JPS60157380A - 固体撮像デバイスを用いた撮影装置 - 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】 良胤圀１ 本発明は撮影装置、とくに、撮像セルを非晶質半導体な
どの光導電膜の積層構造とする固体撮像デバイスを用い
た撮影装置に関するものである。

髭」」１省 撮像セルが非晶質半導体などの光導１膜の積層構造をな
す固体撮像デバイスは、入射光に対する光学開口率が大
きく光感度であり、分光感度の設計自由度が高くて感光
波長領域が広く、しかもブルーミングを効果的に抑制で
きるなどの特長がある。しかし反面、残像現象が顕著で
あり、これは撮像装置、とくに動画像の撮像装置として
利用する場合に欠点となっていた。

この残像特性は、入射光の立上りおよび立下りの双方に
見られる。たとえば、光学シャッタを有し、標準テレビ
ジョン方式の信号速度で毎フィールド期間（１／８０秒
）ごとに撮像デバイスから映像信号を出力するように構
成された静止画像撮影装置の場合、ある例では、光学シ
ャッタを開放してから約１０フイールド分程度の期間、
出力映像信号のレベルが指数関数的に漸増し、定常状態
に達する。これを「立りり残像Ｊと称する。また、シャ
ッタ閉成後は、約３フイールド分程度の期間、同信号の
レベルが指数関数的に漸減し、Ｏとなる。これが「立下
り残像」である。

これらの残像は、光導電膜としての非晶質半導体材料中
に存在する光キャリアのトラップに起因している。たと
えば立上り残像は、入射光によって発生した光キャリア
がこれらのトラップに捕獲され、これらのトラップがポ
ルツマン分布に従う確率で埋められつつ、信号電流とし
て観測し得る移動可能なキャリアが漸増する現象によっ
て生ずる。これが定常状態の映像信号として出力される
までの時間遅延となる。同様に立下り残像も、トラップ
に捕捉されていた光キャリアが上記確率で漸減的に放出
されるために生ずる。

ところで、立上り残像の分光感度特性は、立−ヒり時間
に依存して変化することが測定により見出された。これ
は、長波長の入射光はど光導電膜の表面から深部に侵入
して光キャリアを励起するので、長波長光のキャリアは
ど光導電膜の下にある光キヤリア蓄積、移送部としての
ｐｎ接合に早く到達するためである。

発明者らは　従来　積層型の撮像デバイスの欠点と考え
られていたこの残像特性に着目し、これを映像信号の色
分離に積極的に利用する撮影装置を着想した。これによ
れば、色分離光学フィルタを撮像セルアレイに設けるこ
となく、しかもフィールド順次撮像方式に比較して動き
のある被写体についても色ずれのない映像信号を出力す
ることができるカラー撮影装置が実現できる。

止−通 本発明は、色すれかなく良好に色分離された映像信号を
出力することができる固体撮像デバイスを用いた撮影装
置を提供することを目的とする。

褒」Ｌム」Ｌ示 本発明による固体撮像デバイスを用いた撮影装置は、光
導電膜が積層された複数の撮像セルからなる撮像セル配
列を有する固体撮像デバイスと、撮像セル配列に被写体
像を結像させる光学系と、光学系の入射光を所望の露出
時間だけ撮像セル配列に導く光学シャッタ手段と、複数
の撮像セルから順次画素信号を読み出す読出し手段と、
読出し手段から読み出された画素信号を一時蓄積する蓄
積手段と、蓄積手段から蓄積された画素信号を読み出し
て分解色映像信号を作成し、出力する演算手段と、シャ
ッタ手段に応動して読出し手段、−蓄積手段および演算
手段を制御する制御手段とを含み、制御手段は、露出時
間の開始から少なくとも固体撮像デバイスの立上り残像
の消失までの期間における３つの時点のそれぞれにおい
て読出し手段によって撮像セルから１フイールドの画素
信号を読み出させて蓄積手段に蓄積し、演算手段は、蓄
積手段に蓄積された３つのフィールドの画素信号から３
つの分解色映像信号を作成して出力する。

犬」１匹１」１別 次に添付図面を参照して本発明による固体撮像デバイス
を用いた撮影装置の実施例を詳細に説明する。

第１図を参照すると、非晶質半導体を光導電膜として使
用した固体撮像デバイスの例における１つの撮像セル１
０の構成が縦断面（で概念的に示されている。この例で
は、ｎ型シリコン基板１２の１つの主表面上に形成され
たｐ型エピタキシャル層１４に光キヤリア蓄積ダイオー
ド１６が形成されている。それらの上にさらに、図示の
ように、たとえばアルミニウムなどの金属からなる２つ
の電極層１８および２０が絶縁材料層２１をはさんで形
成されている。また、多結晶層２２は絶縁材料層２３を
介してＭＯＳスイッチング素子４２を構成し、第３のア
ルミニウム層２４は、ダイオード１８から映像信号を読
み出す出力線を形成している。

アルミニウム層２０の上にさらに、非晶質の半導体層２
６が形成され、これによって光導電膜が構成されている
。光導電膜としては、たとえば水素化非晶質シリＤ　ン
（ａ−９ｉ：旧の他に、Ｚｎ５ｅ−ＺｎＣｄＴｅ膜、５
ｅ−Ａｓ−Ｔｅ膜などが使用される。光導電膜２Ｂの上
には透明電極２８が形成され、これは、たとえばＩ　Ｔ
　Ｏ（Ｉ　ｎ　２０　ａ、−Ｓ　ｎ　Ｏ２）などでよい
。

第２図を参照すると、第１図に示す１つの撮像セルｌＯ
の等価回路が示されている。これかられかるように、基
板１２が接地され、透明電極２８が直流電源４０によっ
て負にバイアスされる。蓄積ダイオード１６の陽極は、
読出しスイッチ４２および４３、ならびに負荷抵抗４５
を介して映像電源４４に接続される。

スイッチ４２は概念的に接点の形で示されているが、第
１図に示すＭＯＳスイッチング素子でよい。

スイッチ４３も同様である。実際には、撮像セルｌＯは
多数、行列方向に配列されたアレイを構成しているので
、１つの撮像セルｌＯに着目すると、等測的に水平行選
択用ＭＯＳスイ・ンチング素子４２および垂直列選択用
ＭＯＳスイッチング素子４３が直列に接続された構成を
とっている。なお、このようなＭＯ８構造をとらないで
、たとえば電荷結合デバイス構造の電荷転送路の構成を
とってもよいことはごうまでもない。

このような撮像セルを非晶質半導体の積層構造とする固
体撮像デバイスｌＯにおいて、光導電膜２６への入射光
４６によって発生した光キャリアのうち、正孔４８が透
明電極２８の方へ移送され、電子４θは、アルミニウム
層２０に捕捉されてアルミニウム層１８に収集される。

これは蓄積ダイオードＩＢへ移送される。読出しスイッ
チ４２および４３が閉じていると、ダイオード１Ｂに移
送されたキャリアに応じた電流が流れ、これが出力映像
信号として出力端子５０に出力される。

前述したように、光導電膜２Ｂにおけるトラップの存在
のために、入射光４８によって発生した光キャリアがそ
れらにトラップされ、ポルツマン分布に従う確率でそれ
らを埋めつつ、信号電流として観測し得る移動可能なキ
ャリアが漸増し、電源４０のバイアスによってダイオー
ド１Ｂの方へ移送される。これが定常状態の映像信号と
して出力されるまでに時間遅延があり、前述の立上り残
像が生ずる。

ところで、光導電膜２８において入射光２８によって励
起される光キャリアの量Ｅは、膜２Ｂの表面をＯとして
主面に垂直な深さ方向をＸとすると、第３図に示すよう
に、Ｘについて指数関数的に減少する。その減衰の程度
は、次の式、 −ε！　（１） Ｅ　（ｘ　）　＝Ｅ　ｏ　ｅ で表される。すなわち、導電膜２６自体における光吸収
係数εの波長による違いから、入射光４６の波長が短い
ほど大きい。

光導電膜２Ｂが半導体の場合一般に、長波長光すなわち
赤色光に近いほどεが小さく、入射光が比較的深い部分
まで侵入して深部で光キャリアを励起させる。したがっ
て、図示のε１で示す曲線３００をとる。また。波長の
短い青色光はεが大きく、主として表面に近い浅い部分
で光キャリアを励起させる。したがって、図示のε２で
示す曲線３０２をとる。

一例を示せば、非晶質シリコンの場合、波長８５０ｎｍ
程度の赤色光については吸収係数εが１０’／ｃｍ程度
、入射光がＩ／ｅ、（ｅは自然対数の底）に減衰する深
さＸがｌ用ｍ程度、波長４００Ｔｌ！ｌ　Ｐｉ！度の青
色光についてはそれぞれ、１０５／Ｃ１１，０，１馴謬
程度である。したがって光導電膜２Ｂの厚さは２ｐ−ｍ
程度で十分である。

前述のように、光導電膜２６で励起された光キャリアは
、蓄積ダイオード１Ｂへ向って光導電膜２６中を電源４
０のバイアスによって移送され、膜２８中に存在するト
ラップにある確率で捕獲される。そこで第４図において
、膜２６に光を当てない状態から時刻１＝０で膜２８を
入射光４６に露呈した場合、小さい吸収係数ε１の光に
よって膜２Ｂのほぼ全域に発生した光キャリアは、その
全域でトラップされるが、それらのトラップを埋めるの
に要する時間は比較的短く、流れる電流■が比較的短時
間で定常状態に達する。これは第４図に曲線３１０で示
すように、定常電流にほぼ近い電流に達する時刻ｔｌま
でがトラップ捕捉に要する時間と考えられ　：る。

これに対して、大きい吸収係数ε２の光によって主とし
てＩｌｌ！２６の表面付近に発生した光キャリアは、こ
れらのトラップを埋めつつ膜２６の深い方へ走行するの
で、同図の曲線３１２で示すように、流れる電流が定常
状態に達するまで比較的長時間を要する。これは、第４
図に示す定常電流にほぼ近い電流に達する時刻ｔ２まで
がトラップ捕捉および走行に要する時間と考えられる。

なお、第４図の縦軸は、光電流Ｉを正規化して表示して
いる。

そこで、時刻ｔ１からｔ２の間の期間においてダイオー
ド１６の蓄積電荷をサンプリングすると、主として小さ
い吸収係数ε１の光、すなわち主として赤色成分の光に
よる電流が得られる。また、時刻ｔ２以降の期間におい
てダイオード１６の蓄積電荷をサンプリングすると、小
さい吸収係数ε１の光による電流と、大きい吸収係数ε
２の光による電流＼ との総和が得られる。

同様に、中程度の吸収係数ε３の入射光についでは曲線
３１４のような光電流出力応答を呈するので、定常電流
にほぼ近い電流に達する時刻ｔ３の伺近の時点でサンプ
リングすると、小さい吸収係数εｌの光による電流と、
中程度の吸収係数ε３の光による電流との総和が得られ
る。したがって、これらの電流による信号を演算すれば
、各色成分の映像信号を抽出することができる。

第５図に示すように、時刻１＝０において１つの撮像セ
ルｌＯに光照射を開始し、セル１０から出力される電流
の総和が時間ｔの経過とともに曲線３２０に沿って増大
したとする。前述の説明から明らかなように、時刻ｔｌ
、ｔ３およびｔ２におけるそれぞれ光電流１１．Ｉ３お
よびＩ２は、第６図に示すような波長入についての分布
特性を有する。これら光電流ＩＩ、Ｉ３およびＩ２を順
次それぞれ時刻ｔｌ、ｔ３およびｔ２で読み出す際には
、実際の光電流は第５図に一点鎖線３２２で示す時間変
化（ＩＩ→Ｉｌ’→■２′）をとる。これから次のよう
にして実質的に赤成分の信号Ｒ２緑成分の信号Ｇおよび
青成分の信号Ｂを算出することができる。

但しα、β、γは光導電層２Ｂの分光感度特性に依る係
数である。

以上のような本発明の原理は第７図および第８図に示す
撮影装置によって具体化される。

第７図を参照すると、本発明による撮影装置の主要部を
なす固体撮像デバイス１００は、第１図に示すような撮
像セル１０が行列アレイ状に配列Ｓれた撮像セルアレイ
１０２と、垂直シフトレジスタ１０４　と、水平シフト
レジスタ１０６　とを有し、これらが１つのチップに形
成されている。撮像セルアレイ１０２は、たとえば、垂
直方向■に２４２行の水平走査線、水平方向Ｈに２５６
個の画素が配列され、したがってシフトレジスタ１０４
および１ｏｆ（もこれに対応したレジスタ段が用意され
ている。

垂直シフトレジスタ１０４の各レジスタ段１０８は、対
応する水平行選択線＋１０を駆動するもので、各選択線
１１０はスイッチ４２のゲート２２に接続されている。

スイッチ４２は、スイッチ４３と同様に本実施例では第
７Ａ図に示すようなＭＯＳスイッチで構成されているが
２図の複雑化を避けるため。

第７図では丸い記号で示されている。そのンース雪ドレ
ーン路は、一方がダイオード１６に接続され、他方は垂
直線すなわち映像信号読出し線２４に接続されている。

垂直線２４は、ＭＯＳスイッチ４３のソース・ドレーン
路を通して各垂直列が共通に映像信号出力線５に接続さ
れている。ＭＯＳスイッチ４３のゲート１１２は、水平
シフトレジスタ１０Ｅｉの対応するレジスタ段＋１４に
接続されている。

ところで、本装置は、撮像デバイス１００の撮像セルア
レイ＋０２に被写体の像を結像させる撮像レンズ１１６
を有する。撮像レンズ１ｌＥｉを通して入射する光４６
は、絞り１１８および光学シャッタ１２９を介して撮像
セルアレイ１０２に入射する。

光学シャッタ１２０の開閉動作は、矢印１２Ｂで概念的
に示すように、シャツタレリーズボレン＋２２に応動す
るシャッタ制御回路１２４によって駆動される。シャッ
タ制御回路１２４はまた、読出し制御回路１２８を制御
し、読出し制御回路１２８は、基準発振器ｊ３Ｑの発生
する基進クロックから様々なタイミング信号を形成して
固体撮影デバイス＋００を駆動する回路である。

読出し制御回路１２８は、信号線１３２によって垂直シ
フトレジスタ＋０４に歩進クロックφＶを、信号線１３
４によって駆動パルスＴＶをそれぞれ供給し、信号線１
３８によって水平シフトレジスタ１０Ｂに歩進クロック
φＨを、信号線１３８によって駆動パルスＴＨをそれぞ
れ供給する。

本実施例では、たとえば通常のテレビジョン信号速度程
度の信号速度で出力線５０から画素信号を出力させる。

したがって歩進クロックφＶは、垂直シフトレジスタ１
０４の各段１０８を１水平走査（ＩＨ）期間ごとに歩進
させるクロックであり、歩進クロックφＨは、水平シフ
トレジスタｌ０ｆｆの各段１１４を１画素期間ごとに歩
進させるクロ・ンクであってよい。

出力線５０の画素信号は、第８図のアナログ拳ディジタ
ル変換器（ＡＤＣ）　１５０に入力され、対応するディ
ジタル信号に変換される。これは、メモリ１５２に入力
され、蓄積される。メモリ１５２は、少なくとも３フィ
ールド分の画素数に対応する映像信号を蓄積できる記憶
容量を有するディジタル・フィールドメモリである。こ
れは、同図では３つの記憶領域１５２Ａ、１５２Ｂおよ
び１５２Ｃとして示されている。勿論、これらの記憶領
域は、所定の領域に固定されている必要はなく、メモリ
１５２において任意の領域が使用できればよい。これら
の記憶領域の割当て、アドレス指定、ならびに読出しお
よび書込みなどのメモリ制御は、メモリ制御回路１５４
によって行なわれる。

メモリ制御回路１５４は、読出し制御回路１２８から制
御線１５６を通して、書込み指示、アドレス指定、タイ
ミング信号などの制御信号を受け、後に詳述するような
画素信号の蓄積制御を行なう。また、メモリ１５２から
の画素信号の読出しは、メモリ制御回路１５４によって
出力制御回路１５８から読出し指示、アドレス指定、タ
イミング信号などの制御信号に応動して行なわれる。こ
れについても後に詳述する。これらの読出し制御信号は
、基準発振器１３０より制御線１８８を通して供給され
る基準クロックから出力制御回路１５８で作成される。

メモリ１５２の読出し出力１８０は演算回路１６２に接
続され、読み出された画素信号はここで前述の（２）式
による演算が行なわれる。この演算によって３つの色成
分Ｒ，Ｇ、Ｈに分解された信号は、ディジタルφアナロ
グ変換器（ＤＡＣ）　１ｓ４によって対応するアナログ
信号に変換され、色分解されたフィールド順次の映像信
号として映像信号出力端子１６６から出力される。演算
回路１６２および［１ＡＣＩＥ１４における演算および
変換のタイミングは、出力制御回路１５８によって制御
される。

第９図の説明図を参照しＣ本装置の動作を説明する。

まず、時刻ｔｏニおいてシャツタレリーズボタン１２２
を押し、その接点を閉じると、シャッタ制御回路１２４
はこれに応動して、第９図に波形２００で示すように、
光学シャッタ＋２０をそのときに設定されている露光時
間ＴＩだけ開放させる。その間、撮像セルアレイ１０２
には被写体像が結像され、その各セル１０の光導電膜２
Ｂには入射光４６の明るさに応じた光キャリアが発生す
る。この光キャリアは、前述のように一部が光導電膜２
６中のトラップに捕捉され、これらのトラップをポルツ
マン分布に従う確率で埋めつつ、残りが１１０のバイア
スによってダイオード１６に到達する。その際、前に詳
述した立上り残像が発生する。

そこで、読出し制御回路１２８は時刻１０からの経過時
間を計数し、小さい吸収係数εｌの入射光について光キ
ャリアのトラップによる捕捉がほぼ完了した頃の時刻ｔ
ｌにおいて、撮像デバイス１００の読出しを開始する。

詳細には、読出し制御回路１２８は、ｌフィール１分の
歩進クロックφＶ、φＨ１および駆動パルスＴＶ、Ｔ）
ｌ　ヲ出力線１３２，１３８．オヨび１３４．１３６４
：：ソれぞれ出力する。これによって、撮像セルアレイ
１０２の各撮像セルからは、第９図に波形２０２で示す
ようなｌフィール１分の直列映像信号が出力線５０に出
力される。これは主として、前述した小さい吸収係数６
１による光電流５すなわち赤色凌分の映像信号である。

この赤色成分信号１１は、ＡＤＣ１５０を通ってディジ
タルデータの形でメモリー１５２の１つの領域、たとえ
ば１５２Ａに順次蓄積される。この蓄積制御は、読出し
制御回路１２８から供給される制御信号に基づいてメモ
リ制御回路１５４によって行なわれる。

同様にして、時刻ｔ３では読出し制御回路１２８は再ひ
撮像セルアレイ１０２から１フィールド分の映像信号を
読み出し、メモリ＋５２の他の領域、たとえば１５２Ｂ
にこれを蓄積させる。この時刻ｔ３は、中程度の値を有
する吸収係数ε３の入射光による光キャリアがトラップ
をほぼ埋めつくしてダイオード１６まで到達し始めた頃
と一致するように設定されている。

ざらに同様にして、時刻ｔ２では読出し制御回路１２８
は王たひ撮像セルアレイ１０２を駆動してこれから１フ
ィールド分の映像信号を読み出し、メモリ１５２の残り
の領域１５２Ｃにこれを蓄積させる。この時刻ｔ２は、
大きい吸収係数６２の入射光による　。

平七、１１７講ｃに　−す会１−１傾を良−Ｊｌ　−−
Ｊゝ−ノー−１１／　ｒＪ−１’　／　’７　／　’こ
　μ　１よ　）王　αノ　ノ　＼　し　−（り　１オー
ド１６まで到達し始めた頃と一致するように設定されて
いる。その後シャッタ制御回路＋２４は、時刻ｔ４にて
シャッタ１２０を閉成する。

そこで出力制御回路１５８は、メモリ制御回路１５４、
演算回路１６２を制御して分解色信号Ｒ，Ｇ、Ｂを形成
し、ＤＡｏ　１８４を通してフィールド順次の映像信号
として出力端子１６６から出力させる。この動作は出力
制御回路１５８の制御下に次のようにして行なわれる。

まず、メモリ領域１５２Ａに蓄積されている画素データ
ＩＩを１フイールドの映像信号として読み出し、端子１
６６からフィールドレートで出力する。

これは小さい吸収係数ε１の入射光の信号であるからＲ
信号として使用される。

ｌフィールドのＲ信号を出力し終ると、２つのフィール
ドメモリ１５２１．１５２８に蓄積されているそれぞれ
の画素データについて、１つの映像画面上で同じ画素位
置２１ＯＡ、２１０Ｂにあるものをそれらから順次読み
出す。フィールドメモリ１５２Ｂから読み出された画素
データ！３′は、小Ｓい吸収係数εｉと中程度の吸収係
数ε３の入射光によるものである。

そこで演算回路１８２は、１つの画素位置についての２
つのデータＩＩ、１３’に対して前述の（２）式の演算
を行ない、Ｇの分解色信号を作成する。このような読出
し、演算を１画面のラスク走査方向にすべての画素につ
いてフィールドレートで行ない、Ｇ分解色テレビジョン
映像信号として本装置の出力端子１６６から出力する。

フィールドの最終画素のデータまでこれを行なうと、ｌ
フィール１分のＧ分解色映像信号がテレビジョン信号レ
ートで出力される。

このようにしてｌフィールドのＧ信号を出力し終ると、
さらに、２つのフィールドメモリ１５２Ｂ。

１５２Ｃに蓄積されているそれぞれの画素データについ
て、前と同様に１つの映像画面上で同じ画素位置２１０
Ｂ、２１０Ｃ：にあるものをそれらから順次読み出す。

フィールドメモリ１５２Ｇから読み出された画素データ
１２’は、小さい吸収係数６１から大きい吸収係数ε２
までに対応する入射光によるものである。

そこで演算回路１１（２は、１つの画素位置についての
３つのデータ＋２’　、　１３’　に対して前述の（２
）式の演算を行ない、Ｂの分解色信号を作成し、前と同
様に１フィールド分のＢ分解色映像信号としてテレビジ
ョン信号レートで出力する。このようにして３分解色の
映像信号がフィールド順次に出力１６６から出力される
。

第１０図は本発明の他の実施例を示す。この例では、第
１図の実施例における光導電膜２６が３つの層２８Ａ　
、２８Ｂ　、２８Ｇの３層構造をとり、隣接する各層の
間に非感光層３００が介挿されている。非感光層３００
は、入射光４６を透過するが光キャリアを励起しない材
料からなり、本実施例では開口３０２が部分的に設けら
れた網状の形状をなしている。上側の層２ｆｉＣ，２６
Ｂで発生した光キャリアはこれらの開口３０２を通過し
てダイオード１６の方へ移送される。このような網状の
形状の代りに非感光層３００を島状に形成してもよい。

このような非感光層３００を設けることによって、各層
２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃにおいて吸収係数εの異なる光
によって発生した光キャリアをさらに適切に分離し、フ
ィールド順次の３分解色映像信号の相互間における混色
を最小限にすることができる。

また、各光導電膜２θＡ、２８Ｂ、２８Ｇは、それらの
分光特性が異なる材料を選択してもよい。たとえば、上
層２８Ｇは主として大きい吸収係数ε２の材ネ゛ｌを、
中層２８Ｂは主として中程度の吸収係数ε３の材料を、
下層２８Ａは主として小さい吸収係数ε１の材料を選択
すると、さらに有利である。

第１１図は本発明のさらに他の実施例を示し、この例で
は、３つの層２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ：の隣接する層の
間にそれぞれ光学フィルタ層３１０および３１２が介挿
されている。上のフィルタ層３１０は青色光を除去する
イエローフィルタであり、下のフィルタ層３１２は赤色
光を透過する赤透過フィルタである。

これらのフィルタ層３１０および３１２は、光キャリア
を通過させる材料が使用される。上のフィルタ層３１１
１ｊｆ　たとえばＣｄＳまたはＺｎＣｄ５などが有利に
使用され、下のフィルタ層３１２は、たとえばＣｄ５Ｔ
ｅまたはＧａＰＡｓなどが有利に使用される。これによ
って混色を効果的に防止することができる。

なお前述の実施例では、スチル撮影に本発明を適用した
場合を説明したが、本発明は、撮像セルアレイの前方の
撮像光学系に光学シャッタを有するかぎり、基本的には
ムービー撮影にも適用できることは明らかであろう。

また、本発明の基本原理を立下り残像にも有効に適用で
きる。その場合、光学シャッタを閉じた後、立下り残像
が存在する期間中における３つの時点のそれぞれにおい
て１フイールドの映像信号な撮像デバイスから読み出し
、前述と同様の演算処理により３つの分解色映像信号を
作成すればよい。

効−一釆 これまでの説明から明らかなように、本発明によれば、
従来、積層型の撮像デバイスの欠点と考えられていた残
像特性を映像信号の色分離に積極的に利用している。こ
れによれＩｆイフィールド順次撮像方式に比較して動き
のある被写体についても色ずれのない映像信号を出力す
ることができる。また、構成によっては、撮像セルアレ
イに色分離光学フィルタをとくに設けなくてもよい。

したがって本発明によれば、色すれかなく良好に色分離
された映像信号を山方することができる固体撮像デバイ
スを用いた撮影装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、非晶質半導体を光導電膜として使用した固体
撮像デバイスの例における１つの撮像セルの構成を概念
的に示す縦断面図、 第２図は第１図に示す１つの撮像セルの等価回路を示す
概念的回路図、 第３図ないし第６図は、積層型固体撮像デバイスの残像
特性を利用した本発明の基本原理を説明するための説明
図、 第７図および第８図は本発明による撮影装置の説明用実
施例を示すブロック図、 第７Ａ図は第７図に使用される回路要素記号の説明図、 第９図は、第７図および第８図に示す本装置の実施例の
動作を説明する概念的説明図、第１Ｏ図および第１１図
は、本発明の他の実施例を示す第１図と同様の概念的断
面図である。 の　の； １０、、、撮像セル １８、、、光キヤリア蓄積ダイオード ２Ｂ、、、光導電膜 ４２．４３．　、選択スイッチ ＋００．、、固体撮像デバイス １０２、、、撮像セルアレイ １０４．１０８．シフトレジスタ ＋２０．、、光学シャッタ １２４、、、シャッタ制御回路 １２８、、、読出し制御回路 １５２、、、メモリ １５２Ａ、、フィールドメモリ １５４、、、メモリ制御回路 １５８、、、出力制御回路 １［１２，、、演算回路 ３００、、、非感光層 ３１０、、、光学フィルタ 特許出願人　富士写真フィルム株式会社本１図 本２図 本３　閏 秦ｑ図 ′／６２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光導電膜が積層された複数の撮像セルからなる撮像
   セル配列牽有する固体撮像デバイ−と、該撮像セル配列
   に被写体像を結像させる光学系と、 該光学系の入射光を所望の露出時間だけ該撮像セル配列
   に導く光学シャッタ手段と、 該複数の撮像セルから順次画素信号を読み出す読出し手
   段と、 該読出し手段から読み出された画素信号を一時蓄積する
   蓄積手段と、 該蓄積手段から該蓄積された画素信号を読み出して分解
   色映像信号を作成し、出力する演算手段と、 前記シャッタ手段に応動して該士出し手段、蓄積手段お
   よび演算手段を制御する制御手段とを含み、 該制御手段は、前記露出時間の開始から少なくとも該固
   体撮像デバイスの立上り残像の消失までの期間における
   ３つの時点のそれぞれにおいて前記読出し手段によって
   前記撮像セルから１フイールドの画素信号を読み出させ
   て前記蓄積手段に蓄積し、 前記演算手段は、該蓄積手段に蓄積された３つのフィー
   ルドの画素信号から３つの分解色映像信号を作成して出
   力することを特徴とする固体撮像デバイスを用いた撮影
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記光
   導電層は、非晶質半導“体材料からなる単一の層を含む
   ことを特徴とする撮影装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記光
   導電層は、非晶質半導体材料からなる３つの斌１の一シ
   、 該３つの第１の層の隣接するものの間に部分的に介挿さ
   れ、光学的に透明な非感光材料からなる第２の層とを含
   むことを特徴とする撮影装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記光
   導電層は、非晶質半導体材料からなる３つの第１の層と
   、 該３つの第１の層の隣接するものの間に介挿され、キャ
   リアが通過可能な光学フィルタ層とを含み、 該光学フィルタ層のうち、前記入射光の入射方向に関し
   て−Ｌにあるものはイエロー透過フィルタであり、下に
   あるものは赤透過フィルタであることを特徴とする撮影
   装置。