JPS6024793A - カラ−固体撮像装置 - Google Patents

カラ−固体撮像装置

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JPS6024793A
JPS6024793A JP58132402A JP13240283A JPS6024793A JP S6024793 A JPS6024793 A JP S6024793A JP 58132402 A JP58132402 A JP 58132402A JP 13240283 A JP13240283 A JP 13240283A JP S6024793 A JPS6024793 A JP S6024793A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
converter
sampling clock
solid
Prior art date
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Pending
Application number
JP58132402A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Matsuoka
宏樹 松岡
Yoshinori Kitamura
北村 好徳
Makoto Fujimoto
眞 藤本
Atsushi Morimura
淳 森村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6024793A publication Critical patent/JPS6024793A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラービデオカメラ等のデジタル信号処理に
用いることができるカラー固体撮像装置に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点 本出願人が先に提案した特願昭57−22325号のカ
ラー固体撮像装置に用いることのできるカラーモザイク
フィルタの構成例を第1図に示す。
すなわち、2次元に配された受光画素101に対し、n
Hラインの第1画素102のノ「半分にはマゼンタフィ
ルタMg 103を、右半分にはシアンフィルタCy1
o4を設け、第2画素105の左半分にはグリーンフィ
ルタG106を、右半分にはイエローフィルタYe10
7を設置する。寸だ、(n+1 )Hラインの第1画素
108の左半分にはグリーンフィルタG109を、右半
分にはシアンフィルタCy 110を設け、第2画素1
11の左半分にはマゼンタフィルタMg 112を、右
半分にはイエローフィルタYe113を設置する。
nHライン、(n+1 )Hラインを、それぞれ前記フ
ィルタ配置dの繰返しで構成した・fす1のフィルタ列
114.第2のフィルタ列115とするならば、モザイ
ク状色フィルタは、これら第1のフィルタ列と第2のフ
ィルタ列を垂1G方向に順次配列したものである。
このような構成のフィルタにより、各受光素子101に
は、それぞれのフィルタに応じた光電変換信号が得られ
る。第2図は、各ラインの素子出力を示す模式図である
。r、q、bは、それぞれレッド、グリーン、ブルーの
信号レベルを示す。
すなわち、nHラインからの素子出力としては、r+b 第2図aに示すように、マゼンタMq 7 、+シアン
Cyj21 と、グリ−/ G 2 +イエロ−Ye底
が順次取出される。同様に、 (n+1 )Hラインか
らは、同図すに示すように、マゼンタr+b Mq −+イエニーY81明 と、グリーン2 2 G −+シアンCY 9±互が順次取出される。
2 2 このとき、各水平ラインの輝度信号成分5nH2S(n
+1))(は SnH= K1(2r−1−3g+2b )+に2(2
r −g )sin2yrfCtS(n+1)=に1(
2r +3g+2b ) +に2(22b−)sin2
πfCtとなる。ただし、K1.に2は定数、fcは固
体撮像素子のサンプリング周波数fsの%の周波数であ
る。
これらの信号の低域成分Yは、各ラインともY = K
 1(2r + 3 q 4−2 b )となり一致し
、ローパスフィルタを通すだけで、ライン濃淡のない輝
度信号Yを取出すことができる。また、変調色差成分は
、1ラインごとに<r−3−)とくb−ユ)が周2 2 波数fcで変調されて現れる。したがって、色信号は、
バンドパスフィルタにより取出すことができる。
第3図は、このような信号処理をするアナログ信号処理
回路の一具体例を示すブロック図である。
同図中、301は第1図に示したカラーモザイクフィル
タを受光素子上に装着した固体撮像素子であり、この出
力信号は、極周波数fcのローパスフィルタ302を通
り、輝度信号成分Yだけとなる。
一方、中心周波数fcのバンドパスフィルタ303では
、カラーモザイクフィルタにより空間変調された変調色
差信号成分を取出し、検波回路304で検波して、r−
里とb ’Jの順次色差13号を取2 2 出し、1H期間ディレィライン305と、1H期間ごと
に切替わるスイッチング回路306で、第1の色差信号
r −一と第2の色差信号b ’Jとの2 2 同時信号をつくり、前記輝度信号Yとともに、エンコー
ダ307によりNTSC標率方式の信号に変換し、出力
端子308より取出すものである。
第3図はアナログ信号処理回路を示すブロック図である
が、これを単純にデジタル信号処理に置換えると、第4
図のようなブロック図が得られる。
すなわち、固体撮像素子401から読出される1つのア
ナログ信号を、1つのA/Dコンバータ402を通して
デジタル信号に変換する。そして、輝度信号と色信号に
分離して、それぞれ輝度信号ディジタル処理回路403
、色信号ディジタル処理回路404でデジタル信号処理
を行ない、色信号は同時化回路405を経て、エンコー
ダ406で輝度信号と混成され、最後にD/Aコンバー
タ407により、NTSC標準方式の信号として出力さ
れる。
固体]最低素子からの読出しは、第6図のように示され
る。各ライン、たとえばnHライン501の走査を行な
うとき、nHラインの全画素信号は、一度に信号転送部
602に送られ、1つのアナログ信号として読出される
第4図に示すようなデジタル信号処理を行なうことによ
り、固体抗・像素子を1画素単位で制御することができ
る。また、1度正しくサンプリング周波数を設定すれば
、アナログ信号処理に見られるような信号回路のばらつ
きに伴うレベルおよびタイミング調整は、生じない。
しかしながら、単純に置換えた第4図のようなデジタル
信号処理では、固体連像素子401から1つのアナログ
信号を取出し、これを1個のA/Dコンバータ402で
処理しているため、A/Dコンバータ402で使用され
るサンプリングクロック周波数は、固体撮像素子のザン
プリング周波数f3以上でなければならない。したがっ
て、固体撮像素子内の画素数が多くなれば、へ/Dコン
バータ402のサンプリングクロック周波数も高くなり
、A/Dコンバータの精度および変換速度を上げること
が必要であるが、それは時間的裕度が小さくなってしま
い非常に困難であるという問題を有している。また、サ
ンプリングクロック周波数が高くなると、A/Dコンバ
ータの消費電力も大きくなり、効率が非常に悪化する。
発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を除去するものであり、
信号サンプリングクロック周波数を下げミ時間的裕度が
大きく、低消費電力でA/D変換ができるカラー固体ス
カ像装置を提供するものである。
発明の構成 本発明のカラー固体tlii像装置は、カラー固体撮て
、複数個のA/Dコンバータを駆動し、デジタル信号処
理を行なうものであり、従来のアナログ回路を単純にデ
ジタル回路に置換えだものではなく、A/Dコンバータ
の1言号サンプリングクロック周波数を低くしたもので
ある。
実施例の説明 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第6図は本発明における一実施例のカラー固体撮像装置
の構成図である。第6図に示すように、画素ごとの信号
を取出す2つの信号転送部601 。
602を設け、それぞれに対し、A/Dコンバータ60
3.604を用いる。すなわち、これは第4図および第
5図を一改良したものであり、画素からの信号は走査方
向に対して交互に取出さIt、それぞれ信号転送部60
1,602から読出される。
そして、これらアナログ信号をA/Dコンバータ603
.604てデジタル信号に変換し、デジタル信号処理部
606によって輝IW信号7色差信号をつくす、エンコ
ーダθo6.およびD/Aコンバータ607を経て、N
TSC標べ〔二方式の信号として出力される。
信号読出し部が2つになるだめ、信号の出力タイミング
は第7図a、bに示すようになる。同図a、bの信号が
半周期だけずれているのは、画素からの信号が交互に取
出されているためである。
したがッテ、八/D:l ンバ−り603.604がそ
のサンプリングクロックの立−1−かり了01で信号を
取込むものとすれば、へ/Dコンバータ603.604
に用いるサンプリンタクロックを同図Cのように与える
ことにより、アナログ信号を同時にデジタル信号に変換
することができる。
すなわち、このサンプリングクロックの周波数は従来例
の半分になり、その時間的裕度が犬きくなる。
なお、A/Dコンバータの信号取込みタイミング701
て、信号転送部601からの信号704と信号転送部6
02からの信号705を同時に取込んでいるが、この取
込みタイミング了01と信号転送部601の次の信号読
出しタイミンク702との間’N% −r O3は、余
裕を持たせた方が望ましい。
もちろん、信号取込みタイミング701のとき、信号転
送部602からの信号705は確定していることが必要
である。
第8図は、同時2ライン読出しを行なう固体撮像素子8
01に、2個のA/Dコンバータ802゜803を設け
た場合の実施例である。基本的に、2つのラインを同時
に走査する方式でちるため、1個のA、 / Dコンバ
ータで処理しようとするならば、1つの信号転送部に同
時に2ライン分の画素情報を取出し、それを順次送り出
していくことになり、A/Dコンバータに用いるサンプ
リングクロック周波数は、第6図のA/Dコンバータ5
03のそれよりも2倍高くなる。
そこで、第8図のように同時2ライン分804を別々に
取扱い、2つの信号転送部806 、806を設け、そ
れぞれにA/Dコンバータ802゜803を備えること
により、これらに使用されるサンプリング周波数は、低
くてきる。すなわち、2つの信号転送部805,806
からのアナログ信号は、第9図a、bに示すようなタイ
ミングで出力される。したがって、同図CのようなA/
Dコンバータに使われるサンプリングクロックにより、
その立上がり901で信号の御込みが可能となる。この
サンプリングクロックの周波数は、1個のA/Dコンバ
ータを設けた際に用いらhるサンプリングクロックの周
波数の%であり、サンプリングクロック周波数の要求は
、緩和される0さらに、第10図のようにライン方向に
対して画素信号を交互に振分け、4つの信号転送部10
011002,1003.1004に対して、それぞれ
A/Dコンバータ1005 、1006 、1007 
、1008を用いると、この場合のサンプリングクロッ
クの周波数は、1個のA/Dコンバータを設けた際に用
いられるサンプリングクロックの周波数の%となり、A
/Dコンバータの精度および変換速度は著しく緩和され
る。第11図a、b、c、dは、それぞれ信号転送部1
001.1002,1003゜10Q4からの出力信号
、また同図eは、4個のA/Dコンバータ1005,1
006,1007゜1o08のサンプリングクロックを
示している。
なお本発明の説明は理解を容易にするだめに撮像素子出
力数とA/Dコンバータ数が著しい例で説明したが、こ
れは発明を限定するものではない。
すなわち薄倖素子出力数にかかわらず、A/Dコンバー
タの数が複数個である場合同様の効果を発揮させること
は可能である。
発明の効果 以上のように本発明は、固体撮像素子からアナ、 ログ
信号を複数の出力として同時に読出し、それをデジタル
処理できるようにするために、同じ周波数、同じ位相の
サンプリングクロックを用いて、複数個のA/Dコンバ
ータを、駆動させるものであり、しだがってへ/Dコン
バータは低い周波数のサンプリングクロックで作「Ub
シ、低重力化が削れ、時間的裕度も大きくなる。まだ、
へ/Dコンバータには同じ周波数、同じ位相のサンプリ
ングクロックパルスを使用するため、[四路系が簡素に
なり、部品点数の減少、低コストに太いに役立ち、IC
化のときも構成が容易になる。特に、A/Dコンバータ
の精度および変換速度の要求が大幅に緩和され、実用上
きわめて有利なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はカラーモザイクフィルタの構成を示す平面図、
第2図a、bは固体撮像素子からの出力信号の模式図、
第3図は固体1i’iA像装置のアナログ信号処理ブロ
ック図、第4図は同装置をデジタル信号処理に置換えた
ときのブロック図、第6図は固体、@像素子の信号読出
し回路を示す回路図、第6図は本発明における一実施例
のカラー固体撮像装置のブロック図、第7図■〒七〒千
1ま同実施例の動作を示すタイミングチャート、第8図
は本発明における第2の実施例のカラー固体撮像装置の
ブロック図、第9図ニー戸ゴは同実施例の動作を示すタ
イミングチャー)、4g10図は本発明における第3の
実施例のカラー固体撮像装置のブロック図、第11図零
−才は同実施例の動作を示すタイミングチャートである
。 601.602,866.806,1001.1002
゜1003 、1004 ・・・−・信号転送部、60
3,604゜802.803,1005,1006,1
007.1008・・・・・・A/Dコンバータ、60
5・・・・・・ディジタル信号処理部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カラー固体撮像素子からアナログ信号を複数出力
    として同時に読出し、同じ周波数、同じ位相のサンプリ
    ングクロックを用いて複数個のA/Dコンバータを駆動
    し、デジタル信号処理をすることを特徴とするカラー固
    体撮像装置。
  2. (2)固体撮像素子からのアナログ信号出力の数とA/
    Dコンバータの数が等しい特許請求の範囲第1項記載の
    カラー固体撮像装置。
JP58132402A 1983-07-19 1983-07-19 カラ−固体撮像装置 Pending JPS6024793A (ja)

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JPS6024793A true JPS6024793A (ja) 1985-02-07

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JP58132402A Pending JPS6024793A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 カラ−固体撮像装置

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