JPS6054585A - 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】 この発明はカラー撮像用固体撮像装置に関する。

固体撮像素子の１種であるインターライン転送００Ｄ撮
像素子（以下　ＩＬ−００Ｄ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ｌ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００Ｄ
レジスタ２および水平方向に転送する水平００Ｄ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−００Ｄ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ィールド周
期で読み出すフィールド蓄積動作の２種類の読み出し動
作が行なえる。フィールド蓄積動作はフレーム蓄積動作
に比較して蓄積時間が半分であシ残像感が不さい。この
ために、フィールド蓄積動作の単板カラー撮像装置の開
発が進−められている。以下で説明する従来のカラー撮
像装置もこの発明によるカラー撮像装置もフィールド蓄
積動作である。第２図はフィ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ｊ）　ｔｌ
　＋　ｔ２　ｐ　Ｌ　３．・・・・・・・・・、ｔｓ・
・・・・・と名付ける。奇数フィールドにおいてはまず
ｔ２　＋　１４　＋　１６　＋ｔ８．・・・・・・　に
対応する絵素よシ信号電荷が垂直ＣＯＤレジスタ２へ転
送され、次に垂直００Ｄレジスタ２の転送動作によって
１絵素分信号電荷は転送され、さらにｚｉ　ｐ　ｔｓ　
ｔ　ｚ５１　ｔ７　＋・・・・・・に対応する絵素よシ
信号電荷が垂直００Ｄレジスタ２へ転送される。この結
果ｔ２　ｔ　ｚ４　ｔ　ｔ６＋　−１８−・・・・・・
に対応する絵素の信号電荷はそれぞれｔｌ　。

ｔｓ　、Ａ５　、ｚ７　、・・・・・・に対応する絵素
の信号電荷と垂直ＣＯＤレジスタ２内で加算される。加
え合わされたＬ１＋ｔｚ　、　ｔ３＋ｔ４　、　ｔ５　
＋ｔ６　、　Ｌｑ　＋ｔ８；・・・・・の信号電荷をそ
れぞれ一水平期間の信号とする。偶数フィールドにおい
ては垂直００Ｄ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！−２＋ｔ３ｐ　ｔ４　＋Ｌ５
　ｐ　ｔ６＋Ｌ７　＃・・・・・・に変える。このよう
に垂直方向に瞬接する２つの行の組み合わせをフィール
ド毎に変えることによってインターレース動作を行なっ
ている。

以上述べたＩＬ−ＣＯＤ撮像素子を用いてカラー撮像を
行なうには色フィルタによって被写体の色分散像を形成
し、この色分散像をＩＬ−００Ｄ撮像素子で撮像し、Ｉ
Ｌ−００Ｄ撮像素子の出力信号を信号処理することによ
って色信号や輝度信号を得ている。

第３図は従来のフィ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ィルタの色配置と、色フィルタと絵
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ｌ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上には色フィルタが形成され
ている。Ｙｅ。

ａｙ、ｏはそれぞれ黄、シアン、　緑の色フィルタを示
す。黄の色フィルタは赤と緑の光を透過し、シアンの色
フィルタは青と緑の光を透過する。色フィルタは水平方
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シ／４　、ｔ２
　、ｔｓ、・・・・・・、ｔｓ、・・・と名付ける。水
平方向に左から右へ、水平方向の行Ｌｌ　ｅ　ｔ５　ｅ
　・・””ではＹｅ、Ｇ、次の行ｔ２　ｍ　１６　＃・
・・・・・ではｃｙ、ｏ、次の行ｔ３．ｔ７　ではＹｅ
、Ｇ。

次の行ｔ４．　ｔｓ・・・・・・ではｏ、ａｙの繰ｐ返
しで配置されている。第４図はフィールド蓄積動作の場
合における上記の色フィルタ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
３図と対応している。なおり、　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 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−Ｂｃｏｓωｔ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−几ｃ
ａｓ６）ｔとして重畳されている。すなわち、ｔ１＋１
２の出力信号Ｓ（／−１＋ｔｚ）は次式で示される。

１　１　１ Ｓ　（ｔｔ＋４ｚ）＝−Ｂ＋２Ｇ＋−Ｂ＋−Ｈｃｏｓｏ
ｔ＋７　Ｒｃωωｔ２　２２ ｔ３＋ｔ４の出力信号において１１　＋１２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　＋ｔ’４の出力信号
ｓ　（ｔｓ　−１−Ｌ４　）は次式で示される。

１　１１ ８　（Ｌ３＋４　）＝２　Ｂ＋２Ｇ＋−ｎ−−Ｂｃｏｓ
ωｔ−１−Ｈ几ｃｏｓωｔ２ 他方のフィールドの出力８（ｚ、４＋Ｌ３）とｓ（ｔ４
十ｔ５）は次式で示される。

１　１１　１ Ｓ　（ｔｚ　＋１３）＝−Ｂ＋２Ｇ＋−Ｂ＋−Ｂｃｏｓ
ωｔ＋−ｚＲｃｏｓωｔ２　２　２ １　１１　１ Ｓ（４＋ｔｓ　）＝−Ｂ＋２Ｇ＋−Ｒ−−ＢｃＯｓωｔ
＋＞Ｒｃｏｓωｔ２　２　２ ｔｒ＋−４３の水平走査期間とＡ４−１−４５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５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、色フィルタ５が設けられた
ＩＬ−００Ｄ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ィルタ７を介して輝度信号Ｙとな
シカラーエンコーダ８に加えられる。上式よシ輝度信号
は−Ｂ＋２Ｇ＋−ＨＲの成分を持つ。またＩＬ−００Ｄ
撮像素子６の出力信号はローバスフィ、ルタ６よりも低
域のローパスフィルタ９を介して低周波輝度信号となシ
減算回路１０に加えられる。さらにＩＬ−００Ｄ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ィルタ１
１を通過することによって変調成分を分離することがで
きる。　ｔｌ　＋１２行の変調成分子　（Ａｘ　＋ｔｚ
　）は次式で示される。

１ Ｔ　（ｔｌ　＋ｔｚ　）　＝−Ｂ　ＣＯ２（ＩＪ　ｔ　
−１−ＨＲｃｏｓｏ　ｔｚ Ａ３　＋ｔ４行、　１２　＋Ｌ３行、　Ａ４　＋１５行
の変調成分は次式で示される。

Ｔ　（ｌ、３＋ｔ４　）＝−−Ｂｃｏｓωｔ　＋　２　
ＲＣＯＳωｔ１ Ｔ（Ａ２＋４３）ンＢｃｏｓωｔ＋万Ｃ６ωｔＴ　（Ａ
４　＋１５）−−！−Ｂ　ｃｏｓωｔ＋１几ｃａｓωｔ
２ バンドパスフィルター１の出力は遅延線２によって一水
平走査期間遅延される。バンドパスフィルター１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　（ＡＩ　＋１２　）　＋Ｔ　（Ａ３　＋１．４　）
　＝ＲｃｏｓωｔＴ　（Ａ２　＋ｔ３　）　＋Ｔ　（１
４＋ｚ５　）　＝Ｒｃｏｓωを遅延線１２の出力とバン
ドパスフィルタエ２の出力を減算回路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　（ｔｌ　＋−１２）　−Ｔ　（ｔａ　＋ｔ４　）　
＝ＢｃａｓωｔＴ’（Ａ２　＋１３　）　Ｔ　（／、４
　＋ｔ５　）＝Ｅｃａｓωを分離された赤信号の変調部
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ニーダ８
に加えられ、カラーテレビジ四ン信号が得られる。

ところで第３図に示すような従来の色フィルタを有する
ＩＬ−ＣＯＤ撮像素子には次のような欠点がある。第３
図において、例えば、４３行はＹｅとＧとの繰９返しで
アシ、青色光に対する信号は出ない。このために４３行
の絵素上に青色の線状の像が入射しても、ＩＬ−ＱＣ！
Ｄ撮像素子の出力信号中に対応する信号が含まれないと
いう欠点があった。すなわち、この色フィルタは水平方
向に２絵素、垂直方向に４絵素の繰シ返し周期を持つが
、この８絵素の繰υ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
点があった。このような欠点を改善するため、本皮願人
はすでに特願昭５８−０４４７３７号で水平方向に２絵
素、垂直方向に４絵素の繰り返し周期の配列においてど
の水モ方向の行にも赤゛信号が得られる絵素が１個以上
ちシ、かつどの水平方向の行にも青信号が１個以上ある
固体撮像装置を提案した。

第６図は上記既発間の一実施例の固体撮像装置における
、色フィルタの色配置と、色フィルタと絵素との相互関
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上には色フィルタが形成されている。Ｗは
透明の色フィルタを示す。透明の色フィルタは青と緑と
赤の光を透過する。色フィルタは水平方向に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’）　７１　ｔ　ｌ−２
ｔ　ｔ３　ｇ・・・、ｔ８．・・・と名付ける。水平方
向に左から右へ、水平方向の行ｔ１　ｐ　’５・・・　
ではＷ、Ｇ、次の行ｔ２゜ｔ６−・・ではＷ　、　Ｙｅ
　１’次の行ｔ３　、　ｔ７　・・・ではｃｙ。

Ｙｅ、次の行ｔ４　＋　７８．・・・ではＷ、　Ｙｅの
繰シ返しで配置されている。第７図はフィールド蓄積動
作の場合における上記の色フィルタが形成された各絵素
からの各色信号の出方の大きさを模式的に示した図であ
シ、第６図と対応している。図に示すように、出力信号
の平均値は−ＮＲ＋２０十Ｂであシ、これを輝度信号と
して用いる。ｔ、　十ｔ２の出力信号において、赤信号
は水平方向に２絵累を周期とする変調成分子　ＲＣＱＳ
ωｔとして重畳されている。

青信号は水平方向に２絵素を周期とする変調成分Ｂ　ｃ
ｏｓωｔとして重畳されている。すなわちｔ、＋ｔ２の
出力信号５（ｔｘ＋ｔｚ）は次式で示される。

Ｓ　（Ｌｌ　＋７２　）二Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ＋−Ｒｃｏｓω
ｔ＋Ｂｃｏｓｍｔ２ ｔ３＋１４の出力信号において、ｔｘ＋ｔｚの出力信号
と比較して、赤信号は逆位相τ変調されておシ、青信号
は同位相で変調されている。ｔ３＋１４の出力信号Ｓ　
（ｔ３　＋１４　）は次式で示される。

Ｓ（１！３＋１４）”旦Ｒ＋　２　Ｇ＋Ｂ−−Ｒｃｏｓ
　（ＩＩＪ　ｔ　十Ｂ　ＧＯ３ＧＪ　ｔ２ 他方のフィールドの出力Ｓ（ｔよ＋ｔ３）とＳ　（１４
＋Ｌｓ　）は次式で示される。

５（ｔ２＋ｔ３　）＝百几＋２０十Ｂ−−ＨＲｃａｓｏ
ｔ＋１３ｃｏｓωｔＳ　（ｔ４　＋Ａｓ　）＝−Ｒ＋２
０十Ｂ＋−Ｒｃｏｓωｔ＋Ｂｃｏｓωｔ２ Ｌ２　＋ｔ３行の水平走査期間とｔ４　＋ｔ５行の水平
走査期間とでは赤信号は逆位相で変調され、青信号は同
位相で変調されている。

上記既発明による一実施例の固体撮像装置の固体撮像素
子からの出力信号は第５図に概略構成図を示した単板式
カラー撮装置と同様の装置にょっ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
ってカラーテレビジーン信号が得られる。

第６図に示した既発明の一実施例の固体撮像装置の色フ
ィルタでは、水平方向２絵素、垂直方向に４絵素の繰シ
返し周期を持つが、この８絵素の繰シ返し単位中で、赤
信号が得られる絵素は６絵素、また青信号が得られる絵
素は４絵素あシ、半数以上である。第６図において、ど
の水平方向の行にも赤信号を与える絵素が含まれている
。このために、例えば水平方向の一行に相当する線状の
赤色像が入射した時でもＩＬ−００Ｄ撮像素子の出力信
号中に対応する信号が含まれている。青信号に対しても
同様である。この発明による固体撮像装置では、赤信号
や青信号が得られる絵素の数が多く、赤色や背色の微細
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。

しかしながらこのような固体撮像装置にも１つの欠点が
あることが明らかとなった。第６図ｅに示す色フィルタ
の色配置における輝度信号は前記したように、Ｒ＋２Ｇ
＋Ｂであシ標準的撮像照明であ化タングステンランプ照
明を考慮した時の赤、緑、青の光量比はＲ≦Ｇ）Ｂであ
ることがら輝度信号は例えばＮＴＳＣ！Ｏ０，３Ｒ＋０
．５９Ｇ＋０．１１Ｂに対して赤成分が非常に多くなシ
第５図に示したカラー撮像装置では緑信号を分離するた
めの赤の減算量が非常に多くなり緑信号のＳ／Ｎが、赤
信号によって大きく影響されシ對の低下が避けられず、
一方Ｓハの低下を防止するため、緑信号を復調せずに２
　Ｒ＋　２０　＋　Ｈの輝度信号と赤、青信号によシ色
差信号を形成するＲ、Ｂ、Ｙ方式を用いた場合には色再
現性の劣化が避けられない欠点を生じることが判明した
。

本発明は以上に述べた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装置
を提供することにある。

本発明によれば、水平方向に２絵素、垂直方向に４絵素
の繰り返し周期で配列され、かつ緑色光の成分に相当す
る映像信号である緑信号が全絵素から得られ、かつ赤色
光の成分に相当する映像信号である赤信号と青色光の成
分に相当する映像信号である青信号が水平方向に２絵素
の繰シ返し周期とする変調成分として緑信号に重畳され
、かつ赤信号と青信号の一方に相当する変調成分は隣接
する水平走査期間で同位相で重畳され、他方に相当する
変調成分はＶｊＡ、接する水平走査期間と逆位相で重畳
されて得られるように構成された色フィルタを備え、垂
直方向に（！１１１ｉ接する２つの水平方向の行を加え
合わせた映像信号を一ボ平走査線の映像信号となし、か
つ前記の加え合わせる前記の行の組み合わせをフィール
ド毎に垂直方向で変えるイ゛ンターレース動作を行がわ
せて読み出すようになされた固体撮像装置において前記
色フィルタの水平方向に２絵累、垂直方向に４絵素の繰
シ返しの８絵素の中でどの水平の行にも赤信号が含まれ
る絵素が１絵素以上あり、かつ水平方向にも青信号が含
まれる絵素が１絵素以上あり、かつ水平方向２絵素から
同一信号量の赤信号あるいは青信号あるいは赤信号およ
び青信号が含まれる水平行の各絵素に含まれる赤信号あ
るいは青信号の信号量が水平方向２絵素の一方のみに赤
信号あるいは青信号が含まれる水平行の前記色信号を含
む絵素の前記色信号の信号量の２５％以上７５９６以下
となる色フィルタを備えたことを特徴とする固体撮像装
置が得られる。

以下、本発明を図面を用いて説明する。

第８図は本発明の一実施例の固体撮像装置における色フ
ィルタの色配置と、色フィルタ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上には色フィルタが形成されている。Ｗは透明の
色フィルタを示す。透明の色フィルタは肯と緑と赤の光
を透過し、Ｇは緑、Ｙｅは黄すなわち緑と赤、Ｃｙはシ
アンすなわち青と緑の光を透過する。またＷＲおよびＹ
ｅＢは赤の光の透過率がＷ、Ｙｅの赤の光の透過率が２
５％以上７５−以下の範囲で制御された特性を示し、本
実施例ではＷ、Ｙｅの赤の５０チの透過特性を示す。そ
れぞれの分光特性を第９図に示す。色フィルタは水平方
向に２絵素の周期で、垂直方向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　ｔｌ　ｔ　
Ｌ２　ｅ　Ｌ３　＋・・・・・・ｔ８・・・・・・と名
付ける。水平方向に左から右へ、水平方向の行ｔ１．ｔ
５．・・・・・・ではＷ、Ｇ、次の行ｔ２　。

ｔ６．・・・・・・ではＷＢ　、　Ｙｅ　Ｂ　、次の行
ｔ３ｓｔ−ｉ、−・・・・・ではＯｙ、Ｙｅ、次の行ｔ
４　＃　ｔ８　ｅ　”・・”ではＷＢ　、”ｔ７ＦｅＢ
の繰り返しで配置されている。第１０図はフィールド蓄
積動作の場合における上記の色フィルタが形成された各
絵素からの各信号の出力の大きさを模式的に示した図で
あシ、第８図と対応している。

図に示すようにｔ、　＋ｔ２の出力信号において光信−
号は水平方向２絵素を周期とする変調成分１ＲＣＯ８ω
ｔが重畳し、青信号は水平方向に２絵素を周期とする変
調成分Ｂｃｏｓωｔとして重されている。

−１出力信号の平均値である輝度信号はＢ＋２０＋Ｂと
なっている。すなわちｔｉ　−＋−１２の出力信号５（
ｔ１＋ｔ２．）は次式で示される。

８（Ａｘ　＋ｔ　ｚ）＝Ｒ＋２０Ｂ＋＋−ＨＲｃｏｓω
ｔ＋Ｂｃｏｓωｔｔ３＋ｔ４の出力信号において、ｔＩ
＋ｔ２の出力信号と比較して、赤信号は逆位相で変調さ
れておシ、青信号は同位相で変調されている。

ｔ３　＋ｔ４の出力信号５（ｔ３＋ｔ４）は次式で示さ
れる。

５（Ｌ３＋Ｌ４）＝Ｒ＋２０Ｂ＋＝−ｚＲ＋ｃｏｓｍｔ
＋Ｂｓ１ｎωを他方のフィールドの出力Ｓ　（’４２　
＋ｔ３　）　（！：Ｓ　（ｔ４　＋１５　）は次式で示
される。

５（Ａ２＋ｔ３　）＝Ｒ＋２Ｇ＋ＢＢ＋几ｃｏｓωｔ＋
Ｂｃｏｓωｔ５（ｔ４＋Ｌｓ　）＝Ｒ＋２０＋Ｂ＋７ｉ
Ｒｃｃｓωｔ＋ＢＣＯｓａｒｔｔ２＋ｔ３と４−ｔ−Ａ
ｓでは赤信号は逆位相で青信号は同位相で変調されてい
る。以上から明らかなように第６図に示した色フィルタ
配置の場合に対して赤信号と青信号の変調度は全く低下
させることなく、輝度信号は従来の−ｕｎ＋２ｏ＋Ｂか
らＢ＋２０＋Ｂへと赤成分を大巾に減少させることが出
来る。以上はｊ２　ｔ　Ｌ４　＋　ｔ６　Ｈｔ８は赤信
号の変調成分には全く寄与しておらず、この水平行の赤
信号は単に輝度信号に寄与していることに着目し、その
赤信号成分を減少させていることによっている。また赤
信号を含む画素の数は従来同様８画素中６画素でその内
２画素の信号量が１／２に低下しているのみであシ、青
信号は８画素中４画素で信号量の変化は全く無く、赤色
や青色の微細なパターンが入射したときも従来とをすと
んど変らない忠実な画像が得られる。

ところで、以上の実施例ではＷＲ，Ｙｅｕの赤信号成分
はＷ、Ｙｅの５０チの場合について説明してきたが、こ
の比率が２５チ以下となると輝度信号の赤成分を更に減
少させＳ／Ｈの向上、色再現性の′向上が期待出来るが
、このよう力少人い赤信号成分では、もはや赤信号を含
む画素すなわち赤のサンプリング点としての役目は無く
な９微細パターンの忠実な再生が困難となる。一方この
比率が７５条以上では輝度信号における赤信号の成分の
減少効果がほとんど無〈従来の第６図に示した色フィル
タ配置に比較しＳ／Ｎ　、色町現性の向上が望めないこ
とになｊ）Ｗｈ、ＹｅＲの赤信号成分はＷ、Ｙｅの２５
チ以上７５％以下が適当である。

上記の本発明による一実施例の固体撮像装置の固体撮像
素子からの出力信号は第５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ってカラーテレビジ
ョン信号が得らＪｚる。

ところで第８図のフィルタを実際に実現する手法として
はＬ２　ｐ　’４　ｐ　Ａ６　ｒ　７８　＃　を従来同
様にＷ、Ｙｅの繰り返しで形成し、各水平行に赤成分の
透過率が２５％以上７５チ以下となるようなうすいシア
ン色のフィルタを重ね合わせることによって容易に実現
出来る。

第１１図は本発明の別の一実施例の固体撮像装置におけ
る色フィルタの配置図と色フィルタと絵素との相互関係
を示す模式的部分平面図である。

色フィルタは水平２絵素の周期、垂直方向４絵素の周期
で配列されＷＢ、ＯｙＢは青の透過率がＷＲ。

の青の透過率の２５％以上７５係以下の範囲で制御され
た特性を示し、本実施例では第９図、第１３図に示すと
と（ＷＲの青の５０％の透過特性を示し、ＷＲ、Ｙｅ　
Ｒは先の実施例と同様なＷＢの赤の５０チの透過特性を
示す。ｔｌ　ｅ　’５　ｐ・・・はＷＢ　、　Ｃｙｎ　
、次の行のｚ２　、　ｔＢ　、−・−はＷＲ，Ｙｅａ、
次の行のｔＢ　ｔ　ｔ７　ｔ・・・・・・はＯｙＢ、Ｗ
Ｂ、次の行のｔ４．ｔＢ、・・・・・・ではＷＲ、Ｙｅ
Ｒの繰り返しで色フィルタが配置されている。

フィールド蓄積動作における、各水平走査線の出力信号
は次式で示される。

５（Ａｓ＋１２）＝Ｒ＋２０十Ｂ＋”Ｒｃｏｓωｔ−ジ
Ｂｃｏｓωｔ２ ８　（ｔａ　十ｔ４　）＝Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ−ＩＲｃｏｓω
ｔ→−’Ｂｃｏｓωｔ２　２ Ｓ　（ｔ２　＋ｔ３　）＝Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ−−Ｒｃｏｓω
ｔ−１−’Ｂｃｏｓωｔ２ −８（ｔ４＋４ｓ　）＝Ｒ＋２０十Ｂ＋−！−Ｒｃｏｓ
ωｔ＋”Ｂｃｏｓωｔ２ 隣接する水平走査線期間にｉ−いて、青信号は同位相、
赤信号は逆位相で変調されている。本実施例においても
従来のＷ、　Ｃｙ　、　Ｙｅを用いた場合の輝３ 度信号−＞Ｒ＋２Ｇ＋−ｚＢに対し赤、青信号成分とも
に減少しＲ＋２０＋Ｂの輝度信号とな９、一方Ｒ１Ｂの
変調成分は従来と全く等しく、赤、青の色信号のＳ／Ｎ
の劣化が無く、色再現性も良く、また赤、青色の微細な
パターンに対しても従来とほとんど変らない忠実な画像
が得られる。

第１１図のフィルタを実際に実現する手段としてはＹｅ
、Ｏｙフィルタ形成後ｔ１ｔ　’３　＊　Ｚ　５　ｐ　
ｔ７　＋・・・・・・の各水平行に青成分の透過率が２
５チ以上７５チ以下となるようなうすい黄色のフィルタ
を重ね、一方、ｔ２　ｐ　１４　ｅ　ｔＢ　ｔ　ｔＢ・
・・・・・の各水平行には赤成分の透過率が２５ｑ６以
上７５係以下となろうすいシアン色のフィルタを重ね合
わせることによって容易に実現出来る。

第１２図は本発明の第３の実施例の固体撮像装置におけ
る色フィルタの配置図と色フィルタと絵素との相互関係
を示す模式的部平面図である。色フィルタは水平２絵素
の周期、垂直方向４絵素の周期で配列され、Ｗは赤、緑
、青色透過、Ｇは緑、ＣＹ性寺そ緑、Ｙｅ　は緑と赤色
光の透過フィルタで、ＷＲＩ３はＷに対し赤、青色光の
透過率がそれぞれ２５％以上７５％以下に制御された特
性を示し本実施例では第１４図に示すととくＷに対し赤
、青色ともに５０％の透過特性を示す。

Ａｌ　ｅ　ｌ−５＃・・・・・・はＷ、Ｇの繰９返し、
ｔ２　、　ｔ４　。

ｔ６　ｐ　ｔ８　＃・・・・−・は水平方向すべてＷＲ
Ｂの連線で、’３　ｐ　’７　ｐ・・・・・・はＯｙ、
Ｙｅの繰り返しで色フィルタが配列されている。

フィールド蓄積動作における、各水平走査線の出力信号
は次式で示される。　゛ Ｓ（４＋ｔｚ）＝Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ十−几ｃｏｓωｔ＋’Ｂ
ｃｏｓωｔ２ Ｓ　（ｔ３＋ｔ４　）＝Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ　−−Ｒｃｏｓω
ｔ＋”Ｂｃｏｓωｔ２ ８（Ｌｚ＋ｔ３）＝Ｒ＋２０十Ｂ−”Ｒｃｏｓｏｔ＋−
！−Ｂｃｏｓωｔ２ ８　（ｔ４＋ｔｓ　）＝Ｒ＋２０十Ｂ＋”ａｃｏｓωｔ
＋”１３ｃｏｓωｔ２　°２ 隣接する水平走査線間において、青信号は同位相、赤信
号は逆位相で変調される。本実施例においても従来のＷ
を用いた場合の輝度信号３ −ｚＲ：＋２Ｇ＋−ｚＢに対し赤、青信号成分ともに減
少しＲ４−２０＋Ｈの輝度信号となる。−１几、Ｂの変
調成分は従来と全く等′シ＜、赤、青の色信号のＳ／Ｎ
の劣化が無く、色再現性も良く、また赤、青色の微細な
パターンに対しても従来とほとんど変らない忠実な画像
が得られる。

第１２図のフィルタを実際に実現する手段としてはＷフ
ィルタ形成後！−２ｒ　ｔ４７　ｔ６　＋　ｔ８　ｅ・
・・・・・の各水平行に青の成分の透過率が２５％以上
７５チ以下となるようなうすい黄色のフィルタと赤の成
分の透過率が２５％以上７５チ以下となるようなうすい
シアン色フィルタを重ね合せれば容易に実現出来る。

前記第２．第３の実施例の固体撮像装置の固体撮像素子
からの出力信号は第５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ってカラーテレビジＭ／
信号が得られる他、特願昭５８−０４４７３７で示した
ような各水平走査線の画素単位で出力される信号とＣＯ
Ｄ遅延線でＩＨ遅延した信号をそれぞれサンプルホール
ドしマトリックス演算によって赤、青信号を分離しロー
パスフィルタによって輝度信号分離する方法によっても
全く同様のカラーテレビジジンイハ号が得られる。

また第８図、第１１図、第１２図に示された色フィルタ
においてＣｙフィルタとＹｅフィルタの位置を入れ替え
た色フィルタの場合も全く同一の手法によ、って同様に
発明の目的の効果がイｑられる。

さらにフレーム転送ＯＣＤ撮像素子に適用してもインタ
ーライン転送ＣＯＤと全く同様の効果があることは云う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はインターライン転送００Ｄ撮像素子の模式的平
面図、第２図はインターライン転送００Ｄ撮像素子をフ
ィールド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３図は従来の色フィルタの色配置と
色フィルタと絵素との相互関係とを示す模式的部分平面
図、第４図は第３図の色フィルタを備えたインターライ
ン転送ＣＯＤ撮像素子からの各色信号の出力を模式的に
示した図、第５図は単板式カラー撮像装置の概略構成図
、第６図は従来の色フィルタの色配置を改善した色フィ
ルタと絵素との相互関係とを示す模式的部分平面図、第
７図は第６図の色フィルタを備えたインターライン転送
００Ｄ撮像素子からの各色信号の出力を模式的に示した
図、第８図は本発明の一実施例による色フィルタの色配
置と色フィルタと絵素との相互関係とを示す模式的部分
平面図、第９．１３．１４図は本発明の各−実施例によ
る色フィルターの分光特性を示す図、第１０図は第８図
の色フィルタを備えたインターライン転送００１）撮像
素子からの各色信号の出力を模式的に示した図、第１１
．第１２図はそれぞれ本発明の別の実施例による固体撮
像装置の色フィルタの色配置と色フィルタと絵素との相
互関係を示す模式的部分平面図である。 １・・・・・・絵素、　２・・・・・・垂直００Ｄレジ
スタ。 ３・・・・・・水平００Ｄレジスタ、　４・・・・・・
出力部。 ５・・・・・・色フィルタ、　６・・・・・・インター
ライン転送００Ｄｍ像素子、７・・・・・・ローパスフ
ィルタ。 ８・・・・・・カラーエンコーダ。 ９・・・・・・覧−パスフィルタ、１０・・・・・・ｉ
算回路。 １１・・・・・・バンドパスフィルタ。 １２・・・・・・遅延線、　１３・・・・・・加算回路
。 １４・・・・・・減算回路、１５．１６・・・・・・復
調回路。 ｔｌ、ｔ２・・・・・・ｔ８・・・水平方向に行に順番
にっけた行番号 １（麗人弁理士　内反　晋 竿　１− 一　事　２　図 ロ０ロロロロ　Ｌ・ 日日日３日ロ　Ｌ３ ０口口日０日　Ｌ・ ロロロロロロ　Ｌ・ ロ日ロ日ロロ　Ｌ・ 日囚日日日ｏ’　１７ ０凹ロ一ロ８ＬＢ 亭　１０　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   配列され、かつ緑色光による緑信号成分が全絵素から得
   られ、かつ赤色光の成分に相当する映像信号である赤信
   号と青色光の成分に相当する映像信号である青信号が水
   平方向に２絵素の繰シ返し周期で変調され、かつ赤信号
   と青信号の一′方の変調位相は隣接する水平走査期間で
   同位相であり、かつ他方の色信号の変調位相は隣接する
   水平走査期間で逆位相となるように構成された色フィル
   タを備え、垂直方向に隣接する２つの水平方向の行を加
   え合わせた映像信号を一水平走査線の映像信号となし、
   かつ前記の加え合わせる前記の行の組み合わせをフィー
   ルド毎に垂直方向で変えるインターレース動作を行なわ
   せて読み出すようになされた固体撮像装置において、前
   記色フィルタの水平方向に２絵素、垂直方向に４絵素の
   繰り返しの８絵素の中でどの水平の行にも赤信号が含ま
   れる絵素が１絵素以上あシ、かつどの水平方向の行にも
   青信号が含まれる絵素がｌ絵素以上あハかり水平方向２
   絵素に同一信号量の赤信号あるいは青信号あるいは赤信
   号および青信号が含まれる水平行の各絵素に含まれる赤
   信号あるいは青信号の信号量が水平方向２絵素の一方の
   みに赤信号あるいは青信号が含まれる水平行の前記色信
   号を含む絵素の前記色信号信号量の２５係以上７５％以
   下となる色フィルタを備えたことを特徴とする固体撮像
   装置。