JPS6069601A - 固体カラ−カメラ用色フィルタアレイ - Google Patents
固体カラ−カメラ用色フィルタアレイInfo
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- JPS6069601A JPS6069601A JP58176953A JP17695383A JPS6069601A JP S6069601 A JPS6069601 A JP S6069601A JP 58176953 A JP58176953 A JP 58176953A JP 17695383 A JP17695383 A JP 17695383A JP S6069601 A JPS6069601 A JP S6069601A
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- color
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- filter array
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- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/201—Filters in the form of arrays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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。
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、ＣＣＤ等の同体撮像デバイスを用いた固体カ
ラーカメラ用色フイルタアレイに関する。
ラーカメラ用色フイルタアレイに関する。
最近、固体撮像デバイスを用いたカラーテレビジョンカ
メラの開発が盛んに行われている。この中でばＣＣＤ、
ＢＢＤ、 ＭＯＳなどの固体撮像デバイスを１個用い
た、いわゆる単板式のカラーテレビジョンカメラが注目
を集めている。単板式のカラーテレビジョンカメラの場
合には、赤緑青の３色フィルタを細かく市松状に配列し
た色フイルタアレイをＣＣＤの画素に対応して設けたも
のが実験されている。
メラの開発が盛んに行われている。この中でばＣＣＤ、
ＢＢＤ、 ＭＯＳなどの固体撮像デバイスを１個用い
た、いわゆる単板式のカラーテレビジョンカメラが注目
を集めている。単板式のカラーテレビジョンカメラの場
合には、赤緑青の３色フィルタを細かく市松状に配列し
た色フイルタアレイをＣＣＤの画素に対応して設けたも
のが実験されている。
これらは緑フィルタを市松状に配列し残りの部分に赤フ
ィルタ、青フィルタを各々市松状或はストライプ状に配
列したものであるが、赤、青信号が線順次になるために
垂直方向の解像度が劣化。
ィルタ、青フィルタを各々市松状或はストライプ状に配
列したものであるが、赤、青信号が線順次になるために
垂直方向の解像度が劣化。
モアレが発生したり、赤青信号の搬送波が輝変信号の帯
域内に入り込み縞状ノイズが発生しやすい等々の欠点が
あった。
域内に入り込み縞状ノイズが発生しやすい等々の欠点が
あった。
更に、第１図に示すようなＷ、 Ｇ、 Ｃｙ、 Ｙｅの
４色の色フィルタを用いたものが実用されている。４色
の分光特性は通常第２図のように選定されている。ＣＣ
Ｄ等の固体撮像デバイスを用いた場合には色信号の搬送
波が太きくとれるので色信号のＳハはよくなるが、この
反面色信号の側帯波が輝度信号に混入し、輝度信号に妨
害が発生するという欠点があった。このだめ＠１図のよ
うな色フイルタアレイを用いたカラーカメラは数々の特
徴を有しながらも被写体によっては鮮明なカラー画像が
得られにくいという欠点があった。
４色の色フィルタを用いたものが実用されている。４色
の分光特性は通常第２図のように選定されている。ＣＣ
Ｄ等の固体撮像デバイスを用いた場合には色信号の搬送
波が太きくとれるので色信号のＳハはよくなるが、この
反面色信号の側帯波が輝度信号に混入し、輝度信号に妨
害が発生するという欠点があった。このだめ＠１図のよ
うな色フイルタアレイを用いたカラーカメラは数々の特
徴を有しながらも被写体によっては鮮明なカラー画像が
得られにくいという欠点があった。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、色フイルタ
アレイの溝成を改良し鮮明なカラー画像が得られる固体
カラーカメラ用色フイルタアレイを提供することを目的
とする。
アレイの溝成を改良し鮮明なカラー画像が得られる固体
カラーカメラ用色フイルタアレイを提供することを目的
とする。
本発明は、第１の走査線では赤色光と青色光が同一の繰
り返し周期で変調された信号として、第２の走査線では
赤色光と青色光が同一の繰り返しれるように配列された
色フイルタアレイで第１から第４の色フィルタの中食な
くとも一色が特定の色光が完全に遮断しないように形成
したものである。
り返し周期で変調された信号として、第２の走査線では
赤色光と青色光が同一の繰り返しれるように配列された
色フイルタアレイで第１から第４の色フィルタの中食な
くとも一色が特定の色光が完全に遮断しないように形成
したものである。
以下この発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第３図は本発明の色フイルタアレイの分光特性であ
る。Ｃｙ’、 Ｙｅ’、 ｄの３色の特性が第２図ノＣ
，Ｙｅ、Ｇと異なっている。即ちＹｅは５００ｒ１ｍ以
下の波長でほぼ透過率が５０％、Ｃｙは５６０１ｍ以上
の波長でほぼ５０％の透過率、Ｇは５００１ｍ以下＋
５６０ｎｍ以上の波長で透過率が５０％以上に選定され
ているうこのような波長特性の製造法は種々あるが１例
えばＣｙ’、 Ｙｅ’、 Ｇの３色の染料の濃度をｃｙ
、ｙｅ、ｏに比べ１／２にして染色していくことにより
形成できる。
る。第３図は本発明の色フイルタアレイの分光特性であ
る。Ｃｙ’、 Ｙｅ’、 ｄの３色の特性が第２図ノＣ
，Ｙｅ、Ｇと異なっている。即ちＹｅは５００ｒ１ｍ以
下の波長でほぼ透過率が５０％、Ｃｙは５６０１ｍ以上
の波長でほぼ５０％の透過率、Ｇは５００１ｍ以下＋
５６０ｎｍ以上の波長で透過率が５０％以上に選定され
ているうこのような波長特性の製造法は種々あるが１例
えばＣｙ’、 Ｙｅ’、 Ｇの３色の染料の濃度をｃｙ
、ｙｅ、ｏに比べ１／２にして染色していくことにより
形成できる。
第４図は本発明の色フイルタアレイ（４１）であり例え
ば１３Ｘ２２μｍ２の大きさで１色が形成され、第１、
第２列目は透明フィルタＷ、緑フィルタＧが交互に配列
される。次の第３．第４列目には黄色フィルタＹｅ’、
シアンフィルタＣｙ′が交互に配列され、以下この４列
を同期として垂直方向にも繰り返し配列され全体で４９
２ Ｘ ３８０個の色フイルタアレイ（５２）が形成さ
れている。
ば１３Ｘ２２μｍ２の大きさで１色が形成され、第１、
第２列目は透明フィルタＷ、緑フィルタＧが交互に配列
される。次の第３．第４列目には黄色フィルタＹｅ’、
シアンフィルタＣｙ′が交互に配列され、以下この４列
を同期として垂直方向にも繰り返し配列され全体で４９
２ Ｘ ３８０個の色フイルタアレイ（５２）が形成さ
れている。
第５図は１個のＣＣＤを用いた、いわゆる単板式カラー
カメラの概略構成図である。撮像レンズ（５１）を介し
て入射した光は色フイルタアレイ（５２）を通してＣＯ
Ｄ （５３）の感光面上に結像される。ＣＯＤ （５３
）は例えば４９２ Ｘ ３８０画素が配列され、感光面
全体は６．６ Ｘ ８．８朋２の面積を備えたものであ
る。Ｃ０Ｄ（５３）の感光面の各画素に対応して第４図
に示すような色フイルタアレイ（５２）が配設されてい
る。
カメラの概略構成図である。撮像レンズ（５１）を介し
て入射した光は色フイルタアレイ（５２）を通してＣＯ
Ｄ （５３）の感光面上に結像される。ＣＯＤ （５３
）は例えば４９２ Ｘ ３８０画素が配列され、感光面
全体は６．６ Ｘ ８．８朋２の面積を備えたものであ
る。Ｃ０Ｄ（５３）の感光面の各画素に対応して第４図
に示すような色フイルタアレイ（５２）が配設されてい
る。
ＣＣＤ （５３）は駆動回路（５４）により印加される
所定のパルス信号により駆動され、撮像された信号がそ
の出力に取り出される。上記駆動回路（５４）は後述す
るパルス発生器（５５）により同期結合されている。と
ころでＣＣＤ （５３）は標準のテレビ信号が得られる
ように駆動されるのでインターレースが行われている。
所定のパルス信号により駆動され、撮像された信号がそ
の出力に取り出される。上記駆動回路（５４）は後述す
るパルス発生器（５５）により同期結合されている。と
ころでＣＣＤ （５３）は標準のテレビ信号が得られる
ように駆動されるのでインターレースが行われている。
すなわち第１の走査線では第１列目の色フィルタに相当
する信号が得られ、第２の走査線では第３列目の色フィ
ルタに相当する信号が得はインターレースにより、第１
の走査線は第２列目の色フィルタ、第２の走査線は第４
列目の色フィルタに相当した信号が各々得られるととＫ
なる。
する信号が得られ、第２の走査線では第３列目の色フィ
ルタに相当する信号が得はインターレースにより、第１
の走査線は第２列目の色フィルタ、第２の走査線は第４
列目の色フィルタに相当した信号が各々得られるととＫ
なる。
これらの信号は赤と青が周波数インターリーブの関係で
多重された信号になっており、搬送波は３．５８ＭＨｚ
に選ばれている。したがってこれらの周波数帯域と位相
関係に注目して多重信号を色分離していくことができる
。
多重された信号になっており、搬送波は３．５８ＭＨｚ
に選ばれている。したがってこれらの周波数帯域と位相
関係に注目して多重信号を色分離していくことができる
。
このようにして得られたＣＯＤ （５３）の出力信号は
増幅器（５６）を介して所定レベルの振幅に増幅される
。なおこの増幅器（５６）はサンプルパルス発生器（６
７）の出力パルスによってゲートし増幅されるサンプル
ホールド回路の機能を備えたものであってもよい。増幅
器（５６）の出力信号の一部は変調成分を除去するだめ
の３ＭＨ２の第１のＬＰＦ （５７）を介して０．５
Ｒ＋ Ｇ ＋ ０．５ Ｂの輝度信号Ｙとなゆカラーエ
ンコーダ（６６）に加えられる。一方、増幅器（５６）
の出力信号の一部は０．５ＭＨｚノ第２のＬＰＦ （５
８）を介して低周波の色信月となりマ） ＩＪソックス
路（６５）に加えられる。増幅器（５６）の出力信号の
一部は３．５８ＭＨｚを中心として３ＭＨｚから４Ｍｆ
−Ｉｚの周波数帯域を通過させるＢＰＴｉ’ （５９）
を介して加算回路（６１）、 ＩＨ遅延回路（６０）
、引算回路（６２） Ｋ加えられ、ＩＨ遅延回路（６０
）の出力信号は各々加算回路（６１） 、引算回路（６
２）に加えられる。
増幅器（５６）を介して所定レベルの振幅に増幅される
。なおこの増幅器（５６）はサンプルパルス発生器（６
７）の出力パルスによってゲートし増幅されるサンプル
ホールド回路の機能を備えたものであってもよい。増幅
器（５６）の出力信号の一部は変調成分を除去するだめ
の３ＭＨ２の第１のＬＰＦ （５７）を介して０．５
Ｒ＋ Ｇ ＋ ０．５ Ｂの輝度信号Ｙとなゆカラーエ
ンコーダ（６６）に加えられる。一方、増幅器（５６）
の出力信号の一部は０．５ＭＨｚノ第２のＬＰＦ （５
８）を介して低周波の色信月となりマ） ＩＪソックス
路（６５）に加えられる。増幅器（５６）の出力信号の
一部は３．５８ＭＨｚを中心として３ＭＨｚから４Ｍｆ
−Ｉｚの周波数帯域を通過させるＢＰＴｉ’ （５９）
を介して加算回路（６１）、 ＩＨ遅延回路（６０）
、引算回路（６２） Ｋ加えられ、ＩＨ遅延回路（６０
）の出力信号は各々加算回路（６１） 、引算回路（６
２）に加えられる。
ＢＰＦ （５９）の出力は変調波成分であるから、第１
の走査線ではＲ＋１３信号だけとなり、第２の走査線で
はＲ・とＢ信号がπ位相ずれた搬送波を変調した信号と
して得られている。１〜たがって加算回路（６１）の出
力にはＲ，信号だけの変調波が、引算回路（６２）の出
力にはＢ信号だけの変調波が各々分離されて得られる。
の走査線ではＲ＋１３信号だけとなり、第２の走査線で
はＲ・とＢ信号がπ位相ずれた搬送波を変調した信号と
して得られている。１〜たがって加算回路（６１）の出
力にはＲ，信号だけの変調波が、引算回路（６２）の出
力にはＢ信号だけの変調波が各々分離されて得られる。
したがって第１の復調回路（６３） 。
第２の復調回路（６４）により各々復調され、赤信号Ｒ
９青信号Ｂとなる。一方、第２のＬＰＦ （５８）全通
った信号は前述のように０５１（・→−２０４−０，５
Ｂとなり、赤信号成分Ｒ９青信号成分Ｂが含まれている
から、マ） Ｉ）ックス回路（６５）により、第１．第
２の復調回路（６３）、 （６４）の出力の一部を加え
て引算することにより、緑信号Ｇが得られる。このよう
に１〜て得られた輝度信号Ｙ、緑信号Ｇ、赤信月Ｒ、青
信号Ｂはカラーエンコーダ（６６）に加えられ、膿準の
テレビ信号であるＮＴＳＣ信号となる。尚カラーエンコ
ーダ（６６）に加える信号としてはｌｌ’ｌ、、 Ｇ、
Ｂの原色信号で説明したが、必要に応じて色差信号の
１＼で加えたり、信号の形態は自由に行える。
９青信号Ｂとなる。一方、第２のＬＰＦ （５８）全通
った信号は前述のように０５１（・→−２０４−０，５
Ｂとなり、赤信号成分Ｒ９青信号成分Ｂが含まれている
から、マ） Ｉ）ックス回路（６５）により、第１．第
２の復調回路（６３）、 （６４）の出力の一部を加え
て引算することにより、緑信号Ｇが得られる。このよう
に１〜て得られた輝度信号Ｙ、緑信号Ｇ、赤信月Ｒ、青
信号Ｂはカラーエンコーダ（６６）に加えられ、膿準の
テレビ信号であるＮＴＳＣ信号となる。尚カラーエンコ
ーダ（６６）に加える信号としてはｌｌ’ｌ、、 Ｇ、
Ｂの原色信号で説明したが、必要に応じて色差信号の
１＼で加えたり、信号の形態は自由に行える。
以上説明したようにこの発明の固体カラーカメラ用色フ
イルタ−アレイによれば、変調色信月の振幅が１／２に
なり、従って変調赤青信号の側帯波が輝度信号へ混入し
て妨害となる量も１／２になり。
イルタ−アレイによれば、変調色信月の振幅が１／２に
なり、従って変調赤青信号の側帯波が輝度信号へ混入し
て妨害となる量も１／２になり。
妨害がはるかに軽減されるという効果がある。すなわち
第３図で示したような色フィルタの分光傷゛性を用いて
いるので、赤信号、青信号が従来の第２図の色フィルタ
の特性を用陽たものに比べ出力が１／２になり小さくな
る。しかし固体カラーカメラでは色信号の振幅は緑信号
の場合に比較してビームアパーチャ効果で劣化すること
が々く充分大きくとれるのでｂ／Ｎは充分に確保されて
いる。従ってこのような色フイルタアレイを用いること
に竜〒 より肌色はどの被写体を撮像した場合でも輪部部に発生
する偽信号が１／２に軽減され、実用上問題とならない
程度となる。
第３図で示したような色フィルタの分光傷゛性を用いて
いるので、赤信号、青信号が従来の第２図の色フィルタ
の特性を用陽たものに比べ出力が１／２になり小さくな
る。しかし固体カラーカメラでは色信号の振幅は緑信号
の場合に比較してビームアパーチャ効果で劣化すること
が々く充分大きくとれるのでｂ／Ｎは充分に確保されて
いる。従ってこのような色フイルタアレイを用いること
に竜〒 より肌色はどの被写体を撮像した場合でも輪部部に発生
する偽信号が１／２に軽減され、実用上問題とならない
程度となる。
また第３図の分光特性を得るためには通常色素を薄くし
て染色を行うことになるので透過領域の透過率が高くな
るという利点がある。即ち従来の特性を得るためには８
５〜９０％の透過率となり１０〜１５％の光が損失とな
ったが、この発明では９０％以上の透過率を得ることが
で〜る。
て染色を行うことになるので透過領域の透過率が高くな
るという利点がある。即ち従来の特性を得るためには８
５〜９０％の透過率となり１０〜１５％の光が損失とな
ったが、この発明では９０％以上の透過率を得ることが
で〜る。
尚、第３図の特性を得るためには染色の面積を従来方式
の１／２にして残りの部分をＷにした捷＼でおくことも
可能である。このようにしても同様の効果が得られる。
の１／２にして残りの部分をＷにした捷＼でおくことも
可能である。このようにしても同様の効果が得られる。
第１図、第２図は従来の色フイルタアレイの配列および
透過率の特性を示す図、第３図は本発明の色フイルタア
レイの透過率の特性図、第４図は本発明の色フイルタア
レイの配列を示す図、第５図は本発明の色フイルタアレ
イを用いたカラーカメラの構成図である。 ５１・・・撮像レンズ ５２・・・色フイルタアレイ５
３・・・ＣＣＬ’） ５４・・・駆動回路５６・・−振
幅器 ６０・・・ＩＨ遅延回路６１・・・加算回路 ６
２・・・引算回路６３・・・第１の復調回路 ６４・・
・第２の復調回路６６・・・カラーエンコーダ 代理人 弁理士 則近憲佑 （ほか１名）第１図 第２図 →波長 第３図 第４図 ／″′２
透過率の特性を示す図、第３図は本発明の色フイルタア
レイの透過率の特性図、第４図は本発明の色フイルタア
レイの配列を示す図、第５図は本発明の色フイルタアレ
イを用いたカラーカメラの構成図である。 ５１・・・撮像レンズ ５２・・・色フイルタアレイ５
３・・・ＣＣＬ’） ５４・・・駆動回路５６・・−振
幅器 ６０・・・ＩＨ遅延回路６１・・・加算回路 ６
２・・・引算回路６３・・・第１の復調回路 ６４・・
・第２の復調回路６６・・・カラーエンコーダ 代理人 弁理士 則近憲佑 （ほか１名）第１図 第２図 →波長 第３図 第４図 ／″′２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１の走査線においては赤色光と青色光が同一の繰り返
し周期で変調された信号として得られ、第２の走査線に
おいては赤色光と青色光が同一の繰り返し周期でしかも
一方の光が第１の走査線におけると同一の位相で他方の
光がπだけ異なる位相で変調された信号として得られる
ように配列された色フイルタアレイにおいて、 第１の走査線に相当する位置に第１の色光を透過する部
分と第２の色光を透過する部分が交互に配列され、第２
の走査線に相当する位置に第３０色光を透過する部分と
第４の色光を透過する部分が交互に配列され、前記第１
から第４０色光を透過する部分に設けられた色フィルタ
の少なくとも一つが特定の色光成分を完全に遮断しない
ように形成されたことを特徴とする固体カラーカメラ用
色フイルタアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176953A JPS6069601A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 固体カラ−カメラ用色フィルタアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176953A JPS6069601A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 固体カラ−カメラ用色フィルタアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069601A true JPS6069601A (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=16022606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176953A Pending JPS6069601A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 固体カラ−カメラ用色フィルタアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069601A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001166291A (ja) * | 1995-07-17 | 2001-06-22 | Seiko Epson Corp | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
| JP2001166290A (ja) * | 1995-07-17 | 2001-06-22 | Seiko Epson Corp | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
| JP2001174800A (ja) * | 1995-07-17 | 2001-06-29 | Seiko Epson Corp | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
| JP3575024B2 (ja) * | 1995-07-17 | 2004-10-06 | セイコーエプソン株式会社 | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58176953A patent/JPS6069601A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001166291A (ja) * | 1995-07-17 | 2001-06-22 | Seiko Epson Corp | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
| JP2001166290A (ja) * | 1995-07-17 | 2001-06-22 | Seiko Epson Corp | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
| JP2001174800A (ja) * | 1995-07-17 | 2001-06-29 | Seiko Epson Corp | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
| JP3575024B2 (ja) * | 1995-07-17 | 2004-10-06 | セイコーエプソン株式会社 | 反射型カラー液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
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