JPS5819798A - サンプルホ−ルド回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＣＣＤ　（Ｃｈａｎｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　
Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体イメージセンサを用いた固体カ
ラー撮像装置における色分離回路等を構成するサンプル
ホールド回路に関する。

一般に、固体カラー撮像装置では、色フィルタによりカ
ラーコーディングした線順次撮像信号中の三原色信号成
分についてサンプルホールド回路によって色分離してか
ら、各種の信号処理を施こしている。

例えば、色フィルタにより線順次カラーコーデングした
固体カラー撮像装置では、その線順次撮像信号中の三原
色信号成分についてホワイトバランス調整やガンマ補正
等の各種信号処理を施こすために、第１図に示す如き構
成の信号処理回路が従来より広く用いられている。

すなわち、１チップ方式のＣＣＤカラー撮像装置におけ
る信号処理回路の従来例を示す第１図において、撮像部
は色フィルタにより線順カラーコーディングされた１枚
のｃｃＤｉｖイメージセンサとして備え、該ＣＣＤ１が
基準クロックパルス発生器１１力）らの駆動クロック信
号によって駆動されている。々お、上記ＣＣＤ　１は、
色フィルタによって、奇数水平ラインの各画素について
赤色成分の撮像と緑色成分の撮像とを交互に繰返して行
なうようにカラーコーデングされているとともに、偶数
水平ラインの各画素について緑色成分の撮像と青色成分
の撮像とを交互に繰返して行々うようにカラーコーデン
グされている。

そこで、上記ＣＣＤ１７））ら続出される線順次撮像信
号（は、該ＣＣＤＩの画素数によって定寸る繰返し周波
数ｆ。（この例では、ｆ　ｏ　”’　３．５８ＭＨｚと
する。）の三原色信号成分から成り、２・ｆｏのクロッ
ク周波数の駆動クロック信号によって上記ＣＣＤＩ力）
ら読出され、バンファ増幅器２を介して第１のサンプル
ホールド回路３に供給される。この第１のサンプルホー
ルド回路３では、上記線順撮像信号中の三原色信号成分
について、２・ｆＯなるサンプリング周波数のサンプリ
ングクロック信号によってサンプルホールドを行なって
、上記基準クロックパルス発生器１１からのサンプリン
グクロック信号で三原色信号成分を同期化した線順次撮
像信号を第２および第３のサンプルホールド回路４Ａ、
４Ｂに供給する。これら第２および第３のサンプルホー
ルド回路４Ａ、４Ｂは線順次撮像信号中の三原色信号成
分について色分離を行なうもので、第２のサンプルホー
ルド回路４Ａでは、基準クロックパルス発生器１１７１
・ら供給されるｆｏ　　なるサンプリング周波数のクロ
ック信号にて上記線順撮像信号中の赤色信号成分と青色
信号成分とをサンプルホールドし、１．た、第３のサン
８ プルホールド回路４Ｂでは移相量が９０°の移相器１２
を介して供給されるｆＯなるサンプリング周波数のクロ
ック信号にて上記線順撮像信号中の緑色信号成分をサン
プルホールドする。

上記第３のサンプルホールド回路４Ｂにて得られる緑色
信号は、該信号中に含まれているサンプリングクロック
信号の漏洩成分がローパスフィルタ５Ｂを介して除去さ
れてから、利得が一定な増幅器６Ｃにて増幅され、さら
にガンマ補正回路８Ｂにてガンマ補正処理が施こされて
いる。

また、上記第２のサンプルホールド回路４Ａにて得られ
る赤色信号と青色信号とから成る信号は、該信号中に含
まれているサンプリングクロック信号の漏洩成分がロー
・バスフィルタ５Ａを介して除去されてからそれぞれホ
ワイトバランス調整用の利得可変型増幅器５Ａ、６ＢＹ
介してホワイトバランス調整され、さらにクランプ回路
γＡ、γＢにて所定信号レベルにクシンプされた後に、
ガンマ補正回路８Ａによってガンマ補正処理が施こされ
、さらに、同時化回路９によって同時信号に変換される
。

そして、このようにしてホワイトバランス調整、クラン
プ処理やガンマ補正処理の施こされた三原色・信号がマ
トリクス回路１０に供給され、該マトリクス回路１０に
おいて、上記三原色信号に基づいて輝度信号と各色差信
号とを形成する。

ところで、一般にカラー映像信号を形成するための三原
色信号はそれぞれ３゜５ＭＨｚ程度の周波数帯域が必要
とされるので、上述の如き信号処理回路における第２お
よび第３のサンプルホールド回路４Ａ、４Ｂでは各色信
号の周波数に近接したサンプリングクロック周波数ｆｏ
で線順次撮像信号をサンプルホールドしなければならな
い。従って、上記第２および第３のサンプルホールド回
路４Ａ、４Ｂにより色分離した各信号中に含まれるサン
プリングクロック信号の漏洩成分を除去するための各ロ
ーパスフィルタ５Ａ、５Ｂは、色信号成分の存在する周
波数領域の信号を通過させ、漏洩成分の存在する周波数
領域の信号を十分に減衰ぜしめるフィルタ特性を有する
ものでなければならないのであるが、上記色信号成分の
周波数と漏洩成分の周波数とが近接しているので、上記
漏洩成分だけ全減衰せしめるような理想的彦フィルタ特
性は実現することができず、上記漏洩盛会を十分に減衰
せしめることができないのが現状であったＯ 上述の如き構成の信号処理回路においては、後段側の信
号処理系例えば各クランプ回路７Ａ、７Ｂにおけるクラ
ンプ動作等に、上記サンプリングクロック信号の漏洩成
分による悪影響が現れることがあり、該漏洩成分に対す
る対策を考慮しなければならない。

すなわち、一般に、サンプルホールド回路からの出力信
号は、例えば、第２図の波形図に示すように、サンプル
ホールドパルスの漏洩成分が重畳されているので、ロー
パスフィルタによって該漏洩成分を除去する必要がある
。

」二記ローパスフィルタは、漏洩成分の存在する周波数
順１或における減衰量が十分に大きなものでなくてはな
らないのであるが、必要な信号成分と漏洩成分との各周
波数が近接している場合に、漏洩成分だけを減衰せしめ
るよう々理想的なフィルタ特性ヲ得ることができないの
で、漏洩成分を確実に除去することができなく々ってし
まう。

そこ、で、本発明は上述の如き問題点に鑑み、入力信号
を該入力信号（・て近接したサンプリングクロック周波
数でサンプルホールドする場合に、サンプルホールド出
力信号に含まれるサンプリングクロック信号の漏洩成分
の周波数を高めて、該入力信号の周波数力１ら離すこと
により、上記漏洩成分を後段のローパスフィルタによっ
て確実に除去できるようにした新規な構成のサンプルホ
ールド回路を提供するものである。

以下、本発明について、一実施例を示す図面に従い詳細
に説明する。

先ず、本発明に係るサンプルホールド回路の原理的な構
成および作動について第３図ないし第５図を用いて説明
する。

すなわち、本発明に係るサンプルホールド回路４０は、
第３図に示すように２個のサンプルホールド回路４１．
４２を縦続接続して成り、入力側のサンプルホールド回
路４１によって入力信号を該入力信号の周波数に近接し
たサンプリング周波数ｆｏのサンプリングクロック信号
にてサンプルホールドし、そのサンプルホールド出力信
号について、出力側のサンプルホールド回路４２によっ
て上記サンプリング周波数ｆｏの整数ｎ倍のサンプリン
グ周波数ｎ−ｆＯのサンプリングクロック信号にて再度
サンプルホールドして出力信号を得るようになっている
。

す々わち、例えば、第４図Ａに示す如き波形の入力信号
について、入力側サンプルホールド回路４１にて第４図
Ｂに示す如きの第１のサンプリングクロック信号にてサ
ンプルホールドを行なうと、第４図Ｃの波形図は示すよ
うに上記サンプリングクロック信号の漏洩成分が重畳さ
れた第１のサンプルホールド出力信号が得られる。この
第１のサンプルホールド出力信号の周波数成分は、第５
図Ａに示すように、入力信号の信号成分と、上記第１の
サンプリングクロック信号の周波数およびその高次周波
数の漏洩成分とから成る。上記高次周波数の漏洩成分は
ローパスフィルタにより簡単に除去することができるの
であるが、信号成分の周波数に近接したサンプリング周
波数の漏洩成分が一般に除去することができず問題に外
っていた。

そこで、本発明に係るサンプルホールド回路４０では、
上記第１のサンプルホールド出力信号について、出力側
サンプルホールド回路４２によって、第４図りに示すよ
うに上δＣ第１のサンプリングクロック信号のｎ倍（こ
の例ではｎ：２）のサンプリング周波数の第２のサンプ
リングクロック信号にて再度サンプルホールドすること
により、第４図Ｅに示す如き波形の第２のサンプルホー
ルド出力信号を得て出力する。この第２のサンプルホー
ルド出力信号は、上記第２のサンプリングクロック信号
の漏洩成分だけが重畳されたものになるので、第５図Ｂ
に周波成分を示すように、サンプリングクロック信号の
１次漏洩成分の周波数が信号成分の周波数から離れたも
のになり、後段側の図示しないローパスフィルタによっ
て簡単に上記漏洩成分を除去することができる。

なお、上記第１のサンプリングクロック信号と第２のサ
ンプリングクロック信号との間にはφなる位相差を与え
、第２のサンプルホールド回路４１において、第１のサ
ンプルホールド出力信号に重畳されている漏洩成分以外
の位置をサンプルホールドすることにより、第２のサン
プルホールド出力信号に誤差成分が含まれるのを防止す
ることができる。

上述の如き本発明に係るサンプルホールド回路４０は、
例えば上述のＣＣＤカラー撮像装置の信号処理回路にお
ける色分離用の第２のサンプルホールド回路４Ａや第３
のサンプルホールド回路４Ｂとして用いられる。

第６図は、上記信号処理回路に本発明を適用した具体的
々実施例を示すもので、この実施例では色分離用の各サ
ンプルホールド回路４０Ａ、４０Ｂがそれぞれ本発明に
係るサンプルホールド回路にて構成されている。

すなわち、この実施例において、第１のサンプルホール
ド回路３を介して線順次撮像信号が供給される第２およ
び第３のサンプルホールド回路４０Ａ、４０Ｂは、それ
ぞれ入力側サンプルボールド回路４１Ａ、４１Ｂと出力
側サンプルホールド回路４２Ａ、４２Ｂとから成る。

そして、上記第２のサンプルホールド回路４０Ａ’（ｒ
構成している入力側サンプルホールド回路４１Ａには、
基準クロックパルス発生器１１からのｆｏなるサンプリ
ング周波数のサンプリングクロック信号が直接供給され
ており、捷だ該サンプリングクロック信号の周波数Ｊ”
ｏ’（ｉｒｎ逓倍回路１３Ａにてｎ倍したｎ−ｆｏ　な
るサンプリング周波数のサンプリングクロック信号がφ
なる移相量の移相器１４Ａｋ介して出力側サンプルホー
ルド回路４２Ａに供給される。！、た、上記第３のサン
プルホールド回路４０Ｂを構成している各サンプルホー
ルド回路４１Ｂ、４２Ｂには、上記基準クロッる移相器
１２を介して供給されるｆｏなるサンプリング周波数の
サンプリングクロック信号が、入力側サンプルホールド
回路４１Ｂに供給され、上記サンプリングクロック信号
の周波数をｎ逓倍回路１３Ｂにてｎ逓倍し７’ｃｎ・ｆ
ｏ　　なるサンプリング周波数のサンプリングクロック
信号が移相器１４Ｂｔ介して出力側サンプルホールド回
路４２Ｂに供給されている。なお、この実施例における
他の谷構成要素は上述の第１図に示した信号処理回路と
同一であるので、図面中に同一番号を附してその詳細な
説明を省略する。

すなわち、上述の如き構成の実施例においては、第２お
よび第３のサンプルホールド回路４０Ａ。

４０Ｂに本発明を適用したことによって、各サンプルホ
ールド回路４０Ａ、４０Ｂからの出力信号すなわち色分
離された三原色信号成分に含才れるサンプリングクロッ
ク信号の漏洩成分がｎ−ｆ。

なる高域周波数となり、三原色信号成分の周波数から大
きく離れるので、後段側の各ローパスフィルタ５Ａ、５
Ｂによって上記漏洩成分を確実に除去することができる
。従って、クランプ回路ＩＡ、７Ｂ等の動作も安定に々
す、適正な信号処理を確実に行なうことができる。

上述の説明から明らか々ように、本発明によれば、入力
信号を該入力信号の周波数に近接したｆ。

なる周波数でサンプルホールドする第１のサンプルホー
ルド回路と、該第１のサンプルホールド回路からのサン
プルホールド出力信号について上記周波数ｆｏの整数ｎ
倍の周波数ｎ”ｆｏでサンプルホールドする第２のサン
プルホールド回路とを縦続接続したことによってサンプ
ルホールド出力信号中に含壕れるサンプリングクロック
信号の漏洩成分の周波数ｋｎ倍に高めることができるの
で、該漏洩成分のみをローパスフィルタにより確実に除
去することが可能になり、色コーテングされたカラー撮
像信号中の三原色信号の色分離処理等を行なうのに最適
なサンプルホールド回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は色分離処理にサンプルホールド回路を用いた一
般的な撮像信号の信号処理回路を示すブロック図である
。第２図はサンプルホールド出力信号の波形図である。 第３図ないし第５図は本発明に係るサンプルホールド回
路の動作原理を説明するための図面であり、第３図は原
理的な構成を示すブロック図、第４図は動作原理を示す
タイムチャート、第５図は同じく周波数分布特性図であ
る。 第６図は本発明を上記第１図に示した信号処理回路に適
用した場合の具体的な実施例を示すブロック図である。 ４０．４ＯＡ、４０Ｂ・・・サンプルホールド回路 ４１．４１Ａ、４１Ｂ・・・入力側サンプルホールド回
路 ４２．４２Ａ、４２Ｂ・・・出力側ザンプルホールド回
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号を該入力信号の周波数に近接したｆＯなる周波
   数でサンプルホールドする第１のサンプルホールド回路
   と、該第１のサンプルホールド回路からのサンプルホー
   ルド出力信号について上記周波数ｆｏの整数ｎ倍の周波
   数ｎ−ｆｏでサンプルホールドする第２のサンプルホー
   ルド回路とを縦続接続］−たことを特徴とするサンプル
   ホールド回路。