JPH07226940A - 高品位テレビカメラ - Google Patents
高品位テレビカメラInfo
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- JPH07226940A JPH07226940A JP6016311A JP1631194A JPH07226940A JP H07226940 A JPH07226940 A JP H07226940A JP 6016311 A JP6016311 A JP 6016311A JP 1631194 A JP1631194 A JP 1631194A JP H07226940 A JPH07226940 A JP H07226940A
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- Japan
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- image pickup
- image
- optical system
- pickup device
- color separation
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高品位化を容易に実現する高品位テレビカメラ
を得る。 【構成】撮像レンズ１を介して入射した光は、色分解光
学系２により複数に分岐される。第１のＧ用撮像デバイ
ス３は、前記色分解光学系で分岐された第１の光の一部
による光学像が感光面に結像されるように配置される。
第２のＧ用撮像デバイス４は、色分解光学系で分岐され
た第１の光の残りの部分による光学像が、前記撮像デバ
イス３の感光面に結像される光学像に対して相対的に垂
直方向に画素ピッチの１／２ずれて感光面に結像される
ように配置される。Ｂ用撮像デバイス５は、色分解光学
系で分岐された第２の光による光学像が感光面に結像さ
れるように配置される。Ｒ用撮像デバイス６は、色分解
光学系で分岐された第３の光による光学像が感光面に結
像されるように配置される。撮像デバイス３、４からの
撮像信号を組み合わせると高解像度の映像信号を得るこ
とができる。
を得る。 【構成】撮像レンズ１を介して入射した光は、色分解光
学系２により複数に分岐される。第１のＧ用撮像デバイ
ス３は、前記色分解光学系で分岐された第１の光の一部
による光学像が感光面に結像されるように配置される。
第２のＧ用撮像デバイス４は、色分解光学系で分岐され
た第１の光の残りの部分による光学像が、前記撮像デバ
イス３の感光面に結像される光学像に対して相対的に垂
直方向に画素ピッチの１／２ずれて感光面に結像される
ように配置される。Ｂ用撮像デバイス５は、色分解光学
系で分岐された第２の光による光学像が感光面に結像さ
れるように配置される。Ｒ用撮像デバイス６は、色分解
光学系で分岐された第３の光による光学像が感光面に結
像されるように配置される。撮像デバイス３、４からの
撮像信号を組み合わせると高解像度の映像信号を得るこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像デバイスを
用いた高品位テレビカメラに関する。
用いた高品位テレビカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】家庭用ビデオカメラの分野では、いわゆ
るＣＣＤ（電荷結合デバイス）等で構成される固体撮像
デバイスを用いたカメラがほとんどで、これらの画質向
上、小形化が盛んである。我が国ではＮＴＳＣ方式のカ
メラは性能改善も進み、ほぼ満足できるレベルにまで達
している。一方、現在、試験放送が行われている日本の
ＨＤＴＶ方式であるハイビジョンではインターレース方
式が採用され、この方式で用いる固体撮像素子として
は、トータルで１３０万〜２００万画素の撮像デバイス
でよく、これらに適合する撮像デバイスの開発も着々と
進められ、ハイビジョンカメラの実用化が迫っている。
また、撮像デバイスの水平転送周波数は２００万画素２
線式の場合３７ＭＨｚ、１３０万画素単線式の場合４８
ＭＨｚ程度で良く、駆動方式に工夫を凝らせば何とか実
現可能な範囲に到達している。
るＣＣＤ（電荷結合デバイス）等で構成される固体撮像
デバイスを用いたカメラがほとんどで、これらの画質向
上、小形化が盛んである。我が国ではＮＴＳＣ方式のカ
メラは性能改善も進み、ほぼ満足できるレベルにまで達
している。一方、現在、試験放送が行われている日本の
ＨＤＴＶ方式であるハイビジョンではインターレース方
式が採用され、この方式で用いる固体撮像素子として
は、トータルで１３０万〜２００万画素の撮像デバイス
でよく、これらに適合する撮像デバイスの開発も着々と
進められ、ハイビジョンカメラの実用化が迫っている。
また、撮像デバイスの水平転送周波数は２００万画素２
線式の場合３７ＭＨｚ、１３０万画素単線式の場合４８
ＭＨｚ程度で良く、駆動方式に工夫を凝らせば何とか実
現可能な範囲に到達している。
【０００３】ところが、将来の本格的な高精細放送方式
である、真のＨＤＴＶ方式のカメラとなると、現在の５
〜１０倍の画素数が必要になり、撮像デバイスの水平転
送周波数も１００ＭＨｚを越える高周波数が要求され
る。これは、現在の技術レベルでは実現不可能な多画素
化、高性能化の値である。特に最近発表になった、米国
のＨＤＴＶ方式では走査線数１０００本以上でノンイン
ターレース方式、しかも画素の縦横比が等しい正方格子
を採用することになり、これに適合する固体撮像デバイ
スを実現することは容易ではない。このように、真の高
品位テレビカメラを実現することはなかなか不可能であ
った。
である、真のＨＤＴＶ方式のカメラとなると、現在の５
〜１０倍の画素数が必要になり、撮像デバイスの水平転
送周波数も１００ＭＨｚを越える高周波数が要求され
る。これは、現在の技術レベルでは実現不可能な多画素
化、高性能化の値である。特に最近発表になった、米国
のＨＤＴＶ方式では走査線数１０００本以上でノンイン
ターレース方式、しかも画素の縦横比が等しい正方格子
を採用することになり、これに適合する固体撮像デバイ
スを実現することは容易ではない。このように、真の高
品位テレビカメラを実現することはなかなか不可能であ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
標準放送方式、ハイビジョン方式のカメラで実現されて
いた技術では到底不可能な、多画素化、高性能化が要求
される本格的なＨＤＴＶカメラは開発、製品化が実現不
可能であるという大きな問題があった。この発明は、上
記のような従来技術の問題を除去し、容易に高品位化が
可能であり本格的な高品位テレビカメラを得ることを目
的とするものである。
標準放送方式、ハイビジョン方式のカメラで実現されて
いた技術では到底不可能な、多画素化、高性能化が要求
される本格的なＨＤＴＶカメラは開発、製品化が実現不
可能であるという大きな問題があった。この発明は、上
記のような従来技術の問題を除去し、容易に高品位化が
可能であり本格的な高品位テレビカメラを得ることを目
的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、撮像レンズを介して入射した光を複
数に分岐する色分解光学系と、前記色分解光学系で分岐
された第１の光の一部による光学像が感光面に結像され
るように配置された第１の撮像デバイスと前記色分解光
学系で分岐された第１の光の残りの部分による光学像
が、前記第１の撮像デバイスの感光面に結像される光学
像に対して相対的に垂直方向に画素ピッチの１／２ずれ
て感光面に結像されるように配置された第２の撮像デバ
イスと、前記色分解光学系で分岐された第２の光による
光学像が感光面に結像されるように配置された第３の撮
像デバイスと、前記色分解光学系で分岐された第３の光
による光学像が感光面に結像されるように配置された第
４の撮像デバイスとを有し、前記第１と第２の撮像デバ
イスからの撮像信号を組み合わせて高解像度の映像信号
を得る手段を具備したことを特徴とする高品位テレビカ
メラを提供するものである。
めに、この発明は、撮像レンズを介して入射した光を複
数に分岐する色分解光学系と、前記色分解光学系で分岐
された第１の光の一部による光学像が感光面に結像され
るように配置された第１の撮像デバイスと前記色分解光
学系で分岐された第１の光の残りの部分による光学像
が、前記第１の撮像デバイスの感光面に結像される光学
像に対して相対的に垂直方向に画素ピッチの１／２ずれ
て感光面に結像されるように配置された第２の撮像デバ
イスと、前記色分解光学系で分岐された第２の光による
光学像が感光面に結像されるように配置された第３の撮
像デバイスと、前記色分解光学系で分岐された第３の光
による光学像が感光面に結像されるように配置された第
４の撮像デバイスとを有し、前記第１と第２の撮像デバ
イスからの撮像信号を組み合わせて高解像度の映像信号
を得る手段を具備したことを特徴とする高品位テレビカ
メラを提供するものである。
【０００６】さらにこの発明は、撮像レンズを介して入
射した光を複数に分岐する色分解光学系と、前記色分解
光学系で分岐された第１の光の一部による光学像が感光
面に結像されるように配置された第１の撮像デバイスと
前記色分解光学系で分岐された第１の光の残りの部分に
よる光学像が、前記第１の撮像デバイスの感光面に結像
される光学像に対して相対的に垂直方向に画素ピッチの
１／２ずれて感光面に結像されるように配置された第２
の撮像デバイスと、前記色分解光学系で分岐された第２
の光による光学像が感光面に結像されるように配置され
た第３の撮像デバイスとを有し、前記第１と第２の撮像
デバイスからの撮像信号を組み合わせて高解像度の映像
信号を得る手段を具備したことを特徴とする高品位テレ
ビカメラを提供するものである。
射した光を複数に分岐する色分解光学系と、前記色分解
光学系で分岐された第１の光の一部による光学像が感光
面に結像されるように配置された第１の撮像デバイスと
前記色分解光学系で分岐された第１の光の残りの部分に
よる光学像が、前記第１の撮像デバイスの感光面に結像
される光学像に対して相対的に垂直方向に画素ピッチの
１／２ずれて感光面に結像されるように配置された第２
の撮像デバイスと、前記色分解光学系で分岐された第２
の光による光学像が感光面に結像されるように配置され
た第３の撮像デバイスとを有し、前記第１と第２の撮像
デバイスからの撮像信号を組み合わせて高解像度の映像
信号を得る手段を具備したことを特徴とする高品位テレ
ビカメラを提供するものである。
【０００７】
【作用】上記の手段により、固体撮像デバイスの画素
数、周波数特性が充分でなくても、第１と第２の撮像デ
バイスからの撮像信号を組み合わせて高解像度で高周波
数の映像信号を得ることができる。また、輝度信号と色
信号とに分けて信号処理を施すことにより、光学系もさ
ほど複雑にならずに実用的、高性能で本格的な高品位テ
レビカメラを実現可能にするものである。
数、周波数特性が充分でなくても、第１と第２の撮像デ
バイスからの撮像信号を組み合わせて高解像度で高周波
数の映像信号を得ることができる。また、輝度信号と色
信号とに分けて信号処理を施すことにより、光学系もさ
ほど複雑にならずに実用的、高性能で本格的な高品位テ
レビカメラを実現可能にするものである。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は、本発明に係わる色分解光学系を
示したものである。撮像レンズ１から入射した被写体の
光学像は、次の色分解プリズム２で色毎に分解され、そ
れぞれの撮像デバイス、ここでは撮像デバイス３〜６の
感光面上で結像される。色分解プリズム２は、４つの硝
子ブロック（２ａ〜２ｄ）から構成され、それぞれの境
界面には薄膜が多層に蒸着され特定の波長の光が反射さ
れ、残りの波長の光が透過されるようになっている。す
なわち、入射光は、第１の蒸着面で短波長の青（Ｂ）成
分が反射、残りの赤、緑成分が透過される。第２の蒸着
面では赤（Ｒ）成分が反射、残りの緑（Ｇ）成分が透過
され、第３の蒸着面はハーフミラーで緑成分の１／２が
反射、残りの１／２が透過される。ここで、緑成分の光
学像に対応した撮像デバイス３、４は、図２（ａ）、図
２（ｂ）に示すように相対的に垂直方向に１／２画素ピ
ッチずらして配置される。
細に説明する。図１は、本発明に係わる色分解光学系を
示したものである。撮像レンズ１から入射した被写体の
光学像は、次の色分解プリズム２で色毎に分解され、そ
れぞれの撮像デバイス、ここでは撮像デバイス３〜６の
感光面上で結像される。色分解プリズム２は、４つの硝
子ブロック（２ａ〜２ｄ）から構成され、それぞれの境
界面には薄膜が多層に蒸着され特定の波長の光が反射さ
れ、残りの波長の光が透過されるようになっている。す
なわち、入射光は、第１の蒸着面で短波長の青（Ｂ）成
分が反射、残りの赤、緑成分が透過される。第２の蒸着
面では赤（Ｒ）成分が反射、残りの緑（Ｇ）成分が透過
され、第３の蒸着面はハーフミラーで緑成分の１／２が
反射、残りの１／２が透過される。ここで、緑成分の光
学像に対応した撮像デバイス３、４は、図２（ａ）、図
２（ｂ）に示すように相対的に垂直方向に１／２画素ピ
ッチずらして配置される。
【０００９】このようにして入射光は、各色成分の光に
分けられ、それぞれの結像面に配置された撮像デバイス
３〜６の出力から各色信号が得られる。ここで４個の撮
像デバイスが同一画素数を有していれば、Ｒ、Ｂ用撮像
デバイスに比べＧ用撮像デバイスは垂直方向の走査線数
が２倍になる。
分けられ、それぞれの結像面に配置された撮像デバイス
３〜６の出力から各色信号が得られる。ここで４個の撮
像デバイスが同一画素数を有していれば、Ｒ、Ｂ用撮像
デバイスに比べＧ用撮像デバイスは垂直方向の走査線数
が２倍になる。
【００１０】今、撮像デバイスの画素数が垂直５４０、
水平１２８０とすると２／３インチ撮像デバイスでは感
光面の大きさは５．４ｍｍ×９．６ｍｍとなるから、１
画素の大きさは垂直１０μｍ、水平７．５μｍとなる。
水平１２８０とすると２／３インチ撮像デバイスでは感
光面の大きさは５．４ｍｍ×９．６ｍｍとなるから、１
画素の大きさは垂直１０μｍ、水平７．５μｍとなる。
【００１１】図２の構成で２つのＧ用撮像デバイス３、
４は水平３１．４ｋＨｚで交互に走査し、Ｒ、Ｂの撮像
デバイスは水平３１．４ｋＨｚで間欠的に走査させる。
すなわち、垂直方向第１番目の画素を走査をしたあと３
２μｓ休んで、次に第２番目の画素を走査する。
４は水平３１．４ｋＨｚで交互に走査し、Ｒ、Ｂの撮像
デバイスは水平３１．４ｋＨｚで間欠的に走査させる。
すなわち、垂直方向第１番目の画素を走査をしたあと３
２μｓ休んで、次に第２番目の画素を走査する。
【００１２】図３は、本発明の回路構成図で、上述した
４個の撮像デバイスから得られた信号をもとに、所望の
カラー信号を得るものである。Ｇ用撮像デバイス３の出
力信号はＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂ−ｌ
ｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路３１でノイズを除去した
後、増幅回路３５で所定のレベルまで増幅し、次の加算
回路３９に加えられる。ＣＤＳ回路は相関二重サンプリ
ング回路であり、雑音を低減する目的で設けられている
（例えば文献ＣＣＤカメラ技術 ラジオ技術社刊 ６６
頁）。一方、Ｇ用撮像デバイス４の出力信号も同様にＣ
ＤＳ回路３２でノイズを除去した後、増幅回路３６で所
定のレベルまで増幅し、次の加算回路３９に加えられ、
この出力は走査線１０８０本の有効画素をもったＧ信号
となる。
４個の撮像デバイスから得られた信号をもとに、所望の
カラー信号を得るものである。Ｇ用撮像デバイス３の出
力信号はＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂ−ｌ
ｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路３１でノイズを除去した
後、増幅回路３５で所定のレベルまで増幅し、次の加算
回路３９に加えられる。ＣＤＳ回路は相関二重サンプリ
ング回路であり、雑音を低減する目的で設けられている
（例えば文献ＣＣＤカメラ技術 ラジオ技術社刊 ６６
頁）。一方、Ｇ用撮像デバイス４の出力信号も同様にＣ
ＤＳ回路３２でノイズを除去した後、増幅回路３６で所
定のレベルまで増幅し、次の加算回路３９に加えられ、
この出力は走査線１０８０本の有効画素をもったＧ信号
となる。
【００１３】また、Ｂ用撮像デバイス５の出力信号も同
様にＣＤＳ回路３３でノイズを除去した後、増幅回路３
７で所定のレベルまで増幅し、次の加算回路４０に加え
られる。一方、ＣＤＳ回路３３の出力信号の一部は１Ｈ
遅延回路４２で１Ｈ期間遅延した後、加算回路４０に加
えられ、走査線１０８０本のＢ信号となる。
様にＣＤＳ回路３３でノイズを除去した後、増幅回路３
７で所定のレベルまで増幅し、次の加算回路４０に加え
られる。一方、ＣＤＳ回路３３の出力信号の一部は１Ｈ
遅延回路４２で１Ｈ期間遅延した後、加算回路４０に加
えられ、走査線１０８０本のＢ信号となる。
【００１４】更に、Ｒ用撮像デバイス６の出力信号も同
様にＣＤＳ回路３４でノイズを除去した後、増幅回路３
８で所定のレベルまで増幅し、次の加算回路４１に加え
られる。一方、ＣＤＳ回路３４の出力信号の一部は１Ｈ
遅延回路４３で１Ｈ期間遅延した後、加算回路４１に加
えられ、走査線１０８０本のＲ信号となる。
様にＣＤＳ回路３４でノイズを除去した後、増幅回路３
８で所定のレベルまで増幅し、次の加算回路４１に加え
られる。一方、ＣＤＳ回路３４の出力信号の一部は１Ｈ
遅延回路４３で１Ｈ期間遅延した後、加算回路４１に加
えられ、走査線１０８０本のＲ信号となる。
【００１５】このようにすると、垂直５４０、水平１２
８０の画素数の比較的シンプルな撮像デバイスを用い
て、図４に示すように、簡単に走査線１０８０本のプロ
グレシブ信号（ノンインターレース信号）をカラーで得
ることが可能になる。
８０の画素数の比較的シンプルな撮像デバイスを用い
て、図４に示すように、簡単に走査線１０８０本のプロ
グレシブ信号（ノンインターレース信号）をカラーで得
ることが可能になる。
【００１６】ここで、Ｒ、Ｂ信号は同一走査線の信号を
繰り返して使うので、Ｇ信号に比べて、垂直方向の解像
度は若干低下するが、輝度信号を構成する主要成分であ
るＧ信号は高い解像度のままで得られるので、カラーカ
メラとして高解像度の信号が得られ、充分満足できる。
繰り返して使うので、Ｇ信号に比べて、垂直方向の解像
度は若干低下するが、輝度信号を構成する主要成分であ
るＧ信号は高い解像度のままで得られるので、カラーカ
メラとして高解像度の信号が得られ、充分満足できる。
【００１７】なお、図３ではＢ用撮像デバイス、Ｒ用撮
像デバイスの休んでいる間の信号を補間する場合、単に
１Ｈ遅延回路で前の走査線の信号を遅延させていたが、
この方法だと垂直解像度が低下する。
像デバイスの休んでいる間の信号を補間する場合、単に
１Ｈ遅延回路で前の走査線の信号を遅延させていたが、
この方法だと垂直解像度が低下する。
【００１８】これを防ぐために、図５に示したように、
前後の走査線の信号の加算平均をとって補間信号を作る
こともできる。例えば、図４のＢ−Ｈ１信号をＢ−１信
号とＢ−２信号を加算して２で割ればよい。
前後の走査線の信号の加算平均をとって補間信号を作る
こともできる。例えば、図４のＢ−Ｈ１信号をＢ−１信
号とＢ−２信号を加算して２で割ればよい。
【００１９】図５はこの回路構成を示したもので、図３
と同じ所は同じ数字を用いて説明を省略する。Ｇ用撮像
デバイス３とＧ用撮像デバイス４の出力信号はＣＤＳ回
路３１、３２でノイズを除去した後、増幅回路３５、３
６で所定のレベルまで増幅し、次のスイッチ回路５１に
加えられ、交互に出力され走査線１０８０本の有効画素
をもったＧ信号となる。
と同じ所は同じ数字を用いて説明を省略する。Ｇ用撮像
デバイス３とＧ用撮像デバイス４の出力信号はＣＤＳ回
路３１、３２でノイズを除去した後、増幅回路３５、３
６で所定のレベルまで増幅し、次のスイッチ回路５１に
加えられ、交互に出力され走査線１０８０本の有効画素
をもったＧ信号となる。
【００２０】また、Ｂ用撮像デバイス５の出力信号はＣ
ＤＳ回路３３でノイズを除去した後、増幅回路３７で所
定のレベルまで増幅し、次のスイッチ回路５２に加えら
れる。一方、ＣＤＳ回路３３の出力信号の一部は１Ｈ遅
延回路４２で１Ｈ期間遅延した後、加算平均回路５６に
加えられる。さらに、ＣＤＳ回路３３の出力信号の一部
は３Ｈ遅延回路５４で３Ｈ期間遅延した後、加算平均回
路５６に加えられ、１Ｈ遅延信号と３Ｈ遅延信号とで加
算平均されて前述のスイッチ回路５２に加えられ１Ｈご
とにスイッチされ走査線１０８０本のＢ信号となる。
ＤＳ回路３３でノイズを除去した後、増幅回路３７で所
定のレベルまで増幅し、次のスイッチ回路５２に加えら
れる。一方、ＣＤＳ回路３３の出力信号の一部は１Ｈ遅
延回路４２で１Ｈ期間遅延した後、加算平均回路５６に
加えられる。さらに、ＣＤＳ回路３３の出力信号の一部
は３Ｈ遅延回路５４で３Ｈ期間遅延した後、加算平均回
路５６に加えられ、１Ｈ遅延信号と３Ｈ遅延信号とで加
算平均されて前述のスイッチ回路５２に加えられ１Ｈご
とにスイッチされ走査線１０８０本のＢ信号となる。
【００２１】更に、Ｒ用撮像デバイス６の出力信号も同
様にＣＤＳ回路３４でノイズを除去した後、増幅回路３
８で所定のレベルまで増幅し、次のスイッチ回路５３に
加えられる。一方、ＣＤＳ回路３４の出力信号の一部は
１Ｈ遅延回路４３で１Ｈ期間遅延した後、加算平均回路
５７に加えられる。さらに、ＣＤＳ回路３４の出力信号
の一部は３Ｈ遅延回路５５で３Ｈ期間遅延した後、加算
平均回路５７に加えられ１Ｈ遅延信号と３Ｈ遅延信号と
で加算平均されて前述のスイッチ回路５３に加えられ１
Ｈごとにスイッチされ走査線１０８０本のＲ信号とな
る。
様にＣＤＳ回路３４でノイズを除去した後、増幅回路３
８で所定のレベルまで増幅し、次のスイッチ回路５３に
加えられる。一方、ＣＤＳ回路３４の出力信号の一部は
１Ｈ遅延回路４３で１Ｈ期間遅延した後、加算平均回路
５７に加えられる。さらに、ＣＤＳ回路３４の出力信号
の一部は３Ｈ遅延回路５５で３Ｈ期間遅延した後、加算
平均回路５７に加えられ１Ｈ遅延信号と３Ｈ遅延信号と
で加算平均されて前述のスイッチ回路５３に加えられ１
Ｈごとにスイッチされ走査線１０８０本のＲ信号とな
る。
【００２２】この様にして、Ｒ、Ｂ信号の垂直解像度を
改善することが可能になり、一層画質のよい高精細画像
を得ることができる。また、図３では加算回路３９、４
０、４１で信号を加算するように説明してきたが、図５
のようにスイッチ回路５１、５２、５３を用いることも
できる。
改善することが可能になり、一層画質のよい高精細画像
を得ることができる。また、図３では加算回路３９、４
０、４１で信号を加算するように説明してきたが、図５
のようにスイッチ回路５１、５２、５３を用いることも
できる。
【００２３】図３から図５の説明では走査線１０８０本
のプログレシブ信号（ノンインターレース信号）をカラ
ーで得る場合を示したが、インターレースの信号もこの
考えを適用して可能である。
のプログレシブ信号（ノンインターレース信号）をカラ
ーで得る場合を示したが、インターレースの信号もこの
考えを適用して可能である。
【００２４】図２で２つのＧ用撮像デバイス３、４を画
面ごとに（フィールド周期で）切り換えて走査する。す
なわち、第１フィールドではＧ用撮像デバイス３を全画
素読み出しして走査線５４０本の信号を得る、次に第２
フィールドでは垂直に半画素ピッチずらせて配置したＧ
用撮像デバイス４を全画素読み出しして走査線５４０本
の信号を得、合計で１０８０本の信号になる。一方、
Ｒ、Ｂの撮像デバイスは第１フィールドで５４０本の信
号をすべて読み出すとともに、この信号をそれぞれフィ
ールドメモリーに記憶させる。次に第２フィールドでは
記憶された信号を２ラインずつ読み出して平均化して５
４０本の信号を合成していく。すなわち、図６に示した
ように、Ｂ−Ｖ１信号はＢ−１信号とＢ−２信号を加算
して半分にした平均化信号、Ｂ−Ｖ２信号はＢ−２信号
とＢ−３信号を加算して半分にした平均化信号というよ
うに処理していく。Ｒ信号も同様にして形成し、図６
（ｂ）、（ｃ）に示したようにＢ画像、Ｒ画像を作って
いく。
面ごとに（フィールド周期で）切り換えて走査する。す
なわち、第１フィールドではＧ用撮像デバイス３を全画
素読み出しして走査線５４０本の信号を得る、次に第２
フィールドでは垂直に半画素ピッチずらせて配置したＧ
用撮像デバイス４を全画素読み出しして走査線５４０本
の信号を得、合計で１０８０本の信号になる。一方、
Ｒ、Ｂの撮像デバイスは第１フィールドで５４０本の信
号をすべて読み出すとともに、この信号をそれぞれフィ
ールドメモリーに記憶させる。次に第２フィールドでは
記憶された信号を２ラインずつ読み出して平均化して５
４０本の信号を合成していく。すなわち、図６に示した
ように、Ｂ−Ｖ１信号はＢ−１信号とＢ−２信号を加算
して半分にした平均化信号、Ｂ−Ｖ２信号はＢ−２信号
とＢ−３信号を加算して半分にした平均化信号というよ
うに処理していく。Ｒ信号も同様にして形成し、図６
（ｂ）、（ｃ）に示したようにＢ画像、Ｒ画像を作って
いく。
【００２５】図７は本発明の他の色分解光学系である。
図１の色分解光学系が入射光を４方向に分割する特殊な
４分割方式なのに対し、これは３分割方式である。撮像
レンズ１から入った光は第１の反射面でＲ、Ｂ光線が反
射され、Ｒ、Ｂ用撮像デバイスの感光面上で結像する。
透過したＧ光線の半分は第２の反射面で反射されて、第
１のＧ用撮像デバイスの感光面上で結像し、第２の反射
面で透過したＧ光線は第２のＧ用撮像デバイスの感光面
上で結像する。
図１の色分解光学系が入射光を４方向に分割する特殊な
４分割方式なのに対し、これは３分割方式である。撮像
レンズ１から入った光は第１の反射面でＲ、Ｂ光線が反
射され、Ｒ、Ｂ用撮像デバイスの感光面上で結像する。
透過したＧ光線の半分は第２の反射面で反射されて、第
１のＧ用撮像デバイスの感光面上で結像し、第２の反射
面で透過したＧ光線は第２のＧ用撮像デバイスの感光面
上で結像する。
【００２６】２つのＧ用撮像デバイスは図８に示したよ
うに垂直方向に１／２画素ピッチずれるように配置さ
れ、前述したように交互に走査されていく。一方、Ｒ、
Ｂ用撮像デバイスの表面にはＲ光線の透過する部分とＢ
光線の透過する部分とが交互に配置されたような色スト
ライプフィルターが形成され、撮像デバイスの出力信号
はＲ、Ｂ信号が時分割で多重されるので、電子回路で分
離できる。以下、前述した通りの方法で高解像度のＨＤ
ＴＶ信号が得られることになる。
うに垂直方向に１／２画素ピッチずれるように配置さ
れ、前述したように交互に走査されていく。一方、Ｒ、
Ｂ用撮像デバイスの表面にはＲ光線の透過する部分とＢ
光線の透過する部分とが交互に配置されたような色スト
ライプフィルターが形成され、撮像デバイスの出力信号
はＲ、Ｂ信号が時分割で多重されるので、電子回路で分
離できる。以下、前述した通りの方法で高解像度のＨＤ
ＴＶ信号が得られることになる。
【００２７】この方式では複雑な色分解光学系を使用し
なくても３分割の通常３板式撮像デバイスカメラで使用
している色分解光学系を用いて、本発明の効果が容易に
得られるという特徴がある。
なくても３分割の通常３板式撮像デバイスカメラで使用
している色分解光学系を用いて、本発明の効果が容易に
得られるという特徴がある。
【００２８】以上説明したようにこの発明の実施例によ
れば、比較的画素数の少ない撮像デバイスを用いて本格
的な高品位テレビカメラを実現することができる。すな
わち、５４０×１２８０画素の比較的小さな撮像デバイ
スを４個用いて、走査線数１０８０本のプログレシブ方
式のＨＤＴＶカメラが実現できる。従来の技術では１０
８０×１２８０画素の撮像デバイスを３個用いる必要が
あり、しかもプログレシブ方式のＨＤＴＶカメラだと垂
直転送撮像デバイスが１０８０個の画素を１フィールド
で転送しなければならない。垂直撮像デバイスを４相駆
動とすると１画素を運ぶのに４電極が必要となるので、
２／３″撮像デバイスでは１電極の幅が５μｍ／４＝
１．２５μｍとなり、実現不可能な数値になっていた。
なお、垂直撮像デバイスを節約するため、若干効率の悪
い３相駆動としても、１画素を運ぶのに３電極が必要と
なるので、２／３″撮像デバイスでは１電極の幅が５μ
ｍ／３＝１．６７μｍとなり、やはり実現不可能な数値
であった。
れば、比較的画素数の少ない撮像デバイスを用いて本格
的な高品位テレビカメラを実現することができる。すな
わち、５４０×１２８０画素の比較的小さな撮像デバイ
スを４個用いて、走査線数１０８０本のプログレシブ方
式のＨＤＴＶカメラが実現できる。従来の技術では１０
８０×１２８０画素の撮像デバイスを３個用いる必要が
あり、しかもプログレシブ方式のＨＤＴＶカメラだと垂
直転送撮像デバイスが１０８０個の画素を１フィールド
で転送しなければならない。垂直撮像デバイスを４相駆
動とすると１画素を運ぶのに４電極が必要となるので、
２／３″撮像デバイスでは１電極の幅が５μｍ／４＝
１．２５μｍとなり、実現不可能な数値になっていた。
なお、垂直撮像デバイスを節約するため、若干効率の悪
い３相駆動としても、１画素を運ぶのに３電極が必要と
なるので、２／３″撮像デバイスでは１電極の幅が５μ
ｍ／３＝１．６７μｍとなり、やはり実現不可能な数値
であった。
【００２９】この発明によれば、第１のＧ用撮像デバイ
スと第２のＧ用撮像デバイスとの切換えをラインごとに
行えばプログレシブ方式の信号を、画面ごとに行えばイ
ンターレース方式の信号を容易に得ることができる。さ
らに、カメラ全体を交換することなく、電子回路の切換
えだけでプログレシブ方式信号とインターレース方式信
号を簡単に選択できるという特徴がある。
スと第２のＧ用撮像デバイスとの切換えをラインごとに
行えばプログレシブ方式の信号を、画面ごとに行えばイ
ンターレース方式の信号を容易に得ることができる。さ
らに、カメラ全体を交換することなく、電子回路の切換
えだけでプログレシブ方式信号とインターレース方式信
号を簡単に選択できるという特徴がある。
【００３０】また、本発明ではＧ信号に比べてＲ、Ｂ信
号の垂直方向解像度は１／２であるが、人間の眼の視覚
効果によれば、解像感はＧ信号の寄与が大きいことがわ
かっているので実用上何等問題はない。
号の垂直方向解像度は１／２であるが、人間の眼の視覚
効果によれば、解像感はＧ信号の寄与が大きいことがわ
かっているので実用上何等問題はない。
【００３１】なお、本発明のようにＧ信号に比べてＲ、
Ｂ信号の特性が異なる場合には色ずれなど不具合が生じ
がちだが、図４に示したような補間型の回路処理をする
ことにより、色ずれなどの少ない良好なカラー画像が得
られる。
Ｂ信号の特性が異なる場合には色ずれなど不具合が生じ
がちだが、図４に示したような補間型の回路処理をする
ことにより、色ずれなどの少ない良好なカラー画像が得
られる。
【００３２】さらに、本発明では色分解フィルターの構
成が若干複雑になるが、図７に示すような３分割の色分
解フィルターを用いることにより、簡単に形成できる。
ただし、この方式ではＲ、Ｂ信号用撮像デバイスが色フ
ィルター付きとなり、Ｇ信号に比べ、Ｒ、Ｂ信号の解像
度がやや悪くなる。しかし、Ｇ信号は解像度のよい画像
が得られているのでカラー画像としてはそれほど遜色な
い。
成が若干複雑になるが、図７に示すような３分割の色分
解フィルターを用いることにより、簡単に形成できる。
ただし、この方式ではＲ、Ｂ信号用撮像デバイスが色フ
ィルター付きとなり、Ｇ信号に比べ、Ｒ、Ｂ信号の解像
度がやや悪くなる。しかし、Ｇ信号は解像度のよい画像
が得られているのでカラー画像としてはそれほど遜色な
い。
【００３３】
【発明の効果】上述したようにこの発明によれば、容易
に高品位化を実現する高品位テレビカメラを提供でき
る。
に高品位化を実現する高品位テレビカメラを提供でき
る。
【図１】 本発明の一実施例における色分解光学系の構
成図。
成図。
【図２】 図１の各撮像デバイスの画像の位置関係を示
す図。
す図。
【図３】 本発明の一実施例における回路構成図。
【図４】 本発明によるプログレシブ走査方式の各画像
の走査線構成図。
の走査線構成図。
【図５】 本発明の他の実施例の回路構成図。
【図６】 本発明によるインターレース走査方式の各画
像の走査線構成図。
像の走査線構成図。
【図７】 本発明の他の実施例の色分解光学系の構成
図。
図。
【図８】 本発明の他の実施例の各撮像デバイスの画像
の位置関係を示す図。
の位置関係を示す図。
１ … 撮像レンズ ２ … 色分解プリズ
ム ３ … 第１のＧ用撮像デバイス ４ … 第２の
Ｇ用撮像デバイス ５ … Ｂ用撮像デバイス ６ … Ｒ用撮
像デバイス。
ム ３ … 第１のＧ用撮像デバイス ４ … 第２の
Ｇ用撮像デバイス ５ … Ｂ用撮像デバイス ６ … Ｒ用撮
像デバイス。
Claims (9)
- 【請求項１】 撮像レンズを介して入射した光を複数に
分岐する色分解光学系と、 前記色分解光学系で分岐された第１の光の一部による光
学像が感光面に結像されるように配置された第１の撮像
デバイスと、 前記色分解光学系で分岐された第１の光の残りの部分に
よる光学像が、前記第１の撮像デバイスの感光面に結像
される光学像に対して相対的に垂直方向に画素ピッチの
１／２ずれて感光面に結像されるように配置された第２
の撮像デバイスと、 前記色分解光学系で分岐された第２の光による光学像が
感光面に結像されるように配置された第３の撮像デバイ
スと、 前記色分解光学系で分岐された第３の光による光学像が
感光面に結像されるように配置された第４の撮像デバイ
スと、 前記第１と第２の撮像デバイスからの撮像信号を組み合
わせて高解像度の映像信号を得る手段とを具備したこと
を特徴とする高品位テレビカメラ。 - 【請求項２】 上記映像信号を得る手段は、前記第１と
第２撮像デバイスからの出力信号をラインごとに交互に
得るようにライン切換えスイッチを備えたことを特徴と
する請求項１記載の高品位テレビカメラ。 - 【請求項３】 上記映像信号を得る手段は、前記第１と
第２撮像デバイスからの出力信号を画面ごとに交互に得
るように画面切換えスイッチを備えたことを特徴とする
請求項１記載の高品位テレビカメラ。 - 【請求項４】 上記色分解光学系からの光が結像される
第１と第２の撮像デバイスからはＧ（緑）信号、第３と
第４の撮像デバイスからはＲ（赤）とＢ（青）信号がそ
れぞれ得られるように構成された色分解光学系であるこ
とを特徴とする請求項１記載の高品位テレビカメラ。 - 【請求項５】 撮像レンズを介して入射した光を複数に
分岐する色分解光学系と、 前記色分解光学系で分岐された第１の光の一部による光
学像が感光面に結像されるように配置された第１の撮像
デバイスと、 前記色分解光学系で分岐された第１の光の残りの部分に
よる光学像が、前記第１の撮像デバイスの感光面に結像
される光学像に対して相対的に垂直方向に画素ピッチの
１／２ずれて感光面に結像されるように配置された第２
の撮像デバイスと、 前記色分解光学系で分岐された第２の光による光学像が
感光面に結像されるように配置された第３の撮像デバイ
スと、 前記第１と第２の撮像デバイスからの撮像信号を組み合
わせて高解像度の映像信号を得る手段とを具備したこと
を特徴とする高品位テレビカメラ。 - 【請求項６】 上記映像信号を得る手段は、前記第１と
第２撮像デバイスからの出力信号をラインごとに交互に
得るようにライン切換えスイッチを備えたことを特徴と
する請求項５記載の高品位テレビカメラ。 - 【請求項７】 上記映像信号を得る手段は前記第１と第
２撮像デバイスからの出力信号を画面ごとに交互に得る
ように画面切換えスイッチを備えたことを特徴とする請
求項５記載の高品位テレビカメラ。 - 【請求項８】 上記色分解光学系からの光が結像される
第１と第２の撮像デバイスからはＧ（緑）信号、第３の
撮像デバイスからはＲ（赤）とＢ（青）信号がそれぞれ
得られるように構成された色分解光学系であることを特
徴とする請求項５記載の高品位テレビカメラ。 - 【請求項９】 上記第３の撮像デバイスは、画素に対し
てストライプまたは市松状の色フィルターアレイが設け
られている撮像デバイスであることを特徴とする請求項
５記載の高品位テレビカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6016311A JPH07226940A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 高品位テレビカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6016311A JPH07226940A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 高品位テレビカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226940A true JPH07226940A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11912984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6016311A Pending JPH07226940A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 高品位テレビカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226940A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007235877A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Fujifilm Corp | 多板式固体撮像素子モジュール及び撮像装置 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP6016311A patent/JPH07226940A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007235877A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Fujifilm Corp | 多板式固体撮像素子モジュール及び撮像装置 |
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