JPS58151789A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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Publication number
JPS58151789A
JPS58151789A JP57034664A JP3466482A JPS58151789A JP S58151789 A JPS58151789 A JP S58151789A JP 57034664 A JP57034664 A JP 57034664A JP 3466482 A JP3466482 A JP 3466482A JP S58151789 A JPS58151789 A JP S58151789A
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JP
Japan
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signal
color
circuit
signals
horizontal
Prior art date
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Pending
Application number
JP57034664A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Shimada
勝 島田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS58151789A publication Critical patent/JPS58151789A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はCOD等の固体撮像素子を用いた固体撮像装
置に関する。
カラー固体撮像装置の一例として五チップ形と呼ばれる
ものが知られている。
これは菖1図に示すようなCCD撮像素子が1個だけ用
いられるとともに、このCCD撮像素子の各絵素毎のセ
ンサ一部に対してwJ2図に示すような分光特性の色フ
ィルタか配されるものが、その特性が良いため良く用い
られる。
第1図の例のCCD撮像素子はインターライン型と呼ば
れるもので、(1)はこの素子を全体として示し、(2
)は絵素毎のセンサ一部(以下単に組木という)、(3
)はこの[K(210画直方向の列間に#&けられる垂
直レジスタ、(4)は各絵素(2)からの蓄積撮像電荷
を垂直レジスタ(3)に転送するための転送ゲート、(
5)は垂直レジスタ(3)からの電荷が転送される出力
水平レジスタである。
このCCD撮像素子(1)は次のように動作する。
すなわち、ある垂直走査期間で各Ii:素に蓄積された
撮像電荷は、垂直帰線期間において、各転送ゲート(4
)を通じて光学的Ka蔽されている各垂直レジスタ(3
1K転送される。各垂直レジスタ(3)に転送された電
荷は次の垂直走査期間の各水平帰線期間においてl絵素
分ごとに図の下方にシフトされ、図のIIk)万の1水
千走貴期間分の撮像電荷が出力水”F L/ シスタ(
5)に転送される。水平レジスタ(5)テは各水平走i
:勘間において1絵素分毎に図の右方Kmm[#がシフ
トされ、Wカ端子(67K取り出される。
そして、li直走査期間分の撮像電荷が全て取り出され
ると、次の垂直帰線期間に、その1垂直走食期間におい
て各I#i索(2)K蓄積されていた撮像電荷が垂直レ
ジスタ(3)に転送すれる。
以下上記の動作が練り返されて連続した撮像信号か優ら
れる。
次にこのCCD憚g#系子(1)の前面忙各絵素(2)
に灯して配される第2図の色フィルタについて説明する
第2図で、(7)はこの色フィルタを全体として示し、
赤用のフィルタ部R1青用のフィルタ部B1緑用のフィ
ルタ部Gとからなっている。そして、図に示すようにC
CD撮像素子(1)の1つおきの水平方向の絵素(2)
の行に対しては、縁周のフィルタsGと赤用のフィルタ
部Bとがl絵素毎に交互に配され、残りQlつおきの水
平方向の絵素の行に対し℃は、縁周のフィルタ部Gと青
用のフィルタ部Bとが1#素毎に交互に配され、かつ、
垂直方向の119合う絵素間において同じ色のフィルタ
部が配されることがないように配される。つまり、赤用
フィルタ部Rと青用フィルタ部Bとが市松模様状に配さ
れると共に線用フィルタ部Gが市松模様状に配される。
このように色フィルタ(7)が構成されるのは、低域で
ある輝度信号成分に色信号の成分が混入しく解1#!度
が劣化するいわゆる折り返し歪を防ぐためである。すな
わち、上記のような構成の色フィルタ(ηによれは、赤
の色信号SR,青の色信号8Is緑の色信号8Qが、と
もK<、り返し周波数か同一で、かつ、位相が赤と青の
色信号関、赤と縁の色信号間、青と緑の色信号間で、そ
れぞれ互いに逆相となるから、例えば白黒画像の撮像時
にこれら各色信号の成分はキャンセルすることができ、
折り返し歪は生じないのである。
ところで、この固体撮像装置においては、NTJilC
方式のビデオ信号を得るために用いる色差信号として差
信号5B−89及び差信号8B −8Qを用い曵いた。
この差信号5R−8Q及び5B−BQは同一水平ライン
上の信号によって得ないと色再現誤差等になるため水平
方向の絵素間で演算により得ていた。
ところが、CCD撮像素子等においては、上述のように
転送が垂直レジスタによつ″C垂直方向に行なわれるこ
と、水平方向の隣り合う絵素間にはチャンネルストッパ
ーが入っていること等から、垂直方向での原信号への偽
信号の混入、すなわちスミアや混色があり、上述のよう
な水平方向の絵素間で演算により差信号な偕る場合には
これらの偽m号の成分は除去できない欠点がある。
すなわち、これら偽信号の混入はCCD撮像素子の構造
的にみて、撮像光の光電変換後の電荷の拡散(主として
スミア)やフォトシールドの不完全による漏れ光(主と
して混色)が原因とし【考えられるが、これらは垂直方
向の絵素と絵素との間及び絵素と垂直レジスタとの間で
、lI42図で矢印で示すように発生し、混色やスミア
現象として現われる。水平方向の絵素と絵素との間はチ
ャンネルストッパーがあるため、これら偽信号の混入は
ない。
今、仮Ktlli直方向に異なる2色(例えばα、βと
する)が配列されている場合、出力色信号を8α′及び
S/とすると、 8α′諺δα十j8α+j8β     ・・・・・(
1)8/寓8β+j8β+4Sα     ・・・・・
(2)となる、ここで、Sα及びSβは原信号、4sα
及びj8βは偽信号であって、混色の場合もスミアの場
合も変わらない、そこで、以下第2の場合をスミアの場
合について説明する。この場合、1つお参の水平ライン
m、n+2.n+4・・参において、赤用のフィルタ部
8とともに1絵素毎に配列される緑用のフィルタ部を0
1とし、残りの1つおきの水平ラインn+l、Il+3
.・・・において、實用のフィルタ部Bとl絵素毎に配
列される縁周のフィルタ部をq意とすると、W、2図の
1つおきの垂直レジスタ(3B)を通してそれぞれ得ら
れる信号8G;及びSR’は、 bQ、” 8G1 + jsgl  + j8B   
     −−−・・(3)s、/ 、8B +ノー十
48G1         ・・・・・(4)となる、
一方、残りの1つおきの垂直レジスタ(3R)を通して
それぞれ得られる信号8Q−及び8R′は、 s、/ ” SG!+ΔBox 十ASR・・・・・(
5)8B’ x SR十Δ8R+ノsGg      
・・・・・(6)となる。したがって、水平方面で差信
号を得るとすれば、 8鼠’−8ai  −SR−8cl +  (ΔSR+
 A39g−4801−Asm )・・・・・(7) 8B’−8g;gi8B   8Gz+(j831+j
8gl−j8g2−j8B)・・・・・(8) となる。ここで、1801 :48G!であるから1式
%式%(9) となり、4sH−asBなるスイア成分は除去されずに
差信号中に残ってしまうのである。混色についても全く
同様である。
この発明は、この差信号SR−8g及び8B−8Q中に
残留する偽信号成分を除去することができるようKした
ものである。
以下、この発明の要部の一例な飢3図を参照しながら説
明しよう。
図において、aαはCCD撮像素子で、この撮像素子(
IIからの出力信号はサンプルホールド回路Q〃及び@
I)K供給される。そして、これらサンプルホールド回
路aυ及び(21)に供給されるサンプリングパルスの
位相が異ならされ、サンプルホールド回路aυからは録
@色信号8G′が得られ、すンプルホールド回路Qυか
らは水平期間毎に赤の色信号S、、:及び背の色信号8
j1′が交互に得られるようにされる。
すなわち、CCDCC撮像素子ら第2図の1つおきり水
平ラインn、n+2.n+4・IImからの信号を読み
出す各1水平期間Hムにおいては、サンプルホールド回
路aυからは緑の色信号のうち、フィルタ部01による
信号8G;が、サンプルホールド回路(21Jからは赤
の色信号8R′が、それぞれ得られ、残りの1つおきの
水平ライン鳳+1 、 m+8 、 m+5 mからの
信号を読み出す各1水平期間H@ においては、サンプ
ルホールド回路Uυからはフィルタ部02による緑の色
信号SG;が、サンプルホールド回路ψυからは青の色
信号SB′が、それぞれ得られる。
そして、サンプルホールド回路αυからの縁の色信号8
G;あるいは8Gニはプロセッサα3にてr補正等がな
された後、それぞれ入力信号を1水平期間分遅延させる
遅延回路a3及びα尋を通じて2水平期間分遅延されて
加算回路(15)K供給されて、プロセッサazがらの
r補正のなされた1R延されていない信号と加算される
また、同様にして、サンプルホールドa % Q2 カ
らの赤の色信号SR′あるいは青の信号8]1′は、プ
ロセラ?(2)Kてr補正等がなされた後、それぞれ入
力信号を1水平期間分遅蔦させる!延−回路(ハ)及び
(2)を通じて2水平期間分遅延されて加算回路(至)
に供給されて、プロセッサαaからのr補正のなされた
運廻されていない信号と加算される。
そして、加算回wI(ハ)の加算出力信号と遅延回路(
ハ)よりの出力信号とが減算回路(161において減算
され%また、加算回路(ハ)の加算出力信号と遅延回路
Q3よりの出力信号とが減算回路(ハ)において減算さ
れる。
例えば、プロセッサazの出力信号として緑の色信号S
G−が、プロセッサ@の出力信号として赤の色信号SI
I:が、それぞれ得られる1つおきの水平期間Hムにお
い(は、遅延回路(3からは1水平期関前の、したがっ
て緑の色信号8a妄(111)が、遅延回路Q41から
は2水平期関前の、したがって縁の色信号sai (I
H)が、それぞれ得られ、一方、遅延−II&(ハ)か
らはl水平期間前の、したがって青の色信号8B’(I
H)が、遅延回路(財)からは2水平期間前のなる信号
が得られ、減算回路aQからは、(2)からは、 なる差信号”R−Gが得られる。
次にプロセッサaΔの出力信号として緑の色信号8G基
が、プロセッサ(2)の出力信号として背の色信号8B
′が、それぞれ得られる1つおきの水平期間Hl にお
いては、遅延回M(131からは緑の色信号B(2; 
(tH)が、遅延回路Q41からは緑の色信号&ax 
(zn)か、それぞれ得られ、遅延回路(ハ)からは赤
の色信号軸’(IH)が、遅延回路(2)からは實の色
信号811’(藷)(至)からは、 なる差信号81−Gが得られる。
以上のようにして得た差信号8R−G及びBB−GKつ
い【検討すると、式ti’;IJ a3から明らかなよ
5に差信号8R−Gは、信号8iと信号8G−との差信
号となり、差信号811−Gは信号81′と信号8G段
の差信号となっている。この差信号8R−G及び811
−Gのスミアについ【みると、式(51(6)からSR
’−Ba’s−軸+4SR+ 48G;   (80m
+18Gg+)SR)騨8B −8Q        
 −−−−−(15sB/−5Gi Ill! s勝+
A8B十48G1− (8G1+〕SQ、+1sB)=
 sl  8G1        ””” (lf9と
なり、スミアが除去される。混色も同様にして除去され
るのはもちろんである。
そして、この場合、差をとる信号の一方は、現時点から
1水平期間遅れた信号で、他方は現時点の信号と、2水
平期関前の信号との平均値であって、これは現時点から
1水平期間遅れた信号として窄り扱われるべき信号であ
るため、差信号は同じ水平ラインからの異なる色信号の
差をとったものKはぼ等しく、色再現誤差も少ない。
こうして、水平期間Hムでは減算回路−から差信号81
1−Gが、減算回路(ハ)から差信号8R−Gがそれぞ
れ得られ、一方、水平期間nBでは逆に減算回路αeか
ら差信号5R−Gが、減算回路(ホ)から差信号8B−
Gが、それぞれ得られる。つまり、水平期間毎に差信号
5R−G及び5B−Gが、減算回路Qe及び(ホ)K交
互に入れ換わって得られる。これら減算回路0憤及びα
の出力iiJ号はスイッチ回路(至)の−万及び他方の
入力端に供給される。そして、このスイッチ回路(7)
が、l水子期間毎K rOJrlJの状態を反転する切
換信号SwKよって水平期間Hムではム側に、水平期間
HBではBIIIIK、それぞれ切り換えられて、その
−万の出力端からは常に差信号8B−Gが、他方の出力
端からは常に差信号5R−Gが、°それぞれ得られる。
スイッチ回路(至)からの差信号81m−G及び8B−
GはNT8Cエンコーダ@IK供給される。
また、プ四セッサazからの緑の色信号と、プロセッサ
磐からの赤あるいは青の色信号及び遅延回路(ハ)から
のこれが1水平期間遅延された信号が輝度信号形成回路
(51mK供給されて、輝度信号8Yが形成され、これ
がNT8Cエンコーダーに供給され、このエン;−ダ(
ト)よりNT8Cカラー信号が取り出される。
なお、輝度信号形成回路51においては、各色信号の搬
送波の位相が前述したように反転していることを利用し
て輝度信号の高域成分について上記各色信号の搬送波を
バランスすることKより、この色信号成分が輝度信号よ
り除去され、いわゆる折り返し歪が軽減される。
以上のようにしてこの発明によれば色差信号中よりスミ
ア、混色等による偽信号をほぼ除去することができるも
のである。
なお、以上の例はCCD撮儂素子がインターライン型の
場合であるが、C0D−儂素子が7レームトランスファ
ー型のものの場合にも同様にこの発明が適用できること
は言うまでもない。
また、色フィルタ(7)としては他の3色フィルタを用
いてもよく例えば縁周のフィルタ部に代えて輝度分布フ
ィルタYを用いることもできる。このときは色差信号と
して偽信号が除去された信号5R−Y及び8B−Yが得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はCCD固体撮像素子の一例を示す図、第2図は
色フィルタの構成の一例を示す図、第3図はこの発明の
一例の系統図である。 (2)は絵素、(3)は垂直レジスタ、(5)は水平レ
ジスタ、(7)は色フィルタ、α31(14)(ハ)(
2)はそれぞれ遅延回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1個の固体撮像素子と、この固体撮像素子に対し【配さ
    れる色フィルタとを有し、上記色フィルタは上記固体撮
    像素子の1つおきの水平方向の絵本の行に対しては第1
    の色剤の第1のフィルタ部と#に2の色剤のM2のフィ
    ルタ部とが1絵素毎に交互に配され、残りの1つおきの
    水平方向の絵素のfTに対しては上記第lのフィルタ部
    と第3の色剤の第3のフィルタ部とが1絵本毎に交互に
    配さ第1、かつ、垂直方向の隣り合う絵素に対しては岡
    じフィルタ部が配されることがないように構成され、上
    記第1の色の信号と上記詑20色の信号との座及び上記
    第1の色の信号と上記第3の色の倍量との差をとり、こ
    れを色差信号に使用するものにおいて、上記差をとるに
    当たって、その一方の色信号に対して他方の色信号は上
    記一方の色信号よりもl水平期間前の信号と1水平期間
    後の信号との平均をとった信号が用いられるようKされ
    た固体撮像装置。
JP57034664A 1982-03-05 1982-03-05 固体撮像装置 Pending JPS58151789A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263591A (ja) * 1984-06-11 1985-12-27 Canon Inc 固体撮像装置
JPS61129995A (ja) * 1984-11-29 1986-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラ−固体撮像装置
US4751567A (en) * 1982-11-26 1988-06-14 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus generating a dot-sequential luminance signal including processing circuitry for reducing fold distortion
US4884128A (en) * 1985-07-10 1989-11-28 Canon Kabushiki Kaisha Signal processing apparatus with independent gain control for chrominance and color signals
US4899213A (en) * 1986-01-29 1990-02-06 Masahiro Konishi A system for producing image signals of a subject image by an image sensing device

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