JPS5999762A - カラ−固体撮像装置 - Google Patents
カラ−固体撮像装置Info
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- JPS5999762A JPS5999762A JP57208597A JP20859782A JPS5999762A JP S5999762 A JPS5999762 A JP S5999762A JP 57208597 A JP57208597 A JP 57208597A JP 20859782 A JP20859782 A JP 20859782A JP S5999762 A JPS5999762 A JP S5999762A
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- color filter
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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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】
本発明は、単板式カラー撮像装置、すなわち２次元固体
１ｉｔｔ １’！素子を１枚だけ用いてカラー画像信号
を得るカラー固体撮像装置に関する。
１ｉｔｔ １’！素子を１枚だけ用いてカラー画像信号
を得るカラー固体撮像装置に関する。
受光画素が、隣９合う２水平走査線で互いに１／２画素
ピッチだけずれて配置された第１図に示すような固体撮
像素子Ａは、２次元的なサンプリング効率が良く少い画
素数で高い解像度が得られるため有効である。
ピッチだけずれて配置された第１図に示すような固体撮
像素子Ａは、２次元的なサンプリング効率が良く少い画
素数で高い解像度が得られるため有効である。
このように撮像部で受光画素Ｐが三角形格子をなす撮像
素子を用いて単板カラー固体撮像装置とするためのモ１
グイタフイルターとしては、ＣＩ ＋ Ｃ２＋０３を各
々異なる分光透過娩性を不するカラーフィルターとして
、第２図に示したような配置が最適である。
素子を用いて単板カラー固体撮像装置とするためのモ１
グイタフイルターとしては、ＣＩ ＋ Ｃ２＋０３を各
々異なる分光透過娩性を不するカラーフィルターとして
、第２図に示したような配置が最適である。
即ち、５種のフィルターＣＩ ＋ ０２ ＋ ＣＳは、
水平方向に６画素を繰り返し周期として配置され且つ、
任意の１画素に着目した時その周囲の６画素で中央画素
とは異なる分光特性の２種のカラーフィルターが互い違
いに一巡するよう配置されている。
水平方向に６画素を繰り返し周期として配置され且つ、
任意の１画素に着目した時その周囲の６画素で中央画素
とは異なる分光特性の２種のカラーフィルターが互い違
いに一巡するよう配置されている。
従来、このような目的に用いられてきたカラーフィルタ
ーとしては、その基準をＮＴＳＣ方式の理想撮像特性に
おいた３原色、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ （ｔ）スペク
トルレスポンスのものが考えられている。しかしながら
ＮＴＳＣ方式の理想色分解特性においては、そのスペク
トルレスポンスに負の部分を含んでいるためこれを実際
に光学フィルターとして実現できず、従って従来は理想
撮像特性に近い正のスペクトルレスポンスでこれを近似
すべく電気的なリニアマ） ＩＪクス回路で補正を行な
っていた。そして実際に上記６種のカラーフィ””
’Ｉ ＋ Ｃ２＋ Ｃ３の分光特性をどのようにするか
を決定する場合には、いくつかの点に配慮がなされる必
要がある。
ーとしては、その基準をＮＴＳＣ方式の理想撮像特性に
おいた３原色、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ （ｔ）スペク
トルレスポンスのものが考えられている。しかしながら
ＮＴＳＣ方式の理想色分解特性においては、そのスペク
トルレスポンスに負の部分を含んでいるためこれを実際
に光学フィルターとして実現できず、従って従来は理想
撮像特性に近い正のスペクトルレスポンスでこれを近似
すべく電気的なリニアマ） ＩＪクス回路で補正を行な
っていた。そして実際に上記６種のカラーフィ””
’Ｉ ＋ Ｃ２＋ Ｃ３の分光特性をどのようにするか
を決定する場合には、いくつかの点に配慮がなされる必
要がある。
その第１は、上記撮像素子の水平方向解像度を最大に得
るために、隣接する２走査線信号間で処理を行ないく水
平方向画素ピッチＲｘの１／２毎に輝度信号成分Ｙが与
えられるようにすることである。
るために、隣接する２走査線信号間で処理を行ないく水
平方向画素ピッチＲｘの１／２毎に輝度信号成分Ｙが与
えられるようにすることである。
このためには、カラーフィルターＣ＋ ＋ Ｃｔ ＋
Ｃｓ ヲ有する画素の出力信号を各々Ｓｌ ＋ ８２
＋ ＳＳとした時に輝度信号Ｙが、 Ｙ−Ｊ ＋ ８２ ＋ Ｓｓ ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（１）で与えられるようにするの
が良い。更に、ＮＴｓＣ信号系では Ｙ−０，ろＯ８Ｒ＋０．５９８．＋０．１１ ＳＢ ・
＝・＝−（２）をも満たしている必要がある。但し、５
Ｒ８０ＳＢは各々ＮＴＳＣ撮像特性におけるフィルター
Ｒ１Ｇ、Ｂに関する出力信号である。
Ｃｓ ヲ有する画素の出力信号を各々Ｓｌ ＋ ８２
＋ ＳＳとした時に輝度信号Ｙが、 Ｙ−Ｊ ＋ ８２ ＋ Ｓｓ ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（１）で与えられるようにするの
が良い。更に、ＮＴｓＣ信号系では Ｙ−０，ろＯ８Ｒ＋０．５９８．＋０．１１ ＳＢ ・
＝・＝−（２）をも満たしている必要がある。但し、５
Ｒ８０ＳＢは各々ＮＴＳＣ撮像特性におけるフィルター
Ｒ１Ｇ、Ｂに関する出力信号である。
配慮すべき第２は、輝度信号の主要成分であるＧ信号を
できる限り広帯域とすることでありこのためにはカラー
フィルタＣ１ｒ Ｃ２＊ ０３に等しくＧ透過特性を持
たせるのが良い。
できる限り広帯域とすることでありこのためにはカラー
フィルタＣ１ｒ Ｃ２＊ ０３に等しくＧ透過特性を持
たせるのが良い。
配慮すべき第６は、固体撮像素子の画質劣化の主要因と
なるスミア現象をできる限シ抑制するため、スミア現象
の原因となる長波長側の先をなるべく素子に照射させな
いことと、逆に素子感度が低く、ともすればＳ／Ｈの低
い青色光を良く透過させる部分をもつことである。
なるスミア現象をできる限シ抑制するため、スミア現象
の原因となる長波長側の先をなるべく素子に照射させな
いことと、逆に素子感度が低く、ともすればＳ／Ｈの低
い青色光を良く透過させる部分をもつことである。
配慮すべき第４は、カラーフィルターＣＩ ｒ Ｃ２＋
Ｃ５よυ６原色Ｒ，Ｇ、Ｂに関する信号ｓＲ，ｓ、 。
Ｃ５よυ６原色Ｒ，Ｇ、Ｂに関する信号ｓＲ，ｓ、 。
ＳＢを各フィルター出力Ｓｌ ＋ Ｓ２’＋ ＳＳの間
で演算して容易に得られるようにすることである。
で演算して容易に得られるようにすることである。
ここでの演算とは加減算及び利得調整程度の簡単な演算
でなければならない。
でなければならない。
以上のような複数の条件をある程度溝たすカラーフィル
ターとして従来Ｒ，Ｇ、Ｃｙ或いはＷ 、 Ｙｅ 。
ターとして従来Ｒ，Ｇ、Ｃｙ或いはＷ 、 Ｙｅ 。
ｃｙのような組合冷が考えられている。 ここでｃｙは
シアン光透過特性を持ち（Ｇ＋Ｂ ）であり、Ｙｅは黄
色光透過特性を持ち（Ｇ＋Ｒ）、またＷは白色（Ｒ十Ｇ
十Ｂ）である。
シアン光透過特性を持ち（Ｇ＋Ｂ ）であり、Ｙｅは黄
色光透過特性を持ち（Ｇ＋Ｒ）、またＷは白色（Ｒ十Ｇ
十Ｂ）である。
Ｒ，ｃ、ｃｙよシ々るカラーフィルターテは、輝度信号
Ｙは、Ｒ，Ｇ、Ｂに対する素子感度を各々α、β、γと
して Ｙ＝α・ＳＲ＋β・２Ｓ、＋γ・ｓＢ・・・・・・曲・
回（３）となるのでもしもα＝β−０．６．γ＝ｏ、１
が族９立つならば Ｙ ＝ ０．３ ＳＲ＋〇、 ６ ＳＧ＋０．Ｉ ＳＢ
・＝−・−・−−−−−−−・・（４）となって、（２
）式のＮＴＳＣ輝度信号の条件をほぼ満たしている。
Ｙは、Ｒ，Ｇ、Ｂに対する素子感度を各々α、β、γと
して Ｙ＝α・ＳＲ＋β・２Ｓ、＋γ・ｓＢ・・・・・・曲・
回（３）となるのでもしもα＝β−０．６．γ＝ｏ、１
が族９立つならば Ｙ ＝ ０．３ ＳＲ＋〇、 ６ ＳＧ＋０．Ｉ ＳＢ
・＝−・−・−−−−−−−・・（４）となって、（２
）式のＮＴＳＣ輝度信号の条件をほぼ満たしている。
次に、Ｗ、 Ｙｅ 、 Ｃｙよシなるカラーフィルター
では輝度信号Ｙは、同様にＲ，Ｇ、’Ｈに対する素子感
度をα、β、γとして Ｙ−α・２ＳＲ十β・３８ｏ＋γ・２ＳＢ ・・・・・
・・・・・・・・・・（５）となり、この場合にはα−
０，１５，β−０，２０。
では輝度信号Ｙは、同様にＲ，Ｇ、’Ｈに対する素子感
度をα、β、γとして Ｙ−α・２ＳＲ十β・３８ｏ＋γ・２ＳＢ ・・・・・
・・・・・・・・・・（５）となり、この場合にはα−
０，１５，β−０，２０。
γ＝０．０５であれは（４）式と同一の結果を得る。
ところが、シリコンを用いた固体撮像素子では、一般に
波長が赤１１１１ｉ Ｖこ片寄る程感度は高くα〉β〉
γであシ、感度のピークは波長７００〜９００ｎｍにあ
る。
波長が赤１１１１ｉ Ｖこ片寄る程感度は高くα〉β〉
γであシ、感度のピークは波長７００〜９００ｎｍにあ
る。
従って、扉側感度を等動的に抑え、且つスミア現象を避
けるため赤外カットフィルターが用いられてき７ヒ。
けるため赤外カットフィルターが用いられてき７ヒ。
以上２例のカラーフィルターをβ＝１に規格化して、α
、γを考えれば以下の様になる。
、γを考えれば以下の様になる。
ｌζＧＣｙフィルターの場合；α−１，γ−１／ろＷＹ
ｅ Ｃｙフィルターの場合；α−ろ／４．γ−１／４
即ち、扉側波長の入射光を抑えめにし、スミア現象を避
けたいという観点からは扉側波長が少ない光量で済むＲ
ＧＣｙフィルターが優れ、丑だ前側波長の入射光をでき
るだけ透過しＳ／Ｎを良くしたいという観点からは前側
素子感度が低くても良いＷＹ ｅ Ｃｙフィルターが潰
れている。
ｅ Ｃｙフィルターの場合；α−ろ／４．γ−１／４
即ち、扉側波長の入射光を抑えめにし、スミア現象を避
けたいという観点からは扉側波長が少ない光量で済むＲ
ＧＣｙフィルターが優れ、丑だ前側波長の入射光をでき
るだけ透過しＳ／Ｎを良くしたいという観点からは前側
素子感度が低くても良いＷＹ ｅ Ｃｙフィルターが潰
れている。
しかし逆の言い方をすれば、この両者の特徴を備えたカ
ラーフィルター構成が可能となれは更に望ましいという
ことになる。
ラーフィルター構成が可能となれは更に望ましいという
ことになる。
またＲＧＣｙフィルターの場合には前記配慮すべき第２
点を満たしていないため、輝度信号の主要成分であるＧ
信号に素子の配置から可能な最大の解像度を与えること
ができないという欠点を持っている。
点を満たしていないため、輝度信号の主要成分であるＧ
信号に素子の配置から可能な最大の解像度を与えること
ができないという欠点を持っている。
本発明は、従来の問題点を解決し、広帯域、従って高解
像度の輝度信号が得られ、且っスミア現象の原因となる
光測波長光を過度に透過させることなく、シかも素子感
度の低い前側波長光を充分に透過させ、良好な画質のカ
ラー画像が得られるという単板カラー固体撮像素子用の
カラーフィルタを与え、それによって高性能のカラー固
体撮像装置を得ることを目的とする。
像度の輝度信号が得られ、且っスミア現象の原因となる
光測波長光を過度に透過させることなく、シかも素子感
度の低い前側波長光を充分に透過させ、良好な画質のカ
ラー画像が得られるという単板カラー固体撮像素子用の
カラーフィルタを与え、それによって高性能のカラー固
体撮像装置を得ることを目的とする。
すなわち、このような目的を達成するための本発明のカ
ラー固体撮像装置は、隣接する２本の水平走査線に対応
する受光画素が互いに水平方向に１／２画素ピッチだけ
ずれて配置されることによシその撮像部が三角形格子を
なす市松状配置の受光画素の集合で構成された固体撮像
素子に、緑色を透過する分光特性を持つ第１カラーフイ
ルターと、緑色及び青色の双方を透過する分光特性を持
つ第２カラーフイルターと、緑色及び青色及び赤色の全
色を透過する分光特性を持つ第６カラーフイルターとの
６種類のカラーフィルターからなるモザイクフィルター
を組合せてなるものであり、前記モザイクフィルターは
前述第２図に示したように、前記第１、第２および第６
カラーフイルターが水平方向に６画素を繰り返し周期と
して配置され、且つ任意の１画素に着目したときにその
周囲の６画素で中央の前記１画素のカラーフィルターの
分光特性とは異なる２種の分光特性のカラーフィルター
が互い違いに一巡するように配置されてなるものである
。この場合、好ましくは前記固体撮像素子から、隣接す
る２本の水平走査線に対応する受光画素の各水平走査線
信号を同時並列に読出し得るようにし、最終的にＮＴＳ
Ｃ方式のカラー信号を得るために、前記固体撮像素子と
モザイクフィルタに加えて、前記固体撮像素子から読出
された隣接する２本の各水平走査線信号から第１カラー
フイルターによる縁り）信号と第２カラーフイルターに
よるシアン（Ｃｙ）信号と第６カラーフイルターによる
白（ｔＱ倍信号を抽出するサンプリング手段と、前記ｃ
、ｃｙ、ｗ信号を加算して輝度信号（Ｙ′）を生成する
加算回路手段と、前記Ｇ、Ｃｙ信号の差（Ｃｙ−Ｇ）を
演算して青（Ｂ）信号を生成する第１減算回路手段と、
前記Ｃｙ、Ｗ信号の差（Ｗ−Ｃｙ）を演算して赤（Ｒ）
信号を生成する第２減算回路手段を組合せるものとする
。
ラー固体撮像装置は、隣接する２本の水平走査線に対応
する受光画素が互いに水平方向に１／２画素ピッチだけ
ずれて配置されることによシその撮像部が三角形格子を
なす市松状配置の受光画素の集合で構成された固体撮像
素子に、緑色を透過する分光特性を持つ第１カラーフイ
ルターと、緑色及び青色の双方を透過する分光特性を持
つ第２カラーフイルターと、緑色及び青色及び赤色の全
色を透過する分光特性を持つ第６カラーフイルターとの
６種類のカラーフィルターからなるモザイクフィルター
を組合せてなるものであり、前記モザイクフィルターは
前述第２図に示したように、前記第１、第２および第６
カラーフイルターが水平方向に６画素を繰り返し周期と
して配置され、且つ任意の１画素に着目したときにその
周囲の６画素で中央の前記１画素のカラーフィルターの
分光特性とは異なる２種の分光特性のカラーフィルター
が互い違いに一巡するように配置されてなるものである
。この場合、好ましくは前記固体撮像素子から、隣接す
る２本の水平走査線に対応する受光画素の各水平走査線
信号を同時並列に読出し得るようにし、最終的にＮＴＳ
Ｃ方式のカラー信号を得るために、前記固体撮像素子と
モザイクフィルタに加えて、前記固体撮像素子から読出
された隣接する２本の各水平走査線信号から第１カラー
フイルターによる縁り）信号と第２カラーフイルターに
よるシアン（Ｃｙ）信号と第６カラーフイルターによる
白（ｔＱ倍信号を抽出するサンプリング手段と、前記ｃ
、ｃｙ、ｗ信号を加算して輝度信号（Ｙ′）を生成する
加算回路手段と、前記Ｇ、Ｃｙ信号の差（Ｃｙ−Ｇ）を
演算して青（Ｂ）信号を生成する第１減算回路手段と、
前記Ｃｙ、Ｗ信号の差（Ｗ−Ｃｙ）を演算して赤（Ｒ）
信号を生成する第２減算回路手段を組合せるものとする
。
一般にカラーフィルターＣ，、Ｃ，、Ｃ，を、撮像素子
の分光感度が波長によらず一定である場合のＮＴＳＣ理
想撮像特性に近い光学的な原色フィルターであるＲ、Ｇ
、Ｂを用いて下記の如く表わすことができる。
の分光感度が波長によらず一定である場合のＮＴＳＣ理
想撮像特性に近い光学的な原色フィルターであるＲ、Ｇ
、Ｂを用いて下記の如く表わすことができる。
但し、（０≦ａ ＝ １≦１）
また上記Ｒ，Ｇ、Ｂに対する撮像素子のレスポンスを前
述の如く、α、β、γとする時、但し、λＲ） ＋ ”
Ｒ２はＲフィルターの限界波長、Ｉ（λ）は入射光、
Ｒ（λ）はＲフィルターの分、光透過率、α（λ）は
素子の分光感度である。Ｇ及びＢフィルターに対する感
度β、γも同様に取扱われる。これらのα、β、γを用
いればカラーフィルターｑＣ２＋ ０３に対する出力信
号Ｓｌ ＋ Ｓ２ ＋ ｓ、はで表わして良い。
述の如く、α、β、γとする時、但し、λＲ） ＋ ”
Ｒ２はＲフィルターの限界波長、Ｉ（λ）は入射光、
Ｒ（λ）はＲフィルターの分、光透過率、α（λ）は
素子の分光感度である。Ｇ及びＢフィルターに対する感
度β、γも同様に取扱われる。これらのα、β、γを用
いればカラーフィルターｑＣ２＋ ０３に対する出力信
号Ｓｌ ＋ Ｓ２ ＋ ｓ、はで表わして良い。
（１）式の様に、輝度信号が、これらろ信号の和で与え
られ、且つＮ Ｔ Ｓ Ｃの理想撮像特性を表わす（２
）式を考慮すれば、 （ａ 十ｄ ＋ ｇ ）α：（ｂ十ｅ＋ｈ）β：（ｃ＋
ｆ＋ｉ）γ＝ ０．３０ ：０．５９ ：０．１１
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）今、フィ
ルタＣＩ ＋ ”ｔ ＋ Ｃ３の全てにＧを含ませよう
とすればｂ−６ｘ＝ ｈ としなけれはならない。
られ、且つＮ Ｔ Ｓ Ｃの理想撮像特性を表わす（２
）式を考慮すれば、 （ａ 十ｄ ＋ ｇ ）α：（ｂ十ｅ＋ｈ）β：（ｃ＋
ｆ＋ｉ）γ＝ ０．３０ ：０．５９ ：０．１１
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）今、フィ
ルタＣＩ ＋ ”ｔ ＋ Ｃ３の全てにＧを含ませよう
とすればｂ−６ｘ＝ ｈ としなけれはならない。
即ち、Ｇを含むフィルター色光としては４種類に限られ
、全色透過フィルターＷ（−Ｒ＋Ｇ十Ｂ）。
、全色透過フィルターＷ（−Ｒ＋Ｇ十Ｂ）。
黄色Ｙｅ （＝Ｒ＋Ｇ ） 、シアンＣｙ（＝Ｇ＋Ｂ）
及びＧとなる。そしてこれら４種類のフィルターから６
種を取り出す組合すも４通υとなる。
及びＧとなる。そしてこれら４種類のフィルターから６
種を取り出す組合すも４通υとなる。
これら４通りの組合せはＷＹｅＣｙ、ＧＹｅＣｙ、ＷＹ
ｅＧ及びＷＣｙＧでありこれらに対するＹ信号及びその
Ｙ信号がＮＴＳＣに適合する（４）式となるためのα、
β、γの値をβ−１として表１に示した。
ｅＧ及びＷＣｙＧでありこれらに対するＹ信号及びその
Ｙ信号がＮＴＳＣに適合する（４）式となるためのα、
β、γの値をβ−１として表１に示した。
表１よｐ明ら゛かな如（ＷＹｅＣｙ及びＷ Ｙ ｅ Ｇ
の組合せは寺領波長光透過が多く必要であシスミアの点
で不適当である。まだ前側波長光透過点から残る２つの
内、ＷＣｙＧがＧＹｏＣｙより優れていることが知られ
る。
の組合せは寺領波長光透過が多く必要であシスミアの点
で不適当である。まだ前側波長光透過点から残る２つの
内、ＷＣｙＧがＧＹｏＣｙより優れていることが知られ
る。
よって、本発明ではカラーフィルタートシテＷＣｙＧの
組合わせを提案するものである。
組合わせを提案するものである。
その１実施例としてもつとも単純なものは、表１に示し
た如きα：β：γ−３／２ ： １ ： １／４ と
いう素子感度を有する撮像素子を実現した場合であて与
えられる。これを第６図に示した。
た如きα：β：γ−３／２ ： １ ： １／４ と
いう素子感度を有する撮像素子を実現した場合であて与
えられる。これを第６図に示した。
即ち、一般的なＰＮ接合フォトターイオード受光部を持
つ固体撮像素子で、例えばα二β：γ−６＝４＝１とい
うような感度比になるようカラーフィルタ以外もう１枚
の感度補正用フィルターを赤外カットフィルターと兼用
して設けるものである。
つ固体撮像素子で、例えばα二β：γ−６＝４＝１とい
うような感度比になるようカラーフィルタ以外もう１枚
の感度補正用フィルターを赤外カットフィルターと兼用
して設けるものである。
このフィルターを用いた場合、Ｒ及びＢ信号は各各（Ｗ
−Ｃｙ）、 （Ｃｙ−Ｇ ）という減算で容易に得られ
る。
−Ｃｙ）、 （Ｃｙ−Ｇ ）という減算で容易に得られ
る。
また、このようなフィルター配置の適用可能な固体撮像
素子はＣＣＤ （Ｃｈａｒ５Ｊｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄ
ｅｖｉｃｅ ）でもＭＯ８型デバイスでも、受光部画素
が市松状に配置されたものであれば良い。さらに垂直方
向に奇数番目と偶数番目の水平走査線信号が同時並列に
読出し可能なものであれば１Ｈ遅延線が不要となるので
好都合である。
素子はＣＣＤ （Ｃｈａｒ５Ｊｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄ
ｅｖｉｃｅ ）でもＭＯ８型デバイスでも、受光部画素
が市松状に配置されたものであれば良い。さらに垂直方
向に奇数番目と偶数番目の水平走査線信号が同時並列に
読出し可能なものであれば１Ｈ遅延線が不要となるので
好都合である。
本発明の他の実施例として、素子感度α、β、γをシリ
コンフォトダイオードで代表的な感度比α：β：γ−５
：４：２として実現した例を示す。
コンフォトダイオードで代表的な感度比α：β：γ−５
：４：２として実現した例を示す。
（９）式において（ａ十ｄ＋ｇ） ・ｄ＝０．３０とす
るためＢ＝ｄ＝Ｑ、ｇ＝１とすればα＝ ０．３０でな
ければならない。この時β＝ ０．２４ 、 γ＝０
．１２となる。従って（ｂ 十ｅ ＋ ｈ ） Ｘ Ｏ
，２４−０，６０より、ｂ ＝ ｅ −＝ ｈ ＝ ５
／６、（ｃ＋ｆ＋ｉ）ｘ□。１２二０．１０より、ｆ＝
１ ＝ ５／１２ 、 ｃ’＝ Ｏとし、（Ｋｉ式に
対応して、 々るフィルターが考えられる。尚、この場合、Ｒを８３
＋３２ よシ簡単に求められるようにするためｆ＝ｉ＝
５／１２と等しくした。
るためＢ＝ｄ＝Ｑ、ｇ＝１とすればα＝ ０．３０でな
ければならない。この時β＝ ０．２４ 、 γ＝０
．１２となる。従って（ｂ 十ｅ ＋ ｈ ） Ｘ Ｏ
，２４−０，６０より、ｂ ＝ ｅ −＝ ｈ ＝ ５
／６、（ｃ＋ｆ＋ｉ）ｘ□。１２二０．１０より、ｆ＝
１ ＝ ５／１２ 、 ｃ’＝ Ｏとし、（Ｋｉ式に
対応して、 々るフィルターが考えられる。尚、この場合、Ｒを８３
＋３２ よシ簡単に求められるようにするためｆ＝ｉ＝
５／１２と等しくした。
この場合、式０υに示したフイ“ルターの出カ信Ｊ／″
ｉｓＩ＋Ｓ２ 、 Ｓｓ ＋″Ｌ１ は Ｓ、 ： Ｓ２： Ｓ、 ＝０．２ ： ０．７ ：
１．０となる。この比は強光線による信号飽和時の偽着
色及び低彩度被写体に対する解像度特性の点で等しくす
るのが望ましく、これを補正すれは、式（６）を実用的
、範囲下溝たすフィルター分光特性の□この場合の信号
処理としてはＳＩ Ｉ ８２ ＋ ｓ、のうぢしてＹ信
号を、減算によ”、９ Ｒ、’Ｂ倍信号得られる。
ｉｓＩ＋Ｓ２ 、 Ｓｓ ＋″Ｌ１ は Ｓ、 ： Ｓ２： Ｓ、 ＝０．２ ： ０．７ ：
１．０となる。この比は強光線による信号飽和時の偽着
色及び低彩度被写体に対する解像度特性の点で等しくす
るのが望ましく、これを補正すれは、式（６）を実用的
、範囲下溝たすフィルター分光特性の□この場合の信号
処理としてはＳＩ Ｉ ８２ ＋ ｓ、のうぢしてＹ信
号を、減算によ”、９ Ｒ、’Ｂ倍信号得られる。
Ｓ２に対する増幅率は６．５倍、Ｓ、に対する増幅率□
第５図に第４図の芥光特性のカラーフィルターをレンズ
（５１）及び色温度変換フィルター（５２）を通して得
られ庭イ象は、′２走ｉ信号同時読出し可能な固体撮像
素子（５６）上に結像する。固体撮像素子（５６）は第
６図に水口たフィルターの各信号を時系列に発生し、信
号の位相関係も１／２画素ずれているものとし・てい、
る。
第５図に第４図の芥光特性のカラーフィルターをレンズ
（５１）及び色温度変換フィルター（５２）を通して得
られ庭イ象は、′２走ｉ信号同時読出し可能な固体撮像
素子（５６）上に結像する。固体撮像素子（５６）は第
６図に水口たフィルターの各信号を時系列に発生し、信
号の位相関係も１／２画素ずれているものとし・てい、
る。
撮像素子（５６）の２本の出力信号は各々プリアンプ（
５４）、 （５５）で等しく増幅される。 。
５４）、 （５５）で等しく増幅される。 。
撮像素子のＧ信号出力位相を基準０°にとって以下説明
を行なう。
を行なう。
゛ のでその時間間隔Ｔ・を′１：周期３６０・にと
る。即ち水平方向画素ピッ７Ｐｘに対して１周期は３／
２ Ｐｘに対応する。また！ンプ・ｌルグ周波数′□ｆ
−−１／Ｔａ、ｆｓ’ −ｆ ｓ／２とする。□ 、、
。
る。即ち水平方向画素ピッ７Ｐｘに対して１周期は３／
２ Ｐｘに対応する。また！ンプ・ｌルグ周波数′□ｆ
−−１／Ｔａ、ｆｓ’ −ｆ ｓ／２とする。□ 、、
。
プリアンプδ出力の２走査−信号は、３つのアナログス
イッチ（芭、６＋ｌ （５７）、ｊ、、 、＜５８）を
用いぞ切換周波数ｆｓ’で切換えら□れ、３．信号ケし
不出力される。
イッチ（芭、６＋ｌ （５７）、ｊ、、 、＜５８）を
用いぞ切換周波数ｆｓ’で切換えら□れ、３．信号ケし
不出力される。
アナ・グスイッチ（５６）はＧ楡号を中心とする信号を
２走査線信号から抜き出すのに用いられ、（５７）。
２走査線信号から抜き出すのに用いられ、（５７）。
（５８）は各々ｃｙ倍信号Ｗ信号を中心とする信号を抜
き出すのに用いられる。従って、アナログスイッチの切
換え位相は（５６）が１８０°（Ｏ０±１８０°）。
き出すのに用いられる。従って、アナログスイッチの切
換え位相は（５６）が１８０°（Ｏ０±１８０°）。
１２０°±１ｓｏ０）となっている。”（’！５９）は
利得１のバッファーアンプである。（６０）及び（６１
）は各々利得が前述のように６．５，５倍のアンプとな
っている。これら６つのアンプの薄力を６つのサンプリ
ング位相の異４るサンプ化アンドホールド−路（６２）
、 （６ろ）、’（６４）による周□波数ｆａでサンプ
リング □すれはサンプルアンドホールド回路（６２）
の出力にはＧ信号が常に出力され、（６５）、（６４）
の出力には各／／ Ｆｙ、信号・、Ｗ信、号７．”常に
出、力８７６・これら６倍号を加算回路’（６５ｊ＋茄
算しＬＰＦ（６８）で所要帯域を通過さ、せれば輝度信
号Ｙが端子（７２）に与えらパる。また２つの減算回路
、 ＜６６）、 （６７＞によシ（Ｃｙ−Ｇ、 、）及
び′（ｗ−・Ｃｙ）を求め、これらをＬ” ）’ ＩＦ
（６９７＋ （７ｏ）ｊ！通！ニー出力前子（７１）
及び（７ろ）に各々Ｂ信号、Ｒ信号が与えられるという
ものである。
利得１のバッファーアンプである。（６０）及び（６１
）は各々利得が前述のように６．５，５倍のアンプとな
っている。これら６つのアンプの薄力を６つのサンプリ
ング位相の異４るサンプ化アンドホールド−路（６２）
、 （６ろ）、’（６４）による周□波数ｆａでサンプ
リング □すれはサンプルアンドホールド回路（６２）
の出力にはＧ信号が常に出力され、（６５）、（６４）
の出力には各／／ Ｆｙ、信号・、Ｗ信、号７．”常に
出、力８７６・これら６倍号を加算回路’（６５ｊ＋茄
算しＬＰＦ（６８）で所要帯域を通過さ、せれば輝度信
号Ｙが端子（７２）に与えらパる。また２つの減算回路
、 ＜６６）、 （６７＞によシ（Ｃｙ−Ｇ、 、）及
び′（ｗ−・Ｃｙ）を求め、これらをＬ” ）’ ＩＦ
（６９７＋ （７ｏ）ｊ！通！ニー出力前子（７１）
及び（７ろ）に各々Ｂ信号、Ｒ信号が与えられるという
ものである。
以上のように本発明によれば、受光部画素が三角形格子
を形成し且つ水平方向の１／２画素ピッチ毎に輝度イ言
号がヤえられるため高解像度となるのみならず；寺領遺
□過光が抑えられているためスミア現象が発生し顛＜り
、Ｌ、か、も實側透過光を多くできるという利点がある
ので高性能のカラー固体撮［象装置を実現することが、
できる。。
を形成し且つ水平方向の１／２画素ピッチ毎に輝度イ言
号がヤえられるため高解像度となるのみならず；寺領遺
□過光が抑えられているためスミア現象が発生し顛＜り
、Ｌ、か、も實側透過光を多くできるという利点がある
ので高性能のカラー固体撮［象装置を実現することが、
できる。。
また各カラーフィルターよダ得られる信号間の極めて′
ｉ′＊ｉ”′″ｃ、ｓｙＸ￥１４すＺ ｆｆｌ ４ ｅ
＋ｖ、 ｈ ｔ Ｈが早き、信号処理回路が匍略：化
できることもひとつの利点である。
ｉ′＊ｉ”′″ｃ、ｓｙＸ￥１４すＺ ｆｆｌ ４ ｅ
＋ｖ、 ｈ ｔ Ｈが早き、信号処理回路が匍略：化
できることもひとつの利点である。
第１図は本分１４Ｊ１に用いられる固体撮像素子の受光
画素値↑１ｔパターンを示ずヤ１置図、第２図はそのカ
ラーフィルター配（ビｔの一般クシ１１を示ず配置図、
第６図は本発明の固体抗・像装置のプＪラーフィルター
配置を示す配置図、第４図は前回のカラーフィルターの
分光唱（ミの一例を尽す線区、う１５５図は信号処理系
の一例をガす回路図である。 Ａ：固体撮像素子、Ｐ：受、元画素、ＣＩ ＋ Ｃ２１
Ｃ３：カラーフィルター、５２；色温＃変換フィルター
、５６：固体撮像素子、５４ 、５５ ：プリアンプ、
５６、５７．５８ ：アナログスイッチ、５６．６０．
６１ニアノブ、６２．６５．６４ ：サンプルアンドホ
ールド回路、６５：加、算回路、ｂ６．６７ ： 減
算回路、６８、６９．７０ ：ローバスフィルター。 代理人弁理士 木 村 三 朗 オ′ １ 図 ７２園 ■ロ目ロ■■ ■口司■目目 ■回目ロロ濁 臼ロロロ目口 ２３図 凹口■口 削口■日 日日■口 才４図 波 長
画素値↑１ｔパターンを示ずヤ１置図、第２図はそのカ
ラーフィルター配（ビｔの一般クシ１１を示ず配置図、
第６図は本発明の固体抗・像装置のプＪラーフィルター
配置を示す配置図、第４図は前回のカラーフィルターの
分光唱（ミの一例を尽す線区、う１５５図は信号処理系
の一例をガす回路図である。 Ａ：固体撮像素子、Ｐ：受、元画素、ＣＩ ＋ Ｃ２１
Ｃ３：カラーフィルター、５２；色温＃変換フィルター
、５６：固体撮像素子、５４ 、５５ ：プリアンプ、
５６、５７．５８ ：アナログスイッチ、５６．６０．
６１ニアノブ、６２．６５．６４ ：サンプルアンドホ
ールド回路、６５：加、算回路、ｂ６．６７ ： 減
算回路、６８、６９．７０ ：ローバスフィルター。 代理人弁理士 木 村 三 朗 オ′ １ 図 ７２園 ■ロ目ロ■■ ■口司■目目 ■回目ロロ濁 臼ロロロ目口 ２３図 凹口■口 削口■日 日日■口 才４図 波 長
Claims (4)
- （１）隣接する２本の水平走査線に対応する受光画素が
互いに水平方向に１／２画素ピッチだけずれて配置され
ることによシそ、の撮像部が三角形格子をなす市松状配
置の受光画素の集合で構成された固体撮像素子に、緑色
を透過する分光特性を持つ第１カラーフイルターと、緑
色及゛び青色の双方を透過する分光特性を持つ第２カラ
ーフイルターと、緑色及び青色及び赤色の全色を透過す
る分光特性を持つ第６カラーフイルターとの６種類のカ
ラーフィルターからなるモザイクフィルターを組合せて
なることを特徴とするカラー固体撮像装置。 - （２） 前記第１．第２および第６カラーフイ、ルタ
ーが水平方向に６画素を繰υ返し周期として配置され、
且つ任意の１画素に着目したときにその周囲の６画素で
中央の前記１画素のカラーフィルターの分光特性とは異
なる２種の分光特性のカラーフィルターが互い違いに一
巡するように配置されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のカラー固体撮像装置。 - （３） 隣接する２本の水平走査線に対応する受光画
素の各水平走査線信号を同時読出し可能にしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のカラー固体撮像
装置。 - （４）前記固体撮像素子から読出された隣接する２本の
各水平走査線信号から第１カラーフイルターによる縁（
Ｇ）信号と第２カラーフイルターによるシアン（Ｃｙ）
信号と第６カラーフイルターによる白（Ｗ） （８号と
を抽出するザンブリング手段と、前記Ｇ、 ｃｙ、 Ｗ
信号を加算して輝度信号（Ｙ）を生成する加算回路手段
と、前記Ｇ、 ｃｙ、信号の差（Ｃｒ−Ｇ）を演算して
青（Ｂ）信号を生成する第１減算回路手段と、前記ｃｙ
、 ｗ信号の差（Ｗ−Ｃｙ）を演算して赤
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208597A JPS5999762A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | カラ−固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208597A JPS5999762A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | カラ−固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999762A true JPS5999762A (ja) | 1984-06-08 |
| JPH0474917B2 JPH0474917B2 (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=16558833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57208597A Granted JPS5999762A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | カラ−固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999762A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128591A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-16 | Canon Inc | 色信号処理装置 |
| WO2006134740A1 (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Toppan Printing Co., Ltd. | 撮像素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5637588U (ja) * | 1979-08-29 | 1981-04-09 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51147152A (en) * | 1975-06-12 | 1976-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | Pattern angle detector |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57208597A patent/JPS5999762A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5637588U (ja) * | 1979-08-29 | 1981-04-09 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128591A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-16 | Canon Inc | 色信号処理装置 |
| WO2006134740A1 (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Toppan Printing Co., Ltd. | 撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474917B2 (ja) | 1992-11-27 |
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