JPH05103330A - カラー固体撮像装置 - Google Patents
カラー固体撮像装置Info
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- JPH05103330A JPH05103330A JP3258066A JP25806691A JPH05103330A JP H05103330 A JPH05103330 A JP H05103330A JP 3258066 A JP3258066 A JP 3258066A JP 25806691 A JP25806691 A JP 25806691A JP H05103330 A JPH05103330 A JP H05103330A
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- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 昼間には正常なカラー映像が得られ、夜間に
は白黒映像が得られるカラー固体撮像装置を提供する。 【構成】 カラー固体撮像素子３２は、２次元状に構成
された光感知セル１０群の前面に色分離フィルタを付け
ている。色分離フィルタの基本構成Ａは、１行１列目と
３行２列目のマゼンタ要素１１，１行２列目と３行１列
目の緑要素１２，２行１列目と４行１列目のシアン要素
１３および２行２列目と４行２列目の黄要素１４の４行
２列の色フィルタ要素群からなり、色分離フイルタの各
色フィルタ要素（１１〜１４）が各光感知セル１０に１
対１で対応して配設されている。この色分離フイルタで
は、分光透過特性として赤外光領域で全色要素の光透過
率がほぼ等しくなっている。
は白黒映像が得られるカラー固体撮像装置を提供する。 【構成】 カラー固体撮像素子３２は、２次元状に構成
された光感知セル１０群の前面に色分離フィルタを付け
ている。色分離フィルタの基本構成Ａは、１行１列目と
３行２列目のマゼンタ要素１１，１行２列目と３行１列
目の緑要素１２，２行１列目と４行１列目のシアン要素
１３および２行２列目と４行２列目の黄要素１４の４行
２列の色フィルタ要素群からなり、色分離フイルタの各
色フィルタ要素（１１〜１４）が各光感知セル１０に１
対１で対応して配設されている。この色分離フイルタで
は、分光透過特性として赤外光領域で全色要素の光透過
率がほぼ等しくなっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、１つの固体撮像素子
に２次元状に構成された色分離フイルタを１枚配設した
いわゆる単板式カラー固体撮像装置に関するものであ
る。
に２次元状に構成された色分離フイルタを１枚配設した
いわゆる単板式カラー固体撮像装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、カラー固体撮像装置として、画像
歪や焼き付きが無く、耐環境性、信頼性の高い個体カメ
ラが各分野で広く利用されている。個体カメラは撮像素
子の超小型化に伴い、大幅に小型化を図ることができ、
その代表的利用例の１つとして、家庭の玄関扉に実装さ
れる扉カメラがある。
歪や焼き付きが無く、耐環境性、信頼性の高い個体カメ
ラが各分野で広く利用されている。個体カメラは撮像素
子の超小型化に伴い、大幅に小型化を図ることができ、
その代表的利用例の１つとして、家庭の玄関扉に実装さ
れる扉カメラがある。
【０００３】従来より、扉カメラでは白黒カメラが主流
であったが、最近ではカラー化の要望とともに、扉カメ
ラの性能として、単純に映像をとらえるだけでなく、昼
夜を監視できることが望まれている。
であったが、最近ではカラー化の要望とともに、扉カメ
ラの性能として、単純に映像をとらえるだけでなく、昼
夜を監視できることが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の固
体撮像装置の代表例としてのカラー扉カメラでは、赤外
カットフイルタを用いているため、通常夜間監視で用い
られる赤外光には対応できず、また、赤外カットフイル
タを取り除き赤外光による映像を得ても、昼間では正常
なカラー画像を得ることができないという問題があっ
た。
体撮像装置の代表例としてのカラー扉カメラでは、赤外
カットフイルタを用いているため、通常夜間監視で用い
られる赤外光には対応できず、また、赤外カットフイル
タを取り除き赤外光による映像を得ても、昼間では正常
なカラー画像を得ることができないという問題があっ
た。
【０００５】この発明の目的は、昼間には正常なカラー
映像が得られ、夜間には白黒映像が得られるカラー固体
撮像装置を提供することである。
映像が得られ、夜間には白黒映像が得られるカラー固体
撮像装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のカラー固体撮
像装置は、色分離フィルタが４行２列を基本構成とし隣
り合う列要素の赤外光領域における分光透過特性のほぼ
等しい色フイルタ要素群からなり、色フィルタ要素群の
各色フィルタ要素を光感知セル群の各光感知セルに対応
して配設したことを特徴とする。
像装置は、色分離フィルタが４行２列を基本構成とし隣
り合う列要素の赤外光領域における分光透過特性のほぼ
等しい色フイルタ要素群からなり、色フィルタ要素群の
各色フィルタ要素を光感知セル群の各光感知セルに対応
して配設したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】この発明の構成によれば、色分離フィルタが４
行２列を基本構成とし隣り合う列要素の赤外光領域にお
ける分光透過特性のほぼ等しい色フイルタ要素群からな
り、色フィルタ要素群の各色フィルタ要素を光感知セル
群の各光感知セルに対応して配設したことにより、昼間
は正常なカラー画像が得られ、夜間には赤外光による白
黒映像を得ることができる。
行２列を基本構成とし隣り合う列要素の赤外光領域にお
ける分光透過特性のほぼ等しい色フイルタ要素群からな
り、色フィルタ要素群の各色フィルタ要素を光感知セル
群の各光感知セルに対応して配設したことにより、昼間
は正常なカラー画像が得られ、夜間には赤外光による白
黒映像を得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下この発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図４はこの発明の一実施例におけ
る信号処理を示すブロック図である。図４において、３
１はレンズ、３２はカラー固体撮像素子、３３はローパ
スフイルタ、３４は色分離回路、３５はカラーエンコー
ダ、３６は昼夜切替器である。
照しながら説明する。図４はこの発明の一実施例におけ
る信号処理を示すブロック図である。図４において、３
１はレンズ、３２はカラー固体撮像素子、３３はローパ
スフイルタ、３４は色分離回路、３５はカラーエンコー
ダ、３６は昼夜切替器である。
【０００９】レンズ３１を通過した光は、カラー固体撮
像素子３２により電気信号に変換され、ローパスフィル
タ３３と色分離回路３４に伝送される。ローパスフィル
タ３３から出力された輝度信号Ｙはカラーエンコーダ３
５に入力される。また、色分離回路３４では同期検波が
行われ、色差信号Ｃ１，Ｃ２が出力され、昼夜切替器３
６を通りカラーエンコーダ３５に入力される。カラーエ
ンコーダ３５は入力された輝度信号Ｙと色差信号Ｃ１，
Ｃ２を複合映像信号に合成する。なお、昼夜切替器３６
は、昼夜切替信号により昼間は入力された色差信号Ｃ
１，Ｃ２をそのまま出力するが、夜間は色差信号Ｃ１，
Ｃ２を基底レベルまで下げて出力するようになってい
る。
像素子３２により電気信号に変換され、ローパスフィル
タ３３と色分離回路３４に伝送される。ローパスフィル
タ３３から出力された輝度信号Ｙはカラーエンコーダ３
５に入力される。また、色分離回路３４では同期検波が
行われ、色差信号Ｃ１，Ｃ２が出力され、昼夜切替器３
６を通りカラーエンコーダ３５に入力される。カラーエ
ンコーダ３５は入力された輝度信号Ｙと色差信号Ｃ１，
Ｃ２を複合映像信号に合成する。なお、昼夜切替器３６
は、昼夜切替信号により昼間は入力された色差信号Ｃ
１，Ｃ２をそのまま出力するが、夜間は色差信号Ｃ１，
Ｃ２を基底レベルまで下げて出力するようになってい
る。
【００１０】図１は同実施例におけるカラー固体撮像素
子３２の部分平面図、図２は同カラー固体撮像素子３２
の色分離フィルタの分光透過特性図、図３は同カラー固
体撮像素子３２の分光感度図である。このカラー固体撮
像素子３２は、２次元状に構成された光感知セル１０群
の前面に色分離フィルタを付けている。色分離フィルタ
の基本構成Ａは、１行１列目と３行２列目のマゼンタ要
素１１，１行２列目と３行１列目の緑要素１２，２行１
列目と４行１列目のシアン要素１３および２行２列目と
４行２列目の黄要素１４の４行２列の色フィルタ要素群
からなり、色分離フイルタの各色フィルタ要素（１１〜
１４）が各光感知セル１０に１対１で対応して配設され
ている。この色分離フイルタでは、緑要素１２はシアン
要素１３と黄要素１４の重ね合せにより構成され、分光
透過特性として図２に示すように、７００ｎｍ以上の赤
外光領域で全色要素の光透過率がほぼ等しくなってい
る。
子３２の部分平面図、図２は同カラー固体撮像素子３２
の色分離フィルタの分光透過特性図、図３は同カラー固
体撮像素子３２の分光感度図である。このカラー固体撮
像素子３２は、２次元状に構成された光感知セル１０群
の前面に色分離フィルタを付けている。色分離フィルタ
の基本構成Ａは、１行１列目と３行２列目のマゼンタ要
素１１，１行２列目と３行１列目の緑要素１２，２行１
列目と４行１列目のシアン要素１３および２行２列目と
４行２列目の黄要素１４の４行２列の色フィルタ要素群
からなり、色分離フイルタの各色フィルタ要素（１１〜
１４）が各光感知セル１０に１対１で対応して配設され
ている。この色分離フイルタでは、緑要素１２はシアン
要素１３と黄要素１４の重ね合せにより構成され、分光
透過特性として図２に示すように、７００ｎｍ以上の赤
外光領域で全色要素の光透過率がほぼ等しくなってい
る。
【００１１】以上のように構成されるカラー固体撮像装
置について、まず昼間に作動させた場合を説明する。カ
ラー固体撮像素子３２の各画素が受光し、光電変換した
信号量は次のようになる。 マゼンタ信号 ： Ｓmg＋ＳIR 緑 信号 ： Ｓg ＋ＳIR シアン 信号 ： Ｓcy＋ＳIR 黄 信号 ： Ｓye＋ＳIR ここで、各色信号の７００ｎｍ以上の赤外光による信号
量は、ほぼ一定でＳIRと表し、７００ｎｍ以下の光によ
る信号は、マゼンタ，緑，シアン，黄でそれぞれ、Ｓm
g，Ｓg ，Ｓcy，Ｓyeと表している。
置について、まず昼間に作動させた場合を説明する。カ
ラー固体撮像素子３２の各画素が受光し、光電変換した
信号量は次のようになる。 マゼンタ信号 ： Ｓmg＋ＳIR 緑 信号 ： Ｓg ＋ＳIR シアン 信号 ： Ｓcy＋ＳIR 黄 信号 ： Ｓye＋ＳIR ここで、各色信号の７００ｎｍ以上の赤外光による信号
量は、ほぼ一定でＳIRと表し、７００ｎｍ以下の光によ
る信号は、マゼンタ，緑，シアン，黄でそれぞれ、Ｓm
g，Ｓg ，Ｓcy，Ｓyeと表している。
【００１２】さらに、ローパスフィルタ３３および色分
離回路３４から出力される信号量は次のようになる。 輝度信号Ｙ ： （Ｓmg＋Ｓg ＋Ｓcy＋Ｓye）／４＋
ＳIR 色差信号Ｃ１ ： Ｓmg＋Ｓcy−Ｓg −Ｓye 色差信号Ｃ２ ： Ｓmg＋Ｓye−Ｓg −Ｓcy この結果より、色差信号Ｃ１，Ｃ２は赤外光（信号量Ｓ
IR）の影響を受けず、色相異常等は発生しないことがわ
かる。
離回路３４から出力される信号量は次のようになる。 輝度信号Ｙ ： （Ｓmg＋Ｓg ＋Ｓcy＋Ｓye）／４＋
ＳIR 色差信号Ｃ１ ： Ｓmg＋Ｓcy−Ｓg −Ｓye 色差信号Ｃ２ ： Ｓmg＋Ｓye−Ｓg −Ｓcy この結果より、色差信号Ｃ１，Ｃ２は赤外光（信号量Ｓ
IR）の影響を受けず、色相異常等は発生しないことがわ
かる。
【００１３】次に夜間に作動させた場合について説明す
る。この場合は、昼夜切替器３６によりカラーエンコー
ダ３５に入力される色差信号Ｃ１，Ｃ２を零とし、カラ
ー映像は得られないが、輝度信号Ｙのみによる白黒映像
が得られる。以上のようにこの実施例によると、色分離
フィルタの基本構成Ａが、１行１列目と３行２列目がマ
ゼンタ要素１１，１行２列目と３行１列目が緑要素１
２，２行１列目と４行１列目がシアン要素１３，２行２
列目と４行２列目が黄要素１４である４行２列の色フィ
ルタ要素群からなり、その各色フィルタ要素（１１〜１
４）が各光感知セル１０に１対１で対応して配設され、
色フイルタ要素群で隣り合う列要素の赤外光領域におけ
る分光透過特性がほぼ等しいことにより、赤外カットフ
イルタ無しで昼間は正常なカラー映像を得ることができ
るうえ、夜間では赤外光照射による白黒映像を得ること
ができ、昼夜ともにすぐれた映像をえることができる。
このためカラー扉カメラ等に用いれば昼夜監視上すぐれ
た性能を提供でき、その実用的効果は大なるものがあ
る。
る。この場合は、昼夜切替器３６によりカラーエンコー
ダ３５に入力される色差信号Ｃ１，Ｃ２を零とし、カラ
ー映像は得られないが、輝度信号Ｙのみによる白黒映像
が得られる。以上のようにこの実施例によると、色分離
フィルタの基本構成Ａが、１行１列目と３行２列目がマ
ゼンタ要素１１，１行２列目と３行１列目が緑要素１
２，２行１列目と４行１列目がシアン要素１３，２行２
列目と４行２列目が黄要素１４である４行２列の色フィ
ルタ要素群からなり、その各色フィルタ要素（１１〜１
４）が各光感知セル１０に１対１で対応して配設され、
色フイルタ要素群で隣り合う列要素の赤外光領域におけ
る分光透過特性がほぼ等しいことにより、赤外カットフ
イルタ無しで昼間は正常なカラー映像を得ることができ
るうえ、夜間では赤外光照射による白黒映像を得ること
ができ、昼夜ともにすぐれた映像をえることができる。
このためカラー扉カメラ等に用いれば昼夜監視上すぐれ
た性能を提供でき、その実用的効果は大なるものがあ
る。
【００１４】なお、この実施例では、色分離フイルタの
色素をマゼンタ，緑，シアン，黄としたが、色ベクトル
上で直交関係にある２つの色差信号が得られる４行２列
を基本構成としたもので、かつ隣合う列要素の赤外光領
域における分光透過率がほぼ等しいものであれば、特に
限定されるものではない。
色素をマゼンタ，緑，シアン，黄としたが、色ベクトル
上で直交関係にある２つの色差信号が得られる４行２列
を基本構成としたもので、かつ隣合う列要素の赤外光領
域における分光透過率がほぼ等しいものであれば、特に
限定されるものではない。
【００１５】
【発明の効果】この発明のカラー固体撮像装置は、色分
離フィルタが４行２列を基本構成とし隣り合う列要素の
赤外光領域における分光透過特性のほぼ等しい色フイル
タ要素群からなり、色フィルタ要素群の各色フィルタ要
素を光感知セル群の各光感知セルに対応して配設したこ
とにより、昼間は正常なカラー画像が得られ、夜間には
赤外光による映像を得ることができるため、カラー扉カ
メラ等に用いれば昼夜監視上すぐれた性能を提供でき、
その実用的効果は大なるものがある。
離フィルタが４行２列を基本構成とし隣り合う列要素の
赤外光領域における分光透過特性のほぼ等しい色フイル
タ要素群からなり、色フィルタ要素群の各色フィルタ要
素を光感知セル群の各光感知セルに対応して配設したこ
とにより、昼間は正常なカラー画像が得られ、夜間には
赤外光による映像を得ることができるため、カラー扉カ
メラ等に用いれば昼夜監視上すぐれた性能を提供でき、
その実用的効果は大なるものがある。
【図１】この発明の一実施例におけるカラー固体撮像素
子の部分平面図である。
子の部分平面図である。
【図２】同実施例におけるカラー固体撮像素子の色分離
フィルタの分光透過特性図である。
フィルタの分光透過特性図である。
【図３】同実施例におけるカラー固体撮像素子の分光感
度図である。
度図である。
【図４】同実施例における信号処理を示すブロック図で
ある。
ある。
１０ 光感知セル １１ マゼンタ要素 １２ 緑要素 １３ シアン要素 １４ 黄要素 ３２ カラー固体撮像素子 Ａ 基本構成
Claims (1)
- 【請求項１】 ２次元状に構成された光感知セル群の前
面に色分離フィルタを付けたカラー固体撮像素子の出力
信号から輝度信号と色差信号を生成し、前記輝度信号と
色差信号から複合映像信号を得るカラー固体撮像装置で
あって、 前記色分離フィルタは４行２列を基本構成とし隣り合う
列要素の赤外光領域における分光透過特性のほぼ等しい
色フイルタ要素群からなり、前記色フィルタ要素群の各
色フィルタ要素を前記光感知セル群の各光感知セルに対
応して配設したことを特徴とするカラー固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258066A JPH05103330A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | カラー固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258066A JPH05103330A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | カラー固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05103330A true JPH05103330A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17315058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3258066A Pending JPH05103330A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | カラー固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05103330A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194892A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置 |
| JP2007208932A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Canon Inc | 可視成分割合算出方法、およびそれを用いた光学機器 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP3258066A patent/JPH05103330A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194892A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | 撮像装置 |
| JP2007208932A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Canon Inc | 可視成分割合算出方法、およびそれを用いた光学機器 |
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