JPH0544642B2 - - Google Patents
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- JPH0544642B2 JPH0544642B2 JP57167711A JP16771182A JPH0544642B2 JP H0544642 B2 JPH0544642 B2 JP H0544642B2 JP 57167711 A JP57167711 A JP 57167711A JP 16771182 A JP16771182 A JP 16771182A JP H0544642 B2 JPH0544642 B2 JP H0544642B2
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- Japan
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- solid
- image sensor
- state
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体カラーイメージセンサーの分野に
関し、具体的には、モアレ縞を排除するように行
と列に配置され独特な形に作られた固体画素素子
の配列を有するイメージセンサーに関する。
関し、具体的には、モアレ縞を排除するように行
と列に配置され独特な形に作られた固体画素素子
の配列を有するイメージセンサーに関する。
固体カラーイメージセンサーの分野において
は、極めて高感度で高解像度で安価なイメージセ
ンサーを製造することがよく認識された目標であ
る。この目標を追求して多数の種類の固体カラー
イメージセンサーが作られて来た。
は、極めて高感度で高解像度で安価なイメージセ
ンサーを製造することがよく認識された目標であ
る。この目標を追求して多数の種類の固体カラー
イメージセンサーが作られて来た。
そのようなイメージセンサーの一例において
は、全波長感光性撮像素子の一配列の全体に配置
された色フイルタの一体配列によつてそのような
配列内の素子が選択的に色に敏感になるようにさ
れる。色のわずかな相違についての人の視覚に基
づいて利用できるイメージ情報の量を最大する前
記のフイルタ配列の極めて効率的な形状は、例え
ば、ベイヤー（Bayer）氏を発明者とし1976年７
月20日に発行された米国特許第3971065号および
デイラン（Dillon）氏を発明者とし1977年９月６
日に発行された米国特許第4047203号に記載され
ている。しかし、そのような配列に固有の解像度
はその配列に置くことができる撮像素子の個数に
よつて制限され、しかも配列内の素子の一部だけ
が細部の解像度に寄与するだけなのでさらに制限
される。さらに、各色に対応した素子エレメント
が装置の他の機能部品と同じ高さに配置され、配
列自体の一部だけを感光部分として使用すること
ができるのにすぎないので光感度が制限される。
従つて、そのような一体フイルタ・カラー撮像配
列の解像度は、特定の構造に最適化されたとき、
同じ数の素子の単色撮像配列ほど高くならない。
さらに、利用するフイルタの形やパターンによつ
てモアレという望ましくない干渉パターンが発生
する。
は、全波長感光性撮像素子の一配列の全体に配置
された色フイルタの一体配列によつてそのような
配列内の素子が選択的に色に敏感になるようにさ
れる。色のわずかな相違についての人の視覚に基
づいて利用できるイメージ情報の量を最大する前
記のフイルタ配列の極めて効率的な形状は、例え
ば、ベイヤー（Bayer）氏を発明者とし1976年７
月20日に発行された米国特許第3971065号および
デイラン（Dillon）氏を発明者とし1977年９月６
日に発行された米国特許第4047203号に記載され
ている。しかし、そのような配列に固有の解像度
はその配列に置くことができる撮像素子の個数に
よつて制限され、しかも配列内の素子の一部だけ
が細部の解像度に寄与するだけなのでさらに制限
される。さらに、各色に対応した素子エレメント
が装置の他の機能部品と同じ高さに配置され、配
列自体の一部だけを感光部分として使用すること
ができるのにすぎないので光感度が制限される。
従つて、そのような一体フイルタ・カラー撮像配
列の解像度は、特定の構造に最適化されたとき、
同じ数の素子の単色撮像配列ほど高くならない。
さらに、利用するフイルタの形やパターンによつ
てモアレという望ましくない干渉パターンが発生
する。
モアレとは、像内の２組の周期的構造の間の干
渉ビートから生じ再生像内に起こる偽似パターン
である。モアレは例えば、元の物体内の規則的な
パターンとイメージオルシコン（image
orthicon）内のターゲツト・グリツドの間の干
渉、元の物体内のパターンと線パターンと３色キ
ネスコープのりん光点パターンの間の干渉、およ
びこれらパターンのどれかとキヤリアーカラー信
号に作られるパターンの間の干渉によつて生ず
る。
渉ビートから生じ再生像内に起こる偽似パターン
である。モアレは例えば、元の物体内の規則的な
パターンとイメージオルシコン（image
orthicon）内のターゲツト・グリツドの間の干
渉、元の物体内のパターンと線パターンと３色キ
ネスコープのりん光点パターンの間の干渉、およ
びこれらパターンのどれかとキヤリアーカラー信
号に作られるパターンの間の干渉によつて生ず
る。
装置の感度を高めるために、英国特許第
2029842号、特開昭55−39404、55−27772、55−
27773、51−95720で別の構造が提案された。これ
ら公報で開示された構造は、情報転送素子つまり
MOSスイツチング素子の上に重ねたフオトセン
サーを利用する。フオトセンサーが情報転送素子
と同じ高さに配置された従来の撮像装置よりも感
光面積が大きいため、そのような構造はかなり高
い感度を有する。別個のフオトセンサー層を利用
することによつて得られる感度の増加によつて、
この概念は本発明のイメージセンサーに利用され
る。しかしそのような構造は、前述のようなモア
レ干渉を生ずる従来の形とパターンのフイルタを
利用する。
2029842号、特開昭55−39404、55−27772、55−
27773、51−95720で別の構造が提案された。これ
ら公報で開示された構造は、情報転送素子つまり
MOSスイツチング素子の上に重ねたフオトセン
サーを利用する。フオトセンサーが情報転送素子
と同じ高さに配置された従来の撮像装置よりも感
光面積が大きいため、そのような構造はかなり高
い感度を有する。別個のフオトセンサー層を利用
することによつて得られる感度の増加によつて、
この概念は本発明のイメージセンサーに利用され
る。しかしそのような構造は、前述のようなモア
レ干渉を生ずる従来の形とパターンのフイルタを
利用する。
前述のようなモアレ干渉の問題を排除しようと
して、感光セルの相殺構造を利用する構造が特開
昭50−128919で開示された。モアレ・パターンを
排除しようとする別の試みは、特開昭53−75728
に開示されているようにカラーフイルタ配列の１
次元相殺パターンを利用するイメージ・センサー
を作ることを伴なう。これら相殺パターンを使用
するとモアレ干渉の排除に関しては、ある程度の
効果があるが、干渉は１次元で排除されるにすぎ
ない。すなわち、パターンの相殺方法によつて垂
直方向が排除されたり、水平方向が排除されたり
するにすぎない。どのパターンも、垂直と水平の
両方向でモアレ干渉を排除することができない。
して、感光セルの相殺構造を利用する構造が特開
昭50−128919で開示された。モアレ・パターンを
排除しようとする別の試みは、特開昭53−75728
に開示されているようにカラーフイルタ配列の１
次元相殺パターンを利用するイメージ・センサー
を作ることを伴なう。これら相殺パターンを使用
するとモアレ干渉の排除に関しては、ある程度の
効果があるが、干渉は１次元で排除されるにすぎ
ない。すなわち、パターンの相殺方法によつて垂
直方向が排除されたり、水平方向が排除されたり
するにすぎない。どのパターンも、垂直と水平の
両方向でモアレ干渉を排除することができない。
本発明は、垂直と水平の両方向でモアレ干渉を
排除することができる固体カラー・イメージ・セ
ンサーを提供するものである。半導体イメージ転
送配列のベースに重ねた感光層を有するイメー
ジ・センサー構造を利用することによつて、感度
が増加する。さらに、感光層内部の六角形電極と
組合わせて、感光層の上に配置された六角形の多
色フイルタを使用することによつて、重なり合う
画素の行と列が得られ、モアレ干渉が排除され、
イメージ・センサーの解像度が増加する。
排除することができる固体カラー・イメージ・セ
ンサーを提供するものである。半導体イメージ転
送配列のベースに重ねた感光層を有するイメー
ジ・センサー構造を利用することによつて、感度
が増加する。さらに、感光層内部の六角形電極と
組合わせて、感光層の上に配置された六角形の多
色フイルタを使用することによつて、重なり合う
画素の行と列が得られ、モアレ干渉が排除され、
イメージ・センサーの解像度が増加する。
本発明は半導体基板の上に形成された感光素子
とフイルタの一配列より成る。この基板は感光層
により形成された感光素子を順に走査する走査手
段を含む。この感光層とこの層の感光素子は３つ
の小層より成り、これら小層は透明電極とモザイ
ク状の底電極を含み、これらの間には感光材小層
が配置されている。六角形の多色フイルタが透明
電極小層の上に配置されている。モザイク状の底
電極は六角形のフイルタのまつすぐ下に配置さ
れ、フイルタと同じサイズ、形、位置を有する。
六角形を利用し、フイルタと電極をこのように配
置することによつて、垂直と水平の両平面で望ま
しくないモアレ干渉パターンが排除される。
とフイルタの一配列より成る。この基板は感光層
により形成された感光素子を順に走査する走査手
段を含む。この感光層とこの層の感光素子は３つ
の小層より成り、これら小層は透明電極とモザイ
ク状の底電極を含み、これらの間には感光材小層
が配置されている。六角形の多色フイルタが透明
電極小層の上に配置されている。モザイク状の底
電極は六角形のフイルタのまつすぐ下に配置さ
れ、フイルタと同じサイズ、形、位置を有する。
六角形を利用し、フイルタと電極をこのように配
置することによつて、垂直と水平の両平面で望ま
しくないモアレ干渉パターンが排除される。
本発明の主要な目的は、半導体素子の配列であ
るベースより成る固体カラーイメージセンサーを
提供することであり、このベースの上には感光層
が重ねられ、この上にはモアレ干渉パターンを排
除するように六角形の複数の多色フイルタが置か
れる。
るベースより成る固体カラーイメージセンサーを
提供することであり、このベースの上には感光層
が重ねられ、この上にはモアレ干渉パターンを排
除するように六角形の複数の多色フイルタが置か
れる。
本発明の別の目的は、極めて光に敏感な固体カ
ラー・イメージセンサーを提供することである。
ラー・イメージセンサーを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、高い解像度で像を
形成することができる固体カラー・イメージセン
サーを提供することである。
形成することができる固体カラー・イメージセン
サーを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、垂直平面と水平平
面の内部でモアレ干渉を排除するように、六角形
多色フイルタをカラー・イメージセンサーの感光
層内の六角形電極に組合わせる、固体カラー・イ
メージセンサーを提供することである。
面の内部でモアレ干渉を排除するように、六角形
多色フイルタをカラー・イメージセンサーの感光
層内の六角形電極に組合わせる、固体カラー・イ
メージセンサーを提供することである。
本発明の前述の目的とそれ以外の目的および利
点は、本明細書の一部を成す添付図面を参照して
以下に詳細に説明する構造と使用法の詳細を当業
者が読めば明白となるものである。なお、同一の
数字は全図を通じて同一の部分を指示するもので
ある。
点は、本明細書の一部を成す添付図面を参照して
以下に詳細に説明する構造と使用法の詳細を当業
者が読めば明白となるものである。なお、同一の
数字は全図を通じて同一の部分を指示するもので
ある。
本発明に基づく固体カラー・イメージセンサー
を説明する前に、このような装置は変更可能であ
るから、本発明は図示の構成要素の特定の構成に
限定されないと理解すべきである。また、本発明
の範囲は特許請求の範囲によつて制限されるの
で、この明細書で使用する用語は特定の要素を説
明するためのものであり、制限する目的で使用す
るものではない。
を説明する前に、このような装置は変更可能であ
るから、本発明は図示の構成要素の特定の構成に
限定されないと理解すべきである。また、本発明
の範囲は特許請求の範囲によつて制限されるの
で、この明細書で使用する用語は特定の要素を説
明するためのものであり、制限する目的で使用す
るものではない。
モアレ縞を減らそうとする従来の試みは第１お
よび２図に示され、これらの図はそれぞれ感光能
動素子２と、上に重ねられた多色フイルタ３，４
を示している。能動素子とフイルタを単一方向に
ずらすと、モアレ縞を減らすのに役立つ。しか
し、これはモアレ縞を１次元で減らすだけであ
る。さらに、各画素の感光部分が画素部分全体よ
り小さいので、モアレ縞を十分に減らす目的で隣
接画素の感光部分と十分に重ねることができな
い。あるいは、少しも重ねることができない。
よび２図に示され、これらの図はそれぞれ感光能
動素子２と、上に重ねられた多色フイルタ３，４
を示している。能動素子とフイルタを単一方向に
ずらすと、モアレ縞を減らすのに役立つ。しか
し、これはモアレ縞を１次元で減らすだけであ
る。さらに、各画素の感光部分が画素部分全体よ
り小さいので、モアレ縞を十分に減らす目的で隣
接画素の感光部分と十分に重ねることができな
い。あるいは、少しも重ねることができない。
最近の固体イメージセンサーの画素は感光機能
を蓄積機能と転送機能から区別し、前者の機能は
例えばMOSである半導体素子の上にある光導電
体によつて実行され、この半導体素子は後者の機
能を実行する。そのような画素の一例は英国特許
第2029842号に示され、ここでは第３図として示
している。英国特許第2029842号の開示は、参考
としてここに組込んでいるものである。
を蓄積機能と転送機能から区別し、前者の機能は
例えばMOSである半導体素子の上にある光導電
体によつて実行され、この半導体素子は後者の機
能を実行する。そのような画素の一例は英国特許
第2029842号に示され、ここでは第３図として示
している。英国特許第2029842号の開示は、参考
としてここに組込んでいるものである。
本明細書に開示され、そして前述の英国特許内
に一部が記載されているようなイメージセンサー
は、第３図に示している種類の何千という画素よ
り成る。これらの画素は多数の行と列に配置さ
れ、各画素素子はイメージセンサーによつて全体
が形成される像の小部分を形成している。
に一部が記載されているようなイメージセンサー
は、第３図に示している種類の何千という画素よ
り成る。これらの画素は多数の行と列に配置さ
れ、各画素素子はイメージセンサーによつて全体
が形成される像の小部分を形成している。
本発明は第３図に示している汎用型の画素素子
を利用するが、カラー・フイルタおよび感光層に
付けられたモザイク状の底電極の幾何学形状を変
更している。本発明のイメージセンサーの内部の
フイルタと電極の形は、画素素子の互いに隣接す
る行と列の重なりを得るように設計されている。
従つて、例えば画素を六角形に作り、それらを互
いに隣接する行と列に配置することによつて、画
素は水平方向と垂直方向の両方で重なる。水平と
垂直の両方向で重ねることによつて、モアレ縞を
減らすことが可能となる。
を利用するが、カラー・フイルタおよび感光層に
付けられたモザイク状の底電極の幾何学形状を変
更している。本発明のイメージセンサーの内部の
フイルタと電極の形は、画素素子の互いに隣接す
る行と列の重なりを得るように設計されている。
従つて、例えば画素を六角形に作り、それらを互
いに隣接する行と列に配置することによつて、画
素は水平方向と垂直方向の両方で重なる。水平と
垂直の両方向で重ねることによつて、モアレ縞を
減らすことが可能となる。
第３図の画素は、基板１、ソース領域６、ドレ
イン領域７、ソース端子１０、ドレイン端子７′
およびゲート端子６′より成るMOS蓄積型トラン
ジスタより成る。このMOSの上に重ねられてい
るのは感光層２であり、この層は光導電層９、透
明電極８および底電極１０（背面電極と同じであ
り、以下、本明細書では両者を任意に使用する。）
より成り、底電極１０はまたソース端子に接続し
ているかソース端子として働く。絶縁層１２もま
た図示のように形成されている。後にさらに詳細
に説明する第５図においては、底電極１０は
MOSのドレインに接続されているように概略的
に図示されている。しかし、実際の接続は第３図
に示しているものの方が正確である。従つて、底
電極をドレイン（またはソース）端子に接続され
ていると記載するかもしれないが、そのような記
載は、例えば10である電極が底電極とドレイン
（またはソース）端子として働く構造を含むつも
りである。
イン領域７、ソース端子１０、ドレイン端子７′
およびゲート端子６′より成るMOS蓄積型トラン
ジスタより成る。このMOSの上に重ねられてい
るのは感光層２であり、この層は光導電層９、透
明電極８および底電極１０（背面電極と同じであ
り、以下、本明細書では両者を任意に使用する。）
より成り、底電極１０はまたソース端子に接続し
ているかソース端子として働く。絶縁層１２もま
た図示のように形成されている。後にさらに詳細
に説明する第５図においては、底電極１０は
MOSのドレインに接続されているように概略的
に図示されている。しかし、実際の接続は第３図
に示しているものの方が正確である。従つて、底
電極をドレイン（またはソース）端子に接続され
ていると記載するかもしれないが、そのような記
載は、例えば10である電極が底電極とドレイン
（またはソース）端子として働く構造を含むつも
りである。
前述の英国特許に記載されているように、また
容易に理解できるように、画素の感光パターンは
感光層であり、MOSは電荷転送を行なう。従つ
て、感光部は画素全体と同じ面積に作ることがで
きる。１本の配列全体で光導電体層９と透明電極
８は連続的であるが、底電極１０はモザイク状で
ある。すなわち、個別の底電極を各画素に形成し
なければならない。MOSの代わりに、CCDや他
の電荷蓄積転送素子を使用することができる。
容易に理解できるように、画素の感光パターンは
感光層であり、MOSは電荷転送を行なう。従つ
て、感光部は画素全体と同じ面積に作ることがで
きる。１本の配列全体で光導電体層９と透明電極
８は連続的であるが、底電極１０はモザイク状で
ある。すなわち、個別の底電極を各画素に形成し
なければならない。MOSの代わりに、CCDや他
の電荷蓄積転送素子を使用することができる。
第３図にはフイルタ層が示されていないが、実
際のイメージセンサーでは本発明に従つて、何千
というフイルタの配列が透明電極小層８の上に重
ねられている。また、多色フイルタの上に配置さ
れた広帯域連続フイルタを含むことが可能であ
る。そのような広帯域型のフイルタは、例えば赤
外光フイルタや紫外光フイルタのように、人間の
目に見えない光をすべてろ過するように設計する
ことができる。
際のイメージセンサーでは本発明に従つて、何千
というフイルタの配列が透明電極小層８の上に重
ねられている。また、多色フイルタの上に配置さ
れた広帯域連続フイルタを含むことが可能であ
る。そのような広帯域型のフイルタは、例えば赤
外光フイルタや紫外光フイルタのように、人間の
目に見えない光をすべてろ過するように設計する
ことができる。
本発明によれば、隣接する行と列の両方が互い
に重なるようにフイルタが配置される。隣接する
行と隣接する列の両方の重なりを実現するため
に、フイルタとその下のモザイク状の底電極の両
方にとつて望ましい形は、六角形であることがわ
かつた。すなわち、六角形の画素素子は第４図に
示すように配置される。この第４図において、最
上段のＲ−Ｇ−Ｂ−Ｒの行は次の段のＧ−Ｒ−Ｂ
の行と重なり合つており、左段のＲ−Ｇ−Ｒの列
は左端から２番目のＧ−Ｒ−Ｂの列と重なり合つ
ていて、このような行と列の両方向で重なり合つ
た互いに隣接する六角形の画素素子からなるパタ
ーンが、底電極によつて形成されることになる。
に重なるようにフイルタが配置される。隣接する
行と隣接する列の両方の重なりを実現するため
に、フイルタとその下のモザイク状の底電極の両
方にとつて望ましい形は、六角形であることがわ
かつた。すなわち、六角形の画素素子は第４図に
示すように配置される。この第４図において、最
上段のＲ−Ｇ−Ｂ−Ｒの行は次の段のＧ−Ｒ−Ｂ
の行と重なり合つており、左段のＲ−Ｇ−Ｒの列
は左端から２番目のＧ−Ｒ−Ｂの列と重なり合つ
ていて、このような行と列の両方向で重なり合つ
た互いに隣接する六角形の画素素子からなるパタ
ーンが、底電極によつて形成されることになる。
次に第５図を参照すると、本発明の固体カラ
ー・イメージセンサーの一部の分解斜視図が示さ
れている。六角形のフイルタ１１は、赤外フイル
タや紫外フイルタのような広帯域フイルタが利用
されていないとき、イメージセンサーの上部層つ
まり正面層より成る。フイルタ１１は多色フイル
タであり、色パターンは第４図に示しているよう
に配置される。望む特定の結果によつては、他の
構成の色パターンを使用することができる。フイ
ルタは透明電極小層８の上に配置されている。小
層８は光導電小層９の上に重ねられている。小層
９の光導電材料は、電極層８と六角形の底電極１
０の配列の間に配置されている。小層１０はモザ
イク状の底電極層である。電極１０はアルミニウ
ム合金のアルミニウムより成り、各電極１０は第
３図にさらに詳細に示しているように半導体ベー
ス内のそれぞれの下にあるスイツチング素子に電
気的に接続されている。電極１０は当然、他の電
極と電気的に接続するようにセツトされ、スイツ
チング素子も通常の手段によつて互いに電気的に
絶縁されている。
ー・イメージセンサーの一部の分解斜視図が示さ
れている。六角形のフイルタ１１は、赤外フイル
タや紫外フイルタのような広帯域フイルタが利用
されていないとき、イメージセンサーの上部層つ
まり正面層より成る。フイルタ１１は多色フイル
タであり、色パターンは第４図に示しているよう
に配置される。望む特定の結果によつては、他の
構成の色パターンを使用することができる。フイ
ルタは透明電極小層８の上に配置されている。小
層８は光導電小層９の上に重ねられている。小層
９の光導電材料は、電極層８と六角形の底電極１
０の配列の間に配置されている。小層１０はモザ
イク状の底電極層である。電極１０はアルミニウ
ム合金のアルミニウムより成り、各電極１０は第
３図にさらに詳細に示しているように半導体ベー
ス内のそれぞれの下にあるスイツチング素子に電
気的に接続されている。電極１０は当然、他の電
極と電気的に接続するようにセツトされ、スイツ
チング素子も通常の手段によつて互いに電気的に
絶縁されている。
フイルタ１１と電極１０の両方を互いに直接重
なるように六角形に配置することによつて、画素
素子の行と列が垂直と水平の両平面で重なる。従
つて、モアレ干渉パターンを垂直と水平の両平面
で排除することが可能である。
なるように六角形に配置することによつて、画素
素子の行と列が垂直と水平の両平面で重なる。従
つて、モアレ干渉パターンを垂直と水平の両平面
で排除することが可能である。
望みの特定の結果によつては、各種の構成と数
の異なる色フイルタを設けることができる。しか
しフイルタと底電極の形は、垂直と水平の両平面
でモアレ縞を減らすために、重なり合う行と列を
六角形に、保たなければならない、色のわずかな
相違に関する人間の視覚に基づいて利用できる像
情報の量を最大にする配列内のそのようなフイル
タの配置の極めて効率的な構成は、1976年７月20
日に発行された米国特許第3971065号および1977
年９月６日に発行された米国特許第4047203号に
記載されている。これら米国特許はいずれも参考
として本明細書に組込んでいるものである。本発
明の重なる行と列の使用によつて、これらの構成
の変更が必要となるものである。
の異なる色フイルタを設けることができる。しか
しフイルタと底電極の形は、垂直と水平の両平面
でモアレ縞を減らすために、重なり合う行と列を
六角形に、保たなければならない、色のわずかな
相違に関する人間の視覚に基づいて利用できる像
情報の量を最大にする配列内のそのようなフイル
タの配置の極めて効率的な構成は、1976年７月20
日に発行された米国特許第3971065号および1977
年９月６日に発行された米国特許第4047203号に
記載されている。これら米国特許はいずれも参考
として本明細書に組込んでいるものである。本発
明の重なる行と列の使用によつて、これらの構成
の変更が必要となるものである。
利用する感光層の特定の種類と装置の使用法に
よつては、装置の動作に異なる量の電圧を使用す
ることができる。さらに、望む特定の結果によつ
ては、異なる色フイルタの間に配置された異なる
端子に関連して異なる電圧を利用することができ
る。光のどの特定の色の強度も感光材料小層の抵
抗の変化の程度によつて決定することができ、抵
抗の変化が大きいほど光強度は大きい。
よつては、装置の動作に異なる量の電圧を使用す
ることができる。さらに、望む特定の結果によつ
ては、異なる色フイルタの間に配置された異なる
端子に関連して異なる電圧を利用することができ
る。光のどの特定の色の強度も感光材料小層の抵
抗の変化の程度によつて決定することができ、抵
抗の変化が大きいほど光強度は大きい。
この固体カラー・イメージセンサーは、最も実
用的で好適な実施例と考えられるものを本明細書
に開示し記載した。特定の材料、用語および色フ
イルタへの言及は、単に好適な実施例を開示する
ために行なつたのである。しかし、本発明の範囲
内でこの好適な実施例から逸脱することができ、
そのような変更は当業者が本明細書を読めば思い
つく、ということが認識される。
用的で好適な実施例と考えられるものを本明細書
に開示し記載した。特定の材料、用語および色フ
イルタへの言及は、単に好適な実施例を開示する
ために行なつたのである。しかし、本発明の範囲
内でこの好適な実施例から逸脱することができ、
そのような変更は当業者が本明細書を読めば思い
つく、ということが認識される。
第１図は感光素子の相殺構造を示す平面図、第
２図は多色フイルタの相殺構造を示す平面図、第
３図は固体カラー・イメージセンサーの断面図、
第４図は本発明の多色フイルタの六角形状とパタ
ーンの平面図、第５図は本発明の固体カラー・イ
メージセンサーの拡大斜視図である。 １……基板、２……感光能動素子、６……ソー
ス領域、６′……ゲート端子、７……ドレイン領
域、７′……ドレイン端子、８……透明電極、９
……光導電層、１０……底電極、１１……フイル
タ、１２……絶縁層。
２図は多色フイルタの相殺構造を示す平面図、第
３図は固体カラー・イメージセンサーの断面図、
第４図は本発明の多色フイルタの六角形状とパタ
ーンの平面図、第５図は本発明の固体カラー・イ
メージセンサーの拡大斜視図である。 １……基板、２……感光能動素子、６……ソー
ス領域、６′……ゲート端子、７……ドレイン領
域、７′……ドレイン端子、８……透明電極、９
……光導電層、１０……底電極、１１……フイル
タ、１２……絶縁層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 行と列に配置され各々が光強度を表わす電気
信号を生ずる固体画素の配列を有する形式の固体
イメージセンサーにおいて、 前記画素は信号切替部分と別個で該信号切替部
分に電気的に接続された感光部分を有する形式の
ものであり、該感光部分の各々の画素は前記信号
切替部分に接続している前記感光部分の最下部を
構成している底電極のパターンによつて決まり、
該底電極は互いに隣接する画素が行と列の両方向
で重なり合つているパターンを形成し、多色フイ
ルタが前記画素をおおうと共に前記底電極のパタ
ーンに対応してパターンを形成し、前記底電極と
前記多色フイルタは隣接する行および隣接する列
がそれぞれの方向で重なり合つており、かつそれ
ぞれの画素が六角形であることを特徴とする固体
カラーイメージセンサー。 ２ 複数の行と列に配置され電気信号を蓄積した
り切替えたりすることができる固体素子の配列よ
り成るベース、該ベースの上に重ねられた感光
層、電気絶縁層、および複数の多色フイルタの配
列より成り、前記感光層は透明電極小層、各々が
前記ベースの前記固体素子の対応するものに電気
的に接続された複数の底電極のモザイク状配列お
よび前記透明電極と前記底電極の間に配置された
感光小層より成り、前記電気絶縁層は前記ベース
と前記底電極の間に配置され、前記固体素子と前
記感光層と前記多色フイルタは複数の行と列に配
置された複数の画素を形成し、互いに隣接する画
素の行と列が重なり、前記底電極と前記多色フイ
ルタは隣接する行および隣接する列がそれぞれの
方向で重なり合つており、かつそれぞれの画素が
六角形であることを特徴とする固体カラーイメー
ジセンサー。 ３ 前記多色フイルタと前記底電極のすべてが同
じ大きさの正六角形であることを特徴とする特許
請求の範囲第２項に記載の固体カラーイメージセ
ンサー。 ４ 前記多色フイルタは第１種が赤色光をろ過し
第２種が緑色光をろ過し第３種が青色光をろ過す
る３種の多色フイルタであることを特徴とする特
許請求の範囲第２項に記載の固体カラーイメージ
センサー。 ５ 前記固体素子がMOS型であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載の固体カラーイ
メージセンサー。 ６ 前記固体素子がCCD型であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載の固体カラーイ
メージセンサー。 ７ 前記多色フイルタが補色を含む多色フイルタ
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項ま
たは第３項に記載の固体カラーイメージセンサ
ー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US307146 | 1981-09-30 | ||
| US06/307,146 US4441123A (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Photosensor pattern of solid-state imaging sensors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870204A JPS5870204A (ja) | 1983-04-26 |
| JPH0544642B2 true JPH0544642B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=23188443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57167711A Granted JPS5870204A (ja) | 1981-09-30 | 1982-09-28 | 固体イメ−ジセンサ−の感光パタ−ン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4441123A (ja) |
| JP (1) | JPS5870204A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7880787B2 (en) | 2005-09-14 | 2011-02-01 | Fujifilm Corporation | MOS image sensor |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4514755A (en) * | 1983-07-08 | 1985-04-30 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state color imager with two layer three story structure |
| US4580160A (en) * | 1984-03-22 | 1986-04-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Color image sensor with improved resolution having time delays in a plurality of output lines |
| JPH055719Y2 (ja) * | 1986-01-08 | 1993-02-15 | ||
| JPH0638662B2 (ja) * | 1986-02-05 | 1994-05-18 | 富士写真フイルム株式会社 | カラ−イメ−ジセンサ− |
| IL91193A (en) * | 1989-08-02 | 1996-01-19 | Yeda Res & Dev | Tumor detection system |
| US5748770A (en) * | 1993-11-30 | 1998-05-05 | Polaroid Corporation | System and method for color recovery using discrete cosine transforms |
| US6133954A (en) * | 1996-03-14 | 2000-10-17 | Tritech Microelectronics, Ltd. | Integrated circuit color chip with cells with integral color filters including triplets of photodiodes with each having integrated therewith transistors for reading from and writing to the photodiode and methods of manufacture and operation thereof |
| DE19638693C2 (de) * | 1996-09-20 | 1998-12-17 | Fraunhofer Ges Forschung | Photodetektor und Farbfilter unter Verwendung eines Photodetektors |
| US6882364B1 (en) | 1997-12-02 | 2005-04-19 | Fuji Photo Film Co., Ltd | Solid-state imaging apparatus and signal processing method for transforming image signals output from a honeycomb arrangement to high quality video signals |
| US6252218B1 (en) * | 1999-02-02 | 2001-06-26 | Agilent Technologies, Inc | Amorphous silicon active pixel sensor with rectangular readout layer in a hexagonal grid layout |
| JP4500434B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2010-07-14 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像システム、並びに撮像方法 |
| US7154549B2 (en) * | 2000-12-18 | 2006-12-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state image sensor having a single-layered electrode structure |
| US20050285956A1 (en) * | 2001-11-15 | 2005-12-29 | Stmicroelectronics N.V. | Color-filter array for an optical-image sensor |
| AU2002350394A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-06-10 | Silicon Vision Ag | Colour-filter array for an optical-image sensor |
| US7807951B1 (en) * | 2004-03-01 | 2010-10-05 | Raytheon Company | Imaging sensor system with staggered arrangement of imaging detector subelements, and method for locating a position of a feature in a scene |
| WO2006068746A2 (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-29 | Silicon Light Machines Corporation | Dense multi-axis array for motion sensing |
| US7721609B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-05-25 | Cypress Semiconductor Corporation | Method and apparatus for sensing the force with which a button is pressed |
| JP2011249677A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Panasonic Corp | 固体撮像素子 |
| CN104410847B (zh) * | 2014-12-05 | 2016-08-31 | 林立果 | 一种彩色滤光器和彩色图像传感器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4847216A (ja) * | 1971-10-15 | 1973-07-05 | ||
| JPS525219B2 (ja) * | 1971-10-18 | 1977-02-10 | ||
| JPS54137356A (en) * | 1978-04-17 | 1979-10-25 | Toppan Printing Co Ltd | Crossing type color stripe filter and its preparation |
| US4242700A (en) * | 1979-01-22 | 1980-12-30 | Rca Corporation | Line transfer CCD imagers |
| JPS5610982A (en) * | 1979-07-05 | 1981-02-03 | Sony Corp | Color image pickup element |
-
1981
- 1981-09-30 US US06/307,146 patent/US4441123A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-09-28 JP JP57167711A patent/JPS5870204A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7880787B2 (en) | 2005-09-14 | 2011-02-01 | Fujifilm Corporation | MOS image sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5870204A (ja) | 1983-04-26 |
| US4441123A (en) | 1984-04-03 |
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