JPS60236387A - 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、カラー画像の撮像装置に関する。

（従来技術） 従来、カラー画像を高解像度化し、再現色の色度を評価
良（するため、すなわち高品質化するために、数多くの
撮像方式や撮像装置が提唱されている。しかしながら、
高解像度化とカラー画像の鮮鋭色百現化は必ずしも同一
技術に基づ（ものではなく、むしろ相反する問題でもあ
る。例えば。

高解像度化するためには撮像面での単位画素を小さくす
る必要があるが、その場合には合成すべき各撮像管のＴ
特性、シェーディング、偏向特性。

などのバラツキが顕著に浮かび上がってきて、各撮像管
のレジストレーションも高い精度が要求される。また一
本の撮像管で高解像度化を計るため輝度信号の受光部の
面積を多くとれば、それだけ色信号の受光部の面積が少
なくなることになるなどは相反の例である。そこで、撮
像信号を高品質化するためには、撮像管を何本か組み合
わせたり。

固体撮像板を何枚か組み合わせたカラー撮像カメラが提
案されている。撮像管を用いた撮像装置は比較的古くか
ら知られており、現行では１０００〜２０００Ｔ　Ｖ本
の解像度を有するが、何本かを組み合す際に特に偏向特
性のバラツキによるレジストレーションのずれが生ずる
ので、非常に複雑な補正電流や電圧を撮像管アセンブリ
に印加してずれを少なくする必要がある。固体撮像板を
用いた撮像装置では、撮像素子のバラツキは少ないが１
画素の数に対応する素子数自身の数が少ない。現状では
固体撮像素子を用いたいろいろの撮像方式によって約５
００Ｔ、Ｖ本のカラー画像が再生されているが、現状の
固体撮像素子技術でもって解像度を上げようとすると１
色信号の感度が劣化する。固体撮像素子が用いられてい
る撮像方式の例としては。

例えば、２枚のＧ信号とり出し用の撮像板と１枚のＲ＆
Ｂ信号とり出し用の撮像板を用いたデュアルグリーン（
Ｄｕａｌ　Ｇｒｅｅｎ）方式や撮像面に平行に固体撮像
素子を振動させて１画素のサンプル点をふやして高解像
度化したスウィング方式などが良く知られている。しか
しこれらの方式でも未だ撮像管を用いて得られるカラー
画像程高品質のカラー画像を再生するには至っていない
。また、撮像管を用いた撮像装置においては解像度は前
述の如く高いものになっているが、カラー画像信号を得
るために複数本の撮像管面上での信号の位置合わせをす
る必要があり２画面を１００以上の多数の領域に分割し
て各微小領域毎にレジストレーション合わせをするため
複雑な回路が必要となっている。

（発明の目的） 本発明は、高解像度で調整の容易な、高品質のカラー画
像信号を発生し、さらには輝度信号と色信号のレジスト
レージ１ン合わせの精度を上げた撮像装置を提供するこ
とを目的とする。

（発明の構成） 本発明は１分離輝度方瓦のカラー画像撮像カメラにおい
て、輝度信号を検出する撮像管と９色度信号を検出する
固体撮像素子を備えてなる撮像装置である。

（実施例） 本発明の撮像装置の原理的な構成を示すブロック図を第
１図に示す。撮像すべき物体からの入射光１は、結像す
るためのレンズ２を通過した後。

光線を分光するためのミラー３で９部分透過と反射をく
り返し、一部の光線は輝度信号を検出するための撮像管
４の撮像面５上に結像される。また一部の光線は色度な
どの信号を検出するための固体撮像素子６の撮像面７上
に結像される。そして。

撮像管４の電極に各種の電圧や信′号を印加するための
撮像管ドライブ電源９により撮像管の中に電子ビームが
発生する。この電子ビームは、撮像管４のコイルアセン
ブリ１０に、集束・偏向回路１１からのドライブ電流が
印加されて撮像管４の撮像面５上を走査される。撮像面
５から取り出された信号はプリアンプや輝度信号処理回
路１２を介しそ輝度信号ＥＹが発生される。一方、同期
信号発生回路８を用いて、固体撮像素子６を駆動するた
めの駆動回路１３が動作される。固体撮像素子６の撮像
面７から取り出された信号は、プリアンプや色度信号処
理回路１４で９色度信号としてＥＲ，ｔ４゜Ｅ、かある
いはＥ、−ＥＹ、　’Ｅ’、−ＢＹが取り出される。輝
度信号処理回路１２からの輝度信号と色度信号処理回路
１４からの色度信号はエンコーダ１５で複合された信号
となる。なお１色信号は固体撮像素子６から検出される
ので、固体撮像素子６の撮像面”７上を走査して得られ
た画素位置は後述する感光部の空間的位置と、駆動回路
１３で発生する読み出しゲートパルスの時刻とで決定さ
れる。なお。

第１図においては固体撮像素子６は１個のみを示したが
、必ずしも、単板である必要はなく２色信号の周波数特
性を良くするために複数の固体素子でも良い。

また２本発明の撮像装置の固体撮像素子の画素位置はレ
ジストレーションずれをさらに少な（するために例えば
第２図または第３図の如き構造を有する。第４図は従来
の固体撮像素子の画素の感光部の配置で第■象限のみを
模式的に示した図である。図中２１は、　ＭＯＳや半導
体接合による光電変換部で通常感光部と呼ばれる。２２
はＣＣＤやＭＯＳを用いて感光部２１に生じた信号を垂
直に転送する垂直転送回路、２３はＣＣＯやＭＯＳを用
いて。

垂直に転送された信号をさらに水平に転送する水平転送
回路であり、さらにこの信号はプリアンプを経て信号処
理される。ＣＣＤやＭＯＳなどの固体撮像素子を用いた
撮像装置ではクロ・ツク信号を発生し、信号を転送する
のにデジタル信号として扱い。

汎用の固体撮像素子はその構造が周期的な規則性をもち
、フォト、マスクやアライメントのため画面中心での周
期性は周辺での周期性と変わらない。

すなわち、第４図で中心部での感光部の水平ピッチ、垂
直ピッチをおのおのＰｈｏ　＋　Ｐｖ０とすると。

周辺部の水平ピッチ、垂直ピッチＰｈ（ｘ、ｙ）。

Ｐｖ（ｘ、ｙ）は次の関係になされている。

Ｐｈ　（ｘ　、　ｙ）　＝Ｐｈ。

Ｐｖ　（ｘ　、　ｙ）　＝Ｐｖ。

しかしながら、固体撮像素子と撮像管とを組み合わせて
撮像装置を製作する場合には、上記の関係式を保った。

一定ピンチの感光部を持つ固体撮像素子は撮像装置とし
てはそぐわない。

第５図は、固体撮像素子の撮像面及び撮像管の撮像面上
を一定時間間隔で画素走査した場合の走査点の位置を、
撮像面での両者のピンチが水平。

垂直方向に重なるように調整したもので、対角端でのｃ
、　、　ｃ２．　ｃ、　、Ｃ，の黒丸が固体撮像素子上
の走査点位置を示し、　Ｄ（、Ｄ２　、　Ｄ３　、　Ｄ
ＳＩの白丸が撮像管上を走査した走査点位置を示す。

撮像管の場合には、水平、垂直のピッチＰ’ｈ　（ｘ。

ｙ）＋、Ｐ’ｖ　（ｘ＋　ｙ）は、偏向ヨーク、集束系
のために歪んでおり２画面の場所によって異なり。

一般に係数Ｑｍｎ、しｍｎを用いて ？’ｈｃｚ、ｙン＝ｉ’ｈｔｕ＋Σ（”ａｎ７−−１”
）　−ｓｔ、＜＋１９１１Ｔ／Ｖ（工、粋ＰＶＱ（ｌｔ
Ｅｌ、βびｙつトーｉ淳叙と表わされる。ここにビンク
ッション歪やバレル歪カ大＠イ場合ニハ、　（ｌａｘ　
、　Ｏｓｏ　、　４ｉｚ　、　ｈａｒｐ　。

ｈａｓ　＋　ｂｘｚなどの項が大きくなり、歪によって
係数の大きさは異なる。第５図に示すビンクッション歪
の場合は、固体撮像素子６での検出位置Ｃ７゜ｃ２　、
　ｃ３　、　ｃダは撮像管４での検出位置Ｄ／　。

Ｄλ、　Ｄ３　、　ＤＬｆにずれている。これ等の点の
ずれは、走査画面全体では相対的に約１％の直線性のず
れであり２位置としては人間の視覚にほとんど検出され
ない。にもかかわらず、撮像面上での絶対的なずれ１０
μｍ〜５０μｍは、レジストレーションに関しては大き
な問題となり、カラー画像として色ずれを発生させ、解
像度の劣化を引き起す。

第２図は本発明の固体撮像素子の画素となる感光部３１
の配置を示す。すなわち３画面中心での直線性から延長
した予想位置よりも撮像管４の画素の偏向歪み位置だけ
ずらして感光部を設けた構造になっている。

第３図は本発明の他の実施例で、撮像管４のＳ字形の図
形歪のずれに秤じて固、体操像素子６の感光部４１の配
列を変形した構造である。このほか。

ひずみの形は多種多様に変り、ひずみの形に対応して感
光部を配置させて輝度と色度のレジストレーション合わ
せの精度を上げることが出来ることは勿論である。また
固体撮像板を２枚以上使う場合には波長の違いに由来す
る撮像面上での像の大きさに合わせて固体撮像面の大き
さを変えて感光部を製作することによりレジストレーシ
ョン合わせを容易にできる。

（発明の効果） 本発明は１分離輝度方式のカラー画像撮像カメラにおい
て、輝度信号を検出する撮像管と１色信号を検出する固
体撮像素子を備えてなるので、高解像度で、調整の容易
な、高品質のカラー画像信号を発生する。すなわち、レ
ジストレーションを完全に合わすための補正波嬢も微小
なほとんど一次関数で良く、レジストレーション合わせ
の調整が非常に容易になる。また２色度信号そのものは
偏向位置の定まった固体撮像素子から抽出するので、地
磁気、室内磁気、振動、ライン電源電圧などに対して非
常に安定した位置にあり、この固体撮像素子から、の色
信号に輝度信号を合わすのであるから、従来の撮像管を
組み合わせた高品質の撮像装置に比べて外部条件に対し
て格段に安定した高品質画像信号を送ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の一例を示すブロック図、第
２図、第３図は本発明の撮像管の撮像画素位置に対応し
て感光部を配置した状態を示す配置図、第４図は従来の
固体撮像素子の感光部の配置を示す配置図、第５図は従
来の固体撮像素子により撮像画素位置と、対応する同時
刻での撮像管の撮像画素位置を示す図である。 ｌ・・・物体からの入射光　４・・・撮像管５・・・撮
像管の撮像面　６・・・固体撮像素子７・・・固体撮像
素子の撮像面 １２・・・輝度信号処理回路 １４・・・色度信号処理回路　１５・・・エンコーダほ
か１名 区 転 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）分離輝度方式のカラー画像撮像カメラにおいて、輝
   度信号を検出する撮像管と１色信号を検出する固体撮像
   素子を備えてなることを特徴とする撮像装置。 ２）撮像管の撮像面上を走査する際に生ずる偏向の歪み
   に合致して、固体撮像素子の画素の単位配列を周期的位
   置からずらして配置してなる特許請求の範囲第１項記載
   の撮像装置。