KR100207984B1 - High definition image pickup device using 3board type image sensor - Google Patents

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KR100207984B1
KR100207984B1 KR1019960044013A KR19960044013A KR100207984B1 KR 100207984 B1 KR100207984 B1 KR 100207984B1 KR 1019960044013 A KR1019960044013 A KR 1019960044013A KR 19960044013 A KR19960044013 A KR 19960044013A KR 100207984 B1 KR100207984 B1 KR 100207984B1
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Abstract

본 발명은 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치에 관한 것으로, 보급형 3 판식 CCD를 이용한 HDTV용 촬상 장치의 신호 처리 장치에 있어서, 손떨림 보정을 위해 추가 주사 라인이 설정된 통상 해상도의 이미지 센서나 PAL 방식의 통상 해상도를 갖는 이미지 센서를 이용하여 적색 이미지 센서 및 청색 이미지 센서의 화소 위치를 녹색 이미지 센서에 대응하여 수직 방향 및 수평 방향으로화소 피치 만큼 교차시켜 배치하고, 적색 및 청색 채널용 라인 메모리를 구비한 본 발명의 영상 신호 합성 장치를 이용하여 적색 및 청색 성분 화소를 동일 필드 내의 인접 주사 라인에 존재하는 녹색 성분 화소로 하여금 공유하게 함으로써 수직 주사 라인수를 증가시킨다.The present invention relates to a high-resolution image pickup apparatus using a three-plate type image sensor, and more particularly, to a signal processing apparatus for an HDTV image pickup apparatus using an inexpensive three-plate CCD, The pixel positions of the red image sensor and the blue image sensor are shifted in the vertical direction and the horizontal direction corresponding to the green image sensor And the red and blue component pixels are shared by the green component pixels existing in the adjacent scan lines in the same field by using the video signal synthesizing apparatus of the present invention provided with the line memories for red and blue channels Thereby increasing the number of vertical scanning lines.

본 발명에 의한 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치에 따르면, 종래의 3판식 색분해 광학계를 변형없이 이용하면서 동시에 추가적인 이미지 센서를 구비하지 않고 통상 해상도의 이미지 센서로 고해상도 HDTV용 촬상 장치를 구현할 수 있음에 따라 제품의 가격적인 용장성을 제거함으로써 HDTV 촬상 장치에 높은 실용성과 경제성을 부여한다.According to the high resolution image pickup apparatus using the three-plate type image sensor according to the present invention, it is possible to implement a high resolution HDTV image pickup apparatus with a normal resolution image sensor without using an additional image sensor while using the conventional three- , Eliminating the costly redundancy of the product, thereby providing high practicality and economy for HDTV imaging devices.

Description

3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치.High resolution imaging device using 3 - plate image sensor.

본 발명은 고해상도 촬상 장치에 관한 것으로, 보급형 3 판식 CCD( Charge Coupled Device)를 이용한 고선명 텔레비젼(HDTV; High Definition TeleVision)용 촬상 장치에 있어서, 손떨림 보정을 위해 추가 주사 라인이 설정된 통상 해상도의 CCD나 PAL(Phase Alternation by Lines) 방식의 통상 해상도를 갖는 CCD(즉, 수직 해상도가 HDTV 수직 해상도의배 이상되는 통상 해상도의 CCD)와 적색 및 청색 채널용 라인 메모리(line memory)를 이용하여 적색 및 청색 성분 화소를 인접한 녹색 성분 화소가 공유함으로써 촬상 장치의 해상도를 높이는 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-resolution imaging apparatus, and more particularly, to an imaging apparatus for a high definition television (HDTV) using an inexpensive three-plate type CCD (Charge Coupled Device) A CCD having a normal resolution of a PAL (Phase Alternation by Lines) method (that is, a vertical resolution of an HDTV vertical resolution Resolution image pickup using a three-plate type image sensor that increases the resolution of an imaging device by sharing red and blue component pixels by adjacent green component pixels by using a line memory for red and blue channels) ≪ / RTI >

비디오 테이프 레코더(Video Tape Recorder), 텔레비젼, 컴퓨터 모니터 등과 같은 영상 시스템은 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Device), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 영상 표시 장치의 화소를 영상 신호를 이용해 여기시킴으로써 초당 일정 프레임(frame)들로 구성된 연속 영상을 주사하게 되는 데, 이것은 단위 시간 당 영상 표시 장치 상의 특정 지점에 대한 영상 신호만을 제공하더라도 눈의 잔상 효과에 의해 연속된 영상으로 인식하게 되는 인간의 시감 특성을 이용한 것이다.A video system such as a video tape recorder, a television, and a computer monitor uses pixels of a video display device such as a CRT (Cathode Ray Tube), a LCD (Liquid Crystal Device), and a PDP (Plasma Display Panel) The motion of a continuous image composed of a predetermined number of frames per second is detected. This means that even if only a video signal for a specific point on the video display device per unit time is provided, .

이때, 주사 방식은 한 프레임의 영상을 기수 필드(odd field)와 우수 필드(even field)로 나누어 격행 주사를 함으로써 플리커 현상(flicker effect)을 제거하는 비월 주사(interlace scanning) 방식과 행간을 두지 않고 주사 라인을 따라 순차적으로 주사하는 순차 주사(progressive scanning) 방식 등이 있다.In this case, the scanning method is an interlace scanning method for eliminating the flicker effect by dividing an image of one frame into an odd field and an even field, And a progressive scanning method in which scanning is performed sequentially along a scanning line.

한편, 본 발명은 자연 상을 전기적인 신호로 변환하여 영상 시스템에 제공하는 촬상 장치(즉, 카메라 등)의 화면 종횡비(aspect ratio)와 해상도(resolution)에 직접적으로 관련된 바, 대표적인 칼라 텔레비젼 방식인 NTSC 방식과 대표적인 HDTV인 GA-HDTV(Grand Alliance HDTV)의 예를 들어 본 발명의 필요성을 설명하고자 한다.Meanwhile, the present invention is directly related to the aspect ratio and resolution of an image pickup apparatus (i.e., a camera, etc.) that converts a natural image into an electrical signal and provides the image signal to the image system. NTSC system and a typical HDTV (Grand Alliance HDTV) such as GA-HDTV will be described.

비월 주사 방식이며, 한국과 북미, 일본 등에서 텔레비젼 규격으로 사용하고 있는, 525 주사 라인(scan line)과 30 fps(flame per second)의 전송 속도를 갖는 NTSC 방식의 화면 종횡비는 잘 알려진 바와 같이 4:3이다.The screen aspect ratio of the NTSC system having a scan line of 525 and a transmission speed of 30 fps (flame per second), which is interlaced and used in TV standards in Korea, North America and Japan, 3.

반면에 흔히, 차세대 TV라고 불리는 HDTV(High Definition TeleVision)는 화면 종횡비를 16:9로 설정함으로써 인간의 시각 특성에 기반한 시각 영역에 대한 확장으로 화면의 임장감과 생동감을 확대시키고 있으며, 또한, HDTV의 일례로 미국의 GA-HDTV(Grand Alliance HDTV)를 들면, GA-HDTV는 프레임 당 1920화소×1080화소의 해상도를 갖음에 따라 HDTV는 현행 TV보다 2배 이상의 수직, 수평 해상도를 가지며, 크로스 컬러(cross color) 등과 같은 현행 TV의 문제점을 개선하고, 현행 TV보다 넓은 16:9의 화면 종횡비를 가지며, CD(Compact Disk) 음질 수준의 디지털 오디오 성능을 갖는다라는 ITU-RS(International Telecommunication Union-RS)의 정의를 일정 부분 만족시키고 있다.On the other hand, the HDTV (High Definition TeleVision), which is called the next generation TV, is expanding the visibility and the liveliness of the screen by setting the screen aspect ratio to 16: 9 and expanding to the visual area based on human visual characteristics. For example, in the US GA-HDTV (Grand Alliance HDTV), GA-HDTV has a resolution of 1920 pixels × 1080 pixels per frame, so HDTV has twice the vertical and horizontal resolution of the current TV, (International Telecommunication Union-RS), which has a 16: 9 screen aspect ratio and a CD (Compact Disk) sound quality digital audio performance that is better than the current TV, Is somewhat satisfied.

상기한 바와 같이, HDTV의 일례로 든 GA-HDTV는 수평 해상도만 단순 비교하더라도 NTSC 방식에 비해 약 2배 이상의 주사선수를 필요로 함에 따라 이를 만족시키기 위해서는 상기 해상도를 제공할 수 있는 고밀도 이미지 센서(image sensor) 즉, 고해상도의 CCD가 필요하다.As described above, the GA-HDTV, which is an example of the HDTV, needs about twice the number of scanning lines compared to the NTSC method even if the horizontal resolution is only compared. Therefore, in order to satisfy this requirement, a high density image sensor image sensor), that is, a high resolution CCD is required.

그러나, 현재 CCD에 대한 기술 수준을 고려할 때, 이러한 HDTV의 규격을 만족하는 CCD는 매우 고가임에 따라 보급형으로 제공하고자 할 시에는 많은 문제를 동반한다. 즉, 고해상도이기 때문에 고속의 신호 처리가 필요하고, 큰 소비 전력이 필요하며, 주변 장치 또한 기술적인 높은 난이도를 요구함에 따라 이러한 요인은 제품의 가격과 직결되어 사용자에게 큰 경제적인 부담을 야기시키는 문제가 있다.However, considering the current technology level of the CCD, the CCD which satisfies the HDTV standard is very expensive, and therefore, it is accompanied with a lot of problems when it is provided as a commercial type. In other words, because of high resolution, high-speed signal processing is required, large power consumption is required, and peripheral devices also require high technical difficulty, so these factors are directly related to the price of the product, .

이러한 문제에 기인하여 HDTV용 촬상 장치가 널리 실용화되려면 많은 시간이 필요할 것이라는 예측이 일반적이었으나 최근 들어, 통상의 해상도를 갖는 CCD를 이용하여 HDTV용 해상도를 만족시킬 수 있는 다수의 장치 및 방법이 공지되어 있다.Due to such a problem, it has been generally predicted that much time will be required for an HDTV imaging device to be widely used. However, in recent years, a large number of devices and methods capable of satisfying HDTV resolution using a CCD having a normal resolution have been known have.

그 일례를 들면, 하이 비젼(Hi-Vision)용 고해상도 영상 신호를 얻는 방법의 일종인 일본 특허 출원 평5-78730 호에 제안된 방법이 있는 데, 상기 특허 출원의 요지를 간단히 언급하면, 색분해 광학계에 의해 적색, 녹색, 청색(R,G,B)으로 분리된 각 분해 영상에서 녹색 성분 신호를 2분할하여 PAL 방식의 이미지 센서에서 각각 수광한다. 이때, 녹색 성분 신호의 이미지 센서를 수직 방향으로 한 화소 교차시켜 배치하는 것과 동시에 각 화소의 수광부에 마스킹(masking)을 실시하도록 하여 2배의 수직 해상도를 획득하는 방법이다.For example, there is a method proposed in Japanese Patent Application No. Hei 5-78730, which is a kind of method for obtaining a high-resolution image signal for Hi-Vision. To summarize the point of the patent application, (R, G, B) separated by red (R), green (G) and blue (B) At this time, the image sensor of the green component signal is arranged in a vertical direction by crossing one pixel, and masking is performed on the light receiving portion of each pixel to obtain a double vertical resolution.

그러나, 이러한 방법에는 이미지 센서를 구성하는 각 화소의 개구 부분이 상하 약 반정도를 마스킹하기 때문에 수광량이 반감되고 이에 따라 감도도 저하되는 문제가 있다.However, in this method, since the opening portions of the respective pixels constituting the image sensor mask about half of the upper and lower sides, there is a problem that the amount of light received is reduced by half, and the sensitivity is lowered accordingly.

이러한 문제와 기술적인 배경에 착안하여 제안·공지된 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치는 본 발명의 기술적인 배경과 관계가 있음에 따라 여기에 그 요지를 인용하기로 한다.In view of such a problem and a technical background, Japanese Patent Application No. Hei 7-327233 proposed and disclosed in Japanese Patent Application Hei 7-327233 relates to the technical background of the present invention, so that the gist of the present invention will be cited .

일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치는 현재 널리 이용되고 있는 통상의 이미지 센서를 이용하여 청색 이미지 센서, 적색 이미지 센서, 제 1 녹색 이미지 센서, 제 2 녹색 이미지 센서로 이루어진 4판식 촬상 장치를 구성한다.Japanese Patent Application No. Hei 7-327233 discloses an image pickup apparatus and an image signal processing apparatus which are provided with a blue image sensor, a red image sensor, a first green image sensor, and a second green image sensor using a commonly used image sensor Type image pickup device.

도 1의 (A)∼(C) 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치의 화소 배치도를 나타낸 것으로, 통상의 해상도를 갖는 CCD를 이용하여 HDTV에 상당하는 유효 주사선수를 얻기 위해, 도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 청색 이미지 센서(DB), 적색 이미지 센서(DR), 제 1 녹색 이미지 센서(DG1), 제 2 녹색 이미지 센서(DG2)로 이루어진 4판식 CCD에 있어서, 청색 이미지 센서(DB) 및 적색 이미지 센서(DR)의 화소 위치를 제 2 녹색 이미지 센서(DG2)에 대응하여화소 피치 만큼 수직 방향으로 교차시켜 배치하는 데, 이와 같이 청색 이미지 센서(DB) 및 적색 이미지 센서(DR)의 화소 위치를 제 2 녹색 이미지 센서(DG2)에 대응하여화소 피치 만큼 수직 방향으로 엇갈려 배치함으로써 수직 방향에 대한 해상도의 향상을 기할 수 있다.Figs. 1 (A) to 1 (C) show a pixel arrangement diagram of an image pickup apparatus and an image signal processing apparatus. Japanese Patent Application Laid-open No. 7-327233 discloses a method of obtaining an effective scan player corresponding to HDTV by using a CCD having normal resolution 1A, a four-plate CCD (charge coupled device) comprising a blue image sensor DB, a red image sensor DR, a first green image sensor DG1, and a second green image sensor DG2, , The pixel positions of the blue image sensor DB and the red image sensor DR correspond to the second green image sensor DG2 The pixel positions of the blue image sensor DB and the red image sensor DR are arranged so as to intersect with the second green image sensor DG2 It is possible to improve the resolution with respect to the vertical direction by staggering in the vertical direction by the pixel pitch.

한편, 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 제 1 녹색 이미지 센서(DG1)의 화소 위치를 제 2 녹색 이미지 센서(DG2)의 화소 위치에 대하여 수직 방향으로 한화소 피치 만큼 교차시켜 배치하고, 또한, 도 1의 (C)에서와 같이, 제 1 녹색 이미지 센서(DG1)의 화소 위치와 제 2 녹색 이미지 센서(DG2)의 화소 위치를 수평 방향으로화소 피치 만큼 교차시켜 배치한다.On the other hand, as shown in FIG. 1B, the pixel positions of the first green image sensor DG1 are arranged so as to intersect with the pixel positions of the second green image sensor DG2 in the vertical direction by a small pitch 1C, the pixel position of the first green image sensor DG1 and the pixel position of the second green image sensor DG2 are shifted in the horizontal direction Are arranged so as to intersect with each other by a pixel pitch.

이와 같이, 제 1 녹색 이미지 센서(DG1)의 화소 위치와 제 2 녹색 이미지 센서(DG2)의 화소 위치를 수평 방향으로화소 피치 만큼 교차시켜 배치함으로써 수평 방향에 대한 해상도의 향상을 기할 수 있다.In this way, the pixel position of the first green image sensor DG1 and the pixel position of the second green image sensor DG2 are shifted in the horizontal direction It is possible to improve the resolution with respect to the horizontal direction by arranging the pixel pitches so as to cross each other.

이후, 이와 같이 화소의 위치가 배치된 청색 이미지 센서(DB) 및 적색 이미지 센서(DR)로부터 얻어낸 영상 신호에서 수직 방향의 고역 성분을 추출하여 녹색 이미지 센서들(DG1, DG2)로부터 얻은 필드 영상 신호에 부가함으로써 마스크 처리에 의한 개구율의 저하를 초래하지 않으면서 수직 해상도를 향상시키는 것을 요지로 하는 발명이다.Thereafter, the vertical high-frequency components are extracted from the image signals obtained from the blue image sensor DB and the red image sensor DR in which the pixel positions are arranged, and the field image signals DG1 and DG2 obtained from the green image sensors DG1 and DG2, The vertical resolution is improved without causing the aperture ratio to decrease due to the mask process.

그러나, 종래 기술로써 상기에 언급한 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치 및 일본 특허 출원 평5-78730 호는 이중 녹색 이미지 센서(즉, 제 1 녹색 이미지 센서, 제 2 녹색 이미지 센서)를 이용하는 4판식 촬상 장치임에 따라 경제적인 측면에서 볼 때, 단일 녹색 이미지 센서를 이용하는 3판식 촬상 장치에 비해 절대적인 가격 상승 요인을 동반하고 있다.However, the above-mentioned Japanese Patent Application No. Hei 7-327233 and Japanese Patent Application No. Hei 5-78730 disclose an image pickup apparatus and an image signal processing apparatus as well as a dual green image sensor (i.e., a first green image sensor, Image sensor), it is accompanied by an absolute price increase factor in comparison with a three-plate type image sensing apparatus using a single green image sensor in terms of economy.

즉, 4판식 촬상 장치는 3판식 촬상 장치에 비해 또 다른 하나의 녹색 이미지 센서가 필요하며, 또한 이를 지원할 수 있는 새로운 색분해 광학계가 요구된다.That is, the four-plate type image sensing apparatus requires another green image sensor as compared with the three-plate type image sensing apparatus, and a new color separation optical system capable of supporting the same is required.

특히, 상기한 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치는 상기한 바와 같이, 청색 이미지 센서(DB) 및 적색 이미지 센서(DR)로부터 얻어낸 영상 신호에서 수직 방향의 고역 성분을 추출하여 녹색 이미지 센서들(DG1, DG2)로부터 얻은 필드 영상 신호를 보상함에 따른 다수의 라인 메모리와 필드 메모리가 필요함에 따라 제품의 가격과 직결되는 추가적인 부담을 감수해야 하는 문제가 있다.In particular, as described above, the image pickup apparatus and the image signal processing apparatus of Japanese Patent Application No. Hei 7-327233 extract the vertical high-frequency component from the image signal obtained from the blue image sensor DB and the red image sensor DR There is a problem that a plurality of line memories and field memories for compensating the field image signals obtained from the green image sensors DG1 and DG2 are required, so that the additional burden directly related to the price of the product is required.

이것은 통상 해상도의 CCD를 이용하여 고해상도의 촬상 장치를 구현하고자 하는 취지를 일정 부분 만족시키고 있지만, 동시에 제품의 가격을 낮춤으로써 실용성과 경제성을 부여하여 보급형 HDTV 촬상 장치를 제공하고자 측면에는 가격적인 용장성이 잔재함에 따라 제품의 생산가를 일정치 이하로 낮출 수 없는 문제가 있다.In order to provide a low-cost HDTV imaging device by providing practicality and economy by lowering the price of a product, it is required to provide a cost-effective redundancy There is a problem in that the production cost of the product can not be lowered to a predetermined value or less.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 현재 사용자에게 널리 보급되어 있으며, 생산자 측면에서는 기술적으로 저변화가 되어 있는 3판식 이미지 센서를 이용한 촬상 장치에 있어서, 4판식 이미지 센서를 이용한 촬상 장치에 비해 소정의 화질 열화를 감수해야 하지만 경제적인 부담 요인을 현격하게 줄이고자 하는 바, 3판식 CCD 촬상 장치를 지원하는 종래의 색분해 광학계를 이용하며, 손떨림 보정을 위해 추가 주사 라인이 설정된 통상 해상도의 CCD 또는 PAL 방식의 통상 해상도를 갖는 CCD와 적색 및 청색 채널용 라인 메모리(line memory)만를 구비하여 공간 화소 이동법에 의해 주사 라인수를 2배로 증가시킴으로써 촬상 장치의 해상도를 높여 HDTV용 촬상 장치로 이용할 수 있는 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치를 제공함에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus using a three-plate type image sensor which is widely spread to the current user and technically low in the producer side, A conventional colorimetric optical system for supporting a three-plate type CCD imaging device is used and an additional scanning line is set for correction of a shaking motion in order to significantly reduce an economical burden factor. It is possible to increase the resolution of the imaging device by doubling the number of scanning lines by a spatial pixel shifting method by providing a CCD having a normal resolution or a CCD having a normal resolution of a PAL system and a line memory for red and blue channels, Resolution imaging device using a three-plate type image sensor that can be used as an imaging device The purpose is to provide.

도 1은 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치의 화소 배치도,1 is a block diagram of an image pickup apparatus and an image signal processing apparatus according to Japanese Patent Application Hei 7-327233,

도 2는 일반적인 색분해 광학계를 도시한 구성도,FIG. 2 is a schematic view showing a general color separation optical system,

도 3은 본 발명에 이용되는 화소 배치의 일실시예를 나타낸 화소 배치도,3 is a pixel layout diagram showing an embodiment of a pixel arrangement used in the present invention,

도 4a와 4b 및 4c는 적색 이미지 센서 및 청색 이미지 센서와 녹색 이미지 센서의 화소 위치를 각각 기수 필드 단위, 우수 필드 단위, 도 4c는 프레임 단위로 합하여 도시한 배치도,4A, 4B, and 4C are diagrams showing the positions of pixels of the red image sensor, the blue image sensor, and the green image sensor, respectively, in the odd field unit, the even field unit,

도 5는 본 발명의 영상 신호 합성 장치를 도시한 블럭도.5 is a block diagram showing a video signal synthesizing apparatus according to the present invention.

〈도면의주요부분에대한부호의설명〉Description of the Related Art

100 : 라인 메모리부 200 : 신호 구성부100: Line memory unit 200:

210 : 제 1 화소 신호 구성부 220 : 제 2 화소 신호 구성부210: first pixel signal constituent unit 220: second pixel signal constituent unit

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치는 보급형 3 판식 CCD를 이용한 HDTV용 촬상 장치의 신호 처리 장치에 있어서, NTSC 방식이나 PAL 방식의 통상 해상도를 갖는 이미지 센서를 이용하여 적색 이미지 센서 및 청색 이미지 센서의 화소 위치를 녹색 이미지 센서에 대응하여 수직 방향 및 수평 방향으로화소 피치 만큼 교차시켜 배치하는 데, 이와 같이 이미지 센서들의 화소를 엇갈려 배치하고, 적색 및 청색 채널용 라인 메모리를 구비하여 공간 화소 이동법에 근거하여 적색 및 청색 성분 화소를 동일 필드 내의 인접 주사 라인에 존재하는 녹색 성분 화소로 하여금 공유하게 함으로써 촬상 장치의 해상도 향상을 도모하여 해상도가 낮은 통상의 이미지 센서를 이용함에 따른 화질 열화를 최소화시키면서 통상 해상도의 이미지 센서로 고해상도 HDTV용 촬상 장치를 구현할 수 있는 것이 특징이다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described, a high-resolution imaging apparatus using a three-plate type image sensor according to the present invention includes an image sensor having a normal resolution of NTSC system or PAL system, So that the pixel positions of the red image sensor and the blue image sensor correspond to the green image sensor in the vertical direction and the horizontal direction The pixels of the image sensors are arranged in a staggered arrangement and the line memories for red and blue channels are provided so that red and blue component pixels are arranged on adjacent scan lines in the same field It is possible to implement a high-resolution HDTV imaging device with an image sensor of a normal resolution while minimizing deterioration of image quality due to use of a normal image sensor having a low resolution by making the existing green component pixel shared, Feature.

본 발명에서 사용하는 색분해 광학계인 3판식 색분해 광학계를 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치를 기반으로 설명하면 다음과 같다.A three-plate type color separation optical system, which is a color separation optical system used in the present invention, will be described with reference to Japanese Patent Application No. Hei 7-327233 based on an image pickup apparatus and an image signal processing apparatus.

도 2는 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치의 색분해 광학계에 대한 일실시예를 도시한 구성도이다.2 is a block diagram showing an embodiment of a color separation optical system of an image pickup apparatus and an image signal processing apparatus according to Japanese Patent Application No. Hei 7-327233.

광 입력측에는 청색광 성분(B)을 얻기 위한 청색광용 프리즘(10)이 배치되어 있으며, 청색광용 프리즘(10)의 광 출력측에는 적색광 성분(R)을 얻기 위한 적색광용 프리즘(12)이 배치되어 있다. 또한, 적색광용 프리즘(12)의 광 출력측에는 녹색광 성분(G)을 얻기 위한 녹색광용 프리즘(14)이 배치되어 있으며, 상기 녹색광용 프리즘(14)에는 반반사 미러(16)가 입사광축에 대하여 45°의 각도로 설치되어 있다. 즉, 녹색광용 프리즘(14)은 반반사 미러(16)를 경계로 하여 제 1 녹색광용 프리즘(16A)과 제 2녹색광 프리즘(16B)으로 분리된다.A blue light prism 10 for obtaining a blue light component B is disposed on the optical input side and a prism 12 for red light for obtaining a red light component R is disposed on the light output side of the blue light prism 10 . A prism for green light 14 for obtaining a green light component G is disposed on the light output side of the prism 12 for red light and the prism 14 for green light is provided with a reflecting mirror 16, It is installed at an angle of 45 °. That is, the prism 14 for green light is divided into the first green prism 16A and the second green prism 16B with the semi-reflective mirror 16 as a boundary.

이에 따라 청색광 성분(B) 및 적색광 성분(R)은 청색 트리밍 필터(trimming filter; 11_1) 및 적색 트리밍 필터(12_1)를 통해 각각 청색 이미지 센서(DB) 및 적색 이미지 센서(DR)에 결상되고, 제 1 녹색광 성분(G1) 및 제 2 녹색광 성분(G2)은 제 1 녹색 트리밍 필터(16_1) 및 제 2 녹색 트리밍 필터(16_2)를 통해 각각 제 1 녹색 이미지 센서(DG1) 및 제 2 녹색 이미지 센서(DG2)에 결상된다.The blue light component B and the red light component R are imaged on the blue image sensor DB and the red image sensor DR through a trimming filter 11_1 and a red trimming filter 12_1, The first green light component G1 and the second green light component G2 are transmitted through the first green image trimming filter 16_1 and the second green trimming filter 16_2 via the first green image sensor DG1 and the second green image sensor D2, (DG2).

이때, 제 1 녹색 이미지 센서(DG1)와 제 2 녹색 이미지 센서( DG2)가 이루는 결상면은 서로 90°가 되어 제 1 녹색 이미지 센서(DG1)에 결상되는 제 1 녹색광 성분(G1)은 제 2 녹색 이미지 센서( DG2)에 결상되는 제 2 녹색광 성분(G2)과 청색광 성분(B) 및 적색광 성분(R)에 대하여 좌우가 반전되는 데, 좌우 반전된 제 1 녹색광 성분을 반전시키기 위해 라인 메모리나 프레임 메모리(frame memory) 등을 이용한다.At this time, the image-forming surfaces formed by the first green image sensor DG1 and the second green image sensor DG2 are 90 ° to each other, so that the first green light component G1, which is imaged on the first green image sensor DG1, The second green light component G2, the blue light component B, and the red light component R that are imaged on the green image sensor DG2 are inverted in the left and right directions. In order to invert the first left green light component, Frame memory or the like.

한편, 본 발명에서는 상기한 바와 같이, 3판식 이미지 센서를 지원하는 종래의 3판식 색분해 광학계로 이용하는 데, 도 2의 4판식 색분해 광학계에서 제 1 녹색 트리밍 필터(16_1)와 반반사 미러(16) 및 제 1 녹색 이미지 센서(DG1)를 제거하면, 일반적인 3판식 색분해 광학계가 된다. 이것은 반반사 미러(16)를 경계로 하여 제 1 녹색광용 프리즘(16A)과 제 2녹색광 프리즘(16B)으로 분리되던 녹색광용 프리즘(14)을 단일 녹색광용으로만 단독적으로 사용하는 것을 의미한다.In the present invention, as described above, a conventional three-plate color separation optical system that supports a three-plate type image sensor is used. In the four-plate color separation optical system of FIG. 2, the first green trimming filter 16_1 and the anti- And the first green image sensor DG1 are removed, a general three-plate type color separation optical system is obtained. This means that the prism 14 for green light, which is separated into the first green prism 16A and the second green prism 16B, is used solely for a single green light with the semi-reflective mirror 16 as a boundary.

다시 말해서, 4판식 색분해 광학계를 이용하게 되면, 3판식 광학계에 비해 또 다른 하나의 녹색 이미지 센서가 필요하며, 또한 이를 지원할 수 있는 새로운 색분해 광학계를 필요로 하는 추가적인 부담이 있다.In other words, when a four-plate color separation optical system is used, another green image sensor is required in comparison with a three-plate optical system, and there is an additional burden of requiring a new color separation optical system capable of supporting the same.

상기에 대한 더 이상의 자세한 설명은 1996년 일본 텔레비젼 학회지 제 50 권 20호에 발표된 민생용 4 판식 CCD를 이용한 하이비젼 카메라의 개발(Development of 4 CCD Comsumer Use Hi-Vision Camera) 및 일본 특허 출원 평7-327233 호 촬상 장치 및 화상 신호 처리 장치를 참조하기로 한다.For further details on the above, refer to the Development of 4 CCD Comsumer Use Hi-Vision Camera using 4-plate CCD for public use and published in Japanese Journal of Vol. 50, 7-327233 will be referred to an image pickup apparatus and an image signal processing apparatus.

한편, 도 3은 본 발명에 이용되는 화소 배치의 일실시예를 나타낸 화소 배치도이다.3 is a pixel layout diagram showing an embodiment of a pixel arrangement used in the present invention.

본 발명에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 청색 이미지 센서(DB), 적색 이미지 센서(DR), 녹색 이미지 센서(DG)로 이루어진 3판식 CCD에 있어서, 통상의 해상도를 갖는 CCD를 이용하여 HDTV에 상당하는 유효 주사선수를 얻기 위하여, 적색 이미지 센서(DR) 및 청색 이미지 센서(DB)의 화소 위치를 녹색 이미지 센서(DG)에 대응하여 수직 방향 및 수평 방향으로화소 피치 만큼 교차시켜 배치한다.In the present invention, as shown in FIG. 3, in a three-plate CCD including a blue image sensor DB, a red image sensor DR, and a green image sensor DG, The pixel positions of the red image sensor DR and the blue image sensor DB are shifted in the vertical direction and the horizontal direction corresponding to the green image sensor DG Are arranged so as to intersect with each other by a pixel pitch.

도 4a는 적색 이미지 센서(DR) 및 청색 이미지 센서(DB)와 녹색 이미지 센서(DG)의 화소 위치를 기수 필드 단위로, 도 4b는 우수 필드 단위로, 도 4c는 프레임 단위로 합하여 도시한 것으로, 비월 주사시에 있어, 기수 필드에 주사되는 화소는 실선 사각형으로 표시하고, 우수 필드에 주사되는 화소는 점선 사각형으로 표시한다. 또한, 화소 식별을 용이하게 하기 위해 화소 마다 색인(index)을 부여하는 데, 녹색 성분 화소는 Gmn로 나타내고, 적색 및 청색 성분 화소는 Rmn/Bmn로 나타낸다.FIG. 4A shows the pixel positions of the red image sensor DR, the blue image sensor DB and the green image sensor DG by the odd field unit, FIG. 4B by the even field unit, and FIG. 4C by the frame unit , The pixels scanned in the odd field are indicated by a solid line rectangle while the pixels scanned in the even field are indicated by a dotted rectangle in the interlaced scanning. In order to facilitate pixel identification, an index is assigned to each pixel. The green component pixel is represented by G mn , and the red and blue component pixels are represented by R mn / B mn .

여기서, Gmn및 Rmn/Bmn의 아래 첨자 m은 수직 방향의 화소 위치에 대한 색인이며, 아래 첨자 n은 수평 방향의 화소 위치에 대한 색인이다. 설명의 편의상, 기수 필드 및 우수 필드의 구분을 m이 홀수면 기수 필드이고, m이 짝수면 우수 필드인 것으로 한다.Here, the subscript m of G mn and R mn / B mn is an index for the pixel position in the vertical direction, and the subscript n is the index for the pixel position in the horizontal direction. For convenience of explanation, it is assumed that the division of the odd field and the even field is the odd odd odd field and m is the even odd odd field.

이때, m이 짝수인 화소를 상기에서와 같이 우수 필드로 생각해도 좋지만, m이 홀수인 화소를 현재 필드의 화소라고 할 때, m이 짝수인 화소는 현재 필드에 대하여 한 필드 이전의 화소로 간주하여도 무방하다.In this case, a pixel in which m is an even number may be considered as an even field as described above. However, when a pixel in which m is an odd number is a pixel in the current field, a pixel in which m is an even number is regarded as a pixel one field before the current field It is also acceptable.

도 4a∼4c에 있어서, 실선과 실선 간의 간격 및 점선과 점선 간의 간격은 1화소 피치이며, 실선과 점선 간의 간격은 반화소 피치이다.4A to 4C, the interval between the solid line and the solid line and the interval between the dotted line and the dotted line are one pixel pitch, and the interval between the solid line and the dotted line is a half pixel pitch.

이와 같이 적색 이미지 센서 및 청색 이미지 센서의 화소 위치를 녹색 이미지 센서에 대응하여 엇갈려 배치하고, 적색 및 청색 채널용 라인 메모리를 구비한 본 발명의 영상 신호 합성 장치를 이용하여 적색 및 청색 성분 화소를 동일 필드 내의 인접 주사 라인에 존재하는 녹색 성분 화소로 하여금 공유하게 함으로써 수직 주사 라인수를 증가시킨다.In this way, the pixel positions of the red image sensor and the blue image sensor are staggered in correspondence with the green image sensor, and the red and blue component pixels are made the same by using the video signal synthesizer of the present invention provided with the line memories for red and blue channels The number of vertical scanning lines is increased by making the green component pixels existing in the adjacent scanning lines in the field shared.

한편, 적색 이미지 센서 및 청색 이미지 센서의 화소 위치를 녹색 이미지 센서에 대응하여 수직 방향으로만화소 피치 만큼 교차시켜 배치할 수도 있다.On the other hand, when the pixel positions of the red image sensor and the blue image sensor correspond to the green image sensor only in the vertical direction But they may be arranged so as to cross by the pixel pitch.

하나의 색 화소를 구성하기 위해서는 원칙적으로 적색, 녹색, 청색(R,G,B)에 관련된 각각 화소 신호가 필요하지만, 본 발명에서는 주사 라인 단위의 화소 배치를 살펴 볼 때, 자원의 경제적인 이용을 위해 확장시킬 시에 해상도를 실질적으로 필요한 화소수보다 부족한 화소수를 이용하여 고해상도를 제공하는 데, 이것은 해상도 측면에서 인접 화소들 간의 상호 보완 관계를 이용한 의사 해상도(pseudo-resolution)를 제공함을 의미한다.In order to form one color pixel, pixel signals related to red, green and blue (R, G, B) are required in principle. However, in the present invention, , Which provides a high resolution using the number of pixels that are less than the number of pixels that are substantially needed for resolution, meaning that it provides pseudo-resolution using complementary relationships between adjacent pixels in terms of resolution do.

이하, 본 발명의 영상 신호 합성 장치에 대한 일실시예를 첨부한 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a video signal synthesizing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 영상 신호 합성 장치는 도 5에 도시한 바와 같이, 3 판식 CCD를 이용하는 촬상 장치의 각 필드에 있어서, 적색 화소 신호 및 청색 화소 신호를 입력받아 2주사 라인 시간 동안 지연시켜 각각 이전 청색 화소 신호(Rm-1n) 및 이전 적색 화소 신호(Bm-1n)를 만드는 라인 메모리부(100)와, 상기 이전 적색 화소 신호(Rmn)와 상기 이전 청색 화소 신호(Bmn)를 입력받고, 현 시점을 기준으로 하여 입력되는 색 화소 신호들인 현재 녹색 화소 신호(Gmn)와 현재 적색 화소 신호(Rmn) 및 현재 청색 화소 신호(Bmn)를 입력받아 상기 이전 청색 화소 신호(Rm-1n), 상기 이전 적색 화소 신호(Bm-1n) 및 현재 녹색 화소 신호(Gmn)로 구성된 제 1 화소 신호(Rm-1nGmnBm-1n)와 상기 제 1 화소 신호(Rm-1nGmnBm-1n)에 대하여 적어도 1라인 이후에 화소가 위치하며, 상기 현재 녹색 화소 신호(Gmn), 상기 현재 적색 화소 신호(Rmn) 및 상기 현재 청색 화소 신호(Bmn)로 구성된 제 2 화소 신호(RmnGmnBmn)를 출력하는 신호 구성부(200)로 구성된다.As shown in Fig. 5, the video signal synthesizing apparatus of the present invention receives red pixel signals and blue pixel signals in respective fields of an image pickup apparatus using a three-plate CCD, delays the signals for two scanning lines, A line memory unit 100 for generating a signal Rm-1n and a previous red pixel signal Bm-1n and a second memory unit for receiving the previous red pixel signal Rmn and the previous blue pixel signal Bmn , to the present time, based on which are color pixel signal input to the current receiving the green pixel signal (G mn) and the current red pixel signal (R mn) and the current blue pixel signal (B mn) of the previous blue pixel signals (R m -1n), the previous red pixel signal (B m-1n) and the current green pixel signal (G mn) the first pixel signal (R m-1n G mn B m-1n) of the first pixel signal (R consisting of at least a pixel position after the first line with respect to the m-1n G mn B m- 1n) and, wherein the current recording A pixel signal (G mn), the current red pixel signal (R mn) and the current blue pixel signal (B mn) signal generating unit 200 that outputs the second pixel signal (R mn G mn B mn) consisting of .

여기서, 상기 신호 구성부(200)는 상기 이전 청색 화소 신호(Rm-1n), 상기 이전 적색 화소 신호(Bm-1n) 및 상기 현재 녹색 화소 신호(Gmn)를 입력받아 색신호 합성 방식에 의해 상기 제 1 화소 신호(Rm-1nGmnBm-1n)를 구성하는 제 1 화소 신호 구성부(210)와, 상기 현재 녹색 화소 신호(Gmn), 상기 현재 적색 화소 신호(Rmn) 및 상기 현재 청색 화소 신호(Bmn)를 입력받아 색신호 합성 방식에 의해 상기 제 2 화소 신호(RmnGmnBmn)를 출력하는 제 2 화소 신호 구성부(220)로 구성된다.Here, the signal configuration unit 200 receives the previous blue pixel signal R m-1n , the previous red pixel signal B m-1n , and the current green pixel signal G mn , A first pixel signal constituting part 210 constituting the first pixel signal R m-1n G mn B m-1n by the current pixel signal G mn and the current red pixel signal R mn, And a second pixel signal generator 220 receiving the current blue pixel signal B mn and outputting the second pixel signal R mn G mn B mn according to a color signal combining method.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 영상 신호 합성 장치에 대한 일실시예의 작용을 도 4a∼4c 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.The operation of the video signal synthesizing apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4C and FIG. 5. FIG.

우선, 각 필드에 있어서 라인당 RGB(Red Green Blue) 영상 신호가 인가되면, 상기 라인 메모리부(100)는 적색 화소 신호 및 청색 화소 신호를 입력받아 2주사 라인 시간 동안 지연시켜 각각 이전 청색 화소 신호(Rm-1n) 및 이전 적색 화소 신호(Bm-1n)를 만든다.First, when a Red, Green, and Blue (RGB) image signal is applied to each field in the respective fields, the line memory 100 receives the red pixel signal and the blue pixel signal, (R m-1n ) and the previous red pixel signal (B m-1n ).

상기 신호 구성부(200)는 이전 적색 화소 신호(Rmn)와 이전 청색 화소 신호(Bmn)를 입력받고, 현 시점을 기준으로 하여 입력되는 색 화소 신호들인 현재 녹색 화소 신호(Gmn)와 현재 적색 화소 신호(Rmn) 및 현재 청색 화소 신호(Bmn)를 입력받아 제 1 화소 신호 구성부(210)를 이용하여 이전 청색 화소 신호(Rm-1n), 이전 적색 화소 신호(Bm-1n) 및 현재 녹색 화소 신호(Gmn)로 구성된 제 1 화소 신호(Rm-1nGmnBm-1n)를 출력하고, 제 2 화소 신호 구성부(220)를 이용하여 현재 녹색 화소 신호(Gmn), 현재 적색 화소 신호(Rmn) 및 현재 청색 화소 신호(Bmn)로 구성된 제 2 화소 신호(RmnGmnBmn)를 구성하여 제 2 화소 신호(RmnGmnBmn)에 의해 발생되는 화소가 제 1 화소 신호(Rm-1nGmnBm-1n)에 의해 발생되는 화소의 위치에 대하여 적어도 1라인 이후에 위치하도록 한다.The signal configuration unit 200 receives the previous red pixel signal Rmn and the previous blue pixel signal Bmn and outputs the current green pixel signal Gmn , The red pixel signal R mn and the current blue pixel signal B mn are received and the first blue pixel signal R m-1n and the previous red pixel signal B m -1n) and using the current green pixel signal (G mn), the first pixel signal (R m-1n G mn B m-1n) output, and the second pixel signal generating unit 220, a green pixel consisting of the current signal (G mn), the current red pixel signal (R mn) and the current blue pixel signal (B mn) the second pixel signal (R mn G mn B mn) the configuration to the second pixel signal (R mn G mn B mn consisting of ) Is positioned at least one line after the position of the pixel generated by the first pixel signal R m-1n G mn B m-1n .

즉, 도 4a∼4c를 참조하여 본 발명의 화소 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.That is, the pixel structure of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4C.

기수 필드일 경우, R31/B31, G31이 입력되는 시점을 현시점으로 삼을 때, 라인 메모리부(100)의 출력은 R11/B11이며, 제 1 화소 신호 구성부(210)는 R11/B11, G31을 이용하여 제 1 화소 신호(R11G31B11)를 구성하고, 제 2 화소 구성부(220)는 R31/B31, G31을 이용하여 제 2 화소 신호(R31G31B31)를 구성한다. 또한, R32/B32, G32가 입력되는 시점을 현시점으로 삼을 때, 라인 메모리부(100)의 출력은 R12/B12이며, 제 1 화소 신호 구성부(210)는 R12/B12, G32를 이용하여 제 1 화소 신호(R12G32B12)를 구성하고, 제 2 화소 신호 구성부(220)는 R32/B32, G32를 이용하여 제 2 화소 신호(R32G32B32)를 구성한다.If an odd field work, R 31 / B 31, when G 31 is input three to point to the present time is the output of the line memory unit 100 is the R 11 / B 11, the first pixel signal generating unit 210 (R 11 G 31 B 11 ) using R 11 / B 11 and G 31 and the second pixel unit 220 uses the R 31 / B 31 and G 31 to form the first pixel signal Signal (R 31 G 31 B 31 ). In addition, R 32 / B 32, G when a 32-input three to point to the present time is the output of the line memory unit 100 is the R 12 / B 12, the first pixel signal generating unit 210 R 12 / B 12, the first pixel signal using a G 32 (R 12 G 32 B 12) configuration, and the second pixel-signal generating unit 220 includes a second pixel using the R 32 / B 32, G 32 signal ( R 32 G 32 B 32 ).

또한, 우수 필드일 경우, R41/B41, G41이 입력되는 시점을 현시점으로 삼을 때, 라인 메모리부(100)의 출력은 R21/B21이며, 제 1 화소 신호 구성부(210)는 R21/B21, G41을 이용하여 제 1 화소 신호(R21G41B21)를 구성하고, 제 2 화소 신호 구성부(220)는 R41/B41, G41을 이용하여 제 2 화소 신호(R41G41B41)를 구성한다. 또한, R42/B42, G42가 입력되는 시점을 현시점으로 삼을 때, 라인 메모리부(100)의 출력은 R22/B22이며, 제 1 화소 신호 구성부(210)는 R22/B22, G42를 이용하여 제 1 화소 신호(R22G42B22)를 구성하고, 제 2 화소 신호 구성부(220)는 R42/B42, G42를 이용하여 제 2 화소 신호(R42G42B42)를 구성한다.Also, when the even field, R 41 / B 41, G when a 41 is input three to point to the present time is the output of the line memory unit 100 is the R 21 / B 21, the first pixel signal generating unit (210 ) Constitute the first pixel signal (R 21 G 41 B 21 ) using R 21 / B 21 and G 41 and the second pixel signal constituting unit 220 constitutes the first pixel signal (R 21 G 41 B 21 ) using R 41 / B 41 and G 41 And constitutes a second pixel signal (R 41 G 41 B 41 ). In addition, R 42 / B 42, G 42 is, when the three to the time the input in the present time, the output of the line memory unit 100 R 22 / B 22, and the first pixel-signal generating unit 210 R 22 / B 22, G 42, using the first picture element signals (R 22 G 42 B 22), the configuration, and the second pixel-signal generating unit 220 by using the R 42 / B 42, G 42 the second pixel signal ( R 42 G 42 B 42 ).

이때, 최종적으로 해상도가 확장되어 표시되는 화소의 위치 관계를 프레임 단위를 기준하여 설명하면, 제 1 화소 신호(R11G31B11) 이후 동일 주사 라인 상에 제 1 화소 신호(R12G32B12)가 발생하는 화소가 위치하고, 제 1 화소 신호(R11G31B11)가 위치하는 주사 라인의 한 라인 이후의 주사 라인 상에 수평 방향으로 제 1 화소 신호(R11G31B11)와 동일한 위치에 제 1 화소 신호(R21G41B21)가 위치하고, 제 1 화소 신호(R21G41B21) 이후 동일 주사 라인 상에 제 1 화소 신호(R22G42B22)가 발생하는 화소가 위치한다.At this time, when finally described with reference to frame-by-frame the positional relationship between pixels to be displayed, the resolution is expanded, the first pixel signal (R 11 G 31 B 11) after the first pixel on a same scan line signal (R 12 G 32 B 12 ) are generated, and a first pixel signal (R 11 G 31 B 11 ) is generated in the horizontal direction on the scanning lines on one or more lines of the scanning line on which the first pixel signal (R 11 G 31 B 11) ), the first pixel signal in the same position as the (R 21 G 41 B 21) is located, the first pixel signal (R 21 G 41 B 21) after the first pixel on a same scan line signal (R 22 G 42 B 22) Is generated.

이후, 상기와 동일한 방식으로 제 2 화소 신호(R31G31B31), 제 2 화소 신호(R32G32B32)가 동일 주사 라인 상에 존재하게 되며, 그 다음 주사 라인에 동일한 방식으로 제 2 화소 신호(R41G41B41), 제 2 화소 신호(R42G42B42)가 연속적으로 위치하게 된다.Thereafter, in the same manner as described above, the second pixel signals R 31 G 31 B 31 and the second pixel signals R 32 G 32 B 32 are present on the same scanning line, The second pixel signal R 41 G 41 B 41 , and the second pixel signal R 42 G 42 B 42 are successively positioned.

결과적으로, 상기와 같은 영상 신호 합성 장치를 이용함으로써 주사 라인수를 2배로 증가시킬 수 있음은 명백하다.As a result, it is apparent that the number of scan lines can be doubled by using the video signal synthesizer as described above.

이때, 기수 필드 및 우수 필드에 있어서, 각 필드를 첫 주사 라인에는 이전 라인의 적색 및 청색 성분 화소가 존재하지 않음에 따라 상기한 제 1 화소 신호(Rm-1nGmnBm-1n)를 만드는 과정이 생략되고, 각 필드의 마지막 주사 라인에서는 이전 라인의 적색 및 청색 성분 화소를 참조할 주사 라인이 존재하지 않음에 따라 라인 메모리부(100)를 이용하여 적색 및 청색 성분 화소를 저장하여 지연시킬 필요가 없다.At this time, in the odd field and even field, the a first picture element signals (R m-1n G mn B m-1n) according to each of the fields not the first scanning line is not present, the red and blue color component for the pixel of the previous line And the red and blue component pixels are stored in the last scan line of each field by using the line memory unit 100 as there is no scan line to refer to the red and blue component pixels of the previous line, .

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 보급형 3 판식 CCD를 이용한 HDTV용 촬상 장치의 신호 처리 장치에 있어서,손떨림 보정을 위해 추가 주사 라인이 설정된 이미지 센서나 PAL 방식의 통상 해상도를 갖는 이미지 센서를 이용하여 적색 이미지 센서 및 청색 이미지 센서의 화소 위치를 녹색 이미지 센서에 대응하여 수직 방향 및 수평 방향으로화소 피치 만큼 교차시켜 배치하고, 적색 및 청색 채널용 라인 메모리를 구비한 본 발명의 영상 신호 합성 장치를 이용하여 적색 및 청색 성분 화소를 동일 필드 내의 인접 주사 라인에 존재하는 녹색 성분 화소로 하여금 공유하게 함으로써 수직 주사 라인수를 증가시키는 본 발명에 의한 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치에 따르면, 종래의 3판식 색분해 광학계를 변형없이 이용하면서 동시에 추가적인 이미지 센서를 구비하지 않고 통상 해상도의 이미지 센서로 고해상도 HDTV용 촬상 장치를 구현할 수 있음에 따라 제품의 가격적인 용장성을 제거함으로써 HDTV 촬상 장치에 높은 실용성과 경제성을 부여한다.As described in detail above, in the signal processing apparatus of the HDTV image pickup apparatus using the low-cost three-plate type CCD, an image sensor having an additional scanning line for correction of an unintentional hand movement or an image sensor having a PAL- The pixel positions of the image sensor and the blue image sensor correspond to the green image sensor in the vertical direction and the horizontal direction And the red and blue component pixels are shared by the green component pixels existing in the adjacent scan lines in the same field by using the video signal synthesizing apparatus of the present invention provided with the line memories for red and blue channels According to the high-resolution imaging apparatus using the three-plate type image sensor according to the present invention for increasing the number of vertical scanning lines, the conventional three-plate type color separation optical system is used without modification and at the same time, Since HDTV imaging devices can be implemented, it is highly practical and economical for HDTV imaging devices by eliminating costly redundancy of products.

Claims (5)

3 판식 이미지 센서(image sensor)를 이용한 촬상 장치에 있어서:1. An image pickup apparatus using a three-plate type image sensor, comprising: 적색의 화상을 촬상하여 적색 화소 신호를 발생시키는 적색 이미지 센서;A red image sensor for picking up a red image and generating a red pixel signal; 녹색의 화상을 촬상하여 녹색 화소 신호를 발생시키는 녹색 이미지 센서; 및A green image sensor for sensing a green image and generating a green pixel signal; And 청색의 화상을 촬상하여 청색 화소 신호를 발생시키는 청색 이미지 센서를 구비하여, 상기 적색 이미지 센서 및 상기 청색 이미지 센서의 화소 위치를 상기 녹색 이미지 센서의 화소 위치에 대응하여 수직 방향 및 수평 방향으로 각각화소 피치 만큼 교차시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치.And a blue image sensor for picking up a blue image and generating a blue pixel signal, wherein the pixel positions of the red image sensor and the blue image sensor are arranged in a vertical direction and a horizontal direction respectively corresponding to pixel positions of the green image sensor Wherein the image pickup device is arranged so as to intersect the image pickup device by a pixel pitch. 3 판식 이미지 센서(image sensor)를 이용한 촬상 장치에 있어서:1. An image pickup apparatus using a three-plate type image sensor, comprising: 적색의 화상을 촬상하여 적색 화소 신호를 발생시키는 적색 이미지 센서;A red image sensor for picking up a red image and generating a red pixel signal; 녹색의 화상을 촬상하여 녹색 화소 신호를 발생시키는 녹색 이미지 센서; 및A green image sensor for sensing a green image and generating a green pixel signal; And 청색의 화상을 촬상하여 청색 화소 신호를 발생시키는 청색 이미지 센서를 구비하여, 상기 적색 이미지 센서 및 상기 청색 이미지 센서의 화소 위치를 상기 녹색 이미지 센서의 화소 위치에 대응하여 수직 방향으로화소 피치 만큼 교차시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치.And a blue image sensor for picking up a blue image and generating a blue pixel signal, wherein a pixel position of the red image sensor and the blue image sensor is shifted in a vertical direction corresponding to a pixel position of the green image sensor Wherein the image pickup device is arranged so as to intersect the image pickup device by a pixel pitch. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 적색 화소 신호 및 상기 청색 화소 신호를 입력받아 프레임을 기준하여 2주사 라인 시간 동안 지연시켜 각각 이전 청색 화소 신호 및 이전 적색 화소 신호를 만드는 데이터 저장부; 및A data storage unit for receiving the red pixel signal and the blue pixel signal and generating a previous blue pixel signal and a previous red pixel signal by delaying the red pixel signal and the blue pixel signal based on a frame for two scanning lines; And 상기 이전 적색 화소 신호와 상기 이전 청색 화소 신호를 입력받고, 현 시점을 기준으로 하여 입력되는 색 화소 신호들인 현재 녹색 화소 신호와 현재 적색 화소 신호 및 현재 청색 화소 신호를 입력받아 상기 이전 청색 화소 신호, 상기 이전 적색 화소 신호 및 상기 현재 녹색 화소 신호로 구성된 제 1 화소 신호를 출력하고, 상기 제 1 화소 신호에 대하여 적어도 1라인 이후에 화소가 위치하며, 상기 현재 녹색 화소 신호, 상기 현재 적색 화소 신호 및 상기 현재 청색 화소 신호로 구성된 제 2 화소 신호를 출력하는 신호 구성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치.The previous red pixel signal and the previous blue pixel signal, receiving the current green pixel signal, the current red pixel signal, and the current blue pixel signal, which are color pixel signals inputted with reference to the current time, The current red pixel signal, the current red pixel signal, and the current green pixel signal, and the pixel is located at least one line after the first pixel signal, And a signal component for outputting a second pixel signal composed of the current blue pixel signal. 제 3 항에 있어서, 상기 신호 구성부는,The signal processing device according to claim 3, 상기 이전 청색 화소 신호, 상기 이전 적색 화소 신호 및 상기 현재 녹색 화소 신호를 입력받아 색신호 합성 방식에 의해 상기 제 1 화소 신호를 구성하는 제 1 화소 신호 구성부; 및A first pixel signal configuration unit configured to receive the previous blue pixel signal, the previous red pixel signal, and the current green pixel signal to configure the first pixel signal by a color signal combining method; And 상기 현재 녹색 화소 신호, 상기 현재 적색 화소 신호 및 상기 현재 청색 화소 신호를 입력받아 색신호 합성 방식에 의해 상기 제 2 화소 신호를 구성하는 제 2 화소 신호 구성부로 구성되는 것을 특징으로 하는 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치.And a second pixel signal configuration unit configured to receive the current green pixel signal, the current red pixel signal, and the current blue pixel signal and configure the second pixel signal according to a color signal combining method. High resolution imaging device. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지 센서는,2. The image sensor according to claim 1, 손떨림 보정을 위해 추가 주사 라인이 설정된 통상 해상도의 CCD나 PAL(Phase Alternation by Lines) 방식의 통상 해상도를 갖는 CCD(Charge Coupled Device)인 것을 특징으로 하는 3판식 이미지 센서를 이용한 고해상도 촬상 장치.Resolution image pickup device using a three-plate type image sensor, characterized in that it is a CCD (Charge Coupled Device) having a normal resolution and a normal resolution of a PAL (Phase Alternation by Lines) method in which an additional scanning line is set for correction of camera shake.
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