JPH0659102B2 - カラ−画像用固体撮像素子 - Google Patents
カラ−画像用固体撮像素子Info
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- JPH0659102B2 JPH0659102B2 JP61001289A JP128986A JPH0659102B2 JP H0659102 B2 JPH0659102 B2 JP H0659102B2 JP 61001289 A JP61001289 A JP 61001289A JP 128986 A JP128986 A JP 128986A JP H0659102 B2 JPH0659102 B2 JP H0659102B2
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- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 18
- 101100115215 Caenorhabditis elegans cul-2 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光電変換部と電荷転送部と転送制御部から成
るイメージセンサ、およびこのイメージセンサ上に各画
素に対応して走査線方向に単一色の行を並べたマイクロ
フイルタが設けられており、その際インターレースのた
め１走査線に相当する画素の行がＡフイールドとＢフイ
ールドに交互に割当てられており、しかも１走査線に相
当する画素は２つの行から成り、それぞれのフイールド
の奇数番目の走査線に相当する２つの行には３つの色
（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）のうち２つの色（例えばＢとＧ）
が割当てられ、かつ偶数番目の走査線に相当する２つの
行には残りの色（Ｒ）と前記２つの色のうち一方（例え
ばＧ）が割当てられており、各フイールドで２本の走査
線から３つの色を再現するようにした、カラー画像用固
体撮像素子に関する。
るイメージセンサ、およびこのイメージセンサ上に各画
素に対応して走査線方向に単一色の行を並べたマイクロ
フイルタが設けられており、その際インターレースのた
め１走査線に相当する画素の行がＡフイールドとＢフイ
ールドに交互に割当てられており、しかも１走査線に相
当する画素は２つの行から成り、それぞれのフイールド
の奇数番目の走査線に相当する２つの行には３つの色
（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）のうち２つの色（例えばＢとＧ）
が割当てられ、かつ偶数番目の走査線に相当する２つの
行には残りの色（Ｒ）と前記２つの色のうち一方（例え
ばＧ）が割当てられており、各フイールドで２本の走査
線から３つの色を再現するようにした、カラー画像用固
体撮像素子に関する。
本来固体撮像素子とは半導体イメージセンサのことであ
るが、ここではイメージセンサは、固体撮像素子の半導
体部品のみを表わし、固体撮像素子という言葉は、イメ
ージセンサ上にマイクロフイルタを配置したカラー画像
用のものを表わすものとする。
るが、ここではイメージセンサは、固体撮像素子の半導
体部品のみを表わし、固体撮像素子という言葉は、イメ
ージセンサ上にマイクロフイルタを配置したカラー画像
用のものを表わすものとする。
（従来技術） カラー画像用の固体撮像素子は、イメージセンサ上に画
素対応で、例えばＲ、Ｇ、Ｂ色の選択フイルタを配置し
て構成される。しかしその場合、すべての色を形成する
には少なくとも３つの画素が必要である。実際にはイン
ターレース方式では、別のフイールドの隣接する走査線
上の画素を重複利用して、見掛上の画質低下を減少させ
ることができるが、このようにしてもモノクロ画像並の
解像力が得られるわけではない。
素対応で、例えばＲ、Ｇ、Ｂ色の選択フイルタを配置し
て構成される。しかしその場合、すべての色を形成する
には少なくとも３つの画素が必要である。実際にはイン
ターレース方式では、別のフイールドの隣接する走査線
上の画素を重複利用して、見掛上の画質低下を減少させ
ることができるが、このようにしてもモノクロ画像並の
解像力が得られるわけではない。
最近の半導体技術によれば、画素の高密度化が可能であ
り、通常のＴＶの有効ラスタ数の２倍に達する画素行、
例えば垂直９７６本の画素行を有するイメージセンサが
製造可能である。このようなイメージセンサ上に画素対
応で異なつた色を有するマイクロフイルタを配置すれ
ば、すべての色を再現するため４つの画素を使用でき、
従来の画素数のモノクロ画像用のものと同じ解像力が得
られる。
り、通常のＴＶの有効ラスタ数の２倍に達する画素行、
例えば垂直９７６本の画素行を有するイメージセンサが
製造可能である。このようなイメージセンサ上に画素対
応で異なつた色を有するマイクロフイルタを配置すれ
ば、すべての色を再現するため４つの画素を使用でき、
従来の画素数のモノクロ画像用のものと同じ解像力が得
られる。
この場合１本の走査線あたり２行の画素が使われる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながらマイクロフイルタの各素子は、画素の大き
さと等しくなければならず、しかも微細構造を有するマ
イクロフイルタとイメージセンサを正確に重ね合わせな
ければならないので、このようなカラー画像用固体撮像
素子の組立ては極めて困難である。
さと等しくなければならず、しかも微細構造を有するマ
イクロフイルタとイメージセンサを正確に重ね合わせな
ければならないので、このようなカラー画像用固体撮像
素子の組立ては極めて困難である。
マイクロフイルタの素子を走査方向に同一の色が並ぶよ
うに配置し、第１の行の色を例えばＢ、第２の行をＧ、
第３の行をＢ、第４の行をＧ、第５の行をＲ、第６の行
をＧ、第７の行をＲ、第８の行をＧとし、以下この色順
序を同様にくり返し配置することがすでに提案されてい
る。
うに配置し、第１の行の色を例えばＢ、第２の行をＧ、
第３の行をＢ、第４の行をＧ、第５の行をＲ、第６の行
をＧ、第７の行をＲ、第８の行をＧとし、以下この色順
序を同様にくり返し配置することがすでに提案されてい
る。
この方式はインターレース方式を前提としており、第
１、２、５および６の行はＡフイールドの画像を形成
し、第３、４、７および８の行はＢフイールドを形成し
ている。
１、２、５および６の行はＡフイールドの画像を形成
し、第３、４、７および８の行はＢフイールドを形成し
ている。
前記のように１走査線あたり２行の画素が使われるの
で、２つの独立した水平転送用ＣＣＤを設ければ、一方
の水平ＣＣＤからは常に色Ｇの画像信号が読出され、他
方の水平ＣＣＤからは走査線毎に交互に色ＲとＢの画像
信号が読出される。すなわち他方の水平ＣＣＤからの色
信号ＲとＢを振り分ければ、３つの色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号
を独立に読出すことができる。
で、２つの独立した水平転送用ＣＣＤを設ければ、一方
の水平ＣＣＤからは常に色Ｇの画像信号が読出され、他
方の水平ＣＣＤからは走査線毎に交互に色ＲとＢの画像
信号が読出される。すなわち他方の水平ＣＣＤからの色
信号ＲとＢを振り分ければ、３つの色Ｒ、Ｇ、Ｂの信号
を独立に読出すことができる。
このようなカラー画像用固体撮像素子では、イメージセ
ンサとマイクロフイルタの重ね合わせ精度は、水平方向
にだけは大幅に緩和される。その点では評価できるとは
いえ、垂直方向の重ね合わせ精度にはいぜんとして厳し
い要求が課されたままである。
ンサとマイクロフイルタの重ね合わせ精度は、水平方向
にだけは大幅に緩和される。その点では評価できるとは
いえ、垂直方向の重ね合わせ精度にはいぜんとして厳し
い要求が課されたままである。
本発明の目的は、マイクロフイルタの製造精度およびイ
メージセンサ上のマイクロフイルタの重ね合わせ精度に
関する要求を大幅に緩和した、初めに述べたような微細
構造の高解像力カラー用固体撮像素子を提供することに
ある。
メージセンサ上のマイクロフイルタの重ね合わせ精度に
関する要求を大幅に緩和した、初めに述べたような微細
構造の高解像力カラー用固体撮像素子を提供することに
ある。
（問題点を解決するための手段および作用） 本発明によればこの目的は次のようにして達成される。
すなわち、Ａフイールドの走査線とＢフイールドの走査
線では、２つの色の垂直方向の順序が逆になつており、
従つてマイクロフイルタにおいて各色は、一方のフイー
ルドの下の行の色と他方のフイールドの上の行の色が同
一になるように配置されており、また１走査線あたり２
行の画素の信号を転送するため、２つの水平電荷転送部
が設けられており、２つの水平電荷転送部の後に、切換
スイツチが設けられており、この切換スイツチはフイー
ルド毎に切換えられ、フイールド毎に順序の逆転してい
た色信号を正規の順序に戻す。
すなわち、Ａフイールドの走査線とＢフイールドの走査
線では、２つの色の垂直方向の順序が逆になつており、
従つてマイクロフイルタにおいて各色は、一方のフイー
ルドの下の行の色と他方のフイールドの上の行の色が同
一になるように配置されており、また１走査線あたり２
行の画素の信号を転送するため、２つの水平電荷転送部
が設けられており、２つの水平電荷転送部の後に、切換
スイツチが設けられており、この切換スイツチはフイー
ルド毎に切換えられ、フイールド毎に順序の逆転してい
た色信号を正規の順序に戻す。
１例としてマイクロフイルタの色の行は、上からＧ、
Ｂ、Ｂ、Ｇ、Ｇ、Ｒ、Ｒ、Ｇ…以下同順でくり返し、の
順序になつている。前記のように第１、２、５、６、…
行の画素をＡフイールド用のものとすれば、Ａフイール
ド走査の際には一方の水平ＣＣＤからは色Ｇの画像信号
が読出され、他方の水平ＣＣＤからは走査線毎に交互に
色ＲとＢの画像信号が読出される。また同様に第３、
４、７、８…行の画素をＢフイールド用のものとすれ
ば、Ｂフイールド走査の際には、一方の水平ＣＣＤから
は走査線毎に交互に色ＲとＢの画像信号が読出され、他
方の水平ＣＣＤからは色Ｇの画像信号が読出される。
Ｂ、Ｂ、Ｇ、Ｇ、Ｒ、Ｒ、Ｇ…以下同順でくり返し、の
順序になつている。前記のように第１、２、５、６、…
行の画素をＡフイールド用のものとすれば、Ａフイール
ド走査の際には一方の水平ＣＣＤからは色Ｇの画像信号
が読出され、他方の水平ＣＣＤからは走査線毎に交互に
色ＲとＢの画像信号が読出される。また同様に第３、
４、７、８…行の画素をＢフイールド用のものとすれ
ば、Ｂフイールド走査の際には、一方の水平ＣＣＤから
は走査線毎に交互に色ＲとＢの画像信号が読出され、他
方の水平ＣＣＤからは色Ｇの画像信号が読出される。
すなわち２つの水平ＣＣＤは、ＡフイールドとＢフイー
ルドとでその役割を入換えるのである。従つて２つの水
平ＣＣＤの出力は、切換スイツチを介してフイールド毎
に切換えられる。
ルドとでその役割を入換えるのである。従つて２つの水
平ＣＣＤの出力は、切換スイツチを介してフイールド毎
に切換えられる。
以上のことから明らかなように、本発明によるカラー画
像用固体撮像素子では、マイクロフイルタにおいて常に
１つの色が連続した２つの行にわたつて配置されてお
り、マイクロフイルタ自体の製造が簡単になるだけでな
く、イメージセンサ上におけるマイクロフイルタの重ね
合わせ精度に関する要求も大幅に緩和されている。
像用固体撮像素子では、マイクロフイルタにおいて常に
１つの色が連続した２つの行にわたつて配置されてお
り、マイクロフイルタ自体の製造が簡単になるだけでな
く、イメージセンサ上におけるマイクロフイルタの重ね
合わせ精度に関する要求も大幅に緩和されている。
（実施例） 本発明の実施例を以下図面により説明する。
第１図にはマイクロフイルタ１が示されている。ここに
記入されたＲ、Ｇ、Ｂの記号は、フイルタ各素子の選択
色を表わしている。図には８つの行しか示されていない
が、この範囲の上または下には同一順序の色配列でさら
にフイルタが続いている。
記入されたＲ、Ｇ、Ｂの記号は、フイルタ各素子の選択
色を表わしている。図には８つの行しか示されていない
が、この範囲の上または下には同一順序の色配列でさら
にフイルタが続いている。
図からは明らかでないが、このマイクロフイルタ１の下
にはイメージセンサの光電変換部と垂直電荷転送部が配
置されており、その際光電変換部の各素子は、Ｒ、Ｇ、
Ｂで示したフイルタ１の色区分に１対１で対応してい
る。
にはイメージセンサの光電変換部と垂直電荷転送部が配
置されており、その際光電変換部の各素子は、Ｒ、Ｇ、
Ｂで示したフイルタ１の色区分に１対１で対応してい
る。
１走査線の期間（ここではほぼ63.5μsec）中に１度、
２つの行の画素の電荷信号が、それぞれ水平ＣＣＤ２と
３に読込まれる。そしてこの期間に順にそれぞれの水平
ＣＣＤ２、３からこれら信号電荷が並行して送出され
る。第１図においてマイクロフイルタ１の左側に記入さ
れた信号ＡとＢは、フイールドを表わしている。例えば
Ａフイールドの期間中には、図の色配列から明らかなよ
うに、水平ＣＣＤ２にはＲ信号とＢ信号が、走査線毎に
交互に読込まれる。一方水平ＣＣＤ３にはＧ信号が読込
まれる。本実施例ではそれぞれの水平ＣＣＤ２、３から
の信号の送出は、フローテイングデイフユージヨン増幅
器（ＦＤＡ）４および５を介して行われる。
２つの行の画素の電荷信号が、それぞれ水平ＣＣＤ２と
３に読込まれる。そしてこの期間に順にそれぞれの水平
ＣＣＤ２、３からこれら信号電荷が並行して送出され
る。第１図においてマイクロフイルタ１の左側に記入さ
れた信号ＡとＢは、フイールドを表わしている。例えば
Ａフイールドの期間中には、図の色配列から明らかなよ
うに、水平ＣＣＤ２にはＲ信号とＢ信号が、走査線毎に
交互に読込まれる。一方水平ＣＣＤ３にはＧ信号が読込
まれる。本実施例ではそれぞれの水平ＣＣＤ２、３から
の信号の送出は、フローテイングデイフユージヨン増幅
器（ＦＤＡ）４および５を介して行われる。
Ｂフイールドの期間中には、同様に図から明らかなよう
に、水平ＣＣＤ２にはＧ信号が読込まれ、一方水平ＣＣ
Ｄ３には、走査線毎に交互にＲ信号とＢ信号が読込まれ
る。
に、水平ＣＣＤ２にはＧ信号が読込まれ、一方水平ＣＣ
Ｄ３には、走査線毎に交互にＲ信号とＢ信号が読込まれ
る。
それぞれの水平ＣＣＤ２、３から信号を読取るＦＤＡ４
と５の後には切換スイツチ６が接続されている。この切
換スイツチ６は、フイールド毎に切換えられるので、出
力端子７からは、常にＧ信号が出力され、一方出力端子
８からは、常に走査線毎に交互にＲ信号とＢ信号が出力
される。図には示されていないが、出力端子８の後には
別の切換スイツチが接続されている。図示されていない
切換スイツチは、走査線毎に切換えられるので、Ｒ信号
とＢ信号は独立に取出すことができ、すなわちＲ信号、
Ｂ信号およびＧ信号は、すべて独立に取出すことができ
る。
と５の後には切換スイツチ６が接続されている。この切
換スイツチ６は、フイールド毎に切換えられるので、出
力端子７からは、常にＧ信号が出力され、一方出力端子
８からは、常に走査線毎に交互にＲ信号とＢ信号が出力
される。図には示されていないが、出力端子８の後には
別の切換スイツチが接続されている。図示されていない
切換スイツチは、走査線毎に切換えられるので、Ｒ信号
とＢ信号は独立に取出すことができ、すなわちＲ信号、
Ｂ信号およびＧ信号は、すべて独立に取出すことができ
る。
図示した実施例では、色はＲ、Ｇ、Ｂとして示したが、
３つの色はこの他に、Ｗ、Ｃy、Ｙeの組合わせ、Ｗ、
Ｒ、Ｂの組合わせまたはＧ、Ｃy、Ｙeの組合わせ等でも
よいことは明らかである。要は、色信号の加減算および
補色への反転等の操作により、すべての色が再現できれ
ば、どのような色の組合わせを採用してもよい。
３つの色はこの他に、Ｗ、Ｃy、Ｙeの組合わせ、Ｗ、
Ｒ、Ｂの組合わせまたはＧ、Ｃy、Ｙeの組合わせ等でも
よいことは明らかである。要は、色信号の加減算および
補色への反転等の操作により、すべての色が再現できれ
ば、どのような色の組合わせを採用してもよい。
第２図は、切換スイツチ６とその周辺回路の構成を詳細
に示している。ＦＤＡ４および５を介して水平ＣＣＤ２
および３から読出された信号は、２段ソースホロワから
成るバツフア増幅器9,10に供給される。これらバツフア
増幅器９，１０の出力が切換スイツチ６に供給される。
本実施例では切換スイツチ６は、それぞれゲートに制御
信号を加えた４つのMOSスイツチ６１，６２，６３，６
４から成る。MOSスイツチ６２と６３はＡフイールドの
期間中、MOSスイツチ６１と６４はＢフイールドの期間
中、それぞれオンになるように制御されている。従つて
Ａフイールドの期間中には水平ＣＣＤ２の出力は出力端
子８から、水平ＣＣＤ３の出力は出力端子７から出力さ
れ、一方Ｂフイールドの期間中には水平ＣＣＤ２の出力
は出力端子７から、水平ＣＣＤ３の出力は出力端子８か
らそれぞれ出力される。これら出力信号のその後の処理
は、第１図に関連して説明した通りである。
に示している。ＦＤＡ４および５を介して水平ＣＣＤ２
および３から読出された信号は、２段ソースホロワから
成るバツフア増幅器9,10に供給される。これらバツフア
増幅器９，１０の出力が切換スイツチ６に供給される。
本実施例では切換スイツチ６は、それぞれゲートに制御
信号を加えた４つのMOSスイツチ６１，６２，６３，６
４から成る。MOSスイツチ６２と６３はＡフイールドの
期間中、MOSスイツチ６１と６４はＢフイールドの期間
中、それぞれオンになるように制御されている。従つて
Ａフイールドの期間中には水平ＣＣＤ２の出力は出力端
子８から、水平ＣＣＤ３の出力は出力端子７から出力さ
れ、一方Ｂフイールドの期間中には水平ＣＣＤ２の出力
は出力端子７から、水平ＣＣＤ３の出力は出力端子８か
らそれぞれ出力される。これら出力信号のその後の処理
は、第１図に関連して説明した通りである。
（発明の効果） 以上記載したとおり、本発明のカラー画像用固体撮像素
子によれば、マイクロフイルタの水平方向の色配列を、
２つのフイールド間で互いに隣接する画素行に対応して
同色とすることにより２画素ピツチとして、マイクロフ
イルタ自体の製造を容易にできた。また、イメージセン
サ上におけるマイクロフイルタの重ね合わせ精度も緩和
される。
子によれば、マイクロフイルタの水平方向の色配列を、
２つのフイールド間で互いに隣接する画素行に対応して
同色とすることにより２画素ピツチとして、マイクロフ
イルタ自体の製造を容易にできた。また、イメージセン
サ上におけるマイクロフイルタの重ね合わせ精度も緩和
される。
第１図は、本発明によるカラー画像用固体撮像素子の１
実施例を示す概略ブロツク図、第２図は、切換スイツチ
の１実施例を示す回路図である。 １……マイクロフイルタ、２，３……水平電荷転送部
（水平ＣＣＤ）、４，５……ＦＤＡ、６……切換スイツ
チ、７，８……出力端子、９，１０……バツフア増幅器
実施例を示す概略ブロツク図、第２図は、切換スイツチ
の１実施例を示す回路図である。 １……マイクロフイルタ、２，３……水平電荷転送部
（水平ＣＣＤ）、４，５……ＦＤＡ、６……切換スイツ
チ、７，８……出力端子、９，１０……バツフア増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】光電変換部と電荷転送部と転送制御部から
成るイメージセンサ、およびこのイメージセンサ上に各
画素に対応して走査線方向に単一色の行を並べたマイク
ロフイルタが設けられており、その際インターレースの
ため１走査線に相当する画素の行がＡフイールドとＢフ
イールドに交互に割当てられており、しかも１走査線に
相当する画素は２つの行から成り、それぞれのフイール
ドの奇数番目の走査線に相当する２つの行には３つの色
（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）のうち２つの色（例えばＢとＧ）
が割当てられ、かつ偶数番目の走査線に相当する２つの
行には残りの色（Ｒ）と前記２つの色のうち一方（例え
ばＧ）が割当てられており、各フイールドで２本の走査
線から３つの色を再現するようにした、カラー画像用固
体撮像素子において、Ａフイールドの走査線とＢフイー
ルドの走査線では、２つの色の垂直方向の順序が逆にな
つており、従つてマイクロフイルタにおいて各色は、一
方のフイールドの下の行の色と他方のフイールドの上の
行の色が同一になるように配置されており、また１走査
線あたり２行の画素の信号を転送するため、２つの水平
電荷転送部が設けられており、２つの水平電荷転送部の
後に、切換スイツチが設けられており、この切換スイツ
チはフイールド毎に切換えられ、フイールド毎に順序の
逆転していた色信号を正規の順序に戻すことを特徴とす
る、カラー画像用固体撮像素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61001289A JPH0659102B2 (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | カラ−画像用固体撮像素子 |
| US07/001,937 US4814865A (en) | 1986-01-09 | 1987-01-09 | Color picture solid image-pickup element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61001289A JPH0659102B2 (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | カラ−画像用固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62159994A JPS62159994A (ja) | 1987-07-15 |
| JPH0659102B2 true JPH0659102B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=11497294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61001289A Expired - Fee Related JPH0659102B2 (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | カラ−画像用固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659102B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02210994A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラー固体撮像デバイス |
| JP3833125B2 (ja) | 2002-03-01 | 2006-10-11 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP61001289A patent/JPH0659102B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62159994A (ja) | 1987-07-15 |
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