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JP2003169341A - カラー画像撮像装置 - Google Patents

カラー画像撮像装置

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Publication number
JP2003169341A
JP2003169341A JP2002090427A JP2002090427A JP2003169341A JP 2003169341 A JP2003169341 A JP 2003169341A JP 2002090427 A JP2002090427 A JP 2002090427A JP 2002090427 A JP2002090427 A JP 2002090427A JP 2003169341 A JP2003169341 A JP 2003169341A
Authority
JP
Japan
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color
color filter
photoelectric conversion
image pickup
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002090427A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Aozuka
康生 青塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Original Assignee
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Microdevices Co Ltd, Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fujifilm Microdevices Co Ltd
Priority to JP2002090427A priority Critical patent/JP2003169341A/ja
Priority to US10/244,425 priority patent/US7030916B2/en
Publication of JP2003169341A publication Critical patent/JP2003169341A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像撮像装置における蛍光灯の識別精
度を高める。 【解決手段】 複数の光電変換素子と、その上にそれぞ
れ配置された複数のカラーフィルタであって、複数色の
可視光カラーフィルタを含む第１のカラーフィルタ群
と、ホワイトバランスの制御のために用いられ実質的に
６４０ｎｍ以上の波長領域にのみ透過率を有する遠赤色
カラーフィルタ及び前記可視光カラーフィルタを含む第
２のカラーフィルタ群と、を有する複数のカラーフィル
タと、赤外線カットフィルタと、撮像レンズと、が配置
されている光学撮像系と；第２のカラーフィルタ群中の
遠赤色カラーフィルタを有する光電変換素子の出力信号
と可視光カラーフィルタを有する光電変換素子の出力信
号との比により撮影光源種が蛍光灯であるか否かを識別
する蛍光灯識別回路と、それにより識別された撮影光源
種に適したホワイトバランスをとる第１ホワイトバラン
ス制御回路と、を含む制御回路を有する信号処理系と；
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像撮像装
置に関し、撮影光源種に依存せずに良好なホワイトバラ
ンスをとることが可能なカラー画像撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルスチルカメラやデジタルビデオ
カメラ（以下、デジタルカメラと総称する。）などのデ
ジタルカメラにおける技術的な進歩は目覚ましいものが
ある。撮影光源種が異なる場合においても、ほとんどの
デジタルカメラは、撮影光源種の違いを判別して自動的
に適切なホワイトバランスをとるオートホワイトバラン
ス（ＡＷＢ）機構を備えている。
【０００３】しかしながら、撮影光源種の判別の確度が
十分でない場合もある。特に、蛍光灯の光と太陽光とを
誤って判別すると、得られた画像のホワイトバランスが
大きくずれてしまうという問題があった。
【０００４】従来の撮影光源種の判別技術は、撮影シー
ンを画素ごとに、或いは撮影シーン全体を分割した所定
の区画ごとに、例えば原色系のデジタルカメラであれば
Ｒ／Ｇ比及びＢ／Ｇ比を求めていた。次いで、Ｒ／Ｇ比
及びＢ／Ｇ比の２次元的な分布に基づき、撮影光源種を
推定する技術である。
【０００５】撮影光源種の推定を行う前提として、一般
的に撮影シーンは様々な被写体を含んでいても、それら
を平均するとグレーになると仮定している。或いは、撮
影シーンの中では最も輝度の高い部分は白であると仮定
している。
【０００６】ところが、実際には上記のような仮定が妥
当ではない撮影シーンもかなりの確率で存在する。例え
ば、太陽光下における葉緑いっぱいのシーンであってや
や薄暗いシーンは、普通型白色蛍光灯、昼光色蛍光灯或
いは昼白色蛍光灯下の撮影シーンと良く似た状況となる
ため、撮影光源種の識別ミスが生じやすい。但し、高演
色型蛍光灯は太陽光に近い特性であるので、特に識別す
る必要はない。また、電球型の蛍光灯は従来方法でも識
別が容易なので特に問題にはならない。
【０００７】従って、撮影光源として問題となるのは、
普通型白色蛍光灯、３波長型昼光色蛍光灯及び３波長型
昼白色蛍光灯の場合である。本明細書においては、特に
断らない場合には、これら問題の蛍光灯を単に蛍光灯と
称する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年、デジタルカメラ
が高画質になり、また利便性も高いことから、広く一般
ユーザーに普及し、従来のフィルムカメラに置き換わり
つつある。それに伴い、デジタルカメラを用いて様々な
撮影光源下にて撮影が行われる機会が増えてきた。従っ
て、従来の太陽光下やタングステン光（白熱灯）下のみ
ならず、各種蛍光灯光源下においても、良好な撮影結果
が望まれる。
【０００９】ところで、デジタルカメラに用いられてい
る固体撮像素子は、ダイナミックレンジが狭く、撮影時
のホワイトバランスを良好にしておくことが重要にな
る。撮影時のホワイトバランスが良くないと、画像が破
綻し、後からでは修復が難しい。従って、カメラが自動
的に撮影光源種を判定してホワイトバランスを設定する
オートホワイトバランス（ＡＷＢ）機能が極めて重要で
ある。
【００１０】撮影光源種を撮影機会ごとに撮影者が判断
してマニュアル操作によりホワイトバランスを設定する
方法は実際的ではない。従来型の銀塩フィルムを用いる
コンパクトカメラに匹敵する利便性を得るためには、デ
ジタルカメラにおいてもＡＷＢ機能は不可欠である。
【００１１】従って、デジタルカメラにおいても、ＡＷ
Ｂ機能の確度を上げることが重要である。タングステン
光に関しては、従来の方法でも十分な確度で判別できる
が、蛍光灯下であるか否かを高い確度で判断できるよう
にすることが望ましい。
【００１２】本発明の目的は、撮影光源種が蛍光灯であ
るのか否かを高い確度で判別できるようにすることであ
る。撮影光源種を判別できれば、いかなる撮影光源下に
おいても適正なホワイトバランス（ＷＢ）をとることが
可能となり、良好な画像が得られるようになる。同時
に、蛍光灯光下での撮影の場合にも、適切にＷＢをとる
ことができる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、２次元平面上に整列配置された複数の光電変換素子
と、該複数の光電変換素子上にそれぞれ配置された複数
のカラーフィルタであって、デジタル画像形成に寄与す
る色信号を得るために用いられる複数色の可視光カラー
フィルタを含む第１のカラーフィルタ群と、ホワイトバ
ランスの制御のために用いられ実質的に６４０ｎｍ以上
の波長領域にのみ透過率を有する遠赤色カラーフィルタ
及び前記複数色の可視光カラーフィルタのうちの少なく
とも１色を含む第２のカラーフィルタ群と、を有する複
数のカラーフィルタと、該複数のカラーフィルタ上に配
置された赤外線カットフィルタと、撮像レンズと、が配
置されている光学撮像系と；該光学撮像系から得られた
信号を処理する信号処理系であって、前記第２のカラー
フィルタ群中の前記遠赤色カラーフィルタを有する光電
変換素子の出力信号と前記可視光カラーフィルタを有す
る光電変換素子の出力信号との比により撮影光源種が蛍
光灯であるか否かを識別する蛍光灯識別回路と、該蛍光
灯識別回路により識別された撮影光源種に適したホワイ
トバランスをとる第１ホワイトバランス制御回路と、を
含む制御回路を有する信号処理系と；を備えたカラー画
像撮像装置が提供される。
【００１４】上記カラー画像撮像装置によれば、６４０
ｎｍ以上の波長領域における放射エネルギーが相対的に
小さい蛍光灯などの撮影光源種と、６４０ｎｍ以上の波
長領域における放射エネルギーが相対的に大きい太陽光
や白熱灯などの撮影光源種の識別が可能となり、それぞ
れの撮影光源種に適したホワイトバランスの制御が可能
になる。
【００１５】本発明の他の観点によれば、２次元平面上
に整列配置された複数の光電変換素子と、該複数の光電
変換素子上にそれぞれ配置された複数のカラーフィルタ
であって、デジタル画像形成に寄与する色信号を得るた
めに用いられる複数色の可視光カラーフィルタを含む第
１のカラーフィルタ群と、ホワイトバランスの制御のた
めに用いられ実質的に５５５ｎｍから６０５ｎｍの波長
領域にのみ透過率を有するＹＬＲカラーフィルタ及び前
記複数色の可視光カラーフィルタのうちの少なくとも１
色を含む第３のカラーフィルタ群と、を有する複数のカ
ラーフィルタと、該複数のカラーフィルタ上に配置され
た赤外線カットフィルタと、撮像レンズと、が配置され
ている光学撮像系と；該光学撮像系から得られた信号を
処理する信号処理系であって、前記第２のカラーフィル
タ群中の前記ＹＬＲカラーフィルタを有する光電変換素
子の出力信号と前記可視光カラーフィルタを有する光電
変換素子の出力信号との比により撮影光源種が普通型蛍
光灯であるか否かを識別する蛍光灯種識別回路と、該蛍
光灯種識別回路により識別された蛍光灯種に適したホワ
イトバランスをとる第２ホワイトバランス制御回路と、
を含む制御回路を有する信号処理系と；を備えたカラー
画像撮像装置が提供される。
【００１６】上記カラー画像撮像装置によれば、５５５
ｎｍから６０５ｎｍの波長領域における放射エネルギー
が相対的に大きい普通型蛍光灯と、５５５ｎｍよりも少
し短い波長領域と６０５ｎｍよりも少し長い波長領域と
において放射エネルギーの大きなピークを有する３波長
型（或いは５波長型）蛍光灯と、その他の、太陽光、タ
ングステン光、高演色型蛍光灯などの撮影光源とを識別
することが可能となり、それぞれの撮影光源種に適した
ホワイトバランスの制御が可能になる。
【００１７】尚、第１のカラーフィルタ群と、第２或い
は第３のカラーフィルタ群は、互いにオーバラップして
いても良い。具体的には、第２或いは第３のカラーフィ
ルタ群中の可視光カラーフィルタ（ＬＲフィルタやＹフ
ィルタを除く）は、第１のカラーフィルタ群の可視光カ
ラーフィルタを兼ねていても良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、発明者の考察について図１
を参照して説明する。図１は各種光源の放射エネルギー
の波長依存を示すスペクトルダイヤグラムである。
【００１９】図１に示すように、太陽光（Ｄ６５）やタ
ングステン光（白熱灯；Ｉ）には、赤色光よりも波長の
長い遠赤色光や赤外光が含まれている。一方、蛍光灯
（Ｆ６、Ｆ１０及びＦ１２）には遠赤色光や赤外光はほ
とんど含まれていない。すなわち、蛍光灯においては、
６４０ｎｍ以上の波長域の放射は少なく、７５０ｎｍ以
上での放射は極めて少ない。
【００２０】ところで、従来のＡＷＢのアルゴリズムで
は、太陽光との区別が困難であった普通型白色蛍光灯
（Ｆ６）、３波長型昼光色蛍光灯、３波長型昼白色蛍光
灯（Ｆ１０）、３波長型電球色蛍光灯（Ｆ１２）の放射
エネルギーは、６４０ｎｍ付近から急激に減少する。
【００２１】すなわち、実質的に６４０ｎｍ以上にのみ
感度を有する光センサーをデジタルカメラに付し、撮影
シーンごとに６４０ｎｍ以上の波長の放射エネルギー量
を測定すれば、撮影光源が蛍光灯（上記例示した種類の
蛍光灯）であるのかその他の光源であるのかを正確に判
断できる。
【００２２】もちろん、赤外光量の大小を感知できる光
センサーとしては、例えば赤外線センサーなどが既に一
般的に用いられている。最近では電子レンジなどの温度
センサーとしても用いられている。しかしながら、デジ
タルカメラに別途赤外線センサーなどを取り付けるの
は、余分なスペースが必要になる点や、新たな素子を組
み込むことによるコストの上昇面から考えても好ましく
ない。
【００２３】また、ＲＧＢなどの分光感度を得るために
は、ＣＣＤに存在する余分な赤外分光感度をカットする
ＩＲカットフィルタを撮影光源モニタ用光電変換素子上
の領域において設けないようにする方法、或いはＩＲカ
ットフィルタを可動のものとして、ＩＲカットフィルタ
有りの場合と無しの場合とで予備露光を行う方法なども
考えられる。しかしながら、上記のような方法は、デジ
タルカメラの構造が複雑になり製造コストも高くなる。
【００２４】発明者は、デジタルカメラに用いられるＳ
ｉ製固体撮像素子、例えばＣＣＤ固体撮像素子自体が、
実際には遠赤色光の波長領域まで感度を有していること
に着目した。ＣＣＤ固体撮像素子を利用すればカメラ自
体の構造を複雑化させずにすむので好ましい。
【００２５】以下、上記の考察に基づき、本発明の第１
の実施の形態による固体撮像装置について図２から図９
までを参照して説明する。図２は、ＣＣＤ固体撮像素子
を含む撮像装置（デジタルスチルカメラ）の構造を示す
概略的な図であり、図３は、ＣＣＤ固体撮像素子の一例
として示したハニカムＣＣＤ固体撮像素子の平面図であ
る。図４（Ａ）から（Ｃ）は、ハニカムＣＣＤ固体撮像
素子の製造工程を示す断面図であり、図３のＶＩＩ−Ｖ
ＩＩ' 線に沿う断面図である。図５は、ＩＲ（赤外線）
カットフィルタと本実施の形態によるＬＲ（Ｌｏｎｇ
Ｒｅｄ：遠赤色光）透過フィルタとの透過率の波長依存
性を示す図である。図６は、ハニカムＣＣＤ固体撮像素
子に対して図５に示すＬＲフィルタを適用した場合の相
対感度の波長依存性を示す図であり、併せてＲＧＢの相
対感度の波長依存性を示す図である。図７は、図２に示
す撮像装置のうち信号処理回路の詳細を示す機能ブロッ
ク図である。図８は、本実施の形態によるハニカムＣＣ
Ｄ固体撮像素子を用いて各種撮影光源種下で撮影した場
合のＬＲ／Ｇ（ＬＲフィルタを有する光電変換素子の出
力とＧフィルタを有する光電変換素子の出力との比）を
示す図であり、図９は、同じくＲ／Ｇ（ＬＲフィルタを
有する光電変換素子の相対出力とＧフィルタを有する光
電変換素子の出力との比）を示す図である。
【００２６】図２は、本実施の形態によるカラー画像撮
像装置（デジタルスチルカメラ）の概略的な構造を示す
図である。カラー画像撮像装置Ｃは、撮像装置Ｂと信号
処理部Ｄと、画像記憶媒体（記憶装置）１６１と、モニ
タディスプレイ（表示装置）１６３とを含む。撮影レン
ズ１３５と封止板１１１との間に、赤外線カットフィル
タ１４１が配置されている。封止板１１１は、例えば特
殊な面方位にカットされた水晶板を用いており、ローパ
スフィルタとしての機能を兼ねる。
【００２７】撮像装置Ｂにより撮影された画像の信号
は、信号処理部Ｄにおいて処理される。赤外線カットフ
ィルタは、波長６５５ｎｍ（透過率が５０％となる波
長）以上における透過率を低減させる（図５参照）。チ
ップキャリア１００内にＣＣＤ固体撮像素子１１０が収
容されている。チップキャリア１００上を封止板１１１
で封じる。撮像装置Ｂにより撮影された画像の信号は、
信号処理部Ｄにおいて処理される。
【００２８】信号処理部Ｄは、例えば、Ａ／Ｄ変換回路
１５１と、Ａ／Ｄ変換回路１５１により変換されたデジ
タル信号を記憶する画像信号記憶部（メモリ）１５３
と、画像信号記憶部１５３に記憶されているデジタル信
号を処理する画像信号処理部（マイクロプロセッサ）１
５５と、画像信号記憶部１５３に記憶されているデジタ
ル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１５７
とを含んでいる。画像信号処理部１５５において色差マ
トリックス演算も行われる。
【００２９】画像記憶媒体１６１は、例えば半導体メモ
リであり、画像信号を保存しておくことができるととも
に、他の装置において画像信号を再生する際などに用い
られる。
【００３０】モニタディスレイ１６３は、例えば液晶表
示装置であり、画像信号を実際の画像として再生させる
ことができる。例えば、デジタルスチルカメラにおける
動画モニタとして用いることができる。
【００３１】以下、ＣＣＤ固体撮像装置を例にして、固
体撮像装置の構造について説明する。
【００３２】図３は、ＣＣＤ固体撮像装置の代表例とし
て示したハニカムＣＣＤカラー画像撮像装置の平面図で
ある。図４（Ａ）から図４（Ｃ）は、ハニカムＣＣＤカ
ラー画像撮像装置の製造工程を示す断面図である。
【００３３】図３に示すように、ハニカムＣＣＤカラー
画像撮像装置１１０は、半導体基板６の表面が形成する
２次元平面上に、多数個の光電変換素子７が一定のピッ
チで複数列、複数行に亘って配列されている。光電変換
素子７が列方向に並んで１つの光電変換素子列を形成し
ている。光電変換素子７が行方向に並んで１つの光電変
換素子行を形成している。光電変換素子７に隣接して矢
印方向に電荷を読み出すための読み出しゲート７ａが形
成されている。
【００３４】１つの光電変換素子列を構成している複数
個の光電変換素子の各々は、それと行方向に隣接する光
電変換素子列を構成している光電変換素子に対し、列方
向に約１／２ピッチずれている。１つの光電変換素子行
を構成している複数個の光電変換素子の各々は、それと
列方向に隣接する光電変換素子行を構成している光電変
換素子に対し、行方向に約１／２ピッチずれている。
【００３５】各光電変換素子７に蓄積された信号電荷を
転送するために、複数本の垂直電荷転送チャネル２１が
形成されており、各垂直電荷転送チャネル２１は、行方
向に隣接する光電変換素子列の間を蛇行しつつ、列方向
に延びている。垂直電荷転送チャネル層２１は、例えば
半導体基板６に形成されたｎ型半導体層である。
【００３６】垂直電荷転送チャネル２１の上には、水平
方向に延びる複数本の第１の垂直電荷転送電極２７ａ
と、これと列方向に隣接する第２の垂直電荷転送電極２
７ｂとが蛇行するように形成されている。第１の垂直電
荷転送電極２７ａと第２の垂直電荷転送電極２７ｂと
は、行方向に延びる直線に対して線対称に形成されてお
り、第１の垂直電荷転送電極２７ａと第２の垂直電荷転
送電極２７ｂとが一組になって、これが多数組列方向に
繰り返し形成されている。一組の垂直電荷転送電極２７
ａ、２７ｂの間に形成されるほぼ六角形の隙間及び、垂
直電荷転送電極２７ｂ、２７ａの間に形成されるほぼ六
角形の隙間のそれぞれに、上記の光電変換素子７の各々
が位置する。
【００３７】以上のように、多数個の光電変換素子７及
び複数本の電荷転送電極をハニカム状に形成することに
より、画素密度を向上させることができる。
【００３８】垂直電荷転送チャネル２１は光電変換素子
列から下方に突出しており、垂直電荷転送チャネル２１
の下端には、これと接続する水平電荷転送チャネル５３
が形成されている。垂直電荷転送チャネル２１のうち光
電変換素子列から突出する位置から水平電荷転送チャネ
ル５３に接続されている位置までの間に、水平方向に延
びる電荷転送電極３２−１から３２−５までが垂直方向
に隣接して形成されている。電荷転送電極３２−４と３
２−５とは共通接続されている。電荷転送電極３２−４
下の半導体層中に、低濃度のｎ型半導体層又はｐ型半導
体層により第１のバリア層Ｂ１（斜線が施される）が形
成されている。
【００３９】最終の電荷転送電極３２−５と垂直方向に
隣接するとともに、水平方向に沿うように水平電荷転送
チャネル５３が形成されている。水平電荷転送チャネル
５３の一端には出力アンプ６１が形成されている。水平
電荷転送チャネル５３は、高濃度のｎ型半導体層５３ａ
と低濃度のｎ型半導体層５３ｂとを含む。高濃度のｎ型
半導体層５３ａは、島状の領域に複数形成されており、
各々が１本の垂直電荷転送チャネル２１の一端と近接
し、それと向かい合う。低濃度のｎ型半導体層５３ｂ
は、少なくとも複数本、例えば全ての垂直電荷転送チャ
ネル２１の一端とそれぞれ隣接するように水平方向に延
びる領域と、この水平方向に延びる領域から枝分かれす
る複数の分枝部分とを有している。
【００４０】分枝部分のそれぞれは、水平方向に隣接す
る高濃度のｎ型半導体層５３ａを分割するように垂直方
向に延びている。低濃度のｎ型半導体層５５ｂは、第２
のバリア層Ｂ２（斜線部）を形成している。低濃度のｎ
型半導体層の代わりにｐ型半導体層を用いても良い。
【００４１】高濃度のｎ型半導体層５３ａ上に形成され
た島状の第１の水平電荷転送電極５５ａと、低濃度のｎ
型半導体層５３ｂ上に形成された第２の水平電荷転送電
極５５ｂとが、水平方向に交互に並んでいる。水平電荷
転送電極は、５５ａ−１、５５ｂ−１、５５ａ−２、５
５ｂ−２という順番で水平方向に並ぶ。
【００４２】第１の水平電荷転送電極５５ａ−１から５
５ａ−８までと第２の水平電荷転送電極５５ｂ−１から
５５ｂ−８までが１セットになり、これらが複数セット
配置されている。
【００４３】水平方向に隣接する水平電荷転送電極、例
えば水平電荷転送電極５５ａ−１と５５ｂ−１とが共通
に接続され、２相駆動可能な電極群を形成している。但
し、本構成においては、１セット当たり８本の駆動信号
供給線が設けられている。図では左側から順にφＨ１か
らφＨ８までの電圧が印加できるようになっている。
【００４４】図４（Ａ）から図４（Ｃ）までは、図３の
ＶＩＩ−ＶＩＩ' 線断面図である。図４（Ｃ）はカラー
撮像素子の断面図であり、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を
参照して図４（Ｃ）に至るまでの製造工程を説明する。
【００４５】図４（Ａ）に示すように、半導体基板６上
にｐ型半導体層１５を形成する。ｐ型半導体層１５に、
ｐ型半導体層１５とともに光電変換素子（フォトダイオ
ード）７を構成するｎ型半導体層１７を形成する。ｎ型
半導体層１７に近接してｎ型半導体層により垂直電荷転
送チャネル２１が形成される。両者の間に読み出しゲー
ト７ａが形成される。ｎ型半導体層１７及び垂直電荷転
送チャネル２１の外側に、高不純物濃度のｐ型半導体層
によりチャネルストッパ層２３を形成する。
【００４６】ｐ型半導体層１５上にゲート酸化膜２５を
形成する。ゲート酸化膜２５上であって、垂直電荷転送
チャネル層２３の上の領域に、電荷転送電極２７ａ、２
７ｂを多結晶シリコンにより形成する。電荷転送電極２
７ａ、２７ｂ上にも絶縁膜２５ａを形成し、その上に光
電変換素子７の一部を構成するｎ型半導体層１７の表面
上の絶縁膜２５上を露出する開口を有するとともに、電
荷転送電極２７ａ及び２７ｂと垂直電荷転送チャネル層
２３との上を覆う遮光膜３１を形成する。上記の構造を
覆って、平坦化膜３０を形成する。
【００４７】図４（Ｂ）に示すように、平坦化膜３０上
の各光電変換素子７に対応する領域上に、ブルー（Ｂ）
カラーフィルタ３３を含むカラーフィルタをそれぞれ形
成する。図４（Ｂ）には、ブルー（Ｂ）カラーフィルタ
３３の両側にグリーン（Ｇ）カラーフィルタ３５が示さ
れているが、カラーフィルタの配置は、例えば図３に示
す配置になっており、グリーンＧ、ブルーＢ、及びレッ
ドＲの３色の色配置を有している。
【００４８】グリーンＧが並ぶ列と、レッドＲとブルー
Ｂとが交互に並ぶ列とが行方向に交互に並んでいる。色
フィルタの配列は図３の色配列に限定されるものではな
い。いかなるフィルタ配置であっても、本発明の範囲に
入るものであり、発明の効果を発揮することが可能であ
る。
【００４９】カラーフィルタの製造工程について、詳細
に説明する。透明樹脂中にそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの顔料を
混合してＲ、Ｇ及びＢのそれぞれのカラーレジストを形
成する。これらのカラーレジストを基板上に塗布してパ
ターニングすることによりカラーフィルタを形成するこ
とができる。
【００５０】平坦化膜３０を形成した後、第１色のカラ
ーフィルタを形成し、次いで、第２色、第３色の順でカ
ラーフィルタを形成する。各色のカラーフィルタの形成
工程は、まず、各色のカラーレジスト膜を基板表面に塗
布し第１のベーキング工程を経た後、パターン形成のた
めの露光及び現像を行った後、第２のベーキング工程を
行う。
【００５１】カラーレジスト膜は、スピンコータ、スプ
レーコータ又はロールコータなどにより塗布する。塗布
する膜厚は、例えば０．２μｍから５μｍであり、好ま
しくは、１μｍから２μｍの間である。
【００５２】パターン形成のための露光工程は、露光用
マスクと基板表面とを非接触状態又は接触状態にして、
ｉ線、ｈ線、ｇ線又はエキシマレーザを用いて光を照射
する。現像工程は、露光後の基板をアルカリ系の現像
液、例えば炭酸ソーダ又は苛性ソーダを含む水溶液中、
或いは有機溶剤（ジメチルベンジルアミン、トリエタノ
ールアミンなど）中に漬浸する。水溶液又は有機溶剤を
スプレーなどで噴霧しても良い。尚、現像液には、消泡
剤や界面活性剤を添加しても良い。
【００５３】グリーンＧ、レッドＲ及びブルーＢの３色
のカラーフィルタを形成する場合には、Ｇ、Ｒ及びＢの
カラーフィルタを任意の順序で形成する。
【００５４】次に、図４（Ｃ）に示すように、カラーフ
ィルタ３３，３５，３７上に平坦化膜４０を形成してカ
ラーフィルタによる表面の凹凸を低減する。平坦化膜４
０上の各光電変換素子７に対応する領域上に、光電変換
素子７の開口１８に集光するためのマイクロレンズ４１
を形成する。
【００５５】以上の工程により、ＲＧＢ原色系のカラー
フィルタを備えたハニカムＣＣＤカラー撮像素子が完成
する。
【００５６】図３及び図４を参照して、ハニカムＣＣＤ
カラー撮像素子の動作を説明する。
【００５７】第１の垂直電荷転送電極２７ａと第２の垂
直電荷転送電極２７ｂとに読み出しパルスを印加する。
この際、第１及び第２の垂直電荷転送電極２７ａ、２７
ｂと垂直方向に隣接する次の行の第１及び第２の垂直電
荷転送電極には読み出しパルスを印加しない。すなわち
１／２間引き読み出しを行う。
【００５８】第１の垂直電荷転送電極２７ａに読み出し
パルスを印加すると、グリーンＧの電荷が光電変換素子
７から読み出しゲート７ａを通って垂直電荷転送チャネ
ル２１に転送される。第２の垂直電荷転送電極２７ｂに
読み出しパルスを印加すると、レッドＲ及びブルーＢの
電荷が光電変換素子７から読み出しゲート７ａを通って
垂直電荷転送チャネル２１に転送される。
【００５９】垂直電荷転送電極２７ａ、２７ｂに対し
て、垂直電荷転送チャネル２１内の電荷を水平電荷転送
チャネル５３方向に転送するための電圧を順次印加して
いく。電荷が水平電荷転送チャネル層５３の方向に転送
される。電荷転送電極３２−１、３２−２、３２−３、
３２−４（３２−５と共通）に順次Ｈｉｇｈの電圧を印
加して電荷を水平電荷転送チャネル５３の方向に転送し
ていくと、電荷転送電極３２−５の下に、例えば電荷
Ｇ、Ｂ、Ｒの電荷が蓄積される。これらの電荷が、一旦
電荷転送電極３２−５の下に転送されると、電荷転送電
極３２−４の下に形成されている第１のバリア層Ｂ１の
存在により、電荷が水平電荷転送チャネル層５３と反対
の方向には戻らない。
【００６０】ここで、φ４をＬｏｗにして、例えばφＨ
５をＨｉｇｈにすると、電荷転送電極３２−５の下に蓄
積されていた電荷（Ｂ又はＲ）が水平電荷転送電極５３
ａ−５下の高濃度のｎ型半導体層５３ａ中に入る。次に
φ４をＬｏｗにしたままφＨ４をＨｉｇｈにすると、こ
の電荷（Ｒ又はＢ）が５５ａ−４下の高濃度のｎ型半導
体層５３ａに転送される。このようにして、電荷（Ｂ及
びＲ）を水平電荷転送電極５５ａ−２下の高濃度のｎ型
半導体層５３ａまで転送する。
【００６１】次に、φ４をＬｏｗにしたまま、φＨ１を
Ｈｉｇｈにすると、水平電荷転送電極５５ａ−２下の高
濃度のｎ型半導体層５３ａまで転送されてきた電荷（Ｂ
又はＲ）と水平電荷転送電極５５ａ−１と垂直方向に向
かい合う転送電極３２−５下の垂直電荷転送チャネル層
２１内に蓄積されている電荷（ＢとＲ）とが５３ａ−１
下の領域に入り、電荷（Ｂ又はＲ）が加算される。同様
の動作により、Ｇの電荷も加算することができる。各色
の電荷を加算することができるため、より明るい画像を
得ることができる。
【００６２】図３に示すように、本実施の形態による固
体撮像装置は、多数の光電変換素子のうち中央部に形成
された有効画素部と、有効画素部の周辺に形成され、例
えば図３において破線ＤＬよりも外側に形成されている
無効画素部とを有している。有効画素部は、カラー画像
の形成に直接寄与する光電変換素子を含む。無効画素部
は、実際のカラー画像を直接的に形成する機能を有して
いない。
【００６３】無効画素部は、赤色用カラーフィルタを有
する光電変換素子７ｒ（Ｒ）よりも長波長側の波長領域
に相対感度を有する遠赤色光（ＬＲ）モニタ用光電変換
素子７ｉを含んでいる。すなわち、遠赤色光モニタ用光
電変換素子７ｉは、光電変換素子７ｒよりも長波長側に
透過光の波長範囲を有するＬＲ用カラーフィルタを有し
ている。遠赤色光モニタ用光電変換素子７ｉは、カラー
画像信号を生成する通常の光電変換素子とは異なる機能
を有する。
【００６４】遠赤色光モニタ用光電変換素子７ｉと隣接
する位置に、青色の光電変換素子７ｂと赤色の光電変換
素子７ｒと緑色の光電変換素子７ｇとが配置されてい
る。遠赤色光モニタ用光電変換素子７ｉとＲＧＢの光電
変換素子７ｒ、７ｇ及び７ｂとを図３に示すように隣接
した位置に設けるのが好ましい。通常のデジタルカメラ
と同様に、シャッタの半押し状態において、遠赤色光モ
ニタ用光電変換素子７ｉと、それと隣接する青色の光電
変換素子７ｂと赤色の光電変換素子７ｒと緑色の光電変
換素子７ｇとから信号電荷を読み出し、出力アンプから
の出力信号に基づいてＬＲの信号強度を求めれば、遠赤
色光モニタとして機能させることができる。遠赤色光の
有無を検出し、撮影光源種を特定した後にＡＷＢ処理を
行うことにより、正確なＡＷＢ処理を実行することがで
きる。シャッタを全押しにした場合に、良好な画像を得
ることができる。
【００６５】尚、遠赤色光モニタ用光電変換素子７ｉ
と、第２カラーフィルタ群の通常の分光感度を有する
（例えばＲＧＢの）光電変換素子７ｂ、７ｒ及び７ｇと
を２次元平面上において所定距離以上離れた位置に設け
ると、それぞれの出力信号値が相関関係の小さい被写体
の部分からの出力信号値になってしまうので好ましくな
い。
【００６６】また、遠赤色光モニタ用光電変換素子は、
有効画素領域に設けることもできる。この場合、特定場
所に集中して設けるのではなく、１素子ずつ、ばらばら
に（散点状に）離して設けるのが好ましい。この素子か
らの出力信号は、撮影光源種判定にのみ用い、画像作成
には用いない。画像を作成する場合には、遠赤色光モニ
タ用光電変換素子は欠陥として扱い、その周辺の正常な
画素データから補間した画素データをはめ込んで画像を
形成するのが好ましい。また、本実施の形態による緑色
用カラーフィルタＧは、Ｙｅ（イエロー）顔料とＧ（グ
リーン）顔料とを透明樹脂中に混合して製造する。Ｙｅ
（イエロー）顔料としては、様々な顔料を用いることが
できる。特に、ＰＹ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ）
８３，ＰＹ１２９、ＰＹ１３８、ＰＹ１３９、ＰＹ１５
０及びＰＹ１８５が好ましい。以上に挙げた顔料のうち
の１種類だけを使用しても良いが、２種類以上を混合し
て使用しても良い。或いは、２種類以上の顔料の固溶体
を用いても良い。Ｇの顔料としては、ＰＧ（Ｐｉｇｍｅ
ｎｔ Ｇｒｅｅｎ）３６やＰＧ７が好ましい。
【００６７】カラーフィルタＢの顔料は、例えば、ＰＶ
（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ）２３とＰＢ１５：６
やアルミニウムフタロシアニン顔料を透明樹脂中に混合
分散して製造する。カラーフィルタＲは、主としてレッ
ドの顔料を用いて製造する。
【００６８】ＬＲフィルタ用の顔料としては、ＰＶ２３
とＰＲ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ）２５４及び／又は上
記のＰＹ顔料を混合して用いれば良い。
【００６９】遠赤色光のモニタリングを行う場合には、
これらの光電変換素子７ｂ、７ｇ及び７ｒと遠赤色光モ
ニタ用光電変換素子７ｉとに蓄積された電荷を読み出
す。光電変換素子から読み出された信号電荷は、垂直電
荷転送チャネル２１及び水平電荷転送チャネル５３を介
して出力アンプ６１に至る。出力アンプ６１により増幅
された信号値により、撮影光源中での遠赤色光成分の大
小、有無を検知することができる。
【００７０】遠赤色光モニタ用光電変換素子７ｉによる
遠赤色光成分の検知の原理についてさらに詳細に説明す
る。図５に示すように、一般的な赤外線カットフィルタ
（ＩＲカットフィルタ）の光の透過率は、波長４００ｎ
ｍから６４０ｎｍにかけての光をほぼ完全に透過する。
これに対して、７００ｎｍよりも長波長の赤外光をほぼ
完全に遮断する。図に示すように、波長６４０ｎｍから
７００ｎｍにかけて、光の透過率は、徐々に減少してい
る。
【００７１】赤外線カットフィルタの６４０ｎｍの波長
における透過率の下限は１０％以上であるのが好まし
く、２０％以上であるのがより好ましい。この波長での
透過率の上限は、概ね９５〜１００％の範囲内となる。
一方、赤外線カットフィルタの６８０ｎｍの波長におけ
る透過率の下限は１％以上であるのが好ましく、２％以
上であるのがより好ましい。この波長での透過率の上限
は、赤外線カットフィルタが干渉フィルタであれば１０
０％近くに設定することも可能であるが、光の干渉を利
用しない光学フィルタであれば、概ね４〜１０％の範囲
内となる。
【００７２】波長６４０ｎｍ以下における光の透過率が
小さく、６４０ｎｍよりも長波長側において光の透過率
を有するＬＲフィルタと、上記のカット特性を有する赤
外線カットフィルタとの両方を透過した光は、斜線を施
した波長領域Ｒ１に光の透過率を持つ。
【００７３】図６に、ＲＧＢ用の光電変換素子及び遠赤
色光モニタ用（ＬＲ）光電変換素子を用いたデジタルカ
メラの相対感度の波長依存性を示す。相対感度はＧの感
度の最大値を１００としている。尚、ＲＧＢに関する相
対感度を左縦軸に、ＬＲに関する相対感度を右縦軸に示
し、横軸に波長を示す。ＬＲの相対感度は、ＲＧＢの相
対感度の１／１００程度と低いが、波長６６０ｎｍをピ
ークとして波長６４０ｎｍから波長７００ｎｍ付近に感
度を有している。
【００７４】図７に示すように、図２に示す信号処理回
路１５５（図２参照）は、オートホワイトバランスをと
るための制御回路１７０を含んでいる。制御回路１７０
は、色分離回路１７１と、利得調整回路１７２ａ及び１
７２ｂと、色温度検出回路１７３及び蛍光灯識別回路１
７５と、ホワイトバランス制御回路１７７とを含む。
【００７５】色分離回路１７１は、Ａ／Ｄ変換回路１５
１から出力されたデジタル信号を受けて、これらのデジ
タル信号を、例えばＲ，Ｇ，Ｂ，ＬＲ（或いは後述の
Ｙ）などの各色のデジタル色信号に分離する。色分離回
路１７１から出力された信号のうち画像形成に直接寄与
する例えばＲ，Ｇ，Ｂの信号は、例えば利得調整回路１
７２ａ又は１７２ｂに入力する。
【００７６】加えて、色分離回路１７１から出力された
Ｒ，Ｇ，Ｂの色信号とＬＲ（或いは後述のＹ）信号と
が、色温度検出回路１７３及び蛍光灯識別回路１７５に
入力される。
【００７７】色温度検出回路１７３は、太陽光、タング
ステン光などの色温度識別をＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの分布に基
づいて行う。また、蛍光灯の昼光、昼白、電球などの色
味判定をも行う。
【００７８】蛍光灯識別回路１７５において、例えばＬ
Ｒ信号とＧ信号との比をとり、撮影光源種、より具体的
には蛍光灯下か、太陽光又は白熱灯下であるかを特定す
る。撮影光源種を特定できると、撮影光源種を知らせる
ための信号がホワイトバランス制御回路１７７に入力す
る。ホワイトバランス制御回路１７７よりホワイトバラ
ンスを調整する演算が行われ、演算の結果として得られ
た調整用の信号Ｓｂ'及びＳｒ' が上記の利得調整回路
１７２ａ及び１７２ｂに向けて出力される。利得調整回
路１７２ａ及び１７２ｂにおいて、上記調整用信号Ｓ
ｂ' 及びＳｒ' に基づいて、それぞれの色信号ＲOUT 、
ＧOUT 及びＢOUT が外部に出力される。
【００７９】図６に示す分光感度特性を有する遠赤色光
モニタ用光電変換素子を備えるとともに、図７に示す制
御回路１７０（蛍光灯識別回路又はホワイトバランス回
路）を備えたデジタルカメラと、このデジタルカメラと
蛍光灯識別回路１７５と遠赤色光モニタ用光電変換素子
とを有していない点においてのみ異なる固体撮像素子を
有するデジタルカメラとに関して、各種光源種下でグレ
ー板（灰色）とつつじの葉の色（葉緑色）とを撮影した
場合のＲ，Ｇ，Ｂ及びＬＲの各々の出力信号値を求め
た。図８は、ＬＲ／Ｇの値を、図９はＬＲ／（Ｒ＋Ｇ＋
Ｂ）の値を演算し、グラフにプロットしたものである。
【００８０】図８から明らかなように、ＬＲ／Ｇの値
は、蛍光灯（普通型白色、昼白色、昼光色及び電球色を
含む）で１×１０-3以下の低い値を示している。蛍光灯
は、ＬＲ光の波長領域に放射エネルギーの強度を有して
いないからである。一方、ＬＲ光の波長領域に放射エネ
ルギーの強度を有するタングステン（白熱灯）や太陽光
（Ｄ５０、Ｄ６５及びＤ７５）は、ＬＲ／Ｇの値が、２
×１０-3以上と高い値を示している。このようなデジタ
ルカメラを用いると、蛍光灯下と白熱灯又は太陽光下と
の識別が容易になる。従って、デジタルカメラが撮影光
源種に合った正しいＷＢをとることが可能となり、画像
の破綻が生じるのを防止することができる。
【００８１】図９に示すように、ＬＲ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）
の値を縦軸としてプロットした場合でも、図８の場合と
同様にデジタルカメラにおいて蛍光灯下と白熱灯又は太
陽光下との識別が容易になる。
【００８２】次に、本発明の第２の実施の形態によるカ
ラー画像撮像装置について図１及び図１０から図１２ま
でを参照して説明する。図１０は、固体撮像素子におけ
るイエローカラーフィルタを用いたＦ６光検知用光電変
換素子の相対分光感度を示したスペクトル図である。図
１１は、Ｆ６光検知用光電変換素子とＲＧＢ用の光電変
換素子とのデジタルカメラにおける分光感度を示す図で
ある。図１２は、本実施の形態によるハニカムＣＣＤ固
体撮像素子を用いて各種撮影光源種下で撮影した場合の
Ｙ／（Ｒ＋Ｇ）（Ｙフィルタを有する光電変換素子の出
力とＲとＧとのフィルタを有するそれぞれの光電変換素
子の出力の和との比）を示す図である。
【００８３】図１に示すように、上述した蛍光灯の中で
も普通型白色蛍光灯（Ｆ６）は赤色波長域における放射
エネルギーが小さく、カメラにおいてＡＷＢが正しく行
われても色のひずみが生じやすい。特に人間の肌色はＹ
Ｇ（黄緑）味になってしまう。Ｆ６の場合には、ＷＢよ
りも肌色バランスを良くするようにＷＢを調整すること
が望まれる。具体的には、Ｆ６下においてのみＷＢをや
やマゼンダ味に調整するのが好ましい。そのためには、
蛍光灯の中でもＦ６のみを精度良く識別できる必要があ
る。
【００８４】ところで、Ｆ６撮影下での肌色に関してＷ
Ｂにより調節するのではなく、特別にＦ６用に最適化し
た色差マトリックスに切り替えることもできる。この方
法を用いると、グレーバランスを崩さないため肌色以外
の色も含めて色再現性を良くすることができる。従っ
て、Ｆ６を精度良く識別することは重要である。
【００８５】Ｆ６は波長５８０ｎｍに放射エネルギーの
ピーク値を有している。これに対して、３波長型（Ｆ１
０及びＦ１２など）蛍光灯は、５８０ｎｍ及びその近傍
の波長領域における放射エネルギーは相対的に低くなっ
ている。
【００８６】従って、５８０ｎｍ及びその近傍の波長領
域、例えば５５５ｎｍから６０５ｎｍの波長領域にのみ
相対感度を有する光電変換素子を設ければ良い。この波
長領域のみを透過するカラーフィルタは、例えば、ＰＧ
３６とＰＹ１３９とＰＲ８１の３種の顔料を混合して透
明樹脂に分散させることで形成できる。各々単独で分散
してから混合しても良い。
【００８７】顔料の組み合わせは、上記のものに限るも
のではなく、例えばＰＧ３６の代わりにシアン顔料（ア
ルミニウムフタロシアニン）を用いても良く、それらと
ＰＧ３６とを併用しても良い。また、ＰＹ１３９の代わ
りに、前述した緑色カラーフィルタＧとして用いること
ができる黄色顔料のいずれかを用いても良い。尚、黄色
顔料は用いないでも良い。赤色顔料の代わりにマゼンダ
顔料やオレンジ顔料を用いることも可能である。
【００８８】図１０は、ＰＧ３６とＰＹ１３９とＰＲ８
１との３種混合により形成したカラーフィルタ用のレジ
スト膜を光電変換素子上に形成した場合の固体撮像素子
の相対感度Ｙ１と、同じカラーフィルタ用レジストを薄
塗りした場合の固体撮像素子の相対感度Ｙ２と、Ｒ用カ
ラーフィルタとＧ用カラーフィルタとを膜厚比ｔG／ｔR
＝１．０／０．５で重ね塗りした場合の固体撮像素子の
相対感度Ｙ３とを示している。Ｙ１からＹ３までのいず
れも、波長５８０ｎｍ付近にピークを有し波長領域５５
５ｎｍから６０５ｎｍにかけて大きな主感度を有する同
様のスペクトル特性を有している。Ｙ２は薄塗りのため
他の波長領域にも、もれ感度を有している。Ｙ３は波長
５２０ｎｍ付近にＧおよびＲフィルタのもれに起因する
副感度を有している。これら、主感度以外のもれ感度
は、いずれも主感度に比べて低く、本発明の効果を発揮
する上で問題にはならない。
【００８９】ＬＲ感度、Ｙ感度、或いはＹＬＲ感度が、
主感度だけでなくかなりの大きさのもれ感度を有する場
合は、そのもれ感度の波長域やもれ感度の大きさに応じ
て通常の感度（原色系ならば、Ｂ，Ｇ又はＲ感度）から
の出力値に必要な係数を掛けた（乗算した）値を、ＬＲ
感度、Ｙ感度、或いはＹＬＲ感度からの出力値から引く
（減算する）こともできる。
【００９０】例えば、Ｙ感度において、ブルー波長領域
（３８０ｎｍから５５０ｎｍの範囲）にもれ感度を有す
る場合には、以下の式に示すように、Ｙ出力値からＢ出
力値を必要な分だけ引く（減算する）。すなわち、Ｙ−
ａ×Ｂである。但し、ａは必要分の係数である。
【００９１】（Ｙ−ａ×Ｂ）／（Ｒ＋Ｇ）を光源識別に
用いることで好ましくないもれ感度の影響を取り除き、
撮影光源種の識別能を保持することができる。上記の方
法は、カラーフィルタの製造工程における工夫だけで
は、どうしてももれ感度を小さくできない場合に特に有
効な方法である。
【００９２】図１１は、イエロー感度Ｙ１（図１０のＹ
１に相当）と、ＲＧＢ感度とを併せて示したデジタルカ
メラの分光感度を示す図である。ＲＧＢの相対感度の他
に、Ｇ感度とＲ感度との間の波長領域にイエロー感度Ｙ
１が存在する。イエローの相対感度Ｙ１はＲＧＢの相対
感度に比べて約１／１０程度の大きさを有する。
【００９３】このイエローの感度は、用いるフィルタの
透過特性でいかようにも変わるものであり、本発明の効
果を発揮する上で特に制約はない。出力信号のＳＮ比が
極端に悪くならない限り、いかに感度が低くても問題は
ない。具体的には、第１群のカラーフィルタのいずれか
の感度（原色系ならば例えばＧ感度）に対するイエロー
感度の比が０．００１以上１以下であれば問題はない。
【００９４】図１１から明らかなように、デジタルカメ
ラにおけるイエローの相対感度Ｙ１は、Ｒの相対感度と
Ｇの相対感度とがそれぞれのすそ野において重なってい
る波長領域に存在する。従って、イエローの相対感度
を、Ｒ用のカラーフィルタとＧ用のカラーフィルタとを
重ね合わせることによって得ることも可能である（これ
が、図１０のＹ３に相当する。）。Ｒ用のカラーフィル
タとＧ用のカラーフィルタとを重ね合わせる場合には、
新たなカラーフィルタを形成する場合に比べて固体撮像
素子の製造工程数が減るという利点がある。
【００９５】以下、イエロー感度Ｙ１を有するデジタル
カメラの撮影結果について説明する。図１１と図１とを
参照すると、Ｙ１は、波長５８０ｎｍ付近にピークを有
し波長領域５５５ｎｍから６０５ｎｍにかけて大きな主
感度を有する。一方、３波長型蛍光灯（Ｆ１０及びＦ１
２など）は、約５４５ｎｍと約６１０ｎｍに大きく鋭い
放射エネルギーのピークを有している。これらのピーク
における波長はそれぞれＧとＲの相対感度のピーク付近
と重なっている。一方、３波長型蛍光灯（Ｆ１０及びＦ
１２など）は、波長領域５６０ｎｍから６００ｎｍにか
けては相対感度が谷間になっており、放射エネルギーは
ピーク値の１／１０程度の小さな値しか有していない。
上記の特性を利用することで、普通型蛍光灯と３波長型
蛍光灯との識別、すなわち蛍光灯種の識別が可能とな
る。
【００９６】図１２に、各種撮影光源下におけるＹ／
（Ｒ＋Ｇ）値をグレー板、肌色、つつじの葉、椿の葉を
被写体にした場合について示す。これらを被写体として
撮影した場合において、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙごとに出力の平
均値を求める。例として、Ｙ／（Ｒ＋Ｇ）値を図１２に
示しており、普通型白色蛍光灯Ｆ６のＹ／（Ｒ＋Ｇ）値
は、他の撮影光源種下での値に比べていずれの被写体の
場合でも０．０４程度の高い値を示す。これに対して、
太陽光（Ｄ５０，Ｄ６５及びＤ７５）及び白熱灯（タン
グステン光）では０．０２５程度の値をとる。他の蛍光
灯（昼白色、昼光色及び電球色）は０．０２付近以下の
値をとる。尚、Ｙ／（Ｒ＋Ｇ）の代わりにＹ／（Ｒ＋Ｇ
＋Ｂ）などを求めても良い。
【００９７】以上のように、ＧとＲの相対感度とＹの相
対感度との比、すなわちＹ／（Ｇ＋Ｒ）の値を算出する
と、３波長型蛍光灯のＹ／（Ｇ＋Ｒ）は、他の撮影光源
種に比べて最も低くなる。一方、普通型白色蛍光灯Ｆ６
のＹ／（Ｇ＋Ｒ）は、他の撮影光源種に比べて最も高く
なる。太陽光又は白熱灯（タングステン光電変換素子）
のＹ／（Ｇ＋Ｒ）は、それらの中間の値をとる。従っ
て、Ｙ／（Ｇ＋Ｒ）値を算出することにより、普通型白
色蛍光灯Ｆ６と、３波長型蛍光灯及び太陽光・白熱灯と
のそれぞれの撮影光源種を識別することができる。
【００９８】普通型白色蛍光灯（Ｆ６）が撮影光源種で
あることを検知した後は、ＷＢよりも肌色バランスを良
くするように、具体的にはＦ６下においてのみＷＢをや
やマゼンダ味に調整すると良い。このようにすれば、人
間の肌色がＹＧ（黄緑）味になってしまう現象を防止す
ることができる。或いは、Ｆ６撮影下での肌色に関して
はＷＢをずらして調節するのではなく、特別にＦ６用に
最適化した色差マトリックスを用いた演算により求める
こともできる。この方法を用いると、グレーバランスを
崩さないため肌色以外の色も含めて色再現性を良くする
ことができる。
【００９９】尚、Ｙ／（Ｒ＋Ｇ）値を求める代わりに、
Ｙ／（Ｒ＋Ｇ−Ｋ×Ｙ）の式を用いることも可能であ
る。ここで、−Ｋ×Ｙは、ＲとＧの信号からＹの信号部
分を所定の割合で除去することを意味する。Ｙの部分を
所定の割合で除去することにより、撮影光源種の識別能
が高まる。ここで、係数Ｋは、Ｒ，Ｇに含まれるＹ感度
成分の合計と、Ｙ自体の感度との比である。また、Ｙ感
度のピークは、５５５ｎｍから６０５ｎｍの間であれば
いずれの値に設定しても良い。３波長型蛍光灯と太陽光
との識別に重点を置く場合は、５６０ｎｍから５７０ｎ
ｍの範囲に、Ｆ６と太陽光との識別に重点を置く場合に
は、５７５ｎｍから６００ｎｍ付近に相対感度のピーク
を設けるようにするのが好ましい。
【０１００】次に、本発明の第３の実施の形態によるカ
ラー画像撮像装置について図１３を参照して説明する。
図１３は、補色系のカラーフィルタを用いたデジタルカ
メラの相対感度スペクトル図である。図１３には、デジ
タルカメラにおけるシアン（Ｃｙ）とマゼンダ（Ｍｇ）
と黄色（Ｙｅ）と緑色（Ｇ）との相対感度とを示してい
る。各色の相対感度は赤外線カットフィルタによりカッ
トされ、波長６８０ｎｍ付近におけるデジタルカメラの
感度は極めて少ない。一方、ＬＲフィルタを施した光電
変換素子においては、波長６８０ｎｍを中心とした相対
感度のピークが存在する。第１の実施の形態によるカラ
ー画像撮像装置の場合と同様に、Ｃｙ、Ｍｇ，Ｙｅ，Ｇ
及びＬＲの各々の出力信号値を求める。例えば、ＬＲ／
Ｇの値やＬＲ／（Ｃｙ＋Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ）の値を演算す
れば良い。
【０１０１】例えば、ＬＲ／Ｇの値は、蛍光灯下（普通
型白色、３波長型昼白色、昼光色及び電球色を含む）で
は低い値を示すのに対して、赤外線を含むタングステン
（白熱灯）や太陽光（Ｄ５０、Ｄ６５及びＤ７５）下で
は高い値を示す。このような補色系のカラーフィルタを
用いたデジタルカメラでも、蛍光灯下と白熱灯又は太陽
光下との識別が容易になる。従って、デジタルカメラが
撮影光源種に合った正しいＷＢをとることが可能とな
り、画像の破綻が生じる可能性が低減する。
【０１０２】上記のカラー画像撮像装置においては、太
陽光や白熱灯と、蛍光灯との識別が容易にできる。撮像
に用いる固体撮像素子を撮影光源種の識別モニタとして
兼用するため、識別に要するコストを最小限に抑えるこ
とができる。
【０１０３】次に、本発明の第４の実施の形態によるカ
ラー画像撮像装置について図１及び図１４及び図１５を
参照して説明する。図１４は、固体撮像素子におけるＹ
ＬＲフィルタを用いた撮影光源種検知用光電変換素子の
デジタルカメラにおける分光感度（相対感度）を示すス
ペクトル図である。尚、本明細書中においては、イエロ
ーの波長領域における透過率と遠赤色の波長領域におけ
る透過率が高い値を有するフィルタをＹＬＲフィルタと
称する。図１５は、本実施の形態によるハニカムＣＣＤ
カラー固体撮像素子を有するカラー画像撮像装置を用い
て各種撮影光源種下で撮影した場合のＹＬＲ／（Ｒ＋
Ｇ）（ＹＬＲフィルタを有する光電変換素子の出力とＲ
とＧとのフィルタを有するそれぞれの光電変換素子の出
力の和との比）を示す図である。
【０１０４】第１の実施の形態によるカラー画像撮像装
置では、ＬＲフィルタと赤外線カットフィルタとを併用
することにより実質的に波長領域６４０ｎｍから６８０
ｎｍにのみ透過率を有するフィルタを形成している。こ
の場合には上述のように、太陽光やタングステン光と蛍
光灯との識別は容易であるが、普通型蛍光灯（Ｆ６）と
３波長型蛍光灯との識別がやや難しい。
【０１０５】一方、第２の実施の形態によるカラー画像
撮像装置では、実質的に波長領域５５５ｎｍから６０５
ｎｍにのみ透過率を有するイエローカラーフィルタを形
成している。この場合には、上述のように、普通型蛍光
灯と３波長型蛍光灯との識別は容易であるが、太陽光や
タングステン光と３波長型蛍光灯との識別能が十分とは
言い難い。
【０１０６】そこで、発明者は、ＬＲフィルタ又はＹフ
ィルタに代えて、５５５ｎｍから６０５ｎｍまでの第１
波長領域と、６４０ｎｍ以上の第２波長領域との両方の
波長領域に高い透過率を有するＹＬＲフィルタを用いる
ことを思いついた。
【０１０７】図１に示すように、遠赤色（ＬＲ）光の波
長領域（６４０ｎｍから６８０ｎｍ）における蛍光灯の
放射エネルギーは極めて小さい。従って、ＹＬＲフィル
タを用いた光電変換素子の出力値は、第２の実施の形態
におけるイエローカラーフィルタを用いた場合の光電変
換素子の出力値と同程度である。
【０１０８】一方、太陽光やタングステン光下において
は、ＹＬＲフィルタを有する光電変換素子の出力値は、
ＬＲの分だけイエローカラーフィルタを用いた場合の光
電変換素子の出力値よりも大きくなる。従って、ＹＬＲ
／（Ｒ＋Ｇ）の方がＹ／（Ｒ＋Ｇ）の値よりも太陽光や
タングステン光の場合は大きくなり、３波長型蛍光灯の
場合は小さくなることから、より精度良くこれらを識別
できる。
【０１０９】尚、普通型蛍光灯の場合は、ＹＬＲ／（Ｒ
＋Ｇ）の方が第２の実施の形態におけるＹ／（Ｒ＋Ｇ）
の値よりも小さくなるが、以下に示すように太陽光と普
通型蛍光灯との識別能は十分である。
【０１１０】以上説明した、５８０ｎｍ及びその近傍の
波長領域、例えば５５５ｎｍから６０５ｎｍの波長領域
と６４０ｎｍから６８０ｎｍの波長領域とに透過率を有
するカラーフィルタ（ＹＬＲフィルタ）を形成する方法
について以下に説明する。この波長領域のみを透過する
カラーフィルタは、例えば、マゼンダ顔料（ＰＲ２０
９）と、シアン顔料（アルミニウムフタロシアニン顔
料）と、黄色顔料（例えばＰＹ１５０）の３種の顔料を
混合して透明樹脂に分散させることで形成できる。各々
単独で分散してから混合しても良い。
【０１１１】図１４は、上記の顔料の３種混合により形
成したカラーフィルタ用のレジスト膜を光電変換素子上
に形成した場合の固体撮像素子を用いたカラー画像撮影
装置の相対感度を示す図である。図１４に示すように、
波長５８０ｎｍ付近にピーク値を有し波長領域５５５ｎ
ｍから６０５ｎｍにかけて感度を有する第１の相対感度
スペクトルと、波長６６０ｎｍ付近にピーク値を有し波
長領域６２０ｎｍから６８０ｎｍにかけて感度を有する
第２の相対感度スペクトルとを併せ持つスペクトル特性
を有している。
【０１１２】尚、ＲＧＢに関しては、第２の実施の形態
によるカラー画像撮像装置と同様のスペクトルを有す
る。
【０１１３】図１４に示すように、第２の相対感度（Ｌ
Ｒ）スペクトルのピーク値は、第１の相対感度（Ｙ）ス
ペクトルのピーク値の０．１７倍程度の値を有する。、
第２の相対感度（ＬＲ）スペクトルのピーク値は、第１
の相対感度（Ｙ）スペクトルのピーク値の０．５倍以下
であることが好ましい。より好ましくは、０．４倍以下
である。第２の相対感度（ＬＲ）スペクトルのピーク値
が、第１の相対感度（Ｙ）スペクトルのピーク値に比べ
て大きすぎると、太陽光やタングステン光と普通型蛍光
灯との識別能が低くなるからである。
【０１１４】図１５に、各種撮影光源下におけるＹＬＲ
／（Ｒ＋Ｇ）値をグレー板、肌色、つつじの葉、椿の葉
を被写体にした場合について示す。これらを被写体とし
て撮影した場合において、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＹＬＲごとに出
力の平均値を求める。例として、ＹＬＲ／（Ｒ＋Ｇ）値
を図１５に示している。
【０１１５】普通型白色蛍光灯Ｆ６のＹＬＲ／（Ｒ＋
Ｇ）値は、他の撮影光源種下での値に比べていずれの被
写体の場合でも０．０９程度の高い値を示す。これに対
して、太陽光（Ｄ５０，Ｄ６５及びＤ７５）及び白熱灯
（タングステン光）では０．０６から０．０７程度の低
い値をとる。３波長型蛍光灯（昼白色、昼光色及び電球
色）は０．０４付近のさらに低い値となる。尚、ＹＬＲ
／（Ｒ＋Ｇ）の代わりにＹＬＲ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）などを
求めても良い。
【０１１６】以上のように、ＧとＲの出力値とＹＬＲの
出力値との比、すなわちＹＬＲ／（Ｇ＋Ｒ）の値を算出
すると、３波長型蛍光灯のＹＬＲ／（Ｇ＋Ｒ）は、他の
撮影光源種に比べて最も低くなる。一方、普通型白色蛍
光灯Ｆ６のＹＬＲ／（Ｇ＋Ｒ）は、他の撮影光源種に比
べて最も高くなる。太陽光又は白熱灯（タングステン
光）のＹＬＲ／（Ｇ＋Ｒ）は、それらの中間の値をと
る。
【０１１７】従って、ＹＬＲ／（Ｇ＋Ｒ）値を算出する
ことによって、撮影光源種が太陽光又は白熱灯であるか
蛍光灯であるかの識別ができる上に、蛍光灯のうちの普
通型白色蛍光灯Ｆ６であるか３波長型蛍光灯であるかに
関しても識別することができる。とりわけ、本実施の形
態による技術を用いると、３波長型蛍光灯と太陽光・白
熱灯（タンステン光）との識別能が第２の実施の形態に
よる技術よりも優れているという利点を有する。
【０１１８】また、例えば染料を含有した透明樹脂を用
いてＹＬＲフィルタを作製することにより、第２の相対
感度（ＬＲ）を第１の相対感度（Ｙ）よりも高くするこ
とが可能である。この場合、第２の相対感度（ＬＲ）の
ピーク値を、第１の相対感度（Ｙ）のピーク値の２．０
倍以上とすることが好ましく、２．５倍以上とすること
が更に好ましい。
【０１１９】第１の相対感度（Ｙ）と第２の相対感度
（ＬＲ）とをこのように選定した場合でも、ＹＬＲ／
（Ｒ＋ｋＧ）値（ｋは係数）又はＹＬＲ／Ｒ値を算出す
ることによって、撮影光源種が太陽光又は白熱灯である
か蛍光灯であるかの識別ができる上に、蛍光灯のうちの
普通型白色蛍光灯Ｆ６であるか３波長型蛍光灯であるか
に関しても識別することができる。このときのＹＬＲ／
（Ｒ＋ｋＧ）値及びＹＬＲ／Ｒ値は、いずれも、撮影光
源種が太陽光・白熱灯（タンステン光）のときに最も高
くなり、次いで普通型白色蛍光灯Ｆ６、３波長型蛍光灯
の順となる。
【０１２０】第１の実施の形態によるＬＲフィルタと第
２の実施の形態によるイエローフィルタとを別々の光電
変換素子上に設ける場合と比べて固体撮像素子の構造自
体もより簡単にできる。普通型白色蛍光灯（Ｆ６）が撮
影光源種であることを検知した後は、第２の実施の形態
による技術と同様に、ＷＢよりも肌色バランスを良くす
るように、具体的にはＦ６下においてのみＷＢをややマ
ゼンダ味に調整すると良い。このようにすれば、人間の
肌色がＹＧ（黄緑）味になってしまう現象を防止するこ
とができる。或いは、Ｆ６下での撮影に関してはＷＢを
ずらして調節するのではなく、特別にＦ６用に最適化し
た色差マトリックスを適用することもできる。Ｆ６以外
の各種３波長型蛍光灯の場合も、それぞれに最適なＷＢ
或いは色差マトリックスを適用することができる。
【０１２１】以上、本発明の実施の形態について例示し
たが、上記例示は制限的な意味を有さない。その他、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
は自明であろう。
【０１２２】例えば、上記各実施の形態においては、Ｃ
ＣＤ固体撮像素子を例にして説明したが、ＣＭＯＳ型の
固体撮像素子を用いても同様の効果が得られる。
【０１２３】また、本発明の第１の実施の形態によるカ
ラー画像撮像装置に用いられる蛍光灯識別回路と、本発
明の第２の実施の形態によるカラー画像撮像装置に用い
られる蛍光灯種識別回路とを併用すれば、撮影光源種が
蛍光灯か否か、蛍光灯であれば普通型蛍光灯であるかそ
れ以外の蛍光灯であるかを識別可能であり、より精度の
高いホワイトバランスをとることができる。
【０１２４】尚、特許請求の範囲に記載した発明の他
に、本願明細書中から以下に記載する発明をも抽出可能
である。
【０１２５】１）前記イエローカラーフィルタに対応す
る領域の前記光学撮像系は、５６０ｎｍから５７０ｎｍ
の波長領域に主感度を有する請求項５に記載のカラー画
像撮像装置。
【０１２６】２）前記イエローカラーフィルタに対応す
る領域の前記光学撮像系は、５７５ｎｍから６００ｎｍ
の波長領域に主感度を有する請求項５に記載のカラー画
像撮像装置。
【０１２７】３）前記イエローカラーフィルタは、第１
のカラーフィルタと該第１のカラーフィルタとは異なる
光透過特性を有し前記第１のカラーフィルタとは別の領
域に形成された第２のカラーフィルタとを含み、前記第
１のカラーフィルタに対応する領域の前記光学撮像系
は、５６０ｎｍから５７０ｎｍの波長領域に主感度を有
しており、前記第２のカラーフィルタに対応する領域の
前記光学撮像系は、５７５ｎｍから６００ｎｍの波長領
域に主感度を有している請求項５に記載のカラー画像撮
像装置。
【０１２８】４）前記第１波長領域における相対感度の
ピーク値が、前記第２波長領域における相対感度のピー
ク値の４０％以下である請求項９に記載のカラー画像撮
像装置。
【０１２９】５）さらに、黄色顔料を混合した請求項６
に記載のカラー画像撮像装置。尚、この場合には、各顔
料として２種類以上の顔料を混合して用いても良い。
【０１３０】
【発明の効果】カラー画像撮像装置における撮影光源
種、特に蛍光灯の識別精度が高まる。従って、良好なホ
ワイトバランスをとることができ、蛍光灯や太陽光を含
む種々の撮影光源下において良好な画像を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 各種光源の放射エネルギーの波長スペクトル
図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態による撮像装置の
概略構成図である。
【図３】 図２に示すＣＣＤ固体撮像素子の平面図であ
る。
【図４】 図４（Ａ）から図４（Ｃ）までは、カラーフ
ィルタの形成工程を中心としたＣＣＤ固体撮像素子の製
造工程を示す断面図である。
【図５】 赤外線（ＩＲ）カットフィルタと遠赤色光
（ＬＲ）フィルタの透過率の波長スペクトル図である。
【図６】 本発明の第１の実施の形態による固体撮像装
置（デジタルカメラ）の分光感度を示す図である。
【図７】 本発明の実施の形態による固体撮像装置（デ
ジタルカメラ）に含まれる信号処理回路の詳細を示す機
能ブロック図である。
【図８】 本発明の第１の実施の形態による固体撮像装
置（デジタルカメラ）を用い各種撮影光源下においてグ
レー板とつつじの葉を撮影した場合におけるＬＲ信号／
Ｇ信号の値である。
【図９】 本発明の第１の実施の形態による固体撮像装
置（デジタルカメラ）を用い各種撮影光源下においてグ
レー板とつつじの葉を撮影した場合におけるＬＲ信号／
（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）信号の値である。
【図１０】 第２の実施の形態における固体撮像素子の
種々のイエローカラーフィルタを設けた画素の相対分光
感度を示す図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態による固体撮像
装置（デジタルカメラ）の分光感度を示す図である。
【図１２】 本発明の第２の実施の形態による固体撮像
装置（デジタルカメラ）を用い各種撮影光源下において
グレー板とつつじの葉などを撮影した場合におけるＹ信
号／（Ｒ＋Ｇ）信号の値である。
【図１３】 本発明の第３の実施の形態による固体撮像
装置（デジタルカメラ）の分光感度特性を示す図であ
り、補色系のカラーフィルタを用いた場合の分光感度特
性を示す図である。
【図１４】 本発明の第４の実施の形態による固体撮像
装置（デジタルカメラ）の分光感度を示す図である。
【図１５】 本発明の第４の実施の形態による固体撮像
装置（デジタルカメラ）を用い各種撮影光源下において
グレー板とつつじの葉などを撮影した場合におけるＹＬ
Ｒ信号／（Ｒ＋Ｇ）信号の値である。
【符号の説明】
Ｂ 撮像装置 Ｃ カラー画像撮像装置 Ｄ 信号処理部 ７ 光電変換素子 ７ｉ 遠赤色光モニタ用光電変換素子 ３３、３５ カラーフィルタ １１０ ＣＣＤ固体撮像素子 １１１ 封止板 １３５ 撮影レンズ １４１ 赤外線カットフィルタ １５１ Ａ／Ｄ変換回路 １５３ 画像信号記憶部（メモリ） １５５ 画像信号処理部（マイクロプロセッサ） １５７ Ｄ／Ａ変換回路 １６１ 画像記憶媒体（記憶装置） １６３ モニタディスプレイ（表示装置） １７０ 制御回路 １７１ 色分離回路 １７２ａ、１７２ｂ 利得調整回路 １７３ 色温度検出回路 １７５ 蛍光灯識別回路 １７７ ホワイトバランス制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｂ Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA45 BB02 BB28 BB46 CA12 CA23 CA24 FA12 FA16 5C065 AA03 BB02 BB16 BB21 CC01 CC08 DD02 EE06 GG15 GG18 GG30

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２次元平面上に整列配置された複数の光
    電変換素子と、 該複数の光電変換素子上にそれぞれ配置された複数のカ
    ラーフィルタであって、デジタル画像形成に寄与する色
    信号を得るために用いられる複数色の可視光カラーフィ
    ルタを含む第１のカラーフィルタ群と、ホワイトバラン
    スの制御のために用いられ実質的に６４０ｎｍ以上の波
    長領域にのみ透過率を有する遠赤色カラーフィルタ及び
    前記複数色の可視光カラーフィルタのうちの少なくとも
    １色を含む第２のカラーフィルタ群と、を有する複数の
    カラーフィルタと、 該複数のカラーフィルタ上に配置された赤外線カットフ
    ィルタと、 撮像レンズと、が配置されている光学撮像系と； 該光学撮像系から得られた信号を処理する信号処理系で
    あって、前記第２のカラーフィルタ群中の前記遠赤色カ
    ラーフィルタを有する光電変換素子の出力信号と前記可
    視光カラーフィルタを有する光電変換素子の出力信号と
    の比により撮影光源種が蛍光灯であるか否かを識別する
    蛍光灯識別回路と、 該蛍光灯識別回路により識別された撮影光源種に適した
    ホワイトバランスをとる第１ホワイトバランス制御回路
    と、を含む制御回路を有する信号処理系と；を備えたカ
    ラー画像撮像装置。
  2. 【請求項２】 前記赤外線カットフィルタの６４０ｎｍ
    の波長における透過率が１０％以上であり、かつ、６８
    ０ｎｍの波長における透過率が１％以上である請求項１
    に記載のカラー画像撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記赤外線カットフィルタの６４０ｎｍ
    の波長における透過率が２０％以上であり、かつ、６８
    ０ｎｍの波長における透過率が２％以上である請求項１
    に記載のカラー画像撮像装置。
  4. 【請求項４】 前記遠赤色カラーフィルタは、紫色顔料
    と、赤色顔料又は黄色顔料のうちの少なくとも一方と、
    を混合した顔料を透明樹脂中に分散させることにより形
    成されている請求項２又は３に記載のカラー画像撮像装
    置。
  5. 【請求項５】 ２次元平面上に整列配置された複数の光
    電変換素子と、 該複数の光電変換素子上にそれぞれ配置された複数のカ
    ラーフィルタであって、デジタル画像形成に寄与する色
    信号を得るために用いられる複数色の可視光カラーフィ
    ルタを含む第１のカラーフィルタ群と、ホワイトバラン
    スの制御のために用いられ実質的に５５５ｎｍから６０
    ５ｎｍの波長領域にのみ透過率を有するイエローカラー
    フィルタ及び前記複数色の可視光カラーフィルタのうち
    の少なくとも１色を含む第３のカラーフィルタ群と、を
    有する複数のカラーフィルタと、 該複数のカラーフィルタ上に配置された赤外線カットフ
    ィルタと、 撮像レンズと、が配置されている光学撮像系と；該光学
    撮像系から得られた信号を処理する信号処理系であっ
    て、前記第３のカラーフィルタ群中の前記イエローカラ
    ーフィルタを有する光電変換素子の出力信号と前記可視
    光カラーフィルタを有する光電変換素子の出力信号との
    比により撮影光源種が普通型蛍光灯であるか否かを識別
    する蛍光灯種識別回路と、該蛍光灯種識別回路により識
    別された蛍光灯種に適したホワイトバランスをとる第２
    ホワイトバランス制御回路と、を含む制御回路を有する
    信号処理系と；を備えたカラー画像撮像装置。
  6. 【請求項６】 前記イエローカラーフィルタは、緑色顔
    料とシアン顔料とのうち少なくとも一方の顔料と、赤色
    顔料とオレンジ顔料とマゼンダ顔料のうち少なくとも一
    つの顔料とを混合して透明樹脂中に分散させることによ
    り形成されている請求項５に記載のカラー画像撮像装
    置。
  7. 【請求項７】 前記イエローカラーフィルタは、赤色カ
    ラーフィルタと緑色カラーフィルタとの積層により形成
    されている請求項５に記載のカラー画像撮像装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の遠赤色カラーフィルタ
    と、請求項５に記載のイエローフィルタの両方を備え、
    かつ、請求項１に記載の第１ホワイトバランス制御回路
    と、請求項５に記載の第２ホワイトバランス制御回路の
    両方を備えた制御回路を有するカラー画像撮像装置。
  9. 【請求項９】 ２次元平面上に整列配置された複数の光
    電変換素子と、 該複数の光電変換素子上にそれぞれ配置された複数のカ
    ラーフィルタであって、デジタル画像形成に寄与する色
    信号を得るために用いられる複数色の可視光カラーフィ
    ルタを含む第１のカラーフィルタ群と、ホワイトバラン
    スの制御のために用いられ実質的に５５５ｎｍから６０
    ５ｎｍまでの第１波長領域と６４０ｎｍ以上の第２波長
    領域とにのみ透過率を有するＹＬＲフィルタ及び前記複
    数色の可視光カラーフィルタのうちの少なくとも１色を
    含む第２のカラーフィルタ群と、を有する複数のカラー
    フィルタと、 該複数のカラーフィルタ上に配置された赤外線カットフ
    ィルタと、 撮像レンズと、が配置されている光学撮像系と；該光学
    撮像系から得られた信号を処理する信号処理系であっ
    て、前記第２のカラーフィルタ群中の前記ＹＬＲカラー
    フィルタを有する光電変換素子の出力信号と前記可視光
    カラーフィルタを有する光電変換素子の出力信号との比
    により撮影光源種が蛍光灯であるか否かと蛍光灯の種類
    とを識別する蛍光灯識別回路と、 該蛍光灯識別回路により識別された撮影光源種に適した
    ホワイトバランスをとる第１ホワイトバランス制御回路
    と、を含む制御回路を有する信号処理系と；を備えたカ
    ラー画像撮像装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２波長領域における感度のピー
    ク値が、前記第１波長領域における感度のピーク値の５
    ０％以下である請求項９に記載のカラー画像撮像装置。
  11. 【請求項１１】 前記ＹＬＲフィルタは、マゼンダ顔料
    とオレンジ顔料と赤色顔料と黄色顔料のうち少なくとも
    一つと、シアン顔料とを透明樹脂中に分散混合させるこ
    とにより形成されている請求項９又は１０に記載のカラ
    ー画像撮像装置。
  12. 【請求項１２】 前記第２波長領域における感度のピー
    ク値が、前記第１波長領域における感度のピーク値の２
    倍以上である請求項９に記載のカラー画像撮像装置。
JP2002090427A 2001-09-19 2002-03-28 カラー画像撮像装置 Withdrawn JP2003169341A (ja)

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