JP2785211B2 - カラーテレビジョンカメラ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、撮像出力についてディジタル信号処理によ
りコンポジットビデオ信号を形成して出力するカラーテ
レビジョンカメラ装置に関する。

Ｂ 発明の概要 本発明は、撮像部で得られる撮像出力についてディジ
タル信号処理によりコンポジットビデオ信号を形成して
出力するカラーテレビジョンカメラ装置において、2fs
レートのディジタル３原色撮像信号から2fsレートのデ
ィジタル輝度信号を形成するともにfsレートのディジタ
ル色差信号を形成し、このディジタル色差信号で変調し
たfsレートの変調色差信号を2fsレートに変換して上記2
fsレートのディジタル輝度信号に混合することにより、
2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信号を形成
し、この2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信
号をアナログ化することにより、色副搬送波の高調波歪
みを伴うことなく高解像度のコンポジットビデオ信号を
得ることができるようにしたものである。

Ｃ 従来の技術 従来より、電荷結合素子（CCD:charge coupled devic
e）等により形成した離散的な絵素構造を有する固体イ
メージセンサを撮像部に用いた固体撮像装置では、上記
固体イメージセンサ自体がサンプリング系であるため
に、上記固体イメージセンサによる撮像出力信号に空間
サンプリング周波数fsからの折り返し成分が混入するこ
とら知られている。

また、カラー画像を撮像するカラーテレビジョンカメ
ラ装置では、緑色画像撮像用の固体イメージセンサの赤
色絵素および青色絵素用の色コーディングフィルタを設
けた固体イメージセンサにより三原色画像を撮像する二
板式固体撮像装置や、三原色画像を個別の固体イメージ
センサにより撮像する三板式等固体撮像装置の多板式固
体撮像装置が実用化されている。

さらに、従来より、上記多板式固体撮像装置における
解像度の向上を図るための手法として、緑色画像撮像用
の固体イメージセンサに対して、絵素の空間サンプリン
グ周期の1/2だけ、赤色画像撮像用および青色画像撮像
用の固体イメージセンサをずらして配置するようにした
所謂空間絵素ずらし法が知られている。この空間絵素ず
らし法を採用することによって、アナログ出力の多板式
固定撮像装置では、固体イメージセンサの画素数の限界
を越える高い解像度を実現することができる。

また、撮像出力についてディジタル信号処理を施すカ
ラーテレビジョンカメラ装置では、色副搬送周波数f_sc
の４倍程度のクロックレートfs（fs≒4f_sc）でディジタ
ル信号処理が行われており、色副搬送周波数f_scの高調
波成分の影響を被ることがないように、第９図に示すよ
うに、輝度信号Ｙに変調色差信号MOD.Cを混合したコン
ポジットビデオ信号CSの出力帯域が2f_scの周波数以下に
制限される。

Ｄ 発明が解決しようとする課題 ところで、テレビジョン画像の画質を改善するため
に、テレビジョン信号の広帯域化が進めされている。し
かし、上述のようにCCD等の離散的な絵素構造を有する
固体イメージセンサによる撮像出力についてディジタル
信号処理を施すカラーテレビジョンカメラ装置では、コ
ンポジットビデオ信号の出力帯域を2f_scの周波数以上に
広げると、色信号成分が不必要に抑制されてしまった
り、色副搬送波に高調波歪みを生してしまい、これによ
る画質の劣化が問題となる。

そこで、本発明は、上述の如き問題点に鑑み、CCD等
の離散的な絵素構造を有する固体イメジーセンサによる
撮像出力についてディジタル信号処理を施すカラーテレ
ビジョンカメラ装置において、色信号成分が不必要に抑
制されてしまったり、色副搬送波の高調波歪み伴うこと
なく高解像度のコンポジットビデオ信号を得ることがで
きるようにすることを目的とする。

Ｅ 課題を解決するための手段 本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置は、上述
の目的を達成するために、2fsレートのディジタル３原
色撮像信号を発生する撮像信号発生手段と、上記2fsレ
ートのディジタル３原色撮像信号から2fsレートのディ
ジタル輝度信号を形成する輝度信号形成手段と、上記2f
sレートのディジタル３原色撮像信号からfsレートのデ
ィジタル色差信号を形成する色差信号形成手段と、上記
fsレートのディジタル色差信号を変調する変調手段と、
上記変調手段による変調式差信号を2fsレートに変換す
るレート変換手段と、上記2fsレートのディジタル輝度
信号と2fsレートの変調色差信号から2fsレートのディジ
タルコンポジットビデオ信号を形成するコンポジットビ
デオ信号形成手段と、上記2fsレートのディジタルコン
ポジットビデオ信号をアナログ化するディジタル・アナ
ログ変換手段とを備えてなるものである。

Ｆ 作用 本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置におい
て、撮像信号発生手段は、2fsレートのディジタル３原
色撮像信号を発生し、この2fsレートのディジタル３原
色撮像信号を輝度信号形成手段と色差信号形成手段とに
与える。

上記撮像信号発生手段は、例えば、録画像撮像用の固
体イメージセンサと赤色画像撮像用及び青色画像撮像用
の固体イメージセンサとを各画素の繰り返しピッチの1/
2だけ空間的にずらして配置した撮像部と、上記各固体
イメージセンサからfsなるサンプリングレートで読み出
される３原色撮像出力信号を上記サンプリングレートfs
に等しいクロックレートでディジタル化するアナログ・
ディジタル変換手段と、上記アナログ・ディジタル変換
手段により得られるディジタル３原色撮像出力信号を補
間処理により2fsレートのディジタル３原色撮像出力信
号に変換するレート変換手段とからなるものとすること
ができる。

また、上記輝度信号形成手段は、上記2fsレートのデ
ィジタル３原色撮像信号から2fsレートのディジタル輝
度信号を形成し、この2fsレートのディジタル輝度信号
をコンポジットビデオ信号形成手段に与える。

さらに、上記色差信号形成手段は、上記撮像信号発生
手段による上記2fsレートのディジタル３原色撮像信号
について、例えば、少なくともfsの周波数に零点を１つ
有するプリフィルタを介してfsレータにダウンサンプル
して、fsレータのディジタル色差信号を形成し、このfs
レートのディジタル色差信号を変調手段に与える。

上記変調手段は、上記fsレートのディジタル色差信号
で色副搬送波を変調して、fsレートの変調色信号をレー
ト変換手段に与える。

上記レート変換手段は、上記変調手段による変調色差
信号を2fsレートに変換し、この2fsレートの変調色差信
号を上記コンポジットビデオ信号形成手段に与える。

このレート変換手段は、色副搬送周波数f_sc成分を通
過し、fs−f_scの周波数成分の通過を阻止するフィルタ
特性を呈するディジタル・フィルタにより構成される。
さらに、上記レート変換手段は、色副搬送周波数f_scで
微係数が略０で、fs−f_scの周波数近傍に少なくとも１
個の零点を有するフィルタ特性を呈するディジタル・フ
ィルタにより構成することができる。

また、上記コンポジットビデオ信号形成手段は、上記
2fsレートのディジタル輝度信号と2fsレートの変調色差
信号から2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信
号を形成し、この2fsレートのディジタルコンポジット
ビデオ信号をディジタル・アナログ変換手段に与える。

そして、上記ディジタル・アナログ変換手段は、上記
2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信号をアナ
ログ化して、アナログコンポジットビデオ信号を出力す
る。

Ｇ 実施例 以下、本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置の
一実施例について、図面に従い詳細に説明する。

本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置は、第１
図に示すように構成される。

この第１図に示すカラーテレビジョンカメラ装置は、
撮像レンズ（１）から光学的ローパスフィルタ（２）を
介して入射される撮像光L_iを色分解プリズム（３）によ
り三原色光成分に分解して、被写体像の三原色画像を三
枚のCCDイメージセンサ（4R），（4G），（4B）により
撮像する三板式固体撮像装置に本発明を適用したもの
で、NTSC方式のカラーテレビジョンカメラ装置である。

この実施例において、カラーテレビジョンカメラ装置
の撮像部を構成している上記三枚のCCDイメージセンサ
（4R），（4G），（4B）は、空間絵素ずらし法を採用し
て、第２図に示すように、緑色画像撮像用のCCDイメー
ジセンサ（4G）に対して、絵素の空間サンプリング周期
τ_ｓの1/2だけ、赤色画像撮像用および青色画像撮像用
のCCDイメージセンサ（4R），（4B）をずらして配置さ
れている。そして、上記三枚のCCDイメージセンサ（4
R），（4G）（4B）は、図示しないCCD駆動回路によって
駆動され、各絵素の撮像電荷が色副搬送周波数f_scの４
倍のサンプリング周波数fs（fs＝4f_sc）の読み出しクロ
ックにより読み出される。

上記空間絵素ずらし法を採用した三枚のCCDイメージ
センサ（4R），（4G），（4B）は、被写体像の三原色画
像について、上記緑色画像撮像用のCCDイメージセンサ
（4G）と上記赤色画像撮像用および青色画像撮像用の各
CCDイメージセンサ（4R），（4B）とがτ₂/2だけずれた
位置を空間サンプリングする。従って、上記各CCDイメ
ージセンサ（4R），（4G），（4B）による三原色撮像出
力信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊は、その信号スペクトラムを
第３図の（Ａ）に示してあるように、上記CCDイメージ
センサ（4G）による緑色撮像出力信号Ｓ_Ｇ＊の上記サン
プリング周波数f_sの成分と上記各CCDイメージセンサ（4
R），（4B）による赤色撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊および青色
撮像出力信号Ｓ_Ｂ＊の上記各サンプリング周波数fsの成
分とが互いに逆位相となっている。

そして、上記4f_scなるサンプリング周波数fsの読み出
しクロックにより上記CCDイメージセンサ（4R），（4
G），（4B）から読み出される各撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊,S
_Ｇ＊,S_Ｂ＊は、それぞれバッファアンプ（5R），（5
G），（5B）を介してアナログ・ディジタル（A/D）変換
器（6R），（6G），（6B）に供給される。

これら各A/D変換器（6R），（6G），（6B）は、上記
各撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊のサンプリングレー
トfsに等しいクロックレートすなわち上記CCDイメージ
センサ（4R），（4G），（4B）の読み出しクロックと同
じfs＝4f_scのクロック周波数fsのクロックが図示しない
タイミングジェネレータにより与えられている。そし
て、上記A/D変換器（6R），（6G），（6B）は、上記各
撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊を上記4f_scのクロック
レートfsでそのままディジタル化して、上記各撮像出力
信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊の上記第３図の（Ａ）に示した
スペクトルと同じ出力スペクトルの各ディジタル色信号
Ｄ_Ｒ＊,D_Ｇ＊,D_Ｂ＊を形成する。

上記A/D変換器（6R），（6G），（6B）により得られ
る各ディジタル色信号Ｄ_Ｒ＊,D_Ｇ＊,D_Ｂ＊は、補間処理
部（7R），（2G），（7B）に供給される。

これら補間処理部（7R），（7G），（7B）は、上記fs
レートの各撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊にそれぞれ
補間処理を施すことによって、上記クロックレートfsの
２倍のクロックレート2fsの各ディジタル色信号Ｄ
_Ｒ＊＊,D_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊を形成する。

すなわち、このカラーテレビジョンカメラ装置では、
上記空間絵素ずらし法を採用した三枚のCCDイメージセ
ンサ（4R），（4G），（4B）による撮像部と、上記CCD
イメージセンサ（4R），（4G），（4B）からfsのサンプ
リングレートで読み出される各撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊,S
_Ｇ＊,S_Ｂ＊を上記サンプリングレートfsに等しいfsレー
トでディジタル化するアナログ・ディジタル（A/D）変
換器（6R），（6G），（6B）と、上記アナログ・ディジ
タル（A/D）変換器（6R），（6G），（6B）により得ら
れる各ディジタル色信号Ｄ_Ｒ＊,D_Ｒ＊,D_Ｒ＊にそれぞれ
補間処理を施すことによって上記fsレートの２倍の2fs
レートの各ディジタル色信号Ｄ_Ｒ＊＊,D_Ｒ＊＊,D_Ｒ＊＊
を形成する補間処理部（7R），（7G），（7B）とによ
り、第３図の（Ｂ）に示すような周波数分布の2fsレー
トのディジタル３原色撮像出力信号として上記各ディジ
タル色信号Ｄ_Ｒ＊＊,D_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊を出力する撮像信
号発生手段が構成される。

ここで、上記空間絵素ずらし法を採用した各CCDイメ
ージセンサ（4R），（4G），（4B）による３原色撮像出
力信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊は、上述のように緑色撮像出
力信号Ｓ_Ｇ＊の位相と赤色撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊および青
色撮像出力信号Ｓ_Ｂ＊の各位相とがπずれているので、
これらを直接演算できないが、上記補間処理部（7R），
（7G），（7B）により補間処理を施すことによって、上
記2fsレートの各ディジタル色信号Ｄ_Ｒ＊＊,D_Ｇ＊＊,D
_Ｂ＊＊とすることにより位相が揃うので、後段側でプロ
セス処理等をディジタル演算処理で行うことができる。

なお、上記撮像信号発生手段は、空間絵素ずらし法を
採用せずに高い解像度を確保できる絵素数の十分に多い
固体イメージセンサを撮像部に用いることにより、上記
補間処理等を必要とすることなく、A/D変換手段から2fs
レートのディジタル３原色撮像出力信号を発生するよう
にしても良い。

上記撮像信号発生手段を構成している上記補間処理部
（7R），（7G），（7B）により得られる2fsレートの各
ディジタル色信号Ｄ_Ｒ＊＊,D_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊は、マトリ
クス回路（８）に供給される。

上記マトリクス回路（８）は、上記2fsレートの各デ
ィジタル色信号D_{R ＊ ＊},D_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊についてのマト
リクス演算処理によって、第３図の（Ｃ）に示すよう
に、2fsレートのディジタル輝度信号Ｄ_Ｙ＊＊とfsレー
トの各ディジタル色差信号Ｄ_C1＊,D_C2＊とを形成する。

上記マトリクス回路（８）における上記fsクロックレ
ートの各ディジタル色差信号Ｄ_C1＊,D_C2＊の形成に際し
ては、上記2fsレートの各ディジタル色信号Ｄ_Ｒ＊＊,D
_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊について、少なくとも上記fsの周波数に
零点を１つ有するプリフィルタを介して上記各ディジタ
ル色信号Ｄ_Ｒ＊＊,D_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊をダウンサンプルす
ることにより、上記fsレートの各ディジタル色差信号Ｄ
_C1＊,D_C2＊を形成する。

そして、上記マトリクス回路（８）は、上記2fsレー
トのディジタル輝度信号Ｄ_Ｙ＊＊を遅延回路（９）を介
して加算回路（14）に供給するとともに信号出力端子
（21）から出力する。また、上記マトリクス回路（８）
は、上記2fsなるクロックレートの各ディジタル色信号
Ｄ_Ｒ＊＊,D_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊をダウンサンプルすることに
より形成した上記fsレートの各ディジタル色差信号Ｄ
_C1＊，_C2＊を各ローパスフィルタ（10），（11）を介し
て変調回路（12）に供給する。

上記変調回路（12）は、上記マトリクス回路（８）か
ら上記各ローパスフィルタ（10），（11）を介して供給
される第３図の（Ｄ）に示すような信号スペクトラムの
各ディジタル色差信号Ｄ_C1＊,D_C2＊により、色副搬送波
を直交２軸変調する変調処理を行う。

上記変調回路（11）により得られるfsレートの変調色
差信号MOD.C_＊は、上記色副搬送波の周波数f_scの奇数次
高調波を含む第３図の（Ｅ）に示すような周波数分布の
変調色信号に対応するものとなる。この変調回路（11）
により得られるfsレートの変調色差信号MOD.C_＊は、レ
ート変換回路（13）を介して上記加算回路（14）に供給
されるとともに信号出力端子（23）から出力される。

ここで、上記変調回路（11）により得られるfsレート
の変調色差信号MOD.C_＊は、上述のように上記色副搬送
周波数f_scの奇数次高調波を含んでいるので、このまま
では3f_scの周波数成分がコンポジットビデオ信号に影響
を与えることになる。

そこで、上記レート変換回路（13）は、上記変調回路
（11）により得られる上記fsレートの変調色差信号MOD.
C_＊について、第３図の（Ｆ）に示すようなフィルタ特
性によりf_scの周波数成分と7f_scの周波数成分を抽出す
るディジタルフィルタリング処理を行い、8f_scの周波数
に対応する2f_sレートの第３図の（Ｇ）に示すような周
波数分布の変調色差信号MOD.C_＊＊を形成する。上記レ
ート変換回路（13）は、色副搬送周波数f_sc成分を通過
し、fs−f_scの周波数成分の通過を阻止するフィルタ特
性を呈するディジタル・フィルタにより構成される。こ
のレート変換回路（13）に用いられるディジタル・フィ
ルタは、f_scの周波数で微係数が略０で、fs−f_scの周波
数近傍に少なくとも１個の零点を有するフィルタ特定を
呈する構成とすれば良く、この実施例のカラーテレビジ
ョンカメラ装置のようにNTSC方式の場合、例えば、 の第１式で与えられる伝達関数H₁（ｚ）により第４図に
示すフィルタ特性を呈するのものや、 の第２式〜第５式で与えられる各伝達関数H_A（ｚ）,H_B
（ｚ）,H_C（ｚ）,H_D（ｚ）により第５図に示す各フィル
タ特性を呈するものを用いる。

上記加算回路（14）は、上記マトリクス回路（８）か
ら上記遅延回路（９）を介して供給される上記2fsレー
トのディジタル輝度信号Ｄ_Ｙ＊＊に、上記レート変換回
路（13）により得られる2fsレートの変調色差信号MOD.C
_＊＊を加算合成することにより、第３図の（Ｈ）に示す
ような周波数分布の2fsレートのディジタルコンポジッ
トビデオ信号Ｄ_CS＊＊を形成する。この2fsレートのデ
ィジタルコンポジットビデオ信号Ｄ_CS＊＊は、ディジタ
ル・アナログ（D/A）変換回路（15）に供給される。

なお、上記遅延回路（９）は、上記マトリクス回路
（８）が出力する各ディジタル色差信号Ｄ_C1＊,D_C2＊か
ら上記2fsレートの変調色差信号MOD.C_＊＊を形成するの
に必要な処理時間に対応する遅延量を上記ディジタル輝
度信号Ｄ_Ｙ＊＊に与える。

上記D/A変換回路（15）は、上記2fsレートのディジタ
ルコンポジットビデオ信号Ｄ_CS＊＊をアナログ化して、
略々4f_SCすなわちfsよりも低い低域成分を通過させる第
３図の（Ｉ）に示すようなローパスフィルタ特性を有す
るポストフィルタ（16）を介して、NTSC方式のアナログ
コンポジットビデオ信号CSを信号出力端子（23）から出
力する。

上記信号出力端子（23）から出力される上記アナログ
コンポジットビデオ信号CSは、上記2fsレートのディジ
タルコンポジットビデオ信号Ｄ_CS＊＊をアナログ化した
ものであるから、第３図の（Ｊ）に示すように、上記4f
_SC周波数すなわちfsまで輝度信号Ｙの帯域が拡大され、
高解像度の画像を与えることができる。

また、上記レート変換回路（13）により得られる2fs
レートの変調色差信号MOD.C_＊＊は、上述のように色副
搬送周波数f_SC成分を通過し、fs−f_SCの周波数成分の通
過を阻止するフィルタ特性を呈するディジタル・フィル
タによる補間処理によって形成したものであるから、上
記第３図の（Ｇ）に示してあるように、3f_SCの周波数成
分を含んでいない。従って、上記2fsレートの変調色差
信号MOD.C_＊＊を上記2fsレートのディジタル輝度信号Ｄ
_Ｙ＊＊に加算合成した上記2fsレートのディジタルコン
ポジットビデオ信号Ｄ_CS＊＊をアナログ化して形成した
上記アナログコンポジットビデオ信号CSは、色副搬送波
の高調波歪みを伴うことがない。

ここで、上述の実施例では、NTSC方式のカラーテレビ
ジョンカメラ装置に本発明を適用し、fs＝4f_SCとした2f
sすなわち8f_SCのクロックレートのディジタル処理によ
り上記2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信号
Ｄ_CS＊＊を形成し、このディジタルコンポジットビデオ
信号Ｄ_CS＊＊をアナログ化することにより、色副搬送波
の高調波歪みを伴うことなく高解像度の画像を与えるこ
とができる上記アナログコンポジットビデオ信号CSを形
成したが、本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置
において、サンプリング周波数fsは、色搬送周波数f_SC
の整数倍の周波数である必要はない。従って、本発明
は、例えば、上述のNTSC方式のカラーテレビジョンカメ
ラ装置の動作説明に供した上記第３図の各種信号スペク
トラムに対応する信号スペクトラムを第６図に示すよう
に、PAL方式のカラーテレビジョンカメラ装置に適用す
ることもできる。

すなわち、上記PAL方式のカラーテレビジョンカメラ
装置において、空間絵素ずらし法を採用したCCDイメー
ジセンサからサンプリング周波数fsの読み出しクロック
で読み出される各撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊は、
第６図の（Ａ）に示すような信号スペクトラムを有して
いる。

上記PAL方式のカラーテレビジョンカメラ装置では、
上記サンプリング周波数fsは、PAL方式における色副搬
送周波数f_SCの４倍ではなく、例えばPAL方式における水
平走査周波数f_Hの908倍や944倍等に設定される。

上記各撮像出力信号Ｓ_Ｒ＊,S_Ｇ＊,S_Ｂ＊は、上記サン
プリング周波数fsと同じfsレートでディジタル化され、
ディジタル補間処理によって、第６図の（Ｂ）に示す信
号スペクトラムの2fsレートの各ディジタル色信号Ｄ
_Ｒ＊＊,D_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊に変換される。

上記2fsレートの各ディジタル色信号Ｄ_Ｒ＊＊,D
_Ｇ＊＊,D_Ｂ＊＊からは、マトリクス演算処理によって、
第６図の（Ｃ）に示すような信号スペクトラムの、2fs
レートのディジタル輝度信号D_{Y ＊ ＊}及びfsレートの各デ
ィジタル色差信号Ｄ_C1＊,D_C2＊が形成される。

上記fsレートの各ディジタル色差信号Ｄ_C1＊,D
_C2＊は、クロマフィルタによって第６図の（Ｄ）に示す
ような周波数成分が抽出され、PAL方式の変調手段によ
り色副搬送波を直交２軸変調することによって、第６図
の（Ｅ）に示すような信号スペクトラムを有するfsレー
トの変調色差信号MOD.C_＊を形成する。

上記fsレートの変調色差信号MOD.C_＊は、fs−f_SCの周
波数成分の通過を阻止する第６図の（Ｆ）に示すような
フィルタ特性を呈するディジタルフィルタによるディジ
タル補間処理によって、第６図の（Ｇ）に示すような信
号スペクトラムの2fsレートの変調色差信号MOD.C_＊＊に
変換される。

この2fsレートの変調色差信号MOD.C_＊＊と上記2fsレ
ートのディジタル輝度信号とを加算合成することによっ
て、第６図の（Ｈ）に示すような信号スペクトラムの2f
sレートのディジタルコンポジットビデオ信号Ｄ_CS＊＊
を形成する。

この2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信号
Ｄ_CS＊＊をディジタル・アナログ変換手段によりアナロ
グ化して、fsよりも低い低域成分を通過させる第６図の
（Ｉ）に示すようなローパスフィルタ特性を有するポス
トフィルタにより帯域制限することによって、第６図の
（Ｊ）に示すように、折り返し成分を含むことなく、上
記fsまで輝度信号Ｙの帯域が拡大された高解像度の画像
を与えるPAL方式のアナログコンポジットビデオ信号CS
を得ることができる。

ここで、本発明をPAL方式のカラーテレビジョンカメ
ラ装置に適用する場合に、fsレートの変調色差信号MOD.
C_＊を2fsレートのの変調色差信号MOD.C_＊＊に変換する
レート変換手段として補間処理を行うディジタル・フィ
ルタは、例えばfs＝908f_Hとして、 の第６式で与えられる伝達関数H_a（ｚ）により第７図に
示すフィルタ特性を呈するものや、fs＝944f_Hとして、 の第７式で与えられる伝達関数H_b（ｚ）により第８図に
示す各フィルタ特性f_bを呈するのものを用いることがで
きる。

Ｈ 発明の効果 上述のように、本発明に係るカラーテレビジョンカメ
ラ装置では、撮像信号発生手段は、2fsレートのディジ
タル３原色撮像信号を発生し、この2fsレートのディジ
タル３原色撮像信号を輝度信号形成手段と色差信号形成
手段とに与えるので、上記輝度信号形成手段と色差信号
形成手段により、上記2fsレートのディジタル３原色撮
像信号からディジタル輝度信号とディジタル色差信号を
形成することができる。

上記撮像信号発生手段は、例えば、録画像撮像用の固
体イメージセンサと赤色画像撮像用及び青色画像撮像用
の固体イメージセンサとを各画素の繰り返しピッチの1/
2だけ空間的にずらして配置した撮像部を用いることに
より所謂空間絵素ずらし法により解像度を高め、上記各
固体イメージセンサからfsなるサンプリングレートで読
み出される３原色撮像出力信号を上記サンプリングレー
トfsに等しいクロックレートでディジタル化するアナロ
グ・ディジタル変換手段により得られるディジタル３原
色撮像出力信号をレート変換での補間処理により2fsレ
ートのディジタル３原色撮像出力に変換することによっ
て、位相を揃えた2fsレートのディジタル３原色撮像出
力信号を出力することができる。

また、上記輝度信号形成手段は、上記2fsレートのデ
ィジタル３原色撮像信号から2fsレートの広帯域のディ
ジタル輝度信号を形成することができる。

さらに、上記色差信号形成手段は、上記撮像信号発生
手段による2fsレートのディジタル３原色撮像信号につ
いて、例えば、少なくともfsの周波数に零点を１つ有す
るプリフィルタを介してfsレートにダウンサンプルする
ことによりfsレートのディジタル色差信号を形成するこ
とができる。

上記色差信号形成手段から上記2fsレートのディジタ
ル色差信号が供給される変調手段により得られるfsレー
トの変調色信号は、レート変換手により、2fsレートの
変調色差信号に変換されて、上記コンポジットビデオ信
号形成手段に与えられるので、上記コンポジットビデオ
信号形成手段では、上記2fsレートのディジタル輝度信
号と2fsレートの変調色差信号から2fsレートのディジタ
ルコンポジットビデオ信号を形成することきる。

また、上記レート変換手段は、色副搬送周波数f_SC成
分を通過し、fs−f_SCの周波数成分の通過を阻止するフ
ィルタ特性を呈するディジタル・フィルタ、例えば、色
副搬送周波数f_SCで微係数が略０で、fs−f_SCの周波数近
傍に少なくとも１個の零点を有するフィルタ特性を呈す
るディジタル・フィルタにより構成することによって、
色副搬送波の高調波によるコンポジットビデオ信号への
影響を除去することができる。

従って、本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置
では、上記コンポジットビデオ信号形成手段により、上
記2fsレートのディジタル輝度信号2fsレートの変調色差
信号から2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信
号を形成し、この2fsレートのディジタルコンポジット
ビデオ信号をディジタル・アナログ変換手段によりアナ
ログ化することによって、色副搬送波の高調波歪みを伴
うことなく上記fsまで輝度信号の帯域が拡大された高解
像度の画像を与えるアナログコンポジットビデオ信号を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は三板式固体撮像装置に本発明を適用したNTSC方
式のカラーテレビジョンカメラ装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は上記カラーテレビジョンカメラ装置にお
ける各CCDイメージセンサの配設状態を示す模式図、第
３図は上記カラーテレビジョンカメラ装置の動作説明に
供する概略線図、第４図は上記NTSC方式のカラーテレビ
ジョンカメラ装置に用いる補間処理用のディジタルフィ
ルタの特性例を示す特性線図、第５図は同じく上記NTSC
方式のカラーテレビジョンカメラ装置に用いる補間処理
用のディジタルフィルタの他の特性例を示す特性線図、
第６図は本発明を適用したPAL方式のカラーテレビジョ
ンカメラ装置の動作説明に供する概略線図、第７図は上
記PAL方式のカラーテレビジョンカメラ装置に用いる補
間処理用のディジタルフィルタの特性例を示す特性線
図、第８図は同じく上記PAL方式のカラーテレビジョン
カメラ装置に用いる補間処理用のディジタルフィルタの
他の特性例を示す特性線図である。 第９図は、従来のカラーテレビジョンカメラ装置で形成
されるコンポジットビデオ信号の信号スペクトラムを示
す図である。 （4R），（4G），（4B）……CCDイメージセンサ （6R），（6G），（6B）……A/D変換器 （6R），（6G），（6B）……補間処理部 （８）……マトリクス回路 （12）……変調回路 （13）……レート変換回路 （14）……加算回路 （15）……D/A変換器 （16）……ポストフィルタ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】2fsレートのディジタル３原色撮像信号を
   発生する撮像信号発生手段と、 上記2fsレートのディジタル３原色撮像信号から2fsレー
   トのディジタル輝度信号を形成する輝度信号形成手段
   と、 上記2fsレートのディジタル３原色撮像信号からfsレー
   トのディジタル色差信号を形成する色差信号形成手段
   と、 上記fsレートのディジタル色差信号を変調する変調手段
   と、 上記変調手段による変調色差信号を2fsレートに変換す
   るレート変換手段と、 上記2fsレートのディジタル輝度信号と2fsレートの変調
   色差信号から2fsレートのディジタルコンポジットビデ
   オ信号を形成するコンポジットビデオ信号形成手段と、 上記2fsレートのディジタルコンポジットビデオ信号を
   アナログ化するディジタル・アナログ変換手段とを備え
   てなるカラーテレビジョンカメラ装置。
2. 【請求項２】前記撮像信号発生手段は、録画像撮像用の
   固体イメージセンサの赤色画像撮像用及び青色画像撮像
   用の固体イメージセンサとを各画素の繰り返しピッチの
   1/2だけ、空間的にずらして配置した撮像部と、上記各
   固体イメージセンサからfsなるサンプリングレートで読
   み出される３原色撮像出力信号を上記サンプリングレー
   トfsに等しいクロックレートでディジタル化するアナロ
   グ・ディジタル変換手段と、上記アナログ・ディジタル
   変換手段により得られるディジタル３原色撮像出力信号
   を補間処理により2fsレートのディジタル３原色撮像出
   力信号に変換するレート変換手段とからなることを特徴
   とする請求項第１項記載のカラーテレビジョンカメラ装
   置。
3. 【請求項３】前記色差信号形成手段は、前記撮像信号発
   生手段による上記2fsレートのディジタル３原色撮像信
   号について、少なくともfsの周波数に零点を１つ有する
   プリフィルタを介してfsレートにダウンサンプルして、
   fsレートのディジタル色差信号を形成することを特徴と
   する請求項第１項記載のカラーテレビジョンカメラ装
   置。
4. 【請求項４】前期レート変換手段は、色副搬送周波数f
   _sc成分を通過し、fs−f_scの周波数成分の通過を阻止す
   るフィルタ特性を呈するディジタル・フィルタにより構
   成されることを特徴とする請求項第１項記載のカラーテ
   レビジョンカメラ装置。
5. 【請求項５】前記レート変換手段は、色副搬送周波数f
   _scで微係数が略０で、fs−f_scの周波数近傍に少なくと
   も１個の零点を有するフィルタ特性を呈するディジタル
   ・フィルタにより構成されることを特徴とする請求項第
   ４項記載のカラーテレビジョンカメラ装置。