JPS603290A - 単板カラ−カメラ - 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】 技術分野 本発明は、モザイク状色フィルりを有する固体撮像素子
をフィールド蓄積によって駆動することによシカ２−テ
レビ信号を得る単板カッ−カメラに関するものである。

背影技術 固体撮像素子を用いた単板カラーカメラに於いては、絵
素数の少なさをカッ々−するために、Ｎ１図に示すモザ
イク状色フィルタを用いるとともに、フレーム蓄積方式
によシ同体撮像素子を駆動している。そして、この固体
撮像素子から時系列的に出力される信号は、サンプル刀
（−ルド回路によってサンプリングすることによシ色信
号を分離するとともに、ローノぐスフィルタを介して輝
度信号の取シ出し全行なっている。

このため色再現性の良い画質が得られる。

しかしながら、上記構成による単板力２−カメラに於い
ては、蓄積時間の関係から動画を撮像すると画面がぼけ
てしまうとともＩｃ％　ＩＨ待時間わたって信号を遅延
させるための広帯域遅延素子が必要となるために高価で
かつ比較的多くの電力を消費する等の問題を有している
。

発明の開示 従って５本発明による目的は、解像度の向上および動画
の撮影時に於ける画面のほけを防止するとともに、広帯
域の１水平期間遅延素子を不要として安価にし、かっ色
信号の分離を周波数分離とすることによ少消費電力を少
なくしたものである。

このような目的を達成するために、本発明による単板カ
ラーカメンは、モザイク状色フィルタに於ける色フィル
タの配列全特定することによシ、線順次式周波数分離に
よって色信号の取り出しを行なうようにするものである
。

この様に構成された単板カシ−カメラに於いては、水平
解像度の向上およびフィールド蓄積で熾像累子を駆動可
能なため、動画撮像時のぼけ発生が防止されるとともに
、広帯域のＩＨ遅延素子が不要となるために安価になる
。また。

色分Ｍがサンプルホールド回路を用いた位相分離から線
順次式周波数分離となることから、電力消費が少なくな
る等の種々優れた効果を有する。

発明を実施するための最良な形態 第２図は本発明による単板カラーカメラの一実施例を示
す回路圀である。同図に於いて１はレンズ、２はレンズ
１の結像面に配置された固体撮像素子であって、その表
面には第３図にその一部を示すモザイク状色フィルタ３
が設けられている。４．５はレンズ１とモザイク状色フ
ィルタ３との間に設けられた赤外線フィルタと光学ロー
ノぐスフィルタである。６は固体撮像素子２が時系列的
に発生される出力信号を増幅する増幅器、７は増幅器６
の出力側に設けられたサンプルホールド回路であって、
必ずしも必要とするものではない。８はサンプルホール
ド回路７の出力側に接続されたバンドパスフィルタ、９
はノ々ンドパスフィルタ８の出力信号をＩＨ期間にわた
って遅延させるＩＨ遅延回路、１０゜１１Ｕパントノぐ
スフィルタ８の出力信号およびＩＨ遅延回路９の出力信
号を検波する検波回路であって、その出力信号はＩＨ期
間毎に切シ替わるスイッチ回路１２に供給される。１３
．１４はサンプルホールド回路７の出力側に接続された
広帯域ローパスフィルタと狭帯域ローノぞスフイルタ、
１５は広帯域ローパスフィルタ１３の出力から狭帯域ロ
ーパスフィルタ１４の出力信号を減算することによシ高
域輝度信号ＹＨを出力する減算回路、１６は加算回路で
あって、狭帯域ローパスフィルタ１４の出力信号に検波
回路１０の出力信号金カロ算することによシ低域輝度信
号Ｙ■７を出力する。１７は低域４度信号ＹＬおよびス
イッチ回路１２から出力される色信号几とｆ３ｆ入力と
することにより色信号Ｇをめて出力するマトリクス回路
、１８〜２０は色信号Ｇ。

Ｒ，Ｂをそれぞれ増幅する増幅器であって、オートホワ
イスバランス系ｔも構成している。２１は茜城１４度信
号ＹＨ全入力とするブランキング。

クリスピナ、リミッタ−回路であって、その出力信号Ｉ
ＩＩは混合器２２〜２４に於いて色信号ＱＲ，Ｂにそれ
ぞれ力ロ算されることによってエツジ補正が行なわれる
。２６〜２８は加算器２２〜２４の出力信号をそれぞれ
入力とするゾロセス回Ｊ２９はエンコーダであって１％
プロセス回路２６〜２８の出力信号と高域輝度信号ＹＨ
とを入力としてカラーテレビ信号に変換し、この変換さ
れたカラーテレビ信号を出力するエンコーダである。

そして、前述したＭ３図に示すモザイク状色フィルタ３
は、その色配列が特殊構成となっている。つまシ、第３
図に於いて、第１列目Ｈ１ｉｔａＷ（白、）＊Ｏｙ（シ
アンノ、Ｗ％Ｙｅ（イエローノの繰シ返しとなってお９
５次の列としての第２列目はＧ（緑）　ｓ　Ｙｅ　ｋｏ
ｋ　ＯＹの繰多返しとなっている。そして、このモザイ
ク状色フィルタ３は、ｖ１〜ｖ４とＨｔ、Ｈｔ間に示さ
れる８個のフィルタ片の配列が最小単位となって面状に
組み合されている。

この様に構成された単板カシ−カメラに於いて、第１走
査線は第３図に示すフィルタ片Ｗ（１（Ｘ、Ｖｌ）とＯ
ｙ　（Ｈ１＋　Ｖｚ　）との混合信号、Ｇ　（ＨＬ’ｈ
）とＹｅ（Ｈｚ　、　Ｖ２　）との混合信号・・・が固
体撮像素子２から順次読み出される。また１次のフィー
ルドに於ける走査では、第３図に第２６３走査線で示す
様Ｋ　ｓ　Ｏ）’（Ｈｌ、　Ｖ２）とＷ　（Ｈｌｒ　Ｈ
ｓ　）との混合信号、　Ｙｅ（Ｈｚ　＋　Ｖｘ　）とＧ
　（Ｈｚ　＊　Ｖｓ　）の混合信号・・・が出力され、
第２６４走査線ではＹｅ（Ｉ（ｌ　、　Ｖ＜　）とＷ（
Ｈｌ、Ｖ５）を混合した信号。

Ｏｙ（Ｈｈ　＋　Ｖ４　）とＧ（Ｈｚ、Ｖ、）の混合信
号・・・が順次出力される。そして、この各出力信号の
エネルギー分布は第４図、第５図に示す様になる。

つまＣｚｎ＋ｘ走査線では第４図に示す様に色信号Ｂが
周波数変調された信号として出力され、２ｎ走査線では
Ｍ５図に示す様に１色値号几が周波数変調された信号と
して出力されることになる。従って、バンドパスフィル
タ８は固体撮像素子２から増幅器６およびサンプルホー
ルド回路７を介して供給される信号から、周波数変調さ
れた信号を取シ出してＩＨ遅延回Ｎ９に供給することに
よシ１゛＼Ｈ時間遅延させた後に検波回路１１に供給し
て検波する。また、パントノ七スフイルタ８から発生さ
れる出力信号の一部は１直接検波回路ｌＯに供給されて
検波される。そして、この両横波回路１０．１１の出力
信号は、ＩＨ時間毎に２人力全交互に選択するスイッチ
回路１２に於いて切替えられることによシ５色値号几、
Ｂとして出力される。

一方、サンプルホールド回Ｎｒから送出されるる出力信
号の一部は、広帯域ローノぞスフィルタ１３と狭帯域ｐ
−パスフィルり１４に於いて３−５８　ＭＨｚと１．３
ＭＨｚの信号成分が取９出されて減算器１５と７Ｍ算器
１６に供給される。そして、減算器１５は広帯域ローノ
ゼスフイルタ１３の出力信号と狭帯域ローパスフィルタ
１４の出力信号との差がめられることにより、この差信
号が高域輝度信号Ｙ１１として出力される。また７７１
１１算器１６は狭帯域ｐ−パスフィルタ１４の出力と検
波回路ｌＯの出力信号とを加算することによって、低域
輝度信号ＹＬヲ出力する。そして。

この低域輝度信号ＹＬは、スイッチ回路１２力）ら出力
される色値号几、Ｂとともにマトリクス回路１７に供給
されることによシ、色信号Ｇがめられる。このようにし
て発生された色信号Ｇ。

几、Ｂは、オートホワイトバランス機能を有する増幅器
１８〜１９に於いて増幅された後に混合器２２〜２４に
於いてブランキング・クリスピーナ・リミッタ−回路２
１を介して供給される高域１４度倍号ＹＨが加えられて
エツジ補正が加えられる。そして、この混合器２２〜２
４の各出力信号は、プロセス回路２６〜２８に於いてそ
れぞれ信号処理された後に、エンコーダ２９に於いてカ
ラーテレビ信号Ｘに変換されて送出される。

以上説明した様に、上記構成による単板カラーカメラに
於いては、モザイク状色フィルタの配タリを特定するこ
とによって線順次式周波数分離によｐ色信号および輝度
信号の取シ田しか行なえるために、解像度が向上すると
ともに動画の撮像に対しても画鐵のほけが生じなくなる
。

また、ＩＨの遅延回路は、パントノぞスフィルタの出力
信号を１Ｈ遅延するものであることから広帯域比が不要
となシ、これに伴なって安価な素子の使用が可能となる
。更に１色信号の分離にサンプルホールド回路全使用し
ない事から、電力消費も少なくなる等の種々後れた効果
金石する。

又、第２図においては、１０．１１の検波復調の後でＲ
／Ｂ切替回路を構成しているがこの順番を逆にしても可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモザイク状色フィルタの配列状態を示す
図１Ｍ２図は本発明による単板カラーカメラの一実施例
を示すブロック図、第３図は第２因に示すモザイク状色
フィルタの配列状態を示す図、８４図、第５図は第２図
に示す固体撮像素子から出力される信号の各色別エネル
ギー分布を示す図である。 １・・・レンズ、２・・・固体撮像素子、３・・・モザ
イク状色フィルタ、４・・・赤外線カットノイルり。 ５・・・光学ローパスフィルタ、６．１８〜２０・・・
増幅ｉ、ｓ・・・パントノぞスフイルり、９・・・ＩＨ
，ｆｌ地回路、１０．１１・・・検波回路、１２・・・
スイッチ回路、１３・−・広帯域ローパスフィルタ、１
４・・・狭帯域ローノ々スンイルタ、１５・・・減算器
、１６°・・加算器、１７・・マトリクス回路、２２〜
２４・・・混合器、２６〜２８・・・プロセス回路。 ２９・・・エンコーダ。 出　願　人　新日本電気株式会社 第１［ ＨＩ　Ｈ２Ｈ３８４ ：　１ 個 □第１疋査 一一−−−第２６３乏査 □第２疋査 一一一一千２６４足玄 □矛３足奎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ　固体撮像素子と、この固体撮像素子の前面に白、
   緑、シアン、イエローの４色がモザイク状に配列された
   モザイク状色フィルタを設けた単板カラーカメラに於い
   て、前記モザイク状色フィルタの各フィルタ片を固体撮
   像素子の単位絵素毎に設け、タリ方向に白、シアン。 白、イエローとするとともに次の列では緑。 イエロー、緑、シアンとする配列７ｆｔ最小単位として
   組み合せることによシ構成し、２行単位に同時に組み合
   せて読み出すことによシ色信号を線順次に周波数変調さ
   れた信号として取シ出し、輝度信号はローパスフィルタ
   を介して取シ出すこと１−［徴とする単板力２−カメラ
   。