JP2005260383A - Image input device and image input method for use therein - Google Patents
Image input device and image input method for use therein Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005260383A JP2005260383A JP2004066469A JP2004066469A JP2005260383A JP 2005260383 A JP2005260383 A JP 2005260383A JP 2004066469 A JP2004066469 A JP 2004066469A JP 2004066469 A JP2004066469 A JP 2004066469A JP 2005260383 A JP2005260383 A JP 2005260383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color filter
- image input
- color
- photodiode
- filter
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Description
本発明は画像入力装置及びそれに用いる画像入力方法に関し、特にフォトダイオードが並んだ画像入力素子上にカラーフィルタを形成して構築される色センサに関する。 The present invention relates to an image input apparatus and an image input method used therefor, and more particularly to a color sensor constructed by forming a color filter on an image input element in which photodiodes are arranged.
近年、画像入力の技術の発展に伴い、携帯電話端末やディジタルカメラにおいても画像入力素子が搭載され、画像入力素子を用いたディジタル画像の撮影が可能となっている。 In recent years, with the development of image input technology, mobile phone terminals and digital cameras are also equipped with image input elements, and digital images can be taken using the image input elements.
上記の画像入力素子としては、フォトダイオードが並んだ画像入力素子上にカラーフィルタを形成して構築される色センサがある。この色センサとしては、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)が用いられている。 As the image input element, there is a color sensor constructed by forming a color filter on an image input element in which photodiodes are arranged. As this color sensor, a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) are used.
フォトダイオードが並んだ画像入力素子としては、図7に示すように、格子状に並んだR/G/B(Red/Green/Blue)[図7(a)](例えば、特許文献1参照)や一列に並んだRGB[図7(b)]のように、カラーフィルタを画像入力素子上に直接形成している。 As an image input element in which photodiodes are arranged, as shown in FIG. 7, R / G / B (Red / Green / Blue) [FIG. 7A] arranged in a lattice pattern (see, for example, Patent Document 1). In addition, the color filter is formed directly on the image input element as shown in RGB (FIG. 7B) arranged in a row.
この種の画像入力素子では、カラーフィルタが直接その上に形成されているため、色センサが各色専用となり、図8(a)に示すように、カラーフィルタの「R」,「G」,「B」がそれぞれ1画素に対応しており(「G」は2画素)、図8(b)に示すように、4画素を用いて色演算を行うこととなる。 In this type of image input element, since the color filter is formed directly thereon, the color sensor is dedicated to each color, and as shown in FIG. 8A, the color filters “R”, “G”, “ Each “B” corresponds to one pixel (“G” is two pixels), and color calculation is performed using four pixels as shown in FIG. 8B.
上述した従来の画像入力素子では、フォトダイオードが並んだ画像入力素子上に、カラーフィルタを直接形成しているため、色センサの各画素が各色専用となり、画像を高精細化することができないという問題がある。 In the conventional image input element described above, since the color filter is directly formed on the image input element in which the photodiodes are arranged, each pixel of the color sensor is dedicated to each color, and the image cannot be made high definition. There's a problem.
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、画像の高精細化を実現することができる画像入力装置及びそれに用いる画像入力方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image input apparatus and an image input method used therefor that can solve the above-described problems and can realize high definition of an image.
本発明による画像入力装置は、画像入力素子上にカラーフィルタを形成し、前記カラーフィルタの下にフォトダイオードを設けて構築される色センサを用いる画像入力装置であって、前記カラーフィルタの位置を前記画像入力素子と水平方向に移動させる移動手段と、前記移動手段による移動を制御する制御手段と、その移動毎に前記フォトダイオードからの信号を保持する保持手段とを備え、前記保持手段に保持された信号を用いて色演算を行っている。 An image input device according to the present invention is an image input device using a color sensor constructed by forming a color filter on an image input element and providing a photodiode under the color filter, wherein the position of the color filter is determined. The image input device includes a moving unit that moves in the horizontal direction, a control unit that controls movement by the moving unit, and a holding unit that holds a signal from the photodiode for each movement, and is held by the holding unit Color calculation is performed using the generated signals.
本発明による画像入力方法は、画像入力素子上にカラーフィルタを形成し、前記カラーフィルタの下にフォトダイオードを設けて構築される色センサを用いる画像入力装置における画像入力方法であって、前記カラーフィルタの位置を前記画像入力素子と水平方向に移動させるステップと、その移動毎に前記フォトダイオードからの信号を保持手段に保持するステップと、その保持された信号を用いて色演算を行うステップとを備えている。 The image input method according to the present invention is an image input method in an image input apparatus using a color sensor constructed by forming a color filter on an image input element and providing a photodiode under the color filter, A step of moving the position of the filter in a horizontal direction with respect to the image input element; a step of holding a signal from the photodiode in a holding unit for each movement; and a step of performing a color calculation using the held signal It has.
すなわち、本発明の色センサを用いた画像入力装置は、画像入力素子上のカラーフィルタの位置を水平方向に制御し、素子製造プロセスの微細化を伴うことなく、画像の高精細化を可能としている。この場合、本発明の色センサでは、カラーフィルタの位置を画像入力素子に対して水平方向に位置制御し、見かけ上、R/G/B(Red/Green/Blue)の各カラーフィルタが重なったかのような状態を作っている。 In other words, the image input device using the color sensor of the present invention controls the position of the color filter on the image input element in the horizontal direction, and enables high-definition images without miniaturization of the element manufacturing process. Yes. In this case, in the color sensor of the present invention, the position of the color filter is controlled in the horizontal direction with respect to the image input element, and it is apparent that each color filter of R / G / B (Red / Green / Blue) is overlapped. The state is made.
また、本発明の色センサを用いた画像入力装置では、カラーフィルタのR/G/Bがそれぞれ位置した時の撮影データを合算することで、高感度化を可能としている。これによって、本発明の色センサを用いた画像入力装置では、製造過程で画素に欠陥が生じた場合でも、直接隣り合う素子からの情報を補完処理に用いることが可能となる。 Further, in the image input device using the color sensor of the present invention, it is possible to increase the sensitivity by adding together the shooting data when the R / G / B of the color filter is positioned. As a result, in the image input device using the color sensor of the present invention, it is possible to use information from directly adjacent elements for complementation processing even when a pixel has a defect during the manufacturing process.
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、画像の高精細化を実現することができるという効果が得られる。 According to the present invention, the configuration and operation described below can provide an effect that high definition of an image can be realized.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による画像入力装置の構成を示すブロック図である。図1において、本発明の一実施例による画像入力装置は、制御部1と、メモリ2と、モータドライバ3と、VCM(ボイスコイルモータ)4,5と、フォトダイオード6と、カラーフィルタ7とから構成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image input apparatus according to an embodiment of the present invention. 1, an image input apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
本発明の一実施例による色センサは図示せぬ画像入力素子上にカラーフィルタ7を形成し、このカラーフィルタ7の下にフォトダイオード6を設けて主にカラーフィルタ7と組み合わせることで構築されている。この色センサとしては、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)が用いられている。
A color sensor according to an embodiment of the present invention is constructed by forming a
カラーフィルタ7はVCM4,5によって水平方向(画像入力素子の面とカラーフィルタ7の面とを平行に移動する方向)(図1の矢印方向)に移動可能となっている。VCM4,5はモータドライバ3によって駆動され、モータドライバ3は制御部1によって制御される。
The
制御部1はモータドライバ3を制御することでカラーフィルタ7を移動させ、カラーフィルタ7を移動する毎にフォトダイオード6から入力される信号をメモリ2に保持していき、フォトダイオード6のある1画素上で、カラーフィルタ7のR/G/B(Red/Green/Blue)が一通り移動すると、その移動毎にメモリ2に保持した信号を用いて色演算を行う。
The
図2(a),(b)は本発明の一実施例によるRGBカラーフィルタの配列を示す図であり、図3(a),(b)は本発明の一実施例によるR/G/Bを縦に並べた場合のRGBカラーフィルタの配列を示す図であり、図4(a)〜(e)は本発明の一実施例によるRGBカラーフィルタにおける画像入力処理を示す図であり、図5は本発明の一実施例によるRGBカラーフィルタにおける補完処理を示すフローチャートであり、図6(a)〜(d)は本発明の一実施例によるRGBカラーフィルタの高精細化の例を示す図である。 FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an arrangement of RGB color filters according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A and 3B are R / G / B according to an embodiment of the present invention. FIG. 4A to FIG. 4E are diagrams showing image input processing in the RGB color filter according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing complementary processing in an RGB color filter according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6A to 6D are diagrams showing an example of high definition of an RGB color filter according to an embodiment of the present invention. is there.
本実施例では、図1に示すように、画像入力素子上にカラーフィルタ7を形成し、このカラーフィルタ7の下にフォトダイオード6を設け、フォトダイオード6を主にカラーフィルタ7と組み合わせることで色センサを構築している。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a
次に、図2を参照して本発明の一実施例によるRGBカラーフィルタの製造方法について説明する。始めに、図2(a)に示すように、R/G/Bの各色が格子状に並んだカラーフィルタ7の1画素に着目して拡大した状態を図2(b)に示す。
Next, a method for manufacturing an RGB color filter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, FIG. 2B shows a state in which each color of R / G / B is enlarged by focusing on one pixel of the
この場合、カラーフィルタ7の1画素分を、VCM4,5を用いて水平方向(縦、横の方向)にずらし、位置1、位置2、位置3それぞれの場所で、相互に重なり合う1画素分の範囲にR/G/Bの各色を得る[図2(b)参照]。
In this case, one pixel of the
また、R/G/Bを縦に並べた場合には、カラーフィルタ7を、VCM4を用いて水平方向(横の方向)にずらし、位置1、位置2、位置3の場所でそれぞれ、相互に重なり合う1画素分の範囲にR/G/Bの各色を得る[図3(b)参照]。
Further, when R / G / B are arranged vertically, the
本実施例ではこのカラーフィルタ7の水平移動に、VCM4,5を用いているが、ピエゾ素子や形状記憶合金、電磁スイッチ等のアクチュエータからなるMEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)素子を用いることも可能であり、その場合には高速・定量・低消費電力駆動が可能となる。
In this embodiment, the
上述したカラーフィルタ7の水平移動によってR/G/Bの各色を得る方法(補完処理について、図4を参照してより具体的に説明する。制御部1はフォトダイオード6のある1画素上にカラーフィルタ7の「R」がある時の信号を得ると、その信号をメモリ2に保持する[図4(a)参照](図5ステップS1,S2)。
A method for obtaining each color of R / G / B by the horizontal movement of the
続いて、制御部1はモータドライバ3を制御し、VCM4,5によってカラーフィルタ7を1画素分、水平方向にずらし(図5ステップS3)、フォトダイオード6のある1画素上にカラーフィルタ7の「B」がある時の信号を得ると、その信号をメモリ2に保持する[図4(b)参照](図5ステップS4)。
Subsequently, the
さらに、制御部1はモータドライバ3を制御し、VCM4,5によってカラーフィルタ7を1画素分、水平方向にずらし(図5ステップS5,S7)、フォトダイオード6のある1画素上にカラーフィルタ7の「G」がある時の信号を得ると、その信号をメモリ2に保持する[図4(c),(d)参照](図5ステップS6,S8)。
Further, the
制御部1は上記のように、フォトダイオード6のある1画素上において、カラーフィルタ7の「R」,「B」,「G」をそれぞれ一通り(「G」については2回)移動させると、その時にメモリ2に保持した信号を用いて色演算を行う(図5ステップS9)。色演算は、
「R」+「B」+「G」+「G」=色演算結果
というように行われる。
As described above, when the
“R” + “B” + “G” + “G” = color calculation result.
また、上記の例では、カラーフィルタ7の「R」,「B」,「G」(,「G」)の順番でずらす場合について述べたが、この順番通りにずらす必要はなく、カラーフィルタ7の「R」,「B」,「G」がそれぞれ一通り移動した時のメモリ2の保持内容を用いて色演算が行われる。上記の処理は画像入力が終了するまで(図5ステップS10)、繰り返し実行される(図5ステップS1〜S10)。
In the above example, the case where the
このように、本実施例では、カラーフィルタ7を水平方向に位置制御することで、画像の高精細化を実現した画像入力素子を提供することができる。さらに、本実施例では、製造過程で画素に欠陥が生じた場合でも、直接隣り合う素子からの情報を補完処理に用いることができる。
Thus, in this embodiment, it is possible to provide an image input element that realizes high-definition of the image by controlling the position of the
上記の実施例においては、カラーフィルタ4の移動量を1画素分としているが、その移動量を1画素分に限らずn画素分とすることで、カラーフィルタ4を簡略化(n倍)することができる。その構成については、図2(b)を拡大した状態ではなく、等倍の状態として見ることで示される。
In the above embodiment, the amount of movement of the
また、本実施例では、図6(a)〜(d)に示すように、欠陥画素の補完処理を行う際に、最寄の同色の画素、あるいは最寄のR/G/B(/G)から合成した中間色から欠落した画素を平均化あるいは重み付けして推察する。この時、直接隣り合うフォトダイオード6の各画素から情報を読み取った方が解像度が良いので、画像を高精細化することができる。 Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 6A to 6D, when the defective pixel is complemented, the nearest pixel of the same color or the nearest R / G / B (/ G Inferred by averaging or weighting pixels missing from the intermediate color synthesized from (1). At this time, since the resolution is better when the information is read from each pixel of the directly adjacent photodiode 6, the image can be made high definition.
さらに、本実施例では、カラーフィルタ7のR/G/B(/G)を補色のYe/Cy/Mg(/G)[Yellow/Cyan/Magenta(Green)]に変更してもよい。
Furthermore, in the present embodiment, R / G / B (/ G) of the
本発明の画像入力装置の活用例としては、ディジタルカメラ、カメラ付き携帯電話、車載カメラやTV(テレビ)電話端末に用いる画像入力素子等が挙げられる。 Examples of the use of the image input device of the present invention include a digital camera, a camera-equipped mobile phone, an in-vehicle camera, an image input element used for a TV (TV) telephone terminal, and the like.
1 制御部
2 メモリ
3 モータドライバ
4,5 VCM
6 フォトダイオード
7 カラーフィルタ
1 Control unit 2
6
Claims (10)
10. The image input method according to claim 9, wherein when the color filter is moved, the state is set as if each filter of the color filter overlapped on each pixel of the photodiode. 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004066469A JP2005260383A (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Image input device and image input method for use therein |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004066469A JP2005260383A (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Image input device and image input method for use therein |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005260383A true JP2005260383A (en) | 2005-09-22 |
Family
ID=35085715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004066469A Pending JP2005260383A (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Image input device and image input method for use therein |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005260383A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008042907A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Image sensor with improved image quality and image sensing method using the same |
| JP2015046838A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 株式会社ニコン | Optical unit and imaging device |
| WO2016088565A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | ソニー株式会社 | Solid-state image-capturing device, and electronic apparatus |
| JP2016533695A (en) * | 2013-10-04 | 2016-10-27 | アイシークラリティー,インク. | Method of using an array sensor to measure multiple types of data at the full resolution of the sensor |
| JP2018093526A (en) * | 2018-02-15 | 2018-06-14 | 株式会社ニコン | Light receiving unit and imaging device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07322149A (en) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Canon Inc | Imaging device |
| JP2003163940A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Seiko Epson Corp | Digital camera and imaging method using digital camera |
-
2004
- 2004-03-10 JP JP2004066469A patent/JP2005260383A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07322149A (en) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Canon Inc | Imaging device |
| JP2003163940A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Seiko Epson Corp | Digital camera and imaging method using digital camera |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008042907A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Image sensor with improved image quality and image sensing method using the same |
| JP2015046838A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 株式会社ニコン | Optical unit and imaging device |
| JP2016533695A (en) * | 2013-10-04 | 2016-10-27 | アイシークラリティー,インク. | Method of using an array sensor to measure multiple types of data at the full resolution of the sensor |
| JP2019110564A (en) * | 2013-10-04 | 2019-07-04 | アイシークラリティー,インク. | Method of using array sensor to measure multiple types of data at full resolution of sensor |
| WO2016088565A1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | ソニー株式会社 | Solid-state image-capturing device, and electronic apparatus |
| JP2018093526A (en) * | 2018-02-15 | 2018-06-14 | 株式会社ニコン | Light receiving unit and imaging device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5026951B2 (en) | Imaging device driving device, imaging device driving method, imaging device, and imaging device | |
| CN103563359B (en) | Image processing apparatus and image processing method and digital camera | |
| US8928785B2 (en) | Imaging device and storage medium storing an imaging program | |
| KR100970030B1 (en) | Image processing apparatus, and image processing method, recording medium | |
| US8723993B2 (en) | Imaging device and storage medium storing an imaging program | |
| JP2007019641A (en) | Signal reading method and image signal processing method of solid-state imaging device | |
| US9148634B2 (en) | Imaging device, method for controlling imaging device, and storage medium storing a control program where a basic color filter array pattern is repeated to reduce false color generation when image is thinned | |
| JP2005260383A (en) | Image input device and image input method for use therein | |
| JP2009021985A (en) | Imaging device and driving method of imaging device | |
| US9485482B2 (en) | Imaging device, method for controlling imaging device, and storage medium storing a control program for color mixing correction | |
| JP2004112738A (en) | Resolution conversion method for single-chip color image sensor and pixel data processing circuit | |
| JP4393242B2 (en) | Solid-state imaging device and driving method of solid-state imaging device | |
| JP4639406B2 (en) | Imaging device | |
| JP5624228B2 (en) | IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD, AND CONTROL PROGRAM | |
| US8958000B2 (en) | Imaging device, method for controlling imaging device, and storage medium storing a control program | |
| JP3880374B2 (en) | Method for driving solid-state imaging device and imaging apparatus | |
| JP6687276B1 (en) | Two-plate type image pickup device, image processing method of two-plate type image pickup device, and positioning method of solid-state image pickup device thereof | |
| JP4059837B2 (en) | Still image color camera device | |
| US9113027B2 (en) | Imaging device, method for controlling imaging device, and storage medium storing a control program | |
| JP7113289B2 (en) | Imaging device, imaging method and program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070213 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090625 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100323 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100621 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100701 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20101015 |