JPH11331855A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH11331855A JPH11331855A JP10135415A JP13541598A JPH11331855A JP H11331855 A JPH11331855 A JP H11331855A JP 10135415 A JP10135415 A JP 10135415A JP 13541598 A JP13541598 A JP 13541598A JP H11331855 A JPH11331855 A JP H11331855A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
-
- 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
Landscapes
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被写体の照明光の色温度に対応した適切な色
信号成分比が得られるように、異なる色の受光素子例え
ばＲ，Ｇ，Ｂ素子の感度を独立に可変制御できる２次元
固体撮像装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 受光面で受光した光量に対応して電荷を
発生して蓄積する複数の光電変換素子と、複数の光電変
換素子の受光面上に配置される複数色の色フィルタと、
各色の色フィルタが形成された光電変換素子毎に電荷蓄
積時間を個別に設定し、各色に対応する光電変換素子毎
の読み出し制御信号を生成する制御信号生成手段と、各
読み出し制御信号に応じて各色に対応する光電変換素子
からそれぞれ電荷を読みだす読み出し手段と、読みださ
れた電荷を転送信号に応じて転送する転送手段と、転送
された電荷を電気信号として外部に出力する出力手段と
を有する固体撮像装置。
信号成分比が得られるように、異なる色の受光素子例え
ばＲ，Ｇ，Ｂ素子の感度を独立に可変制御できる２次元
固体撮像装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 受光面で受光した光量に対応して電荷を
発生して蓄積する複数の光電変換素子と、複数の光電変
換素子の受光面上に配置される複数色の色フィルタと、
各色の色フィルタが形成された光電変換素子毎に電荷蓄
積時間を個別に設定し、各色に対応する光電変換素子毎
の読み出し制御信号を生成する制御信号生成手段と、各
読み出し制御信号に応じて各色に対応する光電変換素子
からそれぞれ電荷を読みだす読み出し手段と、読みださ
れた電荷を転送信号に応じて転送する転送手段と、転送
された電荷を電気信号として外部に出力する出力手段と
を有する固体撮像装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子に関
し、特に２次元画像を撮像するイメージセンサ等に使用
する２次元固体撮像装置に関する。
し、特に２次元画像を撮像するイメージセンサ等に使用
する２次元固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電荷転送型固体撮像装置いわゆるＣＣＤ
固体撮像装置は、複数の光電変換素子が２次元面に所定
間隔で配列され、光電変換素子で発生して蓄積された電
荷を読み出してその電荷に応じた画素信号を出力する。
カラーイメージセンサの場合には、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の色フィルタを受光面上に形
成した光電変換素子が複数配列される。
固体撮像装置は、複数の光電変換素子が２次元面に所定
間隔で配列され、光電変換素子で発生して蓄積された電
荷を読み出してその電荷に応じた画素信号を出力する。
カラーイメージセンサの場合には、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の色フィルタを受光面上に形
成した光電変換素子が複数配列される。
【０００３】図８に従来技術によるカラー方式の２次元
固体撮像装置の部分拡大平面図を示す。図８において、
参照番号１、２、３で示すものはフォトダイオードのよ
うな光電変換素子（以下、受光素子とも称する。）であ
る。その内、記号Ｇで示すもの１は緑色フィルタを形成
した緑色用光電変換素子（以下、Ｇ素子）で、記号Ｂで
示すもの２は青色フィルタを形成した青色用光電変換素
子（以下、Ｂ素子）で、記号Ｒで示すもの３は赤色フィ
ルタを形成した赤色用光電変換素子（以下、Ｒ素子）で
ある。
固体撮像装置の部分拡大平面図を示す。図８において、
参照番号１、２、３で示すものはフォトダイオードのよ
うな光電変換素子（以下、受光素子とも称する。）であ
る。その内、記号Ｇで示すもの１は緑色フィルタを形成
した緑色用光電変換素子（以下、Ｇ素子）で、記号Ｂで
示すもの２は青色フィルタを形成した青色用光電変換素
子（以下、Ｂ素子）で、記号Ｒで示すもの３は赤色フィ
ルタを形成した赤色用光電変換素子（以下、Ｒ素子）で
ある。
【０００４】各受光素子列間に挟まれて図の上下方向に
配列される参照番号４で示すものは、各受光素子で得ら
れた信号電荷を図の上から下へ向かう方向（列方向）に
転送するための垂直転送素子である。１個の受光素子に
は４個の転送電極が接続されて１転送段を形成してお
り、各列の受光素子の転送段が繋がって１列分の垂直転
送素子４を形成する。各受光素子の４個の転送電極に
は、それぞれ駆動パルス源φＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 ，φ
Ｖ4 から４相の転送パルスがそれぞれの信号線８、９、
１０、１１を介して印加される。
配列される参照番号４で示すものは、各受光素子で得ら
れた信号電荷を図の上から下へ向かう方向（列方向）に
転送するための垂直転送素子である。１個の受光素子に
は４個の転送電極が接続されて１転送段を形成してお
り、各列の受光素子の転送段が繋がって１列分の垂直転
送素子４を形成する。各受光素子の４個の転送電極に
は、それぞれ駆動パルス源φＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 ，φ
Ｖ4 から４相の転送パルスがそれぞれの信号線８、９、
１０、１１を介して印加される。
【０００５】参照番号５で示す（ハッチで示す）もの
は、各Ｇ素子１から信号電荷を読みだして垂直転送素子
４に移送するＧ信号読み出しゲートである。参照番号６
で示す（ハッチで示す）ものは、各Ｒ素子３から信号電
荷を読みだして垂直転送素子４に移送するＲ信号読み出
しゲートである。参照番号７で示すものは、各Ｂ素子２
からの信号電荷を読みだして垂直転送素子４に移送する
Ｂ信号読み出しゲートである。Ｇ，Ｒ，Ｂ読み出しゲー
ト５、６、７のいずれも信号線１０を介して信号φＶ3
により読み出しタイミングが制御される。
は、各Ｇ素子１から信号電荷を読みだして垂直転送素子
４に移送するＧ信号読み出しゲートである。参照番号６
で示す（ハッチで示す）ものは、各Ｒ素子３から信号電
荷を読みだして垂直転送素子４に移送するＲ信号読み出
しゲートである。参照番号７で示すものは、各Ｂ素子２
からの信号電荷を読みだして垂直転送素子４に移送する
Ｂ信号読み出しゲートである。Ｇ，Ｒ，Ｂ読み出しゲー
ト５、６、７のいずれも信号線１０を介して信号φＶ3
により読み出しタイミングが制御される。
【０００６】参照番号１２で示すものは、各列の垂直転
送素子４から１ライン（行）単位で並列に転送されてき
た信号電荷を、図面の右から左に向かう方向に転送する
水平転送装置である。なお、図中の矢印は信号電荷の転
送方向を示す。
送素子４から１ライン（行）単位で並列に転送されてき
た信号電荷を、図面の右から左に向かう方向に転送する
水平転送装置である。なお、図中の矢印は信号電荷の転
送方向を示す。
【０００７】水平転送装置１２で転送された信号電荷
は、出力回路１３で電圧信号に変換されて外部に出力さ
れる。Ｇ，Ｂ，Ｒのすべての受光素子１，２，３と、垂
直転送素子４、読み出しゲート５，６，７、水平転送素
子１２ならびに出力回路１３は、いずれも共通の半導体
基板ＳＵＢの上に形成される。
は、出力回路１３で電圧信号に変換されて外部に出力さ
れる。Ｇ，Ｂ，Ｒのすべての受光素子１，２，３と、垂
直転送素子４、読み出しゲート５，６，７、水平転送素
子１２ならびに出力回路１３は、いずれも共通の半導体
基板ＳＵＢの上に形成される。
【０００８】図９は、図８の２次元固体撮像装置の動作
タイミング図である。参照番号１６で示すパルスφＩＣ
は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ素子１、２、３の全電荷を瞬時にドレ
インに排出する（リセット）ためのインテグレーション
クリアパルスで、半導体基板がドレインを形成し、オー
バーフロードレイン構造を有している。オバーフロード
レイン構造は、例えば、特開平５−２３６３５４号公報
の図２に示される構成である。
タイミング図である。参照番号１６で示すパルスφＩＣ
は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ素子１、２、３の全電荷を瞬時にドレ
インに排出する（リセット）ためのインテグレーション
クリアパルスで、半導体基板がドレインを形成し、オー
バーフロードレイン構造を有している。オバーフロード
レイン構造は、例えば、特開平５−２３６３５４号公報
の図２に示される構成である。
【０００９】図８及び図９において、φＶ3 パルス源か
らのパルス１９は読み出しゲート５、６、７を開放し
て、受光素子の信号電荷を垂直転送素子４に読みだす。
受光素子での信号電荷蓄積時間（積分時間）ｔRGB は、
クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出しパルス１
９の立ち下がりまでのパルス間隔で決定される。
らのパルス１９は読み出しゲート５、６、７を開放し
て、受光素子の信号電荷を垂直転送素子４に読みだす。
受光素子での信号電荷蓄積時間（積分時間）ｔRGB は、
クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出しパルス１
９の立ち下がりまでのパルス間隔で決定される。
【００１０】φＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 ，φＶ4 の各パル
ス源からは２０、２１、２３、２４で示す４相の垂直転
送パルスが印加される。垂直転送パルスの各１パルス
で、垂直転送素子４の１転送段だけ信号電荷が転送され
る。この動作で、１水平ライン（１行分）の信号電荷群
が並列に水平転送装置１２に転送される。
ス源からは２０、２１、２３、２４で示す４相の垂直転
送パルスが印加される。垂直転送パルスの各１パルス
で、垂直転送素子４の１転送段だけ信号電荷が転送され
る。この動作で、１水平ライン（１行分）の信号電荷群
が並列に水平転送装置１２に転送される。
【００１１】φＨ１／２は、水平転送装置１２の転送動
作を制御するための２相水平転送パルスφＨ１、φＨ２
を印加するタイミングを示し、対角線を有する四角形で
示した期間２５に１水平ラインを構成する信号数以上の
数のパルスが印加される。
作を制御するための２相水平転送パルスφＨ１、φＨ２
を印加するタイミングを示し、対角線を有する四角形で
示した期間２５に１水平ラインを構成する信号数以上の
数のパルスが印加される。
【００１２】参照番号２６で示す対角線を有する四角形
で描いた信号は出力回路１３の出力信号を示し、当該四
角形の各ブロックが１水平ラインの信号列を含む。第１
ラインはＢ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，・・・、第２ラインはＧ，
Ｒ，Ｇ，Ｒ，・・・の順番で出力される。
で描いた信号は出力回路１３の出力信号を示し、当該四
角形の各ブロックが１水平ラインの信号列を含む。第１
ラインはＢ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，・・・、第２ラインはＧ，
Ｒ，Ｇ，Ｒ，・・・の順番で出力される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、Ｇ，Ｂ，Ｒ素子１、２、３の各々の信号蓄積時間
が一律にクリアパルス１６の立ち下がりから、読み出し
パルス１９の立ち下がりまでの期間ｔRGB で決定されて
しまうために、色信号成分比を変化させることはできな
い。つまりどの色に対しても感度が同じになる。
ては、Ｇ，Ｂ，Ｒ素子１、２、３の各々の信号蓄積時間
が一律にクリアパルス１６の立ち下がりから、読み出し
パルス１９の立ち下がりまでの期間ｔRGB で決定されて
しまうために、色信号成分比を変化させることはできな
い。つまりどの色に対しても感度が同じになる。
【００１４】例えば、３２００°Ｋ（白熱電球等）の照
明光を基準にしてホワイトバランスを設定する場合と、
５１００°Ｋ（蛍光灯照明等）の場合とでは、表示画像
として適切なＲとＧの信号成分比は異なる。
明光を基準にしてホワイトバランスを設定する場合と、
５１００°Ｋ（蛍光灯照明等）の場合とでは、表示画像
として適切なＲとＧの信号成分比は異なる。
【００１５】しかし、従来技術では、上記したように、
所与の照明条件に対してＲとＧの信号成分比を調整でき
ない。即ち、光電変換素子上に形成した色フィルタの分
光特性で色信号成分比が決定してしまい、照明光の色温
度に対応した適切な色信号成分比を得ることができな
い。
所与の照明条件に対してＲとＧの信号成分比を調整でき
ない。即ち、光電変換素子上に形成した色フィルタの分
光特性で色信号成分比が決定してしまい、照明光の色温
度に対応した適切な色信号成分比を得ることができな
い。
【００１６】本発明の目的は、被写体の照明光の色温度
に対応した適切な色信号成分比が得られるように、異な
る色の受光素子例えばＲ，Ｇ，Ｂ素子の感度、すなわち
信号蓄積時間を色毎に独立に可変制御できる２次元固体
撮像装置を提供することにある。
に対応した適切な色信号成分比が得られるように、異な
る色の受光素子例えばＲ，Ｇ，Ｂ素子の感度、すなわち
信号蓄積時間を色毎に独立に可変制御できる２次元固体
撮像装置を提供することにある。
【００１７】本発明のさらに他の目的は、ある受光素子
から他の受光素子へのクロストークの違いによる出力レ
ベル差をなくす固体撮像装置を提供することにある。
から他の受光素子へのクロストークの違いによる出力レ
ベル差をなくす固体撮像装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、２次元平面上に互いに所定の配列間隔で形成され、
受光面で受光した光量に対応して電荷を発生して蓄積す
る複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子の受
光面上に配置される複数色の色フィルタと、各色の色フ
ィルタが形成された光電変換素子毎に電荷蓄積時間を個
別に設定し、該各蓄積時間経過後に各色に対応する光電
変換素子毎の読み出し制御信号を生成する制御信号生成
手段と、前記各色に対応する読み出し制御信号に応じて
各色に対応する前記光電変換素子からそれぞれ電荷を読
みだす読み出し手段と、前記読み出し手段により読みだ
される電荷を転送信号に応じて転送する転送手段と、前
記転送手段により転送される電荷を電気信号として外部
に出力する出力手段とを有する固体撮像装置が提供され
る。
ば、２次元平面上に互いに所定の配列間隔で形成され、
受光面で受光した光量に対応して電荷を発生して蓄積す
る複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子の受
光面上に配置される複数色の色フィルタと、各色の色フ
ィルタが形成された光電変換素子毎に電荷蓄積時間を個
別に設定し、該各蓄積時間経過後に各色に対応する光電
変換素子毎の読み出し制御信号を生成する制御信号生成
手段と、前記各色に対応する読み出し制御信号に応じて
各色に対応する前記光電変換素子からそれぞれ電荷を読
みだす読み出し手段と、前記読み出し手段により読みだ
される電荷を転送信号に応じて転送する転送手段と、前
記転送手段により転送される電荷を電気信号として外部
に出力する出力手段とを有する固体撮像装置が提供され
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１に本発明の第１
の実施例による２次元固体撮像装置の部分拡大平面図を
示し、図２にその動作タイミング波形図を示す。なお、
図１及び図２において、図８及び図９の参照番号と同じ
ものは基本的に同一の機能の要素を示す。
の実施例による２次元固体撮像装置の部分拡大平面図を
示し、図２にその動作タイミング波形図を示す。なお、
図１及び図２において、図８及び図９の参照番号と同じ
ものは基本的に同一の機能の要素を示す。
【００２０】図１の固体撮像装置は、図８と同じカラー
フィルタの配列（いわゆるベイヤ配列）を有し、半導体
基板ＳＵＢをドレインとして用いるオーバーフロードレ
イン構造を有する。第１行目（第１ライン）は左から右
方向に向かってＧ，Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ素子の順番
に配列し、以下これを繰り返す。第２行目（第２ライ
ン）は左から右方向に向かってＢ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，
Ｇ，Ｂ素子の順番に配列して、以下これを繰り返す。
フィルタの配列（いわゆるベイヤ配列）を有し、半導体
基板ＳＵＢをドレインとして用いるオーバーフロードレ
イン構造を有する。第１行目（第１ライン）は左から右
方向に向かってＧ，Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ素子の順番
に配列し、以下これを繰り返す。第２行目（第２ライ
ン）は左から右方向に向かってＢ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，
Ｇ，Ｂ素子の順番に配列して、以下これを繰り返す。
【００２１】図８と異なる構成について説明する。各受
光素子の４個の転送電極には、それぞれ電極φＶ1 ，φ
Ｖ2B，φＶ2R，φＶ3 ，φＶ4 から４相の転送パルスが
それぞれの信号線８、３４、３５、１０、１１を介して
印加される。
光素子の４個の転送電極には、それぞれ電極φＶ1 ，φ
Ｖ2B，φＶ2R，φＶ3 ，φＶ4 から４相の転送パルスが
それぞれの信号線８、３４、３５、１０、１１を介して
印加される。
【００２２】参照番号３１で示す（ハッチで示す）もの
は、各Ｇ素子１から信号電荷を読みだして垂直転送素子
４に移送するＧ信号読み出しゲートである。参照番号３
２で示す（ハッチで示す）ものは、各Ｂ素子２から信号
電荷を読みだして垂直転送素子４に移送するＢ信号読み
出しゲートである。参照番号３３で示す（ハッチで示
す）ものは、各Ｒ素子３から信号電荷を読みだして垂直
転送素子４に移送するＲ信号読み出しゲートである。
は、各Ｇ素子１から信号電荷を読みだして垂直転送素子
４に移送するＧ信号読み出しゲートである。参照番号３
２で示す（ハッチで示す）ものは、各Ｂ素子２から信号
電荷を読みだして垂直転送素子４に移送するＢ信号読み
出しゲートである。参照番号３３で示す（ハッチで示
す）ものは、各Ｒ素子３から信号電荷を読みだして垂直
転送素子４に移送するＲ信号読み出しゲートである。
【００２３】Ｇ信号読み出しゲート３１は、Ｇ素子１の
図中下部に設けられる。Ｂ信号及びＲ信号読み出しゲー
ト３２，３３は、それぞれＢ素子２及びＲ素子３の図中
上部に設けられる。色により読み出しゲートの位置を変
えることにより、読み出しゲートに接続される配線パタ
ーンがシンプルになる。
図中下部に設けられる。Ｂ信号及びＲ信号読み出しゲー
ト３２，３３は、それぞれＢ素子２及びＲ素子３の図中
上部に設けられる。色により読み出しゲートの位置を変
えることにより、読み出しゲートに接続される配線パタ
ーンがシンプルになる。
【００２４】この実施例で注目すべきは、Ｇ素子１の読
み出しゲート３１を制御する信号は電極φＶ3 から与え
られ、Ｂ素子２の読み出しゲート３２を制御する信号は
電極φＶ2Bから与えられ、Ｒ素子３の読み出しゲート３
３を制御する信号は電極φＶ2Rから与えられることによ
り、各色の読み出しゲートを互いに独立の制御信号によ
り制御できる構造を持っていることである。これは、図
８の従来技術の電極φＶ3 ですべての受光素子の読み出
しゲート５、６、７を色に係わらず一括して制御する構
造とは大きく異なる。
み出しゲート３１を制御する信号は電極φＶ3 から与え
られ、Ｂ素子２の読み出しゲート３２を制御する信号は
電極φＶ2Bから与えられ、Ｒ素子３の読み出しゲート３
３を制御する信号は電極φＶ2Rから与えられることによ
り、各色の読み出しゲートを互いに独立の制御信号によ
り制御できる構造を持っていることである。これは、図
８の従来技術の電極φＶ3 ですべての受光素子の読み出
しゲート５、６、７を色に係わらず一括して制御する構
造とは大きく異なる。
【００２５】すなわち、図２の動作タイミング図で明ら
かなように、Ｇ素子１の読み出しゲート３１は、電極φ
Ｖ3 から与えられる正電位のパルス３９により制御さ
れ、Ｂ素子２の読み出しゲート３２は、電極φＶ2Bから
与えられる正電位のパルス４１により制御され、Ｒ素子
３の読み出しゲート３３を制御する信号は電極φＶ2Rか
ら与えられる正電位のパルス４０により制御され、それ
ぞれのＧ，Ｂ，Ｒ素子の信号電荷読み出しタイミングを
独立して制御できる。
かなように、Ｇ素子１の読み出しゲート３１は、電極φ
Ｖ3 から与えられる正電位のパルス３９により制御さ
れ、Ｂ素子２の読み出しゲート３２は、電極φＶ2Bから
与えられる正電位のパルス４１により制御され、Ｒ素子
３の読み出しゲート３３を制御する信号は電極φＶ2Rか
ら与えられる正電位のパルス４０により制御され、それ
ぞれのＧ，Ｂ，Ｒ素子の信号電荷読み出しタイミングを
独立して制御できる。
【００２６】つまり、Ｒ素子３での信号電荷蓄積時間
（積分時間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、
読み出しパルス４０の立ち下がりまでのパルス間隔ｔRH
で決定される。Ｂ素子２での信号電荷蓄積時間（積分時
間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出し
パルス４１の立ち下がりまでのパルス間隔ｔBHで決定さ
れる。Ｇ素子１での信号電荷蓄積時間（積分時間）は、
クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出しパルス３
９の立ち下がりまでのパルス間隔ｔG で決定される。
（積分時間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、
読み出しパルス４０の立ち下がりまでのパルス間隔ｔRH
で決定される。Ｂ素子２での信号電荷蓄積時間（積分時
間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出し
パルス４１の立ち下がりまでのパルス間隔ｔBHで決定さ
れる。Ｇ素子１での信号電荷蓄積時間（積分時間）は、
クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出しパルス３
９の立ち下がりまでのパルス間隔ｔG で決定される。
【００２７】読み出し制御パルス４０、４１、３９の場
合には、ｔRH＞ｔBHであり、読み出し電荷量は積分時間
に比例するので、実効的にＲに対する感度が高く、Ｂ感
度は低くなる。従って、色温度が高い照明下における撮
像に適する。
合には、ｔRH＞ｔBHであり、読み出し電荷量は積分時間
に比例するので、実効的にＲに対する感度が高く、Ｂ感
度は低くなる。従って、色温度が高い照明下における撮
像に適する。
【００２８】これに対して、Ｒ素子３の読み出し制御の
電極φＶ2Rの読み出しパルス４０を破線で描くパルス４
９に変更し、同時にＢ素子２の読み出し制御の電極φＶ
2Bの読み出しパルス４１を破線で描くパルス５０に変更
すると、Ｒ素子３の積分時間がｔRLでＢ素子２の積分時
間がｔBLとなる。ｔRL＜ｔBLであるので、実効的にＢ感
度が高く、Ｒ感度は低くなる。これは色温度が低い照明
下での撮像に適する。
電極φＶ2Rの読み出しパルス４０を破線で描くパルス４
９に変更し、同時にＢ素子２の読み出し制御の電極φＶ
2Bの読み出しパルス４１を破線で描くパルス５０に変更
すると、Ｒ素子３の積分時間がｔRLでＢ素子２の積分時
間がｔBLとなる。ｔRL＜ｔBLであるので、実効的にＢ感
度が高く、Ｒ感度は低くなる。これは色温度が低い照明
下での撮像に適する。
【００２９】このように、本実施例では、正電位の読み
出しパルスを印加するタイミングを各色で個別に調整す
ることにより、各色の信号積分時間（蓄積時間）を任意
に制御でき、最適な色信号成分比を得ることが可能とな
る。
出しパルスを印加するタイミングを各色で個別に調整す
ることにより、各色の信号積分時間（蓄積時間）を任意
に制御でき、最適な色信号成分比を得ることが可能とな
る。
【００３０】なお、図２のパルス４２、４３、４４、４
５、４６は、電極φＶ1 ，φＶ2R，φＶ2B，φＶ3 ，φ
Ｖ4 に印加される４相の負電位の垂直転送パルスであ
り、パルス４３と４４は同一位相をなす。信号４７は水
平転送装置１２を動作させる２相水平転送パルスを概念
的に示し、信号４８は出力回路１３から出力される電圧
信号を示す。この転送の基本的な動作は図８の従来技術
と同じである。
５、４６は、電極φＶ1 ，φＶ2R，φＶ2B，φＶ3 ，φ
Ｖ4 に印加される４相の負電位の垂直転送パルスであ
り、パルス４３と４４は同一位相をなす。信号４７は水
平転送装置１２を動作させる２相水平転送パルスを概念
的に示し、信号４８は出力回路１３から出力される電圧
信号を示す。この転送の基本的な動作は図８の従来技術
と同じである。
【００３１】電極φＶ３は、Ｇ素子１から信号電荷を読
み出すための正電位の読み出しパルス３９と、垂直転送
素子４上の信号電荷を垂直方向に転送するための負電位
の転送パルス４５を含む。すなわち、読み出しパルス３
９と転送パルス４５は、同一の電極φＶ３から供給され
る。電極φＶ２ＲとφＶ２Ｂも同様である。 （実施例２）次に、図３に本発明の第２の実施例による
２次元固体撮像装置の部分拡大平面図を示し、図４にそ
の動作タイミング波形図を示す。なお、図３及び図４に
おいて、図８及び図９の参照番号と同じものは基本的に
同一の機能の要素を示す。
み出すための正電位の読み出しパルス３９と、垂直転送
素子４上の信号電荷を垂直方向に転送するための負電位
の転送パルス４５を含む。すなわち、読み出しパルス３
９と転送パルス４５は、同一の電極φＶ３から供給され
る。電極φＶ２ＲとφＶ２Ｂも同様である。 （実施例２）次に、図３に本発明の第２の実施例による
２次元固体撮像装置の部分拡大平面図を示し、図４にそ
の動作タイミング波形図を示す。なお、図３及び図４に
おいて、図８及び図９の参照番号と同じものは基本的に
同一の機能の要素を示す。
【００３２】図３の固体撮像装置は、第１の実施例のベ
イヤ配列とは異なり、Ｇ，Ｒ／Ｂの受光素子行が上下で
隣接するライン間でほぼ１素子分の間隔で左右方向にず
れて配列されている。第１行目（第１ライン）にはすべ
てＧ素子５１が配列され、第２行目（第２ライン）には
左から右方向に向かってＲ素子５２とＢ素子５３とが交
互に配列され、第３行目（第３ライン）にはすべてＧ素
子５１が配列され、第４行目（第４ライン）には左から
右方向に向かってＢ素子５３とＲ素子５２とが交互に配
列され、以下の行はこれらを繰り返す。
イヤ配列とは異なり、Ｇ，Ｒ／Ｂの受光素子行が上下で
隣接するライン間でほぼ１素子分の間隔で左右方向にず
れて配列されている。第１行目（第１ライン）にはすべ
てＧ素子５１が配列され、第２行目（第２ライン）には
左から右方向に向かってＲ素子５２とＢ素子５３とが交
互に配列され、第３行目（第３ライン）にはすべてＧ素
子５１が配列され、第４行目（第４ライン）には左から
右方向に向かってＢ素子５３とＲ素子５２とが交互に配
列され、以下の行はこれらを繰り返す。
【００３３】各受光素子列間をぬうように蛇行しつつ上
下方向に配列される参照番号５４で示すものは、Ｇ素子
５１で得られた信号電荷を図の下方向（列方向）に転送
するための第１の垂直転送素子である。１個の受光素子
には４個の転送電極が接続されて１転送段を形成してお
り、各列の受光素子の転送段が繋がって１列分の垂直転
送素子を形成する。各受光素子の４個の転送電極には、
それぞれ電極φＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 ，φＶ4 から４相
の転送パルスが印加される。
下方向に配列される参照番号５４で示すものは、Ｇ素子
５１で得られた信号電荷を図の下方向（列方向）に転送
するための第１の垂直転送素子である。１個の受光素子
には４個の転送電極が接続されて１転送段を形成してお
り、各列の受光素子の転送段が繋がって１列分の垂直転
送素子を形成する。各受光素子の４個の転送電極には、
それぞれ電極φＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 ，φＶ4 から４相
の転送パルスが印加される。
【００３４】同じく各受光素子列間をぬうように蛇行し
つつ上下方向に配列される参照番号５５で示すものは、
Ｒ素子５２とＢ素子５３で得られた信号電荷を図の下方
向（列方向）に転送するための第２の垂直転送素子であ
る。１個の受光素子には４個の転送電極が接続されて１
転送段を形成しており、各列の受光素子の転送段が繋が
って１列分の垂直転送素子を形成する。各受光素子の４
個の転送電極には、それぞれ電極φＶ1 ，φＶ2 ，φＶ
3 ，φＶ4 から４相の転送パルスが印加される。第１と
第２の垂直転送素子の同一の移送電極は電気的に一体に
形成されている。
つつ上下方向に配列される参照番号５５で示すものは、
Ｒ素子５２とＢ素子５３で得られた信号電荷を図の下方
向（列方向）に転送するための第２の垂直転送素子であ
る。１個の受光素子には４個の転送電極が接続されて１
転送段を形成しており、各列の受光素子の転送段が繋が
って１列分の垂直転送素子を形成する。各受光素子の４
個の転送電極には、それぞれ電極φＶ1 ，φＶ2 ，φＶ
3 ，φＶ4 から４相の転送パルスが印加される。第１と
第２の垂直転送素子の同一の移送電極は電気的に一体に
形成されている。
【００３５】参照番号５６は図面の左右方向にわたり一
体に形成された電極φＶ1 で、図４に示す垂直転送パル
ス７３が印加され、垂直転送素子５４、５５の一部をな
す。参照番号５７は図面の左右方向にわたり一体に形成
された電極φＶ2 で、図４に示す垂直転送パルス７４が
印加され、垂直転送素子５４、５５の一部をなす。参照
番号５８は図面の左右方向にわたり一体に形成された電
極φＶ3 で、図４に示す垂直転送パルス７５が印加さ
れ、垂直転送素子５４、５５の一部をなす。参照番号５
９は図面の左右方向にわたり一体に形成された電極φＶ
4 で、図４に示す垂直転送パルス７６が印加され、垂直
転送素子５４、５５の一部をなす。
体に形成された電極φＶ1 で、図４に示す垂直転送パル
ス７３が印加され、垂直転送素子５４、５５の一部をな
す。参照番号５７は図面の左右方向にわたり一体に形成
された電極φＶ2 で、図４に示す垂直転送パルス７４が
印加され、垂直転送素子５４、５５の一部をなす。参照
番号５８は図面の左右方向にわたり一体に形成された電
極φＶ3 で、図４に示す垂直転送パルス７５が印加さ
れ、垂直転送素子５４、５５の一部をなす。参照番号５
９は図面の左右方向にわたり一体に形成された電極φＶ
4 で、図４に示す垂直転送パルス７６が印加され、垂直
転送素子５４、５５の一部をなす。
【００３６】垂直転送素子５４、５５で蛇行しながら列
の下方向に転送される信号電荷は、転送電極６０で左右
方向に等間隔の直線上の位置に導かれる。この場合、転
送電極６０にはφＶ1 とφＶ2 が印加される。
の下方向に転送される信号電荷は、転送電極６０で左右
方向に等間隔の直線上の位置に導かれる。この場合、転
送電極６０にはφＶ1 とφＶ2 が印加される。
【００３７】参照番号６１、６２、６３で示すのは、転
送電極６０の下に円筒状に蓄積されたＲ，Ｇ，Ｂの電荷
束を概念的に示すものである。参照番号８１で示す（ハ
ッチで示す）太い線は、共通の半導体基板ＳＵＢ上に形
成されている各光電変換素子と垂直転送素子５４、５５
の間、及び垂直転送素子５４と５５との間を電気的に分
離する素子分離層を示す。
送電極６０の下に円筒状に蓄積されたＲ，Ｇ，Ｂの電荷
束を概念的に示すものである。参照番号８１で示す（ハ
ッチで示す）太い線は、共通の半導体基板ＳＵＢ上に形
成されている各光電変換素子と垂直転送素子５４、５５
の間、及び垂直転送素子５４と５５との間を電気的に分
離する素子分離層を示す。
【００３８】光電変換素子と垂直転送素子５４、５５と
の間で素子分離層８１が形成されていない部分１０１、
１０２、１０３は、信号読み出しゲートである。これら
は、隣接する垂直転送素子５４、５５の一部をなす転送
電極と電気的に一体に形成され、転送電極５６、５７、
５８、５９に印加する信号で電荷の読み出しが制御され
る。
の間で素子分離層８１が形成されていない部分１０１、
１０２、１０３は、信号読み出しゲートである。これら
は、隣接する垂直転送素子５４、５５の一部をなす転送
電極と電気的に一体に形成され、転送電極５６、５７、
５８、５９に印加する信号で電荷の読み出しが制御され
る。
【００３９】即ち、Ｂ信号は読み出しゲート１０２に接
続される電極φＶ1 に正電位の読み出しパルス７０（図
４）を印加することで読みだされる。Ｒ信号は読み出し
ゲート１０３に接続される電極φＶ2 に正電位の読み出
しパルス７１（図４）を印加することで読みだされる。
Ｇ信号は読み出しゲート１０１に接続される電極φＶ3
に正電位の読み出しパルス７２（図４）を印加すること
で読みだされる。つまり、それぞれのＧ，Ｂ，Ｒ素子の
信号電荷読み出しタイミングを独立に制御できる。
続される電極φＶ1 に正電位の読み出しパルス７０（図
４）を印加することで読みだされる。Ｒ信号は読み出し
ゲート１０３に接続される電極φＶ2 に正電位の読み出
しパルス７１（図４）を印加することで読みだされる。
Ｇ信号は読み出しゲート１０１に接続される電極φＶ3
に正電位の読み出しパルス７２（図４）を印加すること
で読みだされる。つまり、それぞれのＧ，Ｂ，Ｒ素子の
信号電荷読み出しタイミングを独立に制御できる。
【００４０】よって、Ｂ素子５３での信号電荷蓄積時間
（積分時間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、
読み出しパルス７０の立ち下がりまでのパルス間隔ｔBH
で決定される。Ｒ素子５２での信号電荷蓄積時間（積分
時間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出
しパルス７１の立ち下がりまでのパルス間隔ｔRHで決定
される。Ｇ素子５１での信号電荷蓄積時間（積分時間）
は、クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出しパル
ス７２の立ち下がりまでのパルス間隔ｔG で決定され
る。
（積分時間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、
読み出しパルス７０の立ち下がりまでのパルス間隔ｔBH
で決定される。Ｒ素子５２での信号電荷蓄積時間（積分
時間）は、クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出
しパルス７１の立ち下がりまでのパルス間隔ｔRHで決定
される。Ｇ素子５１での信号電荷蓄積時間（積分時間）
は、クリアパルス１６の立ち下がりから、読み出しパル
ス７２の立ち下がりまでのパルス間隔ｔG で決定され
る。
【００４１】読み出し制御パルス７０、７１、７２の場
合には、ｔRH＞ｔBHであり、実効的にＲに対する感度が
高く、Ｂ感度は低くなる。従って、色温度が高い照明下
における撮像に適する。これに対して、Ｒ素子５２の読
み出し制御の電極φＶ2 の読み出しパルス７１を破線で
描くパルス８０に変更し、同時にＢ素子５３の読み出し
制御の電極φＶ1 の読み出しパルス７０を破線で描くパ
ルス７９に変更すると、Ｒ素子５２の積分時間がｔRL、
Ｂ素子５３の積分時間がｔBLとなる。ｔRL＜ｔ BLである
ので、実効的にＢ感度が高く、Ｒ感度は低くなる。これ
は色温度が低い照明下での撮像に適する。
合には、ｔRH＞ｔBHであり、実効的にＲに対する感度が
高く、Ｂ感度は低くなる。従って、色温度が高い照明下
における撮像に適する。これに対して、Ｒ素子５２の読
み出し制御の電極φＶ2 の読み出しパルス７１を破線で
描くパルス８０に変更し、同時にＢ素子５３の読み出し
制御の電極φＶ1 の読み出しパルス７０を破線で描くパ
ルス７９に変更すると、Ｒ素子５２の積分時間がｔRL、
Ｂ素子５３の積分時間がｔBLとなる。ｔRL＜ｔ BLである
ので、実効的にＢ感度が高く、Ｒ感度は低くなる。これ
は色温度が低い照明下での撮像に適する。
【００４２】この第２の実施例が第１の実施例（図１）
と異なる点は、特別なパルス給電線を追加することを必
要とせず、４相の垂直転送パルスの給電線だけで目的を
達成できることである。
と異なる点は、特別なパルス給電線を追加することを必
要とせず、４相の垂直転送パルスの給電線だけで目的を
達成できることである。
【００４３】なお、図４の信号７７は水平転送装置１２
を動作させる２相水平転送パルスを概念的に示し、信号
７８は出力回路１３から出力される電圧信号を示す。
を動作させる２相水平転送パルスを概念的に示し、信号
７８は出力回路１３から出力される電圧信号を示す。
【００４４】（実施例３）図５に本発明の第３の実施例
による２次元固体撮像装置の部分拡大平面図を示し、図
６にその動作タイミング波形図を示す。なお、図５及び
図６において、図８及び図９の参照番号と同じものは基
本的に同一の機能の要素を示す。
による２次元固体撮像装置の部分拡大平面図を示し、図
６にその動作タイミング波形図を示す。なお、図５及び
図６において、図８及び図９の参照番号と同じものは基
本的に同一の機能の要素を示す。
【００４５】図５の固体撮像装置は、第１の実施例（図
１）と同じカラーフィルタの配列（いわゆるベイヤ配
列）を有し、半導体基板ＳＵＢをドレインとして用いる
オーバーフロードレイン構造を有する。色フィルタの配
列順序も第１の実施例と同一である。
１）と同じカラーフィルタの配列（いわゆるベイヤ配
列）を有し、半導体基板ＳＵＢをドレインとして用いる
オーバーフロードレイン構造を有する。色フィルタの配
列順序も第１の実施例と同一である。
【００４６】図１及び図８と異なる構成について説明す
る。ハッチで示す参照番号９１は偶数行目のＧ素子１の
信号読み出しゲートであり、ハッチで示す参照番号９２
は奇数行目のＧ素子１の信号読み出しゲートである。読
み出しゲート９１は電極φＶ2 に印加される読み出しパ
ルス９３（図６）で読み出し制御され、読み出しゲート
９２は電極φＶ3 に印加される読み出しパルス９４（図
６）で読み出し制御される。この場合、読み出しパルス
９４はＲ素子３の読み出しゲート６と、Ｂ素子２の読み
出しゲート７も同時に制御する。
る。ハッチで示す参照番号９１は偶数行目のＧ素子１の
信号読み出しゲートであり、ハッチで示す参照番号９２
は奇数行目のＧ素子１の信号読み出しゲートである。読
み出しゲート９１は電極φＶ2 に印加される読み出しパ
ルス９３（図６）で読み出し制御され、読み出しゲート
９２は電極φＶ3 に印加される読み出しパルス９４（図
６）で読み出し制御される。この場合、読み出しパルス
９４はＲ素子３の読み出しゲート６と、Ｂ素子２の読み
出しゲート７も同時に制御する。
【００４７】この第３の実施例における特徴は、上下を
Ｂ素子で挟まれた奇数行目のＧ素子と、上下をＲ素子で
挟まれた偶数行目のＧ素子のそれぞれの信号積分時間を
互いに独立して制御できることである。すなわち、奇数
行目のＧ素子と偶数行目のＧ素子との相対的な実効感度
を個別に任意に調整できる。これは次のような効果を奏
する。
Ｂ素子で挟まれた奇数行目のＧ素子と、上下をＲ素子で
挟まれた偶数行目のＧ素子のそれぞれの信号積分時間を
互いに独立して制御できることである。すなわち、奇数
行目のＧ素子と偶数行目のＧ素子との相対的な実効感度
を個別に任意に調整できる。これは次のような効果を奏
する。
【００４８】一般に図５のような格子状（あるいはマト
リックス状）の光電変換素子配列では、垂直方向に各受
光素子が近接していて、素子間のクロストークを発生す
る。クロストークの影響は、素子の高集積化、微細化が
進むといっそう顕著となる。最も問題となるのは、Ｂ素
子からＧ素子へのクロストーク量と、Ｒ素子からＧ素子
へのクロストーク量とが互いに異なる事である。すなわ
ち、同じＧ信号にも係わらず、偶数行と奇数行とで出力
レベルが異なり、再生画像に横縞状の固定パターンが雑
音として表れる。
リックス状）の光電変換素子配列では、垂直方向に各受
光素子が近接していて、素子間のクロストークを発生す
る。クロストークの影響は、素子の高集積化、微細化が
進むといっそう顕著となる。最も問題となるのは、Ｂ素
子からＧ素子へのクロストーク量と、Ｒ素子からＧ素子
へのクロストーク量とが互いに異なる事である。すなわ
ち、同じＧ信号にも係わらず、偶数行と奇数行とで出力
レベルが異なり、再生画像に横縞状の固定パターンが雑
音として表れる。
【００４９】これに対して、第３の実施例の固体撮像装
置では、偶数行目と奇数行目のＧ素子の感度をそれぞれ
の信号積分時間を調整して異ならせることによりＲ素子
とＢ素子からのクロストーク量の違いによる悪影響を補
償することができる。
置では、偶数行目と奇数行目のＧ素子の感度をそれぞれ
の信号積分時間を調整して異ならせることによりＲ素子
とＢ素子からのクロストーク量の違いによる悪影響を補
償することができる。
【００５０】具体的には、電極φＶ2 に印加される読み
出しパルス９３により決まる偶数行目のＧ素子の積分時
間ｔG ’と電極φＶ3 に印加される読み出しパルス９４
により決まる奇数行目のＧ素子の積分時間ｔRGB との差
ΔｔG が丁度クロストーク量の違いに相当するように積
分時間ｔG ’を調整する。これによりクロストークの違
いがあっても、見かけ上奇数行目のＧ信号と偶数行目の
Ｇ信号の出力レベルを同等にすることができ、再生画像
から横縞状の固定パターン雑音を無くすことができる。
出しパルス９３により決まる偶数行目のＧ素子の積分時
間ｔG ’と電極φＶ3 に印加される読み出しパルス９４
により決まる奇数行目のＧ素子の積分時間ｔRGB との差
ΔｔG が丁度クロストーク量の違いに相当するように積
分時間ｔG ’を調整する。これによりクロストークの違
いがあっても、見かけ上奇数行目のＧ信号と偶数行目の
Ｇ信号の出力レベルを同等にすることができ、再生画像
から横縞状の固定パターン雑音を無くすことができる。
【００５１】図７に、ＲＧＢ信号に基づき、Ｒ素子とＢ
素子とからのＧ素子へのクロストーク量の差を検出して
積分時間ｔG ’を決定するシステム構成の１例を示す。
素子とからのＧ素子へのクロストーク量の差を検出して
積分時間ｔG ’を決定するシステム構成の１例を示す。
【００５２】２次元固体撮像装置１０１は、図５に示す
固体撮像装置であり、色信号処理回路１０２に信号電荷
を出力する。色信号処理回路１０２は、色温度調整（ホ
ワイトバランス）等の色信号処理を行い、表示装置（図
示せず）に映像信号を出力し、積分時間決定回路１０３
にＲＧＢ信号を出力する。
固体撮像装置であり、色信号処理回路１０２に信号電荷
を出力する。色信号処理回路１０２は、色温度調整（ホ
ワイトバランス）等の色信号処理を行い、表示装置（図
示せず）に映像信号を出力し、積分時間決定回路１０３
にＲＧＢ信号を出力する。
【００５３】積分時間決定回路１０３は、奇数行目のＧ
素子と偶数行目のＧ素子との信号レベルを比較する。奇
数行目のＧ素子は、垂直方向に隣接するＢ素子からのク
ロストークを受ける。偶数行目のＧ素子は、垂直方向に
隣接するＲ素子からのクロストークを受ける。偶数行目
のＧ素子の信号レベルが奇数行目のＧ素子のものより大
きいときには、積分時間ｔG ’を小さくし、偶数行目の
Ｇ素子の感度を低くする。逆に、偶数行目のＧ素子の信
号レベルが奇数行目のＧ素子のものより小さいときに
は、積分時間ｔG ’を大きくし、偶数行目のＧ素子の感
度を高くする。積分時間ｔG ’を調整することにより、
奇数行目と偶数行目のＧ素子が受けるクロストーク量が
異なっていても、両者の出力レベルを同等にすることが
できる。
素子と偶数行目のＧ素子との信号レベルを比較する。奇
数行目のＧ素子は、垂直方向に隣接するＢ素子からのク
ロストークを受ける。偶数行目のＧ素子は、垂直方向に
隣接するＲ素子からのクロストークを受ける。偶数行目
のＧ素子の信号レベルが奇数行目のＧ素子のものより大
きいときには、積分時間ｔG ’を小さくし、偶数行目の
Ｇ素子の感度を低くする。逆に、偶数行目のＧ素子の信
号レベルが奇数行目のＧ素子のものより小さいときに
は、積分時間ｔG ’を大きくし、偶数行目のＧ素子の感
度を高くする。積分時間ｔG ’を調整することにより、
奇数行目と偶数行目のＧ素子が受けるクロストーク量が
異なっていても、両者の出力レベルを同等にすることが
できる。
【００５４】駆動回路１０４は、上記で調整された積分
時間ｔG ’に対応する信号φＶ２を生成し、その他図６
に示す信号φＩＣ，φＶ１，φＶ３，φＶ４，φＨ１／
２を生成する。
時間ｔG ’に対応する信号φＶ２を生成し、その他図６
に示す信号φＩＣ，φＶ１，φＶ３，φＶ４，φＨ１／
２を生成する。
【００５５】固体撮像素子１０１は、駆動回路１０４に
より生成された信号に基づき、作動する。偶数行目のＧ
素子は、積分時間ｔG ’だけ電荷を蓄積する。奇数行目
のＧ素子は、積分時間ｔRGB だけ電荷を蓄積する。新た
な積分時間ｔG ’がフィードバックされるので、奇数行
目のＧ素子と偶数行目のＧ素子とは、信号レベルが同等
になる。
より生成された信号に基づき、作動する。偶数行目のＧ
素子は、積分時間ｔG ’だけ電荷を蓄積する。奇数行目
のＧ素子は、積分時間ｔRGB だけ電荷を蓄積する。新た
な積分時間ｔG ’がフィードバックされるので、奇数行
目のＧ素子と偶数行目のＧ素子とは、信号レベルが同等
になる。
【００５６】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
は自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
は自明であろう。
【００５７】
【発明の効果】Ｒ，Ｇ，Ｂ素子の電荷積分時間（蓄積時
間）の相対関係を制御して各色の感度を調整することに
より、被写体の色温度に応じて適切な色信号成分比が得
られる。また、色フィルタの配列の違いによって発生す
る画素間クロストークの不均一により固定パターン雑音
を、異なる行の同一色素子間の電荷積分時間を調整する
ことにより無くすことができる。
間）の相対関係を制御して各色の感度を調整することに
より、被写体の色温度に応じて適切な色信号成分比が得
られる。また、色フィルタの配列の違いによって発生す
る画素間クロストークの不均一により固定パターン雑音
を、異なる行の同一色素子間の電荷積分時間を調整する
ことにより無くすことができる。
【図１】本発明の固体撮像装置の第１の実施例の部分拡
大平面図である。
大平面図である。
【図２】図１の固体撮像素子の動作タイミングを説明す
る波形図である。
る波形図である。
【図３】本発明の固体撮像装置の第２の実施例の部分拡
大平面図である。
大平面図である。
【図４】図３の固体撮像素子の動作タイミングを説明す
る波形図である。
る波形図である。
【図５】本発明の固体撮像装置の第３の実施例の部分拡
大平面図である。
大平面図である。
【図６】図５の固体撮像素子の動作タイミングを説明す
る波形図である。
る波形図である。
【図７】第３の実施例におけるクロストーク差検出と積
分時間決定のための回路ブロック図である
分時間決定のための回路ブロック図である
【図８】従来の技術による固体撮像装置の部分拡大平面
図である。
図である。
【図９】図８の固体撮像素子の動作タイミングを説明す
る波形図である。
る波形図である。
１ Ｇ素子 ２ Ｂ素子 ３ Ｒ素子 ４ 垂直転送素子 ５ Ｇ信号読み出しゲート ６ Ｒ信号読み出しゲート ７ Ｂ信号読み出しゲート ８、９、１０、１１ 信号線 １２ 水平転送装置 １３ 出力回路 ３１ Ｇ信号読み出しゲート ３２ Ｂ信号読み出しゲート ３３ Ｒ信号読み出しゲート ３４，３５ 信号線 ３９ Ｇ信号読み出しパルス ４０ Ｒ信号読み出しパルス ４１ Ｂ信号読み出しパルス １０１ 固体撮像装置 １０２ 色信号処理回路 １０３ 積分時間決定回路 １０４ 駆動回路
Claims (8)
- 【請求項１】 ２次元平面上に互いに所定の配列間隔で
形成され、受光面で受光した光量に対応して電荷を発生
して蓄積する複数の光電変換素子と、 前記複数の光電変換素子の受光面上に配置される複数色
の色フィルタと、 各色の色フィルタが形成された光電変換素子毎に電荷蓄
積時間を個別に設定し、該各蓄積時間経過後に各色に対
応する光電変換素子毎の読み出し制御信号を生成する制
御信号生成手段と、 前記各色に対応する読み出し制御信号に応じて各色に対
応する前記光電変換素子からそれぞれ電荷を読みだす読
み出し手段と、 前記読み出し手段により読みだされる電荷を転送信号に
応じて転送する転送手段と、 前記転送手段により転送される電荷を電気信号として外
部に出力する出力手段とを有する固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記転送手段は、各光電変換素子に隣接
して各光電変換素子毎に複数の転送電極を有し、前記読
み出し手段は前記転送電極と一体に形成された読み出し
電極を含み、 さらに、前記各色に対応する読み出し制御信号を前記各
色に対応する読み出し電極へ供給するための各色毎の信
号線を有する請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 さらに、前記信号線を介して前記複数の
転送電極に前記転送信号を供給する転送信号供給手段を
有し、 前記光電変換素子に対する前記読み出し電極の相対位置
が前記複数の色の光電変換素子の少なくとも二つの色の
光電変換素子間で異なる請求項２に記載の固体撮像装
置。 - 【請求項４】 前記複数の色フィルタは赤と緑と青の３
色の色フィルタからなり、赤の色フィルタが形成された
第１の光電変換素子群と、緑の色フィルタが形成された
第２の光電変換素子群と、青の色フィルタが形成された
第３の光電変換素子群とを有し、 前記制御信号生成手段は、前記第１から第３までの各光
電変換素子群がそれぞれ独立して前記電荷蓄積時間を設
定し、各色に対応する読み出し制御信号を生成する請求
項１から３のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記制御信号生成手段は、撮像対象の被
写体の照明色温度が第１の照明温度の場合には、前記第
１の照明温度よりも低い第２の照明温度の場合に比較し
て、前記第１の光電変換素子群の蓄積時間を前記第３の
光電変換素子群の蓄積時間よりも長く設定し、該各蓄積
時間経過後に各色に対応する読み出し制御信号を生成す
る請求項１から４のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】 ２次元平面上に互いに所定の配列間隔で
形成され、受光面で受光した光量に対応して電荷を発生
して蓄積する複数の光電変換素子と、 前記複数の光電変換素子の受光面上に配置される複数色
の色フィルタと、 前記複数色の色フィルタの同一色フィルタをこれに近接
する色フイルタの色に応じて複数のグループとし、異な
るグループ間の光電変換素子の電荷の蓄積時間を独立し
て個別に設定し、該各電荷蓄積時間経過後に各グループ
の光電変換素子毎に読み出し制御信号を生成する制御信
号生成手段と、 前記各グループに対応する読み出し制御信号に応じて前
記各グループの光電変換素子から電荷を読みだす読み出
し手段と、 前記読み出し手段により読みだされる電荷を転送信号に
応じて転送する転送手段と、 前記転送手段により転送される電荷を電気信号として外
部に出力する出力手段とを有する固体撮像装置。 - 【請求項７】 前記光電変換素子は、前記２次元平面上
に複数の光電変換素子の行と列からなる格子状に配列さ
れ、前記複数の色フィルタは赤と緑と青の３色の色フィ
ルタからなり、前記緑の色フィルタが前記格子の上で市
松模様状に配置され、前記赤と青の色フィルタが隣接す
る行でそれぞれ交互に、かつ前記緑の色フィルタに挟ま
れるように配置され、その行に隣接する二つの行の赤の
色フィルタに挟まれた緑の色フィルタが配置された光電
変換素子群を第１グループとし、その行に隣接する二つ
の行の青の色フィルタに挟まれた緑の色フィルタが配置
された光電変換素子群を第２グループとし、前記制御信
号生成手段は、前記第１グループと第２グループの前記
電荷蓄積時間を互いに独立して設定し、該各電荷蓄積時
間経過後に該第１グループと第２グループの読み出し制
御信号を生成する請求項６記載の固体撮像装置。 - 【請求項８】 前記制御信号生成手段は、前記第１グル
ープと第２グループの光電変換素子への近接光電変換素
子からのクロストーク信号の量に応じて前記第１と第２
のグループの前記電荷蓄積時間を個別に設定し、該各電
荷蓄積時間経過後に該第１と第２のグループの読み出し
制御信号を生成する請求項７記載の固体撮像装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2006121151A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Sony Corp | 信号処理方法および信号処理装置並びに物理情報取得装置 |
| JP2006135708A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Pentax Corp | デジタルカメラ |
| JP2007306177A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
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Families Citing this family (10)
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| TW510980B (en) * | 2000-12-12 | 2002-11-21 | Veutron Corp | Method for balancing different color channel outputs of color sensor |
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| US7351945B2 (en) * | 2001-04-27 | 2008-04-01 | Micron Technology, Inc. | Alignment among elements in an image sensor |
| JP3950715B2 (ja) * | 2002-03-05 | 2007-08-01 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子およびこれを用いた撮像装置 |
| US7880785B2 (en) * | 2004-07-21 | 2011-02-01 | Aptina Imaging Corporation | Rod and cone response sensor |
| JP2006270657A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、及び固体撮像素子、固体撮像素子の駆動方法 |
| US7703942B2 (en) * | 2006-08-31 | 2010-04-27 | Rensselaer Polytechnic Institute | High-efficient light engines using light emitting diodes |
| US7633538B2 (en) * | 2006-09-11 | 2009-12-15 | Aptina Imaging Corporation | Color filter device and method for eliminating or reducing non-uniform color error caused by asymmetric color cross-talk in image sensor devices |
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|---|---|---|---|---|
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-
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7336306B2 (en) | 2001-11-26 | 2008-02-26 | Fujifilm Corporation | Solid-state image sensor efficiently utilizing its dynamic range and image pickup apparatus using the same |
| JP2006121151A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Sony Corp | 信号処理方法および信号処理装置並びに物理情報取得装置 |
| JP2006135708A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Pentax Corp | デジタルカメラ |
| JP4624077B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2011-02-02 | Ｈｏｙａ株式会社 | デジタルカメラ |
| JP2007306177A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2018125848A (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
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