JPS60217784A - 固体撮像装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、色フイルタアレイを右り−る固体撮像素子を
用いたフィールド撮像方式の固体撮像装置に係り、特に
色フリツカ補正回路に関り”るものである。

［発明の技術的背景］ 第１図はフィールドＩ最像方式の固体撮像素子に取付け
られる色フイルタアレイの一例を示したものである。色
フイルタアレイ１０１は、金色透過色フィルタＷ１、Ｗ
２、Ｗ３、Ｗ４、黄色透過色フィルタＹｅ＋、ＹＥ１２
、シアン透過色フィルタＣｙ＋、Ｃ２２が図の如く配列
されたものから成り、これら色フィルタは固体撮像素子
の感光部に対応して配置されている。Ａフィールドでの
走査では、色フィルタＷ１、ｗｚ、Ｙｅ＋、Ｃｙ＋に対
応する固体撮像素子の各画素から得られるそれぞれの信
号を混合してｎラインとし、また色フィルタｗ３、ＣＺ
２、Ｙｅ２・Ｗ４に対応する固体撮像素子の各画素から
得られるそれぞれの信号を混合して（ｎ＋１＞ラインと
する。

Ｂフィールドの走査では色フィルタＷ７、ｗ３、Ｃｙ＋
Ｙｅ２に対応する固体撮像素子の各画素からの信号をそ
れぞれ混合して（ｎ　＋　２６３）ラインとし、また色
フィルタＣｙ２、Ｗ４、ｗ４、Ｙｅｌ１．：対応する固
（７ｋＪＩ像素子の各画素からの信号をそれぞれ混合し
て（ｎ　＋　２６４　）ラインとする。

上記各ラインの信号から色分離を行なうには従来第２図
に示ヅような色分離回路により行なわれている。色フイ
ルタアレイ１０１が密着して取イ」【プである固体撮像
素子２０１は駆動回路２１２によって駆動され映像信号
１０を出力する。この映像信号１゜は、ローパスフィル
タ（ＬＰ’Ｆ）２０２とバンドパスフィルタ（ｆ３　Ｐ
　Ｉ’　＞　２０３とに入ツノされる。信号１０はロー
パスフィルタ２０２により帯域制限されてｌｉ度倍信号
２０９なって出力される。バンドパスフィル゛り２０３
は信号１０から変調色信号成分２０を抽出し、この信号
を１水平走査期間の遅延回路２０４に出力りる。この遅
延回路２０４により１水平走査期間遅延された信号３０
は減算回路２０５と加算回路２０６に出ツノされる。減
算回路２０５では、変調色信号成分２０の信号を１水平
走査期間遅延信号３０を通した信号と通さない信号が減
算されて変調赤色信号４０が分離される。この変調赤色
信号４０は検波回路２０７によって検波されて赤色（８
号２１０となって出力される。加算回路２０６では、変
調色信号成分２０とこの変調色信号成分２０の１水平走
査期聞遅延信号３０とが加算されて変調青色信号５０が
分離される。この変調青色信号５０は検波回路２０８に
て検波されて青色信号２１１となり、これが出力される
。

このように、従来の色分離回路では、既に周知の如く、
色フイルタアレイ１０１の水平、垂直方向の隣り合った
８つの色フィルタに対応する固体撮像素子２０１の画素
情報から、赤、青色信号２１０．２１１及び輝度信号２
０９が得られる。

［背景技術の問題点］ 次に、上記減算回路２０５、加算回路２０６にお【プる
変調界、青色信号４０．５０の分離について更に訂しく
説明する。ここで、Ｗ、は透明フィルタｗ１に対応する
固体撮像素子２０１の画素情報を意味するものとし、’
Ｖｈ　、Ｗｓ、ｗ４、Ｙｅｌ、Ｙｅｌ、Ｃｙ＋、Ｃ）／
２についても同様とでる。すると、固体撮像素子２０１
のＡフィールド走査によって得られる変調界、青色信号
４０．５０は以下の式で示されることになる。

変調青色信号５０＝（（ｗ＋十ｗ２）　（Ｙｅ＋＋Ｃｙ
＋））＋（（ｗａ＋ｃｙ２）　（Ｙ、？十ｗ４））＝　
（Ｗ＋＋Ｗ２Ｙｅ＋’　Ｙｅｌ）　＋　（Ｗ２−ｗ４Ｃ
ｙ＋　＋　Ｃ１ｙｚ　）（４ｙ−（１）変調赤色信号４
０＝（（ｗ＋＋ｗ＞）　（Ｙｅｔ＋Ｃｙ＋））−（（ｗ
：＋＋　Ｃｙ２）　（Ｙｅ２＋ｗ４））＝　（ｗ２＋ｗ
、＋　Ｃｙ＋　Ｃ）／２）　＋（ｗ＋　−Ｗ３Ｙｅ、＋
　Ｙｅｌ）（ｏ）””（２）固体撮像素子２０１のＢフ
ィールド操作で得られる変調界、青色信号４０．５０は
以下の式で示される。

変調青色信号５０−（（ｗ２＋ｗ４）　（Ｃｙ＋＋Ｙｅ
２））＋（（Ｃｙ２＋ｗ＋＞　（ｗ、ｔ＋Ｙｅ＋））＝
　（Ｗ＋＋Ｗａ−Ｙｅｌ−Ｙｅｌ）　＋　（ｗ２−ｗ４
Ｃｙ＋　＋　Ｃｙ２）ｇ、ｆ・＝＜　３　）変調赤色信
号４０＝　［（ｗ２＋Ｗａ　）　−（Ｃｙ＋　＋Ｙｅ２
））−（（Ｃｙ２＋Ｗｔ）　−（ｗ４＋Ｙｅｔ））−（
ｍ＋ｗａ　Ｃｙ＋　ＣＸ２）　（Ｗｌ−Ｗｓ　Ｙ、ｅｔ
　＋　Ｙｅｌ）（＝；・＝・＜　４　）（１）乃至（４
）式の第２項である（イ）乃至（ニ）の項は色信号を分
離する際に生じる誤差信号となる。加算回路２０６によ
って得られる変調青色信号５０はＡフィールドとＢフィ
ールド共に（イ）と（ハ）の項が同符号であるため、誤
差信号成分はＡ、８両フィールドで変化がない。これに
対し、減算回路２０５で得られる変調赤色信号４０の誤
差信号成分である（口）と（ニ）の項がＡフィールドと
Ｂフィールドで符号が反転しており、両フィールド間で
誤差、信号成分が異なっている。このことは、（ｗ＋　
Ｗａ　Ｙｅｔ＋Ｙｅ２）がＯでない限り、変調赤色信号
４０にフィールド毎に信号変化が生じ、フィールドの周
波数の半分である３０Ｈ２のフリッノノが現われること
になる。ここで、（Ｗｌ　Ｗ：＋　Ｙｅｔ＋Ｙｅ２）の
項がＯになる場合は、Ｗｌ　＝　Ｗ９、Ｙｅｌ−Ｙｅｌ
の時であり、これは同種のフィルタの特性が全く同一特
性であった場合に生じる。しかし、通常同種のフィルタ
間においても特性の違いがあると東に、色フイルタアレ
イ　１０１と固体撮像素子２０１門の配置ずれ等のため
、従来の固体撮像装置では赤信号にフリツノノが生じる
という問題点があつ　ｌこ　。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の欠点に鑑み、色フリツノノの発
生をなくした固体撮像装置を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明は、色フイルタアレイを密着した固体撮像素子か
ら、フィールド撮像方式によって固体撮像素子の画素情
報を取出し、この画素情報から色信号成分を抽出し、更
にこの色信号成分を固体撮像索子の走査ライン間で加減
算りることにより、赤、青色信号を取出す回路を有する
固体撮像装置において、前記固体撮像素子のフィールド
インデックスパルスに同期して利得を変化させ、入力さ
れる減算出力信号の振幅を一定とする振幅制御回路を設
ける構成とすることにより、上記目的を達成するもので
ある。

［発明の実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。第
３図は本発明の固体撮像装置の一実施例を示した回路構
成図である。色フイルタアレイ３０１を有する固体撮像
素子３０２が出力する映像信号１０は、ローパスフィル
タ（ＬＰＦ）３０３に入力され、ここで帯域制限されて
輝度信号６０となって出力される。これと同時に、映像
信号１０はサンプルホールド回路３０４．３０５に入力
される。Ａフィールドにおいて、サンプルホールド回路
３０４でしよ、固体撮像素子３０２のｎラインの走査に
よって得られる映像信号１０からＷ＋　＋　Ｗ２が分離
され、（ｎ、＋１）ラインの走査によって得られる映像
信号１０からＷ３＋　Ｃ７２が分離され、サンプルホー
ルド回路３０５では、同様にｎラインからＹ　ｅ＋　＋
　Ｃｙ＋が分離され、（ｎ＋１）ラインからＹ　ｅ２＋
　Ｗ４が分離される。Ｂフィールドにおいて、サンプル
ホールド回路３０４では、（ｎ＋２６３）ラインからＷ
２＋Ｗａが分離され、（ｎ＋２６４）ラインからはＣ２
２＋　Ｗ＋が分離され、サンプルホールド回路３０５で
は、（ｎ　＋　２６３）ラインからＣｙ＋　＋　Ｙ　ｅ
２が分離され、（ｎ　＋　２６４）ラインからはｗ４＋
　Ｙ　ｅ＋が分即される。但し、Ｗ、、踏、Ｗ３、ｗ４
、Ｃｙ＋、Ｃ）／２、Ｙ　ｅ＋　、　Ｙ　ｅ２は、従来
例の説明と同様に、これらの色フィルタに対応する固体
撮像素子３０２の画素情報を示している。

タンブルボールド回路３０４．３０５にＪ：つて分離さ
れた上記低目は減筒器３０６にて減算され色信号成分２
１となり、これが１水平期間遅延回路３０７、減算回路
３０８、加算回路３０９へ出力される。遅延回路３０１
では人力された信号２０を１水平走査期間遅延した信号
３１とし、これを減算回路３０８、加紳回ｉ　３０９へ
出力する。減算回路３０８では、４９号３１から信号２
１が減算されて（従来例のところで示した（２）　、（
４）式で示した演算が行なわれる）赤色信＠４１が分離
され、これが振幅制御回路３１０に出力さ、れる。この
振幅制御回路３１０は固体撮像素子３０２の駆動回路３
１１からフィールドインデックスパルス１０を取込み、
このパルス７０によって赤色信号４１が含む３０１−１
．、のフリッカに同期させてその利得を変化させ、入力
される赤色信号の振幅を一定とする制御を行ない、振幅
が一定となった赤色信号４１を出力する。加算回路３０
９では、信号３１と信号２１が加算されて（従来例のと
ころで説明した（１）、（２）式で示した演紳が行なわ
れる）青色信号５１が分離され、これが出力される。

本実施例によれば、Ａ、ＢフィールドにＪ：って異なる
振幅を有する赤色信号４１の不整振幅を補正する振幅ｌ
ｌ１ｔｉＩｌ１回ｉ′８３１０を設け、これによって赤
色信号４１の振幅を一定として出力することににす、色
フイルタアレイ３０１を構成する色フィルタの特性の違
い、又は色フイルタアレイ３０１と固体撮像索子３０２
との配置ずれ等によって生ずる色フリッカをなくすこと
ができる。従って、色フィルタノルレイ３０１と固体撮
像素子３０２が一体化されたカラー成像素子の歩留まり
を向上さゼることができ、ひいてはコストダウンを行な
うことができる。

なお、本発明は色フリッカの原因として画素聞のクロス
トークによるものについても有効である。

また第３図の実施例では、映像信号１０を、サンプルホ
ールド回路３０４．３０５と減算器３０６で構成される
バンドパスフィルタによって色信号成分２１を抽出して
いるが、それにＪ：って低レベル信号であっても非直線
歪を受けることなく抽出できるため信号のＳ／Ｎが向上
する。また抽出される色信号成分２１は、変調された状
態でないため、復調回路が必要でなくなる。

ざらにまた、第２図に承り回路構成においても、検波回
路（２０７）の出力信号の振幅を制御する回路を設（す
、フィールドインデックス信号により制御覆ること【こ
Ｊ：す、本件発明を構成覆ることができる。

［発明の効果］ 以上記ＪＩＪた如く本発明の固体撮像装置によれば、色
信号成分の振幅の不整を補正する振幅制御回路を設け、
色信号成分の振幅を一定とする回路構成を採ることによ
り、色フリッカの発生をなくす効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の色フイルタアレイの構成例を示した図、
第２図は従来の固体撮像装置の一例を示した回路構成図
、第３図は本発明の同体撮像装置の一実施例を示した回
路構成図である。 ３０１・・・色フイルタアレイ ３０３−・ローパスフィルタ ３０４．３０５・・・サンプルホールド回路３０６．３
０８・・・減算器　３０７・・・遅延回路３０９・・・
加算回路　３１０・・・振幅制御回路３１１・・・駆動
回路 代理人弁理士　則　近　憲　佑 ＄１図 第２図 「

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）色フイルタアレイを介して入射した多数画素上の
   結像を水平走査を垂直方向へ繰りかえす如く電気信号に
   光電変換して導出ず・る固体撮像装置において、＋＞；
   ；記電気信号をバンドパスフィルタに通して色信号成分
   を分１ｉ１−ｄる手段と、前記色信号成分を前記水平走
   査による隣接する水平ライン信号間で加綽、減算し、色
   信号を分離する手段と、前記減算により得られに色信号
   の振幅をフィールドインデックス信号により切換制御す
   る手段とを具備したことを特徴とする固体撮像装置。
2. （２）バントパスフィルタが前記隣接する１画素期間の
   信号をそれぞれホールドする第１、第２のサンプルホー
   ルド回路と、これらサンプルホールド回路の出力を減算
   する減算器とで構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の固イＡ（記（α）１４ワ七Ｗ、−