JPH01314063A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的画像情報を検知し電気信号に変換して
出力するリニア・イメージセンサから成る固体撮像装置
に関する。

〔従来の技術〕

リニア・イメージセンサから成る固体撮像装置は、すで
にファクシミリ、０ＣＲ１複写器、非接触型計測器等の
分野において実用化されている。

従来の固体撮像装置の構造を第２図に基づいて説明する
と、入射光のパターンを電気信号に変換するフォトダイ
オード−次元アレイ１と、夫々のフォトダイオードに蓄
積した電荷を時系列的に読み出す走査回路２を具備した
リニア・イメージセンサから成っている。更に詳述すれ
ば、カラー・イメージセンサの場合、３個ずつを一組と
するフォトダイオードの表面に赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑
（Ｇ）のカラー・フィルタが順次に設けられ、走査回路
２は夫々のフォトダイオードに対応する電荷転送エレメ
ントを有する電荷転送デバイス（ＣＣＤ）から成り、−
次元アレイ１の夫々のフォトダイオードに蓄積された電
荷を転送ゲート３を介して夫々所定の電荷転送エレメン
トに並列転送した後、所謂４相駆動方式等に基づくクロ
ック信号に同期して順次に電荷を長手方向に転送し、ソ
ースフォロワ・アンプ４にて低インピーダンスの信号に
変換され時系列となったビデオ信号を出力する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の固体撮像装置にあって
は、第２図に示すように、１個の画素の色を再現するの
にＲ，Ｇ、Ｂの３個のフォトダイオードを一組として列
方向に配列するので、高解像度化の為に画素数を増やそ
うとするとフォトダイオード−次元アレイ１の長手方向
の長さが極めて長くなり、装置の大型化、及び全信号を
読出すために長時間を要する等の問題を招来する。更に
、各フォトダイオードの受光面積が色相に関わらず等し
いため、例えば青色（Ｂ）のように受光感度の低いフォ
トダイオードから得られる信号レベルが相対的に低くな
り、画像再生等の信号処理精度を低下させる原因となっ
ていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このような課題に鑑みて成されたものであり
、装置を小型化し且つ信号読出し時間を短縮化すると共
に、各色相における受光感度を向上することができる構
造を有する固体撮像装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、色再現に必要な原色
又は補色の色相を検知する複数のリニア・イメージセン
サを各色相毎に平行に配列すると共に、夫々のリニア・
イメージセンサの各光電変換素子の列方向のピッチを等
しくし且つ受光感度の低い色相を検出する光電変換素子
を受光感度の高い色相を検出する光電変換素子に較べて
相対的に受光面積を大きくするように行方向の幅を設定
した。

〔作用〕

このような構成を有する本発明の固体撮像装置にあって
は、各画素の色再現に必要な原色または補色の色信号を
検出する光電変換素子アレイを各色毎に平行に配置した
ので、従来の様に列方向に長くならない。その結果、装
置の大型化を防止し、信号読出しのための転送効率を向
上させることができる。又、各色相の受光感度に応じて
受光面積を大きくしたので、全ての色相についての受光
感度を均−且つ向上させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明による固体撮像装置の一実施例を図面と共
に説明する。第１図は第１の実施例を示すブロック図で
あり、同図において、５は色を再現する為の３原色又は
その補色の内の緑（Ｇ）を検出するためのカラーフィル
タが設けらてたフォト・ダイオード群から成る光電変換
素子アレイ、６は青（Ｂ）を検出するためのカラーフィ
ルタが設けられたフォト・ダイオード群から成る光電変
換素子アレイ、７は赤（Ｒ）を検出するためのカラーフ
ィルタが設けられたフォト・ダイオード群から成る光電
変換素子アレイであり、各アレイ５゜６．７の各フォト
・ダイオードは列方向に対しては同一ピッチで一致して
配列され、行方向についての各フォト・ダイオードの幅
は色相毎に異なっている。即ち、第１の光電変換素子ア
レイ５中のフォト・ダイオード５Ｇと第２の光電変換素
子アレイ６中のフォト・ダイオード６Ｉ！及び第３の光
電変換素子アレイ７中のフォト・ダイオード７Ｒを例に
説明すれば、同一の受光面積で比較した場合に受光感度
の最も優れた赤（Ｒ）を検出するフォト・ダイオード７
、の幅β３と、次に感度の高い緑（Ｇ）を検出するフォ
ト・ダイオード５．の幅１＋と、最も感度の低い青（Ｂ
）を検出するフォト・ダイオード６Ｂの幅β２との関係
を、１２２＞１１　〉β。

に設定し、本来受光感度の低い色相に関するフォト・ダ
イオードの受光面積を相対的に拡大することで、各色相
全体の受光感度を上げている。

８は第１の光電変換素子アレイ５の各フォト・ダイオー
ドに対応する電荷転送エレメントを有する電荷転送デバ
イスであり、第１の光電変換素子アレイ５に併設された
電荷転送ゲート９を介して平行に設けられている。１０
は第２の光電変換素子アレイ６の各フォト・ダイオード
に対応する電荷転送エレメントを有する電荷転送デバイ
スであり、第２の光電変換素子アレイ６に併設された電
荷転送ゲート１１を介して平行に設けられている。１２
は第３の光電変換素子アレイ７の各フォト・ダイオード
に対応する電荷転送エレメントを有する電荷転送デバイ
スであり、第３の光電変換素子アレイ７に併設された電
荷転送ゲート１３を介して平行に設けられている。第１
．第２．第３の各電荷転送デバイス８，１０．１１の終
端の電荷転送エレメントにインピーダンス変換用アンプ
１４．１５．１６が形成されている。尚、この固体撮像
装置は同一の半導体チップに一体に形成される。

次に、かかる固体撮像装置の作動を説明する。

該固体撮像装置はファクシミリや複写器等に適用する場
合、複写原稿等に対して矢印Ｘの方向に相対移動させる
。そして、所定ピッチで移動させる毎に後述する信号読
取り動作を行う。即ち、信号読取り動作は、複写原稿等
からの光学的な画像情報を第１〜第３の光電変換素子ア
レイ５．　６．　７の各フォト・ダイオードで光電変換
し、所定の期間において信号電荷を蓄積した後に電荷転
送ゲー）９，１１．１３を導通にしてフォト・ダイオー
ドの信号電荷を電荷転送デバイス８，１０．１２の対応
する電荷転送エレメントに移動させる。次に、同一タイ
ミングの例えば４相駆動信号を電荷転送デバイス８，１
０．１２の転送ゲート電極（図示せず）に印加すること
により、第１図の行方向に並んだ電荷転送エレメント毎
にインピーダンス変換用アンプ１４．１５．１６から時
系列的な画像信号を出力する。

この実施例によれば、原色又はその補色の色相毎に光電
変換素子アレイを平行に配列すると共にそれらアレイに
電荷転送デバイスを併設して信号電荷を読出す様に構成
したので、従来のように長く大きなイメージセンサとは
成らず、コンパクト化することができる。又、各色相毎
の信号電荷を上記複数の電荷転送デバイスを介して並列
に読出すので読出し速度を高速にすることができる。又
、各色相の画像信号を電荷転送用の駆動信号に同期して
並列出力することができるので、画像再生等の信号処理
に適している。更に、各色相に関わる各光電変換素子ア
レイのフォト・ダイオードの受光面積を本来受光感度の
低いものほど広く成るように形成したので、全体的に受
光感度の向上を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の固体撮像装置にあっては、
色再現に必要な原色又は補色の色相を検知する複数のリ
ニア・イメージセンサを各色相毎に平行に配列すると共
に、夫々のリニア・イメージセンサの各光電変換素子の
列方向のピッチを等しくし且つ受光感度の低い色相を検
出する光電変換素子を受光感度の高い色相を検出する光
電変換素子に較べて相対的に受光面積を大きくするよう
に行方向の幅を設定したので、各色相に関わる各リニア
・イメージセンサの感度を全体的に向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成をシンボリツクに示し
たブロック図、第２図は従来の固体撮像装置の構成を示
すブロック図である。 ５．６，７；光電変換素子アレイ ９、１１．１３　　；電荷転送ゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　色再現に必要な原色又は補色の色相を検知する複数の
   リニア・イメージセンサを各色相毎に平行に配列すると
   共に、夫々のリニア・イメージセンサの各光電変換素子
   の列方向のピッチを等しくし且つ受光感度の低い色相を
   検出する光電変換素子を受光感度の高い色相を検出する
   光電変換素子に較べて相対的に受光面積を大きくするよ
   うに行方向の幅を設定したことを特徴とする固体撮像装
   置。