JPH0415669B2 - - Google Patents
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- JPH0415669B2 JPH0415669B2 JP57110287A JP11028782A JPH0415669B2 JP H0415669 B2 JPH0415669 B2 JP H0415669B2 JP 57110287 A JP57110287 A JP 57110287A JP 11028782 A JP11028782 A JP 11028782A JP H0415669 B2 JPH0415669 B2 JP H0415669B2
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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
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、CCD(Charge Coupled Device)等
の固体撮像素子にて形成した撮像部から点順次撮
像信号を得るようにした撮像装置に関し、特に、
市松模様状の絵素構造の空間サンプリングによる
偽信号を光学的ローパスフイルタにて抑圧して、
撮像画像の画質の向上を図るようにした撮像装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an imaging device that obtains point-sequential imaging signals from an imaging section formed of a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device), and in particular,
False signals due to spatial sampling of the checkered pixel structure are suppressed using an optical low-pass filter.
The present invention relates to an imaging device designed to improve the quality of captured images.
一般に離散的な絵素構造を有するCCD等の固
体撮像素子を用いた撮像装置では、被写体像を空
間サンプリングして撮像出力を得るために、上記
空間サンプリングの周波数成分が偽信号をして撮
像出力に重畳され、所謂折返し歪による画質劣化
を伴なうことが知られている。そして、電気的な
信号処理系において発生する折返し歪は、上記信
号処理系にて輝度レベル調整を行なうことによつ
て抑圧できるのであるが、被写体像を撮像面に結
像するための光学系において生ずる折返し歪は、
電気的な信号処理では抑圧することができず、該
光学系中で光学的に除去する必要があり、上記空
間サンプリング周波数にトラツプポイントを与え
る光学的ローパスフイルタによつて抑圧するよう
にしている。 In general, in an imaging device using a solid-state imaging device such as a CCD having a discrete pixel structure, in order to spatially sample a subject image and obtain an imaging output, the frequency components of the spatial sampling generate false signals and output the imaging output. It is known that image quality is deteriorated due to so-called aliasing distortion. The aliasing distortion that occurs in the electrical signal processing system can be suppressed by adjusting the brightness level in the signal processing system, but the aliasing distortion that occurs in the electrical signal processing system can be suppressed by adjusting the brightness level in the signal processing system. The resulting aliasing distortion is
It cannot be suppressed by electrical signal processing and must be removed optically in the optical system, and is suppressed by an optical low-pass filter that provides a trap point at the spatial sampling frequency. .
例えば、等方格子状の絵素構造を有する離散的
撮像系の場合には、第1図に示すように、撮像部
1の前面側に水晶板や方解石板等の複屈折特性を
有する複屈折板を用いた光学的ローパスフイルタ
2を配設している。上記光学的ローパスフイルタ
2は、複屈折板を構成している結晶の光学軸と光
の波面法線とで定まる平面(以下主断面という。)
において、第1図にように入射光が正常成分と異
常光成分とに分れて通過する性質を有しており、
上記正常光成分の通る光軸と異常光成分の通る光
軸との離間距離をPtとした場合に、
HOLPF0=1/2(1+e-jptW) ……第1式
なる第1式にて示されるローパスフイルタ特性
HOLPF0を被写体像に与える。そして、上記離間距
離Ptを撮像部1の絵素1Aの間隔Pxに対してPt=
1/2Pxにしておくことにより、撮像部1における
空間サンプリング周波数sに対してトラツプポイ
ントを与えることができる。 For example, in the case of a discrete imaging system having an isotropic lattice pixel structure, as shown in FIG. An optical low-pass filter 2 using a plate is provided. The optical low-pass filter 2 has a plane defined by the optical axis of the crystal forming the birefringent plate and the normal to the wavefront of light (hereinafter referred to as the main cross section).
As shown in Fig. 1, the incident light has the property of being divided into a normal component and an abnormal light component and passing through.
If the separation distance between the optical axis through which the normal light component passes and the optical axis through which the abnormal light component passes is P t , then H OLPF0 = 1/2 (1+e -jptW )...In the first equation, Low pass filter characteristics shown
H Give OLPF0 to the subject image. Then, the above-mentioned separation distance P t is calculated as P t =
By setting it to 1/2P x , a trap point can be given to the spatial sampling frequency s in the imaging section 1.
ところで、第2図に示すように水平絵素ピツチ
をPxとし垂直絵素ピツチをPyとした市松模様状
に各絵素11Aを配列した撮像部11にて被写体
像の空間サンプリングを行なつた場合には、水平
方向の空間周波数をuとしてPxu/2πなる横軸と垂
直方向の空間周波数をvとしてPyv/2πなる縦軸と
にて第3図に示される二次元空間座標平面上に、
黒点にて示すような位置に上記空間サンプリング
による周波数成分(スペクトラム)が発生する。
そこで、従来より上記市松絵素構造の撮像部11
に対しては、上記第3図に示した空間座標平面に
おける座標(1/2,1/2)におけるキヤリヤのサイ
ドバンド成分がゼロ周波数すなわち座標(0,
0)に折返えさるのを防止するように、
HOLPF1=1/2(1+e-jpyV) ……第2式
あるいは
HOLPF2=1/2(1+e-jpxU) ……第3式
にて示されるローパスフイルタ特性を与える光学
的ローパスフイルタを上記撮像部11の前面側に
配設していた。ここで、上記第2式のローパスフ
イルタ特性HOLPF1を第4図中に実線の平行線の線
密度にて示してあり、また、上記第3式のローパ
スフイルタ特性HOLPF1を第4図に破線の平行線の
線密度にて示してある。しかし、上記市松絵素構
造の撮像部11に対して上記HOLPF1あるいは
HOLPF2のローパスフイルタ特性を与えると、空間
サンプリングによる偽信号の発生の少ない座標
(0,1/2)あるいは(1/2,0)についても抑圧
してしまうので、垂直方向あるいは水平方向の解
像度が劣化するという問題点がある。 By the way, as shown in FIG. 2, spatial sampling of the subject image is carried out in the imaging unit 11 in which each pixel 11A is arranged in a checkered pattern with a horizontal pixel pitch of P x and a vertical pixel pitch of P y. In this case, the two-dimensional space shown in Figure 3 is defined by the horizontal axis P x u/2π, where the spatial frequency in the horizontal direction is u, and the vertical axis, P y v/2π, where the spatial frequency in the vertical direction is v. On the coordinate plane,
Frequency components (spectrum) due to the spatial sampling are generated at positions as indicated by black dots.
Therefore, conventionally, the imaging section 11 with the above-mentioned checkered pixel structure
, the sideband component of the carrier at the coordinates (1/2, 1/2) on the spatial coordinate plane shown in FIG. 3 has zero frequency, that is, the coordinates (0,
H OLPF1 = 1/2 (1 + e -jpyV ) ... as shown in the second equation or H OLPF2 = 1/2 (1 + e - jpxU ) ... as shown in the third equation An optical low-pass filter providing low-pass filter characteristics was disposed on the front side of the imaging section 11. Here, the low-pass filter characteristic H OLPF1 of the above-mentioned second equation is shown by the line density of solid parallel lines in FIG. 4, and the low-pass filter characteristic H OLPF1 of the above-mentioned third equation is shown by the broken line It is shown by the line density of parallel lines. However, for the imaging unit 11 with the checkered pixel structure, the H OLPF1 or
H If the low-pass filter characteristics of OLPF2 are given, the coordinates (0, 1/2) or (1/2, 0) where few false signals occur due to spatial sampling will be suppressed, so the resolution in the vertical or horizontal direction will be reduced. There is a problem that it deteriorates.
そこで本発明は、上述の如き問題点に鑑み、市
松模様状に各絵素を配列した離散的撮像系におい
て、解像度を劣化させることなく、空間サンプリ
ングによる偽信号を光学的に十分に抑圧し、画質
の良好な撮像を可能にした新規な構成の撮像装置
を提供するものである。 Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention optically suppresses false signals caused by spatial sampling sufficiently without deteriorating the resolution in a discrete imaging system in which picture elements are arranged in a checkered pattern. An object of the present invention is to provide an imaging device with a novel configuration that enables imaging with good image quality.
以下、本発明の一実施例について詳細に説明す
る。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail.
先ず、本発明の具体的な実施例の説明の前に、
本発明に係る撮像装置における二次元空間サンプ
リングによる偽信号の抑圧機能の動作原理につい
て、上記第3図に示した市松絵素構造の撮像部1
1により二次元空間サンプリングを行なう場合を
例として説明する。 First, before explaining specific embodiments of the present invention,
Regarding the operating principle of the false signal suppression function by two-dimensional spatial sampling in the imaging device according to the present invention, the imaging unit 1 with the checkered pixel structure shown in FIG.
The case where two-dimensional space sampling is performed using 1 will be explained as an example.
すなわち、水平絵素ピツチをPxとし垂直絵素
ピツチをPyとした市松模様状の絵素構造の撮像
部11にて被写体像の二次空間サンプリングを行
なう場合には、上記撮像部11にてサンプリング
される水平方向の空間周波数をuと垂直方向の空
間周波数をvとしてPxu/2πなる横軸とPyv/2πなる
縦軸とにて示される二次元空間座標平面上で、上
記二次元空間サンプリングによるスペクトラム分
布を示すと、撮像部11のある一つの絵素11A
の空間位置を座標原点(0,0)として、この座
標原点(0,0)に対して最も接近した位置にあ
る各座標(1/2,1/2),(−1/2,1/2),
(−1/2,−
1/2),(1/2,−1/2)におけるキヤリヤのサ
イドバ
ンド成分が上記座標原点(0,0)すなわちゼロ
周波数に折返されることによる折返し歪が画質、
劣化の要因となる。そこで、本発明では、上記二
次元空間座標平面上で座標(1/2,1/2)を通り各
座標軸と交叉する直線と該直線に平行で座標(−
1/2,−1/2)を通る直線とにてトラツプ特性が示
される第1の光学的ローパスフイルタと、座標
(−1/2,1/2)を通り各座標軸と交叉する直線と
該直線に対して平行で座標(1/2,−1/2)を通る
直線とにてトラツプ特性が示される第2の光学的
ローパスフイルタを重ねて用いる。 That is, when performing secondary spatial sampling of a subject image using the image pickup section 11 having a checkered pixel structure in which the horizontal pixel pitch is Px and the vertical pixel pitch is Py , the image pickup section 11 is On a two-dimensional spatial coordinate plane indicated by the horizontal axis of P x u/2π and the vertical axis of P y v/2π, where u is the spatial frequency sampled in the horizontal direction and v is the spatial frequency in the vertical direction, The spectrum distribution obtained by the above two-dimensional spatial sampling is shown in one picture element 11A of the imaging unit 11.
The spatial position of is the coordinate origin (0,0), and each coordinate (1/2, 1/2), (-1/2, 1/ 2),
The aliasing distortion caused by the sideband components of the carrier at (-1/2, - 1/2) and (1/2, -1/2) being aliased to the coordinate origin (0, 0), that is, the zero frequency, affects the image quality. ,
It causes deterioration. Therefore, in the present invention, a straight line passing through the coordinates (1/2, 1/2) on the two-dimensional space coordinate plane and intersecting each coordinate axis, and a straight line parallel to the straight line and at the coordinate (-
1/2, -1/2), and a straight line passing through the coordinates (-1/2, 1/2) and intersecting each coordinate axis. A second optical low-pass filter is superimposed on the straight line and exhibits a trap characteristic along a straight line that is parallel to the line and passes through the coordinates (1/2, -1/2).
例えば、
なる第4式にて示されるローパスフイルタ特性
HOLPFaを有する第1の光学的ローパスフイルタ
と、
なる第5式にて示されるローパスフイルタ特性
HOLPFbを有する第2の光学的ローパスフイルタと
を重ねて用いることによつて、第5図の二次元空
間座標平面に示すように、各座標(1/2,1/2),
(−1/2,1/2),(−1/2,−1/2),(1
/2,−1/2)を
通る各直線にてトラツプ特性が示されるローパス
フイルタ特性HOLPFc
を二次元空間に与えることができる。 for example, The low-pass filter characteristic shown by the fourth equation is
a first optical low pass filter having H OLPFa ; The low-pass filter characteristic shown by the fifth equation is
By superimposing a second optical low-pass filter having H OLPFb , each coordinate (1/2, 1/2), (-1 /2, 1/2), (-1/2, -1/2), (1
/2, -1/2) Low-pass filter characteristic H OLPFc where the trap characteristic is shown by each straight line passing through can be given in two-dimensional space.
上記HOLPFcなるローパスフイルタ特性を与えた
場合には、各座標(1/2,1/2),(−1/2,1
/2),
(−1/2,−1/2),(1/2,−1/2)のキヤ
リヤのサイ
ドバンド成分とともに、各座標(1,0),(0,
1),(−1,0),(0,−1)のキヤリヤのサイ
ドバンド成分による座標原点(0,0)への折返
しを、光学的に十分に抑圧することができる。し
かも、各座標(1/2,0),(0,1/2),(−1
/2,
0),(0,−1/2)についてはトラツプしないの
で、画像の水平方向および垂直方向の解像度の劣
化が極めて少ない。なお、上記第1および第2の
光学的ローパスフイルタは、第6図に示すような
各ローパスフイルタ特性HOLPFa′,HOLPFb′を与え
るようにしても解像度を確保し、且つ折返し歪を
抑圧することができる。 When the above low-pass filter characteristic H OLPFc is given, each coordinate (1/2, 1/2), (-1/2, 1
/2), (-1/2, -1/2), (1/2, -1/2) and the respective coordinates (1,0), (0,
1), (-1, 0), (0, -1) carrier sideband components to the coordinate origin (0, 0) can be sufficiently suppressed optically. Moreover, each coordinate (1/2, 0), (0, 1/2), (-1
/2, 0) and (0, -1/2) are not trapped, so there is very little deterioration in the resolution of the image in the horizontal and vertical directions. Note that the first and second optical low-pass filters ensure resolution and suppress aliasing distortion even if the low-pass filter characteristics H OLPFa ′ and H OLPFb ′ shown in FIG. 6 are provided. be able to.
次に、第7図に示すように、緑色撮像用の絵素
Gを直交配列し、赤色撮像用の絵素Rと青色撮像
用の絵素Bとを市松模様状に配列した1チツプ
CCDイメージセンサ21を用いたカラー撮像装
置に本発明を適用した場合の具体的な実施例につ
いて説明する。ここで、上記イメージセンサ21
は、インターレースを考慮して二水平ライン分ず
つ同じ絵素配列となつており、被写体像の二次元
空間サンプリングによる周波数成分のスペクトラ
ム分布が第8図のように二次元空間座標平面上に
示される。 Next, as shown in FIG. 7, one chip has picture elements G for green imaging arranged orthogonally, picture elements R for red imaging and picture elements B for blue imaging arranged in a checkerboard pattern.
A specific embodiment in which the present invention is applied to a color imaging device using a CCD image sensor 21 will be described. Here, the image sensor 21
is arranged in the same pixel arrangement for each two horizontal lines in consideration of interlacing, and the spectral distribution of frequency components obtained by two-dimensional spatial sampling of the subject image is shown on the two-dimensional spatial coordinate plane as shown in Figure 8. .
そこで、この実施例では、第8図中の座標
(1/4,0),(1/2,0)を通る直線と座標(−
1/4,−1/4),(−1/2,0)を通る直線にて
トラツ
プ特性が示される第1の光学的ローパスフイルタ
31と、座標(−1/4,1/4),(0,1/2)を
通る
直線と座標(1/4,−1/4),(0,−1/2)を
通る直
線にてトラツプ特性が示される第2の光学的ロー
パスフイルタ32とを第9図に示すようにCCD
イメージセンサ21の前面側に縦続的に配置して
ある。上記各光学的ローパスフイルタ31,32
としては、水晶板等の複屈折特性を有する複屈折
板が用いられ、上記イメージセンサ21の水平絵
素ピツチをPxとし垂直絵素ピツチをPyとして、
Z-1=e-jpxU
ω-1=e-jpyV
にて与えられる
HOLPFA=1/2(1+Z-1・ω-1) ……第7式
なるローパスフイルタ特性HOLPFAを第1の光学的
ローパスフイルタ31が有し、
HOLPFB=1/2(1+Z-1・ω1) ……第8式
なるローパスフイルタ特性HOLPFBを第2の光学的
ローパスフイルタ32が有している。 Therefore, in this embodiment, a straight line passing through the coordinates (1/4, 0), (1/2, 0) in FIG. 8 and the coordinates (-1/4, -1/4), (-1/2 , 0), and a straight line passing through the coordinates (-1/4, 1/4), (0, 1/2) and the coordinates (1/4). 4, -1/4), (0, -1/2) and a second optical low-pass filter 32 whose trap characteristic is shown by a straight line passing through (0, -1/2), as shown in FIG.
They are arranged in series on the front side of the image sensor 21. Each of the above optical low pass filters 31, 32
For this purpose, a birefringent plate having birefringent properties such as a quartz plate is used, and where the horizontal pixel pitch of the image sensor 21 is P x and the vertical pixel pitch P y , Z -1 = e -jpxU ω - 1 = e -jpyV H OLPFA = 1/2 (1 + Z -1・ω -1 ) ...The first optical low pass filter 31 has the low pass filter characteristic H OLPFA of the seventh formula, H OLPFB = 1/2 (1+Z -1 · ω 1 ) ... The second optical low-pass filter 32 has a low-pass filter characteristic H OLPFB expressed by the eighth formula.
なお、上記各光学的ローパスフイルタ31,3
2間には、第1の光学的ローパスフイルタ31に
て分けられた正常光成分と異常光成分とを通常光
に戻すための1/4波長板33が配設されている。 Note that each of the optical low-pass filters 31, 3
A 1/4 wavelength plate 33 is disposed between the two to return the normal light component and the abnormal light component separated by the first optical low-pass filter 31 to normal light.
上述の如き第1および第2の光学的ローパスフ
イルタ31,32を介して撮像光が照射される
CCDイメージセンサ21では、第10図に示す
ように市松模様状の空間サンプリングによる周波
数成分がゼロ周波数への折返し歪として問題とな
る各座標(±1/2,0),(0,±1/2),(±1
/4,±
−),(±1/4,〓1/4)について全て上記光学的
ロ
ーパスフイルタ31,32により抑圧されるの
で、折返し歪による画質劣化の極めて少ない撮像
動作を行なうことができる。しかも、上記光学的
ローパスフイルタ31,32は、各座標((±
1/4,0),(0,±1/4)の空間周波数を抑圧し
な
いので、水平、および垂直の解像度を劣化させる
ことが極めて少ない。 Imaging light is irradiated through the first and second optical low-pass filters 31 and 32 as described above.
In the CCD image sensor 21, as shown in FIG. 10, the frequency components due to the checkered spatial sampling cause problems as aliasing distortion to the zero frequency at each coordinate (±1/2, 0), (0, ±1/ 2), (±1
/4, ± -), (±1/4, 〓1/4) are all suppressed by the optical low-pass filters 31 and 32, so it is possible to perform an imaging operation with extremely little deterioration in image quality due to aliasing distortion. In addition, the optical low-pass filters 31 and 32 each coordinate ((±
Since the spatial frequencies of 1/4,0) and (0,±1/4) are not suppressed, horizontal and vertical resolution is extremely unlikely to be degraded.
上記CCDイメージセンサ21から読出される
点順次撮像出力すなわち赤色撮像出力ER、緑色
撮像出力EG、青色撮像出力EBのうち、ER信号と
EB信号は同時化回路41に供給されEG信号は垂
直輪郭補償回路42に供給される。 Among the point-sequential imaging outputs read out from the CCD image sensor 21, that is, the red imaging output ER , the green imaging output EG , and the blue imaging output EB , the ER signal is
The E B signal is supplied to a synchronization circuit 41 and the E G signal is supplied to a vertical contour compensation circuit 42 .
上記同時化回路41は、供給されるER/EB信
号に対して、
HIP(Z・ω)
=1/4(4+Z-1+Z+ω-2+ω2) ……第9式
なる第9式にて示される伝達関数HIPを与えるポ
ストフイルタとして働き、ER信号とEB信号とを
同時化する。ここで、上記伝達関数HIP(Z・ω)
は|H|=1/2の等高線が第11図のように示さ
れ、このポストフイルタによつて座標(1/4,
1/4)のキヤリヤ成分は粗方抑圧される。そして、
上記同時化回路41にて同時化されたER信号と
EB信号は、それぞれ水平輪郭補償回路43,4
4に供給される。 The above-mentioned synchronization circuit 41 calculates H IP (Z・ω) = 1/4 (4+Z -1 +Z+ω -2 +ω 2 ) for the supplied E R /E B signal according to the ninth equation It acts as a post-filter that gives a transfer function H IP expressed by , and synchronizes the E R signal and the E B signal. Here, the above transfer function H IP (Z・ω)
The contour line of |H|=1/2 is shown in FIG. 11, and the carrier component at the coordinates (1/4, 1/4) is roughly suppressed by this post filter. Then, the E R signal synchronized by the synchronization circuit 41 and
The E B signals are horizontal contour compensation circuits 43 and 4, respectively.
4.
上記各水平輪郭補償回路43,44は、それぞ
れ上記ER信号とEB信号について、
HIE1=1/4{6−(Z-1+Z)} ……第10式
なる伝達関数HIE1を与えることにより水平輪郭補
償を行なう。すなわち、上記ER信号およびEB信
号は、上記同時化回路41における同時化処理に
よつて
HIP(z,0)=1/4(6+Z-1+Z) ……第11式
なる伝達特性が与えられ水平解像度が劣化するの
であるが、上記各水平輪郭補償を行なうことによ
り、水平高域成分に関してEG信号と同等な伝達
特性として座標(1/2,0)のキヤリヤをバラン
スさせることができる。 Each of the horizontal contour compensation circuits 43 and 44 provides a transfer function H IE1 expressed by the following equation 10: H IE1 = 1/4 {6-(Z -1 +Z)} for the E R signal and E B signal, respectively. This performs horizontal contour compensation. In other words, the E R signal and the E B signal are subjected to the synchronization processing in the synchronization circuit 41 so that the transfer characteristic is expressed by H IP (z, 0) = 1/4 (6 + Z -1 + Z)...Equation 11. However, by performing each of the horizontal contour compensations described above, it is possible to balance the carrier at coordinates (1/2, 0) with a transmission characteristic equivalent to that of the E G signal in terms of horizontal high frequency components. can.
また、上記垂直輪郭補償回路42は、EG信号
について、
HVIE=1/2{4−(ω-2+ω2)} ……第12式
なつ伝達関数HVIEを与えることにより、上記光学
的ローパスフイルタ31,32のローパスフイル
タ特性HOLPF3
HOLPF3=HOLPF1・HOLPF2
=1/4(1+Z-1・ω-1)(1+Z-1・ω1)
……第13式
による垂直解像度の劣化を、偽信号を含まない
EG信号成分にて補償する。 Further , the vertical contour compensation circuit 42 provides the above - mentioned optical Low-pass filter characteristics of low-pass filters 31 and 32 H OLPF3 H OLPF3 = H OLPF1・H OLPF2 = 1/4 (1+Z -1・ω -1 ) (1+Z -1・ω 1 ) ...Deterioration of vertical resolution according to equation 13 , does not contain false signals
Compensate with E G signal component.
上記垂直輪郭補償されたEG信号、および水平
輪郭補償されたER信号とEB信号は、それぞれ同
時化回路45,46,47を介して三色同時信号
に変換されてから、各プロセス処理回路48,4
9,50を介してマトリクス回路51に供給され
る。このマトリクス回路51は、上記ER信号、
EG信号、EB信号から輝度信号EYを合成するとと
もに各色差信号EI,EQを合成する。上記輝度信号
EYは水平輪郭補償回路52を介して水平輪郭補
償されてエンコーダ55に供給される。また、各
色差信号EI,EQは、それぞれローパスフイルタ5
3,54を介して帯域制限されて上記エンコーダ
55に供給される。 The above-mentioned vertical contour-compensated E G signal and horizontal contour-compensated E R signal and E B signal are converted into three-color simultaneous signals through synchronization circuits 45, 46, and 47, respectively, and then processed in each process. circuit 48,4
The signal is supplied to the matrix circuit 51 via 9 and 50. This matrix circuit 51 receives the above E R signal,
A luminance signal E Y is synthesized from the E G signal and E B signal, and each color difference signal E I and E Q are synthesized. Above luminance signal
E Y is subjected to horizontal contour compensation via the horizontal contour compensation circuit 52 and then supplied to the encoder 55 . In addition, each color difference signal E I and E Q are each filtered through a low pass filter 5.
3 and 54, the signal is band-limited and supplied to the encoder 55.
上記エンコーダ55は、輝度信号EY、各色差
信号EI,EQからNTSC方式に適合した複合カラー
テレビジヨン信号を合成して出力する。 The encoder 55 synthesizes a composite color television signal compatible with the NTSC system from the luminance signal EY and the color difference signals EI and EQ , and outputs the composite color television signal.
上述の如く本発明によれば、水平絵素ピツチを
Pxとし垂直絵素ピツチをPyとした市松模様状の
絵素構造の撮像部により被写体像の二次元空間サ
ンプリングを行なう離散的撮像系において、上記
撮像部にてサンプリングされる水平方向の空間周
波数をuとし垂直方向の空間周波数をvとして
Pxu/2πなる横軸とPyv/2πなる縦軸とにて示される
二次元空間座標平面上で、座標(1/2,1/2)を通
り各座標軸と交叉する直線と該直線に対して平行
で座標(−1/2,−1/2)を通る直線とにてトラツ
プ特性が示される第1の光学的ローパスフイルタ
と、座標(−1/2,1/2)を通り各座標軸と交叉す
る直線と該直線に対して平行で座標(1/2,−1/2
)
を通る直線とにてトラツプ特性が示される第2の
光学的ローパスフイルタとを上記撮像部の前面側
に縦続的に配設したことを特徴としたことによつ
て、撮像部の絵素構造に基因する光学系における
折返し歪を上記各光学的ローパスフイルタにて十
分に抑圧することができ、しかも各光学的ローパ
スフイルタによる解像度の劣化も極めて少なくす
ることができ、市松絵素構造の撮像部から画質の
良質な撮像出力を得ることができる。 As described above, according to the present invention, the horizontal pixel pitch is
In a discrete imaging system in which two -dimensional spatial sampling of a subject image is performed by an imaging unit having a checkered pixel structure with P Let the frequency be u and the vertical spatial frequency be v
On a two-dimensional spatial coordinate plane indicated by the horizontal axis P x u/2π and the vertical axis P y v/2π, we draw a straight line that passes through the coordinates (1/2, 1/2) and intersects each coordinate axis. A first optical low-pass filter whose trap characteristic is expressed by a straight line that is parallel to the straight line and passes through the coordinates (-1/2, -1/2); A straight line that intersects each coordinate axis and a coordinate (1/2, -1/2
) A second optical low-pass filter having a trap characteristic expressed by a straight line passing through the image pickup section is arranged in series on the front side of the image pickup section. The optical low-pass filters described above can sufficiently suppress the aliasing distortion in the optical system caused by It is possible to obtain high-quality imaging output.
第1図は一般的な光学的ローパスフイルタを設
けた撮像装置の模式的構成図である。第2図は、
本発明に適用される撮像部の絵素構造を示す模式
的な平面図である。第3図は上記撮像部にて被写
体像を二次元空間サンプリングした場合の該サン
プリングによる周波数成分の分布状態を二次元空
間座標平面上に示したスペクトラム分布図であ
る。第4図は従来より一般的に用いられている光
学的ローパスフイルタにて与えられるローパスフ
イルタ特性を二次元空間座標平面上に示した特性
図である。第5図は発明に係る撮像装置における
光学的ローパスフイルタにて与えられるローパス
フイルタ特性を二次元空間座標平面上に示した特
性図である。第6図は同じくローパスフイルタ特
性の変形例を示す特性図である。第7図は本発明
の一実施例に適用した撮像部の絵素構造を示す模
式的な平面図である。第8図は上記撮像部による
二次元空間サンプリングによる周波数成分の分布
状態を二次元空間座標平面上に示したスペクトラ
ム分布図である。第9図は上記撮像部を用いたカ
ラー撮像装置の一実施例の信号処理系の構成を示
すブロツク図である。第10図はこの実施例にお
ける光学的ローパスフイルタの特性を二次元空間
座標平面上に示す特性図である。第11図は同じ
く同時化回路にて与えられるフイルタ特性を示す
特性図である。
11,21……撮像部、11A,21A……絵
素、31,32……光学的ローパスフイルタ。
FIG. 1 is a schematic diagram of an imaging device provided with a general optical low-pass filter. Figure 2 shows
FIG. 3 is a schematic plan view showing a pixel structure of an imaging section applied to the present invention. FIG. 3 is a spectrum distribution diagram showing, on a two-dimensional spatial coordinate plane, the distribution state of frequency components resulting from two-dimensional spatial sampling of a subject image in the imaging section. FIG. 4 is a characteristic diagram showing, on a two-dimensional space coordinate plane, the low-pass filter characteristics provided by a conventionally commonly used optical low-pass filter. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the low-pass filter characteristics provided by the optical low-pass filter in the imaging device according to the invention on a two-dimensional spatial coordinate plane. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a modified example of the low-pass filter characteristics. FIG. 7 is a schematic plan view showing the pixel structure of the imaging section applied to one embodiment of the present invention. FIG. 8 is a spectrum distribution diagram showing, on a two-dimensional spatial coordinate plane, the distribution state of frequency components obtained by two-dimensional spatial sampling by the imaging section. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of an embodiment of a color imaging device using the above imaging section. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the characteristics of the optical low-pass filter in this embodiment on a two-dimensional spatial coordinate plane. FIG. 11 is a characteristic diagram showing the filter characteristics similarly provided by the synchronization circuit. 11, 21...Imaging section, 11A, 21A...Picture element, 31, 32...Optical low-pass filter.
Claims (1)
Pyとした市松模様状の絵素構造の撮像部により
被写体像の二次元空間サンプリングを行なう離散
的撮像系において、上記撮像部にてサンプリング
される水平方向の空間周波数をuとし垂直方向の
空間周波数をvとしてPxu/2πなる横軸とPyv/2πな る縦軸とにて示される二次元空間座標平面上で、
座標(1/2,1/2)を通り各座標軸と交叉する直線 と該直線に対して平行で座標(−1/2,−1/2)を 通る直線とにてトラツプ特性が示される第1の光
学的ローパスフイルタと、座標(−1/2,1/2)を 通り各座標軸と交叉する直線と該直線に対して平
行で座標(1/2,−1/2)を通る直線とにてトラツ プ特性が示される第2の光学的ローパスフイルタ
とを上記撮像部の前前側に縦続的に配設したこと
を特徴とする撮像装置。[Claims] 1. Let the horizontal picture element pitch be P x and the vertical picture element pitch be
In a discrete imaging system in which two-dimensional spatial sampling of a subject image is performed using an imaging unit with a checkered pixel structure, P y , the spatial frequency in the horizontal direction sampled by the imaging unit is u, and the spatial frequency in the vertical direction is On a two-dimensional spatial coordinate plane, where the frequency is v and the horizontal axis is P x u/2π and the vertical axis is P y v/2π,
The trap characteristic is expressed by a straight line passing through the coordinates (1/2, 1/2) and intersecting each coordinate axis, and a straight line parallel to the straight line and passing through the coordinates (-1/2, -1/2). 1 optical low-pass filter, a straight line that passes through the coordinates (-1/2, 1/2) and intersects each coordinate axis, and a straight line that is parallel to the straight line and passes through the coordinates (1/2, -1/2). An imaging device characterized in that a second optical low-pass filter exhibiting a trap characteristic is arranged in series on the front side of the imaging section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57110287A JPS59279A (en) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57110287A JPS59279A (en) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | Image pickup device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59279A JPS59279A (en) | 1984-01-05 |
JPH0415669B2 true JPH0415669B2 (en) | 1992-03-18 |
Family
ID=14531868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57110287A Granted JPS59279A (en) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | Image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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JPH06100733B2 (en) * | 1984-05-17 | 1994-12-12 | 株式会社東芝 | Spatial frequency filter |
JPH0668586B2 (en) * | 1984-04-28 | 1994-08-31 | 株式会社東芝 | Color solid-state imaging device |
JPS62168473A (en) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Canon Inc | Image pickup device |
US4663661A (en) * | 1985-05-23 | 1987-05-05 | Eastman Kodak Company | Single sensor color video camera with blurring filter |
DE3686358T2 (en) * | 1985-05-27 | 1993-02-25 | Sony Corp | OPTICAL LOW-PASS FILTER FOR A SOLID-COLOR CAMERA. |
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FR2651401B1 (en) * | 1989-08-25 | 1996-08-02 | Thomson Consumer Electronics | CAMERA AND VISUALIZATION DEVICE. |
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-
1982
- 1982-06-26 JP JP57110287A patent/JPS59279A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59279A (en) | 1984-01-05 |
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