KR20090075901A - Colorfilter array for cmos image sensor - Google Patents

Colorfilter array for cmos image sensor Download PDF

Info

Publication number
KR20090075901A
KR20090075901A KR1020080001537A KR20080001537A KR20090075901A KR 20090075901 A KR20090075901 A KR 20090075901A KR 1020080001537 A KR1020080001537 A KR 1020080001537A KR 20080001537 A KR20080001537 A KR 20080001537A KR 20090075901 A KR20090075901 A KR 20090075901A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
white
image sensor
blue
cmos image
red
Prior art date
Application number
KR1020080001537A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍석윤
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020080001537A priority Critical patent/KR20090075901A/en
Publication of KR20090075901A publication Critical patent/KR20090075901A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/206—Filters comprising particles embedded in a solid matrix
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

A colorfilter array for a CMOS image sensor is provided to improve the sensitivity of an image sensor by improving the arrangement of a white, a blue, and read unit. A plurality of lines is side by side arranged in the color filter array(200) for the CMOS image sensor. The white part of square, the blue, and the white part and red portion are repeated in a row and it is formed in the square file. In the line, a part of the red portion and part of the white portion are arranged to be adjacent to blue part. In the line, a part of blue and a part of white are arranged to be adjacent to the red part.

Description

씨모스 이미지 센서용 컬러필터 어레이{Colorfilter array for CMOS image sensor}Color filter array for CMOS image sensor

본 발명은 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이에 관한 것이다.The present invention relates to a color filter array for a CMOS image sensor.

카메라에 많이 사용되는 CMOS 이미지 센서는 광학 신호를 전기적인 신호로 바꾸어주는 역할을 한다. 이는 포토다이오드와 Read out 회로로 구성된 CMOS 이미지 센서의 픽셀에서 일어난다. 포토다이오드에 흡수된 빛에 의해 전하가 생성되고, 이를 전압 및 전류의 형태로 읽어서 이미지를 얻게 된다.CMOS image sensors, commonly used in cameras, convert optical signals into electrical signals. This occurs in the pixels of a CMOS image sensor that consists of a photodiode and read out circuitry. The charge is generated by the light absorbed by the photodiode, which is read in the form of voltage and current to obtain an image.

이와 같은 과정에서는 이미지의 명암 정보만 인식되므로, 이미지의 색 정보를 얻기 위해서 RGB 등으로 구현된 컬러 필터 어레이가 함께 사용된다. 이때, 컬러 보간은 이웃한 화소의 단위 색상 값들로부터 해당 화소의 RGB 칼라 값을 유추하여 출력함으로써, 이미지 센서의 저해상도 이미지 데이터를 고해상도 데이터로 변화하는 것이다. In this process, since only the contrast information of the image is recognized, a color filter array implemented with RGB is used together to obtain the color information of the image. In this case, color interpolation converts low-resolution image data of the image sensor into high-resolution data by inferring and outputting RGB color values of the pixel from the unit color values of neighboring pixels.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 CMOS 이미지 센서는 대각선 방향으로 놓여진 2개의 G(녹색) 픽셀과, 한 개의 R(적색) 픽셀 및 B(청색) 픽셀로 구성된 2×2 픽셀로 이루어진 단위 픽셀을 반복적으로 배열하는 베이어 패턴(Bayer pattern) 방식으로 구성된 컬러 필터 어레이로 구성된다. As shown in Fig. 1, a conventional CMOS image sensor is a unit pixel consisting of two G (green) pixels placed diagonally, and a 2x2 pixel composed of one R (red) pixel and a B (blue) pixel. It consists of a color filter array configured in a Bayer pattern (Bayer pattern) method of repeatedly arranging.

이때, 상기 G(녹색) 픽셀을 2개 사용하는 이유는 G(녹색) 픽셀이 휘도 채널을 표현하는 데 가장 적합하기 때문이다. In this case, the reason why two G (green) pixels are used is that the G (green) pixels are most suitable for representing the luminance channel.

본 발명은 이미지 센서의 감도를 향상시키고, 다이내믹영역(dynamic range)을 높이며 곡선의 표현에서 더 나은 특성을 갖는 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a color filter array for a CMOS image sensor which improves the sensitivity of the image sensor, increases the dynamic range and has better characteristics in the representation of the curve.

본 발명의 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이는 사각형으로 이루어진 백색부, 청색부, 백색부, 적색부가 일렬로 반복되어 형성되는 줄이 다수 개 나란히 배치되어 형성된다. 상기 줄은 인접 줄에 대하여 엇갈려서 배열되며, 인접 줄의 청색부 옆에 적색부 일부와 백색부 일부가, 인접 줄의 적색부 옆에 청색부 일부와 백색부 일부가 배치되도록 구성된다. 또한, 상기 백색부에 해당하는 회로부는 상기 청색부 및 적색부에 해당하는 회로부와 별도로 분리되는 것이 바람직하다.The color filter array for a CMOS image sensor of the present invention is formed by arranging a plurality of lines formed by repeating a white portion, a blue portion, a white portion, and a red portion formed in a line in a row. The rows are arranged staggered with respect to adjacent rows, the red part and the white part part next to the blue part of the adjacent row, and the blue part and the white part part arranged next to the red part of the adjacent row. In addition, the circuit portion corresponding to the white portion is preferably separated from the circuit portion corresponding to the blue portion and the red portion.

본 발명의 실시 예에 따른 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이를 사용함으로써, 이미지 센서의 감도를 향상시키고, 다이내믹영역(dynamic range)을 높이며 곡선의 표현에서 더 나은 특성을 갖는 효과가 있다.By using the color filter array for the CMOS image sensor according to an embodiment of the present invention, there is an effect of improving the sensitivity of the image sensor, increasing the dynamic range and having better characteristics in the representation of the curve.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a color filter array for a CMOS image sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a color filter array for a CMOS image sensor according to an exemplary embodiment.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서용 컬러 필터 어레이(200)는 사각형으로 이루어진 백색부, 청색부, 백색부, 적색부가 일렬로 반복되어 형성되는 줄이 다수 개 나란히 배치되어 형성되며, 상기 줄은 인접 줄에 대하여 엇갈려서 배열되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 줄은 인접 줄의 청색부 옆에 적색부 일부와 백색부 일부가, 인접 줄의 적색부 옆에 청색부 일부와 백색부 일부가 배치되도록 구성된다. 즉, 단위 픽셀(210)은 하나의 적색부와 하나의 청색부 및 두 개의 백색부로 이루어지는데, 두 개의 백색부 중 하나는 적색부 또는 청색부의 상층 및 하층에 분리되어 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 엇갈린 형태로 배열함으로써 종래의 컬러 필터 어레이의 배열상태보다 용이하게 곡선을 표현할 수 있다.As shown in FIG. 2, the color filter array 200 for a CMOS image sensor according to the present invention includes a plurality of lines formed by repeating the white portion, the blue portion, the white portion, and the red portion formed in a line in a row. It is preferred that the rows are staggered with respect to adjacent rows. In addition, the stripe is configured such that a portion of the red portion and a portion of the white portion is disposed beside the blue portion of the adjacent line, and a portion of the blue portion and the portion of the white portion is disposed next to the red portion of the adjacent line. That is, the unit pixel 210 includes one red portion, one blue portion, and two white portions, and one of the two white portions is preferably disposed separately on the upper and lower layers of the red portion or the blue portion. Therefore, by arranging in a staggered form, it is possible to express the curve more easily than the arrangement state of the conventional color filter array.

또한, 각각의 픽셀 하부에는 각 픽셀로 입사되는 빛을 전기적인 신호로 처리하는 회로가 위치하는데 본 발명에서는 백색부의 하부에 위치하는 회로를 적색부 및 청색부의 하부에 위치하는 회로와 분리하여 별도로 설계하는 것이 바람직하다.In addition, under each pixel, a circuit for processing light incident to each pixel as an electrical signal is located. In the present invention, a circuit located under the white part is separately separated from a circuit located under the red part and the blue part. It is desirable to.

이로써, 적색부 및 청색부의 회로가 한번 빛을 읽는 동안 백색부의 회로는 여러 번을 읽어서 포화(saturation)를 제거하여 다이내믹 레인지(dynamic range)를 높일 수 있다.Thus, while the circuits of the red and blue sections read light once, the circuits of the white sections read multiple times to remove saturation, thereby increasing the dynamic range.

상기 설명은 본 발명의 특정 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 특정 실시 예에 한정되지 않으며, 상술한 구체적인 실시 예로부터 다양한 변형이나 응용이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 지식을 가진자는 쉽게 알 수 있다.The above description is merely a description of specific embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and applications are possible from the specific embodiments described above. Those who have knowledge can easily know.

도 1은 종래의 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a color filter array for a conventional CMOS image sensor.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a color filter array for a CMOS image sensor according to an exemplary embodiment.

Claims (4)

사각형으로 이루어진 백색부, 청색부, 백색부, 적색부가 일렬로 반복되어 형성되는 줄이 다수 개 나란히 배치되어 형성되는 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이.A color filter array for a CMOS image sensor formed by arranging a plurality of lines formed by repeating a white portion, a blue portion, a white portion, and a red portion formed in a line. 제 1항에 있어서, 상기 줄은 인접 줄에 대하여 엇갈려서 배열되는 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이.The color filter array of claim 1, wherein the rows are staggered with respect to adjacent rows. 제 2항에 있어서, 상기 줄은 인접 줄의 청색부 옆에 적색부 일부와 백색부 일부가, 인접 줄의 적색부 옆에 청색부 일부와 백색부 일부가 배치되도록 구성되는 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이.3. The color filter of claim 2, wherein the stripe is configured such that a portion of the red portion and a portion of the white portion is disposed next to the blue portion of the adjacent line, and a portion of the blue portion and the portion of the white portion is disposed next to the red portion of the adjacent line. Array. 제 1항에 있어서, 상기 백색부에 해당하는 회로부는 상기 청색부 및 적색부에 해당하는 회로부와 별도로 분리되는 CMOS 이미지 센서용 컬러필터 어레이.The color filter array of claim 1, wherein the circuit part corresponding to the white part is separated from the circuit part corresponding to the blue part and the red part.
KR1020080001537A 2008-01-07 2008-01-07 Colorfilter array for cmos image sensor KR20090075901A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080001537A KR20090075901A (en) 2008-01-07 2008-01-07 Colorfilter array for cmos image sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080001537A KR20090075901A (en) 2008-01-07 2008-01-07 Colorfilter array for cmos image sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090075901A true KR20090075901A (en) 2009-07-13

Family

ID=41333085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080001537A KR20090075901A (en) 2008-01-07 2008-01-07 Colorfilter array for cmos image sensor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090075901A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4449936B2 (en) Imaging apparatus, camera system, and driving method thereof
RU2551649C2 (en) Colour image forming apparatus
CN102884796B (en) Color imaging device
KR102545845B1 (en) Semiconductor device and electronic apparatus
JP5702894B2 (en) Color imaging device and imaging apparatus
US8922683B2 (en) Color imaging element and imaging apparatus
JP5702893B2 (en) Color imaging device and imaging apparatus
KR20060093651A (en) Color filter array and solid state image pikup device
JP2009511960A (en) System and method for high performance color filter mosaic array
KR101714978B1 (en) Color filter array patterns for reduction of color aliasing
US9883150B2 (en) Solid state imaging device, imaging device, and electronic device for control of color and luminance resolutions
JP5698874B2 (en) Color imaging device and imaging apparatus
CN103299643B (en) Color imaging device
CN104412579A (en) Color imaging element and imaging device
CN106688098A (en) Solid-state imaging element, imaging device, and electronic device
KR20090086698A (en) Image sensor
US8982253B2 (en) Color imaging element
JP6473350B2 (en) Color image sensor
EP2680591A1 (en) Color imaging device
JP2006165362A (en) Solid-state imaging element
JP4207736B2 (en) Solid-state imaging device
US20220093666A1 (en) Color filter array apparatus
KR20090075901A (en) Colorfilter array for cmos image sensor
KR20090086697A (en) Image sensor
JP4551307B2 (en) Single-plate color imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination