JPH01221993A - カラーイメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、感光画素上に色フィルタを形成したカラーイ
メージセンサに関する。

（従来の技術） 第２図は従来のカラーイメージセンサを示す。

同図において１は半導゛体基板である。その半導体基板
１の表面に感光部（感光画素）２ａ、２ｂ。

２ｃが形成されている。それらの感光部２ａ。

２ｂ１，２ｃ上に、各感光部［こ１：１に対応させて、
ブルー（Ｂ）、レッド（Ｒ＞及びグリーン（Ｃ）の色フ
ィルタ（基本色フィルタ）　５．６．７が形成されてい
る。これにより、感光部２８〜２Ｃからは、ブルー、レ
ッド及びグリーンの各色に対応する電　　′無信号が１
すられる。それらの電気信号をそれぞれ別の増幅器によ
りそれぞれ異なる増幅率で増幅し、増幅済のそれ゛らの
電気信号によりホワイトバランスをとるようにしている
。□ 即ち、各色フィルタ５〜７の透過特性は第３図に示され
る。この第３図かられかる”ように、各色フィルタ５〜
７によって色分離された客先に基づく電気信号は、各色
フィルタ５〜７の特性に応じて１３号量の異なるものと
なっている。そのため、ホワイトバランスをとるには、
各色フィルタ５〜７の第３図に示す特性の差を補償すべ
く、上記各感光部２ａ〜２Ｃから得られる電気信号をそ
れぞれ各色フィルタ５〜７の特性に応じた異なる増幅率
で増幅し、各色に基づく電気信号を等しくして、ホワイ
トバランスをとっていた。

（発明が解決しようとする課題） 従来のカラーイメージセンサにおいては、ホワイトバラ
ンスをとるに当り、上述のように、各色に対応する電気
信号をそれぞれ異なる増幅率で増幅するようにしている
。しかしながら、このように、各色に対応する電気信号
をそれぞれ異なる増幅率で増幅するには、各色専用の増
幅器が必要となる。このように、各色専用の増幅器を具
備させると、全体として、ホワイトバランスをとるため
の回路の構成が複雑となるという難点がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、
ホワイトバランスをとるに当っての信号処理を、構成の
簡単な回路で行うことのできるカラーイメージセンサを
提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明のカラーイメージセンサは、半導体基板の表面に
複数の感光画素を形成し、それらの各感光画素の上方に
、各色についての分光透過率の異なる複数の基本色フィ
ルタのうちの１つをそれぞれ形成したカラーイメージセ
ンサにおいて、前記感光画素のうちの任意のものの上方
に、ある分光透過率の補助色フィルタを前記基本色フィ
ルタと重合した状態に形成したものとして構成される。

（作　用） 各感光画素上には基本色フィルタの他に、任意的に補助
色フィルタが形成されている。よって、基本色フィルタ
と補助色フィルタとが重合された状態にある感光画素上
には、基本及び補助色フィルータの２つの色フィルタの
分光透過率を合成した分光透過率の色フィルタが形成さ
れていることと等価である。従って、上記感光画素に入
射される光の成分は、基本色フィルタのみの場合に比べ
て調整される。これにより、例えば、ある特定の色につ
いての分光透過率を低くすることができる。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す。同図において、第２図
と同等部分には同一の符号を付している。

この実施例においては、感光部２ｂ、２ｃの上にシアン
（Ｃｙ）の色フィルタ（補助色フィルタ）１１を形成し
ている。シアンの色フィルタの光透過特性は第４図に示
される。この第４図から明らかなように、シアンの色フ
ィルタは、波長の低い領域において高透過率を示し、波
長の高い領域において低透過率を示す。この特性を、第
３図に示されるブルー、グリーン、レッドの色フィルタ
の透過特性と比較することにより、以下のことがわかる
。即ち、第３図及び第４図から、グリーンの色フィルタ
を通過させた光をさらにシアンの色フィルタを通過させ
ても、グリーンの色フィルタを通過した光はシアンの色
フィルタによってはほとんど影響を受けないことがわか
る（実際には伍かに通過率が低下する）。従って、感光
部２Ｃから　・は、シアンの色フィルタ１１の存在下に
も拘らず、グリーンの色フィルタフのみによる場合とほ
んど同様の電気信号が得られる。また、第３図及び第４
図から、レッドの色フ、ｆルタを通過させた光をさらに
シアンの色フィルタを通過させると、レッドの色フィル
タを通過した光はシアンの色フィルタによって大きく減
衰させられることがわかる。

従って、感光部２ｂからはレッドの成分の抑えられた電
気信号が得られる。さらに、感光部２ａ上にはブルーの
色フィルタ５のみが形成されている。

従って、その感光部２ａからは第３図に示すブルーの色
フィルタの透過率に応じた電気信号が得られる。

このように、第１図に示すように、シアンの色フィルタ
１１を感光部２ｂ、２ｂ上に形成すると、感光部２ａ〜
２ｃ上に予め形成されたＢ、　Ｒ，Ｇの色フィルタ５〜
７と相関的に作用し合って、ＲｌＧ、ＢのうちＲの成分
比率の低い電気信号が得られる。即ち、Ｇ、Ｂの分光透
過率特性を変化させることなく、Ｒの分光透過率特性を
下げることができる。従って、Ｒ，Ｇ、　Ｂの各色に対
応する電気成分の比を、１：１：１により近いものにす
ることができる。そのため、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色に対応す
る各電気信号をそれぞれ異なるゲインで増幅するゲイン
：Ａ整が不要となる。これにより、前記ホワイトバラン
スをとるための回路の構成を簡単なものとすることがで
きる。さらに、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色に対応する電気信号の
比をほぼ１：１：１にすることができることから、各色
のダイナクックレンジもほぼ等しくなり、処理が容品で
ある。

上述の第１図のカラーセンサは、レッドの分光透過率が
低いことから、照明光源がハロゲンランプ等のレッドの
成分の大きな光を出すものの場合にＨ用である。

グリーン成分の大きな光源の場合には、Ｒ，Ｇ。

Ｂのうちのグリーンの分光透過率を低くすればよい。こ
のためには、第１図に鎖線で示すように、マゼンタ（Ｍ
ｇ）の色フィルタ（補助色フィルタ）１２を感光部２Ｃ
上に形成すればよい。マゼンタの色フィルタの透過率は
、第４図に示される。この第４図かられかるように、Ｍ
ｇの色フィルタの透過率は、波長の高低両側領域におい
て高く、中央の領域において低い。即ち、レッド及びブ
ルーの分光成分の透過率が高く、グリーンの分光成分の
透過率が低い。従って、感光部２ａ〜２ｃからはグリー
ンの出力信号を抑えたＢ、　Ｒ，Ｇの電気信号を得るこ
とができる。

このように、Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｃｙ、Ｍｇの各色フィルタの
分光透過率を勘案し、それらの色フィルタの任意のもの
を感光部上に単独にまたは重合状態に形成することによ
り、各色について任意の分光透過率を達成することがで
きる。従って、システムで使用する光源の分光特性に拘
わらず、カラーイメージセンサによる色分離後の出力信
号比を　・任意のものとすることができ、システムへの
適用に際して著しく有用である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、特定の色についての分光透過率を調整
することができ、それにより、例えばホワイトバランス
に必要な各色についての電気信号の出力比をほぼ等しい
ものとして、ホワイトバランスのための回路構成を簡Ｉ
ｌｌなものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の一部を示す断面図、第２図は
従来例の一部を示す断面図、第３図及び第４図は曇、　
Ｇ、　Ｂ、　Ｃｙ、　Ｍｇの色フィルタの分光透過率を
示す特性図である。 １・・・半導体基板、２ａ〜２ｃ・・・感光部（感光画
素）、５〜７・・・基本色フィルタ、１１．１２・・・
補助色フィルタ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体基板の表面に複数の感光画素を形成し、それら
   の各感光画素の上方に、各色についての分光透過率の異
   なる複数の基本色フィルタのうちの１つをそれぞれ形成
   したカラーイメージセンサにおいて、前記感光画素のう
   ちの任意のものの上方に、ある分光透過率の補助色フィ
   ルタを前記基本色フィルタと重合した状態に形成したこ
   とを特徴とするカラーイメージセンサ。