JPS63135086A - 色分離フイルタ - 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】 産業上の利用分野 本発明は単板式固体カラーカメラに用いることができる
色分離フィルタ（以下、色フィルタと略す〉に関するも
のである。

従来の技術 近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラの画質改善に
はめざましいものがある。特にマゼンタ要素（Ｍｇ）　
、緑要素（Ｇ）、シアン要素（Ｃｙ）。

黄要素（Ｙｅ）から成る色フィルタを有した固体撮像素
子では、優れた撮像特性が得られ、既に実用化されてい
る。この固体撮像素子に用いられている色フィルタ（以
下、従来の色フィルタと呼ぶ）を第３図に示し、以下説
明する。

第３図は従来の色フィルタの基本構成で、マゼンタ、緑
、シアン、黄の要素を用い、４行２列より成る。ただし
、色フィルタの低コスト化のため緑要素はシアン要素と
黄要素の重ね合せで作られている。第３図で、破線で囲
まれた範囲は固体撮像素子の光感動部である。従来の色
フィルタを有する固体撮像素子を用いると、光源が３２
００にで、無彩色の被写体を撮像した場合、マゼンタ要
素を通して得られる信号量（ＳＭｇ）と緑要素を通して
得られる、信号量（ＳＧ）とがほぼ等しく、シアン要素
を通して得られる信号量（ＳＣｙ）と黄要素を通して得
られる信号量（ＳＹｅ）とがほぼ等しい。それらの関係
を以下に式で示す。

ＳＣｙζ　ＳＹｅ　　　　　　　　　・・・・・・・・
・・・・（１）ＳＭｇ　　片　ＳＧ　　　　　　　　　
　　　　　・・・・・・・・・・・・ａ）そのため、光
源３２００　Ｋで無彩色の被写体あるいは無彩色に近い
被写体を撮像した場合の垂直色誤差がほとんど発生しな
い。式（１）、（２）を満足させるとともに感度を上げ
るため、具体的に色要素の分光特性を次のように変えて
いる。

（ア）　シアン要素の赤城透過率、黄要素の青域透過率
を上げ、式（１）を満足するように両色要素の分光特性
を変えている。

（イ）緑要素はシアン要素と黄要素の重ね合せで作られ
ているので、シアン要素および黄要素の透過率を上げ、
式（２）を満足させている。

（通常はＳＭｇ＞ＳＧである）。

ここで、従来の色フィルタの分光特性を第４図に実線で
示す。破線で示す曲線は一般に用いられる各色の分光特
性である。

発明が解決しようとする問題点 ところが、第４図の実線のように分光特性を変えるため
、シアンおよび黄要素等の分光特性がより透明に近づき
、色Ｓ／Ｎが低下するという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑み、構成は従来の色フィルタと
同じで色Ｓ／Ｎの低下がなく、無彩色の被写体あるいは
無彩色に近い被写体を撮像した場合の垂直色誤差がほと
んど発生しない色フィルタを提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の色フィルタは４
行の繰り返しから成り、第１行と第３行がマゼンタ要素
、緑要素の繰り返しで、第２行。

第４行が黄要素、シアン要素の繰り返しから構成され、
前記録要素がシアン要素と黄要素の重ね合せから成り、
前記録要素の中のシアン要素の厚さが前記シアン要素の
厚さ゛より薄く、前記録要素の中の黄要素の厚さが前記
黄要素の厚さより薄く構成されたものである。

作用 この構成によって、シアン、黄要素の透過率を上げな（
でも、両要素の重ね合せで作られる緑要素では、両要素
の厚さが薄いため、緑要素の透過率が上がり、式（２）
を満足させることができる。また、シアン、黄の半値波
長を適量移動させることによって、式（１）を満足させ
ることができ、光源３２００にで無彩色および無彩色に
近い被写体を撮像した場合の垂直色誤差がほとんど発生
せず、色Ｓ／Ｎも十分確保できる。

実施例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の実施例における色フィルタの構造を示
すものである。同図（ａ）は基本色構成を示し、同図（
ｂ）はマゼンタ−縁付の断面図、同図（Ｃ）はシアン−
貴行の断面図を示す。１１はマゼンタ要素、１２は緑要
素を構成している１つの要素である黄要素、１３は同じ
く緑要素を構成している残りの要素のシアン要素である
。１４．１５はそれぞれ単独のシアン要素、黄要素であ
り、また１６゜１７はそれぞれ中間層、透明要素である
。このような各要素が透明ガラス基板１８上に配設され
た色フィルタは、色フィルタ層と固体撮像素子の光感動
部とが対面する形で、しかも各光感知セルと色フイルタ
要素が１対１対応で固体撮像素子に装着される。

本発明の色フィルタでは単独のシアン要素１４の厚さＤ
Ｃｙ、黄要素１５の厚さＤＹｅに対して、緑要素を構成
するシアン要素１３．黄要素１２の厚さＤＣｙ’、ＤＹ
ｅ’が以下のような関係となっている。

ＤＣｙ　＞　ＤＣｙ’　、　ＤＹｅ　＞　ＤＹｅ’その
ため、色フイルタ染色時に、各シアン要素あるいは各黄
要素を染色濃度が均一になるように染色すると、各要素
の透過率は厚さによって変わる。すなわち、緑要素を構
成するシアン要素１３゜黄要素１２の透過率はおのおの
単独のシアン要素１４、黄要素１５のそれよりも高くな
る。この特性を利用して色フィルタを染色し、色Ｓ／Ｎ
を十分確保でき、式（１）、（２）を満足する分光特性
を得ることができた。その分光特性を第２図に示す。シ
アン、黄要素を上げなくても、緑要素を構成するシアン
、黄両要素の厚さを薄くすることによって、緑要素の透
過率を上げ、式（２）を満足させることができた。単独
のシアン、黄要素の半値波長をそれぞれ約５８０ｎｍ、
５０５ｎｍにすることにより、式（１）を満足させるこ
とができるとともに、マゼンタ要素の約５４０ｎｍｌこ
おけるアンダービークを約１０％の透過率にすることに
より、従来フィルタより色Ｓ／Ｎを約３ｄＢ上げること
ができ、十分な色再現性を得ることができた。しかも式
（１）。

（２）を満足しているので、無彩色あるいは無彩色に近
い被写体を撮像した場合の垂直色誤差はほとんど発生し
なかった。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、４行の繰り返しから成
り、第１行と第３行がマゼンタ要素、録要素の繰り返し
で第２行、第４行が黄要素、シアン要素の繰り返しから
構成され、前記録要素がシアン要素と黄要素の重ね合せ
から成り、前記録要素の中のシアン要素の厚さが前記シ
アン要素の厚さより薄く、前記録要素の中の黄要素の厚
さが前記黄要素の厚さより薄い色分離フィルタを用いて
カラー固体撮像素子を構成することにより、その撮像特
性において、光源３２００にで無彩色あるいは無彩色に
近い被写体を撮像した場合の垂直色誤差がほとんど発生
せず、色Ｓ／Ｎを十分確保できることにより優れた画像
を得ることができ、その実用的効果は大なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明の実施
例における色フィルタの構造を示す要素列基本構成図、
ＡＡ断面図、ＢＢ断面図、第２図は本発明の実施例にお
ける色フィルタの分光特性図、第３図は従来の色フィル
タの基本構成図、第４図は従来の色フィルタの分光特性
図である。 １１・・・・・・マゼンタ要素、１２・・・・・・緑要
素中の黄要素、１３・・・・・・緑要素中のシアン要素
、１４・・・・・・単独のシアン要素、１５・・・・・
・単独の黄要素、１６・・・・・・中間層、１７・・・
・・・透明要素、１８・・・・・・透明ガラス基板。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 区　　　　　宅々楠四升　起 Ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４行の繰り返しを基本とし、第１行と第３行がマゼンタ
   要素、緑要素の繰り返しおよび第２行、第４行が黄要素
   、シアン要素の繰り返しで構成され、前記緑要素がシア
   ン要素と黄要素との重ね合せから成り、同緑要素の中の
   シアン要素の厚さが前記第４行のシアン要素の厚さより
   薄く、同緑要素の中の黄要素の厚さが前記第２行の黄要
   素の厚さより薄い構成をそなえた色分離フィルタ。