JP2000102023A - カラー撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補色市松カラ−フィルタ−を使用したカラー
撮像装置の直並列Ａ／Ｄコンバータにおいて、各比較器
のオフセット誤差に起因する色信号のライン間誤差をな
くす。 【解決手段】 (1)各比較器を、特定のライン等で切り
替える。 (2)上記切り替えは、撮像素子からの色信号の処理に整
合させる。 (3)色信号の処理における、各画素信号の加算、減算で
各比較器のオフセット誤差を消去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー撮像装置に
関し、特に補色市松カラーフィルタ撮像素子をプログレ
ッシブ走査した出力をアナログーデジタル変換して色差
信号を得るカラー撮像方式に関する。

【０００２】

【従来技術】本発明は、カラー撮像装置に関するが、カ
ラー撮像装置のみならずカラー撮像一般については、例
えば、竹村 裕夫 著 「ＣＣＤカメラ技術入門」 コ
ロナ社 １９９７年刊等に記載されている周知技術であ
る。このため、それらの一般的技術についての説明は省
略し、本発明に関連の深い技術に絞って説明する。

【０００３】カラー撮像方式には種々の方式があるが、
各方式の長短の概略説明及び補色単板方式の一例が特開
平７−７７３３号に記載されている。また補色市松カラ
ーフィルタ撮像素子のプログレッシブ単板方式の一例が
特願平９―１４２７２８号にて公開されている。

【０００４】前者の構成を図７のａに、後者の構成を図
７のｂに示す。ａ、ｂにおいて、１は、撮像光学系であ
る。２は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄ
ｅｖｉｃｅ、電荷結合素子）である。３は、ＣＤＳ（相
関２重サンプリング回路）である。１７は、マルチプレ
クサ（ＭＰＸ）である。１９は、処理系である。ただ
し、上述の如く、処理系を除く各部は周知技術であり、
また本願発明の趣旨に直接の関係は少ないため、その説
明は省略する。

【０００５】以下、処理系にてなされる処理の内容を概
略説明する。まず、補色市松カラーフィルタのプログレ
ッシッブ単板方式について説明する。さて、この方式の
開発された背景であるが、近年、パソコン用の画像入力
装置の需要が高まっており、このためパソコンのモニタ
ーの走査方式であるプログレッシブ走査（順次走査）に
合った信号処理方式が必要とされてきている。それに応
じて、補色単板撮像素子をプログレッシブ走査で駆動し
て画像信号処理を行うべく開発されたものであり、また
上記の出願がなされたものである。

【０００６】さて、今までにカラーフィルタは補色市松
方式以外にいろいろの形式のものが検討されており、ま
た信号処理も補色単板撮像素子をプログレッシブ走査で
駆動した場合には、ＴＶ受像機の画面に映し出す際、イ
ンターレス時に間を補完するため上下画素加算していた
動作を単純にＣＤＳ出力後に、ＣＤＳからの出力信号と
該ＣＤＳ出力信号を１走査期間遅延させた信号とを加算
するもの考えられるが、ここでは、垂直の色情報の欠落
のない信号処理回路について説明をする。

【０００７】ＣＣＤの固体撮像素子の結像面には色フィ
ルタが配置されている。その色フィルタの配列はたとえ
ば図４のａに示すように、シアン（Ｃｙ）、イエロー
（Ｙｅ）が順に繰り返す第１ラインと、グリーン
（Ｇ）、マゼンタ（Ｍｇ）が順に繰り返す第２ライン
と、上記第１ラインと同様にシアン（Ｃｙ）、イエロー
（Ｙｅ）、が順に繰り返す第３ラインと、マゼンタ（Ｍ
ｇ）、グリーン（Ｇ）が順に繰り返す第４ラインとの配
列が以降同様に繰り返すようになっている。なお、カラ
ーフィルターについては周知技術であるため、その説明
は省略する。

【０００８】このような配列の色フィルタを有する撮像
素子を用いた信号処理のうち、まず色信号について説明
をする。撮像素子でプログレッシブ走査を行い、その信
号をＣＤＳ回路に送り、その出力をアナログ／デジタル
変換した後に色信号処理を行う。まず、第１ラインと第
２ラインの色フィルターの隅のＣｙ＋Ｇが信号処理で加
算され、その次のタイミングではＹｅ＋Ｍｇが加算され
る。

【０００９】これらを減算して （Ｃｙ＋Ｇ）−（Ｙｅ＋Ｍｇ）＝Ｂ＋Ｇ＋Ｇ―（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ） ＝ ―（２Ｒ―Ｇ） という結果になり、赤成分（Ｒ）を含んだ色差信号を得
る。また、ここでは計算の途中で近似演算を行ってい
る。

【００１０】次に、第２ラインと第３ラインにおいても
同様に （Ｃｙ＋Ｇ）−（Ｙｅ＋Ｍｇ）＝Ｂ＋Ｇ＋Ｇ―（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ） ＝ ―（２Ｒ―Ｇ） を得る。

【００１１】第３ラインと第４ラインにおいては、単純
に上下加算を行えば （Ｃｙ＋Ｍｇ）―（Ｙｅ＋Ｇ）＝（Ｂ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ）―（Ｒ＋Ｇ＋Ｇ） ＝ ２Ｂ―Ｇ となり、青（Ｂ）信号の含んだ色差信号を得る。

【００１２】第４ラインと第５ラインについても同様に （Ｃｙ＋Ｍｇ）―（Ｙｅ＋Ｇ）＝（Ｂ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ）―（Ｒ＋Ｇ＋Ｇ） ＝ ２Ｂ―Ｇ を得る。

【００１３】これにより、上下加算ではＲ、Ｒ、Ｂ、
Ｂ、Ｒ、Ｒ、・・・・・・となり、２ライン毎にー（２
Ｒ−Ｇ）と２Ｂ−Ｇが出力されて間欠的なものになり、
従来に比べて色情報が失われてしまい、垂直の色解像度
が１／２になってしまう。（途中は、あえて上下を加え
て２で割る等の処理が必要となる。）

【００１４】そこで、特開平７−７７３３号では、図４
のｂに示すように１画素遅延をも用いている。即ち、第
１ラインと第２ラインでは、第２ラインが１画素右にず
れる（遅延している）ために （Ｃｙ＋Ｍｇ）―（Ｙｅ＋Ｇ）＝（Ｂ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ）−（Ｒ＋Ｇ＋Ｇ） ＝２Ｂ−Ｇ を得る。

【００１５】第２ラインと第３ラインでは、同様に （Ｃｙ＋Ｍｇ）―（Ｙｅ＋Ｇ）＝（Ｂ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ）−（Ｒ＋Ｇ＋Ｇ） ＝２Ｂ−Ｇ を得る。

【００１６】第３ラインと第４ラインでは、同様に （Ｃｙ＋Ｇ）―（Ｙｅ＋Ｍｇ）＝（Ｂ＋Ｇ＋Ｇ）−（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ） ＝−（２Ｒ−Ｇ） を得る。 第４ラインと第５ラインでも同様に、 （Ｃｙ＋Ｇ）―（Ｙｅ＋Ｍｇ）＝（Ｂ＋Ｇ＋Ｇ）−（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ） ＝―（２Ｒ−Ｇ） を得る。

【００１７】これらにより、１画素ずらしではＢ、Ｂ、
Ｒ、Ｒ、Ｂ、Ｂ・・・・となる。これらを符号変換を行
った後、（上下加算のデータと合わせて）マルチプレク
サ回路で２Ｒ−Ｇ系と２Ｂ−Ｇ系に分離すれば、情報量
が欠落することなく信号処理することができる。

【００１８】つぎに、輝度信号は （Ｃｙ＋Ｇ）＋（Ｙｅ＋Ｍｇ）＝Ｂ＋Ｇ＋Ｇ＋Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ ＝２Ｒ＋２Ｂ＋３Ｇ

【００１９】 （Ｃｙ＋Ｍｇ）＋（Ｙｅ＋Ｇ）＝Ｂ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ＋Ｒ＋Ｇ＋Ｇ ＝２Ｒ＋２Ｂ＋３Ｇ となり、どのラインでも同じ、そして人の視感度特性に
近似した輝度信号が得られる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上は、補色単板撮像
素子をプログレッシッブ走査で駆動したときに、上下画
素の加算に際して１画素ずらしを行って所望の信号を得
ようとした場合の一例である。

【００２１】ところで、最近は撮像素子を用いたカメラ
システムにおいてはデジタル信号処理が主流を占めつつ
あり、アナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄコンバート）を
することが必要不可欠になっている。

【００２２】その際、前掲の特開平７ー７７３３号に示
すように信号処理の規模に応じて、直並列型Ａ／Ｄコン
バータは、入力されるアナログ信号をデジタル値にする
ためにこれを基準電圧とを比較する比較器を、複数有し
ていることが多い。しかしながらこの場合には、各比較
器のオフセットばらつき（誤差）により２ライン毎に色
信号のレベルの大小（ライン間誤差）が発生する。

【００２３】たとえば、比較器Ａ、Ｂの誤差がＡ＞Ｂで
あるとし、一律αという誤差が付いているとする。この
場合、図５に示す如く、上段のクロック信号に応じて次
段のコンパレータ切り換えパルスが発生したとする。こ
のとき、中段の如くアナログ入力があったとすると、実
際には最左端の測定時点ｔ１とその右の測定時点ｔ２で
はアナログ値（すなわち、本来の値）は同じであるの
に、次段に示す様にその出力はオフセット値だけ相違す
る。ｔ３時点とｔ４時点においても同様である。また、
ＡとＢの切り換えが逆であっても、本図の最下段に示す
如く同様な相違がでる。そして、図６に示すように、そ
のＡ／Ｄ変換値がそのまま出力されていく。

【００２４】これを、実際の処理で数値的に示せば、以
下の様になる。赤成分に注目すれば、第１ラインと第２
ラインでは （Ｃｙ”＋Ｇ）−（Ｙｅ＋Ｍｇ”）＝Ｂ＋α＋Ｇ＋α＋Ｇ―（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋α＋ Ｒ＋α） ＝―（Ｒ＋α＋Ｒ―Ｇ―α）＝−（２Ｒ−Ｇ） （ここに、「”」は、誤差を含む。また、「α」は、誤差。）

【００２５】第２ラインと第３ラインでは同様に （Ｃｙ”＋Ｇ）−（Ｙｅ＋Ｍｇ”）＝ ―（２Ｒ−Ｇ）

【００２６】第３ラインと第４ラインは、１画素ずらし
を行い２Ｒ−Ｇを得ているので （Ｃｙ”＋Ｇ”）−（Ｙｅ＋Ｍｇ）＝Ｂ＋α＋Ｇ＋α＋Ｇ＋α―（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋ Ｒ） ＝ ―（２Ｒ―Ｇ）＋３α ということになり、オフセット誤差は増幅されるため、
小さなレベル差も問題を有することになる。

【００２７】このため、補色市松カラーフィルタ撮像素
子をプログレッシブ走査した出力をアナログ／デジタル
変換して色差信号を得るカラー撮像装置においては特に
そうであるが、比較器のオフセットの如何、即ち誤差の
有無、にかかわらずそのレベル差の誤差が問題とならな
い技術の開発が望まれている。

【００２８】

【問題を解決するための手段】本発明は、かかる課題に
鑑みなされたものである。上記課題を解決するため、本
発明においては、Ａ／Ｄ変換に使用する各比較機を、水
平、垂直方向の解像度や感度の向上、迅速な映像処理等
を目的としての信号処理方式に応じて適切に切り替え、
更にこの際の加算、減算を利用してオフセットの誤差を
補償するものとしている。具体的には、以下のごとくし
ている。

【００２９】請求項１記載の発明においては、カラーフ
ィルタを有してプログレッシブ走査で駆動する撮像素子
と、上述の各種信号処理の規模に応じて複数設けられ
（例えば、１０ｂｉｔのときは、１０２４個）、そして
前記撮像素子から出力される個々の（画素についての）
アナログ信号をデジタル変換する際に分担して該信号を
基準値と比較する比較器と、前記比較器の個々のオフセ
ットの相違を補償する等の目的で、上記信号処理の内容
に応じて前記複数の比較器の処理対象とする個々の（個
々の撮像素子からの）アナログ信号を所定の手順で切り
換える切り換え手段と、前記複数の比較器からの出力を
利用して前記撮像素子の出力信号をアナログ／デジタル
変換する直並列（型）Ａ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄ
コンバータによりデジタル変換されたデータを、上記信
号処理の内容に応じて画素を単位として加算する加算手
段と、前記加算手段からの出力信号を色差信号、Ｒ−Ｙ
信号系、Ｂ−Ｙ信号系に分けて出力する出力手段とを有
していることを特徴としている。

【００３０】上記構成により以下の作用がなされる。撮
像素子は、カラーフィルタを有し、更にプログレッシブ
走査で駆動する。比較器は、加算等の信号処理の規模に
応じて（都合で）複数設けられ、そして前記撮像素子か
ら出力される個々の（各画素についての）アナログ信号
をデジタル変換する際に、例えば交互に等所定の規則で
分担して該（電気）信号を基準（電圧）値と比較する。

【００３１】切り換え手段は、前記比較器の個々の感度
の相違をプラス、マイナス、ゼロ等で補償すべく、上記
信号処理の内容に応じて前記複数の比較器の処理対象と
する個々の（含む、ライン毎の）アナログ信号を所定の
手順で切り換える。直並列Ａ／Ｄコンバータは、前記複
数の比較器からの出力を利用して（含む、下位ビットの
みの利用）前記撮像素子からの出力信号を、正しくアナ
ログ／デジタル変換する。

【００３２】加算手段は、前記Ａ／Ｄコンバータにより
デジタル変換されたデータを、上記信号処理の内容に応
じて（画素毎に）加算する。マルチプレクサ等の出力手
段は、（少なくも）前記加算手段からの出力信号（含
む、他の処理手段により更に処理された信号）をハー
ド、ソフトを問わず所定の手順に従って色差信号、Ｒ−
Ｙ信号系、Ｂ−Ｙ信号系に分けて出力する。

【００３３】請求項２記載の発明においては、補色市松
カラーフィルタを有してプログレッシブ走査で駆動する
撮像素子と、信号処理の規模に応じて複数設けられ、そ
して前記撮像素子から出力される個々のアナログ信号を
デジタル変換する際に分担して該信号を基準値と比較す
る比較器と、前記比較器の個々の感度の相違を補償する
等の目的で、上記信号処理の内容に応じて前記複数の比
較器の処理対象とする個々のアナログ信号を所定の手順
で切り換える切り換え手段と、前記複数の比較器からの
出力を利用して前記撮像素子からの出力信号をアナログ
／デジタル変換する直並列Ａ／Ｄコンバータと、前記Ａ
／Ｄコンバータからの出力信号を１水平同期信号（いわ
ゆる、１Ｈ）の期間（その分の時間）記憶して後出力す
るラインメモリと、前記ラインメモリに記憶された信号
と前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号を加算する（従
って、この前提として、Ａ／Ｄコンバータからの出力信
号は分岐されている。他の場合も同様である。）第１加
算器と、前記ラインメモリに記憶された信号を１画素分
遅延させた信号と前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号
を加算する第２加算器と、前記第１加算器からの出力信
号と該出力信号を１画素分遅延させた信号とを減算する
第１減算器と、前記第２加算器からの出力信号と該出力
信号を１画素分遅延させた信号とを減算する第２減算器
と、前記第１減算器からの出力信号と前記第２減算器か
らの出力信号との出力を後段の信号出力処理に応じて切
り換える符号切り換え手段と、前記符号切り換え手段か
らの出力信号を色差信号、Ｒ−Ｙ信号系、Ｂ−Ｙ信号系
に区分けして出力する出力手段とを有していることを特
徴としている。

【００３４】上記構成により以下の作用がなされる。撮
像素子は、補色市松カラーフィルタを有しており、更に
プログレッシブ走査で駆動する。比較器は、信号処理の
規模に応じて複数設けられ、そして前記撮像素子から出
力される個々のアナログ信号をデジタル変換する際に分
担等して該信号を基準値と比較する。

【００３５】切り換え手段は、前記比較器の個々の感度
の相違を補償すべく、上記信号処理の内容に応じて前記
複数の比較器の処理対象とする個々のアナログ信号を、
例えば４画素や４ライン毎等に所定の手順で切り換え
る。直並列Ａ／Ｄコンバータは、前記複数の比較器から
の出力（比較結果）を利用して前記撮像素子からの出力
信号をアナログ／デジタル変換する。

【００３６】ＦＩＦＯ等からなるラインメモリは、前記
Ａ／Ｄコンバータからの出力信号を後述の処理のため１
水平同期信号の期間（時間）記憶する。第１加算器は、
前記ラインメモリに記憶された（そして、１水平同期信
号の期間遅延された）信号と前記Ａ／Ｄコンバータから
の出力信号を加算する。第２加算器は、前記ラインメモ
リに記憶された信号を１画素分遅延させた信号と前記Ａ
／Ｄコンバータからの出力信号を加算する。

【００３７】第１減算器は、前記第１加算器からの出力
信号と該出力信号を１画素分遅延させた信号とを減算す
る。第２減算器は、前記第２加算器からの出力信号と該
出力信号を１画素分遅延させた信号とを減算する。

【００３８】符号切り換え手段は、前記第１減算器から
の出力信号と前記第２減算器からの出力信号との出力の
符号をを後段の映像化等の信号出力処理の内容に応じて
切り換える。出力手段は、前記符号切り換え手段からの
出力信号を色差信号、Ｒ−Ｙ信号系、Ｂ−Ｙ信号系に区
分けして出力する。

【００３９】請求項３記載の発明においては、請求項１
若しくは請求項２記載のカラー撮像装置において、前記
切り換え手段は、外部より入力されるクロック（含む、
均等な信号）を分周する分周小手段と、前記分周小手段
にて分周されたクロックを反転させる反転小手段と、１
走査毎に外部より入力される水平同期信号を基準として
所定の走査間隔で信号を発生させる信号発生小手段と、
前記信号発生小手段からの信号及び上記信号処理の内容
に基づいて上記正転クロック、反転クロックの出力を比
較器の誤差の補償がなされるように選択して、切り換え
信号として出力する選択小手段とを有し、前記複数の比
較器は、上記選択小手段からの正転クロック、反転クロ
ックにより、処理対象のアナログ信号あるいはそのライ
ンや列の切り換えがなされるクロック追随型であること
を特徴としている。

【００４０】上記構成により以下の作用がなされる。前
記切り換え手段の（構成要素の）分周小手段は、外部よ
り入力されるクロックを、究極的には信号処理の内容や
比較器の切り換え内容から定まる手順に従って、分周す
る。同じく構成要素の反転小手段は、前記分周小手段に
て分周されたクロックを反転させる。

【００４１】同じく信号発生小手段は、１走査毎に外部
より入力される水平同期信号を基準として上記切り換え
に関係ある所定の走査間隔で信号を発生させる。同じく
選択小手段は、前記信号発生小手段からの信号及び上記
信号処理の内容に基づいて上記正転クロック、反転クロ
ックの比較器への出力を選択する。

【００４２】前記複数の比較器は、上記正転クロック、
反転クロック（含む、均等な切り換え信号）により処理
対象のアナログ信号の切り換えがなされるクロック追随
型である。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。 （実施の形態）図１は、本発明に係るカラー撮像装置の
実施の形態の信号処理回路の概念的な構成図である。

【００４４】本図において、１はレンズである。２は、
ＣＣＤである。３は、ＣＤＳである。４は、Ａ／Ｄコン
バータであり、５と６は各々Ａ／Ｄコンバータ内の比較
器（コンパレータ）である。７は、選択器である。８
は、１Ｈ（水平走査時間）遅延回路である。９と１３
は、加算回路である。１０と１２と１４は、１画素遅延
回路である。１１と１５は、減算器である。１６は、符
号変換部である。１７は、マルチプレクサである。

【００４５】図２は、比較器（コンパレータ）を制御す
る選択器の構成図である。本図において、２１は基準電
圧発生回路である。２２は、上位コンパレータである。
２３は、下位コンパレータである。２４は、エンコーダ
（符号変換器）である。２５は、データラッチである。
２６は、選択器である。２７は、分周器である。２８
は、セレクタである。２９は、Ｈリセット回路である。

【００４６】そして、図の左側より入力されたアナログ
信号（ＡＩＮ）は、図の右上側よりＤ０〜ＤＮよりなる
Ｎ＋１ビットのディジタルデータに変換されて出力され
る。さて、下位コンパレータであるが、本図に示すよう
に画像処理の規模に応じて複数（２）の比較器５、６を
有している。

【００４７】また、選択器２６であるが、本図に示すよ
うにクロック信号（ＡＤＣＫ）及び水平走査同期（Ｈ
Ｄ）信号を入力され、これを基に所定の水平ライン毎に
下位コンパレータ内の比較器５、６を切り替えるように
なっている。

【００４８】図３は、そのときの各部の動作を切り替え
る各信号のタイミングを示すチャートである。本図にお
いて、下部の５種（本）の信号線は、各々上部の５種
（本）の信号線（図では、一部帯状である）の内、密な
クロック信号に応じてのコンパレータの切替えと反転の
ための出力信号の内容を理解し易いように示したもので
ある。本図の下部においては、クロック信号の立ち上が
り２回毎にコンパレータ切替えパルスのＨｉｇｈ、Ｌｏ
ｗの切替えがなされるのを示している。また逆に、コン
パレータ切替え反転パルスのＬｏｗ、Ｈｉｇｈの切替え
もなされているのも示している。ただし、Ｈリセットパ
ルスが切り替わったときには、コンパレータ切替え反転
パルスに従ってのセレクト出力がなされる。

【００４９】また、補色市松カラーフィルタは、図４の
ａに示すものと同じである。以下、これらの図を参照し
つつ本実施の形態を説明する。図１に示すように、被写
体からの光は光学系（レンズ）を介して固体撮像素子の
ＣＣＤに入力され、次にランダム雑音低減等の目的で相
関２重サンプリングを行うためＣＤＳに入力される。更
に、ＣＤＳの出力信号はアナログ／デジタル変換のため
Ａ／Ｄコンバータに入力される。

【００５０】その処理内容であるが、第１ラインにおい
てはＣｙが比較器５で、Ｙｅが比較器６で参照され、第
２ラインにおいてはＭｇが比較器５で、Ｇが比較器６で
参照され、第３ラインにおいては第１ラインと同様の分
担での参照がなされる。

【００５１】次に、第４ラインの参照内容であるが、従
来においては図４のｂに示すようにＭｇは比較器６で、
Ｇは比較器５で参照されることとなる。なお、本図のｂ
とｃにおいて、点々部のアナログ信号は比較器５で参照
され、白部のアナログ信号は比較器６で参照されること
を示す。このため、前述の如くライン間誤差が生じてし
まう。従って、本実施の形態のカラー撮像装置では、Ｍ
ｇが比較器５で、Ｇが比較器６で参照されるよう切り換
えの制御がなされる。

【００５２】そのため、水平走査同期信号（ＨＤ）より
４、８、１２…と、３ライン置きにＨリセット回路より
リセットパルスを発生させてセレクタに入力し、その期
間コンパレータ切り換えパルスを反転させる。そしてこ
れにより、図４のｃに示すようにＭｇが比較器５で、Ｇ
が比較器６で参照されるようになる。

【００５３】次に、以上の操作（切り換え制御）のもと
で出力されたディジタル信号の処理について説明する。
ＣＲであるが、図１に示すように、上記Ａ／Ｄコンバー
タ４の出力信号が分岐され、その一方は１Ｈ遅延器（Ｈ
ＤＬ）８を通過し、この信号とＡ／Ｄコンバータ４から
出力したままの信号（分岐したもう一方の信号）とが加
算器９により加算されることにより上下画素加算が行わ
れる。

【００５４】そして、上下画素加算後の信号はまた分岐
され、分岐した一方の信号は１画素遅延器（１Ｔ）１０
に入力され、その出力信号ともう一方の分岐した上下画
素加算後の、そして遅延していない信号との差分が減算
器１１にて取られ、これによりＣＲ（色信号２Ｒ−Ｇ）
を得る。

【００５５】また、ＣＢであるが、１Ｈ遅延器８の出力
信号が１画素遅延器１２を通過して１画素分の時間遅延
した信号とＡ／Ｄ変換器４から出力されたそのままの信
号を加算器１３で加算する。さらに、この信号を分岐さ
せて、その一方を１画素遅延器１４に入力する。そし
て、この出力信号と分岐したもう一方の加算器１３から
の信号を減算器１５に入力して、両信号の差分をとるこ
とにより、ＣＢ（色信号２Ｂ−Ｇ）を得る。

【００５６】そして更に、後段の信号処理に応じて必要
とする信号を作成するために、ＣＲとＣＢは符号変換部
１６、次いでマルチプレクサ１７へ入力されて符号の切
り換え等の処理が行なわれ、色差信号として出力される
こととなる。

【００５７】すなわち、従来は図４のｂのように （Ｃｙ”＋Ｇ”）−（Ｙｅ＋Ｍｇ）＝Ｂ＋α＋Ｇ＋α＋Ｇ＋α―（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋ ＝ ―（２Ｒ―Ｇ）＋３α であったが、本実施の形態では、図４のｃのように

【００５８】 （Ｃｙ”＋Ｇ）−（Ｙｅ＋Ｍｇ”）＝Ｂ＋α＋Ｇ＋α＋Ｇ―（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋α＋ Ｒ＋α） ＝ −（２Ｒ−Ｇ） となる。

【００５９】このため、下位コンパレータ内の比較器の
オフセットの誤差が消去されることとなる。

【００６０】図８に、ＣＲ＝２Ｒ−Ｇ、ＣＢ＝２Ｂ−Ｇ
として出力する場合の、各部における１から２ライン目
のタイミングチャートを示す。２ライン目以降のライン
毎の時系列を図９に示す。本図において、２ＲーＧ系、
２ＢーＧ系は切り換えによるＣＲ”、ＣＢ”によりライ
ン間誤差が補償され、ＣＲ、ＣＢとして出力されている
のがわかる。

【００６１】以上、本発明をその実施の形態に基づき説
明してきたが、本発明は何も以上の実施の形態に限定さ
れないのは勿論である。すなわち、例えば以下のように
してもよい。 （１）製造の便宜等のため、本の１の構成要素（発明特
定事項）を、機械的、物理的に複数のものとしたり、逆
に複数の構成要素を一体としたりしている。

【００６２】（２）下流側は、パソコン、ＴＶ受像機等
各種の機器に接続している。 （３）迅速な処理等の目的で多数の比較器を使用する場
合に、減算や加算にて、各比較機のオフセットを補償し
あうようにしている。同じく、各比較器からの出力を平
均して、誤差の均一化をはかることをも併用している。 （４）上位コンレータと下位コンレータとを一体として
いる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、ライン間レベル誤差のない同時化された色差信号を
容易に生成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わるカラー撮像装置の実施の形態
の構成図である。

【図２】 上記実施の形態における比較器の切り換えを
制御する部分の構成図である。

【図３】 上記実施の形態におけるカラー撮像装置の選
択器の動作を切り替える各信号のタイミングを示す図
（チャート）である。

【図４】 補色単板式のＣＣＤに設けられている色フィ
ルタの配列を示す図である。本図のａは、各ラインにお
ける色フィルタの配列を示したものである。ｂは、ａの
内容に併せて従来における比較器の処理の分担の様子を
示したものである。ｃは、ａの内容に併せて本発明の実
施の形態における比較器の処理の分担の様子を、ひいて
はその切り換えの様子を示したものである。

【図５】 アナログ／デジタル変換の際に、比較器Ａ、
Ｂのオフセットのばらつきにより生じる誤差の内容を模
式的に示す図である。

【図６】 従来におけるアナログ／デジタル変換の際の
出力の内容を概念的に示した図である。

【図７】 従来の各種カラー撮像装置の構成を概念的に
示した図である。

【図８】 本発明の実施の形態におけるカラー撮像装置
の信号成分のタイミングを示す図である。

【図９】 本発明の実施の形態におけるカラー撮像装置
のライン毎の信号成分のタイミングを示す図である。

【符号の説明】

１ 撮像光学系（レンズなど） ２ ＣＣＤ ３ ＣＤＳ ４ Ａ／Ｄ コンバータ ５ 比較器Ａ（コンパレータＡ） ６ 比較器Ｂ（コンパレータＢ） ７ 比較器制御パルス発生回路（選択
器） ８ １Ｈ遅延回路 ９、１３ 加算回路 １０、１２、１４ １画素遅延回路 １１、１５ 減算器 １６ 符号変換部 １７ マルチプレクサ ２１ 基準電圧発生回路 ２２ 上位コンパレータ ２３ 下位コンパレータ ２４ エンコーダ ２５ データラッチ ２６ 選択器 ２７ 分周器 ２８ セレクタ ２９ Ｈリセット回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーフィルタを有してプログレッシブ
   走査で駆動する撮像素子と、 信号処理の規模に応じて複数設けられ、そして前記撮像
   素子から出力される個々のアナログ信号をデジタル変換
   する際に分担して該信号を基準値と比較する比較器と、 前記比較器の個々の感度の相違を補償する等の目的で、
   上記信号処理の内容に応じて前記複数の比較器の処理対
   象とする個々のアナログ信号を所定の手順で切り換える
   切り換え手段と、 前記複数の比較器からの出力を利用して前記撮像素子の
   出力信号をアナログ／デジタル変換する直並列Ａ／Ｄコ
   ンバータと、 前記Ａ／Ｄコンバータによりデジタル変換されたデータ
   を、上記信号処理の内容に応じて加算する加算手段と、 前記加算手段からの出力信号を色差信号、Ｒ−Ｙ信号
   系、Ｂ−Ｙ信号系に分けて出力する出力手段とを有して
   いることを特徴とするカラー撮像装置。
2. 【請求項２】 補色市松カラーフィルタを有してプログ
   レッシブ走査で駆動する撮像素子と、 信号処理の規模に応じて複数設けられ、そして前記撮像
   素子から出力される個々のアナログ信号をデジタル変換
   する際に分担して該信号を基準値と比較する比較器と、 前記比較器の個々の感度の相違を補償する等の目的で、
   上記信号処理の内容に応じて前記複数の比較器の処理対
   象とする個々のアナログ信号を所定の手順で切り換える
   切り換え手段と、 前記複数の比較器からの出力を利用して前記撮像素子か
   らの出力信号をアナログ／デジタル変換する直並列Ａ／
   Ｄコンバータと、 前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号を１水平同期信号
   の期間記憶するラインメモリと、 前記ラインメモリに記憶された信号と前記Ａ／Ｄコンバ
   ータからの出力信号を加算する第１加算器と、 前記ラインメモリに記憶された信号を１画素分遅延させ
   た信号と前記Ａ／Ｄコンバータからの出力信号を加算す
   る第２加算器と、 前記第１加算器からの出力信号と該出力信号を１画素分
   遅延させた信号とを減算する第１減算器と、 前記第２加算器からの出力信号と該出力信号を１画素分
   遅延させた信号とを減算する第２減算器と、 前記第１減算器からの出力信号と前記第２減算器からの
   出力信号との出力を後段の信号出力処理に応じて切り換
   える符号切り換え手段と、 前記符号切り換え手段からの出力信号を色差信号、Ｒ−
   Ｙ信号系、Ｂ−Ｙ信号系に区分けして出力する出力手段
   とを有していることを特徴とするカラー撮像装置。
3. 【請求項３】 前記切り換え手段は、 外部より入力されるクロックを分周する分周小手段と、 前記分周小手段にて分周されたクロックを反転させる反
   転小手段と、 １走査毎に外部より入力される水平同期信号を基準とし
   て所定の走査間隔で信号を発生させる信号発生小手段
   と、 前記信号発生小手段からの信号及び上記信号処理の内容
   に基づいて上記正転クロック、反転クロックの出力を選
   択して比較器へ出力する選択小手段とを有し、 前記複数の比較器は、上記正転クロック、反転クロック
   により切り換えがなされるクロック追随型であることを
   特徴とする請求項１若しくは請求項２記載のカラー撮像
   装置。