JPS6056030B2 - カラー固体撮像装置 - Google Patents
カラー固体撮像装置Info
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- JPS6056030B2 JPS6056030B2 JP50128752A JP12875275A JPS6056030B2 JP S6056030 B2 JPS6056030 B2 JP S6056030B2 JP 50128752 A JP50128752 A JP 50128752A JP 12875275 A JP12875275 A JP 12875275A JP S6056030 B2 JPS6056030 B2 JP S6056030B2
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Classifications
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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
- H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
-
- 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
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固体撮像板を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ものである。
ラー固体撮像装置に関するものである。
被写体像をテレビジョン信号に変換するのに一般的には
プランビコン、ビデイコンなどの撮像管が用いられてい
るが、最近になつて固体撮像板が注目されるようになつ
てきた。固体撮像板としてはフォトダイオードのような
感光素子と結合した電荷転送素子の組合せ、又は受光部
を電荷転送素子と兼ねた構造のもの、或は感光素子を多
数格子状に配列してこれを順次読み取つて連続した映像
信号を得るフォトダイオードアレイのようなものなどが
ある。
プランビコン、ビデイコンなどの撮像管が用いられてい
るが、最近になつて固体撮像板が注目されるようになつ
てきた。固体撮像板としてはフォトダイオードのような
感光素子と結合した電荷転送素子の組合せ、又は受光部
を電荷転送素子と兼ねた構造のもの、或は感光素子を多
数格子状に配列してこれを順次読み取つて連続した映像
信号を得るフォトダイオードアレイのようなものなどが
ある。
電荷転送素子については特開昭46−1211号公報な
どにおいて電荷結合素子(以下CCDと述べる)として
その原理が説明されているように、半導体基板上に絶縁
層を介して2相、3相、或は4相になる構成でもつて配
線された電極を設け、この電極に例えば半導体基板がN
型半導体であれば負の電位をかけることによつて半導体
内に空乏層を生じさせ、この電極の電位を順次移動させ
ることにより、空乏層も移動させる。
どにおいて電荷結合素子(以下CCDと述べる)として
その原理が説明されているように、半導体基板上に絶縁
層を介して2相、3相、或は4相になる構成でもつて配
線された電極を設け、この電極に例えば半導体基板がN
型半導体であれば負の電位をかけることによつて半導体
内に空乏層を生じさせ、この電極の電位を順次移動させ
ることにより、空乏層も移動させる。
この空乏層の中に電荷を注入しておけは空乏層の移動と
共に電荷も順次移動させることができる。この原理を用
いた固体撮像板の一例を第1図に示す。第1図において
1−1,1−2,1−3,1−4,・・・・・・1−N
は各々電荷を垂直の矢印の方向に転送する垂直CCDで
ある。そして垂直方向に転送するための転送パルスはテ
レビジョン信号の水平同期パルスと同期したものである
。2は例えばフオトタイオ.−ドのような感光素子で垂
直CCDに沿つて設けられ、光の強弱に応じて電荷が蓄
積される。
共に電荷も順次移動させることができる。この原理を用
いた固体撮像板の一例を第1図に示す。第1図において
1−1,1−2,1−3,1−4,・・・・・・1−N
は各々電荷を垂直の矢印の方向に転送する垂直CCDで
ある。そして垂直方向に転送するための転送パルスはテ
レビジョン信号の水平同期パルスと同期したものである
。2は例えばフオトタイオ.−ドのような感光素子で垂
直CCDに沿つて設けられ、光の強弱に応じて電荷が蓄
積される。
そしてある時間経過した後に、、この蓄積された電荷は
同時に垂直CCDに注入される。注入された電荷は水平
同期信号に同期したパルスでもつて順次;垂直の矢印の
方向に転送される。3は複数の垂直CCDより対応する
位置に転送された電荷を水平方向に転送する水平CCD
である。
同時に垂直CCDに注入される。注入された電荷は水平
同期信号に同期したパルスでもつて順次;垂直の矢印の
方向に転送される。3は複数の垂直CCDより対応する
位置に転送された電荷を水平方向に転送する水平CCD
である。
そして水平期間内に全部矢印の方向にこの電荷を転送し
終るような周波数の水平転送パルスでもつて転送し、出
Z力端子4よりその1ライン分の信号を得る。これを繰
返して垂直CCDlの電荷を出力端子4よりすべて読出
した後、再び感光素子2に蓄積された電荷が垂直CCD
に注入され、同様の読出しが繰返され連続したテレビジ
ョン信号が得られる。この場合水平CCD3の転送パル
ス周波数FHはFH=FvXNで表わされる。〔f・,
:垂直CCDの転送パルス周波数=水平同 期周
波数N:垂直CCD列の数〕 5は水平転送パルス発生器、6は垂直転送パルス発生器
で2相、3相、4相いずれでもよい。
終るような周波数の水平転送パルスでもつて転送し、出
Z力端子4よりその1ライン分の信号を得る。これを繰
返して垂直CCDlの電荷を出力端子4よりすべて読出
した後、再び感光素子2に蓄積された電荷が垂直CCD
に注入され、同様の読出しが繰返され連続したテレビジ
ョン信号が得られる。この場合水平CCD3の転送パル
ス周波数FHはFH=FvXNで表わされる。〔f・,
:垂直CCDの転送パルス周波数=水平同 期周
波数N:垂直CCD列の数〕 5は水平転送パルス発生器、6は垂直転送パルス発生器
で2相、3相、4相いずれでもよい。
カラーテレビジョン信号を得る場合には一般的川ここの
ような撮像板3枚用い、ダイクロイックミラーで分光し
た光を各々の撮像板で受光し、各色の信号を得る。これ
は撮像管を3本用いた3管式のカラーテレビジョンカメ
ラの撮像方式に対応している。しかしながら撮像管を3
本用いた3管式と異なり、各撮像板の位置合せには非常
に細かな精度が必要になる。
ような撮像板3枚用い、ダイクロイックミラーで分光し
た光を各々の撮像板で受光し、各色の信号を得る。これ
は撮像管を3本用いた3管式のカラーテレビジョンカメ
ラの撮像方式に対応している。しかしながら撮像管を3
本用いた3管式と異なり、各撮像板の位置合せには非常
に細かな精度が必要になる。
よく知られているように撮像管は電子ビームを磁界によ
り偏向させるのが一般的であり、光軸をほぼ合せた後、
細かな各画像の重ね合“せは偏向コイルに直流電流を流
すことによつて全体の画像の位置を動かすことができる
。これに対し、撮像板は撮像管のような位置合せは不可
能であり、又、振巾についても調整できない。従つてこ
れらは全て機械的に行う外はない。この調整箇所を少な
くするか省略するためには2撮像板方式又は単撮像板方
式が考えられる。第2図および第3図は、既に提案され
ている一つの撮像板を用いてカラー信号を発生させる単
板式のカラー固体撮像装置の一例てある。
り偏向させるのが一般的であり、光軸をほぼ合せた後、
細かな各画像の重ね合“せは偏向コイルに直流電流を流
すことによつて全体の画像の位置を動かすことができる
。これに対し、撮像板は撮像管のような位置合せは不可
能であり、又、振巾についても調整できない。従つてこ
れらは全て機械的に行う外はない。この調整箇所を少な
くするか省略するためには2撮像板方式又は単撮像板方
式が考えられる。第2図および第3図は、既に提案され
ている一つの撮像板を用いてカラー信号を発生させる単
板式のカラー固体撮像装置の一例てある。
第2図はストライプ状のカラーフィルタを示し、図中7
,8および9は、それぞれ赤、青および緑色の成分光を
通過させるカラーフィルタエレメントである。このカラ
ーフィルタを第1図に示した固体撮像板の上に置くこと
により、出力信号として赤、青および緑色の成分信号を
点順次的に含む出力信号が得られる。この出力信号を、
第3図に示すようにサンプリング分離することによつて
3原色が取出し得る。第3図において、11は第2図に
示すようなストライプフィルタを設けた固体撮像板で、
クロックパルス発生器13からの各転送パルスによつて
動作する。
,8および9は、それぞれ赤、青および緑色の成分光を
通過させるカラーフィルタエレメントである。このカラ
ーフィルタを第1図に示した固体撮像板の上に置くこと
により、出力信号として赤、青および緑色の成分信号を
点順次的に含む出力信号が得られる。この出力信号を、
第3図に示すようにサンプリング分離することによつて
3原色が取出し得る。第3図において、11は第2図に
示すようなストライプフィルタを設けた固体撮像板で、
クロックパルス発生器13からの各転送パルスによつて
動作する。
固体撮像板11より得られた点順次の出力信号は増巾器
12を経てサンプリング回路15に加えられる。一方、
クロックパルス発生器13からの水平転送パルスは、波
形整形回路14を通して各色成分信号の位相と巾に波形
整形され、サンプリング回路15に加えられ、出力信号
中より各色成分信号を分離するのに用いられる。分離さ
れた色成分信号はカラーエンコーダ16に加えられ、標
準カラー信号17が取出される。また、サンプリング分
離によらずに、固体撮像板より得られる出力信号をスト
ライプ・フィルタの赤、青、緑の繰返し周波数を中心周
波数とするバンドパス●フィルタを通して後に、水平転
送パルス又はそれを生ずるための水平駆動パルスを処理
することによつて得られる基準信号によつて同期検波し
、色差信号を得ることも可能である。
12を経てサンプリング回路15に加えられる。一方、
クロックパルス発生器13からの水平転送パルスは、波
形整形回路14を通して各色成分信号の位相と巾に波形
整形され、サンプリング回路15に加えられ、出力信号
中より各色成分信号を分離するのに用いられる。分離さ
れた色成分信号はカラーエンコーダ16に加えられ、標
準カラー信号17が取出される。また、サンプリング分
離によらずに、固体撮像板より得られる出力信号をスト
ライプ・フィルタの赤、青、緑の繰返し周波数を中心周
波数とするバンドパス●フィルタを通して後に、水平転
送パルス又はそれを生ずるための水平駆動パルスを処理
することによつて得られる基準信号によつて同期検波し
、色差信号を得ることも可能である。
しかしながら、これらのカラー信号分離方式によれば、
3色のストライプフィルタを用い、対応する感光素子を
設けなければならないため、白黒撮像板と同じ解像度を
得るためには3倍の素子数を必要とする。このことは、
カラー化のために3倍の撮像面積を要することを意味す
るが、撮像面積の増大は製造上多大な困難性を伴い、で
きるだけ小面積を要するカラー化方式が要請される。そ
れ故、本発明の目的は、固体撮像板を1個もしくは2個
用いることによつてカラー映像信号を発生させ、かつ必
要な撮像部の面積を小さくすることのてきるカラー固体
撮像装置を提案することにある。そこで、本発明は、基
本的には水平のラインに沿つて第1と第2の色成分に感
応する感光素子が交互に配置された第1の感光素子列と
、第3と第4の色成分に感応する感光素子が交互に配置
された第2の感光素子列とを垂直方向に配列するととも
に、連続する水平走査において、異なる2つの色差を表
わす信号を交互に出力信号として生じ、この出力信号と
それを遅延して得られた信号から同時に2つの色差信号
を得るものである。
3色のストライプフィルタを用い、対応する感光素子を
設けなければならないため、白黒撮像板と同じ解像度を
得るためには3倍の素子数を必要とする。このことは、
カラー化のために3倍の撮像面積を要することを意味す
るが、撮像面積の増大は製造上多大な困難性を伴い、で
きるだけ小面積を要するカラー化方式が要請される。そ
れ故、本発明の目的は、固体撮像板を1個もしくは2個
用いることによつてカラー映像信号を発生させ、かつ必
要な撮像部の面積を小さくすることのてきるカラー固体
撮像装置を提案することにある。そこで、本発明は、基
本的には水平のラインに沿つて第1と第2の色成分に感
応する感光素子が交互に配置された第1の感光素子列と
、第3と第4の色成分に感応する感光素子が交互に配置
された第2の感光素子列とを垂直方向に配列するととも
に、連続する水平走査において、異なる2つの色差を表
わす信号を交互に出力信号として生じ、この出力信号と
それを遅延して得られた信号から同時に2つの色差信号
を得るものである。
色差信号を得るには、例えは、水平走査回路を駆動する
パルスと同期し、出力信号に含まれている色成分を表わ
す信号の周波数と等しい周波数の基準信号で、前記2つ
の色差を表わす信号を同期検波することによつて得られ
る。又輝度信号はカラー撮像板からの出力信号を低域フ
ィルタを通すことによつて取出すことができるが、輝度
信号を生ずるために別の固体撮像板を用いてもよい。以
下、本発明を実施例を用いて説明する。第4〜6図は本
発明によるカラー固体撮像装置の一実施例を示すための
図で、第4図は図示のようなモザイク状の色フィルタを
第1図に示した固体撮像板に重ねて置いた撮像部を示す
ものである。
パルスと同期し、出力信号に含まれている色成分を表わ
す信号の周波数と等しい周波数の基準信号で、前記2つ
の色差を表わす信号を同期検波することによつて得られ
る。又輝度信号はカラー撮像板からの出力信号を低域フ
ィルタを通すことによつて取出すことができるが、輝度
信号を生ずるために別の固体撮像板を用いてもよい。以
下、本発明を実施例を用いて説明する。第4〜6図は本
発明によるカラー固体撮像装置の一実施例を示すための
図で、第4図は図示のようなモザイク状の色フィルタを
第1図に示した固体撮像板に重ねて置いた撮像部を示す
ものである。
同図において、図面の簡潔化のため、感光素子群と、垂
直転送段を省略している。21は赤色Rを透過し、22
はシアンCを透過するそれぞれ色フィルタエレメントで
あり、21と22が順次交互に点線で示した水平ライン
25の方向に沿つて並べられている。23は青色Bを透
過し、24は黄色Yeを透過するそれぞれ色フィルタエ
レメントであり、23と24が順次交互に点線で示した
水平ライン26の方向に沿つて並べられている。
直転送段を省略している。21は赤色Rを透過し、22
はシアンCを透過するそれぞれ色フィルタエレメントで
あり、21と22が順次交互に点線で示した水平ライン
25の方向に沿つて並べられている。23は青色Bを透
過し、24は黄色Yeを透過するそれぞれ色フィルタエ
レメントであり、23と24が順次交互に点線で示した
水平ライン26の方向に沿つて並べられている。
第4図より明らかなように、色フィルタは、水平ライン
25および26に沿つて配置された色フィルタ・エレメ
ントの列が、垂直読出し方向に交互に繰返し配列された
構成を有している。ここで各色フィルタの下の領域は1
ビット、或いはインターレス走査を行なわせる場合には
2ビット分の感光素子が各色フィルタエレメントと対応
して設けられている。感光素子群に蓄積された各色フィ
ルタ・エレメントを通過した光の強弱に対応した量の信
号電荷は一定周期(1フレーム又は1フィールド)毎に
それぞれの垂直転送段の対応する位置に転送される。
25および26に沿つて配置された色フィルタ・エレメ
ントの列が、垂直読出し方向に交互に繰返し配列された
構成を有している。ここで各色フィルタの下の領域は1
ビット、或いはインターレス走査を行なわせる場合には
2ビット分の感光素子が各色フィルタエレメントと対応
して設けられている。感光素子群に蓄積された各色フィ
ルタ・エレメントを通過した光の強弱に対応した量の信
号電荷は一定周期(1フレーム又は1フィールド)毎に
それぞれの垂直転送段の対応する位置に転送される。
この信号電荷は水平ブランキング期間に生ずる垂直転送
パルスによつて矢印27で示す垂直読出し方向に1ライ
ンごとに転送され、水平転送段281の対応する位置に
読込まれる。更に、信号電荷は水平走査期間に生ずる水
平転送パルスによつて矢印282で示す水平読出し方向
に転送され、信号電荷検出部283を経て出力信号29
を得る。以上のように配列された全ての色フィルタ上に
等白色光が投写された時に得られる一水平走査信号を第
5図に示す。
パルスによつて矢印27で示す垂直読出し方向に1ライ
ンごとに転送され、水平転送段281の対応する位置に
読込まれる。更に、信号電荷は水平走査期間に生ずる水
平転送パルスによつて矢印282で示す水平読出し方向
に転送され、信号電荷検出部283を経て出力信号29
を得る。以上のように配列された全ての色フィルタ上に
等白色光が投写された時に得られる一水平走査信号を第
5図に示す。
同図aは第4図で示した、例えば水平ライン25の位置
に対応して一水平走査によつて得られた出力信号を時間
軸tに対してE1(t)として示したものである。
に対応して一水平走査によつて得られた出力信号を時間
軸tに対してE1(t)として示したものである。
今、水平転送段に加える水平転送パルスを二相式とした
時、この水平転送パルス周波数FHはE1(t)の基本
周波数の2倍である。
時、この水平転送パルス周波数FHはE1(t)の基本
周波数の2倍である。
同図bは上記の出力信号E1(t)を与える水平走査の
次にくる水平走査、例えば第2図の水平ライン26の位
置に対応して得られる一水平走査による出力信号E2(
t)を示したものである。
次にくる水平走査、例えば第2図の水平ライン26の位
置に対応して得られる一水平走査による出力信号E2(
t)を示したものである。
シアンCは緑色Gと青色Bを、黄色Yeは緑色Gと赤色
Rを加算した色であるから、第5図に示すような振巾値
をもつた信号が得られることになる。色フィルタの水平
方向の繰り返し角周波数をωとしたとき、第5図のE1
(t),E2(t)の各水平走査によつて得られる出力
信号をフーリエ展開すれば、次のように表わされる。
Rを加算した色であるから、第5図に示すような振巾値
をもつた信号が得られることになる。色フィルタの水平
方向の繰り返し角周波数をωとしたとき、第5図のE1
(t),E2(t)の各水平走査によつて得られる出力
信号をフーリエ展開すれば、次のように表わされる。
E1(t)およびE2(t)が、連続する水平走査毎に
交互に得られる。
交互に得られる。
これらの出力信号よりカラー信号を生ずるための一構成
例を示すブロック図を第6図に示す。第6図は同期検波
方式で色差信号を得ようとするもので、41は前記のよ
うな色フィルタ列を設けたカラー固体撮像板で第4図に
相当するものである。42はカラー撮像板41を駆動す
るための転送りロック発生回路で、ここで生じた水平転
送りロックパルスは固体撮像板41に加わると同時にパ
ルス処理回路43に導かれる。
例を示すブロック図を第6図に示す。第6図は同期検波
方式で色差信号を得ようとするもので、41は前記のよ
うな色フィルタ列を設けたカラー固体撮像板で第4図に
相当するものである。42はカラー撮像板41を駆動す
るための転送りロック発生回路で、ここで生じた水平転
送りロックパルスは固体撮像板41に加わると同時にパ
ルス処理回路43に導かれる。
パルス処理回路43は前述のように例えば水平転送パル
スが2相式とすると、水平転送パルス周波数FHを11
2に分周する回路てある。これによつて水平方向の色フ
ィルタの繰返し周波数に等しい周波数のパルスを得、後
述するように同期検波器46,47の基準信号として用
いる。カラー固体撮像板41の出力端子441から得ら
れる出力信号E1(t),E2(t)を帯域フィルタ4
4に加えることにより、式(1),(2)て示す信号E
1(t),E2(t)の各々の基本波成分Eェ″(t)
,E2″(t)を得る。
スが2相式とすると、水平転送パルス周波数FHを11
2に分周する回路てある。これによつて水平方向の色フ
ィルタの繰返し周波数に等しい周波数のパルスを得、後
述するように同期検波器46,47の基準信号として用
いる。カラー固体撮像板41の出力端子441から得ら
れる出力信号E1(t),E2(t)を帯域フィルタ4
4に加えることにより、式(1),(2)て示す信号E
1(t),E2(t)の各々の基本波成分Eェ″(t)
,E2″(t)を得る。
ここでE1″(t),E2″(t)は次のように表わさ
れる。
れる。
帯域フィルタ44の出力E″i(t)(1=1,2)は
一水平走査期間(1Hと呼ぶ)のディレーライン(1H
ディレーラインと呼ぶ)45と図に示すスイッチ回路5
0の入力端子a(5dとに導かれている。
一水平走査期間(1Hと呼ぶ)のディレーライン(1H
ディレーラインと呼ぶ)45と図に示すスイッチ回路5
0の入力端子a(5dとに導かれている。
一方、前記の1Hディレーライン45の出力はスイッチ
回路50の入力端子bとcに導かれている。スイッチ回
路50の出力端子e(5fは連動してそれぞれa<5b
に1H期間だけ接続され、次の1H期間入力端子C.5
dに接続される。
回路50の入力端子bとcに導かれている。スイッチ回
路50の出力端子e(5fは連動してそれぞれa<5b
に1H期間だけ接続され、次の1H期間入力端子C.5
dに接続される。
このスイッチ回路50はここでは動作説明のため簡略化
して示しているが、例えば垂直転送φvに同期したパル
スによつて、出力端子E,fを1H毎に入力端子A,b
もしくはC,dのいずれかに接続するようにコントロー
ルされるスイッチング回路によつて構成されうる。この
ようなスイッチ回路50を経て出力端子E,fより得ら
れる信号は各々E1″(t)とE2″(t)に相当する
信号である。
して示しているが、例えば垂直転送φvに同期したパル
スによつて、出力端子E,fを1H毎に入力端子A,b
もしくはC,dのいずれかに接続するようにコントロー
ルされるスイッチング回路によつて構成されうる。この
ようなスイッチ回路50を経て出力端子E,fより得ら
れる信号は各々E1″(t)とE2″(t)に相当する
信号である。
E1″(t),E2″(t)は各々図の如く同期検波器
46と47に加えられ、前記のパルス処理回路43より
得られたパルスで同期検波を行ない、2種類の色差信号
R−Y.,B−Yを得る。一方、低域フィルタ48を介
して取出された信号は式(1)と(2)よりわかるよう
にR+G+Bとなるので、これを輝度信号Yとして用い
る。
46と47に加えられ、前記のパルス処理回路43より
得られたパルスで同期検波を行ない、2種類の色差信号
R−Y.,B−Yを得る。一方、低域フィルタ48を介
して取出された信号は式(1)と(2)よりわかるよう
にR+G+Bとなるので、これを輝度信号Yとして用い
る。
この輝度信号Yと上記の二つの色差信号R−YとB−Y
をカラーエンコーダ49に導き、この出力よりなる複合
色差信号を得ることがてきる。
をカラーエンコーダ49に導き、この出力よりなる複合
色差信号を得ることがてきる。
なお第4図のフィルタの代りに第7図に示すような色フ
ィルタを用いてもよい。第7図は異なる色フィルタを用
いた他の実施例を示すものでフィルタ以外の色差信号を
得るための構成は第4図および6図と同じである。ここ
で51は赤フィルタエレメント、52は青フィルタエレ
メント、53は白色の被写体を撮像した時に、対応する
感光素子からの信号出力が赤、青のフィルタ位置に相当
する受光素子の信号出力とほぼ等しくなるようにニュー
トラルデンシティフィルタなどで透過率をコントロール
した透明フィルタエレメントもしくはNTSCの輝度信
号に近似した出力信号を生じるためのフィルタエレメン
トである。この場合も、第4図と同様、水平ライン25
に沿つた水平走査によつてR−Y信号を、水平ライン2
6に沿つた水平走査によつてB−Y信号をそれぞれ得る
ことができる。なお輝度信号はフィルタエレメント53
の部分に相当する信号を出力信号よりサンプリングし、
低域フィルタを通すことによつて得ることができる。サ
ンプリングのためのパルスは、例えば水平転送パルスよ
り形成することができる。この方法では、第4図〜第6
図に示した実施例の方法に比べてフィルタの使用色数が
3色ですむ利点がある。本実施例では帯域フィルタ44
の出力を1Hディレーライン45とスイッチ回路に加え
ることによつてライン順次信号を同時信号に変換し、そ
の後2つの同期検波回路46,47で検波し、色差信号
を発生させているが、先にライン順次の色差信号を得、
その後1Hディレーラインを用いた同様な変換回路で同
時信号にしてもよい。以上の実施例は1枚の撮像板を用
いた方式について説明しているが、2枚の撮像板を用い
た方式たとえば一方より輝度信号Yを、他方より実施例
で述べたような方法で2つの色差信号を得る所謂2板式
カラー固体撮像装置にも適用できる。
ィルタを用いてもよい。第7図は異なる色フィルタを用
いた他の実施例を示すものでフィルタ以外の色差信号を
得るための構成は第4図および6図と同じである。ここ
で51は赤フィルタエレメント、52は青フィルタエレ
メント、53は白色の被写体を撮像した時に、対応する
感光素子からの信号出力が赤、青のフィルタ位置に相当
する受光素子の信号出力とほぼ等しくなるようにニュー
トラルデンシティフィルタなどで透過率をコントロール
した透明フィルタエレメントもしくはNTSCの輝度信
号に近似した出力信号を生じるためのフィルタエレメン
トである。この場合も、第4図と同様、水平ライン25
に沿つた水平走査によつてR−Y信号を、水平ライン2
6に沿つた水平走査によつてB−Y信号をそれぞれ得る
ことができる。なお輝度信号はフィルタエレメント53
の部分に相当する信号を出力信号よりサンプリングし、
低域フィルタを通すことによつて得ることができる。サ
ンプリングのためのパルスは、例えば水平転送パルスよ
り形成することができる。この方法では、第4図〜第6
図に示した実施例の方法に比べてフィルタの使用色数が
3色ですむ利点がある。本実施例では帯域フィルタ44
の出力を1Hディレーライン45とスイッチ回路に加え
ることによつてライン順次信号を同時信号に変換し、そ
の後2つの同期検波回路46,47で検波し、色差信号
を発生させているが、先にライン順次の色差信号を得、
その後1Hディレーラインを用いた同様な変換回路で同
時信号にしてもよい。以上の実施例は1枚の撮像板を用
いた方式について説明しているが、2枚の撮像板を用い
た方式たとえば一方より輝度信号Yを、他方より実施例
で述べたような方法で2つの色差信号を得る所謂2板式
カラー固体撮像装置にも適用できる。
上記実施例より明らかなように、本発明によるカラー固
体撮像装置によれば、3つの固体撮像板を用いる必要が
なく、しかも、各水平方向のフィルタの色数をそれぞれ
2種類のみでよいように構成しているのて、水平方向に
3色のフィルタを配して絵素を構成していた従来の装置
より実質的に撮像面積を減らすことができ、さらに、水
平方向のクロックの周波数を低くすることができる利点
を有している。又、従来の撮像管を用いた撮像装置にお
いては、ビーム走査位置が問題となつて本発明のように
連続する水平走査問て異なる色差信号を取り出すことは
実現できなかつたが、本発明の固体撮像装置においては
水平走査を決まつたラインについて行ない得るため、各
々の水平走査毎に独立に色差信号を得ることができ、検
波時の周囲条件の変化によつても色相の変化が生じない
ようにすることができ、容易に正確な色差信号を得るこ
とができるものである。
体撮像装置によれば、3つの固体撮像板を用いる必要が
なく、しかも、各水平方向のフィルタの色数をそれぞれ
2種類のみでよいように構成しているのて、水平方向に
3色のフィルタを配して絵素を構成していた従来の装置
より実質的に撮像面積を減らすことができ、さらに、水
平方向のクロックの周波数を低くすることができる利点
を有している。又、従来の撮像管を用いた撮像装置にお
いては、ビーム走査位置が問題となつて本発明のように
連続する水平走査問て異なる色差信号を取り出すことは
実現できなかつたが、本発明の固体撮像装置においては
水平走査を決まつたラインについて行ない得るため、各
々の水平走査毎に独立に色差信号を得ることができ、検
波時の周囲条件の変化によつても色相の変化が生じない
ようにすることができ、容易に正確な色差信号を得るこ
とができるものである。
第1図は感光素子と電荷転送素子を組合わせた従来の固
体撮像板のブロック図、第2図は3色のストライプフィ
ルタを示す図、第3図は、第2図に示したストライプ状
フィルタを第1図に示す固体撮像板に重ねることによつ
てカラー信号を得る従来のカラー固体撮像装置のブ罎ン
ク図、第4図は本発明によるカラー固体撮像装置の一実
施例におけるカラー撮像板のブロック図、第5図A,b
はそれぞれ第4図の撮像板の出力信号を示す図、第6図
は同実施例においてカラー信号を発生させるための信号
処理回路のブロック図、第7図は他の実施例のカラー撮
像板の構成図である。 21,22,23,24・・・・・・色フィルタ・エレ
メント、41・・・・・・カラー撮像板、42・・・・
・・転送りロック発生回路、43・・・・・・パルス処
理回路、44・・・・・・帯域フィルタ、45・・・・
・・1Hディレィライン、46,47・・・・・・同期
検波器、48・・・・・・低域フィルタ、49・・・・
・・カラー・エンコーダ、281・・・・・・水平転送
段、283・・・・・・信号電荷検出部。
体撮像板のブロック図、第2図は3色のストライプフィ
ルタを示す図、第3図は、第2図に示したストライプ状
フィルタを第1図に示す固体撮像板に重ねることによつ
てカラー信号を得る従来のカラー固体撮像装置のブ罎ン
ク図、第4図は本発明によるカラー固体撮像装置の一実
施例におけるカラー撮像板のブロック図、第5図A,b
はそれぞれ第4図の撮像板の出力信号を示す図、第6図
は同実施例においてカラー信号を発生させるための信号
処理回路のブロック図、第7図は他の実施例のカラー撮
像板の構成図である。 21,22,23,24・・・・・・色フィルタ・エレ
メント、41・・・・・・カラー撮像板、42・・・・
・・転送りロック発生回路、43・・・・・・パルス処
理回路、44・・・・・・帯域フィルタ、45・・・・
・・1Hディレィライン、46,47・・・・・・同期
検波器、48・・・・・・低域フィルタ、49・・・・
・・カラー・エンコーダ、281・・・・・・水平転送
段、283・・・・・・信号電荷検出部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 色フィルタと感光素子を組み合わせ感光ユニットを
形成し、第1の感光ユニットと第2の感光ユニットの出
力の差が原色光赤に対して正となり原色光青又は緑に対
して負となる前記第1と第2の感光ユニットを水平方向
に交互に繰返し配した第1の感光ユニット列と、第3の
感光ユニットと第4の感光ユニットの出力の差が原色光
青に対して正となり原色光赤又は緑に対して負となる前
記第3と第4の感光ユニットを水平方向に繰返し配した
第2の感光ユニット列を垂直読出し方向に交互に配列し
、前記第1と第2の感光ユニットの出力の和と、前記第
3と第4の感光ユニットの出力の和が等しくなるような
感光ユニットとなし、連続する水平走査において前記第
1の感光ユニット列からの第1の信号と前記第2の感光
ユニット列からの第2の信号をライン順次で交互に読出
し、前記交互に出力される第1と第2の信号を、1水平
期間の遅延器と水平走査期間に同期して初換える切換え
回路より成る同時化回路を介して同時信号とし、同時化
された前記第1と第2の信号より異なる2つの色差信号
を得ることを特徴とするカラー固体撮像装置。 2 色フィルタと感光素子を組み合わせ感光ユニットを
形成し、第1の感光ユニットと第2の感光ユニットの出
力の差が原色光赤に対して正となり原色光青又は緑に対
して負となる前記第1と第2の感光ユニットを水平方向
に交互に繰返し配した第1の感光ユニット列と、第3の
感光ユニットと第4の感光ユニットの出力の差が原色光
青に対して正となり原色光赤又は緑に対して負となる前
記第3と第4の感光ユニットを水平方向に繰返し配した
第2の感光ユニット列を垂直読出し方向に交互に配列し
、第1の感光ユニットと第2の感光ユニットのうちの一
方を輝度を表わす信号を生ずるような特性を有するもの
とし、かつ第3の感光ユニットと第4の感光ユニットの
うちの一方を輝度を表わす信号を生ずるような特性を有
するものとし、連続する水平走査において前記第1の感
光ユニット列からの第1の信号と前記第2の感光ユニッ
ト列からの第2の信号をライン順次で交互に読出し、前
記交互に出力される第1と第2の信号を、1水平期間の
遅延器と水平走査期間に同期して切換える切換え回路よ
り成る同時化回路を介して同時信号とし、同時化された
前記第1と第2の信号より異なる2つの色差信号を得る
とともに、水平走査によつて得られる各々の出力信号よ
り輝度信号を得ることを特徴とするカラー固体撮像装置
。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50128752A JPS6056030B2 (ja) | 1975-10-24 | 1975-10-24 | カラー固体撮像装置 |
GB44294/76A GB1562297A (en) | 1975-10-24 | 1976-10-25 | Colour image apparatus |
US05/736,186 US4121244A (en) | 1975-10-24 | 1976-10-27 | Solid state color imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50128752A JPS6056030B2 (ja) | 1975-10-24 | 1975-10-24 | カラー固体撮像装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54130328A Division JPS6056031B2 (ja) | 1979-10-08 | 1979-10-08 | カラ−固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5252326A JPS5252326A (en) | 1977-04-27 |
JPS6056030B2 true JPS6056030B2 (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14992576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50128752A Expired JPS6056030B2 (ja) | 1975-10-24 | 1975-10-24 | カラー固体撮像装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4121244A (ja) |
JP (1) | JPS6056030B2 (ja) |
GB (1) | GB1562297A (ja) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5838027B2 (ja) * | 1975-10-30 | 1983-08-19 | 松下電器産業株式会社 | カラ−コタイサツゾウソウチ |
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NL7900897A (nl) * | 1978-02-15 | 1979-08-17 | Hitachi Ltd | Vaste-stof beeldopneeminrichting. |
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US4366501A (en) * | 1978-04-23 | 1982-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image recording system |
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US4288812A (en) * | 1979-11-19 | 1981-09-08 | Rca Corporation | Color filter |
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US4525737A (en) * | 1981-05-11 | 1985-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Color solid state image pick-up device |
JPS57203389A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-13 | Toshiba Corp | Solid-state color image pickup device |
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FR2522235B1 (fr) * | 1982-02-19 | 1986-02-21 | Thomson Brandt | Camera de television en couleurs comportant un filtre matriciel trichrome |
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US7770799B2 (en) | 2005-06-03 | 2010-08-10 | Hand Held Products, Inc. | Optical reader having reduced specular reflection read failures |
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1975
- 1975-10-24 JP JP50128752A patent/JPS6056030B2/ja not_active Expired
-
1976
- 1976-10-25 GB GB44294/76A patent/GB1562297A/en not_active Expired
- 1976-10-27 US US05/736,186 patent/US4121244A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50128922A (ja) * | 1974-03-29 | 1975-10-11 | ||
JPS5124120A (ja) * | 1974-08-22 | 1976-02-26 | Sony Corp |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1562297A (en) | 1980-03-12 |
JPS5252326A (en) | 1977-04-27 |
US4121244A (en) | 1978-10-17 |
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