JPH0638662B2 - カラ−イメ−ジセンサ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、三色濃度等の測定に用いられるカラーイメー
ジセンサーに関し、更に詳しくは、複数の光電変換部を
グループ化して１画素とし、同一画素内で同じ色の信号
電荷を加算して出力するようにしたカラーイメージセン
サーに関するものである。

〔従来の技術〕

最近のカラープリンタでは、カラー原画（カラーネガフ
イルム等）を複数のシーンに分類し、各シーンに応じて
色補正フイルタの光路への挿入量を調節することにより
色補正を行ない、カラーバランスの良好なプリント写真
を作成している。このシーン分類のために、カラーイメ
ージセンサーが用いられ、プリントの前にカラー原画の
各点の三色濃度が測定される。

カラー画像を読み取る場合には、３個のイメージセンサ
ーを用いる方法と、１個のイメージセンサーを用いる方
法とがある。前者の方法は、各イメージセンサーの受光
面に、例えば青色フイルタ，緑色フイルタ，赤色フイル
タをそれぞれ設けて三色分解測光を行なうものである。
後者の方法は、イメージセンサーの受光面の上に、例え
ば青色，緑色，青色をモザイク状に配列したカラーフイ
ルタを取り付けたものであり、コストが安いという利点
がある。

後者の測定方法に用いられるカラーイメージセンサーと
しては、例えば特開昭５４−３７４２７号公報に記載さ
れているように、赤色エリア，緑色エリア，青色エリア
をマトリックスに配置するとともに、このマトリックス
の各行及び各列には２種類の色エリアだけが含まれるよ
うにしたカラーフイルタを使用したものが知られてい
る。

このカラーフイルタを使用すると、信号読出し用の垂直
線を２本ずつ設けることにより、色毎に分離した状態で
信号を読み出すことができるため、垂直線を１本少なく
することができる。したがって、各光電変換部は、垂直
線の１本分だけ受光面を広くし開口率を大きくすること
によって、その感度を上げることが可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、赤色光を精度良く測定するには、蒸着フイル
タを使用することが必要であるが、前述したカラーフイ
ルタでは、同じ色の色エリアが個別に分散しているた
め、膜剥がれが起こり易いという問題がある。

また、単板のカラーイメージセンサーで各画素を三色分
解測光する場合には、隣接した位置にある３種類のピク
セルで１画素を構成することが普通である。ここで、各
ピクセルは、１個の光電変換部と、この上に設けられた
色エリアとで構成され、この色エリアを透過した色光を
光電変換する。この三色分解測光では、異なった３点を
測定しているため、色レジストレーションのずれが大き
く、精度の良い三色分解測光を行うことができない。特
に、測定用のカラーイメージセンサーのように、解像度
が要求されないために、例えば４００画素（２０×２０
画素）程度でよい場合には、各ピクセルのサイズが大き
いために、色レジストレーションのずれもかなり大きく
なる。

本発明は、色レジストレーションのずれを小さくして精
度の良い三色分解測光を行うとともに、カラーフイルタ
の膜剥がれが生じないようにしたカラーイメージセンサ
ーを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明のカラーイメージセ
ンサーに用いられる蒸着タイプのカラーフイルタは、全
ての列及び行が（Ｎ−１）色であるとともに、各色エリ
アは隣接する少なくとも３個の光電変換部をカバーする
カギ形に形成されている。また、複数の光電変換部は、
Ｘ×Ｙ（Ｘ，Ｙは３以上の整数）個で１画素を構成し、
各画素内では同じ色の光電変換部が同時に走査されるよ
うに結線されており、読出し手段は、各画素を二次元に
順番に走査し、同一画素内にある同じ色の光電変換部に
蓄積された信号電荷を同時に読み出すことで信号加算す
る。

色エリアの種類としては、赤色エリア，緑色エリア，青
色エリアがあるが、これに特別な色例えば肌色エリアを
加えてもよい。これらの代わりにシアン，マゼンタ，イ
エローの３種類の色エリアを用いてもよい。

〔作用〕

各色エリアは、３個の光電変換部をカバーするようにカ
ギ形をしており、そのサイズが大きいので、膜剥がれを
防ぐことができるとともに、製造が容易である。また、
同色の光電変換部の重心が画素のほぼ中心付近に寄って
いるから、色レジストレーションのずれが小さくなる。
更に、少なくとも３×３の光電変換部をグループ化して
１画素とし、各画素内では同じ色の光電変換部に蓄積さ
れた信号電荷を同時に読み出すことで信号加算をしてい
るから、信号加算が簡単であり、また１画素の信号電荷
量が大きくなるのでＳ／Ｎが良好となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

〔実施例〕

第１図はカラーイメージセンサーを示すものである。Ｉ
Ｃチップ２の受光面３には、多数の光電変換部４がマト
リックスに配列されている。この受光面３の上には、複
数の色をカギ形（Ｌ形）に配列したカラーフイルタ６が
貼着される。また、カラーフイルタ６を貼着する代わり
に、フォトエッチング技術を利用して受光面３にフイル
タ物質を直接蒸着してもよい。

第２図は、カラーフイルタの一部を拡大して示したもの
である。ここで、Ｒは赤色光を選択的に透過するエリヤ
であり、Ｇは緑色光を選択的に透過するエリヤであり、
Ｂは青色光を選択的に透過するエリヤである。これらの
色エリヤは、透明なフイルタベースにフォトエッチング
技術を利用して色材を蒸着することで形成される。この
カラーフイルタ６は、各行各列とも１色が欠けている。
例えば、第１行には赤色がなく、第２行では青色がな
い。この実施例では、３個の光電変換部の上に位置する
ように、色エリヤが連続したカギ形をしているが、この
代わりに各光電変換部に対応するように、３個の部分に
分離したカギ形であってもよい。

第３図は１画素内では同色の信号電荷を加算して取り出
すようにしたカラーイメージセンサーの画素構成を示す
ものである。カラーイメージセンサー１０は、青色光を
光電変換して蓄積する青色用ピクセル１１，緑色光を光
電変換して蓄積する緑色用ピクセル１２，赤色光を光電
変換して蓄積する赤色用ピクセル１３がマトリックスに
配置されている。これらのピクセル１１〜１３は、前述
したように、光電変換部とその上に位置している色エリ
ヤとで構成されている。前記マトリックスは、同じ種類
のピクセルがカギ形になるように配置されている。色レ
ジストレーションをなくすために、Ｘ行Ｙ列毎にグルー
プ化され、各グループが１画素１０ａを構成している。
この実施例では、３行３列毎にグループ化され、各色毎
に３個ずつ、計９個のピクセルで１画素１０ａが構成さ
れている。なお、図面では、１個のピクセルを点線で囲
んであり、そして１画素１０ａを実線で囲んである。

第４図は第３図に示す画素構成を用いたＭＯＳ形カラー
イメージセンサーの一例を示すものである。光電変換部
は、等価的に表したフォトダイオードで構成されてお
り、図面ではフォトダイオード２１〜４７だけが表され
ている。これらのフォトダイオード２１〜４７は、入射
した色光を光電変換し、得られた信号電荷をフローティ
ングキャパシタに蓄積する。ここでフォトダイオード２
１，２２，２４，２５，３３，３６，３９，４０，４５
は青色用であり、フォトダイオード２３，２６，２７，
２９，３０，３２，４１，４２，４４は緑色用であり、
そしてフォトダイオード２８，３１，３４，３５，３
７，３８，４３，４６，４７は赤色用である。

前記フォトダイオード２１〜２３，２７〜２９，３３〜
３５は、第１行第１列目の画素を構成しており、この画
素内では同色の信号電荷を加算して取り出すために、３
個の垂直ＭＯＳスイッチ５１〜５３が設けられている。
青色用垂直ＭＯＳスイッチ５１のソースには、青色用の
フォトダイオード２１，２２，３３が接続されており、
青色の垂直ＭＯＳスイッチ５１がＯＮした時に、３個の
信号電荷がドレインに接続された青色用垂直線６１から
同時に取り出され、それにより１画素内での信号電荷が
加算される。また、緑色用垂直ＭＯＳスイッチ５２のソ
ースには、緑色用のフォトダイオード２３，２７，２９
が接続されており、緑色用垂直ＭＯＳスイッチ５２がＯ
Ｎした時に、３個の信号電荷が加算されて緑色用垂直線
６２から取り出される。同様に、赤色用ＭＯＳスイッチ
５３がＯＮした時には、３個の信号電荷が加算されて赤
色用垂直線６３から取り出される。

第１行第２列目の画素は、フォトダイオード２４〜２
６，３０〜３２，３６〜３８から構成されており、同じ
色の信号電荷を加算して取り出すために、３個の垂直Ｍ
ＯＳスイッチ５４〜５６が設けられている。これらの垂
直ＭＯＳスイッチ５４〜５６のドレインには、垂直線６
４〜６６にそれぞれ直列に接続されている。第２行第１
列目の画素は、フォトダイオード３９〜４１，４２〜４
４，４５〜４７から構成されており、同じ色の信号電荷
を加算して取り出すために、３個の垂直ＭＯＳスイッチ
５７〜５９が設けられている。これらの垂直ＭＯＳスイ
ッチ５７〜５９は、垂直線６１〜６３にそれぞれ接続さ
れている。

前記フォトダイオードのマトリックスは、各列毎に１本
の垂直線が配置される他に、各行毎に１本の水平線が配
置されている。すなわち、第１行目には、青色用水平線
７１が配置され、第２行目には緑色用水平線７２が配置
され、第３行目に赤色用水平線７３が配置されている。
以下同様に、第４行目には青色用水平線７４が配置さ
れ、第５行目には緑色用水平線７５が配置され、第６行
目に赤色用水平線７６が配置されている。これらの信号
線は、アルミ蒸着により形成されており、各列，各行は
１本でよいため、配線が簡単となり、また配線数を少な
くした分だけフォトダイオードの受光面を大きくするこ
とができる。

垂直走査部８０は、青色用垂直走査シフトレジスタ８
１，緑色用垂直走査シフトレジスタ８２，赤色用垂直走
査シフトレジスタ８３とから構成されている。この青色
用垂直走査シフトレジスタ８１の第１番目の出力端子Ｄ
１に青色用水平線７１が接続され、第２番目の出力端子
Ｄ２に青色用水平線７４が接続されている。また、緑色
用垂直走査シフトレジスタ８２の第１番目の出力端子Ｄ
１に緑色用水平線７２が接続され、第２番目の出力端子
Ｄ２に緑色用水平線７５が接続されている。更に、赤色
用垂直走査シフトレジスタ８３の第１番目の出力端子Ｄ
１に赤色用水平線７３が接続され、第２番目の出力端子
Ｄ２に赤色用水平線７６が接続されている。

前記垂直線６１〜６６に、水平ＭＯＳスイッチ８５〜９
０のソースがそれぞれ直列に接続されている。この水平
ＭＯＳスイッチ８５〜８７は、第１列目の画素の三色信
号を取り出すためのものであり、そのゲートが水平走査
シフトレジスタ９１の第１番目の出力端子Ｆ１に接続さ
れている。また、水平ＭＯＳスイッチ８８〜９０は、第
２列目の画素の三色信号を取り出すためのものであり、
そのゲートが水平走査シフトレジスタ９１の第２番目の
出力端子Ｆ２に接続されている。

前記青色用水平ＭＯＳスイッチ８５，８８のドレインに
は、青色出力線９３に接続されており、また赤色用水平
ＭＯＳスイッチ８６，８９のドレインには、赤色出力線
９４に接続されている。同様に、緑色用水平ＭＯＳスイ
ッチ８７，９０には、緑色出力線９５に接続されてい
る。前記青色用出力線９３には、有効な信号を取り出す
ためのＭＯＳスイッチ９７と、カラーイメージセンサー
１０が周期的に駆動されている間に読み出した信号を廃
棄するためのＭＯＳスイッチ９８とが接続されている。
同様に、赤色出力線９４に２個のＭＯＳスイッチ９９，
１００が接続され、また緑色出力線９５にＭＯＳスイッ
チ１０１，１０２が接続されている。有効な信号を取り
出すためのＭＯＳスイッチ９７，９９，１０１は、その
ドレインが１本の出力線１０３に接続されており、また
不必要な信号を廃棄するためのＭＯＳスイッチ９８，１
００，１０２は、そのドレインが１本のリセット線１０
４に接続されている。

前記垂直走査部８０と、水平走査シフトレジスタ９１と
は、コントローラ１０６によってその作動が制御され、
画素毎に走査と、色別の信号取り出しとが行われる。カ
ラーイメージセンサー１０は、所定の周期で駆動されて
いるため、不要な信号を廃棄し、そして有効な信号だけ
を取り出すことが必要である。そこで、コントローラ１
０６は、不要な信号を廃棄するための信号ＥＢ，ＥＲ，
ＥＧを出力して、ＭＯＳスイッチ９８，１００，１０２
をＯＮにし、また有効な信号を取り出すために、信号Ｔ
ＳＢ，ＴＳＲ，ＴＳＧを出力して、ＭＯＳスイッチ９
７，９９，１０１をＯＮにする。さらに、コントローラ
１０６には、本スキャンの開始信号と、色毎に設定され
る電荷蓄積時間の信号が入力される。なお、符号１０７
は、パルス発生器である。

この第４図に示す実施例では、色信号の取出しを重複さ
せることができないが、重複させる場合には水平走査シ
フトレジスタを色毎に設け、かつ出力線１０３を色毎に
設ければよい。

次に、第５図を参照して上記実施例の作用について説明
する。まず、ダイナミックレンジを広くして、ノイズの
少ない信号を得るために、光電変換部の出力の最大値が
飽和値に近くなるように、各色毎に電荷蓄積時間を決
め、この時間をコントローラ１０６にセットする。この
コントローラ１０６は、通常のスキャンでは、カラーイ
メージセンサー１０を所定の周期で駆動して三色信号を
色毎に順番に取り出すが、この読み出した信号は不要な
ものであるから、リセット線１０４から垂れ流す。すな
わち、コントローラ１０６は、垂直走査部８０と水平走
査シフトレジスタ９１を作動させるとともに、読み出し
中の色に応じて信号ＥＢ，ＥＧ，ＥＲを出力し、ＭＯＳ
スイッチ９８，１００，１０２をＯＮにして読み出した
信号をリセット線１０４に流す。

カラー原画が読取り位置にセットされると、コントロー
ラ１０６に読出し開始信号が入力される。この読出し開
始信号が入力されてから、最初に読み出す色の垂直同期
信号に同期して本スキャンが開始される。この実施例で
は、青色が第１番目に読み出されるようになっているか
ら、時間ｔ１で本スキャンが開始される。

前記本スキャンの開始時ｔ１において、コントローラ１
０６は、信号ＥＢを出力してＭＯＳスイッチ９８をＯＮ
にする。これとともに、コントローラ１０６は、青色用
垂直走査シフトレジスタ８１にシフトパルス１０８を入
力するとともに、水平走査シフトレジスタ８１にシフト
パルス１０９を入力する。また、コントローラ１０６
は、クロックパルス１１１を水平走査シフトレジスタ９
１に送って水平走査を１回行い、そして水平走査が１回
終了する毎に、クロックパルス１１０を垂直走査部８０
に送って垂直方向に走査する。

前記青色用垂直走査シフトレジスタ８１に、シフトパル
ス１０８が入力されると、まず第１番目の出力端子Ｄ１
が「Ｈ」となる。これとともに、水平走査シフトレジス
タ９１の第１番目の出力端子Ｆ１が「Ｈ」となるから、
垂直ＭＯＳスイッチ５１，水平ＭＯＳスイッチ８５がＯ
Ｎし、第１行第１列目の画素の青色用フォトダイオード
２１，２２，３３に蓄積されている信号電荷が加算され
て青色用出力線９３から取り出される。この青色信号
は、不要な信号であるから、ＭＯＳスイッチ９８を介し
てリセット線１０４に流す。

第１行第１列の画素の走査が終了すると、水平走査シフ
トレジスタ９１は、クロックパルス１１１によりシフト
パルスが移動されるから、第２番目の出力端子Ｆ２が
「Ｈ」となり、第１行第２列目の画素の青色信号の読み
出しが行われる。この場合には、垂直ＭＯＳスイッチ５
４と、水平ＭＯＳスイッチ８８がＯＮするから、青色用
フォトダイオード２４，２５，３６に蓄積されている信
号電荷が加算された状態で青色用出力線９３から取り出
され、そしてＭＯＳスイッチ９８を通ってリセット線１
０４に流れる。

水平走査シフトレジスタ９１が１回走査して第１行目の
画素の青色信号の読出しが終了すると、コントローラ１
０６がクロックパルス１１０を垂直走査部８０に送るか
ら、青色用垂直走査シフトレジスタ８１の第２番目の出
力端子Ｄ２だけが「Ｈ」となる。この状態で、水平走査
シフトレジスタ９１が前述したように１回走査して、第
２行目に属している各青色用ピクセル１１に蓄積された
信号電荷を同一の画素内で加算してから読み出し、これ
をリセット線１０４に流す。以下、同様にして第３列以
降のピクセルを走査して青色信号を順番に読み出す。こ
の青色信号の読出しは、時間ｔ１〜ｔ２の間に行われ、
それによりイメージセンサー１０の各青色用ピクセル１
１が画素毎に順次リセットされるとともに、その直後か
ら各青色用ピクセル１１の電荷蓄積が開始される。

前記青色用ピクセル１１のリセットが時間ｔ２で終了す
ると、次に緑色用ピクセル１２のリセットが開始され
る。この場合には、コントローラ１０６は、信号ＥＧを
出力してＭＯＳスイッチ１０２をＯＮにする。また、コ
ントローラ１０６は、シフトパルス１１２を緑色用垂直
走査シフトレジスタ８２に入力し、そして水平走査シフ
トレジスタ９１にシフトパルス１０９を入力し、前述し
たと同じ手順により、各画素毎に緑色信号を加算した状
態で読み出す。この緑色信号の読出しは、時間ｔ２〜ｔ
３の間で行われ、各緑色用ピクセル１２が画素毎に順次
リセットされ、かつ電荷蓄積が開始される。この緑色用
ピクセル１２のリセット後に、ＭＯＳスイッチ１００を
ＯＮにして、時間ｔ３〜ｔ４の間で赤色用ピクセル１３
のリセットを行なう。

時間ｔ５に達すると、青色の電荷蓄積が終了するから、
青色用垂直走査シフトレジスタ８１及び水平走査シフト
レジスタ９１によって、各青色用ピクセル１１に蓄積さ
れた信号電荷を画素毎に加算した状態で順次読み出す。
この青色信号の読出し時には、コントローラ１０６が信
号ＴＳＢを出力してＭＯＳスイッチ９７をＯＮにするた
め、画素毎に加算された青色の時系列信号は、出力線１
０３から取り出され、信号処理回路（図示せず）に送ら
れる。この信号処理回路は、周知のようにデジタル変
換，対数変換，色補正等を行ない、得られた濃度信号を
マイクロコンピュータ（図示せず）に送る。この青色信
号の読出しは、時間ｔ５〜ｔ６の間で行われる。

時間ｔ７に達すると、緑色の電荷蓄積が終了するから、
緑色用垂直走査シフトレジスタ８２及び水平走査シフト
レジスタ９１によって、各緑色用ピクセル１２に蓄積さ
れた信号電荷が画素毎に加算された状態で順次読み出さ
れ、ＯＮ状態のＭＯＳスイッチ１０１を通って出力線１
０３に送られる。この緑色信号の読出しは、時間ｔ７〜
ｔ８の間で行われる。

時間ｔ９に達すると、赤色の電荷蓄積が終了するから、
赤色用垂直走査シフトレジスタ８３及び水平走査シフト
レジスタ９１によって、各赤色用ピクセル１３に蓄積さ
れた信号電荷が画素毎に加算された状態で順次読み出さ
れ、ＯＮ状態のＭＯＳスイッチ９９を通って出力線１０
３に送られる。この赤色信号の読出しは、時間ｔ９〜ｔ
１０の間で行われる。

以上の手順により、時間ｔ１〜ｔ１０の間で本スキャン
が行われ、この本スキャン中に、有効な青色信号，緑色
信号，赤色信号が順次読み出される。なお、この本スキ
ャンが終了すると、コントローラ１０６は、イメージセ
ンサー１０を所定の周期で駆動し、読み出した信号をリ
セット線１０４に垂れ流す。

前記実施例では、本スキャンでのリセットを色毎に順次
行っているが、コントローラ１０６からリセット信号を
出力し、これをＭＯＳスイッチ９８，１００，１０２の
ゲートに同時に印加すれば、各色のピクセル１１〜１３
を同時にリセットすることができる。更に、電荷蓄積時
間を決定するために、本スキャンの前にプレスキャンを
行って、色毎の入射光量を調べ、この入射光量に応じて
電荷蓄積時間を自動的に決めるのがよい。

また、第４図では、各行各列毎１本の信号線が設けられ
ているが、各行各列には、２色のフォトダイオードがあ
るから、２本の信号線を各行各列にそれぞれ設け、各フ
ォトダイオード毎に設けた垂直ＭＯＳスイッチを対応し
た色の２本の信号線（水平線と垂直線）にそれぞれ接続
してもよい。すなわち、第１行には青色と緑色用の水平
線を設け、また第２行には赤色用と緑色用の水平線を設
け、そして第３行目に赤色と青色用水平線を設ける。そ
して、同じ色の２本の水平線を結線してから、各色の垂
直走査シフトレジスタ８１〜８３の第１番目の出力端子
Ｄ１に接続する。同様に、垂直線を２本ずつ設け、同一
画素内では結線してから色毎に設けた水平ＭＯＳスイッ
チに接続する。

上記実施例のカラーイメージセンサーは、ＭＯＳ形であ
るが、本発明はＣＣＤ形に対しても利用するとができる
ものであり、この場合には同一画素の信号電荷を同時に
共通の転送用ＣＣＤへ読み出すことで加算する。

請求項３に記載した実施態様では、画素毎に色数に対応
した個数の垂直ＭＯＳスイッチを設け、そのソースに同
一画素内に含まれた同じ色の光電変換部を並列に接続
し、これらの光電変換部に蓄積された信号電荷を共通の
垂直ＭＯＳスイッチを介して、信号加算した状態でドレ
インに取り出すようにしたから、信号加算が簡単である
とともに、垂直ＭＯＳスイッチの個数を大幅に減らすこ
とができる。

請求項４に記載した実施態様では、各色に対応した３種
類の垂直走査シフトレジスタを設け、三色面順次読出し
を行うことができるようにしたから、色毎に電荷蓄積時
間を設定することができ、それによりカラーイメージセ
ンサーのダイナミックレンジを実質的に広げて、ノイズ
の少ない信号を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明のカラーイメージセ
ンサーでは、蒸着形成された各色エリアが、３個の光電
変換部をカバーするようにカギ形をしているから、各色
エリアのサイズが大きくなり、膜剥がれを防ぐことがで
きるとともに、製造がし易くなる。

更に、少なくとも３×３個の光電変換部をグループ化し
て１画素とし、各画素内で同じ色の信号電荷を同時に読
み出すことで加算しているから、特別な加算回路が不要
になるとともに、各画素から取り出す信号電荷量が大き
くなり、Ｓ／Ｎが良好となる。更にまた、同色の光電変
換部の重心が画素のほぼ中心付近に寄っているから、色
レジストレーションのずれが小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラーフイルタを分離して示した本発明のカラ
ーイメージセンサーの斜視図である。 第２図はカラーフイルタの一部を拡大して示した平面図
である。 第３図はＸ×Ｙ個のピクセルで１画素を構成した本発明
のカラーイメージセンサーの画素構成を示す説明図であ
る。 第４図は画素内で色毎に信号電荷を加算して読み出すよ
うにした本発明のＭＯＳ形カラーイメージセンサーの一
例を示す回路図である。 第５図は電荷蓄積と信号読出しのタイミングを示すチャ
ートである。 ２……ＩＣチップ ４……光電変換部 ６……カラーフイルタ １０……カラーイメージセンサー １１……赤色用ピクセル １２……緑色用ピクセル １３……青色用ピクセル ２１〜４７……フォトダイオード ５１〜５９……垂直ＭＯＳスイッチ ６１，６４……青色用垂直線 ６２，６５……緑色用垂直線 ６３，６６……赤色用垂直線 ７１，７４……青色用水平線 ７２，７５……緑色用水平線 ７３，７６……赤色用水平線 ８５〜９０……水平ＭＯＳスイッチ ９３……青色用出力線 ９４……赤色用出力線 ９５……緑色用出力線 １０３……出力線 １０４……リセット線。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリックスに配置した複数の光電変換部
   と、各光電変換部上に１つの色エリアが位置するよう
   に、Ｎ（Ｎは３以上の整数）色の色エリアを蒸着形成し
   たカラーフイルタとを備えたカラーイメージセンサーに
   おいて、 前記カラーフイルタは、全ての列及び行が（Ｎ−１）色
   であるとともに、各色エリアは隣接する少なくとも３個
   の光電変換部をカバーするようにカギ形をしており、 前記複数の光電変換部は、Ｘ×Ｙ（Ｘ，Ｙは３以上の整
   数）個で１画素を構成し、各画素内では同じ色の光電変
   換部が同時に走査されるように結線されており、 前記画素を二次元に順番に走査し、同一画素内にある同
   じ色の光電変換部に蓄積された信号電荷を同時に読み出
   して信号加算する読出し手段を設けたことを特徴とする
   カラーイメージセンサー。
2. 【請求項２】前記整数Ｎ，Ｘ，Ｙは、それぞれ３であ
   り、前記Ｎ色は、赤色，緑色，青色であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のカラーイメージセンサ
   ー。
3. 【請求項３】前記信号加算は、画素毎に赤色用，緑色
   用，青色用の３種類の垂直ＭＯＳスイッチをそれぞれ設
   け、各色の垂直ＭＯＳスイッチのソースに、対応した色
   の３個の光電変換部をそれぞれ並列に接続し、これらの
   光電変換部に蓄積された信号電荷を、ＯＮ状態にある垂
   直ＭＯＳスイッチを介して同時にドレインから取り出す
   ことで行うことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   のカラーイメージセンサー。
4. 【請求項４】前記読出し手段は、以下の構成からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のカラーイメ
   ージセンサー。 光電変換部のマトリックスの行間に１本ずつ配線された
   水平線であり、これらの水平線には赤色用，緑色用，青
   色用の３種類があり、各色の水平線は画素の１行に対し
   て１本ずつ割り当てられており、 光電変換部のマトリックスの列間に１本ずつ配線された
   垂直線であり、これらの垂直線には赤色用，緑色用，青
   色用の３種類があり、各色の垂直線は画素の１列に対し
   て１本ずつ割り当てられており、 画素毎に３個設けられた垂直ＭＯＳスイッチであり、こ
   れらの垂直ＭＯＳスイッチには赤色用，緑色用，青色用
   の３種類があり、各垂直ＭＯＳスイッチのゲートは、対
   応する色の水平線に接続され、ソースは同一画素に含ま
   れた３個の同じ色の光電変換部に接続され、ドレインは
   対応する色の垂直線に接続されており、 マトリックスに配置された各画素を垂直方向に走査する
   ３個の垂直走査シフトレジスタであり、これらの垂直走
   査シフトレジスタには、複数の赤色用水平線が接続され
   た赤色用垂直走査シフトレジスタと、複数の緑色用水平
   線が接続された緑色用垂直走査シフトレジスタと、複数
   の青色用水平線が接続された青色用垂直走査シフトレジ
   スタとがあり、 各垂直線に１個ずつ直列に接続された水平ＭＯＳスイッ
   チであり、これらの水平ＭＯＳスイッチには、赤色用，
   緑色用，青色用の３種類があり、画素の同じ列に属する
   ３個の水平ＭＯＳスイッチは、同時にＯＮ・ＯＦＦする
   ように結線されており、 マトリックスに配置された各画素を水平方向に走査する
   水平走査シフトレジスタであり、各色の水平ＭＯＳスイ
   ッチのゲートがそれぞれ接続されており、 赤色用，緑色用，青色用の３種類の出力線であり、各色
   の出力線は画素内で同じ色の光電変換部から読み出した
   信号電荷を加算した状態で出力するために、対応する色
   の水平ＭＯＳスイッチのドレインに接続されており、 ３種類の垂直走査シフトレジスタと１個の水平走査シフ
   トレジスタの作動を制御するコントローラであり、この
   コントローラは、３種類の垂直走査シフトレジスタが同
   時に作動されることなく、色毎に決められた電荷蓄積時
   間が経過したときに、対応する色の垂直走査シフトレジ
   スタと水平走査シフトレジスタとを作動させる。