JPS6080382A - Color separation filter - Google Patents

Color separation filter

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JPS6080382A
JPS6080382A JP58189529A JP18952983A JPS6080382A JP S6080382 A JPS6080382 A JP S6080382A JP 58189529 A JP58189529 A JP 58189529A JP 18952983 A JP18952983 A JP 18952983A JP S6080382 A JPS6080382 A JP S6080382A
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JP
Japan
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signal
period
picture elements
color separation
blue
Prior art date
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Pending
Application number
JP58189529A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Teranishi
信一 寺西
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6080382A publication Critical patent/JPS6080382A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers
    • H01L27/14837Frame-interline transfer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/133Arrangement 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
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements

Abstract

PURPOSE:To obtain a sharp reproducing picture with a simple circuit by providing a color separation filter which obtains green light from all picture elements and obtains red light and blue light components at a period of one or three picture elements in horizontal direction. CONSTITUTION:A low frequency component of an output signal of an interline transfer (IL)-CCD image pickup element 12 is superposed on a different frequency modulation component, and the modulated red signal is separated at first by passing the output signal through a BPF13 taking a frequency corresponding to the repetitive period of two picture elements as a center frequency. This signal is demodulated by a detector 14 and becomes a red video signal via an LPF15. In passing the output signal of the image pickup element 12 through a BPF16 taking a frequency corresponding to the repetitive period of three picture elements as a center frequency, the modulated blue signal is separated and a blue video signal is obtained similarly via a detector 17 and an LPF18. Moreover, a high frequency component and a low frequency component of the luminance signal are obtained from the LPF, a trap 19 and an LPF11, and a color television signal is obtained by adding them to a process encoder 20 together with a chrominance signal.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はカラー撮像用固体撮像装置において用いる色
分解フィルタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a color separation filter used in a solid-state imaging device for color imaging.

従来固体1114像素子を1個用いたいわゆる単板式カ
ラーカメラにおいては1水平走査期間信号を遅延させる
IH遅延線を用いた周波数インターリーブ方式や色差線
順次方式、またはIH遅延線とサンプルホールダと演算
マトリックスを用いる方式があった。さらにxHa延線
を用いなくて、サンプルホールダと演算マトリックスだ
けを用いる方式があった。しかしいずれの方式において
も、IH:M[aやサンプルホールダを用いるために回
路が複雑になるという欠点があった。
Conventionally, so-called single-chip color cameras using one solid-state 1114 image element use a frequency interleaving method or a color difference line sequential method using an IH delay line that delays a signal for one horizontal scanning period, or an IH delay line, sample holder, and calculation matrix. There was a method using Furthermore, there is a method that uses only a sample holder and a calculation matrix without using an xHa wire. However, both methods have the disadvantage that the circuit becomes complicated due to the use of IH:M[a and a sample holder.

この発明の目的は以上に述べた欠点を大幅に軽減し、簡
単な回路によって鮮明な再生画像が得られる色分解フィ
ルタを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a color separation filter that can significantly alleviate the above-mentioned drawbacks and provide a clear reproduced image with a simple circuit.

この発明によれば緑色光の成分に相当する映像信号が全
絵素から得られ、かつ赤色光の成分に相当する映像信号
と青色光の成分に相当する映像信号の一方は水平方向に
2絵素の周期で変調され、他方は水平方向に3絵素の周
期で変調されることを特徴とする固体撮像素子上に形成
する色分解フィルタが得られる。
According to this invention, a video signal corresponding to a green light component can be obtained from all the picture elements, and one of the video signal corresponding to a red light component and the video signal corresponding to a blue light component is divided into two pictures in the horizontal direction. A color separation filter formed on a solid-state image sensor is obtained, which is characterized in that the color separation filter is modulated with a period of 1 pixel, and the other is modulated with a period of 3 pixels in the horizontal direction.

以下この発明の実施例について図面を用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

固体撮像素子の1種であるインターライン転送CCD撮
像素子(以下IL−CCD撮像素子と略記する。)は第
1図に模式的平面図に示すように、水平方向と垂直方向
に規則的配列された絵素1と、絵素lで光電変換されて
蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直CODレ
ジスタ2および水平方向に転送する水平CODレジスタ
3と、出力部4で構成されている。図中の矢印は信号電
荷の転送方向を示している。
An interline transfer CCD image sensor (hereinafter abbreviated as an IL-CCD image sensor), which is a type of solid-state image sensor, is regularly arranged in the horizontal and vertical directions, as shown in a schematic plan view in FIG. A vertical COD register 2 vertically transfers the signal charge accumulated by photoelectric conversion in the picture element 1, a horizontal COD register 3 horizontally transfers the signal charge, and an output section 4. The arrow in the figure indicates the direction of signal charge transfer.

IL−CCD撮像素子は絵素に蓄積された信号電荷をフ
レーム周期で読み出すフレーム蓄積動作とフィールド周
期で読み出すフィールド蓄積動作の2種類の読み出し動
作が行なえる。第2図はフィールド蓄積動作を模式的に
示している。水平方向の行に順番にある行よ’) 71
 + t2 + ’R+・・・、t8゜・・と名付ける
。奇数フィールドにおいてはまず’t + ’4 * 
t6 r ’8 r・・・ に対応する絵素より信号電
荷が垂直CCDレジスタ2へ転送され、次に垂直COD
レジスタ2の転送動作によって1絵素分信号電荷は転送
され、さらにtl、z、l z、 p l? +・・・
に対応する絵素より信号電荷が垂直CODレジスタ2へ
転送される。この結果’2 # ’4 e La * 
J!−s r・・・に対応する絵素の信号電荷はそれぞ
れt−111m +llI+ l? y ・・・に対応
する絵素の信号電荷と垂直CCI)レジスタ2内で加算
される。加え合わされたAI +111 、13+14
−、 As +16.11 +t4 、−の信号電荷を
それぞれ一水平期間の信号とする。偶数フィールドにお
いては垂直CCDレジスタ2内で加え合わせる水平方向
の絵素の行の組み合わせを1、 +13.14+1. 
、1. +1?、・・・に変える。このように垂直方向
に隣接する2つの行の組み合わせをフィールド毎に変え
ること釦よってインターレース動作を行なっている。第
3図はフレーム蓄積動作を模式的に示している。水平方
向の行に順番にある行よJ) ’+ + 72 r t
l r・・・、t8.・・・ と名付ける。奇数フィー
ルドではtI r 13+ tll e ・・・に対応
する絵素より信号電荷が垂直CODレジスタ2へ移され
、出力部4へ転送されていく。偶数フィールドでは’2
 r Z4 * t6 #・・・に対応する絵素よ多信
号電荷が垂直CCDレジスタ2へ移され、出力部4へ転
送されていく。以下の説明では主にフィールド蓄8I動
作に対して行なう。
The IL-CCD image sensor can perform two types of readout operations: a frame accumulation operation in which signal charges accumulated in picture elements are read out in a frame period, and a field accumulation operation in which signal charges are read out in a field period. FIG. 2 schematically shows the field storage operation. Lines in order in the horizontal direction') 71
+ t2 + 'R+..., t8°... are named. In the odd field, first 't + '4 *
The signal charge is transferred from the picture element corresponding to t6 r '8 r... to the vertical CCD register 2, and then the vertical COD
The signal charge for one picture element is transferred by the transfer operation of register 2, and further tl, z, lz, pl? +...
A signal charge is transferred from the picture element corresponding to the vertical COD register 2 to the vertical COD register 2. This result '2 # '4 e La *
J! The signal charge of each picture element corresponding to -s r... is t-111m +llI+ l? The signal charge of the picture element corresponding to y... and the vertical CCI) are added in the register 2. Added AI +111, 13+14
The signal charges of −, As +16.11 +t4, and − are each taken as a signal for one horizontal period. In the even field, the combination of rows of picture elements in the horizontal direction to be added in the vertical CCD register 2 is 1, +13.14+1.
, 1. +1? , change to... In this way, the interlacing operation is performed by changing the combination of two vertically adjacent rows for each field. FIG. 3 schematically shows the frame accumulation operation. Rows in order in the horizontal direction J) '+ + 72 r t
l r..., t8. ... Name it. In the odd field, signal charges are transferred from picture elements corresponding to tI r 13+ tll e . . . to the vertical COD register 2, and then transferred to the output section 4. '2 for even fields
The multi-signal charge of the picture element corresponding to rZ4*t6#... is transferred to the vertical CCD register 2, and then transferred to the output section 4. The following explanation will mainly be made regarding the field storage 8I operation.

第4図はこの発明の一実施例の色分解フィルタの色配置
と、色分解フィルタと受光素子との相互関係とを示す模
式的部分平面図である。図において、複数のV、素10
が水平方向と垂直方向に規則的に配置されている。各絵
素10上には色分解フィルタが形成されている。w、G
、Cy、Yeはそれぞれ透明、緑、シアン、黄の色分解
フィルタを示す。色分解フィルタは水平方向に6絵素の
周期で、垂直方向に2絵累の周期で配列されている。
FIG. 4 is a schematic partial plan view showing the color arrangement of the color separation filter and the mutual relationship between the color separation filter and the light receiving element according to an embodiment of the present invention. In the figure, multiple V, element 10
are arranged regularly both horizontally and vertically. A color separation filter is formed on each picture element 10. w,G
, Cy, and Ye indicate transparent, green, cyan, and yellow color separation filters, respectively. The color separation filters are arranged at a period of 6 pixels in the horizontal direction and at a period of 2 pixels in the vertical direction.

水平方向に6絵素、垂直方向に2絵素の繰り返し単位の
みを示した。w、y、c、aはそれぞれ透明、黄、シア
ン、緑の色フィルタを示す。透明の色フィル・夕は赤と
緑と青の元を透過する。黄の色フィルタは赤と緑の光を
透過する。シアンの色フィルタは縁と青の光を透過する
。例えば黄の色フィルタに訃いて赤と縁の光が必ずしも
10(1%透過する必要はなく%壕だ實の元が完全にし
ゃ断される必要もない。以下は簡単のために透過光は1
00チ透過し、しゃ断される光は完全にしゃ断されると
する。水平方向に左から右へ、水平方向の行t1ではW
、C,Y、C,W、G、水平方向の行t。
Only repeating units of 6 pixels in the horizontal direction and 2 pixels in the vertical direction are shown. w, y, c, and a indicate transparent, yellow, cyan, and green color filters, respectively. The transparent color filter, evening, passes through red, green, and blue. Yellow color filters transmit red and green light. A cyan color filter transmits edge and blue light. For example, if you use a yellow color filter, it is not necessary for red and edge light to pass through by 10% (1%), and the source of the red light does not need to be completely cut off.For simplicity, the transmitted light is 1%.
It is assumed that the light that passes through 00 and is cut off is completely cut off. Horizontally from left to right, in horizontal row t1 W
, C, Y, C, W, G, horizontal row t.

ではW、G、Y、C,Y、Gの順で配置されている。第
5図はフィールド蓄積動作の場合における上記の色フィ
ルタが形成された各絵素からの各色信号の出力の大きさ
を模式的に示した図であり、第4図と対応している。な
お%R,Q、 Bはそれぞれ赤信号、緑信号、青信号を
示している。図に示すように、出力信号を平均するとB
+20十Rが得られる。これを輝度信号として用いる。
In this case, they are arranged in the order of W, G, Y, C, Y, and G. FIG. 5 is a diagram schematically showing the magnitude of the output of each color signal from each picture element in which the above color filter is formed in the case of field accumulation operation, and corresponds to FIG. 4. Note that %R, Q, and B indicate red, green, and blue lights, respectively. As shown in the figure, when the output signal is averaged, B
+200R is obtained. This is used as a luminance signal.

赤信号は水平方向に2絵素を周期とする変調成分Rco
sω、tとして重畳されている。ただしω、は2絵素の
周期に相当する角周波数である。青信号は水平方向に3
絵素を周期とする変調成分B cosω、tとして重畳
されている。ただしω、は3絵素の周期に相当する角周
波数である。すなわち、1.+1.の出力信号S(Z、
+Z、)は次式で示される。
The red signal is a modulation component Rco with a period of 2 pixels in the horizontal direction.
are superimposed as sω and t. However, ω is an angular frequency corresponding to a period of two picture elements. Green light is 3 horizontally
It is superimposed as a modulation component B cosω,t whose period is a picture element. However, ω is an angular frequency corresponding to a period of three picture elements. That is, 1. +1. output signal S(Z,
+Z, ) is expressed by the following formula.

8(tllt2)=B千2G+R+Bcosω3t+R
cosω2を他方のフィールドにおける出力もまったく
同じである。
8(tllt2)=B10002G+R+Bcosω3t+R
The output of cosω2 in the other field is exactly the same.

上式で表わされた出力信号をローパスフィルタに通すと
、低域成分R+20+Bが得られ、これは輝度信号に相
当する。2絵素の周期に相当する周波数を中心周波数と
するバンドパスフィルタに出力信号を通すと、赤の変調
成分を分離することができる。3絵素の周期に相当する
周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタに出力信
号を通すと、青の変調成分を分離することができる。分
離された赤と青との変調成分はそれぞれ検波すれば赤信
号と青信号とがそれぞれ復調できる。
When the output signal expressed by the above equation is passed through a low-pass filter, a low-frequency component R+20+B is obtained, which corresponds to the luminance signal. When the output signal is passed through a bandpass filter whose center frequency is a frequency corresponding to the period of two picture elements, the red modulation component can be separated. When the output signal is passed through a bandpass filter whose center frequency is a frequency corresponding to the period of three picture elements, the blue modulation component can be separated. If the separated red and blue modulation components are detected respectively, the red signal and the blue signal can be demodulated, respectively.

第6図はこの発明の一実施例による色分解フィルタを用
いたカラー撮像装置のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a color imaging device using a color separation filter according to an embodiment of the present invention.

図において、IL−CCD撮像素子12には第4図を用
いて説明した色分解フィルタが組み合わせられている。
In the figure, the color separation filter described using FIG. 4 is combined with the IL-CCD image sensor 12.

IL−CCD撮像素子12の出力信号には異なる周波数
の変調成分が低域成分に重畳されている。2絵素の繰り
返し周期に相当する周波数を中心周波数とするバンドパ
スフィルタ13にIL−CCD撮像素子12の出力信号
を通すと、変調された赤信号が分離される。この変調さ
れた赤信号を検波器(復調器)14で復調し、次いで0
、5 MHzのローパスフィルタ15に通せば赤の映像
信号を得ることができる。3絵素の経り返し周期に相当
する周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタ16
にIL−CCD撮像素子12の出力信号を通すと、変調
された青信号が分離される。
In the output signal of the IL-CCD image sensor 12, modulation components of different frequencies are superimposed on low frequency components. When the output signal of the IL-CCD image sensor 12 is passed through a bandpass filter 13 whose center frequency is a frequency corresponding to the repetition period of two picture elements, the modulated red signal is separated. This modulated red signal is demodulated by a detector (demodulator) 14, and then 0
, 5 MHz, a red video signal can be obtained. A bandpass filter 16 whose center frequency is a frequency corresponding to the repetition period of three picture elements.
When the output signal of the IL-CCD image sensor 12 is passed through, the modulated blue signal is separated.

この変調された青信号を検波器(復調器)17で復調し
、次いで0.5MHzのローパスフィルタ18を通せば
青の映像信号を得ることができる。水平方向に3絵素の
繰り返し周期に相当する周波数のローパスフィルタとト
ラップからなる回路19にIL−CCD撮像素子12の
出力を通し、変調成分を除去して低域成分のみを取)出
すと高域成分の輝度信号が得られる。IL−CCD撮像
素子12の出力を0.5 MHzのローパスフィルタ1
1に通すと、低域成分の輝度信号が得られる。得られた
高域成分と低域成分の輝度信号と赤の映像信号と青の映
像信号とをプロセスエンコーダ20で映像信号の処理を
行なってカラーテレビジョン信号Klる。
If this modulated blue signal is demodulated by a detector (demodulator) 17 and then passed through a 0.5 MHz low-pass filter 18, a blue video signal can be obtained. The output of the IL-CCD image sensor 12 is passed through a circuit 19 consisting of a low-pass filter and a trap with a frequency corresponding to the repetition period of three picture elements in the horizontal direction, and the modulation component is removed and only the low-frequency component is taken out. A luminance signal of the area component is obtained. The output of the IL-CCD image sensor 12 is filtered through a 0.5 MHz low-pass filter 1.
1, a luminance signal with low frequency components is obtained. The obtained high-frequency component and low-frequency component luminance signals, red video signal, and blue video signal are processed by a process encoder 20 to produce a color television signal K1.

この発明の一実施例の色分解フィルタを用いたカラー撮
像装置では、IH遅延線やサンプルホールダを用いてお
らず、回路が単純である。また、高域成分の輝度信号の
帯域が水平方向に3絵素の周期に対応する周波数である
ため、従来の4絵素の周期に比較して大幅に鮮明な画質
が得られる。
A color imaging device using a color separation filter according to an embodiment of the present invention does not use an IH delay line or a sample holder, and has a simple circuit. Furthermore, since the band of the brightness signal of the high frequency component has a frequency corresponding to a period of three picture elements in the horizontal direction, a much clearer image quality can be obtained compared to the conventional period of four picture elements.

第9〜99図はそれぞれこの発明の別の実施例の色分解
フィルタの色配置を示す模式図である。
9 to 99 are schematic diagrams showing the color arrangement of color separation filters according to other embodiments of the present invention.

第7,8図の色分解フィルタは水平方向に6絵素、垂直
方向にl絵素の繰シ返し周期をもつ。第9〜71図の色
分解フィルタは水平方向に6絵素、垂直方向に2絵素の
縁り返し周期を持つ。第72〜99図の色分解フィルタ
は水平方向に12絵累、垂直方向に2絵素の繰シ返し周
期を持つ。
The color separation filters shown in FIGS. 7 and 8 have a repetition period of 6 picture elements in the horizontal direction and 1 picture element in the vertical direction. The color separation filters shown in FIGS. 9 to 71 have an edge reversal period of 6 pixels in the horizontal direction and 2 pixels in the vertical direction. The color separation filters shown in FIGS. 72 to 99 have a repetition period of 12 pixels in the horizontal direction and 2 pixels in the vertical direction.

上記の実施例では垂直方向の絵素の繰シ返し周期が1絵
素ないしは2絵累である。このため赤信号と青信号の変
調成分の位相はそれぞれど°の水平走査期間でも同じで
ある。このために赤や青の微細な縦ストライプの被写体
を撮像したときに、偽信号が発生することがある。特に
繰シ返し周期が3絵素と大きい青において偽信号が発生
しゃすい。
In the above embodiment, the repetition period of picture elements in the vertical direction is one picture element or two picture elements. Therefore, the phases of the modulation components of the red signal and the blue signal are the same in any horizontal scanning period. For this reason, false signals may occur when capturing an image of a subject with fine vertical stripes of red or blue. False signals are particularly likely to occur in blue, where the repetition period is as large as 3 pixels.

次に上記の欠点が改善され、微細なパターンに対しても
忠実な再生画像が得られる色分解フィルタについて説明
する。すなわち、緑色光の成分に相当する映像信号が全
絵素から得られ、かつ赤色光の成分に相当する映像信号
と青色光の成分に相当する映像信号の一方は水平方向に
2絵素の周期で変調され、他方は水平方向に3絵素の周
期で変調されており、かつ前記3絵素の周期の変調成分
が隣シ合う水平走査期間において位相が120度異なっ
ている色分解フィルタによって実現される。
Next, a description will be given of a color separation filter that improves the above-mentioned drawbacks and provides faithful reproduced images even for fine patterns. In other words, the video signal corresponding to the green light component is obtained from all picture elements, and one of the video signal corresponding to the red light component and the video signal corresponding to the blue light component has a period of two pixels in the horizontal direction. The other is modulated with a period of 3 pixels in the horizontal direction, and the modulation components of the period of 3 pixels have a phase difference of 120 degrees in adjacent horizontal scanning periods. be done.

以下さらに改良されたこの発明の実施例について図面を
用いて説明する。第100図はさらに改良されたこの発
明の一実施例の色分解フィルタの色配置と、色分解フィ
ルタと受光素子との相互関係とを示す模式図である。色
分解フィルタは水平方向に6絵素の周期で、垂直方向に
6絵素の周期で配列されている。水平方向に6絵素、垂
直方向に6絵素の繰り返し単位のみを示した。水平方向
の行に順番に4+ z、l・・・e Z6 と名付ける
。水平方向に左から右へ、水平方向の行t1ではW、 
G、 Y。
Hereinafter, further improved embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 100 is a schematic diagram showing the color arrangement of a color separation filter according to a further improved embodiment of the present invention and the mutual relationship between the color separation filter and the light receiving element. The color separation filters are arranged at a period of 6 pixels in the horizontal direction and at a period of 6 pixels in the vertical direction. Only repeating units of 6 pixels in the horizontal direction and 6 pixels in the vertical direction are shown. The horizontal rows are named 4+ z, l...e Z6 in order. Horizontally from left to right, in horizontal row t1, W;
G, Y.

C,Y、 G、次の行t2ではw、 c、 y、 c、
 W、 G。
C, Y, G, in the next row t2 w, c, y, c,
W, G.

次の行t、lではY、 C,Y、 G、 W、 01次
の行t4ではY、 C,W、 G、 W、 C,次の行
tllではY、 G、 W。
In the next rows t and l, Y, C, Y, G, W, in the next row t4, Y, C, W, G, W, C, in the next row tll, Y, G, W.

G、 Y、 C,次の行t6ではW、 G、 W、 C
,Y、 Cの繰り返しで配置されている。どの水平走査
期間においても出力信号を平均するとB+20+Rが得
られる。これを輝度信号として用いる。第101 、1
02図はフィールド蓄積動作の場合における第100図
の色分解フィルタが形成された各絵素からの各色信号の
出力の大きさを模式的に示した図で1L第ioo図と対
応しており、それぞれ相異なるフィールドのものである
。図に示すように、出力信号を平均するとB+20十R
が得られる。これを輝度信号として用いる。それぞれの
水平走査期間の出力信号は次式で示される。
G, Y, C, in the next row t6, W, G, W, C
, Y, and C are arranged repeatedly. B+20+R is obtained by averaging the output signals in any horizontal scanning period. This is used as a luminance signal. 101st, 1
Figure 02 is a diagram schematically showing the magnitude of the output of each color signal from each picture element in which the color separation filter of Figure 100 is formed in the case of field accumulation operation, and corresponds to Figure 1L ioo. They are from different fields. As shown in the figure, when the output signal is averaged, B + 20 + R
is obtained. This is used as a luminance signal. The output signal for each horizontal scanning period is expressed by the following equation.

5(11+z2)=B+2G+R+Bcosω3 t 
十Rcos ω2 tS(t3+44)=B+20+R
+Bcos((c+3t −r)+Raosω2t8 
(t6+t6 ]=B+20十R+Bcos (ω3t
 −−x )+Rcosω2 tS 他方のフィールドでは下記の通りである。
5(11+z2)=B+2G+R+Bcosω3t
10 R cos ω2 tS (t3+44)=B+20+R
+Bcos((c+3t-r)+Raosω2t8
(t6+t6 ]=B+20R+Bcos (ω3t
--x )+R cos ω2 tS In the other field:

S (16+11 )==B+2()+R+Bcos 
(i)3t+Rcosω2tS(t2+73 ト;B 
+2()+R+Bcos(ωst −7,w )+Rc
osω2 tS (4+15)=B+2()I−R+B
co!1(ω3t −−K ) +Rcos ω2 t
S 赤信号の変調成分は各水平走査期間において同じ位相で
変調されている。青信号の変調成分は隣り。
S (16+11)==B+2()+R+Bcos
(i) 3t+Rcosω2tS(t2+73 t;B
+2()+R+Bcos(ωst-7,w)+Rc
osω2 tS (4+15)=B+2()I-R+B
co! 1(ω3t −−K ) +Rcos ω2 t
The modulation component of the S red signal is modulated with the same phase in each horizontal scanning period. The modulation components of the green signal are adjacent.

合う水平走査期間において120度位相がずれて変調さ
れている。
The modulation is performed with a phase shift of 120 degrees in matching horizontal scanning periods.

第100図の色分解フィルタが形成されたIL−CCD
撮像素子からの出力信号は第4図の色分解フィルタの場
合と同様に第6図に示したカラー撮像装置によって高域
成分の輝度、低域成分の輝度、青信号、赤信号を得、さ
らにカラーテレビジョン信号を得ることができる。
IL-CCD in which the color separation filter shown in Fig. 100 is formed
As in the case of the color separation filter shown in Fig. 4, the output signal from the image sensor is processed by the color imaging device shown in Fig. 6 to obtain the brightness of the high frequency component, the brightness of the low frequency component, a blue signal, and a red signal. You can get a television signal.

第100図の色分解フィルタでは繰シ返し周期が水平方
向に3絵素である青信号の変調成分の位相が@シ合う水
平走査期間において120度ずれているなめに、微細な
縦ストライプ状の被写体を撮像したときにも、忠実な再
生画像が得られる。
In the color separation filter shown in Fig. 100, the repetition period is 3 pixels in the horizontal direction, and the phase of the modulation component of the blue signal is shifted by 120 degrees in the horizontal scanning period. Even when capturing images, faithful reproduction images can be obtained.

第103〜135図はこの発明の別のさらに改善された
実施例の色分解フィルタの色配置を示す模式図である。
103 to 135 are schematic diagrams showing the color arrangement of a color separation filter according to another further improved embodiment of the present invention.

第103〜127図の色分解フィルタは水平方向に6絵
素、垂直方向に6絵素の繰シ返し周期を持つ。第128
〜135図の色分解フィルタは水平方向に12絵素、垂
直方向に6絵素の繰り返し周期を持つ。
The color separation filters shown in FIGS. 103 to 127 have a repetition period of 6 pixels in the horizontal direction and 6 pixels in the vertical direction. 128th
The color separation filter shown in Figures 1 to 135 has a repetition period of 12 pixels in the horizontal direction and 6 pixels in the vertical direction.

第136図の色分解フィルタは第100図のものを鏡像
変換したものであり、第100図のものと同様の効果が
得られる。第103〜135図の色分解フィルタに対し
ても成像変換を行なうと、同様の効果を持った色分解フ
ィルタが得られる。
The color separation filter shown in FIG. 136 is a mirror image of the filter shown in FIG. 100, and the same effect as that shown in FIG. 100 can be obtained. If image conversion is also performed on the color separation filters shown in FIGS. 103 to 135, color separation filters having similar effects can be obtained.

以上では赤信号が2絵素周期で変調され、青信号が3絵
素周期で変調されている場合fi−説明した。
The case where the red signal is modulated in two picture element periods and the blue signal is modulated in three picture element periods has been described above.

逆に青信号が2絵素周期で変調され、赤信号が3絵素周
期で変調されている場合にも、この発明の効果は得られ
る。この場合には上記の説明や図面において、Y−+C
,c−ey、R→B、 B→几に置き換えればよい。例
えば、第4 、 IOo、 136図の色分解フィルタ
はそれぞれ第137 、138 、139図のものに変
換される。
Conversely, the effects of the present invention can also be obtained when the blue signal is modulated with a two-pixel period and the red signal is modulated with a three-pixel period. In this case, in the above explanation and drawings, Y-+C
, c-ey, R→B, B→几. For example, the color separation filters in Figures 4, IOo, and 136 are converted to those in Figures 137, 138, and 139, respectively.

第7.8図の色分解フィルタは縦ストライプ状であり、
フレーム蓄積動作に対しても適用できる。
The color separation filter in Figure 7.8 has a vertical stripe shape,
It can also be applied to frame accumulation operations.

固体撮像素子としてはインターライン転送CCD撮像素
子を用いて説明してきたが、この発明はフレーム転送C
CD撮像素子を用いても実現できる。第140図(at
は第100図に示した色フィルタを備えた4相駆動のフ
レーム転送CCD撮像素子の垂直方向の模式的部分断面
図である。第140図(b)。
Although the explanation has been made using an interline transfer CCD image sensor as a solid-state image sensor, this invention uses a frame transfer CCD image sensor.
It can also be realized using a CD image sensor. Figure 140 (at
100 is a schematic partial cross-sectional view in the vertical direction of a four-phase drive frame transfer CCD image sensor equipped with the color filter shown in FIG. 100. Figure 140(b).

(C)は転送電極下の電位分布を示した模式図である。(C) is a schematic diagram showing the potential distribution under the transfer electrode.

フレーム転送CCD撮像素子の転送電極は出力側よシ順
次ψ4.ψ8.ψ2.ψ、の繰υ返しで駆動パルス龜に
接続されている。2電極を水平方向の一行に対応させる
。すなわちψ4.ψ3の対に対して21行・ψ2・ψ1
の対に対して42行・次のψ4・ψ3の対に対して63
行、次のψ7.ψ1の対に対してt4゜・・・というよ
うに対応させる。インターレースヲ行なう際、奇数フィ
ールドでは蓄積期間中ψ、とψ3がオン状態にカリ、第
140図(b)に示すような電位分布になる。その結果
%71 +Lz * t3+t4+ 16+t6 +・
・・の対で加算された信号が得られる。偶数フィールド
では蓄積期間中ψ、とψ4がオン状態になシ、第14−
0図(C)に示すような電位分布になる。その結果、t
2 + 13 、 t4 +15 +・・・の対で加算
された信号が得られる。この信号はIL−CCD撮像素
子の場合と全く同じとなる。
The transfer electrodes of the frame transfer CCD image sensor are arranged sequentially from the output side to ψ4. ψ8. ψ2. ψ, is connected to the driving pulse head by repeating υ. Two electrodes are made to correspond to one row in the horizontal direction. That is, ψ4. 21 lines for the pair ψ3, ψ2, ψ1
42 lines for the pair 63 lines for the next pair ψ4 and ψ3
row, next ψ7. For the pair of ψ1, the correspondence is made as t4°... When interlacing is performed, in odd-numbered fields, ψ and ψ3 are turned on during the accumulation period, resulting in a potential distribution as shown in FIG. 140(b). As a result, %71 +Lz * t3+t4+ 16+t6 +・
A signal is obtained by adding the pairs of... In the even field, ψ and ψ4 remain on during the accumulation period, and the 14th-
The potential distribution becomes as shown in Figure 0 (C). As a result, t
Signals summed in pairs of 2 + 13, t4 + 15 +... are obtained. This signal is exactly the same as in the case of the IL-CCD image sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はインターライン転送CCD撮像素子の模式的平
面図、第2,3図はインターライン転送CCD撮像素子
全それぞれフィールド蓄積とフレーム蓄積で動作させた
場合の信号電荷の読み出しを模式的に示す図、第4図は
この発明の一実施例による色分解フィルタの色配置を示
す模式図、第5図は第4図の色分解フィルタが形成され
たインターライン転送CCD撮像素子からの各色信号の
出力を模式的に示した図、第6図は単板式カラー撮像装
置の概略構成図、第7〜100図はそれぞれこの発明の
別の実施例による色分解フィルタの色配置を示す模式図
、第101 、102図は第100図の色分解フィルタ
が形成されたインターライン転送CCD撮像素子からの
各色信号の出力を模式的に示した図、第103〜139
図はそれぞれこの発明のの模式的断面図とその電位分布
図である。 1・・・絵素、2・・・垂直CCDレジスタ、3・・・
水子〇CDレジスタ、4・・・出力g、1o・・・色フ
ィルタ、11.15.18・・・ローパスフィルタ、1
2・・・インターライン転送CCD撮像素子、13.1
6・・・バンドパスフィルタ、14.17・・・検m器
、、19・・・ローパスフィルタトドラップ、20・・
・プロセスエンコーダ% Zl * 11 r〜t6 
・・・水平方向の絵素の行に順番につけた行番号、ψ1
.ψ2.ψ5.ψ番・・・駆動パルス源。 第1図 第2図 第 3 図 り口ノ3 L 口ノ・ を−一 口 ノロ 0ロ■ロロ日1゜ 第5図 第6 図 q /6 1’l Iσ 第り図 WGYZYCI 第8図 YCW、GWc GGCrCCrCr YG’1YCr 第14図 W6YGY(y Y(xYcYG 第15c21 CYCIWGY YYYYY @TA(21GY(TY(7Y YYWYY WY’rWYY GGCGG YYYWY 鯖39図 WCYC”I WCr Y CWG 第40図 Y(7WGYc cwGwc 第41図 YGWGWC CWGCC 率42図 CW(rWc工 YYWYY 第44図 cwewGY YYWWY 第4乙図 GYCYeW wwYww 第4B図 (iYcYcW τWWY YW 第50図 YCWCrWC CCGCC 15111D GWCYCW Y WW Y WW 第52図 YCWGWC GCCGC wcIwcYc 植57[il] YCWCYC GwGwc 第5θ図 GWCYCw YWWYW 第59図 CYCW(yW YWW Y WW 第60図 CYCYCW YWWW YW 第t+r2 wCIwcrwc WWWyW 第tど図 Y(、wewc ccccc 第430 wCwC,wC CCeCC 第44図 YCWCWC CCCGC( CWCWC 第47図 YCWCWC CWGWC 噸tθ図 (iWcYcW WWWWWVV 第a?[B CWCWCW ’(wwYww 第70図 GWCWCW WWW Y WW 第71図 CWCYcw WWWWW ce’rcGtxwaec工e 第79図 工CYCY(iecYc&GCGGGC,G
wG(xGw6 GC,WeCCYCC(xWc WW(、YWWLWWTI−W 第100図 n ■日日■■口 1゜ 口日■■ロロ 13 ■■■日■■ 14 日ロロロロ■ 15 ■ロロロロロ 16 ¥101図 第102図 男f0.3図 ’HGrCYct GCGGCG WGYCY YYYYY YWYYW YCYGW& cGGcG ’(C(WGYC GGC(yeG YCYCIWG 第1I?図 WYYWYY CYGW&Y YWYYVJY GYCYθW CYCWO GGC(lyGc wawccyc WYWVJYW 第11(1図 eccecc YCWCtW( C(7CCCTC WCrWC,YC eccecc WG Y CWG % Hzo図 YC11i’(iWc YCW(sWC GWCYC YCwGw WY WWY W WYYWYY( YWWYW YCWeW wwYvJvJY WGWCY CCCCCC wcwcwc C&CCGC yycwCWc CCICC(7 GWCYC wcwcwc %t2IりrB GwCYCW wwwww YCWGW wwwww wewcy WWWWW 第12’711D CWCwcw WWYWW WCWCW YWWYW wcwcw WWYWivY CCY ccewc Gcwe CYWWGWWY CWYW WWGWWYCWYWCY wcyccrccGwclxc ccwcccwcccwc wcQcwGccYccG ccwcccwcccwc 第135図 (rWWYCWYWCYwwwwcwww
cwwwcw CYWWGwwY CWYVJ wwcwwwcwwwcw CWYWCYWWGwWY ww(、wwwcwwwcw GWYCY WGWYC ’l’((yWGc CYWGW
Fig. 1 is a schematic plan view of an interline transfer CCD image sensor, and Figs. 2 and 3 schematically show signal charge readout when all interline transfer CCD image sensors are operated by field accumulation and frame accumulation, respectively. 4 is a schematic diagram showing the color arrangement of a color separation filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing the color arrangement of a color separation filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a diagram schematically showing the output, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a single-chip color imaging device. FIGS. 101 and 102 are diagrams schematically showing the output of each color signal from the interline transfer CCD image sensor in which the color separation filter of FIG. 100 is formed, and 103 to 139
The figures are a schematic cross-sectional view and a potential distribution diagram of the present invention, respectively. 1...Picture element, 2...Vertical CCD register, 3...
Mizuko〇CD register, 4...Output g, 1o...Color filter, 11.15.18...Low pass filter, 1
2...Interline transfer CCD image sensor, 13.1
6...Band pass filter, 14.17...Mensor, 19...Low pass filter todrap, 20...
・Process encoder% Zl * 11 r~t6
...Row numbers assigned sequentially to rows of picture elements in the horizontal direction, ψ1
.. ψ2. ψ5. ψ number: Drive pulse source. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 3 L Mouth - one bite Noro 0ro ■ Rollo day 1゜ Figure 5 Figure 6 Figure q /6 1'l Iσ Figure 8 WGYZYCI Figure 8 YCW, GWc GGCrCCrCr YG'1YCr Figure 14 W6YGY(y Y(xYcYG 15c21 CYCIWGY YYYYY @TA(21GY(TY(7Y YYWYY WY'rWYY GGCGG YYYWY Mackerel Figure 39 WCYC"I WC r Y CWG Fig. 40 Y (7WGYc cwGwc Fig. 41 Figure YGWGWC CWGCC Rate 42 Figure CW (rWc YYWYY Figure 44 cwewGY YYWWY Figure 4 GYCYeW wwYww Figure 4B (iYcYcW τWWY YW Figure 50 YCWCrWC CCGCC 15111D GWCYCW Y WW Y WW Figure 52 YCWGWC GCCGC wcIwcYc Plant 57 [il ] YCWCYC GwGwc Fig. 5θ GWCYCw YWWYW Fig. 59 CYCW(yW YWW Y WW Fig. 60 CYCYCW YWWW YW No. t+r2 wCIwcrwc WWWyW No. 430 wCwC, wC CCeCC Figure 44 YCWCWC CCCGC (CWCWC Figure 47 YCWCW CWGWC 噸tθ (iWcYcW WWWWWVV No. a? ecYc&GCGGGC,G
wG(xGw6 GC, WeCCYCC(xWc WW(, YWWLWWTI-W Figure 102 Male f0.3 Figure 'HGrCYct GCGGCG WGYCY YYYYY YWYYW YCYGW& cGGcG '(C(WGYC GGC(yeG YCYCIWG 1st I?Figure WYYWYY CYGW&Y YWYYVJY GYCYθW CYCWO GGC (lyGc wawccyc WYWVJYW 11th (1 figure eccecc YCWCtW ,YC eccecc WG Y CWG % Hzo diagram YC11i'(iWc YCW(sWC GWCYC YCwGw WY WWY W WYYWYY( YWWYW YCWeW wwYvJvJY WGWCY CCCCCC wcwcwc C&C CGC yycwCWc CCICC (7 GWCYC wcwcwc %t2IrB GwCYCW wwwwww YCWGW wwwwwwcy WWWWW 12'711D CWCwcw WWYWW WCWCW YWWYW wcwcw WWYWivY CCY ccewc Gcwe CYWWGWWY CWYW WWGWWYCWYWCY wcycccrccGwclxc ccwcccwcccwc wcQcwGccYccG ccwcccwcccwc Figure 135 (rWWYCWYWCYwwwwwcww
cwwwcw CYWWGwwY CWYVJ wwcwwwcwwwcw CWYWCYWWGwWY ww(,wwwcwwwwcw GWYCY WGWYC 'l'((yWGc CYWGW

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 緑色光の成分に相当する映像信号が全絵素がら得られ、
かつ赤色光の成分に相当する映像信号と青色光の成分に
相当する映像信号の一方は水平方向に2絵素の周期で変
調され、他方は水平方向に3絵素の周期で変調さnるこ
とを特徴とする固体撮像素子上に形成する色分解フィル
タ。
A video signal corresponding to the green light component is obtained from all picture elements,
One of the video signals corresponding to the red light component and the video signal corresponding to the blue light component is modulated in the horizontal direction with a period of 2 pixels, and the other is modulated in the horizontal direction with a period of 3 pixels. A color separation filter formed on a solid-state image sensor, characterized by:
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS571956A (en) * 1980-06-04 1982-01-07 Fuji Photo Film Co Ltd Setting device for gain in reading radiation picture information
JPS5722275A (en) * 1980-07-16 1982-02-05 Toshiba Corp Electrophotographic device
JPS57203388A (en) * 1981-06-10 1982-12-13 Toshiba Corp Color image pickup device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS571956A (en) * 1980-06-04 1982-01-07 Fuji Photo Film Co Ltd Setting device for gain in reading radiation picture information
JPS5722275A (en) * 1980-07-16 1982-02-05 Toshiba Corp Electrophotographic device
JPS57203388A (en) * 1981-06-10 1982-12-13 Toshiba Corp Color image pickup device

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