JPH0225593B2 - - Google Patents

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JPH0225593B2
JPH0225593B2 JP58164493A JP16449383A JPH0225593B2 JP H0225593 B2 JPH0225593 B2 JP H0225593B2 JP 58164493 A JP58164493 A JP 58164493A JP 16449383 A JP16449383 A JP 16449383A JP H0225593 B2 JPH0225593 B2 JP H0225593B2
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signal
color
color filter
blue
image sensor
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Shinichi Teranishi
Akihiro Kono
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/647,742 priority patent/US4652911A/en
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Priority to DE8484110681T priority patent/DE3475687D1/de
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Publication of JPH0225593B2 publication Critical patent/JPH0225593B2/ja
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • 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
    • H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
    • 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は色フイルタアレイを備えた固体撮像
素子に関する。
固体撮像素子の１種であるインターライン転送
CCD撮像素子（以下IL−CCD撮像素子と略記す
る。）は第１図に模式的平面図に示すように、水
平方向と垂直方向に規則的配列された絵素１と、
絵素１で光電変換されて蓄積された信号電荷を垂
直方向に転送する垂直CCDレジスタ２および水
平方向に転送する水平CCDレジスタ３と、出力
部４で構成されている。図中の矢印は信号電荷の
転送方向を示している。
IL−CCD撮像素子は絵素に蓄積された信号電
荷をフレーム周期で読み出すフレーム蓄積動作と
フイールド周期で読み出すフイールド蓄積動作の
２種類の読み出し動作が行なえる。第２図はフイ
ールド蓄積動作を模式的に示している。水平方向
の行に順番にある行よりl1，l2，l3，…，l8，…と
名付ける。奇数フイールドにおいてはまずl2，l4，
l6，l8，…に対応する絵素より信号電荷が垂直
CCDレジスタ２へ転送され、次に垂直CCDレジ
スタ２の転送動作によつて１絵素分信号電荷は転
送され、さらにl1，l3，l5，l7，…に対応する絵素
より信号電荷が垂直CCDレジスタ２へ転送され
る。この結果l2，l4，l6，l8，…に対応する絵素の
信号電荷はそれぞれl1，l3，l5，l7，…に対応する
絵素の信号電荷と垂直CCDレジスタ２内で加算
される。加え合わされたl1＋l2，l3＋l4，l5＋l6，l7
＋l8，…の信号電荷をそれぞれ一水平期間の信号
とする。偶数フイールドにおいては垂直CCDレ
ジスタ２内で加え合わせる水平方向の絵素の行の
組み合わせをl2＋l3，l4＋l5，l6＋l7，…に変える。
このように垂直方向に隣接する２つの行の組み合
わせをフイールド毎に変えることによつてインタ
ーレース動作を行なつている。第３図はフレーム
蓄積動作を模式的に示している。水平方向の行に
順番にある行よりl1，l2，l3，…，l8，…と名付け
る。奇数フイールドではl1，l3，l5，…に対応す
る絵素より信号電荷が垂直CCDレジスタ２へ移
され、出力部４へ転送されていく。偶数フイール
ドではl2，l4，l6，…に対応する絵素より信号電
荷が垂直CCDレジスタ２へ移され、出力部４へ
転送されていく。以下の説明では主にフイールド
蓄積動作に対して行なう。
第４図は従来のフイールド蓄積動作の単板カラ
ー撮像装置に用いられる色フイルタアレイの色配
置と、色フイルタアレイと絵素との相互関係とを
示す模式的部分平面図である。図において、複数
の絵素１が水平方向と垂直方向に規則的に配置さ
れている。各絵素１上には色フイルタアレイが形
成されている。Ye，Cy，Ｇはそれぞれ黄、シア
ン、緑の色フイルタを示す。黄の色フイールドは
赤と緑の光を透過し、シアンの色フイルタは青と
緑の光を透過する。色フイルタは水平方向に２絵
素の周期で垂直方向に４絵素の周期で配列されて
いる。水平方向の行に順番にある行よりl1，l2，
l3，…，l8，…と名付ける。水平方向に左から右
へ、水平方向の行l1，l5，…ではYe，Ｇ、次の行
l2，l6，…ではCy，Ｇ、次の行l3，l7ではYe，Ｇ、
次の行l4，l8，…ではＧ，Cyの繰り返しで配置さ
れている。第５図はフイールド蓄積動作の場合に
おける上記の色フイルタアレイが形成された各絵
素からの各色信号の出力の大きさを模式的に示し
た図であり、第４図と対応している。なおＢ，
Ｇ，Ｒはそれぞれ青信号、緑信号、赤信号を示
し、比率を１：１：１とした。図に示すように、
出力信号を平均すると１／２Ｂ＋2G＋１／２Ｒが得ら れる。これを輝度信号として用いる。青信号は水
平方向に２絵素を周期とする変調成分１／２Bcosωt として重畳されている。ただしωは２絵素の周期
に相当する角周波数である。赤信号は水平方向に
２絵素を周期とする変調成分１／２Rcosωtとして重 畳されている。すなわち、l1＋l2の出力信号Ｓ｛l1
＋l2｝は次式で示される。
Ｓ｛l1＋l2｝＝１／２Ｂ＋2G＋１／２Ｒ＋１／２Bcosω
t ＋１／２Rcosωt l3＋l4の出力信号においてl1＋l2の出力信号と比
較して、青信号は逆位相で変調されており、赤信
号は同位相で変調されている。l3＋l4の出力信号
Ｓ｛l3＋l4｝は次式で示される。
Ｓ｛l3＋l4｝＝１／２Ｂ＋2G＋１／２Ｒ−１／２Bcosω
t ＋１／２Rcosωt 他方のフイールドの出力Ｓ｛l2＋l3｝とＳ｛l4＋
l5｝は次式で示される。
Ｓ｛l2＋l3｝＝１／２Ｂ＋2G＋１／２Ｒ＋１／２Bcosω
t ＋１／２Rcosωt Ｓ｛l4＋l5｝＝１／２Ｂ＋2G＋１／２Ｒ−１／２Bcosω
t ＋１／２Rcosωt l2＋l3の水平走査期間とl4＋l5の水平走査期間と
では青信号は逆位相で変調され、赤信号は同位相
で変調されている。
第６図は単板式カラー撮像装置の概略構成図で
ある。上述したようにして得られた、色フイルタ
アレイ５が設けられたIL−CCD撮像素子６の出
力信号は変調成分を除去するためにローパスフイ
ルタ７を介して輝度信号Ｙとなりカラーエンコー
ダ８に加えられる。上式より輝度信号は１／２Ｂ＋ 2G＋１／２Ｒの成分を持つ。またIL−CCD撮像素子 ６の出力信号はローパスフイルタ７よりも低域の
ローパスフイルタ９を介して低域輝度信号となり
減算回路１０に加えられる。さらにIL−CCD撮
像素子６の出力信号は水平方向に２絵素の繰り返
し周期に相当する周波数を中心周波数とするバン
ドパスフイルタ１１を通過することによつて変調
成分を分離することができる。l1＋l2行の変調成
分Ｔ｛l1＋l2｝は次式で示される。
Ｔ｛l1＋l2｝＝１／２Bcosωt＋１／２Rcosωt l3＋l4行、l2＋l3行、l4＋l5行の変調成分は次式
で示される。
Ｔ｛l3＋l4｝＝−１／２Bcosωt＋１／２Rcosωt Ｔ｛l2＋l3｝＝１／２Bcosωt＋１／２cosωt Ｔ｛l4＋l5｝＝−１／２Bcosωt＋１／２Rcosωt バンドパスフイルタ１１の出力は遅延線１２に
よつて一水平走査期間遅延される。バンドパスフ
イルタ１１の出力と遅延線１２の出力を加算回路
１３で加算すると次式に示すように赤信号の変調
成分が分離される。
Ｔ｛l1＋l2｝＋Ｔ｛l3＋l4｝＝Rcosωt Ｔ｛l2＋l3｝＋Ｔ｛l4＋l5｝＝Rcosωt 遅延線１２の出力とバンドパスフイルタ１２の
出力を演算回路１４で減算すると次式に示すよう
に青信号の変調成分が分離される。
Ｔ｛l1＋l2｝−Ｔ｛l3＋l4｝＝Bcosωt Ｔ｛l2＋l3｝−Ｔ｛l4＋l5｝＝Bcosωt 分離された赤信号の変調成分と青信号の変調成
分とはそれぞれ復調回路１５，１６で復調され、
赤信号と青信号が得られる。減算回路１０におい
て、低周波輝度信号から赤信号と青信号を減算す
ると、緑信号が得られる。このようにして得られ
た輝度信号、緑信号、赤信号、青信号はカラーエ
ンエーダ８に加えられ、カラーテレビジヨン信号
が得られる。
ところで第４図に示すような従来の色フイルタ
アレイを有するIL−CCD撮像素子には次のよう
な欠点がある。第４図において、例えば、l3行は
YeとＧとの繰り返しであり、青色光に対する信
号は出ない。このためにl3行の絵素上に青色の線
状の像が入射しても、IL−CCD撮像素子の出力
信号中に対応する信号が含まれないという欠点が
あつた。すなわち、この色フイルタアレイは水平
方向に２絵素、垂直方向に４絵素の繰り返し周期
を持つが、この８絵素の繰り返し単位中で、青信
号が得られる絵素は２絵素しかなく、また赤信号
が得られる絵素も２絵素しかない。このために、
赤色や青色の細かいパターンが入射したときに忠
実な出力信号が得られないという欠点があつた。
この発明は以上述べた従来の欠点を大幅に軽減
し、微細なパターンに対しても忠実な出力信号が
得られる固体撮像素子を提供することにある。
この発明によれば水平方向に２絵素、垂直方向
に４絵素の繰り返し周期で構成された色フイルタ
アレイを備え、インターレースを行う際、垂直方
向に隣接する２つの絵素の行の信号を加算して信
号を得、かつ、加算する垂直方向に隣接する２つ
の絵素の行の組み合せをフイールド毎に変える固
体撮像素子において、前記色フイルタアレイの全
てのフイルタに青信号を与える色光成分の透過率
と緑信号を与える色光成分の透過率と赤信号を与
える色光成分の透過率とがそれぞれ20％以上であ
る透過率特性を持たせてなることを特徴とする固
体撮像素子が得られる。
以下この発明の実施例について図面を用いて説
明する。
第７図はこの発明の一実施例の固体撮像素子に
用いられた色フイルタアレイの色配置を示す模式
的部分断面図である。図において、複数の絵素１
が水平方向と垂直方向に規則的に配置されてい
る。絵素毎にそれぞれ色フイルタが形成されてい
る。Ye′は赤と緑の光を透過し、さらに青の光を
20％以上透過する。青の光を40％程度透過する場
合について分光特性を第８図に示した。Cy′は青
と緑の光を透過し、さらに赤の光を20％以上透過
する。赤の光を40％程度透過する場合について分
光特性を第９図に示す。G′は緑の光を透過し、
さらに青と赤との光を20％以上透過する。青と赤
との光を40％程度透過する場合について分光特性
を第１０図に示す。色フイルタは水平方向に２絵
素の周期で垂直方向に４絵素の周期で配列されて
いる。水平方向の行に順番にある行よりl1，l2，
l3，…，l8，…と名付ける。水平方向に左から右
へ、水平方向の行l1，l5，…ではYe′，G′、次の
行l2，l6，…ではCy′，G′、次の行l3，l7，…では
Ye′，G′、次の行l4，l8，…ではG′，Cy′の繰り返
しで配置されている。第１１図はフイールド蓄積
動作の場合における上記の色フイルタアレイが設
けられた固体撮像素子からの各色に対応する信号
の大きさを模式的に示した図であり、第７図と対
応している。なおＢ，Ｇ，Ｒはそれぞれ青、緑、
赤に対応する信号を示す。第８〜１０図に示す分
光特性の色フイルタを用いた場合について以下に
示す。出力信号の平均値は1.1B＋2G＋1.1Rであ
り、これを輝度信号として用いる。l1＋l2の出力
信号において、青信号は水平方向に２絵素を周期
とする変調成分0.3Bcosωtとして重畳されてい
る。赤信号は水平方向に２絵素を周期とする変調
成分0.3Rcosωtとして重畳されている。すなわち
l1＋l2の出力信号Ｓ｛l1＋l2｝は次式で示される。
Ｓ｛l1＋l2｝＝1.1B＋2G＋1.1R ＋0.3Bcosωt＋0.3Rcosωt l3＋l4の出力信号において、l1＋l2の出力信号と
比較して、青信号は逆位相で変調されており、赤
信号は同位相で変調されている。l3＋l4の出力信
号Ｓ｛l3＋l4｝は次式で示される。
Ｓ｛l3＋l4｝＝1.1B＋2G＋1.1R −0.3Bcosωt＋0.3Rcosωt 他方のフイールドの出力Ｓ｛l2＋l3｝とＳ｛l4＋
l5｝は次式で示される。
Ｓ｛l2＋l3｝＝1.1B＋2G＋1.1R ＋0.3Bcosωt＋0.3Rcosωt Ｓ｛l4＋l5｝＝1.1B＋2G＋1.1R −0.3Bcosωt＋0.3Rcosωt l2＋l3の水平走査期間とl4＋l5の水平走査期間と
では青信号は逆位相で変調され、赤信号は同位相
で変調されている。
上記のこの発明による一実施例の色フイルタア
レイを備えた固体撮像素子からの出力信号は第６
図に概略構成図を示した単板式カラー撮像装置と
同様の装置によつて輝度信号と緑信号と赤信号と
青信号とに分解され、カラーエンコーダによつて
カラーテレビジヨン信号が得られる。
第７図に示したこの発明の一実施例の固体撮像
素子に用いた色フイルタアレイではどの絵素でも
青と緑と赤との光を20％以上透過する。このため
に、例えば水平方向の一行に相当する線状の青色
像が入射した時でもIL−CCD撮像素子の出力信
号中に対応する信号が含まれている。赤信号に対
しても同様である。この発明による色フイルタア
レイでは、赤色や青色の微細なパターンが入射し
たときにも、忠実な出力信号が得られる。ある絵
素において赤や青の光の透過率が20％未満である
と、赤色や青色の微細なパターンが入射した時に
は偽信号が目立つ。これに対してどの絵素におい
ても赤と青と緑との光の透過率が20％以上である
と、偽信号の改善は効果がある。さらにどの絵素
においても赤と青と緑との光の透過率が35％以上
であると、偽信号の改善効果は著しい。特に輝度
信号において偽信号の改善効果は大きい。
各色の最低透過率は互いに独立に設定できる。
このために輝度信号に寄与する青信号と緑信号と
赤信号との比を自由に選ぶことができる。この結
果輝度信号に対する青信号と緑信号と赤信号との
比を理想的な比に設定でき色再現性が著しく改善
される。
第１２図はこの発明の別の一実施例の固体撮像
素子に用いた色フイルタアレイの色配置を示す模
式的部分平面図である。図において、複数の絵素
１が水平方向と垂直方向に規則的に配置されてい
る。絵素毎にそれぞれ色フイルタが形成されてい
る。Ｗは透明の色フイルタを示す。透明の色フイ
ルタは青と緑と赤との光を透過する。Ye′と
Cy′とG′とは第７図の実施例と同様である。色フ
イルタは水平方向に２絵素の周期で垂直方向に４
絵素の周期で配列されている。水平方向の行に順
番にある行よりl1，l2，l3，…，l8，…と名付け
る。水平方向に左から右へ、水平方向の行l1，l5，
…ではＷ，G′、次の行l2，l6，…ではCy′，Ye′、
次の行l3，l7，…ではG′，Ｗ、次の行l4，l8，…で
はCy′，Ye′の繰り返しで配置されている。第８
〜１０図に示す分光特性の色フイルタを用いた場
合について以下記す。出力信号の平均値は1.4R
＋2G＋1.4Bであり、これを輝度信号として用い
る。l1＋l2の出力信号において、青信号は水平方
向に２絵素を周期とする変調成分0.6Bcosωtとし
て重畳されている。赤信号は変調されていない。
すなわちl1＋l2の出力信号Ｓ｛l1＋l2｝は次式で示
される。
Ｓ｛l1＋l2｝＝1.4B＋2G＋1.4R＋0.6Bcosωt l3＋l4の出力信号において、赤信号は水平方向
に２絵素を周期とする変調成分0.6Rcosωtとして
重畳されている。青信号は変調されていない。l3
＋l4の出力信号Ｓ｛l3＋l4｝は次式で示される。
Ｓ｛l3＋l4｝＝1.4B＋2G＋1.4R−0.6Rcosωt 他方のフイールドの出力Ｓ｛l2＋l3｝とＳ｛l4＋
l5｝は次式で示される。
Ｓ｛l2＋l3｝＝1.4B＋2G＋1.4R−0.6Rcosωt Ｓ｛l4＋l5｝＝1.4B＋2G＋1.4R＋0.6Bcosωt l2＋l3の水平走査期間では赤信号が変調され、
l4＋l5行の水平走査期間では青信号が変調されて
いる。
第１３図は単板式カラー撮像装置の概略構成図
である。同図において第６図と同一番号のものは
同一構成要素を示している。第１２図の色フイル
タアレイ５が設けられたIL−CCD撮像素子６の
出力信号は変調成分を除去するためにローパスフ
イルタ７を介して輝度信号となりカラーエンコー
ダ８に加えられる。上記したように輝度信号は
1.4B＋2G＋1.4Rの成分を持つ。またIL−CCD撮
像素子６の出力信号はローパスフイルタ７よりも
低域のローパスフイルタを介して低域輝度信号と
なりカラーエンコーダ８に加えられる。さらに
IL−CCD撮像素子６の出力信号は水平方向に２
絵素の繰り返し周期に相当する周波数を中心周波
数とするバンドパスフイルタ１１を通過させるこ
とによつて変調成分を分離することができる。こ
の変調成分は復調回路１５で復調される。l1＋l2
行やl4＋l5行では青信号が得られ、l3＋l4行やl4＋
l1行では赤信号が得られる。復調回路１５を出た
信号を一水平走査期間の遅延線１２へ入力させ
る。l1＋l2行やl4＋l5行の水平走査期間では、青信
号として復調回路１５の出力信号を用い、赤信号
として遅延線１２の信号を用いる。逆にl3＋l4行
やl4＋l1行の水平走査期間では、青信号として遅
延線１２の出力を用い、赤信号として復調回路１
５の出力を用いる。この切換を水平ラインスイツ
チ１７によつて行なう。水平ラインスイツチ１７
から出力された青信号と赤信号はカラーエンコー
ダ８へ入力される。カラーエンコーダ８によつて
カラーテレビジヨン信号が得られる。
第１２図の色フイルタアレイを用いた固体撮像
素子においても第７図の色フイルタアレイを用い
た固体撮像素子と同様にしてこの発明の目的は達
せられる。
第１４図はこの発明の別の一実施例の固体撮像
素子に用いられた色フイルタアレイの色配置を示
す模式的部分平面図である。図において、複数の
絵素１が水平方向と垂直方向に規則的に配置され
ている。絵素毎にそれぞれ色フイルタが形成され
ている。Mgはマゼンタの色フイルタを示す。第
１５図に示すようにマゼンタの色フイルタは青と
赤との光を透過し、緑の光を50％程度透過する。
Ye′とCy′とG′とは第７図の実施例と同様である。
色フイルタは水平方向に２絵素の周期で垂直方向
に４絵素の周期で配列されている。水平方向の行
に順番にある行よりl1，l2，l3，…，l8，…と名付
ける。水平方向に左から右へ、水平方向の行l1，
l5，…ではMg，G′、次の行l2，l6，…ではCy′，
Ye′、次の行l3，l7，…ではG′，Mg、次の行l4，
l8，…ではCy′，Ye′の繰り返しで配置されてい
る。第８〜１０，１５図に示す分光特性の色フイ
ルタを用いた場合について記す。出力信号の平均
値は1.4B＋1.75G＋1.4Rであり、これを輝度信号
として用いる。l1＋l2行の出力信号Ｓ｛l1＋l2｝は
次式で示される。
Ｓ｛l1＋l2｝＝1.4B＋1.75G＋1.4R ＋（0.6B−0.25G）cosωt 色差信号0.6B−0.25Gが水平方向に２絵素を周
期とする変調成分として重畳されている。l3＋l4
行の出力信号Ｓ｛l3＋l4｝は次式で示される。
Ｓ｛l3＋l4｝＝1.4B＋1.75G＋1.4R −（0.6B−0.25G）cosωt 色差信号0.6B−0.25Gが水平方向に２絵素を周
期とする変調成分として重畳されている。他方の
フイールド出力Ｓ｛l2＋l3｝とＳ｛l4＋l5｝は次式で
示される。
Ｓ｛l2＋l3｝＝1.4B＋1.75G＋1.4R −（0.6R−0.25G）cosωt Ｓ｛l4＋l5｝＝1.4B＋1.75G＋1.4R ＋（0.6B−0.25G）cosωt l2＋l3行の水平走査期間では色差信号0.6R−
0.25Gが変調され、l4＋l5の水平走査期間では色差
信号0.6B−0.25Gが変調されている。
第１４図の色フイルタアレイを備えた固体撮像
素子からの出力信号は第１３図に概略構成図を示
した単板式カラー撮像装置とほぼ同様の装置によ
つて、カラーテレビジヨン信号が得られる。
第１４図の色フイルタアレイを用いた固体撮像
素子においても第７，１２図の色フイルタアレイ
を用いた固体撮像素子と同様にしてこの発明の目
的は達せられる。
第８図には従来のYeの色フイルタの透過特性
も示した。従来のYeの色フイルタは変調度を大
きくするために理想的には青信号を与える色光成
分は透過しないものがよいとされた。しかし、実
際に色フイルタを製作する場合には青信号を与え
る色光成分の透過率をゼロにすることは困難であ
り、第８図に示すようにわずかに透過している。
この透過率の値は20％よりはるかに小さく、この
発明の効果は得られない。
固体撮像素子としてはインターライン転送
CCD撮像素子を用いて説明してきたが、この発
明はフレーム転送CCD撮像素子を用いても実現
できる。第１６図ａは第７図に示した色フイルタ
を備えた４相駆動のフレーム転送CCD撮像素子
の垂直方向の模式的部分断面図である。第１６図
ｂ，ｃは転送電極下の電位分布を示した模式図で
ある。フレーム転送CCD撮像素子の転送電極は
出力側より順次φ4，φ3，φ2，φ1の繰り返しで駆
動パルス源に接続されている。２電極を水平方向
の一行に対応させる。すなわちφ4，φ3の対に対
してl1行、φ2，φ1の対に対してl2行、次のφ4，φ3
の対に対してl3行、次のφ2，φ1の対に対してl4，
…というように対応させる。インターレースを行
なう際、奇数フイールドでは蓄積期間中φ2とφ3
がオン状態になり、第１６図ｂに示すような電位
分布になる。その結果、l1＋l2，l3＋l4，l5＋l6，
…の対で加算された信号が得られる。偶数フイー
ルドでは蓄積期間中φ1とφ4がオン状態になり、
第１６図ｃに示すような電位分布になる。その結
果、l2＋l3，l4＋l5，…の対で加算された信号が得
られる。この信号はIL−CCD撮像素子の場合と
全く同じとなる。
第８図に示すようなYe′の色フイルタの製法に
ついて言及する。一般に染色層の色素濃度を小さ
くすると、カツトオフ領域の透過率は大きくな
る。またカツトオフ領域は狭くなる。例えばYe
の色フイルタと同じ色素を薄く染色すると、その
濃度に応じて青信号を与える色光成分に対する透
過率を変えることができる。色素濃度が小さくな
るにつれてカツトオフ領域は狭くなる。すなわ
ち、カツトオフ波長は短波長側へシフトする。カ
ツトオフ領域の大きさや透過率は色再現性に重要
な影響を及ぼす。色再現性を考慮してカツトオフ
領域の大きさや透過率を決める必要があり、それ
に応じた色素を用いる必要がある。第９，１０，
１５図の色フイルタについても同様である。
【図面の簡単な説明】
第１図はインターライン転送CCD撮像素子の
模式的平面図、第２，３図はインターライン転送
CCD撮像素子をそれぞれフイールド蓄積とフレ
ーム蓄積で動作させた場合の信号電荷の読み出し
を模式的に示す図、第４図は従来の固体撮像素子
に用いられた色フイルタアレイの色配置を示す模
式図、第５図は第４図の色フイルタアレイが形成
されたインターライン転送CCD撮像素子からの
各色信号の出力を模式的に示した図、第６，１３
図はそれぞれ単板式カラー撮像装置の概略構成
図、第７，１２，１４図はそれぞれこの発明の実
施例による固体撮像素子に用いられた色フイルタ
アレイの色配置を示す模式図、第８〜１０，１５
図はそれぞれ色フイルタの透過特性を示す図、第
１１図は第７図の色フイルタアレイが形成された
インターライン転送CCD撮像素子からの各色信
号の出力を模式的に示した図、第１６図ａ，ｂ，
ｃはフレーム転送CCD撮像素子の模式的断面図
とその電位分布図である。 １……絵素、２……垂直CCDレジスタ、３…
…水平CCDレジスタ、４……出力部、５……色
フイルタアレイ、６……インターライン転送
CCD撮像素子、７，９……ローパスフイルタ、
８……カラーエンコーダ、１０……減算回路、１
１……バンドパスフイルタ、１２……遅延線、１
３……加算回路、１４……減算回路、１５，１６
……復調回路、１７……水平ラインスイツチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 水平方向に２絵素、垂直方向に４絵素の繰り
    返し周期で構成された色フイルタアレイを備え、
    インターレースを行う際、垂直方向に隣接する２
    つの絵素の行の信号を加算して信号を得、かつ、
    加算する垂直方向に隣接する２つの絵素の行の組
    み合せをフイールド毎に変える固体撮像素子にお
    いて、前記色フイルタアレイの全てのフイルタに
    青信号を与える色光成分の透過率と緑信号を与え
    る色光成分の透過率と赤信号を与える色光成分の
    透過率とがそれぞれ20％以上である透過率特性を
    持たせてなることを特徴とする固体撮像素子。
JP58164493A 1983-09-07 1983-09-07 固体撮像素子 Granted JPS6055781A (ja)

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