JPH04175092A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH04175092A JPH04175092A JP2303568A JP30356890A JPH04175092A JP H04175092 A JPH04175092 A JP H04175092A JP 2303568 A JP2303568 A JP 2303568A JP 30356890 A JP30356890 A JP 30356890A JP H04175092 A JPH04175092 A JP H04175092A
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- color filter
- filter
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- 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
-
- 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
- H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
- H04N25/136—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Optical Filters (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、例えば単板式のカラービデオカメラ用のＣＣ
Ｄ撮像デバイスに適用して好適な固体撮像装置に関する
。
Ｄ撮像デバイスに適用して好適な固体撮像装置に関する
。
［発明の概要コ
本発明は、例えば単板式のカラービデオカメラ用のＣＣ
Ｄ撮像デバイスに適用して好適な固体撮像装置に関し、
２次元の格子状に配列された受光素子のアレイと、それ
ら各受光素子の前面に夫々位置する色フィルタよりなる
色フィルタアレイとを有し、この色フィルタアレイは走
査方向に２画素で走査方向に垂直な方向に４画素の８画
素分の色フィルタを基本ユニットとするものであり、第
１の原色の色フィルタ、第２の原色の色フィルタ及び第
３の原色の色フィルタを夫々ａ、ｂ及びＣとして、その
基本ユニットの配列を ｂ Ｃ ｂ ａ であるようにしたことにより、原色の色フィルタによる
コーディングを用いても各走査信号から輝度信号が得ら
れると共に１走査信号毎に異なる色情報が得られるよう
にして、補色の色フィルタを使用する場合に比べて色再
現性が改善されるようにしたものである。
Ｄ撮像デバイスに適用して好適な固体撮像装置に関し、
２次元の格子状に配列された受光素子のアレイと、それ
ら各受光素子の前面に夫々位置する色フィルタよりなる
色フィルタアレイとを有し、この色フィルタアレイは走
査方向に２画素で走査方向に垂直な方向に４画素の８画
素分の色フィルタを基本ユニットとするものであり、第
１の原色の色フィルタ、第２の原色の色フィルタ及び第
３の原色の色フィルタを夫々ａ、ｂ及びＣとして、その
基本ユニットの配列を ｂ Ｃ ｂ ａ であるようにしたことにより、原色の色フィルタによる
コーディングを用いても各走査信号から輝度信号が得ら
れると共に１走査信号毎に異なる色情報が得られるよう
にして、補色の色フィルタを使用する場合に比べて色再
現性が改善されるようにしたものである。
［従来の技術］
単板式のカラービデオカメラ用の電荷結合素子（ＣＣＤ
）を用いた撮像デバイスは、２次元の格子状に配列され
た受光素子のアレイと、これら各受光素子の前面に位置
する色フィルタよりなる色フィルタアレイと、その受光
素子のアレイの出力信号を順次転送する水平及び垂直の
転送用ＣＣＤ等から構成されている。その色フィルタア
レイのコーディングには種々の方法が考えられるが、従
来は補色の色フィルタを使用したものが広く実用化され
ている。
）を用いた撮像デバイスは、２次元の格子状に配列され
た受光素子のアレイと、これら各受光素子の前面に位置
する色フィルタよりなる色フィルタアレイと、その受光
素子のアレイの出力信号を順次転送する水平及び垂直の
転送用ＣＣＤ等から構成されている。その色フィルタア
レイのコーディングには種々の方法が考えられるが、従
来は補色の色フィルタを使用したものが広く実用化され
ている。
ＣＣＤ撮像デバイスの信号の転送方法にはフレーム蓄積
とフィールド蓄積とがあるが、ここではインターライン
転送方式ＣＣＤのフィールド！積による転送方法を例に
とって従来の色フィルタアレイのコーディングについて
説明する。
とフィールド蓄積とがあるが、ここではインターライン
転送方式ＣＣＤのフィールド！積による転送方法を例に
とって従来の色フィルタアレイのコーディングについて
説明する。
第６図に示すように、ＣＣＤ撮像デバイスは水平方向（
走査方向）に垂直転送部（１）、感光Ｂ（２）。
走査方向）に垂直転送部（１）、感光Ｂ（２）。
垂直転送り（３）、感光部（４）、・・・・が繰り返し
形成され、それら垂直転送部（１）、 （３）、・・・
・の延長上に水平転送部（５） が形成されている。
形成され、それら垂直転送部（１）、 （３）、・・・
・の延長上に水平転送部（５） が形成されている。
この場合、奇数フィールドにおいては、感光部（２）、
（４）、・・・・の水平転送部（５）に接する画素か
ら例えば奇数番目の画素の信号とその次の偶数番目の画
素の信号とが夫々垂直転送８（１）、 （３）、・・・
・で加算されて読み８される。一方、偶数フィールドで
は第７図に示すように、水平転送部（５）に接する画素
から例えば偶数番目の画素の信号とその次の奇数番目の
画素の信号とが夫々垂直転送部（１）、 （３）、・・
・・で加算されて読み出される。
（４）、・・・・の水平転送部（５）に接する画素か
ら例えば奇数番目の画素の信号とその次の偶数番目の画
素の信号とが夫々垂直転送８（１）、 （３）、・・・
・で加算されて読み８される。一方、偶数フィールドで
は第７図に示すように、水平転送部（５）に接する画素
から例えば偶数番目の画素の信号とその次の奇数番目の
画素の信号とが夫々垂直転送部（１）、 （３）、・・
・・で加算されて読み出される。
第８図Ａは第６図及び第７図の感光部（２）、（３）。
・・・・の各画素の前面に位置する色フィルタよりなる
色フィルタアレイ（６）を示し、この第８図において、
（７）は基本８画素であり、この基本８画素（７）
は走査方向である水平方向（Ｘ方向）に２画素分の輻で
垂直方向（Ｙ方向）に４画素分の長さよりなる８個の色
フィルタより構成され、この基本８画５（７） をＸ方
向及びＹ方向に繰り返して配列することによりその色フ
ィルタアレイ（６）が形成されている。
色フィルタアレイ（６）を示し、この第８図において、
（７）は基本８画素であり、この基本８画素（７）
は走査方向である水平方向（Ｘ方向）に２画素分の輻で
垂直方向（Ｙ方向）に４画素分の長さよりなる８個の色
フィルタより構成され、この基本８画５（７） をＸ方
向及びＹ方向に繰り返して配列することによりその色フ
ィルタアレイ（６）が形成されている。
また、その基本８画素（７）は、左側の４画素分カ上カ
ラ縁フィルタＧ、シアンフィルタｃｙ、マゼンタフィル
タＭｇ、シアンフィルタＣｙよす構成され、右側の４画
素分が上からマゼンタフィルタＭｇ、黄フィルタＹｅ、
緑フィルタＧ、黄フィルタＹｅから構成されている。
ラ縁フィルタＧ、シアンフィルタｃｙ、マゼンタフィル
タＭｇ、シアンフィルタＣｙよす構成され、右側の４画
素分が上からマゼンタフィルタＭｇ、黄フィルタＹｅ、
緑フィルタＧ、黄フィルタＹｅから構成されている。
第８図Ａの色プイルタアレイ（６）を用いてフィールド
蓄積で信号を読み出す場合には、例えば偶数フィールド
には順次隣り合う２ライン（８＾）、 （８Ｂ）、 （
８Ｃ）、・・・・の画素の信号が混合されて読み出され
、奇数フィールドには順次位相が１８０°異なる２ライ
ン（９Ａ）、 （９Ｂ）。
蓄積で信号を読み出す場合には、例えば偶数フィールド
には順次隣り合う２ライン（８＾）、 （８Ｂ）、 （
８Ｃ）、・・・・の画素の信号が混合されて読み出され
、奇数フィールドには順次位相が１８０°異なる２ライ
ン（９Ａ）、 （９Ｂ）。
（９Ｃ）、 （９０）、・・・・の画素の信号が混合さ
れて読み出される。
れて読み出される。
この場合、例えば緑フィルタＧの画素から得られる撮像
信号をＧというように、色フィルタの符号を撮像信号と
しても使用すると、偶数フィールドの２ライン（８Ａ）
を混合するとＧ＋Ｃｙ、Ｍｇ＋Ｙｅ、・・・・の走査信
号が得られる。補色の撮像信号Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅを夫々
Ｇ＋Ｂ、Ｒ＋Ｂ、Ｒ＋Ｇで表すと、その偶数フィールド
の２ライン（８Ａ）を混合して得られる走査信号は第８
図已に示すように、２ Ｇ＋Ｂ、２ Ｒ＋Ｂ＋Ｇ、 ・
・・・のようになる。この走査信号から低域通過フィル
タ回路を介して（２Ｒ＋ ３ Ｇ＋ ２ Ｂ）に比例す
る輝度信号が得られ、この走査信号から帯域通過フィル
タ回路を介して（２Ｒ−Ｇ）に比例する色信号が得られ
る。
信号をＧというように、色フィルタの符号を撮像信号と
しても使用すると、偶数フィールドの２ライン（８Ａ）
を混合するとＧ＋Ｃｙ、Ｍｇ＋Ｙｅ、・・・・の走査信
号が得られる。補色の撮像信号Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅを夫々
Ｇ＋Ｂ、Ｒ＋Ｂ、Ｒ＋Ｇで表すと、その偶数フィールド
の２ライン（８Ａ）を混合して得られる走査信号は第８
図已に示すように、２ Ｇ＋Ｂ、２ Ｒ＋Ｂ＋Ｇ、 ・
・・・のようになる。この走査信号から低域通過フィル
タ回路を介して（２Ｒ＋ ３ Ｇ＋ ２ Ｂ）に比例す
る輝度信号が得られ、この走査信号から帯域通過フィル
タ回路を介して（２Ｒ−Ｇ）に比例する色信号が得られ
る。
同様に、偶数フィールドの次の２ライン（８Ｂ）を混合
して得られる走査信号は第８図Ｃに示すように、Ｒ＋Ｇ
＋２８．Ｒ＋２Ｇ、 ・・・・となる。この走査信号
から低域通過フィルタ回路を介して（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ
）に比例する輝度信号が得られ、この走査信号から帯域
通過フィルタ回路を介して（２Ｂ−Ｇ）に比例する色信
号が得られる。
して得られる走査信号は第８図Ｃに示すように、Ｒ＋Ｇ
＋２８．Ｒ＋２Ｇ、 ・・・・となる。この走査信号
から低域通過フィルタ回路を介して（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ
）に比例する輝度信号が得られ、この走査信号から帯域
通過フィルタ回路を介して（２Ｂ−Ｇ）に比例する色信
号が得られる。
また、奇数フィールドの２ライン（９Ｂ）を混合して得
られる走査信号は、Ｒ＋Ｇ＋２８．Ｒ士２Ｇ。
られる走査信号は、Ｒ＋Ｇ＋２８．Ｒ士２Ｇ。
・・・・となり、奇数フィールドの次の２ライン（９Ｃ
）を混合して得られる走査信号は、２Ｇ＋Ｂ、２Ｒ↑Ｃ
＋Ｂ、 ・・・・となる。このことは、奇数フィール
ドにおいても偶数フィールドで得られる信号と位相の相
違を別にすれば同じ走査信号が得られることを意味する
。即ち、第８図へ〇色フィルタアレイ（６）を使用すれ
ば、偶数フィールド及び奇数フィールドの全ての走査信
号において輝度信号が等しい値を示すと共に、且つ隣り
合う２個の走査信号から２種類の色信号が得られる。従
って、これら２種類の色信号をマトリクス処理すること
により、例えばＮＴＳＣ信号の色差信号を形成すること
ができる。
）を混合して得られる走査信号は、２Ｇ＋Ｂ、２Ｒ↑Ｃ
＋Ｂ、 ・・・・となる。このことは、奇数フィール
ドにおいても偶数フィールドで得られる信号と位相の相
違を別にすれば同じ走査信号が得られることを意味する
。即ち、第８図へ〇色フィルタアレイ（６）を使用すれ
ば、偶数フィールド及び奇数フィールドの全ての走査信
号において輝度信号が等しい値を示すと共に、且つ隣り
合う２個の走査信号から２種類の色信号が得られる。従
って、これら２種類の色信号をマトリクス処理すること
により、例えばＮＴＳＣ信号の色差信号を形成すること
ができる。
従来の色フィルタアレイ（６）において補色の色フィル
タが使用されているのは、補色により感光部での受光量
が多くなりＣＣＤ撮像デバイスの感度が良好であるから
である。
タが使用されているのは、補色により感光部での受光量
が多くなりＣＣＤ撮像デバイスの感度が良好であるから
である。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来の色コーディングでは補色の色フィ
ルタが使用されているため、マ）ＩＪクス処理を行って
も最終的に理想的な赤信号Ｒ２緑信号Ｇ及び青信号Ｂを
得ることができず、色再現性に限界がある不都合がある
。
ルタが使用されているため、マ）ＩＪクス処理を行って
も最終的に理想的な赤信号Ｒ２緑信号Ｇ及び青信号Ｂを
得ることができず、色再現性に限界がある不都合がある
。
本発明は斯かる点に鑑み、従来と同様に偶数フィールド
及び奇数フィールドの全ての１個の走査信号から輝度信
号が得られると共に、且つ隣り合う２個の走査信号から
異なる色信号が得られることを前提として、色再現性が
良好な面体撮像装置を提供することを目的とする。
及び奇数フィールドの全ての１個の走査信号から輝度信
号が得られると共に、且つ隣り合う２個の走査信号から
異なる色信号が得られることを前提として、色再現性が
良好な面体撮像装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明による固体撮像装置は、例えば第１図に示す如く
、２次元の格子状に配列された受光素子のアレイと、そ
れら各受光素子の前面に夫々位置する色フィルタよりな
る色フィルタアレイ（１０）とを有し、この色フィルタ
アレイ（１０）は走査方向（Ｘ方向）に２画素で走査方
向に垂直な方向（Ｙ方向）に４画素の８画素分の色フィ
ルタを基本ユニッ） （１１）とするものであり、第１
の原色の色フィルタ、第２の原色の色フィルタ及び第３
の原色の色フィルタを夫々ａ、ｂ及びＣとして、その基
本ユニット（１１）の配列を ｂ Ｃ ｂ ａ であるようにしたものである。
、２次元の格子状に配列された受光素子のアレイと、そ
れら各受光素子の前面に夫々位置する色フィルタよりな
る色フィルタアレイ（１０）とを有し、この色フィルタ
アレイ（１０）は走査方向（Ｘ方向）に２画素で走査方
向に垂直な方向（Ｙ方向）に４画素の８画素分の色フィ
ルタを基本ユニッ） （１１）とするものであり、第１
の原色の色フィルタ、第２の原色の色フィルタ及び第３
の原色の色フィルタを夫々ａ、ｂ及びＣとして、その基
本ユニット（１１）の配列を ｂ Ｃ ｂ ａ であるようにしたものである。
この場合、色フィルタ８１色フィルタｂ及び色フィルタ
Ｃは３原色の赤フイルタＲ１緑フィルタＧ及び青フィル
タＢの任意の組合せである。
Ｃは３原色の赤フイルタＲ１緑フィルタＧ及び青フィル
タＢの任意の組合せである。
［作用］
斯かる本発明によれば、その色フィルタアレイ（１０）
を用いてフィールド蓄積で走査信号を読み８すものとす
ると、例えば偶数フィールドの成る走査信号の低域成分
は（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する信号となり、帯域通過成
分（色信号）は（２ａ−ｂ−ｃ）に比例する信号となる
。その低域成分は３原色成分の全てを含むので輝度信号
として扱うことができる。そして、その次の走査信号の
輝度信号は（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する信号となり、色
信号は（ｃ−ｂ）に比例する信号となる。また、奇数フ
ィールドでも偶数フィールドにおけると同様の走査信号
が得られる。
を用いてフィールド蓄積で走査信号を読み８すものとす
ると、例えば偶数フィールドの成る走査信号の低域成分
は（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する信号となり、帯域通過成
分（色信号）は（２ａ−ｂ−ｃ）に比例する信号となる
。その低域成分は３原色成分の全てを含むので輝度信号
として扱うことができる。そして、その次の走査信号の
輝度信号は（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する信号となり、色
信号は（ｃ−ｂ）に比例する信号となる。また、奇数フ
ィールドでも偶数フィールドにおけると同様の走査信号
が得られる。
従って、偶数フィールド及び奇数フィールドの何れにお
いても各走査信号から輝度信号が得られると共に、隣り
合う走査信号から異なる色信号が得られる。また、原色
の色フィルタだけが使用されているので、色再現性が良
好である。
いても各走査信号から輝度信号が得られると共に、隣り
合う走査信号から異なる色信号が得られる。また、原色
の色フィルタだけが使用されているので、色再現性が良
好である。
［実施例］
以下、本発明の一実施例につき第１図〜第５図を参照し
て説明しよう。本例は第６図及び第７図に示すフィール
ド蓄積方式のＣＣＤ撮像デバイスに本発明を適用したも
のである。
て説明しよう。本例は第６図及び第７図に示すフィール
ド蓄積方式のＣＣＤ撮像デバイスに本発明を適用したも
のである。
第１図は本例の色フィルタアレイ（１０）を示し、この
色フィルタアレイ（１０）を構成する個々の色フィルタ
の下に夫々第６図及び第７図の感光部（２）。
色フィルタアレイ（１０）を構成する個々の色フィルタ
の下に夫々第６図及び第７図の感光部（２）。
（４）、・・・・の個々の受光画素が配列されている。
（１１）は基本８画素を示し、この基本８画素（１１）
は走査方向である水平方向（Ｘ方向）に２画素分で垂直
方向（Ｙ方向）に４画素分の計８個の色フィルタより構
成し、この基本８画素（１１）をＸ方向及びＹ方向に夫
々繰り返すことによりその色フィルタアレイ（１０）を
形成する。
は走査方向である水平方向（Ｘ方向）に２画素分で垂直
方向（Ｙ方向）に４画素分の計８個の色フィルタより構
成し、この基本８画素（１１）をＸ方向及びＹ方向に夫
々繰り返すことによりその色フィルタアレイ（１０）を
形成する。
３原色の赤フイルタＲ１緑フィルタＧ及び青フィルタＢ
の内の任意の１個を第１の原色の色フィルタａ１残りの
２個の原色フィルタの内の任意の１個を第２の原色の色
フィルタｂ１最後に残った１個を第３の原色の色フィル
タＣとすると、その基本８画素（１１）の左側の４個の
色フィルタは上から色フィルタａ１色フィルタａ９色フ
ィルタａ及び色フィルタＣとなるように構成する。また
、その基本８画素（１１）の右側の４個の色フィルタは
上から色フィルタ５９色フィルタＣ・色フィルタｂ及び
色フィルタａとなるように構成する。
の内の任意の１個を第１の原色の色フィルタａ１残りの
２個の原色フィルタの内の任意の１個を第２の原色の色
フィルタｂ１最後に残った１個を第３の原色の色フィル
タＣとすると、その基本８画素（１１）の左側の４個の
色フィルタは上から色フィルタａ１色フィルタａ９色フ
ィルタａ及び色フィルタＣとなるように構成する。また
、その基本８画素（１１）の右側の４個の色フィルタは
上から色フィルタ５９色フィルタＣ・色フィルタｂ及び
色フィルタａとなるように構成する。
ただし、色フィルタアレイ（１０）から任意にＸ方向に
２画素分でＹ方向に４画素分の８個の色フィルタを切り
出すと、この切り出された８個の色フィルタを夫々新た
な基本８画素とみなすことができるので、その基本８画
素には８通りの表現がある。例えば８個の色フィルタよ
りなる次のようなブロックも夫々基本８画素とみなすこ
とができる。
２画素分でＹ方向に４画素分の８個の色フィルタを切り
出すと、この切り出された８個の色フィルタを夫々新た
な基本８画素とみなすことができるので、その基本８画
素には８通りの表現がある。例えば８個の色フィルタよ
りなる次のようなブロックも夫々基本８画素とみなすこ
とができる。
ｂａ ａｂ ｃａｃａ
ｃａ ｂａ ｂａ、ａｂ 又は ａｃ 等。
ｃａ ｂａ ｂａ、ａｂ 又は ａｃ 等。
ａｃ ａｃ ｂａ
色フィルタアレイはその基本８画素を繰り返して構成さ
れるので、どれを基本８画素とみなしても色フィルタア
レイ（１０）の構成は同じであると考えることができる
。即ち、本発明では（１１）を基本８画素としているが
、これはそれら８通りの表現の内の任意の１個を選択す
るのと等価である。
れるので、どれを基本８画素とみなしても色フィルタア
レイ（１０）の構成は同じであると考えることができる
。即ち、本発明では（１１）を基本８画素としているが
、これはそれら８通りの表現の内の任意の１個を選択す
るのと等価である。
本例の色フィルタアレイ（１０）を用いた場合の走査信
号について説明するに、本例のＣＣＤ撮像デバイスはフ
ィールド蓄積方式で動作するため１個の走査信号は夫々
Ｘ方向の２ラインの画素の撮像信号の混合信号である。
号について説明するに、本例のＣＣＤ撮像デバイスはフ
ィールド蓄積方式で動作するため１個の走査信号は夫々
Ｘ方向の２ラインの画素の撮像信号の混合信号である。
例えば偶数フィールドの成る走査信号が２ライン（１２
Ａ） の混合信号であるとすると、以下の走査信号は
夫々それに統く２ライン（１２Ｂ）、 （１２Ｃ）、・
・・・の混合信号である。そして、奇数フィールドの走
査信号は夫々その偶数フィールドの各２ラインに対して
位相が１８０°異なる２ライン（１３Ａ）、 （１３Ｂ
）、 （１３Ｃ）、・・・・の混合信号である。
Ａ） の混合信号であるとすると、以下の走査信号は
夫々それに統く２ライン（１２Ｂ）、 （１２Ｃ）、・
・・・の混合信号である。そして、奇数フィールドの走
査信号は夫々その偶数フィールドの各２ラインに対して
位相が１８０°異なる２ライン（１３Ａ）、 （１３Ｂ
）、 （１３Ｃ）、・・・・の混合信号である。
この場合、例えば色フィルタａに対応する撮像信号をも
ａで表すと、その偶数フィールドの２ライン（１２Ａ）
による走査信号は第２図Ａに示すように、２ａ、ｂ
＋ｃ、 ２ａ、ｂ÷ｃ、・・・・となり、その次の２
ライン（１２Ｂ＞ による走査信号は第２図Ｂに示す
ようにａ＋ｃ、ａ−ｉ−ｂ、ａ＋ｃ、ａ＋ｂ。
ａで表すと、その偶数フィールドの２ライン（１２Ａ）
による走査信号は第２図Ａに示すように、２ａ、ｂ
＋ｃ、 ２ａ、ｂ÷ｃ、・・・・となり、その次の２
ライン（１２Ｂ＞ による走査信号は第２図Ｂに示す
ようにａ＋ｃ、ａ−ｉ−ｂ、ａ＋ｃ、ａ＋ｂ。
・・・・となる。従って、例えばフィルタ回路を使用す
る処理を用いるとすると、偶数フィールドの１つの走査
信号から低域通過フィルタ回路を介して（２ａ＋ｂ＋ｃ
）に比例する信号が得られ、帯域通過フィルタ回路を介
して（２ａ−ｂ−ｃ）に比例する信号が得られる。その
低域成分は３原色の全成分を含むので輝度信号とみなす
ことができ、その帯域通過成分は色信号とみなすことが
できる。
る処理を用いるとすると、偶数フィールドの１つの走査
信号から低域通過フィルタ回路を介して（２ａ＋ｂ＋ｃ
）に比例する信号が得られ、帯域通過フィルタ回路を介
して（２ａ−ｂ−ｃ）に比例する信号が得られる。その
低域成分は３原色の全成分を含むので輝度信号とみなす
ことができ、その帯域通過成分は色信号とみなすことが
できる。
また、偶数フィールドのその次の走査信号から低域通過
フィルタ回路を介して（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する輝度
倍器が得られ、帯域通過フィルタ回路を介して（ｃ−ｂ
）に比例する色信号が得られる。その後それら２種類の
信号が交互に走査信号となる。
フィルタ回路を介して（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する輝度
倍器が得られ、帯域通過フィルタ回路を介して（ｃ−ｂ
）に比例する色信号が得られる。その後それら２種類の
信号が交互に走査信号となる。
同様にして奇数フィールドの２ライン（１３Ｂ） に
よる走査信号は第３囚人に示すように２ａ、ｂ十Ｃ１・
・・・となり、それに続く２ライン（１３Ｃ） の走
査信号は第３図Ｂに示すようにａ＋ｃ、ａ＋ｂ。
よる走査信号は第３囚人に示すように２ａ、ｂ十Ｃ１・
・・・となり、それに続く２ライン（１３Ｃ） の走
査信号は第３図Ｂに示すようにａ＋ｃ、ａ＋ｂ。
・・・・となる。従って、奇数フィールドにおいても偶
数フィールドにおける走査信号と同一の走査信号が得ら
れる。
数フィールドにおける走査信号と同一の走査信号が得ら
れる。
上述のように本例の色フィルタアレイ（１０）を使用す
れば偶数フィールドでも奇数フィールドでも同一の走査
信号を得ることができる。また、各走査信号の全てから
（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する輝度信号が得られると共に
、隣り合う走査信号から交互に（２ａ−ｂ−ｃ）に比例
する色信号と（Ｃ−ｂ）に比例する色信号とが得られる
。従って、走査信号毎に異なる色情報が得られるので、
マトリクス処理を行うことにより従来のように補色の色
フィルタを使用する場合と同様にＮＴＳＣ方式等の映像
信号を生成することができる利益がある。
れば偶数フィールドでも奇数フィールドでも同一の走査
信号を得ることができる。また、各走査信号の全てから
（２ａ＋ｂ＋ｃ）に比例する輝度信号が得られると共に
、隣り合う走査信号から交互に（２ａ−ｂ−ｃ）に比例
する色信号と（Ｃ−ｂ）に比例する色信号とが得られる
。従って、走査信号毎に異なる色情報が得られるので、
マトリクス処理を行うことにより従来のように補色の色
フィルタを使用する場合と同様にＮＴＳＣ方式等の映像
信号を生成することができる利益がある。
更に、本例の色フィルタアレイ（１０）は３原色の色フ
ィルタＲ，Ｇ及びＢのみを組み合わせて構成されている
ので、最終的に得られる映像信号の色信号の分光特性は
ＣＣＤ撮像デバイスの受光面上の分光特性そのものとな
り、色再現性がきわめて良好である利益がある。
ィルタＲ，Ｇ及びＢのみを組み合わせて構成されている
ので、最終的に得られる映像信号の色信号の分光特性は
ＣＣＤ撮像デバイスの受光面上の分光特性そのものとな
り、色再現性がきわめて良好である利益がある。
なお、第１図例の色フィルタアレイ（１０）は−膜化し
た形式で表現しであるが、例えば色フィルタ８１色フィ
ルタｂ及び色フィルタＣとして夫々緑フィルタＧ、青フ
ィルタＢ及び赤フィルタＲを使用すると、その色フィル
タアレイ（１０）の基本８画素（１１）は第４図に示す
ようになる。第４図例の基本８画素から形成される色フ
ィルタアレイを使用してフィールド蓄積で信号を読み出
すと、例えば成る走査信号は２Ｇ、Ｂ−ｉ−Ｒ，・・・
・となり、その次の走査信号はＧ十Ｒ，Ｂ＋Ｇ、 ・・
・・となる。
た形式で表現しであるが、例えば色フィルタ８１色フィ
ルタｂ及び色フィルタＣとして夫々緑フィルタＧ、青フ
ィルタＢ及び赤フィルタＲを使用すると、その色フィル
タアレイ（１０）の基本８画素（１１）は第４図に示す
ようになる。第４図例の基本８画素から形成される色フ
ィルタアレイを使用してフィールド蓄積で信号を読み出
すと、例えば成る走査信号は２Ｇ、Ｂ−ｉ−Ｒ，・・・
・となり、その次の走査信号はＧ十Ｒ，Ｂ＋Ｇ、 ・・
・・となる。
そこで、１水平期間の遅延回路を用いて隣り合う２個の
走査信号をマトリクス処理する方法を用いるとすると、
例えば ２Ｇ／２＝Ｇ （Ｇ’−Ｒ）−２Ｇ／２＝Ｒ （Ｇ＋Ｂ）−２Ｇ／２＝Ｂ のような処理を行うことにより、３原色信号Ｒ１Ｇ及び
Ｂを再生することができる。これらの３原色信号に更に
カラーマトリクス処理を施すことにより例えばＮＴＳＣ
方式用の２個の色差信号を容易に生成することができる
。
走査信号をマトリクス処理する方法を用いるとすると、
例えば ２Ｇ／２＝Ｇ （Ｇ’−Ｒ）−２Ｇ／２＝Ｒ （Ｇ＋Ｂ）−２Ｇ／２＝Ｂ のような処理を行うことにより、３原色信号Ｒ１Ｇ及び
Ｂを再生することができる。これらの３原色信号に更に
カラーマトリクス処理を施すことにより例えばＮＴＳＣ
方式用の２個の色差信号を容易に生成することができる
。
次に第１図例の色フィルタアレイ（１０）を用いた場合
の撮像信号の処理回路の一例につき第５図を参照して説
明する。本例は１水平期間の遅延回路を用いて隣り合う
２個の走査信号をマトリクス処理する回路である。
の撮像信号の処理回路の一例につき第５図を参照して説
明する。本例は１水平期間の遅延回路を用いて隣り合う
２個の走査信号をマトリクス処理する回路である。
第５図は本例の信号処理回路を示し、この第５図におい
て、色フィルタアレイ（１０）が装着されたＣ ＣＤ（
１４）から出力された走査信号（撮像信号）をサンプル
／ホールド回路（１５）を介して自動利得制御（ＡＧＣ
）用の増幅器（１６）に供給する。そして、この増幅器
（１６）の出力信号から低域通過フィルタ回路（１７）
及びγ補正回路（１８）を介して輝度信号Ｙを得て、こ
の輝度信号Ｙを接続端子（１９）に供給する。
て、色フィルタアレイ（１０）が装着されたＣ ＣＤ（
１４）から出力された走査信号（撮像信号）をサンプル
／ホールド回路（１５）を介して自動利得制御（ＡＧＣ
）用の増幅器（１６）に供給する。そして、この増幅器
（１６）の出力信号から低域通過フィルタ回路（１７）
及びγ補正回路（１８）を介して輝度信号Ｙを得て、こ
の輝度信号Ｙを接続端子（１９）に供給する。
また、その増幅器（１６）の出力信号を直接に及び１水
平期間（ＩＨ）の遅延回路（２０）を介して夫々マトリ
クス回路（２１）に供給し、このマトリクス回路（２１
）より３原色信号Ｒ，Ｇ及びＢを生成する。
平期間（ＩＨ）の遅延回路（２０）を介して夫々マトリ
クス回路（２１）に供給し、このマトリクス回路（２１
）より３原色信号Ｒ，Ｇ及びＢを生成する。
これら３原色信号を夫々ホワイトバランス用の増幅器（
２２）〜（２４）及びγ補正回路（２５）〜（２７）を
介してカラーマトリクス回路（２８）に供給し、このカ
ラーマトリクス回路（２８）により色差信号Ｒ−Ｙ及び
Ｂ−Ｙを生成する。これら色差信号を接続端子（２９）
及び（３０）に供給する。その後図示省略した例えばＮ
ＴＳＣエンコーダを使用することにより、それら輝度信
号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−ＹよりＮＴＳＣ方式のカ
ラー映像信号を生成することができる。
２２）〜（２４）及びγ補正回路（２５）〜（２７）を
介してカラーマトリクス回路（２８）に供給し、このカ
ラーマトリクス回路（２８）により色差信号Ｒ−Ｙ及び
Ｂ−Ｙを生成する。これら色差信号を接続端子（２９）
及び（３０）に供給する。その後図示省略した例えばＮ
ＴＳＣエンコーダを使用することにより、それら輝度信
号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−ＹよりＮＴＳＣ方式のカ
ラー映像信号を生成することができる。
なお、上述実施例はインターライン転送方式で且つフィ
ールド蓄積方式で走査信号を読み出すＣＣＤ撮像デバイ
スに本発明を適用したものであるが、本発明はフレーム
転送方式のＣＣＤ撮像デバイスにも適用でき、更にフレ
ーム蓄積方式のＣＣＤ撮像デバイスにも同様に適用する
ことができる。
ールド蓄積方式で走査信号を読み出すＣＣＤ撮像デバイ
スに本発明を適用したものであるが、本発明はフレーム
転送方式のＣＣＤ撮像デバイスにも適用でき、更にフレ
ーム蓄積方式のＣＣＤ撮像デバイスにも同様に適用する
ことができる。
このように、本発明は上述実施例に限定されず本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは勿
論である。
要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは勿
論である。
［発明の効果］
本発明によれば、原色の色フィルタによるコーディング
を用いても各走査信号から輝度信号が得られて１走査信
号毎に異なる色情報が得られると共に、補色の色フィル
タを使用する場合に比べて色再現性が改善される利益が
ある。
を用いても各走査信号から輝度信号が得られて１走査信
号毎に異なる色情報が得られると共に、補色の色フィル
タを使用する場合に比べて色再現性が改善される利益が
ある。
第１図は本発明の一実施例の色フィルタアレイの一部を
示す平面図、第２図はその一実施例の偶数フィールドの
走査信号を示す線図、第３図はその一実施例の奇数フィ
ールドの走査信号を示す線図、第４図はその色フィルタ
アレイの具体例を示す平面図、第５図は一実施例のＣＣ
Ｄ撮像デバイス用の信号処理回路の一例を示す構成図、
第６図及び第７図は夫々ＣＣＤ撮像デバイスのフィール
ド蓄積動作の説明に供する線図、第８図は従来のカラー
撮像方式の説明に供する線図である。 （２）、 （４）は夫々感光部、（１０）は色フィルタ
アレイ、（１１）は基本８画素、ａは第１の原色の色フ
ィルタ、ｂは第２の原色の色フィルタ、Ｃは第３の原色
の色フィルタである。 代 理 人 松 隈 秀 盛本発日
月９−実施′１り１つ色フィルタアレ１第１図 色フィルタアしイ９異１半１９づ 第４図 １馬数フイールド”Ｑ定ｉ１富号 第２図 −Ｇ 数 フィールド°°ａ２／を食ブ言５第３図 第６図 フ、−ルド蓄饋動作（Ｚ、） 第７図 従来つカラ−１禾１象力式゛ 第８図
示す平面図、第２図はその一実施例の偶数フィールドの
走査信号を示す線図、第３図はその一実施例の奇数フィ
ールドの走査信号を示す線図、第４図はその色フィルタ
アレイの具体例を示す平面図、第５図は一実施例のＣＣ
Ｄ撮像デバイス用の信号処理回路の一例を示す構成図、
第６図及び第７図は夫々ＣＣＤ撮像デバイスのフィール
ド蓄積動作の説明に供する線図、第８図は従来のカラー
撮像方式の説明に供する線図である。 （２）、 （４）は夫々感光部、（１０）は色フィルタ
アレイ、（１１）は基本８画素、ａは第１の原色の色フ
ィルタ、ｂは第２の原色の色フィルタ、Ｃは第３の原色
の色フィルタである。 代 理 人 松 隈 秀 盛本発日
月９−実施′１り１つ色フィルタアレ１第１図 色フィルタアしイ９異１半１９づ 第４図 １馬数フイールド”Ｑ定ｉ１富号 第２図 −Ｇ 数 フィールド°°ａ２／を食ブ言５第３図 第６図 フ、−ルド蓄饋動作（Ｚ、） 第７図 従来つカラ−１禾１象力式゛ 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ２次元の格子状に配列された受光素子のアレイと、 上記各受光素子の前面に夫々位置する色フィルタよりな
る色フィルタアレイとを有し、 上記色フィルタアレイは走査方向に２画素で走査方向に
垂直な方向に４画素の８画素分の色フィルタを基本ユニ
ットとするものであり、 第１の原色の色フィルタ、第２の原色の色フィルタ及び
第３の原色の色フィルタを夫々ａ、ｂ及びｃとして、上
記基本ユニットの配列を ａｂ ａｃ ａｂ ｃａ であるようにしたことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303568A JPH04175092A (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 固体撮像装置 |
| CA002054055A CA2054055A1 (en) | 1990-11-08 | 1991-10-23 | Solid-state image pickup device having a color filter |
| TW080108403A TW203667B (ja) | 1990-11-08 | 1991-10-24 | |
| MYPI91002056A MY106788A (en) | 1990-11-08 | 1991-11-07 | A solid-state image pick-up device having a color filter |
| EP19910310325 EP0485221A3 (en) | 1990-11-08 | 1991-11-07 | A solid-state image pick-up device having a color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303568A JPH04175092A (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04175092A true JPH04175092A (ja) | 1992-06-23 |
Family
ID=17922576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2303568A Pending JPH04175092A (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 固体撮像装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0485221A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04175092A (ja) |
| CA (1) | CA2054055A1 (ja) |
| MY (1) | MY106788A (ja) |
| TW (1) | TW203667B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3703175B2 (ja) * | 1995-07-31 | 2005-10-05 | キヤノン株式会社 | 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 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055781A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-04-01 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JP2677550B2 (ja) * | 1986-02-18 | 1997-11-17 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JPS62277880A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP2303568A patent/JPH04175092A/ja active Pending
-
1991
- 1991-10-23 CA CA002054055A patent/CA2054055A1/en not_active Abandoned
- 1991-10-24 TW TW080108403A patent/TW203667B/zh active
- 1991-11-07 MY MYPI91002056A patent/MY106788A/en unknown
- 1991-11-07 EP EP19910310325 patent/EP0485221A3/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0485221A2 (en) | 1992-05-13 |
| CA2054055A1 (en) | 1992-05-09 |
| EP0485221A3 (en) | 1992-09-09 |
| TW203667B (ja) | 1993-04-11 |
| MY106788A (en) | 1995-07-31 |
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