JPS58108888A - Color stripe filter of solid-state image pickup element for single plate type color camera - Google Patents
Color stripe filter of solid-state image pickup element for single plate type color cameraInfo
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- JPS58108888A JPS58108888A JP56207133A JP20713381A JPS58108888A JP S58108888 A JPS58108888 A JP S58108888A JP 56207133 A JP56207133 A JP 56207133A JP 20713381 A JP20713381 A JP 20713381A JP S58108888 A JPS58108888 A JP S58108888A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、単板式カラーカメラ用固体撮像素子のカラ
ーストライプフィルタに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a color stripe filter for a solid-state image sensor for a single-chip color camera.
電荷結合素子（Ｃ，ＣＤ）や金属酸化物半導体（ＭＯＳ
）などを用いた固体撮像素子の受光画素のひとつひと
つに対して光学的フィルタを設けることによりひとつの
撮像素子でカラー撮像全果すいくつかの単板カラー化方
式が提案されている。Charge coupled devices (C, CD) and metal oxide semiconductors (MOS)
), several single-chip color systems have been proposed in which a single image sensor achieves full color imaging by providing an optical filter for each light-receiving pixel of a solid-state image sensor.
特に第１図に示すような縦方向ストライプフィルタは、
そのフィルタ構成が簡単なため同じく単板カラー化を実
現できる他のモザイクフィルタに比べて安価に製作でき
て量産にも適し、撮像素子の出力信号を赤（Ｒ）、青（
Ｂ）、緑（Ｇ）の三色に対してサンプリングして分離し
さえすれば三色の色信号が直接得られ、また混色も生じ
ｋ＜いという利点を持つが、輝度信号ｙ−＝Ｒ＋ ２
Ｇ＋＋ ｎを得るのにサンプリングで得られたＲｓＢｓ
Ｇの三色信号をマトリクス回路に通して重み付き加算す
る必要があり、また輝度信号の主要成分であるＧ信号に
ついてはその了パーチャーが二画素につき−画素と狭く
、水平方向に三色−二画素を単位とするサンプリングの
繰返しのため、色信号搬送周波数がすンプリング肩波数
ｏ３Ａとなり、従って折り返し歪を考慮すると利用可能
な輝度信号帯域はサンプリング周波数の号までとなり、
必要な水平解像度を得るためＫは水平画素数を多くして
サンプリング周波数を高くしなければならず、さらにＲ
とＢのフィルタストライブが互いに接して−ゐため、フ
ィルタを撮像素子に貼り合わせる際の誤差が、相応する
Ｒ信号とＢ信号との比較的目立ちやすい混色を生じ、従
ってこの貼り合せを極めて高精度で行なう必要があった
。In particular, the vertical stripe filter as shown in Figure 1
Because the filter configuration is simple, it can be produced at a lower cost than other mosaic filters that can also achieve single-color colorization, and is suitable for mass production.
B), by sampling and separating the three colors of green (G), the color signals of the three colors can be obtained directly, and there is also color mixture, which has the advantage that k<<, but the luminance signal y-=R+ 2
RsBs obtained by sampling to obtain G++ n
It is necessary to pass the G three-color signals through a matrix circuit and perform weighted addition, and for the G signal, which is the main component of the luminance signal, the perchance is as narrow as two pixels per pixel, and the three-color signals are horizontally divided into two pixels. Due to repeated sampling in units of pixels, the color signal carrier frequency becomes the sampling shoulder number o3A, and therefore, when aliasing distortion is taken into account, the usable luminance signal band is up to the sampling frequency.
In order to obtain the necessary horizontal resolution, K must increase the number of horizontal pixels and increase the sampling frequency, and R
Since the and B filter strips are in contact with each other, errors in bonding the filters to the image sensor will result in relatively noticeable color mixing of the corresponding R and B signals, thus making this bonding extremely difficult. It had to be done with precision.
この発明は、ストライプフィルタ本来の特長を損うこと
’＆ＬＫ、簡単な信号処理回路で輝度信号を得ることが
でき、Ｇ信号フィルタに対するアパーチャーを等価的に
大きくして折り返し歪を軽減でき、しかも貼砂付は誤差
によるＲとＢの混色の発生も抑制できる単板式カラーカ
メラ用固体操像素子のカラーストライプフィルタを提供
することを目的として−ゐ。This invention can obtain a luminance signal with a simple signal processing circuit, reduce aliasing distortion by equivalently increasing the aperture for the G signal filter, and reduce the aliasing distortion without sacrificing the original features of the stripe filter. The purpose of sanding is to provide a color stripe filter for a solid-state image element for a single-panel color camera, which can suppress the occurrence of color mixing of R and B due to errors.
このような目的を達成するために本発明では、単板式カ
ラーカメラ用固体撮像素予め各受光画素への入射光の色
選択を行なう三原色カラースジライブフィルタであって
、赤色光だけを透過するＲフィルタストライプと緑色光
だけを透過するＧフィルタストライプと青色光だけを透
過するＢフィルタストライプとを順次繰返して並べたも
のにおいて、前記ＲフィルタストライプとＢフィルタス
トライプとの間に緑色光だけを透過する別のＧフィルタ
ストライプを２つの受光画素の各々の一部にまたがるよ
うに配置してこの別のＧフィルタストライプと前記Ｇフ
ィルタストライプとの間に前記Ｒフィルタストライプと
Ｂフィルタストライプとが一列ずつ交互に位置するよう
にしたものである。In order to achieve such an object, the present invention provides a three-primary color stripe live filter that selects the color of incident light to each light-receiving pixel in advance of a solid-state image sensor for a single-chip color camera. In a structure in which a filter stripe, a G filter stripe that transmits only green light, and a B filter stripe that transmits only blue light are arranged in sequence, only green light is transmitted between the R filter stripe and the B filter stripe. Another G filter stripe is arranged so as to span a part of each of the two light-receiving pixels, and the R filter stripes and B filter stripes are alternately arranged in rows between the other G filter stripe and the G filter stripe. It was designed to be located at
この発明を図面と共に説明すれば、第２図はこの発明に
係るカラーストライプフィルタの色配電を示す模式図で
、升目のひとつひと′）は固体撮像素子の受光画素に対
応し、（Ｒ）ｉｉ赤色光だけを透過するＲフィルタスト
ライブ、（Ｂ）は青色光だけを透過するＢフィルタスト
ライプ、（Ｇ）は緑色光だけを透過するＧフィルタスト
ライブ、（Ｇ’）は前記Ｇフィルタスジライブ（Ｇ）と
同様ＩＩｃＩＩ＃色光だけを透過する別のＧフィルタス
トライプである。このようＫ（Ｒ）（Ｇ）（Ｂ）の繰返
しにおいて（Ｒ）と（Ｂ）のストライプの間に（Ｇ′）
のフィルタストライプを２つの受光画素の各々の一部に
またがるように配置したことがこの発明のひとつの特徴
である。To explain this invention together with the drawings, FIG. 2 is a schematic diagram showing the color power distribution of the color stripe filter according to the invention, where each square corresponds to a light-receiving pixel of a solid-state image sensor, (R)ii R filter stripe that transmits only red light; (B) is B filter stripe that transmits only blue light; (G) is G filter stripe that transmits only green light; (G') is the G filter stripe mentioned above. Similar to (G), this is another G filter stripe that transmits only IIcII# color light. In this way, in the repetition of K(R)(G)(B), there is a (G') between the stripes of (R) and (B).
One feature of the present invention is that the filter stripes are arranged so as to straddle a portion of each of the two light-receiving pixels.
本実施例においては、水平走査方向の受光画素の配列ピ
ッチ（升目ひとつの幅と同じ）をＰとするとき、Ｇフィ
ルタストライプ（Ｇ）の幅はＰに等Ｌ＜、別のＧフィル
タストライプ（Ｇ′）の幅は％Ｐ、Ｒフィルタストライ
プ（Ｒ）とＢフィルタスジライプ（Ｂ）の幅はそれぞれ
％ＰＫしてあ抄、Ｂフィルタストライプ（Ｂ）の全幅と
別のＧフィルタストライプ（Ｇ／）の半幅が１受光画素
内に位置するように、同様ＫＲフイルタス）ライブ（Ｒ
）の全幅と別の０フイルタスジライブ（Ｇ′）の半幅が
１受光画素内に位置するように、そしてＧフィルタスト
ライプ（Ｇ）の全幅が１受光画素内に位置するように、
それぞれ受光画素に対して整列させた位置関係を与えて
固体撮像素子と貼り合わせるものである。In this embodiment, when the arrangement pitch of light-receiving pixels in the horizontal scanning direction (same as the width of one square) is P, the width of the G filter stripe (G) is equal to P, L<, and another G filter stripe ( The width of the R filter stripe (R) and the width of the B filter stripe (B) are respectively %PK. Similarly, KR filters) live (R
) and the half width of another 0 filter stripe (G') are located within one light-receiving pixel, and the full width of the G filter stripe (G) is located within one light-receiving pixel.
They are attached to the solid-state image sensor after being given a positional relationship in which they are aligned with respect to the light-receiving pixels.
このような本発明のカラーストライプ−フィルタを有す
る固体撮像素子を水平走査して、その撮像素子出力信号
の低域成分をとり出してみると、色分解の１サイクルに
つき、
の原色信号の組合せが得られ、これをその１１輝度信号
Ｙ （＝Ｒ＋２０＋Ｂ ）として用いることができ石。When a solid-state image sensor having such a color stripe filter of the present invention is horizontally scanned and the low-frequency components of the image sensor output signal are extracted, the following combinations of primary color signals are obtained in one cycle of color separation. This can be used as the 11 luminance signal Y (=R+20+B).
また水平方向をサンプリングにより色分離する点につい
ては従来のストライプフィルタと同じであるが、第２図
のカラーストライプフィルタでは４ ４
１３
になる。Further, color separation in the horizontal direction by sampling is the same as in the conventional stripe filter, but the color stripe filter shown in FIG. 2 has 4 4 13 pixels.
この発明のカラーストライプフィルタによる固体撮像素
子のカラー化方式では、フィルタと撮像素子との貼り合
せに際して生じる水平走査線方向の位置ずれは、Ｒフィ
ルタストライプ（Ｒ）とＢフィルタストライプ（Ｂ）と
の間に別のＧフィルタストライプ（Ｇ′）が位ｔしてい
るので、最龜不都合が生じる赤と青との混色の発生にな
らず、この位置ずれの影響は色差信号を得るための演算
におけるＧ信号に対する係数を補正してやることで極め
て容易に除去可能である。In the method of colorizing a solid-state image sensor using the color stripe filter of the present invention, the positional shift in the horizontal scanning line direction that occurs when the filter and the image sensor are bonded is the difference between the R filter stripe (R) and the B filter stripe (B). Since another G filter stripe (G') is placed in between, the color mixture of red and blue, which would cause the worst problem, does not occur, and the influence of this positional shift is reduced in the calculation to obtain the color difference signal. This can be removed extremely easily by correcting the coefficients for the G signal.
以上に述べたようにこの発明によれば、輝度信号を単な
るフィルタリングで散り出すことができるほか等価的Ｋ
ａ色光に対するアパーチャーを大きくでき、このアパー
チャー効果によって折り返し歪を軽減した輝度信号を得
ることが可能となるものである。また色差信号について
もこれを容易に得ることができ、水平走査方向に関する
フィルタと撮像素子との貼り合せ位置ずれ腔差が生じて
も、それによる色差信号への悪影響は極めて小さくする
ことができるものである。As described above, according to the present invention, in addition to being able to extract the luminance signal by simple filtering, the equivalent K
The aperture for a-color light can be made large, and this aperture effect makes it possible to obtain a luminance signal with reduced aliasing distortion. In addition, the color difference signal can be easily obtained, and even if there is a discrepancy in the bonding position between the filter and the image sensor in the horizontal scanning direction, the adverse effect on the color difference signal can be minimized. It is.
第１図は従来のカラーストライプフィルタの色配置を示
す模式図、第２図はこの発明にかかるカラーストライプ
フィルタの色配置を示す模式図である。
（Ｒ）・・・Ｒフィルタストライプ、（Ｂ）・・・Ｂフ
ィルタストライプ、（Ｇ）・・・Ｇフィルタスジライブ
、（Ｇ’）・・・別のＧフィルタストライプ。
代理人 弁理士 佐 藤 正 年
／７ｉ′−１
オニFIG. 1 is a schematic diagram showing the color arrangement of a conventional color stripe filter, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the color arrangement of a color stripe filter according to the present invention. (R)...R filter stripe, (B)...B filter stripe, (G)...G filter stripe, (G')...another G filter stripe. Agent Patent Attorney Masatoshi Sato/7i'-1 Oni
Claims (1)
射光の色選択を行なう三原色カラーストライプフィルタ
であって赤色光だけを透過するＲフィルタストライブと
緑色光だけを透過するＧフィルタストライプと青色光だ
けを透過するＢフィルタストライプとを順次繰返して並
べたものにおいて、前記ＲフィルタストライプとＢフィ
ルタストライプとの間に緑色光だけを透過する別のＧフ
ィルタストライプを２つの受光画素の各々の一部Ｋｔた
かるように配置してこの別のＧフィルタストライプと前
記Ｇフィルタストライプとの間に前記Ｒフィルタス）ラ
イブとＢフィルタストライプとが一列ずつ交互に位置す
るようにしてなること全特徴とする単板式カラーカメラ
用固体撮像素子のカラーストライプフィルタ。These are three primary color stripe filters that select the color of the light incident on each light-receiving pixel of a solid-state image sensor for a single-chip color camera, including an R filter stripe that transmits only red light, a G filter stripe that transmits only green light, and a blue filter stripe. B filter stripes that transmit only light are arranged in sequence, and another G filter stripe that transmits only green light is placed between the R filter stripe and the B filter stripe at each of the two light-receiving pixels. The R filter stripes and the B filter stripes are arranged alternately in rows between this other G filter stripe and the G filter stripe. Color stripe filter for solid-state image sensors for single-chip color cameras.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56207133A JPS58108888A (en) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Color stripe filter of solid-state image pickup element for single plate type color camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56207133A JPS58108888A (en) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Color stripe filter of solid-state image pickup element for single plate type color camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108888A true JPS58108888A (en) | 1983-06-29 |
| JPH0332277B2 JPH0332277B2 (en) | 1991-05-10 |
Family
ID=16534735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56207133A Granted JPS58108888A (en) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Color stripe filter of solid-state image pickup element for single plate type color camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58108888A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115827U (en) * | 1978-02-01 | 1979-08-14 | ||
| JPS5538790A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-18 | Nec Corp | Color pickup device |
-
1981
- 1981-12-23 JP JP56207133A patent/JPS58108888A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115827U (en) * | 1978-02-01 | 1979-08-14 | ||
| JPS5538790A (en) * | 1978-09-12 | 1980-03-18 | Nec Corp | Color pickup device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332277B2 (en) | 1991-05-10 |
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