JPH07107496A - Solid state image pickup device - Google Patents
Solid state image pickup deviceInfo
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- JPH07107496A JPH07107496A JP5249018A JP24901893A JPH07107496A JP H07107496 A JPH07107496 A JP H07107496A JP 5249018 A JP5249018 A JP 5249018A JP 24901893 A JP24901893 A JP 24901893A JP H07107496 A JPH07107496 A JP H07107496A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、色分離フィルタを有す
る全画素読み出し撮像素子からカラー映像信号を得る固
体撮像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device for obtaining a color video signal from an all-pixel readout image pickup device having a color separation filter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】撮像部に固体撮像素子を用いたカラーカ
メラには、複数個の撮像素子を用いる多板方式と１個の
撮像素子を用いる単板方式とがある。単板方式において
は、画素毎に異なる分光特性を有する色分離フィルタを
設け、これら色分離フィルタに対応する画素の信号の演
算により色信号、輝度信号を得ている。このような単板
方式では、必然的に各信号の空間サンプリング周波数が
低くなり、色信号、輝度信号に画像の高域成分の折り返
しによる偽信号すなわちモアレが発生する。2. Description of the Related Art Color cameras using a solid-state image pickup device in an image pickup section include a multi-plate system using a plurality of image pickup devices and a single-plate system using a single image pickup device. In the single plate system, color separation filters having different spectral characteristics are provided for each pixel, and color signals and luminance signals are obtained by calculating signals of pixels corresponding to these color separation filters. In such a single plate system, the spatial sampling frequency of each signal is inevitably lowered, and a false signal, that is, a moire, is generated in the color signal and the luminance signal due to the folding of the high frequency component of the image.
【０００３】ところで、従来の撮像素子では垂直方向２
画素を加算して読み出すＰＤ（フォトダイオード）ミッ
クス方式がとられている。この方式の撮像素子を用いた
撮像方式の例として、色差順次方式がある。図８は色差
順次方式に用いる色分離フィルタ配列の例である。By the way, the conventional image pickup device has a vertical direction of 2
A PD (photodiode) mix method in which pixels are added and read out is adopted. An example of an image pickup method using this type of image pickup element is a color difference sequential method. FIG. 8 shows an example of a color separation filter array used in the color difference sequential method.
【０００４】図９は、色差順次方式において、ＰＤミッ
クス方式の撮像素子から出力される信号を示している。
即ち、ＰＤミックス方式の撮像素子に図８の色分離フィ
ルタを適用した場合、第１のフィールドでは、偶数ライ
ンでＹｅ（黄）＋Ｍｇ（マゼンタ）、Ｃｙ（シアン）＋
Ｇ（緑）が点順次で出力され、（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ
＋Ｇ）の演算より、２ｒ（赤）−ｇ（緑）信号が得られ
る。FIG. 9 shows signals output from a PD mix type image pickup device in the color difference sequential system.
That is, when the color separation filter of FIG. 8 is applied to the PD mix type image sensor, Ye (yellow) + Mg (magenta), Cy (cyan) + in even lines in the first field.
G (green) is output dot-sequentially, and (Ye + Mg)-(Cy
From the calculation of + G, a 2r (red) -g (green) signal is obtained.
【０００５】奇数ラインでは、Ｙｅ＋Ｇ、Ｃｙ＋Ｍｇが
点順次で出力され、（Ｃｙ＋Ｍｇ）−（Ｙｅ＋Ｇ）の演
算より２ｂ（青）−ｇ（緑）信号が得られる。On the odd-numbered lines, Ye + G and Cy + Mg are output dot-sequentially, and a 2b (blue) -g (green) signal is obtained by the calculation of (Cy + Mg)-(Ye + G).
【０００６】また第二のフィールドでは、偶数ライン
で、Ｇ＋Ｙｅ、Ｍｇ＋Ｃｙが点順次で出力され、（Ｍｇ
＋Ｃｙ）−（Ｇ＋Ｙｅ）の演算より２ｂ−ｇ信号が得ら
れる。奇数ラインでは、Ｍｇ＋Ｙｅ、Ｇ＋Ｃｙが点順次
で出力され、（Ｍｇ＋Ｙｅ）−（Ｇ＋Ｃｙ）の演算よ
り、２ｒ−ｇ信号が得られる。In the second field, G + Ye and Mg + Cy are output dot-sequentially on the even-numbered line, and (Mg
The 2b-g signal is obtained by the calculation of + Cy)-(G + Ye). On the odd-numbered lines, Mg + Ye and G + Cy are dot-sequentially output, and a 2r-g signal is obtained by the calculation of (Mg + Ye)-(G + Cy).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、色差順
次方式では、色のキャリアが水平空間周波数方向に存在
し、色分離が水平方向に隣接する画素間の演算すなわち
一次元演算によってなされるため色モアレが画像の水平
方向に現れる。また、水平１ラインの信号から１つの色
差信号しか得られず、垂直方向のＲ（赤）、Ｂ（青）の
空間サンプリング周波数が低いため、垂直空間周波数方
向に色モアレが発生する。As described above, in the color difference sequential system, color carriers exist in the horizontal spatial frequency direction, and color separation is performed by calculation between pixels adjacent in the horizontal direction, that is, one-dimensional calculation. Therefore, color moire appears in the horizontal direction of the image. Further, since only one color difference signal can be obtained from the signal of one horizontal line and the spatial sampling frequency of R (red) and B (blue) in the vertical direction is low, color moire occurs in the vertical spatial frequency direction.
【０００８】ところが、人間の視覚特性上、水平、垂直
空間周波数方向の色モアレは目立ちやすく、画質劣化の
大きな原因の一つとなっている。これらのモアレは、入
射画像の空間周波数高周波成分が原因であるため、水晶
フィルタ等の光学ローパスフィルタによって空間周波数
高周波成分を抑圧する事により従来ある程度抑圧してい
るが、光学ローパスフィルタによる入射画像の空間高周
波成分の抑圧は、解像度の劣化につながるため限界があ
る。However, in view of human visual characteristics, color moire in the horizontal and vertical spatial frequency directions is easily noticeable and is one of the major causes of image quality deterioration. Since these moiré is caused by the spatial frequency high frequency component of the incident image, it is conventionally suppressed to some extent by suppressing the spatial frequency high frequency component by an optical low pass filter such as a crystal filter. Suppression of spatial high frequency components has a limit because it leads to deterioration of resolution.
【０００９】本発明の目的は上記従来の問題点を解決
し、特に水平、垂直空間周波数方向の色モアレが抑圧さ
れた出力が得られる固体撮像装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a solid-state image pickup device which can obtain an output in which color moire in horizontal and vertical spatial frequency directions is suppressed.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため本発明では、縦Ｍ画素×横Ｎ画素の所定の配列の繰
り返しを有する色分離フィルタと、前記色分離フィルタ
で分離された光に光・電気変換を行なう全画素読み出し
光電変換手段と、光・電気変換された縦Ｋ画素×横Ｌ画
素領域の画素からの信号に対して色分離処理を施す色分
離手段と、色分離処理された信号に対して二次元周波数
特性処理を施す二次元周波数特性処理ブロックとを備え
た構成をとっている。In order to achieve the above object, according to the present invention, a color separation filter having a predetermined arrangement of vertical M pixels × horizontal N pixels and light separated by the color separation filter are provided. An all-pixel readout photoelectric conversion unit that performs light-to-electricity conversion, a color separation unit that performs color separation processing on the signals from the photoelectrically-electrically converted pixels in the vertical K pixel × horizontal L pixel region, and color separation processing. And a two-dimensional frequency characteristic processing block that performs two-dimensional frequency characteristic processing on the received signal.
【００１１】[0011]
【作用】本発明は上記した構成により、色分離手段で色
信号について周りの画素信号より画素補間を行い、さら
に二次元周波数特性処理でブロック色の高域信号を抑圧
する事によって、色モアレを抑圧する。According to the present invention having the above-described structure, color moiré is prevented by performing pixel interpolation on the color signal from the surrounding pixel signals by the color separation means and suppressing the high-frequency signal of the block color by the two-dimensional frequency characteristic processing. Suppress.
【００１２】[0012]
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明による固体撮像装置の一
実施例を示すブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention.
【００１３】図１において、１１は縦Ｍ画素×横Ｎ画素
の所定の配列の繰り返しを有する色分離フィルタ、１２
は全画素読み出し撮像素子（ＣＣＤ）、１３は色分離手
段１４と二次元周波数特性処理ブロック１５とからなる
色信号生成手段のブロックである。図３は、全画素読み
出し個体撮像素子に用いる色分離フィルタ配列におい
て、縦の画素数Ｍ＝４、横の画素数Ｎ＝２の繰り返しを
持つ場合の一例である。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a color separation filter having a predetermined arrangement of M vertical pixels × N horizontal pixels, and 12 is a color separation filter.
Reference numeral 13 denotes an all-pixel readout image pickup device (CCD), and 13 denotes a color signal generating means block including a color separating means 14 and a two-dimensional frequency characteristic processing block 15. FIG. 3 shows an example of a case where the color separation filter array used for the all-pixel reading solid-state image sensor has a repetition of the number of vertical pixels M = 4 and the number of horizontal pixels N = 2.
【００１４】また、図４は図３に示す色分離フィルタに
よる場合のｒ、ｂ、ｇ成分のサンプリングキャリア図で
ある。ただし、Ｐｘ、Ｐｙはそれぞれ、水平、垂直の画
素間隔であり、矢印の方向は位相を示している。FIG. 4 is a sampling carrier diagram of r, b and g components when the color separation filter shown in FIG. 3 is used. However, Px and Py are horizontal and vertical pixel intervals, respectively, and the direction of the arrow indicates the phase.
【００１５】まず、色分離手段１４における色分離を説
明する。図３の色分離フィルタ１１において色分離を行
うには、例えば、図３の色分離フィルタ１１の上部縦２
×横２の画素領域において、色分離フィルタＷ、Ｇ、Ｙ
ｅ、Ｃｙに対応するＷ信号、Ｇ信号、Ｙｅ信号、Ｃｙ信
号にそれぞれ１、−１、１、−１の重みをつけて加算す
る信号処理手段により赤色信号ｒを色分離できるが、そ
の場合赤色信号ｒの水平方向の空間サンプリング周期は
画素間隔の２倍になっているため、水平空間周波数１／
２Ｐｘ、垂直空間周波数０の周辺に色モアレが発生す
る。First, the color separation in the color separation means 14 will be described. To perform color separation in the color separation filter 11 of FIG. 3, for example, the upper vertical 2 of the color separation filter 11 of FIG.
× Color separation filters W, G, Y in the pixel area of 2 horizontal
The red signal r can be color-separated by the signal processing means for adding weights of 1, -1, 1, and -1 to the W signal, G signal, Ye signal, and Cy signal corresponding to e and Cy, respectively. Since the horizontal spatial sampling cycle of the red signal r is twice the pixel interval, the horizontal spatial frequency 1 /
Color moiré occurs around 2Px and a vertical spatial frequency of 0.
【００１６】ところで、図３の色分離フィルタ１１で
は、赤色信号ｒ、青色信号ｂのサンプリングの位相が水
平２ラインおきに反転しているので、サンプリングの位
相が反転したライン同士、互いに補間することにより水
平方向のモアレを抑圧できる。補間は、例えば図３の色
分離フィルタ１１において、上半分の縦２×横２の画素
領域より得られるＷ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙ信号にそれぞれ
１、−１、１、−１の重みをつけて加算して分離した赤
色信号ｒと、下半分の縦２画素×横２画素領域より得ら
れるＷ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙ信号に同様の重み付けをして加
算して分離した赤色信号ｒの平均をとることによりなさ
れる。By the way, in the color separation filter 11 of FIG. 3, the sampling phases of the red signal r and the blue signal b are inverted every two horizontal lines, so that the lines whose sampling phases are inverted should be interpolated with each other. This can suppress horizontal moire. In the interpolation, for example, in the color separation filter 11 of FIG. 3, weights of 1, -1, 1, and -1 are assigned to the W, G, Ye, and Cy signals obtained from the upper half vertical 2 × horizontal 2 pixel area, respectively. Average of the red signal r obtained by adding and separating, and the red signal r obtained by adding and separating the W, G, Ye, and Cy signals obtained from the lower half vertical 2 pixel × horizontal 2 pixel region Is done by taking.
【００１７】すなわち、図３の色分離フィルタ１１にお
いて、縦４画素×横２画素領域より得られるＷ、Ｇ、Ｙ
ｅ、Ｃｙ信号にそれぞれ１、−１、１、−１の重みをつ
けて加算することにより赤色信号ｒを分離することにな
る。青色信号ｂも、縦４×横２の画素領域における色フ
ィルタＷ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙに対応する信号にそれぞれ
１、−１、−１、１の重みをつけて加算することにより
分離でき、赤色信号ｒと同様に補間される。That is, in the color separation filter 11 of FIG. 3, W, G, Y obtained from a region of 4 vertical pixels × 2 horizontal pixels.
The red signal r is separated by adding weights of 1, -1, 1, and -1 to the e and Cy signals and adding them. The blue signal b can also be separated by adding weights of 1, -1, -1, 1 to the signals corresponding to the color filters W, G, Ye, and Cy in the pixel area of vertical 4 × horizontal 2 respectively, and adding the signals. Interpolation is performed in the same manner as the red signal r.
【００１８】図５（ａ），（ｂ）はそれぞれ以上に説明
した色信号ｒ、ｂの色分離を行う演算におけるＷ、Ｇ、
Ｙｅ、Ｃｙ信号に対する重み付けを図３の色分離フィル
タ１１のＷ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙの位置に対応させて並べた
ものである。すなわち、色信号ｒ、ｂは図３に示す色分
離フィルタ１１の配列に対応する縦４×横２領域の各画
素値に対し、図５（ａ），（ｂ）に示すような重み付け
して加算する演算手段により分離される。FIGS. 5A and 5B show W, G, and W in the above-described color separation of the color signals r and b, respectively.
Weighting for the Ye and Cy signals is arranged corresponding to the positions of W, G, Ye and Cy of the color separation filter 11 of FIG. That is, the color signals r and b are weighted as shown in FIGS. 5A and 5B with respect to each pixel value in the vertical 4 × horizontal 2 region corresponding to the arrangement of the color separation filter 11 shown in FIG. It is separated by the calculating means for adding.
【００１９】また、緑色信号ｇは図３の色分離フィルタ
１１の縦４×横２の領域の画素値を全て加算したものが
４ｒ＋８ｇ＋４ｂになるので、縦４×横２の領域の画素
値を全て加算したものから４ｒ、４ｂを減算することに
より分離できる。図５（ｃ）は、ｇ信号の分離を行う演
算におけるＷ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙ領域に対する重み付けを
図３の色分離フィルタ１１のＷ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙの位置
に対応させて並べたものである。即ち、Ｗ、Ｇ、Ｙｅ、
Ｃｙ信号に対して、それぞれー１、３、１、１の重み付
けをして加算することによりｇ信号が分離できる。The green signal g is 4r + 8g + 4b, which is obtained by adding all the pixel values in the vertical 4 × horizontal 2 area of the color separation filter 11 in FIG. 3, so that all the pixel values in the vertical 4 × horizontal 2 area are obtained. It can be separated by subtracting 4r and 4b from the added one. In FIG. 5C, weighting for the W, G, Ye, and Cy regions in the calculation for separating the g signal is arranged corresponding to the positions of W, G, Ye, and Cy of the color separation filter 11 of FIG. Is. That is, W, G, Ye,
The g signal can be separated by adding weights of -1, 3, 1, 1 to the Cy signal and adding them.
【００２０】以上のような演算を色分離手段１４におい
て行うことにより色信号ｒ、ｂ、ｇが得られる。なお、
色分離手段１４はデジタルフィルタ及び検波器によって
実現されることが望ましい。The color signals r, b and g are obtained by performing the above-described calculation in the color separation means 14. In addition,
The color separation means 14 is preferably realized by a digital filter and a detector.
【００２１】色分離手段１４の出力は、図１の二次元周
波数特性処理ブロック１５に入力される。以下、二次元
周波数特性処理ブロック１５について説明する。図５
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のような重み付けをして加算す
る演算による色分離において、ｒ、ｂ、ｇ各信号成分
は、水平方向には、２画素加算、垂直方向には４画素加
算されている。そのため、各信号は水平空間周波数０、
垂直空間周波数０、１／２Ｐｙに零点を持つように抑圧
されるが、これだけでは空間周波数高域成分の抑圧が十
分でないため、モアレが発生する。The output of the color separation means 14 is input to the two-dimensional frequency characteristic processing block 15 of FIG. The two-dimensional frequency characteristic processing block 15 will be described below. Figure 5
In color separation by an operation of weighting and adding as in (a), (b), and (c), each signal component of r, b, and g is added by 2 pixels in the horizontal direction and 4 in the vertical direction. Pixels are added. Therefore, each signal has a horizontal spatial frequency of 0,
The vertical spatial frequency is suppressed to have a zero point at 0 and 1/2 Py, but this alone does not sufficiently suppress the spatial frequency high-frequency component, so that moire occurs.
【００２２】目立つものを挙げると、ベースバンド信号
と、ｒ、ｂのキャリアのビートにより水平空間周波数１
／４Ｐｘ、垂直空間周波数１／８Ｐｙを中心とする色モ
アレが発生し、更にｒ、ｂのキャリアにより、垂直空間
周波数１／４Ｐｙ付近の横線に縦筋状の色モアレが発生
する。また、垂直方向も垂直空間周波数１／４Ｐｙ〜１
／２Ｐｙのｒ、ｇ、ｂ信号の抑圧が不十分なため、垂直
空間周波数０〜１／４Ｐｙの横線にマゼンタ／グリーン
の色モアレが現れる。As a conspicuous one, the horizontal spatial frequency 1 is obtained by the baseband signal and the beats of the carriers of r and b.
A color moire centering on / 4Px and a vertical spatial frequency of 1 / 8Py is generated, and vertical stripe-shaped color moire is generated on a horizontal line near the vertical spatial frequency of 1 / 4Py due to the carriers r and b. Also, in the vertical direction, the vertical spatial frequency is 1/4 Py to 1
Due to insufficient suppression of the r, g, and b signals of / 2Py, magenta / green color moire appears on the horizontal line of the vertical spatial frequency of 0 to 1 / 4Py.
【００２３】これらの色モアレは色分離手段１４の出力
に対して更に、二次元周波数特性処理ブロック１５にお
いて、２次元のローパスフィルタ処理を施すことによっ
て抑圧される。２次元のローパスフィルタには、水平、
垂直方向それぞれ、空間周波数１／４Ｐｘ、１／４Ｐｙ
以上の信号を抑圧するようなものを用いれば良い。その
一例を図６に示す。図６において、２０は２次元のロー
パスフィルタ、２２は入力端子、２３は出力端子、Ｈは
一水平走査期間遅延手段、ｚは一画素遅延手段を示して
いる。These color moiré is suppressed by further applying a two-dimensional low-pass filter process to the output of the color separation means 14 in the two-dimensional frequency characteristic processing block 15. A two-dimensional low-pass filter has a horizontal,
Spatial frequencies 1 / 4Px and 1 / 4Py in the vertical direction, respectively
What suppresses the above signals may be used. An example thereof is shown in FIG. In FIG. 6, 20 is a two-dimensional low-pass filter, 22 is an input terminal, 23 is an output terminal, H is one horizontal scanning period delay means, and z is one pixel delay means.
【００２４】なお、図６のフィルタは、水平空間周波数
１／３Ｐｘ、１／４Ｐｘ、垂直１／３Ｐｙを零点に持つ
２次元ローパスフィルタになっているが、水平、垂直方
向の空間周波数１／４Ｐｘ、１／４Ｐｙ以上の空間周波
数を抑圧するローパスフィルタであれば、どのようなロ
ーパスフィルタを用いてもかまわない。The filter of FIG. 6 is a two-dimensional low-pass filter having horizontal spatial frequencies 1 / 3Px, 1 / 4Px and vertical 1 / 3Py at zero points, but the spatial frequency in the horizontal and vertical directions is 1 / 4Px. , Any low-pass filter may be used as long as it is a low-pass filter that suppresses a spatial frequency of 1/4 Py or more.
【００２５】二次元周波数特性処理ブロック１５は、
ｒ、ｂ、ｇ信号に対する図６のようなフィルタにより構
成され、色分離手段１４の出力に対して図６のフィルタ
処理を施すことにより色モアレの抑圧されたｒ、ｇ、ｂ
信号が得られ、出力端子１６、１７、１８より出力され
る。The two-dimensional frequency characteristic processing block 15 is
The filter shown in FIG. 6 is used for the r, b, and g signals, and the output of the color separation means 14 is subjected to the filter processing of FIG.
A signal is obtained and output from the output terminals 16, 17, and 18.
【００２６】以上で述べた実施例では、色分離手段にお
けるフィルタと二次元周波数特性ブロックにおけるフィ
ルタを別々に構成するように説明したが、両者を組み合
わせて、ｒ、ｇ、ｂそれぞれ１つの色信号の色分離につ
いて、１つの２次元フィルタを用いると考えてもよい。
その場合、色信号生成手段１３における演算は、縦６画
素×横６画素領域の信号に対して重み付けをして加算す
る演算と考えられる。In the embodiments described above, the filters in the color separation means and the filters in the two-dimensional frequency characteristic block are separately configured. However, by combining both, one color signal for each of r, g, and b. It may be considered that one two-dimensional filter is used for the color separation of.
In that case, the calculation in the color signal generating means 13 is considered to be a calculation for weighting and adding the signals of the vertical 6 pixel × horizontal 6 pixel area.
【００２７】図７はその例を示したもので、(a)は図３
の色分離フィルタを縦６×横６画素領域において示した
もので、(b)、(c)、(d)はそれぞれｒ、ｂ、ｇ信号の分
離を行う演算における、Ｗ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙ信号に対す
る重み付けを(a)の色分離フィルタにおける色フィルタ
Ｗ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙの位置に対応させて並べたものであ
る。FIG. 7 shows an example thereof, (a) of FIG.
The color separation filter of 6 is shown in a vertical 6 × horizontal 6 pixel area, and (b), (c), and (d) are W, G, Ye, and W in the calculation for separating the r, b, and g signals, respectively. Weighting for the Cy signal is arranged corresponding to the positions of the color filters W, G, Ye, and Cy in the color separation filter of (a).
【００２８】図３の色分離フィルタに対して上記実施例
の色分離をおこなうと、水平空間周波数０、垂直空間周
波数１／２Ｐｙを中心にマゼンタ／グリーンの色モアレ
が発生する。この色モアレは、入射光の垂直空間周波数
１／２Ｐｙ付近のｒ、ｂ成分が原因になっている。従っ
て、垂直空間周波数１／２Ｐｙ付近を抑圧する水晶フィ
ルタ等の光学ローパスフィルタによって抑圧できる。When the color separation of the above-described embodiment is performed on the color separation filter of FIG. 3, magenta / green color moire is generated around the horizontal spatial frequency 0 and the vertical spatial frequency 1/2 Py. This color moire is caused by the r and b components near the vertical spatial frequency 1/2 Py of the incident light. Therefore, it can be suppressed by an optical low-pass filter such as a crystal filter that suppresses the vicinity of the vertical spatial frequency 1/2 Py.
【００２９】しかし、水晶ローパスフィルタは、ｒ、ｂ
成分だけでなくｇ成分も抑圧するので、垂直方向の輝度
の解像度が劣化する。従って、ｇを残したままｒ、ｂの
空間高周波数成分を選択的に抑圧することが望ましい。
これを実現するものとして、特開平４−９９１５号公報
に記載の色選択性光学ローパスフィルタがある。However, the crystal low-pass filter has r, b
Since not only the g component but also the g component is suppressed, the resolution of the luminance in the vertical direction deteriorates. Therefore, it is desirable to selectively suppress the spatial high frequency components of r and b while leaving g.
To realize this, there is a color selective optical low pass filter described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-9915.
【００３０】色選択性光学ローパスフィルタとは、光の
波長即ち色毎に屈折率の異なる硝材を組み合わせること
により、色毎に異なるローパスフィルタ特性が得られる
ものである。この色選択性光学ローパスフィルタによっ
てｇの垂直空間周波数成分を残したまま、ｒ、ｂの垂直
空間周波数１／２Ｐｙ付近を選択的に抑圧することによ
り、垂直方向の輝度の解像度の劣化を抑えながら、色モ
アレを抑圧できる。The color-selective optical low-pass filter is one in which low-pass filter characteristics different for each color are obtained by combining glass materials having different refractive indexes for each wavelength of light, that is, for each color. This color-selective optical low-pass filter selectively suppresses the vicinity of the vertical spatial frequency 1 / 2Py of r and b while keeping the vertical spatial frequency component of g, thereby suppressing deterioration of the resolution of the luminance in the vertical direction. , Can suppress color moire.
【００３１】図２は色選択性光学ローパスフィルタ１９
を使用した場合の固体撮像装置の他の実施例のブロック
図である。なお、図２は色選択性光学ローパスフィルタ
１９以外は図１と同一である。FIG. 2 shows a color selective optical low pass filter 19
FIG. 9 is a block diagram of another embodiment of the solid-state imaging device when using the. 2 is the same as FIG. 1 except for the color selective optical low pass filter 19.
【００３２】以上で述べた実施例は、Ｍ＝４、Ｎ＝２の
場合の例であるが、他のＭ、Ｎの組み合わせを採用して
も差し支えない。また、上記の説明では、図３に示した
色分離フィルタを用いたが、他の色分離フィルタを用い
ても差し支えない。The embodiment described above is an example in the case of M = 4 and N = 2, but other combinations of M and N may be adopted. Further, in the above description, the color separation filter shown in FIG. 3 is used, but other color separation filters may be used.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上に述べたように本発明の固体撮像装
置は、色分離手段によって縦Ｋ画素×横Ｌ画素領域の画
素からの信号が色分離処理を施された後、さらに二次元
信号処理手段で二次元周波数特性処理を行うことによ
り、色モアレが抑圧された信号を得ることができる。As described above, in the solid-state image pickup device of the present invention, the signals from the pixels in the vertical K pixel × horizontal L pixel area are subjected to color separation processing by the color separation means, and then the two-dimensional signal is further processed. By performing the two-dimensional frequency characteristic processing by the processing means, it is possible to obtain a signal in which color moire is suppressed.
【００３４】特に、色のキャリアが画像の水平、垂直方
向に存在しない色分離フィルタの場合、色選択性光学ロ
ーパスフィルタと組み合わせることによって、水平、垂
直方向に色モアレのない信号を得ることができる。In particular, in the case of a color separation filter in which color carriers do not exist in the horizontal and vertical directions of the image, a signal without color moire in the horizontal and vertical directions can be obtained by combining with a color selective optical low-pass filter. .
【図１】本発明の一実施例における固体撮像装置のブロ
ック図FIG. 1 is a block diagram of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例における固体撮像装置のブ
ロック図FIG. 2 is a block diagram of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention.
【図３】全画素読み出し固体撮像素子に用いる色分離フ
ィルタの一例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of a color separation filter used in an all-pixel readout solid-state image sensor.
【図４】図３に示す色分離フィルタのｒ、ｂ、ｇ成分の
サンプリングキャリア図FIG. 4 is a sampling carrier diagram of r, b, and g components of the color separation filter shown in FIG.
【図５】色分離フィルタの重み付けを色分離フィルタの
位置に対応させて並べた図FIG. 5 is a diagram in which the weights of the color separation filters are arranged corresponding to the positions of the color separation filters.
【図６】２次元ＬＰＦの一例を示す図FIG. 6 is a diagram showing an example of a two-dimensional LPF.
【図７】色分離フィルタとフィルタの重み付けとの対応
を示す図FIG. 7 is a diagram showing correspondence between color separation filters and filter weighting.
【図８】色差線順次方式に使用される色分離フィルタ配
列の例を示す図FIG. 8 is a diagram showing an example of a color separation filter array used in a color difference line sequential system.
【図９】図８の色分離フィルタ配列を用いた場合の色差
線順次方式におけるＰＤミックス方式撮像素子の出力信
号を示す図9 is a diagram showing an output signal of a PD mix system image pickup device in a color difference line sequential system when the color separation filter array of FIG. 8 is used.
１１ 色分離フィルタ １２ 全画素読み出しＣＣＤ １３ 色信号生成手段 １４ 色分離手段 １５ 二次元周波数特性処理ブロック １９ 色選択性光学ローパスフィルタ 11 Color Separation Filter 12 CCD for Reading All Pixels 13 Color Signal Generation Means 14 Color Separation Means 15 Two-dimensional Frequency Characteristic Processing Block 19 Color Selective Optical Low-pass Filter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 省吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shogo Sasaki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (2)
しを有する色分離フィルタを通過した入射光が、全画素
読み出し光電変換手段を介して光・電気変換を施された
後、色分離手段に入力され、前記色分離手段において色
分離処理を施された信号が二次元信号処理手段に入力さ
れ、前記二次元信号処理手段において色モアレを抑圧す
るために二次元周波数特性処理を施すことを特徴とする
固体撮像装置。1. An incident light which has passed through a color separation filter having a predetermined arrangement of M vertical pixels × N horizontal pixels is subjected to photoelectric conversion through all-pixel readout photoelectric conversion means, and then color conversion is performed. The signal input to the separation means and subjected to the color separation processing in the color separation means is input to the two-dimensional signal processing means, and the two-dimensional frequency characteristic processing is performed in the two-dimensional signal processing means to suppress color moire. A solid-state imaging device characterized by the above.
が色分離フィルタに入射されることを特徴とする請求項
１記載の固体撮像装置。2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light that has passed through the selective optical low-pass filter is incident on the color separation filter.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249018A JPH07107496A (en) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Solid state image pickup device |
| KR1019940013058A KR0146260B1 (en) | 1993-06-16 | 1994-06-10 | Solid state image pick-up apparatus |
| DE69420469T DE69420469T2 (en) | 1993-06-16 | 1994-06-15 | Moire reducer for solid color image video |
| EP94109225A EP0630159B1 (en) | 1993-06-16 | 1994-06-15 | Moire reduction device for a solid state colour imaging apparatus |
| US08/541,971 US5614947A (en) | 1993-06-16 | 1995-10-10 | Solid state imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249018A JPH07107496A (en) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Solid state image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107496A true JPH07107496A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17186787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249018A Pending JPH07107496A (en) | 1993-06-16 | 1993-10-05 | Solid state image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107496A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7289665B2 (en) | 2001-03-05 | 2007-10-30 | Nikon Corporation | Image processing device and image processing program |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP5249018A patent/JPH07107496A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7289665B2 (en) | 2001-03-05 | 2007-10-30 | Nikon Corporation | Image processing device and image processing program |
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