JPS63142976A - 映像信号の雑音除去回路 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子スチルカメラ等における固体撮像素子の
出力から雑音を除去するための映像信号の雑音除去回路
に関するものである。

〔従来の技術〕

電子スチルカメラにおける固体撮像素子の出力から輝度
信号Ｙを取り出すには、基本的には、低域フィルタを通
すか、サンプルホールドを行えばよい。低域フィルタを
用いた場合の電子スチルカメラの基本構成を第５図に基
づいて説明する。まず、固体撮像素子１の出力から低域
フィルタ２（Ｌ　Ｐ　Ｆ）を通して輝度信号Ｙのみを取
り出す。

次に、この輝度信号Ｙを信号処理回路３に送り所定の信
号処理を行って、ＦＭ変調器４でＦＭ変調する。また、
固体撮像素子１の出力から別個に取り出した色信号Ｃも
、信号処理回路５に送り所定の信号処理を行って、ＦＭ
変調器６でＦＭ変調する。そして最後に、これらのＦＭ
変調器４・６からの出力を重ね合わせて記録増幅器７で
増幅し、磁気ヘッド８に送って記録する。

このように低域フィルタ２を用いて輝度信号Ｙを取り出
す際の出力波形の変化を、第６図（ａ）（ｂ）に基づい
て説明する。固体撮像素子１の出力は、第６図（ａ）に
示すように、水平転送周波数のクロック成分と被写体の
映像に応じて変化する信号成分とからなるパルス振幅変
ｉＪｌ（ＰＡＭ）波状の波形であり、低域フィルタ２を
通すことにより、第６図（ｂ）に示すような包絡線状の
輝度信号Ｙのみを取り出すことができる。ところが、実
際には、固体撮像素子１の出力増幅器で１／ｆノイズが
発生するので、低域フィルタ２を用いただけではこの１
／ｆノイズがそのまま輝度信号Ｙに重畳されて取り出さ
れることになる。試しに、固体撮像素子１で黒の被写体
を盪影して信号成分をなくすと、この固体↑層像素子１
の出力は、第７図（ａ）に示すように、クロック成分に
１／ｆノイズが乗った状態となり、この１／ｆノイズは
、第７図（ｂ）に示すように、低域フィルタ２をそのま
ま通過して出力される。従って、実際に固体↑層像素子
１の出力が信号成分を含む場合には、低域フィルタ２か
ら取り出される輝度信号Ｙに１／ｆノイズが重畳される
ことになる。この１／ｆノイズは、後の信号処理回路３
のクランプによりモニタ画面上における横方向のランダ
ムノイズとなって、画質を低下させる原因となる。

そこで、従来は、この１／ｆノイズを取り除くための雑
音除去回路として、第８図に示すように、固体撮像素子
１と低域フィルタ２との間にクランプ回路９を設けてい
た。このクランプ回路９は、第９図（ａ）に示すように
、固体撮像素子１から第７図（ａ）と同様にクロック成
分と１／ｆノイズ成分のみが出力された場合で示すと、
この出力におけるクロック成分のりセント期間に同期す
る第９図（ｂ）に示すようなりランクパルスを発生し、
このクランクパルスによって第９図（Ｃ）のように出力
波形をクランプする回路であり、このため、低域フィル
タ２の出力には、第９図（ｄ）に示すように１／ｆノイ
ズが現れない。従って、実際に固体撮像素子１の出力が
信号成分を含む場合にも、低域フィルタ２から取り出さ
れる輝度信号Ｙには１／ｆノイズが含まれず、画像品質
の低下を防止することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このように従来の雑音除去回路に用いられる
クランプ回路９は、固体撮像素子１の出力のクロック成
分に同期するための位相条件が厳しい制約を受け、しか
もこの周波数が高いために安定したクランプパルスを得
ることが困難であり、従って、このクランプパルスを得
るためには高周波用でかつ規格の厳しい部品を必要とす
るのでコストが高くなるという問題点を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る映像信号の雑音除去回路は、上記の問題点
を解決するために、固体撮像素子の出力から水平転送周
波数を搬送波とする信号成分のみを分離する帯域通過フ
ィルタと、この帯域通過フィルタの出力から信号成分の
みを取り出す映像検波手段とからなることを特徴として
いる。

〔作　用〕

上記の構成により、帯域通過フィルタによって固体撮像
素子の出力から水平転送周波数を搬送波とする信号成分
のみを取り出すと、低周波帯域に重畳する１／ｆノイズ
は遮られることになる。従って、この帯域通過フィルタ
の出力を映像検波手段によって検波することにより、１
／ｆノイズを除去し所望する信号成分のみを取り出すこ
とができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本実施例の電子スチルカメラの回路構成は、第１図に示
すように、固体撮像素子１１、低域フィルタ１２、輝度
信号Ｙの信号処理回路１３及びＦＭ変調器１４、色信号
Ｃの信号処理回路１５及びＦＭ変調器１６、記録増幅器
１７並びに磁気ヘッド１８からなる基本回路において、
固体撮像素子１１と低域フィルタ１２との間に雑音除去
回路１９を挿入したものである。固体撮像素子ＩＸは、
被写体の映像を電気信号に変換する装置であり、この固
体撮像素子１１の出力は、第２図（ａ）に示すように、
直流を含む周波数帯域の信号成分Ａと、水平転送周波数
を中心とする周波数帯域の信号成分Ｂとを有する。また
、この固体撮像素子１１の出力増幅器で発生するｌ／ｆ
ノイズ成分は、直流を含む周波数帯域に存在し、信号成
分Ａに重畳している。低域フィルタ１２は、低周波領域
のみを通過させるフィルタであり、第２図（ｂ）に示す
ように、固体撮像素子１１の出力における信号成分Ａの
領域のみを通過させるような周波数特性を有している。

信号処理回路１３は、低域フィルタ１２から出力された
輝度信号Ｙについて所定の信号処理を行う回路である。

ＦＭ変調器１４は、信号処理が行われた輝度信号ＹをＦ
Ｍ変調する回路である。色信号Ｃは、固体撮像素子１１
の出力から別に取り出される。信号処理回路１５及びＦ
Ｍ変調器１６は、この色信号Ｃについて、輝度信号Ｙと
同様の処理を行う回路である。ＦＭ変調器１４及びＦＭ
変調器１６でＦＭ変調された輝度信号Ｙ及び色信号Ｃは
、重ね合わされて記録増幅器１７に送られる。記録増幅
器１７は、重ね合わされた輝度信号Ｙ及び色信号Ｃを入
力し、磁気記録を行うためにこの信号の増幅等を行う増
幅器である。磁気へラド１８は、記録増幅器１７の出力
に基づいて図示しないフロッピーディスク（フレキシブ
ルディスク）に映像の磁気記録を行う装置である。雑音
除去回路１９は、帯域通過フィルタ２０　　（ＢＰＦ）
と映像検波器２１とで構成される。帯域通過フィルタ２
０は、固体撮像素子１１の出力から所定周波数領域のみ
を通過させるフィルタであり、第２図（Ｃ）に示すよう
に、この固体撮像素子１１の出力における信号成分Ｂの
領域のみを通過させるような周波数特性を存している。

このため、１／ｆノイズ成分が重畳する信号成分Ａは、
この帯域通過フィルタ２０に遮られることになる。映像
検波器２１は、水平転送周波数を搬送波とする信号のＡ
Ｍ復調器であり、帯域通過フィルタ２０の出力から信号
成分のみを取り出すための回路である。なお、この映像
検波器２１の出力は低域フィルタ１２に送られることに
なるが、この出力が既に高周波成分を含まない場合は、
この低域フィルタ１２を省略して直接信号処理回路１３
に送るようにすることもできる。

上記構成の雑音除去回路１９における各出力波形の変化
を第３図及び第４図に基づいて説明する。まず、固体撮
像素子１１の出力が１／ｆノイズを含まないものとする
と、この固体撮像素子１１の出力は、第３図（ａ）に示
すように、水平転送周波数のクロック成分と被写体の映
像に応じて変化する信号成分とからなるパルス振幅変調
波状の波形となる。この固体↑層像素子１１の出力が帯
域通過フィルタ２０に送られると、第３図（ｂ）に示す
ように、信号成分が水平転送周波数の搬送波でＡＭ変調
された波形として出力される。そして、この帯域通過フ
ィルタ２０の出力が映像検波器２１に送られると、第３
図（Ｃ）に示すような包路線状の信号成分のみが検波さ
れて出力される。

次に、固体撮像素子１１で黒の被写体を撮影して信号成
分がない状態にすると、この固体撮像素子１１の出力は
、第４図（ａ）に示すように、水平転送周波数のクロッ
ク成分と、固体撮像素子１１の出力増幅器で発生する１
／ｆノイズ成分とからなる波形になる。この固体撮像素
子１１の出力が帯域通過フィルタ２０に送られると、第
４図の（ｂ）に示すように、低周波帯域の１／ｆノイズ
成分は遮られ水平転送周波数の搬送波成分のみが出力さ
れる。このため、映像検波器２１の出力は、第３図（ｃ
）に示すように、無信号となる。従って、実際に固体撮
像素子１１の出力が信号成分を含む場合にも、１／ｆノ
イズは帯域通過フィルタ２０で遮られ、映像検波器２１
からは信号成分だけが出力されることになる。

〔発明の効果〕

本発明に係る映像信号の雑音除去回路は、以上のように
、固体撮像素子の出力から水平転送周波数を搬送波とす
る信号成分のみを分離する帯域通過フィルタと、この帯
域通過フィルタの出力から信号成分のみを取り出す映像
検波手段とからなる構成である。

これにより、水平転送周波数によるクランプ等の高速パ
ルス処理等を行うことなく、帯域通過フィルタと映像検
波手段との簡単な構成で固体撮像素子の出力から１／ｆ
ノイズを含まない信号成分を取り出すことができる。こ
のため、本発明の映像信号の雑音除去回路は、安定した
動作を行う回路が容易に製造可能となり、しかも高価な
部品を使用する必要がなくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は本実施例の雑音除去回路を含む電子スチル
カメラの電気回路のブロック図、第２図（ａ）は固体撮
像素子の出力の周波数スペクトル、第２図（ｂ）は低域
フィルタの透過周波数スペクトル、第２図（ｃ）は帯域
通過フィルタの透過周波数スペクトル、第３図（ａ）〜
（Ｃ）はそれぞれ固体撮像素子の出力が１／ｆノイズを
含まない場合の各出力波形を示す波形図、第４図（ａ）
〜（Ｃ）はそれぞれ固体撮像素子の出力に信号成分を含
まない場合の各出力波形を示す波形図、第５図乃至第７
図は固体撮像素子の出力から輝度信号を取り出すための
基本回路を示すものであって、第５図は電子スチルカメ
ラの基本電気回路のブロック図、第６図（ａ）（ｂ）は
それぞれ固体撮像素子の出力が１／ｆノイズを含まない
場合の各出力波形を示す波形図、第７図（ａ）（ｂ）は
それぞれ固体撮像素子の出力に信号成分を含まない場合
の各出力波形を示す波形図、第８図及び第９図は従来例
を示すものであり、第８図は従来例の雑音除去回路を含
む電子スチルカメラの電気回路のブロック図、第９図（
ａ）〜（ｄ）はそれぞれ固体撮像素子の出力に信号成分
を含まない場合の各波形を示す波形図である。 １１は固体撮像素子、１９は雑音除去回路、２０は帯域
通過フィルタ（ＢＰＦ）　、２１は映像検波器（映像検
波手段）である。 特許出願人　　　　　シャープ　株式会社＄２図（ａ） 第２図（ｂ） ＾ 第２図（Ｃ） ＄３図（ａ） 第３図（ｂ） 第３図（Ｃ） 巴力 第４図（ａ） 第４図（ｂ） 第４図（ｃ） Ｆｆ：、儂膿波器 □　　出力 ニＪＩＩＪ９図（ａ） 第９図（ｂ） ＄９ｖ！Ｊ（Ｃ） ＄９図（ｄ） ＬＰＦ巴刀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、固体撮像素子の出力から水平転送周波数を搬送波と
   する信号成分のみを分離する帯域通過フィルタと、この
   帯域通過フィルタの出力から信号成分のみを取り出す映
   像検波手段とから成ることを特徴とする映像信号の雑音
   除去回路。