JPS60264183A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the resolution and to prevent the generation of residual image with the use of an inexpensive CCD by arranging three CCDs of delta arrangement into an image forming plane of an object image having each optical characteristic of red, green and blue and constituting that the photodetection of the three CCDs is moved at each field. CONSTITUTION:The light obtained from an object is recorded into an object image having red, blue and green spectral characteristic at a resolving optical system 22 through a lens 21 and the image is formed to RCCD26, GCCD27, BCCD28 as the object image through an optical low pass filter having respectively a band of horizontal spatial frequency 1/2d. The RCCD26, GCCD27 and BCCD 28 pick up the image while deviating the image by (d) in horizontal direction at the (4n+2)th field to the (4n+1)th field, by (d) in the horizontal direction at the (4n+2)th field, by (h) in the vertical direction, by 2d in the horizontal direction at the (4n+3)th field, by 3d in the horizontal direction at the (4n+4)th field and (h) in the vertical direction at the (4n+4)th field, then a luminance signal Y obtained from a matrix 32 is corrected by a timing correction circuit 33 for a time corresponding to the horizontal movement.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 高品位テレビジョンシステムにおけるカラーテレビジボ
ンカメラに用いられる固体撮像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a solid-state imaging device used in a color television camera in a high-definition television system.

従来例の構成とその問題点 近年、標準テレビジョンシステム（ＮＴＳＣ。Conventional configuration and its problems In recent years, the Standard Television System (NTSC).

ＰＡＬ　、ＳＩＣＡＭ等）に代る高解像な高品位テレヒ
ショ／システムとして例えばテレビジョン学会技術報告
ＶＯＬ７１１１１１４４Ｐ３７〜４２には４倍の帯域圧
縮をして伝送する高品位テレビジョンシステムが提案さ
れている。As a high-resolution, high-definition television system to replace PAL, SICAM, etc., for example, a high-definition television system that compresses the bandwidth four times and transmits data is proposed in the Technical Report of the Television Society of Japan, VOL71111144P37-42.

以下に従来の高品位テレビジョンシステムのカメラ部に
ついて説明する。The camera section of a conventional high-definition television system will be described below.

第１図は従来の高品位テレビジョンシステムのカメラ部
の構成図であり、１．２．３はそれぞれ赤（Ｒ）用、緑
（Ｇ）用、青（Ｂ）用撮像管、４はＲ，、Ｇ　、　Ｂの
映像信号より輝度信号（７）と色差信号（ＣＷ）と（Ｃ
Ｎ）ｋ得るマトリクス回路、５は前記輝度信号を周期ｔ
１／４で周波数５ｙＨ２のクロックでムＤ変換するＡＤ
変換器、６は１フイールド毎に水平方向にオフセットの
関係になるようにサンプリングするフィールドオフセッ
トサンプリング、７は静止画に必要な帯域を通す静止画
フィルタ、８は動画に必要な帯域を通す動画フィルタ、
９はフレームメモリ１．１０はカメラのパーン、チルト
の動きに対するベクトルを検出する動きベクトル検出、
１１は動きベクトル検出信号によって読み出し時間を制
御されるフレームメモリ２．１２はフレーム間の動き部
分を検出する動画検出、１３は静止画モードと動画モー
ドを動画検出信号で切り換えるスイッチ、１４はフィー
ルド内で水平走査毎にオフセット関係になるようサンプ
リングするサブサンプリングである。Figure 1 is a configuration diagram of the camera section of a conventional high-definition television system, where 1, 2, and 3 are image pickup tubes for red (R), green (G), and blue (B), respectively, and 4 is an R , , G, B video signals, luminance signal (7), color difference signal (CW), and (C
N) A matrix circuit 5 that obtains the luminance signal with a period t
AD that performs MuD conversion using a clock with a frequency of 5yH2 at 1/4
Converter, 6 is field offset sampling that samples each field in a horizontally offset relationship, 7 is a still image filter that passes the band required for still images, and 8 is a video filter that passes the band required for moving images. ,
9 is frame memory 1.10 is motion vector detection that detects vectors for camera pan and tilt movements;
11 is a frame memory whose readout time is controlled by a motion vector detection signal; 12 is a video detection device that detects moving parts between frames; 13 is a switch that switches between still image mode and video mode using a video detection signal; 14 is an in-field memory This is sub-sampling in which sampling is performed in an offset relationship for each horizontal scan.

以上のように構成された高品位テレビジョンシステムの
カメラ部について、以下その動作を説明する。The operation of the camera section of the high-definition television system configured as described above will be described below.

まず、前記Ｒ，Ｇ、Ｂ用撮像管よシ得られる信号をマト
リクス４で合成し、輝度信号■と色差信号（ＣＷ）と（
ＯＮ）　を得る。次に輝度信号Ｃｒ）をＡＤ変換器にお
いて、クロック周期ｔ、／４でムＤ変換する。このＡＤ
変換器のタイミングは、第２図に示す空間サンプリング
点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに一致する。第２図において、○
は４ｎ＋１番目のフィールド、口は４ｎ＋２番目のフィ
ールド、・は４ｎ＋３番目のフィールド、■は４ｎ＋４
番目のフィールドのサンプリング点を示す。即ち７間間
隔ｄが同期ｔ、／４に対応し、水平、垂直にサンプリン
グ点が正方に配列されている。次に前記フィールオフセ
ットサンプリング６によって、第２図に示す空間サンプ
リング点ａ、ｂ、ｃ、ｄをサンプリングする。即ち、空
間間隔２ｄに相当する周期ｔ、／２、周波数ＳＷ／２Ｈ
２でサンプリングしかつ奇数水平走査と偶数水平走査と
のサンプリング点の位相関係を１８０°にし、いわゆる
奇数フィールドと偶数フィールドのサンプリング点の関
係をオフセットの関係にする。First, the signals obtained from the R, G, and B image pickup tubes are synthesized in the matrix 4, and the luminance signal (■) and the color difference signal (CW) (
ON). Next, the luminance signal Cr) is subjected to D conversion at a clock cycle of t, /4 in an AD converter. This AD
The timing of the transducer corresponds to the spatial sampling points a, b, c, d, e shown in FIG. In Figure 2, ○
is 4n+1st field, mouth is 4n+2nd field, ・ is 4n+3rd field, ■ is 4n+4
Indicates the sampling point of the th field. That is, the interval d of 7 corresponds to the synchronization t, /4, and the sampling points are arranged horizontally and vertically in a square. Next, by the feel offset sampling 6, spatial sampling points a, b, c, and d shown in FIG. 2 are sampled. That is, the period t, which corresponds to the spatial interval 2d, is /2, and the frequency SW/2H.
2, and the phase relationship between the sampling points in the odd and even horizontal scans is set to 180°, so that the relationship between the sampling points in the so-called odd and even fields is an offset relationship.

次に前記フィールドオフセットサンプリング６出力の映
像信号を前記静止画フィルタ７、動画フィルタ８によっ
て、それぞれ第３図、第４図に示す斜線部分のみ通過す
る２次元ローパスフィルタで帯域制限する。一方前記フ
ィルドオフセットサンプリング６の出力を前記フレーム
メモリＩ９で１フレーム期間遅らせた１フレーム前の信
号と前記フィールドオフセットサンプリング６出カ即ち
現信号とを前記動きベクトル検出１０で比較し、カメラ
部のパーン、チルトの動きに対するベクトルを計算する
。Next, the video signal output from the field offset sampling 6 is band-limited by the still image filter 7 and the moving image filter 8, which are two-dimensional low-pass filters that pass only the shaded areas shown in FIGS. 3 and 4, respectively. On the other hand, the motion vector detector 10 compares the output of the field offset sampling 6 with the signal of one frame before, which is obtained by delaying the output of the field offset sampling 6 by one frame period in the frame memory I9, and the output of the field offset sampling 6, that is, the current signal. , calculate the vector for the tilt movement.

次に前記フィルドオフセットサンプリング６の出力を助
船フレームメモリ１１１１’ｉ記憶し、１フレーム後に
読み出すときに、前記動きベクトル検出１０で計算され
たベクトル量だけ移動させる。Next, the output of the filled offset sampling 6 is stored in the aid ship frame memory 1111'i, and when read out one frame later, it is moved by the vector amount calculated by the motion vector detection 10.

即ち、前記フレームメモリ［１１の出力と前記フィルド
オフセットサンプリング６の出方とは、カメラ部のパー
ン、チルトによる動きに対して全く同一タイミングの信
号が得られるように前記フレームメモリ［１１の読み出
し時間を制御して得た出力と前記フィルドオフセット出
方を前記動画検出１２で比較して、カメラ部のパーン、
チルト以外の動き例えばズーム等の動き、あるいは画面
内の部分的な動いた部分を検出する。次に前記動画検出
１２によって検出された信号にょシ、前記静止画フィル
タ７と動画フィルタ８の出力を、前記スイッチ１３で切
シ換えて、前記サブサンプリング１４に入力し、４ｎ−
１−１番目のフィールドではサンプリング点＆、４ｎ−
１−２番目のフィールドではサンプリング点す、４ｎ−
１−３番目のフィールドではサンプリング点０，４ｎ＋
４番目のフィールドではサンプリング点ｄをサンプリン
グする。このサンプリングの周期はｔ、で周波数はＳＷ
／４Ｈｚとなる。That is, the output of the frame memory [11] and the output of the filled offset sampling 6 are determined by adjusting the readout time of the frame memory [11] so that signals with exactly the same timing are obtained with respect to panning and tilting movements of the camera unit. The video detection 12 compares the output obtained by controlling the field offset with the output of the field offset, and determines the panning of the camera section,
Movements other than tilting, such as zooming, or partially moved parts within the screen are detected. Next, the signal detected by the moving image detection 12, the outputs of the still image filter 7 and the moving image filter 8 are switched by the switch 13, and inputted to the sub-sampling 14, 4n-
In the 1-1st field, the sampling point &, 4n-
In the 1st-2nd field, the sampling point is 4n-
In the 1st to 3rd fields, sampling points 0, 4n+
In the fourth field, sampling point d is sampled. The period of this sampling is t, and the frequency is SW
/4Hz.

したがって、４フイールドで一画面を構成し、静止画（
カメラ部のパターン、チルトも含ム）の部分に対して、
受信側でフレームメモリーを用いて、２次元的に４フイ
ールドを合成してサンプル点ａ、ｂ、ｉ；＋、ｄの信号
を内挿してサンプル点ｅの信号を得ることによって、第
３図の斜線に示す空間周波数領域をも、つ映像信号がモ
ニター上に再現できる。動画の部分についてはフィール
ド間、の相関がないため、例えば４ｎ＋１番目のフィー
ルドの時、そのフィールド内のサンプリング点＆を用い
てサンプリング点すと６の信号を内挿し、第４図に示す
空間周波数領域をもつ映像信号がモニター上に再現でき
る。Therefore, one screen consists of four fields, and a still image (
For the part of the camera (including the pattern and tilt),
On the receiving side, using a frame memory, two-dimensionally synthesize four fields and interpolate the signals at sample points a, b, i; +, d to obtain the signal at sample point e, as shown in Fig. 3. Video signals can be reproduced on the monitor even in the spatial frequency region indicated by diagonal lines. Since there is no correlation between fields in the video part, for example, for the 4n+1st field, the signal at the sampling point 6 is interpolated using the sampling point & in that field, and the spatial frequency shown in Figure 4 is obtained. A video signal with a region can be reproduced on the monitor.

以上の結果、サブサンプル周波数Ｓ　Ｗ　／　４　Ｈｚ
で受信側に伝送しているにもかかわらず、静止画では水
平周波数Ｓ　Ｗ　／　２　Ｈｚ　の帯域の映像信号が伝
送できるのはフィールド間のサンプリング位置がオフセ
ット関係にあり、フィールド間の相関があるため・折返
し妨害を除去できるからである。As a result of the above, the sub-sampling frequency S W / 4 Hz
Despite being transmitted to the receiving side in still images, the reason why video signals in the horizontal frequency band of S W / 2 Hz can be transmitted is because the sampling positions between fields are offset, and there is a correlation between fields. This is because it is possible to eliminate interference caused by interference and aliasing.

又、動画に関してはフィールド間の相関がないため、水
平周波数Ｓ　Ｗ　／　２　Ｈｚの帯域の映像信号を伝送
すると折返し妨害が生じるので映像信号の帯域としてＳ
　Ｗ　／　４　Ｈｚ　におさえる必要がある。したがっ
て、画面内の動く部分に対して、前記動画フィルタ８、
静止した部分に対して、静止画フィルタ了の・映像信号
を前記サブサンプリング１４でサンプリングすることに
よって、折返しの少ない画像を得る。ことができる。Furthermore, since there is no correlation between fields in the case of moving images, aliasing interference will occur when transmitting a video signal in the horizontal frequency band S W / 2 Hz.
It is necessary to suppress the frequency to W/4 Hz. Therefore, for moving parts in the screen, the video filter 8,
An image with less aliasing is obtained by sampling the still image filtered video signal with the subsampling 14 for a still part. be able to.

前記五り変換器におけるテンブリング周波数ＳＷは高品
位システムにおいて、約６４　ＭＨｚであシ、サンプリ
ング点としては、有効画面内で水平的１５００点、垂直
約１０００点必要であるため、前記Ｒ、Ｇ　、、Ｂ撮像
管の代９にＲ９σ、Ｂ用固体撮像素子を使用すれば、画
素数として水平的１５００、垂直約１０００の固体撮像
素子が必要で、前記マ）　ＩＪクス以降の処理は、撮像
管と同様の処理で同一の映像信号を得ることができる。The tenbling frequency SW in the five-point converter is approximately 64 MHz in a high-quality system, and 1,500 sampling points are required horizontally and approximately 1,000 vertically within the effective screen. ,, If a solid-state image sensor for R9σ and B is used in place of the B image sensor tube, a solid-state image sensor with a pixel count of 1,500 horizontally and approximately 1,000 vertically is required. The same video signal can be obtained with the same processing as with tubes.

例えば２／３吋サイズの固体撮像素子で景品に実現でき
るのは、水平画素４００．垂直画素５００程度であり、
水平画素１５００　、垂直１０ｏＯの固体撮像素子で諸
性能を満足することは現状の技術では不可能である。ま
た１吋サイズ以上のもので製造すれば非常に高価なもの
となる。したがって固体撮像素子をもちいて、高品位テ
レビジョンシステムのカメラ部を構成しようとすれば、
２／３吋サイズの固体撮像素子では不可能であり、非常
に高価な１吋サイズ以上の固体撮像素子を用いなければ
ならないという問題点を有していた。For example, a 2/3-inch solid-state image sensor can produce a prize with 400 horizontal pixels. It is about 500 vertical pixels,
With the current technology, it is impossible to satisfy various performances with a solid-state image sensor with 1500 horizontal pixels and 1000 vertical pixels. Moreover, if it is manufactured in a size larger than 1 inch, it will be very expensive. Therefore, if you try to configure the camera section of a high-definition television system using a solid-state image sensor,
This is not possible with a 2/3-inch-sized solid-state image sensor, and requires the use of a very expensive 1-inch or larger solid-state image sensor.

発明の目的 本発明は上記従来例ｐ問題点を解消するもので、非常に
安価な、景品に製造でき°る固体撮像素子を用いた高品
位テレビジョンシステムの固体撮像装置を提供すること
を目的とする。Purpose of the Invention The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional example, and aims to provide a solid-state imaging device for a high-definition television system using a solid-state imaging device that is very inexpensive and can be manufactured as a prize. shall be.

発明の構成 本発明は水平方向に所定のピッチで配列された複数の受
光部の水平行を、垂直方向に偶数番目の前記水平行の各
々の受光部が奇数番目の前記水平行の各々の受光部の中
間に位置するよう垂直方向に複数行配列した第１．第２
．第３の固体撮像素子を有し、異なる分光特性を有する
第１．第２゜第３の被写体像の結像面に前記第１．第２
．第３の固体撮像素子を配置し、前記第１．第２．第３
の被写体像とそれぞれに対応する前記第１．第２゜第３
の固体撮像素子の相対位置関係を、前記第１゜第２．第
３の固体撮像素子間で同一位置関係に配置し、前記第１
　、第２．第３の被写体像とそれぞれの前記第１．第２
．第３の固体撮像素子との相互位置関係が、４ｎ−１−
１（ｎは整数）フィールドに対して、４ｎ＋２フイール
ドでは、水平方向に水平画素間隔の４分の１、垂直方向
に垂直画素間隔の２分の１．４ｎ＋３フイールドでは水
皐方向に水平画素間隔の２分の１．４ｎ−１−４フイー
ルドでは水平方向に水平画素間隔の４分の３、垂直方向
に垂直画素間隔の２分の１ずらすよう構成した固体撮像
装置であり、４フイールド毎に振動子によって、第１．
第２．第３の固体撮像素子を移動させることによって、
４フイールド（即ち一画面）における解像度を向上させ
るものである。Structure of the Invention The present invention has a horizontal row of a plurality of light-receiving sections arranged at a predetermined pitch in the horizontal direction, and the light-receiving sections of each of the even-numbered horizontal rows in the vertical direction receive light of each of the odd-numbered horizontal rows. The first . Second
．． The first one has a third solid-state image sensor and has different spectral characteristics. The second and third subject images are formed on the imaging plane of the first and third subject images. Second
．． A third solid-state image sensor is arranged, and the first solid-state image sensor is arranged. Second. Third
The first subject image corresponding to each subject image. 2nd゜3rd
The relative positional relationship of the solid-state image sensors in the first degree, the second degree, and the second degree is determined by The third solid-state image sensors are arranged in the same positional relationship, and the first
, 2nd. The third subject image and each of the first and second subject images. Second
．． The mutual positional relationship with the third solid-state image sensor is 4n-1-
1 field (n is an integer), for 4n+2 fields, 1/4 of the horizontal pixel spacing in the horizontal direction, and 1/2 of the vertical pixel spacing in the vertical direction.For 4n+3 fields, the horizontal pixel spacing in the horizontal direction. In the 1/2.4n-1-4 field, it is a solid-state imaging device configured to shift three-quarters of the horizontal pixel interval in the horizontal direction and one-half of the vertical pixel interval in the vertical direction, and vibrates every 4 fields. By child, 1st.
Second. By moving the third solid-state image sensor,
This improves the resolution in four fields (that is, one screen).

実施例の説明 第６図は本発明の実施例における固体撮像装置の構成図
、′第６図は水平方向に４ｄ（ｄは第２図のｄの長さと
同じ）のピッチで受光部ｅｓ　ｏ　、（ＰＤ）が配列さ
れ、垂直方向に２ｈ（ｈは第２図のｈの長さと同じ）の
ピッチで奇数行と偶数行ではそれぞれの受光部が中間に
くるよう配列（この配列を一般的にデルタ配列と呼ぶ）
された固体撮像素子（ここではＣＣＤイメージセンサ−
を用いる。以後ＣＯＤと略す。）の構成図、第、７図は
ＣＯＤの一つの受光部の４フイールドにおけるそれぞれ
の位置を示す配置図である。DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT FIG. 6 is a block diagram of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. , (PD) are arranged in the vertical direction with a pitch of 2h (h is the same as the length of h in Figure 2) so that the light receiving parts of the odd and even rows are located in the middle (this arrangement is generally (called a delta array)
A solid-state image sensor (here, a CCD image sensor)
Use. Hereinafter abbreviated as COD. ), FIG. 7 is a layout diagram showing the respective positions of one light receiving section of the COD in four fields.

第７図において、Ｗは４ｎ＋１フイールド、Ｘは４ｎ＋
２フイルド、ｙは４ｎ＋３フイールド、Ｚは４ｎ−１−
４フイールドのＣＯＤの受光部の位置を示す。In Figure 7, W is 4n+1 field and X is 4n+
2 fields, y is 4n+3 fields, Z is 4n-1-
The position of the light receiving part of the 4-field COD is shown.

第５図において、２１はレンズ、２２は分解光学系、２
３，２４．２５は水平方向に水平空間周波数１／２ａの
帯域をもつ光学ローパスフィルタ１．２６，２７．２８
はＣＯＤで、赤、青、緑の被写体像の結像面に配置され
るＲＣＣＤ　、ＧＯＯＤ　。In FIG. 5, 21 is a lens, 22 is a resolving optical system, 2
3, 24.25 is an optical low-pass filter 1.26, 27.28 which has a band of horizontal spatial frequency 1/2a in the horizontal direction.
is COD, and RCCD and GOOD are placed on the imaging plane of red, blue, and green subject images.

５ＣＣＤ、２９’、３０．３１はＲｃｃｎ２ｅ。5CCD, 29', 30.31 is Rccn2e.

ＧＯＣＤ２７　、Ｂ’Ｃ０Ｄ２８の受光部をそれぞれの
フィールドで第７図に示すごとく移動させる振動子、３
２はＲＣＣＤ２６　、ＧＯＣＤ２７゜ＢＣＯＤ２８の出
力２を演算して輝度信号（１）と二つの色差信号（ＧＷ
）　（ＯＮ）　を得るマトリクス、３３は振動子で移動
させたフィールド毎のＣＯＤの水平方向の移動距離を時
−間約に換算して補正するタイミング補正回路、３４は
タイミング補正回路３３よシ得られる信号をそれぞれ内
挿して２倍のサンプリング周波数にする内挿回路、３５
は内挿回路３４出力’（ＨＡＤ変換するＡＤ変換器であ
り、以下、７は静止画７オルタ、８は動画フィルタ、９
はフレームメモリＩ、１０は動きベクトル検出、１１は
フレームメモリ■、１２は動画検出であり従来例第１図
と同じ構成のものである。A transducer 3 that moves the light receiving parts of GOCD27 and B'C0D28 in each field as shown in FIG.
2 calculates the output 2 of RCCD 26, GOCD 27° and BCOD 28 to generate a luminance signal (1) and two color difference signals (GW
) (ON), 33 is a timing correction circuit that corrects the horizontal movement distance of the COD for each field moved by the transducer by converting it into a time-time ratio, and 34 is a timing correction circuit that is obtained by the timing correction circuit 33. an interpolation circuit that doubles the sampling frequency by interpolating the respective signals, 35
is the interpolation circuit 34 output' (AD converter that performs HAD conversion; hereinafter, 7 is still image 7 alternator, 8 is video filter, 9 is
10 is a frame memory I, 10 is a motion vector detection, 11 is a frame memory 2, and 12 is a moving image detection, which has the same structure as the conventional example shown in FIG.

以上のように構成された本実施例の固体撮像装置につい
て以下その動作を説明する。The operation of the solid-state imaging device of this embodiment configured as described above will be described below.

まず、被写体より得られる光がレンズ２１全通して分解
光学系２２で、赤、青、緑の分光特性を有する５被写体
像に分解され、それぞれ水平空間周波数１　／２　ｃｌ
の帯域をもつ光学ローパスフィルタを通して、ＲＣＣＤ
２６．ＧＯＣＤ２７．ＢＣＯＤ２８へ被写体像として結
像される。ＲＣＣＤ　２６゜Ｇｃｃｎ２７．ｎｃｃｎ２
ｓの出力をマトリクス３２で演算し輝度信号（１）と二
つの色差信号（ＣＷ　。First, the light obtained from the object passes through the lens 21 and is separated into five object images having red, blue, and green spectral characteristics by the decomposition optical system 22, each of which has a horizontal spatial frequency of 1/2 cl.
RCCD through an optical low-pass filter with a band of
26. GOCD27. The image is formed on the BCOD 28 as a subject image. RCCD 26°Gccn27. nccn2
The output of s is calculated by the matrix 32 to produce a luminance signal (1) and two color difference signals (CW).

ＯＮ）を得る。ON).

ＲＯＣＤ２６　、ＧＯＣＤ２７　、ＢＯＧＤ２Ｂは、第
７図に示すととく４ｎ＋１フイールドに対し、４ｎ＋２
フイールドでは水平方向にｄ１垂直方向。ROCD26, GOCD27, and BOGD2B are 4n+2 fields for 4n+1 fields as shown in FIG.
In the field, horizontally d1 vertically.

にり、４ｎ−１−３フイールドでは水平方向に２ｄ。2d horizontally in the 4n-1-3 field.

４ｎ＋４フイールドでは水平方向に３ｄ、垂直方向にｈ
ずらして撮像したものであるので、マトリクス３２より
得られる輝度信号α）を水平方向の移動量に対応する時
間だけタイミング補正回路３３で補正する。これは被写
体像に対してＣＯＤ’（Ｈ水平方向に移動すると、被写
体像に対するｑＣＤ出力の時間関係が違ってくるので補
正したものである。したがって、タイミング補正回路３
３で４ｎ＋１フイールドに対し４ｎ“＋２フイールドで
はｔ、／４　、４　ｎ　ｆ３フィールドではｔ、／２，
４ｎ−４−４フイールドでは３ｔ＋／４だけ遅延させる
。4n+4 field: 3d horizontally, h vertically
Since the image is taken with a shift, the timing correction circuit 33 corrects the luminance signal α) obtained from the matrix 32 by the time corresponding to the amount of movement in the horizontal direction. This is corrected because the time relationship of the qCD output with respect to the subject image changes when the COD' (H) moves in the horizontal direction with respect to the subject image. Therefore, the timing correction circuit 3
3 for 4n+1 field, t, /4 for 4n"+2 field, t, /2, for 4n f3 field,
For a 4n-4-4 field, delay is made by 3t+/4.

次に内挿回路３４によ、って内挿し、ＲＣＣＤ２８゜Ｇ
ＯＣＤ、２７　、ＢＣｉＣＤ２Ｂでサンプルされるサン
プル周波数に対し２倍のサンプル周波数に変換する。こ
れを第８図を用いて説明する。第８図において、Ａ　、
Ｂ　、Ｃはタイミング補正回路３４で得られる任意のフ
ィールドのｎ−１行目、ｎ行目。Next, the interpolation circuit 34 interpolates the RCCD28°G.
The sample frequency sampled by OCD, 27, and BCiCD2B is converted to a sample frequency that is twice as high. This will be explained using FIG. In FIG. 8, A,
B and C are the (n-1)th row and the nth row of an arbitrary field obtained by the timing correction circuit 34.

ｎ＋１行目の信号であり、例えば４ｎ＋１フイールドで
あればり、工、コｌ　ｋ＋　１１　”は、第２図のサン
プリング点ａに相当する。内挿回路３４によ−＋てｎ−
１行目のり、ｎ行目のｊ、に、ｎ−１−１行目の１を用
いて、ｎ行目の信号へ内挿し、ｎ行目の信号として第８
図りに示すｐ＆倍信号得、同様にしてｑの信号信号も得
る。これはタイミング補正回路３４よシ得られるｎ行目
の信号（第８図Ｂ）のサンプリング点の中間点の信号と
して、その中間点の周シのｎ−１行目、ｎ行目、ｎ＋１
行／ 目の信号を演算することにより得、この演算された信号
をｎ行目の中間点へ挿入することによって第８図りに示
すごとくサンプリング周波数かもとの周波数に対して２
倍のものが得られる。したがって内挿回路３４の出力は
、奇数フィールドにおいては、第２図に示すサンプリン
グ点’　ｌ　ｂ％偶数フィールドにおいては第２図に示
すサンプリン度信号を得、動画フィルタ８全通して動画
用輝度信号を得、またＡＤｉ換器７出力よりフレームメ
モ１月９と動きベクトル１０とフレームメモ’Ｊ−１よ
って静止画用輝度信号と動画用輝度信号をスイッチ１３
で切り換え、さらにサブサンプリング１４で従来例第１
図と同様にしてサブサンプリング出力を得る。但しサン
プリング点は内挿回路３４で内挿された信号でなく、内
挿回路３４０入力信号に相当する所の信号をサンプリン
グする。This is the signal on the n+1st row, and for example, if it is a 4n+1 field, then "k+11" corresponds to the sampling point a in FIG. 2.
Using 1 in the n-1-1st row for 1st row and j in the nth row, interpolate to the nth row signal, and use the 8th signal as the nth row signal.
The p&multiple signal shown in the figure is obtained, and the q signal is also obtained in the same way. This is a signal at the midpoint of the sampling point of the nth row signal (FIG. 8B) obtained by the timing correction circuit 34, and is used as the signal at the n-1st, nth, and n+1th rows of the sampling points at the midpoint.
By calculating the signal of the row/th row, and inserting this calculated signal into the midpoint of the nth row, the sampling frequency becomes 2 with respect to the original frequency, as shown in Figure 8.
You get twice as much. Therefore, the output of the interpolation circuit 34 is the sampling point 'l b% shown in FIG. 2 in odd fields, the sampling degree signal shown in FIG. Also, from the output of the ADi converter 7, the frame memo 9, motion vector 10, and frame memo 'J-1 are used to switch the still image brightness signal and the moving image brightness signal to the switch 13.
Switch to the conventional example 1st with subsampling 14.
Obtain subsampling output in the same manner as shown in the figure. However, the sampling point is not the signal interpolated by the interpolation circuit 34, but a signal corresponding to the input signal to the interpolation circuit 340.

以上のようにして、静止画に対してはそれぞれのフィー
ルドで第２図に示されるａ、ｂ、ｃ、ｄのサンプリング
点の信号が順次得られ、従来例第１図のものと同様な信
号が得られる。動画検出のために、内挿回路３４全通し
た信号を使用することによって、奇数フレームと偶数フ
レームとのサンプリング点を一致させることができ、し
たがって、静止画に対して偶数フレームと奇数７レーム
ではほぼ同一の信号が得られ、誤作の少ない動画検出が
できる。As described above, for a still image, signals at sampling points a, b, c, and d shown in FIG. 2 are sequentially obtained in each field, and the signals are similar to those of the conventional example shown in FIG. is obtained. For video detection, by using the signal passed through the interpolation circuit 34, the sampling points of odd frames and even frames can be made to match, and therefore, for still images, even frames and odd 7 frames are Almost identical signals can be obtained, allowing video detection with fewer errors.

以上のように本実施例によればデルタ配列されたＣＯＤ
を赤、緑、青の分光特性を有する被写体像の結像面にそ
れぞれ配置し、全てのＣＯＤを第７図に示すごとくフィ
ールド毎に移−動するよう構成することによって、通常
の固体撮像装置に対し静止画では水平方向に４倍、垂直
方向に２倍の解像度をもち、動画では水平方向に２倍、
垂直方向に２倍の解像度をもつ固体撮像装置が得られる
。As described above, according to this embodiment, the delta-arranged COD
By placing CODs on the imaging planes of subject images having red, green, and blue spectral characteristics, and configuring all CODs to move field by field as shown in Figure 7, it is possible to use a conventional solid-state imaging device. On the other hand, still images have four times the resolution horizontally and twice the resolution vertically, and videos have twice the resolution horizontally.
A solid-state imaging device with twice the resolution in the vertical direction can be obtained.

さらに、デルタ配列されたＣＯＤより得られる輝度信号
を内挿回路で内挿することによって静止画に対しフレー
ム毎にほぼ同一信号が得られるため、１フレームメモリ
による動画の検出が可能である。Furthermore, by interpolating the luminance signal obtained from the delta-arranged COD using an interpolation circuit, substantially the same signal can be obtained for each frame for a still image, so it is possible to detect a moving image using one frame memory.

なお、実施例において振動子２９，３０．３１を用いて
ＣＯＤを移動させたが、ＣＯＤを固定して被写体像を移
動させてもよい６また固体撮像素子として、ＣＯＤイメ
ージセンサ−を用■たが、垂直ブランキング期間内に全
受光部からそれぞれ転送段へ読み出す固体撮像素子であ
れば、他の方式の固体撮像素子でもよい。さらにタイミ
ング補正回路３３はそれぞれのフィールドにおける水平
方向のずれ量に相当する時間だけそれぞれのＣＯＤの読
み出しパルスのタイミングを補正することによって省略
できる。また光学ローパスフィルタ２３．２４．２５の
空間周波数特性を第３図に示すものを用いることによっ
て、静止画フィルタ７を省略できることは言うまでもな
い。In the example, the COD was moved using the transducers 29, 30, 31, but the COD may be fixed and the subject image moved.6Also, a COD image sensor may be used as the solid-state image sensor. However, any other type of solid-state image sensor may be used as long as it is a solid-state image sensor that reads data from all the light receiving sections to the respective transfer stages within the vertical blanking period. Further, the timing correction circuit 33 can be omitted by correcting the timing of each COD read pulse by a time corresponding to the horizontal shift amount in each field. Furthermore, it goes without saying that the still image filter 7 can be omitted by using the optical low-pass filters 23, 24, and 25 whose spatial frequency characteristics are shown in FIG.

発明の効果 本発明は、デルタ配列された三つのｃａｎｅそれぞれ赤
、緑、青の各光特性を有する被写体像の結像図に配置し
、三つのＣＯＤの受光部が各々のフィールドで第７図の
配置になるように移動させるよう構成することによって
、同等のＣＯＤ′ｆ：用いた固体撮像装置に対して、静
止画では水平方向に４倍、垂直方向には２倍の解像度が
得られ、また動画検出においてもデルタ配列ＣＯＤを使
用しているため、デルタ配列ＣＯＤ出力よシ得られる輝
度信号を内挿することによって誤差の少ない１フレーム
検出による動画検出ができ、かつインターラインＣＯＤ
によって起るフレーム残像（１）。Effects of the Invention In the present invention, three canes arranged in a delta are arranged in the imaging diagram of a subject image each having red, green, and blue light characteristics, and the light receiving parts of the three CODs are arranged in each field as shown in FIG. By configuring the camera to be moved so that the same COD′f is used, it is possible to obtain still images with four times the resolution in the horizontal direction and twice the resolution in the vertical direction compared to the solid-state imaging device used. Also, since delta array COD is used for video detection, video detection can be performed by one frame detection with less error by interpolating the luminance signal obtained from delta array COD output, and interline COD
Frame afterimage (1) caused by

イー°ルドで奇数ラインあるいは偶数ラインの受光部か
らの信号しか読み出さないためにおこる残像）がない固
体撮像装置が得られる。It is possible to obtain a solid-state imaging device that is free from afterimages caused by reading only signals from the light-receiving sections of odd-numbered lines or even-numbered lines in the yield field.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

ｉＩ図１ｄ従来例の高品位テレビジョンシステムのカメ
ラ部の構成図、第２図は第１図における各部のサンプリ
ング点を示すサンプリング配置図、第３図、第４図は二
次元の光学ローパスフィルタの特性図、第５図は本発明
の実施例における固体金てのＣＯＤの受光部のそれぞれ
のフィールドにおける移動図、第８図は第６図の実施例
における各部の波形図である。− ２２・・・・・・分解光学系、２６．２７．２８・・・
・・ＣＯＤ、２９，３０．３１・・・山振動子、３３・
・・・・・タイミング補正回路、３４・−川・・内挿回
路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　・男　ほか１名２
図 ３図 水平乎７＃１Ｗｌｌ彼秋 ４図 水平り聞屓浅玖 ＊　ＩＲiI Figure 1d A configuration diagram of the camera section of a conventional high-definition television system. Figure 2 is a sampling arrangement diagram showing the sampling points of each part in Figure 1. Figures 3 and 4 are two-dimensional optical low-pass filters. FIG. 5 is a movement diagram in each field of the light-receiving part of the solid metal COD in the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a waveform diagram of each part in the embodiment of FIG. 6. - 22...Resolving optical system, 26.27.28...
・・COD, 29, 30. 31 ・・Mountain Oscillator, 33・
....timing correction circuit, 34.-river..interpolation circuit. Name of agent: Patent attorney Satoshi Nakao (male) and 1 other person2
Figure 3 Level Level 7 #1 Wll He Autumn 4 Level Level Level Asaku * IR

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 水平方向に所定のピッチで配列された複数の受光部の水
平行を、垂直方向に偶数番目の前記水平行の各々の受光
部が奇数番目の前記水平行の各々の受光部の中間に位置
するよう垂直方向に複数行配列した第１．第２．第３の
固体撮像素子を有限具なる分光特性を有する第１．第２
．第３の被写体像の結像面に前記第１．第２．第３の固
体撮像素子を配置し、前記第１．第２．第３の被写体像
とそれぞれに対応する前記第１．第２．第３の固体撮像
素子の受光部の相対位置関係を、前記第１゜第２．第３
の固体撮像素子間で同一位置関係に配置し、前記第１．
第２．第３の被写体像とそれぞれの前記第１．第２．第
３の固体撮像素子の受光部との相互位置関係が４ｎ−１
−１（ｎは整数）フィールドに対シて４ｎ＋２フイール
ドでは、水平方向に水平画素間隔の４分の１、垂直方向
に垂直画素間隔の２分の１．４ｎ＋３フイールドでは水
平方向に水平画素間隔の２分の１．４ｎ−１−４フイー
ルドでは水平方向に水平画素間隔の４分の３、垂直方向
に垂直画素間隔の２分の１ずらしてなることを特徴とす
る固体撮像装置。The horizontal rows of the plurality of light receiving sections arranged at a predetermined pitch in the horizontal direction are such that each of the light receiving sections of the even numbered horizontal rows is located between the light receiving sections of each of the odd numbered horizontal rows in the vertical direction. The first row is arranged vertically in multiple rows. Second. The third solid-state image sensor is connected to the first solid-state image sensor having finite spectral characteristics. Second
．． The first image on the imaging plane of the third subject image. Second. A third solid-state image sensor is arranged, and the first solid-state image sensor is arranged. Second. The third subject image and the corresponding first image. Second. The relative positional relationship of the light receiving sections of the third solid-state image sensor is the first degree, the second degree, and the second degree. Third
The solid-state image sensing devices are arranged in the same positional relationship;
Second. The third subject image and each of the first and second subject images. Second. The mutual positional relationship with the light receiving part of the third solid-state image sensor is 4n-1
-1 (n is an integer) field: For 4n+2 fields, 1/4 of the horizontal pixel interval in the horizontal direction, and 1/2 of the vertical pixel interval in the vertical direction.For 4n+3 fields, the horizontal pixel interval in the horizontal direction A solid-state imaging device characterized in that in a 1/2.4n-1-4 field, the horizontal pixel spacing is shifted by three-fourths of the horizontal pixel spacing, and the vertical pixel spacing is shifted by one-half of the vertical pixel spacing.