JPH02228191A - 立体カメラの色信号処理回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は立体カメラの色信号処理回路に関し、特に、回
路規模を低減し且つ色相及びホワイトバランスを良好に
りるようにした立体カメラの色信号処理回路に関する。

（従来の技術） 近時、両眼視差を利用した立体カメラが開発されている
。この立体カメラにおいては、右ｍｖｊＩ素子及び左搬
像素子を備え、左右のＲ機素子の出力から得られる映像
信号を、例えば、フィールド周期で切換えて出力するこ
とにより、立体映像を得るようにしている。

第５図はこのような立体カメラを示すブロック図である
。

同期回路５は駆動回路６及び映像信号処理回路７に同期
信号を出力づると共に、同期回路９に同！１１Ｊ信号を
出力して左右のカメラ回路１．２の同期をとっている。

被写体像は左レンズ３を介してノＣカメラ回路１の撮像
素子８に入ｔ１４ｒＪると共に、右レンズ４を介して右
カメラ回路２の撮像素子１０に入射する。−像素子８は
駆動回路６により駆動され、入射光を光電変換して電気
信号を映像信号処理回路７に出力する。映像信号処理回
路７は搬像素子８からの信号を映像処理しスイッチ１３
を介して左映像信号を出力端子１４に導出している。一
方、同期回路９は左カメラ回路１と同一タイミングで駆
動回路１１及び映像信号処理回路１２を制御している。

撮像素子１０は右レンズ４からの被写体像を光電変換し
て映像信号処理回路１２に与え、映像信号処理回路１２
からは右映像信号がスイッチ１３を介して出力端子１４
に導出される。このスイッチ１３は同期回路５からの同
期信号によりフィールド周期で切換えられており、出力
端子１４からは右映像信号゛と左映像信号とがフィール
ド周＄ＩＩで切換えられて出力さ−れる。そして、出力
端子１４に接続された図示せぬＴＶモニタからの左右交
互の映像を、これら左右の映像信号に同期して左右のシ
ャッタが開１１されるシャッタ付眼鏡で見ることにより
立体映像を得ることができる。

ところが、このような構成では、映像信号処理回路７．
１２を別個に設けていることから、回路規模が極めて大
きくなってしまう。また、左右のカメラ回路１．２相互
間の同期結合が必要であるという問題があった。

そこで、第６図に示す立体カメラが考えられる。

被写体像は左レンズ３を介して搬像素子８に入射すると
共に、右レンズ４を介して撮像素子１０に入射する。撮
像素子８．１０は駆動回路１５により駆動され、入射光
を夫々光電変換して出力信号をスイッチ１６に与える。

スイッチ１６はフィールド周期で切換えられ、左右の撮
像素子８．１０からの出力信号はフィールド周期で切換
えられて映像信号処理回路１１に与えられる。映像信号
処理回路１１は、第５図の映像信号処理回路７，１２と
同一構成であり、所定の映像処理を行ってフィールド周
期の左右映像信号を出力端子１４に導出する。なお、同
期回路１８は駆動回路１５、スイッチ１６及び映像信Ｙ
）処理回路１１に同期信号を出りしている。

このような構成にすれば、回路規模を縮小することがで
き、通常の１眼式カメラと略同様の回路規模′Ｃ″描成
することができる。また、同期結合を必要としない。

ところで、左右映像信号をカラー化する場合には、安価
な構成であること等の理由から、単板式又は単管式のＩ
ｌｌｌｌ式が採用されることが多い。

即ら、撮像素子８．１０として所定の色配列のカラーフ
ィルタを各画素の上に配置した構成の１個の固体ａＳＳ
子を用いる方式か又は色ストライブフィルタを用いた１
個の融像管を用いる方式が採用される。この場合には、
撮像素子８，１０からは色信号が輝度信号に多重されて
出力される。映像信号処理回路１１は、輝度信号処理系
の回路と色信号処理系の回路とを備え、ｒ！像素子８．
１０の出力信号を輝度信号と色信号とに分離して左右映
像信号を得ている。

カラーフィルタの色配列としては種々の配列が考案され
ており、色配列により解像度及びＳＮ比等が決定される
。色信号はカラーフィルタの色配列により定まる変調信
号となって輝度信号に重畳されるので、色信号処理系の
回路横或はカラーフィルタの色配列によって異なってい
る。

第７図は色信号が色差信号となって輝度信号に重畳され
ている場合の従来の映像信号処理回路を示している。

撮像素子８．１０からの出力信号は、スイッチ１６を介
して入力端子１９に尋人されローパスフィルタ（以下、
ＬＰＦという）２０１バンドパスフイルタ（以下、ＢＰ
Ｆという）２１及びＬＰＦ２２に入力される。ＬＰＦ２
０は、例えば、３　Ｍ　ＨＺ以下の周波数帯を通過域と
しており、ＬＰＦ２０からは広帯域の輝度信号が輝度信
号処理回路２３に出力される。

輝度信号処理回路２３は、図示しないモニタ装置のブラ
ウン管の非直線性を補正するγ補正処理、輪郭強調処理
及び同期信号の付加等を行って合成回路２４に広帯域輝
度信号を出力する。

一方、ＢＰＦ２１は３．５８ＭＨ２±０．５ＭＨｚの通
過帯域を有し、搬像素子８．１０の出力の色信号成分を
取出して変調色信号を復調器２５に与える。ｖ！ｉ調鼎
２５はカラーフィルタの色配列に基づいて加減算処理等
を行い色差信号（Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号）を出力す
る。ＬＰＦ２２からは低域輝度信号が出力され、この低
域輝度信号と復調器２５からの色差信号とから原色１ｚ
信号及びＢ信号が得られる。このＲ，Ｂ信号はホワイト
バランス回路２６において利得調整され、γ補正回路２
７においてγ補正された後、再度色差信号に変換される
。

平衡変調回路２８はこの色差信号を平衡変調して合成回
路２４に出力する。合成回路２４はこの色差信号と輝度
信号処理回路２３からの広帯域輝度信号とを合成して出
力端子１４に映像信号を出力している。

このようにして、映像信号処理回路１１からはフィール
ド周期のカラーの左右映像信号が出力され、カラーの立
体映像が得られるようになっている。

しかしながら、左右のＨａ像素子８．１０の出ノＪを１
系統の映像信号処理回路１７に与えていることから、左
右のＨａ像素子８．１０の特性のばらつきが左も映像信
号に悪影響を与えてしまう。特に、左右のＭｄ　＆　Ｍ
子８．１０から出力される色信号のレベル及び１（信号
と８信号との割合は、左右の撮像素子８．１０の特性の
ばらつきにより大きくばらついてしまい、色信号処理回
路は右映像信号と左映像信号とぐ色相及びホワイトバラ
ンスがずれた信号を出力してしまうという問題があった
。

（発明が解決しようとづる課題） このように、上述した従来の立体カメラの色信号処理回
路においては、ｋ右撮像素子の出り信号のばらつぎによ
り、右映像信号と左映像信号とで色相及びホワイトバラ
ンスがずれてしまうという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
回路規模を低減した立体カメラにおいて色相及びホワイ
トバランスを良好にすることができる立体カメラの色信
号処理回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る立体カメラの色信号処理回路は、カラーフ
ィルタを有し被写体像を光電変換して出力する左右の撮
像素子と、この左右の撮像素子からの信号を所定周期で
時分割して出力する第１のスイッチと、この第１のスイ
ッチを介して前記左右の撮像素子の出力を入力し帯域制
限することにより変調色信号を通過させる帯域通過フィ
ルタと、前記変調色信号を入力してレベル調整及び位相
調整が可能な第１及び第２の調整回路と、この第１及び
第２の調整回路からの変調色信号を前記第１のスイッチ
に同期して選択的に出力する第２のスイッチと、この第
２のスイッチからの変調色信号を復調してＢ信号及びＢ
信号を得る復調手段と、この復調手段からのＢ信号を入
力してレベル調整する第１及び第２のレベル調整器と、
前記復調手段からのＢ信号を入力してレベル調整づる第
３及び第４のレベル調整器と、前記第１及び第２のレベ
ル調整器からのＢ信号を前記第１のスイッチに同期して
選択的に出力する第３のスイッチと、前記第３及び第４
のレベル調整器からの８信号を前記第１のスイッチに同
期して選択的に出力する第４のスイッチとを具備したも
のである。

（作用） 本発明においては、第１及び第２のスイッチにより、例
えば、第１フィールド期門には左搬像素子からの変調色
信号が第１の調整回路を介して復°調手段に入力され、
第２フィールド期聞にはも撮像素子からの変調色信号が
第２の調整回路を介して復調手段に入力される。この場
合には、第１及び第２の調整回路が変調色信号のレベル
及び位相を個別に調整することができるので、復調手段
からは良好なバランスを有するＢ信号及び８信号をＶ、
ｌることができる。つまり、フィールド毎の色相の調整
が可能である。復調手段からのＲ信号及びＢ信号は第３
及び第４のスイッチにより、例えば、第１フィールド期
聞には第１及び第３のレベル調整器によりレベルが調整
され、第２フィールド期間には第２及び第４のレベル調
整器によりレベルが調整される。このため、第１及び第
２のフィールドにおいて、第３及び第４のスイッチから
はホワイトバランスが良好なＲ信号及びＢ信号が出力さ
れる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明に係る立体カメラの色信号処理回路の
一実施例を示すブロック図である。本実施例は左右撮像
素子のカラーフィルタとして色差順次式のカラーフィル
タを使用し、左右層像素子からの変調色信号が色差信号
（Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号）で与えられる場合の例で
ある。

スイッチＳ１の端子ａには図示しない左目像素子からの
出力が入力され、端子すには図示しない右１ｆｉｌ素子
からの出力が入力される。スイッチＳ１のコモン端Ｃは
輝度信号系回路３０．ＢＰＦ２１及びＬＰＦ２２に接続
される。スイッチＳ１は制御信号によりフィールド周期
で切替わり、左フィールド（例えば、第１フイールド）
には端子ａ＋選択し、右フィールド（例えば、第２フイ
ールド）には端子すを選択するようになっている。輝度
信号系回路３０からは広帯域１ｒＩｌｉ度信号が出力さ
れる。

ＢＰＦ２１は３．５８ＭＨ２±０．５ＭＨｚの通過帯域
を右し、ｙＱ像水素子出力色信号成分を取出して変調色
信号を出力する。ＢＰＦ２１の出力端はレベル調整器３
１．３２の一端に接続され、レベル調整器３１．３２の
出力端はスイッチＳ２の端子ａ、ｂに夫々接続されてい
る。スイッチＳ２のコモン端Ｃは復調器２５の入力端に
接続され、スイッチＳ２はスイッチＳ１に同期してフィ
ールド周期で切替わる。

復調器２５は左右撮像素子に設けられたカラーフィルタ
の色配列にＭづいて加減鋒処理等を行い色差信＠（Ｒ−
Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号）を得、Ｒ−Ｙ信号を合成回路３
３に出力し、Ｂ−Ｙ信号を合成回路３４に出力するよう
になっている。一方、［ＰＦ２２は、例えば、０．５Ｍ
Ｈｚ以下の周波数帯を通過域としており、ＬＰＦ２２か
らは低域輝度信号が合成回路３３．３４に出力される。

合成回路３３はＲ−Ｙ信号と低域輝度信号とからＲ信号
を生成してレベル調整器３５．３６に出力する。合成回
路３４はＢ−Ｙ信号と低域輝度信号とから８信号を生成
してレベル調整器３７．３８に出力する。レベル調整器
３５の出力端はスイッチＳ３の端子ａに接続され、レベ
ル調整器３６の出力端はスイッチＳ３の端子すに接続さ
れる。また、レベル調整ｇ３３７の出力端はスイッチＳ
４の端子ａに接続され、レベル調整器３８の出力端はス
イッチＳ４の端子すに接続される。

スイッチ８３．８４のコモン端Ｃは出力端子゛３９゜４
０に夫々接＃Ａされ、これらスイッチ３３．８４はスイ
ッチ３１．８２に同期してフィールド周期で切替わるよ
うになっている。即ち、左フィールドではスイッチＳ１
乃至Ｓ４は端子ａを選択し、右フィールドではスイッチ
Ｓ１乃至Ｓ４は端子すを選択するようになっている。な
お、出力端子３９゜４０からのＲ信号及びＢ信号はγ補
正され色差信号に変換された後、平衡変調されて輝度信
号系回路３０からの広帯域輝度信号と合成されるように
なっている。

次に、このように構成された立体カメラの色信号処理回
路の動作について第２図及び第３図を参５照して説明す
る。第２図は色差順次式のカラーフィルタを採用した踊
像索子を用い【カラーパーを搬影した場合の１３ＰＦ２
１からの変調色信号波形を示づ波形図であり、第２図（
ａ　）　４，１にフィールドのＢ−Ｙ信号を示し、第２
図（ｂ）は左フィールドのＲ−Ｙ信号を示し、第２図（
Ｃ）は右フィールドのＢ−Ｙ信号を示し、第２図（ｄ）
は右フィールドのＲ−Ｙ信号を示している。第３図は混
合回路３３．３４から夫々出力されるＲ信号及びＢ信号
を承り波形図であり、第３図（ａ）は左フィールドの８
信号を示し、第３図（ｂ）は左フィールドの１１信号を
示し、第３図（Ｃ）は右フィールドの８信号を示し、第
３図（ｄ）は右フィールドのＲ信号を示している。

左右の軸式索子の出力信号はスイッチＳ１を介してＢＰ
Ｆ２１に与えられる。ＢＰＦ２１からは変調色信号が出
力され、レベル調整器３１又はレベル調整器３２の一端
に与えられる。左フィールド期間にはスイッチＳ１の端
子ａ／ｆｉ選択され、第２図（ａ）（ｂ）に示す左ｍｓ
素子からのＢ−Ｙ信号及びＲ−Ｙ信号がレベル調整器３
１に与えられる。また、右フィールド期間には、第２図
（Ｃ）、（ｄ）に示Ｊ右鉋像素子からのＢ−Ｙ信号及び
Ｒ−Ｙ信号がレベル調整器３２に与えられる。左右のｌ
１ｉｉ像素子の特性の相違により、第２図（ａ）、（ｂ
）と第２図（ｃ）、（ｄ）とで示すように、左フィール
ドと右フィールドとで色差信号のレベルが異なっている
。また、左フィールドと右フィールドとでは、Ｂ信号と
Ｒ信号との割合も異なっている。

スイッチ８１．８２は左フィールド期間には端子ａを選
択するので、レベル調整器３１により左躍像素子からの
変調色信号のレベルが調整されて復調回路２５に与えら
れる。一方、レベル調整器３２を調整することにより、
右ａＳ素子からの変調色信号のレベルが調整されて復調
回路２５に与えられる。

復調回路２５は変調色信号を復調してＲ−Ｙ信号を合成
回路３３に出力し、Ｂ−Ｙ信号を合成回路３４に出ｊＪ
Ｍる。一方、Ｌ　Ｐ　Ｆ　２２からは低域輝度信号が分
離出力されており、合成回路３３はＲ−Ｙ信号と低域ｆ
ｆｌ＋夷信号とからＲ信号を生成し、合成回路３４はＢ
−Ｙ信号と低域輝度信号とから８信号を生成１゛る。左
フィールドの変調色信号はレベル調整器３１により調整
され、右フィールドの変調色信号はレベル調整器３２に
より調整されることから、Ｒ信号と８信号のバランスを
調整するという点では、Ｒ信号及びＢ信号を得るための
回路が左右のフィールド毎に別個に設けられている構成
と等価である。

即ち、レベル調整器３１．３２を個別に調整することに
より、合成回路３３からのＲ信号又は合成回路３４から
の８信号の波形を左フィールドと右フィールドとで同一
形状にＪることができ、例えば、第３図（ａ）に示す左
フィールドの８信号と第３図（Ｃ）に示Ｊ右フィールド
のＢ信号とを同一波形にすることができる。更に、Ｂ信
号とＲ信号とは相互に排他的な性質を有していることか
ら、８信号の波形を左フィールドと右フィールドとで同
一にすることにより、Ｒ信号の波形も左フィールドと右
フィールドとで路間−にすることができる。

例えば、カラーパーを撮影した場合において、レベル調
整器３１．３２を調整して左フィールドと右フィールド
とで８信号のイエロ一部とレッド部とのレベルを一致さ
ぼるとする。そうすると、第３図（ａ）乃至（ｄ）に示
すように、左フィールドと右フィールドとでＲ信号のシ
アン部とブル一部とのレベルも略一致する。つまり、レ
ベル調整器３１、３２を調整することにより、合成回路
３３．３４から得られるＲ信号と８信号とのバランスを
調整することができる。

合成回路３３からのＲ信号はレベル調整器３５．３６の
一端に導かれ、合成回路３４からのＢ信号はレベル調整
器３７．３８の一端に導かれる。左フィールド期間には
スイッチ８３．８４は端子ａを選択し、左フィールドの
Ｒ信号及びＢ信号は夫々レベル調整器３５．３７を介し
て出力端子３９．４０に導出される。

また、右フィールド期間にはスイッチ８３　、８４は端
子すを選択し、右フィールドのＲ信号及びＢ信号は夫々
レベル調整器３６．３８を介して出力端子３９、４０に
導出される。従って、レベル調整器３５乃至３８のレベ
ルを適宜調整することにより、Ｒ信号及びＢ信号のレベ
ルを夫々左右のフィールドで同一にすることができる。

つまり、これにより、左右のフィールド毎にホワイトバ
ランスを調整することができる。なお、出力端子３９．
４０からのＲ１Ｂ信号は線順次信号であるので、後段の
回路において１ライン遅延回路を用いた同次化処理が必
要である。また、このＲ，Ｂ信号をγ補正して平衡変調
し、広帯域節度信号と合成して左右映像信号を得ること
は従来と同様である。

第４図は他の実施例を示１ブロック図である。

第４図において第１図と同一物には同一符号を付して説
明を省１８する。

第４図の実施例は周波数インターリーブ方式の色配列の
カラーフィルタを用いた鉛像素子を採用した場合の例で
あり、左右搬像素子からは１ライン毎に位相が反転する
Ｒ信号と１ライン前後で位相が反転しない８信号とが出
力される。ＢＰＦ２１からの変調色信号は合成回路４２
．４３に与えられると共に、１ト１遅延回路４１にも与
えられる。ＩＨｉＭ延回路４１は変調色信号を１Ｈ（Ｈ
は水平周期）だけ遅延させて左フィールド利得１位相調
整回路４４及び右フィールド利得１位相調整回路４５に
出力するようになっている。左右フィールド利得２泣相
調整回路４４．４５は１日遅延した変調色信号の利得及
び位相を調整してスイッチＳ５の端子ａ又は端子すに夫
々出力している。スイッチＳ５はスイッチＳ１に同期し
て動作し、左フィールド期間には端子ａを選択し、右フ
ィールド用間には端子すを選択Ｊる。スイッチＳ５のコ
モン端Ｃからの信号は合成回路４２．４３に与えられる
。合成回路４２はＢＰＦ２１の出力とスイッチＳ５から
の信号とを減算する。また、合成回路４３はＢＰＦ２１
の出力とスイッチＳ５からの信号とを加算する。合成回
路４２からの信号はＲ信号検波回路４６に入力され、Ｒ
信号検波回路４６は蹟像素子のカラーフィルタの色配列
にも４づいた演髪）処理を行ってＲ信号を復調Ｊるよう
になっている。Ｂ信号検波回路４７は合成回路４３から
の信号を入りして演ｎ処理してＢ信号を復調するように
なっている。Ｒ信号検波回路４６からのＲ信号はレベル
調整器３５．３６の一端に与えられ、Ｂ信号検波回路４
７からのＢ（ｌはレベル調整器３７゜３８の一端に与え
られるようになっている。

このように構成された実施例においては、ＢＰＦ２１か
らの変調色信号に含まれるＲ信号は１１４前後で位相が
反転していることから、合成回路４２は１１１６ａ後の
変調色信号を減算することによりＲ信号成分を得ること
ができる。また、合成回路４３は１Ｆ１前後の変調色信
号を加睦することによりＢ信号成分を得ることができる
。これらのＲ信号成分及びＢ信号成分はＲ信号検波回路
４６及びＢ信号検波回路４７において夫々検波されてＲ
信号及びＢ信号が得られる。

本実施例においては、左フィールド利得０位相調整回路
４４及び右フィールド利得位相調整回路４５が夫々左右
のフィールド期間の１日遅延信号の位相及びレベルを可
変している。これにより、Ｒ信号検波回路４６及びＢ信
号検波回路４１からのＲ，Ｂ信号のバランスを調整する
ことができ、色相を良好なものに１にとができる。更に
、第１図の実施例と同様にレベル調整器３５乃至３８に
よりホワイ］・バランスを左右のフィールド毎に調整し
ている。

このように、これらの実施例においては、左右のフィー
ルド毎に色相及びホワイトバランスの調整が可能であり
、左右の撮像素子の特性のばらつきに拘らず、色相及び
ホワイトバランスが良好な左右映像信号を得ることがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、映像信号処理系を
一系統にして回路規模を低減した場合であっても、良好
な色相及びホワイトバランスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る立体カメラの色信号処理回路の一
実施例を示すブロック図、第２図及び第３図は第１図の
実施例の動作を説明するための波形図、第４図は本発明
の他の実施例を承りブロック図、第５図及び第６図は立
体カメラを示すブロック図、第７図は従来の映像信号処
理回路を示すブロック図である。 ２１・・・８ＰＦ、２２・・・ＬＰＦ、２５・・・復調
器、３１、３２．３５〜３８・・・レベル調整器、３３
、３４・・・合成回路、８１〜Ｓ４・・・スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カラーフィルタを有し被写体からの映像光を光電変換し
   て出力する左右の撮像素子と、 この左右の撮像素子からの信号を所定周期で時分割して
   出力する第１のスイッチと、 この第１のスイッチを介して前記左右の撮像素子の出力
   を入力し帯域制限することにより変調色信号を通過させ
   る帯域通過フィルタと、 前記変調色信号を入力してレベル調整及び位相調整が可
   能な第１及び第２の調整回路と、 この第１及び第２の調整回路からの変調色信号を前記第
   １のスイッチに同期して選択的に出力する第２のスイッ
   チと、 この第２のスイッチからの変調色信号を複調してＲ信号
   及びＢ信号を得る復調手段と、 この復調手段からのＲ信号を入力してレベル調整する第
   １及び第２のレベル調整器と、 前記復調手段からのＢ信号を入力してレベル調整する第
   ３及び第４のレベル調整器と、 前記第１及び第２のレベル調整器からのＲ信号を前記第
   １のスイッチに同期して選択的に出力する第３のスイッ
   チと、 前記第３及び第４のレベル調整器からのＢ信号を前記第
   １のスイッチに同期して選択的に出力する第４のスイッ
   チとを具備したことを特徴とする立体カメラの色信号処
   理回路。