KR20070057934A - 색차를 해결한 이미지 입력장치 - Google Patents
색차를 해결한 이미지 입력장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070057934A KR20070057934A KR1020077008289A KR20077008289A KR20070057934A KR 20070057934 A KR20070057934 A KR 20070057934A KR 1020077008289 A KR1020077008289 A KR 1020077008289A KR 20077008289 A KR20077008289 A KR 20077008289A KR 20070057934 A KR20070057934 A KR 20070057934A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image
- light
- correction data
- image signal
- signal
- Prior art date
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 120
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 59
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 73
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 3
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 claims description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 3
- 238000003705 background correction Methods 0.000 abstract description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 35
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 17
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 15
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 15
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 10
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
-
- 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
-
- 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
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
- H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
마이크로컴퓨터는 보정 데이터를 출력한다. 음영보정회로는 마이크로컴퓨터로부터 출력된 보정 데이터를 이용하여 디지털 이미지 신호에 보정을 수행한다. YC 처리회로는 음영보정을 수행한 디지털 이미지 신호로부터 비디오 신호를 생성하고, 생성된 비디오 신호에 감마 보정과 같은 처리를 수행하며, 감마 보정과 같은 처리를 수행한 비디오 신호를 출력한다.
보정 데이터, 음영 보정, 쉐이딩, 색차
Description
본 발명은 이미지 입력장치에 관한 것으로, 특히 이미지 입력장치의 소형화에 기여할 수 있어 그의 신뢰성을 증가시킨 색차 해결을 위한 기술에 관한 것이다.
최근 들어, 디지털 카메라를 구비한 휴대전화가 광범위하게 사용되는 것과 같은 이유로, 소형 고체 촬상장치에 대한 요구가 증가하고 있다. 고체 촬상장치는 입사광을 삼원색으로 분리하기 위하여 컬러필터를 사용한다. 종래의 컬러필터의 재료는 안료와 같은 유기물이다. 그러나, 최근 무기물도 사용되기 시작하였다.
다층 간섭 막을 이용하는 무기물로 구성된 컬러필터 종류가 있다(예를 들어, 일본공개특허공보 평05-045514를 참조). 유기물을 사용하는 것과 비교하여 무기물로 구성된 컬러필터를 소형화하는 것은 쉽다. 따라서, 고체 촬상장치에 사용하기 위해서 무기물로 구성된 컬러필터에 대해 많은 기술 개발 노력이 이루어지고 있다.
그러나, 유기물의 사용에 문제점이 있다. 고체 촬상장치를 사용하는 카메라를 소형화하려고 할 때, 물체로부터의 입사광을 이용하여 고체 촬상장치에 이미지를 형성하는 광학시스템과 고체 촬상장치 간의 거리를 줄이는 것이 필요하게 된다. 따라서, 고체 촬상장치 상의 입사광의 입사각은 커진다.
이러한 상황에서, 고체 촬상장치가 무기물로 구성된 컬러필터를 사용하면, 그에 따른 이미지의 원주 부분에 색차(color difference)가 발생한다. 이는, 무기물로 구성된 컬러필터가 유기물을 사용하는 컬러필터와 달리 광의 입사각에 의존하는 서로 다른 파장의 광을 투과하기 때문이다.
본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 착상되었고, 무기물로 구성되고 이미지의 원주 부분에 색차를 발생하지 않는 컬러필터를 구비한 이미지 입력장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이미지 입력장치는 물체의 이미지를 캡처하기 위한 고체 촬상장치와, 상기 고체 촬상장치가 출력한 이미지 신호를 처리하기 위한 신호처리부를 포함하는 이미지 입력장치로서, 상기 고체 촬상장치는, 무기물로 구성되며, 각각 광의 색 성분 중 대응하는 하나를 투과하도록 동작하는 다수의 필터부; 및 반도체 기판 위에 2차원으로 배열되며, 각각 상기 필터부의 대응하는 하나를 통하여 투과된 광의 상기 색 성분 중의 하나를 수신하도록 동작가능한 다수의 광 수신부를 포함하며, 상기 신호처리부는 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 상기 이미지 신호를 보정한다.
상기한 구성에 의하면, 유기물로 구성된 컬러필터를 구비한 이미지 입력장치가 구현되며, 이는 이미지의 원부 부분에서 색차를 일으키지 않는다.
본 발명의 이미지 입력장치에서, 상기 필터부는 다층막 구조를 가질 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 이미지 입력장치를 소형화할 수 있다.
또한, 상기 각 필터부는, 각각 다수의 유전체층으로 구성된 두 개의 λ/4 다층막과, λ/4와 다른 광학 두께를 가지며 상기 λ/4 다층막 사이에 낀 절연층을 포함하는 것이 바람직하다. 절연층의 광학 두께는 상기 대응하는 광 수신부가 수신한 광의 색 성분에 따라 다른 것이 더 바람직하다.
본 발명의 이미지 입력장치는, 상기 λ/4 다층막 각각이 고굴절률 물질과 저굴절률 물질로 구성되고, 상기 절연층이 상기 고굴절률 물질로 구성된 제 1 부분과 상기 저굴절률 물질로 구성된 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 부분은 상기 필터부의 주면을 따른 방향으로 교대로 배치되며, 상기 절연층은 평면상 상기 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 면적비에 따르는 파장의 광을 투과시키는 구조를 가질 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 반도체 공정으로만 필터부를 제조할 수 있으며, 이는 이미지 입력장치를 제조하는 비용을 줄이는데 도움이 된다.
본 발명의 이미지 입력장치는, 상기 고체 촬상장치가 입사광을 차단하도록 동작 가능하고 상기 필터부에 대해 상기 광 수신부의 반대쪽에 위치하는 광 차단부를 포함하며, 상기 광 차단부는, 상기 입사광이 통과하도록, 상기 광 수신부에 대응하는 위치에 각각 개구를 구비하는 구조를 가질 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 광 수신부로 입사한 빛이 다른 광 수신부로 입사하는 것이 방지된다.
본 발명의 이미지 입력장치는, 상기 신호 처리부가 상기 캡처한 이미지를 둘 이상의 영역으로 분할하고, 상기 이미지 신호를 상기 색 성분과 상기 영역에 따라 보정하는 구조를 가질 수 있다.
상기한 구성에 의하면, 이미지의 색 성분과 위치에 따라 다른 신호 레벨의 감쇄를 보정할 수 있다. 따라서, 이미지의 원주 부분에 일어나는 색차를 해결할 수 있다.
본 발명의 이미지 입력장치는, 상기 신호 처리부가 상기 캡처한 이미지를 서로 유사한 형상을 가지나 크기가 서로 다른 도형으로 둘 이상으로 분할하며, 상기 도형은 같은 중심을 공유하고, 상기 신호 처리부는 상기 색 성분과 상기 영역에 따라 상기 이미지 신호를 보정하는 구조를 가질 수 있다. 특히, 광학 렌즈는 상기 고체 촬상장치가 캡처한 물체 이미지를 형성하고, 조리개가 상기 광학 렌즈에 입사하는 광을 제한하는 경우, 상기 도형이 실질적으로 상기 조리개의 애퍼처(aperture)와 유사한 형상을 갖는다면, 조리개를 구비한 이미지 입력장치가 색차를 해결할 수 있도록 하는데 특히 효과적이다.
여기서, 상기 도형의 형상은 실질적으로 원형일 수 있다. 광 수신부에 입사하는 입사광의 입사각은 광학 렌즈의 광축에 대해 대칭이다. 따라서, 그것의 중심이 이미지의 중심과 일치하는 두 개의 동심원 사이에 낀 각 영역 내에서는 색차의 정도가 실질적으로 같다. 반면, 이들 영역 간의 색차의 정도는 다르다. 이러한 측면에서, 이미지 신호를 각 영역에 대해 다르게 보정함으로써 이미지의 원주 부분에서 일어나는 현저한 색차를 해결할 수 있다.
구체적으로, 상기 신호 처리부는, 상기 이미지 신호 레벨에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 계수를 곱하여 상기 이미지 신호를 보정할 수 있다. 또한, 상기 신호 처리부는, 상기 이미지 신호 레벨에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 상수를 더하여 상기 이미지 신호를 보정할 수 있다. 상기 신호 처리부는, 상기 이미지 신호 레벨에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 상수를 더하고, 그 덧셈 결과에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 계수를 곱하여 상기 이미지 신호를 더 보정할 수 있다.
또한, 본 발명의 이미지 입력장치는, 보정 데이터를 저장하는 저장부를 포함할 수 있고, 상기 신호 처리부는 상기 보정 데이터를 이용하여 상기 이미지 신호를 보정한다.
상기한 구성에 의하면, 색차는 향상된 속도로 보정될 수 있다.
또한, 본 발명의 이미지 입력장치는, 상기 신호 처리부가 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라서 상기 이미지 신호 레벨을 상기 보정 데이터로 대체하는 구조를 가질 수 있다.
상기한 구조에 의하면, 색차 보정은 산술 연산을 필요로 하지 않아 처리 속도를 더 향상시킬 수 있다.
상기한 구성에서, 저장부는 상기 보정 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리를 갖거나, 보정 데이터를 저장하는 휘발성 메모리를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 이미지 입력장치는 상기 저장부에 저장된 상기 보정 데이터를 갱신하도록 동작 가능한 갱신부를 포함할 수 있다.
상기한 구성에 의하면, 광학 시스템의 교체 등에 기인하여 색차의 방식이 변하는 경우에도, 보정 데이터를 갱신함으로써 이미지를 정확하게 보정할 수 있다.
또한, 본 발명의 이미지 입력장치는 상기 저장부가 상기 위치의 일부에 대한 상기 이미지 신호를 보정하기 위한 제 1 보정 데이터를 저장하는 저장부를 포함할 수 있으며, 상기 신호 처리부는, a) 상기 제 1 보정 데이터를 이용하여 상기 위치의 일부에 대한 보정을 수행하고, b) 상기 제 1 보정 데이터로부터 산출된 제 2 보정 데이터를 이용하여 상기 위치의 다른 부분에 대한 보정을 수행한다.
상기한 구조에 의하면, 저장된 보정 데이터로부터 다른 어드레스의 보정 데이터를 생성할 수 있으므로, 이미지 신호에 관련한 모든 어드레스에 대한 보정 데이터를 저장할 필요가 없다. 따라서, 보정 데이터를 저장하는데 필요한 저장용량이 감소하며, 이는 이미지 입력장치를 제조하는 비용을 줄이는데 도움이 된다.
저장된 보정 데이터를 이용하여 다른 어드레스의 보정 데이터를 보간(interpolating)하기 위해서, 상기 제 2 보정 데이터의 한 부분은 선형 함수를 이용하여 상기 제 1 보정 데이터의 두 부분으로부터 산출되거나, 상기 제 2 보정 데이터의 한 부분은 2차 함수를 이용하여 상기 제 1 보정 데이터의 두 부분으로부터 산출될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 더 적절한 보정 데이터를 쉽게 생성할 수 있다.
본 발명은 또한 물체의 이미지를 캡처하기 위한 고체 촬상장치와, 상기 고체 촬상장치가 출력하는 이미지 신호를 처리하기 위한 신호 처리부를 구비한 이미지 입력장치를 제공하며, 상기 고체 촬상장치는, 무기물로 구성되며, 각각 광의 색 성분 중 대응하는 하나를 투과하도록 동작하는 다수의 필터부; 및 반도체 기판 위에 2차원으로 배열되며, 각각 상기 필터부의 대응하는 하나를 통하여 투과된 광의 상기 색 성분 중의 하나를 수신하도록 동작가능한 다수의 광 수신부를 포함하며, 상기 신호처리부는 상기 캡처한 이미지의 중심으로부터 기설정된 거리 내 위치한 좌표에 대응하는 이미지 신호를 이용하여 이미지를 생성한다.
상기한 구조에 의하면, 색차가 현저한 이미지의 원주 부분은 제거되어 이들 부분에서의 색차가 향상된 속도로 제거된다.
상기한 구조에서, 상기 이미지를 생성하기 전, 상기 신호 처리부는 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 상기 이미지 신호를 보정할 수 있다.
본 발명의 이미지 입력장치에서, 상기 필터부는 투과된 광의 색 성분에 대응하는 파장의 1/2과 실질적으로 동일한 광학 두께를 갖는 단일층막으로 구성될 수 있다. 상기한 구성에 의해서도, 본 발명의 목적이 구현된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관련한 전자 스틸카메라의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 관련한 이미지 센서(103)의 전체 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 관련한 이미지 센서(103)의 구조의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 관련한 디지털 신호처리회로(106)의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 관련한 음영보정회로(406)의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 관련한 디지털 이미지의 영역 분할의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 관련한 전자 스틸카메라의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8a와 8b는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 관련한 조리개(700)의 주요 구조를 나타내는 블록도이다. 도 8a는 광량이 증가한 상태를 나타내고, 도 8b는 광량이 감소한 상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 관련한 음영보정회로의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 관련한 디지털 이미지의 영역 분할의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 관련한 음영보정회로의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 관련한 디지털 이미지의 영역 분할의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 관련한 음영보정회로의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14는 디지털 이미지의 대표 어드레스의 선택 예를 나타내는 도면으로, 본 발명의 제 4 실시예의 변형 예에 관련한다.
도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 관련한 전자 스틸카메라의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 제 5 실시예에 관련한 디지털 신호처리회로(1506)의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 17a와 17b는 디지털 이미지 신호의 음영 특성과 보정 데이터가 디지털 이미지의 각 위치에 대해 변하는 방법의 일 예를 나타내는 그래프에 관한 것이다.
도 18은 본 발명의 제 6 실시예에 관련한 디지털 신호처리회로의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 19는 디지털 신호처리회로(18)가 처리하는 디지털 이미지의 일 예를 나타내는 도면으로, 본 발명의 제 6 실시예에 관한 것이다.
도 20은 본 발명의 변형 예(1)에 관련한 컬러필터의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 변형 예(2)에 관련한 이미지 센서 구조의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 변형 예(4)에 관련한 이미지 센서 구조의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 23은 본 발명의 변형 예(4)에 관련한 컬러필터의 투과 특성을 나타내는 그래프이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하여 일예로 전자 스틸 카메라를 이용하여 본 발명에 관련한 입력장치 이미지의 실시예들을 설명한다.
<1> 제 1 실시예
다음과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전자 스틸 카메라를 설명한다.
(1) 전자 스틸 카메라의 구성
먼저, 본 발명과 관련한 전자 스틸 카메라의 구성을 설명한다. 도 1은 이 실시예에 관련한 전자 스틸 카메라의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 전자 스틸 카메라(1)는 광학렌즈(101), IR(적외선) 컷필터(cut filter; 102), 이미지 센서(103), 아날로그 신호처리회로(104), A/D 변환기(105), 디지털 신호처리회로(106), 메모리 카드(107), 및 구동회로(108)를 포함한다.
광학렌즈(101)는 물체로부터의 입사광을 이용하여 이미지 센서(103)에 이미지를 형성한다. IR 컷필터(102)는 여과에 의해 입사광으로부터 장파장 성분을 제거하며, 따라서 IR 컷필터(102)를 통과한 성분만이 이미지 센서(103)에 조사된다. 이미지 센서(103)는 소위 단일 플레이트 CCD(전하 결합 소자) 이미지 센서로서, 2차원으로 제공된 각 광전 변환기 위에 입사광을 여과하기 위한 단색 필터를 구비한다. 이미지 센서(103)는 구동회로(108)로부터 수신한 구동신호에 따라 전하를 판독하고, 아날로그 이미지 신호를 출력한다.
아날로그 신호처리회로(104)는 이미지 센서(103)가 출력한 아날로그 이미지신호에 대해, 상관 이중 샘플링(correlated double sampling) 및 신호 증폭과 같은 처리를 수행한다. A/D 변환기 (105)는 아날로그 신호처리회로(104)로부터 출력된 신호를 디지털 이미지 신호로 변환한다. 디지털 신호처리회로(106)는 디지털 이미지 신호의 색수차를 보정하여 디지털 비디오 신호를 생성한다. 메모리 카드(107)는 그 안에 디지털 비디오 신호를 저장한다.
(2) 이미지 센서(103)의 구성
다음으로, 이미지 센서(103)의 구성을 설명한다. 도 2는 이미지 센서(103)의 전체 구성을 보여주는 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 이미지 센서(103)는 광전자 변환기(201), 컬러필터(202-204), 수직 전송 CCD(205), 수평 전송 CCD(206), 증폭회로(207) 및 출력단자(208)를 포함한다.
광전자 변환기(201)는 2차원으로 배열된다. 광전자 변환기(201)에서 적색용 컬러필터(202), 녹색용 컬러필터(203) 및 청색용 컬러필터(204)가 베이어 패턴(Bayer pattern)으로 제공된다. 컬러필터에 입사하는 입사광의 특정 색성분 만이 대응하는 광전자 변환기(201)에 도달하여 전하신호로 변환된다.
구동회로(108)로부터의 구동펄스에 따라, 수직 전송 CCD(205)는 광전자 변환기(201)의 전하신호를 수평 전송 CCD(206)에 전송한다. 차례로, 수평 전송 CCD(206)는 수직 전송 CCD(205)로부터 수신된 전하신호를 구동회로(108)로부터의 구동펄스에 따라 증폭회로(207)에 전송한다. 증폭회로(207)는 전하신호를 전압신호 로 변환하고, 전압 신호를 출력단자(208)를 통해 출력한다.
도 3은 이미지 센서(103) 구성의 한 부분을 보여주는 단면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이미지 센서(103)는 n형 반도체층(301), p형 반도체층(302), 광전자 변환기(201), 절연막(303), 광 차단막(304), 컬러필터(202-204) 및 마이크로렌즈(305)를 포함한다.
p형 반도체층(302)은 n형 반도체층(301) 위에 형성된다. 광전자 변환기(201)는 n형 불순물을 p형 반도체층(302)에 이온-주입하여 형성된다. 절연막(303)은 p형 반도체층(302)과 광전자 변환기(201) 위에 형성된다. 절연막(303)은 광 투과 특성을 가진다. 절연막(303) 내에는 광 차단막(304)이 형성된다. 광 차단막(304)은, 컬러필터를 통해 투과된 광만이 대응하는 광전자 변환기(201)에 입사하는 것을 확인하고, 다른 컬러필터를 통하여 투과된 광에 대해서는 특정 광전자 변환기(201)를 차단하도록 기능한다.
컬러필터(202-204)는 절연막(303) 위에 형성된다.
컬러필터(202-204)는 각각 두 개의 λ/4 유전체 다층막이 λ/4와 다른 광학 두께를 갖는 스페이서층을 사이에 끼우는 구조를 가지며, 여기서 각 λ/4 유전체 다층막은 각각 티타늄 산화물(TiO2)과 실리콘산화물(SiO2)(양자는 무기물이다)로 구성된 2 종류의 층을 교대로 적층하여 이루어진다.
유의할 것은 스페이서층의 광학 두께는, 각 컬러필터(202-204)에 전달하고자 하는 광의 파장에 따라 컬러필터(202-204)에 대응하는 각 영역에서 다르다. 마이크 로렌즈는 각각 광전자 변환기(201)에 대응하는 위치에서 컬러필터(202-204) 위에 제공된다. 마이크로렌즈는 광전자 변환기(201) 위에 입사광을 집속한다.
(3) 디지털 신호처리회로(106)
다음, 디지털 신호처리회로(106)를 설명한다. 도 4는 디지털 신호처리회로(106)의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 디지털 신호처리회로(106)는 입력 어드레스 제어회로(401), 메모리(402), 메모리 제어회로(403), 출력 어드레스 제어회로(404), 마이크로컴퓨터(405), 음영보정회로(406) 및 YC 처리회로(407)를 포함한다.
입력 어드레스 제어회로(401)는 디지털 이미지 신호의 어드레스를 제어한다. 메모리(402)는 그 안에 디지털 이미지 신호를 저장한다. 출력 어드레스 제어신호(404)는 메모리(402)에 저장된 디지털 이미지 신호를 판독하는데 이용되는 어드레스를 제어한다. 또한, 출력 어드레스 제어회로(404)는, 디지털 이미지 신호를 보정하기 위한 보정 데이터를 마이크로컴퓨터(405)가 출력하도록 명령한다. 메모리 제어회로(403)는 입력 어드레스 제어회로(401)와 출력 어드레스 제어 회로(404) 양자로부터의 제어 신호에 따라, 메모리(402)에 대하여 데이터의 판독/기록을 제어하기 위한 데이터 제어신호를 생성한다.
마이크로컴퓨터(405)는 보정데이터를 출력하고, 그것에 의하여 음영보정회로(406)가 디지털 이미지 신호를 보정하도록 한다. 음영보정회로(406)는 마이크로컴퓨터(405)로부터 출력된 보정 데이터를 이용하여 디지털 이미지 신호에 대한 음 영보정을 수행한다. YC 처리회로(407)는 음영보정된 디지털 이미지 신호로부터 비디오 신호를 생성하고, 생성된 비디오 신호에 대해 감마 보정 등을 수행하며, 그 결과의 비디오 신호를 출력한다.
감마 보정은 비선형 처리이다. 그러므로, YC 처리 이전에 음영보정을 수행하는 것이 바람직하다.
(4) 음영보정회로(406)
다음, 음영보정회로(406)를 설명한다. 도 5는 음영보정회로(406)의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 음영보정회로(406)는 곱셈기(multiplier; 501)와 오버플로(overflow)/언더플로(underflow) 보정회로(502)를 포함한다. 곱셈기(501)는, 메모리 제어회로(403)의 디지털 이미지 신호에 마이크로컴퓨터(405)로부터의 보정 데이터를 곱하고, 획득한 곱셈 결과를 출력한다. 오버플로/언더플로 보정회로(502)는, 곱셈 결과에 대한 어떠한 오버플로나 언더플로라도 검출했을 때 곱셈 결과가 기설정된 비트 범위에 있도록 곱셈 결과에 대해 클리핑 연산(clipping operation)을 수행한다.
(5) 보정 데이터
마이크로컴퓨터(405)는 디지털 이미지 신호가 대응하는 캡처 디지털 이미지 내의 각 위치에 대해 상이한 보정 데이터를 출력한다. 이 실시예에서, 마이크로컴 퓨터(405)는 디지털 이미지를 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에 대해 다른 값을 가지는 보정 데이터를 출력한다. 이것은, 만일 두 디지털 이미지 신호가 같은 영역에 대응하면, 같은 보정 데이터가 그 영역에 출력되는 것을 의미한다. 도 6은 디지털 이미지의 영역 분할의 일 예를 보여주는 블록도이다. 도 6에서, 디지털 이미지는 20개의 영역으로 분할된다.
그렇게 해서, 디지털 이미지 신호의 각 어드레스에 대해 임의의 음영보정이 가능하게 된다. 따라서, 디지털 이미지의 각 영역에 고유한 색차는 정밀하게 보정된다. 더욱이, 곱셈기(501)를 사용함으로써, 상이한 이득 변동이 각 어드레스에 대해 발생하는 경우에도 적절한 음영보정을 수행할 수 있다.
<2> 제 2 실시예
다음, 본 발명의 제 2 실시예에 관련된 전자 스틸 카메라를 설명한다. 이 실시예에 관련된 전자 스틸 카메라는, 조리개를 구비하는 것 외에는 실질적으로 제 1 실시예와 관련된 전자 스틸 카메라의 구성과 동일하다. 아래의 설명은 주로 이 차이점에 중점을 둔다.
(1) 전자 스틸 카메라의 구성
도 7은 이 실시예에 관련한 전자 스틸 카메라의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 전자 스틸 카메라(7)는 조리개(700), 광학렌즈(701), IR 컷필터(702), 이미지 센서(703), 아날로그 신호처리회로(704), A/D 변 환기(705), 디지털 신호처리회로(706), 메모리 카드(707) 및 구동회로(708)를 포함한다. 조리개(700)는 광학렌즈(701)에 입사되는 광량을 조절한다.
(2) 조리개(700)의 구성
도 8a와 8b는 조리개(700)의 주요 구성을 각각 보여준다. 도 8a는 광량이 증가하는 상태를 나타내고, 도 8b는 광량이 감소하는 상태를 나타낸다. 조리개(700)는 두 개의 블레이드(blade)(800a, 800b)를 구비한다. 도 8a에 나타낸 바와 같이, 블레이드(800a, 800b)가 서로 이격되도록 설정될 때, 광학렌즈(701)로의 입사광은 다량으로 증가하여, 이미지 센서(703)로 입사되는 광량을 증가시킨다. 이와 반대로, 블레이드(800a, 800b)가 서로 가까워지도록 설정될 때, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 이미지 센서(703)로의 입사광량은 감소하게 된다. 이와 같이, 조리개(700)는 이미지 센서(703) 상의 입사광량을 조절한다.
(3) 음영보정회로의 구성
디지털 신호처리회로(706)는 실질적으로 제 1 실시예와 관련된 디지털 신호처리회로(106)와 같은 구성을 가지지만, 음영보정회로의 구성에서는 다르다. 도 9는 이 실시예에 관련된 음영보정회로의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 음영보정회로(9)는 가산기(adder)(901)와 오버플로/언더플로 보정회로(902)를 포함한다. 가산기(901)는 마이크로컴퓨터로부터의 보정 데이터와 메모리 제어회로로부터의 디지털 이미지 신호를 더하고, 획득한 덧셈 결과를 출력한다. 오버플로/언더플로 보정회로(902)는, 덧셈 결과에 관련된 어떠한 오버플로나 언더플로라도 검출됐을 때, 덧셈 결과가 기설정된 비트 범위에 있도록 덧셈 결과에 대해 클리핑 연산을 수행한다.
그렇게 해서, 오프셋 변동으로서 일어나는 음영을 이미지 신호의 각 어드레스에 따라 서로 다른 레벨로 보정 할 수 있다.
(4) 보정 데이터
이 실시예에서, 디지털 이미지는, 각각 그 중심이 디지털 이미지의 중심과 일치하는 마름모 형상을 가지는 영역으로 분할된다. 바꾸어 말하면, 이 실시예에 있어서 각 결과 영역이 조리개(700)의 개구(opening)의 형상과 유사한 형상을 갖도록 영역 분할이 수행된다. 도 10은 이 실시예에 관련된 디지털 이미지의 영역 분할의 일 예를 보여주는 블록도이다. 도 10에 있어서, 디지털 이미지는, 디지털 이미지의 중심으로부터의 거리에 따라 마름모 형상에 의해 영역들로 분할되는데, 여기서 각 영역은 12 종류의 보정 데이터 중 대응하는 하나에 관련된다.
이미지 센서에 이르는 입사광선이 수직과 수평 양방향으로 디지털 이미지의 중심과 같은 거리를 가지면, 입사광선은 실질적으로 같은 입사각을 가지게 된다.
제 1 실시예에서, 디지털 이미지는 세로와 가로방향으로 늘어난 격자 패턴으로 분할된다. 이 분할은 입사광선의 입사각 특성과 일치하지 않으며, 따라서 효과적인 음영보정을 수행할 영역의 개수를 증가시킬 필요가 있다. 반면에, 이 실시예에서, 디지털 이미지는 각 영역에 보정 데이터를 할당하도록 각각 수직과 수평 양 방향에서 대칭되는 마름모 형상을 갖는 영역으로 분할된다. 따라서 영역의 개수가 줄어든 상태에서 입사광선의 입사각 특성과 일치하는 음영 보정을 수행할 수 있다. 이에 따라 기억되어야 하는 보정 데이터의 수가 줄며, 이는 연산을 간단히 하고 음영보정회로의 회로 치수를 줄이는데 도움이 된다.
<3> 제 3 실시예
다음, 본 발명의 제 3 실시예를 설명한다. 이 실시예에 관련된 전자 스틸 카메라는 음영보정회로에 의해 수행되는 연산을 제외하고 실질적으로 제 1 실시예에 관련한 전자 스틸 카메라의 구성과 동일하다. 아래의 설명은 주로 이 차이점에 중점을 둔다.
(1) 음영보정회로의 구성
도 11은 이 실시예에 관련한 음영보정회로의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 음영보정회로(11)는 가산기(1101), 곱셈기(1102) 및 오버플로/언더플로 보정회로(1103)를 포함한다.
음영보정회로(11)는 두 종류의 보정데이터를 수신한다. 가산기(1101)는 디지털 이미지 신호와 제 1 타입 보정 데이터를 더하여 덧셈 결과를 출력한다. 곱셈기(1102)는 제 2 타입 보정 데이터에 덧셈 결과를 곱하여 곱셈 결과를 출력한다. 오버플로/언더플로 보정회로는 덧셈 결과에 클리핑 연산을 수행한다.
그렇게 해서, 오프셋 변동으로서 일어나는 음영뿐만 아니라 이득 변동으로서 일어나는 음영까지 이미지 신호의 각 어드레스에 대해 서로 다른 레벨로 보정 할 수 있다.
(2) 보정 데이터
상술한 바와 같이, 이 실시예는 음영 보정을 수행하기 위한 두 종류의 보정 데이터를 사용한다. 이 실시예에서, 다른 실시예에서처럼 디지털 이미지는 다수의 영역으로 분할되고, 상이한 보정 데이터값이 상기 영역 각각에 할당된다.
도 12는 이 실시예에 관련된 디지털 이미지의 영역 분할을 보여주는 블록도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 디지털 이미지는, 그 중심이 디지털 이미지의 중심과 일치하는 동심원에 의해 영역들로 분할된다. 그렇게 해서, 디지털 이미지는 각 영역의 입사각이 기설정된 범위 안에 있도록 영역들로 분할된다. 이에 따라, 영역의 개수가 감소하며, 이는 연산을 간단히 하고 회로 치수를 줄이는데 도움이 된다.
<4> 제 4 실시예
다음, 본 발명의 제 4 실시예를 설명한다. 이 실시예에 관련된 전자 스틸 카메라는, 역시, 음영보정회로에 의해 수행되는 연산을 제외하고, 실질적으로 제 1 실시예에 관련한 전자 스틸 카메라의 구성과 동일하다. 특히, 제 1 실시예에서, 음영보정은 디지털 이미지 신호와 보정데이터를 이용하여 수행하는데 반하여, 이 실시예에서의 음영보정은 디지털 이미지 신호를 대체 데이터로 대체함으로써 수행된 다. 아래의 설명은 주로 이 차이점에 중점을 둔다.
(1) 음영보정회로의 구성
도 13은 이 실시예에 관련된 음영보정회로의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 음영보정회로(13)는 셀렉터(1301), 셀렉터(1303) 및 대체데이터 저장부(1302)를 포함한다. 음영보정회로(13)는, (A) 메모리 제어회로로부터 디지털 이미지 신호, (B) 출력 어드레스 제어회로로부터 디지털 이미지 신호의 어드레스, 및 (C) 마이크로컴퓨터로부터의 대체 데이터를 수신한다.
대체데이터 저장부(1302)는 음영보정에 이용되는 대체 데이터를 그곳에 저장하기 위한 "a"부터 "x"까지의 다수의 저장영역을 가진다. 셀렉터(1301)는 마이크로컴퓨터로부터 수신한 대체 데이터가 저장될 대체데이터 저장부(1302)의 저장영역을 선택한다. 셀렉터(1303)는 이미지 신호와 그것의 어드레스에 따라 대체데이터 저장부(1302)의 저장영역을 선택한다. 그렇게 해서, 선택된 저장영역에 저장되었던 대체 데이터는 YC 처리회로로 보내진다.
예를 들어, 마이크로 컴퓨터는 다수의 대체 데이터 세트를 미리 준비하고, 대체데이터 저장부(1302)가 전자 스틸 카메라의 사용자가 선택한 대체 데이터 세트를 저장하도록 할 수 있다. 이러한 대체 데이터의 갱신은, 예를 들어, 전자 스틸 카메라의 기동시, 또는 광학 렌즈의 렌즈 특성의 현저한 개선이 있는 경우에 바람직하다.
상기한 구성을 적용함으로써, 덧셈 및 곱셈에 의한 연산 오류를 피하고, 따 라서 더 정밀한 음영보정이 제공된다. 또한, 대체 데이터의 갱신이 자유로이 수행되기 때문에, 광학 시스템 등의 교환에 의한 음영의 변화에 더 유연하게 대처할 수 있게 된다.
(2) 변형 예
상기한 내용은 대체 데이터 저장부(1302)가 디지털 이미지 신호의 각 어드레스에 대한 대체 데이터를 저장하는 경우를 다루고 있다. 그러나, 말할 나위 없이, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 다음의 구성도 가능하다. 대표 어드레스용 대체 데이터만 준비한다. 대표 어드레스와 상이한 각 어드레스에 대해서, 그것의 대체 데이터는 그 어드레스 부근의 대표 어드레스용 대체 데이터를 이용하여 생성된다.
도 14는 디지털 이미지의 대표 어드레스들의 선택 예를 보여주는 도식도이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 격자 패턴의 도트(1401-1406)는 대표 어드레스에 대응한다. 그렇게 함으로써, 대체 데이터 저장부(1302)의 저장용량을 줄일 수 있고, 이는 전자 스틸 카메라의 코스트를 줄이는데 도움이 된다.
상기의 기재에서, 대체 데이터 저장부(1302)에 저장된 콘텐츠를 갱신하는 것이 가능한 것으로 설명하였다. 그러나, 선택적으로 대체 데이터 저장부(1302)로 ROM(read only memory)을 사용할 수 있다. 이 경우, 대체 데이터 저장부(1302)에 저장된 콘텐츠의 갱신이 불가능하다는 단점이 있다. 그러나, 요소 비용을 줄일 수 있어, 전자 스틸 카메라를 적정한 가격으로 공급할 수 있다.
<5> 제 5 실시예
다음, 본 발명의 제 5 실시예를 설명한다. 이 실시예의 전자 스틸 카메라는 각 컬러필터 특성에 따른 디지털 신호 동작을 바꿀 수 있다는 것을 제외하고 제 1 실시예의 전자 스틸 카메라와 실질적으로 구성이 같다.
(1) 전자 스틸 카메라의 구성
도 15는 이 실시예의 전자 스틸 카메라의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 전자 스틸 카메라(15)는, 마이크로컴퓨터(1500), 광학 렌즈(1501), IR 컷필터(1502), 이미지 센서(1503), 아날로그 신호처리회로(1504), A/D 변환기(1505), 디지털 신호처리회로(1506), 메모리 카드(1507), 및 구동회로(1508)를 포함한다. 마이크로컴퓨터(1500)는 디지털 신호처리회로(1506)에 이미지 센서(1503)의 컬러필터 특성 파라미터를 입력한다.
(2) 디지털 신호처리회로(1506)의 구성
도 16은 디지털 신호처리회로(1506)의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 디지털 신호처리회로(1506)는 음영보정회로(1601), YC 처리회로(1602), 입력 어드레스 제어회로(1603), 메모리 제어회로(1604), 마이크로컴퓨터(1605), 및 메모리(1606)를 포함한다.
메모리(1606)는 디지털 이미지 신호의 각 어드레스에 대한 보정 데이터를 저장한다. 음영보정회로(1601)는 디지털 이미지 신호의 어드레스를 지정하고, 음영보 정을 수행하기 위하여 메모리 제어회로(1604)를 통하여 메모리(1606)로부터 보정 데이터를 판독한다.
보정 데이터를 갱신하기 위해 외부로부터 명령을 수신한 경우, 마이크로컴퓨터(1605)는 디지털 이미지 신호의 어드레스를 지정하고, 메모리(1606)로부터 보정 데이터를 지정한다. 마이크로컴퓨터(1605)는 마이크로컴퓨터(1500)로부터 수신한 컬러필터의 특성 파라미터를 이용하여 보정 데이터를 갱신한다.
(3) 변형 예
상기의 설명에서, 메모리(1606)는 디지털 이미지 신호의 각 어드레스에 대한 보정 데이터를 저장한다. 그러나, 말할 나위 없이 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 제 5 실시예에 제 4 실시예에서 설명한 것과 유사한 구성을 부여할 수 있다. 즉, 대표 어드레스용 보정 데이터만 저장하고, 대표 어드레스와 다른 각 어드레스에 대해서, 대표 어드레스용 보정 데이터를 이용하여 그것의 보정 데이터를 보간한다.
다음은 보간의 일 예에 대한 상세한 설명으로, 디지털 이미지의 중심에서 이격된 서로 다른 다수의 대표 어드레스에 대해 보정 데이터를 준비한다. 도 17a와 17b는 디지털 이미지의 각 위치에 대해 디지털 이미지 신호의 음영 특성과 보정 데이터가 어떻게 변하는지를 나타내는 그래프이다. 도 17a는 디지털 이미지를 나타내는 도식도이다. 도 17a에서, 직선 X-X'는 수평방향으로 디지털 이미지를 가로지르고, 직선 Y-Y'는 수직방향으로 디지털 이미지를 가로지른다.
도 17b는 직선 X-X'와 직선 Y-Y' 각각에서 디지털 이미지 신호의 음영 특성과 보정 데이터를 나타낸다. 음영 특성에 대해서는 적색(R) 요소만을 나타낸다. 도 17b에서, 도트는 각각 대표 어드레스에 대한 보정 데이터를 나타낸다.
도 17b에 나타낸 바와 같이, 수평/수직 방향 양자에 대한 음영 특성이 디지털 이미지의 중심에서 가장 높고 가장자리로 갈수록 낮아지도록 된 경우, 보정 데이터는 반대로 디지털 이미지의 중심에서 가장 낮고 가장자리로 갈수록 높아진다.
예를 들어, 어드레스 p3에서의 보정 데이터 k3은 대표 어드레스 p1과 p2에 대한 보정 데이터 k1과 k2를 이용하여 다음과 같이 산출된다.
k3 = {(k2 - k1) × Δ1/Δ0} + k1
여기서, Δ0는 어드레스 p1과 p2 사이의 거리를 나타내고, Δ1은 어드레스 p1과 p2 사이의 거리를 나타낸다. 선택적으로, 보정 데이터 k3은 다음과 같이 산출될 수 있다.
k3 = {(k2 - k1) × (Δ1/Δ0)2} + k1
어떤 산출방법이 적용될 것인지는 음영 특성에 달려 있으며, 다른 산출방법이 적용될 수 있다. 보간을 위해 선형함수와 이차함수 이외에 다른 함수를 이용할 수 있다. 또한, 보간을 위해 다수의 함수의 조합을 이용할 수도 있다. 상기의 설명은 디지털 이미지의 수평방향의 보정 데이터에 대한 보간법을 논의했을 뿐이다. 그러나, 보간은 수직방향에서 유사하게 수행될 수 있다.
도 17b의 디지털 이미지의 중심에서, 인접한 대표 어드레스를 이용한 보정 데이터를 이용하여 보간되었다면, 적절한 보정 데이터를 얻을 수 없다. 대표 어드레스와 같은 어드레스를 인식하고 미리 그것에 대해 대응하는 보정 데이터를 저장하는 것이 바람직하다. 또한, 마이크로컴퓨터(1605)가 보간한 보정 데이터는 메모리(1606)에 저장되거나 음영보정회로(1601)에 입력될 수 있다.
<제 6 실시예>
다음, 본 발명의 제 6 실시예를 설명한다. 이 실시예의 전자 스틸 카메라는 디지털 신호처리회로에 의해 수행되는 동작을 제외하고 제 1 실시예의 전자 스틸 카메라와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 특히, 상기한 실시예에서, 색차는 음영보정에 의해 보정된다. 그러나, 이 실시예는 색차가 현저한 디지털 이미지 부분을 제거함으로써 색차를 해결하고자 한다. 다음 설명은 주로 이 차이점에 중점을 둔다.
(1) 디지털 신호처리회로의 구성
도 18은 이 실시예에 관련한 디지털 신호처리회로의 기능적 구성을 보여주는 블록도이다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 디지털 신호처리회로(18)는 입력 어드레스 제어회로(180), 메모리(1802), 메모리 제어회로(1803), 출력 어드레스 제어회로(1804), 마이크로컴퓨터(1805), 줌 처리회로(1806), 및 YC 처리회로(1807)를 포함한다. 줌 처리회로(1806)는 YC 처리회로(1807)가 입력한 디지털 이미지에 마이크로컴퓨터(1805)가 제공한 명령에 따라 트리밍(trimming)과 화소 보간을 수행한다.
도 19는 디지털 신호처리회로(18)가 처리하는 디지털 이미지의 일 예를 나타내는 도식도이다. 도 19에서, 곡선(1903)은 색차가 현저한 영역(1904)과 색차가 현저하지 않은 영역(1902) 사이의 경계를 나타낸다. 곡선(1903)의 위치는 음영 특성에 의해 정의된다. 마이크로컴퓨터(1805)는 영역(1902)에 딱 맞는 직사각 형상을 가지며 기설정된 어스펙트비(aspect ratio)를 갖는 영역(1901)을 결정한다.
직사각 영역(1901)이 있는 그대로의 디지털 이미지로 출력되면, 화소 개수가 충분하지 않다. 이를 고려하여, 줌 처리회로(1806)는 화소를 보간하여 직사각 영역(1901)을 디지털 이미지(19)와 같은 크기로 확대한다. 이와 같이 얻어진 디지털 이미지는 메모리 카드에 출력된다.
그 결과, 색차를 일으키지 않는 비디오 신호가 얻어진다.
상기한 바와 같은 음영 보정이 수행된 후, 선택적으로 트리밍이 수행될 수 있음에 유의해야 한다.
<7> 변형 예
지금까지, 본 발명을 실시예에 의해 설명하였다. 그러나, 말할 필요 없이, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 다음의 변형 예가 가능하다.
(1) 상기한 제 1 실시예에서, 컬러필터를 통하여 투과한 빛의 파장을 조정하기 위하여 λ/4 다층막들 사이에 샌드위치 된 스페이서층의 두께가 조정된다. 그러 나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않고, 가령 다음의 변형 예가 가능하다는 것은 말할 필요가 없다.
도 20은 이 변형 예에 관련한 컬러필터의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 20에 도시한 것처럼, 컬러필터(20)는, 티타늄 산화물층(2002), 실리콘 산화물층(2003), 티타늄 산화물층(2004), 실리콘 산화물층(2005), 스페이서층(2006a-2006c), 실리콘 산화물층(2007), 티타늄 산화물층(2008), 실리콘 산화물층(2009), 티타늄 산화물층(2010)을 기재된 순서로 적층하여 절연층(2001) 위에 형성한다.
스페이서층(2006a)은 티타늄 산화물로 구성된다. 스페이서층(2006a)과, 스페이서층(2006)을 샌드위치 하는 λ/4 다층막은 청색광을 투과하기 위한 컬러필터를 구성한다. 스페이서층(2006b)은, 티타늄 산화물 부분과 실리콘 산화물 부분을 컬러필터(20)의 주면을 따른 방향으로 교대로 배치함으로써 이루어진다. 스페이서층(2006b)은 λ/4 다층막과 협동하여 적색광을 투과한다. 스페이서층(2006c)은 실리콘 산화물로 구성되고, 녹색광을 투과한다.
스페이서층(2006b)의 평면도에서, 티타늄 산화물 부분과 실리콘 산화물 부분의 면적 비는 1:4이다. 따라서, 적색광에 대한 스페이서층(2006b)의 굴절률은 다음과 같이 산출된다.
((실리콘 산화물의 굴절률) × 4/5) + (티타늄 산화물의 굴절률) × 1/5)
이와 같이 함으로써, 컬러필터를 제조하는데 필요한 공정을 줄일 수 있으며, 이에 따라 필요한 작업기간을 줄이고 제조 비용을 절감하는데 도움이 된다.
(2) 상기한 제 1 실시예에서, 광 차단막(304)은 절연층(303)에 제공된다. 그러나, 말할 필요없이, 본 발명은 이 구조에 한정되지 않으며, 예를 들어, 다음의 구조가 가능하다.
도 21은 변형 예에 관련한 이미지 센서의 구조의 일부를 나타내는 단면도이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 이미지 센서(21)는, n형 반도체층(2101), p형 반도체층(2102), 광 수신기(2103R-2103B), 절연층(2104, 2106), 컬러필터(2105R-2105B), 광 차단막(2107), 및 마이크로 렌즈(2108)를 포함한다.
p형 반도체층(2102)은 n형 반도체층(2101) 위에 형성된다. 광 수신기(2103R 등)는 각각 p형 반도체층(2102)에 n형 불순물을 이온 주입하여 형성된 포토다이오드(광전 변환기)이다. 광 수신기(2103R 등)는 빛을 투과하는 절연층(2104)과 접해 있다. 광 수신기(2103R 등)는 p형 반도체층(2102)의 각 부분에 의해 서로 분리되어 있다. 컬러필터(2105R-2105B)는 절연층(2104) 위에 형성된다.
컬러필터(2105R-2105B)는 각각 R, G, 및 B의 원색광을 투과만 하는 필터로, 무기물로 구성된다. 컬러필터는 베이어 패턴이나 보상 컬러 패턴으로 배열된다.
빛을 투과하는 절연층(2106)은 컬러필터(2105R-2105B) 위에 형성된다. 하나의 마이크로 렌즈가 하나의 광 수신기에 대응하도록 절연층(2106) 위에 마이크로 렌즈(2108)가 제공된다. 광 차단막(2107)은 마이크로 렌즈들(2108)을 서로 분리시킨다. 광 차단막(2107)은 입사된 광을 반사시킨다. 반면, 각 마이크로 렌즈(2108)에 입사한 광은 광 수신기 중 대응하는 하나(가령, 광 수신기(2103R)에 초점이 맺힌다.
이와 같이 함으로써, 컬러필터와 광 수신기 사이의 거리를 줄일 수 있게 되며, 따라서 비스듬한 광선이 광 수신기에 도달하기가 어렵게 된다. 예를 들어, 광 수신기(2103R 등)가 3㎛의 폭을 갖는 경우, 빛의 혼합 컬러는 종래에 대해 약 80% 감소될 것이다. 또한, 이미지 센서(21)는 반도체 공정에 의해 제조할 수 있으며, 이는 쉽고 많은 비용을 발생하지 않는다.
(3) 본 발명에서, 실시예에 기재된 "λ/4 다층막"은 다음과 같이 해석될 수 있다.
먼저, 양자 모두 가시광에 대해 높은 투명도를 보여주는 저굴절률층과 고굴절률층을 교대로 적층하여 형성한 다층막을 설명한다. 인접 층 사이의 서로 다른 굴절률 때문에, 다층의 적층 방향에 대해 경사 방향으로 다층막에 입사하는 빛은 각 층을 통하여 일부가 투과되고, 다층의 각 계면에서 일부가 반사된다. 각 계면으로부터 반사된 빛의 합이 전체 다층막 구조에서 반사된 빛으로 생각된다.
서로 다른 계면이 같은 위상으로 빛을 반사할 때, 고반사 특성이 생성된다. 반대로, 서로 다른 계면이 사로 반대 위상으로 빛을 반사할 때, 저반사 특성이 생성된다. 따라서, 다층막을 고반사 코팅막으로 사용하려고 한다면, 그 안의 모든 계면이 같은 위상으로 빛을 반사하도록 다층막을 설계하는 것이 필요하다.
이러한 다층막의 각 층이 동일한 광학 두께를 갖는다면, 다층막으로부터 반사된 빛은 광학 두께의 4배의 값을 갖는 파장 "λ"에 중심을 둔 기설정 대역(band) 내에 있을 것이다. 이하, 파장 "λ"는 "중심 파장"으로 칭하고, 기설정 대역은 "반 사 대역"으로 칭한다. 이러한 다층막은 "λ/4 다층막"으로 칭한다.
λ/4 다층막에 대해. 각 층의 광학 두께를 선택하여 반사 대역을 임의로 설정할 수 있다. 또한, 고굴절률층과 저굴절률층 간의 굴절률 차를 크게 하여 또는 고굴절률층과 저굴절률층의 쌍의 개수를 늘려 반사 대역의 대역 폭을 확대할 수 있다.
(4) 상기한 실시예는 다층막 구조를 갖는 컬러필터를 적용한다. 그러나, 말할 필요없이, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 다음의 구조도 가능하다.
(4-1) 이미지 센서의 구조
도 22는 변형 예에 관련한 이미지 센서의 구조 일부를 나타내는 단면도이다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 이미지 센서(22)에서, p형 반도체층(2202), 절연막(2204), 컬러필터(2206), 평탄화층(2207), 및 마이크로 렌즈(2208)가 n형 반도체층(2201) 위에 기재된 순서대로 적층된다.
광전 변환기(2203)는 p형 반도체층(2202)에 n형 불순물을 이온 주입하여 p형 반도체층(2202) 내에 절연막(2204)과 접촉하도록 형성된다. 광 차단막(2205)은 컬러필터(2206)를 통하여 투과된 빛만이 대응하는 광전 변환기(2203)에 입사되는 것을 확인하는 기능을 한다.
컬러필터(2203)는 비정질 실리콘으로 구성된 단일층 구조이다. 컬러필터(2206)의 두께는 다음의 세 위치에서 다르다. 즉, 적색 광을 수신하기 위한 광전 변환기(2203)에 대향하는 위치(이하, "레드(red) 영역"이라 함), 녹색 광을 수신하기 위한 광전 변환기(2203)에 대향하는 위치(이하, "그린(green) 영역"이라 함), 및 청색 광을 수신하기 위한 광전 변환기(2203)에 대향하는 위치(이하, "블루(blue) 영역"이라 함)이다.
평탄화층(2207)은 실리콘 산화물로 구성되고, 광전 변환기(2203)와 마이크로 렌즈(2208) 간의 거리를 일정하게 하기 위하여 장치의 상부면을 평탄하게 하는 층이다.
마이크로 렌즈(2208)는 광전 변환기(2203)에 대응하는 위치에서 평탄화층(2207) 위에 제공된다. 마이크로 렌즈(2208)는 입사광을 광전 변환기(2203)에 초점을 맺는다.
(4-2) 컬러필터(2206)의 막 두께
다음, 컬러필터(2206)의 막 두께를 설명한다.
컬러필터(2206)의 막 두께는 각 영역에 투과된 빛의 파장 λ(예를 들어, 각 영역에 가장 큰 투과비로 투과된 빛의 파장으로, 이하 "피크 파장"이라 함) 따라 결정된다. 다음 식은 컬러필터(2206)의 막 두께를 계산하는데 이용된다.
nd = λ/2 ... (1)
여기서, "n"은 각 영역에서 파장 λ를 갖는 빛에 관련한 굴절률을 나타내고, "d"는 각 영역에 대한 막 두께를 나타낸다. 일반적으로, "n"과 "ㅇ"의 곱은 광학 두께로 참조된다.
650㎚, 530㎚, 및 470㎚의 피크 파장 λ를 갖는 빛에 관련한 폴리실리콘의 굴절률 "n"은 각각 4.5, 4.75, 및 50.이다. 이러한 측면에서, 이 변형 예에서, 컬러필터(2206)의 막 두께는 다음과 같이 정의된다. 즉, 레드 영역에서 70㎚, 그린 영역에서 55㎚, 그리고 블루 영역에서 40㎚이다.
가시광의 파장은 300㎚ 내지 800㎚의 범위 내에 든다는 것에 유의하라. 그러므로, 컬러필터(2206)의 광학 두께는 150㎚ 이상 400㎚ 이하의 범위에 들어야 한다. 적외선 파장 영역을 고려하는 경우, 그에 따라 컬러필터(2206)의 막 두께에 대한 상한을 올리는 것이 필요하게 된다.
(4-3) 컬러필터(2206)의 투과 특성
다음, 컬러필터(2206)의 투과 특성을 설명한다.
일반적으로 말해서, 광학 두께의 2배의 파장을 갖는 빛이 광 투과층을 투과할 때, 그것의 투과율은 간섭 효과에 의해 향상된다. 구체적으로, 빛이 광 투과층의 내측에서 외측으로 진행할 때, 빛의 일부는 광 투과층의 계면으로부터 반사된다. 투과된 빛과 반사된 빛 사이의 간섭은 투과율을 향상시킨다.
광 투과층이 흡수 물질로 구성될 때, 더 짧은 파장을 갖는 빛은 흡광 계수의 색 분산에 기인하여 더 많이 흡수될 것이다. 흡수율이 거의 0에 달하는 소정 값의 파장이 있다. 이 소정 값의 파장은 "컷-오프 파장(cut-off wavelength)"이라 불린다.
컬러필터(2260)를 구성하는 비정질 실리콘은 흡수 물질이기 때문에, 컬러필 터(2206)를 통하여 진행하는 빛은 간섭과 흡수를 모두 경험한다. 특히, 비정질 실리콘은 큰 굴절률을 갖기 때문에, 큰 반사율과 큰 간섭 효과를 갖는다. 또한, 비정질 실리콘은 큰 흡수 계수를 갖기 때문에, 단파장에 대해 큰 흡수율을 갖는다. 이들 비정질 실리콘의 특성에 따라, 컬러필터(2206)는 높은 색분리 기능을 부여받는다.
이 명세서에서 "흡수 물질"이 의미하는 것은 400㎚ 내지 700㎚의 파장 범위 내에서 0.1 이상의 흡광 계수가 유래하는 파장을 갖는 물질이라는 것에 유의해야 한다.
다음의 식은 흡수 계수 α, 흡광 계수 K, 및 파장 λ에 대해 유지된다.
K = α × λ/4π
도 23은 각 영역에서 컬러필터(2206)의 투과 특성을 나타내는 그래프이다. 도 23에서, 수평 축은 컬러필터(2206)에 입사하는 빛의 파장을 나타내고, 수직 축은 각 파장에 대한 투과율을 나타낸다. 그래프 2301 -2303은 각각 레드 영역, 그린 영역, 및 블루 영역에서의 투과 특성을 나타낸다.
도 23에 나타낸 바와 같이, 컬러필터(2206)의 투과 특성은 막 두께가 증가함에 따라 피크 파장이 길어진다는 것이다. 구체적으로, 다음은 도 23으로부터 알 수 있다. 막 두께가 가장 큰 레드 영역에서, 피크 파장이 가장 길다(그래프 2301). 막 두께가 두 번째로 큰 그린 영역에서, 피크 파장도 두 번째로 길다(그래프 2302). 마지막으로, 막 두께가 가장 작은 블루 영역에서, 피크 파장은 그에 따라 가장 작다(그래프 2303).
도 23으로부터, 파장이 짧아질수록 각 영역 내에서 투과율이 그에 따라 낮아진다는 것도 관측된다. 이 현상은 상기한 바와 같이 비정질 실리콘의 간섭 효과에 기인한다.
(4-4) 컬러필터(2206)의 이점
컬러필터(2206)는 상기한 높은 색 분리기능 이외에 다음의 이점을 갖는다.
즉, 컬러필터가 유기 안료를 사용하는 경우, 투과되는 각 파장에 대해 서로 다른 물질(예를 들어, 안료, 연료 등)을 관리할 필요가 있다. 이에 비교하여, 컬러필터(2206)는 단일 유기물로 구성되어 그러한 물질 관리를 초래하지 않는다.
또한, 컬러필터가 유기 안료를 사용하는 경우, 아크릴 수지를 취급하는 컬러필터 제조공정을 실시할 필요가 있다. 반면, 컬러필터(2206)는 이미지 센서(22)의 다른 구성요소와 같이 반도체 공정에 의해 제조된다. 따라서, 이미지 센서(22)를 제조하는데 필요한 공정을 줄일 수 있어, 필요한 작업기간을 줄이는데 도움이 되고 제조비용을 낮출 수 있다. 또한, 이미지 센서(22)의 다른 구성요소에 대해 필요한 것과 같은 제조설비를 컬러필터(2206)에 대해 사용할 수 있다.
또한, 컬러필터(2206)는 전체적으로 극히 얇으며, 가장 두꺼운 영역이라도 단지 70㎚의 막 두께를 갖는다. 따라서, 컬러필터(2206)는 컬러필터(2206)의 소정 영역을 통하여 투과된 빛이 그 영역에 대응되지 않는 광전 변환기(2003)로 입사하여 혼합 색의 빛을 생성하였던 경사-광 문제에 대항하는데 매우 효과적이다.
컬러필터(2206)는 광 차단막(2205)이 형성된 후 형성된다. 컬러필터(2206)의 물질인 비정질 실리콘이 저온 코팅될 수 있다. 따라서, 알루미늄(Al)과 같이 저용융점을 갖는 물질이 광 차단막(2205)으로 사용되면, 컬러필터(2206)의 형성에 기인하여 광 차단막(2205)에 작용하는 응력을 억제할 수 있다. 따라서, 광 차단막(2205)은 응력에 의한 역효과로부터 보호될 수 있다.
(4-5) 변형 예
상기한 바와 같이, 컬러필터(2206)의 색 분리기능은 막 두께의 변화에 따라 변한다. 이는, 컬러필터(2206)를 통하여 투과된 빛의 광 경로 길이의 변화가 있다면, 컬러필터(2206)에 입사되는 빛의 입사각의 변화에 기인하여 투과 특성도 변하는 것을 의미한다.
컬러필터(2206)에 입사되는 빛의 입사각이 전체적으로 균일한 경우, 투과 특성의 변화를 제거하는데 있어서 신호처리가 도움이 된다. 또한, 입사각이 각 화소 위치에 대해 변하는 경우, 변화를 제거하는데 신호처리가 또한 효과적이다. 이와 같이, 이 변형 예의 컬러필터(2206)가 신호처리와 함께 사용된다면, 더욱 우수한 색 재현성이 구현된다.
(5) 상기한 모든 실시예는 레드, 그린, 및 블루의 삼원색을 분리하기 위한 컬러필터를 다루었다. 그러나, 말할 필요없이, 본 발명은 이 구조에 한정되지 않으며, 다른 색을 분리하기 위한 컬러필터가 대신 사용될 수 있다. 예를 들어, 시안(cyan), 마젠타(magenta), 및 옐로우(yellow)의 삼원색을 분리하기 위한 컬러필 터가 사용될 수 있다.
본 발명에 관련한 이미지 입력장치와 이미지 입력방법은 컬러필터의 특성에 기인하여 디지털 이미지에 일어나는 색차를 해결하기 위한 장치 및 방법으로서 가치를 갖는다.
Claims (24)
- 물체의 이미지를 캡처하기 위한 고체 촬상장치와, 상기 고체 촬상장치가 출력한 이미지 신호를 처리하기 위한 신호처리부를 포함하는 이미지 입력장치로서,상기 고체 촬상장치는,무기물로 구성되며, 각각 광의 색 성분 중 대응하는 하나를 투과하도록 동작하는 다수의 필터부; 및반도체 기판 위에 2차원으로 배열되며, 각각 상기 필터부의 대응하는 하나를 통하여 투과된 광의 상기 색 성분 중의 하나를 수신하도록 동작가능한 다수의 광 수신부를 포함하며,상기 신호처리부는 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 상기 이미지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 필터부는 다층막 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 각 필터부는, 각각 다수의 유전체층으로 구성된 두 개의 λ/4 다층막과, λ/4와 다른 광학 두께를 가지며 상기 λ/4 다층막 사이에 낀 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 절연층의 광학 두께는 상기 대응하는 광 수신부가 수신한 광의 색 성분에 따라 다른 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 λ/4 다층막 각각은 고굴절률 물질과 저굴절률 물질로 구성되고, 상기 절연층은 상기 고굴절률 물질로 구성된 제 1 부분과 상기 저굴절률 물질로 구성된 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 부분은 상기 필터부의 주면을 따른 방향으로 교대로 배치되며, 상기 절연층은 평면상 상기 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 면적비에 따르는 파장의 광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 고체 촬상장치는, 입사광을 차단하도록 동작 가능하고 상기 필터부에 대해 상기 광 수신부의 반대쪽에 위치하는 광 차단부를 포함하며,상기 광 차단부는, 상기 입사광이 통과하도록, 상기 광 수신부에 대응하는 위치에 각각 개구를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 신호 처리부는 상기 캡처한 이미지를 둘 이상의 영역으로 분할하고, 상 기 이미지 신호를 상기 색 성분과 상기 영역에 따라 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 신호 처리부는 상기 캡처한 이미지를 서로 유사한 형상을 가지나 크기가 서로 다른 도형으로 둘 이상으로 분할하며, 상기 도형은 같은 중심을 공유하고, 상기 신호 처리부는 상기 색 성분과 상기 영역에 따라 상기 이미지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 8에 있어서,광학 렌즈가 상기 고체 촬상장치가 캡처한 물체 이미지를 형성하고, 조리개가 상기 광학 렌즈에 입사하는 광을 제한하는 경우, 상기 도형은 실질적으로 상기 조리개의 애퍼처(aperture)와 유사한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 도형의 형상은 실질적으로 원형인 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 신호 처리부는, 상기 이미지 신호 레벨에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 계수를 곱하여 상기 이미지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 신호 처리부는, 상기 이미지 신호 레벨에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 상수를 더하여 상기 이미지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 신호 처리부는, 상기 이미지 신호 레벨에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 상수를 더하고, 그 덧셈 결과에 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 결정된 계수를 곱하여 상기 이미지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,보정 데이터를 저장하는 저장부를 포함하며,상기 신호 처리부는 상기 보정 데이터를 이용하여 상기 이미지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 14에 있어서,상기 신호 처리부는 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라서 상기 이미지 신호 레벨을 상기 보정 데이터로 대체하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 14에 있어서,상기 저장부는 상기 보정 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 14에 있어서,상기 저장부는 상기 보정 데이터를 저장하는 휘발성 메모리를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 17에 있어서,상기 저장부에 저장된 상기 보정 데이터를 갱신하도록 동작 가능한 갱신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 저장부는 상기 위치의 일부에 대한 상기 이미지 신호를 보정하기 위한 제 1 보정 데이터를 저장하는 저장부를 포함하며,상기 신호 처리부는, a) 상기 제 1 보정 데이터를 이용하여 상기 위치의 일부에 대한 보정을 수행하고, b) 상기 제 1 보정 데이터로부터 산출된 제 2 보정 데이터를 이용하여 상기 위치의 다른 부분에 대한 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 19에 있어서,상기 제 2 보정 데이터의 한 부분은 선형 함수를 이용하여 상기 제 1 보정 데이터의 두 부분으로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 19에 있어서,상기 제 2 보정 데이터의 한 부분은 2차 함수를 이용하여 상기 제 1 보정 데이터의 두 부분으로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 물체의 이미지를 캡처하기 위한 고체 촬상장치와, 상기 고체 촬상장치가 출력하는 이미지 신호를 처리하기 위한 신호 처리부를 구비한 이미지 입력장치로서,상기 고체 촬상장치는,무기물로 구성되며, 각각 광의 색 성분 중 대응하는 하나를 투과하도록 동작하는 다수의 필터부; 및반도체 기판 위에 2차원으로 배열되며, 각각 상기 필터부의 대응하는 하나를 통하여 투과된 광의 상기 색 성분 중의 하나를 수신하도록 동작가능한 다수의 광 수신부를 포함하며,상기 신호처리부는 상기 캡처한 이미지의 중심으로부터 기설정된 거리 내 위치한 좌표에 대응하는 이미지 신호를 이용하여 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 22에 있어서,상기 이미지를 생성하기 전, 상기 신호 처리부는 상기 색 성분과 상기 캡처한 이미지의 위치에 따라 상기 이미지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 필터부는 투과된 광의 색 성분에 대응하는 파장의 1/2과 실질적으로 동일한 광학 두께를 갖는 단일층막으로 구성된 것을 특징으로 하는 이미지 입력장치.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2004-00272097 | 2004-09-17 | ||
| JP2004272097A JP2006087009A (ja) | 2004-09-17 | 2004-09-17 | 画像入力装置 |
| JPJP-P-2004-00299900 | 2004-10-14 | ||
| JP2004299900A JP2006115160A (ja) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | 画像入力装置及び画像入力手段 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070057934A true KR20070057934A (ko) | 2007-06-07 |
Family
ID=35457864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020077008289A KR20070057934A (ko) | 2004-09-17 | 2005-09-13 | 색차를 해결한 이미지 입력장치 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080259191A1 (ko) |
| KR (1) | KR20070057934A (ko) |
| TW (1) | TW200614802A (ko) |
| WO (1) | WO2006030944A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101194653B1 (ko) * | 2009-02-24 | 2013-01-16 | 캐논 가부시끼가이샤 | 광전변환장치 및 촬상 시스템 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005383A (ja) | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置及びイメージセンサ |
| JP5505761B2 (ja) * | 2008-06-18 | 2014-05-28 | 株式会社リコー | 撮像装置 |
| JP2010206678A (ja) | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Panasonic Corp | 固体撮像装置、撮像モジュール、及び撮像システム |
| JP5645379B2 (ja) * | 2009-08-17 | 2014-12-24 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP5710526B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2015-04-30 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置、及び固体撮像装置の製造方法 |
| JPWO2013136820A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2015-08-03 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648653A (en) * | 1993-10-22 | 1997-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical filter having alternately laminated thin layers provided on a light receiving surface of an image sensor |
| JP2000002872A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置およびその作製方法 |
| US6392216B1 (en) * | 1999-07-30 | 2002-05-21 | Intel Corporation | Method for compensating the non-uniformity of imaging devices |
| JP4110715B2 (ja) * | 2000-07-11 | 2008-07-02 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像処理装置 |
| AU2002303217A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-21 | Micron Technology, Inc. | Readout of array-based analog data in semiconductor-based devices |
| US7391450B2 (en) * | 2002-08-16 | 2008-06-24 | Zoran Corporation | Techniques for modifying image field data |
| JP3680827B2 (ja) * | 2002-08-27 | 2005-08-10 | コニカミノルタフォトイメージング株式会社 | デジタルカメラ |
| US7327390B2 (en) * | 2003-02-04 | 2008-02-05 | Eastman Kodak Company | Method for determining image correction parameters |
| JP2004328117A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | ディジタルカメラおよび撮像制御方法 |
| JP3824237B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2006-09-20 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
-
2005
- 2005-09-13 WO PCT/JP2005/017232 patent/WO2006030944A1/en active Application Filing
- 2005-09-13 US US11/663,063 patent/US20080259191A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-13 KR KR1020077008289A patent/KR20070057934A/ko not_active Application Discontinuation
- 2005-09-16 TW TW094132074A patent/TW200614802A/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101194653B1 (ko) * | 2009-02-24 | 2013-01-16 | 캐논 가부시끼가이샤 | 광전변환장치 및 촬상 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006030944A1 (en) | 2006-03-23 |
| TW200614802A (en) | 2006-05-01 |
| US20080259191A1 (en) | 2008-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7701024B2 (en) | Solid-state imaging device, manufactoring method thereof and camera | |
| US7110034B2 (en) | Image pickup apparatus containing light adjustment portion with reflection of a portion of light onto adjacent pixels | |
| CN102683363B (zh) | 固体拍摄装置以及照相机模块 | |
| US7858921B2 (en) | Guided-mode-resonance transmission color filters for color generation in CMOS image sensors | |
| KR100553056B1 (ko) | 촬상장치 | |
| JP5106256B2 (ja) | 撮像装置 | |
| EP1977614B1 (en) | Image sensor with improved light sensitivity | |
| KR101244147B1 (ko) | 물리 정보 취득 방법, 물리 정보 취득 장치 및 반도체 장치 | |
| EP1339225B1 (en) | Image pickup apparatus | |
| US8194296B2 (en) | Image sensor with improved light sensitivity | |
| KR20070061530A (ko) | 고체촬상소자 | |
| KR20070057934A (ko) | 색차를 해결한 이미지 입력장치 | |
| US11323608B2 (en) | Image sensors with phase detection auto-focus pixels | |
| WO2014150856A1 (en) | Array camera implementing quantum dot color filters | |
| JP2007074635A (ja) | 画像入力装置および固体撮像素子 | |
| CN103681710A (zh) | 图像传感器、成像装置以及制造图像传感器的装置和方法 | |
| CN109863602A (zh) | 具有增强的广角性能的图像传感器 | |
| CN104347659B (zh) | 图像拾取元件、其制造设备及制造方法以及成像设备 | |
| KR101711666B1 (ko) | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법, 전자 기기 | |
| JP2010256633A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2003258220A (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
| US20080272449A1 (en) | Solid-state image pickup device, solid-state image pickup device manufacturing method and camera | |
| JP2006115160A (ja) | 画像入力装置及び画像入力手段 | |
| JP2006087009A (ja) | 画像入力装置 | |
| KR100784391B1 (ko) | 칼라 필터 어레이 그리고 그것을 포함하는 씨모스 이미지 센서 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |