[发明专利]成像元件以及使用该成像元件的成像设备

说明书

本申请基于2009年1月26日提交的日本专利申请No.2009-014195并要 求其优先权，在此通过引用并入其全文。

技术领域

本发明涉及在诸如数码相机等的成像设备中使用的成像元件以及具有该 成像元件的成像设备。

背景技术

传统地，对于车辆的后监视器的使用，已知能够获得彩色图像的高灵敏 度的成像设备。最近，例如，要求用于以高灵敏度检测路面的潮湿状态的、 能够成像偏振图像的多功能成像设备。

在现有技术中，在获得彩色图像或者偏振图像时，通常使用通过在成像 元件的每个像素上提供滤色器(color filter)(例如参见日本专利申请公开No. 2000-278503)、或者布置微偏振器(例如参见日本专利申请公开No. 2007-86720)来解马赛克所获得的图像的方法。

然而，例如当使用RGB原色滤波器时，简单地将由每个像素接收的光量 减小为没有使用滤波器的情况下的光量的三分之一。此外，在使用偏振器的 情况下，因为每个像素仅接收P偏振光或者S偏振光的光量，即，总光量的 1/2，所以每个像素接收的光量减小为每个像素在没有使用滤波器的情况下所 接收的光量的1/2。因此，原则上存在灵敏度降低的问题。此外，与没有使用 滤波器的情况相比，亮度信息的分辨率降低，使得获得的图像的低分辨率对 人眼来说是可见的。

为了解决上述问题，关于获得彩色图像的滤波器阵列，例如，由于人眼 对亮度信号的灵敏度比对颜色信号的高(见日本专利No.4144630)的事实， 为了获得亮度信息，提出了向滤色器阵列添加不具有滤波器的像素。

然而，在以上现有技术中，存在例如当组合亮度信息与颜色信息时，如 果颜色信息的采样周期相对于亮度信息较小，则颜色信息中出现的混淆噪声 会使图像质量下降，使得不能够增加不具有滤波器的像素的比例的问题。

此外，存在由于具有滤波器的像素的接收光量与不具有滤波器的像素的 接收光量之间的大的差值，仅不具有滤波器的像素的光量饱和，使得不能够 实现正常的颜色再现的问题。

发明内容

本发明提供能够实现正常的颜色再现以及能够实现高分辨率以及灵敏度 并且能够增加不具有滤波器的像素的比例的成像元件，以及使用该成像元件 的成像设备。

为了实现以上目的，根据本发明实施例的成像元件包括具有像素的光接 收面、配置为将预定光聚焦在光接收面的像素的预定像素上的低通滤波器 (1ow-pass filter)装置。

附图说明

图1是具有根据本发明实施例的成像元件的成像光学系统的示意配置 图。

图2A是说明从透镜侧看的低通滤波器的透视图。

图2B是说明从成像元件主体侧看的低通滤波器的透视图。

图2C是说明低通滤波器的剖视图。

图3A是说明在透镜侧处低通滤波器的衍射面上，波长为450nm以及 550nm的光进入低通滤波器的情况的说明性图。

图3B是说明在透镜侧处低通滤波器的衍射面上，波长为650nm的光进 入低通滤波器的情况的说明性图。

图4是说明在透镜侧处低通滤波器的衍射面上，0级光透光度或者第一 级光衍射效率与凹凸形状的槽深度之间的关系的图。

图5A是说明在成像元件主体侧处低通滤波器的衍射面上，波长为450nm 以及550nm的光进入低通滤波器的情况的说明性图。

图5B是说明在成像元件主体侧处低通滤波器的衍射面上，波长为650nm 的光进入低通滤波器的情况的说明性图。

图6是说明在成像元件主体侧处低通滤波器的衍射面上，0级光透光度 或者第一级光衍射效率与凹凸形状的槽深度之间的关系的图。

图7是解释周期为6×6的滤波器阵列的结构的说明性图。

图8是说明处理由成像元件成像的图像的流程的图。

图9是说明处理由成像元件成像的图像的流程的图。

图10是说明处理由成像元件成像的图像的流程的图。

图11是说明处理由成像元件成像的图像的流程的图。

图12是解释在第二实施例中周期为16×16的滤波器阵列的结构的说明 性图。

图13是说明当透射(transmit)双折射介质时的光束路径的图。