DE4006599A1 - IMAGING SOLID COMPONENT AND ELECTRONIC SINGLE IMAGE CAMERA USING THIS - Google Patents

IMAGING SOLID COMPONENT AND ELECTRONIC SINGLE IMAGE CAMERA USING THIS

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    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements

Abstract

In an interline CCD imaging device suitable for use in a still camera, the vertical transfer portions 14, which serve to take accumulated electrical charges corresponding to the quantity of light received photosensors 12 and transfer them to an output horizontal transfer region 16 one line at a time, are provided with transparent electrodes and are themselves photosensitive. Either the photosensors or the transfer portions are provided with sets of three colour filters, whereby luminance and colour signals can be obtained sequentially once the camera shutter has closed, the first obtained signal being stored for combination with the second signal. The arrangement provides increased horizontal resolution and an efficient use of incident light. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein bildgebendes Festkörperbauelement, bei dem ein Farbsignal und ein Luminanzsignal, die zur Bildung einer Farbabbildung benötigt werden, gleichzeitig erzeugt werden, und eine elektronische Einzelbildkamera, bei der ein derartiges bildgebendes Festkörperbauelement verwendet wird, um eine Farbabbildung mit hoher Auflösung zu reproduzieren.The present invention relates to an imaging Solid state device, in which a color signal and a Luminance signal used to form a color image needed to be generated at the same time, and one electronic still camera in which such solid-state imaging device is used to reproduce a high resolution color image.

Verschiedene elektronische Einzelbildkameras (Einzel­ bild-Videokameras) sind in jüngster Zeit entwickelt worden, bei denen ein bildgebendes Bauelement zum Umwan­ deln einer Objektabbildung in elektrische Signale und eine Magnetplatte (Video-Floppy) zum Aufzeichnen der elektrischen Signale verwendet werden, um an Stelle eines herkömmlichen Silbersalzfilmes ein Einzelbild bzw. Einzelbilder aufzuzeichnen.Various electronic still cameras (single image video cameras) have been developed recently been in which an imaging component to Umwan object mapping into electrical signals and a magnetic disk (video floppy) for recording the electrical signals used to be in place of a conventional silver salt film a single image or Record single images.

Fig. 6 zeigt ein IL-CCD (CCD vom Zwischenzeilentyp), welches eines der bekannten bildgebenden Bauelemente ist, die in einer elektronischen Einzelbildkamera ver­ wendet werden. In einer in Fig. 6 gezeigten Anordnung sind eine Vielzahl von Reihen aus photoempfindlichen bzw. lichtempfindlichen Teile 101, wobei jede Reihe aus einer großen Anzahl von Bildelementen (Photodioden) 103 besteht, die fortlaufend vertikal angeordnet sind, und eine Vielzahl von Reihen aus Vertikaltransferteilen (Vertikaltransfer-CCD′s) 105 alternierend bzw. abwech­ selnd Seite an Seite angeordnet. Die in den Bildelemen­ ten 103 akkumulierten elektrischen Ladungen werden zu den zugeordneten Vertikaltransferteilen 105 zu einer Zeit bzw. auf einmal übertragen, so daß die elektrischen Ladungen, die zu den Vertikaltransferteilen 105 in der Vertikalrichtung übertragen sind, schrittweise zu einem (nicht gezeigten) Horizontaltransferteil übertragen bzw. transferiert werden. Dadurch kann jede Zeile der zu den Horizontaltransferteilen übertragenen elektrischen Lei­ tungen von dem Horizontaltransferteil gelesen werden. Fig. 6 shows an IL-CCD (CCD of the interline type), which is one of the known imaging components, which are used in an electronic single image camera. In an arrangement shown in Fig. 6, a plurality of rows are made of photosensitive parts 101 , each row consisting of a large number of picture elements (photodiodes) 103 , which are continuously arranged vertically, and a plurality of rows of vertical transfer parts ( Vertical transfer CCD's) 105 alternately or alternately arranged side by side. The electric charges accumulated in the image members 103 are transferred to the associated vertical transfer parts 105 at a time or at a time, so that the electric charges transferred to the vertical transfer parts 105 in the vertical direction are gradually transferred to a horizontal transfer part (not shown) or transferred. Thereby, each line of the electric lines transmitted to the horizontal transfer parts can be read from the horizontal transfer part.

Die lichtempfindlichen Teile 101 sind auf ihren licht­ empfindlichen Oberflächen (lichtempfangende Oberflächen bzw. lichtaufnehmende Oberflächen der Bildelemente 103) mit komplementären Farbfiltern versehen, durch die nur gelbes Licht (Ye), Cyanlicht (Cy) und Magentalicht (Mg) übertragen werden kann, wie in Fig. 7 gezeigt, oder mit Primärfarbfiltern versehen, durch die nur rotes Licht (R), grünes Licht (G) und blaues Licht (B) übertragen werden kann, wie in Fig. 8 gezeigt. Die Farbsignale zum Bilden einer Farbabbildung werden durch die in den Bild­ elementen 103 akkumulierten elektrischen Ladungen erhal­ ten, die Licht über die Farbfilter empfangen.The light-sensitive parts 101 are provided on their light-sensitive surfaces (light-receiving surfaces or light-receiving surfaces of the picture elements 103 ) with complementary color filters, through which only yellow light (Ye), cyan light (Cy) and magenta light (Mg) can be transmitted, as in Fig. 7 shown, or provided with primary color filters through which only red light ( R ), green light ( G ) and blue light ( B ) can be transmitted, as shown in Fig. 8. The color signals for forming a color image are obtained by the electrical charges accumulated in the picture elements 103 , which receive light through the color filters.

Die Vertikaltransferteile 105 sind auf ihren lichtemp­ fangenden Oberflächen mit lichtabfangenden bzw. ab­ schneidenden Schichten versehen, so daß nur die von den lichtempfindlichen Teilen 101 übertragenen elektrischen Ladungen akkumuliert werden können.The vertical transfer parts 105 are provided on their light-capturing surfaces with light-intercepting or cutting layers, so that only the electrical charges transmitted by the light-sensitive parts 101 can be accumulated.

Im Vergleich mit einem herkömmlichen Silbersalz-Bild hat eine elektronische Einzelbildkamera, die ein bildgeben­ des Festkörperbauelement der oben erwähnten Art verwen­ det, jedoch eine geringe bzw. schlechte Bildqualität. Insbesondere die Auflösung der elektronischen Einzel­ bildkamera, die ein bildgebendes Festkörperbauelement verwendet, ist nicht vergleichbar mit der des Silber­ salz-Bildes.Compared to a conventional silver salt picture an electronic still camera that give an image of the solid state component of the type mentioned above  det, but poor or poor image quality. In particular, the resolution of the electronic single image camera, which is an imaging solid-state component used is not comparable to that of silver salt image.

Um die Auflösung zu erhöhen, ist es notwendig, die Dichte der Bildelemente des bildgebenden Festkörperbau­ elementes zu erhöhen oder getrennte bildgebende Bauele­ mente für Signalkomponenten aus rotem Licht, grünem Licht und blauem Licht (sogenannte Dreitubus-Kamera) vorzusehen.To increase the resolution, it is necessary to Density of the image elements of solid-state imaging element to increase or separate imaging components elements for signal components made of red light, green Light and blue light (so-called three-tube camera) to provide.

Das Vorsehen einer Vielzahl von bildgebenden Festkörper­ bauelementen führt natürlich jedoch zu einer komplexen und teuren Kamera.The provision of a variety of imaging solids components naturally leads to a complex one and expensive camera.

Andererseits bestehen bei der modernen Technik Begren­ zungen bezüglich einer Erhöhung der Dichte der Bildele­ mente und demgemäß ist es sehr schwierig oder nahezu unmöglich, eine kostengünstige elektronische Einzel­ bildkamera mit hoher Auflösung praktisch zu realisieren.On the other hand, there are limitations in modern technology tongues regarding an increase in the density of the image elements ment and accordingly it is very difficult or almost impossible an inexpensive electronic single Realize image camera with high resolution.

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein bildgebendes Festkörperbauelement zu schaf­ fen, mit dem ein Hochqualitätsbild hoher Auflösung durch ein einzelnes bildgebendes Bauelement gebildet werden kann, und eine elektronische Einzelbildkamera zu schaf­ fen, die ein derartiges einzelnes bildgebendes Festkör­ perbauelement verwendet.A first object of the present invention is in creating an imaging solid state device with which a high quality image with high resolution through a single imaging device can be formed can, and to create an electronic still camera fen, which is such a single imaging solid perbauelement used.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung zielten auf eine photoelektrische Umwandlungsfunktion und eine elektri­ sche Ladungsakkumulationsfunktion der Vertikaltransfer­ teile des bildgebenden Festkörperbauelementes ab. The inventors of the present invention aimed at one photoelectric conversion function and an electri cal charge accumulation function of the vertical transfer parts of the imaging solid-state component.  

Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein bildgebendes Festkörperbau­ element geschaffen, das umfaßt: Lichtempfindliche Teile, die elektrische Ladungen akkumulieren, die dem von ihnen empfangenen Betrag an Licht entsprechen, und Vertikal­ transferteile, die elektrische Ladung akkumulieren, die dem von diesen empfangenen Betrag an Licht korrespondie­ ren, wobei die Vertikaltransferteile die von den licht­ empfindlichen Teilen akkumulierten elektrischen Ladungen transferieren, und wobei die lichtempfindlichen Teile und die Vertikaltransferteile alternierend in horizonta­ ler Richtung angeordnet sind, wobei die Vertikaltrans­ ferteile lichtempfangende Oberflächen haben, auf denen transparente Elektroden sind, und Farbfilter der drei Primärfarben haben, die die drei Primärfarben durchlas­ sen und die alternierend in einer vorbestimmten Reihen­ folge bzw. Ordnung angeordnet sind.To solve the above-mentioned problem, according to the present invention an imaging solid state created element that includes: photosensitive parts, the electric charges accumulate that of them received amount of light correspond, and vertical transfer parts that accumulate electric charge, the the amount of light received from them correspond ren, whereby the vertical transfer parts that of the light sensitive parts accumulated electrical charges transfer, and taking the photosensitive parts and the vertical transfer parts alternate in horizonta ler direction are arranged, the vertical trans parts have light-receiving surfaces on which are transparent electrodes, and color filters of the three Have primary colors that the three primary colors read through and alternating in a predetermined series order or order are arranged.

Da bei dieser Anordnung die Vertikaltransferteile, auf denen die Farbfilter vorgesehen sind, die elektrischen Ladungen akkumulieren, die dem Lichtbetrag entsprechen, der auf sie durch die Farbfilter fällt, kann ein Farb­ signal durch die Vertikaltransferteile erhalten werden. Da andererseits die lichtempfindlichen Teile die elek­ trischen Ladungen akkumulieren, die den Betrag des auf sie fallenden Lichtes entsprechen, kann ein Luminanz­ signal von den photoempfindlichen Teilen erhalten wer­ den.Because with this arrangement the vertical transfer parts on where the color filters are provided, the electrical Accumulate charges corresponding to the amount of light that falls through the color filters on them can be a color signal obtained by the vertical transfer parts. On the other hand, since the photosensitive parts the elec accumulate charges that amount to the amount they correspond to falling light, a luminance signal received from the photosensitive parts the.

Wie aus dem Vorangegangenen ersichtlich, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Vertikaltransferteile, die im Stand der Technik nur verwendet wurden, um die in den lichtempfindlichen Teilen akkumulierten elektrischen Ladungen zu transferieren, auch als lichtempfindliche Teile verwendet, was zu einer erhöhten Verwendungseffi­ zienz des auffallenden Lichtes und einer erhöhten Hori­ zontalauflösung führt.As can be seen from the foregoing, according to the present invention the vertical transfer parts, which were only used in the prior art to the in the light-sensitive parts accumulated electrical To transfer charges, also as photosensitive Parts used, resulting in increased use effi ciency of the striking light and an increased hori  zonal resolution leads.

Alternativerweise ist es möglich, Farbfilter der Primär­ farben auf den lichtempfindlichen Teilen in einer vorbe­ stimmten alternierenden Reihenfolge vorzusehen. Bei dieser Alternative sind die transparenten Elektroden auf jeder der lichtempfangenden Oberflächen der Vertikal­ transferteile vorgesehen, um auffallendes Licht durch sie zu übertragen, so daß das Farbsignal und das Lumi­ nanzsignal durch die lichtempfindliche Teile bzw. die Vertikaltransferteile erhalten werden. Demzufolge können sowohl das Farb- als auch das Luminanzsignal von einem einzelnen bildgebenden Festkörperbauelement mit hoher Dichte erhalten werden.Alternatively, it is possible to color the primary colors on the photosensitive parts in a pre agreed to provide alternating order. At In this alternative, the transparent electrodes are on each of the light receiving surfaces of the vertical Transfer parts are provided to shine light through to transmit them so that the color signal and the Lumi nance signal by the photosensitive parts or Vertical transfer parts can be obtained. As a result, you can both the color and luminance signals from one single imaging solid-state device with high Density can be obtained.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Einzelbildkamera geschaffen, die aufweist: Ein bildgebendes Festkörperbauelement, wie zuvor konstruiert bzw. beschrieben, eine Signalspeicher­ einrichtung zum Speichern der Farbsignaldaten oder der von den Vertikaltransferteilen des bildgebenden Fest­ körperbauelementes erzeugten Luminanzsignaldaten, und eine Abbildungssignal-Gestaltungseinrichtung zum Bilden eines Objektabbildungssignals in Übereinstimmung mit dem Luminanzsignal oder dem Farbsignal, welches von den photoempfindlichen Teilen gebildet wird, und des Farb­ signals oder des Luminanzsignals, welche in der Signal­ speichereinrichtung gespeichert sind und die mit dem Luminanzsignal oder dem Farbsignal synchronisiert sind, das von den lichtempfindlichen Teilen gebildet wird.According to another aspect of the present invention an electronic still camera is created which comprises: an imaging solid-state component, such as previously constructed or described, a latch device for storing the color signal data or the from the vertical transfer parts of the imaging festival body component generated luminance signal data, and an imaging signal shaping device for forming an object image signal in accordance with the Luminance signal or the color signal which of the photosensitive parts is formed, and the color signals or the luminance signal, which in the signal storage device are stored and with the Luminance signal or the color signal are synchronized, which is formed by the photosensitive parts.

Bei dieser Anordnung können das Farbsignal und das Lu­ minanzsignal unabhängig von einem einzelnen bildgebenden Festkörperbauelement erhalten werden, so daß eine Ob­ jektabbildung mit hoher Auflösung kostengünstig erzeugt werden kann. With this arrangement, the color signal and the Lu Minance signal independent of a single imaging Solid state device can be obtained, so that an Ob ject image with high resolution generated inexpensively can be.  

Bei einer elektronischen Einzelbildkamera gemäß der vorliegenden Erfindung werden weiterhin die über die Farbfilter akkumulierten elektrischen Ladungen als In­ formation für ein Farbsignal zum Bilden einer Objektab­ bildung verwendet und die nicht durch die Farbfilter akkumulierten elektrischen Ladungen werden als Informa­ tion für ein Luminanzsignal zum Bilden einer Objektab­ bildung verwendet, und zwar in dem einzelnen bildgeben­ den Festkörperbauelement, und demgemäß können sowohl das Farbsignal als auch das Luminanzsignal von einem einzel­ nen bildgebenden Festkörperbauelement hoher Dichte er­ halten werden.With an electronic still camera according to the present invention will continue to be the over the Color filters accumulated electrical charges as In formation for a color signal to form an object education used and not through the color filter accumulated electrical charges are called informa tion for a luminance signal to form an object image education used in the individual imaging the solid state device, and accordingly both Color signal as well as the luminance signal from a single NEN imaging solid-state device high density will hold.

Die Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben:The invention will now be described in detail with reference to FIG the attached drawing describes:

Fig. 1A und 1B sind unterschiedliche schematische Drauf­ sichten auf ein bildgebendes Festkörperbau­ element gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; Fig. 1A and 1B are different schematic top views of an imaging solid state device in accordance with one aspect of the present invention;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1A; Fig. 2 is a cross sectional view taken along the line II-II in Fig. 1A;

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems einer elektronischen Einzelbildkamera, in die ein in Fig. 1 gezeigtes bildgebendes Fest­ körperbauelement eingebaut ist; Fig. 3 is a block diagram of a control system of a single electronic camera in which an imaging solid body component shown in Fig. 1 is installed;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Steuerungssystems nach Fig. 3; Fig. 4 is a flow diagram of a control system of Fig. 3;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine zeitliche Bezie­ hung bzw. Zeitgabebeziehung eines in Fig. 3 gezeigten Steuersystems zeigt; Fig. 5 is a diagram showing a timing relationship of a control system shown in Fig. 3;

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines bekannten bildgebenden Festkör­ perbauelementes zeigt; und Fig. 6 is a schematic view showing a structure of a known imaging solid component; and

Fig. 7 und 8 sind schematische Ansichten, die Farbfilter zeigen, die in einem bekannten bildgebenden Festkörperbauelement verwendet werden, das in Fig. 6 gezeigt ist. FIGS. 7 and 8 are schematic views showing the color filter used in a known image forming solid state device shown in Fig. 6.

Die folgende Beschreibung ist auf bevorzugte erfindungs­ gemäße Ausführungsformen eines bildgebenden Festkörper­ bauelementes und einer elektronischen Einzelbildkamera gerichtet, die ein derartiges bildgebendes Festkörper­ bauelement verwendet.The following description is of preferred fiction according embodiments of an imaging solid component and an electronic still camera directed such an imaging solid component used.

Fig. 1A zeigt einen Aufbau bzw. eine Konstruktion eines bildgebenden Festkörperbauelementes 10 gemäß einem Aspekt bzw. einer Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung. Fig. 1A showing a construction or a construction of a solid-state imaging device 10 according to an aspect and an embodiment of the present invention.

Der grundsätzliche Aufbau des lichtempfindlichen Teils des bildgebenden Festkörperbauelementes 10, das in Fig. 1 gezeigt ist, ist ähnlich dem eines herkömmlichen bild­ gebenden Festkörperbauelementes vom Zwischenzeilentyp.The basic structure of the photosensitive part of the solid state imaging device 10 shown in Fig. 1 is similar to that of a conventional inter-row type solid state imaging device.

Das bildgebende Festkörperbauelement 10 hat nämlich lichtempfindliche Teile 12 mit Photodioden (Bildelemen­ te) 13, die die elektrischen Ladungen akkumulieren, die dem auf sie auffallenden Lichtbetrag entsprechen, Verti­ kaltransferteile 14, in die die von den Photodioden 13 akkumulierten elektrischen Ladungen zu einer Zeit bzw. auf einmal transferiert werden, um die elektrischen Ladungen aufeinanderfolgend zu transferieren, und einen Horizontaltransferteil 16, der jede Zeile von elektri­ schen Ladungen liest, die von den Vertikaltransferteilen 14 übertragen werden.The imaging solid-state component 10 namely has light-sensitive parts 12 with photodiodes (image elements) 13 , which accumulate the electrical charges corresponding to the amount of light striking them, vertical transfer parts 14 , into which the electrical charges accumulated by the photodiodes 13 at a time or are transferred at once to transfer the electric charges successively, and a horizontal transfer part 16 that reads each line of electrical charges transferred from the vertical transfer parts 14 .

Es ist anzumerken, daß die lichtempfindlichen Teile 12, die Vertikaltransferteile 14 und der Horizontaltransfer 16 auf derselben integrierten Leiterplatte bzw. auf derselben integrierten Schaltung gebildet sind. It should be noted that the photosensitive parts 12 , the vertical transfer parts 14 and the horizontal transfer 16 are formed on the same integrated circuit board or on the same integrated circuit.

Die lichtempfindlichen Teile 12 und die Vertikaltrans­ ferteile 14 sind alternierend Seite an Seite in vertika­ ler Richtung angeordnet. Jede Reihe von lichtempfindli­ chen Teilen 12 hat eine große Anzahl von Photodioden 13, die unabhängig in vertikaler Richtung in hoher Dichte angeordnet sind.The photosensitive parts 12 and the vertical transfer parts 14 are arranged alternately side by side in the vertical direction. Each row of photosensitive parts 12 has a large number of photodiodes 13 which are arranged independently in the vertical direction in high density.

Die lichtempfangenden Oberflächen (lichtempfindlichen Oberflächen) der Vertikaltransferteile 14 haben ein Paar von transparenten Elektroden Φ V aus z.Bsp. Polysilizium oder dergl., durch das nahezu das ganze (fast 100%) sichtbare Licht übertragen werden kann. Die transpa­ renten Elektroden Φ V sind angeordnet, um den zugeordne­ ten Photodioden 13 der zugeordneten vertikalen Teile 12 auf einer Seite derselben zu entsprechen.The light-receiving surfaces (light-sensitive surfaces) of the vertical transfer parts 14 have a pair of transparent electrodes Φ V from e.g. Polysilicon or the like, through which almost all (almost 100%) visible light can be transmitted. The transparent electrodes Φ V are arranged to correspond to the assigned photodiodes 13 of the assigned vertical parts 12 on one side thereof.

In der erläuterten Ausführungsform, die auf einen vier­ phasigen Antrieb bzw. Betrieb angewendet bzw. gerichtet ist, besteht jedes Paar aus vier transparenten Elektro­ den Φ V 1Φ V 4, so daß eine Vielzahl von Elektrodenpaaren aufeinanderfolgend angeordnet sind.In the illustrated embodiment, which is applied to a four-phase drive or operation, each pair consists of four transparent electrons Φ V 1Φ V 4 , so that a plurality of pairs of electrodes are arranged in succession.

Die transparenten Elektroden Φ V sind auf ihren Oberflä­ chen mit Streifenfiltern versehen, die die Primärfarb­ filter 18 R, 18 G und 18 B für die drei Primärfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) haben, die aufeinanderfolgend in vertikaler Richtung und regulär in horizontaler Rich­ tung angeordnet sind, um den Vertikaltransferteilen 14 zu entsprechen bzw. mit diesen zu korrespondieren. Beim Aufzeichnen auf die Floppy-Disk bzw. Magnetplatte über­ trägt das Aufzeichnungsband des Farbsignals maximal etwa 1 MHZ. Dies ist der Grund dafür, daß die Streifenfilter verwendet werden. Es können Farbfilter, die in einer Mosaikanordnung angeordnet sind, verwendet werden, die jedoch ein verschlechtertes S/N-Verhältnis und eine geringere Farbwiedergabefähigkeit des Farbsignals haben. The transparent electrodes Φ V are provided on their surfaces with stripe filters, which have the primary color filters 18 R , 18 G and 18 B for the three primary colors red ( R ), green ( G ) and blue ( B ), which are consecutive in vertical Direction and are arranged in the horizontal Rich direction in order to correspond to the vertical transfer parts 14 or to correspond with them. When recording on the floppy disk or magnetic disk, the recording tape of the color signal carries a maximum of about 1 MHz. This is the reason that the stripe filters are used. Color filters arranged in a mosaic arrangement can be used, but they have a deteriorated S / N ratio and a lower color reproducibility of the color signal.

Eine Objektabbildung wird auf der Oberfläche (lichtemp­ fangenden Oberfläche) des bildgebenden Festkörperbauele­ mentes 10 durch eine photographische Linse bzw. ein Objektiv gebildet.An object image is formed on the surface (light-capturing surface) of the imaging solid-state component 10 by a photographic lens.

In dem wie oben aufgebauten bildgebenden Festkörperbau­ element 10 werden die elektrischen Ladungen, die der Intensität oder der Quantität von Licht entsprechen, das auf die lichtempfindlichen Teile 12 (Photodioden 13) fällt, in diesen akkumuliert, und zwar unabhängig von der Wellenlänge (Farbe) des auffallenden Lichtes. Wenn demzufolge die in den lichtempfindlichen Teilen 12 akku­ mulierten Signalladungen als ein Luminanzsignal verwen­ det werden, wird eine Auflösung ähnlich der eines her­ kömmlichen monochromatischen bildgebenden Festkörper­ bauelementes ohne Farbfilter erreicht.In the solid-state imaging element 10 constructed as above, the electrical charges corresponding to the intensity or quantity of light falling on the light-sensitive parts 12 (photodiodes 13 ) are accumulated therein, regardless of the wavelength (color) of the striking light. Accordingly, if the signal charges accumulated in the light-sensitive parts 12 are used as a luminance signal, a resolution similar to that of a conventional monochromatic imaging solid-state component without a color filter is achieved.

Das Licht wird dazu gebracht, auch auf die Vertikal­ transferteile 14 über die Farbfilter 18 R, 18 G und 18 B aufzutreffen, so daß die elektrischen Ladungen, die den Mengen dieser Farbkomponenten entsprechen, in den Verti­ kaltransferteilen 14 akkumuliert werden. Die Signalla­ dungen, die Signale entsprechend der Farbkomponenten sind, die durch die jeweiligen Farbfilter übertragen bzw. übermittelt werden, werden als ein Farbsignal ver­ wendet.The light is caused to also hit the vertical transfer parts 14 via the color filters 18 R , 18 G and 18 B , so that the electrical charges corresponding to the amounts of these color components are accumulated in the vertical transfer parts 14 . The signal loads, which are signals corresponding to the color components transmitted through the respective color filters, are used as a color signal.

Die Informationsmenge, die als das Farbsignal aus drei Primärfarben erhalten wird, beträgt ein Drittel der Information des Luminanzsignals. Da jedoch das menschli­ che Augenlicht auf Luminanz empfindlicher ist als auf Farbe, kann die Menge an Farbinformation als ausreichend betrachtet werden.The amount of information that is called the color signal of three Primary colors obtained is one third of the Information of the luminance signal. However, since the human eyesight is more sensitive to luminance than to Color, the amount of color information can be sufficient to be viewed as.

Somit können gemäß der vorliegenden Erfindung ein idea­ les Farbsignal und ein ideales Luminanzsignal entspre­ chend den Charakteristiken des menschlichen Augenlichtes durch ein einzelnes bildgebendes Festkörperbauelement bei hoher Dichte erhalten werden.Thus, according to the present invention, an idea  les color signal and an ideal luminance signal correspond according to the characteristics of human eyesight through a single imaging solid-state component can be obtained at high density.

Um die Auflösung des Luminanzsignals weiter zu erhöhen, ist es nötig, die Auflösung des Farbsignals innerhalb einer zulässigen Grenze zu erniedrigen, um das Luminanz­ signal von den Vertikaltransferteilen 14 zu erhalten. Die Farbfilter werden nämlich auf den Vertikaltransfer­ teilen 14 ausgedünnt bzw. es werden weniger vorgesehen, so daß das Farbsignal erhalten wird durch die Vertikal­ transferteile 14, auf denen die Farbfilter vorgesehen sind, und das Luminanzsignal erhalten wird durch die lichtempfindlichen Teile 12 und die Vertikaltransfer­ teile 14, die kein Farbfilter haben.In order to further increase the resolution of the luminance signal, it is necessary to lower the resolution of the color signal within a permissible limit in order to obtain the luminance signal from the vertical transfer parts 14 . The color filters are namely thinned on the vertical transfer parts 14 or less are provided so that the color signal is obtained by the vertical transfer parts 14 on which the color filters are provided, and the luminance signal is obtained by the light-sensitive parts 12 and the vertical transfer parts 14 that have no color filter.

Für den Fall eines monochromatischen Bildes ist kein Farbfilter notwendig und demgemäß kann das Luminanzsi­ gnal aus allen lichtempfindlichen Teilen 12 und Verti­ kaltransferteilen 14 erhalten werden.In the case of a monochromatic image, no color filter is necessary and, accordingly, the luminance signal can be obtained from all light-sensitive parts 12 and vertical transfer parts 14 .

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuerungssystems einer elektronischen Einzelbildkamera, in die ein bild­ gebendes Festkörperbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung eingbaut ist. Fig. 3 shows a block diagram of a control system of an electronic still camera in which an imaging solid state device in accordance with the present invention is NiO.

Das durch eine photographische Linse 21 übertragene Licht fällt auf das bildgebende Festkörperbauelement 10 über eine Blende 22 und einen mechanischen Verschluß 23.The light transmitted through a photographic lens 21 falls on the imaging solid-state component 10 via an aperture 22 and a mechanical shutter 23 .

Die Blende 22 und der mechanische Verschluß 23 werden von einer Treiberschaltung 28 gesteuert, die wiederum von einer MPU 25 gesteuert wird. Die MPU 25 ist ein Mikrocomputer, der eine Gesamtsteuerung bzw. allgemeine Steuerung der elektronischen Einzelbildkamera ausführt. The aperture 22 and the mechanical shutter 23 are controlled by a driver circuit 28 , which in turn is controlled by an MPU 25 . The MPU 25 is a microcomputer that performs overall control or general control of the electronic still camera.

Das bildgebende Festkörperbauelement 10 wird von einem CCD-Treibertaktgenerator 26 angesteuert, der von der MPU 25 und einem V-Treiber 27 gesteuert wird, der Transfer­ impulse bzw. Übertragungsimpulse Φ V 1Φ V 4 an die trans­ parenten Elektroden Φ V 1Φ V 4 in Übereinstimmung mit den Treiber- bzw. Ansteuerimpulsen V 1V 4 ausgibt, die von dem Taktgenerator 26 ausgegeben werden. Die Transferim­ pulse Φ V 1Φ V 4 sind dreiwertige Signale mit drei Pegeln "L", "M" und "H".The imaging solid-state component 10 is controlled by a CCD driver clock generator 26 , which is controlled by the MPU 25 and a V driver 27 , the transfer pulses or transfer pulses Φ V 1Φ V 4 to the transparent electrodes Φ V 1Φ V 4 outputs in accordance with the driver or drive pulses V 1V 4 , which are output from the clock generator 26 . The transfer pulses Φ V 1Φ V 4 are trivalent signals with three levels "L", "M" and "H".

Wenn die Transferimpulse Φ V 1 und Φ V 2 und die Transferim­ pulse Φ V 3 und Φ V 4 periodisch zu "M" und "L" bei einer vorbestimmten Phase verändert bzw. gewechselt werden, werden die in den Vertikaltransferteilen 14 akkumulier­ ten Farbsignalladungen oder die von den lichtempfindli­ chen Teilen 12 transferierten Luminanzsignalladungen aufeinanderfolgend zu dem Horizontaltransferteil 16 übertragen. Die Transferimpulse Φ V 1Φ V 4 der Pegel "M" und "L", die periodisch verändert werden, sind Leseim­ pulse.When the transfer pulses Φ V 1 and Φ V 2 and the transfer pulses Φ V 3 and Φ V 4 are changed or changed periodically to "M" and "L" at a predetermined phase, the color signal charges or accumulated in the vertical transfer parts 14 the luminance signal charges transferred from the photosensitive parts 12 are successively transferred to the horizontal transfer part 16 . The transfer pulses Φ V 1Φ V 4 of the levels "M" and "L", which are changed periodically, are reading pulses.

Wenn alle Transferimpulse Φ V 1Φ V 4 zu "H" werden, werden die in den lichtempfindlichen Teilen 12 akkumulierten Luminanzsignalladungen zu den Vertikaltransferteilen 14 auf einmal übertragen. Die Transferimpulse Φ V 1Φ V 4 mit dem Pegel "H" sind Akkumulationsteuerimpulse (Vertikal­ transferimpulse) TG.When all the transfer pulses Φ V 1Φ V 4 become "H", the luminance signal charges accumulated in the photosensitive parts 12 are transferred to the vertical transfer parts 14 at once. The transfer pulses Φ V 1Φ V 4 with the level "H" are accumulation control pulses (vertical transfer pulses) TG .

Wenn die Transferimpulse Φ V 1 und Φ V 2 auf dem Pegel "M" aufrechterhalten werden, und die Transferimpulse Φ V 3 und Φ V 4 auf dem Pegel "L" aufrechterhalten werden, werden die Farbsignalladungen unter den transparenten Elektro­ den Φ V 1Φ V 4 der Vertikaltransferteile 14 durch das auffallende Objektlicht akkumuliert, das durch die Farb­ filter 18 übertragen wird. Die Luminanzsignalladungen werden in den lichtempfindlichen Teilen 12 (Photodioden 13) akkumuliert. Die Transferimpulse Φ V 1Φ V 4 mit dem Pegel "M" und "L" sind Akkumulationsimpulse.If the transfer pulses Φ V 1 and Φ V 2 are maintained at the "M" level, and the transfer pulses Φ V 3 and Φ V 4 are maintained at the "L" level, the color signal charges among the transparent electrodes become the Φ V 1Φ V 4 of the vertical transfer parts 14 accumulated by the striking object light, which is transmitted through the color filter 18 . The luminance signal charges are accumulated in the light-sensitive parts 12 (photodiodes 13 ). The transfer pulses Φ V 1Φ V 4 with the level "M" and "L" are accumulation pulses.

Die Akkumulationsimpulse, die Akkumulationssteuerimpulse TG und die Leseimpulse werden normalerweise periodisch von dem Taktgenerator 26 ausgegeben (mit einem Zyklus von etwa 1/60 Sek.), so daß die periodisch in den Verti­ kaltransferteilen 14 akkumulierten Farbsignalladungen ausgelesen werden und die in den lichtempfindlichen Teilen 12 akkumulierten Luminanzsignalladungen zu den Vertikaltransferteilen 14 übertragen werden, um ausgele­ sen zu werden. Beim Betätigen des Auslösers werden die Akkumulationsimpulse, die Akkumulationssteuerimpulse TG und die Leseimpulse von dem Taktgenerator 26 mit einer vorbestimmten Zeitgabe unter der Steuerung der MPU 25 ausgegeben.The accumulation pulses, the accumulation control pulses TG and the read pulses are normally output periodically by the clock generator 26 (with a cycle of approximately 1/60 sec.), So that the color signal charges accumulated periodically in the vertical transfer parts 14 are read out and those in the light-sensitive parts 12 accumulated luminance signal charges are transferred to the vertical transfer parts 14 to be read out. When the trigger is actuated, the accumulation pulses, the accumulation control pulses TG and the read pulses are output from the clock generator 26 at a predetermined timing under the control of the MPU 25 .

Die Signalladungen, die von den Vertikaltransferteilen 14 zu dem Leseteil 16 übertragen bzw. transferiert sind, werden aufeinanderfolgend von dem Anschluß des Leseteils 16 in Einheiten von einer Horizontalzeile gelesen, und zwar in Übereinstimmung mit den von dem Taktgenerator 26 ausgegebenen Leseimpulsen.The signal charges transferred from the vertical transfer parts 14 to the reading part 16 are successively read from the terminal of the reading part 16 in units from a horizontal line in accordance with the read pulses output from the clock generator 26 .

Das Farbsignal, welches von dem bildgebenden Festkörper­ bauelement 10 in Übereinstimmung mit den von dem Taktge­ nerator 26 und dem V-Treiber 27 ausgegebenen Impulsen gelesen wird, wird temporär in einer Abtast-Halte-Schal­ tung (S/H) 29 gespeichert, so daß das gespeicherte Si­ gnal an die Abtast-Halte-Schaltungen (S/H) 30, 31 und 32 ausgegeben wird, die unabhängig für die drei Farben R, G und B über einen elektronischen Auswahlschalter 24 vor­ gesehen sind, um getrennt gespeichert zu werden. Die Umschaltoperation des elektronischen Auswahlschalters 24 wird von der MPU 25 gesteuert. The color signal, which is read from the solid-state imaging device 10 in accordance with the pulses output from the clock generator 26 and the V driver 27 , is temporarily stored in a sample-and-hold circuit (S / H) 29 , so that the stored signal is output to the sample-and-hold circuits (S / H) 30, 31 and 32 which are independently seen for the three colors R , G and B via an electronic selection switch 24 to be stored separately. The switching operation of the electronic selection switch 24 is controlled by the MPU 25 .

Die Farbsignale (Analogsignale), die separat in den Ab­ tast-Halte-Schaltungen 30, 31 und 32 gespeichert werden, werden aufeinanderfolgend in Digitalsignale durch eine Matrixschaltung 36 und eine A/D-Wandlerschaltung 37 gewandelt, so daß die digitalen Signale aufeinanderfol­ gend in einem Speicher (RAM) 38 gespeichert werden.The color signals (analog signals), which are separately stored in the sample-and-hold circuits 30 , 31 and 32 , are sequentially converted into digital signals by a matrix circuit 36 and an A / D converter circuit 37 , so that the digital signals are sequentially in a memory (RAM) 38 can be stored.

Andererseits werden die Luminanzsignalladungen, die von dem bildgebenden Festkörperbauelement 10 gelesen werden, von dem elektronischen Auswahlschalter 24 an eine sig­ nalverarbeitende Schaltung 33 ausgegeben.On the other hand, the luminance signal charges that are read by the imaging solid-state component 10 are output from the electronic selection switch 24 to a signal processing circuit 33 .

Nur das Luminanzsignal wird an eine Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung 35 als bilddatenerzeugende Einrich­ tung über die signalverarbeitende Schaltung 33, die von der MPU 25 gesteuert wird, und ein Tiefpaßfilter (LPF1) 34 ausgegeben. Das Tiefpaßfilter (LPF1) 34 ist eine Art von Bandfilter, welches nur das Luminanzsignal aus den Signalen durchläßt, die von der signalverarbeitenden Schaltung 33 ausgegeben werden.Only the luminance signal is output to a recording and reproducing circuit 35 as an image data generating device via the signal processing circuit 33 controlled by the MPU 25 and a low pass filter (LPF1) 34 . The low-pass filter (LPF1) 34 is a type of band filter which only passes the luminance signal from the signals output from the signal processing circuit 33 .

Das in dem Speicher 38 gespeicherte Farbsignal wird synchron mit dem Ausgang des zuvor erwähnten Luminanz­ signals gelesen, um als ein Farbdifferenzsignal in der Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung 35 über eine A/D- Wandlerschaltung 39 und ein Tiefpaßfilter (LPF2) 40 gespeichert zu werden.The color signal stored in the memory 38 is read in synchronism with the output of the aforementioned luminance signal to be stored as a color difference signal in the recording and reproducing circuit 35 through an A / D converter circuit 39 and a low pass filter (LPF2) 40 .

Das Luminanzsignal und das Farbdifferenzsignal, die von den Tiefpaßfiltern 34 und 40 ausgegeben werden, werden in der in der Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung 35 mit vorbestimmten Trägerwellen FM-moduliert, um als mehrfachmodulierte Signale auf eine Floppy-Disk (Auf­ zeichnungsmedium) 43 aufgezeichnet zu werden. Es ist anzumerken, daß die Drehung der Floppy-Disk 43 von einem Motor 42 gesteuert wird, der wiederum von einer Ansteu­ erschaltung 41 gesteuert wird. Die MPU 25 arbeitet als eine Aufzeichnungseinrichtung und eine Abbildungsdaten- Erzeugungseinrichtung.The luminance signal and the color difference signal output from the low-pass filters 34 and 40 are FM-modulated in the recording and reproducing circuit 35 with predetermined carrier waves so as to be recorded on a floppy disk (recording medium) 43 as multi-modulated signals . It should be noted that the rotation of the floppy disk 43 is controlled by a motor 42 , which in turn is controlled by a drive circuit 41 . The MPU 25 functions as a recording device and an image data generating device.

Die oben konstruierte bzw. beschriebene elektronische Einzelbildkamera arbeitet, um ein Farbbild hoher Auf­ lösung wie folgt aufzuzeichnen (siehe insbesondere Fig. 3, 4 und 5). Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Flußdiagramm bzw. ein Zeitdiagramm der Betriebsweise des Steuersy­ stems, das in Fig. 3 gezeigt ist. Die folgenden Betriebsschritte werden von einem Steuerprogramm ge­ steuert, das in dem Speicher der MPU 25 gespeichert ist.The electronic still camera constructed or described above works to record a color image of high resolution as follows (see particularly Figs. 3, 4 and 5). FIGS. 4 and 5 show a flowchart of stems and a time chart of the operation of Steuersy shown in Fig. 3. The following operations are controlled by a control program that is stored in the memory of the MPU 25 .

Wenn der Auslöser (nicht gezeigt) im Schritt S 51 herun­ tergedrückt wird, erfaßt die MPU 25 die Luminanz eines aufzunehmenden Objektes, um die Blende 22 in Überein­ stimmung mit den Luminanzdaten einzustellen (Schritte S 52 und S 53).When the trigger (not shown) is depressed in step S 51 , the MPU 25 detects the luminance of a subject to be set to adjust the aperture 22 in accordance with the luminance data (steps S 52 and S 53 ).

Nachdem die Einstellung der Blende beim Schritt S 54 abgeschlossen ist, fährt die Steuerung zum Schritt S 55 fort, bei dem geprüft wird, ob der Impuls VD, der perio­ disch von dem Taktgenerator 26 ausgegeben wird, zu "H" wird.After the aperture setting is completed at step S 54 , control proceeds to step S 55 , at which it is checked whether the pulse VD periodically output from the clock generator 26 becomes "H".

Wenn der Impuls VD = "H" ist, werden die Akkumulations­ impulse den transparenten Elektroden Φ V 1Φ V 4 des in Fig. 1 gezeigten bildgebenden Festkörperbauelementes 10 von dem V-Treiber 27 zugeführt. Die Spannung des Pegels "M" und die Spannung des Pegels "L" werden nämlich den transparenten Elektroden Φ V 1, Φ V 2 bzw. den transparenten Elektroden Φ V 3, Φ V 4 zugeführt (Schritt S 56). Als ein Ergebnis können die elektrischen Ladungen unter den transparenten Elektroden Φ V 1, Φ V 2 der Vertikaltransfer­ teile 14 akkumuliert werden. When the pulse VD = "H", the accumulation pulses are supplied to the transparent electrodes Φ V 1Φ V 4 of the imaging solid-state component 10 shown in FIG. 1 by the V driver 27 . Namely, the voltage of the level "M" and the voltage of the level "L" are supplied to the transparent electrodes Φ V 1 , Φ V 2 and the transparent electrodes Φ V 3 , Φ V 4, respectively (step S 56 ). As a result, the electric charges under the transparent electrodes Φ V 1, Φ V 2 of the vertical transfer parts 14 can be accumulated.

Hiernach wird der mechanische Verschluß 23 von der An­ steuerschaltung 28 angesteuert, um die Verschlußblende (oder das Verschlußblatt) für eine vorbestimmten Ver­ schlußzeit TV 0 zu öffnen, die in Übereinstimmung mit der erfaßten Luminanz festgelegt ist (Schritte S 57 , S 58 und S 59). Demzufolge wird eine Abbildung eines Objektes auf der lichtempfangenden Oberfläche des bildgebenden Fest­ körperbauelementes 10 gebildet, so daß die elektrischen Ladungen, die der Luminanz und der Farbe der Objektab­ bildung entsprechen, in den lichtempfindlichen Teilen 12 und den Vertikaltransferteilen 14 akkumuliert werden.Hereinafter, the mechanical shutter 23 is control circuit from the on driven 28 to the shutter (or the shutter blade) for a predetermined Ver closing time TV 0 to open, which is determined in accordance with the detected luminance (steps S 57, S 58 and S 59 ). Accordingly, an image of an object is formed on the light-receiving surface of the imaging solid body member 10 so that the electric charges corresponding to the luminance and color of the object formation are accumulated in the photosensitive members 12 and the vertical transfer members 14 .

Wenn die Verschlußblende geschlossen ist, ist die Akku­ mulation der Signalladungen der lichtempfindlichen Teile 12 und der Vertikaltransferteile 14 abgeschlossen. Hier­ nach wird der Leseimpuls den transparenten Elektroden Φ V 1Φ V 4 von dem V-Treiber 27 zugeführt, so daß die in den Vertikaltransferteilen 14 akkumulierten Farbsignal­ ladungen sukzessive ausgelesen werden, um in dem Spei­ cher 38 abgespeichert zu werden. Die Speicherung wird bewirkt durch die Abtast-Halte-Schaltungen 28, 30, 32, die Matrixschaltung 36 und die A/D-Wandlerschaltung 37 (Schritt S 60).When the shutter is closed, the accumulation of the signal charges of the light-sensitive parts 12 and the vertical transfer parts 14 is completed. Here, after the read pulse is the transparent electrodes Φ V 1 ~ Φ V 4 supplied from the V driver 27, so that the charges accumulated in the vertical transfer parts 14 color signal charges successively read out to be stored cher in the SpeI 38th The storage is effected by the sample-hold circuits 28, 30, 32, the matrix circuit 36 and the A / D converter circuit 37 (step S 60 ).

Nachdem das Beschreiben bzw. die Speicherung des Spei­ chers 38 abgeschlossen ist, werden die Akkumulations­ steuerimpulse TG von dem Taktgenerator 26 an die trans­ parenten Elektroden Φ V 1Φ V 4 ausgegeben, um die Lumi­ nanzsignalladungen an die Vertikaltransferteile 14 zu übertragen. Als ein Ergebnis werden die in den lichtemp­ findlichen Teilen 12 des bildgebenden Festkörperbauele­ mentes 10 akkumulierten Luminanzsignalladungen zu den Vertikaltransferteilen 14 auf einmal übertragen.After the writing or storage of the memory 38 is completed, the accumulation control pulses TG are output by the clock generator 26 to the transparent electrodes Φ V 1Φ V 4 in order to transmit the luminance signal charges to the vertical transfer parts 14 . As a result, the luminance signal charges accumulated in the light sensitive parts 12 of the imaging solid state member 10 are transferred to the vertical transfer parts 14 at once.

Hiernach werden die Leseimpulse von dem Taktgenerator 26 an die Vertikaltransferteile 14 ausgegeben, so daß die Luminanzsignalladungen an die signalverarbeitende Schal­ tung 33 ausgegeben werden. Das Hochfrequenzrauschen des Luminanzsignals, welches von der signalverarbeitenden Schaltung 33 verarbeitet wird, wird in dem Tiefpaßfilter 34 eliminiert, um das Luminanzsignal an die Aufzeich­ nungs- und Wiedergabeschaltung 35 auszugeben (Schritt S 62).Thereafter, the read pulses are output from the clock generator 26 to the vertical transfer parts 14 so that the luminance signal charges to the signal processing circuit 33 are output. The high frequency noise of the luminance signal processed by the signal processing circuit 33 is eliminated in the low pass filter 34 to output the luminance signal to the recording and reproducing circuit 35 (step S 62 ).

Synchron mit der Ausgabe des Abbildungsluminanzsignals wird das in den Speicher 38 geschriebene Farbsignal ausgelesen und von der D/A-Wandlerschaltung 39 in das Analogsignal gewandelt, so daß das Hochfrequenzrauschen von dem Tiefpaßfilter 40 eliminiert wird, um das Farb­ signal an die Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung 35 auszugeben. In der Aufzeichnungs- und Wiedergabeschal­ tung 35 werden das Luminanzsignal und das Farbsignal auf synchrone Weise auf vorbestimmten Trägerwellen FH-modu­ liert und multipliziert, um als mehrfach-modulierte Signale auf die Floppy-Disk 43 über den Magnetkopf 44 aufgezeichnet zu werden (Schritte S 63 und S 64).In synchronism with the output of the image luminance signal, the color signal written in the memory 38 is read out and converted by the D / A converter circuit 39 into the analog signal, so that the high-frequency noise is eliminated by the low-pass filter 40 in order to transmit the color signal to the recording and reproducing circuit 35 issue. In the recording and reproducing circuit 35 , the luminance signal and the color signal are FH-modulated and multiplied in a synchronous manner on predetermined carrier waves to be recorded as multi-modulated signals on the floppy disk 43 via the magnetic head 44 (steps S 63 and S 64 ).

Wie zuvor erwähnt und wie aus dem Vorangegangenen er­ sichtlich, zielte die Erfindung auf die photoelektrische Wandlerfunktion und die Akkumulationsfunktion von elek­ trischen Ladungen der Vertikaltransferteile 14 ab. Da in der erläuterten Ausführungsform das Farbsignal und das Luminanzsignal von den Vertikaltransferteilen 14 bzw. den lichtempfindlichen Teilen 12 erhalten werden, ist es möglich, eine höhere horizontale Auflösung durch das bildgebende CCD-Bauelement zu realisieren, das die gleiche Anzahl von Bildelementen hat wie im Stand der Technik.As mentioned above and as seen from the foregoing, the invention aimed at the photoelectric converter function and the accumulation function of electric charges of the vertical transfer parts 14 . In the illustrated embodiment, since the color signal and the luminance signal are obtained from the vertical transfer parts 14 and the light-sensitive parts 12 , respectively, it is possible to realize a higher horizontal resolution by means of the imaging CCD component, which has the same number of picture elements as in the state of the technique.

Obwohl die vorangegangene Beschreibung auf eine elektro­ nische Einzelbildkamera mit einem bildgebenden Fest­ körperbauelement gerichtet ist, in dem das Farbsignal und das Luminanzsignal von den Vertikaltransferteilen 14 bzw. den lichtempfindlichen Teilen 12 ausgegeben werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Es ist zum Beispiel möglich, die Luminanzsignale und die Farbsignale von den Vertikaltransferteilen 14 zu erhal­ ten, auf denen keine Farbfilter vorgesehen sind, bzw. von den lichtempfindlichen Teilen 12, auf denen die Farbfilter vorgesehen sind (siehe Fig. 1B). Bei dieser Alternative werden die Luminanzsignale, die von den Vertikaltransferteilen gelesen werden, zunächst aufein­ anderfolgend in dem Speicher 33 abgespeichert und dann werden die gespeicherten Luminanzsignale synchron den Farbsignalen der lichtempfindlichen Teile 12 überlagert.Although the foregoing description is directed to an electronic still camera having a solid-state imaging device in which the color signal and the luminance signal are output from the vertical transfer parts 14 and the photosensitive parts 12 , respectively, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to obtain the luminance signals and the color signals from the vertical transfer parts 14 on which no color filters are provided, and from the photosensitive parts 12 on which the color filters are provided (see FIG. 1B). In this alternative, the luminance signals read by the vertical transfer parts are first successively stored in the memory 33, and then the stored luminance signals are synchronously superimposed on the color signals of the photosensitive parts 12 .

Wie aus dem Vorangegangenen ersichtlich, werden gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl die Farbsignale als auch die Luminanzsignale mit hoher Dichte von einem einzelnen bildgebenden Festkörperbauelement erhalten.As can be seen from the foregoing, according to the present invention both the color signals also the high density luminance signals of one receive individual imaging solid-state device.

Da weiterhin erfindungsgemäß keine Möglichkeit besteht, die Menge an auffallendem Licht auf die lichtempfangen­ den Oberflächen der lichtempfindlichen Teile die keine Farbfilter haben, oder auf die Vertikaltransferteile, die keine Farbfilter haben, zu erniedrigen, können höchstempfindliche Luminanzsignale erhalten werden.Since there is still no possibility according to the invention, the amount of light striking the light received the surfaces of the photosensitive parts Have color filters, or on the vertical transfer parts, that have no color filters highly sensitive luminance signals can be obtained.

Da zusätzlich die Farbsignale und die Luminanzsignale erfindungsgemäß unabhängig voneinander erhalten werden, können die Farbsignale mit einer hohen Farbwiedergabefä­ higkeit und einem hohen S/N-Verhältnis und die Luminanz­ signale mit einer hohen Auflösung erhalten werden.Since in addition the color signals and the luminance signals according to the invention are obtained independently of one another, can the color signals with a high color rendering ability and a high S / N ratio and the luminance high resolution signals can be obtained.

Mit einer elektronischen Einzelbildkamera, die ein er­ findungsgemäßes bildgebendes Festkörperbauelement ver­ wendet, kann ein Bild hoher Auflösung gebildet werden. With an electronic still camera, which he imaging solid-state component according to the invention an image of high resolution can be formed.  

Nur ein bildgebendes Festkörperbauelement ist in einer erfindungsgemäßen elektronischen Einzelbildkamera einge­ baut, was somit zu einer kostengünstigen elektronischen Einzelbildkamera führt.Only one imaging solid-state component is in one electronic single image camera according to the invention turned on builds, resulting in an inexpensive electronic Still camera leads.

Claims (13)

1. Bildgebendes Festkörperbauelement, aufwei­ send:
  • - Lichtempfindliche Teile, die elektrische Ladungen entsprechend der von ihnen empfangenen Lichtmenge akkumulieren, und Vertikaltransferteile, die elek­ trische Ladungen entsprechend der von ihnen empfan­ genen Lichtmenge akkumulieren und die die elektri­ schen Ladungen, die von den lichtempfindlichen Teilen akkumuliert sind, übertragen;
  • - wobei die lichtempfindlichen Teile und die Vertikaltransferteile abwechselnd in horizontaler Richtung plaziert sind;
1. imaging solid-state component, comprising:
  • - Photosensitive parts which accumulate electric charges in accordance with the amount of light received by them, and vertical transfer parts which accumulate electric charges in accordance with the amount of light received by them and which transmit the electric charges accumulated by the photosensitive parts;
  • - The light-sensitive parts and the vertical transfer parts are placed alternately in the horizontal direction;
dadurch gekennzeichnet,characterized,
  • - daß transparente Elektroden auf jeder der licht­ empfangenden Oberflächen der Vertikaltransferteile vorgesehen sind; und- That transparent electrodes on each of the light receiving surfaces of the vertical transfer parts are provided; and
  • - daß Farbfilter mit drei Farben vorgesehen sind, wobei die Farbfilter abwechselnd in einer vorbe­ stimmten Reihenfolge auf den lichtempfindlichen Teilen oder den Vertikaltransferteilen angeordnet sind, um die zugeordneten drei Farben durch diese durchzulassen.- that color filters with three colors are provided, the color filter alternately in a vorbe agreed order on the photosensitive Parts or the vertical transfer parts arranged are assigned to the three colors by this let through.
2. Bildgebendes Festkörperbauelement, aufweisend:
  • - eine einzelne integrierte Schaltung, auf der sich vertikal erstreckende lichtempfindliche Teile, die eine große Anzahl von Bildelementen haben, um elek­ trische Ladungen entsprechend der von ihnen empfan­ genen Lichtmenge zu akkumulieren, und sich vertikal erstreckende Vertikaltransferteile, die elektrische Ladungen entsprechend der von ihnen empfangenen Lichtmenge akkumulieren, abwechselnd in vertikaler Richtung angeordnet sind und dicht beieinander liegen, so daß die lichtempfindlichen Teile und die Vertikaltransferteile die elektrischen Ladungen akkumulieren und die elektrischen Ladungen lesen in Übereinstimmung mit Impulsen, die an Elektroden angelegt werden, die auf den lichtempfangenden Oberflächen der lichtempfindlichen Teile und der Vertikaltransferteile vorgesehen sind;
  • - wobei die Elektroden auf den Bildelementen der lichtempfindlichen Teile und der Vertikaltransfer­ teile transparente Elektroden sind, durch die sichtbares Licht übertragen werden kann; und
  • - wobei Farbfilter mit drei Farben abwechselnd in einer vorbestimmten Reihenfolge auf den lichtemp­ fangenden Oberflächen der Vertikaltransferteile angeordnet sind, um die zugeordneten drei Farben durch diese durchzulassen.
2. Imaging solid-state component, comprising:
  • - A single integrated circuit on which vertically extending photosensitive members having a large number of picture elements to accumulate electric charges according to the amount of light they receive, and vertically extending vertical transfer members that receive electric charges according to the ones they receive Accumulate the amount of light alternately arranged in the vertical direction and close to each other so that the light-sensitive parts and the vertical transfer parts accumulate the electric charges and read the electric charges in accordance with pulses applied to electrodes that are on the light-receiving surfaces of the photosensitive parts and the vertical transfer parts are provided;
  • - The electrodes on the picture elements of the light-sensitive parts and the vertical transfer parts are transparent electrodes through which visible light can be transmitted; and
  • - Color filters with three colors are arranged alternately in a predetermined sequence on the light-receiving surfaces of the vertical transfer parts in order to let the assigned three colors pass through them.
3. Bildgebendes Festkörperbauelement nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Farben die Primärfarben Rot, Grün und Blau sind.3. Imaging solid-state component according to An saying 1 or 2, characterized in that the three Colors are the primary colors red, green and blue. 4. Bildgebendes Festkörperbauelement nach An­ spruch 1 oder 2, wobei die drei Farben Gelb, Cyan und Magenta sind.4. Imaging solid-state component according to An say 1 or 2, the three colors yellow, cyan and Are magenta. 5. Bildgebendes Festkörperbauelement nach An­ spruch 1 oder 2, wobei die drei Farbfilter abwechselnd in einer Streifenanordnung für jeden Vertikaltransfer­ teil angeordnet sind.5. Imaging solid-state component according to An say 1 or 2, the three color filters alternating in a strip arrangement for each vertical transfer are partially arranged. 6. Bildgebendes Festkörperbauelement nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Farbfilter abwechselnd in einer Streifenanordnung für jeden lichtempfindlichen Teil angeordnet sind.6. Imaging solid-state component according to An saying 1 or 2, characterized in that the three Color filters alternately in a strip arrangement for  each photosensitive part are arranged. 7. Elektronische Einzelbildkamera, aufweisend:
  • - eine photographische Linse und ein bildgebendes Festkörperbauelement nach Anspruch 1 oder 2, auf das eine Objektabbildung auf den lichtempfangenden Oberflächen derselben durch die photographische Linse gebildet wird,
  • - eine Farbsignal-Speichereinrichtung zum Speichern von Farbsignaldaten, die von den Vertikaltransfer­ teilen des bildgebenden Festkörperbauelementes er­ zeugt werden; und
  • - eine Bildsignal-Erzeugungseinrichtung zum Synchro­ nisieren der Luminanzsignale, die von den lichtemp­ findlichen Teilen des bildgebenden Festkörperbau­ elementes erzeugt werden und der entsprechenden Farbsignaldaten, die in der Farbsignal-Speicherein­ richtung gespeichert sind, um Objektbildsignale zu erzeugen bzw. zu bilden.
7. Electronic still camera, comprising:
  • a photographic lens and a solid-state imaging device according to claim 1 or 2, on which an object image is formed on the light-receiving surfaces thereof by the photographic lens,
  • - A color signal storage device for storing color signal data, which are generated by the vertical transfer parts of the imaging solid-state component; and
  • - An image signal generating device for synchronizing the luminance signals that are generated by the light sensitive parts of the imaging solid state element and the corresponding color signal data stored in the color signal storage device to generate or form object image signals.
8. Elektronische Einzelbildkamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impuls-Erzeugungs­ einrichtung vorgesehen ist zum Ausgeben von Akkumulat­ ionsimpulsen zum Akkumulieren der Luminanzsignalladungen in den lichtempfindlichen Teilen des bildgebenden Fest­ körperbauelementes und zum Akkumulieren der Farbsignal­ ladungen in den Vertikaltransferteilen, von Leseimpulsen zum Lesen der in den Vertikaltransferteilen akkumulier­ ten Signalladungen und von Akkumulationssteuerimpulsen zum Übertragen der in den lichtempfindlichen Teilen akkumulierten Signalladungen an die Vertikaltransfer­ teile.8. Electronic still camera according to claim 7, characterized in that a pulse generation device is provided for dispensing accumulator ion pulses for accumulating the luminance signal charges in the photosensitive parts of the imaging feast body component and for accumulating the color signal charges in the vertical transfer parts, from reading pulses for reading the accumulated in the vertical transfer parts th signal charges and accumulation control pulses to transfer the in the photosensitive parts accumulated signal charges to the vertical transfer parts. 9. Elektronische Einzelbildkamera, die aufweist eine photographische Linse und ein bildgebendes Fest­ körperbauelement nach Anspruch 1 oder 2, auf dem eine Objektabbildung auf den lichtempfangenden Oberflächen derselben durch die photographische Linse gebildet wird,
  • - eine Luminanzsignal-Speichereinrichtung zum Spei­ chern von Luminanzsignalen, die von den Vertikal­ transferteilen des bildgebenden Festkörperbauele­ mentes erzeugt werden; und
  • - eine Bildsignal-Erzeugungseinrichtung zum Synchro­ nisieren der von den lichtempfindlichen Teilen des bildgebenden Festkörperbauelementes erzeugten Farb­ signale und der entsprechenden Luminanzsignale, die in der Luminanzsignal-Speichereinrichtung gespei­ chert sind, um Objektbildsignale zu bilden.
9. An electronic single-image camera comprising a photographic lens and an imaging solid component according to claim 1 or 2, on which an object image is formed on the light-receiving surfaces thereof by the photographic lens,
  • - A luminance signal storage device for storing luminance signals generated by the vertical transfer parts of the imaging solid-state component; and
  • - An image signal generating device for synchronizing the color signals generated by the light-sensitive parts of the imaging solid-state component and the corresponding luminance signals, which are stored in the luminance signal storage device to form object image signals.
10. Elektronische Einzelbildkamera nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiterhin aufweist eine Impulserzeugungseinrichtung zum Ausgeben von Akku­ mulationsimpulsen zum Akkumulieren der Farbsignalladun­ gen in den lichtempfindlichen Teilen des bildgebenden Festkörperbauelementes und zum Akkumulieren der Lumi­ nanzsignalladungen in den lichtempfindlichen Teilen des bildgebenden Festkörperbauelementes, von Leseimpulsen zum Lesen der in den Vertikaltransferteilen akkumulier­ ten Signalladungen und von Akkumulationssteuerimpulsen zum Übertragen der Farbsignalladungen, die in den licht­ empfindlichen Teilen akkumuliert sind, an die Vertikal­ transferteile.10. Electronic still camera according to claim 9, characterized in that it further comprises a pulse generator for outputting battery simulation pulses for accumulating the color signal charge gene in the light-sensitive parts of the imaging Solid state component and for accumulating the Lumi charges in the light sensitive parts of the imaging solid-state component, of reading pulses for reading the accumulated in the vertical transfer parts th signal charges and accumulation control pulses for transferring the color signal charges that are in the light sensitive parts are accumulated on the vertical transfer parts. 11. Elektronische Einzelbildkamera nach Anspruch 7 oder 9, gekennzeichnet durch eine Modulationsein­ richtung zum Modulieren der von der Bildsignal-Erzeu­ gungseinrichtung erzeugten Bildsignale, um mehrfach­ modulierte bzw. multi-modulierte Signale zu erzeugen.11. Electronic still camera according to claim 7 or 9, characterized by a modulation direction for modulating the image signal generation supply device generated image signals to multiply generate modulated or multi-modulated signals. 12. Elektronische Einzelbildkamera nach Anspruch 7 oder 9, gekennzeichnet durch eine Magnetplatte, auf die die mehrfach-modulierten Signale aufzuzeichnen sind, und durch eine Aufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen der mehrfach-modulierten Signale auf die Magnetplatte.12. Electronic still camera according to claim 7 or 9, characterized by a magnetic plate which the multi-modulated signals are to be recorded,  and by a recording device for recording of the multi-modulated signals on the magnetic disk.
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