[发明专利]固态成像设备和相机系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种固态成像设备和相机系统，适用于例如采用光场（light filed）技术的立体相机或单目3D立体相机的。

背景技术

已知PTL1中公开的技术，作为光场相机。

在此技术中，滤色器的色彩编码（色彩阵列）是通过将RGB拜耳阵列旋转45度而获得的锯齿形阵列，其中垂直和水平方向上的四个相邻像素具有相同色彩。也就是说，此技术具有其中以相同色彩的四个像素为单位以正方形的形状来布置R、G和B的各个滤波器的色彩编码。

此外，以四个像素（上下两个像素×左右两个像素）为单位共享一个多透镜阵列以覆盖不同色彩。

此外，在PTL2中，公开了如下技术：在多目（multocular）3D相机中通过区分每个相机的灵敏度而将视差和宽动态范围（WDR）一起使用。

引用列表

专利文献

[PTL1]JP-A-2010-239337

[PTL2]JP-A-2003-18445

发明内容

技术问题

然而，在JP-A-2010-239337中公开的技术中，为了获得全分辨率，必须具有复杂的结构并且必须执行复杂的信号处理。

此外，在JP-A-2003-18445中公开的技术中，因为由于双镜头饱和而导致未获得视差，所以存在诸如宽动态范围（WDR）中不足的范围的缺点。

因此，期望提供一种固态成像设备和相机系统，其能够在通过单目布置来获得宽动态范围（WDR）的立体图像，而不需要复杂的结构和复杂的信号处理。

解决方案

本公开的实施例旨在一种固态成像设备，包括：像素阵列部分，其中沿第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向以矩阵形式布置多个彩色像素；以及多透镜阵列，其中布置允许光入射到所述多个彩色像素上的多个透镜，其中，在所述像素阵列部分的各个彩色像素中，将沿所述第一方向和所述第二方向中的至少一个方向相邻的彩色像素分派（allocate）为用于立体的L像素和R像素，并且其中，部署所述多透镜阵列以使得所述多透镜阵列中的至少一部分允许光入射到沿所述第一方向色彩不同的相邻像素上。

本公开的另一个实施例旨在一种相机系统，包括：固态成像设备；以及光学系统，其在所述固态成像设备上形成物像，其中，所述固态成像设备包括：像素阵列部分，其中沿第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向以矩阵形式布置多个彩色像素；以及多透镜阵列，其中布置允许光入射到所述多个彩色像素上的多个透镜，其中，在所述像素阵列部分的各个彩色像素中，将在所述第一方向和所述第二方向中的至少一个方向上的相邻彩色像素分派为用于立体的L像素和R像素，并且其中，部署所述多透镜阵列以使得所述多透镜阵列中的至少一部分允许光入射到沿所述第一方向色彩不同的相邻像素上。

发明的有益效果

根据本公开的实施例，可以在利用单目布置获得宽动态范围（WDR）的立体图像，而不需要复杂的结构和复杂的信号处理。

附图说明

图1是示意性地图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的配置的系统配置图；

图2是图示单位像素的电路配置的示例的电路图；

图3是图示在像素中执行四个相邻像素添加的情况下电路配置的示例的电路图；

图4是图示作为像素阵列的示例的拜耳阵列的图；

图5是图示根据本公开的实施例的像素划分的概念图；

图6是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第一特性配置示例的图；

图7是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第二特性配置示例的图；

图8是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第三特性配置示例的图；

图9是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第四特性配置示例的图；

图10A至10C是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第五特性配置示例的图；

图11A至11C是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第六特性配置示例的图；

图12是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第七特性配置示例的图；

图13是图示根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的第八特性配置示例的图；

图14是图示应用根据本公开的实施例的固态成像设备（CMOS图像传感器）的单目3D立体相机的配置示例的图；