JPH114455A - カラー撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補色フィルタを有する撮像素子をプログレッ
シブ走査で駆動して、出力された信号から輝度信号と色
差信号を生成するとともに、インターレース走査、プロ
グレッシブ走査といった走査方式に依存しないカラー撮
像装置を提供する。 【解決手段】 被写体光像は、撮像光学系１を介して、
固体撮像素子であるＣＣＤ２に入力され、次に相関２重
サンプリングするためのＣＤＳ３に入力され、その出力
信号はＣＣＤ２の駆動状態を示す駆動状態識別信号によ
って、インターレース走査信号用輝度／色生成回路４か
プログレッシブ走査信号用輝度／色生成回路５かをマル
チプレクサ６によって選択し、走査方法に応じた信号処
理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補色市松カラーフ
ィルタ撮像素子を使用して色信号を得る際のカラー撮像
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー撮像装置には種々のものがある
が、感度の良い補色単板方式の一例が特開平７−７７３
３号公報に記載されており、以下にその概略を説明す
る。ＣＣＤ等の固体撮像素子の結像面に設けられている
色フィルタの配列は、例えば図１０に示すように、イエ
ロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）が順に繰り返す第１のラ
インと、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）が順に繰り
返す第２のラインと、上記第１のラインと同様にイエロ
ー、シアンが順に繰り返す第３のラインと、上記第２の
ラインと順序が逆になったグリーン、マゼンタが順に繰
り返す第４のラインとの配列が、以降、同様に順次繰り
返すようになっている。

【０００３】このような配列の色フィルタを有する撮像
素子を用いた信号処理のうち、ＮＴＳＣ方式の場合を例
にとって、まず色信号処理について説明する。Ｎフィー
ルドにおいては、角のＹｅ＋Ｍｇがまず撮像素子内で加
算され、その次のタイミングでＣｙ＋Ｇが撮像素子内で
加算される。色信号として処理する場合には、Ｎフィー
ルドのｎラインにおいてこれらを減算して、 （Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇ）＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ−（Ｂ＋Ｇ＋Ｇ） ＝２Ｒ−Ｇ となり、赤成分を含んだ色差信号を得る。なお、計算の
途中で近似演算を行っている。この結果は、Ｎ＋１フィ
ールドのｎラインにおいても同様に得られるが、これ
は、ＮフィールドとＮ＋１フィールドでは垂直方向に１
画素ずれたものとなるためである。

【０００４】次に、Ｎフィールドのｎ＋１ラインにおい
ては、画素から読み出されたＹｅ＋ＧとＣｙ＋Ｍｇとを
減算して、 （Ｙｅ＋Ｇ）−（Ｃｙ＋Ｍｇ）＝Ｒ＋Ｇ＋Ｇ−（Ｂ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｒ） ＝−（２Ｂ−Ｇ） という結果となり、青成分を含んだ色差信号を得る。な
お、計算の途中で前記同様の近似演算を行っている。こ
の結果はＮ＋１フィールドのｎ＋１ラインにおいてもや
はり同様に得られる。

【０００５】このように、あるＮフィールドにおいては
２Ｒ−Ｇと−（２Ｂ−Ｇ）が１ラインおきに出力される
線順次の形態の間欠的なものとなる。なお、上下隣接し
た画素どうしの加算、つまりＹｅとＭｇの加算やＣｙと
Ｇの加算などは、撮像素子内で行われるのに対し、加算
した後のこれらの減算、つまり（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ
＋Ｇ）等の左右隣接したものどうしの減算は、サンプル
ホールド後に、後述する減算回路４６（図１２参照）で
行われるようになっている。

【０００６】次に、上記配列の色フィルタを有する撮像
素子を用いた信号処理のうち、輝度信号生成について説
明する。輝度信号は、撮像素子から読み出される際に上
述のように加算されている上下隣接画素の出力に、左右
隣接するものを加算するか、または画素出力のサンプリ
ングレートよりもかなり低い周波数、例えば前記サンプ
リングレートの１／４程度の周波数までローパスフィル
タで帯域制限して得られる。

【０００７】加算演算で輝度信号を生成する場合には、
上述のフィルタ出力Ｙｅ＋ＭｇとＣｙ＋Ｇについて互い
に加算を行い、ｎラインにおいては、 Ｙｅ＋Ｍｇ＋ＣｙＧ＝２Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋Ｂ＋２Ｇ ＝２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ という結果を得る。また、次のｎ＋１ラインにおいて
は、Ｙｅ＋ＧとＣｙ＋Ｍｇとを互いに加算して、Ｙｅ＋
Ｇ＋Ｃｙ＋Ｍｇ＝２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒという結果を得る。

【０００８】こうして、常にＹｅ、Ｇ、Ｃｙ、Ｍｇを一
組として加算することにより、輝度信号を生成する。こ
の時、分光感度特性として、図１１に示すような人間の
視感度特性に２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂで近似させ、輝度信号相
当（Ｙ相当）として取り扱うことができる。

【０００９】次に図１２を参照して、上述のような色信
号および輝度信号を生成する画像処理装置について説明
する。被写体光像は、撮像光学系４１を介して、固体撮
像素子であるＣＣＤ４２に入力され、そこで光電変換さ
れた後、相関２重サンプリング回路（以下、ＣＤＳと略
記する。）４３に入力されてランダム雑音の低減を行
う。このＣＤＳ４３の出力は二分されて、第１サンプル
ホールド回路４４と第２サンプルホールド回路４５とに
入力されてサンプルホールドを行う。

【００１０】つまり、図１３に示すように、Ｙｅ＋Ｍ
ｇ、Ｃｙ＋Ｇなどの縦に隣接する２画素を加算したＣＣ
Ｄ４２の出力を、これら２つのサンプルホールド回路４
４、４５により、色分離用のサンプルホールドパルス
１、２で１画素おきにそれぞれサンプルホールドするよ
うになっている。

【００１１】より詳しくは、第１サンプルホールド回路
４４では、図示のようなサンプルホールドパルス１によ
り、１番目のＹｅ＋Ｍｇをサンプルホールドし、２番目
のＣｙ＋Ｇをスキップして３番目のＹｅ＋Ｍｇをサンプ
ルホールドし、４番目のＣｙ＋Ｇを再びスキップするよ
うになっている。これに対して、第２サンプルホールド
回路４５では、サンプルホールドパルス２により、１番
目のＹｅ＋Ｍｇをスキップして２番目のＣｙ＋Ｇをサン
プルホールドし、３番目のＹｅ＋Ｍｇを再びスキップし
て４番目のＣｙ＋Ｇをサンプルホールドするようになっ
ている。そして、上述の色信号を生成するには、第１サ
ンプルホールド回路４４の出力から第２サンプルホール
ド回路４５の出力を減算回路４６により減算、すなわち
Ｙｅ＋ＭｇからＣｙ＋Ｇを減算した出力を得るようにな
っている。その出力は、ローパスフィルタ（図中、ＬＰ
Ｆと略記する。）４７に入力されて帯域制御が行われ
る。このローパスフィルタ４７の出力Ｃ０は二分され
て、一方は１Ｈディレイ４８に入力され、他方はスイッ
チ回路であるマルチプレクサ４９に入力される。

【００１２】上記１Ｈディレイ４８においては、上記減
算結果である２Ｒ−Ｇと２Ｂ−Ｇが図１４に示すような
時系列で得られる。つまり、上記ローパスフィルタ４７
の出力信号Ｃ０の１番目のパルスが２Ｒ−Ｇである場合
には、１Ｈディレイ４８の出力信号Ｃ１は１つ前の時間
（つまり０番目）の２Ｂ−Ｇとなる。次の時間では、１
番目の２Ｒ−Ｇは信号Ｃ１に現れ、このときの信号Ｃ０
が１番目の２Ｂ−Ｇとなる。以下同様にして、その次の
時間では、１番目の２Ｂ−Ｇが信号Ｃ１に現れ、このと
きの信号Ｃ０は、２番目の２Ｒ−Ｇとなる。

【００１３】このようにして、互いに１つずつずれた２
つの信号Ｃ０、Ｃ１が、マルチプレクサ４９に入力され
て、そこで切り換えを行うことにより、２Ｒ−Ｇだけの
出力である信号ＣＲと、２Ｂ−Ｇだけの出力である信号
ＣＢとに分離される。

【００１４】つまり、信号ＣＲへの出力は、まずＣ０の
１番目の２Ｒ−Ｇを選択し、次に１Ｈディレイされた２
Ｒ−ＧのコピーであるＣ１を選択し、さらにＣ０の２番
目の２Ｒ−Ｇを選択し、そしてＣ１の２番目の２Ｒ−Ｇ
を選択するようになっていて、以下同様に順次２Ｒ−Ｇ
の信号のみを選択するようになっている。こうして、信
号ＣＲは、１番目の２Ｒ−Ｇ出力を２回繰り返した後、
２番目の２Ｒ−Ｇ出力を２回繰り返し、以下同様に同じ
２Ｒ−Ｇ出力を２回ずつ繰り返している。

【００１５】上記信号ＣＢにおいても、同様にして、Ｃ
０、Ｃ１の各信号から、順次２Ｂ−Ｇのみを選択して、
同じ出力を２回ずつ繰り返して出力している。

【００１６】こうして、信号ＣＲもしくは信号ＣＢを単
独で見ると、それぞれ同じ出力を２回ずつ繰り返してい
るので、再現できる垂直方向の周波数としては走査線の
周波数の１／２が上限となり、色の解像度は水平走査線
の１／２以下である。

【００１７】また、同じ出力を２回繰り返すのではな
く、１Ｈディレイを２本用いて、補間する（２Ｒ−Ｇの
ラインでは前後の２Ｂ−Ｇから補間して２Ｒ−Ｇと同時
化した２Ｂ−Ｇ出力を得る）方式もあるが、ここでは省
略する。

【００１８】上述の内容を２次元的に表現すると、例え
ば図１５に示すようになる。なお、この図１５において
は、数の上から下に向かう方向が走査線の進行方向を示
し、時間軸にもほぼ対応している。それゆえ、横方向に
揃っているものについては同一時間に出力されることに
なる。

【００１９】この図１５を参照して、上述のような動作
をテレビ信号の走査線に対応して説明すると、図１２と
図１０に示したＣＣＤ４２の色フィルタの１番目のライ
ンのＹｅと２番目のラインのＭｇからの信号を加減算処
理することにより、Ｃ０が１番目の２Ｒ−Ｇを出力す
る。上記ＣＣＤ４２の次の２ラインを選択することによ
って、走査線の２番目として、Ｃ０は１番目の２Ｂ−Ｇ
を出力する。上記ＣＣＤ４２の次の２ラインを選択する
ことによって、走査線の２番目として、Ｃ０は１番目の
２Ｂ−Ｇを出力する。このようにして、さらに、２番目
の２Ｒ−Ｇ、２番目の２Ｂ−Ｇが線順次で選択される。

【００２０】次に、Ｃ１の出力は、Ｃ０が１水平時間下
にシフトしたものであるため、１番目の２Ｒ−Ｇが第２
ラインに出力される。そして、１番目の２Ｂ−Ｇが第３
ラインに出力され、２番目の２Ｒ−Ｇが第４ラインに出
力される。

【００２１】こうして、これらＣ０、Ｃ１からマルチプ
レクサ４９で２Ｒ−Ｇのみを選択したものがＣＲに、２
Ｂ−Ｇのみを選択したものがＣＢにそれぞれ出力されて
いる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述したのは補色単板
撮像素子を用いて、撮像素子内で上下画素加算を行うイ
ンターレース走査（飛び越し走査とも言う）した場合の
信号処理方式の例である。この場合、信号処理回路とし
ては補色単板撮像素子のインターレース駆動出力のみを
処理対象としている。

【００２３】近年、パソコン用の画像入力装置の需要が
高まっており、これにより、パソコンのモニタの走査方
法であるプログレッシブ走査（順次走査とも言う）に対
応した信号処理方式が必要とされる。また、信号処理回
路は従来方式（ＴＶモニタに映像を出力する用途）でも
勿論使用されるので、プログレッシブ走査専用でなく、
インターレース、プログレッシブ両方に対応するのが、
汎用的で望ましい。

【００２４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、インターレースとプログレッシブの両方
に対応することのできる信号処理回路を備えたカラー撮
像装置を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、補色市松カラーフィルタを設けた撮像素
子を使用して、インターレース方式で走査した場合とプ
ログレッシブ方式で走査した場合でも、輝度／色信号生
成手段と撮像素子の駆動方式がインターレース走査かプ
ログレッシブ走査かによって、輝度／色信号生成手段の
処理方式を切り替える手段を備えたものであり、これに
より、走査方式に依存せず、信号処理回路を共用できる
利点がある。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、補色市松カラーフィルタを設けた撮像素子を使用す
るカラー撮像装置において、インターレース走査信号用
輝度／色生成手段およびプログレッシブ走査信号用輝度
／色信号生成手段と、前記撮像素子の駆動方式がインタ
ーレース走査かプログレッシブ走査かを示す駆動状態識
別信号によって、前記それぞれの輝度／色信号生成手段
のいずれかを選択する手段とを備えたカラー撮像装置で
あり、走査方式に依存せず、信号処理回路を共用できる
という作用を有する。

【００２７】また、請求項２に記載の発明は、プログレ
ッシブ走査信号用輝度／色信号生成手段が、隣接画素の
差分を演算する第１の減算手段と、撮像素子の出力を１
Ｈ遅延させる１Ｈディレイと、前記１Ｈディレイの出力
信号の隣接画素差分を演算する第２の減算手段と、前記
第１の減算手段の出力と前記第２の減算手段の出力との
差分を演算する第３の減算手段と、前記第１の減算手段
の出力と前記第２の減算手段の出力との和を演算する加
算手段とを備えた請求項１記載のカラー撮像装置であ
り、従来のインターレース方式での信号処理方式に簡単
な回路を付加するだけで、プログレッシブ方式での信号
処理方式を実現できるという作用を有する。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図９を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態に係
るカラー撮像装置における画像処理装置の構成を示す図
である。図１において、１は撮像光学系、２は固体撮像
素子であるＣＣＤ、３はＣＤＳ、４はインターレース走
査信号用輝度／色生成回路、５はプログレッシブ走査信
号用輝度／色生成回路、６は二つの輝度／色生成回路４
と５を切り替えるマルチプレクサである。

【００２９】次に、本実施の形態における動作について
説明する。被写体光像は、撮像光学系１を介して、固体
撮像素子であるＣＣＤ２に入力され、次に相関２重サン
プリングするためのＣＤＳ３に入力される。ＣＤＳ３の
出力信号は、ＣＣＤ２の駆動状態を示す駆動状態識別信
号によって、インターレース走査信号用輝度／色生成回
路４かプログレッシブ走査信号用輝度／色生成回路５か
をマルチプレクサ６により選択して、走査方法に応じた
信号処理を行う。

【００３０】以上のように、本発明の実施の形態１によ
れば、インターレース走査信号用輝度／色生成回路４と
プログレッシブ走査信号用輝度／色信号生成回路５を設
け、ＣＣＤ２の駆動状態を示す駆動状態識別信号に応じ
て、ＣＤＳ出力信号に対する信号生成方法をマルチプレ
クサ６で切り替えることにより、走査方法に応じた正し
い信号生成を行うことができ、走査方式に依存せず、信
号処理回路を共用することができる。

【００３１】（実施の形態２）図２は本発明の第２の実
施の形態に係るカラー撮像装置における画像処理装置の
構成を示す図であり、上記実施の形態１におけるインタ
ーレース走査信号用輝度／色生成回路４とプログレッシ
ブ走査信号用輝度／色生成回路５とマルチプレクサ６の
詳細を示すものである。図２において、１０は撮像光学
系、１１は固体撮像素子であるＣＣＤ、１２はＣＤＳ、
１３はＣＤＳ１２の出力信号を１Ｈ遅延させる１Ｈディ
レイ、１４は第１サンプルホールド回路（図中第１ＳＨ
と略記する。）、１５は第２サンプルホールド回路（図
中第２ＳＨと略記する。）、１６は第３サンプルホール
ド回路（図中第３ＳＨと略記する。）、１７は第４サン
プルホールド回路（図中第４ＳＨと略記する。）、１８
は第１サンプルホールド回路１４の出力から第２サンプ
ルホールド回路１５の出力を減算する第１減算回路、１
９はＣＤＳ１２の出力信号を１Ｈ遅延させた第３サンプ
ルホールド回路１６の出力から第４サンプルホールド回
路１７の出力を減算する第２減算回路、２０は第１減算
回路１８の出力から第２減算回路１９の出力を減算する
第３減算回路、２１は第１減算回路１８の出力と第２減
算回路１９の出力とを加算する第１加算回路、２２は第
１サンプルホールド回路１４の出力と第２サンプルホー
ルド回路１５の出力を加算する第２加算回路、２３はＣ
ＤＳ１２の出力信号を１Ｈ遅延させた第３サンプルホー
ルド回路１６の出力と第４サンプルホールド回路１７の
出力とを加算する第３加算回路、２４は第２加算回路２
２の出力と第３加算回路２３の出力とを加算する第４加
算回路、２５は駆動状態識別信号に基づいて第１減算回
路１８の出力と第１加算回路２１の出力とのいずれかを
選択する第１マルチプレクサ（図中第１ＭＰＸと略記す
る。）、２６は駆動状態識別信号に基づいて第２減算回
路１９の出力と第３減算回路２０の出力とのいずれかを
選択する第２マルチプレクサ（図中第２ＭＰＸと略記す
る。）、２７は第１マルチプレクサ２５の出力と第２マ
ルチプレクサ２６の出力とのいずれかを選択する第３マ
ルチプレクサ（図中第３ＭＰＸと略記する。）、２８は
駆動状態識別信号に基づいて第２加算回路２２の出力と
第４加算回路２４の出力とのいずれかを選択する第４マ
ルチプレクサ（図中第４ＭＰＸと略記する。）である。

【００３２】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。被写体光像は、撮像光学系１０を介して、固体撮像
素子のＣＣＤ１１に入力され、次に相関２重サンプリン
グするためのＣＤＳ１２に入力される。ＣＤＳ１２の出
力信号は１Ｈディレイを通る系と通らない系に二分され
る。

【００３３】以降はインターレース走査時とプログレッ
シブ走査時について各々説明する。まずは、インターレ
ース走査時の処理である。ＣＤＳ１２の出力信号は二分
され、第１サンプルホールド回路１４と第２サンプルホ
ールド回路１５とに入力されてサンプルホールドを行
う。つまり、図３に示すように、Ｙｅ＋Ｍｇ、Ｃｙ＋Ｇ
などの縦に隣接する２画素を加算したＣＣＤ１１の出力
を、これら２つのサンプルホールド回路１４、１５によ
り色分離用のサンプルホールドパルスＳＨＰ１、ＳＨＰ
２で１画素おきにそれぞれサンプルホールドするように
なっている。

【００３４】より詳しくは、ＮＴＳＣのＮフィールドｎ
ラインにおいて第１サンプルホールド回路１４では、図
示のようなサンプルホールドパルスＳＨＰ１により、１
番目のＹｅ＋Ｍｇをサンプルホールドし、２番目のＣｙ
＋Ｇをスキップして３番目のＹｅ＋Ｍｇをサンプルホー
ルドし、４番目のＣｙ＋Ｇを再びスキップするようにな
っている。これに対して、第２サンプルホールド回路１
５では、サンプルホールドパルスＳＨＰ２により、１番
目のＹｅ＋Ｍｇをスキップして２番目のＣｙ＋Ｇをサン
プルホールドし、３番目のＹｅ＋Ｍｇを再びスキップし
て４番目のＣｙ＋Ｇをサンプルホールドするようになっ
ている。そして、上述の色信号を生成するには、第１サ
ンプルホールド回路１４の出力から第２サンプルホール
ド回路１５の出力を第１減算回路１８により減算するこ
とで、Ｙｅ＋ＭｇからＣｙ＋Ｇを減算した出力を得るよ
うになっている。よってＮフィールドｎ＋１ラインにお
いては同様にして、Ｙｅ＋ＧからＣｙ＋Ｍｇを減算した
出力を得るようになっている。

【００３５】上記第１減算回路１８の出力信号は、上記
減算結果である２Ｒ−Ｇと２Ｂ−Ｇが図４に示すような
時系列で得られる（符号については後段の演算で符号を
考慮すればよいので、色差信号は２Ｒ−Ｇ、２Ｂ−Ｇと
して扱うことにする。）。

【００３６】また、第３サンプルホールド回路１６で
は、入力信号としてはＮフィールドのｎ−１ラインとな
り、サンプルホールドパルスＳＨＰ１により、１番目の
Ｙｅ＋Ｇをサンプルホールドし、２番目のＣｙ＋Ｍｇを
スキップして３番目のＹｅ＋Ｇをサンプルホールドし、
４番目のＣｙ＋Ｍｇを再びスキップするようになってい
る。これに対して、第４サンプルホールド回路１７で
は、サンプルホールドパルスＳＨＰ２により、１番目の
Ｙｅ＋Ｇをスキップして２番目のＣｙ＋Ｍｇをサンプル
ホールドし、３番目のＹｅ＋Ｇを再びスキップして４番
目のＣｙ＋Ｍｇをサンプルホールドするようになってい
る。そして、上述の色信号を生成するには、第３サンプ
ルホールド回路１６の出力から第４サンプルホールド回
路１７の出力を第２減算回路１９により減算すること
で、Ｙｅ＋ＧからＣｙ＋Ｍｇを減算した出力を得るよう
になっている。よってＮフィールドｎラインにおいては
同様にして、Ｙｅ＋ＭｇからＣｙ＋Ｇを減算した出力を
得るようになっている。

【００３７】上記第２減算回路１９の出力信号は、上記
減算結果である２Ｒ−Ｇと２Ｂ−Ｇが図５に示すような
時系列で得られる（符号については後段の演算で符号を
考慮すればよいので、色差信号は２Ｒ−Ｇ、２Ｂ−Ｇと
して扱うことにする。）。

【００３８】次に撮像素子の駆動方式がインターレース
走査であるかプログレッシブ走査であるかを示す駆動状
態識別信号により、第１および第２マルチプレクサ２
５、２６は、それぞれ第１減算回路１８、第２減算回路
１９の出力信号を選択し、さらに第３マルチプレクサ２
７により、色信号ＣＲには２Ｒ−Ｇ系信号、色信号ＣＢ
には２Ｂ−Ｇ系信号が色差信号として出力される。

【００３９】輝度信号については、第１サンプルホール
ド回路１４と第２サンプルホールド回路１５を第２加算
回路２２で加算し、撮像素子の駆動方式がインターレー
ス走査であるかプログレッシブ走査であるかを示す駆動
状態識別信号により、第４マルチプレクサ２８で第２加
算回路２０の出力信号を選択して輝度信号として出力さ
れる。以上がインターレース走査時の処理である。

【００４０】次にプログレッシブ走査時の処理を説明す
る。プログレッシブ走査時の出力信号は、インターレー
ス走査時のような撮像素子内部での上下加算は行わず、
Ｙｅ、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｇそれぞれが１画素の信号として読
み出される。そして、ＣＤＳ１２の出力信号は二分さ
れ、第１サンプルホールド回路１４と第２サンプルホー
ルド回路１５とに入力されてサンプルホールドを行う。
つまり、図６に示すように、Ｙｅ、ＣｙなどのＣＣＤ１
１の出力をこれら２つのサンプルホールド回路１４、１
５により色分離用のサンプルホールドパルスＳＨＰ１、
ＳＨＰ２で１画素おきにそれぞれサンプルホールドする
ようになっている。

【００４１】より詳しくは、ｎラインにおいて第１サン
プルホールド回路１４では、図示のようなサンプルホー
ルドパルスＳＨＰ１により、１番目のＹｅをサンプルホ
ールドし、２番目のＣｙをスキップして３番目のＹｅを
サンプルホールドし、４番目のＣｙを再びスキップする
ようになっている。これに対して、第２サンプルホール
ド回路１５では、サンプルホールドパルスＳＨＰ２によ
り、１番目のＹｅをスキップして２番目のＣｙをサンプ
ルホールドし、３番目のＹｅを再びスキップして４番目
のＣｙをサンプルホールドするようになっている。そし
て、第１サンプルホールド回路１４の出力から第２サン
プルホールド回路１５の出力を第１減算回路１８により
減算することで、ＹｅからＣｙを減算した出力を得るよ
うになっている。この場合の出力信号は、 Ｙｅ−Ｃｙ＝Ｒ＋Ｇ−Ｂ−Ｇ＝Ｒ−Ｂ と近似できる。

【００４２】よって、ｎ＋１ラインにおいては、同様に
して、ＭｇからＧを減算した出力を得るようになってい
る。この場合の出力信号は、 Ｍｇ−Ｇ＝Ｂ＋Ｒ−Ｇ と近似できる。ｎ＋２ラインにおいては、同様にして、
ＹｅからＣｙを減算した出力を得るようになっていて、
この場合の出力信号は、 Ｙｅ−Ｃｙ＝Ｒ＋Ｇ−Ｂ−Ｇ＝Ｒ−Ｂ と近似できる。ｎ＋３ラインにおいては、同様にして、
ＧからＭｇＧを減算した出力を得るようになっていて、
この場合の出力信号は、 Ｇ−Ｍｇ＝Ｇ−Ｂ−Ｒ と近似できる。上記第１減算回路１８の出力信号は、上
記減算結果が図７に示すような時系列で得られる。

【００４３】第３サンプルホールド回路１６と第４サン
プルホールド回路１７の出力は、第１サンプルホールド
回路１４と第２のサンプルホールド回路１５の出力に対
して１Ｈ遅れた信号になる。同様にして、第３サンプル
ホールド回路１６の出力と第４サンプルホールド回路１
７の出力を減算する第２減算回路１９の出力について
も、第１減算回路１８が１Ｈ遅れた信号になる。例え
ば、第１減算回路１８の出力がＹｅ−Ｃｙ＝Ｒ−Ｇ（ｎ
＋３ライン）ならば、第２減算回路１９の出力はＧ−Ｍ
ｇ＝Ｇ−Ｂ−Ｒ（ｎ＋２ライン）である。上記第２減算
回路１９の出力信号は、上記減算結果が図８に示すよう
な時系列で得られる。

【００４４】次に第１減算回路１８の出力と第２減算回
路１９の出力との加減算を第１加算回路２１および第３
減算回路２０で行う。この演算結果を図９に時系列タイ
ミングチャートで示す。これにより、色差信号である２
Ｒ−Ｇ系信号と２Ｂ−Ｇ系信号が得られる。

【００４５】次に撮像素子の駆動方式がインターレース
走査であるかプログレッシブ走査であるかを示す駆動状
態識別信号により、第１おび第２マルチプレクサ２５、
２６は、それぞれ第１加算回路２１および第３減算回路
２０の出力信号を選択し、さらに第３マルチプレクサ２
７により、色信号ＣＲには２Ｒ−Ｇ系信号、色信号ＣＢ
には２Ｂ−Ｇ系信号が色差信号として出力される。

【００４６】輝度信号については、上下左右４画素の和
（Ｙｅ＋Ｍｇ＋Ｇ＋Ｃｙ）であるため、第１サンプルホ
ールド回路１４出力と第２サンプルホールド回路１５出
力と第３サンプルホールド回路１６出力と第４サンプル
ホールド回路１７出力との加算をそれぞれ第２加算回路
２２、第３加算回路２３、第４加算回路２４で演算し、
撮像素子の駆動方式がインターレース走査であるかプロ
グレッシブ走査であるかを示す駆動状態識別信号によ
り、第４マルチプレクサ２８で第４加算回路２４の出力
信号を選択して輝度信号Ｙとして出力される。

【００４７】以上に示したように、補色市松カラーフィ
ルタを設けた撮像素子を使用して、プログレッシブ走査
した場合の色差信号を生成する際に、隣接画素の差分を
演算する第１減算回路１８と、撮像素子出力を１Ｈ遅延
させる１Ｈディレイ１３と、この１Ｈディレイ１３の出
力信号の隣接画素差分を演算する第２減算回路１９と、
第１減算回路１８の出力と第２減算回路１９の出力との
差分を演算する第３減算回路２０と、第１減算回路１８
の出力と第２減算回路１９の出力との和を演算する第１
加算回路２１とを用いることにより、簡単な構成で色差
信号が生成できる。また、基本的な回路構成は、インタ
ーレース走査時の信号処理方式で用いられる処理と共用
できるため、インターレース、プログレッシブといった
走査方式に依存しない回路が簡単に構築できる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明は、補色フィルタを
有する撮像素子をプログレッシブ走査で駆動して出力さ
れる信号を簡単な回路で輝度信号と色差信号を生成でき
るとともに、インターレース方式の処理と共有すること
により、インターレース、プログレッシブといった走査
方式に依存しないカラー撮像装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における画像処理装置を
示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態２における画像処理装置を
示すブロック図

【図３】本発明の実施の形態２における画像処理装置の
動作説明のためのタイミング図

【図４】本発明の実施の形態２における画像処理装置の
動作説明のためのタイミング図

【図５】本発明の実施の形態２における画像処理装置の
動作説明のためのタイミング図

【図６】本発明の実施の形態２における画像処理装置の
動作説明のためのタイミング図

【図７】本発明の実施の形態２における画像処理装置の
動作説明のためのタイミング図

【図８】本発明の実施の形態２における画像処理装置の
動作説明のためのタイミング図

【図９】本発明の実施の形態２における画像処理装置の
動作説明のためのタイミング図

【図１０】補色単板式のＣＣＤに設けられている色フィ
ルタの配列を示す模式図

【図１１】人間の視感度特性を示す特性図

【図１２】従来の画像処理装置を示すブロック図

【図１３】従来の画像処理装置の各出力を示すタイミン
グ図

【図１４】従来の画像処理装置で処理された各信号成分
を示すタイミング図

【図１５】従来の信号出力をテレビ信号の走査線に対応
して２次元的に表現した模式図

【符号の説明】

１、１０、４１ 撮像光学系 ２、１１、４２ ＣＣＤ ３、１２、４３ ＣＤＳ ４ インターレース走査信号用輝度／色生成回路 ５ プログレッシブ走査信号用輝度／色生成回路 １３、４８ １Ｈディレイ ２１、２２、２３、２４、５０ 加算回路 １８、１９、２０、４６ 減算回路 ６、２５、２６、２７、２８、４９ ＭＰＸ（マルチプ
レクサ） １４ 第１ＳＨ（サンプルホールド） １５ 第２ＳＨ（サンプルホールド） １６ 第３ＳＨ（サンプルホールド） １７ 第４ＳＨ（サンプルホールド） ４７ ＬＰＦ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補色市松カラーフィルタを設けた撮像素
   子を使用するカラー撮像装置において、インターレース
   走査信号用輝度／色生成手段およびプログレッシブ走査
   信号用輝度／色信号生成手段と、前記撮像素子の駆動方
   式がインターレース走査かプログレッシブ走査かを示す
   駆動状態識別信号によって、前記それぞれの輝度／色信
   号生成手段のいずれかを選択する手段とを備えたカラー
   撮像装置。
2. 【請求項２】 プログレッシブ走査信号用輝度／色信号
   生成手段が、隣接画素の差分を演算する第１の減算手段
   と、撮像素子の出力を１Ｈ遅延させる１Ｈディレイと、
   前記１Ｈディレイの出力信号の隣接画素差分を演算する
   第２の減算手段と、前記第１の減算手段の出力と前記第
   ２の減算手段の出力との差分を演算する第３の減算手段
   と、前記第１の減算手段の出力と前記第２の減算手段の
   出力との和を演算する加算手段とを備えた請求項１記載
   のカラー撮像装置。