JPS60128785A - Solid-state color image pickup device - Google Patents
Solid-state color image pickup deviceInfo
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- JPS60128785A JPS60128785A JP58238609A JP23860983A JPS60128785A JP S60128785 A JPS60128785 A JP S60128785A JP 58238609 A JP58238609 A JP 58238609A JP 23860983 A JP23860983 A JP 23860983A JP S60128785 A JPS60128785 A JP S60128785A
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は固体カラー撮像装置に関するもので、特にその
フィルタに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a solid-state color imaging device, and particularly to a filter thereof.
［従来技術］
従来から固体カラー１１ｉ１１Ｄ装置として種々のもの
が存在する。たとえば特開昭５５−６７５号の１一固体
カラ−１ｌｌ像装置」では、縦横方向へ２次元的に配列
された複数個の受光素子と、これら受光素子の各々に対
応してモザイク状に配置されたカラーフィルタ要素が設
けられている。この構成においては、カラー画像を１ｑ
るための１つの画素の色信号として、たとえば光の三原
色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）を得るた
めに少なくとも３つの受光素子群を必要とし、実際には
明度を検知するために金色を透過する白に対応する受光
素子も用いる。このような固体カラー県像装口の一例を
図解すれば第１図のようであり、第１図（ａ）はその上
面のフィルタの配列を示しており、第１図（ｂ）はその
断面ｆｉ！１層借造の概略図である。[Prior Art] Various types of solid color 11i11D devices have conventionally existed. For example, in JP-A No. 55-675, a solid-state color 1ll image device has a plurality of light-receiving elements arranged two-dimensionally in the vertical and horizontal directions, and is arranged in a mosaic pattern corresponding to each of these light-receiving elements. A colored filter element is provided. In this configuration, the color image is 1q
For example, in order to obtain the three primary colors of light, R (red), G (green), and B (blue), at least three groups of light receiving elements are required as color signals of one pixel, and in reality, brightness In order to detect this, a light-receiving element corresponding to white, which transmits gold, is also used. An example of such a solid-state color image mounting port is shown in Fig. 1. Fig. 1(a) shows the arrangement of filters on its top surface, and Fig. 1(b) shows its cross section. Fi! It is a schematic diagram of a one-story rental building.
第１図（ｂ）において、シリコン基体１の主面に受光素
子配列、？−が形成されており、それぞれの受光素子２
１，２２．２３．２４などの上にホワイト（Ｗ）、シア
ン（Ｃｙ）、グリーン（Ｇ）、イエロー（Ｙｅ ）から
なる色フイルタ配列層β−が前記受光素子の位置に対応
して形成されており、１つの受光素子からＩつの色信号
を取出すように４ｎ成されている。これらの色領域を第
１図（ａ ）のように半導体チップ表面にマトリクス状
に多数設けて色画像を得る。In FIG. 1(b), the light receiving elements are arranged on the main surface of the silicon substrate 1. - is formed, and each light receiving element 2
1, 22, 23, 24, etc., a color filter array layer β- consisting of white (W), cyan (Cy), green (G), yellow (Ye) is formed corresponding to the position of the light receiving element. 4n are configured so that I color signals are extracted from one light receiving element. A color image is obtained by providing a large number of these color regions in a matrix on the surface of a semiconductor chip as shown in FIG. 1(a).
このように構成された固体カラー撮像装置においては、
カラー画像を形成する画素の数は平面的に配列された受
光素子の数の４分の１になる。これは白黒画像を同一の
ｆｆｉ！ｍ度でカラー化するには４倍の数のフ第１−ダ
イオードを必要とすることを意味する。In the solid-state color imaging device configured in this way,
The number of pixels forming a color image is one fourth of the number of light receiving elements arranged in a plane. This is a black and white image with the same ffi! This means that four times as many F-1 diodes are required to color at m degrees.
また、平面的に配置された複数の受光素子上へ開城的に
色フィルタを重ねて同期をとり、前述と同様の色信号を
得て電気回路的に合成する方法もあるが、装置が大きく
なり、また数機系と電気系の同期をとるために特別な工
夫を必要とし、複雑な４ｐＨ椙や電気回路となって故障
を生じやすく、また高価になるなどの欠点を有している
。There is also a method of overlapping color filters on multiple light-receiving elements that are arranged in a plane and synchronizing them to obtain the same color signal as described above and synthesizing it using an electric circuit, but this method requires a larger device. In addition, special measures are required to synchronize several systems and the electrical system, resulting in a complex 4pH system and electrical circuit, which is prone to failure and has drawbacks such as being expensive.
［発明の概要］
この発明は上述のような従来の固体カラーｍｔａ装Ｆテ
の欠点を除去して、固体カラー１最像装険を小形化し、
かつ画質の向上を達成しようとするものである。[Summary of the Invention] The present invention eliminates the drawbacks of the conventional solid color MTA mounting system as described above, reduces the size of the solid color MTA mounting system, and
It also aims to improve image quality.
水元１ツ］の特徴は、半導体基体に２次元的に配列され
た？ｉ ｆ＆個のフ第１−ダイオードと、前記フオＥ・
ダイオ゛−ドの各々にフィルタを設ける固体カラー撥（
！を肢１行にｄ３いて、前記フィルタとして適切な電圧
を作用させることによって機能する液晶フィルタを用い
たことである。Mizumoto One] is characterized by two-dimensional arrangement on a semiconductor substrate? i f& F first diodes and said F E diodes;
A solid color repellent (with a filter for each diode)
! d3 in the first row, and a liquid crystal filter that functions by applying an appropriate voltage is used as the filter.
［発明の実施例］
第２図と第３図を参照して本発明の一実施例を説明する
。第２図において、シリコンなどからなる半導体基体１
の主面には第１図と同様に受光素子群２？−が形成され
ている。それら受光素子群、？−上にはその全素子群に
共通な４１．４２．４３の３層のフィルタからなる積層
フィルタ先が設けられている。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, a semiconductor substrate 1 made of silicon or the like is shown.
As in FIG. 1, there is a group of light receiving elements 2? on the main surface of the ? - is formed. Those light receiving elements? - A laminated filter tip consisting of three layers of filters 41, 42, and 43 common to all the element groups is provided above.
このような固体カラーＳＷＡ板からは、第３図のような
４ｎ成によってカラー画性信号を得ることができる。第
３図において、積層フィルタＬはまず全スペクトル領域
の光を通ずべくフィルタ制御回路５５によって制御され
て、その各層のすべてのフィルタ４１，４２．４３はオ
フの状態であり、すなわち無色のフィルタとして１ｌｔ
ｆｉｌする。このとき、映像はレンズ（図示せず）およ
びそのフィルタ層上を介して受光素子群、？−上へ錆作
される。その作に依存する各受光素子群からの出力は、
Ｘ−Ｙ制御回路５１によって制御されるＸ＠座標選択回
路５２とＹ＠座標選択回路５３を介してスキャンされて
読取られ、カラー画像信号処理回路５６へ送られる。全
面にわたるスキトンが完了すれば、それは同期制御回路
５４に知らされる。フィルタ制御回路５５は同期制御回
路５４からスキャン完了の信号を受取って、次に第１の
スペクトル領域の光（たとえば、Ｒ；赤）のみを透過さ
せるために第１の液晶フィルタ層（たとえば４１）をオ
ンさゼて、赤色フィルタとしては能させて赤色の映ｆ象
を得る。なお、その第１のフィルタ層は遡切な厚い−を
イー１−シかつ適切な電圧を作用させることにより機能
し、電圧をＯあるいは逆にすることによりそのフ・ｆル
タ（７月用か消失して全スペクトル領域透過の状態に戻
る。この赤色フィルタへの変換が完了すると、信号が同
期制御回路５４を介しでＸ−Ｖ １ｌｉｌ Ｆｌｌ四路
へ送られて、前述と同様にスキャンが開始されて、赤色
の映像に対応した出力信号がカラー画色信号処県回路５
６へ送られる。こうして赤［への映像に関するスキャン
が完了すると、前述と同様にフィルタ制御回路５５へ信
号が送られて、次に第２のスペク［・ルミ域（たとえば
、Ｇ；緑）の光による映像を得るために、前記第１のフ
ィルタ層は無色に戻されて、第２のフィルタ層（たとえ
ば４２）がオンされて緑色フィルタとして機能Ｊる。こ
の緑色の映像がスキャンされた後、同林にして第３のス
ペクトル領域（たとえば、Ｂ：青）の映倫を得るための
第３のフィルタ層（たとえば４３）が門能させられる。From such a solid color SWA board, a color image signal can be obtained by a 4n configuration as shown in FIG. In FIG. 3, the laminated filter L is first controlled by the filter control circuit 55 to pass light in the entire spectral range, and all the filters 41, 42, 43 in each layer are in the off state, i.e., the filters are colorless filters. as 1lt
fil. At this time, the image passes through the lens (not shown) and its filter layer to the light receiving element group. - Rust is formed on top. The output from each photodetector group depends on its operation,
The image is scanned and read through an X@coordinate selection circuit 52 and a Y@coordinate selection circuit 53 controlled by an XY control circuit 51, and sent to a color image signal processing circuit 56. When the entire skinning is completed, the synchronization control circuit 54 is notified. The filter control circuit 55 receives the scan completion signal from the synchronization control circuit 54, and then controls the first liquid crystal filter layer (for example, 41) to transmit only the light in the first spectral region (for example, R; red). is turned on to function as a red filter to obtain a red image. The first filter layer functions by applying an appropriate voltage to the thick layer, and by changing the voltage to 0 or vice versa, the filter When the conversion to the red filter is completed, a signal is sent to the X-V 1lil Fll four-way via the synchronization control circuit 54, and scanning is started in the same manner as described above. The output signal corresponding to the red image is sent to the color image color signal processing circuit 5.
Sent to 6. When the scanning for the red image is completed in this way, a signal is sent to the filter control circuit 55 in the same way as described above, and an image is then obtained using light in the second spectrum/lumin range (for example, G; green). For this purpose, the first filter layer is turned back to colorless and the second filter layer (eg 42) is turned on to function as a green filter. After this green image is scanned, a third filter layer (eg, 43) is activated to obtain an image in a third spectral region (eg, B: blue).
このようにして得られた各スペクトル領域の光による映
倫はカラー画像信号処理回路５６で電気的に合成されて
カラー画像が得られる。また前述の各スペク［・距領域
に閂するスキャンのサイクルは順次繰返されて連続的に
カラー画（Ｍを得ることができる。The images of light in each spectral region thus obtained are electrically combined in a color image signal processing circuit 56 to obtain a color image. Further, the above-mentioned scan cycle for each spec [/distance] area is repeated in sequence, and a color image (M) can be obtained continuously.
上述の実施例では、９１Ｎ１ ＋ ４２ ＋および第３
のスペクトル領域の各フィルタ！４を別々に４ｆｔ成し
たが、フィルタ用の液晶としてコレステリック系の液晶
を用いて、適切な厚さを有する１暦で形成して、電圧を
それぞれのスペクトル領域に適したものを作用させるこ
とによって、前述の第１．第２゜および第３のフィルタ
の機能を兼備え、そしてオフまたは逆の電圧を作用させ
ることにより全スペクトル領域の光も連通することがで
きるフィルタを構成することも可能である。In the above example, 91N1 + 42 + and the third
Each filter in the spectral region of! By using cholesteric liquid crystal as the liquid crystal for the filter, forming it in one layer with an appropriate thickness, and applying a voltage suitable for each spectral region. , the above-mentioned No. 1. It is also possible to construct a filter that combines the functions of the second and third filters and can also communicate light in the entire spectral range by applying an off or reverse voltage.
［発明の効果コ
以上のにうに、この発明によれば、液晶フィルタを用い
ればそのフィルタ倣能を電気的に制御することができる
ので、受光素子群の数を従来の４分の１にすることがで
さ、実質的に固体カラー撮像装置の小形化、ざらに画質
の向上が得られる効果が載る。[Effects of the Invention] According to the invention, if a liquid crystal filter is used, the filter patterning ability can be electrically controlled, so the number of light-receiving element groups can be reduced to one-fourth of the conventional one. As a result, the solid-state color imaging device can be made smaller and its image quality can be significantly improved.
第゛１図は従来の固体カラー躍像装置の一例を示す部分
概略図である。
第２図は本発明による固体撮像装置の一例を示す部分概
略図である。
第３図ｔＪ本発明による固体搬像装置の動作に門する構
成の一例を示す概略ブロック図である。
図において、１は半専体基体、止１よ受光素子群、β−
はカラーフィルタ層、王は積層液晶フィルタ、４１．４
２．４３は積層液晶フィルタ上を構成する各液晶盾、５
１はＸ−ＹＩＩＪｇＩ１回路、５２はＸ軸座標選択回路
、５３はＹ軸座標選択回路、５４は同期制御回路、５５
はフィルタ制御回路、５６はカラー画像信号処理回路を
示す。
なお、各図において同一符号は同−内苔まｌζは相当部
分を示す。
代理人 人 岩 増 雄FIG. 1 is a partial schematic diagram showing an example of a conventional solid-state color imager. FIG. 2 is a partial schematic diagram showing an example of a solid-state imaging device according to the present invention. FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of the configuration related to the operation of the solid-state image transfer device according to the present invention. In the figure, 1 is a semi-dedicated substrate, 1 is a group of light receiving elements, β-
is a color filter layer, and the king is a laminated liquid crystal filter, 41.4
2.43 is each liquid crystal shield that constitutes the laminated liquid crystal filter, 5
1 is an X-YIIJgI1 circuit, 52 is an X-axis coordinate selection circuit, 53 is a Y-axis coordinate selection circuit, 54 is a synchronous control circuit, 55
Reference numeral 56 indicates a filter control circuit, and 56 indicates a color image signal processing circuit. In each figure, the same reference numerals indicate the same parts. Agent Masuo Iwa
Claims (4)
元的に配列された複数個のフォトダイオードと、前記フ
ォトダイオード上に設けられたフィルタとを備えた固体
カラーＲ像装冒において、前記フィルタは適切な電圧を
作用させることによって徒能する液晶フィルタであるこ
とを特徴とする固体カラー撮像装置。(1) A solid color R image device comprising a semi-dedicated body, a plurality of photodiodes arranged two-dimensionally on the surface layer of the semiconductor elongated body, and a filter provided on the photodiode. In the solid-state color imaging device, the filter is a liquid crystal filter that is activated by applying an appropriate voltage.
晶フィルタであって、 前記ｉｏ層内の第１の層は適切な厚さを有しかつ適切な
電圧を作用さすることにより可視光の全スペクトル領域
の光または第１のスペクトル領域の光のいずれかを透過
し、 前記少数層内の第２の層は適切な厚さを有しかつ）Ｑ切
な電圧を作用させることにより前記全スぺり１へル領！
戎の光または第２のスペクトル領域の光のいずれかを透
過し、 前記複数層内の第３の門は適切な厚さを有しかつ適切な
電圧を作用させることにより前記全スペクトル領域の光
または第３のスペクトル領域の光のいずれかを透過し、 前記第１．第２．および第３の唐のそれぞれに適切な電
圧を作用させることによって、任意の時間に、前記全ス
ペクトル領域、前記第１のスペクトル領域、前記第２の
スペクトル領域、および前記第３のスペクトル領域の光
のうちいずれかのスペクトル領域の光を選択的に透過す
ることを可能にしたこと−を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の固体カラー撮像装置。(2) The liquid crystal filter is a laminated liquid crystal filter formed of multiple layers, and the first layer in the IO layer has an appropriate thickness and can emit visible light by applying an appropriate voltage. transmitting either light in the entire spectral region or light in the first spectral region; a second layer within said minority layer has a suitable thickness; Peri 1 hell territory!
a third gate in said plurality of layers has a suitable thickness and transmits light in said entire spectral range by applying a suitable voltage; or a third spectral region; Second. and a third spectral region, the light in the entire spectral region, the first spectral region, the second spectral region, and the third spectral region can be controlled at any time by applying an appropriate voltage to each of the third spectral regions. The solid-state color imaging device according to claim 1, wherein the solid-state color imaging device is capable of selectively transmitting light in any one of the spectral regions.
領域の全体は可視光の全スペクトル領域を絹羅すること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の固体カラー撮
顔装置。(3) Above 1. Second. and 8r! 3. The solid-state color facial photographing device according to claim 2, wherein the entire spectral region of No. 3 covers the entire spectral region of visible light.
コレステリック系の液晶で形成されており、それに作用
させる電圧を適切に選択することによって、可視光の全
スペクトル領域、前記第１のスペクトル領域、前記第２
のスペクトル領域。 および前記第３のスペクトル領域の光のうちのいずれか
の、スペクトル領域の光を選択的に透過することを可能
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固
体カラー撮像装置。(4) The liquid crystal filter is formed of a single layer of cholesteric liquid crystal having an appropriate thickness, and by appropriately selecting the voltage applied thereto, it is possible to control the entire visible light spectral range and the first spectrum. area, said second
spectral range. 2. The solid-state color imaging device according to claim 1, wherein the solid-state color imaging device is capable of selectively transmitting light in any one of the light in the third spectral region and the light in the third spectral region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238609A JPS60128785A (en) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | Solid-state color image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238609A JPS60128785A (en) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | Solid-state color image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128785A true JPS60128785A (en) | 1985-07-09 |
Family
ID=17032715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58238609A Pending JPS60128785A (en) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | Solid-state color image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128785A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999039372A2 (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Uniax Corporation | Image sensors made from organic semiconductors |
| JP2012504763A (en) * | 2008-10-02 | 2012-02-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Spectral detector containing a cholesteric liquid crystal mixture. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59191987A (en) * | 1983-04-15 | 1984-10-31 | Seiko Epson Corp | Color camera |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP58238609A patent/JPS60128785A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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