JPS62140585A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS62140585A JPS62140585A JP60280437A JP28043785A JPS62140585A JP S62140585 A JPS62140585 A JP S62140585A JP 60280437 A JP60280437 A JP 60280437A JP 28043785 A JP28043785 A JP 28043785A JP S62140585 A JPS62140585 A JP S62140585A
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- Japan
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- solid
- scanning line
- horizontal scanning
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、一つの固体撮像素子でカラー映像信号を得る
固体ぬ像装置の改良に関する。
固体ぬ像装置の改良に関する。
従来よりＣＣＤ型、ＭＯＳ型等の固体搬像素子を１個だ
け用いてカラー画像を得る単板式の固体撮像素子が知ら
れている。このような固体ｍ象装茸に使用される固体撮
像素子は、その電荷蓄積モードのｆＩ類によって、１フ
レ一ム期間毎に信号を読出すフレーム蓄積モードと、１
フイ一ルド期間毎に信号を読出すフィールド蓄積モード
とに大別される。フレーム蓄積モードでは、各画素の信
号が１画素毎に完全に分離されて出力されるため、解像
度は良いが入射光学像の高域成分が空間サンプリング周
波数付近において折返し、モアレ現象を生じるという欠
点がある。一方、フィールド蓄積モードでは、インター
レース読出しを行う場合、各フィールドにおいて隣接す
る垂直２画素の信号を混合して出力するため、垂直方向
のモアレ現象は減少するが、垂直解像度が低下するとい
う欠点がある。固体ｉｌｌ像装買を用いた電子スチルカ
メラでは、シャッターで制御された一瞬の入射光により
ｗｉ像度の高いフレーム画を１りたいという要求がある
ため、フレーム蓄積モードにおいてのモアレ低減が開発
段階における一つの課題であった。
け用いてカラー画像を得る単板式の固体撮像素子が知ら
れている。このような固体ｍ象装茸に使用される固体撮
像素子は、その電荷蓄積モードのｆＩ類によって、１フ
レ一ム期間毎に信号を読出すフレーム蓄積モードと、１
フイ一ルド期間毎に信号を読出すフィールド蓄積モード
とに大別される。フレーム蓄積モードでは、各画素の信
号が１画素毎に完全に分離されて出力されるため、解像
度は良いが入射光学像の高域成分が空間サンプリング周
波数付近において折返し、モアレ現象を生じるという欠
点がある。一方、フィールド蓄積モードでは、インター
レース読出しを行う場合、各フィールドにおいて隣接す
る垂直２画素の信号を混合して出力するため、垂直方向
のモアレ現象は減少するが、垂直解像度が低下するとい
う欠点がある。固体ｉｌｌ像装買を用いた電子スチルカ
メラでは、シャッターで制御された一瞬の入射光により
ｗｉ像度の高いフレーム画を１りたいという要求がある
ため、フレーム蓄積モードにおいてのモアレ低減が開発
段階における一つの課題であった。
そこで、この要求に対し、固体１１ｆｌ［ｉ置に入射さ
れる光を例えば光学水晶フィルタなどでぼかし、ある程
度解像度を犠牲にしてモアレを低減することが考えられ
ている。
れる光を例えば光学水晶フィルタなどでぼかし、ある程
度解像度を犠牲にしてモアレを低減することが考えられ
ている。
以下、第５図に示す従来のフレーム蓄積モードで用いら
れるモザイクフィルタの色フィルタ配置を例にとり、モ
アレの低減とｗｌａ度の低下との関係について説明する
。
れるモザイクフィルタの色フィルタ配置を例にとり、モ
アレの低減とｗｌａ度の低下との関係について説明する
。
このフィルタは、いわゆるＧ市松Ｒ／Ｂ線順次配列と呼
ばれるもので、ＧフィルタとＲ／Ｂフィルタとを市松状
に配置したものである。第６図はこのモザイクフィルタ
を用いた固体Ｗｉ像素子により、空間サンプリングされ
た場合の空間周波数スペクトル図である。Ｏ印はＧの色
フィルタによるモアレの発生位置を示し、Ｘ印はＲとＢ
の色フィルタによるモアレの発生位置を示している。固
体搬像素子の画素数から決定される空間サンプリング周
波数を、水平方向ｆＨ１垂直方向ｆｖとすると、Ｒと８
のモアレは水平方向にはｆｕ／２とその整数倍の位置に
生じるため、少なくとも一番低い周波数であるｆ Ｈ／
２の空間周波数に相当する入射光を光学水晶フィルタな
どによってぼかして、モアレを減少しなければならない
。垂直方向にはｆ ｖ ／’ ４とその整数倍の位置に
モアレを生じるため、少なくとも一番低い周波数である
ｆｖ ／４の空間周波数に相当する入射光をやはり同様
にぼかしてモアレを低減しなければならない。
ばれるもので、ＧフィルタとＲ／Ｂフィルタとを市松状
に配置したものである。第６図はこのモザイクフィルタ
を用いた固体Ｗｉ像素子により、空間サンプリングされ
た場合の空間周波数スペクトル図である。Ｏ印はＧの色
フィルタによるモアレの発生位置を示し、Ｘ印はＲとＢ
の色フィルタによるモアレの発生位置を示している。固
体搬像素子の画素数から決定される空間サンプリング周
波数を、水平方向ｆＨ１垂直方向ｆｖとすると、Ｒと８
のモアレは水平方向にはｆｕ／２とその整数倍の位置に
生じるため、少なくとも一番低い周波数であるｆ Ｈ／
２の空間周波数に相当する入射光を光学水晶フィルタな
どによってぼかして、モアレを減少しなければならない
。垂直方向にはｆ ｖ ／’ ４とその整数倍の位置に
モアレを生じるため、少なくとも一番低い周波数である
ｆｖ ／４の空間周波数に相当する入射光をやはり同様
にぼかしてモアレを低減しなければならない。
このように、従来のフレーム蓄積モード用モザイクフィ
ルタを用いた固体撮像装置では、モアレを低減させるた
めにフレーム蓄積モードにも拘らず、解像度を大幅に、
犠牲にした画像になるか、または解像度の良い画像を得
るためにモアレが多い画像になってしまうという問題が
あった。
ルタを用いた固体撮像装置では、モアレを低減させるた
めにフレーム蓄積モードにも拘らず、解像度を大幅に、
犠牲にした画像になるか、または解像度の良い画像を得
るためにモアレが多い画像になってしまうという問題が
あった。
本発明は、このような問題に基づきなされたもので、そ
の目的とするところは、解像度の大幅な低下を伴わずに
モアレを低減することができ、もって画質良好なカラー
画像信号を得ることのできる固体撮像装置を提供するこ
とにある。
の目的とするところは、解像度の大幅な低下を伴わずに
モアレを低減することができ、もって画質良好なカラー
画像信号を得ることのできる固体撮像装置を提供するこ
とにある。
本発明はフレーム蓄積モードで駆動される固体搬像素子
の受光面上に配置され第１、第２および第３の色光を所
定の空間周波数で変調するモザイクフィルタを次のよう
に構成したことを特徴としている。
の受光面上に配置され第１、第２および第３の色光を所
定の空間周波数で変調するモザイクフィルタを次のよう
に構成したことを特徴としている。
すなわち、前記モザイクフィルタは、前記固体搬像素子
の任意の水平走査線で、前記第１の色光を前記固体搬像
素子の水平方向２画素周期の空間周波数で変調し、前記
第２の色光を水平方向４画素周期の空間周波数で変調し
、かつ前記第３の色光を前記第２の色光と逆相で変調す
るものであり。
の任意の水平走査線で、前記第１の色光を前記固体搬像
素子の水平方向２画素周期の空間周波数で変調し、前記
第２の色光を水平方向４画素周期の空間周波数で変調し
、かつ前記第３の色光を前記第２の色光と逆相で変調す
るものであり。
さらに前記任意の水平走査線と隣接する水平走査線で、
前記第１の色光を前記任意の水平走査線と水平方向に同
相で変調し、前記第２の色光を前記任意の水平走査線の
前記第３の色光成分と水平方向に同相で変調し、かつ前
記第３の色光を前記任意の水平走査線の前記第２の色光
成分と水平方向に同°相で変調するものであることを特
徴としている。
前記第１の色光を前記任意の水平走査線と水平方向に同
相で変調し、前記第２の色光を前記任意の水平走査線の
前記第３の色光成分と水平方向に同相で変調し、かつ前
記第３の色光を前記任意の水平走査線の前記第２の色光
成分と水平方向に同°相で変調するものであることを特
徴としている。
本発明によれば、第１、第２、第３の色光を透過するフ
ィルタのそれぞれの垂直方向サンプリング周期が、垂直
画素周期に等しいため、従来のモザイクフィルタに比べ
て垂直方向のモアレ発生を抑制することができる。した
がって、フレーム蓄積モードの単板式固体ｌｅ像装置に
おいて、垂直解像度を大幅に低下させることなくモアレ
を低減でき、画質良好なカラー画像信号を得ることがで
きる。
ィルタのそれぞれの垂直方向サンプリング周期が、垂直
画素周期に等しいため、従来のモザイクフィルタに比べ
て垂直方向のモアレ発生を抑制することができる。した
がって、フレーム蓄積モードの単板式固体ｌｅ像装置に
おいて、垂直解像度を大幅に低下させることなくモアレ
を低減でき、画質良好なカラー画像信号を得ることがで
きる。
以下、本発明の詳細を図示の実１７Ｉ例に基づき説明す
る。
る。
第３図は、本発明の一寅施例に係る固体１ｌｉｌ像装置
の概略構成を示した図である。
の概略構成を示した図である。
同図において、１は撮像レンズ、２はモアレを低減する
光学水晶フィルタであり、３はＣＣＤ型等の固体撮像素
子で、光電変換部に蓄積された信号電荷をフレーム周期
毎に読出す、いわゆるフレーム蓄積モードで駆動される
ものである。この固体撮像素子３の受光面上には、本実
施例の要旨となるモザイクフィルタが配置されている。
光学水晶フィルタであり、３はＣＣＤ型等の固体撮像素
子で、光電変換部に蓄積された信号電荷をフレーム周期
毎に読出す、いわゆるフレーム蓄積モードで駆動される
ものである。この固体撮像素子３の受光面上には、本実
施例の要旨となるモザイクフィルタが配置されている。
このモザイクフィルタは、第１図にその色配列パターン
を示すように固体撮像素子３の各画素に対応させてＧ、
Ｒ，Ｇ、Ｂの各色フィルタを水平方向に順次配設してな
る列と、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｒの各色フィルタを水平方向に順
次配設してなる列とを、交互に配して構成されている。
を示すように固体撮像素子３の各画素に対応させてＧ、
Ｒ，Ｇ、Ｂの各色フィルタを水平方向に順次配設してな
る列と、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｒの各色フィルタを水平方向に順
次配設してなる列とを、交互に配して構成されている。
固体撮像素子３から出力される信号は、色分離回路４を
介してＲ，Ｇ。
介してＲ，Ｇ。
Ｂの各色信号に分離され、増幅回路５．６．７にそれぞ
れ導入されている。増幅回路５の出力はローパスフィル
タ（ＬＰＦ）８を介してマトリックス回路７１の第１の
入力端に入力され、増幅回路６の出力はＬＰＦ９を介し
てマトリックス回路１１の第２の入力端に入力され、さ
らに増幅回路７の出力はＬＰＦＩＯを介してマトリック
ス回路１１の第３の入力端に入力されている。そして、
マトリックス回路１１で生成された輝度信号Ｙおよび色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、それぞれカラーエンコーダ１
２に入力されている。
れ導入されている。増幅回路５の出力はローパスフィル
タ（ＬＰＦ）８を介してマトリックス回路７１の第１の
入力端に入力され、増幅回路６の出力はＬＰＦ９を介し
てマトリックス回路１１の第２の入力端に入力され、さ
らに増幅回路７の出力はＬＰＦＩＯを介してマトリック
ス回路１１の第３の入力端に入力されている。そして、
マトリックス回路１１で生成された輝度信号Ｙおよび色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、それぞれカラーエンコーダ１
２に入力されている。
次にこのように構成された本実施例装置の作用について
説明する。
説明する。
随像レンズ１を介して入射された光学像は、モアレを低
減するための光学水晶フィルター２を通過した後、航述
したモザイクフィルタを通して撮＠素子３の受光面上に
結隆される。撮像素子３は、図示しない駆動パルス発生
回路によって駆動され、各画素の信号をたとえば電荷結
合転送によって出力する。たとえば、水平８００画素、
垂直５００画素で水平駆動周波数が４ ｆ ｓｃ （ｆ
ｓｃはシ１搬送波周波数）である場合、Ｇの変調成分
は２ｆＳＣで変調され、ＲとＢの変調成分はｆｓｃで変
調される。
減するための光学水晶フィルター２を通過した後、航述
したモザイクフィルタを通して撮＠素子３の受光面上に
結隆される。撮像素子３は、図示しない駆動パルス発生
回路によって駆動され、各画素の信号をたとえば電荷結
合転送によって出力する。たとえば、水平８００画素、
垂直５００画素で水平駆動周波数が４ ｆ ｓｃ （ｆ
ｓｃはシ１搬送波周波数）である場合、Ｇの変調成分
は２ｆＳＣで変調され、ＲとＢの変調成分はｆｓｃで変
調される。
色分離回路４から出力されるＧ、Ｒ，Ｂ信号は、それぞ
れ増幅回路６、増幅回路７により増幅された後、それぞ
れの変調信号のキャリア成分を取り除くために、ＧＭ＠
は２ｆＳＣ以上の信号を取除くＬＰＦ８を、Ｒ信号とＢ
信号はｆｓｃ以上の信号を取除＜ＬＰＦ９とＬＰＦｌｏ
をそれぞれ通過させテイル。特１．：ＬＰＦ９とＬＰＦ
ｌ ０．！：は１ｉｉｌｌＷＩ送波とのビート妨害を避
けるために重要で、ｆｓｃを除去するトラップフィルタ
でも良い。マトリックス回路１１では、これらＲ，Ｇ、
Ｂ信号より、輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ
を作成する。
れ増幅回路６、増幅回路７により増幅された後、それぞ
れの変調信号のキャリア成分を取り除くために、ＧＭ＠
は２ｆＳＣ以上の信号を取除くＬＰＦ８を、Ｒ信号とＢ
信号はｆｓｃ以上の信号を取除＜ＬＰＦ９とＬＰＦｌｏ
をそれぞれ通過させテイル。特１．：ＬＰＦ９とＬＰＦ
ｌ ０．！：は１ｉｉｌｌＷＩ送波とのビート妨害を避
けるために重要で、ｆｓｃを除去するトラップフィルタ
でも良い。マトリックス回路１１では、これらＲ，Ｇ、
Ｂ信号より、輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ
を作成する。
そして、これらの信号をカラーエンコーダ１２に入力し
ＮＴＳＣ信号を得ている。
ＮＴＳＣ信号を得ている。
ここで、第２図は本実施例における固体撮像素子により
空間サンプリングされた場合の空間スペクトル図である
。Ｏ印はＧのフィルタによるモアレの発生位置を示し、
Ｘ印はＲとＢのモアレ発生位置を示している。ＲとＢの
モアレは水平方向にｆ ｏ ／ ２とその整数倍の位置
に生じ、垂直方向はｆνとその整数倍の位置に生じる。
空間サンプリングされた場合の空間スペクトル図である
。Ｏ印はＧのフィルタによるモアレの発生位置を示し、
Ｘ印はＲとＢのモアレ発生位置を示している。ＲとＢの
モアレは水平方向にｆ ｏ ／ ２とその整数倍の位置
に生じ、垂直方向はｆνとその整数倍の位置に生じる。
これらのモアレを低減するために、光学水晶フィルタを
入れなければならないが、垂直方向のモアレが少ないた
めに垂直方向に光学水晶フィルタを入れる必要がなく、
垂直解像度を低下させることなくモアレの少ない画像が
得られる。
入れなければならないが、垂直方向のモアレが少ないた
めに垂直方向に光学水晶フィルタを入れる必要がなく、
垂直解像度を低下させることなくモアレの少ない画像が
得られる。
以上のように本実施例によ机ば、フレーム蓄積モードで
駆動される固体撮像素子で垂直方向のモアレの発生が少
なく、垂直方向の解像度を低下さぜることがないために
、従来よりも鮮明な画像信号を得ることができる。
駆動される固体撮像素子で垂直方向のモアレの発生が少
なく、垂直方向の解像度を低下さぜることがないために
、従来よりも鮮明な画像信号を得ることができる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えばモザイクフィルタの色配列として、第４図に
示すようにＲの代わりにシアン（Ｃｙ）フィルタを、ま
たＢの代わりにイエロー（Ｙｅ）フィルタを配置するこ
とも考えられる。
い。例えばモザイクフィルタの色配列として、第４図に
示すようにＲの代わりにシアン（Ｃｙ）フィルタを、ま
たＢの代わりにイエロー（Ｙｅ）フィルタを配置するこ
とも考えられる。
また、装置の構成なども本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変更して実施することができる。
で種々変更して実施することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る固体ｍｉｓ装置に使用
されるモザイクフィルタの色配列を示す模式図、第２図
は同モザイクフィルタで空間サンプリングされた場合の
空間スペクトル図、第３図は同固体蹟ｍ装置の構成を示
すブロック図、第４図は本発明の他の実施例に係る固体
ＩＩｌ像装置に使用されるモザイクフィルタの色配列を
示す模式図、第５図は従来の固体ｖａ像装置に使用され
るモザイクフィルタの色配列を示す模式図、第６図は同
モザイクフィルタで空間サンプリングされた場合の空間
スペクトル図である。 １・・・＠像レンズ、２・・・光学水晶フィルタ、３・
・・固体距像素子、４・・・色分離回路、５，６．７・
・・増幅回路、８，９．１０・・・ローパスフィルタ、
１１・・・マトリックス回路、１２・・・カラーエンコ
ーダ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ｚ ｚ ｚ ｚ Φｄ ○× 徊−煽野ｉ箕搦
されるモザイクフィルタの色配列を示す模式図、第２図
は同モザイクフィルタで空間サンプリングされた場合の
空間スペクトル図、第３図は同固体蹟ｍ装置の構成を示
すブロック図、第４図は本発明の他の実施例に係る固体
ＩＩｌ像装置に使用されるモザイクフィルタの色配列を
示す模式図、第５図は従来の固体ｖａ像装置に使用され
るモザイクフィルタの色配列を示す模式図、第６図は同
モザイクフィルタで空間サンプリングされた場合の空間
スペクトル図である。 １・・・＠像レンズ、２・・・光学水晶フィルタ、３・
・・固体距像素子、４・・・色分離回路、５，６．７・
・・増幅回路、８，９．１０・・・ローパスフィルタ、
１１・・・マトリックス回路、１２・・・カラーエンコ
ーダ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ｚ ｚ ｚ ｚ Φｄ ○× 徊−煽野ｉ箕搦
Claims (3)
- （１）フレーム蓄積モードで駆動される固体撮像素子と
、この固体撮像素子の受光面上に配置され第１、第２お
よび第３の色光をそれぞれ所定の空間周波数で変調する
モザイクフィルタとを具備した固体撮像装置において、
前記モザイクフィルタは、前記固体撮像素子の任意の水
平走査線で、前記第１の色光を前記固体撮像素子の水平
方向２画素周期の空間周波数で変調し、前記第２の色光
を水平方向４画素周期の空間周波数で変調し、かつ前記
第３の色光を前記第２の色光と逆相で変調するものであ
り、さらに前記任意の水平走査線と隣接する水平走査線
で、前記第１の色光を前記任意の水平走査線と水平方向
に同相で変調し、前記第２の色光を前記任意の水平走査
線の前記第３の色光成分と水平方向に同相で変調し、か
つ前記第３の色光を前記任意の水平走査線の前記第２の
色光成分と水平方向に同相で変調するものであることを
特徴とする固体撮像装置。 - （２）前記モザイクフィルタは、前記任意の水平走査線
において、緑、赤、緑、青の各色フィルタをこの順に水
平方向に順次配設してなるとともに、前記任意の水平走
査線と隣接する水平走査線において、緑、青、緑、赤の
各色フィルタをこの順に水平方向に順次配設してなるも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
固体撮像装置。 - （３）前記固体撮像素子の出力信号のうち、前記第２の
色光および前記第３の色光の空間変調成分を低減する低
域通過フィルタ若しくはトラップフィルタを具備してな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280437A JP2635545B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280437A JP2635545B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140585A true JPS62140585A (ja) | 1987-06-24 |
| JP2635545B2 JP2635545B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=17625037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60280437A Expired - Lifetime JP2635545B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2635545B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01307646A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 周期性パターン検査方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57109489A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Color solid image pickup device |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60280437A patent/JP2635545B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57109489A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Color solid image pickup device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01307646A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 周期性パターン検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2635545B2 (ja) | 1997-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |