JPS63175592A - Color image pickup device - Google Patents
Color image pickup deviceInfo
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- JPS63175592A JPS63175592A JP62006059A JP605987A JPS63175592A JP S63175592 A JPS63175592 A JP S63175592A JP 62006059 A JP62006059 A JP 62006059A JP 605987 A JP605987 A JP 605987A JP S63175592 A JPS63175592 A JP S63175592A
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はカラー撮像装置に係り、特に所定構成とした光
学的色分解縞状フィルタ(ストライプフィルタ)を通し
て被写体からの光を撮像管の光導電面(又は光電面)に
結像させ、この撮像管より取り出される信号からカラー
テレビジョン信号を得るカラー撮像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a color imaging device, and more particularly, to a color imaging device in which light from an object is passed through an optical color separation striped filter (stripe filter) having a predetermined configuration to a photoconductive surface of an imaging tube ( The present invention relates to a color imaging device that forms an image on a photocathode (or a photocathode) and obtains a color television signal from a signal taken out from the imaging tube.
従来の技術
本出願人は先に特公昭59−35550号にて、所定構
成のストライプフィルタを使用した「カラーテレビジョ
ン信号発生装置」を提案した。このものは、加色法の3
原色のうちいずれか1つの原色の光のみを透過させる第
1のフィルタ細条と、第1のフィルタ細条を透過する原
色光と他の2つの原色の光のうちいずれか1つの原色の
光との混合色光のみを透過させる第2のフィルタ細条と
、白色光を透過させる第3のフィルタ細条とを一定の順
序に、かつ、各フィルタ細条の長手方向が走査方向と直
交するように規則正しく配列してなる構成のストライプ
フィルタを通して被写体からの光を撮像管の光導電面(
又は光電面)に与え、この撮像管より取り出される信号
のうち、上記ストライプフィルタにおける3種類のフィ
ルタ細条の繰り返し周期で定まる空間周波数値を有する
搬送波の基本波成分と、この搬送波の第2次高調波成分
とより所定の2原色信号を分離発生するに際し、上記第
2次高調波成分は位相成分のみ使用し、その振幅成分を
用いないよう構成したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present applicant previously proposed in Japanese Patent Publication No. 59-35550 a "color television signal generator" using a stripe filter having a predetermined configuration. This one is additive color method 3
A first filter strip that transmits only light of one of the primary colors, and light of one of the primary colors and the other two primary colors that passes through the first filter strip. A second filter strip that transmits only mixed color light and a third filter strip that transmits white light are arranged in a certain order, and the longitudinal direction of each filter strip is perpendicular to the scanning direction. Light from the subject is passed through striped filters arranged regularly on the photoconductive surface of the image pickup tube (
or a photocathode), and among the signals extracted from this image pickup tube, the fundamental wave component of a carrier wave having a spatial frequency value determined by the repetition period of the three types of filter strips in the stripe filter, and the secondary component of this carrier wave. When separately generating predetermined two primary color signals from harmonic components, only the phase component of the second harmonic component is used, and the amplitude component thereof is not used.
この本出願人の提案になるカラーテレビジョン信号発生
装置によれば、撮像管のターゲツト面の中心部分と周辺
部分とで異なる変調度に起因する色シェーディングの影
響を基本波成分のみで決定することができるので、第2
次高調波成分の振幅成分をも使用して色分離する従来装
置に比べ色シェーディングの影響を小にすることができ
、また平均値検波によって所定の2原色信号を分離発生
することができるので、包絡線検波する装置に比し色誤
差を少なくすることができ、更に第2次高調波帯のノイ
ズの影響を殆ど受けることがなく、良好な画質のカラー
テレビジョン信号を発生することができるなどの優れた
特長を有する。According to the color television signal generator proposed by the present applicant, the influence of color shading caused by the different modulation degrees between the center and peripheral parts of the target surface of the image pickup tube can be determined only by the fundamental wave component. can be done, so the second
Compared to conventional devices that use amplitude components of harmonic components to separate colors, the influence of color shading can be reduced, and two predetermined primary color signals can be separated and generated using average value detection. It can reduce color errors compared to envelope detection devices, is almost unaffected by noise in the second harmonic band, and can generate color television signals with good image quality. It has excellent features.
発明が解決しようとする問題点
しかし、上記の本出願人の提案装置によれば、第6図に
示す周波数スペクトラムにおいて、搬送波f1の前記基
本波成分へと搬送波fz (=2f+ )の第2次高
調波成分Bとを用いて所定の2原色信号を分離発生ずる
ので、輝度信号の帯域は同図にYで示す如く、基本波成
分Aと帯域が重ならないように、所定分光特性の光学ロ
ーパスフィルタによって帯域制限されていた。Problems to be Solved by the Invention However, according to the apparatus proposed by the present applicant, in the frequency spectrum shown in FIG. Since predetermined two primary color signals are separated and generated using harmonic component B, the band of the luminance signal is an optical low pass with predetermined spectral characteristics so that the band does not overlap with the fundamental wave component A, as shown by Y in the figure. The band was limited by a filter.
このため、より高解像度を得るには、ストライプフィル
タのフィルタ細条の一周期分の長さくピッチ)をより細
かくし、かつ、それに対応して前置増幅器の帯域を拡げ
ることが必要になるが、前置増幅器のノイズ分布は第7
図に示す如く、高周波数になるほどノイズが非直線的に
増加する傾向を示すため、ストライプフィルタのピッチ
を細かくして高解像度化を図ろうとしても、第2次高調
波成分のS/Nが劣化してしまうので、所定値以上の解
像度の向上は困難であるという問題点があった。Therefore, in order to obtain higher resolution, it is necessary to make the stripe filter's filter strips (the length of one cycle of the filter strips) finer and to correspondingly widen the band of the preamplifier. , the noise distribution of the preamplifier is the seventh
As shown in the figure, noise tends to increase non-linearly as the frequency increases, so even if you try to increase the resolution by making the pitch of the stripe filter finer, the S/N of the second harmonic component will decrease. There is a problem in that it is difficult to improve the resolution beyond a predetermined value because the resolution deteriorates.
一方、後述する如く、例えば少なくとも2水平走査線の
撮像管出力信号を加算することによって輝度信号を分離
すると、輝度信号が垂直方向にボケでしまい、その垂直
方向の解像度が劣化してしまうという問題点もあった。On the other hand, as will be described later, if the luminance signal is separated by, for example, adding the image pickup tube output signals of at least two horizontal scanning lines, the luminance signal will become blurred in the vertical direction, and the resolution in the vertical direction will deteriorate. There were also points.
そこで、本発明は、ストライプフィルタの各フイルタ細
条の長手方向を走査線方向に対して傾斜させると共に、
撮像管出力信号中の基本波成分周波数以下の低域成分は
垂直相関性を利用して分離せずにそのまま輝度信号の低
域成分として用いることにより、上記問題点を解決した
カラー撮像装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention makes the longitudinal direction of each filter strip of the striped filter inclined with respect to the scanning line direction, and
Provided is a color imaging device that solves the above problems by using the low frequency components below the fundamental frequency component frequency in the image pickup tube output signal as they are as the low frequency components of the luminance signal without separating them using vertical correlation. The purpose is to
問題点を解決するための手段
本発明のカラー撮像装置は、所定の第1乃至第3のフィ
ルタ細条を一定の順序で、かつ、走査方向に対して各フ
ィルタ細条の長手方向が傾斜する如くに配列すると共に
、走査線に直交する方向における第1乃至第3のフィル
タ細条のピッチに対する走査線数を選定して構成したス
トライプフィルタと、第1のフィルタ、第2のフィルタ
及び加算手段を具備している。上記ストライプフィルタ
を通して被写体からの光が撮像管の光導電面(又は光電
面)に与えられ、少なくとも2水平走査線の撮像管出力
信号の垂直相関性を利用して、輝度信号と、輝度信号帯
域内の基本成分信号とが夫々分離出力される。Means for Solving the Problems The color imaging device of the present invention arranges predetermined first to third filter strips in a fixed order, and the longitudinal direction of each filter strip is inclined with respect to the scanning direction. a stripe filter configured by arranging the stripe filter as shown in FIG. Equipped with: Light from the subject is applied to the photoconductive surface (or photocathode) of the image pickup tube through the stripe filter, and the vertical correlation of the image pickup tube output signals of at least two horizontal scanning lines is used to generate a luminance signal and a luminance signal band. The fundamental component signals within are separately output.
作用
前記第1のフィルタ細条は加色法の3原色のうちいずれ
か1つの原色の第1の原色光のみを透過させ、前記第2
のフィルタ細条は第1の原色光の原色以外の他の2つの
原色のうちのいずれか1つの原色の第2の原色光と第1
の原色光との混合色光のみを透過させ、前記第3のフィ
ルタ細条は白色光を透過させる。Operation: The first filter strip transmits only the first primary color light of any one of the three additive primary colors;
The filter strips of the first primary color light and the second primary color light of any one of the other two primary colors other than the first primary color light.
The third filter strip transmits only white light mixed with the primary color light.
これらの第1乃至第3のフィルタ細条はそれらの長手方
向が走査線方向に対して傾斜したストライブフィルタを
構成しており、撮像管出力信号はこの傾斜により相隣る
2本の走査線の出力信号中の基本波成分信号間で位相差
を与えられる。この位相差は走査線に対して直交する方
向に見たストライブフィルタのピッチに対して走査線数
をどのように設定するがで決まる。These first to third filter strips constitute a stripe filter whose longitudinal direction is inclined with respect to the scanning line direction, and the image pickup tube output signal is divided into two adjacent scanning lines due to this inclination. A phase difference is given between the fundamental wave component signals in the output signal of. This phase difference is determined by how the number of scanning lines is set with respect to the pitch of the stripe filter viewed in the direction perpendicular to the scanning lines.
そこで、少なくとも2水平走査線の撮像管出力信号の垂
直相関性を利用すると、基本波成分と輝度信号とを分離
できることになる。このため、基本波成分は従来では不
可能であった輝度信号帯域内にその帯域を設定すること
が可能となる。Therefore, by utilizing the vertical correlation of the image pickup tube output signals of at least two horizontal scanning lines, the fundamental wave component and the luminance signal can be separated. Therefore, it becomes possible to set the band of the fundamental wave component within the luminance signal band, which was previously impossible.
上記の第1乃至第3のフィルタ細条の上記ピッチに対す
る走査線数は何本でもよい。The number of scanning lines for the pitch of the first to third filter strips may be any number.
次に、第1のフィルタは、撮像管出力信号のうち周波数
fo (但し、f(1<f+ 、f+は、基本波成分
信号周波数)以下の低域成分を濾波する。Next, the first filter filters out the low frequency components of the image pickup tube output signal below the frequency fo (where 1<f+, f+ is the fundamental wave component signal frequency).
一方、第2のフィルタは、前記分離した輝度信号の周波
数fo以上の高域成分を濾波する。しかる後、加算手段
は、上記低域成分と高域成分とを夫々加算して得た信号
を輝度信号として出力する。On the other hand, the second filter filters out high-frequency components having a frequency fo or higher of the separated luminance signal. Thereafter, the adding means adds the low-frequency component and the high-frequency component, respectively, and outputs a signal obtained as a luminance signal.
実施例
第1図は本発明の一実施例のブロック系統図を示す。本
発明は、垂直相関性を利用して輝度信号を分離した際に
発生する前記輝度信号の垂直方向のボケをなくすために
、輝度信号の低域成分については、撮像管出力信号をそ
のまま用い、一方、輝度信号の高域成分については、垂
直相関性を利用して撮像管出力信号から分離した信号を
用いるようにしたことに特徴を有するものである。Embodiment FIG. 1 shows a block system diagram of an embodiment of the present invention. In order to eliminate the vertical blurring of the luminance signal that occurs when the luminance signal is separated using vertical correlation, the present invention uses the image pickup tube output signal as it is for the low frequency component of the luminance signal, On the other hand, for the high frequency component of the luminance signal, the present invention is characterized in that a signal separated from the image pickup tube output signal is used by utilizing vertical correlation.
第1図について説明する前に、まず、本発明の他の特徴
であるストライプフィルタの構造について第2図と共に
説明する。第2図において、Elは加色法の3原色のう
ちのいずれか1つの原色の第1の原色光のみを透過させ
る第1のフィルタ細条であり、またF2はFlを透過す
る第1の原色光と、この原色光の原色以外の他の2つの
原色のうちいずれか1つの原色の第2の原色光との混合
色光のみを透過させる第2のフィルタ細条で、更にF3
は白色光を透過させる第3のフィルタ細条である。ここ
では、−例として、第1のフィルタ細条F+を緑色光の
みを透過するフィルタ細条とし、また第2のフィルタ細
条F2をシアン色光のみを透過するフィルタ細条として
以下説明する。Before explaining FIG. 1, the structure of a stripe filter, which is another feature of the present invention, will be explained with reference to FIG. 2. In FIG. 2, El is the first filter strip that transmits only the first primary color light of any one of the three additive primary colors, and F2 is the first filter strip that transmits Fl. A second filter strip that transmits only the mixed color light of the primary color light and the second primary color light of any one of the other two primary colors other than the primary color of the primary color light;
is a third filter strip that transmits white light. As an example, the first filter strip F+ is assumed to be a filter strip that transmits only green light, and the second filter strip F2 is assumed to be a filter strip that transmits only cyan light.
第1乃至第3のフィルタ細条F1〜F3は第1図に示す
如く、一定順序で規則正しく配列されており、かつ、そ
の長手方向がn番目、n+1番目。As shown in FIG. 1, the first to third filter strips F1 to F3 are regularly arranged in a certain order, and their longitudinal direction is nth and n+1th.
n+2番目等の各水平走査線方向に対して傾斜するよう
に配置されたストライブフィルタを構成している。A stripe filter is arranged so as to be inclined with respect to the direction of each horizontal scanning line such as the (n+2)th line.
また、第1乃至第3のフィルタ細条F+〜F3の走査線
に直交する方向のピッチ(第2図にPで示す)に対して
、丁度2本の走査線が位置するように、傾斜角、各フィ
ルタ細条の幅等が選定されている。これにより、基本波
成分信号の走査線間の位相差は180°となる。又、第
2次高調波底分信号の走査線間の位相差は、基本波成分
信号のそれの常に2倍となるから、3606となる。Also, the inclination angle is set so that exactly two scanning lines are located with respect to the pitch (indicated by P in FIG. 2) in the direction perpendicular to the scanning lines of the first to third filter strips F+ to F3. , the width of each filter strip, etc. are selected. As a result, the phase difference between the scanning lines of the fundamental wave component signal becomes 180°. Also, the phase difference between the scanning lines of the second harmonic bottom signal is always twice that of the fundamental wave component signal, so it is 3606.
次に本発明の全体の構成について第3図のブロック系統
図と共に説明するに、第3図中、被写体(図示せず)か
らの光は、光学ローパスフィルタ1により空間周波数が
帯域制限された後、ストライプフィルタ2を透過して撮
像管3の光導電面に結像され、ここで光電変換される。Next, the overall configuration of the present invention will be explained with reference to the block system diagram shown in FIG. 3. In FIG. , passes through the stripe filter 2 and is imaged on the photoconductive surface of the image pickup tube 3, where it is photoelectrically converted.
ストライプフィルタ2は撮像管3に内蔵されており、第
1図に示す如き構造とされている。撮像管3の信号電極
より取り出された電気信号は前置増幅器4に供給され、
ここで適宜のレベルに増幅された後、本発明の要部をな
す分離回路5に供給される。The stripe filter 2 is built into the image pickup tube 3 and has a structure as shown in FIG. The electrical signal extracted from the signal electrode of the image pickup tube 3 is supplied to the preamplifier 4,
After being amplified to an appropriate level, the signal is supplied to the separation circuit 5, which forms the main part of the present invention.
いま、前置増幅器4の出力信号を81とすると、Slは
次式で示す如くになる。Now, assuming that the output signal of the preamplifier 4 is 81, Sl becomes as shown in the following equation.
S+−(ic、+1’ I HR)+[]+
± △ sin (ωt+ψ)
+ −A−sin (2ωを一ψ) + 、、、
(1)ここに、
であり、iに、iB、iRは緑色光、青色光、赤色光に
よる電流信号であり、またflはストライプフィルタ2
のフィルタ細条F1〜F3の水平走査線方向の繰り返し
周期により定まる空間周波数である。また、奇数次高調
波成分信号及び基本波成分信号の位相は(1)式かられ
かるように、1水平走査期間毎に位相反転する(180
”の位相差を有する)。S+-(ic, +1' I HR)+[]+ ± △ sin (ωt+ψ) + -A-sin (2ω to 1ψ) + ,,,
(1) Here, i, iB, iR are current signals caused by green light, blue light, and red light, and fl is the stripe filter 2
is the spatial frequency determined by the repetition period of the filter strips F1 to F3 in the horizontal scanning line direction. In addition, the phases of the odd harmonic component signal and the fundamental wave component signal are inverted every horizontal scanning period (180
” phase difference).
この出力信号S1は(1)式かられかるように、加色法
の3原色の混合信号である直流信号及び輝度信号と、上
記空間周波数f1の搬送波及びこの空間周波数f1の整
数倍の搬送波などが、第1のフィルタ細条F+を透過す
る緑色光以外の他の2原色光(赤色光及び青色光)によ
る混合信号によって夫々振幅変調及び位相変調された形
態の被変調色信号とからなる。As can be seen from equation (1), this output signal S1 includes a DC signal and a luminance signal which are mixed signals of the three primary colors of the additive coloring method, a carrier wave of the above spatial frequency f1, a carrier wave of an integral multiple of this spatial frequency f1, etc. is composed of modulated color signals that are amplitude-modulated and phase-modulated by a mixed signal of two primary color lights (red light and blue light) other than the green light transmitted through the first filter strip F+.
第4図(A)はこの出力信号S+の周波数スペクトラム
を示す。同図(A)中、■η及び■η÷1はn番目とn
+i番目の各走査期間の基本波成分信号で、■η及びI
I il+Iはn番目とn+1番目の各走査期間の基本
波成分信号の側波帯を示す。また、■η、■η÷1はn
番目とn+1番目の各走査期間の搬送波fz (−2
f+ )の第2次高調波成分信号で、■η、 IVil
llはその側波帯を示す。FIG. 4(A) shows the frequency spectrum of this output signal S+. In the same figure (A), ■η and ■η÷1 are n-th and n
+i-th fundamental wave component signal of each scanning period, ■η and I
I il+I indicates the sideband of the fundamental wave component signal in each of the n-th and n+1-th scanning periods. Also, ■η, ■η÷1 is n
Carrier wave fz (-2
f + ) second harmonic component signal, ■η, IVil
ll indicates its sideband.
第4図(A)かられかるように、相隣る2本の走査線に
おいて、基本波成分信号は互いに逆相であり、後述する
如く、垂直相関を利用できるので、輝度信号はVで示す
如く周波数f2までの広帯域になるように、光学ローパ
スフィルタ1の特性が設定されている。すなわち、従来
は輝度信号の帯域は第6図にYで示す如く、基本波成分
信号Aよりも低域を占有していたが、本実施例では、基
本波成分信号は輝度信号の帯域V内に設定されており、
従来の2倍の広帯域となる。As can be seen from FIG. 4(A), in two adjacent scanning lines, the fundamental wave component signals are in opposite phases to each other, and as will be described later, vertical correlation can be used, so the luminance signal is indicated by V. The characteristics of the optical low-pass filter 1 are set so as to have a wide band up to the frequency f2. That is, in the past, the band of the luminance signal occupied a lower range than the fundamental wave component signal A, as shown by Y in FIG. 6, but in this embodiment, the fundamental wave component signal is within the band V of the luminance signal. is set to
The band is twice as wide as the conventional one.
次に、第1図と共に、本発明の要部である分離回路5の
構成及び動作について説明する。同図中、前記出力信号
S1は入力端子21に入来して、1日遅延回路22にて
1水平走査期間(1H)遅延される。また、出力信号S
zは、乗算器23にてそのレベルが1/2とされて加算
器24及び減算器25に夫々供給される。一方、1H遅
延回路26により1H遅延回路22の出力信号を更に1
H遅延して得られた信号は乗算器27に供給され、ここ
でそのレベルが1/2とされた後、加算器24及び減算
器25へ夫々出力される。Next, the configuration and operation of the separation circuit 5, which is the main part of the present invention, will be explained with reference to FIG. In the figure, the output signal S1 enters the input terminal 21 and is delayed by one horizontal scanning period (1H) in the one-day delay circuit 22. Also, the output signal S
The level of z is reduced to 1/2 by the multiplier 23 and then supplied to the adder 24 and the subtracter 25, respectively. On the other hand, the 1H delay circuit 26 further increases the output signal of the 1H delay circuit 22 by 1H.
The signal obtained after being delayed by H is supplied to a multiplier 27, where its level is reduced to 1/2, and then outputted to an adder 24 and a subtracter 25, respectively.
減算器25は、1日遅延回路22よりの1H前の撮像管
出力信号S+から、乗算器23及び27よりの現在及び
2H前の1/2にレベル変換され− 12 =
た撮像管出力信号S1を夫々差し引く。ここで、前記し
たように、輝度信号及び第2次高調波成分信号は各水平
走査期間において同相であるのに対し、基本波成分信号
は1水平走査期間毎に位相反転するから、減算器25か
らは第4図(B)に実線で示す如く輝度信号と第2次高
調波成分及びその側波帯が除去され、基本波成分信号工
及びその側波帯■のみよりなる信号S2が取り出されて
、出力端子28へ出力される。The subtracter 25 converts the level of the image pickup tube output signal S+ from the one-day delay circuit 22 1H ago to 1/2 of the current and 2H ago output signals from the multipliers 23 and 27. Deduct each. Here, as described above, the luminance signal and the second harmonic component signal are in phase in each horizontal scanning period, whereas the fundamental wave component signal has a phase inversion every horizontal scanning period, so the subtracter 25 As shown by the solid line in FIG. 4(B), the luminance signal, the second harmonic component, and its sideband are removed, and a signal S2 consisting only of the fundamental wave component and its sideband is extracted. The signal is then output to the output terminal 28.
一方、加算器24は、1H遅延回路22よりの1H前の
撮像管出力信号S1及び、乗算器23及び27よりの現
在及び2目前の1/2にレベル変換された撮像管出力信
号SIを夫々加算する。On the other hand, the adder 24 receives the image pickup tube output signal S1 from 1H before from the 1H delay circuit 22, and the image pickup tube output signal SI whose level has been converted to 1/2 of the current and two previous signals from multipliers 23 and 27, respectively. to add.
これにより、加算器24からは第4図(C)に実線で示
す如く、基本波成分信号及びその側波帯が除去された、
輝度信号Vと第2次高調波成分信号■及びその側波帯■
とからなる信号S3が取り出される。As a result, the fundamental wave component signal and its sidebands are removed from the adder 24, as shown by the solid line in FIG. 4(C).
Luminance signal V, second harmonic component signal ■ and its sideband ■
A signal S3 consisting of is extracted.
次に、基本波抑圧回路29は、例えば第5図に示すカッ
トオフ周波数f。の低域通過特性りを右する低域フィル
タ(LPF)より構成されている。Next, the fundamental wave suppression circuit 29 operates at a cutoff frequency f shown in FIG. 5, for example. It is composed of a low-pass filter (LPF) that controls the low-pass characteristics of the filter.
ここで、カットオフ周波数foは、基本波成分周波数f
1より低く設定されている。上記基本波抑圧回路29は
、前記1日遅延回路22よりの1H前の撮像管出力信号
S1のカットオフ周波数f。Here, the cutoff frequency fo is the fundamental wave component frequency f
It is set lower than 1. The fundamental wave suppression circuit 29 uses the cutoff frequency f of the image pickup tube output signal S1 1H before the one-day delay circuit 22.
以上の基本波成分等を抑圧して得た低域成分を加算器3
0へ出力する。第5図に示す如く、この低域成分には基
本波成分■等が含まれておらず、輝度信号Vの低域成分
のみよりなる。Adder 3 adds the low-frequency components obtained by suppressing the fundamental wave components, etc.
Output to 0. As shown in FIG. 5, this low-frequency component does not include the fundamental wave component (2), etc., and consists only of the low-frequency component of the luminance signal V.
一方、基本波抑圧回路31及び減算器32は、高域フィ
ルタ(目PF)33を構成する。ここで、基本波抑圧回
路31として、前記基本波抑圧回路29と同じ低域通過
性−I!lLを有するLPFを用いると、1」P F
32は、第5図に示す如きカットオフ周波数foの高域
通過特性Hを有するようになる。On the other hand, the fundamental wave suppression circuit 31 and the subtracter 32 constitute a high-pass filter (eye PF) 33. Here, the fundamental wave suppression circuit 31 has the same low-pass characteristic as the fundamental wave suppression circuit 29 -I! Using an LPF with lL, 1''P F
32 has a high-pass characteristic H with a cutoff frequency fo as shown in FIG.
上記減算器32は、加算器24の出力信号S3から、基
本波抑圧回路31にて出力信号S3から戸波された低域
成分を差し引いて、高域成分を生成出力する。この高域
成分には、第4図(C)及び第5図に示す如く、輝度信
号Vのカットオフ周波数10以上の成分及び第2次高調
波底分信号■が含まれている。The subtracter 32 subtracts, from the output signal S3 of the adder 24, the low frequency component that has been suppressed from the output signal S3 by the fundamental wave suppression circuit 31, and generates and outputs a high frequency component. As shown in FIGS. 4(C) and 5, this high frequency component includes a component having a cutoff frequency of 10 or more of the luminance signal V and a second harmonic bottom signal (2).
加算器30は、上記基本波抑圧回路29よりの低域成分
及び)IPF33よりの高域成分を夫々加算して前記第
4図(C)に示すような周波数スペクトラムを有する信
号83′を生成し、出力端子34へ出力する。ここで、
信号Sa’ は信号S3と同様に、輝度信号V及び第2
次高調波底分信号■よりなるが、輝度信号Vの周波数−
[0以下の低域部分については、1日前の撮像管出力信
号S1の低域部分がそのまま用いられ、一方輝度信号V
の周波数f。以上の高域部分及び第2次高調波底分信号
■については、垂直相関性を利用して分離した信号$3
の高域部分が用いられている点が異なる。The adder 30 adds the low frequency components from the fundamental wave suppression circuit 29 and the high frequency components from the IPF 33 to generate a signal 83' having a frequency spectrum as shown in FIG. 4(C). , is output to the output terminal 34. here,
Similarly to the signal S3, the signal Sa' is the luminance signal V and the second
It consists of the harmonic bottom signal ■, but the frequency of the luminance signal V -
[For the low-frequency part below 0, the low-frequency part of the image pickup tube output signal S1 from one day ago is used as is, while the luminance signal V
The frequency f. Regarding the above high frequency part and second harmonic bottom signal ■, the signal $3 separated using vertical correlation is
The difference is that the high frequency part of .
このように、信号S3は、その全周波数領域に亘って3
水平走査線の撮像管出力信号の垂直相関性を利用して分
離された信号であるため、前記の如く、この信号S3内
の輝度信号Vは、垂直方向にボケでいる。これに対して
、信号83’ は、周波数f。以上の高域成分のみに対
して垂直相関性を利用した分離が行なわれ、かつ、周波
数fo以下の低域成分は垂直相関性を利用することなく
取り出しているため、信号S3’ は信号$3に比べて
その垂直方向のボケが低減せしめられることとなる。In this way, the signal S3 has a frequency of 3 over its entire frequency range.
Since the signal is separated using the vertical correlation of the image pickup tube output signal of the horizontal scanning line, the luminance signal V in this signal S3 is blurred in the vertical direction as described above. In contrast, the signal 83' has a frequency f. Since only the above high frequency components are separated using vertical correlation, and the low frequency components below frequency fo are extracted without using vertical correlation, signal S3' is signal $3. The blur in the vertical direction is reduced compared to the above.
再び第3図に戻って説明するに、分離回路5の出力信号
S2は、第4図(B)に破線■で示す所要通過帯域幅の
帯域フィルタ6により基本波成分信号S4を濾波される
。また一方、信号S3’は第4図(C)に破線■で示す
所要通過帯域幅の帯域フィルタ7により第2次高調波底
分信号S5を濾波される一方、低域フィルタ8に供給さ
れ、ここで第4図(C)にVで示した輝度信号が分離濾
波され、出力端子9へ出力される。なお、図示は省略し
たが、信号S3’ は低域フィルタにより(1)式の右
辺第1項の直流信号を濾波されて色分離用マトリクス回
路(例示せず)に供給される。Referring again to FIG. 3, the fundamental wave component signal S4 of the output signal S2 of the separation circuit 5 is filtered by the bandpass filter 6 having the required passband width indicated by the broken line ■ in FIG. 4(B). On the other hand, the signal S3' is supplied to the low-pass filter 8 while the second harmonic bottom signal S5 is filtered by the bandpass filter 7 having the required passband width indicated by the broken line ■ in FIG. 4(C). Here, the luminance signal indicated by V in FIG. 4(C) is separated and filtered and outputted to the output terminal 9. Although not shown, the DC signal of the first term on the right side of equation (1) is filtered by a low-pass filter and the signal S3' is supplied to a color separation matrix circuit (not shown).
ここで、S4.S5は次式で表わされる。Here, S4. S5 is expressed by the following formula.
34 =A 5in(ωt+ψ)
■S 5 = −一ノー−5in(2ω t
−φ )c3)上記の信号S5は振幅制限器10により
一定の振幅の信号とされた後、掛算回路11に供給され
、ここで前記信号S4と掛算され、更に基本波成分信号
のみを通過させる帯域フィルター2を通して加算器13
及び減算器14に夫々供給される。34 = A 5in (ωt+ψ)
■S 5 = -1 no-5in (2ω t
-φ) c3) The above signal S5 is made into a signal with a constant amplitude by the amplitude limiter 10, and then supplied to the multiplication circuit 11, where it is multiplied by the signal S4, and further, only the fundamental wave component signal is passed. Adder 13 through bandpass filter 2
and the subtracter 14, respectively.
加算器13の出力信号は検波回路15を通して出力端子
16へ出力される。また減算器14の出力信号は検波回
路17を通して出力端子18へ出力される。分離回路5
の出力側以降の回路は前記本出願人の提案になるカラー
テレビジョン信号発生装置に開示されており、加算器1
3及び減算器 −14からは、いずれも単一の搬送波で
色によって振幅が変る信号が取り出されるので、検波回
路15及び17は包絡線検波、2乗検波は勿論のこと、
平均値検波によっても検波が行なわれる。検波回路15
.17の出力検波信号からマトリクス回路により青色信
号と赤色信号が得られる。また、前記直流の3色混合信
号とこれらの原色信号とをマトリクスすることにより、
緑色信号が得られる。The output signal of the adder 13 is outputted to the output terminal 16 through the detection circuit 15. Further, the output signal of the subtracter 14 is outputted to an output terminal 18 through a detection circuit 17. Separation circuit 5
The circuit after the output side is disclosed in the color television signal generator proposed by the applicant, and the adder 1
3 and subtractor -14, both of which are single carrier waves and whose amplitude changes depending on the color are taken out. Therefore, the detection circuits 15 and 17 perform not only envelope detection and square law detection, but also
Detection is also performed by average value detection. Detection circuit 15
.. A blue signal and a red signal are obtained from the output detection signal of 17 by the matrix circuit. Furthermore, by matrixing the DC three-color mixed signal and these primary color signals,
You will get a green signal.
なお、第2次高調波成分信号は、帯域フィルタで分離抽
出することもできる。Note that the second harmonic component signal can also be separated and extracted using a bandpass filter.
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、分離回路5の構成も第1図に示したものに限定され
ないことは勿論である。また、分離回路5内の基本波抑
圧回路29及び31としては、前記LPF以外の基本波
を抑圧するようなもの、例えば帯域フィルタ等を用いて
もよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration of the separation circuit 5 is of course not limited to that shown in FIG. 1. Moreover, as the fundamental wave suppression circuits 29 and 31 in the separation circuit 5, a circuit that suppresses the fundamental wave other than the LPF, such as a bandpass filter, may be used.
また、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、走査線に直交する方向のストライプフィルタのピッチ
に対する走査線数は奇数本でもよく、その走査線数に応
じた遅延手段や移相手段を設けることによって、少なく
とも2本の走査線の瓶像管出力信号に基づいて基本波成
分信号と輝度信号との分離ができる。Further, the present invention is not limited to the above embodiments, and the number of scanning lines with respect to the pitch of the stripe filter in the direction perpendicular to the scanning lines may be an odd number, and the delay means and phase shift according to the number of scanning lines may be used. By providing the means, it is possible to separate the fundamental wave component signal and the luminance signal based on the bottle picture tube output signals of at least two scanning lines.
また、第2図に示したストライプフィルタの一実施例に
おいて、相隣る2本の走査線間の基本波成分信号の位相
差は正確に180°でなくてもよく、実用上許容し得る
栢囲内において、180゜±θでもよい。Furthermore, in the embodiment of the stripe filter shown in FIG. 2, the phase difference between the fundamental wave component signals between two adjacent scanning lines does not have to be exactly 180 degrees, and is within a practically acceptable range. Within this range, it may be 180°±θ.
また、第1乃至第3のフィルタ細条F1〜F3の各長手
方向の水平走査線に対する傾斜は基本波成分信号と輝度
信号とを分離抽出するために、相隣る2本の走査線間の
基本波成分信号の位相差を得るために設【プられるもの
であるから、その傾斜の方向は第2図に示した実施例と
逆の方向でもよい。更に、分離回路5の出力側の回路構
成は本出願人の前記提案装置の各実施例を適用すること
ができる。In addition, the slope of each of the first to third filter strips F1 to F3 with respect to the horizontal scanning line in the longitudinal direction is determined between two adjacent scanning lines in order to separate and extract the fundamental wave component signal and the luminance signal. Since it is provided to obtain a phase difference between the fundamental wave component signals, the direction of the slope may be opposite to that of the embodiment shown in FIG. Furthermore, the circuit configuration on the output side of the separation circuit 5 can be applied to each embodiment of the device proposed by the present applicant.
発明の効果
上述の如く、本発明によれば、ストライプフィルタの各
フィルタ細条の長手方向が走査線方向に対して傾斜した
構成とし、かつ、輝度信号帯域内に基本波成分信号を配
置するようにし、垂直の相関性を利用してその基本波成
分信号と輝度信号とを夫々分離するようにしたので、従
来と同じ色多重周波数とした場合、輝度信号帯域を従来
の2倍に広帯域化することができ、これにより従来に比
し解像度を大幅に向上することができ、また基本波成分
信号周波数は従来装置と同じでよいから、前置増幅器の
帯域を広くしなくともよく、第2次高調波成分信号はS
/N良く得られるので、色信号のS/Nも少なくとも従
来と同等程度にすることができ、更に、撮像管出力信号
中の基本波成分周波数以下の低域成分は垂直相関性を利
用して分離せずにそのまま輝度信号の低域成分として用
いたので、垂直相関性を利用して分離することに起因す
る輝度信号の垂直方向のボケ、すなわち、垂直解像度の
劣化を防止することができ、よって、良好なカラー撮像
を行なうことができる等の特長を有するものである。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the longitudinal direction of each filter strip of the stripe filter is inclined with respect to the scanning line direction, and the fundamental wave component signal is arranged within the luminance signal band. Since the fundamental wave component signal and the luminance signal are separated using the vertical correlation, the luminance signal band can be made twice as wide as before when using the same color multiplex frequency as before. As a result, the resolution can be greatly improved compared to the conventional device, and since the fundamental wave component signal frequency can be the same as the conventional device, there is no need to widen the band of the preamplifier, and the second The harmonic component signal is S
/N can be obtained, so the S/N of the color signal can be at least on the same level as the conventional one.Furthermore, the low-frequency components below the fundamental wave component frequency in the image pickup tube output signal can be obtained by utilizing vertical correlation. Since it is used as a low-frequency component of the luminance signal as it is without separation, it is possible to prevent vertical blurring of the luminance signal, that is, deterioration of vertical resolution, which would result from separation using vertical correlation. Therefore, it has the advantage of being able to perform good color imaging.
第1図は本発明の一実施例のブロック系統図、第2図は
本発明の一実施例のストライプフィルタ構造の説明図、
第3図は本発明全体のブロック系統図、第4図は第1図
及び第3図図示ブロック系統の動作説明用周波数スペク
トラム図、第5図は第1図図示ブロック系統の動作説明
用周波数スペクトラム図、第6図は本出願人が先に提案
した装置で用いられる信号の周波数スペクトラムを示す
図、第7図は前置増幅器のノイズ分布を示す図である。
1・・・光学ローパスフィルタ、2・・・ストライプフ
ィルタ、3・・・撮像管、訃・・分離回路、21・・・
撮像管出力信号入力端子、22.26・・・1H遅延回
路、23.27・・・乗算器、24.30・・・加算器
、25゜32・・・減算器、28・・・基本波成分信号
出力端子、29.31・・・基本波抑圧回路、33・・
・高域フィルタ(HPF)、34・・・輝度信号及び第
2次高調波成分信号出力端子、Fl・・・第1のフィル
タ細条、F2・・・第2のフィルタ細条、F3・・・第
3のフィルタ細条。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a stripe filter structure of an embodiment of the present invention,
3 is a block system diagram of the entire invention, FIG. 4 is a frequency spectrum diagram for explaining the operation of the block system shown in FIGS. 1 and 3, and FIG. 5 is a frequency spectrum diagram for explaining the operation of the block system shown in FIG. 1. 6 is a diagram showing the frequency spectrum of a signal used in the device previously proposed by the present applicant, and FIG. 7 is a diagram showing the noise distribution of the preamplifier. 1... Optical low-pass filter, 2... Stripe filter, 3... Image pickup tube, 2... Separation circuit, 21...
Camera tube output signal input terminal, 22.26... 1H delay circuit, 23.27... Multiplier, 24.30... Adder, 25°32... Subtractor, 28... Fundamental wave Component signal output terminal, 29.31... Fundamental wave suppression circuit, 33...
- High-pass filter (HPF), 34... Luminance signal and second harmonic component signal output terminal, Fl... First filter strip, F2... Second filter strip, F3... - Third filter strip.
Claims (1)
色光のみを透過させる第1のフィルタ細条と、該第1の
原色光の原色以外の他の2つの原色のうちのいずれか1
つの原色の第2の原色光と該第1の原色光との混合色光
のみを透過させる第2のフィルタ細条と、白色光を透過
させる第3のフィルタ細条とを一定の順序で、かつ、走
査線方向に対して各フィルタ細条の長手方向が傾斜する
如くに配列すると共に、走査線に直交する方向における
該第1乃至第3のフィルタ細条のピッチに対する走査線
数を選定して構成したストライプフィルタを通して被写
体からの光を撮像管の光導電面(又は光電面)に与え、
該撮像管より取り出される輝度信号と、上記第1乃至第
3のフィルタ細条の走査線方向の繰り返し周期で定まる
空間周波数f_1の搬送波が振幅変調及び位相変調され
た基本波成分信号と、該基本波成分信号の高調波成分信
号とのうち、該基本波成分信号を該輝度信号の帯域内に
設定し、該基本波成分信号と輝度信号とを、少なくとも
2水平走査線の撮像管出力信号の垂直相関性を利用して
夫々分離出力するカラー撮像装置であって、該撮像管出
力信号のうち周波数f_0(但し、f_0<f_1)以
下の低域成分を濾波する第1のフィルタと、前記分離し
た輝度信号の周波数f_0以上の高域成分を濾波する第
2のフィルタと、該低域成分と該高域成分とを加算して
得た信号を輝度信号として出力する加算手段とを具備し
たことを特徴とするカラー撮像装置。a first filter strip that transmits only the first primary color light of any one of the three additive primary colors; Any one
a second filter strip that transmits only the mixed color light of the second primary color light of the two primary colors and the first primary color light, and a third filter strip that transmits the white light, in a certain order, and , each filter strip is arranged so that its longitudinal direction is inclined with respect to the scanning line direction, and the number of scanning lines is selected with respect to the pitch of the first to third filter strips in the direction perpendicular to the scanning line. Applying light from the subject to the photoconductive surface (or photocathode) of the image pickup tube through the configured stripe filter,
A luminance signal extracted from the image pickup tube, a fundamental wave component signal obtained by amplitude-modulating and phase-modulating a carrier wave with a spatial frequency f_1 determined by the repetition period in the scanning line direction of the first to third filter strips, and the fundamental wave component signal. Among the harmonic component signals of the wave component signal, the fundamental wave component signal is set within the band of the luminance signal, and the fundamental wave component signal and the luminance signal are set in the image pickup tube output signal of at least two horizontal scanning lines. A color imaging device that separates and outputs each using vertical correlation, the first filter filtering a low frequency component of frequency f_0 (however, f_0<f_1) of the image pickup tube output signal; a second filter for filtering high-frequency components having a frequency f_0 or more of the luminance signal; and an adding means for outputting a signal obtained by adding the low-frequency component and the high-frequency component as a luminance signal. A color imaging device featuring:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62006059A JPS63175592A (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Color image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62006059A JPS63175592A (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Color image pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63175592A true JPS63175592A (en) | 1988-07-19 |
Family
ID=11628023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62006059A Pending JPS63175592A (en) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | Color image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63175592A (en) |
-
1987
- 1987-01-16 JP JP62006059A patent/JPS63175592A/en active Pending
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