JPH0147075B2 - - Google Patents
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- JPH0147075B2 JPH0147075B2 JP58110479A JP11047983A JPH0147075B2 JP H0147075 B2 JPH0147075 B2 JP H0147075B2 JP 58110479 A JP58110479 A JP 58110479A JP 11047983 A JP11047983 A JP 11047983A JP H0147075 B2 JPH0147075 B2 JP H0147075B2
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- frequency
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
- H04N23/12—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は単板カラーカメラに関し、特に固体撮
像素子を用いた単板カラーカメラに於ける解像度
の改善に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a single-chip color camera, and more particularly to improving resolution in a single-chip color camera using a solid-state image sensor.
背影技術
単板カラーカメラは、1個の撮像部を用いてカ
ラー信号を得るものであつて、例えば撮像部に撮
像管を用いた単板カラーカメラに於いては、色フ
イルタを用いて高域周波数に変調した信号から色
信号を取り出し、また撮像管の出力信号をローパ
スフイルタを介して取り出すことにより輝度信号
を得ている。Background technology A single-chip color camera uses one imaging unit to obtain color signals. For example, in a single-chip color camera that uses an image pickup tube for the imaging unit, a color filter is used to obtain high-frequency signals. A luminance signal is obtained by extracting a chrominance signal from a frequency-modulated signal and extracting an output signal from an image pickup tube via a low-pass filter.
しかしながら、上記構成による単板カラーカメ
ラに於いては、色フイルタによつて高域周波数に
変調された信号から色信号を得ているために、色
信号のS/N比が劣化する問題を有している。 However, in the single-chip color camera with the above configuration, since the color signal is obtained from a signal modulated to a high frequency by a color filter, there is a problem that the S/N ratio of the color signal deteriorates. are doing.
これに対して、固体撮像素子を用いた単板カラ
ーカメラは、時系列的に出力される色信号をサブ
キヤリヤ周波数scに対して4倍の周波数を有す
るサンプリング信号を用いて直接的にサンプリン
グすることにより輝度信号の高域成分を取り出し
ている。このような方法を用いた場合には、サン
プリング定理より4sc/2=2scの帯域まで使用
が可能となるために、水平解像度の高い映像を得
ることが出来る。 On the other hand, a single-chip color camera using a solid-state image sensor directly samples the time-series output color signal using a sampling signal having a frequency four times higher than the subcarrier frequency sc. This extracts the high frequency components of the luminance signal. When such a method is used, it is possible to use up to a band of 4sc/2=2sc according to the sampling theorem, so it is possible to obtain an image with high horizontal resolution.
この場合、縦ストライプ色フイルターは第1図
aに示す様に、R.G.B配列の繰り返しとなつてお
り、各配列の繰り返し周波数はサブキヤリヤ周波
数scの4/3倍の周波数となる。従つて、固体撮像
素子から時系列的に出力される信号を、4/3scで
第2図に示する様にそれぞれ120゜毎の位相差を有
してサンプリングすることにより第1図b,c,
dに示すR信号、G信号、B信号を取り出してい
る。なお、第1図eは輝度信号Yを示す。 In this case, the vertical stripe color filter has a repeating RGB array as shown in FIG. 1a, and the repetition frequency of each array is 4/3 times the subcarrier frequency sc. Therefore, by sampling the time-series output signals from the solid-state image sensor at 4/3sc with a phase difference of 120 degrees as shown in FIG. ,
The R signal, G signal, and B signal shown in d are extracted. Note that FIG. 1e shows the luminance signal Y.
しかしながら、上記固体撮像素子を用いた単板
カラーカメラに於いては、水平画素数で決まるナ
イキスト限界Ws/2の2/3の部分にR.G.Bの縦ス
トライプ色フイルターにより空間変調された変調
色信号が発生する問題を有している。つまり、第
1図aに示される縦ストライプ色フイルターによ
つて空間変調される信号Eは、
E=Ey+ER cos Wct+EG cos
(Wct+2/3π)+EB cos(Wct+4/3π)
但し、ER,EG,EBは赤、緑、青の電気信号、
EyはEy=1/2(ER+EG+EB)として表わされる
輝度信号、WcはWc=2/3×Ws/2として表わされ
る変調色信号の角周波数であつて、4/3scとな
る。Wsは水平画素のサンプリング角周波数であ
つて、4scとなる。 However, in a single-chip color camera using the above-mentioned solid-state image sensor, the modulated color signal spatially modulated by the RGB vertical stripe color filter is applied to 2/3 of the Nyquist limit Ws/2 determined by the number of horizontal pixels. have problems that occur. That is, the signal E spatially modulated by the vertical stripe color filter shown in FIG . E G , E B are red, green, and blue electric signals,
Ey is the luminance signal expressed as Ey = 1/2 ( ER + E G + E B ), and Wc is the angular frequency of the modulated color signal expressed as Wc = 2/3 x Ws/2, which is 4/3sc. . Ws is the sampling angular frequency of horizontal pixels, which is 4sc.
この様に、上記構成による単板カラーカメラに
於いては、縦ストライプ色フイルターに於ける
R.G.Bの繰り返しは4/3scとなり、各色ストライ
プ毎に於ける輝度信号のレベル差が4/3scのたて
じまとなつて画面上に表われてしまうことにな
る。 In this way, in the single-chip color camera with the above configuration, the vertical stripe color filter
The repetition of RGB is 4/3sc, and the difference in level of the luminance signal for each color stripe appears on the screen as vertical stripes of 4/3sc.
発明の開示
従つて、本発明による目的は、解像度を高める
とともに縦ストライプ色フイルターの各ストライ
プ間に於ける輝度信号レベル差によつて画面上に
生ずるたてじまの発生を防止した単板カラーカメ
ラを提供することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a single-panel color filter that increases the resolution and prevents the occurrence of vertical stripes on the screen due to the difference in luminance signal level between each stripe of a vertical stripe color filter. The purpose is to provide cameras.
このような目的を達成するために本発明による
単板カラーカメラは、R.G.Bの縦ストライプ色フ
イルターを有する固体撮像素子から時系列的に出
力される信号をサブキヤリヤ周波数scの4/3倍の
周波数でサンプリングすることによつて色分離を
行ない、この分離色信号により色差信号および低
域輝度信号を作成するとともに、前記固体撮像素
子の出力信号を4scでサンプリングした輝度信号
から輝度信号の高域成分を作成し、この輝度信号
の高域成分と前記分離色信号から作成された輝度
信号の低域成分とを合成することによつて輝度信
号を得る単板カラーカメラに於いて、前記輝度信
号の高域成分を作成する系路に4/3scをカツトす
る光学的または電気的なトラツプを設けたもので
ある。 In order to achieve such an object, the single-chip color camera according to the present invention processes signals outputted in time series from a solid-state image sensor having an RGB vertical stripe color filter at a frequency that is 4/3 times the subcarrier frequency sc. Color separation is performed by sampling, and a color difference signal and a low-frequency luminance signal are created using the separated color signals, and a high-frequency component of the luminance signal is extracted from the luminance signal obtained by sampling the output signal of the solid-state image sensor at 4sc. In a single-chip color camera that obtains a luminance signal by combining the high frequency component of this luminance signal and the low frequency component of the luminance signal created from the separated color signal, the high frequency component of the luminance signal is An optical or electrical trap for cutting off 4/3sc is provided in the path for creating the area component.
この様に構成された単板カラーカメラに於いて
は、縦ストライプ色フイルターに於ける各ストラ
イプ毎の輝度信号のレベル差によつて、画面上に
生ずるたてじまを容易にかつ確実に除去すること
が出来る優れた効果を有する。 In a single-chip color camera configured in this way, vertical stripes that occur on the screen can be easily and reliably removed due to the level difference in the brightness signal for each stripe in the vertical stripe color filter. It has excellent effects.
発明を実施するための最良な形態
第3図は本発明による固体撮像素子を用いた単
板カラーカメラの一実施例を示すブロツク図であ
る。同図に於いて1はレンズ、2はその前面にス
トライプフイルターを有する固体撮像素子であつ
て、その表面にレンズ1を介して供給される被写
体像が結像される。3,4はレンズ1を固体撮像
素子2との間に設けられた赤外カツトフイルター
と光学ローパスフイルターである。5は固体撮像
素子2から出力される信号を増幅してY.R.G.B信
号用の各サンプルホールド回路6〜9に供給する
バツクアアンプである。そしてこの場合、サンプ
ルホールド回路6のサンプリング周期は4scであ
り、サンプルホールド回路7〜9のサンプリング
周期は4/3scとなつている。10〜13は各サン
プルホールド回路6〜9の出力側にそれぞれ設け
られたローパスフイルターであつて、ローパスフ
イルター10はカツトオフ周波数が2sc、トラツ
プ周波数が4scに設定されており、ローパスフイ
ルタ11〜13はカツトオフ周波数が2/3sc、ト
ラツプ周波数が4/3sc設定されている。14〜1
7は各ローパスフイルタ10〜13の出力信号を
それぞれ増幅して出力するアンプ.アンプ14の
出力信号を入力として4/3scの成分をカツトして
輝度信号の高域成分YHを出力するトラツプ回路
であつて、その出力信号によつてアンプ15〜1
7の増幅度が制御される。22はトラツプ回路1
8から供給される輝度信号の高域成分YHとプロ
セス回路19〜21から供給されるR.G.B信号か
ら作られた輝度信号の低域成分YLとを加算して
輝度信号を出力する輝度マトリクス回路、23,
24はプロセス回路19〜21の出力信号を入力
として、色差信号R―YとB―Yをそれぞれ出力
する色差マトリクス回路、25は輝度マトリクス
回路22、色差マトリクス回路23,24から出
力される輝度信号Y、色差信号R―YとB―Yを
入力とするエンコーダ、26はエンコーダ25の
出力、帯域フイルタ27を介してエンコーダ25
から供給される信号および同期信号を混合してカ
ラーテレビ信号を出力する混合回路である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a single-chip color camera using a solid-state image sensor according to the present invention. In the figure, 1 is a lens, and 2 is a solid-state imaging device having a stripe filter on its front surface, on which a subject image supplied through the lens 1 is formed. 3 and 4 are an infrared cut filter and an optical low-pass filter provided between the lens 1 and the solid-state image sensor 2. Reference numeral 5 denotes a backup amplifier that amplifies the signal output from the solid-state image sensor 2 and supplies the amplified signal to each sample-and-hold circuit 6 to 9 for YRGB signals. In this case, the sampling period of the sample and hold circuit 6 is 4sc, and the sampling period of the sample and hold circuits 7 to 9 is 4/3sc. 10-13 are low-pass filters provided on the output side of each sample-and-hold circuit 6-9, and the low-pass filter 10 has a cutoff frequency set to 2sc and a trap frequency set to 4sc. The cutoff frequency is set to 2/3sc and the trap frequency is set to 4/3sc. Amplifiers 14 to 17 amplify and output the output signals of the low-pass filters 10 to 13, respectively. This is a trap circuit that receives the output signal of the amplifier 14 as input, cuts the 4/3sc component, and outputs the high frequency component YH of the luminance signal.
7 amplification degrees are controlled. 22 is trap circuit 1
A brightness matrix circuit that adds the high-frequency component YH of the brightness signal supplied from 8 and the low-frequency component YL of the brightness signal made from the RGB signals supplied from process circuits 19 to 21 and outputs a brightness signal. ,23,
24 is a color difference matrix circuit which inputs the output signals of the process circuits 19 to 21 and outputs color difference signals RY and BY, respectively; 25 is a brightness signal outputted from the brightness matrix circuit 22 and the color difference matrix circuits 23 and 24; 26 is the output of the encoder 25, which is input to the encoder 25 via the band filter 27.
This is a mixing circuit that mixes the signals supplied from the TV and the synchronization signal and outputs a color television signal.
この様に構成された単板カラーカメラに於い
て、固体撮像素子2からバツフアアンプ5を介し
て時系列的に出力される信号は、サンプルホール
ド回路6に於いて、4scの周期でサンプリングさ
れることにより、輝度信号の高域成分が取り出さ
れる。そして、このサンプルホールド回路6の出
力信号は、カツトオフ周波数が2scでトラツプ周
波数が4scのローパスフイルタ10を介し、更に
アンプ14に於いて増幅された後にトラツプ回路
18に供給される。トラツプ回路18は、アンプ
14から供給される信号に含まれる4/3scの信号
成分をカツトする。つまり、縦ストライプ色フイ
ルターに於ける各ストライプの輝度信号レベル差
によつて生ずる信号成分を除去した輝度信号の高
域成分YHを出力することによりたてじまの発生
を防止する。 In the single-chip color camera configured in this way, the signal output in time series from the solid-state image sensor 2 via the buffer amplifier 5 is sampled at a cycle of 4sc in the sample-hold circuit 6. As a result, high-frequency components of the luminance signal are extracted. The output signal of the sample and hold circuit 6 is passed through a low pass filter 10 with a cutoff frequency of 2sc and a trap frequency of 4sc, further amplified by an amplifier 14, and then supplied to a trap circuit 18. The trap circuit 18 cuts the 4/3 sc signal component contained in the signal supplied from the amplifier 14. That is, the generation of vertical stripes is prevented by outputting the high frequency component YH of the luminance signal from which the signal component caused by the luminance signal level difference between each stripe in the vertical stripe color filter is removed.
一方、サンプルホールド回路7〜9は、互いに
120゜の位相差を有する4/3scの周期でバツフアア
ンプ5の出力信号をサンプリングすることによ
り、R.G.Bの信号成分を出力する。そして、この
各サンプルホールド回路7〜9の出力信号は、ロ
ーパスフイルタ11〜13、アンプ15〜17お
よびプロセス回路19〜21をそれぞれ介して出
力される。この場合、アンプ15〜17はトラツ
プ回路18から出力される輝度信号の高域成分
YHによつて利得制御されることによつて各色信
号成分に対する補正が加えられる。そして、各プ
ロセス回路19〜21の出力信号は、輝度マトリ
クス回路22に於いて輝度信号の低域成分YLが
求められ、ドライブ回路18から出力される輝度
信号の高域成分YHとが加算されることにより輝
度信号Yとして出力される。また、色差マトリク
ス回路23,24は、プロセス回路19〜21の
出力信号を入力とすることにより、色差信号R―
YおよびB―Yが出力される。エンコーダ25
は、輝度マトリクス回路22から出力される輝度
信号Yおよび色差マトリクス回路23,24から
出力される色差信号R―Y、B―Yをそれぞれ入
力とすることにより変調を行ない、混合回路26
に於いてこの変調出力に同期信号を混合すること
によりカラーテレビ信号として出力される。 On the other hand, the sample and hold circuits 7 to 9 are connected to each other.
By sampling the output signal of the buffer amplifier 5 at a cycle of 4/3 sc with a phase difference of 120 degrees, RGB signal components are output. The output signals of the sample and hold circuits 7 to 9 are outputted via low pass filters 11 to 13, amplifiers 15 to 17, and process circuits 19 to 21, respectively. In this case, the amplifiers 15 to 17 are used for high-frequency components of the luminance signal output from the trap circuit 18.
Correction is applied to each color signal component by gain control by YH . Then, for the output signals of each process circuit 19 to 21, the low frequency component Y L of the luminance signal is obtained in the luminance matrix circuit 22, and the high frequency component Y H of the luminance signal output from the drive circuit 18 is added. As a result, the luminance signal Y is output. Further, the color difference matrix circuits 23 and 24 input the output signals of the process circuits 19 to 21 to generate color difference signals R-
Y and BY are output. encoder 25
performs modulation by inputting the luminance signal Y outputted from the luminance matrix circuit 22 and the color difference signals RY and BY outputted from the color difference matrix circuits 23 and 24, respectively.
By mixing this modulated output with a synchronizing signal, it is output as a color television signal.
なお、輝度信号系にトラツプ回路18が設けら
れて4/3scの信号成分がカツトされるが、輝度信
号は4.5MHz付近まであるために帯域的には十分
であり、これに伴なつて解像度の高い画像が得ら
れる。 Note that a trap circuit 18 is provided in the luminance signal system to cut out the 4/3sc signal component, but since the luminance signal has up to around 4.5MHz, the band is sufficient, and along with this, the resolution A high-quality image can be obtained.
また、上記実施例に於いては、電気的なトラツ
プを用いて、輝度信号に含まれる3/4scの成分を
カツトした場合について説明したが、光学的手段
に用いることも出来る。そして、この場合には、
固体撮像素子2の前部に4/3scの成分をカツトす
る光学ローパスフイルタ4を設ければ良いことに
なる。 Further, in the above embodiment, the case where the 3/4 sc component included in the luminance signal is cut using an electrical trap has been described, but it can also be used with optical means. And in this case,
It is sufficient to provide an optical low-pass filter 4 in front of the solid-state image sensor 2 to cut out the 4/3 sc component.
以上説明した様に、本発明による単板カラーカ
メラは、固体撮像素子の特性を有効に利用するも
のであるために解像度が高められるとともに、縦
ストライプ色フイルターに於ける各ストライプの
輝度差によつて画面に生ずるたてじまの発生を防
止することが出来る優れた効果を有する。 As explained above, the single-chip color camera according to the present invention effectively utilizes the characteristics of the solid-state image sensor, so the resolution is increased, and the brightness difference between each stripe in the vertical stripe color filter increases the resolution. It has an excellent effect of preventing the occurrence of vertical stripes on the screen.
第1図a〜eは縦ストライプ色フイルターの配
列とサンプリング位相との関係を示す図、第2図
は各色信号成分と位相の関係を示す図、第3図は
本発明による単板カラーカメラの一実施例を示す
ブロツク図である。
1…レンズ、2…固体撮像素子、3…赤外カツ
トフイルタ、4…光学ローパスフイルタ、5…バ
ツフアアンプ、6〜9…サンプルホールド回路、
10〜13…ローパスフイルタ、14〜17…ア
ンプ、18…トラツプ回路、19〜21…プロセ
ス回路、25…エンコーダ、26…混合回路、2
7…帯域フイルタ。
1A to 1E are diagrams showing the relationship between the arrangement of vertical stripe color filters and the sampling phase, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between each color signal component and the phase, and FIG. FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment. 1...Lens, 2...Solid-state image sensor, 3...Infrared cut filter, 4...Optical low-pass filter, 5...Buffer amplifier, 6-9...Sample hold circuit,
10-13...Low pass filter, 14-17...Amplifier, 18...Trap circuit, 19-21...Process circuit, 25...Encoder, 26...Mixing circuit, 2
7... Bandwidth filter.
Claims (1)
子から時系列的に出力される信号をNTSC方式に
於けるサブキヤリヤ周波数scに対して4/3倍の周 波数でサンプリングすることによつて色分離を行
ない、この分離色信号により色差信号および低域
輝度信号を作成するとともに、前記固体撮像素子
の出力信号をサブキヤリヤ周波数scの4倍の周
波数でサンプリングした信号から高域輝度信号を
作成し、この高域輝度信号と前記低域輝度信号と
を合成して出力する単板カラーカメラに於いて、 前記高域輝度信号系に4/3scの信号成分をカツ トすることにより、縦ストライプ色フイルタによ
つて画面に生ずる縦縞の発生を防止する電気的ま
たは光学的なトラツプを設けたことを特徴とする
単板カラーカメラ。[Claims] 1. By sampling signals output in time series from a solid-state image sensor having a vertical stripe color filter at a frequency 4/3 times the subcarrier frequency sc in the NTSC system. Color separation is performed, and a color difference signal and a low-range luminance signal are created using the separated color signals, and a high-range luminance signal is created from a signal obtained by sampling the output signal of the solid-state image sensor at a frequency four times the subcarrier frequency sc. In a single-chip color camera that combines and outputs this high-range luminance signal and the low-range luminance signal, a vertical stripe color filter is applied by cutting the 4/3sc signal component to the high-range luminance signal system. 1. A single-panel color camera characterized by being provided with an electrical or optical trap to prevent the occurrence of vertical stripes on the screen caused by
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110479A JPS6074791A (en) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | Single-plate color camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58110479A JPS6074791A (en) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | Single-plate color camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074791A JPS6074791A (en) | 1985-04-27 |
| JPH0147075B2 true JPH0147075B2 (en) | 1989-10-12 |
Family
ID=14536753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58110479A Granted JPS6074791A (en) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | Single-plate color camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074791A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6090484A (en) * | 1983-10-24 | 1985-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Color solid-state image pickup device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5379431A (en) * | 1976-12-24 | 1978-07-13 | Hitachi Ltd | Solid state color pickup device |
| JPS546424A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-18 | Sony Corp | Signal processing method of solid pickup unit |
| JPS5739683A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Sony Corp | Color image sensor |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58110479A patent/JPS6074791A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6074791A (en) | 1985-04-27 |
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