JPS60130705A - 固体カラ−カメラ用色フイルタアレイ - Google Patents
固体カラ−カメラ用色フイルタアレイInfo
- Publication number
- JPS60130705A JPS60130705A JP58239386A JP23938683A JPS60130705A JP S60130705 A JPS60130705 A JP S60130705A JP 58239386 A JP58239386 A JP 58239386A JP 23938683 A JP23938683 A JP 23938683A JP S60130705 A JPS60130705 A JP S60130705A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- color filter
- filter array
- solid
- parts
- Prior art date
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
- H01J9/233—Manufacture of photoelectric screens or charge-storage screens
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
〔発明の技術分野〕
この発明はＣＯＤ等の固体撮像デバイスを１個用いた固
体カラーカメラ用色フィルタアレイ如係シ、特に色分離
が確実にでき、良好な色調が得られるようにした固体カ
ラーカメラ用色フィルタアレイに関する。
体カラーカメラ用色フィルタアレイ如係シ、特に色分離
が確実にでき、良好な色調が得られるようにした固体カ
ラーカメラ用色フィルタアレイに関する。
最近、固体撮像デバイスを用いたカラーテレビジョンカ
メラの開発が行われている。この中では、ＣＣＤ 、
ＢＢＤ 、 ＭＯＳなどの固体撮像デバイスを１個用い
た、いわゆる単板式のカラーテレビ−ジョンカメラが注
目を集めている。単板式のカラーテレビジョンカメラの
場合には、緑、シアン、黄色、透明の４色フィルタを細
かく市松状に配列した色フイルタアレイｉ ＣＣＤの画
素に対応して設けたものが実験されている。
メラの開発が行われている。この中では、ＣＣＤ 、
ＢＢＤ 、 ＭＯＳなどの固体撮像デバイスを１個用い
た、いわゆる単板式のカラーテレビ−ジョンカメラが注
目を集めている。単板式のカラーテレビジョンカメラの
場合には、緑、シアン、黄色、透明の４色フィルタを細
かく市松状に配列した色フイルタアレイｉ ＣＣＤの画
素に対応して設けたものが実験されている。
この種色フィルタアレイの一例として第１図に示すよう
な配列のものが使用され、各々の色フィルタの分光特性
は、第２図に示すような特性である。図において、Ｇは
緑、 Ｃｙはシアン・Ｙｅは黄色、Ｗは透明を意味する
。
な配列のものが使用され、各々の色フィルタの分光特性
は、第２図に示すような特性である。図において、Ｇは
緑、 Ｃｙはシアン・Ｙｅは黄色、Ｗは透明を意味する
。
一方、最近は、色フイルタアレイ（ＨＣＣＤの感光部上
に直接形成することが考えられている。
に直接形成することが考えられている。
これは、接着剤を用いてマスク合せをする必要がなく、
製造工程が簡略化され、価格を安価にできることが期待
される。
製造工程が簡略化され、価格を安価にできることが期待
される。
ところが、実際にはＣＯＤの各画素上に色フィルタを設
けるため、色フィルタの染色層はドツト状に形成される
ことになる。通常１画素の大きさは１０μｍ Ｘ ５μ
ｍ程度の広さに形成されているので、染色層がドツト状
の形成された場合、断面は特定の曲率全もった球面に近
似した形となる。このような形状は、レンズ効果を発揮
することとなシ周辺の光を集めて画素上に集光させるこ
とになる。また、色フイルタアレイのシアン、黄色の層
は、同一平面上になく積層されるので、製造プロセスに
よシ、レンズ効果は各色について同一にならず、特定色
について強調されることになる。このようなレンズ効果
があると、第２図のような特性を前提に色フイルタアレ
イを製作しても、実際には、例えば第３図に示すように
、透明よシ黄色の長波長側の透過率が高くなシ、期待の
透過率と逆転することになる。
けるため、色フィルタの染色層はドツト状に形成される
ことになる。通常１画素の大きさは１０μｍ Ｘ ５μ
ｍ程度の広さに形成されているので、染色層がドツト状
の形成された場合、断面は特定の曲率全もった球面に近
似した形となる。このような形状は、レンズ効果を発揮
することとなシ周辺の光を集めて画素上に集光させるこ
とになる。また、色フイルタアレイのシアン、黄色の層
は、同一平面上になく積層されるので、製造プロセスに
よシ、レンズ効果は各色について同一にならず、特定色
について強調されることになる。このようなレンズ効果
があると、第２図のような特性を前提に色フイルタアレ
イを製作しても、実際には、例えば第３図に示すように
、透明よシ黄色の長波長側の透過率が高くなシ、期待の
透過率と逆転することになる。
このような色フィルタ配列では、透明と黄色信号の差よ
シ青信号を得、透明とシアン信号の差よシ赤信号を得る
ように用いられるが、レンズ効果を生じて第３図に示す
ような分光特性となった場合、第４図の斜線部分のよう
に、背信量（第４図（ａ））、赤信号（第４図（ｂ））
に他の波長成分が混入し、正しい色が再現されなくなる
という問題がある。
シ青信号を得、透明とシアン信号の差よシ赤信号を得る
ように用いられるが、レンズ効果を生じて第３図に示す
ような分光特性となった場合、第４図の斜線部分のよう
に、背信量（第４図（ａ））、赤信号（第４図（ｂ））
に他の波長成分が混入し、正しい色が再現されなくなる
という問題がある。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、特定の
色フィルタの透過率を変化させることによシ、光の集光
作用がある場合にも確実で良好な色分離を得られるよう
にした固体カラーカメラ用色フイルタアレイを提供する
ことを目的とする。
色フィルタの透過率を変化させることによシ、光の集光
作用がある場合にも確実で良好な色分離を得られるよう
にした固体カラーカメラ用色フイルタアレイを提供する
ことを目的とする。
この発明では、第５図に示すように、感光部５１からの
盛上シ距離が異なるフィルタ部、例えばＹｅ ｒ Ｃｙ
ｒ Ｇの光透過室全設計透過率では異なるようにし、
レンズ作用を加味したときに各フィルタ部の光透過率が
等しくなるようにして上記目的を達成するものである。
盛上シ距離が異なるフィルタ部、例えばＹｅ ｒ Ｃｙ
ｒ Ｇの光透過室全設計透過率では異なるようにし、
レンズ作用を加味したときに各フィルタ部の光透過率が
等しくなるようにして上記目的を達成するものである。
以下この発明の実施例を図面を参照して説明・する。
第５図はこの発明の色フイルタアレイを用いた固体撮像
デバイスの断面構造を示している。
デバイスの断面構造を示している。
半導体基板５Ｏ上に、感光部としての多数の画素、つま
シホトダイオード５１が形成されている。この上面には
、ペースＮ５２が塗布され、表面が平滑化されている。
シホトダイオード５１が形成されている。この上面には
、ペースＮ５２が塗布され、表面が平滑化されている。
そしてこのペース層５２の上に、第１の色フィルタ、例
えばｃｙが形成され、この層を全体的に覆う保護膜５３
が形成される。次に、この保護膜５３の上に第２の色フ
ィルタ、例えばＹｅが形成される。さらに、第３の色フ
ィルタＧの部分は、第５図（ｂ）に示すように、色フィ
ルタ（Ｙｅ ）と（Ｃｙ）の積層によって構成される。
えばｃｙが形成され、この層を全体的に覆う保護膜５３
が形成される。次に、この保護膜５３の上に第２の色フ
ィルタ、例えばＹｅが形成される。さらに、第３の色フ
ィルタＧの部分は、第５図（ｂ）に示すように、色フィ
ルタ（Ｙｅ ）と（Ｃｙ）の積層によって構成される。
上記のように、色フイルタアレイがなされる場合、各色
フィルタは、第６図に示すような分光特性に設定されて
染色形成される。即ち、透明（Ｗ）部に比ベシアン（Ｃ
ｙ）部は透過率を１０チ下げるように、また黄色（Ｙｅ
）部は透過率を２０チ下げるように染色される。この
方法としては、例えば染料を濃くするか又はブラックの
色素を混入させるなどの透過率調整で行う。
フィルタは、第６図に示すような分光特性に設定されて
染色形成される。即ち、透明（Ｗ）部に比ベシアン（Ｃ
ｙ）部は透過率を１０チ下げるように、また黄色（Ｙｅ
）部は透過率を２０チ下げるように染色される。この
方法としては、例えば染料を濃くするか又はブラックの
色素を混入させるなどの透過率調整で行う。
上記のように色フイルタアレイを行うと、第５図の構造
から明らかなように、ＣＣＤの画素上では、色フィルタ
（Ｃｙ ）部分でレンズ効果があシ、色フィルタ（Ｙｅ
）部分では画素と離れた分だけ更に大きなレンズ効果（
集光能力）が得られるのに対し、透明（Ｗ）部分は染色
層がないためレンズ効果がない。従って、画素上では、
色フィルタ（Ｃｙ）部の透過率が例えば１０チ実質的に
増加し、色フィルタ（Ｙｅ）の透過率は２０％増加する
ことになる。その結果、予じめ第６図に示すような特性
に設定しておけば、総合特性としては、臼′已７図に示
すようにＷとＣｙ 、 Ｙｅの透過率が一致し、赤、青
の色信号は、第８図に示すように正しい波長特性として
得られ、不要成分を含まなくなシ、色調が著しく改善さ
れる。
から明らかなように、ＣＣＤの画素上では、色フィルタ
（Ｃｙ ）部分でレンズ効果があシ、色フィルタ（Ｙｅ
）部分では画素と離れた分だけ更に大きなレンズ効果（
集光能力）が得られるのに対し、透明（Ｗ）部分は染色
層がないためレンズ効果がない。従って、画素上では、
色フィルタ（Ｃｙ）部の透過率が例えば１０チ実質的に
増加し、色フィルタ（Ｙｅ）の透過率は２０％増加する
ことになる。その結果、予じめ第６図に示すような特性
に設定しておけば、総合特性としては、臼′已７図に示
すようにＷとＣｙ 、 Ｙｅの透過率が一致し、赤、青
の色信号は、第８図に示すように正しい波長特性として
得られ、不要成分を含まなくなシ、色調が著しく改善さ
れる。
上記したように１本発明は、感光部からの盛上シ距離が
異なる色フイルタ部の設計透過率が、盛上り距離の大き
い方から小さい方向へ順に大きくなる構造とすることに
よってレンズ効果を含めた場合に各色フイルタ部の透過
率を等しくできる。よって、ＣＣＤ上に直接色フイルタ
アレイを形成しても色調のよいカラーカメラを得ること
ができる。即ち、フィルタ（Ｗ）部とフィルタ（Ｃｙ）
部の出力の差（Ｗ −Ｃｙ ）で赤（Ｒ）信号を得、フ
ィルタ（Ｗ）部とフィルタ（Ｙｅ）部の出力の差（Ｗ
−Ｙｅ ）で青（Ｂ）信号を得る簡単な復調回路を用い
た場合従来のままでは赤、背信号の他に他の波長成分が
混入したが、本発明によると、完全に他の波長成分を除
去でき、色再現の良好なカラーカメラを得ることができ
る。
異なる色フイルタ部の設計透過率が、盛上り距離の大き
い方から小さい方向へ順に大きくなる構造とすることに
よってレンズ効果を含めた場合に各色フイルタ部の透過
率を等しくできる。よって、ＣＣＤ上に直接色フイルタ
アレイを形成しても色調のよいカラーカメラを得ること
ができる。即ち、フィルタ（Ｗ）部とフィルタ（Ｃｙ）
部の出力の差（Ｗ −Ｃｙ ）で赤（Ｒ）信号を得、フ
ィルタ（Ｗ）部とフィルタ（Ｙｅ）部の出力の差（Ｗ
−Ｙｅ ）で青（Ｂ）信号を得る簡単な復調回路を用い
た場合従来のままでは赤、背信号の他に他の波長成分が
混入したが、本発明によると、完全に他の波長成分を除
去でき、色再現の良好なカラーカメラを得ることができ
る。
上記の実施例では、色フィルタ（Ｃｙ）と（Ｙｅ ）を
用いる場合について説明したが、これに限定されること
なく、色フイルタアレイの方法は各種の組み合せがあシ
、このような色フィルタにも本発明は適用できる。また
、色フィルタ（Ｃｙ）。
用いる場合について説明したが、これに限定されること
なく、色フイルタアレイの方法は各種の組み合せがあシ
、このような色フィルタにも本発明は適用できる。また
、色フィルタ（Ｃｙ）。
（Ｙｅ ）などの特定の波長の透過率を下げる方法とし
ては、色フィルタの面積、捷たは画素のア・ぐ−チャを
制限して実施することも可能である。
ては、色フィルタの面積、捷たは画素のア・ぐ−チャを
制限して実施することも可能である。
更Ｋまた、透明（Ｗ）部については、レンズ効果が無い
ものとして説明したが、ここにもレンズ効果をもたせ、
光の透過率を向上した上で、他のフィルタ（Ｇ 、 Ｃ
ｙ 、 Ｙｅ ）部の透過率との差をなくするようにし
てもよい。
ものとして説明したが、ここにもレンズ効果をもたせ、
光の透過率を向上した上で、他のフィルタ（Ｇ 、 Ｃ
ｙ 、 Ｙｅ ）部の透過率との差をなくするようにし
てもよい。
第１図は色フィルタの配列の例を示す説明図、第２図は
、色フイルタアレイの理想的な分光特性図、第３図は色
フイルタアレイを感光部の上に直接形成したときの問題
点を説明するための分光特性図、第４図は、第３図の分
光特性による色フィルタから得られた信号の特性図、第
５図（＆）、第５図（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例
を示す断面図、第６図は、本発明に係る色フイルタアレ
イの設計特性図、第７図は本発明に係る色フイルタアレ
イの総合特性図、第８図は本発明に係る色フイルタアレ
イによって得られる信号の波長特性図である。 ５０・・・半導体基板、５１・・・ホトダイオード、５
２・・・ペース層、５３・・・保護膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 製表 第４図 （ａ） （ｂ） 第８図 （ａ） （ｂ）
、色フイルタアレイの理想的な分光特性図、第３図は色
フイルタアレイを感光部の上に直接形成したときの問題
点を説明するための分光特性図、第４図は、第３図の分
光特性による色フィルタから得られた信号の特性図、第
５図（＆）、第５図（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例
を示す断面図、第６図は、本発明に係る色フイルタアレ
イの設計特性図、第７図は本発明に係る色フイルタアレ
イの総合特性図、第８図は本発明に係る色フイルタアレ
イによって得られる信号の波長特性図である。 ５０・・・半導体基板、５１・・・ホトダイオード、５
２・・・ペース層、５３・・・保護膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 製表 第４図 （ａ） （ｂ） 第８図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 色フイルタアレイを固体撮像デバイスの感光部上に直接
形成するのに、前記感光部からの盛上シ距離が異なる第
１．第２の色フイルタ部の各光透過波長領域の設計透過
率が異なシ、各館１、第２の色フイルタ部のレンズ作用
を含めた互いの透過率が等しくなるように構成したこと
を特徴とする固体カラーカメラ用色フイルタアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58239386A JPS60130705A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 固体カラ−カメラ用色フイルタアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58239386A JPS60130705A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 固体カラ−カメラ用色フイルタアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130705A true JPS60130705A (ja) | 1985-07-12 |
Family
ID=17044009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58239386A Pending JPS60130705A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 固体カラ−カメラ用色フイルタアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130705A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188102A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Fujitsu Ltd | カラ−固体撮像素子 |
| US7659929B2 (en) | 2004-08-24 | 2010-02-09 | Panasonic Corporation | Solid-state image sensor and method of manufacturing thereof |
| JP2013197670A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置、物体検出装置、車両走行支援画像処理システム、及び車両 |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP58239386A patent/JPS60130705A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188102A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Fujitsu Ltd | カラ−固体撮像素子 |
| US7659929B2 (en) | 2004-08-24 | 2010-02-09 | Panasonic Corporation | Solid-state image sensor and method of manufacturing thereof |
| JP2013197670A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置、物体検出装置、車両走行支援画像処理システム、及び車両 |
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