JPS5834996B2 - カラ−コタイサツゾウソウチ - Google Patents

カラ−コタイサツゾウソウチ

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JPS5834996B2
JPS5834996B2 JP50100429A JP10042975A JPS5834996B2 JP S5834996 B2 JPS5834996 B2 JP S5834996B2 JP 50100429 A JP50100429 A JP 50100429A JP 10042975 A JP10042975 A JP 10042975A JP S5834996 B2 JPS5834996 B2 JP S5834996B2
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JP
Japan
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horizontal
color
signal
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vertical
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JP50100429A
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JPS5224036A (en
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敏郎 松浦
善夫 太田
隆平 中部
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラー画像信号を得ることのできるカラー固体
撮像装置に関するものである。
近年、CCD(Charge Coupled Dev
ice)、BBD(Bucket Brigade
Device)、MOS−ダイオードアレイ等を用いた
固体撮像装置の開発が進められ、既に2次元の白黒撮像
装置が発表され、カラー化についてもいくつかの提案が
なされている。
第1図は提案されている2次元白黒撮像装置の一例であ
り、1a〜11は、それぞれ光情報を対応する電荷量の
大きさに変換するフォトダイオード等の感光素子列と、
感光素子列からフレーム(又はフィールド)周期毎に取
出される信号電荷を水平ブラキング期間に加えられる垂
直転送りロック発生回路2からのクロックパルスによっ
て同時に■方向(図示)に転送するCCD又はBBD等
で構成された転送段とからなる撮像要素であり、3は撮
像要素1a〜11より転送された信号電荷を、水平走査
期間に、水平転送りロック発生回路4からある決まった
周波数のクロックパルスによって順次H方向(図示)に
転送するCCD等よりなる水平転送要素を示している。
5は1ライン毎の連続した映像信号が取出される出力端
子である。
ここで水平転送要素を駆動するためのクロック周波数f
Hは、水平走査周期をTH撮像要素数をnとすると、f
H=n/THで表わされる。
本装置において、■方向の転送は比較的低速のクロック
動作で行なわせることができるが、H方向転送のための
クロックパルスの周波数は解像度に関係のある撮像要素
の数を増加させる場合、極めて高くする必要が生じ、転
送りロックパルスの周波数に限界のあるCCD等の電荷
転送素子を水平転送要素2として用いた場合には、撮像
要素列数、したがって解像度が制約を受けることになる
同様に、格子状に多数配列され、光情報に対応する信号
電荷が蓄積されたフォトダイオード等の感光素子を、垂
直および水平走査器によって順次走査読出しすることに
よって映像信号を得るような撮像装置においても又水平
走査器として用いるシフトレジスタの動作可能なりロッ
ク周波数の限界から、素子数を増腰解像度を上げること
に限界がある。
したがって、このような固体撮像装置に第2図に示すよ
うなレッド(2)、グリーン(G)、ブルー(B)の3
色ストライブフィルタを重ねて置くことによって、対応
する点の色成分信号電荷を取出し、出力端子3より得ら
れる点順次の信号より色成分信号を分離し、エンコーダ
を通じてカラーテレビジョン信号を得ようとする場合、
白黒撮像時と同様の解像度を得ようとすれば、感光素子
列数およびH方向転送用のクロック周波数をともに3倍
にする必要が生じ、高速動作可能なシフトレジスク或い
は電荷転送素子の製造が困難な点から、前述の構成によ
るカラーテレビジョンカメラの実現は極めて難しくなる
これに対し、特願昭49−110872号あるいは特願
昭49−110873号において、異なるカラー成分光
に感応する感光素子が水平読出し方向に規則性をもたせ
て配置された2つもしくは3つの感光素子列の組を垂直
読出し方向に複数配列し、1水平読出しにおいて2つも
しくは3つの感光素子列からの信号を同時に取出し、複
数の信号列を合成することによってカラー信号を発生さ
せることにより水平のクロック周波数を高くする必要の
ないカラー固体撮像装置が提案されている。
本発明は、このような装置において2:1のインターレ
ースを可能にすることを目的とするものである。
第3図は本発明によるカラー固体撮像装置の一実施例を
示すもので、図中10は第4図に示すモザイク状のカラ
ーフィルタで、フィルタエレメント101〜104によ
り構成されている。
101はグリーン(G)成分光を通すフィルタエレメン
ト、102はレッド(I()、103はブルー(B)の
カラー成分光を通すフィルタエレメント、104は光を
通さない不透明部を示している。
111および112は一定期間(ここでは1フレ一ム期
間)フィルタ10を通して照射された光情報を信号電荷
として蓄積する感光素子、12は各フィード毎に垂直ブ
ランキング期間に生ずるゲートパルスφG1又はφG2
によって感光素子111又は112より対応する位置に
読出された信号電荷を2相垂直クロツクパルスφ■1お
よびφ■2によって水平転送段14の方向に転送する垂
直転送チャネルである。
13は、チャネルストッパーを示す。
141〜144は水平転送段14の対応する位置にそれ
ぞれの垂直転送チャネル12を通して転送されてきた信
号電荷を水平ブランギング期間に読込み、水平走査期間
に2相水平クロックφ111.φH2によって水平読出
しするための転送電極を示している。
145゜146は信号検出部、151,152はプリア
ンプ、161,162は低域フィルタ、11はR2B信
号分離のためのスイッチング回路、18はR2B 、
G信号を合成することによりカラーテレビジョン信号を
発生ずるエンコーダである。
ここで、水平および垂直転送段はN型半導体基板を用い
た2相駆動CCDより構成されているものとする。
本装置の動作を第5図に示すり田ツクパルスおよびゲー
トパルス波形を参照し説明する。
ゲー トパルスφG1又はφG2が負の間は、感光素子
群111,112は蓄積動作状態にある。
(感光素子は、垂直転送用CCDと同一基板に形成され
たMIS構造と考える)。
今、第1フイールドの初めの垂直ブランキング期間TB
uに妬、として零レベルとなるパルスが発生すると、φ
■1として負電圧が加えられている電極下の垂直転送チ
ャネルに、感光素子群111に蓄積された信号電荷が読
出される。
続く、2ザイクルの垂直転送りロックパルスφV1.φ
■2によってそれぞれ2ビットずつ垂直転送される。
第1フイールドの水平走査期間Ts前にはφv2は零レ
ベル、φ■1は負l/ベルに保たれ、次のTs間、信号
電荷はφ■1が加わっている電極下に蓄積されている。
一方、転送電極列141,143の偶数番目の電極は接
地されており、TBIの間、転送電極列142.143
の偶数番目の電極に加わる水平転送りロックパルスφ■
1□が零レベルに保持され、電極列141〜144の奇
数番目の電極下に転送チャネルが形成される。
水平転送段14に最も近い2ライン分の信号電荷は、ク
ロックパルスφH1とによって、第1フイールドの最初
の水平走査期間Tsが始まる前に前記転送ヂャネルを通
って、電極列142,144の奇数番目の電極下に読込
まれる。
ここで、電極列144下の信号電荷はG成分を表わし、
電極列142下の信号電荷は交互にR成分およびB成分
を表わしている。
水平転送段14への読込みが終了するとφ■が次の水平
走査期Tsを通して零レベルに保持され、電極列142
,144下に水平転送チャネルが形成される。
2ラインの信号電荷は、Ts間に加わル転送りロックパ
ルスφH1,φH2によって転送され、検知領域145
,146を通して同時に読出され、プリアンプ151.
低域フィルタ161を通してG成分信号が、プリアンプ
152、低域フィルタ162およびスイッチング回路1
1を通してRおよびB成分信号がそれぞれ分離される。
スイッチング回路11は、転送りロックφH1又はφH
2と同期して、低域フィルタ162の出力をRもしくは
B信号チャネルに交互に振り分ける機能を有し、これに
よってR−B成分信号が交互に含まれる連続信号より、
RおよびB成分信号を分離するものである。
得られたカラー成分信号はエンコーダ18において、N
TSC信号等、必要なカラー画像信号を発生するよう処
理される。
1水平読出しが終了すると、水平ブランキング期間TB
に2サイクル生ずるφVl pφv2.およびφv1.
φH1によって、同様に垂直転送および水平読込みが行
なわれ、続く水平走査期間Tsに水平読出しが行なわれ
る。
第1フイールドの信号電荷読出しが終ると、第2フイー
ルドの初めの垂直ブランキング期間にφG2として零レ
ベルとなるパルスが発生し、この時負レベルにあるφ■
2の印加されている電極下の垂直転送チャネル12に感
光素子群12からの信号電荷が読出される。
ここでφG2の位相は、転送りロックパルスの位相を基
準にすれば、φG1より遅れ、φv2の最初の負パルス
とほぼ一致している。
読出された信号電荷は、第1フイールドと同様、クロッ
クパルスφ■1.φ■2.φVおよびφH1によって垂
直転送および水平転送段14への読込が行なわれ、水平
走査期間TsにクロックパルスφH1およびφH2によ
って水平読出しされる。
したがって、本実施例によれば、感光素子群111と1
12からの1フレ一ム期間蓄積された信号電荷を、1フ
イールドおきに交互に印加される2つのケートパルスφ
G1.φG2によって異なるフィールドで読み出すこと
により、2二1のインターレースが可能になる。
なお、ゲートパルスφG1およびφG2を共通にし、ゲ
ートパルスが生ずるときの垂直転送りロックパルスφV
xyφv2の位相を、第1フイールドと第2フイールド
とで反転することによってもインターレース読出しが可
能となる。
次に、X−Yアドレス方式のカラー撮像装置に適用され
る本発明の実施例について説明する。
第6図において、20は第4図に対応するカラーフィル
タで、201.202,203はそれぞれG成分、R成
分、B成分光を通過させるフィルタエレメントである。
204はフォトダイオード、205はスイッチング用の
MO8I−ランジスタ(MO8T)を示している。
21は垂直クロックパルス発生器22からのクロックパ
ルスによって駆動される垂直走査レジスタ、23はレジ
スタ21の出力によってフィールド周期で反転する出力
を生ずるフリップフロップ(F、F、)、241および
242はAND回路で、それぞれ垂直走査レジスタ21
とF、F、23の出力に応じてスイッチング用MO8T
251 aおよび251b、あるいは252aおよび
252bを導通させる出力を生ずる。
26は水平クロックパルス発生器27からのクロックパ
ルスによって駆動される水平走査レジスタ、281.2
82はそれぞれG信号、R,B信号読出し線、291.
292はプリアンプ、301゜302は低域フィルタ、
31は水平クロックパルスによって、低域フィルタ30
2からのR,B成分を表わす信号を交互に含むR,B信
号より、R成分信号およびB成分信号を分離するスイッ
チング回路である。
低域フィルタ301からのG成分信号とスイッチング回
路31からのRおよびB成分信号は、エンコーダ32に
よって処理され、NTSC信号を形成する。
第1フイールドでは、F、F、23の出力状態は出力Q
が高、Qが低レベルにある。
これによってAND回路群242は、第1フイールドで
は、垂直走査レジスタ21の出力の如何にかかわらずオ
フ状態のままである。
一方F、F、23の出力によって一方のゲートが正であ
るAND回路群241は垂直走査レジスタ21からの順
次シフトする走査パルスによって正の出力パルスを生じ
、これによって走査パルスに対応する位置のMO8T2
51bと252aが導通し、水平レジスタ26からの走
査パルスによって、■フレーム期間蓄積さレタRおよび
B成分を交互に表わす信号例と、G成分を現わす信号例
が、それぞれ信号読出し線282゜281を通して同時
に読出される。
第1フイールドの読出しが終了すると、垂直走査レジス
タ21からの出力によってF、F、23の状態が反転し
、Qが高、Qが低レベルとなる。
この結果、A、 N D回路群241が、第2フイール
ドを通して不導通状態に保たれ、AND回路群242が
垂直走査パルスによって順次選択され、導通ずる。
従って第2フイールドではMO8T252 a 。25
2bが導通し、信号読出し線281.282を通して、
第1フイールドより、垂直方向に1個ずつずれた位置の
フォトダイオードからの信号が得られ、2:1のインタ
ーレースが可能となる。
尚、本実施例におけるプリアンプ291.292より後
段の信号処理は第3図実施例と同様である。
以上、電荷転送素子を用いたインターライントランスフ
ァー(Inter 1ine Transfer)方
式およびフォトダイオードを用いたX−Yアドレス方式
において、2ライン信号を水平同時読出しする場合を例
に述べたが、本発明は、R,G、B成分信号の3ライン
を水平同時読出しする場合、あるいは、フレームトラン
スファー(F rame T ransfer)方式
およびホリゾンタルライントランスファー(Horiz
ontal−1ine Transfer)方式、も
しくは他のX−Yアドレス方式の撮像装置にも適用でき
る。
以上の説明から明らかなように、本発明によるカラー固
体撮像装置は、R,G、B成分光の感光素子を水平方向
に規則的に配置し、3つのカラー成分光に対応する信号
を一定周期で含む1ライン信号より3つのカラー成分信
号を分離するものではなく、垂直方向に2つもしくは3
つ配列された感光素子列からの信号を同時に水平読出し
するものであり、かつ、第1、第2のフィールドで、垂
直方向にずれた光電変換部からの信号電荷を読出すこと
によって2:1のインターレースを可能にし、単板式の
実用的なカラー撮像装置を実現し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電荷転送素子を用いた白黒撮像装置の構
成図、第2図はそのカラー化のために要するカラーフィ
ルタを示す図、第3図は本発明によるカラー固体撮像装
置の一実施例を示すブロック図、第4図はそれに要する
カラーフィルタの構成図、第5図は第3図実施例の動作
を説明するための転送りロックパルスおよびゲートパル
ス波形図、第6図は他の実施例の構成を示すブロック図
である。 10・・・・・・カラーフィルタ、112,113・・
・・・・感光素子、12・・・・・・垂直転送チャネル
、14・・・・・・水平転送段、141〜144・・・
・・・水平転送電極、145.146・・・・・・信号
検出領域、151,152・・・・・・プリアンプ、1
61,162・・・・・・低域フィルタ、17・・・・
・・スイッチング回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 異なるカラー成分光に感応する感光素子が水平読出
    しの方向に規則性をもたせて配置されてなる2列もしく
    は3列の感光素子列の組を垂直読出し方向に繰返し配列
    するとともに、それぞれの水平走査期間に前記2列もし
    くは3列の感光素子列の組を同時に読出し、得られた2
    列分もしくは3列分の信号を処理することによって前記
    水平走査期間に対応するカラー画像信号を得るカラー固
    体撮像装置において、前記各感光素子列の感光素子を同
    一のカラー成分に感応する垂直方向に配置された2個ず
    つで構成し、第1のフィールドで前記2個の感光素子の
    一方からの信号電荷を読出し、第2のフィールドで他方
    の感光素子からの信号電荷を読出すことを特徴とするカ
    ラー固体撮像装置。
JP50100429A 1975-08-18 1975-08-18 カラ−コタイサツゾウソウチ Expired JPS5834996B2 (ja)

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JPS60185582A (ja) * 1983-08-05 1985-09-21 東レ株式会社 繊維中入綿
JPS6121397U (ja) * 1984-07-16 1986-02-07 野中綿行株式会社 難燃性ふとん

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