JPS61167296A - Solid-state color image pickup device - Google Patents

Solid-state color image pickup device

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Publication number
JPS61167296A
JPS61167296A JP60007495A JP749585A JPS61167296A JP S61167296 A JPS61167296 A JP S61167296A JP 60007495 A JP60007495 A JP 60007495A JP 749585 A JP749585 A JP 749585A JP S61167296 A JPS61167296 A JP S61167296A
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JP
Japan
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color
signal
circuit
solid
signals
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Pending
Application number
JP60007495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Kotaki
小滝 弘昭
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify the circuit, to reduce the size and weight and to lower power consumption by extracting brightness signal component and modulated color signal component obtained by rectangular modulation of carrier waves with phase difference of pi/2 by two different chrominance signals from a solid-state image pickup element. CONSTITUTION:The light from a lens 21 is passed through a color filter 22 to form an optical image on a solid-state image pickup element 23. The element 23 is driven by pulses from a pulse generator 24 and electrical signals corresponding to the optical image are amplified at 26. After gamma correction, the outputs on lines n and n-1 are coupled to contacts (a) and (b) of switches SW28 and 29 to be introduced to a summation circuit 30. The signal taken at a movable terminal C is introduced to a subtracting circuit 31. Brightness signal components are separated in the circuit 30, amplified at 32, passed through LPF33 and inputted as brightness signals Y to a summation circuit 34. The carrier color signal component is separated in the circuit 31, amplified at 35, passed through BPF36, summed with sub-carrier signals at 37 and introduced as carrier color signals into a circuit 34. In the circuit 34, signals Y, C and color burst signals are mixed together and NTSCTV signals are outputted.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は1個の固体撮像素子を用いる固体カラー撮像装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a solid-state color imaging device using one solid-state imaging device.

[発明の技術的背景] 従来この種の固体カラー撮像装置(単板式カラーカメラ
)は焼付、画像歪が無く、低残像で目っ低消費電力であ
り、その上小型軽量で扱い−Pグい等の長所を持ってい
る。この様な固体カラー撮像装置では、固体撮像素子の
各受光単位に対して第11図に示す様な光学的色フィル
タを設りることにより、色分離が行なわれている。
[Technical Background of the Invention] Conventionally, this type of solid-state color imaging device (single-chip color camera) has no burn-in or image distortion, has low afterimages, and consumes very little power, and is also small and lightweight, making it easy to handle. It has advantages such as In such a solid-state color imaging device, color separation is performed by providing an optical color filter as shown in FIG. 11 for each light-receiving unit of the solid-state imaging device.

第11図に示したものは所謂ベイヤ配列の色フィルタ、
である。緑色フィルタGが1水平行毎に位相を変えて市
松状に配列され、これら緑色フィ/l<りGの間に1水
平行毎に赤色フィルタRと青色フィルタBとが交互に配
置されている。尚、この色フィルタではテレビジョン信
号のインターレースの為に垂直方向の2画素が同色とな
っている。
What is shown in Fig. 11 is a so-called Bayer array color filter.
It is. Green filters G are arranged in a checkerboard pattern with the phase changing every horizontal row, and red filters R and blue filters B are alternately arranged between these green filters G every horizontal row. . Note that in this color filter, two pixels in the vertical direction have the same color due to interlacing of television signals.

第12図は従来この種の固体カラー撮像装置の信号処理
回路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing an embodiment of a signal processing circuit of a conventional solid-state color imaging device of this type.

撮像レンズ1によって集光された光は、色フィルタ(第
11図に示したものと同一)2を通って固体撮像素子(
例えば電荷結合撮像素子)3上に結像される。固体撮像
素子3から出力される前記光学像に対応した信号は増幅
器4により所定のレベルまで増幅された後、1水平走査
期間(TH)遅延線5及び色分離回路6により処理され
て、赤、緑。
The light collected by the imaging lens 1 passes through a color filter (identical to the one shown in FIG. 11) 2 and then passes through a solid-state imaging device (
For example, the image is formed on a charge-coupled image sensor) 3. The signal corresponding to the optical image outputted from the solid-state image pickup device 3 is amplified to a predetermined level by an amplifier 4, and then processed by a one horizontal scanning period (TH) delay line 5 and a color separation circuit 6 to produce red, red, green.

青の3原色信号であるR、G、B信号に分離される。こ
れらR,G、B信号はプロセス、マトリックス回路7に
入力され、ここでガンマ補正、白バランス調整を受けて
輝度信号Yと2つの色差信号(R−YL )、(B−Y
I−)に変換される。但し。
It is separated into R, G, and B signals, which are three primary color signals of blue. These R, G, and B signals are input to the process and matrix circuit 7, where they undergo gamma correction and white balance adjustment, and are converted into a luminance signal Y and two color difference signals (R-YL), (B-Y
I-). however.

Y、は輝度信号の低域成分である。これら2つの色差信
号(R−Y、)、(B−Y、−)は変調回路8.9に入
力され、又、変調回、路8には端子10から3.58M
H,の副搬送波信号が位相回路11を通して入力され、
変調回路9には3.58MH,の副搬送波信号が直接入
力されている。この為、上記副搬送波信号は変調回路8
,9にて一ト記色差信号(R−YL)、(B−Y、−)
よって直交変調される。変調器8.9から出力される被
変調信号と、プロセス。
Y is a low frequency component of the luminance signal. These two color difference signals (R-Y, ), (B-Y, -) are input to a modulation circuit 8.9, and a 3.58M
A subcarrier signal of H, is input through the phase circuit 11,
A 3.58 MH subcarrier signal is directly input to the modulation circuit 9. Therefore, the above subcarrier signal is transmitted to the modulation circuit 8.
, 9, color difference signals (R-YL), (B-Y, -)
Therefore, orthogonal modulation is performed. Modulated signal output from modulator 8.9 and process.

マトリックス回路7から出力される輝度信号Yと端子1
2から供給されるカラーバー、スト信号は加算回路13
に入力されて加算処理を受け、出力端子14からは標準
のテレビジョン信号の1つであるNTSC信号が取り出
される。
Luminance signal Y output from matrix circuit 7 and terminal 1
The color bar and strike signals supplied from 2 are sent to the adder circuit 13.
The signal is inputted to the input terminal 14 and subjected to addition processing, and an NTSC signal, which is one of the standard television signals, is extracted from the output terminal 14.

[背景技術の問題点] ところで、上記で示した様な従来の固体カラー撮像装置
では、色分離して3原色信号G、R,Bを得た後、これ
ら信号を処理するプロセス、マド。
[Problems with Background Art] By the way, in the conventional solid-state color imaging device as shown above, after color separation is performed to obtain three primary color signals G, R, and B, there is a process of processing these signals.

リックス回路7以随のNTSC信号を得るまでの回路構
成が、従来の撮像管を用いたカラー撮像装置の回路構成
とをく同じになっている。従って、撮像素子としてせっ
かく固体撮像素子を用いているのに、固体カラー撮像装
置の特徴のうちの大きな要素を占める低消費電力、小型
、軽量及び取扱いの容易さ等の特徴を十分活かしきれな
いという−3= 問題点があった。
The circuit configuration from the Rix circuit 7 onward until the NTSC signal is obtained is exactly the same as the circuit configuration of a color imaging device using a conventional image pickup tube. Therefore, even though a solid-state image sensor is used as an image sensor, it is not possible to take full advantage of the major features of solid-state color image sensors, such as low power consumption, small size, light weight, and ease of handling. -3= There were problems.

又、第11図に示した色フィルタ配列において、輝度信
号の主要成分であるG信号に関しては垂直相関を利用し
て水平解像度を向上させてはいるものの、もともと、緑
色フィルタGが市松状にしか存在しない為、斜め方向の
帯域が狭□く、斜の線の被写体に対してモアレと呼ばれ
る偽信号が発生し易いという欠点があった。更に、色分
離回路6では3原色信号G、R,Bをサンプルホールド
回路により分離しているが、水平方向の画素数を約80
0とするとスイッチ時間は約70nsという高速となり
、スイッチ動作に伴なう信号処理の遅れ、スイッチング
ノイズ等が画質に悪影響を及ぼすとい□゛う欠点が顕著
に現われてくる。そこで、これらの悪影響を補正しよう
とすると、回路構成が更に複雑となり、小型、軽量、低
消費電力等の長所が全く期待できなくなるという問題点
があった。
Furthermore, in the color filter array shown in Fig. 11, although vertical correlation is used to improve the horizontal resolution of the G signal, which is the main component of the luminance signal, the green filter G is originally arranged only in a checkered pattern. Since it does not exist, the band in the diagonal direction is narrow □, and there is a drawback that false signals called moire are likely to occur for subjects with diagonal lines. Furthermore, in the color separation circuit 6, the three primary color signals G, R, and B are separated by a sample and hold circuit, but the number of pixels in the horizontal direction is approximately 80.
When the switching time is set to 0, the switching time becomes as fast as about 70 ns, and the disadvantage that signal processing delay, switching noise, etc. associated with the switching operation adversely affects image quality becomes noticeable. Therefore, if an attempt is made to correct these adverse effects, the circuit configuration becomes even more complicated, and there is a problem in that the advantages such as small size, light weight, and low power consumption cannot be expected at all.

[発明の目的1 本発明の目的は、上記の欠点に鑑み、回路構成が簡単で
、小型、軽量、低消費電力が期待でき且−4= つ良質なカラー画像が得られる固体カラー撮像装置を提
供することにある。
[Objective of the Invention 1] In view of the above-mentioned drawbacks, the object of the present invention is to provide a solid-state color imaging device that has a simple circuit configuration, is compact, lightweight, can be expected to have low power consumption, and can obtain -4= high-quality color images. It is about providing.

[発明の概要] 本発明は、輝度信号成分と、互いに位相がπ/2異なる
搬送波を2つの異なる色差信号により直交変調して得ら
れる変調色信号成分とを出力する固体撮像素子と、固体
撮像素子が出力する信号から輝度信号成分を抽出する輝
度信号抽出手段と、固体撮像素子が出力する信号から変
調色信号成分を抽出する色信号抽出手段と、前記抽出さ
れた色信号成分の位相が所定のものとなるようにする位
相調整手段と、輝度信号成分、色信号成分及びカラーバ
ースト信号よりテレビジョン信号を作出するテレビジョ
ン信号作出手段とを具備して成る固体カラー撮像装置を
用いることにより1.上記目的を達成するものである。
[Summary of the Invention] The present invention provides a solid-state imaging device that outputs a luminance signal component and a modulated color signal component obtained by orthogonally modulating carrier waves having phases different from each other by π/2 using two different color difference signals, and a solid-state imaging device. a luminance signal extraction means for extracting a luminance signal component from a signal output by the element; a color signal extraction means for extracting a modulated color signal component from a signal output from the solid-state image sensor; By using a solid-state color imaging device, the solid-state color imaging device is equipped with a phase adjustment means for making a television signal of a brightness, and a television signal generation means for generating a television signal from a luminance signal component, a color signal component, and a color burst signal. .. This aims to achieve the above objectives.

[発明の実施例] 以下本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。第
1図は本発明の固体カラー撮像装置に用いる固体撮像素
子<CCDm像素子)の一実施例を示した111ツク図
である。この例のCCD撮像素子としては、例えば垂直
方向に500画素、水平方向に800画素が配列された
ものが用いられている。イして1つの垂直転送CCD2
11に1つの受光素子23が対応しており、受光素子2
3に蓄積された電荷は読み出しゲート221を介して垂
直転送C0D211に送り込まれる。又、同様に受光素
子24に蓄積された電荷は読み出しゲート222を介し
て垂直転送CCf)212に送り込まれ、以下同様の構
造を有している。垂直゛転送゛CCD211 、212
に送り込まれた電荷は水平ブランキング期間を利用して
垂直方向に次々と転送されていく。これらの垂直転送さ
れた電荷はゲート311 、312・・・を介して第1
の水平転送C0D32に送られる。この時、並列転送用
ゲート電極34を開き、第1の水平転送CCD 32と
第2の水平転送CCD 33の電位差を利用して第2の
水平転送CCD 33に上記電荷を送る。
[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a 111 diagram showing an embodiment of a solid-state image sensor (<CCDm image device) used in a solid-state color image sensor of the present invention. In this example, the CCD image sensor used is one in which, for example, 500 pixels are arranged in the vertical direction and 800 pixels are arranged in the horizontal direction. one vertical transfer CCD2
One light receiving element 23 corresponds to the light receiving element 2.
The charges accumulated in C0D3 are sent to the vertical transfer C0D211 via the readout gate 221. Similarly, the charge accumulated in the light receiving element 24 is sent to the vertical transfer CCf) 212 via the readout gate 222, and has a similar structure. Vertical transfer CCD211, 212
The charges sent to are sequentially transferred in the vertical direction using the horizontal blanking period. These vertically transferred charges are transferred to the first gate via gates 311, 312...
horizontal transfer C0D32. At this time, the parallel transfer gate electrode 34 is opened, and the electric charge is sent to the second horizontal transfer CCD 33 using the potential difference between the first horizontal transfer CCD 32 and the second horizontal transfer CCD 33.

その後、並列転送用ゲート電極34を閉じてから次のラ
インの電荷をゲート電極311 、312・・・を介し
て第1の水平転送CCD32に垂直転送でる。次に。
Thereafter, the parallel transfer gate electrode 34 is closed, and the charges of the next line are vertically transferred to the first horizontal transfer CCD 32 via the gate electrodes 311, 312, . . . . next.

水平転送CCD32,33の電荷を同時に水平転送して
、出力部35.36から信号電荷が外部に取り出される
。結局、上記の如くして垂直方向の隣接する2ラインの
受光素子に蓄積された電荷が出力部35゜36から同時
に読み出される。この場合、テレビジョンのインターレ
ースによ−)’(1向数ノイールドではライン(n−2
>及び(n、−1)、n及び(n+1)・・・の様に信
号電拘が読み出され、偶数フィールドではライン(n−
1>及びn、(n+1)及び(n+2>・・・の様に組
み合せをずらして信号電荷が読み出される。
The charges of the horizontal transfer CCDs 32 and 33 are simultaneously transferred horizontally, and the signal charges are taken out from the output sections 35 and 36. As a result, the charges accumulated in the two vertically adjacent lines of light receiving elements as described above are simultaneously read out from the output sections 35 and 36. In this case, due to television interlacing -)'
> and (n, -1), n and (n+1), etc., and in even fields, line (n-
The signal charges are read out by shifting the combinations such as 1> and n, (n+1) and (n+2>...).

ここで色フィルタのM4造は、例えば、第1図に示すよ
うな配列であり、2行×4列が基本繰り返し単位となっ
ている。即ち、第1の水平走査行では、マゼンタ色(以
下M(+という)フィルタ23、シアン色(以下Cyと
いう)フィルタ2A、緑色(以下Gという)フィルタ2
5、黄色(以下Y′eという)フィルタ26とが4画素
周期で並び、第2の水平走査行では第1の水平走査行の
4画素の位相がπだけずれ、Gフィルタ27、’1/e
フィルタ28、Mgフィルタ29、Cyフィルタ31の
順に4画素周期で並んでいる。それ以下の水平走査行で
はこれら上記2つの水平行が順次繰り返される構成とな
っている。
Here, the M4 color filter is arranged, for example, as shown in FIG. 1, and the basic repeating unit is 2 rows x 4 columns. That is, in the first horizontal scanning row, a magenta color (hereinafter referred to as M (+)) filter 23, a cyan color (hereinafter referred to as Cy) filter 2A, a green (hereinafter referred to as G) filter 2
5, yellow (hereinafter referred to as Y'e) filters 26 are arranged at a period of 4 pixels, and in the second horizontal scanning row, the phase of the four pixels in the first horizontal scanning row is shifted by π, and the G filter 27, '1/ e
The filter 28, the Mg filter 29, and the Cy filter 31 are arranged in this order at a four-pixel period. In subsequent horizontal scanning lines, these two horizontal lines are repeated in sequence.

第2図は本発明の固体カラー撮像装置の一実施例を示し
た回路ブロック図である。撮像レンズ21により集光さ
れた光は色フィルタ22を通って空間変調された後、固
体撮像素子(CCD撮像素子)23上に光学像を結像す
る。CCD撮像素子23はパルス発生回路24のパルス
に基づいて駆動回路25により駆動され、光学像に対応
して変調された電気信号を増幅器26に出力する。増幅
器26により所定のレベルまで増幅された2ラインの出
力信号はガンマ補正回路27でガンマ補正を受けた後、
ラインnの出力はスイッチ28.29の端子aに、ライ
ン(n−1)の出力はスイッチ28.29の端子すに印
加される。これと同時にラインn、(n−1>の出力信
号は加算回路30に入力される。又、スイッチ28、2
9の可動端子Cから取り出された信号はそれぞれ減算回
路31のプラス側、マイナス側端子に入力される。加算
回路30では輝度信号成分が分離され、減算回路31で
は搬送色信号成分が分離される。
FIG. 2 is a circuit block diagram showing an embodiment of the solid-state color imaging device of the present invention. The light collected by the imaging lens 21 passes through a color filter 22 and is spatially modulated, and then forms an optical image on a solid-state imaging device (CCD imaging device) 23 . The CCD image sensor 23 is driven by a drive circuit 25 based on pulses from a pulse generation circuit 24, and outputs an electrical signal modulated in accordance with the optical image to an amplifier 26. The two-line output signals amplified to a predetermined level by the amplifier 26 undergo gamma correction in the gamma correction circuit 27, and then
The output of line n is applied to terminal a of switch 28.29, and the output of line (n-1) is applied to terminal A of switch 28.29. At the same time, the output signals of lines n and (n-1>) are input to the adder circuit 30. Also, the switches 28 and 2
The signals taken out from the movable terminals C of 9 are input to the plus side and minus side terminals of the subtraction circuit 31, respectively. The addition circuit 30 separates the luminance signal component, and the subtraction circuit 31 separates the carrier color signal component.

又、スイッチ28の可動端子Cがa側に切り換って第n
ラインの信号を選択する時は、スイッチ29の可動端子
Cは端子す側に切り換って第(rl−1>ラインの信号
を選択する様に、これらスイッチ28゜29が切り換え
られる。
Also, the movable terminal C of the switch 28 is switched to the a side and the nth
When selecting a line signal, the switches 28 and 29 are switched so that the movable terminal C of the switch 29 is switched to the terminal side and the signal on the (rl-1>line) is selected.

加算回路30が出力する輝度信号成分は増幅器32によ
って所定のレベルまで増幅された後、低域通過フィルタ
(L、 P F ) 33を通って不要分が取り除かれ
、最終的な輝度信号Yとなって加算回路34に入力され
る。但し、LPF33の遮断周波数は水平800画素C
CD撮像素子のナイキスト周波数である7、16M1−
12まで広げることが可能である。減算器31から出力
される搬送色信号成分は増幅:S35にJ:り所定のレ
ベルまで増幅された後、バンドパスフィルタ(BPI)
36にて帯域制限さねることにJ:り不要分が取り除か
れIこ信号となり、これが加算回路37に入力される。
The luminance signal component output from the adder circuit 30 is amplified to a predetermined level by an amplifier 32, and then passes through a low-pass filter (L, P F ) 33 to remove unnecessary components, resulting in the final luminance signal Y. and is input to the adder circuit 34. However, the cutoff frequency of LPF33 is horizontal 800 pixels C
7,16M1- which is the Nyquist frequency of the CD image sensor
It is possible to expand up to 12. The carrier color signal component output from the subtracter 31 is amplified to a predetermined level in step S35, and then passed through a band pass filter (BPI).
In step 36, the band is limited, and unnecessary parts are removed, resulting in an I signal, which is input to an adder circuit 37.

この加算回路37には端子38から一定の撮幅と位相を
持った3、58MH,の信号が加えられている為、この
回路にてBPF36から入力された1般送色信号成分の
白バランス調整がなされ、加算回路37からは最終的な
1般送色信@Cが加算回路34に出力される。加算回路
34では1PF33からの輝度信号Yと加算回路37か
らの搬送色信号Cと端子39から入力されるカラーバー
スト信号とが混合され、加算回路34の出力端子40か
らはテレビジョン信号の一種であるNTSC信号が得ら
れる。
Since this adder circuit 37 receives a 3.58MH signal with a fixed imaging width and phase from a terminal 38, this circuit adjusts the white balance of the primary color feed signal component input from the BPF 36. The final general color transmission signal @C is output from the adder circuit 37 to the adder circuit 34. The adder circuit 34 mixes the luminance signal Y from the 1PF 33, the carrier color signal C from the adder circuit 37, and the color burst signal input from the terminal 39, and outputs a type of television signal from the output terminal 40 of the adder circuit 34. A certain NTSC signal is obtained.

次に本実施例の動作について説明する。CCD撮像素子
23から得られた電気信号を増幅器26により所定のレ
ベルまで増幅して得られた出力信号V (t)は一般に
次式の様に表わすことができる。
Next, the operation of this embodiment will be explained. The output signal V (t) obtained by amplifying the electrical signal obtained from the CCD image sensor 23 to a predetermined level by the amplifier 26 can generally be expressed as in the following equation.

但し、第1図においてマゼンタMg、シアンCv。However, in FIG. 1, magenta Mg and cyan Cv.

緑色G、黄色Yeの各色が各41つの受光素子を占めた
場合に発生ザる信号電荷を、各々V14σ。
The signal charge generated when each of green G and yellow Ye occupies 41 light receiving elements is V14σ.

Vc”v、 VG 、 vveで表わずものとj′る。Vc"v, VG, and vve are not expressed as j'.

すると、第1図の第(n−1>ラインでは以下で示す様
な出力信号Vn−1(t)が得られる。
Then, in the (n-1> line of FIG. 1), an output signal Vn-1(t) as shown below is obtained.

Vn−1(t)−1/4  (Vh十Vcy−+−■G
 +Vye)+1#r((V)10−VCV−VG +
、vye) cos  ?/St十(VH(++VcV
−VG −VVe) sin ySt) ・(1)第n
ラインでは次式で示す様な出力信号Vn(t)が得られ
る。
Vn-1(t)-1/4 (Vh 1 Vcy-+-■G
+Vye)+1#r((V)10-VCV-VG+
,vye) cos? /St ten(VH(++VcV
-VG -VVe) sin ySt) ・(1) nth
On the line, an output signal Vn(t) as shown in the following equation is obtained.

Vn(t)=1//l  (VH(1+VCL)VG 
+VVe)−1/l(VHg−Vcy−VG +VVe
) CO3J4jst−1−(VHL)−vcy−VG
 −VVe)sin  ?/at) ・(2)ここで、
WSは空間変調角周波数を示し、水平方向の画素数が8
00画素の場合、′!7s/2πは3.58M+−1,
、となる。尚、変調成分は′w″Sの基本波成分のみを
扱い高調波成分は省略している。
Vn(t)=1//l (VH(1+VCL)VG
+VVe)-1/l(VHg-Vcy-VG +VVe
) CO3J4jst-1-(VHL)-vcy-VG
-VVe)sin? /at) ・(2) Here,
WS indicates the spatial modulation angular frequency, and the number of pixels in the horizontal direction is 8.
In the case of 00 pixels, '! 7s/2π is 3.58M+-1,
, becomes. It should be noted that, as modulation components, only the fundamental wave component of 'w''S is treated, and harmonic components are omitted.

第3図は第1図に示したMO、’Cy 、G、Yeの各
画素の分光特性例を示した図であり、分光特性は以下に
jホベる2つの条件により定められている。先ず、第1
の条件は、基準照明の色温度で被写体が無彩色の時、次
式を満足するということである。゛ VHo−VG目ツVcy−V ve・・−−−−(3)
第2の条件は、同じく基準照明の色温度下で(1)。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the spectral characteristics of each pixel MO, 'Cy, G, and Ye shown in FIG. 1, and the spectral characteristics are determined by the following two conditions. First, the first
The condition is that the following equation is satisfied when the subject is achromatic at the color temperature of the reference illumination.゛VHo-VG eyes Vcy-V ve...---(3)
The second condition is also under the color temperature of the reference illumination (1).

(2)式の直流信号成分の項である(VHo+Vcv+
VC十Vye)が輝度信号Yの分光特性となる様にし、
又変調色成分の第1項である(VHo−Vcy−VG+
Vy’e)が色差信号(R−Y、)の分光特性となる様
にし、更に第2項の(VH(]]+Vcy−VG−Vy
eが色差信号(B−Y、)の分光特性となる様にするこ
とである。実際、Mo、Cv、G。
The DC signal component term in equation (2) is (VHo+Vcv+
VC + Vye) is made to be the spectral characteristic of the luminance signal Y,
Also, it is the first term of the modulation color component (VHo-Vcy-VG+
Vy'e) is the spectral characteristic of the color difference signal (R-Y, ), and the second term (VH(]]+Vcy-VG-Vy
The purpose is to make e the spectral characteristic of the color difference signal (B-Y,). In fact, Mo, Cv, G.

Yeの各分光特性を第3図に示す如く設定すると。When the spectral characteristics of Ye are set as shown in FIG.

第4図(A)で示される直流信号成分(VH(++’V
(:V十yc + Vye)と第4図(B)で示される
変調色信、号成分(VHO−VcV−VG十Vye)及
び第4図(C)で示される変調色信号成分(VHo+V
cV−VG −VVe)はそれぞれNTSCの輝度信号
Y、色差信号(RYc)、(B−Y、−’)の理想分光
特性に非常に近いものとなる。そこで上記の条件により
(1) 、 (2)式を整理するとそれぞれ次の様にな
る。
The DC signal component (VH (++'V
(: V + Vye), the modulated color signal component (VHO-VcV-VG + Vye) shown in FIG. 4(B), and the modulated color signal component (VHo+VYe) shown in FIG. 4(C)
cV-VG-VVe) are very close to the ideal spectral characteristics of the NTSC luminance signal Y, color difference signal (RYc), and (B-Y, -'), respectively. Therefore, by rearranging equations (1) and (2) according to the above conditions, they become as follows.

Vn−1(t)−kV Y+ kc ((RYL ) 
CO3VS[+(B  YL ) sin m5t) 
−(4)Vn(t)= ky Y−kc ((R−Y+
−) cos  2I7St+  (B−Y+−>si
n  Mt)  −・−−−−C5>ここでky、kc
は定数である。ところで、CCU′)撮像素子23の出
力信号自体は、輝jα(i’j ””r成分と。
Vn-1(t)-kV Y+ kc ((RYL)
CO3VS [+(B YL ) sin m5t)
−(4)Vn(t)=ky Y−kc ((R−Y+
-) cos 2I7St+ (B-Y+->si
n Mt) --・----C5>Here, ky, kc
is a constant. By the way, the output signal of the image sensor 23 (CCU') itself is a luminance jα(i'j ``''r component.

2つの色差信翼(R−Y、i、l−’Y’l)が、それ
ぞれ位相がljいにπ/2責むる3、 、’i8M I
t、の周波数を有する1般送波を直交変調して得られる
搬送色信号成分との多重形式になっている。ところが。
The two color difference signal wings (R-Y, i, l-'Y'l) each have a phase lj of π/2, 3, ,'i8M I
It is in a multiplex format with a carrier color signal component obtained by orthogonally modulating a general transmission wave having a frequency of t. However.

NTSC方式では第5図に示す様に副搬送波の位相が4
フイールドで元に戻る為、CCD1fH像素子23から
得られる出力信号を位相調整しなりればならない。
In the NTSC system, the subcarrier phase is 4 as shown in Figure 5.
In order to return to the original state in the field, the phase of the output signal obtained from the CCD 1fH image element 23 must be adjusted.

この位相調整方法は(4)、(5’)式かられかる様に
4変調色信号成分は1水平走査期間(1H)毎に位相が
反転しており、逆に直流成分である輝度信号成分は同相
であることを巧みに利用して行なうものである。ここで
、第1図に示した色フィルタ22は第6図示す様な色フ
ィルタ配列をとるものとすると、まず第1フレームの第
1フイールドではスイッチ28はラインを選択し、スイ
ッチ29はライン2を選択する。次の走査線では位相を
反転させる為にスイッチ2Bはライン4を選択し、スイ
ッチ29はライン3を選択する。以下同様に1H毎に2
つのスイッチ28,29を切り換えていく。次の第1フ
レーム、第2フイールドでは第5図の第264走査線は
第6図のライン2,3から得られることになるが、これ
が偶数番目の走査線なので、第1フイールドから続いて
いるスイッチ28.29の切り換えをこの時点でリセッ
トし、スイッチ28はライン2を選択し、スイッチ29
はライン3を選択号−るように切換える。以下第1フイ
ールドの時と同様に搬送色信号の位相が1Hごとに反転
する様に2つのスイッチ28.29が切り換えられる。
In this phase adjustment method, as can be seen from equations (4) and (5'), the phase of the four modulated color signal components is inverted every horizontal scanning period (1H), and on the contrary, the luminance signal component, which is a DC component. This is done by skillfully taking advantage of the fact that they are in phase. Here, assuming that the color filter 22 shown in FIG. 1 has a color filter arrangement as shown in FIG. 6, the switch 28 selects the line in the first field of the first frame, and the switch 29 selects the line 2. Select. In the next scanning line, switch 2B selects line 4 and switch 29 selects line 3 to invert the phase. Similarly, 2 every 1H
The two switches 28 and 29 are switched. In the next first frame and second field, the 264th scanning line in Figure 5 will be obtained from lines 2 and 3 in Figure 6, but since this is an even numbered scanning line, it continues from the first field. Resetting switches 28 and 29 at this point, switch 28 selects line 2 and switch 29
switches line 3 to the selection number. Thereafter, as in the case of the first field, the two switches 28 and 29 are switched so that the phase of the carrier color signal is inverted every 1H.

次に第2フレーム、第1フイールドでは、各走査線の搬
送色信号の位相は第1フレーム第1フイールドの時と位
相が180度異なっている。ここで第1フレームの総走
査線数は525木と奇数である為、前のフレームから続
いているスイッチ動作はそのまま自然にスイッチ28が
ライン2、スイッチ29がライン1をそれぞれ選択する
形となり、位相が反転される。
Next, in the second frame and first field, the phase of the carrier color signal of each scanning line is 180 degrees different from that in the first frame and first field. Here, since the total number of scanning lines in the first frame is 525, which is an odd number, the switch operation continued from the previous frame will naturally continue as it is, with switch 28 selecting line 2 and switch 29 selecting line 1, respectively. The phase is reversed.

R後に第2フレーム、第2フイールドでは、第1フレー
ム第1フイールドの時と同様にスイッチ動作を一部リセ
ットし、スイッチ28がライン3を選択し、スイッチ2
9がライン2を選択する様に切り換える。この様にスイ
ッチ28.29を基本的には1H毎に切り換えていき、
同フレーム内の第2フイールドの先頭でスイッチ切換動
作を一〇リセットし、各々のスイッチ28.29で選択
されるラインを反転させることにより、変調色信号の位
相はNTSC方式と同様に4フイールドで元に戻る形と
なる。なお、スイッチ28.29はパルス発生回路24
から発生される切換パルスによって制御される。
After R, in the second frame and second field, the switch operation is partially reset in the same way as in the first frame and first field, switch 28 selects line 3, and switch 2
9 selects line 2. In this way, switch 28 and 29 are basically switched every 1H,
By resetting the switch switching operation 10 at the beginning of the second field in the same frame and inverting the lines selected by each switch 28 and 29, the phase of the modulated color signal can be changed in 4 fields as in the NTSC system. It will return to its original shape. Note that the switches 28 and 29 are connected to the pulse generation circuit 24.
controlled by switching pulses generated from the

こうして(4)、(5)式からもわかる様に、1日で同
期している輝度信号成分は減C)回路31ひ除去され、
減算回路31の出力はN T S C方式の搬送色信号
と同形式の色信号となる。減算回路31から出力された
搬送色信号は増幅器35により増幅された後、たとえば
3.58M1−1.±0.5M)l、の通過帯域を有す
るBP’F36により帯域制限され、ここでCCD撮像
素子23の出力信号のうち色信号成分でない信号の中で
、偶然に1H毎に位相反転して減算回路31を通過して
きた雑音成分が除去される。加算回路37では・、バン
ドパスフィルタ36からの搬送色信号と 15一 端子38から入力される3、58M1−1.の信号によ
り、白バランス調整がなされる。なお、加算回路37で
は。
In this way, as can be seen from equations (4) and (5), the luminance signal components that are synchronized within one day are removed by the reduction circuit 31,
The output of the subtraction circuit 31 becomes a color signal in the same format as the carrier color signal of the NTS C system. The carrier color signal output from the subtraction circuit 31 is amplified by the amplifier 35, and is then amplified by, for example, 3.58M1-1. The band is limited by the BP'F36 which has a passband of ±0.5M)l, and among the signals that are not color signal components among the output signals of the CCD image sensor 23, the phase is inverted every 1H and subtracted. Noise components that have passed through the circuit 31 are removed. In the adder circuit 37, the carrier color signal from the band pass filter 36 and the 3, 58 M1-1 . The white balance is adjusted by the signal. Note that in the addition circuit 37.

ある撮幅を持った副搬送波と同じ位相を持った2つの3
.58M+−1zの信号を加えるということと等価の動
作が行なわれるため上記白バランス調整がなされる。結
局、前述した如く加算回路37からは最終的な色信号C
が得られる。
Two 3s with the same phase as a subcarrier with a certain imaging width
.. Since the operation equivalent to adding the 58M+-1z signal is performed, the white balance adjustment described above is performed. In the end, as mentioned above, the final color signal C is output from the adder circuit 37.
is obtained.

一方、ガンマ補正回路27によりガンマ補正された2ラ
イン分の出力信号の一部は加算回路30に加えられる。
On the other hand, a part of the output signal for two lines which has been gamma corrected by the gamma correction circuit 27 is added to the addition circuit 30.

加算回路30に加えられた信号成分のうI5変調色信Y
ツ成分は1H毎に位相を反転しているため、ここで色信
号成分は除去され輝度信号成分のみが得られる。この輝
度信号成分はLPF33を通って不要分が取り除かれ、
最・終的な輝度信号Yとなる。加算回路34では輝度信
号Y、搬送色信号C及び端子39から入力されるカラー
バースト信号とを混合して最終的なNTSO信号40を
作出する。
The signal component added to the adder circuit 30 is I5 modulated color signal Y.
Since the phase of the two components is inverted every 1H, the color signal component is removed and only the luminance signal component is obtained. This luminance signal component passes through the LPF 33 and unnecessary components are removed.
This becomes the final luminance signal Y. The adder circuit 34 mixes the luminance signal Y, the carrier color signal C, and the color burst signal input from the terminal 39 to produce the final NTSO signal 40.

本実施例によれば、CCD撮像素子23の出力信号自体
が輝度信号成分と、互いに位相がπ/2ずれた搬送波を
2つの異なる色差信号により直交変調して得られる変調
色信号成分との多重信号により構成されるでいるため、
木質的には加算回路30゜減算回路31による簡単な信
号処理回路のみで輝度信号成分と搬送色信号成分とを分
類することができる。従って、従来必要であった色分離
のためのサンプルホールド回路から発生するスイッチン
グノイズ等がなく良質な画像を得ることができると共に
、従来の信号処理上大きな部分を占めていた色分離部、
色信号検波部及び直交変調部が不要となり、回路を簡単
化することができ、小型、軽量及び低消費電力を実現す
ることができる。
According to this embodiment, the output signal of the CCD image sensor 23 itself is multiplexed by a luminance signal component and a modulated color signal component obtained by orthogonally modulating a carrier wave whose phase is shifted by π/2 with two different color difference signals. Because it is composed of signals,
In terms of structure, it is possible to classify the luminance signal component and the carrier color signal component using only a simple signal processing circuit including an addition circuit 30 and a subtraction circuit 31. Therefore, it is possible to obtain high-quality images without switching noise generated from sample-and-hold circuits for color separation, which were conventionally required.
The color signal detection section and the orthogonal modulation section are not required, the circuit can be simplified, and small size, light weight, and low power consumption can be realized.

また、本実施例では色フィルタ22の分光特性を第3図
に示すように選択しているため、基準照明下において無
彩色撮像時には2つの色差信@(RYc)、(B−Y、
)は零となり、変調色信号が発生しないという大きな長
所がある。このため。
Furthermore, in this embodiment, since the spectral characteristics of the color filter 22 are selected as shown in FIG. 3, two color difference signals @ (RYc), (B-Y,
) becomes zero, which has the great advantage that no modulated color signal is generated. For this reason.

無彩色のどのような変化が垂直方向に入っても色差信号
は常に零となり、従来大きな問題となっていた垂直偽信
号の発生を完全に抑えることができる。また無彩色被写
体で変調色信号が零になるということは色フィルタ22
が存在しない、即ち輝度信号に関しては白黒のCCD撮
像素子と等価となるため、変調色信号に起因する偽色信
号が抑えられると共に、白黒CCD撮像素子の性能の限
界まで輝度信号の性能を引き出すことができ、更に残像
、スミャ、ブルーミングへの着色も非常に少ないという
利点がある。また各画素の分光特性は第3図に示したよ
うに設定されているため、色差信号(R−YL )、(
B−YL)と輝度信号Yの分光特性はNTSCのそれと
非常に近いものとなり、適切なガンマ処理により優れた
色再現性を得ことができる。また、第1図に示した従来
の色フィルタでは輝度信号の主要成分であるグリーンに
関して、垂直相関を利用して水平解像度を向上させては
いるものの、元々グリーンの画素は市松状にしか存在し
ないため斜口方向の帯域が狭く、被写体の斜めの線に対
してモアレと呼ばれる偽信号が発生し易い。しかし、第
3図に示す特性を有する本実施例の色フィルタにおける
緑色の通過領域は全面であり、これによりモアレの発生
を著しく軽減することができる。更に、第3図に示した
特性を有する色フィルタは補色系であるため、従来の原
色系のものより優れた感度を持たせることができる。
No matter what kind of change occurs in the achromatic color in the vertical direction, the color difference signal is always zero, making it possible to completely suppress the occurrence of vertical false signals, which has been a major problem in the past. Also, the fact that the modulated color signal becomes zero for an achromatic object means that the color filter 22
In other words, since the luminance signal is equivalent to a black and white CCD image sensor, false color signals caused by modulated color signals can be suppressed, and the performance of the luminance signal can be brought out to the limit of the performance of the monochrome CCD image sensor. Furthermore, it has the advantage that there is very little coloring in afterimages, smearing, or blooming. Also, since the spectral characteristics of each pixel are set as shown in Figure 3, the color difference signal (R-YL), (
The spectral characteristics of the luminance signal Y (B-YL) and the luminance signal Y are very close to those of NTSC, and excellent color reproducibility can be obtained by appropriate gamma processing. Furthermore, although the conventional color filter shown in Figure 1 uses vertical correlation to improve the horizontal resolution of green, which is the main component of the luminance signal, the green pixels originally exist only in a checkered pattern. Therefore, the band in the diagonal direction is narrow, and false signals called moiré are likely to occur with respect to diagonal lines of the subject. However, in the color filter of this embodiment having the characteristics shown in FIG. 3, the green passage area is the entire surface, and as a result, the occurrence of moiré can be significantly reduced. Furthermore, since the color filter having the characteristics shown in FIG. 3 is a complementary color system, it can have a sensitivity superior to that of a conventional primary color system.

第7図は第1図に示した色フィルタ22の他の例を示し
たものである。受光素子の分光特性を決定する色フィル
タとしては第1図及び第3図で説明したものに限ること
はなく、第7図に示す如く一般的に水平方向に4画素周
期でA、B、C,Dの分光特性を有する色フィルタが繰
り返されたものであればQい。即ち、この場合の水平走
査信号V (t)は次式で示す如くなる。
FIG. 7 shows another example of the color filter 22 shown in FIG. 1. The color filters that determine the spectral characteristics of the light-receiving element are not limited to those explained in FIGS. , D if the color filters having the spectral characteristics are repeated. That is, the horizontal scanning signal V (t) in this case is as shown in the following equation.

V(t)=1/4  (A+B+C+D)+1/π((
A−B −C十D ) CO3逃【+ (A+B−C=
D) sin Vst) ・(6)従って、(4)、(
5)式との比較により(6)式の(A−B−C+D)の
項が(R−Y、)信号となるように、また(A+B−〇
−D)の項が(F3−YL)号となるようにA、B、C
,Dの分光特性を定め、且つ(A+B+C十D>の項が
垂直方向の2ラインで等しく同相で、更に(A−B−C
+D>の項と(A十B−C−D>の項の位相が共に垂直
方向の2ラインで絶対値が等しく逆相となるようにA、
B、C,Dの分光特性を定めるようにする。
V(t)=1/4 (A+B+C+D)+1/π((
A-B-C1D) CO3 escape [+ (A+B-C=
D) sin Vst) ・(6) Therefore, (4), (
By comparison with equation 5), the term (A-B-C+D) in equation (6) becomes the (RY,) signal, and the term (A+B-〇-D) becomes (F3-YL). A, B, C as the number
, D, and the terms (A + B + C + D> are equally in phase in the two vertical lines, and furthermore, (A
A, so that the phases of the term +D> and the term (A0B-C-D> both have equal absolute values and opposite phases in two vertical lines)
The spectral characteristics of B, C, and D are determined.

このような色フィルタを第2図に示した回路に用いるこ
とによって、前実施例と同様の動作を行なうことができ
る固体カラー撮像装置を得ることができる。
By using such a color filter in the circuit shown in FIG. 2, it is possible to obtain a solid-state color imaging device that can perform the same operation as the previous embodiment.

また、色フィルタの水平方向の繰り返し周1期が3画素
の場合は、その水平走査信号■(【)は次式%式% 【 この場合も(6)式と同様に(A+B+C)の項と(A
/2− B + C/2)の項と(A−(jの項が(4
)、(5)式に対応する値をとるようにA、B、Cの分
光特性を定めれば、水平方向の繰り返し周期が3画素の
色フィルタを用いても第2図に示した回路によりNTS
C信号を得ることができる。ただしCCD撮像素子の水
平画素数は600となる。又、前実施例では固体撮像素
子として、第1図に示すような2ライン同時読み出しの
インターライン型CCD撮像素子を例として取りlげた
が、これはMO8型撮像撮像子雪の他の種類の撮像木了
Cム1(い。
In addition, if the horizontal repetition period of the color filter is 3 pixels, the horizontal scanning signal ■ ([) is calculated by the following formula % formula % [In this case, as in formula (6), the term (A + B + C) (A
/2- B + C/2) and (A-(j) are (4
), if the spectral characteristics of A, B, and C are determined to take values corresponding to equations (5), the circuit shown in Figure 2 can be used even if a color filter with a horizontal repetition period of 3 pixels is used. NTS
C signal can be obtained. However, the number of horizontal pixels of the CCD image sensor is 600. Furthermore, in the previous embodiment, an interline CCD image sensor with simultaneous two-line readout as shown in FIG. Imaging tree level C 1 (I.

また、第1図に示した固体撮像素子は、1つの受光素子
に1つの垂直転送C0DSIflみ合わされた構造を有
したものであるが、この他にも垂直方向の2つの受光素
子に1つの垂直転送CODが対応した構造を有したもの
でも良く、第8図はこのような構造を持っている色フイ
ルタ配列例を示したものである。第8図に示した色フィ
ルタを装着した固体撮像素子では先ず奇数フィールドで
はライン1,2を加算同時読み出しをし、次にライン3
゜4を加算同時読み出しをして以下順に、加算同時読み
出しをしていく。偶数フィールドではインターレースの
ために加算の組合わせを変えて、まずライン2と3を加
算同時読み出しをし、次にライン4.5を加算同時読み
出しをし、以下順に加算同時読み出しをしていく。この
時、読み出される水平走査信号は(4)、(5)式に示
したものと同様に、輝度信号と変調色信号は周波数イン
ターリーブの関係にあり、各変調色信号中の2つの色差
信号はでの搬送波の位相が互いにπ/2ずれているとい
うことも(/l)、(5)式のものと同社である。第1
図と第8図に示した色フィルタの相違点は直流成分であ
る輝度信号中のG、R,Bの構成比にあり、これについ
ては色フィルタの分光特性を制御する手段により調節す
ることができる。
In addition, the solid-state image sensor shown in Fig. 1 has a structure in which one vertical transfer C0DSIFl is combined with one light receiving element, but in addition to this, one vertical transfer C0DSIFl is combined with two vertically oriented light receiving elements. The transfer COD may have a corresponding structure, and FIG. 8 shows an example of a color filter arrangement having such a structure. In the solid-state image sensor equipped with the color filter shown in FIG.
Addition and simultaneous readout of 4 is performed, and then addition and simultaneous readout is performed in the following order. In the even field, the combination of additions is changed for interlacing, and lines 2 and 3 are first added and read out simultaneously, then lines 4.5 are added and read out simultaneously, and then added and read out in this order. At this time, the horizontal scanning signal read out is similar to those shown in equations (4) and (5), where the luminance signal and the modulated color signal are in a frequency interleaved relationship, and the two color difference signals in each modulated color signal are According to the company, the phase of the carrier waves is shifted from each other by π/2 (/l), which is the same as that of equation (5). 1st
The difference between the color filters shown in Fig. 8 and Fig. 8 lies in the composition ratio of G, R, and B in the luminance signal, which is a DC component, and this can be adjusted by means of controlling the spectral characteristics of the color filter. can.

更に、上述した実施例のCCD撮像素子の電荷蓄積方式
はフィールド蓄積方式であったが、フレーム蓄積方式を
採用することもでき、第9図はこの場合の色フィルタの
他の実施例を示した図である。また、第10図は第9図
に示した色フィルタを用いた場合の固体カラー撮像装置
の信号処理回路の他の実施例を示したブロック図である
。第10図において、撮像レンズ21が集光した光を空
間変調する第9図に示した色フィルタ41を装着したC
CD撮像素子42は、垂直方向の2つの受光素子に1つ
の垂直転送CODが対応した構造を有しており、1木の
水平転送CODを有している。このCCD撮像素子42
の駆動方式はフレーム蓄積であるため、第9図において
奇数フィールドではライン1.2゜・・・と順次読み出
し、偶数フィールドではライン264 、265・・・
と順次読み出す。このようにして読み出された信号は(
4)、又は(5)式と同じ形式をしている。CCD撮像
素子42から読み出された信号は増幅器26により所定
のレベルまで増幅された後、ガンマ補正回路21でガン
マ補正を受け、更にローパスフィルタ(L P F )
 43及びバンドパスフィルタ(BPF)44に入力さ
れる。ローパスフィルタ43は、3M1−1.の遮断周
波数を有しており、入力された信号から輝度信号成分の
みを分離してこれを増幅器32に出力する。増幅器32
により所定レベルまで増幅された輝度信号Yは加算回路
34に入力される。一方バンドバスフィルタ44は3.
5A:t−0,51+71H2の通過帯域を有し、入力
L; >:から変調色信号成分を分#1してこれを増幅
器35に出力1Jる。増幅器35により所定のレベルま
で増幅された変調色信号成分は反転回路45及びバッフ
ァ46に入力される。
Furthermore, although the charge storage method of the CCD image pickup device in the above embodiment was a field storage method, a frame storage method could also be adopted, and FIG. 9 shows another example of the color filter in this case. It is a diagram. Further, FIG. 10 is a block diagram showing another embodiment of the signal processing circuit of the solid-state color imaging device when the color filter shown in FIG. 9 is used. In FIG. 10, C is equipped with the color filter 41 shown in FIG. 9, which spatially modulates the light condensed by the imaging lens 21.
The CD image sensor 42 has a structure in which one vertical transfer COD corresponds to two vertical light receiving elements, and has one horizontal transfer COD. This CCD image sensor 42
Since the driving method is frame accumulation, in FIG. 9, lines 1.2°, . . . are read out sequentially in odd fields, and lines 264, 265, .
are read out sequentially. The signal read out in this way is (
It has the same format as Equation 4) or (5). The signal read out from the CCD image sensor 42 is amplified to a predetermined level by the amplifier 26, then subjected to gamma correction by the gamma correction circuit 21, and further passed through a low-pass filter (L P F ).
43 and a band pass filter (BPF) 44. The low-pass filter 43 is a 3M1-1. It has a cutoff frequency of , and separates only the luminance signal component from the input signal and outputs it to the amplifier 32. amplifier 32
The luminance signal Y amplified to a predetermined level is input to the adder circuit 34. On the other hand, the bandpass filter 44 is 3.
5A: It has a passband of t-0, 51+71H2, and divides the modulated color signal component #1 from the input L; >: and outputs it to the amplifier 35 by 1J. The modulated color signal component amplified to a predetermined level by the amplifier 35 is input to an inversion circuit 45 and a buffer 46.

反転回路45は入力された信号成分の位相を180度反
転する動作を行ない、バッファ46は入力された信号成
分の出力レベルを反転回路45のそれと整える動作を行
ない、それぞれの出力信号はスイッチ41の端子a、b
に印加される。スイッチ41の可動端子Cはパルス発生
回路24で発生される切換パルスにより変調色信号成分
がNTSCの副搬送波の位相と一致するようなタイミン
グで端子a、端子す側に切り換わる。このため結局スイ
ッチ41の可動端子CはNTSCの副搬送波の位相と一
致した位相の変調色信号成分を出力し、これが加算回路
31に入力される。なお、スイッチ47めスイッチング
周波数は第9図に示した色フィルタ配列により □15
H2となる。加算回路31には3.58MH,の上記副
搬送波と同相の信号が端子38から加えられるため、ス
イッチ47から入力される搬送色信号成分の白バランス
がとられ、完全な搬送色信号Cとなって加算回路34に
入力される。加算回路34は、増幅器32から入力され
る輝度信号Yと上記搬送色信号Cと端子39から入力さ
れるカラーバースト信号とを混合し、出力端子40から
NTSC信号を出力する。
The inversion circuit 45 performs an operation of inverting the phase of the input signal component by 180 degrees, the buffer 46 performs an operation of adjusting the output level of the input signal component to that of the inversion circuit 45, and each output signal is output from the switch 41. terminals a, b
is applied to The movable terminal C of the switch 41 is switched to the terminal a and the terminal A side by a switching pulse generated by the pulse generating circuit 24 at a timing such that the modulated color signal component matches the phase of the NTSC subcarrier. Therefore, the movable terminal C of the switch 41 eventually outputs a modulated color signal component whose phase matches that of the NTSC subcarrier, and this is input to the adder circuit 31. The switching frequency of switch 47 is determined by the color filter arrangement shown in Figure 9. □15
It becomes H2. Since a signal having the same phase as the subcarrier of 3.58 MHz is applied to the adder circuit 31 from the terminal 38, the white balance of the carrier color signal component input from the switch 47 is maintained, resulting in a complete carrier color signal C. and is input to the adder circuit 34. The adder circuit 34 mixes the luminance signal Y input from the amplifier 32, the carrier color signal C, and the color burst signal input from the terminal 39, and outputs an NTSC signal from the output terminal 40.

本実施例も第1図及び第2図で示した実施例と同様の効
果がある。
This embodiment also has the same effect as the embodiment shown in FIGS. 1 and 2.

[発明の効果] 以上記述した如く本発明の固体カラー撮像装置によれば
、固体撮像素子から輝度信号成分と、互いに位相がπ/
2異なる搬送波を2つの異なる色差信号により直交変調
して得られる変調色信号成分とを直接取り出すことによ
り、回路構成を簡単として、小形、軽量、低消費電力を
実現し、且つ良質なカラー画像を得る効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the solid-state color imaging device of the present invention, the luminance signal component from the solid-state imaging element has a phase of π/
By directly extracting the modulated color signal components obtained by orthogonally modulating two different carrier waves with two different color difference signals, the circuit configuration is simplified, and the system achieves compact size, light weight, and low power consumption, while producing high-quality color images. There are benefits to be gained.

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

第1図は本発明の固体カラー撮像装置に用いる固体撮像
素子の一実施例を示した構成図、第2図は本発明の固体
カラー撮像装置の一実施例を示した回路ブロック図、第
3図は第1図に示したCCD1it像素子に装着される
色フィルタ配列の各画素の分光特性を示した特性図、第
4図は第2図で示した回路より得られる輝度信号と色差
信号の分光特性を示した特性図、第5図はNTSC方式
の副1般送波の位相関係を示した図、第6図は第1図に
示した色フィルタの配列例を示した図、第7図は水平方
向に4画素周期C色フィルタが繰り返された場合の特性
例を示した図、第8図は本発明の固体カラー撮像装置に
用いられる色フィルタの他の実施例を示した図、第9図
は本発明の固体カラー撮像装置に用いられる色フィルタ
の更に他の実施例を示した図、第10図は本発明の固体
ノ〕ラー撮像装置の他の実施例を示した回路ブロック図
、第11図は従来の色フイルタ配列例を示した図、第1
2図は従来の固体ノノラー撮像装置の回路構成例を示し
たブロック図である。 21・・・撮像レンズ      22.41・・・色
フィルタ23.42・・・CCD撮像素子  25・・
・駆動回路27・・・ガンマ補正回路    28,2
9.47・・・スイッチ30.34.37・・・加算回
路  31・・・減算回路33.43・・・ローパスフ
ィルタ 36.44・・・バンドパスフィルタ 45・・・反転回路       46・・・バッファ
代理人 弁理士  則 近 憲 佑(ばか1名)= 2
7− ゑ夙ρ 翳l除   −N FI ・・・ ミυI費 ≦   。 第7図 第8図 第9図 &−−ペーノ
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a solid-state image sensor used in a solid-state color imaging device of the present invention, FIG. 2 is a circuit block diagram showing an embodiment of the solid-state color imaging device of the present invention, and FIG. The figure shows the spectral characteristics of each pixel of the color filter array mounted on the CCD1it image element shown in Fig. 1, and Fig. 4 shows the luminance signal and color difference signal obtained from the circuit shown in Fig. 2. A characteristic diagram showing the spectral characteristics. Figure 5 is a diagram showing the phase relationship of sub-primary transmission in the NTSC system. Figure 6 is a diagram showing an example of the arrangement of color filters shown in Figure 1. The figure shows an example of characteristics when a 4-pixel cycle C color filter is repeated in the horizontal direction, and FIG. 8 shows another embodiment of the color filter used in the solid-state color imaging device of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing still another embodiment of the color filter used in the solid-state color imaging device of the present invention, and FIG. 10 is a circuit block diagram showing another embodiment of the solid-state color imaging device of the present invention. Figure 11 is a diagram showing an example of a conventional color filter arrangement.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of a conventional solid-state non-porous imaging device. 21...Imaging lens 22.41...Color filter 23.42...CCD image sensor 25...
・Drive circuit 27... Gamma correction circuit 28,2
9.47...Switch 30.34.37...Addition circuit 31...Subtraction circuit 33.43...Low pass filter 36.44...Band pass filter 45...Inversion circuit 46... Buffer agent Patent attorney Noriyuki Chika (1 idiot) = 2
7- ゑ夙ρ 翳l except -N FI ... MiυI cost ≦. Figure 7 Figure 8 Figure 9 &--Peno

Claims (1)

【特許請求の範囲】 2次元に配列された画素を有する固体撮像素子と、この
固体撮像素子から読出される信号が、輝度信号成分と互
いに位相がπ/2異なる2つの搬送波がそれぞれ異なる
色差信号により直交変調された変調色信号成分とから成
るように前記固体撮像素子の感光面に結像する光情報を
光学的に変調する色フィルタと、 前記固体撮像素子の出力信号から前記輝度信号成分を抽
出する輝度信号抽出手段と、 前記固体撮像素子の撮像素子の出力信号から前記変調色
信号成分を抽出する色信号抽出手段と、この抽出された
変調色信号成分に標準カラーテレビジョン信号の色信号
の位相推移と同等の位相推移を与えるための位相調整手
段と、 前記輝度信号成分と前記位相調整された変調色信号成分
及びカラーバースト信号よりテレビジョン信号を作出す
るテレビジョン信号作出手段とを具備したことを特徴と
する固体カラー撮像装置。
[Scope of Claims] A solid-state image sensor having pixels arranged two-dimensionally, and a signal read from the solid-state image sensor that is a luminance signal component and a color difference signal in which two carrier waves whose phases are different from each other by π/2 are different from each other. a color filter that optically modulates optical information imaged on the photosensitive surface of the solid-state image sensor so as to be composed of a modulated color signal component that is orthogonally modulated by a color filter; a luminance signal extraction means for extracting the modulated color signal component from the output signal of the image sensor of the solid-state image sensor; and a color signal extraction means for extracting the modulated color signal component from the output signal of the image sensor of the solid-state image sensor; and a television signal generating means for generating a television signal from the luminance signal component, the phase-adjusted modulated color signal component, and the color burst signal. A solid-state color imaging device characterized by:
JP60007495A 1985-01-21 1985-01-21 Solid-state color image pickup device Pending JPS61167296A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914749A (en) * 1998-03-31 1999-06-22 Intel Corporation Magenta-white-yellow (MWY) color system for digital image sensor applications
WO2009118799A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 パナソニック株式会社 Imaging device, imaging module and imaging system

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