JPH03289791A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH03289791A JPH03289791A JP2090817A JP9081790A JPH03289791A JP H03289791 A JPH03289791 A JP H03289791A JP 2090817 A JP2090817 A JP 2090817A JP 9081790 A JP9081790 A JP 9081790A JP H03289791 A JPH03289791 A JP H03289791A
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- JP
- Japan
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- filter
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- optical
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 56
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光・電気変換手段を有するビデオカメラ等の
固体撮像装置に関する。
固体撮像装置に関する。
従来の技術
近年、ビデオカメラ等の撮像装置には、固体撮像装置が
広く用いられている。固体撮像装置には、小形軽量、空
間分解能が画面で一様、低残像である等、種々の長所が
ある。しかし、ＥＤＴＶ。
広く用いられている。固体撮像装置には、小形軽量、空
間分解能が画面で一様、低残像である等、種々の長所が
ある。しかし、ＥＤＴＶ。
ＨＤＴＶなど解像度の一層の向上が望まれる中で、固体
撮像素子の高画素化に伴う感度の低下、および高画素化
と色信号帯域との両立が課題となっている。
撮像素子の高画素化に伴う感度の低下、および高画素化
と色信号帯域との両立が課題となっている。
第５図は、従来の固体撮像装置のブロック図である。第
５図において、撮像レンズ２１を経た入射光は水晶光学
ローパスフィルタ２２により不要な高周波成分を除去さ
れる０次に、赤外カットフィルタ２３により赤外線成分
が除去され、更に、色フィルタ２４を経て、固体撮像手
段２５にて光・電気変換を受ける。固体撮像手段２５の
出力信号は、出力端２６に出力される。
５図において、撮像レンズ２１を経た入射光は水晶光学
ローパスフィルタ２２により不要な高周波成分を除去さ
れる０次に、赤外カットフィルタ２３により赤外線成分
が除去され、更に、色フィルタ２４を経て、固体撮像手
段２５にて光・電気変換を受ける。固体撮像手段２５の
出力信号は、出力端２６に出力される。
ここで色フィルタ２４の一例を第６図に示す。
第６図は、色フィルタ配列を上からみた構成図である。
第６図において、緑信号（Ｇ）を出力する画素は斜め方
向に配置され、赤信号（Ｒ）を出力する画素と青信号（
Ｂ）を出力する画素とが、緑信号（Ｇ）を出力する画素
の間に配置されるベイヤー配置を示している。
向に配置され、赤信号（Ｒ）を出力する画素と青信号（
Ｂ）を出力する画素とが、緑信号（Ｇ）を出力する画素
の間に配置されるベイヤー配置を示している。
発明が解決しようとする課題
ベイヤー配置において、赤９青、緑の各色は各画素の原
色フィルタを経て直接に取り出すことができるため色再
現性がよいという利点がある。しかし、同一色フィルタ
の間隔は、例えば、第６図の赤信号を出力する画素の画
素間隔に示すように１画素おきになり、偽信号を除去す
るための光学ローパスフィルタの帯域を狭く取らざるを
得す、輝度信号帯域も同時に狭くなる。第７図は、従来
のベイヤー配置を使用した固体撮像装置より得られる緑
、赤、青信号の２次元周波数軸上の帯域を示す周波数特
性図である。ｆｏは水平ナイキスト周波数、ｆ□は垂直
ナイキスト周波数である。第５図に示すように、緑、赤
、青信号の帯域は水平周波数ｆ）Ｉ＋＋垂直周波数ｒｖ
＋に制限され、緑信号帯域に支配される輝度解像度も充
分に取れないという課題があった。
色フィルタを経て直接に取り出すことができるため色再
現性がよいという利点がある。しかし、同一色フィルタ
の間隔は、例えば、第６図の赤信号を出力する画素の画
素間隔に示すように１画素おきになり、偽信号を除去す
るための光学ローパスフィルタの帯域を狭く取らざるを
得す、輝度信号帯域も同時に狭くなる。第７図は、従来
のベイヤー配置を使用した固体撮像装置より得られる緑
、赤、青信号の２次元周波数軸上の帯域を示す周波数特
性図である。ｆｏは水平ナイキスト周波数、ｆ□は垂直
ナイキスト周波数である。第５図に示すように、緑、赤
、青信号の帯域は水平周波数ｆ）Ｉ＋＋垂直周波数ｒｖ
＋に制限され、緑信号帯域に支配される輝度解像度も充
分に取れないという課題があった。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明による固体撮像装置
は、撮像レンズと、光学ローパスフィルタと、赤外カッ
トフィルタと、位相フィルタと、色フィルタと、固体撮
像手段とが同一光軸上に配置され、撮像レンズを経て入
射した光は、光学ローパスフィルタにて不要な高周波成
分を除去された後、赤外カットフィルタにより赤外線成
分を除去され、更に、位相フィルタにより特定の光周波
数成分のみ選択的に低域濾波処理を施され、色フィルタ
を介して固体撮像手段に入力されて光・電気変換を受け
、出力端に電気信号として出力されるように構成される
。
は、撮像レンズと、光学ローパスフィルタと、赤外カッ
トフィルタと、位相フィルタと、色フィルタと、固体撮
像手段とが同一光軸上に配置され、撮像レンズを経て入
射した光は、光学ローパスフィルタにて不要な高周波成
分を除去された後、赤外カットフィルタにより赤外線成
分を除去され、更に、位相フィルタにより特定の光周波
数成分のみ選択的に低域濾波処理を施され、色フィルタ
を介して固体撮像手段に入力されて光・電気変換を受け
、出力端に電気信号として出力されるように構成される
。
また、本発明は、撮像レンズと、赤外カットフィルタと
、位相フィルタと、色フィルタと、固体撮像手段とが同
一光軸上に配置され、撮像レンズを経て入射した光は、
赤外カットフィルタにより赤外線成分を除去され、更に
、位相フィルタにより特定の光周波数成分のみ選択的に
低域浦波処理を施され、色フィルタを介して固体撮像手
段に入力されて光・電気変換を受け、出力端に電気信号
として出力されるように構成される。
、位相フィルタと、色フィルタと、固体撮像手段とが同
一光軸上に配置され、撮像レンズを経て入射した光は、
赤外カットフィルタにより赤外線成分を除去され、更に
、位相フィルタにより特定の光周波数成分のみ選択的に
低域浦波処理を施され、色フィルタを介して固体撮像手
段に入力されて光・電気変換を受け、出力端に電気信号
として出力されるように構成される。
また、本発明は、撮像レンズと、光学ローパスフィルタ
と、赤外カットフィルタと、位相フィルタと、原色フィ
ルタと、固体撮像手段とが同一光軸上に配置され、撮像
レンズを経て入射した光は、光学ローパスフィルタにて
不要な緑信号高周波成分を除去された後、赤外カットフ
ィルタにより赤外線成分を除去され、更に、位相フィル
タにより赤および青色信号周波数成分のみ選択的に低域
浦波処理を施され、原色フィルタを介して固体撮像手段
に入力されて光・電気変換を受け、出力端に電気信号と
して出力されるように構成される。
と、赤外カットフィルタと、位相フィルタと、原色フィ
ルタと、固体撮像手段とが同一光軸上に配置され、撮像
レンズを経て入射した光は、光学ローパスフィルタにて
不要な緑信号高周波成分を除去された後、赤外カットフ
ィルタにより赤外線成分を除去され、更に、位相フィル
タにより赤および青色信号周波数成分のみ選択的に低域
浦波処理を施され、原色フィルタを介して固体撮像手段
に入力されて光・電気変換を受け、出力端に電気信号と
して出力されるように構成される。
作用
本発明の固体撮像装置は、上記した構成を取ることによ
り、輝度解像度が高く、かつ、色再現性の良好な撮像手
段を提供する。
り、輝度解像度が高く、かつ、色再現性の良好な撮像手
段を提供する。
実施例
以下、本発明による固体撮像装置の一実施例を図面を参
照しながら説明する。第１図は本発明の固体撮像装置を
示すブロック図である。撮像レンズ１を経て入射した光
は、光学ローパスフィルタ２にて不要な高周波成分を除
去された後、赤外カットフィルタ３により赤外線成分を
除去される。
照しながら説明する。第１図は本発明の固体撮像装置を
示すブロック図である。撮像レンズ１を経て入射した光
は、光学ローパスフィルタ２にて不要な高周波成分を除
去された後、赤外カットフィルタ３により赤外線成分を
除去される。
次に赤外カットフィルタ３を経た光は、位相フィルタ４
により特定の光周波数成分のみ選択的に低域濾波処理を
施された後、色フィルタ５を介して固体撮像手段６に入
力され、光・電気変換を受け、出力端７に出力されるよ
う構成されている。第２図は、第１図に示す固体撮像装
置における色フィルタ５の画素配置を示したものであり
、第６図と同様のベイヤー配置となっている。従って、
このままでは緑信号の帯域を広く取ることはできない。
により特定の光周波数成分のみ選択的に低域濾波処理を
施された後、色フィルタ５を介して固体撮像手段６に入
力され、光・電気変換を受け、出力端７に出力されるよ
う構成されている。第２図は、第１図に示す固体撮像装
置における色フィルタ５の画素配置を示したものであり
、第６図と同様のベイヤー配置となっている。従って、
このままでは緑信号の帯域を広く取ることはできない。
第３図（ａ）は本発明における固体撮像装置に使用する
位相フィルタ４の一例を光軸上からみた構成図、第３図
（ｂ）は同位相フィルタ４の一例を横からみた構成図で
ある。第３図に示す位相フィルタ４は、２次元の凹凸を
有する樹脂などで構成され、第３図（ｂ）の矢印で示す
ような方向から光が通過する。この結果、回折が生じ固
体撮像手段（ＣＣＤ）６上に現れる被写体像は、空間ロ
ーパスフィルタ処理が施される。更に、位相フィルタに
よる空間ローパスフィルタ処理には、波長依存性があり
特定の波長成分のみ、例えば赤および青色信号成分のみ
を選択的に遮断し、緑色信号成分は通過するように構成
することができる。従って、位相フィルタ４を使用する
ことにより緑信号、赤信号のみ選択的に低域濾波処理を
施し、輝度信号に寄与する緑信号帯域を十分に広く取る
ことができる。
位相フィルタ４の一例を光軸上からみた構成図、第３図
（ｂ）は同位相フィルタ４の一例を横からみた構成図で
ある。第３図に示す位相フィルタ４は、２次元の凹凸を
有する樹脂などで構成され、第３図（ｂ）の矢印で示す
ような方向から光が通過する。この結果、回折が生じ固
体撮像手段（ＣＣＤ）６上に現れる被写体像は、空間ロ
ーパスフィルタ処理が施される。更に、位相フィルタに
よる空間ローパスフィルタ処理には、波長依存性があり
特定の波長成分のみ、例えば赤および青色信号成分のみ
を選択的に遮断し、緑色信号成分は通過するように構成
することができる。従って、位相フィルタ４を使用する
ことにより緑信号、赤信号のみ選択的に低域濾波処理を
施し、輝度信号に寄与する緑信号帯域を十分に広く取る
ことができる。
第４図は、本発明において得られる緑信号、赤信号、青
信号の帯域を示す２次元周波数特性図である０位相フィ
ルタ４の通過域は第４図において四角で囲んだ領域であ
り、光学ローパスフィルタ２の通過域は原点と、ＣｆＭ
ｔ、Ｏ）、（０，ｆｖｚ）を結ぶ三角領域である。
信号の帯域を示す２次元周波数特性図である０位相フィ
ルタ４の通過域は第４図において四角で囲んだ領域であ
り、光学ローパスフィルタ２の通過域は原点と、ＣｆＭ
ｔ、Ｏ）、（０，ｆｖｚ）を結ぶ三角領域である。
従って青信号および赤信号の周波数帯域は、第７図と同
様に水平周波数ｆＭＩ＋ 垂直周波数ｆｉｌであるが、
緑信号帯域は、光学ローパスフィルタ２の通過域、即ち
、水平周波数ｆ Ｈｅｒ垂直周波数ｒｖｔとなるため、
輝度信号帯域も赤信号および青信号の周波数帯域に制限
されず広い帯域を確保している。
様に水平周波数ｆＭＩ＋ 垂直周波数ｆｉｌであるが、
緑信号帯域は、光学ローパスフィルタ２の通過域、即ち
、水平周波数ｆ Ｈｅｒ垂直周波数ｒｖｔとなるため、
輝度信号帯域も赤信号および青信号の周波数帯域に制限
されず広い帯域を確保している。
なお、本実施例においては緑信号を出力する画素が斜め
に配置されている例を示したが、緑信号を出力する画素
が横一列に配置され、赤および青信号を出力する画素が
一列ずれてやはり横一列に配置される画素配置の場合で
も同様に成立する。
に配置されている例を示したが、緑信号を出力する画素
が横一列に配置され、赤および青信号を出力する画素が
一列ずれてやはり横一列に配置される画素配置の場合で
も同様に成立する。
また、本実施例においては、光学ローパスフィルタ２と
位相フィルタ４とを別の光学素子として示したが、位相
フィルタ４に光学ローパスフィルタ２の機能を含めて構
成してもよい。
位相フィルタ４とを別の光学素子として示したが、位相
フィルタ４に光学ローパスフィルタ２の機能を含めて構
成してもよい。
発明の効果
以上のように本発明の固体撮像装置によれば、高い輝度
解像度と、良好な色再現性とを有する撮像手段を得るこ
とができる。
解像度と、良好な色再現性とを有する撮像手段を得るこ
とができる。
第１図は本発明の固体撮像装置を示すブロック図、第２
図は第１図に示す固体撮像装置における色フィルタの画
素配置を示した構成図、第３図（菊は本発明における固
体撮像装置に使用する位相フィルタの一例を光軸上から
みた構成図、第３図（ｂ３は本発明における固体撮像装
置に使用する位相フィルタの一例を横からみた構成図、
第４図は本発明において得られる緑信号、赤信号、青信
号の帯域を示す２次元周波数特性図、第５図は従来例に
おける固体撮像装置のブロック図、第６図は従来例にお
ける色フィルタ配列を上からみた構成図、甲第７図は従
来のベイヤー配置を使用した固体撮像装置より得られる
緑、赤、青信号の周波数特性図表である。 １・・・・・・撮像レンズ、２・・・・・・光学ローパ
スフィルタ、３・・・・・・赤外カットフィルタ、４・
・・・・・位相フィルタ、５・・・・・・色フィルタ、
６・・・・・・固体撮像手段、７・・・・・・出力端。
図は第１図に示す固体撮像装置における色フィルタの画
素配置を示した構成図、第３図（菊は本発明における固
体撮像装置に使用する位相フィルタの一例を光軸上から
みた構成図、第３図（ｂ３は本発明における固体撮像装
置に使用する位相フィルタの一例を横からみた構成図、
第４図は本発明において得られる緑信号、赤信号、青信
号の帯域を示す２次元周波数特性図、第５図は従来例に
おける固体撮像装置のブロック図、第６図は従来例にお
ける色フィルタ配列を上からみた構成図、甲第７図は従
来のベイヤー配置を使用した固体撮像装置より得られる
緑、赤、青信号の周波数特性図表である。 １・・・・・・撮像レンズ、２・・・・・・光学ローパ
スフィルタ、３・・・・・・赤外カットフィルタ、４・
・・・・・位相フィルタ、５・・・・・・色フィルタ、
６・・・・・・固体撮像手段、７・・・・・・出力端。
Claims (3)
- （１）撮像レンズと、光学ローパスフィルタと、赤外カ
ットフィルタと、位相フィルタと、色フィルタと、固体
撮像手段とが同一光軸上に配置され、前記撮像レンズを
経て入射した光は、前記光学ローパスフィルタにて不要
な高周波成分を除去された後、前記赤外カットフィルタ
により赤外線成分を除去され、前記位相フィルタにより
特定の光周波数成分のみ選択的に低域濾波処理を施され
、前記色フィルタを介して前記固体撮像手段に入力され
て光・電気変換を受け、出力端に電気信号として出力さ
れるように構成された固体撮像装置。 - （２）撮像レンズと、赤外カットフィルタと、位相フィ
ルタと、色フィルタと、固体撮像手段とが同一光軸上に
配置され、前記撮像レンズを経て入射した光は、前記赤
外カットフィルタにより赤外線成分を除去され、前記位
相フィルタにより特定の光周波数成分のみ選択的に低域
濾波処理を施され、前記色フィルタを介して前記固体撮
像手段に入力されて光・電気変換を受け、出力端に電気
信号として出力されるように構成された固体撮像装置。 - （３）撮像レンズと、光学ローパスフィルタと、赤外カ
ットフィルタと、位相フィルタと、原色フィルタと、固
体撮像手段とが同一光軸上に配置され、前記撮像レンズ
を経て入射した光は、前記光学ローパスフィルタにて不
要な緑信号高周波成分を除去された後、前記赤外カット
フィルタにより赤外線成分を除去され、前記位相フィル
タにより赤および青色信号周波数成分のみ選択的に低域
濾波処理を施され、前記原色フィルタを介して前記固体
撮像手段に入力されて光・電気変換を受け、出力端に電
気信号として出力されるように構成された固体撮像装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090817A JPH03289791A (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 固体撮像装置 |
| KR1019900014211A KR910007348A (ko) | 1989-09-08 | 1990-09-08 | 고체촬상장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090817A JPH03289791A (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03289791A true JPH03289791A (ja) | 1991-12-19 |
Family
ID=14009150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2090817A Pending JPH03289791A (ja) | 1989-09-08 | 1990-04-05 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03289791A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50156452A (ja) * | 1974-06-05 | 1975-12-17 | ||
| JPS60191586A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Sony Corp | 撮像装置 |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP2090817A patent/JPH03289791A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50156452A (ja) * | 1974-06-05 | 1975-12-17 | ||
| JPS60191586A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Sony Corp | 撮像装置 |
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