JPS5989090A - 固体カラ−撮像装置 - Google Patents
固体カラ−撮像装置Info
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- JPS5989090A JPS5989090A JP57199161A JP19916182A JPS5989090A JP S5989090 A JPS5989090 A JP S5989090A JP 57199161 A JP57199161 A JP 57199161A JP 19916182 A JP19916182 A JP 19916182A JP S5989090 A JPS5989090 A JP S5989090A
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- JP
- Japan
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- color
- solid
- light
- color filter
- filter
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- Pending
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-
- 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
- H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
- H04N25/136—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は、家庭用カラーＴＶカメラなどに広く応用され
る固体撮像素子と色フィルタとを用いたカラー撮像装置
に関する。
る固体撮像素子と色フィルタとを用いたカラー撮像装置
に関する。
従来例の構成とその問題点
現在使用されている固体カラー撮像装置は、色分離を行
なうために固体撮像素子の前面に色フィルタを設けてい
る。特に、固体撮像素子を１つのみ用いる単板固体カラ
ー撮像装置においては、色分離を行なうだめの色フィル
タは固体撮像素子への入射光に空間変調をかけるだめに
ストライプ状もしくはモザイク状になされている。
なうために固体撮像素子の前面に色フィルタを設けてい
る。特に、固体撮像素子を１つのみ用いる単板固体カラ
ー撮像装置においては、色分離を行なうだめの色フィル
タは固体撮像素子への入射光に空間変調をかけるだめに
ストライプ状もしくはモザイク状になされている。
そして−モザイク状色フィルタを使用する固体力２−撮
像装置においては、一般的に、色フイルりでの各色素を
光学的に分離するだめに、第１図に示すように赤（Ｒ）
フィルタ１０１．緑（（１，）フィルタ１ｏ２．ｗ（Ｂ
）フィルタ１０３の周囲に斜線部のような遮光部１０４
を設けている０かかる光学的な分離手段すなわち遮光部
１０４がない場合には上下左右に混色が発生し、フィー
ルド毎に分光特性が変化してフリッカの発生や色信号量
が低下するという問題が発生する。しだがって、遮光部
において以下に述べる問題点があるにもかかわラス、モ
ザイク状色フィルタにおいては、遮光部が使用されてい
る。
像装置においては、一般的に、色フイルりでの各色素を
光学的に分離するだめに、第１図に示すように赤（Ｒ）
フィルタ１０１．緑（（１，）フィルタ１ｏ２．ｗ（Ｂ
）フィルタ１０３の周囲に斜線部のような遮光部１０４
を設けている０かかる光学的な分離手段すなわち遮光部
１０４がない場合には上下左右に混色が発生し、フィー
ルド毎に分光特性が変化してフリッカの発生や色信号量
が低下するという問題が発生する。しだがって、遮光部
において以下に述べる問題点があるにもかかわラス、モ
ザイク状色フィルタにおいては、遮光部が使用されてい
る。
このようなモザイク状色フィルタの遮光部１０４によっ
て発生する問題として、開口率（入射光が光電変換部に
入る割合）が低下して感度の低下をまねくという点があ
る。寸だ、このような色フィルタは固体撮像素子の前面
かられずか数μｍの近距離に設けられるものであるため
、遮光部１０４をクロムなどの金属で形成した場合には
、遮光部１０４の金属と固体撮像素子が静電結合を起こ
し固体撮像素子の配線部における浮遊容量が増加したり
、駆動パルスが遮光部を介して容量結合により信号ライ
ンに混入して固定パターンを発生したりノイズの原因と
なるという問題もある。
て発生する問題として、開口率（入射光が光電変換部に
入る割合）が低下して感度の低下をまねくという点があ
る。寸だ、このような色フィルタは固体撮像素子の前面
かられずか数μｍの近距離に設けられるものであるため
、遮光部１０４をクロムなどの金属で形成した場合には
、遮光部１０４の金属と固体撮像素子が静電結合を起こ
し固体撮像素子の配線部における浮遊容量が増加したり
、駆動パルスが遮光部を介して容量結合により信号ライ
ンに混入して固定パターンを発生したりノイズの原因と
なるという問題もある。
ストライプ状色フィルタにおいても同様で、遮光部をも
つ色フィルタを用いた固体カラー撮像装置においては多
くの問題があった。
つ色フィルタを用いた固体カラー撮像装置においては多
くの問題があった。
発明の目的
本発明は、以上のような従来の不都合を解消してモザイ
ク状等の色フィルタにおける遮光部を減少させることに
より、開口率を増化させて感度向上をはかり、さらに色
フィルタによる容量結合のだめの固体撮像素子の駆動パ
ルスの出力信号へのクロストークやノイズの混入を防止
して総合的な性能の向上をはかった固体カラー撮像装置
を提供することを目的とする。
ク状等の色フィルタにおける遮光部を減少させることに
より、開口率を増化させて感度向上をはかり、さらに色
フィルタによる容量結合のだめの固体撮像素子の駆動パ
ルスの出力信号へのクロストークやノイズの混入を防止
して総合的な性能の向上をはかった固体カラー撮像装置
を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明においては一色フィルタの色素間を光学的に分離
している遮光部を、固体撮像素子の各受光画素に対応さ
せて複数個に電気的に分離して絶縁し、固体撮像素子の
駆動パルスが出力信号にクロストークしたりノイズとし
て混入することを防止するとともに色フィルタの開口率
を向上したものである。
している遮光部を、固体撮像素子の各受光画素に対応さ
せて複数個に電気的に分離して絶縁し、固体撮像素子の
駆動パルスが出力信号にクロストークしたりノイズとし
て混入することを防止するとともに色フィルタの開口率
を向上したものである。
実施例の説明
第２図に、本発明の一実施例における固体カラー撮像装
置に用いるモザイク状色フィルタを示す。
置に用いるモザイク状色フィルタを示す。
この色フ・ｆルタにおいては、固体撮像素子の各画素に
対し、黄色光を透過するフィルタ２０１（以下−Ｙｅフ
ィルタ）と７７７色光を透過するフィルタ２ｏ２（以下
、ｃｙフィルタ）とを縦方向に共通に配置する。このよ
うにすると、各画素間の上下方向の混色の影響がないた
め、この部分の遮光部をとりのぞくことが可能となる。
対し、黄色光を透過するフィルタ２０１（以下−Ｙｅフ
ィルタ）と７７７色光を透過するフィルタ２ｏ２（以下
、ｃｙフィルタ）とを縦方向に共通に配置する。このよ
うにすると、各画素間の上下方向の混色の影響がないた
め、この部分の遮光部をとりのぞくことが可能となる。
またマゼンタ色光を透過するフィルタ２ｏ３（以下、Ｍ
フィルタ）と緑色光を透過するフィルタ２ｏ４（以下、
Ｇフィルタ）を第２図に示すように配置する。そして、
これらＭフィルタ２０３とＧフィルタ２０４との間に遮
光部２０５を設ける。かくすることにより、開口率の増
加をはかるとともに、水平方向には電気的な絶縁し、水
平方向の走査時における駆動パルスが出力信号にクロス
トークすることやノイズとして混入することをおさえる
ことができる０ 以上の様に構成された本例のモザイク状色フィルタを用
いた固体カラー撮像装置について一次にその動作を説明
する。
フィルタ）と緑色光を透過するフィルタ２ｏ４（以下、
Ｇフィルタ）を第２図に示すように配置する。そして、
これらＭフィルタ２０３とＧフィルタ２０４との間に遮
光部２０５を設ける。かくすることにより、開口率の増
加をはかるとともに、水平方向には電気的な絶縁し、水
平方向の走査時における駆動パルスが出力信号にクロス
トークすることやノイズとして混入することをおさえる
ことができる０ 以上の様に構成された本例のモザイク状色フィルタを用
いた固体カラー撮像装置について一次にその動作を説明
する。
第２図に示すようなモザイク状色フィルタを用いた場合
には、空間変調を受ける成分としては一第ｎＨラインで
は第３図（ａ）に示すようなものとなる。この場合、赤
色光（以下、Ｒ）成分と緑色光（以下、Ｇ）成分が変調
される。丑だ、（ｎ−１−１）Ｈラインでは、第３図（
ｂ）に示すよう々ものとなる。
には、空間変調を受ける成分としては一第ｎＨラインで
は第３図（ａ）に示すようなものとなる。この場合、赤
色光（以下、Ｒ）成分と緑色光（以下、Ｇ）成分が変調
される。丑だ、（ｎ−１−１）Ｈラインでは、第３図（
ｂ）に示すよう々ものとなる。
この場合はＧ成分と背合光（以下Ｂ）成分が変調される
。
。
輝度信号成分は、各ラインとも、Ｙｅ成分、マゼンタ色
光（以下Ｍ）成分、Ｇ成分、Ｃｙ成分の加算となり、Ｒ
，Ｇ、Ｂの原色光に分解すると以下の式の様になる。
光（以下Ｍ）成分、Ｇ成分、Ｃｙ成分の加算となり、Ｒ
，Ｇ、Ｂの原色光に分解すると以下の式の様になる。
となる。
以上の様に各ラインとも輝度信号成分は同一であり、以
下に述べる処理により、容易に固体カラー撮像装置とし
て構成することができる。
下に述べる処理により、容易に固体カラー撮像装置とし
て構成することができる。
信号処理回路の具体例を第４図に示す。固体撮像素子４
０１は第２図に示す色フィルタを配置したものであり、
その出力信号からローパスフィルタ４０２により輝度信
号を分離する。固体撮像素子４０１の出力信号から、／
。全中心周波数とするバンドパスフィルタ４０３により
、色フィルタにより空間変調を受けた変調色信号を分跡
する。この変調色信号を検波器４０６により検波する。
０１は第２図に示す色フィルタを配置したものであり、
その出力信号からローパスフィルタ４０２により輝度信
号を分離する。固体撮像素子４０１の出力信号から、／
。全中心周波数とするバンドパスフィルタ４０３により
、色フィルタにより空間変調を受けた変調色信号を分跡
する。この変調色信号を検波器４０６により検波する。
本方式においては１色付号は各水平走査ラインより順次
出力される／こめ、これを同時化回路４０８により同時
化された２種の色信号とする。同時化回路４０８は１Ｈ
遅延線４０６と切換スイッチ４０７により構成され、ｎ
Ｈラインと（ｎ−１−１）Ｈラインの色信号を順次切換
、２つの色信号として出力する。この色信号の帯域に合
せて輝度信号の帯域を制限した低域の輝度信号を、ホワ
イトバランス補正装置４０９に入力し、同時化されだ色
信号のホワイトバランスの補正を行ない、エンコーダー
４１０に入力する。合せてローパスフィルタ４０２より
の輝度信号をエンコーダー４１０に入力し、ＮＴＳＣカ
ラー信号として出方する０ 以上のように本実施例によれば、固体カラー撮像装置に
用いるモザイク状色フィルタの遮光部による悪影響を低
減し、固体カラー撮像装置として性能の改善をはかるこ
とができる。
出力される／こめ、これを同時化回路４０８により同時
化された２種の色信号とする。同時化回路４０８は１Ｈ
遅延線４０６と切換スイッチ４０７により構成され、ｎ
Ｈラインと（ｎ−１−１）Ｈラインの色信号を順次切換
、２つの色信号として出力する。この色信号の帯域に合
せて輝度信号の帯域を制限した低域の輝度信号を、ホワ
イトバランス補正装置４０９に入力し、同時化されだ色
信号のホワイトバランスの補正を行ない、エンコーダー
４１０に入力する。合せてローパスフィルタ４０２より
の輝度信号をエンコーダー４１０に入力し、ＮＴＳＣカ
ラー信号として出方する０ 以上のように本実施例によれば、固体カラー撮像装置に
用いるモザイク状色フィルタの遮光部による悪影響を低
減し、固体カラー撮像装置として性能の改善をはかるこ
とができる。
さらに第５図に示したように、モザイク状色フィルタの
遮光部２０５を水平方向に電気的に絶縁するだけでなく
、垂直方向にも電気的に絶縁することも可能である。こ
の様にすることにより、固体撮像素子の水平、垂直の走
査時における駆動パルスが遮光部の金属を介して信号へ
のクロストーククノイズの混入を第２図に示し／こもの
よりさらにおさえることができる。
遮光部２０５を水平方向に電気的に絶縁するだけでなく
、垂直方向にも電気的に絶縁することも可能である。こ
の様にすることにより、固体撮像素子の水平、垂直の走
査時における駆動パルスが遮光部の金属を介して信号へ
のクロストーククノイズの混入を第２図に示し／こもの
よりさらにおさえることができる。
発明の効果
本発明の固体カラー撮像装置によれば、モザイク状色フ
ィルタの遮光部を電気的に分離して絶縁することにより
、その容量結合による固体撮像素子の駆動パルスの出力
信号へのクロストークやノイズの混入を防止することが
でき、さらに、モザイク状色フィルタの遮光部の面積を
減少させて開口率を増加させることにより固体撮像装置
の感度向上をはかることができるなど、総合的な性能の
向上をはかることができ、その実用的効果は大きい０
ィルタの遮光部を電気的に分離して絶縁することにより
、その容量結合による固体撮像素子の駆動パルスの出力
信号へのクロストークやノイズの混入を防止することが
でき、さらに、モザイク状色フィルタの遮光部の面積を
減少させて開口率を増加させることにより固体撮像装置
の感度向上をはかることができるなど、総合的な性能の
向上をはかることができ、その実用的効果は大きい０
第１図は従来例の固体カラー撮像装置に用いられたモザ
イク状色フィルタを示す正面図、第２図は本発明の一実
施例における固体カラー撮像装置に用いるモザイク状色
フィルタを示す正面図、第３図は同固体カラー撮像装置
における２つの色差信号が空間変調を受ける光のスペク
トラムを示す特性図、第４図は同固体カラー撮像装置に
用いられる信号処理回路を示す回路図、第５図は同固体
カラー撮像装置に用いる別の例のモザイク状色フィルタ
を示す正面図である。 ２０１・・・・・Ｙｅフィルタ、２０２・・・・・・Ｇ
ｙフィルタ、２０３・川・・Ｍフィルタ、２０４・＝、
、−Ｇフィルタ、２０５・・・・・・遮光部。 代理人の氏名 升理士 中 尾 敏 男 はが１名第
１ 図 ：ぢ ２ 図 第３図 ４０Ｄ ６６θ ｔρ０７ρθ（ｎｍ） ｉｆ長Ｔｏ
ン 第４図 ノクンーイ言３−
イク状色フィルタを示す正面図、第２図は本発明の一実
施例における固体カラー撮像装置に用いるモザイク状色
フィルタを示す正面図、第３図は同固体カラー撮像装置
における２つの色差信号が空間変調を受ける光のスペク
トラムを示す特性図、第４図は同固体カラー撮像装置に
用いられる信号処理回路を示す回路図、第５図は同固体
カラー撮像装置に用いる別の例のモザイク状色フィルタ
を示す正面図である。 ２０１・・・・・Ｙｅフィルタ、２０２・・・・・・Ｇ
ｙフィルタ、２０３・川・・Ｍフィルタ、２０４・＝、
、−Ｇフィルタ、２０５・・・・・・遮光部。 代理人の氏名 升理士 中 尾 敏 男 はが１名第
１ 図 ：ぢ ２ 図 第３図 ４０Ｄ ６６θ ｔρ０７ρθ（ｎｍ） ｉｆ長Ｔｏ
ン 第４図 ノクンーイ言３−
Claims (3)
- （１）固体撮像素子と、この固体撮像素子の受光画素に
対応させて上記固体撮像素子の前面に配した色フィルタ
とを備え、前記色フィルタの各色素間を光学的に分離す
る遮光部を、前記固体撮像素子の各受光画素に対応させ
て複数個に電気的に分離して絶縁された光学的遮光部と
したこと′ｆｒ：特徴とする固体カラー撮像装置。 - （２）色フィルタの遮光部を固体撮像素子の各受光画素
の垂直ラインにそって左右方向に電気的に分離し絶縁し
た光学的遮光部とした特許請求の範囲第１項記載の固体
カラー撮像装置。 - （３）色フィルタの遮光部を固体撮像素子の各受光画素
に対応させて上下左右の各方向に電気的だ分離し絶縁し
た光学的遮光部とした特許請求の範囲第１拍記載の固体
力２−撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199161A JPS5989090A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 固体カラ−撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199161A JPS5989090A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 固体カラ−撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5989090A true JPS5989090A (ja) | 1984-05-23 |
Family
ID=16403170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57199161A Pending JPS5989090A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 固体カラ−撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5989090A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308252A2 (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-22 | Victor Company Of Japan, Limited | Video signal processing circuit of a video camera |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57199161A patent/JPS5989090A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308252A2 (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-22 | Victor Company Of Japan, Limited | Video signal processing circuit of a video camera |
| US4992854A (en) * | 1987-09-18 | 1991-02-12 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Video signal processing circuit of a video camera |
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