JPH0345593B2 - - Google Patents
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- JPH0345593B2 JPH0345593B2 JP55186391A JP18639180A JPH0345593B2 JP H0345593 B2 JPH0345593 B2 JP H0345593B2 JP 55186391 A JP55186391 A JP 55186391A JP 18639180 A JP18639180 A JP 18639180A JP H0345593 B2 JPH0345593 B2 JP H0345593B2
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- color
- signal
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/767—Horizontal readout lines, multiplexers or registers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は色フイルタとこの色フイルタを介して
被写体像を結像する単一の固体撮像素子より成る
固体カラー撮像装置に関するものである。
被写体像を結像する単一の固体撮像素子より成る
固体カラー撮像装置に関するものである。
本発明は前記色フイルタを補色フイルタとする
ことにより、光利用率を高め感度を向上するとと
もに、一画素一色のフイルタで色信号を色素信号
として取出し、かつ空間変調される色信号の変調
度を高くして色信号のＳ／Ｎ比を改善することを
目的とする。また本発明は色信号ベクトルの方向
を転送効率が有限であることにより発生する低照
度時における色信号の位相の回転が目立たない方
向とすることを目的とする。加えて本発明は各水
平画素列において、原色光の透過率の比をNTSC
の輝度信号の比に近づけることにより色再現性の
改善を計り、総合的に画質を向上させることを目
的とする。
ことにより、光利用率を高め感度を向上するとと
もに、一画素一色のフイルタで色信号を色素信号
として取出し、かつ空間変調される色信号の変調
度を高くして色信号のＳ／Ｎ比を改善することを
目的とする。また本発明は色信号ベクトルの方向
を転送効率が有限であることにより発生する低照
度時における色信号の位相の回転が目立たない方
向とすることを目的とする。加えて本発明は各水
平画素列において、原色光の透過率の比をNTSC
の輝度信号の比に近づけることにより色再現性の
改善を計り、総合的に画質を向上させることを目
的とする。
固体撮像装置は、多数の例えばフオトダイオー
ド等の光感応素子を２次元に配し、前記光感応素
子を順次走査することで映像信号を得るものであ
る。このため、被写体像は光感応素子より成る画
素によつてサンプリングされることになり、再生
画像の解像度は画素の密度で決定される。又、前
記画素の密度は製造上の問題として、高密度とす
る事は容易では無い。このため、単一の固体撮像
素子を用いる固体カラー撮像装置では、画素の密
度で決る解像度を低下させることなく、カラー化
する事が重要な問題となつている。
ド等の光感応素子を２次元に配し、前記光感応素
子を順次走査することで映像信号を得るものであ
る。このため、被写体像は光感応素子より成る画
素によつてサンプリングされることになり、再生
画像の解像度は画素の密度で決定される。又、前
記画素の密度は製造上の問題として、高密度とす
る事は容易では無い。このため、単一の固体撮像
素子を用いる固体カラー撮像装置では、画素の密
度で決る解像度を低下させることなく、カラー化
する事が重要な問題となつている。
単板カラー撮像装置は、原理的には、画素上に
異なる色光を透過する色フイルタを配し、これに
よつて得られる異なる色光による画素信号に基づ
き、色被写体像の色情報を得るものである。
異なる色光を透過する色フイルタを配し、これに
よつて得られる異なる色光による画素信号に基づ
き、色被写体像の色情報を得るものである。
このため、前記解像度の問題は、映像信号中に
含まれる各信号の周波数特性として表わされる。
含まれる各信号の周波数特性として表わされる。
第１図は最も基本的な３つの原色光透過フイル
タを水平方向に繰返し配した色フイルタによる場
合の信号の周波数特性を示すものである。この場
合、１つの原色光フイルタは３画素につき一つの
割合で配されることになり、空間変調により、色
情報を伝えるキヤリアの周波数は、画素数によつ
て定まるサンプリング周波数cの1/3の点に生じ
る。
タを水平方向に繰返し配した色フイルタによる場
合の信号の周波数特性を示すものである。この場
合、１つの原色光フイルタは３画素につき一つの
割合で配されることになり、空間変調により、色
情報を伝えるキヤリアの周波数は、画素数によつ
て定まるサンプリング周波数cの1/3の点に生じ
る。
このため、信号帯域をc／３以下に制限せざるを
得ず解像度はこのキヤリア周波数で制限される。
このため解像度の低下を防ぐためには少なくも前
記キヤリア周波数を画素数で定まる解像度限界の
周波数c／２以上とするか、又はなんらかの手段
でキヤリアを消すことが必要である。前者は水平
画素列の色フイルタの繰返し周期を２画素以下と
することにより可能となる。また後者はキヤリア
の位相差を利用して行なうが、一般的には前者を
用いる。輝度のみの解像度については、原理的に
は、全色光を透過するフイルタを水平方向に画素
数必要とするが、実際には近似的に緑色光を輝度
として用いるか、あるいは赤色光、緑色光そして
青色光の３原色光のうちの２原色光で近似する方
法がとられる。
このため解像度の低下を防ぐためには少なくも前
記キヤリア周波数を画素数で定まる解像度限界の
周波数c／２以上とするか、又はなんらかの手段
でキヤリアを消すことが必要である。前者は水平
画素列の色フイルタの繰返し周期を２画素以下と
することにより可能となる。また後者はキヤリア
の位相差を利用して行なうが、一般的には前者を
用いる。輝度のみの解像度については、原理的に
は、全色光を透過するフイルタを水平方向に画素
数必要とするが、実際には近似的に緑色光を輝度
として用いるか、あるいは赤色光、緑色光そして
青色光の３原色光のうちの２原色光で近似する方
法がとられる。
以上の事項を満すものとして従来提案されてい
る代表的方式に第２図の色フイルタを用いるもの
がある（USP3971065）。これは先に述べた様に
水平方向の色の繰返し周期は２画素であり、輝度
信号としては、緑色光による近似と合せて緑色フ
イルタの千鳥配置により被写体の垂直相関性を利
用して合成する。
る代表的方式に第２図の色フイルタを用いるもの
がある（USP3971065）。これは先に述べた様に
水平方向の色の繰返し周期は２画素であり、輝度
信号としては、緑色光による近似と合せて緑色フ
イルタの千鳥配置により被写体の垂直相関性を利
用して合成する。
しかしこの方式では、各水平走査ごとの分光特
性が、例えばnH時の水平走査では赤色光と緑色
光が透過され、ｎ＋1H時の水平走査では緑色光
と青色光が透過される。したがつて各水平走査時
に得られる信号の平均値は1Hごとに異なる。し
たがつてこの方式では毎水平走査時の撮像素子出
力を直接輝度信号として用いた場合ライン濃淡を
発生してしまう。このため輝度信号は緑信号のみ
をサンプリングする等の方法を用いる必要が生
じ、一般的に複雑な信号処理を必要とする。さら
に、垂直相関を利用して解像度を向上させている
ため、垂直相関のない部分では解像度が低下する
とともに疑似信号が発生する。
性が、例えばnH時の水平走査では赤色光と緑色
光が透過され、ｎ＋1H時の水平走査では緑色光
と青色光が透過される。したがつて各水平走査時
に得られる信号の平均値は1Hごとに異なる。し
たがつてこの方式では毎水平走査時の撮像素子出
力を直接輝度信号として用いた場合ライン濃淡を
発生してしまう。このため輝度信号は緑信号のみ
をサンプリングする等の方法を用いる必要が生
じ、一般的に複雑な信号処理を必要とする。さら
に、垂直相関を利用して解像度を向上させている
ため、垂直相関のない部分では解像度が低下する
とともに疑似信号が発生する。
次に水平画素列の色フイルタの繰返し周期を２
画素とし、輝度を３原色光のうちの２原色光で近
似した方式として第３図のフイルタを用いるもの
がある（特開昭53−50923号）。この方式では、毎
水平走査時の信号値の平均値を一定とするため
に、色フイルタに補正量を加えている。nH水平
走査では赤信号、緑信号を基本として、それぞれ
に青信号を補正しｎ＋1Hでは青信号、緑信号を
基本として赤信号を補正している。この方式では
各水平走査ごとの平均値は一致し、その輝度信号
となる原色光の比は、赤：緑：青＝１：１：１と
なる。これはNTSCの輝度信号の比赤：緑：青＝
0.3：0.59：0.11と比較すると緑色光の信号比が少
なくなつている。また固体撮像素子の画素面積が
小さくなるにつれて第３図に示した方式は、フイ
ルタの製作制度の限界により問題が発生する。
画素とし、輝度を３原色光のうちの２原色光で近
似した方式として第３図のフイルタを用いるもの
がある（特開昭53−50923号）。この方式では、毎
水平走査時の信号値の平均値を一定とするため
に、色フイルタに補正量を加えている。nH水平
走査では赤信号、緑信号を基本として、それぞれ
に青信号を補正しｎ＋1Hでは青信号、緑信号を
基本として赤信号を補正している。この方式では
各水平走査ごとの平均値は一致し、その輝度信号
となる原色光の比は、赤：緑：青＝１：１：１と
なる。これはNTSCの輝度信号の比赤：緑：青＝
0.3：0.59：0.11と比較すると緑色光の信号比が少
なくなつている。また固体撮像素子の画素面積が
小さくなるにつれて第３図に示した方式は、フイ
ルタの製作制度の限界により問題が発生する。
さらに水平画素列の色フイルタの繰返し周期を
２画素とし、輝度信号中の原色光の比をNTSCの
比に近づけたものとして第４図に示すものがある
（特開昭56−84089号）。この方式においてはnH水
平走査では白信号（Ｗ）＋黄信号（Ye）＋緑信号
(G)＋シアン信号（Cy）となり、これを赤（Ｒ）、
緑(G)、青(B)の３原色信号に変換した場合Ｒ：Ｇ：
Ｂ＝１：２：１となりｎ＋1H水平走査でも同様
でＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１となり、第３図に示す
方式よりもNTSC信号に近くよい近似を得る。し
かしnH水平走査時で、空間変調される色信号Co
は Co＝（Ｗ＋Ye）−（Ｇ＋Cy）＝2R＋2G＋Ｂ−
（2G＋Ｂ）＝2R……(1) ｎ＋1H水平走査時で空間変調される色信号
Co+1は Co+1＝（Ｗ＋Cy）−（Ｇ＋Ye）＝Ｒ＋2G＋2B
−（Ｒ＋2G）＝2B……(2) であり、輝度信号ＹはnH及びｎ＋1H水平走査時
で同一であり、 Ｙ＝Ｗ＋Ye＋Ｇ＋Cy ＝2R＋4G＋2B ……(3) よつて空間変調の変調度Moを Mo＝Co／Ｙ ……(4) とし、今、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝１とした場合その変調度
Mo、Mo+1は Mo＝Mo+1＝1/4 ……(5) と低くなり、得られる色信号が小さくなり色信号
のＳ／Ｎが小さいという欠点がある。
２画素とし、輝度信号中の原色光の比をNTSCの
比に近づけたものとして第４図に示すものがある
（特開昭56−84089号）。この方式においてはnH水
平走査では白信号（Ｗ）＋黄信号（Ye）＋緑信号
(G)＋シアン信号（Cy）となり、これを赤（Ｒ）、
緑(G)、青(B)の３原色信号に変換した場合Ｒ：Ｇ：
Ｂ＝１：２：１となりｎ＋1H水平走査でも同様
でＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１となり、第３図に示す
方式よりもNTSC信号に近くよい近似を得る。し
かしnH水平走査時で、空間変調される色信号Co
は Co＝（Ｗ＋Ye）−（Ｇ＋Cy）＝2R＋2G＋Ｂ−
（2G＋Ｂ）＝2R……(1) ｎ＋1H水平走査時で空間変調される色信号
Co+1は Co+1＝（Ｗ＋Cy）−（Ｇ＋Ye）＝Ｒ＋2G＋2B
−（Ｒ＋2G）＝2B……(2) であり、輝度信号ＹはnH及びｎ＋1H水平走査時
で同一であり、 Ｙ＝Ｗ＋Ye＋Ｇ＋Cy ＝2R＋4G＋2B ……(3) よつて空間変調の変調度Moを Mo＝Co／Ｙ ……(4) とし、今、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝１とした場合その変調度
Mo、Mo+1は Mo＝Mo+1＝1/4 ……(5) と低くなり、得られる色信号が小さくなり色信号
のＳ／Ｎが小さいという欠点がある。
以上述べたように、従来の固体カラー撮像装置
はいずれも欠点を有し、満足ゆくものではない。
はいずれも欠点を有し、満足ゆくものではない。
本発明は、以上の従来のカラー固体撮像装置の
欠点に鑑みなされたものであり、補色を用いた色
フイルタにより、(1)水平方向の色の繰返し周期を
２画素として画素数により定まる解像度の低下を
少なくし、(2)フイルタの寸法精度の問題が少ない
一画素一色の色フイルタとし、(3)色信号は、検波
することにより直接色差信号として得られ、加え
て(4)空間変調される色信号の変調度を高くでき、
合せて(5)撮像素子の低照度における転送効率の低
下による影響を、目立たない色差軸とし、その影
響を低減できる固体カラー撮像装置を提供するも
のである。
欠点に鑑みなされたものであり、補色を用いた色
フイルタにより、(1)水平方向の色の繰返し周期を
２画素として画素数により定まる解像度の低下を
少なくし、(2)フイルタの寸法精度の問題が少ない
一画素一色の色フイルタとし、(3)色信号は、検波
することにより直接色差信号として得られ、加え
て(4)空間変調される色信号の変調度を高くでき、
合せて(5)撮像素子の低照度における転送効率の低
下による影響を、目立たない色差軸とし、その影
響を低減できる固体カラー撮像装置を提供するも
のである。
第５図は本発明の一実施例における固体カラー
撮像装置の色フイルタの配置を示すものである。
緑色光を一定割合で遮断し、赤色光及び青色光を
透過するフイルタ（以下Ｍフイルタ）５０１、緑
色光を透過するフイルタ（以下Ｇフイルタ）５０
２、赤色及び緑色光を一定割合で遮断し、青色光
を透過するフイルタ（以下Cyフイルタ）５０３、
及び青色光及び緑色光を一定割合で遮断し、赤色
光を透過するフイルタ（以下Yeフイルタ）５０
４より構成される。各フイルタは固体撮像素子上
の画素の上に配され、Ｍフイルタ５０１とＧフイ
ルタ５０２を水平方向に繰返し配した第１の水平
画素列と、Cyフイルタ５０３とYeフイルタ５０
４を水平方向に繰返し配した第２の水平画素列と
を、垂直方向に繰返した構成となる。
撮像装置の色フイルタの配置を示すものである。
緑色光を一定割合で遮断し、赤色光及び青色光を
透過するフイルタ（以下Ｍフイルタ）５０１、緑
色光を透過するフイルタ（以下Ｇフイルタ）５０
２、赤色及び緑色光を一定割合で遮断し、青色光
を透過するフイルタ（以下Cyフイルタ）５０３、
及び青色光及び緑色光を一定割合で遮断し、赤色
光を透過するフイルタ（以下Yeフイルタ）５０
４より構成される。各フイルタは固体撮像素子上
の画素の上に配され、Ｍフイルタ５０１とＧフイ
ルタ５０２を水平方向に繰返し配した第１の水平
画素列と、Cyフイルタ５０３とYeフイルタ５０
４を水平方向に繰返し配した第２の水平画素列と
を、垂直方向に繰返した構成となる。
ここで各フイルタの分光特性を第６図ａ及びｂ
に示す。第６図ａのＭ特性６０１（実線）はＭフ
イルタ５０１の分光特性を、Ｇ特性６０２（一点
鎖線）はＧフイルタ５０２の分光特性を示してい
る。斜線部分は２つのフイルタの差であり、色信
号が空間変調を受ける部分である。Ｍ＋Ｇ特性６
１１（破線）はnH水平走査時の輝度特性となる。
に示す。第６図ａのＭ特性６０１（実線）はＭフ
イルタ５０１の分光特性を、Ｇ特性６０２（一点
鎖線）はＧフイルタ５０２の分光特性を示してい
る。斜線部分は２つのフイルタの差であり、色信
号が空間変調を受ける部分である。Ｍ＋Ｇ特性６
１１（破線）はnH水平走査時の輝度特性となる。
第６図ｂのCy特性６０３（実線）はCyフイル
タ５０３の分光特性、Ye特性６０４（一点鎖線）
はYeフイルタ５０４の分光特性を示している。
斜線部分は２つのフイルタの差であり、色信号が
空間変調を受ける部分である。Cy＋Ye特性６１
２（破線）はｎ＋1H水平走査時の輝度特性とな
る。
タ５０３の分光特性、Ye特性６０４（一点鎖線）
はYeフイルタ５０４の分光特性を示している。
斜線部分は２つのフイルタの差であり、色信号が
空間変調を受ける部分である。Cy＋Ye特性６１
２（破線）はｎ＋1H水平走査時の輝度特性とな
る。
nH水平走査時の輝度信号の平均値はYnは
Yo＝Ｍ＋Ｇ＝（Ｒ＋αG＋Ｂ）＋Ｇ＝
Ｒ＋（１＋α）Ｇ＋Ｂ……(6) （αはＭフイルタにおける緑色光の透過量を示す
定数） またｎ＋1H水平走査時の輝度信号の平均値
Yo+1は Yo+1＝Cy＋Ye＝（Ｂ＋βG）＋（βG＋
Ｒ）＝Ｒ＋2βG＋Ｂ……(7) （βはCyフイルタ及びYeフイルタにおける緑色
光の透過量を示す定数） となる。したがつてα＝2β−１とすることによ
りYo＝Yo+1とでき、各ラインごとのライン濃淡
の発生はない。すなわち各ライン毎の輝度信号の
平均値Yo、Yo+1は等しくなり、垂直相関を用い
ずに各ライン単独で輝度信号を得ることができ
る。第６図ではα＝0.4β＝0.7で示してある。
Ｒ＋（１＋α）Ｇ＋Ｂ……(6) （αはＭフイルタにおける緑色光の透過量を示す
定数） またｎ＋1H水平走査時の輝度信号の平均値
Yo+1は Yo+1＝Cy＋Ye＝（Ｂ＋βG）＋（βG＋
Ｒ）＝Ｒ＋2βG＋Ｂ……(7) （βはCyフイルタ及びYeフイルタにおける緑色
光の透過量を示す定数） となる。したがつてα＝2β−１とすることによ
りYo＝Yo+1とでき、各ラインごとのライン濃淡
の発生はない。すなわち各ライン毎の輝度信号の
平均値Yo、Yo+1は等しくなり、垂直相関を用い
ずに各ライン単独で輝度信号を得ることができ
る。第６図ではα＝0.4β＝0.7で示してある。
次に輝度信号の周波数特性は低彩度もしくは無
彩色の被写体に対して第７図に示す特性となる。
ここでcは各画素のサンプリング周波数である。
nH水平走査時においては次のようになる。第７
図ａの７０１及び７０２は第５図の画素５０１及
び５０２の信号中の周波数成分を示している。７
０３及び７０４は空間変調によるカラーキヤリア
で変調された成分である。カラーキヤリアの周波
数は1/2・cであり、１波長は撮像素子の２画素
に相当する。従つてこのカラーキヤリアの位相は
１画素ごとに180度異なる。このカラーキヤリア
で変調を受けたマゼンタ（Ｍ）とグリーン(G)の画
素の信号の変調信号成分も、カラーキヤリアの周
波数で180度異なり逆位相となつている。従つて、
２つの画素からの信号を加算することにより、こ
のカラーキヤリアで変調された成分は低減でき、
２つのカラーキヤリアで変調された成分７０３と
７０４のレベル差分７０５とすることができる。
したがつて低彩度もしくは無彩色の被写体に対し
て、その輝度特性は、サンプリング周波数cで制
限される上限1/2cまでとすることができる。
彩色の被写体に対して第７図に示す特性となる。
ここでcは各画素のサンプリング周波数である。
nH水平走査時においては次のようになる。第７
図ａの７０１及び７０２は第５図の画素５０１及
び５０２の信号中の周波数成分を示している。７
０３及び７０４は空間変調によるカラーキヤリア
で変調された成分である。カラーキヤリアの周波
数は1/2・cであり、１波長は撮像素子の２画素
に相当する。従つてこのカラーキヤリアの位相は
１画素ごとに180度異なる。このカラーキヤリア
で変調を受けたマゼンタ（Ｍ）とグリーン(G)の画
素の信号の変調信号成分も、カラーキヤリアの周
波数で180度異なり逆位相となつている。従つて、
２つの画素からの信号を加算することにより、こ
のカラーキヤリアで変調された成分は低減でき、
２つのカラーキヤリアで変調された成分７０３と
７０４のレベル差分７０５とすることができる。
したがつて低彩度もしくは無彩色の被写体に対し
て、その輝度特性は、サンプリング周波数cで制
限される上限1/2cまでとすることができる。
ｎ＋1H水平走査時においてもnH水平走査時と
同様で第７図ｂに示す特性となる。７１１，７１
２は第５図の画素５０３及び５０４の信号中の周
波数成分であり７１３，７１４はそれぞれカラー
キヤリアで変調された成分であり、この成分は
nH水平走査時のカラーキヤリアで変調された成
分と同様に、加算することによりそのレベル差の
値７１５まで低減できる。
同様で第７図ｂに示す特性となる。７１１，７１
２は第５図の画素５０３及び５０４の信号中の周
波数成分であり７１３，７１４はそれぞれカラー
キヤリアで変調された成分であり、この成分は
nH水平走査時のカラーキヤリアで変調された成
分と同様に、加算することによりそのレベル差の
値７１５まで低減できる。
以上のように本実施例のカラー固体撮像装置は
輝度信号の周波数特性として固体撮像素子が持つ
サンプリング周波数cで制限される上限1/2cま
でとすることができる。
輝度信号の周波数特性として固体撮像素子が持つ
サンプリング周波数cで制限される上限1/2cま
でとすることができる。
次に色信号はカラーキヤリア成分を同期検波す
ることにより垂直相関性を用いることなく第６図
ａ，ｂに斜線で示した色信号成分を得ることがで
きる。このときの色信号の変調度Moを Mo＝Co／Yo ……(8) ここでCoはnH水平走査時の色信号であり YoはnH水平走査時の輝度信号である。
ることにより垂直相関性を用いることなく第６図
ａ，ｂに斜線で示した色信号成分を得ることがで
きる。このときの色信号の変調度Moを Mo＝Co／Yo ……(8) ここでCoはnH水平走査時の色信号であり YoはnH水平走査時の輝度信号である。
Co＝∫｜Ｍ（λ）−Ｇ（λ）｜dλ＝∫｜Ｒ（λ）＋
αG（λ）＋Ｂ（λ）−Ｇ（λ）｜dλ……(9) ここで単純に ∫R（λ）dλ＝∫G（λ）dλ∫B（λ）dλ＝１……(1
0) とすれば Co＝３−α Co+1＝∫｜Cy(λ)−Ye(λ)｜dλ＝∫｜Ｂ(λ)＋βG（
λ）−｛βG(λ)＋Ｒ(λ)｝｜dλ＝２((10)式より) Yo＝∫｛Ｍ(λ)＋Ｇ(λ)｝dλ＝∫｛Ｒ(λ)＋(1+α)
＋Ｇ(λ)＋Ｂ(λ)｝dλ＝３＋α((10)式より) Yo+1＝∫｛Cy(λ)＋Ye(λ)｝dλ＝∫｛Ｒ(λ)＋2βG(
λ)＋Ｂ(λ)｝dλ＝２＋2β((10)式より) よつて各水平走査時における色信号の変調度
Moは Mo＝Co／Yo＝３−α／３＋α＝１−2α／３＋
α Mo+1＝Co+1／Yo+1＝２／２＋2β＝１−2β／２＋2β α＝0.4β＝0.7とするとMo≒0.76、Mo+1≒0.59
となり大きな変調度が得られる。次に変調される
色信号の特徴を示すため各色を撮像したときの信
号レベルについて述べる。以下に無彩色である白
色及び有彩色である赤色、緑色を撮像したときに
変調される色信号の信号レベルを求める。
αG（λ）＋Ｂ（λ）−Ｇ（λ）｜dλ……(9) ここで単純に ∫R（λ）dλ＝∫G（λ）dλ∫B（λ）dλ＝１……(1
0) とすれば Co＝３−α Co+1＝∫｜Cy(λ)−Ye(λ)｜dλ＝∫｜Ｂ(λ)＋βG（
λ）−｛βG(λ)＋Ｒ(λ)｝｜dλ＝２((10)式より) Yo＝∫｛Ｍ(λ)＋Ｇ(λ)｝dλ＝∫｛Ｒ(λ)＋(1+α)
＋Ｇ(λ)＋Ｂ(λ)｝dλ＝３＋α((10)式より) Yo+1＝∫｛Cy(λ)＋Ye(λ)｝dλ＝∫｛Ｒ(λ)＋2βG(
λ)＋Ｂ(λ)｝dλ＝２＋2β((10)式より) よつて各水平走査時における色信号の変調度
Moは Mo＝Co／Yo＝３−α／３＋α＝１−2α／３＋
α Mo+1＝Co+1／Yo+1＝２／２＋2β＝１−2β／２＋2β α＝0.4β＝0.7とするとMo≒0.76、Mo+1≒0.59
となり大きな変調度が得られる。次に変調される
色信号の特徴を示すため各色を撮像したときの信
号レベルについて述べる。以下に無彩色である白
色及び有彩色である赤色、緑色を撮像したときに
変調される色信号の信号レベルを求める。
一般にCCDなどの固体撮像素子は青色の感度
が低くまた赤色の感度も人間の視感度特性に合せ
るために赤外カツトフイルタやホトダイオードの
特性を制御してビデオカメラとして感度を下げて
いる。一般に緑色の感度を１とすると赤色の感度
は0.5、青色の感度は0.3程度でありこれを式で示
すと、 LR＝∫RIS（λ）dλ＝0.5 LG＝∫GIS（λ）dλ＝１ LB＝∫BIS（λ）dλ＝0.3 となる。ここでLR、LG、LBは各色の波長から得
られる信号レベルであり、IS（λ）はビデオカメ
ラとしたときの撮像素子の分光感度であり、積分
範囲のＲ，Ｇ，Ｂは各色光の波長を示す。
が低くまた赤色の感度も人間の視感度特性に合せ
るために赤外カツトフイルタやホトダイオードの
特性を制御してビデオカメラとして感度を下げて
いる。一般に緑色の感度を１とすると赤色の感度
は0.5、青色の感度は0.3程度でありこれを式で示
すと、 LR＝∫RIS（λ）dλ＝0.5 LG＝∫GIS（λ）dλ＝１ LB＝∫BIS（λ）dλ＝0.3 となる。ここでLR、LG、LBは各色の波長から得
られる信号レベルであり、IS（λ）はビデオカメ
ラとしたときの撮像素子の分光感度であり、積分
範囲のＲ，Ｇ，Ｂは各色光の波長を示す。
次に(6)式及び(7)式のα、βをα＝0.4、β＝0.7
とした場合、白色の被写体を撮像したときの各色
フイルタに対応した撮像素子の出力は以下のよう
になる。ここで白色の被写体に対してＭ、Ｇ、
Cy、Yeの色フイルタに対応する信号レベルを
ML（Ｗ）、GL（Ｗ）、CyL（Ｗ）、YeL（Ｗ）とす
る。
とした場合、白色の被写体を撮像したときの各色
フイルタに対応した撮像素子の出力は以下のよう
になる。ここで白色の被写体に対してＭ、Ｇ、
Cy、Yeの色フイルタに対応する信号レベルを
ML（Ｗ）、GL（Ｗ）、CyL（Ｗ）、YeL（Ｗ）とす
る。
ML（Ｗ）＝∫WＭ（λ）IS（λ）dλ≒∫RＭ（λ）d
λ・LR＋∫GＭ（λ）dλ・LG＋∫BＭ（λ）dλ・LB ＝１×0.5＋0.4×１＋１×0.3＝1.2 GL（Ｗ）＝∫WＧ（λ）IS（λ）dλ≒∫RＧ（λ）d
λ・LR＋∫GＧ（λ）dλ・LG＋∫BＧ（λ）dλ・LB ＝０×0.5＋１×１＋０×0.3＝１ CyL（Ｗ）＝∫WCy（λ）IS（λ）dλ≒∫RCy（λ）
dλ・LR＋∫GCy（λ）dλ・LG＋∫BCy（λ）dλ・LB ＝０×0.5＋0.7×１＋１×0.3＝１ YeL（Ｗ）＝∫WYe（λ）IS（λ）dλ≒∫RYe（λ）
dλ・LR＋∫GYe（λ）dλ・LG＋∫BYe（λ）dλ・LB ＝１×0.5＋0.7×１＋０×0.3＝1.2 ここでＭ（λ）、Ｃ（λ）、Cy（λ）、Ye（λ）は
各色フイルタの分光特性を示し、計算を簡単にす
るために各色光の波長で分光特性が一定であると
した。次に白色の被写体を撮像したときの変調さ
れる色信号のレベルSM-G（Ｗ）、SCy-Ye（Ｗ）は SM-G（Ｗ）＝ML（Ｗ）−GL（Ｗ） ＝1.2−１＝0.2 SCy-Ye（Ｗ）＝CyL（Ｗ）−YeL（Ｗ） ＝１−1.2＝−0.2 となる。
λ・LR＋∫GＭ（λ）dλ・LG＋∫BＭ（λ）dλ・LB ＝１×0.5＋0.4×１＋１×0.3＝1.2 GL（Ｗ）＝∫WＧ（λ）IS（λ）dλ≒∫RＧ（λ）d
λ・LR＋∫GＧ（λ）dλ・LG＋∫BＧ（λ）dλ・LB ＝０×0.5＋１×１＋０×0.3＝１ CyL（Ｗ）＝∫WCy（λ）IS（λ）dλ≒∫RCy（λ）
dλ・LR＋∫GCy（λ）dλ・LG＋∫BCy（λ）dλ・LB ＝０×0.5＋0.7×１＋１×0.3＝１ YeL（Ｗ）＝∫WYe（λ）IS（λ）dλ≒∫RYe（λ）
dλ・LR＋∫GYe（λ）dλ・LG＋∫BYe（λ）dλ・LB ＝１×0.5＋0.7×１＋０×0.3＝1.2 ここでＭ（λ）、Ｃ（λ）、Cy（λ）、Ye（λ）は
各色フイルタの分光特性を示し、計算を簡単にす
るために各色光の波長で分光特性が一定であると
した。次に白色の被写体を撮像したときの変調さ
れる色信号のレベルSM-G（Ｗ）、SCy-Ye（Ｗ）は SM-G（Ｗ）＝ML（Ｗ）−GL（Ｗ） ＝1.2−１＝0.2 SCy-Ye（Ｗ）＝CyL（Ｗ）−YeL（Ｗ） ＝１−1.2＝−0.2 となる。
次に赤色の被写体を撮像した場合について同様
に求める。各色フイルタの赤色の対応する信号レ
ベルをML（Ｒ）、GL（Ｒ）、CyL（Ｒ）、YeL（Ｒ）
とする。
に求める。各色フイルタの赤色の対応する信号レ
ベルをML（Ｒ）、GL（Ｒ）、CyL（Ｒ）、YeL（Ｒ）
とする。
ML（Ｒ）＝∫RＭ（λ）IS（λ）dλ≒∫RＭ
（λ）dλ・LR＝１×0.5＝0.5 GL（Ｒ）＝∫RＧ（λ）IS（λ）dλ≒∫RＧ
（λ）dλ・LR＝０×0.5＝０ CyL（Ｒ）＝∫RCy（λ）IS（λ）dλ≒∫RCy
（λ）dλ・LR＝０×0.5＝０ YeL（Ｒ）＝∫RYe（λ）IS（λ）dλ≒∫RYe
（λ）dλ・LR＝１×0.5＝0.5 したがつて赤色の被写体を撮像したときの変調
される色信号のレベルSM-G（Ｒ）、SCy-Ye（Ｒ）は SM-G（Ｒ）＝ML（Ｒ）−GL（Ｒ）＝0.5−０ ＝0.5 SCy-Ye（Ｒ）＝CyL（Ｒ）−YeL（Ｒ） ＝０−0.5 ＝−0.5 次に緑色の被写体を撮像したときの各色フイル
タの信号レベルML(G)、GL(G)、CyL(G)、YeL(G)
は以下のようになる。
（λ）dλ・LR＝１×0.5＝0.5 GL（Ｒ）＝∫RＧ（λ）IS（λ）dλ≒∫RＧ
（λ）dλ・LR＝０×0.5＝０ CyL（Ｒ）＝∫RCy（λ）IS（λ）dλ≒∫RCy
（λ）dλ・LR＝０×0.5＝０ YeL（Ｒ）＝∫RYe（λ）IS（λ）dλ≒∫RYe
（λ）dλ・LR＝１×0.5＝0.5 したがつて赤色の被写体を撮像したときの変調
される色信号のレベルSM-G（Ｒ）、SCy-Ye（Ｒ）は SM-G（Ｒ）＝ML（Ｒ）−GL（Ｒ）＝0.5−０ ＝0.5 SCy-Ye（Ｒ）＝CyL（Ｒ）−YeL（Ｒ） ＝０−0.5 ＝−0.5 次に緑色の被写体を撮像したときの各色フイル
タの信号レベルML(G)、GL(G)、CyL(G)、YeL(G)
は以下のようになる。
ML(G)＝∫GＭ（λ）IS（λ）dλ≒∫GＭ（
λ）dλ・LG＝0.4×１＝0.4 GL(G)＝∫GＧ（λ）IS（λ）dλ≒∫GＧ（
λ）dλ・LG＝１×１＝１ CyL(G)＝∫GCy（λ）IS（λ）dλ≒∫GCy
（λ）dλ・LG＝0.7×１＝0.7 YeL(G)＝∫GYe（λ）IS（λ）dλ≒∫GYe
（λ）dλ・LG＝0.7×１＝0.7 したがつて緑色の被写体を撮像したときの変調
される色信号のレベルSM-G(G)、SCy-Ye(G)は SM-G(G)＝ML(G)−GL(G) ＝0.4−１ ＝−0.6 SCy-Ye(G)＝CyL(G)−YeL(G) ＝0.7−0.7＝０ となる。
λ）dλ・LG＝0.4×１＝0.4 GL(G)＝∫GＧ（λ）IS（λ）dλ≒∫GＧ（
λ）dλ・LG＝１×１＝１ CyL(G)＝∫GCy（λ）IS（λ）dλ≒∫GCy
（λ）dλ・LG＝0.7×１＝0.7 YeL(G)＝∫GYe（λ）IS（λ）dλ≒∫GYe
（λ）dλ・LG＝0.7×１＝0.7 したがつて緑色の被写体を撮像したときの変調
される色信号のレベルSM-G(G)、SCy-Ye(G)は SM-G(G)＝ML(G)−GL(G) ＝0.4−１ ＝−0.6 SCy-Ye(G)＝CyL(G)−YeL(G) ＝0.7−0.7＝０ となる。
以上、ほんの一例であるが、白赤緑の被写体を
撮像したときの変調される色信号のレベルを示し
たが、有彩色に対し無彩色の白を撮像したときの
信号レベルが低く良くホワイトバランスのとれた
色差信号が変調されることがわかる。そして撮像
素子の各走査ラインより得られた変調信号を同期
検波するだけでベースバンドの色差信号が得ら
れ、各走査ライン間の信号で演算する必要はない
（ただし色差信号は各ラインで１種類しか得られ
ないので同時化の処理が必要である。）。
撮像したときの変調される色信号のレベルを示し
たが、有彩色に対し無彩色の白を撮像したときの
信号レベルが低く良くホワイトバランスのとれた
色差信号が変調されることがわかる。そして撮像
素子の各走査ラインより得られた変調信号を同期
検波するだけでベースバンドの色差信号が得ら
れ、各走査ライン間の信号で演算する必要はない
（ただし色差信号は各ラインで１種類しか得られ
ないので同時化の処理が必要である。）。
したがつて色信号も垂直相関性を用いることな
く、各ラインからそれぞれ色差信号の形式で得ら
れ、且つその信号レベルも大きなものとして得ら
れ、色信号のＳ／Ｎ比を高くすることができる。
このように色信号のレベルを大きくし、Ｓ／Ｎ比
を高くするだけでなく、検波して得られる色信号
はホワイトバランスがほぼとれた色差信号であ
り、撮像素子を含む回路系のゲイン変動に対して
もホワイトバラスンの変動が非常に少ないメリツ
トがある。したがつて種種の変化に対しても非常
に安定なビデオカメラにできる特長がある。
く、各ラインからそれぞれ色差信号の形式で得ら
れ、且つその信号レベルも大きなものとして得ら
れ、色信号のＳ／Ｎ比を高くすることができる。
このように色信号のレベルを大きくし、Ｓ／Ｎ比
を高くするだけでなく、検波して得られる色信号
はホワイトバランスがほぼとれた色差信号であ
り、撮像素子を含む回路系のゲイン変動に対して
もホワイトバラスンの変動が非常に少ないメリツ
トがある。したがつて種種の変化に対しても非常
に安定なビデオカメラにできる特長がある。
空間変調を受ける色信号は第５図に示した色フ
イルタでは、Ｍ−Ｇ色信号と、Cy−Ye色信号と
して得られる。これをNTSC信号の色搬送波ベク
トルで示すと第８図ａとなる。一般にフレーム転
送CCDやインターラインCCDなどの固体撮像装
置では、低照度において転送効率の低下が発生す
る。垂直方向の転送効率の低下により、固体撮像
素子出力を検波して得られる色信号のベクトルが
回転する。この回転方向は、色フイルタにより定
まる空間変調された二つの色信号のベクトル（色
信号軸）の中間となる。この回転方向の漸近線と
して第８図ａ〜ｃに破線で示す。第８図ａは第５
図に示したフイルタにおける色信号のベクトル図
であるが、原色のうちで変化が目だちやすい赤色
は、回転方向の漸近線と垂直方向である。従つて
赤色信号は照度低下時に発生する転送効率の低下
により、おもに信号振幅の低下が中心となり、画
質の劣化が目に付き易い色相の回転は殆どない。
色相の回転が少ないのは、赤色信号を表わす各色
差軸の成分が、転送効率の低下とともにほぼ等し
く減衰し、色相の回転成分が打ち消されるためで
ある。
イルタでは、Ｍ−Ｇ色信号と、Cy−Ye色信号と
して得られる。これをNTSC信号の色搬送波ベク
トルで示すと第８図ａとなる。一般にフレーム転
送CCDやインターラインCCDなどの固体撮像装
置では、低照度において転送効率の低下が発生す
る。垂直方向の転送効率の低下により、固体撮像
素子出力を検波して得られる色信号のベクトルが
回転する。この回転方向は、色フイルタにより定
まる空間変調された二つの色信号のベクトル（色
信号軸）の中間となる。この回転方向の漸近線と
して第８図ａ〜ｃに破線で示す。第８図ａは第５
図に示したフイルタにおける色信号のベクトル図
であるが、原色のうちで変化が目だちやすい赤色
は、回転方向の漸近線と垂直方向である。従つて
赤色信号は照度低下時に発生する転送効率の低下
により、おもに信号振幅の低下が中心となり、画
質の劣化が目に付き易い色相の回転は殆どない。
色相の回転が少ないのは、赤色信号を表わす各色
差軸の成分が、転送効率の低下とともにほぼ等し
く減衰し、色相の回転成分が打ち消されるためで
ある。
また第５図の色フイルタでYeとCyフイルタの
配置を入れ換えた第１０図の色フイルタの色信号
のベクトル（色信号軸）と赤色信号のベクトル回
転を第８図ｂに示す。この場合、回転方向の漸近
線と、赤色信号のベクトル方向が、ほぼ同じ方向
であるので照度低下とともに起る赤色信号のベク
トル回転は、わずかである。これは赤色信号を表
わす各色差軸の成分が、転送効率が低下した場合
においてもその幅幅は減少しないためである。
配置を入れ換えた第１０図の色フイルタの色信号
のベクトル（色信号軸）と赤色信号のベクトル回
転を第８図ｂに示す。この場合、回転方向の漸近
線と、赤色信号のベクトル方向が、ほぼ同じ方向
であるので照度低下とともに起る赤色信号のベク
トル回転は、わずかである。これは赤色信号を表
わす各色差軸の成分が、転送効率が低下した場合
においてもその幅幅は減少しないためである。
従つて第８図ａ，ｂどちらの場合においても、
原色信号で変化の目だちやすい赤色信号の色相変
化は少なく、照度低下時の画質の劣化は少なく目
だたないものとすることができる。
原色信号で変化の目だちやすい赤色信号の色相変
化は少なく、照度低下時の画質の劣化は少なく目
だたないものとすることができる。
比較のために第３図に示した色フイルタによる
色信号のベクトル（色信号軸）と、赤色信号のベ
クトル回転を第８図ｃに示す。
色信号のベクトル（色信号軸）と、赤色信号のベ
クトル回転を第８図ｃに示す。
以上の様に原色の中で変化の目だちやすい赤色
の色信号のベクトル回転は少なく、撮像素子の照
度低下時の転送効率低下による画質の劣化は少な
く、目立たないものとすることができる。
の色信号のベクトル回転は少なく、撮像素子の照
度低下時の転送効率低下による画質の劣化は少な
く、目立たないものとすることができる。
次に本発明の実施例における固体カラー撮像装
置の信号処理の一例を第９図のブロツク図を参照
にして説明する。
置の信号処理の一例を第９図のブロツク図を参照
にして説明する。
撮像素子よりの信号Ａは、LPF−Ｙ９０１に
送られる。ここでLPF−Ｙはサンプリング周波
数の1/2に無限極をもつローパスフイルタで、
このフイルタを通すことにより、輝度信号Ｂを得
る。一方撮像素子よりの信号Ａをサンプリング周
波数の1/2に中心周波数をもつバンドパスフイル
タB.P.F.９０３に送り色フイルタにより空間変調
された変調色信号Ｄを分離する。色信号は１水平
走査ごとに２信号Ｍ−Ｇ又はCy−Yeのうち１信
号のみしか得られないので同時化回路９０６によ
り、２つの変調色信号Ｅ，Ｆを同時に得る。1H
遅延線により変調色信号Ｍ−Ｇ及びCy−Yeを信
号Ｄ又はD′として同時に得、これを1H切換９０
５により、Ｍ−Ｇ信号ＥとCy−Ye信号Ｆとす
る。次にこの２つの変調色信号を同期検波９０
７，９０８し、色信号Cy−Ye(G)と色信号Ｍ−Ｇ
(H)とする。さらに、ローパスフイルタL.P.F−９
０９，９１０により色の帯域に周波数制限した色
信号Ｉ，Ｊとして減算器９１１，９１２に導び
き、色温度補正を行なう。補正信号は撮像素子よ
りの信号ＡをローパスフイルタL.P.F−Ｃ９０２
に導びき、色信号の帯域に周波数制限した信号Ｃ
として減算器９１１，９１２に加える。ここで信
号Ｃは、LPF９０２により帯域制限することに
より、ＭとＧまたはYeとCyの信号は、等価的に
加算された低域輝度信号YLとなる。YLの成分は YL＝Ｍ＋Ｇ＝Ye＋Cy となり、このYLの信号に色温度補正に対応した
重みａ，ｂを掛けて、色温度補正前の色差信号と
減算することにより、色温度補正後の色差信号Ｃ
１，Ｃ２を求める。
送られる。ここでLPF−Ｙはサンプリング周波
数の1/2に無限極をもつローパスフイルタで、
このフイルタを通すことにより、輝度信号Ｂを得
る。一方撮像素子よりの信号Ａをサンプリング周
波数の1/2に中心周波数をもつバンドパスフイル
タB.P.F.９０３に送り色フイルタにより空間変調
された変調色信号Ｄを分離する。色信号は１水平
走査ごとに２信号Ｍ−Ｇ又はCy−Yeのうち１信
号のみしか得られないので同時化回路９０６によ
り、２つの変調色信号Ｅ，Ｆを同時に得る。1H
遅延線により変調色信号Ｍ−Ｇ及びCy−Yeを信
号Ｄ又はD′として同時に得、これを1H切換９０
５により、Ｍ−Ｇ信号ＥとCy−Ye信号Ｆとす
る。次にこの２つの変調色信号を同期検波９０
７，９０８し、色信号Cy−Ye(G)と色信号Ｍ−Ｇ
(H)とする。さらに、ローパスフイルタL.P.F−９
０９，９１０により色の帯域に周波数制限した色
信号Ｉ，Ｊとして減算器９１１，９１２に導び
き、色温度補正を行なう。補正信号は撮像素子よ
りの信号ＡをローパスフイルタL.P.F−Ｃ９０２
に導びき、色信号の帯域に周波数制限した信号Ｃ
として減算器９１１，９１２に加える。ここで信
号Ｃは、LPF９０２により帯域制限することに
より、ＭとＧまたはYeとCyの信号は、等価的に
加算された低域輝度信号YLとなる。YLの成分は YL＝Ｍ＋Ｇ＝Ye＋Cy となり、このYLの信号に色温度補正に対応した
重みａ，ｂを掛けて、色温度補正前の色差信号と
減算することにより、色温度補正後の色差信号Ｃ
１，Ｃ２を求める。
C1＝Ｍ−Ｇ−ａ×YL
C2＝Ye−Cy−ｂ×YL
例えばYe−CYの色差信号において色温度が低
い場合、赤色のスペクトルを多く含むYeの信号
レベルが増加し、青色のスペクトルを多く含む
Cyの信号レベルが減少する。従つてｂを正の定
数として色温度補正後の色差信号Ｃ２を求める。
い場合、赤色のスペクトルを多く含むYeの信号
レベルが増加し、青色のスペクトルを多く含む
Cyの信号レベルが減少する。従つてｂを正の定
数として色温度補正後の色差信号Ｃ２を求める。
C2＝Ye−Cy−ｂ×YL＝Ye−Cy−ｂ（Ye＋Cy）
＝（１−ｂ）Ye−（１＋ｂ）Cy ここで白色の被写体を撮像した場合に、Ｃ２が
零になるようにｂの値を決定し、演算を行うこと
によりＣ２（Ye−Cy）の色差信号の、色温度補
正がおこなえる。Ｃ１についても同様に、白色の
被写体を撮像した場合に、Ｃ１が零になるように
ａの値を決定することにより色温度補正を行う。
色温度補正を行なつた色信号Ｋ，Ｌと前記輝度信
号Ｂと合せて、エンコーダ９１３によりNTSC信
号Ｍに変換する。
＝（１−ｂ）Ye−（１＋ｂ）Cy ここで白色の被写体を撮像した場合に、Ｃ２が
零になるようにｂの値を決定し、演算を行うこと
によりＣ２（Ye−Cy）の色差信号の、色温度補
正がおこなえる。Ｃ１についても同様に、白色の
被写体を撮像した場合に、Ｃ１が零になるように
ａの値を決定することにより色温度補正を行う。
色温度補正を行なつた色信号Ｋ，Ｌと前記輝度信
号Ｂと合せて、エンコーダ９１３によりNTSC信
号Ｍに変換する。
以上、述べたように、本発明によると、Ｍ、Ｇ
及びCy、Yeの補色フイルタを用いることによ
り、 (1) 空間変調される色信号の変調度が高く、色信
号のＳ／Ｎ比が高くとれる。
及びCy、Yeの補色フイルタを用いることによ
り、 (1) 空間変調される色信号の変調度が高く、色信
号のＳ／Ｎ比が高くとれる。
(2) 加えて本フイルタでは、色信号は検波するこ
とにより、垂直相関性を用いることなく１つの
走査ラインの信号より、直接色差信号として得
られるので色信号処理が容易であり、安定した
信号となる。
とにより、垂直相関性を用いることなく１つの
走査ラインの信号より、直接色差信号として得
られるので色信号処理が容易であり、安定した
信号となる。
(3) さらに水平方向の色の繰返し周期を２画素と
して画素数に対する解像度の低下を少なくで
き、 (4) 撮像素子の二つの画素に対して一色の色フイ
ルタで良いので、フイルタの寸法精度の問題が
少なくなる。合せて (5) 撮像素子の低照度における転送効率の低下に
よる影響を、目立たない色差軸とすることがで
きる。
して画素数に対する解像度の低下を少なくで
き、 (4) 撮像素子の二つの画素に対して一色の色フイ
ルタで良いので、フイルタの寸法精度の問題が
少なくなる。合せて (5) 撮像素子の低照度における転送効率の低下に
よる影響を、目立たない色差軸とすることがで
きる。
以上の様に、発明では、固体撮像素子の基本的
性能を低下さすことなく高レベルの固体カラー撮
像装置とすることが可能であり、産業上の利用価
値がきわめて高い。
性能を低下さすことなく高レベルの固体カラー撮
像装置とすることが可能であり、産業上の利用価
値がきわめて高い。
第１図は３原色フイルタを備えた従来の固体カ
ラー撮像装置から得られる信号の周波数特性を示
す図、第２図、第３図および第４図はそれぞれ従
来の固体カラー撮像装置における色フイルタの構
成図、第５図は本発明の一実施例における固体カ
ラー撮像装置の色フイルタの構成図、第６図ａ，
ｂは同色フイルタの分光特性を示す図、第７図
ａ，ｂは同色フイルタを備えた固体カラー撮像装
置から得られる信号の周波数特性を示す図、第８
図ａ，ｂはそれぞれ本発明の実施例における色フ
イルタを備えた固体カラー撮像装置の色信号のベ
クトル（色信号軸）と赤色信号のベクトルとの関
係を示す図、第８図ｃは従来の色フイルタを備え
た固体カラー撮像装置の色信号のベクトル（色信
号軸）と赤色信号のベクトルとの関係を示す図、
第９図は本発明の一実施例における固体カラー撮
像装置の信号処理を示すブロツク図、第１０図は
本発明の他の実施例における固体カラー撮像装置
の色フイルタの構成図である。 ５０１……緑色光の遮断フイルタ、５０２……
緑色光の透過フイルタ、５０３……赤色光の遮断
フイルタ、５０４……青色光の遮断フイルタ。
ラー撮像装置から得られる信号の周波数特性を示
す図、第２図、第３図および第４図はそれぞれ従
来の固体カラー撮像装置における色フイルタの構
成図、第５図は本発明の一実施例における固体カ
ラー撮像装置の色フイルタの構成図、第６図ａ，
ｂは同色フイルタの分光特性を示す図、第７図
ａ，ｂは同色フイルタを備えた固体カラー撮像装
置から得られる信号の周波数特性を示す図、第８
図ａ，ｂはそれぞれ本発明の実施例における色フ
イルタを備えた固体カラー撮像装置の色信号のベ
クトル（色信号軸）と赤色信号のベクトルとの関
係を示す図、第８図ｃは従来の色フイルタを備え
た固体カラー撮像装置の色信号のベクトル（色信
号軸）と赤色信号のベクトルとの関係を示す図、
第９図は本発明の一実施例における固体カラー撮
像装置の信号処理を示すブロツク図、第１０図は
本発明の他の実施例における固体カラー撮像装置
の色フイルタの構成図である。 ５０１……緑色光の遮断フイルタ、５０２……
緑色光の透過フイルタ、５０３……赤色光の遮断
フイルタ、５０４……青色光の遮断フイルタ。
Claims (1)
- １ 色フイルタと前記色フイルタを介して被写体
像を結像する１つの固体撮像素子とより成る固体
カラー撮像装置において、緑色光を一定割合で遮
断し赤色光と青色光を透過する第１のフイルタを
第１の画素上に配した第１の組合せと緑色光を透
過する第２のフイルタを第２の画素上に配した第
２の組合せとを水平走査方向に繰返し配した第１
の水平列と、赤色光と緑色光を一定割合で遮断し
青色光を透過する第３のフイルタを第３の画素上
に配した第３の組合せと青色光と緑色光を一定割
合で遮断し赤色光を透過する第４のフイルタを第
４の画素上に配した第４の組合せとを水平走査方
向に操返し配した第２の水平列とを有し、前記第
１の水平列と前記第２の水平列とを、垂直方向に
順次繰返し配し、前記第１の水平列より出力され
る信号の平均値と、前記第２の水平列より出力さ
れる信号の平均値が、白色被写体を撮像した場合
において、ほぼ等しくなるように前記色フイルタ
の分光特性を設定し、各水平列より出力される信
号の変調成分は無彩色である白色の被写体を撮像
したときに小さく有彩色を撮像したときに大きく
なる色差信号として変調し、それぞれの水平列よ
り得られる信号を各々処理することにより、各水
平列より輝度信号と一つの色差信号を作り出すこ
とを特徴とする固体カラー撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55186391A JPS57109488A (en) | 1980-12-26 | 1980-12-26 | Solid color image pickup device |
| US06/332,933 US4413283A (en) | 1980-12-26 | 1981-12-21 | Solid-state imaging device |
| EP81306055A EP0055592B1 (en) | 1980-12-26 | 1981-12-22 | Solid-state imaging device |
| DE8181306055T DE3172559D1 (en) | 1980-12-26 | 1981-12-22 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55186391A JPS57109488A (en) | 1980-12-26 | 1980-12-26 | Solid color image pickup device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57109488A JPS57109488A (en) | 1982-07-07 |
| JPH0345593B2 true JPH0345593B2 (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=16187569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55186391A Granted JPS57109488A (en) | 1980-12-26 | 1980-12-26 | Solid color image pickup device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4413283A (ja) |
| EP (1) | EP0055592B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57109488A (ja) |
| DE (1) | DE3172559D1 (ja) |
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1980
- 1980-12-26 JP JP55186391A patent/JPS57109488A/ja active Granted
-
1981
- 1981-12-21 US US06/332,933 patent/US4413283A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-12-22 DE DE8181306055T patent/DE3172559D1/de not_active Expired
- 1981-12-22 EP EP81306055A patent/EP0055592B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0055592B1 (en) | 1985-10-02 |
| EP0055592A2 (en) | 1982-07-07 |
| EP0055592A3 (en) | 1983-09-07 |
| JPS57109488A (en) | 1982-07-07 |
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| US4413283A (en) | 1983-11-01 |
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