JPH07240930A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH07240930A JPH07240930A JP6029504A JP2950494A JPH07240930A JP H07240930 A JPH07240930 A JP H07240930A JP 6029504 A JP6029504 A JP 6029504A JP 2950494 A JP2950494 A JP 2950494A JP H07240930 A JPH07240930 A JP H07240930A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image pickup
- memory
- color
- complementary
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高解像の色信号を得る。
【構成】 光学系と撮像素子を１画素単位で相対的に変
位させる手段を有し、色分離フィルタを介した離散的な
各色をメモリ上で補間させることにより、高解像のカラ
ー映像信号を得る。
位させる手段を有し、色分離フィルタを介した離散的な
各色をメモリ上で補間させることにより、高解像のカラ
ー映像信号を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２次元固体撮像素子（Ｃ
ＣＤ等）を用いた撮像装置に関し、特に被写体の結像位
置を空間領域での２方向に変位させることにより、高解
像度を得るための撮像装置に関するものである。
ＣＤ等）を用いた撮像装置に関し、特に被写体の結像位
置を空間領域での２方向に変位させることにより、高解
像度を得るための撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】１枚の撮像素子を用いて色を再現するた
めに現在最も良く用いられている手法として、撮像素子
の受光面上に補色フィルタをモザイク状に配置すること
により、輝度信号成分の上に画素サンプリング周波数の
1/2の周波数の色キャリアを重畳した撮像素子出力信号
を取り出し、これをＹ／Ｃ分離することにより色情報を
得る手法がある。この手法は民生用のビデオカメラに広
く用いられ、安価なカメラを提供するために有効となっ
ている。
めに現在最も良く用いられている手法として、撮像素子
の受光面上に補色フィルタをモザイク状に配置すること
により、輝度信号成分の上に画素サンプリング周波数の
1/2の周波数の色キャリアを重畳した撮像素子出力信号
を取り出し、これをＹ／Ｃ分離することにより色情報を
得る手法がある。この手法は民生用のビデオカメラに広
く用いられ、安価なカメラを提供するために有効となっ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式では、
そもそも色情報を表す色キャリアの周波数が、画素サン
プリング周波数の1/2でしかないため、高精細な色情報
の再現が理論的に不可能であった。従って、単板式の撮
像装置は小型で安価な装置である反面、得られるカラー
画像は、従来の民生用のビデオカメラ以上の画質が要求
される場合には用いることができないという問題があ
る。
そもそも色情報を表す色キャリアの周波数が、画素サン
プリング周波数の1/2でしかないため、高精細な色情報
の再現が理論的に不可能であった。従って、単板式の撮
像装置は小型で安価な装置である反面、得られるカラー
画像は、従来の民生用のビデオカメラ以上の画質が要求
される場合には用いることができないという問題があ
る。
【０００４】本発明では小型で安価な単板式撮像装置の
長所をなくすことなく、簡単な構成で、特に静止画像に
ついて高解像なカラー撮像を行うことができる装置を提
供するものである。
長所をなくすことなく、簡単な構成で、特に静止画像に
ついて高解像なカラー撮像を行うことができる装置を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明はＣＣＤ素子の光電変換面に配され
ている色分解フィルタアレーを、例えば図３のように配
列されたYe, Cy Mg, Gの４色の補色モザイクフィルタを
用いた場合、空間画素ずらしを１画素単位で行って、図
２のようにYe, Cy, Mg, Gにそれぞれ対応したメモリ上
で再構成することにより、４色の補色おのおのに関して
空間解像度を向上させるものである。かかる手段を用い
て生成した補色に対し、マトリクス演算を施してＲＧＢ
信号、あるいは輝度・色差信号に変換すれば、画素サン
プリング周波数と同じ高解像カラー画像を得ることがで
きる。
するために、本発明はＣＣＤ素子の光電変換面に配され
ている色分解フィルタアレーを、例えば図３のように配
列されたYe, Cy Mg, Gの４色の補色モザイクフィルタを
用いた場合、空間画素ずらしを１画素単位で行って、図
２のようにYe, Cy, Mg, Gにそれぞれ対応したメモリ上
で再構成することにより、４色の補色おのおのに関して
空間解像度を向上させるものである。かかる手段を用い
て生成した補色に対し、マトリクス演算を施してＲＧＢ
信号、あるいは輝度・色差信号に変換すれば、画素サン
プリング周波数と同じ高解像カラー画像を得ることがで
きる。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の第１の実施例を示す。図１に
おいて、１はレンズ系、２は光路を変更する変位手段で
例えば可変頂角プリズム等の光学系或いは撮像素子をピ
エゾ素子等で光軸に垂直な面内で変位させるものを含
む。３は図３に示す補色モザイクフィルタを受光面上に
装着したＣＣＤ、４はＡ／Ｄコンバータ、５はメモリで
あって、５−１は第１のメモリ、５−２は第２のメモ
リ、５−３は第３のメモリ、５−４は第４のメモリ、６
はカメラ信号処理回路、７は３チャネルＤ／Ａコンバー
タ、８は高精細カラーディスプレイ、９はディジタルイ
ンタフェース装置、１０は制御装置、１１はＣＣＤドラ
イバ、１２−１〜１２−４はアドレス書き込み制御線、
１３−１〜１３−４はアドレス読み出し制御線である。
次に本発明の第１の実施例の動作について説明する。
おいて、１はレンズ系、２は光路を変更する変位手段で
例えば可変頂角プリズム等の光学系或いは撮像素子をピ
エゾ素子等で光軸に垂直な面内で変位させるものを含
む。３は図３に示す補色モザイクフィルタを受光面上に
装着したＣＣＤ、４はＡ／Ｄコンバータ、５はメモリで
あって、５−１は第１のメモリ、５−２は第２のメモ
リ、５−３は第３のメモリ、５−４は第４のメモリ、６
はカメラ信号処理回路、７は３チャネルＤ／Ａコンバー
タ、８は高精細カラーディスプレイ、９はディジタルイ
ンタフェース装置、１０は制御装置、１１はＣＣＤドラ
イバ、１２−１〜１２−４はアドレス書き込み制御線、
１３−１〜１３−４はアドレス読み出し制御線である。
次に本発明の第１の実施例の動作について説明する。
【０００７】１のレンズ系および２の光路変更手段を通
過した像は、３のＣＣＤ上に結像し光電変換され４のＡ
／ＤコンバータによりディジタルＣＣＤ信号が生成され
る。４のＡ／Ｄコンバータによりディジタル化されたＣ
ＣＤ信号は５−１〜５−４の各メモリに入力される。
過した像は、３のＣＣＤ上に結像し光電変換され４のＡ
／ＤコンバータによりディジタルＣＣＤ信号が生成され
る。４のＡ／Ｄコンバータによりディジタル化されたＣ
ＣＤ信号は５−１〜５−４の各メモリに入力される。
【０００８】このとき１０の制御装置は、まず、２の光
路変更手段に対して１のレンズ系により得られた映像が
３のＣＣＤの受光面上において、図２の１(x, y) = (0,
0)で表す第１の撮影期間では第１の位置、図２の２(x,
y) = (1, 0)で表す第２の撮影期間では前記第１の位置
に対して所定の水平方向に１画素ずれた第２の位置、図
２の３(x, y) = (1, 1)で表す第３の撮影期間では、前
記第２の位置に対して垂直方向に１ラインずれた第３の
位置、図２の４(x, y) = (0, 1)で表す第４の撮影期間
では前記第２の位置に対して前記所定の水平方向と反対
方向に１画素ずれた第４の位置に結像するように制御す
る。同時に１０の制御装置は、５−１〜５−４の各メモ
リに対して１２−１〜１２−４のアドレス書き込み制御
線を通じてYe, Cy, Mg, G各補色値がモザイク状に得ら
れるＣＣＤ信号から、Yeは５−１の第１のメモリ、Cyは
５−２の第２のメモリ、Mgは５−３の第３のメモリ、G
は５−４の第４のメモリに書き込み、図２の１＋２＋３
＋４で示す前記第１〜第４の撮影期間終了時点で各補色
が１フレーム得られるようにアドレス書き込み制御信号
を出力する。上記の過程を取ることにより各補色値が１
フレーム分メモリに書き込まれた後、１０の制御装置は
１３−１〜１３−４のアドレス読み出し制御線を通じ
て、１フレームの補色画像の同一位置の補色値を読み出
して６のカメラ信号処理回路に伝送するようにアドレス
読み出し制御信号を出力する。１フレームの補色画像の
同一位置の補色値を得た６のカメラ信号処理回路では、
マトリクス演算等によりＲＧＢ信号を生成し、７の３チ
ャネルＤ／Ａコンバータおよび９のディジタルインタフ
ェース装置に出力する。７の３チャネルＤ／Ａコンバー
タによりアナログ変換されたＲＧＢ画像信号は、８の高
精細ディスプレイ上に、高解像なカラー静止画像として
見ることができ、ディジタルＲＧＢ画像信号は、９のデ
ィジタルインタフェース装置を通じて外部のディジタル
情報機器に出力される。
路変更手段に対して１のレンズ系により得られた映像が
３のＣＣＤの受光面上において、図２の１(x, y) = (0,
0)で表す第１の撮影期間では第１の位置、図２の２(x,
y) = (1, 0)で表す第２の撮影期間では前記第１の位置
に対して所定の水平方向に１画素ずれた第２の位置、図
２の３(x, y) = (1, 1)で表す第３の撮影期間では、前
記第２の位置に対して垂直方向に１ラインずれた第３の
位置、図２の４(x, y) = (0, 1)で表す第４の撮影期間
では前記第２の位置に対して前記所定の水平方向と反対
方向に１画素ずれた第４の位置に結像するように制御す
る。同時に１０の制御装置は、５−１〜５−４の各メモ
リに対して１２−１〜１２−４のアドレス書き込み制御
線を通じてYe, Cy, Mg, G各補色値がモザイク状に得ら
れるＣＣＤ信号から、Yeは５−１の第１のメモリ、Cyは
５−２の第２のメモリ、Mgは５−３の第３のメモリ、G
は５−４の第４のメモリに書き込み、図２の１＋２＋３
＋４で示す前記第１〜第４の撮影期間終了時点で各補色
が１フレーム得られるようにアドレス書き込み制御信号
を出力する。上記の過程を取ることにより各補色値が１
フレーム分メモリに書き込まれた後、１０の制御装置は
１３−１〜１３−４のアドレス読み出し制御線を通じ
て、１フレームの補色画像の同一位置の補色値を読み出
して６のカメラ信号処理回路に伝送するようにアドレス
読み出し制御信号を出力する。１フレームの補色画像の
同一位置の補色値を得た６のカメラ信号処理回路では、
マトリクス演算等によりＲＧＢ信号を生成し、７の３チ
ャネルＤ／Ａコンバータおよび９のディジタルインタフ
ェース装置に出力する。７の３チャネルＤ／Ａコンバー
タによりアナログ変換されたＲＧＢ画像信号は、８の高
精細ディスプレイ上に、高解像なカラー静止画像として
見ることができ、ディジタルＲＧＢ画像信号は、９のデ
ィジタルインタフェース装置を通じて外部のディジタル
情報機器に出力される。
【０００９】また、本発明の実施例では、フレーム読み
出しのＣＣＤで構成しているが、図２の画素ずらしの垂
直方向のずれ量を２ライン分とすることで、フィールド
読みだしのＣＣＤにも対応できる。
出しのＣＣＤで構成しているが、図２の画素ずらしの垂
直方向のずれ量を２ライン分とすることで、フィールド
読みだしのＣＣＤにも対応できる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の補色モザイクフィルタを用いた単一撮像素子から
得られる色情報を表す色キャリアの周波数が、画素サン
プリング周波数の1/2であることに起因する、色情報再
現の理論的限界に対して、静止画像に関しては限界を超
えて高精細カラー静止画像を、安価なＣＣＤを用いて簡
単な構成で実現することができる。
従来の補色モザイクフィルタを用いた単一撮像素子から
得られる色情報を表す色キャリアの周波数が、画素サン
プリング周波数の1/2であることに起因する、色情報再
現の理論的限界に対して、静止画像に関しては限界を超
えて高精細カラー静止画像を、安価なＣＣＤを用いて簡
単な構成で実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例図。
【図２】本発明の画素ずらし過程図。
【図３】補色モザイクフィルタの画素配置図。
１ レンズ系 ２ 光路を変更する手段 ３ ＣＣＤ ４ Ａ／Ｄコンバータ ５−１ 第１のメモリ ５−２ 第２のメモリ ５−３ 第３のメモリ ５−４ 第４のメモリ ６ カメラ信号処理回路 ７ ３チャネルＤ／Ａコンバータ ８ 高精細カラーディスプレイ ９ ディジタルインタフェース装置 １０ 制御装置 １１ ＣＣＤドライバ １２−１〜１２−４ アドレス書き込み制御線 １３−１〜１３−４ アドレス読み出し制御線
Claims (1)
- 【請求項１】 撮像レンズと、異なるｎ種類の補色より
構成され、それらの基本配列を１単位として作成された
色分離フィルタを表面上に有する撮像素子と、前記撮像
レンズと前記撮像素子間の相対的位置を水平・垂直方向
に変位させる変位手段と、前記撮像素子より出力される
各色分離フィルタにより分離された各補色信号をそれぞ
れに対応したメモリに格納する手段と、前記変位手段に
より順次前記相対的に変位された状態下での撮像素子よ
りの出力を順次前述の各補色信号に対応したメモリに書
き込むと共にそれぞれのメモリの同一位置に対応する各
補色信号を用いて色信号を形成する色信号合成手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029504A JPH07240930A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
| US08/759,980 US6031569A (en) | 1994-02-28 | 1996-12-03 | Image sensing method and apparatus utilizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029504A JPH07240930A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240930A true JPH07240930A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12277926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6029504A Pending JPH07240930A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07240930A (ja) |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6029504A patent/JPH07240930A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021008 |