JPS6118914B2 - - Google Patents

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JPS6118914B2
JPS6118914B2 JP51142493A JP14249376A JPS6118914B2 JP S6118914 B2 JPS6118914 B2 JP S6118914B2 JP 51142493 A JP51142493 A JP 51142493A JP 14249376 A JP14249376 A JP 14249376A JP S6118914 B2 JPS6118914 B2 JP S6118914B2
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color
frequency
shift register
pulse
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Naryuki Ochi
Hiroshi Yamazaki
Seisuke Yamanaka
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to IT30086/77A priority patent/IT1088314B/it
Priority to CA291,737A priority patent/CA1106965A/en
Priority to DE2752699A priority patent/DE2752699C2/de
Priority to CH1444877A priority patent/CH621026A5/fr
Priority to FR7735811A priority patent/FR2372559A1/fr
Priority to AT0850177A priority patent/AT365874B/de
Priority to NL7713098A priority patent/NL7713098A/xx
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Publication of JPS6118914B2 publication Critical patent/JPS6118914B2/ja
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • 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

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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はCCD、BBDなどの半導体素子を固体
撮像体として使用した固体撮像装置に関する。 CCDを用いた固体撮像体にあつて被写体に対
応して得たキヤリヤの転送方式のうちにインタラ
イントランスフア方式がある。この転送方式をと
るCCD１０は第１図で示すように垂直方向（図
では縦方向）に一列に配列形成された複数の絵素
１に対し、夫々１本の垂直シフトレジスタ２が設
けられており、夫々の垂直シフトレジスタ２から
のキヤリヤは水平シフトレジスタ３に1H分づつ
送られ、1H分の情報が端子７より読出されるよ
うに構成されている。図中、矢印はキヤリヤの転
送方向を示す。 キヤリヤを対応する絵素１に誘起させる撮像パ
ルスＰSは端子４に供給され、垂直シフトレジス
タ２には端子５を通じて例えば２相の転送パルス
ＰV（ＰV1，ＰV2）が供給される。水平シフトレ
ジスタ３には２相のクロツクパルス（サンプリン
グパルス）ＰHが供給される。６はその供給端子
である。 水平シフトレジスタ３に加えられるクロツクパ
ルスＰHの周波数は、通常4.5MHzかそれ以上に
選ばれているが、このような周波数ではなく我が
国テレビジヨン方送の標準方式であるNTSC方式
のカラー映像信号の色副搬送波周波数に選定した
場合には、クロツク周波数を色副搬送波周波数に
変換する必要がないのでカメラ出力をNTSC方式
の信号に変換する際の信号処理回路が簡単にな
る。しかし、このようにクロツク周波数を色副搬
送波周波数に設定した場合には次のような問題が
惹起する。 NTSC方式では周知のように同一フイールド内
でライン毎に色副搬送波周波数ｆSの位相が反転
し、同一フレーム内でフイールド毎に位相が反転
し、２フレーム間でフレーム毎に位相が反転する
から、結局４フイールドで位相が元に戻ることに
なる。従つて、第１フイールド目の位相の目印を
「〇」で示し、以後第２〜第４フイールド目の各
位相の目印を「●」、「□」、「■」のようにあらわ
せば、色副搬送波周波数ｆSの位相関係は第２図
で示すようになる。τHは水平方向の繰返しピツ
チである。 CCD１０の水平方向における絵素１の配列ピ
ツチをτHに選んだ場合、絵素１と色副搬送波周
波数ｆSの位相関係は第３図のようになる。絵素
１が全く存在しない垂直シフトレジスタ２からは
信号の読出しを行なうことができないから、垂直
シフトレジスタ２上の絵素に対応した信号は、こ
のレジスタ２の左右に存在する本来の絵素１で得
た信号を1/2τHに相当する時間だけシフトさせた
ものを使用する必要がある。そのため、色副搬送
波周波数ｆSの位相通りに信号を読出すには、必
ず位相調整回路を設けねばならないので、又、位
相調整用のスイツチング信号形成回路も必要とす
るから、回路構成が複雑になつて、クロツク周波
数を色副搬送波周波数に選定したメリツトを充分
生かすことができない。 位相補正して、正規な位相に合致させても、本
来の絵素を1/2τHだけ移動させる関係上、像の位
置づれは補正し得ない。 本発明はこのような点を考慮して、特に特殊な
信号の読出しによつて上述の欠点を一掃したもの
である。すなわち、従来は第４図に示すように、
１フイールドの期間内にすべての絵素１に蓄えら
れた信号を読出し、CCD出力としている。これ
に対し、本発明では、NTSC方式における色副搬
送波周波数の位相通りに信号の読出しを行なうも
のである。つまり、第５図で示すようにそのフイ
ールドによつて読出すべき絵素が定められる。尚
本案の第１実施例では第５図に示された読み出し
装置のCCDを３つ設けこれらCCDにはＲ、Ｇ、
Ｂの色信号を取出す為のフイルタを各々対応させ
ればよい。次に、本発明の具体例を第６図以下を
参照して説明するも、第５図で示すような読出し
を達成するためには夫々の絵素に設けられた同一
の電極を２分し、例えば第６図で示すように第１
及び第２フイールド目に読出すべき絵素（斜線図
示）と、第３及び第４フイールド目に読出すべき
絵素（無印）とに分割し、夫々に所望とする撮像
パルスＰS1，ＰS2（後述する）を供給すればよ
い。 この特殊な信号読出しを行なうCCD１０の構
成を第７図以下を参照して説明するも、第７図は
CCD１０の平面的な構成図、第８図以下第１１
図まではCCD１０の各部の断面図を示す。第７
図において、S1〜S4は絵素を示し、添字「１」〜
「４」はフイールドを示す。垂直方向に配列形成
された一列の絵素群について考察すれば、これら
は信号の転送方向に向つて第１から第４フイール
ド目に対応する絵素が４フイールドを単位周期と
して順次配列され、絵素と絵素との間は斜線図示
のチヤンネルストツパ１１が形成される。チヤン
ネルストツパ１１は絵素の四周をほぼ囲繞する如
く形成され、垂直方向に延びるチヤンネルストツ
パ１１と絵素１との間にはオーバーフロードレイ
ン１２が形成される。ＧDはこのオーバーフロー
ドレイン１２に対するコントロールゲートであ
る。 垂直方向に延びるこれら一列の絵素群に対し、
一本の垂直シフトレジスタ２が設けられている。
このレジスタ２は２相の転送パルスＰV1，ＰV2に
て駆動されるため、２相用の電極φV1，φV2が形
成される。これら電極φV1，φV2は夫々キヤリヤ
転送時における方向づけをなすため第９図で示す
ように半導体基体１３の上面１３ａに形成された
SiO2等の絶縁層１４の厚みを変え、ポテンシヤ
ル１５の深さ（実線図示）を異ならせてバリヤを
形成し、厚みの薄い絶縁層１４の直下にポテンシ
ヤルのウエル１５ａが形成されるようにしてい
る。従つて、以後厚みの薄い絶縁層１４に設けら
れた電極をストレージ電極とし、φV1（Ｓ），φV
２（Ｓ）で表わす。同様に厚みの厚い絶縁層１４
に対応する電極をトランスフア電極とし、φV1
（Ｔ），φV2（Ｔ）で表わす。 絵素１と夫々のストレージ電極φV1（Ｓ），φV
２（Ｓ）との間には絵素１のキヤリヤをポテンシ
ヤルウエル１５ａに移すためのゲートφGが設け
られるも、このゲートφGは第８図で示すように
ストレージ電極φV1（Ｓ），φV2（Ｓ）の一部で
あつて、SiO2層１４の厚みだけが異なる。 本発明では絵素１に対して設けられる撮像パル
ス供給用の電極φSが第６図で示したように２つ
に分割され、夫々に所望とする撮像パルスＰS1，
ＰS2が供給される。すなわち、第１及び第２フイ
ールド目で夫々用いられる絵素S1及びS2に対し、
第１の電極φS1が共通に設けられ、同様に第３及
び第４のフイールドでの絵素のS3及びS4に対し第
２の電極φS2が設けられる。これら電極φS1，φ
S2は夫々の絵素の領域及びオーバーフロードレイ
ン１２の各ゲートＧDをおおうように形成され
る。なお、電極φS1，φS2はいずれも透明電極が
使用されるものである。 ここで、このCCD１０は各電極φS，φVへの
印加電圧が“１”から“０”に変わることによつ
てポテンシヤルウエルは浅くなるものとする。絵
素１及び垂直シフトレジスタ２には第１２図Ａ〜
Ｄに示すパルスが供給される。第１及び第２の電
極φS1，φS2に供給される撮像パルスＰSは従来
と同様被写体の光情報に応じたキヤリヤを誘起さ
せるための蓄積パルスＰSCとこのキヤリヤをレジ
スタ２に転送するためのパルス（以下ゲートパル
スという）ＰSTとからなり、４フイールド
（4V）を単位周期とする。 第１の電極φS1に供給される第１の撮像パルス
ＰS1は第１２図Ａで示すように第１及び第２フイ
ールド目の各垂直ブランキング期間（Ｖ・
BLK）にゲートパルスＰSTを有する。これに対
して、第２の電極φS2に供給される第２の撮像パ
ルスφS2は第３及び第４フイールド目にゲートパ
ルスＰSTを有する。 一方、各垂直レジスタ２の第１及び第２の電極
φV1，φV2に供給される第１及び第２の転送パル
スＰV1，ＰV2（ＰV2＝V1）は第１２図Ｃ及びＤ
に夫々示すようにフイールド毎にその位相が反転
するパルスが用いられる。 次にこのようなパルスによるCCD１０の読出
動作について第８図及び第９図を参照して説明す
るも、本例では第１フイールド目（第１２図１の
期間）の信号読出し動作を述べる。ほぼ１垂直期
間に相当する蓄積期間、CCD１０のポテンシヤ
ルは第８図実線で示すようなポテンシヤルとなつ
ているので、被写体像に応じて対応する絵素にキ
ヤリヤが誘起される。ただし、この蓄積期間中、
垂直転送のため、転送パルスＰV1，ＰV2は交互に
印加電圧“１”、“０”が加えられるが、簡略化の
ため第８図は電極φV1の直下のポテンシヤルウエ
ルが深い場合のある時点のみを示している。第１
の撮像パルスＰS1が印加された絵素S1，S2のキヤ
リヤは蓄積期間に続く転送期間で垂直シフトレジ
スタ２に転送される。ここで、レジスタ２に形成
された電極φV1，φV2には位相が反転した転送パ
ルスＰV1，ＰV2が夫々供給されているので、その
位相関係を例えば第１２図Ｃ及びＤの如く選定す
れば、転送パルスＰV1，ＰV2の電位関係によつて
転送期間中電極φV1直下のポテンシヤルウエルの
み深くなる。すなわち、レジスタ２のポテンシヤ
ル関係は第９図実線図示の如くなるから絵素S1に
おけるキヤリヤだけがレジスタ２にゲートφGを
通じて転送される。従つて、絵素S2に誘起された
キヤリヤは例えS1，S2に対する共通電極φS1の電
位が“０”となつても転送されない。 転送期間が終了したのちは、レジスタ２に第１
２図で示すように1Hを周期とする転送パルスＰV
１，ＰV2が供給されるので、水平ブランキング期
間を利用して従来装置と同様キヤリヤは水平シフ
トレジスタ３側に転送される。転送時のポテンシ
ヤル関係は第９図に示す通りである。 水平シフトレジスタ３にパラレル転送されたキ
ヤリヤはこのレジスタ３に印加されるクロツクパ
ルスＰHにて１絵素づつ順次読出される。以上の
如き３チツプのCCDを用いた時にはクロツクパ
ルスＰHの周波数は上述したように色副搬送波周
波数に選ばれている。 転送パルスＰV1，ＰV2は1V毎に位相が反転する
ので、第２フイールド目に至ると、今度は他方の
転送パルスＰV2によつて電極φV2直下のポテンシ
ヤルのみ深くなり、その結果絵素S2におけるキヤ
リヤだけがレジスタ２に転送されると共に、1H
間隔でそのキヤリヤが水平シフトレジスタ３に転
送され、これが順次読出される。前半２フイール
ドのキヤリヤの流れを第１３図に示す。実線矢印
が第１フイールド、破線矢印が第２フイールドで
ある。 以下同様にして後半の２フイールドも第２の撮
像パルスＰS2と転送パルスＰV1，ＰV2の組合せに
よつて絵素S3→絵素S4の順でフイールド毎にキヤ
リヤの読出しが行なわれる。後半２フイールドに
おけるキヤリヤの流れを第１４図に示す。 このようなパルスを用いて信号の読出しを行な
えば、色副搬送波周波数ｆSの位相と等しい信号
の読出しを行なうことができるから、例えば３個
のCCDを用意し、夫々の前面にはＲ〜Ｂを透過
光とする単色フイルタを配すると共に、夫々の
CCDで得た出力を合成すれば、各原色信号のキ
ヤリヤ周波数が3.58MHzである目的とするカラ
ー映像信号を得ることができる。 以上説明したように本発明の３チツプのCCD
を用いた方式では水平シフトレジスタ３に供給さ
れるクロツクパルスＰHの周波数を、我が国テレ
ビジヨン放送の標準方式であるNTSC方式におけ
る色副搬送波周波数ｆSに等しく選ぶと共に、色
副搬送波周波数ｆSの位相通りに信号読出しを行
なうようにしたものである。従つて本発明によれ
ば、従来装置のように原色信号のキヤリヤ周波数
を色副搬送波周波数ｆSに変換するための信号処
理回路を省略できると共に、キヤリヤ周波数を色
副搬送波周波数ｆSに選定した場合の位相補正を
必要としないから、そのための位相補正回路及び
これを駆動するに必要な回転系を全く必要としな
いから、回路構成を大巾に簡略化できる特徴を有
するものである。 そして、本発明では空間的な絵素配列と再生さ
れた絵素配列とが同じになるから、再現像の劣化
がない。上述した位相補正する従来装置では位相
補正のため空間的な絵素配列と再生された絵素配
列とが一致せず1/2τHだけ左右にずれるので再現
像が劣化する欠点を有する。 ところで、上述した実施例は夫々１本の絵素列
に対し１本の垂直シフトレジスタが設けられた
CCDについて説明したが、垂直シフトレジスタ
の共用化を図つた、すなわち２本の絵素列に対し
て１本のレジスタが設けられているようなCCD
にも適用することができる。このレジスタ共用の
CCDを便宜的に変形CCDと呼称すれば、この変
形CCDの構成は第１５図に示す通り、１本の垂
直シフトレジスタ２に対し、その左右に配列形成
された絵素列を組とし、これが水平走査方向に多
数配列され、組と組との間はオーバーフロードレ
イン１２が形成される。斜線領域１１は上述した
と同様にチヤンネルストツパの領域を示す。夫々
のフイールドで読出すべき絵素は前述の場合と同
様であるから、第７図で示したような電極配線が
行なわれる。詳細説明は割愛する。 第１６図は第８図に対応した断面図で、そのポ
テンシヤル関係は図の通りである。従つて、この
ポテンシヤルは第１フイールド目の蓄積期間（実
線図示）と転送期間（破線図示）のときの関係で
ある。 変形CCDを用いたときのパルス関係は第１２
図に示した場合と同じ時系列をとるパルスが使用
される。各フイールドでの信号（キヤリヤ）の流
れを前述したと同様に第１７図及び第１８図に示
す。 このような変形CCD１０を用いても、水平シ
フトレジスタ３に印加するクロツクパルスＰHの
周波数を色副搬送波周波数ｆSに選び、かつその
位相通りに信号の読出しを行なえば、上述したと
同様な効果を奏しうる。又この変形CCDによれ
ば水平方向における２絵素分の占有領域は従来に
比し2/3程度になり、小型化と高解像度化を達成
できる。 第１９図以下の実施例はCCDを２個又は１個
使用して所望とするカラー映像信号を得る場合の
一例で、最初に２個のCCDによる場合を例示し
よう。 NTSC方式のカラー映像信号E0のうち搬送色信
号は周知のように色副搬送波がＲ及びＢの色差信
号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙで夫々変調されたものとして表
わされているから、２個のCCDを用いてカラー
映像信号を形成する場合、CCDの各カメラ出力
としてこれら色差信号が直接得られるように構成
した方が信号処理系を簡略化する上で好ましい。
次にそのためのフイルタ及び回路系について説明
する。 Ｒの色差信号を得るためのフイルタから説明す
るも、ＲとＹの色情報は180゜の位相差を有する
ので、第５図の読出し関係を満足するＲ−Ｙの仮
想の色フイルタ２０は第１９図で示すようにな
る。今水平走査方向における２絵素を１ピツチと
し、ＲとＹが交互に得られるように分光特性を選
定すると、第１フイールド目と第２フイールド目
のフイルタは図の上段に掲げる色光となる。第３
フイールド目の色副搬送波周波数ｆSの位相は第
１フイールド目と逆相関係にあり、同様に第２フ
イールドと第４フイールドの位相も逆相になるか
ら、これら後半のフイールド（３、４フイール
ド）での分光特性は前半のフイールド（１、２フ
イールド）とは逆になる。従つてフイルタの色光
は下段のようになる。 ここで、１つの絵素の領域に対応したこのフイ
ルタの単位領域から、あるフイールドではＲの色
光が透過し、他のフイールドではＹの色光が透過
するように、すなわち異つた２つの色光を同一の
単位領域から得られるように構成することは不可
能である。つまり例えば第１９図の同一の１つの
絵素より第１フイールド目にＲ信号を、第３フイ
ールド目にはＹ信号を得ることは出来ない。 そこで、本例では前半のフイールド（１、２フ
イールド）に対応した色光をそのフイルタ２０の
上段に示された分光特性として選定し、後半のフ
イールド（３、４フイールド）はこの後半のフイ
ールドで得られる出力の反転出力を利用する。こ
うすれば、第１９図に示した仮想のフイルタと同
じ出力を得ることができる。 従つて、本例では第２０図で示すモザイク状の
色フイルタ２０Ａが使用される。同様に第２０図
Ａと第１９図を対象して分る如く、フイルタ２０
Ａの分光特性は第１９図の各絵素の上段に示され
た、つまり前半フイールド（１、２フイールド）
を走査した時に表わされる特性を持ち、後半フイ
ールド（３、４フイールド）ではこれら前半フイ
ールドの出力１Ｒ，１Ｙ，１Ｒ，１Ｙ……，２
Ｙ，２Ｒ，２Ｙ，２Ｒ……を電気的に反転する様
になす。Ｂの色差信号はＢ及びＹを透過光とする
色フイルタ２０Ｂにて得ることができる。但し、
NTSC標準方式の信号はＲとＢの色差信号間には
周知のように90゜の位相差があるので、実際の装
置では例えば図で示すよう90゜に相当する距離だ
けずらせばよい。但し、これは電気的にデレーラ
イン等を利用して処理しても勿論可能である。 以上の２枚の色フイルタ２０Ａ，２０Ｂを使用
したときの回路系の一例を第２１図に示す。 一対のCCD１０Ａ，１０Ｂに印加されるクロ
ツクパルスＰHの周波数は第１９図で示すように
1/2ピツチ目にある絵素の情報をも読出す必要が
あるため、色副搬送波周波数ｆSの２倍に選定さ
れる。後段のサンプリングホールド回路２１Ａ，
２１Ｂも同一のクロツクパルスＰHで駆動され
る。CCD１０Ａ，１０Ｂで得た撮像出力（点順
次信号）ＳA，ＳBはγ補正回路等を含むプロセス
回路２２Ａ，２２Ｂを経て輝度信号及び色差信号
の各処理回路２３，２４Ａ，２４Ｂに供給され
る。 輝度信号Ｙの処理回路２３から説明するも、
夫々の撮像出力ＳA，ＳBは第２２図Ａ及びＢに示
すような信号から成り立つているので、スイツチ
ング周波数が2fSに選定されたスイツチSW1が設
けられ、両出力ＳA，ＳBが合成される。合成出力
ＳC（第２２図Ｃ）は更にｆSをサンプリング周波
数とするサンプリングホールド回路２５に供給さ
れ、合成出力ＳC中より輝度信号成分ＹR，ＹB
（ＹRはCCD１０Ａで得た成分、ＹBは他方のCCD
１０Ｂで得た成分）が抽出され、その出力はロー
パスフイルタ２６に供給され、例えば１〜2MHz
程度までの低域成分からなる輝度信号が形成され
る。 一方、合成出力ＳCは更に上述のフイルタ特性
と同一に選定されたローパスフイルタ２７に供給
され、その出力はこのフイルタ２７を介さない出
力と共に減算器２８に供給されることによつて、
合成出力ＳC（Ｒ及びＢの原色信号も含む）のう
ち高域成分のみ出力され、この出力は上述した低
域成分と共に加算器２９に供給される。その結
果、最終的な輝度信号Ｙはその低域成分は本来の
輝度信号ＹR，ＹBからなり、高域成分は合成出力
ＳCの高域成分が利用されるものである。 なお、３０はフイルタ２７の介在によつて生ず
る時間遅れを補償する遅延回路である。 Ｒ及びＢの色差信号の処理回路２４Ａ，２４Ｂ
は同一に構成されているので、一方だけ説明しよ
う。Ｒ−Ｙの処理回路２４Ａはバンドパスアンプ
３１Ａと位相反転回路３２Ａと2V毎に切換わる
スイツチSW2から構成される。Ｒの色差信号はク
ロツク周波数ｆSを中心とした側波帯成分が使用
されるので、バンドパスアンプ３１Ａの帯域巾は
クロツク周波数ｆSを含むように設定される。第
３及び第４フイールド目の色差信号は第１９図で
説明したように反転出力を利用すればよいので、
後半のフイールドのときスイツチSW2を点線の如
く切換えればよい。 このようにして得たＲ及びＢの色差信号と輝度
信号Ｙは夫々カラーエンコーダ３３に供給され、
従つて端子３４からは目的とするNTSC方式のカ
ラー映像信号ＳNTSCが得られることになる。 第２３図以下は１個のCCDでカラー映像信号
ＳNTSCを得るようにした場合で、第２３図はその
とき使用されるフイルタの一例である。このフイ
ルタ２０はＲ，Ｇ，Ｂの縦型ストライプフイルタ
として構成され、信号の読出し順序は前述したと
同様である。 この色フイルタ２０を用いたカラー固体撮像装
置の一例を第２４図に示す。輝度信号Ｙの処理回
路２３は第２１図の場合とほぼ同様に構成される
も、輝度信号Ｙを構成する低域成分は次のように
形成される。本例では原色信号をマトリツクスし
て形成するのではなく、点順次に得られるＲ〜Ｂ
の各原色信号から直接NTSC方式の輝度信号が得
られるようにしたもので、ローパスフイルタ２６
の前段にゲート回路４０が設けられる。ゲート回
路４０には例えば第２５図Ａで示すようなCCD
１０で得た撮像出力ＳDが供給される。 ゲート回路４０を制御するゲート信号Ｓg1は
CCD１０に供給されるクロツクパルスＰHに同期
したこのパルスと同一周波数のパルス信号である
が、パルス巾はゲートすべき原色信号に応じて相
違する。すなわちNTSC方式の輝度信号Ｙのレベ
ルＥYは周知のように、 ＥY＝0.30R＋0.59EG＋0.11EB ……(1) （ＥR〜ＥBはＲ〜Ｂの原色信号のレベル） で表わされるから、各ゲート出力のレベルがこの
(1)式を満足するためには、各原色信号Ｒ〜Ｂに対
応したパルス巾τR1〜τB1を τＲ１／０．３０＝τＧ１／０．５９＝τＢ
１／０．１１………(2) のように選定すればよい（第２５図Ｂ）。こうす
ると同図Ｃで示すようなゲート出力（パルス巾変
調出力）ＰG1が得られるから、ローパスフイルタ
２６を通すことによつてNTSC方式の輝度信号と
全く同じレベル関係を有した低域成分を得ること
が可能になる。４１はパルス信号Ｓg1の形成回路
である。 従つて、この信号処理によればNTSC方式の輝
度信号とするため、各原色信号の同時化回路やマ
トリツクス回路が不要となる。 Ｒ及びＢの各色差信号の処理回路２４も輝度信
号の場合と同様にパルス巾変調方式を利用すれば
よい。パルス巾変調するため、ゲート回路４４と
ゲート信号形成回路４５が設けられる。ゲート信
号Ｓg2は第２６図Ｂで示すようにＲ〜Ｂの各原色
信号をゲートするためのパルス巾τR2〜τB2は τＲ２／０．６３＝τＢ２／０．５９＝τＧ
２／０．４５………(3) の如く選ばれる。そしてＲの原色信号をゲートす
るパルスを位相中心に考えたとき、このパルスと
次のＢ原色信号をゲートするためのパルスとの位
相差θRB及びＧゲートパルスとの位相差θRGは
夫々120゜及び240゜に選ばれているのではなく、
計算で求めた結果、
【表】 の如く選ばれる。バースト信号に対するＲの原色
信号の関係を第２７図で示すように設定したと
き、ゲート出力ＰG2（第２６図Ｃ）をバンドパス
アンプ３１に供給することによつてその出力ＥC
は、 ＥC（ｔ）＝Ｋ｛0.63Rcos（ωSｔ＋13.5゜） ＋0.45Bcos（ωSｔ＋13.5゜−116.5゜） ＋0.59Gcos（ωSｔ＋13.5゜−222.9゜）｝ ＝Ｋ｛Ｒ−Ｙ／１．１４cosωSｔ＋Ｂ−Ｙ／２．０３
sinωSｔ｝……(5) Ｋ：定数 ωS：クロツクパルスＰHの角周波数 となる。すなわち、パルス巾変調されたゲート出
力ＰG2をバンドパスアンプ３１に供給すれば、
NTSC方式における搬送色信号ＳCが直接得られ
ることになる。それ故、この方式によればクロツ
ク周波数を中心とした側波帯成分を検波し、その
後エンコーダに加えて変調して搬送色信号を形成
するような信号処理回路を必要としない。 以上のようにして得た輝度信号Ｙ及び搬送色信
号ＳCは加算器４７にて同期盤３５で得た同期信
号（VC、HD、バースト信号等）と加算される。 以上より分る如くCCDチツプ１０より読み出
された色信号の繰返し周波数がNTSCの色副搬送
波周波数ｆSに等しい様にクロツクパルスＰHを選
ぶもので、各色に対応して３チツプが用いられた
ときはＰH＝ｆSとなり、１チツプよりＲ、Ｇ、Ｂ
の信号を得る時にはＰH＝3fSに、２チツプよりＲ
−Ｙ、Ｂ−Ｙを得る場合にはＰH＝2fSになる関係
に選ぶ。 以上説明したように本発明ではNTSC方式の色
副搬送波周波数ｆSの位相通りに信号を読出して
所期の目的を達成できるようにしたもので、使用
するCCDの数には何ら制限をうけない。CCDと
しては埋込みチヤンネル型でも勿論よい。
【図面の簡単な説明】
第１図はインタライントランスフア方式による
固体撮像体の一例を示す構成図、第２図はNTSC
方式の色副搬送波信号の位相関係を説明するため
の図、第３図は固体撮像体との関係を示す図、第
４図は従来の信号読出しを説明するための図、第
５図は本発明による信号読出しを説明するための
図、第６図は信号読出しと電極の間係を示す図、
第７図は本発明による固体撮像装置に適用して好
適な固体撮像体の一例を示す構成図、第８図〜第
１１図は各部の断面図、第１２図は固体撮像体を
駆動するに必要なパルス波形図、第１３図及び第
１４図はキヤリヤ転送方向を示す図、第１５図は
他の固体撮像体の一例を示す第７図と同様な構成
図、第１６図はその−線上断面図、第１７図
及び第１８図はキヤリヤ転送方向を示す図、第１
９図は２個の固体撮像体を使用したときの色フイ
ルタの基本的概念図、第２０図は色フイルタの具
体例を示す構成図、第２１図は回路系の一例を示
す要部の系統図、第２２図はその動作説明に供す
る図、第２３図は１個の固体撮像体を使用したと
きの色フイルタの構成図、第２４図はそのときに
使用される回路系の一例を示す系統図、第２５図
〜第２７図はその動作説明に供する図である。 １０は固体撮像体、ＰSは撮像パルス、ＰVは転
送パルス、ＰHはクロツクパルス、φS1，φS2は
第１及び第２の電極、φV1，φV2は転送電極、
１，S1〜S4は絵素、２は垂直シフトレジスタ、３
は水平シフトレジスタである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 被写体が投影される固体撮像体の絵素が水平
    及び垂直方向に夫々所定ピツチでマトリクス状に
    配され、上記固体撮像体は上記絵素に蓄積された
    電荷を垂直方向に転送する複数の垂直シフトレジ
    スタと該複数の垂直シフトレジスタによつて転送
    された電荷を水平方向に転送する水平シフトレジ
    スタとを有し、上記水平シフトレジスタに供給さ
    れるクロツクパルスの周波数を上記水平シフトレ
    ジスタの出力端で得られる色信号の繰り返し周波
    数がNTSCテレビジヨン方式の色副搬送波周波数
    と等しくなるように選定すると共に、上記マトリ
    クス状に配された絵素をNTSCテレビジヨン方式
    の連続する４フイールドの夫々に個別に割りふ
    り、任意のフイールドで１水平ライン置きにかつ
    １絵素置きの位置に配列された絵素に蓄積された
    電荷を読み出すようにし、読み出された信号の連
    続する２水平ライン間で位相が互いに反転するよ
    うにしたことを特徴とする固体撮像装置。
JP14249376A 1976-11-26 1976-11-26 Solid state pick up unit Granted JPS5377131A (en)

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DE2752699A DE2752699C2 (de) 1976-11-26 1977-11-25 Festkörper-Farbkamera
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