JP2707567B2 - Image signal processing circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明を以下の順序で説明する。 Ａ 産業上の利用分野 Ｂ 発明の概要 Ｃ 従来の技術 Ｄ 発明が解決しようとする問題点 Ｅ 問題点を解決するための手段 Ｆ 作 用 Ｇ 実施例 Ｈ 発明の効果 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、撮像面部にカラーフィルタアレイが配され
た固体撮像素子から得られる撮像信号に各種の処理を施
して、輝度信号成分と色信号成分とを得る撮像信号処理
回路に関する。 Ｂ 発明の概要 本発明は、複数の画素が配列形成された撮像面部に複
数の画素に夫々対応する複数のカラーフィルタの配列で
成るカラーフィルタアレイが配された固体撮像素子か
ら、２相のサンプリング・クロック信号の夫々に基づく
サンプリング抽出がなされて得られる撮像信号に、各種
の処理を施して輝度信号と色信号とを得る撮像信号処理
回路において、固体撮像素子から、２相のサンプリング
・クロック信号の夫々に基づき、撮像面部における所定
の水平方向読出ライン毎に、複数の画素に応じて順次得
られる撮像信号が、先ず、その撮像信号の１水平方向読
出ライン分の期間に相当する第１の遅延時間を有した信
号遅延手段を含んで配された撮像信号垂直処理部に供給
されて、撮像信号が第１の遅延時間だけ遅延された遅延
撮像信号、及び、撮像信号とそれが第１の遅延時間の２
倍だけ遅延されて得られる信号とが合成されて形成され
る合成撮像信号が得られ、次に、撮像信号垂直処理部か
ら得られる遅延撮像信号と合成撮像信号とが、２相のサ
ンプリング・クロック信号の夫々の周期の1/2に相当す
る第２の遅延時間を有した信号遅延手段を含んで配され
た撮像信号同時化処理部に供給されて、遅延撮像信号と
それが第２の遅延時間だけ遅延されて得られる信号とが
合成されて形成される第１の合成信号、及び、合成撮像
信号とそれが第２の遅延時間だけ遅延されて得られる信
号とが合成されて形成される第２の合成信号が得られる
とともに、第１の合成信号と第２の合成信号とが合成さ
れ、その後、撮像信号同時化処理部から得られる信号が
マトリクス処理されて、輝度信号と色信号とが導出され
るようになされることにより、撮像信号垂直処理部に含
まれる第１の信号遅延手段が、固体撮像素子から得られ
る撮像信号に固体撮像素子の撮像面部における欠陥画素
に起因して混入する信号欠陥の補正や、導出された輝度
信号成分に対するアパーチャ補正等に兼用されるものと
なされて、撮像信号の１水平方向読出ライン分の期間に
相当する遅延時間を有した信号遅延手段の設置数が低減
されるようにしたものである。 Ｃ 従来の技術 映像信号を形成するビデオカメラ等を構成すべく用い
られる固体撮像素子は、半導体基体に、光電変換を行う
多数の画素が配列形成されるとともに、各画素で得られ
た信号電荷を転送する電荷結合素子（CCD）等で形成さ
れた電荷転送領域が設けられて成る撮像面部を有するも
のとされる。そして、このような固体撮像素子が、カラ
ー映像信号を形成するカラービデオカメラを構成すべく
用いられるにあたっては、例えば、撮像面部に、そこに
配列形成された複数の画素に夫々対応する複数のカラー
フィルタの配列をもって構成されるカラーフィルタアレ
イが配されて、画像光がカラーフィルタアレイの各カラ
ーフィルタを通じてそれに対応する画素に入射するよう
にされる。 カラーフィルタアレイを伴うものとされた固体撮像素
子の撮像面部は、例えば、第２図に示される如くの、補
色系のカラーフィルタアレイFAが設けられたものとされ
る。この第２図に示されるカラーフィルタアレイFAは、
グリーン（Ｇ），マゼンタ（Mg），イエロー（Ye）及び
シアン（Cy）の各色のフィルタ（以下、夫々をＧフィル
タ,Mgフィルタ,Yeフィルタ及びCyフィルタという）がモ
ザイク配置されて形成されたものとされており、Ｇフィ
ルタ,Mgフィルタ,Yeフィルタ及びCyフィルタは、第２図
において破線により矩形状にあらわされている撮像面部
に形成された多数の画素PUに、夫々対応するものとされ
て行列配置されている。Ｇフィルタ,Mgフィルタ,Yeフィ
ルタ及びCyフィルタの相互配置は、ＧフィルタとMgフィ
ルタとが第２図において矢印ｈで示される水平方向に交
互に配されて水平行が形成されるとともに、Yeフィルタ
とCyフィルタとが同じく水平方向に交互に配されて他の
水平行が形成され、これら２種の水平行が、第２図にお
いて矢印ｖで示される垂直方向に交互に配されるものと
され、さらに、YeフィルタとCyフィルタとの配列による
水平行については、Yeフィルタ及びCyフィルタの夫々の
位置が各行毎に交互に入れ代わるものとなるようにされ
ている。 斯かる固体撮像素子の撮像面部においては、撮像画像
からの画像光が、カラーフィルタアレイFAを構成するＧ
フィルタ,Mgフィルタ,Yeフィルタ及びCyフィルタの各々
を通じて、Ｇフィルタに対応する画素（以下、Ｇ画素と
いう）,Mgフィルタに対応する画素（以下、Mg画素とい
う）,Yeフィルタに対応する画素（以下、Ye画素とい
う）、及び、Cyフィルタに対応する画素（以下、Cy画素
という）に夫々入射するものとされ、それに応じてＧ画
素,Mg画素,Ye画素及びCy画素の各々に信号電荷が蓄積さ
れる。そして、Ｇ画素,Mg画素,Ye画素及びCy画素の各々
に蓄積された信号電荷が所定のタイミングをもって読み
出されるとともに転送される動作を経て、固体撮像素子
の出力端に、Ｇ画素,Mg画素,Ye画素及びCy画素の夫々か
らの撮像信号が順次サンプリング抽出される。このよう
なＧ画素,Mg画素,Ye画素及びCy画素の夫々からの撮像信
号のサンプリング抽出は、例えば、互いに逆相とされた
２相のサンプリング・クロック信号に基づいて行われ
る。 固体撮像素子の出力端に順次サンプリング抽出される
撮像信号は、撮像信号処理回路に供給されて各種の処理
が施されるものとされ、それにより、カラー映像信号を
形成する輝度信号成分と色信号成分とが得られることに
なる。第３図は、従来提案されている撮像信号処理回路
を、それが適用された固体撮像素子と共に示す。 第３図において、固体撮像素子11は、撮像面部が第２
図に示される如くの補色系のカラーフィルタアレイFAが
設けられたものとされており、従って、その撮像面部に
は、カラーフィルタアレイFAを構成するＧフィルタ,Mg
フィルタ,Yeフィルタ及びCyフィルタに夫々対応するＧ
画素,Mg画素,Ye画素及びCy画素が、水平方向及び垂直方
向に行列配置されている。そして、Ｇ画素,Mg画素,Ye画
素及びCy画素の各々に蓄積された信号電荷の読出し及び
転送を経てなされる、Ｇ画素,Mg画素,Ye画素及びCy画素
の夫々からの撮像信号の固体撮像素子11の出力端へのサ
ンプリング抽出が、パルス発生部12から固体撮像素子11
に供給される、互いに逆相とされた２相のサンプリング
・クロック・パルスφ_１及びφ_２に基づいて行われる。 斯かる固体撮像素子11におけるサンプリング・クロッ
ク・パルスφ_１及びφ_２に基づく撮像信号のサンプリン
グ抽出は、例えば、フィールド単位で行われ、先ず、第
１のフィールドにおいては、第２図に示される如くの、
カラーフィルタアレイFAの隣合う２つの水平行の組に対
応する２つの水平画素行から成る画素行の組L_n,L_n+1,L
_n+2,L_n+3・・・の夫々毎になされ、画素行の組L_n,L_n+1,
L_n+2,L_n+3・・・の夫々によって水平方向読出ラインが
形成されることになる。そして、画素行の組L_n,L_n+1,L
_n+2,L_n+3・・・の夫々については、サンプリング・クロ
ック・パルスφ_１及びφ_２に応じて、垂直方向に配列さ
れた２画素からの撮像信号が同時に取り出されるととも
に、撮像信号が同時に取り出される２画素が水平方向に
順次移行せしめられるようにされ、例えば、画素行の組
L_nについては、垂直方向に配列された２個の画素である
Ｇ画素とYe画素とからの撮像信号、及び、同じく垂直方
向に配列された２個の画素であるMg画素とCy画素とから
の撮像信号が、夫々、サンプリング・クロック・パルス
φ_１及びφ_２に応じて、交互に順次サンプリング抽出さ
れる。 続いて、第２のフィールドにおいては、第２図に示さ
れる如くの、画素行の組L_n,L_n+1,L_n+2,L_n+3・・・の夫
々に対して１水平画素行だけ変位して隣合う２つの水平
画素行から成る画素行の組Ｌ′_n,L′_n+1,L′_n+2・・・
の夫々毎になされ、画素行の組Ｌ′_n,L′_n+1,L′_n+2・
・・の夫々によって水平方向読出ラインが形成されるこ
とになる。そして、画素行の組Ｌ′_n,L′_n+1,L′_n+2・
・・の夫々についても、サンプリング・クロック・パル
スφ_１及びφ_２に応じて、垂直方向に配列された２画素
からの撮像信号が同時に取り出されるとともに、撮像信
号が同時に取り出される２画素が水平方向に順次移行せ
しめられるようにされ、例えば、画素行の組Ｌ′_ｎにつ
いては、垂直方向に配列された２個の画素であるYe画素
とＧ画素とからの撮像信号、及び、同じく垂直方向に配
列された２個の画素であるCy画素とMg画素とからの撮像
信号が、夫々、サンプリング・クロック・パルスφ_１及
びφ_２に応じて、交互に順次サンプリング抽出される。 このようにして、第１のフィールド及び第２のフィー
ルドの夫々において、撮像信号のサンプリング抽出が、
サンプリング・クロック・パルスφ_１及びφ_２の夫々の
周期の1/2に相当するサンプリング周期Tsをもって行わ
れることになり、斯かる第１のフィールドにおける撮像
信号のサンプリング抽出と第２のフィールドにおける撮
像信号のサンプリング抽出とは、交互に繰り返して行わ
れる。また、第１のフィールドにおける画素行の組L_n,L
_n+1,L_n+2,L_n+3・・・の夫々についての撮像信号のサン
プリング抽出期間、及び、第２のフィールドにおける画
素行の組Ｌ′_n,L′_n+1,L′_n+2・・・の夫々についての
撮像信号のサンプリング抽出期間、即ち、各水平方向読
出ラインにおける撮像信号のサンプリング抽出期間が１
水平期間（1H）とされる。従って、1Hは、固体撮像素子
11から順次得られる撮像信号の１水平方向読出ライン分
の期間ということにもなる。 上述の如くにして撮像面部におけるＧ画素,Mg画素,Ye
画素及びCy画素の夫々からサンプリング周期Tsをもって
順次サンプリング抽出される撮像信号は、固体撮像素子
11の出力端において撮像出力信号Soを形成し、斯かる撮
像出力信号Soが、撮像信号処理回路の入力端子13に供給
される。入力端子13に供給された撮像出力信号Soは、ア
ナログ／ディジタル（A/D）変換部14においてディジタ
ル化された後、欠陥補正部15に供給される。欠陥補正部
15は、固体撮像素子11の撮像面部におけるＧ画素,Mg画
素,Ye画素及びCy画素のうちの適正な撮像信号を送出で
きないもの、即ち、欠陥画素に起因して撮像出力信号So
に混入することになる信号欠陥を補正する機能を果た
す。そして、欠陥補正部15には、直列接続された２個
の、夫々が入力信号を1Hだけ遅延させる1H遅延部15a及
び15bが備えられており、これらの1H遅延部15a及び15b
により２水平期間（2H）だけ遅延された補正用撮像信号
Sd及び欠陥補正部15内で得られる他の補正用撮像信号の
うちから、信号欠陥状態に応じて選択されたものをもっ
て、撮像出力信号Soに混入した信号欠陥が補正される。 欠陥補正部15から得られる欠陥補正がなされた撮像出
力信号So′は、撮像信号同時化処理部16に供給される。
撮像信号同時化処理部16は、固体撮像素子11からの撮像
出力信号Soについて、サンプリング・クロック・パルス
φ_１に基づいてサンプリング抽出される撮像信号とサン
プリング・クロック・パルスφ_２に基づいてサンプリン
グ抽出される撮像信号とを同時化することになる機能を
果たすものとされており、撮像信号同時化処理部16にお
いては、加算部17において、撮像出力信号So′と、入力
信号をサンプリング周期Tsに相当する期間だけ遅延させ
る1Ts遅延部18により撮像出力信号So′が遅延されて得
られる遅延信号とが加算されて、加算部17から信号Ｘが
得られ、また、減算部19において、撮像出力信号So′と
1Ts遅延部18により撮像出力信号So′が遅延されて得ら
れる遅延信号とが減算されて、減算部19から信号C_Rと信
号C_Bとがサンプリング周期Tsに相当する期間ずつ交互に
得られる。 ここで、Ｇ成分信号をAg,Mg成分信号をAm,Ye成分信号
をAy及びCy成分信号をAcとし、さらに、レッド（Ｒ）成
分信号をAr及びブルー（Ｂ）成分信号をAbとする（以下
においても同様）と、加算部17から得られる信号Ｙは、
Ｙ＝Ag＋Am＋Ay＋Acとなり、また、減算部19から交互に
得られる信号C_R及び信号C_Bは、夫々、C_R＝2Ar−Ag及びC
_B＝2Ab−Agとなる。 加算部17からの信号Ｙと減算部19からの信号C_R及び信
号C_Bとは、合成部20において所定の合成がなされ、その
結果、合成部20の出力信号S₁が撮像信号垂直処理部21に
供給される。撮像信号垂直処理部21は、固体撮像素子11
からの撮像出力信号Soについて、撮像面部における垂直
方向に連続する３水平方向読出ラインに関わる合成をす
ることになる機能を果たすものとされており、直列接続
された２個の1H遅延部22及び23を備えている。撮像信号
垂直処理部21においては、1H遅延部22から、合成部20の
出力信号S₁が1Hだけ遅延されて得られる遅延信号S₂が得
られ、また、加算部24において、合成部20の出力信号S₁
と合成部20の出力信号S₁が1H遅延部22及び23により2Hだ
け遅延されて得られる遅延信号S₃とが加算され、さら
に、加算部24からの加算出力信号のレベルが1/2減衰部2
5により半減されて、和信号S₄が得られる。そして、1H
遅延部22からの遅延信号S₂と1/2減衰部25からの和信号S
₄とが合成部26に供給され、合成部26において遅延信号S
₂と和信号S₄との所定の合成がなされ、合成部26から色
成分信号C_Xと低域輝度信号Y_Lとが得られる。 色成分信号C_Xは、例えば、Ｇ成分信号Agと、信号C_R、
即ち、2Ar−Agと、信号C_B、即ち、2Ab−Agとが、サンプ
リング周期Tsに相当する期間ずつ順次繰り返して連なる
ものとされ、色信号処理部27に供給されて所定の処理が
なされ、色信号処理部27からは色信号Coが得られる。こ
の色信号Coは、Ar−Ｙで表される色差信号（Ｒ−Ｙ）と
Ab−Ｙで表される色差信号（Ｂ−Ｙ）とが、サンプリン
グ周期Tsに相当する期間ずつ交互に連なって形成される
ものとされ、色信号出力端子28に導出される。色信号出
力端子28に得られた色信号Coは、必要に応じて、それが
含む色差信号（Ｒ−Ｙ）と色差信号（Ｂ−Ｙ）とが、例
えば、90度の位相差を有する２つの搬送波信号が用いら
れてのエンコーディングに夫々供された後同時化される
ものとされ、さらにその後アナログ化される。 また、低域輝度信号Y_Lは、アパーチャ補正部29におい
て輪郭強調効果を伴うことになるアパーチャ補正が施さ
れた後、加算部30に供給される。 一方、欠陥補正部15から得られる撮像出力信号So′
が、1H遅延部31によって1Hだけ遅延された後、ハイパス
フィルタ（HPF）32に供給され、HPF32からは撮像出力信
号So′の高域成分のみ、即ち、高域輝度信号Y_Hがとり出
される。そして、HPF32からの高域輝度信号Y_Hが加算部3
0に供給され、加算部30において、アパーチャ補正部29
からのアパーチャ補正が施された低域輝度信号Y_LとHPF3
2からの高域輝度信号Y_Hとが加算され、加算部30から
は、広帯域輝度信号Yoが得られて、輝度信号出力端子34
に導出される。この輝度信号出力端子34に得られた広帯
域輝度信号Yoも、必要に応じて、例えば、リベルクリッ
プや同期信号の付加等の処理が施され、さらにその後ア
ナログ化される。 Ｄ 発明が解決しようとする問題点 上述の如くにして、従来の撮像信号処理回路による、
固体撮像素子11の出力端に得られる撮像出力信号Soか
ら、色差信号（Ｒ−Ｙ）及び色差信号（Ｂ−Ｙ）を含む
色信号Coと広帯域輝度信号Yoとを得るための処理がなさ
れるのであるが、斯かる従来の撮像信号処理回路にあっ
ては、欠陥補正部15に関連して２個の1H遅延部15a及び1
5bが用いられ、また、撮像信号垂直処理部21においても
２個の1H遅延部22及び23が用いられており、さらに、高
域輝度信号Y_Hを得るために１個の1H遅延部31が用いられ
ていて、合計５個の1H遅延手段、即ち、固体撮像素子11
から順次得られる撮像信号の１水平方向読出ライン分の
期間に相当する遅延時間を有した信号遅延手段が設けら
れていることになる。このような撮像信号を遅延させる
1H遅延手段の夫々を実際に構成する遅延素子は、一般
に、回路を構成する素子としては大容積を有し、また、
消費電力が比較的大であって、価格も比較的高価とされ
る。そのため、上述の従来提案されている撮像信号処理
回路の如くに、1H遅延手段が、例えば、５個も使用され
ることは、実際に回路を構成するに際して、特に、集積
回路化を図るにあたって、回路規模の大型化がまねかれ
るとともに、消費電力が大となり、さらには、コストが
嵩むことにもなる等の不都合が伴われることになる。 斯かる点に鑑み、本発明は、複数の画素が配列形成さ
れた撮像面部に複数の画素に夫々対応する複数のカラー
フィルタの配列で成るカラーフィルタアレイが配された
固体撮像素子から、２相のサンプリング・クロック信号
の夫々に基づくサンプリング抽出がなされて得られる撮
像信号に、各種の処理を施して輝度信号と色信号とを得
るものとされるにあたり、1H遅延手段の設置数が効果的
に低減され、しかも、撮像信号に対する欠陥補正やアパ
ーチャ補正等が適正に行われるようにされた撮像信号処
理回路を提供することを目的とする。 Ｅ 問題点を解決するための手段 上述の目的を達成すべく、本発明に係る撮像信号処理
回路は、複数の画素が配列形成された撮像面部に、複数
の画素に夫々対応する複数のカラーフィルタの配列で成
るカラーフィルタアレイが配された固体撮像素子から、
２相のサンプリング・クロック信号の夫々に基づき、撮
像面部における所定の水平方向読出ライン毎に、複数の
画素に応じて順次得られる撮像信号が供給される入力部
が設けられ、その入力部に対して、先ず、入力部に供給
される撮像信号の１水平方向読出ライン分の期間に相当
する第１の遅延時間を有した信号遅延手段を含み、撮像
信号が第１の遅延時間だけ遅延された遅延撮像信号、及
び、撮像信号とそれが第１の遅延時間の２倍だけ遅延さ
れて得られる信号とが合成されて形成される合成撮像信
号を得る撮像信号垂直処理部が配され、続いて、２相の
サンプリング・クロック信号の夫々の周期の1/2に相当
する第２の遅延時間を有した信号遅延手段を含み、撮像
信号垂直処理部から得られる遅延撮像信号とそれが第２
の遅延時間だけ遅延されて得られる信号とが合成されて
形成される第１の合成信号、及び、撮像信号垂直処理部
から得られる合成撮像信号とそれが第２の遅延時間だけ
遅延されて得られる信号とが合成されて形成される第２
の合成信号を得て、第１の合成信号と第２の合成信号と
を合成する撮像信号同時化処理部が配されるとともに、
さらに、撮像信号同時化処理部から得られる信号をマト
リクス処理して、出力部に輝度信号と色信号とを導出す
るマトリクス処理部が備えられて構成される。 Ｆ 作用 このように構成される本発明に係る撮像信号処理回路
においては、固体撮像素子から２相のサンプリング・ク
ロック信号の夫々に基づいて順次得られる撮像信号が、
先ず、撮像信号の１水平方向読出ライン分の期間に相当
する第１の遅延時間を有した信号遅延手段、即ち、1H遅
延手段を含んで配された撮像信号垂直処理部に供給され
て、撮像信号が第１の遅延時間だけ遅延された遅延撮像
信号、及び、撮像信号とそれが第１の遅延時間の２倍だ
け遅延されて得られる信号とが合成されて形成される合
成撮像信号が得られ、次に、撮像信号垂直処理部から得
られる遅延撮像信号と合成撮像信号とが、２相のサンプ
リング・クロック信号の夫々の周期の1/2に相当する第
２の遅延時間を有した信号遅延手段を含んで配された撮
像信号同時化処理部に供給されて、遅延撮像信号とそれ
が第２の遅延時間だけ遅延されて得られる信号とが合成
されて形成される第１の合成信号、及び、合成撮像信号
とそれが第２の遅延時間だけ遅延されて得られる信号と
が合成されて形成される第２の合成信号が得られるとと
もに、第１の合成信号と第２の合成信号とが合成される
ようにされ、さらにその後、撮像信号同時化処理部から
得られる信号がマトリクス処理されて、出力部に輝度信
号成分と色信号成分とが導出される。 このようにされることにより、撮像信号垂直処理部に
含まれる1H遅延手段が、固体撮像素子から得られる撮像
信号に固体撮像素子の撮像面部における欠陥画素に起因
して混入する信号欠陥の補正や、導出された輝度信号に
対するアパーチャ補正等に兼用されるものとなされ、そ
の結果、1H遅延手段の設置数の低減が図られることにな
る。 Ｇ 実施例 第１図は、本発明に係る撮像信号処理回路の一例を固
体撮像素子と共に示す。 第１図においては、上述の第３図に示された各部ある
いは信号に対応する部分あるいは信号には第３図と共通
の符号が付されており、それらについての重複詳述は省
略される。第１図に示される例は、固体撮像素子11から
得られる撮像出力信号Soを処理するものとされており、
固体撮像素子11は、第２図に示される如くの撮像面部に
おけるＧ画素,Mg画素,Ye画素及びCy画素の行列配置を有
し、また、その撮像面部に第２図に示される如くのＧフ
ィルタ,Mgフィルタ,Yeフィルタ及びCyフィルタから成る
カラーフィルタアレイFAが配されたものとされている。
そして、固体撮像素子11の出力端に得られる撮像出力信
号Soは、パルス発生部12からの２相サンプリング・クロ
ック・パルスφ_１及びφ_２が固体撮像素子11に供給され
るもとで、上述された如くに、Ｇ画素,Mg画素,Ye画素及
びCy画素の夫々から、２相サンプリング・クロック・パ
ルスφ_１及びφ_２の夫々の周期の1/2とされるサンプリ
ング周期Tsをもって、順次サンプリング抽出される撮像
信号によって形成される。 本発明に係る撮像信号処理回路の一例においては、そ
の入力端子13に固体撮像素子11の出力端に得られる撮像
出力信号Soが供給され、この撮像出力信号Soは、続い
て、A/D変換部14に供給されてディジタル化された後、
欠陥補正部15′に供給される。欠陥補正部15′は、第３
図に示される欠陥補正部15に相当するもので、固体撮像
素子11の撮像面部におけるＧ画素,Mg画素,Ye画素及びCy
画素のうちの欠陥画素に起因して撮像出力信号Soに混入
することになる信号欠陥を補正する機能を果たし、その
出力端に欠陥補正がなされた撮像出力信号So′が得られ
る。 欠陥補正部15′から得られる撮像出力信号So′は、欠
陥補正部15′の出力端に接続された撮像信号垂直処理部
21′に供給される。撮像信号垂直処理部21′は、その後
段に接続される回路部との協働のもとに、固体撮像素子
11からの撮像出力信号Soについて、撮像面部における垂
直方向に連続する３水平方向読出ラインに関わる合成が
なされるようにする機能を果たすものとされており、直
列接続された２個の1H遅延部22及び23を備えている。撮
像信号垂直処理部21′においては、1H遅延部22から、欠
陥補正部15′から得られる撮像出力信号So′が1Hだけ遅
延されて得られる遅延撮像信号Saが得られ、また、1H遅
延部23から、欠陥補正部15′から得られる撮像出力信号
So′が2Hだけ遅延されて得られる遅延撮像信号Sbが得ら
れる。さらに、その加算部24において、欠陥補正部15′
から得られる撮像出力信号So′と1H遅延部23から得られ
る遅延撮像信号Sbとが加算され、それにより加算部24か
ら得られる加算出力信号のレベルが1/2減衰部25により
半減されて、和信号Scが得られる。 上述の如くに、撮像信号垂直処理部21′に備えられた
1H遅延部23から得られる、欠陥補正部15′からの撮像出
力信号So′が2Hだけ遅延されて得られる遅延撮像信号Sb
は、欠陥補正部15′に、第３図に示される欠陥補正部15
における補正用撮像信号Sdに相当する補正用撮像信号と
して供給される。そして、欠陥補正部15′においては、
斯かる補正用撮像信号としての遅延撮像信号Sb及び欠陥
補正部15′内で得られる他の補正用撮像信号のうちか
ら、固体撮像素子11から得られる撮像出力信号Soにおけ
る信号欠陥状態に応じて選択されたものをもって、撮像
出力信号Soに混入した信号欠陥が補正される。従って、
この場合、撮像信号垂直処理部21′に備えられた２個の
1H遅延部22及び23は、欠陥補正部15′に補正用撮像信号
を供給する２個の1H遅延部として兼用されていることに
なる。 また、撮像信号垂直処理部21′における1/2減衰部25
から得られる和信号Scが、撮像信号同時化処理部16aに
供給されるとともに、撮像信号垂直処理部21′における
1H遅延部22から得られる遅延撮像信号Saが、撮像信号同
時化処理部16bに供給される。撮像信号同時化処理部16a
及び16bの夫々は、固体撮像素子11からの撮像出力信号S
oについて、サンプリング・クロック・パルスφ_１に基
づいてサンプリング抽出される撮像信号とサンプリング
・クロック・パルスφ_２に基づいてサンプリング抽出さ
れる撮像信号とが同時化されることになる機能を果たす
ものとされている。そして、撮像信号同時化処理部16a
においては、加算部17aにおいて、和信号Scと、入力信
号をサンプリング周期Tsに相当する期間だけ遅延させる
1Ts遅延部18aにより和信号Scが遅延されて得られる遅延
信号とが加算されて、加算部17aから信号Ｙが得られ、
また、減算部19aにおいて、和信号Scと1Ts遅延部18aに
より和信号Scが遅延されて得られる遅延信号とが減算さ
れて、減算部19aから信号C_Rが得られる。一方、撮像信
号同時化処理部16bにおいては、加算部17bにおいて、遅
延撮像信号Saと、入力信号をサンプリング周期Tsに相当
する期間だけ遅延させる1Ts遅延部18bにより遅延撮像信
号Saが遅延されて得られる遅延信号とが加算されて、加
算部17bから信号Ｙが得られ、また、減算部19bにおい
て、遅延撮像信号Saと1Ts遅延部18bにより遅延撮像信号
Saが遅延されて得られる遅延信号とが減算されて、減算
部19bから信号C_Bが得られる。このようにして、加算部1
7a及び17bの夫々から得られる信号Y,減算部19aから得ら
れる信号C_R、及び、減算部19bから得られる信号C_Bは、
夫々、第３図に示される撮像信号処理回路に関連して述
べられた如く、Ｙ＝Ag＋Am＋Ay＋Ac,C_R＝2Ar−Ag、及
び、C_B＝2Ab−Agと表せるものである。 撮像信号同時化処理部16aから得られる信号Ｙ及び信
号C_Rと撮像信号同時化処理部16bから得られる信号Ｙ及
びい信号C_Bとは合成部20′に供給され、合成部20′にお
いて信号Ｙと信号C_Rと信号C_Bとの間での所定の合成がな
されて、合成部20′から信号C_RG及び信号C_BGが得られ
る。信号C_RGは、Ｒ成分信号ArとＧ成分信号Agとがサン
プリング周期Tsに相当する期間ずつ交互に連なって形成
されており、また、信号C_BGは、Ｂ成分信号AbとＧ成分
信号Agとがサンプリング周期Tsに相当する期間ずつ交互
に連なって形成されている。 斯かる合成部20′から得られる信号C_RG及び信号C
_BGは、マトリクス部35とマトリクス部36との両者に夫々
供給され、マトリクス部35及び36の夫々において信号C
_RGと信号C_BGとについての所定のマトリクス処理が行わ
れて、マトリクス部35から低域輝度信号Y_Lが得られると
ともに、マトリクス部36から色信号Coが得られる。色信
号Coは、Ar−Ｙで表される色差信号（Ｒ−Ｙ）とAb−Ｙ
で表される色差信号（Ｂ−Ｙ）とが、サンプリング周期
Tsに相当する期間ずつ交互に連なって形成されるものと
され、色信号出力端子38に導出される。この色信号出力
端子38に得られた色信号Coは、必要に応じて、それが含
む色差信号（Ｒ−Ｙ）と色差信号（Ｂ−Ｙ）とが、例え
ば、90度の位相差を有する２つの搬送波信号が用いられ
てのエンコーディングに夫々供された後同時化されるも
のとなされ、さらにその後アナログ化される。また、低
域輝度信号Y_Lは、加算部39に供給される。 一方、撮像信号垂直処理部21′における1H遅延部22か
ら得られる遅延撮像信号Sa及び1/2減算部25から得られ
る和信号Scが、加算部40と減算部41との両者に夫々供給
され、加算部40から得られる和信号Sp及び減算部41から
得られる差信号Sqが、アパーチャ補正信号形成部42に供
給される。アパーチャ補正信号形成部42においては、加
算部40からの和信号Sp及び減算部41からの差信号Sqに基
づいて、輝度信号成分に対するアパーチャ補正を行うた
めのアパーチャ補正信号Y_Xが形成され、そのアパーチャ
補正信号Y_Xが加算部39に供給される。さらに、撮像信号
垂直処理部21′における1H遅延部22から得られる遅延撮
像信号Saが、ハイパスフィルタ（HPF）43に供給され、H
PF43からは、遅延撮像信号Saの高域成分のみ、即ち、高
域輝度信号Y_Hがとり出される。そして、斯かる高域輝度
信号Y_Hも加算部39に供給される。 従って、加算部39においては、マトリクス部35からの
低域輝度信号Y_LとHPF43からの高域輝度信号Y_Hとが加算
されるとともにアパーチャ補正信号形成部42からのアパ
ーチャ補正信号Y_Xも加算されることになり、加算部39か
らは、アパーチャ補正が施された広帯域輝度信号Yoが得
られて、輝度信号出力端子37に導出される。この輝度信
号出力端子37に得られた広帯域輝度信号Yoも、必要に応
じて、例えば、レベルクリップや同期信号の付加等の処
理が施され、さらにその後アナログ化される。 このようにして広帯域輝度信号Yoに対するアパーチャ
補正が施されるにあたっては、アパーチャ補正信号形成
部42において形成されるアパーチャ補正信号Y_Xは、撮像
信号垂直処理部21′から得られる遅延撮像信号Saと和信
号Scとに基づいて得られているのであり、従って、この
場合、撮像信号垂直処理部21′に備えられた２個の1H遅
延部22及び23は、広帯域輝度信号Yoに対するアパーチャ
補正にも兼用されていることになる。 上述の如くにして、本発明に係る撮像信号処理回路の
一例による、固体撮像素子11の出力端に得られる撮像出
力信号Soから、色差信号（Ｒ−Ｙ）及び色差信号（Ｂ−
Ｙ）を含む色信号Coと広帯域輝度信号Yoとを得るための
処理がなされるのであり、斯かる例においては、使用さ
れる1H遅延手段、即ち、固体撮像素子11から順次得られ
る撮像信号の１水平方向読出ライン分の期間に相当する
遅延時間を有した信号遅延手段は、撮像信号垂直処理部
21′に配された1H遅延部22及び23の２個だけとされてい
る。即ち、1H遅延手段の設置数の低減が図られているの
であり、しかも、固体撮像素子11の出力端に得られる撮
像出力信号Soの撮像面部における垂直方向に連続する３
水平方向読出ラインに関わる合成処理に加えて、撮像出
力信号Soに対する欠陥補正や広帯域輝度信号Yoに対する
アパーチャ補正等も、撮像信号垂直処理部21′に配され
た1H遅延部22及び23が利用されて適正に行われることに
なる。 Ｈ 発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る撮像信号
処理回路によれば、複数の画素が配列形成された撮像面
部に複数の画素に夫々対応する複数のカラーフィルタの
配列で成るカラーフィルタアレイが配された固体撮像素
子から、２相のサンプリング・クロック信号の夫々に基
づくサンプリング抽出がなされて順次得られる撮像信号
に、それから輝度信号と色信号とを導出するための処理
を行うにあたり、固体撮像素子から順次得られる撮像信
号が、先ず、1H遅延手段を含んで配された撮像信号垂直
処理部に供給されて、撮像信号が1Hだけ遅延された遅延
撮像信号、及び、撮像信号とそれが2Hだけ遅延されて得
られる信号とが合成されて形成される合成撮像信号が得
られ、次に、それらの遅延撮像信号と合成撮像信号と
が、２相のサンプリング・クロック信号の夫々の周期の
1/2に相当する第２の遅延時間を有した信号遅延手段を
含んで配された撮像信号同時化処理部に供給されて、遅
延撮像信号とそれが第２の遅延時間だけ遅延されて得ら
れる信号とが合成されて形成される第１の合成信号、及
び、合成撮像信号とそれが第２の遅延時間だけ遅延され
て得られる信号とが合成されて形成される第２の合成信
号が得られるとともに、第１の合成信号と第２の合成信
号とが合成されるようにされ、それにより、撮像信号垂
直処理部に含まれる1H遅延手段が、固体撮像素子から得
られる撮像信号に固体撮像素子の撮像面部における欠陥
画素に起因して混入する信号欠陥の補正や、導出された
輝度信号に対するアパーチャ補正等に兼用されるものと
なされ、その結果、1H遅延手段の設置数の効果的な低減
が図られることになる。 従って、本発明に係る撮像信号処理回路は、1H遅延手
段の設置数の低減により、例えば、集積回路化が図られ
るにあたって、回路規模を縮小でき、また、消費電力及
びコストを低減できる等の利点が伴われるものとなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION   The present invention will be described in the following order. A. Industrial application fields B. Summary of the Invention C Conventional technology D Problems to be solved by the invention E Means to solve the problem F operation G Example H Effect of the Invention A. Industrial application fields   According to the present invention, the color filter array is arranged on the imaging surface.
Performs various processing on the image signal obtained from the solid-state image sensor.
Signal processing to obtain a luminance signal component and a color signal component
Circuit. B. Summary of the Invention   According to the present invention, a plurality of pixels are arrayed and formed on an imaging surface portion.
An array of multiple color filters, each corresponding to a number of pixels
Solid-state image sensor with color filter array
Based on each of the two-phase sampling clock signals
The sampling signal obtained by sampling extraction
Signal processing to obtain luminance signal and color signal by performing the processing of
In circuit, two-phase sampling from solid-state image sensor
・ Predetermined on the imaging surface based on each of the clock signals
For each of the horizontal readout lines,
First, the image signal to be read is read in one horizontal direction of the image signal.
A signal having a first delay time corresponding to the period of the outgoing line.
To the image processing signal vertical processing unit arranged including signal delay means
And the image signal is delayed by a first delay time.
The imaging signal, and the imaging signal and the first delay time 2
The signal obtained by delaying by a factor of two is synthesized and formed.
A composite image signal is obtained.
The obtained delayed imaging signal and synthesized imaging signal are
Equal to one-half of each period of the sampling clock signal.
Signal delay means having a second delay time
Supplied to the imaging signal synchronization processing unit
The signal obtained by delaying it by the second delay time is
First combined signal formed by combining, and combined imaging
A signal and a signal obtained by delaying the signal by a second delay time.
And a second combined signal formed by combining the signals is obtained.
At the same time, the first synthesized signal and the second synthesized signal are synthesized.
After that, the signal obtained from the imaging signal synchronization processing unit is
Matrix processing is performed to derive a luminance signal and a chrominance signal.
By doing so, it is included in the imaging signal vertical processing unit.
First signal delay means is provided from a solid-state image sensor.
Pixels on the imaging surface of the solid-state imaging device
Correction of signal defects caused by noise and derived brightness
It is also used for aperture correction etc. for signal components
In the period of one horizontal readout line of the imaging signal,
Reduced number of signal delay means with corresponding delay time
It is made to be done. C Conventional technology   Used to construct a video camera, etc. that forms video signals
Solid-state imaging device performs photoelectric conversion on a semiconductor substrate.
A large number of pixels are formed in an array, and
Formed by a charge-coupled device (CCD) that transfers the
Having an imaging surface portion provided with a charged charge transfer region.
It is assumed that And such a solid-state imaging device is
ー To construct a color video camera that forms video signals
When used, for example, on the imaging surface,
Multiple colors corresponding to multiple pixels in an array
Color filter array consisting of an array of filters
Are arranged, and the image light is
-Through the filter to the corresponding pixel
To be.   Solid-state image sensor with a color filter array
The imaging surface portion of the child is, for example, a supplementary member as shown in FIG.
It is assumed that a color filter array FA of color system is provided.
You. The color filter array FA shown in FIG.
Green (G), magenta (Mg), yellow (Ye) and
Filters for each color of cyan (Cy)
Filter, Mg filter, Ye filter and Cy filter)
It is supposed to be formed by the zig
Fig. 2 shows the filter, Mg filter, Ye filter and Cy filter.
, The imaging surface portion represented by a broken line in a rectangular shape
It is assumed that each corresponds to a large number of pixels PU formed in
Are arranged in a matrix. G filter, Mg filter, Ye filter
The mutual arrangement of the filter and the Cy filter depends on the G filter and the Mg filter.
In the horizontal direction indicated by arrow h in FIG.
They are arranged next to each other to form a horizontal row, and a Ye filter
And Cy filters are also alternately arranged in the horizontal direction.
A horizontal row is formed, and these two types of horizontal rows are shown in FIG.
And are alternately arranged in the vertical direction indicated by the arrow v.
And the arrangement of Ye filter and Cy filter
For the horizontal row, each of the Ye filter and the Cy filter
So that the positions are alternated for each row
ing.   In the imaging surface of such a solid-state imaging device, a captured image
Image light from the color filter array FA
Filter, Mg filter, Ye filter and Cy filter
Through the pixel corresponding to the G filter (hereinafter, G pixel
Pixels corresponding to the Mg filter (hereinafter referred to as Mg pixels)
Pixels corresponding to the Ye filter (hereinafter referred to as Ye pixels).
) And the pixel corresponding to the Cy filter (hereinafter referred to as Cy pixel
), And the G image
Signal charge is accumulated in each of the pixel, Mg pixel, Ye pixel and Cy pixel.
It is. Each of the G pixel, Mg pixel, Ye pixel and Cy pixel
The signal charge stored in the
After being sent out and transferred, the solid-state image sensor
At the output end of each of the G, Mg, Ye, and Cy pixels
These imaging signals are sequentially sampled and extracted. like this
Image signals from each of the G, Mg, Ye, and Cy pixels
Signal sampling was, for example, reversed
Based on a two-phase sampling clock signal
You.   Sampled and extracted sequentially at the output end of the solid-state image sensor
The imaging signal is supplied to an imaging signal processing circuit to perform various processing.
Is applied to the color video signal.
To obtain the luminance signal component and the color signal component to be formed
Become. FIG. 3 shows a conventionally proposed imaging signal processing circuit.
Is shown together with the solid-state imaging device to which it is applied.   In FIG. 3, the solid-state imaging device 11 has
Complementary color filter array FA as shown in the figure
Provided on the imaging surface of the camera.
Are the G filters and Mg that constitute the color filter array FA.
G corresponding to the filter, Ye filter and Cy filter, respectively
Pixel, Mg pixel, Ye pixel and Cy pixel
Are arranged in rows and columns. And G pixel, Mg pixel, Ye image
Reading of signal charges accumulated in each of the element and the Cy pixel and
G pixel, Mg pixel, Ye pixel, and Cy pixel that are transferred
To the output terminal of the solid-state image sensor 11
The sampling extraction is performed by the pulse generation unit 12 and the solid-state imaging device 11.
Two-phase sampling, out of phase with each other
・ Clock pulse φ₁And φ₂It is performed based on.   The sampling clock in the solid-state imaging device 11 is used.
Pulse φ₁And φ₂Sampling of imaging signal based on
Extraction is performed, for example, on a field basis.
In one field, as shown in FIG.
For two adjacent horizontal rows of color filter array FA
A set L of pixel rows consisting of two corresponding horizontal pixel rows_n, L_{n + 1}, L
_{n + 2}, L_{n + 3}.., And a set L of pixel rows_n, L_{n + 1},
L_{n + 2}, L_{n + 3}The horizontal readout line is
Will be formed. Then, a set L of pixel rows_n, L_{n + 1}, L
_{n + 2}, L_{n + 3}... for each of the sampling clocks
Pulse φ₁And φ₂Vertically arranged according to the
And the imaging signals from the two pixels
In addition, the two pixels from which the imaging signals are simultaneously extracted
The transition is made sequentially, for example, a set of pixel rows.
L_nIs two pixels arranged in the vertical direction
Image signals from G pixel and Ye pixel, and vertical
From the two pixels, the Mg pixel and the Cy pixel,
Image signals are sampling clock pulses
φ₁And φ₂According to the sampling
It is.   Subsequently, in the second field, as shown in FIG.
A set of pixel rows L_n, L_{n + 1}, L_{n + 2}, L_{n + 3}···husband of
Two adjacent horizontal lines displaced by one horizontal pixel row for each
A set L ′ of pixel rows composed of pixel rows_n, L ′_{n + 1}, L ′_{n + 2}...
And a set of pixel rows L ′_n, L ′_{n + 1}, L ′_{n + 2}・
..The horizontal readout line being formed by each of
And Then, a set L ′ of pixel rows_n, L ′_{n + 1}, L ′_{n + 2}・
..Sampling clock pulse
Φ₁And φ₂2 pixels arranged in the vertical direction according to
Image signals from the
The two pixels from which the signal is simultaneously extracted are shifted sequentially in the horizontal direction.
For example, a set of pixel rows L ′_nNitsu
The Ye pixel, which is two pixels arranged in the vertical direction
Image signals from the pixel and the G pixel, and
Image pick-up from two pixels in a row, Cy pixel and Mg pixel
The signal is a sampling clock pulse φ, respectively.₁Passing
And φ₂, Sampling is performed alternately and sequentially.   Thus, the first field and the second field
In each of the fields, the sampling extraction of the imaging signal
Sampling clock pulse φ₁And φ₂Each of
Performed with a sampling period Ts equivalent to half the period
Imaging in such a first field
Signal sampling and extraction in the second field
Sampling and extraction of image signals are performed alternately and repeatedly.
It is. Also, a set L of pixel rows in the first field_n, L
_{n + 1}, L_{n + 2}, L_{n + 3}... of the imaging signal for each of
Pulling extraction period and image in the second field
A set of elements L '_n, L ′_{n + 1}, L ′_{n + 2}... about each
The sampling extraction period of the imaging signal, that is, each horizontal reading
The sampling extraction period of the imaging signal on the outgoing line is 1
The horizontal period (1H) is set. Therefore, 1H is a solid-state imaging device
One horizontal readout line of image signals sequentially obtained from 11
It is also the period of.   As described above, the G pixel, the Mg pixel, and the Ye
Pixel and Cy pixel with sampling period Ts
The imaging signal that is sampled and extracted sequentially is a solid-state image sensor
An image output signal So is formed at the output terminal
The image output signal So is supplied to the input terminal 13 of the imaging signal processing circuit
Is done. The imaging output signal So supplied to the input terminal 13 is
The digital / analog (A / D) converter 14
After the conversion, the data is supplied to the defect correction unit 15. Defect correction unit
Reference numeral 15 denotes a G pixel, Mg image on the imaging surface of the solid-state imaging device 11.
Sends the proper imaging signal among the pixel, Ye pixel and Cy pixel.
That is not possible, that is, the imaging output signal So due to the defective pixel
Function to correct signal defects that would be mixed
You. The defect correction unit 15 includes two serially connected
1H delay section 15a and 1H delay section 15a, each of which delays the input signal by 1H
And 1H delay units 15a and 15b.
Correction image signal delayed by 2 horizontal periods (2H)
Sd and other correction imaging signals obtained in the defect correction unit 15
From among them, select the one selected according to the signal defect status.
Thus, a signal defect mixed in the imaging output signal So is corrected.   The image output with defect correction obtained from the defect correction unit 15
The force signal So 'is supplied to the imaging signal synchronization processing unit 16.
The imaging signal synchronization processing unit 16 performs imaging from the solid-state imaging device 11.
Sampling clock pulse for output signal So
φ₁The imaging signal and the sampling that are sampled and extracted based on
Pulling clock pulse φ₂Sampling based on
Function to synchronize the image signal to be extracted
The imaging signal synchronization processing unit 16
In addition, the image pickup output signal So ′ and the input
Delay the signal by the period corresponding to the sampling period Ts
1Ts delay section 18 delays the imaging output signal So '
The signal X is added from the adder 17
In addition, in the subtraction unit 19, the imaging output signal So ′ is
1Ts is obtained by delaying the imaging output signal So 'by the delay unit 18.
The subtracted signal is subtracted from the delayed signal_RAnd Shin
Issue C_BAlternately with the period corresponding to the sampling period Ts
can get.   Here, the G component signal is Ag, the Mg component signal is Am, the Ye component signal.
Is the Ay and Cy component signals as Ac, and the red (R) component
The minute signal is defined as Ar and the blue (B) component signal is defined as Ab (hereinafter, referred to as Ab).
And the signal Y obtained from the adder 17 is
Y = Ag + Am + Ay + Ac, and alternately from the subtractor 19
The resulting signal C_RAnd signal C_BIs, respectively, C_R= 2Ar-Ag and C
_B= 2Ab-Ag.   Signal Y from adder 17 and signal C from subtractor 19_RAnd trust
Issue C_BMeans that predetermined synthesis is performed in the synthesis unit 20 and that
As a result, the output signal S of the synthesis unit 20₁To the imaging signal vertical processing unit 21
Supplied. The imaging signal vertical processing unit 21 includes the solid-state imaging device 11
Of the imaging output signal So from the
Synthesis for three horizontal readout lines
It is supposed to fulfill the function
Two 1H delay units 22 and 23 are provided. Imaging signal
In the vertical processing unit 21, the 1H delay unit 22
Output signal S₁Is delayed by 1H._TwoGet
The output signal S of the synthesizing unit 20 is added in the adding unit 24.₁
And the output signal S of the synthesizer 20₁Is 2H due to the 1H delay units 22 and 23
Delay signal S obtained by delay_ThreeAre added and
In addition, the level of the added output signal from
Sum signal S halved by 5_FourIs obtained. And 1H
Delay signal S from delay unit 22_TwoAnd the sum signal S from the 1/2 attenuator 25
_FourAre supplied to the synthesizing unit 26, where the delayed signal S
_TwoAnd sum signal S_FourAnd a predetermined synthesis is performed.
Component signal C_XAnd low-frequency luminance signal Y_LIs obtained.   Color component signal C_XIs, for example, a G component signal Ag and a signal C_R,
That is, 2Ar-Ag and signal C_BThat is, 2Ab-Ag
It repeats sequentially in a period corresponding to the ring period Ts
And supplied to the color signal processing unit 27 to perform predetermined processing.
The color signal Co is obtained from the color signal processing unit 27. This
Is a color difference signal (RY) represented by Ar-Y
The color difference signal (BY) represented by Ab-Y is
Formed alternately in a period corresponding to the clock cycle Ts
It is led to the color signal output terminal 28. Color signal output
The color signal Co obtained at the input terminal 28 is
The color difference signal (R-Y) and the color difference signal (B-Y) include
For example, two carrier signals having a phase difference of 90 degrees are used.
Synchronized after each encoding
And then analogized.   Also, the low-frequency luminance signal Y_LIs in the aperture correction section 29
Aperture correction is applied, which results in a contour enhancement effect.
After that, it is supplied to the adder 30.   On the other hand, the imaging output signal So ′ obtained from the defect correction unit 15
Is delayed by 1H by the 1H delay unit 31, and then
The filter (HPF) 32 supplies the image output signal
Only the high-frequency component of the signal So ', that is, the high-frequency luminance signal Y_HTake out
Is done. Then, the high-frequency luminance signal Y from the HPF 32_HIs the adder 3
0, and in the adding section 30, the aperture correcting section 29
Low-frequency luminance signal Y with aperture correction from_LAnd HPF3
High range luminance signal Y from 2_HAre added, and the addition unit 30
Indicates that a broadband luminance signal Yo is obtained and a luminance signal output terminal 34
Is derived. The wide band obtained at this luminance signal output terminal 34
The area luminance signal Yo is also changed if necessary, for example,
Processing such as adding a sync signal and synchronization signal, and then
It will be logged. D Problems to be solved by the invention   As described above, according to the conventional imaging signal processing circuit,
Is the imaging output signal So obtained at the output end of the solid-state imaging device 11?
Include a color difference signal (RY) and a color difference signal (BY).
No processing to obtain the color signal Co and the broadband luminance signal Yo
However, such a conventional imaging signal processing circuit is not
In connection with the defect correction unit 15, two 1H delay units 15a and 1
5b is used, and also in the imaging signal vertical processing unit 21.
Two 1H delay units 22 and 23 are used,
Area luminance signal Y_HOne 1H delay unit 31 is used to obtain
And a total of five 1H delay means, that is, the solid-state imaging device 11
From one horizontal readout line of the imaging signal sequentially obtained from
Signal delay means having a delay time corresponding to the
Will have been. Delay such imaging signal
The delay elements that actually constitute each of the 1H delay means are generally
In addition, the element constituting the circuit has a large volume,
The power consumption is relatively large and the price is relatively expensive.
You. Therefore, the above-described imaging signal processing conventionally proposed
Like circuits, 1H delay means, for example, as many as five
This is particularly important when constructing circuits,
When designing circuits, the circuit size must be increased.
Power consumption, and the cost
Inconveniences, such as bulkiness, will be accompanied.   In view of such a point, the present invention provides a method in which a plurality of pixels are arranged and formed.
Multiple colors corresponding to multiple pixels on the captured image area
A color filter array consisting of an array of filters was arranged
Two-phase sampling clock signal from solid-state image sensor
Is obtained by sampling extraction based on
Apply various processes to the image signal to obtain a luminance signal and a chrominance signal.
The number of 1H delay means is effective
In addition to defect correction and aperture
Image signal processing to ensure that
It is an object to provide a logical circuit. E Means to solve the problem   Imaging signal processing according to the present invention to achieve the above object
The circuit is provided on the imaging surface portion where a plurality of pixels are formed and arranged.
It consists of an array of multiple color filters, one for each pixel.
From a solid-state image sensor having a color filter array
Based on each of the two-phase sampling clock signals,
For each predetermined horizontal readout line in the image plane, a plurality of
An input unit to which an imaging signal sequentially obtained according to a pixel is supplied.
Is provided to the input unit.
Equivalent to the period of one horizontal readout line of the captured image signal
Including signal delay means having a first delay time
A delayed imaging signal in which the signal is delayed by a first delay time, and
And the image signal and its delay by twice the first delay time
Image signal formed by synthesizing the signal obtained by
Signal vertical processing unit for obtaining the signal, followed by a two-phase
Equivalent to 1/2 of each period of sampling clock signal
Including signal delay means having a second delay time
The delayed imaging signal obtained from the signal vertical processing unit and the delayed imaging signal
The signal obtained by delaying by the delay time of
First synthesized signal to be formed, and imaging signal vertical processing unit
Image signal obtained from the image and it is only the second delay time
A second signal formed by synthesizing the delayed signal
Of the first synthesized signal and the second synthesized signal
And an imaging signal synchronization processing unit for synthesizing
In addition, the signal obtained from the imaging signal
Rix processing to derive a luminance signal and a chrominance signal at the output unit.
And a matrix processing unit. F action   Imaging signal processing circuit according to the present invention thus configured
In the case of the two-phase sampling
An imaging signal sequentially obtained based on each of the lock signals is
First, it corresponds to a period corresponding to one horizontal readout line of the imaging signal.
Signal delay means having a first delay time, ie, 1H delay
The image signal is supplied to the vertical processing section
Delay imaging in which the imaging signal is delayed by a first delay time
Signal and imaging signal and it is twice the first delay time
Signal that is obtained by combining
The imaging signal is obtained, and then obtained from the imaging signal vertical processing unit.
The delayed imaging signal and the synthesized imaging signal
The first half of each cycle of the ring clock signal
Shooting arrangement including signal delay means having a delay time of 2
The delayed image signal supplied to the image signal
Is combined with a signal obtained by being delayed by the second delay time.
First synthesized signal and synthesized imaging signal
And a signal obtained by delaying it by a second delay time,
Is obtained as a second composite signal formed by combining
First, the first combined signal and the second combined signal are combined.
And then from the imaging signal synchronization processor
The obtained signal is subjected to matrix processing, and the luminance signal is output to the output unit.
A signal component and a color signal component are derived.   By doing so, the imaging signal vertical processing unit
Included 1H delay means, imaging obtained from solid-state imaging device
Signals caused by defective pixels on the imaging surface of the solid-state imaging device
Correction of signal defects mixed in
It is also used for aperture correction, etc.
As a result, the number of 1H delay means installed can be reduced.
You. G Example   FIG. 1 shows an example of an imaging signal processing circuit according to the present invention.
This is shown together with the body image sensor.   In FIG. 1, there are the components shown in FIG.
Or the part corresponding to the signal or the signal is the same as in Fig. 3.
, And duplicated details are omitted.
Abbreviated. The example shown in FIG.
It is to process the obtained imaging output signal So,
The solid-state imaging device 11 is mounted on an imaging surface as shown in FIG.
G, Mg, Ye, and Cy pixels
In addition, a G film as shown in FIG.
Filter, Mg filter, Ye filter and Cy filter
It is assumed that a color filter array FA is arranged.
Then, the imaging output signal obtained at the output end of the solid-state imaging device 11 is output.
The signal So is a two-phase sampling clock from the pulse generator 12.
Pulse φ₁And φ₂Is supplied to the solid-state imaging device 11.
As described above, the G pixel, the Mg pixel, the Ye pixel and the
From each of the two pixels and the Cy pixel.
Loose φ₁And φ₂Sample that is 1/2 of each cycle
With sampling period Ts
Formed by signals.   In one example of the imaging signal processing circuit according to the present invention,
Input terminal 13 of the solid-state imaging device 11
An output signal So is supplied, and the imaging output signal So
After being supplied to the A / D converter 14 and digitized,
This is supplied to the defect correction unit 15 '. The defect correction unit 15 '
It corresponds to the defect correction unit 15 shown in the figure, and
G pixel, Mg pixel, Ye pixel, and Cy on the imaging surface of the element 11
Mixed into the imaging output signal So due to defective pixels among the pixels
Function to correct signal defects that would
An imaging output signal So 'with a defect corrected at the output end is obtained.
You.   The imaging output signal So 'obtained from the defect correction unit 15'
Image signal vertical processing unit connected to the output terminal of the defect correction unit 15 '
Supplied to 21 '. The imaging signal vertical processing unit 21 '
Solid-state imaging device in cooperation with the circuit section connected to the stage
The imaging output signal So from
The synthesis related to three horizontal readout lines that are continuous in the
It is supposed to fulfill the function of
It has two 1H delay units 22 and 23 connected in a column. Shooting
In the image signal vertical processing section 21 ', the 1H delay section 22
The imaging output signal So 'obtained from the defect correction unit 15' is delayed by 1H.
A delayed imaging signal Sa obtained by extension is obtained,
Imaging output signal obtained from the defect correcting section 15 'from the extension section 23
The delayed imaging signal Sb obtained by delaying So ′ by 2H is obtained.
It is. Further, in the adding section 24, the defect correcting section 15 '
From the 1H delay section 23
The delayed imaging signal Sb is added to the
The level of the added output signal obtained from the
It is halved to obtain the sum signal Sc.   As described above, the image signal vertical processing unit 21 '
Imaging output from the defect correction unit 15 'obtained from the 1H delay unit 23
Delayed imaging signal Sb obtained by delaying force signal So 'by 2H
Indicates that the defect correction unit 15 'shown in FIG.
A correction imaging signal corresponding to the correction imaging signal Sd in
Supplied. Then, in the defect correction unit 15 ',
Delayed imaging signal Sb as such a correction imaging signal and defect
Of other correction imaging signals obtained in the correction unit 15 '
In the imaging output signal So obtained from the solid-state imaging device 11,
Imaging with the one selected according to the signal defect status
The signal defect mixed in the output signal So is corrected. Therefore,
In this case, the two imaging signal vertical processing units 21 '
The 1H delay units 22 and 23 provide the correction imaging signal to the defect correction unit 15 '.
That are also used as two 1H delay units that supply
Become.   Further, the 1/2 attenuator 25 in the imaging signal vertical processor 21 '
Signal Sc obtained from the above is sent to the imaging signal synchronization processing unit 16a.
Supplied to the imaging signal vertical processing unit 21 '.
The delayed imaging signal Sa obtained from the 1H delay unit 22 is
It is supplied to the time processing unit 16b. Image signal synchronization processing unit 16a
And 16b are imaging output signals S from the solid-state imaging device 11.
For o, the sampling clock pulse φ₁Based on
Imaging signal and sampling based on sampling
・ Clock pulse φ₂Sampled based on
Performs the function of being synchronized with the imaging signal
It is assumed. Then, the imaging signal synchronization processing unit 16a
, The sum signal Sc and the input signal
Signal is delayed by a period corresponding to the sampling period Ts
Delay obtained by delaying sum signal Sc by 1Ts delay section 18a
The signal Y is obtained from the adder 17a by adding
Further, in the subtraction unit 19a, the sum signal Sc and the 1Ts delay unit 18a
And the delayed signal obtained by delaying the sum signal Sc is subtracted.
And the signal C from the subtractor 19a_RIs obtained. On the other hand,
In the signal synchronization processing section 16b, the delay is performed in the addition section 17b.
The delayed imaging signal Sa and the input signal correspond to the sampling period Ts
1Ts delay unit 18b that delays
Signal Sa is delayed and a delayed signal obtained by adding
The signal Y is obtained from the arithmetic unit 17b, and the signal Y
The delayed imaging signal Sa and the 1Ts delay unit 18b
The delayed signal obtained by delaying Sa is subtracted and subtracted.
Signal C from part 19b_BIs obtained. Thus, the addition unit 1
Signal Y obtained from each of 7a and 17b, signal Y obtained from subtractor 19a
Signal C_R, And the signal C obtained from the subtractor 19b_BIs
Each will be described with reference to the imaging signal processing circuit shown in FIG.
As mentioned, Y = Ag + Am + Ay + Ac, C_R= 2Ar-Ag, and
And C_B= 2Ab-Ag.   The signal Y and the signal obtained from the imaging signal
Issue C_RAnd the signal Y and the signal Y obtained from the imaging signal synchronization processing unit 16b.
Smear signal C_BIs supplied to the synthesizing section 20 ', and the
Signal Y and signal C_RAnd signal C_BThere is no prescribed synthesis between
Then, the signal C_RGAnd signal C_BGIs obtained
You. Signal C_RGMeans that the R component signal Ar and the G component signal Ag
Formed alternately in a period corresponding to the pulling cycle Ts
And also signal C_BGAre the B component signal Ab and the G component
The signal Ag alternates with the period corresponding to the sampling period Ts
It is formed continuously.   The signal C obtained from the synthesizing unit 20 '_RGAnd signal C
_BGAre respectively applied to both the matrix section 35 and the matrix section 36.
The signal C is supplied to each of the matrix units 35 and 36.
_RGAnd signal C_BGPredetermined matrix processing is performed for and
And the low-frequency luminance signal Y_LIs obtained
In both cases, the color signal Co is obtained from the matrix unit 36. Color communication
The signal Co has a color difference signal (RY) represented by Ar-Y and an Ab-Y
And the color difference signal (BY) represented by
It is formed by alternately forming a period corresponding to Ts
The signal is then output to the color signal output terminal 38. This color signal output
The color signal Co obtained at the terminal 38 includes the color signal Co, if necessary.
For example, the color difference signal (RY) and the color difference signal (BY)
For example, two carrier signals having a phase difference of 90 degrees are used.
After being subjected to each encoding
After that, it is analogized. Also low
Area luminance signal Y_LIs supplied to the adder 39.   On the other hand, the 1H delay unit 22 in the imaging signal vertical processing unit 21 '
Obtained from the delayed imaging signal Sa and the 1/2 subtractor 25.
Sum signal Sc is supplied to both the adding section 40 and the subtracting section 41, respectively.
The sum signal Sp obtained from the addition unit 40 and the subtraction unit 41
The obtained difference signal Sq is supplied to the aperture correction signal forming unit 42.
Be paid. The aperture correction signal forming unit 42
Based on the sum signal Sp from the arithmetic unit 40 and the difference signal Sq from the subtractor 41.
Aperture correction for the luminance signal component.
Aperture correction signal Y_XIs formed and its aperture
Correction signal Y_XIs supplied to the adding unit 39. Furthermore, the imaging signal
Delayed image obtained from 1H delay unit 22 in vertical processing unit 21 '
The image signal Sa is supplied to a high-pass filter (HPF) 43,
From the PF43, only the high-frequency component of the delayed imaging signal Sa,
Area luminance signal Y_HIs taken out. And such high-frequency brightness
Signal Y_HIs also supplied to the adder 39.   Therefore, in the adding unit 39, the
Low-frequency luminance signal Y_LAnd high-frequency luminance signal Y from HPF43_HAnd add
And the aperture from the aperture correction signal forming unit 42
Texture correction signal Y_XIs also added, and the addition unit 39
Obtain a broadband luminance signal Yo with aperture correction.
Then, it is led to the luminance signal output terminal 37. This luminance signal
The broadband luminance signal Yo obtained at the signal output terminal 37 is also
Then, for example, processing such as adding a level clip or a synchronization signal is performed.
And then analogized.   Thus, the aperture for the broadband luminance signal Yo is
When the correction is performed, the aperture correction signal formation
Aperture correction signal Y formed in section 42_XIs imaging
Delayed imaging signal Sa and sum signal obtained from signal vertical processing unit 21 '
No. Sc
In the case, two 1H delays provided in the imaging signal vertical processing unit 21 '
Extensions 22 and 23 have an aperture for the broadband luminance signal Yo.
It is also used for correction.   As described above, the imaging signal processing circuit according to the present invention
According to an example, an imaging output obtained at an output end of the solid-state imaging device 11 is obtained.
From the force signal So, a color difference signal (RY) and a color difference signal (B-
Y) to obtain a color signal Co and a broadband luminance signal Yo.
Processing is performed, and in such an example, the
1H delay means, that is, sequentially obtained from the solid-state imaging device 11.
This corresponds to the period of one horizontal readout line of the imaging signal
The signal delay means having a delay time is provided by an image signal vertical processing unit.
There are only two 1H delay units 22 and 23 arranged at 21 '.
You. In other words, the number of 1H delay units has been reduced.
And the imaging obtained at the output end of the solid-state imaging device 11.
3 in which the image output signal So continues in the vertical direction on the imaging surface portion
In addition to the synthesis processing related to the horizontal readout line,
Defect correction for force signal So and broadband luminance signal Yo
Aperture correction and the like are also provided in the imaging signal vertical processing unit 21 '.
That the 1H delay units 22 and 23 are used properly
Become. H Effect of the Invention   As is apparent from the above description, the imaging signal according to the present invention
According to the processing circuit, an imaging surface on which a plurality of pixels are formed and arrayed
Section of a plurality of color filters corresponding to a plurality of pixels, respectively.
Solid-state image sensor with color filter array
From the two-phase sampling clock signal.
Image signals obtained sequentially after sampling
And a process for deriving a luminance signal and a chrominance signal therefrom.
When performing imaging, the imaging signals sequentially obtained from the solid-state imaging device
First, the image signal vertical including 1H delay means
Delay that is supplied to the processing unit and the image signal is delayed by 1H
The imaging signal, and the imaging signal and its
To obtain a combined image signal formed by combining the
Then, the delayed imaging signal and the synthesized imaging signal are
Is the period of each period of the two-phase sampling clock signal.
Signal delay means having a second delay time corresponding to 1/2
Is supplied to the imaging signal synchronization processing unit
The delayed imaging signal and its delayed delay by a second delay time
A first combined signal formed by combining the signal
And the composite image signal and the composite image signal are delayed by a second delay time.
Second synthesized signal formed by synthesizing the signal obtained by
Signal is obtained, and the first synthesized signal and the second synthesized signal are obtained.
And the image signal is synthesized.
The 1H delay means included in the direct processing unit
In the imaging surface of the solid-state imaging device
Correction of signal defects introduced due to pixels and derived
It is also used for aperture correction for luminance signal, etc.
As a result, the number of 1H delay means can be effectively reduced.
Will be achieved.   Therefore, the imaging signal processing circuit according to the present invention has a 1H delay operation.
By reducing the number of stages, for example, integrated circuits
Circuit size and power consumption.
And costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る撮像信号処理回路の一例を固体撮
像素子と共に示すブロック図、第２図は第１図の例と共
に用いられる固体撮像素子における画素配列及びカラー
フィルタアレイの一例の説明に供される構成図、第３図
は従来提案されている撮像信号処理回路を示すブロック
図である。 図中、11は固体撮像素子、12はパルス発生部、13は入力
端子、15′は欠陥補正部、21′は撮像信号垂直処理部、
22及び23は1H遅延部、16a及び16bは撮像信号同時化処理
部、18a及び18bは1Ts遅延部、20′は合成部、35及び36
はマトリクス部、37は輝度信号出力端子、38は色信号出
力端子、42はアパーチャ補正信号形成部である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an example of an image signal processing circuit according to the present invention together with a solid-state image sensor, and FIG. 2 is a pixel array and color in the solid-state image sensor used with the example of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a conventionally proposed imaging signal processing circuit, which is used for explaining an example of a filter array. In the figure, 11 is a solid-state imaging device, 12 is a pulse generation unit, 13 is an input terminal, 15 'is a defect correction unit, 21' is an imaging signal vertical processing unit,
22 and 23 are 1H delay sections, 16a and 16b are imaging signal synchronization processing sections, 18a and 18b are 1Ts delay sections, 20 ′ is a synthesis section, and 35 and 36.
Denotes a matrix unit, 37 denotes a luminance signal output terminal, 38 denotes a color signal output terminal, and 42 denotes an aperture correction signal forming unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．複数の画素が配列形成された撮像面部に、上記複数
の画素に夫々対応する複数のカラーフィルタの配列で成
るカラーフィルタアレイが配された固体撮像素子から、
２相のサンプリング・クロック信号の夫々に基づき、上
記撮像面部における所定の水平方向読出ライン毎に、上
記複数の画素に応じて順次得られる撮像信号が供給され
る入力部と、 該入力部に供給される上記撮像信号の１水平方向読出ラ
イン分の期間に相当する第１の遅延時間を有した信号遅
延手段を含んで配され、上記撮像信号が上記第１の遅延
時間だけ遅延された遅延撮像信号、及び、上記撮像信号
と該撮像信号が上記第１の遅延時間の２倍だけ遅延され
て得られる信号とが合成されて形成される合成撮像信号
を得る撮像信号垂直処理部と、 上記２相のサンプリング・クロック信号の夫々の周期の
1/2に相当する第２の遅延時間を有した信号遅延手段を
含んで配され、上記撮像信号垂直処理部から得られる遅
延撮像信号と該遅延撮像信号が上記第２の遅延時間だけ
遅延されて得られる信号とが合成されて形成される第１
の合成信号、及び、上記撮像信号垂直処理部から得られ
る合成撮像信号と該合成撮像信号が上記第２の遅延時間
だけ遅延されて得られる信号とが合成されて形成される
第２の合成信号を得て、該第１の合成信号と第２の合成
信号とを合成する撮像信号同時化処理部と、 該撮像信号同時化処理部から得られる信号をマトリクス
処理して、出力部に輝度信号と色信号とを導出するマト
リクス処理部と、 を含んで構成される撮像信号処理回路。(57) [Claims] From a solid-state imaging device in which a color filter array including an array of a plurality of color filters respectively corresponding to the plurality of pixels is arranged on an imaging surface portion where a plurality of pixels are formed and formed,
An input section to which an imaging signal sequentially obtained in accordance with the plurality of pixels is supplied for each predetermined horizontal readout line on the imaging surface section based on each of the two-phase sampling clock signals; And delay signal imaging means arranged to include signal delay means having a first delay time corresponding to a period of one horizontal readout line of the imaging signal, wherein the imaging signal is delayed by the first delay time A signal and an image signal vertical processing unit that obtains a synthesized image signal formed by synthesizing the image signal and a signal obtained by delaying the image signal by twice the first delay time; Of each period of the phase sampling clock signal
A delay image signal obtained from the image signal vertical processing unit and the delayed image signal are delayed by the second delay time, including signal delay means having a second delay time corresponding to 1/2. The first signal is formed by combining the
And a second combined signal formed by combining a combined image signal obtained from the image signal vertical processing unit and a signal obtained by delaying the combined image signal by the second delay time. And an imaging signal synchronizing unit for synthesizing the first synthesized signal and the second synthesized signal; a matrix processing of a signal obtained from the imaging signal synchronizing unit; And a matrix processing unit that derives a color signal and an imaging signal processing circuit.