JPS5885690A - 固体カラ−撮像装置 - Google Patents
固体カラ−撮像装置Info
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- JPS5885690A JPS5885690A JP56183840A JP18384081A JPS5885690A JP S5885690 A JPS5885690 A JP S5885690A JP 56183840 A JP56183840 A JP 56183840A JP 18384081 A JP18384081 A JP 18384081A JP S5885690 A JPS5885690 A JP S5885690A
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- Japan
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- solid
- filters
- picture element
- imaging device
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
-
- 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
- H04N25/133—Arrangement 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (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】
本発明は一光面上に配置された多数の固体撮像素子に被
写体光によシ蓄積された信号電荷を順次読み出し映像信
号を得る固体カラー撮像装置においてモアレ現象を解消
した高画質の映像を得る固体カラー撮像装置に関するも
のである。
写体光によシ蓄積された信号電荷を順次読み出し映像信
号を得る固体カラー撮像装置においてモアレ現象を解消
した高画質の映像を得る固体カラー撮像装置に関するも
のである。
固体撮像素子はクロックパルスを用いてデジタル走査を
行うために走査の直線性が良好であり、撮ｇＩ素子の光
電面上のアドレスを電気信号出力よシ容易に取シ出せる
特徴がある。
行うために走査の直線性が良好であり、撮ｇＩ素子の光
電面上のアドレスを電気信号出力よシ容易に取シ出せる
特徴がある。
このような固体撮像素子を用いてカラー撮像装置を構成
するには、３米分解光学系（プリズムまたはダイクロイ
ックミラー）を用いて、３色の色光の像をそれぞれ分解
し、各色光に対して各々別の固体撮像素子群を配するこ
とが行なわれている。
するには、３米分解光学系（プリズムまたはダイクロイ
ックミラー）を用いて、３色の色光の像をそれぞれ分解
し、各色光に対して各々別の固体撮像素子群を配するこ
とが行なわれている。
しかしながらこれらは３色分解光学系を有する為、装置
が複雑で高価となる欠点がある。
が複雑で高価となる欠点がある。
そこで色フィルタを第１図に示すごときストライプ状と
し、被写体よシの光を空間的にサンプＩＪングし色分解
する方式が試みられている。
し、被写体よシの光を空間的にサンプＩＪングし色分解
する方式が試みられている。
図においてレッド（Ｒ１，グリ７（Ｇ）、ブルー（ＢＪ
のストライプ状色フィルタは固体撮像素子（図示せずン
と組合せられている。しかし、このようなストライプ色
フィルタを用いると、例えは電柱や煙突など垂直の線を
有する被写体像に対してはモアレ現像を起し、著しく画
質を低下させることになる欠点を有していた。
のストライプ状色フィルタは固体撮像素子（図示せずン
と組合せられている。しかし、このようなストライプ色
フィルタを用いると、例えは電柱や煙突など垂直の線を
有する被写体像に対してはモアレ現像を起し、著しく画
質を低下させることになる欠点を有していた。
本発明はこのような欠点に鑑み、モアレ現象を解消し高
解像度の映像信号を得ることのできる固体カラー撮像装
置を提供するものである。
解像度の映像信号を得ることのできる固体カラー撮像装
置を提供するものである。
本発明は奇数行と偶数行の位置関係が半絵素分だけずら
した受光素子にそれぞれ対応して、補色系の色フィルタ
を配置し、モアレを解消するようにしたことを特徴とす
るものである。更には、隣接する各絵素ごとの輝度信号
の変化を最少となるようなフィルタの配置をすることに
よりモアレを解′消しつつ高解像度の映像信号を得るこ
とが出来るように構成した。
した受光素子にそれぞれ対応して、補色系の色フィルタ
を配置し、モアレを解消するようにしたことを特徴とす
るものである。更には、隣接する各絵素ごとの輝度信号
の変化を最少となるようなフィルタの配置をすることに
よりモアレを解′消しつつ高解像度の映像信号を得るこ
とが出来るように構成した。
以下本発明の１実施例を第２図について説明する。第２
図は第３図の受光素子の構成に対応して設けられた色フ
ィルタの構成を示している。
図は第３図の受光素子の構成に対応して設けられた色フ
ィルタの構成を示している。
第２図において、ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｗは夫々シアン、イ
エロ、グリノ、ホワイトの色フィルタを示している。奇
数行Ｌｔ −Ｌｓ 、 Ｌｓ・・・・・・の受光素子１
に対応して配置されたイエロ（Ｙｅ）とグリノ（Ｇ）の
フィルタに対応し、偶数行り、。
エロ、グリノ、ホワイトの色フィルタを示している。奇
数行Ｌｔ −Ｌｓ 、 Ｌｓ・・・・・・の受光素子１
に対応して配置されたイエロ（Ｙｅ）とグリノ（Ｇ）の
フィルタに対応し、偶数行り、。
Ｌ４．・・・・・・の位置にシアンとホワイトが図のご
とく配置されている。奇数行については各絵素毎に”（
ｅとＧ％ＣｙとＷがくシ返し配置され、ことらと対応し
て偶数行では各絵素毎にＧとＣｙ％ＷとＹＣが半絵素分
ずれて〈シ返し配置されている。
とく配置されている。奇数行については各絵素毎に”（
ｅとＧ％ＣｙとＷがくシ返し配置され、ことらと対応し
て偶数行では各絵素毎にＧとＣｙ％ＷとＹＣが半絵素分
ずれて〈シ返し配置されている。
そして各色フィルタＣｙ、Ｙｅ、Ｗ、Ｇのそれぞれが他
の３種類の色フィルタと相隣接するように配置されてい
る。奇数行り、の１絵素分の位置１１と１２にはＹｅ、
Ｇが配置され、次の１絵素分の位置１３と１４にはＣｙ
とＷが配置されている。偶数行り、には１１と１２の位
置と半絵素子左へずらした位置２１と２２の位置にＧと
Ｃｙを配置し、次の絵素の位ｔｉｌｉ２３．２４にはＷ
とＹｅを配置している。この様に配置すると１２のＧは
１１のｙ ｅ ％＝２３ ＯＷ、、１３のＣｙと隣接し
ていて％ Ｃｙ、ｙｅ＃ｗ、Ｇのいずれの色フィルタも
他の３８の色フィルタのすべてと隣接するように配置す
る。
の３種類の色フィルタと相隣接するように配置されてい
る。奇数行り、の１絵素分の位置１１と１２にはＹｅ、
Ｇが配置され、次の１絵素分の位置１３と１４にはＣｙ
とＷが配置されている。偶数行り、には１１と１２の位
置と半絵素子左へずらした位置２１と２２の位置にＧと
Ｃｙを配置し、次の絵素の位ｔｉｌｉ２３．２４にはＷ
とＹｅを配置している。この様に配置すると１２のＧは
１１のｙ ｅ ％＝２３ ＯＷ、、１３のＣｙと隣接し
ていて％ Ｃｙ、ｙｅ＃ｗ、Ｇのいずれの色フィルタも
他の３８の色フィルタのすべてと隣接するように配置す
る。
第３図は第２図のフィルタに対応する受光素子の配置を
示す。奇数行Ｌ８のフィルタ１１と１２゜１３と１４．
１５と１６・・・・・・は夫々受光素子１１′。
示す。奇数行Ｌ８のフィルタ１１と１２゜１３と１４．
１５と１６・・・・・・は夫々受光素子１１′。
１２’、１３’・・・・・・・・・１ ｎ ／が対応す
る。偶数行もフィルタ２１と２２．２３と２４．２５と
２６・・・・・・に対して夫々受光素子２１’ 、２２
’ 、２３’・・・・・・・・・２ ｎ ／が対応する
。すなわち、１つの受光素子はその右半分と左半分が別
個の２フイルターが対応している。ここで、１受光素子
は水平走査部２に接続された１本の垂直読出し線とイン
ターレース走査部４に接続された１本の水平読出し線に
よって選択的に読出される単位絵素子に対応する受光素
子である。第３図では、１つの受光素子１１’ 、１２
’ 、１３’−＝−−−−・１ｎ’には２つフォトダイ
オードＰｉｔとＰＩ！、ｐｔｓとＰ１４．・・・・・・
・・・で構成されている。しかし、１受光素子を構成す
るフォトダイオードの数は１個では、２個でも、あるい
は４個でも良い。そして１つの受光素子を構成するフォ
トダイオードは同時に選択されて作動する。
る。偶数行もフィルタ２１と２２．２３と２４．２５と
２６・・・・・・に対して夫々受光素子２１’ 、２２
’ 、２３’・・・・・・・・・２ ｎ ／が対応する
。すなわち、１つの受光素子はその右半分と左半分が別
個の２フイルターが対応している。ここで、１受光素子
は水平走査部２に接続された１本の垂直読出し線とイン
ターレース走査部４に接続された１本の水平読出し線に
よって選択的に読出される単位絵素子に対応する受光素
子である。第３図では、１つの受光素子１１’ 、１２
’ 、１３’−＝−−−−・１ｎ’には２つフォトダイ
オードＰｉｔとＰＩ！、ｐｔｓとＰ１４．・・・・・・
・・・で構成されている。しかし、１受光素子を構成す
るフォトダイオードの数は１個では、２個でも、あるい
は４個でも良い。そして１つの受光素子を構成するフォ
トダイオードは同時に選択されて作動する。
各スイッチＳｔ 、Ｓｔ −Ｓｇ・・・・・・は水平走
査部２によって駆動される。各スイッチＳｔｔ、Ｓ目。
査部２によって駆動される。各スイッチＳｔｔ、Ｓ目。
Ｓ１８．・・・・・・およびＳ□、Ｓ１ｆ、Ｓ！、、・
・・川等は垂直走査部３の指令にもとづくインターレー
ス走査部４よりの信号によって駆動される。ここで装置
２〜３の動作は従来よシ周知であシ詳細な説明は省略す
る。
・・川等は垂直走査部３の指令にもとづくインターレー
ス走査部４よりの信号によって駆動される。ここで装置
２〜３の動作は従来よシ周知であシ詳細な説明は省略す
る。
第４図は第２図に示す色フィルタを用いた場合、第３図
に示した固体撮像素子からの出力端ＳＯＩ＋Ｓｏ、より
得られる信号の様子を示己ている。１個の受光素子に２
個の色フィルタが配置されているタメ、２個の色フイル
タ透過光成分は加算された状態で出力される。
に示した固体撮像素子からの出力端ＳＯＩ＋Ｓｏ、より
得られる信号の様子を示己ている。１個の受光素子に２
個の色フィルタが配置されているタメ、２個の色フイル
タ透過光成分は加算された状態で出力される。
第５図は第３図に示す固体撮像素子の出力端５Ｏ１ｓＳ
（ｌｌよシ得られる映像信号を処理する回路例を示す。
（ｌｌよシ得られる映像信号を処理する回路例を示す。
端子８（１１＊ ８ｏ１から得られる映像信号はプリア
ンプ５Ａ及び５Ｂで増幅された後、プリアンプ５Ｂの出
力信号だけ遅延回路６で遅延される。これは、信号の読
み出しに使用されるシフトレジスタの動作速度が遅いの
で、第３図よりわかるように２列同時に読み出しを行な
って第４図に示した時間関係で出力するため、出力信号
を第２図に示したフィルタ配置と対応した時間関係に戻
して解像度を向上させるためである。その後、プリアン
プ５Ａの出力信号及び遅延回路６の出力信号はそれぞれ
バンドパスフィルタ７Ａ及び７Ｂを通した後検波回路９
Ａ及び９Ｂで復調すれば、Ｓｏｌからの信号でＲ信号、
Ｂｏｘからの信号でＢ信号が得られる。また、輝度信号
Ｙは、プリアンプ５Ａの出力信号と遅延回路６の出力信
号を加算回路８で加算し、その出力信号をローパスフィ
ルタ１０に通せば得られる。
ンプ５Ａ及び５Ｂで増幅された後、プリアンプ５Ｂの出
力信号だけ遅延回路６で遅延される。これは、信号の読
み出しに使用されるシフトレジスタの動作速度が遅いの
で、第３図よりわかるように２列同時に読み出しを行な
って第４図に示した時間関係で出力するため、出力信号
を第２図に示したフィルタ配置と対応した時間関係に戻
して解像度を向上させるためである。その後、プリアン
プ５Ａの出力信号及び遅延回路６の出力信号はそれぞれ
バンドパスフィルタ７Ａ及び７Ｂを通した後検波回路９
Ａ及び９Ｂで復調すれば、Ｓｏｌからの信号でＲ信号、
Ｂｏｘからの信号でＢ信号が得られる。また、輝度信号
Ｙは、プリアンプ５Ａの出力信号と遅延回路６の出力信
号を加算回路８で加算し、その出力信号をローパスフィ
ルタ１０に通せば得られる。
以上の例では２行の画素列を同時に読み出して信号を処
理する方法について述べたが、１行ずつ読み出すときに
は、ｌ水子期間の遅ｇｍをもとづいて同時信号にして処
理できることは云うまでもない。また信号出力線も各行
ごとに一線を設けた例としたが、各組合わせの色別の画
素ごとに出力線を設けて信号処理をベースバンドで行う
ことも、他の色フィルタ配置の場合と同様である。
理する方法について述べたが、１行ずつ読み出すときに
は、ｌ水子期間の遅ｇｍをもとづいて同時信号にして処
理できることは云うまでもない。また信号出力線も各行
ごとに一線を設けた例としたが、各組合わせの色別の画
素ごとに出力線を設けて信号処理をベースバンドで行う
ことも、他の色フィルタ配置の場合と同様である。
以上説明したように本発明による色フィルタ及び受光素
子配置を用いたカラー画像装置はモアレを発生すること
が極めて小さく、また高解像の映像信号を得ることがで
きるため、高品位のカラー画像をディスプレイ上に映し
出すことができる。
子配置を用いたカラー画像装置はモアレを発生すること
が極めて小さく、また高解像の映像信号を得ることがで
きるため、高品位のカラー画像をディスプレイ上に映し
出すことができる。
第１図は従来のストライプ色フィルタを示す図、第２図
は本発明のカラー固体撮像素子に用いる色フィルタを示
す図、第３図は本発明に用いる固体撮像素子の受光素子
の配置を示す図、第４図は第２図に示したフィルタ配置
において得られる出力信号の様子を示す図、第５図は固
体撮像素子の信号処理回路の実施例を示す図である。 １１．１２．１３・・・・・・・・・・・・フィルター
、１１ 。 １２’、１３’・・・・・・・・・・・・受光素子、Ｓ
ｌｔＳｌｅＳｍ ・・・・・・・・・・・・スイッチｓ
５ｔｔｏ ５ｔｔｏ Ｓｔｓ・・°・・・・・・・・
・スイッチ、Ｐｉｌｅ Ｐ＋ｔ＋ ｐｔｓ・・・・・・
・・・・・・フォトトランジスタ。 第 １ 口 ’！ｆ５２ 図 第 ４（２１ 雨５ 図
は本発明のカラー固体撮像素子に用いる色フィルタを示
す図、第３図は本発明に用いる固体撮像素子の受光素子
の配置を示す図、第４図は第２図に示したフィルタ配置
において得られる出力信号の様子を示す図、第５図は固
体撮像素子の信号処理回路の実施例を示す図である。 １１．１２．１３・・・・・・・・・・・・フィルター
、１１ 。 １２’、１３’・・・・・・・・・・・・受光素子、Ｓ
ｌｔＳｌｅＳｍ ・・・・・・・・・・・・スイッチｓ
５ｔｔｏ ５ｔｔｏ Ｓｔｓ・・°・・・・・・・・
・スイッチ、Ｐｉｌｅ Ｐ＋ｔ＋ ｐｔｓ・・・・・・
・・・・・・フォトトランジスタ。 第 １ 口 ’！ｆ５２ 図 第 ４（２１ 雨５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、奇数行に配置した多数の受光素子とこれらと走査方
向に対して半絵素分だけずらして偶数行に配置した多数
の受光素子をもって構成し順次読出するように構成した
固体カラー撮像装置において、前記の１絵素を構成する
受光素子に対応して、透過光の異なる第１フイルタおよ
び第２フイルタを設けたことを！徴とする固体カラー撮
像装置。 ２、前記第１および１＠２のフィルタは、隣接する行に
おける第３および第４のフィルタとで構成する２絵素の
合計輝度信号の変化が最小となるように配置したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体カラー撮像
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183840A JPS5885690A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 固体カラ−撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183840A JPS5885690A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 固体カラ−撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885690A true JPS5885690A (ja) | 1983-05-23 |
Family
ID=16142755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56183840A Pending JPS5885690A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 固体カラ−撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885690A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1995785A1 (en) * | 1998-04-30 | 2008-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus and system including same |
| EP1119188B1 (en) * | 2000-01-18 | 2015-04-01 | Omnivision Technologies, Inc. | Cmos active pixel image sensor with extended dynamic range and sensitivity |
-
1981
- 1981-11-18 JP JP56183840A patent/JPS5885690A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1995785A1 (en) * | 1998-04-30 | 2008-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus and system including same |
| US7663680B2 (en) | 1998-04-30 | 2010-02-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Arrangement of circuits in pixels, each circuit shared by a plurality of pixels, in image sensing apparatus |
| US8115844B2 (en) | 1998-04-30 | 2012-02-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Arrangement of circuits in pixels, each circuit shared by a plurality of pixels, in image sensing apparatus |
| US8614757B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-12-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Arrangement of circuits in pixels, each circuit shared by a plurality of pixels, in image sensing apparatus |
| US8836834B2 (en) | 1998-04-30 | 2014-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Arangement of circuits in pixels, each circuit shared by a plurality of pixels, in image sensing appratus |
| US9123610B2 (en) | 1998-04-30 | 2015-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Arrangement of circuits in pixels, each circuit shared by a plurality of pixels, in image sensing apparatus |
| EP1119188B1 (en) * | 2000-01-18 | 2015-04-01 | Omnivision Technologies, Inc. | Cmos active pixel image sensor with extended dynamic range and sensitivity |
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