JPH0628451B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH0628451B2 JPH0628451B2 JP60113464A JP11346485A JPH0628451B2 JP H0628451 B2 JPH0628451 B2 JP H0628451B2 JP 60113464 A JP60113464 A JP 60113464A JP 11346485 A JP11346485 A JP 11346485A JP H0628451 B2 JPH0628451 B2 JP H0628451B2
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/288—Filters employing polarising elements, e.g. Lyot or Solc filters
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/46—Systems using spatial filters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A産業上の利用分野 本発明は固体撮像装置に関し、例えばCCD、MOSな
どの固体撮像素子を用いた固体撮像装置に適用して好適
なものである。
どの固体撮像素子を用いた固体撮像装置に適用して好適
なものである。
B発明の概要 本発明は、点拡散関数をもつ光学的フイルタを撮像レン
ズ系緑色チツプ、青色チツプ及び赤色チツプを有する固
体撮像チツプ間に挿入してなる固体撮像装置において、
光学的フイルタが周波数位置(fs=1、fv=0)、
(1≦fs≦2、fv=0)を通るトラツプ直線を形成
することにより、ベースバンド成分を減衰させることな
く、不要なキヤリア成分を有効に除去し得る固体撮像装
置を容易に得ることができる。
ズ系緑色チツプ、青色チツプ及び赤色チツプを有する固
体撮像チツプ間に挿入してなる固体撮像装置において、
光学的フイルタが周波数位置(fs=1、fv=0)、
(1≦fs≦2、fv=0)を通るトラツプ直線を形成
することにより、ベースバンド成分を減衰させることな
く、不要なキヤリア成分を有効に除去し得る固体撮像装
置を容易に得ることができる。
C従来の技術 固体撮像装置は、例えばCCD(charge cou
pled device)、MOS(metal ox
ide semiconductor)などの固体撮像
素子を2次元平面図上に格子状に配列することにより、
撮像レンズ系から取り込まれた映像を離散的にサンプリ
ングするような構成を有し、小型カラーテレビジョンカ
メラ等に適用して好適な撮像手段として実用化されてい
る。
pled device)、MOS(metal ox
ide semiconductor)などの固体撮像
素子を2次元平面図上に格子状に配列することにより、
撮像レンズ系から取り込まれた映像を離散的にサンプリ
ングするような構成を有し、小型カラーテレビジョンカ
メラ等に適用して好適な撮像手段として実用化されてい
る。
ところがこの種の固体撮像装置は原理上、映像を2次元
的に規則性をもつように配列した3原色画素によつて2
次元的なサンプリングを行うものであるので、サンプリ
ング出力は、各画素を構成する撮像素子間のピツチに基
づいて決まる水平方向周波数fx及び垂直方向周波数f
yに基づいて、ベースバンドのキヤリア周波数に対して
所定の周波数位置にキヤリア周波数成分を有する空間周
波数スペクトラムをもつことになる。
的に規則性をもつように配列した3原色画素によつて2
次元的なサンプリングを行うものであるので、サンプリ
ング出力は、各画素を構成する撮像素子間のピツチに基
づいて決まる水平方向周波数fx及び垂直方向周波数f
yに基づいて、ベースバンドのキヤリア周波数に対して
所定の周波数位置にキヤリア周波数成分を有する空間周
波数スペクトラムをもつことになる。
これらのベースバンド成分以外のキヤリア成分は、これ
をそのまま放置すれば、サンプリング出力に基づいて画
像を再現した際に、モアレ、クロスカラー現象などの悪
影響を生ずる原因になるので、ベースバンド成分以外の
キヤリア成分を除去することが望ましい。
をそのまま放置すれば、サンプリング出力に基づいて画
像を再現した際に、モアレ、クロスカラー現象などの悪
影響を生ずる原因になるので、ベースバンド成分以外の
キヤリア成分を除去することが望ましい。
この問題を解決する方法として、水晶板の複屈折作用を
利用して、撮像レンズ系から到来する光を、点拡散関数
に基づいて光学的に7本又は8本に分離することによつ
て、空間スペクトルラム内にトラツプを形成することが
できるようにした光学的ローパスフイルタが特願昭59
−20503号明細書に開示されている。
利用して、撮像レンズ系から到来する光を、点拡散関数
に基づいて光学的に7本又は8本に分離することによつ
て、空間スペクトルラム内にトラツプを形成することが
できるようにした光学的ローパスフイルタが特願昭59
−20503号明細書に開示されている。
この特願昭59−20503号明細書に開示の光学的フ
イルタは、第7図に示すように1枚のチツプで構成され
た固体撮像チツプ及び撮像レンズ系間に挿入される。固
体撮像装置は、水平方向(H方向)にピツチPx(例え
ば17〔μm〕)間隔で固体撮像素子(例えばCCDイ
メージセンサ)を順次配列すると共に、垂直方向(V方
向)にピツチPy(=13〔μm〕)間隔でCCDイメ
ージセンサを配列している。
イルタは、第7図に示すように1枚のチツプで構成され
た固体撮像チツプ及び撮像レンズ系間に挿入される。固
体撮像装置は、水平方向(H方向)にピツチPx(例え
ば17〔μm〕)間隔で固体撮像素子(例えばCCDイ
メージセンサ)を順次配列すると共に、垂直方向(V方
向)にピツチPy(=13〔μm〕)間隔でCCDイメ
ージセンサを配列している。
ここでCCDイメージセンサによつて構成される画素群
は、緑色素子1Gに対してH方向に隣り合うように青色
素子1Bが設けられ、またV方向に隣り合うように緑色
素子2Gが設けられる。また緑色素子2Gに対してH方
向に隣り合う位置かつ青色素子1Bに対してV方向に隣
り合う位置に赤色素子2Rが設けられている。かくして
4つの素子1G、1B、2G、2Rの組が以下順次H方
向及びV方向に順次配列され、これにより2次元の固体
撮像素子パターンが形成されている。
は、緑色素子1Gに対してH方向に隣り合うように青色
素子1Bが設けられ、またV方向に隣り合うように緑色
素子2Gが設けられる。また緑色素子2Gに対してH方
向に隣り合う位置かつ青色素子1Bに対してV方向に隣
り合う位置に赤色素子2Rが設けられている。かくして
4つの素子1G、1B、2G、2Rの組が以下順次H方
向及びV方向に順次配列され、これにより2次元の固体
撮像素子パターンが形成されている。
D発明が解決しようとする問題点 このような構成の固体撮像装置によつて撮像レンズ系か
ら到来する映像をサンプリングすると、サンプリング出
力は、第8図に示すような空間周波数スペクトラムをも
つ。第8図において横軸及び縦軸はそれぞれH方向及び
V方向の画素ピツチPx及びPyに基づいてPyv/2
π及びPxu/2πの式によつて正規化した数値として
示されており、また各周波数位置ににおける矢印R、
G、Bはそれぞれ赤色、緑色、青色信号のキヤリア成分
の位相を示している。
ら到来する映像をサンプリングすると、サンプリング出
力は、第8図に示すような空間周波数スペクトラムをも
つ。第8図において横軸及び縦軸はそれぞれH方向及び
V方向の画素ピツチPx及びPyに基づいてPyv/2
π及びPxu/2πの式によつて正規化した数値として
示されており、また各周波数位置ににおける矢印R、
G、Bはそれぞれ赤色、緑色、青色信号のキヤリア成分
の位相を示している。
第8図から明らかなように、第7図の構成の固体撮像装
置から得られるサンプリング出力は、H方向の周波数位
置fx=0、1/2、1……及びV方向の周波数位置fy
=0、1/4、1/2、3/4……の周波数位置にキヤリア成分
をもつている。
置から得られるサンプリング出力は、H方向の周波数位
置fx=0、1/2、1……及びV方向の周波数位置fy
=0、1/4、1/2、3/4……の周波数位置にキヤリア成分
をもつている。
そのうち周波数位置(fx=0、fy=0)にベースバ
ンド成分が生ずるのに対して、それ以外の周波数位置に
生ずるキヤリア成分は、不要な信号成分であり、被撮像
対象によつては、このサンプリング出力を再現したとき
の画像の画質を劣化させる原因になるおそれがある。
ンド成分が生ずるのに対して、それ以外の周波数位置に
生ずるキヤリア成分は、不要な信号成分であり、被撮像
対象によつては、このサンプリング出力を再現したとき
の画像の画質を劣化させる原因になるおそれがある。
例えば周波数位置(fx=1、fy=0)の位置を中心
として生ずるキヤリア成分は、被撮像対象が垂直方向に
延長する白黒のストライブからなる細かい縞模様をもつ
ている場合には、映像出力信号の再生画像にモアレを生
じさせる。
として生ずるキヤリア成分は、被撮像対象が垂直方向に
延長する白黒のストライブからなる細かい縞模様をもつ
ている場合には、映像出力信号の再生画像にモアレを生
じさせる。
また周波数位置(fx=1/2、fy=0)を中心として
生ずるキヤリア成分は、被撮像対象がやや荒い縦方向の
ストライプをもつときに、緑色及びマゼンタについてク
ロスカラー現象を生じさせる。
生ずるキヤリア成分は、被撮像対象がやや荒い縦方向の
ストライプをもつときに、緑色及びマゼンタについてク
ロスカラー現象を生じさせる。
さらに周波数位置(fx=0、fy=1)を中心として
生じるキヤリア成分は、被撮像対象が細かい横方向のス
トライプをもつ場合に、モアレを生じさせる。
生じるキヤリア成分は、被撮像対象が細かい横方向のス
トライプをもつ場合に、モアレを生じさせる。
さらに周波数位置(fx=0、fy=1/2)の位置を中
心として発生するキヤリア成分は、垂直のエツジにフリ
ツカを生じさせる。
心として発生するキヤリア成分は、垂直のエツジにフリ
ツカを生じさせる。
従つて周波数位置(fx=0、fy=0)以外の周波数
位置に生ずるキヤリア成分を、ベースバンド成分を減衰
させることなく除去し得るようなフイルタ手段を得るこ
とができれば、固体撮像装置から得た映像信号に基づい
て再現性良く被撮像画像を再現できると考えられる。
位置に生ずるキヤリア成分を、ベースバンド成分を減衰
させることなく除去し得るようなフイルタ手段を得るこ
とができれば、固体撮像装置から得た映像信号に基づい
て再現性良く被撮像画像を再現できると考えられる。
特願昭59−20503号明細書に記載の光学的ローパ
スフイルタは、かかる問題を光学的手段によつて解決し
ようとしたもので、その構成上の原理は、第9図に示す
ように、光学軸を含む主要面の水平走査方向(H方向)
に対してなす角度が、互いに45゜ずつ変化してなる3
枚の水晶板11、12、13をその順序に積層して互い
に貼り合わせ、第1の水晶板11側から紙面に対して直
交する下方位置から撮像レンズ系を通して得られる光を
入射し、この入射光が第1の水晶板11、第2の水晶板
12、第3の水晶板13を順次通つて固体撮像チツプに
出射させる。
スフイルタは、かかる問題を光学的手段によつて解決し
ようとしたもので、その構成上の原理は、第9図に示す
ように、光学軸を含む主要面の水平走査方向(H方向)
に対してなす角度が、互いに45゜ずつ変化してなる3
枚の水晶板11、12、13をその順序に積層して互い
に貼り合わせ、第1の水晶板11側から紙面に対して直
交する下方位置から撮像レンズ系を通して得られる光を
入射し、この入射光が第1の水晶板11、第2の水晶板
12、第3の水晶板13を順次通つて固体撮像チツプに
出射させる。
ここで第1の水晶板11は光学軸に含む主要面14がH
方向に対して+45゜の角度になるように設定され、ま
た第2の水晶板12は主要面15がH方向と一致するよ
うな角度になるように設定され、さらに第3の水晶板1
3は主要面16がH方向に対して−45゜の角度になる
ように設定されている。
方向に対して+45゜の角度になるように設定され、ま
た第2の水晶板12は主要面15がH方向と一致するよ
うな角度になるように設定され、さらに第3の水晶板1
3は主要面16がH方向に対して−45゜の角度になる
ように設定されている。
このようにすれば第1の水晶板11において入射光線か
らその1/2の光量を有する常光線o1及び異常光線e
1が得られ、異常光線e1が常光線o1に対して+45
゜の方向に水晶板11の厚さに対応する距離だけ分離さ
れる。かくして2本の分離光線が得られる。
らその1/2の光量を有する常光線o1及び異常光線e
1が得られ、異常光線e1が常光線o1に対して+45
゜の方向に水晶板11の厚さに対応する距離だけ分離さ
れる。かくして2本の分離光線が得られる。
この常光線o1及び異常光線e1はそれぞれ第2の水晶
板12に入射され、この第2の水晶板12において、各
入射光線からその1/2の光量を有する常光線o2及び
異常光線e2が得られ、異常光線e2が常光線o2に対
してH方向に水晶板12の厚さに対応する距離だけ分離
される。かくして4本の分離光線が得られる。
板12に入射され、この第2の水晶板12において、各
入射光線からその1/2の光量を有する常光線o2及び
異常光線e2が得られ、異常光線e2が常光線o2に対
してH方向に水晶板12の厚さに対応する距離だけ分離
される。かくして4本の分離光線が得られる。
また常光線o2及び異常光線e2はそれぞれ第3の水晶
板13に入射され、この第3の水晶板13において、各
入射光線からその1/2の光量を有する常光線o3及び
異常光線e3が得られ、異常光線e3が常光線o3に対
して−45゜の方向に水晶板13の厚さに対応する距離
だけ分離される。かくして8本の分離光線が得られる。
板13に入射され、この第3の水晶板13において、各
入射光線からその1/2の光量を有する常光線o3及び
異常光線e3が得られ、異常光線e3が常光線o3に対
して−45゜の方向に水晶板13の厚さに対応する距離
だけ分離される。かくして8本の分離光線が得られる。
このようにして第3の水晶板13が得られる8本の分離
光線が固体撮像チツプに出射される。
光線が固体撮像チツプに出射される。
ここで第1及び第3の水晶板11及及び13における異
常光線e1及びe3の分離距離を に選定し、かつ第2の水晶板12における異常光線e2
の分離距離をPxに選定すれば、3つの水晶板11、1
2、13の異なる光路をそれぞれ通つて出射する8本の
分離光線は第10図に示すように、被撮像体からの入射
光の入射位置に得られる光線o1o2o3に対してH方
向にPxずつ離れた位置に光線o1e2o3及びe1o
2e3が重複して出射する。また、基準位置の光線o1
o2o3からH方向に対して+45゜及び−45゜の方
向で、かつ光線o1o2o3及びo1e2o3、e1o
2e3間のほぼ中央位置に、それぞれ光線e1o2o3
及びo1o2e3が出射する。さらに光線e1o2o3
及びo1o2e3からH方向にPxだけ離れた位置(す
なわち、光線o1e2o3、e1o2e3と、e1e2
e3との間のほぼ中央位置)から光線e1e2o3及び
o1e2e3が出射するような関係が得られる。
常光線e1及びe3の分離距離を に選定し、かつ第2の水晶板12における異常光線e2
の分離距離をPxに選定すれば、3つの水晶板11、1
2、13の異なる光路をそれぞれ通つて出射する8本の
分離光線は第10図に示すように、被撮像体からの入射
光の入射位置に得られる光線o1o2o3に対してH方
向にPxずつ離れた位置に光線o1e2o3及びe1o
2e3が重複して出射する。また、基準位置の光線o1
o2o3からH方向に対して+45゜及び−45゜の方
向で、かつ光線o1o2o3及びo1e2o3、e1o
2e3間のほぼ中央位置に、それぞれ光線e1o2o3
及びo1o2e3が出射する。さらに光線e1o2o3
及びo1o2e3からH方向にPxだけ離れた位置(す
なわち、光線o1e2o3、e1o2e3と、e1e2
e3との間のほぼ中央位置)から光線e1e2o3及び
o1e2e3が出射するような関係が得られる。
このようにすることによりH方向の周波数位置fx=…
…−2、−1、1、2……を通る正及び負の傾斜をもつ
トラツプ線と、周波数位置fx=1/2を通るV方向の
トラツプ線とを形成させることができる。その結果周波
数位置(fx=0、fy=0)にあるベースバンド成分
に有害な減衰を与えないようにしながら、その他の周波
数位置に発生するキヤリア成分をトラツプし得る光学的
フイルタを得ることができる。
…−2、−1、1、2……を通る正及び負の傾斜をもつ
トラツプ線と、周波数位置fx=1/2を通るV方向の
トラツプ線とを形成させることができる。その結果周波
数位置(fx=0、fy=0)にあるベースバンド成分
に有害な減衰を与えないようにしながら、その他の周波
数位置に発生するキヤリア成分をトラツプし得る光学的
フイルタを得ることができる。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、上述の原
理構成に基づいて、3枚のチツプ(すなわち赤色チツ
プ、緑色チツプ、青色チツプ)を有する固体撮像チツプ
に対して実用的なトラツプ効果をもつ固体撮像装置を提
案しようとするものである。
理構成に基づいて、3枚のチツプ(すなわち赤色チツ
プ、緑色チツプ、青色チツプ)を有する固体撮像チツプ
に対して実用的なトラツプ効果をもつ固体撮像装置を提
案しようとするものである。
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、固体撮
像チツプ21の水平方向(H方向)に対して、+45゜
の方向へ常光線o1及び異常光線e1を分離する第1の
水晶板11と、水平走査方向と平行に常光線o2及び異
常光線e2を分離する第2の水晶板12と、水平方向に
対して、−45゜の方向へ常光線o3及び異常光線e3
を分離する第3の水晶板13とを有し、第2の水晶板1
2が中間に位置するように、第1の水晶板11、第2の
水晶板12、及び第3の水晶板13が積層配置されてな
る光学的フイルタを具え、入射光を点拡散して固体撮像
チツプ21に入射するようになされた固体撮像装置にお
いて、固体撮像チツプ21は、緑色チツプ21G、青色
チツプ21B及び赤色チツプ21Rを存し、光学的フイ
ルタは、サンプリング出力の空間周波数スペクトラムに
含まれる周波数位置(fs=1、fv=0)を通り、か
つ正及び負の傾斜をもつ第1及び第2のトラツプ直線L
(1)、R(1)と、周波数位置(1≦fs≦2、fv
=0)を通つて垂直走査方向(V方向)に沿つて延長す
る第3のトラツプ直線TR(2)とを形成するようにす
る。
像チツプ21の水平方向(H方向)に対して、+45゜
の方向へ常光線o1及び異常光線e1を分離する第1の
水晶板11と、水平走査方向と平行に常光線o2及び異
常光線e2を分離する第2の水晶板12と、水平方向に
対して、−45゜の方向へ常光線o3及び異常光線e3
を分離する第3の水晶板13とを有し、第2の水晶板1
2が中間に位置するように、第1の水晶板11、第2の
水晶板12、及び第3の水晶板13が積層配置されてな
る光学的フイルタを具え、入射光を点拡散して固体撮像
チツプ21に入射するようになされた固体撮像装置にお
いて、固体撮像チツプ21は、緑色チツプ21G、青色
チツプ21B及び赤色チツプ21Rを存し、光学的フイ
ルタは、サンプリング出力の空間周波数スペクトラムに
含まれる周波数位置(fs=1、fv=0)を通り、か
つ正及び負の傾斜をもつ第1及び第2のトラツプ直線L
(1)、R(1)と、周波数位置(1≦fs≦2、fv
=0)を通つて垂直走査方向(V方向)に沿つて延長す
る第3のトラツプ直線TR(2)とを形成するようにす
る。
F作用 光学的フイルタは、点拡散関数を有することにより、1
点に入射した光線に基づいて8本の拡散光線を得ること
ができ、これによりサンプリング出力の空間周波数スペ
クトラム上に、周波数位置(fs=1、fv=0)を通
る正及び負の傾斜をもつ第1及び第2のトラツプ直線L
(1)、R(1)を形成し得ると共に、周波数位置(1
≦fs≦2、fv=0)を通つて垂直走査方向に沿つて
延長する第3のトラツプ直線TR(2)を形成する。
点に入射した光線に基づいて8本の拡散光線を得ること
ができ、これによりサンプリング出力の空間周波数スペ
クトラム上に、周波数位置(fs=1、fv=0)を通
る正及び負の傾斜をもつ第1及び第2のトラツプ直線L
(1)、R(1)を形成し得ると共に、周波数位置(1
≦fs≦2、fv=0)を通つて垂直走査方向に沿つて
延長する第3のトラツプ直線TR(2)を形成する。
かくして周波数位置(fs=0、fv=0)にあるベー
スバンド成分を減衰させることなく、不要なキヤリア成
分を有効に除去してなる固体撮像装置を容易に実現する
ことができる。
スバンド成分を減衰させることなく、不要なキヤリア成
分を有効に除去してなる固体撮像装置を容易に実現する
ことができる。
G実施例 以下図面について本発明の一実施例を詳述する。この場
合固体撮像装置の固体撮像チツプ21は、3原色信号
G、B、Rに対応する3枚のチツプ21G、21B、2
1Rを有し、一般的な3板式固体撮像装置と同様に撮像
レンズ系から取り込まれた光が色分解手段によつて分解
されてチツプ21G、21B、21Rに入射されること
により、原理上第4図に示すように、3枚のチツプを互
いに重ね合わせることにより、各チツプのイメージセン
サを組み合せてなる1枚のカラー画像を光電変換する手
段としての固体撮像チツプ21を構成するようになされ
ている。
合固体撮像装置の固体撮像チツプ21は、3原色信号
G、B、Rに対応する3枚のチツプ21G、21B、2
1Rを有し、一般的な3板式固体撮像装置と同様に撮像
レンズ系から取り込まれた光が色分解手段によつて分解
されてチツプ21G、21B、21Rに入射されること
により、原理上第4図に示すように、3枚のチツプを互
いに重ね合わせることにより、各チツプのイメージセン
サを組み合せてなる1枚のカラー画像を光電変換する手
段としての固体撮像チツプ21を構成するようになされ
ている。
緑色チツプ21Gは、第5図(A)に示すように、H及
びV方向にそれぞれピツチPxだけ離れた位置に順次C
CDイメージセンサIMGを格子状に配列した構成を有
する。また青色チツプ21B及び赤色チツプ21Rも同
様にして、第5図(B)及び(C)に示すように、それ
ぞれCCDイメージセンサIMB及びIMRを順次格子
状に配列した構成を有する。
びV方向にそれぞれピツチPxだけ離れた位置に順次C
CDイメージセンサIMGを格子状に配列した構成を有
する。また青色チツプ21B及び赤色チツプ21Rも同
様にして、第5図(B)及び(C)に示すように、それ
ぞれCCDイメージセンサIMB及びIMRを順次格子
状に配列した構成を有する。
これらのチツプ21G、21B、21Rは第6図に示す
ように、緑色チツプ21GのイメージセンサIMGの間
に、青色チツプ21B及び赤色チツプ21Rのイメージ
センサIMB及びIMRが介挿するような位置関係をも
つように相対的に位置決めされている。
ように、緑色チツプ21GのイメージセンサIMGの間
に、青色チツプ21B及び赤色チツプ21Rのイメージ
センサIMB及びIMRが介挿するような位置関係をも
つように相対的に位置決めされている。
また光学的フイルタは撮像レンズ系から固体撮像チツプ
21の各チツプに至るまでの光学系の一部、例えば撮像
レンズ系及び色分解手段間位置に挿入され、第9図につ
いて原理構成を上述したと同様にして、H方向に対して
+45゜の角度位置に主要面14を有する第1の水晶板
11と、H方向に主要面15を有する第2の水晶板12
と、H方向に対して−45゜の主要面16を有する第3
の水晶板13とで構成されており、第1及び第3の水晶
板11及び13の異常光線e1及びe3の移動距離P2
が、 に選定されている。
21の各チツプに至るまでの光学系の一部、例えば撮像
レンズ系及び色分解手段間位置に挿入され、第9図につ
いて原理構成を上述したと同様にして、H方向に対して
+45゜の角度位置に主要面14を有する第1の水晶板
11と、H方向に主要面15を有する第2の水晶板12
と、H方向に対して−45゜の主要面16を有する第3
の水晶板13とで構成されており、第1及び第3の水晶
板11及び13の異常光線e1及びe3の移動距離P2
が、 に選定されている。
しかしこの実施例の場合は、第2の水晶板12の異常光
線e2の分離距離P1が、H方向の撮像素子ピツチPx
に対して、 に選定されている点が相違する。
線e2の分離距離P1が、H方向の撮像素子ピツチPx
に対して、 に選定されている点が相違する。
かくして3枚の水晶板11、12、13をそれぞれ通過
する常光線o1、o2、o3によつて得られる出射光o
1o2o3が得られる位置を基準に考えたとき、各光線
間のピツチは、第1図に示すように、H方向に間隔
DH、 DH=P1 ……(3) になるのに対して、垂直方向に間隔Dv Dv=2P1 ……(4) になる。
する常光線o1、o2、o3によつて得られる出射光o
1o2o3が得られる位置を基準に考えたとき、各光線
間のピツチは、第1図に示すように、H方向に間隔
DH、 DH=P1 ……(3) になるのに対して、垂直方向に間隔Dv Dv=2P1 ……(4) になる。
すなわち基準位置には水晶板11の常光線o1、水晶板
12の常光線o2及び水晶板13の常光線o3でなる第
1の光線o1o2o3が得られる。
12の常光線o2及び水晶板13の常光線o3でなる第
1の光線o1o2o3が得られる。
水晶板11の異常光線e1は、基準位置から+45゜の
方向に分離距離P2だけ分離され、これにより水晶板1
2及び13から得られる常光線o2及び常光線o3によ
つて、基準位置からH及びV方向に2DH及びDvだけ
離れた位置に、第2の光線e1o2o3が得られる。
方向に分離距離P2だけ分離され、これにより水晶板1
2及び13から得られる常光線o2及び常光線o3によ
つて、基準位置からH及びV方向に2DH及びDvだけ
離れた位置に、第2の光線e1o2o3が得られる。
水晶板11の異常光線e1及び水晶板12の異常光線e
2が水晶板13において常光線o3として出射すると、
この第3の光線e1e2o3は光線e1o2o3の位置
からH方向にDHだけ移動した位置に生ずる。
2が水晶板13において常光線o3として出射すると、
この第3の光線e1e2o3は光線e1o2o3の位置
からH方向にDHだけ移動した位置に生ずる。
水晶板11の異常光線e1及び水晶板12の常光線o2
が水晶板13の異常光線e3として出射すると、この第
4の光線e1o2e3は光線e1o2o3から−45゜
の方向に分離距離P2だけ離れた位置に生ずる。これに
より光線e1o2e3は基準位置からH方向に4DHだ
け移動した位置に生ずる。
が水晶板13の異常光線e3として出射すると、この第
4の光線e1o2e3は光線e1o2o3から−45゜
の方向に分離距離P2だけ離れた位置に生ずる。これに
より光線e1o2e3は基準位置からH方向に4DHだ
け移動した位置に生ずる。
水晶板11の異常光線e1及び水晶板12の異常光線e
2が水晶板13の異常光線e3として出射すると、この
第5の光線e1e2e3は光線e1e2o3の位置から
−45゜の方向に分離距離P2だけ移動した位置に生ず
る。これにより光線e1e2e3は光線e1o2e3か
らさらにH方向にDHだけ移動した位置に生ずる。
2が水晶板13の異常光線e3として出射すると、この
第5の光線e1e2e3は光線e1e2o3の位置から
−45゜の方向に分離距離P2だけ移動した位置に生ず
る。これにより光線e1e2e3は光線e1o2e3か
らさらにH方向にDHだけ移動した位置に生ずる。
水晶板11の常光線o1及び水晶板12の異常光線e2
が水晶板13の常光線o3として出射すると、この第6
の光線o1e2o3は、基準位置を通るH方向の線上に
おいて基準位置からDHだけ移動した位置に生ずる。
が水晶板13の常光線o3として出射すると、この第6
の光線o1e2o3は、基準位置を通るH方向の線上に
おいて基準位置からDHだけ移動した位置に生ずる。
水晶板11の常光線o1及び水晶板12の常光線o2が
水晶板13の異常光線e3として分離されると、この第
7の光線o1o2e3は、基準位置から−45゜の方向
に分離距離P2だけ離れた位置に生ずる。これにより光
線o1o2e3は基準位置からH方向及びV方向に2D
H及びDvだけ移動した位置に生ずる。
水晶板13の異常光線e3として分離されると、この第
7の光線o1o2e3は、基準位置から−45゜の方向
に分離距離P2だけ離れた位置に生ずる。これにより光
線o1o2e3は基準位置からH方向及びV方向に2D
H及びDvだけ移動した位置に生ずる。
水晶板11の常光線o1及び水晶板12の異常光線e2
が水晶板13の異常光線e3として分離されると、この
第8の光線o1e2e3は、光線o1e2o3の位置か
ら−45゜の方向に分離距離P2だけ分離された位置に
生ずる。これにより光線o1e2e3は光線o1o2e
3からH方向にDHだけ移動した位置に生ずる。
が水晶板13の異常光線e3として分離されると、この
第8の光線o1e2e3は、光線o1e2o3の位置か
ら−45゜の方向に分離距離P2だけ分離された位置に
生ずる。これにより光線o1e2e3は光線o1o2e
3からH方向にDHだけ移動した位置に生ずる。
このようにして被撮像体から基準位置に入射した入射光
線に基づいて8本の光線が第1図の位置関係に拡散され
て1/8の光量をもちながら水晶板13から出射する
と、固体撮像チツプ21(第4図)から送出されるサン
プリング出力は、第2図に示すように、空間周波数スペ
クトラムに含まれるベースバンド成分以外のキヤリア成
分に対するトラツプ特性を呈する。
線に基づいて8本の光線が第1図の位置関係に拡散され
て1/8の光量をもちながら水晶板13から出射する
と、固体撮像チツプ21(第4図)から送出されるサン
プリング出力は、第2図に示すように、空間周波数スペ
クトラムに含まれるベースバンド成分以外のキヤリア成
分に対するトラツプ特性を呈する。
すなわち上述の光学的ローパスフイルタは、第8図に対
応させて第2図に示すように、サンプリング出力に含ま
れる空間周波数スペクトラムの分布に対して、トラツプ
直線……L(−1)、L(1)、L(3)……と、トラ
ツプ直線……R(−1)、R(1)、R(3)……と、
V方向に平行に延長するトラツプ直線TR(2)とを発
生する。
応させて第2図に示すように、サンプリング出力に含ま
れる空間周波数スペクトラムの分布に対して、トラツプ
直線……L(−1)、L(1)、L(3)……と、トラ
ツプ直線……R(−1)、R(1)、R(3)……と、
V方向に平行に延長するトラツプ直線TR(2)とを発
生する。
トラツプ直線……L(−1)、L(1)、L(3)……
は、それぞれ周波数位置……(−1、0)、(1、
0)、(3、0)……を通る負の勾配をもつ平行線でな
り、またトラツプ直線……R(−1)、R(1)、R
(3)……は順次周波数位置……(−1、0)、(1、
0)、(3、0)……を通る正の勾配を有する平行線で
なる。かくしてトラツプ直線……L(−1)、L
(1)、L(3)……、及び……R(−1)、R
(1)、R(3)……は互いに交差するように延長する
ことにより、空間周波数スペクトラム上に、周波数位置
(fs=0、fv=0)を中心にして対称的に展開する
多数のひし形領域を形成することになる。
は、それぞれ周波数位置……(−1、0)、(1、
0)、(3、0)……を通る負の勾配をもつ平行線でな
り、またトラツプ直線……R(−1)、R(1)、R
(3)……は順次周波数位置……(−1、0)、(1、
0)、(3、0)……を通る正の勾配を有する平行線で
なる。かくしてトラツプ直線……L(−1)、L
(1)、L(3)……、及び……R(−1)、R
(1)、R(3)……は互いに交差するように延長する
ことにより、空間周波数スペクトラム上に、周波数位置
(fs=0、fv=0)を中心にして対称的に展開する
多数のひし形領域を形成することになる。
また第3のトラツプ直線TR(2)は周波数位置(fs
=2、fv=0)を通りかつV軸と平行に延長し、かく
して周波数位置(fs=1、fv=0)より高い周波数
fsの位置にV軸方向に沿って展開しているひし形領域
を横切るようなトラツプ直線を形成する。
=2、fv=0)を通りかつV軸と平行に延長し、かく
して周波数位置(fs=1、fv=0)より高い周波数
fsの位置にV軸方向に沿って展開しているひし形領域
を横切るようなトラツプ直線を形成する。
その結果サンプリング出力に含まれる不要なキヤリア成
分に対するトラツプ効果は第3図に示すように、周波数
位置(fs=1)、fv=0)においてトラツプ直線L
(1)及びR(1)によつて2重にトラツプ効果を受け
ることにより、当該周波数位置におけるキヤリア成分を
充分に除去することができる。また周波数位置(fs=
0、fv=1)近傍に発生する不要キヤリア成分につい
て、トラツプ直線L(1)及びR(−1)が近傍位置に
おいて交差することにより、2重にトラツプ効果を受け
て、当該キヤリア成分を充分に除去し得る。
分に対するトラツプ効果は第3図に示すように、周波数
位置(fs=1)、fv=0)においてトラツプ直線L
(1)及びR(1)によつて2重にトラツプ効果を受け
ることにより、当該周波数位置におけるキヤリア成分を
充分に除去することができる。また周波数位置(fs=
0、fv=1)近傍に発生する不要キヤリア成分につい
て、トラツプ直線L(1)及びR(−1)が近傍位置に
おいて交差することにより、2重にトラツプ効果を受け
て、当該キヤリア成分を充分に除去し得る。
これに加えてトラツプ直線TR(2)がV軸と平行に形
成されることにより、周波数位置(fs=2、fv=
0)、(fs=2、fv=1/2)、(fs=2、fv=
1)に発生する不要キヤリア成分をトラツプ直線TR
(2)によつて有効に除去し得る。
成されることにより、周波数位置(fs=2、fv=
0)、(fs=2、fv=1/2)、(fs=2、fv=
1)に発生する不要キヤリア成分をトラツプ直線TR
(2)によつて有効に除去し得る。
なお上述においてはトラツプ直線TR(2)を周波数位
置(fs=2、fv=0)の位置に発生させるようにし
たが、この周波数位置は、必要に応じて次式 1≦TR(2)≦2 ……(5) のようにfs=1〜2の間に任意に選定してもよい。こ
のトラツプ直線TR(2)の位置の調整は、第2の水晶
板12による異常光線の分離距離P1を調整することに
よつて容易に達成し得る。
置(fs=2、fv=0)の位置に発生させるようにし
たが、この周波数位置は、必要に応じて次式 1≦TR(2)≦2 ……(5) のようにfs=1〜2の間に任意に選定してもよい。こ
のトラツプ直線TR(2)の位置の調整は、第2の水晶
板12による異常光線の分離距離P1を調整することに
よつて容易に達成し得る。
H発明の効果 以上のように本発明によれば、周波数位置(fs=0、
fv=0)にあるベースバンド成分を減衰させることな
く、それ以外の不要なキヤリア成分を有効に除去し得る
固体撮像装置を容易に得ることができる。
fv=0)にあるベースバンド成分を減衰させることな
く、それ以外の不要なキヤリア成分を有効に除去し得る
固体撮像装置を容易に得ることができる。
第1図は本発明による光学的フイルタの構成を示す略線
図、第2図及び第3図はその空間周波数トラツプ特性を
示す特性曲線図、第4図〜第6図は固体撮像チツプの構
成を示す略線図、第7図は従来の固体撮像チツプの構成
を示す略線図、第8図はそのサンプリング出力の空間周
波数特性を示す特性曲線図、第9図は光学的フイルタの
原理構成を示す略線図、第10図は第9図の光学的フイ
ルタの点拡散関数によつて拡散された光線の位置関係を
示す略線図である。 11、12、13……水晶板、21……固体撮像チツ
プ、21G、21B、21R……緑色、青色、赤色チツ
プ。
図、第2図及び第3図はその空間周波数トラツプ特性を
示す特性曲線図、第4図〜第6図は固体撮像チツプの構
成を示す略線図、第7図は従来の固体撮像チツプの構成
を示す略線図、第8図はそのサンプリング出力の空間周
波数特性を示す特性曲線図、第9図は光学的フイルタの
原理構成を示す略線図、第10図は第9図の光学的フイ
ルタの点拡散関数によつて拡散された光線の位置関係を
示す略線図である。 11、12、13……水晶板、21……固体撮像チツ
プ、21G、21B、21R……緑色、青色、赤色チツ
プ。
Claims (1)
- 【請求項1】固体撮像チツプの水平走査方向に対して+
45゜の方向へ常光線及び異常光線を分離する第1の水
晶板と、上記水平走査方向と平行に常光線及び異常光線
を分離する第2の水晶板と、上記水平走査方向に対して
−45゜の方向へ常光線及び異常光線を分離する第3の
水晶板とを少なくとも有し、上記第2の水晶板が中間に
位置するように、上記第1の水晶板、上記第2の水晶板
及び上記第3の水晶板が積層配置されてなる光学的フイ
ルタを具え、上記光学的フイルタによつて入射光を点拡
散して上記固体撮像チツプに入射するようになされた固
体撮像装置において、 上記固体撮像チツプは、緑色チツプ、青色チツプ及び赤
色チツプを有し、 上記光学的フイルタは、 サンプリング出力の空間周波数スペクトラムに含まれる
周波数位置(fs=1、fv=0)を通り、かつ正及び
負の傾斜をもつ第1及び第2のトラツプ直線と、 周波数位置(1≦fs≦2、fv=0)を通つて垂直走
査方向に沿つて延長する第3のトラツプ直線と を形成することを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113464A JPH0628451B2 (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 固体撮像装置 |
| DE8686303909T DE3686358T2 (de) | 1985-05-27 | 1986-05-22 | Optischer tiefpassfilter fuer eine festkoerper-farbkamera. |
| EP86303909A EP0204469B1 (en) | 1985-05-27 | 1986-05-22 | Optical low pass filter for a solid state color camera |
| CA000509932A CA1271069A (en) | 1985-05-27 | 1986-05-26 | Optical low pass filter for a solid state color camera |
| KR1019860004138A KR940002348B1 (ko) | 1985-05-27 | 1986-05-27 | 고체 촬상 장치 |
| US06/867,224 US4761682A (en) | 1985-05-27 | 1986-05-27 | Optical low-pass filter including three crystal plates for a solid-state color TV camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113464A JPH0628451B2 (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61270985A JPS61270985A (ja) | 1986-12-01 |
| JPH0628451B2 true JPH0628451B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=14612902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60113464A Expired - Fee Related JPH0628451B2 (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628451B2 (ja) |
-
1985
- 1985-05-27 JP JP60113464A patent/JPH0628451B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61270985A (ja) | 1986-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |