摄像传感器以及摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供摄像传感器和摄像装置，在代替红外截止滤波器而使用DBPF的情况下，能够提高可见光拍摄时的颜色再现性。摄像传感器(1)具有彩色滤光片(3)和DBPF(5)，该DBPF(5)在可见光波段具有透过特性，在与该可见光波段的长波长侧相邻的第1波段具有遮断特性，在作为第1波段内的一部分的第2波段具有透过特性。设定DBPF的透过特性和彩色滤光片(3)的各滤光部的透过特性，以便使DBPF(5)的第2波段包含于在相对于可见光波段的长波长侧各颜色的滤光部的透过率相互近似的波段即第3波段，并且包含于红外光用的上述滤光部具有透过特性的波段即第4波段中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种进行基于可见光的拍摄和基于红外光的拍摄这两种拍摄的摄像传感器以及摄像装置。
技术介绍
以往，在昼夜连续进行拍摄的监视摄像头等摄像装置(以下，简单地称为摄像装置)中，夜间检测红外光来进行拍摄。作为CCD传感器、CMOS传感器的摄像传感器的受光部的光电二极管能够接受直至1300nm左右的近红外的波段的光，因此若为使用这些摄像传感器的摄像装置，则原理上能够拍摄直至红外波段。另外，人的视灵敏度高的光的波段为400nm～700nm，因此当通过摄像传感器检测出近红外光时，人的眼睛观察到影像的红色增加。因此，在白天或室内明亮的场所进行拍摄时，为了使摄像传感器的灵敏度与人类的视灵敏度一致，希望在摄像传感器的前面设置用于遮断红外波段的光的红外截止滤波器，来去除波长700nm以上的光。另一方面，在夜间或较暗的场所进行拍摄时，需要不设置红外截止滤波器地进行拍摄。作为这样的摄像装置，目前已知手动进行红外截止滤波器的安装/卸载的摄像装置、自动插拔红外截止滤波器的摄像装置。并且，在专利文件1中公开了不需要进行上述的红外截止滤波器的拔插的摄像装置。因此，提出了如下的光学滤光片：在可见光波段具有透过特性、在与可见光波段的长波长侧相邻的第1波段具有遮断特性、在上述第1波段内的一部分即第2波段具有遮断特性(例如，参照专利文献1)。根据该滤光片，在可见光波段、和在可见光波段的长波长侧，即红外侧，离开可见光波段的第2波段这两个波段，光能够透过。例如是如下的光学滤光片：第2波段与红外照明的波段重叠，能够进行可见光拍摄和使用红外光照明的夜间的红外光拍摄这两种拍摄。以下，将如下的光学滤光片称作DBPF(双频带通滤波器)：如上所述使可见光波段和红外侧的第2波段的光透过，遮断其他波段。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5009395号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1的DBPF中，包含在红外(近红外)波段中的第2波段的光(包含在红外波段中的比较狭窄的波段)始终不被遮断地使光透过。即，与使用切除相对于可见光波段的长波长侧的红外截止滤波器的情况不同，在可见光波段下的拍摄中，受到不少透过了第2波段的红外光的影响。作为可见光波段下的拍摄，在进行彩色拍摄的摄像传感器中使用彩色滤光片。彩色滤光片与摄像传感器的各像素对应地以预定模式配置有红、绿、蓝各颜色的区域(滤光部)。这些各颜色的区域基本上在各颜色的波段具有光的透过率的峰值，限制(遮断)其他颜色波段的光的透过。但是，在相对于可见光波段的长波长侧，光透过率根据各颜色的区域和波长而不同，但基本上使光透过。因此，使用红外截止滤波器时，相对于可见光波段的长波长侧的光被切除因此不存在问题，但如上述的DBPF那样，当在红外侧的第2波段使红外光透过时，该红外光透过彩色滤光片后到达摄像传感器的光电二极管(受光元件)，从而光电二极管中的光电效应引起的电子的发生量变多。在此，在进行可见光的彩色拍摄和在红外光照明下的拍摄这两种拍摄的情况下，在以预定模式配置了红、绿、蓝各颜色的区域的彩色滤光片设置在上述的第2波段具有光透过率的峰值的红外光用区域(红外区域)。即，彩色滤光片的排列(模式)由红R、绿G、蓝B、红外IR这4个区域构成。在该情况下，红外光用区域遮断可见光波段的光，主要使第2波段的光透过，因此考虑利用从接受透过了彩色滤光片的红外光用区域的光的摄像传感器输出的红外光的图像信号，从红、绿、蓝各颜色的图像信号去除红外光分量的方法。但是，通过这样的信号处理，难以进行与使用红外截止滤波器时的彩色拍摄时大致相同的颜色再现。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种在代替红外截止滤波器而使用DBPF的情况下，能够提高可见光拍摄时的颜色再现性的摄像传感器以及摄像装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的摄像传感器的特征在于，具备对每个像素配置了受光元件的摄像传感器本体和设置于该摄像传感器本体上的滤光片，在上述滤光片上以预定排列与上述摄像传感器本体的上述像素的配置对应地配置有分光透过特性不同的多种滤光区域，各种上述滤光区域与可见光波段的波长对应的分光透过特性相互不同，并且，各种上述滤光区域相互大致同样地，在相对于上述可见光波段的长波长侧具备使光透过的红外光透过波段，并且在上述可见光波段与上述红外光透过波段之间具备遮断光的光遮断波段。根据这样的结构，例如在输出与红、绿、蓝(RGB)各颜色对应的可见光波段的图像信号和相对于可见光波段的长波长侧的红外(IR)的图像信号的照相机中，通过使用具有与各像素对应地配置的例如4种滤光区域的滤光片，能够通过与使用了红外截止滤波器时近似性能，从可见光波段的图像信号去除包含在各滤光区域中的相对于可见光波段的长波长侧的分量。即，使用红外截止滤波器的照相机的彩色滤光片与相对于可见光的长波长侧的波长对应的透过特性根据各滤光部的颜色而不同，通过各颜色的滤光部一律去除所设定的红外分量时，颜色根据上述透过特性的不同而变化，但是在光遮断波段遮断各滤光区域中的相对于可见光波段的长波长侧的波长的透过特性不同的部分，由此即使一律去除所设定的红外分量，也能够抑制颜色发生变化。另外，例如将颜色设为R、G、B、IR这4色的情况下，若存在与4种可见光波段的波长对应的透过特性不同的滤光区域，则能够求出R、G、B、IR，能够输出去除了红外分量的可见光波段的图像信号和红外的图像信号。在本专利技术的上述结构中，上述滤光片具备光学滤光片和彩色滤光片，其中，光学滤光片具备在上述可见光波段使光透过，与上述可见光波段的长波长侧相邻而遮断光，并且包含上述光遮断波段的第1波段，在从上述第1波段内的上述可见光波段离开的一部分具备与上述光遮断波段的长波长侧相邻而使光透过的作为上述红外光透过波段的第2波段；彩色滤光片具备与上述可见光波段的波长对应的分光透过特性相互不同，并且在相对于上述可见光波段的长波长侧透过率相互近似的第3波段，并且具有与各种上述滤光区域分别对应的各种滤光部，设定上述光学滤光片的分光透过特性和上述彩色滤光片的各滤光部的分光透过特性，以便使上述光学滤光片的上述第2波段包含在上述第3波段中。根据这样的结构，在拍摄可见光图像时，代替红外截止滤波器而使用光学滤光片，透过光学滤光片的第2波段的红外光达到摄像传感器本体的各像素的受光元件，因光电效应产生的电子数增加，由此对要拍摄的图像产生影响，因此需要通过对图像信号进行处理，来抑制因透过了光学滤光片的红外光产生的影响。在该情况下，将各颜色例如设为红、绿、蓝的情况下，在可见光波段和红外波段的边界部分，红色滤光部的透过率大致变得最大，并且与其相比在长波长侧透过率也大致变得最大。此外，在绿色和蓝色的滤光部中，在可见光波段和红外波段的边界部分，透过率低，但随着成为相对于可见光波段的长波长，透过率增加，最终透过率变得大致最大，在相对于透过率大致变得最大的波长的长波长侧，透过率也大致变得最大。在该情况下，在与可见光波段相邻的红外波段，即红外波段的波长短的区域，对于透过率成为最大的红色滤光部，蓝色以及绿色的滤光部的透过率变得较大不同，并且在蓝色和绿色中透过率也不同。此外，在蓝色和绿色的滤光部中，成为透过率向长波长侧增加的趋势，在透过率变得大致最大之前，成为透过率根据波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像传感器，其特征在于，具备针对每个像素上配置了受光元件的摄像传感器本体和设置于该摄像传感器本体上的滤光片，在上述滤光片上以预定排列与上述摄像传感器本体的上述像素的配置对应地配置有分光透过特性不同的多种滤光区域，各种上述滤光区域与可见光波段的波长对应的分光透过特性相互不同，并且，各种上述滤光区域，相互大致同样地在相对于上述可见光波段的长波长侧具备使光透过的红外光透过波段，并且在上述可见光波段与上述红外光透过波段之间具备遮断光的光遮断波段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.24 JP 2014-129636;2014.10.29 JP 2014-220181.一种摄像传感器，其特征在于，具备针对每个像素上配置了受光元件的摄像传感器本体和设置于该摄像传感器本体上的滤光片，在上述滤光片上以预定排列与上述摄像传感器本体的上述像素的配置对应地配置有分光透过特性不同的多种滤光区域，各种上述滤光区域与可见光波段的波长对应的分光透过特性相互不同，并且，各种上述滤光区域，相互大致同样地在相对于上述可见光波段的长波长侧具备使光透过的红外光透过波段，并且在上述可见光波段与上述红外光透过波段之间具备遮断光的光遮断波段。2.根据权利要求1所述的摄像传感器，其特征在于，上述滤光片具备光学滤光片和彩色滤光片，其中，上述光学滤光片具备：第1波段，该第1波段在上述可见光波段使光透过，与上述可见光波段的长波长侧相邻而遮断光，并且包含上述光遮断波段；第2波段，该第2波段在从上述第1波段内的上述可见光波段离开的一部分具备与上述光遮断波段的长波长侧相邻而使光透过的作为上述红外光透过波段，上述彩色滤光片具备与上述可见光波段的波长对应的分光透过特性相互不同，并且在相对于上述可见光波段的长波长侧透过率相互近似的第3波段，并且具有与各种上述滤光区域分别对应的各种滤光部，设定上述光学滤光片的分光透过特性和上述彩色滤光片的各滤光部的分光透过特性，以便使上述光学滤光片的上述第2波段包含在上述第3波段中。3.根据权利要求2所述的摄像传感器，其特征在于，在上述第3波段中，各颜色的上述滤光部的上述透过率相互间的差在该透过率成为20％以内。4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像传感器，其特征在于，该摄像传感器具备：在与上述可见光波段的各个颜色对应的有限的波段具有透过特性，或在上述可见光波段的大致整个波段具有透过特性，或在上述可见光波段的大致整个波段具有遮断特性的4种以上的上述滤光区域。5.根据权利要求2或3所述的摄像传感器，其特征在于，上述彩色滤光片具备与4种以上的不同颜色对应的4种以上的上述滤光部，上述滤光部中的1种上述滤光部在上述可见光波段的大致整体具有遮断特性，在该可见光波段的长波长侧的第4波段具有透过特性，设定上述光学滤光片的透过特性和上述彩色滤光片的各滤光部的分光透过特性，以便使上述光学滤光片的上述第2波段包含在上述第3波段中，并且包含在上述第4波段中。6.根据权利要求5所述的摄像传感器，其特征在于，在拍摄红外图像时设为使用红外照明，并设定从上述红外照明照射的红外光的波段即第5波段包含在上述第3波段和上述第4波段中，上述光学滤光片的上述第2波段与第5波段大致重叠。7.根据权利要求5所述的摄像传感器，其特征在于，上述彩色滤光片在4行4列的基本排列中，与上述可见光波段的各个颜色对应的有限的波段具有透过特性的红、蓝、绿以及在上述可见光波段的大致整个波段具有遮断特性的红外的4种上述滤光部分别被配置4个，并且相同种类的上述滤光部以彼此在行方向和列方向上相互不相邻的方式分离地配置，在各列上分别配置1个上述红、上述蓝、上述绿、上述红外的上述滤光部，上述红、上述蓝、上述绿、上述红外的上述滤光部中的2种上述滤光部每隔1行分别配置2个。8.根据权利要求5所述的摄像传感器，其特征在于，上述彩色滤光片在4行4列的基本排列中，配置8个在与上述可见光波段的各个颜色对应的有限的波段具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：大坪宏安，石崎修，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP