JPH0139271B2 - - Google Patents
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- JPH0139271B2 JPH0139271B2 JP54073708A JP7370879A JPH0139271B2 JP H0139271 B2 JPH0139271 B2 JP H0139271B2 JP 54073708 A JP54073708 A JP 54073708A JP 7370879 A JP7370879 A JP 7370879A JP H0139271 B2 JPH0139271 B2 JP H0139271B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- solid
- color separation
- filter layer
- separation filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固体撮像カラーカメラ用色分離フイ
ルターに関し、更に詳しくは1個の固体撮像素子
から2種以上の色信号を取り出す単板方式あるい
は2板方式の固体撮像カラーカメラ用色分離フイ
ルターに関する。
ルターに関し、更に詳しくは1個の固体撮像素子
から2種以上の色信号を取り出す単板方式あるい
は2板方式の固体撮像カラーカメラ用色分離フイ
ルターに関する。
固体撮像カラーカメラはCCD、MOS、BBD等
の固体撮像素子の各画素に対向させてモザイク状
あるいはストライプ状の色分離フイルター、例え
ば赤、緑、青(以後、それぞれR、G、Bと略記
する)の各フイルター素止を配置することにより
R、G、Bのカラー信号を取り出している。固体
撮像素子はSi面上に複雑な電極構造があり各電極
の吸収等により、たとえば第1図に示すごとく分
光感度特性は可視域の短波長領域の分光感度が悪
いという傾向がある。第1図はCCDの分光感度
特性であるが、CCD以外のMOS、BBD等でもSi
を使用しているので短波長領域に吸収を生じ分光
感度は第1図に示したものと同様の傾向を示す。
の固体撮像素子の各画素に対向させてモザイク状
あるいはストライプ状の色分離フイルター、例え
ば赤、緑、青(以後、それぞれR、G、Bと略記
する)の各フイルター素止を配置することにより
R、G、Bのカラー信号を取り出している。固体
撮像素子はSi面上に複雑な電極構造があり各電極
の吸収等により、たとえば第1図に示すごとく分
光感度特性は可視域の短波長領域の分光感度が悪
いという傾向がある。第1図はCCDの分光感度
特性であるが、CCD以外のMOS、BBD等でもSi
を使用しているので短波長領域に吸収を生じ分光
感度は第1図に示したものと同様の傾向を示す。
このような固体撮像素子を用いてカラーカメラ
を構成するには色分離フイルターを介してカラー
信号を得る必要があるが、たとえばR、G、Bの
各フイルター素子を配置した色分離フイルターの
各フイルター素子の分光特性は一般に第2図に示
す特性をもつ。このような色分離フイルターとし
ては有機系樹脂を染料で着色した有機染色フイル
ター、ダイクロイツクフイルター等がある。
を構成するには色分離フイルターを介してカラー
信号を得る必要があるが、たとえばR、G、Bの
各フイルター素子を配置した色分離フイルターの
各フイルター素子の分光特性は一般に第2図に示
す特性をもつ。このような色分離フイルターとし
ては有機系樹脂を染料で着色した有機染色フイル
ター、ダイクロイツクフイルター等がある。
第3図に固体カラーカメラの光学系の一例を示
すが撮像レンズ1により被写体を固体撮像素子4
の感光部領域に結像させる。色分離フイルター層
3の各フイルター素子は固体撮像素子4の各画素
に対応させて配置する。色分離フイルター層の配
置法としては、色分離フイルター層を透明基板上
に形成した色分離フイルターと固体撮像素子の間
にリレーレンズを介して対応させる方法(以下、
リレーレンズ法という)、色分離フイルター層を
透明支持体上に形成した色分離フイルターを固体
撮像素子の各画素に対応して接着剤により貼り合
せる方法(以下、貼合せ法という)及び固体撮像
素子上に直接色分離フイルター層を加工配置する
方法(以下、直接法という)がある。第3図は貼
合せ法の例を示す。第3図において色分離フイル
ター層3は透明基板5上に設けられ、接着剤6を
介して固体撮像素子4に貼り合わされる。
すが撮像レンズ1により被写体を固体撮像素子4
の感光部領域に結像させる。色分離フイルター層
3の各フイルター素子は固体撮像素子4の各画素
に対応させて配置する。色分離フイルター層の配
置法としては、色分離フイルター層を透明基板上
に形成した色分離フイルターと固体撮像素子の間
にリレーレンズを介して対応させる方法(以下、
リレーレンズ法という)、色分離フイルター層を
透明支持体上に形成した色分離フイルターを固体
撮像素子の各画素に対応して接着剤により貼り合
せる方法(以下、貼合せ法という)及び固体撮像
素子上に直接色分離フイルター層を加工配置する
方法(以下、直接法という)がある。第3図は貼
合せ法の例を示す。第3図において色分離フイル
ター層3は透明基板5上に設けられ、接着剤6を
介して固体撮像素子4に貼り合わされる。
また、固体撮像素子では特に近赤外部での感度
が大きいことと、色分離フイルターが近赤外部で
透過特性を有することのために、不要信号の重畳
となつて輝度及び色度誤差を生じることを防ぐた
め通常赤外線カツトフイルター2を色分離フイル
ター3と撮像レンズ1の間に配置する。第4図に
赤外線カツトフイルターの分光透過率特性を示
す。
が大きいことと、色分離フイルターが近赤外部で
透過特性を有することのために、不要信号の重畳
となつて輝度及び色度誤差を生じることを防ぐた
め通常赤外線カツトフイルター2を色分離フイル
ター3と撮像レンズ1の間に配置する。第4図に
赤外線カツトフイルターの分光透過率特性を示
す。
以上より固体撮像カラーカメラの固体撮像素子
の各カラー信号の総合感度は第5図に示すように
なる。さらに、第6図に固体撮像素子から得られ
る各カラー信号の出力を示す。
の各カラー信号の総合感度は第5図に示すように
なる。さらに、第6図に固体撮像素子から得られ
る各カラー信号の出力を示す。
このように各カラー信号の出力レベルが大きく
異なつてしまう。例えばB信号はG信号の1/3
〜1/4の出力となる。このような場合R信号あ
るいはG信号がB信号へ混入したり、B信号が相
対的に小さいために生じるB信号のS/N劣化が
生じカラーカメラとしての色再現性を著しく劣化
させる。
異なつてしまう。例えばB信号はG信号の1/3
〜1/4の出力となる。このような場合R信号あ
るいはG信号がB信号へ混入したり、B信号が相
対的に小さいために生じるB信号のS/N劣化が
生じカラーカメラとしての色再現性を著しく劣化
させる。
本発明の目的は、上記のような各カラー信号出
力レベルが大きく異なる問題を改善した固体撮像
カラーカメラ用色分離フイルターの提供、すなわ
ち、出力レベルを揃えるようにした固体撮像カラ
ーカメラ用色分離フイルターの提供にある。
力レベルが大きく異なる問題を改善した固体撮像
カラーカメラ用色分離フイルターの提供、すなわ
ち、出力レベルを揃えるようにした固体撮像カラ
ーカメラ用色分離フイルターの提供にある。
本発明は、総合感度特性が各カラーの出力レベ
ルが一定になるようにするため一定のたとえば第
2図に示す色分離フイルター分光透過率特性をも
つフイルター素子の全面をおおうように補正フイ
ルター層を色分離フイルター層に層設することを
特徴とする。
ルが一定になるようにするため一定のたとえば第
2図に示す色分離フイルター分光透過率特性をも
つフイルター素子の全面をおおうように補正フイ
ルター層を色分離フイルター層に層設することを
特徴とする。
以下、上記の本発明について詳細に説明する。
まず、第7図は、本発明に係る色分離フイルター
の構造例を示す模式断面図である。第7図に示す
色分離フイルターは透明支持体11の上に色分離
フイルター層12(一例としてR、G、Bの各色
素子を設けた場合を示す)を設け、さらにその上
に補正フイルター層13を設けた構造をもつ。
まず、第7図は、本発明に係る色分離フイルター
の構造例を示す模式断面図である。第7図に示す
色分離フイルターは透明支持体11の上に色分離
フイルター層12(一例としてR、G、Bの各色
素子を設けた場合を示す)を設け、さらにその上
に補正フイルター層13を設けた構造をもつ。
上述の例において、色分離フイルター層は第8
図aに示す分光透過率特性を有し、さらに上記補
正フイルター層が第8図aにおいてPで示す如き
分光透過率特性を有するような淡いシアン色であ
るとすると、該色分離フイルターの分光透過率特
性は第8図bに示すようになる。
図aに示す分光透過率特性を有し、さらに上記補
正フイルター層が第8図aにおいてPで示す如き
分光透過率特性を有するような淡いシアン色であ
るとすると、該色分離フイルターの分光透過率特
性は第8図bに示すようになる。
従つて、このような分光透過率特性を有する本
発明の色分離フイルターを固体撮像素子の各画素
に対応するようにリレーレンズ法あるいは貼合せ
法により配置し、赤外線カツトフイルターを介し
て被写体を撮像すると、総合感度は第9図に示す
ようになり、固体撮像素子から得られるR、G、
Bの各カラー信号は第10図のようになり、各出
力信号が均一化し出力レベルの高い信号が低出力
レベル信号へ混入する等の問題を改善でき、高品
質のカラー画像が得られる。
発明の色分離フイルターを固体撮像素子の各画素
に対応するようにリレーレンズ法あるいは貼合せ
法により配置し、赤外線カツトフイルターを介し
て被写体を撮像すると、総合感度は第9図に示す
ようになり、固体撮像素子から得られるR、G、
Bの各カラー信号は第10図のようになり、各出
力信号が均一化し出力レベルの高い信号が低出力
レベル信号へ混入する等の問題を改善でき、高品
質のカラー画像が得られる。
本発明の色分離フイルターを製造する方法とし
ては、ガラスなどの透明基板上にカゼイン、ゼラ
チン、グリユー等の有機樹脂を製版し有機染料に
より着色して各分光特性を有するフイルター素子
形成後、同様の方法で被着色性有機樹脂を形成
後、日本化薬(株)製、染料であるカヤノールミーリ
ングターキスブルー3G、カヤノールミーリング
ウルトラスカイSF、カヤシオンターキスPGFあ
るいは三菱化成工業(株)製ダイアシドブリリアント
スカイブルーBW、ダイアシドライトブルー2A
等により染色して補正フイルター層を形成すると
良い。あるいは補正フイルター層を形成後各フイ
ルター素子を形成する方法をとつても良い。ただ
し色分離フイルターは各色の分光特性を有するよ
うに着色する場合には通常分光透過率特性を測定
しながら着色するため、補正フイルター層を形成
後各フイルター層を形成する方が製造しやすい。
ては、ガラスなどの透明基板上にカゼイン、ゼラ
チン、グリユー等の有機樹脂を製版し有機染料に
より着色して各分光特性を有するフイルター素子
形成後、同様の方法で被着色性有機樹脂を形成
後、日本化薬(株)製、染料であるカヤノールミーリ
ングターキスブルー3G、カヤノールミーリング
ウルトラスカイSF、カヤシオンターキスPGFあ
るいは三菱化成工業(株)製ダイアシドブリリアント
スカイブルーBW、ダイアシドライトブルー2A
等により染色して補正フイルター層を形成すると
良い。あるいは補正フイルター層を形成後各フイ
ルター素子を形成する方法をとつても良い。ただ
し色分離フイルターは各色の分光特性を有するよ
うに着色する場合には通常分光透過率特性を測定
しながら着色するため、補正フイルター層を形成
後各フイルター層を形成する方が製造しやすい。
上記においては有機染色フイルターについて説
明したが、色分離フイルター層又は補正フイルタ
ー層を多層干渉薄膜により形成することも可能で
あることは明らかであり、多層干渉薄膜で色分離
フイルター層を形成し、補正フイルター層を有機
染色フイルターで形成することも、この逆も可能
である。また、補正フイルター層をフタロシアニ
ン等の顔料を蒸着して形成することも可能であ
る。
明したが、色分離フイルター層又は補正フイルタ
ー層を多層干渉薄膜により形成することも可能で
あることは明らかであり、多層干渉薄膜で色分離
フイルター層を形成し、補正フイルター層を有機
染色フイルターで形成することも、この逆も可能
である。また、補正フイルター層をフタロシアニ
ン等の顔料を蒸着して形成することも可能であ
る。
本願発明は、上記のような構成を有するもので
あるから、以下に列挙するような顕著な作用効果
を奏するものである。
あるから、以下に列挙するような顕著な作用効果
を奏するものである。
R、G、Bの各カラーの出力信号が均一化
し、出力レベルの高い信号が低出力レベルの信
号へ混入する問題が改善でき高品質のカラー画
像が得られるばかりでなく、 上記固体撮像素子のR、G、B各色に対応す
る出力レベルの均一化を各色フイルター素子毎
に個別に遮光層等を設けることなく、色分離フ
イルター層の全面をおおおうように淡いシアン
色の全体に一様な材質の補正フイルター層を層
設して、上記色分離フイルター層を構成する各
色フイルター素子の分光透過率特性を固体撮像
素子の分光感度特性と逆特性になるように補正
することによつて達成するものであるから、通
常の複数層を層設して固体撮像カラーカメラ用
色分離フイルターを製造する工程の一貫とし
て、極めて容易に所期の固体撮像カラーカメラ
用色分離フイルターを製造することができるも
のである。
し、出力レベルの高い信号が低出力レベルの信
号へ混入する問題が改善でき高品質のカラー画
像が得られるばかりでなく、 上記固体撮像素子のR、G、B各色に対応す
る出力レベルの均一化を各色フイルター素子毎
に個別に遮光層等を設けることなく、色分離フ
イルター層の全面をおおおうように淡いシアン
色の全体に一様な材質の補正フイルター層を層
設して、上記色分離フイルター層を構成する各
色フイルター素子の分光透過率特性を固体撮像
素子の分光感度特性と逆特性になるように補正
することによつて達成するものであるから、通
常の複数層を層設して固体撮像カラーカメラ用
色分離フイルターを製造する工程の一貫とし
て、極めて容易に所期の固体撮像カラーカメラ
用色分離フイルターを製造することができるも
のである。
以下、実施例を示して本発明につきさらに具体
的に説明する。尚、以下の文中の「部」は「重量
部」を示す。
的に説明する。尚、以下の文中の「部」は「重量
部」を示す。
実施例
透明支持体(パイレツクガラス)上にカゼイン
―重クロム酸アンモニウムからなる水性感光液を
0.4μの膜厚に塗布した後、乾燥、露光、現像後カ
ヤシオンターキスPGF(日本化薬(株)製)の0.04%
水溶液(60℃)で2分間染色して補正フイルター
層を形成後、タンニン酸及び酒石酸アンチモニル
カリウム溶液で防染処理後、各フイルター素子を
形成する。各フイルター層の形成法として上記と
同様の水性光液を0.8μの膜厚に上記補正フイルタ
ー層上に塗布した後、乾燥させ、マスクによる密
着露光、現像後、Rフイルター素子の染色、防染
処理を行ない、以下同様の工程をくり返し、Gフ
イルター素子、Bフイルター素子を形成する。最
後に保護膜として1μの膜厚を有する透明なアク
リル樹脂を塗布後加熱硬化させ本発明の固体撮像
カラーカメラ用色分離フイルターを作製した。各
フイルター素子の染色浴組成は下記の通りであ
る。
―重クロム酸アンモニウムからなる水性感光液を
0.4μの膜厚に塗布した後、乾燥、露光、現像後カ
ヤシオンターキスPGF(日本化薬(株)製)の0.04%
水溶液(60℃)で2分間染色して補正フイルター
層を形成後、タンニン酸及び酒石酸アンチモニル
カリウム溶液で防染処理後、各フイルター素子を
形成する。各フイルター層の形成法として上記と
同様の水性光液を0.8μの膜厚に上記補正フイルタ
ー層上に塗布した後、乾燥させ、マスクによる密
着露光、現像後、Rフイルター素子の染色、防染
処理を行ない、以下同様の工程をくり返し、Gフ
イルター素子、Bフイルター素子を形成する。最
後に保護膜として1μの膜厚を有する透明なアク
リル樹脂を塗布後加熱硬化させ本発明の固体撮像
カラーカメラ用色分離フイルターを作製した。各
フイルター素子の染色浴組成は下記の通りであ
る。
R カヤノールミーリングレツドRS(日本化薬
(株)製) 1部 酢酸 1部 水 100部 G ブリリアントインドブルー(ヘキスト社
製) 1部 スミノールイエローMR(住友化学(株)製)
0.7部 酢酸 3部 水 100部 B カヤノールサイアニン6B(日本化薬(株)製)
1部 酢酸 3部 水 100部
(株)製) 1部 酢酸 1部 水 100部 G ブリリアントインドブルー(ヘキスト社
製) 1部 スミノールイエローMR(住友化学(株)製)
0.7部 酢酸 3部 水 100部 B カヤノールサイアニン6B(日本化薬(株)製)
1部 酢酸 3部 水 100部
第1図はCCD固体撮像素子の分光感度特性を
示すグラフ、第2図はR、G、Bの各フイルター
素子を配置した色分離フイルターの分光透過率特
性を示すグラフ、第3図は固体撮像カラーカメラ
の光学系の一例を示す説明図、第4図は赤外線カ
ツトフイルターの分光透過率特性を示すグラフ、
第5図は、固体撮像カラーカメラの固体撮像素子
の各カラー信号の総合感度を示すグラフ、さらに
第6図はこのような固体撮像素子から得られる各
カラー信号の出力を示すグラフ、第7図は本発明
に係る固体撮像カラーカメラ用色分離フイルター
の構造例を示す模式断面図、第8図aは本発明に
係る固体撮像カラーカメラ用色分離フイルターの
色分離フイルター層と補正フイルター層の分光透
過率特性を別々に示すグラフ、同じく第8図bは
総合して示すグラフ、第9図は上記色分離フイル
ターを用いた場合の固体撮像素子の各カラー信号
の総合感度を示すグラフ、さらに第10図はこの
ような固体撮像素子から得られる各カラー信号の
出力を示すグラフである。 11…透明基板、12…色分離フイルター層、
13…補正フイルター層。
示すグラフ、第2図はR、G、Bの各フイルター
素子を配置した色分離フイルターの分光透過率特
性を示すグラフ、第3図は固体撮像カラーカメラ
の光学系の一例を示す説明図、第4図は赤外線カ
ツトフイルターの分光透過率特性を示すグラフ、
第5図は、固体撮像カラーカメラの固体撮像素子
の各カラー信号の総合感度を示すグラフ、さらに
第6図はこのような固体撮像素子から得られる各
カラー信号の出力を示すグラフ、第7図は本発明
に係る固体撮像カラーカメラ用色分離フイルター
の構造例を示す模式断面図、第8図aは本発明に
係る固体撮像カラーカメラ用色分離フイルターの
色分離フイルター層と補正フイルター層の分光透
過率特性を別々に示すグラフ、同じく第8図bは
総合して示すグラフ、第9図は上記色分離フイル
ターを用いた場合の固体撮像素子の各カラー信号
の総合感度を示すグラフ、さらに第10図はこの
ような固体撮像素子から得られる各カラー信号の
出力を示すグラフである。 11…透明基板、12…色分離フイルター層、
13…補正フイルター層。
Claims (1)
- 1 透明基板上に設けられた色分離フイルター層
に分光透過率特性が固体撮像素子の分光感度特性
と逆特性の補正フイルター層を層設したことを特
徴とする固体撮像カラーカメラ用色分離フイルタ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7370879A JPS55165084A (en) | 1979-06-12 | 1979-06-12 | Color separation filter for solid-state pickup color camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7370879A JPS55165084A (en) | 1979-06-12 | 1979-06-12 | Color separation filter for solid-state pickup color camera |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63253184A Division JPH01188088A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 固体撮像カラーカメラ用色分離フィルター |
| JP63253183A Division JPH01198703A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 固体撮像カラーカメラ用色分離フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55165084A JPS55165084A (en) | 1980-12-23 |
| JPH0139271B2 true JPH0139271B2 (ja) | 1989-08-18 |
Family
ID=13525977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7370879A Granted JPS55165084A (en) | 1979-06-12 | 1979-06-12 | Color separation filter for solid-state pickup color camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55165084A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58118611A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-14 | Sony Corp | 色フイルタ−の製法 |
| JPS58207010A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | マイクロカラ−フイルタ−着色樹脂膜の表面改質方法 |
| JP2005027033A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Nikon Corp | カラー撮像装置 |
| JP2015100088A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 日本放送協会 | 分光感度補正フィルタ、これを用いた撮像装置および分光感度調整方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50156820A (ja) * | 1974-06-07 | 1975-12-18 | ||
| JPS5412295B2 (ja) * | 1974-08-23 | 1979-05-22 |
-
1979
- 1979-06-12 JP JP7370879A patent/JPS55165084A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55165084A (en) | 1980-12-23 |
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