JPH0313192A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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JPH0313192A
JPH0313192A JP1146872A JP14687289A JPH0313192A JP H0313192 A JPH0313192 A JP H0313192A JP 1146872 A JP1146872 A JP 1146872A JP 14687289 A JP14687289 A JP 14687289A JP H0313192 A JPH0313192 A JP H0313192A
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JP
Japan
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color
signal
solid
signals
filters
Prior art date
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Pending
Application number
JP1146872A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Hashimoto
誠二 橋本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH0313192A publication Critical patent/JPH0313192A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the deterioration in an S/N and a false signal occurring by arranging first color filters in checkered shape, and arranging second, third, and fourth color filters among the first color filters in stripe shape. CONSTITUTION:W filters are arranged in checkered shape, and the color filters of R, G, and B are arranged among the W filters in stripe shape, and a luminance signal is formed by adding the W signals on two horizontal lines, and the R, G, and B signals on the two horizontal lines are used as chrominance signals. Thereby, it is not required to form the chrominance signal G by computing, therefore, neither deterioration in the S/N nor the false signal occurs, and the luminance signal with a wide band area and three primary chrominance signals with high color reproducibility and high S/N can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は固体撮像装置に係り、特に複数の充電変換要素
に複数の色フィルタを設けた固体撮像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a solid-state imaging device, and particularly to a solid-state imaging device in which a plurality of charge conversion elements are provided with a plurality of color filters.

[従来の技術〕 第6図は、従来の固体撮像装置に用いるカラーフィルタ
の構成図である。
[Prior Art] FIG. 6 is a configuration diagram of a color filter used in a conventional solid-state imaging device.

同図に示すように、従来の固体撮像装置に用いるカラー
フィルタは、市松状に配置された金色透過のWフィルタ
と、線順次に配置された赤色透過のRフィルタ及び青色
透過のBフィルタから構成されている。
As shown in the figure, the color filter used in the conventional solid-state imaging device consists of a gold-transmitting W filter arranged in a checkerboard pattern, a red-transmitting R filter and a blue-transmitting B filter arranged in line order. has been done.

このような色フィルタ配置のセンサにおける輝度信号Y
及び色信号Gは次のようにして形成される。
Luminance signal Y in a sensor with such a color filter arrangement
and color signal G are formed as follows.

輝度信号Yは二水平ラインのW信号を加算することによ
り形成され、色信号GはW−に、・Rk2・Bの演算に
より形成される。ここでkk2はセンサ、色フィルタ、
希望する光源の色温度等から決定される値である。
The luminance signal Y is formed by adding the W signals of two horizontal lines, and the chrominance signal G is formed by calculating .Rk2.B on W-. Here kk2 is a sensor, a color filter,
This value is determined based on the desired color temperature of the light source, etc.

例えば、奇数フィールドのodd 1に対応する水平走
査線の輝度信号Y1はY 1=W + + W 2 、
色信号G1はG l == (wt + W! ) /
2−’−k l’R−に2・B2の演算により形成され
る。
For example, the luminance signal Y1 of the horizontal scanning line corresponding to odd 1 of the odd field is Y1=W + + W2,
The color signal G1 is G l == (wt + W!) /
2-'-k l'R- is formed by the operation of 2·B2.

偶数フィールドにおいては、三水子ラインの組み合わせ
(図示even 1. even 2.・・・)を変え
て輝度信号Y及び色信号Gが形成される。
In an even field, a luminance signal Y and a color signal G are formed by changing the combinations of three water lines (even 1, even 2, . . . in the figure).

[発明が解決しようとする課題] このような色フィルタ方式においては、次のような課題
を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] Such color filter systems have the following problems.

まず、各色フィルタの空間的配置が異なるために信号の
垂直相関度が低下し、偽信号を発生させる問題点がある
。また、減算処理によりノイズが増加し、撮像時の色温
度が異なった場合は、減算係数を変える必要がある。こ
のような課題は、色信号Gを各色信号の演算により形成
していることによるものである。
First, since the spatial arrangement of each color filter is different, the vertical correlation of the signals decreases, resulting in the generation of false signals. Further, if noise increases due to the subtraction process and the color temperature at the time of imaging differs, it is necessary to change the subtraction coefficient. This problem is caused by the fact that the color signal G is formed by calculating each color signal.

[課題を解決するための手段] 本発明の光電変換装置は、複数の光電変換要素に複数の
色フィルタを設けた固体撮像装置において、 第1の色フィルタを市松状に配置し、第2、第3、第4
の色フィルタを該第1の色フィルタ間にストライプ状に
配置したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A photoelectric conversion device of the present invention is a solid-state imaging device in which a plurality of color filters are provided in a plurality of photoelectric conversion elements. 3rd, 4th
The color filters are arranged in stripes between the first color filters.

[作用] 本発明の固体撮像装置は、第1の色フィルタを市松状に
配置し、第2、第3、第4の色フィルタを該第1の色フ
ィルタ間にストライプ状に配置することにより、第1、
第2、第3、第4の色フィルタを設けた三水子ラインの
光電変換要素から第1〜第4の色信号を得、また輝度信
号を得るようにしたものである。
[Function] The solid-state imaging device of the present invention has a first color filter arranged in a checkerboard pattern, and second, third, and fourth color filters arranged in a stripe pattern between the first color filters. , first,
The first to fourth color signals are obtained from the photoelectric conversion elements of the tri-water line provided with the second, third, and fourth color filters, and the luminance signal is also obtained.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の固体撮像装置に用いるカラーフィル
タの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a color filter used in the solid-state imaging device of the present invention.

第1図に示すように、本発明に係るカラーフィルタは、
Wフィルタを市松状に配置し、R,GBの各色フィルタ
をWフィルタ間にストライプ状に配置している。このよ
うな色フィルタ配置のセンサを用いる場合、三水子ライ
ンのW信号の加算により輝度信号を形成し、三水子ライ
ンのR2O,B信号を色信号として使用する。かかる構
成のカラーフィルタを用いれば、色信号Gを演算して形
成する必要はなく、従ってS/N比の劣化や偽信号は発
生しない。例えば、水平780画素のセンサでは、輝度
信号のサンプリング周波数は14.3MHzとなり、6
MHz帯域の輝度信号を得ることができる。また色信号
は二画素周期になるので、そのサンプリング周期数は4
.77MHzとなり、0.5MHzから1.5MHz程
度の色信号を得るには十分である。
As shown in FIG. 1, the color filter according to the present invention is
The W filters are arranged in a checkerboard pattern, and the R, GB color filters are arranged in a stripe pattern between the W filters. When using a sensor with such a color filter arrangement, a luminance signal is formed by adding the W signals of the three Mizuko lines, and the R2O and B signals of the Mizuko line are used as color signals. If a color filter having such a configuration is used, there is no need to calculate and form the color signal G, and therefore no deterioration of the S/N ratio or false signals will occur. For example, in a sensor with 780 horizontal pixels, the sampling frequency of the luminance signal is 14.3MHz,
A luminance signal in the MHz band can be obtained. Also, since the color signal has a two-pixel period, the number of sampling periods is 4.
.. The frequency is 77 MHz, which is sufficient to obtain a color signal of about 0.5 MHz to 1.5 MHz.

第2図はエリアセンサの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the area sensor.

ここで示すエリアセンサは、垂直信号線の両方向にセン
サ信号を読み出す場合の構成である。三水子ラインのW
信号は、図面の下方へ読み出され、また同様に三水子ラ
インのR,G、B信号は、図面の上方へ読み出され、φ
3.φ2のクロックパルスで転送されるが、信号線のリ
セットはクロックパルスφ1.φ2と異なる周期のリセ
ットパルスφ、c1.φ8c、、φ0.で行われる。
The area sensor shown here has a configuration in which sensor signals are read out in both directions of a vertical signal line. Mamizuko line W
The signals are read out to the bottom of the drawing, and similarly, the R, G, and B signals of the Mamizuko line are read out to the top of the drawing, and φ
3. The signal line is transferred using the clock pulse φ2, but the signal line is reset using the clock pulse φ1. Reset pulse φ, c1. with a period different from φ2. φ8c,, φ0. It will be held in

第3図は、上記エリアセンサの簡易化されたタイミング
チャートである。
FIG. 3 is a simplified timing chart of the area sensor.

水平画素数が780画素程度の場合、クロックパルスφ
1.φ2は7.16MHz、リセットパルスφHCI 
l φIII:l + φHC8は4.77MHzのパ
ルスとなる。本実施例では、二つのW信号は異なる信号
線Sf(、、SH2に読み出されているが、同一の信号
線に読出せば、信号のクロックは14.3MHzとなる
When the number of horizontal pixels is about 780, the clock pulse φ
1. φ2 is 7.16MHz, reset pulse φHCI
l φIII:l + φHC8 becomes a 4.77 MHz pulse. In this embodiment, the two W signals are read out to different signal lines Sf (..., SH2, but if they are read out to the same signal line, the signal clock will be 14.3 MHz.

第4図はバイポーラセンサを利用した撮像素子の一実施
例を示す回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of an image sensor using a bipolar sensor.

なお、説明の簡易化のため各センサ画素は二行、三列の
み示しである。
Note that for the sake of simplicity of explanation, only two rows and three columns of each sensor pixel are shown.

第4図において、S lfl+ SwtはWフィルタを
設けたセンサセル、S、llはRフィルタを設けたセン
サセル、SoはBフィルタを設けたセンサセル、Saa
はGフィルタを設けたセンサセルである。
In FIG. 4, S lfl+ Swt is a sensor cell equipped with a W filter, S, ll is a sensor cell equipped with an R filter, So is a sensor cell equipped with a B filter, and Saa is a sensor cell equipped with a B filter.
is a sensor cell equipped with a G filter.

センサセルは、バイポーラトランジスタと、このバイポ
ーラトランジスタのベースに接続されるリセット用のM
OS トランジスタと、又ベース電位を制御する容量と
で構成される。Mvc+〜M v(6は、垂直信号線を
リセットするためのMOS トランジスタ、C1〜C6
はセンサ信号を蓄積するための容量、M HH〜MH8
は容量C2〜C6に蓄積された信号を水平出力線に転送
するための転送用のMOS トランジスタである。W1
信号I Wi倍信号MOS トランジスタMHz、 M
H4,M、Iaを通して水平出力線に出力され、B2信
号、R1信号、G信号はMOSトランジスタM Hll
 MHs+ M)lsを通して水平出力線に出力される
The sensor cell includes a bipolar transistor and a reset M connected to the base of the bipolar transistor.
It consists of an OS transistor and a capacitor that controls the base potential. Mvc+~Mv (6 is a MOS transistor for resetting the vertical signal line, C1~C6
is the capacity for accumulating sensor signals, MHH~MH8
are transfer MOS transistors for transferring the signals accumulated in the capacitors C2 to C6 to the horizontal output line. W1
Signal I Wi times signal MOS transistor MHz, M
The B2 signal, R1 signal, and G signal are output to the horizontal output line through H4, M, and Ia, and the MOS transistor M Hll
MHs+M)ls is output to the horizontal output line.

第5図は、本発明を適用した固体撮像装置の概略的構成
図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device to which the present invention is applied.

同図において、光センサがエリア状に配列された撮像素
子201は、垂直走査部202及び水平走査部203に
よってテレビジョン走査が行なわれる。
In the figure, an image sensor 201 in which optical sensors are arranged in an area is subjected to television scanning by a vertical scanning section 202 and a horizontal scanning section 203.

水平走査部203から出力された信号は、処理回路20
4を通して標準テレビジョン信号として出力される。
The signal output from the horizontal scanning section 203 is sent to the processing circuit 20.
4 and output as a standard television signal.

垂直および水平走査部202及び203の駆動パルスφ
、4ffil  φHI+  φH2,φVll、  
φV1. φV2等はドライバ205によって供給され
る。またドライバ205はコントローラ206によって
制限される。
Drive pulse φ for vertical and horizontal scanning units 202 and 203
, 4ffil φHI+ φH2, φVll,
φV1. φV2 etc. are supplied by the driver 205. The driver 205 is also limited by the controller 206.

[発明の効果] 以上詳細に説明したように、本発明の固体撮像装置によ
れば、第1の色フィルタを市松状に配置し、第2、第3
、第4の色フィルタを該第1の色フィルタ間にストライ
プ状に配置することにより、第1、第2、第3.第4の
色フィルタを設けた三水子ラインの光電変換要素から第
1〜第4の色信号を得、また輝度信号を得るようにした
ことにより、高帯域の輝度信号と色再現性が良(、高S
/N比の三原色信号を得ることができる固体撮像装置を
提供することができる。また、従来の色演算回路と色温
度補正回路を不要とし、回路構成を簡易化し、コストダ
ウンを図ることができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the solid-state imaging device of the present invention, the first color filters are arranged in a checkered pattern, and the second and third color filters are arranged in a checkered pattern.
, and fourth color filters are arranged in a striped manner between the first color filters, the first, second, third . By obtaining the first to fourth color signals and also obtaining the luminance signal from the photoelectric conversion element of the Mamizuko line provided with the fourth color filter, high-band luminance signals and good color reproducibility are obtained. (, high S
A solid-state imaging device capable of obtaining three primary color signals with a /N ratio can be provided. Further, the conventional color calculation circuit and color temperature correction circuit are not required, the circuit configuration can be simplified, and costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の固体撮像装置に用いるカラーフィル
タの構成図である。 第2図はエリアセンサの模式図である。 第3図は、上記エリアセンサの簡略化されたタイミング
チャートである。 第4図はバイポーラセンサを利用した撮像素子の一実施
例を示す回路構成図である。 第5図は、本発明を適用した固体撮像装置の概略的構成
図である。 第1図
FIG. 1 is a configuration diagram of a color filter used in the solid-state imaging device of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of the area sensor. FIG. 3 is a simplified timing chart of the area sensor. FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of an image sensor using a bipolar sensor. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device to which the present invention is applied. Figure 1

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の光電変換要素に複数の色フィルタを設けた
固体撮像装置において、第1の色フィルタを市松状に配
置し、第2、第3、第4の色フィルタを該第1の色フィ
ルタ間にストライプ状に配置したことを特徴とする固体
撮像装置。
(1) In a solid-state imaging device in which a plurality of color filters are provided in a plurality of photoelectric conversion elements, the first color filter is arranged in a checkered pattern, and the second, third, and fourth color filters are arranged in a checkered pattern. A solid-state imaging device characterized by filters arranged in stripes.
(2)請求項1記載の固体撮像装置において、二つの水
平画素列からの三色の信号を独立して読み出すようにし
たことを特徴とする固体撮像装置。
(2) The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the three-color signals from the two horizontal pixel columns are read out independently.
(3)請求項1記載の固体撮像装置において、二つの水
平画素列からの一色の信号を、三色の信号とを異なるク
ロックで読み出すようにしたことを特徴とする固体撮像
装置。
(3) The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the one-color signal from the two horizontal pixel columns and the three-color signals are read out using different clocks.
JP1146872A 1989-06-12 1989-06-12 Solid-state image pickup device Pending JPH0313192A (en)

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Cited By (6)

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