JP2009027684A - カラーフィルタアレイとそれを用いたイメージセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】カラーフィルタアレイとそれを用いたイメージセンサを提供する。
【解決手段】カラーフィルタは、複数の第一カラーフィルタ、複数の第二カラーフィルタ、複数の第三カラーフィルタを含む二次元のアレイからなり、第一、第二、第三カラーフィルタは周期的に配列され、二次元アレイの第一領域中に形成される少なくとも一つの第一、第二、および、第三カラーフィルタと、二次元アレイの第二領域に形成される第一、第二、および、第三カラーフィルタは鏡面対称である。
【選択図】図7
【解決手段】カラーフィルタは、複数の第一カラーフィルタ、複数の第二カラーフィルタ、複数の第三カラーフィルタを含む二次元のアレイからなり、第一、第二、第三カラーフィルタは周期的に配列され、二次元アレイの第一領域中に形成される少なくとも一つの第一、第二、および、第三カラーフィルタと、二次元アレイの第二領域に形成される第一、第二、および、第三カラーフィルタは鏡面対称である。
【選択図】図7
Description
本発明は、イメージセンサに関し、特に、イメージセンサの異なる領域中のカラー対称性を改善するカラーフィルタアレイ(Color Filter Array)に関するものである。
イメージセンサは、デジタルカメラ、携帯電話、玩具など、多くの光電子デバイスに必要な素子である。公知のイメージセンサは、電荷結合素子(CCD)イメージセンサと、CMOSを含む。
イメージセンサは、通常、画素セルの面アレイを有し、各画素セルは、フォトゲート、フォトコンダクタ、または、フォト生成電荷を蓄積するドープ領域を有するフォトダイオードからなる。
異なる色のダイの周期的パターンは、画素セルの面アレイ上に重ねられる。このパターンはカラーフィルタアレイとして知られる。複数のマイクロレンズは、カラーフィルタアレイ上に重ねられる。方形または円形のマイクロレンズが用いられて、各画素セルの一初期電荷集積領域上に集光する。大集光領域からの光を集光し、イメージセンサマイクロレンズの小感光性領域上に集めると、イメージセンサの感光特性が大幅に改善される。
図1と図2は、特許文献1によって開示されているイメージセンサ10を示す図である。図1は画素群の平面図で、図2は、図1で示される画素群の第一、第三および第五コラム中の画素の断面図である。図1と図2で示されるように、符号1はケイ素基板18の表面層に形成されるフォトダイオード、または、光電変換素子5を有する画素を示す。符号2はフォトダイオード5を除く画素1の領域を遮蔽する遮光領域を有する遮光層を示す。符号3は、遮光層2内に形成され、光がフォトダイオード5上に入射する開口領域を示す。符号4は、フォトダイオード5上で光を転換するマイクロレンズを示す。符号6は、赤、緑、青、または、その他の色のカラーフィルタ層を示す。簡潔にするため、図1では5×5の画素だけが示されているが、実際は、イメージセンサ10内に、二次元で配置された数百万の画素がある。
図1と図2では、画素群の中央より周辺領域に近い位置の画素1におけるフォトダイオード5の光受容領域の重心が、マイクロレンズ4と開口領域3の重心よりも周辺領域近くに位置している。マイクロレンズ4により集光される光の光学軸は、フォトダイオード5の光受容領域の重心と一致する。
さらに具体的には、第一コラムの画素1においては、図1からわかるようにフォトダイオード5の光受容領域の重心に比べ、マイクロレンズ4と開口領域3の重心が右側にずれて位置にある。第三コラムの画素1においては、マイクロレンズ4と開口領域3の重心はフォトダイオード5の光受容領域の重心に一致する位置する。第五コラムの画素1においては、図2からわかるようにフォトダイオード5の光受容領域の重心に比べて、マイクロレンズ4と開口領域3の重心が左側にずれた位置にある。
上述のように、画素群の中央より周辺領域に近接する位置の画素1は、マイクロレンズ4と開口領域3の重心より周辺領域に近接する位置のフォトダイオード5の重心を有する。よって、光はマイクロレンズ4を通過し、フォトダイオード5上に入射しても、遮光層2の遮光領域により遮断されない。図1と図2のイメージセンサ中の異なる位置で、画素の出力信号の最大、最小値間の差異は、出力信号の平均の10%以下のレベルまで減少される。これが、フォトダイオード5上に集中する光が、遮光層2により遮断されず、光受容感性の変動が減少する理由である。
図1と図2のイメージセンサ10に用いられるカラーフィルタ6は、図3で示されるように、赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタなどの異なる原色のダイの周期パターンを含む。図3の周期パターンは、バイヤーパターンと称され、赤(R)フィルタ、青(B)フィルタ、および、一対の緑(G)フィルタを含む。更に、図1と図2で示されるカラーフィルタ層6は、図4で示されるように、シアン(Cy)フィルタ、赤紫(Mg)フィルタ、一組の黄色(Ye)フィルタの周期パターンを有する二次元のカラーフィルタアレイになる。
米国特許第6,995,800号明細書
イメージセンサ中の異なる位置の画素の出力信号変化は、図1で示される相対配置により改善されるが、色分離(Color Separation)の問題が図1と図2と同様の構造を有するイメージセンサ中に発生する。イメージセンサのチッププローブ(CP)テスト時、平行な白色光により、色分離が発見される。ラインルーティングやその他の装置設計の要求により、イメージセンサが径方向に対称なパターンではなく、不規則なパターンに形成される時、色分離がフォトダイオードまたは光電変換素子5中に発生する。色分離の問題を有するイメージセンサを用いる光電子デバイスは“イメージ遮蔽(Image Shielding)”を生じ、この光電子デバイスは異常なイメージを表示することになる。
図10および図11は、図1と同様の構造を有するイメージセンサ(図示しない)の模擬イメージで、イメージセンサは、図3のバイヤーパターンに配置されたCFAを組み入れられている。これらの模擬イメージは、平行な白色光を用いたCPテストにより得られるもので、図10は、X軸非鏡面対称のように一軸のみに関し非鏡面対称のフォトダイオードを有するイメージセンサにより得られる模擬イメージを示し、図11は、X軸とY軸非鏡面対称のように少なくとも二つの軸に関し非鏡面対称のフォトダイオードを有するイメージセンサにより得られる模擬イメージを示す。
図10を参照すると、模擬イメージは、イメージセンサの上部で赤偏向色を、下部で青偏向色を表現する不均一なイメージ形状を示す。図11において、模擬イメージは、イメージセンサの左上の赤偏向色、右下の青偏向色、右上と左下の緑偏向色を表現する。図10と図11で示されるこれらの不均一なイメージ形状が“色分離”であって、イメージセンサ中に現れる。色分離のイメージセンサを用いる光電子デバイス中で“イメージ遮蔽”が発生する。
本発明は、カラーフィルタアレイ(CFA)とそれを用いたイメージセンサを提供し、色分離を減少、または、防止することを目的とする。
カラーフィルタの具体例は、複数の第一カラーフィルタ、複数の第二カラーフィルタ、複数の第三カラーフィルタを含む二次元のアレイからなり、第一、第二、第三カラーフィルタは周期的に配列され、二次元アレイの第一領域中に形成される少なくとも一つの第一、第二、および、第三カラーフィルタと、二次元アレイの第二領域に形成される第一、第二、および、第三カラーフィルタは鏡面対称である。
イメージセンサの具体例は、複数の光電変換素子を形成する半導体基板からなる。遮光層は、複数の開口領域を有し、それぞれ、各フォトダイオードの一部を露出し、半導体基板上に形成される。カラーフィルタアレイは、遮光層上に重なり、カラーフィルタアレイは、複数の第一カラーフィルタ、複数の第二カラーフィルタ、および、複数の第三カラーフィルタからなる二次元アレイからなる。複数のマイクロレンズは、カラーフィルタアレイに重なり、それぞれ、下層遮光層の開口領域を被覆する。第一、第二、および、第三カラーフィルタは周期的に配列され、二次元アレイ中の第一領域中に形成される少なくとも第一、第二、および、第三カラーフィルタと、二次元アレイの第二領域に形成される第一、第二、および、第三カラーフィルタは鏡面対称である。
本発明のカラーフィルタアレイ(CFA)とそれを用いたイメージセンサにより、色分離を減少、または、防止することができる。
図5と図6は、本発明の実施形態によるイメージセンサ100を示す図である。
図5は、イメージセンサ100の画素群の平面図であり、図6は、図5の画素群の第一、第四/第五および第八コラムの画素の断面図である。
図5は、イメージセンサ100の画素群の平面図であり、図6は、図5の画素群の第一、第四/第五および第八コラムの画素の断面図である。
図5と図6で示されるように、符号30は、半導体基板(ケイ素基板)38の表面層に形成されるフォトダイオード、または、光電変換素子35を有する画素を示す。符号32は、フォトダイオード35を除く画素30領域を遮蔽する遮光領域を有する遮光層を示す。符号33は、遮光層32内に形成され、光がフォトダイオード35上に入射する開口領域である。符号34は、フォトダイオード35上に光を集めるマイクロレンズである。符号36は、赤、緑、青、または、その他の色のカラーフィルタ層を示す。図を簡潔にするため、8×8の画素だけが示されるが、実際は、二次元で配置された数百万の画素がある。
図5と図6中では、画素群の中央より周辺領域に近い位置の画素30におけるフォトダイオード35の光受容領域の重心が、マイクロレンズ34と開口領域33の重心よりも周辺領域近くに位置している。マイクロレンズ34により集中される光の光軸は、フォトダイオード35の光受容領域の重心と一致する。
図1で示される公知のイメージセンサと同様に、イメージセンサ100内の第一コラムの画素30中、マイクロレンズ34と開口領域33の重心は、図5からわかるようにフォトダイオード35の光受容領域の重心に比べると、右側にずれた位置にある。第四および第五コラムの画素30では、マイクロレンズ34と開口領域33の重心がフォトダイオード35の光受容領域の重心に一致する位置にある。第八コラムの画素30では、マイクロレンズ34と開口領域33の重心が、フォトダイオード35の光受容領域の重心に比べると左にずれた位置にある。開口領域33の重心は、開口領域33に位置する任意の群の重心に一致している。
前記したように、画素群の中央より周辺領域に近い位置の画素30が、マイクロレンズ34と開口領域33の重心より周辺領域に近い位置のフォトダイオード35の光受容領域の重心を有する。よって、遮光層32の遮光領域は、光がマイクロレンズ34を通過して、フォトダイオード35に入射するのを妨げない。図5と図6のイメージセンサ中の異なる位置で、画素の出力信号の最大、最小値間の差異は、出力信号の平均の10%以下のレベルまで減少されるが、やはり色分離の問題がある。よって、図5と図6で示されるイメージセンサ100のカラーフィルタ36のパターンは修正されて、更に、色分離を減少または防止する。
図7は、本発明の具体例による赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタの周期パターンからなるカラーフィルタアレイを示す図である。図7で示されるように、カラーフィルタ層36のカラーフィルタアレイ300の例は、イメージセンサの色分離を減少、防止する目的のために提供され、特に、イメージセンサ100中に用いられるフォトダイオード35は、X軸鏡面対称パターン(図示しない)である。図7で示されるように、カラーフィルタアレイ300は、二次元のカラーフィルタアレイとして描かれ、X軸に沿って、カラーフィルタアレイ300の中央に沿って、二領域302、304に分割され、それぞれ、赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタなどの異なる原色のダイの周期パターンを含む。
図7で示されるように、カラーフィルタアレイ300の領域302は、図7のカラーフィルタアレイ300の上部で、領域304は、カラーフィルタアレイ300の下部である。領域302において、カラーフィルタ300の赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタの周期パターンはバイヤーパターン350に配置され、一つの赤(R)フィルタ、一つの青(B)フィルタおよび一対の緑(G)フィルタを含む。
領域304のカラーフィルタアレイ300のパターンは、赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタ等の異なる色のダイの周期パターンで構成されているが、領域302中のバイヤーパターン構造350と異なる修正されたバイヤーパターンである。領域304の修正されたバイヤーパターン構造350’と領域302のバイヤーパターン350は鏡面対称である。従って、領域302と領域304のR、G、Bフィルタのダイの周期パターンは、X軸を対称軸として鏡面対称である。
図12は、鏡面対称なX軸パターンのフォトダイオードを有する図7のCFA300を組み入れたイメージセンサの模擬イメージを示す図である。模擬イメージは、平行な白色光によるCPテストで得られる。図12により示されるように、模擬イメージは、イメージセンサの上部(領域302)で非赤偏向色、イメージセンサの下部(領域304)で非青偏向色の均一なイメージ形状を示す。均一なカラー画一性とカラー対称性を有する対称イメージ形状が得られ、公知の色分離問題が減少、または、防止される。好ましいホワイトバランスを有するイメージも提供される。
図8は、本発明のもう一つの実施形態による赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタのパターンからなるカラーフィルタアレイを示す図である。
本実施形態において、図7で示されるカラーフィルタアレイ300は、イメージセンサに応用されるフォトダイオード35がY軸鏡面対称パターン(図示しない)を有する時、カラーフィルタアレイを修正して得られる。図8で示されるように、カラーフィルタアレイ300は、Y軸に沿って、カラーフィルタアレイ300の中央で、二領域302、304に分割される。カラーフィルタ300の領域302はカラーフィルタアレイ300の右領域で、カラーフィルタアレイ300の領域304は、カラーフィルタアレイ300の左領域である。
領域302は、バイヤーパターン構造350の赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタの周期パターンで構成され、一つの赤(R)フィルタ、一つの青(B)フィルタおよび一対の緑(G)フィルタからなる。領域304のカラーフィルタアレイ300のパターンは、赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタ等の異なる色のダイの周期パターンで構成されるが、領域302のバイヤーパターン構造350と異なる修正されたバイヤーパターン構造である。
領域304の修正されたバイヤーパターン構造350’と領域302のバイヤーパターン350は鏡面対称である。従って、領域302と領域304のR,G,Bフィルタのダイの周期パターンは、Y軸を対称軸として鏡面対称である。簡潔にするため、ここで示されていないが、対称イメージ形状が得られ、公知の色分離は減少、または、防止される。好ましいホワイトバランスを有するイメージも提供される。
図9は、本発明の更にもう一つの具体例による赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタのパターンからなるカラーフィルタアレイを示す図である。
図9で示されるように、カラーフィルタアレイ400は二次元のカラーフィルタアレイで、XおよびY軸方向に沿ってカラーフィルタアレイ300の中央で時計回りに、四つの領域402、404、406、および、408に分割され、それぞれ、赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタ等の異なる色の周期パターンからなる。
図9で示されるように、カラーフィルタ400の領域402はカラーフィルタアレイ400の右上領域、領域404は右下領域、領域406は左下領域で、領域408は左上領域で示される。
領域402中、赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタの周期パターンは、バイヤーパターン構造450で配置され、一つの赤(R)フィルタ、一つの青(B)フィルタおよび一対の緑(G)フィルタからなる。領域404、406、408のカラーフィルタアレイ400のパターンは、赤(R)、緑(G)、青(B)フィルタ等の異なる色の周期パターンよりなるが、領域402のバイヤーパターン構造450と異なる修正されたバイヤーパターン構造である。
領域404の修正されたバイヤーパターン構造450’と領域402のバイヤーパターン450はX軸を対称軸として鏡面対称である。領域408の修正されたバイヤーパターン構造450’’’と領域402のバイヤーパターン構造450は、Y軸を対称軸として鏡面対称である。領域406の修正されたバイヤーパターン構造450’’は、領域404の修正されたバイヤーパターン構造450’と、Y軸を対称軸として鏡面対称であり、領域408の修正されたバイヤーパターン構造450’’’と、X軸を対称軸として鏡面対称である。領域406の修正されたバイヤーパターン構造450’’と領域402のバイヤーパターン構造450とは、X軸とY軸の交点に対して放射対称である。
図13は、図9のCFA400を組み込んだイメージセンサの模擬イメージを示し、X軸およびY軸を対称軸とする鏡面対称パターンのフォトダイオードを有するものである。この模擬イメージは、平行な白色光を用いたCPテストにより得られる。
図13により示されるように、前記模擬イメージは、イメージセンサの左上部(領域408)で非赤偏向色、右下部(領域404)で非青偏向色、右上部と左下部(領域402と406)で非緑偏向色を呈する均一なイメージ形状を示す。これにより、対称イメージ形状が得られ、公知の色分離問題が減少、または、防止される。好ましいホワイトバランスを有するイメージも提供される。
図13により示されるように、前記模擬イメージは、イメージセンサの左上部(領域408)で非赤偏向色、右下部(領域404)で非青偏向色、右上部と左下部(領域402と406)で非緑偏向色を呈する均一なイメージ形状を示す。これにより、対称イメージ形状が得られ、公知の色分離問題が減少、または、防止される。好ましいホワイトバランスを有するイメージも提供される。
図7、図8および図9で示されるカラーフィルタ300と400は、二次元のカラーフィルタアレイとして描かれ、赤(R)、青(B)および緑(G)フィルタの周期パターンを含むが、これに制限されない。図7、図8、図9のこのカラーフィルタアレイ300と400は、シアン(Cy)、赤紫(Mg)、黄色(Ye)フィルタの異なる色の周期パターンからなる二次元のカラーフィルタアレイでもよい。赤パターンは、シアンパターンにより代替され、緑パターンは黄色パターン、青パターンは赤紫パターンにより代替される。注意すべきことは、デジタルカメラ、携帯電話、玩具等の光電子デバイスが図7、図8、図9のCFAを有する図1のイメージセンサを組み込んで、例えば、図7、図8、図9で示される修正されたCFAパターンにより被覆される領域中のフォトダイオード、または、光電変換素子の信号出力は、ワイヤールーティング、または、ソフトウェアにより適当に調整されて、イメージプロトコルに適合するように正しくイメージを表示する。
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
1、30 画素
2、32 遮光層
3、33 開口領域
4、34 マイクロレンズ
5、35 フォトダイオード(光電変換素子)
6 カラーフィルタ層
10 イメージセンサ
18 ケイ素基板
20 光軸
38 半導体基板(ケイ素基板)
100 イメージセンサ
300、400 カラーフィルタアレイ
302、304 カラーフィルタアレイの領域
350、450 バイヤーパターン
350’、450’、450’’、450’’’ 修正されたバイヤーパターン構造
402、404、406、408 カラーフィルタアレイの領域
2、32 遮光層
3、33 開口領域
4、34 マイクロレンズ
5、35 フォトダイオード(光電変換素子)
6 カラーフィルタ層
10 イメージセンサ
18 ケイ素基板
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100 イメージセンサ
300、400 カラーフィルタアレイ
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350’、450’、450’’、450’’’ 修正されたバイヤーパターン構造
402、404、406、408 カラーフィルタアレイの領域
Claims (12)
- カラーフィルタアレイであって、二次元のアレイからなり、
複数の第一カラーフィルタと、
複数の第二カラーフィルタと、
複数の第三カラーフィルタと、を含み、前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは周期的に配列され、
少なくとも、前記二次元アレイの第一領域中に形成されている前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記二次元アレイの第二領域中に形成されている前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは鏡面対称であることを特徴とするカラーフィルタアレイ。 - 前記二次元アレイにおいて前記第一領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記二次元アレイにおいて前記第二領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは、前記二次元アレイのX軸またはY軸を対称軸として鏡面対称であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタアレイ。
- 前記二次元アレイは、
第一軸および第二軸の交点に対して時計回りに第一、第二、第三、および、第四領域に区画され、
前記二次元アレイの前記第二領域および前記第四領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記二次元アレイの前記第一領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは、前記第一軸または前記第二軸のいずれかを対称軸として鏡面対称であり、
前記二次元アレイにおいて、前記第二領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記第四領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは前記第一軸と前記第二軸の交点に対して放射対称であり、さらに、前記二次元アレイにおいて、前記第三領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記第一領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは、前記第一軸と前記第二軸の交点に対して放射対称であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタアレイ。 - 前記二次元アレイの前記第三領域に形成される前記第一、第二および第三カラーフィルタと前記第二領域または前記第四領域に形成される前記第一、第二、および、第三カラーフィルタとは、前記第一軸または前記第二軸のいずれかを対称軸として、鏡面対称であることを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタアレイ。
- 前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは緑、青、赤からなる群から選択される異なる色であることを特徴とする請求項1または請求項3に記載のカラーフィルタアレイ。
- 前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは、シアン、赤紫、黄色フィルタからなる群から選択される異なる色であることを特徴とする請求項1または請求項3に記載のカラーフィルタアレイ。
- イメージセンサであって、
複数の光電変換素子を有する半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、複数の開口領域を有し、それぞれ前記光電変換素子の一部を露出する遮光層と、
前記遮光層上に重ねられ、複数の第一カラーフィルタ、複数の第二カラーフィルタおよび複数の第三カラーフィルタからなる二次元アレイからなり、前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは周期的に配置され、少なくとも前記二次元アレイの第一領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記二次元アレイの第二領域に形成される少なくとも前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは鏡面対称であるカラーフィルタアレイと、
前記カラ―フィルタアレイに重ねられ、下方の前記遮光層の前記開口領域を被覆する複数のマイクロレンズと、
からなることを特徴とするイメージセンサ。 - 前記二次元アレイの第一領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記二次元アレイの第二領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは、前記二次元アレイのX軸またはY軸を対称軸として鏡面対称であることを特徴とする請求項7に記載のイメージセンサ。
- 第一軸および第二軸の交点に対して時計回りに第一、第二、第三、および、第四領域に区画され、
前記二次元アレイの前記第二領域および前記第四領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記二次元アレイの前記第一領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは、前記第一軸または前記第二軸のいずれかを対称軸として鏡面対称であり、
前記二次元アレイにおいて、前記第二領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記第四領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは前記第一軸と前記第二軸の交点に対して放射対称であり、さらに、前記二次元アレイにおいて、前記第三領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記第一領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタとは、前記第一軸と前記第二軸の交点に対して放射対称であることを特徴とする請求項7に記載のイメージセンサ。 - 前記二次元アレイの前記第三領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタと前記第二領域または前記第四領域に形成される前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは、前記第一軸または前記第二軸のいずれかを対称軸として、鏡面対称であることを特徴とする請求項9に記載のイメージセンサ。
- 前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは緑、青、赤からなる群から選択される異なる色であることを特徴とする請求項7または請求項9に記載のイメージセンサ。
- 前記第一、前記第二および前記第三カラーフィルタは、シアン、赤紫、黄色からなる群から選択される異なる色であることを特徴とする請求項7または請求項9に記載のイメージセンサ。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011254266A (ja) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
WO2012114994A1 (ja) | 2011-02-21 | 2012-08-30 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子 |
WO2013099917A1 (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置 |
WO2014007281A1 (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子及び撮像装置 |
JP2015162493A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
WO2018110572A1 (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子及び電子機器 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101356698B1 (ko) * | 2007-10-01 | 2014-01-29 | 삼성전자주식회사 | 화소 간 크로스토크의 영향을 저감하는 이미지 센서, 컬러필터 어레이, 및 촬상 장치 |
JP5054856B1 (ja) * | 2011-02-21 | 2012-10-24 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子 |
JP5456206B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2014-03-26 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置、撮像装置の制御プログラム、及び撮像装置の制御方法 |
WO2013100036A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子 |
US8664680B2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-03-04 | Visera Technologies Company Limited | Color filter structure and method for fabricating the same |
DE102012208890A1 (de) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Robert Bosch Gmbh | Handwerkzeugmaschine |
EP3131292B1 (en) * | 2015-08-14 | 2022-06-15 | InterDigital CE Patent Holdings | Plenoptic camera comprising a shuffled color filter array |
CN114339187B (zh) * | 2020-09-30 | 2024-06-14 | 北京小米移动软件有限公司 | 图像处理方法、图像处理装置及存储介质 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08223356A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-08-30 | Fuji Xerox Co Ltd | カラーリニアイメージセンサ及び画像処理装置 |
JPH1042097A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-02-13 | Fuji Xerox Co Ltd | カラーリニアイメージセンサ及び画像読み取り装置 |
JP2006303995A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子及び撮像装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2002A (en) * | 1841-03-12 | Tor and planter for plowing | ||
US6999119B1 (en) * | 1998-04-10 | 2006-02-14 | Nikon Corporation | Image-capturing element, image-capturing circuit for processing signal from image-capturing element, image-capturing device, driving method of image-capturing element |
US6466265B1 (en) * | 1998-06-22 | 2002-10-15 | Eastman Kodak Company | Parallel output architectures for CMOS active pixel sensors |
US6995800B2 (en) * | 2000-01-27 | 2006-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus utilizing a plurality of converging lenses |
KR101036290B1 (ko) * | 2002-09-20 | 2011-05-23 | 소니 주식회사 | 고체촬상장치 및 그 제조방법 |
US7193716B2 (en) * | 2004-12-01 | 2007-03-20 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Arrangement of color filters for characterizing the color of an aggregate light |
US7633538B2 (en) * | 2006-09-11 | 2009-12-15 | Aptina Imaging Corporation | Color filter device and method for eliminating or reducing non-uniform color error caused by asymmetric color cross-talk in image sensor devices |
-
2007
- 2007-07-23 US US11/878,257 patent/US20090027527A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-01-04 JP JP2008000210A patent/JP2009027684A/ja active Pending
- 2008-01-22 KR KR1020080006597A patent/KR20090010867A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-01-31 CN CN2008100092544A patent/CN101355093B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08223356A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-08-30 | Fuji Xerox Co Ltd | カラーリニアイメージセンサ及び画像処理装置 |
JPH1042097A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-02-13 | Fuji Xerox Co Ltd | カラーリニアイメージセンサ及び画像読み取り装置 |
JP2006303995A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子及び撮像装置 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011254266A (ja) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
WO2012114994A1 (ja) | 2011-02-21 | 2012-08-30 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子 |
US8711257B2 (en) | 2011-02-21 | 2014-04-29 | Fujifilm Corporation | Color imaging device |
WO2013099917A1 (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置 |
US8970747B2 (en) | 2011-12-28 | 2015-03-03 | Fujifilm Corporation | Imaging device |
WO2014007281A1 (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子及び撮像装置 |
JP5698874B2 (ja) * | 2012-07-06 | 2015-04-08 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子及び撮像装置 |
US9324749B2 (en) | 2012-07-06 | 2016-04-26 | Fujifilm Corporation | Color imaging element and imaging device |
JP2015162493A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
WO2018110572A1 (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101355093A (zh) | 2009-01-28 |
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CN101355093B (zh) | 2010-12-08 |
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