專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像裝置的固體攝像元件構(gòu)造。
背景技術(shù)：
近年，使用(XD、CM0S等的固體攝像元件(以下，有時(shí)稱為“攝像元件”)數(shù)碼相機(jī)、 數(shù)字電影的高功能化、高性能化受到關(guān)注。特別是由于半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，固體攝像 元件中的像素構(gòu)造的微細(xì)化也正在進(jìn)展。其結(jié)果，能夠謀求固體攝像元件的像素以及驅(qū)動(dòng) 電路的高集成化。為此，以極少的年數(shù)攝像元件的像素?cái)?shù)從100萬(wàn)像素程度顯著地增加到 1000萬(wàn)像素以上。其另一方面，伴隨著攝像元件的多像素化，1像素的所接受的光的量(光 量)減少，因此產(chǎn)生了攝像裝置的靈敏度降低的問(wèn)題。此外，在通常的彩色照相機(jī)，由于在攝像元件的各光敏部上配置了以有機(jī)顏料為 色素的減色型的有機(jī)色素濾光器(色濾光器)，由于光利用率相當(dāng)?shù)?。例如，在以紅(R) 1像 素，綠(G)2像素，藍(lán)(B)I像素為基本構(gòu)成的拜耳(《4 ~一)型的色濾光器中，R濾光器 透過(guò)R光，而吸收G光、B光。G濾光器透過(guò)G光而吸收R光、B光。B濾光器透過(guò)B光，而吸 收R光、G光。也即，透過(guò)各色濾光器的光是RGB3色的內(nèi)的1色，其他的2色被色濾光器所 吸收。為此，所利用的光是入射到色濾光器的可見(jiàn)光的約1/3。為了解決靈敏度降低的問(wèn)題，專利文獻(xiàn)1公開(kāi)在攝像元件的受光部設(shè)置微透鏡陣 列而增加受光量的方法。根據(jù)該方法，通過(guò)由微透鏡進(jìn)行聚光，能夠?qū)嵸|(zhì)上提高光孔徑率。 該方法目前在幾乎所有的固體攝像元件被使用。若使用該方法，則實(shí)質(zhì)的孔徑率提高，但是 不能夠解決由色濾光器引起的光利用率降低的問(wèn)題。作為同時(shí)解決光利用率降低和靈敏度降低的問(wèn)題的方法，專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了具有 組合二向色反射鏡(夕■ “ 口 ” “ 一)和微透鏡而將光最大限取入的構(gòu)造的固體攝 像裝置。該裝置具有不吸收光而使特定波段的光有選擇地透過(guò)，并使其他的波段的光反射 多個(gè)的二向色反射鏡。各二向色反射鏡僅選擇必要的光，并使之入射到對(duì)應(yīng)的光敏部，其他 的光透過(guò)。在圖13示出了專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的攝像元件的剖面圖。根據(jù)圖示的攝像元件，入射到聚光微透鏡11的光，由內(nèi)透鏡12調(diào)整光束后，入射 到第1 二向色反射鏡13。第1 二向色反射鏡13透過(guò)紅(R)光，并使其他的色的光反射。透 過(guò)第1 二向色反射鏡13后的光，入射到正下的光敏部23。由第1 二向色反射鏡13所反射 的光，入射到鄰接的第2 二向色反射鏡14。第2 二向色反射鏡14反射綠(G)的光，透過(guò)藍(lán) (B)的光。由第2 二向色反射鏡14所反射的綠光，入射到其正下的光敏部24。透過(guò)第2 二 向色反射鏡14的藍(lán)光，由第3 二向色反射鏡15所反射，并入射到其正下的光敏部25。根據(jù) 該攝像元件，入射到聚光微透鏡11的可見(jiàn)光無(wú)損失，其RGB的各成分被三個(gè)光敏部無(wú)浪費(fèi) 地所檢測(cè)。另外，專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了使用微型棱鏡的方法。該方法中，如圖14所示，由各自所 對(duì)應(yīng)的光敏部23、24、25對(duì)利用微型棱鏡16而分為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)各成分的光進(jìn)行 受光。即使使用這種方法，也能夠無(wú)光損失地檢測(cè)出R、G、B各成分。
然而，在專利文獻(xiàn)2以及專利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的方法中，需要以所分光的色成分的數(shù) 目設(shè)置光敏部。例如通過(guò)對(duì)分離為紅、綠、藍(lán)的各種的光進(jìn)行受光，與使用以往的色濾光器 的情況下所需要的光敏部的數(shù)目相比，必須使光敏部的數(shù)目增加3倍。針對(duì)以上的技術(shù)，專利文獻(xiàn)4公開(kāi)了產(chǎn)生一部分光的損失，使用二向色反射鏡和 反射而提高光的利用率的技術(shù)。圖15公開(kāi)了使用該技術(shù)的攝像元件的剖面圖的一部分。如 圖示的那樣，透光性的樹(shù)脂31內(nèi)配置二向色反射鏡32、33。二向色反射鏡32透過(guò)G光，而 反射R光、B光。另外，二向色反射鏡33透過(guò)R光，而反射G光、B光。根據(jù)這種構(gòu)成，B光不能夠由光敏部所受光，R光、G光能夠基于以下的原理無(wú)損失 地被檢測(cè)。首先，若R光入射到二向色反射鏡32、33，則在二向色反射鏡32中被反射，此外 被透光性的樹(shù)脂31和空氣的界面所全反射，并入射到二向色反射鏡33。入射到二向色反射 鏡33的所有的R光，通過(guò)具有R光透過(guò)性的有機(jī)色素濾光器35以及微透鏡36。光的一部 分被金屬層37所反射，同時(shí)幾乎所有的R光入射到光敏部。另外，若G光入射到二向色反 射鏡32、33，則在二向色反射鏡33中進(jìn)行反射，并在透光性的樹(shù)脂31和空氣的界面被全反 射，入射到二向色反射鏡32。入射到二向色反射鏡32的所有的G光，通過(guò)具有G光透過(guò)性 的有機(jī)色素濾光器34以及微透鏡36，幾乎沒(méi)有損失地入射到光敏部。 根據(jù)上述的原理，在專利文獻(xiàn)5所公開(kāi)的技術(shù)中，R、G、B各成分中1色的成分損失， 2色的光幾乎沒(méi)有損失地被受光。為此，不需要配置R、G、B這3色的光敏部。根據(jù)該技術(shù)， 光利用率，與僅由有機(jī)色素濾光器構(gòu)成的攝像元件中的光利用率相比較提高2倍。然而，該 技術(shù)中3色中有1色損失，因此不能夠使光利用率提高到100%。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1特開(kāi)昭59-90467號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2000-151933號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特表2002-502120號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開(kāi)2003-78917號(hào)公報(bào)在以往技術(shù)中，若使用光吸收型的色濾光器，則能夠在不大幅度增加光敏部的情 況下實(shí)現(xiàn)，但是光利用率較低。另外，若使用二向色反射鏡、二向色棱鏡(夕M々口 <夂夕
'J ^ A )，則光利用率較高，但是必須大幅度增加光敏部的數(shù)目。此外，在利用二向色反射 鏡和反射的專利文獻(xiàn)5中所公開(kāi)的的技術(shù)中，3色中產(chǎn)生1色的光損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能夠利用分光而在不大幅度地增加光敏部的情況下提 高光利用率，并且即使分光不充分也能夠得到色信息的彩色攝像技術(shù)。本發(fā)明的攝像裝置，具備多個(gè)像素，其以2維狀排列；分光要素陣列，其對(duì)入射 到各像素的光中至少1個(gè)的色成分的光進(jìn)行分光，并以所述多個(gè)像素中所包含的二個(gè)像素 的差信號(hào)與入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量成比例的方式對(duì)所述色成 分的光進(jìn)行分光；信號(hào)處理部，其基于所述差信號(hào)的相對(duì)于入射到各像素的光中所包含的 所述色成分的光的量的比例以及所述差信號(hào)，而生成與所述色成分的光的量相對(duì)應(yīng)的色信 號(hào)。
本發(fā)明的攝像裝置，具備固體攝像元件光學(xué)系統(tǒng)，其在所述固體攝像元件的攝 像面形成像；信號(hào)處理部，其對(duì)從所述固體攝像元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理，所述固體攝像 元件，具有包含多個(gè)光敏單元的光敏單元陣列；包含多個(gè)分光要素的分光要素陣列。所述 光敏單元陣列以及所述分光要素陣列由多個(gè)單位要素構(gòu)成，所述多個(gè)單位要素的每個(gè)，具 有第1光敏單元；第2光敏單元；與所述第1光敏單元相面對(duì)而配置的分光要素，在假定不 存在所述分光要素陣列的情況下，將入射到每個(gè)所述多個(gè)光敏單元的光作為各光敏單元的 單元入射光時(shí)，所述分光要素陣列構(gòu)成為，將相對(duì)于所述第1光敏單元的單元入射光中所 包含的所述第1波段的光的量與第1比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第1 光敏單元，將與第2比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第2光敏單元。所述 第1光敏單元，輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第1光電變換信號(hào)，所述第2光敏單元，輸 出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第2光電變換信號(hào)。所述信號(hào)處理部，基于所述第1比例以 及所述第2比例，利用包含所述第1光電變換信號(hào)和所述第2光電變換信號(hào)的差分運(yùn)算的 處理，輸出與所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第1波段的光的量相對(duì)應(yīng)的 色信號(hào)。也可以是，所述信號(hào)處理部具有存儲(chǔ)器，在所述存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)表示所述第1比例以 及所述第2比例的信息。也可以構(gòu)成為，所述第1分光要素將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的 所述第1波段的光線的一部分入射到所述第2光敏單元，將所述第1光敏單元的單元入射 光中所包含的所述第1波段的光線的其他的至少一部分入射到所述第1光敏單元。也可以構(gòu)成為，所述第1分光要素，將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的 所述第1波段的光線中除去了入射到所述第2光敏單元的光線的所述第1波段的光線，入 射到所述第1光敏單元。也可以構(gòu)成為，所述第1分光要素，將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的 光線中除去了入射到所述第2光敏單元的光線的光線，入射到所述第1光敏單元。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)單 位要素的每個(gè)，具有第3光敏單元；第4光敏單元；以及與所述第3光敏單元相面對(duì)而配 置的第2分光要素，所述分光要素陣列，構(gòu)成為，將相對(duì)于所述第3光敏單元的單元入射光 中所包含的與第2色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光的量而與第3比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段 的光線入射到所述第3光敏單元，并將與第4比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到 所述第4光敏單元，所述第3光敏單元輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第3光電變換信號(hào)， 所述第4光敏單元，輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第4光電變換信號(hào)，所述信號(hào)處理部基 于所述第3比例以及所述第4比例，利用包含所述第3光電變換信號(hào)和所述第4光電變換 信號(hào)的差分運(yùn)算的處理，輸出與所述第3光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段 的光的量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)的 單位要素的每個(gè)具有與所述第2光敏單元相面對(duì)而配置的第2分光要素，所述第1分光要 素，將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第2色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線的 一部分入射到所述第2光敏單元，將所述第1光敏單元的單元入射光所包含的所述第2波 段的光線的剩余部分和與所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第3色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線入射到所述第1光敏單元，所述第2分光要素，將所述第2光敏單元的單元 入射光中所包含的所述第2波段的光線的一部分入射到所述第1光敏單元，將所述第2光 敏單元的單元入射光中所包含的剩余的光線入射到所述第2光敏單元，由所述第1分光要 素入射到所述第2光敏單元的所述第2波段的光的量，與由所述第2分光要素入射到所述 第1光敏單元的所述第2波段的光的量相等。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)單 位要素的每個(gè)，具有與所述第2光敏單元相面對(duì)而配置的第2分光要素，所述第1分光要素 將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第2色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線的一部 分入射到鄰接的第1鄰接單位要素中所包含的第3光敏單元，將所述第1光敏單元的單元 入射光中所包含的所述第2波段的光線的剩余部分和所述第1光敏單元的單元入射光中所 包含的與第3色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線入射到所述第1光敏單元，所述第2分光要素 將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段的光線的一部分分別按每等量 入射到所述第1光敏單元以及鄰接的第2鄰接單位要素所包含的第4光敏單元，并將所述 第2光敏單元的單元入射光中所包含的剩余的光線入射到所述第2光敏單元，由所述第1 分光要素入射到所述第3光敏單元的所述第2波段的光的量，與由所述第2分光要素入射 到所述第1光敏單元以及所述第4光敏單元的所述第2波段的光的量的合計(jì)相等。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)的 單位要素的每個(gè)，具有第3光敏單元；與所述第2光敏單元相面對(duì)而配置的第2分光要素； 與所述第3光敏單元相面對(duì)而配置的第3分光要素；以及與所述第1光敏單元相面對(duì)而配 置的第4分光要素，所述第1分光要素將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第3 色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線入射到所述第1光敏單元，所述第4分光要素將所述第1光 敏單元的單元入射光中所包含的與第2色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線的一部分入射到所述 第3光敏單元，將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的剩余的所述第2波段的光線， 以及所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第3波段的光線入射到所述第1光敏 單元，所述第2分光要素將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段的光 線的一部分入射到所述第3光敏單元，將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的剩余 的光線，入射到所述第2光敏單元，所述第3分光要素將所述第3光敏單元的單元入射光中 所包含的所述第1波段的光線的一部分入射到所述第2光敏單元，將所述第3光敏單元的 單元入射光中所包含的剩余的光線入射到所述第3光敏單元，由所述第1分光要素入射到 所述第2光敏單元的所述第1波段的光的量，與由所述第3分光要素入射到所述第2光敏 單元的所述第1波段的光的量相等，由所述第1分光要素入射到所述第3光敏單元的所述 第2波段的光的量，與由所述第2分光要素入射到所述第3光敏單元的所述第2波段的光 的量相等，所述第3光敏單元，輸出與所接受的光的量對(duì)應(yīng)的第3光電變換信號(hào)，所述信號(hào) 處理部，基于所述第3光敏單元所接受的所述第2波段的光的量相對(duì)于所述第1光敏單元 的單元入射光中所包含的所述第2波段的光的量的比例，利用包含所述第1光電變換信號(hào) 和所述第3光電變換信號(hào)的差分運(yùn)算的處理，輸出與所述第1光敏單元的單元入射光中所 包含的所述第2色成分的光的量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)?；诒景l(fā)明的固體攝像元件，具有包含多個(gè)的光敏單元的光敏單元陣列和包含 多個(gè)分光要素的分光要素陣列，其中，所述光敏單元陣列和所述分光要素陣列由多個(gè)的單位要素構(gòu)成，所述多個(gè)的單位要素的每個(gè)，具有第1光敏單元；第2光敏單元；與所述第1 光敏單元相面對(duì)而配置的分光要素，在假定所述分光要素陣列不存在的情況下將入射到所 述多個(gè)的光敏單元的每個(gè)的光作為各光敏單元的單元入射光時(shí)，所述分光要素陣列，構(gòu)成 為，將相對(duì)于所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第1波段的光的量與第1比 例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第1光敏單元，將與第2比例相當(dāng)?shù)牧康乃?述第1波段的光線入射到所述第2光敏單元，所述第1光敏單元輸出與所接受的光的量相 對(duì)應(yīng)的第1光電變換信號(hào)，所述第2光敏單元輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第2光電變 換信號(hào)。本發(fā)明的攝像裝置，構(gòu)成為，使用將入射的光中所包含的至少1個(gè)的色成分的光 進(jìn)行分光的分光要素陣列，使二個(gè)的像素的差信號(hào)與入射光中所包含的所述色成分的光的 量成比例。為此，能夠基于所述差信號(hào)所表示的光的量相對(duì)于入射到各像素的光中所包含 的所述色成分的光的量的比例，得到與入射光中所包含的1個(gè)的色成分的光的量相對(duì)應(yīng)的 信號(hào)。為此，能夠在不大幅度地增加光敏單元的情況下提高光利用率，并能夠在由光學(xué)材料 的特性、構(gòu)造引起的分光狀態(tài)不充分的情況下，得到與入射光中所包含的1個(gè)的色成分的 光的量相對(duì)應(yīng)的信息。


圖1表示本發(fā)明的各實(shí)施方式中的分光要素陣列和光敏單元的配置的示意圖。圖2(a)是表示入射光量相對(duì)較少的情況下的入射光的每色成分的量的圖，(b)是 表示與(a)的入射光相對(duì)應(yīng)而由光敏單元2a所受光的光的每色成分的量的圖，(c)是表示 與(a)的入射光相對(duì)應(yīng)而由光敏單元2b所受光的光的每色成分的量的圖。圖3中(a)是表示入射光量相對(duì)較多的情況下的入射光的每色成分的量的圖，(b) 是與(a)的入射光相對(duì)應(yīng)而由光敏單元2a所受光的光的每色成分的量的圖，(c)是表示與 (a)的入射光相對(duì)應(yīng)而由光敏單元2b所受光的光的每色成分的量的圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的攝像裝置的構(gòu)成的方框圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的透鏡以及攝像元件的立體圖。圖6A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的作為分光要素使用微型棱鏡的情況下的分 光要素和光敏單元的配置俯視圖。圖6B是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的A-A'線剖面圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的為了得到三個(gè)的色成分的分光要素和光敏單 元的配置的例子的俯視圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的變形例的構(gòu)成的圖。圖9A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的作為分光要素而使用微型棱鏡的情況下的 分光要素和光敏單元的配置的俯視圖。圖9B是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的B-B'線剖面圖。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的變形例的構(gòu)成的圖。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3中的分光要素和光敏單元的配置的俯視圖。圖12是使入射光的一部分入射到鄰接的1個(gè)的像素的微型棱鏡的外形圖。圖13是將同色的光的一部分分別入射到在兩側(cè)鄰接的2個(gè)的像素的微型棱鏡的外形圖。圖14是使用微透鏡和反射型的色濾光器的以往的固體攝像元件的剖面圖。圖15是使用微型棱鏡的以往技術(shù)的分光以及受光狀態(tài)的圖。圖16是使用二向色反射鏡和反射而提高光的利用率的攝像元件的剖面的一部分 的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的各實(shí)施方式中的攝像裝置，具備在攝像面以2維狀排列的多個(gè)的像素 (本說(shuō)明書(shū)稱作光“光敏單元”)；以及將入射到像素的光中至少第1色成分(例如R、G、B 的其中之一的色成分)的光進(jìn)行分光而入射到多個(gè)的像素的分光要素陣列。各光敏單元若 受光，則進(jìn)行光電變換，并輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)(光電變換信號(hào))。分光 要素陣列，構(gòu)成為，互相接近的二個(gè)像素所受光的第1色成分的光的量的差和與入射到各 像素的第1色成分相對(duì)應(yīng)的波段的光的量成比例。換言之，利用分光要素陣列，在二個(gè)的光 敏單元，以相對(duì)于入射光中包含的第1色成分的光的量相互不同的比例入射第1色成分的 光。為此，若二個(gè)的光敏單元的差信號(hào)所表示的光的量相對(duì)于入射光中包含的第1色成分 的光的量的比例已知，則基于所述差信號(hào)，能夠生成與入射光中包含的第1色成分的光的 量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)。圖1是表示分光要素陣列4以不同的比例將使第1色成分的光入射到二個(gè)光敏單 元2a、2b的例子。在圖示的例中，將入射光中包含的第1色成分的光的量作為Ci，將其他的 二個(gè)的色成分的光的量作為Cj以及Ck，將入射光量L作為L(zhǎng) = Ci+Cj+Ck而表示?；诜?光要素陣列4的分光的結(jié)果，光敏單元2a接受Ci的α倍的量的第1色成分的光，光敏單 元2b接受Ci的β倍的量的第1色成分的光。這里，是α > β >0。對(duì)于第1色成分以 外的光，由光敏單元2a所接受的光和由光敏單元2b所接受的光之間不存在差異。其結(jié)果， 由光敏單元2a、2b分別所接受的光的量L2a、L2b，能夠分別表示為L(zhǎng)2a = α Ci+Cj+Ck, L2b =β Ci+Cj+Ck。這里，為了說(shuō)明，設(shè)第1色成分的光為I光，設(shè)其它二個(gè)色成分的光為J光以及K 光。圖2(a)，表示入射光中的I、J、K各成分的光的量的一例。圖2(b)、(c)是表示相對(duì)于 圖2(a)所示的入射光，光敏單元2a、2b所分別接受的光中的I、J、K各成分的光的量。另 外，圖3(a)，表示與圖2(a)所示的例相比較將各色成分的光相對(duì)較多地包含的入射光中的 I、J、K各成分的光的量的例。圖3(b)、(c)，表示相對(duì)于圖3(a)所示的入射光而分別由光 敏單元2a、2b所接受的光的I、J、K各成分的光量。在圖2(a) (c)所示的例中，入射光中所包含的I光的量是Ci，J光的量是Cj， K光的量是Ck。因此，入射光量L表示為L(zhǎng) = Ci+Cj+Ck。與此相對(duì)，在圖3(a) (C)所示 的例中，入射光中所包含的I光的量是Ci' (>Ci)，J光的量是Cj' (>Cj)，K光的量 是Ck' (>Ck)。因此，入射光量L'表示為L(zhǎng)' =Ci' +Cj' +Ck'?；诜止庖仃嚵?4的分光的結(jié)果，在圖2(a) (c)所示的例中，由光敏單元2a，2b所分別所接受的光的量 L2a, L2b分別由以下的式1、2所表示。(式 1) L2a = α Ci+Cj+Ck(式 2) L2b = β Ci+Cj+Ck
同樣，在圖3(a) (c)所示的例中，光敏單元2a、2b分別所接受的光的量L2a'、 L2b'，分別由以下的式3、4所表達(dá)。(式 3)L2a' = α Ci ‘ +Cj' +Ck'(式 4)L2b' = ^Ci' +Cj' +Ck'通過(guò)從式2減去式1，能夠得到以下的式5。(式 5) L2b-L2a = ( β - α ) Ci同樣，通過(guò)從式4減去式3，能夠得到以下的式6。(式 6)L2b' _L2a' = (β - α )Ci'從式5、6可知若預(yù)先知道β -α的值，則能夠與入射光量無(wú)關(guān)地計(jì)算出入射光中 所包含的第1色成分的光的量(Ci以及Ci')。也即，若預(yù)先知道二個(gè)的光敏單元的差信 號(hào)所表示的光的量相對(duì)于入射光中所包含的第1色成分的光的量的比例，則能夠生產(chǎn)與入 射光中所包含的第1色成分的光的量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)。本發(fā)明中的各實(shí)施方式中，能夠基于上述的原理，得到與入射到各像素的1個(gè)的 色成分的光的量相關(guān)的信息。另外，基于同樣的原理，能夠得到其他的二個(gè)的色成分的光的量。另外，雖然以覆蓋多個(gè)光敏單元的方式描繪圖1中分光要素陣列4，但是也可以相 對(duì)于1個(gè)的光敏單元配置1個(gè)的分光要素。另外，不需要相對(duì)于所有的光敏單元配置分光 要素，也可以存在沒(méi)有相面對(duì)的分光要素的光敏單元。若以在二個(gè)的光敏單元所接受的1 個(gè)的色成分的光的量產(chǎn)生差異，其他的二個(gè)的色成分的光的量相同的方式構(gòu)成分光要素陣 列，則能夠得到本發(fā)明的效果。參照以下附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，對(duì)于在所有的圖 中共通的元件附加同一的符號(hào)。另外，本說(shuō)明書(shū)中，表示‘上’、‘正下’ ‘斜向下’等的方向 的用語(yǔ)，基于所參照的附圖而進(jìn)行解釋。實(shí)際的攝像裝置中的攝像面的朝向恒常地變化，本 說(shuō)明書(shū)中的表示方向的用語(yǔ)，能夠在現(xiàn)實(shí)中表示與攝像面的朝向相對(duì)應(yīng)的各種的方向。(實(shí)施方式1)圖4是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的攝像裝置的全體構(gòu)成的方框圖。圖示的攝 像裝置，具備攝像部100 ；以及接受來(lái)自攝像部100的信號(hào)并生成映像信號(hào)的信號(hào)處理部 200。以下，對(duì)攝像部100以及信號(hào)處理部200進(jìn)行說(shuō)明。攝像部100，具備用于成像被寫(xiě)體的透鏡101 ；光學(xué)板102 ；將通過(guò)透鏡101以及 光學(xué)板102而成像的光信息利用光電變換而變換為電信號(hào)的固體攝像元件103 ；信號(hào)發(fā)生 以及像素信號(hào)受信部104。這里，光學(xué)板102，是在用于降低像素排列因故而發(fā)生的莫爾( ^ > )圖案的水晶低通濾光器上合體用于除去紅外線的紅外截止濾光器后的器件。另外， 信號(hào)發(fā)生以及像素信號(hào)受信部104，產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)固體攝像元件103的基本信號(hào)，并且對(duì)來(lái) 自固體攝像元件103的信號(hào)進(jìn)行受理，并送出到信號(hào)處理部200。信號(hào)處理部200，具備對(duì)表示各像素所接受的該色成分的光的量相對(duì)于從信號(hào) 發(fā)生以及像素信號(hào)受信部104受取的信號(hào)以及入射光中所包含的特定的色成分的光的量 比例的信息進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器201 ；基于從存儲(chǔ)器201讀出的數(shù)據(jù)生成針對(duì)每個(gè)像素的色 信號(hào)的色信號(hào)生成部202;以及將色信號(hào)輸出到外部的接口(IF)部203。另外，以上的構(gòu)成畢竟是一例，本發(fā)明中，除了固體攝像元件103的構(gòu)成元件，能夠適當(dāng)組合公知的元件而使用。以下，針對(duì)本實(shí)施方式的固體攝像元件103進(jìn)行說(shuō)明。圖5是示意性地表示透過(guò)透鏡101后的光入射到固體攝像元件103的樣子。這里， 在固體攝像元件103的攝像面103a，2維狀排列包含多個(gè)的光敏單元的光敏單元陣列。基 于透鏡101的成像以及上述低通濾光器的作用的結(jié)果為向攝像面103a入射光(可見(jiàn)光)。 入射到攝像面103a的光的量(入射光量)以及每個(gè)波段的入射光量的分布，因入射位置而 不同。各個(gè)的光敏單元，典型地是光電二極管，并利用光電變換輸出與入射光量對(duì)應(yīng)的電信 號(hào)(光電變換信號(hào))。固體攝像元件103典型地是CXD或CMOS單元，能夠利用公知的半導(dǎo)體制造技術(shù)制 造。并且，與形成了光敏單元陣列的面相面對(duì)地設(shè)置包含多個(gè)的分光要素的分光要素陣列。本實(shí)施方式的攝像裝置，能夠利用基于分光要素陣列的分光而生成彩色畫(huà)像信 號(hào)。在1個(gè)的光敏單元所輸出的信號(hào)，重疊與不同的多個(gè)的波段的光相對(duì)應(yīng)的信號(hào)成分。通 過(guò)利用1個(gè)的光敏 單元所輸出的信號(hào)和其他的光敏單元所輸出的信號(hào)的運(yùn)算，能夠取出各 色的色信號(hào)。本實(shí)施方式中的分光要素是例如圖12所示的微型棱鏡。如果在這樣的微型棱鏡 入射光，則折射角隨著波長(zhǎng)而不同，因此其行路(行路)也隨著波長(zhǎng)而不同。為此，通過(guò)調(diào) 整微型棱鏡的長(zhǎng)度L，能夠?qū)Ω魃墓饩€入射到光敏單元的受光面上的位置進(jìn)行控制。圖12中，示出了向微型棱鏡的斜向下方向入射藍(lán)⑶的光，向正下方向入射其補(bǔ) 色(黃(Ye)紅(R)+綠(G))的光的例子。通過(guò)對(duì)微型棱鏡的長(zhǎng)度L、微型棱鏡相對(duì)于光 敏單元的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，能夠變化入射到與該微型棱鏡相面對(duì)的光敏單元的波段的光 線。另外，將本說(shuō)明書(shū)中將對(duì)波段的不同的光成分進(jìn)行空間的分離，稱作“分光”。利用這種棱鏡(7I * A )型的分光要素，能夠使第1波段的光向相對(duì)于入射光 而呈第1角度的方向透過(guò)，并使第2波段的光(第1波段的光的補(bǔ)色)向相對(duì)于該入射光 而呈第2角度的方向透過(guò)。另外，通過(guò)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度L和光敏單元的相對(duì)位置，能夠在三個(gè)的方 向透過(guò)分別不同的波段的光。分光后的各波段的光，均包含在包含入射光的平面中。通過(guò) 以入射光的光軸為中心而使分光要素旋轉(zhuǎn)而配置，能夠變化包含分光的上述平面的朝向。具有以上的那樣的分光要素的分光要素陣列，通過(guò)公知的半導(dǎo)體制造技術(shù)，能夠 執(zhí)行薄膜的堆積以及圖案化，而制造。另外，將分光要素排列為2維狀的方法(圖案)是多 樣的。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)分光要素的排列圖案，能夠相對(duì)于構(gòu)成光敏單元陣列的各個(gè)的光敏 單元，入射將入射光分離/統(tǒng)合為所望的波段而入射。其結(jié)果，能夠從各光敏單元所輸出的 光電變換信號(hào)的組，計(jì)算出與必要的色成分對(duì)應(yīng)的信號(hào)。另一方面，能夠作為上述微型棱鏡的替代使用利用了光的衍射的類型的分光要 素。該類型的分光要素，具有由折射率相對(duì)高的材料形成的高折射率透明構(gòu)件(芯部) 和，與由折射率相對(duì)低的材料形成的與芯部的各自的側(cè)面相接的低折射率透明構(gòu)件(包覆 部)。利用芯部和包覆部的折射率差，入射光發(fā)生衍射。為此，能夠使第1波段的光向相對(duì) 于入射光成第1角度的方向入射，并能夠使第2波段的光(第1波段的光的補(bǔ)色)向相對(duì) 于該入射光成第2角度的方向入射。另外，能夠在三個(gè)的方向透過(guò)分別不同波段的光。因 為芯部的存在，分光成為可能，因此本說(shuō)明書(shū)中，各個(gè)的高折射率透明構(gòu)件也稱作‘分光要 素’。在這樣的由折射率的不同的材料形成的、產(chǎn)生衍射的分光要素中，與使用微型棱鏡的 情況下同樣，能夠利用使用來(lái)自光敏單元的光電變換信號(hào)的簡(jiǎn)單的運(yùn)算，高效地取出色信號(hào)。以下參照?qǐng)D6A、6B而對(duì)本實(shí)施方式的固體攝像元件103進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。圖6A是表示本實(shí)施方式 中的固體攝像元件103的攝像面103a中的光敏單元2a、 2b和微型棱鏡Ia的配置的俯視圖。在圖示的構(gòu)成中，作為分光要素使用微型棱鏡la。圖 6A表示用于從2像素得到1個(gè)的色成分的基本構(gòu)成。圖6B是圖6A所示的A-A'線中的剖 面圖。本實(shí)施方式中的固體攝像元件103，具有多個(gè)的單位要素，該多個(gè)的單位要素分別 包含光敏單元2a、光敏單元2b、與光敏單元2a相面對(duì)而配置的微型棱鏡la。在各單位要 素，光(可見(jiàn)光)從圖6B中的上方向入射。這里，為了說(shuō)明，將入射到各單位要素的可見(jiàn)光 的波段分為第1波段、第2波段、第3波段，并將與各波段相對(duì)應(yīng)的色成分分別稱作I、J、K。 I、J、K的各色成分，典型地也可以是與R(紅)、G(綠)、B (藍(lán))的其中之一的色成分相對(duì) 應(yīng)，而與R、G、B不同的色成分。在以下的說(shuō)明中，將I、J、K各色成分的光分別稱作I光、J 光、K光。在假定不存在分光要素陣列的情況下，入射到光敏單元2a、2b的光的量W，能夠表 現(xiàn)為W = Ci+Cj+Ck。這里，Ci、Cj、Ck分別表示與I、J、K的各色成分相對(duì)應(yīng)的光的量。在 以下的說(shuō)明中，在假定不存在分光要素陣列的情況下，將入射到光敏單元X的光，稱作光敏 單元X的‘單元入射光’。微型棱鏡Ia將入射光分離為與I、J、K3色相對(duì)應(yīng)的三個(gè)的波段的光。并且，微型 棱鏡Ia使光敏單元2a的單元入射光中I成分的光的一部分(與量△ Ci相當(dāng))入射到鄰 接像素(光敏單元2b)，使其以外的光入射到相面對(duì)的光敏單元2a。光敏單元2a、2b，對(duì)分 別接受的光進(jìn)行光電變換，并輸出與各自的受光量相對(duì)應(yīng)的光電變換信號(hào)。根據(jù)以上的構(gòu)成，能夠求出入射光所包含的I成分的光的量Ci。以下對(duì)根據(jù)光敏 單元2a、2b的光電變換信號(hào)計(jì)算Ci的過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明?；谖⑿屠忡RIa的分光的結(jié)果，光敏單元2a從光敏單元2a的單元入射光接受除 去了 ACi的量的I成分的光的光。因此，光敏單元2a所接受的光的量表示為W-ACi。另 一方面，光敏單元2b，除了光敏單元2b的單元入射光，還接受從微型棱鏡Ia入射的Δ Ci的 量的I成分的光。因此，光敏單元2b所接受的光的量由W+Δ Cj所表達(dá)。這里，若將與量W、 Ci、ACi相對(duì)應(yīng)的光電變換信號(hào)分別設(shè)為Ws、Cis、ACis，從光敏單元2a、2b分別輸出的光 電變換信號(hào)S2a、S2b，分別由以下的式7、8所表達(dá)。(式 7)S2a = Ws-ACis(式 8)S2b = Ws+ACis若從式8減去式7，則得到以下的式9。(式 9)S2b_S2a = 2ACis如式9所示的那樣，從光敏單元2a、2b的差信號(hào)，得到與光敏單元2a、2b所接受的 I光的量的差2 Δ Ci相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。此外，本實(shí)施方式的攝像裝置能夠預(yù)先保有表示向基于微型棱鏡Ia的各像素的I 光的分光分布的數(shù)據(jù)。例如，能夠?qū)⒈硎竟饷魡卧?a、2b分別接受的I光的量相對(duì)于入射光 中所包含的I光的量(Ci)的比例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器201。根據(jù)這樣的數(shù)據(jù)，能夠得到光 敏單元2a、2b的差信號(hào)所表示的光的量相對(duì)于入射光中所包含的I光的量的比例(2ACi/ Ci)。也即，由于已知入射光中所包含的I光的量Ci與入射到鄰接的像素(光敏單元2b)的I光的量ACi之間的關(guān)系，因此能夠從分光量ACi計(jì)算出Ci。另外，表示ACi相對(duì)于 Ci的比例的信息，需要必須存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器201。預(yù)先信號(hào)處理電路也可以構(gòu)成為，信號(hào)處理 部能夠基于上述比例，從ACi計(jì)算出Ci。這里，若將Ci和ACi的比設(shè)為Ki ( = Ci/ACi)，則通過(guò)使從式9得到的2 Δ Cis 為Ki倍，而能夠得到Cis的2倍的信號(hào)。另外，通過(guò)S2a、S2的加算而得到2Ws。信號(hào)處理 部進(jìn)行以上的處理，能夠從2像素的信號(hào)計(jì)算出入射光中所包含的1個(gè)的色成分的光的量 Ci和入射光量W。 如以上的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的攝像裝置，將2像素作為最小單位，以將入射光 中所包含的1個(gè)色成分的光的一部分入射在一方的像素中的方式，與1個(gè)的像素相面對(duì)而 配置分光要素(微型棱鏡)。預(yù)先對(duì)各像素所接受的該色成分的光的量相對(duì)于入射光量中 所包含的1個(gè)的色成分的光的量的比例進(jìn)行研究，能夠計(jì)算出該色成分。本實(shí)施方式的攝像裝置中，分光要素也可以按照在1個(gè)的光敏單元的單元入射光 中，將1個(gè)的色成分的光的一部分入射到其他的光敏單元的方式進(jìn)行配置。為此，1個(gè)的分 光要素也可以不完全覆蓋1個(gè)的光敏單元。因此，相對(duì)于分光要素的長(zhǎng)度(長(zhǎng)手)方向垂 直方向(與攝像面大致平行的方向)的剖面積也可以比光敏單元的受光面積小。另外，分 光要素具有如下的實(shí)用性特點(diǎn)即不需要將1個(gè)的色成分的光的全部入射到相面對(duì)的像素 的鄰接像素，因此能夠緩和分光要素所要求的分光的程度，分光要素的制作比較容易。以上，說(shuō)明了將2像素作為基本而得到入射光中所包含的1個(gè)的色成分的光的量 的構(gòu)成。本實(shí)施方式中的攝像元件中，通過(guò)2組使用圖6A所示的構(gòu)成，能夠得到入射光中 所包含的三個(gè)的色成分的光的量。圖7表示這樣的攝像元件中的單位要素的一例。在圖示 的構(gòu)成中，各單位要素除了圖6A所示的元件，還具有二個(gè)的光敏單元2c、2d和1個(gè)的微型 棱鏡lh。微型棱鏡lh，將光敏單元2d的單元入射光中所包含的與色成分J相對(duì)應(yīng)的波段 的光的一部分(與量Δ Cj相當(dāng))入射到光敏單元2c。通過(guò)該構(gòu)成，能夠從光敏單元2c、2d 的差信號(hào)得到與量2 Δ Cj相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。因此，通過(guò)預(yù)先求算Cj和ACj的關(guān)系，能夠求得 Cj。若得到Ci和Cj，則能夠從W = Ci+Cj+Ck的關(guān)系也得到與其余的色成分K相對(duì)應(yīng)的波 段的光的量Ck。作為結(jié)果，能夠得到表示入射光中所包含的三個(gè)的色成分Ci、Cj、Ck的光 的量的信息，并能夠進(jìn)行彩色畫(huà)像的再現(xiàn)。本實(shí)施方式中的微型棱鏡構(gòu)成為使入射光中所包含的第1色成分的光入射到二 個(gè)的光敏單元。但是，微型棱鏡也可以構(gòu)成為使入射光中所包含的第1色成分的光入射到 三個(gè)以上的光敏單元。圖8是表示具有如此構(gòu)成的微型棱鏡的攝像元件的例。圖示的攝像 元件，具有以直線狀交互配置光敏單元2a和光敏單元2b的多個(gè)的光敏單元；與光敏單元 2a相面對(duì)而配置的微型棱鏡li。微型棱鏡li，構(gòu)成為，將光敏單元2a的單元入射光中所包 含的1個(gè)的色成分的光的一部分每一半(與量Δ(^/2相當(dāng))地入射到相面對(duì)的光敏單元 2a的兩鄰的二個(gè)的光敏單元2b。通過(guò)這種構(gòu)成，光敏單元2a所接受的光的量，能夠表示為 W-ACi。另外，光敏單元2b所接受的光的量，能夠表示為W+ACi。因此，在該構(gòu)成中，從光 敏單元2a、2b輸出的光電變換信號(hào)，能夠分別由式7、8所表示。因此，基于同樣的原理，能 夠求出Ci。另外，微型棱鏡li，以例如圖13所示的那樣，使用二個(gè)微型棱鏡1，并變化這些 的朝向而進(jìn)行接合(接合)的透鏡。根據(jù)這樣的微型棱鏡，能夠向二個(gè)不同的方向每等量 地入射1個(gè)色成分的光。這里，圖13表示以將B光向二個(gè)的不同的方向入射的方式而構(gòu)成的微型棱鏡lj，但是畢竟是一例。入射到微型棱鏡π的二個(gè)的光敏單元2b的色成分，是哪 個(gè)色成分均可以。本實(shí)施方式的攝像裝置作為分光要素使用微型棱鏡，但是分光要素不限于微型棱 鏡。分光要素只要是根據(jù)波段將所入射的光分光的器件均可以。例如，也可以使用利用上 述的光衍射的分光要素。另外，本實(shí)施方式的攝像裝置中，也可以相對(duì)于1個(gè)的像素而配置 多個(gè)的分光要素。該情況下，如果按照2像素的和信號(hào)與入射光量成比例，差信號(hào)與入射光 中所包含的1個(gè)色成分的光的量成比例的方式配置這些分光要素，能夠得到同樣的效果。(實(shí)施方式2)
接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，參照?qǐng)D9A、9B而進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的攝像 裝置，與實(shí)施方式1的攝像裝置比較，僅僅攝像元件不同，其他的構(gòu)成元件相同。為此，以下 僅對(duì)與實(shí)施方式1的攝像裝置不同的點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，與實(shí)施方式1的攝像 裝置和重復(fù)的構(gòu)成元件附加同一的參照符號(hào)。圖9A表示本實(shí)施方式中的攝像元件的攝像面中的光敏單元和分光要素的配置。 在圖示的構(gòu)成中，作為分光要素，使用二個(gè)的微型棱鏡lb、lc。圖9B是圖9A所示的B-B' 線中的剖面圖。本實(shí)施方式中的攝像元件，具有多個(gè)的單位要素，該多個(gè)的單位要素包含光敏單 元2a、光敏單元2b、與光敏單元2a相面對(duì)而配置的微型棱鏡lb、與光敏單元2b相面對(duì)而配 置的微型棱鏡lc。在各單位要素，從圖9B中的上方向入射光。與實(shí)施方式1中的攝像元件 同樣，光敏單元2a、2b的單元入射光的量W能夠表示為W = Ci+Cj+Ck。這里，把將各光敏單元的單元入射光中所包含的I光和J光合成(合& )的 光作為Z光，Z光的量Cz能夠表示為Cz = Ci+Cj。另外，通過(guò)W = Ci+Cj+Ck，在色成分I、 J、K為原色光的情況下，K光和Z光處于互相原色和補(bǔ)色的關(guān)系。本實(shí)施方式中的微型棱鏡 Ib配置為，在光敏單元2a的單元入射光中，將Z光的一部(與量ACz相當(dāng))入射到鄰接像 素(光敏單元2b)，將其以外的光入射到相面對(duì)的光敏單元2a。這里，將ACz中所包含的I 光、J光的量分別設(shè)為ACi，ACj_bb，則能夠表達(dá)為ACz= ACi+ACj_bbo也即，微型棱 鏡lb，將光敏單元2a的單元入射光中，量ACi的I光和量Δ Cj_bb的J光入射到光敏單 元2b，將量(Ci-ACi)的I光、量(Cj_ACj_bb)的J光和量Ck的K光入射到光敏單元2a。 另外，微型棱鏡Ic配置為，將光敏單元2b的單元入射光中J光的一部分(與量ACj_ca相 當(dāng))入射到鄰接像素(光敏單元2a)，將此以外的光也即量Ci的I光、量(Cj_ACj_ca)的 J光、和量Ck的K光入射到相面對(duì)的光敏單元2b。本實(shí)施方式的攝像裝置在以下2點(diǎn)具有特征。第1點(diǎn)，是預(yù)先將表示基于微型棱 鏡lb、lc的向各像素的I光的分光分布的信息進(jìn)行保有。第2點(diǎn)是以如下方式配置各微型 棱鏡即將微型棱鏡Ib入射到光敏單元2b的J光的量ACj_bb、由微型棱鏡Ic入射到光敏 單元2a的J光的量ACj_ca相等。也即，ACj_bb= ACj_ca成立。圖9A、9B中，將Δ Cj_ bb以及ACj_ca表示為ACj。根據(jù)以上的構(gòu)成，能夠求出入射光中所包含的I成分的光的量Ci。以下，對(duì)從光敏 單元2a、2b的光電變換信號(hào)算出1個(gè)的色成分Ci的過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)攝像元件的光敏單元2a、2b入射量W( = Ci+Cj+Ck)的光?；谖⑿屠忡R Ib的分光的結(jié)果為，光敏單元2a，對(duì)從光敏單元2a的單元入射光中除了量ACz的Z光外的光進(jìn)行受光。另外，基于微型棱鏡Ic分光的結(jié)果為，光敏單元2a對(duì)量ACj^a的J光進(jìn) 行受光。另一方面，光敏單元2a的鄰接像素(光敏單元2b)，基于微型棱鏡Ic的分光的結(jié) 果為，對(duì)從光敏單元2b的單元入射光除去了一部分的量ACj_ca的J光的光進(jìn)行受光。另 夕卜，基于微型棱鏡Ib的分光的結(jié)果為，光敏單元2b，對(duì)量ACi的I光和量ACj_bb的J光 進(jìn)行受光。這里，使與量W、ACi, ACj_bb> ACj_ca相對(duì)應(yīng)的光電變換信號(hào)分別設(shè)為Ws、 ACis, ACjs_bb、ACjs_ca。如此，光敏單元2a、2b分別輸出的光電變換信號(hào)S2a、S2b，分 別能夠由以下的式10、11所表示(式 10)S2a = Ws-Δ Cis-Δ Cjs_bb+Δ Cjs_ca(式 ll)S2b = Ws- Δ Cjs_ca+ Δ Cis Δ Cjs_bb在本實(shí)施方式中，由于ACjs_bb = ACjs_ca成立，因此式10以及式11分別能夠 改寫(xiě)(書(shū)務(wù)換無(wú))為以下的式12以及13。(式 12) S2a = Ws-ACis(式 13)S2b = Ws+ACis式12以及式13，分別與實(shí)施方式1中的式7以及式8相同。通過(guò)從式13減去式 12，能夠得到以下的式14。(式 14)S2b_S2a = 2ACis如式14所示的那樣，能夠從光敏單元2a、2b的差信號(hào)，得到與光敏單元2a，2b所 接受的I光的量的差2 Δ Ci相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。此外，本實(shí)施方式的攝像裝置中，預(yù)先對(duì)表示基于微型棱鏡la、lb的向各像素的I 光的分光分布信息進(jìn)行保有。例如，能夠?qū)⒈硎竟饷魡卧?a、2b分別所接受的I光的量相 對(duì)于入射光中所包含的I光的量(Ci)的比例的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器201。并基于這種信息， 能夠得到光敏單元2a、2b的差信號(hào)所表示的光的量相對(duì)于入射光中所包含的I光的量的比 例(2 Δ Ci/Ci)。并基于表示預(yù)先準(zhǔn)備的上述比例的信息，能夠求出與入射光Ci鄰接的像素 Δ Ci的比Ki ( = Ci/Δ Ci)。通過(guò)將由式14所得到的2 Δ Cis設(shè)為Ki倍，能夠得到Cis的 2倍的信號(hào)。另外，若使用不同的二個(gè)的光敏單元和微型棱鏡，則同樣也能夠得到光Cj的光電 變換信號(hào)。若得到Ci和Cj，能夠從W = Ci+Cj+Ck的關(guān)系得到其余的光成分Ck。其結(jié)果， 能夠得到表示入射光中所包含的三個(gè)的色成分Ci、Cj、Ck的光的量的信息，彩色畫(huà)像的再 現(xiàn)成為可能。如以上那樣根據(jù)本實(shí)施方式的攝像裝置，將2像素作為最小單位，而配置與這些 的像素相面對(duì)而配置微型棱鏡lb、lc。微型棱鏡Ib配置為，將入射光中所包含的I成分的 光的一部分和J成分的光的一部分入射在相面對(duì)的像素的鄰接像素(光敏單元2b)。微型 棱鏡Ic配置為，在相面對(duì)的像素的鄰接像素(光敏單元2a)中入射與入射光中所包含的J 成分的光的一部分。以微型棱鏡Ib使光敏單元2b中入射的J成分的光的量和，微型棱鏡 Ic使入射在光敏單元2a的J成分的光的量相等的方式設(shè)計(jì)各微型棱鏡。并且，預(yù)先對(duì)入射 在每個(gè)像素的I成分的光的分光分布進(jìn)行調(diào)查，從而能夠計(jì)算出入射光中所包含的I成分 的光的量。微型棱鏡Ib也可以構(gòu)成為，不需要將入射光中所包含的1個(gè)的色成分的光的全 部入射到鄰接像素(光敏單元2b)，而將一部分的光入射。因此，具有能夠緩和分光要素所 需要的分光的程度，分光要素的制作比較的容易的實(shí)用的特長(zhǎng)。
根據(jù)圖9A、9B所示的攝像元件，二個(gè)的光敏單元的每個(gè)所接受的J成分的光的量 相互抵消，因此能夠求出入射光中所包含的I成分的光的量。這通過(guò)使用具有圖9A、9B所 示的構(gòu)成以外的構(gòu)成的攝像元件也能夠?qū)崿F(xiàn)。例如，使用圖10所示的攝像元件，同樣也能 夠得到1個(gè)的色成分。圖示所示的攝像元件，具備直線狀地交互配置光敏單元2a和光敏單元2b的多 個(gè)的光敏單元；與光敏單元2a相面對(duì)配置的微型棱鏡Id ；與光敏單元2b相面對(duì)配置的微 型棱鏡le。微型棱鏡Id構(gòu)成為與微型棱鏡Ib比較而將光分光/入射到空間上較寬的范 圍。微型棱鏡ld，構(gòu)成為將光敏單元2a的單元入射光的中與I光的一部分(與量ACi相 當(dāng))和J光的一部(與量ACj相當(dāng))，分別入射到與相面對(duì)的光敏單元鄰接的二個(gè)的光敏 單元2b。微型棱鏡le，將光敏單元2b的單元入射光中所包含的J光的一部分每一半(與 量ACj/2相當(dāng))地入射到與相面對(duì)的光敏單元2b鄰接的二個(gè)的光敏單元2a。通過(guò)這種構(gòu)成，光敏單元2a所接受的光的量，能夠表示為W- Δ Ci。另外，光敏單元 2b所接受的光的量，能夠表示為W+ Δ Ci。因此，在該構(gòu)成中，從光敏單元2a、2b輸出的光電 變換信號(hào)，分別能夠由式12、13所表示。因此，基于同樣的原理，能夠求出Ci。 另外，微型棱鏡Id是對(duì)圖12所示的微型棱鏡1的未加工的一端(片端)進(jìn)行加 工，而使兩端傾斜。微型棱鏡le，如圖13所示的那樣是使用兩個(gè)微型棱鏡1并變更它們的 朝向而進(jìn)行接合的透鏡。根據(jù)這種的微型棱鏡，能夠在二個(gè)的不同的方向等量地入射1個(gè) 的色成分的光。這里，圖13表示以將B光入射到二個(gè)的不同的方向的方式構(gòu)成的微型棱鏡 lj，但是這畢竟是一例。由微型棱鏡Ie入射到二個(gè)的光敏單元2b中色成分，是哪種的色成 分均可以。本實(shí)施方式的攝像裝置中，作為分光要素使用微型棱鏡，但是分光要素不限于微 型棱鏡。分光要素，只要是將所入射的光根據(jù)波段而分光的元件，是任何均可以。例如，也可 以使用利用上述的光衍射的分光要素。另外，本實(shí)施方式的攝像裝置中，也可以配置與1個(gè) 的像素相面對(duì)的多個(gè)的分光要素。在該情況下，若以2像素的和信號(hào)與入射光量呈成比例、 差信號(hào)與入射光中所包含的1個(gè)的色成分的光的量成比例的方式配置這些分光要素，則能 夠得到同樣的效果。(實(shí)施方式3)接下來(lái)對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式參照?qǐng)D11進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的攝像裝置，與 實(shí)施方式1的攝像裝置相比較，僅僅攝像元件不同，其他的構(gòu)成元件相同。為此，以下，僅針 對(duì)于實(shí)施方式1的攝像裝置不同的點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，對(duì)于與實(shí)施方式1的攝 像裝置重復(fù)的構(gòu)成元件附加同一的參照符號(hào)。圖11是表示作為分光要素每?jī)蓚€(gè)地使用2種的微型棱鏡，用于從3像素得到二個(gè) 的色成分的基本構(gòu)成的俯視圖。本實(shí)施方式中的攝像元件具有多個(gè)的單位要素，該多個(gè)的 單位要素包含光敏單元2a、2b，2c ；與光敏單元2a相面對(duì)而配置的微型棱鏡If，11 ；與光敏 單元2c相面對(duì)而配置的微型棱鏡Ig ；與光敏單元2c相面對(duì)而配置的微型棱鏡lk。與實(shí)施 方式1中的攝像元件同樣，各光敏單元的單元入射光的量W，能夠表示為W = Ci+Cj+Ck。微型棱鏡lf、lk，構(gòu)成為，將I成分的光的一部分(與量ACi相當(dāng))入射到相面對(duì) 的像素的鄰接像素，將此以外的光入射到相面對(duì)的像素。微型棱鏡lg、ll將J成分的光的 一部(與量ACj相當(dāng))入射到相面對(duì)的像素的鄰接像素，將此以外的光入射到相面對(duì)的像素。另外，光敏單元2a、2b、2c，利用攝像元件的像素的一部分，對(duì)入射光進(jìn)行光電變換，并輸 出與入射光量相對(duì)應(yīng)的光電變換信號(hào)。本實(shí)施方式中，微型棱鏡lf、lg接受入射光的面積， 與像素的受光面積相比相當(dāng)小。本實(shí)施方式的攝像裝置在以下兩點(diǎn)具有特征。第、1點(diǎn)，是預(yù)先將表示基于微型棱 鏡lf、lg、lk、ll的向各像素的I光以及J光的分光分布的信息進(jìn)行保有。如此，可知入射 光中所包含的I光的量Ci和J光的量Cj，與向鄰接像素的分光量ACi、ACj的關(guān)系，并能 夠根據(jù)分光量ACi、ACj計(jì)算出Ci、Cj。第2點(diǎn)，根據(jù)特定的色成分的光集中的像素和不 集中的像素的信號(hào)差處理計(jì)算出入射光中所包含的該色成分的量。以下， 對(duì)從光敏單元2a、2b、2c的光電變換信號(hào)算出二個(gè)的色成分Ci、Cj的過(guò)程進(jìn) 行說(shuō)明。首先，量W( = Ci +Cj+Ck)的光相對(duì)于攝像元件的光敏單元2a、2b、2c而入射?；?于微型棱鏡If、lg、lk、11的分光的結(jié)果，各光敏單元所接受的光按照以下的那樣。首先，光 敏單元2a，從光敏單元2a的單元入射光接受除去了量Δ Ci的I光和量ACj的J光的光。 光敏單元2b，對(duì)從光敏單元2b的單元入射光除去了量△ Cj的J光的光和從微型棱鏡If入 射的量ACi的I光進(jìn)行接受。光敏單元2c，對(duì)從光敏單元2c的單元入射光除去了量ACi 的I光的光和從微型棱鏡Ig入射的量ACj的J光以及從微型棱鏡11入射的量ACj的J 光進(jìn)行接受。如此，在光敏單元2b集中I成分的光，在光敏單元2c集中J成分的光。在光敏單 元2a不進(jìn)行特定的色成分的光的集中。這里，將與光量^^以、ACi, ACj相對(duì)應(yīng)的光 電變換信號(hào)分別設(shè)為Ws、Cis、Cjs、ACis, ACjs0如此，光敏單元2a、2b、2c的光電變換信 號(hào)S2a、S2b、S2c分別由以下的式15 17所表達(dá)。(式 15) S2a = Ws-ACis-ACjs(式 16)S2b = Ws+2ACis_ACjs(式 17)S2c = Ws_ACis+2ACjs通過(guò)從式16減去式15，得到以下的式18。(式 18)S2b_S2a = 3ACis另外，通過(guò)從式17減去式15，得到以下的式19。(式 19)S2c_S2a = 3ACjs如式18所示的那樣，能夠從光敏單元2a、2b的差信號(hào)，得到與光敏單元2a、2b所 接受的I光的量的差3 Δ Ci相對(duì)應(yīng)的信號(hào)3 Δ Cis。另外，如式19所示的那樣，能夠從光敏 單元2a、2c的差信號(hào)，得到與光敏單元2a、2c所接受的J光的量的差3 Δ Cj相對(duì)應(yīng)的信號(hào) 3 Δ Cjs0本實(shí)施方式的攝像裝置中，如上述的那樣，將表示入射光中所包含的I成分的光 的量Ci和由微型棱鏡If、Ik入射到鄰接像素的I成分的光的量ACi的關(guān)系的信息預(yù)先 保有。同樣，將表示入射光中所包含的J成分的光的量Cj和由微型棱鏡lg、ll入射到鄰 接像素的J成分的光的量ACj的關(guān)系的信息預(yù)先保有。例如，能夠?qū)⒈硎竟饷魡卧?a、2b 分別所接受的I光的量相對(duì)于入射光中所包含的I光的量(Ci)的比例的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器201?；谶@樣的信息，能夠得到光敏單元2a、2b的差信號(hào)所表示的光的量相對(duì)于入射 光中所包含的I光的量的比例(3ACi/Ci)。同樣，能夠得到表示光敏單元2a、2c分別所接受的J光的量相對(duì)于入射光中所包含的J光的量(Cj)的比例的信息也存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器201。 基于這種信息，能夠得到光敏單元2a、2c的差信號(hào)所表示的光的量相對(duì)于入射光中所包含 的J光的量的比例(3 Δ Cj/Cj)。并且，如果設(shè)Ci/ ACi = Ki，則通過(guò)使3 Δ Cis為Ki倍，能 夠得到Cis的3倍的信號(hào)。同樣，若設(shè)Cj/ Δ Cj = Kj，則通過(guò)使3 Δ Cjs為Kj倍，則能夠得 到Cjs的3倍的信號(hào)。另外，通過(guò)采用式15、16、17的和，則能夠得到3Ws。因此，若能夠得 到Ci和Cj，則能夠從W = Ci+Cj+Ck的關(guān)系得到其余的光成分Ck。其結(jié)果，能夠得到表示 入射光中所包含的三個(gè)的色成分Ci、Cj、Ck的光的量的信息，彩色畫(huà)像的再現(xiàn)成為可能。如以上那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的攝像裝置，以3像素作為基本 構(gòu)成，而與各像素相 面對(duì)配置1個(gè)以上的分光要素。作為分光要素，2種類的微型棱鏡各配置2個(gè)。微型棱鏡 If、lk，構(gòu)成為，在與各個(gè)相面對(duì)的像素的鄰接像素(光敏單元2b)，分別入射在入射光中所 包含的I成分的光的一部分。其結(jié)果，在光敏單元2b，與其他的光敏單元相比較I成分的光 集中。微型棱鏡lg、ll構(gòu)成為，在與各個(gè)相面對(duì)的像素的鄰接像素(光敏單元2c)，分別入 射入射光中所包含的J成分的光的一部分。其結(jié)果，在光敏單元2c，與其他的光敏單元相比 較J成分的光集中。通過(guò)預(yù)先對(duì)基于這些的微型棱鏡的I成分以及J成分的光的每個(gè)像素 的分光分布進(jìn)行研究，能夠算出入射光中所包含的I成分以及J成分的光的量。如此，具有 僅利用入射光中所包含的1個(gè)色成分的光的一部分的信息，而算出該色成分的光的量的效 果。為此，不需要將所求出的色成分的光全部入射到鄰接像素。因此，能夠緩和分光要素所 要求的分光的程度，具有分光要素的制作比較容易實(shí)用的特長(zhǎng)。本實(shí)施方式的攝像裝置中，作為分光要素使用微型棱鏡，但是分光要素不限于微 型棱鏡。分光要素，只要是將所入射的光根據(jù)波段進(jìn)行分光，什么都可以。例如，也可以使 用利用上述的光衍射的分光要素。另外，本實(shí)施方式的攝像裝置中，配置與1個(gè)的像素相面 對(duì)的多個(gè)的分光要素。在該情況下，以3像素的和信號(hào)與入射光量成比例、2像素的差信號(hào) 與入射光中所包含的1個(gè)的色成分的光的量成比例的方式配置這些的分光要素，則能夠得 到同樣的效果。另外，不以3像素為基本構(gòu)成的構(gòu)成也是可能的。也可以是，以η為2以上的整數(shù)， 以η像素為基本構(gòu)成，在η-1個(gè)的像素分別集中其中之一的色成分的光，在1個(gè)的像素哪種 色的光也不集中的構(gòu)成。該構(gòu)成中，根據(jù)包含哪種色的光也不集中的像素和1個(gè)色成分的 光集中的像素的差分運(yùn)算的處理，能夠計(jì)算出入射光中所包含的該色成分的光的量。在以上的實(shí)施方式1 實(shí)施方式3中，針對(duì)像素排列沒(méi)有言及，但是不是特別限定 的。以2維正方狀排列的構(gòu)成中，在蜂窩(〃 二力A )構(gòu)造的配置構(gòu)成中，本技術(shù)也是能夠 適用的。此外，不僅表面照射型的固體攝像元件，對(duì)于背面照射型的固體攝像元件的那樣的 全面受光型的攝像元件也能夠沒(méi)有問(wèn)題地適用，其有效性不變。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明所涉及的攝像裝置，能夠用于使用固體攝像元件的民生用攝像機(jī)，所謂的 數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字電影、廣播用的固體攝像機(jī)、產(chǎn)業(yè)用的固體監(jiān)視攝像機(jī)等。另外，本發(fā)明不僅 對(duì)于攝像裝置是固體攝像元件，對(duì)于所有的彩色照相機(jī)是有效的。符號(hào)說(shuō)明l、la、lb、lc、ld、le、lf、lg、lh、li、lj、lk、ll 微型棱鏡2a、2b、2c、2d 攝像元件的光敏單元
4分光要素陣列11微透鏡12內(nèi)透鏡13反射紅(R)以外的二向色反射鏡14僅反射綠(G)的二向色反射鏡15僅反射藍(lán)⑶的二向色反射鏡16以往的微型棱鏡23、24、25 以往技術(shù)中的攝像元件的光敏部31透光性的樹(shù)脂32G光透過(guò)的二向色反射鏡33R光透過(guò)的二向色反射鏡34G光透過(guò)的有機(jī)色素濾光器35R光透過(guò)的有機(jī)色素濾光器36微透鏡37金屬層100攝像部101光學(xué)透鏡102光學(xué)板103攝像元件103a攝像面104信號(hào)發(fā)生以及像素信號(hào)受信部200信號(hào)處理部201存儲(chǔ)器202色信號(hào)生成部203 視頻接口部
權(quán)利要求
一種攝像裝置，其中具備多個(gè)像素，其以2維狀排列；分光要素陣列，其對(duì)入射到各像素的光中至少1個(gè)的色成分的光進(jìn)行分光，并以所述多個(gè)像素中所包含的二個(gè)像素的差信號(hào)與入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量成比例的方式對(duì)所述色成分的光進(jìn)行分光；信號(hào)處理部，其基于所述差信號(hào)的相對(duì)于入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量的比例以及所述差信號(hào)，而生成與所述色成分的光的量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)。
2.一種攝像裝置，其中， 具備固體攝像元件；光學(xué)系統(tǒng)，其在所述固體攝像元件的攝像面形成像； 信號(hào)處理部，其對(duì)從所述固體攝像元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理， 所述固體攝像元件，具有 包含多個(gè)光敏單元的光敏單元陣列； 包含多個(gè)分光要素的分光要素陣列，所述光敏單元陣列以及所述分光要素陣列由多個(gè)單位要素構(gòu)成， 所述多個(gè)單位要素的每個(gè)，具有 第1光敏單元； 第2光敏單元；與所述第1光敏單元相面對(duì)而配置的分光要素，在假定不存在所述分光要素陣列的情況下，將入射到每個(gè)所述多個(gè)光敏單元的光作為 各光敏單元的單元入射光時(shí)，所述分光要素陣列構(gòu)成為，將相對(duì)于所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述 第1波段的光的量與第1比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第1光敏單元， 將與第2比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第2光敏單元， 所述第1光敏單元，輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第1光電變換信號(hào)， 所述第2光敏單元，輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第2光電變換信號(hào)， 所述信號(hào)處理部，基于所述第1比例以及所述第2比例，利用包含所述第1光電變換信 號(hào)和所述第2光電變換信號(hào)的差分運(yùn)算的處理，輸出與所述第1光敏單元的單元入射光中 所包含的所述第1波段的光的量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其特征在于， 所述信號(hào)處理部具有存儲(chǔ)器，在所述存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)表示所述第1比例以及所述第2比例的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的攝像裝置，其特征在于，所述分光要素將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第1波段的光線的一 部分入射到所述第2光敏單元，將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第1波 段的光線的其他的至少一部分入射到所述第1光敏單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其特征在于，所述分光要素，將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第1波段的光線中 除去了入射到所述第2光敏單元的光線的所述第1波段的光線，入射到所述第1光敏單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于，所述分光要素將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的光線中除去了入射到所 述第2光敏單元的光線的光線，入射到所述第1光敏單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求2 6中的其中任何一項(xiàng)所述的攝像裝置，其特征在于， 將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)單位要素的每個(gè)，具有 第3光敏單元；第4光敏單元；以及與所述第3光敏單元相面對(duì)而配置的第2分光要素，所述分光要素陣列，構(gòu)成為，將相對(duì)于所述第3光敏單元的單元入射光中所包含的與 第2色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光的量而與第3比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到 所述第3光敏單元，并將與第4比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第4光敏 單元，所述第3光敏單元輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第3光電變換信號(hào)， 所述第4光敏單元，輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第4光電變換信號(hào)， 所述信號(hào)處理部基于所述第3比例以及所述第4比例，利用包含所述第3光電變換信 號(hào)和所述第4光電變換信號(hào)的差分運(yùn)算的處理，輸出與所述第3光敏單元的單元入射光中 所包含的所述第2波段的光的量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于， 將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)的單位要素的每個(gè)具有與所述第2光敏單元相面對(duì)而配置的第2分光要素， 所述第1分光要素，將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第2色成分相當(dāng) 的第2波段的光線的一部分入射到所述第2光敏單元，將所述第1光敏單元的單元入射光 所包含的所述第2波段的光線的剩余部分和與所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的 與第3色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線入射到所述第1光敏單元，所述第2分光要素，將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段的光 線的一部分入射到所述第1光敏單元，將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的剩余 的光線入射到所述第2光敏單元，由所述第1分光要素入射到所述第2光敏單元的所述第2波段的光的量，與由所述第 2分光要素入射到所述第1光敏單元的所述第2波段的光的量相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于， 將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)單位要素的每個(gè)，具有與所述第2光敏單元相面對(duì)而配置的第2分光要素， 所述第1分光要素將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第2色成分相當(dāng)?shù)?第2波段的光線的一部分入射到鄰接的第1鄰接單位要素中所包含的第3光敏單元，將所 述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段的光線的剩余部分和所述第1光敏 單元的單元入射光中所包含的與第3色成分相當(dāng)?shù)牡?波段的光線入射到所述第1光敏單 元，3所述第2分光要素將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段的光線 的一部分分別按每等量入射到所述第1光敏單元以及鄰接的第2鄰接單位要素所包含的第 4光敏單元，并將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的剩余的光線入射到所述第2光 敏單元，由所述第1分光要素入射到所述第3光敏單元的所述第2波段的光的量，與由所述第 2分光要素入射到所述第1光敏單元以及所述第4光敏單元的所述第2波段的光的量的合 計(jì)相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于， 將所述分光要素作為第1分光要素時(shí)，所述多個(gè)的單位要素的每個(gè)，具有 第3光敏單元；與所述第2光敏單元相面對(duì)而配置的第2分光要素； 與所述第3光敏單元相面對(duì)而配置的第3分光要素；以及 與所述第1光敏單元相面對(duì)而配置的第4分光要素，所述第1分光要素將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第3色成分相當(dāng)?shù)?第3波段的光線入射到所述第1光敏單元，所述第4分光要素將所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的與第2色成分相當(dāng)?shù)?第2波段的光線的一部分入射到所述第3光敏單元，將所述第1光敏單元的單元入射光中 所包含的剩余的所述第2波段的光線，以及所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所 述第3波段的光線入射到所述第1光敏單元，所述第2分光要素將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段的光線 的一部分入射到所述第3光敏單元，將所述第2光敏單元的單元入射光中所包含的剩余的 光線，入射到所述第2光敏單元，所述第3分光要素將所述第3光敏單元的單元入射光中所包含的所述第1波段的光線 的一部分入射到所述第2光敏單元，將所述第3光敏單元的單元入射光中所包含的剩余的 光線入射到所述第3光敏單元，由所述第1分光要素入射到所述第2光敏單元的所述第1波段的光的量，與由所述第 3分光要素入射到所述第2光敏單元的所述第1波段的光的量相等，由所述第1分光要素入射到所述第3光敏單元的所述第2波段的光的量，與由所述第 2分光要素入射到所述第3光敏單元的所述第2波段的光的量相等，所述第3光敏單元，輸出與所接受的光的量對(duì)應(yīng)的第3光電變換信號(hào)， 所述信號(hào)處理部，基于所述第3光敏單元所接受的所述第2波段的光的量相對(duì)于所述 第1光敏單元的單元入射光中所包含的所述第2波段的光的量的比例，利用包含所述第1 光電變換信號(hào)和所述第3光電變換信號(hào)的差分運(yùn)算的處理，輸出與所述第1光敏單元的單 元入射光中所包含的所述第2色成分的光的量相對(duì)應(yīng)的色信號(hào)。
11.一種固體攝像元件，具有包含多個(gè)的光敏單元的光敏單元陣列和包含多個(gè)分光 要素的分光要素陣列，其中，所述光敏單元陣列和所述分光要素陣列由多個(gè)的單位要素構(gòu)成， 所述多個(gè)的單位要素的每個(gè)，具有第1光敏單元； 第2光敏單元；與所述第1光敏單元相面對(duì)而配置的分光要素，在假定所述分光要素陣列不存在的情況下將入射到所述多個(gè)的光敏單元的每個(gè)的光 作為各光敏單元的單元入射光時(shí)，所述分光要素陣列，構(gòu)成為，將相對(duì)于所述第1光敏單元的單元入射光中所包含的所 述第1波段的光的量與第1比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第1光敏單元， 將與第2比例相當(dāng)?shù)牧康乃龅?波段的光線入射到所述第2光敏單元， 所述第1光敏單元輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第1光電變換信號(hào)， 所述第2光敏單元輸出與所接受的光的量相對(duì)應(yīng)的第2光電變換信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明中的固體攝像元件由多個(gè)的單位要素構(gòu)成。各單位要素，具有與第1光敏單元2a、第2光敏單元2b和第1光敏單元2a相面對(duì)而配置的分光要素1a。分光要素1a，將入射光的中第1色成分的光的一部分入射到第2光敏單元2b。第1光敏單元2a，將比入射到所述分光要素中的第1色成分的光的量少的量的第1色成分的光進(jìn)行接受。第2光敏單元2b，將比入射到所述分光要素中的第1色成分的光的量多的量的第1色成分的光進(jìn)行接受。從來(lái)自第1光敏單元2a的光電變換信號(hào)和來(lái)自第2光敏單元2b的光電變換信號(hào)的差，以及表示所述第2光敏單元所接受的第1色成分的光的量相對(duì)于入射光中所包含的第1色成分的光的量的比例的信息，算出入射光中所包含的第1色成分的光的量。
文檔編號(hào)H04N9/07GK101971636SQ201080001238
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者平本政夫, 杉谷芳明, 米本和也, 西脅青兒, 鈴木正明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社