RU2383967C2 - Фотоприемная матрица цветного изображения - Google Patents
Фотоприемная матрица цветного изображения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383967C2 RU2383967C2 RU2008113452/28A RU2008113452A RU2383967C2 RU 2383967 C2 RU2383967 C2 RU 2383967C2 RU 2008113452/28 A RU2008113452/28 A RU 2008113452/28A RU 2008113452 A RU2008113452 A RU 2008113452A RU 2383967 C2 RU2383967 C2 RU 2383967C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- areas
- regions
- color
- photosensitive
- colour
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в видеокамерах и фотоаппаратах, предназначенных для регистрации цветных изображений. В фотоприемной матрице цветного изображения, содержащей ячейки, имеющие фоточувствительные области, каждая из которых расположена на глубине полупроводниковой структуры, соответствующей генерации носителей заряда от световой компоненты заданного цвета, изолирована от аналогичных областей других ячеек граничными областями, создающими для фотоносителей потенциальный барьер. Согласно изобретению предложено фоточувствительные области расположить так, чтобы проекции их центров на поверхность располагались по схеме Байера, а областями каждого цвета предлагается заполнить всю фокальную плоскость за исключением изолирующих областей. Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение пространственного разрешения при сохранении высокой квантовой эффективности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в видеокамерах и фотоаппаратах, предназначенных для регистрации цветных изображений.
Известно, US Patent 3971065, и широко применяется в приемниках цветного изображения планарное расположение пикселов, снабженных периодически 4-мя цветовыми фильтрами, по схеме Байера (одним голубым, одним красным и двумя зелеными). Достоинством такого расположения является удвоенная пространственная частота зеленой компоненты, определяющая общее пространственное разрешение приемника. Известна также, US Patent 6864557 В2, фильтрация цветов расположением цветных чувствительных областей друг под другом, "этажеркой", при технологии глубинного цветоделения. Достоинство данной схемы - более полное, чем в поверхностной схеме Байера, использование светового потока. Недостатком является пониженная разрешающая способность, поскольку при почти равных площадях (из-за планарных схем считывания) пространственные частоты всех цветов при вертикальном цветоделении одинаковы. Составление же схемы Байера из 4-х вертикальных ячеек с отключением в каждой из них двух лишних цветов лишает вертикальный вариант преимущества по квантовой эффективности.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является устройство фотоприемника, описанное в US Patent 6864557 В2, Mar. 8, 2005, R.M.Turner et al, "Vertical color filter detector group and array".
Приведенное в этом источнике устройство содержит ячейки, имеющие фоточувствительные области, каждая из которых расположена на глубине полупроводниковой структуры, соответствующей генерации носителей заряда от световой компоненты заданного цвета, изолирована от аналогичных областей других ячеек граничными областями, создающими для фотоносителей потенциальный барьер, собирает эти фотоносители и направляет их на вход схемы считывания.
Его недостатком, как изложено выше, является малая пространственная частота цветного изображения.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение пространственного разрешения при сохранении высокой квантовой эффективности.
Указанный результат достигается за счет того, что в известном устройстве, содержащем ячейки, имеющие фоточувствительные области, каждая из которых расположена на глубине полупроводниковой структуры, соответствующей генерации носителей заряда от световой компоненты заданного цвета, изолирована от аналогичных областей других ячеек граничными областями, создающими для фотоносителей потенциальный барьер, предложено:
- проекции центров фоточувствительных областей на поверхность расположить по схеме Байера,
- областями каждого цвета заполнить всю фокальную плоскость за исключением изолирующих областей.
Дополнительно:
- центральные линии раздела между отдельными областями каждого цвета выполнить в виде перпендикулярных секущих середины отрезка, соединяющего центры соседних областей.
Увеличение пространственного разрешения достигается за счет взаимного расположения чувствительных к выбранным цветам заглубленных областей по схеме Байера, а высокая квантовая эффективность - за счет максимального фактора заполнения ими фокальной плоскости на каждом уровне, подобного, например, фактору заполнения кристаллической решетки ячейками Вигнера-Зейтца.
Перечень графических материалов, иллюстрирующих устройство, реализующее заявляемое изобретение:
Фиг.1 иллюстрирует известное расположение ячеек с цветовыми фильтрами по схеме Байера.
Фиг.2 иллюстрирует известное устройство, выполненное с вертикальным расположением фоточувствительных областей, чувствительных к выбранным цветам (прототип).
Фиг.3а-3в показывает расположение фоточувствительных областей в предлагаемом устройстве.
Фиг.3а показывает расположение фоточувствительных областей на уровне зеленого цвета.
Фиг.3б показывает расположение фоточувствительных областей на уровнях зеленого и красного цветов.
Фиг.3в показывает расположение фоточувствительных областей на уровнях зеленого, красного и голубого цветов.
Фотоприемная матрица цветного изображения содержит ячейки, имеющие фоточувствительные области (1, 2, 3), каждая из которых расположена на глубине полупроводниковой структуры, соответствцющей генерации носителей заряда от световой компоненты заданного цвета: голубого (1), зеленого (2), красного (3), отделена от носителей других фоточувствительных областей разделительными областями (4), создающими для них потенциальный барьер; проекции центров (5) фоточувствительных областей на поверхность расположены по схеме Байера, однако области каждого цвета (1, 2, 3) заполняют всю фокальную плоскость на своем уровне за исключением разделительных областей (4).
Дополнительно (см. фиг.3а) центральными линиями (6) раздела между фоточувствительными областями (1, 2, 3) каждого цвета служат перпендикулярные секущие середины отрезка (7), соединяющего центры (5) соседних областей.
Устройство работает следующим образом.
Свет, падающий с поверхности, почти полностью поглощается в трех следующих друг за другом фоточувствительных цветовых слоях, поскольку каждый из них заполняет фокальную плоскость без зазоров. (Изолирующие зазоры также фоточувствительны, но благодаря градиенту концентрации легирующей примеси направляют фотоносители к соседним областям от оси раздела.) Так как зеленые области распологаются с удвоенной пространственной частотой согласно схеме Байера, то разрешение предлагаемой фотоприемной матрицы остается высоким.
Настоящее описание изобретения, в т.ч. состава и работы устройства, включая предлагаемый вариант его исполнения, предполагает его дальнейшее возможное совершенствование специалистами и не содержит каких-либо ограничений в части реализаций. Все притязания сформулированы исключительно в формуле изобретения.
Claims (2)
1. Фотоприемная матрица цветного изображения, содержащая ячейки, имеющие фоточувствительные области, каждая из которых расположена на глубине полупроводниковой структуры, соответствующей генерации носителей заряда от световой компоненты заданного цвета, отделена от носителей других фоточувствительных областей разделительными областями, создающими для них потенциальный барьер, отличающаяся тем, что проекции центров фоточувствительных областей на поверхность расположены по схеме Байера, однако области каждого цвета заполняют всю фокальную плоскость, за исключением разделительных областей.
2. Фотоприемная матрица цветного изображения по п.1, отличающаяся тем, что центральными линиями раздела между фоточувствительными областями каждого цвета служат перпендикулярные секущие середины отрезка, соединяющего центры соседних областей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113452/28A RU2383967C2 (ru) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Фотоприемная матрица цветного изображения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113452/28A RU2383967C2 (ru) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Фотоприемная матрица цветного изображения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008113452A RU2008113452A (ru) | 2009-10-20 |
RU2383967C2 true RU2383967C2 (ru) | 2010-03-10 |
Family
ID=41262393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008113452/28A RU2383967C2 (ru) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Фотоприемная матрица цветного изображения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2383967C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548567C1 (ru) * | 2011-03-09 | 2015-04-20 | Фуджифилм Корпорэйшн | Элемент формирования цветных изображений |
RU2548566C1 (ru) * | 2011-02-21 | 2015-04-20 | Фуджифилм Корпорэйшн | Элемент формирования цветного изображения |
RU2564813C1 (ru) * | 2014-03-27 | 2015-10-10 | Акционерное общество "НПО "Орион" (АО "НПО "Орион") | Многокристальное многоцветное фотоприемное устройство с расширенной спектральной характеристикой квантовой эффективности |
US9288454B2 (en) | 2011-02-28 | 2016-03-15 | Fujifilm Corporation | Color imaging apparatus having color imaging element |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5645513B2 (ja) * | 2010-07-07 | 2014-12-24 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び撮像システム |
-
2008
- 2008-04-10 RU RU2008113452/28A patent/RU2383967C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548566C1 (ru) * | 2011-02-21 | 2015-04-20 | Фуджифилм Корпорэйшн | Элемент формирования цветного изображения |
US9431444B2 (en) | 2011-02-21 | 2016-08-30 | Fujifilm Corporation | Single-plate color imaging element including color filters arranged on pixels |
US9288454B2 (en) | 2011-02-28 | 2016-03-15 | Fujifilm Corporation | Color imaging apparatus having color imaging element |
RU2548567C1 (ru) * | 2011-03-09 | 2015-04-20 | Фуджифилм Корпорэйшн | Элемент формирования цветных изображений |
US9313466B2 (en) | 2011-03-09 | 2016-04-12 | Fujifilm Corporation | Color imaging element |
RU2564813C1 (ru) * | 2014-03-27 | 2015-10-10 | Акционерное общество "НПО "Орион" (АО "НПО "Орион") | Многокристальное многоцветное фотоприемное устройство с расширенной спектральной характеристикой квантовой эффективности |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008113452A (ru) | 2009-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10728477B2 (en) | Solid-state image pickup device and camera system | |
CN206947348U (zh) | 图像传感器 | |
CN208690261U (zh) | 图像传感器 | |
CN207369146U (zh) | 图像像素和图像传感器 | |
TWI610426B (zh) | 具有比例濾波陣列及像素內合併的影像感測器 | |
US8310573B2 (en) | Solid-state imaging device, signal processing method thereof and image capturing apparatus | |
US8314866B2 (en) | Imager with variable area color filter array and pixel elements | |
US9661306B2 (en) | Solid-state imaging device and camera system | |
WO2013108656A1 (ja) | 固体撮像素子およびカメラシステム | |
JP5661201B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2017151473A (ja) | カラーエイリアシングを最小化するrgbcカラーフィルタアレイのパターン | |
US20190088693A1 (en) | Solid-state imaging device and electronic apparatus | |
JP2007184904A (ja) | ピクセル・アレイ、ピクセル・アレイを含むイメージング・センサ、及びイメージング・センサを含むデジタルカメラ | |
JP2007214832A (ja) | 固体撮像装置 | |
RU2383967C2 (ru) | Фотоприемная матрица цветного изображения | |
US8723994B2 (en) | Imager with variable area color filter array and pixel elements | |
WO2016104177A1 (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器 | |
CN113691748A (zh) | 具有低色串扰的高动态范围分割像素cmos图像传感器 | |
JP2007288294A (ja) | 固体撮像装置およびカメラ | |
JP2012084649A (ja) | 積層型撮像素子 | |
WO2023053530A1 (ja) | 光検出装置及び電子機器 | |
CN207517689U (zh) | 固态图像传感器和成像系统 | |
CN110324545A (zh) | 一种像素结构、图像传感器及终端 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110411 |