JPS6055781A - 固体撮像素子 - 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】 この発明は色フイルタアレイを備えた固体撮像素子に関
する。

固体撮像素子のｉｌｌであるインターライン転送ＣＣＤ
撮像素子（以下　ＩＬ−ＣＣＤ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１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ＣＯＤレジスタ２および水平方向に転送
する水平ＣＯＤ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−ＣＣＤ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ｍ＋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２８１類の読み出し
動作が行なえる。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Ｊ１４　
＋　１１　ｅ　Ｉｓ　＊・・・、ｔ８．・・・と名付け
る。奇数フィールドにおいてはまず４＃４＋１６−　Ｌ
＠　ｖ・・・に対応する絵素より信号電荷がＯ直ＣＯＤ
レジスタ２へ転送され、次に垂直ＣＯＤ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ｌ
＠　＋　４　＋　４　＋　１１　＋・・・Ｋ対応する絵
素より信号電荷が垂直ＣＯＤレジスタ２へ転送される。

この結果４　ｖ　１４　＋　１６　＋　１８ｅ・・・に
対応する絵素の信号電荷はそれぞれｔｌ　＋　ｔ、＋　
ｔｓｅ　１１　ｍ・・・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ｔ
１＋　１１　ｈ　ｌ＠　＋　６４ｍ４　＋　ｔｓ　＋　
ｔｙ　＋　１ｇ　ｍ・・・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ＣＯ
Ｄ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４　＋　ｔ３　ｒ　ｔ４　＋　ｔ＠　＋　ｔ
６＋１．、・・・に変える。このように垂直方向に隣接
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。

第３図はフレーム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り１１　ｙ　１ｇ　＋　
１３　＋・・・、ｔ８．・・・と名付ける。奇数フィー
ルドではｔｘｔｌＢ　＋　１６　ｍ・・・に対応する絵
素より信号ｖＬｆｒが垂直ＣＣＤレジスタ２へ移され、
出力部４へ転送されていく。偶数フィールドではｚ、　
ｌ　ｚ、　Ｉ　ｌ＠＊〜・・に対応する絵素より信号電
荷が垂直ＣＯＤレジスタ２へ移され、出力部４へ転送さ
れていく。以下の説明では主にフィールド蓄積動作に対
して行なう、第４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ｌアレイの色配置
と、色フイルタアレイと絵素との相互関係とを示す模式
的部分′ｓｖ−面図でちる。図に卦いて、複数の絵ｆｔ
ｓ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１．では色フイルタアレイが杉成さルているｏ
　Ｙｅ　、Ｃｙ　＋　Ｇ　はそれぞれ黄、シアン、緑Ｑ
色フィルタを示す、黄の色フィルタは赤と緑の元を透過
し、シアンの色フィルタは１と緑の′、Ｉｔを透過する
。色フィルタは水平す回に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１川番に
ちる行より１１　＋　１２　＊　ｔ３　＋・・・＋　ｌ
＠　ｒ・・・と名付ける。水平方向に左から右へ。

水平方向の行１１　ｅ　１ｇ　ｍ・・・ではＹｅ、Ｇ、
次の行ｔ２ｔｔ６　ｒ　”’ではＣｙ、０１次の行１．
　、１．ではＹｅ、Ｇ。

次の行／−４＋ｌＢ＋・・・ではｏ、ｃｙの繰り返しで
配置さｆしている。第５図はフィールド蓄積動作の場合
における上記の色フイルタアレイが形成された谷絵累か
らの各色信号の出力の大きさを模式的に示した図でおり
、第４図と対応している。なおり、０゜几はそれぞれ青
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 −ＨＢ＋２Ｇ＋−；几が得られる。これを輝度信号とし
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１ＢＣＯ８ＱＩｔ　として重畳されている。ただし
ωは２絵累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１Ｒｃ
ｏｓωｔとして重畳されている。すなわち、４＋１．の
出力信号Ｓ（ｔ、＋ｔ、）は次式で示される。

Ｓ　＋ｔ、＋ｔ、）＝−ｎ＋２Ｇ＋’−几十土Ｂｃｏｓ
（ｃ）ｔ＋−几に６ｇ（ｄ＠２　２　２　２ １、　＋１．の出力信号においてｔｌ＋ｔ、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Ｍ　ｔ３＋ｔ４の出方信号Ｓ
（ｔ、＋ｔ、）は次式で示される。

ｓ　（ｔｍ＋ｔ４　）＝−Ｂ＋２Ｇ＋！−几−’Ｂｃｏ
ｓωｔ　＋−Ｒｃｏｓωｔ２　２２　２ 他方のフィールドの出力ｓ　（ｔｚ＋ｌｓ　）とｓ（４
＋ｔｓ）は次式で示される。

Ｓ　（１１＋ｔＨ）　＝−Ｂ＋２　Ｇ＋’Ｒ＋’Ｂ　ｃ
ｏｔωを十−几。０．ωｔ２　２２　２ ｔｔ＋ｔｓの水平走査期間と１４＋１．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６図は単板式カラー撮像装置の概略構成図でちる。上
述し友ようにして得られた、色フイルタアレイ５が設け
られたＩＬ−ＣＣＤ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
となり力ラーエンコー十−几の成分を持つ。またＩＬ−
ＣＣＤ撮像素子６の出力信号はローパスフィルタ７よリ
モ低域のローパスフィルタ９を介して低域輝度信号とな
９減算回路１０に加えられる。さらにＩＬ−ＣＣＤ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
ーｌ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。１．＋１．行の変調成分子（４＋ｚ＊）は次式
で示される。

Ｔ　（１１＋１２　）　＝−Ｂ　ｃｏｓωｔ　＋−Ｒｃ
ｏｓωｔ２２ １３＋１．行、１．＋１３行、１４＋１．行の変調成分
は次式で示される＠ Ｔ　（１Ｂ　＋　１４　）　＝　−−Ｂ　ｃｏｓωを十
工几ｃｏＢｏ）ｉ２ Ｔ　（ｔ２　＋ｌ、ｌ　＝　−Ｂ　ｃｏｓωｔ　＋　−
ｃｏｓωｔ２ Ｔ　（４＋４　）　＝　Ｂ　Ｃ０８ＧＪ　ｔ　＋−几Ｃ
Ｏ８ωｉ２ バンドパスフィルタ１１の出力は遅［＠１２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１１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節される。

Ｔ　（／４　＋１２　）　＋Ｔ　（１３＋１４　）＝Ｒ
ｃｏｓωｔＴ　（１２＋ｌＢ　］　＋Ｔ　（ｔ４　＋　
ｔ５１　＝ＲｃｏＳωを遅延ＩＪｊ１２の出力とバンド
パスフィルタ１２の出力を演算回路１４で減算すると次
式（示すように青信号の変調成分が分離される。

Ｔ（ｔ＠＋ｔｌ　）−Ｔ（１Ｂ＋１４　）＝Ｂｃｏｓω
ｔ’Ｉ’　（ｔｌ　＋４　）　Ｔ　（４＋　ｔ、）　＝
Ｂ　ｃｏｓωを分離された赤信号の変調成分と青信号の
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つ減算回路１ｏ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
ラーテレビジョン信号が得られる。

ところで第４図に示すような従来の色フイルタアレイを
有するＩＬ−ＣＯＤ搬像素子には次のような欠点がある
。第４図において、例えば、７１行はＹｅとＧとの繰り
返しであり、青色光に対する信号は出ない。このためＫ
２Ｓ行の絵素上に青色の線状の像が入射しても、ＩＬ−
ＣＯＤ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、この色フイルタアレ
イは水平方向に２絵素、垂直方向に４絵素のａｈ返し周
期を持つが、この８絵素の繰り返し単位中で、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。

この発明は以上述べ九従来の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
像素子を提供することにある。

この発明によれば少なくとも２種類以上の色フィルタが
配列された色フイルタアレイを備えた固体撮像素子にお
いて、前記色フイルタアレイの全てのフィルタに青信号
を与える色光成分の透過率と緑信号を与える色光成分の
透過率と赤信号を与える色光成分の透過率とがそれぞれ
２０％以上である透過率特性を持たせてなることを特徴
とする固体撮像素子が得られる。

以下この発明の実施例について図面を用いて説明する。

第７図はこの発明の一実施例の固体撮像素子に用いられ
次色フィルタアレイの色配置を示す模式的部分平面図で
ある。図において１Ｍ数の絵素１が水平方向と垂直方向
に規則的に配置さルている。

絵素毎にそれぞれ色フィルタが形成されている。

Ｙｅ’は赤と緑の光を透過し、ｊらに青の光を２０チ以
上透過する。存の光を４０１程度透過する場合について
分光特性を第８図に示した。Ｃｙ＃ｆ′ｉ青と緑の光を
透過し、さらに赤の光を２０チ以上透過する。赤の光を
４０係程度透過する場合について分光特性を第９図に示
す５０゛は緑の光を透過し、さらに青と赤との元ｆｔ：
２０％以上透過する。背と赤との光を４０％程度透過す
る場合について分光特性を第１０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に４絵素の周期で
配列されてい２・。水平方向の行に順番にある行よりｔ
、。

’ｔ　＃　４８ｍ・・・、ｔ８．・・・と名付ける。水
平方向に左から右へ、水平方向の行ｔｌ＋　Ｚｌ　ｅ・
・・ではＹｅ’、Ｇ’、次の行Ａｔ　＃　ｌ＠　＊・・
・ではＣｙ’、Ｇ−次の行’ｓｏｌフ。

・・・ではＹｅ’＊Ｇ’ｈ　次の行ｔ、　ｅ　ｚ、　ｅ
　”・ではＧ’ｓＣｙ’の繰り返しで配置されているっ
第１１図はフィールド蓄積動作の場合における上記の色
フィルタアレイが設けられた固体撮像素子からの各色に
対応する信号の大きさを模式的に示した図であり、第７
図と対応している。なおり、Ｇ、几はそれぞれ存、緑、
赤に対応する信号を示す。第８〜１０図に示す分光特性
の色フィルタを用いた場合について以下圧水す。出力信
号の平均値は１．１Ｂ＋２Ｇ＋１．１Ｂであり、これを
輝度信号として用いる。１１＋１゜の出力信号において
、青信号は水平方向に２絵素を周期とする変調成分０．
３　Ｂ　ｃｏｓωｔとして重畳されている。赤信号は水
平方向に２絵素を周期とする変調成分（Ｊ、３几ｃｏｓ
ωｔとして重畳されている。すなわち１１＋１．の出力
信号Ｓ　（Ｚ、　＋Ｚ、）は次式で示される。

Ｓ（ｔ、＋ｔ、）＝１．１Ｂ＋２Ｇ＋１．１几＋〇、３
　Ｂ　ｃｏｓωｔ　＋ｏ、３　Ｒｃｒｓｒａｔｔｓ＋ｔ
、の出力信号において％１．＋１．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１いる。１３＋１．　の出力信号８１ｔｓ＋
４　）　ｕ次式で示される。

８　％ｔ＠＋１４　）＝１．１Ｂ＋２Ｇ＋１．Ｉ　Ｒ−
０，３Ｂｃｏｓωｔ＋０．３几ｕｙｓ　（ａ）を他方の
フィールドの出力ｓ（ｚ、＋ｚｓ）と８（１＋＋ｔａ）
は次式で示される。

５（Ａｘ＋ｔＢ　）＝１．１Ｂ＋２Ｇ＋１．１几＋０．
３Ｂα刃ωを十〇、３几α万ωｔ８（４＋ｔ＋４＝１．
ＩＢ＋２Ｇ＋１．１）Ｌ−０，３Ｂ＋：ｏｓωｔ＋０．
３Ｔｈｃｏｓωｔ１、＋１３行の水平走査期間と１．＋
１５行の水平走査期間とでは青信号は逆位相で変調さｎ
、赤信号は同位相で変調されている、 上記のこの発明による一実施例の色フイルタアレイを備
えた固体撮像素子からの出力信号は第６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
エンコーダによつてカラーテレビジ、ン信号が得ら扛る
。

第７図に示したこの発明の一実施例の固体撮像素子に用
いた色フイルタアレイではとの絵素でも青と緑と赤との
光を２０％以上透過する。このために１例えば水平方向
の一行に相当する線状の青色像が入射した時でもＩＬ−
ＣＣＤ撮像素子の出力信号中に対応する信号が含まれて
いる。赤信号に？ｊ　しても同様である。この発明によ
る色フイルタアレイでは、赤色や青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。ある
絵素において赤や青の元の透過率が２０チ未満であると
、赤色や青色の微細なパターンが入射した時には偽信号
が目立つ。これに対してどの絵素においても赤と青と緑
との光の透過率が２０％以上であると、偽信号の改善は
効果がある。さらにどの絵素においても赤と青と緑との
光の透過率が３５−以上であると、偽信号の改善効果は
著しい。特に輝度信号において偽信号の改善効果は大き
い。

各色の最低透過率は互いに独立に設定できる。

このために輝度信号に寄与する青信号と緑信号と赤信号
との比を自由に選ぶことができる。この結果輝度信号に
対する青信号と緑信号と赤信号との比を理想的な比に設
定でき色合現性が著しく改善される。

第１２図はこの発明の別の一実施例の固体撮像素子に用
いた色フイルタアレイの色配置を示す模式的部分平面図
である１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。絵素毎にそれぞれ色フィ
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との光を透過する。Ｙｅ
’とＣｙ′とＧ′とは第７図の実施例と同様である。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
より１１　＋　１２　＋　ｚｓ　ｌ・・・、ｔ８・・・
と名付ける。

水平方向に左から右へ、水平方向の行Ｚｌ　ｅ　ｔｓ＋
・・・ではＷ、Ｇ’、次の行ｌｅｅ　ｚ、　ｅ　・・’
ではＣＹ　’　ｒ　Ｙ　６　’、次の行１３．１丁、・
・・ではＧ’、Ｗ、次の行１４　＃　ｔ＠　＊・・・で
はＣｙ　’　ｅ　Ｙ　ｅ　’の繰り返しで配置されてい
る。第８〜１０図に示す分光特性の色フィルタを用いた
場合について以下記す。出力信号の平均値は１．４几＋
２Ｇ＋１．４Ｂであり、これを輝度信号として用いる。

１．＋１．の出力信号において、′ｆｆ信号は水平方向
に２絵素を周期とする変調成分０、６　Ｂ　ｃｏｓωｔ
として重畳されている。赤信号は変調されていない。す
なわち１１＋１．　の出力信号ｓ　（ｔｔ　＋ｔ、　）
は次式で示される。

８（ｔ１＋ｔ２１＝１．４Ｂ＋２Ｇ＋１．４Ｂ＋０．６
Ｂｃｏｓωｔ１３＋１４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０．６Ａｃｏｓ
ωｔとして重畳されている。青信号は変調されていない
。

１、＋１．の出力信号ｓ　ｉｔ３＋ｔ４）　は次式で示
されろつ８（ｔ３＋ｔ、）＝１．４Ｂ＋２Ｇ＋１．４几
−０゜６ａｃｏｓωを他方のフィールドの出力８　（１
２＋ｔｓ　）と５（ｚ４＋ｚ、）は次式で示される。

８　（ｔ、　＋ｔ、）＝１．４Ｂ＋２０＋３．．４１１
．−０．６１Ｌｃ情ωｔ８（ｔ、＋ｔｓｌ＝１．４Ｂ＋
２Ｇ＋１．４几＋１１　Ｇ　Ｂ　ｃｏｓωｔ１、＋１．
行の水平走査期間では赤信号が変調され、１、＋１．行
の水平走査期間では青信号が変調されている。

第１３図は単板式カラー撮像装置の概略構成図である。

同図において第６図と同一番号のものは同一構成要素を
示している。第１２図の色フイルタアレイ５が設けられ
たＩＬ−ＣＣＤ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を介して輝度信号とな抄
カラーエンコーダ８に加えられる。上記したように輝度
信号は１．４Ｂ＋２０＋１．４几の成分を持つ。またＩ
Ｌ−ＣＣＤ撮像素子６の出力信号Ｖｉミロ−パスフィル
タよりモ低域のローパスフィルタを介して低域輝度信号
となりカラーエンコ・−ダ８に加えられる。さらにＩＬ
−ＣＣＤ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１１を）１過させることによって変調成分
を分離することができる。この変調成分は！Ｍ調回路１
５で復調される。１．　＋１゜行や１．＋１５行では青
信号が得られ、１３＋１４行や１．＋１１行では赤信号
が得られる。復調回路１５を出た信号を一水平走査期間
の遅延線１２へ入力させる。１．　＋１．行ヤｔ４＋ｔ
、行の水平走査Ｊ’ｌＪ間では、青信号として復調回路
１５の出力信号を用い、赤信号として遅延＃１２の出力
を用いる。逆に１、＋１．行や１４＋１．行の水平走査
期間では、青信号として遅延ａ！１２の出力を用い、赤
信号とじて復調回路１５の出力を用いる。この切換を水
平ラインスイッチ１７によって行なう。水平ラインスイ
ッチ１７から出力された青信号と赤信号はカラーエンコ
ーダ８へ入力されるウカラーエンコーダ８によってカラ
ーテレビジョン信号が得られる。

第１２図の色フイルタアレイを用いた固体撮像素子にお
いても第７図のベフィルタアレイを用い友固体撮像素子
と同様にしてこの発明の目的は達せられる。

第１４図はこの発明の別の一実施例の固体撮像素子に用
いられた色フイルタアレイの色配置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。絵素毎にそれぞれ色
フィルタが形成されている。Ｍｇはマゼンタの色フィル
タを示す。第１５図に示すようにマゼンタの色フィルタ
は青と赤との光を透過し、緑の光を５０Ｌ程度透過する
。

Ｙｅ’とＣｙ′とＧ″とは第７図の実施例と同様である
、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
る行より４　ｅ　１２　＊　ＺＳ　ｅ・・・＋Ｚ８＊・
・・と名付ける。水平方向に左から右へ、水平方向の行
’１　ｒ　ｚ５ｅ・・・ではＭｇ、Ｇ″、次の行１１　
ｒ　Ｚ６　＊・・・ではＣｙ″ｔＹｅ−次の行ｔ、＊　
Ｚ？　ｖ　”・ではＧ’　、　Ｍｇ、次の行１４ｅ１８
ｅ・・・ではＣｙ　’　＋　Ｙ　ｅ　’の繰り返しで配
置さルている。第８〜１０．１５図に示す分光特性の色
フィルタを用いた場合について記す。出力信号の平均値
は１．４Ｂ＋１．７５Ｇ＋１．４１１．であり、これを
輝度信号として用いる。ｌ　１　＋　１２行の出力信号
Ｓ（’ｔ＋　＋ｌｔ　）は次式で示される。

ｓ（ｔ、＋ｔ、ｌ＝１．４８＋１．７５Ｇ＋１．４几＋
（０，６Ｂ−０，２５Ｇ）αｂωを色差信号０．６　Ｂ
−０，２５Ｇが水平方向に２絵素を周期とする変調成分
として重畳されている。Ｊ１３＋１゜行の出力信号Ｓ　
（ｔｓ　＋ｔ４）は次式で示される。

Ｓ（／、、＋ｔ、ｌ＝１．４Ｂ＋１．７５Ｇ＋１．４几
−（０，６１Ｌ−０，２５（）　＞（２）ωを色差信号
０．６Ｂ−０，２５Ｇが水平方向に２絵素を周期とする
変調成分として重畳されている。他方のフィールドの出
力Ｓ（Ｚ、＋Ｚ、）とＳ（Ｚ、＋ｔ、）は次式で示され
る。

１３（ｔ、＋ｔ、　）＝１．４１１＋１．７５Ｇ＋１．
４几−（０゜６Ｒ−０，２５０）ｃｏｓωｔ８（ｚ、＋
ｔ５１＝１．４Ｂ＋１．７５Ｇ＋１．４Ｒ−１−（０，
６Ｂ−０，２５Ｇ）（９）ωｔ１、　＋１．行の水平走
査期間では色差信号０．６Ｒ−０，２５Ｇが変調され、
　１．＋１−、行の水平走査期間では色差信号＋１６　
Ｂ−０，２５Ｇが変調されている。

第１４図の色フイルタプレイを備えた固体撮像素子から
の出力信号は第１３図に概略構成図を示した単板式カラ
ー撮像装置とほぼ同様の装置によって、カラーテレビジ
、ン信号が得られる。

第１４図の色フイルタアレイを用いた固体撮像素子にお
いても第７．１２図の色フイルタアレイを用いた固体撮
像素子と同様にしてこの発明の目的は達せられる。

第８１’ｌＫは従来のＹｅＯ色フィルタの透過特性も示
した。従来のＹｅの色フィルタは変調度を大きくするた
めに理想的には青信号を与える色光成分は透過しないも
のがよいとされた。しかし、実際に色フィルタを製作す
る場合に杜青信号を与える色光成分の透過率を七ｐにす
ることは困難であゆ、第８図に示すようＫわずかに透過
している。

この透過率の値は２０チよりはるかに小さく、この発明
の効果は得られない。

固体撮像素子としてはインターライン転送ＣＣＤ撮像素
子を用いて説明してきたが、この発明はフレーム転送Ｃ
ＣＤ撮像素子を用いても実現できる。第１６図（ａｌは
第７図に示しｔ色フィルタを備えた４相駆動のフレーム
転送ＣＣＤ撮像素子の垂直方向の模式的部分断面図であ
る。第１６図（ｂ）。

（Ｃ）は転送電、ＩＩｉ下の電位分布を示した模式図で
ある。

フレーム転送ＣＣＤ撮像素子の転送電極は出力側より順
次ψ番、ψ３．ψ鵞、ψ鳳の繰り返しで駆動パルス源に
ｍ続されている。２電極を水平方向の一行に対応させる
。すなわちψ６．ψ、の対に対して４１行、ψ！、ψ１
の対に対して４２行、次のψ番、ψ３の対に対して２８
行、次のψ鵞、ψ１の対に対してｔ４＋・・・というよ
うに対応させる。インターレースを行なう際、奇数フィ
ールドでは蓄積期間中ψ、とψ。

がオン状態になり、第１６図（ｂｌ　Ｋ示すような電位
分布になる。その結果＊　ｌ＠　＋ｔ２　ｒ　ｔ３　＋
４　＋　４　＋ｔ８＋・・・の対で加算された信号が得
られる。偶数フィールドでは蓄積期間中ψ、とψ４がオ
ン状態になり、第１６図（ｃｌ　Ｋ示すような電位分布
になる。その結果ｓ　４　＋ｔＢ　＊　４　＋　ｔ５　
ｍ・・・の対で加算された信号が得られる。この信号は
ＩＬ−ＣＣＤ撮像素子の場合と全く同じとなる。

第８図に示すよりなＹｅ’の色フィルタの製法について
ぎ及する、一般に染色層の色素濃度を小さくすると、カ
ットオフ領域の透過率は大きくなる。

またカットオフ領域は狭くなる。例えばＹｅの色フィル
タと同じ色素を薄く染色すると、その濃度に応じて青信
号を与える色光成分に対する透過率を変えることができ
る。色素濃度が小さくなるＫつれてカットオフ領域は狭
くなる。すなわち、カットオフ波長は短波長側ヘシフト
する。カットオフ領域の大きさや透Ｊ率は色再現性に重
要な影響を及ぼす。色ｐ４埃性を考慮してカットオフ領
域の大きさや透過率を決める必要があり、それに応じ次
色素を用いる必要がある。第９．１０．１５図の色フィ
ルタについても同様である。

【図面の簡単な説明】

＠１図はインターライン転送ＣＣＤ撮像素子の模式的平
面図、第４３図はインターライン伝送ＣＣＤ撮像素子を
それぞれフィールド蓄積とフレーム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４図は従
来の固体撮像素子に用いられた色フイルタアレイの色配
置を示す模式図％第５図は第４図の色フイルタアレイが
形成されたインターライン転送ＣＣＤ撮像素子からの各
色信号の出力を模式的に示した図、第６．１３図はそれ
ぞれ単板式カラー盪像装置の概略構成図、第７．１２．
１４図社それぞれこの発明の実施例による固体撮像素子
に用いられた色フイルタアレイの色配置を示す模式図、
第８〜１０　、’１５図はそれぞれ色フィルタの透過特
性を示す図、第１１図は第７図の色フイルタアレイが形
成されたインターライン転送ＣＣＤ撮像素子からの各色
１８号の出方を獣的に示した図、第１６図（ａＪ　、　
（ｂ）　、（ｃ）はフレーム転送ＣＣＤ撮像素子の模式
的断面図とその電位分布図である。 ！・・・＃素、２・・・垂直ＣＣＤレジスタ、３・・・
水平ＣＣＤレジスタ、４・・・出力部、５・・・色フイ
ルタアレイ、６・・・インターライン転送ＣＯＤ撮像素
子、７．９・・・「Ｊ−パスフィルタ、８…カラー：ｃ
７コーダ、１０・・・減算回路、１１・・・バンドパス
フィルタ、１２・・・遅延＃！、１３・・・加算回路％
　１４・・・減算回路、１５．１６・・・復調回路、１
７・・・水平ラインスイッチ。 乃１図 第１１￥ｌ 第３図 ′−口ｈ ； 第４図 ／ 躬５図 躬、！５　図 第７　図 彩８図 ４〃　Ｊ／　イ／４７／ρ ノ〈表　（ガグジ 猶ｑ図 ４〃　９１　イρρ　んψ Ｊ〉と（ｎ　ｘ　） 第７θ図 ４θθ　Ｓθθ　６θθ　７θθ 波表（２７−７）Ｉ） 岩／／図 第１ど図 第１３７￥］ め１４図 日日日日日日　１・ 烙１５口 ＃　ｊ＜ジク　６θθ　７〃　（ｃン Ｘ長と１− 第１１５図 ）−ｈ　、＾　Ａ　ｈ　ノ。 − 、−＋Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも２種類以上の色フィルタが配列さルた色フイ
   ルタアレイを備えた固体撮像素子において、前記色フイ
   ルタアレイの全てのフィルタに背信号を与える色光成分
   の透過率と緑１言号を与える色光成分の透過率と赤信号
   を与える色光成分の透過率とがそれぞれ２０％以上であ
   る透過率特性を持たせてなることを特徴とする固体撮像
   素子。