JPH0614752B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH0614752B2 JPH0614752B2 JP59274904A JP27490484A JPH0614752B2 JP H0614752 B2 JPH0614752 B2 JP H0614752B2 JP 59274904 A JP59274904 A JP 59274904A JP 27490484 A JP27490484 A JP 27490484A JP H0614752 B2 JPH0614752 B2 JP H0614752B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- signals
- image
- read
- color
- Prior art date
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は単一の固体撮像素子を用いてフレーム画像を
形成する撮像装置に関するものである。
形成する撮像装置に関するものである。
現在使用されている映像信号再生装置としてはテレビジ
ョン受像機が一般的である。このテレビジョン受像機に
入力される信号としては、例えばＰＡＬ方式がおよびＮ
ＴＳＣ方式等による映像信号があり、これらにはインタ
レース方式が採用されている。
ョン受像機が一般的である。このテレビジョン受像機に
入力される信号としては、例えばＰＡＬ方式がおよびＮ
ＴＳＣ方式等による映像信号があり、これらにはインタ
レース方式が採用されている。
従って撮像装置としては、テレビジョン受像機への入力
を可能とするため、インタレース方式を採用した映像信
号、すなわち奇数フィールドおよび偶数フィールド信号
を形成する必要がある。このため、撮像装置に利用され
ている撮像素子としては、簡易のフィールド撮影用のも
のを除き殆どがフレーム画像用となっている。
を可能とするため、インタレース方式を採用した映像信
号、すなわち奇数フィールドおよび偶数フィールド信号
を形成する必要がある。このため、撮像装置に利用され
ている撮像素子としては、簡易のフィールド撮影用のも
のを除き殆どがフレーム画像用となっている。
このフレーム画撮像用の撮像素子としては、奇数フィー
ルド用と偶数フィールド用の撮像セルを交互に配置した
ものがある。また、この撮像素子は現状のＬＳＩ技術上
の問題により、水平方向撮像セル数を充分確保できない
ことから、画像の垂直相関性を利用して高解像度化する
必要がある。さらに動画撮像および静止画撮像の両方の
目的に適応し得ることが要求される。
ルド用と偶数フィールド用の撮像セルを交互に配置した
ものがある。また、この撮像素子は現状のＬＳＩ技術上
の問題により、水平方向撮像セル数を充分確保できない
ことから、画像の垂直相関性を利用して高解像度化する
必要がある。さらに動画撮像および静止画撮像の両方の
目的に適応し得ることが要求される。
ところが、上記のフレーム対策および垂直相関性等を考
えると、現状の撮像素子は光励起で蓄積された電荷を外
部へ読出す方式であるので、良好な画質を得るためのも
のとしては十分であるとは言い難い。
えると、現状の撮像素子は光励起で蓄積された電荷を外
部へ読出す方式であるので、良好な画質を得るためのも
のとしては十分であるとは言い難い。
例えば、従来のＩＬ−ＣＣＤやＸ−Ｙアドレス型ＭＯＳ
等のように、奇数フィールド用と偶数フィールド用の撮
像セルを交互に配置した撮像素子を用いて撮像し、垂直
相関処理を行なうと、遅延線等を設ける必要があるため
回路構成が複雑化し、しかも、垂直相関距離が遠いこと
により偽信号が発生し易いという問題点があった。
等のように、奇数フィールド用と偶数フィールド用の撮
像セルを交互に配置した撮像素子を用いて撮像し、垂直
相関処理を行なうと、遅延線等を設ける必要があるため
回路構成が複雑化し、しかも、垂直相関距離が遠いこと
により偽信号が発生し易いという問題点があった。
また、上記相関距離に係る問題を解決した固体撮像素子
としては、特開昭５９−５０６８４に開示されたＸ−Ｙ
アドレス型ＭＯＳがあるが、これは信号処理系がさらに
１系統必要となり、さらに静止画記録用ヘッドとして奇
偶両フィールド同時書込み可能なものが要求されるの
で、回路およびコスト的に問題がある。
としては、特開昭５９−５０６８４に開示されたＸ−Ｙ
アドレス型ＭＯＳがあるが、これは信号処理系がさらに
１系統必要となり、さらに静止画記録用ヘッドとして奇
偶両フィールド同時書込み可能なものが要求されるの
で、回路およびコスト的に問題がある。
この発明は前記問題点を解消し、所定の色分解フィルタ
と簡単な回路構成とすることができ、偽信号が発生せ
ず、高解像度で高画質のカラーフレーム画像を形成し得
る撮像装置を提供することを目的とする。
と簡単な回路構成とすることができ、偽信号が発生せ
ず、高解像度で高画質のカラーフレーム画像を形成し得
る撮像装置を提供することを目的とする。
先ず、発明の説明に先立ち、この発明に関連する参考図
から説明する。第１参考例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。
から説明する。第１参考例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。
第１図は色分解フィルタ１の配列例を示す図で、図中
１，２，３……は各水平ラインを表し、その本数
は、例えばＮＴＳＣ方式においては約４９０本ある。奇
数番の水平ライン１，３，５……には緑色光を透
過させる緑色光透過フィルタｇ、赤色光を透過させる赤
色光透過フィルタｒが、偶数番の水平ライン２，
４，６……には緑色光透過フィルタｇと青色光を透
過させる青色透過フィルタｂが交互に繰返し配してあ
り、一水平ラインの画素数は５７０画素となっている。
この色分解フィルタ１を介して得られる異なる色光によ
り、前記非破壊読出し可能な撮像素子の各画素には色信
号としての電荷が蓄積される。この参考例では、非破壊
読出し可能な撮像素子（以下ＳＩＴと称す）から、２水
平ライン同時読出し方式によって色信号を読出す様にな
っている。図示のｎ１Ｈ，ｎ２Ｈ，ｎ３Ｈ……は奇数フ
ィールドの形成に際して同時に読出される各水平ライン
１，２，３……の組合せを、ｍ１Ｈ，ｍ２Ｈ，ｍ
３Ｈ……は偶数のフィールドの形成に際して同時に読出
される各水平ライン１，２，３……の組合せを表
している。すなわち、奇数フィールドにおけるｎ１Ｈで
は水平ライン１と２，ｎ２Ｈでは水平ライン３と
４という様に順次隣接水平ラインが同時に読出され
る。また、次の偶数フィールドでは、前記奇数フィール
ドの画像信号を補間するために、前記組合せｎ１Ｈ，ｎ
２Ｈ…から１水平ラインずらした組合せで読出しが行な
われる。すなわち、ｍ１Ｈでは水平ライン２と３，
ｍ２Ｈでは水平ライン４と５という様に前記奇数フ
ィールドの場合から一水平ラインずらした組合せで２本
の水平ラインが同時に読出される。この後上記組合せで
読出された色信号には垂直相関性を利用した後述の信号
処理が施される。
１，２，３……は各水平ラインを表し、その本数
は、例えばＮＴＳＣ方式においては約４９０本ある。奇
数番の水平ライン１，３，５……には緑色光を透
過させる緑色光透過フィルタｇ、赤色光を透過させる赤
色光透過フィルタｒが、偶数番の水平ライン２，
４，６……には緑色光透過フィルタｇと青色光を透
過させる青色透過フィルタｂが交互に繰返し配してあ
り、一水平ラインの画素数は５７０画素となっている。
この色分解フィルタ１を介して得られる異なる色光によ
り、前記非破壊読出し可能な撮像素子の各画素には色信
号としての電荷が蓄積される。この参考例では、非破壊
読出し可能な撮像素子（以下ＳＩＴと称す）から、２水
平ライン同時読出し方式によって色信号を読出す様にな
っている。図示のｎ１Ｈ，ｎ２Ｈ，ｎ３Ｈ……は奇数フ
ィールドの形成に際して同時に読出される各水平ライン
１，２，３……の組合せを、ｍ１Ｈ，ｍ２Ｈ，ｍ
３Ｈ……は偶数のフィールドの形成に際して同時に読出
される各水平ライン１，２，３……の組合せを表
している。すなわち、奇数フィールドにおけるｎ１Ｈで
は水平ライン１と２，ｎ２Ｈでは水平ライン３と
４という様に順次隣接水平ラインが同時に読出され
る。また、次の偶数フィールドでは、前記奇数フィール
ドの画像信号を補間するために、前記組合せｎ１Ｈ，ｎ
２Ｈ…から１水平ラインずらした組合せで読出しが行な
われる。すなわち、ｍ１Ｈでは水平ライン２と３，
ｍ２Ｈでは水平ライン４と５という様に前記奇数フ
ィールドの場合から一水平ラインずらした組合せで２本
の水平ラインが同時に読出される。この後上記組合せで
読出された色信号には垂直相関性を利用した後述の信号
処理が施される。
第２図は前記ＳＩＴ２からの信号読出し手段２ａを示す
模式図である。この参考例では、２水平ライン毎の２つ
のＧ信号（緑色信号）と、Ｒ信号（赤色信号）およびＢ
信号（青色信号）がそれぞれ独立に読出せる４線出力方
式となっている。この方式を用いることにより、後述の
信号処理において通常必要とされていた色分離のための
サンプルホールドが不用となる。各水平ライン１，
２，３……は垂直スイッチ２ａ１により選択され、各
画素信号は不図示の水平転送スイッチにより選択され
る。また、各画素蓄積電荷のリセットは垂直リセトスイ
ッチ２ａ２により行われる。この垂直リセットスイッチ
２ａ２は、静止画撮像と動画撮像とで動作のタイミング
が異なる。静止画撮像を行う場合には、ＳＩＴ２の全撮
像セルに蓄積された不要電荷を同時にリセットし、所定
時間後にシャッタを閉じることによって電荷蓄積時間を
コントロールする。この後、電荷の蓄積されたＳＩＴ２
から、ｎ１Ｈ，ｎ２Ｈ……が順次読出された奇数フィー
ルドの画像信号が形成され、さらに、ｍ１Ｈ，ｍ２Ｈ…
…が順次読出されて偶数フィールドの画像信号が形成さ
れる。これにより、１フレームの画像信号が得られる。
模式図である。この参考例では、２水平ライン毎の２つ
のＧ信号（緑色信号）と、Ｒ信号（赤色信号）およびＢ
信号（青色信号）がそれぞれ独立に読出せる４線出力方
式となっている。この方式を用いることにより、後述の
信号処理において通常必要とされていた色分離のための
サンプルホールドが不用となる。各水平ライン１，
２，３……は垂直スイッチ２ａ１により選択され、各
画素信号は不図示の水平転送スイッチにより選択され
る。また、各画素蓄積電荷のリセットは垂直リセトスイ
ッチ２ａ２により行われる。この垂直リセットスイッチ
２ａ２は、静止画撮像と動画撮像とで動作のタイミング
が異なる。静止画撮像を行う場合には、ＳＩＴ２の全撮
像セルに蓄積された不要電荷を同時にリセットし、所定
時間後にシャッタを閉じることによって電荷蓄積時間を
コントロールする。この後、電荷の蓄積されたＳＩＴ２
から、ｎ１Ｈ，ｎ２Ｈ……が順次読出された奇数フィー
ルドの画像信号が形成され、さらに、ｍ１Ｈ，ｍ２Ｈ…
…が順次読出されて偶数フィールドの画像信号が形成さ
れる。これにより、１フレームの画像信号が得られる。
また、動画撮像では信号を読出した後にリセットと行な
い、次に信号を読出すタイミングにより電荷の蓄積時間
が決定される。この場合、２水平ライン同時読出し方式
では、奇数フィールドと偶数フィールドとで組合せが異
なるため、この点を考慮してリセットを行なうことが望
ましい。例えば第１図において、奇数フィールドのｎ２
Ｈの信号読出し終了後、偶数フィールドのｍ１Ｈの読出
しのために２本の水平ライン２と３のリセットを行
なえばｍ１Ｈの読出し時における水平ライン２，３
の蓄積時間は等しくなり、この２本の水平ライン２と
３より読出される信号のレベル差は無くなる。この効
果は、この参考例の特徴の一つである。なお、他の奇数
フィールドにおける各ｎＨおよび偶数フィールドにおけ
る各ｍＨについても蓄積時間が等しくなる様に電荷のリ
セットを行なう。
い、次に信号を読出すタイミングにより電荷の蓄積時間
が決定される。この場合、２水平ライン同時読出し方式
では、奇数フィールドと偶数フィールドとで組合せが異
なるため、この点を考慮してリセットを行なうことが望
ましい。例えば第１図において、奇数フィールドのｎ２
Ｈの信号読出し終了後、偶数フィールドのｍ１Ｈの読出
しのために２本の水平ライン２と３のリセットを行
なえばｍ１Ｈの読出し時における水平ライン２，３
の蓄積時間は等しくなり、この２本の水平ライン２と
３より読出される信号のレベル差は無くなる。この効
果は、この参考例の特徴の一つである。なお、他の奇数
フィールドにおける各ｎＨおよび偶数フィールドにおけ
る各ｍＨについても蓄積時間が等しくなる様に電荷のリ
セットを行なう。
なお、上記説明では各水平ライン同時リセットを行なう
場合について述べたが、各画素毎にリセットを行なえば
完全に各画素の蓄積時間を等しくすることができる。
場合について述べたが、各画素毎にリセットを行なえば
完全に各画素の蓄積時間を等しくすることができる。
第３図はＳＩＴ２から読出された色信号の信号処理手段
Ｓ１を示すブロック図である。
Ｓ１を示すブロック図である。
図において、前記ＳＩＴ２から出力されるＲ．Ｇ．Ｂ信
号は、それぞれ殆ど同一の遅延時間を有するアンプ３、
ホワイトバランスアンプ４，５に入力されてホワイトバ
ランスがとられた後、後段のプロセス回路６に入力され
る。プロセス回路６では、クランプおよびγ補正等が行
なわれるが、この際Ｇ．Ｂ．Ｒ信号はそれぞれ同様な構
成の回路に入力されるため、プロセス回路６から出力さ
れるＧ．Ｂ．Ｒ信号は殆ど同一時間遅延された信号とな
る。このプロセス回路６から出力されたＲ．Ｂ信号は加
算器７により各々1/2ずつ加算された後、Ｇ信号と共に
スイッチ合成回路８に入力される。スイッチ合成回路８
ではＧ信号（Ｇ１＋Ｇ２）とＲ信号＋Ｂ信号（Ｒ１＋Ｂ
２）とがその空間配置に基づき１８０°の位相でスイッ
チ合成される。これにより第４図に示す様にサンプリン
グ折返し成分が各色成分のキャリア周波数で相殺され、
第４図中の斜線部分に示す帯域の解像が可能となる。こ
のスイッチ合成回路８から出力された信号は、約４．２
ＭHzの低域フィルタ９を介した後、ＡＰＣ回路１０で輪
郭強調され、加算器１１に入力される。またＹＬマトリ
ックス回路１２では入力されるＲＧＢ信号に基づきＮＴ
ＳＣ方式に準拠した輝度信号ＹＮＲ＝0.3Ｒ＋0.59Ｇ＋
0.11Ｂが形成される。この輝度信号ＹＮは減算器１３入
力され、ここで前記スイッチ合成回路８からの出力との
減算が行なわれた後、さらに約１ＭHzの低減フィルタ１
４を経て低域輝度信号ＹＬとなる。また、前記ＡＰＣ回
路１０から出力される信号Ｙ(4.2MHz)と低域フィルタ９
を経て得られるＹＬ(1MHz)を加算器１１で加算すること
により高域輝度信号ＹＨを得ることができる。すなわち
加算器１１からはＹ′＝ＹＬ＋ＹＨの信号が得られる。
そして、この加算器１１からの出力Ｙ′はエンコーダ１
５に入力される。
号は、それぞれ殆ど同一の遅延時間を有するアンプ３、
ホワイトバランスアンプ４，５に入力されてホワイトバ
ランスがとられた後、後段のプロセス回路６に入力され
る。プロセス回路６では、クランプおよびγ補正等が行
なわれるが、この際Ｇ．Ｂ．Ｒ信号はそれぞれ同様な構
成の回路に入力されるため、プロセス回路６から出力さ
れるＧ．Ｂ．Ｒ信号は殆ど同一時間遅延された信号とな
る。このプロセス回路６から出力されたＲ．Ｂ信号は加
算器７により各々1/2ずつ加算された後、Ｇ信号と共に
スイッチ合成回路８に入力される。スイッチ合成回路８
ではＧ信号（Ｇ１＋Ｇ２）とＲ信号＋Ｂ信号（Ｒ１＋Ｂ
２）とがその空間配置に基づき１８０°の位相でスイッ
チ合成される。これにより第４図に示す様にサンプリン
グ折返し成分が各色成分のキャリア周波数で相殺され、
第４図中の斜線部分に示す帯域の解像が可能となる。こ
のスイッチ合成回路８から出力された信号は、約４．２
ＭHzの低域フィルタ９を介した後、ＡＰＣ回路１０で輪
郭強調され、加算器１１に入力される。またＹＬマトリ
ックス回路１２では入力されるＲＧＢ信号に基づきＮＴ
ＳＣ方式に準拠した輝度信号ＹＮＲ＝0.3Ｒ＋0.59Ｇ＋
0.11Ｂが形成される。この輝度信号ＹＮは減算器１３入
力され、ここで前記スイッチ合成回路８からの出力との
減算が行なわれた後、さらに約１ＭHzの低減フィルタ１
４を経て低域輝度信号ＹＬとなる。また、前記ＡＰＣ回
路１０から出力される信号Ｙ(4.2MHz)と低域フィルタ９
を経て得られるＹＬ(1MHz)を加算器１１で加算すること
により高域輝度信号ＹＨを得ることができる。すなわち
加算器１１からはＹ′＝ＹＬ＋ＹＨの信号が得られる。
そして、この加算器１１からの出力Ｙ′はエンコーダ１
５に入力される。
一方、色差形成回路１６では、入力されるＲ．Ｇ．Ｂ信
号により、色差信号（Ｒ−ＹＬ），（Ｂ−ＹＬ）が形成
され、このがそれぞれ低域フィルタ１７，１８を介して
エンコーダ１５に入力される。エンコーダ１５ではこの
色差信号（Ｒ−ＹＬ），（Ｂ−ＹＬ）と前記加算器１か
らの信号Ｙ′とに基づきＮＴＳＣ信号を形成して出力す
る。
号により、色差信号（Ｒ−ＹＬ），（Ｂ−ＹＬ）が形成
され、このがそれぞれ低域フィルタ１７，１８を介して
エンコーダ１５に入力される。エンコーダ１５ではこの
色差信号（Ｒ−ＹＬ），（Ｂ−ＹＬ）と前記加算器１か
らの信号Ｙ′とに基づきＮＴＳＣ信号を形成して出力す
る。
また、静止画撮像の場合には、上記加算回路１１から出
力された信号Ｙ′は、加算器１９で同期信号ＳＹＮＣが
付加された後ＦＭ変調回路２０でＦＭ変調される、ま
た、低域フィルタ１７，１８より出力される色差信号
（Ｒ−ＹＬ），（Ｂ−ＹＬ）はラインスイッチ回路２１
で線順次信号に変換された後、ＦＭ変調回路２２でＦＭ
変調され、さらにアンプ２３で前記ＦＭ変調された信号
Ｙ′と加算されて磁気ヘッド２４より磁気記録媒体に記
録される。
力された信号Ｙ′は、加算器１９で同期信号ＳＹＮＣが
付加された後ＦＭ変調回路２０でＦＭ変調される、ま
た、低域フィルタ１７，１８より出力される色差信号
（Ｒ−ＹＬ），（Ｂ−ＹＬ）はラインスイッチ回路２１
で線順次信号に変換された後、ＦＭ変調回路２２でＦＭ
変調され、さらにアンプ２３で前記ＦＭ変調された信号
Ｙ′と加算されて磁気ヘッド２４より磁気記録媒体に記
録される。
第５図は第２参考例を示すブロック図である。この参考
例は、前記第１参考例においてＧ信号の平均値とＲ．Ｂ
信号とのスイッチ合成をプロセス処理の後に行なったの
に対し、プロセス処理を行なう以前に上記スイッチ合成
を行なようにしたものである。これによれば、前記第１
参考例においてスイッチ合成を行なうまでの回路に高周
波特性および各チャンネル間の遅延特性にかなりの高精
度を要したのに比べ、要求される回路精度の緩和が可能
となる。なお、この場合の折返し歪は第６図のようにな
る。
例は、前記第１参考例においてＧ信号の平均値とＲ．Ｂ
信号とのスイッチ合成をプロセス処理の後に行なったの
に対し、プロセス処理を行なう以前に上記スイッチ合成
を行なようにしたものである。これによれば、前記第１
参考例においてスイッチ合成を行なうまでの回路に高周
波特性および各チャンネル間の遅延特性にかなりの高精
度を要したのに比べ、要求される回路精度の緩和が可能
となる。なお、この場合の折返し歪は第６図のようにな
る。
第７図および第８図は第３図参考例を示す図である。こ
の第３参考例は前記第１参考例，第２参考例において２
水平ラインを同時に読出すようにしたのに対し、第７図
に示すように３水平ラインを同時に読出すようにし、さ
らに高画質化を図ったものである。この場合、画像情報
読出し手段としては、垂直スイッチ２ａ１による水平ラ
インの選択を変えることにより第２図と同様のものを用
して行なうことができる。例えば、奇数フィールドｎ１
Ｈの読出し時には、垂直スイッチ２ａ１によって３本の
水平ライン１と２，３のうち両側の水平ライン
１と３が同一信号線上で加算される様に、また、中央
の水平ライン２は他の信号線へ読出される様に選択す
る。
の第３参考例は前記第１参考例，第２参考例において２
水平ラインを同時に読出すようにしたのに対し、第７図
に示すように３水平ラインを同時に読出すようにし、さ
らに高画質化を図ったものである。この場合、画像情報
読出し手段としては、垂直スイッチ２ａ１による水平ラ
インの選択を変えることにより第２図と同様のものを用
して行なうことができる。例えば、奇数フィールドｎ１
Ｈの読出し時には、垂直スイッチ２ａ１によって３本の
水平ライン１と２，３のうち両側の水平ライン
１と３が同一信号線上で加算される様に、また、中央
の水平ライン２は他の信号線へ読出される様に選択す
る。
第８図は第３参考例の信号処理手段Ｓ３の要部を示すブ
ロック図で、この参考例ではＳＩＴ２から４つの色信号
が出力される。例えばｎ１Ｈの読出しの場合、中央水平
ライン２の色信号（以下メイン信号と称す）Ｇ２とＢ
２、両側水平ライン１，３の色信号（以下サブ信号
と称す）を加算したＧ信号（Ｇ１＋Ｇ３）およびＲ信号
（Ｒ１＋Ｒ・３）が出力される。この場合、前記加算さ
れたサブ信号はメイン信号より信号レベルが６ｄＢ高く
なるので、プロセス回路６とアンプ３ａ，３ｂおよびホ
ワイトバランスアンプ４，５との間にアッテネータ２
５，２６，２７，２８を挿入し、プロセス回路６へ入力
されるＲ．Ｇ．Ｂ信号の信号レベルを一致させている。
これにより偽信号を補正することができ、この効果は第
３参考例の特徴の一つである。また、アンプ３ａ，３ｂ
およびホワイドバランスアンプ４，５から出力される色
信号は１フィールド毎にメイン信号とサブ信号とに切換
わりながら出力される。このため、スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２，ＳＷ３，ＳＷ４を切換えて前記アッテネータ２
５，２６，２７，２８を選択的に使用する様になってい
る。このために回路構成が簡単になり、この効果は第３
参考例の特徴の一つである。このスイッチＳＷ１，ＳＷ
２，ＳＷ３，ＳＷ４はフィールド切換信号ＦＳに応じて
切換わり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３がアッテネータ２
５、２７に接続されている場合（例えば奇数フィールド
の場合）には、他のスイッチＳＷ２，ＳＷ４はアンプ３
ｂ、およびホワイトバランスアンプ５の出力に直接接続
され、スイッチＳＷ２，ＳＷ４がアッテネータ２６，２
８に接続されている場合（例えば偶数フィールドの場
合）にはスイッチＳＷ１，ＳＷ３はアンプ３ａおよびホ
ワイトバランスアンプ４の出力に直接接続される。そし
て、例えばｎ１Ｈの読出し時を考えた場合、プロセス回
路６から出力された色信号（Ｇ１＋Ｇ３）とＧ２は加算
器２９で加算され、同じくプロセス回路６から出力され
た色信号（Ｒ１＋Ｒ３）とＢ２は加算器３０で加算され
る。この後、各加算器２９，３０から出力される色信号
はスイツチ合成回路８でスイッチ合成される。また、色
差形成回路１６には、色信号（Ｒ１＋Ｒ３）とＢ２に加
え、Ｇ信号としてメイン信号（この場合Ｇ２）のみが入
力される。このメイン信号（Ｇ２）のみの入力は、前記
フィールド切換信号によって切変るスイッチＳＷ５によ
って行われる。この後、色差形成回路１６では、これら
色信号を用いて低域輝度信号ＹＬを形成するため、良好
な垂直解像度が得られる。さらに高域輝度信号はスイッ
チ合成回路８からの信号と前記低域輝度信号ＹＬとを用
いて前記第３図に示したものと同様の信号処理を行なう
ことにより得ることができるが、この場合前述の様に３
本の水平ライン１，２，３の信号を合成している
ため、第９図に示す如く折返し歪の相殺効果は一層向上
する。これは第３参考例の特徴の一つである。また、３
１，３２はホワイトバランス用の色差減算回路であり、
ここで同一水平ラインの色信号に基づき（Ｒ−Ｇ）（Ｂ
−Ｇ）信号を形成することができるため、後段のホワイ
トバランス回路３３によるホワイトバランス効果も向上
する。
ロック図で、この参考例ではＳＩＴ２から４つの色信号
が出力される。例えばｎ１Ｈの読出しの場合、中央水平
ライン２の色信号（以下メイン信号と称す）Ｇ２とＢ
２、両側水平ライン１，３の色信号（以下サブ信号
と称す）を加算したＧ信号（Ｇ１＋Ｇ３）およびＲ信号
（Ｒ１＋Ｒ・３）が出力される。この場合、前記加算さ
れたサブ信号はメイン信号より信号レベルが６ｄＢ高く
なるので、プロセス回路６とアンプ３ａ，３ｂおよびホ
ワイトバランスアンプ４，５との間にアッテネータ２
５，２６，２７，２８を挿入し、プロセス回路６へ入力
されるＲ．Ｇ．Ｂ信号の信号レベルを一致させている。
これにより偽信号を補正することができ、この効果は第
３参考例の特徴の一つである。また、アンプ３ａ，３ｂ
およびホワイドバランスアンプ４，５から出力される色
信号は１フィールド毎にメイン信号とサブ信号とに切換
わりながら出力される。このため、スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２，ＳＷ３，ＳＷ４を切換えて前記アッテネータ２
５，２６，２７，２８を選択的に使用する様になってい
る。このために回路構成が簡単になり、この効果は第３
参考例の特徴の一つである。このスイッチＳＷ１，ＳＷ
２，ＳＷ３，ＳＷ４はフィールド切換信号ＦＳに応じて
切換わり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３がアッテネータ２
５、２７に接続されている場合（例えば奇数フィールド
の場合）には、他のスイッチＳＷ２，ＳＷ４はアンプ３
ｂ、およびホワイトバランスアンプ５の出力に直接接続
され、スイッチＳＷ２，ＳＷ４がアッテネータ２６，２
８に接続されている場合（例えば偶数フィールドの場
合）にはスイッチＳＷ１，ＳＷ３はアンプ３ａおよびホ
ワイトバランスアンプ４の出力に直接接続される。そし
て、例えばｎ１Ｈの読出し時を考えた場合、プロセス回
路６から出力された色信号（Ｇ１＋Ｇ３）とＧ２は加算
器２９で加算され、同じくプロセス回路６から出力され
た色信号（Ｒ１＋Ｒ３）とＢ２は加算器３０で加算され
る。この後、各加算器２９，３０から出力される色信号
はスイツチ合成回路８でスイッチ合成される。また、色
差形成回路１６には、色信号（Ｒ１＋Ｒ３）とＢ２に加
え、Ｇ信号としてメイン信号（この場合Ｇ２）のみが入
力される。このメイン信号（Ｇ２）のみの入力は、前記
フィールド切換信号によって切変るスイッチＳＷ５によ
って行われる。この後、色差形成回路１６では、これら
色信号を用いて低域輝度信号ＹＬを形成するため、良好
な垂直解像度が得られる。さらに高域輝度信号はスイッ
チ合成回路８からの信号と前記低域輝度信号ＹＬとを用
いて前記第３図に示したものと同様の信号処理を行なう
ことにより得ることができるが、この場合前述の様に３
本の水平ライン１，２，３の信号を合成している
ため、第９図に示す如く折返し歪の相殺効果は一層向上
する。これは第３参考例の特徴の一つである。また、３
１，３２はホワイトバランス用の色差減算回路であり、
ここで同一水平ラインの色信号に基づき（Ｒ−Ｇ）（Ｂ
−Ｇ）信号を形成することができるため、後段のホワイ
トバランス回路３３によるホワイトバランス効果も向上
する。
第１０図は第４参考例における信号処理手段Ｓ４の要部
を示すブロック図で、この第４参考例は前記第３参考例
におけるスイッチ合成をプロセス処理を行なう以前に行
なうようにいたものであり、前記第２参考例の場合と同
様、要求される回路精度の緩和が可能となる。
を示すブロック図で、この第４参考例は前記第３参考例
におけるスイッチ合成をプロセス処理を行なう以前に行
なうようにいたものであり、前記第２参考例の場合と同
様、要求される回路精度の緩和が可能となる。
次に、この発明の実施例を説明する。
第１１図ないし第１４図はこの発明を示す図で、３水平
ライン同時読出しにおいて第１１図に示すような配列を
有する色分解フィルタ１ｂを用いたもので、その配列は
いずれの水平列および垂直列においても、隣接する任意
の３個の色透過フィルタを特定すれば、必ずｒ，ｇ，ｂ
の組合わせとなり得る配列となっている。この色分解フ
ィルタ１ｂを用いることにより、メイン信号からは常に
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が得られ、この信号から低域輝度信号を
形成すれば垂直相関は高域輝度信号のみに寄与すること
となり、垂直解像度が低下する虞れはなくなる。さら
に、輝度信号の形成において、いずれの垂直列にもＲ．
Ｇ．Ｂ信号が存在するので、スイッチ合成処理に替え、
単なる加算処理を施こすだけで良いという効果がある。
ライン同時読出しにおいて第１１図に示すような配列を
有する色分解フィルタ１ｂを用いたもので、その配列は
いずれの水平列および垂直列においても、隣接する任意
の３個の色透過フィルタを特定すれば、必ずｒ，ｇ，ｂ
の組合わせとなり得る配列となっている。この色分解フ
ィルタ１ｂを用いることにより、メイン信号からは常に
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が得られ、この信号から低域輝度信号を
形成すれば垂直相関は高域輝度信号のみに寄与すること
となり、垂直解像度が低下する虞れはなくなる。さら
に、輝度信号の形成において、いずれの垂直列にもＲ．
Ｇ．Ｂ信号が存在するので、スイッチ合成処理に替え、
単なる加算処理を施こすだけで良いという効果がある。
そして、Ｎ１Ｈの読み出し後Ｎ２Ｈの読み出しには、１
つの水平ライン３を重複して水平ライン３，４，
５を読み出している。ここで、撮像素子に非破壊素子
を用いており、バイポーラトランジスタのベースに蓄積
された光電荷によって、このトランジスタのコレクタの
バイアス電位を変調してエミッタフォロワ動作でエミッ
タから読み出すような素子であるために１回の露光によ
って発生した上記光電荷をリセットしない限り、この同
じ非破壊素子から光電荷によって変調された信号成分を
複数回に亙って読み出すことができる。また、画像信号
読み出し手段２ｂは第１２図に示すように、２線出力方
式となっており、製造上の簡略化を図れる。同図におい
て、垂直スイッチ２ｂ１による水平ラインの選択を変え
ることによって３つの水平ラインずつ、及び奇数フィー
ルドに対して偶数フィールドでは１水平ラインずれた組
み合わせで読み出すことができる。例えば、奇数フィー
ルドにおけるｎ１Ｈの読出し時には、垂直スイッチ２ｂ
１によって３本の水平ライン１，２，３のうち両
側の水平ライン１と３が同一信号線上で加算される
ように、また、中央の水平ライン２は他の信号線へ読
み出されるように選択する。第１３図はこの発明の信号
処理手段のＳ５の要部を示すブロック図であり、ＳＩＴ
のａ１及びＡ２から３つの色信号が出力される。例え
ば、ｎ２Ｈの読み出しの場合、Ａ２の中央水平ライン
２の色信号Ｇ２、Ｒ２、Ｂ２と出力され、Ａ１から両側
水平ライン１、３の色信号を加算した色信号（Ｒ１
＋Ｂ３）、（Ｇ１＋Ｇ３）、（Ｇ１＋Ｂ３）が出力され
る。
つの水平ライン３を重複して水平ライン３，４，
５を読み出している。ここで、撮像素子に非破壊素子
を用いており、バイポーラトランジスタのベースに蓄積
された光電荷によって、このトランジスタのコレクタの
バイアス電位を変調してエミッタフォロワ動作でエミッ
タから読み出すような素子であるために１回の露光によ
って発生した上記光電荷をリセットしない限り、この同
じ非破壊素子から光電荷によって変調された信号成分を
複数回に亙って読み出すことができる。また、画像信号
読み出し手段２ｂは第１２図に示すように、２線出力方
式となっており、製造上の簡略化を図れる。同図におい
て、垂直スイッチ２ｂ１による水平ラインの選択を変え
ることによって３つの水平ラインずつ、及び奇数フィー
ルドに対して偶数フィールドでは１水平ラインずれた組
み合わせで読み出すことができる。例えば、奇数フィー
ルドにおけるｎ１Ｈの読出し時には、垂直スイッチ２ｂ
１によって３本の水平ライン１，２，３のうち両
側の水平ライン１と３が同一信号線上で加算される
ように、また、中央の水平ライン２は他の信号線へ読
み出されるように選択する。第１３図はこの発明の信号
処理手段のＳ５の要部を示すブロック図であり、ＳＩＴ
のａ１及びＡ２から３つの色信号が出力される。例え
ば、ｎ２Ｈの読み出しの場合、Ａ２の中央水平ライン
２の色信号Ｇ２、Ｒ２、Ｂ２と出力され、Ａ１から両側
水平ライン１、３の色信号を加算した色信号（Ｒ１
＋Ｂ３）、（Ｇ１＋Ｇ３）、（Ｇ１＋Ｂ３）が出力され
る。
第１３図は、この発明における信号処理手段Ｓ５を示す
ブロック図である。図において、ＳＩＴ２から出力され
る２個の色信号Ａ１，Ａ２はそれぞれ加算器３４でその
まま加算されて輝度信号Ｙとなる。このとき無彩色画像
を撮像した場合の理想状態では、第１４図のように折返
し歪は10.7ＭHzで発生する。従ってフィルタ特性をかな
り楽に設計することができる。また、スイッチＳＷ６は
フィールド切換信号に応じて１フィールド毎に切換わる
ものであり、常にメイン信号を取り出し得るようになっ
ている。このスイッチＳＷ６を介して取り出された色信
号は、サンプルホールド回路３４，３５，３６により
Ｒ．Ｇ．Ｂ信号に色分離され、プロセス回路６には前記
Ｇ信号およびホワイトバランスアンプ４，５を経たＲ．
Ｂ信号が入力される。なお、この場合のサンプルホール
ドコマンドパルスＳＣとしては、１Ｈ毎に２画素分ずつ
Ｒ．Ｇ．Ｂ信号をずらすようにする必要がある。
ブロック図である。図において、ＳＩＴ２から出力され
る２個の色信号Ａ１，Ａ２はそれぞれ加算器３４でその
まま加算されて輝度信号Ｙとなる。このとき無彩色画像
を撮像した場合の理想状態では、第１４図のように折返
し歪は10.7ＭHzで発生する。従ってフィルタ特性をかな
り楽に設計することができる。また、スイッチＳＷ６は
フィールド切換信号に応じて１フィールド毎に切換わる
ものであり、常にメイン信号を取り出し得るようになっ
ている。このスイッチＳＷ６を介して取り出された色信
号は、サンプルホールド回路３４，３５，３６により
Ｒ．Ｇ．Ｂ信号に色分離され、プロセス回路６には前記
Ｇ信号およびホワイトバランスアンプ４，５を経たＲ．
Ｂ信号が入力される。なお、この場合のサンプルホール
ドコマンドパルスＳＣとしては、１Ｈ毎に２画素分ずつ
Ｒ．Ｇ．Ｂ信号をずらすようにする必要がある。
以上説明したように、この発明によれば、同時に読み出
される３ｎ行の中には必ずＲＧＢが含まれているため１
水平ピッチ毎に輝度信号を得ることができ、これによっ
て輝度信号の帯域を拡大することができるために解像度
の大幅な向上を図ることができるとともに、読出信号か
ら輝度信号を生成するためには単に素子の出力を加算処
理すればよく、信号処理が容易になり、簡単な回路構成
にすることができる。
される３ｎ行の中には必ずＲＧＢが含まれているため１
水平ピッチ毎に輝度信号を得ることができ、これによっ
て輝度信号の帯域を拡大することができるために解像度
の大幅な向上を図ることができるとともに、読出信号か
ら輝度信号を生成するためには単に素子の出力を加算処
理すればよく、信号処理が容易になり、簡単な回路構成
にすることができる。
また３ｎ行を同時に読み出し、かつ、各３ｎ行を互いに
重複されるとによって、第１図に示すような各３ｎ行を
重複させない場合に比して各水平走査線の感度重心を近
付けることでき、これによって垂直方向のモアレの発生
を防止し、垂直解像度を向上することができる。
重複されるとによって、第１図に示すような各３ｎ行を
重複させない場合に比して各水平走査線の感度重心を近
付けることでき、これによって垂直方向のモアレの発生
を防止し、垂直解像度を向上することができる。
さらに、１水平走査線あたりの情報量が多くなるため、
後段の信号処理の自由度を増すことができる。
後段の信号処理の自由度を増すことができる。
第１図はこの発明に関連する第１参考例に用いる色分解
フィルタの配列例を示す説明図、第２図は第１参考例の
信号読み出し手段を示す説明図、第３図は第１参考例に
おける信号処理手段を示すブロック図、第４図は第３図
に示したものにおける折返し歪を表わす図、第５図は第
２参考例の信号処理手段を示すブロック図、第６図は第
５図に示したものにおける折返し歪を表わす図、第７図
は第３参考例に用いる色分解フィルタの配列例を示す説
明図、第８図は第３参考例の信号処理手段を示すブロッ
ク図、第９図は第８図に示したものにおける折返し歪を
表わす図、第１０図は第４参考例の信号処理手段の要部
を示すブロック図、第１１図はこの発明に用いる色分解
フィルタの配列例を示す説明図、第１２図はこの発明の
信号読み出し手段を示す説明図、第１３図はこの発明の
信号処理手段を示すブロック図、第１４は第１３図に示
したものにおける折返し歪を示す図である。 １：色分解フィルタ ２：非破壊読出し可能な撮像素子 ２ａ：画像情報読出し手段 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５：信号処理手段 ｇ１，ｇ２，ｇ３……：緑色光フィルタ ｂ１，ｂ２，ｂ３……：青色光フィルタ ｒ１，ｒ２，ｒ３……：赤色光フィルタ
フィルタの配列例を示す説明図、第２図は第１参考例の
信号読み出し手段を示す説明図、第３図は第１参考例に
おける信号処理手段を示すブロック図、第４図は第３図
に示したものにおける折返し歪を表わす図、第５図は第
２参考例の信号処理手段を示すブロック図、第６図は第
５図に示したものにおける折返し歪を表わす図、第７図
は第３参考例に用いる色分解フィルタの配列例を示す説
明図、第８図は第３参考例の信号処理手段を示すブロッ
ク図、第９図は第８図に示したものにおける折返し歪を
表わす図、第１０図は第４参考例の信号処理手段の要部
を示すブロック図、第１１図はこの発明に用いる色分解
フィルタの配列例を示す説明図、第１２図はこの発明の
信号読み出し手段を示す説明図、第１３図はこの発明の
信号処理手段を示すブロック図、第１４は第１３図に示
したものにおける折返し歪を示す図である。 １：色分解フィルタ ２：非破壊読出し可能な撮像素子 ２ａ：画像情報読出し手段 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５：信号処理手段 ｇ１，ｇ２，ｇ３……：緑色光フィルタ ｂ１，ｂ２，ｂ３……：青色光フィルタ ｒ１，ｒ２，ｒ３……：赤色光フィルタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−9478（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−56123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−149187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−119286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−20012（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】赤色フィルタと緑色フィルタと青色フィル
タとを各行に配列するとともに、これら３色の色フィル
タが連続する３行の垂直方向に含まれる配列とされ、こ
れらを行方向及び列方向に繰り返し配列させた色分解フ
ィルタと、 水平及び垂直方向に配列された複数の非破壊読み出し可
能な撮像セルを有する撮像手段と、 互いに垂直方向に隣接した３行の信号を１水平走査線分
の画像情報として同時に読み出すとともに、引き続く１
水平走査期間毎に各々同時に読み出される３行の少なく
とも１行分を互いに重複させ、３行の信号のうち中央の
行からの信号と上下２行の加算信号とを別の出力線に読
み出させる画像情報読み出し手段と、 読み出された画像情報から１枚分の画像信号を得る信号
処理手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59274904A JPH0614752B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 撮像装置 |
| CA498620A CA1269446C (en) | 1984-12-28 | 1985-12-24 | CAMERA |
| GB8531767A GB2170374B (en) | 1984-12-28 | 1985-12-24 | Image sensing apparatus |
| US06/813,509 US4768085A (en) | 1984-12-28 | 1985-12-26 | Image sensing apparatus |
| DE19853546141 DE3546141A1 (de) | 1984-12-28 | 1985-12-27 | Bildlesegeraet |
| DE3546809A DE3546809C2 (ja) | 1984-12-28 | 1985-12-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59274904A JPH0614752B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61157094A JPS61157094A (ja) | 1986-07-16 |
| JPH0614752B2 true JPH0614752B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17548146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59274904A Expired - Lifetime JPH0614752B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614752B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159335A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Panasonic Corp | 固体撮像装置およびカメラ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838026B2 (ja) * | 1974-11-12 | 1983-08-19 | 松下電器産業株式会社 | 色彩信号発生装置 |
| JPS56149187A (en) * | 1980-04-21 | 1981-11-18 | Canon Inc | Color solid image pickup device |
| JPS589478A (ja) * | 1981-07-09 | 1983-01-19 | Olympus Optical Co Ltd | 画像再生装置 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59274904A patent/JPH0614752B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159335A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Panasonic Corp | 固体撮像装置およびカメラ |
| WO2009090719A1 (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-23 | Panasonic Corporation | 固体撮像装置およびカメラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61157094A (ja) | 1986-07-16 |
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