JPH0243881A - Color picture image pickup device - Google Patents

Color picture image pickup device

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Publication number
JPH0243881A
JPH0243881A JP63194873A JP19487388A JPH0243881A JP H0243881 A JPH0243881 A JP H0243881A JP 63194873 A JP63194873 A JP 63194873A JP 19487388 A JP19487388 A JP 19487388A JP H0243881 A JPH0243881 A JP H0243881A
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JP
Japan
Prior art keywords
color
image pickup
solid
signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP63194873A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nishiyama
寛 西山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
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Publication of JPH0243881A publication Critical patent/JPH0243881A/en
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a color picture with high picture quality resulting from excellent resolution and color reproducibility by simple constitution in an excellent way by using an image pickup tube and a solid-state image pickup element in common and utilizing the advantages of both the pickup means. CONSTITUTION:A lens 10 is provided to a light emission side from a pickup object and a pickup light passing therethrough is made incident in a half mirror prism 12. Then the light transparent side is arranged with an image pickup tube 14, a luminance signal of a picture is obtained and the solid-state image pickup element 18 is arranged via an optical low pass filter 16 to the other transparent side, and a color filter is provided to the solid-state image pickup element 18 in a on-chip way to obtain a color signal of the picture. Thus, a color picture with high quality in High vision is obtained in expensively and excellently.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、カラー画像撮像装置にかかるものであり、特
にハイビジョンにおけるカラー撮像に好適なカラー画像
撮像装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a color image capturing device, and particularly to a color image capturing device suitable for color capturing in high-definition.

[従来の技術] 従来のハイビジョンカラーカメラとしては、例えば第7
図に示す玉管方式ものがある。同図において、レンズ1
00を透過した撮像対象(被写体)からの光は、三色分
解プリズム102に入射し、ここでR(赤)、G(緑)
、B(青)の3色に分解される。
[Prior art] As a conventional high-definition color camera, for example,
There is a ball tube type as shown in the figure. In the same figure, lens 1
The light from the imaging target (subject) that has passed through 00 enters the three-color separation prism 102, where it is divided into R (red) and G (green).
, B (blue).

そして、これらの6光は、各々撮像管104゜106.
108に入射し、そこで光学像か各々形成されるととも
に電気信号に光電変換される。撮像管104,106,
108から各々出力された・眠気信号は、カメラ回路1
10に人力され、ここで種/Zの信号処理を受けて、例
えばNTSC方式などの所定のテレビ信号、すなわち色
差信号R−Y、B−Y、輝度信号Yが各々出力される。
These six lights are transmitted through the image pickup tubes 104, 106, and 106, respectively.
108, where each optical image is formed and photoelectrically converted into an electrical signal. Image pickup tubes 104, 106,
The drowsiness signals output from the camera circuits 108 and 108 are sent to the camera circuit 1.
10, and undergoes signal processing of type/Z here to output predetermined television signals such as the NTSC system, that is, color difference signals R-Y, B-Y, and luminance signal Y, respectively.

一方、固体撮fil装置としては、1035(垂直方向
)x1920(垂直方向)画素のものも試作されている
。なお、500(垂直方向)×700(垂直方向)画素
程度のものは、量産に移行しており、これは色フィルタ
をオンチップしてカラー化して単板カラーカメラとなっ
ている。
On the other hand, a prototype solid-state film device with 1035 (vertical direction) x 1920 (vertical direction) pixels has been manufactured. Incidentally, a camera with approximately 500 (vertical direction) x 700 (vertical direction) pixels has been moved to mass production, and this is a single-chip color camera with color filters installed on-chip.

[発明か解決しようとする課題] 以上のような一ハイビジョンカラーカメラにおいては、
次のような問題点かある、 ます、3管力式のものにおいては、通常のものと比較し
てより高性能の信号処理回路が要求され、特にR,G、
Bの各画像間の幾何学的なずれや歪であるレジストレー
ションずれに対する補正ないし合わせ精度は、現行テレ
ビカメラよりも厳しくなって高性能なものか要求される
。従って、安価て高性能なハイビジョンカラーカメラは
また提供されていない。
[Problem to be solved by the invention] In a high-definition color camera as described above,
There are the following problems: Three-tube power type requires a higher performance signal processing circuit than normal one, especially for R, G,
The correction or alignment accuracy for registration deviations, which are geometric deviations and distortions between each B image, is more stringent than that of current television cameras, and high performance is required. Therefore, inexpensive and high-performance high-definition color cameras are not yet available.

固体撮像装置においても、安定高性能なものは、同様に
提供困難な状況にある。
Similarly, it is difficult to provide solid-state imaging devices with stable and high performance.

以上のように、撮像管においては解像度やS/Nはよい
もののカラーで3資力式を採用するとレジストレーショ
ン合せか困難となり、固体撮像素子ては高画素化か困難
である。
As described above, although the resolution and S/N are good for image pickup tubes, if a three-capacity type is used for color, it is difficult to perform registration, and it is difficult to increase the number of pixels for solid-state image pickup devices.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ハイビジ
ョンにおける高画質のカラー画像を、安価て良好に得る
ことかできる簡易な構成のカラー画像撮像装置を提供す
ることを、その目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a color image pickup device with a simple configuration that can obtain high-quality color images in high-definition at low cost. It is.

[課題を解決するための手段] 本発明は1画像からの光信号を分割する光学手段と、こ
の光学手段の一方の光透過側に配置されて前記画像の輝
度信号を得る撮像管と、前記光学手段の他方の光透過側
に配置されて前記画像の色信号を得る固体撮像素子とを
備えたことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an optical means for dividing an optical signal from one image, an image pickup tube disposed on one light transmission side of the optical means to obtain a luminance signal of the image, and an image pickup tube for obtaining a luminance signal of the image. The present invention is characterized in that it includes a solid-state image sensor disposed on the other light-transmitting side of the optical means to obtain color signals of the image.

[作用] 本発明によれば、カメラの光入射側には、光信号を分割
する光学手段か設けられる。この光学手段の一方の光透
過側には、解像度特性のよい撮像管が配置され、これに
よって画像の輝度信号が得られる。
[Function] According to the present invention, an optical means for splitting an optical signal is provided on the light incident side of the camera. An image pickup tube with good resolution characteristics is arranged on one light transmission side of this optical means, and a luminance signal of an image is obtained by this.

光学手段の他方の光透過側には1色分離特性のよい単板
カラー固体撮像朱子か配置され、これによって画像の色
信号が得られる。
On the other light-transmitting side of the optical means, a single-plate color solid-state imaging satin having good one-color separation characteristics is arranged, thereby obtaining color signals of an image.

[実施例] 以下1本発明の一実施例について、添付図面を参照しな
がら説明する。まず、第1図を参照しなから、実施例の
構成について説明する。
[Example] An example of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, the configuration of the embodiment will be described with reference to FIG.

同図において、撮像対象からの光入射側には、レンズl
Oが設けられており、これを透過した撮像光は、ハーフ
ミラ−プリズム12に入射するようになっている。そし
て、このハーフミラ−プリズム12の一方の光透過側に
は、撮像管14か配置されており、他方の光透過側には
、光学しPF(ローパスフィルタ)16を介して固体撮
像ぶ子18か配置されている。この固体撮像素子18に
は、色フィルタがオンチ・シブされている。
In the same figure, there is a lens l on the side where light from the imaging target enters
The imaging light transmitted through this is made to enter the half mirror prism 12. An image pickup tube 14 is disposed on one light transmission side of the half mirror prism 12, and a solid-state image pickup tube 18 is disposed on the other light transmission side via an optical PF (low pass filter) 16. It is located. This solid-state image sensor 18 is equipped with a color filter.

すなわち、入射光は、ハーフミラ−プリズム12によっ
て2分割され、各々撮像管14.固体撮像朱子18に入
射するようになっている。これらのti像管14.固体
撮像素子18の出力側は、カラーカメラ回路20の入力
側に各々接続されており、このカラーカメラ回路20か
らは、色差信号R−Y、B−Yおよび輝度信号Yか各々
出力されるようになっている。
That is, the incident light is divided into two by the half mirror prism 12, and each is divided into two parts by the image pickup tube 14. The light is made incident on the solid-state imaging pad 18. These ti image tubes14. The output sides of the solid-state image sensor 18 are respectively connected to the input sides of a color camera circuit 20, and the color difference signals R-Y, B-Y and the luminance signal Y are outputted from the color camera circuit 20, respectively. It has become.

次に、第2UAを参照しながら、カラーカメラ回路20
の構成例について説明する。同図において、上述した固
体撮像素子18の出力側は1色分離回路22の入力側に
接続されている。そして。
Next, while referring to the second UA, the color camera circuit 20
An example of the configuration will be explained. In the figure, the output side of the solid-state image sensor 18 described above is connected to the input side of a one-color separation circuit 22. and.

この色分離回路22の出力側は1色補正回路24の入力
側に接続されている。
The output side of this color separation circuit 22 is connected to the input side of a one-color correction circuit 24.

他方、上述した撮像管14の出力側は、アンプ26を介
して輝度成分II整回路28の入力側に接続されている
。この輝度成分調整回路28には。
On the other hand, the output side of the above-mentioned image pickup tube 14 is connected to the input side of a luminance component II rectifying circuit 28 via an amplifier 26. In this luminance component adjustment circuit 28.

前記色補正回路24から色信号R,G、Bか各々入力さ
れるようになっている。
Color signals R, G, and B are each input from the color correction circuit 24.

次に1色補正回路24.輝度成分調整回路28の出力側
は、ガンマ回路(γ回路)30゜32の入力側に各々接
続されている。そして。
Next, the one-color correction circuit 24. The output side of the luminance component adjustment circuit 28 is connected to the input side of a gamma circuit (γ circuit) 30.degree. 32, respectively. and.

方のガンマ回路30の出力側は色差回路34の入力側に
、他方のガンマ回路32の出力側は、色差回路34.ア
パーチャ補償回路36の入力側に各々接続されている。
The output side of one gamma circuit 30 is connected to the input side of the color difference circuit 34, and the output side of the other gamma circuit 32 is connected to the color difference circuit 34. They are each connected to the input side of the aperture compensation circuit 36.

これらの各部のうち、色分離回路221色補正回路、ガ
ンマ回路301色差回路34は1色信号から色差信号を
得る部分であり、アンプ26.輝度成分調整回路28.
ガンマ回路32.アパーチャ補償回路36は、輝度信号
を得るためのものである。
Among these parts, the color separation circuit 221, the color correction circuit, the gamma circuit 301, and the color difference circuit 34 are parts that obtain a color difference signal from one color signal, and the amplifier 26. Luminance component adjustment circuit 28.
Gamma circuit 32. The aperture compensation circuit 36 is for obtaining a luminance signal.

次に、以上のように構成された実施例の動作について、
第3図ないし第5図を参照しながら説明する。なお、第
3図にはカラーカメラ回路20の入力信号波形か示され
ており、第4図にはそれらの入力信号の分光特性が示さ
れており、第5図には入力信号の周波数利得か示されて
いる。
Next, regarding the operation of the embodiment configured as above,
This will be explained with reference to FIGS. 3 to 5. 3 shows the input signal waveforms of the color camera circuit 20, FIG. 4 shows the spectral characteristics of those input signals, and FIG. 5 shows the frequency gain of the input signals. It is shown.

まず、レンズ10に撮像対象からの光が入射すると、ハ
ーフミラープソスム12によって2分割され、=一方は
撮像管14に他方は固体撮像素子18に各々入射する。
First, when light from an object to be imaged enters the lens 10, it is divided into two parts by the half-mirror pseudosum 12, and one enters the image pickup tube 14 and the other enters the solid-state image sensor 18.

そして、撮像管14.固体1M1!素子18によって、
入射光の電気信号に対する変換か行なわれ画像信号か出
力される。
Then, the image pickup tube 14. Solid 1M1! By element 18,
The incident light is converted into an electrical signal and an image signal is output.

これらのうち、撮像管14からは、第3図(A)に示す
ように輝度信号か出力され、固体撮像素子18からは同
図(8)に示すように色信号が出力される。なお、この
信号は、複数の色信号か多重されたちのである。
Of these, the image pickup tube 14 outputs a luminance signal as shown in FIG. 3(A), and the solid-state image sensor 18 outputs a color signal as shown in FIG. 3(8). Note that this signal is multiplexed from a plurality of color signals.

また、これらの信号の分光特性を見ると、まず輝度信号
については、第4図(A)に示すように、400nmか
ら700nm程度まての成分を含み、500nmと60
0nmのほぼ中間てピークを有する。次に1色値号につ
いては、400nmから700nmまでの間において、
同図(B)に示すようにR,G、Hのピークを有し、い
ずれも、NTSC方式またはハイビジョンのマトリクス
係数と同一の分光特性となっている。
Also, looking at the spectral characteristics of these signals, first of all, as shown in Figure 4 (A), the luminance signal includes components from about 400 nm to about 700 nm, and 500 nm and 60 nm.
It has a peak approximately in the middle of 0 nm. Next, regarding one color value, between 400nm and 700nm,
As shown in the figure (B), it has R, G, and H peaks, all of which have the same spectral characteristics as the matrix coefficients of the NTSC system or high-definition.

更に、これらの信号の周波数利得特性を見ると、まず、
輝度信号については第5図(A)に示すように30 M
 Hzで一3dBとなっており、色信号については、R
,G、Bともに、同図(B)に矢印で示すように5MH
z以上で一3dBとなっている。なお、色信号の帯域は
、水平、!IF直共l/8以上を得ることとする(NT
SC方式における安価なシステムては、輝度5 M H
z 、色信号0゜5MHz程度である)。
Furthermore, looking at the frequency gain characteristics of these signals, first of all,
As for the luminance signal, 30 M as shown in Figure 5(A)
-3dB at Hz, and for color signals, R
, G, and B are both 5MH as shown by the arrows in the same figure (B).
It is -3 dB above z. Note that the color signal band is horizontal, ! It is assumed that the IF direct ratio is equal to or higher than l/8 (NT
An inexpensive SC system has a brightness of 5 MH
z, the color signal is about 0°5 MHz).

以上のような分光特性および周波数特性の輝度信号およ
び色信号は、いずれもカラーカメラ回路20に入力され
る。これらのうち、まず色信号は1色分離回路22によ
ってR,G、Bの色分離が行なわれ、色信号R,G、B
か色補正回路24に出力される。そして、ここで色補正
の信号処理が行なわれ、補正後の色信号R,G、Bがガ
ンマ回路30.輝度成分調整回路28に各々出力される
The luminance signal and color signal having the above-mentioned spectral characteristics and frequency characteristics are both input to the color camera circuit 20. Among these, the color signals are first separated into R, G, and B by the one-color separation circuit 22.
or is output to the color correction circuit 24. Then, color correction signal processing is performed here, and the corrected color signals R, G, and B are sent to the gamma circuit 30. Each is output to the luminance component adjustment circuit 28.

他方、輝度信号は、アンプ26によって増幅された後、
14度成分、W整回路28に入力される。そして、ここ
で色信号R,G、Bを利用し・てその成分調整か行なわ
れる。調整後の信号は、ガンマ回路32に出力される。
On the other hand, after the luminance signal is amplified by the amplifier 26,
The 14 degree component is input to the W adjustment circuit 28. Here, the color signals R, G, and B are used to adjust their components. The adjusted signal is output to the gamma circuit 32.

次に、ガンマ回路30.32で各々ガンマ補正か行なわ
れ、補正後の信号は1色差回路34.アパーチャ補償回
路36に各々入力される。そして、それぞれの帯域改善
などの信号処理か行なわれて、色差信号R−Y、B−Y
、輝度信号Yが各々出力されることとなる。
Next, gamma correction is performed in each of the gamma circuits 30 and 32, and the signals after correction are converted into one color difference circuit 34. Each is input to an aperture compensation circuit 36. Then, signal processing such as band improvement is performed for each color difference signal R-Y, B-Y
, luminance signal Y are output.

以−ヒのように1本実施例によれば、撮像管によって輝
度信号を得ているので、解像度特性においてS/Nの良
好な信号が得られる。このため。
According to this embodiment, as described below, since the luminance signal is obtained by the image pickup tube, a signal with a good S/N ratio in resolution characteristics can be obtained. For this reason.

上述したレジストレーションずれの問題は生しない。The above-mentioned problem of misregistration does not occur.

また、固体撮像素子によって色信号を得ているのて1色
分離特性の良好なR,G、Bの色信号を各々得ることが
できる。
Furthermore, since the color signals are obtained using a solid-state image sensor, it is possible to obtain each of R, G, and B color signals with good single-color separation characteristics.

更に、構成か簡易であるため、従来の3管方式に比べて
小型化、軽量化を図ることか可能となる。
Furthermore, since the structure is simple, it is possible to achieve a reduction in size and weight compared to the conventional three-tube system.

なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものては
なく、種々設計変更可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various design changes are possible.

例えば、L記実施例では、第3図に示したように、撮像
管14と固体撮像素子18とを同時に駆動したか、これ
らを第6図に示すように、交〃に駆動しても良い、この
ようにlIi数の撮像手段の駆動周波数、駆動周期を変
えるようにすると、雑音の混入を避けることが町崩とな
る。なお、この場合には、色信号に対して時間変換を行
なう必要があるか、これはガンマ回路30による補正処
理後に行なうようにする。
For example, in the embodiment L, the image pickup tube 14 and the solid-state image sensor 18 are driven simultaneously as shown in FIG. 3, or they may be driven alternately as shown in FIG. If the driving frequency and driving period of the imaging means of lIi number are changed in this way, it becomes impossible to avoid the mixing of noise. In this case, is it necessary to perform time conversion on the color signal? This should be performed after correction processing by the gamma circuit 30.

[発明の効果] 以上説明したように1本発明によれば、撮像管と固体撮
像素子とを併用し、それぞれの撮像11段の特質を利用
することとしたので、解像度9色再現性に優れた高画質
のカラー画像を、簡易な構成て良好に得ることができる
という効果かある。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, an image pickup tube and a solid-state image pickup device are used in combination, and the characteristics of each of the 11 stages of imaging are utilized, resulting in excellent resolution and 9 color reproducibility. This has the advantage that high-quality color images can be obtained with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図はこの
実施例のカラーカメラ回路の構成例を示す回路ブロック
図、第3図はその実施例における撮像手段の出力波形例
を示す線区、第4図はそれらの撮像手段の出力の分光特
性を示す線図、第5[;/Iはそれらの撮像手段の出力
の周波数特性を示す線図、第6図は第1図の実施例の他
の駆動を行なった場合の撮像手段の出力波形例を示す線
図第7図は従来のカラー画像撮!装置例を示す構成1で
ある。 12・・・ハーフミラ−プリズム、14・・・撮像管、
18・・・固体tM像素子、20・・・カラーカメラ回
路。 特許出願人  日木ビクター株式会社 代表者  垣 木 邦 夫 図 (A) (B) 温良 第 図 手続補正書(自発) 平成元年1 O月ユ3日
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit block diagram showing an example of the configuration of a color camera circuit according to this embodiment, and FIG. 4 is a line diagram showing the spectral characteristics of the outputs of those imaging means, 5th [;/I is a line diagram showing the frequency characteristics of the outputs of those imaging means, and FIG. 6 is a diagram showing the frequency characteristics of the outputs of those imaging means. FIG. 7 is a diagram showing an example of the output waveform of the imaging means when other driving is performed in this embodiment. This is a configuration 1 showing an example of the device. 12... Half mirror prism, 14... Image pickup tube,
18... Solid-state tM image element, 20... Color camera circuit. Patent Applicant Kunio Kakiki, Representative of Jiki Victor Co., Ltd. (A) (B) Procedural Amendment to the Onryo Diagram (Voluntary) 1989 1st October 3rd

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の撮像手段を利用して画像の輝度信号および色信号
を得るカラー画像撮像装置において、前記画像からの光
信号を分割する光学手段と、この光学手段の一方の光透
過側に配置されて前記画像の輝度信号を得る撮像管と、
前記光学手段の他方の光透過側に配置されて前記画像の
色信号を得る固体撮像素子とを備えたことを特徴とする
カラー画像撮像装置。
In a color image capturing device that obtains a luminance signal and a color signal of an image using a plurality of image capturing means, there is provided an optical means for dividing a light signal from the image, and an optical means disposed on one light transmission side of the optical means for splitting the light signal from the image. an image pickup tube that obtains a luminance signal of an image;
A color image pickup device comprising: a solid-state image pickup device disposed on the other light transmission side of the optical means to obtain color signals of the image.
JP63194873A 1988-08-04 1988-08-04 Color picture image pickup device Pending JPH0243881A (en)

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JP63194873A JPH0243881A (en) 1988-08-04 1988-08-04 Color picture image pickup device

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