JPH03123189A - 映像信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （り産業上の利用分野 本発明は、単板式のカラー撮像装置の映像信号処理回路
に関する。

（ロ）従来の技術 ビデオカメラ等の単板式カラー撮像装置に搭載される固
体撮像素子には、ストライブ状或いはモザイク状等の色
分離フィルタが装着され、固体撮像素子の受光画素が各
色成分に対応付けられる。

そして、撮像部の周辺領域は数画素分が遮光され、光学
的黒領域（ＱＰＢ領域）が設けられる。

このような固体撮像素子から水平ライン毎に出力される
映像信号は、色分離フィルタに対応する色成分を所定の
順序で繰り返し有すると共に各水平ラインの端部にＯＰ
Ｂ領域から得られるＯＰＢ成分を有しており、このＯＰ
Ｂ成分をクランプして基準レベルが固定された後に異な
るタイミングでサンプリングされて各色成分毎に分離さ
れる。

第３図は、上述の如き映像信号の処理回路を示すブロッ
ク図であり、第４図はそのタイミング図である。ここで
は、イエロー（Ｙｅ）、クリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ
）のストライブフィルタが装着されたＣＯＤ固体撮像素
子から得られる映像信号Ｙについて示しである。

映像信号Ｙは、色分離フィルタが装着された領域からの
信号が出力される期間Ｉでは、Ｙｅ、Ｇ及びＣｙの各成
分を繰り返し、続＜ＯＰＢ領域からの信号が出力される
期間■ではＯＰＢ成分を示す。このＯＰＢ成分は、固体
撮像素子の暗電流成分を示し、このレベルが映像信号の
基準レベル、即ち黒レベルとなる。そして、固体撮像素
子の水平走査のブランキング期間となる各水平ライン間
の期間■は、水平ラインが垂直方向に転送される期間で
あり、水平転送駆動が一担停止されるため、固体撮像素
子自体からは信号は出力されず、固体撮像素子の出力部
で重畳するノイズ等が表われる。

この映像信号Ｙは、クランプ回路（１）に入力され、Ｏ
ＰＢ成分を得る期間■に同期したクランプパルスＣＰＩ
に従ってＯＰＢ成分がクランプされる。ＯＰＢ成分がク
ランプされた映像信号Ｙは、次にブランキング回路（２
〉に入力され、期間■から■に亘るブランキング信号Ｂ
Ｋに従ってブランキングがかけられる。即ち、ＯＰＢ成
分がクランプされた後の映像信号Ｙは、各色成分を繰り
返し示す期間Ｉを除いて除去され、次のペデスタルクリ
ップ回路（３）に於いて、クランプ回路（１）のクラン
プレベルに等しい電圧値が期間■、■に与えられ、基準
レベルが設定される。従って、黒レベルが固定された映
像信号Ｙ′を得られる。

黒レベルが固定された映像信号Ｙ′は、自動利得制御（
ＡＧＣ）回路（４）で利得調整された後に３つのサンプ
ルホールド回路（５ａ）（５ｂ）　（５ｃ）に入力され
る。このサンプルホールド回路（５ａ）（５ｂ）（５ｃ
）３− は、固体撮像素子の水平転送りロックに同期するサンプ
リングクロックＳＣに従って大、ン異なるり１ミングで
順次動作し、夫々Ｙｅ、Ｃｙ及びＧの各成分をサンプル
ホールドする。即ち、Ｙｅ、Ｃｙ。

Ｇの各成分を繰り返す映像信号Ｙ′をその繰り返しに同
期するタイミングでサンプルボールドすることで、各色
成分信号Ｙｅ、Ｃｙ及びＧに分離される。そして、色成
分信号Ｙｅ及びｃｙから色成分信号Ｇを夫々差引くこと
で、レッド（Ｒ）及びブルー（Ｂ）を示す色成分信号Ｒ
及びＢを得る。

これら色成分信号Ｒ，Ｂ及びＧは、期間■に同期するク
ランプパルスＣＰ、に従って各クランプ回路（ｓａ）（
ｓｂ）（６ｃ）で夫々前段の映像信号Ｙ′に与えられる
黒レベルを基準にクランプされ、次のブランキング回路
（７ｇ＞（７ｂ）（７ｃ）に於いて映像信号Ｙと同様に
ブランキング信号ＢＫに従ってブランキングがかけられ
た後−にクランプ回路（１）のクランプレベルに等しい
レベル、即ち映像信号Ｙの黒レベルがペデスタルクリッ
プ回路（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）で与えられる。従って
、基準レベルが映像信号Ｙに与４− えられる黒レベルに固定された色成分信号Ｒ，Ｂ及びＧ
が得られ、これら色成分信号Ｒ，Ｂ及びＧ・（次段の信
号処理回路（図示せず）に与えられる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述の如き映像信号処理回路に於いては、初段のクラン
プ回路（１）、ブランキング回路（２）及びペデスタル
クリップ回路（３）で設定される映像信号Ｙ′の黒レベ
ルを基準として各色成分に分離された色成分信号の処理
が行われるため、その黒レベルが変動するとクランプ回
路（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）及びペデスタルクリップ回
路（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）の動作が不安定となり、色
成分信号Ｒ，Ｂ及びＧのバランスが崩れる。即ち、映像
信号Ｙ′の黒レベルが変動した場合、色成分信号Ｒ及び
Ｂについては、色成分信号Ｙｅ及びＣｙから色成分信号
Ｇを差引くことでキャンセルされるが、色成分信号Ｇに
ついては黒レベルの変動分がそのまま重畳するため、色
成分信号Ｒ，Ｂ及びＧのバランスが崩れ、色再現性の低
下を招く。

また、クランプ回路（１）、ブランキング回路（２）及
びペデスタルクリップ回路（３）自体の温度特性に依り
映像信号Ｙ′の黒レベルが変動する場合もあり、温度変
化に対して各色成分のバランスを保持できない虞れがあ
る。

このような各色成分のバランスの変化を抑圧する手段と
して、映像信号Ｙの段階で行っているＯＰＢ成分のクラ
ンプを各色成分毎に分離した後の色成分信号Ｙｅ、Ｃｙ
及びＧの段階で行うことも考えられるが、次段の色成分
信号Ｒ及びＢを得るための演算を考慮すると各成分に対
応するクランプ回路の動作特性の調整が極めて微細なも
のとなり、各々の設定は煩雑なものとなる。また、色成
分信号Ｙｅ及びｃｙから色成分信号Ｇを差引いて得られ
る色成分信号Ｒ及びＢは、ＯＰＢ成分がキャンセルされ
ているため、この色成分信号Ｒ及びＢの段階でＯＰＢ成
分のクランプを行うことは困難である。

そこで本発明は、各色成分のバランスの調整が容易で、
安定した動作を得ることのできる映像信号処理回路の提
供を目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、
撮像部の画素上に第１乃至第３の色分離フィルタが各画
素に対応して設けられ、撮像部周辺の画素が遮光された
固体撮像素子から水平ライン毎に連続して出力される映
像信号を第１乃至第３の色成分毎に分離すると共に各映
像信号の基準値を設定する映像信号処理回路に於いて、
遮光された上記画素からの信号を得る第１の期間に上記
映像信号をクランプし、とのクランプレベルに応じた基
準値を各水平ライン間の上記第１の期間に続く第２の期
間に上記映像信号と置換する第１の基準値設定手段、上
記映像信号を第１乃至第３のタイミングで順次サンプル
ホールドして第１乃至第３の色成分毎に分離し、第３の
色成分を第１及び第２の色成分から夫々差す匹）て第４
及び第５の色成分を得る色分離手段、上記第３の色成分
信号を上記第１の期間にクランプすると共に上記第４及
び第５の色成分信号を上記第２の期間にクラン７− ブし、各クランプレベルに応じた基準値を上記第１及び
第２の期間に上記各色成分信号と置換する第２の基準値
設定手段、を備えたことを特徴とするものである。

（ホ）作用 本発明に依れば、第４及び第５の色成分信号は第１及び
第２の色成分信号から第３の色成分信号が差引かれて得
られることから各色成分に分離する前の段階に於いて映
像信号の黒レベルが変動しても、その変動分がキャンセ
ルされると共に、第３の色成分信号の黒レベルを映像信
号の黒レベルと同様にして再び設定することで補正され
、第３乃至第５の色成分信号が映像信号の黒レベルの変
動を受は難くなる。

（へ）実施例 本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の映像信号処理回路を示すブロック図で
第２図はその動作タイミング図である。この図に於いて
、各部を構成するクランプ回路、ブランキング回路、ペ
デスタルクリップ回路８− 及びサンプルホールド回路自体は第３図と同一構成であ
り、同一部分には同一符号が付しである。

クランプ回路（１）に与えられた映像信号Ｙは、ＯＰＢ
成分が得られる期間■に同期するクランプパルスＣＰ、
に従ってクランプされるが、次のブランキング回路（２
）では、その期間■を除いて期間■にのみブランキング
がかけられる。即ち、ブランキング信号ＢＫ、は、期間
■のみにブランキングをかけるように設定されており、
ＯＰＢ成分を示す期間ＩではＯＰＢ成分がそのまま残さ
れる。従って、ＡＧＣ回路（４）に入力される映像信号
Ｙ゛は、期間■で所定のレベルにクランプされたＯＰＢ
成分を示し、期間■にはペデスタルクリップ回路（３）
で与えられる基準レベルを示す。

この映像信号Ｙ′は、サンプルホールド回路（５ａ）（
５ｂ）　（５ｃ）で色成分信号Ｙｅ、Ｃｙ及びＧに分離
された後、色成分信号Ｇが色成分信号Ｙｅ及びＣｙから
差引かれて色成分信号Ｒ及びＢとなる。この色成分信号
Ｒ及びＢは、ＯＰＢ成分や映像信号Ｙ゛に生じる黒レベ
ルの変動分がキャンセルされておリ、期間■に同期する
クランプパルスＣＰ、に従ってクランプ回路（６ａ）（
６ｂ）にクランプされる。

一方、色成分信号Ｇは、ＯＰＢ成分と映像信号Ｙ′に生
じる黒レベルの変動分を含んでおり、ＯＰＢ成分を示す
期間■に同期するクランプパルスＣＰ　＋に従ってクラ
ンプ回路（６Ｃ）に再びクランプされ黒レベルが設定さ
れる。従って、映像信号Ｙ゛の黒レベルに変動が生じて
もクランプ回路（６Ｃ）でＯＰＢ成分が再びクランプさ
れることで黒レベルの変動が補正される。

そして、各クランプ回路（６ａ）（６ｂ）及び（６Ｃ）
でクランプされた色成分信号Ｒ，Ｂ及びＧは、夫々ブラ
ンキング回路（７ａ）　（７ｂ）　（７ｃ）に入力され
、ブランキング信号ＢＫ、に従って期間■、■にブラン
キングがかけられた後にペデスタルクリップ回路（８ａ
）（８ｂ）（８ｃ）でクランプ回路（１）のクランプレ
ベルに等しい基準値が期間■、■に与えられる。従って
、黒レベルが固定された色成分信号Ｒ，Ｂ及びＧを得る
ことができる。

尚、本実施例に於いては、Ｙｅ、Ｇ及びｃｙからなるス
トライブ状の色分離フィルタを装着した場合を例示して
いるが、サンプルホールド回路のサンプリングのタイミ
ングの変更に依ってモザイク状の色分離フィルタにも対
応できる。また、ＹｅとＣｙとを一部重ね合わせること
に依ってＧを得る２層構造の色分離フィルタに於いても
同様に用いることができる。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、映像信号の基準値が変動した場合でも
色成分信号のバランスを保持することができるため、映
像信号の基準値を設定する回路の温度特性等があまり問
題とならなくなり、各回路の設計の自由度が大きくなる
。

そして、色成分信号の基準値を設定する回路の調整が簡
略化でき、各回路動作の安定化が図れると共に、色再現
性の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の映像信号処理回路を示すブロック図
、第２図は第１図の動作を示すタイミング図、第３図は
従来の映像信号処理回路を示す回１１− 路間、第４図は第３図の動作を示すタイミング図である
。 （１）（６ａ）（６ｂバ６ｃ）−クランプ回路、　（２
）（７ａ）（７ｂ＞＜７ｃ）・−ブランキング回路、　
（３）（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）・・・ペデスタルクリ
ップ回路。 １２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像部の画素上に第１乃至第３の色分離フィルタ
   が各画素に対応して設けられ、撮像部周辺の画素が遮光
   された固体撮像素子から水平ライン毎に連続して出力さ
   れる映像信号を第１乃至第３の色成分毎に分離すると共
   に各映像信号の基準値を設定する映像信号処理回路であ
   って、 遮光された上記画素からの信号を得る第１の期間に上記
   映像信号をクランプし、このクランプレベルに応じた基
   準値を各水平ライン間の上記第１の期間に続く第２の期
   間に上記映像信号と置換する第１の基準値設定手段、 上記映像信号を第１乃至第３のタイミングで順次サンプ
   ルホールドして第１乃至第３の色成分毎に分離し、第３
   の色成分を第１及び第２の色成分から夫々差引いて第４
   及び第５の色成分を得る色分離手段、 上記第３の色成分信号を上記第１の期間にクランプする
   と共に上記第４及び第５の色成分信号を上記第２の期間
   にクランプし、各クランプレベルに応じた基準値を上記
   第１及び第２の期間に上記色成分信号と置換する第２の
   基準値設定手段、を備えたことを特徴とする映像信号処
   理回路。