JP3362147B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラなどに
用いられる固体撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の固体撮像装置としてはテレビジョ
ン学会技術報告Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２０，Ｐ．４７〜
５２に記載されたものが知られている。テレビジョン学
会技術報告Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２０，Ｐ．４７〜５２
に記載されている固体撮像装置は、各種のモードを持っ
ているが、ここでは、本発明の従来の技術として最も好
ましいスチルモードについて説明する。

【０００３】従来の固体撮像装置のスチルモードは、垂
直方向に画素ずらしした信号から垂直方向の位相がずれ
た輝度信号Ｙ１、Ｙ２を生成し、それに対して垂直方向
のアパーチャ補正処理することによって高解像度を得よ
うというものである。

【０００４】図１５を参照して従来の固体撮像装置につ
いて説明すると、１は撮像手段、５は水平アパーチャ生
成手段（ＨＡＰ）、６は輝度信号生成手段（ＹＭＡ
Ｔ）、７は輝度信号合成手段（ＹＭＩＸ）、８は色差信
号生成手段（ＣＭＡＴ）、９ａ〜９ｈはラインメモリ
（１Ｈ）、１０は光学系、１１はプリズム、１２ａ〜１
２ｃは固体撮像素子、１３ａ，１３ｂはフィールドメモ
リ（ＦＭ）、１４ａ，１４ｂはセレクタ、１５は垂直ロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）、１６は垂直アパーチャ生成
手段（ＶＡＰ）、１７ａは輝度信号出力端子
（Ｙ_OUT），１７ｂは色差信号出力端子（Ｃ_OUT）、２８
は信号バスである。

【０００５】撮像手段１において、光学系１０を通して
入射した撮像光は、プリズム１１でＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ
に分光されたうえで固体撮像素子１２ａ、１２ｂ、１２
ｃそれぞれ上に結像される。ここで、Ｇ用の固体撮像素
子１２ｂに対して、Ｒ用およびＢ用の固体撮像素子１２
ａ、１２ｃを固体撮像素子の出力信号の垂直方向のピッ
チをｗとしたとき、ｐ１＝ｗ／２となる量だけシフトさ
せて配置されている。したがってＲ、Ｇ、Ｂ信号それぞ
れは、Ｒ、Ｂ信号それぞれの垂直方向の位相がＧ信号の
垂直方向の位相に対して一定ピッチｐ１だけシフトさせ
られた関係となって、各固体撮像素子１２ａ、１２ｂ、
１２ｃそれぞれから出力されることになる。

【０００６】上記垂直方向の位相関係でもって、各固体
撮像素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃそれぞれから出力され
たＲ、Ｇ、Ｂの信号それぞれは１水平ライン分遅延させ
るラインメモリ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄそれぞれで遅延
させられて、Ｒ０（１水平ライン分遅延）、Ｒ１（遅延
無し）、Ｇ０（２水平ライン分遅延）、Ｇ１（１水平ラ
イン分遅延）、Ｇ２（遅延無し）、Ｂ０（１水平ライン
分遅延）、Ｂ１（遅延無し）の各信号それぞれが撮像手
段１の出力信号として出力される。

【０００７】ここで、固体撮像素子１２ａ、１２ｂ、１
２ｃそれぞれから出力されるｎ番目のラインの信号をＲ
０（１水平ライン分遅延）、Ｇ０（２水平ライン分遅
延）、Ｂ０（１水平ライン分遅延）とすると、Ｒ１（遅
延無し）、Ｇ１（１水平ライン分遅延）、Ｂ１（遅延無
し）それぞれはｎ＋１番目のラインの信号、Ｇ２（遅延
無し）はｎ＋２番目のラインの信号となる。

【０００８】図１６に前記Ｒ０、Ｒ１、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ
２、Ｂ０、Ｂ１の各信号それぞれの垂直方向の位置関係
を模式的に示す。図１６のようにＧ（＝Ｇ０，Ｇ１）信
号に対して、Ｒ信号（＝Ｒ０，Ｒ１）、Ｂ信号（＝Ｂ
０，Ｂ１）それぞれは、垂直方向にｐ１だけシフトして
出力される。つまりＧ０信号に対してＲ０，Ｂ０信号、
Ｇ１信号に対してＲ０，Ｂ０信号それぞれは垂直方向に
ｐ１（＝ｗ／２）だけシフトして出力される。

【０００９】撮像手段１の出力信号Ｒ０、Ｒ１、Ｇ０、
Ｇ１、Ｇ２、Ｂ０、Ｂ１それぞれは信号バス２８を通し
て各ブロックへ転送される。各ブロックではこの信号バ
ス２８から必要な信号のみを入力する。

【００１０】まず、輝度信号生成手段（ＹＭＡＴ）６で
は、信号バス２８よりＲ０、Ｒ１、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、
Ｂ０、Ｂ１の各信号すべてが入力され、垂直方向の位相
が前記一定ピッチｐ１（＝ｗ／２）だけずれた輝度信号
Ｙ１およびＹ２が出力される。ここで、輝度信号Ｙ１お
よびＹ２はＲ０、Ｒ１、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ０、Ｂ１
の各信号それぞれを用いて、以下のＹ１およびＹ２の関
係式（１）で得られる。

【００１１】 Ｙ1＝0.3（Ｒ0＋Ｒ1）／2＋0.59Ｇ1 ＋0.11（Ｂ0＋Ｂ1）／2 … （１） Ｙ2＝0.3Ｒ1＋0.59（Ｇ1＋Ｇ2）／2 ＋0.11Ｂ1 また、撮像手段１の出力信号Ｒ０、Ｒ１、Ｇ０、Ｇ１、
Ｇ２、Ｂ０、Ｂ１それぞれは、信号バス２８を通して色
差信号生成手段（ＣＭＡＴ）８に入力され、色差信号Ｃ
１が出力される。色差信号Ｃ１は以下の関係式（２）で
得られるＣｒとＣｂの２種類の信号の点順次信号で表さ
れる。

【００１２】 Ｃｒ＝0.7（Ｒ0＋Ｒ1）／2 −0.59（Ｇ0＋6Ｇ1＋Ｇ2）／8 −0.11（Ｂ0＋Ｂ1）／2 … （２） Ｃｂ＝0.89（Ｂ0＋Ｂ1）／2 −0.59（Ｇ0＋6Ｇ1＋Ｇ2）／8 −0.3（Ｒ0＋Ｒ1）／2 図１６に輝度信号Ｙ１、Ｙ２、色差信号Ｃ１の垂直方向
の位置関係をＲ、Ｇ、Ｂに対応させて模式的に示す。輝
度信号Ｙ１はＧ信号（図ではＧ１）に、輝度信号Ｙ２は
Ｒ、Ｂ信号（図ではＲ１，Ｂ１）に垂直方向の位相が合
っている。また、色差信号Ｃ１は輝度信号Ｙ１に垂直方
向の位相が合っている。

【００１３】次に輝度信号生成手段（ＹＭＡＴ）６から
出力された輝度信号Ｙ１およびＹ２のうち、輝度信号Ｙ
２はフィールドメモリ（ＦＭ）１３ａに入力され、ここ
で１フィールド期間遅延させられたうえで該フィールド
メモリ（ＦＭ）１３ａから出力される。また、色差信号
生成手段（ＣＭＡＴ）８から出力された色差信号Ｃ１は
フィールドメモリ（ＦＭ）１３ｂに入力され、ここで１
フィールド期間遅延させられたうえで該フィールドメモ
リ（ＦＭ）１３ｂから出力される。

【００１４】セレクタ１４ａでは、ビデオカメラの２フ
ィールドで構成されるフレーム周期に対し第１フィール
ドの期間は輝度信号Ｙ１が選択され、第２フィールドの
期間はフィールドメモリ１３ａで１フィールド期間遅延
させられた輝度信号Ｙ２が選択される。また、セレクタ
１４ｂでは、第１フィールドの期間は色差信号生成回路
（ＣＭＡＴ）８から出力される色差信号Ｃ１が、第２フ
ィールドの期間はフィールドメモリ１３ｂで１フィール
ド期間遅延させられた色差信号Ｃ１に対し、図示されな
い垂直補間回路において垂直方向の位相が輝度信号Ｙ２
と同位相になるように補間された色差信号Ｃ２が選択さ
れる。

【００１５】このように、ビデオカメラにおけるスチル
モードでは、インターレースされたテレビジョン方式を
考慮して、画像を２フィールドで構成されるフレーム形
式にする必要がある。

【００１６】一方のセレクタ１４ａから出力された輝度
信号Ｙ１またはＹ２は、ラインメモリ（１Ｈ）９ｅ、９
ｆでそれぞれ１ラインずつ遅延させられる。このセレク
タ１４ａの出力を輝度信号Ｙ（ｎ）として、ラインメモ
リ（１Ｈ）９ｃの出力を輝度信号Ｙ（ｎ−１）、ライン
メモリ（１Ｈ）９ｆの出力を輝度信号Ｙ（ｎ−２）とす
る。垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ）１６では前記輝
度信号Ｙ（ｎ）、Ｙ（ｎ−１）、Ｙ（ｎ−２）それぞれ
から垂直アパーチャ成分Ｙｖａｐが生成される。水平ア
パーチャ生成手段（ＨＡＰ）５では輝度信号Ｙ（ｎ−
１）から水平アパーチャ成分Ｙｈａｐがそれぞれ生成さ
れる。これら垂直アパーチャ成分Ｙｖａｐと水平アパー
チャ成分Ｙｈａｐとは輝度信号合成手段（ＹＭＩＸ）７
でそれぞれ輝度信号Ｙ（ｎ−１）に加算されたうえで合
成輝度信号Ｙｏｕｔとして該輝度信号合成手段（ＹＭＩ
Ｘ）７から輝度信号出力端子１７に出力される。

【００１７】ここで、垂直アパーチャ生成手段（ＶＡ
Ｐ）１６では、以下の関係式（３）から垂直アパーチャ
成分Ｙｖａｐが生成される。

【００１８】 Ｙｖａｐ＝−Ｙ（ｎ）＋２Ｙ（ｎ−１）−Ｙ（ｎ−２） …（３） 次に、セレクタ１４ｂから出力された色差信号Ｃ１また
はＣ２それぞれは、ラインメモリ（１Ｈ）９ｇ、９ｈで
それぞれ１ラインずつ遅延させられる。セレクタ１４ｂ
の出力を色差信号Ｃ（ｎ）としてラインメモリ９ｇの出
力を色差信号Ｃ（ｎ−１）、ラインメモリ９ｈの出力を
色差信号Ｃ（ｎ−２）とする。垂直ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）１５では色差信号Ｃ（ｎ）、Ｃ（ｎ−１）、
Ｃ（ｎ−２）それぞれを入力し、以下の関係式（４）か
ら合成色差信号Ｃｏｕｔが生成される。

【００１９】 Ｃｏｕｔ＝Ｃ（ｎ）＋２Ｃ（ｎ−１）＋Ｃ（ｎ−２） …（４） 以上のようにして得られた合成輝度信号Ｙと合成色差信
号Ｃとが固体撮像装置の出力信号として、輝度信号出力
端子１７ａおよび色差信号出力端子１７ｂからそれぞれ
個別に出力される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述の固体撮像装置に
おいては、垂直方向のアパーチャ成分Ｙｖａｐをインタ
ーレースされた輝度信号成分Ｙ（ｎ）、Ｙ（ｎ−１）、
Ｙ（ｎ−２）によって得ている。この垂直アパーチャ成
分Ｙｖａｐの特性は、ラインメモリによる垂直方向の空
間的な位置関係のずれ幅がｗに相当するので、前記関係
式（３）の特性では主に２ｗの周期の周波数成分を強調
することになる。この周期２ｗは輝度信号の垂直方向の
最小のピッチｐ１＝ｗ／２からナイキスト定理により定
められた、撮像手段の出力信号から構成される最も短い
周期ｗの２倍の周期である。

【００２１】図１７に従来の固体撮像装置の各信号の垂
直方向の周波数特性を示す。図１７においてＲ、Ｇ、Ｂ
の入力信号の周波数特性ＲＧＢｉｎと輝度信号生成時に
かかる垂直方向のフィルタ特性ＲＧＢｌｏとをいずれも
細実線で、輝度信号生成回路（ＹＭＡＴ）６から出力さ
れる輝度信号Ｙ１、Ｙ２の周波数特性を細破線で、前記
関係式（３）に示す垂直アパーチャ成分Ｙｖａｐを生成
するフィルタ〔ラインメモリ（１Ｈ）９ｃ，９ｆおよび
垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ）１６で構成されるデ
ジタルハイパスフィルタ〕の周波数特性Ｖａｐを破線
で、輝度信号出力端子１７ａから出力される輝度信号の
総合周波数特性Ｙ１ｏｕｔ、Ｙ２ｏｕｔを一点鎖線で模
式的に示す。

【００２２】図１７において前記フィルタの周波数特性
Ｖａｐで示されるように垂直アパーチャ処理で、１／２
ｗの周波数成分が強調されるが、実際には光学フィルタ
や固体撮像素子上でのフォトダイオードミックスなどに
より、入力信号自体の垂直周波数成分が劣化しているの
で、１／２ｗより更に低い周波数成分が強調されている
ことになり、垂直周波数特性の改善が要求されている。

【００２３】また、この固体撮像装置においては、第１
フィールドに相当する信号は輝度信号Ｙ１で、第２フィ
ールドに相当する信号は輝度信号Ｙ２で垂直アパーチャ
成分を生成している。ここで、輝度信号Ｙ１、Ｙ２それ
ぞれを構成する各色信号成分の垂直方向の周波数特性を
考えると、前記関係式（１）からわかるように、輝度信
号Ｙ１では、ＲおよびＢに対して帯域制限がかかってお
り、輝度信号Ｙ２では、Ｇに対して帯域制限がかかって
いる。この時、輝度信号に対するＲ信号成分とＢ信号成
分との和とＧ信号成分との比が同等であればよいが、実
際には、前記関係式（１）に示したようにＲ信号成分と
Ｂ信号成分との和とＧ信号成分との比は概ね４：６
（０．３＋０．１１：０．５９）となっており、この差
によって図１７で示すように輝度信号Ｙ１の周波数特性
と輝度信号Ｙ２の周波数特性とに比較的大きな差が生
じ、輝度信号Ｙ１、Ｙ２を用いた垂直アパーチャ処理に
よりこの差をさらに強調することになり、この周波数特
性の差により垂直方向の高周波成分に対してモアレが発
生する。そのため、このモアレ成分の抑圧による垂直解
像度の向上が要求されている。

【００２４】本発明は、より高い周波数成分を強調する
ことによる垂直周波数特性の改善とモアレ成分の抑圧に
よる垂直解像度の向上とを解決すべき課題としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、撮像手段を複数の固体撮像素子から出力さ
れる異なる色信号のうち、少なくとも一つの色信号の垂
直方向の位相を他の色信号に対して一定ピッチｐ１だけ
シフトさせて出力するように構成し、第１の垂直アパー
チャ生成手段で撮像手段の出力信号から構成される最も
短い周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出し、第２の
垂直アパーチャ生成手段で撮像手段の出力信号から構成
される最も短い周期の整数倍の周期の垂直方向のアパー
チャ成分を抽出し、垂直アパーチャ合成手段で第１、第
２の垂直アパーチャ生成手段の出力信号を合成し、水平
アパーチャ生成手段で撮像手段の出力信号から水平方向
のアパーチャ成分を抽出し、アパーチャ合成手段で垂直
アパーチャ合成手段、水平アパーチャ生成手段の出力信
号と撮像手段の出力信号を合成するように構成したもの
である。

【００２６】これにより、第１の垂直アパーチャ生成手
段で生成されるアパーチャ成分により、より高い周波数
成分を強調することができ、また、第１および第２の垂
直アパーチャ生成手段は、生成するアパーチャ成分を構
成する異なる色信号の垂直方向の周波数特性を一致させ
るように構成したものであるため、モアレ成分の抑圧が
可能となり、垂直解像度の向上ができるという効果が得
られる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、撮像手段、第１の垂直アパーチャ生成手段、第２の
垂直アパーチャ生成手段、垂直アパーチャ合成手段、水
平アパーチャ生成手段、アパーチャ合成手段で構成さ
れ、撮像手段は複数の固体撮像素子から出力される異な
る色信号のうち、少なくとも一つの色信号の垂直方向の
位相を他の色信号に対して一定ピッチｐ１だけシフトさ
せて出力し、第１の垂直アパーチャ生成手段は撮像手段
の出力信号から構成される最も短い周期の垂直方向のア
パーチャ成分を抽出し、第２の垂直アパーチャ生成手段
は撮像手段の出力信号から構成される最も短い周期の整
数倍の周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出し、垂直
アパーチャ合成手段は第１、第２の垂直アパーチャ生成
手段の出力信号を合成し、水平アパーチャ生成手段は撮
像手段の出力信号から水平方向のアパーチャ成分を抽出
し、アパーチャ合成手段は垂直アパーチャ合成手段、水
平アパーチャ生成手段の出力信号と撮像手段の出力信号
を合成するという作用を有する。

【００２８】請求項３に記載の発明は、撮像手段、第１
の垂直アパーチャ生成手段、第２の垂直アパーチャ生成
手段、垂直アパーチャ演算手段、垂直アパーチャ合成手
段、水平アパーチャ生成手段、アパーチャ合成手段で構
成され、垂直アパーチャ演算手段は、第１の垂直アパー
チャ生成手段は、第２の垂直アパーチャ生成手段の出力
信号を入力し、最も短い周期の整数倍の周期の垂直方向
のアパーチャ成分と、最も短い周期の垂直方向のアパー
チャ成分の演算処理により得られるアパーチャ成分を出
力し、演算処理は、最も短い周期の垂直方向のアパーチ
ャ成分と、最も短い周期の整数倍の周期の垂直方向のア
パーチャ成分のうち振幅の小さい方を選択するという作
用を有する。

【００２９】請求項６に記載の発明は、第１および第２
の垂直アパーチャ生成手段は、生成するアパーチャ成分
を構成する異なる色信号の垂直方向の周波数特性を一致
させるという作用を有する。

【００３０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の固体撮像装置の構成を表す構成図である。図１に
おいて、１は撮像手段であり、この撮像手段１は７つの
ラインメモリ（１Ｈ）９ｉ、９ｊ、９ｋ、９ｍ、９ｎ、
９ｐ、９ｑそれぞれと、光学系１０と、プリズム１１
と、３つの固体撮像素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞ
れとを備え、これら固体撮像素子１２ａ，１２ｂ，１２
ｃそれぞれから出力される異なる色信号Ｒ，Ｇ，Ｂのう
ち、少なくとも一つの色信号の垂直方向の位相を他の色
信号に対して一定ピッチだけシフトさせて出力するよう
になっている。

【００３２】２は前記撮像手段１の出力信号から構成さ
れる最も短い周期の垂直方向のアパーチャ成分つまり高
域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈを抽出する第１の垂直ア
パーチャ生成手段（ＶＡＰ１）である。３は前記撮像手
段１の出力信号から構成される最も短い周期の整数倍の
周期の垂直方向のアパーチャ成分つまり低域垂直アパー
チャ信号Ｖａｐｌを抽出する第２の垂直アパーチャ生成
手段（ＶＡＰ２）である。４は前記両垂直アパーチャ生
成手段２，３それぞれからの出力信号を合成する垂直ア
パーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）である。５は前記撮像手
段１の出力信号から水平方向のアパーチャ成分Ｈａｐ
１，Ｈａｐ２を抽出する水平アパーチャ生成手段（ＨＡ
Ｐ）である。６は撮像手段１の固体撮像素子１２ａ〜１
２ｃそれぞれから出力される異なる色信号Ｒ，Ｇ，Ｂか
ら輝度信号Ｙ１およびＹ２を生成する輝度信号生成手段
（ＹＭＡＴ）である。

【００３３】７ａ，７ｂは垂直アパーチャ合成手段（Ｖ
ＭＩＸ）４の出力信号Ｖａｐ１，Ｖａｐ２それぞれと水
平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）５の出力信号Ｈａｐ
１，Ｈａｐ２それぞれと輝度信号生成手段（ＹＭＡＴ）
６の出力信号Ｙ１，Ｙ２それぞれとを個別に合成する輝
度信号合成回路（ＹＭＩＸ）である。８は撮像手段１の
固体撮像素子１２ａ〜１２ｃそれぞれから出力される異
なる色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから色差信号を生成する色差信号
生成手段（ＣＭＡＴ）である。１３ａ，１３ｂはフィー
ルドメモリ（ＦＭ）、１４ａ，１４ｂはセレクタ、１７
ａは輝度信号出力端子，１７ｂは色差信号出力端子、２
８は信号バスである。

【００３４】撮像手段１において、光学系１０を通して
入射した光は、プリズム１１でＲ、Ｇ、Ｂに分光され、
固体撮像素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ上に結像される。
ここで、Ｇ用の固体撮像素子１２ｂに対して、Ｒ用およ
びＢ用の固体撮像素子１２ａ、１２ｃを固体撮像素子の
出力信号の垂直方向のピッチをｗとしたとき、ｐ１＝ｗ
／２となる量だけシフトさせて配置しておけば、Ｒ、Ｂ
信号の垂直方向の位相をＧ信号に対して一定ピッチｐ１
だけシフトさせてＲ，Ｇ，Ｂ信号をそれぞれ出力でき
る。

【００３５】固体撮像素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃそれ
ぞれから出力されたＲ、Ｇ、Ｂの各信号それぞれは１水
平ライン分遅延させるラインメモリ（１Ｈ）９ｉ、９
ｊ、９ｋ、９ｍ、９ｎ、９ｐ、９ｑそれぞれで遅延させ
られて、Ｒ０（２水平ライン分遅延）、Ｒ１（１水平ラ
イン分遅延）、Ｒ２（遅延無し）、Ｇ０（３水平ライン
分遅延）、Ｇ１（２水平ライン分遅延）、Ｇ２（１水平
ライン分遅延）、Ｇ３（遅延無し）、Ｂ０（２水平ライ
ン分遅延）、Ｂ１（１水平ライン分遅延）、Ｂ２（遅延
無し）それぞれが撮像手段１の出力信号として信号バス
２８に出力される。ここで、固体撮像素子１２ａ、１２
ｂ、１２ｃそれぞれから出力されるｎ番目のラインの信
号をＲ０、Ｇ０、Ｂ０とすると、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１はｎ
＋１番目、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２はｎ＋２番目、Ｇ３はｎ＋
３番目のラインの信号となる。

【００３６】図２にＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２それぞれの垂直方向の位置
関係を模式的に示す。

【００３７】これらの信号Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ
１、Ｇ２、Ｇ３、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２それぞれは信号バス
２８を通して輝度信号生成手段（ＹＭＡＴ）６に入力さ
れ、垂直方向の位相が互いに対してｐ１（＝ｗ／２）だ
けずれた輝度信号Ｙ１およびＹ２がそれぞれ出力され
る。ここで、輝度信号Ｙ１およびＹ２はＲ０、Ｒ１、Ｇ
０、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ０、Ｂ１の各信号それぞれを用い
て、以下の関係式（１）で得られる。

【００３８】 Ｙ1＝0.3（Ｒ0＋Ｒ1）／2＋0.59Ｇ1 ＋0.11（Ｂ0＋Ｂ1）／2 … （１） Ｙ2＝0.3Ｒ１＋0.59（Ｇ1＋Ｇ2）／2 ＋0.11Ｂ1 図２にＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｂ
０、Ｂ１、Ｂ２の各信号それぞれに対応した輝度信号Ｙ
１、Ｙ２それぞれの垂直方向の位置関係を模式的に示
す。

【００３９】次に第１の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡ
Ｐ１）２では、信号バス２８よりＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ
１、Ｇ２の各信号を入力し、輝度信号Ｙ１とＹ２それぞ
れに対応した高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ（＝Ｖａ
ｐｈ１、Ｖａｐｈ２）を生成する。輝度信号Ｙ１には高
域垂直アパーチャ信号Ｖａｐ１、輝度信号Ｙ２には高域
垂直アパーチャ信号Ｖａｐ２がそれぞれ対応する。

【００４０】図３に第１の垂直アパーチャ生成手段（Ｖ
ＡＰ１）２の内部の構成を示す。図３において１８は入
力端子、１９ａ，１９ｂはフィルタ（ＦＬＴＲ）、２０
ａ，２０ｂはゲイン調整回路、２１ａ．２１ｂはコアリ
ング回路（ＣＯＲＥ）、２６ａ．２６ｂは水平ローパス
フィルタ（ＨＬＰＦ）である。信号バス２８より入力さ
れた撮像素子の出力信号Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２
は、フィルタ（ＦＬＴＲ）１９ａ、１９ｂに入力され、
高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ１、Ｖａｐｈ２が生成
される。ここで、高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ１、
Ｖａｐｈ２はＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２の各信号か
ら、以下の関係式（５）で得られる。

【００４１】 Ｖａｐｈ１＝−Ｒ０＋Ｇ１＋Ｒ１−Ｇ２ … （５） Ｖａｐｈ２＝−Ｇ１＋Ｒ１＋Ｇ２−Ｒ２ 図４にＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｖａｐｈ１、Ｖ
ａｐｈ２、Ｙ１、Ｙ２の垂直方向の位置関係を模式的に
示す。図４において輝度信号Ｙ１と高域垂直アパーチャ
信号Ｖａｐｈ１、輝度信号Ｙ２と高域垂直アパーチャ信
号Ｖａｐｈ２それぞれの垂直方向の位置がｐ２＝ｗ／４
だけずれているが、位置ずれの影響は高周波成分のみに
現れるので、低周波成分である輝度信号Ｙ１、Ｙ２との
ずれに対しては、実用上問題ない。

【００４２】図４において高域垂直アパーチャ信号Ｖａ
ｐｈ１を構成する信号Ｒ０、Ｇ１、Ｒ１、Ｇ２の垂直方
向の位置関係は、それぞれｐ１＝ｗ／２間隔である。そ
のため、上記関係式（５）によって、このアパーチャ成
分は主にナイキスト定理によって与えられる撮像手段の
出力信号から構成される最も短い周期ｗの周波数成分を
強調することになる。高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ
２についても同様のことが言える。

【００４３】さらに、第１の垂直アパーチャ生成手段
（ＶＡＰ１）２では、得られた高域垂直アパーチャ信号
Ｖａｐｈ１、Ｖａｐｈ２それぞれに対して、水平ローパ
スフィルタ（ＨＬＰＦ）２６ａ，２６ｂで水平方向の帯
域制限、ゲイン調整回路２０ａ，２６ｂでゲイン調整、
コアリング回路（ＣＯＲＥ）２１ａ，２１ｂでコアリン
グによるノイズ抑圧処理をそれぞれ施して高域垂直アパ
ーチャ信号出力端子１７ｃ、１７ｄそれぞれより高域垂
直アパーチャ信号Ｖａｐｈ１、Ｖａｐｈ２それぞれを出
力する。

【００４４】次に第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡ
Ｐ２）３では、信号バス２８よりＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ
０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の各信号を入力し、輝度信号Ｙ１
とＹ２それぞれに対応した低域垂直アパーチャ信号Ｖａ
ｐｌ１、Ｖａｐｌ２を生成する。第２の垂直アパーチャ
生成手段（ＶＡＰ２）３の構成は第１の垂直アパーチャ
生成手段（ＶＡＰ１）２の構成と同様であり、第１の垂
直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１）２と第２の垂直アパ
ーチャ生成手段（ＶＡＰ２）３との違いは、フィルタ
（ＦＬＴＲ）１９ａ，１９ｂの特性の違いである。ここ
で、第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ２）３にお
けるフィルタで低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ１、Ｖ
ａｐｌ２はＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３
の各信号から、以下の関係式（６）で得られる。

【００４５】 Ｖａｐl1＝−（Ｇ0＋Ｒ0）＋2（Ｇ1＋Ｒ1）−（Ｇ2＋Ｒ2） …（６） Ｖａｐl2＝−（Ｒ0＋Ｇ1）＋2（Ｒ1＋Ｇ2）−（Ｒ2＋Ｇ3） 図５にＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、
（Ｇ０＋Ｒ０）、（Ｇ１＋Ｒ１）、（Ｇ２＋Ｒ２）、
（Ｇ１＋Ｒ０）、（Ｇ２＋Ｒ１）、（Ｇ３＋Ｒ２）、Ｖ
ａｐｌ１、Ｖａｐｌ２、Ｙ１、Ｙ２それぞれの垂直方向
の位置関係を模式的に示す。図５において輝度信号Ｙ１
と低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ１、輝度信号Ｙ２と
低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ２それぞれの垂直方向
の位置がｐ２＝ｗ／４だけずれているが、位置ずれの影
響は高周波成分のみに現れ、高域垂直アパーチャ信号Ｖ
ａｐｈ１と低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ１、高域垂
直アパーチャ信号Ｖａｐｈ２と低域垂直アパーチャ信号
Ｖａｐｌ２それぞれの位置関係は一致しているので、低
周波成分である輝度信号Ｙ１、Ｙ２とのずれに対して
は、実用上問題ない。

【００４６】図５においてＧ＋Ｒ信号として表された高
域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ１を構成する信号（Ｇ０
＋Ｒ０）、（Ｇ１＋Ｒ１）、（Ｇ２＋Ｒ２）それぞれの
位置関係は、それぞれｗ間隔である。そのため、関係式
（６）によって、このアパーチャ成分は主にナイキスト
定理によって与えられる撮像手段の出力信号から構成さ
れる最も短い周期ｗの２倍の周期の周波数成分を強調す
ることになる。低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ２につ
いても同様のことが言える。

【００４７】さらに、第２の垂直アパーチャ生成手段３
では、得られた低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ１、Ｖ
ａｐｌ２に対して、水平方向の帯域制限、ゲイン調整、
コアリングによるノイズ抑圧処理を施して出力する。

【００４８】図６に各信号の垂直方向の周波数特性を示
す。図６においてＲ、Ｇ、Ｂの入力信号の周波数特性Ｒ
ＧＢｉｎを細実線で、輝度信号生成回路（ＹＭＡＴ）６
から出力される輝度信号Ｙ１、Ｙ２の周波数特性を細破
線で、関係式（５）に示す高域垂直アパーチャ成分を生
成するフィルタの周波数特性Ｖａｐ１と関係式（６）に
示す低域垂直アパーチャ成分を生成するフィルタの周波
数特性Ｖａｐ２を破線で模式的に示す。

【００４９】ここで、高域垂直アパーチャ成分および低
域垂直アパーチャ成分それぞれを構成する異なる色信号
は、関係式（５）および関係式（６）のように垂直方向
に対して各色信号ごとに構成が一致している。

【００５０】すなわち、高域垂直アパーチャ成分Ｖａｐ
ｈでは、関係式（５）の低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐ
ｈ１を構成する各色信号のうち、Ｒでは垂直方向内側の
信号Ｒ１から外側の信号Ｒ０を減じ、Ｇでも垂直方向内
側の信号Ｇ１から外側の信号Ｇ２を減じる構成となって
いる。また、高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ２を構成
する各色信号のうち、Ｒでは垂直方向内側の信号Ｒ１か
ら外側の信号Ｒ２を減じ、Ｇでも垂直方向内側の信号Ｇ
２から外側の信号Ｇ１を減じる構成となっている。

【００５１】また、低域垂直アパーチャ成分Ｖａｐｌで
は、関係式（６）のＶａｐｌ１を構成する各色信号のう
ち、Ｒでは垂直方向内側の信号Ｒ１の２倍の信号から外
側の信号Ｒ０、Ｒ２を減じ、Ｇでも垂直方向内側の信号
Ｇ１の２倍の信号から外側の信号Ｇ０、Ｇ２を減じる構
成となっている。また、Ｖａｐｌ２を構成する各色信号
のうち、Ｒでは垂直方向内側の信号Ｒ１の２倍の信号か
ら外側の信号Ｒ０、Ｒ２を減じ、Ｇでも垂直方向内側の
信号Ｇ２から外側の信号Ｇ１、Ｇ３を減じる構成となっ
ている。

【００５２】そのため垂直方向の周波数特性は各色信号
ごとに一致しており、アパーチャ信号に対するモアレは
発生しない。

【００５３】垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）４で
は第１の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１）２で生成
される高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈと第２の垂直ア
パーチャ生成手段（ＶＡＰ２）３で生成される低域垂直
アパーチャ信号Ｖａｐｌとをそれぞれ入力し、輝度信号
Ｙ１に対応する高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ１と低
域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ１とが加算されてＶａｐ
１として、輝度信号Ｙ２に対応する高域垂直アパーチャ
信号Ｖａｐｈ２と低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ２と
が加算されてＶａｐ２として出力される。

【００５４】水平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）５で
は、撮像手段１から信号バス２８を通して出力される信
号のうち、信号Ｒ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２を入力し、輝度
信号Ｙ１とＹ２それぞれに対応した水平アパーチャ信号
Ｈａｐ１とＨａｐ２を生成する。図７に水平アパーチャ
生成手段（ＨＡＰ）５の内部の構成を表す構成図を示
す。図７において２５ａ，２５ｂは水平ハイパスフィル
タ（ＨＨＰＦ）である。信号バス２８から入力された撮
像素子の出力信号Ｒ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２は、フィルタ
（ＦＬＴＲ）１９ｃ、１９ｄに入力される。フィルタ
（ＦＬＴＲ）１９ｃ、１９ｄではＲ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ
２から、以下の関係式（７）で得られる信号ＹＨ１、Ｙ
Ｈ２を生成し出力する。

【００５５】 図８にＲ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２、ＹＨ１、ＹＨ２、Ｙ
１、Ｙ２それぞれの垂直方向の位置関係を模式的に示
す。

【００５６】次に信号ＹＨ１、ＹＨ２は水平ハイパスフ
ィルタ（ＨＨＰＦ）２５ａ、２５ｂそれぞれに入力さ
れ、水平アパーチャ信号Ｈａｐ１、Ｈａｐ２が生成され
る。さらに、水平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）５で
は、水平ハイパスフィルタ（ＨＨＰＦ）２５ａ，２５ｂ
それぞれの出力信号Ｈａｐ１、Ｈａｐ２に対して、ゲイ
ン調整回路２０ｃ，２０ｄでゲイン調整、コアリング回
路（ＣＯＲＥ）２１ｃ，２１ｄそれぞれでコアリングに
よるノイズ抑圧処理を施して出力端子１７ｃ、１７ｄよ
り出力する。

【００５７】垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）４か
ら出力される垂直アパーチャ信号Ｖａｐ１、Ｖａｐ２お
よび水平アパーチャ生成手段５から出力される水平アパ
ーチャ信号Ｈａｐ１、Ｈａｐ２のうち、輝度信号Ｙ１に
対応する垂直アパーチャ信号Ｖａｐ１と出力信号Ｈａｐ
１とが輝度信号Ｙ１とともに輝度信号合成手段（ＹＭＩ
Ｘ）７ａに入力され、それぞれ加算されてＹ１ｏｕｔと
して出力される。また、輝度信号Ｙ２に対応する垂直ア
パーチャ信号Ｖａｐ２と出力信号Ｈａｐ２とが輝度信号
Ｙ２とともに輝度信号合成手段（ＹＭＩＸ）７ｂに入力
され、それぞれ加算されてＹ２ｏｕｔとして出力され
る。

【００５８】また、撮像手段１の出力信号は、信号バス
２８を通して色差信号生成手段（ＹＭＡＴ）８に入力さ
れ、色差信号Ｃ２が出力される。色差信号Ｃ２は以下の
関係式（８）で得られるＣｒとＣｂの２種類の信号の点
順次信号で表される。

【００５９】 Ｃｒ＝0.7(Ｒ0＋2Ｒ1＋Ｒ2)/4 −0.59(Ｇ0＋7(Ｇ1＋Ｇ2)＋Ｇ3)/16 −0.11(Ｂ0＋2Ｂ1＋Ｂ2)/4 …（８） Ｃｂ＝0.89(Ｂ0＋2Ｂ1＋Ｂ2)/4 −0.59(Ｇ0＋7(Ｇ1＋Ｇ2)＋Ｇ3)/16 −0.3(Ｒ0＋2Ｒ1＋Ｒ2)/4 図２にＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｂ
０、Ｂ１、Ｂ２、Ｙ１、Ｙ２それぞれに対応した色差信
号Ｃ２の垂直方向の位置関係を模式的に示す。ここで、
色差信号Ｃ２の垂直方向の位置関係は、Ｙ２と一致して
いる。

【００６０】ここで、関係式（８）においてＲ、Ｇ、Ｂ
の各信号に対して垂直方向のローパスフィルタがかかっ
ているような構成となっている。しかも、Ｒ、Ｇ、Ｂに
かかる垂直ローパスフィルタの特性はほぼ一致してお
り、垂直方向の高周波成分に色モアレが発生しない構成
となっている。従来の固体撮像装置では、色差信号生成
手段（ＹＭＡＴ）の構成が関係式（２）で表されるよう
なものとなっていたが、この場合の垂直方向の周波数特
性は一致していないために、関係式（４）で示されるよ
うな色差信号に対する垂直方向のローパスフィルタが必
要となる。本実施の形態では、関係式（８）のような構
成のため、従来の固体撮像装置のような色差信号に対す
る垂直方向のローパスフィルタは必要ない。

【００６１】輝度信号合成手段（ＹＭＡＴ）７ａ，７ｂ
それぞれから出力された輝度信号ｙ１，ｙ２のうち、輝
度信号Ｙ２はフィールドメモリ１３ａに入力され、１フ
ィールド期間遅延させられる。また、色差信号生成手段
（ＣＭＡＴ）８から出力された色差信号Ｃ２はフィール
ドメモリ１３ｂに入力され、１フィールド期間遅延させ
られる。

【００６２】セレクタ１４ａでは、ビデオカメラの２フ
ィールドで構成されるフレーム周期に対し第１フィール
ドの期間はＹ１ｏｕｔが選択され、第２フィールドの期
間はフィールドメモリ（ＦＭ）１３ａから出力されるＹ
２ｏｕｔが選択され、出力端子１７ａより出力される。

【００６３】また、セレクタ１４ｂでは、第１フィール
ドの期間は色差信号生成回路（ＣＭＡＴ）８から出力さ
れる色差信号Ｃ２に対し、図示されない垂直補間回路に
おいて垂直方向の位相が輝度信号Ｙ１と同位相になるよ
うに補間された色差信号Ｃ１が、第２フィールドの期間
はフィールドメモリ（ＦＭ）１３ｂから出力される色差
信号Ｃ２が選択され、出力端子１７ｂから出力される。
このように、ビデオカメラにおけるスチルモードでは、
インターレースされたテレビジョン方式を考慮して、画
像を２フィールドで構成されるフレーム形式にして出力
している。

【００６４】図６に出力端子１７ａから出力される輝度
信号の総合周波数特性Ｙ１ｏｕｔ、Ｙ２ｏｕｔを一点鎖
線で模式的に示す。

【００６５】実施の形態１の固体撮像装置によれば、第
１の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１）２により撮像
手段１の出力信号から構成される最も短い周期ｗの周波
数成分を強調することができるので、周波数特性を改善
することができる。

【００６６】また、第１および第２の垂直アパーチャ生
成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）２，３におけるフィルタ
で、生成するアパーチャ成分を構成する異なる色信号の
垂直方向の周波数特性を一致させるように構成している
ので、垂直アパーチャ信号にモアレが発生せずモアレ成
分の抑圧が可能となり垂直解像度の向上ができる。

【００６７】（実施の形態２）図９は本発明の実施の形
態２の固体撮像装置の構成を表す構成図である。図９の
構成は、実施の形態１における図１の構成に対して、第
１および第２の垂直アパーチャ生成手段の出力信号を入
力し、垂直アパーチャ合成手段に対して出力信号を出力
する垂直アパーチャ演算手段２７が加えられた構成にな
っているという部分のみが異なっており、その他の構成
は図１と同様である。構成と同様に動作についても実施
の形態１に準じるのでここでは省略し、本実施の形態２
では、垂直アパーチャ演算手段（ＯＰＥ）２７の動作に
ついて詳しく説明する。

【００６８】図１０は垂直アパーチャ演算手段（ＯＰ
Ｅ）２７の内部の構成を表す構成図である。図１０にお
いて、１４ｃはセレクタ、１７ｃ，１７ｄは出力端子、
１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆは入力端子、２２ａ，
２２ｂは絶対値回路（ＡＢＳ）、２３は比較回路（Ｃ
Ｐ）、２４ａ，２４ｂは演算回路である。図１０には輝
度信号Ｙ１およびＹ２に対応した２系統の回路が示され
ているが、同一の動作なので、ここではＹ１に対応した
回路の動作のみを説明する。

【００６９】演算回路２４ａでは、入力端子１８ｃより
高域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｈ１が絶対値回路２２ａ
に入力され、入力信号の絶対値｜Ｖａｐｈ１｜が該絶対
値回路２２ａから出力される。また、入力端子１８ｄよ
り低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ１が絶対値回路（Ａ
ＢＳ）２２ｂに入力され、入力信号の絶対値｜Ｖａｐｌ
１｜が該絶対値回路（ＡＢＳ）２２ｂから出力される。
比較回路（ＣＰ）２３では絶対値回路（ＡＢＳ）２２
ａ、２２ｂそれぞれから出力された絶対値｜Ｖａｐｈ１
｜と｜Ｖａｐｌ１｜とを入力しそれぞれの信号の大きさ
を比較し制御信号を出力する。セレクタ１４ｃでは比較
回路２３の出力に応じて、高域垂直アパーチャ信号Ｖａ
ｐｈ１と低域垂直アパーチャ信号Ｖａｐｌ１とのうち振
幅の小さい方の信号を演算回路２４の出力信号として出
力端子１７ｃより出力する。

【００７０】垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）４以
降の動作は、垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）４の
入力信号のうち、第１の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡ
Ｐ１）２から出力されるＶａｐｈが垂直アパーチャ演算
手段（ＯＰＥ）２７から出力される信号に代わる以外
は、実施の形態１に準じるのでここでは省略する。

【００７１】図１１に各信号の垂直方向の周波数特性を
示す。図１１においてＲ、Ｇ、Ｂの入力信号の周波数特
性ＲＧＢｉｎを細実線で、輝度信号生成回路（ＹＭＡ
Ｔ）６から出力される輝度信号Ｙ１、Ｙ２の周波数特性
を細破線で、関係式（５）に示す高域垂直アパーチャ成
分を生成するフィルタ１９ａの周波数特性Ｖａｐ１と関
係式（６）に示す低域垂直アパーチャ成分を生成するフ
ィルタの周波数特性Ｖａｐ２を破線で、演算処理により
振幅の小さい方が選択されたアパーチャ信号の周波数特
性Ｖａｐ３を実線で、出力端子１７ａから出力される輝
度信号の総合周波数特性Ｙ１ｏｕｔ、Ｙ２ｏｕｔを一点
鎖線で模式的に示す。

【００７２】実施の形態２における固体撮像装置では、
垂直アパーチャ演算手段（ＯＰＥ）２７は、第１および
第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）
２，３それぞれで生成される垂直方向のアパーチャ成分
を入力し、最も短い周期の整数倍の周期の垂直方向のア
パーチャ成分と、最も短い周期の垂直方向のアパーチャ
成分の演算処理により得られるアパーチャ成分とを出力
し、演算処理は、最も短い周期の垂直方向のアパーチャ
成分と、最も短い周期の整数倍の周期の垂直方向のアパ
ーチャ成分とのうち振幅の小さい方を選択するような構
成としているので、垂直方向の高周波成分を強調するこ
とができ、垂直方向の周波数特性を改善することができ
る。

【００７３】特に、実施の形態１においては、撮像素子
から出力される信号で構成される最も短い周期の周波数
１／ｗの成分は、色信号撮像時に偽信号が発生する場合
があり、ゲイン調整によるゲインを大きくすることがで
きないが、実施の形態２では、図１１に示すように、１
／ｗの周波数成分を強調することなしに垂直方向のアパ
ーチャ成分を強調することができる。

【００７４】（実施の形態３）図１２は本発明の実施の
形態３の固体撮像装置の構成を表す構成図である。図１
２の構成は、実施の形態１における図１の構成に対し
て、水平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）５の出力信号が
１系統のみであるような構成になっているという部分の
みが異なっており、その他の構成は図１と同様である。
構成と同様に動作についても実施の形態１に準じるの
で、本実施の形態３では、水平アパーチャ生成手段（Ｈ
ＡＰ）５の動作について詳しく説明する。

【００７５】図１３は水平アパーチャ生成手段（ＨＡ
Ｐ）５の内部の構成を表す構成図である。図１３におい
て、１７ｃは出力端子、１９ｃはフィルタ（ＦＬＴ
Ｒ）、２０ｃはゲイン調整回路、２１ｃはコアリング回
路（ＣＯＲＥ）、２５ｃは水平ハイパスフィルタ（ＨＨ
ＰＦ）、２８は信号バスである。

【００７６】信号バス２８から入力された撮像素子の出
力信号Ｒ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２は、フィルタ１９ｃに入
力される。フィルタ１９ｃではＲ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２
から、以下の関係式（９）で得られる信号ＹＨを生成し
出力する。

【００７７】 ＹＨ＝（Ｒ０＋Ｒ１）／２＋（Ｇ１＋Ｇ２）／２ … （９） 図１４にＲ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２、ＹＨ、Ｙ１、Ｙ２の
各信号それぞれの垂直方向の位置関係を模式的に示す。
図１４のように信号ＹＨは、輝度信号Ｙ１とＹ２の中央
に位置している。

【００７８】次に信号ＹＨは水平ハイパスフィルタ（Ｈ
ＨＰＦ）２５ｃに入力され、水平アパーチャ信号Ｈａｐ
が生成される。さらに、水平アパーチャ生成手段（ＨＡ
Ｐ）５では、水平ハイパスフィルタ（ＨＨＰＦ）２５ｃ
の出力信号Ｈａｐに対して、ゲイン調整回路２０ｃでゲ
イン調整、コアリング回路（ＣＯＲＥ）２１ｃでコアリ
ングによるノイズ抑圧処理を施して出力端子１７ｃより
出力する。

【００７９】次に輝度信号合成回路（ＹＭＩＸ）７ａで
は、輝度信号Ｙ１に対応した垂直アパーチャ信号Ｖａｐ
１、水平アパーチャＨａｐを該輝度信号Ｙ１に加算し信
号Ｙ１ｏｕｔとして出力する。また輝度信号合成回路
（ＹＭＩＸ）７ｂでは、輝度信号Ｙ２に対応した垂直ア
パーチャ信号Ｖａｐ２、水平アパーチャＨａｐを該輝度
信号Ｙ２に加算し信号Ｙ２ｏｕｔとして出力する。

【００８０】このように実施の形態３では、水平アパー
チャ生成手段（ＨＡＰ）５における各輝度信号Ｙ１およ
びＹ２それぞれに対応した水平方向のアパーチャ成分
は、同一のものを用いるように構成したので、回路規模
を削減できる。なお、この場合輝度信号Ｙ１、Ｙ２の水
平アパーチャが同一であるため、水平アパーチャ成分の
垂直方向の周波数特性が劣化するが、水平アパーチャ成
分の垂直成分と、垂直アパーチャ成分の水平成分は同一
の周波数成分であるため、第１、第２の垂直アパーチャ
生成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）２，３における水平ロ
ーパスフィルタの特性を調整することによって補正する
ことができる。

【００８１】なお、実施の形態１から３で、垂直アパー
チャ信号を輝度信号合成手段（ＹＭＩＸ）７ａ，７ｂに
おいて、該輝度信号生成手段（ＹＭＩＸ）７ａ，７ｂで
生成された輝度信号と合成しているが、垂直アパーチャ
信号を撮像手段１から出力される各色信号に加算した
後、輝度信号生成手段（ＹＭＩＸ）７ａ，７ｂで輝度信
号を生成するような構成としても、同様の効果を得るこ
とができる。

【００８２】また、実施の形態１から３で、各垂直アパ
ーチャ成分を生成する際のフィルタは、各色信号ごとの
垂直方向の周波数特性を一致させるという条件を満たせ
ば、本実施の形態で示したものに限らない。

【００８３】また、実施の形態１から３で、各垂直アパ
ーチャ成分を生成する際のフィルタは、各色信号ごとの
垂直方向の周波数特性を一致させるようにしているが、
どちらか一方のみをそのような構成にした場合でも程度
の差はあるがモアレ抑圧の効果は得られる。

【００８４】また、実施の形態１から３で、各垂直アパ
ーチャ成分は、色信号ＲとＧを用いて生成したが、Ｒ、
Ｇ、Ｂの３つの信号を用いても良い。

【００８５】また、実施の形態１から３で、色信号成分
を生成する際のフィルタは、各色信号ごとの垂直方向の
周波数特性を一致させるという条件を満たせば、本実施
の形態で示したものに限らない。

【００８６】また、実施の形態１から３で、第１、第２
の垂直アパーチャ生成手段では、それぞれ水平フィルタ
処理、ゲイン調整、コアリングの処理などを行っている
が、これらの処理を垂直アパーチャ合成後に共通化して
行っても良い。

【００８７】また、実施の形態１から３で、ビデオカメ
ラにおけるスチルモードを前提に説明しているが、フィ
ールドメモリを使ったインターレースへの並べ替え処理
の前に垂直解像度が向上されるので、その他のモードで
も使用できる。

【００８８】また、実施の形態２で垂直アパーチャ合成
手段で、垂直アパーチャ演算手段の出力信号と第２の垂
直アパーチャ生成手段の出力信号を合成しているが、垂
直アパーチャ合成手段を省略し、垂直アパーチャ演算手
段の出力信号のみを垂直アパーチャ成分として処理して
も良い。

【００８９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１の垂
直アパーチャ生成手段により撮像手段の出力信号から構
成される最も短い周期ｗの周波数成分を強調することが
できるので、周波数特性を改善することができるという
効果が得られる。

【００９０】また、本発明によれば第１および第２の垂
直アパーチャ生成手段におけるフィルタで、生成するア
パーチャ成分を構成する異なる色信号の垂直方向の周波
数特性を一致させるように構成しているので、垂直アパ
ーチャ信号にモアレが発生せずモアレ成分の抑圧が可能
となり、垂直解像度の向上ができるという効果が得られ
る。

【００９１】さらに、本発明によれば、垂直アパーチャ
演算手段は、第１および第２の垂直アパーチャ生成手段
で生成される垂直方向のアパーチャ成分を入力し、最も
短い周期の整数倍の周期の垂直方向のアパーチャ成分
と、最も短い周期の垂直方向のアパーチャ成分の演算処
理により得られるアパーチャ成分を出力し、演算処理
は、最も短い周期の垂直方向のアパーチャ成分と、最も
短い周期の整数倍の周期の垂直方向のアパーチャ成分の
うち振幅の小さい方を選択するような構成としているの
で、有彩色の被写体において偽信号を発生する場合のあ
る１／ｗの周波数成分を強調することなしに垂直方向の
アパーチャ成分を強調することができるという効果が得
られる。

【００９２】また、本発明によれば、水平アパーチャ生
成手段におけるＹ１およびＹ２に対応した水平方向のア
パーチャ成分は、同一のものを用いるように構成するこ
とにより、回路規模を削減できるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の固体撮像装置の構成を表す構成
図。

【図２】実施の形態１のＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ
１、Ｇ２、Ｇ３、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｃ２
の垂直方向の位置関係を表す模式図。

【図３】実施の形態１の第１の垂直アパーチャ生成手段
２の内部の構成を示す構成図。

【図４】実施の形態１のＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ
２、Ｖａｐｈ１、Ｖａｐｈ２、Ｙ１、Ｙ２の垂直方向の
位置関係を示す模式図。

【図５】実施の形態１のＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ０、Ｇ
１、Ｇ２、Ｇ３、（Ｇ０＋Ｒ０）、（Ｇ１＋Ｒ１）、
（Ｇ２＋Ｒ２）、（Ｇ１＋Ｒ０）、（Ｇ２＋Ｒ１）、
（Ｇ３＋Ｒ２）、Ｖａｐｌ１、Ｖａｐｌ２、Ｙ１、Ｙ２
の垂直方向の位置関係を示す模式図。

【図６】実施の形態１の各信号の垂直方向の周波数特性
を示す周波数特性図。

【図７】実施の形態１の水平アパーチャ生成手段５の内
部の構成を表す構成図。

【図８】実施の形態１のＲ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２、ＹＨ
１、ＹＨ２、Ｙ１、Ｙ２の垂直方向の位置関係を示す模
式図。

【図９】実施の形態２の固体撮像装置の構成を表す構成
図。

【図１０】実施の形態２の垂直アパーチャ演算手段２７
の内部の構成を表す構成図。

【図１１】実施の形態２の各信号の垂直方向の周波数特
性を示す周波数特性図。

【図１２】実施の形態３の固体撮像装置の構成を表す構
成図。

【図１３】実施の形態３の水平アパーチャ生成手段５の
内部の構成を表す構成図。

【図１４】実施の形態３のＲ０、Ｒ１、Ｇ１、Ｇ２、Ｙ
Ｈ、Ｙ１、Ｙ２の垂直方向の位置関係を示す模式図。

【図１５】従来の固体撮像装置の構成図。

【図１６】従来の固体撮像装置のＲ０、Ｒ１、Ｇ０、Ｇ
１、Ｇ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｙ１、Ｙ２、Ｃ１の垂直方向の
位置関係を示す模式図。

【図１７】従来の固体撮像装置の各信号の垂直方向の周
波数特性を示す周波数特性図。

【符号の説明】

１．．．撮像手段、 ２．．．第１の垂直アパーチャ生成手段、 ３．．．第２の垂直アパーチャ生成手段、 ４．．．垂直アパーチャ合成手段、 ５．．．水平アパーチャ生成手段、 ６．．．輝度信号生成手段、 ７．．．輝度信号合成回路、 ８．．．色差信号生成手段、 ９．．．ラインメモリ、 １０．．．光学系、 １１．．．プリズム、 １２．．．固体撮像素子、 １３．．．フィールドメモリ、 １４．．．セレクタ、 １５．．．垂直ローパスフィルタ、 １６．．．垂直アパーチャ生成手段、 １７．．．出力端子 １８．．．入力端子、 １９．．．フィルタ、 ２０．．．ゲイン調整回路、 ２１．．．コアリング回路、 ２２．．．絶対値回路、 ２３．．．比較回路、 ２４．．．演算回路、 ２５．．．水平ハイパスフィルタ、 ２６．．．水平ローパスフィルタ、 ２７．．．垂直アパーチャ演算手段、 ２８．．．信号バス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−89384（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/04 - 9/11 H04N 9/64 - 9/78 H04N 5/14 - 5/257 H04N 5/335

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の固体撮像素子それぞれから出力され
   る異なる色信号のうち、少なくとも一つの色信号の垂直
   方向の位相を他の色信号に対して一定ピッチだけシフト
   させて出力する撮像手段（１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出する第１の垂直
   アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の整数倍の周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出
   する第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ２）と、 前記両垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）
   それぞれからの出力信号を合成する垂直アパーチャ合成
   手段（ＶＭＩＸ）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から水平方向のアパーチ
   ャ成分を抽出する水平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）
   と、 前記垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）および前記水
   平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）それぞれの出力信号と
   前記撮像手段（１）の出力信号とを合成するアパーチャ
   合成手段（ＹＭＩＸ）と、 を具備したことを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】複数の固体撮像素子それぞれから出力され
   る異なる色信号のうち、少なくとも一つの色信号の垂直
   方向の位相を他の色信号に対して一定ピッチだけシフト
   させて出力する撮像手段（１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出する第１の垂直
   アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の整数倍の周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出
   する第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ２）と、 前記両垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）
   それぞれの出力信号を合成する垂直アパーチャ合成手段
   （ＶＭＩＸ）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から水平方向のアパーチ
   ャ成分を抽出する水平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）
   と、 前記撮像手段（１）の出力信号から輝度信号を生成する
   輝度信号生成手段（ＹＭＡＴ）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から前記輝度信号に対応
   した色差信号を生成する色差信号生成手段（ＣＭＡＴ）
   と、 前記垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）、水平アパー
   チャ生成手段（ＨＡＰ）および輝度信号生成手段（ＹＭ
   ＡＴ）それぞれの出力信号を合成する輝度信号合成手段
   （ＹＭＩＸ）と、 を具備したことを特徴とする固体撮像装置。
3. 【請求項３】複数の固体撮像素子それぞれから出力され
   る異なる色信号のうち、少なくとも一つの色信号の垂直
   方向の位相を他の色信号に対して一定ピッチだけシフト
   させて出力する撮像手段（１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出する第１の垂直
   アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の整数倍の周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出
   する第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ２）と、 前記両垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）
   それぞれの出力信号を入力し、最も短い周期の垂直方向
   のアパーチャ成分と、最も短い周期の整数倍の周期の垂
   直方向のアパーチャ成分とのうち振幅の小さい方のアパ
   ーチャ成分を選択して出力する垂直アパーチャ演算手段
   （ＯＰＥ）と、 前記第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ２）の出力
   信号と前記垂直アパーチャ演算手段（ＯＰＥ）の出力信
   号とを合成する垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）
   と、 前記撮像手段（１）の出力信号から水平方向のアパーチ
   ャ成分を抽出する水平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）
   と、 前記垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）および水平ア
   パーチャ生成手段（ＨＡＰ）それぞれの出力信号と前記
   撮像手段（1）の出力信号とを合成するアパーチャ合成
   手段（ＹＭＩＸ）と、 を具備したことを特徴とする固体撮像装置。
4. 【請求項４】複数の固体撮像素子それぞれから出力され
   る異なる色信号のうち、少なくとも一つの色信号の垂直
   方向の位相を他の色信号に対して一定ピッチだけシフト
   させて出力する撮像手段（１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出する第１の垂直
   アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の整数倍の周期の垂直方向のアパーチャ成分を抽出
   する第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ２）と、 前記両垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）
   それぞれの出力信号を入力し、最も短い周期の垂直方向
   のアパーチャ成分と、最も短い周期の整数倍の周期の垂
   直方向のアパーチャ成分とのうち振幅の小さい方のアパ
   ーチャ成分を選択する垂直アパーチャ演算手段（ＯＰ
   Ｅ）と、 前記第２の垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ２）の出力
   信号と前記垂直アパーチャ演算手段（ＯＰＥ）の出力信
   号とを合成する垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）
   と、 前記撮像手段（１）の出力信号から水平方向のアパーチ
   ャ成分を抽出する水平アパーチャ生成手段（ＨＡＰ）
   と、 前記撮像手段（１）の出力信号から輝度信号を生成する
   輝度信号生成手段（ＹＭＡＴ）と、 前記撮像手段（１）の出力信号から前記輝度信号に対応
   した色差信号を生成する色差信号生成手段（ＣＭＡＴ）
   と、 前記垂直アパーチャ合成手段（ＶＭＩＸ）、水平アパー
   チャ生成手段（ＨＡＰ）および輝度信号生成手段（ＹＭ
   ＡＴ）それぞれの出力信号を合成する輝度信号合成手段
   （ＹＭＩＸ）と、 を具備したことを特徴とする固体撮像装置。
5. 【請求項５】前記撮像手段（１）の出力信号から構成さ
   れる最も短い周期は、前記位相のシフト量の２倍の周期
   であり、 前記撮像手段（１）の出力信号から構成される最も短い
   周期の整数倍の周期は前記シフト量の４倍の周期である
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の固
   体撮像装置。
6. 【請求項６】前記両垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ
   １，ＶＡＰ２）それぞれは、生成するアパーチャ成分を
   構成する異なる色信号の垂直方向の周波数特性を一致さ
   せるように構成することを特徴とする請求項１ないし４
   いずれかに記載の固体撮像装置。
7. 【請求項７】前記両垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ
   １，ＶＡＰ２）それぞれのうちいずれか一方は、生成す
   るアパーチャ成分を構成する異なる色信号の垂直方向の
   周波数特性を一致させるように構成することを特徴とす
   る請求項１ないし４いずれかに記載の固体撮像装置。
8. 【請求項８】前記複数の固体撮像素子それぞれから出力
   される異なる色信号は、ＧおよびＲ、Ｂの色信号であ
   り、垂直方向の位相を他の色信号に対して一定ピッチだ
   けシフトさせて出力させる色信号は、Ｒ、Ｂの２つの色
   信号あるいはＧの色信号のどちらか一方であることを特
   徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の固体撮像装
   置。
9. 【請求項９】前記一定ピッチをｐ１とし、１つの固体撮
   像素子の出力信号の垂直方向のピッチをｗとしたとき、
   前記一定ピッチｐ１が前記垂直方向のピッチｗに対して
   ｐ１＝ｗ／２の関係で表される量であることを特徴とす
   る請求項１ないし４いずれかに記載の固体撮像装置。
10. 【請求項１０】前記輝度信号生成手段（ＹＭＡＴ）は、
    垂直方向に前記一定ピッチだけシフトした２つの輝度信
    号Ｙ１、Ｙ２を出力し、 前記両垂直アパーチャ生成手段（ＶＡＰ１，ＶＡＰ２）
    それぞれは前記２つの輝度信号Ｙ１およびＹ２に対応し
    たアパーチャ成分を生成し、前記水平アパーチャ生成手
    段（ＨＡＰ）における前記輝度信号Ｙ１およびＹ２それ
    ぞれに対応した水平方向のアパーチャ成分それぞれは、
    同一のものを用いることを特徴とする請求項２または４
    に記載の固体撮像装置。
11. 【請求項１１】前記色差信号生成手段（ＣＭＡＴ）は垂
    直方向の帯域を抑圧するフィルタ手段を有し、該フィル
    タ手段によって色差信号を構成する各色信号の垂直方向
    の周波数特性が概ね等しくなるように構成したことを特
    徴とする請求項２または４に記載の固体撮像装置。