JP2750602B2 - 固体撮像素子およびその素子を用いた電子スチルカメラ - Google Patents
固体撮像素子およびその素子を用いた電子スチルカメラInfo
- Publication number
- JP2750602B2 JP2750602B2 JP1051731A JP5173189A JP2750602B2 JP 2750602 B2 JP2750602 B2 JP 2750602B2 JP 1051731 A JP1051731 A JP 1051731A JP 5173189 A JP5173189 A JP 5173189A JP 2750602 B2 JP2750602 B2 JP 2750602B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- imaging device
- state imaging
- information
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 59
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 6
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
- H04N25/447—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by preserving the colour pattern with or without loss of information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
- H04N25/136—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、カラー画像の形成に必要な色信号及び輝度
信号を同時に得ることのできる固体撮像素子と、その固
体撮像素子を用いて高解像度のカラー画像を再現できる
電子スチルカメラに関する。
信号を同時に得ることのできる固体撮像素子と、その固
体撮像素子を用いて高解像度のカラー画像を再現できる
電子スチルカメラに関する。
［従来技術およびその問題点］ 最近では、従来から用いられている銀塩フィルムカメ
ラに代え、被写体を電気的信号に変換して静止画像を録
画し、再生する電子スチルカメラが種々開発されてい
る。
ラに代え、被写体を電気的信号に変換して静止画像を録
画し、再生する電子スチルカメラが種々開発されてい
る。
この種の電子スチルカメラに使用されている固体撮像
素子としては、IL−CCD（インタライン型CCD）がある。
このインタライン型CCDの構造は、第６図に示すように
なっている。すなわち、縦方向に連続的に多数配設され
た画素（フォトダイオード）からなる感光部と、この感
光部の各画素に蓄積された電荷を垂直転送して順に読み
出す垂直転送部（垂直転送CCD）とが並列に多数配設さ
れている。そして、この感光部の受光面には、第７図に
示すような黄色（Ye）、シアン（Cy）、マゼンタ（Mg）
および緑色（Ｇ）光をそれぞれ通す色フィルタ、または
第８図に示すような赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色
（Ｂ）を通す色フィルタが設けられ、この色フィルタに
よって、この感光部からカラー画像を形成するための色
信号及び輝度信号を得ている。
素子としては、IL−CCD（インタライン型CCD）がある。
このインタライン型CCDの構造は、第６図に示すように
なっている。すなわち、縦方向に連続的に多数配設され
た画素（フォトダイオード）からなる感光部と、この感
光部の各画素に蓄積された電荷を垂直転送して順に読み
出す垂直転送部（垂直転送CCD）とが並列に多数配設さ
れている。そして、この感光部の受光面には、第７図に
示すような黄色（Ye）、シアン（Cy）、マゼンタ（Mg）
および緑色（Ｇ）光をそれぞれ通す色フィルタ、または
第８図に示すような赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色
（Ｂ）を通す色フィルタが設けられ、この色フィルタに
よって、この感光部からカラー画像を形成するための色
信号及び輝度信号を得ている。
また、垂直転送部には、その受光面に遮光膜が設けら
れ、垂直転送部には感光部から転送される電荷のみが蓄
積されるようになっている。
れ、垂直転送部には感光部から転送される電荷のみが蓄
積されるようになっている。
このような固体撮像素子を有する電子スチルカメラに
おいては、種々の改良が成されているが、従来の銀塩写
真に比較するとその画質、特に解像度は、まだまだ改良
の余地があるため、従来では、この解像度を向上させる
ために固体撮像素子自体を高密度化したり、Ｒ、Ｇおよ
びＢそれぞれの画像信号をそれぞれ個々に専用に設けた
撮像素子で得るようにした、いわゆる３板式のものによ
っている。
おいては、種々の改良が成されているが、従来の銀塩写
真に比較するとその画質、特に解像度は、まだまだ改良
の余地があるため、従来では、この解像度を向上させる
ために固体撮像素子自体を高密度化したり、Ｒ、Ｇおよ
びＢそれぞれの画像信号をそれぞれ個々に専用に設けた
撮像素子で得るようにした、いわゆる３板式のものによ
っている。
しかしながら、電子スチルカメラにおいて、このよう
な従来の固体撮像素子を用いて銀塩フィルムに迫る高解
像度を得るためには、複数の固体撮像素子が必要であ
り、その構成が複雑になるばかりでなく、当然のことな
がらコスト高になるという問題があった。
な従来の固体撮像素子を用いて銀塩フィルムに迫る高解
像度を得るためには、複数の固体撮像素子が必要であ
り、その構成が複雑になるばかりでなく、当然のことな
がらコスト高になるという問題があった。
この問題を撮像素子の高密度化で対応することも考え
られるが、現時点の技術では、コストなど種々の制約が
あるために、その高密度化にも限界があり、高解像度の
電子スチルカメラを低コストで得ることは現実としては
非常に困難であった。
られるが、現時点の技術では、コストなど種々の制約が
あるために、その高密度化にも限界があり、高解像度の
電子スチルカメラを低コストで得ることは現実としては
非常に困難であった。
［発明の目的］ 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、１個の固体撮像素子によって、高解像度の
画質を得ることのできる固体撮像素子と、その固体撮像
素子を用いた電子スチルカメラの提供を目的とする。
ものであり、１個の固体撮像素子によって、高解像度の
画質を得ることのできる固体撮像素子と、その固体撮像
素子を用いた電子スチルカメラの提供を目的とする。
［発明の概要］ 本発明は、固体撮像素子の垂直転送部にも光電変換作
用および電荷蓄積作用があることに着目してなされたも
のである。
用および電荷蓄積作用があることに着目してなされたも
のである。
上記目的を達成する本発明は、受光量に応じた電荷を
蓄積する感光部と、該感光部が蓄積した電荷を転送する
とともに、受光量に応じた電荷を蓄積する垂直転送部と
が水平方向に順次交互に配設された固体撮像素子であっ
て、前記垂直転送部のそれぞれの受光面に透明電極を設
け、さらに、三原色の各成分をそれぞれ透過させる色フ
ィルタを前記垂直転送部に所定間隔ごとに設けてなるこ
とに特徴を有する。
蓄積する感光部と、該感光部が蓄積した電荷を転送する
とともに、受光量に応じた電荷を蓄積する垂直転送部と
が水平方向に順次交互に配設された固体撮像素子であっ
て、前記垂直転送部のそれぞれの受光面に透明電極を設
け、さらに、三原色の各成分をそれぞれ透過させる色フ
ィルタを前記垂直転送部に所定間隔ごとに設けてなるこ
とに特徴を有する。
このように構成すると、色フィルタが設けられている
垂直転送部には、その色フィルタを介して入射された入
射光の光量に応じた電荷が蓄積することから、この転送
部からは色信号を得ることができる。また、感光部に
は、入射光の光量に応じた電荷が蓄積することから、こ
れらの部分からは輝度信号を得ることができることにな
る。
垂直転送部には、その色フィルタを介して入射された入
射光の光量に応じた電荷が蓄積することから、この転送
部からは色信号を得ることができる。また、感光部に
は、入射光の光量に応じた電荷が蓄積することから、こ
れらの部分からは輝度信号を得ることができることにな
る。
このように、従来は感光部で蓄積した電荷を転送する
ためのみに使用していた転送部も感光部として利用して
いるので、入射光の利用効率が高まり、水平解像度が高
くなる。
ためのみに使用していた転送部も感光部として利用して
いるので、入射光の利用効率が高まり、水平解像度が高
くなる。
そして、上記とは逆に、前記任意の感光部に三原色の
各成分をそれぞれ透過させる色フィルタを所定間隔ごと
に設け、前記転送部のそれぞれの受光面に前記可視光を
透過する透過電極を設けても、上記と同様に１つの撮像
素子から色信号と輝度信号とを高密度で得ることができ
る。
各成分をそれぞれ透過させる色フィルタを所定間隔ごと
に設け、前記転送部のそれぞれの受光面に前記可視光を
透過する透過電極を設けても、上記と同様に１つの撮像
素子から色信号と輝度信号とを高密度で得ることができ
る。
また、本発明の電子スチルカメラは、上記のように構
成された固体撮像素子と、当該固体撮像素子から画像を
形成する際の色信号に関する情報を取り出して当該情報
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている
色信号に関する情報を取り出して前記固体撮像素子から
の前記画像を形成する際の輝度信号に関する情報と合成
し、撮像した画像を再現するための情報を生成する画像
情報生成手段とを有しているので、１つの固体撮像素子
のみから色信号と輝度信号とをそれぞれ独立して得るこ
とができ、これにより非常に高解像度の画像を低コスト
で得ることができる。
成された固体撮像素子と、当該固体撮像素子から画像を
形成する際の色信号に関する情報を取り出して当該情報
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている
色信号に関する情報を取り出して前記固体撮像素子から
の前記画像を形成する際の輝度信号に関する情報と合成
し、撮像した画像を再現するための情報を生成する画像
情報生成手段とを有しているので、１つの固体撮像素子
のみから色信号と輝度信号とをそれぞれ独立して得るこ
とができ、これにより非常に高解像度の画像を低コスト
で得ることができる。
さらに、上記とは逆に前記記憶手段には、画像を形成
する際の輝度信号に関する情報を記憶させるようにし、
前記画像情報生成手段によって、前記記憶手段に記憶さ
れている輝度信号に関する情報を取り出して前記固体撮
像素子からの前記画像を形成する際の色信号に関する情
報と合成し、撮像した画像を再現するための情報を生成
するようにしても、同様に、非常に高解像度の画像を低
コストで得ることができる。
する際の輝度信号に関する情報を記憶させるようにし、
前記画像情報生成手段によって、前記記憶手段に記憶さ
れている輝度信号に関する情報を取り出して前記固体撮
像素子からの前記画像を形成する際の色信号に関する情
報と合成し、撮像した画像を再現するための情報を生成
するようにしても、同様に、非常に高解像度の画像を低
コストで得ることができる。
そして、本発明の電子スチルカメラでは、上記した固
体撮像素子において、色フィルタを介して蓄積された電
荷量は画像を形成するための色信号に関する情報とし
て、また、当該色フィルタを介さずに蓄積された電荷量
は画像を形成するための輝度信号に関する情報としてそ
れぞれ使用するようにしており、これにより、１つの固
体撮像素子のみから色信号と輝度信号とを高密度で得る
ことができることになる。
体撮像素子において、色フィルタを介して蓄積された電
荷量は画像を形成するための色信号に関する情報とし
て、また、当該色フィルタを介さずに蓄積された電荷量
は画像を形成するための輝度信号に関する情報としてそ
れぞれ使用するようにしており、これにより、１つの固
体撮像素子のみから色信号と輝度信号とを高密度で得る
ことができることになる。
［発明の実施例］ 次に、本発明にかかる固体撮像素子およびこの固体撮
像素子を用いた電子スチルカメラの実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。
像素子を用いた電子スチルカメラの実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。
第１図は、本発明の固体撮像素子10の構成図である。
この図に示す固体撮像素子10は、その感光部分の基本構
成は従来のインタライン型の固体撮像素子と同様であ
る。すなわち、入射光量に応じた電荷を蓄積するフォト
ダイオードからなる感光部12と、この感光部12で蓄積さ
れた電荷が一斉に転送され、これらの電荷を順に転送す
る水平転送部14と、垂直転送部14で転送された電荷を１
水平ライン毎に読出す水平転送部16とからなる。
この図に示す固体撮像素子10は、その感光部分の基本構
成は従来のインタライン型の固体撮像素子と同様であ
る。すなわち、入射光量に応じた電荷を蓄積するフォト
ダイオードからなる感光部12と、この感光部12で蓄積さ
れた電荷が一斉に転送され、これらの電荷を順に転送す
る水平転送部14と、垂直転送部14で転送された電荷を１
水平ライン毎に読出す水平転送部16とからなる。
感光部12は、それぞれ独立したフォトダイオードが垂
直方向に多数高密度で配列されている。
直方向に多数高密度で配列されている。
垂直転送部14の受光面（感光面）には、隣接の感光部
12の各フォトダイオードに対応する位置に、可視光をほ
とんど透過する特性を有する、例えばポリシリコン等か
らなる一対の透明な透明電極ΦＶが設けられている。本
実施例は４相駆動なので、４個の透明電極ΦV1〜ΦV4が
繰り返し並べられている。なお、感光部12と垂直転送部
14は、水平方向に交互に多数配列されている。
12の各フォトダイオードに対応する位置に、可視光をほ
とんど透過する特性を有する、例えばポリシリコン等か
らなる一対の透明な透明電極ΦＶが設けられている。本
実施例は４相駆動なので、４個の透明電極ΦV1〜ΦV4が
繰り返し並べられている。なお、感光部12と垂直転送部
14は、水平方向に交互に多数配列されている。
そして、透明電極ΦＶの表面には、それぞれの垂直転
送部14に対して、Ｒ、ＧおよびＢの色フィルタ18R、18
G、18Bが垂直方向に連続的かつ水平方向に規則的に配列
されたストライプフィルタが設けられている。ストライ
プフィルタとしているのは、色信号の帯域は1MHZ程度だ
からである。また、モザイク型の色フィルタとすること
もできるが、色信号のS/N比や色再現性が多少悪くな
る。
送部14に対して、Ｒ、ＧおよびＢの色フィルタ18R、18
G、18Bが垂直方向に連続的かつ水平方向に規則的に配列
されたストライプフィルタが設けられている。ストライ
プフィルタとしているのは、色信号の帯域は1MHZ程度だ
からである。また、モザイク型の色フィルタとすること
もできるが、色信号のS/N比や色再現性が多少悪くな
る。
したがってこのように構成された固体撮像素子10は、
同図に示すように、感光部12には入射した光量に比例し
た電荷が蓄積され、この電荷量に関する信号を輝度信号
として使用すれば、従来からの色フィルタの無い白黒用
の密度を有する固体撮像素子と同様の解像度が得られる
ことになる。
同図に示すように、感光部12には入射した光量に比例し
た電荷が蓄積され、この電荷量に関する信号を輝度信号
として使用すれば、従来からの色フィルタの無い白黒用
の密度を有する固体撮像素子と同様の解像度が得られる
ことになる。
また、垂直転送部14にも光が入射し、この垂直転送部
14においても、Ｒ、ＧまたはＢの色フィルタ18R、18G、
18Bを介して入射光量に応じた電荷が蓄積されるが、こ
の電荷量に関する信号は色フィルタ18R、18G、18Bを介
した信号なので、色信号として使用する。
14においても、Ｒ、ＧまたはＢの色フィルタ18R、18G、
18Bを介して入射光量に応じた電荷が蓄積されるが、こ
の電荷量に関する信号は色フィルタ18R、18G、18Bを介
した信号なので、色信号として使用する。
なお、３色それぞれの色信号として得られる情報量
は、輝度信号の情報量の1/3であるが、人間の視覚は、
その特性上輝度に関する感度に比べ、色に関する感度の
方が低いので、これで十分である。
は、輝度信号の情報量の1/3であるが、人間の視覚は、
その特性上輝度に関する感度に比べ、色に関する感度の
方が低いので、これで十分である。
本発明の固体撮像素子10は以上のような構成を有して
いることから、人間の視覚特性に即した理想的な輝度信
号と色信号とを１つの固体撮像素子から高密度で取り出
すことが可能となる。
いることから、人間の視覚特性に即した理想的な輝度信
号と色信号とを１つの固体撮像素子から高密度で取り出
すことが可能となる。
また、輝度信号の解像度をさらに高める必要があると
きには、色信号の解像度が許される範囲内で落とし、垂
直転送部14から輝度信号を得るようにしてもよい。つま
り、まびきして垂直転送部14に色フィルタを配置し、色
フィルタを有する垂直転送部14から色信号を、その色フ
ィルタを有さない感光部12あるいは垂直転送部14から輝
度信号を得るようにする。
きには、色信号の解像度が許される範囲内で落とし、垂
直転送部14から輝度信号を得るようにしてもよい。つま
り、まびきして垂直転送部14に色フィルタを配置し、色
フィルタを有する垂直転送部14から色信号を、その色フ
ィルタを有さない感光部12あるいは垂直転送部14から輝
度信号を得るようにする。
なお、白黒の画像に対応させるときには、色フィルタ
が不要なので、全ての感光部12および垂直転送部14から
輝度信号を得られる。
が不要なので、全ての感光部12および垂直転送部14から
輝度信号を得られる。
第３図は、前記したような構成を有する固体撮像素子
を用いた電子スチルカメラの制御系統の概略構成図であ
る。
を用いた電子スチルカメラの制御系統の概略構成図であ
る。
撮影レンズ21を介して入射する光は、絞り22とメカニ
カルシャッタ23とを介して固体撮像素子10で受光され
る。この固体撮像素子10は、電子スチルカメラ全体の制
御を行なうMPU25によって制御されるCCD駆動用クロック
ジェネレータ26と、このCCD駆動用クロックジェネレー
タ26から出力される駆動パルスV1〜V4に基づいて垂直転
送パルスφV1〜φV4を透明電極ΦV1〜ΦV4に出力するＶ
ドライバ27とによって駆動される。
カルシャッタ23とを介して固体撮像素子10で受光され
る。この固体撮像素子10は、電子スチルカメラ全体の制
御を行なうMPU25によって制御されるCCD駆動用クロック
ジェネレータ26と、このCCD駆動用クロックジェネレー
タ26から出力される駆動パルスV1〜V4に基づいて垂直転
送パルスφV1〜φV4を透明電極ΦV1〜ΦV4に出力するＶ
ドライバ27とによって駆動される。
垂直転送パルスφV1〜φV4は、“L"、“M"および“H"
レベルになる三値信号である。垂直転送パルスφV1とφ
V2およびφV3とφV4が所定の位相差で周期的に“M"およ
び“L"に変換するときに、垂直転送部14の信号電荷が水
平転送部16に転送される。これが読み出しパルスであ
る。
レベルになる三値信号である。垂直転送パルスφV1とφ
V2およびφV3とφV4が所定の位相差で周期的に“M"およ
び“L"に変換するときに、垂直転送部14の信号電荷が水
平転送部16に転送される。これが読み出しパルスであ
る。
垂直転送パルスφV1〜φV4が“H"のときには、感光部
12に蓄積された信号電荷が一斉に垂直転送部14に転送さ
れる。これが蓄積制御パルスTGである。
12に蓄積された信号電荷が一斉に垂直転送部14に転送さ
れる。これが蓄積制御パルスTGである。
垂直転送パルスφV1およびφV2が“M"、φV3およびφ
V4が“L"に固定されているときには、色フィルタ18を透
過して入射する被写体光によって垂直転送部14に色信号
（電荷）が蓄積される。これが蓄積パルスである。
V4が“L"に固定されているときには、色フィルタ18を透
過して入射する被写体光によって垂直転送部14に色信号
（電荷）が蓄積される。これが蓄積パルスである。
上記蓄積制御パルスTGおよび読み出しパルスは、通常
時には定期的に出力され（約1/60秒周期）、感光部12に
蓄積された信号電荷を垂直転送部14に転送し、読み出し
ている。そしてレリーズ時には、蓄積制御パルスTG、読
み出しパルスおよび蓄積パルスは、MPU25によって所定
のタイミングでON/OFF制御される。
時には定期的に出力され（約1/60秒周期）、感光部12に
蓄積された信号電荷を垂直転送部14に転送し、読み出し
ている。そしてレリーズ時には、蓄積制御パルスTG、読
み出しパルスおよび蓄積パルスは、MPU25によって所定
のタイミングでON/OFF制御される。
絞り22とメカニカルシャッタ23は、MPU25によって制
御される駆動回路28によりその動作が制御される。
御される駆動回路28によりその動作が制御される。
そして、CCD駆動用クロックジェネレータ26とＶドラ
イバ27とによって読出された固体撮像素子10からの色信
号は、サンプルホールド回路（S/H）29に一時記憶さ
れ、この記憶された信号は、切換えスイッチ回路24を介
して、Ｒ、ＧおよびＢそれぞれの色ごとに独立して設け
られているサンプルホールド回路（S/H）30、31、32に
それぞれ出力され、分離されて記憶される。切換えスイ
ッチ回路24は、MPU25によって切換え動作が制御されて
いる。
イバ27とによって読出された固体撮像素子10からの色信
号は、サンプルホールド回路（S/H）29に一時記憶さ
れ、この記憶された信号は、切換えスイッチ回路24を介
して、Ｒ、ＧおよびＢそれぞれの色ごとに独立して設け
られているサンプルホールド回路（S/H）30、31、32に
それぞれ出力され、分離されて記憶される。切換えスイ
ッチ回路24は、MPU25によって切換え動作が制御されて
いる。
サンプルホールド回路30、31、32にそれぞれ分離され
て記憶されている色に関する信号は、マトリックス回路
36およびA/D変換回路37を介して順番にデジタル化さ
れ、記憶手段としてのメモリ38に記憶される。そして、
固体撮像素子10から輝度信号が読出されるまで待つ。
て記憶されている色に関する信号は、マトリックス回路
36およびA/D変換回路37を介して順番にデジタル化さ
れ、記憶手段としてのメモリ38に記憶される。そして、
固体撮像素子10から輝度信号が読出されるまで待つ。
一方、固体撮像素子10から読出された輝度に関する電
荷は、切換えスイッチ回路24から信号処理回路33に出力
される。
荷は、切換えスイッチ回路24から信号処理回路33に出力
される。
MPU25によって作動が制御される信号処理回路33およ
びローパスフィルタ（LPF（１））34を介して輝度信号
のみが画像情報生成手段としての録再回路35に出力され
る。このローパスフィルタ34は、信号処理回路33から出
力される信号の中から、輝度に関する信号のみを取り出
すための一種の帯域フィルタである。
びローパスフィルタ（LPF（１））34を介して輝度信号
のみが画像情報生成手段としての録再回路35に出力され
る。このローパスフィルタ34は、信号処理回路33から出
力される信号の中から、輝度に関する信号のみを取り出
すための一種の帯域フィルタである。
上記輝度信号の出力に同期して、メモリ38に記憶され
ている色信号が読出され、D/A変換回路39およびローパ
スフィルタ（LPF（２））40を介して色差信号として録
再回路35に出力される。
ている色信号が読出され、D/A変換回路39およびローパ
スフィルタ（LPF（２））40を介して色差信号として録
再回路35に出力される。
これらのローパスフィルタ34および40から出力された
輝度信号と色差信号とは録再回路35によって合成され、
記録媒体としてのフロッピーディスク43に記録される。
なお、フロッピーディスク43は、駆動回路41により回転
が制御されるモータ42によって回転駆動される。また、
MPU25は、記憶手段および画像情報生成手段として機能
するものである。
輝度信号と色差信号とは録再回路35によって合成され、
記録媒体としてのフロッピーディスク43に記録される。
なお、フロッピーディスク43は、駆動回路41により回転
が制御されるモータ42によって回転駆動される。また、
MPU25は、記憶手段および画像情報生成手段として機能
するものである。
以上のように構成された電子スチルカメラは、次のよ
うに動作し、高解像度のカラー画像を記録することにな
る。この動作は、第３図、第４図および第５図に基づい
て説明する。第４図は、第３図に示した制御系統の動作
を示すフローチャートであり、第５図は、前記制御系統
各部のタイミングチャートである。以下の各動作は、MP
U25にメモリされた制御プログラムにしたがって制御さ
れる。
うに動作し、高解像度のカラー画像を記録することにな
る。この動作は、第３図、第４図および第５図に基づい
て説明する。第４図は、第３図に示した制御系統の動作
を示すフローチャートであり、第５図は、前記制御系統
各部のタイミングチャートである。以下の各動作は、MP
U25にメモリされた制御プログラムにしたがって制御さ
れる。
まずレリーズボタンが押されると（ステップ51）、MP
U25は、被写体の測光を行ない、絞り22をその測光の結
果に応じた絞り量に調整する（ステップ52、53）。
U25は、被写体の測光を行ない、絞り22をその測光の結
果に応じた絞り量に調整する（ステップ52、53）。
この絞り量の調整が終了したら、CCD駆動用クロック
ジェネレータ26から周期的に出力されるパルスVDが“H"
（ハイレベル）となるのを待つ（ステップ54、55）。
ジェネレータ26から周期的に出力されるパルスVDが“H"
（ハイレベル）となるのを待つ（ステップ54、55）。
パルスVDが“H"になると、第１図に示した固体撮像素
子10の透明電極φV1〜φV4のそれぞれに所定の蓄積パル
スを、Ｖドライバ27から出力する。すなわち、透明電極
φV1とφV2には“H"レベルの電圧を、透明電極φV3とφ
V4には“L"レベルの電圧を印加する（ステップ56）。こ
れにより、垂直転送部14の透明電極φV1およびφV2下に
電荷の蓄積が可能になる。
子10の透明電極φV1〜φV4のそれぞれに所定の蓄積パル
スを、Ｖドライバ27から出力する。すなわち、透明電極
φV1とφV2には“H"レベルの電圧を、透明電極φV3とφ
V4には“L"レベルの電圧を印加する（ステップ56）。こ
れにより、垂直転送部14の透明電極φV1およびφV2下に
電荷の蓄積が可能になる。
そして、駆動回路28によってメカニカルシャッタ23を
駆動して、測光の結果算出されたシャッタ時間TV0だけ
シャッタ幕（またはブレード）を開く（ステップ57、5
8、59）。これにより、固体撮像素子10の受光面に被写
体像が結像され、被写体像の輝度、色に応じた信号電荷
が感光部12および垂直転送部14に蓄積される。
駆動して、測光の結果算出されたシャッタ時間TV0だけ
シャッタ幕（またはブレード）を開く（ステップ57、5
8、59）。これにより、固体撮像素子10の受光面に被写
体像が結像され、被写体像の輝度、色に応じた信号電荷
が感光部12および垂直転送部14に蓄積される。
シャッタ幕が閉じると、感光部12および垂直転送部14
の信号電荷蓄積動作が終了する。そして、先ずＶドライ
バ27から透明電極φV1〜φV4に対して読出しパルスが出
力され、垂直転送部14に蓄積された色に関する信号電荷
が順に読出され、メモリ38に記憶される。この記憶は、
第３図に示した各種のサンプルホールド回路28、30〜3
2、マトリックス回路36およびA/D変換回路37を介して行
なわれるのは前述した通りである（ステップ60）。
の信号電荷蓄積動作が終了する。そして、先ずＶドライ
バ27から透明電極φV1〜φV4に対して読出しパルスが出
力され、垂直転送部14に蓄積された色に関する信号電荷
が順に読出され、メモリ38に記憶される。この記憶は、
第３図に示した各種のサンプルホールド回路28、30〜3
2、マトリックス回路36およびA/D変換回路37を介して行
なわれるのは前述した通りである（ステップ60）。
このメモリ38への記憶が終了すると、次に透明電極φ
V1〜φV4に対して、感光部12に蓄積された輝度信号に関
する電荷を垂直転送部14に転送させる蓄積制御パルスTG
が出力される。これにより、固体撮像素子10の感光部12
に蓄積されている被写体輝度に関する信号電荷が一斉に
垂直転送部14に転送される。
V1〜φV4に対して、感光部12に蓄積された輝度信号に関
する電荷を垂直転送部14に転送させる蓄積制御パルスTG
が出力される。これにより、固体撮像素子10の感光部12
に蓄積されている被写体輝度に関する信号電荷が一斉に
垂直転送部14に転送される。
その直後、垂直転送部14に読み出しパルスが出力さ
れ、輝度に関する信号電荷が信号処理回路33に出力され
る。さらに信号処理回路33から出力された輝度信号は、
ローパスフィルタ34を介してノイズが取り除かれ、録再
回路35に出力される（ステップ62）。
れ、輝度に関する信号電荷が信号処理回路33に出力され
る。さらに信号処理回路33から出力された輝度信号は、
ローパスフィルタ34を介してノイズが取り除かれ、録再
回路35に出力される（ステップ62）。
そして、この被写体輝度信号の出力に同期して、メモ
リ38に記憶されている被写体色信号がD/A変換回路39お
よびローパスフィルタ40を介して形成された色差信号
と、前記輝度信号とが録再回路35で合成され、この合成
された信号がフロッピーディスク43に磁気ヘッド44を介
して記録される（ステップ63、64）。
リ38に記憶されている被写体色信号がD/A変換回路39お
よびローパスフィルタ40を介して形成された色差信号
と、前記輝度信号とが録再回路35で合成され、この合成
された信号がフロッピーディスク43に磁気ヘッド44を介
して記録される（ステップ63、64）。
以上の通り本発明は、垂直転送部14にも光電変換作用
および電荷蓄積作用があるこに着目し、本実施例では、
垂直転送部14において色信号を、感光部12において輝度
信号を得ているので、従来と同一画素数のCCD撮像素子
によって、水平解像度を高めることができる。
および電荷蓄積作用があるこに着目し、本実施例では、
垂直転送部14において色信号を、感光部12において輝度
信号を得ているので、従来と同一画素数のCCD撮像素子
によって、水平解像度を高めることができる。
以上、垂直転送部14から色信号を、感光部12から輝度
信号をそれぞれ得る固体撮像素子10を用いた電子スチル
カメラについて説明したが、これ以外に、垂直転送部14
から輝度信号を、感光部12から色信号をそれぞれ得るこ
とも可能である。この固体撮像素子を用いた電子スチル
カメラでは、最初にメモリに輝度信号に関する信号を記
憶させ、次に、色信号を取り出して、この記憶されてい
る輝度信号と合成するようにする。
信号をそれぞれ得る固体撮像素子10を用いた電子スチル
カメラについて説明したが、これ以外に、垂直転送部14
から輝度信号を、感光部12から色信号をそれぞれ得るこ
とも可能である。この固体撮像素子を用いた電子スチル
カメラでは、最初にメモリに輝度信号に関する信号を記
憶させ、次に、色信号を取り出して、この記憶されてい
る輝度信号と合成するようにする。
［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、本発明の固体撮像
素子によれば、１つの固体撮像素子で高密度の輝度信号
と色信号とを得ることができる。
素子によれば、１つの固体撮像素子で高密度の輝度信号
と色信号とを得ることができる。
また、色フィルタを有さない感光部または垂直転送部
においてはその受光面には入射光量を減少させるものが
何もないので、非常に高感度で輝度信号を得ることがで
きる。
においてはその受光面には入射光量を減少させるものが
何もないので、非常に高感度で輝度信号を得ることがで
きる。
さらに、色信号と輝度信号とは独立して得ることがで
きるので、色再現性および色S/Nの非常に良好な色信
号、かつ、高解像度の輝度信号を得ることができる。
きるので、色再現性および色S/Nの非常に良好な色信
号、かつ、高解像度の輝度信号を得ることができる。
そして、このような固体撮像素子を用いた電子スチル
カメラによれば、非常に高解像度の画像を生成すること
ができる。また、固体撮像素子は１個のみで済むので、
電子スチルカメラのコストの低減が図れる。
カメラによれば、非常に高解像度の画像を生成すること
ができる。また、固体撮像素子は１個のみで済むので、
電子スチルカメラのコストの低減が図れる。
第１図は、本発明に係る固体撮像素子の構成図、 第２図は、第１図のII−II切断線に沿う断面図、 第３図は、第１図に示した固体撮像素子を用いた電子ス
チルカメラの制御系統の概略構成図、 第４図は、第３図に示した制御系統の動作を示すフロー
チャート、 第５図は、第３図に示した制御系統の各部の動作を示す
タイミングチャート、 第６図は、従来の固体撮像素子の構成図、 第７図および第８図は、第６図に示した従来の固体撮像
素子に使用されている色フィルタの構成図である。 10……固体撮像素子、12……感光部、 14……垂直転送部、 18R、18G、18B……色フィルタ 25……MPU（記憶手段、画像情報生成手段） 35……録再回路（画像情報生成手段）、 38……メモリ（記憶手段）。
チルカメラの制御系統の概略構成図、 第４図は、第３図に示した制御系統の動作を示すフロー
チャート、 第５図は、第３図に示した制御系統の各部の動作を示す
タイミングチャート、 第６図は、従来の固体撮像素子の構成図、 第７図および第８図は、第６図に示した従来の固体撮像
素子に使用されている色フィルタの構成図である。 10……固体撮像素子、12……感光部、 14……垂直転送部、 18R、18G、18B……色フィルタ 25……MPU（記憶手段、画像情報生成手段） 35……録再回路（画像情報生成手段）、 38……メモリ（記憶手段）。
Claims (5)
- 【請求項１】受光量に応じた電荷を蓄積する感光部と、
該感光部が蓄積した電荷を転送するとともに、受光量に
応じた電荷を蓄積する垂直転送部とが水平方向に順次交
互に配設された固体撮像素子であって、 前記垂直転送部のそれぞれの受光面に透明電極を設け、
さらに、三原色の各成分をそれぞれ透過させる色フィル
タを前記垂直転送部に所定間隔ごとに設けてなることを
特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】受光量に応じた電荷を蓄積する感光部と、
該感光部が蓄積した電荷を転送するとともに、受光量に
応じた電荷を蓄積する垂直転送部とが水平方向に順次交
互に配設された固体撮像素子であって、 前記感光部に、所定の間隔で三原色の各成分をそれぞれ
透過させる色フィルタを設け、前記垂直転送部のそれぞ
れの受光面に前記可視光を透過する透明電極を設けてな
ることを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の固体撮像
素子と、 該固体撮像素子から画像を形成する際の色信号に関する
情報を取り出して当該情報を記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている色信号に関する情報を取り
出して前記固体撮像素子からの画像を形成する際の輝度
信号に関する情報とを合成し、撮像した画像を再現する
ための情報を生成する画像情報生成手段とを有すること
を特徴とする電子スチルカメラ。 - 【請求項４】請求項１または２に記載の固体撮像素子
と、 当該固体撮像素子から画像を形成する際の輝度信号に関
する情報を読み出して当該情報を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている輝度信号に関する情報を
取り出して前記固体撮像素子からの前記画像を形成する
際の色信号に関する情報とを合成し、撮像した画像を再
現するための情報を生成する画像情報生成手段とを有す
ることを特徴とする電子スチルカメラ。 - 【請求項５】色フィルタを介して蓄積された電荷量は画
像を形成するための色信号に関する情報として、該色フ
ィルタを介さずに蓄積された電荷量は画像を形成するた
めの輝度信号に関する情報としてそれぞれ使用するよう
にしたことを特徴とする請求項３または４に記載の電子
スチルカメラ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051731A JP2750602B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 固体撮像素子およびその素子を用いた電子スチルカメラ |
| DE4006599A DE4006599A1 (de) | 1989-03-03 | 1990-03-02 | Bildgebendes festkoerperbauelement und elektronische einzelbildkamera, die dieses verwendet |
| GB9004747A GB2229602B (en) | 1989-03-03 | 1990-03-02 | Solid state imaging device and electronic still camera using same |
| FR9002628A FR2643989B1 (fr) | 1989-03-03 | 1990-03-02 | Dispositif de formation d'image a l'etat solide pour utilisation dans un appareil photographique electronique a image fixe |
| US07/885,244 US5187569A (en) | 1989-03-03 | 1992-05-20 | Solid state imaging device and electronic still camera using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051731A JP2750602B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 固体撮像素子およびその素子を用いた電子スチルカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02231888A JPH02231888A (ja) | 1990-09-13 |
| JP2750602B2 true JP2750602B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=12895042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051731A Expired - Fee Related JP2750602B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 固体撮像素子およびその素子を用いた電子スチルカメラ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750602B2 (ja) |
| DE (1) | DE4006599A1 (ja) |
| FR (1) | FR2643989B1 (ja) |
| GB (1) | GB2229602B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3117138B2 (ja) * | 1989-09-13 | 2000-12-11 | オリンパス光学工業株式会社 | 電子スチルカメラとその撮像記録素子 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4237477A (en) * | 1979-10-22 | 1980-12-02 | Rca Corporation | Charge transfer imager |
| JPS59171159A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | Hitachi Ltd | 固体カラ−撮像装置 |
| JPH0685583B2 (ja) * | 1986-05-27 | 1994-10-26 | 富士写真フイルム株式会社 | カラ−用固体撮像素子 |
| EP0244655B1 (en) * | 1986-04-07 | 1994-08-10 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state color pickup apparatus |
| DE3855466T2 (de) * | 1987-02-25 | 1997-01-23 | Konishiroku Photo Ind | Stehbildvideokamera |
| JPH07110065B2 (ja) * | 1987-05-01 | 1995-11-22 | 富士写真フイルム株式会社 | デイジタル電子スチルカメラ |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP1051731A patent/JP2750602B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-02 FR FR9002628A patent/FR2643989B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-02 DE DE4006599A patent/DE4006599A1/de active Granted
- 1990-03-02 GB GB9004747A patent/GB2229602B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2229602A (en) | 1990-09-26 |
| DE4006599C2 (ja) | 1992-10-29 |
| FR2643989A1 (fr) | 1990-09-07 |
| DE4006599A1 (de) | 1990-09-06 |
| GB9004747D0 (en) | 1990-04-25 |
| FR2643989B1 (fr) | 1993-04-16 |
| JPH02231888A (ja) | 1990-09-13 |
| GB2229602B (en) | 1993-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4421793B2 (ja) | ディジタルカメラ | |
| US4829368A (en) | Solid color pickup apparatus | |
| JP3703175B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH08172635A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2004064165A (ja) | 撮像装置および撮像方法 | |
| JP2001008104A (ja) | 広ダイナミックレンジ撮像装置 | |
| JP3505275B2 (ja) | 垂直フィールド／フレーム転送時間を長くするための改変された走査回路を有するビデオカメラシステム | |
| US5187569A (en) | Solid state imaging device and electronic still camera using same | |
| JP2000106678A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH07221922A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2001078210A (ja) | 固体撮像装置および信号読出し方法 | |
| US8045025B2 (en) | Image pickup device adaptable to display fewer vertical pixels | |
| JP2750602B2 (ja) | 固体撮像素子およびその素子を用いた電子スチルカメラ | |
| JP2002084548A (ja) | カラー撮像素子及び撮像装置 | |
| JPH0250675B2 (ja) | ||
| JPH09312848A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2000286408A (ja) | 固体撮像装置および信号読出し方法 | |
| JP4251313B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3999417B2 (ja) | 固体撮像装置および信号読出し方法 | |
| JPS6127955B2 (ja) | ||
| JPH0534874B2 (ja) | ||
| JPS60257678A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2549653B2 (ja) | 固体撮像素子カメラ | |
| JPS61193589A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH07105950B2 (ja) | 固体撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |