JP2580560B2 - Solid color imaging device - Google Patents

Solid color imaging device

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JP2580560B2
JP2580560B2 JP60113190A JP11319085A JP2580560B2 JP 2580560 B2 JP2580560 B2 JP 2580560B2 JP 60113190 A JP60113190 A JP 60113190A JP 11319085 A JP11319085 A JP 11319085A JP 2580560 B2 JP2580560 B2 JP 2580560B2
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    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、所定の色の固体撮像素子を他の固体撮像素
子に対して1/2絵素ピッチだけ空間的にずらして配置す
るいわゆる絵素ずらし撮像法を適用した固体カラー撮像
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a so-called picture in which a solid-state imaging device of a predetermined color is spatially shifted by a half pixel pitch with respect to another solid-state imaging device. The present invention relates to a solid-state color imaging device to which a shift imaging method is applied.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明は、絵素ずらし撮像法を適用した固体カラー撮
像装置において、基準レベル部と信号レベル部との繰り
返しからなる各固体撮像素子の出力信号に対して、基準
レベルと信号レベルとの差をとることによりノイズを除
去した撮像信号を得るとともに、所定の色信号をサンプ
ルタイミングの調整可能なサンプルホールド回路を経由
させ、上記所定の色信号を用いて輪郭補償を行なう後段
の回路の遅延量の差異を上記サンプルホールド回路によ
り吸収することにより、絵素ずらし撮像法の効果を低下
させることなく輪郭補償を行なうことを可能にするもの
である。
The present invention relates to a solid-state color imaging device to which a pixel shift imaging method is applied, wherein a difference between a reference level and a signal level is determined for an output signal of each solid-state imaging device including a repetition of a reference level section and a signal level section. By obtaining an image pickup signal from which noise has been removed by taking a predetermined color signal, a predetermined color signal is passed through a sample hold circuit capable of adjusting the sample timing, and the delay amount of a subsequent circuit that performs contour compensation using the predetermined color signal is calculated. By absorbing the difference by the sample and hold circuit, it is possible to perform contour compensation without deteriorating the effect of the picture element shifting imaging method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

固体カラー撮像装置では、例えば緑色用のCCD(Charg
e Coupled Device)撮像素子を他の赤色用及び青色用の
CCD撮像素子に対し、水平方向に1/2絵素ピッチだけずら
して配置する絵素ずらし撮像法が多く用いられている。
これによれば、例えばCCDの画素に対応する素子の数を
増加することなく、撮像装置の解像度を向上させること
ができる。
In a solid-state color imaging device, for example, a CCD (Charg
e Coupled Device) Image sensor for other red and blue
2. Description of the Related Art A picture element shift imaging method in which a CCD image sensor is horizontally shifted by a half picture element pitch is often used.
According to this, for example, the resolution of the imaging device can be improved without increasing the number of elements corresponding to the pixels of the CCD.

1/2絵素ピッチずらして配置する際には、3枚の固体
撮像素子を機構的に高精度に合わせる必要がある。
When arranging the solid-state imaging devices at a half pixel pitch, it is necessary to mechanically adjust the three solid-state imaging devices with high precision.

また、各固体撮像素子の出力信号に対する信号処理に
関しても、キャリアバランスされる各色信号の遅延誤差
を極力、抑える必要がある。
In addition, regarding signal processing for output signals of the solid-state imaging devices, it is necessary to minimize delay errors of carrier-balanced color signals.

ところで、通常、撮像装置では、撮像信号に対して輪
郭補償の処理が行なわれる。この処理は、緑の信号が輝
度に寄与する率が高いという性質を利用し、緑の信号を
主に用いて行なわれる場合が多い。また、輪郭補償回路
は、1水平周期の遅延素子等より構成される。
By the way, usually, in an imaging device, a contour compensation process is performed on an imaging signal. This processing is often performed mainly using the green signal, utilizing the property that the rate at which the green signal contributes to the luminance is high. The contour compensating circuit includes a delay element having one horizontal cycle.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記輪郭補償回路は、1水平周期の遅延素子等を含有
しているため、信号処理部における各色信号の遅延量に
ばらつきが生じる。このばらつきのために、たとえ前述
の各固体撮像素子の機構的な位置合わせが高精度であっ
ても、キャリアバランスの効果が低下してしまう。すな
わち、従来の固体カラー撮像装置では輪郭補償回路によ
り、輪郭補償を行なうと絵素ずらし撮像法の効果である
解像度の向上に悪影響を与えてしまうという問題を有し
ている。
Since the contour compensation circuit includes a delay element having one horizontal cycle, the delay amount of each color signal in the signal processing unit varies. Due to this variation, even if the above-described mechanical alignment of the solid-state imaging devices is highly accurate, the effect of the carrier balance is reduced. That is, in the conventional solid-state color image pickup device, there is a problem that when the contour compensation is performed by the contour compensation circuit, the improvement of the resolution which is the effect of the picture element shift imaging method is adversely affected.

また、CCD撮像素子から得られる信号自体は、その内
部素子のノイズ、あるいは駆動パルスの影響等によるノ
イズを含んだ信号であるため、これらのノイズを除去す
る必要がある。
Further, since the signal itself obtained from the CCD image pickup device is a signal including noise due to the internal device noise or the influence of the driving pulse, it is necessary to remove these noises.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、ノイズを除去した撮像信号を得るとともに、上述の
遅延量のばらつきを除去することによって絵素ずらし撮
像法による解像度の向上を維持したまま輪郭補償が行な
える固体カラー撮像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and obtains an imaging signal from which noise has been removed, and removes the above-described variation in the amount of delay, thereby maintaining the improvement in resolution by the pixel shift imaging method. An object of the present invention is to provide a solid-state color imaging device capable of performing contour compensation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上述の目的を達成するために本発明では、所定の色の
固体撮像素子を他の固体撮像素子に対して1/2絵素ピッ
チだけ空間的にずらして配し、所定の色の固体撮像素子
による撮像出力信号から輪郭補償信号を形成し、この輪
郭補償信号を加算することにより各固体撮像素子による
撮像出力信号に輪郭補償を施すようにした多板式の固体
カラー撮像装置において、各々の固体撮像素子の出力の
1ビット分毎に基準レベル部とこの基準レベルから出力
電荷に応じて充電あるいは放電がなされた信号部とを繰
り返す電荷検出信号の上記基準レベルと上記信号部のレ
ベルとの差を各固体撮像素子の撮像出力信号として出力
する各々の電荷検出回路と、上記電荷検出回路から供給
される上記所定の色の固体撮像素子の撮像出力信号を所
定のサンプリングパルスによりサンプルホールドして出
力するサンプルホールド回路と、上記サンプルホールド
回路を介して供給される上記所定の色の固体撮像素子の
撮像出力信号から輪郭補償信号を形成する輪郭補償回路
と、上記電荷検出回路から上記輪郭補償回路を介して供
給される上記所定の色の固体撮像素子の撮像出力信号に
該輪郭補償回路により形成された輪郭補償信号を加算す
る加算器と、上記電荷検出回路から供給される上記他の
色の固体撮像素子の撮像出力信号に上記輪郭補償回路に
より形成された輪郭補償信号を加算する加算器と、上記
サンプルホールド回路に供給する所定のサンプリングパ
ルスを遅延する可変遅延回路とを備え、上記輪郭補償回
路を介して上記加算器に供給される所定の色の固体撮像
素子の撮像出力信号と上記電荷検出回路から上記加算器
に供給される上記他の色の固体撮像素子の撮像出力信号
との相対的遅延を考慮した遅延量に上記可変遅延回路の
遅延量を設定し、この遅延量を有するサンプリングで上
記サンプルホールド回路を動作させるようにしたことを
特徴とする。
In order to achieve the above object, in the present invention, a solid-state imaging device of a predetermined color is spatially shifted by a half pixel pitch with respect to other solid-state imaging devices, and a solid-state imaging device of a predetermined color is arranged. A solid-state color imaging device of a multi-plate type in which a contour compensation signal is formed from an imaging output signal of the solid-state imaging device, and contour compensation is performed on an imaging output signal of each solid-state imaging device by adding the contour compensation signal. The difference between the reference level and the signal level of the charge detection signal which repeats a reference level portion for each bit of the output of the element and a signal portion charged or discharged according to the output charge from the reference level is calculated. A charge detection circuit that outputs an image pickup output signal of each solid-state image pickup device; and an image pickup output signal of the solid-state image pickup device of the predetermined color supplied from the charge detection circuit, which is supplied to a predetermined sampling pulse. A sample and hold circuit for sampling and holding, a contour compensation circuit for forming a contour compensation signal from an imaging output signal of the solid-state imaging device of the predetermined color supplied via the sample and hold circuit, and the charge detection circuit And an adder for adding the contour compensation signal formed by the contour compensation circuit to the imaging output signal of the solid-state imaging device of the predetermined color supplied through the contour compensation circuit, and supplied from the charge detection circuit. An adder that adds the contour compensation signal formed by the contour compensation circuit to the imaging output signal of the solid-state imaging device of the other color; and a variable delay circuit that delays a predetermined sampling pulse supplied to the sample and hold circuit. An imaging output signal of a solid-state imaging device of a predetermined color supplied to the adder via the contour compensation circuit; and the charge detection circuit. The delay amount of the variable delay circuit is set to a delay amount in consideration of a relative delay with respect to an imaging output signal of the other color solid-state imaging device supplied to the adder, and the sampling is performed with the delay amount. A sample and hold circuit is operated.

〔作用〕[Action]

本発明に係る固体カラー撮像装置では、上記電荷検出
回路により、固体撮像素子から出力される基準レベル部
と信号部との繰り返しからなる出力信号から、基準レベ
ルと信号レベルとの差が取り出される。
In the solid-state color imaging device according to the present invention, the difference between the reference level and the signal level is extracted from the output signal from the solid-state imaging device, which is a repetition of the reference level section and the signal section, by the charge detection circuit.

また、上記輪郭補償回路を介して上記加算器に供給さ
れる所定の色の固体撮像素子の撮像出力信号と上記電荷
検出回路から上記加算器に供給される上記他の色の固体
撮像素子の撮像出力信号との相対的遅延を考慮して遅延
量が設定された上記可変遅延回路を通したサンプリング
パルスによって上記サンプルホールド回路が制御され、
サンプリングが行なわれる。
Further, an imaging output signal of the solid-state imaging device of a predetermined color supplied to the adder via the contour compensation circuit and an imaging of the solid-state imaging device of another color supplied to the addition device from the charge detection circuit. The sample-and-hold circuit is controlled by a sampling pulse passing through the variable delay circuit in which a delay amount is set in consideration of a relative delay with an output signal,
Sampling is performed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明をCCDを3枚用いた固体カラー撮像装
置に適用した場合の実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a solid-state color image pickup device using three CCDs.

CCD撮像素子1G,1R,1Bの配置には、いわゆる1/2絵素ず
らし撮像法が適用されている。すなわち、赤及び青用の
CCD撮像素子1R及び1Bは、対応する絵素同士が空間的に
同一位置を占め、緑用のCCD撮像素子1GはこれらCCD撮像
素子1R及び1Bに対して水平方向に1/2絵素ピッチ分だけ
ずらして配置されている。また、上記CCD撮像素子1G
は、上記CCD撮像素子1R及び1Bに対して垂直方向に一絵
素分だけずらして配置されている。この結果、上記CCD
撮像素子1Gの出力信号は上記CCD撮像素子1R及び1Bの出
力信号に比して、1水平周期位相が進んだものとなる。
この位相の進みは、後段の輪郭補償回路において吸収さ
れる。
A so-called 1/2 picture element shifted imaging method is applied to the arrangement of the CCD imaging elements 1G, 1R, and 1B. That is, for red and blue
In the CCD image sensors 1R and 1B, the corresponding picture elements occupy the same spatial position, and the CCD image sensor 1G for green has a half picture element pitch in the horizontal direction with respect to the CCD image sensors 1R and 1B. They are only shifted. In addition, the CCD image sensor 1G
Are arranged vertically displaced from the CCD image pickup devices 1R and 1B by one picture element. As a result, the above CCD
The output signal of the image sensor 1G has a one-horizontal periodic phase advanced from the output signals of the CCD image sensors 1R and 1B.
This advance of the phase is absorbed in the contour compensation circuit at the subsequent stage.

上記CCD撮像素子1G,1R,1Bはタイミングジェネレータ
3により供給される複数の駆動パルスにより駆動され、
信号を各々の電荷検出回路であるCDS(Corelated Doubl
e Sampling)回路2G,2R,2Bに出力する。該CDS回路で
は、上記タイミングジェネレータ3より供給される2つ
のサンプリングパルスSP1,SP2により入力信号に対しサ
ンプリングを2回行ない、ノイズを除去して階段状の撮
像信号を出力する。該CDS回路2G,2R,2Bの詳細について
は後述する。
The CCD image sensors 1G, 1R, 1B are driven by a plurality of drive pulses supplied by the timing generator 3,
The signal is sent to each charge detection circuit, CDS (Corelated Doubl).
e Sampling) Output to circuits 2G, 2R, 2B. In the CDS circuit, the input signal is sampled twice by two sampling pulses SP1 and SP2 supplied from the timing generator 3 to remove noise and output a stepped image signal. Details of the CDS circuits 2G, 2R, 2B will be described later.

緑色用の上記CDS回路2Gの出力信号はサンプルホール
ド回路4に供給される。該サンプルホールド回路4のサ
ンプリングパルスSP3は、上記タイミングジェネレータ
3より可変遅延回路5を経て供給される。該サンプルホ
ールド回路4により、上記CDS回路2Gより出力される緑
の信号は、水平方向の1/2絵素ピッチのずれが打ち消さ
れる。
The output signal of the green CDS circuit 2G is supplied to the sample and hold circuit 4. The sampling pulse SP3 of the sample hold circuit 4 is supplied from the timing generator 3 via the variable delay circuit 5. The sample-and-hold circuit 4 cancels out the horizontal 1/2 pixel pitch shift of the green signal output from the CDS circuit 2G.

該サンプルホールド回路4の出力信号は、クロック成
分等を除去するトラップフィルタ6G、アンプ7Gを経て、
輪郭補償回路8に供給される。後輪郭補償回路8は、緑
の信号に対する1水平周期の遅延回路8a,8b、信号処理
回路8c等より構成され、上記アンプ7Gの出力信号とこの
出力信号が上記1水平周期遅延回路8bにより1水平周期
遅延した信号と、上記1水平周期遅延回路8aによりさら
に1水平周期遅延した信号と、トラップフィルタ6R、ア
ンプ7Rを経た赤の信号とに基づいて輪郭補償信号SIEを
出力する。
The output signal of the sample and hold circuit 4 passes through a trap filter 6G for removing clock components and the like and an amplifier 7G.
It is supplied to the contour compensation circuit 8. The rear contour compensating circuit 8 is composed of delay circuits 8a and 8b of one horizontal cycle for a green signal, a signal processing circuit 8c, and the like. The output signal of the amplifier 7G and this output signal are output by the one horizontal cycle delay circuit 8b. The contour compensation signal SIE is output based on the signal delayed by the horizontal cycle, the signal further delayed by one horizontal cycle by the one horizontal cycle delay circuit 8a, and the red signal that has passed through the trap filter 6R and the amplifier 7R.

該輪郭補償信号SIEは、上記1水平周期遅延回路8bを
経た緑の信号と加算回路9Gにおいて加算される。該加算
回路の出力信号は輪郭補償が成された緑の信号となり、
γ(ガンマ)補正回路10Gへ供給される。
The contour compensation signal SIE is added to the green signal passed through the one horizontal period delay circuit 8b in an adder 9G. The output signal of the addition circuit becomes a green signal subjected to contour compensation,
It is supplied to a γ (gamma) correction circuit 10G.

また、上記輪郭補償信号SIEは、加算回路9Rにおいて
上記アンプ7Rより出力される赤の信号と加算され、該加
算回路9Rより輪郭補償が成された赤の信号がγ補正回路
10Rに供給される。
In addition, the contour compensation signal SIE is added to the red signal output from the amplifier 7R in the adding circuit 9R, and the red signal subjected to contour compensation by the adding circuit 9R is added to the γ correction circuit.
Supplied to 10R.

また、加算回路9Bにおいて、トラップフィルタ6B、ア
ンプ7Bを経た青の信号と、上記輪郭補償信号SIEが加算
され、輪郭補償が成された青の信号がγ補正回路10Bに
供給される。
In addition, in the addition circuit 9B, the blue signal that has passed through the trap filter 6B and the amplifier 7B is added to the contour compensation signal SIE, and the contour-compensated blue signal is supplied to the γ correction circuit 10B.

上記γ補正回路10G,10R,10Bの出力信号は、輝度信号
マトリクス回路11及びカラー信号マトリクス回路12に供
給される。上記輝度信号マトリクス回路11より得られる
輝度信号と上記カラー信号マトリクス回路12より得られ
るカラー信号とは、エンコーダ13においてテレビジョン
信号に合成され、出力端子14に複合映像信号が出力され
る。
Output signals of the γ correction circuits 10G, 10R, and 10B are supplied to a luminance signal matrix circuit 11 and a color signal matrix circuit 12. A luminance signal obtained from the luminance signal matrix circuit 11 and a color signal obtained from the color signal matrix circuit 12 are combined with a television signal by an encoder 13, and a composite video signal is output to an output terminal 14.

次に、上記CDS回路2G,2R,2Bについて、その構成及び
動作を説明する。3個のCDS回路2G,2R,2Bは同一の構成
であり、サンプリングクロックSP1,SP2により同時に駆
動されるので、ここでは緑の信号用のCDS回路2Gについ
て説明する。
Next, the configuration and operation of the CDS circuits 2G, 2R, 2B will be described. Since the three CDS circuits 2G, 2R, and 2B have the same configuration and are simultaneously driven by the sampling clocks SP1 and SP2, the CDS circuit 2G for a green signal will be described here.

上記CDS回路2Gは第2図に示すように、3個のサンプ
ルホールド回路20a,20b,20cと、差動アンプ20dより構成
され、上記CCD撮像素子1Gより出力信号V0が供給され、
上記タイミングジェネレータ3より、サンプリングパル
スSP1,SP2が供給される。
The CDS circuit 2G, as shown in FIG. 2, three sample-and-hold circuits 20a, 20b, and 20c, is composed of a differential amplifier 20d, the CCD image sensor output signal V 0 from 1G is supplied,
The sampling pulse SP1, SP2 is supplied from the timing generator 3.

上記出力信号V0と上記サンプリングパルスSP1,SP2の
関係を第3図のタイミングチャートに示す。上記出力信
号V0は、上記タイミングジェネレータ3による上記CCD
撮像素子1Gの制御により、レベルがErであるプリチャー
ジ期間Tpと信号レベルの期間Tsから成る周期τの繰り
返し信号となる。上記サンプルホールド回路20a,20cに
供給される上記サンプリングパルスSP1は、上記出力信
号V0のプリチャージ期間の前縁よりもτ=τ−TP
け遅れ、パルス幅はTpに等しい。上記サンプルホールド
回路20aには上記出力信号V0の信号レベル部分がサンプ
ルホールドされ、そのホールド出力Hsが上記差動アンプ
20dの反転入力端子に供給される。
The relationship between the output signal V 0 and the sampling pulse SP1, SP2 shown in the timing chart of FIG. 3. The output signal V 0 is output from the CCD by the timing generator 3.
The control of the imaging device 1G, the level becomes a repetition signal of the period tau B consisting period T s of the precharge period T p and the signal level is E r. The sample hold circuit 20a, the sampling pulse SP1 supplied to 20c, rather than the front edge of the precharge period of the output signal V 0 delayed by τ d = τ B -T P, the pulse width is equal to T p. The above sample hold circuit 20a signal level portion of the output signal V 0 is sampled and held, the differential amplifier whose hold output H s
It is supplied to the inverting input terminal of 20d.

また、上記出力信号V0は上記サンプルホールド回路20
bにも供給される。該サンプルホールド回路20bには、上
記出力信号V0のプリチャージ期間Tpにハイレベルとなる
サンプリングパルスSP2が供給されて、プリチャージ期
間TpのレベルErがサンプルホールドされそのホールド出
力HN1が上記サンプルホールド回路20cに供給される。こ
のホールド出力HN1は該サンプルホールド回路20cにおい
て上記サンプリングパルスSP1によりサンプルホールド
され、そのホールド出力HN2が上記差動アンプ20dの非反
転入力端子へ供給される。
Further, the output signal V 0 is applied to the sample and hold circuit 20.
Also supplied to b. The Sample-and-hold circuit 20b, is supplied with the sampling pulse SP2 as a high level during the precharge period T p of the output signal V 0, a precharge period T p level E r is sampled and held its hold output H N1 of Is supplied to the sample hold circuit 20c. The hold output H N1 is sampled and held in the sample and hold circuit 20c by the sampling pulse SP1, and the hold output H N2 is supplied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 20d.

ここで、第3図に示す出力信号HS,HN1,HN2,中のパル
ス状電圧EP′は、サンプリングパルスSP1及びSP2がサン
プルホールド回路20a,20b,20c中のFET(Field Effect T
rans−istor)等のゲート・ソース間の容量を通じて出
力信号中に飛び込むことにより生じる飛び込みパルス分
である。
Here, the output signal H S shown in FIG. 3, H N1, H N2, pulse voltage E P 'is in the sampling pulses SP1 and SP2 are sample hold circuits 20a, 20b, FET in 20c (Field Effect T
This is the amount of the jump pulse generated by jumping into the output signal through a gate-source capacitance such as a rans-istor.

ところで、サンプルホールド回路20aの出力信号H
Sは、CCD撮像素子1Gからの出力信号V0の信号レベル期間
TSのサンプル値であるから、信号成分+ノイズ成分とな
っている。一方、サンプルホールド回路20bの出力信号H
N1は、上記出力信号V0のプリチャージ期間TPのサンプル
値であるから信号成分はなく、ノイズ成分のみである。
従って、両出力信号HSとHN1との差をとることによって
ノイズ成分を除去することができる。ところが両出力信
号HSとHN1とは上記出力信号V0の異なる時点でのサンプ
ルホールド出力であるため、第3図からも明らかなよう
に、飛び込みパルスの出現時点を位相差が生じる。この
ため、両出力信号HSとHN1との差をとると、飛び込みパ
ルスがそのまま現われてしまうが、この回路では、上記
出力信号HN1はサンプルホールド回路20cによりさらにサ
ンプルホールドされるので、そのホールド出力信号HN2
に現われる飛び込みパルスは、上記出力信号HSのそれと
同期になる。その結果、上記差動アンプ20dの出力とし
ては、雑音成分が除去されるとともに、サンプルホール
ド時の飛び込みパルスも十分に抑圧された信号が得られ
る。このようにして、上記CDS回路2G,2R,2Bの出力に
は、ノイズが除去された撮像信号が得られる。
By the way, the output signal H of the sample and hold circuit 20a
S is the signal level period of the output signal V 0 which from the CCD image sensor 1G
Since it is a sample value of T S , it is a signal component + a noise component. On the other hand, the output signal H of the sample-and-hold circuit 20b
N1 is not the signal component from a sample value of the precharge period T P of the output signal V 0, only the noise component.
Therefore, the noise component can be removed by taking the difference between the two output signals H S and H N1 . However, since the two output signals H S and H N1 are sample-and-hold outputs at different points in time of the output signal V 0, a phase difference is generated between the points at which the diving pulse is output, as is apparent from FIG. Therefore, if the difference between the two output signals H S and H N1 is taken, a dive pulse will appear as it is.In this circuit, the output signal H N1 is further sampled and held by the sample and hold circuit 20c. Hold output signal H N2
Jump pulses appearing at will therewith synchronization of the output signal H S. As a result, as the output of the differential amplifier 20d, a signal is obtained in which the noise component is removed and the jump pulse during the sample hold is sufficiently suppressed. Thus, an imaging signal from which noise has been removed is obtained at the outputs of the CDS circuits 2G, 2R, and 2B.

ところで、上記CCD撮像素子1G,1R,1Bは上記タイミン
グジェネレータ3により共通に駆動される。また、上述
したように上記CCD撮像素子1Gは、上記CCD撮像素子1R,1
Bに対し水平方向に1/2絵素ピッチ分ずらして配されてい
る。このため、上記CDS回路2Gの出力信号と、上記CDS回
路2R,2Bの出力信号は1/2絵素ピッチに対応する分だけ位
相がずれる。この位相のずれを解消するのに上記サンプ
ルホールド回路4が用いられている。
The CCD image sensors 1G, 1R, and 1B are commonly driven by the timing generator 3. Further, as described above, the CCD image sensor 1G is connected to the CCD image sensors 1R and 1R.
B is shifted horizontally by 1/2 picture element pitch. Therefore, the output signal of the CDS circuit 2G and the output signal of the CDS circuits 2R and 2B are shifted in phase by an amount corresponding to a half picture element pitch. The sample hold circuit 4 is used to eliminate this phase shift.

また、絵素ずらし撮像法の効果を維持するためには、
例えば上記輝度信号マクリクス回路11の入力において、
緑、赤、青の各々の信号の遅延量が一致している必要が
ある。ところが、赤及び青の信号は、各々のアンプ7R,7
Bの出力信号が直接、各々の加算回路9R,9Bに供給される
のに対し、緑の信号は、上記アンプ7Gを経た後、上記輪
郭補償回路8の1水平周期の遅延素子8bを経て上記加算
回路9Gに供給されている。
Also, in order to maintain the effect of the pixel shift imaging method,
For example, at the input of the luminance signal matrix circuit 11,
The delay amounts of the green, red, and blue signals need to match. However, the red and blue signals are output from the respective amplifiers 7R and 7R.
While the output signal of B is directly supplied to each of the adders 9R and 9B, the green signal passes through the amplifier 7G and then passes through the one-horizontal-cycle delay element 8b of the contour compensation circuit 8. It is supplied to the addition circuit 9G.

上述したように緑用のCCD撮像素子1Gは他のCCD撮像素
子1R及び1Bに比し、垂直方向に1絵素分ずれて配されて
いるので、緑の信号は1水平周期位相が進んだものとな
っている。その緑の信号は上記1水平周期の遅延素子8b
により位相が1水平周期分だけ遅れるため、上記輝度信
号マクリクス回路11の入力においては緑、赤、青の各々
の信号の位相は揃うことになる。しかし、上記1水平周
期の遅延素子8bの精度、あるいは特性変動により、緑の
信号の遅延時間にばらつきが生じ、緑の信号と赤及び青
の信号に位相差が生じる。
As described above, since the CCD image sensor 1G for green is arranged to be shifted by one picture element in the vertical direction as compared with the other CCD image sensors 1R and 1B, the green signal is advanced by one horizontal period phase. It has become something. The green signal is the one horizontal period delay element 8b
As a result, the phase is delayed by one horizontal cycle, so that the green, red, and blue signals have the same phase at the input of the luminance signal matrix circuit 11. However, due to the accuracy or characteristic fluctuation of the delay element 8b of one horizontal cycle, the delay time of the green signal varies, and a phase difference occurs between the green signal and the red and blue signals.

この遅延時間のばらつきは、上記サンプルホールド回
路4のサンプルタイミングを調整することにより吸収さ
れる。すなわち、上記タイミングジェネレータ3より出
力されるサンプリングパルスSP3が可変遅延回路5を介
して上記サンプルホールド回路4に供給される。該可変
遅延回路5は、例えば、上記輝度信号マクリクス回路11
の入力において、緑、赤、青の信号を観測し、緑の信号
と赤及び青の信号との遅延量の差がなくなるように調整
される。これによって、各信号の位相が一致し、絵素ず
らし撮像法の効果は維持される。また、輪郭補償も正常
に行なわれる。
This variation in delay time is absorbed by adjusting the sample timing of the sample and hold circuit 4. That is, the sampling pulse SP3 output from the timing generator 3 is supplied to the sample and hold circuit 4 via the variable delay circuit 5. The variable delay circuit 5 includes, for example, the luminance signal matrix circuit 11 described above.
, The green, red, and blue signals are observed, and the adjustment is performed so that the difference in the amount of delay between the green signal and the red and blue signals is eliminated. As a result, the phases of the respective signals match, and the effect of the picture element shifting imaging method is maintained. Also, contour compensation is performed normally.

なお、上記可変遅延回路5には、例えばガラス遅延線
が用いられる。このとき、このガラス遅延線の遅延の温
度特性を考慮して調整するとさらに良い。
The variable delay circuit 5 uses, for example, a glass delay line. At this time, it is more preferable to adjust the glass delay line in consideration of the temperature characteristic of the delay.

また、本実施例では、上記CDS回路2Gの出力に上記サ
ンプルホールド回路4を接続して遅延量が調整された撮
像信号を得るようにしたが、例えば第4図のブロック図
に示すように両者を一体化して遅延調整可能なCDS回路
を構成しても良い。
In the present embodiment, the sample-and-hold circuit 4 is connected to the output of the CDS circuit 2G to obtain an image signal whose delay amount has been adjusted. For example, as shown in the block diagram of FIG. May be integrated to form a CDS circuit capable of delay adjustment.

この回路では、サンプリングパルスSP1により制御さ
れるサンプルホールド回路40a,40cの各々の出力をサン
プルホールド回路40d,40eを介して差動アンプ40fに供給
する。このサンプルホールド回路40d,40eは、上記可変
遅延回路5を経たサンプリングパルスSP3により制御さ
れる。従って上記差動サンプ40fに供給されるサンプル
ホールド信号HD1,HD2は遅延量の調整が成されたものと
なり、該差動アンプ40fの出力には、ノイズが除去さ
れ、遅延量の調整された撮像信号が得られる。
In this circuit, the outputs of the sample and hold circuits 40a and 40c controlled by the sampling pulse SP1 are supplied to the differential amplifier 40f via the sample and hold circuits 40d and 40e. The sample and hold circuits 40d and 40e are controlled by the sampling pulse SP3 passing through the variable delay circuit 5. Therefore, the sample-and-hold signals H D1 and H D2 supplied to the differential sump 40f have been subjected to the adjustment of the delay amount, and the output of the differential amplifier 40f has noise removed and the delay amount has been adjusted. The obtained imaging signal is obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように本発明によれば、ノイズを除去した
撮像信号を得ることができる。また、所定の色信号の遅
延量の調整により各色信号の遅延量の差を除去すること
ができるので、輪郭補償回路の動作により、1/2絵素ず
らし撮像法の効果が低減することもない。従って解像度
の向上した鮮明な画像を得ることのできる固体カラー撮
像装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an imaging signal from which noise has been removed. Further, since the difference between the delay amounts of the respective color signals can be removed by adjusting the delay amount of the predetermined color signal, the operation of the contour compensation circuit does not reduce the effect of the 1/2 picture element shift imaging method. . Therefore, it is possible to provide a solid-state color imaging device capable of obtaining a clear image with improved resolution.

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

第1図は本発明をCCDを3枚用いた固体カラー撮像装置
に適用した本実施例のブロック図である。 第2図は本実施例で用いられているCDS回路のブロック
図であり、第3図は上記CDS回路の動作を説明するため
のタイミングチャートである。 第4図はCDS回路と遅延調整を行なう回路とを一体化し
た遅延調整可能なCDS回路のブロック図である。 1G,1R,1B……CCD撮像素子 2G,2R,2B……CDS回路 3……タイミングジェネレータ 4……サンプルホールド回路 5……可変遅延回路 8……輪郭補償回路 8a,8b……1H遅延素子 9G,9R,9B……加算回路 10G,10R,10B……γ補正回路 11……輝度信号マクリクス回路 12……カラー信号マトリクス回路 13……エンコーダ
FIG. 1 is a block diagram of the present embodiment in which the present invention is applied to a solid-state color imaging device using three CCDs. FIG. 2 is a block diagram of the CDS circuit used in the present embodiment, and FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the CDS circuit. FIG. 4 is a block diagram of a CDS circuit capable of delay adjustment in which a CDS circuit and a circuit for delay adjustment are integrated. 1G, 1R, 1B CCD image sensor 2G, 2R, 2B CDS circuit 3 Timing generator 4 Sample hold circuit 5 Variable delay circuit 8 Contour compensation circuit 8a, 8b 1H delay element 9G, 9R, 9B Addition circuit 10G, 10R, 10B Gamma correction circuit 11 Luminance signal matrix circuit 12 Color signal matrix circuit 13 Encoder

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定の色の固体撮像素子を他の固体撮像素
子に対して1/2絵素ピッチだけ空間的にずらして配し、
所定の色の固体撮像素子による撮像出力信号から輪郭補
償信号を形成し、この輪郭補償信号を加算することによ
り各固体撮像素子による撮像出力信号に輪郭補償を施す
ようにした多板式の固体カラー撮像装置において、 各々の固体撮像素子の出力の1ビット分毎に基準レベル
部とこの基準レベルから出力電荷に応じて充電あるいは
放電がなされた信号部とを繰り返す電荷検出信号の上記
基準レベルと上記信号部のレベルとの差を各固体撮像素
子の撮像出力信号として出力する各々の電荷検出回路
と、 上記電荷検出回路から供給される上記所定の色の固体撮
像素子の撮像出力信号を所定のサンプリングパルスによ
りサンプルホールドして出力するサンプルホールド回路
と、 上記サンプルホールド回路を介して供給される上記所定
の色の固体撮像素子の撮像出力信号から輪郭補償信号を
形成する輪郭補償回路と、 上記電荷検出回路から上記輪郭補償回路を介して供給さ
れる上記所定の色の固体撮像素子の撮像出力信号に該輪
郭補償回路により形成された輪郭補償信号を加算する加
算器と、 上記電荷検出回路から供給される上記他の色の固体撮像
素子の撮像出力信号に上記輪郭補償回路により形成され
た輪郭補償信号を加算する加算器と、 上記サンプルホールド回路に供給する所定のサンプリン
グパルスを遅延する可変遅延回路とを備え、 上記輪郭補償回路を介して上記加算器に供給される所定
の色の固体撮像素子の撮像出力信号と上記電荷検出回路
から上記加算器に供給される上記他の色の固体撮像素子
の撮像出力信号との相対的遅延を考慮した遅延量に上記
可変遅延回路の遅延量を設定し、この遅延量を有するサ
ンプリングで上記サンプルホールド回路を動作させるよ
うにしたことを特徴とする固体カラー撮像装置。
1. A solid-state image pickup device of a predetermined color is spatially shifted by 1/2 picture element pitch from another solid-state image pickup device, and
A multi-plate solid-state color imaging device that forms a contour compensation signal from an imaging output signal from a solid-state imaging device of a predetermined color, and performs contour compensation on an imaging output signal from each solid-state imaging device by adding the contour compensation signal. In the apparatus, the reference level and the signal of a charge detection signal which repeats a reference level portion for each bit of the output of each solid-state imaging device and a signal portion charged or discharged from the reference level in accordance with an output charge. A charge detection circuit that outputs a difference from the level of the solid-state imaging device as an imaging output signal of each solid-state imaging device; and a predetermined sampling pulse that outputs the imaging output signal of the predetermined color solid-state imaging device supplied from the charge detection circuit. A sample-and-hold circuit that outputs a sample-and-hold signal according to a predetermined color; A contour compensation circuit for forming a contour compensation signal from an image pickup output signal of the element, and an image pickup output signal of the solid-state image pickup element of the predetermined color supplied from the charge detection circuit via the contour compensation circuit. An adder for adding the formed contour compensation signal; and an adder for adding the contour compensation signal formed by the contour compensation circuit to the imaging output signal of the other color solid-state imaging device supplied from the charge detection circuit. And a variable delay circuit for delaying a predetermined sampling pulse supplied to the sample hold circuit, wherein the imaging output signal of the solid-state imaging device of a predetermined color supplied to the adder via the contour compensation circuit; The delay amount of the variable delay circuit is reduced to a delay amount in consideration of a relative delay with respect to an imaging output signal of the solid-state imaging device of the other color supplied from the charge detection circuit to the adder. Configuration and the solid color imaging apparatus characterized by the sampling with the delay amount so as to operate the sample-and-hold circuit.
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