JPS61278287A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS61278287A JPS61278287A JP60120937A JP12093785A JPS61278287A JP S61278287 A JPS61278287 A JP S61278287A JP 60120937 A JP60120937 A JP 60120937A JP 12093785 A JP12093785 A JP 12093785A JP S61278287 A JPS61278287 A JP S61278287A
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- Japan
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- signal
- solid
- low
- luminance
- color
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- Pending
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は単一の固体撮像素子とその受光画素に対応させ
た色フィルタを用いてカラー信号を得るカラー固体撮像
装置に関するものである。
た色フィルタを用いてカラー信号を得るカラー固体撮像
装置に関するものである。
従来の技術
固体撮像素子を１個とその受光画素に対応してカラーフ
ィルタを配置することによりカラーテレビ信号を得る方
法を第２図を用いて説明する。
ィルタを配置することによりカラーテレビ信号を得る方
法を第２図を用いて説明する。
第２図において、２次元に配された受光画素２１に対応
してａラインでは第１の受光画素には緑Ｇフィルタ２２
．水平方向の次の受光画素にはマゼンタＭフィルタ２３
を交互に順次配列した第１の色フイルタ列を、ｂライン
では第１の受光画素はシアンＧフィルタ２４、水平方向
の次の受光画素には黄Ｙｅフィルタ２５を交互に順次配
列した色フイルタ列を、奇数番目の各水平ラインはａラ
インの色フイルタ列と同一の配列とし、偶数番目の水平
ラインについては、ｂラインの色フィルタ及びｂライン
とカラーフィルタの配列を逆に配列した色フイルタ列を
交互に配置している。また図において、ｎ（Ｈ）は奇数
フィールドを、ｎ（Ｈ）’は偶数フィールドを示してい
る。
してａラインでは第１の受光画素には緑Ｇフィルタ２２
．水平方向の次の受光画素にはマゼンタＭフィルタ２３
を交互に順次配列した第１の色フイルタ列を、ｂライン
では第１の受光画素はシアンＧフィルタ２４、水平方向
の次の受光画素には黄Ｙｅフィルタ２５を交互に順次配
列した色フイルタ列を、奇数番目の各水平ラインはａラ
インの色フイルタ列と同一の配列とし、偶数番目の水平
ラインについては、ｂラインの色フィルタ及びｂライン
とカラーフィルタの配列を逆に配列した色フイルタ列を
交互に配置している。また図において、ｎ（Ｈ）は奇数
フィールドを、ｎ（Ｈ）’は偶数フィールドを示してい
る。
上記の構成の色フィルタと固体撮像素子の組み合せによ
る固体撮像素子の出力信号からカラーテレビジョン信号
を得る方法を次に説明する。
る固体撮像素子の出力信号からカラーテレビジョン信号
を得る方法を次に説明する。
本カラー化方式に用いる固体撮像素子は、隣接した２つ
の水平ラインを同時に水平走査し、ホトダイオードへの
信号蓄積時間と垂直走査時間を同一にしてフレーム残像
が発生しないような走査方法としている。隣接した２つ
の水平ラインを同時に水平走査する方法としては、垂直
方向に隣接したホトダイオードの信号電荷を混合した後
読み出す方法や、２つの信号読み出し部により各々の水
平ラインの信号を読み出す方法がある。
の水平ラインを同時に水平走査し、ホトダイオードへの
信号蓄積時間と垂直走査時間を同一にしてフレーム残像
が発生しないような走査方法としている。隣接した２つ
の水平ラインを同時に水平走査する方法としては、垂直
方向に隣接したホトダイオードの信号電荷を混合した後
読み出す方法や、２つの信号読み出し部により各々の水
平ラインの信号を読み出す方法がある。
上記の構成による撮像素子とカラーフィルタの組み合せ
で、垂直方向に隣接した２つの水平ラインのホトダイオ
ードの信号電荷を混合した後水平走査を行なって得られ
た信号からカラーテレビ信号を得る方法を第２図、第３
図を用いて説明する。
で、垂直方向に隣接した２つの水平ラインのホトダイオ
ードの信号電荷を混合した後水平走査を行なって得られ
た信号からカラーテレビ信号を得る方法を第２図、第３
図を用いて説明する。
第２図において、第１フイールドｎ （Ｈ）ｌｄ、ａ。
ｂの水平ラインのホトダイオードを混合して読み出す。
その信号Ｓ。は、
５ｎ＝ｌ（Ｇ＋Ｃｙ）＋（Ｍ＋Ｙｅｌ＋ｉ（Ｇ＋Ｃｙ）
−（Ｍ＋Ｙｅ］ｓｉｎ ωｔ＝（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）＋
（Ｇ−２Ｒ）ｓｉｎωｔ −・−＝−（１）但し、
Ｃｙ ＝Ｇ 十Ｂ 、 Ｍ ＝ Ｒ＋ Ｂ 、 Ｙｅ
＝ Ｒ＋ Ｇ、０２色フィルタの繰り返し周波数 となり、第１フイールドｎ＋１（Ｈ）は、ｃ、ｄの水平
ラインのホトダイオードを混合して読み出す。
−（Ｍ＋Ｙｅ］ｓｉｎ ωｔ＝（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）＋
（Ｇ−２Ｒ）ｓｉｎωｔ −・−＝−（１）但し、
Ｃｙ ＝Ｇ 十Ｂ 、 Ｍ ＝ Ｒ＋ Ｂ 、 Ｙｅ
＝ Ｒ＋ Ｇ、０２色フィルタの繰り返し周波数 となり、第１フイールドｎ＋１（Ｈ）は、ｃ、ｄの水平
ラインのホトダイオードを混合して読み出す。
その信号Ｓｎ＋１は、
Ｓ ｎ＋１ ” （（Ｇ＋Ｙｅ ）” （Ｍ＋ Ｃｙ
）ド（（Ｇ＋Ｙｅ）−（Ｍ＋Ｃｙｌｓｉｎ ωｔ＝（２
Ｒ，＋３Ｇ＋２Ｂ）＋（Ｇ−２Ｂ）ｓｉｎωｔ ・＝
・・−（２）となる。
）ド（（Ｇ＋Ｙｅ）−（Ｍ＋Ｃｙｌｓｉｎ ωｔ＝（２
Ｒ，＋３Ｇ＋２Ｂ）＋（Ｇ−２Ｂ）ｓｉｎωｔ ・＝
・・−（２）となる。
（１）式、（２）式から明らかなように、Ｓｎ、Ｓｎ＋
１ ともにその低域信号ＳＹは Ｓ ｙ −２Ｒ＋
３ Ｇ ＋ ２ Ｂ であり、また色信号成分はＳｎ
からは（Ｇ −２Ｒ） ｓｉｎωｔ 。
１ ともにその低域信号ＳＹは Ｓ ｙ −２Ｒ＋
３ Ｇ ＋ ２ Ｂ であり、また色信号成分はＳｎ
からは（Ｇ −２Ｒ） ｓｉｎωｔ 。
Ｓｎ＋１ からは（Ｇ−２Ｂ）ｓｉｎωｔ で表わされ
る色差成分が得られる。第３図は、前記固体撮像素子出
力信号から、輝度信号及び、色差信号を得るための信号
処理回路の概要を示すものである。第２図において、２
θは前記の固体撮像素子、２７はローパスフィルタ、２
８はガンマ補正回路、２９は乗算器、３ｏはローパスフ
ィルタ、３１は輝度信号出力端子、３２はバンドパスフ
ィルタ、３３は同期検波回路、３４は色差信号出力端子
、３５はパルス発生器である。次に動作について説明す
る。
る色差成分が得られる。第３図は、前記固体撮像素子出
力信号から、輝度信号及び、色差信号を得るための信号
処理回路の概要を示すものである。第２図において、２
θは前記の固体撮像素子、２７はローパスフィルタ、２
８はガンマ補正回路、２９は乗算器、３ｏはローパスフ
ィルタ、３１は輝度信号出力端子、３２はバンドパスフ
ィルタ、３３は同期検波回路、３４は色差信号出力端子
、３５はパルス発生器である。次に動作について説明す
る。
固体撮像素子２６から出力される信号はローパスフィル
タ２７に供給され高周波成分（変調色信号成分）を除去
し低域成分のみを分離し、ガンマ補正回路２８によりガ
ンマ補正を行なって乗算器２７の制御信号として供給す
る。又乗算器２９へは固体撮像素子２６の出力信号も被
制御信号として入力されており、変調色信号成分を含む
信号を、ガンマ補正された低域信号を制御信号として利
得制御することにより、等価的に輝度信号および変調信
号のガンマ補正を同時に行なっている。乗算器２９の出
力信号は、カラーフィルタの繰り返し周波数を極周波数
とするローパスフィルタ３０により変調色信号を除去し
低域成分のみを分離し、この低域成分を輝度信号として
扱い、出力端子３１より次段へ送出している。一方乗算
器２９の出力信号はカラーフィルタの繰り返し周波数を
中心通過帯域とするバンドパスフィルタ３２に供給させ
、カラーフィルタにより変調された色信号酸を分離する
。すなわちＳｎの信号からは（Ｇ −２Ｒ）ｓｉｎωｔ
の成分を、Ｓｎ＋１ の信号からは（Ｇ−２Ｅ）ｓｉｎ
ωｔの成分を分離する。バンドパスフィルタ３２により
分離された変調色信号（カラーキャリア）は同期検波回
路３３に供給される。同期検波回路３３はパルス発生器
３５から、カラーフィルタの繰り返し周波数に等しいイ
ンデックス信号が供給されており、変調色信号は同期検
波されて、色差信号として出力端子３４より次段へ送出
されている。
タ２７に供給され高周波成分（変調色信号成分）を除去
し低域成分のみを分離し、ガンマ補正回路２８によりガ
ンマ補正を行なって乗算器２７の制御信号として供給す
る。又乗算器２９へは固体撮像素子２６の出力信号も被
制御信号として入力されており、変調色信号成分を含む
信号を、ガンマ補正された低域信号を制御信号として利
得制御することにより、等価的に輝度信号および変調信
号のガンマ補正を同時に行なっている。乗算器２９の出
力信号は、カラーフィルタの繰り返し周波数を極周波数
とするローパスフィルタ３０により変調色信号を除去し
低域成分のみを分離し、この低域成分を輝度信号として
扱い、出力端子３１より次段へ送出している。一方乗算
器２９の出力信号はカラーフィルタの繰り返し周波数を
中心通過帯域とするバンドパスフィルタ３２に供給させ
、カラーフィルタにより変調された色信号酸を分離する
。すなわちＳｎの信号からは（Ｇ −２Ｒ）ｓｉｎωｔ
の成分を、Ｓｎ＋１ の信号からは（Ｇ−２Ｅ）ｓｉｎ
ωｔの成分を分離する。バンドパスフィルタ３２により
分離された変調色信号（カラーキャリア）は同期検波回
路３３に供給される。同期検波回路３３はパルス発生器
３５から、カラーフィルタの繰り返し周波数に等しいイ
ンデックス信号が供給されており、変調色信号は同期検
波されて、色差信号として出力端子３４より次段へ送出
されている。
発明が解決しようとする問題点
前述のような構成の固体撮像装置では、輝度信号と、色
信号（変調色信号）のガンマ補正を、ローパスフィルタ
により変調色信号成分を除去して得た信号にガンマ補正
を行なって乗算器の制御信号を作り、この制御信号によ
シ、固体撮像素子から出力される信号の利得制御を行な
うことで、等価的に低域信号及び変調色信号のガンマ補
正を行なっているが、制御信号を得る際に、変調色信号
成分の影響（Ｄ Ｇ 、 Ｄ Ｐ ）を除去する為にロ
ーパスフィルタにて変調色信号成分と分離した低域信号
から制御信号を作るために、ローパスフィルタによる遅
延時間が被制御信号との水平走査期間での遅延時間の不
一致となり、水平相関のない被写体における水平エッヂ
部で誤差信号が発生し輝度信号の画質を劣化させる欠点
がある。
信号（変調色信号）のガンマ補正を、ローパスフィルタ
により変調色信号成分を除去して得た信号にガンマ補正
を行なって乗算器の制御信号を作り、この制御信号によ
シ、固体撮像素子から出力される信号の利得制御を行な
うことで、等価的に低域信号及び変調色信号のガンマ補
正を行なっているが、制御信号を得る際に、変調色信号
成分の影響（Ｄ Ｇ 、 Ｄ Ｐ ）を除去する為にロ
ーパスフィルタにて変調色信号成分と分離した低域信号
から制御信号を作るために、ローパスフィルタによる遅
延時間が被制御信号との水平走査期間での遅延時間の不
一致となり、水平相関のない被写体における水平エッヂ
部で誤差信号が発生し輝度信号の画質を劣化させる欠点
がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な構
成の回路により、輝度信号の水平エッヂ部に誤差信号を
発生しないで、輝度信号および色信号を同時に利得制御
する形式のガンマ補正回路を有する固体撮像装置を提供
することを目的としている。
成の回路により、輝度信号の水平エッヂ部に誤差信号を
発生しないで、輝度信号および色信号を同時に利得制御
する形式のガンマ補正回路を有する固体撮像装置を提供
することを目的としている。
問題点を解決するための手段
本発明は前記問題点を解決するため、二次元に配された
複数の受光画素に対応して水平方向に２画素の繰り返し
を有する色フィルタを備えた固体撮像素子出力信号を２
個のサンプルホールド回路に供給し、各々異なる１画素
おきにサンプルホールドし、前記２個のサンプルホール
ド回路出力信号を、それぞれ２個の乗算器の被制御信号
として供給すると共に、前記固体撮像素子出力信号をロ
ーパスフィルタに供給Ｌローパスフィルタにより変調色
信号成分を除去して低域成分を分離した後洗ガンマ補正
回路によってガンマ補正した信号を制御信号として乗算
器に供給する。
複数の受光画素に対応して水平方向に２画素の繰り返し
を有する色フィルタを備えた固体撮像素子出力信号を２
個のサンプルホールド回路に供給し、各々異なる１画素
おきにサンプルホールドし、前記２個のサンプルホール
ド回路出力信号を、それぞれ２個の乗算器の被制御信号
として供給すると共に、前記固体撮像素子出力信号をロ
ーパスフィルタに供給Ｌローパスフィルタにより変調色
信号成分を除去して低域成分を分離した後洗ガンマ補正
回路によってガンマ補正した信号を制御信号として乗算
器に供給する。
２個の乗算器では、２個のサンプルホールド回路出力信
号をそれぞれ同一の制御信号に応じて利得制御すること
によシ等価的にガンマ補正を行なう。乗算器から出力さ
れる２信号を異なる比率で加算して輝度信号を、異なる
比率で減算して色差信号を得るものである。
号をそれぞれ同一の制御信号に応じて利得制御すること
によシ等価的にガンマ補正を行なう。乗算器から出力さ
れる２信号を異なる比率で加算して輝度信号を、異なる
比率で減算して色差信号を得るものである。
作 用
本発明は前記の構成により、固体撮像素子出力信号の変
調色信号をローパスフィルタで除去して得た低域信号に
ガンマ補正したもの分制御信号として用い、被制御信号
は２個のサンプルホールド回路により各々異なる１画素
おきにサンプルホールドして得ている。また前記ローパ
スフィルタの遅延時間は前記サンプルホールド回路に供
給するサンプリングパルスの１周期分に選択している。
調色信号をローパスフィルタで除去して得た低域信号に
ガンマ補正したもの分制御信号として用い、被制御信号
は２個のサンプルホールド回路により各々異なる１画素
おきにサンプルホールドして得ている。また前記ローパ
スフィルタの遅延時間は前記サンプルホールド回路に供
給するサンプリングパルスの１周期分に選択している。
このように乗算器を用いて、輝度および色信号を同時に
ガンマ補正する構成において乗算器に入力する制御信号
および被制御信号の２信号の遅延時間を一致させること
によシ、水平エッチ部に誤差信号の発生しない輝度信号
を得るものである。
ガンマ補正する構成において乗算器に入力する制御信号
および被制御信号の２信号の遅延時間を一致させること
によシ、水平エッチ部に誤差信号の発生しない輝度信号
を得るものである。
実施例
第１図は本発明の固体撮像装置の実施例を示すブロック
図である。第１図において、１は第２図に示した色フィ
ルタを備えた固体撮像素子、２はローパスフィルタ、３
はガンマ補正Ｄｏ路、４ 、５はサンプルホールド回路
、６，７は乗算器、８は加算器、９は信号の出力端子、
１ｏは減算器、１１は信号の出力端子、１２はパルス発
生器、１３は固体撮像素子１の駆動パルス、１４．１５
はサンプルホールド回路４，５へ供給するサンプリング
パルスである。
図である。第１図において、１は第２図に示した色フィ
ルタを備えた固体撮像素子、２はローパスフィルタ、３
はガンマ補正Ｄｏ路、４ 、５はサンプルホールド回路
、６，７は乗算器、８は加算器、９は信号の出力端子、
１ｏは減算器、１１は信号の出力端子、１２はパルス発
生器、１３は固体撮像素子１の駆動パルス、１４．１５
はサンプルホールド回路４，５へ供給するサンプリング
パルスである。
以上のように構成された本実施例の固体撮像装置につい
て以下その動作を説明する。
て以下その動作を説明する。
固体撮像素子１から出力された信号は、ローパスフィル
タ２および、サンプルホールド回路４゜６へそれぞれ供
給される。ローパスフィルタ２では固体撮像素子１の出
力信号に含まれる変調色信号を除去するように色フィル
タの繰り返し周波数を極周波数とする通過帯域を有し、
その遅延時間は、サンプルホールド回路４，５へ供給さ
れるサンプリングパルスの１周期分に選択している。ロ
ーパスフィルタ２で変調色信号成分を除去した低域信号
成分は、ガンマ補正回路３によって所定のガンマ補正を
行なって乗算器６，７の制御信号として供給する。一方
サンプルホールド回路４，５へ入力された固体撮像素子
１の出力信号は、１画素おきにそれぞれサンプリング回
路へ入力されているサンプリングパルス１４．１５に応
じてサンプリングされて、乗算器６，７の被制御信号と
して供給される。乗算器６，７では、２個のサンプリン
グ回路出力信号をそれぞれ同一の制御信号のレベルに応
じて利得制御することにより等価的にガンマ補正を行な
っている。乗算器６，７の出力信号は加算器８によって
加算することにより出力端子９より輝度信号を次段へ送
出する。一方減算器１０では同様に２つの乗算器の出力
信号を減算することにより出力端子１１から色差信号を
得て次段へ送出している。
タ２および、サンプルホールド回路４゜６へそれぞれ供
給される。ローパスフィルタ２では固体撮像素子１の出
力信号に含まれる変調色信号を除去するように色フィル
タの繰り返し周波数を極周波数とする通過帯域を有し、
その遅延時間は、サンプルホールド回路４，５へ供給さ
れるサンプリングパルスの１周期分に選択している。ロ
ーパスフィルタ２で変調色信号成分を除去した低域信号
成分は、ガンマ補正回路３によって所定のガンマ補正を
行なって乗算器６，７の制御信号として供給する。一方
サンプルホールド回路４，５へ入力された固体撮像素子
１の出力信号は、１画素おきにそれぞれサンプリング回
路へ入力されているサンプリングパルス１４．１５に応
じてサンプリングされて、乗算器６，７の被制御信号と
して供給される。乗算器６，７では、２個のサンプリン
グ回路出力信号をそれぞれ同一の制御信号のレベルに応
じて利得制御することにより等価的にガンマ補正を行な
っている。乗算器６，７の出力信号は加算器８によって
加算することにより出力端子９より輝度信号を次段へ送
出する。一方減算器１０では同様に２つの乗算器の出力
信号を減算することにより出力端子１１から色差信号を
得て次段へ送出している。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によればきわめて簡単な
構成にて、輝度信号の水平エッヂ部に誤差信号が発生す
るのを除去して、輝度および色信号に同時にガンマ補正
を行なうことができ、良好な画質を得ることができるの
で実用的にきわめて有用である。
構成にて、輝度信号の水平エッヂ部に誤差信号が発生す
るのを除去して、輝度および色信号に同時にガンマ補正
を行なうことができ、良好な画質を得ることができるの
で実用的にきわめて有用である。
第１図は本発明における固体撮像装置の一実施例の回路
図、第２図は固体撮像素子の画素と色フィルタとの関係
を示す図、第３図は従来の技術による固体撮像装置を示
す回路図である。 １・・・・・・固体撮像素子、２・・・・・・ローパス
フィルタ、３・・・・・・ガンマ補正回路、４，６・・
・・・・サンプルホールド回路、６，７・・・・・・乗
算器、８・・・・・・加算器、１゜・・・・減算器、９
，１１ ・・・・・出力端子、１２・・・・・・パルス
発生器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 纂２図 ２仝 ２Ｓ 第 ３ 図
図、第２図は固体撮像素子の画素と色フィルタとの関係
を示す図、第３図は従来の技術による固体撮像装置を示
す回路図である。 １・・・・・・固体撮像素子、２・・・・・・ローパス
フィルタ、３・・・・・・ガンマ補正回路、４，６・・
・・・・サンプルホールド回路、６，７・・・・・・乗
算器、８・・・・・・加算器、１゜・・・・減算器、９
，１１ ・・・・・出力端子、１２・・・・・・パルス
発生器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 纂２図 ２仝 ２Ｓ 第 ３ 図
Claims (1)
- 二次元に配された複数の受光画素に対応して水平方向に
２画素の繰り返しを有する色フィルタを備えた固体撮像
素子と、撮像素子出力信号を各々異なる１画素おきにサ
ンプルホールドする２個のサンプルホールド回路と、撮
像素子出力信号を変調色信号の中心周波数以下の周波数
帯域に帯域制限するローパスフィルタと、このローパス
フィルタ出力信号にガンマ補正するガンマ補正回路と、
ガンマ補正回路出力信号と、前記２個のサンプルホール
ド回路信号とを各々乗算する２個の乗算器と、２個の乗
算器出力信号を異なる比率で加算し輝度信号を得る加算
器と、２個の乗算器出力信号を異なる比率で減算して色
差信号を得る減算器とを備えたことを特徴とする固体撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120937A JPS61278287A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120937A JPS61278287A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61278287A true JPS61278287A (ja) | 1986-12-09 |
Family
ID=14798656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60120937A Pending JPS61278287A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61278287A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647886A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Nippon Denki Home Electronics | Picture input device |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP60120937A patent/JPS61278287A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647886A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Nippon Denki Home Electronics | Picture input device |
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