JPS5854551B2 - カラ−固体撮像装置 - Google Patents
カラ−固体撮像装置Info
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- JPS5854551B2 JPS5854551B2 JP55084758A JP8475880A JPS5854551B2 JP S5854551 B2 JPS5854551 B2 JP S5854551B2 JP 55084758 A JP55084758 A JP 55084758A JP 8475880 A JP8475880 A JP 8475880A JP S5854551 B2 JPS5854551 B2 JP S5854551B2
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- Japan
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- light
- signal
- imaging device
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- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
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- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
- H04N25/447—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by preserving the colour pattern with or without loss of information
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電荷転送撮像素子(以下CCD撮像素子と略記
する。
する。
)を用いたカラー撮像装置に関するものである。
1個の撮像素子を用いてカラーテレビジョン信号を得る
方法については人間の目が無彩色に対して大きな解像力
を有している性質を用いて無彩色光あるいは視感度曲線
に相当する色光あるいは視感度曲線に近い緑色光に感応
する画素の数を他の2種の色光(例えば赤色と青色ある
いは黄色とシアン色)に感応するそれぞれの画素の数よ
り多くする方法が知られている。
方法については人間の目が無彩色に対して大きな解像力
を有している性質を用いて無彩色光あるいは視感度曲線
に相当する色光あるいは視感度曲線に近い緑色光に感応
する画素の数を他の2種の色光(例えば赤色と青色ある
いは黄色とシアン色)に感応するそれぞれの画素の数よ
り多くする方法が知られている。
第1図はこの方法による画素の配列の一例を示すもので
、高解像力を必要とする色光(図では緑色)に感応する
画素を行方向には1画素毎に交互に配列し、列方向には
l走査線毎に交互に配置し、他の2種の高解偉度を必要
としない色光(図では赤色と青色)に感応する画素を上
記の高解像力を必要とする色光に感応する画素の間に行
方向においては同一の色光に感応する画素を配し列方向
には1列毎に異なる色光に感応する画素を配列したもの
である。
、高解像力を必要とする色光(図では緑色)に感応する
画素を行方向には1画素毎に交互に配列し、列方向には
l走査線毎に交互に配置し、他の2種の高解偉度を必要
としない色光(図では赤色と青色)に感応する画素を上
記の高解像力を必要とする色光に感応する画素の間に行
方向においては同一の色光に感応する画素を配し列方向
には1列毎に異なる色光に感応する画素を配列したもの
である。
第2図はこの配列を用いた撮像素子の出力信号から容色
信号を分離する従来の方法を説明するための模式図、第
3図はその動作を説明するための模式図である。
信号を分離する従来の方法を説明するための模式図、第
3図はその動作を説明するための模式図である。
第2図と第3図においてCCD撮像素子21の出力信号
22(以後OH信号22と略記する。
22(以後OH信号22と略記する。
)を1走査線に相当する時間(以後IHと略記する。
)遅延するIH遅延線23を通し、第1図におけるある
行(第n行)とこの第n行の1行前の行(第n1行)の
信号24(以後IH信号24と略記する。
行(第n行)とこの第n行の1行前の行(第n1行)の
信号24(以後IH信号24と略記する。
)を得る。次にゲート回路25と26で0H信号22と
1H信号24のそれぞれの緑信号29と30を180’
位相のゲート信号21と28とで分離した後加え合せれ
ば1つの連続した緑0信号31が得られる。
1H信号24のそれぞれの緑信号29と30を180’
位相のゲート信号21と28とで分離した後加え合せれ
ば1つの連続した緑0信号31が得られる。
またゲート回路32と33でそれぞれG信号と1800
位相のゲート信号でOH信号22とIH信号24をゲー
トすれば走査線毎に青の)信号と赤(8)信号が交互に
得られるのでこれを走査線毎にスイッチ36で切り換え
て連続したB信号3TとR信号38を得る。
位相のゲート信号でOH信号22とIH信号24をゲー
トすれば走査線毎に青の)信号と赤(8)信号が交互に
得られるのでこれを走査線毎にスイッチ36で切り換え
て連続したB信号3TとR信号38を得る。
上述のIH遅延線はCCD遅延線を用いて撮像素子と1
H遅延線を同一のクロックパルスで駆動すると撮像素子
とIH遅延線から同一の時間関係を持って出力が得られ
るので以後の色分離回路が構成し易くなる。
H遅延線を同一のクロックパルスで駆動すると撮像素子
とIH遅延線から同一の時間関係を持って出力が得られ
るので以後の色分離回路が構成し易くなる。
一般にCCDを用いた遅延線は伝送歪を改善する必要か
ら信号電荷に信号電荷の2〜5倍のバイアス電荷を重畳
している。
ら信号電荷に信号電荷の2〜5倍のバイアス電荷を重畳
している。
このためIH倍信号OH信号の直流レベルはこのバイア
ス電荷に相当するレベルだけ異なっている。
ス電荷に相当するレベルだけ異なっている。
そこで従来はクランプ回路を用いて水平ブランキング期
間内の映像信号が無い期間においてIH倍信号OH信号
をクランプしこのクランプ電位を上記のバイアス電荷に
相当する電圧だけ異ならせることによってOH信号とl
H信号の直流レベルを一致させていた。
間内の映像信号が無い期間においてIH倍信号OH信号
をクランプしこのクランプ電位を上記のバイアス電荷に
相当する電圧だけ異ならせることによってOH信号とl
H信号の直流レベルを一致させていた。
ところで第2図および第3図にて示した色信号の分離方
法ではOH信号22とIH信号24の直流レベルが完全
に一致する必要がある。
法ではOH信号22とIH信号24の直流レベルが完全
に一致する必要がある。
第4図はOH信号22とIH信号24の直流レベルが異
なった場合に得られるG、R,B信号を示す模式図で図
はOH信号の直流レベルがIH倍信号り高い場合を示し
ている。
なった場合に得られるG、R,B信号を示す模式図で図
はOH信号の直流レベルがIH倍信号り高い場合を示し
ている。
直流レベルが異なると図に示すようにG信号においては
2画素を周期とするいわゆるクロックノイズが生じ、R
とB信号においては1走査線毎に直流レベルが異なって
くる。
2画素を周期とするいわゆるクロックノイズが生じ、R
とB信号においては1走査線毎に直流レベルが異なって
くる。
したがって第4図において第n行は赤信号が強くなり、
第n + 1行では青信号が強くなるのでl走査線毎に
赤色と青色に着色し赤と青の横縞の固定パターンノイズ
となり画質が著しく劣化する。
第n + 1行では青信号が強くなるのでl走査線毎に
赤色と青色に着色し赤と青の横縞の固定パターンノイズ
となり画質が著しく劣化する。
これらを防ぐため従来はIH遅延線のバイアス電荷を検
出しその値が常に一定となるように制御を行なうととも
にR信号とB信号については走査線毎の直流レベルの差
異を補償するためのクランプ回路が余分に必要であった
。
出しその値が常に一定となるように制御を行なうととも
にR信号とB信号については走査線毎の直流レベルの差
異を補償するためのクランプ回路が余分に必要であった
。
しかしながらこのような制御を行なっても周囲温度や電
源電圧などの影響によるバイアス電荷の変動を完全に補
償することはできない。
源電圧などの影響によるバイアス電荷の変動を完全に補
償することはできない。
そこでG信号はクロックノイズを完全に取り除くためト
ラップ回路を挿入せねばならず解像度が劣化していた。
ラップ回路を挿入せねばならず解像度が劣化していた。
さらにR信号とB信号は走査線毎に直流レベルの差によ
って固定パターンノイズが出て画質を劣化させていた。
って固定パターンノイズが出て画質を劣化させていた。
本発明はこれらの欠点を無くすためになされたものでそ
の目的はIH遅延線のバイアス電荷の変動の影響を除き
、解像度を向上させR信号とB信号の固定パターンノイ
ズを無くした固体撮像装置を提供することにある。
の目的はIH遅延線のバイアス電荷の変動の影響を除き
、解像度を向上させR信号とB信号の固定パターンノイ
ズを無くした固体撮像装置を提供することにある。
本発明によれば第1の色光に感応する複数の受光素子を
行方向には1画素毎に交互に配列し列方向には1走査線
毎に交互に配置し他の第2、第3の色光に感応する複数
の受光素子を前記の第1の受光素子の間に行方向におい
ては同一の色光に感応する受光素子を配し列方向には1
列毎に異なる色光に感応する受光素子を配し、水平走査
方向の少くとも一端の受光素子群に光が入射しないよう
に遮光体が設けられたCCD撮像素子と、このCCD撮
像素子の出力を1水平走査期間に相当する時間遅延する
CCD遅延線とを用いたカラー固体撮像装置において、
前記CCD撮像素子とCCD遅延線の2つの出力から前
記第1、第2、第3の色光の信号を分離するゲート回路
と第2と第3の色光の信号のいずれか一方の信号中の前
記CCD撮像素子とCCD遅延線の2つの出力信号中の
前記遮光体が設けられた受光素子群に対応する出力信号
をサンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、
前記サンプルホールド回路の出力の振幅が零になるよう
に前記CCD撮像素子とCCD遅延線の2つの出力信号
の直流レベルを一致させる制御回路を備えたことを特徴
とするカラー固体撮像装置が得られる。
行方向には1画素毎に交互に配列し列方向には1走査線
毎に交互に配置し他の第2、第3の色光に感応する複数
の受光素子を前記の第1の受光素子の間に行方向におい
ては同一の色光に感応する受光素子を配し列方向には1
列毎に異なる色光に感応する受光素子を配し、水平走査
方向の少くとも一端の受光素子群に光が入射しないよう
に遮光体が設けられたCCD撮像素子と、このCCD撮
像素子の出力を1水平走査期間に相当する時間遅延する
CCD遅延線とを用いたカラー固体撮像装置において、
前記CCD撮像素子とCCD遅延線の2つの出力から前
記第1、第2、第3の色光の信号を分離するゲート回路
と第2と第3の色光の信号のいずれか一方の信号中の前
記CCD撮像素子とCCD遅延線の2つの出力信号中の
前記遮光体が設けられた受光素子群に対応する出力信号
をサンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、
前記サンプルホールド回路の出力の振幅が零になるよう
に前記CCD撮像素子とCCD遅延線の2つの出力信号
の直流レベルを一致させる制御回路を備えたことを特徴
とするカラー固体撮像装置が得られる。
以下本発明を図面を用いて詳述する。
第5図は本発明に用いるCCD撮像素子を示す模式図で
ある。
ある。
図においてマトリクス状に配列したそれぞれ1画素とし
て動作する多数の受光素子51と、受光素子51に蓄積
された光情報に基ずく電荷を垂直方向に転送する垂直転
送部52と、更に出力部55へ電荷を転送する水平転送
部54および受光素子51から垂直転送部52への電荷
の転送する転送ゲート電極53とでCCD撮像素子58
が構成されている。
て動作する多数の受光素子51と、受光素子51に蓄積
された光情報に基ずく電荷を垂直方向に転送する垂直転
送部52と、更に出力部55へ電荷を転送する水平転送
部54および受光素子51から垂直転送部52への電荷
の転送する転送ゲート電極53とでCCD撮像素子58
が構成されている。
また水平走査方向における少くとも一端の受光素子群5
γに光が入射しないように遮光体56が設けられている
。
γに光が入射しないように遮光体56が設けられている
。
この受光素子群5Tからは光学的な黒の信号が得られ、
これを映像の黒信号として用いる。
これを映像の黒信号として用いる。
次に第1図は本発明の実施例に用いるCCD撮像素子の
各画素において感応する色光の配列を示す図である。
各画素において感応する色光の配列を示す図である。
すなわち緑色光を透過する第1のフィルタ11(Gフィ
ルタ)が行方向および列方向にひとつおきに配列されて
いる。
ルタ)が行方向および列方向にひとつおきに配列されて
いる。
このときCCD撮像素子の走査関係がインターレース駆
動を行なっている場合には、行方向には1画素毎に、列
方向は2画素毎(奇数フィールドと同数フィールドとで
1組となる。
動を行なっている場合には、行方向には1画素毎に、列
方向は2画素毎(奇数フィールドと同数フィールドとで
1組となる。
)に配列され、非インターレース駆動のときは行方向、
列方向とも1画素毎に配列するのがよい。
列方向とも1画素毎に配列するのがよい。
またGフィルターの間隙に青透過フィルタ12と赤透過
フィルタ13とを列方向に交互に配列しである。
フィルタ13とを列方向に交互に配列しである。
次に第6図は本発明の第1の実施例を説明するための模
式図である。
式図である。
図において符号22〜38で示す構成要素は第2図にお
けるものと同一であるので説明を省略する。
けるものと同一であるので説明を省略する。
第7図は第1の実施例の動作を説明するための模式図で
ある。
ある。
第6図と第7図において、CCD撮像素子58からは前
述したように光学的な黒を与える信号が出力されている
。
述したように光学的な黒を与える信号が出力されている
。
R信号38には第7図に示すように各走査線毎にこの黒
信号T1が含まれている。
信号T1が含まれている。
サンプルホールド回路61を用いてこのR信号中の黒信
号γ1をサンプルパルス62でサンプルホールドすれば
l/2fH(fH=水平走査周波数)の周波数を持ち、
直流レベルの差と等しい振幅を持った段差信号63が得
られる。
号γ1をサンプルパルス62でサンプルホールドすれば
l/2fH(fH=水平走査周波数)の周波数を持ち、
直流レベルの差と等しい振幅を持った段差信号63が得
られる。
制御回路64はこの段差信号63を受は段差信号63の
振幅が零になるようにCCDIH遅延線23のバイアス
電荷を制御する。
振幅が零になるようにCCDIH遅延線23のバイアス
電荷を制御する。
黒信号11を制御に用いるのは被写体からの入射光の影
響を受けないで段差信号63を得るためである。
響を受けないで段差信号63を得るためである。
第8図は本発明の第2の実施例を説明するための模式図
である。
である。
図において符号22〜38゜58.61〜63で示す構
成要素は第6図におけるものと同一であるので説明を省
略する。
成要素は第6図におけるものと同一であるので説明を省
略する。
第8図において、CCDIH遅延線23はバイアス電荷
が最適な値に固定されている。
が最適な値に固定されている。
CCDIH遅延線の出力は差動アンプあるいはクランプ
回路等の直流レベルシフト回路82で直流レベルを変え
られる。
回路等の直流レベルシフト回路82で直流レベルを変え
られる。
制御回路81は段差信号63を受けこの振幅が零になる
ように直流レベルシフト回路82を制御してOH信号2
2とIH信号24の直流レベルを一致させる。
ように直流レベルシフト回路82を制御してOH信号2
2とIH信号24の直流レベルを一致させる。
なお直流レベルシフト回路82はOH信号22とIH信
号24の直流レベルを一致させるものであるからOH信
号系統中に設けてOH信号22の直流レベルを制御して
もその動作は全く同じである。
号24の直流レベルを一致させるものであるからOH信
号系統中に設けてOH信号22の直流レベルを制御して
もその動作は全く同じである。
第6図および第8図ではR信号38を用いて段差信号6
3を検出したが図から明らかなようにB信号3γを用い
ても全く同様に段差信号が得られることは言うまでもな
い。
3を検出したが図から明らかなようにB信号3γを用い
ても全く同様に段差信号が得られることは言うまでもな
い。
以上図面を用いて詳述した通り、本発明はR信号(又は
B信号)中の段差信号を検出しこれを零とするように制
御してOH信号とIH信号の直流レベルを揃えるもので
、本発明によればG信号中のクロックノイズや1走査線
毎の赤および青の固定パターンノイズの発生がなく、解
像度が良く画質を向上した固体撮像装置が実現できる。
B信号)中の段差信号を検出しこれを零とするように制
御してOH信号とIH信号の直流レベルを揃えるもので
、本発明によればG信号中のクロックノイズや1走査線
毎の赤および青の固定パターンノイズの発生がなく、解
像度が良く画質を向上した固体撮像装置が実現できる。
なお以上の説明においてカラーフィルターは緑、赤、青
の3原色を用いたものについて説明したがこれは3原色
に限定されるものではなく例えば補色のフィルターを用
いたものでも全く同様に動作させることができる。
の3原色を用いたものについて説明したがこれは3原色
に限定されるものではなく例えば補色のフィルターを用
いたものでも全く同様に動作させることができる。
第1図は本発明に用いるCCD撮像素子の各画素におい
て感応する色光の配置を示す図、第2図は従来の固体撮
像装置を説明するための模式図、第3図と第4図はその
動作を説明するための模式図、第5図は本発明に用いる
固体撮像素子を示す模式図、第6図は本発明の第1の実
施例を説明するための模式図、第7図はその動作を説明
するための模式図、第8図は第2の実施例を説明するた
めの模式図である。 図において、11は緑フィルタ、12は肯フィルタ、1
3は赤フィルタ、21はCCD撮像素子、22は0H信
号、23はCCDIH遅延線、24はIH信号、25.
26,32.33はゲート回路、2γと28はゲート信
号、29,30,34゜35はゲート回路の出力、31
は緑0信号、36はスイッチ、37は青(6)信号、3
8は赤(81信号、51は受光素子、52は垂直転送部
、53は転送ゲートを極、54は水平転送部、55は出
力部、56は遮光体、5Tは受光素子群、58はCCD
撮像素子、61はサンプルホールド回路、62はサンプ
ルパルス、63は段差信号、64は制御回路、γ1は黒
信号、81は制御回路、82は直流レベルシフト回路で
ある。
て感応する色光の配置を示す図、第2図は従来の固体撮
像装置を説明するための模式図、第3図と第4図はその
動作を説明するための模式図、第5図は本発明に用いる
固体撮像素子を示す模式図、第6図は本発明の第1の実
施例を説明するための模式図、第7図はその動作を説明
するための模式図、第8図は第2の実施例を説明するた
めの模式図である。 図において、11は緑フィルタ、12は肯フィルタ、1
3は赤フィルタ、21はCCD撮像素子、22は0H信
号、23はCCDIH遅延線、24はIH信号、25.
26,32.33はゲート回路、2γと28はゲート信
号、29,30,34゜35はゲート回路の出力、31
は緑0信号、36はスイッチ、37は青(6)信号、3
8は赤(81信号、51は受光素子、52は垂直転送部
、53は転送ゲートを極、54は水平転送部、55は出
力部、56は遮光体、5Tは受光素子群、58はCCD
撮像素子、61はサンプルホールド回路、62はサンプ
ルパルス、63は段差信号、64は制御回路、γ1は黒
信号、81は制御回路、82は直流レベルシフト回路で
ある。
Claims (1)
- 1 第1の色光に感応する複数の受光素子を行方向には
1画素おきに配置し、列方向にはl走査線毎に前走査線
に対する位相を180°ずらせて配置し、他の第2、第
3の色光に感応する複数の受光素子を前記の第1の受光
素子の間に行方向においては同一の色光に感応する受光
素子を配し、列方向には1列毎に異なる色光に感応する
受光素子を配し、水平走査方向の少なくとも一端の受光
素子群に光が入射しないように遮光体が設けられたCC
D撮像素子と、このCCD撮像素子の出力を1水平走査
期間に相当する時間遅延するCCD遅延線とを用いたカ
ラー固体撮像装置において、前記CCD撮像素子とCC
D遅延線の2つの出力から前記第11第2、第3の色光
の信号を分離するゲート回路と、第2と第3の色光の信
号のいずれか一方の信号中の前記CCD撮像素子とCC
D遅延線の2つの出力信号中の前記遮光体が設けられた
受光素子群に対応する出力信号をサンプルホールドする
サンプルホールド回路を備え、前記サンプルホールド回
路の出力の振幅が零になるように前記CCD撮像素子と
CCD遅延線の2つの出力信号の直流レベルを一致させ
る制御回路を備え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 |
---|---|---|---|
JP55084758A JPS5854551B2 (ja) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | カラ−固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55084758A JPS5854551B2 (ja) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | カラ−固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5710591A JPS5710591A (en) | 1982-01-20 |
JPS5854551B2 true JPS5854551B2 (ja) | 1983-12-05 |
Family
ID=13839576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55084758A Expired JPS5854551B2 (ja) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | カラ−固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5854551B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58202685A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Sony Corp | 信号合成用電荷転送装置 |
JPS58202688A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Sony Corp | 色信号処理用電荷転送装置 |
-
1980
- 1980-06-23 JP JP55084758A patent/JPS5854551B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5710591A (en) | 1982-01-20 |
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