JPS62104293A - カラ−撮像装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、１個の撮像素子を用いて周波数分離方式に
よりカラー画像を描像するカラー撮像装置に関するもの
である。

（従来の技術〕 第３図は撮像素子に備えられた色フィルタのフィルタ配
列の１部を示す図であり、Ｗは全色光透過フィルタ、Ｙ
ｅは黄色光透過フィルタ、ｃｙはシアン色光通過フィル
タ、Ｇは緑色光透過フィルタを示す。

第４図は従来装置の構成を示すブロック図であリ、図中
、１は撮像素子、２及び３は上記撮像素子１の出力から
低域成分と高域成分を濾波するローパスフィルタ及びバ
ンドパスフィルタ、４は上記バンドパスフィルタ３の出
力を撮像素子１の１水平走査期間分だけ遅延するＩＨ遅
延回路、５及び６は上記バンドパスフィルタ３の出力と
上記遅延回路４の出力とを加減算する加算回路及び減算
回路、７．８は上記加減算回路５，６の出力信号を復調
する復調回路である。

次に動作について説明する。なお、第３図において、Ｗ
、Ｇ、Ｗ、Ｇ、−と繰り返す走査線をｎ番目の走査線、
Ｙｅ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｃｙ、　・−と繰り返す走査線を第
ｎ＋１番目の走査線とする。また、第５図（ａ）は第ｎ
番目の走査線を走査している場合の撮像素子１の出力信
号を示す図、同図（ｂｌは第ｎ＋１番目の走査線を走査
している場合の出力信号を示す図である。

まず、撮像素子１からの出力信号はローパスフィルタ２
により、その低域成分のみが濾波され、輝度信号Ｙが得
られる。一方、赤色信号Ｒ１青色信号Ｂは次のようにし
て得られる。ここで、水平方向に並んだ画素から信号を
読み出す周波数をｆｃとすると、撮像素子１からの出力
信号は、濾波する成分の中心周波数が％ｘｆｃであるバ
ンドパスフィルタ３を通り、周波数％Ｘｆｃを中心とし
た成分、すなわち、高域成分が取り出される。

バンドパスフィルタ３により取り出したｎ番目走査の高
域成分をＩＨ遅延回路４を通して第ｎ＋１番目走査の高
域成分と時間的にそろえてから、加算回路５でこれらを
加えあわせると、赤色成分については、両走査線ともそ
の高域成分に関して同じ位相であり、青色成分について
は走査線ごとにその高域成分の位相が１８０度逆転して
いるので赤色成分のみを得ることができる。同様に第ｎ
番目走査の高域成分と第ｎ＋１番目走査の高域成分をＩ
Ｈ遅延回路４により時間的にそろえてから減算回路６に
より互いの差をとると、赤色成分についてはその高域成
分に関して同相、青色成分についてはその高域成分に関
して逆相の関係があるので青色成分のみを得ることがで
きる。このようにして得られた赤色成分、青色成分はま
だ高域成分であるが、これらを復調回路７，８により復
調することにより赤色信号Ｒ１青色信号Ｂが得られる。

以上に述べた方式はいわゆる「単一般送波周波数分離方
式」と呼ばれるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この方式においては、前記加減算時において
位相を正確に合わせる必要があり、ＩＨ遅延回路４の遅
延時間を正確に管理する必要がある。そのため従来は高
価でしかも大型のガラス遅延線などを用いていた。更に
バンドパスフィルタ３は、その中心周波数通過帯域等が
正確である必要があるため、コイル、コンデンサ等を用
いており夫々ＩＣ化のむずかしい構成であった。なお、
従来用いられていたガラス遅延線の代りにＣＣＤ（電荷
結合素子、　ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉ
ｃｅ　）を用いて遅延回路を構成することも可能である
が、高い周波数の信号を遅延できることが必要で消費電
力が多くなるなどの問題点があった。子なわち、一般に
ＣＣＤは遅延させることが可能な信号の周波数が高くな
るにつれてその消費電力も多くなる。

更に、ＣＣＤへ入力する転送りロック等も前記信号の周
波数に対応して高い周波数であるので、そのクロックと
他の信号線等との干渉により画質を劣化させるなどの問
題点があり、回路のＩＣ化。

装置の小型化をさまたげていた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので回路のＩＣ化に適し、装置の小型化が可能なカ
ラー撮像装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るカラー撮像装置は、色信号が特定の周波
数で周波数多重されて撮像素子から出力される信号を上
記特定の周波数と同一周波数で互いに位相が異なる第１
．第２のサンプリングクロックによりサンプルホールド
する第１．第２のサンプルホールド回路と、上記各サン
プルホールド回路の出力信号を減算して遅延回路と加減
算回路に出力する減算回路とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、周波数多重された信号が位相の異
なる２つのサンプリングクロックによりサンプルホール
ドされる。そのサンプルホールドされた２つの信号は互
いに減算された後、遅延回路と加減算回路に入力され、
隣接する走査線間の加減算が行なわれて、色信号が分離
される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。なお
、前記従来例と同一又は相当部分には同一符号を用いて
、その説明は省略する。

第１図において、１１．１２は夫々撮像素子１の出力に
接続された第１．第２のサンプルホールド回路、１３は
上記各サンプルホールド回路１１゜１２に、対応する第
１．第２のサンプリングパルスを供給するとともに、後
述の制御パルスを出力するパルス発生回路、１４は上記
各サンプルホールド回路１１．１２の出力信号を互いに
減算し、後段のＩＨ遅延回路４と加減算回路５，６に出
力する減算回路、１５は減算回路６の出力を反転する反
転回路、１６は減算回路６の出力と反転回路１５を介し
た出力とをパルス発生回路１３からの制御パルスにもと
づき切り換えるスイッチ回路であり、１６ａ、１６ｂ、
１６ｃは夫々スイッチ回路Ｉ６の入出力端子、１６ｄは
スイッチ制御端子を示している。なお、パルス発生回路
１３より出力される第１．第２のサンプリングパルス及
び制御パルスは、撮像素子１の信号を読み出すパルスと
周期は異なるが、夫々同期している。

次に、動作について説明する。なお、従来例同様、第３
図において、Ｗ、Ｇ、Ｗ、Ｇ、　−と繰り返す走査線を
第ｎ番目の走査線、Ｙｅ、Ｃｙ。

Ｙｅ、Ｃｙ、−−−と繰り返す走査線を第ｎ＋１番目の
走査線とする。また、説明のため、撮像素子ｌに入射す
る画像は絵柄のない均一な画像で、撮像素子１からの出
力の赤色成分、青色成分、緑色成分の比が１：１：１で
ある場合を考える。このとき第ｎ番目走査の出力信号は
第２図（ａ）、第ｎ＋１番目走査の出力信号は第２図（
ｂ）に示す如くである。

第２図（Ｃ）、　（ｄ）はそれぞれ位相が１８０°異な
ったサンプリングパルスで同図（Ｃ）を第１のサンプリ
ングパルス、同図＋ｄｉを第２のサンプリングパルスと
する。ここで、サンプルホールド回路１１に第１のサン
プリングパルスと第２図（ａ）に示す信号が入力される
と、第２図（ｅｌに示す信号が出力され、サンプルホー
ルド回路１２に第２のサンプリングパルスと第２図（ａ
ｌに示す信号が入力されると、第２図（ｆ）に示す信号
が出力される。一方、サンプルホールド回路１１に第１
のサンプリングパルスと第２図（ｂ）に示す信号が入力
されると、第２図（ｇ）に示す信号が出力され、サンプ
ルホールド回路１２に第２のサンプリングパルスと第２
図（ｂ）に示す信号が入力されると、第２図（ｈｌに示
す信号が出力される。以上の如くサンプルホールド回路
１１．１２が動作すると、第ｎ番目の走査線を走査して
いる゛場合には減算回路１４から第２図（ｉ）に示す信
号が出力され、遅延回路４からは第２図Ｕ）に示す信号
が出力される。また、第ｎ＋１番目の走査線を走査して
いる場合には、減算回路１４から第２図（ｊ）に示す信
号が出力され、遅延回路４からは第２図（ｉｌに示す信
号が出力される。なお、赤色信号量をＲ１青色信号量を
Ｂとすると第２図（ｉ）に示す信号はＲ＋Ｂ、第２図（
ｊ）に示す信号はＲ−Ｂと表わされる。ここで、第ｎ番
目の走査線を走査している場合を考える。加算回路５の
出力は（Ｒ＋Ｂ）＋（Ｒ−Ｂ）＝２Ｒとなり赤色信号を
得ることができる。また、減算回路６の出力は（Ｒ＋Ｂ
）−（Ｒ−Ｂ）＝２Ｂとなり、パルス発生回路１３の制
御パルスにより、第ｎ番目走査時にスイッチ回路１６の
端子１６ａと１６ｃが導通するようにすれば、その出力
から青色信号を得ることができる。

次に第ｎ＋１番目の走査線を走査している場合を考える
。加算回路５の出力は（Ｒ−Ｂ）＋（Ｒ＋Ｂ）＝２Ｒと
なり赤色信号を得ることができる。また、減算回路６の
出力は（Ｒ−Ｂ）−（Ｒ＋　Ｂ）となり、パルス発生回
路１３の制御パルスにより、第ｎ＋１番目走査時にスイ
ッチ回路１６の端子１６ｂと１６Ｃが導通ずるようにす
れば、減算回路６の出力は反転回路１５を介して−（（
Ｒ−Ｂ）−（Ｒ＋Ｂ））＝２Ｂとなり青色信号を得るこ
とができる。なお、種度信号Ｙは口−パスフィルタ２を
用いる従来と同じ方法で得ることができる。

ところで、上記実施例では、撮像素子１の種類を特に限
定していないが、これに固体撮像素子を用いれば、その
信号読み出しクロックと前述のサンプリングパルスのタ
イミングを合わせることが容易となり、この発明による
効果を更に得やすくなる。また、遅延回路４は従来の如
き高域成分を遅延させる必要がないので、ＣＯＤにより
遅延回路を構成する場合には動作周波数の低い消費電力
の少ないＣＣＤを用いればよい。

なお、遅延回路４にＣＣＤを用いる場合には減算回路１
４の出力にローパスフィルタを付は加える必要がある。

また、色フィルタの配列は第３図に示したものに限定さ
れない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、色信号が特定の周波
数で周波数多重されて撮像素子から出力される信号を上
記特定の周波数と同一周波数で互いに位相が異なる第１
．第２のサンプリングクロックによりサンプルホールド
する第１．第２のサンプルホールド回路と、上記各サン
プルホールド回路の出力信号を減算して遅延回路と加減
算回路に出力する減算回路とを備えたことにより、回路
のＩｃ化に適し、装置の小型化が可能なカラー撮像装置
が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるカラー撮像装置を示
すブロック図、第２図はこの発明の一実施例の動作の説
明用線図、第３図は撮像素子のフィルタ配列の一部を示
す図、第４図は従来例を示すブロック図、第５図は従来
例の動作の説明用線図である。 １・・・撮像素子、２・・・ローパスフィルタ、４・・
・ＩＨ遅延回路、５．６・・・加減算回路、１１．１２
・・・第１．第２のサンプルホールド回路、１３・・・
パルス発生回路、１４・・・減算回路、１５・・・反転
回路、１６・・・スイッチ回路。 なお、図中間−又は相当部分には同一符号を用いている
。 代理人　　大　　岩　　増　　雄（ほか２名）ＩＬ　Ｘ
山 、′２ 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）隣接する走査線間で異なった所定の色信号の組合
   せとなるように、対応する色信号が特定の周波数で周波
   数多重された信号を出力する撮像素子と、周波数多重さ
   れた信号を１走査期間遅延する遅延回路と、この遅延回
   路で遅延された信号を用いて隣接する走査線間の加算及
   び減算を行なう加減算回路とを備え、この加減算により
   周波数多重された信号から色信号を分離するようにした
   カラー撮像装置において、上記撮像素子から出力される
   周波数多重された信号を上記特定の周波数と同一周波数
   で互いに位相が異なる第１、第２のサンプリングクロッ
   クによりサンプルホールドする第１、第２のサンプルホ
   ールド回路と、上記各サンプルホールド回路の出力信号
   を減算して上記遅延回路と加減算回路に出力する減算回
   路とを備えたことを特徴とするカラー撮像装置。
2. （２）撮像素子は固体撮像素子から成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のカラー撮像装置。
3. （３）第１、第２のサンプリングクロックの位相差が１
   ８０°であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のカラー撮像装置。
4. （４）遅延回路にＣＣＤを用いたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のカラー撮像装置。