JP4035542B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本発明は撮像装置に係わり、例えば、撮像素子を用いて撮像した撮像信号を、複数のデータレートのディジタルビデオ信号として出力する撮像装置に用いて好適なものである。   The present invention relates to an image pickup apparatus, and is suitable for use in an image pickup apparatus that outputs, for example, image pickup signals picked up using an image pickup device as digital video signals of a plurality of data rates.

近年、ディジタル信号処理技術の進歩に伴い、撮像信号をディジタル処理し、更にそれをディジタルビデオ信号として出力するようにした方式の撮像装置が多く提案されている。   2. Description of the Related Art In recent years, with the advancement of digital signal processing technology, many image pickup apparatuses of a system that digitally process an image pickup signal and output it as a digital video signal have been proposed.

これらの撮像装置は、CCD等の撮像素子の出力信号をADコンバータでアナログディジタル変換し、更に、上記ディジタル化した撮像信号をディジタル信号処理回路で信号処理してディジタルビデオ信号を生成し、出力するようにしている。   These image pickup devices convert an output signal of an image pickup device such as a CCD into an analog-to-digital signal with an AD converter, and further process the digitized image pickup signal with a digital signal processing circuit to generate and output a digital video signal. I am doing so.

上述のような撮像装置が接続された外部機器では、ディジタルビデオ信号を所定の方式(例えば、CCIR Rec.656)にフォーマット変換して出力する方式が用いられていた。   In an external device to which the above-described imaging apparatus is connected, a method of converting the format of a digital video signal into a predetermined method (for example, CCIR Rec. 656) and outputting the same has been used.

しかしながら、上記従来例では以下のような欠点があった。すなわち、上記従来例の撮像装置から出力されるディジタルビデオ信号は、種々の外部機器に接続される。例えば、ディジタルVTRや、テレビ会議システム、パソコンの静止画入力機器、同じくパソコンの動画入力機器、カラープリンタ等である。   However, the above conventional example has the following drawbacks. That is, the digital video signal output from the conventional imaging apparatus is connected to various external devices. For example, a digital VTR, a video conference system, a still image input device for a personal computer, a moving image input device for a personal computer, a color printer, and the like.

これらの機器を大別すると、静止画データを扱うもの(上記の例ではパソコンの静止画入力機器やカラープリンタ等)と動画データを扱うもの(同じくディジタルVTRやテレビ会議システム、パソコンの動画入力機器)とに分けることができ、上記静止画データを扱う機器では少しでも画素数の多いデータを必要とする。   These devices can be broadly divided into those that handle still image data (in the above example, still image input devices and color printers for personal computers) and those that handle video data (also digital VTRs, video conference systems, and personal computer video input devices). The device handling the still image data requires data having a large number of pixels.

また、動画データを扱う機器の中でもディジタルVTRは、水平720画素/垂直480画素の毎秒30フレームのデータを扱うことが可能である。しかしながら、その他の動画データを扱う機器は、方式や使用CPUの処理能力などにも依存するが、上記ディジタルVTRのように大量のデータを扱うことができないものがほとんどである。   Among devices that handle moving image data, the digital VTR can handle data of 30 frames per second of horizontal 720 pixels / vertical 480 pixels. However, although other devices that handle moving image data depend on the method and the processing capability of the CPU used, most devices such as the digital VTR cannot handle a large amount of data.

このため、従来の撮像装置においては、画素数を1/4ないし1/9に間引いて320×200ないし240×180画素等に変換してから記録するようにしていた。この場合、画素データを間引く前に帯域制限フィルタを挿入しないと折り返し成分が発生してモアレ現象が生ずることはよく知られている。   For this reason, in the conventional imaging apparatus, the number of pixels is thinned out to 1/4 to 1/9 and converted to 320 × 200 to 240 × 180 pixels or the like before recording. In this case, it is well known that if the band limiting filter is not inserted before the pixel data is thinned out, the aliasing component is generated and the moire phenomenon occurs.

上記帯域制限フィルタとしては、上述のように、例えば画素数を1/4に間引く場合、水平方向に1/2間引き、垂直方向に1/2間引くようにしているため、垂直水平両方の帯域制限、すなわち2次元フィルタ処理を行わなければならない。   As the band limiting filter, as described above, when the number of pixels is thinned to 1/4, for example, the horizontal direction is thinned by 1/2, and the vertical direction is thinned by 1/2. That is, two-dimensional filtering must be performed.

このような2次元の帯域制限フィルタを実現するためには、ハードウェア処理ではラインメモリが必要である。したがって、上記2次元の帯域制限フィルタをハードウェアで行う場合には回路規模が大幅に増大し、その結果、コストや装置の大きさ及び消費電力等が増加してしまうという問題点があった。
また、ソフトウエア処理で実現するためには、処理時間が非常に長くなってしまい、ディジタルビデオ信号を生成するまでに多大な時間を要してしまうという問題点があった。
In order to realize such a two-dimensional band limiting filter, a line memory is required for hardware processing. Therefore, when the two-dimensional band limiting filter is implemented by hardware, the circuit scale is greatly increased. As a result, there is a problem that the cost, the size of the apparatus, power consumption, and the like increase.
Further, in order to realize by software processing, the processing time becomes very long, and there is a problem that it takes much time to generate a digital video signal.

本発明は上述の問題点にかんがみ、モアレ現象の発生を防止した高画質なディジタルビデオ信号が得られるようにするとともに、当該ディジタルビデオ信号を高速に生成することができるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, the present invention has an object to obtain a high-quality digital video signal that prevents the occurrence of moire phenomenon and to generate the digital video signal at high speed. To do.

本発明の撮像装置は、Rフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタから構成される色フィルタを備え、被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像信号を、R信号と、B信号と、前記色フィルタの垂直方向に位置が異なる3つのG信号とに色分離する色分離手段と、前記色分離手段で色分離された色信号ごとに帯域制限をする帯域制限手段と、前記帯域制限手段で帯域制限された前記3つのG信号に基づいて垂直方向の輪郭補正信号を生成する垂直輪郭補正信号生成手段とを有する。   An image pickup apparatus according to the present invention includes a color filter including an R filter, a G filter, and a B filter, an image pickup device that picks up a subject image and outputs an image pickup signal, the image pickup signal, an R signal, and a B signal. Color separation means for color separation into three G signals having different positions in the vertical direction of the color filter, band restriction means for performing band restriction for each color signal color-separated by the color separation means, and the band Vertical contour correction signal generating means for generating a vertical contour correction signal based on the three G signals band-limited by the limiting means.

また、本発明の撮像装置におけるその他の態様は、前記3つのG信号のうち、1つのG信号から水平方向の輪郭補正信号を生成する水平輪郭補正信号生成手段を更に有する。   In another aspect of the imaging apparatus of the present invention, a horizontal contour correction signal generating unit that generates a horizontal contour correction signal from one G signal of the three G signals is further included.

また、本発明の撮像装置におけるその他の態様は、前記垂直方向の輪郭補正信号によって垂直方向の輪郭が補正され、かつ、前記水平方向の輪郭補正信号によって水平方向の輪郭が補正された色信号から映像信号を出力する映像信号出力手段を更に有し、前記帯域制限手段は、前記映像信号のための色信号を出力するとともに、前記垂直方向の輪郭補正信号のための色信号を出力する。   According to another aspect of the imaging apparatus of the present invention, a color signal in which a vertical contour is corrected by the vertical contour correction signal and a horizontal contour is corrected by the horizontal contour correction signal is used. Video signal output means for outputting a video signal is further provided, and the band limiting means outputs a color signal for the video signal and a color signal for the contour correction signal in the vertical direction.

また、本発明の撮像装置におけるその他の態様は、前記垂直方向の輪郭補正信号によって垂直方向の輪郭が補正され、かつ、前記水平方向の輪郭補正信号によって水平方向の輪郭が補正された色信号ごとにガンマ補正を行うガンマ補正手段を更に有する。   According to another aspect of the imaging apparatus of the present invention, each color signal in which a vertical contour is corrected by the vertical contour correction signal and a horizontal contour is corrected by the horizontal contour correction signal. Further includes gamma correction means for performing gamma correction.

本発明によれば、垂直輪郭補正信号を生成するための色信号を、映像信号(ディジタルビデオ信号)のための色信号とともに取得することができるため、高画質なディジタルビデオ信号を適切な輪郭強調を行いながら高速に生成することが可能となる。   According to the present invention, since a color signal for generating a vertical contour correction signal can be obtained together with a color signal for a video signal (digital video signal), a high-quality digital video signal can be appropriately contour-enhanced. It is possible to generate at high speed while performing.

以下、本発明の撮像装置の一実施形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の撮像装置の第1の実施形態を示す構成図である。
図1において、1は撮像素子として用いられているCCDであり、撮像面の各画素上に微細な色フィルタを配してある。本実施形態においては、各画素に蓄積された電荷を、画素加算することなしに順次読み出す方式(全画素読みだし方式)で動作するようにしている。
Hereinafter, an embodiment of an imaging apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an imaging apparatus of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a CCD used as an image pickup element, and a fine color filter is arranged on each pixel on the image pickup surface. In the present embodiment, the operation is performed by a method of sequentially reading out charges accumulated in each pixel without adding the pixels (all pixel reading method).

2はCCD1の出力信号を連続信号に変換するサンプルアンドホールド回路、3はサンプルアンドホールド回路2の出力をアナログディジタル変換するADコンバータ、4は入力されたディジタル撮像信号から、R信号、G信号、B信号を分離する色分離回路である。   2 is a sample-and-hold circuit that converts the output signal of the CCD 1 into a continuous signal, 3 is an AD converter that converts the output of the sample-and-hold circuit 2 from analog to digital, and 4 is an R signal, G signal, It is a color separation circuit that separates the B signal.

5、6、7、8、9、10は第1〜第6のローパスフィルタであり、第2〜第4の各ローパスフィルタ6、7、8と比べて、第1のローパスフィルタ5、第5のローパスフィルタ9及び第6のローパスフィルタ10は1/2の通過帯域幅となっている。これは、後述するように、CCD1の色フィルタの配列に起因している。   Reference numerals 5, 6, 7, 8, 9, and 10 denote first to sixth low-pass filters, which are compared with the second to fourth low-pass filters 6, 7, and 8, respectively. The low-pass filter 9 and the sixth low-pass filter 10 have a half pass bandwidth. This is caused by the arrangement of the color filters of the CCD 1 as will be described later.

11は垂直アパーチャ補正信号を形成する垂直APC回路、12は水平アパーチャ補正信号を形成する水平APC回路、13、14、15、16は加算器である。また、17、18、19はガンマ補正を行うガンマ回路、20はR、G、Bの各信号からY、R−Y、B−Y等の各信号を形成するためのマトリクス回路である。   11 is a vertical APC circuit that forms a vertical aperture correction signal, 12 is a horizontal APC circuit that forms a horizontal aperture correction signal, and 13, 14, 15 and 16 are adders. Reference numerals 17, 18 and 19 denote gamma circuits for performing gamma correction, and reference numeral 20 denotes a matrix circuit for forming signals such as Y, RY and BY from the R, G and B signals.

21は、出力データレートを設定するためのRATE信号に応じて出力レートを可変するレート変換回路である。上記出力データレートを設定するRATE信号は、操作者が不図示のデータレート設定手段を操作することにより、本装置のディジタルビデオ出力信号が接続される機器が必要とするデータレートに合わせて設定される。   21 is a rate conversion circuit that varies the output rate in accordance with the RATE signal for setting the output data rate. The RATE signal for setting the output data rate is set in accordance with the data rate required by the device to which the digital video output signal of the apparatus is connected by operating the data rate setting means (not shown) by the operator. The

例えば、CCD1の画素数の信号をそのまま出力する高レートと、CCD1の画素数を、水平及び垂直方向に1/2に間引き、全体で1/4のデータレートの信号を出力する低レートが設定可能である。   For example, a high rate that outputs the signal of the number of pixels of the CCD 1 as it is and a low rate of decimating the number of pixels of the CCD 1 by half in the horizontal and vertical directions and a signal of a data rate of 1/4 as a whole are set. Is possible.

上述のように構成された本実施形態の撮像装置において、不図示の被写体像は、不図示の光学系によりCCD1の撮像面上に結像され、CCD1の撮像面上に配設された色フィルタで色分解された後、各画素で光電変換され、光量に応じた電荷が発生する。   In the imaging apparatus of the present embodiment configured as described above, a subject image (not shown) is formed on the imaging surface of the CCD 1 by an optical system (not shown), and a color filter disposed on the imaging surface of the CCD 1. After the color separation, the photoelectric conversion is performed in each pixel, and a charge corresponding to the amount of light is generated.

これらの電荷は、画素加算されることなしに、テレビ画面上の左上に対応する画素から順次転送される。そして、CCD1の出力部分で電荷電圧変換されて、アナログ撮像信号として出力される。この撮像信号は、サンプルアンドホールド回路2により連続化され、その出力はADコンバータ3によりディジタル撮像信号SDCCDに変換される。   These charges are sequentially transferred from the pixel corresponding to the upper left on the television screen without pixel addition. Then, the charge voltage is converted at the output portion of the CCD 1 and output as an analog imaging signal. This imaging signal is made continuous by the sample and hold circuit 2 and its output is converted to a digital imaging signal SDCCD by the AD converter 3.

ディジタル撮像信号SDCCDは、色分離回路4に与えられ、ここでR、G、Bの各信号が分離される。分離された各信号のうち、G信号からは垂直方向に位置の違う3つの信号G1、G2、G3が形成される。   The digital image pickup signal SCDCD is supplied to the color separation circuit 4 where the R, G, and B signals are separated. Among the separated signals, three signals G1, G2, and G3 having different positions in the vertical direction are formed from the G signal.

この時、上記色分離回路4においては、出力信号の垂直方向の信号帯域をRATE信号に応じて制御する。例えば、上述の高レートが設定されている時は、垂直方向の信号帯域を制限しないが、低レートが設定されている時は、垂直方向の信号帯域を1/2に制限する。   At this time, the color separation circuit 4 controls the vertical signal band of the output signal according to the RATE signal. For example, when the above high rate is set, the vertical signal band is not limited, but when the low rate is set, the vertical signal band is limited to ½.

これらの信号は、第1〜第5のローパスフィルタ5、6、7、8、9により夫々低域信号が取り出される。第3のローパスフィルタ7を透過したG2信号は、第6のローパスフィルタ10により更に低域透過されることにより、R、B信号と同じ帯域に制限される。この時、各々のローパスフィルタ5、6、7、8、9及び10の透過帯域は、RATE信号により可変され、上述の低レートの設定時は、高レートの設定時の1/2の透過帯域になる。   From these signals, low-pass signals are taken out by the first to fifth low-pass filters 5, 6, 7, 8, and 9, respectively. The G2 signal that has passed through the third low-pass filter 7 is further passed through the sixth low-pass filter 10 and thus is limited to the same band as the R and B signals. At this time, the transmission band of each of the low-pass filters 5, 6, 7, 8, 9 and 10 is changed by the RATE signal. When the above-described low rate is set, the transmission band is ½ that when the high rate is set. become.

これらの信号のうち、G1、G2、G3の各信号は、垂直APC回路11に入力される。垂直APC回路11では入力された、垂直方向に位置の違う3つのG信号を演算して垂直の輪郭信号を検出する。そして、これをベースクリップ処理した後、レベルを調整して、垂直アパーチャ補正信号VAPCとして出力する。演算としては、
VAPC=G2−(G1+G3)/2
とすると、垂直方向のハイパスフィルタが形成されるため、垂直輪郭成分が検出される。
Of these signals, the G1, G2, and G3 signals are input to the vertical APC circuit 11. The vertical APC circuit 11 calculates three input G signals having different positions in the vertical direction and detects a vertical contour signal. Then, after this is subjected to base clip processing, the level is adjusted and output as a vertical aperture correction signal VAPC. As an operation,
VAPC = G2- (G1 + G3) / 2
Then, since a vertical high-pass filter is formed, a vertical contour component is detected.

この時、RATE信号の設定が、高レートの時は、この信号を出力するが、低レートの設定の時は出力を停止する。これにより、更に垂直方向に帯域が制限される。   At this time, when the RATE signal is set at a high rate, this signal is output. When the RATE signal is set at a low rate, the output is stopped. This further limits the bandwidth in the vertical direction.

水平APC回路12では、上記各信号のうち、G2信号を入力して、この信号G2からハイパスフィルタにより水平方向の輪郭信号を検出する。そして、これをベースクリップ処理した後、レベルを調整して水平アパーチャ補正信号HAPCとして出力する。   The horizontal APC circuit 12 receives the G2 signal among the above signals and detects a horizontal contour signal from the signal G2 by a high-pass filter. Then, after this is subjected to base clip processing, the level is adjusted and output as a horizontal aperture correction signal HAPC.

なお、水平APC回路12でも、垂直APC回路11と同様にRATE信号が高レートの設定のときは、この信号をそのまま出力する。しかし、RATE信号が低レートの設定の時は出力を停止することにより、水平帯域を更に制限するようにしている。   Note that the horizontal APC circuit 12 also outputs this signal as it is when the RATE signal is set to a high rate as in the vertical APC circuit 11. However, when the RATE signal is set at a low rate, the output is stopped to further limit the horizontal band.

垂直APC回路11及び水平APC回路12の出力信号は加算器13で加算され、APC信号となる。このAPC信号は、加算器14、15、16にそれぞれ与えられ、R信号、G信号及びB信号と加算される。これらの加算器14〜16の出力信号はそれぞれガンマ補正回路17、18、19によりガンマ補正され、その出力はマトリクス回路20に入力される。   Output signals of the vertical APC circuit 11 and the horizontal APC circuit 12 are added by an adder 13 to be an APC signal. This APC signal is supplied to adders 14, 15 and 16, respectively, and is added to the R signal, G signal and B signal. The output signals of these adders 14 to 16 are gamma corrected by the gamma correction circuits 17, 18, and 19, respectively, and the output is input to the matrix circuit 20.

マトリクス回路20では、例えばNTSCの標準規格に従って、
Y=0.3R+0.59G+0.11B
R−Y=0.7R−0.59G−0.11B
B−Y=−0.3R−0.59G+0.89B
という演算が行われ、Y、R−Y、B−Yの各信号が形成される。
In the matrix circuit 20, for example, according to the NTSC standard,
Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B
RY = 0.7R-0.59G-0.11B
BY = -0.3R-0.59G + 0.89B
Are calculated, and Y, RY, and BY signals are formed.

その出力は、レート変換回路21に入力され、RATE信号に応じた所定の信号レートに変換され、ディジタルビデオ信号Y、R−Y、B−Yとして、不図示の外部機器に出力される。   The output is input to the rate conversion circuit 21, is converted to a predetermined signal rate according to the RATE signal, and is output as digital video signals Y, RY, BY to an external device (not shown).

上述したように、高レートの設定時は入力信号がそのまま出力されるが、低レートの設定時は、設定レートに合わせてまず水平方向に1画素置きに信号を間引く処理が行われる。そして、1画素置きに間引いた時は、その前の信号を保持し、更に1水平ライン毎に信号を間引き、1水平ラインの信号を、2水平ライン分の時間に引き伸ばして出力するようにしている。これにより、トータルで1/4のデータレートの信号が得られる。   As described above, when the high rate is set, the input signal is output as it is, but when the low rate is set, processing for thinning out signals every other pixel in the horizontal direction is first performed in accordance with the set rate. When every other pixel is thinned out, the previous signal is held, the signal is thinned out every horizontal line, and the signal of one horizontal line is extended to the time of two horizontal lines for output. Yes. As a result, a signal having a data rate of 1/4 is obtained in total.

この時、上述の色分離回路4及び垂直APC回路11で垂直方向に帯域制限が行われており、また、上述の第1〜第6のローパスフィルタ5、6、7、8、9、10により水平方向に帯域制限が行われているので、単純な間引きを行っても、垂直及び水平のいずれにおいても折り返し歪みによるモアレ現象が発生して画像が劣化することがない。   At this time, band limitation is performed in the vertical direction by the color separation circuit 4 and the vertical APC circuit 11 described above, and the first to sixth low-pass filters 5, 6, 7, 8, 9, and 10 described above. Since band limitation is performed in the horizontal direction, even if simple decimation is performed, a moire phenomenon due to aliasing distortion occurs in both the vertical and horizontal directions, and the image does not deteriorate.

図2は、本発明の実施形態のCCD1に配設される色フィルタの配列の例を示している。図2に示したように、上記色フィルタはGフィルタが市松状に配置され、RフィルタおよびBフィルタが1ライン毎に交互に配置されている。   FIG. 2 shows an example of the arrangement of color filters arranged in the CCD 1 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, in the color filter, G filters are arranged in a checkered pattern, and R filters and B filters are alternately arranged for each line.

これに、配列の時、RフィルタおよびBのフィルタの画素はGフィルタの画素に比べて1/2の数しかないため、上述のように、第2〜第4のローパスフィルタ6、7、8と比較して第1のローパスフィルタ5及び第5のローパスフィルタ9の帯域は1/2となっている。また、R、G信号と帯域を合わせるために、第6のローパスフィルタ10の帯域は、第1のローパスフィルタ5及び第5のローパスフィルタ9の帯域と同じに設定されている。   In this arrangement, since the pixels of the R filter and the B filter have only half the number of the pixels of the G filter when arranged, as described above, the second to fourth low-pass filters 6, 7, 8 are used. Compared with the first low-pass filter 5 and the fifth low-pass filter 9, the band is ½. Further, in order to match the bands with the R and G signals, the band of the sixth low-pass filter 10 is set to be the same as the bands of the first low-pass filter 5 and the fifth low-pass filter 9.

図2において、各画素には説明を容易にするために番号が付してある。以下の説明において、例えば、垂直V=2、水平H=3の位置の画素をP23のように記す。
図3は、本実施形態中の色分離回路4の詳細例を示している。図3において、101〜104は1水平ライン分の遅延を行う1水平遅延線である。
In FIG. 2, each pixel is numbered for ease of explanation. In the following description, for example, a pixel at a position of vertical V = 2 and horizontal H = 3 is denoted as P23.
FIG. 3 shows a detailed example of the color separation circuit 4 in the present embodiment. In FIG. 3, reference numerals 101 to 104 denote one horizontal delay line for delaying one horizontal line.

また、105〜119は1画素の遅延を行うためのフリップフロップであり、120、122、124、126、128、129、130、143、144、146、147、148、149、150、153、154、155、157、159、160は加算器である。   Reference numerals 105 to 119 are flip-flops for delaying one pixel. 120, 122, 124, 126, 128, 129, 130, 143, 144, 146, 147, 148, 149, 150, 153, 154 Reference numerals 155, 157, 159 and 160 denote adders.

さらに、121、123、125、127、131、145、151、152、156、158は所定の係数を乗ずる係数器、132〜142はスイッチ回路である。   Further, 121, 123, 125, 127, 131, 145, 151, 152, 156, 158 are coefficient multipliers for multiplying predetermined coefficients, and 132 to 142 are switch circuits.

入力信号であるディジタル撮像信号SDCCDは、図3に示したように、まず水平遅延線101〜104によりそれぞれ1水平ライン分ずつ遅延され、0H、1H、2H、3H、4H分だけ遅延された信号が形成される。これらの信号0H〜4Hは、次に、フリップフロップ105〜119に与えられ、更に1画素分ずつ遅延される。   As shown in FIG. 3, the digital imaging signal SDCD as an input signal is first delayed by one horizontal line by horizontal delay lines 101 to 104, and delayed by 0H, 1H, 2H, 3H, and 4H. Is formed. These signals 0H to 4H are then applied to flip-flops 105 to 119 and further delayed by one pixel.

ここで、各フリップフロップ105〜119の出力信号をS00、S01、S02、S10、S11、S12、S20、S21、S22、S30、S31、S32、S40、S41、S42と命名する。   Here, the output signals of the flip-flops 105 to 119 are named S00, S01, S02, S10, S11, S12, S20, S21, S22, S30, S31, S32, S40, S41, and S42.

それぞれの信号S00〜S42は、まず、図4に示すように、S11信号はそのままCN1信号となる。また、S21信号はCN2信号となり、S31信号はCN3信号となる。   First, as shown in FIG. 4, the signals S00 to S42 are directly converted into the CN1 signal as shown in FIG. Further, the S21 signal becomes a CN2 signal, and the S31 signal becomes a CN3 signal.

また、S20信号とS22信号とが加算器120で加算され、その後、係数器121で1/2の係数が乗じられてLR信号となる。
S01信号とS21信号とが加算器122で加算され、その後、係数器123で1/2の係数が乗じられてUD1信号となる。
Further, the S20 signal and the S22 signal are added by the adder 120, and then multiplied by a coefficient of 1/2 by the coefficient unit 121 to be an LR signal.
The S01 signal and the S21 signal are added by the adder 122, and then multiplied by a factor of 1/2 by the coefficient unit 123 to become the UD1 signal.

S11信号とS31信号とが加算器124で加算され、その後、係数器125で1/2の係数が乗じられてUD2信号となる。
S21信号とS41とが加算器126で加算され、その後、係数器127で1/2の係数が乗じられてUD3信号となる。
The S11 signal and the S31 signal are added by the adder 124, and then multiplied by a 1/2 coefficient by the coefficient unit 125 to be a UD2 signal.
The S21 signal and S41 are added by an adder 126, and then multiplied by a 1/2 coefficient by a coefficient unit 127 to become a UD3 signal.

S10信号とS12信号とが加算器128で加算され、さらにS30信号とS32信号とが加算器129で加算される。そして、加算器128の出力信号と加算器129の出力信号とが加算器130で加算され、その加算結果が係数器123に与えられ、1/4の係数が乗じられてCO信号となる。   The S10 signal and the S12 signal are added by the adder 128, and the S30 signal and the S32 signal are added by the adder 129. Then, the output signal of the adder 128 and the output signal of the adder 129 are added by the adder 130, and the addition result is given to the coefficient unit 123, which is multiplied by the 1/4 coefficient to become a CO signal.

一方、GL1信号の形成は、以下のように行われる。すなわち、図10に示すようにS10信号とS12信号とが加算器143で加算され、この加算結果とS01信号とが加算器144に与えられて加算される。   On the other hand, the formation of the GL1 signal is performed as follows. That is, as shown in FIG. 10, the S10 signal and the S12 signal are added by the adder 143, and the addition result and the S01 signal are given to the adder 144 and added.

また、S21信号が係数器145により2倍され、その結果が加算器146に与えられ、ここで加算器144の出力信号と加算される。
S30信号とS32信号とが加算器147において加算され、この加算結果とS41信号とが加算器148で加算される。そして、この加算結果が加算器149に与えられる。上記加算器149には、加算器146の出力信号が与えられており、ここで加算器148と加算されてGL1信号が形成される。
The S21 signal is doubled by the coefficient unit 145, and the result is given to the adder 146 where it is added to the output signal of the adder 144.
The adder 147 adds the S30 signal and the S32 signal, and the adder 148 adds the addition result and the S41 signal. Then, the addition result is given to the adder 149. The adder 149 is supplied with the output signal of the adder 146, where it is added with the adder 148 to form a GL1 signal.

次に、GL2信号の形成手順について説明する。図5に示すように、S00信号及びS02信号が加算器150に与えられて加算された後、係数器151で1/2倍される。
また、S11信号が係数器152で2倍された後、加算器153に与えられて係数器151の出力信号と加算される。
Next, a procedure for forming the GL2 signal will be described. As shown in FIG. 5, the S00 signal and the S02 signal are given to the adder 150 and added, and then multiplied by ½ by the coefficient unit 151.
Further, the S11 signal is doubled by the coefficient unit 152 and then supplied to the adder 153 to be added to the output signal of the coefficient unit 151.

また、S20信号とS22信号とが加算器154で加算され、この加算出力信号が加算器155に与えられ、ここで加算器153の出力信号と加算される。
また、S31信号は係数器156で2倍にされ、加算器156に与えられる。一方、S40信号とS42信号とが加算器157で加算され、その加算出力が係数器158で1/2倍された後、加算器159に与えられ、上記加算器159において係数器156の出力信号と加算される。更に、加算器160において加算器155の出力信号と加算されてGL2信号が形成される。
Further, the S20 signal and the S22 signal are added by the adder 154, and this added output signal is given to the adder 155, where it is added to the output signal of the adder 153.
In addition, the S31 signal is doubled by the coefficient unit 156 and supplied to the adder 156. On the other hand, the S40 signal and the S42 signal are added by the adder 157, and the addition output is multiplied by 1/2 by the coefficient unit 158 and then supplied to the adder 159. The adder 159 outputs the output signal of the coefficient unit 156. Is added. Further, the adder 160 adds the output signal of the adder 155 to form a GL2 signal.

R信号の形成は、以下のようにして行われる。すなわち、図6に示すように、CN2信号とUD信号がスイッチ回路132に与えられ、このスイッチ回路132においてRPIX信号により何方か一方が選択される。   The R signal is formed as follows. That is, as shown in FIG. 6, the CN2 signal and the UD signal are supplied to the switch circuit 132, and one of the signals is selected by the RPIX signal in the switch circuit 132.

LR信号とCO信号はスイッチ回路133に与えられ、上記スイッチ回路133においてRPIX信号により何方か一方が選択される。そして、上記スイッチ回路132及び133において選択された信号は、スイッチ回路134に与えられ、上記スイッチ回路134においてRLINE信号により選択され、R信号が形成される。なお、上記RPIX信号及びRLINE信号は不図示のタイミング発生回路により、CCD1からの出力信号の対応する色フィルタに応じて発生される信号である。   The LR signal and the CO signal are given to the switch circuit 133, and one of the LR signal and the CO signal is selected by the RPIX signal in the switch circuit 133. The signals selected by the switch circuits 132 and 133 are supplied to the switch circuit 134, and the switch circuit 134 selects the RLINE signal to form an R signal. The RPIX signal and the RLINE signal are signals generated by a timing generation circuit (not shown) according to the color filter corresponding to the output signal from the CCD 1.

B信号の形成は、以下のようにして行われる。すなわち、図7に示すように、CO信号とLR信号とがスイッチ回路135に与えられ、上記スイッチ回路135においてBPIX信号により何方か一方が選択される。   The formation of the B signal is performed as follows. That is, as shown in FIG. 7, the CO signal and the LR signal are supplied to the switch circuit 135, and one of the signals is selected by the BPIX signal in the switch circuit 135.

また、UD信号とCN2信号がスイッチ回路136に与えられ、BPIX信号により何方か一方が選択される。これらのスイッチ回路135及びスイッチ回路136の出力信号はスイッチ回路137に与えられ、ここでBLINE信号により何方か一方が選択されてB信号が形成される。上記BPIX信号及びBLINE信号は、上述と同様に不図示のタイミング発生回路により、CCD1のBフィルタに対応した出力信号のタイミングで発生される。   Further, the UD signal and the CN2 signal are given to the switch circuit 136, and one of them is selected by the BPIX signal. Output signals from the switch circuit 135 and the switch circuit 136 are supplied to the switch circuit 137, where either one is selected by the BLINE signal to form a B signal. The BPIX signal and the BLINE signal are generated at the timing of the output signal corresponding to the B filter of the CCD 1 by a timing generation circuit (not shown) as described above.

G1信号の形成は以下のようにして行われる。すなわち、図8に示すように、CN1信号とUD1信号とがスイッチ回路138に与えられ、ここでG1PIX信号により選択され、G1信号が形成される。上記G1PIX信号は、上述と同様に不図示のタイミング発生回路により、CCD1のGフィルタに対応した出力信号のタイミングで発生される。   The formation of the G1 signal is performed as follows. That is, as shown in FIG. 8, the CN1 signal and the UD1 signal are supplied to the switch circuit 138, where they are selected by the G1PIX signal to form the G1 signal. The G1PIX signal is generated at the timing of an output signal corresponding to the G filter of the CCD 1 by a timing generation circuit (not shown) as described above.

G2信号の形成は以下のようにして行われる。すなわち、図9に示すように、CN2信号とUD2信号とがスイッチ回路139に与えられ、ここでG2PIX信号により選択される。また、GL1信号とGL2信号はスイッチ回路142に与えられ、ここでPIX信号により何方か一方が選択される。   The formation of the G2 signal is performed as follows. That is, as shown in FIG. 9, the CN2 signal and the UD2 signal are given to the switch circuit 139, where they are selected by the G2PIX signal. Further, the GL1 signal and the GL2 signal are given to the switch circuit 142, and one of them is selected by the PIX signal.

そして、上記スイッチ回路139の出力信号とスイッチ回路142の出力信号がスイッチ回路140に与えられ、ここでRATE信号により何方か一方が選択され、G2信号として出力される。   Then, the output signal of the switch circuit 139 and the output signal of the switch circuit 142 are supplied to the switch circuit 140, where either one is selected by the RATE signal and output as the G2 signal.

この場合、上述したようにRATE信号が高レートに設定されている時はスイッチ回路139の出力信号が選択され、低レートが設定されている時はスイッチ回路142の出力信号が選択される。上記G2PIX信号は、上述と同様に不図示のタイミング発生回路により、CCD1のフィルタに対応した出力信号のタイミングで発生される。   In this case, as described above, when the RATE signal is set to a high rate, the output signal of the switch circuit 139 is selected, and when the low rate is set, the output signal of the switch circuit 142 is selected. The G2PIX signal is generated at the timing of the output signal corresponding to the filter of the CCD 1 by a timing generation circuit (not shown) as described above.

G3信号の形成は、以下のようにして行われる。すなわち、図9に示したように、CN3信号とUD3信号とがスイッチ回路141に与えられ、ここでG3PIX信号により何方か一方が選択される。G3PIX信号は、上述と同様に不図示のタイミング発生回路により、CCD1のGフィルタに対応した出力信号のタイミングで発生される信号である。   The formation of the G3 signal is performed as follows. That is, as shown in FIG. 9, the CN3 signal and the UD3 signal are supplied to the switch circuit 141, and one of them is selected by the G3PIX signal. The G3PIX signal is a signal generated at the timing of an output signal corresponding to the G filter of the CCD 1 by a timing generation circuit (not shown) as described above.

ここで、G2信号の形成方法について詳細に述べる。RATE信号が高レートの場合、G2信号は、上述のようにスイッチ回路139の出力信号が選択される。図2において、各水平ラインにおいてGフィルタは1画素置きに配置されている。今、V=2のラインを走査しているとして、H=0ではGフィルタ上であるので、G信号をそのまま出力すればよい。しかし、H=1ではRフィルタ上であるので、周囲の画素から補間してG信号を形成する必要がある。   Here, a method for forming the G2 signal will be described in detail. When the RATE signal is at a high rate, the output signal of the switch circuit 139 is selected as the G2 signal as described above. In FIG. 2, the G filters are arranged every other pixel in each horizontal line. Now, assuming that a line with V = 2 is being scanned, the G signal is output as it is because it is on the G filter when H = 0. However, since it is on the R filter when H = 1, it is necessary to interpolate from surrounding pixels to form the G signal.

ところで、図1に示されるように、G信号はアパーチャ信号の形成のためにも用いられるため、水平解像度を重視して、Rフィルタの上下のG信号から補間するのがよい。したがって、走査がH=1の時はG2PIX信号により上下の画素を加算平均した信号であるUD2信号が選択される。   By the way, as shown in FIG. 1, since the G signal is also used to form an aperture signal, it is preferable to interpolate from the upper and lower G signals of the R filter with emphasis on the horizontal resolution. Therefore, when scanning is H = 1, the UD2 signal, which is a signal obtained by averaging the upper and lower pixels by the G2PIX signal, is selected.

このように、V=2のラインでは水平Hが偶数の画素では出力信号がそのまま選択されるように、また、水平Hが奇数の画素では上下の画素の加算平均が選択されるようにG2PIX信号が発生される。   In this way, the G2PIX signal is selected so that the output signal is selected as it is for pixels with an even horizontal H in the V = 2 line, and the addition average of the upper and lower pixels is selected for pixels with an odd horizontal H. Is generated.

さらに、垂直V=3のラインを見ると、Gフィルタの位置の奇遇がV=2のラインと反対になっているので、G2PIX信号の位相もそれに合わせて発生される。   Further, when looking at the vertical V = 3 line, since the oddity of the position of the G filter is opposite to that of the V = 2 line, the phase of the G2PIX signal is also generated accordingly.

一方、RATE信号が低レートに設定されている場合、G2信号は、上述のようにスイッチ回路142の出力信号が選択される。スイッチ回路142の2つの入力信号の内、GL1信号は図10に示すように、S01、S10、S12、S21、S30、S32、S41の各信号から形成される。   On the other hand, when the RATE signal is set to a low rate, the output signal of the switch circuit 142 is selected as the G2 signal as described above. Of the two input signals of the switch circuit 142, the GL1 signal is formed from the signals S01, S10, S12, S21, S30, S32, and S41 as shown in FIG.

各々の信号が、各水平ライン毎にどのような比率で加算されているかを見ると、
0ライン 1 (S01)
1ライン 2 (S10+S12)
2ライン 2 (S21×2)
3ライン 2 (S30+S32)
4ライン 1 (S41)となっている。
Looking at the ratio of each signal being added for each horizontal line,
0 line 1 (S01)
1 line 2 (S10 + S12)
2 lines 2 (S21 × 2)
3 lines 2 (S30 + S32)
It is 4 lines 1 (S41).

同様に、GL2信号についてみてみると、
0ライン 1 ((S00+S02)/2)
1ライン 2 (S11×2)
2ライン 2 (S20+S22)
3ライン 2 (S31×2)
4ライン 1 ((S40+S42)/2)
となっており、同じ比率で加算されている。
Similarly, looking at the GL2 signal,
0 line 1 ((S00 + S02) / 2)
1 line 2 (S11 × 2)
2 lines 2 (S20 + S22)
3 lines 2 (S31 × 2)
4 lines 1 ((S40 + S42) / 2)
And are added at the same ratio.

この比率から、垂直方向のレスポンスをZ変換で表すと、
1+2* Z^(−1)+2* Z^(−2)+Z* Z^(−3)+Z^(−4)
(但し、^はべき乗を表す)
であり、ローパスフィルタの特性になる。
From this ratio, if the response in the vertical direction is expressed by Z conversion,
1 + 2 * Z ^ (-1) + 2 * Z ^ (-2) + Z * Z ^ (-3) + Z ^ (-4)
(However, ^ represents power.)
It becomes the characteristic of a low-pass filter.

したがって、垂直方向に帯域制限された信号がGL1信号及びGL2信号から得られる。GL1信号とGL2信号の違いは、図2において現在走査している画素がGフィルタかそうでないかの違いによる。Gフィルタの場合は、GL1信号を選択し、そうでない時はGL2信号をスイッチ回路142で選択する。したがって、この低レートの場合は、垂直方向に帯域制限されたG信号がG2信号として出力される。   Therefore, a band-limited signal in the vertical direction is obtained from the GL1 signal and the GL2 signal. The difference between the GL1 signal and the GL2 signal depends on whether the pixel currently scanned in FIG. 2 is a G filter or not. In the case of the G filter, the GL1 signal is selected. Otherwise, the GL2 signal is selected by the switch circuit 142. Therefore, in the case of this low rate, the G signal whose band is limited in the vertical direction is output as the G2 signal.

図11及び図12は、実施形態中の色分離回路4の詳細例を示す。なお、図1と同一のものには同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図11において、201、204、206、209は不図示の係数設定手段から係数を設定可能な可変係数器である。
11 and 12 show a detailed example of the color separation circuit 4 in the embodiment. In addition, the same number is attached | subjected to the same thing as FIG. 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
In FIG. 11, reference numerals 201, 204, 206, and 209 denote variable coefficient units capable of setting coefficients from coefficient setting means (not shown).

また、202、207及び212は加算器であり、203及び208はスイッチ回路である。さらに、205、216及び217は1水平ライン分の遅延時間を有する1水平遅延線、210は1水平ライン−1画素の遅延時間を有する(1H−1)遅延線である。   202, 207 and 212 are adders, and 203 and 208 are switch circuits. Reference numerals 205, 216 and 217 denote one horizontal delay line having a delay time of one horizontal line, and 210 denotes a delay line having a delay time of one horizontal line minus one pixel (1H-1).

211は係数器であり、213〜215、218〜230は1画素の遅延を行うためのフリップフロップである。また、図12における231及び232はセレクタである。   211 is a coefficient unit, and 213 to 215 and 218 to 230 are flip-flops for delaying one pixel. Reference numerals 231 and 232 in FIG. 12 denote selectors.

入力信号であるディジタル撮像信号SDCCDは、まず可変係数器201に設定された係数K1が乗ぜられ、加算器202で可変係数器204の出力信号と加算される。   The digital image pickup signal SCDCD, which is an input signal, is first multiplied by the coefficient K1 set in the variable coefficient unit 201, and is added to the output signal of the variable coefficient unit 204 by the adder 202.

そして、上記加算された結果が、スイッチ回路203にSDCCD信号とともに入力され、これらの信号の何方かがSEL1信号によって選択される。上記スイッチ回路203により選択された信号は、水平遅延線205に与えられて1水平ライン分遅延され、1H遅延された信号が形成される。   The added result is input to the switch circuit 203 together with the SDCD signal, and one of these signals is selected by the SEL1 signal. The signal selected by the switch circuit 203 is applied to the horizontal delay line 205 and delayed by one horizontal line to form a signal delayed by 1H.

上記1H遅延された信号は、次に、可変係数器206に与えられ、上記可変係数器206に設定された係数K3が乗ぜられた後で加算器207に与えられる。そして、上記加算器207により可変係数器209の出力信号と加算されて、水平遅延線205の出力信号とともにスイッチ回路208に入力される。   The 1H-delayed signal is then provided to the variable coefficient unit 206, and after being multiplied by the coefficient K3 set in the variable coefficient unit 206, it is provided to the adder 207. Then, it is added to the output signal of the variable coefficient unit 209 by the adder 207 and input to the switch circuit 208 together with the output signal of the horizontal delay line 205.

これらの2つの信号のうち、何方か一方の信号が上記スイッチ回路208において、SEL2信号により選択される。そして、選択された信号は、(1H−1)遅延線210によって「1水平ライン分−1画素」分だけ遅延される。   One of these two signals is selected by the SEL2 signal in the switch circuit 208. Then, the selected signal is delayed by “1 horizontal line minus 1 pixel” by the (1H−1) delay line 210.

上記遅延線210の出力信号は、まず、フリップフロップ214及び213により2画素分遅延され、加算器212において(1H−1)遅延線210の出力信号と加算される。次に、係数器211により1/2倍された後で可変係数器209に与えられる。   The output signal of the delay line 210 is first delayed by two pixels by the flip-flops 214 and 213, and added to the output signal of the delay line 210 by the adder 212 (1H-1). Next, after being multiplied by ½ by the coefficient unit 211, it is given to the variable coefficient unit 209.

上記可変係数器209においては、ここに設定されている係数K4が乗ぜられ、その後、上述したように可変係数器206の出力信号と共に加算器207に与えられて加算される。   In the variable coefficient unit 209, the coefficient K4 set here is multiplied, and then given to the adder 207 and added together with the output signal of the variable coefficient unit 206 as described above.

また、上記(1H−1)遅延線210の出力信号は、フリップフロップ215にも与えられ、ここで1Hだけ更に遅延されることにより、2H遅延された信号が形成される。   The output signal of the (1H-1) delay line 210 is also supplied to the flip-flop 215, where it is further delayed by 1H to form a signal delayed by 2H.

上記2H遅延された信号は、可変係数器204、1水平遅延線216及びフリップフロップ223にそれぞれ与えられる。
可変係数器204においては、設定された係数K2が乗ぜられ、上述のように、可変係数器201の出力信号と共に加算器202で加算される。
The signal delayed by 2H is applied to the variable coefficient unit 204, the horizontal delay line 216, and the flip-flop 223, respectively.
In the variable coefficient unit 204, the set coefficient K2 is multiplied, and is added by the adder 202 together with the output signal of the variable coefficient unit 201 as described above.

1水平遅延線216に与えられた信号は、ここで1H遅延された後で1水平遅延線217に与えられ、ここで更に1H遅延され、それぞれ3Hおよび4H遅延された信号となる。   The signal applied to the 1 horizontal delay line 216 is delayed by 1H and then applied to the 1 horizontal delay line 217, where it is further delayed by 1H to be delayed by 3H and 4H, respectively.

入力されたSDCCD信号(0H)、1水平遅延線205の出力信号(1H)、フリップフロップ215の出力信号(2H)、1水平遅延線216の出力信号(3H)、217の出力信号(4H)はそれぞれフリップフロップ218〜230により1画素遅延される。   Input SDCD signal (0H), 1 horizontal delay line 205 output signal (1H), flip-flop 215 output signal (2H), 1 horizontal delay line 216 output signal (3H), 217 output signal (4H) Are delayed by one pixel by flip-flops 218-230, respectively.

ここで、図3の場合と同様に、各々のフリップフロップの出力信号をS00、S01、S10〜S12、S20〜S22、S30〜S32、S40、S41とそれぞれ名付ける。これらの信号は、図3と同じ動作で処理され、R信号、B信号、G1信号、G3信号が得られる。また、G2信号は、図3のRATE信号が高レートの設定時と同じ動作で得られる。   Here, similarly to the case of FIG. 3, the output signals of the respective flip-flops are named S00, S01, S10 to S12, S20 to S22, S30 to S32, S40, and S41, respectively. These signals are processed by the same operation as in FIG. 3, and R signal, B signal, G1 signal, and G3 signal are obtained. Further, the G2 signal is obtained by the same operation as when the RATE signal in FIG. 3 is set to a high rate.

SEL1信号は、図12に示すように、RATE信号によって"0"とSEL1PIXとがスイッチ回路231によって切り換えられて形成される。SEL1PIX信号は、不図示のタイミング発生回路によって、SDCCD信号がCCD1のGフィルタに対応する信号でない時に"1"になるように発生される。   As shown in FIG. 12, the SEL1 signal is formed by switching between “0” and SEL1PIX by the switch circuit 231 by the RATE signal. The SEL1PIX signal is generated by a timing generation circuit (not shown) so as to be “1” when the SCDCD signal is not a signal corresponding to the G filter of the CCD1.

スイッチ回路231では、RATE信号が高レートの設定時は"0"を選択し、低レートの設定時はSEL1PIXを選択する。また、SEL1が"1"の時は、スイッチ203によって加算器202の出力信号が選択される。   The switch circuit 231 selects “0” when the RATE signal is set to a high rate, and selects SEL1PIX when the RATE signal is set to a low rate. When SEL1 is “1”, the output signal of the adder 202 is selected by the switch 203.

SEL2信号は、SEL1と同様に、RATE信号によって、"0"とSEL2PIXとがスイッチ回路232によって切り換えられて形成される。SEL2PIX信号は、不図示のタイミング発生回路によって、1水平遅延線205の出力信号がCCD1のGフィルタに対応する信号である時に"1"となるように発生される。   Similar to SEL1, the SEL2 signal is formed by switching the switch circuit 232 between “0” and SEL2PIX by the RATE signal. The SEL2PIX signal is generated by a timing generation circuit (not shown) so as to be “1” when the output signal of one horizontal delay line 205 is a signal corresponding to the G filter of the CCD 1.

スイッチ回路232は、RATE信号が高レートの設定時は"0"を選択し、低レートの設定時はSEL2PIXを選択する。また、SEL2が"1"の時は、スイッチ208によって加算器207の出力信号が選択される。   The switch circuit 232 selects “0” when the RATE signal is set to a high rate, and selects SEL2PIX when the RATE signal is set to a low rate. When SEL2 is “1”, the output signal of the adder 207 is selected by the switch 208.

また、RATE信号が高レートに設定されている時は、スイッチ回路203はSDCCD信号を選択し、スイッチ回路208は1水平遅延線205の出力信号を選択する。このため、図3の高レート時の動作と同様の動作により各1水平遅延線及び(1H−1)遅延線とフリップフロップ215により遅延された信号から、G2信号が形成される。   When the RATE signal is set at a high rate, the switch circuit 203 selects the SDCD signal, and the switch circuit 208 selects the output signal of the one horizontal delay line 205. For this reason, the G2 signal is formed from the signals delayed by the 1 horizontal delay line, the (1H-1) delay line and the flip-flop 215 by the same operation as that at the high rate in FIG.

次に、RATE信号が低レートに設定されている時の動作について説明する。この時、スイッチ回路208は1水平遅延線205の出力信号がGフィルタに対応した信号の時は加算器207の出力信号を選択する。   Next, the operation when the RATE signal is set to a low rate will be described. At this time, the switch circuit 208 selects the output signal of the adder 207 when the output signal of one horizontal delay line 205 is a signal corresponding to the G filter.

上記加算器207の出力信号は、1水平遅延線205の出力信号に係数K3を乗じたものと、(1H−1)遅延線210の出力信号に係数K4を乗じたものの加算結果であり、これにより巡回型のフィルタが構成される。   The output signal of the adder 207 is the result of adding the output signal of the horizontal delay line 205 multiplied by the coefficient K3 and the (1H-1) output signal of the delay line 210 multiplied by the coefficient K4. Thus, a recursive filter is configured.

ここで、フリップフロップ213、214及び加算器212、係数器211による回路は、図2においてGフィルタが市松状に配置されているため、垂直Vが奇数のラインと偶数のラインで、Gフィルタの位置がずれており、対応する画素の左右の画素を加算平均することにより補間している。   Here, since the G filters in FIG. 2 are arranged in a checkered pattern in the circuit including the flip-flops 213 and 214, the adder 212, and the coefficient unit 211, the vertical V is an odd line and an even line. The position is shifted, and interpolation is performed by averaging the left and right pixels of the corresponding pixel.

また、Gフィルタに対応する信号のみ選択しているのは、図2においてRフィルタおよびBフィルタは1ライン飛ばしに配置されているため、1水平ラインの遅延では違う色のフィルタに対応する信号と加算されて、色分離が不可能になってしまうからである。   Further, only the signal corresponding to the G filter is selected because the R filter and the B filter in FIG. 2 are arranged so as to skip one line, so that the signal corresponding to the filter of a different color is delayed by one horizontal line. This is because the color separation becomes impossible due to the addition.

また、スイッチ回路203はこの低レートの設定時はSDCCD信号がGのフィルタに対応する信号の時はSDCCD信号を選択し、そうでない時は加算器202の出力信号を選択する。加算器202の入力のうち、可変係数器204の入力信号はフリップフロップ215の出力信号であるので、2水平ライン分遅延されたことになる。   The switch circuit 203 selects the SDCD signal when the SDCD signal corresponds to the G filter when the low rate is set, and selects the output signal of the adder 202 otherwise. Of the inputs of the adder 202, the input signal of the variable coefficient unit 204 is the output signal of the flip-flop 215, so that it is delayed by two horizontal lines.

これは、図2においてG以外のフィルタ(Rフィルタ、Bフィルタ)は2水平ラインの繰り返し周期を有しているからである。SCCD信号を2水平ライン遅延された信号とSCCDを係数K1と係数K2により定まる比率で加算することにより、巡回型のフィルタを構成している。   This is because filters other than G (R filter and B filter) in FIG. 2 have a repetition period of two horizontal lines. A cyclic filter is configured by adding the SCCD signal to the signal delayed by two horizontal lines and the SCCD at a ratio determined by the coefficients K1 and K2.

このとき、各係数K1、K2、K3、K4を可変することにより、上述の2つの巡回型のフィルタの周波数特性を可変することができる。したがって、RATE信号が上述のように高レートと低レートの2つのみではなくて、種々のレートに応じて、スイッチ回路231と232および各係数K1、K2、K3、K4を可変することで、最適な巡回型のフィルタの特性を得ることが可能になる。   At this time, by varying the coefficients K1, K2, K3, and K4, the frequency characteristics of the two cyclic filters described above can be varied. Therefore, the RATE signal is not limited to the high rate and the low rate as described above, but the switch circuits 231 and 232 and the coefficients K1, K2, K3, and K4 are changed according to various rates. It is possible to obtain the optimum characteristics of the recursive filter.

例えば、係数K3=0.5、係数K4=0.5とすると巡回型のローパスフィルタ特性を設定できるが、この係数をK3=0.25、K4=0.75とすると、さらに透過帯域の低いローパスフィルタの特性を設定することができる。   For example, if the coefficient K3 = 0.5 and the coefficient K4 = 0.5, a cyclic low-pass filter characteristic can be set. If this coefficient is set to K3 = 0.25 and K4 = 0.75, the transmission band is even lower. The characteristics of the low-pass filter can be set.

係数K1、K2についても同様である。また、係数K1、K2はR信号およびB信号の特性を設定し、K3、K4はG信号の特性を設定するが、K1=K3、K2=K4でない設定も可能であり、それぞれに必要な信号帯域に応じた設定にすることが可能である。   The same applies to the coefficients K1 and K2. The coefficients K1 and K2 set the characteristics of the R signal and the B signal, and K3 and K4 set the characteristics of the G signal, but it is possible to set other than K1 = K3 and K2 = K4. It is possible to set according to the band.

図13は、本発明の実施形態中、レート変換回路21の詳細例を示す図である。図13において、301は書き込みクロックと読みだしクロックを独立に与えることのできるように構成されたデュアルポートメモリ、302はスイッチ回路である。   FIG. 13 is a diagram showing a detailed example of the rate conversion circuit 21 in the embodiment of the present invention. In FIG. 13, reference numeral 301 denotes a dual port memory configured so that a write clock and a read clock can be given independently, and 302 is a switch circuit.

入力されるY信号は、デュアルポートメモリ301の書き込みデータ端子WDとスイッチ回路302の一方の入力端子に入力される。上記スイッチ回路302の他方の入力端子には、デュアルポートメモリ301のデータ読み出し端子RDから読みだされる信号が入力され、これらの信号のうち何方か一方の信号がRATE信号により選択されて出力される。   The input Y signal is input to the write data terminal WD of the dual port memory 301 and one input terminal of the switch circuit 302. A signal read from the data read terminal RD of the dual port memory 301 is input to the other input terminal of the switch circuit 302, and one of these signals is selected by the RATE signal and output. The

ここで、上記RATE信号が上述の高レートに設定されている時はY信号を選択し、また、上記RATE信号が低レートに設定されている時はデュアルポートメモリ301のデータ読み出し端子WDから読みだされた信号を選択する。   Here, when the RATE signal is set to the above-mentioned high rate, the Y signal is selected, and when the RATE signal is set to the low rate, reading from the data reading terminal WD of the dual port memory 301 is performed. Select the output signal.

デュアルポートメモリ301の書き込みクロックには、不図示のタイミング発生回路より発生された第1のクロックCLK1が用いられる。この第1のクロックCLK1は、入力のY信号のデータレートの半分の周波数のクロックレートを有し、奇遇どちらかのラインのみに間欠的に発生される。   As a write clock for the dual port memory 301, a first clock CLK1 generated by a timing generation circuit (not shown) is used. The first clock CLK1 has a clock rate that is half the data rate of the input Y signal, and is intermittently generated only on one of the odd lines.

また、デュアルポートメモリ301の読みだしクロックには、不図示のタイミング発生回路より発生されたク第2のロックCLK2が用いられる。この第2のクロックCLK2は、入力のY信号のデータレートの1/4のクロックレートを有している。   Further, a second lock CLK2 generated by a timing generation circuit (not shown) is used as a read clock of the dual port memory 301. The second clock CLK2 has a clock rate that is 1/4 of the data rate of the input Y signal.

この、低レートの設定時の動作を説明すると、まず、デュアルポートメモリ301の入力段で、データレートの半分のクロックレートの第1のクロックCLK1でサンプリングすることにより、画素数を水平方向に半分に間引く。   The operation when the low rate is set will be described. First, the number of pixels is reduced by half in the horizontal direction by sampling at the input stage of the dual port memory 301 with the first clock CLK1 having a clock rate that is half the data rate. Thin out.

さらに、第1のクロックCLK1を奇遇どちらかのラインのみに間欠的に発生させることにより垂直方向にも1/2に間引く。   Further, by intermittently generating the first clock CLK1 only on one of the odd lines, the vertical direction is thinned by half.

この時、第1の実施形態を説明する図1において、既に水平、垂直方向に信号帯域が制限されているため、単純に間引きを行っても折り返し信号の発生によるモアレ現象が発生しない。   At this time, in FIG. 1 for explaining the first embodiment, since the signal band is already limited in the horizontal and vertical directions, the moire phenomenon due to the generation of the folding signal does not occur even if the thinning is simply performed.

こうして間引かれた信号を、デュアルポートメモリ301から、入力のY信号のデータレートの1/4のクロックレートを有する第2のクロックCLK2で読み出すことにより、水平方向に引き伸ばして信号の切れ目をなくし、スイッチ302を経由して上述のように不図示の外部機器に出力する。   The signal thinned out in this way is read out from the dual port memory 301 with the second clock CLK2 having a clock rate that is 1/4 of the data rate of the input Y signal, so that it is stretched in the horizontal direction to eliminate signal breaks. Then, the data is output to an external device (not shown) via the switch 302 as described above.

図14は、図13に示したデュアルポートメモリ301の動作を説明するための波形図である。図14において、(a)、(b)、(c)は同一の時間軸で描かれており、(a)は水平同期信号HDを示し、(b)は第1のクロックCLK1、(c)は第2のクロックCLK2をそれぞれ示している。   FIG. 14 is a waveform diagram for explaining the operation of the dual port memory 301 shown in FIG. 14, (a), (b), and (c) are drawn on the same time axis, (a) shows the horizontal synchronization signal HD, and (b) shows the first clock CLK1, (c). Represents the second clock CLK2.

(b)に示した第1のクロックCLK1は、奇数ラインのみに間欠的に発生している。また、第2のクロックCLK2は、2ラインにわたって切れ目無く発生している。   The first clock CLK1 shown in (b) is intermittently generated only on odd lines. Further, the second clock CLK2 is generated without a break across two lines.

また、図14において、(d)、(e)、(f)は同一の時間軸で描かれており、(d)は入力のY信号のデータレートを決めるメインクロック、(e)は第1のクロックCLK1を示し、(f)は第2のクロックCLK2を示している。メインクロックに対し(e)第1のクロックCLK1は、1/2のクロックレートを有しており、(f)第2のクロックCLK2は1/4のクロックレートを有している。   In FIG. 14, (d), (e), and (f) are drawn on the same time axis, (d) is the main clock that determines the data rate of the input Y signal, and (e) is the first. The clock CLK1 is shown, and (f) shows the second clock CLK2. (E) The first clock CLK1 has a 1/2 clock rate with respect to the main clock, and (f) the second clock CLK2 has a 1/4 clock rate.

なお、上述の実施形態においては、カラー撮像装置を用いてカラー画像信号を生成する場合について詳細に説明したが、本発明は白黒撮像装置を用いて白黒画像信号を生成する場合についても同様に適用することができる。   In the above-described embodiment, the case of generating a color image signal using a color imaging device has been described in detail. However, the present invention is similarly applied to the case of generating a monochrome image signal using a monochrome imaging device. can do.

本発明の撮像装置の第1の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 1st Embodiment of the imaging device of this invention. 実施形態のCCDに配設される色フィルタの配列の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the arrangement | sequence of the color filter arrange | positioned by CCD of embodiment. 実施形態中の色分離回路の詳細例を示す図である。It is a figure which shows the detailed example of the color separation circuit in embodiment. UD信号等各信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of each signal, such as a UD signal. GL2信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of a GL2 signal. R信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of R signal. B信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of B signal. G1信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of G1 signal. G2信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of G2 signal. GL1信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of a GL1 signal. 第2の実施形態の色分離回路の詳細を示す構成図である。It is a block diagram which shows the detail of the color separation circuit of 2nd Embodiment. SEL信号の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of a SEL signal. レート変換回路の詳細例を示す図である。It is a figure which shows the detailed example of a rate conversion circuit. レート変換回路の動作を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows operation | movement of a rate conversion circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 CCD
2 サンプルアンドホールド回路
3 ADコンバータ
4 色分離回路
5〜10 ローパスフィルタ
11 垂直APC回路
12 水平APC回路
13〜16 加算器
17〜19 ガンマ回路
20 マトリクス回路
21 レート変換回路
1 CCD
2 Sample and hold circuit 3 AD converter 4 Color separation circuit 5 to 10 Low-pass filter 11 Vertical APC circuit 12 Horizontal APC circuit 13 to 16 Adder 17 to 19 Gamma circuit 20 Matrix circuit 21 Rate conversion circuit

Claims (4)

Rフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタから構成される色フィルタを備え、被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像信号を、R信号と、B信号と、前記色フィルタの垂直方向に位置が異なる3つのG信号とに色分離する色分離手段と、
前記色分離手段で色分離された色信号ごとに帯域制限をする帯域制限手段と、
前記帯域制限手段で帯域制限された前記3つのG信号に基づいて垂直方向の輪郭補正信号を生成する垂直輪郭補正信号生成手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
An image sensor that includes a color filter including an R filter, a G filter, and a B filter, and that captures a subject image and outputs an image signal;
Color separation means for color-separating the imaging signal into an R signal, a B signal, and three G signals having different positions in the vertical direction of the color filter;
Band limiting means for limiting the band for each color signal color-separated by the color separating means;
Vertical contour correction signal generating means for generating a vertical contour correction signal based on the three G signals band-limited by the band limiting means;
An imaging device comprising:
前記3つのG信号のうち、1つのG信号から水平方向の輪郭補正信号を生成する水平輪郭補正信号生成手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a horizontal contour correction signal generating unit configured to generate a horizontal contour correction signal from one G signal among the three G signals. 前記垂直方向の輪郭補正信号によって垂直方向の輪郭が補正され、かつ、前記水平方向の輪郭補正信号によって水平方向の輪郭が補正された色信号から映像信号を出力する映像信号出力手段を更に有し、
前記帯域制限手段は、前記映像信号のための色信号を出力するとともに、前記垂直方向の輪郭補正信号のための色信号を出力することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
Video signal output means for outputting a video signal from a color signal in which a vertical contour is corrected by the vertical contour correction signal and a horizontal contour is corrected by the horizontal contour correction signal. ,
3. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the band limiting unit outputs a color signal for the video signal and a color signal for the contour correction signal in the vertical direction.
前記垂直方向の輪郭補正信号によって垂直方向の輪郭が補正され、かつ、前記水平方向の輪郭補正信号によって水平方向の輪郭が補正された色信号ごとにガンマ補正を行うガンマ補正手段を更に有することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   It further comprises gamma correction means for performing gamma correction for each color signal in which the vertical contour is corrected by the vertical contour correction signal and the horizontal contour is corrected by the horizontal contour correction signal. The imaging apparatus according to claim 2, characterized in that:
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