JP2688859B2 - Color still image input device - Google Patents
Color still image input deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、原稿などのカラー静止画を、モノクロ固体
撮像素子と３色フィルタとを用いて撮影し、各色フィル
タごとに得られた３色のビデオ信号を重ね合わせること
により、カラービデオ信号を生成するようにしたカラー
静止画像入力装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention captures a color still image such as an original using a monochrome solid-state image sensor and a three-color filter, and obtains three colors for each color filter. The present invention relates to a color still image input device adapted to generate a color video signal by superimposing the video signals of FIG.
＜従来の技術＞ モノクロ固体撮像素子と３色フィルタとを用いてカラ
ー静止画のビデオ信号を入力するようにした装置の従来
例を第２図に示す。<Prior Art> FIG. 2 shows a conventional example of an apparatus in which a video signal of a color still image is input by using a monochrome solid-state image sensor and a three-color filter.
同図において、２は撮影レンズ、４はモノクロ固体撮
像素子（CCD）、６は３色フィルタ、８はステッピング
モータ、10はフォトインタラプタ、12は水晶発振子、14
は駆動パルス発生部、16はモータドライバ、18はビデオ
信号処理部である。In the figure, 2 is a photographing lens, 4 is a monochrome solid-state image sensor (CCD), 6 is a three-color filter, 8 is a stepping motor, 10 is a photo interrupter, 12 is a crystal oscillator, and 14 is a crystal oscillator.
Is a drive pulse generator, 16 is a motor driver, and 18 is a video signal processor.
撮影レンズ２とモノクロ固体撮像素子４とが対抗配置
され、両者間に３色フィルタ６が介在されている。この
３色フィルタ６は、第３図に示すように、Ｒ（赤）,G
（緑）およびＢ（青）の３原色に応じてそれぞれ120゜
の中心角を持つ赤色フィルタ6a、緑色フィルタ6bおよび
青色フィルタ6cが円板状に組み付けられたものであり、
ステッピングモータ８によって微小角度単位で常時的に
一方向に回転されるようになっている。この３色フィル
タ６における赤色フィルタ6aと青色フィルタ6cとの境界
には、初期位相を示すためのスリット6dが形成されてい
る。フォトインタラプタ10は、このスリット6dを検出し
て駆動パルス発生部14にリセット信号を出力するもので
ある。The taking lens 2 and the monochrome solid-state image pickup device 4 are arranged opposite to each other, and a three-color filter 6 is interposed between them. As shown in FIG. 3, the three-color filter 6 has R (red), G
A red filter 6a, a green filter 6b, and a blue filter 6c each having a central angle of 120 ° according to the three primary colors of (green) and B (blue) are assembled in a disc shape,
The stepping motor 8 is adapted to constantly rotate in one direction in minute angle units. A slit 6d for indicating an initial phase is formed at the boundary between the red filter 6a and the blue filter 6c in the three-color filter 6. The photo interrupter 10 detects the slit 6d and outputs a reset signal to the drive pulse generator 14.
駆動パルス14は、水晶発振子12から入力した基準クロ
ックCLKを分周し、その分周信号を駆動パルス信号S1と
してモータドライバ16に出力する分周器として構成され
ている。この分周器は、その分周比が一定に固定されて
いる。モータドライバ16は、駆動パルス発生部14からの
駆動パルス信号S1に基づいてドライブ信号S2を生成し、
このドライブ信号S2によってステッピングモータ８を駆
動するように構成されている。The drive pulse 14 is configured as a frequency divider that divides the reference clock CLK input from the crystal oscillator 12 and outputs the divided signal to the motor driver 16 as the drive pulse signal S 1 . The frequency division ratio of this frequency divider is fixed. The motor driver 16 generates a drive signal S 2 based on the drive pulse signal S 1 from the drive pulse generator 14,
The drive signal S 2 drives the stepping motor 8.
ビデオ信号処理部18は、水晶発振子12から入力した基
準クロックCLKに基づいて水平同期信号、垂直同期信号
その他の必要な制御信号S3を生成し、この制御信号S3を
モノクロ固体撮像素子４に送出することにより、モノク
ロ固体撮像素子４を水平走査および垂直走査するととも
に、その走査の結果得られたモノクロ固体撮像素子４か
らのビデオ信号S4を取り込むようになっている。The video signal processing unit 18 generates a horizontal synchronizing signal, a vertical synchronizing signal, and other necessary control signals S 3 based on the reference clock CLK input from the crystal oscillator 12, and outputs the control signals S 3 to the monochrome solid-state imaging device 4 The horizontal solid-state image pickup device 4 is horizontally and vertically scanned and the video signal S 4 from the monochrome solid-state image pickup device 4 obtained as a result of the scanning is fetched.
ステッピングモータ８の回転により３色フィルタ６の
うち赤色フィルタ6aがモノクロ固体撮像素子４に対向し
ているときにビデオ信号S4(R)が取り込まれ、緑色フィ
ルタ6bが対向しているときにビデオ信号S4(G)が取り込
まれ、青色フィルタ6cが対向しているときにビデオ信号
S4(B)が取り込まれる。これら３色の各ビデオ信号
S4(R),S4(G),S4(B)（以下、単にS4で表す）は、１フレ
ーム分ずつ取り込まれる。そして、ビデオ信号処理部18
は、これら３色ビデオ信号S4を重ね合わせてカラービデ
オ信号を生成する。When the red filter 6a of the three-color filter 6 faces the monochrome solid-state image sensor 4 by the rotation of the stepping motor 8, the video signal S4 (R) is taken in, and when the green filter 6b faces the video signal S4 (R). Video signal when signal S 4 (G) is captured and blue filter 6c is facing
S 4 (B) is taken in. Each of these three color video signals
S4 (R) , S4 (G) , S4 (B) (hereinafter, simply represented by S4 ) are captured one frame at a time. Then, the video signal processing unit 18
Produces a color video signal by superimposing these three-color video signals S 4 .
正確なカラービデオ信号を生成するには、R,G,Bの各
ビデオ信号S4のそれぞれを正確に１フレームずつ取り込
む必要がある。したがって、R,G,B各色フィルタ6a,6b,6
cのそれぞれは、常時的に回転しながらも、モノクロ固
体撮像素子４における垂直走査期間の２周期分の間にわ
たってモノクロ固体撮像素子４に対向し続けている必要
がある。また、リセットする色フィルタ間の切り換わり
を垂直帰線期間内に行うようにタイミングを合わせる必
要がある。すなわち、ビデオ信号処理部18からモノクロ
固体撮像素子４に与えられる制御信号S3（垂直同期信
号）と３色フィルタ６の回転位相とは正確に同期してい
なければならない。この同期をとるために、水晶発振子
12の発信周波数を、ビデオ信号処理部18の垂直同期信号
の周波数に基づいて正確に決定してある。In order to generate an accurate color video signal, it is necessary to capture each of the R, G, B video signals S 4 exactly one frame. Therefore, R, G, B color filters 6a, 6b, 6
It is necessary that each of the c's continues to face the monochrome solid-state image sensor 4 for two cycles of the vertical scanning period in the monochrome solid-state image sensor 4 while constantly rotating. Further, it is necessary to adjust the timing so that the color filters to be reset are switched within the vertical blanking period. That is, the control signal S 3 (vertical synchronization signal) given to the monochrome solid-state image pickup device 4 from the video signal processing unit 18 and the rotation phase of the three-color filter 6 must be accurately synchronized. To achieve this synchronization, a crystal oscillator
The 12 transmission frequencies are accurately determined based on the frequency of the vertical synchronizing signal of the video signal processing unit 18.
なお、３色フィルタ６におけるスリット6dをフォトイ
ンタラプタ10によって検出したタイミングで、駆動パル
ス発生部14における分周器をリセットすることにより、
３色フィルタ６の１回転ごとの初期位相をその都度合わ
せている。By resetting the frequency divider in the drive pulse generator 14 at the timing when the slit 6d in the three-color filter 6 is detected by the photo interrupter 10,
The initial phase of each rotation of the three-color filter 6 is adjusted each time.
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、モノクロ固体撮像素子４の垂直同期信
号の周波数は、NTSC方式とPAL方式とでは相違し、ま
た、コンピュータ方式とも相違する。さらに、水平ライ
ン数も方式によって相違する。このため、従来において
は、ビデオ信号の処理方式に応じて、ビデオ信号処理部
を変更する以外に、周波数の異なる複数種類の水晶発振
子と、分周比の異なる複数種類の駆動パルス発生部（分
周器）を個別的に準備しておかなければならなかった。<Problems to be Solved by the Invention> However, the frequency of the vertical synchronization signal of the monochrome solid-state imaging device 4 is different between the NTSC system and the PAL system, and also different from the computer system. Further, the number of horizontal lines also differs depending on the method. Therefore, in the related art, in addition to changing the video signal processing unit according to the video signal processing method, a plurality of types of crystal oscillators having different frequencies and a plurality of types of drive pulse generating units having different division ratios ( The frequency divider) had to be prepared individually.
本発明は、このような事情に鑑みて創案されたもので
あって、ビデオ信号の処理方式の変更に際して、水晶発
振子および駆動パルス発生部（分周器）を変更せず共用
することができるようにすることを目的とする。The present invention was devised in view of such circumstances, and when changing the processing method of the video signal, the crystal oscillator and the drive pulse generating unit (frequency divider) can be shared without changing. The purpose is to do so.
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、このような目的を達成するために、次のよ
うな構成をとる。<Means for Solving the Problems> The present invention has the following configuration to achieve such an object.
すなわち、本発明のカラー静止画像入力装置は、水晶
発振子の基準クロックを分周して駆動パルス信号を生成
する駆動パルス発生部と、この駆動パルス信号に基づい
てステッピングモータを制御するモータドライバと、前
記ステッピングモータによって回転される３色フィルタ
と、この３色フィルタを介して静止画像の取り込みを行
うモノクロ固体撮像素子と、前記水晶発振子の基準クロ
ックに基づいて前記モノクロ固体撮像素子に対する走査
用の制御信号を生成するとともにモノクロ固体撮像素子
からの各色のビデオ信号を入力してカラービデオ信号に
合成するビデオ信号処理部とを備えたカラー静止画像入
力装置において、前記駆動パルス発生部を分周比可変型
に構成するとともに、前記ビデオ信号処理部からモノク
ロ固体撮像素子に送出される制御信号中の垂直同期信号
の周波数を検出する垂直周波数検出手段と、この検出周
波数に応じて前記分周比可変型駆動パルス発生部の分周
比を設定する分周比設定手段とを備えたことを特徴とす
るものである。That is, the color still image input device of the present invention includes a drive pulse generator that divides a reference clock of a crystal oscillator to generate a drive pulse signal, and a motor driver that controls a stepping motor based on the drive pulse signal. A three-color filter rotated by the stepping motor, a monochrome solid-state image sensor for capturing a still image through the three-color filter, and a scanning device for scanning the monochrome solid-state image sensor based on a reference clock of the crystal oscillator. In the color still image input device including a video signal processing unit for generating a control signal for each color and inputting a video signal of each color from the monochrome solid-state image sensor to synthesize the color video signal, the drive pulse generating unit is divided. The ratio is variable and the video signal processing unit sends it to the monochrome solid-state image sensor. Vertical frequency detecting means for detecting the frequency of the vertical synchronizing signal in the control signal, and frequency division ratio setting means for setting the frequency division ratio of the frequency division ratio drive pulse generator according to the detected frequency. It is characterized by having.
＜作用＞ 本発明の上記構成による作用は、次のとおりである。<Operation> The operation of the above configuration of the present invention is as follows.
垂直同期信号の周波数を検出し、その検出周波数に応
じて駆動パルス発生部の分周比を設定するように構成し
てあるので、ビデオ信号の処理方式の変更に際しても、
ステッピングモータすなわち３色フィルタ回転位相が変
更後の垂直同期信号に対して常に正しく同期されること
になる。Since it is configured to detect the frequency of the vertical synchronizing signal and set the frequency division ratio of the drive pulse generator according to the detected frequency, even when changing the processing method of the video signal,
The stepping motor, that is, the three-color filter rotation phase is always correctly synchronized with the changed vertical synchronization signal.
＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は、実施例に係るカラー静止画像入力装置のブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a color still image input device according to an embodiment.
撮影レンズ２とモノクロ固体撮像素子４との間に介在
された状態でステッピングモータ８に連結された３色フ
ィルタ６は、従来例（第３図）と同様に赤色フィルタ6
a、緑色フィルタ6bおよび青色フィルタ6cから構成さ
れ、ひとつの隣接色フィルタ間に初期位相を示すスリッ
ト6dが形成されている。水晶発振子12からの基準クロッ
クCLKは、分周比可変型駆動パルス発生部14aとビデオ信
号処理部18とに送出されるようになっている。The three-color filter 6 connected to the stepping motor 8 in a state of being interposed between the taking lens 2 and the monochrome solid-state image sensor 4 is a red filter 6 as in the conventional example (FIG. 3).
a, a green filter 6b and a blue filter 6c, and a slit 6d showing an initial phase is formed between one adjacent color filters. The reference clock CLK from the crystal oscillator 12 is sent to the division ratio variable drive pulse generator 14a and the video signal processor 18.
分周比可変型駆動パルス発生部14aは、基準クロックC
LKを所定の分周比で分周して生成した駆動パルス信号S1
をモータドライバ16に出力し、モータドライバ16は駆動
パルス信号S1に基づいて生成したドライブS2をステッピ
ングモータ８に送出するようになっている。The variable division ratio drive pulse generator 14a uses the reference clock C
Drive pulse signal S 1 generated by dividing LK by a predetermined dividing ratio
Is output to the motor driver 16, and the motor driver 16 sends the drive S 2 generated based on the drive pulse signal S 1 to the stepping motor 8.
ビデオ信号処理部18は、基準クロックCLKに基づいて
垂直同期信号を含む制御信号S3を生成してモノクロ固体
撮像素子４に送出するとともに、モノクロ固体撮像素子
４で取り込んだ各色の１フレーム分のビデオ信号S4を取
り込み、それらを合成してカラービデオ信号を生成する
ようになっている。The video signal processing unit 18 generates a control signal S 3 including a vertical synchronization signal based on the reference clock CLK and sends the control signal S 3 to the monochrome solid-state image sensor 4, and at the same time, for one frame of each color captured by the monochrome solid-state image sensor 4. The video signal S 4 is taken in and they are combined to generate a color video signal.
フォトインタラプタ10は、スリット6dを検出したとき
に分周比可変型駆動パルス発生部14aに対してリセット
信号を送出し、３色フィルタ６の１回転ごとの初期位相
を合わせるようになっている。When detecting the slit 6d, the photo interrupter 10 sends a reset signal to the variable division ratio drive pulse generator 14a to match the initial phase of each rotation of the three-color filter 6.
以上の構成は、駆動パルス発生部14aが分周比可変型
となっている点を除いて従来例と同様である。The above configuration is the same as the conventional example except that the drive pulse generator 14a is of a variable frequency division ratio type.
さらに従来例と異なる点は、ビデオ信号処理部18から
モノクロ固体撮像素子４に送出される制御信号S3中の垂
直同期信号の周波数fvを検出する垂直周波数検出手段20
を備えるとともに、この垂直周波数検出手段20による垂
直同期信号の検出周波数fvに応じて分周比可変駆動パル
ス発生部14aにおける分周比を設定する分周比設定手段2
2を備えている点である。Further, the point different from the conventional example is the vertical frequency detecting means 20 for detecting the frequency f v of the vertical synchronizing signal in the control signal S 3 sent from the video signal processing section 18 to the monochrome solid-state imaging device 4.
And a frequency division ratio setting means 2 for setting the frequency division ratio in the frequency division ratio variable drive pulse generator 14a according to the detection frequency f v of the vertical synchronizing signal by the vertical frequency detection means 20.
It is a point equipped with 2.
以上のように構成した結果、ビデオ信号の処理方式が
NTSC方式、PAL方式あるいはコンピュータ方式のいずれ
に変更されても、分周比可変型駆動パルス発生部14aか
らモータドライバ16に出力される駆動パルス信号S1の周
波数が、各方式それぞれの垂直同期信号の周波数（検出
周波数fv）に同期したものとなり、ステッピングモータ
８すなわち３色フィルタ６の回転位相をいずれの垂直同
期信号に対しても正しく同期させることができる。As a result of the above configuration, the video signal processing method is
Regardless of whether it is changed to NTSC, PAL or computer, the frequency of the drive pulse signal S 1 output from the variable division ratio drive pulse generator 14a to the motor driver 16 is the vertical synchronization signal for each system. Is synchronized with the frequency (detection frequency f v ), and the rotation phase of the stepping motor 8, that is, the three-color filter 6 can be correctly synchronized with any vertical synchronization signal.
したがって、ビデオ信号処理方式の変更にかかわら
ず、水晶発振子12および駆動パルス発生部14a（分周比
可変型）を変更する必要がなくなり、これらを共用でき
る結果、製造コストの低減化を図ることができる。Therefore, it is not necessary to change the crystal oscillator 12 and the drive pulse generator 14a (variable division ratio type) regardless of the change in the video signal processing method, and these can be shared, resulting in a reduction in manufacturing cost. You can
なお、垂直周波数検出手段20および分周比設定手段22
は、IC回路によるハードウエア構成としてもよいし、マ
イクロコンピュータによるソフトウエア構成としてもよ
い。また、３色フィルタ６としては、R,G,Bに代えて、
Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の
３色フィルタを用いてもよい。The vertical frequency detection means 20 and the division ratio setting means 22
May have a hardware configuration of an IC circuit or a software configuration of a microcomputer. Further, as the three-color filter 6, instead of R, G, B,
Three-color filters of Y (yellow), M (magenta) and C (cyan) may be used.
＜発明の効果＞ 本発明によれば、次の効果が発揮される。<Effects of the Invention> According to the present invention, the following effects are exhibited.
垂直周波数検出手段によってビデオ信号処理部からモ
ノクロ固体撮像素子に送出される垂直同期信号の周波数
を検出し、分周比設定手段によって分周比可変型駆動パ
ルス発生部の分周比を検出周波数に応じて設定するよう
に構成したので、ビデオ信号の処理方式が異なっても、
３色フィルタの回転位相を変更後の垂直同期信号に対し
て常に正しく同期させることができる。The vertical frequency detection means detects the frequency of the vertical synchronizing signal sent from the video signal processing section to the monochrome solid-state image pickup device, and the division ratio setting means sets the division ratio of the division ratio variable drive pulse generating section to the detection frequency. Since it is configured to set according to, even if the video signal processing method is different,
The rotation phase of the three-color filter can always be correctly synchronized with the changed vertical synchronization signal.
したがって、方式ごとに周波数の異なる複数種類の水
晶発振子や分周比の異なる複数種類の駆動パルス発生部
（分周器）を個別的に準備しておく必要はなく、これら
の部品を各方式に対して共用することができるようにな
り、製造コストを低減化させることができる。Therefore, it is not necessary to individually prepare multiple types of crystal oscillators with different frequencies or multiple types of drive pulse generators (dividers) with different division ratios for each system. Can be shared, and the manufacturing cost can be reduced.
第１図は本発明の一実施例に係るカラー静止画像入力装
置のブロック図である。第２図は従来例のカラー静止画
像入力装置のブロック図である。第３図は実施例と従来
例とに共通な３色フィルタの概略図である。 ４……モノクロ固体撮像素子、６……３色フィルタ、８
……ステッピングモータ、12……水晶発振子、14a……
分周比可変型駆動パルス発生部、16……モータドライ
バ、18……ビデオ信号処理部、20……垂直周波数検出手
段、22……分周比設定手段FIG. 1 is a block diagram of a color still image input device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a conventional color still image input device. FIG. 3 is a schematic diagram of a three-color filter common to the embodiment and the conventional example. 4 ... Monochrome solid-state image sensor, 6 ... 3-color filter, 8
...... Stepping motor, 12 ...... Crystal oscillator, 14a ......
Variable division ratio drive pulse generator, 16 ... Motor driver, 18 ... Video signal processor, 20 ... Vertical frequency detection means, 22 ... Division ratio setting means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 茂 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−115091（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−47054（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeru Kojima 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (56) Reference JP-A-57-115091 (JP, A) JP-B-49- 47054 (JP, B2)
Claims (1)
パルス信号を生成する駆動パルス発生部と、この駆動パ
ルス信号に基づいてステッピングモータを制御するモー
タドライバと、前記ステッピングモータによって回転さ
れる３色フィルタと、この３色フィルタを介して静止画
像の取り込みを行うモノクロ固体撮像素子と、前記水晶
発振子の基準クロックに基づいて前記モノクロ固体撮像
素子に対する走査用の制御信号を生成するとともにモノ
クロ固体撮像素子からの各色のビデオ信号を入力してカ
ラービデオ信号に合成するビデオ信号処理部とを備えた
カラー静止画像入力装置において、 前記駆動パルス発生部を分周比可変型に構成するととも
に、前記ビデオ信号処理部からモノクロ固体撮像素子に
送出される制御信号中の垂直同期信号の周波数を検出す
る垂直周波数検出手段と、この検出周波数に応じて前記
分周比可変型駆動パルス発生部の分周比を設定する分周
比設定手段とを備えたことを特徴とするカラー静止画像
入力装置。1. A drive pulse generator that divides a reference clock of a crystal oscillator to generate a drive pulse signal, a motor driver that controls a stepping motor based on the drive pulse signal, and a motor that is rotated by the stepping motor. A three-color filter, a monochrome solid-state image sensor for capturing a still image via the three-color filter, and a control signal for scanning the monochrome solid-state image sensor based on a reference clock of the crystal oscillator. In a color still image input device including a video signal processing unit for inputting a video signal of each color from a monochrome solid-state image sensor and synthesizing the video signal into a color video signal, the drive pulse generating unit is configured to have a variable division ratio type. , A vertical synchronizing signal in the control signal sent from the video signal processing unit to the monochrome solid-state image sensor A color frequency static detection means for detecting the frequency of the color stillness, and a frequency division ratio setting means for setting the frequency division ratio of the frequency division ratio drive pulse generator according to the detected frequency. Image input device.
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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