JPS62190993A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS62190993A JPS62190993A JP61033353A JP3335386A JPS62190993A JP S62190993 A JPS62190993 A JP S62190993A JP 61033353 A JP61033353 A JP 61033353A JP 3335386 A JP3335386 A JP 3335386A JP S62190993 A JPS62190993 A JP S62190993A
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- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 7
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
-
- 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
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、モザイクフィルタを用いて１つの固体撮像素
子でカラー映像信号を得る固体搬像装置の改良に関する
。
子でカラー映像信号を得る固体搬像装置の改良に関する
。
（従来の技術）
ＣＣＤ型、ＭＯＳ型等の固体撮像素子をフィールド蓄積
モードで駆動する固体ｍ像装置は、隣接する垂直２画素
の信号を各フィールドにおいて同時に読出すものであり
、全画素の電荷をフィールド毎に読出すために、１フイ
ールドの残像を生じないという長所がある。
モードで駆動する固体ｍ像装置は、隣接する垂直２画素
の信号を各フィールドにおいて同時に読出すものであり
、全画素の電荷をフィールド毎に読出すために、１フイ
ールドの残像を生じないという長所がある。
このフィールド蓄積モードの固体撮像素子を１つ用いて
カラー画像を得る単板式固体１ａｆｉＪＩ装置は、固体
Ｉｌ像素子の受光面に縦ストライブフィルタ若しくはモ
ザイクフィルタを配設して構成される。
カラー画像を得る単板式固体１ａｆｉＪＩ装置は、固体
Ｉｌ像素子の受光面に縦ストライブフィルタ若しくはモ
ザイクフィルタを配設して構成される。
解像度を重視するカラー化方式では、水平解像度の点で
優れたモザイクフィルタを用いるのが望ましい。
優れたモザイクフィルタを用いるのが望ましい。
しかしながら、従来のモザイクフィルタを用いたこの槌
の単板式固体ｍ像装置では、水平方向に延びる縞模様の
ように垂直方向に相関のない画像を撮像した場合に、色
偽信号が発生するという問題があった。
の単板式固体ｍ像装置では、水平方向に延びる縞模様の
ように垂直方向に相関のない画像を撮像した場合に、色
偽信号が発生するという問題があった。
以下、この色偽信号の発生メカニズムについて説明する
。
。
第５図は従来の色差順次方式の撮像ｖＲＨで用いられる
フィールド蓄積モード用モザイクフィルタの色フィルタ
配置の一例を示す図である。
フィールド蓄積モード用モザイクフィルタの色フィルタ
配置の一例を示す図である。
この図において、いまＮラインを１回走査することによ
って得られる固体撮像素子の出力信号をＳＮ、同じくＮ
＋１ラインで得られる出力信号を５Ｎ−Ｈとすると、Ｓ
Ｎ 、 Ｓ Ｎ＋１は、それぞれ、＋ （Ｍｇ＋Ｃ
Ｖ −Ｇ−Ｙｅ ） Ｓｉｎ ωｔπ −Ｒ＋−Ｇ＋８＋−”（２Ｂ−Ｇ） ｓｉｎ ωｔ２
π ・・・（１） ＳＮ＋１ ＝７（Ｇ＋Ｃｙ＋Ｍｇ＋Ｙｅ）−Ｒ＋−ＨＧ
＋Ｂ＋ Ｈ（Ｇ−２Ｒ）ｓｉｎ ωｔ・・・（２） で表わすことができる。ここにＹｅ 、Ｍｇ、Ｃｙ 。
って得られる固体撮像素子の出力信号をＳＮ、同じくＮ
＋１ラインで得られる出力信号を５Ｎ−Ｈとすると、Ｓ
Ｎ 、 Ｓ Ｎ＋１は、それぞれ、＋ （Ｍｇ＋Ｃ
Ｖ −Ｇ−Ｙｅ ） Ｓｉｎ ωｔπ −Ｒ＋−Ｇ＋８＋−”（２Ｂ−Ｇ） ｓｉｎ ωｔ２
π ・・・（１） ＳＮ＋１ ＝７（Ｇ＋Ｃｙ＋Ｍｇ＋Ｙｅ）−Ｒ＋−ＨＧ
＋Ｂ＋ Ｈ（Ｇ−２Ｒ）ｓｉｎ ωｔ・・・（２） で表わすことができる。ここにＹｅ 、Ｍｇ、Ｃｙ 。
Ｒ，Ｇ、Ｂは、それぞれ黄、マゼンダ、シアン。
赤、緑、青の各色信号成分を示し、またωは、空間変調
角周波数を示す。
角周波数を示す。
このモザイクフィルタの特徴は、（１）式の変調成分と
、（２）式の変調成分がそれぞれ色差信号の形になって
いるので、これらの信号を直接色信号として用い、カラ
ーテレビジョン信号を作ることができる点である。
、（２）式の変調成分がそれぞれ色差信号の形になって
いるので、これらの信号を直接色信号として用い、カラ
ーテレビジョン信号を作ることができる点である。
すなわち、Ｎラインで得られる色信号をＣＮ。
Ｎ＋１ラインで得られる色信号をＣＮ＋１とすると、こ
れら色信号はそれぞれ、 ＣＮ ＝ （Ｍｏ ＋ｃｙ ）−（Ｇ＋Ｙｅ ）−（２
Ｂ−Ｇ） ・・・（３ＯＮ＋１
＝ （Ｇ＋Ｃｙ ） （ＭＯ＋Ｙｅ
）−Ｇ−２Ｒ・・・（４） となる。
れら色信号はそれぞれ、 ＣＮ ＝ （Ｍｏ ＋ｃｙ ）−（Ｇ＋Ｙｅ ）−（２
Ｂ−Ｇ） ・・・（３ＯＮ＋１
＝ （Ｇ＋Ｃｙ ） （ＭＯ＋Ｙｅ
）−Ｇ−２Ｒ・・・（４） となる。
無彩色被写体をｔｅした場合には、ＣＮもＣＮ＋１も共
に零とならなければならないから、＜ＭＯ＋Ｃｙ ）と
（Ｇ＋Ｙｅ）、および（Ｇ＋Ｃｙ）と（Ｍｇ＋’ｙ’ｅ
）は、無彩色被写体撮像時に、それぞれ等しい信号量
となるように色フィルタの分光特性を設定しである。
に零とならなければならないから、＜ＭＯ＋Ｃｙ ）と
（Ｇ＋Ｙｅ）、および（Ｇ＋Ｃｙ）と（Ｍｇ＋’ｙ’ｅ
）は、無彩色被写体撮像時に、それぞれ等しい信号量
となるように色フィルタの分光特性を設定しである。
このような固体Ｉｌ＠装置で第６図中Ｌ１で示すような
垂直方向上方から下方へ向かって黒から白へと変化する
画像を撮像する場合を考える。先ず、ＬｌがＮ−１ライ
ンとＮラインとの間にある場合、Ｎ−１ラインとＮライ
ンとで得られる各色信号は、ＣＮ−１−０、＝（５） ＣＮ −（Ｉｖｌｏ ＋Ｃｙ ） −（Ｇ＋Ｙｅ ）
−（６１となる。（Ｍ！；ｌ ＋Ｃｙ ）と（Ｇ十Ｙ
ｅ ）の信号量が等しくなるように分光特性を選定して
いるので、（０式は、 Ｃ，−Ｏ・・・（５） となり、色信号がＯとなる。したがって、この場合には
垂直端色偽信号の発生はない。
垂直方向上方から下方へ向かって黒から白へと変化する
画像を撮像する場合を考える。先ず、ＬｌがＮ−１ライ
ンとＮラインとの間にある場合、Ｎ−１ラインとＮライ
ンとで得られる各色信号は、ＣＮ−１−０、＝（５） ＣＮ −（Ｉｖｌｏ ＋Ｃｙ ） −（Ｇ＋Ｙｅ ）
−（６１となる。（Ｍ！；ｌ ＋Ｃｙ ）と（Ｇ十Ｙ
ｅ ）の信号量が等しくなるように分光特性を選定して
いるので、（０式は、 Ｃ，−Ｏ・・・（５） となり、色信号がＯとなる。したがって、この場合には
垂直端色偽信号の発生はない。
ところが、ＬｌがＮラインの中央、すなわちＮ′−１ラ
インとＮ′ラインとの間にある場合には、Ｎ−１ライン
とＮラインとで得られる色信号は、 ＣＮ−１−０・・・Ｂ） ＣＮ −Ｃｙ −Ｙｅ ・
・・■となり、（ＭＯ＋Ｃｙ ）と（Ｇ＋Ｙｅ ）の信
号量が等しくなるように分光特性を選定しであるために
、Ｃｙとｙｅの信号量が等しくなるとは限らず、色信号
成分が生じてしまう。したがって、この場合には垂直端
色偽信号が発生する。
インとＮ′ラインとの間にある場合には、Ｎ−１ライン
とＮラインとで得られる色信号は、 ＣＮ−１−０・・・Ｂ） ＣＮ −Ｃｙ −Ｙｅ ・
・・■となり、（ＭＯ＋Ｃｙ ）と（Ｇ＋Ｙｅ ）の信
号量が等しくなるように分光特性を選定しであるために
、Ｃｙとｙｅの信号量が等しくなるとは限らず、色信号
成分が生じてしまう。したがって、この場合には垂直端
色偽信号が発生する。
同様に、境界部Ｌ２が、Ｎ−１ラインの中央、すなわち
Ｎ′ラインとＮ’−１ラインとの間にある場合に、Ｎ−
１ラインとＮラインとで得られる色信号は、 ＣＮ−１−Ｇ−Ｍ（１・・・（１０） Ｃ，−Ｏ・・・（１１） となり、ＧとＭｇの信号量が等しくならないために色信
号成分が生じ、やはり垂直端色偽信号が発生してしまう
。
Ｎ′ラインとＮ’−１ラインとの間にある場合に、Ｎ−
１ラインとＮラインとで得られる色信号は、 ＣＮ−１−Ｇ−Ｍ（１・・・（１０） Ｃ，−Ｏ・・・（１１） となり、ＧとＭｇの信号量が等しくならないために色信
号成分が生じ、やはり垂直端色偽信号が発生してしまう
。
そこで、このような問題点を解決するため、本出願人は
特願昭６０−２１４５０４号において、第７図に示すよ
うなモザイクフィルタを用いた固体ｗｉ像装置を提唱し
た。
特願昭６０−２１４５０４号において、第７図に示すよ
うなモザイクフィルタを用いた固体ｗｉ像装置を提唱し
た。
この装置では、Ｎラインを１回走査することによって得
られる固体撮像素子の出力信号ＳＮ、同じくＮ＋１ライ
ンで得られる出力信号を８８＋１をそれぞれ、 一５ｉｎ ωｔ −（１２）＋”（
（Ｇ＋Ｒ） −（Ｇ＋８＞ ）ｓｉｎ ωｔπ ＝令Ｒ＋Ｇ＋−ＬＢ十旦（（Ｒ−８） ）２ π ・ｓｉｎω【 ・・・（１３）と表わ
すことができる。
られる固体撮像素子の出力信号ＳＮ、同じくＮ＋１ライ
ンで得られる出力信号を８８＋１をそれぞれ、 一５ｉｎ ωｔ −（１２）＋”（
（Ｇ＋Ｒ） −（Ｇ＋８＞ ）ｓｉｎ ωｔπ ＝令Ｒ＋Ｇ＋−ＬＢ十旦（（Ｒ−８） ）２ π ・ｓｉｎω【 ・・・（１３）と表わ
すことができる。
この装置によれば、Ｒ−Ｇ−８のとき１水平走査ライン
を構成する２行の画素列のうちの１つの画素列で黒を受
光し、もう１つの画素列で白を受光した場合でも、水平
方向に隣接する垂直２画素の比と、水平方向に隣接する
２画素の比が等しいので、垂直端色偽信号の発生を防止
できる。
を構成する２行の画素列のうちの１つの画素列で黒を受
光し、もう１つの画素列で白を受光した場合でも、水平
方向に隣接する垂直２画素の比と、水平方向に隣接する
２画素の比が等しいので、垂直端色偽信号の発生を防止
できる。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、このようなＲＧＢ原色フィルタを用いた場合
、新たに次のような問題が生じた。
、新たに次のような問題が生じた。
すなわち、第８図はＲＧＢ原色フィルタを用いた場合に
、固体ｌ１ｉｌ＆素子から得られる信号の相対分光感度
特性を示したものである。この特性図より、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の信号量の比（面積比）は概略Ｒ：Ｇ：Ｂ−１：Ｑ、９
：０．５ ・・・（１４）である。輝度信号Ｙはどの
ラインでも同じで（１２）式又は（１３）式よりＳＮ又
はＳＮ＋１のベースバンド成分だけを用いると、 Ｙ＝７（ΣＲ＋Ｇ＋百Ｂ） 一〇、２Ｓ Ｒ＋ ０．５０ Ｇ＋ ０．２５ Ｂ・・
・（１５）となる。ここで（１５）式のＹについて（１
４）式の分光感度特性を考慮し、ざらにＲ＝Ｇ−８−１
のとき、Ｙ′−１となるＹ′を求めると、Ｙ’＝１．、
（０，２Ｓ Ｒ＋ （０，９ｘ Ｏ，５） Ｇ＋
（０，５ｘ Ｏ，２５） Ｂ ）−０，３０３Ｒ＋
０．５４５Ｑ ＋ ０．１５２Ｂ ・・・
（１６）となる。ところが、標準テレビジョン方式の輝
度信号は ＹＳ −０，３ＯＲ＋ ０．５９ Ｇ＋ ０．１１
Ｂ ・・・（１７）で表わされるため、（１６）
式の輝度信号ではＧ成分の割合が少なく、緑が暗くしず
んでしまうという問題があった。
、固体ｌ１ｉｌ＆素子から得られる信号の相対分光感度
特性を示したものである。この特性図より、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の信号量の比（面積比）は概略Ｒ：Ｇ：Ｂ−１：Ｑ、９
：０．５ ・・・（１４）である。輝度信号Ｙはどの
ラインでも同じで（１２）式又は（１３）式よりＳＮ又
はＳＮ＋１のベースバンド成分だけを用いると、 Ｙ＝７（ΣＲ＋Ｇ＋百Ｂ） 一〇、２Ｓ Ｒ＋ ０．５０ Ｇ＋ ０．２５ Ｂ・・
・（１５）となる。ここで（１５）式のＹについて（１
４）式の分光感度特性を考慮し、ざらにＲ＝Ｇ−８−１
のとき、Ｙ′−１となるＹ′を求めると、Ｙ’＝１．、
（０，２Ｓ Ｒ＋ （０，９ｘ Ｏ，５） Ｇ＋
（０，５ｘ Ｏ，２５） Ｂ ）−０，３０３Ｒ＋
０．５４５Ｑ ＋ ０．１５２Ｂ ・・・
（１６）となる。ところが、標準テレビジョン方式の輝
度信号は ＹＳ −０，３ＯＲ＋ ０．５９ Ｇ＋ ０．１１
Ｂ ・・・（１７）で表わされるため、（１６）
式の輝度信号ではＧ成分の割合が少なく、緑が暗くしず
んでしまうという問題があった。
このような点に基づき、本発明は垂直端色偽信号の発生
防止機能を損わず、しかも鮮やかな緑を再現することが
できるフィールド蓄積モードの単板式固体撮像装置を提
供することを目的とする。
防止機能を損わず、しかも鮮やかな緑を再現することが
できるフィールド蓄積モードの単板式固体撮像装置を提
供することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記間１点を解決するため、フィールド蓄積
モードの固体撮像装置の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。
モードの固体撮像装置の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、このモザイクフィルタは、水平２画素、垂直
４画素の計８画素の基本ブロックのうち、上部４画素と
下部４画素とがそれぞれＧ、Ｇ、Ｒ。
４画素の計８画素の基本ブロックのうち、上部４画素と
下部４画素とがそれぞれＧ、Ｇ、Ｒ。
Ｃｙの各色フィルタで構成され、かつ垂直方向に並ぶ４
画素のうち上部２画素と下部２画素とが異なる組合せと
なるものである。
画素のうち上部２画素と下部２画素とが異なる組合せと
なるものである。
（作 用）
この構成において、ホワイトバランス時にＧ。
Ｒ，Ｃｙの各信号量が等しくなるように調整されると、
白画像受光時に垂直方向に隣接する２画素の加算出力と
、これら２画素に水平方向に隣接する垂直２画素の加算
出力とが等しくなり、さらにある１画素と、これに水平
方向で隣接する１画素の出力も等しくなる。このため、
１水平走査ラインを構成する２列の画素列のうちの１つ
の画素列で黒を受光し、他の１つの画素列で白を受光し
ても垂直端色偽信号の発生が防止される。なお、モザイ
クフィルタの垂直方向に並ぶ４画素のうち上下の２画素
の組合せを異ならせているので、異なる２種の色差信号
が得られる。
白画像受光時に垂直方向に隣接する２画素の加算出力と
、これら２画素に水平方向に隣接する垂直２画素の加算
出力とが等しくなり、さらにある１画素と、これに水平
方向で隣接する１画素の出力も等しくなる。このため、
１水平走査ラインを構成する２列の画素列のうちの１つ
の画素列で黒を受光し、他の１つの画素列で白を受光し
ても垂直端色偽信号の発生が防止される。なお、モザイ
クフィルタの垂直方向に並ぶ４画素のうち上下の２画素
の組合せを異ならせているので、異なる２種の色差信号
が得られる。
一方、本発明の構成により得られる輝度信号Ｙは、
Ｙ＝Ｋ・−（２Ｇ＋Ｒ＋Ｃｙ ） ・・・（１８）
（Ｋ；比例定数） で示される。ここで、例えばＣｙ −Ｂ＋Ｉ Ｇの分光
感度特性を持つと仮定すると、 Ｙ’ ＝に一Σ（（２Ｘ Ｏ，９Ｇ） ＋Ｒ＋（−Ｑ＝
Ｌ Ｇ ＋ ０．５Ｂ ） ）−Ｋ （０，ＳＲ＋ １
．１２５Ｇ＋ ０．２５ Ｂ）・・・（１９） となる。ざらにＲ−Ｇ−８−１のとき、Ｙ′−１となる
ようにＫを定めると、（１９）式のＹ′は、Ｙ’ −Ｔ
Ｔ？Ｔ−（０，ＳＲ＋ １．１２５Ｇ ＋ ０．２５
Ｂ ）＝ ０，２７ Ｒ＋ ０．６０ Ｇ＋ ０．１３
Ｂ・・・（２０）となり、前述した標準テレビジョン
方式の輝度信号とほぼ等しく、緑の鮮やかさが増すこと
になる。
（Ｋ；比例定数） で示される。ここで、例えばＣｙ −Ｂ＋Ｉ Ｇの分光
感度特性を持つと仮定すると、 Ｙ’ ＝に一Σ（（２Ｘ Ｏ，９Ｇ） ＋Ｒ＋（−Ｑ＝
Ｌ Ｇ ＋ ０．５Ｂ ） ）−Ｋ （０，ＳＲ＋ １
．１２５Ｇ＋ ０．２５ Ｂ）・・・（１９） となる。ざらにＲ−Ｇ−８−１のとき、Ｙ′−１となる
ようにＫを定めると、（１９）式のＹ′は、Ｙ’ −Ｔ
Ｔ？Ｔ−（０，ＳＲ＋ １．１２５Ｇ ＋ ０．２５
Ｂ ）＝ ０，２７ Ｒ＋ ０．６０ Ｇ＋ ０．１３
Ｂ・・・（２０）となり、前述した標準テレビジョン
方式の輝度信号とほぼ等しく、緑の鮮やかさが増すこと
になる。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図示の実施例に基づき説明する。
第２図は同実旅例に係る固体撮像装置の概略構成を示し
た図である。
た図である。
第２図において、１はＣＣＤ型等の固体ＩＩ（＠素子で
あり、光電変換部に蓄積された信号電荷をフィールド周
期毎に読み出すいわゆるフィールド蓄積モードで駆動さ
れている。この固体ｍＩａ素子１の受光面にはモザイク
フィルタが配置されている。
あり、光電変換部に蓄積された信号電荷をフィールド周
期毎に読み出すいわゆるフィールド蓄積モードで駆動さ
れている。この固体ｍＩａ素子１の受光面にはモザイク
フィルタが配置されている。
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１の各画素に対応させて２列×４
行の計８画素を基本ブロックとして構成されており、Ｇ
、Ｃｙの色フィルタを水平方向に順次、配置してなる列
と、Ｇ、Ｒの各色フィルタを水平方向に順次配置してな
る列と、Ｇ。
ように、固体撮像素子１の各画素に対応させて２列×４
行の計８画素を基本ブロックとして構成されており、Ｇ
、Ｃｙの色フィルタを水平方向に順次、配置してなる列
と、Ｇ、Ｒの各色フィルタを水平方向に順次配置してな
る列と、Ｇ。
Ｃｙの各邑フィルタを水平方向に順次配置してなる列と
、Ｒ，Ｇの各色フィルタを水平方向に順次配置してなる
列とを、この順に繰り返して配して構成されている。
、Ｒ，Ｇの各色フィルタを水平方向に順次配置してなる
列とを、この順に繰り返して配して構成されている。
固体撮像素子１から出力される信号は、γ補正回路２−
を通過したのち、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）３を介し
てカラーエンコーダ４に導入されるとともに、帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）５に入力される。ＢＰＦ５の出力は
、同期検波回路６で同期検波され、さらにホワイトバラ
ンス回路８の１方の入力端に導入されている。ホワイト
バランス回路８の出力はＬＰＦｌｏを介して、１日切換
回路１２の一方の入力端に導入されている。又、ＢＰＦ
５の出力は同期検波回路７にも入力され、これを介して
ホワイトバランス回路９の一方の入力端に導入されてい
る。ホワイトバランス回路９の出力はＬＰＦＩ １を介
して、１日切換回路１２の他方の入力端に導入されてい
る。さらにＬＰＦ３の出力はホワイトバランス回路８の
他の入力端と、ホワイトバランス回路９の他の入力端に
それぞれ導入されている。１日切換回路１２の２つの出
力はカラーエンコーダ４に与えられている。
を通過したのち、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）３を介し
てカラーエンコーダ４に導入されるとともに、帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）５に入力される。ＢＰＦ５の出力は
、同期検波回路６で同期検波され、さらにホワイトバラ
ンス回路８の１方の入力端に導入されている。ホワイト
バランス回路８の出力はＬＰＦｌｏを介して、１日切換
回路１２の一方の入力端に導入されている。又、ＢＰＦ
５の出力は同期検波回路７にも入力され、これを介して
ホワイトバランス回路９の一方の入力端に導入されてい
る。ホワイトバランス回路９の出力はＬＰＦＩ １を介
して、１日切換回路１２の他方の入力端に導入されてい
る。さらにＬＰＦ３の出力はホワイトバランス回路８の
他の入力端と、ホワイトバランス回路９の他の入力端に
それぞれ導入されている。１日切換回路１２の２つの出
力はカラーエンコーダ４に与えられている。
このように構成された固体Ｒ＠装置において、いま、図
示しないｍ＠レンズを介して入射された光学像は、前述
したモザイクフィルタを通して、固体Ｉｌ象素子１の受
光面上に結像される。固体撮像素子１は図示しない駆動
パルス発１回路によって駆動され、各画素の信号を、例
えば電荷結合転送によって出力する。いま第１図におけ
るＮラインでの走査で得られる固体撮像素子１からの出
力信号をＳＮとすると、この信号ＳＮは、＋’Ｇ５１ｎ
ωｔ −！（Ｒ＋Ｃｙ ） ｓｉｎ ωｔπ
π・・・ （２１） で示される。
示しないｍ＠レンズを介して入射された光学像は、前述
したモザイクフィルタを通して、固体Ｉｌ象素子１の受
光面上に結像される。固体撮像素子１は図示しない駆動
パルス発１回路によって駆動され、各画素の信号を、例
えば電荷結合転送によって出力する。いま第１図におけ
るＮラインでの走査で得られる固体撮像素子１からの出
力信号をＳＮとすると、この信号ＳＮは、＋’Ｇ５１ｎ
ωｔ −！（Ｒ＋Ｃｙ ） ｓｉｎ ωｔπ
π・・・ （２１） で示される。
この信号ＳＮをγ補正回路２に入力し、γ補正をかけた
のち輝度信号の通過帯域である４ＭＨ２のＬＰＦ３によ
って輝度信号Ｙを抽出する。この輝度信号はカラーエン
コーダ４に導入される。また、γ補正回路２から出力さ
れたＳＮはＢＰＦ５によって変調色成分だけ抽出され、
同期検波回路６、及び同期検波回路７に入力される。同
期検波回路６で検波された信号はホワイトバラン３回路
８に入力される。ホワイトバランス回路８は無彩色被写
体をｍｅした時に変調色成分の平均レベルを零にするた
めの回路で、例えば、Ｎラインで無彩色被写体をＶａ＠
シた時の２Ｇと（Ｒ＋Ｃｙ ）による変調色成分の平均
レベルが零になるように、輝度信号を注入して補正して
いる。
のち輝度信号の通過帯域である４ＭＨ２のＬＰＦ３によ
って輝度信号Ｙを抽出する。この輝度信号はカラーエン
コーダ４に導入される。また、γ補正回路２から出力さ
れたＳＮはＢＰＦ５によって変調色成分だけ抽出され、
同期検波回路６、及び同期検波回路７に入力される。同
期検波回路６で検波された信号はホワイトバラン３回路
８に入力される。ホワイトバランス回路８は無彩色被写
体をｍｅした時に変調色成分の平均レベルを零にするた
めの回路で、例えば、Ｎラインで無彩色被写体をＶａ＠
シた時の２Ｇと（Ｒ＋Ｃｙ ）による変調色成分の平均
レベルが零になるように、輝度信号を注入して補正して
いる。
ホワイトバランス回路８の出力は、Ｉ Ｍ ＨＺの通過
帯域を有するＬＰＦｌｏにより、低域の色差信号Ｃ，４
として出力される。又、同期検波回路７で検波された信
号はホワイトバランス回路９に入力され、例えばＮ−１
ラインで無彩色被写体で撮像した時の（Ｇ＋Ｒ）と（Ｇ
＋Ｃｙ ）による変調色成分の平均レベルが零になるよ
うに、輝度信号を注入して補正している。ホワイトバラ
ンス回路９の出力はＩＭＨ２の通過帯域を有するＬＰＦ
ｌｌにより、低域の色差信号ＣＮ−１として出力される
。
帯域を有するＬＰＦｌｏにより、低域の色差信号Ｃ，４
として出力される。又、同期検波回路７で検波された信
号はホワイトバランス回路９に入力され、例えばＮ−１
ラインで無彩色被写体で撮像した時の（Ｇ＋Ｒ）と（Ｇ
＋Ｃｙ ）による変調色成分の平均レベルが零になるよ
うに、輝度信号を注入して補正している。ホワイトバラ
ンス回路９の出力はＩＭＨ２の通過帯域を有するＬＰＦ
ｌｌにより、低域の色差信号ＣＮ−１として出力される
。
ＬＰＦｌｏとＬＰＦｌ １から出力される低域色差信号
はそれぞれ、１Ｈ切換回路１２に導入され、同時化され
てカラーエンコーダ４に入力される。
はそれぞれ、１Ｈ切換回路１２に導入され、同時化され
てカラーエンコーダ４に入力される。
例えば、１Ｈ切換回路１２から色信号ＣＮと１Ｈ遅延し
たＣＮ−１が出力されるとする。
たＣＮ−１が出力されるとする。
これらの色信号は
ＣＮ＝２Ｇ−（Ｒ＋Ｃｙ ） −（２２）ＣＮ
−１−（Ｇ＋Ｒ） （Ｇ＋ＣＶ）＝Ｒ−ＣＶ・・・
（２３） で示される。
−１−（Ｇ＋Ｒ） （Ｇ＋ＣＶ）＝Ｒ−ＣＶ・・・
（２３） で示される。
第３図は第１の実施例で用いられるＲ、′Ｇ。
Ｃｙフィルタを用いた場合に、固体ｍ像素子から得られ
る信号の相対分光感度特性を示したものである。ＲとＧ
は従来と同様であるが、Ｃｙは概略Ｂ＋−＞Ｇとなる色
フィルタを用いている。これは、ＲとＧとＣｙの信号量
の比をなるべく等しくするためであり、Ｒ：Ｇ：ＣＶの
信号量の比が概略Ｒ：Ｇ：Ｃｙ−１： ０．９：１
二・・ （２４）になっているため、はぼ
等しい信号量が得られる。
る信号の相対分光感度特性を示したものである。ＲとＧ
は従来と同様であるが、Ｃｙは概略Ｂ＋−＞Ｇとなる色
フィルタを用いている。これは、ＲとＧとＣｙの信号量
の比をなるべく等しくするためであり、Ｒ：Ｇ：ＣＶの
信号量の比が概略Ｒ：Ｇ：Ｃｙ−１： ０．９：１
二・・ （２４）になっているため、はぼ
等しい信号量が得られる。
ここで、前述した第６図に示すような垂直方向に白から
黒へと変化する境界部Ｌ１およびＬ２を有する被写体を
Ｉｌｍする場合について考える。
黒へと変化する境界部Ｌ１およびＬ２を有する被写体を
Ｉｌｍする場合について考える。
先ず、ＬｌがＮ−１ラインとＮラインの間にある場合、
Ｎ−１ラインとＮラインとで得られる色信号は、Ｃｘ−
１＊ ＣＮは（２２）式、 （２３）式より、ＣＮ−
１−（Ｇ＋Ｒ） （Ｇ＋Ｃｙ ）−０−０−０・・
・（２５） ＣＮ −２Ｇ−（Ｒ＋Ｃｙ ） ・・・（２６
）で示される。
Ｎ−１ラインとＮラインとで得られる色信号は、Ｃｘ−
１＊ ＣＮは（２２）式、 （２３）式より、ＣＮ−
１−（Ｇ＋Ｒ） （Ｇ＋Ｃｙ ）−０−０−０・・
・（２５） ＣＮ −２Ｇ−（Ｒ＋Ｃｙ ） ・・・（２６
）で示される。
（２４）式より、Ｒ−Ｇ＝Ｃｙであるので、（２６）式
のＣＮは Ｃｓ”Ｏ・・・（２７） となり、垂直端色偽信号の発生はない。さらに、Ｌｌが
ライン中央、すなわちＮ′−１ラインとＮ′ラインとの
間にある場合に、Ｎ−１ラインとＮラインで得られる色
信号ＣＮ−１，ＣＮは０Ｎ−１−（Ｇ十Ｒ） （Ｇ
＋ＣＶ ）−０−０−０・・・（２８） ＣＮ −２Ｇ−（Ｒ＋Ｃｙ ）−Ｇ−Ｒ・・・（２９）
で示される。
のＣＮは Ｃｓ”Ｏ・・・（２７） となり、垂直端色偽信号の発生はない。さらに、Ｌｌが
ライン中央、すなわちＮ′−１ラインとＮ′ラインとの
間にある場合に、Ｎ−１ラインとＮラインで得られる色
信号ＣＮ−１，ＣＮは０Ｎ−１−（Ｇ十Ｒ） （Ｇ
＋ＣＶ ）−０−０−０・・・（２８） ＣＮ −２Ｇ−（Ｒ＋Ｃｙ ）−Ｇ−Ｒ・・・（２９）
で示される。
（２４）式より、Ｒ＝’Ｇであるので（２９）式のＣＮ
は Ｃ，＝ＦＯ・・・（３０） となり、この場合も垂直端色偽信号の発生はない。
は Ｃ，＝ＦＯ・・・（３０） となり、この場合も垂直端色偽信号の発生はない。
なお第６図の境界部Ｌ２についても同様に垂直端色偽信
号の発生はない。
号の発生はない。
ここで、輝度信号に含まれるＧ成分の割合について考え
る。輝度信号Ｙは（２１）式のＳＮの低域成分として得
られ、 Ｙ＝Ｋ・−（２Ｇ＋Ｒ＋Ｃｙ ） ・・・（３１）
（ｌり：定数） となる。ここで、（３１）式のＹについて、Ｃｙ−８＋
”Ｇと（１４）式、 （２４）式の分光感度特性を考
慮すると、 ０．９ ＋Ｒ＋ （７Ｇ＋ ０．５Ｂ）） ＝に一−Ｌ（Ｒ＋ ２．２５ Ｇ＋ ０．５Ｂ）−Ｋ
（０，５Ｒ＋ １．１２５Ｇ＋ ０．２５ Ｂ＞・・
・（３２） となる。ざらにＲ−Ｇ−８−１のとき、Ｙ′−１となる
ようにＫを求めると、（３２）式は、Ｙ′−百丁（０，
ＳＲ＋ １．１２５Ｇ＋ ０．２５ Ｂ＞”、 ０．２
７ Ｒ十０．６０ Ｇ＋ ０．１３ Ｂ・・・（３３）
で示される。
る。輝度信号Ｙは（２１）式のＳＮの低域成分として得
られ、 Ｙ＝Ｋ・−（２Ｇ＋Ｒ＋Ｃｙ ） ・・・（３１）
（ｌり：定数） となる。ここで、（３１）式のＹについて、Ｃｙ−８＋
”Ｇと（１４）式、 （２４）式の分光感度特性を考
慮すると、 ０．９ ＋Ｒ＋ （７Ｇ＋ ０．５Ｂ）） ＝に一−Ｌ（Ｒ＋ ２．２５ Ｇ＋ ０．５Ｂ）−Ｋ
（０，５Ｒ＋ １．１２５Ｇ＋ ０．２５ Ｂ＞・・
・（３２） となる。ざらにＲ−Ｇ−８−１のとき、Ｙ′−１となる
ようにＫを求めると、（３２）式は、Ｙ′−百丁（０，
ＳＲ＋ １．１２５Ｇ＋ ０．２５ Ｂ＞”、 ０．２
７ Ｒ十０．６０ Ｇ＋ ０．１３ Ｂ・・・（３３）
で示される。
（３３）式のＹ′は（１７）式で示される標準テレビジ
ョン方式の輝度信号とほぼ等しく、従来、暗くしずんで
いた緑を鮮やかに再現することができる。
ョン方式の輝度信号とほぼ等しく、従来、暗くしずんで
いた緑を鮮やかに再現することができる。
このようにして得られた色差信号及び輝度信号はカラー
エンコーダ４に入力され、ＮＴＳＣカラーテレビジョン
信号となり、出力される。
エンコーダ４に入力され、ＮＴＳＣカラーテレビジョン
信号となり、出力される。
以上のように本実施例によれば、水平２画素。
垂直４画素の計８画素を基本ブロックとするモザイクフ
ィルタで、垂直２行を加算して得られる１つの走査線出
力信号レベルが各ラインとも等しくなるように配され、
基本ブロックの上部４画素と下部４画素をそれぞれ構成
する色が緑、緑、赤。
ィルタで、垂直２行を加算して得られる１つの走査線出
力信号レベルが各ラインとも等しくなるように配され、
基本ブロックの上部４画素と下部４画素をそれぞれ構成
する色が緑、緑、赤。
シアンからなっているため、フィールド蓄積モードでも
各画素の信号量がほぼ等しく、垂直端色偽信号が発生す
ることがない。
各画素の信号量がほぼ等しく、垂直端色偽信号が発生す
ることがない。
又、輝度信号に含まれる緑の成分が適正であるため、鮮
やかな緑を再現でき従来よりも鮮明な画像信号を得るこ
とができる。
やかな緑を再現でき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。
い。
例えば、Ｃｙに含まれるＧと８の成分比は垂直端色偽信
号と、緑の色再現性により決定されるものであるから、
Ｃｙに含まれるＧと８の割合は任意に変化させることが
できる。さらに、第４図に示す配列のモザイクフィルタ
など、モザイクフィルタの色配置や、装置の構成などは
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。
号と、緑の色再現性により決定されるものであるから、
Ｃｙに含まれるＧと８の割合は任意に変化させることが
できる。さらに、第４図に示す配列のモザイクフィルタ
など、モザイクフィルタの色配置や、装置の構成などは
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、垂直端色偽信号の発生機
能を何等損わずに、鮮やかな緑を再現できる固体撮像装
置を提供できる。
能を何等損わずに、鮮やかな緑を再現できる固体撮像装
置を提供できる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例に係る固体Ｉｌ像装
置を説明するための図であり、第１図はモザイクフィル
タの色配列を示す模式図、第２図は同装置の概略構成を
示すブロック図、第３図は固体撮像素子から得られるＣ
ｙ 、Ｇ、Ｒ信号の相対分光感度特性図、第４図は本発
明の他の実施例に係る固体ＩＩ像装置のモザイクフィル
タの色配列を示す模式図、第５図〜第８図は従来の固体
′Ｗｉ＆装置を説明するための図である。 １・・・固体Ｉｌｉｌｒｍ素子、２・・・γ補正回路、
３．１０゜１１・・・低域通過フィルタ、４・・・カラ
ーエンコーダ、５・・・帯域通過フィルタ、６．７・・
・同期検波回路、８．９・・・ホワイトバランス回路、
１２・・・１日切換回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４ｒ！Ｉ
置を説明するための図であり、第１図はモザイクフィル
タの色配列を示す模式図、第２図は同装置の概略構成を
示すブロック図、第３図は固体撮像素子から得られるＣ
ｙ 、Ｇ、Ｒ信号の相対分光感度特性図、第４図は本発
明の他の実施例に係る固体ＩＩ像装置のモザイクフィル
タの色配列を示す模式図、第５図〜第８図は従来の固体
′Ｗｉ＆装置を説明するための図である。 １・・・固体Ｉｌｉｌｒｍ素子、２・・・γ補正回路、
３．１０゜１１・・・低域通過フィルタ、４・・・カラ
ーエンコーダ、５・・・帯域通過フィルタ、６．７・・
・同期検波回路、８．９・・・ホワイトバランス回路、
１２・・・１日切換回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４ｒ！Ｉ
Claims (2)
- （１）垂直方向に隣接する２行の画素列信号を加算して
１つの水平走査信号として出力するフィールド蓄積モー
ドの固体撮像素子と、この固体撮像素子の受光面上に配
置され水平２画素、垂直４画素の計８画素を基本ブロッ
クとするモザイクフィルタを備えた固体撮像装置におい
て、 前記モザイクフィルタは、前記基本ブロックの上部４画
素と下部４画素とがそれぞれ緑、緑、赤、シアンの各色
フィルタで構成され、かつ垂直方向に並ぶ４画素のうち
上部２画素と下部２画素とは異なる組合せであることを
特徴とする固体撮像装置。 - （２）前記モザイクフィルタのシアンの色フィルタは、
緑成分の分光透過率を低減した色フィルタであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61033353A JP2677550B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 固体撮像装置 |
| US07/012,490 US4710804A (en) | 1986-02-18 | 1987-02-09 | Color filter arrays for use in a single chip color television pickup system using the field integration mode |
| EP87301286A EP0233768B1 (en) | 1986-02-18 | 1987-02-13 | Color filter arrays for use in a single chip color television pickup system using the field integration mode |
| DE8787301286T DE3780039T2 (de) | 1986-02-18 | 1987-02-13 | Farbfilternetz fuer ein monochip-farbfernseh-empfangssystem, das die feldintegrationsmethode verwendet. |
| KR1019870001346A KR900004033B1 (ko) | 1986-02-18 | 1987-02-18 | 컬러텔레비젼 픽업장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61033353A JP2677550B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62190993A true JPS62190993A (ja) | 1987-08-21 |
| JP2677550B2 JP2677550B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=12384214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61033353A Expired - Lifetime JP2677550B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 固体撮像装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4710804A (ja) |
| EP (1) | EP0233768B1 (ja) |
| JP (1) | JP2677550B2 (ja) |
| KR (1) | KR900004033B1 (ja) |
| DE (1) | DE3780039T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4802001A (en) * | 1985-09-20 | 1989-01-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Micro filter arrangement in an interlaced solid-state image pickup element |
| JPS62277880A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| EP0323214B1 (en) * | 1987-12-28 | 1994-03-02 | Victor Company Of Japan, Limited | Color stripe filter in color image pickup apparatus |
| JPH04175092A (ja) * | 1990-11-08 | 1992-06-23 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| US5631703A (en) * | 1996-05-29 | 1997-05-20 | Eastman Kodak Company | Particular pattern of pixels for a color filter array which is used to derive luminance and chrominance values |
| KR100723477B1 (ko) * | 2004-11-13 | 2007-05-31 | 삼성전자주식회사 | 색성분간 포화 조도의 격차를 줄이는 컬러 필터를 가지는촬영 소자 |
| WO2012120705A1 (ja) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | 富士フイルム株式会社 | カラー撮像素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59103487A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体カラ−撮像装置 |
| JPS6030722U (ja) * | 1983-08-03 | 1985-03-01 | 株式会社吉野工業所 | 化粧品容器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2014397B (en) * | 1978-02-10 | 1982-08-18 | Hitachi Ltd | Solid-state colour imaging device |
| NL7900897A (nl) * | 1978-02-15 | 1979-08-17 | Hitachi Ltd | Vaste-stof beeldopneeminrichting. |
| JPS57203387A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-13 | Toshiba Corp | Color television image pickup device |
| US4500914A (en) * | 1981-08-01 | 1985-02-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color imaging array and color imaging device |
| JPH0628450B2 (ja) * | 1983-01-28 | 1994-04-13 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPS6055781A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-04-01 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPS60125090A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-04 | Sony Corp | カラ−固体撮像装置 |
| US4630105A (en) * | 1984-07-31 | 1986-12-16 | Rca Corporation | Symmetric color encoding shift pattern for a solid-state imager camera and decoding scheme therefor |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP61033353A patent/JP2677550B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-02-09 US US07/012,490 patent/US4710804A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-13 DE DE8787301286T patent/DE3780039T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-02-13 EP EP87301286A patent/EP0233768B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-18 KR KR1019870001346A patent/KR900004033B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59103487A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体カラ−撮像装置 |
| JPS6030722U (ja) * | 1983-08-03 | 1985-03-01 | 株式会社吉野工業所 | 化粧品容器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3780039D1 (de) | 1992-08-06 |
| EP0233768A2 (en) | 1987-08-26 |
| EP0233768B1 (en) | 1992-07-01 |
| EP0233768A3 (en) | 1989-05-03 |
| US4710804A (en) | 1987-12-01 |
| KR900004033B1 (ko) | 1990-06-09 |
| DE3780039T2 (de) | 1993-01-14 |
| JP2677550B2 (ja) | 1997-11-17 |
| KR870008473A (ko) | 1987-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |