JPH0323035B2 - - Google Patents

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JPH0323035B2
JPH0323035B2 JP58236605A JP23660583A JPH0323035B2 JP H0323035 B2 JPH0323035 B2 JP H0323035B2 JP 58236605 A JP58236605 A JP 58236605A JP 23660583 A JP23660583 A JP 23660583A JP H0323035 B2 JPH0323035 B2 JP H0323035B2
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Japan
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signal
circuit
frequency
digital
offset
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JP58236605A
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Yoshinori Kitamura
Makoto Fujimoto
Atsushi Morimura
Hiroki Matsuoka
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラにおけるデイジタル信
号処理に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to digital signal processing in video cameras.

従来例の構成とその問題点 従来、ビデオカメラの信号処理はアナログ信号
処理であつたが、半導体技術の進歩により、デイ
ジタル信号処理が可能になつた。
Conventional Structure and Problems Conventionally, video camera signal processing has been analog signal processing, but advances in semiconductor technology have made it possible to perform digital signal processing.

以下に従来のアナログ信号処理をデイジタル化
した単板式の固体撮像素子のカラービデオカメラ
について説明する。
A color video camera using a single-chip solid-state image sensor in which conventional analog signal processing is digitized will be described below.

第1図は固体撮像素子の受光素子上に配置する
モザイクフイルタで、各受光素子の上に1つの色
のフイルタが置かれる。第1図のフイルタの色の
配列について説明する。あるフイールドのn番目
の水平ラインには透明(W)、グリーン(G)の
フイルターがn+1番の水平ラインには、シアン
(CY)、イエロー(Ye)のフイルタが配置される。
次のフイールドのn′番目の水平ラインにはグリー
ン(G)、透明(W)のフイルタが、n′+1番目
の水平ラインには、イエロー(Ye)、シアン
(CY)のフイルタが配置される。
FIG. 1 shows a mosaic filter placed on the light receiving elements of a solid-state image sensor, with a filter of one color placed on each light receiving element. The color arrangement of the filter shown in FIG. 1 will be explained. A transparent (W) and green (G) filter is arranged on the nth horizontal line of a certain field, and a cyan (C Y ) and yellow (Ye) filter is arranged on the n+1th horizontal line.
Green (G) and transparent (W) filters are placed on the n'th horizontal line of the next field, and yellow (Ye) and cyan (C Y ) filters are placed on the n'+1th horizontal line. Ru.

第2図に第1図のモザイクフイルタをもつた固
体撮像素子を用いたカラービデオカメラの具体例
を示すものであり、1は固体撮像素子で各画素ご
との光電変換された電気信号を駆動パルスで順次
読み出していく。2は固体撮像素子1の出力信号
をデイジタル信号に変換するA/Dコンバータで
ある。3は1水平走査期間遅延1HDLさせ、4
の同時化回路に原信号を1水平走査期間遅延させ
た信号と原信号とを入力する。4の同時化回路で
4つの色成分W,G,Ye,CYに分解する。5は
マトリツクスと利得調整する回路で、W、G、
Ye、CYから赤(R)、緑(G)、青(B)にマト
リツクスして得て、ホワイトバランスが得られる
様に利得調整された出力信号R0,G0,B0を得る。
マトリツクスの式は R=(W−CY)+(Ye−G)/2 B=(W−Ye)+(CY−G)/2 G=(W+G)+(Ye+CY)−2R−2B/4 となる。
Figure 2 shows a specific example of a color video camera using a solid-state image sensor with the mosaic filter shown in Figure 1. 1 is a solid-state image sensor that converts the photoelectrically converted electric signal for each pixel into a driving pulse. Read out sequentially. 2 is an A/D converter that converts the output signal of the solid-state image sensor 1 into a digital signal. 3 causes a delay of 1 horizontal scanning period and 1 HDL, and 4
A signal obtained by delaying the original signal by one horizontal scanning period and the original signal are input to the synchronization circuit. It is separated into four color components W, G, Ye, and CY by the four simultaneous circuits. 5 is a matrix and gain adjustment circuit, W, G,
Red (R), green (G), and blue (B) are matrixed from Ye and CY to obtain output signals R 0 , G 0 , and B 0 whose gains are adjusted to obtain white balance.
The matrix formula is R=(W-C Y )+(Ye-G)/2 B=(W-Ye)+(C Y -G)/2 G=(W+G)+(Ye+C Y )-2R-2B /4.

6はγ補正する回路で3原色の入力信号R0
G0,B0に対して、R0 0.45,G0 0.45,B0 0.45の出力を
得る。
6 is a gamma correction circuit that receives input signals of three primary colors R 0 ,
For G 0 and B 0 , outputs of R 0 0.45 , G 0 0.45 , and B 0 0.45 are obtained.

7はマトリツクス回路で、輝度信号Y0(Y0
0.3R0 0.45+0.6G0 0.45+0.1B0.45)と色差信号C1(C1
=R0 0.45−Y0)、C2(C2=B0.45−Y0)を得、8の
エンコーダでエンコードされた信号を得、9の
D/Aで、デイジタル信号をアナログ信号に変換
して標準テレビジヨン信号にする。一般にビデオ
信号の周波数帯域をもつ信号をデイジタル化し
て、信号処理する場合、並列的処理をする。また
A/Dコンバータは全並列型がもちいられる。そ
のため、8ビツトのA/Dでコンパレータが256
個必要で、これを9ビツトにすると512個、また
10ビツトにする1024個になる。1ビツトのビツト
数を増加すると2倍のコンパレータが必要である
のでなるべくビツト数の少ないA/Dを用いる必
要がある。例えば今、9ビツトのA/Dコンバー
タを用い、透明W部の信号の最高値を9ビツトと
すると、赤(R)はWの振巾の約3/7で、青(B)
の振巾は約1/7である。そのため赤のビツト数は
7.7ビツト、青のビツト数は6.2ビツトになる。こ
れをγ補正すると少なくとも1.5ビツトは減少す
る。その他赤のビツト数は6.2ビツト、青のビツ
ト数は4.7ビツトになる。色のビツト数は6ビツ
ト以上必要である。
7 is a matrix circuit, which receives the luminance signal Y 0 (Y 0 =
0.3R 0 0.45 +0.6G 0 0.45 +0.1B 0.45 ) and color difference signal C 1 (C 1
= R 0 0.45 − Y 0 ), C 2 (C 2 = B 0.45 − Y 0 ), obtain the encoded signal with encoder 8, and convert the digital signal to an analog signal with D/A 9. to make it a standard television signal. Generally, when a signal having the frequency band of a video signal is digitized and processed, parallel processing is performed. Further, a fully parallel type A/D converter is used. Therefore, with an 8-bit A/D, the comparator is 256
If you make this into 9 bits, it becomes 512 pieces, and
It becomes 1024 pieces to make it 10 bits. If the number of bits per bit is increased, twice as many comparators are required, so it is necessary to use an A/D with as few bits as possible. For example, if a 9-bit A/D converter is used and the highest value of the signal in the transparent W section is 9 bits, then red (R) is approximately 3/7 of the width of W, and blue (B) is approximately 3/7 of the amplitude of W.
The width is about 1/7. Therefore, the number of red bits is
7.7 bits, and the number of blue bits is 6.2 bits. If this is corrected by γ, it will decrease by at least 1.5 bits. In addition, the number of red bits is 6.2 bits, and the number of blue bits is 4.7 bits. The number of color bits is required to be 6 or more.

そのためにはA/Dコンバータは10ビツト必要
になる。これはコンパレータが個数が1024個必要
で、コストが非常に高くまた消費電力も多くなる
という問題点を有していた。
For this purpose, a 10-bit A/D converter is required. This required 1024 comparators, which resulted in very high cost and high power consumption.

発明の目的 本発明は前記従来の問題点を解消するもので、
A/Dコンバータのビツト数を増加することな
く、実質的に1ビツト向上させることを目的とす
る。
Purpose of the Invention The present invention solves the above-mentioned conventional problems.
The purpose of this invention is to substantially improve the A/D converter by one bit without increasing the number of bits.

発明の構成 本発明は固体撮像素子で光電変換された電気信
号を得、A/D変換器の基準電圧と前記電気信号
の間に、fc/2n(n:1以上の整数、fc:前記固
体撮像素子の画素の水平読みだし周波数)の周波
数で、前記A/D変換器の1/2LSB相当の振幅変
化をもつオフセツト信号をA/D変換器の基準電
圧に加算するか、前記電気信号と加算して、前記
A/D変換器でデジタル信号に変換し、前記デジ
タル信号をfc/2nの周波数を除去するデジタル回
路と前記デジタル回路の逆特性のデジタル回路に
入力し、前記逆特性デジタル回路の出力信号を低
レベルをクリツプ回路に入力して加算したオフセ
ツト信号を除去し、前記fc/2nの周波数を除去す
るデジタル回路の出力信号と前記クリツプ回路の
出力信号を加算することにより、1ビツト相当分
のビツト精度を向上させることにより、A/D変
換器のビツト数を削減し、低コスト、低消費電力
にすることができる。
Structure of the Invention The present invention obtains an electric signal photoelectrically converted by a solid-state image sensor, and connects the solid-state image sensor between the reference voltage of an A/D converter and the electric signal by fc/2n (n: an integer of 1 or more, fc: the solid-state image sensor). An offset signal having an amplitude change equivalent to 1/2 LSB of the A/D converter at a frequency (horizontal readout frequency of pixels of the image sensor) is added to the reference voltage of the A/D converter, or an offset signal is added to the reference voltage of the A/D converter, or The A/D converter converts the sum into a digital signal, and inputs the digital signal to a digital circuit that removes the frequency of fc/2n and a digital circuit with opposite characteristics to the digital circuit with opposite characteristics. By inputting the low level output signal of the digital circuit to the clip circuit, removing the added offset signal, and adding the output signal of the digital circuit that removes the frequency of fc/2n and the output signal of the clip circuit, 1 bit can be obtained. By increasing the bit accuracy by a considerable amount, the number of bits in the A/D converter can be reduced, resulting in lower cost and lower power consumption.

実施例の説明 第9図を用いてA/D変換器のコンパレータ電
圧に1/2LSBのオフセツト信号を加えた時のビツ
ト精度向上について説明する。
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS The improvement in bit accuracy when a 1/2 LSB offset signal is added to the comparator voltage of the A/D converter will be explained using FIG.

第9図の41は撮像素子の出力信号で43のコ
ンパレータ電圧でA/D変換し、D/A変換した
時は、42の信号になる。次に43のコンパレー
タ電圧に1/2LSBのオフセツト電圧を与えたと
き、45のコンパレータ電圧になる。これで41
の信号をA/D変換し、D/A変換したとき、4
4の信号になる。42の信号と44の信号をデジ
タル信号で加算して、D/A変換すると45の信
号になる。このように、1ビツト相当分のビツト
精度が向上する。
Reference numeral 41 in FIG. 9 is an output signal from the image sensor, which is A/D converted using a comparator voltage 43, and becomes a signal 42 when D/A converted. Next, when an offset voltage of 1/2LSB is applied to the comparator voltage of 43, the comparator voltage of 45 becomes. Now 41
When the signal is A/D converted and D/A converted, 4
It becomes a signal of 4. When the signals 42 and 44 are added as digital signals and subjected to D/A conversion, a signal 45 is obtained. In this way, the bit accuracy is improved by the equivalent of one bit.

しかし、一様な信号にも、オフセツト信号が加
算されるので、オフセツト信号が妨害信号とな
る。そのため、オフセツト信号の繰り返し周波数
を除去するデジタル回路と前記デジタル回路の逆
特性のデジタル回路にA/D変換された電気信号
を入力し、前記逆特性デジタル回路の出力信号を
低レベルをクリツプ回路に入力して加算したオフ
セツト信号を除去し、前記オフセツト信号の繰り
返し周波数を除去するデジタル回路の出力信号と
前記クリツプ回路の出力信号を加算するとオフセ
ツト信号が除去され、ビツト精度が向上した信号
が得られる。
However, since the offset signal is added to the uniform signal, the offset signal becomes an interfering signal. Therefore, the A/D converted electric signal is input to a digital circuit that removes the repetition frequency of the offset signal and a digital circuit with the opposite characteristics of the digital circuit, and the low level output signal of the digital circuit with the opposite characteristics is input to the clip circuit. By removing the input and added offset signal and adding the output signal of the digital circuit that removes the repetition frequency of the offset signal and the output signal of the clip circuit, the offset signal is removed and a signal with improved bit accuracy is obtained. .

第3図本発明の第一の実施例で、第1図のブロ
ツクフイルタを用いた固体撮像カラービデオカメ
ラの信号処理のブロツク図である。第3図におい
て、1の固体撮像素子、2のA/Dコンバータ、
3の1HDL、4の同時化回路、5のマトリツク
ス、6のγ補正回路、8のエンコーダ、9のD/
Aコンバータは第1図のものと同一で同じ動作を
する。固体撮像素子1より得られた信号に10の
加算器でオフセツトを与える。与えるオフセツト
は2画素に相当する信号、例えばWとGの信号ご
とに1/2LSBのオフセツトを与える。そして、水
平走査線ごとにその位相を反転する。すなわち固
体撮像素子の読みだしクロツク周波数をfcとする
と、それぞれの色例えばWの繰り返し周波数は
fc/2とる。色に悪影響を与えないために、fc/
4の周波数で、1/2LSBの振幅のオフセツト信号
を加える。この信号を2のA/Dコンバータでデ
イジタル信号に変換し、1HDL3で原信号を1水
平期遅延した信号を得る。11,12はローパス
フイルタLPFで、fc/4の周波数を除去し、ビツト 精度を1ビツト向上させた原信号と原信号を1水
平期間遅延した信号を得、同時化回路4でW,
G,Ye,CYの色に分離する。マトリツクス5と
γ補正回路6で3原色色信号のR0 0.45,G0 0.45
B0 0.45の信号を得る。
FIG. 3 is a block diagram of signal processing of a solid-state imaging color video camera using the block filter of FIG. 1, which is a first embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1 solid-state image sensor, 2 A/D converters,
3 1HDL, 4 simultaneous circuit, 5 matrix, 6 gamma correction circuit, 8 encoder, 9 D/
The A converter is identical to that of FIG. 1 and operates in the same manner. An offset is applied to the signal obtained from the solid-state image sensor 1 using 10 adders. An offset of 1/2LSB is given for each signal corresponding to two pixels, for example, W and G signals. Then, the phase is inverted for each horizontal scanning line. In other words, if the readout clock frequency of the solid-state image sensor is fc, the repetition frequency of each color, for example, W, is
Take fc/2. To avoid adversely affecting the color, use fc/
Add an offset signal with a frequency of 4 and an amplitude of 1/2 LSB. This signal is converted into a digital signal by A/D converter 2, and a signal obtained by delaying the original signal by one horizontal period is obtained by HDL 3. 11 and 12 are low-pass filters LPF, which remove the frequency of fc/4 and obtain the original signal with improved bit precision by 1 bit and a signal delayed by 1 horizontal period from the original signal.
Separate into G, Ye, C Y colors. Matrix 5 and γ correction circuit 6 calculate R 0 0.45 , G 0 0.45 ,
We get a signal of B 0 0.45 .

これらの信号はLPF11,12で帯域制限さ
れているので、マトリツクス18で色差信号C1
C2を得、加算器17で輝度信号のハイパスされ
た高域信号と3原色信号とを加算し、輝度信号を
得る。13は原信号と1水平期間遅延させた信号
を加算する回路で、水平ラインごとの信号に垂直
相関があるときは、c/4のオフセツト信号は除去 されると共に1ビツト精度が向上する。水平ライ
ンごとの信号に垂直相関のないときは、c/4のオ フセツト信号は除去されない。14のハイパスフ
イルターはオフセツト信号を通過させるフイルタ
ーで、21のローパスフイルターはオフセツト信
号を除去するフイルターである。22の加算器で
元の信号の周波数特性に復帰させている。19は
LPF11,12の出力の差信号を得、信号の垂
直相関性を検知する。垂直相関のある時は19の
差出力は零になる。19の差出力がある時に
HPF14の出力信号のA/Dコンバータの1LSB
の変化分のみを15のクリツプ回路でクリツプし
て、c/4のオフセツト信号分を除去する。20は 輝度信号を得るための加算器で0.6G0 0.45
0.3R0 0.45+0.1B0.45を得る。この信号を加算器2
0の出力信号のレベルで利得を制御するγ回路で
γ補正し、加算器17で加算器20の出力信号と
加算し、高域成分が補正された輝度信号Yを得
る。この輝度信号Yと色差信号C1,C2を用い8
のエンコーダでエンコードし、D/Aコンバータ
9でアナログ信号に変換し、標準テレビジヨン信
号を得る。
Since these signals are band-limited by the LPFs 11 and 12, the color difference signals C 1 and
C2 is obtained, and the adder 17 adds the high-passed high-frequency signal of the luminance signal and the three primary color signals to obtain a luminance signal. 13 is a circuit that adds the original signal and the signal delayed by one horizontal period; when there is a vertical correlation between the signals for each horizontal line, the c/4 offset signal is removed and the precision is improved by one bit. If the signals for each horizontal line have no vertical correlation, the c/4 offset signal is not removed. The high-pass filter 14 is a filter that passes the offset signal, and the low-pass filter 21 is a filter that removes the offset signal. The frequency characteristics of the original signal are restored using the 22 adders. 19 is
A difference signal between the outputs of the LPFs 11 and 12 is obtained, and the vertical correlation of the signals is detected. When there is vertical correlation, the difference output of 19 becomes zero. When there is a difference output of 19
1LSB of A/D converter of output signal of HPF14
15 clip circuits clip only the change in the signal, and remove the c/4 offset signal. 20 is an adder for obtaining a luminance signal, 0.6G 0 0.45 +
Get 0.3R 0 0.45 +0.1B 0.45 . This signal is added to adder 2
A γ circuit that controls the gain at the level of the output signal of 0 performs γ correction, and an adder 17 adds it to the output signal of the adder 20 to obtain a luminance signal Y whose high frequency components have been corrected. Using this luminance signal Y and color difference signals C 1 and C 2 , 8
The signal is encoded by an encoder, and converted into an analog signal by a D/A converter 9 to obtain a standard television signal.

第5図は本発明の第2の実施例で、第4図に示
すようなモザイクフイルタを配置した固体撮像素
子を用いたカラービデオカメラのブロツク図であ
る。第4図のモザイクフイルタは、赤(R)、緑
(G)、青(B)のくり返しで、固体撮像素子の読
み出しクロツク周波数をcとすると、各色の繰返
し周波数はc/3となる。10はオフセツト信号を 加算する加算器で、c/2あるいはc/6の周波数で
、 1/2LSBの振巾のオフセツト信号を加算する。
FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, which is a color video camera using a solid-state image pickup device in which a mosaic filter as shown in FIG. 4 is arranged. The mosaic filter shown in FIG. 4 repeats red (R), green (G), and blue (B), and assuming that the readout clock frequency of the solid-state image sensor is c, the repetition frequency of each color is c/3. 10 is an adder for adding offset signals, which adds offset signals having a frequency of c/2 or c/6 and an amplitude of 1/2 LSB.

R,G,B,R,G,B…と固体撮像素子から
読み出され信号にc/2の周波数のオフセツト信号 を加算すると、GRB…(,,はオ
フセツト信号が加算された信号)となる。すなわ
ち、各色信号にとつては、c/6の周波数のオフセ ツト信号が加算されたのと等価になる。c/6のオ フセツト信号を加算するとRGBR,
C,B…となる。このオフセツト信号を加算され
た信号を2のA/Dコンバータでデイジタル信号
に変換し、11のLPFで+R,G+,+
Bの信号を得てオフセツト信号を除去すると共に
ビツト精度を向上する。HPF14とクリツプ回
路15でオフセツト信号が除去された高域信号を
得る。この信号を加算器21でLPF11の出力
信号と加算する。色分離回路22で、R,G,B
の3原色信号に分離し、ホワイトバランスをとつ
た3原色信号R0,G0,B0にする。γ補正回路6、
マトリツクス7、エンコーダ8、D/Aコンバー
タ9をへて、標準テレビジヨン信号になる。
When an offset signal with a frequency of c/2 is added to the R, G, B, R, G, B... signals read from the solid-state image sensor, GRB... (,, is the signal to which the offset signal has been added) is obtained. . That is, for each color signal, it is equivalent to adding an offset signal of a frequency of c/6. Adding the c/6 offset signal gives RGBR,
C, B... The signal obtained by adding this offset signal is converted into a digital signal by A/D converter 2, and +R, G+, +
The B signal is obtained, the offset signal is removed, and the bit precision is improved. The HPF 14 and the clip circuit 15 obtain a high frequency signal from which the offset signal has been removed. This signal is added to the output signal of the LPF 11 by an adder 21. In the color separation circuit 22, R, G, B
The three primary color signals are separated into three primary color signals R 0 , G 0 , and B 0 with white balance. γ correction circuit 6,
After passing through a matrix 7, an encoder 8, and a D/A converter 9, it becomes a standard television signal.

第6図は本発明の第3の実施例で、白黒のビデ
オカメラのビツト精度向上する処理のブロツクダ
イヤグラムである。25は固体撮像素子で、クロ
ツク周波数cで光電変換された電気信号を読みだ
す。26はc/2の周波数で、27のA/Dコンバ ータのLSBの半分の振巾を加算する加算器であ
る。28は1クロツクの周期Tcを遅延させる遅
延器(DL)でこの遅延器と29の加算器と組み
合わせて、ローパスフイルターを構成し、また、
28の遅延器と30の減算器と組み合わせて、ハ
イパスフイルターを構成するこのようなLPF,
HPFは第8図の8−b,8−bのような周波数
特性を有する。31はクリツプ回路でデイジタル
化したための誤差信号をクリツプするもので、±
1LSBの信号をすべて0にする。32は加算器で
低域信号のビツト精度が向上した信号が得られ
る。
FIG. 6 is a third embodiment of the present invention, which is a block diagram of a process for improving the bit precision of a black and white video camera. 25 is a solid-state image pickup device that reads out electrical signals photoelectrically converted at clock frequency c. 26 is an adder that adds half the amplitude of the LSB of the A/D converter 27 at a frequency of c/2. Reference numeral 28 denotes a delay device (DL) that delays the period Tc of one clock, and this delay device and the adder 29 are combined to form a low-pass filter.
Such an LPF, in combination with 28 delays and 30 subtractors, constitutes a high-pass filter,
The HPF has frequency characteristics such as 8-b and 8-b in FIG. 31 is a clip circuit that clips the error signal resulting from digitization, and ±
Set all 1LSB signals to 0. 32 is an adder which obtains a signal with improved bit precision of the low frequency signal.

次にゆるやかな傾斜で光量が変化している被写
体を撮像した場合について、第7図を用いて説明
する。第7図において、41は撮像素子の出力信
号で、42はA/Dコンバータでデイジタル化し
た信号をまたD/Aコンバータで再生した信号で
ある。破線の43はデイジタル化された信号を
LPFで変化をスムーズにしてから、D/Aコン
バータで再生した信号である。このようにゆつく
りと変化した被写体を撮像した場合、LPFでは
ビツト精度は向上できない。48の矢印のタイミ
ングで1/2LSBのオフセツトを与えて、再生した
信号を44に示す。その信号を遅延させた信号を
45に示す。この2つの信号を加算すると46の
信号となり、ビツト精度が1ビツト向上している
ことがわかる。47は44と45の信号の差分信
号で1LSBの誤差が発生しているがこれをクリツ
プ回路で0にするため誤差は発生しない。このよ
うに低域信号はビツト精度に向上し、高域信号の
精度は減少する。しかし高域信号はLPFを通せ
ば精度が向上させるので、何ら問題はない。
Next, a case where an image of a subject whose light amount is changing with a gentle slope will be described using FIG. 7. In FIG. 7, 41 is an output signal of the image pickup device, and 42 is a signal obtained by reproducing a signal digitized by an A/D converter and also by a D/A converter. The broken line 43 indicates the digitized signal.
This is a signal that has been smoothed with an LPF and then reproduced with a D/A converter. When capturing an image of a subject that changes slowly like this, the LPF cannot improve the bit accuracy. The signal 44 is reproduced by applying a 1/2LSB offset at the timing indicated by the arrow 48. A signal obtained by delaying that signal is shown at 45. Adding these two signals results in 46 signals, which shows that the bit precision has improved by 1 bit. 47 is a differential signal between signals 44 and 45, and an error of 1LSB occurs, but since this is reduced to 0 by a clip circuit, no error occurs. In this way, the bit precision of the low frequency signal increases, while the precision of the high frequency signal decreases. However, the accuracy of high-frequency signals can be improved by passing them through the LPF, so there is no problem.

なお第1の実施例でオフセツトの周波数をc/4 としたがc/4n(n:1以上の整数)として良い。 Note that in the first embodiment, the offset frequency is set to c/4. However, c/4n (n: an integer of 1 or more) may be used.

また第2の実施例でオフセツト周波数をc/2、 c/6としたがc/2、c/6n(n:1以上の整数
)とし て良い。
Further, in the second embodiment, the offset frequencies were set to c/2 and c/6, but they may also be set to c/2 and c/6n (n: an integer of 1 or more).

また第3の実施例でオフセツト周波数をc/2と したがc/2n(n:1以上の整数)として良い。ま た固体撮像素子からの信号を用いているが、撮像
管から得た電気信号をクロツクcでサンプリング
した信号の場合でも同様にできる。
Further, although the offset frequency was set to c/2 in the third embodiment, it may be set to c/2n (n: an integer of 1 or more). Furthermore, although a signal from a solid-state image pickup device is used, the same method can be applied to a signal obtained by sampling an electrical signal obtained from an image pickup tube using clock c.

発明の効果 以上のように、本発明によればA/Dコンバー
タのビツト数を上げることなく、簡単な構成で、
ビツト精度が向上でき、低コスト化、低消費電力
化が可能となる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, without increasing the number of bits of the A/D converter, with a simple configuration,
Bit precision can be improved, and cost and power consumption can be reduced.

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

第1図は固体撮像素子用のモザイクフイルタを
示す図、第2図は第1図のモザイクフイルタを配
した固体撮像素子を用いた従来の信号処理装置の
ブロツク図、第3図は第1図のモザイクフイルタ
を配した固体撮像素子を用いた本発明の第1の実
施例におけるデイジタルカメラの信号処理部分の
ブロツク図、第4図は異なる3色を水平方向に配
したモザイクフイルタの図、第5図は第4図のモ
ザイクフイルタを配した固体撮像素子を用いた本
発明の第2の実施例におけるデイジタルカメラの
信号処理部分のブロツク図、第6図は白黒カメラ
用固体撮像素子を用いた本発明の第3の実施例に
おけるデイジタルカメラの信号処理部分のブロツ
ク図、第7図は同カメラのビツト精度が向上され
る過程を説明するための図、第8図は同カメラ説
明のための周波数特性図、第9図はA/D変換器
のコンパレータ電圧にオフセツト電圧を加えたと
きビツト精度向上の説明図である。 1…固体撮像素子、2…A/D変換器、3…1
水平期間遅延させる1HDL、4…色分離するため
の同時化回路、10…ビツト精度を向上させる
OFFSET信号を加算する加算器、11,12…
LPF(ローパスフイルタ)、14…HPF(ハイパス
フイルタ)、15…A/D変換器のLSBで発生す
る誤差信号を除去するためのクリツプ回路。
Fig. 1 is a diagram showing a mosaic filter for a solid-state image sensor, Fig. 2 is a block diagram of a conventional signal processing device using a solid-state image sensor equipped with the mosaic filter shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram similar to that shown in Fig. 1. FIG. 4 is a block diagram of a signal processing section of a digital camera according to the first embodiment of the present invention using a solid-state image sensor with a mosaic filter arranged therein. Fig. 5 is a block diagram of the signal processing section of a digital camera according to the second embodiment of the present invention, which uses a solid-state image sensor equipped with the mosaic filter shown in Fig. 4, and Fig. 6 shows a block diagram of a signal processing section of a digital camera using a solid-state image sensor equipped with the mosaic filter shown in Fig. 4. A block diagram of the signal processing section of a digital camera according to the third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram for explaining the process of improving the bit accuracy of the digital camera, and FIG. 8 is a diagram for explaining the camera. The frequency characteristic diagram, FIG. 9, is an explanatory diagram of the improvement in bit accuracy when an offset voltage is added to the comparator voltage of the A/D converter. 1...Solid-state image sensor, 2...A/D converter, 3...1
1HDL to delay the horizontal period, 4...synchronization circuit for color separation, 10...to improve bit accuracy
Adders for adding OFFSET signals, 11, 12...
LPF (low pass filter), 14... HPF (high pass filter), 15... clip circuit for removing error signals generated in the LSB of the A/D converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 固体撮像素子で光電変換された電気信号を
得、A/D変換器の基準電圧と前記電気信号の間
に、fc/2n(n:1以上の整数、fc:前記固体撮
像素子の画素の水平読みだし周波数)の周波数
で、前記A/D変換器の最低のビツトの振幅より
小さい振幅変化をもつオフセツト信号を与えて、
前記オフセツト信号と前記電気信号と等価的に加
算された信号を前記A/D変換器でデジタル信号
に変換し、前記デジタル信号をfc/2nの周波数を
除去するデジタル回路とオフセツト信号を通過さ
せる回路に入力し、前記通過回路の出力信号を低
レベルのクリツプ回路に入力し、前記fc/2nの周
波数を除去するデジタル回路の出力信号と前記ク
リツプ回路の出力信号を加算することを特徴とす
るデイジタルカメラ。 2 オフセツト信号位相を水平走査線ごとに変化
させることを特徴とした特許請求範囲第1項記載
のデイジタルカメラ。 3 fc/2nの周波数除去するデジタル回路をロー
パスフイルターで構成し、オフセツト信号を通過
させる回路をバンドパスフイルターで構成したこ
とを特徴とする特許請求範囲第1項記載のデイジ
タルカメラ。 4 異なる2個の色フイルターを水平方向に交互
に各画素ごとに配置した固体撮像素子で光電変換
された電気信号を得、A/D変換器の基準電圧と
前記電気信号の間に、fc/2n(n:1以上の整数、
fc:前記固体撮像素子の画素の水平読出周波数)
の周波数で、前記A/D変換器の最低ビツトの振
幅より小さい振幅変化をもつオフセツト信号を与
えて、前記オフセツト信号と前記電気信号と加算
された信号を前記A/D変換器でデジタル信号に
変換し、前記デジタル信号をfc/2nの周波数を除
去するデジタル回路と前記デジタル回路の逆特性
のデジタル回路に入力し、前記逆特性デジタル回
路の出力信号を低レベルのクリツプ回路に入力
し、前記fc/2nの周波数を除去するデジタル回路
の出力信号と前記クリツプ回路の出力信号を加算
することを特徴とするデイジタルカメラ。
[Claims] 1. Obtain an electrical signal photoelectrically converted by a solid-state image sensor, and connect fc/2n (n: an integer of 1 or more, fc: the above-mentioned providing an offset signal having an amplitude change smaller than the amplitude of the lowest bit of the A/D converter at a frequency (horizontal readout frequency of pixels of a solid-state image sensor);
A digital circuit that converts a signal equivalently added to the offset signal and the electrical signal into a digital signal by the A/D converter, and removes a frequency of fc/2n from the digital signal, and a circuit that passes the offset signal. , the output signal of the pass circuit is input to a low-level clip circuit, and the output signal of the digital circuit for removing the fc/2n frequency is added to the output signal of the clip circuit. camera. 2. The digital camera according to claim 1, wherein the offset signal phase is changed for each horizontal scanning line. 3. The digital camera according to claim 1, wherein the digital circuit for removing the frequency of fc/2n is composed of a low-pass filter, and the circuit for passing the offset signal is composed of a band-pass filter. 4 Obtain an electric signal photoelectrically converted by a solid-state image sensor in which two different color filters are arranged horizontally alternately for each pixel, and apply fc/ 2n (n: an integer of 1 or more,
fc: horizontal readout frequency of pixels of the solid-state image sensor)
An offset signal having an amplitude change smaller than the amplitude of the lowest bit of the A/D converter is applied at a frequency of The digital signal is input to a digital circuit that removes the frequency of fc/2n and a digital circuit with the opposite characteristic of the digital circuit, the output signal of the digital circuit with the opposite characteristic is input to a low-level clip circuit, and the A digital camera characterized in that an output signal of a digital circuit that removes a frequency of fc/2n and an output signal of the clip circuit are added.
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