JPS632486A - カラ−固体撮像装置 - Google Patents
カラ−固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS632486A JPS632486A JP61145802A JP14580286A JPS632486A JP S632486 A JPS632486 A JP S632486A JP 61145802 A JP61145802 A JP 61145802A JP 14580286 A JP14580286 A JP 14580286A JP S632486 A JPS632486 A JP S632486A
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- JP
- Japan
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- signal
- output
- color
- filter
- green
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- Pending
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、カラー固体撮像装置に係シ、特に、ＣＣ蒔
の１枚の固体撮像素子上に色フィルタを配置することに
よシ、カラー信号を得ることのできる、いわゆる単板式
カラー固体撮像装置に関するものである。
の１枚の固体撮像素子上に色フィルタを配置することに
よシ、カラー信号を得ることのできる、いわゆる単板式
カラー固体撮像装置に関するものである。
最近、ビデオカメラ用としてＣＣＤ−？ＭＯ８等の固体
撮像素子が１個だけ用いられた単板式のカラー固体撮像
装置の開発が盛んに行なわれている。このようｌ単板式
カラー固体撮像装置では、ＣＣＤなどの撮像素子の画素
Ｋｌ ： １に対応したモザイク状色フィルタアレイが
設けられている。
撮像素子が１個だけ用いられた単板式のカラー固体撮像
装置の開発が盛んに行なわれている。このようｌ単板式
カラー固体撮像装置では、ＣＣＤなどの撮像素子の画素
Ｋｌ ： １に対応したモザイク状色フィルタアレイが
設けられている。
第４図はいわゆるインターライン形イメージセ／すの概
略図である。同図において、１は２次元的に配置された
感光部、２は垂直転送用ＣＣＤ、 ３は感光部から垂
直転送用ＣＣＤ２への電荷転送を制御する制御ゲート、
４は水平転送用ＣＣＵ、５は出力端子である。第５図は
第４図に示したイメージセンサを用いてカラー信号を得
るためのカラーモザイクフィルタの一例を示したもので
ある。同図において、このフィルターはそれぞれ赤色光
を透過するフィルタＲ２緑色光を透過するフィルタＧお
よび青色光を透過するフィルタＢによシ得成されておシ
、それぞれのフィルタは第４図に示す感光部１に１対１
に対応して設けられている。
略図である。同図において、１は２次元的に配置された
感光部、２は垂直転送用ＣＣＤ、 ３は感光部から垂
直転送用ＣＣＤ２への電荷転送を制御する制御ゲート、
４は水平転送用ＣＣＵ、５は出力端子である。第５図は
第４図に示したイメージセンサを用いてカラー信号を得
るためのカラーモザイクフィルタの一例を示したもので
ある。同図において、このフィルターはそれぞれ赤色光
を透過するフィルタＲ２緑色光を透過するフィルタＧお
よび青色光を透過するフィルタＢによシ得成されておシ
、それぞれのフィルタは第４図に示す感光部１に１対１
に対応して設けられている。
次に動作について説明する。−定の蓄積期間感光部１に
蓄積された信号電荷は、制御ゲート３を弁して垂直転送
用ＣＣＤ２に形成されているポテンシャル井戸に−せい
に転送される。転送された信号電荷は、垂直転送用ＣＣ
Ｄ２の転送動作によシー行毎に水平転送用ＣＣＤ４に転
送されて、次の行に対応する信号電荷が転送されてくる
以前に、水平転送用ＣＣＤ４の転送動作によシ、−桁分
の信号電荷が順次出力端子５から出力される。感光部１
には、前述のように第５図で説明したカラーモザイクフ
ィルタが設けられているので、出力端子５から得られる
信号は、赤色信号（以下Ｂ信号と称する〕、緑色信号（
以下Ｇ信号と称する）、青色信号（以下Ｂ信号と称する
）・・−・・・・・の点順次信号となる。
蓄積された信号電荷は、制御ゲート３を弁して垂直転送
用ＣＣＤ２に形成されているポテンシャル井戸に−せい
に転送される。転送された信号電荷は、垂直転送用ＣＣ
Ｄ２の転送動作によシー行毎に水平転送用ＣＣＤ４に転
送されて、次の行に対応する信号電荷が転送されてくる
以前に、水平転送用ＣＣＤ４の転送動作によシ、−桁分
の信号電荷が順次出力端子５から出力される。感光部１
には、前述のように第５図で説明したカラーモザイクフ
ィルタが設けられているので、出力端子５から得られる
信号は、赤色信号（以下Ｂ信号と称する〕、緑色信号（
以下Ｇ信号と称する）、青色信号（以下Ｂ信号と称する
）・・−・・・・・の点順次信号となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のカラー固体撮像装置は、輝度信号の主成分である
Ｇ信号が水平方向に３画素毎にしか得られず、水平方向
の解像度が悪くなる欠点があり、またカラーモザイクフ
ィルタが赤色、緑色、青色という原色透過形のフィルタ
によシ構放されているので、光の利用効率が低く、素子
の感度が悪くなる欠点があった。
Ｇ信号が水平方向に３画素毎にしか得られず、水平方向
の解像度が悪くなる欠点があり、またカラーモザイクフ
ィルタが赤色、緑色、青色という原色透過形のフィルタ
によシ構放されているので、光の利用効率が低く、素子
の感度が悪くなる欠点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、モザイクフィルタを形成しても、高解像度
および高感度が得られるカラー固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。
れたもので、モザイクフィルタを形成しても、高解像度
および高感度が得られるカラー固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。
この発明に係るカラー固体撮像装置では、カラーモザイ
クフィルタを構成するフィルタに、シアン透過フィルタ
（青色光と緑色光を透過する）。
クフィルタを構成するフィルタに、シアン透過フィルタ
（青色光と緑色光を透過する）。
黄色透過フィルタ（赤色光と緑色光を透過する）。
緑色透過フィルタを用い、緑色信号を他の色信号と独立
に得られるように撮像装置の出力部を２系統設けたもの
である。
に得られるように撮像装置の出力部を２系統設けたもの
である。
この発明では、補色透過形のフィルタを用いているため
、原色透過形のそれに比べて光の利用効率が高く、高感
度の素子が得られ、全てのフィルタ要素が輝度信号に大
きく寄与する緑色光を透過することと、緑色信号を他の
色信号と独立に得られることがあいまってフィルタ形成
による解像度劣化のない素子が得られる。
、原色透過形のそれに比べて光の利用効率が高く、高感
度の素子が得られ、全てのフィルタ要素が輝度信号に大
きく寄与する緑色光を透過することと、緑色信号を他の
色信号と独立に得られることがあいまってフィルタ形成
による解像度劣化のない素子が得られる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明に用いるインターライン形イメージセン
サの概略図である。同図において、感光部１が２次元的
に配置された両端側には２本の水平転送用ＣＣＤ４．４
’が設けられておシ、各々の水平毎に接続されている。
サの概略図である。同図において、感光部１が２次元的
に配置された両端側には２本の水平転送用ＣＣＤ４．４
’が設けられておシ、各々の水平毎に接続されている。
また、５．５ はそれぞれ水平転送用Ｃ０Ｄ４．４の出
力端子である。同図から明らかなように奇数列の感光部
の信号電荷は、垂直子５から出力され、偶数列の感光部
の信号電荷は垂直転送用ＣＣＤ２ 、水平転送用Ｃ０Ｄ
４ ｋ介して出力端子５から出力される。第２図は第１
図の素子に設けられるカラーモザイクフィルタのｍ ５
１ ｔ”示す図である。図において、Ｃｙはシアン光透
過フィルタ、Ｇは緑色光透過フィルタ、Ｙｅは黄色光透
過フィルタを示し、各々のフィルタｃｙ、ｃ、ｙｅは第
１図に示す感光部１に１対ｌに対応して設けられている
。
力端子である。同図から明らかなように奇数列の感光部
の信号電荷は、垂直子５から出力され、偶数列の感光部
の信号電荷は垂直転送用ＣＣＤ２ 、水平転送用Ｃ０Ｄ
４ ｋ介して出力端子５から出力される。第２図は第１
図の素子に設けられるカラーモザイクフィルタのｍ ５
１ ｔ”示す図である。図において、Ｃｙはシアン光透
過フィルタ、Ｇは緑色光透過フィルタ、Ｙｅは黄色光透
過フィルタを示し、各々のフィルタｃｙ、ｃ、ｙｅは第
１図に示す感光部１に１対ｌに対応して設けられている
。
次に動作について説明する。
インターライン形イメージセンサでは、奇数列の感光部
の信号は出力端子５より、また、偶数列の感光部の信号
は出力端子５よυ得られる。よって、第２図のカラーモ
ザイクフィルタのフィルタ配列を考え合わせると、出力
端子５からは緑色信号（以下Ｇ信号と称する）が、出力
端子５からはシアン信号（以下Ｃｙ倍信号称する）、黄
色信号（以下Ｙｅ倍信号称する）の順次信号が得られる
。
の信号は出力端子５より、また、偶数列の感光部の信号
は出力端子５よυ得られる。よって、第２図のカラーモ
ザイクフィルタのフィルタ配列を考え合わせると、出力
端子５からは緑色信号（以下Ｇ信号と称する）が、出力
端子５からはシアン信号（以下Ｃｙ倍信号称する）、黄
色信号（以下Ｙｅ倍信号称する）の順次信号が得られる
。
ここで、これらの信号出力の周波数スペクトルを考えて
みる。いま、水平画素周期に対応する周波数Ｉｆとする
。出力端子５から得られるＧ信号は２画素毎に出力され
るので、その繰υ返し周波数成信号であることを考える
と、Ｇ信号のナイキス信号とＢ信号の搬送波が生じる。
みる。いま、水平画素周期に対応する周波数Ｉｆとする
。出力端子５から得られるＧ信号は２画素毎に出力され
るので、その繰υ返し周波数成信号であることを考える
と、Ｇ信号のナイキス信号とＢ信号の搬送波が生じる。
ここで注意すべきことは、出力端子５．５′よシ得られ
るＧ信号のナイキスト限界は同じであるが、水子方向に
位相がπずれた関係になっていることでちる。したが低
域通過フィルタ（以下ＬＰＦと称する）に通した後、合
成することにより、Ｇ信号のナイキスト限の信号の中に
はＲ信号とＢ信号も含まれるので、との合放信号は輝度
信号として利用できる。ここが可能となった理由をまと
めると次の２点になる。
るＧ信号のナイキスト限界は同じであるが、水子方向に
位相がπずれた関係になっていることでちる。したが低
域通過フィルタ（以下ＬＰＦと称する）に通した後、合
成することにより、Ｇ信号のナイキスト限の信号の中に
はＲ信号とＢ信号も含まれるので、との合放信号は輝度
信号として利用できる。ここが可能となった理由をまと
めると次の２点になる。
Ｌ 全てのフィルタ要素がＧ光１ｃ透過する。
２ イメージセンサの出力系統を２系統としＧ信号とＹ
ｅ信信号Ｃ倍信号順次信号の出力に分けている。
ｅ信信号Ｃ倍信号順次信号の出力に分けている。
上述の項目２は重要であシ、単に第２図で示したカラモ
ザイクフィルタケ第４図に示す従来のイメージセンサに
適明しただけでは、輝度信号のナイキスト限界を広くと
れず、水平解像度が劣化する。
ザイクフィルタケ第４図に示す従来のイメージセンサに
適明しただけでは、輝度信号のナイキスト限界を広くと
れず、水平解像度が劣化する。
即ち、この場合では、出力端子５からはｃｙ傷信号Ｇ（
）３号、Ｙｅ傷信号順次信号が得られることになり、周
波数スペクトルを考えるとＣｙ倍信号含まれるＢ信号、
Ｙｏ傷信号含まれるＲＭ号の繰シ返し周波数域が広くと
れないからである。
）３号、Ｙｅ傷信号順次信号が得られることになり、周
波数スペクトルを考えるとＣｙ倍信号含まれるＢ信号、
Ｙｏ傷信号含まれるＲＭ号の繰シ返し周波数域が広くと
れないからである。
第３図は本発明のカラー固体撮像装置の信号出力から色
分ｗ＆を行う信号処理回路のブロック図である。同図に
おいて、入力端子１９は第１図の出力端子５に接続され
、Ｇ信号が入力される。入力端子１８は第１図の出力端
子５′に接続され、Ｃｙ信号Ｙｄ号の順次信号が入力さ
れる。６，７は遮断たように各端子５，５の信号出力の
合成信号であるから、これは輝度信号（Ｙで示す）とし
て用いる。
分ｗ＆を行う信号処理回路のブロック図である。同図に
おいて、入力端子１９は第１図の出力端子５に接続され
、Ｇ信号が入力される。入力端子１８は第１図の出力端
子５′に接続され、Ｃｙ信号Ｙｄ号の順次信号が入力さ
れる。６，７は遮断たように各端子５，５の信号出力の
合成信号であるから、これは輝度信号（Ｙで示す）とし
て用いる。
１２は出力端子５の出力からＧ信号をサンプルホールド
するサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）でるる。１０
は出力端子５′の出力からＣμ号のみｔサンプルホール
ドするＳ／Ｈ回路で６ｐ、１１はＹｅ傷信号みをサンプ
ルホールドするＳ／Ｈ回路である。
するサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）でるる。１０
は出力端子５′の出力からＣμ号のみｔサンプルホール
ドするＳ／Ｈ回路で６ｐ、１１はＹｅ傷信号みをサンプ
ルホールドするＳ／Ｈ回路である。
それぞれのＳ／Ｈ回路１０，１１の出力は遮断周波数５
００〜８００ＫＨ２程度のＬＰＦを通した後、減算回路
１６．１７を用いることによυ、医大にしたがってＲ信
号とＢ信号とに分離される。
００〜８００ＫＨ２程度のＬＰＦを通した後、減算回路
１６．１７を用いることによυ、医大にしたがってＲ信
号とＢ信号とに分離される。
Ｂ＝Ｃｙ−Ｇ
Ｒ＝ＹＱ−Ｇ
なお、上記実施例では、電荷伝送；子としてＣＣＤｔ用
いた場名１こついで説明したが、ＬＩＢＤｒ８］いでも
工い。また、イメージセンサとして、インターライン形
のものを示したが、ＭＯ３形でも良く、９するにＧ信号
とＹｅ及びＣｙ倍信号に次は号の七Ｊ゛シぞれが別系統
の出力端子から出力されるような構造のイメージセンサ
であればよい。また、カラーモザイクフィルタの配列は
、”７ｍＧｓＹｅのストライブ状であれば良いので、実
施例で示したように垂直方向の感光部間でフィルタ要素
を区切らなくてもよい。
いた場名１こついで説明したが、ＬＩＢＤｒ８］いでも
工い。また、イメージセンサとして、インターライン形
のものを示したが、ＭＯ３形でも良く、９するにＧ信号
とＹｅ及びＣｙ倍信号に次は号の七Ｊ゛シぞれが別系統
の出力端子から出力されるような構造のイメージセンサ
であればよい。また、カラーモザイクフィルタの配列は
、”７ｍＧｓＹｅのストライブ状であれば良いので、実
施例で示したように垂直方向の感光部間でフィルタ要素
を区切らなくてもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、カラーフィルタ
にｃｙ、’ｙｅの補色フィルタを用いているので、光の
利用効率が高く、高感度のズ（子が実現でき、Ｇ信号と
Ｃ７，ｙｃ他信号順次信号に出力系統を分離したので、
高解像度のカラー固体撮像装置が得られる効果がある。
にｃｙ、’ｙｅの補色フィルタを用いているので、光の
利用効率が高く、高感度のズ（子が実現でき、Ｇ信号と
Ｃ７，ｙｃ他信号順次信号に出力系統を分離したので、
高解像度のカラー固体撮像装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるインターライン形イ
メージセンサを示す図、第２図はこのイメージセンサに
適用されるカラーモザイクフィルタを示す図、第３図は
色分離用の信号処理回路のブロック図、第４図は従来の
インターライン形イメージ七ンサ毬示す図、第５ｕはこ
のイメージ七ンサに適用されるカラーモザイクフィルタ
を示す図である。 １・−・・感光部、２，２ ・・・・垂直転送用ＣＣＤ
１３−−− ・制御ゲート、４，４′ ・・・・水平
転送用ＣＣＤ１５，５ ・・・・出力端子、６，７，
９゜１３．１４．１５ − − − ・ＬＰＦ、
１０，１１，１２ ・ ・ 命 ・Ｓ／Ｈ回路、８
・・・・加算器、１６，１γ・・・・減算器。 代 理 人 大 岩 増 雑纂１図 １： 枢尤胛 ２２＋、４ＦＪＥ−転′Ｌ唱ＣＣＤ ３ ： ◆）′４５ｙヶ”−） ４．４’： 水千恥還巴ｃｃ。 ５．５’： 但ｎｆＯ斗 ￥４図 第５図 手続補正書（自発） 鳳
メージセンサを示す図、第２図はこのイメージセンサに
適用されるカラーモザイクフィルタを示す図、第３図は
色分離用の信号処理回路のブロック図、第４図は従来の
インターライン形イメージ七ンサ毬示す図、第５ｕはこ
のイメージ七ンサに適用されるカラーモザイクフィルタ
を示す図である。 １・−・・感光部、２，２ ・・・・垂直転送用ＣＣＤ
１３−−− ・制御ゲート、４，４′ ・・・・水平
転送用ＣＣＤ１５，５ ・・・・出力端子、６，７，
９゜１３．１４．１５ − − − ・ＬＰＦ、
１０，１１，１２ ・ ・ 命 ・Ｓ／Ｈ回路、８
・・・・加算器、１６，１γ・・・・減算器。 代 理 人 大 岩 増 雑纂１図 １： 枢尤胛 ２２＋、４ＦＪＥ−転′Ｌ唱ＣＣＤ ３ ： ◆）′４５ｙヶ”−） ４．４’： 水千恥還巴ｃｃ。 ５．５’： 但ｎｆＯ斗 ￥４図 第５図 手続補正書（自発） 鳳
Claims (1)
- ２次元的に配置された感光部を有する固体撮像素子と、
前記感光部上に設けられたカラーフィルタとを備えたカ
ラー固体撮像装置において、前記固体撮像素子の偶数列
の感光部の信号成分を出力する第１の水平転送用ＣＣＤ
と、奇数列の感光部の信号成分を出力する第２の水平転
送用ＣＣＤとを有し、前記カラーフィルタが水平方向に
シアン光透過フィルタ、緑色光透過フィルタ、黄色透過
フィルタの順に順次配列され、前記第１、第２の水平転
送用ＣＣＤの信号出力を加算して輝度信号を得ることを
特徴としたカラー固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145802A JPS632486A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | カラ−固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145802A JPS632486A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | カラ−固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632486A true JPS632486A (ja) | 1988-01-07 |
Family
ID=15393489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145802A Pending JPS632486A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | カラ−固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS632486A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108469A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-22 | Canon Inc | 撮像装置 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61145802A patent/JPS632486A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59108469A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-22 | Canon Inc | 撮像装置 |
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