JPS62122489A - 固体撮像装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、電子カメラ等の撮像装置として好適な固体
撮像装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

近年の集積回路の微細加工技術の向上と磁気記録技術の
向上により、固体撮像装置で撮像した画像をフロ、ピー
ディスクに記録し、これに従ってスチル画を再生すると
いういわゆる電子カメラが開発され、実用に向けて盛ん
だ検討されている。

この電子カメラにおける従来の固体撮像装置を＠１２図
に示す。この第１２図において、レンズ１ノを通して入
射された光は固体撮像素子１３上に被写体像を結び、こ
れによって固体撮像素子１３には、入射光量に応じた電
荷が蓄積される。このとき、入射光は、後述する色分離
のために、第１３図に示すような色フィルタアレイ１２
により、空間周波数上で変運を受ける。

色フィルタアレイ１２は、それぞれが固体や＠像素子１
３の各受光エレメントに対応する複数の色フィルタを行
列状に配設したものである。

固体撮像素子１３に蓄積された電荷は、駆動回路１４に
よって列方向及び行方向に転送され、第１４図に示す画
像信号だ変換される。上記転送駆動は画像走査に基づい
てなされるもので、これを第１３図を用いて説明するな
らば、奇数行（２ｎ−１）の転送１枢動が奇数フィール
ドの走査に対応し、偶数行（２ｎ）の転送駆動が偶数フ
ィールドの走査に対応する（ｎは正の整数）。

つまり、実線矢印で示されるライン（Ｎ）の転送が奇数
フィールドの水平走査であり、破線矢印で示されるライ
ン（２６５＋Ｎ）の転送が偶数フィールドの水平走査で
ある（Ｎは正の整数）。

なお、上記転送駆動によって得られる画像信号は、輝度
信号や色差信号の周波数多重信号として表現され、実際
にテレビジョン信号として機能する画像信号と異なり、
ただその全体的な流れが画像走査に対応するものである
から、以下、走査出力信号と記す。

色フィルタアレイ１２を第１３図のように構成した場合
、各フィールドの走査において、走査出力信号として緑
信号（Ｇ）と赤信号（Ｒ）が交互に現れるラインと緑信
号（Ｇ）と青信号（Ｂ）が交互に現れるラインが線順次
に現れる。色分離回路１５は、このように各う千ンごと
に２種類の色信号が交互に現れる走査出力信号を各色信
号に分離し、緑信号（Ｇ）はマ）　＋Ｊクス回路１６に
、赤あるいは青信号（Ｒ）　、　（Ｂ）はＩＨ遅延線１
７及びスイッチ回路１８に与える。ＩＨ遅延線１７及び
スイッチ回路１８は線順次で与える２つの色信号（Ｒ）
　、（Ｂ）の時間軸をそろえ、マトリクス回路１６に与
える。

マトリクス回路１６は３つの色信号（Ｒ）、（Ｇ）　。

（Ｂ）をマトリクスして、輝度信号（Ｙ）１色差信号（
Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）を得る。これら３つの信号（ｙ）
、（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）は変調回路１９で記録用に変
調された後、へ、ド２０を介してフロッピーディスク２
ノに記録される。

なお、フロ、ビーディスク２１に対する画像信号の記録
形態としては、２つのトラ、りを用いて２フィールド分
の画像信号を記録するフレーム記録と、１つのトラック
を用いて１フィールド分の画像信号を記録するフィール
ド記録がある。前者は１フレーム分の画像信号を使って
１フレーム分のスチル画像を再現する際だ利用される。

一方、後者は１フィールド分の画像信号を使って１フレ
ーム分のスチル画像を再現する場合に利用されるもので
、前者に比べ使用トラ、り示少なくて済む利点がある。

記録４−ド切換えスイッチ２２は、上記フレーム記録□
とフィールド記録を切り換えるもので、例えば、フレー
ム記録時は、変調回路１９から２フィールド分の画像信
号が出力されるように、フィールド記録時は１フィール
ド分の画像信号が出力されるようにすることにより、上
記目的を達成する。

〔背景技術の問題点〕

上述した従来の固体撮像装置においては、フレーＡｍｌ
録時には、１フレーム分の画像情報が全て記録されるの
で、画質の劣化は生じない。

しかし、フィールド記録時には、フレーム記録時の半分
の画像情報しか記録されないので、第１５図に示すよう
に、ナイキスト限界（ＮＬ）以上でもＭＴＦが大きくな
り、垂直方向のモアレ（Ｍ）（第１５図に斜線で示す）
が大きくなるとともに、感度やＳＡが悪くなる等の問題
が生じる。

〔発明の目的〕

この発明は上記の事情に対処すべくなされたもので、電
子カメラのフィールド記録において、モアレの低減及び
感度とＳＡの向上を図ることができる固体撮像装置を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕 上記目的を達成するために、この発明は、所定の関係で
規定される隣接行間において、列方向に隣接する２つの
色フィルタを同一分光感度に設定し、上記隣接行の和電
荷をもって１フィールド分の画像信号を得るように構成
したものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は一実施例の構成を示す回路図である。

なお、第１図において、先の第１２図と同一部には同一
符号を付して説明を省略する。

第１図においては、固体撮像素子１３の蓄積電荷を転送
駆動するだめの駆動回路２３は、記録モード切換スイッ
チ２２のオン、オフ情報を受け、フレーム記録時とフィ
ールド記録時ア異なる電荷転送動作を行う。

すなわち、フレーム記録時は、従来のフレーム記録と同
様、各フィールドごとに対応する行の蓄積電荷の転送を
行い、２フィールド分の画像信号がフロ、ピーディスク
２１の２つのトラックに記録される。

一方、フィールド記録時は、第２図に示すように、隣接
する２つの行の蓄積電荷の和をとり、この和電荷を列方
向（画像走査の垂直方向）及び行方向（画像走査の水平
方向）に転送することにより、１フィールド分の画像信
号を得ている。

つまり、この実施例は、フィールド記録における画像情
報の不足を補うためだ、隣接する２行分の蓄積電荷の和
をとるもので、その結果、第３図に示すように、従来の
２倍のレベルをもつ走査出力信号が得られる。但し、こ
の目的を達成するためには、和だ供される電荷は同じ色
の入射光に従うものでなければならない。そこで、この
実施例の色フィルタアレイ２４は、第２図に示すようＫ
）和に供される２つの行において、列方向に隣接する２
つの゛色フィルタが必　　　゛ず同一分光感度を有する
ように設定されている。

これを行番号を使って説明すれば、（２ｎ−１）と２ｎ
なる関係で規定される隣接行において、列方向に隣接す
る２つの色フィルタの分光感度は等しいということにな
る。

この実施例の電荷転送動作は上述したようなものである
が、ここで、ＣＣＤ型固体撮像素子を使って、フレーム
記録とフィールド記録における上記電荷転送動作を説明
する。まず、フレーム記録時は、第４図に示すように、
奇数行にある受光エレメント１３１の電荷が列方向のレ
ジスタ１３２に読み出される。この後、列方向及び行方
向に転送されるととにより、奇数行の走査出力信号が得
られる。次に、第５図に示すよう尾、偶数行にある受光
エレメント１３１の電荷がレジスタ１３２に読み出され
、列方向及び行方向に転送されることにより、偶数行の
走査出力信号が得られる。以上により、１フレーム分の
走査出力信号が得られたことになる。

一方、フィールド記録時は、まず、第６図に示すように
、奇数、偶数に関係なく、全ての行の受光エレメント１
３１の電荷がレジスタ１３２に読み出される。この後、
＠７図に示すように、（２ｎ−１）行の電荷と２ｎ行の
電荷がレジスタ１３２上で互いに重なる方向に転送され
、両者の和がとられる。そして、この和電荷が列方向及
び行方向に転送されることにより、１フィールド分の走
査出力信号が得られる。なお、和電荷を得るには、この
他にも、例えば、上記隣接行の一方の電荷を他方の電荷
側に転送するようにしてもよい。

以上詳述したようにこの実施例は、フィールド記録時、
所定の関係で規定される隣接行の画像情報の和をとって
１フィールド分の画像情報を得るようになっているので
、第８図に示すように、ナイキスト限界（ＮＬ　）以上
のＭＴＦ’を減少させることができ、モアレ（Ｍ）の減
少を図れる。

また、実質的に画像情報が従来の２倍になるので、感度
を２倍に向上させることができ、Ｓ／Ｎ比も向上させる
ことができる。

なお、この発明は先の実施例に限定されるものではない
。

例えば、色フィルタアレイ２４の構成としては、（２ｎ
−１）と２ｎという関係で規定される隣接行間で列方向
に隣接する２つの色フィルタの分光感度が同じという条
件さえ満たされれば、例えば、第９図〜第１１図に示す
ようなものであ゛っでもよい。

また、固体撮像素子１３としては、ＣＣＤ型に限定され
るものではなく、ＭＯＳ型、ＣＩＤ型、ｃｓＤ型等であ
ってもよいことは勿論である。

さらに、この発明は、記憶媒体として画像メモリを使う
場合【も適用でき、要は１フィールド分の画像信号によ
って１フレーム分の画像全表示する場合一般に適用可能
である。

この他にも、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々様々変
形実施可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、１フィールド分の
画像信号で１フレーム分の画像を再現する方式において
、実質的に２フィールド分の画像情報を用意することが
できるので、従来に比べ、モアレの減少、感度及びＳ／
Ｎ比の向上も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、８２
図乃至第７図は一実施例の電荷転送を説明するための図
、＠８図は一実施例の効果を説明するための図、第９図
乃至第１１図はそれぞれこの発明の実施例の一部を示す
図、第１２図は従来の構成を示す回路図、第１３図。 第１４図は従来の電荷転送を説明するだめの図、第１５
図は従来の欠点を説明するための図である。 １３・・・固体撮像素子、２２・・・モード切換えスイ
ッチ、２３・・・駆動回路、２４・・・色フィルタアレ
イ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第４図 シ、３６図 九Ｓ５　図 ？、ｊ＝７　１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の受光エレメントを行列状に配設して成り、画像情
   報を上記受光エレメントに電荷として蓄積する固体撮像
   素子と、 各色フィルタが上記受光エレメントのそれぞれに対応す
   るように、複数の色フィルタを行列状に配設して成り、
   （２ｎ−１）と２ｎ（但し、ｎは正の整数）なる関係で
   規定される隣接行間において列方向に隣接する２つの色
   フィルタが同一分光感度を有するように構成された色フ
   ィルタアレイと、 上記固体撮像素子において、上記隣接行の和電荷をとり
   、これを列方向及び行方向に転送することにより、１フ
   ィールド分の画像で１フレーム分の画像を表示するため
   の画像信号を得る固体撮像素子駆動手段とを具備した固
   体撮像装置。