JPH0243881A - カラー画像撮像装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カラー画像撮像装置にかかるものであり、特
にハイビジョンにおけるカラー撮像に好適なカラー画像
撮像装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のハイビジョンカラーカメラとしては、例えば第７
図に示す玉管方式ものがある。同図において、レンズ１
００を透過した撮像対象（被写体）からの光は、三色分
解プリズム１０２に入射し、ここでＲ（赤）、Ｇ（緑）
、Ｂ（青）の３色に分解される。

そして、これらの６光は、各々撮像管１０４゜１０６．
１０８に入射し、そこで光学像か各々形成されるととも
に電気信号に光電変換される。撮像管１０４，１０６，
１０８から各々出力された・眠気信号は、カメラ回路１
１０に人力され、ここで種／Ｚの信号処理を受けて、例
えばＮＴＳＣ方式などの所定のテレビ信号、すなわち色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、輝度信号Ｙが各々出力される。

一方、固体撮ｆｉｌ装置としては、１０３５（垂直方向
）ｘ１９２０（垂直方向）画素のものも試作されている
。なお、５００（垂直方向）×７００（垂直方向）画素
程度のものは、量産に移行しており、これは色フィルタ
をオンチップしてカラー化して単板カラーカメラとなっ
ている。

［発明か解決しようとする課題］ 以上のような一ハイビジョンカラーカメラにおいては、
次のような問題点かある、 ます、３管力式のものにおいては、通常のものと比較し
てより高性能の信号処理回路が要求され、特にＲ，Ｇ、
Ｂの各画像間の幾何学的なずれや歪であるレジストレー
ションずれに対する補正ないし合わせ精度は、現行テレ
ビカメラよりも厳しくなって高性能なものか要求される
。従って、安価て高性能なハイビジョンカラーカメラは
また提供されていない。

固体撮像装置においても、安定高性能なものは、同様に
提供困難な状況にある。

以上のように、撮像管においては解像度やＳ／Ｎはよい
もののカラーで３資力式を採用するとレジストレーショ
ン合せか困難となり、固体撮像素子ては高画素化か困難
である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ハイビジ
ョンにおける高画質のカラー画像を、安価て良好に得る
ことかできる簡易な構成のカラー画像撮像装置を提供す
ることを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は１画像からの光信号を分割する光学手段と、こ
の光学手段の一方の光透過側に配置されて前記画像の輝
度信号を得る撮像管と、前記光学手段の他方の光透過側
に配置されて前記画像の色信号を得る固体撮像素子とを
備えたことを特徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、カメラの光入射側には、光信号を分割
する光学手段か設けられる。この光学手段の一方の光透
過側には、解像度特性のよい撮像管が配置され、これに
よって画像の輝度信号が得られる。

光学手段の他方の光透過側には１色分離特性のよい単板
カラー固体撮像朱子か配置され、これによって画像の色
信号が得られる。

［実施例］ 以下１本発明の一実施例について、添付図面を参照しな
がら説明する。まず、第１図を参照しなから、実施例の
構成について説明する。

同図において、撮像対象からの光入射側には、レンズｌ
Ｏが設けられており、これを透過した撮像光は、ハーフ
ミラ−プリズム１２に入射するようになっている。そし
て、このハーフミラ−プリズム１２の一方の光透過側に
は、撮像管１４か配置されており、他方の光透過側には
、光学しＰＦ（ローパスフィルタ）１６を介して固体撮
像ぶ子１８か配置されている。この固体撮像素子１８に
は、色フィルタがオンチ・シブされている。

すなわち、入射光は、ハーフミラ−プリズム１２によっ
て２分割され、各々撮像管１４．固体撮像朱子１８に入
射するようになっている。これらのｔｉ像管１４．固体
撮像素子１８の出力側は、カラーカメラ回路２０の入力
側に各々接続されており、このカラーカメラ回路２０か
らは、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙおよび輝度信号Ｙか各々
出力されるようになっている。

次に、第２ＵＡを参照しながら、カラーカメラ回路２０
の構成例について説明する。同図において、上述した固
体撮像素子１８の出力側は１色分離回路２２の入力側に
接続されている。そして。

この色分離回路２２の出力側は１色補正回路２４の入力
側に接続されている。

他方、上述した撮像管１４の出力側は、アンプ２６を介
して輝度成分ＩＩ整回路２８の入力側に接続されている
。この輝度成分調整回路２８には。

前記色補正回路２４から色信号Ｒ，Ｇ、Ｂか各々入力さ
れるようになっている。

次に１色補正回路２４．輝度成分調整回路２８の出力側
は、ガンマ回路（γ回路）３０゜３２の入力側に各々接
続されている。そして。

方のガンマ回路３０の出力側は色差回路３４の入力側に
、他方のガンマ回路３２の出力側は、色差回路３４．ア
パーチャ補償回路３６の入力側に各々接続されている。

これらの各部のうち、色分離回路２２１色補正回路、ガ
ンマ回路３０１色差回路３４は１色信号から色差信号を
得る部分であり、アンプ２６．輝度成分調整回路２８．
ガンマ回路３２．アパーチャ補償回路３６は、輝度信号
を得るためのものである。

次に、以上のように構成された実施例の動作について、
第３図ないし第５図を参照しながら説明する。なお、第
３図にはカラーカメラ回路２０の入力信号波形か示され
ており、第４図にはそれらの入力信号の分光特性が示さ
れており、第５図には入力信号の周波数利得か示されて
いる。

まず、レンズ１０に撮像対象からの光が入射すると、ハ
ーフミラープソスム１２によって２分割され、＝一方は
撮像管１４に他方は固体撮像素子１８に各々入射する。

そして、撮像管１４．固体１Ｍ１！素子１８によって、
入射光の電気信号に対する変換か行なわれ画像信号か出
力される。

これらのうち、撮像管１４からは、第３図（Ａ）に示す
ように輝度信号か出力され、固体撮像素子１８からは同
図（８）に示すように色信号が出力される。なお、この
信号は、複数の色信号か多重されたちのである。

また、これらの信号の分光特性を見ると、まず輝度信号
については、第４図（Ａ）に示すように、４００ｎｍか
ら７００ｎｍ程度まての成分を含み、５００ｎｍと６０
０ｎｍのほぼ中間てピークを有する。次に１色値号につ
いては、４００ｎｍから７００ｎｍまでの間において、
同図（Ｂ）に示すようにＲ，Ｇ、Ｈのピークを有し、い
ずれも、ＮＴＳＣ方式またはハイビジョンのマトリクス
係数と同一の分光特性となっている。

更に、これらの信号の周波数利得特性を見ると、まず、
輝度信号については第５図（Ａ）に示すように３０　Ｍ
　Ｈｚで一３ｄＢとなっており、色信号については、Ｒ
，Ｇ、Ｂともに、同図（Ｂ）に矢印で示すように５ＭＨ
ｚ以上で一３ｄＢとなっている。なお、色信号の帯域は
、水平、！ＩＦ直共ｌ／８以上を得ることとする（ＮＴ
ＳＣ方式における安価なシステムては、輝度５　Ｍ　Ｈ
ｚ　、色信号０゜５ＭＨｚ程度である）。

以上のような分光特性および周波数特性の輝度信号およ
び色信号は、いずれもカラーカメラ回路２０に入力され
る。これらのうち、まず色信号は１色分離回路２２によ
ってＲ，Ｇ、Ｂの色分離が行なわれ、色信号Ｒ，Ｇ、Ｂ
か色補正回路２４に出力される。そして、ここで色補正
の信号処理が行なわれ、補正後の色信号Ｒ，Ｇ、Ｂがガ
ンマ回路３０．輝度成分調整回路２８に各々出力される
。

他方、輝度信号は、アンプ２６によって増幅された後、
１４度成分、Ｗ整回路２８に入力される。そして、ここ
で色信号Ｒ，Ｇ、Ｂを利用し・てその成分調整か行なわ
れる。調整後の信号は、ガンマ回路３２に出力される。

次に、ガンマ回路３０．３２で各々ガンマ補正か行なわ
れ、補正後の信号は１色差回路３４．アパーチャ補償回
路３６に各々入力される。そして、それぞれの帯域改善
などの信号処理か行なわれて、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
、輝度信号Ｙが各々出力されることとなる。

以−ヒのように１本実施例によれば、撮像管によって輝
度信号を得ているので、解像度特性においてＳ／Ｎの良
好な信号が得られる。このため。

上述したレジストレーションずれの問題は生しない。

また、固体撮像素子によって色信号を得ているのて１色
分離特性の良好なＲ，Ｇ、Ｂの色信号を各々得ることが
できる。

更に、構成か簡易であるため、従来の３管方式に比べて
小型化、軽量化を図ることか可能となる。

なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものては
なく、種々設計変更可能である。

例えば、Ｌ記実施例では、第３図に示したように、撮像
管１４と固体撮像素子１８とを同時に駆動したか、これ
らを第６図に示すように、交〃に駆動しても良い、この
ようにｌＩｉ数の撮像手段の駆動周波数、駆動周期を変
えるようにすると、雑音の混入を避けることが町崩とな
る。なお、この場合には、色信号に対して時間変換を行
なう必要があるか、これはガンマ回路３０による補正処
理後に行なうようにする。

［発明の効果］ 以上説明したように１本発明によれば、撮像管と固体撮
像素子とを併用し、それぞれの撮像１１段の特質を利用
することとしたので、解像度９色再現性に優れた高画質
のカラー画像を、簡易な構成て良好に得ることができる
という効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はこの
実施例のカラーカメラ回路の構成例を示す回路ブロック
図、第３図はその実施例における撮像手段の出力波形例
を示す線区、第４図はそれらの撮像手段の出力の分光特
性を示す線図、第５［；／Ｉはそれらの撮像手段の出力
の周波数特性を示す線図、第６図は第１図の実施例の他
の駆動を行なった場合の撮像手段の出力波形例を示す線
図第７図は従来のカラー画像撮！装置例を示す構成１で
ある。 １２・・・ハーフミラ−プリズム、１４・・・撮像管、
１８・・・固体ｔＭ像素子、２０・・・カラーカメラ回
路。 特許出願人　　日木ビクター株式会社 代表者　　垣　木　邦　夫 図 （Ａ） （Ｂ） 温良 第 図 手続補正書（自発） 平成元年１ Ｏ月ユ３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の撮像手段を利用して画像の輝度信号および色信号
   を得るカラー画像撮像装置において、前記画像からの光
   信号を分割する光学手段と、この光学手段の一方の光透
   過側に配置されて前記画像の輝度信号を得る撮像管と、
   前記光学手段の他方の光透過側に配置されて前記画像の
   色信号を得る固体撮像素子とを備えたことを特徴とする
   カラー画像撮像装置。