TW203667B - - Google Patents

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Λ Γ) Π β 五、發明説明（1 ) (産業上之利用範圍） 本發明有關於一種極適合應用在例如單板式彩色攝影 錄影機用之CCD攝影裝置。 (習知技術） 使用單板式之彩色攝錄影機用之電荷耦合元件（CCD) 之攝影裝置，係由：配列成2次元格子狀之受光元件的 陣列，位於該些受光元件之前面而由濾色器所構成之濾 色器陣列，以及依序將該些受光元件之陣列的输出倍號 轉送之水平與垂直之轉送用CCD等所構成。而該濾色器 陣列之编碼（coding)有多種方法，以往補色之濾色器被 廣泛地實用化。 在CCD攝影裝置之倍號的轉送方法中，雖有框（f「aBe) 累積與橢位（f i e 1 d )累積，在此則以以線間（ί n t e r 1 i n e ) 轉送方式之欐位累横所連成之I轉送方式為例，來説明習 知濾色器陣列之编碼。 如第6圖所示，CCD攝影裝置乃在水平方向（拥描方向） 反復地形成有垂直轉送部（1),感光部（2),垂直轉送部 (3 ),感光部（4 ) . ·.。在該些垂直鞞送部（1 ) , ( 3)---之延長線 上則形成有水平鞞送部（5 )。此時奇數W位，則自接於烕光部 (2), (4)·...之水平轉送部（5)之畫素，分別»垂直轉送 部（1),(3)...將例如奇數號碼之畫素的倍號與其次之偶 數號碼之畫素的佶號加以相加而讓取。S —方面，於偶 數髑位.則如第7圈所示，自接於水平轉送部（5)之畫素 ，分別薙垂直轉送部（1),(3)...將例如如偶數號碼之畫 本紙尺度边用中S Η家ίί準（CNS) Τ Ί規格（210 X 29V公兑） (請先閲請背而之注意苹項洱填寫木页) 裝. 經濟部屮央榀準·工消贤合作杜印3i 經濟部屮央標準χ;π工消赀合作社印5i 厶036b , Λ (i ___Π_6_ 五、發明説明（2 ) 素的信號與其次之奇數號碼之衋素的佶號予以相加而讀取。 第8圖A係表位於第6圖以及第7_之感光部（2),(3)... 之各晝素之前面，而由濾色器所構成之濾色器陣列（6) ,於該第8圖中，（7)偽基本的8畫素，而該基本8衋素（7) ，於作為掃描方向之水平方向具有2値盡素的長度，於 垂直方向（Y方向）具有4館畫素之長度所形成之8健濾色 器所構成，藉將該基本8畫素在X方向以及Y方向反復地 配列，可形成該濾色器陣列（6)。 又該基本8畫素（7),左侧之4畫素，自上方開始為 絲色濾色器G ,青―藍色濾色器C y ,紫„红色濾色器M g以及 青藍色濾色器Cy所構成，而右侧之4饀畫素，則自上方 開始，由紫色濾色器M g ,董_色濾色器Y e ,康jfe濾色器 G及I色濾色器Ye所構成。在使用第8圈之濾色器陣列（ 6)而藉期位累積讀出信號時，則於偶數槲位，依序將相 鄰之2行（8A),(8B), (8C)...之畫素的佶號予以混合而 讀取，而在奇數撕位，則依序將相位隔1 8 (T之2行（9 A ) ,(9B), (9C), (9D)....之畫素的倍號予以混合而讀取 Ο 此時，如将自綠色濾色器G之畫素所得之攝影倍號酋 作G.而將濾色器之编既酋作攝影倍號時.若混合偶數 欄位之2行（8 A ),則可得到G + C Y , M g + Y e ...之掃描倍號 。此外若將補色之攝影倍號Cy.Mg.Ye分別以G + B,R + B,R + G -4 - (請先閲讀背.Iru之注意节項孙艰寫本页) 裝· 訂 線· 本紙尺度边用中SK家烊1MCNS)>H規tM2Ulx297公龙） 經洧部屮央標準而Μ工消赀合作社印31 10 3 b ^ * a g _ Η 6_ 五、發明説明（3 ) 來表示時，則由混合該偶數欐位之2行（8 A )所得到之得 到之掃描信號，則如第8匾B所示成為2G + B, 2R + B + G, ...。若自該掃描信號經由低通濾波器電路可得到與（2R + 3 G + 2 B )成比例之，且自該掃描倍號經由帶通 濾色器可得到與（2 R - G )成比例之| 。 同樣地將偶數槲位之下2行（8B)混合所得到之掃描信 號，則如第8圖（C)所示，乃成為R + G + 2B, R + 2G,...。 自該掃描信號經由it通嫌波電路可得到與（2卜3 G + 2 B )成比 例的鑼度Jg號，且自該掃描信號經由帶通濾色器電路可 得到與（2 B - G )成比例的_每信號。 又將奇數撕位之2行（9 B )混合所得到之掃描倍號則成 為R + G + 2B, R+2G...,而將奇數«位之下2行（9C)混合 所得到之掃描佶號則成為2G + B, 2R + G + B...·。而此即意 味著卽使在奇數欄位，若特別舆在偶數《位所得到之信 號之相位不同，亦可得到同樣的拥描佶號，亦即若使用 第8圖A之濾色器陣列（6)時，除了於偶數镧位及奇數禰 位之所有的掃描倍號中，輝度倍號表示相同值外.且可 自相鄰的2個掃描佶號得到2種色倍號。因此藉將該2 種色倍號進行矩陣處理，可形成例如JlSi：佶號之卫羞倍 Μ 〇 於習知之濾色器陣列（6)中，之所以使用補色之濾色 器，保由於藉補色可使在慼光部之受光蛋變多，而使CCD 攝影裝置之感度良好始然。 -5 - (請先閲为背而之注意事項孙艰艿本W) 裝. 訂 線· 本紙張尺度边用中國國家辟毕（CNS)>1M規tM21ilx297公放） Λ (ί Π 6 五、發明説明（4) (本發明所要解決的問題） 然而由於在習知之色编碼中使用補色之濾色器，因此 即使是進行矩陣處理，最终亦無法得到理想的紅色信號 R.錄色倍號G以及青色信號B,而在色再現性方面有其界 限，遂有其缺點。 本發明即有鑑於此，其主要目的在於提供一除 了 與以往同樣地，可自偶數攔位以及奇數之所有之1锢掃 描倍號得到輝度倍號外，亦可自相鄰的2個掃描倍號得 到不同的色倍號，且色再現性良好之固體攝影裝置。 (解決問題之手段） 根據本發明之固體攝影裝置，其主要如第1圖所示， 傜包括：配列成2次元格子狀之受光元件的陣列以及分 別位於上述各受光元件之前面，而由濾色器所構成之濾 色器陣列（10),上述濾色器陣列（10),則以掃描方向（X 方向）2個賨素，垂直於掃描方向之方向4屆畫素，共8 個畫素單位的濾色器為基本單元（Π),而將第1原色之 濾色器，第2原色之濾色器以及第3原色之濾色器分別 設為a , b以及(blTc ,則上述基本單元之配列為： (請先閲讀背而之注意事項洱碣寫本頁) 裝· 訂_ 線- .½¾部屮央找準々卩工消1\-'合作社印54 此時SL色器a ,濾色器b l及謹色_器c為3原色之-紅-色--施 -6 - 本紙5良尺度逍用中S國家^iMCNS)TM規ίΜ2!0χ29+/公及） 經濟部中央楞準·/!0=x工消tv合作社印51 A (i __Πβ_ 五、發明説明（5 ) 色器R .錄色逋色器G以及青色练色器B的―佳喜提=倉。 (作用） 根據本發明，當使用濾色器陣列（10),而藉榍位累積 來讀取掃描信號時，則偶數欐位之某掃描信號之低域成 分丨Μ 分即成為輿（2a + b + c)成比例的佶號。帶通部分（色倍號） 則成為舆（2 a - b - c )成比例的信號。該低域成分由於含有 所有3原色成分，因此可當作輝度倍號處理。又下一掃 描倍號之輝度倍號則成為與（2 a + b + c )成比例的倍號，而 色信號則成為與（c-b)成比例之倍號。又在奇數栅位亦 可得到與偶數槲位中同樣的掃描信號。 因此於禺數橢位以及奇數拥位之任一者.均可自各掃 描信號得到輝度倍號，此外亦可自相鄰之掃描信號得到 不同的色佶號。又由於僅使用原色之濾色器，因此色再 現性良好。 · (實施例） 以下諸參照第1圖〜第5圖來說明本發明之一》施例 。本實施例偽將本發明應用至第6圖以及第7圓所示之 樨位累積方式之CCD攝影裝置。 第1 _偽表本簧施例之濾色器陣列（10),在構成該濾 色器陣列（10)之各濾色器之下方則配列有第6圖及第7 圓之感光部（2), (4)...之各受光畫素。（11)保表基本8 畫素，該基本8要索（11),於作為掃描方向之水平方向 (X方向）有2個畫素單位，於垂直方向（Y方向）設有4個 -7 - 本紙尺度边用中國國家從CNS) Τ Ί規格（:.! 1 〇 X297公坺） (請先間沭背而之注意事項再艰寫本!!) 裝. 〇JbG7

Λ (i Π G 五、發明説明（6 素 I 3 8 本 基 該 將 0 成 構 所 器 色 is 個 列 131 器 色 濾 成 形 可 即 施 實 復 反 WMJ 另 分 向 計方 之 位 單 素 篕於 及 以 向 方 將 若器 色 R 器 色 濾 色 紅 之 色 原 之 來 B 2 意 任 的 中 之 第 為 設 0 器器 色色 濾濾 色色 緣原 濾 色 青 及 以 下 剩 將 濾 色 原 2 第 為 設 個 11 意 任 之 中 器 色 濾 色 原 個 器 色 濾 色 原 3 第 為 設 個 1A 的 下 利 後 最 將 則 外 此

器 ， 色時 C 開基色 方該濾 上又為 自。始 ^?c開 器 > ’色力 Γ± 色 自 及 ^ ^ 0 個J器 4 器色 的色濾 側濾値 左 ，4 之fa的 側 右 素丨之 i ) 3 a 1 8 器 ί 本色素 基濾畫 該為 0〇 則始本 器 色 濾 器列 色陣 濾器 . 色 濾 自 若 是 b,但 器 (請先閲^背而之注意事項#碭寫本页) 器 色 濾 器 色 濾 及 以 素 耋 個 2 以 向 方 X 於 地 意 任 裝- 該 於將 而別 方 以 出 素 畫 個 本 基 8 的 出新 切，為 地視 般器 位色 單濾 素個 i 3 8 之 分該 可此 於因 由 ， ，素 時畫 8 分 器 色 濾 個 8 由 可 如 例 $81 種本 8 基 下為 以視 有塊 可區 素之 畫下 8 以 本將 基別 或 等 訂_ 線 經濟部屮央桴準杓Η工消1V合作社印31 a c C a 成 構 而 聚 畫 8 本 基 該 施 實 後 反 於 由 列 BF Σ8Γ 器 色 濾 ) S ο 8 11 ( 8 列本 陣基 器為 色作 濾1) 廉(1 考以 可俱 亦雖 素明 奎發 8 本 本在 基ΕΠ 為亦 視 〇 此同 將相 使成 即構 而之 8 本紙尺度边用中SH家详準（CNS)^*!規岱（210x297公兑） 經濟部屮央標準而A工消1V合作杜印31 Λ (i _IU)_ 五、發明説明（7 ) 素.然此與選擇該8種該情況之任一者係等價。 在說明使用本實施例之濾色器陣列（10)時之掃描佶號 。本實施例之CCD攝影裝置，由於像以櫬位累積方式來 動作，1値掃描倍號分別為X方向之2行之盡素的攝影倍 號的混合倍號。例如當偶數欄位之某掃描倍號為2行（ 1 2 A )之混合信號時，則以下的掃描信號分別為接下來之 2行（12B), (12C)...之混合信號。此外奇數欐位之掃 描信號，則為分別相對於其偶數稱位之各2行相偏差 1 8 0 ° 之 2 行（1 3 A ) , (1 3 B ) , (1 3 C )...的混合倍號。 此時若以a來表示對慝於濾色器a之攝影倍號時，則由 其偶數橱位之2行（1 2 A )所得到之掃描倍號，則如第2圖 厶所示成為23,1> + (：,23,13 + (；...。而由接下來之2行（128) 所得到之掃描倍號，則如第2圖所示乃成為a + c , a + b , a + c a + b,...。因此若採用使用減波電路之處理時，則自偶 數拥位之1個掃描佶號經由版崖並_波龙路而得到與丄Za + iLi cJ成比例之倍號，此外則經由帶通直波蜜路可得到與 (2a-b-c)成比例之佶號該低域成分由於含有3原色的所 有成分，因此可視為輝度倍號，而該帶域成分Hi麻為進信 號。 又自偶數橢位之下一艏掃描倍號，經由低通濾波笛路 而得到與（2 a + b c )成比例的輝度信號，此外則經由帶通 濾波笛路而得到與（c-b)成比例的色倍號，之後該2棰 倍號則交互地成為掃描佶號。 本紙张尺度边用中S®家详毕（CNS)fM枳怙（210x297.公放） (請先閲1-||背而之注*.事項洱碼寫本页) 裝· 線 Λ (; Π (i 經尔部屮央榀準而=::工>/]作：作社印缸 五、發明説明（8) 同樣地.由奇數橱位之2行U 3 B )所得到之掃描信號 ,則如第3圖A所示成為2a， b + c.....而由接下來之 2行（1 3 C )所得到之掃描倍號則如第3圖B所示成為a + c , a + b,...。因此即使在奇數欐位，亦可得到與偶數櫥位 之掃描信號相同的掃描信號。 如上所述，若使用本實施例之雒色器陣列（10),在偶 數或奇數櫚位均可得到相同的掃描信號。又除了自各掃 描信號之全部得到與（2 a + b + c )成比例的輝度倍號外，亦 自相鄰之掃描倍號可交互地得到與（2 a - b - c >成比例的色 信號以及與（c-b)成比例的色信號。因此由於在毎一次 掃描倍號可得到不同的色倍號，藉進行矩陣處理，則與 以往般使用補色之濾色器同樣地，具有産生NTSC方式等 之影像倍號的效果。 更者本實施例之濾色器陣列·（10),由於僅對3原色之 濾色器R, G以及B加以組合而構成，因此最後所得到之 影像倍號之色倍號之分光特性，則成為CCD攝影裝置之 受光面上的分光特性，而具有色再現性棰良好的效果。 此外第1圖之濾色器陣列（10)雖保以一般之形式來表 現，然若是使用線色濾色器G,宵色濾色器B以及紅色濾 色器R分別當作濾色器a,濾色器b以及濾色器c時，刖該 波色器陣列（10)之基本8蠆索（11)則會如第4圖所示， 當使用由第4圖之基本8竇素所形成之《色器陣列，藉 撕位累積來讚取倍號時，則例如某掃描信號曾成為2 G , -1 0 - (請先閲汸背而之注意事項再碣寫木页) 裝· 訂 線' 本紙汝尺度边用中01H家樣毕（CNS) 規丨0x297公殳） A (i Π (i 五、發明説明（9) B + R.....而接下來之掃描信號會成為G + R, B + G,...。 在此若使用1水平期間之延羥電路對相鄰的2個掃描 信號進行矩陣處理時，則藉進行如下之處理，可使3原 色

2G/ 2 = G (G + R ) -2G/ 2 = R (G + R)-2G/2 = B 信號R, G以及B再生，Μ對該些3原色信號更實施色彩 矩陣（c 〇丨〇 r B a r t「i X )處理，而可容易地形成例如N T S C 方式用之2艏的色差倍號。 其次請參照第5匾來說明使用第1圖之濾色器陣列（ 10)時之攝影倍號之處理電路的一實施例。本實施例係 一使用1水平期間之延遲電路，對相鄰之2 ®掃描倍號 進行矩陣處理的電路。 第5圖偽本實施例之信號處理甭路，於該第5圖中， 自安裝有濾色器陣列（10)之CCDU4)所輸出之掃描倍號 (攝影佶號），刖經由取樣/保持甭路（15)而供給至自動 先 間 背 而 之 it 念 事 項 孙 寫 本 Τι 裝 玎 線 器 大 經濟部屮央梂準·-工消1V合作社印ft'14 放補 W及給 自 卜以供 夕} =1 此17Υ0 ο ί號 )^ ^ 6耍佶 1 驾 放T 的由Y 用 丨經號 GC,信 (A號度 制佶輝 控出到 益輪得 增之可 ί路 器霣 大正 連 至 子 端 接 器路 大笛 放踁 該延 將的 又H) 由路 經踅 接陣 直矩 •至 號給 佶供 出 別 輪分 之而 間 期 平 水 由 而 ^〇3〇^；· Λ fi ____I? (i __ 五、發明説明（10) 該矩陣電路（2 1 )生成3原色倍號R , G以及B。該3原色 信號，則分別绖由白平衡甩之放大器（2 2 )〜（2 4 )以及r 補正電路（2 5 )〜（2 7 )供給至色彩矩陣（2 8 )而生成色差信 號 R - Y。該些色差佶號則供给至連接端子（2 9 )以 及（30)。之後則藉未圖示之HTSC编碼器，而可由該些輝 度倍號Y以及色差信號R-Y, B-Y産生NTSC方式之彩色影 像倍號。 此外上述實施例，偽將本發明應用在以線間（interline) 轉送方式以及橱位累積方式來讓取掃描倍號之CCD攝影 裝置，然本發明亦可適用在框轉送方式之CCD攝影裝置， 更者亦可適用在框累積方式之CCD攝影裝置。 如此般，本發明並不限於上述實施例，凡在不脱離本 發明之要旨的範圍内，亦可採用各捶之構造。 (發明之效果） 根據本發明，即使使用由i上之蘆色器·预逹成之编碼 ，可自各掃描倍號得到輝度倍號，除了可於每1個掃描 佶號得到不同之色資料外，與使用補色之濾色器的情形 相比，具有改菩色再現性的效果。 (請先閲讀背而之注意事項#墦寫本頁) 裝. 訂 經濟部屮央從準而A工消价合作杜印¾ 形 國 的的 分號 部信 _ 描 之捕 列之 陣位 器镧 色數 濾偶 之之 例例 施施 實實 一 該 之表 :明係 明發圈 說本 2 單偽第 fsg圖， 之 1匾 面第面 圈平 ,係 形圖 圈 一〇 的第 號 ， 倍圖 描面 掃平 之之 位例 攔饈 數具 奇之 之列 例陣 施器 實色 該濾CC 表該之 俱表例 圔係施 3 圖霣 第 4 一 &Γ> § 施 實 1 之 路 電 Fm~ 理 處 號 倍 之 用 置 裝 影 攝 本紙尺度边用中國S家4JiMCNS)T4規怙（210XM7公丛） Λ (; Π (i 五、發明説明（11) 例的構成圖，第6圖及第7画係分別用以説明C C D攝影 裝置之橱位累積動作的圖形。第8圖係用以說明習知彩 色攝影方式之圖形。 (2),(4)...感光部 （10)...濾色器陣列 (11)...基本8晝素 a...第1原色之濾色器 b...第2原色之濾色器 c...第3原色之濾色器 (請先閱筇背而之注意事項再填窍本页) 裝- 訂 線_ M濟部屮央標準而：：：：工消听合作社印舡 本紙法尺度边用中8 Η家樣毕（CNS) ΊΜ规仂（210 X 2G_7公让）

Claims (1)

1. ；V A 7 ^ 1 r...... C7 ί D7 nl1'· T.,1 六、中汸專丨1«^8 第80108403號「固體攝影裝置」專利案 (81年6月修正） 一種固體攝影裝置，其特擻具備：配列成2次元格子 狀之受光元件的陣列，以及由分別位於各受光元件之前 面之濾色器所構成之濾色器陣列；上述濾色器陣列，偽 以掃描方向2値畫素，垂直於掃描方向之方向4値畫素 ，共8値奎素的濾色器為基本單元者，且假設第1原色 之濾色器，第2原色之濾色器以及第3原色之濾色器’ 分別為a , b以及C時，則該基本單元之排列為： a b a c a b c a 且該第1原色之濾色器使用绿色之原色腌色器。 (3先間-背面之注意事項再填寫本頁 •打. 經浒部十央«準而XX工消背合作社印製 本·紙法尺度適用中S®家櫺準（CNS)甲.1規格（2丨0x297公釐）