JPH02104186A - ビデオカメラの信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、テレビカメラ等に用いられるビデオカメラの
信号処理回路に関する。

（ロ）従来の技術 カラー撮像を行うテレビカメラの如き固体撮像装置に於
いては、装置の小型軽量化が望まれるのに対応して部品
数の少ない単板式が採用される。

この単板式は三元色に対応する三種類の固体撮像素子を
用いる三板式に比して部品数が少なく、装置の規模を小
さく形成することができるが、画像信号の処理に於いて
三板式よりも複雑な信号処理を行う場合が多い。また、
単板式の場合、固体撮像素子の受光部に付すフィルタの
方式に依っても画像信号の処理が異なり、種々の信号処
理方法が採用される。

第４図は、補色カラーフィルタが装着されたＣＯＤ固体
撮像装置の信号処理回路を示すブロック図である。

Ｃ０Ｄ（１）は、受光部にイエｏ−（Ｙｅ）、グリーン
（Ｇ）及びシアン（Ｃｙ）からなる補色カラーフィルタ
が装着されており、各色成分Ｙｅ、Ｇ及びＣｙに対応す
るカラー信号からなる画像信号Ｘを出力する。この画像
信号Ｘは、ゲイン調整回路（２）でゲインが調整された
後、色分離回路（３）で三元色Ｒ，Ｇ及びＢに対応する
カラー信号に分離される０色分離は、画像信号Ｘを異な
る３つのタイミングでサンプルホールドすることでカラ
ー信号Ｙｅ、Ｑ及びｃｙを得て、これらを演算して行わ
れる。即ち、カラー信号Ｒ及びＢは、夫々Ｙｅ−Ｇ及び
Ｃｙ−Ｇに依って得られている。そして、色分離された
カラー信号Ｒ，Ｇ及びＢは、信号処理回路（４）でガン
マ補正、ペデスタル調整等が成されてマトリクス回路（
５）に入力される。また、マトリクス回路（５）では、
色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙが生成されて出力される。こ
こで、信号Ｙは画像信号の輝度レベルを示すもので、カ
ラー信号Ｒ，Ｇ及びＢを合成することで得ている０以上
のようなゲイン調整回路（２）、色分離回路（３）、信
号処理回路（４）及びマトリクス回路（５〉がワンチッ
プ（ＩＪｔＬ、プロセスＩＣ（１０１）を構成している
。

プロセスＩＣ（１０１）から得られた色差信号Ｒ−Ｙ及
びＢ−Ｙは、夫々ローパスフィルタ（６）（７）を介し
てエンコーダＩＣ（１０２）に入力される。エンコーダ
ＩＣ（１０２）では、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙが変調
回路（９）（１０）で夫々変調された後に足し合わされ
てクロマ信号Ｚが合成され、このクロマ信号Ｚがクロマ
信号抑圧回路（１１）を介して出力される。このクロマ
信号抑圧回路（１１）は、この回路に印加される制御電
圧Ｖｃの変化に応じてクロマ信号２を減衰せしめるもの
で、制御電圧ＶｃがＯ■のときゲインが０であり、制御
電圧Ｖｃが所定の閾値Ｖｔｈに達するとゲインが１とな
る。この制御電圧Ｖｃに対するクロマ信号抑圧回路（１
１）のゲインの変化を第５図に示す。

上述のようなプロセスＩＣ（１（Ｈ）及びエンコーダ（
１０２）からなる信号処理回路に於いて、高輝度の光の
入射でＣ０Ｄ（１）の出力が飽和した場合、再生画像が
緑色に色づくという所謂ハイライトグリーンが発生する
。この原因は、Ｃ０Ｄ（１）の出力が飽和してカラー信
号Ｙｅ、Ｇ及びＣｙが全て同レベルになることに依る。

即ち、カラー信号Ｒ及びＢが、夫々Ｙｅ−Ｇ及びＣｙ−
Ｇの演算で得られているため、カラー信号Ｙｅ、Ｇ及び
Ｃｙが同レベルとなると、カラー信号Ｒ及びＢが０レベ
ルとなってカラー信号Ｇのみとなり、再生画面が緑色に
色づく。

従ってハイライトグリーンの発生を防止するため、画像
信号の輝度レベルに対応する輝度信号電圧Ｖｖと所定の
値に設定された基準電圧ｖ、ｌとを比較器り１２）で比
較し、この比較器（１２）の出力を制御電圧Ｖｃとして
クロマ信号抑圧回路（１１）に印加している。輝度信号
電圧Ｖ、は、画像信号Ｘの輝度レベルに対応して変化す
るもので、色成分に分離されていない画像信号からロー
パスフィルタ（８）を介して得られる。制御電圧Ｖｃは
、通常閾値Ｖｔｈより高いレベルに保持されており、輝
度信号電圧ｖＹが基準電圧ＶＲより高いレベルになると
比較器（１２）が反転して電圧ＶｃがＯＶとなり、クロ
マ信号の出力を停止せしめる。基準電圧ｖＲは、−定の
電圧を可変抵抗（１３）で分圧することで、可変設定で
きる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述の信号処理回路で、ローパスフィルタ（８）は、ロ
ーパスフィルタ（６）（７）を介して変調回路（９）（
１０）に入力される色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙとクロマ
信号を抑圧する制御電圧ｖ０とのタイミングを一致させ
るためのもので、ローパスフィルタ（６）＜７＞とロー
パスフィルタフ８）との特性を同一にすることが望まれ
る。

しかしながら、プロセスＩ　Ｃ＜１０１）とエンコーダ
Ｉ　Ｃ（１０２）とに並設されるローパスフィルタ（６
）（７）及び（８）は、通常、コイルとコンデンサとで
構成されており、特性にはばらつきが生じる。従って、
色差信号と制御電圧Ｖ。とのタイミングにずれが生じて
クロマ信号を所望の期間に正確に除去できず、ハイライ
トグリーンの残留や必要な信号の消滅が生じる虞れがあ
る。

さらに、比較器（１２）の出力する制御電圧■。は、第
６図（ａ）に示す如く輝度信号電圧ｖＹが基準電圧ｖ、
ｌとなる点を境に一定の電圧からＯｖへと不連続に変化
するため、クロマ信号抑圧回路（１１）のゲインが第６
図（ｂ）に示す如く１から０に急激に変化する。従って
、クロマ信号Ｚの抑圧は、画像信号が基準電圧■、のレ
ベルに達するまでは全く抑圧がなされず、基準電圧ｖＲ
に達した途端にクロマ信号２が完全に除去されるため、
この境界点に於いて再生画面の色が突然消えるといった
不自然で見づらい再生画面となる。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、
第１の特徴は、固体撮像素子から得られる画像信号の輝
度レベルに対応する輝度信号を基準値と比較し、この比
較結果に基づいてクロマ信号を抑圧するビデオカメラの
信号処理回路に於いて、色差信号生成回路で得られる色
差信号は第１及び第２のローパスフィルタを介してクロ
マ信号合成回路に入力され、輝度信号は第３のローパス
フィルタを介して比較回路に入力され、上記第１乃至第
３のローパスフィルタがクロマ信号合成回路と比較回路
とクロマ信号抑圧回路と共にひとつのチップ上に構成さ
れたことにある。

そして第２の特徴は、画像信号が所定のレベルに達した
とき、クロマ信号が抑圧せしめられるビデオカメラの信
号処理回路に於いて、画像信号の輝度レベルに対応する
輝度信号を基準値と比較する比較回路は、輝度信号が基
準値の近傍で変動するときにこの変動に応じて出力が連
続的に変化するように構成されていることにある。

（ネ）作用 本発明に依れば、色差信号を通すローパスフィルタと輝
度信号を通すローパスフィルタとを同一のチップ上に形
成することで、ローパスフィルタの特性のばらつきを低
減でき、色差信号とクロマ抑圧制御電圧とのタイミング
のずれを減少きせることかできる。

また、輝度信号を基準信号と比較する比較回路を輝度信
号の変動に応じて出力が連続的に変化するように構成し
たことで、比較回路が反転してクロマ信号の出力が突然
停止することがなくなり、クロマ信号を画像信号の輝度
レベルの上昇に従って徐々に抑圧することができる。

（へ）実施例 本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は、本発明信号処理回路の一実施例を示すブロッ
ク図である。この図に於いて、プロセス回路（２０１）
は第４図に示す信号処理回路のプロセスＩＣ（１０１）
と同様の構成であり、Ｃ０Ｄ（１）から得られる画像信
号Ｘを色成分毎に分離してガンマ補正、ペデスタル調整
等の処理をし、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙを生成する。

本発明の特徴とするところは、第１乃至第３のローパス
フィルタ（６’）（７′）（８’）をクロマ信号合成回
路（２０）とクロマ信号抑圧回路（１１）と共に１チツ
プ上に設けてエンコーダＩＣ（２０２）を構成したこと
にある。即ち、プロセス回路（２０１）からの色差信号
Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙは、夫々第１及び第２のローパスフィ
ルタ（６゛）（７゛）を介してクロマ信号合成回路（２
０）に入力され、プロセス回路（２０１）からの輝度信
号電圧ｖ１は第３のローパスフィルタ〈８゛）を介して
比較回路（１２′）に入力される。そして、輝度信号電
圧ＶＹと基準電圧Ｖ、とが比較され、制御電圧Ｖ、が出
力される。ここで、比較回路（１２’）は、ローパスフ
ィルタ（６°）（７’＞（８°〉と同様にクロマ信号合
成回路（２０〉とクロマ信号抑圧回路（１１）と同一チ
ップ上に構成される。

同一のチップ上に形成される第１乃至第３のローパスフ
ィルタ（６°）（７’）（８″〉は、ｅ性のハラつきを
少なく形成することができるため、色差信号Ｒ−Ｙ及び
Ｂ−Ｙと制御電圧Ｖ、とのタイミングの差を極めて少な
くすることができる。従って、制御電圧Ｖｃでクロマ信
号抑圧回路（１１）の動作を制御するときにクロマ信号
２の抑圧のタイミングが所望の期間からずれることがな
くなる。ただし、チップ上にコイルを形成してローパス
フィルタを構成することはできないため、第１乃至第３
のローパスフィルタ（６’）（７’）（８’）は、抵抗
とコンデンサとからなるアクティブローパスフィルタで
構成される。

第２図は、本発明の他の実施例の要部を示す回路図であ
る。信号処理回路の構成自体は、第４図に示す従来の信
号処理回路と同様である。本発明の特徴は、輝度信号電
圧Ｖ、が基準電圧ＶＲの近傍で変動するとき、その変動
に応じて出力が変化するように比較回路（１２）を構成
したことにある。即ち、差動アンプ（３０）の負入力側
と出力側との間に抵抗（３１）を接続し、負入力側に輝
度信号電圧ｖＹが抵抗（３２）を介して入力されると共
に、基準電圧■、が正入力側に入力される。このような
構成に依れば、輝度信号電圧Ｖアが低レベルから高レベ
ルに変化するとき輝度信号電圧ｖＹが基準電圧ｖｌＩに
達する前に制御電圧Ｖ。が下り始め、基準電圧Ｖ、を越
えた点で制御電圧ＶｃがＯｖ近くになるまで輝度信号電
圧ｖＹに従って連続的に変化する。

この輝度信号電圧ＶＹに対する制御電圧■。の変化を第
３図（ａ）に示す。

そして、第３図（ａ）のように変化する制御電圧ｖｃを
用いて、第５図に示すような特性を有したクロマ信号抑
圧回路（１１）を制御すれば、制御電圧Ｖｃがクロマ信
号抑圧回路（１１）の閾値Ｖｔｈになったとき（このと
きの輝度信号電圧ＶＹを■１とする）、クロマ信号抑圧
回路（１１）のゲインが１から徐々に下り始め、制御電
圧ＶＣがＯｖとなったとき（このときの輝度信号電圧ｖ
１をＶ、とする）、りｌコマ信号抑圧回路（１１）のゲ
インも０となる。このため、第３図（ｂ）に示すように
、クロマ信号抑圧回路（１１）のゲインが、輝度信号電
圧Ｖ、がｖＩからＶ、まで変化する間に１から０まで連
続的に変化する。

従って、画像信号の輝度レベルが高くなり、輝度信号電
圧ｖ１が基準重圧Ｖｃ＋；近づくと、クロマ信号抑圧回
路（１１）のゲインが１から徐々に下がり始めるため、
クロマ信号２が少しづつ減衰されはじめ、画像信号の輝
度レベルがある値（Ｖ、−ＶＩ）を越すと再生画面の色
が徐々に消えてゆくことになる。そして、輝度レベルが
ある値（■１＝ｖりに達すると再生画面の色が完全に消
える。

また、第２図に示す比較回路を第１図の比較回路（１２
’　）に採用すれば、再生画面の色を徐々に消してゆく
ことができると共に、色を消すタイミングを正確に設定
することができる。

〈ト）発明の効果 本発明に依れば、クロマ信号を所望の期間で正確に抑圧
することができるため、再生画面の色を所望のタイミン
グで消すことができ、ハイライトグリーンの残留や余分
な信号の除去が防止できる。

また、クロマ信号を画像信号の輝度レベルに応じて徐々
に抑圧することができるため、再生画面の色を少しづつ
消すことができ、再生画面を見づらくすることなくハイ
ライトグリーンの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係り、第１図は一実施例を
示すブロック図、第２図は他の実施例の要部を示す回路
図、第３図は他の実施例の回路の特性図である。第４図
は従来の信号処理回路のブロック図、第５図はクロマ信
号抑圧回路の特性図、第６図は従来の信号処理回路の特
性図である。 （１）・・・ＣＣＤ、　　（３）・・・色分離回路、　
（４）・・・信号処理回路、　（５）・・・マトリクス
回路、（６）〜（８）（６’）〜（８゛）・・・ローパ
スフィルタ、　（９）（１０）・・・変調回路、　（１
１）・・・クロマ信号抑圧回路、　（１２〉（１２’）
・・・比較回路、　（２０）・・・クロマ信号合成回路
、　（３０）・・・差動アンプ、　（３１）（３２）・
・・抵抗、（１０１）・・・プロセスＩ　Ｃ，（１０２
）（２０２）・・・エンコーダＩＣ。 第２　図 第３図（ａン ｎ則り版ｖＹ 第５図 第６図（ｂ） 乍ｐ１イ１ｇ唱ジノ玉＝ＶＣ ■Ｒ 四＃旧低ｖＹ Ｒ 蝉虐１容号転ｖＹ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子から得られる画像信号を色成分毎に
   分離し、この色成分信号から色差信号を生成する色差信
   号生成回路、 上記色差信号からクロマ信号を合成するクロマ信号合成
   回路、 上記画像信号の輝度レベルに対応する輝度信号を基準値
   と比較する比較回路、 この比較回路の出力に応じて上記クロマ信号を抑圧する
   クロマ信号抑圧回路、 を備え、 上記画像信号が所定のレベルに達したとき、上記クロマ
   信号が抑圧せしめられる固体撮像装置の信号処理回路に
   於いて、 上記色差信号は第１及び第２のローパスフィルタを介し
   て上記クロマ信号合成回路に入力され、上記輝度信号は
   第３のローパスフィルタを介して上記比較回路に入力さ
   れ、 上記第１乃至第３のローパスフィルタが上記クロマ信号
   合成回路と上記比較回路の上記クロマ信号抑圧回路と共
   に同一チップ上に構成されたことを特徴とするビデオカ
   メラの信号処理回路。
2. （２）上記第１乃至第３のローパスフィルタは、抵抗及
   びコンデンサからなるアクティブローパスフィルタであ
   ることを特徴とする請求項第１項記載のビデオカメラの
   信号処理回路。
3. （３）固体撮像素子から得られる画像信号を色成分毎に
   分離し、この色成分信号から色差信号を生成する色差信
   号生成回路、 上記色差信号からクロマ信号を合成するクロマ信号合成
   回路、 上記画像信号の輝度レベルに対応する輝度信号を基準値
   と比較する比較回路、 この比較回路の出力に応じて上記クロマ信号を抑圧する
   クロマ信号抑圧回路、 を備え、 上記画像信号が所定のレベルに達したとき、上記クロマ
   信号が抑圧せしめられる固体撮像装置の信号処理回路に
   於いて、 上記比較回路は、上記輝度信号が基準値の近傍で変動す
   るときにこの変動に応じて出力が連続的に変化するよう
   に構成されていることを特徴とするビデオカメラの信号
   処理回路。（４）上記比較回路は、輝度信号の入力側と
   比較結果の出力側との間に第１の抵抗が接続されると共
   に、 輝度信号が第２の抵抗を介して入力側に入力される差動
   増幅器からなることを特徴とするビデオカメラの信号処
   理回路。