[发明专利]摄像元件以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像元件以及显示装置，特别是涉及一种能够色分离为四个以上色彩的彩色摄像元件以及具有四个以上显示基色数的彩色显示装置。

背景技术

具有片上滤色器(on-chip color filter)的摄像元件在摄像元件的表面二维排列有多个色彩(具有多种分光透射特性)的滤色器。摄像元件构成为通过与各滤色器相对应地设置的多个光电二极管接受透过了该滤色器的光并输出彩色图像信号。在生成红绿蓝(RGB)三基色的图像信号的摄像元件的表面二维排列RGB三色的片上滤色器。作为该排列方式，已知拜尔排列。在拜尔排列中，将纵向两个、横向两个的四个像素设为一个单位。并且，在与对角排列的两个像素对应的光电二极管上排列绿色(G)滤波器，在与其余的两个像素之中一个像素对应的光电二极管上排列红色(R)滤波器，在与另一个像素对应的光电二极管上排列蓝色(B)滤波器(参照日本特开2003-37848号公报、专利第3501694号说明书。)。对与这些像素对应地得到的图像信号进行反马赛克处理等，能够对每个像素赋予RGB各色的色彩信息。此外，在本说明书中，将与被设置在摄像元件上的多个光电二极管中的每个光电二极管的受光部对应的部分称为“像素”。即，构成为一个像素接受透过了一个片上滤色器的光。在具有上述拜尔排列的片上滤色器的摄像元件中，全部像素数中的一半是设置有G滤波器，四分之一是设置有B滤波器，并且，其余的四分之一是设置有R滤波器。

以上是关于摄像元件的说明，在此，还说明彩色显示装置。作为彩色显示装置，作为代表性的装置可举出液晶显示装置(LCD)。一般，在可彩色显示的LCD的表面上有规则地排列有以RGB三色作为一组的RGB三色的滤色器。利用液晶控制透过RGB各色的滤波器而放射的光(显示基色光)的量，由此再现所计划的色彩。在本说明书中，例如将RGB显示装置中的放射RGB各色的光的部分称为“子像素”，将RGB各色的子像素逐一集中而形成的部分称为“显示像素”。即，通过改变从RGB各色的子像素放射的显示基色光的亮度的比率，能够改变从一个显示像素发出的光的色彩(色调、彩度、明度)。

近年来，希望进一步提高色彩再现性，尝试了在上述摄像元件中增加色分离时的色彩数，在彩色显示装置中增加显示基色数，扩大可再现的色域，或者增加能够再现微小的色彩差异的能力。作为通过四个以上的显示基色数以再现更真实的色彩为目的的系统，提出了被称为“自然视觉(Natural Vision)”的系统。作为使用四色以上的滤色器来进行拍摄的装置，代表性地可举出下面说明的两种方式。即，一种方式是：一边转盘式地切换多个色彩的滤色器，一边在相同场景中重复拍摄并按场序列输入图像，生成多频带图像信号。另一种方式是：通过分束器将透过摄像透镜的被摄体光分为沿着两个光路前进的光，并且通过配置在各个光路上的分光棱镜进行分光为分布在三个波长频带中的光，并引导到六个摄像元件，生成合计六个频带的图像信号。前一种方式适用于静止图像的拍摄，后一种方式适用于静止图像和运动图像两者的拍摄。

另一方面，作为可进行上述自然视觉的影像显示的显示方式，已知将六个频带影像信号按着每三个频带分解为两组影像信号并输出到两台投影机的方式。两台投影机都是显示基色数为3的投影机，但是在两台投影机中显示基色的组合不同。在屏幕上叠加由这两台投影机生成的影像，由此能够显示六基色的影像。

上述在自然视觉系统中使用的摄像装置和显示装置的硬件结构都复杂，希望更小型化、简单化。作为用于使摄像装置小型化的方法，可以考虑增加单板摄像元件的片上滤色器的色彩数(增加像素的色彩数)来能够对多基色进行色分离。另外，为了在LCD等显示装置中实现多频带显示，可以考虑增加子像素的色彩数。

另外，摄像元件上的像素、LCD上的子像素都在平面上二维排列，当增加色彩数时，在摄像元件中构成一个组的像素的数量增加，在显示装置中构成一个显示像素的子像素的数量增加，有时难以理想地进行色彩混合。在此，摄像元件中的混合色彩意味着，由光电二极管检测分别透过了被二维配设在摄像元件的受光面上的多个色彩的片上滤色器中的各个片上滤色器的光的光量，根据透过了各个色彩的片上滤色器的光的光量比得到入射到这些片上滤色器被配设的区域的光的色彩(RGB值)。另外，显示装置中的混合色彩意味着，对从形成一个显示像素的各显示基色的子像素放射的光的光量比进行调节，来控制从一个显示像素放射的光的色彩和亮度。