攝像元件以及顯示裝置的製作方法

2023-09-20 12:42:00 2

專利名稱：攝像元件以及顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種攝像元件以及顯示裝置，特別是涉及一種 能夠色分離為四個以上色彩的彩色攝像元件以及具有四個以上 顯示基色數的彩色顯示裝置。
背景技術：
具有片上濾色器(on-chip color filter)的攝像元件在攝像元 件的表面二維排列有多個色彩(具有多種分光透射特性)的濾色 器。攝像元件構成為通過與各濾色器相對應地設置的多個光電 二極體接受透過了該濾色器的光並輸出彩色圖像信號。在生成 紅綠藍(RGB)三基色的圖像信號的攝像元件的表面二維排列 RGB三色的片上濾色器。作為該排列方式，已知拜爾排列。在 拜爾排列中，將縱向兩個、橫向兩個的四個像素設為一個單位。 並且，在與對角排列的兩個像素對應的光電二極體上排列綠色 (G)濾波器，在與其餘的兩個像素之中 一 個像素對應的光電二極 管上排列紅色(R)濾波器，在與另 一 個像素對應的光電二極體上 排列藍色(B)濾波器(參照日本特開2003-37848號公報、專利第 3501694號說明書。)。對與這些像素對應地得到的圖像信號進 行反馬賽克處理等，能夠對每個像素賦予RGB各色的色彩信息。 此外，在本說明書中，將與被設置在攝像元件上的多個光電二 極管中的每個光電二極體的受光部對應的部分稱為"像素"。即， 構成為一個像素接受透過了一個片上濾色器的光。在具有上述 拜爾排列的片上濾色器的攝像元件中，全部像素數中的一半是 設置有G濾波器，四分之一是設置有B濾波器，並且，其餘的四 分之一是設置有R濾波器。以上是關於攝像元件的說明，在此，還說明彩色顯示裝置。 作為彩色顯示裝置，作為代表性的裝置可舉出液晶顯示裝置
(LCD)。 一般，在可彩色顯示的LCD的表面上有規則地排列有 以RGB三色作為一組的RGB三色的濾色器。利用液晶控制透過 RGB各色的濾波器而放射的光(顯示基色光)的量，由此再現所 計劃的色彩。在本說明書中，例如將RGB顯示裝置中的放射RGB 各色的光的部分稱為"子像素"，將RGB各色的子像素逐一集中 而形成的部分稱為"顯示^象素"。即，通過改變,人RGB各色的子 像素放射的顯示基色光的亮度的比率，能夠改變從一個顯示像 素髮出的光的色彩(色調、彩度、明度)。
近年來，希望進一步提高色彩再現性，嘗試了在上述攝像 元件中增加色分離時的色彩數，在彩色顯示裝置中增加顯示基 色數，擴大可再現的色域，或者增加能夠再現微小的色彩差異 的能力。作為通過四個以上的顯示基色數以再現更真實的色彩 為目的的系統，提出了被稱為"自然視覺(Natural Vision)"的系 統。作為使用四色以上的濾色器來進行拍攝的裝置，代表性地 可舉出下面說明的兩種方式。即， 一種方式是 一邊轉盤式地 切換多個色彩的濾色器， 一邊在相同場景中重複拍攝並按場序 列輸入圖像，生成多頻帶圖像信號。另一種方式是通過分束 器將透過攝像透鏡的被攝體光分為沿著兩個光路前進的光，並 且通過配置在各個光路上的分光稜鏡進行分光為分布在三個波 長頻帶中的光，並引導到六個攝像元件，生成合計六個頻帶的 圖像信號。前一種方式適用於靜止圖像的拍攝，後一種方式適 用於靜止圖像和運動圖像兩者的拍攝。
另一方面，作為可進行上述自然視覺的影像顯示的顯示方 式，已知將六個頻帶影像信號按著每三個頻帶分解為兩組影像 信號並輸出到兩臺投影機的方式。兩臺投影機都是顯示基色數為3的投影機，但是在兩臺投影機中顯示基色的組合不同。在屏 幕上疊加由這兩臺投影機生成的影像，由此能夠顯示六基色的 影像。
上述在自然視覺系統中使用的攝像裝置和顯示裝置的硬 件結構都複雜，希望更小型化、簡單化。作為用於使攝像裝置 小型化的方法，可以考慮增加單板攝像元件的片上濾色器的色 彩數(增加像素的色彩數)來能夠對多基色進行色分離。另外， 為了在LCD等顯示裝置中實現多頻帶顯示，可以考慮增加子像 素的色彩數。
另外，攝像元件上的像素、LCD上的子像素都在平面上二 維排列，當增加色彩數時，在攝像元件中構成一個組的像素的 數量增加，在顯示裝置中構成一個顯示像素的子像素的數量增 加，有時難以理想地進行色彩混合。在此，攝像元件中的混合 色彩意味著，由光電二極體檢測分別透過了被二維配設在攝像 元件的受光面上的多個色彩的片上濾色器中的各個片上濾色器 的光的光量，根據透過了各個色彩的片上濾色器的光的光量比 得到入射到這些片上濾色器被配設的區域的光的色彩(RGB
值)。另外，顯示裝置中的混合色彩意味著，對從形成一個顯示 像素的各顯示基色的子像素放射的光的光量比進行調節，來控
制從一個顯示像素放射的光的色彩和亮度。
舉例說明具有片上濾色器的攝像元件，在具有RGB三色的 片上濾色器的攝像元件中色彩數較少。因此，具有如下濾波器 排列在RGB三色之中某一色彩的片上濾色器在上下、左右、 以及對角中的任 一 個方向上與其它兩個色彩的片上濾色器相 鄰。因而，比較容易進行均勻的色彩混合。即，當處於從單板 攝像元件得到的圖像信號時，使用入射到在空間上分離的多個 入射點的光的色彩信息通過插值求出入射點附近的色彩，因此在多個入射點之間相距過大的情況下容易地進行均勻的色彩混 合。
但是，當濾波器的色彩數增加時難以維持如上所述的濾波 器排列。這樣，無法進行良好的色彩再現，或者在攝像面上形 成的被攝體像的圖案產生偽色，或者解析度根據色彩差異而不 同，或者在圖像上出現被攝體圖像原來不具有的條紋。
在顯示裝置中也同樣地，當要對某兩個顯示基色進行混合 而生成色彩時，如果與這兩個顯示基色對應的子像素之間的距 離根據要進行混合色彩的顯示基色的組合而不同，則有時混合 色彩的特性變得不一樣，難以進行良好的色彩再現。
本發明是鑑於上述問題而完成的，目的在於提供一種在進 行四個以上色彩下的圖像輸入、顯示時能夠進行更接近理想狀
態的色彩混合的技術。

發明內容
(1) 本發明被應用於具有四色以上的片上濾色器的攝像元 件，上述四色以上的片上濾色器被二維排列成色彩相同的片上 濾色器之間的配設間距中的、相鄰的片上濾色器之間的配設間 距大致固定，由此解決上述問題。
(2) 本發明還^皮應用於具有四色以上的顯示基色光》文射部 的顯示裝置中，上述四色以上的顯示基色光放射部被二維排列 成色彩相同的顯示基色光放射部之間的配設間距中的、相鄰的 顯示基色光放射部之間的配設間距大致固定。


圖1A是概括地表示本發明的第 一 實施方式所涉及的攝像 元件的片上濾色器的排列例子的圖，是表示排列多個由六個片上濾色器構成的組的情況的圖。
圖1B是概括地表示本發明的第 一 實施方式所涉及的攝《象 元件的片上濾色器的排列例子的圖，是表示片上濾色器的一個 組的圖。
圖2是說明在本發明的第 一 實施方式所涉及的攝像元件中 如何排列了具有相同色彩的片上濾色器的圖。
圖3A是概括地表示本發明的第二實施方式所涉及的攝像 元件的片上濾色器的排列例子的圖，是表示排列多個由九個片 上濾色器構成的組的情況的圖。
圖3B是概括地表示本發明的第二實施方式所涉及的攝像 元件的片上濾色器的排列例子的圖，是表示片上濾色器的一個 組的圖。
圖4是說明構成一個組的多個片上濾色器分別所具有的分 光透射特性的例子的圖。
圖5是說明在本發明的第二實施方式所涉及的攝像元件中 如何排列了具有相同色彩的片上濾色器的圖。
具體實施例方式
第一實施方式
圖1A和圖1B是概括地表示在本發聽的第一實施方式所涉 及的攝像元件的受光面上設置的片上濾色器的排列例子的俯視 圖。其中，圖1A示出了排列多個由六個片上濾色器構成的組的 情況。圖1B示出了由六個片上濾色器形成一個組的情況。在本 說明書中術語"組"意味著用於說明片上濾色器、像素的排列的 周期性、或者規則性的詞彙，未必意味著 一個組的片上濾色器、 像素在物理上進行結合。
片上濾色器的組110包含六個片上濾色器lll、 112、 113、114、 115、 116。各個片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116分別具有三角形、或者最好具有正三角形的外形形狀，但是 也可以具有其它形狀。在圖l中描繪成片上濾色器lll、 112、 113、
114、 115、 116具有正三角形的外形形狀。在圖1中，六個片上 濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116分別具有三個頂點。以 各片上濾色器中的一個頂點集中到一個點上的方式配設這些六 個片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116而形成片上濾色 器的組110。片上濾色器的組110作為整體具有六角形、或者最 好具有正六角形的外形形狀。通過這樣配設片上濾色器，以片 上濾色器的組110的中心位置為基準能夠在相等距離的位置上 配設六個片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116,均勻地 進行一組的像素內的色彩混合，能夠提高色彩再現性。
在這些片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116的下部(將 /人圖l的紙面表面側朝向內側的方向^殳為乂人上向下的方向來進 行說明)，分別與片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116相 對應地設置有受光部(未圖示)。將受光部的形狀也能夠設為與 片上濾色器的形狀相同的形狀。由這些片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116中的任一個和配設在其下部的受光部構成 一個像素。如圖l所示，通過將片上濾色器lll、 112、 113、 114、
115、 116的外形形狀設為正三角形，由片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116以及配設在這些片上濾色器的下部的受光 部構成具有三角形狀的六個像素。由這些六個像素構成作為整 體而具有六角形狀的一個組的像素。
能夠設為片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116分別 具有相互不同的分光透射特性，在這種情況下能夠從一個組的 像素得到六種色彩信息。或者，能夠設為片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116中的兩個或三個片上濾色器具有相同的分光透射特性。在構成為兩個片上濾色器具有相同的分光透射特 性的情況下，能夠從一個組的像素得到五種色彩信息。在構成 為三個片上濾色器具有相同的分光透射特性的情況下，能夠從 一個組的像素得到四種色彩信息。在設為多個片上濾色器的分 光透射特性相同的情況下，在提高根據從攝像元件輸出的信號 來生成的圖像的外觀的解析度的方面，希望使該分光透射特性 包含作為人眼的分光感度較高的色彩的綠色。
當以X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6分別表示片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116的各自的分光透射特性時，能夠設為具有X1 以紅(R)為透射中心波長、X3以綠(G)為透射中心波長、X5以藍 (B)為透射中心波長的分光透射特性以及具有X2以黃(Y)為透射 中心波長、X4以品紅(M)為透射中心波長、入6以青(C)為透射中 心波長的分光透射特性。即，設在六個片上濾色器中三個片上 濾色器具有基色系列的分光透射特性，其它三個片上濾色器具 有輔色系列的分光透射特性。或者，能夠設為具有U以紅(R) 為透射中心波長、X3以綠(G)為透射中心波長、X5以藍(B)為透 射中心波長的分光透射特性以及具有X2、 X4、 X6的透射中心波 長分別相對於X1、 X3、 X5的透射中心波長偏離了幾十nm左右的 分光透射特性。另外，在六個片上濾色器中，關於一個或多個 片上濾色器，也可以設為具有比其它片上濾色器所具有的分光 透射波長帶寬還寬的分光透射波長帶寬。也可以根據面向消費 者、工業用途、醫療用途等攝像元件的用途來改變這些分光透 射特性的組合。例如，也可以改變分光透射特性的組合使得能 夠得到強調了通過肉眼無法辨別的差異的圖像。
以六角形磚瓦為例說明由六個像素構成的 一 個組的像素， 如圖1A所示，磚瓦被鋸齒狀地稠密排列。通過設為這種排列， 能夠在攝像元件的所限定的攝像區域內排列更多的像素。在圖1A中，附加有附圖標記X1至X15、 Y1至Y6的虛線概 念性地表示地址線。根據本發明的第 一 實施方式所涉及的攝像 元件，與以往的拜爾排列的攝像元件同樣地能夠將列方向用、 行方向用的各個地址線設為在與列方向、4於方向平4亍的方向上 延伸的直線狀的線而大致相等間隔地進行配設。
在此，參照圖2說明本發明的第 一 實施方式所涉及的攝像 元件的片上濾色器的排列所具有的更進一 步的特徵。圖2是從圖 1A所示的片上濾色器的排列中僅抽出具有分光透射特性X1的 片上濾色器111而示出的圖。在圖2中以雙點劃線的圓所示那樣， 片上濾色器lll之間的配設間距大致固定。即，這些片上濾色器 lll的排列位置被固定成某一片上濾色器lll(例如位於圓的中 心的片上濾色器111)、和位於該片上濾色器11 l周圍的片上濾色 器lll(位於上述圓的圓周上的片上濾色器lll)之間都成為大致 固定的排列間距。這樣，色彩相同(分光透射特性)的片上濾色 器111彼此被二維排列成相鄰的片上濾色器111之間的配設間距 大致固定。
具有其它分光透射特性的片上濾色器112、 113、 114、 115 以及116也同樣地被二維排列成色彩相同的片上濾色器之間的 配設間距大致固定。另外，最好將各個片上濾色器排列成這些 片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115以及116的配^殳間距在所 有色彩的片上濾色器中大致相等。
通過如上所述那樣排列片上濾色器112、 113、 114、 115、 116,不依賴於攝像元件的攝像面內的位置而完成穩定的混合色 彩，因此在所生成的彩色圖像中不容易產生色彩不均勻、偽色、 "條文"等。這樣，能夠提供一種能夠更真實地再現被攝體的色 彩的攝像裝置。
以上說明了將本發明應用在攝像元件中的例子，但是也可以將本發明應用在顯示裝置中。例如，說明在TFT彩色液晶顯 示器裝置中應用本發明的情況。將構成子像素(顯示基色光放射 部)的濾色器的形狀設為三角形狀、或者最好設為正三角形狀， 如圖1B所示那樣，配置成在一個點上連接各濾波器分別所具有 的三個頂點中的一個。其結果，能夠構成作為整體的六角形的 顯示像素。
在六個濾色器的下部(濾色器與背光燈之間)形成具有與濾 色器大致同 一形狀的顯示單位的TFT液晶。並且，利用TFT液晶 分別控制顯示單位的光透射率，由此控制透射各個濾色器而放 射的光(顯示基色光)的亮度而進行色彩混合，從而控制作為顯 示像素整體的色彩。此時，如上所述，關於具有相同的分光透 射特性的濾色器，進行二維排列使得相鄰的濾色器之間的配設 間距大致固定。並且，將濾色器排列成在具有各自的分光透射 特性的濾色器之間這些濾色器的配設間距大致相等，由此不依 賴於顯示畫面內的位置而能夠進行均勻的色彩混合。另外，通 過將顯示單位的形狀和排列設為圖1A所示那樣，能夠直線狀地 形成地址線和數據線，能夠使在構成液晶顯示器裝置的透明基 板上形成的透明電極的圖案簡單化。
以上說明了將本發明應用在TFT液晶顯示裝置中的例子， 但是也可以應用在其它顯示方式的彩色顯示裝置中。例如，也 可以應用在有機EL顯示器、等離子顯示器、電場放出顯示器等 所謂自發光顯示器裝置中。在這種情況下，根據它們的工作原 理，將螢光體、電極、發光部的形狀以及排列設為如以上說明 的那樣，由此能夠決定子像素(顯示基色光放射部)的形狀，能 夠更理想地進行在一個顯示像素內的色彩混合，並且不依賴於 顯示圖像內的位置而能夠進行均勻的色彩混合。
第二實施方式圖3A和圖3B是概括地表示在本發明的第二實施方式所涉 及的攝像元件的受光面上設置的片上濾色器的排列例子的俯視 。在圖3A中示出了排列多個由九個片上濾色器構成的組的 情況，在圖3B中示出了由九個片上濾色器形成一個組的情況。
片上濾色器的組310包含九個片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319。各個片上濾色器311、 312、
313、 314、 315、 316、 317、 318、 319分別具有六角形、或者最 好具有正六角形的外形形狀，但是那個設為任意的外形形狀。 在圖3中描繪成片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319具有正六角形的外形形狀。說明這些片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319的排列結構。在片 上濾色器的組310的中心位置上配設具有入7的分光透射特性的 片上濾色器317，配設六個片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316使得圍繞該片上濾色器317。這些片上濾色器311、 312、 313、
314、 315、 316分別具有人1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6的分光透射特 性。並且，由片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316包圍 的區域的外側配設兩個片上濾色器318、 319,這些片上濾色器 318、319被配設在以片上濾色器317的配設位置為基準的旋轉對 稱的位置上。也可以將片上濾色器318、 319的各自的分光透射 特性設為相互不同，但是最好設為相同的特性。在本實施方式 中，設為片上濾色器318、 319都具有X8的分光透射特性。此外， 關於第一實施方式所涉及的攝像元件的片上濾色器lll、 112、 113、 114、 115、 116分別所具有的分光透射特性人1、 X2、 X3、 X4、 人5、X6、以及第二實施方式所涉及的攝像元件的片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319分別所具有的分光 透射.特性X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6、 X7、 X8,附加了相同附圖 標記的部分可以具有相同的分光透射特性，也可以具有不同的分光透射特性。
在片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319的下部(將從圖3的紙面表面側朝向內側的方向設為從上向 下的方向來進行說明)，與各個片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319相對應地設置有受光部(未圖示)。還 將受光部的形狀也能夠設為與片上濾色器的形狀相同。由這些 片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319 中的任一個和配設在其下部的受光部構成一個像素。即，由片 上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319以及 配設在這些片上濾色器的下部的受光部構成具有六角形狀的九 個像素，由這些九個像素構成具有之前參照圖3所說明的排列結 構的一個組的^f象素。
在圖4中示出了片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317、 318、 319分別所具有的分光透射特性X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 入6、 V7、 X8的一，J。 ^口圖4戶斤示，X7、 X8具有t匕Xl、入2、 X3、入4、 X5、 X6的透射波長帶寬還寬的透射波長帶寬。並且，將X8設定 為作為整體透射率較高，另一方面，將V7設定為作為整體透射 率較低。以具有X7的分光透射特性的片上濾色器317(具有比較 寬的分光透射帶寬)為中心，在其周圍配設具有M、 X2、 X3、人4、 X5、 X6的分光透射特性的片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316(具有比較窄的分光透射帶寬)，由此在相對於具有比較寬的 分光透射帶寬的片上濾色器相等距離的位置上排列具有比較窄 的分光透射帶寬的多個片上濾色器，能夠進行更理想的色彩混 合。
關於片上濾色器318、 319的分光透射特性X8，設為圖4所 示那樣的比較寬的分光透射帶寬，最好設為包含可視頻帶的、 處於中間的分光透射特性。這是因為，各個片上濾色器318、 319與片上濾色器317之間的配設間距不同於片上濾色器317與各個 片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316之間的配i殳間距， 另外，配設間距變大，因此存在混合色彩的特性不同的情況。 通過將片上濾色器318、 319的分光透射特性X8設為寬頻帶、並 且處於中間，能夠減小由於混合色彩的特性不同而對色彩再現 性引起的影響。並且，能夠從由片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316、 317以及配設在這些片上濾色器的下部的受光部構成 的像素獲取色彩信息，能夠從由片上濾色器318、 319以及配設 在這些片上濾色器的下部的受光部構成的像素獲取亮度信息。
並且，如圖4所示，將片上濾色器317的分光透射特性V7也 設為寬頻帶、且處於中間，設定為整體比片上濾色器318、 319 的分光透射特性X 8低的分光透射特性，由此能夠擴大亮度信息 的動態範圍。在設定圖4所示的分光透射特性的情況下，由片上 濾色器317以及配設在其下部的受光部構成的像素與高亮度的 被攝體光對應，由片上濾色器318、 319以及配設在它們的下部 的受光部構成的像素與低亮度的被攝體光對應。與低亮度的被 攝體光對應的像素的數量較多，由此能夠增加受光部的面積， 能 夠改善S/N比。
對來自由配設在片上濾色器317的下部的受光部構成的像 素的輸出、與來自配設在片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316的下部的受光部的輸出進行混合，由此對亮度較低的被攝體 光、即黑色水平進行設定。此時，在與片上濾色器317相鄰的位 置上配i殳片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316,因此混 合色彩變得良好，能夠提高調整黑色水平的精確度。
另外，在對亮度較高的被攝體、即白色水平進行設定的情 況下，對來自配設在片上濾色器318或319的下部的受光部的輸 出、和來自配設在與其周圍相鄰的(位於附近)片上濾色器311、312、 313、 314、 315、 316的下部的受光部的專lr出進4亍混合。在 調整白色水平的情況下，也在與片上濾色器318或319相鄰的位 置(附近位置)配設片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316， 因此混合色彩變得良好，能夠提高調整白色水平的精確度。另 外，將來自配設在片上濾色器318或319的下部的受光部的輸出 進行混合，由此能夠擴大受光部的面積，能夠提高亮度的輸出。
由九個^象素構成的 一 個組的^f象素作為整體形成如圖3B所 示那樣的排列。如圖3A所示，將多個形成這種形狀的一個組的 像素集中而稠密排列。通過進行這種排列，能夠在攝像元件的 所限定的攝像區域內配置更多的像素。
在圖3A中附加有附圖標記X1至X18、 Y1至Y9的虛線概念 性地表示地址線。本發明的第二實施方式所涉及的攝像元件也 與第一實施方式所涉及的的攝像元件同樣地，能夠將列方向用、 行方向用的各個地址線設為在與列方向、行方向平行的方向上 延伸的直線狀的線而相等間隔地進行配設。
在此，參照圖5說明本發明的第二實施方式所涉及的攝4象 元件的片上濾色器的排列所具有的進一 步的特徵。圖5是從圖 3A所示的片上濾色器的排列中僅抽出具有分光透射特性X7的 片上濾色器317而示出的圖。在圖5中，如以雙點劃線的圓所示 那樣，片上濾色器317之間的配設間距大致固定。即，決定這些 片上濾色器317的排列位置使得某一片上濾色器317(例如位於 圓的中心的片上濾色器317)和位於該片上濾色器317的周圍的 片上濾色器317(位於上述圓的圓周上的片上濾色器317)都大致 成為固定的排列間距。這樣，色彩相同(分光透射特性)的片上 濾色器317彼此被二維排列成相鄰的片上濾色器317之間的配設 間距大致固定。
具有其它分光透射特性的片上濾色器311、 312、 313、 314、315、 316、 318以及319也同樣地^皮配^殳成色彩相同的片上濾色 器之間的配設間距大致固定。另外，排列各個片上濾色器使得 在所有色彩的片上濾色器中這些片上濾色器311、312、313、314、
315、 316、 318以及319的配設間距大致相等。 如上所述那樣排列片上濾色器3U、 312、 313、 314、 315、
316、 318以及319，由此不依賴於^iH象元件的掘J象面內的位置而 完成穩定的色彩混合，因此在所生成的彩色圖像中不容易產生 色彩不均勻、偽色、"條紋"等問題。這樣，能夠提供一種那個 更真實地再現被攝體的色彩的攝像裝置。
以上說明了將本發明應用在攝像元件的例子，但是如在第 一實施方式中說明的那樣，也能夠在顯示裝置中應用本發明。
在顯示裝置中使用本發明的情況下，意味著除去與片上濾 色器318、 319對應的子像素而由排列成星狀的七個子像素構成 一個像素(顯示像素)。根據與周圍的片上濾色器311、 312、 313、 314、 315、 316對應的子像素進行插值而顯示與片上濾色器318、 319對應的子像素。這樣，通過進行基於周圍的子像素的插值， 能夠良好地進行調整彩色平衡。
此時，最好擴大從與片上濾色器317對應的子像素、與片 上濾色器318、 319對應的子像素放射的光的分光帶寬。另外， 設為處於中間的分光放射亮度特性，設為與片上濾色器318、319 對應的子像素的放射亮度高於與片上濾色器317對應的子像素 的放射亮度。這樣，能夠增加從一個顯示像素放射的光的亮度 範圍，能夠提供一種動態範圍和灰度特性良好的顯示裝置。
另外，能夠將子像素的形狀、排列設為如圖3所示那樣， 那個將從各子像素放射的光的分光特性設為將圖4的曲線圖中
的縱軸置換為放射亮度來表示的分光特性。由此，能夠更理想 地進行一個顯示像素內的混合色彩，不依賴於顯示像素內的位置而能夠進行均勻的色彩混合。另外，通過設為如圖3A所示那 樣的子像素(顯示單位)的形狀和排列，與第一實施方式中說明 的情況同樣地，能夠直線狀地形成地址線和數據線，能夠使在 構成液晶顯示裝置的透明基板上形成的透明電極的圖案簡單 化。
產業上的可利用性
本發明那個利用於CMOS圖像傳感器、CCD圖像傳感器等 攝像元件、液晶顯示裝置、等離子顯示裝置、有機EL顯示裝置、 電場放射型顯示裝置等平面型顯示裝置、或者數據投影機、視 頻投影機等圖像投影裝置、背面投影式圖像顯示裝置等。
權利要求
1. 一種攝像元件，具有四色以上的片上濾色器，其特徵在於，上述四色以上的片上濾色器被二維排列成色彩相同的片上濾色器之間的配設間距中的、相鄰的片上濾色器之間的配設間距大致固定。
2. 根據權利要求l所述的攝像元件，其特徵在於， 上述四色以上的片上濾色器被二維排列成在所有色彩的片上濾色器中上述色彩相同的相鄰的片上濾色器之間的配設間距 大致相等。
3. 根據權利要求l所述的攝像元件，其特徵在於， 上述片上濾色器被排列成由六個上述片上濾色器形成一個組。
4. 根據權利要求3所述的攝像元件，其特徵在於， 上述片上濾色器的組作為整體具有六角形的外形形狀，形成上述片上濾色器的組的各個片上濾色器具有三角形的外形形 狀。
5. 根據權利要求l所述的攝像元件，其特徵在於， 上述片上濾色器被排列成由九個上述片上濾色器形成一個組。
6. 根據權利要求5所述的攝像元件，其特徵在於，形成上述片上濾色器的組的各個片上濾色器具有六角形的 外形形狀。
7. 根據權利要求5所述的攝像元件，其特徵在於， 在上述片上濾色器中，將第二至第七片上濾色器配設成圍繞被配設在中心位置上的第一片上濾色器的周圍，並且，在由 上述第二至第七片上濾色器圍繞的區域的外側，以上述第 一 片 上濾色器的配設位置為基準，在旋轉對稱的位置上配設第八和第九片上濾色器，由此形成上述一個組。
8. 根據權利要求7所述的攝像元件，其特徵在於， 上述第一片上濾色器所具有的透射波長帶寬比上述第二至第七片上濾色器分別所具有的透射波長帶寬還寬。
9. 根據權利要求7所述的攝像元件，其特徵在於， 上述第八和第九片上濾色器所具有的透射波長帶寬比上述第二至第七片上濾色器分別所具有的透射波長帶寬還寬，上述第八和第九片上濾色器所具有的分光透射特性大致相等。
10. —種顯示裝置，具有四色以上的顯示基色光放射部， 其特徵在於，上述四色以上的顯示基色光放射部被二維排列成色彩相同 的顯示基色光》文射部之間的配設間距中的、相鄰的顯示基色光 i文射部之間的配i更間距大致固定。
11. 根據權利要求10所述的顯示裝置，其特徵在於， 上述四色以上的顯示基色光放射部被二維排列成在所有色彩的顯示基色光放射部中上述色彩相同的相鄰的顯示基色光放 射部之間的配設間距大致相等。
12. 根據權利要求10所述的顯示裝置，其特徵在於， 上述顯示基色光放射部被排列成由六個上述顯示基色光放射部形成一個組。
13. 根據權利要求12所述的顯示裝置，其特徵在於，上述顯示基色光放射部的組作為整體具有六角形的外形形 狀，形成上述顯示基色光放射部的組的各個顯示基色光放射部 具有三角形的外形形狀。
14. 根據權利要求10所述的顯示裝置，其特徵在於， 上述顯示基色光放射部被排列成由九個上述顯示基色光放射部形成一個組。
15. 根據權利要求14所述的顯示裝置，其特徵在於， 形成上述顯示基色光放射部的組的各個顯示基色光放射部具有六角形的外形形狀。
16. 根據權利要求14所述的顯示裝置，其特徵在於， 在上述顯示基色光放射部中，將第二至第七顯示基色光放射部配設成圍繞被配設在中心位置上的第 一顯示基色光放射部 的周圍，並且，在由上述第二至第七顯示基色光放射部圍繞的 區域的外側，以上述第 一 顯示基色光放射部的配設位置為基準，在旋轉對稱的位置上配設第八和第九顯示基色光放射部，由此 形成上述一個組。
17. 根據權利要求16所述的顯示裝置，其特徵在於， 從上述第一顯示基色光放射部放射的光的波長帶寬比分別從上述第二至第七顯示基色光放射部放射的光的波長帶寬還 寬。
18. 根據權利要求16所述的顯示裝置，其特徵在於，從上述第八和第九顯示基色光放射部放射的光的波長帶寬 比分別從上述第二至第七顯示基色光放射部放射的光的波長帶 寬還寬，從上述第八和第九顯示基色光放射部放射的光的分光放射 亮度特性大致相等。
全文摘要
本發明提供一種攝像元件以及顯示裝置。攝像元件具有四色以上的片上濾色器(111-116)，這些片上濾色器被二維排列成馬賽克狀。當僅關注這些片上濾色器之中色彩相同的片上濾色器時，這些片上濾色器被排列成相鄰的片上濾色器之間的配設間距大致固定。關於上述配設間距，在其它色彩的片上濾色器之間也能夠設為大致相同。
文檔編號H04N9/04GK101415123SQ200810171558
公開日2009年4月22日 申請日期2008年10月17日 優先權日2007年10月17日
發明者清水一夫 申請人:奧林巴斯株式會社