JPH0137077B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0137077B2 JPH0137077B2 JP59142324A JP14232484A JPH0137077B2 JP H0137077 B2 JPH0137077 B2 JP H0137077B2 JP 59142324 A JP59142324 A JP 59142324A JP 14232484 A JP14232484 A JP 14232484A JP H0137077 B2 JPH0137077 B2 JP H0137077B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- color
- filter
- preamplifier
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明はカラー固体撮像装置に関するものであ
る。 〔発明の背景〕 固体撮像素子、例えばフオトダイオードアレイ
とＸ−Ｙアドレス用MOSトランジスタスイツチ
からなるMOS型撮像素子では第１図に示すよう
にある特定の位置関係にある絵素どうしを内部結
線し、別々の出力線に読み出すことが容易に実現
できる。第１図装置には例えば第２図の色フイル
タを撮像素子の絵素に対応して配置する。ここで
Ｗは輝度信号に対応したフイルタであり、全ての
色の光成分を通過させる性質を持つ。実際には透
明であればよく、Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂで表わせる。
Cyはシアン色（Ｇ＋Ｂ）、Yeは黄色（Ｇ＋Ｒ）
を意味する。カラーカメラを構成する際は、３原
色Ｒ、Ｇ、Ｂを異なつた割合で含む３つ信号が得
られればよく、フイルターの組み合わせは前記し
た一例にとどまることなく多数存在することは明
らかであろう。 第１図の撮像素子と第２図の色フイルターを組
み合わせた場合を例として、以下、本発明の主旨
を説明する。第１図の撮像素子は水平走査を行う
水平シフトレジスタ１１、垂直走査を行う垂直シ
フトレジスタ１２、水平読み出しスイツチ１３、
各画素を成すフオトダイオード１４、垂直読み出
しスイツチ１５、および水平ラインのインターレ
ースを行わせるためのスイツチ１６からなつてい
る。この撮像素子では２本の水平ラインｎ，ｎ＋
１を同時に走査し、縦横２画素からなる４画素を
単位として、同一位置関係にある画素の信号を同
じ信号線にまとめて取り出している。尚、第１図
の装置では各４画素のうちの左上と右下の素子
（第２図でＷ）を同一の出力ライン１７に接続し、
その他の二つは別々の出力ライン１８，１９に接
続されている。この撮像素子によれば、同時に走
査する二水平ラインの組み合わせを各フイールド
ごとにスイツチ１６で切り換えることによりイン
タレースを行うことができる。第２図のフイルタ
を配置した場合には、Ｗは出力線１７から、Cy
は出力線１８から、Yeは出力線１９からそれぞ
れ独立に取り出せる。 第１図の素子に第２図のフイルタを配置した撮
像装置３１からの出力は、従来例えば第３図の信
号処理回路によつて処理されている。 即ち、撮像素子３１から出力された各信号はプ
リアンプ群３２をそれぞれ通つたのち、低域波
器３３，３４，３５を介して演算回路３６，３
７，３８に与えられ、次の演算をすることにより
Ｒ，Ｂ信号が分離される。 Ｒ＝Ｗ−Cy ……(1) Ｂ＝Ｗ−Ye ……(2) Ｙ＝Ｗ＋Cy＋Ye ……(3) こうして得られたＷ、Ｒ、Ｂの各信号はプロセ
ス回路３９，４０，４１を通してNTSCエンコー
ダ４２に送り込まれ、複合信号となる。通常色信
号Ｒ，Ｂは狭帯域（500KHz）で良いことが知ら
れている。 然るに撮像素子３１のCy出力、Ye出力の周波
数スペクトラムを考えると、第４図に示すように
Cy、Yeのベースバンド成分４３と、Cy、Ye信
号が読み出し周期で変調されたキヤリア成分４４
とからなつており、前記第３図の信号処理は、ベ
ースバンド成分のみを利用し、キヤリア成分は利
用してはいない。 〔発明の目的〕 本発明の目的はこのベースバンド成分とキヤリ
ア成分の両方の信号を利用して色信号を構成し、
色信号の信号対雑音比を改善することにある。 〔発明の実施例〕 第５図は第３図の装置を用いた場合の本発明の
１実施例を示す。出力信号Cy、Yeはベースバン
ド成分を得る低域波器３４，３５とキヤリアを
得る帯域波器５１，５２にそれぞれ導かれる。
キヤリア成分は前記したようにキヤリア周波数fc
±500KHzの帯域があれば良い。このキヤリア成
分は信号分がAM変調されている形で得られるた
め、検波器（エンベロープ検波または同期検波）
５３，５４によつてCy、Ye信号が得られる。こ
れらの信号を低域波器３４，３５から得られた
Cy，Ye信号にそれぞれ加算器５５，５６で加算
する。一般に信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が同じでか
つ信号に相関がある二信号を加算すると信号対雑
音比は3dB向上する。両者のＳ／Ｎが異なる場合
には、Ｓ／Ｎが最良となる混合比が存在する。以
下これについて述べる。 今二つの信号振幅を１に規格化した時の雑音を
それぞれａ、ｂとする（すなわちＳ／Ｎは 20log1/a、20log1/bとなる）。二つの信号をｋ：
１で加算すると加算後の信号振幅はｋ＋１、雑音
振幅は√（）2＋2となる。よつてＳ／Ｎは 上式をＫについて解くとｋ＝（b/a）2のときＳ／
Ｎが最大値をとることがわかる。この時のＳ／Ｎ
改善度はａ＜ｂとすると、 となる。すなわち信号を（b/a）2：１で混合すれ
ば加算後のＳ／Ｎは
る。 〔発明の背景〕 固体撮像素子、例えばフオトダイオードアレイ
とＸ−Ｙアドレス用MOSトランジスタスイツチ
からなるMOS型撮像素子では第１図に示すよう
にある特定の位置関係にある絵素どうしを内部結
線し、別々の出力線に読み出すことが容易に実現
できる。第１図装置には例えば第２図の色フイル
タを撮像素子の絵素に対応して配置する。ここで
Ｗは輝度信号に対応したフイルタであり、全ての
色の光成分を通過させる性質を持つ。実際には透
明であればよく、Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂで表わせる。
Cyはシアン色（Ｇ＋Ｂ）、Yeは黄色（Ｇ＋Ｒ）
を意味する。カラーカメラを構成する際は、３原
色Ｒ、Ｇ、Ｂを異なつた割合で含む３つ信号が得
られればよく、フイルターの組み合わせは前記し
た一例にとどまることなく多数存在することは明
らかであろう。 第１図の撮像素子と第２図の色フイルターを組
み合わせた場合を例として、以下、本発明の主旨
を説明する。第１図の撮像素子は水平走査を行う
水平シフトレジスタ１１、垂直走査を行う垂直シ
フトレジスタ１２、水平読み出しスイツチ１３、
各画素を成すフオトダイオード１４、垂直読み出
しスイツチ１５、および水平ラインのインターレ
ースを行わせるためのスイツチ１６からなつてい
る。この撮像素子では２本の水平ラインｎ，ｎ＋
１を同時に走査し、縦横２画素からなる４画素を
単位として、同一位置関係にある画素の信号を同
じ信号線にまとめて取り出している。尚、第１図
の装置では各４画素のうちの左上と右下の素子
（第２図でＷ）を同一の出力ライン１７に接続し、
その他の二つは別々の出力ライン１８，１９に接
続されている。この撮像素子によれば、同時に走
査する二水平ラインの組み合わせを各フイールド
ごとにスイツチ１６で切り換えることによりイン
タレースを行うことができる。第２図のフイルタ
を配置した場合には、Ｗは出力線１７から、Cy
は出力線１８から、Yeは出力線１９からそれぞ
れ独立に取り出せる。 第１図の素子に第２図のフイルタを配置した撮
像装置３１からの出力は、従来例えば第３図の信
号処理回路によつて処理されている。 即ち、撮像素子３１から出力された各信号はプ
リアンプ群３２をそれぞれ通つたのち、低域波
器３３，３４，３５を介して演算回路３６，３
７，３８に与えられ、次の演算をすることにより
Ｒ，Ｂ信号が分離される。 Ｒ＝Ｗ−Cy ……(1) Ｂ＝Ｗ−Ye ……(2) Ｙ＝Ｗ＋Cy＋Ye ……(3) こうして得られたＷ、Ｒ、Ｂの各信号はプロセ
ス回路３９，４０，４１を通してNTSCエンコー
ダ４２に送り込まれ、複合信号となる。通常色信
号Ｒ，Ｂは狭帯域（500KHz）で良いことが知ら
れている。 然るに撮像素子３１のCy出力、Ye出力の周波
数スペクトラムを考えると、第４図に示すように
Cy、Yeのベースバンド成分４３と、Cy、Ye信
号が読み出し周期で変調されたキヤリア成分４４
とからなつており、前記第３図の信号処理は、ベ
ースバンド成分のみを利用し、キヤリア成分は利
用してはいない。 〔発明の目的〕 本発明の目的はこのベースバンド成分とキヤリ
ア成分の両方の信号を利用して色信号を構成し、
色信号の信号対雑音比を改善することにある。 〔発明の実施例〕 第５図は第３図の装置を用いた場合の本発明の
１実施例を示す。出力信号Cy、Yeはベースバン
ド成分を得る低域波器３４，３５とキヤリアを
得る帯域波器５１，５２にそれぞれ導かれる。
キヤリア成分は前記したようにキヤリア周波数fc
±500KHzの帯域があれば良い。このキヤリア成
分は信号分がAM変調されている形で得られるた
め、検波器（エンベロープ検波または同期検波）
５３，５４によつてCy、Ye信号が得られる。こ
れらの信号を低域波器３４，３５から得られた
Cy，Ye信号にそれぞれ加算器５５，５６で加算
する。一般に信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が同じでか
つ信号に相関がある二信号を加算すると信号対雑
音比は3dB向上する。両者のＳ／Ｎが異なる場合
には、Ｓ／Ｎが最良となる混合比が存在する。以
下これについて述べる。 今二つの信号振幅を１に規格化した時の雑音を
それぞれａ、ｂとする（すなわちＳ／Ｎは 20log1/a、20log1/bとなる）。二つの信号をｋ：
１で加算すると加算後の信号振幅はｋ＋１、雑音
振幅は√（）2＋2となる。よつてＳ／Ｎは 上式をＫについて解くとｋ＝（b/a）2のときＳ／
Ｎが最大値をとることがわかる。この時のＳ／Ｎ
改善度はａ＜ｂとすると、 となる。すなわち信号を（b/a）2：１で混合すれ
ば加算後のＳ／Ｎは
本発明を用いることにより固体カメラのＳ／Ｎ
比を改善でき低照度の撮像条件においても良好な
画質が得られ効果は大きい。 尚、本発明は上述したMOS型の固体カメラの
みならず、他の撮像デバイスを用いたカメラにも
適用できることは明らかである。
比を改善でき低照度の撮像条件においても良好な
画質が得られ効果は大きい。 尚、本発明は上述したMOS型の固体カメラの
みならず、他の撮像デバイスを用いたカメラにも
適用できることは明らかである。
第１図は本発明に適用される固体撮像素子の１
例を示す図、第２図は上記固体撮像素子と共に用
いられる色フイルタの１例を示す示、第３図は上
記固体撮像素子からの出力信号を処理する従来の
信号処理回路の構成図、第４図は固体撮像素子の
出力信号の周波数スペクトラムを示す図、第５図
は本発明による信号処理回路の１例を示す回路構
成図、第６図に信号中に含まれる雑音の周波数特
性についての説明図、第７図と第８図は本発明の
他の実施例におけるフイルタ配列図および信号説
明図、第９図と第１０図は本発明の更に他の実施
例におけるフイルタ配列図と信号処理回路の構成
図、第１１図は上記実施例回路の信号説明図であ
る。 第５図において、３１は固体撮像素子、３３，
３４，３５は低域波器、５１，５２は帯域波
器、５３，５４は検波器を示す。
例を示す図、第２図は上記固体撮像素子と共に用
いられる色フイルタの１例を示す示、第３図は上
記固体撮像素子からの出力信号を処理する従来の
信号処理回路の構成図、第４図は固体撮像素子の
出力信号の周波数スペクトラムを示す図、第５図
は本発明による信号処理回路の１例を示す回路構
成図、第６図に信号中に含まれる雑音の周波数特
性についての説明図、第７図と第８図は本発明の
他の実施例におけるフイルタ配列図および信号説
明図、第９図と第１０図は本発明の更に他の実施
例におけるフイルタ配列図と信号処理回路の構成
図、第１１図は上記実施例回路の信号説明図であ
る。 第５図において、３１は固体撮像素子、３３，
３４，３５は低域波器、５１，５２は帯域波
器、５３，５４は検波器を示す。
Claims (1)
- １ 規則的に配列された複数種のフイルタ素子か
らなる色フイルタと、上記色フイルタを介して撮
像し、入力光に応じた映像信号を出力する光電変
換素子と、上記光電変換素子の出力信号を増幅す
るプリアンプと、上記プリアンプの前段に設けら
れ上記光電変換素子の出力信号のキヤリア部分の
周波数を共振周波数とするパーシバルコイルと、
上記プリアンプの出力信号から各フイルタに対応
した色成分毎にベースバンド信号とキヤリア信号
をそれぞれ分離して取り出すための低域濾波器、
および帯域濾波器と、上記両濾波器の出力を加算
して得た輝度信号と色信号からNTSCカラー複合
信号を作り出す信号処理回路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 |
|---|---|---|---|
| JP59142324A JPS6046183A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59142324A JPS6046183A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046183A JPS6046183A (ja) | 1985-03-12 |
| JPH0137077B2 true JPH0137077B2 (ja) | 1989-08-03 |
Family
ID=15312695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59142324A Granted JPS6046183A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046183A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2608267B2 (ja) * | 1985-07-10 | 1997-05-07 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP59142324A patent/JPS6046183A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046183A (ja) | 1985-03-12 |
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