JPS6276547A

JPS6276547A - 固体撮像素子

Info

Publication number: JPS6276547A
Application number: JP60213673A
Authority: JP
Inventors: Masaru Noda; 勝野田; Takuya Imaide; 宅哉今出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-28
Filing date: 1985-09-28
Publication date: 1987-04-08
Also published as: US4768084A

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】〔発明の利用分野〕本発明は、カラーテレビジョンカメラに用いられろ固体
撮像素子に係わり、特に、Ｘ、Ｙのスイッチマトリクス
によって２次元的に配列さｔｌに画素群を走査するＭＯ
Ｓ形の固体撮像素子に関する５〔発明の背景〕固体撮像素子は、夫々が受光量に応じた信号電荷な発生
して蓄積する機能を有し２次元的６で配列された多数の
画素と、所定の順序で各画素から信号電荷な読み出てだ
めの走査手段とが一体（４漬として固体化されたもので
ある。かかる固体撮像素子のうち、走査方式がＸ、Ｙの
マトリクスによるものが、Ｘ、Ｙアドレス形（すなわち
、Ｍ　ＯＳ形）と呼ばれろものであり、具体的な走査方
法としては、従来種々提案されている。

特開昭５９−１４４２７８号公報、特にその第５図に開
示されろ固体撮像素子もその一例であり、こｔ″Ｉは、
画素の配列の水平方向（Ｘ方向）な行、垂直方向（Ｙ方
向）な列とすると、２行の画素列な同時に水平走査する
ものである。また、インターレース走査のために、イン
ターレーススイッチにより、奇フィールドと偶フィール
ドとで同時に水平走査な行なう２行の画素列の徂入合わ
せを異ならせ、各フィールド毎に全画素から信号電荷を
読み出丁工５ＶＣして（・石。この結果、残像が生じな
いという優れた効果が得られろ。

カラー撮像の場合には、複数の色信号が同時に得られな
げればならないが、上記の２行同時走査方式はこの点に
ついても好都合である。以下、この２行同時走査方式に
よるカラー撮像について説明する。

カラー撮１争に際しては、各画素Ｖこ夫々色フイルメが
設けられたが、この色フィルタの配置列な第９図に示す
。なお、同図において、Ｗは透明フィルタ、Ｇは緑色光
透過フィルタ、Ｃｙはシアン色光透過フィルタ、Ｙ、は
黄色光透過フィルタであり、夫々Ｗ、Ｇ、Ｃ，Ｙ、フィ
ルタという。同図では、ｎ行、（ｎ＋１）行の２つの行
について示し、夫々の行では、４個の画素のみを示して
いる。ｎ行の１つおきの画素にはＷフィルタが、他の１
つおきの画素にはＧフィルタが夫々設けられ、（ｎ＋１
）行の１つおきの画素にはＣ，フィルタが、他の１つお
きのフィルタにはＹ、フィルタが夫々設げられている。

上記特許公開公報の第５図に開示されろ固体撮像素子１
１．２行の画素列が同時に走査されるが、これが第９図
に示すｎ行と（ｎ＋ｉ）行とｆると、ｒｒ行からはＷフ
ィルタが設けられた画素からの信号電荷（これをＷ電荷
という。以下同様）とＧ電荷とが交互に配列された第１
の信号が得られ、（ｎ＋１）行からはＣ２電荷とＹ、電
荷とが交互に配列された第２の信号が得られろ。これら
第１゜第２の信号は２相丈ンブリングされ、第１の信号
はＷ′ＯＬ荷とＧａ荷とに分離されてＷ電荷からなる信
号（これをＷ信号という。以下同様）とＧ電荷からなろ
Ｇ信号とが得られろ。同様にして、第２の信号はＣ７１
！荷とＹ、電荷とに分離されてＣア信号とＹ、信号とが
得られろ。これら信号から、次の演算により、ｒ（赤色
）信号とｂ（ｆｆ色）信号とが得られろ。

ｒ＝（Ｗ−Ｃア）＋（Ｙ、−Ｇ）　　　　・・・・・・
（１）ｂ　＝　（Ｗ−Ｙ、）＋（Ｃ，−Ｇ）　　　　・
・・・・・（２）輝度信号Ｙは上記第１．第２の信号を
加算することＶＣよって得られろ。

このように、かかる従来技術はカラー撮像の一方法な与
えろものであるが、２相ブンブリングに裏ってイま号分
離を行なっていることから、次のような問題が生ずる。

（１，１サンプリング回路およびそれを駆動子ろサンプ
リングパルス発生回路の［１゛々成が複雑であること。

（２）　一般に、サンプリングして得られろ信号は、そ
の周波数帯域内にサンプリング周波数やその高次調波の
周波数から折り返された雑音が混入し、８／Ｎが低下す
る可能性がある。

（２）の問題は、たとえば、固体撮像素子の出力信号を
帰還形プリアンプで増幅して得られる信号のように、周
波数が高くなる程増加するスペクトルを有する雑音を含
んだ信号をサンプリング回路の入力信号とする場合に問
題となる。

したがって、サンプリングすることなく、異なる色フィ
ルタが設けられた画素毎に別々に信号が得られるように
することが望ましい。

その１つの方法として、各行毎に２本の水平信号線を配
置し、夫々に同種の色フィルタが設けられた画素からの
信号電荷な転送するようにてろことが考えられる。この
ようにすると、異なる種類の色フィルタから読み出され
た信号電荷は異なる水平償号線に転送されるから、サン
プリングが不要となる。しかし、このために、水平信号
線の配線スペースが増大し、画素の面積割合（開口率）
が低下して感度の低下をきた丁ことになる。゛〔発明の
目的〕本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、各行
の水平信号線数を１本とし、サンプリング数行なうこと
なく輝度信号および色信号の生成を可能とした２行同時
読出しに工ろ固体撮像素子な提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的な達成てろために、本発明は、乗直方同ＶＣ１
ｆｉり合５画素をスイッチを介して結合し、同時読出し
４行なう２行の画素間の該スイッチなオンすることによ
り、該２行の垂直方向ＶＣ瞬つ合う画素の信号電荷な混
合し、該２行の一方からは一方の色フィルタの組合わせ
による混合信号電荷を読み出てとともに、他方の行から
は他方の色フィルタの組合わせによる混合電荷を読み出
−ｆようにした点に特徴がある。

先に説明した従来の色信号生成演算な例にとると、先の
式（１）、　（２）は次のように表わ丁こともできろ。

ｒ　＝　（Ｗ＋Ｙ　、）−（Ｃア＋Ｇ）　　・・・・・
・（ＩＹｂ＝（Ｗ＋Ｃ）−（Ｙ、＋Ｇ）　　　・・・・
・・（２）′これらの式をみろと、（Ｗ十Ｙ、）、（Ｃ
，＋Ｇ）。

（Ｗ＋Ｃ，）、（Ｙ、＋Ｇ）が得られると、これらを減
算処理することにより、「信号とｂ信号とが得られろこ
とになる。このことが可能であるとて石と、ｗ、ｙ、、
、ｃア、Ｇを別々に得ろためのサンプリング手段は不要
となる。

一方、第９図の色フィルタ配置をみると、ｎ行と（ｎ＋
１）行とでは、列方向にＷフィルタとＣ，フィルタ、Ｇ
フィルタとＹ、フィルタが夫々配列されており、ｎ行と
（ｎ＋１）行とを同時読出してろとぎに、これら列方向
の２つの画素からの信号電荷を加′Ｘてることに工り、
（Ｗ＋Ｃ，）。

（Ｇ＋Ｙ、）が得られろ。また、次の（ｎ−＋−１）行
でＷフィルタとＧフィルタとの配置関係ｔ、（１１行と
は逆にてると、同様にして、（ｎ＋１　）行と（ｎ＋２
）行と？同時読出してろとぎに、（Ｇ＋ｃ、）ｓ　　（
Ｗ−４−Ｙ、）が得られろ。

本発明はこの点に鑑入てなされたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明千ろ。

第１図は本発明による固体撮像素子の一実施例を示す構
成図であって、ＩＡ〜ＩＤは画素、２は混合ゲート、３
Ａ〜３Ｄは垂直ゲート、４は水平ゲート、５は垂直ゲー
ト線、６は水平ゲート線、７は水平信号線、８は選択ス
イッチ、９，１ｏは垂直信号線、１１．１２は出力端子
、１３は切換スイッチである。

同図において、多数の画素１（以下、特定の画素を指す
ものでない場合には、この画素の符号を「１」とする）
が２次元的に配列されている。ここでは、これら画素１
のうち、（ｎ＋ｉ）行〜（ｎ＋５）行、（ｍ＋ｔ）行〜
（ｍ＋４）行の画素１を示している。これら画素１には
夫々色フィルタが設けられている。ここでは、４種類の
色フィルタが用いられ、夫々を人、Ｂ、Ｃ，Ｄとしてい
る。Ａフィルタが設けらねた画素１を符号ＩＡで表わし
、同様に、Ｂ、Ｃ，Ｄフィルタが設けられた画素１を夫
々符号ＩＢ、ＩＣ，ＩＤで表わしている。

図示するように、１つおきの行、すなわち、（ｎ＋１）
行、（ｎ＋３）行、（ｎ＋５）行では、画素ＩＡ、ＩＢ
が交互に配列されており、これら行のうち、１つおきの
行と他の１つおきの行とは画素ＩＡ、ＩＢの配列順序が
互いに逆関係になっている。また、（ｎ＋２）行、（ｎ
＋４）行の他の１つおきの行では、画素ＩＣ，ＩＤが交
互に配列されている。

各行には、夫々垂直ゲート線５と水平信号線７とが配置
されている。各信号線７には、これが配置されている行
の全ての画素１が垂直ゲート３（以下、特定の垂直ゲー
トを指子ものでないときには、この垂直ゲートの符号を
「３」とＴろ）および水平ゲート４を介して接続されて
いと。各行において、１つおきの画素１に接続された垂
直ゲート３は、同じ百に配列さねた垂直ゲート線５を介
して供給されろ垂直ゲートパルスレこよって同時ｒ、オ
ン、オフ制御され、他の１つおきの画素１に接続された
垂直ゲート３は、１つ前の行に配置された垂直ゲート線
５を介して供給さハろ垂直ゲートパルスによって同時に
オン、オフ制御さねろ。各列において、全ての画素１に
接続された水平ゲート４は、水平ゲート線６を介して供
給されろ水平ケートパルスによって同時にオン、オフ制
御されろ。

１行おきの水平信号線７は選択ゲート８を介して一方の
垂直信号線９に接続され、残りの１行おきの水平信号線
７）１選択ゲート８を介して他方のるものであって、垂
直ゲート線５に介して供給されろ垂直ゲートパルスによ
ってオン、オフ制御すれろ。垂直信号線９．１０は、切
換スイッチ１３により、夫々出力端子１１．１２に選択
的に接続されろ。

また、各画素１は、列方向に隣り合う両側の画素１と混
合ゲート２を介して接続されており、これら混合ゲート
２は垂直ゲート線５な介して供給されろ垂直ゲートパル
スによってオン、オフ制御されろ。さらに具体的に説明
すると、（ｎ　＋　１　）行の画素１と（ｎ　＋　２　
）行の画素２とを接続する混合ゲート２は、（ｎ＋１）
行に配置された垂直ゲート線５を介して供給されろ垂直
ゲートパルスによってオン、オフ制御されろ。

かかる構成において、信号電荷の読出しは隣り合う２行
で同時に行なわれる。ここではインターレース走査が行
なわれ、同時に読出し出しが行なわれろ２つの行の組み
合わせは、奇フィールドと偶フィールドで異ならせる。

次に、かかる信号読出し動作を具体的に説明する。

まず、奇フィールドにおいて、ある時点で（ｎ＋１）行
と（ｒｌ＋２　）行との信号電荷読出しが行なわれると
する。

この場合には、１水平走査期間にわたって（ｎ＋１）行
に配置された垂直ゲート線５を介して垂直ゲートパルス
ｇｖ（ｍ＋１）　　が供給される。これにより、（ｎ＋
１）行の画素１と（ｎ＋２　）行の画素１との間の混合
ゲート２がオンし、また、（ｎ＋１）行では、１つおき
の画素１人に接続された全ての垂直ゲート３人が、（ｎ
＋２　）行では、画素１人に対して行方向に１画素ピッ
チだけずれた１つおきの画素ＩＤに接続された垂直ゲー
ト３Ｄが夫々同時にオンする。さらに、垂直ゲートパル
スｇ　ｖ　（、、＋　１　）　ＶＣより、（ｎ＋１）行
の信号線７と垂直信号線１０との間の選択ゲート８と、
（ｎ＋２）行の信号線７と垂直信号線９との間の選択ゲ
ート８とが同時にオンする。このようにして、同時続出
しを行なうべき２行の水平信号線７が同時に選択されろ
。

かかる状態において、順次の水平ゲート線６に順番に水
平ゲートパルスｇｂ（ｍ＋□）＊　ｇｈ　（ｍ＋２　）
＋ｇｂ　（ｍ＋３　）ｌ　ｇｈ　（ｍ＋４　）？　ｇｈ
　（ｍ＋５　）が供給されろ・そこで、まず、（ｍ＋１
）列の水平ゲート線６に水平ゲートパルスｇ　ｈ　（ｍ
　＋　１　）が供給されろと、この列の全ての水平ゲー
トが同時にオンする。これにともなって（ｎ＋１）行、
（ｍ＋１）列の画素ＩＡのみが垂直ゲート３Ａ、水平ゲ
ート４な介して（ｎ＋１）行の水平信号線７に′ｔイ気
的に接続され、この画素ＩＡから信号電荷が（＋１＋１
）行の水平信号線７に、さらには、選択スイッチ８な介
して垂直信号線１０に転送されろ。このとき、この画素
１人と（ｎ＋２）行、（ｍ＋ｘ）列の画素ＩＣは混合ゲ
ート２によって電気的に接続されているから、この画素
１人から読み出されろ信号電荷は、この画素１人に得ら
れろ信号電荷（以下、入信号電荷という）とこの画素Ｉ
Ｃに得られる信号電荷（以下、Ｃ（！！号電荷という）
との混合電荷（以下、（Ａ＋Ｃ）信号電荷という）であ
る。

次に、（ｍ＋２）列の水平ゲート線６に水平ゲートパル
スｇｈ　（ｍ＋２　）が供給されろ。このときには、こ
の列の全ての水平ゲート４が同時にオンし、（ｎ＋２　
）行、（ｍ＋２）列の画素ＩＤの入が垂直ゲー）　３　
Ｄ、水平ゲート４を介して電気的に（ｎ＋２）行の水平
信号線７に接続されろ。この結果、上記と同様にして、
この画素ＩＤから、この画素ＩＤに得られろ信号電荷（
以下、Ｄ信号電荷という）と（ｎ＋１　）行、（ｎ＋２
）列の画素ＩＢに得られる信号電荷（以下、Ｂ信号電荷
という）との混合電荷（以下、（Ｂ＋Ｄ）信号電荷とい
う）が読み出され、この（Ｂ＋Ｄ　）信号電荷は（ｎ＋
２）行の水平信号線７１選択ゲート８を介して垂直信号
線９に転送される。

以下同様に、（ｍ＋３）列の水平ゲート線６に水平ゲー
トパルスｇｈ　（！！１＋３　）が供給されると、（０
＋１）行、（ｍ＋３）列の画素１人から（ｎ＋１）行の
水平信号線７１選択スイッチ８に介して垂直信号線１０
に（Ａ＋Ｃ）信号電荷が転送され、次に、（ｍ＋４）列
の水平ゲート線６に水平ゲートパルスｇｈ（ｍ＋４）が
供給されろと、（ｎ＋２）行、（ｍ＋４）列の画素ＩＤ
から（ｎ　＋　２　）行の水平信号線７２選択スイッチ
８を介して垂直信号線９に（Ｂ＋Ｄ）信号電荷が転送さ
れろ。

このようにして、各列順１ｃ順番に水平ゲートパルスが
供給され、これにより、垂直信号線１０に（Ａ−１−Ｃ
）信号電荷が、垂直信号線９に（Ｂ＋Ｄ）信号電荷が交
互に転送さｔ″Ｉろ。したがって、垂直信号線１０Ｖｃ
は（Ａ＋Ｃ）信号電荷からなる信号（以下、（Ａ十〇）
信号という）が得られ、垂直信号線９には（Ｂ＋Ｄ　）
信号電荷による信号（以下、（Ｂ＋Ｄ）（ｇ号という）
が得られろ。

１水平走査期間内で全ての水平ゲート線６への水平ゲー
トパルスの供給が行なわれ、（ｎ＋１）行の画素ＩＡ全
てからの（Ａ＋Ｃ）信号電荷の読出しと（ｎ＋２）行の
画素ＩＤ全てからの（Ｂ十Ｄ）信号電荷の読出しとが行
なわれ、垂ｎ（′’ｒ号録１０ＫＩ水平走査期間の（Ａ
　＋Ｃ）−ｆＨ号が、垂〔α信号線９に１水平走査期間
の（Ｂ＋Ｄ）信号が夫々得られる。

切換スイッチ１３は１水平走査期間毎に図示の実線で示
す接続状態と破線で示す接続状態に切換わろ。そこで、
いま、切換スイッチ１３が実線で示す接続状態にあると
すると、出力端子１１は垂直信号線１０に接続され、出
力端子１２は垂直信号線９に接続される。したがって、
出力端子１１゜１２に得られろＳ１１　Ｓ２信号は夫々
次のようになる。

次の水平走査期間には、１つ飛ばした（ｎ＋３）行の垂
直ゲート線５に垂直ゲートパルスｇｖ（＋、＋３）が供
給されろ。これにより、（ｎ＋３）行と（ｎ＋４）行と
において、上記の動作が行なわれろ。

このとき、（ｎ＋３）行の画素ＩＡ、ＩＢの配置関係は
（ｎ＋１）行のそれと逆になっているから、垂直信号線
１０に１１、Ｂ信号電荷とＣ信号電荷との混合信号電荷
による信号（以下、（Ｂ＋Ｃ）信号という）が得られ、
垂直信号線９には、Ａ信号電荷とＤ信号電荷との混合電
荷１ｃよる信号（以下。

（Ａ＋Ｄ　）信号という）が得られろ。このとぎ、切換
スイッチ１３は破線で示す接続状態にあるから、出力端
子１１．１２に得られろＳ、、８２信号は夫々次のよう
になる。

このようにして、出力端子１１．１２には、ｌ水平走査
期間毎に交互に、上記式（１）、　（２＋のＳＩ　Ｈ８
２信号が得られろ。

これら”ｉｓ　　Ｓ２信号は図示しない信号処理回路に
供給され、次の演算処理によって鮮度（；ｇ　＠　Ｙと
色信号Ｃ，，Ｃ２が形成さｊろ。

ここで、色信号Ｃ１は一方の１つおきの水平走査期間の
色信号であり、色信号Ｃ２は他方の１つおきの水平走査
期間の色信号である。したがって、一方の１つおきの水
平走査期間では、上記式（１）。

（３）から、であり、他方の１つおきの水平走査期間では、上記式（
２）　、　（３）から、である。

次に、偶フィールドにおいて（１、奇フィールドにおい
て垂直ゲートパルスが供給されなかった行の垂直ゲート
線５ＶＣ順番に垂直ゲートパルスが供給されろ。

そこで、（ｎ＋２　）行の垂直ゲート線５に垂直ゲート
パルスｇｖ（。＋２．が供給されると、上記と同様して
して、（ｎ＋２）行と（ｎ＋３）行の水平走査線７が同
時に選択ゲート８によって選択され、（ｎ＋２　）行の
画ＸＩ　Ｃと（ｎ＋３　）行ノ画素ＩＡとノ）順次の信
号電荷の読出しが行なわれろ。

これによって、当直信号線１０には（Ａ＋Ｄ）信号が得
られ、唾直信号線９には（Ｂ＋Ｃ）信号がイ（）られろ
。このとぎ、切換スイッチ１３は実線で・Ｔ、丁接続状
態にあり、したがって、出力端子１１゜１２に得られろ
Ｓｌ、Ｓ２信号は上記式（２）で表わ、各ｆ′するよう
になろ。

次に、（ｎ＋４）行の垂直ゲート線５に垂直ゲートパル
スｇ、。＋４）が供給されろ。これＫよつ下（ｎ＋４）
行と（ｎ−）−５）行とで同時読出しが行なわれ、上記
と同様にして、垂直信号線１０ｉＣ（）３　＋　Ｄ　）
　ｍ号が、垂直信号線９に（Ａ＋Ｃ）信号が夫々得られ
ろ。このとき、切換スイッチ１３は破線で示す接続状態
にあるから、出力端子１１゜１２に得られろＳｌ、Ｓ２
信号は上記式（１）で表わされろようになる。

このように、偶フィールドにおいても、出力端子１１．
１２には、１水平走査期間毎に交互に上記式（１）、　
（２）で表わされろＳｌ、８２信号が得られろ。したが
って、ここでも、同じ信号処理回路により、上記式（４
）、　（５）で表わされる４３号が１水平走査期間毎に
交互に得られろことになる。

ところで、この実施例において、先の色信号Ｃ，，Ｃ２
がライン順次で得ろねることになり０これを同時化てろ
ためには、第２図に示てライン補間回路な用いればよい
。なお、同図において、２０は入力端子、２１．２２は
出力端子、２３はＩＨ遅延線（但し、ＩＨは１水平期間
であって、１水平走査期間と１水平帰線期間との和であ
る）、２４は切換スイッチである。

同図において、先のようにして得られたライン順次色信
号Ｃ１／Ｃ２は、一方では直接、他方ではＩＨ遅延線２
３を介して切換スイッチ２４に供給される。切換スイッ
チ２４は、図示すろように、ＩＨ毎に交互に実線で示す
接続状態と破線で示す接続状態とに切換わろ。これによ
り、入力端子２０からのライン順次色信号Ｃ１／Ｃ２の
うちの一方の色信号Ｃ１とＩＨ遅延線２３からのライン
順次、色信号Ｃ１／Ｃ２のうちの同種の色信号Ｃ１とが
一方の出力端子２１に得られ、これらライン；ぷ次色信
号Ｃ１／Ｃ２のうちの他方の色信号Ｃ２が他方の出力端
子２２に得られる。

このようにして、出力端子２１には色信号Ｃ１が、出力
端子２２には色信号Ｃ２が夫々連続して得られろ。

以上のように、この実施例では、出力端子１１゜１２に
得られるＳ、、Ｓ、信号はこれらな演算処理して輝度信
号や色信号が得られるような信号であり、したがって、
これらＳｌ、５２（Ｔｚ号から色フイルタ毎の信号に分
離てべきサンプリングを行なうことなく輝度信号や色信
号を生成でろことができ、これら信号のＳ／Ｎを大幅に
高めろことができろ、ま１こ、複雑な構成σ）サンプリ
ング手段な必要としない。さらに、各行には、１本の水
平信号線な配＋ｆｆするだけでよく、画素の開口率な太
さくでさて高感度が実現できろ。

第１しｌｌ７Ｃおけろ！文部のレイアウトの一具体例を
第３図に示て。同図において、第１図に対応する部分に
は同一符号なつけている。

この具体例においては、各配紗は２層のポリ／リコン層
と２層のアルミニウム」とを用いている。

図中、斜線で示す部分は、各ゲートな構成するＭＯＳス
イッチ部である。

第４図は第１図におげろ各色フィルタの一具体例を示す
配置図であり、Ａ＝Ｗ（透明）ｔ　Ｂ＝Ｑ（緑色光透過）。

Ｃ＝Ｃア（シアン色光透過）。

Ｄ＝Ｙ、（黄色光透過）としている。したがって、上記式（４）、（５）から、
Ｙ　　＝Ｗ＋Ｇ＋Ｃ＋ＹＣ、＝　（Ｗ十Ｃ，）−（Ｇ十Ｙ、）Ｃ２＝（Ｗ＋Ｙ、）−（Ｇ十Ｃ）であり、したがって、Ｃ１信号はｂ（青色）信号。

Ｃ２信号はｒ（赤色）信号である。

第５図は第１図におけろ各色フィルタＱつ他の具体例な
示す配ムなであり、Ａ＝Ｍｇ　（マゼンタ色光透過）Ｂ＝Ｇ、Ｃ＝Ｃ、Ｄ＝Ｙ。

としている。Ｉ−たがって、上記式（４Ｌ　（５）から
、Ｙ＝Ｍ　　＋Ｇ＋Ｃ，＋Ｙ。

「Ｃ１＝（Ｍ、＋Ｃ，）−（Ｇ＋Ｙ、）Ｃ２＝　（Ｍ、＋Ｙ、）−（Ｇ十Ｃ，）である。この場
合ｓ”１信号は色差信号（ｂ　−ｙ　）に近い分光感度
特性を有する信号であり、Ｃ０信号は色差信号（ｒ−Ｙ
）に近い分光感度特性を有する信号である。

第６図は本発明による固体撮像素子の他の実施例を示す
構成図であり、第１図に対応する部分には同一符号なつ
けている。

この実施例は、第１図に設けられて（・た切換スイッチ
１３が除かれている点のみ第１図に示した実施例と異な
るものである。したがって、その動作も第１図に示した
実施例とほとんど同じであるが、１こだ、垂＠信号線９
に得られた信号は常に出力端子１１に供給されてＳ１信
号となり、垂直信号線１０に得られた信号は常に出力端
子１２に供給されて８２信号となる。

そこで、第１図の動作説明から明らかなよう６１′、１
つおきの水平走査期間では、上記式（１）に対応しとな
り、他の１つおきの水平走査期間では、上記となる。し
たがって、１つおきの水平走査期間では、上記式（３）
、　（６）から次のように表わされる輝度信号Ｙと色信
号Ｃ１とが得られろ。

また、他の１つおきの水平走査期間では、上記式（３）
、ｆ力から次のように表わされろ輝度な号Ｙと色信号Ｃ
２とが得られろ。

これらＣ□、Ｃ２信号が各々ｒイＪ号、ｂ倍号であろた
めには、Ａ＝Ｙ、、　　Ｂ＝Ｃ、Ｃ＝Ｗ、　　Ｄ＝Ｇ！であればよい。

この場合の第６図におけろ色フィルタの配置関係を第７
図に示で。また、第８図に示すように、Ｗフィルタの代
りにＭ、フィルタを用いろことにより５式（８）におけ
るＣＩ倍信号色差信号（ｒ−Ｙ）、Ｃ２信号は色差信号
（ｂ−ｙ）となろ。

この実施例も第１図に示した実施例と同様の効果が得ら
れろが、さらに、切換スイッチ１３な不要したことによ
り、構成が簡略化されろ。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、出力信号から各
色信号や色差信号を生成するために従来必要とした、該
出力信号からの色フィルタの種類毎の信号分離のための
サンプリングあるいは信号線の増設を不要とし、以って
、テレビジョンカメラの回路構成を簡便にしてその小型
化、低価格化ケはかれ、しかも、色信号のＳ／Ｎを犬４
４に高めろとともに、画素の開口率を大福に高めろこと
ができて感度が著しく向上するものであって、上記従来
技術の問題点を解消して優れた機能の固体撮像素子を提
供することができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体撮像素子の一実施例を示す構
成図、第２図は第１図の出力信号を演算処理して得られ
ろライン順次信号を同時化ｆるだめのライン補間回路の
一具体例を示すブロック図、第３図は第１図におけろ要
部のレイアウトの一具体例を示す平面図、第４図および
第５図は夫々第１図におげろ各色フィルタの具体例を示
す配置図、第６図は本発明による固体撮像素子の他の具
体例を示で構成図、第７図および第８図は夫々第６図に
おけろ各色フィルタの具体例を示す配置図、第９図は従
来の固体撮像素子におけろ色フィルタの配置例を示す説
明図である。１Ａ〜ＩＤ・・・・・・画素、２・・・・・・混合ゲー
ト、３Ａ〜３Ｄ・・・・・・垂直ゲート、４・・・・・
・水平ゲート、５・・・・・・垂直ゲート線、６・・・
・・・水平ゲート線、７・・・・・・水平信号線、８・
・・・・・選択ゲート、９．ｌＯ・・・・・・垂訂信号
線、１１，１２・・・・・・出力端子。代理人　弁理士　武　顕次部（ほか１名）　′：’−二
冨υＸｃ７．ｔ− 第２図第３図 −へ偽物第７図　　　　　　第８図９１Ｅ９図

Claims

【特許請求の範囲】

２次元的に多数の画素が配列され、かつ該画素配列の行
毎に１本ずつ水平信号線が配置され、さらに、同一行の
各画素は夫々水平ゲートおよび垂直ゲートを介して共通
の該水平信号線に接続されており、該水平ゲートおよび
垂直ゲートを制御することにより、行の各画素から順番
に信号電荷の読み出しを可能とし、２行ずつ同時に該信
号電荷の読み出しを行なうようにした固体撮像素子にお
いて、該画素配列の列毎に隣り合う該画素間に混合ゲー
トを設け、かつ、前記垂直ゲートの制御手段は、隣り合
う２つの行の夫々の互いに異なる列に属する１つおきの
前記画素に接続された前記垂直ゲートとともに、該２つ
の行の画素間の前記混合ゲートを同時に制御するもので
あつて、隣り合う２つの行に対し、前記混合ゲートを導
通状態にすることにより、該夫々の行間で隣り合う２つ
の画素に生じた信号電荷の混合信号電荷を得、一方の行
と他方の行とで互いに異なる列に属する１つおきの画素
から夫々の行の水平信号線に順番に該混合信号電荷を読
み出すようにし、２行ずつ同時に信号電荷の読み出しを
行なうようにしたことを特徴とする固体撮像素子。