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KR20100057599A - 멀티 스펙트럼 감지장치 및 그 제조법 - Google Patents

멀티 스펙트럼 감지장치 및 그 제조법 Download PDF

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KR20100057599A
KR20100057599A KR1020107002849A KR20107002849A KR20100057599A KR 20100057599 A KR20100057599 A KR 20100057599A KR 1020107002849 A KR1020107002849 A KR 1020107002849A KR 20107002849 A KR20107002849 A KR 20107002849A KR 20100057599 A KR20100057599 A KR 20100057599A
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spectrum
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blue
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시아오핑 후
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볼리 미디어 커뮤니케이션스 (센젠) 캄파니 리미티드
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Publication date
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Abstract

본 발명은 1개 상층과 1개 하층을 포함하는 멀티 스펙트럼 감지장치에 관한 것으로, 상술한 상층은 1그룹 컬러를 감지하는 일부 감광픽셀을 포함하고, 상술한 하층은 2그룹 컬러를 감지하는 일부 감광픽셀을 포함한다. 상층과 하층 중 적어도 한개 층은 2종 이상의 스펙트럼을 감지할 수 있는 감광픽셀을 포함한다.

Description

멀티 스펙트럼 감지장치 및 그 제조법{MULTI-SPECTRUM PHOTOSENSITIVE DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 이미지 감지장치 및 제조법에 관한 것으로, 특히, 광 조명을 전자신호배열로 전환시키는 이미지 감지장치 및 관련 제조법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 다수 스펙트럼(예를 들어, 가시광선 및 적외선)을 동시 측정할 수 있는 신형의 범색 이미지 감지장치 및 제조법에 관한 것이다. 상술한 범색 스펙트럼(혹은 컬러)은 당업자들이 주목하는 전체 스펙트럼을 포함한다. 일반 감지장치 (예를 들어, 가시광용 장치)의 경우 범색은 적색, 녹색, 청색 및 백색 등 전체 가시광 스펙트럼을 내포한다. 적외선 및 가시광선용 감지장치의 경우, 범색은 가시광 스펙트럼과 적외선 스펙트럼을 말한다. 본 발명은 모노크롬 및 컬러 이미지 측정용 멀티 스펙트럼 감지장치 분야에 적용된다.
현존 기술에 따른 컬러 이미지 감지장치 디자인 및 제조의 경우, 일부 기술문제와 제한성이 존재하고 있다. 보다 상세하게는, 종래의 컬러 이미지 센서는 저감도, 낮은 픽셀수 및 컬러 앨리어싱 등의 문제점이 존재하고 있다. 일반적으로, 현존의 이미지 센서는 흑백 이미지 혹은 컬러 이미지에 한해 감지가 가능하다. 현재까지 제한적인 방법을 적용하여 컬러 이미지 센서에 의해 싱글 감지 픽셀 배열을 통해 컬러 이미지를 생성한다. 기존의 컬러 이미지 센서는 통상적으로 감지 픽셀 배열 상에 컬러 필터를 피복하는 방법을 적용하고 있다. 기존 컬러 센서칩은 주로 2종의 컬러 필터 패턴을 사용한다. 컬러 필터 패턴은 도1에서 제시하는 바와 같다. 다시말하면, CYMG (M은 핑크 혹은 마젠타를 표시한다) 패턴 (혹은 '복합' 컬러 필터 패턴'으로 칭한다)은 청색, 황색, 마젠타 및 녹색 등으로 구성된다. 도 2(a), 2(b), 2(c) 및 2(d), 도 3(a)와 3(b)를 통해 일부 원색(RGB)의 바이에르 혹은 벌집모양 필터 패턴을 표시한다. 상술한 2종의 패턴은 레드, 그린, 블루 등 색상을 나타낸다.
CYMG 패턴의 컬러 이미지 센서를 보면 픽셀 배열은 다수 매크로 픽셀로 구성된다. 매크로 픽셀 당 4개 픽셀로 구성되어 픽셀별로 청색,황색,마젠타,녹색 등의 필터로 피복한다. 단, 디스플레이 산업에서는 3원색(즉RGB)을 채용하고 있어, 패턴은 CYMG 패턴을 나타내지 않기에, 반드시 C, Y, M 혹은 G컬러 매트릭스를 RGB 매트릭스로 전환하여, CYMG 패턴을 RGB 패턴으로 전환해야 한다. 또한, 픽셀 당 1개 색상(청색, 황색, 마젠타, 혹은 녹색 등 색상 중의 한개 색상)만 감지할 수 있기에, 픽셀 당 RGB 컬러를 감지할 수 있게 하기 위해 반드시 보간법 기술을 적용하여 인근의 픽셀을 통해 부족한 컬러를 삽입한다. Bayer 패턴(미국특허 번호3,971,065)으로 조성된 컬러 감응칩에서 감응픽셀 배열은 많은 매크로 픽셀로 구성된다. 그 중에서 1개 그룹의 픽셀도 4개 픽셀로 구성되며 단, 적, 녹, 청(RGB) 등 3종 컬러의 필터를 커버한다. Bayer 패턴은 매크로 픽셀별로 1개 대각선 상의 2개 원소는 반드시 녹색 혹은 이미지 조도와 대응되는 컬러를 감지할 수 있을 것을 요구하며, 기타 감지 가능한 컬러는 레드와 블루, 혹은 가시광선 스펙트럼 중의 기타 2종의 부동한 영역에 대하여 민감한 컬러 등이 있다. 유사하게, 픽셀별로 1종의 컬러(레드,그린 혹은 블루 등 색상 중의 하나)만을 감지할 수 있기에, 반드시 보간법을 적용하여 인근의 픽셀을 통해 부족한 컬러를 삽입한다. Bayer패턴은 4가지로 상이하게 배열되며, 배열별로 1종의 특정된 RGB 위치 배열을 표시한다. 도 3이 제시하는 바와 같이 벌집무늬 패턴에서 1개 매크로 픽셀은 단지 3개 픽셀로 조성되어 적,녹,청 등 3종 색상을 각각 피복하여 벌집모양으로 배열된다. 벌집무늬 패턴을 보면 RGB색상을 감지하는 픽셀은 대칭되게 배열되며,2종의 픽셀의 위치를 교환한 후 기존의 벌집모양을 유지한다.
상술한 바와 같이, 복합(CYMG) 패턴, Bayer 패턴 혹은 벌집상 패턴을 통해 필터를 구성하는 기술 상, 아래와 같은 공통한 문제점이 존재한다. 첫번째, 유색 필터를 사용하여 빛의 감도 저감을 유발한다(흑백 센서 대비). 두번째, 컬러의 삽입에 의해 유효공간 해상도(혹은 resolution라 칭한다) 저감을 유발한다. 즉, 컬러 앨리에싱을 유발하며 컬러 앨리에싱 문제는 로우-패스 필터를 통해 해결한다. 단, 로우패스 필터를 적용한 후 이미지 해상도 저감을 유발하기에 상술한 두번째 문제는 더욱 가중화 된다.
유색 필터 사용에 의한 광감도 저감을 유발하는 문제점을 피면하고저, 미국 특허6,137,100을 통해 공개한 평형 RGB 픽셀을 통한 감지 응답방법에서는 광전기 다이오드를 광감응 소자로 적용하여, 광감응 다이오드가 부동한 색상에 대한 감도가 다른 특징에 대하여 고려했다. 보다 상세하게, 광 다이오드는 레드 색상에 대한 감도가 더욱 높고 그 다음은 적색이고, 블루에 대한 감도가 가장 낮다. 이와 같이 블루 색상에 대한 감지 영역을 제일 크게 설정하고 레드 영역을 그 다음으로 고려하며, 그린 영역에 대하여 제일 적게 설정한다. 상술한 방법을 통한 색상에 대한 감도 개선은 종래의 제한성을 완전히 극복하지 못했다. 상술한 방법에 의하면 RGB 컬러 패턴만을 강조한 한계점이 존재한다.
근년에 들어, Kodak사는 화이트와 RGB 원색을 조합하는 방법을 제출하였다. 즉, RGB 픽셀 배열 중에 화이트 감응 픽셀을 추가하여 감도를 향상 시켰다. 도4(a), 4(b) 및 4(c)에서 제시하는 바와 같이, 화이트 픽셀은 원색(적, 녹, 청) 픽셀 혹은 보색(청, 황, 혹은 마젠타) 픽셀보다 흡수하는 광에너지가 수배 더 되기에 WRGB(화이트 즉 RGB컬러) 방법은 전통적인 Bayer 패턴법 중의 센서보다 감도가 2-3배 더 크다. 단, 상술한 방법도 컬러 재구축이 더욱 복잡해지고; 3종 색상이 4종으로 변환하여 Bayer 패턴에 비해 공간해상도가 저하되고; 화이트 색상 감도가 RGB 컬러 감도보다 6-10배 더 커, 색상별 신호강도가 서로 어울리지 않는 등의 문제점을 유발한다. 아울러, 이미지 품질은 감도가 가장 낮은 컬러부터 시작하여 결정하기에 화이트 감도의 우세를 충분히 발휘하는데 제한적이다.
미국 Foveon사는 컬러 보간법 사용을 피면하기 위해 도 5에 제시하는바와 같은 3중 감응 픽셀의 컬러 감지 기술을 발명하였다. "X3 이미지 센서"로 불리우고 있는 3중 컬러 이미지 센서는 3중 감지 배열을 보유하고 있어 배열별로 적, 녹, 청 중의 1개 특정 스펙트럼에 대하여 민감하다. 상술한 X3 이미지 센서는 색상 보간문제를 해결할 수 있으나, 단 상술한 방법은 감광층별 감광감도 상 차이에 의해 신규문제점을 유발한다. 3중 계층 구조 상 하위층 감광감도는 통상적으로 상위층에 비해 떨어지기에 전체적인 유효감도도 저감된다. 또한, 3중계층 구조로 제작하기 위해 원가와 제작 상 복잡성도 상응하게 증가된다. 뿐만아니라 상술한 방법을 채용하면 전송하고 처리해야 할 데이터량이 3배로 늘어나기에 X3 이미지센서의 시스템 원가와 에너지소모량을 크게 증가시킨다.
컬러 이미지 센서는 통상적으로 적, 녹, 남색의 연속된 스펙트럼에 대응되게 감지한다. 이밖에, 현재, 전체 가시광 스펙트럼 혹은 적외선 스펙트럼 혹은 상술한 양자에 대하여 모두 민감한 흑백 이미지 센서도 존재한다. 상술한 흑백 이미지 센서의 감도는 전통적인 Bayer 패턴 이미지 센서보다 감도가 10배 이상 되나(동등한 물리여건하에서), 단, 색상을 생성하지는 못한다.
상술한 바와 같이, 기존 기술 상 비록 색상 장비에 대하여 다양한 개선을 추진해왔지만, 상술한 방법들은 단지 1개 혹은 복수 방면에 대한 부분적인 개선에 지나지 않으며, 상술한 개선을 통해 기타 방면의 성능 저하를 유발한다. 단층 이미지 센서는 광에너지에 대한 최적화를 구현하지 못했고 공간 해상도도 저감시킨다. 단, 3중 센서도 화이트 컬러를 사용할 수 없고 감도도 저감하며,상술한 3중 센서 제작도 과도하게 복잡해진다.
이처럼 종래의 기술에 대하여 개선하여 흑백 이미지 센서와 컬러 이미지 센서를 하나로 융합시킨 광감응센서 및 제작법을 개발하여 상술한 기존 문제를 해결하는 것은 매우 중요한 과제로 대두되고 있다.
본 발명의 목적은 상기 기존 기술문제점을 감안하여 안출한 것으로써, 컬러 보간법에 의해 유발한 기술문제점을 해결하고 광에너지 활용율을 최대한 높일 수 있고 공간 해상도 및 감광감도를 제고할 수 있는 이미지 센서 및 제작법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 2중 계층 이미지센서 장치 및 제작법을 제공하며, 상기 방법을 통해 생산완성품율을 제고하고 제품구조도 간소화하여 전송 처리할 데이터량을 감소시키고 제품의 원가와 에너지소모량도 절감하는 효과를 달성한다.
멀티 스펙트럼 감지장치와 관련한 본 발명의 특징은, 최저로 1개 상층과 1개 저층 구조를 내포하고 있으며, 상기 상층구조는 1컬러 그룹에 감응하는 소정의 감광픽셀을 내포하고, 상기 하층구조는 2컬러 그룹에 감응하는 소정의 센싱 픽셀을 내포하며, 최소한 그 중의 한개 계층은 적어도 2종 혹은 그 이상의 멀티 스펙트럼을 감지할 수 있는 센싱 픽셀 구조층을 내포한다.
보다 바람직하게,상술한 멀티 스펙트럼 장치는 1개 상층과 1개 하층을 포함한다.
상술한 스펙트럼은 블루, 그린, 레드 및 적외선 스펙트럼을 포함한다.
상술한 첫 컬러그룹은 아래에 열거된 그룹들 중 1개 경우에 해당한다.
A. 공백 컬러, 블루, 그린 및 청색 등에서 선택한 4종 컬러 또는 그 이상의 컬러.
B. 공백 컬러 혹은 블루.
C. 공백 컬러, 블루 및 청색.
D. 공백 컬러, 블루 및 그린.
E. 공백 컬러, 그린,청색 및
F. 공백 컬러, 블루, 그린 및 청색.
이밖에, 하층구조가 감지하는 컬러별 파장은 상층의 대응된 위치가 감지하는 컬러 파장보다 크다. 하층이 감지하는 컬러 스펙트럼은 상층 모든 계층 상 대응되는 위치가 감지하는 다양한 컬러 토탈 스펙트럼은 가시광 컬러 공간에서 직교하며, 하층이 감지한 컬러별 스펙트럼은 상기 각계층의 대응되는 위치가 감지하는 컬러별 스펙트럼은 가시광선공간 혹은 가시광선과 적외선의 조합 스펙트럼 공간에서 직교한다. 상술한 용어 "직교(Orthogonal)"에 대한 정의는 본 발명의 실시예 설명을 통해 상세하게 설명한다.
이밖에, 하층이 감지하는 컬러의 파장은 상층에서 하층에 이르는 모든 계층의 대응되는 위치가 감지하는 컬러별 토탈 스펙트럼은 가시광선 스펙트럼 영역에서 상호 보완한다. 상술한 용어 "상호 보완(complementary)"에 대한 정의는 본 발명의 실시예를 통해 상세하게 설명한다.
한편, 하층이 감지하는 2그룹 컬러는 그린, 레드, 화이트, 적외 및 레드에 적외선을 추가한 색상 및 화이트에 적외선을 추가한 색상들 중에서 4종 및 그 이상의 색상을 선택하여 구성한다.
다양한 컬러를 감지하는 픽셀은 일관된 패턴에 따라 배열하며, 수평배열 패턴, 수직배열 패턴, 대각선배열 패턴, 일반형 Bayer 패턴, YUV422 패턴, 수평 YUV422 패턴, 벌집모양 패턴 혹은 동등간격 패턴으로 분포된다. 상술한 패턴들은 본 발명의 실시예를 통해 상세하게 설명한다.
상술한 상층은 1그룹이 감지가능한 가시광선 (화이트)강도의 감지픽셀을 포함 가능하며, 상술한 하층은 2그룹이 감지할 수 있는 감지가능한 적외선 및 가시광선(화이트 + 적외선)강도의 감지픽셀(화이트 + 적외선)을 포함가능하다. 상술한 방법은 통상적으로 흑백 감지장치에 적용한다.
멀티 스펙트럼 감지장치의 방법과 관련한 본 발명의 특징은, 본 방법은 최저로 1개 상층과 1개 저층 구조를 내포하고 있으며, 상기 상층구조는 1컬러그룹에 감응하는 소정의 감광픽셀을 내포하고, 상기 하층구조는 2컬러그룹에 감응하는 소정의 센싱 픽셀을 내포하며, 최소한 그 중의 한개 계층은 적어도 2종 혹은 그 이상의 멀티 스펙트럼을 감지할 수 있는 센싱 픽셀 구조층을 내포한다.
보다 바람직하게, 상술한 상층과 하층에 사이에는 기타 중간층이 없다. 상술한 스펙트럼은 블루, 그린, 레드 및 적외선 스펙트럼으로 구성된다.
이밖에, 상술한 상층 픽셀이 감지하는 1컬러그룹은 아래와 같은 그룹들 중 1개 경우에 해당한다.
A. 공백 컬러, 블루, 그린 및 청색 등에서 선택한 4종 컬러 또는 그 이상의 컬러.
B. 공백 컬러 혹은 블루.
C. 공백 컬러, 블루 및 청색.
D. 공백 컬러, 블루 및 그린.
E.공백 컬러, 그린,청색 및
F.공백 컬러, 블루, 그린 및 청색.
한편, 상층 외에 기타 층이 감지하는 컬러 파장은 상위 각층의 대응되는 위치가 감지하는 파장보다 크다.
또한, 하층이 감지하는 컬러별 파장과 대응하는 위치가 감지하는 다양한 컬러의 토탈 스펙트럼은 가시광선 스펙트럼 영역내에서 직교하며, 하층이 감지하는 컬러별 스펙트럼은 상위 모든 층의 대응된 위치가 감지한 컬러별 토탈 스펙트럼과 가시광 스펙트럼 영역내 혹은 가시광과 적외선의 조합 스펙트럼 영역내에서 직교하고,또한, 바람직하게는, 가시광선 스펙트럼 영역내에서 상호 보완한다.
상술한 방법은 진일보로 감광 픽셀에 대하여 계층을 나뉘는 레이어 라인을 포함하고 있어, 상층이 감지하는 컬러를 레이어 라인 상위에 위치시키며, 하층이 감지하는 컬러는 레이어 라인 하위에 위치 시킨다. (도 6(b)와 연결시켜 실시예 부분을 통해 상세하게 설명한다). 레이어 라인은 블루와 그린간 분계선, 블루와 레드간 분계선, 혹은 레드와 적외선간 분계선일 수 있다.
또한, 본 발명은 측정가능한 2종의 스펙트럼으로 구성되어 수평 배열 패턴, 수직배열 패턴 혹은 대각선 배열 패턴 등 방식으로 배열된 감지 픽셀로 조성된 구조층도 포함하며 기타 층은 전부 공백 혹은 감지 센서를 포함하지 않는다. 상술한 방식을 통해 퇴화된 단층 감지장치 1개를 얻을 수 있다. (주로 흑백 이미지 센서에 적용한다).
본 발명의 상술한 감지장치와 제작법에 따르면 아래와 같은 효과가 있다.
1. 상술한 멀티 스펙트럼 장치는 최저로 2개층을 내포하며, 그 중 하나는 최저로 2종 스펙트럼 구조층을 측정할 수 있어, 다양한 스펙트럼을 우선적으로 측정할 수 있어 컬러 삽입에 의해 유발한 문제점을 피면할 수 있고, Bayer 패턴(혹은 임의 기타 패턴)에 비해 동일하거나 혹은 더욱 높거나 혹은 이론상 최고의 공간 해상도를 얻을 수 있으며; 계층화 구조를 통해 입사광선이 모든 스펙트럼 영역에서의 이용율을 극대화 할 수 있어,에너지 활용율을 극대화 하여 최고 감도를 획득할 수 있으며; 3개 이상의 컬러를 측정할 수 있어 컬러 재구축을 기반으로 한층 넓은 컬러 구현 범위를 얻을 수 있다.
2. 특히, 멀티 스펙트럼 감지장치의 2중 구조(상층과 하층)구조 상, 상대적으로 적은 원가를 투입하여 최대한으로 입사광 에너지를 이용하여(신호 질 향상),광-열 전환과정에서 발생하는 전자 노이즈 신호를 저감할 수 있다. 이밖에, 실제제작 중에서 생산성을 높이는데 이롭고 데이터 처리와 전송량도 감소시킬 수 있어 장치 원가와 에너지 저감이 가능해진다.
3. 본 발명은 다양한 감광센서를 최적화방식에 따라 각 층에 배열하여 하층 컬러와 상층의 상응한 위치 상의 컬러가 서로 직교한다. 하층 감지 픽셀이 감지한 광파의 파장은 상층의 상응한 위치에 위치한 감광 픽셀이 감지한 광파의 파장보다 길고, 하층 감광 센서가 감지한 광 스펙트럼은 상층의 상응한 위치에 있는 감광 스펙트럼이 감지한 광 스펙트럼에 포함되지 않는다. (그렇지 않을 경우, 하층의 감광 픽셀은 필요한 스펙트럼내에 위치한 광자를 얻을 수 없다). 파장이 비교적 큰 광선은 상대적으로 강력한 투과능력을 보유하고 있으며(파장이 상대적으로 짧은 광선 대비), 계층별 감지픽셀을 통해 상호 직교하거나 혹은 상호 보완하는 방식으로 분포되어 최대한으로 입사광선을 이용하여 공간해상도를 높인다.
4. 본 발명은 Foveon사의 X3이미지 센서와 달리 계층별로 상이한 컬러의 픽셀을 포함할 수 있으며, 픽셀별로 동일한 심도에 위치할 수도 있고, 상이한 심도에 위치할 수도 있으나, X3센서의 각 계층은 동일한 컬러를 감지할 수 있는 동일한 심도에 위치한 픽셀을 포함한다. 이와 같이 입체 3D 디자인을 통해 효과적으로 감광영역을 활용할 수 있다. 이밖에, 본 발명은 적외선과 가시광선을 연결시키는바, 이 부분 또한 본 발명의 종래의 기술과 상이한 내용이기도 하다.
5. 본 발명은 상층과 하층의 감지 픽셀을 타당하게 배치하여 상층과 하층이 감지한 스펙트럼을 상호 보완하여 입사광선 에너지 활용을 극대화한다. 실제 활용단계에서 상호보완 방식이 아닌 직교방식을 적용하여 생산 프로세스를 간소화하고 공간해상도를 높일 수 있다.
6. 만약 상층과 하층이 감지하는 컬러가 레이어 라인을 통해 선택한 경우, 다시말하면, 상층이 감지한 컬러가 레이어 사인 위에 있고 하층 컬러가 레이어 라인 하위에 위치할 경우, 이런 방식을 통해, 상위층에 있는 모든 감광 픽셀은 동일한 심도에 위치 가능하고 하층 감광픽셀도 동등한 심도에 위치한다.
7. 본 발명에 따른 감지장치 제작은 컬러 필터를 채용할 수도 있고 사용하지 않을 수도 있다.컬러 필터는 광 에너지를 흡수하여,통상적으로 부분적인 광 에너지를 열노이즈로 전환시킨다.본 발명 감지장치는 바람직하게 컬러 필터를 채용하지 않아 광을 전자신호로 극대화하여 전환시킨다.
본 발명은 실시예를 통해 가시광과 적외선을 감지할 수 있는 멀티 스펙트럼 감광장치에 대하여 세부 설명을 진행한다. 상술한 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예로, 본 발명의 보호범위를 제한하는데 적용하지 않는다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 당업자들에 대하여 본 발명의 상술한 용도 및 장점을 본 발명의 별첨도면 및 바람직한 실시예에 대한 상세 설명을 통해 설명한다.
도 1은 CYMG 컬러 필터 패턴 예시도 표시.
도 2(a), 2(b), 2(c) 및 2(d)은 RGB 컬러 필터 및 그의 변호를 표시한 Bayer 패턴 예시도.
도 3(a) 및 3(b)은 RGB 컬러 필터 벌집무늬 패턴을 표시한 예시도.
도 4(a) 및 4(b)은 화이트를 적용한 신형의 Kodak 컬러필터 패턴을 표시한 예시도.
도 5는 Foveon의 X3 이미지 칩의 3중 컬러 필터 구조를 설명하기 위한 예시도.
도 6(a)은 적, 녹, 남, 황, 청, 백 및 적외 등 스펙트럼간 관계를 설명하기 위한 예시도.
도 6(b)은 불투명한 물체에 대한 입사광선 심도 및 파장간의 관계를 설명하기 위한 예시도. 그 중에 레이어 라인 간소화를 통해 부동한 감광장치 기능을 구현하는 방법을 사용한다.
도 7(a) 및 7(b)은 직교 및 보완성 컬러쌍의 실시예를 표시한다.
도 8(a)-8(d)은 본 발명이 사용한 일반형 Bayer 패턴 및 변형 후 2중 층 컬러 센싱 장치의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 그 중의 도 8(a)을 통해 CYMK컬러의 이미지 감지 장치를 얻는다.
도 9(a)-9(d)는 본 발명 YUV422 패턴의 2중층 컬러 감광장치의 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a)-10(d)은 본 발명 벌집무늬 패턴에 따른 2중층 컬러 감광장치의 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 11(a) 및 11(b)은 본 발명의 동시 측정이 가능한 가시광 및 적외선의 단층 멀티 스펙트럼 감광장치의 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 상술한 도면 중에 실제로 4번째 레이어 라인을 사용했고 대각선 배열 패턴도 채용했다. 상술한 도면에서 단층 멀티 스펙트럼 감광장치는 2중층 멀티 스펙트럼 감광장치의 한 특례이기도 하다.
도 12(a) 및 12(b)는 본 발명의 가시광선 및 적외선을 동시 측정 가능한 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감광장치의 바람직한 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도면에 3번째 레이어 라인을 적용했고, 그 중의 픽셀분포는 직사각형 및 벌집모양 패턴을 채용한다.
도 13(a) 및 13(b)은 본 발명의 가시광선 및 적외선을 동시 측정 가능한 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감광장치의 바람직한 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도면은 일반형 Bayer 패턴을 사용했다.
도 14(a) 및 14(b)는 본 발명의 가시광선 및 적외선을 동시 측정 가능한 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감광장치의 바람직한 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도면은 YUV422 패턴을 사용했다.
도 15(a) 및 15(a)는 본 발명의 가시광선 및 적외선을 동시 측정 가능한 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감광장치의 바람직한 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도면은 벌집무늬 패턴을 사용했다.
도 16(a) 및 16(b)은 본 발명의 레이어 라인을 적용했고, 가시광선 및 적외선을 동시 측정 가능한 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감광장치의 바람직한 다른 일 실시예 및 변형에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 그 중, 도 16(a)는 첫번째 레이어 라인을 사용했고 상층은 블루와 공백컬러만을 포함하며; 도 16(b)는 두번째 레이어 라인을 사용했고, 상층은 남, 청 및 녹 등 컬러를 포함한다.
2중층 멀티 스펙트럼 흑백감광장치는 1개 상층과 1개 하층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상술한 상층은 1그룹 컬러에 감지하는 일부 감광픽셀을 포함하며, 상술한 하층은 2그룹 컬러에 감지하는 일부 감광픽셀을 포함하며, 상층과 하층 중 최저로 1개 층에 2종 이상의 프펙트럼을 감지할 수 있는 감광픽셀이 포함된다. 상술한 감지장치는 최저로 스펙트럼 중의 레드, 그린, 블루 및 적외선 등 4개의 연속된 스펙트럼 영역에 대하여 감지한다. 상술한 적외선을 베이스 컬러라고 칭한다. 다양한 응용에서 적외선은 생략 가능하다. 이밖에, 상술한 감지장치는 옐로(레드와 그린에 대응), 청색(그린과 블루에 대응), 및 화이트(레드, 그린 및 블루에 대응) 등 복합컬러 스펙트럼도 감지 가능하다.
도 6(a) 및 6(b)을 통해 컬러와 스펙트럼간의 관계에 대하여 설명한다. 그 중, 도 6(a)을 통해 부동한 컬러의 파장에 대하여 설명하며, 도 6(b)를 통해 부동한 파장의 입사광 심도에 대하여 설명한다. 도 6(b)을 통해 아래와 같은 4개 컬러의 레이어 라인을 표시한다. 즉, 첫번째 레이어 라인은 블루와 그린의 분계선, 두번째 레이어 라인은 그린과 레드간 분계선, 세번째 레이어 라인은 레드와 적외선간 분계선, 네번째 레이어 라인은 상술한 적외선의 최대 파장의 분계선이다. 레이어별 상술한 감지장치는 반드시 일정한 높이를 유지하거나 혹은 동일한 심도에 위치해 있다고 말할 수 없다. 단, 도6(b)에서 표시하는 바와 같이, 만약 상층에서 특정된 분계선 이상에만 컬러가 존재하고, 하층에서는 특정된 분계선 이하에만 컬러가 존재하면 상층과 하층에 있는 감광 픽셀은 동일한 심도에 위치한다. 감광픽셀이 내층 동일한 심도에 위치하면 감지장치에 대한 제작이 더욱 편리해진다. 도8(a)가 표시하는 바와 같이, 하층 적외선의 파장은 상층 청색 혹은 블루 색상의 파장보다 길고, 옐로 파장도 블루파장보다 길다. 단, 화이트 감광픽셀은 하층에 위치하기에 상층은 중공층 혹은 투명한 것이어야 한다. 통용 그린 스펙트럼의 존재로 옐로를 감지하는 감지픽셀과 청색을 감지하는 감지픽셀은 동일한 위치에 배치되지 못한다.
공백 컬러(투명 혹은 완전 공백)는 상위층(혹은 상층으로 지정한 레이어)에 위치한다. 범색 스펙트럼(화이트 혹은 화이트 + 적외선)은 하층을 통해 구현(혹은 하층으로 지정된 레이어)하기에 공백컬러는 언제나 레이어 라인위에 위치하나 범색은 늘 레이어 라인 하위에 위치한다.
본 발명에 대하여 간단한 설명을 진행하고저, 이 부분을 통해 "보완컬러(complementary color)"와 "직교컬러(orthogonal color)"라는 용어를 도입한다. 이를 위해 공백컬러(투명 혹은 완전공백)을 기본 컬러라 정의하며, 범색과 보색을 구성한다. 본 발명에서 범색은 가시광선 스펙트럼에서 화이트를 표시하며, 적외선과과 가시광선에 의해 조합된 스펙트럼에 대하여 화이트+적외선을 말한다.
당업자들이 주목하는 광 스펙트럼(예하면 가시광 스펙트럼, 적외선 및 가시광 조합 스펙트럼)은 상술한 2종 컬러간 중첩현상 없는 스펙트럼 밴드에 대하여 직교한다고 정의하는데, 예하면 적, 녹, 남색간은 모두 직교한다. 이 외에도, 블루와 옐로는 상호 직교하며, 청색과 적색간은 상호 직교한다. 유사하게,적외선은 전체 가시광선과 직교한다. 다시말하면, 적외선은 가시광선내 모든 컬러와 직교관계를 유지하며 그 중에는 원색,보색 및 화이트색을 포함한다.
당업자들이 주목하는 광 스펙트럼(예하면 가시광 스펙트럼,가시광과 적외선간 조합 스펙트럼)에 대하여 만약 2종의 보색 스펙트럼을 추가하여 상술한 전체 광 스펙트럼을 조성하면, 2종의 직교 컬러를 보색으로 칭한다. 예하면, 가시광 스펙트럼에 대하여, 청색은 레드색의 보색으로, 블루는 옐로색의 보색이다. 유사하게, 적외선과 가시광 복합 스펙트럼에 대하여, 적외선과 화이트 색상은 상호 보색이며, 레드 색상과 청색은 상호 보완색이다.
도 7(a) 및 7(b)은 일부 가시광 영역 혹은 가시광과 적외선 복합 광 스펙트럼영역 내에서 직교 혹은 보색하는 컬러 쌍을 표시한 도면이다. 그 중에서 도 7(a)은 가시광 영역내에서 직교 및 상호보완사는 컬러 쌍 관련 일 실시예를 나타내고, 도 7(b)은 적외선 및 가시광선 영역에서 직교하는 컬러쌍 관련 일 실시예를 표시한다.상술한 직교 컬러쌍은 2중층 감광장치에 적용한다.
일단, 그 중의 1개 레이어 라인이 확정된 후 상층 감광 픽셀이 감지한 컬러는 반드시 상술한 라이어 라인 위에 위치하게 되며, 하층 감광픽셀이 감지한 컬러는 반드시 상층 컬러와 직교하거나 혹은 에너지 활용 극대화 원칙에 따라 상술한 컬러와 상호 보완된다. 하층 감광픽셀의 컬러는 반드시 전부 레이어 라인 이하에 위치해야 한다고 규정하지 않으나, 단, 만약 하층 감광픽셀이 감지한 색상이 모두 레이어 라인 이하에 위치하면 감지장치는 편리한 제작이 가능하다. 일반적으로 층별로 포함하고 있는 컬러는 더욱 높은 공간해상도를 얻기 위해 4종을 초과하지 말아야 한다.
동일 층에서 상이한 감지장치는 공간해상도값이 큰 우수한 패턴에 따라 배치한다. 상술한 패턴은 일반형 Bayer 패턴(예하면 도 8이 제시하는바와 같이), YUV422 패턴 (도 9가 제시하는 바와 같이), 및 벌집무늬 패턴(도 10이 제시하는 바와 같이.) 등의 패턴을 포함하나, 단 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 주로 픽셀이 직사각형 혹은 벌집무늬 패턴으로 분포된 감지 장치에 대하여 언급한다. 직사각형 패턴에 있어서, 픽셀은 4개 픽셀을 포함하는 매크로 픽셀 (macro-pixel)을 구성할 수 있으며, 매크로 픽셀별로 4개 픽셀에 의해 1개 그룹을 구성하며, 벌집무늬 패턴 중의 픽셀은 3개 픽셀을 포함한 매크로 픽셀로 분해할 수 있고, 매크로 픽셀 당 3개 픽셀을 1개 그룹으로 한다. 매크로 픽셀은 최소 픽셀그룹이기에, 단순 복제 과장을 통해 전체 픽셀 배열을 구성할 수 있으며, 통상적으로 인근 픽셀들로 구성된다. 직사각형 패턴에서 매크로 픽셀은 4개 이상의 픽셀을 내포할 수 있는바, 예하면 도 4가 제시하는 코닥 패턴에서, 매크로 픽셀은 17개 픽셀을 포함한다. 2중층 감지장치는 4개 이상의 픽셀을 포함하는 매크로 픽세로 구성되어 원가가 상대적으로 높은데 반해 장점도 없는 편이다.
단층에 있는 상술한 4픽셀형 매크로 픽셀은 1개, 2개, 3개 혹은 4개의 상이한 컬러를 포함할 수 있으며, 만약 4픽셀형 매크로 픽셀에 1개 컬러만 포함하면 픽셀은 단 1종의 배열 패턴을 나타내며, 즉 통일적으로 배열된다. 만약 4픽셀의 매크로 픽셀에 2종의 상이한 컬러가 포함되면 3종의 배열 패턴을 나타낸다. 즉, 대각선 배열 패턴( 이 경우, 동일한 1종의 컬러를 나타낸다), 수직 배열 패턴(이 경우, 수직선 상에 위치한 픽셀은 동일 유형의 컬러를 나타낸다) 및 수평 배열 패턴(이 경우, 수평선에 위치한 픽셀은 동일한 컬러를 나타낸다)을 나타낸다. 만약 4픽셀형 매크로 픽셀이 3종의 부동한 컬러로 구성되면 선택 가능한 다양한 배열 패턴이 존재하나, 전부 일반 Bayer 배열(이 경우, 동일한 컬러는 대각선 상에 위치한다), YUV422 배열 (이 경우, 2종의 동일한 컬러는 수직배열을 나타낸다) 및 수평 YUV422 배열(이 경우, 2종의 컬러는 수평배열을 나타낸다)로 구분된다. 만약 4종의 매크로 픽셀에 4종의 상이한 컬러가 내포될 경우, 픽셀의 모든 배열 패턴은 패턴의 대칭에 의해 전부 일치하게 표시된다.
단층에 있는 상술한 3픽셀형 매크로 픽셀은 1개, 2개 혹은 3개의 상이한 컬러를 포함할 수 있어 13종의 가능한 배열을 생성한다. 벌집무늬 패턴 자체는 2종의 배열이 가능하여 수직방향 해상도(도 3(a)이 제시하는 바와 같이) 혹은 수평방향 해상도(도3(b)이 제시하는 바와 같이)를 생성할 수 있다. 3픽셀의 매크로 픽셀(macro-pixel)로 구성된 모든 패턴을 벌집무늬 패턴으로 통칭하며, 매크로 픽셀에 포함된 컬러 종류에 대하여 고려하지 않는다.
도 8(a)-8(d)은 Bayer 패턴에 따라 배열되는 2중 층 풀 스펙트럼 감지장치의 바람직한 4개 실시예를 나타내고 있다. 그 중, 상층은 공백컬러, 블루, 그린 및 청색 등 컬러들에서3종 이하의 컬러를 선정하며, 하층의 색상들은 상층 상응한 위치 상의 컬러와 직교한다. 상층에서 동일 컬러의 픽셀은 대각선 위치에 설치되어 일반형 Bayer 팬턴을 구성할 수 있고 기타 다양한 패턴일 수도 있다. 상술한 패턴을 통해 풀 컬러의 재조성을 담보할 수 있고, 더욱 높은 공간해상도를 얻을 수 있도록 보장가능하며, 입사광 에너지 활용율을 극대화할 수 있다. 특히, 도 8(a)이 제시하는 패턴은 CYMK 컬러 감지장치를 얻는데 적용되기에, 별도로 레드와 블루를 보유하며, 컬러 표현범위는 일반 CMYK 컬러 센서보다 퍽 크다.
본 실시예와 하기 실시예는 하층 컬러가 반드시 상층 컬러와 상호 보색을 이루는 원칙을 엄격히 준수하여 광 에너지의 활용율을 극대화 한다. 일부 실시예를 통해 직교컬러로 보색컬러를 대체하여 공간해상도를 제고시켜 감지 장치의 제조공정을 크게 간소화 하였다.
도 9(a)-9(d)는 YUV422 패턴에 따라 배열한 2중 층 풀 스펙트럼 감지장치의 바람직한 4종의 실시예를 표시한다. 도 8와 유사하게, 상층의 동일한 컬러는 전부 수직 배열되어 YUV422 패턴을 구성한다. 도 9(a)-9(d)가 제시하는 바와 같이, 상층은 공백컬러, 블루, 그린 및 청색에서 선정해낸 적어도 4개의 컬러를 포함하며, 하층의 색상들은 상층의 상응한 위치의 컬러와 직교한다. 본 업계의 당업자라면 수요에 따라 간단한 수정을 통해 다양한 변형을 얻을 수 있다.
도 10(a)-10(d)은 벌집무늬 패턴에 따라 배열한 2중층 풀 스펙트럼 감지장치의 바람직한 4종의 실시예를 표시하고 있다. 픽셀은 벌집무늬 패턴에 따라 배열되는 외에도, 도 10(a)-10(d)이 제시하는바와 같이 픽셀 배열은 도 8(a)이 제시하는 패턴과 유사하다. 벌집무늬 패턴은 가로 방향과 세로 방향의 배열 방식을 적용할 수 있기에 다양한 변화가 있을 수 있다. 상층은 공백컬러, 블루, 그린 및 청색에서 선정해낸 1~3개의 컬러를 포함하며, 하층의 색상들은 상층의 상응한 위치의 컬러와 직교한다.
상층은 비어져 있고 하층은 2종 광 스펙트럼을 측정할 수 있는 감광픽셀을 포함하고 있으며 2중층 감지 장치는 단층 감지장치로 한다. 다시말하면, 본 발명은 단층 감지장치를 2중층 감지장치의 특수예로 하며, 도 11(a) 및 11(b)이 표시하는 바와 같다.
도 11(a) 및 11(b)은 단층 흑백 멀티 스펙트럼 감지장치의 바람직한 실시예를 제시한다. 그 중, 감광픽셀은 대각선 패턴으로 배열되며 가시광선과 적외선을 측정하는데 적용 가능하다. 본 장치에서 그 중의 1개 감지픽셀로 가시광선(화이트)를 측정 가능하고, 다른 한 픽셀로 적외선 혹은 전체 가시광선 혹은 적외선의 풀 스펙트럼을 측정 가능하다. 도11(a)이 제시한 패턴은 적외선 차단 필터에 적용 가능하며, 변환을 통해 YUV422패턴을 통해 화이트와 적외선(혹은 화이트 + 적외선)을 측정할 수 있는 감지픽셀을 생성한다.
도 12(a) 및 12(b)는 가시광과 적외선을 동시에 측정할 수 있는 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감지장치 및 변형 후의 바람직한 실시예를 제시한다. 도 12(a)는 직사각형 패턴을 표시하며, 도 12(b)는 벌집무늬 패턴을 표시한다. 양자는 가시광선과 적외선을 동시에 측정할 수 있다. 상층은 화이트광과 투명광을 측정하며, 하층은 적외선 혹은 풀 스펙트럼(화이트 +적외)을 측정한다.
도 13(a) 및 13(b)은 가시광과 적외선을 동시에 측정할 수 있는 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감지장치 및 변형 후의 바람직한 실시예를 제시한다. 실시예는 다양하게 구성할 수 있으며, 도 13(a) 및 13(b)은 상술한 구성들 중의 2개 실시예에 해당한다. 도면을 보면 적외선을 측정하기 위한 감지픽셀은 언제나 하층에 분포되며, 상술한 감광픽셀은 별도로 사용 가능하고 기타 컬러를 감지하는 픽셀과 연결시켜 사용할 수도 있다(예를 들면 화이트 + 적외선 혹은 레드 + 적외선). 동일한 컬러를 감지하는 픽셀은 대각선 위치에 분포되어 더욱 높은 공간해상도를 얻는다. 유사하게, 상층은 공백컬러,블루,그린 및 청색 등에서 선정된 1개 내지 4개의 컬러에 대응된 감지픽셀을 감지할 수 있고, 하층 감지픽셀이 감지한 컬러는 상층에 분포된 상응한 위치 상의 감광픽셀이 감지한 컬러와 직교하거나 혹은 상호 보색한다.
도 14(a) 및 14(b)는 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감지장치를 제시한 다른 실시예를 표시한다. 상술한 감지장치는 동시에 가시광과 적외선을 측정할 수 있다. 본 장치에서 적외선은 언제나 하층에서 감지를 진행하며, 별도로 측정가능하고, 기타 컬러와 공동으로 측정할 수도 있다(예하면 화이트 + 적외선 혹은 레드 + 적외선). 동일한 컬러를 감지하는 감광픽셀은 수직분포되어, YUV422 패턴을 구성한다. 유사하게, 상층은 공백컬러, 블루, 그린 및 청색 등에서 선정된 1개 내지 4개의 컬러에 대응된 감지픽셀을 감지할 수 있고, 하층 감광픽셀이 감지한 컬러는 상층에 분포된 상응한 위치 상의 감광픽셀이 감지한 컬러와 직교하거나 혹은 상호 보색한다.
도 15(a) 및 15(b)는 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감지장치를 제시한 다른 실시예를 표시한다. 상술한 감지장치는 벌집무늬 패턴을 적용하며 가시광과 적외선을 동시에 측정할 수 있다. 본 장치에서 적외선은 언제나 하층에서 감지를 진행하며, 별도로 측정 가능하고, 기타 컬러와 공동으로 측정할 수도 있다(예하면 화이트 + 적외선 혹은 레드 + 적외선). 유사하게, 상층은 공백컬러, 블루, 그린 및 청색 등에서 선정된 1개 내지 4개의 컬러에 대응된 감지픽셀을 감지할 수 있고, 하층 감광픽셀이 감지한 컬러는 상층에 분포된 상응한 위치 상의 감광픽셀이 감지한 컬러와 직교하거나 혹은 상호 보색한다.
레이어 라인을 엄격히 적용한 2중층 멀티 스펙트럼 흑백 감광장치의 별도의 실시예는 도 16(a) 및 16(b)을 통해 제시한다. 도 16(a)은 첫번째 레이어 라인을 적용한 실시예를 제시하며, 도 16(b)은 두번째 레이어 라인을 적용한 실시예를 제시한다. 상술한 실시예를 보면, 화이트는 레이어 라인 상에 위치한 스펙트럼 밴드를 포함할 수 있는데 반해, 화이트컬러는 하층에서 측정 가능하기에 상층의 대응된 컬러는 공백 혹은 투명한 컬러이다. 상술한바와 같이, 레이어 라인에 따라 계층을 엄격히 나뉘어 분포된 감광픽셀(컬러 필터 통과)은 동일한 심도에 배열될 수 있고, 층별로 전부 동등한 두께를 유지할 수 있는 장점이 있다. 레이어 라인을 통해 감광픽셀을 분포하는 방법은 다양하게 존재한다.
아래에 도 8(a)과 연결시켜 본 발명의 풀 스펙트럼 감광장치의 제작법과 관련 실시예를 설명한다.
1. 상술한 구조는 1개 상층과 1개 하층을 포함한다. 상층은 블루, 청색 및 공백컬러(즉, 투명색을 말한다)를 포함한 1그룹컬러를 감지할 수 있는 감광픽셀을 구비하며, 하층은 옐로, 레드, 및 화이트 등 2그룹컬러를 감지할 수 있는 감광픽셀을 구비한다.
2. 상술한 감광픽셀은 하층과 상층에 분포되어 하층이 감지한 광선의 파장은 상층의 상응한 위치에 있는 감광픽셀이 감지한 광파장보다 길며, 하층이 감지한 광선의 스펙트럼은 상층의 상응한 위치 상의 픽셀이 감지한 컬러의 풀 스펙트럼과 직교하거나 혹은 상호 보색한다. 보다 상세하게, 도 8(a)이 제시하는바와 같이, 상층이 감지한 컬러가 블루 컬러인 경우, 하층의 상응한 위치가 감지한 컬러는 레드색상이며; 상층이 감지한 컬러가 청색 혹은 블루색상의 경우, 하층의 상응한 위치가 감지한 컬러는 레드색상이다; 상층이 감지한 컬러가 공백컬러의 경우, 하층의 상응한 위치가 감지한 컬러는 임의 컬러일수는 있으나, 단, 화이트는 입사광선 활용을 극대화한다.
본 발명은 기타 도면을 통해 풀 스펙트럼 컬러 감지장치의 제작법을 상세하게 설명할 수 있으나, 단, 본 발명이 속하는 분야에서 통상지식을 가진 당업자라면 상술한 방법과는 동일하거나 혹은 유사함을 이해할 것이고, 기타 설명은 생략한다.
본 발명이 속하는 분야에서 통상지식을 가진 당업자라면 상층과 하층간 픽셀에 대한 순서배열을 조절하여 상술한 바람직한 실시예와는 다른 구현 방법을 얻을 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예하면, 본 발명이 속하는 분야에서 통상지식을 가진 당업자라면 입사광에 대한 극대화 사용 혹은 최고 공간해상도를 얻는 등의 원칙에 따라 중간층을 추가할 수 있다는 점에 대하여 이해할 것이다. 하위층이 감지한 컬러별 파장은 상위층 상응한 위치가 감지한 컬러 파장보다 길다. 또한, 하위층이 감지한 컬러의 스펙트럼은 상위층의 상응한 위치가 감지한 컬러의 토탈 스펙트럼은 가시광 스펙트럼 영역에서 직교한다. 하층이 감지하는 컬러별 스펙트럼은 상층 상응한 위치가 감지한 컬러와 가시광선 스펙트럼 혹은 가시광선과 적외선의 결합영역내에서 직교한다. 바람직하게,하위층이 감지한 컬러별 스펙트럼은 상위층 상응한 위치가 감지한 컬러의 토탈 스펙트럼과 가시광선 스펙트럼 영역에서 상호 보완된다.
이상과 같이, 본 발명은 1층, 2층 혹은 다층의 감광픽셀을 교묘하게 배열하여 가시광 에너지 활용을 극대화하거나 혹은 공간해상도를 극대화하거나 혹은 보다 큰 컬러 표현 범위를 구현할 수 있다. 비록 본 발명은 바람직한 실시예를 통해 공개되나, 단, 이와 같은 공개 내용을 통해 본 발명에 대하여 제한하지는 않는다. 감광장치(예하면, 반도체 이미지 센서 칩)에 대하여 통상 지식을 장악하고 있는 당업자라면, 공개된 본 발명을 통해 본 발명이 허용하는 범위내에서 임의 대체를 진행하거나 혹은 동등한 수정과 변형을 진행할 수 있다.

Claims (20)

  1. 적어도 1개 상층과 1개 하층을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스펙트럼 감지장치에 있어서,
    상기 상층은 1그룹 컬러를 감지하는 일부 감광픽셀을 포함하고, 상기 하층은 2그룹 컬러를 감지하는 일부 감광픽셀을 포함하며, 상기 상층과 하층 중 적어도 한개 층은 최저로 2종의 스펙트럼을 감지할 수 있는 감광픽셀을 포함하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지장치는 멀티감지장치에 1개 상층과 1개 하층을 포함하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 감지장치는 스펙트럼별로 블루, 그린, 레드 및 적외선으로 구성된 스펙트럼 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지장치에 있어서, 1 컬러그룹은
    A. 공백 컬러,블루, 그린 및 청색 등에서 선택한 4종 컬러 또는 그 이상의 컬러,
    B. 공백 컬러 혹은 블루,
    C.공백 컬러, 블루 및 청색,
    D.공백 컬러, 블루 및 그린,
    E.공백 컬러, 그린,청색 및
    F.공백 컬러, 블루, 그린 및 청색
    등 컬러그룹들 중의 1종을 포함하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지장치에 있어서, 하층이 감지한 컬러별 파장은 상위 각 층의 대응한 위치가 감지한 컬러 파장보다 큰 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.

  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 감지장치는, 하층이 감지한 컬러별 스펙트럼은 상위 각 층의 대응된 위치가 감지한 컬러별 토탈 스펙트럼과 가시광 공간에서 직교하며, 하층이 감지한 컬러별 스펙트럼은 상위 각 층의 대응된 위치가 감지한 컬러별 스펙트럼과 가시광 공간 혹은 가시광과 적외선 조합 스펙트럼 공간에서 직교하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감지장치는, 하층이 감지하는 컬러별 스펙트럼과 상위에서 하위에 이르는 각층의 대응되는 위치가 감지하는 컬러별 토탈 스펙트럼은 가시광 스펙트럼 영역내에서 상호 보완하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지장치에서, 2컬러그룹은 그린, 레드, 옐로, 화이트, 레드, 레드+적외선, 옐로+적외선, 및 화이트+적외선 등 컬러들 중에서 4종을 초과하지 않는 컬러를 선택하여 조성하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지장치에서, 상기 감광픽셀은 일관된 패턴, 수평 배열 패턴, 수직배열 패턴, 대각선 배열 패턴, 일반형 Bayer 패턴, YUV422 패턴, 수평 YUV422 패턴, 벌집무늬 패턴 혹은 등간격 패턴 패턴그룹들에서 선택한 1종의 방식에 따라 배열하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지장치에서, 상기 상층은 1그룹이 감지가능한 가시광선 (화이트)강도의 감지픽셀을 포함가능하며, 상기 하층은 2그룹이 감지할 수 있는 감지가능한 적외선 및 가시광선 강도의 감지픽셀(화이트 + 적외선)을 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치.
  11. 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에 있어서,
    1개 상층과 1개 하층을 제공하는 것을 특징으로 하되,
    상기 상층구조는 1컬러그룹에 감응하는 소정의 감광픽셀을 내포하고, 상기 하층구조는 2컬러그룹에 감응하는 소정의 센싱 픽셀을 내포하며, 최소한 그 중의 한개 계층은 적어도 2종 혹은 그 이상의 멀티 스펙트럼을 감지할 수 있는 센싱 픽셀 구조층을 내포하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 단 1개의 상층과 하층간에 기타 중간층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 상기 스펙트럼은 블루, 그린, 레드 및 적외선에 의해 스펙트럼을 구성하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.

  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 1컬러그룹은
    A.공백 컬러,블루, 그린 및 청색 등에서 선택한 4종 컬러 또는 그 이상의 컬러,
    B.공백 컬러 혹은 블루,
    C.공백 컬러, 블루 및 청색,
    D.공백 컬러, 블루 및 그린,
    E.공백 컬러, 그린,청색 및
    F.공백 컬러, 블루, 그린 및 청색
    등 컬러그룹들 중의 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 하층이 감지하는 컬러별 파장은 상위 각층의 대응되는 위치가 감지하는 컬러파장보다 큰 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 하층이 감지하는 컬러별 스펙트럼은 상위 모든 층의 대응된 위치가 감지한 컬러별 토탈 스펙트럼은 가시광 스펙트럼 영역내에서 직교하고, 하층이 감지하는 컬러별 스펙트럼과 상술한 각층의 대응되는 위치가 감지하는 컬러별 스펙트럼은 가시광 스펙트럼 영역내 혹은 가시광과 적외선이 조합 스펙트럼 영역내에서 직교하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 하층이 감지하는 컬러별 스펙트럼과 상위 모든 층의 대응된 위치가 감지하는 다양한 컬러의 토탈 스펙트럼은 가시광선 스펙트럼 영역내에서 상호 보완하며, 하층이 감지하는 컬러별 스펙트럼과 상술한 각층의 대응되는 위치가 감지하는 컬러별 토탈 스펙트럼은 가시광 스펙트럼 영역내 혹은 가시광과 적외선의 조합 스펙트럼 영역내에서 상호 보완하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.

  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 감광픽셀에 대하여 계층을 나뉘는 레이어 라인을 제공하여, 상층이 감지하는 컬러를 레이어 라인 상위에 위치시키며, 하층이 감지하는 컬러는 레이어 라인 하위에 위치 시키는 절차를 진일보 포함하는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 상기 분계선은 블루와 그린간, 혹은 그린과 레드간, 혹은 레드와 적외선간의 분계선일 수 있고 혹은 주목하는 최장 파장의 분계선일수도 있다는 것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
  20. 제 11 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티 스펙트럼 감지장치를 제작하는 방법에서, 상기 멀티 스펙트럼 감지장치는 측정가능한 2종의 스펙트럼으로 구성되어 수평 배열 패턴, 수직배열 패턴 혹은 대각선 배열 패턴 등 방식으로 배열된 감지 픽셀로 조성된 구조층도 포함하며 기타 층은 전부 공백 혹은 감지 센서를 포함하지 않는것을 특징으로 하는
    멀티 스펙트럼 감지장치 제작 방법.
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Applications Claiming Priority (3)

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CN200710075992.4 2007-07-09
CN2007100759924A CN101345248B (zh) 2007-07-09 2007-07-09 多光谱感光器件及其制作方法
PCT/CN2007/071262 WO2009006776A1 (fr) 2007-07-09 2007-12-18 Dispositif photosensible multispectral et son procédé de fabrication

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101432016B1 (ko) * 2010-06-01 2014-08-20 볼리 미디어 커뮤니케이션스 (센젠) 캄파니 리미티드 다중 스펙트럼 감광소자
KR101473424B1 (ko) * 2010-06-01 2014-12-24 볼리 미디어 커뮤니케이션스 (센젠) 캄파니 리미티드 다중 스펙트럼 감광소자 및 그 샘플링 방법
US10535687B2 (en) 2015-01-22 2020-01-14 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101807590B (zh) * 2009-02-16 2013-03-27 博立码杰通讯(深圳)有限公司 多光谱感光器件
US8884585B2 (en) 2009-04-16 2014-11-11 Valence Technology, Inc. Batteries, battery systems, battery submodules, battery operational methods, battery system operational methods, battery charging methods, and battery system charging methods
CN102244083B (zh) * 2010-05-13 2015-08-26 博立多媒体控股有限公司 一种混合多光谱感光象素组、感光器件、及感光系统
CN102263114B (zh) * 2010-05-24 2015-06-17 博立多媒体控股有限公司 多景深感光器件、系统、景深扩展方法及光学成像系统
EP2509108B1 (en) 2010-06-01 2019-10-02 Boly Media Communications (Shenzhen) Co., Ltd Multi-spectral optical sensor and manufacturing method thereof
GB2490929B (en) * 2011-05-18 2018-01-24 Leonardo Mw Ltd Infrared detector system and method
CA2840267C (en) 2011-06-24 2017-11-14 Boly Media Communications (Shenzhen) Co., Ltd Multi-depth-of-field light-sensing device, system, depth of field extension method, and optical imaging system
JP5556823B2 (ja) 2012-01-13 2014-07-23 株式会社ニコン 固体撮像装置および電子カメラ
CN111711746A (zh) 2012-03-30 2020-09-25 株式会社尼康 摄像装置以及摄像元件
KR102019186B1 (ko) * 2012-08-16 2019-09-06 엘지이노텍 주식회사 이미지 센서 및 그를 갖는 카메라 장치
JP6075212B2 (ja) * 2013-05-28 2017-02-08 株式会社ニコン 撮像装置
JP6136669B2 (ja) * 2013-07-08 2017-05-31 株式会社ニコン 撮像装置
JP6368993B2 (ja) * 2013-07-24 2018-08-08 株式会社ニコン 撮像装置
US9392166B2 (en) 2013-10-30 2016-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Super-resolution in processing images such as from multi-layer sensors
US10136107B2 (en) * 2013-11-21 2018-11-20 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with visible light sensitive pixels and infrared light sensitive pixels
CN104735427B (zh) * 2013-12-24 2016-07-06 浙江大华技术股份有限公司 一种图像传感器
JP6567276B2 (ja) 2014-05-13 2019-08-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、および電子機器
JP5958497B2 (ja) * 2014-06-06 2016-08-02 株式会社ニコン 固体撮像装置および電子カメラ
JP6692749B2 (ja) * 2014-08-28 2020-05-13 平本　政夫 マルチスペクトルカメラ
KR102219784B1 (ko) 2014-12-15 2021-02-24 에스케이하이닉스 주식회사 컬러 필터 어레이 및 이를 구비한 이미지 센서
US9696470B2 (en) 2015-03-04 2017-07-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Sensing images and light sources via visible light filters
US9361678B1 (en) * 2015-04-17 2016-06-07 National Taiwan University Compensation method of spectral mismatch
JP6217794B2 (ja) * 2016-06-15 2017-10-25 株式会社ニコン 固体撮像装置および電子カメラ
CN106131462B (zh) * 2016-06-24 2019-05-24 华为技术有限公司 一种对图像进行校正的方法和装置
US10644073B2 (en) * 2016-12-19 2020-05-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensors and electronic devices including the same
JP6635098B2 (ja) * 2017-09-27 2020-01-22 株式会社ニコン 撮像素子および撮像装置
US10930709B2 (en) 2017-10-03 2021-02-23 Lockheed Martin Corporation Stacked transparent pixel structures for image sensors
US10510812B2 (en) 2017-11-09 2019-12-17 Lockheed Martin Corporation Display-integrated infrared emitter and sensor structures
JP6597757B2 (ja) * 2017-11-20 2019-10-30 株式会社ニコン 撮像装置
US11616941B2 (en) 2018-02-07 2023-03-28 Lockheed Martin Corporation Direct camera-to-display system
US10690910B2 (en) 2018-02-07 2020-06-23 Lockheed Martin Corporation Plenoptic cellular vision correction
US10951883B2 (en) 2018-02-07 2021-03-16 Lockheed Martin Corporation Distributed multi-screen array for high density display
US10594951B2 (en) 2018-02-07 2020-03-17 Lockheed Martin Corporation Distributed multi-aperture camera array
US10652529B2 (en) 2018-02-07 2020-05-12 Lockheed Martin Corporation In-layer Signal processing
US10979699B2 (en) 2018-02-07 2021-04-13 Lockheed Martin Corporation Plenoptic cellular imaging system
US10838250B2 (en) 2018-02-07 2020-11-17 Lockheed Martin Corporation Display assemblies with electronically emulated transparency
US10866413B2 (en) 2018-12-03 2020-12-15 Lockheed Martin Corporation Eccentric incident luminance pupil tracking
US10698201B1 (en) 2019-04-02 2020-06-30 Lockheed Martin Corporation Plenoptic cellular axis redirection
CN110507283A (zh) * 2019-09-17 2019-11-29 福州鑫图光电有限公司 视网膜相机及其实现方法
CN110740236B (zh) * 2019-10-16 2021-11-12 Oppo广东移动通信有限公司 图像传感器及电子设备、图像处理方法和存储介质
CN110854145A (zh) * 2019-11-01 2020-02-28 Oppo广东移动通信有限公司 一种像素结构、图像传感器及终端
KR20220154108A (ko) * 2020-03-16 2022-11-21 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 소자 및 전자 기기
CN112504454B (zh) * 2020-11-25 2022-11-22 天津津航技术物理研究所 一种基于像素级光谱调制的超分辨光谱成像滤波器结构

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3971065A (en) 1975-03-05 1976-07-20 Eastman Kodak Company Color imaging array
US4613895A (en) * 1977-03-24 1986-09-23 Eastman Kodak Company Color responsive imaging device employing wavelength dependent semiconductor optical absorption
US4514755A (en) * 1983-07-08 1985-04-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid-state color imager with two layer three story structure
JPS60130274A (ja) * 1983-12-19 1985-07-11 Toshiba Corp 固体撮像装置
US5965875A (en) * 1998-04-24 1999-10-12 Foveon, Inc. Color separation in an active pixel cell imaging array using a triple-well structure
US6137100A (en) 1998-06-08 2000-10-24 Photobit Corporation CMOS image sensor with different pixel sizes for different colors
US6198147B1 (en) * 1998-07-06 2001-03-06 Intel Corporation Detecting infrared and visible light
US6456793B1 (en) * 2000-08-03 2002-09-24 Eastman Kodak Company Method and apparatus for a color scannerless range imaging system
DE10146508C2 (de) * 2001-09-21 2003-07-24 Ovd Kinegram Ag Zug Etikett mit einem diffraktiven Strichcode und Leseanordnung für solche Etiketten
US6940061B2 (en) * 2002-02-27 2005-09-06 Agilent Technologies, Inc. Two-color photo-detector and methods for demosaicing a two-color photo-detector array
JP2003298038A (ja) * 2002-04-05 2003-10-17 Canon Inc 光電変換素子及びそれを用いた固体撮像装置
JP2004165242A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Canon Inc カラー撮像素子及びカラー受光素子
US7129466B2 (en) * 2002-05-08 2006-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Color image pickup device and color light-receiving device
JP4817584B2 (ja) * 2002-05-08 2011-11-16 キヤノン株式会社 カラー撮像素子
JP2004221250A (ja) * 2003-01-14 2004-08-05 Minolta Co Ltd 撮像センサおよび撮像装置
JP2005268609A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 多層積層型多画素撮像素子及びテレビカメラ
JP2006165362A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Sony Corp 固体撮像素子
JP2006210701A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Sanyo Electric Co Ltd 固体撮像装置及びその製造方法
JP4500702B2 (ja) * 2005-02-17 2010-07-14 富士フイルム株式会社 光電変換膜積層型固体撮像素子
JP2007081137A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Fujifilm Corp 光電変換素子及び固体撮像素子

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101432016B1 (ko) * 2010-06-01 2014-08-20 볼리 미디어 커뮤니케이션스 (센젠) 캄파니 리미티드 다중 스펙트럼 감광소자
KR101473424B1 (ko) * 2010-06-01 2014-12-24 볼리 미디어 커뮤니케이션스 (센젠) 캄파니 리미티드 다중 스펙트럼 감광소자 및 그 샘플링 방법
US9100597B2 (en) 2010-06-01 2015-08-04 Boly Media Communications (Shenzhen) Co., Ltd. Multi-spectrum photosensitive devices and methods for sampling the same
US10535687B2 (en) 2015-01-22 2020-01-14 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus

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