JPH0425297A - 固体撮像装置の信号処理回路 - 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】 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、空間絵素ずらし法を採用した多板式固体撮像
装置により得られる第１．第２及び第３の色種像出力信
号に各色補間信号を加算合成するリニアマトリクス処理
をディジタル処理により行う固体撮像装置の信号処理回
路に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、空間絵素ずらし法を採用した多板式固体撮像
装置により得られる第１．第２及び第３の色種像出力信
号に各色補間信号を加算合成するリニアマトリクス処理
を行う固体撮像装置の信号処理回路において、上記第１
．第２及び第３の色種像出力信号をディジタル化した第
１．第２及び第３の色データについて、上記第１の色デ
ータから第１の補間フィルタにより上記第２及び第３の
色種像出力信号のサンプリング位相と同位相の第１０色
補間データを得て、上記第２及び第３の色データと上記
第１の色補間データとから第１の色補間データを形成す
るとともに、上記第２及び第３の色データから第２及び
第３の補間フィルタにより上記第１の色種像出力信号の
サンプリング位相と同位相の第２及び第３の色補間デー
タを得て、上記第１の色データと１記第】の色補間デー
タとから第２及び第３の色補間データを形成し、これら
第１乃至第３の色補間データを低域周波数成分のみに帯
域制限して上記第１乃至第３の色データに加算すること
により、空間絵素ずらし法を採用した多板式固体撮像装
置により得られる各色種像出力信号にディジタル処理に
よるリニアマトリクス処理を施すことができるようにし
たものである。

Ｃ従来の技術 一般に、カラービデオカメラでは、被写体からの撮像光
を色分解系により赤色光成分、緑色光成分及び青色光成
分の三原色光成分に分解して、上記被写体を三原色画像
としてカラー撮像部で撮像する。そして、上記カラー撮
像部により得られる三原色撮像出力信号Ｒ，，Ｇ、、　
Ｂ、について、Ｒｏ＝Ｒ１＋ａ（Ｒｔ−Ｇｔ）＋ｂ（Ｒ
Ｈ−ＢＢ）Ｇｏ−Ｇｔ　＋ｃ（Ｇｔ　Ｒｔ）＋ｄ（Ｇ；
　　Ｂ；）　　・・・第１式％式％） なる第１式の演算処理を行うリニアマトリクス回路を用
いて、撮像画像の色再現性を補正した三原色撮像出力信
号Ｒ８＋　Ｇｏｔ　ＢＯを形成するようにして、上記三
原色撮像出力信号Ｒ６＋　Ｇｏｔ　［ｉｏから所望のテ
レビジョン方式に適合したカラービデオ信号を形成して
出力するようにしている。

なお、上記第１式において、ａ＋　ｂ＋　Ｃ＋　ｄ＋　
ｅ＋　ｆは、補正係数である。

また、カラービデオカメラでは、上記カラー撮像部を構
成する三原色撮像用の各イメージヤとして、ビジコン等
の撮像管に代えて、電荷結合素子（ＣＣＤ：ｃｈａｒｇ
ｅ　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を用いる
ようにした固体化が進められていおり、緑色画像撮像用
の固体イメージセンサと赤色絵素及び青色絵素用の色コ
ーディングフィルタを設けた固体イメージセンサにより
三原色画像を撮像する三板式固体撮像装置や、三原色画
像を個別の固体イメージセンサにより描像する三板式等
固体撮像装置の多板式固体描像装置が実用化されている
。

そして、従来より、上記多板式固体撮像装置における解
像度の向上を図るための手法として、緑色画像撮像用の
固体イメージセンサに対して、絵素の空間サンプリング
周期の１／２だけ、赤色画像撮像用及び青色画像撮像用
の固体イメージセンサをずらして配置するようにした空
間絵素ずらし法が知られている。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところで、ビジコン等の撮像管によりカラー撮像部を構
成したアナログのカラービデオカメラでは、上記カラー
撮像部により三原色撮像出力信号Ｒ，，Ｇ、、　Ｂ、が
連続的に得られるので、リニアマトリクス回路によりＲ
，−Ｇ、等の減算処理を含む上述の第１式に示した演算
処理を行うことができる。しかし、ＣＣＤ等の離散的な
絵素構造を有する固体イメ−ジンサを用いたディジタル
カラービデオカメラでは、空間絵素ずらし法により解像
度の向上を図った場合、第１１図に示すように、緑色画
像撮像用の固体イメージセンサによる空間サンプリング
出力として得られる緑色撮像出力信号Ｇ、に対して、赤
色画像撮像用及び青色画像撮像用の固体イメージセンサ
による空間サンプリング出力として得られる赤色撮像出
力信号Ｒ，及び青色撮像出力信号Ｂ、の位相がπだけず
れているために、Ｇ、とＲｉ＋　Ｂ、との減算処理を行
うことができず、リニアマトリクス回路による色補間処
理を行うことができないという問題点があった。

この色補間処理をディジタル処理により行うためには、
例えば、固体イメージセンサにより得られる３原色撮像
出力信号Ｇｉ＋　Ｒム＋　Ｂｉから、補間フィルタを用
いた補間処理によって、赤色撮像出力信号Ｒ１及び青色
撮像出力信号Ｂ、と同位相の緑色補間信号ｃａｒを得る
とともに、緑色撮像出力信号Ｇ８　と同位相の赤色補間
信号ＲＩＦ及び青色補間信号ＢＩＦを得て、これら３原
色撮像出力信号Ｇｉ＋Ｒｉ＋　Ｂ、及び３原色補間信号
ＧＩＰＩ　ＲＩＰＩ　ＢＩＰから各色補間信号を形成す
れば良い。

しかし、このようにして形成される各色補間信号は、補
間フィルタの周波数特性上、無彩色の被写体を撮像した
ときに、各色補間信号が零にならず、輝度信号成分に影
響を与えることになる折り返し歪みを原因となる。

そこで、本発明は、上述の如き従来の実情に鑑み、空間
絵素ずらし法を採用した多板式固体撮像装置により得ら
れる各色撮像出力信号に折り返し歪みが少ない状態でデ
ィジタル処理によるリニアマトリクス処理を行うことが
できるようにした固体撮像装置の信号処理回路を提供す
ることを目的とものである。

Ｅ　　ＲＢを解決するための手段 本発明は、上述の目的を達成するために、空間絵素ずら
し法を採用した多板式固体撮像装置により得られる第１
．第２及び第３の色撮像出力信号に各色補間信号を加算
合成するリニアマトリクス処理を行う固体撮像装置の信
号処理回路において、第１の色撮像出力信号をディジタ
ル化した第１の色データから第２及び第３の色撮像出力
信号のサンプリング位相と同位相の第１の色褪間データ
を形成する第１の補間フィルタと、第２の色撮像出力信
号をディジタル化した第２の色データから上記第１の色
撮像出力信号のサンプリング位相と同位相の第２の色褪
間データを形成する第２の補間フィルタと、第３の色撮
像出力信号ディジタル化した第２の色データから上記第
１の色撮像出力信号のサンプリング位相と同位相の第３
の色褪間データを形成する第３の補間フィルタと、上記
第１乃至第３の色撮像出力信号の各色データと上記第１
乃至第３の色褪間データとから上記第１乃至第３の色撮
像出力信号の各色補間データを形成する演算処理手段と
、上記演算処理手段により得られた各色補間データを低
域周波数成分のみに帯域制限するローパスフィルタと、
上記ローパスフィルタにより帯域制限された各色補間デ
ータを上記第１乃至第３の色撮像出力信号の各色データ
に加算する加算手段とを備え、空間絵素ずらし法を採用
した多板式固体撮像装置により得られる各色撮像出力信
号にディジタル処理によるリニアマトリクス処理を施す
ことを特徴とするものである。

Ｆ　作用 本発明に係る固体撮像装置の信号処理回路において、第
１の補間フィルタは、空間絵素ずらし法を採用した多板
式固体撮像装置により得られる第１、第２及び第３の色
撮像出力信号について、上記第１の色撮像出力信号をデ
ィジタル化した第１の色データから上記第２．第３の色
撮像出力信号のサンプリング位相と同位相の第１の色褪
間データを形成する。また、第２の補間フィルタは、上
記第２の色撮像出力信号をディジタル化した第２の色デ
ータから上記第１の色撮像出力信号のサンプリング位相
と同位相の第２の色褪間データを形成する。さらに、第
３の補間フィルタは、上記第３の色撮像出力信号ディジ
タル化した第２の色データから上記第１の色撮像出力信
号のサンプリング位相と同位相の第３の色褪間データを
形成する。

また、演算処理手段は、上記第１乃至第３の色撮像出力
信号の各色データと上記第１乃至第３の色褪間データと
から上記第１乃至第３の色撮像出力信号の各色補間デー
タを形成する。

さらに、ローパスフィルタは、上記演算処理手段により
得られる各色補間データを低域周波数成分のみとするよ
うに帯域制限する。

そして、加算手段は、上記ローパスフィルタにより帯域
制限された各色補間データを上記第１乃至第３の色撮像
出力信号の各色データに加算することによってリニアマ
トリクス処理を施す。

Ｇ　実施例 以下、本発明に係る固体撮像装置の信号処理回路の一実
施例について、図面に従い詳細に説明する。

第１図のブロック図に示す実施例は、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
撮像光り、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たもの
である。

この実施例において、三板式固体撮像装置の撮像部を構
成している上記三枚のＣＣＤイメージセンサ（４Ｒ）　
、　（４Ｇ）　、　（４Ｂ）は、空間絵素ずらし法によ
り高解像度化を図るために、第２図に示すように、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、の１／２だけ、赤色画
像撮像用及び青色画像撮像用のＣＣＤイメージセンサ（
４Ｒ）　、　（４Ｂ）をずらして配置することにより、
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及び青色画像撮像用の各ＣＣＤイメ
ージセンサ（４Ｒ）　、　（４Ｂ）　とが、ｒ、なるサ
ンプリング周波数で被写体像の三原色画像を互いに逆位
相で空間サンプリングするようになっている。

ここで、上記ＣＣＤイメージセンサ（４Ｒ）　、　（４
Ｂ）による空間サンプリジグ出力として得られる赤色撮
像出力信号Ｒ０及び青色撮像出力信号Ｂ０の周波数特性
を代表して、上記赤色撮像出力信号Ｒ０の周波数特性を
第３図のＡに示し、また、緑色撮像出力信号Ｇ、の周波
数特性を第４図のＡに示しである。なお、上記第３図及
び第４図において、実線は各信号Ｒ０，Ｇ、のベースバ
ンド成分Ｒ０ｌＩ＋６、□を示し、破線はサイドバンド
成分ＲｏＡＬ＋ＧＩＩＡＬを示している。

また、この実施例の信号処理回路は、上記ＣＣＤ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Ｒ，，Ｇ、、　Ｂ、がそれ
ぞれバッファアンプ（５Ｒ）　、　（５Ｇ）　、　（５
Ｂ）を介して供給される第１乃至第３のＡ／Ｄ変換器（
６Ｒ）　、　（６Ｇ）　、　（６Ｂ）を備えており、上
記三原色撮像出力信号Ｒ，，Ｇ、、　Ｂ、を上記Ａ／Ｄ
変換器（６Ｒ）　、　（６Ｇ）　、　（６Ｂ）によりデ
ィジタル化するようになっている。

上記Ａ／Ｄ変換器（６Ｒ）　、　（６Ｇ）　、　（６Ｂ
）により三原色撮像出力信号Ｒ，，Ｇ、、　Ｂ、をディ
ジタルした各色データＤ（Ｒ，）、　Ｄ（Ｇ、）、　Ｄ
（Ｂ、）は、それぞれラッチ回路（７Ｒ）　、　（７Ｇ
）　、　（７Ｂ）を介して第１乃至第３の補間フィルタ
（８Ｒ）　、　（８Ｇ）　、　（８Ｂ）に与えられてい
る。

上記第１の補間フィルタ（８Ｒ）は、上記赤色撮像出力
信号Ｒ０をディジタル化した赤色データＤ　（Ｒ，）に
ついて、上記赤色撮像出力信号Ｒ０に対して第３図のＢ
に示すような補間フィルタ特性を与える補間演算処理を
施すことにより、上記緑色撮像出力信号Ｇ、のサンプリ
ング位相と同位相の第３図のＣに示すような周波数特性
の赤色補間信号Ｒ８に対応する赤色補間データＤ（Ｒや
）を形成する。また、上記第２の補間フィルタ（８Ｇ）
は、上記緑色撮像出力信号Ｇ、をディジタル化した緑色
データＤ（Ｇ、）について、第４図のＢに示すような補
間フィルタ特性を与える補間演算処理を施すことにより
、上記赤色撮像出力信号Ｒ０のサンプリング位相と同位
相の第４図のＣに示すような周波数特性の緑色補間信号
Ｇ０に対応する緑色補間データＤ（Ｇ、）を形成する。

さらに、上記第３の補間フィルタ（８Ｂ）は、上記青色
撮像出力信号Ｂ０をディジタル化した青色データＤ（Ｂ
、）について、上記第１の補間フィルタ（８Ｒ）と同様
な補間フィルタ特性を与える補間演算処理を施すことに
より、上記緑色撮像出力信号６．のサンプリング位相と
同位相の青色補間信号Ｂ、に対応する青色補間データＤ
（Ｂ、）を形成する。

すなわち、この実施例の信号処理回路では、上述のよう
に被写体像の三原色画像を互い逆位相で空間サンプリン
グする上記緑色画像撮像用のＣＣＤイメージセンサ（４
Ｇ）と上記赤色画像撮像用及び青色画像撮像用の各ＣＣ
Ｄイメージセンサ（４Ｒ）　。

（４Ｂ）による空間絵素ずらし法を採用した三原色撮像
出力信号Ｒ，，Ｇ、、　Ｂ、について、第５図に示すよ
うに、上記赤色撮像出力信号Ｒ０及び青色撮像出力信号
８゜のサンプリング位相と同位相の緑色補間信号Ｇ０に
対応する緑色補間データＤ（Ｇ、）を上記第２の補間フ
ィルタ（８Ｇ）により形成し、また、上記緑色撮像出力
信号Ｇ、のサンプリング位相と同位相の赤色補間信号Ｒ
１及び青色補間信号Ｂ。

に対応する赤色補間データＤ（Ｒ，）及び青色補間デー
タＤ（Ｂ、）を上記第１及び第３の補間フィルタ（８Ｒ
）　、　（８Ｂ）により形成している。

上記第１乃至第３の補間フィルタ（８Ｒ）　、　（８Ｇ
）（８Ｂ）としては、 Ｈ（ｚ）＋−（ｚ−’十ｚ　’　） なる伝達関数Ｈ（Ｚ）、で表される第６図に細線で示す
ようなフィルタ特性を与える平均値補間処理を行うもの
や、 Ｈ（Ｚ）！＝　−（−ｚ−”＋９　ｚ−’＋９２−’−
２”）伝達関数Ｈ（ｚ）ｚで表される第６図に太線で示
すように周波数領域において原点の２次微分がゼロのフ
ィルタ特性を与える補間処理を行うものが用いられる。

また、上記Ａ／Ｄ変換器（６Ｒ）　、　（６Ｇ）　、　
（６Ｂ）により得られる各色データＤ（Ｒ，）、　Ｄ（
Ｇ、）、　Ｄ（Ｂ、）は、上記ラッチ回路（７Ｒ）　、
　（７Ｇ）　、　（７Ｂ）から第１乃至第５の減算処理
部（９ａ）〜（９ｅ）に与えられている。

上記第１の減算処理部（９ａ）は、上記第１の補間フィ
ルタ（８Ｒ）により形成される上記赤色補間データＤ（
Ｒ，）が減算データとして与えられている。この第１の
減算処理部（９ａ）は、上記ラッチ回路（７Ｇ）を介し
て与えられる緑色データＤ（Ｇ、）から上記赤色補間デ
ータＤ　（Ｒ，）を減算することによって、第７図に示
すような周波数特性の色差信号（Ｇ、　−Ｒ，）に対応
する色差データＤ（Ｇ、−Ｒ，）を形成する。

また、上記第２の減算処理部（９ｂ）は、上記第２の補
間フィルタ（８Ｇ）により形成される上記緑色補間デー
タＤ（Ｇ、）が減算データとして与えられている。この
第２の減算処理部（９ｂ）は、上記ラッチ回路（７Ｒ）
を介して与えられる赤色データＤ（Ｒ，）から上記緑色
補間データＤ　（Ｇ、）を減算することによって、第８
図に示すような周波数特性の色差信号（Ｒ，−Ｇ、）に
対応する色差データＤ（Ｒ，−Ｇ。）を形成する。

さらに、上記第３の減算処理部（９ｃ）は、上記第２の
補間フィルタ（８Ｇ）により形成される上記緑色補間デ
ータＤ（Ｇ、）が減算データとして与えられている。こ
の第３の減算処理部（９ｃ）は、上記ランチ回路（７Ｂ
）を介して与えられる青色データＤ　（Ｂ、）から上記
緑色補間データＤ（Ｇ、）を減算することにより、色差
信号（Ｂｏ−Ｇｏ）に対応する色差データＤ　（Ｂ、　
−Ｇ、）を形成する。

またさらに、上記第４の減算処理部（９ｄ）は、上記第
３の補間フィルタ（８ｂ）により形成される上記青色補
間データＤ（Ｂ、）が減算データとして与えられており
、上記ラッチ回路（７Ｇ）から与えられる緑色データＤ
（Ｇ、）から上記青色補間データＩＩ（Ｂ、）を減算す
ることにより色差信号（Ｇ、　−８，）に対応する色差
データＤ（Ｇ、−Ｂ、）を形成する。

さらにまた、上記第５の減算処理部（９ｅ）は、上記ラ
ンチ回路（７Ｂ）から青色データＤ（Ｂ、）が減算デー
タとして与えられており、上記ランチ回路（７Ｒ）から
与えられる赤色データＤ（Ｒｏ）から上記青色データロ
（Ｂｏ）を減算することにより色差信号（Ｒｏ−Ｂ、）
に対応する色差データＤ　（Ｒ，−Ｂ、）を形成する。

さらに、この実施例の信号処理回路は、データ検出部（
１０）により補正係数ａ、　ｂ、　Ｃ１ｃ＋、　ｅｌ　
ｒが与えられる第１乃至第６の乗算器（Ｉｌａ）〜（ｌ
ｌｆ）を備えており、上記各減算処理部（９ａ）〜（９
ｅ）により形成される色差データＤ（Ｇ、−Ｒ，）、　
Ｄ（Ｒ，−Ｇ、）。

Ｄ（Ｂｏ−Ｇｏ）、　Ｄ（Ｇ、−Ｂ、）、　Ｄ（Ｒ，−
８，）に上記補正係数ａ、　ｂ＋　Ｃ＋　ｄ、　ｅ、　
ｆを乗算するようになっている。

上記第１の乗算器（ｌｌａ）は、上記第２の減算処理部
（９ｂ）により形成される色差データＤ（Ｒ，−Ｇ、）
に補正係数ａを乗算して、その乗算出力データを第１の
加算器（１２Ｒ）に与えている。また、上記第２の乗算
器（ｌｌｂ）は、上記第５の減算処理部（９ｅ）により
形成される上記色差データＤ（Ｒ，−Ｂ、）に補正係数
すを乗算して、その乗算出力データを上記第１の加算器
（１２Ｒ）に与えている。

そして、上記第１の加算器（１２Ｒ）は、上記第１及び
第２の乗算器（ｌｌａ）　、　（Ｉｌｂ）による各乗算
出力データを加算することにより、赤色補間データＤＲ
（ａ（ＲｏＧｏ）　＋　ｂ（Ｒ−８０）　）を形成して
、この赤色補間データＤＲ（ａ（Ｒ，−Ｇ、）　＋ｂ（
Ｒ，−Ｂ、）　）をローパスフィルタ（１３１？）から
スイッチ回路（１４）を介して、赤色補間処理用の加算
器（２１Ｒ）に与えるようになっている。

また、上記第３の乗算器（ｌｌｃ）は、上記第１の減算
処理部（９ａ）により形成される色差データＤ（Ｇ。

Ｒ，）に補正係数Ｃを乗算して、その乗算出力データを
第２の加算器（１２Ｇ）に与えている。さらに、上記第
４の乗算！１ｉ（Ｉｌｄ）は、上記第４の減算処理部（
９ｄ）により形成される上記色差データＤ（Ｇ、−Ｂ、
）に補正係数ｅを乗算して、その乗算出力データを上記
第２の加算器（１２Ｇ）に与えている。

そして、上記第２の加算器（１２Ｇ）は、上記第３及び
第４の乗算器（ｌｌｃ）、　（ｌｉｄ）による各乗算出
力データを加算することにより、緑色補間データＤＧ（
ｃ　（Ｇ、　−Ｒ，）　＋　ｄ　（Ｇ、　−Ｂ、）　）
を形成して、この緑色補間データＤＧ　（ｃ（Ｇ、−Ｒ
，）　＋ｄ（Ｇ、−８，）　）をローパスフィルタ（１
３Ｇ）から上記スイッチ回路（１４）を介して、緑色補
間処理用の加算器（２１Ｇ）に与えるようになっている
。

さらに、上記第５の乗算器（ｌｌｅ）は、上記第５の減
算処理部（９ｅ）　？こより形成される色差データＤ（
Ｒ，−８，）に補正係数ｅを乗算して、その乗算出力デ
ータを第３の加算器（１２Ｂ）に与えている。また、上
記第６の乗算器（ｌｌｆ）は、上記第３の減算処理部（
９ｃ）により形成される上記色差データＤ（Ｂ。

−Ｇｏ）に補正係数「を乗算して、その乗算出力データ
を上記第３の加算器（１２Ｂ）に与えている。

そして、上記第３の加算器（１２Ｂ）は、上記第５及び
第５の乗算器（ｌｉｅ）　、　（ｌｌｆ）による各乗算
出力データを加算することにより、青色補間データＤＢ
（ｅ（ＲｏＢｏ）十ｆ（８０Ｇｏ）、）を形成して、こ
の青色補間データＤＢ　［ｅ（Ｒ，−８，）十ｆ（Ｂｏ
−Ｇｏ））をローパスフィルタ（１３Ｂ）から上記スイ
ッチ回路（１４）を介して、青色補間処理用の加算器（
２１Ｂ）に与えるようになっている。

ここで、上記第１乃至第３の加算器（１２Ｂ）により得
られる各色補間データは、その成分である色差データＤ
（Ｒ，−Ｇ、）、　Ｄ（Ｇ、−Ｒ，）、　Ｄ（Ｂ、−Ｇ
、）の高域周波数成分が無彩色の被写体に対してゼロに
ならず、輝度信号に影響を与えることになる。例えば、
赤色撮像出力信号Ｒ０に赤色補間信号（＋１゜Ｇ、）を
加算した第９図のＡに示すような周波数特性の赤色信号
Ｒ゛と、 Ｒ＝ＲＯ＋０．５（Ｒ，−ＧＯ） 緑撮像出力信号Ｇ、とから、 Ｙ　＝　０．５　（Ｇ、＋　Ｒ’） にて形成した輝度信号Ｙは、その周波数特性を第９０図
のＢに示すように、折り返し成分ｙ＾、が残存してしま
う。

そこで、この実施例の信号処理回路では、上記上記第１
乃至第３の加算器（１２Ｂ）により得られる各色補間デ
ータＤＲ（ａ（Ｒ，−Ｇ、）　十ｂ（Ｒ，−Ｂ、）　）
、ＤＲ［ｃ（Ｇ、　−Ｒ，）＋ｄ（Ｇ、−Ｂ、））　、
ＤＲ（ｅ（Ｒ，−８，）十ｆ（Ｂ、−Ｇ、））　　を上
記各ローパスフィルタ（１３Ｒ）（１３Ｇ）　、　（１
３Ｂ）により、低域周波数成分のみに帯域制限して、上
記各色補間処理用の加算器＜２１Ｒ）（２１Ｇ）　、　
（２１Ｂ）に与えるようにしている。

上記第８図に示した周波数特性を有する赤色補間信号（
Ｒｏ−Ｇ、）は、第１０図のＡに示すようなローパスフ
ィルタ特性Ｈ（Ｚ）ＬＰＦで帯域制限することにより、
第１０図のＢに示すような周波数特性となる。そこで、
赤色撮像出力信号Ｒ０に帯域制限済の赤色補間信号（Ｒ
，Ｇｏ）ＬＰＦを加算した第１０図のＣに示すような周
波数特性の赤色信号Ｒ”と、Ｒ”＝Ｒｏ　＋０．５（Ｒ
ｅ　　Ｇｏ）Ｌｒｙ緑撮像出力信号Ｇ８とから、 Ｙ　＝　０．５　（Ｇや＋Ｒ”） にて形成した耗度信号Ｙは、その周波数特性を第１０図
に示すように、残存する折り返し成分を極めて少なくす
ることができる。

上記ローパスフィルタ（１３Ｒ）　、　（１３Ｇ）　、
　（１３Ｂ）としでは、例えば、 Ｈ（ｚ）ＬＰＦ　　＝　　　　　　（ｚ−’＋２＋ｚ’
　　）の伝達開数Ｈ（Ｚ）ＬＰＦを与えるものが用いら
れる。

なお、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式にける色信号帯域は１
．５ＭＨｚ程度なので、上記各色補間データを低域周波
数成分のみに帯域制限しても画質に影響を与えることが
ない。また、上記各色補間データを低域成分のみに帯域
制限して、高域成分を除去するのでＳ／Ｎ等に対しても
有利である。

上記各色補間処理用の加算器（２１Ｒ）　、　（２１Ｇ
）　、　（２１Ｂ）は、上述の各Ａ／Ｄ変換器（６Ｒ）
　、　（６Ｇ）　、　（６Ｂ）により得られる各色デー
タＤ（Ｒ，）、　Ｄ（Ｇ、）、　Ｄ（Ｂ、）が上記各ラ
ッチ回路（７Ｒ）　、　（７Ｇ）　、　（７Ｂ）からそ
れぞれ遅延回路（２ＯＲ）　、　（２０Ｇ）　、　（２
０Ｂ）を介して与えられている。

そして、上記赤色補間処理用の加算器（２１Ｒ）は、上
記赤色補間データＤＲ［ａ（Ｒ，−Ｇ、）　十ｂ（Ｒ，
−Ｂ、）　）を上記赤色データＤ　（Ｒ，）に加算して
、色補間処理済の赤色データＤ　（Ｒ）を形成する。ま
た、上記緑色補間処理用の加算器（２１Ｇ）は、上記緑
色データＤ（Ｇ、）に上記緑色補間データＤＧ　（ｃ（
Ｇ、−Ｒ−）　十ｄ（Ｇ、−８，））を加算して、色補
間済の緑色データＤ　（Ｇ）を形成する。さらに、上記
青色補間処理用の加算器（２１Ｂ）は、上記青色補間デ
ータＤＢ　［ｅ（ＲｏＢ、）　＋ｆ（Ｂ、−Ｇ、）　）
を上記青色データＤ（Ｂ、）に加算して、色補間処理済
の青色データＤ　（Ｂ）を形成する。

上記各色補間処理用の加算器（２１Ｒ）　、　（２１Ｇ
）　、　（２１Ｂ）により得られる色補間処理済の各色
データＤ　（Ｒ）ｏ　（Ｇ）　、　Ｄ　（Ｂ）は、それ
ぞれクリップ回路（２１１？）　、　（２１Ｇ）　。

（２１Ｂ）によるクリップ処理やガンマ回路（２１Ｒ）
（２１Ｇ）　、　（２１Ｂ）によるガンマ補正処理等が
施されてから、エンコーダ（２４）に与えられて、ＮＴ
ＳＣ方式等の所望のテレビジョン方式のビデオデータに
変換される。

そして、上記エンコーダ（２４）に得られるビデオデー
タは、ローパスフィルタ（２５）とダウンサンプリング
処理回路（２６）を介して、データ出力端子（２７）か
ら出力されるともに、Ｄ／Ａ変換器（２８）を介してア
ナログのビデオ信号として信号出力端子（２９）から出
力される。

Ｈ発明の効果 本発明に係る固体撮像装置の信号処理回路では、空間絵
素ずらし法を採用した多板式固体撮像装置により得られ
る第１．第２及び第３の色撮像出力信号について、上記
第１の色撮像出力信号をディジタル化した第１の色デー
タから上記第２及び第３の色撮像出力信号のサンプリン
グ位相と同位相の第１の色補間データを第１の補間フィ
ルタにより形成し、上記第２の色撮像出力信号をディジ
タル化した第２の色データから上記第１の色撮像出力信
号のサンプリング位相と同位相の第２の色補間データを
第２の補間フィルタにより形成し、上記第３の色撮像出
力信号ディジタル化した第２の色データから上記第１の
色撮像出力信号のサンプリング位相と同位相の第３の色
補間データを第３の補間フィルタにより形成し、演算処
理手段により上記第１乃至第３０色撮像出力信号の各色
データと上記第１乃至第３の色補間データとから上記第
１乃至第３の色撮像出力信号の各色補間データを形成す
る。そして、フィルタ段により上記各色補間データを低
域周波数成分のみに帯域制限して加算手段により上記第
１乃至第３の色撮像出力信号の各色データに各色補間デ
ータを加算することによって、空間絵素ずらし法を採用
した多板式固体撮像装置にて得られる各色撮像出力信号
にディジタル処理によるリニアマトリクス処理を行うこ
とができる。しかも、フィルタ段により上記各色補間デ
ータを低域周波数成分のみに帯域制限することによって
、耀度信号の高域成分に影響を与えることなくリニアマ
トリクス処理を行うことができる。また、ＮＴＳＣ方式
やＰＡＬ方式にける色信号帯域は１．５ＭＨｚ程度なの
で、上記各色補間データを低域周波数成分のみに帯域制
限しても画質に影響を与えることがない。

従って、空間絵素ずらし法を採用した多板式固体撮像装
置に本発明を適用することにより、高解像度でしかも色
再現性の良好なカラー撮像出力信号を得ることができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は三板式固体撮像装置に本発明を適用した信号処
理回路の構成を示すブロック図である。 第２図は上記三板式固体撮像装置における各ＣＣＤイメ
ージセンサの配設状態を示す模式図である。 第３図のＡ、Ｂ、Ｃは上記信号処理回路における赤色補
間信号の形成動作を説明するための特性図であり、赤色
撮像信号の周波数特性をＡに示し、第１の補間フィルタ
のフィルタ特性をＢに示し、赤色補間信号の周波数特性
をＣに示している。 第４図のＡ、Ｂ、Ｃは上記信号処理回路における緑色補
間信号の形成動作を説明するための特性図であり、緑色
撮像信号の周波数特性をＡに示し、第１の補間フィルタ
のフィルタ特性をＢに示し、緑色補間信号の周波数特性
をＣに示している。 第５図は上記信号処理回路における三原色撮像出力信号
と各色褪間信号の位相関係を説明するための模式図であ
る。 第６図は上記信号処理回路に用いた補間フィルタの特性
例を示す特性図である。 第７図は上記信号処理回路において形成される色差信号
（Ｇ、−Ｒ，）の周波数特性を示す特性図である。 第８図は上記信号処理回路において形成される色差信号
（Ｒ，−に、ンの周波数特性を示す特性図である。 第９図のＡ、　Ｂは上記信号処理回路において各色褪間
信号に帯域制限処理を施さない場合に、各色褪間信号の
高域成分が輝度信号Ｙに与える影響を示す周波数特性図
であって、赤色補間信号（Ｒ。 Ｇ、）を加算した赤色信号Ｒ°の周波数特性をＡに示し
、この赤色信号Ｒ”と緑色撮像出力信号Ｇやとから形成
される輝度信号Ｙの周波数特性をＢ示している。 第１０図のＡ、　Ｂ、　　Ｃ，Ｄは上記信号処理回路に
おいて各色褪間信号に帯域制限処理を施した場合に、各
色褪間信号の高域成分が輝度信号Ｙに与える影響を示す
周波数特性図であって、帯域制限用のローパスフィルタ
の特性をＡに示し、ＩＦ域制限を施した赤色補間信号（
Ｒ，−Ｇ、）　Ｌ□の周波数特性をＢに示し、この赤色
補間信号（Ｒ，−ＧＯ）Ｌ□を加算した赤色信号Ｒ”の
周波数特性をＣに示し、この赤色信号Ｒ”と緑色撮像出
力信号Ｇ８とから形成される輝度信号ｙの周波数特性を
Ｄ示している。 第１Ｉ図は空間絵素ずらし法を採用した三板式固体撮像
装置による三原色撮像出力信号の位相関係を説明するた
めの模式図である。 （４Ｒ）、（４Ｇ）　（４Ｂ）・・・・・　ＣＣＤイメ
ージセンサ（６Ｒ）　、　（６Ｇ）　、　（６Ｂ）・・
・・・Ａ／Ｄ変換器（８Ｒ）　、　（８に）　、　（８
Ｂ）・・・・・補間フィルタ（９ａ）〜（９ｅ）・・・
・・・・・・減算処理部（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ）・・・
・・・・・乗算器（１２Ｒ）　、　（１２Ｇ）　、　（
１２Ｂ）　、　（２１Ｒ）　、　（２１Ｇ）　、　（２
１Ｂ）・・・・・・・・・・・・・・・加算器（１３Ｒ
）　、　（１３Ｇ）　、　（１３Ｂ）　・・１０．ロー
パスフィルタ第３ 図 第４図 第５図 槓暦フイｌＬ′７め特性 第６図 第１０図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 空間絵素ずらし法を採用した多板式固体撮像装置により
   得られる第１、第２及び第３の色撮像出力信号に各色補
   正信号を加算合成するリニアマトリクス処理を行う固体
   撮像装置の信号処理回路において、 第１の色撮像出力信号をディジタル化した第１の色デー
   タから第２及び第３の色撮像出力信号のサンプリング位
   相と同位相の第１の色補間データを形成する第１の補間
   フィルタと、 第２の色撮像出力信号をディジタル化した第２の色デー
   タから上記第１の色撮像出力信号のサンプリング位相と
   同位相の第２の色補間データを形成する第２の補間フィ
   ルタと、 第３の色撮像出力信号ディジタル化した第２の色データ
   から上記第１の色撮像出力信号のサンプリング位相と同
   位相の第３の色補間データを形成する第３の補間フィル
   タと、 上記第１乃至第３の色撮像出力信号の各色データと上記
   第１乃至第３の色補間データとから上記第１乃至第３の
   色撮像出力信号の各色補正データを形成する演算処理手
   段と、 上記演算処理手段により得られる各色補正データを低域
   周波数成分のみに帯域制限するローパスフィルタと、 上記ローパスフィルタにより帯域制限された各色補正デ
   ータを上記第１乃至第３の色撮像出力信号の各色データ
   に加算する加算手段とを備え、空間絵素ずらし法を採用
   した多板式固体撮像装置により得られる各色撮像出力信
   号にディジタル処理によるリニアマトリクス処理を施す
   ことを特徴とする固体撮像装置の信号処理回路。