JPH03165194A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH03165194A JPH03165194A JP1304107A JP30410789A JPH03165194A JP H03165194 A JPH03165194 A JP H03165194A JP 1304107 A JP1304107 A JP 1304107A JP 30410789 A JP30410789 A JP 30410789A JP H03165194 A JPH03165194 A JP H03165194A
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- JP
- Japan
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- signal
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光電変換手段を有するビデオカメラ等の固体撮
像装置に関する。
像装置に関する。
従来の技術
近年、ビデオカメラ等の撮像装置には、固体撮像装置が
広く用いられている。固体描像装ｒには、小形軽量、空
間分解能が画面で一様、低残像である等、種々の長所が
ある。しかし、ＨＤＴＶ。
広く用いられている。固体描像装ｒには、小形軽量、空
間分解能が画面で一様、低残像である等、種々の長所が
ある。しかし、ＨＤＴＶ。
ＨＤＴＶなど解像度の一層の向上が望まれる中で、固体
撮像素子の高画素化に伴う感度の低下、および高画素化
と色信号帯域との両立が課題となっている。第４図（Ａ
）は従来の固体撮像素子の画素配列の一例を示す構成図
、第４図（Ｂ）は従来の固体撮像素子の光電変換部を横
からみた断面図である。
撮像素子の高画素化に伴う感度の低下、および高画素化
と色信号帯域との両立が課題となっている。第４図（Ａ
）は従来の固体撮像素子の画素配列の一例を示す構成図
、第４図（Ｂ）は従来の固体撮像素子の光電変換部を横
からみた断面図である。
第４図（Ａ）において、２０は赤信号を出力する画素、
２２は青信号を出力する画素、２１は緑信号を出力する
画素である。第４図（Ａ）に示す画素配列はベイヤー配
置と呼ばれる。また、第４図（Ｂ）において、３２は光
ダイオード、３１はＣＣＤ基板、２００は例えば画素２
０に相当する赤色フィルタ、２２０は例えば画素２２に
相当する青色フィルタである。ベイヤー配置において、
赤、青。
２２は青信号を出力する画素、２１は緑信号を出力する
画素である。第４図（Ａ）に示す画素配列はベイヤー配
置と呼ばれる。また、第４図（Ｂ）において、３２は光
ダイオード、３１はＣＣＤ基板、２００は例えば画素２
０に相当する赤色フィルタ、２２０は例えば画素２２に
相当する青色フィルタである。ベイヤー配置において、
赤、青。
緑の各色は画素２０；２１．２２の原色フィルタより直
接に取り出すことができるため色再現性がよいという利
点がある。
接に取り出すことができるため色再現性がよいという利
点がある。
発明が解決しようとする課題
しかし、同一色フィルタの間隔は、例えば、第４図（Ａ
）の赤信号を出力する画素２０の画素間隔に示すように
１画素おきになり、偽信号を除去するための光学ローパ
スフィルタの帯域を狭く取らざるを得ず、輝度信号帯域
も同時に狭くなる。第５図（Ａ）は、従来のベイヤー配
置より得られる輝度信号帯域、すなわち、緑信号の帯域
を示す周波数特性図、第５図（Ｂ）は、同じ〈従来のへ
イヤー配置より得られる色信号帯域、例えば赤および青
信号の帯域を示す周波数特性図である。第５図に示すよ
うに、輝度信号帯域と色信号帯域は共に周波数ｆＮに制
限され、輝度解像度が充分に取れないという課題があっ
た。
）の赤信号を出力する画素２０の画素間隔に示すように
１画素おきになり、偽信号を除去するための光学ローパ
スフィルタの帯域を狭く取らざるを得ず、輝度信号帯域
も同時に狭くなる。第５図（Ａ）は、従来のベイヤー配
置より得られる輝度信号帯域、すなわち、緑信号の帯域
を示す周波数特性図、第５図（Ｂ）は、同じ〈従来のへ
イヤー配置より得られる色信号帯域、例えば赤および青
信号の帯域を示す周波数特性図である。第５図に示すよ
うに、輝度信号帯域と色信号帯域は共に周波数ｆＮに制
限され、輝度解像度が充分に取れないという課題があっ
た。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明による固体撮像装置
は、輝度信号を出力する画素と色信号を出力する画素と
が、分離されて配置される固体撮像装置であって、色信
号を出力する画素間を、光導波路で接続することにより
、色信号に対して選択的に低域通過処理を施すように構
成されている。
は、輝度信号を出力する画素と色信号を出力する画素と
が、分離されて配置される固体撮像装置であって、色信
号を出力する画素間を、光導波路で接続することにより
、色信号に対して選択的に低域通過処理を施すように構
成されている。
また、輝度信号を出力する画素と色信号を出力する画素
とが、分離されて互いに斜めに配置される固体撮像装置
であって、色信号を出力する画素間を、光導波路で接続
することにより、色信号に対して選択的に低域通過処理
を施すように構成されている。
とが、分離されて互いに斜めに配置される固体撮像装置
であって、色信号を出力する画素間を、光導波路で接続
することにより、色信号に対して選択的に低域通過処理
を施すように構成されている。
また、固体撮像装置の色信号を出力する画素上および画
素間に屈折率Ｎ１の材料ｌを配置し、さらに材料ｌの上
に屈折率Ｎ２の材料２を配置し、光導波路を構成するこ
とにより各画素へ入射した光がＶｓ接する画素へも到達
するようにしている。
素間に屈折率Ｎ１の材料ｌを配置し、さらに材料ｌの上
に屈折率Ｎ２の材料２を配置し、光導波路を構成するこ
とにより各画素へ入射した光がＶｓ接する画素へも到達
するようにしている。
また、緑信号を出力する画素と、赤および青信号を出力
する画素とが分離されて配置される固体撮像装置であっ
て、赤および青信号を出力する画素間を、光導波路で接
続することにより、赤および青信号に対して選択的に低
域通過処理を施すように構成されている。
する画素とが分離されて配置される固体撮像装置であっ
て、赤および青信号を出力する画素間を、光導波路で接
続することにより、赤および青信号に対して選択的に低
域通過処理を施すように構成されている。
また、緑信号を出力する画素と赤および青信号を出力す
る画素とが、分離されて互いに斜めに配置される固体撮
像装置であって、赤および青信号を出力する画素間を、
光導波路で接続することにより、赤および青信号に対し
て選択的に低域通過処理を施すように構成されている。
る画素とが、分離されて互いに斜めに配置される固体撮
像装置であって、赤および青信号を出力する画素間を、
光導波路で接続することにより、赤および青信号に対し
て選択的に低域通過処理を施すように構成されている。
また、固体撮像装置の赤および青信号を出力する画素上
および赤および青を出力する画素間に屈折率Ｎ１の材料
ｌを配置し、さらに材料１の上に屈折率Ｎ２の材料２を
配置し、光導波路を構成することにより赤および青の各
画素へ入射した光が隣接する赤および青の画素へも到達
するようにしている。
および赤および青を出力する画素間に屈折率Ｎ１の材料
ｌを配置し、さらに材料１の上に屈折率Ｎ２の材料２を
配置し、光導波路を構成することにより赤および青の各
画素へ入射した光が隣接する赤および青の画素へも到達
するようにしている。
作用
本発明の固体撮像装置は、上記した構成を取ることによ
り、従来に比べて輝度解像度が高く、かつ、色再現性の
良好な撮像手段を痔供する。
り、従来に比べて輝度解像度が高く、かつ、色再現性の
良好な撮像手段を痔供する。
実施例
以下、本発明による固体撮像装置の一実施例を図面を参
照しながら説明する。第１図（Ａ）は本発明の固体撮像
装置を俯徹した斜視図、第１図（Ｂ）は本発明の固体撮
像装置を上から見た構成図、第１図（Ｃ）は本発明の固
体１最像装置を横から見た断面図である。第１図におい
て、ｌはＣＣＤ基板、２は表面層、３は光導波路、４は
輝度信号を出力する画素、５は色信号を出力する画素、
４００は色フィルタ、６は光ダイオードである。色信号
を出力する各画素５は、光導波路３によって互いに接続
されている。輝度信号を出力する画素４は、それぞれ隣
接する画素と独立して存在する。第２図に具体的な原色
フィルタの例と入射光の進行経路を示す、第２図（Ａ）
は、固体撮像装置に対して赤信号を出力する画素１５、
青信号を出力する画素１６、緑信号を出力する画素１４
を配置した例を上からみた構成図である。第２図（Ａ）
において、赤画素１５に入射した光は光導波路１３を経
て、隣接する青画素１６へ到達する。青画素１６への入
射光は、青画素１６へ直接入射する光と、赤画素１５か
ら４経路をへて到達する光があり、合計５経路を経た光
が青画素１６へ入射される。従って、青画素１６の等価
的な開口面積が広がり、青色信号は低域通過処理をうけ
る。同様にして、赤画素１５の等価的な開口面積も広が
り、赤信号も同一帯域の低域通過処理をうける。第２図
（Ｂ）は、第２図（Ａ）を直線Ａ−Ｂで切断した時に矢
印方向からみた断面図である。第２図（Ｂ）において１
５０は赤フィルタ、１６０は青フィルタである。
照しながら説明する。第１図（Ａ）は本発明の固体撮像
装置を俯徹した斜視図、第１図（Ｂ）は本発明の固体撮
像装置を上から見た構成図、第１図（Ｃ）は本発明の固
体１最像装置を横から見た断面図である。第１図におい
て、ｌはＣＣＤ基板、２は表面層、３は光導波路、４は
輝度信号を出力する画素、５は色信号を出力する画素、
４００は色フィルタ、６は光ダイオードである。色信号
を出力する各画素５は、光導波路３によって互いに接続
されている。輝度信号を出力する画素４は、それぞれ隣
接する画素と独立して存在する。第２図に具体的な原色
フィルタの例と入射光の進行経路を示す、第２図（Ａ）
は、固体撮像装置に対して赤信号を出力する画素１５、
青信号を出力する画素１６、緑信号を出力する画素１４
を配置した例を上からみた構成図である。第２図（Ａ）
において、赤画素１５に入射した光は光導波路１３を経
て、隣接する青画素１６へ到達する。青画素１６への入
射光は、青画素１６へ直接入射する光と、赤画素１５か
ら４経路をへて到達する光があり、合計５経路を経た光
が青画素１６へ入射される。従って、青画素１６の等価
的な開口面積が広がり、青色信号は低域通過処理をうけ
る。同様にして、赤画素１５の等価的な開口面積も広が
り、赤信号も同一帯域の低域通過処理をうける。第２図
（Ｂ）は、第２図（Ａ）を直線Ａ−Ｂで切断した時に矢
印方向からみた断面図である。第２図（Ｂ）において１
５０は赤フィルタ、１６０は青フィルタである。
青フィルタ１６０に対して入射する光は、第２図（Ｂ）
の矢印で示すように、真上、および隣接する赤信号を出
力する画素から光導波路１３を介するルートの２種類が
あることが分かる。このように赤および青信号は、画素
に直接真上から入射する光と、隣接する赤および青信号
を出力する画素からの光とを加算した光から生成される
ため、選択的な低域通過処理が施される。緑信号につい
ては、全く影響を与えないため緑信号は広い帯域を確保
できる。すなわち、高い輝度解像度が得られる。
の矢印で示すように、真上、および隣接する赤信号を出
力する画素から光導波路１３を介するルートの２種類が
あることが分かる。このように赤および青信号は、画素
に直接真上から入射する光と、隣接する赤および青信号
を出力する画素からの光とを加算した光から生成される
ため、選択的な低域通過処理が施される。緑信号につい
ては、全く影響を与えないため緑信号は広い帯域を確保
できる。すなわち、高い輝度解像度が得られる。
第３図（Ａ）は、本発明の固体撮像装置による緑信号、
すなわち輝度信号の周波数特性を示し、第３図（Ｂ）は
、青信号および赤信号の周波数特性を示す。青信号およ
び赤信号の周波数帯域は第５図と同様に周波数ｆＮであ
るが、輝度信号帯域はｆｌとなり、青信号および赤信号
の周波数帯域に制限されず広い帯域を確保している。な
お、本発明においては輝度信号を出力する画素が斜めに
配置されている例を示したが、輝度信号を出力する画素
が横一列に配置され、色信号を出力する画素が一列ずれ
てやはり横一列に配置される画素配置の場合でも同様に
成立する。
すなわち輝度信号の周波数特性を示し、第３図（Ｂ）は
、青信号および赤信号の周波数特性を示す。青信号およ
び赤信号の周波数帯域は第５図と同様に周波数ｆＮであ
るが、輝度信号帯域はｆｌとなり、青信号および赤信号
の周波数帯域に制限されず広い帯域を確保している。な
お、本発明においては輝度信号を出力する画素が斜めに
配置されている例を示したが、輝度信号を出力する画素
が横一列に配置され、色信号を出力する画素が一列ずれ
てやはり横一列に配置される画素配置の場合でも同様に
成立する。
発明の効果
以上のように本発明の固体撮像装置によれば、高い輝度
解像度と、良好な色再現性とを有する固体撮像装置が得
られる。
解像度と、良好な色再現性とを有する固体撮像装置が得
られる。
第１図（Ａ）は本発明の固体撮像装置を俯徴した斜視図
、第１図（Ｂ）は本発明の固体撮像装置を上から見た平
面図、第１図（Ｃ）は本発明の固体撮像装置を横から見
た断面図、第２図（Ａ）は固体撮像装置に対して赤信号
を出力する画素、青信号を出力する画素、緑信号を出力
する画素を配置した例を上からみた平面図、第２図（Ｂ
）を直線Ａ−Ｂで切断した時に矢印方向がらみた断面図
、第３図（Ａ）は本発明による緑信号、すなわち輝度信
号の周波数特性図、第３図（Ｂ）は本発明による青信号
および赤信号の周波数特性図、第４図（Ａ）は従来の固
体撮像素子の画素配列の一例を示す構成図、第４図（Ｂ
）は従来の固体撮像素子の光電変換部を横からみた断面
図、第５図（Ａ）は従来のベイヤー配置より得られる輝
度信号帯域、すなわち緑信号の帯域を示す周波数特性図
、第５図（Ｂ）は従来のベイヤー配置より得られる色信
号帯域、例えば赤および青信号の帯域を示す周波数特性
図である。 ｌ・・・・・・ＣＣＤ、２・・・・・・表面層、３・・
・・・・光導波路、４・・・・・・輝度信号を出力する
画素、５・・・・・・色信号を出力する画素、 ６・・・・・・光ダイオード、 ４００・・・・・・ 色フィルタ、１０・・・・・・固体撮像装置。
、第１図（Ｂ）は本発明の固体撮像装置を上から見た平
面図、第１図（Ｃ）は本発明の固体撮像装置を横から見
た断面図、第２図（Ａ）は固体撮像装置に対して赤信号
を出力する画素、青信号を出力する画素、緑信号を出力
する画素を配置した例を上からみた平面図、第２図（Ｂ
）を直線Ａ−Ｂで切断した時に矢印方向がらみた断面図
、第３図（Ａ）は本発明による緑信号、すなわち輝度信
号の周波数特性図、第３図（Ｂ）は本発明による青信号
および赤信号の周波数特性図、第４図（Ａ）は従来の固
体撮像素子の画素配列の一例を示す構成図、第４図（Ｂ
）は従来の固体撮像素子の光電変換部を横からみた断面
図、第５図（Ａ）は従来のベイヤー配置より得られる輝
度信号帯域、すなわち緑信号の帯域を示す周波数特性図
、第５図（Ｂ）は従来のベイヤー配置より得られる色信
号帯域、例えば赤および青信号の帯域を示す周波数特性
図である。 ｌ・・・・・・ＣＣＤ、２・・・・・・表面層、３・・
・・・・光導波路、４・・・・・・輝度信号を出力する
画素、５・・・・・・色信号を出力する画素、 ６・・・・・・光ダイオード、 ４００・・・・・・ 色フィルタ、１０・・・・・・固体撮像装置。
Claims (6)
- （１）輝度信号を出力する画素と色信号を出力する画素
とが分離されて配置される固体撮像装置であって、前記
色信号を出力する画素間を光導波路で接続することによ
り、前記色信号に対して選択的に低域通過処理を施すよ
うに構成した固体撮像装置。 - （２）輝度信号を出力する画素と色信号を出力する画素
とが分離されて互いに斜めに配置される固体撮像装置で
あって、前記色信号を出力する画素間を光導波路で接続
することにより、前記色信号に対して選択的に低域通過
処理を施すように構成した固体撮像装置。 - （３）色信号を出力する画素上および画素間に屈折率Ｎ
１の第１の材料を配置し、さらに前記第１の材料の上に
屈折率Ｎ２の第２の材料を配置して光導波路を構成する
ことにより各画素へ入射した光が隣接する画素へも到達
するようにしたことを特徴とする請求項（１）記載の固
体撮像装置。 - （４）緑信号を出力する画素と、赤および青信号を出力
する画素とが分離されて配置される固体撮像装置であっ
て、前記赤および青信号を出力する画素間を光導波路で
接続することにより、前記赤および青信号に対して選択
的に低域通過処理を施すように構成した固体撮像装置。 - （５）緑信号を出力する画素と、赤および青信号を出力
する画素とが分離されて互いに斜めに配置される固体撮
像装置であって、前記赤および青信号を出力する画素間
を光導波路で接続することにより、前記赤および青信号
に対して選択的に低域通過処理を施すように構成した固
体撮像装置。 - （６）赤および青信号を出力する画素上および赤と青を
出力する画素間に屈折率Ｎ１の第１の材料を配置し、さ
らに前記第１の材料の上に屈折率Ｎ２の第２の材料を配
置して光導波路を構成することにより、前記赤および青
の各画素へ入射した光が、隣接する赤および青の画素へ
も到達するようにした請求項（３）記載の固体撮像装置
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304107A JPH03165194A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 固体撮像装置 |
| EP19900309674 EP0416876A3 (en) | 1989-09-08 | 1990-09-04 | Solid state imaging apparatus |
| KR1019900014211A KR910007348A (ko) | 1989-09-08 | 1990-09-08 | 고체촬상장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1304107A JPH03165194A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165194A true JPH03165194A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17929116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1304107A Pending JPH03165194A (ja) | 1989-09-08 | 1989-11-22 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03165194A (ja) |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP1304107A patent/JPH03165194A/ja active Pending
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