JPH03162181A - 固体撮像装置の信号処理回路 - 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】 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、映像信号発生用の固体イメージセンサからの
撮像出力信号をディジタル化して、イメージエンハンス
処理を行うためのディテール信号をディジタル信号処理
によって形成するようにした固体撮像装置の信号処理回
路に関する．Ｂ　発明の概要 本発明は、映像信号発生用の固体イメージセンサからの
撮像出力信号をディジタル化して、イメージエンハンス
処理を行うためのディテール信号をディジタル信号処理
によって形戒するようにした固体撮像装置の信号処理回
路において、上記映像信号発生用の固体イメージセンサ
からの撮像出力信号をディジタル化したディジタル出力
信号について、略ｌ水平走査期間に等しい遅延時間を与
えて合成することにより垂直ディテール信号を形戒し、
複合カラー映像信号の色副搬送周波数ｒｓｅの近傍に少
なくとも２個以上の零点を有する特性のディジタルロー
パスフィルタにより上記垂直ディテール信号を水平方向
に帯域制限して出力することによって、色副搬送周波数
領域に上記垂直ディテール信号或分が混入するのを有効
の防止できるようにしたものである． Ｃ　従来の技術 電荷結合素子（ＣＣＤ：ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ
　ｄｅｖｉｃｅ）等で形威したＭ敗的な絵素構造を有す
る固体イメージセンサを撮像部に用いた固体撮像装置で
は、上記固体イメジーセンサ自体がサンプリング系であ
るために、第１２図に斜線を施して示すように、上記固
体イメジーセンサによる撮像出力信号に空間サンプリン
グ周波数Ｉｓからの折り返し戒分が混入している． 従来、撮像光学系に複屈折型の光学的ローパスフィルタ
を設けて、撮像信号のベースバンド戒分の高城側を抑圧
することにより、上記固体イメジ一センサによるサンプ
リング系のナイキスト条件を満たすようにして、撮像出
力４ｔ号のベースバンドへの折り返し成分の発生を防止
するようにしている． また、カラーテレビジッンカメラ装置では、緑色画像撮
像用の固体イメージセンサと赤色絵素及び青色絵素用の
色コーディングフィルタを設けた固体イメージセンサに
より三原色画像を撮像する二仮式固体撮像装置や、三原
色画像を個別の固体イメージセンサにより撮像する三板
式等の多仮式固体撮像装立が実用化されている。

さらに、上記多板式固体撮像装置における解像度の向上
を図るための手法として、緑色画像撮像用の固体イメー
ジセンサに刻して、絵素の空間サンプリング周期の１／
２だＵ、赤色画像撮像用及び青色百像撮像用の固体イメ
ージセンサをずらして配置するようにした、所謂空間絵
素ずらし法が知られている．この空間絵素ずらし法を採
用することによって、アナログ１４１→］・′ｉ″ｌ′
ｆＳ板式固体撮像装置では、固体イメージセンサの画素
数の限界を越える高い解像度を実現することができる．
また、放送局等で使用する業務用のデイジタルビデオテ
ープレコーダでは、所謂ＤＩ／Ｄ２フォーマット等の規
格化が進められており、これらの規格に適合したディジ
タルビデオ関連ｉ器に対するディジタルインターフェー
スがカラーテレビジョンカメラ装置にも必要とされてい
る．上記デイジタルビデオ関連機器に対するデイジタル
インターフェースの規格では、そのサンプリングレート
は現状の固体イメージセンサのサンプリングレート［，
程度に設定されている． さらに、一般に、テレビジョンカメラ装置等では、Ｗ′
Ｒの向上を図るために、撮像部で得られる撮像出力信号
についてガンマ補正処理を施したり、上記撮像出力信号
からディテール信号を形成して原信号に加算合戒するイ
メージエンハンス処理を施すようにしている． Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところで、上述のようにＣＯＤ等の離散的な絵素構造を
有する固体イメー−ジセンサを撮像部に用いた固体撮像
装置では、撮像出力信号についてディジタル信号処理に
より上記イメージエンハンス処理を施す場合に、色副搬
送周波数領域に垂直ディテール信号成分が混入して、ク
ロスカラー妨害による画質劣化を生じるという問題点が
ある．そこで、本発明は、上述の如き問題点に鑑み、映
像信号発生用の固体イメージセンサからの撮像出力信号
をディジタル化したディジクル出力信号について、クロ
スカラー妨害による画質劣化を生じることなくイメージ
エンハンス処理を施すことができるようにすることを目
的とし、色副搬送周波数領域に混入することのない垂直
ディテール信号威分を形成ずるようにした固体撮像装置
の信号処理回路を提供するものである． ＥＬ１！題を解決するための手段 本発明は、上述の目的を達成するために、映像信号発生
用の固体イメージセンサからの撮像出力信号をディジタ
ル化するアナログ・ディジタル変換手段と、該アナログ
・ディジタル変換手段のディジタル出力信号が供給され
、その遅延時間が略１水平走査期間に等しいディジタル
遅延手段を少なくとも１つ含み、咳遅延手段からの複数
の出力信号を合成して垂直ディテール信号を発生する垂
直ディテール信号発生手段と、該垂直ディテール信号発
生手段の出力｛ｉ号が供給され、該出力信号を水平方向
に帯域制限するディジタルローパスフィルタとを有し、
上記ディジタルローパスフィルタは、複合カラー映像信
号の色副搬送周波数の近傍に少なくとも２個以上の零点
を有する特性のフィルタであることを特徴とするもであ
る．Ｆ作用 本発明に係る固体撮像装置の信号処理回路では映像信号
発生用の固体イメージセンサからの撮像出力信号をアナ
ログ・ディジタル変換手段によりディジタル化したディ
ジタル出力信号について、遅延時間が略ｌ水平走査期間
に等しいディジタル遅延手段を少なくとも１つ含む垂直
ディテール信号発生手段において、上記遅延手段による
複数の出力信号を合成して垂直ディテール信号を形成す
る． そして、複合カラー映像信号の色副搬送周波数の近傍に
少なくとも２個以上の零点を有する特性のディジタルロ
ーパスフィルタによって、上記垂直ディテール信号発生
手段からの垂直ディテール信号を水平方向に帯域制限す
る． Ｇ　実施例 以下、本発明に係る固体撮像装置の信号処理回路の一実
施例について、図面に従い詳細に説明する． 第１図は、撮像レンズ（１）から光学的ローバスフィル
タ（２）を介して入射されるｌｉｄ　１１光Ｌ＋を色分
解プリズム（３）によりＲ，Ｃ，Ｂの三原色光戒分に分
解して、被写体像の三原色画像を三枚のＣＯＤイメージ
センサ（４１？）　，　（４Ｇ）　，　（４Ｂ）により
撮像する三板式固体撮像装置に本発明を適用して構戒し
たカラーテレビジッンカメラ装置を示している．この実
施例において、カラーテレビジａンカメラ装置の撮像部
を構威している上記三枚のＣＯＤイメージセンサ（４Ｒ
）　，　（４Ｇ）　，　（４８）は、空間桧素ずらし法
を採用して、第２図に示すように、緑色画像撮像用のＣ
ＯＤイメージセンサ（４Ｇ）に対し、赤色画ａ撮像用の
ＣＣＤイメージセンサ（４Ｒ）及び青色画像撮像用のＣ
ＯＤイメージセンサ（４Ｂ）を絵素の空間サンプリング
周期τ．の１／２だけずらして配置されている．そして
、上記三枚のＣＣＤイメージセンサ（４Ｒ）　．　（４
Ｇ）　，　（４Ｂ）は、図示しないＣＣＤ駆動回路によ
って駆動され、各絵素の撮像電荷が色副搬送周波数ｒｓ
ｃの４倍すなわち４ｒｓｃのサンプリング周波数『Ｓの
読み出しクロックにより読み出される． 上記空間絵素ずらし法を採用した三枚のＣＣＤイメージ
センサ（４Ｒ）　，　（４Ｇ）　，　（４Ｂ）は、被写
体像の三原色画像について、上記緑色画像撮像用のＣＯ
Ｄイメージセンサ（４Ｇ）と上記赤色画像撮像用及び青
色画像撮像用の各ＣＣＤイメージセンサ（４Ｒ）　，　
（４Ｂ）とがτ．／２だけずれた位置を空間サンプリン
グする．これにより、上記ＣＣＤイメージセンサ（４Ｒ
）　．　（４Ｇ）　．　（４１１）から読み出される各
撮像出力信号Ｓ　Ｒ＄＋　Ｓ　＠１１＋　Ｓ　＠ｍは、
そのスペクトル成分を第３図に示してあるように、上記
ＣＯＤイメージセンサ（４Ｇ）による緑色撮像出力信号
ＳＧＩＩの上記サンプリング周波数Ｉｓ戒分と上記各Ｃ
ＣＤイメージセンサ（４Ｒ），（４Ｂ）による赤色撮像
出力信号Ｓｌ．及び青色撮像出力信号Ｓ，．の上記各サ
ンプリング周波数『Ｓ戒分とが互いに逆位相となってい
る．そして、上記４『，ｃのサンプリング周波数『Ｓの
読み出しクロックにより上記各ＣＣＤイメージセンサ（
４Ｒ）　，　（４Ｇ）　，　（４Ｂ）から読み出される
各撮像出力信号ＳえＩＩＳＧｌ１１Ｓｌ＊は、それぞれ
バッファアンプ（５Ｒ）　，　＜５Ｇ）　，　（５Ｂ）
を介してアナログ・ディジクル（Ａ／Ｄ）変換器（６１
１）　，　（６Ｇ）　，　（６１１）に供給される．こ
れら各Ａ／Ｄｉ換器（６Ｒ）　．　（６Ｇ）　，　（６
Ｂ）には、上記各撮像出力信号Ｓ　Ｉｌｌ　Ｓ　Ｇ＊＋
　Ｓ　ｌ＋１のサンプリングレートに等しいクロックレ
ートすなわち上記各ＣＣＤイメージセｙ　サ（４Ｒ）　
．　（４Ｇ）　，　（４［１）　０）ＦＡみ出しクロッ
クと同じ４ｆｓｃのクロック周波数ｆｓのクロ？クが図
示しないタイミングジェネレー夕により与えられる．そ
して、上記各Ａ／Ｄ変換器（６Ｒ），（６Ｇ）　．　（
６Ｂ）は、上記各撮像出力信号Ｓ　ｌｌ＊ｌ　Ｓ＠＊Ｉ
Ｓ．．を上記４ｆｓｃのクロフクレートｆｓでそのまま
ディジタル化して、上記各撮像出力信号Ｓ．．，Ｓ　＠
１１＋　　３１１１の上記第３図に示したスペクトルと
同じ出力スペクトルの各色データＤ　ｌ１１＋　Ｄ　ｓ
＊＋　Ｄ　＊＊を形或する． 上記Ａ／Ｄ変換器（６Ｒ）　．　（６Ｇ）　．　（６Ｂ
）により得られる各色データＤ＊ｍ＋Ｄｃ■Ｄ．．は、
信号処理部（７）に供給される． 上記信号処理部（７）は、その具体的な構成を第４図に
示してあるように、上記Ａ／Ｄ変喚器（６Ｒ）により得
られる赤色データＤ。及び上記Ａ／ＤｉｔＩＩｌｌ２ｉ
　（６Ｇ）により得られる緑色データＤ，．が供給され
るディテール信号発生部（１ｌ）と、上記Ａ／Ｄ変換器
（６Ｒ）　．　（６Ｇ）　．　（６Ｂ）により得られる
３原色データＤ鷺−ＩＩ）Ｇｏｌｏ自．−が遅延回路（
１２１１）　．　（１２Ｇ）　．　＜１２１１）を介し
て供給される補間処理部（１３Ｒ）　．　（１３Ｇ）　
．　（１３Ｂ）と、これら補間処理部（１３Ｒ）　．　
（１３Ｇ）　．　（１３８）から補間処理済の３原色デ
ータＤ＠＊＊．Ｄｃ。ＩＤ１＊＊と上記ディテール信号
発生部（１１）からディテール信号Ｄ　１１ｍｍが｛ｉ
給される加算器（１４Ｒ）　，　（１４Ｇ）　，　（１
４Ｂ）と、これら加算器（１４Ｒ）　，　（１４Ｇ）　
．　（１４Ｂ）の加算出力が供給されるガンマ補正処理
回路（１５Ｒ）　，　（１５Ｇ）　．　（１５Ｂ）とを
備えてなる． この信号処理部（７）において、上記補間処理部（１３
Ｒ）　．　（１３Ｇ）　．　（１３Ｉ１）は、上記Ａ／
Ｄ変換器（（ｉＲ）　．（６Ｇ）　．　（６Ｂ）から供
給される上記４ｆ賞。のクロックレートＩｓの３原色デ
ータＤ　Ｉ．，Ｄ　６ｔｈ．Ｄ　Ｉｍに補間処理を施す
ことによって、上記クロックレートｆｓの２倍すなわち
８ｒｓｃのクロックレート２ｆｓの３原色データＤ　＠
＊＊．Ｄ　ｃ＊＊＋　Ｄ　Ｉ１１ｍを形成する．そして
、上記補間処理部（１３１？）　，　（１３Ｇ）　．　
（１３Ｂ）は、上記２ｒｓのクロックレートの３原色デ
ータＤ，。，Ｄａ＊＊＋Ｄｍ＊＊を上記加３Ｅ！Ｓ（１
４Ｒ）．　（１４Ｇ）．（１４１１）に供給する．これ
ら加算器（１４Ｒ）　．　（１４Ｇ）　，　（７３＋１
）は、上記補間処理部（１３１？）　．　（１３Ｇ）　
，　（１．１１１１＞からの３原色データＤえ＊＊＋Ｄ
ｓ。１Ｌ１１＊に上記ディテール信号発生部（１ｌ）か
らのディテール信号０　１１４６４を加算す？ことによ
り、上記３原色データＤａ●●＋ｋ串＋Ｄ　１＊＊にイ
メージエンハンス処理を施す．このイメージエンハンス
処理済の３原色データＤ　＠６ｍ，Ｄ　Ｇ＊＊＋Ｄｌ１
１１１を上記ガンマ襦正処理回路（１５Ｒ）．（１５Ｇ
）　，　（１５Ｂ）に供給する．そして、上記ガンマ補
正処理回路（１５１？）　．　（１５Ｇ）　，（１５［
１）は、上記加算器（１４Ｒ）　．　（１４Ｇ）　．　
（１４Ｂ）によるイメージエンハンス処理済の３原色デ
ータＤ，．■ＤＧ＊１ＤＩ。にガンマ補正処理を施し、
ガンマ補正処理済の各色データＤ　Ｉ＄１１＋　Ｄ　Ｇ
＊＊＋　Ｄ　＊＊＊を出力する． また、この実施例において、上記ディテール信号発生部
（１１）は、その具体的な構成例を第５図に示してある
ように、上記Ａ／Ｄ変換器（６Ｇ）により得られる緑色
データＤＧ．を入カデータｃｐｓとする第１の遅延回路
（２ｌ）と、上記Ａ／Ｄ変換器（６Ｒ〉により得られる
赤色データＤａｍを入力データＲＩＭとする第２の遅延
回路（２２）を備えている．上記第ｌの遅延回路（２１
）は、Ｄ型フリップフロッ１等のディジタル遅延手段を
用いてＩ水平走査期間ＬＨに等しい遅延時間を入力信号
に与える２個の１１１遅延回路（２１ａ）　．　（２ｌ
ｂ）を直列接続してなる．この第１の遅延回路（２１）
は、上記Ａ／ＤＩ：ｔＡａ　（６Ｇ）から供゛給される
緑色入力データＣＩＮについて、ＯＨ遅延出力Ｃ＋Ｎ，
ＩＨ遅延出力Ｇ，ｌＩ．Ｌ及び２Ｈ遅延出力Ｇ！ｏＬを
第１のコムフィルタ（２３）に与えるとともに、上記１
１１遅延出力を上記遅延回路（１３Ｇ）介して上記補間
処理部（１４Ｇ）に供給する．同様に、上記第２の遅延
回路（２２）は、Ｄ型フリップフロップ等のディジタル
遅延手段を用いてｌ水平走査期間ＩＨに等しい遅延時間
を入力信号に与える２個のＩＨ遅延回路（２２ａ）　．
　（２２ｂ）を直列接続してなる．この第２の遅延回路
（２２）は、上記Ａ／Ｄ変換器（６Ｇ）から供給される
赤色入力データＲ神について、０　１１遅延出力Ｒ，．
，ｔＨ遅延出力Ｒ。，及び２Ｈ遅延出力Ｒ　ｔＮｌＩＬ
を第２のコムフィルタ（２４）に与えるとともに、上記
ＬＨ遅延出力を上記遅延回路（１３Ｒ）介して上記補間
処理部（１４Ｒ）に供給する． 上記第１のコムフィルタ（２３）は、上記Ａ／Ｄ変？器
（６Ｇ）から上記第１の遅延回路（２ｌ）に供給される
緑色入力データＣＩＮについて、該第１の遅延回路（２
ｌ）からの上記３種類の遅延出力Ｇ　ＩＮＩ　Ｇ　ＩＩ
ＩＩＩＬＩＧ■１に基づいて、 ＤＧ一ω１・ＣＯＸ　　　・・・■ で示されるフィルタ出力ＯＨ，ＧＶ，ＤＣをミキサ回路
（２５）に与える． また、上記第２のコムフィルタ（２４）は、上記Ａ／Ｄ
変換器（６Ｒ）から上記第２の遅延回路（２２）に供給
される赤色人力データＲｉｌ＋について、該第２の遅延
回路（２２）からの上記３種類の遅延出力ＲＩＮ＋Ｒ　
ＩＨＩＬ＋　　Ｒ　！ＮＩＬに基づいて、ω刊 ＲＨ−−７−　　（２＋（ω１＋ω）・Ｒ　１８１・・
・■４ 又は、 Ｒ　Ｈ−ω−１・ＲＩＮ　　　・・・　■又は、 ＲＶ−０　　　　　・・・■ 又は、 ＤＲ−０　　　　・・・■ のフィルタ出力ＲＨ，Ｔ？Ｖ，ＤＲを上記ミキサ回路（
２５〉に与える． そして、上記ミキサ回路（２５）は、上記第１のコムフ
ィルタ（２３）からのフィルタ出力ＯＨ，ＧＶ，ＤＣと
、上記第２のコムフィルタ（２４〉からのフィルタ出力
＋１１１，Ｒ’／，ＤＲとに基づいて、ＩＥＨ’　−Ｇ
Ｈｌ？Ｉ１　　　　・・・［相］ＩＥＶ’　−ＧＶ＋α
・ＲＶ （α−０，　’／ａ．　Ｋ，　　Ｎ　　・・・■Ｌ已Ｖ
−ＯＨ＋β・ｒ？Ｈ　　　・・・＠又は、 ＬＥＶ−ＤＣ＋β−ＤＲ （β一０．　１）　　・・・　＠ の合戒出力ＩＥＨ’　，ＬＥＶ’　．ＬＥＶを出力する
． 上記ξキサ回路（２５）による上記合成出力ＩＥＨ’は
、上記第１のコムフィルタ（２３）からのフィルタ出力
ＧＨと上記第２のコムフィルタ（２４）からのフィルタ
出力ＲＨとを２ｒｓのクロックレートでマルチプレフク
スして等量加算した２ｆｓのクロックレートの水平ディ
テール信号として第１のディジタルフィルタ回Ｗｓ（２
６）に供給される．このように、上記撮像部に空間絵素
ずらし法を採用したこのカラーテレビジａンカメラ装置
においても、上記Ａ／Ｄ変換器（６Ｒ）　，　（６Ｇ）
により得られる上記赤色データＤ１．と緑色データＤＧ
．が仇給されるディテール信号発生部（１　１）におい
て、上記ｆｆｉｌのコムフィルタ（２２）からのフィル
タ出力ＯＨと上記第２のコムフィルタ（２４）からのフ
ィルタ出力ＲＨとを上記ξキサ回路（２５）で等量加算
することにより、１次のキャリア威分が全てキャンセル
されて、折り返し歪みを伴うことなく広帯域の水平ディ
テール信号ＩＥＨ’を形成することができる． ここで、上記撮像部に空間絵素ずらし法を採用したこの
カラーテレビジョンカメラ装置では、緑色画像撮像信号
と赤色画像撮像信号とを等量加算する以外に、緑色画像
撮像信号と青色画像撮像信号とを等量加算したり、また
、赤色画像撮像信号と青色画像撮像信号との合成信号を
緑色画像撮像信号と等量加算しても、１次のキャリア成
分が全てキャンセルされて、折り返し歪みを伴うことな
く広帯域の水平ディテール信号を形戒することができる
． また、上記第１のコムフィルタ（２３）からのフィルタ
出力ＧＶと上記第２のコムフィルタ（２４）からのフィ
ルタ出力ＲＶとを上記ξキサ回路（２５）により１：α
の比率で加算した上記合戒出力ＩＥＶ’は、垂直ディテ
ール信号として第２のディジタルフィルタ回路（２７）
に供給される． さらに、上記第１のコムフィルタ（２３）からのフィル
タ出力ＧＨ又はＤＧと上記第２のコムフィルタ（２４）
からのフィルタ出力１７Ｈ又はＤＨとを上記ミキサ回路
（２５）によりｌ：βの比率で加算した上記合戒出力し
已■は、レベル信号としてレベルディペンデント信号発
生回路（２８）に供給される．そして、上記ミキサ回路
（２５〉から上記合戒出力ＩＥＨ’が２ｒｓのクロック
レートの水平ディテール信号として｛Ｊｊ給される上記
第１のディジタルフィルタ回路（２６）は、ｒｓに少な
くとも２個以上の偶数個の零点を有するハイパスフィル
タ特性を有するものが用いられ、２ｆｓ　レートの水平
ディテール信号を形戒する． この第１のデイジクルフィルタ回路（２６）は、例えば
第６図に等化的なブロック構或を示すように、ｌ Ｈ＋（ｚ）　　−　−　（−ｚ−’＋２ｚ−”　−　１
）　　　−・−　８１４ の伝達関数Ｈ＋（ｚ）で示される第１のフィルタプロフ
ク（４１）と、 １ Ｈ＊（ｚ）　　−　　　　（　　ｚ−”＋２ｚ−’　　
１）　　　・・・　■４ の伝達関数Ｈｚ（ｚ）で示される第２のフィルタブロッ
ク（４２〉と、 ｌ Ｈｓ（ｚ）　　−　　　　（ｚ一富＋２ｚ−’　＋　１
　）　　　　・・−　　■４ の伝達関数Ｈ３（ｚ）で示される第３のフィルタプロッ
タ（４３）と、 ■ Ｈ４（Ｚ）　　−　　　　（Ｚ−’＋２２−”＋　１）
　　　　・・・＠４ の伝達関数Ｈ　．　Ｃｘ）で示される第４のフィルタブ
ロックと、重み係数ａｐ，　β１．β３，β，を与える
各係数回路（４５）　．　（４６）　，　（４７）　，
　（４８）と、上記各係数同路（４６）　，　（４７）
　．　（４８）による出力を加算する加算回路（４９〉
により橘戒される． 上記第１のデイジタルフィルタ回路（２６）は、２Ｉｓ
の処理レートで動作し、上記ミキサ回路（２５）からの
上記合放出力ＩＥＨ’に対して、第７図に示すようなハ
イパスフィルタ特性を与えるごとにって、 １ Ｅ　Ｅ　Ｈ　ｍ　−　（−ｚ−’＋２ｚ−”　−　１　
）４ ４ β， ＋ （ −ｚ””＋２ｚ−’　−　１　） ｝・ＩＥＨ’ ４ ・・・■ ａｐ Ａ　Ｐ　＝　　　　　（−ｚ−’＋２ｚ−”＋　ｌ　）
ｌ６ ｘ（−ｚ−”＋２ｚ−’　−　１　）　　　　　＝　＠
の各フィルタ出力ＩＥＨ．ＡＰを形戒する．ここで、上
記ξキサ回１　（２５）から上記合戒出力ＩＥＨ’　は
、上記第１のコムフィルタ（２３）からのフィルタ出力
ＯＨと、上記第２のコムフィルタ（２４）からのフィル
タ出力ＲＨとを加算合成したもので、上記各コムフィル
タ（２３）　．　（２４）によって、第８図に示す２次
元周波数空間上で垂直方向に帯域制限されている．？ｊ
！合カラー映像信号の色副搬送周波数ｒｓｃの近傍の（
ｓに少なくとも２個以上の零点を有するハイパスフィル
タ特性を有する上記第１のディジタルフィルタ回路（２
６）で水平方向に帯域制限して得られる水平ディテール
信号ＩＥＨは、第８図に示す２次元周波数空間上で色副
搬送波周波数ＳＣ（　ｒ　ｓｃ＋　１／４）　ｆｉＩ域
への不要な漏洩成分が少なく、クロスカラー妨害を伴う
ことなく高品位の水平輪郭強調処理を行うことができる
．上記第１のディジタルフィルタ回路（２６）によるフ
ィルタ出力ＩＥＨは、水平ディテール信号として上記加
算器（２９）に供給され、また、フィルタ出力ＡＰは、
非線形処理を行う第１のコア回Ｉ８（３０）を介して加
算器（３４）に供給される．また、上記第２のディジタ
ルフィルタ回路（２７）は、例えば第９図に等化的なブ
ロック構戒を示すように、上記ξキサ回路（２５）によ
る上記垂直ディテール信号ＩＥＶ’に １ Ｈ．（ｚ）　　＝　　　　　（ｚ一會＋２ｚ−’＋　　
１　）　　　　　　・−＠４ の伝達関数Ｈ　＋　（ｚ）を与える第１のフィルタブロ
ック（５ｌ）と、この第ｌのフィルタプロック（５１）
によるフィルタ出力信号と上記垂直ディテール信号■巳
■゛とを選沢してフィルタ特性を切り換える第１の切り
換え回路ブロック（５２）と、この第１の切り換え回路
ブロック（５２）による第ｌの選択出力信号に ｌ Ｈｚ（ｚ）　　−　　　（ｚ−’＋２ｚ−”＋，　ｌ　
）　　　　−．．■４ の伝達関数Ｈ．（ｚ）を与える第２のフィルタブロック
（５３）と、この第２のフィルタブロック（５３）によ
るフィルタ出力信号と上記第１の選択出力信号とを選訳
してフィルタ特性を切り換える第２の切り換え回路ブロ
ック（５４）と、この第２の切り換え回路ブロック（５
４）による第２の選択出力信号に重み係数αをｎトける
係数回！８（５５）と、この係数回路（５５）からの出
力信号に、 ｌ Ｈｓ（ｚ）　　−　−　（　１　＋ｚ”）　　　　　　
　　　−　＠２ の伝達関数１｛ｓ（ｚ）を与える第３のフィルタプロッ
ク（５６）とにより構威される． この第２のディジタルフィルタ回路（２７）は、上述の
コムフィルタ（２３）　．　（２４）により、Ｈ（２）
　　＝　−　（ｚ−”＋２ｚ−’＋　１）　　　　　−
　６４ なるフィルタ特性Ｈ（ｚ）が与えられたＩｓのクロック
レートの上記垂直ディテール信号ＩＥＶ’　に対して、
Ｉｓの処理レートで動作して、第１０図に一点鎖線で示
すようにｆｓｃに零点を有するフィルタ特性Ｈ　＋　（
ｚ）と、２ｆ＊ｃに零点を有するフィルタ特性Ｈｚ（ｚ
）を与えて、同図中に実線で示すような伝達関数Ｈｅ（
ｚ） １ Ｈ，（ｚ）　　＝　　　　　（ｚ−”　＋２ｚ−’＋　
１）６４ Ｘ（ｚ−’＋２ｚ−”＋　１） Ｘ（２−”＋２２−’＋　１）　　　−　＠の垂直ディ
テール信号ＩＥＶを形威し、この垂直ディテール信号１
１ＥＶを上記加算回路（２９）に供給する． ここで、上記垂直ディテール信号ＩＥＶ’　は、上記第
１のコムフィルタ（２３）からのフィルタ出力Ｇｖと、
上記第２のコムフィルタ（２４）からのフィルタ出力Ｒ
Ｖとを加算合戒したもので、上記各コムフィルタ（２３
）　．　（２４）によって、上記第８図の２次元周波数
空間上で垂直方向に帯域制限されている．？３［合カラ
ー映像信号の色副搬送周波敗ｒｓｃの近傍に２個以上の
零点を有する上記第２のディジタルフィルタ回路（２７
）で水平方向に帯域制限して得られる垂直ディテール信
号ＩＥＶは、上記第８図の２次元周波数空間上で色副搬
送周波数ＳＣ（　ｒ　ｓｃ，　Ｉ／４）　Ｈ域への不要
な漏洩成分が少なく、クロスカラー妨害を伴うことなく
高品位の垂直輪郭強調処理を行うことができる． 上記加算回路（２９）は、２ｆｓの処理レートで動作し
て、上記第１のディジタルフィルタ回路（２６）から供
給される２ｒｓのクロックレートの水平ディテール信号
ＩＥＨと上記第２のディジタルフィルタ同路（２７）か
ら供給されるＩｓのクロックレートの垂直ディテール信
号ＩＥＶとを加算する．この加算回路（２９）による２
ｆｓのクロック　レートの加算出力信号は、非線形処理
を行う第２のコア回路（３ｌ）を介して乗算回路（３２
）に供給される．また、上記ミキサ回路（２５）による
合成出力ＬＥ■がレベル信号として供給される上記レベ
ルディベンデント信号発生回路（２８）は、上記レベル
信号ＬＥＶに応じたレベルディペンデント信号ＬＤを発
生し、このレベルディベンデント信号ＬＤＩＩみ係数を
掛ける乗算回路（３３）を介して上記乗算回路（３２）
に供給する． 上記乗算回路（３２）は、上記乗算回路（３３）により
重み係数を掛け大宵ルディペンデント信号ＬＤを上記第
２のコア回路（３１）による非線形処理が施された上記
加算回路（２９）による加算出力信号に掛けて、その乗
算出力信号を上記加算回路（３４）に供給する． この加算回路（３４）は、上記第１のコア回路（３ｏ）
による非線形処理が施された上記第１のディジタルフィ
ルタ回路（２５）によるフィルタ出力ＡＰを上記乗算回
路（３２）による乗算出力信号に加算し、その加算出力
を２ｆｓのクロックレートのディテール信号［）＋１。

として出力する． このような構戒のディテール信号発生部（１ｌ）から上
記２ｆｓのクロフクレートのディテール信号ＩＥ＋ｔ＊
＊が供給される上記加算器（１４Ｒ）　．　（１４Ｇ）
　，（１４Ｂ）は、上記２ｆｓのクロックレートのディ
テール信号Ｄ　ｌｉｌｌ＊を上記補間処理部（１３Ｒ）
　，　（１３Ｇ）　．（１３Ｂ）から供給される２ｒｓ
　レートの３原色データＤ　１１　ｍ　ｍ　＋　Ｄ　＠
　ｌｊ　＊　＋　Ｄ　ｌ　＊　１）に加算することによ
りイメージエンハンス処理を施す．そして、上記加算器
（１４Ｒ）　．　（１４Ｇ）　，　（１４Ｂ）は、イメ
ージエンハンス処理済の３原色データＤｌｍ＊，Ｄ＠＊
−＋　Ｄ　ｌ◆串をーヒ記ガンマ補正処理回路（１５Ｒ
）　，　（１５Ｇ）　，　（１５Ｂ）に供給する．上記
ガンマ補正処理回路（１５１２）　，　（１５Ｇ）　．
　（１５Ｂ）は、上記加算器（１４Ｒ）　．　（１４Ｇ
）　，　（１４Ｂ）によるイメージエンハンス処理済の
３原色データ０　１ｍ１１１　０Ｇ＊６１　Ｄｌ＊＊に
ガンマ補正処理を施し、ガンマ補正処理済の３原色デー
タＤ　＄１）＋１１　Ｄ　Ｇ　ｍ　１１１　Ｄ　＠　＊
　１１を出力する．このようにして、上記信号処理部（
７）一は、イメージエンハンス処理及びガンマ補正処理
を施した２ｆｓのクロックレートの３原色データＤ　諷
６ｍ１Ｄ＠＊＊ＩＤ１＊ａを出力する．この信号処理部
（７）から出力される上記２ｆｓのクロックレートの３
原色データＤ　ｌ１１＄＋　Ｄ　＠＊＊＋　Ｄ　ｍ＊＊
は、カラーエンコー？（８）に供給されるとともに、デ
ィジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器（９Ｒ）．　（９
Ｇ），（９Ｂ）に供給される．そして、上記Ｄ／Ａ変Ｆ
ＩＡ器（９Ｒ）　，　（９Ｇ）　．　（９Ｂ）は、上記
信号処理部（７）から供袷される２ｆｓのクロフクレー
トの高解像度を確保した３原色データＤ，。＋Ｄ６ｍｍ
ＩＤ＠。をアナログ化して、アナログの３原色撮像出力
信号Ｒ　ｏｕｔ＋　Ｇ　ＯＩｌ？ｌ　Ｂ　ＯＬＩＴを信
号出力端子（ＩＯＲ）　，　（ＩＯＣ）　，　（ＩＯＢ
）から出力する．また、上記カラーエンコーダ（８）は
、その具体的な構成を第１１図に示してあるように、上
記信号処理部（７）から上記２ｆｓのクロツクレートの
３原色データＤ　ｌｌ＊１１１Ｄ＠＊■Ｄ　ｌｍゆが｛
』（給されるマトリクス回路（８ｌ）と、このマトリク
ス回路（８１）により形成される輝度信号データＤ　ｙ
　＊　＊が供給される一遅延回路（８２）と、上記この
マトリクス回路（８１）により形成される各色差信号デ
ータＤ　Ｉ−Ｙ１Ｄ　ｍ−ｖ■Ｄ＋＊＋Ｄ＊＊が供給さ
れる各ローパスフィルタ（８３）　，（８４）　．　（
８５）　，　（８６）と、上記マトリクス回路（８１）
により形威されるＤ，■Ｄ．．が上記各ローバスフィル
タ（８５）　，　（８６）を介して供給される変調回路
（８７）と、？の変調回路（８７）による変調出力デー
タが供給される補間処理回路（８８）と、この補間処理
回路（８８）による補間処理出力データが供給されると
ともに上記マトリクス回路（８１）により形戊される輝
度信号データＤ　ｙ　＊　＠が上記遅・延回路（８２）
を介して供給される加算回路（８９）とを備えてなる．
上記マトリクス回路（８ｌ）は、上記２ｆｓのクロック
レートの３原色データＤ．．■Ｄ＠ａｍ，ｋゆについて
マトリクス演算処理を行うことによって、２ｆｓのクロ
ックレートの輝度信号データＤｖｏと、Ｉｓのクロック
レートの色差信号データＤ１Ｙ＊＋　Ｄ　＊−Ｖ＊＋　
Ｄ　ｌ＊，Ｄ＠＊を形戊する．そして、このカラーエン
コーダ（８）は、上記３原色データＤ　１＊＊＋　Ｄ　
＠６ｍ，Ｄ　１＊＊についてのコンポーネントカラー画
像データとして、上記マトリクス回路（８ｌ）から上記
遅延回路（８２）を介して上記輝度信号データＤ　ｙ＊
＊を出力するとともに、上記マトリクス回路（８ｌ）か
ら上記各ローバスフィルタ（８３）　，　（８４）を介
して上記各色差信号データＤ　Ｉ−Ｙ１１＋Ｄ＠−１ｍ
を出力する．なお、上記遅延回路（８２）は、上記各ロ
ーパスフィルタ（８３）　．　（８４）に対応する遅延
特性を上記輝度信号データＤ　Ｙ＊ｍに与える．また、
このカラーエンコーダ（８）において、上記変調回路（
８７）は、上記マトリクス回路（８１）から上記各ロー
バスフィルタ（８５）　，　（８６）を介して供給され
るＤｌ＊＋Ｄｏｓを直２相変調する変調処理を行う．こ
の変調回路（８７）による変調出力データは、色副搬送
波周波数ｒｓｃの奇数次高調波を含む変調色差信号に対
応するものとなる． さらに、上記補間処理回路（８８）は、上記変調回路（
８７）による変調出力データについて、『，，戒分と１
ｆｓｃ戒分を抽出するディジタルフィルタリング処理を
行い、８ｒ，，に対応するクロックレート２ｆｓの変調
色差信号データを形戒する．そして、このカラーエンコ
ーダ（８）は、上記マトリクス回路（８１）から上記遅
延回路（８２）を介して出力する上記輝度信号データＤ
７．．と上記補間処理回路（８８）により形威した２ｒ
ｓのクロックレートの変調色差信号データを上記加算回
路（８９）により加算することによって、ディジタルコ
ンポジッ？ビデオ信号Ｄ　ＣＳｍｍを形成する．すなわ
ち、上記カラーエンコーダ（８）は、上記上記信号処理
部（７）により画像強調処理及びガンマ補正処理を施し
た２ｒｓのクロックレートの３原色データＤ　ｌ１１１
＊ｌ　Ｄ　＠１１１１１　Ｄ　＠＊＊について、上記２
Ｉｓのクロックレートの高い解像度を確保した上記輝度
信号データＤ　ｙ　＊　＊と、ｆｓのクロックレートの
上記各色差信号データＤ　Ｉ−７＊Ｉ　Ｄ　ｍ−ｙ＊と
で構威されるコンポーネントカラー画像データを出力す
るとともに、上記２ｒｓのクロックレートの高い解像度
を確保したディジクルコンボジットビデオ信号Ｄ　（３
＊＊を出力する． このカラーエンコーダ（８）から出力される上記コンポ
ーネントカラー画像データすなわち上記輝度信号データ
Ｄ．．及び上記各色差信号データＤ．Ｖ■Ｄｌ−ｙ＊は
、ディジタノレ・アナログ（［１／Ａ）変換器（９Ｙ）
　，　（９Ｒ−Ｙ）　．　（９Ｂ−Ｙ）に供給される．
上記Ｄ／Ａ変換器（９Ｙ）　，　（９Ｒ−Ｙ）　，　（
９Ｂ−Ｙ）は、上記輝度信号データＤ　ｙ　＊　＊及び
上記各色差信号データＤ　Ｉ−Ｙｌｂ＋　Ｄ　Ｉ−ｙ＊
をアナログ化することによりアナログコンポーネント力
ラービデオ信号Ｙ。ｕＴ＋　Ｒ一Ｙｏｕｔ＋　Ｂ　　Ｙ
ｏｕｉとして信号出力端子（ＩＯＹ）　．（ＩＯＲ−Ｙ
）　．　（ＩＯＢ−Ｙ）から出力する．さらに、上記カ
ラーエンコーダ（８〉　から出力される上記ディジタル
コンボジットビデオ信号Ｉ）ｃｔ●●は、ディジタル・
アナログ（Ｄ／Ａ）変換器（９ＣＳ）に供給される．上
記Ｄ／Ａ変換器（９ＣＳ）は、上記２ｒｓのクロックレ
ートの高い解像度を確保した上記ディジタルコンボジッ
トビデオ信号Ｄ　ｃｓ＊＊をアナログ化することにより
アナログコンポジットビデオ信号ＣＳａｕｙとして信号
出力端子（ＩＯＣＳ）から出力する． １｛　　発明の効果 上述のように、本発明に係る固体撮像装置の信号処理回
路では、映像信号発生用の固体イメージセンサからの撮
像出力信号をアナログ・ディジタル変換手段によりディ
ジタル化したディジタル出力信号について、遅延時間が
略１水平走査期間に等しいディジタル遅延手段を少なく
とも１つ含む垂直ディテール信号発生手段で上記遅延手
段による複数の出力信号を合成して垂直ディテール信号
を形威し、複合カラー映像信号の色ｒｊＡＷｉ送周波数
の近傍に少なくとも２個以上の零点を有する特性のディ
ジタルローパスフィルタによって、上記垂直ディテール
信号発生手段からの垂直ディテール信号を水平方向に帯
域制限するので、色副搬送周波数領域への不要な漏洩或
分が小さく、クロスヵラー妨害を伴うことなく高品位の
垂直輪郭強調処理を行うことのできる垂直ディテール信
号が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した三板式カラーテレビジョンカ
メラ装置を示すブロック図、第２図は上記三板式カラー
テレビジョンカメラ装置における各ＣＣＤイメージセン
サの配設状態を示す模式図、第３図は上記カラーテレビ
ジゴンヵメラ装置赤におけるＣＣＤイメージセンサにょ
る各撮像出力信号の信号スペクトラムを示す図、第４図
は上記三板式カラーテレビジョンカメラ装置を横戒して
いる信号処理部の構威を示すブロック図、第５図は上記
信号処理部のディテール信号発生部の具体的な構戊例を
示すブロック図、第６図は上記ディテール信号発生部の
第１のディジタルフィルタ回路の等化的なブロック構戒
を示すブロック図、第７図は上記第１のディジタルフィ
ルタ回路のフィルタ特性を示す特性線図、第８図は上記
ディテール信号発生部で形威するディテール信号の周波
数特性を２次元周波数空間上に示した模式図、第９図は
上記ディテール信号発生部の第２のディジタルフィルタ
回路の等化的なブロック構成を示すブロック図、第ｌＯ
図は上記第２のディジタルフィルタ回路のフィルタ特性
を示す特性線図、第１１図は上記二仮式カラーテレビジ
ョンカメラ装置を構成しているカラーエンコーダの構戒
を示すブロック図である． 第１２図は離散的な絵素構造を有する一般的な固体イメ
ージセンサによる撮像出力信号の信号スペクトラムを示
す模式図である． （４１？）　，　（４Ｇ）　，　（４Ｂ）　　・・・・
・（６Ｒ）　．　（６Ｇ）　，　（６Ｂ）　　・・・・
・（７）・・・・・・・・・・・・・・・・（８）・・
・・・・・・・・・・・・・・（１ｌ）・・・・・・・
・・・・・・・・・（２１）　，　（２２）・・・・・
・・・・・・・（２５）・・・・・・・・・・・・・・
・・（２７）・・・・・・・・・・・・・・・・ＣＣＤ
イメージセンサ Ａ／Ｄ変換器 信号処理部 カラーエンコーダ ディテール信号発生部 遅延回路 ミキサ回路 ディジタルフィルタ回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 映像信号発生用の固体イメージセンサからの撮像出力信
   号をディジタル化するアナログ・ディジタル変換手段と
   、 該アナログ・ディジタル変換手段のディジタル出力信号
   が供給され、その遅延時間が略１水平走査期間に等しい
   ディジタル遅延手段を少なくとも１つ含み、該遅延手段
   からの複数の出力信号を合成して垂直ディテール信号を
   発生する垂直ディテール信号発生手段と、 該垂直ディテール信号発生手段の出力信号が供給され、
   該出力信号を水平方向に帯域制限するディジタルローパ
   スフィルタとを有し、 上記ディジタルローパスフィルタは、複合カラー映像信
   号の色副搬送周波数の近傍に少なくとも２個以上の零点
   を有する特性のフィルタであることを特徴とする固体撮
   像装置の信号処理回路。