專利名稱：通過對原色信號進(jìn)行內(nèi)插操作產(chǎn)生色信號的彩色攝象機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色電視攝象機(jī)；特別是有關(guān)單板式彩色電視攝象機(jī)，備有色分離電路，處理來自以嵌鑲狀配置紅、綠、藍(lán)(以下分別簡稱R、G、B)三原色的濾色器的固體攝象器件的信號。
背景技術(shù)：
如在特開照63-97078號公報(H04N9/N7)的已有技術(shù)欄中公開的，原色單板式彩色電視攝象機(jī)包括備有感光部、電荷傳輸部及傳輸控制部的固體攝象元件。在其感光部上配置著嵌鑲狀微濾色器。更詳細(xì)地如圖1所示，上述固體攝象元件1的感光部85具有矩陣狀配置的多個光電轉(zhuǎn)換元件，這些光電轉(zhuǎn)換元件分別對應(yīng)配置微濾色器的各嵌鑲狀元件。因此，在一個光電轉(zhuǎn)換元件上分配一種顏色，比如對應(yīng)于R、G、B中一種顏色的微濾色器。
在采用這樣的嵌鑲狀微濾色器的R、G、B濾色器排列中，存在各種組合。具有代表性例子如圖2所示，從下側(cè)看有以奇數(shù)順序行為GRGR...，偶數(shù)順序行為GBGB...的組合。
即，構(gòu)成為使對應(yīng)于要求高析象度要求的綠色微濾色器排列成棋盤式盤的黑的分量(本升目)，將R、B分別排列成白的分量(以下稱交錯排列方式)。這時，R或B的微濾色器所屬的行以隔行排列構(gòu)成。這是一般稱之為平原(ベイャ)方式的排列方式。
如上所述，輸出相當(dāng)于通過配置微濾色器的固體攝象器件的各象素對應(yīng)的色濾色器之顏色的色信號。該色信號在后面的色分離電路中被分離成R、G、B各色信號。
圖1為固體攝象器件，即CCD1結(jié)構(gòu)的示意方框圖。
CCD1包括以下各部分感光部85，對應(yīng)各象素，具有矩陣狀配置的多個光電轉(zhuǎn)換元件，比如光電二極管；多個垂直傳輸寄存器83，接受根據(jù)入射光在二極管內(nèi)積蓄的電荷，依次在垂直方向傳輸電荷；垂直驅(qū)動電路81，輸出控制垂直傳輸寄存器83工作的時鐘脈沖電壓；水平傳輸寄存器84，接受利用各垂直傳輸寄存器83傳輸?shù)碾姾桑谒椒较騻鬏斴敵鰧⒁来蝹鬏敵龅男盘栯姾勺儞Q成電壓的信號；水平驅(qū)動電路82，輸出控制水平傳輸寄存器84工作的時鐘脈沖電壓。
即固體攝象器件1具有所謂行間傳輸CCD的結(jié)構(gòu)。
因此，在感光部85的各象素中，通過對應(yīng)的微濾色器入射的光的光強(qiáng)度被轉(zhuǎn)換成電信號，每個象素行作為對應(yīng)的模擬信號被輸出。
在如上所述嵌鑲狀微濾色器情況下，比如通過配置R濾色器的象素只得到R信號，不可能獲得G及B信號。于是有必要通過周邊象素的G信號及B信號插入產(chǎn)生該象素的G信號及B信號。
過去、在內(nèi)插生成欠缺的信號時，特別是將來自固體攝象器件的信號實(shí)施數(shù)字化處理，在所謂數(shù)字?jǐn)z象機(jī)中，通過如下運(yùn)算處理實(shí)施內(nèi)插處理。
即根據(jù)濾色器的排列，根據(jù)各象素的每一個予定的加權(quán)系數(shù)，2因次檢索信號內(nèi)插生成濾色器進(jìn)行加權(quán)處理。即在相鄰的周邊象素中，對欠缺信號和同色信號乘加權(quán)系數(shù)，再將該乘積相加，用全部加權(quán)系數(shù)之和去除，通過實(shí)施所謂求和平均，求出欠缺信號和同色的色信號，這里普通方法。
圖2展示了在圖1所示的CCD1中的嵌鑲狀微濾色器R、G、B的排列圖形。在圖2所示的排列圖形中，在將任意象素為中心的3×3象素的區(qū)間的濾色器排列中，如圖3A、圖4A、圖5A及圖6A分別所示，有H1、H2、H3及H44種排列。
圖3A表示4種排列中的一種(下稱H1排列)。這種情況下，在中心象素上配置G濾色器。這時，如圖3B所示，由該象素獲得的G信號乘″4″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除，就這樣將該G信號仍作為中心象素G信號使用。關(guān)于R信號如圖3C所示，在通過配置上下相鄰的R濾色器的象素所得的R信號上分別乘″2″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除這些上下象素R信號的和值，以此產(chǎn)生中心象素的R信號。關(guān)于B信號如圖3D所示，在由配置左右相鄰的B濾色器的象素獲得的B信號上分別乘″2″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除這些左右象素B信號的和值，以此產(chǎn)生中心象素的B信號。
圖4A表示4種排列之中的另一種(稱為H2排列)，在中心象素上配置B的濾色器。因此，有關(guān)G信號如圖4B所示，在由上下左右4個象素所得到的G信號上分別乘″1″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除來自這4個象素的G信號的和值，以此產(chǎn)生中心象素的G信號。關(guān)于R信號如圖4C所示，在由左上、右上、左下、右下4個象素得到的R信號上分別乘″1″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除來自這4個象素的R信號的和值，產(chǎn)生中心象素的R信號。進(jìn)而，有關(guān)B信號，由于在中心象素上配置B的濾色器，所以如圖4D所示，在由該象素得到的B信號上乘″4″的加權(quán)系數(shù)，再用″4″去除該值，以此作為中心象素B信號，仍用作B信號。
圖5A表示4種排列之中的另一種(稱為H3排列)，在中心象素上配置R濾色器。因此，有關(guān)G信號如圖5B所示，有由上下左右4個象素所得的G信號上分別乘″1″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除來自這4個象素的G信號的和值，以此產(chǎn)生中心象素的G信號。關(guān)于R信號，由于在中心象素上配置R的濾色器，如圖5C所示，在由該象素得到的R信號上乘″4″的加權(quán)系數(shù)，再用″4″除該值，該R信號仍作為中央象素的R信號使用。關(guān)于B信號如圖5D所示，在由左上、右上、左下、右下4個象素得到的B信號上分別乘″1″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除來自這4個象素的B信號的和值，以此，產(chǎn)生中心象素的B信號。
圖6A表示4種排列之中另一種(稱為H4排列)，在中心象素上配置G濾色器。如圖6B所示，在由該中心象素得到的G信號上乘″4″的加權(quán)系數(shù)，再用4除，該G信號仍作為中心象素的G信號使用。關(guān)于R信號如圖6C所示，在由配置左右相鄰的R濾色器的象素所得的R信號上分別乘″2″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除該左右象素的R信號的和值，以此，產(chǎn)生中心象素的R信號。關(guān)于B信號如圖6D所示，在通過配置上下相鄰的B濾色器的象素所得的B信號上分別乘″2″的加權(quán)系數(shù)，用″4″除該上下象素的B信號和值，以此產(chǎn)生中心象素的B信號。
這種色信號的內(nèi)插處理，通常由以2因次FIR濾色器(FimiteImpulse Response filter)構(gòu)成的內(nèi)插濾色器進(jìn)行。對于前述加權(quán)系數(shù)的FIR濾色器的傳遞函數(shù)H(2)如下[H1排列](G信號的水平及垂直方向)H(Z)＝∑hmz-m＝1(R信號水平方向)H(Z)＝1(R信號垂直方向)(B信號水平方向)H(Z)＝1+Z-2(B信號垂直方向)Z(Z)＝1[H2排列](G信號的水平及垂直方向)
(R信號水平及垂直方向)(B信號的水平及垂直方向)H(Z)＝1[H3排列](G信號的水平及垂直方向)(R信號的水平及垂直方向)H(Z)＝1(B信號的水平及垂直方向)H(Z)＝1+Z-2[H4排列](G信號的水平及垂直方向)H(Z)＝1(R信號的水平方向)H(Z)＝1+2-2(R信號的垂直方向)H(Z)＝1(B信號的水平方向)H(Z)＝1(B信號的垂直方向)H(Z)＝1+Z-2圖7是表示利用這些傳遞數(shù)表示的內(nèi)插濾色器特性曲線，縱軸表示內(nèi)插濾色器的增益；橫軸表示內(nèi)插濾色器的工作頻率。即在以一定的取樣(センプリング)時間所采樣的攝象信號中，橫軸的頻率對應(yīng)于攝取的象的空間變化周期的倒數(shù)。
上述傳遞函數(shù)表達(dá)的各內(nèi)插濾色器特性，在R、G、B的各色信號，有關(guān)水平及垂直方向，具有圖7所示的曲線P1、P2、P3的任一個特性。
說明有關(guān)圖3H1排列。G信號在水平及垂直兩個方向的中心象素得到，由于無需內(nèi)插，所以具有與頻率無依賴性的曲線P1特性。
并且，R信號在水平方向雖然因無需通過左右象素的內(nèi)插具有曲線P1特性，但在垂直方向由于使用上下相鄰象素R信號作內(nèi)插，所以作為取樣頻率的乃奎斯特頻率Ng的1/2頻率(稱為1/2乃奎斯特頻率)下降，在該1/2乃奎斯特頻率以上的頻率中具有返回成分的曲線P3之特性。
并且，B信號在水平方向利用通過左右象素的B信號內(nèi)插，所以具備曲線P3的特性；在垂直方向由于設(shè)有通過上下相鄰象素的內(nèi)插，所以具有曲線P1的特性。
說明有關(guān)圖4H2排列。由于G信號在水平方向，左右的相鄰象素之G信號和上下的相鄰象素之G信號都有助于內(nèi)插，所以利用2因次FIR濾色器的特性，具有高頻成分增益陷入的曲線P2的特性。由于在垂直方向，上下相鄰象素G信號和左右相鄰象素G信號是有作用的，所以具有曲線P2的特性。
并且，R信號在水平方向中央縱列上沒有可內(nèi)插的象素，所以得不到依賴于左右的行列，具有曲線P3的特性。同樣在垂直方向的中央橫列上沒有可內(nèi)插的象素，得不到上下橫列象素的依賴，所以具有曲線P3特性。
有關(guān)B信號因無內(nèi)插必要，所以水平及垂直都具有曲線P1特性。
說明圖5的H3排列。G信號與H2排列一樣在水平及垂直兩方向具有曲線P2的特性。
由于R信號無內(nèi)插必要，所以水平及垂直都具有曲線P1特性。
進(jìn)而，B信號與H2排列的R信號一樣，在水平及垂直方向都具有曲線P3特性。
說明圖6的H4排列。G信號因無內(nèi)插必要，所以在水平及垂直方向具有曲線P1特性。
并且R信號與H1排列的B信號一樣，在水平方向具有曲線P3特性，在垂直方向有曲線P1特性。
還有，B信號與H1排列的R信號一樣，在水平方向具有曲線P1的特性；在垂直方向具有曲線P3特性。
這樣，在已有的內(nèi)插濾色器中根據(jù)濾色器的排列，各R、G、B信號具有不同的濾色特性。在圖7中，在內(nèi)插濾色器增益于1/2乃奎斯特頻率和乃奎斯特頻率Ng附近，是有很大區(qū)別的情況，在這些頻率附近產(chǎn)生很大色干涉波紋。
在單板式彩色電視攝象機(jī)中，為了抑制這種色干涉波紋，在向CCD1的入射光路中配置光學(xué)低通濾波器(LPF)。該光學(xué)低通濾波器利用在CCD1的取樣前除去高頻成分，具有減少因取樣而產(chǎn)生的返回成分之作用，可抑制色干涉波紋。然而除去入射光的高頻成分會同時引起析象度降低。
并且，在三原色信號中對亮度所起作用量大的G信號，根據(jù)排列如在曲線P2所示的特性，在高頻區(qū)域中產(chǎn)生衰減大的特性，從而引起析象度變差。
濾色器的構(gòu)成如上所述，不是使用三原色的濾色器的結(jié)構(gòu)，可以是使用互補(bǔ)色的濾色器的構(gòu)成。然而，從色再現(xiàn)性觀點(diǎn)來看，一般以使用三原色的濾色器為好。從而，希望使用三原色濾色器結(jié)構(gòu)進(jìn)行色信號內(nèi)插。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種單板式彩色電視攝象機(jī)，對于在三原色信號中對亮度影響最大的G信號，具有在高頻區(qū)域增益衰減小的頻率特性。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種單板式彩色電視攝象機(jī)，可縮小R及B信號頻率特性和G信號頻率特性之間差別。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種單板式彩色電視攝象機(jī)，三原色信號的每一個有關(guān)固體攝象器件的全部象素具有相同的頻率特性。
本發(fā)明的要點(diǎn)是單板式彩色電視攝象機(jī)，具備固體攝象器件和內(nèi)插處理電路。
固體攝象器件對應(yīng)的各象素的光電轉(zhuǎn)換元件被排列或陣列。固體攝象器件在感光面對應(yīng)于光電轉(zhuǎn)換元件，包含三原色的濾色器按一定排列配置的濾色器陣列。內(nèi)插處理電路包括接收從固體攝象器件的輸出，并輸出對應(yīng)的色信號的并聯(lián)色信號輸出電路、控制電路、色分離電路。并聯(lián)色信號輸出電路接收固體攝象器件的輸出，將對應(yīng)于象素規(guī)定的偶數(shù)行的色信號每一列依次同步并聯(lián)輸出。控制電路相對于濾色器陣列的規(guī)定的排列，根據(jù)預(yù)定的加權(quán)系數(shù)的排列和從并聯(lián)色信號輸出電路每列輸出的色信號的對應(yīng)，輸出同步的內(nèi)插指示信號。色分離電路接收并聯(lián)色信號輸出電路的輸出，根據(jù)內(nèi)插指示信號，利用來自包含規(guī)定偶數(shù)行及規(guī)定偶數(shù)列的象素的象素區(qū)段的色信號內(nèi)插處理，使對應(yīng)于象素區(qū)段中央位置的色信號依次同步輸出。
若根據(jù)本發(fā)明的其他情況，作為單板式彩色電視攝象機(jī)，備有固體攝象器件和內(nèi)插處理電路。
固體攝象器件對應(yīng)于各象素的光電轉(zhuǎn)換元件被排列成陣列。固體攝象器件在感光面對應(yīng)于光電轉(zhuǎn)換元件，包含以嵌鑲狀配置三原色濾色器的濾色器陣列，濾色器陣列在任意2行，2列的濾色器排列中，具有以對角方向排列的綠濾色器。內(nèi)插處理電路接收固體攝象器件的輸出，利用來自對應(yīng)對角方向配置的綠濾色器的光電轉(zhuǎn)換元件的綠色信號平均值，內(nèi)插對應(yīng)任意2行2列濾色器的象素區(qū)段中心部的綠色信號成分。
根據(jù)本發(fā)明的另一種情況，作為單板式彩色電視攝象機(jī)，備有固體攝象器件和內(nèi)插處理電路。
固體攝象器件對應(yīng)各原素的光電轉(zhuǎn)換元件被排列成陣列。固體攝象器件在感光面對應(yīng)光電轉(zhuǎn)換元件，包括三原色的濾色器以嵌鑲狀配置的濾色器陣列。濾色器陣列具有以方格花紋狀配置的紅濾色器及藍(lán)濾色器，紅濾色器所屬行和藍(lán)濾色器所屬行交替配置。內(nèi)插處理裝置根據(jù)來自包括4行4列16象素的象素區(qū)段的信號，內(nèi)插在象素區(qū)段中心部的紅及藍(lán)的各個色信號成分。內(nèi)插處理電路二次非循環(huán)型數(shù)字濾色器電路，根據(jù)對應(yīng)16象素的濾色器排列，可將每列加權(quán)系數(shù)垂直方向之和的排隊(duì)值切換成(0，3，0，1)及(1，0，3，0)的任一個。
本發(fā)明的又一種情況是作為單板式彩色電視攝象機(jī)，備有固體攝象器件和內(nèi)插處理電路。
固體攝象器件包括在感光面對應(yīng)光電變換元件以嵌鑲狀配置三原色濾色器濾色器陣列。內(nèi)插處理電路利用周圍許多象素的色信號成分，產(chǎn)生通過任意象素中心在水平及垂直方向上在偏移半象素位置的多個色信號成分。
因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，對于對亮度影響最大的G信號，由于在高頻區(qū)域可取得衰減小的頻率特性，所以可實(shí)現(xiàn)高析象度。
本發(fā)明的基他優(yōu)點(diǎn)在于，在1/2乃奎斯特頻率，由于R及B信號之頻率特性和G信號的頻率特性差別小，所以能抑制假色信號產(chǎn)生。
本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，各個三原色信號在所有象素中可獲得同樣的頻率特性。


圖1是已有的CCD1構(gòu)成示意方框圖。
圖2是對已有的CCD1配置的嵌鑲狀濾色器構(gòu)成模式圖。
圖3A～3D是在已有的彩色電視攝象機(jī)的內(nèi)插工作時，加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖3A表示濾色器的配置；圖3B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖3C表示對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖3D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖4A～4D是在已有的彩色電視攝象機(jī)的內(nèi)插工作時，加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖4A表示濾色器的配置；圖4B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖4C表示對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖4D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖5A～5D是在已有的彩色電視攝象機(jī)的內(nèi)插工作時，加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖5A表示濾色器的配置；圖5B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖5C表示對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖5D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖6A～6D是在已有的彩色電視攝象機(jī)的內(nèi)插工作時，加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖6A表示濾色器的配置；圖6B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖6C是對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖6D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖7是說明已有的彩色電視攝象機(jī)的內(nèi)插工作之后的三原色信號頻率特性圖。
圖8是本發(fā)明一實(shí)施例的色信號處理電路100的構(gòu)成方框圖。
圖9是在本發(fā)明一實(shí)施例象素區(qū)段的內(nèi)插位置說明圖。
圖10A～10D是在本發(fā)明一實(shí)施例的內(nèi)插工作時，以排列1的加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖10A表示濾色器的配置；圖10B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖10C表示對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖10D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖11A～11D是在本發(fā)明一實(shí)施例的內(nèi)插工作時，以排列2的加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖11A表示濾色器的配置；圖11B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖11C表示對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖11D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖12A～12D是在本發(fā)明一實(shí)施例的內(nèi)插工作時，以排列3的加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖12A表示濾色器的配置；圖12B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖12C表示對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖12D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖13A～13D是在本發(fā)明一實(shí)施例內(nèi)插工作時，以排列4的加權(quán)系數(shù)授與狀態(tài)說明圖；圖13A表示濾色器的配置；圖13B表示對G信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖13C表示對R信號的加權(quán)系數(shù)的排列；圖13D表示對B信號的加權(quán)系數(shù)的排列。
圖14是在本發(fā)明一實(shí)施例的CCD上的內(nèi)插部分位置說明圖。
圖15是本發(fā)明一實(shí)施例的三原色信號頻率特性說明圖。
圖16是本發(fā)明一實(shí)施例色信號處理電路100的選擇電路切換控制說明圖。
圖8是本發(fā)明一實(shí)施例的彩色電視攝象機(jī)中，包括從攝象元件CCD1到色分離電路8的色信號處理電路100之構(gòu)成方框圖。
具體實(shí)施例方式
入射光由透鏡(未圖示)在CCD1上成象，光電轉(zhuǎn)換成攝象信號。在CCD1上于感光面設(shè)置以嵌鑲狀配置R、G、B濾色器的微濾色器70。該嵌鑲狀微濾色器70的各濾色器的排列與圖2所示的已有例一樣。通過透鏡的光經(jīng)該微濾色器70，供給CCD1感光部。根據(jù)通過濾色器入射的光強(qiáng)度，通過1場期間在感光部85積累的電荷沿垂直傳輸寄存器83及水平傳輸寄存器84傳遞，輸出到CCD1外部。
即，在CCD1上包括感光部85；垂直傳輸寄托器83，在垂直方向傳送相應(yīng)于感光部85感光強(qiáng)度的輸出；水平傳輸寄存器84，在水平方向傳送配置在這些垂直傳輸寄存器的終端上，從垂直傳輸寄存器傳送過來的電荷；垂直驅(qū)動電路81，接收水平同步信號、垂直同步信號及固定頻率的時鐘信號，輸出實(shí)施垂直傳輸寄存器83之電荷傳送的垂直傳輸脈沖；水平驅(qū)動電路82，接收與垂直驅(qū)動電路81相同的信號，輸出驅(qū)動水平傳輸寄存器84的電荷傳送的水平傳輸脈沖。與垂直同步信號同步，在垂直傳輸寄存器83上讀出對應(yīng)于在感光部85感光強(qiáng)度的輸出，以水平同步信號的周期，進(jìn)行在垂直傳輸寄存器83內(nèi)每一行垂直方向的電荷傳送。根據(jù)時鐘信號周期，在水平傳輸寄存器84內(nèi)，進(jìn)行每一列水平方向電荷傳送。
并且，該CCD1的驅(qū)動工作，是所謂行間方式的CCD1公知的動作。而且，從圖8中的定時脈沖發(fā)生電路71輸出垂直、水平同步信號及時鐘信號。
再參照圖8，由CCD1輸出的攝象信號在相關(guān)2重取樣電路2(下稱CDS電路)中，進(jìn)行公知的消噪聲。在自動增益控制電路(下稱AGC電路)3中放大后，在A/D轉(zhuǎn)換器4中轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
該數(shù)字?jǐn)z象信號提供給以第一輸入信號作為直接2因次非循環(huán)型數(shù)字濾色器的色分離電路8，同時，輸入掃描線延時器(以下稱1H延時器)5。該1H延時器5的輸出作為第2輸入信號輸入色分離電路8，同時，輸入后面的1H延時器6。再有，該1H延時器6的輸出作為第3輸入信號輸入色分離電路8，同時輸入后面的1H延時器7。1H延時器7的輸出作為第4輸入信號輸入色分離電路8。
因此，第1～第4種輸入信號相當(dāng)于4個掃描線(4線部分)的攝象信號，這些信號匯集4線輸入色分離電路8。
這樣，利用色分離電路8和3個1H延時器5、6、7實(shí)現(xiàn)FIR(FinitheImpulse Response)濾色。
色分離電路8包括使輸入信號僅延時1個時鐘脈沖的10個以內(nèi)的時鐘脈沖延時器10、11、12、13、14、15、16、17、18、19，和2倍于輸入信號值的4個運(yùn)算器20、21、22、23，和選擇2個輸入信號之一的14個選擇器24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37，和使2個輸入信號相加的5個加法器38、39、40、41、42。
再具體地說明其構(gòu)成。來自A/D轉(zhuǎn)換器4的第1輸入信號輸入1個時鐘脈沖延時器10，該延時器10的輸出直接輸入選擇器24的端子24b上，同時輸入1個時鐘脈沖延時器14。1個時鐘脈沖延時器14的輸出被輸入到選擇器24的端子24a。
1H延時器5的輸出的第2輸入信號，直接輸入選擇器25的端子25b，同時，輸入1個時鐘脈沖延時器11。該1個時鐘脈沖延時器11的輸出，輸入后面的1個時鐘脈沖延時器15，同時輸入運(yùn)算器20。1個時鐘脈沖延時器15的輸出，輸入后面的1個時鐘脈沖延時器18，同時輸入運(yùn)算器21。1個時鐘脈沖延時器18的輸出，輸入選擇器25的端子25a。
1H延時器6輸出的第3輸入信號直接輸入選擇器26端子26b，同時輸入1個時鐘脈沖延時器12。該1個時鐘脈沖延時器12的輸出，輸入后面的1個時鐘脈沖延時器16，同時輸入運(yùn)算器22。1個時鐘脈沖延時器16的輸出，輸入后面的1個時鐘延時器19，同時輸入運(yùn)算器23。1個時鐘脈沖延時器19的輸出，輸入選擇器26的端子26a。
1H延時器7輸出的第4輸入信號，被輸入到1個時鐘脈沖延時器13。該延時器13的輸出，直接輸入選擇器27的端子27b，同時，輸入1個時鐘脈沖延時器17。1個時鐘脈沖延時器17的輸出，輸入選擇器27端子27a。
選擇器24的輸出分別輸入后面的選擇器32、34端子32a、34a。選擇器25的輸出，分別輸入選擇器32、34的端子32b、34b。選擇器26的輸出，分別輸入后面的選擇器33、35的端子33a、35a。選擇器27的輸出，也分別輸入選擇器33、35的端子33b、35b。
運(yùn)算器20的輸出，分別輸入后面的選擇器28、30的端子28a、30a。運(yùn)算器21的輸出，分別輸入后面的選擇器28、31的端子28b、31a。運(yùn)算器22的輸出，分別輸入后面的選擇器29、30的端子29a、30b。運(yùn)算器23的輸出，分別輸入后面的選擇器29、31的端子29b、31b。
選擇器32、33的各個輸出，在后面的加法器38中相加。選擇器34、35的各個輸出，在后面的加法器39中相加。選擇器28的輸出，分別輸入后面的選擇器36、37的端子36a、37a。選擇器29的輸出，分別輸入后面的選擇器36、37的端子36b、37b。選擇器30、31的各個輸出，在加法器40中相加。
加法器38的輸出與選擇器36的輸出，同時輸入加法器41相加。加法器39的輸出與選擇器37的輸出，同時輸入加法器42相加。
加法器41的輸出最后為作色分離處理的R信號；加法器42的輸出為B信號；加法器40的輸出為G信號。
在以上信號處理的流程中，通過對各輸入信號以3個串聯(lián)布置1個時鐘脈沖延時器，可處理相當(dāng)?shù)木€連續(xù)的4個象素信號。若所有輸入信號每3個地串聯(lián)連接1個時鐘脈沖延時器，則可處理4×4象素單元的信號。并且，14個選擇器利用來自各個切換控制電路72的切換控制信號，作如下切換控制。
若將在CCD1的4×4象素單元作為如圖9所示的P11～P44的16個象素，則色分離電路8利用來自周圍16個象素的R、G、B信號的內(nèi)插處理在圖9圓圈所示的上述16個象素中心部分M產(chǎn)生R、G、B信號。
即，色分離電路8使用來自周圍16個象素中幾個象素的R、G、B信號，在上述4×4象素單元中的中央的4個象素的每一個在水平及垂直方向偏移半個象素的位置，換言之在中央的4個象素的每個在水平及垂直方向偏移半個象素的位置，產(chǎn)生R、G、B信號。
注意有關(guān)圖9所示的16個象素，開始從P11到P14和每1個時鐘脈沖，來自最下層的一行象素的信號通過CCD1的水平傳輸寄存器84依次輸出。當(dāng)該行的所有象素信號輸出結(jié)束，接著輸出由P21到P24和自下第2層一行的各象素信號。
再輸出由P31和P34和自下第3層一行的各象素信號。
當(dāng)來自第3層一行的象素的信號輸出結(jié)束時，則接著輸出由P41至P44和來自最上層一行各象素信號。
另外，在以后說明時，要作下述標(biāo)識，由來自象素P11的光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號附加S11符號；來自象素P12的信號附加S12符號，以下同樣，一直到象素P44的各象素的輸出信號附加S44的符號。
這些攝象信號S11～S44經(jīng)CDS電路Z及AGC電路3，在A/D變換器4中依次轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。
4行的輸出結(jié)束，從A/D轉(zhuǎn)換器4輸出來自象素P44的信號S44的時候，通過1H延時器7把攝象信號S11～S14的一行信號輸入色分離電路8，攝象信號S21～S24的一行信號通過延時器6輸入色分離電路8。同樣，攝象信號S31～S34的一行言號通過1H延時器5輸入色分離電路8，攝象信號S11～S14的一行信號直接輸入色分離電路8。
因此，通過1個時鐘脈沖延時器17輸出信號S12；通過1個時鐘脈沖延時器13輸出信號S13；通過1H延時器輸出信號S14的信號。同樣通過1個時鐘脈沖延時器19、16、12分別輸出信號S21、S22、S23，通過1H延時器6輸出信號S24。通過1個時鐘脈沖延時器18、15、11，分別輸出信號S31、S32、S33；通過1H延時器5，輸出信號S34。通過1個時鐘脈沖延時器14、16，分別輸出信號S42、S43；通過A/D轉(zhuǎn)換器4輸出信號S44。
然而，在上述色分離電路8的結(jié)構(gòu)中，色分離電路8的內(nèi)插工作方面，必須設(shè)定由CCD1上4×4的16個象素組成象素單元。圖14是表示圖2所示的嵌鑲狀濾色器排列，進(jìn)行內(nèi)插的位置圖。如上所述，在內(nèi)插工作中由于必須是4×4的16個象素，所以如圖14所示，在來自下面3行象素的攝象信號輸出的時候，并不意味著內(nèi)插工作的結(jié)果。在從下面的第4行，同樣也不意味著在最初8個象素輸出時候的內(nèi)插工作的結(jié)果。即，在取得圖14中象素X的攝象信號的時刻，開始在內(nèi)插部Y的內(nèi)插處理結(jié)果是有意義的。
因此，從利用CCD1輸出來自象素X的攝象信號的時候，有必要開始內(nèi)插工作的各選擇器的切換控制。
在此，在圖14所示的微濾色器的4×4的16個象素排列中，有如圖10～圖13所示的4種。
即，圖10A～圖13A分別表示4×4的16象素濾色器陣列的排列。圖10B～圖13B是表示通過上述16象素，利用內(nèi)插處理產(chǎn)生中央位置的G信號時的各象素的G信號加權(quán)系數(shù)，圖10C～圖13C表示利用內(nèi)插處理產(chǎn)生在中央位置的R信號時各象素的加權(quán)系數(shù)；圖10D～圖13D表示通過內(nèi)插處理產(chǎn)生在中央位置的B信號時的各象素的加權(quán)系數(shù)。
在圖14中，在隨著來自象素X的G信號讀出的內(nèi)插部Y的內(nèi)插處理中，將該內(nèi)插部Y作為中央部包圍的16個象素排列為如圖10A所示的排列1。因此，在內(nèi)插部Y的內(nèi)插處理中，有必要作適合于排列1的各選擇電路的切換控制。
并且，若讀出來自相鄰于象素X右側(cè)的象素的B信號，則可進(jìn)行在相鄰于內(nèi)插部Y的右側(cè)的內(nèi)插部的內(nèi)插處理。包圍該內(nèi)插部的18個象素的排列形成排列2，所以有必要進(jìn)行適合于排列2的各選擇電路的切換控制。
此后，在取出來自在該行的象素的攝象信號時，包圍各內(nèi)插部的16個象素的排列，在排列1及排列2間相互轉(zhuǎn)換。因此，與此同步，有必要以適合于各排列狀態(tài)的控制選擇器的轉(zhuǎn)換。
并且，即使下面的行即有關(guān)象素X所屬行的1個以上的行，在讀出來自從左第4象素的R信號的時刻，可進(jìn)行在相鄰于內(nèi)插部Y上面的內(nèi)插部的內(nèi)插處理。包圍該內(nèi)插部的16個象素的排列是如圖12A所示的排列3，所以有必要進(jìn)行適合于該排列3的選擇電路的轉(zhuǎn)換控制。再有，當(dāng)來自相鄰的右邊象素的G信號的讀出結(jié)束時，則可進(jìn)行在相鄰于內(nèi)插部Y右斜上方的內(nèi)插部的內(nèi)插。包圍該內(nèi)插部的16個象素的排列是圖13A所示的排列4，所以有必要進(jìn)行適合于該排列4的選擇電路的切換控制。
此后，在取出來自該行象素的攝象信號時，包圍各內(nèi)插部的16個象素的排列，在排列3及排列4間相互切換。從而，與此同步，有必要進(jìn)行適于各排列狀態(tài)下，控制選擇電路的切換。
進(jìn)而在以下的行中，在第4象素的攝象信號輸入以后，實(shí)施適合于排列1及排列2的切換控制。同樣地在下一個行中，在第4象素的攝象信號輸入以后，進(jìn)行適合于排列3及排列4的切換控制。
以后，在每一行排列1及排列2，排列3及排列4的任一組分別相互作切換的控制，一直到來自在最上行象素的攝象信號的讀出結(jié)束為止。
一個圖象的攝象信號讀出完成后，感光部的積累電荷再在垂直寄存器上讀出，將再次從最下行的象素讀出，則進(jìn)行與以上說明同樣的切換控制。
在此，實(shí)際上對前述各選擇器作切換控制時，必須利用在切換控制電路72中所含的垂直計(jì)數(shù)器及水平計(jì)數(shù)器，判定在攝象信號輸出的象素的CCD1上的位置。
垂直計(jì)數(shù)器利用垂直同步信號復(fù)位，對水平同步信號計(jì)數(shù)，計(jì)算處理中的象素存在的行。水平計(jì)數(shù)器利用水平同步信號復(fù)位，計(jì)算在水平傳送中同步的時鐘脈沖信號，處理中的象素判定在水平方向是第幾列的象素。利用以上2個垂直計(jì)數(shù)器及水平計(jì)數(shù)器，判定在攝象信號輸出的象素的CCD1上的位置。比如，當(dāng)判定為通過CCD1輸出來自從下面第4行從左面第4列的象素的攝象信號，則切換控制電路72判斷進(jìn)行內(nèi)插處理的4×4的16個象素的排列是排列1，輸出對應(yīng)于排列1的切換控制信號。在繼續(xù)屬于該行的象素輸出期間，以時鐘脈沖信號周期交替輸出對應(yīng)排列1及排列2的切換控制信號。
而且，利用垂直及水平計(jì)數(shù)器，當(dāng)判斷攝象信號輸出的象素CCD1的位置是比如從下面第5行從左面第4行的象素，則切換控制電路72判斷進(jìn)行內(nèi)插處理的16個象素的排列是排列3，輸出對應(yīng)排列3的切換控制信號。在來自屬于該行的象素的攝象信號的輸出延續(xù)期間，以時鐘脈沖信號的周期交替輸出對應(yīng)于排列3及排列4的切換控制信號。
另外，來自CCD1的相當(dāng)象素的攝象信號的輸出在輸入色分離電路8之前，要經(jīng)過CDS電路2、AGC電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4。從而，在這些處理中只是延遲必要的時間之后，將來自切換控制電路72的切換控制信號輸出至各選擇電路。并且，時鐘脈沖信號與CCD1水平傳輸寄存器84的電荷傳送同步，同時也成為色分離電路8的驅(qū)動時鐘脈沖。
圖16是表示與來自切換控制電路72的切換控制信號和16個象素排列對應(yīng)的圖。
根據(jù)輸入色分離電路8的攝象信號對應(yīng)的象素的排列，如圖16所示，進(jìn)行選擇電路24～37的切換控制，通過色分離電路8輸出內(nèi)插的R、B、G信號。
下面，說明如上所述構(gòu)成的色分離電路8中的色分離工作。
首先，說明G信號形成程序。在4×4的16個象素的中心部，在進(jìn)行內(nèi)插的位置的內(nèi)插部Y的G信號產(chǎn)生時，使用包圍內(nèi)插部Y的4個象素中的2個象素的G信號。
即，在圖10A的排列1及圖13A的相列4中，如圖10B及圖13B所示，象素P22、P33的G信號乘″2″的加權(quán)系數(shù)，再相加該乘積，產(chǎn)生在內(nèi)插部Y的G信號。
而且，在圖11A的排列2及圖12A的排列3中，如圖11B及圖12B所示，在象素P32、P23的G信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，進(jìn)行同樣的運(yùn)算處理，產(chǎn)生內(nèi)插部Y的G信號。
在上述處理中，利用包括色分離電路8中的1個時鐘脈沖延時器11、12、15、16，運(yùn)算器20、21、22、23，選擇電路30、31及加法器40的2因次雙抽頭濾色器(ツ-タップフイルタ)進(jìn)行內(nèi)插處理。具體地在排列1及排列4中作切換控制，使得根據(jù)切換信號將選擇器30切換至端子30a,選擇運(yùn)算器20的輸出；將選擇器31切換至端子31b，選擇運(yùn)算器23的輸出。在運(yùn)算器20中使1個時鐘脈沖延時器11的輸出信號S33擴(kuò)大成2倍，利用選擇器30輸入加法器40。另一方面，作為1個時鐘脈沖延時器16的輸出信號S22在運(yùn)算器23中擴(kuò)大成2倍，利用選擇器31輸入加法器40。在加法器40中，使兩輸入相加，產(chǎn)生內(nèi)插部Y的G信號。
另一方面，在排列2及排列4中進(jìn)行切換控制，使選擇器30切換至端子30b，選擇運(yùn)算器22的輸出；將選擇器31切換至端子31a，選擇運(yùn)算器21的輸出。作為一個時鐘脈沖延時器12的輸出信號S23，在運(yùn)算器22中擴(kuò)大成2倍，通過選擇器30輸入加法器40。另一方面作為一個時鐘脈沖延時器15的輸出信號S32在運(yùn)算器21中擴(kuò)大成2倍，通過選擇器31輸入加法器40。在加法器40中，使兩輸入相加，產(chǎn)生內(nèi)插部Y的G信號。
即，在G信號的內(nèi)插生成處理中，在4×4象素以內(nèi)只使用來自中央2×2象素的攝象信號，產(chǎn)生G信號。
下面說明有關(guān)R信號的產(chǎn)生程序。
在產(chǎn)生內(nèi)插部Y的R信號時，使用包圍內(nèi)插部Y的4個象素中的一個，和位于與該象素同一行或同一列的最外周12個象素中R的濾色器的2個象素共計(jì)3個象素的R信號。
即，在排列1，如圖10C所示，在象素P32的R信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，在象素P12、P34的R信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在來自這3個象素的R信號上分別乘加權(quán)系數(shù)，再把這些積相加，算出中心部Y的R信號。
同樣，在排列2，如圖11C所示，在象素P33的R信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，在象素P13、P31的R信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在這3個象素的R信號上分別乘加權(quán)系數(shù)，再相加這些乘積，算出中心部Y的R信號。
在排列3中，如圖12C所示，在象素P22的R信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，在象素P24，P42的R信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在來自這3個象素的R信號上分別乘加權(quán)系數(shù)，再將這些積相加，算出中心部Y的R信號。
在排列4，如圖13C所示，在象素P23的R信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，在象素P21、P43的R信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在來自這3個象素的R信號上分別乘加權(quán)系數(shù)，再相加這些積，算出在中心部Y的R信號。
這樣，在通過加權(quán)處理及相加處理算出R信號時，使用由包含在色分離電路8中的全部的1個時鐘脈沖延時器、運(yùn)算器20、21、22、23，選擇電路24、25、26、27、28、29、32、33、36以及加法器38、41組成的2因次3抽頭濾色器(アタツプフイルタ)。
具體地在排列1中，將選擇器27、36切換到各個端子的a，將選擇器25、28、32、33分別切換至端子的b。因此，在運(yùn)算器21中使信號值S32擴(kuò)大成2倍，通過選擇器28、36輸入加法器41。信號值S12通過選擇器27、33輸入到加法器38。信號值S34通過選擇器25、32輸入到加法器38。因此，通過加法器38輸出信號(S12+S34)。最后通過加法器41，輸出信號(2XS32+S12+S34)，該值為在內(nèi)插部Y的R信號。
在排列2，將選擇器25、28、36切換到各個端子的a；將選擇器27、32、33切換至各個端子的b。因此，信號值S33在運(yùn)算器20中擴(kuò)大至2倍，經(jīng)由選擇器28、36輸入加法器41。信號值S13經(jīng)過選擇器27、33l輸入加法器38。信號值S31經(jīng)過選擇器25、32輸入加法器38。因此，通過加法器38輸出信號(S13+S31)。最終通過加法器41輸出信號(2XS33+S13+S31)，該值為在內(nèi)插部Y的R信號。
在排列3，選擇器24、32、33切換至各個端子的a，選擇器26、29、36切換至各個端子的b，因此，信號值S22在運(yùn)算器23中擴(kuò)大到2倍，經(jīng)選擇器29、36輸入加法器41。信號值S24經(jīng)選擇器26、33，輸入加法器38。信號值S42經(jīng)選擇器24、32輸入加法器38。因此，從加法器38輸出信號(S24+S42)。最后，從加法器41輸出信號(2XS22+S24+S42)，該值為在內(nèi)插部Y的R信號。
在排列4，選擇器26、29、32、33切換至各個端子的a，選擇器29、36切換至各個端子的b。因此，信號值S23在運(yùn)算器22中擴(kuò)大到2倍，經(jīng)選擇器29、36輸入加法器41。信號值S21經(jīng)選擇器26、33輸入加法器38。信號值S43經(jīng)選擇電路24、32輸入加法器38。從而，從加法器38輸出信號(S21+S43)。最后，從加法器41輸出信號(2XS23+S21+S43)，該值為內(nèi)插部Y的R信號。
下面說明B信號的產(chǎn)生程序。
產(chǎn)生在內(nèi)插部Y的B信號時，使用共計(jì)3個象素的B信號，即包圍內(nèi)插部Y的象素中的1個象素，和位于與該象素同一行或同一列的最外周的12個象素中的2個象素。就是說，在排列1中，如圖10D所示，在來自象素P23的B信號上授號″12″的加權(quán)系數(shù)，在來自象素P21、P43的B信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在來自這三個象素的B信號上分別乘各個加權(quán)系數(shù)，再相加這些乘積，計(jì)算出內(nèi)插部Y的B信號。
同樣，在排列2，如圖11D所示，在象素P22的B信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，在象素P24、P42的B信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在來自這三個象素的B信號上乘各個加權(quán)系數(shù)，使這些乘積相加，算出內(nèi)插部Y的B信號。
在排列3，如圖121D所示，在來自象素P33的B信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，在象素P13、P31的B信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在來自這三個象素的B信號上乘各個加權(quán)系數(shù)，再相加這些乘積，算出內(nèi)插部Y的B信號。
在排列4，如圖13D所示，在來自象素P32的B信號上授予″2″的加權(quán)系數(shù)，在來自象素P12、P34的B信號上授予″1″的加權(quán)系數(shù)。在來自這三個象素的B信號上乘各個加權(quán)系數(shù)，使這些乘積相加、算出內(nèi)插部Y的B信號。
這樣，在利用加權(quán)處理及加法處理算出B信號時，使用由包括在色分離電路8中的全部1個時鐘脈沖延時器、運(yùn)算器20、21、22、23，選擇電路24、25、26、27、28、29、34、35、37以及加法器39、42組成的2因次3抽頭濾色器。
具體地在排列1中，選擇電路26、29、34、35切換至各個端子的a，選擇電路24、37切換至各個端子的b。因此，在運(yùn)算器22中信號值S23擴(kuò)大到2倍，經(jīng)選擇器29、37輸入加法器42。信號值S21經(jīng)選擇器26、35輸入加法器39。信號值S43經(jīng)選擇器25、34輸入加法器39。所以，通過加法器39，輸出信號(S21+S43)。最后，通過加法器42輸出信號(2XS23+S21+S43)，該值為內(nèi)插部Y的B信號。
排列2中，將選擇電路24、34、35切換至各個端子的a，將選擇電路26、29、37切換至各個端子的b。因此，在運(yùn)算器23中使信號值S22擴(kuò)大到2信，經(jīng)選擇電路29、37輸入加法器42。信號值S24經(jīng)選擇電路26、35輸入加法器39。信號值S42經(jīng)選擇電路24、34輸入加法器39。因此，通過加法器39，輸出信號(S24+S42)。最后，通過加法器42輸出信號(2XS22+S24+S42)，該值為內(nèi)插部Y的B信號。
在排列3中，選擇電路25、28、37切換至各個端子的a，選擇電路27、34、35切換至各個端子的b。因此，信號值S33在運(yùn)算器20中擴(kuò)大到2倍，經(jīng)選擇電路28、37輸入加法器42。信號值S13經(jīng)選擇電路27、35輸入加法器39。信號值S31經(jīng)選擇電路25、34輸入加法器39。從而，通過加法器39輸出信號(S13+S31)。最后，通過加法器42輸出信號(2XS33+S13+S31)，該值為在內(nèi)插部Y的B信號。
在排列4中，選擇電路27、37切換至各個端子的a，選擇電路25、28、34、35切換至各個端子的b。因此，信號值S32在運(yùn)算器21中擴(kuò)大到2信，經(jīng)選擇電路28、37輸入加法器42。信號值S12經(jīng)選擇電路27、35輸入加法器39。信號值S34經(jīng)選擇電路25、34輸入加法器39。因此，通過加法器39輸出信號(S12+S34)。最后，通過加法器42輸出信號(2XS32+S12+S34)，該值為在內(nèi)插部Y的B信號。另外，在對上述R、G、B信號的內(nèi)插處理中，其構(gòu)成也可以是相對各排列的色信號值用加權(quán)系數(shù)之和的4去除的平均加權(quán)。
這樣，即使CCD1上任意4×4象素單元的排列是4種排列之中的任一種情況下，在色分離電路8中也可算出在象素單元內(nèi)插部Y的R、G、B三原色信號。
在某4×4象素單元內(nèi)插部Y的色信號產(chǎn)生以后，若通過A/D轉(zhuǎn)換器4輸出下面的象素的攝象信號，則對應(yīng)的象素單元在水平方向移動1個象素，進(jìn)行同樣的處理。利用CCD1的1行移動，該水平移動完成后，則進(jìn)行內(nèi)插處理的象素單元在水平方向回到初期位置，同時在垂直方向移動1個象素。
隨著該象素單元的移動，內(nèi)插部Y也依次實(shí)施水平移動及垂直移動。最終，如圖14所示，算出CCD14個象素交點(diǎn)的R、G、B信號。這里，在圖14畫斜線的內(nèi)插部表示CCD1上實(shí)際可形成4×4象素單元情況的該象素單元中心點(diǎn)。
即便是斜線以外的部分，在色分離電路中根據(jù)依次由CCD1輸出的信號也可算出相當(dāng)于R、G、B信號的值。然而，4×4象素單元由于不能在CCD1上作物理性設(shè)定，所以該計(jì)算值作為內(nèi)插用數(shù)據(jù)沒有全部意義。
通常，在CCD1，在左右端及上下端預(yù)先配置在監(jiān)視器上沒有映出的非有效象素。從而，只把圖14所示的斜線部分的內(nèi)插部作為有效象素，通過非斜線部分作為非有效象素，只是該有效象素的色信號才是可視的。
另外，在圖14，CCD1的象素在說明情況方面，由于是以8×8的等級進(jìn)行描述的，所以斜線部分比非斜線部分少。然而，CCD1總象素數(shù)明顯多達(dá)530×500，4×4象素單元能設(shè)定的個數(shù)，即斜線部分占全部象素的一半以上。就是說作為有效象素可使用一半以上的象素。
如上所述，在色分離電路8中，進(jìn)行色信號內(nèi)插處理的2因次非循環(huán)型數(shù)字濾色器的傳遞函數(shù)有以下關(guān)系[排列1](G信號水平及垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+1×z-1＝1+z-1(R信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×0-2+1×0-3＝3z-1+z-2(R信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2(B信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2(B信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×z-2+1×z-3＝3z-1+z-2[排列2](G信號水平及垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+1×z-1＝1+z-1(R信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2
(R信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2(B信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×z-2+1×z-3＝3z-1+z-2(B信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×z-2+1×z-3＝3z-1+z-2[排列3](G信號的水平及垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+1×z-1＝1+z-1(R信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×z-2+1×z-3＝3z-1+z-2(R信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×z-2+1×z-3＝3z-1+z-2(B信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2(B信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2[排列4]
(G)信號的水平及垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+1×z-1＝1+z-1(R信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2(R信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×z-2+1×z-3＝3z-1+z-2(B信號的水平方向)H(z)＝∑hmz-m＝0×z-0+3×z-1+0×z-2+1×z-3＝3z-1+z-2(B信號的垂直方向)H(z)＝∑hmz-m＝1×z-0+0×z-1+3×z-2+0×z-3＝1+3z-2這樣，如圖15所示有傳遞函數(shù)的2因次非循環(huán)型數(shù)字濾色器輸出信號的色信號頻率特性。圖中，曲線Q1表示G信號的水平及垂直方向的特性；曲線Q2表示R及B信號水平及垂直方向的特性。
通過圖10B～圖13B可知，在形成G信號時所使用的象素，若在水平方向看，常存在于4個縱列中的中央2列上；若從垂直方向看，常存在于橫行中的中央2行上，所以在排列1～排列4的任一情況下，都是在乃奎斯特頻率附近增益下陷的曲線。
并且在R信號形成中使用的象素加權(quán)系數(shù)之和，從水平方向看通常4個縱列中的中央2列的任一個列為″3″，隔1列的外側(cè)列為″1″。另一方面，從垂直方向看，通常4個橫行中的中央2行任一行為″3″，隔1行的外側(cè)行為″1″。所以，R信號頻率特性通常為Q2。
開成B信號時使用的象素的加權(quán)系數(shù)之和也與R信號一樣，從水平方向看，通常4個縱列中的中央2列的任一列為″3″，隔1列的外側(cè)列為″1″。另一方面，從垂直方向看，通常4個橫行中的中央2行的任一行為″3″；隔1行的外側(cè)行為″1″。從而B信號頻率特性也常為Q2。
如該圖15可見，影響亮度的比率在三原色信號中最大的G信號頻率特性Q1，通過圖8所示的曲線P2也了解到其頻率特性是高頻區(qū)域衰減小，所以可得到高的析象度。
并且在1/2乃奎斯特頻率中，R信號和B信號頻率特性和G信號的頻率特性之差，比起圖8所示要小得多，所以抑制了產(chǎn)生假色信號。
因此，根據(jù)本發(fā)明，對于影響亮度最大的G信號，由于可得到在高頻區(qū)域衰減小的頻率特性，所以獲得高析象度。并且1/2乃奎斯特頻率中，由于R及B信號的頻率特性和G信號頻率特性的差別小，所以抑制了假色信號發(fā)生。并且各各三原色信號，在所有象素中獲得相同的頻率特性。
權(quán)利要求
1.一種單芯片彩色攝象機(jī)，其特征在于，包括固態(tài)圖像檢測部件，它具有三原色R、G、B的濾色器，以對應(yīng)于各自像素的鑲嵌形式排列；色分離部件，用于對來自所述固態(tài)圖像檢測部件的信號進(jìn)行處理，所述色分離部件包括信號處理部件，用于利用來自一像素塊中的一個規(guī)定像素的信號上的規(guī)定加權(quán)系數(shù)來執(zhí)行加權(quán)平均處理，以獲得分別在該像素塊的中心位置處的R、G、B彩色信號分量的加權(quán)平均，所述像素塊由(m，n)到(m+3，n+3)的4行×4列的16個像素組成，其中m和n都是整數(shù)，假設(shè)第一值大于第二值，則所述信號處理部件i)在R或B的濾色器被配置在(m+1，n+1)處的像素上時，利用像素(m+1，n+1)的加權(quán)系數(shù)作為所述第一值，利用像素(m+1，n+3)和(m+3，n+1)的加權(quán)系數(shù)作為所述第二值，進(jìn)行所述加權(quán)平均處理，ii)在R或B的濾色器被配置在(m+1，n+2)處的像素上時，利用像素(m+1，n+2)的加權(quán)系數(shù)作為所述第一值，利用像素(m+1，n)和(m+3，n+2)的加權(quán)系數(shù)作為所述第二值，進(jìn)行所述加權(quán)平均處理，iii)在R或B的濾色器被配置在(m+2，n+1)處的像素上時，利用像素(m+2，n+1)的加權(quán)系數(shù)作為所述第一值，利用像素(m，n+1)和(m+2，n+3)的加權(quán)系數(shù)作為所述第二值，進(jìn)行所述加權(quán)平均處理，iv)在R或B的濾色器被配置在(m+2，n+2)處的像素上時，利用像素(m+2，n+2)的加權(quán)系數(shù)作為所述第一值，利用像素(m，n+2)和(m+2，n)的加權(quán)系數(shù)作為所述第二值，進(jìn)行所述加權(quán)平均處理。
2.如權(quán)利要求1所述的單芯片彩色攝象機(jī)，其特征在于，所述第一值等于2，并且所述第二值等于1。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單板式彩色電視攝象機(jī)，對于對亮度影響最大的G信號，可得到高頻區(qū)域衰減小的頻率特性的析象度。對應(yīng)各象素，處理來自以嵌鑲狀配置R、G、B三原色濾色器(85)的固體攝象器件(1)的信號，本發(fā)明的單板式彩色電視攝象機(jī)具有上述功能的色分離電路(8)，其特征在于通過在周圍多個象素的色信號成分的內(nèi)插處理，產(chǎn)生由固體攝象器件上2行2列4個象素構(gòu)成的象素單元中心部的色信號成分。
文檔編號H04N9/04GK1691784SQ200510055850
公開日2005年11月2日 申請日期1996年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月27日
發(fā)明者岡田秀史 申請人:三洋電機(jī)株式會社