JP2002159016A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全画素読み出しＣＣＤの画素ずらし法を用い
る従来装置では、高解像度のインターレース信号又はプ
ログレッシブ信号を出力するのと同時に、ＰＡＬ方式程
度の有効走査線数の映像信号を出力するものは存在しな
い。 【解決手段】 Ｃ２処理回路２８Ｇ、２８Ｂ、２８Ｒで
は、入力されるメモリ読み出し信号の走査線５本を、走
査線６本の信号に変換して出力する。従って、撮像素子
がＶＧＡ対応（有効走査線４８０本）とすると、４８０
（＝５×９６）本のメモリ２７Ｇ、２７Ｂ及び２７Ｒの
出力信号の走査線が、Ｃ２処理回路２８Ｇ、２８Ｂ、２
８Ｒにより有効走査線５７６（＝６×９６）本に変換さ
れる。Ｃ３処理回路２９は、Ｃ２処理回路２８Ｇ、２８
Ｂ、２８Ｒにおいて走査線数の変換により有効走査線５
７６本とされた、低域色信号ＧＬ、ＢＬ及びＲＬが入力
され、マトリクス処理により輝度信号Ｙ２と、色差信号
Ｂ−Ｙ２及びＲ−Ｙ２を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に係り、特
に斜め方向にずらして配置された複数の画素を持ち、全
画素読み出しが可能な固体撮像素子を有して、標準テレ
ビジョン方式よりも高垂直解像度の映像信号を出力する
撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ハイビジョン方式の撮像装置
を実現するため、現行の標準テレビジョン方式である、
ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の約２倍のライン数を有する
ハイビジョン用の固体撮像素子（ＣＣＤ）が開発されて
いる。しかし、このようなハイビジョン用のＣＣＤは、
垂直画素数が通常のそれの２倍であるため非常に高価で
あり、特に民生用のハイビジョン撮像装置を実現するに
は、必ずしも好適とはいえない。

【０００３】そこで、ハイビジョン方式の規格に定めら
れた水平有効走査線数の約半分である５１８の有効垂直
画素数と、９６８の有効水平画素数を持ち、アスペクト
比１６：９の全画素読み出し方式ＣＣＤを使用したハイ
ビジョン撮像装置が知られている（特開平８−２５６３
４５号公報）。

【０００４】ここで、全画素読み出し方式は、ノンイン
ターレース方式や静止画像取り込み装置用に開発された
方式で、インターレース方式映像信号を得る場合のよう
に垂直方向に隣接する２つの画素（フォトセンサ）の出
力電荷信号を混合せずに、すべての画素を読み出す方式
である。一例として、ＩＣＸ０７４ＡＬ（ソニー株式会
社製）のように、奇数ラインの画素からの電荷信号を垂
直転送レジスタを通して第１の水平転送レジスタで転送
し、偶数ラインの画素からの電荷信号を垂直転送レジス
タを通して第２の水平転送レジスタで転送するものが挙
げられる。

【０００５】次に、上記の従来の撮像装置について更に
説明するに、図１１は上記の全画素読み出し方式ＣＣＤ
を使用した従来の撮像装置の一例の色分解光学系の構成
を示す。同図に示すように、色分解光学系は、入射光か
ら青色（Ｂ）光成分を取り出すためのＢプリズム１と、
Ｂプリズム１からダイクロイック膜１ａを透過した光か
ら赤色（Ｒ）光成分を取り出すためのＲプリズム２と、
Ｒプリズム２の透過光から緑色（Ｇ）光成分を取り出す
ためのＧプリズム３と、Ｂプリズム１からダイクロイッ
ク膜１ａ及びＢプリズム１の光入射面でそれぞれ反射さ
れて取り出された青色光がＢトリミングフィルタ４を通
して入射される青色光用固体撮像素子ＤＢと、Ｒプリズ
ム２のダイクロイック膜２ａ及びＲプリズム２の光入射
面でそれぞれ反射されて取り出された赤色光がＲトリミ
ングフィルタ５を通して入射される赤色光用固体撮像素
子ＤＲと、ダイクロイック膜１ａ及び２ａをそれぞれ透
過し、更にＧプリズム３及びＧトリミングフィルタ６を
それぞれ透過した緑色光が入射される緑色光用固体撮像
素子ＤＧとより構成されている。

【０００６】固体撮像素子ＤＢ、ＤＲ及びＤＧは、それ
ぞれＣＣＤにより構成されており、走査線数が５２５本
あるいは６２５本の標準テレビジョン方式のアスペクト
比４：３に相当する、例えば水平方向６５９有効画素、
垂直方向４９４有効画素から構成されている。これらの
固体撮像素子ＤＢ、ＤＲ及びＤＧの画素配列は、図１２
に示すように設定されている。図１２は図１１に示した
色分解光学系の光入射側から見た各画素の位置関係が示
されている。図１２において、「Ｒ、Ｂ」は固体撮像素
子ＤＲ及びＤＢそれぞれ画面上の画素配置位置、「Ｇ」
は固体撮像素子ＤＧの画面上の画素配置位置を示し、
「ｎ、ｍ」は撮像素子における画素位置座標が（ｎ，
ｍ）であることを示す。また、この撮像装置により得ら
れた画像を表示する画面上の水平画素位置の順番を
「ｋ」等、垂直方向のライン順を「ｊ」等で示す。

【０００７】まず、垂直方向から説明すると、図１２に
示すように、固体撮像素子ＤＲ及びＤＢは、固体撮像素
子ＤＧに対して垂直方向に１／２画素ピッチずらして配
置されている。これにより、固体撮像素子ＤＧの各ライ
ンの間に、固体撮像素子ＤＲ及びＤＢの各ラインが位置
することになり、全体としてライン数がＮＴＳＣ方式の
約２倍となり、ＮＴＳＣ方式の垂直解像度の約２倍の垂
直解像度が得られる。次に、水平方向について説明する
と、図１２に示すように、固体撮像素子ＤＲ及びＤＢ
は、固体撮像素子ＤＧに対して水平方向に１／２画素ピ
ッチずらして配置されている。これにより、固体撮像素
子ＤＧの水平方向上の各画素の間に、固体撮像素子ＤＲ
及びＤＢの各画素が位置することになり、全体として水
平方向の画素数が約２倍となり、水平解像度を向上する
ことができる。

【０００８】画像の垂直解像度を決定する輝度信号は、
ハイビジョン方式では Ｙ＝0.7154Ｇ＋0.2125Ｒ＋0.0721Ｂ （１） で表される。これから明らかなように、輝度信号ＹはＧ
成分に大きく依存しているが、Ｒ成分やＢ成分にも依存
している。このため、固体撮像素子ＤＲやＤＢの出力を
有効利用して輝度信号Ｙを生成することにより、輝度信
号Ｙの解像度を向上させることができる。なお、全帯域
で上式にしたがって輝度信号Ｙを生成したのでは、解像
度の大幅な向上は望めない。

【０００９】そこで、従来の撮像装置では、低域の輝度
信号ＹＬは（１）式の通りに生成し、高域の輝度信号Ｙ
Ｈについては、Ｇ信号の高域成分ＧＨと、Ｒ信号の高域
成分ＲＨ及びＢ信号の高域成分ＢＨとを使用することで
高解像度を得るようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
全画素読み出しＣＣＤの画素ずらし法を用いる従来の撮
像装置では、高解像度のインターレース信号を生成する
ようにしているが、走査線数が６２５本のＰＡＬ方式の
映像信号（輝度信号と２種類の色差信号）を上記の高解
像度映像信号と同時に出力するものは存在しない。この
ため、ＰＡＬ方式の映像信号を上記の高解像度映像信号
と同時に出力する場合は、ダウンコンバータが別途必要
となるため、装置全体が大型化し、高価となってしま
う。

【００１１】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
標準テレビジョン方式よりも高解像度の映像信号を出力
すると共に、ＰＡＬ方式又はＰＡＬ方式と同等の走査線
数の映像信号を同時出力し得る撮像装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明は、標準テレビジョン方式と同程度の画
素数で全画素読み出しが可能な第１乃至第３の固体撮像
素子を用い、かつ、第１の固体撮像素子を第２及び第３
の固体撮像素子に対して、垂直方向に１／２画素をずら
して配置して、入射光から３原色信号を得る色分解光学
系と、第１乃至第３の固体撮像素子の出力原色信号に対
して、それぞれ別々に画素ずらしの影響を除き光学的に
同一位置になるように、ずらされた画素位置に応じて異
なる手段で補正を行い、３原色信号の低域成分を出力す
る第１乃至第３の補正回路と、第１乃至第３の固体撮像
素子の出力原色信号に基づいて、高域輝度信号を生成す
る高域輝度信号生成手段と、第１乃至第３の補正回路か
ら取り出された３原色信号の低域成分と、高域輝度信号
生成手段により生成された高域輝度信号とに基づいて、
標準テレビジョン方式の垂直解像度よりも高解像度の第
１のインターレース信号及び第１のプログレッシブ信号
の少なくともいずれか一方を生成する第１の信号変換手
段と、第１乃至第３の補正回路から取り出された３原色
信号の低域成分及び高域輝度信号生成手段により生成さ
れた高域輝度信号のそれぞれに対し、現在の走査線の信
号に係数Ｋ１を乗じて得た第１の信号と、現在の走査線
の信号を１水平走査期間遅延した走査線の信号に係数Ｋ
２を乗じて得た第２の信号とを加算合成して１本の走査
線の信号を得る処理を反復して、５本の走査線を６本の
走査線に変換する走査線数変換手段と、走査線数変換手
段から出力された３原色信号の低域成分及び高域輝度信
号に基づいて、ＰＡＬ方式の有効走査線数を有する第２
のインターレース信号及び第２のプログレッシブ信号の
少なくともいずれか一方を生成する第２の信号変換手段
とを有する構成としたものである。

【００１３】この発明では、第１乃至第３の補正回路か
ら取り出された３原色信号の低域成分と、第１の高域輝
度信号とに基づいて、第１の信号変換手段により標準テ
レビジョン方式の垂直解像度よりも高解像度の第１のイ
ンターレース信号又は第１のプログレッシブ信号を生成
すると同時に、上記の第１乃至第３の補正回路から取り
出された３原色信号の低域成分及び高域輝度信号生成手
段により生成された高域輝度信号を走査線数変換した
後、第２の信号変換手段からＰＡＬ方式の有効走査線数
を有する第２のインターレース信号及び第２のプログレ
ッシブ信号の少なくともいずれか一方を生成することが
できる。

【００１４】また、第２の発明は上記の目的を達成する
ため、上記の第１の発明の色分解光学系、第１乃至第３の
補正回路、高域輝度信号生成手段及び第１の信号変換手
段を有すると共に、第１乃至第３の補正回路から取り出
された３原色信号の低域成分及び高域輝度信号生成手段
により生成された高域輝度信号に基づき、広帯域輝度信
号と２種類の色差信号を生成する信号生成手段と、信号
生成手段から出力された広帯域輝度信号及び２種類の色
差信号のそれぞれに対し、現在の走査線の信号に係数Ｋ
１を乗じて得た第１の信号と、現在の走査線の信号を１
水平走査期間遅延した走査線の信号に係数Ｋ２を乗じて
得た第２の信号とを加算合成して１本の走査線の信号を
得る処理を反復して、５本の走査線を６本の走査線に変
換する走査線数変換手段と、走査線数変換手段から出力
された広帯域輝度信号及び２種類の色差信号に基づい
て、ＰＡＬ方式の有効走査線数を有する第２のインター
レース信号及び第２のプログレッシブ信号の少なくとも
いずれか一方を生成する第２の信号変換手段とを有する
構成としたものである。

【００１５】この第２の発明も第１の発明と同様に、標
準テレビジョン方式の垂直解像度よりも高解像度の第１
のインターレース信号又は第１のプログレッシブ信号を
生成すると同時に、第２の信号変換手段からＰＡＬ方式
の有効走査線数を有する第２のインターレース信号及び
第２のプログレッシブ信号の少なくともいずれか一方を
生成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。本発明の実施の形態は、前述し
た全画素読み出し方式ＣＣＤを使用した図１１の色分解
光学系を有し、かつ、それらＣＣＤの画素配置が図１２
に示した配置である点は従来の撮像装置と同じである
が、信号処理系の構成が従来の撮像装置と異なる。

【００１７】図１は本発明になる撮像装置の信号処理系
の一実施の形態のブロック図を示す。前述した固体撮像
素子ＤＧからの緑色信号（Ｇ信号）に対してＡＤ変換等
の信号処理をして得られたＧ信号Ｇ＿ｉは、補正回路１
１Ｇに、固体撮像素子ＤＢからの青色信号（Ｂ信号）に
対してＡＤ変換等の信号処理をして得られたＢ信号Ｂ＿
ｉは、補正回路１１Ｂに、固体撮像素子ＤＲからの赤色
信号（Ｒ信号）に対してＡＤ変換等の信号処理をして得
られたＲ信号Ｒ＿ｉは、補正回路１１Ｒにそれぞれ供給
され、また、Ｇ信号Ｇ＿ｉは回路ＧＨ１２に供給され、
Ｂ信号Ｂ＿ｉ及びＲ信号Ｒ＿ｉはそれぞれ回路ＲＢＨ１
３に供給される。

【００１８】まず、前記の（１）式に基づく低域輝度信
号ＹＬの生成について説明する。低域輝度信号ＹＬを生
成するためには、画素ずらしの影響を取り除き、光学的
に同一位置になるように各色成分を補正しなければなら
ない。そこで、補正回路１１Ｇは、入力Ｇ信号Ｇ＿ｉを
以下のような補正式により補正演算する。ここで、固体
撮像素子ＤＧの画素分布は図１２と共に説明したが、図
２に示すように表すことができる。同図中、「Ｇ」は固
体撮像素子ＤＧの画面上の画素配置位置を示す。同図か
ら分かるように、この固体撮像素子ＤＧの画面上の画素
配置位置は、垂直方向２画素、水平方向２画素の計４画
素周期で配置されているので、以下の説明では、画素位
置（３，３）、（４，３）、（３，４）及び（４，４）
の４画素を例にとって信号処理を説明するが、他の画素
の処理も同様に行われる。

【００１９】補正回路１１Ｇは、固体撮像素子ＤＧの画
素が存在する位置（３，３）のＧ信号Ｇ（３３）につい
ては、周辺の固体撮像素子ＤＧの画素が存在する位置
（３，１）、（３，５）、（１，３）及び（５，３）の
各信号Ｇ（３１）、Ｇ（３５）、Ｇ（１３）及びＧ（５
３）の平均値として次式により求める。 G(33)＝{2G(31)＋2G(35)＋2G(13)＋2G(53)}／8 （２）

【００２０】その画素にはＧ画素は存在しないが水平方
向に隣接する位置にＧ画素が存在する画素位置（４，
３）のＧ信号Ｇ（４３）は、周辺の固体撮像素子ＤＧの
画素が存在する８つの位置の各信号Ｇ（３１）、Ｇ（５
１）、Ｇ（３５）、Ｇ（５５）、Ｇ（１３）、Ｇ（７
３）、Ｇ（３３）及びＧ（５３）に基づいて次式により
求める。 G(43)＝{2G(31)＋2G(51)＋2G(35)＋2G(55)＋G(13) ＋G(73)＋3G(33)＋3G(53)}／16 （３）

【００２１】また、その画素にはＧ画素は存在しないが
垂直方向に隣接する位置にＧ画素が存在する画素位置
（３，４）のＧ信号Ｇ（３４）は、周辺の固体撮像素子
ＤＧの画素が存在する６つの位置の各信号Ｇ（３３）、
Ｇ（３５）、Ｇ（１３）、Ｇ（１５）、Ｇ（５３）及び
Ｇ（５５）に基づいて次式により求める。 G(34)＝{2G(33)＋2G(35)＋G(13)＋G(15)＋G(53)＋G(55)}/8 （４）

【００２２】また、その画素位置並びに垂直方向及び水
平方向共に隣接するＧ画素は存在しない画素位置（４，
４）のＧ信号Ｇ（４４）は、周辺の８つのＧ画素の各信
号Ｇ（１３）、Ｇ（３３）、Ｇ（５３）、Ｇ（７３）、
Ｇ（１５）、Ｇ（３５）、Ｇ（５５）及びＧ（７５）に
基づいて次式により求める。 G(44)＝{G(13)＋7G(33)＋7G(53)＋G(73)＋G(15) ＋7G(35)＋7G(55)＋G(75)}／32 （５）

【００２３】補正回路１１Ｇは（２）式〜（５）式から
分かるように、目的とする画素位置の周辺に存在する複
数の画素のＧ信号の平均値を演算出力することにより、
変化分の高域成分が打ち消されたＧ信号の低域成分ＧＬ
を生成する。

【００２４】同様にして、補正回路１１Ｂは入力Ｂ信号
Ｂ＿ｉに対して、また補正回路１１Ｒは入力Ｒ信号Ｒ＿
ｉに対してそれぞれ補正回路１１Ｇと同様の補正処理を
行い、低域成分ＢＬ及びＲＬを生成する。この実施の形
態では、固体撮像素子ＤＢとＤＲの画素位置は、図３の
ように表すことができる。同図中、「Ｒ／Ｂ」は固体撮
像素子ＤＲとＤＢの画面上の画素配置位置を示し、同じ
光学的位置に存在することを示している。

【００２５】また、補正回路１１Ｂによる補正演算式は
次式で表される。 B(44)＝{2B(42)＋2B(24)＋2B(46)＋2B(64)}/8 （６） B(34)＝｛2B(22)＋2B(42)＋2B(26)＋2B(46)＋B(04) ＋B(64)＋3B(24)＋3B(44)｝/16 （７） B(43)＝{2B(42)＋2B(44)＋B(22)＋B(24)＋B(62)＋B(64)}/8 （８） B(33)＝｛B(02)＋7B(22)＋7B(42)＋B(62)＋B(04) ＋7B(24)＋7B(44)＋B(64)｝/32 （９）

【００２６】また、補正回路１１Ｒによる補正演算式は
次式で表される。 R(44)＝{2R(42)＋2R(24)＋2R(46)＋2R(64)}/8 (１０) R(34)＝｛2R(22)＋2R(42)＋2R(26)＋2R(46)＋R(04) ＋R(64)＋3R(24)＋3R(44)｝/16 (１１) R(43)＝{2R(42)＋2R(44)＋R(22)＋R(24)＋R(62)＋R(64)}/8 (１２) R(33)＝｛R(02)＋7R(22)＋7R(42)＋R(62)＋R(04) ＋7R(24)＋7R(44)＋R(64)｝/32 (１３)

【００２７】これらの補正演算処理により、ＧＢＲの各
データ量は４倍になる。すなわち、補正回路１１Ｇは、
図４（Ａ１）に示す入力クロックと共に入力クロックに
同期して同図（Ａ２）に示すようにＧ信号ＤＧ（１
３）、ＤＧ（３３）、ＤＧ（５３）の順で入力される。
ここで、例えばＤＧ（３３）は、図２に示した画素Ｇ
（３３）に相当する信号である。

【００２８】従って、出力クロックが同図（Ｂ１）に示
すように、同図（Ａ１）に示した入力クロックと同一周
波数であると、出力データは同図（Ｂ２）に示すように
４種類のＧ信号となる。例えば、ＤＧ（３３）が入力さ
れると、図２と共に説明したように、（２）式〜（５）
式のＧ（３３）、Ｇ（４３）、Ｇ（３４）及びＧ（４
４）が並列に出力されることとなる。これは他の補正回
路１１Ｂ及び１１Ｒも同様であり、入力信号１種類に対
して出力データが４種類となり、出力クロックが入力ク
ロックと同一周波数であると、データを４系統並列出力
することとなる。

【００２９】そこで、この実施の形態では、補正回路１
１Ｇ、１１Ｂ及び１１Ｒの出力クロックを図４（Ｃ１）
に示すように入力クロックの２倍の周波数とすること
で、出力データを同図（Ｃ２）に示すように２系統とし
ている。その際、補正出力１１Ｇ、１１Ｂ及び１１Ｒの
出力でペアとなるのはＧ（３３）とＧ（４３）、及びＧ
（３４）とＧ（４４）であり、またＲ／Ｂ（３３）とＲ
／Ｂ（４３）、及びＲ／Ｂ（３４）とＲ／Ｂ（４４）で
ある。すなわち、図２、図３及び図４（Ｃ２）に示した
ように、隣接する４つの画素のうち上側の２画素に関す
る２信号と、下側の２画素に関する２信号がそれぞれペ
アになる。

【００３０】図５（Ａ）は補正回路１１Ｇにより入力Ｇ
信号Ｇ＿Ｉ（３，３）が補正処理により４種類のＧ信
号、すなわち上側の２画素Ｇ＿Ｕ（３，３）とＧ＿Ｕ
（４，３）のＧ信号と、下側の２画素Ｇ＿Ｄ（３，４）
とＧ＿Ｄ（４，４）のＧ信号が生成されることを示す。
同様に、図５（Ｂ）は補正回路１１Ｒ及び１１Ｂのそれ
ぞれにおいて、入力信号Ｒ/Ｂ＿ｉ（４，４）が補正処
理により４種類のＲ信号又はＢ信号（Ｒ／Ｂ信号）、す
なわち上側の２画素Ｒ／Ｂ＿Ｕ（３，３）とＲ／Ｂ＿Ｕ
（４，３）のＲ／Ｂ信号と、下側の２画素Ｒ／Ｂ＿Ｄ
（３，４）とＲ／Ｂ＿Ｄ（４，４）のＲ／Ｂ信号が生成
されることを示す。

【００３１】補正回路１１Ｇ、１１Ｂ及び１１Ｒからそ
れぞれ出力される低域色信号ＧＬ、ＢＬ及びＲＬのう
ち、上側の２画素の低域色信号は低域輝度信号生成回路
（Ｙ＿Ｕ）１４に供給され、下側の２画素の低域色信号
は低域輝度信号生成回路（Ｙ＿Ｄ）１５に供給される。
低域輝度信号生成回路１４及び１５は、入力低域色信号
ＧＬ、ＢＬ及びＲＬに基づいて、（１）式により低域輝
度信号を生成するのが理想的であるが、回路規模が大き
くなってしまうので、それを避けるために、ここでは次
の近似式に基づいて、低域輝度信号ＹＬを生成するよう
にしている。

【００３２】 ＹＬ＝0.71581875GL＋0.2119125RL＋0.0712875BL （１４） このようにして、全画素読み出しＣＣＤの有効画素数に
対し、水平方向２倍、垂直方向２倍の低域輝度信号ＹＬ
が生成されたことになる。

【００３３】次に、高域輝度信号の生成処理について説
明する。高域輝度信号ＹＨは水平高域輝度信号ＹＨＨと
垂直高域輝度信号ＹＶＨとからなるが、まず、水平高域
輝度信号ＹＨＨの生成について説明する。水平方向奇数
番目の画素位置（図２に示すＧの位置）の水平高域輝度
信号ＹＨＨについては、（１５）式に従ってＧ信号を利
用して図１の高域信号生成回路（ＧＨ）１２により生成
する。

【００３４】 YHH(2n+1,2m+1)＝{2G(2n+1,2m+1)−G(2n-1,2m+1) −G(2n+3,2m+1)}/4 （１５） この（１５）式はＧ（ｎ，ｍ）の水平方向の差分に対応
する。差分をとることにより、変化分、すなわち高域成
分が得られる。

【００３５】また、水平方向偶数番目の画素位置（図３
に示すＲ／Ｂの位置）の水平高域輝度信号ＹＨＨについ
ては、（１６）式に従ってＲ信号とＢ信号を利用して図
１の高域信号生成回路（ＲＢＨ）１３により生成する。 YHH(2n,2m)＝{2RB(2n,2m)−RB(2n-2,2m)−RB(2n+2,2m)}/4 （１６）

【００３６】次に、垂直高域輝度信号ＹＶＨの生成につ
いて説明する。水平方向奇数番目の画素位置（図２に示
すＧの位置）の垂直高域輝度信号ＹＶＨについては、
（１７）式に従ってＧ信号を利用して図１の高域信号生
成回路（ＧＨ）１２により生成する。 YVH(2n+1,2m+1)＝{2G(2n+1,2m+1)−G(2n+1,2m-1) −G(2n+1,2m+3)}/4 （１７） この（１７）式はＧ（ｎ，ｍ）の垂直方向の差分に対応
する。差分をとることにより、変化分、すなわち高域成
分が得られる。

【００３７】また、水平方向偶数番目の画素位置（図３
に示すＲ／Ｂの位置）の垂直高域輝度信号ＹＶＨについ
ては、（１８）式に従ってＲ信号とＢ信号を利用して図
１の高域信号生成回路（ＲＢＨ）１３により生成する。 YVH(2n,2m)＝{2RB(2n,2m)−RB(2n,2m-2)−RB(2n,2m+2)}/4 （１８）

【００３８】高域輝度信号生成回路（ＹＨ１）１６は、
上記の回路１２及び１３から出力された水平高域輝度信
号ＹＨＨ及び垂直高域輝度信号ＹＶＨを入力信号として
受け、水平方向奇数番目、垂直方向奇数番目の画素位置
の高域輝度信号ＹＨ（２ｎ＋１，２ｍ＋１）と、水平方
向偶数番目、垂直方向偶数番目の画素位置の高域輝度信
号ＹＨ（２ｎ，２ｍ）と、水平方向奇数番目、垂直方向
偶数番目の画素位置の高域輝度信号ＹＨ（２ｎ＋１，２
ｍ）と、水平方向偶数番目、垂直方向奇数番目の画素位
置の高域輝度信号ＹＨ（２ｎ，２ｍ＋１）とをそれぞれ
次式に基づいて生成する。

【００３９】 YH(2n+1,2m+1)＝{YHH(2n+1,2m+1)＋YVH(2n+1,2m+1)}/2 （１９） YH(2n,2m)＝{YHH(2n,2m)＋YVH(2n,2m)}/2 （２０） YH(2n+1,2m)＝{YHH(2n+1,2m-1)＋YHH(2n+1,2m+1)＋YVH(2n,2m) ＋YVH(2n+2,2m)}/4 （２１） YH(2n,2m+1)＝{YHH(2n,2m)＋YHH(2n,2m+2)＋YVH((2n-1,2m+1) ＋YVH(2n+1,2m+1)}/4 （２２）

【００４０】このように、高域輝度信号生成回路（ＹＨ
１）１６は、上記の（１５）式〜（１８）式から求めた
水平、垂直高域輝度信号を基に、（１９）式〜（２２）
式の各高域輝度信号ＹＨを生成する。具体的には、この
実施の形態の画素配置はＧ信号とＲＢ信号の各画素につ
いて示すと図６に示され、画素位置（３，３）の高域輝
度信号ＹＨ（３３）、画素位置（４，３）の高域輝度信
号ＹＨ（４３）、画素位置（３，４）の高域輝度信号Ｙ
Ｈ（３４）及び画素位置（４，４）の高域輝度信号ＹＨ
（４４）は、（１５）式〜（２２）式を整理してそれぞ
れ次式により求められる。

【００４１】 YH(33)＝{8G(33)−2G(31)−2G(35)−2G(13)−2G(53)}/8 (23) YH(43)＝{2G(33)＋2G(53)＋2RB(42)＋2RB(44)−G(31)−G(35) −G(51)−G(55)−RB(22)−RB(24)−RB(62)−RB(64)}/8 (24) YH(34)＝{2G(33)＋2G(35)＋2RB(24)＋2RB(44)−G(13)−G(15) −G(53)−G(55)−RB(22)−RB(26)−RB(42)−RB(46)}/8 (25) YH(44)＝{8RB(44)−2RB(42)−2RB(46)−2RB(24)−2RB(64)}/8 (26)

【００４２】ここで、高域輝度信号生成回路１６におい
ても、補正回路１１Ｇ、１１Ｂ及び１１Ｒと同様に、出
力クロックを入力クロックの２倍の周波数とすること
で、出力データを２系統としている。その際、高域輝度
信号生成回路１６の出力でペアとなるのは上側の２画素
に関する高域輝度信号ＹＨ（３３）とＹＨ（４３）、及
び下側の２画素に関する高域輝度信号ＹＨ（３４）とＹ
Ｈ（４４）である。

【００４３】高域輝度信号生成回路１６から出力され
た、垂直方向及び水平方向各２画素、計４画素のうち上
側の２画素に関する高域輝度信号ＹＨは加算回路１７に
供給され、ここで低域輝度信号生成回路（Ｙ＿Ｕ）１４
からの上側の２画素に関する低域輝度信号ＹＬと加算合
成されて広帯域輝度信号として信号変換回路２３に供給
される。

【００４４】一方、これと並行して、高域輝度信号生成
回路１６から出力された、垂直方向及び水平方向各２画
素、計４画素のうち下側の２画素に関する高域輝度信号
ＹＨは加算回路１８に供給され、ここで低域輝度信号生
成回路（Ｙ＿Ｄ）１５からの下側の２画素に関する低域
輝度信号ＹＬと加算合成されて広帯域輝度信号Ｙとして
信号変換回路２３に供給される。ここで、上記の加算回
路１７及び１８による演算式はいずれも次式で表され
る。

【００４５】 Ｙ（ｎｍ）＝ＹＬ（ｎｍ）＋ＹＨ（ｎｍ） （２７） ただし、（２７）式中、Ｙ（ｎｍ）は画素位置（ｎ，
ｍ）における広帯域輝度信号を示す。

【００４６】また、補正回路１１Ｂから出力された上側
の２画素に関する低域Ｂ信号ＢＬは、減算回路１９に供
給されて低域輝度信号生成回路（Ｙ＿Ｕ）１４からの上
側の２画素に関する低域輝度信号ＹＬと減算されて色差
信号Ｂ−Ｙとされ、信号変換回路２３に供給される。ま
た、補正回路１１Ｂから出力された下側の２画素に関す
る低域Ｂ信号ＢＬは、減算回路２０に供給されて低域輝
度信号生成回路（Ｙ＿Ｄ）１５からの下側の２画素に関
する低域輝度信号ＹＬと減算されて色差信号Ｂ−Ｙとさ
れ、信号変換回路２３に供給される。ここで、上記の減
算回路１９及び２０による演算式はいずれも次式で表さ
れる。

【００４７】 Ｂ−Ｙ（ｎｍ）＝ＢＬ（ｎｍ）−ＹＬ（ｎｍ） （２８） ただし、（２８）式中、Ｂ−Ｙ（ｎｍ）は画素位置
（ｎ，ｍ）における色差信号Ｂ−Ｙを示す。

【００４８】上記と同様に、補正回路１１Ｒから出力さ
れた上側の２画素に関する低域Ｒ信号ＲＬは、減算回路
２１に供給されて低域輝度信号生成回路（Ｙ＿Ｕ）１４
からの上側の２画素に関する低域輝度信号ＹＬと減算さ
れて色差信号Ｒ−Ｙとされ、信号変換回路２３に供給さ
れる。また、補正回路１１Ｒから出力された下側の２画
素に関する低域Ｒ信号ＲＬは、減算回路２２に供給され
て低域輝度信号生成回路（Ｙ＿Ｄ）１５からの下側の２
画素に関する低域輝度信号ＹＬと減算されて色差信号Ｒ
−Ｙとされ、信号変換回路２３に供給される。ここで、
上記の減算回路２１及び２２による演算式はいずれも次
式で表される。

【００４９】 Ｒ−Ｙ（ｎｍ）＝ＲＬ（ｎｍ）−ＹＬ（ｎｍ） （２９） ただし、（２９）式中、Ｒ−Ｙ（ｎｍ）は画素位置
（ｎ，ｍ）における色差信号Ｒ−Ｙを示す。

【００５０】以上の処理により、全画素読み出しＣＣＤ
の有効画素数に対し、水平方向２倍、垂直方向２倍の画
素数の広帯域輝度信号が生成されたことになる。ただ
し、信号は２系統並列に存在するので、このままではす
べての信号成分をモニタ表示することはできない。

【００５１】そこで、信号変換回路２３は２つの信号変
換方法を同時に（並列で）行い、２種類の高解像度信号
を生成する。第１の信号変換方法は、垂直同期信号毎
に、あるフィールドでは加算回路１７、減算回路１９、
２１から入力された上側の画素に関する広帯域輝度信号
Ｙ１と色差信号Ｂ−Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙを出力し、次
のフィールドでは加算回路１８、減算回路２０、２２か
ら入力された下側の画素に関する広帯域輝度信号Ｙ１と
色差信号Ｂ−Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙを出力することを繰
り返す。これにより、信号変換回路２３からは高解像度
（有効走査線数９８８本）のインターレース信号を出力
することができる。

【００５２】第２の信号変換方法は、入力信号の水平同
期信号（ＨＤ１）をもとにライトリセットタイミングを
作り、上側の画素に関する広帯域輝度信号及び２種類の
色差信号と、下側の画素に関する広帯域輝度信号及び２
種類の色差信号を同時に、信号変換回路２３内のメモリ
に書き込んだ後、ＨＤ１を基にＨＤ１の２倍の周波数の
信号ＨＤ２を生成し、ＨＤ２を基にリードリセットタイ
ミングを作り、上記のメモリの読み出しを行う。

【００５３】読み出しは、上側の画素の書き込みクロッ
クの２倍の周波数のクロックで読み出し、終了後、下側
の画素の書き込みクロックの２倍の周波数のクロックで
読み出す。この操作により、２系統並列に入力された信
号を１系統の信号に変換できる。これにより、信号変換
回路２３からは高解像度（有効走査線数９８８本）のプ
ログレッシブ信号を出力することができる。なお、信号
変換回路２３は２つの信号変換方法の一方により、イン
ターレース信号のみ、あるいは、プログレッシブ信号の
みを出力してもよいことは言うまでもない。

【００５４】次に、上記の高解像度のインターレース信
号又はプログレッシブ信号と同時に出力されるＰＡＬ方
式と同じ解像度の映像信号を出力する信号処理系につい
て説明する。上記の補正回路１１Ｇ、１１Ｂ及び１１Ｒ
のそれぞれからは、１フィールド当たり有効走査線数９
８８本相当の信号が２系統で並列出力されるが、一例と
して上側のラインの信号（Ｇ＿Ｕ、Ｂ＿Ｕ、Ｒ＿Ｕ）を
使用する。

【００５５】すなわち、補正回路１１Ｇ、１１Ｂ及び１
１Ｒと高域輝度信号生成回路１６のそれぞれから出力さ
れた、上側の画素の低域色信号（原色信号の低域成分）
ＧＬ、ＢＬ及びＲＬと高域輝度信号ＹＨとは、それぞれ
メモリ２７Ｇ、２７Ｂ及び２７Ｒと２７ＹＨに供給され
る。これらのメモリ２７Ｇ、２７Ｂ、２７Ｒ及び２７Ｙ
Ｈの書き込みタイミングは、同期信号に同期してメモリ
ライトコントローラ２４により発生された書き込み信号
に基づいて行われる。

【００５６】また、これらのメモリ２７Ｇ、２７Ｂ、２
７Ｒ及び２７ＹＨの読み出しタイミングは、Ｙ２信号同
期発生器２６により発生されたＹ２同期信号に同期して
メモリリードコントローラ２５により発生された読み出
し信号に基づいて行われる。メモリ２７Ｇ、２７Ｂ、２
７Ｒ及び２７ＹＨから読み出された、上側の画素の低域
色信号（原色信号の低域成分）ＧＬ、ＢＬ及びＲＬと高
域輝度信号ＹＨとは、対応して設けられたＣ２処理回路
２８Ｇ、２８Ｂ及び２８Ｒと２８ＹＨにそれぞれ供給さ
れる。

【００５７】ここで、Ｃ２処理回路２８Ｇ、２８Ｂ、２
８Ｒ及び２８ＹＨはそれぞれ同一構成であり、図７に２
８で示すように、入力信号を１Ｈ（１水平走査期間）遅
延する１Ｈ遅延回路３４と、入力信号に対して１Ｈ毎に
変化する所定の係数Ｋ１を乗算する重み付け回路３５
と、１Ｈ遅延回路３４の出力信号に対して１Ｈ毎に変化
する所定の係数Ｋ２を乗算する重み付け回路３６と、重
み付け回路３５及び３６からの各信号を加算して出力す
る加算器３７とから構成されて、走査線数変換を行う。
なお、上記の係数Ｋ１及びＫ２は、Ｋ１＋Ｋ２＝１の関
係を有する。

【００５８】このＣ２処理回路２８（２８Ｇ、２８Ｂ、
２８Ｒ及び２８ＹＨ）は、図８（Ａ）に示すＹ２信号水
平同期信号に同期して、メモリリードコントローラ２５
から出力された読み出し信号により、図８（Ｂ）に模式
的に示す信号（原色信号の低域成分又は高域輝度信号）
がメモリ２７Ｇ、２７Ｂ、２７Ｒ及び２７ＹＨから読み
出されて１Ｈ遅延回路３４に供給される一方、重み付け
回路３５により係数Ｋ１と乗算される。１Ｈ遅延回路３
４により１Ｈ遅延された、図８（Ｃ）に模式的に示す信
号は、重み付け回路３６に供給されて係数Ｋ２と乗算さ
れる。

【００５９】ここで、重み付け回路３５は、入力される
メモリ読み出し信号が、例えば図８（Ｂ）にＶＧＡ２で
示すように、第２ラインの信号であるときには、図９に
示すように係数「５／６」を乗算して加算器３７へ出力
する。一方、重み付け回路３６はこのとき、図８（Ｃ）
にＶＧＡ１で示すように１Ｈ遅延された第１ラインの信
号が入力され、この入力信号に対して図９に示すよう
に、係数「１／６」を乗算して加算器３７へ出力する。
従って、このとき加算器３７からは図８（Ｄ）及び図９
にＰａｌ２で示すように第２ラインの信号を出力する。

【００６０】続いて、重み付け回路３５は、入力される
メモリ読み出し信号が、例えば図８（Ｂ）にＶＧＡ３で
示すように、第３ラインの信号であるときには、図９に
示すように係数「４／６」を乗算して加算器３７へ出力
する。一方、重み付け回路３６はこのとき、図８（Ｃ）
にＶＧＡ２で示すように１Ｈ遅延された第２ラインの信
号が入力され、この入力信号に対して図９に示すよう
に、係数「２／６」を乗算して加算器３７へ出力する。
従って、このとき加算器３７からは図８（Ｄ）及び図９
にＰａｌ３で示すように第３ラインの信号を出力する。

【００６１】以下、同様にして、メモリ２７Ｇ、２７
Ｂ、２７Ｒ及び２７ＹＨからは、図８（Ｂ）にＶＧＡ
４、ＶＧＡ５と順次出力され、加算器３７からは図８
（Ｄ）及び図９に示すように、ＶＧＡ４に係数「３／
６」を乗じた信号と１Ｈ遅延ＶＧＡ３に係数「３／６」
を乗じた信号との加算信号Ｐａｌ４、ＶＧＡ５に係数
「２／６」を乗じた信号と１Ｈ遅延ＶＧＡ４に係数「４
／６」を乗じた信号との加算信号Ｐａｌ５が順次に出力
される。

【００６２】続く２Ｈ期間は、メモリ２７Ｇ、２７Ｂ、
２７Ｒ及び２７ＹＨからは、図８（Ｂ）にＶＧＡ６が２
回繰り返して出力され、加算器３７からは図８（Ｄ）及
び図９に示すように、１回目の入力ＶＧＡ６に係数「１
／６」を乗じた信号と１Ｈ遅延ＶＧＡ５に係数「５／
６」を乗じた信号との加算信号Ｐａｌ６が出力され、２
回目の入力ＶＧＡ６に係数「６／６」（又は「０」）を
乗じた信号と１Ｈ遅延ＶＧＡ６に係数「０」（又は「６
／６」）を乗じた信号との加算信号Ｐａｌ７が出力され
る。

【００６３】このようにして、図９から分かるように、
Ｃ２処理回路２８（２８Ｇ、２８Ｂ、２８Ｒ及び２８Ｙ
Ｈ）では、入力されるメモリ読み出し信号の走査線５本
を、走査線６本の信号に変換して出力する。従って、撮
像素子がＶＧＡ対応（有効走査線４８０本）とすると、
４８０（＝５×９６）本のメモリ２７Ｇ、２７Ｂ、２７
Ｒ及び２７ＹＨの出力信号の走査線が、Ｃ２処理回路２
８Ｇ、２８Ｂ、２８Ｒ及び２８ＹＨにより、有効走査線
５７６（＝６×９６）本に変換されることになる。

【００６４】図１のＣ３処理回路２９は、Ｃ２処理回路
２８Ｇ、２８Ｂ、２８Ｒ及び２８ＹＨにおいて走査線数
の変換により有効走査線５７６本とされた、低域色信号
ＧＬ、ＢＬ、ＲＬ及び高域輝度信号ＹＨが入力され、マ
トリクス処理により低域輝度信号Ｙ２Ｌと、色差信号Ｂ
−Ｙ２Ｌ及びＲ−Ｙ２Ｌを生成する。このＣ３処理回路
２９は、図１０にその一例の構成のブロック図を示すよ
うに、上記の低域色信号ＧＬ、ＢＬ及びＲＬがＹマトリ
クス回路３９に供給されて、ここで次式に基づいて低域
輝度信号Ｙ２Ｌを演算出力する。

【００６５】 Y2L(nm)＝0.587GL(nm)＋0.299Rl(nm)＋0.114BL(nm) （３２） この低域輝度信号Ｙ２Ｌは、減算回路４０においてＣ２
処理回路２８Ｂからの低域色信号ＢＬと減算されて色差
信号ＢＬ−Ｙ２Ｌとされると共に、減算回路４１におい
てＣ２処理回路２８Ｒからの低域色信号ＲＬと減算され
て色差信号ＲＬ−Ｙ２Ｌとされる。

【００６６】また、Ｃ３処理回路２９はＣ２処理回路２
８ＹＨから入力される有効走査線５７６本の高域輝度信
号ＹＨと、Ｙマトリクス回路３９から出力される上記の
低域輝度信号Ｙ２Ｌとを加算回路４２で加算して広帯域
輝度信号Ｙ２を出力する。以上のようにして、Ｃ３処理
回路２９からは１フィールド当たり有効走査線数５７６
本の広帯域輝度信号Ｙ２及び色差信号ＢＬ−Ｙ２Ｌ及び
ＲＬ−Ｙ２Ｌが取り出される。

【００６７】再び図１に戻って説明するに、Ｃ３処理回
路２９から出力される上記の各信号のうち、広帯域輝度
信号Ｙ２は１／２倍速変換回路３０を通してスイッチＳ
Ｗ１の端子Ｉに供給される一方、直接にスイッチＳＷ１
の端子Ｐに供給され、色差信号ＢＬ−Ｙ２Ｌは１／２倍
速変換回路３１を通してスイッチＳＷ２の端子Ｉに供給
される一方、直接にスイッチＳＷ２の端子Ｐに供給さ
れ、色差信号ＲＬ−Ｙ２Ｌは１／２倍速変換回路３２を
通してスイッチＳＷ３の端子Ｉに供給される一方、直接
にスイッチＳＷ３の端子Ｐに供給される。スイッチＳＷ
１、ＳＷ２及びＳＷ３がそれぞれ端子Ｐに接続されてい
るときには、広帯域輝度信号Ｙ２及び色差信号ＢＬ−Ｙ
２Ｌ及びＲＬ−Ｙ２Ｌは有効走査線数５７６本のプログ
レッシブ信号として出力される。

【００６８】１／２倍速変換回路３０、３１及び３２は
それぞれ同一構成であり、内蔵のメモリに入力信号を書
き込むと共に、その際、変換後の信号がインターレース
信号となるように、あるフィールドでは奇数番目のライ
ンの信号のみを書き込み、次のフィールドでは偶数番目
のラインの信号のみを書き込む動作をフィールド単位で
交互に繰り返す。そして、メモリから書き込み時の１／
２倍の速度で蓄積信号の読み出しを行うことにより、フ
ィールド当たりの有効走査線数２８８本のインターレー
ス信号としてスイッチＳＷ１、ＳＷ２又はＳＷ３の端子
Ｉに出力する。

【００６９】従って、スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ
３がそれぞれ端子Ｉに接続されているときには、１／２
倍速変換回路３０、３１及び３２から取り出されたイン
ターレース信号である広帯域輝度信号Ｙ２、色差信号Ｂ
Ｌ−Ｙ２Ｌ、ＲＬ−Ｙ２Ｌが取り出される。

【００７０】このように、本実施の形態によれば、信号
変換回路２３から高解像度の輝度信号Ｙ、色差信号Ｂ−
Ｙ及びＲ−Ｙを出力すると同時に、スイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗ３を端子Ｉに接続したときにはＰＡＬ方式の映像信号
と同程度の有効走査線数５７６本のインターレース信号
（Ｙ２、ＢＬ−Ｙ２Ｌ、ＲＬ−Ｙ２Ｌ）を出力すること
ができ、端子Ｐに接続した時にはＰＡＬ方式と同程度の
有効走査線数５７６本のプログレッシブ信号（Ｙ２、Ｂ
Ｌ−Ｙ２Ｌ、ＲＬ−Ｙ２Ｌ）を得ることができる。

【００７１】また、上記のＰＡＬ方式の映像信号と同程
度の走査線数のインターレース信号又はプログレッシブ
信号は、高解像度の映像信号からコンバータを用いて生
成するのではなく、撮像装置により得られた三原色信号
から生成しているので、コンバータを用いる場合に比べ
て小型で小規模な回路構成でＰＡＬ方式の映像信号と同
程度の有効走査線数のインターレース信号又はプログレ
ッシブ信号を得ることができる。更に、上記の広帯域輝
度信号Ｙ２は補正回路１１Ｇ、１１Ｂ及び１１Ｒにより
高域成分が除去された三原色信号の低域成分ＧＬ、ＢＬ
及びＲＬと高域輝度信号ＹＨから生成するようにしてい
るので、色の輪郭に偽信号が出ないという効果もある。

【００７２】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、Ｃ２処理回路２８Ｇ、２８Ｂ、２８
Ｒ及び２８ＹＨとＣ３処理回路２９の接続順序を図１と
逆にしてもよい。この場合は、Ｃ３処理回路によりメモ
リ２７Ｇ、２７Ｂ、２７Ｒからの低域原色信号をマトリ
クス処理して色差信号ＢＬ−Ｙ２Ｌ及びＲＬ−Ｙ２Ｌを
生成すると共に、マトリクス処理して得た低域輝度信号
Ｙ２Ｌとメモリ２７ＹＨから入力される高域輝度信号Ｙ
Ｈとを加算して広帯域輝度信号Ｙ２を生成した後、これ
ら広帯域輝度信号Ｙ２と２種類の色差信号ＢＬ−Ｙ２Ｌ
及びＲＬ−Ｙ２Ｌのそれぞれについて３つのＣ２処理回
路で別々に前記の走査線変換が行われて有効走査線が４
８０本から５７６本へ変換される。

【００７３】また、Ｃ３処理回路２９は、モニタ出力を
ＲＧＢ三原色信号とする場合には不要である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３原色信号の低域成分と第１の高域輝度信号とに基づい
て、標準テレビジョン方式の垂直解像度よりも高解像度
の第１のインターレース信号及び第１のプログレッシブ
信号の少なくともいずれか一方を生成すると同時に、上
記の３原色信号の低域成分を走査線数変換をした後、第
２の信号変換手段からＰＡＬ方式の有効走査線数を有す
る第２のインターレース信号及び第２のプログレッシブ
信号の少なくともいずれか一方を生成するようにしたた
め、高解像度の第１のインターレース信号及び／又は第
１のプログレッシブ信号を出力すると同時に、ＰＡＬ方
式の有効走査線数の第２のインターレース信号及び／又
は第２のプログレッシブ信号を出力することができる。

【００７５】また、本発明によれば、第２のインターレ
ース信号及び第２のプログレッシブ信号の少なくともい
ずれか一方は、高解像度の映像信号からコンバータを用
いて生成するのではなく、第１のインターレース信号及
び第１のプログレッシブ信号の少なくともいずれか一方
を生成するのに用いている３原色信号の低域成分を利用
しているので、コンバータを用いる場合に比べて小型で
小規模な回路構成で標準テレビジョン方式の映像信号と
同程度の走査線数の第２のインターレース信号及び第２
のプログレッシブ信号の少なくともいずれか一方を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。

【図２】本発明で用いる固体撮像素子ＤＧの一例の画素
分布図である。

【図３】本発明で用いる固体撮像素子ＤＢとＤＲの一例
の画素分布図である。

【図４】図１の要部の動作説明用タイミングチャートで
ある。

【図５】図１の補正回路の入力信号と出力信号の関係を
示す図である。

【図６】図１において生成される高域輝度信号の画素位
置の一例を示す図である。

【図７】図１中のＣ２処理回路の一例のブロック図であ
る。

【図８】図７の各部の動作説明用タイムチャートであ
る。

【図９】図７のＣ２処理回路による水平走査線数変換の
説明図である。

【図１０】図１中のＣ３処理回路の一例のブロック図で
ある。

【図１１】本発明に適用される色分解光学系の一例を示
す図である。

【図１２】図１１中の固体撮像素子間の画素配置関係の
一例を示す図である。

【符号の説明】

１１Ｇ、１１Ｂ、１１Ｒ 補正回路 １２、１３ 信号生成回路 １４、１５ 低域輝度信号生成回路 １６ 高域輝度信号生成回路 ２３ 信号変換回路 ２７Ｇ、２７Ｂ、２７Ｒ、２７ＹＨ メモリ ２８Ｇ、２８Ｂ、２８Ｒ、２８ＹＨ Ｃ２処理回路 ２９ Ｃ３処理回路 ３０、３１、３２ １／２倍速変換回路 ３４ １Ｈ遅延回路 ３５、３６ 重み付け回路 ３９ Ｙマトリクス回路 ４０、４１ 減算回路（演算手段） ４２ 加算回路（広帯域輝度信号生成回路） Ｙ１、Ｙ２ 広帯域輝度信号 ＹＨ 高域輝度信号 Ｙ２Ｌ 低域輝度信号 Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ、ＢＬ−Ｙ２Ｌ、ＲＬ−Ｙ２Ｌ 色差信
号 ＤＢ 青色光用固体撮像素子 ＤＲ 赤色光用固体撮像素子 ＤＧ 緑色光用固体撮像素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C024 AX01 BX01 BX04 CY08 CY14 CY33 CY38 DX01 DX02 DX05 GY01 HX28 HX29 HX30 HX57 JX12 JX16 5C065 AA01 CC01 CC05 CC07 DD09 EE01 GG21 GG22 GG23 GG27

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標準テレビジョン方式と同程度の画素数
   で全画素読み出しが可能な第１乃至第３の固体撮像素子
   を用い、かつ、前記第１の固体撮像素子を前記第２及び
   第３の固体撮像素子に対して、垂直方向に１／２画素を
   ずらして配置して、入射光から３原色信号を得る色分解
   光学系と、 前記第１乃至第３の固体撮像素子の出力原色信号に対し
   て、それぞれ別々に前記画素ずらしの影響を除き光学的
   に同一位置になるように、ずらされた画素位置に応じて
   異なる手段で補正を行い、３原色信号の低域成分を出力
   する第１乃至第３の補正回路と、 前記第１乃至第３の固体撮像素子の出力原色信号に基づ
   いて、高域輝度信号を生成する高域輝度信号生成手段
   と、 前記第１乃至第３の補正回路から取り出された前記３原
   色信号の低域成分と、前記高域輝度信号生成手段により
   生成された前記高域輝度信号とに基づいて、前記標準テ
   レビジョン方式の垂直解像度よりも高解像度の第１のイ
   ンターレース信号及び第１のプログレッシブ信号の少な
   くともいずれか一方を生成する第１の信号変換手段と、 前記第１乃至第３の補正回路から取り出された前記３原
   色信号の低域成分及び前記高域輝度信号生成手段により
   生成された前記高域輝度信号のそれぞれに対し、現在の
   走査線の信号に係数Ｋ１を乗じて得た第１の信号と、現
   在の走査線の信号を１水平走査期間遅延した走査線の信
   号に係数Ｋ２を乗じて得た第２の信号とを加算合成して
   １本の走査線の信号を得る処理を反復して、５本の走査
   線を６本の走査線に変換する走査線数変換手段と、 前記走査線数変換手段から出力された前記３原色信号の
   低域成分及び前記高域輝度信号に基づいて、ＰＡＬ方式
   の有効走査線数を有する第２のインターレース信号及び
   第２のプログレッシブ信号の少なくともいずれか一方を
   生成する第２の信号変換手段とを有することを特徴とす
   る撮像装置。
2. 【請求項２】 標準テレビジョン方式と同程度の画素数
   で全画素読み出しが可能な第１乃至第３の固体撮像素子
   を用い、かつ、前記第１の固体撮像素子を前記第２及び
   第３の固体撮像素子に対して、垂直方向に１／２画素を
   ずらして配置して、入射光から３原色信号を得る色分解
   光学系と、 前記第１乃至第３の固体撮像素子の出力原色信号に対し
   て、それぞれ別々に前記画素ずらしの影響を除き光学的
   に同一位置になるように、ずらされた画素位置に応じて
   異なる手段で補正を行い、３原色信号の低域成分を出力
   する第１乃至第３の補正回路と、 前記第１乃至第３の固体撮像素子の出力原色信号に基づ
   いて、高域輝度信号を生成する高域輝度信号生成手段
   と、 前記第１乃至第３の補正回路から取り出された前記３原
   色信号の低域成分と、前記高域輝度信号生成手段により
   生成された前記高域輝度信号とに基づいて、前記標準テ
   レビジョン方式の垂直解像度よりも高解像度の第１のイ
   ンターレース信号及び第１のプログレッシブ信号の少な
   くともいずれか一方を生成する第１の信号変換手段と、 前記第１乃至第３の補正回路から取り出された前記３原
   色信号の低域成分及び前記高域輝度信号生成手段により
   生成された前記高域輝度信号に基づき、広帯域輝度信号
   と２種類の色差信号を生成する信号生成手段と、 前記信号生成手段から出力された前記広帯域輝度信号及
   び２種類の色差信号のそれぞれに対し、現在の走査線の
   信号に係数Ｋ１を乗じて得た第１の信号と、現在の走査
   線の信号を１水平走査期間遅延した走査線の信号に係数
   Ｋ２を乗じて得た第２の信号とを加算合成して１本の走
   査線の信号を得る処理を反復して、５本の走査線を６本
   の走査線に変換する走査線数変換手段と、 前記走査線数変換手段から出力された前記広帯域輝度信
   号及び２種類の色差信号に基づいて、ＰＡＬ方式の有効
   走査線数を有する第２のインターレース信号及び第２の
   プログレッシブ信号の少なくともいずれか一方を生成す
   る第２の信号変換手段とを有することを特徴とする撮像
   装置。
3. 【請求項３】 前記第２の信号変換手段は、前記第１乃
   至第３の補正回路から取り出された前記３原色信号の低
   域成分を所定の演算式に基づいて演算して輝度信号を生
   成するＹマトリクス回路と、前記第２及び第３の補正回
   路から取り出された前記３原色信号のうち青色信号及び
   赤色信号の各低域成分と前記Ｙマトリクス回路の出力輝
   度信号とを演算して２種類の色差信号を生成する演算手
   段と、前記高域輝度信号と前記Ｙマトリクス回路から出
   力される前記輝度信号とを加算して広帯域輝度信号を生
   成する広帯域輝度信号生成回路と、前記広帯域輝度信号
   生成回路から出力される広帯域輝度信号と前記演算手段
   から出力される前記２種類の色差信号のそれぞれに対し
   て、別々に１／２倍速変換して前記第２のインターレー
   ス信号として出力する１／２倍速変換手段と、前記広帯
   域輝度信号生成回路から出力される広帯域輝度信号と前
   記演算手段から出力される前記２種類の色差信号をそれ
   ぞれ前記第２のプログレッシブ信号として選択するか、
   前記１／２倍速変換手段から出力される前記第２のイン
   ターレース信号を選択するスイッチ手段とからなること
   を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 前記走査線数変換手段は、前記係数Ｋ１
   及びＫ２をそれぞれ１水平走査期間毎に、かつ、６水平
   走査期間周期で変化させると共に、Ｋ１＋Ｋ２＝１の関
   係を常時満足するように変化させて走査線数変換を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記
   載の撮像装置。
5. 【請求項５】 前記第１乃至第３の固体撮像素子は、有
   効走査線数４８０本の原色信号を出力し、前記走査線数
   変換手段は、有効走査線数５７６本の３原色信号の低域
   成分を出力することを特徴とする請求項４記載の撮像装
   置。