JPS6351437B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6351437B2
JPS6351437B2 JP55115242A JP11524280A JPS6351437B2 JP S6351437 B2 JPS6351437 B2 JP S6351437B2 JP 55115242 A JP55115242 A JP 55115242A JP 11524280 A JP11524280 A JP 11524280A JP S6351437 B2 JPS6351437 B2 JP S6351437B2
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JP
Japan
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horizontal
color
filter
signal
color filter
Prior art date
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Application number
JP55115242A
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Japanese (ja)
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JPS5739684A (en
Inventor
Makoto Fujimoto
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP55115242A priority Critical patent/JPS5739684A/en
Publication of JPS5739684A publication Critical patent/JPS5739684A/en
Publication of JPS6351437B2 publication Critical patent/JPS6351437B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/133Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は色フイルタと、この色フイルタを介し
て結像する単一の固体撮像素子より成る固体カラ
ー撮像装置に関するものであり、特に従来高い水
平解像度を得るためには単板カラー撮像装置に適
応できないとされている即ちフイールド蓄積型固
体撮像素子の一例である。フレームトランスフア
型固体撮像素子に対しても適用可能であり、かつ
感度と解像度を向上させた固体カラー撮像装置を
提供するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a solid-state color imaging device comprising a color filter and a single solid-state imaging device that forms an image through the color filter. This is an example of a field storage type solid-state image sensor that is not applicable to a single-chip color image sensor. The present invention provides a solid-state color imaging device which is also applicable to frame transfer type solid-state imaging devices and has improved sensitivity and resolution.

固体撮像素子は2次元に配した感光素子と前記
感光素子を順次走査する走査回路とより成り、前
記2次元に配された感光素子面上に結像された被
写体像を電気信号に変換するものである。
A solid-state image sensor consists of a two-dimensionally arranged photosensitive element and a scanning circuit that sequentially scans the photosensitive element, and converts a subject image formed on the surface of the two-dimensionally arranged photosensitive element into an electrical signal. It is.

この固体撮像素子は一般に、走査方式の相違に
よつてインターライン方式、フレームトランスフ
ア方式、XYアドレス方式等に分類されている。
単板カラーカメラは前記固体撮像素子上の感光素
子に異る色光を透過する色フイルタを順次配し、
前記色フイルタを介して固体撮像素子上に被写体
像を結像し、固体撮像素子より空間変調された色
信号と輝度信号を得、これより複合カラー信号を
合成する装置である。
These solid-state image sensing devices are generally classified into interline type, frame transfer type, XY address type, etc. depending on the scanning method.
The single-chip color camera sequentially arranges color filters that transmit different colored lights on the photosensitive element on the solid-state image sensor,
This device forms a subject image on a solid-state image sensor through the color filter, obtains a spatially modulated color signal and a luminance signal from the solid-state image sensor, and synthesizes a composite color signal from these signals.

一方固体撮像素子は、一種の大規模集積回路で
あり、製造上の歩留りの向上のため集積度を低く
保つことが望まれる。この結果、2次元に配され
る感光素子の数(画素数)は、必要な解像度を得
るための画素数で決まる最少限の画素数であるこ
とが望ましくカラー化方式は、この解像度を低下
させることのない方式であることが要請される。
又、現状の固体撮像素子は従来の撮像管に比し
て、感度的に必ずしも優位では無いため、光学系
での光利用率は最大限に向上せねばならない。
On the other hand, a solid-state image sensor is a type of large-scale integrated circuit, and it is desirable to keep the degree of integration low in order to improve manufacturing yield. As a result, it is desirable that the number of photosensitive elements arranged two-dimensionally (the number of pixels) is the minimum number of pixels determined by the number of pixels to obtain the required resolution.The colorization method reduces this resolution. It is requested that the system be used in a way that will not cause any problems.
Furthermore, since current solid-state image sensors are not necessarily superior in sensitivity to conventional image pickup tubes, the light utilization efficiency of the optical system must be maximized.

単板カラー化方式は、主に前記2点(すなわち
解像度と感度)の機能を向上させることを目的と
して前記固体撮像素子の種類、特徴に応じた方式
が多数提案されている。
As for the single-chip coloring method, many methods have been proposed depending on the type and characteristics of the solid-state image sensor, mainly for the purpose of improving the functions of the above two points (namely, resolution and sensitivity).

第1図は最も基本的な3つの原色光を透過する
フイルタを水平方向に順次繰返した色フイルタを
用いた従来の方式を示している(以下第1方式と
よぶ)。ここで、101は固体撮像素子上の感光
部、102,103,104は異る3つの原色光
を透過するフイルタを示している。この様なフイ
ルタを用いた場合、水平方向の色の繰返しは3画
素を周期とするため空間変調された色信号のキヤ
リアは画素数で決まるサンプリング周波数の1/3
の周波数になる。このため輝度信号の帯域(低彩
度被写体に対して、サンプリング周波数の1/2)
の中に色キヤリアが入るため、輝度帯域をサンプ
リング周波数の1/3迄制限せざるを得ず水平解像
度が低下してしまう。
FIG. 1 shows a conventional method using color filters in which filters that transmit the three most basic primary colors are sequentially repeated in the horizontal direction (hereinafter referred to as the first method). Here, reference numeral 101 indicates a photosensitive portion on the solid-state image sensor, and reference numerals 102, 103, and 104 indicate filters that transmit three different primary color lights. When using such a filter, the horizontal color repetition has a cycle of 3 pixels, so the carrier of the spatially modulated color signal is 1/3 of the sampling frequency determined by the number of pixels.
becomes the frequency of Therefore, the band of the luminance signal (1/2 of the sampling frequency for low chroma objects)
Since color carriers are included in the image, the luminance band must be limited to 1/3 of the sampling frequency, resulting in a decrease in horizontal resolution.

この意味で水平解像度を改善したのが第2図に
示す方式(以下、第2方式とよぶ。特願昭51―
126592号明細書参照)である。
In this sense, the method shown in Figure 2 (hereinafter referred to as the 2nd method) improves the horizontal resolution.
126592).

第2図において、nHは第1のフイールドにお
けるn番目の水平走査を示し、nH′は第2のフイ
ールドにおけるn番目の水平走査を示している。
本方式はn番目の水平走査において、第1の色差
信号を得る様に、又(n+1)番目の水平走査に
おいて第2の色差信号を順次得る様に構成されて
いる。このため、各水平走査での輝度の平均値を
均等化するため各画素は分割されて、2つの異な
る色光を透過するフイルタが配させている。
In FIG. 2, nH indicates the n-th horizontal scan in the first field, and nH' indicates the n-th horizontal scan in the second field.
This method is configured to sequentially obtain a first color difference signal in the n-th horizontal scan, and to sequentially obtain a second color-difference signal in the (n+1)th horizontal scan. Therefore, in order to equalize the average value of brightness in each horizontal scan, each pixel is divided and a filter that transmits two different colored lights is arranged.

例えば、画素201は赤色光を透過するフイル
タR202と、赤色光を遮断するフイルタΔCy2
03が配されている。水平方向のフイルタの繰返
しは2回であるため、空間変調された色信号のキ
ヤリアは画素で決まるサンプリング周波数の1/2
となり輝度帯域の外にある。
For example, the pixel 201 includes a filter R202 that transmits red light and a filter ΔCy2 that blocks red light.
03 is placed. Since the horizontal filter is repeated twice, the carrier of the spatially modulated color signal is 1/2 of the sampling frequency determined by the pixel.
This is outside the brightness band.

しかしながら、本方式は次の2つの欠点を持
つ、第1は画素の複雑さである。先に述べた様に
固体撮像素子は非常に高密度の集積回路であり、
回路の集積化に従い色フイルタも微細化される。
ここで、画素を分割してフイルタを配する本方式
は―画素―フイルタのものに比して一層の微細化
を必要とし、フイルタ製作を困難としている。第
2に、色分離に被写体の垂直相関を利用している
ため垂直方向に感度の広がりをもつフレームトラ
ンスフア型固体撮像素子(TV学会技術報告
“512×466CCDイメージセンサー”堀居他、昭53
年9月、ED―394)には適用出来ない欠点があ
る。
However, this method has the following two drawbacks; the first is the complexity of the pixels. As mentioned earlier, solid-state image sensors are extremely high-density integrated circuits.
As circuits become more integrated, color filters also become smaller.
Here, this method of dividing pixels and arranging filters requires further miniaturization than the pixel-filter method, making it difficult to manufacture the filters. Second, a frame transfer type solid-state image sensor (TV Society Technical Report "512 x 466 CCD Image Sensor" by Horii et al., 1984) has a vertical sensitivity spread because it uses the vertical correlation of objects for color separation.
(September, ED-394) has drawbacks that make it inapplicable.

水平解像度を低下させない別の手段として第3
図に示すフイルタを用いる方式がある(以下第3
方式とよぶ。TV学会誌、単一撮像板カラーテレ
ビカメラ第33巻第7号(1979)、554(40)参照)。
The third method is another method that does not reduce the horizontal resolution.
There is a method using the filter shown in the figure (hereinafter referred to as 3).
It is called a method. (See TV Society Journal, Single Image Plate Color Television Camera, Vol. 33, No. 7 (1979), 554 (40)).

本方式はn番目の水平列と(n+1)番目の水
平列を同時に走査し、n番目の水平走査(nH)
とする固体撮像素子に適用することにより、2つ
の水平列よりのG信号の和を輝度信号とし、各列
よりそれぞれ2つの色差信号を得る様に構成して
いる。
This method scans the n-th horizontal column and the (n+1)-th horizontal column simultaneously, and the n-th horizontal scan (nH)
By applying this method to a solid-state imaging device, the sum of G signals from two horizontal columns is used as a luminance signal, and two color difference signals are obtained from each column.

この結果、各水平走査での実質的なG色のくり
返しは1回となり、輝度の帯域は水平方向の画素
数で決まる帯域まで利用できる。
As a result, the G color is actually repeated once in each horizontal scan, and the luminance band can be used up to the band determined by the number of pixels in the horizontal direction.

しかし、本方式はXYアドレス方式の撮像素子
でかつ同時に2つの水平列を走査し、2つの独立
した出力信号を出すことができる素子にだけしか
適用できない。
However, this method can only be applied to an XY address type image sensor that can simultaneously scan two horizontal columns and output two independent output signals.

又、以上述べた方式1〜方式3は全て、原色系
フイルタを使用しているため彩度の高い被写体像
に対する輝度帯域も狭くなる。又、原色フイルタ
を使用することは、色フイルタの透過率を減少さ
せることとなり、固体カラー撮像装置の感度を低
下させることになる。
Furthermore, since all methods 1 to 3 described above use primary color filters, the luminance band for highly saturated subject images is also narrow. Also, using primary color filters reduces the transmittance of the color filters, which reduces the sensitivity of the solid state color imaging device.

以上述べた様に、現在知られる各方式1〜3
は、いずれも総合特性の点からすれば不充分なも
のであり、これらの欠点を改善することが望まれ
ている。
As mentioned above, each of the currently known methods 1 to 3
All of these are unsatisfactory from the point of view of overall characteristics, and it is desired to improve these drawbacks.

本発明は上記従来の欠点を除去し感度、解像度
等の総的特性を向上させた固体カラー撮像装置を
提供するものである。
The present invention provides a solid-state color imaging device that eliminates the above-mentioned conventional drawbacks and improves overall characteristics such as sensitivity and resolution.

まず本発明の基本構成を、その一実施例を示す
第4図をもとにして説明する。
First, the basic configuration of the present invention will be explained based on FIG. 4 showing one embodiment thereof.

第4図中で破線で示す部分は固体撮像素子の感
光部を示している。すなわち本構成において色フ
イルタは固体撮像素子のn番目の水平列のi番目
の画素401に全色光を透過するフイルタ(Wフ
イルタ)409を配置し、又同列のi+1番目の
画素402に緑色光を透過するフイルタ(Gフイ
ルタ)410を配置している。さらにn+1番目
の水平列のi番目の画素403に青色光を遮断す
るフイルタ(Yeフイルタ)411を配置し、i
+1番目の画素404に赤色光を遮断するフイル
タ(Cyフイルタ)412を配置している、さら
に、n+2番目の水平列のi番目の画素405に
Gフイルタ410を配置し、i+1番目の画素4
06にWフイルタ409を配置し、n+3番目の
水平列のi番目の画素407にYeフイルタ41
1を配置し、i+1番目の画素にCyフイルタ4
12を配置し、垂直及び水平方向に以上のフイル
タを順次繰返している。
The part indicated by the broken line in FIG. 4 indicates the photosensitive part of the solid-state image sensor. That is, in this configuration, a color filter (W filter) 409 that transmits all color light is arranged at the i-th pixel 401 in the n-th horizontal row of the solid-state image sensor, and a green light is arranged at the i-th pixel 402 in the same row. A transmitting filter (G filter) 410 is arranged. Furthermore, a filter (Ye filter) 411 that blocks blue light is arranged in the i-th pixel 403 of the n+1-th horizontal column, and
A filter (Cy filter) 412 that blocks red light is placed in the +1st pixel 404. Furthermore, a G filter 410 is placed in the i-th pixel 405 of the n+2nd horizontal column, and the i+1th pixel 4
A W filter 409 is placed at 06, and a Ye filter 41 is placed at the i-th pixel 407 of the n+3-th horizontal column.
1, and Cy filter 4 is placed on the i+1st pixel.
12 are arranged, and the above filters are sequentially repeated in the vertical and horizontal directions.

前記色フイルタを配した固体撮像素子におい
て、次のような走査を行う。第1のフイールドに
おいて、水平列n番目とn+1番目、n+2番目
とn+3番目、n+4番目とn+5番目……とい
うように隣り合う2列の電荷を加算し、その加算
された電荷を転送する。また第2のフイールドに
おいては、水平列n+1番目とn+2番目、n+
3番目とn+4番目、n+5番目とn+6番目…
…というように1列ずらせて隣り合う2列の電荷
を加算し、その加算された電荷を転送する。
The following scanning is performed in the solid-state image sensor equipped with the color filter. In the first field, charges in two adjacent horizontal columns are added, such as the nth and n+1st horizontal columns, the n+2nd and n+3rd, the n+4th and n+5th, and so on, and the added charges are transferred. In the second field, the horizontal columns n+1, n+2, and n+
3rd and n+4th, n+5th and n+6th...
..., the charges in two adjacent columns are added by shifting one column, and the added charges are transferred.

前記フイルタを配した前記固体撮像素子の出力
は第5図a,bに示す色フイルタを配した固体撮
像素子の出力と等価になる。
The output of the solid-state imaging device equipped with the filter is equivalent to the output of the solid-state imaging device equipped with the color filter shown in FIGS. 5a and 5b.

第5図aを参照して説明する。 This will be explained with reference to FIG. 5a.

第4図においてm番目の水平走査はn及びn+
1水平列を同時に走査する。このため、第5図a
のm番目の水平走査のi番目の画素からの出力
は、画素409と画素411の信号が加算された
ものとなる。画素409はWフイルタが配されて
いるため、本画素の出力信号の分光特性は、固体
撮像素子の分光特性をフラツトとした場合、Wフ
イルタに比例する。
In FIG. 4, the m-th horizontal scan is n and n+
Scan one horizontal row at a time. For this reason, Figure 5a
The output from the i-th pixel of the m-th horizontal scan is the sum of the signals of the pixel 409 and the pixel 411. Since the pixel 409 is provided with a W filter, the spectral characteristics of the output signal of this pixel are proportional to the W filter, assuming that the spectral characteristics of the solid-state image sensor are flat.

同様に、Yeフイルタを配した画素403は、
フイルタに比例した分光特性をもつ。先に述べた
様にm番目の水平走査では画素401と画素40
3との信号が加算されたものが出力されるので、
第5図aに示すように実効的にm番目水平走査、
i番目の画素出力は、先のWフイルタとYeフイ
ルタの分光特性を加算したものになる。この意味
において第4図を書き変えたものが第5図aおよ
び第5図bとなる。
Similarly, the pixel 403 with the Ye filter is
It has spectral characteristics proportional to the filter. As mentioned earlier, in the m-th horizontal scan, pixel 401 and pixel 40
Since the sum of the signals with 3 and 3 is output,
As shown in FIG. 5a, effectively m-th horizontal scanning,
The i-th pixel output is the sum of the spectral characteristics of the previous W filter and Ye filter. In this sense, FIGS. 5a and 5b are rewritten versions of FIG. 4.

第5図aは第1フイールドの水平走査、第5図
bは、第2フイールドの水平走査を意味してい
る。すなわち第5図aにおいて、m番目水平走査
のi番目の画素は先に説明した様に、W+Ye分
光特性をもち、i+1番目の画素は、G+Cy分
光特性をもち、m+1番目水平走査のi番目の画
素はG+Ye分光特性をもち、i+1番目の画素
は、W+Cy分光特性をもつ画素を垂直及び水平
に順次繰返して配したものに等価であることを示
している。第5図bは第2フイールドの例を示し
ているが垂直方向の2画素の信号を加算する組合
せペアを変えることによりインターレース動作を
行つている。
FIG. 5a means the horizontal scanning of the first field, and FIG. 5b means the horizontal scanning of the second field. That is, in FIG. 5a, the i-th pixel in the m-th horizontal scan has the W+Ye spectral characteristic, the i-th pixel has the G+Cy spectral characteristic, and the i-th pixel in the m+1-th horizontal scan has the W+Ye spectral characteristic, as described above. The pixel has a G+Ye spectral characteristic, and the i+1th pixel is equivalent to pixels having a W+Cy spectral characteristic repeated vertically and horizontally. FIG. 5b shows an example of the second field, in which the interlacing operation is performed by changing the pair of combinations in which the signals of two pixels in the vertical direction are added.

このように垂直方向に相隣り合う画素の信号を
加算したのち転送を行つている。
In this way, the signals of vertically adjacent pixels are added and then transferred.

そのため水平走査方向の2ライン信号を同時に
読み出し、フイールドごとに組合せを変えている
特開昭51―56123号公報と同様に1フイールドの
間に全べての画素を読みだしてしまうので、フレ
ーム残像がない。さらに本発明の独特の構成とし
て、垂直方向に相隣り合う画素の信号を加算した
のち転送を行つているため、特開昭51―56123号
公報に比して転送部が簡単で、出力段が1つであ
るので、出力段で発生する雑音の影響が少なくな
るものである。
Therefore, as in Japanese Patent Laid-Open No. 51-56123, in which two line signals in the horizontal scanning direction are read out simultaneously and the combination is changed for each field, all pixels are read out during one field, resulting in frame afterimages. There is no. Furthermore, the unique configuration of the present invention is that the signals of vertically adjacent pixels are added and then transferred, so the transfer section is simpler and the output stage is simpler than that of JP-A-51-56123. Since there is only one output stage, the influence of noise generated at the output stage is reduced.

また固体撮像素子の1画素に対して、1色のフ
イルタである色フイルタは製造しやすく、色フイ
ルタを固体撮像素子に貼り合わせる場合でも容易
である。
Moreover, a color filter, which is a filter of one color, is easy to manufacture for one pixel of a solid-state image sensor, and it is also easy to bond a color filter to a solid-state image sensor.

この様にフイールドごとに相隣り合う垂直方向
の画素の組み合わせを変えても、色分離ができる
様に第1の水平列にはW,Gの様に異なる色光を
透過する2種の色フイルタを固体撮像素子の各画
素に1色ずつ水平方向にくり返し配し、次の水平
列(第2の水平列)には、Ye、Cyの様に第1列
と異なる組合せの2種の色フイルタを固体撮像素
子の各画素に1色ずつ水平方向にくり返し配す
る。
In this way, two types of color filters such as W and G that transmit different colored lights are installed in the first horizontal row so that color separation can be achieved even if the combination of vertical pixels adjacent to each other is changed for each field. One color is repeatedly arranged horizontally in each pixel of the solid-state image sensor, and in the next horizontal row (second horizontal row) two types of color filters, such as Ye and Cy, are placed in different combinations from the first row. One color is repeatedly arranged in the horizontal direction for each pixel of the solid-state image sensor.

次の水平列(第3の水平列)は、G,Wの様に
第1の水平列に使用した2種の色フイルタを第1
の水平列に対して空間的位相が180゜異なる様に固
体撮像素子の各画素に1色ずつ配し、次の水平列
(第4の水平列)は第2の水平列と同様に配する。
この様な色フイルタにおいて、フイールドごとに
組合せを変えて、読み出した例を次に示す。
In the next horizontal row (third horizontal row), the two types of color filters used in the first horizontal row, such as G and W, are
One color is arranged in each pixel of the solid-state image sensor so that the spatial phase differs by 180 degrees from the horizontal row, and the next horizontal row (fourth horizontal row) is arranged in the same way as the second horizontal row. .
An example of reading out such a color filter with different combinations for each field is shown below.

第5図の等価的な画素の分光特性は、第6図
a,bに示す特性となる。
The spectral characteristics of the equivalent pixel in FIG. 5 are the characteristics shown in FIGS. 6a and 6b.

すなわち第5図aのm番目水平走査、i番目等
価画素の特性は第6図aの実線(W+Ye)で示
され、i+1番目等価画素は、第6図aの破線
(G+Cy)で示される。この様な2種類の分光特
性を有する等価画素を水平方向に順次配したm番
目の水平走査による映像信号のレスポンスは、第
7図の特性を有する。すなわち、第7図aの斜線
部分が空間変調された色信号となつて現われる。
これは、水平2画素の繰返しであるため、水平の
画素数で決まるサンプリング周波数(s)の1/2
の点に現われる。又、この空間変調された色信号
は、第6図aの斜線部から判る様に原色信号赤で
ある。一方、低彩度被写体に対する水平方向のサ
ンプリング数は画素数に等しい事から輝度の帯域
は第7図に示すようにサンプリング数の1/2まで
のびている。同様に、m+1番目の水平走査のi
番目の等価画素G+Yeは第6図bの破線部で示
され、i+1番目の等価画素W+Gyは第6図b
の実線部の特性を有する。この結果空間変調され
るのは、第6図bの斜線部、すなわち、原色信号
青である。又、m番目水平走査における水平の分
光特性の平均値(輝度の分光特性)は、W,Ye,
G,Cy分光特性の加算に比例し、m+1番目水
平走査の場合も同様である。この結果2つの水平
走査の平均値は一致しラインクロール(走査線毎
の輝度の濃淡)の発生は無い。又、輝度信号に含
まれる原色光の割合は、赤色光、緑色光、青色光
をそれぞれR,G,Bであらわすと、 W=R+G+B Ye=R+G G=G Cy=B+G であるため W+Ye+G+Cy=2R+4G+2B となりNTSCの輝度に占める割合 R:G:B=0.3:0.59:0.11 に適用するのに好都合の近似値をもつている。
That is, the characteristics of the i-th equivalent pixel in the m-th horizontal scan in FIG. 5a are shown by the solid line (W+Ye) in FIG. 6a, and the characteristics of the i+1-th equivalent pixel in FIG. The response of the video signal by the m-th horizontal scan in which equivalent pixels having such two types of spectral characteristics are sequentially arranged in the horizontal direction has the characteristics shown in FIG. That is, the shaded area in FIG. 7a appears as a spatially modulated color signal.
Since this is a repetition of two horizontal pixels, it is 1/2 of the sampling frequency (s) determined by the number of horizontal pixels.
appears at the point. Moreover, this spatially modulated color signal is the primary color signal red, as seen from the shaded area in FIG. 6a. On the other hand, since the number of samples in the horizontal direction for a low-saturation subject is equal to the number of pixels, the luminance band extends to 1/2 of the number of samples as shown in FIG. Similarly, i of the m+1th horizontal scan
The i+1th equivalent pixel G+Ye is indicated by the broken line in FIG. 6b, and the i+1st equivalent pixel W+Gy is shown in FIG. 6b.
It has the characteristics shown by the solid line. What is spatially modulated as a result is the shaded area in FIG. 6b, that is, the primary color signal blue. Also, the average value of horizontal spectral characteristics (luminance spectral characteristics) in the m-th horizontal scan is W, Ye,
It is proportional to the addition of G and Cy spectral characteristics, and the same holds true for the m+1st horizontal scan. As a result, the average values of the two horizontal scans match, and no line crawl (shading of brightness for each scanning line) occurs. Also, the proportion of primary color light included in the luminance signal is W=R+G+B Ye=R+G G=G Cy=B+G, so W+Ye+G+Cy=2R+4G+2B This has a convenient approximation value to apply to the ratio of NTSC luminance R:G:B=0.3:0.59:0.11.

以上をまとめると次の様になる。 The above can be summarized as follows.

1回の水平走査で2つの水平列を同時に加算出
力する固体撮像素子に第4図に示す色フイルタを
配した固体カラー撮像装置は空間変調された原色
信号R,Bを含む映像信号を水平走査ごとに順次
出力する。
A solid-state color imaging device, in which a color filter shown in Fig. 4 is arranged on a solid-state imaging device that simultaneously adds and outputs two horizontal columns in one horizontal scan, horizontally scans a video signal containing spatially modulated primary color signals R and B. Output each time sequentially.

この様にして出力された素子信号を第8図に示
す様な信号処理回路を介してNTSC信号とする。
第8図の固体撮像素子801は上述したものであ
り、この固体撮像素子から出力されたa点を通過
する素子出力信号(以下素子出力信号aのように
よぶ)は空間変調された原色信号を含む映像信号
である。素子出力信号aは第1に検波回路802
に送られる。802は検波回路で、次の動作をす
る。第1の水平走査された素子出力信号はW+
Ye,G+Cy,W+Ye,G+Cy……となり、こ
れらの相隣る出力信号の差をとるとR,−R,R,
−Rという信号を得る。これを同期検波してR信
号を得る。
The element signals output in this manner are converted into NTSC signals through a signal processing circuit as shown in FIG.
The solid-state image sensor 801 in FIG. 8 is as described above, and the element output signal (hereinafter referred to as element output signal a) output from this solid-state image sensor passing through point a is a spatially modulated primary color signal. This is a video signal containing The element output signal a is first sent to the detection circuit 802.
sent to. 802 is a detection circuit that performs the following operations. The first horizontally scanned element output signal is W+
Ye, G+Cy, W+Ye, G+Cy... and taking the difference between these adjacent output signals, we get R, -R, R,
Obtain the signal -R. This is synchronously detected to obtain an R signal.

第2の水平走査された素子出力信号はG+Ye,
W+Cy,G+Ye,W+Cy……となり、これらの
相隣る出力信号の差をとると−B,B,−B,B
という信号を得る。これを同期検波してB信号を
得る。この様に色信号R,Bを水平走査ごとに順
次減算器に送る。一方素子出力信号は、色信号帯
域に制限した低域波器806を介して色信号と
同じ帯域をもつ輝度信号(YL)として、ゲイン
切換器807に送られる。ゲイン切換器807は
水平走査の1/2の周波数で、水平走査に同期して
輝度信号(YL)のゲインを切り換る回路であり、
本回路を介して1水平走査ごとのゲインを変化さ
せた輝度信号(YL)は減算器803へ送られ、
検波した色信号との間で減算される。この結果減
算器803の出力は色差信号R−YL,B−YL
水平走査ごとに順次出力する。先のゲイン切換器
807は原色信号R又はBに対応して色差信号の
ホワイトバランスを各々独立に調整するために設
けている。同時化回路804は1水平走査遅延器
805と1水平走査切換器806′より成り1水
平走査ごとに、順次送られる色差信号を同時化し
てエンコーダ810に送る。
The second horizontally scanned element output signal is G+Ye,
W+Cy, G+Ye, W+Cy... and taking the difference between these adjacent output signals -B, B, -B, B
I get this signal. This is synchronously detected to obtain the B signal. In this way, the color signals R and B are sequentially sent to the subtracter for each horizontal scan. On the other hand, the element output signal is sent to a gain switch 807 as a luminance signal (Y L ) having the same band as the chrominance signal via a low-pass filter 806 limited to the chrominance signal band. The gain switch 807 is a circuit that switches the gain of the luminance signal (Y L ) in synchronization with the horizontal scan at a frequency of 1/2 of the horizontal scan.
The luminance signal (Y L ) whose gain has been changed for each horizontal scan is sent to the subtracter 803 via this circuit.
It is subtracted from the detected color signal. As a result, the subtracter 803 outputs color difference signals R-Y L and B-Y L sequentially for each horizontal scan. The aforementioned gain switch 807 is provided to independently adjust the white balance of the color difference signals corresponding to the primary color signal R or B. The synchronization circuit 804 is composed of a one-horizontal scan delay device 805 and a one-horizontal scan switch 806', and synchronizes the sequentially sent color difference signals for each horizontal scan and sends them to the encoder 810.

一方、素子出力信号aは水平サンプリング周波
数の1/2に極を有する第2の低域波器809を
介して輝度信号とし、これをエンコーダ810に
送る。エンコーダ810は同時化回路804より
の2つの色差信号R−YL,B−YLと、低域波
器809よりの輝度信号に基いてNTSC信号を出
力することができる。相隣り合う垂直方向の画素
を加算して輝度信号を得る方式であるので、一様
な被写体を撮像したときに得られる輝度信号の水
平走査線ごとの信号レベルの変化は生じない。こ
のことは単板式カラーカメラの色フイルタの配列
を決めるのに自由度が大きくなる。
On the other hand, the element output signal a is converted into a luminance signal via a second low frequency converter 809 having a pole at 1/2 of the horizontal sampling frequency, and is sent to an encoder 810. The encoder 810 can output an NTSC signal based on the two color difference signals R-Y L and B-Y L from the synchronization circuit 804 and the luminance signal from the low frequency converter 809 . Since this method obtains a luminance signal by adding adjacent pixels in the vertical direction, there is no change in signal level for each horizontal scanning line of the luminance signal obtained when a uniform subject is imaged. This increases the degree of freedom in determining the arrangement of color filters in a single-chip color camera.

すなわち、単板式カラーカメラの色フイルタの
配列を決める重要な要素は、 (1) 色分離できること、 (2) 一様な被写体を撮像したときに水平走査ごと
の輝度信号のレベル差がないこと、 である。
In other words, the important factors that determine the color filter arrangement of a single-chip color camera are: (1) ability to separate colors; (2) no difference in luminance signal level between horizontal scans when imaging a uniform subject; It is.

本発明はどの様な組合せの色を用いても、一様
な被写体を撮像したとき水平走査ごとの輝度信号
のレベルに差が生じない。
In the present invention, no matter what combination of colors is used, when a uniform object is imaged, no difference occurs in the level of the luminance signal for each horizontal scan.

例えば異なる4色A、B、C、Dの色を用いた
例で説明する。
For example, an example using four different colors A, B, C, and D will be explained.

第1列ではA、B、A、B…… 第2列ではC、D、C、D…… 第3列ではB、A、B、A…… 第4列ではC、D、C、D…… 第5列ではA、B、A、B…… (第1列と同様の配列にもどる) の色配列になる。 In the first row, A, B, A, B... In the second row, C, D, C, D... In the third row, B, A, B, A... In the fourth row, C, D, C, D... In the 5th column, A, B, A, B... (Return to the same array as the first column) becomes a color array.

第1フイールドでは第1列と第2列の色フイル
タで変調された信号を加算して読み出しているの
で第1の水平走査信号は、 A+C,B+D,A+C,B+D……となる。
第3列と第4列の色フイルタで変調された信号を
加算して読み出しているので、第2の水平走査信
号は、 C+B,D+A,C+B,D+A……となる。
In the first field, the signals modulated by the color filters in the first and second columns are added and read out, so the first horizontal scanning signal is A+C, B+D, A+C, B+D, . . . .
Since the signals modulated by the color filters in the third and fourth columns are added and read out, the second horizontal scanning signal is C+B, D+A, C+B, D+A, . . . .

第2のフイールドでは、第2列と第3の色フイ
ルタで変調された信号を加算して読み出している
ので第1の水平走査信号は C+B,D+A,C+B,D+A,…… 同様に第2の水平走査信号は C+A,D+A,C+A,D+B…… となる。
In the second field, the signals modulated by the second column and the third color filter are added and read out, so the first horizontal scanning signal is C+B, D+A, C+B, D+A,...Similarly, the second horizontal scanning signal is The horizontal scanning signals are C+A, D+A, C+A, D+B...

これらの信号LPF(ローパスフイルタ)を通し
て輝度信号Y0 Y0=A+B+C+D を得る。
A luminance signal Y 0 Y 0 =A+B+C+D is obtained through these signals LPF (low pass filter).

この様に第1、第3の列の色フイルタA、Bの
平均値と第2、第4列の色フイルタC、Dの平均
値が異なつても、輝度信号としてはA+B+C+
Dとなるので、水平走査ごとの差は生じない。
In this way, even if the average value of the color filters A and B in the first and third columns is different from the average value of the color filters C and D in the second and fourth columns, the luminance signal is A+B+C+
D, so there is no difference between horizontal scans.

次に色分離について説明する。 Next, color separation will be explained.

水平走査信号の相隣る信号の差信号を同期検波
して得る。第1フイールドの第1の水平走査信号
の相隣る信号の差信号は、 (A+C)−(B+D)=C1、 (B+D)−(A+C)=−C1、C1、−C1、…… 第2の水平走査信号の相隣る信号の差信号は (C+B)−(D+A)=C2、 (C+B)−(D+A)=−C2、C2、−C2、…… を得る。これを同期検波してC1、C2を得る。C1
C2は水平走査ごとの順次信号であるので同時化
する。同時化されたC1、C2の色信号と輝度信号
Y0とでマトリツクスをし、標準テレビジヨン信
号の色差信号を得る。第2フイールドでも同様で
ある。A、B、C、Dの色の組合せが変わるごと
にマトリツクスを変えることにより、標準テレビ
ジヨン信号の色差信号が得られる。
It is obtained by synchronously detecting the difference signal between adjacent horizontal scanning signals. The difference signal between adjacent signals of the first horizontal scanning signal of the first field is (A+C)-(B+D)= C1 , (B+D)-(A+C)=- C1 , C1 , -C1 , ... The difference signal between adjacent signals of the second horizontal scanning signal is (C+B) - (D + A) = C 2 , (C + B) - (D + A) = -C 2 , C 2 , -C 2 , ... obtain. This is synchronously detected to obtain C 1 and C 2 . C1 ,
Since C2 is a sequential signal for each horizontal scan, it is synchronized. Synchronized C 1 and C 2 chrominance and luminance signals
Perform matrixing with Y0 to obtain the color difference signal of the standard television signal. The same applies to the second field. By changing the matrix each time the color combination of A, B, C, and D changes, a color difference signal of a standard television signal can be obtained.

この様に一様な被写体を撮像したときに、輝度
信号のレベル差が生じないので、カラー化方式の
自由度は大きくなる。
When a uniform object is imaged in this way, no difference in the level of the luminance signal occurs, so the degree of freedom in the colorization method increases.

以上は一例としてW、G、Ye、Cyの色フイル
タ配列で説明したが、例えばMg、G、Ye、Cy
の色フイルタ配列やその他同様な4種の色フイル
タ配列でも同等の目的を達成できることは言うま
でもない。
The above was explained using the color filter arrangement of W, G, Ye, Cy as an example, but for example, Mg, G, Ye, Cy
It goes without saying that the same objective can be achieved with the color filter arrangement or other similar four types of color filter arrangement.

次に本発明をフレームトランスフアCCD固体
撮像素子に適用した例を示す。フレームトランフ
CCD固体撮像素子の画素は、垂直方向に感度の
広がりをもつ。一方先に説明したカラー化のため
の第2及び第3の方式は、被写体像の垂直相関性
に基いて色分離を行つている。このためには第2
及び第3方式を適用するには、垂直方向の画素は
完全に分離しなければならない。以上のことから
従来フレームトランフアCCD固体撮像素子は、
先に述べた第1方式しか適応できないとされて来
た。
Next, an example in which the present invention is applied to a frame transfer CCD solid-state image sensor will be shown. frame trump
The pixels of a CCD solid-state image sensor have sensitivity spread in the vertical direction. On the other hand, the second and third methods for colorization described above perform color separation based on the vertical correlation of subject images. For this purpose, the second
To apply the third method, pixels in the vertical direction must be completely separated. From the above, conventional frame transfer CCD solid-state image sensors are
It has been thought that only the first method mentioned above can be applied.

しかし、第1方式は先に述べた様に水平解像度
が第2及び第3方式に比して低くなる。
However, as mentioned above, the horizontal resolution of the first method is lower than that of the second and third methods.

本発明においては、垂直方向2画素の信号を加
算することを特色としているため、画素感度が垂
直方向に広がりをもつことは垂直方向2画素の加
算を光学的に行うことに等価となつている。
Since the present invention is characterized by adding the signals of two pixels in the vertical direction, expanding the pixel sensitivity in the vertical direction is equivalent to optically adding the signals of two pixels in the vertical direction. .

第9図aはフレームトランスフアCCDに適す
る実施例の構成を示している。同撮像素子は、イ
メージ部903で光電変換された映像信号をフイ
ールドごとに蓄積部902に移動し、水平アナロ
グシフトレジスタ901に水平走査に同期して移
し、同レジスタを介して、映像信号として、出力
するものである。第9図bは第9図aのA部を拡
大し、色フイルタと素子の関係を示したものであ
る。第9図cは第9図bのX―X′断面と、各フ
イールドにおける画素の感度分布を示している。
第9図b及びcから第1のフイールドにおける感
度分布(実線914)が第1垂直転送電極909と
第2電極910を中心として出来ており、本画素
上のフイルタが、Wフイルタ905及びYeフイ
ルタ906、又はGフイルタ907及びCyフイ
ルタ908又は、Gフイルタ及びYeフイルタ又
は、W及びCyフイルタである事が判る。これら
の配置は第5図aと同様であることから、フレー
ムトランスフアCCD固体撮像素子に本発明のフ
イルタを適用することで、垂直方向2画素は光学
的加算され先に述べた第2及び第3方式のカラー
化方式と同等の水平解像度が得られる単板カラー
カメラとすることができる。
FIG. 9a shows the structure of an embodiment suitable for a frame transfer CCD. The image sensor moves a video signal photoelectrically converted in an image unit 903 to a storage unit 902 field by field, and transfers it to a horizontal analog shift register 901 in synchronization with horizontal scanning, and then passes it through the register as a video signal. This is what is output. FIG. 9b is an enlarged view of section A in FIG. 9a, showing the relationship between the color filters and the elements. FIG. 9c shows the XX' section of FIG. 9b and the pixel sensitivity distribution in each field.
From FIGS. 9b and 9c, the sensitivity distribution (solid line 914) in the first field is centered around the first vertical transfer electrode 909 and the second electrode 910, and the filter on this pixel is the W filter 905 and the Ye filter. 906, G filter 907 and Cy filter 908, G filter and Ye filter, or W and Cy filter. Since these arrangements are similar to those shown in FIG. It is possible to create a single-chip color camera that can obtain horizontal resolution equivalent to that of the three colorization methods.

すなわち、フレームトランスフアCCDにおい
て、第1のフイールドでは第9図bのフイルタ9
05と906(フイルタ907と908)とから
得られた信号を加算したのち垂直転送を行い、ま
た第2のフイールドでは第9図bのフイルタ90
6と905′(フイルタ908と907′)とから
得られた信号を加算したのち垂直転送を行うこと
でインターレース動作がおこなわれている。
That is, in the frame transfer CCD, the filter 9 in FIG. 9b is used in the first field.
After adding the signals obtained from 05 and 906 (filters 907 and 908), vertical transfer is performed, and in the second field, the signals obtained from filter 90 of FIG.
The interlacing operation is performed by adding the signals obtained from 6 and 905' (filters 908 and 907') and then performing vertical transfer.

次に、インターラインCCD型固体撮像素子に
適用する場合を第10図を用いて説明する。
Next, a case where the present invention is applied to an interline CCD type solid-state image sensor will be explained using FIG. 10.

第10図はインターラインCCD固体撮像素子
に本発明を適用した例である。
FIG. 10 shows an example in which the present invention is applied to an interline CCD solid-state image sensor.

インターラインCCD固体撮像素子は、感光部
1001で光電変換した信号を、読出しゲート1
002に2つの読出し信号1003,1004を
垂直走査に同期して順次加えることで読出しゲー
トを開け、垂直アナログシフトレジスタ1005
に送り、水平アナログシフトレジスタ1006へ
水平走査に同期して順次送り、同時に水平走査に
同期して、水平アナログシフトレジスタ内の信号
を出力に送ることで映像信号を出力する。この様
な素子に対して、第1の水平列の第1の画素上に
Wフイルタ1007、第2の画素上にGフイルタ
1008、第2の水平列上の第1の画素にYeフ
イルタ1009、第2の画素にCyフイルタ10
10、第3の水平列上第1の画素にGフイルタ1
012、第2の画素にWフイルタ1013、第4
の水平列の第1の画素にYeフイルタ1014、
第2の画素にCyフイルタ1015を配している。
The interline CCD solid-state image sensor reads out signals photoelectrically converted by the photosensitive section 1001 and sends them to the readout gate 1.
By sequentially applying two read signals 1003 and 1004 to 002 in synchronization with vertical scanning, the read gate is opened, and the vertical analog shift register 1005
and sequentially send it to the horizontal analog shift register 1006 in synchronization with horizontal scanning, and at the same time, in synchronization with horizontal scanning, the signal in the horizontal analog shift register is sent to the output, thereby outputting a video signal. For such an element, a W filter 1007 is placed on the first pixel of the first horizontal column, a G filter 1008 is placed on the second pixel, a Ye filter 1009 is placed on the first pixel of the second horizontal column, Cy filter 10 on the second pixel
10, G filter 1 on the first pixel on the third horizontal row
012, W filter 1013 on the second pixel, fourth
A Ye filter 1014 is applied to the first pixel of the horizontal column of
A Cy filter 1015 is arranged at the second pixel.

本発明フイルタをインターラインCCD固体撮
像素子に適用した場合、読出しは次の様に行う。
When the filter of the present invention is applied to an interline CCD solid-state image sensor, reading is performed as follows.

すなわち、第1のフイールドにおいて、まず読
出し信号を読出し信号線1004に加え読出しゲ
ート1002を開け、垂直転送段1005中の第
1の転送段1017にYe信号を入れる。次に垂
直方向に1段転送を行い。すなわち1017内の
信号を1016に転送する。次に読出し線100
3に読出し信号を加え読出しゲート1002を開
け垂直転送段1005にW信号を入れる。これに
よつて垂直転送段1005内のYe信号とW信号
は混合され、Ye+W信号となる。同様に、第1
のフイールドにおいては、Cy+G信号、Ye+G
信号、Cy+W信号の各信号が垂直転送段中で混
合される。この時の垂直転送段における色信号の
配置は第5図で示したものと同様になり、第2の
フイールドにおいては、先の読出し線への信号を
信号線1003、信号線1004の順で行うこと
でインターレース動作とすることができると共に
先の第1フイールドと同様に第5図で示す等価的
な画素配置が得られる。
That is, in the first field, a read signal is first applied to the read signal line 1004 to open the read gate 1002, and a Ye signal is input to the first transfer stage 1017 of the vertical transfer stages 1005. Next, perform one stage transfer in the vertical direction. That is, the signal in 1017 is transferred to 1016. Next, the readout line 100
A read signal is applied to 3, the read gate 1002 is opened, and a W signal is input to the vertical transfer stage 1005. As a result, the Ye signal and W signal in the vertical transfer stage 1005 are mixed to become a Ye+W signal. Similarly, the first
In the field, Cy+G signal, Ye+G
The signals Cy+W and Cy+W are mixed in the vertical transfer stage. At this time, the arrangement of color signals in the vertical transfer stage is similar to that shown in FIG. This makes it possible to perform an interlaced operation and to obtain an equivalent pixel arrangement as shown in FIG. 5 in the same way as in the first field.

すなわちインターラインCCDにおいて、第1
のフイールドで第10図のフイルタ1007と1
009(フイルタ1008と1010)とで得ら
れた信号を加算したのち転送を行い、また第2の
フイールドでは第10図のフイルタ1009と1
012(フイルタ1010と1013)とで得ら
れた信号を加算したのち転送することでインター
レース動作を行つている。これより、先に説明し
たと同様インターライン型CCD固体撮像素子に
おいても本発明の適用は可能である。
In other words, in an interline CCD, the first
Filters 1007 and 1 in FIG.
009 (filters 1008 and 1010) are added and then transferred, and in the second field, the signals obtained by filters 1009 and 1 in FIG.
012 (filters 1010 and 1013) are added and then transferred to perform interlace operation. From this, the present invention can also be applied to an interline type CCD solid-state image sensor as described above.

最後にXYアドレス方式としてMOS型固体撮
像素子の場合であるが、これは例えば、特開昭52
―155010号公報や特開昭56―137774号公報の様な
垂直方向インタレース回路を従来の素子に適用す
ることにより隣接する2つの水平列の読出が可能
となり、本発明フイルタの利用が可能となる。
Finally, there is the case of a MOS type solid-state image sensor as an XY addressing method, for example,
By applying a vertical interlacing circuit such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 155010 or Japanese Patent Application Laid-open No. 137774/1983 to a conventional element, it becomes possible to read out two adjacent horizontal columns, making it possible to use the filter of the present invention. Become.

以下はインターラインCCD撮像素子の場合と
同様に考えられる。
The following can be considered in the same way as in the case of an interline CCD image sensor.

以上述べた様に、相隣り合う垂直方向の画素か
ら得られた信号を加算してから転送しているの
で、水平転送部が1ケ所で良く、構成が簡単で
S/Nが良い。また1フイールドで全べての画素
信号を読み出しているので、フレーム残像がな
い。2画素の信号を加算しているので、垂直方向
の解像度が最良となり、インタレースフリツカが
ない。さらに第1の水平列と第3の水平列に用い
られているフイルタは同一で空間的位相が異な
り、第2と第4の水平列に用いられているフイル
タは同一で、しかも相隣り合う垂直方向の画素の
信号を加算しているので、どの様な組合せのフイ
ルタを用いても、一様な被写体を撮像したとき、
輝度信号のレベル差は生じない。それ故にカラー
化方式の自由度が大きく、水平解像度を劣化させ
ない。すなわち、使用した固体撮像素子のもつて
いる水平解像度を100%近く使用できる。また使
用する固体撮像素子の形式に関係なく、高い水平
解像度が得られるなど、数々の優れた特徴を有す
るものである。
As described above, since signals obtained from adjacent pixels in the vertical direction are added and then transferred, only one horizontal transfer section is required, the configuration is simple, and the S/N ratio is good. Furthermore, since all pixel signals are read out in one field, there is no frame afterimage. Since the signals of two pixels are added, the vertical resolution is the best and there is no interlace flicker. Furthermore, the filters used in the first horizontal column and the third horizontal column are the same, but have different spatial phases, and the filters used in the second and fourth horizontal columns are the same, and the filters used in the adjacent vertical columns are the same. Since signals from pixels in different directions are added, no matter what combination of filters is used, when a uniform object is imaged,
No difference in level of luminance signals occurs. Therefore, the degree of freedom in the colorization method is large, and the horizontal resolution does not deteriorate. In other words, nearly 100% of the horizontal resolution of the solid-state image sensor used can be used. Furthermore, it has many excellent features such as being able to obtain high horizontal resolution regardless of the type of solid-state image sensor used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第3図はそれぞれ従来の固体カラー撮
像装置に用いる色カラーフイルタの構成図、第4
図は本発明の一実施例における固体カラー撮像装
置の色フイルタの構成図、第5図a,bは第4図
の色フイルタの第1および第2のフイールド走査
による等価的配置を示す図、第6図a,bは第4
図の色フイルタの分光特性を示す図、第7図は第
4図の固体カラー撮像装置の映像信号のレスポン
スを示す図、第8図は本発明の一実施例における
固体カラー撮像装置の信号処理回路のブロツク
図、第9図a〜cはフレームトランスフアCCD
固体撮像装置に本発明を適用した実施例を示す
図、第10図はインターラインCCD固体撮像装
置に本発明を適用した実施例を示す図である。 401〜408…画素、409…透明フイル
タ、410…緑色光透過フイルタ、411…黄色
光透過フイルタ、412…シアン色光透過フイル
タ。
Figures 1 to 3 are block diagrams of color filters used in conventional solid-state color imaging devices, respectively.
5 is a configuration diagram of a color filter of a solid-state color imaging device according to an embodiment of the present invention; FIGS. 5a and 5b are diagrams showing an equivalent arrangement of the color filter in FIG. Figure 6 a and b are the fourth
7 is a diagram showing the response of the video signal of the solid-state color imaging device shown in FIG. 4, and FIG. 8 is a diagram showing the signal processing of the solid-state color imaging device in one embodiment of the present invention. Circuit block diagram, Figures 9a-c are frame transfer CCD
FIG. 10 is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a solid-state imaging device. FIG. 10 is a diagram showing an embodiment in which the invention is applied to an interline CCD solid-state imaging device. 401 to 408... Pixel, 409... Transparent filter, 410... Green light transmitting filter, 411... Yellow light transmitting filter, 412... Cyan light transmitting filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 異なる色光を透過する少なくとも2種の色フ
イルタをくり返し配した第1の水平列色フイルタ
と、第1の水平列色フイルタとは異なる組み合せ
の2種の色フイルタをくり返し配した第2の水平
列色フイルタと第1の水平列色フイルタと同一の
色フイルタの組合せで、空間的に位相を180゜異な
らせた第3の水平列色フイルタと第2の水平列色
フイルタと同一の第4の水平列色フイルタとを順
次垂直方向にくり返し配した色フイルタ群と各色
フイルタは固体撮像素子の画素に1対になるよう
に組合された固体撮像素子と、あるフイールドで
は第1の水平列色フイルタと第2の水平列色フイ
ルタより得られた電荷を加算し、一方第3の水平
列色フイルタと第4の水平列色フイルタより得ら
れた電荷を加算し、次のフイールドでは第2の水
平列色フイルタと第3の水平列色フイルタより得
られた電荷を加算し、一方第4の水平列色フイル
タと第5の水平列色フイルタとの電荷を加算し、
前記加算された電荷を転送する装置と、固体撮像
素子から得られた信号をローパスフイルタをかけ
て、輝度信号を得る回路と相隣る信号の差より水
平走査ごとに異なる色信号を得る回路と前記水平
走査ごとの順次色信号を同時化する回路とを備え
たことを特徴とする固体カラー撮像装置。
1. A first horizontal row of color filters in which at least two types of color filters that transmit different colored light are arranged repeatedly; and a second horizontal row of color filters in which two kinds of color filters in a different combination than the first horizontal row of color filters are arranged repeatedly. A combination of a row color filter and a color filter that is the same as the first horizontal row color filter, a third horizontal row color filter whose phase is spatially different by 180°, and a fourth horizontal row color filter that is the same as the second horizontal row color filter. A group of color filters in which horizontal row color filters of The charges obtained from the filter and the second horizontal color filter are summed, while the charges obtained from the third horizontal color filter and the fourth horizontal color filter are summed, and in the next field the charges obtained from the second horizontal color filter are added. adding the charges obtained from the horizontal row color filter and the third horizontal row color filter, while adding the charges from the fourth horizontal row color filter and the fifth horizontal row color filter;
a device for transferring the added charges; a circuit for applying a low-pass filter to the signal obtained from the solid-state image sensor to obtain a luminance signal; and a circuit for obtaining a color signal that differs for each horizontal scan from the difference between adjacent signals. A solid-state color imaging device comprising: a circuit that sequentially synchronizes color signals for each horizontal scan.
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