JPH03188789A

JPH03188789A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH03188789A
Application number: JP1327211A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Tagami; 田上　義友
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-08-16

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、フリッカ、縦縞、ドツトクロールを防止し高
画質の画像を得るようにした固体撮像装置に関する。

（従来の技術）一般に、カラービデオカメラや電子スチルカメラに使用
されるカラー固体撮像素子は、異なる色フィルタ要素を
水平操作方向及びこれと直交する垂直方向にそれぞれ複
数行及び複数列配列して構成される１単位のモザイクフ
ィルタを水平及び垂直方向に周期的に配列した色フィル
タと、この色フィルタにおける色フィルタ要素にそれぞ
れ対応する位置に設けられた光電変換セルとによって構
成されている。

いま、第９図に示すようなフレームインターライン形Ｃ
ＣＤ固体撮像素子を用いたＣＣＤアレイについて説明す
ると、このＣＣＤアレイは、フォトダイオードのような
光電変換素子からなる画素受光部１の列に隣接して垂直
転送部２が設けられる。各画素受光部１の電荷は、フィ
ールドシフトパルスφｖ１により対応する垂直転送部２
に移され、トランスファーゲート３を介してパルスφ７
によりアナログメモリである電荷蓄積部４に転送される
。電荷蓄積部４の信号電荷はパルスφｖ２により水平転
送部５を経てパルスφＨにより出力回路６から電気信号
として出力端子（ＯＵＴ）に出力される。垂直転送部２
の他端には掃出し部７が設けられる。

ここで、電荷蓄積部４が１フイ一ルド分のアナログメモ
リであり、信号読み出しがインターレース読み出しであ
るとすると、スミアの影響等によりフィールド間で信号
量のレベル差が生じる可能性がある。そこで、このよう
な固体撮像素子を用いてフレーム画像を得ようとした時
の画質の影響について述べる。

固体撮像素子の色フィルタ配列は第１０図に示すＧスト
ライプＲ／Ｂ市松配列Ｆ１を例にあげて説明する。この
色フィルタ配列Ｆ１を用いた時の信号処理の回路構成図
を第１１図に示す。

第１１図において、固体撮像素子８からまず第１フイー
ルドの撮像信号が読み出され、プリアンプ９、ホワイト
バランス１０、ガンマ補正１１等の所定の処理を施した
後にＡ／Ｄ変換器１２によりディジタル値に変換し、ラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等からなるディジタル
のバッファメモリ１３に一端記憶する。次に第２フイー
ルドの信号を読み出し、第１フイールドの信号と同様所
定の処理を施してバッファメモリ１３に蓄える。

そして、バッファメモリ１３に記憶された１フレ一ム分
の撮像データをノンインターレースで読み出し、マトリ
クス回路１４へ入力する。

マトリクス回路１４では高域輝度信号ＹＨ１低域輝度信
号ＹＬ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに変換する。そのマト
リクスの式は第１０図のＧ１，２画素の場合次式のよう
になる。

Ｙｕ　　−０，２５（Ｇ２．２　　＋　Ｇ３．２　　＋
　Ｂ２．ｌ　　＋　Ｒ３，Ｉ　　）・・・（１）ＹＬ　　−０，３０（Ｒ３，Ｉ　　　Ｇ３．２　　）＋
０．ＩＩ　（Ｂ２．ｌ　　　Ｇ２．２　　）　　＋Ｇ３
．２　　　・・・（２）ＲＹ＝０．７０　（Ｒｉ、＋　
　　ＧＬ２　　）０．１１（Ｂ２、＋　　　Ｇ２，２）
　　　　　　　・・・（３）Ｂ−Ｙ＝　　　０ｉＯ（Ｒ
３，Ｉ　　　Ｇ３．２　　）＋０・８９　（Ｂ２．ｌ　
　　Ｇ２．２　　）　　　　　　　・・・（４）また、
６４．２画素の場合は次式のマトリクスとなる。

ＹＨ＝０．２５　（Ｇ３．２　＋Ｇ４．２　＋Ｒ３，Ｉ
　＋Ｂ４．Ｉ　）・・・（５）ＹＬ＝０．３０　　（Ｒ３，ｌ　　　　Ｇ３．２　　）
＋０．＋＋　　（Ｂ４．Ｉ　　　Ｇ４．２　　）　　＋
０４．２　　　・・・（６）Ｒ−Ｙ−０，７０（Ｒ３，
Ｉ　　　Ｇ３．２　　）０．１１　　（Ｂ４．ｌ　　　
Ｇ４．２　　）　　　　　　　　・・・（７）Ｂ−Ｙ＝
　　　０．３０（Ｒ３，ｌ　　　Ｇ３．２）＋０．８９
　（８４，１Ｇ４．２　　）　　　　　　　・・・（８
）以上のようなマトリクス回路１４を通った後、色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙはローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５．
１６により帯域制限される。輝度信号Ｙに関してはＹＬ
−Ｙ）Ｉの信号をＬＰＦ１７により帯域制限し、Ｙ、を
加算することにより、低域輝度信号ＹＬと高域輝度信号
Ｙ、との置き換えを行なう。

ここで第１フイールドの信号と第２フイールドの信号と
にレベル差が生じたとする。例えば白色被写体で第１フ
イールドのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の値が１．０、第２
フイールドのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の値が０．９であ
るとする。すると、Ｇ１．２画素の高域輝度信号ＹＨは
（１）式より０，９５、低域輝度信号ＹＬは（２）式よ
り１．０となる。

また６４．２画素の高域輝度信号ＹＨは（５）式より０
゜９５、低域輝度信号ＹＬは（６）式より０．９となる
。

最終的な輝度信号Ｙは低域成分のみであるのでＹＬの値
となり、第１フイールドが１．０、第２フイールドが０
．９のフリッカとなって現れる。

このフリッカの量は、（２）式と（６）式のＹＬの式を
見るとわかるようにＧ信号のレベル差と等しい。

次に有彩色の場合について説明する。例えば赤色（Ｒ）
の被写体で第１フイールドのＲ信号の値が１．０１第２
フイールドのＲ信号の値が０．９であったとする。その
時の６３．２画素の高域輝度信号ＹＨは０．２５、Ｇ３
．４画素の高域輝度信号ＹＨは０．２２５となり、２画
素おきのレベル差が生じる。最終的な輝度信号Ｙにもこ
の高域成分が残り低域の画像にもかかわらず、縦縞が発
生する。この縦縞の量はＲ信号のフィールド間のレベル
差の１／４にほぼ等しい。青色（Ｂ）の被写体について
も同様な縦縞が発生する。

一方、従来の電子スチルカメラの回路構成図を第１１図
に示した。

電子スチルカメラの場合、１フレ一ム分の静止画像を得
ることができれば良いから、隣接した行との相関が可能
となるため、原色フィルタで構成した場合全ラインに緑
色（Ｇ）成分、赤色（Ｒ）成分、青色（Ｂ）成分が存在
するような配列とすると高画質化が期待できる。

ここで説明を簡単化するために固体撮像素子１８はノン
インターレース読み出しが可能であるとする。固体撮像
素子１８から読み出された撮像信号は第１１図と同様の
プリアンプ９、ホワイトバランス１０、ガンマ補正１１
等所定の処理を施した後、■Ｈ遅延線１９に通して２ラ
インのパラレル信号とされる。さらに、マトリクス回路
２ｏにより、高域輝度信号ＹＨ１低域輝度信号ＹＬｓ色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに変更する。そのマトリクスの式
は第１０図のＲ１，１の画素の場合、次式のようになる
。

Ｙｏ　＝０．２５　（Ｇ２．Ｏ＋Ｇ３．Ｏ＋　Ｂ３．Ｉ
　＋Ｒ２，ｌ　）・・・（９）ＹＬ　　＝０．３０　（Ｒ３，Ｉ　　　Ｇ３．。）＋０
．１１　　（Ｂ２．ｌ　　　Ｇ２．。）　　＋　０３．
。　　・・・（１０）Ｒ−Ｙ＝０．７０　（Ｒ３，Ｉ　
　　Ｇ３．２　　）０．１１　ＣＢ２．１　　　Ｇ２．
２　　）　　　　　　　　　・・・（１１）Ｂ−Ｙ−−
０゜３０（Ｒ３，ｌ　　　Ｇ３．。）＋０．８９　（Ｂ
２．ｌ　　　Ｇ２．０　　）　　　　　　　　　＝ｌＩ
２）また、Ｂ１．３画素の場合は次式のマトリクスとな
る。

Ｙｏ　＝０．２５　ＣＧ２．２　＋Ｇ３．２　＋Ｒ２，
３＋　Ｂ３．３　）・・・（１）ＹＬ　　−０，３０（Ｒ２，３Ｇ２．２　　）＋ｏ、ｌ
Ｉ　　（８３，３Ｇ３．２　　）　　＋Ｇ３．２　　・
・・（瞳ＲＹ＝０．７０　　（Ｒ２，３Ｇ２．２　　）
０．１１　　（Ｂ１０　　　Ｇ１２　　）　　　　　　
　　・・・■Ｂ−Ｙ＝０．３０（Ｒｚ、ｉ　　　　Ｇ２
．２）＋０．８９　　（Ｂ３．、Ｇ３．２　　）　　　
　　　　　−（１Ｇ以上のようなマトリクス回路２０を
通ったのち、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−ＹはＬＰＦ１５，１
６により帯域制限される。輝度信号に関してはＹＬＹＨ
の信号をＬＰＦ１７により帯域制限し、Ｙ□を加算する
ことにより、低域輝度信号ＹＬと高域輝度信号Ｙ、との
置き換えを行なう。

ここで、垂直方向に変化する被写体について考える。い
ま、第１０図の色フィルタ配列Ｆ１において、１ライン
目と２ライン目が黒レベル、３ライン目と４ライン目が
白レベルであるとする。すると、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信
号のホワイトバランス及びガンマ補正がとれている場合
（同ライン上のＲ，Ｇ、Ｂ信号が等しい場合）、高域輝
度信号Ｙ、、はＲ９，１画素においては（９）式より、
ＹＨ（３，１）　−０，５、Ｂ３，３画素においては（
１）式より、Ｙｌｌ　　（３，３）　＝０．　５となり高域成分はな
い。

低域輝度信号ＹＬはＲ３，１画素においては（１０）式
より、ＹＬ　　（３，１）　−１，０、Ｂ３．５画素において
は（ロ）式より、ＹＬ　　（３，３）−１，０となる。したがって最終的
な輝度信号Ｙは低域信号ＹＬのみとなり、そのラインの
Ｇ信号で置き換わるため垂直方向の解像度は画素の限界
まで再現できる。次にＲ信号とＢ信号のホワイトバラン
スがとれていない場合を考えてみる。例えばＢ信号のみ
利得が０．８倍しかないとすると、高域輝度信号ＹＨは
Ｒ３，１画素においては（９）式より、Ｙｌｌ　　（３，１）　−０，５、Ｂ１．５画素におい
てはＹＨ（３，３）　−０，４５となり２画素ごとにレ
ベル差が生じ高域成分が発生してしまう。最終的な輝度
信号Ｙにもこの高域成分が残ってしまい、垂直端でドツ
トクロールとなり画質劣化の要因となる。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、インターレース読み出しの固体撮像素
子を用いてフレーム画像を得ようとした場合、フィール
ド間のレベル差によってフリッカとか縦縞とかの画質を
劣化させる現象が生じるという問題点がある。また、フ
ィルタ配列がＧストライプＲ／Ｂ市松配列等の分光特性
が異なる２つの色フィルタを市松状に配置するような場
合、従来の信号処理では垂直端にドツトクロールが発生
し、画質劣化の要因となるという問題点がある。

本発明はこのような問題を解決すべくなされたもので、
信号処理を行なう前にフィールド間のレベル差をなくし
、フリッカと縦縞の発生をなくして、高画質化に適した
固体撮像装置を提供することを目的とする。

また、分光特性が異なる２つの色フィルタを市松状に配
置するような場合、垂直端の検出を行ないその部分のみ
他の信号に置き換えることにより、ドツトクロールの発
生をなくし、高画質化に適した固体撮像装置を提供する
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）本発明は、固体撮像素子からインターレースで読み出し
、一度ノンインターレースの信号に変換してフレーム画
像を得る固体撮像装置において、固体撮像素子の色フィ
ルタ配列は複数の色フィルタ要素で構成し少なくとも１
つの色フィルタ要素を垂直方向全ラインに配置し、この
全ラインに配置した色フィルタ要素から得られる信号を
用いてフィールド間のレベル差を上下または斜め方向の
差分として検知し、このフィールド間のレベル差がある
設定レベルよりも小さい場合は一方のフィールドの信号
を他方のフィールドの信号に置き換えてカラー映像信号
を得ることを特徴とする。

また、本発明の固体撮像装置は、上記のフィールド間の
レベル差がある設定レベルよりも大きい場合は、設定レ
ベルの分だけ第２フイールドの信号（または第１フイー
ルドの信号）に加算または減算し、カラー映像信号を得
ることを特徴とする特さらに、本発明は、Ｇストライプ
Ｒ／Ｂ市松配列等、分光透過特性が異なる２つの色フィ
ルタを市松状に配置するような色フィルタ配列からなる
固体撮像素子を用いてカラー映像信号を得る固体撮像装
置において、輝度信号の低域成分と高域成分を異なるマ
トリクスにより生成し、ストライブ状に配置した色フィ
ルタから得られる信号を用いて撮像信号の垂直方向の変
化量を検出し、その変化量がある設定レベルより大きい
場合は垂直端であるとみなし、輝度信号を低域成分のみ
とすることを特徴とする。

また、このとき変化量がある設定レベルより小さい場合
には、低域成分と高域成分を異なるマトリクスにより生
成した輝度信号と低域成分のみの輝度信号とをある比率
で加え合わせた信号を最終的な輝度信号とすることを特
徴とする。

（作用）本発明の固体撮像装置は、固体撮像素子からインターレ
ースで信号を読み出し、一度ノンインターレースの信号
に変換してフレーム画像を得る場合にフィールド間のレ
ベル差で発生するフリッカまたは縦縞を除去することが
できるため、高画質の画像を生成できる。

また、本発明の固体撮像装置は、分光透過特性が異なる
２つの色フィルタを市松状に配置するような色フィルタ
配列から輝度信号を生成する場合に、色フィルタ間のホ
ワイトバランスがとれなかった等の時に生じる垂直端の
ドツトクロールを除去することができ、高画質の画像が
生成できる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明の実施例に係る固体撮像装置の回路構成図で
ある。色フィルタ配列は従来例と同様の第１０図に示す
ＧストライプＲ／Ｂ市松配列Ｆ１とする。

固体撮像素子８からまず第１フイールドの撮像信号が読
み出され、プリアンプ９、ホワイトバランス１０、ガン
マ補正１１等の所定の処理を施した後にＡ／Ｄ変換器１
２によりディジタル値に変換し、ランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）等からなるディジタルのバッファメモリ１
３に一端蓄える。

次に第２フイールドの信号を読み出し、第１フイールド
の信号と同様の処理を施し、バッファメモリ１３へ蓄え
る。ここで、バッファメモリ１３に蓄えられた信号はま
だフィールド間のレベル差が存在している状態である。

バッファメモリ１３には第１０図に示すような状態で蓄
えられているとする。

前記バッファメモリ１３の後段には、従来例と同様マト
リクス回路１４が設けられ、さらに本例ではこの間に第
１フイールドのＧ信号をラッチする回路２１と、Ｇ信号
の垂直方向の差分ＤＧを算出する回路２２と、該回路２
２が算出した差分ＤＧに基いて前記バッファメモリ１３
の信号またはラッチ回路２１の信号を選択的に出力する
デジタルスイッチ２３と、このスイッチ２３を介して入
力されたデータを蓄積する新たなバッファメモリ２４が
設けられる。

そこで、本例では、例えば２ライン目の処理の場合は１
ライン目を同時に読み出すというように、２ライン同時
に読み出す。ここで第２フイールドの処理の場合には、
回路２２によりＧ信号の垂直方向の差分ＤＧを求める。

例えばＧ２，２の画素においてはＤＧ＝　ｌ　Ｇ２．２
　　Ｇ１．２１となる。この差分ＤＧの値がある設定レ
ベルＶｌｈよりも小さい場合は、この差分ＤＧはインタ
ーレース読み出しによって生じたフィールド間のレベル
差であると判断し、ディジタルスイッチ２３により第２
フイールドの信号Ｇ２．２を回路２１によりラッチされ
た第１フイールドの信号Ｇ１．２に置き換える。また、
差分ＤＧが設定レベルＶｌｈよりも大きい場合は被写体
自体の変化であると判断し、第２フイールドの信号６２
．２はそのままとする。

このような操作により第２フイールドのＧ信号を補正し
たデータを一端バッファメモリ２４へ蓄える。この補正
したデータを用いて信号処理を行なった場合、Ｇ信号の
小さなフィールド間のレベル差はなくなっているため、
Ｇ信号のレベル差で生じるフリッカを除去することがで
きる。このフリッ力の除去は第１０図に示すＧストライ
プＲ／Ｂ市松配列に限らず、第３図に示すＧストライプ
Ｒ／Ｂフィールド順次配列Ｆ２、第４図に示すＲＧＢス
トライブ配列配列等３も適用可能である。

インターレース読み出しによって生じたフィールド間の
レベル差であると判断するレベルＶｌｈは、シャッター
スピード等、フィールド間のレベル差の大小に依存する
ようなデータを用いて変化させる方が望ましい。第１フ
イールドの信号を第２フイールドの信号で置き換えるよ
うにすることもできる。

次に有彩色（赤色とか青色）の場合に生ずる縦縞を除去
する方法について述べる。その回路構成を第２図に示す
。バッファメモリ１３の前段部の構成は第１図のものと
同様であるとする。

本例では、バッファメモリ１３に、第１フイールドのＲ
信号をラッチする回路２５と、Ｒ信号の斜め方向の差分
ＤＲを算出する回路２６と、第１フイールドのＢ信号を
ラッチする回路２７と、Ｂ信号の斜め方向の差分ＤＢを
算出する回路が接続される。回路２５．２６及び２７．
２８はＲ信号またはＢ信号に関するもので、第１図に示
したＧ信号に関するものと同様にディジタルスイッチ２
９または３０に接続される。これらディジタルスイッチ
２９．３０の出力は第２フイールドのＲ１Ｂ信号の切換
えにより作動されるディジタルスイッチ３１を介してバ
ッファメモリ２４に接続される。

いま、バッファメモリ１３に蓄えられた信号は第１０図
に示す色フィルタ配列Ｆ１とし、第２フイールド（２ラ
イン目）を処理する場合を考える。

Ｒ信号の補正の場合、まず斜め方向の差分ＤＲを求める
。例えばＲ２，１画素においてはＤＲ＝　ｌ　Ｒ２，３
−Ｒ＋、＋　　ｌとなる。このＤＲの値がある設定レベ
ルｖＲよりも小さい場合は、インターレース読み出しに
よって生じたフィールド間のレベル差であると判断し、
ディジタルスイッチ２９により、第２フイールドの信号
Ｒ２，３を第１フイールドの信号Ｒ１，１に置き換え、
ＤＲの信号がｖＲよりも大きい場合は被写体そのものの
変化であると判断し、第２フイールドの信号Ｒ２，。

はそのままとする。Ｂ信号も同様に、例えばＢ２．、の
画素においては斜め方向の差分、ＤＢ＝　ｌ　Ｂ２．、
　Ｂ１．３　１を求め、その値がある設定レベルＶＢよ
りも小さい場合はＢ２１．の信号をＢ１．３の信号に置
き換える。

以上のようにＲ信号またはＢ信号のフィールド間のレベ
ル差をなくすことにより、有彩色（赤色成分または青色
成分を含む）で発生する縦縞を除去することができる。

この縦縞の除去は第１０図に示すＧストライプＲ／Ｂ市
松配列Ｆ１に限らず、第５図に示すＧストライプＹ　ｅ
　／　Ｃｙ市松配列Ｆ４、第６図に示すＷストライプＹ
　ｅ　／　Ｃｙ市松配列Ｆ５等、分光透過特性が異なる
２つの色フィルタを市松状に配置するような色フィルタ
配列すべてに適用することができる。

以上、フリッカおよび縦縞の除去の実施例ではフィール
ド間のレベル差がある設定レベルＶｌｈ（またはｖＲ９
ｖＩ］）よりも小さい場合、第２フイールドの信号を第
１フイールドの信号に置き換えるということによって述
べたが、フィールド間のレベル差が設定レベルｖ１．（
またはＶＲ，ＶＢ）よりも大きい場合は、この差は被写
体自体の変化であると考えられるので第２フイールドの
信号に設定レベルｖｌｈ（またはＶｌｌ、Ｖａ）の量だ
け加算または減算し、より自然な画像を生成することも
できる。また、第１フイールドの信号の方を補正するこ
とも考えられる。

次に、ドツトクロールの除去方式について説明する。

第７図はその実施例に係る固体撮像装置の回路構成図で
ある。第１２図に示す従来例と同様、説明を簡単化する
ために固体撮像素子１８からの信号読み出しは順次走査
（ノンインターレース）が可能であるとする。固体撮像
素子１８から読み出された撮像信号は従来と同様にプリ
アンプ９、ホワイトバランス１０、ガンマ補正１１等所
定の処理を施した後、ＩＨ遅延線１９に通して２ライン
のパラレル信号とする。さらにマトリクス回路２０によ
り、高域輝度信号ＹＨ１低域輝度信号ＹＬ％色差信号Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙに変換する。

本例では、ＬＰＦ１７の出力信号はＹ′で示される。ま
た、低域輝度信号ＹＬを入力して、信号ＹＬＦを出力す
るＬＰＦ３２が追加される。さらに、マトリクス回路２
０に入力されるパラレル信号を入力しＧ信号の垂直方向
差分ＤＧを検出する回路３３と、この差分をＬＰＦ３４
を介して信号ＤＧＦとして入力するリミッタ３５が追加
される。リミッタ３５は入力信号ＤＧＦに基いて信号Ｙ
ＬＰ及びＹ−に係数α、（１−α）をそれぞれ乗じる。

これら係数α、（１−α）を乗じられた信号、α・ＹＬ
Ｆ及びＹ′　（１−α）は、加算され出力信号Ｙとされ
る。

いま、第１０図において２ラインまでが黒レベルで３ラ
イン目から白レベルに変化するような入力画像で、マト
リクス回路２０に入力する段階でＢ信号のみ利得が０．
８倍しかなかったとする。

その処理方法を第８図（ａ）〜（ｇ）の数値データを用
いて詳述する。これらの数値は第１０図の画素配置に対
応している。ここで第８図（ａ）はマトリクス回路２０
へ入力する数値データＤｏであり、Ｒ画素と６画素に対
応する信号を１．０．８画素に対応する信号を０．８と
している。このデータより高域輝度信号ＹＨを生成する
と第８図（ｂ）のようになり、３ライン目に２画素おき
のレベル差が生じてしまう。また、低域輝度信号Ｙ、は
第８図（ｃ）のようになり、ＬＰＦ３２で帯域制限する
ことにより第８図（ｄ）のような演算結果Ｙ、Ｆを得る
。したがって、低域輝度信号Ｙ、の高域成分を高域輝度
信号ＹＨに置き換えた信号Ｙ′は第８図（ｅ）のように
なり、垂直のエツジの部分、すなわち３ライン目でドツ
トクロールが発生する。この信号Ｙ′は従来例で示した
出力信号Ｙに相当するものである。

本例では、このドツトクロールを除去するために次のよ
うな補正を行なう。まず、垂直端のエツジを検出するた
めに、垂直方向差分検出回路３３で演算するラインのＧ
信号と１ライン前のＧ信号との差分ＤＧを求める。例え
ばＧ３，２画素においてはＤＧ−１Ｇ９．２−Ｇ２，２
１となる。このようにして得られた信号ＤＧをＬＰＦ３
４により帯域制限することにより、水平方向には低域で
垂直方向のみ変化のあるエツジを検出することができる
。

その結果ＤＧＦは第８図（ｆ）のような値となり、３ラ
イン目に大きな値をとる。ここでＤＧＦがあるレベル（
Ｖ、ｈ）よりも大きいと完全に垂直端のエツジであると
判断し、輝度信号Ｙ−を低域輝度信号ＹＬＦに置き換え
最終的な輝度信号Ｙを得る。

第８図（ｆ）で示す３ライン目の値１．０が設定レベル
Ｖｌｈよりも大きいとすると、３ライン目の信号のみ低
域輝度信号ＹＬＰに置き換わり、最終的な輝度信号Ｙは
第８図（ｇ）のような値となる。

値を見るとわかるように３ライン目も高域成分のない値
となり、ドツトクロールの発生が除去できる。

ここで低域輝度信号ＹＬＦへの置き換え方法であるが、
Ｇの垂直差分信号ＤＧＦが設定レベルＶｌ。

よりも小さい場合はＹ′倍信号ＹＬｐ信号とをある比率
で加え合わせる方がより自然な画像が生成できる。例え
ば次のような加算方法が考えられる。

Ｙ−αＹｔｐ＋（１−α）Ｙ−・・・（１７）ここで、Ｄ　Ｇ　Ｆ　≧Ｖ　、、ノ場合ａ−１ＤＧＦ＜Ｖ＋ｈの場合ａ　−Ｄ　Ｇ　Ｆ　／　Ｖ　ｌｈ
とする。

上式を見るとわかるように、この方式は垂直端のエツジ
量（ＤＧＦ）に比例して置き換える比率を変えようとす
るものであるが、必ずしも比例させる必要はない。

以上のような信号処理を行なうことにより、画質劣化の
要因である垂直端のドツトクロールを除去することが可
能となり、より高画質な画像を生成することができる。

なお、以上の説明は固体撮像素子８からの信号読み出し
を順次走査（ノンインターレース）で行なった場合であ
るが、インターレース走査により信号読み出しを行なう
場合においても、バッファメモリを設けることにより順
次読み出しと同じ信号に変換できるため、第１図と同様
な信号処理を行なうことが可能である。

また、実施例では色フィルタとして第１０図に示すＧス
トライプＲ／Ｂ市松配列Ｆ１を例として述べたが、第５
図に示すＧストライプＹ　ｅ　／　Ｃｙ市松配列Ｆ４、
第６図に示すＷストライプＹｅ／Ｃｙ市松配列Ｆ５等、
分光透過特性が異なる２つの色フィルタを市松状に配置
するような色フィルタ配列すべてに適用することができ
る。

その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、固体撮像素子から゛
インターレースで信号を読み出し、一度ノンインターレ
ースの信号に変換してカラー映像信号を得る固体撮像装
置において、フィールド間のレベル差で発生するフリッ
カまたは縦縞を除去することができるため、高画質な画
像が生成できる。

特に電子スチルカメラ等、フレーム画像を得るようなシ
ステムで高画質化を図るのに有用である。

また、ＧストライプＲ／Ｂ市松配列等の信号処理におい
て発生する垂直端のドツトクロールを除去することがで
きるため、高画質な画像が再生できる。特に電子スチル
カメラ等フレーム画像を得るようなシステムで高画質化
を図るの有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフリッカを除去する実施例としての固
体撮像装置の回路構成図、第２図は本発明の縦縞を除去
する実施例としての固体撮像装置の回路構成図、第３図
および第４図は本発明のフリッカ除去に適用できる色フ
ィルタ配列を示す図、第５図および第６図は縦縞除去の
実施例及びドツトクロール除去の実施例に適用できる色
フィルタ配列を示す図、第７図は本発明のドツトクロー
ルを除去する実施例としての固体撮像装置の回路構成図
、第８図（ａ）〜第８図（ｇ）はドツトクロールを除去
する実施例の信号の流れを説明するための数値データを
示す図、第９図は固体撮像素子の模式的な構成を示す図
、第１０図は従来例および本発明の説明に用いる色フィ
ルタ配列を示す図、第１１図は従来の固体撮像装置の回
路構成図、第１２図は従来の他の例を示す固体撮像装置
の回路構成図である。８・・・固体撮像素子１４・・・マトリックス回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体撮像素子からインターレースで信号を読み出
し、一度ノンインターレースの信号に変換してカラー映
像信号を得る固体撮像装置において、固体撮像素子の色
フィルタ配列は複数の色フィルタ要素で構成し少なくと
も１つの色フィルタ要素を垂直方向全ラインに配置し、
この全ラインに配置した色フィルタ要素から得られる信
号を用いてフィールド間のレベル差を検知する手段を具
備し、前記フィールド間のレベル差がある設定レベルよ
りも小さい場合は一方のフィールドの信号を他方のフィ
ールドの信号に置き換えてカラー映像信号を得ることを
特徴とする固体撮像装置。
（２）固体撮像素子からインターレースで信号を読み出
し、一度ノンインターレースの信号に変換してカラー映
像信号を得る固体撮像素子において、第１及び第２のフ
ィールドの一つの色フィルタ要素につき斜め位置に配置
された他の要素との間の差分を検出する手段を具備し、
そのレベル差がある設定レベルよりも小さい場合は一方
のフィールドの信号を他方のフィールドの信号に置き換
えてカラー映像信号を得ることを特徴とする固体撮像装
置。
（３）請求項１及び２に記載の固体撮像装置において、
フィールド間のレベル差がある設定レベルよりも大きい
場合は前記設定レベルの分だけ一方のフィールドの信号
に加算または減算し、カラー映像信号を得ることを特徴
とする固体撮像装置。
（４）請求項１〜３に記載の固体撮像装置において、前
記フィールド間のレベル差と比較する設定レベルをシャ
ッタースピードに応じて可変とすることを特徴とする固
体撮像装置。
（５）第１の分光透過特性を持つ色フィルタ要素を垂直
方向にストライプ状に配置し、第２及び第３の分光透過
特性を持つ色フィルタ要素を市松状に配置した色フィル
タ配列と、この色フィルタ配列における色フィルタ要素
にそれぞれ対応する位置に設けられた光電変換セルを有
した固体撮像素子と、前記固体撮像素子により得られた
信号によりカラー映像信号を生成する撮像部とを備えた
固体撮像装置において、輝度信号の低域成分と高域成分とをそれぞれ異なる方法
で生成する輝度信号生成手段と、前記第１の分光透過特
性を持つ色フィルタ要素から得られる信号を用いて撮像
信号の垂直方向の変化量を検出する垂直端検出手段と、
像の垂直端であると判断するためのレベルを決めるレベ
ル設定手段とを具備し、前記垂直端検出手段により得ら
れた変化量が前記レベル設定手段により設定したレベル
よりも大きい場合には前記輝度信号生成手段により得ら
れた輝度信号を低域成分のみとすることを特徴とする固
体撮像装置。
（６）請求項５に記載の固体撮像装置において、前記垂
直端検出手段により得られた変化量が前記レベル設定手
段により設定したレベルよりも小さい場合には前記輝度
信号生成手段により得られた輝度信号と低域成分のみの
輝度信号とをある比率で加算して最終的な輝度信号とす
ることを特徴とする固体撮像装置。