JPH05308644A - Single plate color digital image pickup device - Google Patents
Single plate color digital image pickup deviceInfo
- Publication number
- JPH05308644A JPH05308644A JP4109783A JP10978392A JPH05308644A JP H05308644 A JPH05308644 A JP H05308644A JP 4109783 A JP4109783 A JP 4109783A JP 10978392 A JP10978392 A JP 10978392A JP H05308644 A JPH05308644 A JP H05308644A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- color
- digital
- image pickup
- color information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、色フィルタを有する
固体撮像素子から出力されるアナログ信号をデジタル信
号に変換して信号処理を行うデジタル撮像装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image pickup device for converting an analog signal output from a solid-state image pickup device having a color filter into a digital signal for signal processing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】以下に従来の単板カラーデジタル撮像装
置の例を、図４から図８を参照しながら説明する。2. Description of the Related Art An example of a conventional single-plate color digital image pickup device will be described below with reference to FIGS.
【０００３】図４は、Ａ／Ｄ変換器を１個使用した従来
のデジタル撮像装置のブロック図である。図４におい
て、レンズ１０１を介して入射された光は、色フィルタ
を有する固体撮像素子１０２で画素毎にフォトダイオー
ドにて光電変換され、電荷として蓄積される。一方、パ
ルス発生回路１０８で発生する転送パルス１０７は、駆
動回路１０６を介して固体撮像素子１０２に供給され
る。固体撮像素子１０２にて一定期間（通常１／６０ｓ
ｅｃ）蓄積された電荷は、供給された転送パルス１０７
によって順次転送・出力され、アナログ出力信号１０３
となる。アナログ出力信号１０３には有効な信号成分の
他に多くの不要ノイズ成分が含まれている為、通常直ち
にノイズ低減回路１０４を介してノイズ成分の少ないア
ナログ信号１０５を得る。FIG. 4 is a block diagram of a conventional digital image pickup apparatus using one A / D converter. In FIG. 4, the light incident through the lens 101 is photoelectrically converted by the photodiode in each pixel in the solid-state image sensor 102 having a color filter and accumulated as electric charge. On the other hand, the transfer pulse 107 generated by the pulse generation circuit 108 is supplied to the solid-state image sensor 102 via the drive circuit 106. Fixed period (usually 1 / 60s
ec) The accumulated charge is supplied by the transfer pulse 107.
Are sequentially transferred and output by the analog output signal 103
Becomes Since the analog output signal 103 contains many unnecessary noise components in addition to the effective signal component, the analog signal 105 with a small noise component is usually obtained immediately via the noise reduction circuit 104.
【０００４】ここでアナログ信号１０５について図５を
用いて詳しく説明する。一般に色フィルタを有する固体
撮像素子では、隣接する画素間の色フィルタは異なる分
光特性を有している。この為、画素単位に転送・出力さ
れたアナログ信号１０５は図５に示すように画素単位で
電圧が異なる。更に、色フィルタ配列および読み出し方
法にもよって変わるが、１水平走査期間毎にも異なった
波形となっている場合が多い。この画素単位、ライン単
位の電圧差は色情報を含んでいる。Here, the analog signal 105 will be described in detail with reference to FIG. Generally, in a solid-state image sensor having color filters, color filters between adjacent pixels have different spectral characteristics. Therefore, the voltage of the analog signal 105 transferred / outputted in pixel units is different in pixel units as shown in FIG. Furthermore, although it varies depending on the color filter array and the reading method, the waveform is often different for each horizontal scanning period. The voltage difference on a pixel-by-pixel basis and on a line-by-line basis includes color information.
【０００５】アナログ信号１０５はまずＤＣレベルを固
定するクランプ回路１０９へ供給された後、高レベルの
信号だけを圧縮するプリニー回路１１０へ供給される。
このプリニー回路１１０は、後でＡ／Ｄ変換器１１３に
おいてアナログ信号を量子化する際、実使用レベルの量
子化精度を出来る限り高くとる為のものである。通常の
アナログ処理により撮像装置では、感度・ダイナミック
レンジの点から固体撮像素子１０２の飽和レベルを３０
０〜６００％に設定し、普通１００％以下の入射光量に
なるようにレンズ１０１の絞りを調整し使用している。
プリニー回路１１０の処理無しにＡ／Ｄ変換器１１３で
量子化するならば、実使用領域の量子化精度はＡ／Ｄ変
換器１１３の有する量子化精度の数分の１程度に落ちて
しまう。プリニー回路１１０の入出力特性と量子化精度
の関係を図６に示す。The analog signal 105 is first supplied to a clamp circuit 109 for fixing the DC level, and then supplied to a plinney circuit 110 for compressing only a high level signal.
The prinny circuit 110 is for taking the quantization accuracy of the actual use level as high as possible when the analog signal is quantized in the A / D converter 113 later. In the image pickup apparatus, the saturation level of the solid-state image pickup element 102 is set to 30 by the ordinary analog processing in terms of sensitivity and dynamic range.
It is set to 0 to 600%, and the diaphragm of the lens 101 is adjusted and used so that the amount of incident light is usually 100% or less.
If quantization is performed by the A / D converter 113 without the processing of the prinny circuit 110, the quantization accuracy of the actual use area will fall to a fraction of the quantization accuracy of the A / D converter 113. FIG. 6 shows the relationship between the input / output characteristics of the pliny circuit 110 and the quantization accuracy.
【０００６】プリニー回路１１０によって高レベルの信
号が圧縮されたアナログ信号は、バッファアンプ１１１
を介してＡ／Ｄ変換器入力信号１１２となり、Ａ／Ｄ変
換器１１３でデジタル信号に変換される。通常Ａ／Ｄ変
換器の直前には、サンプルホールド回路を挿入するが、
ここではＡ／Ｄ変換器１１３に含まれているものと考え
る。Ａ／Ｄ変換器１１３より出力されるデジタル信号１
１４は、デジタル信号処理回路１１７およびフィードバ
ッククランプ回路１１５へ供給される。フィードバック
クランプ回路１１５へ供給されたデジタル信号１１４は
演算処理され、フィードバック電圧（通常アナログＤＣ
電圧）１１６としてバッファアンプ１１１へ送られ、Ａ
／Ｄ変換器１１３で変換される基準黒レベルが常に一定
値となっている。The analog signal obtained by compressing the high level signal by the plinney circuit 110 is converted into a buffer amplifier 111.
Becomes an A / D converter input signal 112 via, and is converted into a digital signal by the A / D converter 113. Normally, a sample hold circuit is inserted just before the A / D converter,
Here, it is considered to be included in the A / D converter 113. Digital signal 1 output from A / D converter 113
14 is supplied to the digital signal processing circuit 117 and the feedback clamp circuit 115. The digital signal 114 supplied to the feedback clamp circuit 115 is subjected to arithmetic processing, and a feedback voltage (usually analog DC
Voltage) 116 to the buffer amplifier 111,
The reference black level converted by the / D converter 113 is always a constant value.
【０００７】デジタル信号処理回路１１７へ供給された
デジタル信号１１４は、例えば色分離・γ補正・輪郭補
正・ホワイトバランス処理等の処理が成され出力端１１
８へ供給される。The digital signal 114 supplied to the digital signal processing circuit 117 is subjected to processing such as color separation, γ correction, contour correction, and white balance processing, and the output terminal 11
8 is supplied.
【０００８】図７は、Ａ／Ｄ変換器を３個使用した従来
の３板式デジタル撮像装置のブロック図である。図７に
おいて、図示しないレンズを介して入射された光は、分
光プリズム４０１によりＲ，Ｇ，Ｂの３原色に分光さ
れ、光の強弱のみを感知する色フィルタの無い固体撮像
素子４０２〜４０４においてそれぞれ光電変換される。
固体撮像素子４０２〜４０４のアナログ出力信号は、そ
れぞれノイズ低減回路４０５〜４０７によりノイズが低
減された後、それぞれアナログ前段処理回路４０８〜４
１０へ供給され、アナログの前段処理が行われる。Ｓ／
Ｎ，ダイナミックレンジの点からアナログ前段処理回路
４０８〜４１０でγ補正を行う場合もある。FIG. 7 is a block diagram of a conventional three-plate type digital image pickup device using three A / D converters. In FIG. 7, light incident through a lens (not shown) is split into three primary colors of R, G, and B by the spectral prism 401, and in solid-state image pickup devices 402 to 404 without color filters that sense only the intensity of light. Each is photoelectrically converted.
The analog output signals of the solid-state image pickup devices 402 to 404 are noise-reduced by noise reduction circuits 405 to 407, respectively, and then analog pre-processing circuits 408 to 4 respectively.
10 and the analog pre-stage processing is performed. S /
From the viewpoint of N and dynamic range, the analog pre-stage processing circuits 408 to 410 may perform γ correction.
【０００９】アナログ前段処理回路４０８〜４１０を通
ったアナログ信号は、それぞれバッファアンプ４１１〜
４１３を介してそれぞれアナログ信号４１４〜４１６と
なりそれぞれＡ／Ｄ変換器４１７〜４１９へ供給され
る。Ａ／Ｄ変換器４１７〜４１９へ供給されたアナログ
信号は、それぞれデジタル信号４２０〜４２２となり、
このデジタル信号がそれぞれデジタル信号処理回路４２
３に供給され、デジタル信号処理回路４２３によって処
理され出力端４２４へ出力される。The analog signals that have passed through the analog pre-stage processing circuits 408 to 410 are buffer amplifiers 411 to 411, respectively.
It becomes analog signals 414 to 416 via 413 and is supplied to A / D converters 417 to 419, respectively. The analog signals supplied to the A / D converters 417 to 419 become digital signals 420 to 422, respectively.
Each of these digital signals is a digital signal processing circuit 42.
3 is processed by the digital signal processing circuit 423 and output to the output terminal 424.
【００１０】ここで大切なことはアナログ信号４１４〜
４１６は、前記色フィルタを有する固体撮像素子から得
られるアナログ信号とは異なり、色情報が画素単位の電
位差として存在しない点である。アナログ信号４１４〜
４１６は輝度情報のみを有し、色情報は各チャンネル間
のレベル相違として存在する。The important thing here is the analog signal 414-
Unlike the analog signal obtained from the solid-state image sensor having the color filter, 416 is that color information does not exist as a potential difference in pixel units. Analog signal 414-
Reference numeral 416 has only luminance information, and color information exists as a level difference between channels.
【００１１】このように、図５に示す色フィルタを有す
る固体撮像素子のアナログ出力信号は、輝度情報を含む
信号に色情報が画素単位、ライン（１Ｈ）単位の電圧差
として交流的に重畳されたものである。この色情報を含
む電圧差は、一般に輝度情報の有する振幅の最大の１／
２（５０％）の振幅と考えられており、彩度および明度
の低い色を有する光が入射した場合には非常に小さな電
圧差となる。As described above, in the analog output signal of the solid-state image pickup device having the color filter shown in FIG. 5, color information is AC-wise superimposed on a signal including luminance information as a voltage difference in pixel units and line (1H) units. It is a thing. The voltage difference including this color information is generally 1 / maximum of the amplitude of luminance information.
It is considered to have an amplitude of 2 (50%), and a very small voltage difference occurs when light having a color with low saturation and lightness is incident.
【００１２】このアナログ信号を図４に示される構成の
デジタル撮像装置で処理すると、輝度情報の量子化精度
に比べ色情報の量子化精度が不足し、彩度および明度が
緩やかに変化するところに本来と異なる色の帯域が発生
するという問題がある。When this analog signal is processed by the digital image pickup apparatus having the structure shown in FIG. 4, the quantization accuracy of color information is insufficient as compared with the quantization accuracy of luminance information, and the saturation and lightness gradually change. There is a problem that a different color band is generated.
【００１３】更に図４において、プリニー回路１１０に
よる、図６に示されるような非線形処理を行うと、図８
に示すように色情報を含む電圧差の片側が先にクリップ
してしまう為輝度情報との相関が保てなくなり、高輝度
時に水平方向に輝度差（横筋）が発生するという問題が
ある。Further, in FIG. 4, when the non-linear processing as shown in FIG.
As shown in (1), since one side of the voltage difference including color information is clipped first, the correlation with the luminance information cannot be maintained, and there is a problem that a luminance difference (horizontal stripe) occurs in the horizontal direction at high luminance.
【００１４】これに対し、図７に示される３板式デジタ
ル撮像装置では、アナログ信号４１４〜４１６に色情報
を含む電圧差は重畳されていないので、アナログ前段処
理回路４０８〜４１０による非線形処理では前記の問題
は発生しない。On the other hand, in the three-plate digital image pickup device shown in FIG. 7, since the analog signals 414 to 416 are not superimposed with the voltage difference including the color information, the analog pre-processing circuits 408 to 410 perform the non-linear processing as described above. Problem does not occur.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】このように従来の単板
カラーデジタル撮像装置においては、色フィルタを有す
る固体撮像素子から得られるアナログ信号を１個のＡ／
Ｄ変換器を用いてデジタル信号化すると色情報の量子化
精度が不足するという問題があった。また、アナログ信
号に非線形処理を行うと、色情報の片側が先にクリップ
する為、輝度情報との相関が保てないという問題があっ
た。As described above, in the conventional single-chip color digital image pickup device, an analog signal obtained from the solid-state image pickup device having a color filter is converted into one A / A signal.
There is a problem in that the quantization accuracy of color information is insufficient when a digital signal is converted using a D converter. Further, when the analog signal is subjected to the non-linear processing, one side of the color information is clipped first, so that there is a problem that the correlation with the luminance information cannot be maintained.
【００１６】この発明は上記のような従来技術の欠点を
除去し、色情報の量子化精度を向上させ、更に、色情報
を含む電位差（振幅）が輝度情報との相関を保つことが
できる単板カラーデジタル撮像装置を提供することを目
的とするものである。The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, improves the quantization accuracy of color information, and further maintains the potential difference (amplitude) containing color information in correlation with the luminance information. It is an object to provide a plate color digital imaging device.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、撮像光に応じたアナログ信
号を出力する複数の色フィルタが配設された固体撮像素
子と、前記アナログ信号をＡ／Ｄ変換して第１のデジタ
ル信号を出力する第１のＡ／Ｄ変換手段と、前記第１の
デジタル信号から輝度信号を抽出する輝度抽出手段と、
前記アナログ信号から抽出した色情報の信号を出力する
フィルタと、前記色情報の信号をＡ／Ｄ変換して第２の
デジタル信号を出力する第２のＡ／Ｄ変換手段と、前記
第１および第２のデジタル信号から色信号を抽出する色
抽出手段とを備えたことを特徴とする単板カラーデジタ
ル撮像装置を提供する。In order to achieve the above object, in the present invention, a solid-state image pickup device provided with a plurality of color filters for outputting analog signals according to image pickup light, and the analog signal are provided. First A / D conversion means for A / D-converting to output a first digital signal, and luminance extraction means for extracting a luminance signal from the first digital signal,
A filter for outputting a color information signal extracted from the analog signal; a second A / D conversion means for A / D converting the color information signal to output a second digital signal; There is provided a single-chip color digital image pickup device comprising: a color extraction unit that extracts a color signal from a second digital signal.
【００１８】また、撮像光に応じたアナログ信号を出力
する複数の色フィルタが配設された固体撮像素子と、前
記アナログ信号から輝度信号を抽出する輝度抽出手段
と、前記輝度信号をＡ／Ｄ変換して第１のデジタル信号
を出力する第１のＡ／Ｄ変換手段と、前記アナログ信号
から抽出した色情報の信号を出力するフィルタと、前記
色情報の信号をＡ／Ｄ変換して第２のデジタル信号を出
力する第２のＡ／Ｄ変換手段と、前記第１および第２の
デジタル信号から色信号を抽出する色抽出手段とを備え
たことを特徴とする単板カラーデジタル撮像装置を提供
する。Further, a solid-state image pickup device provided with a plurality of color filters for outputting an analog signal corresponding to image pickup light, a luminance extracting means for extracting a luminance signal from the analog signal, and an A / D for the luminance signal. First A / D conversion means for converting and outputting a first digital signal, a filter for outputting a color information signal extracted from the analog signal, and A / D conversion for the color information signal A single-chip color digital image pickup device comprising: a second A / D conversion means for outputting two digital signals; and a color extraction means for extracting color signals from the first and second digital signals. I will provide a.
【００１９】[0019]
【作用】このように構成されたものにおいては、輝度情
報と色情報を含む電位差（振幅）とは別々のＡ／Ｄ変換
器で変換される。この色情報を含む電位差（振幅）はＡ
／Ｄ変換器のダイナミックレンジの最大値に設定されて
おり量子化精度を向上させることができる。また、この
色情報を含む電圧差（振幅）の中心が色情報を変換する
Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの中心となっている
ので、変換された色情報のデジタル信号は上下対称にク
リップされ、輝度情報との相関を保つことができ、アナ
ログ回路でも簡単にクリップ可能となる。In the device thus constructed, the potential difference (amplitude) including the luminance information and the color information is converted by different A / D converters. The potential difference (amplitude) including this color information is A
Since it is set to the maximum value of the dynamic range of the / D converter, the quantization accuracy can be improved. Further, since the center of the voltage difference (amplitude) including the color information is the center of the dynamic range of the A / D converter that converts the color information, the digital signal of the converted color information is vertically symmetrically clipped. , The correlation with the luminance information can be maintained, and even analog circuits can easily clip.
【００２０】これらの輝度情報のデジタル信号と色情報
のデジタル信号とは処理・演算され、色情報の量子化精
度が向上出来、更に、色情報を含む電位差（振幅）が輝
度情報との相関を保つことができる。The digital signal of the luminance information and the digital signal of the color information are processed and operated, the quantization accuracy of the color information can be improved, and the potential difference (amplitude) including the color information has a correlation with the luminance information. Can be kept.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、この発明の実施例について、図１から
図３を参照して詳細に説明する。この発明に係る第１の
実施例について、図１を用いて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 3. A first embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
【００２２】図１において、色フィルタを有する固体撮
像素子５０１から供給されたアナログ出力信号５０２
は、バッファアンプ５０３を介してＡ／Ｄ変換器５０４
へ供給されデジタル信号５０５に変換される。また、同
時にアナログ出力信号５０２はバンドパスフィルタ５０
６へ供給され、色情報を含む電圧差が取り出されバッフ
ァアンプ５０７へ供給される。この色情報を含む電圧差
は図５で示したように１画素出力期間毎に存在し、この
期間は固体撮像素子５０１の水平転送パルスで定まる。
言い換えれば固体撮像素子５０１による固有の周波数と
なるので、バンドパスフィルタ５０６より簡単に取り出
すことが出来る。In FIG. 1, an analog output signal 502 supplied from a solid-state image pickup device 501 having a color filter.
Is an A / D converter 504 via a buffer amplifier 503.
And is converted into a digital signal 505. At the same time, the analog output signal 502 is converted into the bandpass filter 50.
6, and the voltage difference including the color information is extracted and supplied to the buffer amplifier 507. The voltage difference including this color information exists for each pixel output period as shown in FIG. 5, and this period is determined by the horizontal transfer pulse of the solid-state image sensor 501.
In other words, since the frequency is a natural frequency of the solid-state image sensor 501, it can be easily extracted from the bandpass filter 506.
【００２３】バッファアンプ５０７に供給された色情報
を含む電圧差は増幅されると共に、Ａ／Ｄ変換器５０８
のダイナミックレンジの中心と電圧差の中心とが合うだ
けのバイアスが付加された後、Ａ／Ｄ変換器５０８へ供
給されデジタル信号５０９に変換される。このバッファ
アンプ５０７とＡ／Ｄ変換器５０８との間には、ダイオ
ードクリップのような回路を付加し、振幅を制限しても
良い。The voltage difference including the color information supplied to the buffer amplifier 507 is amplified and the A / D converter 508 is also amplified.
After a bias is added so that the center of the dynamic range and the center of the voltage difference match, the signal is supplied to the A / D converter 508 and converted into a digital signal 509. A circuit such as a diode clip may be added between the buffer amplifier 507 and the A / D converter 508 to limit the amplitude.
【００２４】デジタル信号５０５には輝度情報と色情報
の両方が含まれていて、デジタル信号５０９には量子化
精度が高く輝度情報との相関が保たれている色情報が含
まれている。これらのデジタル信号５０５とデジタル信
号５０９との両信号は、信号処理回路５１０により信号
処理され、本来と異なる色の帯や高輝度時に水平方向に
輝度差を生じない出力信号が出力端５１１へ供給され
る。The digital signal 505 includes both luminance information and color information, and the digital signal 509 includes color information having a high quantization accuracy and a correlation with the luminance information. Both the digital signal 505 and the digital signal 509 are signal-processed by the signal processing circuit 510, and an output signal that does not cause a luminance difference in the horizontal direction at the time of high luminance and a band of a color different from the original is supplied to the output terminal 511. To be done.
【００２５】次に、この発明に係る第２の実施例につい
て、図２を用いて詳細に説明する。図２において、第１
の実施例の図１と同じものについては同一番号を付し、
異なる部分についてのみ説明する。固体撮像素子６０１
から得られるアナログ信号５０２は、ローパスフィルタ
６０１により不要な色情報が削除された後、バッファア
ンプ５０３へ供給される。バッファアンプ５０３へ供給
された信号はＡ／Ｄ変換器５０４によりデジタル信号６
０２に変換される。Next, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2, the first
1 of the embodiment of FIG.
Only different parts will be described. Solid-state image sensor 601
The analog signal 502 obtained from the above is supplied to the buffer amplifier 503 after unnecessary color information is deleted by the low-pass filter 601. The signal supplied to the buffer amplifier 503 is converted into a digital signal 6 by the A / D converter 504.
Converted to 02.
【００２６】ローパスフィルタ６０１を通ったアナログ
信号には色情報を含む電圧差が無いので、ローパスフィ
ルタ６０１とバッファアンプ５０３との間に非線形処理
を入れて、実使用領域での輝度情報の量子化精度を更に
向上させることが出来る。また、デジタル信号６０２と
デジタル信号５０９とは互いに同じ情報を含まない為、
信号処理回路５１０の規模も小さくできる。Since there is no voltage difference including color information in the analog signal that has passed through the low-pass filter 601, non-linear processing is inserted between the low-pass filter 601 and the buffer amplifier 503 to quantize the luminance information in the actual use area. The accuracy can be further improved. Further, since the digital signal 602 and the digital signal 509 do not include the same information as each other,
The scale of the signal processing circuit 510 can also be reduced.
【００２７】次に、この発明に係る第３の実施例につい
て、図３を用いて詳細に説明する。図３において、色フ
ィルタを有する固体撮像素子７０１から供給されたアナ
ログ信号は、ノイズ低減回路７０２（一般にＣＤＳと呼
ばれる方法が多い）へ供給され、不要なノイズが低減さ
れる。このノイズが低減されたアナログ信号７０３は、
ローパスフィルタ７０４およびバンドパスフィルタ７１
０へ供給される。ローパスフィルタ７０４へ供給された
アナログ信号は輝度信号が取り出され、バッファアンプ
７０５を介してＡ／Ｄ変換器７０６へ供給される。Ａ／
Ｄ変換器７０６へ供給された輝度情報を含むアナログ信
号は、デジタル信号７０７へ変換される。フィードバッ
ククランプ演算回路７０８にはデジタル信号７０７が供
給され、ＤＣ電圧７０９がバッファアンプ７０５へ供給
される。これにより輝度情報に含まれる基準黒レベル
は、常にある任意のデジタル値に一定に保たれる。Next, a third embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 3, an analog signal supplied from the solid-state image sensor 701 having a color filter is supplied to a noise reduction circuit 702 (a method generally called CDS is often used) to reduce unnecessary noise. This noise-reduced analog signal 703 is
Low-pass filter 704 and band-pass filter 71
Supplied to zero. A luminance signal is extracted from the analog signal supplied to the low-pass filter 704 and is supplied to the A / D converter 706 via the buffer amplifier 705. A /
The analog signal including the luminance information supplied to the D converter 706 is converted into a digital signal 707. A digital signal 707 is supplied to the feedback clamp calculation circuit 708, and a DC voltage 709 is supplied to the buffer amplifier 705. As a result, the reference black level included in the brightness information is always kept constant at an arbitrary digital value.
【００２８】バンドパスフィルタ７１０へ供給されたア
ナログ信号は、色情報を含む電圧差が取り出される。こ
の色情報を含む電圧差は単一周波数の交流信号なので、
バッファアンプ７１１で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器７１
２へ供給される。Ａ／Ｄ変換器７１２へ供給された信号
は、必要なバイアス電圧が付加された後、デジタル信号
７１３へ変換される。このデジタル信号７１３は、キャ
リア成分発生回路７１４およびＤＣオフセット発生回路
７１６へ供給される。From the analog signal supplied to the bandpass filter 710, a voltage difference including color information is extracted. Since the voltage difference including this color information is a single frequency AC signal,
After being amplified by the buffer amplifier 711, the A / D converter 71
2 is supplied. The signal supplied to the A / D converter 712 is converted into a digital signal 713 after a necessary bias voltage is added. The digital signal 713 is supplied to the carrier component generation circuit 714 and the DC offset generation circuit 716.
【００２９】キャリア成分発生回路７１４は例えばゲイ
ン変更・バンドパスフィルタであり、供給されたデジタ
ル信号７１３は、デジタル信号７０７に存在する輝度レ
ベルと色レベルを合わせるゲイン変更が行われると共
に、バンドパスフィルタ７１０の特性と合わせて理想特
性となるフィルタがかけられた後、色情報を含むデジタ
ル信号７１５は加算器７１８へ供給される。加算器７１
８に供給された色情報を含むデジタル信号７１５とＡ／
Ｄ変換器７０６から供給されたデジタル信号７０７とは
加算され減算器７１９へ供給される。The carrier component generation circuit 714 is, for example, a gain changing / bandpass filter. The supplied digital signal 713 is changed in gain so as to match the luminance level and the color level existing in the digital signal 707, and the bandpass filter is also used. After being filtered to have an ideal characteristic in combination with the characteristic of 710, the digital signal 715 including color information is supplied to the adder 718. Adder 71
8 and the digital signal 715 including the color information and A /
The digital signal 707 supplied from the D converter 706 is added and the result is supplied to the subtractor 719.
【００３０】ＤＣオフセット発生回路７１６にはデジタ
ル信号７１３が供給されており、バッファアンプ７１１
にて印加したバイアス電圧に相当するデジタル信号７１
７を減算器７１９へ供給する。減算器７１６は、加算器
７１８の出力からデジタル信号７１７を減算し、復号デ
ジタル信号７２０をデジタル信号処理回路７２１へ供給
する。この復号デジタル信号７２０は、従来のＡ／Ｄ変
換器を１個だけ使用した場合に得られるデジタル信号に
準じたものとなっている。A digital signal 713 is supplied to the DC offset generation circuit 716, and a buffer amplifier 711 is supplied.
Digital signal 71 corresponding to the bias voltage applied at
7 is supplied to the subtractor 719. The subtractor 716 subtracts the digital signal 717 from the output of the adder 718 and supplies the decoded digital signal 720 to the digital signal processing circuit 721. The decoded digital signal 720 is based on the digital signal obtained when only one conventional A / D converter is used.
【００３１】デジタル信号処理回路７２１へ供給された
復号デジタル信号７２０は、信号処理され、本来と異な
る色の帯や高輝度時に水平方向に輝度差を生じない出力
信号が出力端７２２へ供給される。このデジタル信号処
理回路７２１は、従来と同じものでよい。また、デジタ
ル信号処理回路７２１の構成は異なるものとなるが、処
理方法によってはキャリア成分発生回路７１４の無い構
成としてもよい。 そして従来の技術でも述べたよう
に、色情報を含む電位差の振幅は輝度情報の有する振幅
の１／２以下であり、実使用状態での輝度情報の量子化
精度は図８からも分かるように、Ａ／Ｄ変換器７０６の
有する最大量子化数（ｎビット）の１／２程度（ｎ−１
ビット）となる。１００％以上の電圧差の振幅は、輝度
情報との相関さえ保つことができれば正確に量子化され
なくても実用上は問題が無いので、上記実施例の図１〜
３のバッファアンプ５０７，７１１の利得をバッファア
ンプ５０３，７０５の利得の４倍以上として、色情報の
量子化精度を大幅に向上させている。逆に言えば、最大
量子化数の大きなＡ／Ｄ変換器を１個使用した従来の撮
像装置を、量子化数の小さなＡ／Ｄ変換器を２個使用し
ても同等以上の性能を有する撮像装置が実現できる。ま
た、輝度情報と色情報をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を
同じものとしてもよい。The decoded digital signal 720 supplied to the digital signal processing circuit 721 is subjected to signal processing, and an output signal which does not cause a brightness difference in the horizontal direction at the time of high brightness and a band of a color different from the original is supplied to the output end 722. .. The digital signal processing circuit 721 may be the same as the conventional one. Further, although the configuration of the digital signal processing circuit 721 is different, the configuration without the carrier component generation circuit 714 may be adopted depending on the processing method. As described in the related art, the amplitude of the potential difference including the color information is less than 1/2 of the amplitude of the luminance information, and the quantization accuracy of the luminance information in the actual use state can be seen from FIG. , About half the maximum number of quantization (n bits) that the A / D converter 706 has (n-1
Bit). The amplitude of the voltage difference of 100% or more does not pose any practical problem even if it is not accurately quantized as long as the correlation with the luminance information can be maintained.
By setting the gains of the buffer amplifiers 507 and 711 of No. 3 to 4 times or more the gains of the buffer amplifiers 503 and 705, the quantization accuracy of color information is significantly improved. Conversely speaking, even if the conventional image pickup device using one A / D converter with a large maximum quantization number is used and two A / D converters with a small quantization number are used, the same or better performance is obtained. An imaging device can be realized. Further, the same A / D converter for A / D converting the luminance information and the color information may be used.
【００３２】また、この実施例ではデジタル信号７１３
からＤＣオフセット発生回路７１６によりデジタル信号
７１７を作成しているが、このデジタル信号７１７を単
に任意の値として与えても良い。Further, in this embodiment, the digital signal 713 is
Although the digital signal 717 is generated by the DC offset generating circuit 716 from the above, the digital signal 717 may be simply given as an arbitrary value.
【００３３】[0033]
【発明の効果】この発明によれば、色情報の量子化精度
が向上するので、彩度や明度が緩やかに変化する被写体
の撮影時に本来と異なる色帯の発生することがない。ま
た、高輝度時にも色情報を含む電圧差と輝度情報との相
関が保たれているので、水平方向の輝度差（横筋）を発
生することがない。According to the present invention, since the quantization accuracy of color information is improved, a color band different from the original color band does not occur when a subject whose saturation or brightness changes gently is photographed. Moreover, since the correlation between the voltage difference including the color information and the luminance information is maintained even at high luminance, the luminance difference in the horizontal direction (horizontal stripe) is not generated.
【図１】この発明に係る単板カラーデジタル撮像装置の
第１の実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a single-chip color digital imaging device according to the present invention.
【図２】この発明に係る単板カラーデジタル撮像装置の
第２の実施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a single-plate color digital imaging device according to the present invention.
【図３】この発明に係る単板カラーデジタル撮像装置の
第３の実施例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of a single-plate color digital imaging device according to the present invention.
【図４】従来の単板カラーデジタル撮像装置のブロック
図である。FIG. 4 is a block diagram of a conventional single-plate color digital imaging device.
【図５】色フィルタを有する固体撮像素子のアナログ出
力を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an analog output of a solid-state imaging device having a color filter.
【図６】プリニー処理の入出力特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an input / output characteristic of a pliny process.
【図７】従来の３板式カラーデジタル撮像装置のブロッ
ク図である。FIG. 7 is a block diagram of a conventional three-plate color digital imaging device.
【図８】プリニー処理，Ａ／Ｄ変換器による非対象波形
の発生を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing primie processing and generation of an asymmetric waveform by an A / D converter.
５０１…固体撮像素子、５０３，５０７…バッファアン
プ、５０４，５０８…Ａ／Ｄ変換器、５０６…バンドパ
スフィルタ、５１０…デジタル信号処理回路501 ... Solid-state image sensor, 503, 507 ... Buffer amplifier, 504, 508 ... A / D converter, 506 ... Band pass filter, 510 ... Digital signal processing circuit
Claims (4)
複数の色フィルタが配設された固体撮像素子と、 前記アナログ信号をＡ／Ｄ変換して第１のデジタル信号
を出力する第１のＡ／Ｄ変換手段と、 前記第１のデジタル信号から輝度信号を抽出する輝度抽
出手段と、 前記アナログ信号から抽出した色情報の信号を出力する
フィルタと、 前記色情報の信号をＡ／Ｄ変換して第２のデジタル信号
を出力する第２のＡ／Ｄ変換手段と、 前記第１および第２のデジタル信号から色信号を抽出す
る色抽出手段とを備えたことを特徴とする単板カラーデ
ジタル撮像装置。1. A solid-state image pickup device having a plurality of color filters for outputting analog signals according to image pickup light, and a first digital signal for A / D converting the analog signals to output a first digital signal. A / D conversion means, brightness extraction means for extracting a brightness signal from the first digital signal, a filter for outputting a color information signal extracted from the analog signal, and A / D conversion of the color information signal And a second A / D converting means for outputting a second digital signal, and a color extracting means for extracting a color signal from the first and second digital signals. Digital imaging device.
複数の色フィルタが配設された固体撮像素子と、 前記アナログ信号から輝度信号を抽出する輝度抽出手段
と、 前記輝度信号をＡ／Ｄ変換して第１のデジタル信号を出
力する第１のＡ／Ｄ変換手段と、 前記アナログ信号から抽出した色情報の信号を出力する
フィルタと、 前記色情報の信号をＡ／Ｄ変換して第２のデジタル信号
を出力する第２のＡ／Ｄ変換手段と、 前記第１および第２のデジタル信号から色信号を抽出す
る色抽出手段とを備えたことを特徴とする単板カラーデ
ジタル撮像装置。2. A solid-state image pickup device provided with a plurality of color filters for outputting analog signals according to image pickup light, a luminance extraction means for extracting a luminance signal from the analog signals, and an A / D for the luminance signals. A first A / D conversion means for converting and outputting a first digital signal; a filter for outputting a color information signal extracted from the analog signal; and a first A / D conversion for the color information signal. A single-chip color digital image pickup device comprising: a second A / D conversion unit that outputs two digital signals; and a color extraction unit that extracts color signals from the first and second digital signals. ..
最大量子化数が同じであることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の単板カラーデジタル撮像装置。3. The single-chip color digital imaging device according to claim 1, wherein the maximum quantization numbers of the first and second A / D conversion means are the same.
ナログ信号は、ノイズ低減回路を介して出力されること
を特徴とする請求項１，２または３記載の単板カラーデ
ジタル撮像装置。4. The single-chip color digital image pickup device according to claim 1, wherein the analog signal output from the solid-state image pickup device is output via a noise reduction circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109783A JPH05308644A (en) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | Single plate color digital image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109783A JPH05308644A (en) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | Single plate color digital image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308644A true JPH05308644A (en) | 1993-11-19 |
Family
ID=14519115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4109783A Pending JPH05308644A (en) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | Single plate color digital image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05308644A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290099B1 (en) * | 1997-12-31 | 2001-06-01 | 이중구 | Image inputting device having a wide dynamic range and thereof method |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP4109783A patent/JPH05308644A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100290099B1 (en) * | 1997-12-31 | 2001-06-01 | 이중구 | Image inputting device having a wide dynamic range and thereof method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5457494A (en) | Image pickup signal processing apparatus | |
| JP3284803B2 (en) | Image input device | |
| JP3302423B2 (en) | Imaging device | |
| JPH0614190A (en) | Color separation and profile correcting circuit | |
| US5274440A (en) | Automatic white balance control apparatus capable of performing white balance with a subject of a monochromatic color other than white | |
| JP3893474B2 (en) | Image data forming method and image data recording apparatus | |
| JPH05308644A (en) | Single plate color digital image pickup device | |
| JP3901808B2 (en) | Carrier boost correction circuit | |
| JP3117740B2 (en) | Clamp circuit for electronic endoscope device | |
| JP4477265B2 (en) | Color television camera | |
| JP2652793B2 (en) | Imaging device | |
| JP3131435B2 (en) | Electronic camera | |
| JPH04246976A (en) | Camera device | |
| JPH08131401A (en) | Electronic endoscope device | |
| JPH04165874A (en) | Digital signal processor | |
| US7170554B2 (en) | Method for processing signals representing color pictures | |
| KR0137421Y1 (en) | Luminance/chrominance signal separating circuit of camcorder | |
| JPS60197088A (en) | Processing circuit of color video signal | |
| JPH11177998A (en) | Signal processing circuit and output signal processing method for solid state image pickup device | |
| JPH04126488A (en) | Digital signal processing unit | |
| JPH04322560A (en) | Video signal processing circuit | |
| JPH11168643A (en) | Video signal processing method and video signal processing unit | |
| JPH0748810B2 (en) | Signal correction device | |
| JPS61144171A (en) | Accuracy improving device of analog digital convertion | |
| JPH0215795A (en) | Image pickup recording device |