JPH09252472A

JPH09252472A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH09252472A
Application number: JP8058962A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Fukushima; 保福島; Tadaki Mine; 忠己峯; Ryuichiro Kuga; 龍一郎久我
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】空間画素ずらし法を採用した固体撮像装置に
おいて、高い周波数のクロックによるディジタル信号処
理を使用せずに、高い水平解像度を確保することを目的
とする。【解決手段】各撮像信号のサンプリング点を一致させ
る補間回路５と、プロセス処理後の各色映像信号のクロ
ックレートを２倍にする０挿入回路９Ｇ、９Ｒ、９Ｂ
と、ローパスフィルタ１０Ｇ、１０Ｒ、１０Ｂと、画素
ずらし配置された撮像信号の差分を出力する減算回路７
５と、そのクロックレートを２倍にする０挿入回路１２
と、高域成分を出力するハイパスフィルタ１３と、各色
低域映像信号に高域信号を付加するＤ／Ａ変換器１５
Ｇ、１５Ｒ、１５Ｂとを備え、所定のサンプリングレー
トでディジタル化した撮像信号について、補間回路５に
より各色撮像信号のサンプリング点を一致させ、画素ず
らし配置した２種類以上の固体イメージセンサの撮像信
号の差分から高域信号を生成し、２倍のクロックレート
へ変換し、各色の撮像信号に加算したのちＤ／Ａ変換す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ（Charge C
oupled Device）などの固体撮像素子により得られる撮
像信号からディジタル化した画像データを生成して出力
する固体撮像装置に関し、特に撮像部に画素ずらし法を
用いた固体撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビデオカメラやＶＴＲ、モニタ
などの映像機器においては、ガンマ補正、輪郭補正、ホ
ワイトバランス調整などの各種信号処理が施されてい
る。その信号処理の手段としては、当初アナログ信号処
理が用いられて来たが、ＬＳＩ技術の発展に伴い、ディ
ジタル信号処理が急速に普及してきている。

【０００３】ビデオカメラの場合、光電変換を行う撮像
部としては撮像管が長く用いられて来たが、近年ではＣ
ＣＤなどの固体撮像素子が主流になっている。そこで、
ビデオカメラに必要な信号処理をディジタル信号処理で
行うディジタル信号処理カメラでは、固体撮像素子の読
み出しクロックと同じクロックレートでＡ／Ｄ変換し
て、上記ガンマ補正処理や輪郭補正などのディジタル信
号処理を行うのが一般的である。

【０００４】例えば、52万画素ＣＣＤイメージセンサを
備えるディジタル信号処理カメラでは、約18MHzのクロ
ックレートで、また、200万画素ＣＣＤイメージセンサ
を備えるＨＤＴＶ用ディジタル信号処理カメラでは、約
74MHzのクロックレートで、撮像信号をＡ／Ｄ変換して
ディジタル処理している。この場合、得られる映像信号
の限界解像度は、クロック周波数の１／２であるナイキ
スト周波数以下に制限されている。

【０００５】ところで、ＣＣＤイメージセンサを備える
アナログカメラでは、ＣＣＤイメージセンサの読み出し
クロックの周波数を越える解像度を得るために、画素ず
らし法が通常用いられている。画素ずらし法とは、例え
ば緑色画像撮像用のＣＣＤイメージセンサを、赤色画像
撮像用および青色画像撮像用のＣＣＤイメージセンサに
対して、画素の空間サンプリング周期の１／２だけずら
して配置し、このずらして配置したＣＣＤイメージセン
サの撮像信号を交互に選択する事により、高解像度の輝
度信号を得る手段である。

【０００６】ディジタル信号処理カメラにおいても、よ
り高解像度の輝度信号は要求されているが、アナログ信
号処理カメラと同様な画素ずらし法を用いるためには、
ＣＣＤイメージセンサの読み出しクロックの２倍のクロ
ックによるディジタル信号処理が必要となる。ところ
が、そのような高速クロックにて信号処理を行うには、
高速動作可能な高価なデバイスが必要であり、また消費
電力も増大する。

【０００７】そこで、低いクロックレートながら、高解
像度を実現するディジタル信号処理カメラの例として
は、例えば特開平６−１５３２１７号公報に開示された
ものがあり、その構成を図１３に示す。このディジタル
信号処理カメラは、固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂから
なる撮像部１、ＣＤＳ回路２Ｇ、２Ｒ、２Ｂ、Ａ／Ｄ変
換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂ、プリプロセッサ４、色補正回路
１０５、補間回路１０６Ｇ、１０６Ｒ、１０６Ｂ、プロ
セス処理回路１０７Ｇ、１０７Ｒ、１０７Ｂ、イメージ
エンハンサ１０８、マトリクス回路１０９、レートコン
バータ１１０、エンコーダ１１１、Ｄ／Ａの変換器１１
２、１１３から構成されている。

【０００８】この従来例において、Ａ／Ｄ変換器３Ｇ、
３Ｒ、３Ｂは、固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂの駆動ク
ロックレートと同じf1レートでＡ／Ｄ変換を行う。さら
に、上記補間回路１０６Ｇ、１０６Ｒ、１０６Ｂでは、
上記色補正回路１０５の出力であるf1レートの撮像信号
に対して、補間フィルタによりクロックレートを２倍の
2f1レートに変換する補間処理を行い、そのサンプル列
を交互に選択して、それぞれf1レートの二つの信号を並
列出力する。

【０００９】さらに、イメージエンハンサ１０８では、
上記プリプロセッサ４から供給されるそれぞれf1レート
の緑色撮像信号Ｇおよび赤色撮像信号Ｒから2f1レート
の撮像信号Ｇ＋Ｒに対する輪郭信号を抽出し、そのサン
プル列を交互に選択してf1レートの二つの輪郭信号ＩＥ
Ｅ、ＩＥＯを並列出力する。すなわち、上記イメージエ
ンハンサ１０８は、上記空間画素ずらし法を採用した撮
像部１により得られた位相の異なる２種類の色の撮像信
号Ｒ、Ｇから輪郭信号ＩＥ_E、ＩＥ_Oを生成してf1レート
で並列出力する。

【００１０】プロセス処理回路１０７Ｇ、１０７Ｒ、１
０７Ｂでは、並列出力されたf1レートの各色撮像信号
に、同じく並列出力されたf1レートの輪郭信号を加算す
ると共に、ガンマ補正やニー補正などの非線形処理を並
列処理により施すようになっている。また、マトリクス
回路１０９においては、同じく並列処理により、各色撮
像信号から輝度信号および色差信号をf1レートで並列出
力する。そして、エンコーダ１１１において、それぞれ
２相のf1レートの輝度信号および色差信号から、2f1レ
ートの輝度信号および色差信号を生成し、Ｄ／Ａ変換器
１１２、１１３により、アナログ信号として出力するも
のである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のディ
ジタル信号処理カメラでは、プロセス処理およびマトリ
クス処理などを、ＣＣＤイメージセンサの読み出しクロ
ックレートと同じクロックレートf1で処理可能としてい
るが、それは２相の並列処理であるので、回路規模は２
倍必要となっている。そのため、消費電力も２倍とな
り、機動力を重視されるハンディカメラでは、おおきな
障害となる。

【００１２】そこで本発明は、そのような従来のカメラ
の課題を考慮し、固体イメージセンサを用いたディジタ
ル信号処理カメラにおいて、高解像度の映像信号出力を
生成するにあたり、クロック周波数および回路規模を抑
えることをことを目的とする。

【００１３】また、折り返し成分を除去するうえで、回
路規模を抑えるために、フィルタ部の回路構成を簡単に
することを目的とする。

【００１４】また、各色撮像信号のディジタル信号処理
においては、すべて基本クロックによる処理を行い、高
速クロックによる信号処理を減らすことを目的とする。

【００１５】また、各撮像信号のサンプル点を一致させ
る補間回路を不要とし、回路規模そして消費電力を抑え
ることを目的とする。

【００１６】さらに、各色映像信号における折り返し成
分の残留を少なくすることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、色分解光学系に空間画素ずらし法を採用し
て配置され、それぞれfsレートで駆動される複数個の固
体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される各撮像
信号をそれぞれ所定の位相のfsレートでディジタル化す
るアナログディジタル変換部と、前記アナログディジタ
ル変換部によりディジタル化された各撮像信号から少な
くとも１つのディジタル信号を補間処理する補間処理部
と、前記補間処理部の出力信号と第２のディジタル信号
の差分信号を演算するディジタル演算部と、ディジタル
信号の信号レートを変換するクロックレート変換部から
なり、前記クロックレート変換部はディジタル演算部の
出力をＮ×fsレート（Ｎは２以上の整数）に変換する複
数のレート変換回路とを備えたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１２を用いて説明する。

【００１９】（実施の形態１）本発明の実施の形態１に
おける固体撮像装置は、例えば図１のように構成され
る。この図１に示す固体撮像装置は、被写体像の三原色
画像を撮像する三枚の固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂか
らなる撮像部１を備え、上記各固体撮像素子１Ｇ、１
Ｒ、１Ｂによる撮像出力として得られる各色撮像信号
Ｇ、Ｒ、Ｂがそれぞれ相関二重サンプリング（ＣＤＳ：
Corelated Double Sampling）処理回路２Ｇ、２Ｒ、２
Ｂを介してＡ／Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂによりディジ
タル化されるようになっている。

【００２０】また、この固体撮像装置は、上記Ａ／Ｄ変
換器３Ｇによりディジタル化された撮像信号Ｇが、プリ
プロセッサ４を介して補間回路５に供給され、上記Ａ／
Ｄ変換器３Ｒ、３Ｂによりディジタル化された各色撮像
信号Ｒ、Ｂは、同様にプリプロセッサ４を介して、それ
ぞれ遅延回路６Ｒ、６Ｂに供給される。さらに、補間回
路５により補間処理を施された信号、および遅延回路６
Ｒ、６Ｂにより所定の遅延を施された信号はそれぞれデ
ィジタル演算回路７に供給されるようになっている。

【００２１】さらに、この固体撮像装置は、ディジタル
演算回路７により中域処理を施された各色信号が、各プ
ロセス回路８Ｇ、８Ｒ、８Ｂを介して、それぞれ０挿入
回路９Ｇ、９Ｒ、９Ｂに供給されるようになっている。
０挿入回路９Ｇ、９Ｒ、９Ｂにおいて、２倍のクロック
レートにレート変換された各色信号は、ローパスフィル
タ１０Ｇ、１０Ｒ、１０Ｂを介して加算器１４Ｇ、１４
Ｒ、１４Ｂへ供給される。

【００２２】また、ディジタル演算回路７において生成
された高域信号Ｅは、遅延回路１１を介して０挿入回路
１２に供給されるようになっている。０挿入回路１２に
おいて、２倍のクロックレートにレート変換された高域
信号Ｅは、ハイパスフィルタ１３を介して３つの加算器
１４Ｇ、１４Ｒ、１４Ｂへ供給される。

【００２３】また、この固体撮像装置は、上記加算器１
４Ｇ、１４Ｒ、１４Ｂにより生成された映像信号が、Ｄ
／Ａ変換器１５Ｇ、１５Ｒ、１５Ｂを介してアナログ出
力端子から出力されるようになっている。

【００２４】なお、上記ディジタル演算回路７では、各
色信号はそれぞれローパスフィルタ７１Ｇ、７１Ｒ、７
１Ｂを介して加算器７４Ｇ、７４Ｒ、７４Ｂへ供給され
る。また、Ｇ信号およびＲ信号は、それぞれハイパスフ
ィルタ７２Ｇ、７２Ｒを介して共に加算器７３へ供給さ
れる。加算器７３の出力は、３つの加算器７４Ｇ、７４
Ｒ、７４Ｂへ供給され、その出力は、プロセス回路８
Ｇ、８Ｒ、８Ｂへ供給される。

【００２５】また、上記ディジタル演算回路７におい
て、Ｇ信号およびＲ信号は、減算器７５へも供給され、
その出力は高域信号Ｅとして、遅延回路１１へ出力され
る。

【００２６】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、以下、その動作を述べる。上記撮像部１は、図示
しない撮像レンズから光学的ローパスフィルタを介して
入射される撮像光を色分解プリズムにより三原色光成分
に分解して、上記各固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂによ
り被写体像の三原色像を撮像する。

【００２７】ここで、上記撮像部１は、空間画素ずらし
法を採用しており、緑色画像撮像用の固体撮像素子１Ｇ
は、赤色画像撮像用および青色画像撮像用の固体撮像素
子１Ｒ、１Ｂに対して、画素の空間サンプリング周期の
１／２だけ、ずらして配置されている。また、上記三枚
の固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂは、それぞれ例えば52
万画素ＣＣＤイメージセンサであって、図示しないタイ
ミングジェネレータが発生する駆動クロックによりfs
（fs＝約18MHz）レートで駆動され、各色撮像信号Ｇ、
Ｒ、Ｂがそれぞれfsレートで読み出されるようになって
いる。

【００２８】ここで、上記固体撮像素子１Ｇにより被写
体像を空間サンプリングして得られる緑色撮像信号Ｇの
信号サンプル列を図２（ａ）に示すとともに、その信号
スペクトラムを図３（ａ）に示す。また、上記固体撮像
素子１Ｒ、１Ｂにより被写体像を空間サンプリングして
得られる赤色撮像信号Ｒおよび青色撮像信号Ｂの各信号
サンプル列を図２（ｂ）に示すとともに、その信号スペ
クトラムを図３（ｂ）に示す。空間画素ずらし法を用い
ているため、図２（ａ）および（ｂ）に示してあるよう
に、上記緑色撮像信号Ｇの信号サンプル点は、赤色撮像
信号Ｒおよび青色撮像信号Ｂの各信号サンプル点とは、
サンプリング周期の１／２だけずれている。それに伴
い、図３（ａ）および（ｂ）に示してあるように、上記
緑色撮像信号Ｇの信号スペクトラムは、赤色撮像信号Ｒ
および青色撮像信号Ｂの各信号スペクトラムに対して、
奇数次キャリア、例えばfsに対応する信号スペクトラム
の位相が180゜ずれている。

【００２９】そして、上記固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１
Ｂからfsレートで読み出された各色撮像信号Ｇ、Ｒ、Ｂ
は、それぞれ相関二重サンプリング処理回路２Ｇ、２
Ｒ、２Ｂによりノイズ成分などが除去されてから、各Ａ
／Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂに供給される。

【００３０】上記Ａ／Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂには、
上記各色撮像信号Ｇ、Ｒ、Ｂのサンプリングレートに等
しいfsレートで所定の位相を有する駆動クロックが、図
示しないタイミングジェネレータから供給されている。
そして、これらの３Ｇ、３Ｒ、３Ｂは、上記fsレートの
各色撮像信号Ｇ、Ｒ、Ｂを上記駆動クロックにより所定
の位相のfsレートでディジタル化して、上記各色撮像信
号Ｇ、Ｒ、Ｂのスペクトルと同じ信号スペクトルの各色
ディジタル色信号Ｇ、Ｒ、Ｂを形成する。

【００３１】また、上記プリプロセッサ４は、上記Ａ／
Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂによりディジタル化された各
色撮像信号Ｇ、Ｒ、Ｂについて、上記撮像部１を構成す
る固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂの欠陥補正や固体撮像
素子の感度のばらつき等により、白、黒色に影響を与え
るシェーディング歪等を補正するための信号処理を行
う。

【００３２】そして上記補間回路５は、上記プリプロセ
ッサ４により信号処理を施されたfsレートの緑色撮像信
号Ｇに対し、図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すような
特性を持つ補間フィルタにより、信号サンプル点をサン
プリング周期の１／２だけずらすような補間処理を行
い、図２（ｄ）および図３（ｄ）に示すような補間済み
緑色撮像信号Ｇを上記fsレートで出力する。すなわち、
この補間処理によって、緑色撮像信号Ｇの信号サンプル
点と、赤色撮像信号Ｒおよび青色撮像信号Ｂの各信号サ
ンプル点とは、時間軸上で一致する。なお、遅延回路６
Ｒ、６Ｂは、上記補間回路５の処理時間に相当する遅延
回路である。

【００３３】さらに、ディジタル演算回路７は、本発明
の実施の形態１における固体撮像装置において、各色撮
像信号に対する中周波数領域での置換処理、および高周
波数領域に相当する信号生成手段として機能するもので
ある。上記補間回路５から供給される補間済み緑色撮像
信号Ｇは、図３（ｅ）に示すような特性を持つローパス
フィルタ７１Ｇに供給され、図４（ａ）に示すような信
号スペクトルの緑色低域映像信号Ｇとなる。同様に、遅
延回路６Ｒ、６Ｂから供給される赤色撮像信号および青
色撮像信号は、同じく図３（ｅ）に示すような特性を持
つローパスフィルタ７１Ｒ、７１Ｂに供給され、図４
（ｂ）に示すような信号スペクトルの赤色低域映像信号
Ｒおよび青色低域映像信号Ｂとなる。

【００３４】また、補間済み緑色撮像信号Ｇは、図３
（ｆ）に示すような特性を持つハイパスフィルタ７２Ｇ
にも供給され、図４（ｃ）に示すような信号スペクトル
の中域緑色映像信号となる。同様に、遅延回路６Ｒから
供給される赤色撮像信号は、同じく図３（ｆ）に示すよ
うな特性を持つハイパスフィルタ７２Ｒにも供給され、
図４（ｄ）に示すような信号スペクトルの中域赤色映像
信号となる。

【００３５】次に、ハイパスフィルタ７２Ｇ、７２Ｒの
出力は、加算器７３において加算されることにより折り
返し成分がキャンセルされ、図４（ｅ）に示すような信
号スペクトルの中域輝度信号となる。この中域輝度信号
は、加算器７４Ｇ、７４Ｒ、７４Ｂへ供給され、上記各
色低域映像信号と加算され、図４（ｆ）に示すような信
号スペクトルの緑色中域置換済み映像信号、および図４
（ｇ）に示すような信号スペクトルの赤色中域置換済み
映像信号および青色中域置換済み映像信号となる。

【００３６】すなわち、ディジタル演算回路７は、本発
明の実施の形態における固体撮像装置における、折り返
し成分を除去する手段として機能する。

【００３７】また、上記補間回路５から供給される補間
済み緑色撮像信号Ｇおよび遅延回路６Ｒから供給される
赤色撮像信号は、減算器７５にも供給され、両者の差分
を演算することにより、図４（ｈ）に示すような信号ス
ペクトルの高域映像信号となる。

【００３８】上記加算器７４Ｇから供給される緑色中域
置換済み映像信号は、ガンマ補正やニー補正などの処理
を行うプロセス回路８Ｇを介して、０挿入回路９Ｇへ供
給される。０挿入回路９Ｇでは、入力緑色映像信号に交
互に０を挿入することにより、倍レートすなわち2fsレ
ートの信号とする。さらに、０挿入後の2fsレートの緑
色映像信号は、図５（ａ）に示すような特性を持つロー
パスフィルタ１０Ｇに供給され、図５（ｂ）に示すよう
な信号スペクトルの緑色映像信号Ｇとなる。

【００３９】同様に、上記加算器７４Ｒ、７４Ｂから供
給される赤色中域置換済み映像信号および青色中域置換
済み映像信号は、ガンマ補正やニー補正などの処理を行
うプロセス回路８Ｒ、８Ｂを介して、０挿入回路９Ｒ、
９Ｂへ供給される。０挿入回路９Ｒ、９Ｂでは、入力赤
色映像信号および青色映像信号に交互に０を挿入するこ
とにより、倍レートすなわち2fsレートの信号とする。
さらに、０挿入後の2fsレートの赤色映像信号および青
色映像信号は、同じく図５（ａ）に示すような特性を持
つローパスフィルタ１０Ｒ、１０Ｂに供給され、図５
（ｃ）に示すような信号スペクトルの赤色映像信号Ｒお
よび青色映像信号となる。

【００４０】また、上記減算器７５から供給される高域
映像信号Ｅは、遅延回路１１を介して０挿入回路１２へ
供給される。０挿入回路１２では、入力高域映像信号に
交互に０を挿入することにより、倍レートすなわち2fs
レートの信号とする。さらに、０挿入後の2fsレートの
高域映像信号は、図５（ｄ）に示すような特性を持つハ
イパスフィルタ１３に供給され、図５（ｅ）に示すよう
な信号スペクトルの高域映像信号Ｅとなる。

【００４１】そして、ローパスフィルタ１０Ｇ、１０
Ｒ、１０Ｂの出力はそれぞれ加算器１４Ｇ、１４Ｒ、１
４Ｂへ供給され、ハイパスフィルタ１３の出力は加算器
１４Ｇ、１４Ｒ、１４Ｂのすべてへ供給される。加算器
１４Ｇでは、ローパスフィルタ１０Ｇの出力とハイパス
フィルタ１３の出力が加算され、図５（ｆ）に示すよう
な信号スペクトルの緑色映像信号Ｇとなる。同様に、加
算器１４Ｒ、１４Ｂでは、それぞれローパスフィルタ１
０Ｒ、１０Ｂの出力とハイパスフィルタ１３の出力が加
算され、図５（ｇ）に示すような信号スペクトルの赤色
映像信号Ｒおよび青色映像信号Ｂとなる。

【００４２】加算器１４Ｇ、１４Ｒ、１４Ｂの出力は、
Ｄ／Ａ変換器１５Ｇ、１５Ｒ、１５Ｂへ供給され、図５
（ｈ）および（ｉ）に示すような信号スペクトルのアナ
ログ信号に戻されて信号出力端子から出力される。

【００４３】すなわち、この固体撮像装置では、所定の
サンプリングレートでディジタル化した撮像信号につい
て、補間手段により各色撮像信号のサンプリング点を一
致させ、画素ずらし配置した２種類以上の固体イメージ
センサの撮像信号の差分から高域信号を生成し、２倍の
クロックレートへ変換し、各色の撮像信号に加算したの
ちＤ／Ａ変換しているので、ほとんどの回路を基本クロ
ックで動作させながら、画素ずらしにより得られる高解
像度を得ることができる。

【００４４】なお、以上の説明では、中域輝度信号を生
成するにあたり、緑色撮像信号Ｇおよび赤色撮像信号Ｒ
を用いたが、同様にして青色撮像信号Ｂを用いるような
構成にしても同様に実施可能である。ディジタル演算回
路７において、ローパスフィルタおよびハイパスフィル
タを用いて中域信号の折り返し信号の除去を行ったが、
これらの回路を省略した減算器７５のみの構成としても
よい。ただしこの場合、中周波数領域における折り返し
成分は残留することになる。

【００４５】また、この実施の形態１では、補間回路５
によりサンプリング周期の１／２に相当する補間処理を
行ったが、緑色撮像信号Ｇに対してサンプリング周期の
＋１／４の補間処理を行い、赤色および青色撮像信号に
サンプリング周期の−１／４の補間処理を行うような構
成にしてもよい。この場合、各補間回路が理想的な周波
数特性を持たないときにも、各色撮像信号においてその
影響の差がない、という利点がある。

【００４６】なお、以上の説明では、緑色撮像信号Ｇの
信号サンプル列が、赤色撮像信号Ｒおよび青色撮像信号
Ｂの信号サンプル列に対して、サンプリング周期の１／
２だけずれており、補間回路５によりサンプル点が揃う
列で行った。しかしながら、固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、
１Ｂを同じ駆動信号で駆動した場合には、空間的にはサ
ンプリング周期の１／２だけずれて配置したものの、固
体撮像素子の出力信号としては同一タイミングとなる。
すなわち、固体撮像素子１Ｇの出力Ｇが、固体撮像素子
１Ｒ、１Ｂの出力Ｒ，Ｂに対して、時間軸上でサンプリ
ング周期の１／２だけずれることになる。この場合に
は、補間回路５によりこの時間のずれを吸収することに
より、上述の例と同様に考えることができる。これは例
えば、図２の（ａ）に示した固体撮像素子１Ｇの出力
Ｇ、および図２（ｃ）に示した補間フィルタ特性を、時
間軸上でサンプリング周期の１／２だけずらして考えれ
ばよい。

【００４７】（実施の形態２）図６は本発明における固
体撮像装置の実施の形態２の構成を示し、図６の構成に
おいてディジタル演算回路７を除いては、上記実施の形
態１の構成と同様であるので、その構成と動作の詳細な
説明は省略する。

【００４８】本実施の形態２における上記ディジタル演
算回路７では、各色信号はそれぞれローパスフィルタ７
１Ｇ、７１Ｒ、７１Ｂを介して加算器７４Ｇ、７４Ｒ、
７４Ｂへ供給される。なお、Ｇ信号およびＲ信号に関し
ては、ローパスフィルタ７１Ｇ、７１Ｒの出力がそれぞ
れ減算器７７Ｇ、７７Ｒにも供給される。

【００４９】また、Ｇ信号およびＲ信号は、遅延回路７
６Ｇ、７６Ｒを介してそれぞれ減算器７７Ｇ、７７Ｒへ
供給される。減算器７７Ｇ、７７Ｒの出力は、共に加算
器７３へ供給され、加算器７３の出力は、３つの加算器
７４Ｇ、７４Ｒ、７４Ｂへ供給され、その出力は、プロ
セス回路８Ｇ、８Ｒ、８Ｂへ供給される。また、上記デ
ィジタル演算回路７において、Ｇ信号およびＲ信号は、
減算器７５へも供給され、その出力は高域信号として、
遅延回路１１へ出力される。

【００５０】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、ディジタル演算回路７における動作を以下に述べ
る。ディジタル演算回路７は、第１の実施の形態と同様
に、本発明における固体撮像装置において、各色撮像信
号に対する中周波数領域での置換処理、および高周波数
領域に相当する信号生成手段として機能するものであ
る。上記補間回路５から供給される補間済み緑色撮像信
号Ｇは、図３（ｅ）に示すような特性を持つローパスフ
ィルタ７１Ｇに供給され、図４（ａ）に示すような信号
スペクトルの緑色低域映像信号Ｇとなる。同様に、遅延
回路６Ｒ、６Ｂから供給される赤色撮像信号および青色
撮像信号は、同じく図３（ｅ）に示すような特性を持つ
ローパスフィルタ７１Ｒ、７１Ｂに供給され、図４
（ｂ）に示すような信号スペクトルの赤色低域映像信号
Ｒおよび青色低域映像信号Ｂとなる。

【００５１】また、補間済み緑色撮像信号Ｇは、遅延回
路７６Ｇにおいて、ローパスフィルタ７１Ｇの処理時間
に相当する遅延を施され、減算器７７Ｇにおいて、ロー
パスフィルタ７１Ｇの出力である緑色低域映像信号Ｇを
減算することにより、図４（ｃ）で示される中域緑色映
像信号となる。すなわち、ローパスフィルタ通過後の信
号を、通過前の信号から減算することにより、ハイパス
フィルタと同様の機能が得られる。これは、図３（ｄ）
で示されるローパスフィルタ７１Ｇ通過前の信号スペク
トルから、図４（ａ）で示されるローパスフィルタ７１
Ｇ通過後の信号スペクトルを減算すれば、図４（ｃ）で
示されるハイパスフィルタ通過後の信号スペクトルと同
様になる点からも説明できる。

【００５２】同様にして、遅延回路６Ｒから供給される
赤色撮像信号は、遅延回路７６Ｒにおいて、ローパスフ
ィルタ７１Ｒの処理時間に相当する遅延を施され、減算
器７７Ｒにおいて、ローパスフィルタ７１Ｒの出力であ
る赤色低域映像信号Ｒを減算することにより、図４
（ｄ）に示すような信号スペクトルの中域赤色映像信号
となる。

【００５３】次に、減算器７７Ｇ、７７Ｒの出力は、加
算器７３において加算されることにより折り返し成分が
キャンセルされ、図４（ｅ）に示すような信号スペクト
ルの中域輝度信号となる。この中域輝度信号は、加算器
７４Ｇ、７４Ｒ、７４Ｂへ供給され、上記各色低域映像
信号と加算され、図４（ｆ）に示すような信号スペクト
ルの緑色中域置換済み映像信号、および図４（ｇ）に示
すような信号スペクトルの赤色中域置換済み映像信号お
よび青色中域置換済み映像信号となる。

【００５４】すなわち、本実施の形態のディジタル演算
回路７は、上記実施の形態１と同様に、折り返し成分を
除去する手段として機能する。なお、遅延回路１１へ供
給する高域映像信号は、上記実施の形態１と同様に、補
間済み緑色撮像信号Ｇおよび赤色撮像信号Ｒの差分を減
算器７５にて演算することにより、生成される。

【００５５】以上のように、本実施の形態２において
は、ローパスフィルタと遅延回路および減算器によりハ
イパスフィルタを形成しているので、別個にハイパスフ
ィルタを設ける必要がなく、回路規模そして消費電力の
点で有利となる。

【００５６】なお、本実施の形態２では、ローパスフィ
ルタと遅延回路によりハイパスフィルタを形成した例で
説明したが、逆にハイパスフィルタと遅延回路によりロ
ーパスフィルタを形成した場合でも、同様に実施可能で
ある。（実施の形態３）図７に本発明における固体撮像装置の
実施の形態３の構成を示す。図７の構成において、各色
撮像信号に対する固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂから、
プロセス回路８Ｇ、８Ｒ、８Ｂまでの構成は、上記実施
の形態１の構成と同様である。また、高域信号に対して
も、ディジタル演算回路７からハイパスフィルタ１３ま
での構成は、上記実施の形態１の構成と同様である。そ
こで、これらの構成の説明は省略する。

【００５７】本実施の形態３の固体撮像装置では、プロ
セス回路８Ｇ、８Ｒ、８Ｂの出力は、それぞれＤ／Ａ変
換器１５Ｇ、１５Ｒ、１５Ｂによりアナログ信号に変換
され、加算器１６Ｇ、１６Ｒ、１６Ｂへ供給される。ま
た、高域信号Ｅは、ハイパスフィルタ１３を介して、Ｄ
／Ａ変換器１５Ｅによりアナログ信号に変換され、３つ
の加算器１６Ｇ、１６Ｒ、１６Ｂへ供給される。加算器
１６Ｇ、１６Ｒ、１６Ｂの各出力信号は、アナログ出力
端子から出力されるようになっている。

【００５８】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、その動作を以下に述べる。但し、上記実施の形態
１の構成と同様の部分については、動作の詳細な説明は
省略する。

【００５９】固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂから読み出
された各色撮像信号は、ＣＤＳ回路２Ｇ、２Ｒ、２Ｂか
らプロセス回路８Ｇ、８Ｒ、８Ｂまで、それぞれ上記実
施の形態１と同様の信号処理を施される。そして、プロ
セス回路８Ｇの出力であるクロックレートfsの緑色中域
置換済み映像信号Ｇは、変換レートｆｓのＤ／Ａ変換器
１５Ｇにおいて、図８（ａ）に示すような信号スペクト
ルのアナログ信号に戻されて、加算器１６Ｇへと供給さ
れる。同様に、プロセス回路８Ｒ、８Ｂの出力である赤
色中域置換済み映像信号Ｒおよび青色中域置換済み映像
信号Ｂは、変換レートｆｓのＤ／Ａ変換器１５Ｒ、１５
Ｂにおいて、図８（ｂ）に示すような信号スペクトルの
アナログ信号に戻されて、それぞれ加算器１６Ｒ、１６
Ｂへと供給される。

【００６０】また、減算器７５から供給される高域映像
信号Ｅは、遅延回路１１および０挿入回路１２を介し
て、ハイパスフィルタ１３に供給され、図５（ｅ）に示
すような信号スペクトルのクロックレート2fsの高域映
像信号Ｅとなる。ハイパスフィルタ１３の出力は、変換
レート２ｆｓのＤ／Ａ変換器１５Ｅにおいて、図８
（ｃ）に示すような信号スペクトルのアナログ信号に戻
されて、加算器１６Ｇ、１６Ｒ、１６Ｂへと供給され
る。

【００６１】加算器１６Ｇでは、Ｄ／Ａ変換器１５Ｇの
出力とＤ／Ａ変換器１５Ｅの出力が加算され、図８
（ｄ）に示すような信号スペクトルの緑色映像信号Ｇと
なる。同様に、加算器１６Ｒ、１６Ｂでは、それぞれＤ
／Ａ変換器１５Ｒ、１５Ｂの出力とＤ／Ａ変換器１５Ｅ
の出力が加算され、図８（ｅ）に示すような信号スペク
トルの赤色映像信号Ｒおよび青色映像信号Ｂとなる。

【００６２】以上のように、本実施の形態３において
は、各色映像信号のディジタル信号処理は固体撮像素子
読み出しクロックレートfsのみで行い、高域信号の一部
の信号処理のみクロックレート2fsで行っているので、
高解像度のアナログ信号出力を実現しながら、回路規模
そして消費電力の点で有利となる。

【００６３】（実施の形態４）次に、図９に本発明にお
ける固体撮像装置の実施の形態４の構成を示す。本実施
の形態４の固体撮像装置では、上記実施の形態１の構成
と同様に、三枚の固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂからな
る撮像部１を備え、上記各固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１
Ｂによる撮像出力として得られる各色撮像信号Ｇ、Ｒ、
ＢがそれぞれＣＤＳ回路２Ｇ、２Ｒ、２Ｂへ供給され
る。主に異なるところはローパスフィルタ１７を備える
点である。

【００６４】ＣＤＳ回路２Ｇの出力は、ローパスフィル
タ１７を介してＡ／Ｄ変換器３Ｇへ供給され、ディジタ
ル化される。また、ＣＤＳ回路２Ｒ、２Ｂの出力は、直
接Ａ／Ｄ変換器３Ｒ、３Ｂへ供給され、同様にディジタ
ル化される。上記Ａ／Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂにより
ディジタル化された各色撮像信号は、プリプロセッサ４
を介してディジタル演算回路７に供給されるようになっ
ている。以後、ディジタル演算回路７から、Ｄ／Ａ変換
器１５Ｇ、１５Ｒ、１５Ｂまでの構成は、上記実施の形
態１の構成と同様であるので、これらの構成の説明は省
略する。

【００６５】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、その動作を以下に述べる。但し、上記実施の形態
１の構成と同様の部分については、動作の詳細な説明は
省略する。

【００６６】固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂから読み出
された各色撮像信号は、それぞれＣＤＳ回路２Ｇ、２
Ｒ、２Ｂによりノイズ成分などが除去され、緑色撮像信
号Ｇはローパスフィルタ１７へ供給される。ローパスフ
ィルタ１７において、緑色撮像信号Ｇは、固体撮像素子
の読み出しレートfsの１／２であるナイキスト周波数で
帯域制限され、Ａ／Ｄ変換器３Ｇへ供給される。なお、
赤色撮像信号Ｒおよび青色撮像信号Ｂは、直接Ａ／Ｄ変
換器３Ｒ、３Ｂに供給される。

【００６７】上記Ａ／Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂには、
上記各色撮像信号Ｇ、Ｒ、Ｂのサンプリングレートに等
しいfsレートで所定の位相を有する駆動クロックが、図
示しないタイミングジェネレータから供給されている。
ここで、各Ａ／Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂの変換クロッ
クは同一のタイミングであり、各色ディジタル色信号の
信号サンプル点は、時間軸上で一致する。

【００６８】Ａ／Ｄ変換器３Ｇ、３Ｒ、３Ｂにおいてデ
ィジタル化された各色撮像信号は、プリプロセッサ４に
おいて、固体撮像素子１Ｇ、１Ｒ、１Ｂの欠陥補正や固
体撮像素子の感度のばらつき等により、白、黒色に影響
を与えるシェーディング歪等を補正するための信号処理
を行う。プリプロセッサ４の出力は、ディジタル演算回
路７へ供給され、以後、上記実施の形態１と同様の信号
処理が施される。

【００６９】以上のように本実施の形態４においては、
Ａ／Ｄ変換する前にローパスフィルタにより帯域制限を
行い、同じ位相のクロックにて各Ａ／Ｄ変換器を駆動し
ているので、画素ずらし法を用いた場合でも、各色ディ
ジタル色信号の信号サンプル点は、時間軸上で一致す
る。そのため、信号サンプル点を一致するための補間回
路が不要となり、回路規模そして消費電力の点で有利と
なる。

【００７０】（実施の形態５）次に、図１０に本発明に
おける固体撮像装置の実施の形態５の構成を示す。本実
施の形態の固体撮像装置では、被写体像の三原色画像を
撮像する四枚の固体撮像素子１Ｇ１、１Ｇ２、１Ｒ、１
Ｂからなる撮像部１Ａを備え、上記各固体撮像素子１Ｇ
１、１Ｇ２、１Ｒ、１Ｂによる撮像出力として得られる
各色撮像信号Ｇ１、Ｇ２、Ｒ、ＢがそれぞれＣＤＳ回路
２Ｇ１、２Ｇ２、２Ｒ、２Ｂを介してＡ／Ｄ変換器３Ｇ
１、３Ｇ２、３Ｒ、３Ｂによりディジタル化されるよう
になっている。

【００７１】また、この固体撮像装置は、上記Ａ／Ｄ変
換器３Ｇ１によりディジタル化された撮像信号Ｇ１が、
プリプロセッサ４を介して補間回路５に供給され、上記
Ａ／Ｄ変換器３Ｇ２、３Ｒ、３Ｂによりディジタル化さ
れた各色撮像信号Ｇ２、Ｒ、Ｂは、同様にプリプロセッ
サ４を介して、それぞれ遅延回路６Ｇ、６Ｒ、６Ｂに供
給される。さらに、補間回路５により補間処理を施され
た信号、および遅延回路６Ｇ、６Ｒ、６Ｂにより所定の
遅延を施された信号はそれぞれディジタル演算回路７Ａ
に供給されるようになっている。

【００７２】ディジタル演算回路７Ａにおいて、Ｇ１信
号およびＧ２信号は加算器７８および減算器７５へ供給
され、加算器７８の出力はプロセス回路８Ｇへ供給さ
れ、減算器７５の出力は遅延回路１１へ供給される。な
お、Ｒ信号およびＢ信号は、それぞれ遅延回路７９Ｒ、
７９Ｂを介して、プロセス回路８Ｒ、８Ｂへ供給され
る。

【００７３】以後、遅延回路１１およびプロセス回路８
Ｇ、８Ｒ、８ＢからＤ／Ａ変換器１５Ｇ、１５Ｒ、１５
Ｂまでの構成は、上記実施の形態１の構成と同様である
ので、これらの構成の説明は省略する。

【００７４】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、その動作を以下に述べる。但し、上記実施の形態
１の構成と同様の部分については、動作の詳細な説明は
省略する。上記撮像部１Ａは、図示しない撮像レンズか
ら光学的ローパスフィルタを介して入射される撮像光を
色分解プリズムにより三原色光成分に分解し、さらに緑
色光は半透過面により波長成分が同一の２つの光に分割
する。その２分割した緑色光は、固体撮像素子１Ｇ１、
１Ｇ２により、それぞれ被写体像の緑色像を撮像され
る。また、赤色光および青色光については、固体撮像素
子１Ｒ、１Ｂにより各色像を撮像する。

【００７５】ここで、上記撮像部１Ａにおいて、緑色画
像撮像用の固体撮像素子１Ｇ１、１Ｇ２は、空間画素ず
らし法を採用しており、画素の空間サンプリング周期の
１／２だけ、ずらして配置されている。また、赤色画像
撮像用および青色画像撮像用の固体撮像素子１Ｒ、１Ｂ
は、固体撮像素子１Ｇ２と同じ空間位相に配置されてい
る。また、上記四枚の固体撮像素子１Ｇ１、１Ｇ２、１
Ｒ、１Ｂは、図示しないタイミングジェネレータが発生
する駆動クロックによりfsレートで駆動され、各色撮像
信号Ｇ１、Ｇ２、Ｒ、Ｂがそれぞれfsレートで読み出さ
れるようになっている。ここで、上記固体撮像素子１Ｇ
１、１Ｇ２により被写体像を空間サンプリングして得ら
れる緑色撮像信号Ｇ１、Ｇ２の信号サンプル列を図１１
（ａ）および（ｂ）に示すとともに、その信号スペクト
ラムを図１２（ａ）および（ｂ）に示す。また、上記固
体撮像素子１Ｒ、１Ｂにより被写体像を空間サンプリン
グして得られる赤色撮像信号Ｒおよび青色撮像信号Ｂの
各信号サンプル列は、図１１（ｂ）と同様であり、その
信号スペクトラムを図１２（ｃ）に示す。

【００７６】なお、上記固体撮像素子１Ｇ１、１Ｇ２
は、空間画素ずらし法を用いているため、図１１（ａ）
および（ｂ）に示してあるように、上記緑色撮像信号Ｇ
１とＧ２の信号サンプル点は、サンプリング周期の１／
２だけずれている。それに伴い、図１２（ａ）および
（ｂ）に示してあるように、上記緑色撮像信号Ｇ１の信
号スペクトラムは、上記緑色撮像信号Ｇ２の信号スペク
トラムに対して、奇数次キャリア、例えばfsに対応する
信号スペクトラムの位相が180゜ずれている。また、固
体撮像素子１Ｒ、１Ｂには、固体撮像素子１Ｇ１、１Ｇ
２よりも狭い帯域の光学ローパスフィルタが配置されて
おり、図１２（ｃ）で示される信号スペクトラムが、図
１２（ｂ）で示される信号スペクトラムとは異なってい
る。

【００７７】そして、上記固体撮像素子１Ｇ１、１Ｇ
２、１Ｒ、１Ｂからfsレートで読み出された各色撮像信
号Ｇ１、Ｇ２、Ｒ、Ｂは、それぞれＣＤＳ回路２Ｇ１、
２Ｇ２、２Ｒ、２Ｂによりノイズ成分などが除去されて
から、各Ａ／Ｄ変換器３Ｇ１、３Ｇ２、３Ｒ、３Ｂに供
給される。

【００７８】上記Ａ／Ｄ変換器３Ｇ１、３Ｇ２、３Ｒ、
３Ｂには、上記各色撮像信号Ｇ１、Ｇ２、Ｒ、Ｂのサン
プリングレートに等しいfsレートで所定の位相を有する
駆動クロックが、図示しないタイミングジェネレータか
ら供給されている。そして、これらの３Ｇ１、３Ｇ２、
３Ｒ、３Ｂは、上記fsレートの各色撮像信号Ｇ１、Ｇ
２、Ｒ、Ｂを上記駆動クロックにより所定の位相のfsレ
ートでディジタル化して、上記各色撮像信号Ｇ１、Ｇ
２、Ｒ、Ｂのスペクトルと同じ信号スペクトルの各色デ
ィジタル色信号Ｇ１、Ｇ２、Ｒ、Ｂを形成する。

【００７９】また、上記プリプロセッサ４Ａは、上記Ａ
／Ｄ変換器３Ｇ１、３Ｇ２、３Ｒ、３Ｂによりディジタ
ル化された各色撮像信号Ｇ１、Ｇ２、Ｒ、Ｂについて、
上記撮像部１Ａを構成する固体撮像素子１Ｇ１、１Ｇ
２、１Ｒ、１Ｂの欠陥補正や固体撮像素子の感度のばら
つき等により、白、黒色に影響を与えるシェーディング
歪等を補正するための信号処理を行う。

【００８０】そして上記補間回路５は、上記プリプロセ
ッサ４Ａにより信号処理を施されたfsレートの緑色撮像
信号Ｇ１に対し、図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すよ
うな特性を持つ補間フィルタにより、信号サンプル点を
サンプリング周期の１／２だけずらすような補間処理を
行い、図１１（ｃ）および図１２（ｄ）に示すような補
間済み緑色撮像信号Ｇ１を上記fsレートで出力する。す
なわち、この補間処理によって、緑色撮像信号Ｇ１の信
号サンプル点と、緑色撮像信号Ｇ１、赤色撮像信号Ｒお
よび青色撮像信号Ｂの各信号サンプル点とは、時間軸上
で一致する。なお、遅延回路６Ｇ、６Ｒ、６Ｂは、上記
補間回路５の処理時間に相当する遅延回路である。

【００８１】さらに、ディジタル演算回路７Ａは、本発
明における固体撮像装置において、緑色撮像信号に対す
る折り返し成分の除去処理、および高周波数領域に相当
する信号生成手段として機能するものである。上記補間
回路５から供給される補間済み緑色撮像信号Ｇ１は、遅
延回路６Ｇから供給される緑色撮像信号Ｇ２と共に加算
器７８に供給され、両者の加算により図１２（ｅ）に示
される緑色映像信号Ｇとなる。ここで、緑色撮像信号Ｇ
１、Ｇ２における折り返し成分は、完全にキャンセルさ
れる。

【００８２】また、上記補間回路５から供給される補間
済み緑色撮像信号Ｇ１は、遅延回路６Ｇから供給される
緑色撮像信号Ｇ２と共に、減算器７５にも供給され、両
者の減算により図１２（ｆ）に示すような信号スペクト
ルの高域映像信号Ｅとなる。

【００８３】なお、赤色撮像信号Ｒおよび青色撮像信号
Ｂは、それぞれ遅延回路７９Ｒ、７９Ｂにおいて、緑色
撮像信号Ｇ１およびＧ２に対する減算器７５および加算
器７８の処理時間に相当する遅延を施される。

【００８４】加算器７８および遅延回路７９Ｒ、７９Ｂ
の出力は、それぞれプロセス回路８Ｇ、８Ｒ、８Ｂへ供
給され、以後、上記実施の形態１と同様の信号処理が施
される。また、減算器７５の出力は遅延回路１１へ供給
され、以後、上記実施の形態１と同様の信号処理が施さ
れる。

【００８５】以上のように本実施の形態５においては、
４板撮像方式において２つの緑色撮像信号の差分から高
域映像信号を生成するので、各色映像信号における折り
返し成分の残留を少なくすることが可能となる。

【００８６】なお、以上の説明では、撮像部を４枚の固
体撮像素子で構成した例で説明したが、赤色および青色
のストライプフィルタを有する固体撮像素子から、Ｒ信
号およびＢ信号を得るようなデュアルグリーン３板撮像
方式についても同様に実施可能である。

【００８７】また、以上の実施の形態１から５では、０
挿入回路により２倍のクロックレートに変換した例で説
明したが、３倍以上のクロックレートに変換した場合で
も同様である。さらに、相関二重サンプリング（ＣＤ
Ｓ）処理回路によりノイズ成分の除去を行ったが、その
他の遅延差雑音除去（ＤＤＳ：Delay andDifferential
Noise Suppression)回路などを用いてもよい、

【００８８】

【発明の効果】以上のように本発明における固体撮像装
置によれば、所定のサンプリングレートでディジタル化
した撮像信号について、補間手段により各色撮像信号の
サンプリング点を一致させ、画素ずらし配置した２種類
以上の固体イメージセンサの撮像信号の差分から高域信
号を生成し、２倍のクロックレートへ変換し、各色の撮
像信号に加算したのちＤ／Ａ変換しているので、ほとん
どの回路を基本クロックで動作させながら、画素ずらし
により得られる高解像度を得ることができる、という顕
著な効果が得られる。

【００８９】また、ローパスフィルタと遅延回路および
減算器によりハイパスフィルタを形成しているので、別
個にハイパスフィルタを設ける必要がなく、回路規模そ
して消費電力を削減することができる。

【００９０】また、各色映像信号のディジタル信号処理
は固体撮像素子読み出しクロックレートfsのみで行い、
高域信号の一部の信号処理のみクロックレート2fsで行
うので、高解像度のアナログ信号出力を実現しながら、
回路規模そして消費電力を削減することができる。

【００９１】さらに、Ａ／Ｄ変換する前にローパスフィ
ルタにより帯域制限を行い、同じ位相のクロックにて各
Ａ／Ｄ変換器を駆動しているので、画素ずらし法を用い
た場合でも、各色ディジタル色信号の信号サンプル点
は、時間軸上で一致し、信号サンプル点を一致するため
の補間回路を不要とすることができる。

【００９２】また、４板撮像方式において２つの緑色撮
像信号の差分から高域映像信号を生成するので、各色映
像信号における折り返し成分の残留を少なくすることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による固体撮像装置の構
成を示す図

【図２】本発明の固体撮像装置における各色撮像信号の
サンプル列を示す図

【図３】本発明の固体撮像装置における各信号のスペク
トラムを示す図

【図４】本発明の固体撮像装置における各信号のスペク
トラムを示す図

【図５】本発明の固体撮像装置における各信号のスペク
トラムを示す図

【図６】本発明の実施の形態２による固体撮像装置の構
成を示す図

【図７】本発明の実施の形態３による固体撮像装置の構
成を示す図

【図８】本発明の上記実施の形態３による固体撮像装置
における各信号のスペクトラムを示す図

【図９】本発明の実施の形態４による固体撮像装置の構
成を示す図

【図１０】本発明の実施の形態５による固体撮像装置の
構成を示す図

【図１１】本発明の上記実施の形態５による固体撮像装
置における各色撮像信号のサンプル列を示す図

【図１２】本発明の上記実施の形態５による固体撮像装
置における各信号のスペクトラムを示す図

【図１３】従来の固体撮像装置の一例の構成を示す図

【符号の説明】

１Ｇ、１Ｒ、１Ｂ、１Ｇ１、１Ｇ２固体撮像素子３Ｇ、３Ｒ、３Ｂ、３Ｇ１、３Ｇ２Ａ／Ｄ変換器５補間回路７、７Ａディジタル演算回路９Ｇ、９Ｒ、９Ｂ０挿入回路１０Ｇ、１０Ｒ、１０Ｂローパスフィルタ１２０挿入回路１３ハイパスフィルタ１４Ｇ、１４Ｒ、１４Ｂ加算器１５Ｇ、１５Ｒ、１５ＢＤ／Ａ変換器１６Ｇ、１６Ｒ、１６Ｂ加算器１７ローパスフィルタ７１Ｇ、７１Ｒ、７１Ｂローパスフィルタ７２Ｇ、７２Ｒハイパスフィルタ７３加算器７４Ｇ、７４Ｒ、７４Ｂ加算器７５減算器７７Ｇ、７７Ｒ減算器７８加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色分解光学系に空間画素ずらし法を採用
して配置され、それぞれfsレートで駆動される複数個の
固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される各撮像信号をそれぞれ
所定の位相のfsレートでディジタル化するアナログディ
ジタル変換部と、前記アナログディジタル変換部によりディジタル化され
た各撮像信号の中の少なくとも１つのディジタル信号
（第１）を補間処理する補間処理部と、前記補間処理部の出力信号と第２のディジタル信号の差
分信号を演算するディジタル演算部と、ディジタル信号の信号レートを変換するクロックレート
変換部を備え、前記クロックレート変換部は前記ディジタル演算部の出
力をＮ×ｆｓレート（Ｎは２以上の整数）に変換する複
数のレート変換回路を有することを特徴とする固体撮像
装置。
【請求項２】複数のディジタル加算部からなる加算
部を有し、Ｎ×ｆｓレートの各撮像信号にＮ×ｆｓレー
トの前記差分信号を加算することを特徴とする請求項１
記載の固体撮像装置。
【請求項３】ディジタルアナログ変換部を有し、前
記加算部の出力である各撮像信号をアナログ信号として
出力することを特徴とする請求項２記載の固体撮像装
置。
【請求項４】前記レート変換回路は、０挿入回路と
ディジタルフィルタからなることを特徴とする請求項１
記載の固体撮像装置。
【請求項５】前記クロックレート変換部における複
数の前記レート変換回路のうち、前記差分信号を入力と
する前記レート変換回路における前記ディジタルフィル
タは、ハイパスフィルタであることを特徴とする請求項
４記載の固体撮像装置。
【請求項６】前記クロックレート変換部における複
数のレート変換回路のうち、前記差分信号を入力とする
前記レート変換回路における前記ディジタルフィルタ
は、ローパスフィルタであることを特徴とする請求項４
記載の固体撮像装置。
【請求項７】前記ディジタル演算部は少なくとも１
つのローパスフィルタを有することを特徴とする請求項
１記載の固体撮像装置。
【請求項８】前記ディジタル演算部は少なくとも１
つのハイパスフィルタを有することを特徴とする請求項
１記載の固体撮像装置。
【請求項９】前記ディジタル演算部は複数のローパ
スフィルタと、複数のハイパスフィルタと、前記ハイパ
スフィルタの出力を加算する第１の加算回路と、前記第
１の加算回路の出力を前記複数のローパスフィルタの出
力に加算する第２の加算回路を有することを特徴とする
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１０】前記ディジタル演算部は複数のロー
パスフィルタと、前記複数のローパスフィルタの入力と
出力の差分を出力する減算回路と、前記減算回路の出力
を加算する第１の加算回路と、前記第１の加算回路の出
力を前記複数のローパスフィルタの出力に加算する第２
の加算回路を有することを特徴とする請求項１記載の固
体撮像装置。
【請求項１１】前記ディジタル演算部は複数のハイ
パスフィルタと、前記複数のハイパスフィルタの入力と
出力の差分を出力する減算回路と、前記ハイパスフィル
タの出力を加算する第１の加算回路と、前記第１の加算
回路の出力を前記複数の減算回路の出力に加算する第２
の加算回路を有することを特徴とする請求項１記載の固
体撮像装置。
【請求項１２】ディジタルアナログ変換部を有し、
前記クロックレート変換部の出力である各撮像信号をア
ナログ信号として出力することを特徴とする請求項１記
載の固体撮像装置。
【請求項１３】複数のアナログ加算部からなる加算
部を有し、アナログ化された各撮像信号に、アナログ化
された前記差分信号を加算することを特徴とする請求項
１２記載の固体撮像装置。
【請求項１４】前記クロックレート変換部は、前記
前記差分信号のみＮ×ｆｓレートに変換することを特徴
とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１５】補間処理部は、アナログディジタル
変換部の前にアナログ手段として備えることを特徴とす
る請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１６】前記色分解光学系には、同一の波長
領域に複数の固体撮像素子を空間画素ずらし法を採用し
て配置し、補間処理部にて補間処理される第１のディジ
タル信号および第２のディジタル信号は前記同一の波長
領域の固体撮像素子の出力信号であることを特徴とする
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１７】前記ディジタル演算部は、前記第１
のディジタル信号および前記第２のディジタル信号を入
力とする加算器を有することを特徴とする請求項１６記
載の固体撮像装置。