JP4662883B2 - 二次元カラー固体撮像素子 - Google Patents
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Description
ところで、二次元カラー固体撮像素子の製造工程では、ウェハ搬送時等の移動方向が製造装置に応じて限られることから、特に縦方向、横方向に傷などの欠陥が発生することがある。この欠陥としては点状のものの他、線状のものも発生し得る。このような縦又は横方向の線状欠陥が発生したとき、その方向の線L1,L2,L3,L4上に同色の色の受光素子Pが連続して配置されていると、撮像後の補間処理の際に同色同士の距離が長くなってしまい、情報の欠落度合いが大きくなった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、縦線欠陥や横線欠陥が発生した場合であっても、補完処理を容易に行うことができる二次元カラー固体撮像素子を提供し、もって、線状欠陥に対する品質低下の確率を低く抑え、色再現性の向上を図ることを目的とする。
(1) 二次元直交座標において、基準座標を(0,0)としたとき、整数m、nを用いて表される座標(m、n)のうち、|m|+|n|が偶数となるような格子点に感光素子が存在する二次元カラー固体撮像素子であって、
前記感光素子のうち、
主として輝度成分を得るための第1の感光素子が、
|m|+|n|=4j (jは自然数)
となる位置にあり、
主として色相成分を得るための第2の感光素子が、
|m|+|n|=2(2j+1)
かつ ||m|−|n||+2j=4k (kは整数)
となる位置にあり、
主として前記色相成分とは異なる色相成分を得るための第3の感光素子が、
|m|+|n|=2(2j+1)
かつ ||m|−|n||+2j=4k+2
となる位置にある色配列を有する二次元カラー固体撮像素子。
|m|=|n|=4h (hは自然数)
で囲まれる領域を単位格子とした色配列を有する二次元カラー固体撮像素子。
前記第1の感光素子が緑色に対して分光感度を有し、
前記第2、第3の感光素子が赤色、青色に対して分光感度を有する二次元カラー固体撮像素子。
前記撮像素子が、電荷結合型固体撮像素子である二次元カラー固体撮像素子。
前記撮像素子が、CMOS型固体撮像素子である二次元カラー固体撮像素子。
図1は本発明に係る二次元カラー固体撮像素子の受光領域を模式的に表した要部拡大平面図である。
本実施の形態に係る二次元カラー固体撮像素子は、電荷結合型固体撮像素子(CCD)やMOS型固体撮像素子を含めた各種の撮像素子に適用される。
感光素子は、原点(0,0)を中心に、水平方向mに対して偶数列で配置され、垂直方向nに対して偶数行に配置されている。また、感光素子は、奇数行に対しては、奇数列毎に配置され、各奇数行(又は偶数行)に配列された感光素子に対して、各偶数行(又は奇数行)の感光素子が位相差である半ピッチ分の位置ずれを持って形成されている。
図3は図1に示した感光素子のうち、第1の感光素子としての緑色Gの色配列を模式的に表した要部拡大平面図である。図3に示すように、各感光素子のうち、主として輝度成分を得るための第1の感光素子Gは、図3にハッチ部分で示すように、
|m|+|n|=4j (jは自然数)
となる位置にある。即ち、原点(0,0)を中心に同心状に四角形V状に配置され、jの値は原点から外側に離れるほど大きい値となっている。
図4にハッチ部分で示すように、主として色相成分を得るための第2の感光素子R、第3の感光素子Bは、
|m|+|n|=2(2j+1)
となる位置に混在して配列されている。図4は先述の図3を反転した配列となっており、同心状に四角形U状に配置されている。また、jの値は原点から外側に離れるほど大きい値となっている。
ここで、混在して配列される第2の感光素子R、第3の感光素子Bを更に分解してその配列を特定すれば、第2の感光素子Rは、図5にハッチ部分で示すように、
|m|+|n|=2(2j+1)
かつ ||m|−|n||+2j=4k (kは整数)
となる位置にある。
|m|+|n|=2(2j+1)
かつ ||m|−|n||+2j=4k+2
となる位置にある。
本実施形態においては、前述の規定に基づく色配列に対し、その一部の配列を単位格子として、色配列をこの単位格子の繰り返しパターンとしている。
具体的には、本実施形態の二次元カラー固体撮像素子は、上述した色配列において、
|m|=|n|=4h (hは自然数)
で囲まれる領域を単位格子とした色配列を有している。
図10は電荷結合型カラー固体撮像素子の構成を(a)、MOS型カラー撮像素子の構成を(b)に表した具体例の説明図である。
二次元カラー固体撮像素子が電荷結合型固体撮像素子(カラーCCD)100である場合、図10(a)において、受光領域11には、図1に示した第1の感光素子Gが、緑色(G)の波長帯域に対して受光感度を有する感光素子とし、色相抽出用の第2、第3の感光素子R,Bが、赤色(R)の波長帯域に対して受光感度を有する感光素子と、青色(B)の波長帯域に対して受光感度を有する感光素子として形成されている。
100 電荷結合型固体撮像素子
200 CMOS型固体撮像素子
B 第3の感光素子
G 第1の感光素子
R 第2の感光素子
W1,W2,W3 単位格子
Claims (5)
- 二次元直交座標において、基準座標を(0,0)としたとき、整数m、nを用いて表される座標(m、n)のうち、|m|+|n|が偶数となるような格子点に感光素子が存在する二次元カラー固体撮像素子であって、
前記感光素子のうち、
主として輝度成分を得るための第1の感光素子が、
|m|+|n|=4j (jは自然数)
となる位置にあり、
主として色相成分を得るための第2の感光素子が、
|m|+|n|=2(2j+1)
かつ ||m|−|n||+2j=4k (kは整数)
となる位置にあり、
主として前記色相成分とは異なる色相成分を得るための第3の感光素子が、
|m|+|n|=2(2j+1)
かつ ||m|−|n||+2j=4k+2
となる位置にある色配列を有する二次元カラー固体撮像素子。 - 請求項1記載の二次元カラー固体撮像素子であって、
|m|=|n|=4h (hは自然数)
で囲まれる領域を単位格子とした色配列を有する二次元カラー固体撮像素子。 - 請求項1又は請求項2記載の二次元カラー固体撮像素子であって、
前記第1の感光素子が緑色に対して分光感度を有し、
前記第2、第3の感光素子が赤色、青色に対して分光感度を有する二次元カラー固体撮像素子。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の二次元カラー固体撮像素子であって、
前記撮像素子が、電荷結合型固体撮像素子である二次元カラー固体撮像素子。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の二次元カラー固体撮像素子であって、
前記撮像素子が、CMOS型固体撮像素子である二次元カラー固体撮像素子。
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