JP3232577B2

JP3232577B2 - カラーテレビジョンカメラ装置

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Publication number: JP3232577B2
Application number: JP06372391A
Authority: JP
Inventors: 和佳宮本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-03-06
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 2001-11-26
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JPH04278790A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像手段により得られ
る３原撮像出力信号をディジタル化して、ディジタル的
な信号処理によりＮＴＳＣ（National Television Syst
em Committee）方式のカラー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。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラーテレビジョンカメラ装置
は、撮像手段により得られる被写体像の３原撮像出力信
号から、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などの標準テレビジ
ョン方式に適合した輝度信号と色差信号を形成するよう
になっている。そして、従来のカラーテレビジョンカメ
ラ装置は、標準テレビジョン方式毎の装置として提供さ
れていた。

【０００３】ここで、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを輝度信号
Ｙと色差信号Ｉ，Ｑに変換して伝送するＮＴＳＣ方式で
は、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに対して、Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂなる式でＹ信号が与えられ、また、Ｉ＝０．６０Ｒ−０．２８Ｇ−０．３２ＢＱ＝０．２１Ｒ−０．５２Ｇ＋０．３１Ｂなる各式でＩ，Ｑ信号が与えられる。そして、上記Ｉ信
号の帯域特性は、１．３ＭＨｚでの減衰が２ｄＢ以下
で、３．６ＭＨｚでの減衰が２０ｄＢ以上の範囲に入る
ように規定されている。また、上記Ｑ信号の帯域特性
は、０．４ＭＨｚでの減衰が２ｄＢ以下で、０．５ＭＨ
ｚでの減衰が６ｄＢ以下、０．６ＭＨｚでの減衰が６ｄ
Ｂ以上の範囲に入るように規定されている。

【０００４】そこで、ＮＴＳＣ方式のカラーテレビジョ
ンカメラ装置では、撮像手段により得られる被写体像の
３原撮像出力信号Ｒ，Ｇ，Ｂからマトリクス演算により
上記Ｙ信号とＩ，Ｑ信号を形成し、上記帯域特性の条件
を満たすように、上記Ｉ，Ｑ信号に対してローパスフィ
ルタにより帯域制限を施すようにしている。

【０００５】また、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを輝度信号Ｙ
と色差信号Ｕ，Ｖに変換して伝送するＰＡＬ方式では、
３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに対して、Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂなる式でＹ信号が与えられ、また、Ｖ＝Ｒ−ＹＵ＝Ｂ−Ｙなる式でＶ，Ｕ信号が与えられる。そして、上記Ｕ，Ｖ
信号の各帯域特性は、１．３ＭＨｚでの減衰が３ｄＢ以
下で、４ＭＨｚでの減衰が２０ｄＢ以上の範囲に入るよ
うに規定されている。

【０００６】そこで、ＰＡＬ方式のカラーテレビジョン
カメラ装置では、撮像手段により得られる被写体像の３
原撮像出力信号Ｒ，Ｇ，Ｂからマトリクス演算により上
記Ｙ信号とＵ，Ｖ信号を形成し、上記帯域特性の条件を
満たすように、上記Ｕ，Ｖ信号に対してローパスフィル
タにより帯域制限を施すようにしている。

【０００７】また、ディジタル技術の普及に伴い、映像
関連機器のディジタル化が進められれおり、４：２：２
ディジタルコンポーネント映像信号（Ｄ１規格）やディ
ジタルコンポジット映像信号（Ｄ２規格）を取り扱うビ
デオテープレコーダも開発されている。

【０００８】上記４：２：２ディジタルコンポーネント
映像信号（Ｄ１規格）では、ＮＴＳＣ方式及びＰＡＬ方
式ともに１３．５ＭＨｚのサンプリング周波数ｆｓが１
３．５ＭＨｚが採用され、また、ディジタルコンポジッ
ト映像信号（Ｄ２規格）では、ＮＴＳＣ方式及びＰＡＬ
方式ともに色副搬送周波数ｆ_SCの４倍のサンプリング周
波数ｆｓ＝４ｆ_SCが採用されている。さらに、ＰＡＬ方
式の映像関連機器では、クロックレートｆｓとして上記
１３．５ＭＨｚ，４ｆ_SC＝１７．７ＭＨｚの他に、ＰＡ
Ｌ方式における水平走査周波数ｆ_Hの９０８倍のクロッ
クレートｆs ＝９０８ｆ_Hや９４４倍のクロックレート
ｆs ＝９４４ｆ_Hなどが採用される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＮＴＳ
Ｃ方式やＰＡＬ方式などの標準テレビジョン方式では、
方式毎に色差信号の帯域特性が規定されているので、上
記ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などの標準テレビジョン方
式の撮像動作を行うカラーテレビジョンカメラ装置で
は、撮像手段により得られる被写体像の３原撮像出力信
号Ｒ，Ｇ，Ｂから形成される色差信号に、各方式におけ
る帯域特性の条件を満たすように、ローパスフィルタに
より帯域制限を施す必要がある。また、撮像出力信号に
対する信号処理をディジタル信号処理により行うカラー
テレビジョンカメラ装置では、そのクロックレートｆｓ
として、ＮＴＳＣ方式の場合、Ｄ１規格に対応する１
３．５ＭＨｚやＤ２規格に対応する４ｆ_SCが採用され、
また、ＰＡＬ方式の場合、Ｄ１規格に対応する１３．５
ＭＨｚやＤ１規格に対応する４ｆ_SC＝１７．７ＭＨｚや
９０８ｆ_H，９４４ｆ_Hが採用されるため、テレビジョ
ン方式別に、またクロックレートｆs 毎にディジタル信
号処理部を構成する必要があった。

【００１０】そこで、本発明は、上述の如き問題点に鑑
み、電荷結合素子(CCD:charge coupled device) 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、共通のローパス
フィルタにより、例えばＮＴＳＣ方式の色差信号Ｑに対
してＤ１規格に適合した第１のクロックレートとＤ２規
格に適合した第２のクロックレートで所定の帯域制限処
理施すことができるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置は、
被写体像を撮像して３原色撮像信号を出力する撮像手段
と、上記撮像手段により得られる３原色撮像信号を第１
のクロックレート又は第２の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
色撮像信号に基づいて上記第１のクロックレート又は第
２のクロックレートのディジタル色差信号を形成する形
成手段と、上記第１及び第２のクロックレートの各ディ
ジタル色差信号に共通する減衰規格を満たす周波数特性
を有するローパスフィルタとを備え、上記第１又は第２
のクロックレートの各ディジタル色差信号に対して、上
記ローパスフィルタにより帯域制限処理を施すようにし
たことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装置で
は、撮像手段により得られる３原色撮像信号を第１のク
ロックレート又は第２のクロックレートでディジタル化
したディジタル３原色撮像信号に基づいて上記第１のク
ロックレート又は第２のクロックレートのディジタル色
差信号を形成し、上記第１及び第２のクロックレートの
各ディジタル色差信号に共通する減衰規格を満たす周波
数特性を有するローパスフィルタにより帯域制限処理を
施す。

【００１３】

【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。

【００１４】本発明に係るカラーテレビジョンカメラ装
置は、例えば図１に示すように構成される。

【００１５】この図１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、ＮＴＳＣ方式
及びＰＡＬ方式のアナログコンポジットビデオ信号を選
択的に出力できるようにしたしたものである。

【００１６】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、図２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。

【００１７】そして、上記三枚のＣＣＤイメージセンサ
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは、図示しないＣＣＤ駆動回路によっ
て駆動され、次に述べる第１乃至第６の動作モードに応
じて設定されるサンプリング周波数ｆs の読み出しクロ
ックにより各絵素の撮像電荷が読み出される。

【００１８】上記第１及び第２の動作モードはＮＴＳＣ
方式の撮像動作を行う動作モードであって、この第１の
動作モードではＤ１規格に対応する１３．５ＭＨｚの読
み出しクロックにより各絵素の撮像電荷が読み出され、
また、上記第２の動作モードではＮＴＳＣ方式の色副搬
送周波数ｆ_SCの４倍のサンプリング周波数ｆs すなわち
Ｄ２規格に対応するサンプリング周波数ｆs ＝４ｆ_SCの
読み出しクロックにより各絵素の撮像電荷が読み出され
る。

【００１９】また、上記第３乃至第６の動作モードは、
ＰＡＬ方式の撮像動作を行う動作モードであって、上記
第３の動作モードではＤ１規格に対応する１３．５ＭＨ
ｚの読み出しクロックにより各絵素の撮像電荷が読み出
され、また、上記第４の動作モードでは、ＰＡＬ方式の
色副搬送周波数ｆ_SCの４倍のサンプリング周波数ｆsす
なわちＤ２規格に対応するサンプリング周波数ｆs ＝４
ｆ_SCの読み出しクロックにより各絵素の撮像電荷が読み
出され、また、上記第５の動作モードでは、ＰＡＬ方式
の水平走査周波数ｆ_Hの９０８倍のサンプリング周波数
ｆs ＝９０８ｆ_Hの読み出しクロックにより各絵素の撮
像電荷が読み出され、さらに、上記第６の動作モードで
は、ＰＡＬ方式の水平走査周波数ｆ_Hの９４４倍のサン
プリング周波数ｆs ＝９９４４_Hの読み出しクロックに
より各絵素の撮像電荷が読み出される。

【００２０】上記空間絵素ずらし法を採用した三枚のＣ
ＣＤ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τ_s／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
を図３の（Ａ）及び図４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ｆs の成分と上記各ＣＣ
Ｄイメージセンサ４Ｒ，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。

【００２１】ここで、上記図３の（Ａ）には、上記第１
及び第２の動作モードすなわちＮＴＳＣ方式の撮像動作
を行う場合に、上記各ＣＣＤイメージセンサ４Ｒ，４
Ｇ，４Ｂにより得られる三原色撮像出力信号Ｓ_R*，
Ｓ_G*，Ｓ_B*の信号スペクトラムを示してある。また、上
記図４の（Ａ）には、上記第２乃至第６の動作モードす
なわちＰＡＬ方式の撮像動作を行う場合に、上記各ＣＣ
Ｄイメージセンサ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにより得られる三原
色撮像出力信号Ｓ_R*，Ｓ_G*，Ｓ_B*の信号スペクトラムを
示してある。

【００２２】そして、上記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，
４Ｇ，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，５Ｇ，５
Ｂを介してアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂに供給される。

【００２３】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ＣＣ
Ｄイメージセンサ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの読み出しクロック
と同じクロック周波数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。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*について、０％レベルが３２で１００％レベ
ルが８５６の量子化レベルに割り付けた１０ビット／サ
ンプルの直線量子化を行うもので、上記クロックレート
ｆsで上記直線量子化を行うことにより、上記各撮像出
力信号Ｓ_R*，Ｓ_G*，Ｓ_B*の上記図３の（Ａ）又は上記図
４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。

【００２４】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，７Ｇ，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。

【００２５】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ＣＣ
Ｄ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上記Ａ／Ｄ変換器６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂと、これらの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*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_G**，Ｄ_B**を形成する上記補間処理部７Ｒ，７Ｇ，
７Ｂとにより、図３の（Ｂ）又は図４の（Ｂ）又はに示
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**を出力するようになっている。

【００２６】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*及び青色
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。

【００２７】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、エンコーダ回路８に供給される。

【００２８】上記エンコーダ回路８は、上記２ｆs レー
トの各ディジタル色信号Ｄ_R**，Ｄ_G**，Ｄ_B**から、
Ｄ１規格に適合するディジタルコンポーネント信号Ｄ
_Y**，Ｄ_C1*，Ｄ_C2*やＤ２規格に適合するディジタル
コンポジット信号Ｄ_CSなどを形成して出力するもので、
例えば図５に示すように構成される。

【００２９】すなわち、この図５に示すエンコーダ回路
８は、上記２ｆs レートの各ディジタル色信号Ｄ_R**，
Ｄ_G**，Ｄ_B**が供給される第１のマトリクス回路１１
を備え、この第１のマトリクス回路１１により上記ディ
ジタル色信号Ｄ_R**，Ｄ_G**，Ｄ_B**からディジタル輝
度信号Ｄ_Y**を形成する。

【００３０】上記第１のマトリクス回路１１により形成
されたディジタル輝度信号Ｄ_Y**は、黒レベルクリップ
回路１２により黒レベルがクリップされてから第１のゲ
イン調整回路１３を介してブランキングミキサ回路１４
に供給され、このブランキングミキサ回路１４において
ブランキッグ・スロープ発生回路１５により与えられる
ブランキッグデータが挿入される。上記ブランキングミ
キサ回路１５においてブランキッグデータが挿入された
ディジタル輝度信号Ｄ_Y**は、第１のセットアップ回路
１６を介してシンクミキサ回路１７に供給されるととも
に、第２のセットアップ回路１８を介して第１のセレク
タ回路１９に供給される。

【００３１】上記第１のセットアップ回路１６は、上記
ブランキッグデータが挿入されたディジタル輝度信号Ｄ
_Y**にＤ２規格におけるセットアップデータを与える。
また、上記シンクミキサ回路１７は、シンク・スロープ
発生回路２０により与えられるシンクデータを上記ディ
ジタル輝度信号Ｄ_Y**に挿入する。上記シンクデータが
挿入されたディジタル輝度信号Ｄ_Y**は、上記第１のセ
レクタ回路１９に供給されるとともに、遅延回路２１を
介してＹＣミキサ回路２２に供給される。また、上記シ
ンクミキサ回路１７によりシンクデータが挿入されたデ
ィジタル輝度信号Ｄ_Y**は、ビューファインダ用のモニ
タ出力データＤ_VFとして出力端子２３から出力される。
また、上記第２のセットアップ回路１８は、上記ブラン
キッグデータが挿入されたディジタル輝度信号Ｄ_Y**に
Ｄ１規格におけるセットアップデータを与える。

【００３２】そして、上記第１のセレクタ回路１９は、
上記シンクミキサ回路１７から供給されるディジタル輝
度信号Ｄ_Y**と上記第２のセットアップ回路１８から供
給されるディジタル輝度信号Ｄ_Y**とを選択的に第２の
セレクタ回路２４に供給するようになっている。

【００３３】また、上記第１のマトリクス回路１１によ
り形成されたディジタル輝度信号Ｄ_Y**は、第２のマト
リクス回路２５に供給される。

【００３４】上記第２のマトリクス回路２５は、上記デ
ィジタル色信号Ｄ_R**，Ｄ_B**が遅延回路２６を介して
供給されており、これらディジタル色信号Ｄ_R**，Ｄ
_B**と上記ディジタル輝度信号Ｄ_Y**からディジタル色
差信号Ｄ_R-Y**，Ｄ_B-Y**を形成する。この第２のマト
リクス回路２５により形成された各ディジタル色差信号
Ｄ_R-Y**，Ｄ_B-Y**は、プリフィルタ２７から第２のゲ
イン調整回路２８を介してブランキングミキサ回路２９
に供給され、このブランキングミキサ回路２９において
上記ブランキッグ・スロープ発生回路１５により与えら
れるブランキッグデータが挿入される。上記ブランキン
グミキサ回路２９においてブランキッグデータが挿入さ
れた各ディジタル色差信号Ｄ_R-Y**，Ｄ_B-Y**は、上記
第２のセレクタ回路２４に供給されるとともに、第１の
ダウンサンプル回路３０を介して第３のマトリクス回路
３１に供給される。

【００３５】上記第２のセレクタ回路２４には、上記デ
ィジタル色信号Ｄ_R**，Ｄ_G**，Ｄ_B**が黒レベルクリ
ップ回路３２とブランキングミキサ回路３３を介して供
給されておる。そして、この第２のセレクタ回路２４
は、上記ディジタル色信号Ｄ_R**，Ｄ_G**，Ｄ_B**と上
記第１のセレクタ回路１９により選択されたディジタル
輝度信号Ｄ_Y**及び上記各ディジタル色差信号
Ｄ_R-Y**，Ｄ_B-Y**を選択的に出力端子３４，３５，３
６から出力する。

【００３６】また、上記第１のダウンサンプル回路３０
は、上記ブランキッグデータが挿入された各２ｆｓクロ
ックレートのディジタル色差信号Ｄ_R-Y**，Ｄ_B-Y**を
ダウンサンプルして、ｆｓクロックレートの各ディジタ
ル色差信号Ｄ_R-Y* ，Ｄ_B-Y*を形成し、このｆｓクロッ
クレートの各ディジタル色差信号Ｄ_R-Y* ，Ｄ_B-Y*を形
成を上記第３のマトリクス回路３１に供給する。そし
て、この第３のマトリクス回路３１は、上記ｆｓクロッ
クレートの各ディジタル色差信号Ｄ_R-Y*，Ｄ_B-Y*から、
ＮＴＳＣ方式で規定された色差信号Ｉに対応するディジ
タル色差信号Ｄ_I*とＰＡＬ方式で規定された各色差信号
Ｕ，Ｖに対応するディジタル色差信号Ｄ_U*，Ｄ_V*を選択
的に形成する。

【００３７】上記第３のマトリクス回路３１により形成
されるＮＴＳＣ方式のディジタル色差信号Ｄ_I*とＰＡＬ
方式のディジタル色差信号Ｄ_V*は、ローパスフィルタ３
７に供給され、このローパスフィルタ３７により所定の
帯域制限処理が施される。また、上記第３のマトリクス
回路３１により形成されるＰＡＬ方式のディジタル色差
信号Ｄ_U*は、ローパスフィルタ３８に供給され、このロ
ーパスフィルタ３８により所定の帯域制限処理が施され
る。

【００３８】ここで、上記各ローパスフィルタ３７は、
ＮＴＳＣ方式において規定された色差信号Ｉの帯域特性
の条件を満たすように帯域制限するディジタルフィルタ
リング処理を上記ＮＴＳＣ方式のディジタル色差信号Ｄ
_I*に施し、また、ＰＡＬ方式において規定された色差信
号Ｖの帯域特性との条件を満たすように帯域制限するデ
ィジタルフィルタリング処理を上記ＰＡＬ方式のディジ
タル色差信号Ｄ_V*に施すものである。また、上記ローパ
スフィルタ３８は、ＰＡＬ方式において規定された色差
信号Ｕの帯域特性との条件を満たすように帯域制限する
ディジタルフィルタリング処理を上記ＰＡＬ方式のディ
ジタル色差信号Ｄ_U*に施すものである。

【００３９】上記各ローパスフィルタ３７，３８は、図
６に上述の各動作モードにおけるＩ信号およびＵ，Ｖ信
号の減衰規定値を示してあるように、ＮＴＳＣ方式にお
けるＩ信号の帯域特性を規定している１．３ＭＨｚでの
減衰が２ｄＢ以下となる条件を上記第１の動作モードす
なわちＮＴＳＣ方式のＤ１規格の撮像動作において満た
し、ＰＡＬ方式におけるＶ信号の帯域特性を規定してい
る４ＭＨｚでの減衰が２０ｄＢ以上となる条件を満たす
フィルタ特性とすることにより、上述の第１乃至第６の
動作モードにおいて、上記ＮＴＳＣ方式におけるＩ信号
の帯域特性及びＰＡＬ方式におけるＶ信号の帯域特性の
各規定を満たす帯域制限処理を行うことができる。

【００４０】上記ローパスフィルタ３７，３８として
は、例えば数１で与えられる伝達関数Ｈ₇₈（ｚ）で示さ
れるフィルタリング処理を施すものが用いられ、図７に
等価的なブロック構成を示すように第１乃至第４のフィ
ルタブロック７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄにより構
成される。

【数１】

【００４１】上記第１のフィルタブロック７８Ａは、上
記第３のマトリクス回路３１から供給されるディジタル
色差信号に対して、数２で与えられる伝達関数Ｈ
_78A（ｚ）で示されるフィルタリング処理を施す。そし
て、この第１のフィルタブロック３７Ａは、その出力信
号を上記第２のフィルタブロック３７Ｂに供給する。

【数２】

【００４２】上記第２のフィルタブロック７８Ｂは、上
記第１のフィルタブロック７８Ａの出力信号に対して、
数３で与えられる伝達関数Ｈ_78B（ｚ）で示されるフィ
ルタリング処理を施す。そして、この２のフィルタブロ
ック７８Ｂは、その出力信号を上記第３のフィルタブロ
ック７８Ｃに供給する。

【数３】

【００４３】上記第３のフィルタブロック７８Ｃは、上
記第２のフィルタブロック７８Ｂの出力信号に対して、
数４で与えられる伝達関数Ｈ_78C（ｚ）で示されるフィ
ルタリング処理を施す。そして、この第３のフィルタブ
ロック７８Ｃは、その出力信号を上記第４のフィルタブ
ロック７８Ｄに供給する。

【数４】

【００４４】上記第４のフィルタブロック７８Ｄは、上
記第３のフィルタブロック７８Ｃの出力信号に対して、
数５で与えられる伝達関数Ｈ_78D（ｚ）で示されるフィ
ルタリング処理を施す。

【数５】

【００４５】上記ローパスフィルタ３７により所定の帯
域制限処理が施されたディジタル色差信号Ｄ_I*は、遅延
回路４０を介して第４のセレクタ回路４１に供給され
る。また、上記ローパスフィルタ３７により所定の帯域
制限処理が施されたディジタル色差信号Ｄ_V*は、上記第
４のセレクタ回路４１に直接供給される。この第４のセ
レクタ回路４１は、上記ＮＴＳＣ方式のディジタル色差
信号Ｄ_I*とＰＡＬ方式のディジタル色差信号Ｄ_V*を選択
してバーストミキサ回路４２を介して変調回路４３に供
給する。上記バーストミキサ回路４２は、上記第４のセ
レクタ回路４１により選択された上記ＮＴＳＣ方式のデ
ィジタル色差信号Ｄ_I*又はＰＡＬ方式のディジタル色差
信号Ｄ_V*に対して、バースト・スロープ発生回路４４に
より与えられるバーストデータを挿入する。

【００４６】また、上記ローパスフィルタ３８により所
定の帯域制限処理が施されたＰＡＬ方式のディジタル色
差信号Ｄ_U*は、第５のセレクタ回路４５からバーストミ
キサ回路４６を介して上記変調回路４３に供給される。

【００４７】さらに、このエンコーダ回路８は、上記２
ｆs クロックレートの各ディジタル色信号Ｄ_R**，Ｄ
_G**，Ｄ_B**が供給される第４のマトリクス回路４７を
備え、この第４のマトリクス回路４７により上記ディジ
タル色信号Ｄ_R**，Ｄ_G**，Ｄ_B**からＮＴＳＣ方式に
おいて規定された色差信号Ｑに対応するディジタル色差
信号Ｄ_Q**をを形成する。上記第４のマトリクス回路４
７により形成されたＮＴＳＣ方式のディジタル色差信号
Ｄ_Q**は、プリフィルタ４８を介して第２のダウンサン
プル回路４９に供給される。

【００４８】上記第２のダウンサンプル回路４９は、上
記２ｆs クロックレートのディジタル色差信号Ｄ_Q**を
ダウンサンプすることにより、ｆs ／２クロックレート
のディジタル色差信号Ｄ_Qを形成する。この第２のダウ
ンサンプル回路４９により形成されたｆs ／２クロック
レートのディジタル色差信号Ｄ_Qは、ローパスフィルタ
３９に供給され、このローパスフィルタ３９により所定
の帯域制限処理が施される。そして、上記所定の帯域制
限処理が施されたｆs ／２クロックレートのディジタル
色差信号Ｄ_Qは、補間回路５０により補間処理が施され
ることにより、ｆs クロックレートのディジタル色差信
号Ｄ_Q*に変換される。上記補間回路５０により得られる
ｆs クロックレートのディジタル色差信号Ｄ_Q*は、ブラ
ンキングミキサ回路５１に供給される。

【００４９】上記ブランキングミキサ回路５１は、ブラ
ンキッグ・スロープ発生回路５２により与えられるブラ
ンキッグデータを上記ＮＴＳＣ方式のディジタル色差信
号Ｄ_Q*に挿入する。このブランキングミキサ回路５１に
よりブランキッグデータが挿入された上記ＮＴＳＣ方式
のディジタル色差信号Ｄ_Q*は、上記第５のセレクタ回路
４５からバーストミキサ回路４６を介して上記変調回路
４３に供給される。

【００５０】ここで、上記第１の動作モード、即ち、Ｄ
１規格に対応する１３．５ＭＨｚの読み出しクロックに
より各絵素の撮像電荷が読み出されるとき、及び、上記
第２の動作モード、即ち、Ｄ２規格に対応するサンプリ
ング周波数ｆｓ＝４ｆscの読み出しクロックにより各絵
素の撮像電荷が読み出されるときにおいて、上記第２の
ダウンサンプル回路４８から上記ＮＴＳＣ方式のディジ
タル色差信号Ｄ_Qが供給される上記ローパスフィルタ３
９は、ＮＴＳＣ方式において規定された色差信号Ｑの帯
域特性の条件すなわち０．４ＭＨｚでの減衰規定値２ｄ
Ｂ以下、０．５ＭＨｚでの減衰規定値６ｄＢ以下、０．
６ＭＨｚでの減衰規定値６ｄＢ以上の各条件を満たす図
８に示すような周波数特性を有するものである。この図
８に示すように、０．４ＭＨｚでの減衰が２ｄＢ以下と
なる条件及び０．５ＭＨｚでの減衰が６ｄＢ以下となる
条件は、Ｄ１規格及びＤ２規格のそれぞれの撮像動作に
おいて満たされている。また、ローパスフィルタ３９
は、例えば数６で与えられる伝達関数Ｈ₃₉（ｚ）で示さ
れるフィルタリング処理を上記ＮＴＳＣ方式のディジタ
ル色差信号Ｄ_Q*に施すものであって、図９に等価的なブ
ロック構成を示すように、第１乃至第８のフィルタブロ
ック３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄ，３９Ｅ，３９
Ｆ，３９Ｇ，３９Ｈにより構成される。

【数６】

【００５１】上記第１のフィルタブロック３９Ａは、上
記第２のダウンンサンプル回路４８から上記ＮＴＳＣ方
式のディジタル色差信号Ｄ_Qに対して、数７で与えられ
る伝達関数Ｈ_39A（ｚ）で示されるフィルタリング処理
を施し、その出力信号を上記第２のフィルタブロック３
９Ｂに供給する。

【数７】

【００５２】上記第２のフィルタブロック３９Ｂは、上
記第１のフィルタブロック３９Ａの出力信号に対して、
数８で与えられる伝達関数Ｈ_39B（ｚ）で示されるフィ
ルタリング処理を施す。そして、この第２のフィルタブ
ロック３９Ｂは、その出力信号を上記第３のフィルタブ
ロック３９Ｃに供給する。

【数８】

【００５３】上記第３のフィルタブロック３９Ｃは、上
記第２のフィルタブロック３９Ｂの出力信号に対して、
数９で与えられる伝達関数Ｈ_39C（ｚ）で示されるフィ
ルタリング処理を施す。そして、この第３のフィルタブ
ロック３９Ｃは、その出力信号を上記第４のフィルタブ
ロック３９Ｄに供給する。

【数９】

【００５４】上記第４のフィルタブロック３９Ｄは、上
記第３のフィルタブロック３９Ｃの出力信号に対して、
数１０で与えられる伝達関数Ｈ_39D（ｚ）で示されるフ
ィルタリング処理を施す。そして、この第４のフィルタ
ブロック３９Ｄは、その出力信号を上記第５のフィルタ
ブロック３９Ｅに供給する。

【数１０】

【００５５】上記第５のフィルタブロック３９Ｅは、上
記第３のフィルタブロック３９Ｃの出力信号に対して、
数１１で与えられる伝達関数Ｈ_39E（ｚ）で示されるフ
ィルタリング処理を施す。そして、この第５のフィルタ
ブロック３９Ｅは、その出力信号を上記第６のフィルタ
ブロック３９Ｆに供給する。

【数１１】

【００５６】上記第６のフィルタブロック３９Ｆは、上
記第５のフィルタブロック３９Ｅの出力信号に対して、
数１２で与えられる伝達関数Ｈ_39F（ｚ）で示されるフ
ィルタリング処理を施す。そして、この第５のフィルタ
ブロック３９Ｆは、その出力信号を上記第７のフィルタ
ブロック３９Ｇに供給する。

【数１２】

【００５７】上記第７のフィルタブロック３９Ｇは、上
記第６のフィルタブロック３９Ｆの出力信号に対して、
数１３で与えられる伝達関数Ｈ_39G（ｚ）で示されるフ
ィルタリング処理を施す。そして、この第７のフィルタ
ブロック３９Ｇは、その出力信号を上記第８のフィルタ
ブロック３９Ｈに供給する。

【数１３】

【００５８】上記第８のフィルタブロック３９Ｈは、上
記第６のフィルタブロック３９Ｆの出力信号に対して、
数１４で与えられる伝達関数Ｈ_39H（ｚ）で示されるフ
ィルタリング処理を施す。

【数１４】

【００５９】このような構成の上記ローパスフィルタ３
９は、上記数６で与えられる伝達関数Ｈ₃₉（ｚ）で示さ
れるフィルタリング処理を上記ＮＴＳＣ方式のディジタ
ル色差信号Ｄ_Qに施すことにより、ＮＴＳＣ方式におい
て規定されたＱ信号の帯域特性に対応する帯域制限を行
うことができる。しかも、上記ローパスフィルタ３９
は、上記第４のマトリクス回路４７により形成される２
ｆｓのクロックレートのＮＴＳＣ方式のディジタル色差
信号Ｄ_Q*を上記第２のダウンサンプル回路４９によりダ
ウンサンプリングしたｆｓ／２のクロックレートのディ
ジタル色差信号Ｄ_Qについて帯域制限処理を施すように
なっているので、２ｆｓのクロックレートのディジタル
色差信号Ｄ_Q**を直接帯域制限するのに比較して、ハー
ドウエアを大幅に削減することができる。

【００６０】上記ローパスフィルタ３８により所定のフ
ィルタリング処理が施されたＰＡＬ方式のディジタル色
差信号Ｄ_U*又は上記ローパスフィルタ３９により所定の
フィルタリング処理が施された上記ＮＴＳＣ方式のディ
ジタル色差信号Ｄ_Q*が上記第５のセレクタ回路４５を介
して供給される上記バーストミキサ回路４６は、上記第
５のセレクタ回路４５により選択された上記ＰＡＬ方式
のディジタル色差信号Ｄ_U*又はＮＴＳＣ方式のディジタ
ル色差信号Ｄ_Q*に対して、上記バースト・スロープ発生
回路４４により与えられるバーストデータを挿入する。

【００６１】そして、上記変調回路４３は、上記各ロー
パスフィルタ３７，３８，３９により所定の帯域制限が
施された図３の（Ｄ）又は図４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_I*／
Ｄ_V*），Ｄ_C2*（Ｄ_Q*／Ｄ_U*）により、搬送波発生器５
３により与えられる色副搬送波を直交２軸変調する変調
処理を行う。

【００６２】上記変調回路４３により得られるｆs レー
トの変調色差信号ＭＯＤ．Ｃ_*は、上記第１及び第２の
動作モードでは、ＮＴＳＣ方式における色副搬送波の周
波数ｆ_SCの奇数次高調波を含む図３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り、ま
た、上記第３乃至第６の動作モードでは、ＰＡＬ方式に
おけるサンプリング周波数ｆｓと色副搬送波周波数ｆ_SC
との差周波数ｆｓ−ｆ_SC及び和周波数ｆｓ＋ｆ_SCの信号
成分を含む図４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４３により
得られるｆs レートの変調色差信号ＭＯＤ．Ｃ_*は、直
接及びレート変換回路５４を介して第６のセレクタ回路
５５に供給され、この第６のセレクタ回路５５から上記
ＹＣミキサ回路２２に供給されるとともに信号出力端子
５６から出力される。

【００６３】ここで、上記変調回路４３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、上記第１及び第２の動作モードではＮＴＳＣ方式に
おける色副搬送周波数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り、また、上記第３
乃至第６の動作モードではＰＡＬ方式におけるサンプリ
ング周波数ｆｓと色副搬送波周波数ｆ_SCとの差周波数ｆ
ｓ−ｆ_SC及び和周波数ｆｓ＋ｆ_SCの信号成分を含んでい
るので、このままではｆｓ−ｆ_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。

【００６４】そこで、上記レート変換回路５４は、上記
変調回路４３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、上記第１及び第２の動作モ
ードでは図３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２ｆs レートの図３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。また、上
記第３乃至第６の動作モードでは、図４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２ｆｓ−
ｆ_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、２ｆs レートの図４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。

【００６５】ここで、上記レート変換回路５４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５４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性を呈する構成とすれば良
い。

【００６６】上記レート変換回路５４は、上記変調回路
４３により得られる上記ｆs レートの変調色差信号ＭＯ
Ｄ．Ｃ_*について、このようなディジタルフィルタリン
グ処理を施すことにより、上記第１乃至第３の動作モー
ドで２ｆs レートの変調色差信号ＭＯＤ．Ｃ_**を形成
し、この２ｆs レートの変調色差信号ＭＯＤ．Ｃ_**を上
記ＹＣミキサ回路２２に供給する。

【００６７】そして、上記ＹＣミキサ回路２２は、上記
シンクミキサ回路１７から上記遅延回路２１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５４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、図３の（Ｈ）又は図４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、出力端子５７から出力
される。

【００６８】

【発明の効果】本発明に係るカラーテレビジョンカメラ
装置では、撮像手段により得られる３原色撮像信号を第
１のクロックレート又は第２のクロックレートでディジ
タル化したディジタル３原色撮像信号に基づいて上記第
１のクロックレート又は第２のクロックレートのディジ
タル色差信号を形成し、上記第１及び第２のクロックレ
ートの各ディジタル色差信号に共通する減衰規格を満た
す周波数特性を有するローパスフィルタにより帯域制限
処理を施すことができ、例えばＮＴＳＣ方式の色差信号
Ｑに対してＤ１規格に適合した第１のクロックレートと
Ｄ２規格に適合した第２のクロックレートで所定の帯域
制限処理を施すことができるので、ローパスフィルタを
簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る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である。

【図２】図１に示した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
である。

【図３】図１に示したカラーテレビジョンカメラ装置の
ＮＴＳＣ方式の撮像動作の説明に供する特性図である。

【図４】図１に示したカラーテレビジョンカメラ装置の
ＰＡＬ方式の撮像動作の説明に供する特性図である。

【図５】図１に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
おけるエンコーダ回路の具体的な構成例を示すブロック
図である。

【図６】図１に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
おいて、ＮＴＳＣ方式の色差信号ＩとＰＡＬ方式の色差
信号Ｕ，Ｖの帯域制限を行うためのフィルタ特性を示す
特性線図である。

【図７】図１に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
おいて、ＮＴＳＣ方式の色差信号ＩとＰＡＬ方式の色差
信号Ｕ，Ｖの帯域制限を行うローパスフィルタの等価的
な構成例を示すブロック図である。

【図８】図１に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
おいて、ＮＴＳＣ方式の色差信号Ｑの帯域制限を行うた
めのフィルタ特性を示す特性線図である。

【図９】図１に示したカラーテレビジョンカメラ装置に
おいて、ＮＴＳＣ方式の色差信号Ｑの帯域制限を行うロ
ーパスフィルタの等価的な構成例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ・・・・・ＣＣＤイメージセンサ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ・・・・・Ａ／Ｄ変換器８・・・・・・・・・・・・エンコーダ回路１１，２５，３１，４７・・・マトリクス回路１３，２８・・・・・・・・・ゲイン調整回路２２・・・・・・・・・・・・ＹＣミキサ回路３７，３８，３９・・・・・・ローパスフィルタ３９Ａ〜３９Ｇ・・・・・・・フィルタブロック４３・・・・・・・・・・・・変調回路４４・・・・・・・・・・・・ダウンサンプル回路５０・・・・・・・・・・・・補間回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/04 - 9/11 H04N 9/64 - 9/78

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体像を撮像して３原色撮像信号を出
力する撮像手段と、上記撮像手段により得られる３原色撮像信号を第１のク
ロックレート又は第２の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原色撮像信号に基づいて上記第１のクロックレ
ート又は第２のクロックレートのディジタル色差信号を
形成する形成手段と、上記第１及び第２のクロックレートの各ディジタル色差
信号に共通する減衰規格を満たす周波数特性を有するロ
ーパスフィルタとを備え、上記第１又は第２のクロックレートの各ディジタル色差
信号に対して、上記ローパスフィルタにより帯域制限処
理を施すようにしたことを特徴とするカラーテレビジョ
ンカメラ装置。