JPS6027231B2 - 光電変換器用カラ−フイルタ装置 - Google Patents
光電変換器用カラ−フイルタ装置Info
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- JPS6027231B2 JPS6027231B2 JP57074634A JP7463482A JPS6027231B2 JP S6027231 B2 JPS6027231 B2 JP S6027231B2 JP 57074634 A JP57074634 A JP 57074634A JP 7463482 A JP7463482 A JP 7463482A JP S6027231 B2 JPS6027231 B2 JP S6027231B2
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 21
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 19
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
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- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14868—CCD or CID colour imagers
-
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- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14621—Colour filter arrangements
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光電変換器用カラーフィルタ装置、特にほぼ同
じ大きさ竃こ形成された所定数の光電変換素子により記
録画像情報を電気画素信号に変換し、さらにその画素信
号を画像処理回路において映像信号に変換する光電変換
器に用いられ、その場合、光電変換素子に所定の順序で
緑、青、赤の感度を付与する光電変換器用カラーフィル
タ装置に関する。
じ大きさ竃こ形成された所定数の光電変換素子により記
録画像情報を電気画素信号に変換し、さらにその画素信
号を画像処理回路において映像信号に変換する光電変換
器に用いられ、その場合、光電変換素子に所定の順序で
緑、青、赤の感度を付与する光電変換器用カラーフィル
タ装置に関する。
従来、このようなカラーフィルタ装置は、特にCCDな
どの固体撮像素子によって構成される光電変換装置に用
いられており、その場合、カラ−フィルタ装置はCCD
の各光電変換素子上に任意に密接して配置することがで
きないので、それによって各色信号が隣接した光電変換
素子にもれるというクロストークの危険性が発生する。
どの固体撮像素子によって構成される光電変換装置に用
いられており、その場合、カラ−フィルタ装置はCCD
の各光電変換素子上に任意に密接して配置することがで
きないので、それによって各色信号が隣接した光電変換
素子にもれるというクロストークの危険性が発生する。
またL光電変換素子の各分光特性が異なることも問題と
なっている。例えば、CCD変換素子の赤、緑及び青信
号(波長600、550「45仇仇)に対する分光感度
の比は48:38:17となる。これはCCDの緑信号
に対する分光感度が赤信号に対する分光感度よりも0.
79だけ小さいことを意味し、さらにCCDの青信号に
対する分光感度が赤信号に対する分光感度の35%にし
かならないことをも意味する。従って本発明はこのよう
な点に鑑みてなされたもので、CCDなどの光電変換素
子が持つ分光感度の差を減少させ、良質な画像信号を得
ることが可能な光電変換器用カラーフィルタ装置を提供
することを目的とする。
なっている。例えば、CCD変換素子の赤、緑及び青信
号(波長600、550「45仇仇)に対する分光感度
の比は48:38:17となる。これはCCDの緑信号
に対する分光感度が赤信号に対する分光感度よりも0.
79だけ小さいことを意味し、さらにCCDの青信号に
対する分光感度が赤信号に対する分光感度の35%にし
かならないことをも意味する。従って本発明はこのよう
な点に鑑みてなされたもので、CCDなどの光電変換素
子が持つ分光感度の差を減少させ、良質な画像信号を得
ることが可能な光電変換器用カラーフィルタ装置を提供
することを目的とする。
本発明によれば、この目的を達成するために、カラーフ
ィルタ装置が透明な基板上に形成されたフィルタ素子(
Pixel)から構成され「その場合青フィルタ素子の
面積が光電変換素子の面積と等しいかあるいはそれより
も小さく構成され、さらに各緑及び赤フィルタ素子の面
積が光電変換素子の緑及び赤の分光感光特性に応じてそ
れに対応する量だけ青フィルタ素子よりも小さく綾成さ
れ、さらに青「緑及び赤フィル夕闇に対応する広さの、
不透明なマスク部分が形成されるような構成を採用した
。
ィルタ装置が透明な基板上に形成されたフィルタ素子(
Pixel)から構成され「その場合青フィルタ素子の
面積が光電変換素子の面積と等しいかあるいはそれより
も小さく構成され、さらに各緑及び赤フィルタ素子の面
積が光電変換素子の緑及び赤の分光感光特性に応じてそ
れに対応する量だけ青フィルタ素子よりも小さく綾成さ
れ、さらに青「緑及び赤フィル夕闇に対応する広さの、
不透明なマスク部分が形成されるような構成を採用した
。
このようにして、本発明によれば3つのフィルタ素子の
うちで青フィルタ素子が面積的にみて最も大きくされる
。
うちで青フィルタ素子が面積的にみて最も大きくされる
。
好ましくはその大きさは光電変換素子の大きさに対応し
て決められる。CCDの青信号に対する分光感度が最も
小さいので最適の感度特性を得るために青フィルタ素子
を最も大きくするようにしている。一方、他の赤及び緑
フィル夕素子の面積は青フィルタ素子に比較して小さく
構成される。なお、その場合、赤フィル夕素子は緑フィ
ルタ素子よりも4・さく構成される。青、線、赤に対す
る3つのフィルタ素子の面積をどのように違えるかは青
信号、緑信号及び赤信号が光電変換素子に与える影響の
差を考慮して決められる。このようにして、本発明によ
れば、CCDの持つ分光感度の差を最適に補償すること
ができる。CCDにより構成される光電変換素子自体は
、体としてほぼ同じ大きさを有し、青フィルタ素子はこ
の光電変換素子と同じ大きさに構成され、一方、赤及び
緑フィルタ素子には信号を発生させる光電変換素子の一
部分のみが割り当てられる。
て決められる。CCDの青信号に対する分光感度が最も
小さいので最適の感度特性を得るために青フィルタ素子
を最も大きくするようにしている。一方、他の赤及び緑
フィル夕素子の面積は青フィルタ素子に比較して小さく
構成される。なお、その場合、赤フィル夕素子は緑フィ
ルタ素子よりも4・さく構成される。青、線、赤に対す
る3つのフィルタ素子の面積をどのように違えるかは青
信号、緑信号及び赤信号が光電変換素子に与える影響の
差を考慮して決められる。このようにして、本発明によ
れば、CCDの持つ分光感度の差を最適に補償すること
ができる。CCDにより構成される光電変換素子自体は
、体としてほぼ同じ大きさを有し、青フィルタ素子はこ
の光電変換素子と同じ大きさに構成され、一方、赤及び
緑フィルタ素子には信号を発生させる光電変換素子の一
部分のみが割り当てられる。
それぞれ残りの領域は光学的に見て不透明なマスク部分
で覆われる。このマスク部分の広さは、隣接した2つの
カラーフィル夕の分光感度特性に従って決められる。こ
のようなマスク部分を設けることにより、フィル夕を通
過した光東が隣接する光電変換素子に入ることにより発
生するクロストークの問題をかなり減少させることが可
能になる。これは特にフィルタ素子面とCCDの光電変
換素子面間の距離が無視できる程度に小さくできない場
合に意義を持つようになる。通常、光電変換素子面とフ
ィルタ素子面間に距離を設ける理由は不透明なマスク領
域がクロム層により構成され、金属層により形成される
のでCCDの光電変換素子と接触することは許されない
ためであり、そのために所定の距離が隔てて配置される
。本発明の実施例によれば、青、緑、赤フィルタ素子の
面積は光電変換素子の青「緑及び赤の分光感度に逆比例
して決められる。
で覆われる。このマスク部分の広さは、隣接した2つの
カラーフィル夕の分光感度特性に従って決められる。こ
のようなマスク部分を設けることにより、フィル夕を通
過した光東が隣接する光電変換素子に入ることにより発
生するクロストークの問題をかなり減少させることが可
能になる。これは特にフィルタ素子面とCCDの光電変
換素子面間の距離が無視できる程度に小さくできない場
合に意義を持つようになる。通常、光電変換素子面とフ
ィルタ素子面間に距離を設ける理由は不透明なマスク領
域がクロム層により構成され、金属層により形成される
のでCCDの光電変換素子と接触することは許されない
ためであり、そのために所定の距離が隔てて配置される
。本発明の実施例によれば、青、緑、赤フィルタ素子の
面積は光電変換素子の青「緑及び赤の分光感度に逆比例
して決められる。
このようにすることにより「光軍変換素子の赤信号、緑
信号及び青信号に対する分光感度をほぼ同じ大きさにす
ることが可能になる。さらに、本発明の他の実施例によ
れば、各青、緑、赤フィルタ素子間に形成されるマスク
部分の大きさはCDDの変換素子の各分光感度の差が大
,きくなるに従い、それだけ大きくなるように構成され
る。
信号及び青信号に対する分光感度をほぼ同じ大きさにす
ることが可能になる。さらに、本発明の他の実施例によ
れば、各青、緑、赤フィルタ素子間に形成されるマスク
部分の大きさはCDDの変換素子の各分光感度の差が大
,きくなるに従い、それだけ大きくなるように構成され
る。
緑フィル夕、青フィル夕、緑フィル夕、赤フィル夕がそ
れぞれ隣接して配置される場合、緑フィル夕素子及び青
フィルタ素子間がそれぞれ最大の距離となるように構成
され、それにより緑信号が青信号に与える影響をかなり
減少させることが可能になる。以下、図面に示す実施例
に基づき、本発明を詳細に説明する。
れぞれ隣接して配置される場合、緑フィル夕素子及び青
フィルタ素子間がそれぞれ最大の距離となるように構成
され、それにより緑信号が青信号に与える影響をかなり
減少させることが可能になる。以下、図面に示す実施例
に基づき、本発明を詳細に説明する。
第1図〜第3図において符号1で示すものはカラーフィ
ルタ装置であり、このカラーフィルタ装置は緑フィルタ
素子、青フィルタ素子、緑フィルタ素子、赤フィルタ素
子、GI,B1,G2,R1,G3,B2,G4等を交
互に所定の順序で−列に配列したカラーフィル夕から構
成されている。
ルタ装置であり、このカラーフィルタ装置は緑フィルタ
素子、青フィルタ素子、緑フィルタ素子、赤フィルタ素
子、GI,B1,G2,R1,G3,B2,G4等を交
互に所定の順序で−列に配列したカラーフィル夕から構
成されている。
光電変換器は、例えばCCDから構成されており、この
CCDより構成された光電変換器2はそれぞれ個々の光
電変換素子3〜9を一列に配列した光電変換素子群から
構成されていて、各光電変換素子3〜9の大きさはほぼ
同じに構成される。第3図からわかるように、カラーフ
ィルタ装置1‘ま光電変換素子3〜9の面より所定の距
離dだけ離して配列される。
CCDより構成された光電変換器2はそれぞれ個々の光
電変換素子3〜9を一列に配列した光電変換素子群から
構成されていて、各光電変換素子3〜9の大きさはほぼ
同じに構成される。第3図からわかるように、カラーフ
ィルタ装置1‘ま光電変換素子3〜9の面より所定の距
離dだけ離して配列される。
また、同図からわかるように、光電変換素子3〜9の長
さはaにそれぞれ等しい。第7図から明らかなように、
青信号に対するCCDの光電変換素子のスペクトル感度
は最も小さいので、感度を最適化するために青フィルタ
素子B1,B2,……の面積は光電変換素子3〜9の面
積と等しいようにする。一方、緑フィルタ素子の面積は
、緑フィル外こ対するCCD変換素子のスペクトル感度
を考慮して小さくする。例えば、緑フィル夕の面積は光
電変換素子の面積の約79%にする。各々のフィルタ素
子の長さはほぼ同じ大きさに構成されるので、緑フィル
タ素子G1,G2の長さbは青フィルタBIの長さaの
79%に等しくなる。なお、この実施例において、青フ
ィルタ素子の面積を光素子3〜9の面積よりも小さくす
るようにしてもよい。一方、赤信号に関する光電変換素
子のスペクトル感度は最大であるので、それに応じて赤
フィル夕素子R1,R2の面積は減少される。
さはaにそれぞれ等しい。第7図から明らかなように、
青信号に対するCCDの光電変換素子のスペクトル感度
は最も小さいので、感度を最適化するために青フィルタ
素子B1,B2,……の面積は光電変換素子3〜9の面
積と等しいようにする。一方、緑フィルタ素子の面積は
、緑フィル外こ対するCCD変換素子のスペクトル感度
を考慮して小さくする。例えば、緑フィル夕の面積は光
電変換素子の面積の約79%にする。各々のフィルタ素
子の長さはほぼ同じ大きさに構成されるので、緑フィル
タ素子G1,G2の長さbは青フィルタBIの長さaの
79%に等しくなる。なお、この実施例において、青フ
ィルタ素子の面積を光素子3〜9の面積よりも小さくす
るようにしてもよい。一方、赤信号に関する光電変換素
子のスペクトル感度は最大であるので、それに応じて赤
フィル夕素子R1,R2の面積は減少される。
例えば赤フィルタ素子の面積は青フィルタ素子の面積の
約35%となり、それに従って各赤フィルタ素子R1,
R2等の長さcは青フィルタ素子の長さaの約35%と
される。第1図〜第3図に図示したように、燐酸する青
フィルタ素子と反対側の緑フィルタ素子のエッジが光電
変換素子の対応するエッジと一致するように配置される
。
約35%となり、それに従って各赤フィルタ素子R1,
R2等の長さcは青フィルタ素子の長さaの約35%と
される。第1図〜第3図に図示したように、燐酸する青
フィルタ素子と反対側の緑フィルタ素子のエッジが光電
変換素子の対応するエッジと一致するように配置される
。
一方、赤フィルタ素子RI等はそれぞれ関連するCCD
変換素子の中央線に対称的に配置される。このようにし
て、個々のカラーフィルタ素子間に設けられ、クロムの
被膜により不透明にされるマスク部分の幅を最適化する
ことが可能になる。同様なことがフィルタ装置1の他の
領域についても当てはまる。このようなカラーフィルタ
装置は、好ましくはガラス基板と、そのガラス基板上に
成膜されたフィルタ層ならびに同様に被膜されたクロム
マスク領域ないしクロム層から構成される。この実施例
の場合、それぞれ線フィルタ素子を対応する光電変換素
子に対して非対称に配置して青フィルタ素子から可能な
限り最大に離されて配置するようにしているので、緑信
号が青信号に与える影響をかなり減少させることができ
、また各フィルタ素子の大きさを異なる大きさにしその
間のマスク部分の広さを各スペクトル感度間の差の大き
さに応じて大きくするようにしているのでtマスク部分
の幅を最適化できるという効果が得られる。
変換素子の中央線に対称的に配置される。このようにし
て、個々のカラーフィルタ素子間に設けられ、クロムの
被膜により不透明にされるマスク部分の幅を最適化する
ことが可能になる。同様なことがフィルタ装置1の他の
領域についても当てはまる。このようなカラーフィルタ
装置は、好ましくはガラス基板と、そのガラス基板上に
成膜されたフィルタ層ならびに同様に被膜されたクロム
マスク領域ないしクロム層から構成される。この実施例
の場合、それぞれ線フィルタ素子を対応する光電変換素
子に対して非対称に配置して青フィルタ素子から可能な
限り最大に離されて配置するようにしているので、緑信
号が青信号に与える影響をかなり減少させることができ
、また各フィルタ素子の大きさを異なる大きさにしその
間のマスク部分の広さを各スペクトル感度間の差の大き
さに応じて大きくするようにしているのでtマスク部分
の幅を最適化できるという効果が得られる。
第4図〜第6図には他の実施例が図示されているが、同
図において第1図〜第3図に対応する部分には同一の参
照番号が付されている。なお、区別するために番号には
ダッシュが付されている。この実施例の場合には、各カ
ラーフィルタ素子GI′,BI′,G2′,RI′間の
それぞれの距離が異なるように構成される。緑フィルタ
素子GI′〜G4′はそれに関連する光電変換素子3′
,5′,7′,9′の中央線に対して対称に配置される
。このような構成にすると、緑フィルタ素子GI′と青
フィルタ素子BI′間ないし青フィルタ素子BI′と緑
フィルタ素子G2′間の距離を減少させることができ、
一方、赤フィル夕素子RI′とその隣りの緑フィル夕素
子G2′,G3′間の距離は拡大される。
図において第1図〜第3図に対応する部分には同一の参
照番号が付されている。なお、区別するために番号には
ダッシュが付されている。この実施例の場合には、各カ
ラーフィルタ素子GI′,BI′,G2′,RI′間の
それぞれの距離が異なるように構成される。緑フィルタ
素子GI′〜G4′はそれに関連する光電変換素子3′
,5′,7′,9′の中央線に対して対称に配置される
。このような構成にすると、緑フィルタ素子GI′と青
フィルタ素子BI′間ないし青フィルタ素子BI′と緑
フィルタ素子G2′間の距離を減少させることができ、
一方、赤フィル夕素子RI′とその隣りの緑フィル夕素
子G2′,G3′間の距離は拡大される。
各図はいずれも本発明の実施例を示すもので、第1図は
カラーフィルタ装置の配列を示す説明図、第2図は光電
変換素子の配列を示す説明図、第3図はカラーフィルタ
装置と光電変換素子を組み合わせた構成を示す説明図、
第4図〜第6図は本発明の第2実施例を示すもので、第
4図は装置の配列を示す構成図、第5図は光電変換素子
の配列を示す説明図、第6図はフィルタ装置と光電変換
素子を組み合わせた構成を示す説明図、第7図はカラー
フィルタ装置の分光特性を示した線図である。 1,1′……カラーフィルタ装置、3〜9,3′〜9′
・・・…光電変換素子、GI,GI′,G2,G2′…
…緑フィル夕、B1,BI′,B2,B2′……青フィ
ル夕、R1,RI′……赤フィル夕?F汝.ナ F的.2 F的.ゞ ‘&・ム f汐.夕 F&.6 F汐.フ
カラーフィルタ装置の配列を示す説明図、第2図は光電
変換素子の配列を示す説明図、第3図はカラーフィルタ
装置と光電変換素子を組み合わせた構成を示す説明図、
第4図〜第6図は本発明の第2実施例を示すもので、第
4図は装置の配列を示す構成図、第5図は光電変換素子
の配列を示す説明図、第6図はフィルタ装置と光電変換
素子を組み合わせた構成を示す説明図、第7図はカラー
フィルタ装置の分光特性を示した線図である。 1,1′……カラーフィルタ装置、3〜9,3′〜9′
・・・…光電変換素子、GI,GI′,G2,G2′…
…緑フィル夕、B1,BI′,B2,B2′……青フィ
ル夕、R1,RI′……赤フィル夕?F汝.ナ F的.2 F的.ゞ ‘&・ム f汐.夕 F&.6 F汐.フ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ほぼ同じ大きさに形成された所定数の光電変換素子
により記録画像を電気画素信号に変換する光電変換器に
用いられ、前記光電変換素子に所定の順序で緑、青、赤
の感度を付与する光電変換器用カラーフイルタ装置にお
いて、前記カラーフイルタ装置1は透明な基板上に形成
されたフイルタ素子G1,B1,G2,R1,G3,B
2,G4から構成され、その場合青フイルタ素子B1の
大きさは光電変換素子4の大きさと等しいかそれよりも
小さく構成され、また青、緑及び赤フイルタ素子の大き
さを光電変換素子4の青、緑、及び赤の分光感度に逆比
例する異なる大きさに形成し、かつ緑フイルタ素子、青
フイルタ素子、緑フイルタ素子、赤フイルタ素子をこの
順序で順次隣接して配置する場合それぞれ緑フイルタ素
子を対応する光電変換素子に対して非対称に配置して青
フイルタ素子から最大に離すように構成し、さらに各青
、緑、及び赤フイルタ素子間にそれに対応した不透明な
マスク部分が形成され、このマスク部分の広さを各スペ
クトル感度間の差の大きさに応じて大きくするようにし
た光電変換器用カラーフイルタ装置。 2 前記マスク部分及び残りの他のマスク領域をクロム
層より構成し、フイルタ素子及びクロムマスク領域を各
光電変換素子よりも所定距離離して配置するようにした
特許請求の範囲第1項に記載の光電変換器用カラーフイ
ルタ装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813120849 DE3120849A1 (de) | 1981-05-26 | 1981-05-26 | Farbfilteranordnung fuer eine optoelektronische wandlervorrichtung |
DE3120849.5 | 1981-05-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57196686A JPS57196686A (en) | 1982-12-02 |
JPS6027231B2 true JPS6027231B2 (ja) | 1985-06-27 |
Family
ID=6133214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57074634A Expired JPS6027231B2 (ja) | 1981-05-26 | 1982-05-06 | 光電変換器用カラ−フイルタ装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4481530A (ja) |
JP (1) | JPS6027231B2 (ja) |
DE (1) | DE3120849A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5857172A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-05 | 三菱電機株式会社 | 液晶表示器 |
JPS59111196A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-06-27 | シチズン時計株式会社 | カラ−表示装置 |
JPS60206361A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | カラ−画像デ−タの読取り方法 |
JPS6434050A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Canon Kk | Line sensor for reading color |
US4985760A (en) * | 1987-10-09 | 1991-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Color imager having varying filter aperture sizes to compensate for luminance differences between colors |
US4999791A (en) * | 1988-12-23 | 1991-03-12 | Schumann Robert W | Computer graphics color film recording method and apparatus |
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