JPS6339293A - 映像信号形成装置 - 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） 本発明は、映像信号形成装置に関し、特に被写体像を撮
像して得た信号に基づいて再生した再生画像に生じる色
モアレを低減することができる映像信号形成装置に関す
る。

（従来の技術） 電子スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置にはＣＣ
Ｄ等の固体撮像素子が一般に使用されている。この場合
、カラー映像信号を得るために、固体撮像素子内に形成
される受光素子の表面に色信号を発生させるための色フ
ィルタが設けられている。従来の代表的な色フィルタを
第３図に示す。

同図は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色フィルタをモ
ザイク状に設けたインタライン配列のフィルタであり、
人間の目に最も感度のよい緑色を分担する画素数を他の
赤及び青色の画素数より多くするように配列されている
。即ち、緑色を分担する画素を縦横とも１画素ととて交
互に配列するようになっている。このインタライン配列
では、テレビ信号のように水平走査方向は連続で、垂直
走査方向は不連続な走査方式の場合、赤、緑、青の３色
を分担する夫々の画素が光学像からテレビ信号に変換さ
れる過程で、光学像と赤、緑、青の３厘色映像信号とが
相対的に一致するように配列されるようになっており、
　　　　　　　　　−４！３−た一致−１る一ンう→５
配列４身←唇（，３原色映像信号間に色ずれを生じない
特徴を有している。

そして、この構成の固体撮像装置に対し、インタレーヌ
走査を行なう場合には、図示していないが赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の色フィルタ毎忙垂直走査方向に隣接
する１対の光電変換素子を対応して形成する。即ち、垂
直走査方向には２個の光電変換素子に対し色フィルタを
１ピツチ、水平走査方向には１個の光電変換素子に対し
色フィルタを１ピンチ対応させ、奇数フィールド（Ａ）
の走査では１対の光電変換素子のうちの上側の光電変換
素子が分担し、偶数フィールド（Ｂ）の走査では下側の
光電変換素子が分担することによって、両フィールドと
もインタライン配列に対応する電気信号を得ることがで
きるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような映像信号形成装置にあっては
、被写体像に対する光電変換素子の解像度には限界があ
るので、七ニタテレビジョン等で再生される映像中の２
組の周期的な信号間の干渉ビートによって該映像中にち
ゃ模様の色モアレが発生する。特に、上述したように人
間の目の特性に合わすべく緑色信号を他の赤及び青色信
号に比べて多く発生するようＫした場合には、縁の色フ
ィルタを設けた画素数に比べて他の色に関する画素数が
少なくなるので、赤と青色に関する解像度が緑色よりも
低下することとなる。したがって、これら解像度の異な
る画素よりの赤、緑、青の色信号に基づいて輝度信号を
形成し、この輝度信号と色信号に基づいて映像を再生す
ると、色モアレが発生し、画質の劣化を生ずる問題があ
った。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであり
、再生映像中の色モアレの発生を低減することのできる
映像信号形成装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明は、白色信号を検出す
るために水平走査方向に形成される輝度信号用画素群と
、３原色又はその補色信号を発生する色フィルタが設け
られ水平走査方向に形成される色信号用画素群とを垂直
走査方向忙交互に並設し、１対の輝度信号用画素群と色
信号用画素群毎に色信号を１水平走査期間内忙出力し、
該輝度信号用画素群より出力される色信号の所定の低周
波数帯域成分を特定周波数帯域の高域通過形フィルタに
て除去することＫより高域輝度信号を形成し、該色信号
用画素群から出力される色信号の所定の高周波数帯域成
分を特定周波数帯域の低減通過形フィルタにて除去する
ことにより低域色信号を形成し、更に該低域色信号に基
づいて該高域輝度信号よりも低周波数の低域輝度信号を
形成することを特徴としたものであり、画像再生を行な
う場合に、該低域色信号と低域輝度信号及び高域輝度信
号に基づいてカラー映像を再生する際に、着色について
は低域色信号と低域輝度信号で行ない高解像度の映像に
ついては高輝度信号で行なうことで、低域色信号と高輝
度信号の相互間の干渉を除いて従来のような色モアレの
発生を低減することができるようにしたことを技術的要
点とする。

（実施例） 以下、添付図面に従って本発明を電子スチルカメラに適
用した場合の実施例について説明する。

第１図は本発明による映像信号形成装置の要部構成を示
すブロック図であり、同図において、ＣＣＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｅｅ　）から成る受光
部１の前面には被写体像を結像する撮像レンズ系、絞り
及び光学シャッタ等を含む撮像光学系（図示せず）が設
けられる。

該撮像光学系の焦点面に配置される受光部１は、マトリ
ックス状に形成された複数の光電変換素子を有し、光電
変換素子は表面上に白色フィルタＷが設けられて成る輝
度信号用画素群と、赤（Ｒ）。

緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色フィルタが設けられて成る色信
号用画素群とが垂直走査方向に対して交互に構成されて
いる。即ち、同図において、垂直走査方向における奇数
番目の行に形成される光電変換素子群の表面上に白フィ
ルタＷが設けられ、偶数番目の行に形成される夫々の光
電変換素子群の表面上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（
Ｂ）の色フィルタが水平走査方向において順次に設けら
れている。

図示していないが、このように構成された各画素に発生
する信号電荷を外部へ転送読出しするための所謂垂直転
送ラインが複数列並設されており、該垂直転送ラインの
終端部には、ＣＯＤより成る１対の水平転送ライン２，
３が接続されている。

受光部１と水平転送ライン２，３には、同期信号発生回
路（図示せず）よりの転送りロック信号０１、ダ２．ダ
３．ダ４１１２’Ｈ１１ダＨ２が供給され、転送りロッ
ク信号ダ１．ダ２　、９’Ｓ　、ダ４　による４相駆動
２．３は垂直転送ラインより転送される１水平走査期間
毎の信号電荷を転送りロック信号ＵＨ＋＋ＯＨ２に同期
して同図中の左側方向へ順次読み出すようになっている
。

水平転送ライン２の出力端子は、第２図（ｂ）に示すよ
うに、０．７■２から４．２　ＭＦＩｚの通過帯域を有
する高域通過形フィルタ４を介して出力端子Ｑ１　　に
接続している。

水平転送ライン３の出力端子は、色分離回路６に接続さ
れ、色分離回路６０色信号毎の出力端子は低域通過形フ
ィルタ７　、８　、９に接続され、低域通過形フィルタ
７．８．９の出力端子は夫々所定の出力端子Ｑ２　ｓ　
Ｑ３　ｐ　Ｑａに接続されている。

ここで、色分離回路６は上記同期信号発生回路（図示せ
ず）よりの同期信号に基づいて、水平転送ライン３から
出力される赤、緑、青の色信号を分離して出力する。低
域通過形フィルタ７．８゜９はいずれも第２図（ａ）に
示すように約ＯＥ［ｚから０．７　ＭＨｚ　’１での通
過周波数帯域を有し、夫々の色信号の高域周波数成分を
除去するようになっている。マトリックス回路１０は、
低域通過形フィルタ７．８．９より供給される色信号Ｒ
，Ｇ、Ｈについて次式（１）ＶＣ基づく合成演算を行な
って低域輝度信号ＹＬ　を発生し、更に、色差信号Ｒ−
ＹＬ、Ｂ−ＹＬ　を発生する。

ＹＬ＝０．３　ＯＲ＋０．５９　Ｇ＋０．１１　Ｂ　　
　・・・（１）以上説明の構成部分が、本発明たよる映
像信号形成装置であるが、電子スチルカメラに適用した
この実施例では、出力端子Ｑ１．Ｑ２１Ｑ５１Ｑ４１Ｃ
更に記録変調回路５が接続され磁気記録媒体への信号の
記録を行なうようになっている。

即ち、記録変調回路５は第２図（ｅ）Ｋ示すように、高
域輝度信号ＹＨをシンクチップが６．０±０、０５　Ｍ
Ｈｚ、ホワイトピークが７．５±０．０５　Ｍ［ｌｚと
するＦＭ高域輝度信号に変調すると共に、色差信号Ｒ−
ｙ、、を中心周波数が１．２±０．０５　ＭＥＩｚ　。

デピエイションが０．７±０．０３５　ＭＥＩｚのＦＭ
色差線順次信号にＦＭ変調し、更に、色差信号Ｂ−ＹＬ
を中心周波数が１．３±０．０２　ＭＨｚ、デビエイシ
ョンが０．５±０．０２５　Ｍ［ＩｚのＦＭ色差線順次
信号にＦＭ変調し、これらのＦＭ高域ｖｉ度信号とＦＭ
色差線順次信号を加算して出力する。そして、この出力
信号を図示していない磁気記録媒体に磁気ヘッドを介し
て記録するようになっている。

次にかかる構成の電子スチルカメラにおける映像信号形
成装置の作動を説明する。

まず、電子スチルカメラのレリーズゼタンを操作して、
所定の露光時間に光学シャッタを開放すると、その期間
において受光部１の各画素に被写体像に対応した信号電
荷が発生する。

光学シャッタが閉じて露光が完了すると、同期信号発生
回路（図示せず）よりの４相りロック信号９１１１＃　
１２ｅダ５．ダ４が受光部１の垂直転送ラインへ供給さ
れ、信号電荷が水平転送ライン２，３へ転送される。２
行分の信号電荷、即ち第１図に示す白色フィルタＷが設
けられた輝度信号用画素群からの１行分の信号電荷と、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）。

青（Ｂ）の色フィルタが設けられた色信号用画素群から
の１行分の信号電荷が転送されろ毎に４相りロック信号
１１．９ｈ　、　Ｉｓ　、　＄４が一時停止となり、そ
の停止期間中に水平転送ライン２，３が共に２相りロン
ク信号１ｒｔ＋　＋　ｌＨ２に同期して、全ての信号電
荷を１ビット分づつ出力する。水平転送ライン２，３に
よる全ての信号電荷の出力動作が完了すると、再び４相
りロック信号ダ１．ダ２１　ｙＩｓ、ｌａに同期して、
受光部１から水平転送ライン２，３へ２行分の信号電荷
が転送され、次に水平転送ライン２，３を介して出力さ
れ、以後受光部１の全ての信号電荷の読出しが完了する
まで同じ動作が繰り返しおこなわれろ。

このようにして水平転送ライン２より発生される信号は
高域通過形フィルタ４によって第２図（ｂ）に示すよう
な高域周波数成分からなる高域輝度信号Ｙ、　　となり
、一方、水平転送ライン３より発生される色信号は、色
分離回路６によって赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑ＣＧ）の夫
々の色信号に分離され、色信号Ｒ，Ｂ、Ｇは低域通過形
フィルタ７．８．９によって第２図（、）に示すような
低域周波数成分からなる色信号Ｒ，Ｂ、Ｇとなってマト
リックス回路１０に供給される。

マトリックス回路１０では、低域の色信号Ｒ２Ｂ、Ｇに
基づいて上記式（１）の演算処理を行ない、色差信号Ｒ
−ＹＬ＊　Ｂ　−ＹＬ及び低域周波数成分よりなる低域
輝度信号Ｙｔ、が発生されろ。

そして記録変調回路５により、上記したＦＭ変調が行な
われ、第２図＜、ｃ＞に示す周波数分布のＦＭ高域輝度
信号及びＦＭ色差線順次信号として磁気記録媒体に記録
される。

次に、該磁気記録媒体に記録された上記の記録信号を再
生磁気ヘッドを介して再生し、記録変調回路５とは逆に
ＦＭ復調を行なう復調回路（図示せず）に再生信号を通
すことにより、第２図（ｄ）に示す周波数分布の色差信
号Ｒ−ＹＬ　＋　Ｂ　−ＹＬ及び高域輝度信号Ｙ、が再
生される。

ここで、高域輝度信号ＹＨは０．７　ＭＬＩｚから４．
２Ｍ１ｌｚの帯域信号であり、色差信号Ｒ−ｙＬ、　Ｂ
−ＹＬは約０Ｆｌｚから０．７　ＭＨｚ″′！！での帯
域信号であることから、解像度の比較的低い色信号成分
は、高解像度の高域輝度成分ＹＨから完全に分離されて
いる。

したがって、これらの信号に基づいてモニタテレビジョ
ン等により画像の再生を行なうと、高解度像の映像は高
域輝度成分ｙ、　ＶＣよって得られ、着色については低
域の色信号及びそれに関連する低域輝度信号によって再
生される。このように、解像度のちがいによって相互に
異なった周波数の信号で再生がおこなわれることから、
相互の干渉が排除され、色モアレの発生を低減すること
ができる。

このようにこの実施例によれば、従来のように緑色信号
の分担された画素数が多く、その結果他の色信号による
解像度が相対的に低くなるために生ずる色モアレの発生
は取り除かれる。即ち、色信号毎に解像度の異なる画素
から輝度信号を形成するのではなく、高解像度の成分を
有する輝度信号はそれのみで形成し、低解像間の成分を
含む色信号に関する輝度信号は該低域周波数の色信号の
みから形成しているので高域のＹｓ度信号と低域の輝度
信号は相互に分離され、その結果、色信号と輝度信号の
相互間で干渉することがなくなり色モアレの発生を除去
することができる。

尚、この実施例では３原色の色フィルタを用いた場合を
説明したがその補色の色フィルタを用いてもよい。

更に、この実施例では電子スチルカメラについて説明し
たがこれに限定されず、ＶＴＲ等にも適用することがで
きる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば白色信号を検出する
ために水平走査方向に形成される輝度信号用画素群と、
３原色又はその補色信号を発生する色フィルタが設けら
れ水平走査方向に形成される色信号用画素群とを垂直走
査方向に交互に並設し、１対の′ｌ！ｓｌｆ信号用画素
群と色信号用画素群毎に色信号を１水平走査期間内に出
力し、該輝度信号用画素群より出力される色信号の所定
の低周波数帯域成分を特定周波数帯域の高域通過形フィ
ルタにて除去することにより高域輝度信号を形成し、該
色信号用画素群から出力される色信号の所定の高周波数
帯域成分を特定周波数帯域の低域通過形フィルタてて除
去することにより低域色信号を形成し、更に該低域色信
号に基づいて該高域輝度信号よりも低周波数の低域輝度
信号を形成するようにしたので、画像再生を行なった場
合に該低域色信号と低域輝度信号及び高域輝度信号に基
づいてカラー映像を再生する際に、着色については低域
色信号と低域輝度信号で行ｆｃい高解像度の映像につい
ては高輝度信号の相互間の干渉を除いて従来のような色
モアレの発生を低減することが出来、解俳度及び色再現
性の優れた再生画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による映像信号形成装置の一実施例の構
成を示すブロック図、第２図は第１図に示す実施例の作
動を説明するための周波数特性図、第３図は従来の色フ
ィルタの構成を示す説明図である。 １・・・受光部、２，３・・・水平転送ライン、４・・
・高域通過形フィルタ、５・・・記録変調回路、６・・
・色分離回路、７，８．９・・・低域通過形フィルタ、
１０・・・マトリックス回路、（ｈ　＋　Ｑ２　＊　Ｑ
３　、　Ｑ４・・・出力端子、ＹＨ・・高域輝度信号、
Ｒ−ＹＬ；Ｂ−ＹＬ・・色差信号、ＹＬ・・・低域輝度
信号 代理人弁理士（８１（１７）佐々木　清　隆（ほか；う
名） Ｎ　　２　　図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水平走査方向に設けられ白色信号を発生する輝度信号用
   画素群と、水平走査方向に設けられ３原色又は補色の色
   信号を発生する色フィルタが設けられた色信号用画素群
   が垂直走査方向に対して交互に並設された受光部と、 夫々の画素群に発生した色信号を１水平走査期間毎に１
   対の輝度信号用画素群と色信号画素群づつ出力する読出
   し走査手段と、 該読出し走査手段により該輝度信号用画素群から出力さ
   れる色信号より特定周波数以下の低域周波数成分を除去
   して高域輝度信号を出力する高域通過形フィルタと、 該読出し走査手段により該色信号用画素群から出力され
   る色信号の該特定周波数未満の信号成分を通過させる低
   域通過形フィルタと、 該低域通過形フィルタより出力された３原色又は補色に
   おける低域色信号に基づく合成処理により低域輝度信号
   を発生するマトリックス回路とを備えたことを特徴とす
   る映像信号形成装置。