JP2585461B2 - 固体カラーカメラ - Google Patents
固体カラーカメラInfo
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- JP2585461B2 JP2585461B2 JP2286992A JP28699290A JP2585461B2 JP 2585461 B2 JP2585461 B2 JP 2585461B2 JP 2286992 A JP2286992 A JP 2286992A JP 28699290 A JP28699290 A JP 28699290A JP 2585461 B2 JP2585461 B2 JP 2585461B2
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、CCD等の固体撮像素子を用いた固体カラー
カメラに関する。
カメラに関する。
家庭用の固体カラーカメラでは、単一の固体撮像素子
を用いてカラー映像信号を得るように構成した単板式が
一般的である。単板式の固体カメラの一方式として、撮
像素子の受光部において垂直方向に隣接する２画素の信
号を素子内部で混合して出力する方式が知られている。
このような方式の固体カラーカメラの信号処理に関し
て、例えば特開昭57−203387に述べられている。
を用いてカラー映像信号を得るように構成した単板式が
一般的である。単板式の固体カメラの一方式として、撮
像素子の受光部において垂直方向に隣接する２画素の信
号を素子内部で混合して出力する方式が知られている。
このような方式の固体カラーカメラの信号処理に関し
て、例えば特開昭57−203387に述べられている。
上記の固体カラーカメラでは、以下のようにして色信
号を生成している。画像素子の出力信号の高周波成分に
重畳された色信号成分をバンドパスフィルタによって取
り出し、得られた色信号を１水平期間遅延させる。遅延
させた色信号と遅延前の色信号を加算した信号と、引き
算した信号を生成し、これらの信号を検波することによ
って、赤と青の原色信号を得ている。
号を生成している。画像素子の出力信号の高周波成分に
重畳された色信号成分をバンドパスフィルタによって取
り出し、得られた色信号を１水平期間遅延させる。遅延
させた色信号と遅延前の色信号を加算した信号と、引き
算した信号を生成し、これらの信号を検波することによ
って、赤と青の原色信号を得ている。
第６図（ａ）はこのような固体カラーカメラにおいて
用いられる撮像素子の色フィルタ配列を示している。色
フィルタは撮像素子上の受光素子に対応して設けられて
おり、第６図に示した配列を１周期として、同じパター
ンがくり返し返し配列されている。撮像素子の出力信号
は、垂直方向２画素の信号を加算して読み出すため、あ
る１水平走査期間にはYe＋Cyと2Gが点順次出力され、次
の水平走査期間にはYe＋ＧとＧ＋Cyの点順次信号が出力
される。ここでYe,Cy,Gは各々黄色，シアン，緑の信号
を示している。
用いられる撮像素子の色フィルタ配列を示している。色
フィルタは撮像素子上の受光素子に対応して設けられて
おり、第６図に示した配列を１周期として、同じパター
ンがくり返し返し配列されている。撮像素子の出力信号
は、垂直方向２画素の信号を加算して読み出すため、あ
る１水平走査期間にはYe＋Cyと2Gが点順次出力され、次
の水平走査期間にはYe＋ＧとＧ＋Cyの点順次信号が出力
される。ここでYe,Cy,Gは各々黄色，シアン，緑の信号
を示している。
撮像素子の出力信号に含まれる高周波成分（水平方向
２画素周期の成分）は、隣り合った２画素の差信号で変
調されており、１水平期間毎に、（Ye＋Cy）−2G,（Ye
＋Ｇ）−（Ｇ＋Cy）と表わされる。ここで、Ye,Cy,Gを
３原色成分ｒ（赤）,g（緑）,b（青）で表わすと、
（１）〜（３）式のようになる。
２画素周期の成分）は、隣り合った２画素の差信号で変
調されており、１水平期間毎に、（Ye＋Cy）−2G,（Ye
＋Ｇ）−（Ｇ＋Cy）と表わされる。ここで、Ye,Cy,Gを
３原色成分ｒ（赤）,g（緑）,b（青）で表わすと、
（１）〜（３）式のようになる。
Ye＝ｒ＋ｇ ……（１） Cy＝ｇ＋ｂ ……（２） Ｇ＝ｇ ……（３） （１）〜（３）式を用いて、撮像素子出力の高周波成
分をr,g,bで表わすと、 （Ye＋Cy）−2G＝ｒ＋ｇ ……（４） （Ye＋Ｇ）−（Ｇ＋Cy）＝ｒ−ｂ ……（５） となり、（４）式と（５）式で表わされる信号が１水平
期間毎に得られる。（４），（５）式で表わされる信号
を各々加算または減算することにより色信号Ｒ（赤）,B
（青）を生成する。
分をr,g,bで表わすと、 （Ye＋Cy）−2G＝ｒ＋ｇ ……（４） （Ye＋Ｇ）−（Ｇ＋Cy）＝ｒ−ｂ ……（５） となり、（４）式と（５）式で表わされる信号が１水平
期間毎に得られる。（４），（５）式で表わされる信号
を各々加算または減算することにより色信号Ｒ（赤）,B
（青）を生成する。
しかし、上記従来例では、各画素に設けられた色フィ
ルタの分光特性が理想特性からずれたときに色再現性が
劣化する問題があった。
ルタの分光特性が理想特性からずれたときに色再現性が
劣化する問題があった。
例えば、（１）〜（３）式においてYe,Cy,Gは、各々
等しい緑信号成分ｇを含むものと仮定したが、現実に
は、Ye,Cy,G画素の各色フィルタのｇ成分の透過率がす
べて等しいような理想特性を得ることが困難である。こ
のため（１）〜（３）式のｇ成分は各々わずかに異なっ
ており、（４），（５）式の右辺にもｇ成分が誤差とし
て現われる。したがって、（４），（５）式を加算，減
算して得られるR,B信号にもｇ成分が混入し、色再現性
を劣化させる。
等しい緑信号成分ｇを含むものと仮定したが、現実に
は、Ye,Cy,G画素の各色フィルタのｇ成分の透過率がす
べて等しいような理想特性を得ることが困難である。こ
のため（１）〜（３）式のｇ成分は各々わずかに異なっ
ており、（４），（５）式の右辺にもｇ成分が誤差とし
て現われる。したがって、（４），（５）式を加算，減
算して得られるR,B信号にもｇ成分が混入し、色再現性
を劣化させる。
上記の問題は、換言すれば３つの未知数r,g,bに対し
２つの方程式（７），（８）を用いて解を求めることを
相当し、正しくR,B信号を再生することは不可能であ
る。
２つの方程式（７），（８）を用いて解を求めることを
相当し、正しくR,B信号を再生することは不可能であ
る。
本発明の目的は上記問題点を解決し、色再現性の良好
な固体カラーカメラを提供することにある。
な固体カラーカメラを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、線順次信号
を出力する撮像素子と、撮像素子が出力する線順次信号
を色分離する手段と、色分離された線順次信号を１水平
期間遅延させる遅延手段と、色分離手段の出力信号と遅
延手段の出力信号を切り換えて出力するスイッチ手段
と、スイッチ手段の出力する４種類の色信号から３原色
信号R,G,Bを生成する手段により固体カラーカメラを構
成した。
を出力する撮像素子と、撮像素子が出力する線順次信号
を色分離する手段と、色分離された線順次信号を１水平
期間遅延させる遅延手段と、色分離手段の出力信号と遅
延手段の出力信号を切り換えて出力するスイッチ手段
と、スイッチ手段の出力する４種類の色信号から３原色
信号R,G,Bを生成する手段により固体カラーカメラを構
成した。
撮像素子は、一水平期間毎に種類の異なる線順次信号
を出力する。この線順次信号は、撮像素子の受光部に配
列された色フィルタの種類に応じた点順次信号となって
おり、ある水平期間ではS1およびS2からなる点順次信号
であり、次の水平期間ではS3およびS4からなる点順次信
号である。
を出力する。この線順次信号は、撮像素子の受光部に配
列された色フィルタの種類に応じた点順次信号となって
おり、ある水平期間ではS1およびS2からなる点順次信号
であり、次の水平期間ではS3およびS4からなる点順次信
号である。
色分する離手段によって、これら４種類の信号を分離
することによりある水平期間ではS1、次の水平期間では
S3の組成を持つ線順次信号と、ある水平期間ではS2、次
の水平期間ではS4の組成を持つ線順次信号の２種類の線
順次信号が得られる。遅延手段はこれらの線順次信号を
１水平期間遅延させる。こうすることにより、すべての
水平期間において４種類の信号S1〜S4が得られるように
する。色分離手段および遅延手段の出力信号は線順次信
号であるが、スイッチ手段を用いて色分離手段の出力信
号と遅延手段の出力信号を切り換えて連続した４種類の
信号S1〜S4を生成する。これら４種類の信号S1〜S4をRG
B信号を生成する手段により演算し、RGB信号を生成す
る。
することによりある水平期間ではS1、次の水平期間では
S3の組成を持つ線順次信号と、ある水平期間ではS2、次
の水平期間ではS4の組成を持つ線順次信号の２種類の線
順次信号が得られる。遅延手段はこれらの線順次信号を
１水平期間遅延させる。こうすることにより、すべての
水平期間において４種類の信号S1〜S4が得られるように
する。色分離手段および遅延手段の出力信号は線順次信
号であるが、スイッチ手段を用いて色分離手段の出力信
号と遅延手段の出力信号を切り換えて連続した４種類の
信号S1〜S4を生成する。これら４種類の信号S1〜S4をRG
B信号を生成する手段により演算し、RGB信号を生成す
る。
色分離する手段によって、これら４種類の信号を分離
し、R,G,B信号を生成する手段により、色分離されたS1
〜S4を演算してR,G,B信号を生成する。
し、R,G,B信号を生成する手段により、色分離されたS1
〜S4を演算してR,G,B信号を生成する。
S1〜S4は３原色信号成分の和で表わされる信号であ
り、これら４種の信号を分離することは、３つの未知数
R,G,Bに対し４つの１次方程式を持つことに相当する。
従って、S1〜S4のうち少なくとも３つの信号を演算する
ことにより、色フィルタの分光特性の３原色成分の比率
が多少変化しても、正確にR,G,B信号を再生でき、良好
な色再現性を得ることができる。
り、これら４種の信号を分離することは、３つの未知数
R,G,Bに対し４つの１次方程式を持つことに相当する。
従って、S1〜S4のうち少なくとも３つの信号を演算する
ことにより、色フィルタの分光特性の３原色成分の比率
が多少変化しても、正確にR,G,B信号を再生でき、良好
な色再現性を得ることができる。
以下、本発明の実施例を第１図〜第５図により説明す
る。
る。
第１図は本発明による固体カメラの構成を示すブロッ
ク図であって、１は撮像素子、２はプリアンプ、３は色
分離回路、41,42は1H遅延線、５はスイッチ回路、６は
マトリクス回路、71〜74はローパスフィルタ、８は信号
処理回路、９はエンコーダ、10は撮像素子駆動回路であ
る。
ク図であって、１は撮像素子、２はプリアンプ、３は色
分離回路、41,42は1H遅延線、５はスイッチ回路、６は
マトリクス回路、71〜74はローパスフィルタ、８は信号
処理回路、９はエンコーダ、10は撮像素子駆動回路であ
る。
第１図における各ブロックの動作について説明する。
撮像素子１は、入射した光信号を光電変換して出力し、
プリアンプ２は撮像素子１の出力信号を増幅する。撮像
素子１には、後述するように、所定の色分解フィルタが
配列されており、その出力信号は、色分解フィルタの種
類に対応した色信号の点順次信号となっている。色分離
回路３は、このような点順次信号を、対応する色分解フ
ィルタの種類に応じて色分離する。色分離回路３の出力
する線順次色信号と、この線順次色信号を1H遅延回路
41,42によって１水平期間遅延させた信号は、スイッチ
回路５によって同時化される。マトリクス回路６では、
同時化された色信号を演算し、R,G,B信号を生成する。
R,G,B信号は色信号帯域のローパスフィルタ72〜74によ
って帯域制限された後、信号処理回路８へ入力される。
撮像素子１は、入射した光信号を光電変換して出力し、
プリアンプ２は撮像素子１の出力信号を増幅する。撮像
素子１には、後述するように、所定の色分解フィルタが
配列されており、その出力信号は、色分解フィルタの種
類に対応した色信号の点順次信号となっている。色分離
回路３は、このような点順次信号を、対応する色分解フ
ィルタの種類に応じて色分離する。色分離回路３の出力
する線順次色信号と、この線順次色信号を1H遅延回路
41,42によって１水平期間遅延させた信号は、スイッチ
回路５によって同時化される。マトリクス回路６では、
同時化された色信号を演算し、R,G,B信号を生成する。
R,G,B信号は色信号帯域のローパスフィルタ72〜74によ
って帯域制限された後、信号処理回路８へ入力される。
信号処理回路８では、これらのR,G,B信号の各々に白
バランス補正、ガンマ補正を行ない、２つの色差信号Ｂ
−Y,R−Ｙを出力する。またローパスフィルタの出力す
る輝度信号にも、クランプ，ガンマ補正等、公知の信号
処理を行なう。
バランス補正、ガンマ補正を行ない、２つの色差信号Ｂ
−Y,R−Ｙを出力する。またローパスフィルタの出力す
る輝度信号にも、クランプ，ガンマ補正等、公知の信号
処理を行なう。
エンコーダ９では、この輝度信号Ｙおよび色差信号Ｒ
−Y,B−ＹからNTSC方式等のテレビジョン信号を生成す
る。
−Y,B−ＹからNTSC方式等のテレビジョン信号を生成す
る。
以下、本実施例の動作についてさらに詳しく説明す
る。第２図は第１図における撮像素子１の構成を示す平
面図であり、12は水平転送部、13は出力部、14は画素、
15は垂直転送部である。本撮像素子は一般にインターラ
イン形CCD撮像素子と呼ばれており、水平転送部12,垂直
転送部15は、CCD（Charge Coupled Device）によって構
成されている。
る。第２図は第１図における撮像素子１の構成を示す平
面図であり、12は水平転送部、13は出力部、14は画素、
15は垂直転送部である。本撮像素子は一般にインターラ
イン形CCD撮像素子と呼ばれており、水平転送部12,垂直
転送部15は、CCD（Charge Coupled Device）によって構
成されている。
次に本撮像素子の動作について第２図を用いて説明す
る。この撮像素子では画素に蓄積した信号をフィールド
周期で読み出す。画素配列における水平行を上から順に
l1,l2,l3……とすると、奇数フィールドでは、先ずl2,l
4,l6に対応する画素の信号を垂直帰線期間に、各々の画
素に隣接する垂直転送部に転送し、さらに垂直転送部に
おいて信号を１段転送する。次にl1,l3,l5……に対応す
る画素の信号を各々の画素に隣接する垂直転送部に転送
する。この結果l2,l4,l6……に対応する画素の信号と
l1,l3,l5……に対応する画素の信号電荷は垂直転送部の
内部で加算される。
る。この撮像素子では画素に蓄積した信号をフィールド
周期で読み出す。画素配列における水平行を上から順に
l1,l2,l3……とすると、奇数フィールドでは、先ずl2,l
4,l6に対応する画素の信号を垂直帰線期間に、各々の画
素に隣接する垂直転送部に転送し、さらに垂直転送部に
おいて信号を１段転送する。次にl1,l3,l5……に対応す
る画素の信号を各々の画素に隣接する垂直転送部に転送
する。この結果l2,l4,l6……に対応する画素の信号と
l1,l3,l5……に対応する画素の信号電荷は垂直転送部の
内部で加算される。
こうして得られたl1＋l2,l3＋l4,l5＋l6……に対応す
る信号は水平帰線期間内に、垂直転送部内で１段ずつ転
送される。こうして垂直上方に転送された信号は垂直転
送部の最上段まで転送されると、次に水平転送部12に転
送される。水平転送部12に転送された信号は、走査期間
中に出力部13から順次、出力される。
る信号は水平帰線期間内に、垂直転送部内で１段ずつ転
送される。こうして垂直上方に転送された信号は垂直転
送部の最上段まで転送されると、次に水平転送部12に転
送される。水平転送部12に転送された信号は、走査期間
中に出力部13から順次、出力される。
偶数フィールドでは加算する行の組み合わせを変え
て、l2＋l3,l4＋l5,……の信号を読み出す。このように
フィールド毎に加算する行の組み合わせを変えて、疑似
的にインターレース走査を行なっている。
て、l2＋l3,l4＋l5,……の信号を読み出す。このように
フィールド毎に加算する行の組み合わせを変えて、疑似
的にインターレース走査を行なっている。
次に、このようにして読み出した信号からカラー映像
信号を生成する方法を説明する。奇数フィールドにおけ
る最初の１水平期間に出力される信号l1＋l2は、水平方
向に並んだ画素列に対応した点順次信号である。この点
順次信号は、画素上に配列された色フィルタの種類によ
り2W,Ye＋G,2W,Ye＋Ｇ……と表わすことができる。但
し、W,Ye,Cy,Gは各々、全色、黄色，シアン，緑色の光
を透過する色フィルタを示している。以下、同様にして
次の１水平期間ではＷ＋Cy,2Ye,W＋Cy,2Ye……の点順次
信号が出力される。
信号を生成する方法を説明する。奇数フィールドにおけ
る最初の１水平期間に出力される信号l1＋l2は、水平方
向に並んだ画素列に対応した点順次信号である。この点
順次信号は、画素上に配列された色フィルタの種類によ
り2W,Ye＋G,2W,Ye＋Ｇ……と表わすことができる。但
し、W,Ye,Cy,Gは各々、全色、黄色，シアン，緑色の光
を透過する色フィルタを示している。以下、同様にして
次の１水平期間ではＷ＋Cy,2Ye,W＋Cy,2Ye……の点順次
信号が出力される。
第３図は、撮像素子の出力信号波形を示す図である。
同図において16は、撮像素子のl1＋l2行に対応する信
号、17は次の水平期間に出力されl3＋l4に対応する信号
波形を示している。但し、Ｗ′,G′,Cy′,Ye′は各々2
W,Ye＋G,W＋Cy,2Yeを略して記したものである。また、
第３図において18,19は各々偶数フィールドに出力さ
れ、l2＋l3およびl4＋l5に対応する信号波形を示してい
る。いずれの信号も、奇数フィールドに出力される信号
と同様に、１水平期間毎にＷ′,G′,W′,G′……および
Ye′,Cy′,Ye′,Cy′……が交互に出力されることにな
る。
同図において16は、撮像素子のl1＋l2行に対応する信
号、17は次の水平期間に出力されl3＋l4に対応する信号
波形を示している。但し、Ｗ′,G′,Cy′,Ye′は各々2
W,Ye＋G,W＋Cy,2Yeを略して記したものである。また、
第３図において18,19は各々偶数フィールドに出力さ
れ、l2＋l3およびl4＋l5に対応する信号波形を示してい
る。いずれの信号も、奇数フィールドに出力される信号
と同様に、１水平期間毎にＷ′,G′,W′,G′……および
Ye′,Cy′,Ye′,Cy′……が交互に出力されることにな
る。
これらの信号を３原色信号成分r,g,bに分解して示す
と以下のように表わされる。
と以下のように表わされる。
Ｗ′＝2W＝（ｒ＋ｇ＋ｂ） ……（７） Ｇ′＝Ye＋Ｇ＝（ｒ＋ｇ）＋ｇ＝ｒ＋2g ……（８） Cy′＝Ｗ＋Cy＝(ｒ＋ｇ＋ｂ)＋(ｇ＋ｂ)＝ｒ＋2g＋2b…
…（９） Ye′＝2Ye＝２（ｒ＋ｇ） ……（10） 撮像素子の出力信号の平均的な組成は１水平期間毎に
（Ｗ′＋Ｇ′）/2,（Cy′＋Ye′）/2と表わすことがで
きこれをr,g,b成分で示すと（11）式のようになる。
…（９） Ye′＝2Ye＝２（ｒ＋ｇ） ……（10） 撮像素子の出力信号の平均的な組成は１水平期間毎に
（Ｗ′＋Ｇ′）/2,（Cy′＋Ye′）/2と表わすことがで
きこれをr,g,b成分で示すと（11）式のようになる。
（11）式に示した組成は、視感度特性に比較的近く、
撮像素子の出力信号は輝度信号として用いることができ
る。
撮像素子の出力信号は輝度信号として用いることができ
る。
一方、色信号を生成するには、（７）〜（９）式に示
したＷ′,G′,Cy′,Ye′を以下に表わす式に従ってR,G,
B信号を演算すれば良い。
したＷ′,G′,Cy′,Ye′を以下に表わす式に従ってR,G,
B信号を演算すれば良い。
Ｒ＝α（Ｗ′−Cy′）＋（１−α）（Ye′−Ｇ′）＝ｒ
……（12） Ｂ＝β（Ｗ′−Ye′）＋（１−β）（Cy′−Ｇ′）＝2b
……（13） 但し、（12）〜（14）式においてα，β，γは任意の
定数である。
……（12） Ｂ＝β（Ｗ′−Ye′）＋（１−β）（Cy′−Ｇ′）＝2b
……（13） 但し、（12）〜（14）式においてα，β，γは任意の
定数である。
（12）〜（14）式により色信号を生成するためには、
撮像素子の出力信号に含まれるＷ′,G′,Cy′,Ye′を分
離する必要がある。このため、第１図における色分離回
路３は、増幅された撮像素子の出力信号をサンプルホー
ルドして色分離する。第４図は、第３図に示した信号を
色分離した後の信号波形を示す図である。第４図におい
て20は、第３図に示した信号16または18においてＷ′を
サンプルホールドして分離した信号であり、21はＧ′を
サンプルホールドして分離した信号である。同様に22,2
3は第３図に示した信号17あるいは19においてCy′,Ye′
を各々サンプルホールドして分離した波形を示してい
る。このようにして色分離することにより１水平期間毎
にＷ′とCy′またはＧ′とYe′を交互に繰り返す２種類
の線順次信号が得られる。
撮像素子の出力信号に含まれるＷ′,G′,Cy′,Ye′を分
離する必要がある。このため、第１図における色分離回
路３は、増幅された撮像素子の出力信号をサンプルホー
ルドして色分離する。第４図は、第３図に示した信号を
色分離した後の信号波形を示す図である。第４図におい
て20は、第３図に示した信号16または18においてＷ′を
サンプルホールドして分離した信号であり、21はＧ′を
サンプルホールドして分離した信号である。同様に22,2
3は第３図に示した信号17あるいは19においてCy′,Ye′
を各々サンプルホールドして分離した波形を示してい
る。このようにして色分離することにより１水平期間毎
にＷ′とCy′またはＧ′とYe′を交互に繰り返す２種類
の線順次信号が得られる。
第１図における遅延線41,42では、これら２種類の線
順次信号と、これらを１水平期間遅延させた信号をスイ
ッチ回路３で１水平期間毎に切り換えることにより、
Ｗ′,G′,Cy′,Ye′の各信号を、毎水平期間、得られる
ようにする。こうして同時化されたＷ′,G′,Cy′,Ye′
を用い、マトリクス回路６において（12）〜（14）式の
演算を実行すれば、３原色信号R,G,Bを得ることができ
る。
順次信号と、これらを１水平期間遅延させた信号をスイ
ッチ回路３で１水平期間毎に切り換えることにより、
Ｗ′,G′,Cy′,Ye′の各信号を、毎水平期間、得られる
ようにする。こうして同時化されたＷ′,G′,Cy′,Ye′
を用い、マトリクス回路６において（12）〜（14）式の
演算を実行すれば、３原色信号R,G,Bを得ることができ
る。
第５図は、第１図におけるマトリクス回路６の構成を
示すブロック図であり、61〜612は増幅回路、613〜617
は加算回路、618〜620は引算回路である。
示すブロック図であり、61〜612は増幅回路、613〜617
は加算回路、618〜620は引算回路である。
61〜612の増幅回路では、（12）〜（13）式に従っ
て、Ｗ′,G′,Cy′,Ye′の各々の信号を増幅する。増幅
された信号は各々加算回路、減算回路によって演算さ
れ、R,G,B信号が生成される。
て、Ｗ′,G′,Cy′,Ye′の各々の信号を増幅する。増幅
された信号は各々加算回路、減算回路によって演算さ
れ、R,G,B信号が生成される。
以上のようにすれば、R,G,B信号が正確に再生される
ので、良好な色再現性を得ることができる。
ので、良好な色再現性を得ることができる。
本実施例の説明において、Ｗ′,G′,Cy′,Ye′の組成
は、（７）〜（10）式で表わされるものとしたが、これ
は、色フィルタが（１）〜（３）式で表わされるように
理想的な特性を持っている場合のみ成り立つ。（７）〜
（９）式では、右辺のr,g,bの係数は０〜２の整数とな
っているが、実際のフィルタの場合にはある程度の誤差
を含んでおり整数値をとるとは限らない。しかし、この
ような場合でも以下のようにすれば、正確にR,G,B信号
を再生できる。実際の色フィルタ特性を表わすように
（７）〜（10）の右辺のr,g,bの係数を修正した後、（1
1）〜（14）式に対応する演算式を求めて実行すれば良
い。このように、本方式では色フィルタの特性が理想的
な特性から多少ずれている場合にも良好な色再現性を実
現できる。
は、（７）〜（10）式で表わされるものとしたが、これ
は、色フィルタが（１）〜（３）式で表わされるように
理想的な特性を持っている場合のみ成り立つ。（７）〜
（９）式では、右辺のr,g,bの係数は０〜２の整数とな
っているが、実際のフィルタの場合にはある程度の誤差
を含んでおり整数値をとるとは限らない。しかし、この
ような場合でも以下のようにすれば、正確にR,G,B信号
を再生できる。実際の色フィルタ特性を表わすように
（７）〜（10）の右辺のr,g,bの係数を修正した後、（1
1）〜（14）式に対応する演算式を求めて実行すれば良
い。このように、本方式では色フィルタの特性が理想的
な特性から多少ずれている場合にも良好な色再現性を実
現できる。
さらに本方式では、R,G,B信号を正確に再現できるの
で、光源の色温度が変化しても正確にホワイトバランス
調整ができ、どのような照明条件下においても常に良好
な色再現性を得ることができる。
で、光源の色温度が変化しても正確にホワイトバランス
調整ができ、どのような照明条件下においても常に良好
な色再現性を得ることができる。
以上説明した実施例における色フィルタ配列は第２図
に示したものであるが、第５図（ａ）〜（ｄ）に示した
配列を基本単位とする色フィルタを持った撮像素子を用
いた場合も同様にして本発明を適用することができる。
すなわち、各色フィルタ配列について（７）〜（10）式
に対応するr,g,bの組成を示す式からr,g,bを求めて（1
1）〜（14）に対応する演算を行なえば、R,G,B信号を再
生することができる。
に示したものであるが、第５図（ａ）〜（ｄ）に示した
配列を基本単位とする色フィルタを持った撮像素子を用
いた場合も同様にして本発明を適用することができる。
すなわち、各色フィルタ配列について（７）〜（10）式
に対応するr,g,bの組成を示す式からr,g,bを求めて（1
1）〜（14）に対応する演算を行なえば、R,G,B信号を再
生することができる。
本発明によれば常にR,G,B信号を忠実に再生できるの
で、色再現性の良い固体カラーカメラを実現できる。
で、色再現性の良い固体カラーカメラを実現できる。
第１図は本発明の一実施例である固体カラーカメラの構
成を示すブロック図、第２図は撮像素子の構成を示す平
面図、第３図，第４図は信号波形図、第５図はマトリク
ス回路の構成を示すブロック図、第６図は色フィルタ配
列を示す平面図である。 １……撮像素子、３……色分離回路、 41,42……1H遅延線、５……スイッチ回路、 ６……マトリクス回路、 71〜74……ローパスフィルタ、 ８……信号処理回路、14……画素、 61〜612……増幅回路、613〜617……加算回路、 618〜620……減算回路。
成を示すブロック図、第２図は撮像素子の構成を示す平
面図、第３図，第４図は信号波形図、第５図はマトリク
ス回路の構成を示すブロック図、第６図は色フィルタ配
列を示す平面図である。 １……撮像素子、３……色分離回路、 41,42……1H遅延線、５……スイッチ回路、 ６……マトリクス回路、 71〜74……ローパスフィルタ、 ８……信号処理回路、14……画素、 61〜612……増幅回路、613〜617……加算回路、 618〜620……減算回路。
Claims (1)
- 【請求項１】赤（Ｒ）成分を含む色光を透過する第一の
色分解フィルタ、緑（Ｇ）成分を含む色光を透過する第
二の色分解フィルタ、青（Ｂ）成分を含む色光を透過す
る含む第三の色分解フィルタを含む少なくとも３種類の
色分解フィルタと各色分解フィルタの透過光を光電変換
する複数の光電変換素子が４行２列マトリクスで表され
る垂直方向４画素×水平方向２画素の計８画素を基本単
位として２次元状に配列され、該基本単位における１行
１列と２行１列、１行２列と２行２列、３行１列と４行
１列、及び３行２列と４行２列の該色分解フィルタの種
類の組合せが全て異なる組合せであり、かつ、該基本単
位における同一行の該色分解フィルタの種類がそれぞれ
異なる画素配列を有する受光手段、 前記画素配列を順次走査して、前記基本単位における第
１行目の画素群に蓄積された信号と第２行目の画素群に
蓄積された信号とを混合して第１の映像信号を生成する
とともに、第３行目の画素群に蓄積された信号と第４行
目の画素群に蓄積された信号とを混合して第２の映像信
号を生成し、該第１及び第２の映像信号を１水平走査期
間毎に交互に出力する信号転送手段、 前記第１の映像信号が得られる水平走査期間に、該第１
の映像信号に含まれた、前記画素配列の１行１列目と２
行１列目に対応する画素の信号を混合した信号S1と、１
行２列目と２行２列目に対応する画素の信号を混合した
信号S2とを分離して出力するとともに、前記第２の映像
信号が得られる水平走査期間に、該第２の映像信号に含
まれた、前記画素配列の３行１列目と４行１列目に対応
する画素の信号を混合した信号S3と、３行２列目と４行
２列目に対応する画素の信号を混合した信号S4とを分離
して出力する色分離手段、 前記色分離手段の出力信号をそれぞれ１水平走査期間遅
延させ、前記第１の映像信号が得られる水平走査期間に
は前記信号S3、S4を、前記第２の映像信号が得られる水
平走査期間には前記信号S1、S2を出力する遅延手段、 前記色分離手段の出力信号と前記遅延手段の出力とを切
り換え、すべての水平走査期間に前記信号S1、S2、S3、
S4を連続してそれぞれ出力するスイッチ手段、並びに 前記スイッチ手段により毎水平走査期間に出力される信
号S1、S2、S3、S4に対して、当該信号S1、S2、S3、S4の
組成によって定まる所定のマトリクス係数によってマト
リクス演算を行い、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３
原色信号を生成するマトリクス演算手段、 を設けたことを特徴とする固体カラーカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286992A JP2585461B2 (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | 固体カラーカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286992A JP2585461B2 (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | 固体カラーカメラ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258247A Division JP2624657B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 固体カラーカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205992A JPH03205992A (ja) | 1991-09-09 |
| JP2585461B2 true JP2585461B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=17711619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286992A Expired - Lifetime JP2585461B2 (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | 固体カラーカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585461B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6081993A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-10 | Sharp Corp | 固体カラ−撮像装置 |
| JPS60125090A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-04 | Sony Corp | カラ−固体撮像装置 |
| JP2624657B2 (ja) * | 1986-10-31 | 1997-06-25 | 株式会社日立製作所 | 固体カラーカメラ |
-
1990
- 1990-10-26 JP JP2286992A patent/JP2585461B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03205992A (ja) | 1991-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |