JPH0620317B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JPH0620317B2
JPH0620317B2 JP57218879A JP21887982A JPH0620317B2 JP H0620317 B2 JPH0620317 B2 JP H0620317B2 JP 57218879 A JP57218879 A JP 57218879A JP 21887982 A JP21887982 A JP 21887982A JP H0620317 B2 JPH0620317 B2 JP H0620317B2
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JP
Japan
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signal
color
horizontal
image pickup
line
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誠二 橋本
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Canon Inc
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/44Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
    • H04N25/447Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by preserving the colour pattern with or without loss of information

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は固体撮像素子を利用した撮像装置に関するもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image pickup apparatus using a solid-state image pickup element.

(従来技術) 従来この種の装置には、MOS型と呼ばれるX−Yアド
レスの固体撮像素子や、あるいはインターライン型のC
CD、フレーム転送型のCCD等が良く利用されてい
る。その中でフレーム転送型のCCDはMOS型やイン
ターライン型に比較して、撮像部に垂直転送レジスタを
設けなくて良いので、構造的に非常に簡単である。その
ためにTV画面の水平方向に相当する水平画素数を多く
集積する事が可能である。
(Prior Art) Conventionally, in this type of device, an XY address solid-state image pickup device called a MOS type or an interline type C is used.
CDs, frame transfer CCDs, etc. are often used. Among them, the frame transfer type CCD is structurally very simple as compared with the MOS type and the interline type, because it is not necessary to provide a vertical transfer register in the image pickup section. Therefore, it is possible to integrate a large number of horizontal pixels corresponding to the horizontal direction of the TV screen.

第1図はこのような従来のフレーム転送型のCCDを示
す図であり、光電変換を行う撮像部1と撮像部からの電
荷を一時的に蓄えるメモリー部2と、さらにメモリー部
からの蓄積電荷をTV同期に従つて、電荷転送する水平
シフトレジスタ3と、電荷を電圧信号として読み出すた
めの出力アンプ4とから成り立つている。この様なCC
D上には、カラー信号を作り出すために必要な色分解フ
イルタが接着あるいはオンチツプ化されている。
FIG. 1 is a diagram showing such a conventional frame transfer type CCD. An image pickup unit 1 that performs photoelectric conversion, a memory unit 2 that temporarily stores charges from the image pickup unit, and further accumulated charges from the memory unit. In accordance with TV synchronization, is composed of a horizontal shift register 3 for transferring charges and an output amplifier 4 for reading the charges as a voltage signal. CC like this
On D, a color separation filter necessary for producing a color signal is adhered or on-chip.

第2図はそのフイルターの例を示す図である。ここでは
色再現性が非常にすぐれていると言われているR(赤),
G(緑),B(青)ストライプ方式を利用した従来のフレー
ム転送型CCDについて述べる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the filter. Here, R (red), which is said to have very good color reproducibility,
A conventional frame transfer type CCD using a G (green) and B (blue) stripe system will be described.

ストライプ方式の水平方向画素数が約580素子の場
合、水平転送周波数は10.7MHzに相当するが、この素子
数のCCDを用いた場合、通常輝度信号としてはCCD
の出力信号をそのまま高帯域の低域フイルタ(約3MH
z)を通して得、また色信号としてはR.G.B信号の
繰り返し周波数3.58MHzを各々サンプル・ホールド回路
により色信号分離を行う場合が多い。この場合色信号に
ついては、NTSCでは500KHzの帯域が必要であるが、
本実施例ではサンプリング周波数が3.58MHzであつて、
そのナイキスト周波数まで信号帯域は再現出来るので問
題はない。ところが輝度信号については、被写体像が無
彩色に近い場合は問題はないが、色の飽和度が高い被写
体像では、サンプリング周波数が3.58MHz(ナイキスト
1.8MHz)になるので、折り返し歪がかなり発生してしま
つて、画質を著しく低下させてしまう。この欠点を解決
するためには水平画素数は約770本即ち14MHz駆動の
必要性が生じてくる。この様な14MHz対応のCCDで
あれば上述のような特別の被写体像の場合でも、サンプ
リング周波数は約4.77MHz(ナイキスト2.4MHz)にな
り、折り返し歪を著しく低下させることが出来、一般の
受像機では全く問題にならない。
When the number of pixels in the horizontal direction of the stripe method is about 580 elements, the horizontal transfer frequency corresponds to 10.7 MHz. When a CCD with this number of elements is used, the normal luminance signal is CCD.
The output signal of the high frequency band low frequency filter (about 3 MHz)
z), and as a color signal, R. G. In many cases, the B / signal repetition frequency of 3.58 MHz is separated by each of the sample and hold circuits. In this case, NTSC requires a band of 500 KHz, but
In this embodiment, the sampling frequency is 3.58MHz,
There is no problem because the signal band can be reproduced up to the Nyquist frequency. However, regarding the luminance signal, there is no problem if the subject image is close to achromatic color, but for the subject image with high color saturation, the sampling frequency is 3.58MHz (Nyquist
Since it becomes 1.8MHz), there will be a considerable amount of aliasing distortion and the image quality will be significantly degraded. In order to solve this drawback, it becomes necessary to drive about 770 horizontal pixels, that is, 14 MHz. With such a CCD compatible with 14 MHz, the sampling frequency becomes about 4.77 MHz (Nyquist 2.4 MHz) even in the case of the special subject image described above, and the aliasing distortion can be remarkably reduced. Then it does not matter at all.

しかし、1.4MHz対応のCCDでは水平シフトレジスタと
出力アンプ及びクロツクICと色分離サンプル・ホール
ド回路上に以下に述べる問題が、発生する。
However, in the CCD compatible with 1.4 MHz, the following problems occur on the horizontal shift register, the output amplifier, the clock IC, and the color separation sample and hold circuit.

まず、CCDの出力信号から色信号R.G.Bを分離す
るためには、14MHz信号の有効な信号成分に相当する
部分の期間がある程度長くなければならない。しかしデ
ユーティ比50%の駆動パルスの時、信号成分は計算上 であるが、実際上は駆動回路の部品素子による立上り、
立下り時間が合計で約10nsとすると、残りの部分は
約25nsとなつてしまう。さらにクロツクの立上り、
立下りがあまりに急峻であるとシフトレジスタの熱発生
により暗電流が増すために、有効な信号部分はさらに短
かい期間になつてしまう。また出力アンプの周波数特性
も考慮すると有効な信号期間は更に短かくなつてしま
う。この様に14MHz対応のCCDでは信号成分の期間がかな
り短かくなり、クロツク発生部の素子のバラツキあるい
は温度変動によるサンプルパルスの変動も加わるので、
信号の分離が困難となる欠点があつた。また770素子のC
CDを例えば1/2″サイズのイメージセンサーの水平シフ
トレジスタとして集積化するのは現状ではかなり困難を
伴なうという欠点がある。又、このように水平770素子
を14MHzで駆動する場合に第2図示のようなストライプ
フイルタでサンプリンゲを行なうと前述した如く、各色
信号のナイキスト周波数は2.4MHzとなり、通常はこれで
充分であるが、更に高品質の画像信号を得ようとする場
合には、これでも不足である。特にプリンタや高品位テ
レビジヨンに於てはそのような要請が強い。
First, the color signal R. G. In order to separate B, the period of the portion corresponding to the effective signal component of the 14 MHz signal must be long to some extent. However, when the drive pulse with a duty ratio of 50%, the signal component is calculated However, in actuality, the rise due to the components of the drive circuit,
If the fall time is about 10 ns in total, the remaining part is about 25 ns. Furthermore, the rise of the clock,
If the trailing edge is too steep, the dark current increases due to the heat generation of the shift register, and the effective signal portion has a shorter period. Further, if the frequency characteristics of the output amplifier are also taken into consideration, the effective signal period becomes shorter. In this way, in the 14MHz CCD, the period of the signal component becomes considerably short, and the fluctuation of the element of the clock generation part or the fluctuation of the sample pulse due to the temperature fluctuation is also added.
There is a drawback that it becomes difficult to separate signals. Also 770 element C
For example, it is quite difficult to integrate a CD as a horizontal shift register of a 1/2 ″ size image sensor at the present time. Further, when a horizontal 770 element is driven at 14 MHz in this way, 2 When sampling is performed with a striped filter as shown in the figure, as described above, the Nyquist frequency of each color signal is 2.4 MHz, which is usually sufficient, but in order to obtain a higher quality image signal, This is still insufficient, especially in printers and high-definition televisions.

(目的) 本発明は上述の如き従来技術の諸欠点を解消し得る撮像
装置を提供することを第1の目的とする。
(Purpose) A first object of the present invention is to provide an imaging device capable of solving the above-mentioned drawbacks of the prior art.

本発明の第2の目的は色分離の為のサンプルホールド回
路構成を省略し得る撮像素子及び撮像装置を提供するこ
とにある。
A second object of the present invention is to provide an image pickup device and an image pickup device which can omit the sample and hold circuit configuration for color separation.

本発明の第3の目的は水平方向の素子数の多いイメージ
センサーの色分離を正確に行ない得る撮像装置を提供す
ることにある。
A third object of the present invention is to provide an image pickup apparatus capable of accurately performing color separation of an image sensor having a large number of horizontal elements.

本発明の第4の目的は高解像度、かつ色再現性の良い画
像信号を形成し得る撮像装置を提供する事にある。
A fourth object of the present invention is to provide an image pickup device capable of forming an image signal with high resolution and good color reproducibility.

(実施例) 以下実施例に基づき本発明を説明する。(Examples) The present invention will be described below based on Examples.

本実施例では上述の欠点を除去するために、従来の1つ
の水平シフトレジスタを有するCCDではなく、第3図(a)
に示すような読み出し転送路としての2つの水平シフト
レジスタを有するCCDを用い水平転送周波数を1/2にし
て、上述の問題点を基本的に解決している。即ち水平方
向の画素電荷を第6図又は第7図のクロツク発生回路4
6により1画素の周期で2つの水平シフトレジスタに転
送することにより水平転送周波数を1/2にしている。
In the present embodiment, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, a conventional CCD having one horizontal shift register is not used, but FIG.
The problem described above is basically solved by using a CCD having two horizontal shift registers as a read transfer path as shown in (1) and halving the horizontal transfer frequency. That is, the pixel charge in the horizontal direction is transferred to the clock generation circuit 4 shown in FIG. 6 or 7.
6, the horizontal transfer frequency is halved by transferring to the two horizontal shift registers at a period of 1 pixel.

この場合実施例ではフレームトランスフアー型CCDにつ
いて説明しているが、勿論インターライントランスフア
ー型CCDでも全く同じように適用できる。
In this case, although the frame transfer type CCD is described in the embodiment, the same applies to the interline transfer type CCD, of course.

このような第3図(a)のCCDに本実施例では第3図(b)の
色フイルタを貼合わせ、後述の第6、第7図のクロツク
回路46により1水平ラインの各セルの電荷を1セルず
つレジスタ31、32に振り分けるよう駆動する。これ
により、第1、第2のシフトレジスタ31、32の出力
S1とS2には、第3図(b)に示す様にnライン目につ
いてはG,R信号が夫々蓄積され、(n+1)ライン目
についてはB,G信号が夫々蓄積される。又、各レジス
タ31、32は互いに位相が180゜ずれた水平転送パル
スにより駆動される。尚、クロツク発生回路46はCCD
の水平転送を行なうと共に、レジスタ31、32への電
荷の振り分けを制御する制御手段としても機能してい
る。
In this embodiment, the color filter of FIG. 3 (b) is attached to the CCD of FIG. 3 (a), and the charge of each cell of one horizontal line is applied by the clock circuit 46 of FIGS. 6 and 7 described later. Are driven so as to be distributed to the registers 31 and 32 cell by cell. As a result, at the outputs S1 and S2 of the first and second shift registers 31 and 32, G and R signals are respectively accumulated for the nth line as shown in FIG. 3 (b), and the (n + 1) th line is accumulated. For the eyes, B and G signals are stored respectively. Further, each of the registers 31 and 32 is driven by a horizontal transfer pulse whose phase is shifted by 180 °. The clock generation circuit 46 is a CCD
Horizontal transfer, and also functions as control means for controlling the distribution of charges to the registers 31 and 32.

第6図はこの第1、第2レジスタ出力S1,S2から
Y,(R−Y),(B−Y)信号を形成する為の信号処
理回路の一例を示す図である。シフトレジスタ31、3
2より出力される信号S1,S2をアンプ5,6で増幅
した後、夫々1Hデイレイライン7,8を通過させる事
により、1水平期間遅延させた信号を作る。ここでG信
号について考えて見ると、第3図(c)に示すようにnラ
インのG信号はシフトレジスタ31,(n+1)ライン
のG信号はシフトレジスタ32,に蓄積される。nライ
ンと、(n+1)ラインの信号は空間的サンプリングに
合わせる為、読み出し時には前述の如く半周期づつずら
して読み出すようクロツク周期が設定されている。ここ
で、ラインスイツチ9によりS1の信号と1H(水平期
間)デイレイの信号とを1H毎に選択的に切り換えて、
各水平ライン毎に同時化した信号を得る。同様に、ライ
ンスイツチ12によりS2の信号から各ライン同時化した
信号を得る。これらの信号を加算器14にて加算する。
この加算された信号は、S1,S2のG信号が1/2周期
ずれている為、加算後は2倍のサンプリングレートとな
る。この加算器14の出力信号をローパスフイルター1
5に通す事により、クロツクパルスを除去した後、アン
プ19にて増幅する。この信号は、上述したようにサン
プリングレートが高い為、広帯域なG信号となりこれを
GWとする。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a signal processing circuit for forming the Y, (RY), and (BY) signals from the first and second register outputs S1, S2. Shift registers 31, 3
The signals S1 and S2 output from the circuit 2 are amplified by the amplifiers 5 and 6 and then passed through the 1H delay lines 7 and 8, respectively, to generate signals delayed by one horizontal period. Considering here the G signal, as shown in FIG. 3 (c), the G signal of the n line is stored in the shift register 31, and the G signal of the (n + 1) line is stored in the shift register 32. Since the signals on the n-th line and the (n + 1) -th line are matched with the spatial sampling, the clock cycle is set so that the signals are read out by shifting by half cycle as described above at the time of reading. Here, the line switch 9 selectively switches between the signal of S1 and the signal of 1H (horizontal period) delay every 1H,
A synchronized signal is obtained for each horizontal line. Similarly, the line switch 12 obtains a signal synchronized with each line from the signal of S2. These signals are added by the adder 14.
The added signal has a double sampling rate after the addition because the G signals of S1 and S2 are shifted by 1/2 cycle. The output signal of the adder 14 is supplied to the low pass filter 1
After passing through 5, the clock pulse is removed and then amplified by the amplifier 19. Since this signal has a high sampling rate as described above, it becomes a wideband G signal and is referred to as GW.

一方、ラインSW10により、S1とS2の信号を1/2
(f:水平走査周波数)で選択することにより、
一ラインの空間サンプリングに合つたG信号を得られ
る。これを、ローパスフイルター16に通すことによ
り、クロツクパルスを除去した後、アンプ20にて増幅
し、前記信号Gより狭い帯域のG信号Gを得る。
On the other hand, the signal of S1 and S2 is halved by the line SW10.
By selecting f H (f H : horizontal scanning frequency),
It is possible to obtain a G signal that matches the spatial sampling of one line. This signal is passed through a low-pass filter 16 to remove the clock pulse and then amplified by an amplifier 20 to obtain a G signal G L having a band narrower than the signal G W.

R,B信号については第3図(d)に示すように、シフト
レジスタ31にはB信号、シフトレジスタ32にはR信
号が、1Hおきに蓄積される。
As for the R and B signals, as shown in FIG. 3 (d), the B signal is stored in the shift register 31 and the R signal is stored in the shift register 32 every 1H.

B信号は、S1には1Hおきにしか出力されないのでラ
インスイツチ11により、1Hデイレイした信号と元の
信号とをやはり1H毎に切換選択して各ライン毎に同時
化して読み出す。この信号をローパスフイルター17に
通す事によりクロツク信号を除去してB信号を得る。
Since the B signal is output to S1 only every 1H, the 1H delay signal and the original signal are switched and selected by the line switch 11 for every 1H, and are simultaneously read out for each line. By passing this signal through the low-pass filter 17, the clock signal is removed and the B signal is obtained.

R信号は、同様にしてS2からラインスイツチ13によ
り同時化して読み出す。この信号をローパスフイルター
18でクロツク除去してR信号を得る。
Similarly, the R signal is simultaneously read from S2 by the line switch 13. This signal is removed by the low pass filter 18 to obtain an R signal.

このようにして得られたR,B,G信号をプロセス・
マトリツクス回路23に入力し、Y信号と色差信号
(R−Y),(B−Y)を作る一方、減算回路21
にて前述の広帯域G信号GよりG信号を減算してG
の高域信号Gを作る。このようにして得られたG
号と、G,B,R、信号より作られたY信号とを加
算回路22で、加算して輝度信号としてのY信号を得
る。このようにして、全帯域を有するNTSCの輝度信号Y
が形成される。又、これら輝度信号Yと色差信号R−Y
,B−Yの信号は、エンコーダ(図では省略)に導
びかれてNTSC信号となる。このNTSC信号をデイスプレイ
に接続すれば色再現性の良い高画質な画像が得られる。
The R, B, and G L signals thus obtained are processed.
Input to the matrix circuit 23, Y L signal and color difference signals (R-Y L), while making the (B-Y L), the subtraction circuit 21
Then, the G L signal is subtracted from the wide band G signal G W described above to obtain G
To produce the high frequency signal GH . Such a G H signal obtained by the, G L, B, R, and Y L signal produced from the signal by the adding circuit 22, to obtain a Y signal as the luminance signal by adding. In this way, the NTSC luminance signal Y having the entire band
Is formed. Further, the luminance signal Y and the color difference signal RY
The L , B-Y L signals are led to an encoder (not shown) to become NTSC signals. If this NTSC signal is connected to a display, a high quality image with good color reproducibility can be obtained.

尚、第4図は第3図(a)に示した撮像素子の一例の要部
構成図である。右上りの斜線部はチヤネルストツプ、
A、Bは仮想電極部、C、D、は転送電極下の部分を示
している。117はメモリー部のライン情報を2つのレジ
スタ31、32に順次分離する為の分離部分であつて、
ゲート電極により分離を行なうよう構成しても良い。2
Eはメモリー部2の転送電極である。17Eは分離部の
転送電極で、31E、32Eは夫々レジスタ31、32
の転送電極、CLはクリアゲート部、CDはクリアドレ
インである。
Incidentally, FIG. 4 is a main part configuration diagram of an example of the image pickup device shown in FIG. The diagonal line on the right is a channel stop,
A and B indicate virtual electrode portions, and C and D indicate portions below the transfer electrodes. 117 is a separation part for sequentially separating the line information of the memory part into two registers 31 and 32,
The gate electrode may be used for separation. Two
E is a transfer electrode of the memory unit 2. 17E is a transfer electrode of the separation unit, and 31E and 32E are registers 31 and 32, respectively.
, CL is a clear gate portion, and CD is a clear drain.

尚、本実施例では一相駆動となつているが、二相以上の
駆動方法でも良い。又、A〜Dの部分の電位P(A)〜P
(D)は常に であつて、各転送電極にハイレベルの電圧が印加された
時にはP(C)>P(D)>P(A)>P(B)、ローレベルの電圧
が印加された時にはP(A)>P(B)>P(C)>P(D)となる
ように構成されている。
In this embodiment, one-phase driving is used, but a driving method of two or more phases may be used. Also, the potentials P (A) to P of the portions A to D
(D) is always Therefore, when a high level voltage is applied to each transfer electrode, P (C)> P (D)> P (A)> P (B), and when a low level voltage is applied, P (A) > P (B)> P (C)> P (D).

このように構成されているので、最初、メモリー部2の
168、171にあつた電荷はクロツクφをハイレベルにす
ることによつて夫々167、170に移り、次いでφが再び
ローレベルになると166、164に夫々移る。その後、クロ
ツクφをハイレベルにすると164の電荷は163に移り、
クロツクφをハイレベルにすると161に移り、クロツ
クφの立下り以降160に蓄積される。
Since it is configured in this way, the memory unit 2
The charges on 168 and 171 move to 167 and 170, respectively, by making the clock φ T high, and then to 166 and 164, respectively, when φ T goes low again. After that, when the clock φ 1 is set to high level, the charge of 164 moves to 163,
When the clock φ 2 is set to the high level, the process moves to 161, and the clock φ 2 is accumulated at 160 after the trailing edge of the clock φ 2 .

一方、クロツクφをローレベルとしたままで再びクロ
ツクφにパルスを供給すると、166にあつた電荷は164
に移る。この後、クロツクφを1パルス分供給する事
により164の電荷は162に移る。
On the other hand, if a pulse is supplied to the clock φ T again while the clock φ S is kept at the low level, the charge applied to 166 is 164
Move on to. After that, the charge of 164 moves to 162 by supplying the clock φ 1 for one pulse.

このようにしてメモリー部の1水平ラインの情報が分割
されてレジスタ31、32に移動した後、再びメモリー
部に於て1ライン分のシフトを行なつてから、以上のシ
ーケンスを繰り返せばメモリー部の情報は1水平ライン
を2つのシフトレジスタにより分割読み出しが可能とな
る。
In this way, one horizontal line of information in the memory section is divided and moved to the registers 31 and 32, and then one line is shifted again in the memory section, and then the above sequence is repeated. The information can be read out by dividing one horizontal line by two shift registers.

尚、レジスタ31、32による水平転送は適宜の方法で
行なえば良い。
The horizontal transfer by the registers 31 and 32 may be performed by an appropriate method.

次に第5図(a)〜(c),第7図は本発明の第2実施例を示
す図である。第5図は、第3図(b)に示したGフイルタ
ーのかわりに、W(透明フイルター)フイルターを用い
たもので、第7図はその信号処理回路である。前述のフ
イルター方式と同様に、R,Bに関してはまつたく同様
分離ができる。Wフイルターで透過する信号が前述のG
信号に相当するが、Wフイルターは透明フイルターであ
るからこれを通過した光はY信号(輝度信号)とし扱え
る。Y信号にも先ほどのG,Gに相当するY(広
帯域Y信号),Y(低域Y信号)が得られる。Y
R,Bはプロセス・マトリツクス回路25にて色差信号
R−Y,B−Yを作る。これら色差信号とY信号
によりエンコーダー(図では省略)に導びかれてNTSC信
号となる。
Next, FIGS. 5 (a) to 5 (c) and FIG. 7 are views showing a second embodiment of the present invention. FIG. 5 uses a W (transparent filter) filter in place of the G filter shown in FIG. 3 (b), and FIG. 7 shows its signal processing circuit. Similar to the above-described filter system, R and B can be separated in the same manner as a blink. The signal transmitted by the W filter is the above-mentioned G
Although it corresponds to a signal, since the W filter is a transparent filter, light passing through it can be treated as a Y signal (luminance signal). For the Y signal, Y W (wideband Y signal) and Y L (low band Y signal) corresponding to the above G W and G L can be obtained. Y L ,
R, B make at process the matrix circuit 25 the color difference signals R-Y L, the B-Y L. The NTSC signal him Shirubebi to (omitted in the drawing) Encoder These color difference signals and Y W signal.

このようなフイルター構成を採用する事により光の利用
率が高く感度が高くなる効果を有する。
Adopting such a filter structure has the effect of increasing the light utilization rate and increasing the sensitivity.

次に、第8図は本発明の第3の実施例を示す図で本実施
例ではレジスタ31、32の出力を相関処理することな
く、互いに独立に記録するように構成したもので、 信号S1、S2は夫々アンプ5、6を介した後、ライン
スイツチ100、101に入力される。このラインスイツチ10
0、101はクロツク発生回路46により1/2f毎に切換
えられる。
Next, FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the outputs of the registers 31 and 32 are recorded independently of each other without being subjected to correlation processing. , S2 are input to the line switches 100 and 101 after passing through the amplifiers 5 and 6, respectively. This line switch 10
0 and 101 are switched by the clock generation circuit 46 every 1/2 f H.

又、102、105はローパスフイルタ、103、106はプロセス
回路、104、107は変調回路、108は混合器、109は記録回
路、110は記録ヘツド、111は記録媒体、112はラインス
イツチで、やはり1/2fで切換えられる。113は発振器
であつてキヤリアf、f、f′を出力する。
Further, 102 and 105 are low-pass filters, 103 and 106 are process circuits, 104 and 107 are modulation circuits, 108 is a mixer, 109 is a recording circuit, 110 is a recording head, 111 is a recording medium, and 112 is a line switch. It can be switched at 1/2 f H. Reference numeral 113 is an oscillator which outputs carriers f 1 , f 2 and f 2 ′.

又、ヘツド110は1H毎に記録トラツクを切換える。こ
のように構成されているので、G信号は1Hずつ記録さ
れ、R信号とB信号とは線順次に記録される。ここで、
例えば変調回路104、107はFM回路であつて、fは数
MHz、f、f′は夫々数百KHzに設定する。
Further, the head 110 switches the recording track every 1H. With this configuration, the G signal is recorded by 1H at a time, and the R signal and the B signal are recorded line-sequentially. here,
For example, the modulation circuits 104 and 107 are FM circuits, and f 1 is a number.
MHz, f 2 and f 2 ′ are set to several hundred KHz, respectively.

このように構成する事により垂直方向の解像度は若干低
下する代わりに各色信号の帯域がナイキスト周波数で3.
58MHzに広がる為、極めて色再現性が良くなる。又、垂
直、水平相関を利用していないので偽信号が発生しな
い。
With this configuration, the resolution in the vertical direction is slightly reduced, but the band of each color signal is at the Nyquist frequency 3.
Since it spreads to 58MHz, color reproducibility is extremely good. Further, since the vertical and horizontal correlations are not used, no false signal is generated.

(効 果) 以上説明した如く、本発明によれば、 (1) 色分離の為のサンプルホールド回路を省略、又は
簡略化できる。
(Effect) As described above, according to the present invention, (1) the sample hold circuit for color separation can be omitted or simplified.

(2) 水平シフトレジスタの高速読み出しに伴なうS/Nの
低下を防止でき、点順次信号から色信号を分離する際の
不正確さを低減できる。
(2) It is possible to prevent a decrease in S / N that accompanies high-speed reading of the horizontal shift register, and reduce inaccuracy when separating a color signal from a dot-sequential signal.

(3) 水平シフトレジスタの駆動周波数を実質的に低く
できる。
(3) The driving frequency of the horizontal shift register can be substantially reduced.

(4) 水平シフトレジスタを2本だけ用いているので各
色毎に水平レジスタを設ける場合に比べて構成が簡単に
なる。
(4) Since only two horizontal shift registers are used, the configuration is simpler than when a horizontal register is provided for each color.

(5) 色フイルタの繰り返しパターンと、水平ライン信
号の両シフトレジスタへの振り分け周期とを合わせる事
により撮像素子出力の処理回路構成が簡略化され、しか
も色再現性に優れ、更に高解像度、高感度の画質が得ら
れる。
(5) The processing circuit configuration of the output of the image sensor is simplified by matching the repeating pattern of the color filter and the distribution cycle of the horizontal line signal to both shift registers. Image quality with sensitivity is obtained.

(6) 市松状のカラーフイルタを用いているので、各色
のサンプリング周波数を高くする事ができ、しかも、垂
直相関を利用せずに信号処理しているので広帯域の色信
号が得られ、色再現に優れ、しかも偽信号が発生しにく
い。
(6) Since a checkerboard-shaped color filter is used, the sampling frequency of each color can be increased, and since signal processing is performed without using vertical correlation, a wideband color signal can be obtained and color reproduction is possible. It is also excellent in that false signals are less likely to occur.

(7) 勿論、垂直相関を利用すれば高域輝度信号や標準
カラーテレビジヨン信号を容易に形成し得る、等多くの
効果を有する。
(7) Of course, if vertical correlation is used, there are many effects such that a high-frequency luminance signal and a standard color television signal can be easily formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はフレーム転送型CCDの構成図、第2図はR.G.
Bの繰返し色フイルタの例を示す図、第3図(a)は本発明
に適した撮像素子の構成図、第3図(b)は本発明に適し
た色フイルターと、水平ライン信号の振り分け法を説明
する図、第3図(c),(d)は本発明の色分離を説明する
図、第4図は撮像素子の一例の要部構成図、第5図
(a),(b),(c)は本発明に適した第2の色フイルターと
水平ライン信号の振り分け法を説明する図、第6図は本
発明の実施例の信号処理回路ブロツク図、第7図は本発
明の第二の実施例の信号処理回路ブロツク図、第8図は
本発明の第3の実施例の信号処理ブロツク図、5,6は
アンプ、7,8は1Hデイレイライン、9〜13はライ
ンスイツチ、14は加算器、15〜18はローパスフイ
ルター、19,20はアンプ、21は減算回路、22は
加算回路、23はプロセス・マトリツクス回路、24は
プロセス回路、25はプロセスマトリツクス回路、10
4,107は変調回路。
Figure 1 is a block diagram of the frame transfer CCD, and Figure 2 is the RG.
FIG. 3B is a diagram showing an example of a repeating color filter B, FIG. 3A is a configuration diagram of an image pickup device suitable for the present invention, and FIG. 3B is a color filter suitable for the present invention and distribution of horizontal line signals. FIG. 3 is a diagram for explaining the method, FIGS. 3 (c) and 3 (d) are diagrams for explaining color separation of the present invention, and FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of an example of an image sensor, FIG.
(a), (b) and (c) are diagrams for explaining a method of distributing a second color filter and horizontal line signals suitable for the present invention, and FIG. 6 is a block diagram of a signal processing circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a signal processing circuit block diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a signal processing block diagram of the third embodiment of the present invention, 5, 6 are amplifiers, 7 and 8 are 1H delay lines. , 9 to 13 are line switches, 14 is an adder, 15 to 18 are low-pass filters, 19 and 20 are amplifiers, 21 is a subtraction circuit, 22 is an addition circuit, 23 is a process matrix circuit, 24 is a process circuit, and 25 is Process matrix circuit, 10
4, 107 is a modulation circuit.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−35536(JP,A) 特開 昭57−28480(JP,A) 特開 昭56−154892(JP,A) テレビジョン学会編「テレビジョン、画 像工学ハンドブック」昭55、12、30、発行 P.257Front Page Continuation (56) References JP-A-55-35536 (JP, A) JP-A-57-28480 (JP, A) JP-A-56-154892 (JP, A) edited by the Television Society, "Television, Image Engineering Handbook ", Sho 55, 12, 30, P. 257

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被写体からの撮像光を光電変換するための
撮像手段と、 この撮像手段への入射光路中に設けられ、各水平ライン
内に2種類の色フィルタ部分が所定の繰返し配列で順次
配置され、各水平ライン間では1種類の色フィルタ部分
が各水平ライン毎に1画素ずつずれた状態で配置された
色分離フィルタと、 前記撮像手段からの各水平走査線内の各色の情報を2分
割して各色毎に読み出すための2つの水平転送手段と、 これら水平転送手段から出力される各色情報を相関処理
することなくディスク状の記録媒体上に各々独立して記
録するための記録手段とを有することを特徴とする撮像
装置。
1. An image pickup means for photoelectrically converting image pickup light from a subject, and two kinds of color filter portions provided in a light path incident on the image pickup means in a predetermined repetitive arrangement in each horizontal line. Color separation filters are arranged such that one kind of color filter portion is arranged between each horizontal line and shifted by one pixel for each horizontal line, and information on each color in each horizontal scanning line from the image pickup means. Two horizontal transfer means for dividing into two and reading out for each color, and a recording means for independently recording each color information output from these horizontal transfer means on a disk-shaped recording medium without correlation processing. An imaging device comprising:
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Title
テレビジョン学会編「テレビジョン、画像工学ハンドブック」昭55、12、30、発行P.257

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