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固体撮像装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P160013262
整理番号 (12012KG401)
掲載日 2016年8月25日
出願番号 特願2014-529532
出願日 平成25年8月7日(2013.8.7)
国際出願番号 JP2013071372
国際公開番号 WO2014024922
国際出願日 平成25年8月7日(2013.8.7)
国際公開日 平成26年2月13日(2014.2.13)
優先権データ
  • 特願2012-175364 (2012.8.7) JP
発明者
  • 香川 景一郎
  • 川人 祥二
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 固体撮像装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 固体撮像装置1Aは、画素Cが二次元配列された画素アレイPを有する撮像部2と、画素アレイP上に配置された複数のレンズ3aを有するレンズ部3と、電気信号SEを用いて画像を生成する画像生成部4Aと、を備える。撮像部2は、撮像領域Tを一つ含む画素アレイPを複数有する。画像生成部4Aは、電気信号SEが有するノイズを低減するために、撮像領域T間で互いに対応する画素Cごとに電気信号SEを平均化して画像を生成する。
従来技術、競合技術の概要


特許文献1には、映像信号のランダムノイズ除去を行う構成を有する固体撮像装置が記載されている。この固体撮像装置は、画素アレイと、画素アレイから映像信号を読み出すための出力回路とを備えている。固体撮像装置は、2つの出力回路が接続された画素アレイを有している。2つの出力回路から出力された2つの映像信号は、加算平均等の処理がなされ、映像信号からノイズが除去される。



特許文献2には、装置の薄型化を図ることができる撮像装置が記載されている。この撮像装置は、複数のエリアセンサと、エリアセンサのそれぞれに被写体像を結像する複数のマイクロレンズとを備えている。エリアセンサに結像される被写体像は被写体の全体像である。複数のマイクロレンズは互いに異なる焦点距離を有している。画像を生成する時には、焦点距離が合った被写体像が結像されたエリアセンサの出力を用いる。従って、焦点調整を行うためのマイクロレンズの移動機構を省くことが可能となり、装置の薄型化を図ることができる。



特許文献3には、被写体とマイクロレンズアレイとの距離が大きい場合であっても解像度の高い画像を取得可能な画像入力装置が記載されている。この画像入力装置は、マイクロレンズとマイクロレンズに対応する被写体像が結像される受光セルとが組み合わされた構成を複数備えている。マイクロレンズと受光セルとの相対的な位置関係は、組み合わせ毎に異なっている。従って、被写体とマイクロレンズとの距離が大きい場合であっても、各受光セルには異なる被写体像が結像されるため、画像の解像度を向上させ得る。



特許文献4には、3次元ライトフィールドを取得するシステムが記載されている。このシステムは、3次元ライトフィールドデータを必要とする、テレビ及びデジタルエンターテインメントに対して使用できる3次元ディスプレイシステムである。

産業上の利用分野


本発明は、固体撮像装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
受けた光に対応した電気信号をトランジスタを介して提供する画素が二次元配列された画素アレイを有する撮像部と、
前記画素アレイ上に配置された複数のレンズを有するレンズ部と、
前記電気信号を用いて画像を生成する画像生成部と、
を備え、
前記撮像部は、前記レンズ部により被写体像が結像される撮像領域を複数含む前記画素アレイを一つ、又は、前記撮像領域を一つ含む前記画素アレイを複数有し、
前記画像生成部は、前記電気信号が有するノイズを低減するために、前記撮像領域間で互いに対応する前記画素ごとに前記電気信号を平均化して前記画像を生成する、固体撮像装置。

【請求項2】
前記撮像部は、M個(Mは2以上の整数)の前記画素アレイを有し、
前記画素は、
受けた光に対応した電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部に並設され前記電荷が転送される浮遊拡散部と、
前記浮遊拡散部に転送された前記電荷が排出される排出部と、
前記浮遊拡散部に接続され、前記浮遊拡散部の電位に対応した前記電気信号を前記トランジスタを介して提供する出力部と、を含み、
前記画素アレイを複数有する前記撮像部における変換利得は、前記画素アレイを一つ有する前記撮像部における前記変換利得のM倍以上に設定する、請求項1に記載の固体撮像装置。

【請求項3】
前記トランジスタは、MOSFETであり、
前記MOSFETのチャネル長は、前記光電変換部と前記浮遊拡散部との間の長さ、又は、前記浮遊拡散部と前記排出部との間の長さよりも小さい、請求項2に記載の固体撮像装置。

【請求項4】
前記画像生成部は、
前記画素から提供された前記電気信号の分散を算出する算出部と、
前記各画素の前記分散に基づいて平均値の分散が最小となる前記撮像領域の組み合わせを選択する選択部と、
前記撮像領域の組み合わせに基づいて、前記撮像領域間で互いに対応する前記画素ごとに前記電気信号を平均化して前記画像を統合する統合部と、を有する請求項1~3の何れか一項に記載の固体撮像装置。

【請求項5】
前記画像生成部は、
前記画素から提供されたそれぞれの前記電気信号に適用される重み係数を提供する係数算出部と、
前記重み係数を前記画素から提供された前記電気信号の値に乗じて得た値を前記撮像領域間で互いに対応する前記画素ごとに平均化して前記画像を統合する統合部と、を有する請求項1~3の何れか一項に記載の固体撮像装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014529532thum.jpg
出願権利状態 公開
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