JPS60142690A - カラ−固体撮像装置 - Google Patents
カラ−固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS60142690A JPS60142690A JP58246803A JP24680383A JPS60142690A JP S60142690 A JPS60142690 A JP S60142690A JP 58246803 A JP58246803 A JP 58246803A JP 24680383 A JP24680383 A JP 24680383A JP S60142690 A JPS60142690 A JP S60142690A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- color
- green
- yellow
- sensitivity
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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１枚の固体撮像素子の前面に色分離用フィルタ
（以下色フィルタと記す）を配置することによシ、カラ
ー信号を得るいわゆる単板式のカラー固体撮像装置に関
する。
（以下色フィルタと記す）を配置することによシ、カラ
ー信号を得るいわゆる単板式のカラー固体撮像装置に関
する。
（従来例の構成とその問題点）
近年、実用段階に入っている固体カメラは、特性及び画
質等の改善がなされて来た。ことに最近では、固体カメ
ラの水平方向の解像度を向上させるために、第１図に示
すように、光感細部の各画素１を互に隣接した行間で半
画素分だけ行方向にずらせた構成の固体撮像素子が注目
されて来でいる。
質等の改善がなされて来た。ことに最近では、固体カメ
ラの水平方向の解像度を向上させるために、第１図に示
すように、光感細部の各画素１を互に隣接した行間で半
画素分だけ行方向にずらせた構成の固体撮像素子が注目
されて来でいる。
固体撮像素子を１枚用いて単板カラーカメラを構成する
ためには、第２図に示すように固体撮像素子の前面に、
固体撮像素子の画素群２１に対応する色配列をもつ色フ
ィルタ２２を配置する必要がある。ただし、第２図は撮
像素子の画素群をＡ１１〜Ａ６５、色フィルタの各要素
をＣ１１ゞＣ６５として表している。
ためには、第２図に示すように固体撮像素子の前面に、
固体撮像素子の画素群２１に対応する色配列をもつ色フ
ィルタ２２を配置する必要がある。ただし、第２図は撮
像素子の画素群をＡ１１〜Ａ６５、色フィルタの各要素
をＣ１１ゞＣ６５として表している。
従来、この色フィルタ２２の各要素は、爪３図に示すよ
うに、赤透過フィルタ（Ｒで表す）、緑透過フィルタ（
Ｇで表わす）、青透過フィルタ（Ｂで表わす）で構成さ
れていた。ここで、このような構成の色フィルタを撮像
素子に配置した場合の素子出力信号の処理について説明
する。光感知部の各画素に蓄積された信号電荷は、とな
り合う２行ずつ同時に読み出され、信号処理回路を通し
て、複合映像信号に変えられる。しかも、複合映像信号
をインタレース走査し、画像を再生するので、信号電荷
は次のように読み出される。すなわち第１フイールドで
撮像素子の画素群の１行同と２行目、３行目と４行目、
５行目と６行目・・・（以下続く）、第２フイールドで
は２行目と３行目、４行目と５行目、６行目と７行目・
・（以下続く）の信号電荷がそれぞれ同時に読み出され
、再生される。
うに、赤透過フィルタ（Ｒで表す）、緑透過フィルタ（
Ｇで表わす）、青透過フィルタ（Ｂで表わす）で構成さ
れていた。ここで、このような構成の色フィルタを撮像
素子に配置した場合の素子出力信号の処理について説明
する。光感知部の各画素に蓄積された信号電荷は、とな
り合う２行ずつ同時に読み出され、信号処理回路を通し
て、複合映像信号に変えられる。しかも、複合映像信号
をインタレース走査し、画像を再生するので、信号電荷
は次のように読み出される。すなわち第１フイールドで
撮像素子の画素群の１行同と２行目、３行目と４行目、
５行目と６行目・・・（以下続く）、第２フイールドで
は２行目と３行目、４行目と５行目、６行目と７行目・
・（以下続く）の信号電荷がそれぞれ同時に読み出され
、再生される。
輝度信号と色差信号とから成る複合映像信号は次のよう
にして作られる。水平３９８画素、垂直４９６画素から
なる撮像素子の光感知部から、２行同時に次々と信号電
荷が読み出されて行くが、第３図と第４図を参照して、
今、撮像素子４１がら、ｎ行とｎ＋１行の信号電荷が読
み出された場合を考える。それら信号はサンプリング回
路４２全通し、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に分けられる。
にして作られる。水平３９８画素、垂直４９６画素から
なる撮像素子の光感知部から、２行同時に次々と信号電
荷が読み出されて行くが、第３図と第４図を参照して、
今、撮像素子４１がら、ｎ行とｎ＋１行の信号電荷が読
み出された場合を考える。それら信号はサンプリング回
路４２全通し、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に分けられる。
さらに、Ｙプロセス回路４４に通した後、それらＲ，Ｇ
、Ｂの３信号は加えられ輝度信号Ｙとなる。
、Ｂの３信号は加えられ輝度信号Ｙとなる。
一方、４−、７７ ＭＨｚのローノやスフィルタ４３及
びＹプロセス回路４４全通したＲ信号とＢ信号は、それ
ぞれ輝度信号Ｙで減算され、０．５ ＭＨｚのローパス
フィルタ４５に通された後、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙと
なる。輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ。
びＹプロセス回路４４全通したＲ信号とＢ信号は、それ
ぞれ輝度信号Ｙで減算され、０．５ ＭＨｚのローパス
フィルタ４５に通された後、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙと
なる。輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ。
Ｂ−Ｙは、さらにエンコーダ４６を通して、複合映像信
号となる。このようにして得られた複合映像信号から、
画像が再生されるが、第３図に示すような従来の色フィ
ルタを用いた場合、色フィルタの各要素が原色光だけを
通過させるフィルタで構成されているだめ、カラーカメ
ラとしての感度が悪かった。また、全フィルタ要素の中
で、視感度の高いＧフィルタの占める割合が１／３と少
ないため、解像度も低かった。
号となる。このようにして得られた複合映像信号から、
画像が再生されるが、第３図に示すような従来の色フィ
ルタを用いた場合、色フィルタの各要素が原色光だけを
通過させるフィルタで構成されているだめ、カラーカメ
ラとしての感度が悪かった。また、全フィルタ要素の中
で、視感度の高いＧフィルタの占める割合が１／３と少
ないため、解像度も低かった。
（発明の目的）
本発明は上記欠点を鑑み、カラーカメラの感度及び解像
度を向上させるカラー固体撮像装置を提供するものであ
る。
度を向上させるカラー固体撮像装置を提供するものであ
る。
（発明の構成）
この目的を達成するために、本胤明のカラー固体撮像装
置は、マゼンタ（Ｍで表わす）、黄色（Ｙｅで表わす）
、緑色、シアン（Ｃｙで表わす）の４色素が１行６列に
配列されてなるフィルタ要素群を基本構成とするととも
に、前記１行６列のフィルタ要素群が第１列から第４列
までは前記４色素がそれぞれ配され第５列と第６列には
第２列と第３列に配された２色素が配されてなり、互い
に隣接した行間ではフィルタ要素の配列が横方向に３フ
ィルタ要素分だけずれて配列されている色フィルタを備
えて構成されている。本発明の色フィルタでは、４色素
中３色素は補色であるマゼンタ、黄色、シアンであるの
で、原色の色素のみを用いた場合よシも感度が良く、ま
た、４色素中３色素は緑の光を通過させるシアン、緑、
黄であるので、（５） 解像度も向上する。
置は、マゼンタ（Ｍで表わす）、黄色（Ｙｅで表わす）
、緑色、シアン（Ｃｙで表わす）の４色素が１行６列に
配列されてなるフィルタ要素群を基本構成とするととも
に、前記１行６列のフィルタ要素群が第１列から第４列
までは前記４色素がそれぞれ配され第５列と第６列には
第２列と第３列に配された２色素が配されてなり、互い
に隣接した行間ではフィルタ要素の配列が横方向に３フ
ィルタ要素分だけずれて配列されている色フィルタを備
えて構成されている。本発明の色フィルタでは、４色素
中３色素は補色であるマゼンタ、黄色、シアンであるの
で、原色の色素のみを用いた場合よシも感度が良く、ま
た、４色素中３色素は緑の光を通過させるシアン、緑、
黄であるので、（５） 解像度も向上する。
（実施例の説明）
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第５図は本発明の第１の実施例における色フ
ィルタの構成を示すもので、図示のように撮像素子の画
素５１に色フィルタ５２の２つの要素が対応しておシ、
色フィルタの構成は、視感度の高い緑の光をできるだけ
多く通過させるように、ＹｅフィルタとＧフィルタがス
トライプで、ＭフィルタとＣｙフィルタがモザイク模様
となっている。この色フィルタを配置した場合の素子出
力信号の処理について、第５図、第６図を参照し、説明
する。撮像素子６１の光感知部の信号電荷を２行ずつ同
時に読み出した後、それら２行の信号は加算され、４．
７７ ＭＨｚのローパスフィルタ６３に通した後、輝度
信号Ｙとなる。一方、サンプリング回路６２を通った信
号は、それぞれ１／２ （Ｍ＋Ｙ）、１／２（Ｙ＋Ｇ）
、１／２ （Ｇ 十Ｃｙ ）の信号ニ分ケラれ、０．５
ＭＨｚのローパスフィルタ６４全通した後、それら信
号の間で次式のように減算さく６） れ、色差信号となる。
説明する。第５図は本発明の第１の実施例における色フ
ィルタの構成を示すもので、図示のように撮像素子の画
素５１に色フィルタ５２の２つの要素が対応しておシ、
色フィルタの構成は、視感度の高い緑の光をできるだけ
多く通過させるように、ＹｅフィルタとＧフィルタがス
トライプで、ＭフィルタとＣｙフィルタがモザイク模様
となっている。この色フィルタを配置した場合の素子出
力信号の処理について、第５図、第６図を参照し、説明
する。撮像素子６１の光感知部の信号電荷を２行ずつ同
時に読み出した後、それら２行の信号は加算され、４．
７７ ＭＨｚのローパスフィルタ６３に通した後、輝度
信号Ｙとなる。一方、サンプリング回路６２を通った信
号は、それぞれ１／２ （Ｍ＋Ｙ）、１／２（Ｙ＋Ｇ）
、１／２ （Ｇ 十Ｃｙ ）の信号ニ分ケラれ、０．５
ＭＨｚのローパスフィルタ６４全通した後、それら信
号の間で次式のように減算さく６） れ、色差信号となる。
１．／２ （Ｍ＋Ｙｅ ）−１，／２ （Ｙｅ＋Ｇ ）
＝１．／２ （Ｍ−Ｇ ）・（ｉ）１／２（Ｇ ＋ Ｃ
ｙ ） −１／２（Ｙｅ 十Ｇ ） ＝ １／２（Ｃｙ
Ｙｅ）・−（２）色差信号１／２ （Ｍ Ｇ ） 、
１／２ （Ｃｙ−Ｙｅ ）と輝度信号Ｙはエンコーダー
６５を通して、複合映像信号となる。このようにして得
られた複合映像信号から画像を再生すると、感度及び解
像度が大幅に向上され、色再現性も良好であった。この
色フィルタはモザイク、２ストライプから構成されてい
るため、モザイク構成のみの色フィルタよりも作製し易
ずいという長所もある。
＝１．／２ （Ｍ−Ｇ ）・（ｉ）１／２（Ｇ ＋ Ｃ
ｙ ） −１／２（Ｙｅ 十Ｇ ） ＝ １／２（Ｃｙ
Ｙｅ）・−（２）色差信号１／２ （Ｍ Ｇ ） 、
１／２ （Ｃｙ−Ｙｅ ）と輝度信号Ｙはエンコーダー
６５を通して、複合映像信号となる。このようにして得
られた複合映像信号から画像を再生すると、感度及び解
像度が大幅に向上され、色再現性も良好であった。この
色フィルタはモザイク、２ストライプから構成されてい
るため、モザイク構成のみの色フィルタよりも作製し易
ずいという長所もある。
次に本発明の第２の実施例について説明する。
第７図は同実施例における色フィルタの構成を示すもの
である。この色フィルタは第６図の色フィルタで、素子
の同一画素上のＹｅフィルタとＧフィルタの配置を入れ
変えている。このような色フィルタも第１の実施例と同
様な信号処理をすることにより、同等に感度及び解像度
を向上させ、色再現性も良好であった。
である。この色フィルタは第６図の色フィルタで、素子
の同一画素上のＹｅフィルタとＧフィルタの配置を入れ
変えている。このような色フィルタも第１の実施例と同
様な信号処理をすることにより、同等に感度及び解像度
を向上させ、色再現性も良好であった。
さらに、本発明の第３の実施例について説明する。第８
図は同実施例における色フィルタの構成を示すものであ
る。この色フィルタでは、補色であるＣｙフィルタとＭ
フィルタがストライノで、ＧフィルタとＹｅフィルタが
モザイク模様となっているので、第１の実施例の場合よ
り、感度は上がるが、緑色成分がわずか少ないため、多
少解像度は低下する。しかし、再生画像は良好なもので
あった。
図は同実施例における色フィルタの構成を示すものであ
る。この色フィルタでは、補色であるＣｙフィルタとＭ
フィルタがストライノで、ＧフィルタとＹｅフィルタが
モザイク模様となっているので、第１の実施例の場合よ
り、感度は上がるが、緑色成分がわずか少ないため、多
少解像度は低下する。しかし、再生画像は良好なもので
あった。
（発明の効果）
以上のように本発明は、マゼンタ、黄色、緑色、シアン
の４色素から成り、１行６列のフィルタ要素群を基本構
成とする色フィルタを用いることにより、従来よりも、
感度及び解像度が大幅に向上させることができる上、色
差信号が簡単に作れるように４色素を配置することがで
きるという利点もあり、その実用的効果は犬なるものが
ある。
の４色素から成り、１行６列のフィルタ要素群を基本構
成とする色フィルタを用いることにより、従来よりも、
感度及び解像度が大幅に向上させることができる上、色
差信号が簡単に作れるように４色素を配置することがで
きるという利点もあり、その実用的効果は犬なるものが
ある。
第１図は固体撮像素子の画素構成図、第２図は固体撮像
素子の画素群と色フィルタの各要素との配置関係を説明
するだめの図、第３図は従来の色フィルタの色配置図、
第４図は従来の色フィルタをそなえた固体撮像装置の信
号処理を説明するだめの図、第５図は本発明の第１の実
施例における色フィルタの色配置図及び撮像素子の画素
群との対応図、第６図は本発明のカラー固体撮像装置の
信号処理を説明するだめの図、第７図は本発明の第２の
実施例における色フィルタの色配置図及び撮像素子の画
素群との対応図、第８図は本発明の第３の実施例におけ
る色フィルタの色配置図及び撮像素子の画素群との対応
図である。 ２１・５１・・・固体撮像素子の画素群、５２・・・本
発明のフィルタ要素部。 （９） 第１ｒｌＡ 第２図 １
素子の画素群と色フィルタの各要素との配置関係を説明
するだめの図、第３図は従来の色フィルタの色配置図、
第４図は従来の色フィルタをそなえた固体撮像装置の信
号処理を説明するだめの図、第５図は本発明の第１の実
施例における色フィルタの色配置図及び撮像素子の画素
群との対応図、第６図は本発明のカラー固体撮像装置の
信号処理を説明するだめの図、第７図は本発明の第２の
実施例における色フィルタの色配置図及び撮像素子の画
素群との対応図、第８図は本発明の第３の実施例におけ
る色フィルタの色配置図及び撮像素子の画素群との対応
図である。 ２１・５１・・・固体撮像素子の画素群、５２・・・本
発明のフィルタ要素部。 （９） 第１ｒｌＡ 第２図 １
Claims (2)
- （１）マゼンタ、黄色、緑色、シアンの四色素が１行６
列に配列されてなるフィルタ要素群を基本構成とすると
ともに、前記フィルタ要素群が第１列から第４列までは
前記四色素がそれぞれ配さ札第５列と第６列には第２列
と第３列に配された二色素が配されてなり、互いに隣接
した行間ではフィルタ要素の配列が横方向に三フィルタ
要素分だけずれて配列されている色フィルタを備えたこ
とを特徴とするカラー固体撮像装置。 - （２） フィルタ要素群が、第１列から、マゼンタ、黄
色、緑色、シアン、黄色、緑色の順にフィルり要素が配
列されてなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載のカラー固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246803A JPS60142690A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | カラ−固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58246803A JPS60142690A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | カラ−固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60142690A true JPS60142690A (ja) | 1985-07-27 |
Family
ID=17153912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58246803A Pending JPS60142690A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | カラ−固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60142690A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4802001A (en) * | 1985-09-20 | 1989-01-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Micro filter arrangement in an interlaced solid-state image pickup element |
| US8179456B2 (en) | 2007-11-05 | 2012-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd | Image sensors, color filter arrays included in the image sensors, and image pickup apparatuses including the image sensors |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP58246803A patent/JPS60142690A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4802001A (en) * | 1985-09-20 | 1989-01-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Micro filter arrangement in an interlaced solid-state image pickup element |
| US8179456B2 (en) | 2007-11-05 | 2012-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd | Image sensors, color filter arrays included in the image sensors, and image pickup apparatuses including the image sensors |
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