JPS61111084A - カラ−撮像方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電荷結合素子（ＣＣＤ　：　Ｃｈａｒｇｅ　
Ｃｏｕ−ｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）等の固体撮像装置
にて形成した固体イメージセンサを用いてカラー撮像を
行う固体カラー撮像装置に通用されるカラー撮像方式に
関する。

〔従来の技術〕

従来、ＣＯＤ等の固体撮像装置にて形成した固体イメー
ジセンサを用いた固体撮像装置では、標準テレビジョン
方式における飛び越し走査に対応した撮像出力を得るた
めに、固体イメージセンサの垂直方向に、隣接する画素
にて得られる画像情報を１フイールド毎に交互に選択し
て読み出すことにより上記固体イメージセンサの全画素
情報を１フレーム毎に読み出すようにした所謂フレーム
読み出し、あるいは、上記垂直方向に隣接する画素の画
像情報を１フイールド毎に交互に選択して混合しなから
１フイールド毎に全画素の画像情報を読み出すようにし
た所謂フィールド読み出しが行われている。また、固体
カラー撮像装置では、画素配列に対応したモザイク状や
ストライプ状の色コーディングフィルタを前面に設けた
固体イメージセンサにてカラー撮像が行われている。

そして、一般に画素数の少ない１チツプの固体イメージ
センサにてカラー撮像を行う固体カラー撮像装置では、
例えば第６図に示すように緑色フィルタＣＦを一松模様
状に配列し、その空所に赤色フィルタＲＦおよび青色フ
ィルタＢＦを設けるようにした原色配列の色コーディン
グフィルタ５０が従来より広く用いられている。上記第
６図に示した従来の色コーディングフィルタ５０を固体
イメージセンサの前面に設けてカラー撮像を行うように
した従来の固体カラー撮像装置では、上述の所謂フィー
ルド読み出しを行うと１フイールドおきに異なる色成分
が混合されてしまうので、上述のフレーム読み出しが行
われていた。

また、従来より、上述のフレーム読み出しにてカラー撮
像を行う固体カラー撮像装置では、シアン（Ｃｙ）、　
　イエロー（Ｙｅ）、マゼンタ（Ｍｇ）等の補色による
補色フィルタが利用されており、例えばシアン色フィル
タｃｙＦ、　　イエロー色フィルタＹｅＦ、ホワイト色
フィルタＷＦおよびグリーン色フィルタＧＦを固体イメ
ージセンサの画素構造に対応させて第７図に示すように
配列形成した補色配列の色コーディングフィルタ６０が
用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の原色配列の色コーディングフィルタを設けた固体
イメージセンサにてカラー撮像を行う固体カラー撮像装
置では、フィールド読み出しを行うと１フイールドおき
に異なる色成分が混合されてしまうという問題点があり
、フレーム読み出しかできないでいた。フレーム読み出
しを採用した撮像では、原理的に所謂等価残像が発生し
、画質の良好なカラー撮像を行うことができない、また
、補色配列の色コーディングフィルタを設けた固体イメ
ージセンサにてカラー撮像を行う固体カラー撮像装置で
は、一般に補色フィルタを形成する染料等が十分な光学
特性を有しておらず理想的な分光特性を実現することは
できないため、原色配列の色コーディングフィルタを用
いる場合と比較して、色再現性や色Ｓ／Ｎが悪いという
問題点があった。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点に鑑み、原
色配列の色コーディングフィルタを設けた固体イメージ
センサにてフィールド読み出しによるカラー撮像を行な
い、等価残像による画質劣化を伴うことなく、色再現性
や色Ｓ／Ｎが良好なカラー撮像を可能にしたカラー撮像
方式を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るカラー撮像方式は、上述の問題点を解決す
るために、固体イメージセンサの離散的な画素構造に対
応してモザイク状に配列形成された原色配列の色コーデ
ィングフィルタを上記固体イメージセンサの前面に設け
、該固体イメージセンサから第１のフィールド期間中に
上記固体イメージセンサの偶数列の各受光部にて得られ
る画像情報と該偶数列の各受光部の一方側に隣接して位
置する奇数列の各受光部にて得られる画像情報とを混合
して順次に読み出し、第２のフィールド期間中に上記固
体イメージセンサの偶数列の各受光部にて得られる画像
情報と該偶数列の各受光部の他方側に隣接して位置する
奇数列の各受光部にて得られる画像情報とを混合して順
次に読み出して、各フィールドの対応する画素の画像情
報の色成分が一致した撮像出力を上記固体イメージセン
サの全受光部からフィールド読み出しするようにしたこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係るカラー橿像方式では、離散的な画素構造を
有する固体イメージセンサの前面に設けた原色配列の色
コーディングフィルタにより、各フィールドの対応する
画素の画像情報の色成分が一致した撮像出力を上記固体
イメージセンサの全受光部からフィールド読み出しを行
い、所定の飛び越し走査に対応した撮像出力を得て、フ
レーム読み出しの場合のように等価残像の発生を防止し
、また、色再現性が良好で、しかも色Ｓ／Ｎや輝度信号
特性に優れたカラー撮像を可能にする。

〔実施例〕

以下、本発明に係るカラー撮像方式を通用した固体撮像
装置の一実施例について、図面に従い詳細に説明する。

第１図のブロック図に示す実施例において、固体イメー
ジセンサ１０は、第２図に示す如き原色配列の色コーデ
ィングフィルタ１を前面に設はインターライントランス
ファ型ＣＯＤイメージセンサが用いられており、その各
受光部１１にて得られる信号電荷が垂直転送レジスタ１
２を介して水平転送レジスタ１３から読み出されるよう
になっている。この固体イメージセンサ１０から読み出
だされる信号電荷すなわち撮像出力は、撮像信号処理回
路２０に供給されている。

上記色コーディングフィルタｌは、上記固体イメージセ
ンサ１０の受光部１１すなわち画素構造′に対応したモ
ザイク状に赤色フィルタＲＦ、緑色フィルタＣＦおよび
青色フィルタＢＦを配列形成したもので、この実施例で
は奇数列Ｌ　（２ｎ−１）目に青色フィルタＢＦと緑色
フィルタＣＦとが水平方向に交互に繰り返して順次に配
され、その間の偶数列Ｌ　（２ｎ）目に緑色フィルタＧ
Ｆと赤色フィルタＲＦが水平方向に交互に繰り返して順
次に配され、且つ上記偶数列Ｌ　（２ｎ）目の緑色フィ
ルタＣＦと赤色フィルタＲＦが水平方向に交互に繰り返
す順序が一列毎に反転された配列になっている。

また、この実施例において、上記固体イメージセンサ１
０は、ＮＴＳＣ標準テレビジョン方式における飛び越し
走査に対応した撮像出力を得るために、上記色コーディ
ングフィルタ１にてコーディングされた各受光部１１か
ら得られる各色成分の信号電荷Ｒ，Ｇ、Ｂについて、垂
直方向に隣接する受光部１１にて得られる信号電荷Ｒ，
Ｇ、　　Ｂすなわち画像情報を上記垂直転送レジスタ１
２にてｌフィールド毎に交互に選択的に混合しなから１
フイールド毎に全画素の画像情報を上記水平転送レジス
タ１３を介して読み出すことにより所謂フィールド読み
出しが行われるよになっている。

さらに、上記撮像信号処理回路２０は、上記固体イメー
ジセンサ１０から供給される撮像出力中の輝度信号（Ｙ
）成分を取り出すローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１と、
ごのＬＰＦ２１にて得られる輝度信号（Ｙ）に所定のプ
ロセス処理を施すプロセス処理回路２２と、上記撮像出
力中のクロマ信号（Ｃ）成分を取り出すバンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）２３と、このＢＰＦ２３にて得られるク
ロマ信号（Ｃ）を１水平走査期間（ＩＨ）だけ遅延させ
るＩＨ遅延回路２４と、上記ＢＰＦ２３にて得られるク
ロマ信号（Ｃ）と上記ＩＨ遅延回路２４による遅延出力
を加算合成する第１の信号合成器２５と、上記ＢＰＦ２
３にて得られるクロマ信号（Ｃ）と上記ＩＨ遅延回路２
４による遅延出力を減算合成する第２の信号合成器２６
と、上記輝度信号（Ｙ）が上記プロセス処理回路２２を
介して供給されるとともに上記第１の信号合成器２５お
よび上記第２の信号合成器２６の各合成出力が供給され
ＮＴＳＣ方式に適合したカラーテレビジぢン信号を形成
するエンコーダ２７とを備え、上記固体イメージセンサ
１０から供給される撮像出力からＮＴＳＣ方式に適合し
たカラーテレビジョン信号を形成して、信号出力端子２
８から出力するように構成されている。

上述の如き構成の実施例において、奇数フィールド期間
中には、上記固体イメージセンサ１０からフィールド読
み出しされる撮像出力として、偶数列Ｌ　（２ｎ）の各
受光部１１にて得られる信号電荷Ｒ，Ｇと該偶数列Ｌ　
（２ｎ）の各受光部１１の垂直方向上方側に位置する奇
数列Ｌ　（２ｎ−１）の各受光部１１にて得られる信号
電荷Ｂ、Ｇとが垂直転送レジスタ１２にて第３図に示す
ように混合されて、水平転送レジスタ１３を介して順次
に読み出される。

また、偶数フィールド期間中には、上記固体イメージセ
ンサ１０からフィールド読み出しされる撮像出力として
、偶数列Ｌ　（２ｎ）の各受光部１１にて得られる信号
電荷Ｒ，Ｇと該偶数列Ｌ　（２ｎ）の各受光部１１の垂
直方向下方側に位置する奇数列り、（２ｎ−１）の各受
光部１１にて得られる信号電荷Ｂ、　Ｇとが垂直転送レ
ジスタ１２にて第４［！！Ｑに示すように混合されて、
水平転送レジスタ１３を介して順次に読み出される。

すなわち、この実施例では、１フイールド毎に上記固体
イメージセンサ１０の全受光部１１にて得られる信号電
荷すなわち画像情報が上記垂直転送レジスタ１２を介し
て上記水平転送レジスタ１３から読み出される撮像出力
は各１フイールドの各画素の画像情報の色成分が一致し
ており、原色配列の色コーディングフィルタ１を用いて
フィールド読み出しを行い、ＮＴＳＣ橿準テレビジッン
方式における飛び越し走査に対応した撮像出力を得るこ
とができる。この実施例のように、原色配列の色コーデ
ィングフィルタｌを用いてフィールド読み出しを行うよ
うにすれば、補色配列の色コーディングフィルタを用い
る場合と比較して、色再現性が良好で、しかも色Ｓ／Ｎ
や輝度信号特性に優れたカラー撮像を行うことができる
。しかも、この実施例では、フィールド読み出しを行っ
ているので、フレーム読み出しの場合のように等価残像
を生ずることがな（、極めて画質の良好なカラー撮像を
行うことができる。

なお、本発明に係るカラー撮像方式は、上述の実施例に
のみ限定されるものでなく、上記実施例における色コー
ディングフィルタ１の赤色フィルタＲＦと青色フィルタ
ＢＦの配置を入れ換えて、例えば第５図に示すような原
色配列の色コーディングフィルタ２を用いるようにして
も、固体イメージセンサから飛び越し走査に対応した撮
像出力をフィールド読み出しにより得ることができる。

また、固体イメージセンサとしては、上記インターライ
ントランスファ型ＣＣＤに限らず、フレームトランスフ
ァ型ＣＯＤや、Ｂ　Ｂ　Ｄ　（Ｂｕｃｋｅｔ　Ｂｒｉ−
ｇａｄｅ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｌ　Ｍ　ＯＳ　（Ｍｅｔａｌ
　０ｘｉｄｅ　Ｓｅｎ＋ｃｏｎｄｕｃ−ｔｏｒ　）など
にて形成した固体イメージセンサを用いることもできる
。

〔発明の効果〕

上述の実施例の説明から明らかなように本発明に係るカ
ラー撮像方式では、原色配列の色コーディングフィルタ
を用いてフィールド読み出しを行い、所定の飛び越し走
査に対応した撮像出力を得るので、フレーム読み出しの
場合のように等価残像を生ずることがなく、極めて画質
の良好なカラー撮像を行うことかで゛き、補色配列の色
コーディングフィルタを用いる場合と比較して、色再現
性が良好で、しかも色Ｓ／Ｎや輝度信号特性に優れたカ
ラー撮像を行うことができ、所期の目的を十分に達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第り図は本発明に係るカラー撮像方式を通用した固体カ
ラー撮像装置の一実施例を示すブロック図であり、第２
図は上記実施例に用いた色コーディングフィルタの構造
を模式的に示す模式図であり、第３図は上記実施例にお
ける奇数フィールド期間中の撮像出力の読み出し状態を
模式的に示す模式図であり、第４図は上記実施例におけ
る偶数フィールド期間中の撮像出力の読み出し状態を模
式的に示す模式図である。 第５図は本発明に係るカラー撮像方式に通用される原色
配列の色コーディングフィルタの他の構雀例を模式的に
示す模式図である。 第６図は固体カラー撮像装置に通用されていた従来の原
色配列の色コーディングフィルタの構造を模式的に示す
模式図であり、また、第７図は同じ（固体カラー撮像装
置に通用されていた従来の補色配列の色コーディングフ
ィルタの構造を模式的に示す模式図である。 １．２・・・色コーディングフィルタ １０・・・固体イメージセンサ １１・・・受光部 １２・・・垂直転送レジスタ １３・・・水平転送レジスタ ２０・・・撮像信号処理回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体イメージセンサの離散的な画素構造に対応してモザ
   イク状に配列形成された原色配列の色コーディングフィ
   ルタを上記固体イメージセンサの前面に設け、該固体イ
   メージセンサから第１のフィールド期間中に上記固体イ
   メージセンサの偶数列の各受光部にて得られる画像情報
   と該偶数列の各受光部の一方側に隣接して位置する奇数
   列の各受光部にて得られる画像情報とを混合して順次に
   読み出し、第２のフィールド期間中に上記固体イメージ
   センサの偶数列の各受光部にて得られる画像情報と該偶
   数列の各受光部の他方側に隣接して位置する奇数列の各
   受光部にて得られる画像情報とを混合して順次に読み出
   して、各フィールドの対応する画素の画像情報の色成分
   が一致した撮像出力を上記固体イメージセンサの全受光
   部からフィールド読み出しするよにしたことを特徴とす
   るカラー撮像方式。