JP3475084B2 - 撮像装置 - Google Patents
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- JP3475084B2 JP3475084B2 JP19482598A JP19482598A JP3475084B2 JP 3475084 B2 JP3475084 B2 JP 3475084B2 JP 19482598 A JP19482598 A JP 19482598A JP 19482598 A JP19482598 A JP 19482598A JP 3475084 B2 JP3475084 B2 JP 3475084B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
- H04N25/447—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by preserving the colour pattern with or without loss of information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー撮像と高解
像度の白黒撮像との切り換えを可能にした撮像装置に関
する。
像度の白黒撮像との切り換えを可能にした撮像装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ機器に画像情報を取り込む
手段としては、従来より、イメージスキャナ装置が知ら
れているが、近年では、立体的な被写体の画像情報を直
接取り込むことができる電子スチルカメラが用いられる
ようになっている。通常の電子スチルカメラは、撮像素
子、駆動回路及び信号処理回路を含み、撮像素子が撮ら
えた被写体画像を電気信号として１画面単位で出力する
ように構成される。
手段としては、従来より、イメージスキャナ装置が知ら
れているが、近年では、立体的な被写体の画像情報を直
接取り込むことができる電子スチルカメラが用いられる
ようになっている。通常の電子スチルカメラは、撮像素
子、駆動回路及び信号処理回路を含み、撮像素子が撮ら
えた被写体画像を電気信号として１画面単位で出力する
ように構成される。
【０００３】図７は、電子スチルカメラの構成を示すブ
ロック図であり、図８は、その動作を説明するタイミン
グ図である。
ロック図であり、図８は、その動作を説明するタイミン
グ図である。
【０００４】撮像素子１は、例えば、ＣＣＤイメージセ
ンサであり、行列配置された複数の受光画素と、各受光
画素に蓄積される情報電荷を所定の順序で転送出力する
複数のシフトレジスタとを含む。複数のシフトレジスタ
は、受光画素の各列に対応付けられる複数の垂直シフト
レジスタ及びこれら複数の垂直シフトレジスタの出力側
に配置される通常１つの水平シフトレジスタより構成さ
れる。色分離フィルタ２は、光の三原色またはそれらの
補色を有する複数のセグメントが所定の規則に従って配
列され、撮像素子１の受光面に装着されて各受光画素を
特定の色成分に対応付ける。この色分離フィルタ２は、
半導体構成の撮像素子１のチップ上に着色層を積層す
る、いわゆる、オンチップフィルタとして構成すること
も可能である。レンズ３は、色分離フィルタ２と被写体
との間に配置され、被写体からの光を色分離フィルタ２
を介して撮像素子１の受光面へ導く。
ンサであり、行列配置された複数の受光画素と、各受光
画素に蓄積される情報電荷を所定の順序で転送出力する
複数のシフトレジスタとを含む。複数のシフトレジスタ
は、受光画素の各列に対応付けられる複数の垂直シフト
レジスタ及びこれら複数の垂直シフトレジスタの出力側
に配置される通常１つの水平シフトレジスタより構成さ
れる。色分離フィルタ２は、光の三原色またはそれらの
補色を有する複数のセグメントが所定の規則に従って配
列され、撮像素子１の受光面に装着されて各受光画素を
特定の色成分に対応付ける。この色分離フィルタ２は、
半導体構成の撮像素子１のチップ上に着色層を積層す
る、いわゆる、オンチップフィルタとして構成すること
も可能である。レンズ３は、色分離フィルタ２と被写体
との間に配置され、被写体からの光を色分離フィルタ２
を介して撮像素子１の受光面へ導く。
【０００５】駆動回路４は、後述するタイミング制御回
路８からの指示に応答して垂直転送クロックφV及び水
平転送クロックφHを生成し、この垂直転送クロックφV
及び水平転送クロックφHによって撮像素子１をパルス
駆動する。例えば、排出クロックφDに従って一旦受光
画素の情報電荷を全て排出した後、所定の期間Ｌを経過
して撮像素子１の受光画素に蓄積される情報電荷を、垂
直転送クロックφVによって各受光画素から対応する垂
直シフトレジスタへ読み出すようにしている。そして、
各垂直シフトレジスタから、１行ずつ垂直方向へ転送す
ると共に、水平転送クロックφHによって１画素ずつ水
平方向へ転送するように構成される。従って、撮像素子
１からは、１画面分の画像情報が１行単位で連続する画
像信号Ａ 0(t)が出力される。
路８からの指示に応答して垂直転送クロックφV及び水
平転送クロックφHを生成し、この垂直転送クロックφV
及び水平転送クロックφHによって撮像素子１をパルス
駆動する。例えば、排出クロックφDに従って一旦受光
画素の情報電荷を全て排出した後、所定の期間Ｌを経過
して撮像素子１の受光画素に蓄積される情報電荷を、垂
直転送クロックφVによって各受光画素から対応する垂
直シフトレジスタへ読み出すようにしている。そして、
各垂直シフトレジスタから、１行ずつ垂直方向へ転送す
ると共に、水平転送クロックφHによって１画素ずつ水
平方向へ転送するように構成される。従って、撮像素子
１からは、１画面分の画像情報が１行単位で連続する画
像信号Ａ 0(t)が出力される。
【０００６】アナログ処理回路５は、撮像素子１に接続
され、撮像素子１から入力される画像信号Ａ0(t)に対し
てサンプルホールド、レベル補正等の処理を施し、所定
のフォーマットに従う画像信号Ａ1(t)を生成する。Ａ／
Ｄ変換回路６は、アナログ処理回路５に接続され、アナ
ログ処理回路５から入力される画像信号Ａ1(t)を１画素
毎にデジタル変換することで、画像データＤ1(n)を生成
する。そして、デジタル処理回路７は、Ａ／Ｄ変換回路
６に接続され、Ａ／Ｄ変換回路６から入力される画像デ
ータＤ1(n)に対して色分離、マトリクス演算等の処理を
施し、輝度情報を表す輝度データＹ及び色差情報を表す
２種類の色差データＵ、Ｖを生成する。例えば、色分離
によって生成される光の三原色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：
Ｂ）を０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂとして合成するこ
とで輝度データＹが生成され、この輝度データＹから赤
色成分Ｒ及び青色成分Ｂをそれぞれ差し引くことによっ
て色差データＵ、Ｖが生成される。
され、撮像素子１から入力される画像信号Ａ0(t)に対し
てサンプルホールド、レベル補正等の処理を施し、所定
のフォーマットに従う画像信号Ａ1(t)を生成する。Ａ／
Ｄ変換回路６は、アナログ処理回路５に接続され、アナ
ログ処理回路５から入力される画像信号Ａ1(t)を１画素
毎にデジタル変換することで、画像データＤ1(n)を生成
する。そして、デジタル処理回路７は、Ａ／Ｄ変換回路
６に接続され、Ａ／Ｄ変換回路６から入力される画像デ
ータＤ1(n)に対して色分離、マトリクス演算等の処理を
施し、輝度情報を表す輝度データＹ及び色差情報を表す
２種類の色差データＵ、Ｖを生成する。例えば、色分離
によって生成される光の三原色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：
Ｂ）を０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂとして合成するこ
とで輝度データＹが生成され、この輝度データＹから赤
色成分Ｒ及び青色成分Ｂをそれぞれ差し引くことによっ
て色差データＵ、Ｖが生成される。
【０００７】タイミング制御回路８は、基準クロックＣ
Ｋに基づいて各部の動作を制御する。例えば、駆動回路
４に対しては、撮像素子１の露光状態に応じて情報電荷
の蓄積時間Ｌを設定し、画像信号Ｙ0(t)を適正なレベル
で得られるようにしている。また、アナログ処理回路５
やデジタル処理回路７に対しては、撮像素子１の動作に
各処理のタイミングを同期させると共に、各処理の条件
の設定を行う。
Ｋに基づいて各部の動作を制御する。例えば、駆動回路
４に対しては、撮像素子１の露光状態に応じて情報電荷
の蓄積時間Ｌを設定し、画像信号Ｙ0(t)を適正なレベル
で得られるようにしている。また、アナログ処理回路５
やデジタル処理回路７に対しては、撮像素子１の動作に
各処理のタイミングを同期させると共に、各処理の条件
の設定を行う。
【０００８】以上のようにして生成される輝度データＹ
及び色差データＵ、Ｖは、１画面単位でコンピュータ機
器へ転送される。
及び色差データＵ、Ｖは、１画面単位でコンピュータ機
器へ転送される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】コンピュータ機器に取
り込まれる画像情報には、文字や図形が記載された原稿
を撮したときのモノクローム画像も含まれる。このた
め、電子スチルカメラにおいて、通常の被写体を撮すカ
ラー撮像モードと、被写体の濃淡のみを撮すモノクロ撮
像モードとで動作することが望まれる。モノクロ撮像の
場合、色情報を処理する必要がないため、輝度情報の処
理を優先的に行うようにすることで、カラー撮像の場合
に比べて解像度を高くすることが可能になる。
り込まれる画像情報には、文字や図形が記載された原稿
を撮したときのモノクローム画像も含まれる。このた
め、電子スチルカメラにおいて、通常の被写体を撮すカ
ラー撮像モードと、被写体の濃淡のみを撮すモノクロ撮
像モードとで動作することが望まれる。モノクロ撮像の
場合、色情報を処理する必要がないため、輝度情報の処
理を優先的に行うようにすることで、カラー撮像の場合
に比べて解像度を高くすることが可能になる。
【００１０】撮像モードの切り換えは、デジタル処理回
路７内の演算処理の変更によって行うことができる。し
かしながら、輝度情報の処理を優先させて解像度を高く
するためには、色分離された色成分データに対して複雑
なフィルタリング処理を施す必要があり、デジタル処理
回路７の回路構成が複雑になる。
路７内の演算処理の変更によって行うことができる。し
かしながら、輝度情報の処理を優先させて解像度を高く
するためには、色分離された色成分データに対して複雑
なフィルタリング処理を施す必要があり、デジタル処理
回路７の回路構成が複雑になる。
【００１１】そこで本発明は、回路構成を複雑にするこ
となく、カラー撮像とモノクロ撮像とを容易に切り換え
られるようにすることを目的とする。
となく、カラー撮像とモノクロ撮像とを容易に切り換え
られるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたもので、その特徴とするところ
は、被写体画像を撮らえ、画像情報を１画面単位で取り
出す撮像装置において、光電変換によって生じる情報電
荷をそれぞれ独立に蓄積する複数の受光画素が行列配置
される固体撮像素子と、光の三原色から選択される第１
の色及び第１の色を除く光の三原色の補色となる第２及
び第３の色を有する複数セグメントが上記固体撮像素子
の各受光画素に対応して配置され、各受光画素をそれぞ
れ特定の色成分に対応付ける色分離フィルタと、上記固
体撮像素子の各受光画素に照射される光の光路上に着脱
可能に配置され、上記第１の色を有する単色フィルタ
と、上記固体撮像素子の各受光画素に蓄積される情報電
荷を所定の順序で転送出力して画像信号を得る駆動回路
と、を備えたことにある。
解決するためになされたもので、その特徴とするところ
は、被写体画像を撮らえ、画像情報を１画面単位で取り
出す撮像装置において、光電変換によって生じる情報電
荷をそれぞれ独立に蓄積する複数の受光画素が行列配置
される固体撮像素子と、光の三原色から選択される第１
の色及び第１の色を除く光の三原色の補色となる第２及
び第３の色を有する複数セグメントが上記固体撮像素子
の各受光画素に対応して配置され、各受光画素をそれぞ
れ特定の色成分に対応付ける色分離フィルタと、上記固
体撮像素子の各受光画素に照射される光の光路上に着脱
可能に配置され、上記第１の色を有する単色フィルタ
と、上記固体撮像素子の各受光画素に蓄積される情報電
荷を所定の順序で転送出力して画像信号を得る駆動回路
と、を備えたことにある。
【００１３】本発明によれば、単色フィルタを外したと
きには、撮像素子の各受光画素に色分離フィルタの各色
成分に対応する情報電荷がそれぞれ蓄積される。そし
て、単色フィルタを装着したときには、全ての受光画素
に同一の色成分に対応する情報電荷が蓄積される。従っ
て、単色フィルタを装着すれば、撮像素子は色分離フィ
ルタが装着されていないときと同等の撮像を行うことが
できる。
きには、撮像素子の各受光画素に色分離フィルタの各色
成分に対応する情報電荷がそれぞれ蓄積される。そし
て、単色フィルタを装着したときには、全ての受光画素
に同一の色成分に対応する情報電荷が蓄積される。従っ
て、単色フィルタを装着すれば、撮像素子は色分離フィ
ルタが装着されていないときと同等の撮像を行うことが
できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の撮像装置の構成
を示すブロック図ある。この図において、撮像素子１、
色分離フィルタ２、レンズ３、駆動回路４及びタイミン
グ制御回路８は、図７に示す従来の撮像装置とそれぞれ
同一のものである。
を示すブロック図ある。この図において、撮像素子１、
色分離フィルタ２、レンズ３、駆動回路４及びタイミン
グ制御回路８は、図７に示す従来の撮像装置とそれぞれ
同一のものである。
【００１５】本発明の特徴とするところは、単色フィル
タ１１を着脱可能に配置し、この単色フィルタ１１の装
着と信号処理系の動作の選択とを切り換え回路１３よっ
て行うようにしたことにある。尚、信号処理系は、アナ
ログ処理回路５及びＡ／Ｄ変換回路６は、図７に示す従
来の装置を同一であり、デジタル処理回路１２のみ従来
の装置とは異なる構成を有している。
タ１１を着脱可能に配置し、この単色フィルタ１１の装
着と信号処理系の動作の選択とを切り換え回路１３よっ
て行うようにしたことにある。尚、信号処理系は、アナ
ログ処理回路５及びＡ／Ｄ変換回路６は、図７に示す従
来の装置を同一であり、デジタル処理回路１２のみ従来
の装置とは異なる構成を有している。
【００１６】単色フィルタ１１は、レンズ３を透過して
撮像素子１へ入射される光の光路上に着脱可能に配置さ
れ、色分離フィルタ２を介して撮像素子１の受光面へ入
射される光を特定の色成分に制限する。ここで、色分離
フィルタ２の各セグメントは、特定の色成分を共通に透
過するような色成分の組み合わせが選択され、単色フィ
ルタ１１の色は、色分離フィルタ２の全てのセグメント
を透過する色成分が選択される。
撮像素子１へ入射される光の光路上に着脱可能に配置さ
れ、色分離フィルタ２を介して撮像素子１の受光面へ入
射される光を特定の色成分に制限する。ここで、色分離
フィルタ２の各セグメントは、特定の色成分を共通に透
過するような色成分の組み合わせが選択され、単色フィ
ルタ１１の色は、色分離フィルタ２の全てのセグメント
を透過する色成分が選択される。
【００１７】デジタル処理回路１２は、カラー撮像とモ
ノクロ撮像とで処理動作を切り換えるように構成され
る。カラー撮像のときには、Ａ／Ｄ変換回路６から入力
される画像データＤ1(n)に対し、色分離、マトリクス演
算等の処理を施して輝度データＹ及び色差データＵ、Ｖ
を生成する。この輝度データＹ及び色差データＵ、Ｖの
生成処理は、図７に示すデジタル処理回路７と同一であ
る。そして、モノクロ撮像のときには、色分離を行わ
ず、全てのデータに対してガンマ補正や輪郭補正等の処
理を施し、輝度データＹを生成する。このモノクロ撮像
のとき、色差データＵ、Ｖは、全てが固定値「０」とし
て出力される。
ノクロ撮像とで処理動作を切り換えるように構成され
る。カラー撮像のときには、Ａ／Ｄ変換回路６から入力
される画像データＤ1(n)に対し、色分離、マトリクス演
算等の処理を施して輝度データＹ及び色差データＵ、Ｖ
を生成する。この輝度データＹ及び色差データＵ、Ｖの
生成処理は、図７に示すデジタル処理回路７と同一であ
る。そして、モノクロ撮像のときには、色分離を行わ
ず、全てのデータに対してガンマ補正や輪郭補正等の処
理を施し、輝度データＹを生成する。このモノクロ撮像
のとき、色差データＵ、Ｖは、全てが固定値「０」とし
て出力される。
【００１８】切り換え制御回路１３は、単色フィルタ１
１の着脱を指示すると共に、デジタル処理回路１２の処
理動作を選択して、カラー撮像とモノクロ撮像との切り
換えを行う。即ち、カラー撮像を行うときには、単色フ
ィルタ１１を外して色分離フィルタ２に全ての色成分の
光を入射させると共に、デジタル処理回路１２において
カラー撮像に対応した処理を選択させる。そして、モノ
クロ撮像を行うときには、単色フィルタ１１を装着して
色分離フィルタ２に特定の色成分のみの光を入射させる
と共に、デジタル処理回路１２においてモノクロ撮像に
対応した処理を選択させる。
１の着脱を指示すると共に、デジタル処理回路１２の処
理動作を選択して、カラー撮像とモノクロ撮像との切り
換えを行う。即ち、カラー撮像を行うときには、単色フ
ィルタ１１を外して色分離フィルタ２に全ての色成分の
光を入射させると共に、デジタル処理回路１２において
カラー撮像に対応した処理を選択させる。そして、モノ
クロ撮像を行うときには、単色フィルタ１１を装着して
色分離フィルタ２に特定の色成分のみの光を入射させる
と共に、デジタル処理回路１２においてモノクロ撮像に
対応した処理を選択させる。
【００１９】このような撮像装置においては、単色フィ
ルタ１１の着脱とデジタル処理回路１２の動作選択とに
よって、カラー撮像とモノクロ撮像とを容易に切り換え
ることができる。
ルタ１１の着脱とデジタル処理回路１２の動作選択とに
よって、カラー撮像とモノクロ撮像とを容易に切り換え
ることができる。
【００２０】図２は、色分離フィルタ２の各セグメント
の色成分の組み合わせと、その組み合わせに対応する単
色フィルタ１１の色成分との関係を示す図である。色分
離フィルタ２の各セグメントは、光の三原色（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）から選択される１色と、選択される色以外の三原色
に対して補色となる２色とが組み合わせられる。尚、Ｗ
（白）については、全ての色成分を透過するため、何れ
の組み合わせにも追加することが可能である。そして、
単色フィルタ１１には、色分離フィルタ２を構成するセ
グメントに用いられる三原色の内の１色が用いられる。
例えば、色分離フィルタ２がストライプ型の場合には、
図３（ａ）に示すように、Ｙｅ（黄）、Ｇ（緑）、Ｃｙ
（シアン）を一定の順序で繰り返し配列して形成でき
る。また、色分離フィルタ２がモザイク型の場合には、
図３（ｂ）に示すように、奇数行にＷ（白）及びＧを交
互に配列し、偶数行にＹｅ及びＣｙを交互に配列して形
成できる。
の色成分の組み合わせと、その組み合わせに対応する単
色フィルタ１１の色成分との関係を示す図である。色分
離フィルタ２の各セグメントは、光の三原色（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）から選択される１色と、選択される色以外の三原色
に対して補色となる２色とが組み合わせられる。尚、Ｗ
（白）については、全ての色成分を透過するため、何れ
の組み合わせにも追加することが可能である。そして、
単色フィルタ１１には、色分離フィルタ２を構成するセ
グメントに用いられる三原色の内の１色が用いられる。
例えば、色分離フィルタ２がストライプ型の場合には、
図３（ａ）に示すように、Ｙｅ（黄）、Ｇ（緑）、Ｃｙ
（シアン）を一定の順序で繰り返し配列して形成でき
る。また、色分離フィルタ２がモザイク型の場合には、
図３（ｂ）に示すように、奇数行にＷ（白）及びＧを交
互に配列し、偶数行にＹｅ及びＣｙを交互に配列して形
成できる。
【００２１】図４は、色分離フィルタ２及び／又は単色
フィルタ１１を透過する光の色成分を示す模式図であ
り、図５は、画像データＤ1(n)の示す色成分を表す図で
ある。ここでは、色分離フィルタ２が、図３（ａ）に示
すようなストライプ型の場合を示している。
フィルタ１１を透過する光の色成分を示す模式図であ
り、図５は、画像データＤ1(n)の示す色成分を表す図で
ある。ここでは、色分離フィルタ２が、図３（ａ）に示
すようなストライプ型の場合を示している。
【００２２】カラー撮像の場合、図４（ａ）に示すよう
に、撮像素子１に入射される光の光路上には、色分離フ
ィルタ２のみが配置される。このとき、色分離フィルタ
２の各セグメントに光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が入射さ
れると、ＹｅフィルタはＲ成分及びＧ成分を透過し、Ｇ
フィルタはＧ成分のみを透過し、ＣｙフィルタはＧ成分
及びＢ成分を透過する。これにより、撮像素子１の各受
光画素には、Ｒ＋Ｇ（＝Ｙｅ）、Ｇ、Ｇ＋Ｂ（＝Ｃｙ）
の何れかの成分が入射される。この結果、画像データＤ
1(n)では、図５（ａ）に示すように、Ｒ＋Ｇ（＝Ｙ
ｅ）、Ｇ、Ｇ＋Ｂ（＝Ｃｙ）の各成分が１画素単位で繰
り返される。このような画像データＤ1(n)に対しては、
Ｙｅ成分からＧ成分を差し引くことでＲ成分を生成する
と共に、Ｃｙ成分からＧ成分を差し引くことでＢ成分を
生成した後、色差演算等の処理を施して輝度データＹ及
び色差データＵ、Ｖを生成できる。
に、撮像素子１に入射される光の光路上には、色分離フ
ィルタ２のみが配置される。このとき、色分離フィルタ
２の各セグメントに光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が入射さ
れると、ＹｅフィルタはＲ成分及びＧ成分を透過し、Ｇ
フィルタはＧ成分のみを透過し、ＣｙフィルタはＧ成分
及びＢ成分を透過する。これにより、撮像素子１の各受
光画素には、Ｒ＋Ｇ（＝Ｙｅ）、Ｇ、Ｇ＋Ｂ（＝Ｃｙ）
の何れかの成分が入射される。この結果、画像データＤ
1(n)では、図５（ａ）に示すように、Ｒ＋Ｇ（＝Ｙ
ｅ）、Ｇ、Ｇ＋Ｂ（＝Ｃｙ）の各成分が１画素単位で繰
り返される。このような画像データＤ1(n)に対しては、
Ｙｅ成分からＧ成分を差し引くことでＲ成分を生成する
と共に、Ｃｙ成分からＧ成分を差し引くことでＢ成分を
生成した後、色差演算等の処理を施して輝度データＹ及
び色差データＵ、Ｖを生成できる。
【００２３】モノクロ撮像の場合、図４（ｂ）に示すよ
うに、撮像素子１に入射される光の光路上には、色分離
フィルタ２及び単色フィルタ１１が配置される。このと
き、光の三原色が入射されても、単色フィルタ１１がＧ
成分のみを透過するため、色分離フィルタ２の各セグメ
ントには、Ｇ成分のみが入射される。色分離フィルタ２
の各セグメントは、Ｙｅフィルタ、Ｇフィルタ及びＣｙ
フィルタであるため、Ｇ成分をそのまま透過する。これ
により、撮像素子１の各受光画素には、Ｇ成分のみが入
射され、画像データＤ1(n)では、図５（ｂ）に示すよう
に、Ｇ成分のみが連続する。このような画像データＤ
1(n)に対しては、色成分を無視し、モノクロ画像のデー
タと同様の処理を施すことで輝度データＹのみを生成で
きる。
うに、撮像素子１に入射される光の光路上には、色分離
フィルタ２及び単色フィルタ１１が配置される。このと
き、光の三原色が入射されても、単色フィルタ１１がＧ
成分のみを透過するため、色分離フィルタ２の各セグメ
ントには、Ｇ成分のみが入射される。色分離フィルタ２
の各セグメントは、Ｙｅフィルタ、Ｇフィルタ及びＣｙ
フィルタであるため、Ｇ成分をそのまま透過する。これ
により、撮像素子１の各受光画素には、Ｇ成分のみが入
射され、画像データＤ1(n)では、図５（ｂ）に示すよう
に、Ｇ成分のみが連続する。このような画像データＤ
1(n)に対しては、色成分を無視し、モノクロ画像のデー
タと同様の処理を施すことで輝度データＹのみを生成で
きる。
【００２４】図６は、デジタル処理回路１３の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【００２５】デジタル処理回路１２は、第１の輝度処理
部２１、第２の輝度処理部２２、色分離部２３、色処理
部２４及び第１〜第３の切り換えスイッチ２５〜２７よ
り構成される。第１の切り換えスイッチ２５は、画像デ
ータＤ1(n)の入力に接続され、画像データＤ1(n)を、切
り換え制御回路１３の指示に応答して第１の輝度処理部
２１あるいは色分離部２３の何れかに供給する。第１の
輝度処理部２１は、モノクロ画像を表す画像データＤ
1(n)に対する処理を行うものであり、色成分を無視し
て、ガンマ補正や輪郭補正等の演算処理を施すことによ
り輝度データＹを生成する。色分離部２３は、画像デー
タＤ1(n)を各色成分毎に分離し、色成分データを生成す
る。例えば、図５（ａ）に示す画像データＤ1(n)に対し
ては、１画素単位で３つに振り分け、Ｙｅ、Ｇ及びＣｙ
の各色成分に対応する３種類の色成分データを生成す
る。第２の輝度処理回路２２は、色分離部２３から入力
される色成分データに対して、所定のフィルタリング処
理を施し、輝度データＹを生成する。例えば、Ｙｅ、
Ｇ、Ｃｙの各色成分を均等に合成することにより、輝度
データＹを生成する。この輝度データＹについては、色
成分を合成して得られるため、第１の輝度処理部２１か
ら得られる輝度データよりも解像度は劣る。色処理部２
４は、色分離部２３から入力される色成分データに対し
て、色差マトリクス処理を施し、色差データＵ、Ｖを生
成する。例えば、Ｙｅ成分からからＧ成分を差し引いて
Ｒ成分を生成し、Ｃｙ成分からＧ成分を差し引いてＢ成
分を生成した後、Ｒ、Ｇ、Ｂの各成分に基づいて色差デ
ータＵ、Ｖを生成するように構成される。第２の切り換
えスイッチ２６は、第１の輝度処理部２１及び第２の輝
度処理部２２に接続され、切り換え制御回路１３の指示
に応答して、何れか一方を選択して輝度データＹを出力
する。そして、第３の切り換えスイッチ２７は、色処理
部２４及び固定データ「０」に接続され、切り換え制御
回路１３の指示に応答して、何れか一方を選択して色差
データＵ、Ｖを出力する。
部２１、第２の輝度処理部２２、色分離部２３、色処理
部２４及び第１〜第３の切り換えスイッチ２５〜２７よ
り構成される。第１の切り換えスイッチ２５は、画像デ
ータＤ1(n)の入力に接続され、画像データＤ1(n)を、切
り換え制御回路１３の指示に応答して第１の輝度処理部
２１あるいは色分離部２３の何れかに供給する。第１の
輝度処理部２１は、モノクロ画像を表す画像データＤ
1(n)に対する処理を行うものであり、色成分を無視し
て、ガンマ補正や輪郭補正等の演算処理を施すことによ
り輝度データＹを生成する。色分離部２３は、画像デー
タＤ1(n)を各色成分毎に分離し、色成分データを生成す
る。例えば、図５（ａ）に示す画像データＤ1(n)に対し
ては、１画素単位で３つに振り分け、Ｙｅ、Ｇ及びＣｙ
の各色成分に対応する３種類の色成分データを生成す
る。第２の輝度処理回路２２は、色分離部２３から入力
される色成分データに対して、所定のフィルタリング処
理を施し、輝度データＹを生成する。例えば、Ｙｅ、
Ｇ、Ｃｙの各色成分を均等に合成することにより、輝度
データＹを生成する。この輝度データＹについては、色
成分を合成して得られるため、第１の輝度処理部２１か
ら得られる輝度データよりも解像度は劣る。色処理部２
４は、色分離部２３から入力される色成分データに対し
て、色差マトリクス処理を施し、色差データＵ、Ｖを生
成する。例えば、Ｙｅ成分からからＧ成分を差し引いて
Ｒ成分を生成し、Ｃｙ成分からＧ成分を差し引いてＢ成
分を生成した後、Ｒ、Ｇ、Ｂの各成分に基づいて色差デ
ータＵ、Ｖを生成するように構成される。第２の切り換
えスイッチ２６は、第１の輝度処理部２１及び第２の輝
度処理部２２に接続され、切り換え制御回路１３の指示
に応答して、何れか一方を選択して輝度データＹを出力
する。そして、第３の切り換えスイッチ２７は、色処理
部２４及び固定データ「０」に接続され、切り換え制御
回路１３の指示に応答して、何れか一方を選択して色差
データＵ、Ｖを出力する。
【００２６】切り換え制御回路１３からカラー撮像の指
示が与えられたとき、第１の切り換えスイッチ２５は、
色分離部２３側を選択し、第２の切り換えスイッチ２６
は、第２の輝度処理部２２側を選択し、さらに、第３の
切り換えスイッチ２７は、色処理部２４側を選択する。
これにより、Ａ／Ｄ変換回路６から入力される画像デー
タＤ1(n)に対して、カラー画像の表示が可能な輝度デー
タＹ及び色差データＵ、Ｖを得ることができる。一方、
切り換え制御回路１３からモノクロ撮像の指示が与えら
れたとき、第１の切り換えスイッチ２５は、第１の輝度
処理部２１側を選択し、第２の切り換えスイッチ２６
は、第１の輝度処理部２１側を選択し、さらに、第３の
切り換えスイッチ２７は、固定データ「０」を選択す
る。これにより、Ａ／Ｄ変換回路６から入力される画像
データＤ1(n)に対して、モノクロ画像を高解像度で表示
可能な輝度データＹを得ることができる。このとき、色
差データＵ、Ｖは、共に「０」に固定される。
示が与えられたとき、第１の切り換えスイッチ２５は、
色分離部２３側を選択し、第２の切り換えスイッチ２６
は、第２の輝度処理部２２側を選択し、さらに、第３の
切り換えスイッチ２７は、色処理部２４側を選択する。
これにより、Ａ／Ｄ変換回路６から入力される画像デー
タＤ1(n)に対して、カラー画像の表示が可能な輝度デー
タＹ及び色差データＵ、Ｖを得ることができる。一方、
切り換え制御回路１３からモノクロ撮像の指示が与えら
れたとき、第１の切り換えスイッチ２５は、第１の輝度
処理部２１側を選択し、第２の切り換えスイッチ２６
は、第１の輝度処理部２１側を選択し、さらに、第３の
切り換えスイッチ２７は、固定データ「０」を選択す
る。これにより、Ａ／Ｄ変換回路６から入力される画像
データＤ1(n)に対して、モノクロ画像を高解像度で表示
可能な輝度データＹを得ることができる。このとき、色
差データＵ、Ｖは、共に「０」に固定される。
【００２７】以上のデジタル処理回路１２においては、
第１の輝度処理部２１で色成分を無視して処理を実行で
き、第２の輝度処理部２２で高解像度を犠牲にして処理
を実行できる。従って、回路構成を簡略化できる。
第１の輝度処理部２１で色成分を無視して処理を実行で
き、第２の輝度処理部２２で高解像度を犠牲にして処理
を実行できる。従って、回路構成を簡略化できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、通常のカラー撮像と、
解像度を高くしたモノクロ撮像とを切り換えて動作させ
ることができる。従って、撮像素子の解像度を有効に活
用することができる。
解像度を高くしたモノクロ撮像とを切り換えて動作させ
ることができる。従って、撮像素子の解像度を有効に活
用することができる。
【図１】本発明の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】各フィルタの色成分の選択例を示す図である。
【図３】色分離フィルタの構成例を示す平面図である。
【図４】各フィルタを透過する色成分の様子を示す模式
図である。
図である。
【図５】画像データの色成分を示す図である。
【図６】デジタル処理回路の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図８】従来の撮像装置の動作を説明するタイミング図
である。
である。
１ 撮像素子
２ 色分離フィルタ
３ レンズ
４ 駆動回路
５ アナログ処理回路
６ Ａ／Ｄ変換回路
７、１２ デジタル処理回路
８ タイミング制御回路
１１ 単色フィルタ
１３ 切り換え制御回路
２１、２２ 輝度処理部
２３ 色分離部
２４ 色処理部
２４〜２５ 切り換えスイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 被写体画像を撮らえ、画像情報を１画面
単位で取り出す撮像装置において、光電変換によって生
じる情報電荷をそれぞれ独立に蓄積する複数の受光画素
が行列配置される固体撮像素子と、光の三原色から選択
される第１の色及び第１の色を除く光の三原色の補色と
なる第２及び第３の色を有する複数セグメントが上記固
体撮像素子の各受光画素に対応して配置され、各受光画
素をそれぞれ特定の色成分に対応付ける色分離フィルタ
と、上記固体撮像素子の各受光画素に照射される光の光
路上に着脱可能に配置され、上記第１の色を有する単色
フィルタと、上記固体撮像素子の各受光画素に蓄積され
る情報電荷を所定の順序で転送出力して画像信号を得る
駆動回路と、を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 上記画像信号に対して所定の信号処理を
施し、輝度情報及び色情報を生成する信号処理回路をさ
らに備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装
置。 - 【請求項３】 上記信号処理回路は、上記画像信号に対
して第１の処理を施して第１の輝度信号を生成する第１
の輝度処理部と、上記画像信号を各色成分毎に分離して
色成分信号を生成する色分離部と、上記色成分信号に対
して第２の処理を施して第２の輝度信号を生成する第２
の輝度処理部と、上記色成分信号に対して第３の処理を
施して色信号を生成する色処理部と、を含むことを特徴
とする請求項２に記載の撮像装置。 - 【請求項４】 上記単色フィルタが装着されたとき、上
記信号処理回路は、上記第１の輝度信号を選択して出力
し、上記単色フィルタが装着されなかったとき、上記信
号処理回路は、上記第２の輝度信号及び上記色信号を選
択して出力することを特徴とする請求項３に記載の撮像
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19482598A JP3475084B2 (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 撮像装置 |
| TW088109588A TW416236B (en) | 1998-07-09 | 1999-06-09 | Photographing apparatus |
| US09/348,424 US6628841B1 (en) | 1998-07-09 | 1999-07-07 | Image sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19482598A JP3475084B2 (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000032476A JP2000032476A (ja) | 2000-01-28 |
| JP3475084B2 true JP3475084B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=16330892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19482598A Expired - Fee Related JP3475084B2 (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6628841B1 (ja) |
| JP (1) | JP3475084B2 (ja) |
| TW (1) | TW416236B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR101475464B1 (ko) | 2008-05-09 | 2014-12-22 | 삼성전자 주식회사 | 적층형 이미지 센서 |
| TWI453527B (zh) * | 2009-07-15 | 2014-09-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 電子設備 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS63301067A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-08 | Asahi Optical Co Ltd | カラ−複写装置の色分解機構 |
| US5978023A (en) * | 1996-10-10 | 1999-11-02 | Florida Atlantic University | Color video camera system and method for generating color video signals at increased line and/or frame rates |
| JP3474122B2 (ja) * | 1998-04-30 | 2003-12-08 | 富士写真フイルム株式会社 | フラットパネルディスプレイ |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP19482598A patent/JP3475084B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-09 TW TW088109588A patent/TW416236B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-07-07 US US09/348,424 patent/US6628841B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6628841B1 (en) | 2003-09-30 |
| TW416236B (en) | 2000-12-21 |
| JP2000032476A (ja) | 2000-01-28 |
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