JPS58210780A - カラ−テレビジヨン撮像装置 - Google Patents
カラ−テレビジヨン撮像装置Info
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- JPS58210780A JPS58210780A JP57092172A JP9217282A JPS58210780A JP S58210780 A JPS58210780 A JP S58210780A JP 57092172 A JP57092172 A JP 57092172A JP 9217282 A JP9217282 A JP 9217282A JP S58210780 A JPS58210780 A JP S58210780A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
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- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (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】
〔発明の技術分野〕
本発明はCOD等の固体撮像デバイスを用いたカラーテ
レビジョン撮像装fil二係り、特C二変調の際の搬送
波が輝度信号に妨害を与えc<<、偽色信号の発生が少
なく、鮮明なカラー画像が得られるようC二したカラー
テレビジョン撮像装置に関する。
レビジョン撮像装fil二係り、特C二変調の際の搬送
波が輝度信号に妨害を与えc<<、偽色信号の発生が少
なく、鮮明なカラー画像が得られるようC二したカラー
テレビジョン撮像装置に関する。
〔発明の技術的背景とその1111題点〕最近、固体撮
像デバイスを用いたカラーテレビジョンカメラの開発が
盛ん冨二行われている0この中ではOOD、 BBD、
MOSなどの固体撮像デノくイスを1個用いた、いわ
ゆる単板式のカラーテレビジョンカメラが注目を集めて
いる。単板式のカラーテレビジョンカメラの場合5二は
赤緑汀の3色フィルタを細かく市松状に配列し、た色フ
イルタアレイをCODのthl素に対応して設けたもの
が実験されている。この中には例えば第1図に示すよう
(二線フィルタGを市松状C二配列し、残りの部分に赤
フイルタR1青フィルタBを各々市松状C二配列した色
フイルタアレイがある。
像デバイスを用いたカラーテレビジョンカメラの開発が
盛ん冨二行われている0この中ではOOD、 BBD、
MOSなどの固体撮像デノくイスを1個用いた、いわ
ゆる単板式のカラーテレビジョンカメラが注目を集めて
いる。単板式のカラーテレビジョンカメラの場合5二は
赤緑汀の3色フィルタを細かく市松状に配列し、た色フ
イルタアレイをCODのthl素に対応して設けたもの
が実験されている。この中には例えば第1図に示すよう
(二線フィルタGを市松状C二配列し、残りの部分に赤
フイルタR1青フィルタBを各々市松状C二配列した色
フイルタアレイがある。
ところが、通常はインターレースをするので垂直方向に
#Jli!![I素おきに信号を取り出していき、その
上、輝に信号の基本とlる緑信号は内水の補光をしてい
くためi1夾質的には垂直方向で4画素分で1画素を形
成していくことになり垂直方向の解像度が劣化するとい
う欠点があった。吏C二赤信号、青信号Fi線順次で得
られるために同時イ^号に直すためC二1水平走査期間
遅延させる、いわゆるIH遅延線を必要とし、このため
色(8号の垂直解像度も悪くなるととも■二、垂直方向
で色が変化するような被写体を撮像する際には偽色信号
が発生し、画質を塙しく劣化させるという欠点があった
。
#Jli!![I素おきに信号を取り出していき、その
上、輝に信号の基本とlる緑信号は内水の補光をしてい
くためi1夾質的には垂直方向で4画素分で1画素を形
成していくことになり垂直方向の解像度が劣化するとい
う欠点があった。吏C二赤信号、青信号Fi線順次で得
られるために同時イ^号に直すためC二1水平走査期間
遅延させる、いわゆるIH遅延線を必要とし、このため
色(8号の垂直解像度も悪くなるととも■二、垂直方向
で色が変化するような被写体を撮像する際には偽色信号
が発生し、画質を塙しく劣化させるという欠点があった
。
更畜二色フィルタの配列としてI(:L、第2図に刀く
ずようじ緑フィルタGを市松状(−配列し、残りの部分
ζ1赤フィルタR1青フィルタBを交互に配列した色フ
イルタアレイもある。ところが、赤光線が入射した除(
二隣接画素に光がもれる場合りは赤フィルタの近くだけ
が信号出力が増加するので緑フィルタGl二対応した内
水からの信号を輝度信号として用いる際(:縞状のノイ
ズが増加し画質を著しく損なうという欠点があった0ま
た、この縞状ノイズの周波数は映像信号の周波数帝域内
のため(二これを完全に除去しなければならないが、画
像イば号のハイビーカーをかけるとわずかな量の混色が
問題となり、このため十分な高域補正を行うことができ
なくなり魚)明な画像が得られにくいという欠点があっ
た。
ずようじ緑フィルタGを市松状(−配列し、残りの部分
ζ1赤フィルタR1青フィルタBを交互に配列した色フ
イルタアレイもある。ところが、赤光線が入射した除(
二隣接画素に光がもれる場合りは赤フィルタの近くだけ
が信号出力が増加するので緑フィルタGl二対応した内
水からの信号を輝度信号として用いる際(:縞状のノイ
ズが増加し画質を著しく損なうという欠点があった0ま
た、この縞状ノイズの周波数は映像信号の周波数帝域内
のため(二これを完全に除去しなければならないが、画
像イば号のハイビーカーをかけるとわずかな量の混色が
問題となり、このため十分な高域補正を行うことができ
なくなり魚)明な画像が得られにくいという欠点があっ
た。
本発明は斯かる点に鉛みてなされたもので、鮮明なカラ
ー画像が祷られる新規なカラーテレビジョン撮像装置を
提供することを目的とする0〔発ψJの概要〕 本発明(二りれは、4列×2個の単位色フィルタI?が
周期的に配列された色フイルタアレイと1この色フイル
タアレイにエリ変調され7c光学像を受光する固体41
11Stデバイスと、この固体撮像デバイスから得られ
る前記各色フイルタC一対応した信号のうち第1.第Z
の水平列の加qと第3.ムt4の水平列の加算及び第2
.第3の水平列の加算と第4、記lの水平タリの加算に
故て、第1の色光に対しては少なくとも同一位相の変調
情号成分を含み、第2の色光に対しては少なくとも18
0°位相の゛変調信号成分を3み、第3の色光r二つい
てね非変調成分のみを含むような4列×2個の単位色フ
ィルタ右fを周期的5二配列したものを用いることを特
徴としている。
ー画像が祷られる新規なカラーテレビジョン撮像装置を
提供することを目的とする0〔発ψJの概要〕 本発明(二りれは、4列×2個の単位色フィルタI?が
周期的に配列された色フイルタアレイと1この色フイル
タアレイにエリ変調され7c光学像を受光する固体41
11Stデバイスと、この固体撮像デバイスから得られ
る前記各色フイルタC一対応した信号のうち第1.第Z
の水平列の加qと第3.ムt4の水平列の加算及び第2
.第3の水平列の加算と第4、記lの水平タリの加算に
故て、第1の色光に対しては少なくとも同一位相の変調
情号成分を含み、第2の色光に対しては少なくとも18
0°位相の゛変調信号成分を3み、第3の色光r二つい
てね非変調成分のみを含むような4列×2個の単位色フ
ィルタ右fを周期的5二配列したものを用いることを特
徴としている。
上記単位色フィルタ枇をより具体的に示せば、第1の色
光についそはNS1表乃至石5表の5通りのうちのいず
れかであり、〕・λ丁宗白第1表 第2表 第3表 第4表 第5表 第2の色光については第6表乃至第7表の2通りのうち
のいずれかであり、 上久下ib第6表 第
7表 第30色光については第8表乃至第12表の5通りのう
ちのいずれかである。
光についそはNS1表乃至石5表の5通りのうちのいず
れかであり、〕・λ丁宗白第1表 第2表 第3表 第4表 第5表 第2の色光については第6表乃至第7表の2通りのうち
のいずれかであり、 上久下ib第6表 第
7表 第30色光については第8表乃至第12表の5通りのう
ちのいずれかである。
第8表 第9表
第10六 第II表
垣下全日
第12表
上記第1表から第12表までの色フィルタのうち、「通
過」とはその色光な通過させる領域を示し、rfi断」
とはその色光を連断する領域を示す。
過」とはその色光な通過させる領域を示し、rfi断」
とはその色光を連断する領域を示す。
第1の色光C一対して5通り存在し、第2の色光に対し
ては第1の色光とは独立に2通り存在し、第3の色光(
二対しては第1.第2の色光とは独立に5通り存在する
。さらに第1.2の色光は互いに交換してもよいので、
実際に可能な色フィルタ配列の総数は、 (5x2x5)x2=100 より100通りである。
ては第1の色光とは独立に2通り存在し、第3の色光(
二対しては第1.第2の色光とは独立に5通り存在する
。さらに第1.2の色光は互いに交換してもよいので、
実際に可能な色フィルタ配列の総数は、 (5x2x5)x2=100 より100通りである。
以下この発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第3図は1個のCODを用いた、いわゆる単板式カ
ラーカメラの概略構成図である。撮稼しンx(a+1を
介して入射された光学像は色フイルタアレイ(321を
通してC0Di831の感光面上に結像される。II!
(ID t8alは例えば492 X 380 ii!
jl素が配列され、感光面全体は66 X 8.8−の
面積を伽えたものである。0ODQ131の感光面C二
Fiii!iI素≦二対応して第4図C二示すような色
フイルタアレに−が配設されている。
る。第3図は1個のCODを用いた、いわゆる単板式カ
ラーカメラの概略構成図である。撮稼しンx(a+1を
介して入射された光学像は色フイルタアレイ(321を
通してC0Di831の感光面上に結像される。II!
(ID t8alは例えば492 X 380 ii!
jl素が配列され、感光面全体は66 X 8.8−の
面積を伽えたものである。0ODQ131の感光面C二
Fiii!iI素≦二対応して第4図C二示すような色
フイルタアレに−が配設されている。
この色フィルタアレイ瞥は例えば13 X 22μdの
大きさで1色が形成され、白色フィルタWのみが第1列
には配列される。次の列i二は白フィルタW。
大きさで1色が形成され、白色フィルタWのみが第1列
には配列される。次の列i二は白フィルタW。
緑フィルタGが交互C−配列され、第3列には第1列と
同様にWのみが配列される。一方、第4列は黄フィルタ
Y。、シアンフィルタCアが交互に配列され、以下この
4列を周期として繰り返されている。この色フイルタア
レイは上述した第5.6゜12に対応するものである0 00D(転))は駆動回路%l二より印加される所定の
パルス信号により駆動され、撮像され比信号がその出力
に読み出される。上述駆動回路例は後述するパルス発生
器□)により周期結合されている。ところでcaDt1
18)の出力信号は垂直方向の2画素が同時−二読み出
されるように4暫成されている。すなわち、第4図の色
フイルタアレイ図で説明すると、第1の走査線でii1
列目と1′列目が加算された41号が得られ、第2の走
査線では2列目と2′列目が加算された信号が得られる
。
同様にWのみが配列される。一方、第4列は黄フィルタ
Y。、シアンフィルタCアが交互に配列され、以下この
4列を周期として繰り返されている。この色フイルタア
レイは上述した第5.6゜12に対応するものである0 00D(転))は駆動回路%l二より印加される所定の
パルス信号により駆動され、撮像され比信号がその出力
に読み出される。上述駆動回路例は後述するパルス発生
器□)により周期結合されている。ところでcaDt1
18)の出力信号は垂直方向の2画素が同時−二読み出
されるように4暫成されている。すなわち、第4図の色
フイルタアレイ図で説明すると、第1の走査線でii1
列目と1′列目が加算された41号が得られ、第2の走
査線では2列目と2′列目が加算された信号が得られる
。
以下、同時に第3の走査線では3列目と3′列目が加算
された11号となり、これを縁り返していく。
された11号となり、これを縁り返していく。
したがって第1の走゛査線の信号は第5図に示したよう
に2W、WAG、2W、WAG、・・・となり、2Wと
WAGとが交互響二得られることになる0第2の走査線
では同様にしてW ” Ye + W ” Oy +
W ” Yo + W ” Oy +・−w+YelW
+Oyが交互に得られるorg3の走査線は第1の走査
線と全く同一の信号の繰り返しとなり、以下同様−1第
1.第2の走査線の信号が繰り返されていく。
に2W、WAG、2W、WAG、・・・となり、2Wと
WAGとが交互響二得られることになる0第2の走査線
では同様にしてW ” Ye + W ” Oy +
W ” Yo + W ” Oy +・−w+YelW
+Oyが交互に得られるorg3の走査線は第1の走査
線と全く同一の信号の繰り返しとなり、以下同様−1第
1.第2の走査線の信号が繰り返されていく。
一方、通常はインターレースが行われるが、ここでは偶
数フィールドの場合には第1の走査線は1′列目と2列
目が加算された信号。第2の走査線は2′列目と3列目
が加昇芒れた信号というように組合され方が異なりイン
ターシー148号が得られていく。色フィルタアレイ関
の配列C二より1′列目と2列目の加算信号は1列目と
1′列目の加S信号とpgじになるから、奇数フィール
ドを示した第5図の色信号と同じ信号が偶数フィールド
でも得られることになる。
数フィールドの場合には第1の走査線は1′列目と2列
目が加算された信号。第2の走査線は2′列目と3列目
が加昇芒れた信号というように組合され方が異なりイン
ターシー148号が得られていく。色フィルタアレイ関
の配列C二より1′列目と2列目の加算信号は1列目と
1′列目の加S信号とpgじになるから、奇数フィール
ドを示した第5図の色信号と同じ信号が偶数フィールド
でも得られることになる。
さて、このよう(二して得られたCCD瞥の出力信号は
増幅器例を介して所定レベルに増幅される。
増幅器例を介して所定レベルに増幅される。
この増幅器−ノハサンプルパルス発生器カjの出力パル
スによってゲートし増幅されるサンプルホールド回路の
機能を備えたものであってもよい。増幅@伽)の出力イ
ロ号は変調成分を除去するための3MHzの第1のIL
PF@71を介して輝度イば号Yとなりカラーエンコー
ダ(3)に加えらJする。一方、増幅器186)の出力
信号の一部は0.5M)1.の第2のLP?−を介して
低周波色信号となり第2の引算回路−に加えられる。一
方、増幅器(イ)1の出力イロ号の一部は3MH,〜4
Mm6の帯域を通過させる。BPF■1を介【、て加算
回路用)、IH遅延回路曲、引算回路−に加えられ、I
H遅延回路閑の出力信号は各々加算回路用)、引算回路
□に加えられる。
スによってゲートし増幅されるサンプルホールド回路の
機能を備えたものであってもよい。増幅@伽)の出力イ
ロ号は変調成分を除去するための3MHzの第1のIL
PF@71を介して輝度イば号Yとなりカラーエンコー
ダ(3)に加えらJする。一方、増幅器186)の出力
信号の一部は0.5M)1.の第2のLP?−を介して
低周波色信号となり第2の引算回路−に加えられる。一
方、増幅器(イ)1の出力イロ号の一部は3MH,〜4
Mm6の帯域を通過させる。BPF■1を介【、て加算
回路用)、IH遅延回路曲、引算回路−に加えられ、I
H遅延回路閑の出力信号は各々加算回路用)、引算回路
□に加えられる。
増幅器t&ilの出力信号は前述したような色フイルタ
アレイ132)Cより、兜5図6−示したような点li
t次色信号となっているが、1Illl素ごとに被写体
の明暗に応じた18号が得られるわけで、パルス振幅変
調となっている。ここでW ” G ” R” B +
Cy =G ” B + Y。
アレイ132)Cより、兜5図6−示したような点li
t次色信号となっているが、1Illl素ごとに被写体
の明暗に応じた18号が得られるわけで、パルス振幅変
調となっている。ここでW ” G ” R” B +
Cy =G ” B + Y。
”4+Gで形成されていることを考慮すると、第6図(
a) l−示すよう5二1列目と1′列目の加算18号
は2R+2G+2DI R420+B、2R+2G+2
BI R+ 20十B、・−・ の繰り返しくM号、2
列目と2′列目の加算イG号第6図(b)に示すように
2R+2G+B、 R+2G+ 2B。
a) l−示すよう5二1列目と1′列目の加算18号
は2R+2G+2DI R420+B、2R+2G+2
BI R+ 20十B、・−・ の繰り返しくM号、2
列目と2′列目の加算イG号第6図(b)に示すように
2R+2G+B、 R+2G+ 2B。
2R420+B、 R420+B、・・・の繰り返し信
号となっている。したがって1.+PF Ge+の出力
はパルス振幅変調の低周波成分だC−tとなるので3
p 42 G+ n Bの2 2 毎号成分となる。一方変調信号成分の加算回路…)の出
力には、第6図(c)に示すようCR信号だけが残って
分離され引算回路(廟の出力にFi第6図((転)に示
すようζ:B信号だけが残って分離されるようになる。
号となっている。したがって1.+PF Ge+の出力
はパルス振幅変調の低周波成分だC−tとなるので3
p 42 G+ n Bの2 2 毎号成分となる。一方変調信号成分の加算回路…)の出
力には、第6図(c)に示すようCR信号だけが残って
分離され引算回路(廟の出力にFi第6図((転)に示
すようζ:B信号だけが残って分離されるようになる。
これらの変114(ば号はいずれも画素の一つおきに信
号が得られるから搬送波は3.58MH,となり、側帯
波をもって振幅変調された信号となっている。
号が得られるから搬送波は3.58MH,となり、側帯
波をもって振幅変調された信号となっている。
し、たがって第1の俵訓回路制、第2の復調回路層)に
より各々f、ipEされ、赤信号Rs”l¥信信号色な
る。
より各々f、ipEされ、赤信号Rs”l¥信信号色な
る。
−力、 LPF■jを通った信号はMU述のように赤
信号ノ戊分R1青イ1号成分Bが含まれている〃・ら、
第2の引算回路11bl を二より各々の信号成分除去
すると緑信号Gが得られる。このよう(−シてに4+ら
れた輝度信号Y、緑信号G1赤信号RsW信号Bはカラ
ーエンコーダMl二加えられ標準のテレビイ8号である
NTEIOイB号が得られる。
信号ノ戊分R1青イ1号成分Bが含まれている〃・ら、
第2の引算回路11bl を二より各々の信号成分除去
すると緑信号Gが得られる。このよう(−シてに4+ら
れた輝度信号Y、緑信号G1赤信号RsW信号Bはカラ
ーエンコーダMl二加えられ標準のテレビイ8号である
NTEIOイB号が得られる。
龜
ン前述したようC二1列月の画素と2列目の画素とを加
算して読み出す方法とし、ては色々あるから。
算して読み出す方法とし、ては色々あるから。
フォトダイオードを感光部とするようなインターライン
転送CCDでは第7図、第8図に示すような手段で実現
できる。
転送CCDでは第7図、第8図に示すような手段で実現
できる。
第7図は、インターライン転送OCDの概略図でおる。
フォトダイオードから成る感光部σl)が1行ごとに配
列されている。各行の感光部(71−1)。
列されている。各行の感光部(71−1)。
(71−2)、・・・C隣接して垂直転送を行う(!O
D、転送部(72−1)、 (72−2) 、・・・が
配列されている。
D、転送部(72−1)、 (72−2) 、・・・が
配列されている。
転送部(至)は4%極ごとに共通接続づれ、各4電極φ
1.φ2.φB、φ4には4相の駆動パルスが印加され
る。
1.φ2.φB、φ4には4相の駆動パルスが印加され
る。
各感光部(711に蓄和された信号電荷は垂直ブランキ
ング期間Cニー片にv4接した転送し関g二移動し、こ
こからl走f紛ととに並列冨二佃ぢ喝把rttゴライン
転送部σ37に送られる。ライン転送部(資))では2
箪極ごと1二共通接続され、各゛電極ψl、ψ2には2
相の駆動パルスが印加され、送られてきた信号eJrを
転送し、映像出力端子m4に出力信号として取り出もれ
る。ここで感光部(Hlから転送部υqへ信号を移すと
きの方法を第8図を用いて説明する。感光部口11と転
送815四の間にはゲート電極(&)が形成されていて
、このグー)′Wi、極(811を制御することにより
信号電荷の転送が行われる。まずゲート電極(Sl−t
)をオンにすると感光部(71−A)に蓄積されていた
信号電荷が転送部υ均のφl、φ!電極下に移動される
。次C−転送部囮の各電極を動作させるとφl、φ2を
極丁の信号電荷がφ8.φ4電極下C二転送されるが、
このときゲート電極(sl−2)をオンにすると感光部
(71−B)に蓄積されていたイ百号電荷も転送部−の
φ8.φ4電極下C−移動し、φl、φ2電極1から送
られてき/ζ(ii号と加算されることになる。したが
って2つの感光1’++’+ (71−A)(71−B
)に蓄積ネれてぃた11号’ILL狗は加υ、される。
ング期間Cニー片にv4接した転送し関g二移動し、こ
こからl走f紛ととに並列冨二佃ぢ喝把rttゴライン
転送部σ37に送られる。ライン転送部(資))では2
箪極ごと1二共通接続され、各゛電極ψl、ψ2には2
相の駆動パルスが印加され、送られてきた信号eJrを
転送し、映像出力端子m4に出力信号として取り出もれ
る。ここで感光部(Hlから転送部υqへ信号を移すと
きの方法を第8図を用いて説明する。感光部口11と転
送815四の間にはゲート電極(&)が形成されていて
、このグー)′Wi、極(811を制御することにより
信号電荷の転送が行われる。まずゲート電極(Sl−t
)をオンにすると感光部(71−A)に蓄積されていた
信号電荷が転送部υ均のφl、φ!電極下に移動される
。次C−転送部囮の各電極を動作させるとφl、φ2を
極丁の信号電荷がφ8.φ4電極下C二転送されるが、
このときゲート電極(sl−2)をオンにすると感光部
(71−B)に蓄積されていたイ百号電荷も転送部−の
φ8.φ4電極下C−移動し、φl、φ2電極1から送
られてき/ζ(ii号と加算されることになる。したが
って2つの感光1’++’+ (71−A)(71−B
)に蓄積ネれてぃた11号’ILL狗は加υ、される。
以下通元の動作辿り転送ib四からライン転送部(78
,lを介して映像出力端子r141から出力4ri号が
得られることになる。
,lを介して映像出力端子r141から出力4ri号が
得られることになる。
〔313明の効果〕
以上説明したようにこの発明のカラーテレビジョン撮像
装置によると輝度信号Yは走査線1本のイト1勺で得ら
れるので、従来方式のようにIH遅延崎を用いて補完す
る必要がない。このため垂直解像度の劣化がなくなり、
鮮明な画像が得られるという大きな特徴がある。
装置によると輝度信号Yは走査線1本のイト1勺で得ら
れるので、従来方式のようにIH遅延崎を用いて補完す
る必要がない。このため垂直解像度の劣化がなくなり、
鮮明な画像が得られるという大きな特徴がある。
一方、色信号の搬送波も3.58MHzとなり、映像信
号の帯域外となるので、画叱間の混色が多少あっても縞
状ノイズの発生は全くなくなり、水平方向のアパーチャ
補正も十分加えることができ、水平解像度が向上でき、
更に鮮明な画像が得られるという%徴がある。
号の帯域外となるので、画叱間の混色が多少あっても縞
状ノイズの発生は全くなくなり、水平方向のアパーチャ
補正も十分加えることができ、水平解像度が向上でき、
更に鮮明な画像が得られるという%徴がある。
更に色信号も2本の走査線で全て得られるので垂面方向
のサンプリング周波数が筒くなり第1図に示したような
色フイルタアレイを用いた場合に 比べて垂面方向の
偽色イに号の妨簀が名しく減少てきるという大きな%徴
がある。
のサンプリング周波数が筒くなり第1図に示したような
色フイルタアレイを用いた場合に 比べて垂面方向の
偽色イに号の妨簀が名しく減少てきるという大きな%徴
がある。
したように簡単な構成でしかも確実じ達成できるので、
安定で色調のよいカラー画像が営に得られるという利点
がある。 。
安定で色調のよいカラー画像が営に得られるという利点
がある。 。
尚この方式でFi垂は方向C二2画素分の18号を加昇
して得ているので色フィルタCCD画索との対応が多少
位置ずれを起こしてもフリッカになることがなく妨害信
号のない安定なカラー1IIII像をイ好ることができ
る。
して得ているので色フィルタCCD画索との対応が多少
位置ずれを起こしてもフリッカになることがなく妨害信
号のない安定なカラー1IIII像をイ好ることができ
る。
従来、色フィルタとCOD画素とは正確に一致させるこ
とは不可能に近く、フリッカを防止するために感光部の
フォトダイオードに黒のマスクで渦鵬領域を設けるなど
の対策を行なってきたが、この方法によれはこれらの大
半は不袂5二なる。したがって高感度のカラーカメラが
実現できるという大きな効果がある。
とは不可能に近く、フリッカを防止するために感光部の
フォトダイオードに黒のマスクで渦鵬領域を設けるなど
の対策を行なってきたが、この方法によれはこれらの大
半は不袂5二なる。したがって高感度のカラーカメラが
実現できるという大きな効果がある。
tた第4図の色フィルタは水平列1,2.3が4=元1
rH1過なので色フィルタを設けなくてもよく、上ソト
した効果に加えて色フィルタの製造が容易とろる効果を
41する。
rH1過なので色フィルタを設けなくてもよく、上ソト
した効果に加えて色フィルタの製造が容易とろる効果を
41する。
′1″なわちs ’l′L板式カラーカメラに使用され
る従来の色フイルタアレイは、一般f二3色を順次染色
していくという方法で製造されるので3〜4工程が必要
で、製造コストが筒く、このことが単板式カラーカメラ
を安価≦二製造できない原因の一つとなっていた。この
中でも第1.第2図に示した色フイルタアレイでFi3
色は細かいアレイ状に配列さtLるが、#造過程中のゴ
ミが付着されると欠陥となって現わtしるため色フイル
タアレイとして不良となるので、細心の注意を払いなが
ら製造しているにもかかわらず歩留りが悪くコストアッ
プのを囚となっていた。
る従来の色フイルタアレイは、一般f二3色を順次染色
していくという方法で製造されるので3〜4工程が必要
で、製造コストが筒く、このことが単板式カラーカメラ
を安価≦二製造できない原因の一つとなっていた。この
中でも第1.第2図に示した色フイルタアレイでFi3
色は細かいアレイ状に配列さtLるが、#造過程中のゴ
ミが付着されると欠陥となって現わtしるため色フイル
タアレイとして不良となるので、細心の注意を払いなが
ら製造しているにもかかわらず歩留りが悪くコストアッ
プのを囚となっていた。
上記のように全党通過領域が1水平′列おきに存在する
と、その部分は色フィルタを設けなくともよく、従来の
全面に色フィルタを配列していた場合と比較すると部分
的にのみ着色すればよく、歩留りも向上し安価C二製造
できるという大きな特徴がある。
と、その部分は色フィルタを設けなくともよく、従来の
全面に色フィルタを配列していた場合と比較すると部分
的にのみ着色すればよく、歩留りも向上し安価C二製造
できるという大きな特徴がある。
色フィルタアレイ供は第4図に示した配夕1jで醒。
明しできたが、これは自ロー己しlこように100 i
+jtりのうちの1つである。第用図の色フイルタアレ
イ(Ozを用いると第3図の回路構成で加洒−回路…)
の出力から青信号が引具回路^出力から赤信号が伯られ
、前述と同様の効果が僅られる。
+jtりのうちの1つである。第用図の色フイルタアレ
イ(Ozを用いると第3図の回路構成で加洒−回路…)
の出力から青信号が引具回路^出力から赤信号が伯られ
、前述と同様の効果が僅られる。
またMl1図、31412図6別の配列をもつ色フイル
タアレイ(102X112)である。101図の色フイ
ルタアレイ(102)では第3図の加算回路間の出力c
Lri赤イ1号、引算回路陶の出力C:は青信号がイ
、ノられる。
タアレイ(102X112)である。101図の色フイ
ルタアレイ(102)では第3図の加算回路間の出力c
Lri赤イ1号、引算回路陶の出力C:は青信号がイ
、ノられる。
仁の色フイルタアレイではC7が1水平列おき番ニスド
ライブ状に配列されているので、この部分(1関しては
染色時CC,、のみで色の重ね合わせかなく表面が一様
となって、洗沖がしやすいなど製造が容易となる特徴を
有する。第12図の色フイルタアレイでは(112)で
はm3図の加算回路間の出力18号には青信号、引算回
路−の出力6−は赤信号が得られる。この色フイルタア
レイではY。が1水平列おきにストライプ状に配列され
ているのでこの部分薯二関しては染色時にY。のみで色
の重ね合わせがなく表面が一様となって、前記した色フ
イルタアレイ(102)と同様の特徴を有する。尚、固
体撮像デバイスとしてはインターライン転送CCDを用
いて説明してきたが、この発明によればフレーム転送0
0Dを用いても実現できるという特徴がある。例えは4
相駆動方式の7し7ム転送CODの場合には2電極で1
列の色フィルタを対応させることi二より実現できる。
ライブ状に配列されているので、この部分(1関しては
染色時CC,、のみで色の重ね合わせかなく表面が一様
となって、洗沖がしやすいなど製造が容易となる特徴を
有する。第12図の色フイルタアレイでは(112)で
はm3図の加算回路間の出力18号には青信号、引算回
路−の出力6−は赤信号が得られる。この色フイルタア
レイではY。が1水平列おきにストライプ状に配列され
ているのでこの部分薯二関しては染色時にY。のみで色
の重ね合わせがなく表面が一様となって、前記した色フ
イルタアレイ(102)と同様の特徴を有する。尚、固
体撮像デバイスとしてはインターライン転送CCDを用
いて説明してきたが、この発明によればフレーム転送0
0Dを用いても実現できるという特徴がある。例えは4
相駆動方式の7し7ム転送CODの場合には2電極で1
列の色フィルタを対応させることi二より実現できる。
第9図はフレーム転送(1ICD (123)の上に出
4図と同じ色フィルタアレイφシを形成させた場合の障
r向を示したもので、caD(123)の表面に形成さ
れた2つの電極に対応して1列の色フイルタ部分が形成
されている。第2.第3の電極下に深いt極井戸ができ
るとW+G、W+O,、・・・の信号が蓄積され、イン
ターレースを行う際の偶数フィールドで第4.第1の電
極下C1深い電位井戸ができるとG+W、 O,+W、
・・・の信号が蓄積される。この信号は前述したようご
ニインターライン転送00Dの場合と全く同じとなるの
で第3図と同様な回路構成でカラーカメラが構成できる
。
4図と同じ色フィルタアレイφシを形成させた場合の障
r向を示したもので、caD(123)の表面に形成さ
れた2つの電極に対応して1列の色フイルタ部分が形成
されている。第2.第3の電極下に深いt極井戸ができ
るとW+G、W+O,、・・・の信号が蓄積され、イン
ターレースを行う際の偶数フィールドで第4.第1の電
極下C1深い電位井戸ができるとG+W、 O,+W、
・・・の信号が蓄積される。この信号は前述したようご
ニインターライン転送00Dの場合と全く同じとなるの
で第3図と同様な回路構成でカラーカメラが構成できる
。
したがって、フレーム転送ccDではこの柚の色フイル
タアレイを用いて単板式カラーカメラが不可能と思われ
ていたのが、この発明d二よれば実現でさることになり
この効果は著しいものがある。
タアレイを用いて単板式カラーカメラが不可能と思われ
ていたのが、この発明d二よれば実現でさることになり
この効果は著しいものがある。
今まで1実施例の概略構成図として第3図を用いて説明
してきたが、他の実施例の概F!!Im成図を第13図
直二示す。第14図の色フイルタアレイ(122)7a
l−用いる。まず奇数フィールドでは第1の走査線の信
号は、1列目と1′列目が加算はれた1g号が得られる
ので、 Vt、 G、 W+ G・・・が交互C1得ら
れる。第2の走査線ね同様CしてY。! Oy+ Ye
+ Oy’・・が交互に得られる。そして以下同様に第
1.第2の走を線の信号が繰り返されてい〈0次嘉二偶
数フィールドでは組合せ方を異ならせて第1の走査線は
1′列目と2列目が加算された信号であるW、 G、
W、 a・・・が交互に得られる。第2の走査線では2
′列目と3列目加算された信号であるY。、 C!y+
Ya+ CY・・・がy互に得られる。そして以下同
様に第1.第2の走査線の信号が繰り返されていく。
してきたが、他の実施例の概F!!Im成図を第13図
直二示す。第14図の色フイルタアレイ(122)7a
l−用いる。まず奇数フィールドでは第1の走査線の信
号は、1列目と1′列目が加算はれた1g号が得られる
ので、 Vt、 G、 W+ G・・・が交互C1得ら
れる。第2の走査線ね同様CしてY。! Oy+ Ye
+ Oy’・・が交互に得られる。そして以下同様に第
1.第2の走を線の信号が繰り返されてい〈0次嘉二偶
数フィールドでは組合せ方を異ならせて第1の走査線は
1′列目と2列目が加算された信号であるW、 G、
W、 a・・・が交互に得られる。第2の走査線では2
′列目と3列目加算された信号であるY。、 C!y+
Ya+ CY・・・がy互に得られる。そして以下同
様に第1.第2の走査線の信号が繰り返されていく。
このようにし7て得られたOCD +831の出力イF
5号は増幅器(aτ))ン′Jrシて79丁足のレベル
に増幅さ7’Lる。増幅器舶)の出力信号は変調成分を
除去するための3MH2LPF (371)を弁して灯
度信号Yとなりカラーエンコーダ(461)に加えられ
る。一方増幅器汐シ)の出力16号の一部と、それがI
H遅処回路(401)を通過してIH遅れた信号とがサ
ンプル・ホールド回路(371)に加えられる。ここで
Ml、第2の走量線から得られる46号はそれぞれ第1
り図の(αL(b)で表わされるので、まず第1の走X
=からサンプル・ホールド機能≦二より線信号Gが侍ら
れる。次に第2の走査線から黄信号Y、とシアン信号C
7が得られるが、これらからGを引算することによりそ
れぞれ赤信号Rと青信号Bが分離される。このようにし
て得られた輝度信号Y、緑1d号G、赤信信号宵イ8号
Bはカラーエンコーダ(461)に7Jll 、t ラ
れ、標準のテレビ信号であるNT80信号が信号れる。
5号は増幅器(aτ))ン′Jrシて79丁足のレベル
に増幅さ7’Lる。増幅器舶)の出力信号は変調成分を
除去するための3MH2LPF (371)を弁して灯
度信号Yとなりカラーエンコーダ(461)に加えられ
る。一方増幅器汐シ)の出力16号の一部と、それがI
H遅処回路(401)を通過してIH遅れた信号とがサ
ンプル・ホールド回路(371)に加えられる。ここで
Ml、第2の走量線から得られる46号はそれぞれ第1
り図の(αL(b)で表わされるので、まず第1の走X
=からサンプル・ホールド機能≦二より線信号Gが侍ら
れる。次に第2の走査線から黄信号Y、とシアン信号C
7が得られるが、これらからGを引算することによりそ
れぞれ赤信号Rと青信号Bが分離される。このようにし
て得られた輝度信号Y、緑1d号G、赤信信号宵イ8号
Bはカラーエンコーダ(461)に7Jll 、t ラ
れ、標準のテレビ信号であるNT80信号が信号れる。
この実施例によれば従来第1.第2図の色フイルタアレ
イを用いたときに問題となっていた画素間の色の混色に
よる画像の劣化が大いに軽減されるという利点がある。
イを用いたときに問題となっていた画素間の色の混色に
よる画像の劣化が大いに軽減されるという利点がある。
また垂直方向に2画素分の信号な加算【7て得ているの
で、色フィルタとCOD画素との対応が多少位置ずれを
起こしてもノリツカになることがなく、モアレも少ない
安定なカラー画像が得られる。
で、色フィルタとCOD画素との対応が多少位置ずれを
起こしてもノリツカになることがなく、モアレも少ない
安定なカラー画像が得られる。
第1図、第2図は従来の色フイルタアレイの略図、第3
図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第4図は本発
明の色フイルタアレイの略ν1、第5図は本発明のCO
Dから得られる色信号の和合せを示す略図、第6図は本
発明のCCDから待られる15号波形と信号処理で得ら
れる波形の説明図、第7図は本発明≦1用いるCODの
概略構成図、第8図は00Dの一部を拡大した説明図、
tfJ9ν1は本発明の他の実施例の断面構造の略図、
第用図〜第12図は色フイルタアレイの他の実施例を示
す略図、第13図は本発明の他の実施例を示す概略構成
図、第14図は色フイルタアレイの他の実施例を示す略
図、mlS図は他の実施例においてCODから得られる
信号波形の説明図である。 32・・・色フイルタアレイ (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (tま
か1名)第5図 第6図 第 7 図 第8図 第10図 第12図 第13図 第14図 第15図
図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第4図は本発
明の色フイルタアレイの略ν1、第5図は本発明のCO
Dから得られる色信号の和合せを示す略図、第6図は本
発明のCCDから待られる15号波形と信号処理で得ら
れる波形の説明図、第7図は本発明≦1用いるCODの
概略構成図、第8図は00Dの一部を拡大した説明図、
tfJ9ν1は本発明の他の実施例の断面構造の略図、
第用図〜第12図は色フイルタアレイの他の実施例を示
す略図、第13図は本発明の他の実施例を示す概略構成
図、第14図は色フイルタアレイの他の実施例を示す略
図、mlS図は他の実施例においてCODから得られる
信号波形の説明図である。 32・・・色フイルタアレイ (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (tま
か1名)第5図 第6図 第 7 図 第8図 第10図 第12図 第13図 第14図 第15図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 4行×2列の色フィルタを一単位とする単位色フィルタ
を水平および垂直方向C1繰り返し配してなる色フイル
タアレイと、この色フイルタアレイを前面に備え、前記
色フィルタに対応する位置に般りられたITII木を有
してなる固体撮像デバイスを具備し、前記隣接する沈1
乃至第4の水平画素列の第1、第2のふたつの水平画素
列の走置信号を加算して得られるイM号を第1の読み出
し信号とし、同じく前記隣接するm 3’ s第4のふ
たつの水平画素列の足置信号を加算して得られる信号を
第2の読み出し信号とし、これら第1、第2のふたつの
銃み出し信号を処理することC二よりカラーテレビジョ
ン信号を得るカラーテレビジョン撮像装置において、 前わ己第1、第2の読み出し信号を相互に比較したとき
、それぞれの読み出し信号が第1のカラー成分光C二対
する色信号を少なくともIT】」−の位相の変調イg号
成分として含み、第2のカラー成分光C二対する色信号
を少なくとも180°位相の異なる俊調信号成分として
含み、またm3のカラー成分光に対する色信号を非変w
f4佃号成分として含んでいるように前記単位色フィル
タを周期的に配してなる色フイルタアレイを有すること
を特徴とする力2−テレビジョン撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57092172A JPS58210780A (ja) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | カラ−テレビジヨン撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57092172A JPS58210780A (ja) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | カラ−テレビジヨン撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58210780A true JPS58210780A (ja) | 1983-12-08 |
Family
ID=14047008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57092172A Pending JPS58210780A (ja) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | カラ−テレビジヨン撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58210780A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59171281A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
US5121192A (en) * | 1989-10-19 | 1992-06-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid-state color imaging device |
-
1982
- 1982-06-01 JP JP57092172A patent/JPS58210780A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59171281A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
US5121192A (en) * | 1989-10-19 | 1992-06-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid-state color imaging device |
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