JPS58178690A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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Publication number
JPS58178690A
JPS58178690A JP57060820A JP6082082A JPS58178690A JP S58178690 A JPS58178690 A JP S58178690A JP 57060820 A JP57060820 A JP 57060820A JP 6082082 A JP6082082 A JP 6082082A JP S58178690 A JPS58178690 A JP S58178690A
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JP
Japan
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filter
color
filters
picture element
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP57060820A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Takayama
勉 高山
Seiji Hashimoto
誠二 橋本
Takao Kinoshita
貴雄 木下
Toshio Kaji
敏雄 鍛冶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to DE19833312962 priority patent/DE3312962A1/en
Publication of JPS58178690A publication Critical patent/JPS58178690A/en
Priority to US07/259,428 priority patent/US4922334A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/135Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
    • H04N25/136Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve resolution, color reproducibility and sticking accuracy, by placing plural saturation filters for forming a complementary color, on a light incident face of a picture element for forming a complementary color signal. CONSTITUTION:In case when a cyanic filter is constituted of a lot of G filters and B filters, it is shaped like a stripe, a mosaic, etc. in the horizontal direction. In this way, by using many filters for forming a complementary color as a color filter, substantial sampling frequency is raised even in case of an object to be photographed, whose color saturation degree is high, and folded distortion is reduced. Also, a sticking error of the filter to the image pickup element can be offset by the same color filter provided on the circumferential part of this picture element. Also, in this way, the same color filter is placed in front of a boundary in the prescribed direction of the picture element or its vicinity, therefore, a numerical aperture of the picture element is improved, and the sensitivity is raised.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改巌され九色分離フィルター構成を有する撮像
装置Kmする0 従来、例えば水平方向384X子、垂直方向490息子
の幽体操像デバイスを白Jl、11メラに適用した02
倍の2ftac = 7.16 MHIIK @蟲する
0そしてこの水jF銃出しクロツタ周波数により、レン
ズ等の撮儂光学系を通して入射した被号体儂をサンプリ
ア ングすることになるから、水平解像度はメイキストlH
13fm (−a= 5.58 kpm ) vc相4
スb分! ?得ることができ、現在の受像機を前置する
と水平解重fKついては光分である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is an improved image pickup device having a nine-color separation filter configuration. Conventionally, for example, a spectral image device of 384X in the horizontal direction and 490 in the vertical direction is applied to White Jl, 11M. 02
Double 2ftac = 7.16 MHIIK @ Mushiru 0 And since the water jF gun output frequency is used to sample the target object that is incident through the optical system such as a lens, the horizontal resolution is
13fm (-a=5.58 kpm) VC phase 4
B minutes! ? If a current receiver is installed, the horizontal resolution fK is a light minute.

このような−儂デバイスを赤(R)、縁(G)、青(B
)の壺色に対して1枚ずつ設ける事によりs板式カッ一
方メラを構成すれば撮像管を3本用いた6管式カラーカ
メラのように高−質の解惨度・色再現性を得る事かで鎗
る。     − しかし3a式カツー力メテは6色分解光学系の構成、w
I411が複雑で小型化が困難てあり、また低価格化が
期待できない等の欠点がある。このような塩山て家庭用
カラーカメラとしては固体撮像デバイスを一枚だけ用い
る単板式カラーカメラを11発する必要がある。
I like this - my device is red (R), edge (G), blue (B
) By providing one film for each color of the vase, an S-plate type camera can be constructed, and high-quality color reproducibility can be obtained like a six-tube color camera using three image pickup tubes. Find out about things. - However, the 3a type Katu force meter is composed of a 6 color separation optical system, w
I411 is complicated, making it difficult to miniaturize, and there are drawbacks such as not being able to expect a reduction in price. As a home-use color camera such as this, it is necessary to produce 11 single-chip color cameras that use only one solid-state imaging device.

然しそのためK11i以下の様な多くの間組点を克服し
なければならない。まず解IIfについて考えてみると
、カラーカメラでは轟然ながら3厘色、即ち赤信号、青
信号、縁信号を必費とする。従って単板式ではこの3厘
色を適当に配分しなければならない。
However, for this purpose, many interlacing points such as K11i and below must be overcome. First, considering solution IIf, a color camera requires three colors, ie, a red light, a green light, and an edge signal. Therefore, in a single-panel type, these three colors must be appropriately distributed.

3厘色の配分の方法としては色分離フィルタが用いられ
るが、これには大別してベイヤー配列と呼ばれるモずイ
タフィルタ方式と固体撮像デバイスの1直方向に同一色
のフィルタを配列するストライブ方式がある。
Color separation filters are used to distribute the three colors, and these can be roughly divided into two types: the Mozuita filter method called Bayer array, and the stripe method in which filters of the same color are arranged in one direction perpendicular to the solid-state imaging device. There is.

ここでは以後の話を簡単にする丸めにR,G、Bストラ
イプ方式の色分離フィルタを考えてみる。
Here, to simplify the discussion that follows, let's consider an R, G, and B stripe type color separation filter.

この場合水平方向の各色のナンプリンダ周波数はa f
 c=2.4MHgとなり色信号帯域幅は約L2M)1
厘となる。従ってこの色信号から輝f普号を作れば水平
層m度は白黒カメラの1/xの低−質となってしまう。
In this case, the number printer frequency of each color in the horizontal direction is a f
c=2.4MHg, and the color signal bandwidth is approximately L2M)1
Become a servant. Therefore, if a brightness signal is created from this color signal, the horizontal layer m degree will be 1/x as low as that of a black and white camera.

この様な)t、G、Bストライプ方式でNTSC方弐に
対応し死水平解像[を得るためには、撮像デバイスの水
平菓子数を大幅に増すことが必要となってくる。しかし
1i411illの画像デバイスにおいても約384’
 X 490’ <約20万個)の素子数に遍しており
、極在のLSI技術【もってしても、これを約6倍の素
子数にする事は非常に困−でるる。
In order to comply with the NTSC system and obtain a perfect horizontal resolution using the t, G, B stripe system, it is necessary to significantly increase the number of horizontal frames of the imaging device. However, even in a 1i411ill image device, it is approximately 384'
X 490'<approximately 200,000 elements), and even with the available LSI technology, it would be extremely difficult to increase the number of elements by approximately 6 times.

そこで考えられたのが特開昭56−120281号公報
に示される様に水JP累菓子を約5割増して約570個
とし、これに81図に示す色分離フィルタを利用した方
法である。
Therefore, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 120281/1981, a method was devised in which the number of Mizu JP sweets was increased by about 50% to about 570 pieces, and a color separation filter shown in FIG. 81 was used.

この方法の特徴は色分離フィルタをR,G、BがらR,
G、シアンGy (Gy二B十G )の組み合わせから
成るストライプフィルタに変え、また白の被写体を撮影
したとき撮像デバイスから得られる信号の、Rフィルp
Fa、GyイhpFa、CyyイルpFcyを透過した
光に対応する信号レベルが各々1.1:1になるように
構成すると共にこの信号から直接的に輝度信号を得るよ
うにして、水平層*[を向上させたことにある。然しこ
の理論は一般の被写体には低彩度のものが多いという事
を前提に成り立っている。
The feature of this method is that color separation filters are separated from R, G, and B by
G, cyan Gy (Gy2B0G), and the R filter p of the signal obtained from the imaging device when photographing a white subject.
The horizontal layer *[ This is due to the fact that it has improved. However, this theory is based on the premise that many common subjects have low saturation.

即ち第6図(&)に示す如く低彩度の被写体像を白黒の
被写体菅とほぼ等しいとみなし色信号について出来るも
のとしている。しかし、この方式によれは彩度の高い被
与体像では折り返し歪が生じる欠点がある。
That is, as shown in FIG. 6(&), a low-saturation subject image is regarded as approximately equal to a monochrome subject image, and the color signal can be determined. However, this method has the disadvantage that aliasing distortion occurs in highly saturated object images.

即ちある単一色の被写体(例えば赤い花)t−撮像した
場合、周波数スペクトル分布な一錬ムとし。
That is, when an object of a single color (for example, a red flower) is imaged, the frequency spectrum distribution is assumed to be one.

信号帯域は第2図(1)の帯域フィルタLPF 1で1
111j限されたものとすると、サンプリング周波数は
赤信号のみに依存するから、サングリングj11#1.
数は一/C1となる。
The signal band is 1 with the band filter LPF 1 in Figure 2 (1).
111j, the sampling frequency depends only on the red signal, so sampling j11#1.
The number is 1/C1.

そうすると、固体撮像デバイスの出力信号にはベースバ
ンドの信号(曲線ム)とx 7c 1のところに生じ友
菖−次側波量信号B等が発生する。
Then, in the output signal of the solid-state imaging device, a baseband signal (curve wave) and a iris-next side wave amount signal B generated at x 7c 1 are generated.

ところが輝r信号を得るための低域フィルタLPfi’
1の帝植はIF5図(b)に示す如く広帯域なので第2
図内中劇線で表わし九儒披帝部分とフィルタLPfi’
又、上述の方式における色再現性について考えてみると
、第3#1ltalK示す如くフィルタFm、Fta、
Fcyで構成されたストライプフィルタの分光感[41
は赤色光に対しては赤外カットフィルタの分光感f肴性
によって割繊されシアン色光に対する感度1ic c 
Dの分光感[41性によって11X1kを受けるので、
この撮像装置の総合的な分光感度分布e赤。
However, the low-pass filter LPfi' for obtaining the luminance r signal
As shown in IF5 diagram (b), the 1st emitter has a wide band, so the 2nd
The part of the Nine Confucians and the filter LPfi' shown by the line in the figure
Also, considering the color reproducibility in the above method, as shown in No. 3 #1ltalK, filters Fm, Fta,
Spectral sensitivity of a stripe filter composed of Fcy [41
is divided by the spectral sensitivity f of the infrared cut filter for red light, and the sensitivity for cyan light is 1ic c.
Spectral sensitivity of D [41 Because it receives 11X1k due to nature,
Overall spectral sensitivity distribution e red of this imaging device.

緑、シアン共にほぼ均一な感度分布となる様に各色フィ
ルタの透過率を予め設定しなけれはならな(ゝO ここで、前述のR,G、07方式のm像装置ではシアン
色のフィルタFcyを過つ走光に対応する信号SCyか
ら緑色フィルタFIIIを通っ走光に対応する猶号S6
を差し引く事によって青の色信号Saを得てぃルノで、
シアン色フィルタの分光感度分’4it[3図fblに
示す徐に、総合の感度が赤、縁と均一となる様な青色フ
ィルタの感度分布と縁フィルタの感度分布とを合成した
ものにしなければならな〜・0ところが従来のシアン色
のフィル!は!I3図(jLlの様な感度分布を有する
為前述の様な相関処理により得られる宵の色信号SSは
本来青色フィルタから得られるべき信号とは異なってし
ま(・、色合塊性が著しく劣化するという欠点がある。
The transmittance of each color filter must be set in advance so that the sensitivity distribution is almost uniform for both green and cyan. From the signal SCy corresponding to the light traveling through the green filter FIII, the signal S6 corresponding to the light traveling passes through the green filter FIII.
By subtracting the blue color signal Sa, we obtain the blue color signal Sa.
The spectral sensitivity of the cyan filter is 4it [As shown in Figure 3 fbl, the sensitivity distribution of the blue filter and the sensitivity distribution of the edge filter must be combined so that the overall sensitivity is uniform with the red and edge filters. Nara~・0 However, the conventional cyan color fill! teeth! Figure I3 (Because it has a sensitivity distribution like jLl, the evening color signal SS obtained by the above-mentioned correlation processing differs from the signal that should originally be obtained from the blue filter. There is a drawback.

次に撮像デバイスと色分層フィルタとの貼会せ精度を考
えてみる。
Next, let us consider the lamination accuracy between the imaging device and the color separation layer filter.

撮像デバイスとしてはインターラインgOcD(IL型
)、フレームトランスファ聾CCD(FT型)、MO8
fi等があるが、ここで#′iFT型CaDを用いてa
明する。
Imaging devices include interline gOcD (IL type), frame transfer deaf CCD (FT type), and MO8.
fi, etc., but here we use #'iFT type CaD to
I will clarify.

tlA4’flJnFTJGcDI)撮像1ilC9t
3RWIkft))ノ一部分の拡大図であり、(詳細は
後述する)3ti水平方向素子間の電楯の拡散を防ぐチ
ャンネルストッパの略称である。これに第1図示の色分
離フィルタを貼合せるものとする。L、Sは入射光な透
過さ(ない鐘光層でるり、ay、 R,G は各々CT
光。
tlA4'flJnFTJGcDI) Imaging 1ilC9t
3RWIkft)) is an abbreviation for a channel stopper that prevents diffusion of electric shields between 3ti horizontal elements (details will be described later). The color separation filter shown in the first figure is attached to this. L, S are the incident light transmission (not the bell light layer), ay, R, G are the CT
light.

R光・Gjtを透過させる色分離フィルタ部でめる。A color separation filter section that transmits R light and Gjt is used.

δ チャンネルストッパか会は一般に2〜6Pの−でパ 凌、り透光層LSは通常チャンネルストツマと同一に形
成されており、この6とLSが完全に一致するように貼
合せを行う。
The δ channel stopper generally has a negative polarity of 2 to 6P, and the transparent layer LS is usually formed in the same manner as the channel stopper, and is laminated so that 6 and LS completely match.

し2かし、実際貼合せ精度を上げるには非常に難かし、
い問題があるC 1!uち、結合せのメカn度+撮gI素子の寸法積置。
However, it is extremely difficult to actually improve the lamination accuracy.
There is a problem C1! Uchi, Mechanism n degree of coupling + Dimensions of gI element.

Δ・夕の移動による貼合ぜ誤差が生じる事である。This is because a lamination error occurs due to the movement of Δ.

結合せ誤差により例えはGフィルタfjlがRフィルタ
部の撮像素子部に重なる橡な◆龜になれば最終&’J 
K得られる色信号に混色が生じ、色再現性が急くなって
しまう。
For example, if the G filter fjl becomes a square ◆ which overlaps the image sensor part of the R filter part due to a coupling error, the final &'J
K: Color mixture occurs in the obtained color signal, and color reproducibility becomes rapid.

ま友芭分111フィルタとしては透光層i―の部分に用
来る限り狭い幅にした(・という豐求がある。
There is a request that the width of the Mayu Basubun 111 filter be made as narrow as possible for the light-transmitting layer i-.

これは、チャンネルストッパ3にもある程度の受光感1
があるので、撮Iil!本子の(受光)開口率を大きく
して総合的にカメツの感跋を上げ良いためである0 以上述べてきたように現状の色分1111フイルタは解
創1色再現性、貼合せ1/′11度等を改良する画賛が
6るO 本発明はこの様な従来技術の績欠点を解消し得る改善さ
れ九フィルター構成を有する撮像装置を提供するもので
ある0 この様な目的を達成する為に本発明では色フィルターと
して補色を形成する為のフィルターを多用する事によっ
て、色飽和度の高い債写体に対しても実質的なサンプリ
ング周波数を蟲め、折り返し歪を低減させると共に、こ
の補色を形成する為のフィルターを複数の純色フイに!
−の組み合わせによって構成した点にその主要な脣像【
−wするO即ち、例えばCTのフィルターの代わりKB
フィルターとGフィルターとを同じ1iiilEの異な
る領域に対して配置する事により補色フィルターの分光
特性を任意に設定し得るから他のj素からの信号との相
関処理を施す場合に正しい色再現ができる。
This means that the channel stopper 3 also has a certain degree of light reception sensitivity 1.
Since there is, I will take pictures! This is to increase the aperture ratio of the main (light receiving) aperture to increase the overall sensitivity of the camera.0 As mentioned above, the current color separation 1111 filter has a resolution of 1 color reproducibility and a lamination of 1/' The present invention provides an imaging device having an improved nine-filter configuration that can overcome the drawbacks of the prior art.In order to achieve these objects, In the present invention, by frequently using filters to form complementary colors as color filters, the effective sampling frequency is lowered even for bond photographs with high color saturation, reducing aliasing distortion, and the complementary colors can be reduced. Filters to form multiple pure colors!
The main image [
-w O, for example, KB instead of CT filter
By arranging the filter and the G filter in different regions of the same 1IIIE, the spectral characteristics of the complementary color filter can be set arbitrarily, so correct color reproduction can be achieved when performing correlation processing with signals from other j elements. .

又、本発明のam例によれば一色用フィルタを11#[
の−かく分割された純色フィルターにより形成している
ので空藺周羨欽の^(・被写体成分に対しても偽m号が
発生し―い。
Moreover, according to the am example of the present invention, the filter for one color is 11# [
Since it is formed using pure color filters divided in this way, I am jealous of Shuu Ai (・False m is generated even for the subject component.

叉、このaKWII色フィルターをIl数の純色フィル
l−て構成するにあえり、4!r−色フィルターの補色
用フィルターに占める画績比率を適宜設定する事により
倫のIIjlIAとの相−性を最適なものにする事がて
畷る、等の畳倣を有する。
However, if this aKWII color filter is configured with Il number of pure color filters, 4! By appropriately setting the ratio of the R-color filter to the complementary color filter, it is possible to optimize the compatibility with Rin's IIJlIA.

更に又本発明の−の夷J111P!lによれば所定の一
票の繭−に傭色#@フィルターを配置するにあたり、こ
の補色用のフィルターを複数の純色フィル!−で構成す
ると共に、鍍−票の周辺部のうち互いに対向する少なく
とも一対の端部又はその近flKIIrJじ色のフィル
!−を配置する様に為しているので74に声−の撮−素
子に対する貼り合わせvA差【この−累周辺部K11l
けられた一色フイルメーにより相殺する拳がで龜る。
Furthermore, - of the present invention J111P! According to l, when placing a color #@ filter in a predetermined cocoon, this complementary color filter is used as a plurality of pure color filters! -, and at least one pair of mutually opposing ends of the peripheral part of the stamp, or a similar color fill! - is arranged so that 74 is the bonding vA difference for the voice - to the sensor [this - peripheral area K11l
The kicked Isshiki Filme makes a counterattacking punch.

又、このIIK画素の所定方向の境界又はその近傍〕肺
幽#C−色フイルターを配置しでいるので麹累の開口率
が向上し感度がアップする0又被写体の^8M成分を比
較的カットする様になるので折り返し歪の減少に役立つ
In addition, since a lung color filter is placed at or near the boundary in a predetermined direction of this IIK pixel, the aperture ratio of the koji layer is improved and the sensitivity is increased. Also, the ^8M component of the subject is relatively cut. This helps reduce aliasing distortion.

以下本発明を実施例に基づき峠連する。The present invention will be described below based on examples.

第4図は本発明に係る固体撮像素子の一例としてのフレ
−ム・トフンス7アー型(3GDのamm構 数例を示す図で、1はポリ・シリコン(Po〕(−8i
)から成る転送用の透明電極、2は光電変換部、6はチ
ャンネル・ストッパーでるる。こり!S−素子の水平方
向の各チャンネル・ストップ上KlIN示の遮光部LS
が配置される様にフィルターと各1likl索との位置
合わせが為される。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a frame structure of a 7A type (3GD) as an example of a solid-state image sensor according to the present invention, where 1 is a polysilicon (Po) (-8i
), 2 is a photoelectric conversion section, and 6 is a channel stopper. Stiff! Light shielding part LS indicated by KlIN above each channel stop in the horizontal direction of the S-element
The filter and each 1likl cord are aligned so that the filter is placed.

wJ5図(11〜(glL本発明の色分離フィルターの
構成例を夫々示した図で、これら実施例の内(1)〜(
・)FiR,G、Cy方式について本発明を適用した−
の1”6つ、me[フィルターとしてシアン・フィルタ
ーFcy (t BフィルターとGフィルターの組ミ合
わせにより構成し友釣を示している。
wJ5 Figures (11 to (glL) are diagrams showing configuration examples of the color separation filter of the present invention, and among these examples (1) to (
・) The present invention was applied to FiR, G, and Cy systems.
1"6, me[filter is cyan filter Fcy (t), which is composed of a combination of B filter and G filter, and shows friendly fishing.

Faは青フイルタ−、Vθ’、Fa Fa岡じ分光感!
Itを有する緑フイルタ−、FRは赤フィルターであり
、−示つまりシアン色フィルターFayを用いる代わり
に分布を持つ青色フィルターFビとを−−m素上に配し
ている。値ってこのFe’とF@′が組み合わされて構
成されるフィルターの分光感度特性は第6図(alの緑
色フィルターの分光感度特性と青色フィルターの分光感
度特性を?―′とFa’の面積の比率で合成した形と汝
り容易に菖3図(kl)の様なmii的なシアン色に対
する感度分布を得ることができる。
Fa is a blue filter, Vθ', Fa Fa is the same spectral feeling!
A green filter having It, FR is a red filter, and instead of using a cyan filter Fay, a blue filter Fbi having a distribution is placed on the --m element. Figure 6 shows the spectral sensitivity characteristics of a filter composed of a combination of Fe' and F@'. If you use the shape synthesized by the area ratio, you can easily obtain a mii-like sensitivity distribution for cyan color as shown in the iris diagram (kl).

従ってこのカラーフィルターを撮像装置に用いた場合、
非fiK色再現性の良いカラー撮像装置を提供すること
ができる○ 尚、フィルターFcy、 Fa、 FRの順番は図示の
様なものに限定されない事は甘う迄もない。
Therefore, when this color filter is used in an imaging device,
A color imaging device with good non-fiK color reproducibility can be provided. It goes without saying that the order of the filters Fcy, Fa, and FR is not limited to that shown in the figure.

第5図(麹〜(・)はファン用フィルターを多数の0フ
イルターとBフィルターとによって構成した場げの例で
あって同図(−は―直方向のストライプ状とした例、同
図(C1は水平方向のストライプ状とした例、同図(Q
はモザイク状とした例、同図(θ)はこれを更に細分化
した例を示す図であるO又同図(flは本発明を例えば
インターフィン型CC,D@に用イラレルモザイク・フ
ィルターに適用した例を示i図であり、該モザイクフィ
ル!=の7Tン用フイルターをBフィルターと0フイル
ターとによって構成している。
Figure 5 (Koji ~ (・) is an example of a fan filter composed of a large number of 0 filters and B filters (- is an example of vertical stripes, the same figure ( C1 is an example of a horizontal stripe shape, as shown in the same figure (Q
is an example of a mosaic-like structure, and the same figure (θ) is a diagram showing an example of further subdividing this. Fig. 1 shows an example in which the 7T filter of the mosaic filter is composed of a B filter and a 0 filter.

尚、これらの例ではシアン・フィルターi!1色のBフ
ィルターと純色のGフィルターとによってDg成した例
のみを示したが、本発明はこの様な色に限定されるもの
ではなく、あらゆる補色フィルターに対して適用可能で
ある。
In addition, in these examples, the cyan filter i! Although only an example in which Dg is achieved by a B filter of one color and a G filter of a pure color is shown, the present invention is not limited to such colors, and can be applied to any complementary color filter.

例えば透明フィルターを用〜・る代わりにRフィルター
、Gフィルター、Bフィルターの適宜の組み合わせに置
き換えろものをも含む。
For example, instead of using a transparent filter, it may be replaced with an appropriate combination of an R filter, a G filter, and a B filter.

第5図(−はこの様な透明フィルターを含むフィルター
構成例を示すものでXはファン用フィルター、Ylj、
Gフィルター、zはホワイト椙フィルターである。
Figure 5 (- indicates an example of a filter configuration including such a transparent filter, X indicates a fan filter, Ylj,
The G filter and z are white filters.

これらの例に示す様に本発明によれば補色フィルターの
分光特性を極めて簡単に設定する事ができるからlI接
する画素の出力の相関処理を行なった場合に色再現性が
極めて向上する0 次に第6図は本発明の他の実施例を示す図で、補色用フ
ィルターを複数の純色フィルターで構成すると共に、こ
#)wa色出用フィルターIIIIIスる他のフィルタ
ーとの境界又はその近傍を同一色にしたものである。こ
の例ではCy用スフイルター黄(Ye)用フィルター、
G用フィルターとの組み合わせから成るストライプ式の
色分離フィルターにつ(・て考える。
As shown in these examples, according to the present invention, the spectral characteristics of the complementary color filter can be set extremely easily, so when the correlation processing of the outputs of adjacent pixels is performed, the color reproducibility is greatly improved. FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention, in which the complementary color filter is composed of a plurality of pure color filters, and the boundary between the color output filter III and other filters or its vicinity is They are the same color. In this example, Cy filter yellow (Ye) filter,
Consider a stripe-type color separation filter that is combined with a G filter.

れたGODのチャンネルストツYtjlわ10図示のI
IKチャンネルストツ* CStとO8sの間のIjl
I累KuBとGのフィルターがかけられ、結果的pc 
Gy フィルターをかけたのとほば等価な出力が得られ
る。
GOD's channel stock Ytjl 10 Illustrated I
IK Channel St* Ijl between CSt and O8s
The I cumulative KuB and G filters are applied, resulting in pc
An output almost equivalent to that obtained by applying a Gy filter can be obtained.

又、例えばこの(381とC82の間の画素につ(・て
考えてみると、この−素の水平方向の対向する基部即ち
C8五とC82及びその近傍P、Qが同一色としての0
フイルターにより覆われて(・るので、仮に色分離フィ
ルターが矢印り方向にずれ九としても、l!il素の周
辺部P及びQ上のGフィルターの総面積は変化しない0 従ってフィルターを撮像素子siJ面゛に配置する場合
に、多少のずれかめっても何ら影響を及ばず事がない。
Also, for example, if we consider the pixel between (381 and C82), the horizontally opposing bases of this - element, that is, C85 and C82, and their neighboring areas P and Q are 0 as the same color.
Even if the color separation filter shifts in the direction of the arrow, the total area of the G filter on the peripheral parts P and Q of the l!il element will not change. When arranging it on the siJ plane, even if it is slightly misaligned, it will not have any effect.

この事は図中のY・用フィル!一部についても更にiG
フィルタ一部についても言える。
This is the fill for Y in the diagram! IG also about some parts
The same can be said about some filters.

即ちGフィルターの基部C83とGSaの上に−Gフィ
ルターがかかつているから、フィルターの位/ぐ 置ずれがめった場合にもチャンネルストツ’1C8sと
084との間の−SCm域の出力KFi何ら影響が出な
い。従って製造プロセスにおいて色分1111フイル又
撮影レンズの瞳位置を接近させて4h混色がおきない。
In other words, since the -G filter is placed above the base C83 and GSa of the G filter, even if the filter is misaligned, there will be no effect on the output KFi in the -SCm range between channel stocks '1C8s and 084. does not appear. Therefore, in the manufacturing process, the pupil positions of the color 1111 film or photographing lens are brought close together to prevent 4h color mixture.

これは従来ではフィルターをCOD等に接着剤で貼り付
ける場合にこの接着剤層の厚み【10声鵬根度以下に抑
えないと、フィルターとCODとの間隔が空き、瞳位置
の離れ友人口径レンズを使わなければタロヌトータが生
じてしまうという問題がめったが、本発明の夷−例によ
ればクロスト−りは発生しないからより小量の撮影レン
ズを使用でき、又接着剤の硬化時における引張力の非均
一性によるフィルターと撮像素子との貼り合せ1差に対
してもこれを無視し得るn+r5ろ〇又、フィルターの
貼付精にも従来0.5声鳳以下迄簀求されていたものが
例えば6〜4声鳳の範囲迄軒容される事が確められ九。
Conventionally, when attaching a filter to a COD etc. with an adhesive, the thickness of this adhesive layer must be kept below 10 degrees, otherwise there will be a gap between the filter and the COD, and the pupil position will be far away from the caliber lens. However, according to the present invention, since crosstalk does not occur, a smaller amount of photographic lenses can be used, and the tensile force when the adhesive is cured is reduced. Even if there is a difference in bonding between the filter and the image sensor due to non-uniformity, this can be ignored n+r5〇Also, the precision of attaching the filter, which was conventionally required to be less than 0.5, is now n+r5. For example, it has been confirmed that it can be used up to the range of 6 to 4 voices.

従って量産性が向上すると共にm−りが向上し、かつ混
色やバランスずれ4発生し難い構造が得られる。
Therefore, it is possible to obtain a structure in which mass productivity is improved, the m-resolution is improved, and color mixing and balance deviation 4 are less likely to occur.

尚第7図示実施例は色分離フィルターの各フィルターの
境界を全て共通の色としたものであり、  。
In the seventh embodiment shown in the figure, the boundaries of each filter of the color separation filter are all of a common color.

この様にすれば水平方向だけでなく一直方向に対しても
フィルターのずれを相殺できる。
In this way, the shift of the filter can be offset not only in the horizontal direction but also in the vertical direction.

尚、これらの構成は接着剤による接着の代わりK 7 
′4 k /−を**撮撮像素子にオンチップで形成す
るものにおいても有効である事は言う迄もない。又、こ
の場合更に蓋童性が向上する。
Note that these configurations can be used instead of adhesive bonding.
It goes without saying that this method is also effective in those in which '4k/- is formed on-chip in the image sensor. In addition, in this case, child safety is further improved.

ラン上の透光部の代わりに色フィルターを配置している
から開口率が向上し感度を高める事ができる。
Color filters are placed in place of the transparent parts on the run, which improves the aperture ratio and increases sensitivity.

できる。can.

フィルターとしているのて全体のフィルターに占めるG
成分の割合が増大し解像FItFi非常に良(・0又前
述の如く色再現性にも優れている。
The G that accounts for the entire filter is used as a filter.
The ratio of the components increases, and the resolution FItFi is very good (.0).Also, as mentioned above, the color reproducibility is also excellent.

尚以上の説明ではフレームトランスファー(FT)qの
carHcつぃて説明したがインターライン(IL)型
CGDであってもMOS型のもので6っても何ら差し支
えない。
In the above explanation, the carHc of the frame transfer (FT) q was explained, but there is no problem in using an interline (IL) type CGD or a MOS type CGD.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のR、G 、 Gy方式ストライブフィル
ターの構成図、第2図(&) l (b)はa11図示
フィルターの折返し歪f説明する図、第6図(IL) 
、 1bJは色フィルターの分光特性を説明する図、8
4図は本発明に適用可能な撮像素子の構成の一例を示す
図、給5図(&)〜(glは本発明のフィルター構成り
を示す図、第6図は本発明のフィルターの他の実施例を
壓す図、第7図は更に他の実施例を示す図でろるOLS
・・・・・透光部、  Fa・・・・縁フィルターFi
I  ・−@ # フィルター、Fcy・・・−シアン
フィルター1lHINaS−人 キャノン株式会社代思
人 丸島儀−′で −・t 第2り(1)) 、   勺’)  2  トn(し)
Figure 1 is a configuration diagram of a conventional R, G, Gy type stripe filter, Figure 2 (&) l (b) is a diagram explaining the aliasing distortion f of the a11 illustrated filter, Figure 6 (IL)
, 1bJ is a diagram explaining the spectral characteristics of a color filter, 8
Fig. 4 shows an example of the configuration of an image sensor applicable to the present invention, Figs. Figure 7 is a diagram showing another embodiment.
... Translucent part, Fa ... Edge filter Fi
I ・-@# Filter, Fcy...-Cyan filter 1lHINaS-person Canon Co., Ltd. Daishijin Marushima Gi-' de-・t 2nd ri (1)), 勺') 2 ton (shi)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 純色信号を形成する画素と、補色信号を形成する1嵩と
を有し、該純色信号と補色tS号とを相関処理する事に
より所定の色信号を優る撮像装置において、 前記補色信号を形成する画素の光入射面に、該補色を形
成する局の複数の純色フィルターを配置した事を特徴と
する撮像装f。
[Scope of Claims] An imaging device that has a pixel that forms a pure color signal and a pixel that forms a complementary color signal, and that excels in a predetermined color signal by performing correlation processing on the pure color signal and the complementary color tS number, An imaging device (f) characterized in that a plurality of pure color filters for forming the complementary color signal are arranged on the light incident surface of the pixel for forming the complementary color signal.
JP57060820A 1982-04-12 1982-04-12 Image pickup device Pending JPS58178690A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57060820A JPS58178690A (en) 1982-04-12 1982-04-12 Image pickup device
DE19833312962 DE3312962A1 (en) 1982-04-12 1983-04-11 Image pick-up device
US07/259,428 US4922334A (en) 1982-04-12 1988-10-17 Color filter arrangement for an image pickup device having complementary color elements which overlap at boundaries between picture elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57060820A JPS58178690A (en) 1982-04-12 1982-04-12 Image pickup device

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