JPS6361832B2 - - Google Patents
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- JPS6361832B2 JPS6361832B2 JP54004895A JP489579A JPS6361832B2 JP S6361832 B2 JPS6361832 B2 JP S6361832B2 JP 54004895 A JP54004895 A JP 54004895A JP 489579 A JP489579 A JP 489579A JP S6361832 B2 JPS6361832 B2 JP S6361832B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- filters
- transmission
- adjacent
- solid
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- Expired
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水平、垂直両方向に複数個の受光素子
を配列した固体撮像素子と、該受光素子に各々対
応して配置されたフイルタ要素から構成されるモ
ザイク状カラーフイルタとを含む固体カラー撮像
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a solid-state image sensor in which a plurality of light-receiving elements are arranged both horizontally and vertically, and a mosaic color filter comprising filter elements arranged corresponding to the light-receiving elements. The present invention relates to a solid-state color imaging device.
このような固体カラー撮像装置としては、従来
数多くのものが存在する。例えば特開昭51−
112228号「カラー撮像素子」には、上記のモザイ
ク状カラーフイルタとして、緑色透過フイルタ
(Gフイルタ)が水平、垂直両方向において一つ
おきの受光素子位置に配置されており、赤色透過
フイルタ(Rフイルタ)、青色透過フイルタ(B
フイルタ)はそれぞれGフイルタと交互に一列お
きに配置されている。 There are many conventional solid-state color imaging devices. For example, JP-A-51-
No. 112228 "Color image sensor" has a green transmission filter (G filter) arranged at every other light receiving element position in both the horizontal and vertical directions as the mosaic color filter described above, and a red transmission filter (R filter). ), blue transmission filter (B
filters) are arranged alternately with G filters in every other row.
この構成においては、GフイルタはRフイル
タ、Bフイルタに比較し、水平、垂直両方向にお
いて最高の周波数で存在しているため、水平、垂
直両方向の解像度が高い。 In this configuration, since the G filter exists at the highest frequency in both the horizontal and vertical directions compared to the R filter and the B filter, the resolution in both the horizontal and vertical directions is high.
しかしながら、このモザイク状カラーフイルタ
を用いた固体撮像装置においては、光の利用率が
低い、斜め方向の解像度が悪い、モアレが発生す
る、信号処理回路が複雑であるなどの欠点が存在
する。 However, solid-state imaging devices using this mosaic color filter have drawbacks such as low light utilization, poor resolution in diagonal directions, occurrence of moiré, and complicated signal processing circuits.
本発明は上述した固体撮像装置における欠点を
解消した固体撮像装置を提供することを目的とす
る。 An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that eliminates the drawbacks of the solid-state imaging device described above.
この目的を達成するため、本発明においては、
水平、及び垂直方向に配列された複数個の受光素
子と、該受光素子の各々に対応して配置されたフ
イルタ要素からなるモザイク状カラーフイルタと
を含む固体カラー撮像装置において、上記モザイ
ク状カラーフイルタを構成するフイルタ要素の隣
接する4つが、全色透過フイルタからなる第1の
フイルタと、それぞれ透過特性の異なる第1スペ
クトル領域透過フイルタ、第2スペクトル領域透
過フイルタ及び第3スペクトル領域透過フイルタ
のなかから選択された第2のフイルタと、該第2
のフイルタの透過成分を透過し、かつ互に異なる
透過成分を有する補色フイルタからなる第3及び
第4のフイルタとからなり、水平方向において、
上記第1のフイルタと上記第2のフイルタとが、
及び上記第3のフイルタと上記第4のフイルタと
がそれぞれ隣接し、かつ、水平方向において隣接
する上記第1と第2のフイルタの相互位置及び上
記第3と第4のフイルタの相互位置が、それぞれ
垂直方向において2受光素子毎に入れ代わるよう
に、上記フイルタ要素を配置したものである。 In order to achieve this objective, in the present invention,
In a solid-state color imaging device including a plurality of light receiving elements arranged in horizontal and vertical directions and a mosaic color filter consisting of a filter element arranged corresponding to each of the light receiving elements, the mosaic color filter The four adjacent filter elements constituting the filter element include a first filter consisting of an all-color transmission filter, a first spectral region transmission filter, a second spectral region transmission filter, and a third spectral region transmission filter each having different transmission characteristics. a second filter selected from
The third and fourth filters are complementary color filters that transmit the transmitted component of the filter and have mutually different transmitted components, and in the horizontal direction,
The first filter and the second filter are
and the third filter and the fourth filter are adjacent to each other, and the mutual positions of the first and second filters and the third and fourth filters are adjacent to each other in the horizontal direction, The filter elements are arranged so as to alternate every two light receiving elements in the vertical direction.
第1図に本発明の一実施例を示す。本実施例で
は図のように、2行2列の任意の隣接する4個の
受光素子に着目したとき、1個の受光素子に対応
したフイルタがWフイルタであり、このWフイル
タが配設された受光素子の水平方向に隣接する受
光素子に対応したフイルタが、Rフイルタ、Gフ
イルタ、Bフイルタのうちのなかから選択された
Gフイルタであり、他の2つの受光素子に対応し
たフイルタが上記選択したGフイルタの透過光を
透過する相異なる2つの補色フイルタであるCy
フイルタとYeフイルタで構成されている。さら
に本実施例では、任意の2行2列の隣接する4受
光素子分のフイルタは水平方向に2受光素子ずつ
周期的に配列されているが、垂直方向において
は、2受光素子毎にm列と(m+1)列に各フイ
ルタ要素がそれぞれかわつている。すなわち、同
図から明らかなように、n行と(n+1)行に配
置された各フイルタと(n+2)行と(n+3)
行に配置された各フイルタとは、それぞれその列
に配置したフイルタを互いに入れかえた構成とな
つている。この構成にすることにより、インター
レースで読み出す場合、モアレを非常に少なくす
ることが可能となる。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in the figure, when focusing on four arbitrary adjacent light receiving elements arranged in 2 rows and 2 columns, the filter corresponding to one light receiving element is a W filter, and this W filter is arranged. The filter corresponding to the light receiving element horizontally adjacent to the above light receiving element is the G filter selected from among the R filter, G filter, and B filter, and the filters corresponding to the other two light receiving elements are the above-mentioned filters. Cy is two different complementary color filters that transmit the light transmitted by the selected G filter.
It consists of a filter and a Ye filter. Furthermore, in this embodiment, the filters for four adjacent light-receiving elements in any two rows and two columns are arranged periodically with two light-receiving elements in the horizontal direction, but in the vertical direction, every two light-receiving elements are arranged in m columns. Each filter element is replaced in the (m+1) column. In other words, as is clear from the figure, the filters arranged in rows n and (n+1), and the filters arranged in rows (n+2) and (n+3)
Each filter arranged in a row is constructed by interchanging the filters arranged in its column. With this configuration, moiré can be extremely reduced when reading out in interlace.
本発明はインターレースが完全に行われうる1
フレーム分の垂直画素数を有する固体撮像装置に
有効である。例えば第2図に示した、隣接する2
行の水平ラインを同時に別々の出力線から読み出
す固体撮像装置においては、特に有効である。同
図において、11は水平走査回路、12は垂直走
査回路、13はインターレース用切換回路、14
はインターレース用制御信号発生手段で、例えば
フリツプ・フロツプ回路、15は水平読み出しス
イツチ、16は1水平ラインに共通の出力線、1
7は他の水平ラインに共通の出力線、18は垂直
読み出しスイツチ、19は受光素子(光ダイオー
ド)を示している。本構成において、14′の制
御端子に各フイールド毎に制御信号を印加し、2
本の水平ラインの選択を行なう。この構成は、残
像、S/Nの点から有利なため用いられる。 The present invention is capable of completely interlacing.
This is effective for solid-state imaging devices that have the number of vertical pixels for a frame. For example, the two adjacent
This is particularly effective in solid-state imaging devices in which horizontal lines of rows are simultaneously read out from separate output lines. In the figure, 11 is a horizontal scanning circuit, 12 is a vertical scanning circuit, 13 is an interlace switching circuit, and 14 is a horizontal scanning circuit.
1 is a control signal generation means for interlacing, for example, a flip-flop circuit; 15 is a horizontal readout switch; 16 is an output line common to one horizontal line;
7 is an output line common to other horizontal lines, 18 is a vertical readout switch, and 19 is a light receiving element (photodiode). In this configuration, a control signal is applied to the control terminal 14' for each field, and 2
Select the horizontal lines of the book. This configuration is used because it is advantageous in terms of afterimage and S/N ratio.
さて、この構成を用いて、出力線16,17の
信号を、第3図に示す信号処理回路のnおよび
(n+1)端子に印加する。なお、第2図におい
て常に出力線16は奇数の水平ラインのみ、出力
線17は偶数の水平ラインのみ出力される。この
端子に印加された信号は低域フイルタ1および
1′、帯域フイルタ2および2′に接続され、1お
よび1′出力は加算器3で加算されベースバンド
信号である2・(R+2G+B)信号を端子8に得
る。帯域フイルタ2および2′出力は加算器4で
加算し、検波器6で検波し出力端子9にB信号を
得る。また帯域フイルタ2および2′出力を減算
器5に結合したのち、検波器7で検波すると、出
力端子10にはR信号がえられる。反転回路2
0,21はその制御端子22,23に1水平走査
期間毎、あるいは第2図の構成の場合フイールド
毎に反転を行なうか行なわないかの制御信号が印
加される。この信号は例えば第2図のインターレ
ース用切換回路13の出力を用いれば良い。 Now, using this configuration, the signals on the output lines 16 and 17 are applied to the n and (n+1) terminals of the signal processing circuit shown in FIG. In FIG. 2, the output line 16 always outputs only odd-numbered horizontal lines, and the output line 17 outputs only even-numbered horizontal lines. The signal applied to this terminal is connected to low-pass filters 1 and 1' and bandpass filters 2 and 2', and the outputs of 1 and 1' are added in adder 3 to produce a baseband signal, 2.(R+2G+B) signal. Get to terminal 8. The outputs of the bandpass filters 2 and 2' are added by an adder 4 and detected by a detector 6 to obtain a B signal at an output terminal 9. Further, when the outputs of the bandpass filters 2 and 2' are coupled to the subtracter 5 and then detected by the detector 7, an R signal is obtained at the output terminal 10. Inversion circuit 2
0 and 21, a control signal is applied to the control terminals 22 and 23 to determine whether or not to perform inversion for each horizontal scanning period, or for each field in the case of the configuration shown in FIG. For example, the output of the interlacing switching circuit 13 shown in FIG. 2 may be used as this signal.
第4図は、第1図のモザイク状カラーフイルタ
と、第2図の固体撮像素子と、第3図の信号処理
回路を用いた場合の、B信号の搬送波とR信号の
搬送波となる絵素を奇フイールドと偶フイールド
に分けて示している。なお、奇フイールドとはn
と(n+1)行目が1組、偶フイールドとは(n
+1)と(n+2)行目が1組となる水平ライン
2本ずつを同時読み出しする場合をさしている。
同図aはB信号、同図bはR信号の場合であり、
実線は奇フイールド、点線は偶フイールドの場合
である。 FIG. 4 shows the picture elements that become the carrier wave of the B signal and the carrier wave of the R signal when the mosaic color filter of FIG. 1, the solid-state image sensor of FIG. 2, and the signal processing circuit of FIG. 3 are used. is divided into odd fields and even fields. Note that the odd field is n
The (n+1)th row is one set, and the even field is (n
This refers to the case where two horizontal lines, each consisting of lines +1) and (n+2), are read out simultaneously.
Figure a is for a B signal, Figure b is for an R signal,
The solid line is for odd fields, and the dotted line is for even fields.
同図から、第1図の実施例では、インターレー
スを行なう場合、モアレが非常に少なくなること
が明らかである。 From the same figure, it is clear that in the embodiment of FIG. 1, when interlacing is performed, moiré is extremely reduced.
以上、詳述してきた本発明によれば、光利用率
が高く、高解像度の固体カラー撮像装置を得るこ
とが可能となる。 According to the present invention described in detail above, it is possible to obtain a solid-state color imaging device with high light utilization efficiency and high resolution.
第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は本
発明が適用される固体撮像装置の構成例を示す
図、第3図は信号処理回路の構成例を示す図、第
4図は本発明の効果を説明するため図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device to which the present invention is applied, FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a signal processing circuit, and FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the effects of the present invention.
Claims (1)
光素子と、該受光素子の各々に対応して配置され
たフイルタ要素からなるモザイク状カラーフイル
タとを含む固体カラー撮像装置において、上記モ
ザイク状カラーフイルタを構成するフイルタ要素
の隣接する4つが、全色透過フイルタからなる第
1のフイルタと、それぞれ透過特性の異なる第1
スペクトル領域透過フイルタ、第2スペクトル領
域透過フイルタ及び第3スペクトル領域透過フイ
ルタのなかから選択された第2のフイルタと、該
第2のフイルタの透過成分を透過し、かつ互に異
なる透過成分を有する補色フイルタからなる第3
及び第4のフイルタとからなり、水平方向におい
て、上記第1のフイルタと上記第2のフイルタと
が、及び上記第3のフイルタと上記第4のフイル
タとがそれぞれ隣接し、かつ、水平方向において
隣接する上記第1と第2のフイルタの相互位置及
び上記第3と第4のフイルタの相互位置が、それ
ぞれ垂直方向において2受光素子毎に入れ代わる
ように、上記フイルタ要素を配置したことを特徴
とする固体カラー撮像装置。 2 上記第2のフイルタが緑色透過フイルタであ
り、上記第3及び第4のフイルタがシアン色透過
フイルタ及び黄色透過フイルタである特許請求の
範囲第1項記載の固体カラー撮像装置。[Claims] 1. A solid-state color imaging device including a plurality of light receiving elements arranged in the horizontal and vertical directions and a mosaic color filter consisting of filter elements arranged corresponding to each of the light receiving elements. In the above, four adjacent filter elements constituting the mosaic color filter are a first filter consisting of an all-color transmission filter and a first filter having different transmission characteristics.
a second filter selected from among a spectral domain transmission filter, a second spectral domain transmission filter, and a third spectral domain transmission filter, which transmits the transmission component of the second filter and has mutually different transmission components; A third consisting of complementary color filters
and a fourth filter, the first filter and the second filter are adjacent to each other in the horizontal direction, and the third filter and the fourth filter are adjacent to each other in the horizontal direction, and the third filter and the fourth filter are adjacent to each other in the horizontal direction. The filter elements are arranged so that the mutual positions of the adjacent first and second filters and the mutual positions of the third and fourth filters are alternated every two light receiving elements in the vertical direction. solid-state color imaging device. 2. The solid-state color imaging device according to claim 1, wherein the second filter is a green transmission filter, and the third and fourth filters are a cyan transmission filter and a yellow transmission filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP489579A JPS55675A (en) | 1979-01-22 | 1979-01-22 | Solid state color pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP489579A JPS55675A (en) | 1979-01-22 | 1979-01-22 | Solid state color pickup device |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58050400A Division JPS58175864A (en) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | Solid-state color image pick-up device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55675A JPS55675A (en) | 1980-01-07 |
| JPS6361832B2 true JPS6361832B2 (en) | 1988-11-30 |
Family
ID=11596397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP489579A Granted JPS55675A (en) | 1979-01-22 | 1979-01-22 | Solid state color pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55675A (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739684A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state color image sensor |
| JPS57203387A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-13 | Toshiba Corp | Color television image pickup device |
| JPS58143675A (en) * | 1982-02-22 | 1983-08-26 | Hitachi Ltd | Solid-state image pickup device |
| JPH0697790B2 (en) * | 1982-06-14 | 1994-11-30 | 株式会社日立製作所 | Solid-state imaging device |
| JPH0628450B2 (en) * | 1983-01-28 | 1994-04-13 | 松下電器産業株式会社 | Solid-state imaging device |
| KR920009076B1 (en) * | 1983-03-14 | 1992-10-13 | Rca Licensing Corp | Solid-state electronic camera with color endcoding filter |
| JPS59181884A (en) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Color camera device |
| JPH07114502B2 (en) * | 1983-05-09 | 1995-12-06 | 日本電気株式会社 | Color imaging device |
-
1979
- 1979-01-22 JP JP489579A patent/JPS55675A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55675A (en) | 1980-01-07 |
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