JPH0528037B2 - - Google Patents

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JPH0528037B2
JPH0528037B2 JP59134146A JP13414684A JPH0528037B2 JP H0528037 B2 JPH0528037 B2 JP H0528037B2 JP 59134146 A JP59134146 A JP 59134146A JP 13414684 A JP13414684 A JP 13414684A JP H0528037 B2 JPH0528037 B2 JP H0528037B2
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line
matrix
photocells
photocell
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JP59134146A
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Japanese (ja)
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Iu Euzan Jan
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EREKUTORONIKU DO RA REJION PEI DO ROWAARU SERERU SOC
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EREKUTORONIKU DO RA REJION PEI DO ROWAARU SERERU SOC
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Publication of JPH0528037B2 publication Critical patent/JPH0528037B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/713Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像装置を有するカラーテレビ
カメラに関するものである特に。本発明は、ライ
ン転送式撮像装置に組み合わされる単一撮像装置
式カラーカメラに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates in particular to a color television camera having a solid-state imaging device. The present invention relates to a single imager type color camera combined with a line transfer type imager.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

単一撮像装置式カラーカメラの実現のために
は、固体撮像装置と、色フイルタのモザイクと、
固体撮像装置からのビデオ信号の処理回路とを組
み合せる必要がある。実際に、単一撮像装置式カ
ラーカメラ用の固体撮像装置に関して多くの構造
が提案されている。
In order to realize a single image sensor type color camera, a solid-state image sensor, a mosaic of color filters,
It is necessary to combine it with a processing circuit for video signals from a solid-state imaging device. In fact, many structures have been proposed for solid-state imagers for single-imager color cameras.

例えば、実際に使用されている構造の一つにお
いては、ライン転送式撮像装置は以下のように構
成されている。m・p個のホトセルを含んでいる
感光領域を、論理的な遅延を有する2つの制御レ
ジスタと連結し、その制御レジスタは偶数および
奇数の横列を選択し、ホトセルのマトリクスの偶
数列を第1のラインメモリに接続しており、マト
リクスの奇数列を第2のラインメモリに接続して
いる。電荷転送式の2つの遅延レジスタには、そ
れぞれ、映像の半ラインが含まれる。
For example, in one of the structures actually used, a line transfer type imaging device is configured as follows. A photosensitive area containing m p photocells is coupled to two control registers with logical delays, which select the even and odd rows and place the even columns of the matrix of photocells in the first and the odd columns of the matrix are connected to a second line memory. The two charge transfer delay registers each contain a half line of video.

こうした撮像装置の作動原理は以下のように要
約される。すなわち、m個のホトセルのライン
は、そのラインが偶数番目の横列に属する場合に
は、第1の遅延レジスタによつて選択され、また
そのラインが奇数番目の横列に属する場合には、
第2の遅延レジスタによつて選択される。従つ
て、1つのラインが選択されると、そのホトセル
において蓄積された電荷はラインメモリに転送さ
れるが、その際、同一水平走査線に属する偶数列
のホトセルの電荷が第1のラインメモリの方向に
送られ、また奇数列のホトセルの電荷が第2のラ
インメモリの方に送られるためである。
The operating principle of such an imaging device can be summarized as follows. That is, a line of m photocells is selected by the first delay register if the line belongs to an even row, and if the line belongs to an odd row.
selected by the second delay register. Therefore, when one line is selected, the charges accumulated in that photocell are transferred to the line memory, but at this time, the charges of the even-numbered photocells belonging to the same horizontal scanning line are transferred to the first line memory. This is because the charges of the photocells in odd-numbered columns are sent toward the second line memory.

次にメモリの内容は出力部の遅延レジスタの方
に転送され、またこれら2つのレジスタはテレビ
ジヨンに合わせて読み取られて1つの映像ライン
を与える。かかる構成より、各ホトセルからの画
素情報を高速で取り出すことができる。
The contents of the memory are then transferred to the output delay registers and these two registers are read in time with the television to provide one video line. With this configuration, pixel information can be extracted from each photocell at high speed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

撮像装置の読取りはフレームまたはフイールド
毎に行われるが、遅延レジスタのそれぞれの記憶
容量は映像の半ラインに等しく、このため、撮像
装置からは、それぞれのライン周期を有する単一
の映像ラインだけが得られるのである。こうした
種類の撮像装置はライン相互の結合に適応するも
のではない。
Although the imager is read frame-by-frame or field-by-frame, the storage capacity of each delay register is equal to half a line of video, so only a single video line with its respective line period is seen by the imager. You can get it. These types of imaging devices are not compatible with line-to-line coupling.

このため、撮像装置に組み合わせられる色フイ
ルタのモザイクは、ベイヤー型の構造が好まし
く、この型の構造には連続した2つのライン上に
同一の色フイルタが組み合わされている。すなわ
ち、第1のグループに対して緑と赤が交互に、次
いで第2のグループのラインに対して青と緑とい
うように、同じ色フイルタが含まれている。
For this reason, the mosaic of color filters combined with the imaging device preferably has a Bayer type structure, in which the same color filters are combined on two consecutive lines. That is, the same color filters are included, such as alternating green and red for the first group of lines, then blue and green for the second group of lines.

この撮像装置と色フイルタとに組み合わされて
いる処理回路には、多数の態様が可能であるが、
色情報および輝度の情報を得るためには、処理回
路において同じフレームの連続した2つのライン
を組み合わせてクロミナンス(緑、赤および青)
の全てのサンプル信号と輝度を得る必要がある。
The processing circuitry that is combined with the imager and the color filter can take many forms;
To obtain color and luminance information, two consecutive lines of the same frame are combined in a processing circuit to calculate the chrominance (green, red and blue).
It is necessary to obtain all sample signals and brightness of

従つて、これらのサンプル信号を得、かつ色差
信号を作成するためには、1水平走査期間の遅れ
を有するラインを必要とする。同じフレームの連
続する2つのラインのこうした組合せ(従つてこ
れら2つのラインは他のフレームの1つのライン
で分けられる)によつて、垂直解像能が失われ、
このため斜めの方向の線の再生がうまく行われな
い。さらに、こうした構造では遅延ラインが必要
である。
Therefore, in order to obtain these sample signals and create color difference signals, a line with a delay of one horizontal scanning period is required. Such a combination of two consecutive lines of the same frame (thus these two lines being separated by one line of the other frame) results in a loss of vertical resolution;
For this reason, lines in diagonal directions cannot be reproduced well. Furthermore, such a structure requires a delay line.

本発明の目的は、カメラの他の諸特性、即ち感
度および水平解像能に影響を与えずに前述した従
来技術の不都合な点のない固体撮像装置を有する
新たなカラーテレビカメラを実現することにあ
る。
The object of the present invention is to realize a new color television camera with a solid-state imaging device that does not have the disadvantages of the prior art mentioned above without affecting the other properties of the camera, namely sensitivity and horizontal resolution. It is in.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のライン転送式固体撮像装置を有するカ
ラーテレビカメラは以下のような特徴を有してい
る。即ち、 ライン転送式撮像装置は、ホトセルマトリクス
のホトセルに蓄積された電荷を転送するためのマ
トリクスの連続するラインを選択する手段を含ん
でおり、前記ホトセルマトリクスの1つのライン
の偶数列および奇数列のホトセルは導電性コラム
によつて2つのメモリのいずれか一方にそれぞれ
接続されており、前記2つのメモリはそれぞれ、
前記ホトセルマトリクスの1ラインに等しい記憶
容量を有する出力部の遅延レジスタに組み合わさ
れており、1つのラインの偶数点に組み合わされ
ている導電性コラムは同時に、次のラインの奇数
点に組み合わされており、2つの五点形パターン
のホトセル全体から生じる電荷を前記出力部の2
つの遅延レジスタのそれぞれに転送し、1つのラ
インの偶数列のホトセルおよびその隣接する先行
ラインもしくは後続のラインの奇数列のホトセル
において蓄積された電荷は、同一帰線期間中に転
送され、かつ対応する前記出力部の前記遅延レジ
スタに挿入され、 黄、シアンおよびマゼンタの補色フイルタのマ
トリクスが、前記ホトセルマトリクスに配置さ
れ、一方の五点形パターンのホトセル全体は、黄
フイルタで覆われており、他方の五点形パターン
のホトセル全体は、1つのライン上がシアンフイ
ルタで覆われ、つぎのライン上がマゼンタフイル
タで覆われるように、ラインごとに交互に覆われ
ており、 処理回路が、前記ホトセルマトリクスの2つの
連続したラインの組合せの結果から生じる前記出
力部の前記2つの遅延レジスタから出力される信
号を直接組み合わせて、色信号と輝度信号を出力
する。
A color television camera having a line transfer type solid-state imaging device according to the present invention has the following features. That is, the line transfer type imaging device includes means for selecting successive lines of a matrix for transferring charges accumulated in photocells of a photocell matrix, and even columns and rows of one line of said photocell matrix. The odd numbered rows of photocells are each connected to one of two memories by a conductive column, each of said two memories having:
The conductive columns associated with the even points of one line are associated at the same time with the odd points of the next line, which are associated with a delay register at the output having a storage capacity equal to one line of the photocell matrix. The electric charge generated from the entire two five-dot pattern photocells is transferred to two of the output sections.
The charges accumulated in the even-column photocells of one line and the odd-column photocells of its adjacent preceding or subsequent line are transferred to each of the two delay registers during the same retrace interval and a matrix of complementary color filters of yellow, cyan and magenta is placed in the photocell matrix, and one of the photocells in a quincunx pattern is entirely covered with a yellow filter; , the entire photocell of the other five-point pattern is covered alternately line by line, with a cyan filter on one line and a magenta filter on the next line, and the processing circuitry The signals output from the two delay registers of the output section resulting from the combination of two consecutive lines of the photocell matrix are directly combined to output a chrominance signal and a luminance signal.

〔作用〕[Effect]

上記した問題を解決するために、上記したよう
に本発明によるカラーテレビカメラは、特別のラ
イン転送式撮像装置を使用し、同撮像装置におい
て、マトリクスのホトセルとこれらのホトセルを
メモリに接続する導電性コラムが2つの独立した
構造で構成される。
In order to solve the above-mentioned problems, as mentioned above, the color television camera according to the present invention uses a special line-transfer type imaging device in which a matrix of photocells and conductive cells connecting these photocells to a memory are used. The sex column is composed of two independent structures.

これらの独立した構造において、ホトセルは五
点形パターンに配列される。これによつて、1つ
のラインの偶数点およびそれに連続するラインの
奇数点を同じラインメモリに転送することができ
る。また、補色フイルタと特に単純に組み合わさ
れた処理回路が組み合わされている。
In these independent structures, the photocells are arranged in a quincunx pattern. This allows even-numbered points on one line and odd-numbered points on the line following it to be transferred to the same line memory. Furthermore, a complementary color filter and a particularly simply combined processing circuit are combined.

本発明は、添付の図面を参照する次の実施例の
記載によつて十分理解され、且つ本発明の他の諸
特徴も明瞭になるであろう。
The invention will be better understood, and other features of the invention will become clear, from the following description of the embodiments, which refers to the accompanying drawings.

〔実施例〕〔Example〕

第1図では、固体撮像装置を有するカメラを概
略的に示している。こうしてカメラには、ライン
転送式の単一撮像装置20の前面に配置された色
フイルタ10が含まれている。本発明のカメラに
おいて使用するライン転送式撮像装置には、感光
性マトリクスに接続された2つのラインメモリが
含まれ、該メモリのそれぞれは出力レジスタに接
続されている。
FIG. 1 schematically shows a camera having a solid-state imaging device. The camera thus includes a color filter 10 placed in front of a single imager 20 of line transfer type. The line transfer imaging device used in the camera of the invention includes two line memories connected to a photosensitive matrix, each of which is connected to an output register.

このため、図示したライン転送式撮像装置は信
号S1およびS2を発する2つの出力部分を有し、こ
れらの信号は処理回路30の入力部分に印加され
る。該処理回路はカラーテレビの信号の3成分で
ある輝度Y並びに2つの異なる色差成分DRおよ
びDBに変換する。
To this end, the illustrated line transfer imaging device has two output parts emitting signals S 1 and S 2 , which are applied to the input part of the processing circuit 30 . The processing circuit converts the color television signal into three components: luminance Y and two different color difference components D R and D B.

第2図は、本発明のカメラにおいて使用するラ
イン転送式撮像装置の概略図である。この撮像装
置にはm本(例えばm=576)のラインのマトリ
クスを形成する感光領域1が含まれ、各ライン
は、例えば指標i=1からp(例えばp=576)ま
でのp個のホトセルで構成され、ホトセルは2つ
のライン選択用遅延レジスタ2,3に接続されて
いる。すなわち、第1のライン選択用遅延レジス
タ2はマトリクスの奇数列のラインに接続され、
第2のライン選択用遅延レジスタはマトリクスの
偶数列のラインに接続されている。
FIG. 2 is a schematic diagram of a line transfer type imaging device used in the camera of the present invention. The imaging device includes a photosensitive area 1 forming a matrix of m lines (for example m=576), each line consisting of p photocells, for example from index i=1 to p (for example p=576). The photocell is connected to two line selection delay registers 2 and 3. That is, the first line selection delay register 2 is connected to the lines of odd columns of the matrix,
The second line selection delay register is connected to the even column lines of the matrix.

ホトセルに蓄積された電荷は以下のようにして
導電性コラムによつて転送される。すなわち、導
電性コラムCiは、一方ではi列のコラムに位置す
る奇数ラインのホトセルを接続し、他方では、マ
トリクスのi+1列のコラムにある偶数ラインの
ホトセルを接続される。2つの隣接する導電性コ
ラムのうちの1方の導電性コラムは、第1のライ
ンメモリ4に連結され、他方の導電性コラムは第
2のラインメモリ5に連結される。これらのライ
ンメモリ4および5は、それぞれp/2個のメモ
リエレメントを有する。
The charge stored in the photocell is transferred by the conductive column as follows. That is, the conductive column C i connects the odd line photocells located in the i column on the one hand, and the even line photocells located in the i+1 column of the matrix on the other hand. One of the two adjacent conductive columns is connected to a first line memory 4 and the other conductive column is connected to a second line memory 5. These line memories 4 and 5 each have p/2 memory elements.

ラインメモリ4および5の並列の出力部分は、
電荷転送式の出力部の遅延レジスタ6および7の
p/2個の並列の入力部分に接続している。2つ
の独立した構造はこのように規定されており、各
構造において、画素は五点形パターンで配列され
ている。
The parallel output parts of line memories 4 and 5 are
It is connected to p/2 parallel inputs of delay registers 6 and 7 of the charge transfer output. Two independent structures are thus defined, and in each structure the pixels are arranged in a quincunx pattern.

レジスタ2および3のいずれかによつて実施さ
れるラインの選択は、一方の五点形パターン構造
に関連する画素および他方の五点形パターン構造
に関連する画素を同時に選択するよう行われる。
各々のラインメモリに接続する導電性コラムの数
は、1本のラインにおける画素の数pの半分に等
しいが、遅延レジスタ6および7の情報の完全な
出力は1本のラインの持続期間を有し、これらの
遅延レジスタは、例えばp段を含んでいる。
The selection of lines carried out by either register 2 or 3 is done so as to simultaneously select the pixels associated with one quincunx pattern structure and the pixels associated with the other quincunx pattern structure.
The number of conductive columns connected to each line memory is equal to half the number p of pixels in one line, but the complete output of the information of delay registers 6 and 7 has a duration of one line. However, these delay registers include, for example, p stages.

こうした構造において、選択レジスタ2および
3は両方とも一つのフレームの読み出し期間中活
動しており、また各フレームごとに、該撮像装置
はすべて読み出されている。すなわち、この撮像
装置は全体として、20ミリ秒毎に読み出されてい
るが、それは、第3図に示すように、像の奇数水
平走査線Lnを形成するためにマトリクスの奇数
ラインlnおよび偶数ラインln′が組合わされ、一
方、像の偶数水平走査線Ln′を形成するためにマ
トリクスの偶数ラインln′と奇数ラインln+1と
が組合わされる。
In such a structure, selection registers 2 and 3 are both active during the readout of one frame, and for each frame the imagers are all readout. That is, this imaging device as a whole is read out every 20 milliseconds, which is because the odd lines ln and even lines of the matrix are read out every 20 milliseconds to form the odd horizontal scanning lines Ln of the image, as shown in FIG. Lines ln' are combined, while even lines ln' and odd lines ln+1 of the matrix are combined to form even horizontal scan lines Ln' of the image.

このため、ホトセルにおける記憶期間は、冒頭
に示した従来形の構造におけるホトセルの記憶期
間と比較して半分に短縮される。このように、色
フイルタの構造および組合わされた処理回路が、
前述した処理回路と類似している場合には、こう
した撮像装置を用いるカメラは感度が半分となる
ことになる。
The storage period in the photocell is therefore reduced by half compared to the storage period of the photocell in the conventional structure shown at the beginning. In this way, the structure of the color filter and the combined processing circuit are
If similar to the processing circuit described above, a camera using such an imaging device would have half the sensitivity.

こうした不都合な点を避けるために、このライ
ン転送式撮像装置に組合わされる色フイルタ10
は特別の構成をとる。この色フイルタは、補色関
係のフイルタモザイクからできている。この色フ
イルタを第3図に示す。この色フイルタはマトリ
クスの奇数ラインに対して、例えば黄フイルタJ
とシアン(トルコブルー)フイルタCが交互に配
列されている。全ての奇数ラインにはこれと同様
な交互配列がなされている。偶数ライン上の色フ
イルタはマゼンダフイルタMと黄フイルタJであ
り、これが交互に配列されており、全ての偶数ラ
インにはこれを同様な交互配列がなされている。
In order to avoid these inconveniences, a color filter 10 combined with this line transfer type imaging device is used.
takes a special configuration. This color filter is made up of a filter mosaic of complementary colors. This color filter is shown in FIG. This color filter is used for odd lines of the matrix, for example, yellow filter J.
and cyan (turquoise blue) filters C are arranged alternately. All odd-numbered lines have a similar alternating arrangement. The color filters on the even-numbered lines are a magenta filter M and a yellow filter J, which are arranged alternately, and a similar alternating arrangement is made on all the even-numbered lines.

このため、黄フイルタJは、五点形パターンに
位置するホトセルを覆つている。ここで、本明細
書においては、『五点形パターン』とは、サイコ
ロの五の目のように、正方形の4つの角と中心点
との5つによつて基本パターンが構成されるパタ
ーンを意味するものとして使用する。第3図にお
いて『J』がまさにこの『五点形パターン』にあ
ることがわかるであろう。
For this reason, the yellow filter J covers the photocells located in a quincunx pattern. Here, in this specification, the term "five-point pattern" refers to a pattern where the basic pattern is made up of the four corners and the center point of a square, like the five numbers of a die. Use as meaning. In Figure 3, it can be seen that ``J'' is exactly in this ``quincunx pattern''.

すなわち、黄フイルタJの全てのサンプル信号
は、撮像装置の2つの五点形パターン構造の1方
に対応している。
That is, all sample signals of the yellow filter J correspond to one of the two quincunx pattern structures of the imaging device.

テレビジヨンのフレームの作成のためにすべて
の撮像装置が読み取られているため、このモザイ
クはフレームに分解されるためではない。こうし
た読み取り方法は、第4図に示している制御信号
の波形によつて説明される。
This mosaic is not broken down into frames, since all imaging devices are read to create the television frame. Such a reading method is illustrated by the waveform of the control signal shown in FIG.

ビデオ信号のライン帰線期間間中に、連続する
2つのラインの読み取りが指令される。このた
め、選択レジスタ2および3に印加する選択指令
用信号CS2およびCS3は、この波形上に示す信号で
ある。CS2のパルスによつて、ラインnのホトセ
ルに貯蔵された電荷が2つのラインメモリ4およ
び5に転送される。次にCS3のパルスは、マトリ
クスのn′列に属するホトセルに貯蔵された電荷の
読み取りを指令する。
During the line retrace period of the video signal, reading of two consecutive lines is commanded. Therefore, the selection command signals C S2 and C S3 applied to the selection registers 2 and 3 are signals shown on this waveform. The pulse of C S2 transfers the charges stored in the photocells of line n to the two line memories 4 and 5. The C S3 pulse then commands the reading of the charge stored in the photocells belonging to column n' of the matrix.

この2つのパルスは両者とも、同じ帰線期間間
中に発生する。ラインメモリ4および5の転送指
令用入力部分φCに印加される電圧の状態変化に
よつて、出力レジスタ6,7におけるこれらのメ
モリの内容を伝達することができ、その後に各々
の新たな電荷転送が行われる。
Both pulses occur during the same retrace interval. By changing the state of the voltage applied to the transfer command input part φ C of the line memories 4 and 5, it is possible to transfer the contents of these memories in the output registers 6, 7, after which each new charge Transfer takes place.

上述したように、各出力レジスタは映像ライン
に匹敵する長さを有し、従つて、半ラインはマト
リクスのラインnに属し、他方の半ラインはホト
セルのマトリクスの次のラインn′に属している五
点形パターンのホトセルを含んでいるため、一本
のラインの内容は、2倍の時間の各出力レジスタ
に記憶されている。出力レジスタにおける転送お
よび遅延のクロツク信号HTおよびHDは、これら
の出力レジスタの出力部分S1およびS2に電荷出力
を指令する。
As mentioned above, each output register has a length comparable to a video line, so that one half line belongs to line n of the matrix and the other half line belongs to the next line n' of the matrix of photocells. Because it contains a quincunx pattern of photocells, the contents of one line are stored in each output register twice as long. The transfer and delay clock signals H T and HD in the output registers command charge output to the output portions S 1 and S 2 of these output registers.

このように、第3図に示されている色フイルタ
によつて行われた濾光の結果得られたサンプル信
号と共に、2つの連続するラインnおよびn′の読
み出し後、出力レジスタ6および7は、第5図に
示した内容を有する。
Thus, after reading out two successive lines n and n' with the sample signals obtained as a result of the filtering performed by the color filters shown in FIG. , has the contents shown in FIG.

信号S1は像の黄成分に全て対応するサンプル信
号によつて形成され、マトリクスにおける五点形
パターンの2つの連続するラインnおよびn′の黄
のサンプル信号は、連続した形で伝達され、遅延
レジスタ6の出力部分で組合わされる。信号S2
は、像のマゼンダ成分およびシアン成分に交互に
対応するサンプル信号によつて形成され、ホトセ
ルのマトリクスの2つの連続するラインの五点形
パターンのサンプル信号上でそれぞれ前もつて取
り出されたこれらの2つの成分は組合わされる。
The signal S 1 is formed by sample signals that all correspond to the yellow component of the image, the yellow sample signals of two consecutive lines n and n' of the quincunx pattern in the matrix being transmitted in a continuous manner; They are combined at the output portion of the delay register 6. Signal S 2
is formed by sample signals corresponding alternately to the magenta and cyan components of the image, each previously taken out on a quincunx pattern of sample signals in two successive lines of the photocell matrix. The two components are combined.

第6図に示した処理回路は、これらの2つの信
号S1およびS2によつて、映像信号の諸成分を同時
に得ることを可能にする。レジスタ6の出力部分
は、クロツク信号H2によつて指令されるサンプ
ル回路31の入力部分に接続される。信号S2を与
える遅延レジスタ7の出力部分は、クロツク信号
H2およびH3によつて指令される2つのサンプル
回路32および33の入力部分に接続される。
The processing circuit shown in FIG. 6 allows the components of the video signal to be obtained simultaneously by means of these two signals S 1 and S 2 . The output of register 6 is connected to the input of sample circuit 31, which is commanded by clock signal H2 . The output part of the delay register 7 which provides the signal S2 is connected to the clock signal S2.
Connected to the input parts of two sample circuits 32 and 33 commanded by H 2 and H 3 .

クロツク信号H1,H2,H3並びにサンプル回路
31,32,33の出力信号SJ,SC,SMに対応す
る)は、第7図に示されている。これら3つのサ
ンプル回路は、フイルタ回路およびマトリクス回
路34に接続しており、このマトリクス回路は、
黄、シアンおよびマゼンダ成分に対応する3つの
カラー信号によつて擬似輝度SMF信号および赤R、
緑Vおよび青Bの色信号を発生する。
The clock signals H 1 , H 2 , H 3 and the output signals S J , S C , S M of the sample circuits 31, 32, 33) are shown in FIG. These three sample circuits are connected to a filter circuit and a matrix circuit 34, which is
Pseudo luminance S MF signal and red R, by three color signals corresponding to yellow, cyan and magenta components.
Generates green V and blue B color signals.

これらの信号は次のような形で得られる。 These signals are obtained in the following form.

SJ+SM−SC=2R aSJ+bSC+cSM=SHF (但し、a,b,cは平衡係数である) SJ+SC−SM=2V SM+SC−SJ=2B このため、こうした組合わせの結果から生じる
信号R,V,Bは、遮断周波数FC=750KHzを有
する低域フイルタ35,36,37においてろ波
される。
S J +S M -S C =2R aS J +bS C +cS M =S HF (However, a, b, c are equilibrium coefficients) S J +S C -S M =2V S M +S C -S J =2B For this purpose, the signals R, V, B resulting from such a combination are filtered in low-pass filters 35, 36, 37 with a cut-off frequency F C =750 KHz.

このため、低周波数を有する輝度信号YBFは、
上記3つの信号の線形和によつて得られる。
Therefore, the luminance signal Y BF with low frequency is
It is obtained by linear summation of the above three signals.

さらに、擬似輝度信号SHFを遮断周波数FC
750KHzの高域フイルタ38でろ波し、次にナイ
キスト周波数FH/2′を遮断するリジエクターフイル
タ39に印加して2つの連続するラインnおよび
n′の多重化から生じる雑音を消去する。フイルタ
35,36,37および39の出力部は、公知の
マトリクス化、コード化およびビデオ処理回路4
0の対応する入力部に接続しており、この回路
は、成分R,B,YBFによつて、通常の処理後、
すなわち、白レベルと黒レベルの調整、定輝度の
調整、ガマ補正等を行なつた後、色差成分DR
DBのおよび輝度Y,DR=R−YBF、DB=B−
YBF、Y=YBF+KYHFを発生する。
Furthermore, the cutoff frequency F C =
The two consecutive lines n and
Eliminates the noise resulting from multiplexing n′. The outputs of filters 35, 36, 37 and 39 are provided by known matrixing, encoding and video processing circuits 4.
0, and this circuit, by the components R, B, Y BF , after normal processing,
In other words, after adjusting the white level and black level, adjusting constant brightness, and correcting gag, the color difference component DR and
D B and brightness Y, D R = R−Y BF , D B = B−
Y BF , Y=Y BF +KY HF is generated.

上述した処理は、成分SJ,SCおよびSMから取り
得る唯一の処理ではない。
The treatments described above are not the only treatments that can be taken from components S J , SC and SM .

実際、この第1の場合では、信号SHFを得るた
めにいくつかの画素に対して空間平均化をして、
水平解像能を犠性にして、カメラの感度が優先さ
れる。逆に、後述する第1の態様では、擬似輝度
は専ら黄のサンプル信号から得られるため、感度
を犠性にして水平解像能が優先される。
In fact, in this first case, we perform spatial averaging over several pixels to obtain the signal S HF ,
Camera sensitivity is prioritized at the expense of horizontal resolution. On the contrary, in the first aspect described below, the pseudo luminance is obtained exclusively from the yellow sample signal, so horizontal resolution is prioritized at the expense of sensitivity.

この第1の態様において、高周波数輝度信号
YHFは、遮断周波数Fc=750KHzで高域ろ波する
ことによつて、専ら一連の黄のサンプル信号のみ
から誘導される信号SHFから専ら得られる。他の
処理回路は上記と同様である。
In this first aspect, the high frequency luminance signal
Y HF is obtained exclusively from the signal S HF , which is derived exclusively from the series of yellow sample signals, by high-pass filtering with a cutoff frequency Fc = 750 KHz. Other processing circuits are the same as above.

本発明の第2の態様では、緑の成分はYBF,R
およびBのデマトリツク化によつて得られ、YBF
は擬似輝度の信号Yを750KHzで低域ろ波するこ
とによつて得られる。信号YHFは、先に詳述した
第1の場合のように、擬似輝度の信号Yを750K
Hzの高域フイルタでろ波することによつて得られ
る。
In a second aspect of the invention, the green component is Y BF ,R
and B by dematrices, Y BF
is obtained by low-pass filtering the pseudo-luminance signal Y at 750 KHz. The signal Y HF is a pseudo-luminance signal Y of 750K, as in the first case detailed above.
Obtained by filtering with a Hz high-pass filter.

本発明は、上述の実施例に限定されるものでは
ない。特に、2つの選択レジスタ2および3が示
されたが、一方の選択レジスタはマトリクスの偶
数ラインに接続し、もう一方の選択レジスタはマ
トリクスの奇数ラインに接続している。実際に、
モザイクは像の各フレームに対してに完全に読み
取られているため、マトリクスの連続するライン
の選択手段は唯一の遅延レジスタから構成される
こともあり、この場合のレジスタは、各帰線期間
の2つの遅延パルスを含み、信号CS2およびCS3
和に等価である信号CSによつて指令される。
The invention is not limited to the embodiments described above. In particular, two selection registers 2 and 3 are shown, one selection register connected to the even lines of the matrix and the other selection register connected to the odd lines of the matrix. actually,
Since the mosaic is read completely for each frame of the image, the selection means for successive lines of the matrix may consist of only one delay register, which is It is commanded by a signal C S that includes two delayed pulses and is equivalent to the sum of signals C S2 and C S3 .

前述したカメラは、解像能と感度との間の良好
な妥協を保証しており、前述したように、このカ
メラによつて、特に単純な処理回路を使用するこ
とができるが、それは、このカメラには遅延ライ
ンが必要でないためである。
The camera described above guarantees a good compromise between resolution and sensitivity and, as mentioned above, allows the use of particularly simple processing circuits; This is because the camera does not require a delay line.

さらに、撮像装置を読み取るために採用した原
則(相次ぐ2つのラインのサンプル信号の五点形
パターンの読み取り)によつて、例えば固定構造
FPNの雑音や“汚点(Smearing)”などの欠陥
を修正することができる。
Furthermore, the principles adopted for reading the imager (reading a quincunx pattern of the sample signal of two successive lines), e.g.
Defects such as FPN noise and "smearing" can be corrected.

こうした欠陥を減少するために一般に採用され
る装置は、帰線時間に1本のラインを記憶させ、
次いでこのライン上で収集される情報を有効な信
号に処理することから成る。
A commonly employed device to reduce these defects is to memorize one line during retrace time;
It then consists of processing the information collected on this line into a useful signal.

このため、周波数ポイントにおいてこうした中
和処理を行うことが可能でなければならず、こう
した作業には、例えば双極の極めて高速な処理技
術の実施が必要である。ところで、こうした技術
は多くを消費する不都合な点を示しており、こう
した不都合な点によつて、少なくとも双極でのこ
うした修正の統合が極めて困難となつている。こ
れとは逆に、こうした修正が周波数ポイント(≒
2FSC=8.86MHz)ほど高速でない場合には、
MOS技術で行う集積回路によつてこうした欠陥
を修正することは可能である。
For this reason, it must be possible to carry out such a neutralization process at a frequency point, and such a task requires the implementation of very fast processing techniques, for example bipolar. However, these techniques present the disadvantages that are consuming and make the integration of such modifications extremely difficult, at least in bipolar areas. On the contrary, these corrections are at frequency points (≒
2F SC = 8.86MHz),
It is possible to correct these defects with integrated circuits implemented in MOS technology.

適用読み取り方法により、上記周波数ポイント
の半分の周波数(fSC=4.43MHz)でこうした修正
を行うことができることが確認される。実際、撮
像装置の出力部S1およびS2で、サンプル信号を2
つずつグループ化することができる。それは、2
つのサンプル信号のそれぞれが同じ径路で通過
し、このため同じコラム(しかし選択された別の
ラインに属している)の同族体と同じ変化を受け
るためである。
The applied reading method confirms that such corrections can be made at half the frequency of the above frequency point (f SC =4.43MHz). In fact, at outputs S 1 and S 2 of the imager, two sample signals are
Can be grouped individually. That is 2
This is because each of the two sample signals passes along the same path and therefore undergoes the same changes as the congeners of the same column (but belonging to different selected lines).

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によるカラーテレ
ビカメラにおいては、ライン転送式撮像装置が、
マトリクスのホトセルをメモリに接続する導電性
コラムが2つの独立した構造で構成され、一方、
ホトセルは五点形パターンに配列され、1つのラ
インの偶数点およびそれに連続するラインの奇数
点を同じラインメモリに転送することができる。
更に、マトリクスのホトセルは、補色フイルタと
組み合わされている。
[Effects of the Invention] As explained above, in the color television camera according to the present invention, the line transfer type imaging device has the following features:
The conductive columns connecting the photocells of the matrix to the memory are composed of two independent structures, while
The photocells are arranged in a quincunx pattern so that the even points of one line and the odd points of the following line can be transferred to the same line memory.
Furthermore, the photocells of the matrix are combined with complementary color filters.

かかる構成により、処理回路において同じフレ
ームの連続した2つのラインを組み合わせてクロ
ミナンス(緑、赤および青)の全てのサンプル信
号と輝度を得る必要がなくなり、これらのサンプ
ル信号を得、かつ色差信号を作成するために、1
水平走査期間の遅れを有する遅延ラインも必要で
なくなつた。従つて、処理回路の構成を簡単にで
き且つ安価にできる。
Such a configuration eliminates the need to combine two consecutive lines of the same frame in the processing circuit to obtain all the sample signals of chrominance (green, red and blue) and luminance, and it is possible to obtain these sample signals and also to obtain the color difference signal. To create, 1
A delay line with a horizontal scan period delay is also no longer needed. Therefore, the configuration of the processing circuit can be simplified and the cost can be reduced.

そして、同じフレームの連続する2つのライン
を組合せることによつて、垂直解像能が失われ、
このため斜めの方向の線の再生がうまく行われな
い従来技術の問題も解消することができる。
And by combining two consecutive lines of the same frame, vertical resolution is lost,
Therefore, it is possible to solve the problem of the prior art in which lines in diagonal directions cannot be reproduced well.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は固体撮像装置を有するカラーテレビカ
メラの概略図であり、第2図は本発明のカメラに
おいて使用する五点形パターン構造をもつ固体撮
像装置の概略図であり、第3図は本発明のカメラ
において使用する色フイルタのモザイクを示す図
であり、第4図は撮像装置に印加された指令信号
の波形を示す図であり、第5図は連続する2つの
ラインの転送後の出力部の遅延レジスタの内容を
示す図であり、第6図は処理回路の概略図であ
り、第7図は処理回路の動作の特性信号の波形図
である。 主な参照番号、1…感光性領域、2,3…レジ
スタ、4,5…ラインメモリ、6,7…レジス
タ、10…色フイルタ、30…処理回路。
FIG. 1 is a schematic diagram of a color television camera having a solid-state imaging device, FIG. 2 is a schematic diagram of a solid-state imaging device having a five-dot pattern structure used in the camera of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a mosaic of color filters used in the camera of the invention, FIG. 4 is a diagram showing the waveform of a command signal applied to the imaging device, and FIG. 5 is a diagram showing the output after transfer of two consecutive lines. FIG. 6 is a schematic diagram of the processing circuit, and FIG. 7 is a waveform diagram of characteristic signals of the operation of the processing circuit. Main reference numbers: 1... photosensitive area, 2, 3... register, 4, 5... line memory, 6, 7... register, 10... color filter, 30... processing circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ライン転送式固体撮像装置を有するカラーテ
レビカメラであつて、 ライン転送式撮像装置は、ホトセルマトリクス
のホトセルに蓄積された電荷を転送するためのマ
トリクスの連続するラインを選択する手段を含ん
でおり、前記ホトセルマトリクスの1つのライン
の偶数列および奇数列のホトセルは導電性コラム
によつて2つのメモリのいずれか一方にそれぞれ
接続されており、前記2つのメモリはそれぞれ、
前記ホトセルマトリクスの1ラインに等しい記憶
容量を有する出力部の遅延レジスタに組み合わさ
れており、1つのラインの偶数点に組み合わされ
ている導電性コラムは同時に、次のラインの奇数
点に組み合わされており、2つの五点形パターン
のホトセル全体から生じる電荷を前記出力部の2
つの遅延レジスタのそれぞれに転送し、1つのラ
インの偶数列のホトセルおよびその隣接する先行
ラインもしくは後続のラインの奇数列のホトセル
において蓄積された電荷は、同一帰線期間中に転
送され、かつ対応する前記出力部の前記遅延レジ
スタに挿入され、 黄、シアンおよびマゼンタの補色フイルタのマ
トリクスが、前記ホトセルマトリクスに配置さ
れ、一方の五点形パターンのホトセル全体は、黄
フイルタで覆われており、他方の五点形パターン
のホトセル全体は、1つのライン上がシアンフイ
ルタで覆われ、つぎのライン上がマゼンタフイル
タで覆われるように、ラインごとに交互に覆われ
ており、 処理回路が、前記ホトセルマトリクスの2つの
連続したラインの組合せの結果から生じる前記出
力部の前記2つの遅延レジスタから出力される信
号を直接組み合わせて、色信号と輝度信号を出力
する ことを特徴とするカラーテレビカメラ。 2 2つの組合わされた横列より構成される画像
を形成するために、画像の第1の水平線を形成す
るために組合わせられる連続したラインの対ln,
ln′を、第2の水平線を形成するために組合わせ
られる連続したラインの対ln′,ln+1′よりも遅延
せしめ、画像の水平走査線の開始時にそれぞれ選
択手段2,3によりこの遅延を行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のカラーテレビ
カメラ。 3 処理回路は、黄色のフイルタが覆うホトセル
全体と関連した前記遅延レジスタの出力S1を受け
るように接続されており、1本のラインのサンプ
ル周波数で制御されるサンプル回路と、他のホト
セル全体と関連した前記遅延レジスタの出力S2
受けるように接続されており、前記サンプル周波
数の半分の周波数で制御される更に2つのサンプ
ル回路とを含み、これらのサンプル回路の出力部
は、マトリクス回路、ろ波回路、及び色差成分
DRおよびDBおよび輝度成分Yを与える処理回路
の入力部に接続していることを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項に記載のカラーテレ
ビカメラ。
[Scope of Claims] 1. A color television camera having a line transfer type solid-state image pickup device, wherein the line transfer type image pickup device includes continuous lines of a matrix for transferring charges accumulated in photocells of a photocell matrix. means for selecting, wherein photocells in even and odd columns of one line of said photocell matrix are respectively connected to one of two memories by a conductive column; Each,
The conductive columns associated with the even points of one line are associated at the same time with the odd points of the next line, which are associated with a delay register at the output having a storage capacity equal to one line of the photocell matrix. The electric charge generated from the entire two five-dot pattern photocells is transferred to two of the output sections.
The charges accumulated in the even-column photocells of one line and the odd-column photocells of its adjacent preceding or subsequent line are transferred to each of the two delay registers during the same retrace interval and a matrix of complementary color filters of yellow, cyan and magenta is placed in the photocell matrix, and one of the photocells in a quincunx pattern is entirely covered with a yellow filter; , the entire photocell of the other five-point pattern is covered alternately line by line, with a cyan filter on one line and a magenta filter on the next line, and the processing circuitry A color television, characterized in that the signals output from the two delay registers of the output section resulting from the combination of two consecutive lines of the photocell matrix are directly combined to output a color signal and a luminance signal. camera. 2 pairs ln of successive lines combined to form the first horizontal line of the image to form an image composed of two combined rows,
ln' is delayed relative to the pair of successive lines ln', ln+1' which are combined to form a second horizontal line, and this delay is effected by the selection means 2, 3, respectively, at the beginning of a horizontal scan line of the image. A color television camera according to claim 1, characterized in that: 3. The processing circuit is connected to receive the output S 1 of said delay register associated with the whole photocell covered by the yellow filter, and the sample circuit controlled by the sample frequency of one line and the whole other photocell. and two further sample circuits connected to receive the output S 2 of said delay register associated with said delay register and controlled at half the frequency of said sample frequency, the outputs of these sample circuits being coupled to said matrix circuit. , filter circuit, and color difference component
3. Color television camera according to claim 1, characterized in that it is connected to an input of a processing circuit which provides D R and D B and a luminance component Y.
JP59134146A 1983-06-30 1984-06-30 Color television with line transfer type solid image sensor Granted JPS6068789A (en)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8310911A FR2548505B1 (en) 1983-06-30 1983-06-30 COLOR TELEVISION CAMERA, SOLID IMAGER WITH LINE TRANSFER
FR8310911 1983-06-30

Publications (2)

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JPS6068789A JPS6068789A (en) 1985-04-19
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