JPS63141485A - カラ−画像用固体撮像素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラー画像用固体撮像素子に関し、特に色モア
レの発生が低減されて色解像力が向上するカラー画像用
固体撮像素子に関する。

〔従来技術〕

カラー画像用固体撮像索子では、画素が独立しているの
で、例えばそれぞれにＲ，Ｇ、　　Ｈのフィルタを付け
、読み出しクロツタとの対応ｆ、色信号を得ることが１
きることは周知である。

基本的にはフィルタを、走査順序に従ってＲ２Ｏ，Ｂの
くシ返しで配列すれば、それぞれの色の信号が均等に得
られるが、この方式↑は同一の色の信号は３画素周期で
得られるので水平解像度は八に低下してしまう。実際に
は見掛上の解像度低下を防ぐため、いわゆるベイヤー配
列は有効な方式である。ベイヤー配列では、奇数番目の
走査線に相当する列のフィルタをＲＧＥｔＧ・・・とじ
、一方偶数番目の列のフィルタをＧＢＧＢ・・・とする
。その場合前の走査線の画像信号を１Ｈ遅延線を介して
遅らせ、現在の走査線の画像信号と組合わせ、すなわち
隣接する２本の走査線の画像信号を組合わせることによ
って、少なくとも２つの画素の期間内にＲ，Ｇ、　Ｂす
べての色の信号が形成される　□ようになっている。

この方式自体画質に関しては、解像度の低下も少なく、
優れた方式ではあるが、１Ｈ遅延線を含めてＲ，Ｇ、　
Ｂ信号の合成回路は、部品点数も多くかなシ複雑である
。

本発明者等は、先きに色解像度の向上が得られると共に
、色信号の合成処理回路が簡単化〒きるカラー画像用固
体撮像素子を提案した（特願昭第３０−２２３８０６号
）。

すなわち、このカラー画像用固体撮像素子は、画素部に
水平方向に延びる輝度専用と色専用の夫々の１Ｈライン
を設け、それぞれを交互に垂直方向に配列し、夫々のラ
インから検知される輝度信号と色信号の両者をそれぞれ
輝度専用および色専用の水平電荷転送ユニットに供給し
た後、同時読み出しすることによりマトリクス回路でＲ
，Ｇ。

Ｂ又はｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−ｙなどの信号を合成するように
設けたものである。そして、画素上に配置されるフィル
タの色配列は、輝度専用ラインには輝度または輝度主成
分であるＧ（Ｍｇ）またはＷを配置し、色専用ラインに
はＲまたはＢ　（ＣｙまたはＹｅ）が垂直方向に同色配
置され、かつ前記２色が走査線方向に交互に配列された
ものを提案した。

これにより、ベイヤー配列に準じた解像力が得られると
共に、信号合成回路が簡単化されたカラー画像用固体撮
像素子を達成！きた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、本発明者等が更に研究を重ねたところ、
上述のカラー画像用固体撮像素子はインターレース読出
しした際に色モアレを生じ易いことが分った。

これは、色専用ラインのフィルタ色配列がＲまたはＢ（
ＣｙまたはＹｅ）の色サンプリングを走査線方向（水平
方向）に１ビクセルおきに配列しているためと分った。

本発明の目的は、上記事情に基づいて行われたもので、
色モアレの発生が低減できて色解像力が更に向上される
カラー画像用固体撮像素子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明の上記目的は、受光部、電荷転送部お
よび転送制御部から成る固体イメージセンサと、受光部
上に画素に対応して配置されたモザイク状のマイクロフ
ィルタとを有し、画素部は１本の走査線あた９水平方向
に延びる１本の輝度専用ラインと１本の色専用ラインと
からなり、これらラインによって検知される輝度信号及
び色信号が同時に読出されるカラー画像用固体撮像素子
において、色専用ラインのフィルタの色配列は、水平方
向に２つの色を交互に有しかつ垂直方向に前記２色が一
定・ぐターンで入れ替えられた配置からなることを特徴
とするカラー画像用固体撮像素子により達成される。

〔実施例〕

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

図は、本発明の一実施例による固体撮像素子の概略構成
図である。

受光部１および垂直電荷転送部２は、簡略化して１つの
ブロックとして示されており、受光部１の上に配置され
たマイクロフィルタは各画素に対応して図示の如く、そ
の色を表わす記号Ｇ、　ＲおよびＢの色に区分されてい
る。

図示した実施例において固体撮像素子は、標準的なテレ
ビジョン方式、すなわちＮＴＳＣ方式に適用するもので
ある。従って受光部１にはほぼ垂直方向に１０００行の
光電変換素子が設けられており、また１行中にはほぼ水
平方向に５００ないし８００個の光電変換素子が設けら
れている。

図中ＡおよびＢで示した行は、それぞれＡフィールドお
よびＢフィールドの画像信号を読み出す行１ある。

前記マイクロフィルタは図示の如く、Ａ、　Ｂ夫々のフ
ィールドが輝度専用の１Ｈライン（ＧＧ・・・）と、色
専用の１Ｈライン（ＲＢＲＢ・・・）とから構成されて
おシ、従って１走査線あた。９２Ｈラインが割当てられ
てこれら２ラインによって検知される輝度信号および色
信号が同時に読出される。

また、色専用ラインのフィルタ配列は色順序が水平方向
に２つの色を交互に有しかつ第１の走査線例えばＡフィ
ールドと第２の走査線例えばＢフィールドで前記２色の
位置が入れ替った形、すなわち、Ａフィ−ルドにおいて
はＲＢＲＢ・・・とじ、ＢフィールドにおいてはＢＲＢ
Ｒ・・・とじて色のサンプリング位置がフィールド毎に
１画系分ずれた所謂千鳥格子状になっている。

本実施例素子の他の構成要素は、水平電荷転送部が輝度
専用の転送ユニット３と、色専用の転送ユニット４とか
ら構成されておシ、前記各受光部１により読み取られた
輝度信号および色信号は垂直電荷転送部２を介して夫々
の転送ユニット３゜４に供給される。

各転送ユニット６．４に供給された輝度信号および色信
号は増幅器５、色信号の出力は更に切換スイッチ７を介
して輝度信号および色信号が同時に読み出されてマトリ
クス回路６に入力される。

なお、前記切換スイッチ７はｆｓ／２　（ｆｓ　：サン
プリング周波数）の周期で交互に切換えられてＲ９Ｂの
信号を別々にマトリクス回路乙に入力させる。

マ）　ＩＪクス回路６の構成は、周知のように抵抗素子
を用いた重み付は加算（減算）回路ｔある。

各フィールド期間中に水平電荷転送部３，４からマトリ
クス回路６に供給される輝度信号と色信号は演算処理さ
れ、Ｒ，Ｇ、　Ｂ又はＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ等の信号が得
られる。

第２図に本発明の他の実施例による受光部上のフィルタ
配列を示す。

第２図において、輝度専用の１Ｈラインには先の実施例
と同様に色Ｇのフィルタが配置されている。

色専用ラインのフィルタ配列は、水平方向に２つの色例
えばＲとＢを交互に有している。また、第１の走査線と
第２の走査線に対応するフィールドでは前記２色の色の
位置が同じでかつ１走査線おいた同一フィールド１ば１
画素分ずれている。

第３図は、更に他の実施例である。

すなわち、第３図では、輝度専用ラインは先の第１図お
よび第２図の実施例と同じであり、色専用ラインが水平
方向に２つの色例えばＲとＢを交互に有している点も同
じである。しかじ色専用ラインの前記２色の色の位置が
第１の走査線と第４の走査線に対応するフィールドでは
同じ配列を有しかつ第１の走査線と第２の走査線に対応
するフィールｒおよび第３の走査線と第４の走査線に対
応するフィールＰでは１画素分ずれている。

前記各実施例１は、フィルタに原色系を用いたが、本発
明の素子は補色系によって達成することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、輝度専用と色専用の１Ｈラインを１対
のペアとして垂直方向に配置し、かっ色専用ラインに？
けるフィルタの色サンプリング位置をフィールド毎に入
れ替えて千鳥格子状に配置しているので、特に、インタ
ーレース読出しした際の色モアレの発生が低減できて色
解像力を一層向上できる。

また、垂直方向に９７６分割（２４４Ｘ２Ｘ２　）する
と、ＮＴＳＣ方式における完全インターレースが可能と
なり、画像の垂直解像力を向上することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を説明するブロック図、第２
図および第３図はそれぞれ本発明の他の実施例によるフ
ィルタ配列を説明する図である。 １・・・受光部、　　　　２・・・垂直電荷転送部、３
．４・・・水平電荷転送部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）受光部、電荷転送部および転送制御部から成る固体
   イメージセンサと、受光部上に画素に対応して配置され
   たモザイク状のマイクロフィルタとを有し、画素部は１
   本の走査線あたり水平方向に延びる１本の輝度専用ライ
   ンと１本の色専用ラインとからなり、これらラインによ
   って検知される輝度信号および色信号が同時に読出され
   るカラー画像用固体撮像素子において、色専用ラインの
   フィルタの色配列は、水平方向に２つの色を交互に有し
   かつ垂直方向に前記２色が一定パターンで入れ替えられ
   た配置からなることを特徴とするカラー画像用固体撮像
   素子。 ２）色専用ラインの２つの色の位置が第１の走査線と第
   ２の走査線では１画素分ずれていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のカラー画像用固体撮像素子
   。 ３）色専用ラインの２つの色の位置が第１の走査線と第
   ２の走査線では同じ配列からなりかつ１走査線おいた同
   一フィールドでは１画素分ずれていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のカラー画像用固体撮像素
   子。 ４）色専用ラインの２つの色の位置が第１の走査線と第
   ４の走査線に対応するフィールドでは同じ配列を有しか
   つ第１の走査線と第２の走査線に対応するフィールドお
   よび第３の走査線と第４の走査線に対応するフィールド
   では１画素分ずれていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のカラー画像用固体撮像素子。