JPS60157386A - Color solid-state image pickup device - Google Patents

Color solid-state image pickup device

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Publication number
JPS60157386A
JPS60157386A JP58189092A JP18909283A JPS60157386A JP S60157386 A JPS60157386 A JP S60157386A JP 58189092 A JP58189092 A JP 58189092A JP 18909283 A JP18909283 A JP 18909283A JP S60157386 A JPS60157386 A JP S60157386A
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JP
Japan
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signal
horizontal
signals
circuit
color
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Application number
JP58189092A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuki Ide
井手 達樹
Yasuo Miyagawa
宮川 八州男
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to DE8383112592T priority patent/DE3381818D1/en
Priority to EP83112592A priority patent/EP0113462B1/en
Publication of JPS60157386A publication Critical patent/JPS60157386A/en
Priority to US07/015,509 priority patent/US4887252A/en
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To remove an interfering signal without deteriorating vertical resolution by removing the interfering signal in a luminance signal zone when there is the level difference of luminance signal in each horizontal scanning period and there is no change of horizontal amplitude. CONSTITUTION:A horizontal end part detecting circuit 41 detects a signal corresponding to amplitude change (edge part) in the direction of horizontal scanning line of a luminance signal and supplies to a full-wave rectifier circuit 42. The full-wave rectifier circuit 42 converts horizontal edge signals in positive and negative directions into one directional signals and supplies them to a switch circuit 43. Vertical relative error signals of luminance signals and color difference signals are supplied to the switch circuit 43. When a horizontal edge signal is present, above-mentioned vertical relative error signals are cut off, and when there is no horizontal edge signal, this is conducted and supplied to a horizontal aperture compensating circuit 27 as controlling signals. Thus, interfering signals in a luminance signal zone generated by vertical relative error are removed.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は色フィルタと固体撮像素子を用いたカラー固体
撮像装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a color solid-state imaging device using a color filter and a solid-state imaging device.

従来例の構成とその問題点 周知のように、固体撮像素子−と色フイルタ−、とを用
いたカラー固体撮像装置では、水平方向での色フィルタ
の繰り返し周期によって水平解像度が制限されてしまう
。このため少ない画素の撮像素子を用いて輝度信号の帯
域を広く取る方法として、第1図に示す様に、フォトダ
イオード(1画素を構成する)を1水平ライン毎に半ピ
ツチづつずらして配置し、同時に複数ラインの信号を読
み出した後に、この信号を加算して輝度信号を得る事に
より輝度信号の帯域を広くすることが提案されている。
Conventional Structures and Problems As is well known, in color solid-state imaging devices using solid-state imaging elements and color filters, the horizontal resolution is limited by the repetition period of the color filters in the horizontal direction. Therefore, as a method to widen the luminance signal band using an image sensor with a small number of pixels, as shown in Figure 1, photodiodes (constituting one pixel) are arranged so as to be shifted by half a pitch every horizontal line. It has been proposed to widen the band of the luminance signal by simultaneously reading out signals from a plurality of lines and then adding these signals to obtain a luminance signal.

第1図において、点線で示す四角形はフォトダイオード
2、(2a 、2b 、2cm==)e示しており、こ
の゛フォトダイオード2に対応させて、シアンCyフィ
ルタ12、黄Yeフィルタ13、マゼンタMフィルタ1
4を順次繰り返して配置している。
In FIG. 1, the rectangle indicated by the dotted line indicates the photodiode 2, (2a, 2b, 2cm==)e, and in correspondence with this photodiode 2, a cyan Cy filter 12, a yellow Ye filter 13, a magenta M filter 1
4 are arranged in sequence.

このようなフォトダイオード2と色フィルタとの配列構
成にすると、第n(ハ)目の水平走査では、aの出力端
子からフォトダイオード(2a、2a’。
With such an array configuration of the photodiode 2 and the color filter, in the n-th (c) horizontal scan, the photodiodes (2a, 2a') are connected from the output terminal a to the photodiodes (2a, 2a').

2a″・・・・)の出力信号、すなわちCy、M、Ye
フィルタにより空間変調された信号が得られ、bの出力
端子からはフォトダイオード(2b、2b’。
2a″...) output signals, namely Cy, M, Ye
A spatially modulated signal is obtained by the filter, and photodiodes (2b, 2b') are output from the output terminal of b.

2b″・・・・)の出力信号、すなわちYe、Cy、M
フィルタより空間変調された信号が得られる。
2b''...) output signals, namely Ye, Cy, M
A spatially modulated signal is obtained from the filter.

第1図に示したフォトダイオードと色フィルタの構成を
持った固体撮像素子を動作させるとき、水平ラインa、
bのフォトダイオードの信号電荷を、それぞれ別の水平
転送回路により転送し、2つの転送回路の動作に位相差
を持たせて動作させる。すなわち水平転送回路の出力信
号は点順次に出力端子に表われるが、水平転送回路A(
図示せず)の出力信号群と、水平転送回路B(図示せず
)の出力信号群と1800の位相を持たせるように、水
平転送回路へ印加するパルスの位相を異ならせて動作さ
せた場合の、水平転送回路A、Bの出力信号の相対的な
位相と分光特性を第2図に示す。
When operating a solid-state image sensor having the configuration of photodiodes and color filters shown in Fig. 1, horizontal lines a,
The signal charges of the photodiodes b are transferred by separate horizontal transfer circuits, and the two transfer circuits are operated with a phase difference. In other words, the output signal of the horizontal transfer circuit appears at the output terminal point-sequentially, but the output signal of the horizontal transfer circuit A (
When the pulses applied to the horizontal transfer circuit are operated with different phases so that the output signal group of the horizontal transfer circuit B (not shown) has a phase of 1800 with the output signal group of the horizontal transfer circuit B (not shown). FIG. 2 shows the relative phases and spectral characteristics of the output signals of the horizontal transfer circuits A and B.

第2図において、四は水平転送回路Aすなわちフォトダ
イオード2a 、 2a’、 2a″ ・・・の出力信
号、(B)は水平転送回路Bすなわちフォトダイオード
2b、2b′、2b′シ・・・・の出力信号をそれぞれ
模式的に示しだものである。
In FIG. 2, 4 indicates the output signal of the horizontal transfer circuit A, that is, the photodiodes 2a, 2a', 2a''..., and (B) indicates the output signal of the horizontal transfer circuit B, that is, the photodiodes 2b, 2b', 2b'... This figure schematically shows the output signals of .

第2図において信号と信号の時間間隔は1/f(f:水
平転送りロック周波数)であり、前述の方法により、西
、Φ)の各信号相互には180°の位相差が存在する。
In FIG. 2, the time interval between the signals is 1/f (f: horizontal transfer lock frequency), and by the method described above, there is a phase difference of 180° between the respective signals of west, Φ).

また赤信号をR1緑信号をG、青信号をBとすれば Cy=(G+B)、Ye=(G+R)、M=(B+R)
であるため各フォトダイオードからの出力信号の分光特
性は第2図に図示したようになる。
Also, if the red signal is R1, the green signal is G, and the green signal is B, then Cy=(G+B), Ye=(G+R), M=(B+R)
Therefore, the spectral characteristics of the output signal from each photodiode are as shown in FIG.

第3図(5)、(B)は第2図■、(B)に示した信号
列のスペクトル分布を示す図である。周波数f′は水平
転送りロック周波数であり、変調色信号によるカラーキ
ャリアは3Afの周波数近傍に発生する。まだこのとき
のカラーキャリアの位相は、第4図四。
FIGS. 3(5) and 3(B) are diagrams showing the spectral distributions of the signal sequences shown in FIGS. 2(2) and (B). The frequency f' is the horizontal transfer lock frequency, and the color carrier due to the modulated color signal is generated near the frequency of 3Af. The phase of the color carrier at this time is shown in Figure 4.

■)に示すように180°異なっている。As shown in (2), there is a 180° difference.

したがって、水平転送回路A、Bの出力信号を加算すれ
ば、前述の3Afの周波数近傍に存在するカラーキャリ
アは相殺される。さらに加算することにより第6図に示
すような信号、すなわち、水平方向のフォトダイオード
の数が等制約に2倍となるため、実質的に水平方向のサ
ンプリング周波数が2倍となったことに等しくなる。第
6図に示した信号のスペクトル分布を第6図に示す。
Therefore, by adding the output signals of the horizontal transfer circuits A and B, the color carriers existing near the frequency of 3Af described above are canceled out. Further addition results in a signal as shown in Figure 6, in other words, the number of horizontal photodiodes is doubled under the same constraint, which is essentially equivalent to doubling the horizontal sampling frequency. Become. FIG. 6 shows the spectral distribution of the signal shown in FIG.

第5図及び第6図から明らかなように、水平転送回路A
、Bの出力信号を加算すれば、水平転送りロー)り周波
数の%f近傍のカラーキャリアが相殺され水平転送りロ
ック周波数fの%の近傍に変調色信号のカラーキャリア
が発生するだめ、実際の輝度信号の帯域は前記カラーキ
ャリアのためにKfまでに制限される。しかしながら、
従来の輝度信号帯域!イfに比べて、水平解像度は大幅
に改善される。
As is clear from FIGS. 5 and 6, horizontal transfer circuit A
If the output signals of The band of the luminance signal is limited to Kf due to the color carrier. however,
Conventional luminance signal band! The horizontal resolution is significantly improved compared to if.

以上の説明は、第1図の第n(F′Il)目すなわちa
The above explanation is based on the nth (F'Il)th in FIG.
.

bの水平ラインについて行なったが、第n+1(E()
目すなわちc、dの水平ラインについても全く同様であ
る。さらに次のフィールドにおける第n(H)目すなわ
ちす、cの水平ラインについても全く同様である。
This was done for the horizontal line b, but the n+1(E()
The same holds true for the horizontal lines of eyes c and d. Furthermore, the same holds true for the n-th (H)th, ie, c, horizontal line in the next field.

以上説明した様なカラー撮像装置においては、3Afに
発生するカラーキャリア信号を垂直相関(同時に読み出
された2ライン分の信号を加算すること)により相殺し
ている。
In the color imaging device as described above, the color carrier signal generated at 3Af is canceled out by vertical correlation (adding signals for two lines read simultaneously).

したがって垂直相関が無い被写体を撮像した場合には輝
度信号に何らかの妨害が発生する事が考えられる。
Therefore, when an object without vertical correlation is imaged, some kind of interference may occur in the luminance signal.

次に垂直相関が無い被写体を撮像した場合の輝度信号に
ついて説明する。
Next, a description will be given of a luminance signal when an object without vertical correlation is imaged.

第7図は、垂直相関のない被写体の部分を撮像した場合
の被写体像と撮像素子のフォトダイオードと色フィルタ
の組み合せを示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a combination of a subject image, a photodiode of an image sensor, and a color filter when a part of the subject having no vertical correlation is imaged.

n@の水平走査ラインを構成するaラインbう、インの
間、n+2@の水平走査ラインを構成するeラインとf
ラインの間で被写体像が垂直方向に変化している。即ち
aラインの上方は赤色の被写体像、bラインからeライ
ンの間は白色の被写体像、fライン以下は黒色の被写体
像である。このような被写体像を撮像したときのn峠、
n+2fiの水平走査における出力信号は、等制約に%
fの周波数成分のキャリア信号が相殺されないで残って
くる。すなわちn(H)目の水平走査ラインでは、aラ
インの出力に赤色に相当する信号の%fのカラーキャリ
アが発生し、bラインの出力では白でありカラーキャリ
アが発生しないので加算しても、赤色信号に相当するカ
ラーキャリアは相殺されない。
Between the a line b, which constitutes the horizontal scanning line of n@, and the line e and f, which constitute the horizontal scanning line of n+2@
The subject image changes vertically between the lines. That is, the area above the a line is a red subject image, the area between the b line and the e line is a white subject image, and the area below the f line is a black subject image. n pass when capturing such a subject image,
The output signal in horizontal scanning of n+2fi is equal to %
The carrier signal of the frequency component of f remains without being canceled out. That is, in the nth (H) horizontal scanning line, a color carrier of %f of the signal corresponding to red is generated in the output of the a line, and since the output of the b line is white and no color carrier is generated, even if they are added, , the color carrier corresponding to the red signal is not canceled out.

−力無彩色被写体においては、一般にカラーキャリアが
発生しない様に、各色フィルタの分光特性を設計されて
いるが、被写体の色温度が変化すると、光の波長に対す
る相対エネルギーが大幅に変化するので前述の様に、無
彩色被写体でカラーキャリアの発生をなくす事は実用上
は不可能である。このだめ、第n+2(F()目の水平
走査ラインでも、eラインの白に相当する信号のカラー
キャリアのレベルと、量ラインの黒に相当する信号のカ
ラーキャリアのレベルは等しくないので%fのカラーキ
ャリアは相殺されない。
-For achromatic objects, the spectral characteristics of each color filter are generally designed so that color carriers do not occur.However, as the color temperature of the object changes, the relative energy of the light to the wavelength changes significantly, so as mentioned above, As such, it is practically impossible to eliminate the generation of color carriers in achromatic subjects. Unfortunately, even on the n+2 (F()-th) horizontal scanning line, the level of the color carrier of the signal corresponding to white on the e line is not equal to the level of the color carrier of the signal corresponding to black on the quantity line, so %f color carriers do not cancel out.

この様に垂直方向での相関が無い場合に発生するカラー
キャリアは、輝度信号帯域内であり著しく画質吟劣化さ
せるので、輝度信号及び色信号を用いて画像の垂直相関
誤差を検出し、この誤差信号を検出した水平走査ライン
では、−前記3Afに発生するカラーキャリア信号によ
る輝度信号の妨害を除去することもすでに提案されてい
る。
The color carriers generated when there is no correlation in the vertical direction are within the luminance signal band and significantly degrade the image quality. Therefore, the vertical correlation error of the image is detected using the luminance signal and the color signal, and this error is detected. In the horizontal scanning line where the signal is detected, it has already been proposed to remove the interference of the luminance signal caused by the color carrier signal occurring at -3Af.

1水平走査ラインに同時に複数の水平ラインの信号を読
み出して、信号の垂直相関を利用してカラーキャリアを
相殺すると共に、垂直相関の無い時には、垂直相関誤差
信号を検出して、輝度信号の帯域内に発生する妨害信号
を除去する構成のカラー固体撮像装置の電気信号処理回
路を第8図に示して説明する。第8図において、15は
固体撮像素子であり、第1図に示す様な色フィルタを接
着したものである。16は同期信号発生器であり、原発
振周波数は3.58用の4倍の周波数を用いたものが便
利である。この同期信号発生器16の出力パルスにより
固体撮像素子15の駆動パルスを駆動回路17で作り、
固体撮像素子15に供給する。固体撮像素子15の2つ
の出力信号は、加算回路18に供給されて加算され、そ
の加算回路18の出力信号は極周波数9Afのローパス
フィルタ19に供給され、不要な高域成分を除去した後
に、水平アバ−チア補償回路2つに供給し、水平方向の
隣隔補償を行なった輝度信号としてエンコーダ2゜に供
給される。
The signals of multiple horizontal lines are simultaneously read out in one horizontal scanning line, and the vertical correlation of the signals is used to cancel the color carrier, and when there is no vertical correlation, the vertical correlation error signal is detected and the band of the luminance signal is An electric signal processing circuit of a color solid-state imaging device configured to remove interference signals generated within the image sensor will be described with reference to FIG. In FIG. 8, numeral 15 is a solid-state image sensor, to which a color filter as shown in FIG. 1 is glued. Reference numeral 16 denotes a synchronizing signal generator, and it is convenient that the original oscillation frequency is four times that for 3.58. A drive circuit 17 generates a drive pulse for the solid-state image sensor 15 using the output pulse of the synchronization signal generator 16,
It is supplied to the solid-state image sensor 15. The two output signals of the solid-state image sensor 15 are supplied to an adder circuit 18 and added together, and the output signal of the adder circuit 18 is supplied to a low-pass filter 19 with a pole frequency of 9Af to remove unnecessary high-frequency components. The signal is supplied to two horizontal avertia compensation circuits, and then supplied to an encoder 2° as a luminance signal subjected to horizontal spacing compensation.

一方、色信号については、加算回路18の出力信号を中
心周波数%fのノくンドノくスフイルり21に供給し、
カラーキャリア信号を取り出す。前記得られたカラーキ
ャリア信号を同期検波回路22゜23により900位相
の異なった同期検波用基準信号により同期検波しローノ
・スフイルり24.25により、不要な高域成分を除去
した後、色温度補正回路32133によってローノくス
フイルり28により分離された低域の輝度信号を加算、
又は減算する事で被写体の色温度が変化した時のホワイ
トバランスをとっている。ホワイトバランスをとった色
信号はエンコーダ2oに供給しカラーテレビジョン信号
を得る。ここで同期検波回路22゜23に供給する基準
信号の周波数は水平転送りロック周波数の%倍の周波数
であり、水平転送り口、りと同期関係にある。26は同
期信号発生器16から得られた同期検波用基準信号を9
0°移相させ、同期検波回路22.23に供給する基準
信号に90°の位相差を持たせるための移相回路である
On the other hand, for the color signal, the output signal of the adder circuit 18 is supplied to the output signal filter 21 with a center frequency of %f,
Extract the color carrier signal. The obtained color carrier signal is synchronously detected by the synchronous detection circuit 22 and 23 using the reference signal for synchronous detection with a phase difference of 900 degrees, unnecessary high-frequency components are removed by the Rono Sfil filter 24 and 25, and then the color temperature is determined. The correction circuit 32133 adds the low-frequency luminance signals separated by the rotary filter 28,
Or by subtracting, white balance is achieved when the color temperature of the subject changes. The white balanced color signal is supplied to the encoder 2o to obtain a color television signal. Here, the frequency of the reference signal supplied to the synchronous detection circuits 22 and 23 is % times the horizontal transfer lock frequency, and is in a synchronous relationship with the horizontal transfer gate. 26 is a reference signal for synchronous detection obtained from the synchronous signal generator 16.
This is a phase shift circuit for shifting the phase by 0 degrees and giving a phase difference of 90 degrees to the reference signals supplied to the synchronous detection circuits 22 and 23.

第8図に示したバンドパスフィルタの出力信号をSaと
すれば、第6図より明らかなように、M十Ye n S c =に1(Cy−2)sin ωt +に2 T
(Ye −M )CO3ωtとなる。
If the output signal of the bandpass filter shown in FIG. 8 is Sa, as is clear from FIG. 6, 1 (Cy-2) sin ωt + 2 T
(Ye −M )CO3ωt.

コノ信号をCO52yr −−ft及び、5ln2 π
−5f tの基準信号で同期検波し高域成分を除去すれ
ば、ローパM+Ye スフィルタ24の出力信号としてに1(Cy−2)ロー
パスフィルタ26の出力信号として伯 に2・、 (Y e −M )の色差信号が得られる。
CO52yr --ft and 5ln2 π
If high-frequency components are removed by synchronous detection with a -5ft reference signal, the output signal of the low-pass filter 24 is 1 (Cy-2), and the output signal of the low-pass filter 26 is 2. M) color difference signals are obtained.

この2つの色差信号を色副搬送波で変調し、前記、輝度
信号を加算すれば標準の複合カラーテレビジョン信号を
得る事ができる。
By modulating these two color difference signals with a color subcarrier and adding the luminance signal, a standard composite color television signal can be obtained.

一方垂直相関誤差の検出は次のように行なっている。無
彩色被写体における相関誤差は、ローノくスフィルタ2
8から出力される低域の輝度信号を使用し、1水平走査
期間遅延回路29に供給し、1水平走査期間遅延した信
号と、遅延していない信号とを減算回路3oに供給する
。減算回路3゜では2水平走査期間での信号の誤差を出
力し両波整流回路31へ供給する。両波整流回路31で
は正負両方向の誤差信号を一方向の信号に変換し加算回
路40へ供給する。有彩色被写体での相関誤差は、ホワ
イトバランスを取った2つの色差信号を使用し、1水平
走査期間遅延回路34.35で色差信号を1水平走査期
間遅延させた信号と、遅延していない信号とを減算回路
36.37に供給する。減算回路34.35では2水平
走査期間での色差信号の誤差を検出して、両波検波整流
回路38.39へ供給する。両波整流回路では正負両方
向の誤差信号を一方向に変換し、加算回路4゜へ供給す
る。加算回路40では前記の輝度信号から検出した垂直
相関誤差信号と色差信号から検出した垂直相関誤差信号
とを加算して、輝度信号の水平アバ−チア補償回路27
のアバ−チア補償量を制御している。すなわち%fに発
生するカラーキャリアの周波数と、水平アバ−チア補償
回路における補償周波数のピークとがほぼ一致する事を
利用し、垂直相関誤差信号のある信号では水平アバ−チ
ア補償を行なわない事により、通常の信号と比較して等
測的に%fのカラーキャリアによる妨害を目立たない様
にしている。
On the other hand, vertical correlation errors are detected as follows. The correlation error in an achromatic subject is determined by Ronox filter 2.
8 is used, and is supplied to a delay circuit 29 for one horizontal scanning period, and a signal delayed by one horizontal scanning period and a signal that is not delayed are supplied to a subtraction circuit 3o. The subtraction circuit 3° outputs the signal error during two horizontal scanning periods and supplies it to the double-wave rectifier circuit 31. The double-wave rectifier circuit 31 converts the error signals in both the positive and negative directions into a unidirectional signal and supplies it to the adder circuit 40 . Correlation errors for chromatic objects are determined by using two white-balanced color difference signals: a signal in which the color difference signal is delayed by one horizontal scanning period in a one horizontal scanning period delay circuit 34, and a signal without the delay. are supplied to the subtraction circuits 36 and 37. The subtraction circuits 34.35 detect errors in the color difference signals during two horizontal scanning periods, and supply the detected errors to the double wave detection rectification circuits 38.39. The double-wave rectifier circuit converts the error signals in both the positive and negative directions into one direction, and supplies the converted signal to the adder circuit 4°. The adder circuit 40 adds the vertical correlation error signal detected from the luminance signal and the vertical correlation error signal detected from the color difference signal, and then adds the vertical correlation error signal detected from the luminance signal to the horizontal avertia compensation circuit 27 for the luminance signal.
The amount of Abacha compensation is controlled. In other words, by taking advantage of the fact that the frequency of the color carrier generated at %f and the peak of the compensation frequency in the horizontal abutment compensation circuit almost match, horizontal abutment compensation is not performed for a signal with a vertical correlation error signal. This makes interference by color carriers of %f less noticeable isometrically compared to normal signals.

このような垂直相関のない信号を検出して水平アバ−チ
ア補償回路における補償量を制御する場合に、垂直相関
誤差信号が水平走査ラインで変化していない場合(第7
図に示す様に被写体の変化が水平ラインと平行な場合)
には特に問題ないが、第9図に示すように水平走査ライ
ンに対して斜めに変化している時には、垂直相関誤差信
号に含まれる水平走査方向での周波数成分が、輝度信号
に含まれる水平走査方向での周波数の側波に変換され輝
度信号に妨害を生じる。これは第10図に示すように、
垂直相関誤差信号feによって水平アバ−チア補償信号
の補償量を制御する場合に、制御回路の乗算特性によっ
て、輝度信号f8の上。
When detecting such a signal with no vertical correlation and controlling the compensation amount in the horizontal avertia compensation circuit, if the vertical correlation error signal does not change in the horizontal scanning line (the seventh
(If the change in the subject is parallel to the horizontal line as shown in the figure)
However, as shown in Figure 9, when the frequency component in the horizontal scanning direction included in the vertical correlation error signal changes diagonally with respect to the horizontal scanning line, the frequency component in the horizontal scanning direction included in the luminance signal It is converted into a side wave of the frequency in the scanning direction and causes disturbance to the luminance signal. This is shown in Figure 10,
When controlling the compensation amount of the horizontal avertia compensation signal using the vertical correlation error signal fe, the multiplication characteristics of the control circuit cause the amount of compensation on the luminance signal f8 to be controlled by the vertical correlation error signal fe.

下値波信号に変換されること、あるいは垂直相関誤差信
号に含まれる低周波ノイズが周波数変換されること等の
原因による。何れにしても、水平走査ラインに対して平
行に画像が変化していないような被写体においては、輝
度信号に妨害信号が発生し、著しく画質の劣化を招く。
This is due to reasons such as conversion to a lower value wave signal or frequency conversion of low frequency noise included in the vertical correlation error signal. In any case, in the case of a subject whose image does not change parallel to the horizontal scanning line, an interference signal is generated in the luminance signal, resulting in a significant deterioration of image quality.

発明の目的 本発明は、固体撮像素子の垂直方向に隣接する複数ライ
ンの信号を同時に読み出し、前記読み出された複数ライ
ンの信号を加算することにより輝度信号を得るカラー固
体撮像装置において、被写体の垂直相関が少々い場合に
輝度信号帯域内に発生する妨害信号を垂直方向の解像度
を劣化させることなく除去し、良好な画質を得る事を目
的とする。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides a color solid-state imaging device that simultaneously reads signals of a plurality of vertically adjacent lines of a solid-state imaging device and obtains a luminance signal by adding the signals of the read plural lines. The purpose is to remove interference signals generated within a luminance signal band when the vertical correlation is slightly low without deteriorating the resolution in the vertical direction, and to obtain good image quality.

発明の構成 本発明は、同時に読み出された複数ラインの信号を加算
して得られた輝度信号及び色信号の1水平走査期間ごと
のレベル差を検出するとともに水平方向の輝度信号の振
幅変化を検出し、前記差信号が存在し且つ、輝度信号の
水平走査方向での振幅変化が存在しない時のみ、輝度信
号帯域内の妨害信号となる周波数を除去するように構成
したカラー固体撮像装置であり、良好なテレビジョン映
像信号を得ることができるものである。
Structure of the Invention The present invention detects the level difference for each horizontal scanning period of a luminance signal and a color signal obtained by adding signals of a plurality of lines read out simultaneously, and detects the amplitude change of the luminance signal in the horizontal direction. The color solid-state imaging device is configured to detect and remove a frequency that becomes an interfering signal within a luminance signal band only when the difference signal exists and there is no amplitude change in the horizontal scanning direction of the luminance signal. , it is possible to obtain a good television video signal.

実施例の説明 以下本発明によるカラー固体撮像装置において、被写体
像に垂直相関が無い場合に輝度信号帯域内に発生する妨
害信号を除去する為に使用する輝度信号の垂直相関誤差
補正回路の実施例を第11図を用いて説明する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Below, in a color solid-state imaging device according to the present invention, an embodiment of a luminance signal vertical correlation error correction circuit used to remove interference signals generated within the luminance signal band when there is no vertical correlation in the subject image. will be explained using FIG.

第11図において、27は水平アバ−チア補償信号の補
償量を制御できる構成の水平アバ−チア補償回路であり
、第8図の従来例と同様にローパスフィルタから出力さ
れた信号が供給され、水平アバ−チア補償された後にエ
ンコーダへ入力する。
In FIG. 11, numeral 27 denotes a horizontal averthir compensation circuit configured to be able to control the amount of compensation of the horizontal averthir compensation signal, and is supplied with the signal output from the low-pass filter as in the conventional example of FIG. After being horizontally compensated, it is input to the encoder.

輝度信号はまた水平端部検出回路41に供給され、輝度
信号の水平走査ライン方向での信号の振幅変化(エッヂ
部分)に相当する信号を検出し両波整流回路42に供給
している。両波整流回路42では正負両方向の水平エッ
ヂ信号を一方向性の信号に変換しスイッチ回路43へ供
給する。スイッチ回路43へはまた第8図の従来例と同
様にして検出した輝度信号及び色差信号の垂直相関誤差
信号が供給されており、前記水平エッヂ部信号により水
平エッヂ信号が存在する場合には垂直相関誤差信号を遮
断し、水平エッヂ信号が無い場合には垂直相関誤差信号
を導通させて、水平アバ−チア補償回路の制御信号とし
て供給する。水平アバ−チア補償回路では前記制御信号
に基づき、制御信号のレベル、すなわち垂直相関誤差信
号のレベルが大きい時には水平アバ−チア補償量を少な
くする事により等測的に垂直相関誤差により発生する輝
度信号帯域内の妨害信号を除去する。さらに本実施例の
ように輝度信号の水平走査方向でのエッヂ部分を検出し
て、とのエッヂ信号が存在する場合には前述の水平アバ
−チア補償回路の制御を停止することにより、制御回路
の乗算特性に起因する輝度信号の妨害を除去することが
できる。
The luminance signal is also supplied to a horizontal edge detection circuit 41, which detects a signal corresponding to the amplitude change (edge portion) of the luminance signal in the horizontal scanning line direction and supplies it to a double-wave rectifier circuit 42. The double-wave rectifier circuit 42 converts the horizontal edge signals in both positive and negative directions into a unidirectional signal and supplies it to the switch circuit 43 . The switch circuit 43 is also supplied with a vertical correlation error signal of the luminance signal and color difference signal detected in the same manner as in the conventional example shown in FIG. The correlated error signal is cut off, and when there is no horizontal edge signal, the vertical correlated error signal is made conductive and supplied as a control signal to the horizontal avertia compensation circuit. In the horizontal avertia compensation circuit, based on the control signal, when the level of the control signal, that is, the level of the vertical correlation error signal, is large, the horizontal avertia compensation amount is reduced to reduce the brightness generated by the vertical correlation error isometrically. Remove interfering signals within the signal band. Furthermore, as in this embodiment, the control circuit detects the edge portion of the luminance signal in the horizontal scanning direction and stops the control of the horizontal avertia compensation circuit when the edge signal exists. It is possible to remove the interference of the luminance signal due to the multiplication characteristic of .

第12図および第13図は第11図の実施例の具体的な
構成例である。第12図において、水平アバーチア補償
回路27は、遅延線44、減算回路45、利得制御回路
46、加算回路47とで構成されておシ、利得制御回路
46により水平アバ−チア補償信号量を制御している。
FIGS. 12 and 13 show specific configuration examples of the embodiment shown in FIG. 11. In FIG. 12, the horizontal avertia compensation circuit 27 is composed of a delay line 44, a subtraction circuit 45, a gain control circuit 46, and an addition circuit 47. The gain control circuit 46 controls the horizontal avertia compensation signal amount. are doing.

輝度信号の水平エッヂ部検出回路41は、遅延線48、
減算回路49により構成しており遅延線48の遅延時間
は遅延線44の遅延時間より短くして、水平アバ−チア
補償信号よりも水平エッチ検出信号の周波数ピークを高
くする事により検出エラーが少ないようにしている。
The horizontal edge portion detection circuit 41 of the luminance signal includes a delay line 48,
It consists of a subtraction circuit 49, and the delay time of the delay line 48 is made shorter than the delay time of the delay line 44, and the frequency peak of the horizontal etch detection signal is made higher than that of the horizontal avertia compensation signal, thereby reducing detection errors. That's what I do.

第13図は、第12図における2個の遅延線を1個にし
て構成した実施例であり、遅延線の中間タップを使用し
て、水平アバ−チア補償信号及び水平エッヂ信号を得て
いる。
FIG. 13 shows an embodiment in which the two delay lines in FIG. 12 are combined into one, and the intermediate tap of the delay line is used to obtain a horizontal avertia compensation signal and a horizontal edge signal. .

実施例において垂直相関誤差信号の検出方法は第8図の
従来例と同様に、同時に読み出された複数ライン信号を
加算して得られる輝度信号及び色信号を使用して相関誤
差を得るものとして説明したが、他の方法、例えば同時
に読み出された複数ライン信号を使用して輝度信号及び
色信号の垂直相関誤差信号を得るものに適応できる事は
言うまでもない。
In the embodiment, the method of detecting the vertical correlation error signal is similar to the conventional example shown in FIG. 8, in which the correlation error is obtained using the luminance signal and color signal obtained by adding together multiple line signals read out simultaneously. Although described above, it goes without saying that the present invention can be applied to other methods, for example, to obtain vertical correlation error signals of luminance signals and chrominance signals using a plurality of line signals read out simultaneously.

発明の効果 以上、説明したように本発明によれば、固体撮像素¥の
垂直方向の複数ラインの信号を同時に読み出し、その信
号を加算する事により輝度信号を得るカラー固体撮像装
置において、被写体像の垂直相関が少ない場合に輝度信
号帯域内に発生する妨害信号を、画面の斜め方向に被写
体が変化した場合でも画像の水平エッヂ部に妨害信号を
発生させることなく除去する事ができるので良好なカラ
ーテレビジョン信号を得る事ができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, in a color solid-state imaging device that obtains a luminance signal by simultaneously reading out signals from a plurality of vertical lines of a solid-state image sensor and adding the signals, a subject image can be obtained. This is a good method because it can eliminate the interference signal that occurs in the luminance signal band when the vertical correlation of You can get a color television signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のカラー固体撮像装置における色フィルタ
とフォトダイオードの関係を示す正面図、第2図(A)
、(B)は第1図中のa、bラインの水平走査により得
られた出力信号を示す模式図、第3図(A)、(B)は
第2図の各信号のスペクトル図、第4図(A)、(B)
は第2図の各信号のカラーキャリアの位相を示すスペク
トル図、第5図は第2図の各信号を加算した信号を示す
模式図、第6図は第5図の信号のスペクトル図、第7図
は垂直相関のない被写体と色フィルタの関係を示す正面
図、第8図は同装置の全体の電気回路図、第9図は垂直
相関のない被写体と色フィルタの関係を示す正面図、第
10図は第9図の被写体における信号のスペクトル図、
第11図は本発明の固体撮像装置において使用する垂直
相関誤差補正回路の一実施例を示すブロック図、第12
図(A)、(B)は同実施例における垂直相関誤差補正
回路の具体的な構成を示すブロック図、第13図は同じ
く他の具体的な構成を示すブロック図である。 15・・・固体撮像素子、18・・・・・・加算回路、
27・・・・・・水平アパーチャ補償回路、41・・・
・水平端部検出回路、43・・・・・・スイッチ回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図 第9図 第10図 第11図 q 第12図 7 手続補正書(刃側 昭和60年 3月 6日 昭和58年特許願第189092号 2発明の名称 カラー固体撮像装置 3補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 大阪府門真市大字門真1006番地名 称 (
582)松下電器産業株式会社代表者 山 下 俊 彦 4代理人 〒571 住 所 大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産
業株式会社内 7、補正の内容 明細書の第18頁第7行の「第12図(8)、(B)は
同実施例における」を「第12図は同実施例における」
に補正いたします。
Figure 1 is a front view showing the relationship between color filters and photodiodes in a conventional color solid-state imaging device, and Figure 2 (A)
, (B) are schematic diagrams showing output signals obtained by horizontal scanning of lines a and b in Figure 1, Figures 3 (A) and (B) are spectrum diagrams of each signal in Figure 2, Figure 4 (A), (B)
is a spectrum diagram showing the phase of the color carrier of each signal in Figure 2, Figure 5 is a schematic diagram showing a signal obtained by adding each signal in Figure 2, Figure 6 is a spectrum diagram of the signal in Figure 5, Fig. 7 is a front view showing the relationship between a subject and color filters that have no vertical correlation, Fig. 8 is an overall electrical circuit diagram of the device, and Fig. 9 is a front view showing the relationship between a subject and color filters that have no vertical correlation. Fig. 10 is a spectrum diagram of the signal in the subject of Fig. 9;
FIG. 11 is a block diagram showing an embodiment of the vertical correlation error correction circuit used in the solid-state imaging device of the present invention;
Figures (A) and (B) are block diagrams showing a specific configuration of the vertical correlation error correction circuit in the same embodiment, and FIG. 13 is a block diagram showing another specific configuration. 15... Solid-state image sensor, 18... Addition circuit,
27...Horizontal aperture compensation circuit, 41...
・Horizontal edge detection circuit, 43...Switch circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 2nd
Figure 3 Figure 9 Figure 10 Figure 11 q Figure 12 Figure 7 Procedural amendment (blade side March 6, 1985 Patent Application No. 189092 2 Name of the invention Color solid-state imaging device 3 Correction Relationship with the case involving the person who filed the patent application Person name 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Name (
582) Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Representative Toshihiko Yamashita 4 Agent 571 Address 7, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., 1006 Oaza Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture ""Figure 12 (8) and (B) are in the same embodiment" is replaced with "Figure 12 is in the same embodiment"
We will correct it.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 輝度信号及び色信号の垂直相関誤差を検出し、この垂直
相関誤差信号により輝度信号の水平アバ−チア補償信号
を制御するとともに、水平方向の輝度信号の振幅変化を
検出し、この振幅変化部分で前記垂直相関誤差信号を遮
断し、水平方向の輝度信号の振幅変化部分では水平アバ
−チア補償信号の制御を行なわ々いことを特徴とするカ
ラー固体撮像装置。
The vertical correlation error of the luminance signal and the chrominance signal is detected, and the vertical correlation error signal is used to control the horizontal avertia compensation signal of the luminance signal. At the same time, the amplitude change of the luminance signal in the horizontal direction is detected, and this amplitude change portion is A color solid-state imaging device characterized in that the vertical correlation error signal is cut off and the horizontal avertia compensation signal is not controlled in a portion where the amplitude of the luminance signal changes in the horizontal direction.
JP58189092A 1982-12-14 1983-10-07 Color solid-state image pickup device Pending JPS60157386A (en)

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DE8383112592T DE3381818D1 (en) 1982-12-14 1983-12-14 SOLID-COLOR IMAGE ARRANGEMENT.
EP83112592A EP0113462B1 (en) 1982-12-14 1983-12-14 Solid state color imaging apparatus
US07/015,509 US4887252A (en) 1982-12-14 1987-02-17 Solid-state color television camera with color and luminance signal correction

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