JPH08331574A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感度と被写体の動きの自然さのバランスが最適
になるような画像のセッティングが可能な固体撮像装置
を提供する。 【構成】ＣＣＤ３と、色分離フィルターが組み合わされ
たＣＣＤ４と、これらを独立に低速シヤッター駆動する
ＣＣＤ駆動手段（垂直ドライバー８ａ，８ｂ、ＣＣＤ駆
動タイミング発生回路５、モード設定スイッチ２１ａ，
２１ｂ）と、ＣＣＤ３の出力から輝度信号を生成する輝
度信号生成回路１２と、ＣＣＤ４の出力からクロマ信号
を生成するクロマ信号生成回路１４と、輝度信号および
クロマ信号に対して補間処理を行うフィールドメモリを
有する補間処理手段と、補間処理された輝度信号に対し
てシヤッタースピードの相違に応じたレベル補正を行う
レベル補正手段（増幅回路２６、補正ゲイン制御回路２
８）と、レベル補正後の輝度信号および補間処理後のク
ロマ信号から映像信号を得る映像信号生成手段とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、監視等の用途に用いら
れるビデオカメラ装置等に具備される固体撮像装置に関
し、特に、低速シヤッター駆動可能なＣＣＤ撮像素子
（以下、ＣＣＤという）を用いた固体撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＣＣＤを用いた固体撮像装置は各
分野に応用されるようになってきたが、その機能，性能
についてはまだ十分とは言えない。固体撮像装置の性能
改善項目の一つである高感度化の方法としては、使用す
るＣＣＤ素子の感度を向上させるのが最もよいが、素子
の改善とは別に回路的手法によるカメラの感度向上の試
みもいくつか行われている。そのうちの一つとして、Ｃ
ＣＤの蓄積時間を延ばす低速シャッター駆動手段により
低照度時におけるＣＣＤ出力レベルを確保するととも
に、低速シヤッター駆動により生じた映像信号間欠期間
をビデオメモリーを用いて補間することにより感度向上
を実現する方法がある。以下に、この方法が用いられた
従来の固体撮像装置について、図２〜図４を用いて説明
する。

【０００３】図２は、従来の固体撮像装置の概略構成を
示すブロック図である。図中、一般にビデオカメラを構
成する際に必要となる周知の構成要素については省略し
てある。

【０００４】図２において、１０１はレンズ、１０２は
プリズム、１０３および１０４はＣＣＤである。レンズ
１０１に入射した光束の進行方向にプリズム１０２、Ｃ
ＣＤ１０３が順次配置され、プリズム１０２にて反射さ
れた光束の進行方向にＣＣＤ１０４が配置されている。
ＣＣＤ１０４には、図３に示すようなＲ（赤）フィルタ
およびＢ（青）フィルタを交互に配置したストライプ型
色分離フィルタが組み込まれている。これに対し、ＣＣ
ＤｌＯ３には色分離フィルターは組み合わせられていな
い。

【０００５】ＣＣＤ１０３の出力はサンプルホールド回
路１１１を介して輝度信号生成回路１１２に入力され、
ＣＣＤ１０４の出力はサンプルホールド回路１１３を介
してクロマ信号生成回路１１４に入力されている。サン
プルホールド回路１１１，１１３は画素周期の離散信号
を連続信号に変換するものである。輝度信号生成回路１
１２は、ＣＣＤ１０３の出力から輝度信号を生成し、ク
ロマ信号生成回路１１４は、ＣＣＤ１０４の出力からク
ロマ（色）信号を生成する。輝度信号生成回路１１２お
よびクロマ信号生成回路１１４から出力された輝度信号
およびクロマ信号は、それぞれＡ／Ｄ変換回路１１５，
１１６を介してフィールドメモリ１１７，１１８に入力
されている。

【０００６】１０５はＣＣＤ駆動タイミング信号発生回
路で、垂直周期のトランスファーゲートパルス１０７お
よび水平周期のＣＣＤ垂直転送パルス１０６を出力す
る。１０８はＣＣＤ１０３およびＣＣＤ１０４を駆動す
る垂直ドライバーで、トランスファーゲートパルス１０
７およびＣＣＤ垂直転送パルス１０６を入力とし、これ
らを３値パルスに変換してＣＣＤ１０３およびＣＣＤ１
０４に同時に印加する。ＣＣＤ駆動タイミング信号発生
回路１０５には、モード設定スイッチ１２１が設けられ
ており、このモード設定スイッチ１２１を切り替えるこ
とにより、トランスファーゲートパルス１０７の周期を
フィールド単位で可変することができる。このトランス
ファーゲートパルス１０７の周期は、ＣＣＤ１０３およ
びＣＣＤ１０４の蓄積時間となることから、モード設定
スイッチ１２１の切り替えにより各ＣＣＤ１０３，１０
４の低速シャッタ駆動による露光時間の設定を行うこと
ができ、長時間露光設定を行うことができる。なお、モ
ード設定スイッチ１２１の切り替えによる露光時間設定
は、フィールド単位で可変される。

【０００７】１０９は、ＣＣＤ駆動タイミング信号発生
回路１０５にて発生した信号と同期した信号を発生する
同期信号発生回路である。１１０は、同期信号発生回路
１０９から出力された同期信号を基準として、ＣＣＤ駆
動タイミング信号発生回路１０５から出力されたトラン
スファーゲートパルス１０７から上述のフィールドメモ
リ１１７，１１８のリード・ライトパルスを得るメモリ
制御回路である。このメモリ制御回路１１０によって、
フィールドメモリ１１７，１１８における信号の書き込
みおよび読み出しの制御が行われる。各フィールドメモ
リ１１７，１１８から読み出された信号は、それぞれＤ
／Ａ変換回路１１９，１２０に入力されている。

【０００８】１２５は演算回路で、Ｄ／Ａ変換回路１１
９の出力を一方の入力、Ｄ／Ａ変換回路１２０の出力を
他方の入力とし、これらを合成して色差信号を出力す
る。１２２はカラーエンコーダーで、演算回路１２５か
ら出力された色差信号を一方の入力、上述の同期信号発
生回路１０９からのカラーサブキャリア信号を他方の入
力とし、色差信号をカラーサブキャリア周波数で変調す
る。１２３はＹＣミックス回路で、Ｄ／Ａ変換回路１１
９の出力（輝度信号に関する信号）を一方の入力、カラ
ーエンコーダー１２３で変調された色差信号を他方の入
力とし、これらを複合して複合映像信号を生成する。こ
のＹＣミックス回路１２３から出力された複合映像信号
は、カメラの出力端子である端子１２４からこれに接続
される映像機器（不図示）に送出される。

【０００９】上述の固体撮像装置において、Ａ／Ｄ変換
回路１１５，１１６、フィールドメモリ１１７，１１
８、Ｄ／Ａ変換回路１１９，１２０、およびメモリ制御
回路１１０は、補間処理を行う補間処理手段である。以
下に、この補間処理手段による補間処理について簡単に
説明する。

【００１０】図４は、蓄積時間を１フィールド蓄積と４
フィールド蓄積とした場合のＣＣＤ出力値を示した図で
ある。図４に示すように、蓄積時間を１フィールド蓄積
とした場合は、ＣＣＤ出力値に信号欠落期間は生じない
が、蓄積時間を４フィールド蓄積とした場合には、ＣＣ
Ｄ出力値に３フィールド期間分の信号欠落期間が生じ
る。すなわち、各ＣＣＤ１０３，１０４の蓄積時間をｎ
フィールド（ｎは１以上の整数）とした場合、ｎフィー
ルド期間中のｎ−１フィールド期間においてはＣＣＤの
フォトダイオードよりの信号は出力されないため、輝度
信号生成回路１１２およびマクロ信号生成回路１１４か
ら出力される輝度信号及びクロマ信号に信号欠落期間が
生じることとなる。この信号欠落期間における輝度信号
及びクロマ信号の補間処理が上記補間処理手段により行
われる。

【００１１】次に、上述の固体撮像装置の動作について
説明する。

【００１２】まず、モード設定スイッチ１２１を用い
て、ＣＣＤの低速シャッタ駆動による露光時間の設定を
所望の露光時間（例えば、テレビジョンの１フィールド
期間を超える低速のシヤッタースピード）に設定する。

【００１３】レンズ１０１に入射した光はプリズム１０
２により分光され、それぞれＣＣＤｌＯ３及びＣＣＤｌ
Ｏ４の撮像面上に結像される。各ＣＣＤｌＯ３，１０４
の出力信号は、それぞれサンプルホールド回路１１１，
１１３で画素周期の離散信号から連続信号に変換された
後、輝度信号生成回路１１２およびクロマ信号生成回路
１１３ヘ入力される。

【００１４】連続信号が輝度信号生成回路１１２および
クロマ信号生成回路１１３ヘ入力されると、輝度信号生
成回路１１２からＣＣＤ１０３に関する輝度信号が出力
され、クロマ信号生成回路１１３からＣＣＤ１０４に関
するクロマ信号が出力される。

【００１５】輝度信号生成回路１１２およびクロマ信号
生成回路１１３から出力された輝度信号およびクロマ信
号は、それぞれＡ／Ｄ変換回路１１５，１１６でＡ／Ｄ
変換されてフィールドメモリ１１７，１１８へ入力され
る。フィールドメモリ１１７，１１８では、メモリ制御
回路１１０より出力されるリード・ライトパルスを基に
信号の書き込みおよび読み出しが行われる。各フィール
ドメモリ１１７，１１８から読み出された信号は、それ
ぞれＤ／Ａ変換回路１１９，１２０に入力されてＤ／Ａ
変換される。このように、輝度信号およびクロマ信号を
一度Ａ／Ｄ変換し、メモリトランスファーゲートパルス
１０７より得られるタイミングでフィールドメモリにて
信号の書き込みおよび読み出しを行い、読み出された信
号を再びＤ／Ａ変換することにより、上述した欠落期間
における補間処理が行われる。この補間処理された輝度
信号およびクロマ信号は、演算回路１２５に入力され
る。

【００１６】補間処理された輝度信号およびクロマ信号
が演算回路１２５に入力されると、演算回路１２５で
は、これらから色差信号が合成され、合成された色差信
号がカラーエンコーダー１２２へ出力される。

【００１７】演算回路１２５から色差信号がカラーエン
コーダー１２２へ出力されると、カラーエンコーダー１
２２では、色差信号がカラーサブキャリア周波数で変調
され、変調された色差信号がＹＣミックス回路１２３へ
出力される。

【００１８】カラーエンコーダー１２２から変調された
色差信号がＹＣミックス回路１２３へ出力されると、Ｙ
Ｃミックス回路１２３では、変調された色差信号とＤ／
Ａ変換回路１１９から出力された輝度信号（ＣＣＤ１０
３に関する信号）とが複合されて複合映像信号が生成さ
れ、端子１２４を介してこれに接続される映像機器（不
図示）へ送出される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の固体撮
像装置においても、ＣＣＤの長時間露光により低照度時
における高感度化は達成できる。しかしながら、長時間
露光時の基本的問題点として、以下のような点が挙げら
れる。

【００２０】ＣＣＤの露光時間を増やせば増やすほど信
号レベルの増大により感度は得られるものの、動きのあ
る被写体に対しては画像にボケが生じるため、被写体が
判別しづらくなる。この画像ボケに関して、特に、人間
の目の特性としては、動きのある被写体に対しては被写
体の輪郭及び濃淡の情報を含む輝度信号の方が色情報を
含むクロマ信号よりも長時間露光時の画像ボケによる劣
化を受け易い。このことから、動きのある被写体を撮像
する場合には、この人間の目の特性を考慮して、感度と
被写体の動きのバランスが最適となるように、輝度信号
およびクロマ信号に関する露光時間のセッティングを行
うことが必要とされる。しかしながら、従来の固体撮像
装置は、輝度信号とクロマ信号の露光時間を独立に設定
できない構成となっているため、感度と被写体の動きが
最適なバランスとなるように画像のセッティングを行う
ことができないという問題点がある。

【００２１】本発明の目的は、上記問題を解決し、感度
と被写体の動きの自然さのバランスが最適になるような
画像のセッティングが可能な固体撮像装置を提供するこ
とにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、第１のＣＣＤ撮像素子と、分光特性の異なる複数の
フィルターで構成される色分離フィルターが組み合わさ
れた第２のＣＣＤ撮像素子と、上記第１および第２のＣ
ＣＤ撮像素子をそれぞれ独立にシヤッター駆動するＣＣ
Ｄ駆動手段と、上記第１のＣＣＤ撮像素子の出力から輝
度信号を生成する輝度信号生成手段と、上記第２のＣＣ
Ｄ撮像素子の出力からクロマ信号を生成するクロマ信号
生成手段と、上記輝度信号生成手段にて生成された輝度
信号および上記クロマ信号生成手段にて生成されたクロ
マ信号の信号欠落期間に信号の補間処理を行う補間処理
手段と、上記第１および第２のＣＣＤ撮像素子のシヤッ
ター速度の違いに応じて、上記補間処理手段にて補間処
理された輝度信号の信号レベルの補正を行うレベル補正
手段と、上記レベル補正手段にて補正された輝度信号お
よび上記補間処理手段にて補間処理されたクロマ信号か
ら映像信号を得る映像信号生成手段と、を有することを
特徴とする。

【００２３】この場合、色分離フィルターを構成する分
光特性の異なる複数のフィルターは、モザイク状もしく
はストライプ状に配置することが望ましい。

【００２４】さらに、上記ＣＣＤ駆動手段を、第１およ
び第２のＣＣＤ撮像素子を駆動する第１および第２のド
ライバーと、上記第１および第２のドライバーに駆動タ
イミング信号を出力する駆動タイミング信号発生回路
と、上記第１のドライバーに出力される駆動タイミング
および上記第２のドライバーに出力される駆動タイミン
グの周期を設定する第１および第２のモード設定スイッ
チとから構成し、上記レベル補正手段を、レベル補正手
段は、上記第１および第２のモード設定スイッチによる
設定を基に上記第１および第２のＣＣＤ撮像素子のシヤ
ッタースピードの相違に応じて異なる補正ゲインとする
補正ゲイン制御回路と、上記補正ゲイン制御回路により
得られた補正ゲインを基に第１の補間処理手段にて補間
処理された輝度信号のレベルを増幅する増幅回路とから
構成してもよい。

【００２５】

【作用】人間の目の特性として、動きのある被写体に対
しては被写体の輪郭及び濃淡の情報を含む輝度信号の方
が色情報を含むクロマ信号よりも長時間露光時の画像ボ
ケによる劣化を受け易い。このことから、動きのある被
写体を撮像する場合には、この人間の目の特性を考慮し
て、輝度信号およびクロマ信号に関する露光時間をそれ
ぞれ感度と被写体の動きが最適なバランスとなるように
セッティングする必要がある。

【００２６】従来の固体撮像装置では、輝度信号および
クロマ信号に関する露光時間をそれぞれ独立に設定する
ことはできないため、上記のようなセッティングをする
ことができなかった。これに対して、上述のように構成
される本発明の固体撮像装置では、輝度信号およびクロ
マ信号に関する露光時間をそれぞれ独立に設定すること
ができるので、輝度信号およびクロマ信号に関する露光
時間を人間の目の特性を配慮して設定することでき、感
度と被写体の動きがバランスよく最適になるような画像
のセッティングを行うことができる。例えば、輝度信号
の形成に関与する第１のＣＣＤの露光時間を輝度情報を
なるべく損なわぬように比較的短く設定し、色信号の形
成に関与する第２のＣＣＤの露光時間を色相を判別し易
いように比較的長く設定すれば、動く被写体の輪郭・濃
淡の判別は蓄積時間を短くした広帯域の輝度信号成分情
報で行われ、挟帯域で足りる色相の判別は蓄積時間を長
くした色信号成分情報で行われることとなり、動きのあ
る被写体を撮像した場合の画像ボケが改善される。

【００２７】また、輝度信号およびクロマ信号に関する
露光時間が異なる値に設定された場合、露光時間の相違
によって、輝度信号の信号レベルとクロマ信号の信号レ
ベルに差を生じるが、本発明では、輝度信号の信号レベ
ルに対して露光時間の相違に応じたレベル補正が行われ
るので、その信号レベルの差により画質が損なわれるこ
とはない。

【００２８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２９】図１は、本発明の一実施例の固体撮像装置
の概略構成を示すブロック図である。図中、一般にビデ
オカメラを構成する際に必要となる周知の構成要素につ
いては省略してある。

【００３０】図１において、１はレンズ、２はプリズ
ム、３および４はＣＣＤである。レンズ１に入射した光
束の進行方向にプリズム２、ＣＣＤ３が順次配置され、
プリズム２にて反射された光束の進行方向にＣＣＤ４が
配置されている。ＣＣＤ４には従来のものと同様、図３
に示すようなＲフィルタおよびＢフィルタを交互に配置
したストライプ型色分離フィルタが組み合わされてお
り、ＣＣＤ３には色分離フィルターは組み合わされてい
ない。なお、ＣＣＤ３およびＣＣＤ４は、同一画素数で
同一構造となっている。

【００３１】ＣＣＤ３の出力はサンプルホールド回路１
１を介して輝度信号生成回路１２に入力され、ＣＣＤ４
の出力はサンプルホールド回路１３を介してクロマ信号
生成回路１４に入力されている。サンプルホールド回路
１１は、ＣＣＤ３の出力信号を画素周期のサンプルホー
ルドパルスによりサンプルホールドして、離散信号を連
続信号に変換する。サンプルホールド回路１３は、ＣＣ
Ｄ４の出力信号を画素周期の２倍の周期を持ち１８０度
位相の異なる２つのサンプルホールドパルスによりサン
プルホールドして、各色（Ｒ，Ｂ）フィルターに応じた
色信号、即ち赤信号と青信号の連続信号に変換する。輝
度信号生成回路１２は、ＣＣＤ３の出力から被写体の輪
郭及び濃淡の情報を含む輝度信号を生成し、クロマ信号
生成回路１４は、ＣＣＤ４の出力から被写体の色情報を
含むクロマ信号を生成する。輝度信号生成回路１２およ
びクロマ信号生成回路１４から出力された輝度信号およ
びクロマ信号は、それぞれＡ／Ｄ変換回路１５，１６を
介してフィールドメモリ１７，１８に入力されている。

【００３２】５はＣＣＤ駆動タイミング信号発生回路
で、垂直周期のトランスファーゲートパルス７ａ，７ｂ
および水平周期のＣＣＤ垂直転送パルス６を出力する。
８ａはＣＣＤ３を駆動する垂直ドライバーで、トランス
ファーゲートパルス７ａおよびＣＣＤ垂直転送パルス６
を入力とし、これらを３値パルスに変換してＣＣＤ１０
３に印加する。８ｂはＣＣＤ１０４を駆動する垂直ドラ
イバーで、トランスファーゲートパルス７ｂおよびＣＣ
Ｄ垂直転送パルス６を入力とし、これらを３値パルスに
変換してＣＣＤ１０４に印加する。

【００３３】上記ＣＣＤ駆動タイミング信号発生回路５
には、モード設定スイッチ２１ａ，２１ｂが設けられて
いる。モード設定スイッチ２１ａを切り替えることによ
り、トランスファーゲートパルス７ａの周期をフィール
ド単位で可変することができ、モード設定スイッチ２１
ｂを切り替えることにより、トランスファーゲートパル
ス７ｂの周期をフィールド単位で可変することができ
る。トランスファーゲートパルス７ａ，７ｂの周期は、
それぞれＣＣＤ３およびＣＣＤ４の蓄積時間となること
から、各モード設定スイッチ２１ａ，２１ｂの切り替え
により各ＣＣＤ３，４の露光時間の設定をそれぞれ独立
して行うことができ、長時間露光設定を独立して行える
ようになっている。

【００３４】９は同期信号発生回路で、ＣＣＤ駆動タイ
ミング信号発生回路５にて発生した信号と同期した信号
を発生する。１０はメモリ制御回路で、同期信号発生回
路９から出力された同期信号を基準として、ＣＣＤ駆動
タイミング信号発生回路５から出力されたトランスファ
ーゲートパルス７ａ，７ｂから上述のフィールドメモリ
１７，１８のリード・ライトパルスを得るものである。
このメモリ制御回路１１０では、トランスファーゲート
パルス７ａからフィールドメモリ１７に関するリード・
ライトパルスを得、トランスファーゲートパルス７ｂか
らフィールドメモリ１８に関するリード・ライトパルス
を得、これらを基にフィールドメモリにおける信号の書
き込みおよび読み出しの制御が行われる。各フィールド
メモリ１７，１８から読み出された信号は、それぞれＤ
／Ａ変換回路１９，２０に入力されている。

【００３５】２６は増幅回路で、Ｄ／Ａ変換回路１９の
出力に対して信号レベルの補正を行う。この増幅回路２
６は、ボルテージコントロールアンプ構成となってい
る。２８は、増幅回路２６における補正ゲインの設定を
行う補正ゲイン制御回路である。この補正ゲイン制御回
路２８は、モード設定スイッチ２１ａ，２１ｂから出力
された設定信号を入力としており、これらから各モード
設定スイッチ２１ａ，２１ｂにて設定されたモードによ
るＣＣＤ３とＣＣＤ４の蓄積時間比率の逆数となるゲイ
ンが得られるような制御電圧値を決定し、これを増幅回
路２６へ供給する。これら増幅回路２６および補正ゲイ
ン制御回路２８はレベル補正手段である。このレベル補
正手段によるレベル補正を以下に簡単に説明する。

【００３６】前述の図４に示すように、蓄積時間が４フ
ィールド蓄積の場合の信号レベルは蓄積時間が１フィー
ルド蓄積の場合の信号レベルの４倍の値となる。したが
って、モード設定スイッチ２１ａ，２１ｂの設定の違い
によってＣＣＤ３とＣＣＤ４との露光時間に違いが生じ
た場合は、その露光時間の違いに応じて各ＣＣＤ３，４
の出力信号レベルに差が生じることとなる。この生じた
信号レベルの差を補正するため、上記レベル補正手段で
は、ＣＣＤ３とＣＣＤ４の蓄積時間比率の逆数となる補
正ゲインを得、得られた補正ゲインを基にＤ／Ａ変換回
路１９から出力される輝度信号の補正を行っている。

【００３７】２５は演算回路で、増幅回路２６の出力を
一方の入力、Ｄ／Ａ変換回路２０の出力を他方の入力と
し、これらを合成して色差信号を出力する。２２はカラ
ーエンコーダーで、演算回路２５から出力された色差信
号を一方の入力、上述の同期信号発生回路９からのカラ
ーサブキャリア信号を他方の入力とし、色差信号をカラ
ーサブキャリア周波数で変調する。２３はＹＣミックス
回路で、上記増幅回路２６の出力（輝度信号に関する信
号）を一方の入力、カラーエンコーダー１２３で変調さ
れた色差信号を他方の入力とし、これらを複合して複合
映像信号を生成する。これら演算回路２５、カラーエン
コーダー２２、およびＹＣミックス回路２３により、映
像信号を得るための映像信号生成手段が構成されてい
る。ＹＣミックス回路２３から出力された複合映像信号
は、カメラの出力端子である端子１２４からこれに接続
される映像機器（不図示）に送出される。

【００３８】なお、上述の固体撮像装置において、Ａ／
Ｄ変換回路１５，１６、フィールドメモリ１７，１８、
Ｄ／Ａ変換回路１９，２０、およびメモリ制御回路１０
は、従来の装置と同様、補間処理を行うためのものであ
る。

【００３９】また、前述したように、人間の目の特性と
して、動きのある被写体に対しては被写体の輪郭及び濃
淡の情報を含む輝度信号の方が色情報を含むクロマ信号
よりも長時間露光時の画像ボケによる劣化を受け易い。
特に、低照度下の撮像でＣＣＤの蓄積時間を延ばしたと
きにこの画像ボケはより顕著なものとなる。本実施例で
は、この目の特性を考慮して、輝度信号の形成に関与す
るＣＣＤ３の蓄積時間は輝度情報をなるべく損なわぬよ
うに比較的短く設定され、色信号の形成に関与するＣＣ
Ｄ４の蓄積時間が挟帯域で足りる色相の判別を行い易い
ように比較的長く設定される。

【００４０】次に、この固体撮像装置の動作について説
明する。

【００４１】まず、モード設定スイッチ２１ａ，２１ｂ
を用いて、ＣＣＤ３，４の露光時間（蓄積時間）を、被
写体の輪郭および濃淡の情報を含む輝度信号が色情報を
含むクロマ信号よりも長時間露光次の画像ボケによる劣
化を受け易いという人間の目の特性を考慮して、感度と
被写体の動きが適切なバランスとなるような値にそれぞ
れ独立に設定する。

【００４２】レンズ１に入射した光はプリズム２により
分光され、それぞれＣＣＤ３及びＣＣＤ４の撮像面上に
結像される。ＣＣＤ３の出力信号は、サンプルホールド
回路１１１で画素周期のサンプルホールドパルスにより
サンプルホールドされ、離散信号から連続信号に変換さ
れた後、輝度信号生成回路１２へ入力される。ＣＣＤ４
の出力信号は、画素周期の２倍の周期を持ち１８０度位
相の異なる２つのサンプルホールドパルスによりサンプ
ルホールドされ、各々２つの色フィルターに応じた色信
号（ここでは、赤信号及び青信号）の連続信号がクロマ
信号生成回路１３に入力される。

【００４３】連続信号がそれぞれ輝度信号生成回路１２
およびクロマ信号生成回路１３ヘ入力されると、輝度信
号生成回路１２からはＣＣＤ３の出力に基づく輝度信号
が出力され、クロマ信号生成回路１３からはＣＣＤ４の
出力に基づくクロマ信号が出力される。

【００４４】輝度信号生成回路１２およびクロマ信号生
成回路１３から出力された輝度信号およびクロマ信号
は、それぞれＡ／Ｄ変換回路１５，１６でＡ／Ｄ変換さ
れてフィールドメモリ１７，１８へ入力される。する
と、フィールドメモリ１７，１８では、メモリ制御回路
１０から出力されるリード・ライトパルスを基に信号の
書き込みおよび読み出しが行われる。各フィールドメモ
リ１７，１８から読み出された信号は、それぞれＤ／Ａ
変換回路１９，２０に入力されてＤ／Ａ変換される。こ
のように、輝度信号およびクロマ信号を一度Ａ／Ｄ変換
し、メモリトランスファーゲートパルス７ａ、７ｂより
得られるタイミングで、それぞれフィールドメモリにて
信号の書き込みおよび読み出しを行い、読み出された信
号を再びＤ／Ａ変換することにより、欠落期間における
補間処理が行われる。

【００４５】補間処理された輝度信号は、増幅回路２６
に入力される。このとき、増幅回路２６には補正ゲイン
制御回路２８からＣＣＤ３とＣＣＤ４の蓄積時間比率の
逆数となるゲインを得る制御電圧が供給されており、増
幅回路２６では蓄積時間の相違に応じた輝度信号のレベ
ル補正が行われる。

【００４６】補間処理されたクロマ信号および補間処理
されてレベル補正が行われた輝度信号は、演算回路２５
に入力される。すると、演算回路２５では、これらから
色差信号が合成され、合成された色差信号がカラーエン
コーダー２２へ出力される。演算回路２５から色差信号
がカラーエンコーダー２２へ出力されると、カラーエン
コーダー２２では、色差信号がカラーサブキャリア周波
数で変調され、変調された色差信号がＹＣミックス回路
２３へ出力される。

【００４７】カラーエンコーダー２２から変調された色
差信号がＹＣミックス回路２３へ出力されると、ＹＣミ
ックス回路２３では、変調された色差信号とＤ／Ａ変換
回路１９から出力された輝度信号（ＣＣＤ３に関する信
号）とが複合されて複合映像信号が生成され、端子２４
を介してこれに接続される映像機器（不図示）へ送出さ
れる。

【００４８】以上説明した本実施例の固体撮像装置で
は、色信号形成用であるＣＣＤ４と組み合わせる色フィ
ルターに原色のＲ，Ｂのストライプ型フィルターを用い
ているが、これに限定されるものではなく、例えば、補
色フィルター或いはモザイク型フィルターを用いてもよ
い。

【００４９】さらに、本実施例中のモード設定スイッチ
２１ａ，２１ｂの代わりに、撮像シーンに対応して一定
のアルゴリズムで蓄積時間を自動的に決定する機能を内
蔵したマイクロコンピュータ等を用いても、同様の効果
を得ることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００５１】請求項１に記載のものにおいては、輝度信
号およびクロマ信号に関する露光時間を人間の目の特性
を配慮して設定することできるので、感度と被写体の動
きがバランスよく最適になるような画像のセッティング
を行うことができ、動きのある被写体を撮像した場合の
画像ボケ改善されるという効果がある。

【００５２】請求項２に記載のものにおいては、上記効
果に加え、最適な色分離フィルターを提供できる。

【００５３】請求項３に記載のものにおいては、上記効
果を奏する固体撮像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の固体撮像装置の概略構成を
示すブロック図である。

【図２】従来の固体撮像装置の概略構成を示すブロック
図である。

【図３】ストライプ型色分離フィルタを構成する各フィ
ルタの配置の一例を示す図である。

【図４】蓄積時間を１フィールド蓄積と４フィールド蓄
積とした場合のＣＣＤ出力値を示した図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ プリズム ３，４ ＣＣＤ ５ ＣＣＤ駆動タイミング発生回路 ６ 垂直転送パルス ７ａ，７ｂ トランスファーゲートパルス ８ａ，８ｂ 垂直ドライバー ９ 同期信号発生回路 １０ メモリ制御回路 １１，１３ サンプルホールド回路 １２ 輝度信号生成回路 １４ クロマ信号生成回路 １５，１６ Ａ／Ｄ変換回路 １７，１８ フィールドメモリ １９，２０ Ｄ／Ａ変換回路 ２１ａ，２１ｂ モード設定スイッチ ２２ カラーエンコーダー ２３ ＹＣミックス回路 ２４ 端子 ２５ 演算回路 ２６ 増幅回路 ２７ カラーサブキャリア信号 ２８ 補正ゲイン制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のＣＣＤ撮像素子と、 分光特性の異なる複数のフィルターで構成される色分離
   フィルターが組み合わされた第２のＣＣＤ撮像素子と、 前記第１および第２のＣＣＤ撮像素子をそれぞれ独立に
   シヤッター駆動するＣＣＤ駆動手段と、 前記第１のＣＣＤ撮像素子の出力から輝度信号を生成す
   る輝度信号生成手段と、 前記第２のＣＣＤ撮像素子の出力からクロマ信号を生成
   するクロマ信号生成手段と、 前記輝度信号生成手段にて生成された輝度信号および前
   記クロマ信号生成手段にて生成されたクロマ信号の信号
   欠落期間に信号の補間処理を行う補間処理手段と、 前記第１および第２のＣＣＤ撮像素子のシヤッター速度
   の違いに応じて、前記補間処理手段にて補間処理された
   輝度信号の信号レベルの補正を行うレベル補正手段と、 前記レベル補正手段にて補正された輝度信号および前記
   補間処理手段にて補間処理されたクロマ信号から映像信
   号を得る映像信号生成手段と、を有することを特徴とす
   る固体撮像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の固体撮像装置におい
   て、 色分離フィルターを構成する分光特性の異なる複数のフ
   ィルターは、モザイク状もしくはストライプ状に配置さ
   れていることを特徴とする固体撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の固体撮像装置におい
   て、 ＣＣＤ駆動手段は、第１および第２のＣＣＤ撮像素子を
   駆動する第１および第２のドライバーと、前記第１およ
   び第２のドライバーに駆動タイミング信号を出力する駆
   動タイミング信号発生回路と、前記第１のドライバーに
   出力される駆動タイミングおよび前記第２のドライバー
   に出力される駆動タイミングの周期を設定する第１およ
   び第２のモード設定スイッチとから構成されており、 レベル補正手段は、前記第１および第２のモード設定ス
   イッチによる設定を基に前記第１および第２のＣＣＤ撮
   像素子のシヤッタースピードの相違に応じて異なる補正
   ゲインとする補正ゲイン制御回路と、前記補正ゲイン制
   御回路により得られた補正ゲインを基に第１の補間処理
   手段にて補間処理された輝度信号のレベルを増幅する増
   幅回路とから構成されていることを特徴とする固体撮像
   装置。