JPS5815381A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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Publication number
JPS5815381A
JPS5815381A JP56114857A JP11485781A JPS5815381A JP S5815381 A JPS5815381 A JP S5815381A JP 56114857 A JP56114857 A JP 56114857A JP 11485781 A JP11485781 A JP 11485781A JP S5815381 A JPS5815381 A JP S5815381A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
solid
terminal
image information
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP56114857A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokuichi Tsunekawa
恒川 十九一
Takao Kinoshita
貴雄 木下
Yuichi Sato
雄一 佐藤
Takashi Nemoto
根本 尭之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP56114857A priority Critical patent/JPS5815381A/ja
Publication of JPS5815381A publication Critical patent/JPS5815381A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 本発明は固体撮像装置の色分解方式の改良に関するもの
である〇 従来、固体撮偉素子から色分解し九画偉情報を得るため
にカラーモザイクフィルターを介して、一定時間の間、
画像情報の蓄積が行われているが固体撮偉素子及び力2
−モザイクフィルターの分光特性によっては十分な画像
信号出力が得られないため、各色情報に対して適当なる
増幅を行いカラーバランスの補正を行っているが1画偉
信号の増幅を行うと雑音も増幅される一本発明はこれら
の問題〆を解決する方式を提供するものであり、固体撮
像素子の前面に色分解フィルターを配設し、該色分解さ
れた被写体に対応する画像情報を蓄積する固体撮像素子
に於て、該色分解フィルターを介して1色分解された被
写体に対応する画像情報を蓄積する時間を固体撮像素子
及び色分解フィルターの分光特性に基づいて制御する固
体岸備装置の色分解方式を提供する。
第1図は本発明を実現するための固体撮像素子の一実施
例を示す図である。
SAI 、 ”” 、 8Ait t ”” : SK
I 、 −’ 、 SKnはフォトダイオード等の光電
変換部からなり被写体に対O垂直?、z7 ) Vシス
1vA1 、 VBe VC;−;M6゜vyuK電荷
蓄積部8A1−・・SKuに蓄積された電荷を移送する
九めの電荷移送ゲートでちり制御端子SHI 、 8H
2、SH3によシ制御される。複数列の垂直シフトレジ
スタは各々垂直シフトノくルスVh 、Vmにより順次
駆動される。
こhらの垂直シフトレジスタを介して転送された画像情
報は水平シフトレジスタH8に入シ、水平シフトパルス
Hφ3.H4により順次水平方向に転送され、電界効果
トランジスタFl、F2゜抵抗R1よシなる電荷電圧変
換回路を介して、電圧情報に変換されビデオ情報VFと
して出力される。この電荷電圧変換回路はφR端子を介
して各絵素の画像情報の読み出し終了ごとにリセットさ
れる。
またICG端子は各画素に蓄積された画像情報を必要に
応じて電源vccにクリアするための端子である。
第2図は1本発明を実現するための色分解フィルターへ
実施例を示す図であり、例えばR働、B@、amに被写
体の画像情報を色分解する0ARI 、 AR2、AG
I 、 AC3、ABI 、 AB2は色判別たは画像
情報の蓄積終了信号用の穴又はマークであり、これらの
穴は検出器としてのフォトカプラPCI 、 PO2に
より検出される。PCI 、 PO2で検出された信号
に基づいて生ずる第3図に示す如きパルスによシ本発明
は実現される〇第4図は、第3図のパルスを生ずる電気
回路の一実施例である。
81〜%は抵抗、C1はコンデンサ、ANI〜AN5は
アンドゲート、 ORI 、 OR2はオアゲート、R
FIはR−8フリツプフロツプ、 DPI 、 DF2
はD7リツプ70ツブ、 INIはインバータ、ONI
はワンショット回路、EXIはエクスクルジイブオアゲ
ート、 CNTはマツチカウンタ、」1〜都3は発光ダ
イオードであり、フォトトランジスタTrs〜Trsと
でフォトカプラーを構成する。
PLAはC端子に付与される立下りパルスに同期して一
定時間後にO端子からパルスを生ずるダーグラマプルロ
ジックアレイ。Tr、〜 Tr、はトランジスタ%Eは
電源電池、y、は撮像スイッチである。
第3図の時刻tIで撮像スイッチ渦゛がオンするとコン
デンサーC3,抵抗R4から成るパワーアップクーリア
回路でフリップフロップ回路RFI 。
DFI 、 DF2 、ロジックアレイPLA及びカウ
ンタCNT等がイニシアルクリアされると共に、色判別
信号検出回路が作動を開始し、先ず例えば赤のフィルタ
ーが撮像素子SPにかけられるのを検出する。
次に時刻t、に於てマークARI 、 AR2を検出器
PCIが検出すると、トランジスターTrs e Tr
a;、”Tr宏、 Trsがオンし、ポイントFAI 
、 PA2が/1イレベルとなるのでアンドゲートAN
Iの出力によシフリップフロップRFIがセットされ、
そのQ出力はハイレベルとなる◎ 又、ボイy)PAL、PA2がハイレベルなのでオアゲ
ートOR1,アンドゲートAN2を介してフリップフロ
ップDPIのCP端子にパルスが入シQ出力は反転する
。よってICG入力はローレベルに落ちるので赤フィル
ターのもとでのWJ儂の蓄積が開始される。又同時にロ
ジックアレイPLAから成る赤の画像情報の蓄積時間制
御回路がカウントを開始する。
次に時刻1.になると固体撮像素子及び色分解フィルタ
ーの分光特性に基づき予めロジックアレイに定められた
所定時間tRが経過するとロジックアレイPLAから赤
画像の蓄積終了パルスがそのO端子に出力される。これ
が撮像素子のシフトパルスSHIとして使われる。
従って、 ICGのローレベルによって蓄積開始された
画像はロジックアレイに予め定められ要時間だけ経過す
ると垂直シフトレジスタV A、t・・・、  Vll
にシフトされる。
その後時刻tsに於てフィルター板が回転変位して!−
りSRIを検出器PC2が検出するとトランジスタTr
s 、 Treがオンし、ポイン) Psiのレベルが
ハイレベルとなる。
その後このポイン) Psiのレベルの立下シによシワ
ンシ冒ツとONIがパルスを発生し、グー) ORI 
、 AN2を介してフリップフロップDFIは逆転され
、ICG端子はノ1イレペルとなるので、赤の残留画像
はクリアされる0 次にフィルター板が更に回転するとマークAGl * 
AC3が検出器PCIにて検出され、ポインフロップ1
)Flが反転し、ICGはローレベルとなって緑の画像
の蓄積が開始されると共にロジックアレイPLAがカウ
ント開始される。
又、エクスクルーシプオアグートバ1.アンドグー) 
AN4を介してシフトパルスSH2が撮像素子に入力さ
れるので、垂直レジスタMA 、・・・。
Vs  に記憶されていた赤の画像情報は垂直シフトレ
ジスタvb、・・・tVt にシフトされる。
又、この時ゲートAN4の出力によりフリップ70ツブ
DF2が反転され、そのQ出力にはハイレベル信号が出
力される。
その後時刻t!I  に於てロジックアレイPLAに予
め定められた録画像蓄積時間tgが経過するとロジック
アレイPLAのO端子よシシフト信号SHIが出力され
て録画像信号は垂直レジスタMA 。
・・・、  Va  に一旦シフトされる。
次に時刻t、に於てマークSGIが検出器PC2によシ
検出されるとポイン) Psiがハイレベルとなるので
グー) AN5を介してシフトパルスSH3が出力され
レジスタ■、・・・、vtに記憶されていた赤画像情報
はレジスタVc 、・・・、 vuにシフトされる。
又、ポイントPS1の立下抄によりワンシ璽ット回路O
NIからワンシ璽ットパルスが出力されゲートORI 
、 AN2を介してフリップフロップDPIが反転され
ICGがノ・イレベルと力って緑の残留画像がクリアさ
れる0 更に時刻t、に於てマークAB、AB2が検出されると
時刻t、と同様ICGがローレベルとなシ青画像の蓄積
が開始されると共にロジックアレイPLAでのカウント
が開始される。又シフトパルスSH4が出力されるので
緑信号はレジスタ■、・・・、vtにシフトされ、又フ
リップDF2が反転されてそのQ出力がハイレベルとな
る0その後予め定める時間Ab  だけ経過した時刻−
にてロジックアレイPLAからシフトノくルスSHIが
出力されて赤画像がレジスタVA 、・・・、Vsにシ
フトされる。
又、インバータINIを介してカウンタCNTが5T(
1パルスの立下りをカウントしているのでカウンタCN
Tが予め定められた数(ここでは3)のパルスをカウン
トするとそのMP端子より合致パルスを生じ、ゲートO
R2を介してフリップ70ツブRFIをリセットするの
でSHIパルスの立 1下りに(時刻b)に同期して7リツプフロープRFI
のQ出力が低レベルに反転し、以後の画像情報の取り込
みを禁止する。つまり時刻t1〜t、の間に赤、緑、青
(R9B、G)の画像情報が複数個の垂直シフトレジス
タWe 、・・・、 Vu IVA 、・・・、 Vs
に蓄積される。
これらの蓄積された各色の画像情報は時刻t。
以後に垂直駆動パルス■φ3.vφ2.水平駆動パルス
Hφ1.Hφ、により順次R,B、G信号として出力さ
れる。
次に第5図は色分解フィルターを介して色分解された被
写体に対応する画像情報を蓄積する時刻を出来るだけ近
接させるため、固体撮傳素子の前面にカラー・モザイク
フィルターを配設して本発明を実現する場合の固体撮像
素子の第2実施例を示す構造図である。
るO 第5図に於てR*B+Gは夫々赤、青、緑の色分解フィ
ルターでちり、5H(R)、 5R(B)、 SI(働
はR,B、、Gの各色に対応する画像情報を垂直シフト
レジスターVA 、・−1■に移送する為の電荷転送パ
ルス供給端子である。
ICGは第1図示実施例と同様の残留画像クリア端子、
FAI @ ”’ @ FAn ; ”’ ; FK+
 t ・・’ e FKn  は撮惨素子の各絵素をク
リアする為のゲートであるO 又、その他第1図と同じ符番のものは同じものを表わす
又、第6図中第4図′と同じ符番のものは同じものを表
わす。OH2、OH2はワンシ冒ット回路であ沙、夫々
入力信号の立上り、立下りに於てワンクジ冒ットパルス
を発生する。D1〜D3は夫々R,B、Gの蓄積時間を
規定するタイマーである0 図の様に構成されているので第7図の時刻t。
に於て撮像スイッチ製がオンするとICG端子にワンシ
1ット信号が出力され、光電変換部SAI 、 ・・・
、SAn 、 ・= SKI 、 ・・・、SKnの残
留電荷がクリアされる。
時刻 t、でICG端子の出力がローレベルに落ると前
記光電変換部に於て被写体に対応する画像情報の蓄積が
開始される。
又タイマーD1〜D3が作動を開始し固体撮像素子及び
色分解フィルターの分光感度特性に基づく時刻ts t
 tst * tsmに於てSH@、 5H(la) 
SH@  端子に電荷移送パルスが供給される0これに
よ)R,G、Bの各絵素に於て夫々tr、tg 、 t
b  の時間だけ蓄積された画像情報が垂直シフトレジ
スタVA、・−、VK(電荷転送子R)に移送され、時
刻tv以後に垂直駆動パルス操、、偽、     ° 
      水平駆動パルスHφ+ 、 H$1  に
より順次画像情報が出力される。
第8図は本発明の第3の実施例を示す図であ・す、第2
実施例に於ける電荷移送パルス供給端子を全画素で共通
とし、撮像素子及び色分解フィルターの分光特性に基づ
いて各色に対応する画像情報の蓄積を行う為にR,B%
Gの各絵素毎に残留電荷クリア端子ICG@、 ICG
@、ICG働を設け、各クリア端子の蓄積開始時間をず
らす様構成したものである。
第9図は第8図示構成の撮像素子を駆動する為の回路例
を示す図である〇 第9図中第6図と同じ符番のものは同じ部材を表わ−し
ているO D4はタイマー回路で入力信号の立上シから所定時間後
にパルスを発生する。 ON4〜ON6はワンシ富ット
回路で入力信号の立上シから所定時間ハイレベル信号を
出力する。
尚、このワンシ璽ット回路ON4〜ON6に夫々定めら
れた時間は夫々撮像素子及び色分解フイルタニ(R,G
%B)の分光感度特性に基づいて決められるものである
◇ 以下第10図のタイミングチャートに基づき本発明の第
3実施例の動作を説明する。
時刻t、に於て撮偉スイッチ先がオンするとICG端子
が全て高レベルになシ、まず不要電荷のクリアが行われ
る。固体撮像素子及び色分解フィルターの分光感度特性
に基づいて、R2H,GO画画像報の蓄積が時刻tag
 * to * t4鵞に於いてICG■、 ICG(
B)、 ICGQ端子に低レベル信号が供給されること
により開始される。時刻twに於いて、SH端子に電荷
移送パルスが供給されるとtr、 tbe tg の時
間に蓄積されたR2H,GK対応する画像情報が垂直シ
フトレジスタVA、−,VKに移送され、時刻t、以後
に垂直駆動パルスV(/’1− ■φ* ; 水平駆動
パルス繰t 、 展1によシ順次出力される0以上の如
く・本発明の色分解方式及び固体撮像素子の構成を使用
することによシ、固体撮像素子及び色分解フィルターの
分光感度特性に基づいて、各色に対応する画像情報の蓄
積時間を制御することが出来るので極めて、カラーバラ
ンスの良くとれた。良質のカラー画像情報を得る仁とが
出来るという特徴がある。
た ta本発明の構成を使用すると照明光源の色温度に対応
して、各色に対応する画像情報の蓄来る等の特徴がある
又、本発明の特徴によれば色分解フィルターを撮像面全
体に対して切換える様にしているので高品位な画像が得
られる。
又、本発明の実施例によればそのような切換可能な色フ
ィルターを介した各画像情報を夫々異なるレジスタに一
旦移しておき、その後、との情報をまとめて読み出す様
にしているので17                
   1リレ一五分の撮像に要する時間が短縮され、動
きの速い物体の撮像が可能となる・効果等もあるもので
ある〇
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の撮像装置P1の実施例を示す図、 第2図は色分解フィルターの一実施例を示す図、 第蕩図は第1図示撮像装置の駆動回路の一例を示す図、 第)図は第1図示回路のタイミングを示す図、第5図は
本発明の撮像装置の第2の実施例を示す図、 第6図は第5図示装置を駆動する為の回路の一例を示す
図、 第7図は第6図示回路のタイミングを示す図、第8図は
本発明の撮像装置の第3の実施例を示す図、 第9図は第8図示装置を駆動する為の回路の一例を示す
図、 第10図は第9図示回路のタイミングを示す図である。 SAI e ”” t SAn ;−・・: ・・’ 
SKI t ”” t SKn ”−・電荷蓄積部、V
A、・・・、 Vu・・・垂直シフトレジスタ、HR−
−・水平シフトレジスタ、ICG・・・クリア信号入力
端、SH,SHI〜SH3・・・シフト信号入力端、s
 p ・・・撮像素子、PCI 、 PO2−・・検出
器、PLA −・・プログラマブルロジック・プレイ。 特許出願人キャノン株式会社 3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  固体撮偉素子の前面に色分解フィルターを配
    置し、咳色分鱗フィルターを介して色分解して、色分解
    された被写体に対応する画像情報を蓄積する時間を固体
    撮偉素子及び色分解フィルターの分光特性に基づいて制
    御することを特徴とする固体撮像装置0 (2)色分解された被写体に対応する画像情報の蓄積を
    行っ九後、撮像素子に於ける残留電荷をクリアする手段
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の固体撮像装置0(8)  前記固体撮像素子に於け
    る各色に対応する画像の蓄積開始後夫々所定時間経てか
    らこの画像の情報を別の記憶手段に移送するための電荷
    移送手段を有することを特徴とする特許請求°の範囲第
    (1)項記載の固体撮像装置。 (4) 前記各色に対応する画像の蓄積を夫々所定時間
    ずらして開始する手段を有すると共に、この蓄積された
    電荷を各色について共通な所定時間後に別の記憶手段に
    移送する様に為した事を特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の固体撮像装置。
JP56114857A 1981-07-22 1981-07-22 固体撮像装置 Pending JPS5815381A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4845551A (en) * 1985-05-31 1989-07-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method for correcting color photographic image data on the basis of calibration data read from a reference film
US5043801A (en) * 1988-11-15 1991-08-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Solid-state image sensing apparatus with an independently and individually controlled photoelectric conversion period for each primary color for use in achieving a white balance
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