JP2000316168A

JP2000316168A - カラー撮像素子及びカラー撮像装置

Info

Publication number: JP2000316168A
Application number: JP11125494A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yoshida; 英明吉田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】周期的色コーディング配列に伴う色モアレの
発生等の問題を本質的に解決し、小型低コストで高画質
のカラー撮像の可能なカラー撮像素子及びカラー撮像装
置を提供する。【解決手段】色コーディング配列が所定の色配分条
件、例えば画素数比率Ｒ／Ｇ，Ｇ／Ｂ，Ｂ／Ｒがいずれ
もほぼ１とするという条件を満たすランダム配列とした
ＣＣＤ撮像素子４と、ランダム色コーディング配列に基
づく色分離処理を行うディジタルプロセス回路７と、ラ
ンダム色コーディング配列に関する配列データを記憶す
るマスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ17からなる記憶手段と
を備えてカラー撮像装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、色モアレの発生
を防止できるようにしたカラー撮像素子及びそのカラー
撮像素子を用いたカラー撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、撮像管及び固体撮像素子に代表
される撮像素子は、撮像装置に広く用いられている。特
に、単管又は単板（Single Sensor)カラー撮像装置に使
用されるカラー撮像素子は、１つの撮像素子でカラー撮
像装置を構成できるため、色分離プリズムが不要でレン
ズの小型化が可能であり、またレジストレーションに代
表される多板式の各種調整の必要がなく、更に消費電力
が小さいなど多くの特徴を有し、カラー撮像装置の小型
化・消電力化に多くの貢献を果しており、特に固体撮像
素子であるカラーＣＣＤ撮像素子を用いた単板カラーカ
メラは、撮像装置の主流となっている。

【０００３】上記カラー撮像素子は、いずれも一つの受
光面で色情報を得るため、ストライプフィルタ又はモザ
イクフィルタなどと称される色フィルタを用いて、受光
平面内で色変調（色コーディング）を行っている。すな
わち、例えばＲＧＢ３色のフィルタを所定の規則的配列
で各光電変換素子（画素）上に張り付けることで、各画
素毎に異なる分光感度を持たせている。従って、被写体
撮像によって得られた映像信号には、このフィルタ配列
にしたがった点順次の色情報が含まれているから、上記
所定の配列にしたがって各色フィルタに対応した信号毎
に分離して、その分離した信号を取り出すことにより色
情報が取り出せる。輝度信号（Ｙ信号）を得るためには
ＲＧＢ情報が全て必要であるから、１画素の輝度情報を
得るためには最低３画素（ＲＧＢ各１画素ずつ）を必要
とし、輝度解像度は犠牲になるものの一つの撮像素子で
カラー撮像を行うことができるようになっている。

【０００４】上記フィルタ配列には、ＲＧＢストライ
プ、ベイヤ型ＲＧＢモザイク（各種あり）などの３原色
フィルタ、ＹｅＭｇＣｙストライプ、ＹｅＭｇＣｙＷ４
色モザイク、ＹｅＭｇＣｙＧ４色モザイクなどの補色フ
ィルタ等、多種多様の色コーディングパターンが提案さ
れて実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記カラー
撮像素子の電気的構成（撮像管か固体撮像素子か、ある
いはＣＣＤか他のタイプかなど）や色コーディングの種
類（原色か補色か、あるいは３色か４色かなど）につい
ては、関わりなく有する本質的問題点を指摘し、その解
決手段を示すものであるから、以下の説明においては特
にことわらないない限り、その一例についてのみ取り上
げ、説明を行うこととする。

【０００６】上記従来の色コーディング配列の中、ＲＧ
Ｂベイヤ配列の一例を図４の（Ａ），（Ｂ）に基づいて
説明する。ＲＧＢベイヤ配列は、図４の（Ａ）に示す２
×２の４画素を基本配列とし、この基本配列を図４の
（Ｂ）に示すように順次並べて平面を埋めつくすように
配列するものであって、ＲＧＢの各色への画素数の配分
比率を１：２：１として、輝度信号に対する寄与の大き
いＧの密度を高めることで輝度解像度を高くした点に特
徴があるものである。また、垂直及び水平の２方向に等
方的に配置しているので、ストライプフィルタと異なり
等方的な解像度が得られるようになっている。なお、図
４の（Ｂ）は任意の８×８＝64画素に関して例示してい
る。

【０００７】しかしながら、ベイヤ配列においては上記
のように規則的な配列を用いているため、その配列によ
る空間サンプリングに基づいた偽解像、いわゆる色モア
レの発生を伴うという大きな問題を有していた。すなわ
ち、本来色のない白黒被写体において上記配列周期と同
じ周期の輝度変化（白黒パターン）を有する周期的被写
体が存在した場合、例えば１水平ラインとしてＲＧ行に
着目しＲで白、Ｇで黒であったとすると、輝度変化のな
い赤い被写体から得られる信号と同等の信号が出力され
るため、本来は存在しない色出力を生じてしまう。この
ような縞模様状の繰り返しパターンによって生じた偽色
信号すなわち色モアレは、いわゆる周波数折り返し（エ
リアジング）によって低周波域に生ずるため、後段の色
帯域抑圧を含めた電気的フィルタ処理等によっても取り
除くことができない。

【０００８】このため、従来の単板カラー撮像装置は、
画質確保のためには光学系に水晶などの光学ローパスフ
ィルタを必須としており、これが小型化や低コスト化の
大きな制約となるばかりか、それでもなお残存する色モ
アレによる画質劣化は避けられなかった。

【０００９】本発明は、従来のカラー撮像装置における
上記周期的色コーディング配列に伴う問題を本質的に解
決するためになされたもので、小型低コストで高画質な
カラー撮像の可能な撮像装置を提供すること、及びそれ
を可能とするカラー撮像素子を提供することを目的とす
る。請求項毎の目的を述べると、請求項１に係る発明
は、規則性を有しないランダムな色コーディング配列に
よる被写体撮像を行うことを可能とし、且つ所定の画質
性能を確保することができるカラー撮像素子を提供する
ことを目的とする。請求項２に係る発明は、請求項１に
係るカラー撮像素子を用いて、該撮像素子のランダム色
コーディング配列情報に基づく色分離を行えるようにし
たカラー撮像装置を提供することを目的とする。請求項
３に係る発明は、ランダム色コーディング配列情報に基
づく色分離を容易に且つ確実に行うことができるカラー
撮像装置を提供することを目的とする。請求項４に係る
発明は、低コストで大量製造することができるランダム
色コーディング配列データを記憶する手段を備えたカラ
ー撮像装置を提供することを目的とする。請求項５に係
る発明は、色コーディング配列の異なるカラー撮像素子
の色分離処理にも容易に対応することが可能なカラー撮
像装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に係る発明は、所定配列の光電変換素子群
を有するカラー撮像素子であって、該カラー撮像素子の
色コーディング配列を所定の色配分条件を満たすランダ
ム配列としてカラー撮像素子を構成するものである。こ
のように構成したカラー撮像素子においては、規則性を
有しないランダムな色コーディング配列による被写体撮
像を行うことができ、且つ所定の色配分条件を満たすラ
ンダム配列としているので、色モアレの発生しない所定
の画質性能（例えば解像度）を確保したカラー撮像が可
能となる。

【００１１】請求項２に係る発明は、前記請求項１に係
るカラー撮像素子を備え、該カラー撮像素子の出力信号
に対して該カラー撮像素子のランダム色コーディング配
列に基づく色分離処理を行う色分離手段を設けてカラー
撮像装置を構成するものである。このように構成するこ
とにより、色モアレを発生させず所定の画質性能を備え
たカラー撮像素子の色コーディング配列情報に基づく色
分離を、確実に行うことができるカラー撮像装置を実現
することができる。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項２に係るカ
ラー撮像装置において、前記色分離手段で色分離処理を
行うための、前記カラー撮像素子のランダム色コーディ
ング配列に関する配列データを記憶する記憶手段を備え
ていることを特徴とするものである。このようにカラー
撮像素子の色コーディング配列データを記憶する記憶手
段を備えることにより、ランダム色コーディング配列情
報に基づく色分離を容易に且つ確実に行うことができ
る。

【００１３】請求項４に係る発明は、請求項３に係るカ
ラー撮像装置において、前記記憶手段をマスクＲＯＭで
構成することを特徴とするものである。このように色コ
ーディング配列データの記憶手段としてマスクＲＯＭを
用いることにより、記憶手段をひいてはカラー撮像装置
を低コストで大量製造することが可能となる。

【００１４】請求項５に係る発明は、請求項３に係るカ
ラー撮像装置において、前記記憶手段をＥＥＰＲＯＭで
構成することを特徴とするものである。このように色コ
ーディング配列データの記憶手段としてＥＥＰＲＯＭを
用いることにより、色コーディング配列の異なるカラー
撮像素子の色分離処理にも容易に対応することが可能と
なる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に実施の形態について説明す
る。図１は、本発明に係るカラー撮像素子を用いたカラ
ー撮像装置（ディジタルカメラ）の実施の形態を示すブ
ロック構成図である。図１において、１はレンズ系、２
はレンズ駆動機構、３は露出制御機構、４はＣＣＤ撮像
素子、５はＣＣＤドライバ、６はＡ／Ｄ変換器を含むプ
リプロセス回路、７はディジタルプロセス回路で、ハー
ドとしてメモリを含み、全てのディジタルプロセス処理
を行うものである。８はメモリカードインターフェー
ス、９はメモリカード、10はＬＣＤ画像表示系、11は主
たる構成としてマイコンを含むシステムコントローラ、
12は操作スイッチ系、13は操作表示系、14はストロボ、
15はレンズドライバ、16は露出制御ドライバ、17はＥＥ
ＰＲＯＭである。

【００１６】図１に示した実施の形態においてカラー撮
像素子として用いているＣＣＤ撮像素子４のランダム配
列の色フィルタ配列例を図２に示す。このＣＣＤ撮像素
子の画素数は、任意ではあるが仮に 100万画素程度を想
定しており、図２においては、中央部分の８×８＝64画
素に対応するフィルタ配列だけを表示している。以下の
説明では、このようなランダム配列を得るための手順を
具体的に説明するものであり、図示はあくまでもこの理
解を助けるためのものであり、この程度の領域の図示で
充分理解されるであろう。（また、ランダム配列が本発
明の本質であるから、全領域のパターンを例示すること
は無意味且つ不可能でもある。）本実施の形態における
フィルタの種類は、いわゆるＲＧＢ３原色を使用したも
ので、そのコーディングはＲＧＢランダムフィルタコー
ディングとなっている。

【００１７】次に、このようなコーディングを得るため
の手順例について説明する。このコーディングはランダ
ムコーディングであるから、各画素の色フィルタを決定
するためにＲＧＢにそれぞれ２面を割り当てたサイコロ
を使用してもよいのは勿論であるが、その煩雑さを減じ
るため表計算ソフトウェア等を用いて、全画素配列に相
当する表配列を準備する。そして、配列の各セルに数式
ＭＯＤ（ＲＮＤ／３）（但し、ＲＮＤは適当な桁数の乱
数関数、ＭＯＤ（ｎ／ｄ）はｎをｄで除した剰余関数）
を割り当てて得られた数値に対して、例えば０→Ｒ，１
→Ｇ，２→Ｂを適用すればよい。

【００１８】このようにして得られた配列は、統計学的
には通常は特に大きな偏りは持たないから、ＲＧＢの画
素数の比率は１：１：１にほぼ近いものとなる。各色に
対する画素数の配分比率をほぼ等分とする場合は、この
ような方法を用いればよい。しかしながら、ただ１回の
試行によって得たものは確率的に低いとはいえ、極端に
色による画素数の多寡があったり、大面積にわたる特定
色の集中があったりする可能性を有している。あるい
は、従来例のような周期性を有したパターンになる可能
性も極めて低いが０ではない。従って、上記手法によっ
て数回の試行を行い複数の配列サンプルを得た上で、実
写による撮像試験（現実にはシミュレーションを用いる
のが好適）を行って、評価結果のよいものを採用するこ
とが望ましい。

【００１９】しかしながら、このような試行的なやり方
は、最終的な配列選択に際しては避けられないものであ
るとしても、設計当初から全て試行のみによることは、
一般的には設計効率を著しく低下させるものであって好
ましくない。あるいは試行によって得られた配列を評価
するに当たっても、良い撮像画質を得るためには、必須
となるような配列自体に要求される客観的な要件といっ
たものがあるはずで（極端な例として、全てが一つの色
の画素のみになってはならないことは自明である）、こ
のような条件を具体的に見出し、これを制限条件（判定
基準）として採用することが極めて有効である。

【００２０】具体的には、本実施の形態のカラー撮像素
子では、「全有効画素領域に関しての画素数比率Ｒ／
Ｇ，Ｇ／Ｂ，Ｂ／Ｒが、いずれもほぼ１（許容範囲0.89
〜1.12）」ということを制約条件として採用している。
理論上のねらい値としては１であるが、ランダム配列の
本質的（統計的）性質からして完全に１にはなり得ず、
実質的にほぼ同等の性能が期待できる値を許容範囲とし
て検定を行なう。これは各色に関して相対的な存在割合
を規定しているものであって、信号に関して高い平均解
像度の確保を保証するものである。（従来のストライプ
配列のＲＧＢ比率と同じ比率を設定したとも言える。）
ここで許容範囲の設定は±1.0dB を基準にしている。
（以下許容範囲基準は、特記ない限りは全て同じものと
する。）この制約条件は全有効画素に関するものであ
るから、一部分を示した図２の配列例は直接これに拘束
されるものではない（必要条件ではない）が、実際には
図２に例示の８×８画素に関しても、各色の画素数はＲ
＝22，Ｇ＝22，Ｂ＝20であり、この制約条件を満たし
ている。したがって、図２に示した配列例は全有効画素
数64の仮想的少画素撮像素子に対する一実施の形態にな
っていると共に、本来この実施の形態で使用しているよ
うな多画素の撮像素子において、全有効画素の任意の８
×８領域が、例えば図２のように条件を満たせば、全体
としても上記制約条件を満たすという意味では、一つ
の十分条件を例示したものになっている。

【００２１】なお、このような制約条件を満たす配列
は、上記完全にランダムな配列を試行により多数用意
し、それを上記条件で検定することによっても、あるい
は例えば表計算等のソフトウェア処理による配列生成に
当たって、予め制約条件を課した上で生成することによ
っても、いずれでも得ることができる。

【００２２】後者のような例に直接対応するものとし
て、ここでＲＧＢの画素数比率の目標値を１：２：１に
したものを変形例として挙げておく。すなわち、従来の
ベイヤ配列のＲＧＢ比率と同じ比率を設定し、輝度信号
への寄与の大きなＧに大きな画素数を配分することで、
輝度信号に関して、より高い平均解像度を得ることがで
きる。このとき、上記と同様に表計算ソフトを利用でき
るが、配列の各セルには数式ＭＯＤ（ＲＮＤ／４）を割
り当てて、得られた数値に対して、例えば０→Ｒ，１→
Ｇ，２→Ｇ，３→Ｂを適用すればよい。乱数が特別偏り
をもたなければ、狙いの比率のランダム配列を得ること
ができる。しかし、この場合も上記と同様に統計的偏り
が存在し得るので、最終的には更に制約条件「全有効
画素領域に関しての画素数比率Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇがいずれ
もほぼ0.5 （許容範囲0.45〜0.56）」によって検定を行
い、これを満たすものを採用することになる。この変形
例に対応する配列例を、上記実施の形態における図２と
同様の意味をもつ図である図３に示す。各色の画素数は
Ｒ＝15，Ｇ＝33，Ｂ＝16であり、制約条件相当の条件
を満たしている。

【００２３】ここで特筆すべきことは、従来のベイヤ配
列等の周期的配列の場合は、この画素数比率の設定は、
単位配列の画素数を各色に分配した数の比しか取り得な
かったが、本発明のランダム配列によれば、この目標数
値を任意の値に設定できることである。このような比率
目標数値（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）の具体例として、（0.7
，0.7 ）、（0.43，0.43）、（0.15，0.15）、
（0.51，0.19）を挙げておく。は上記制約条件と
の間の数値を設定したものであって、従来のストライプ
とベイヤの中間的比率設定の一例である。は標準ＮＴ
ＳＣテレビシステム（Ｉ＝1.5MHz，Ｑ＝0.5MHz）の色帯
域幅、は狭帯域ＮＴＳＣテレビシステム（Ｂ−Ｙ＝0.
5MHz，Ｒ−Ｙ＝0.5MHz）の色帯域幅に相当する色配分で
ある。（輝度信号帯域幅4.3MHzから各色差信号帯域幅の
合計を差し引いたものをＧに分配し、色差信号帯域幅の
合計をＲとＢに等分した。）は、輝度信号Ｙ生成にお
けるＲＧＢの寄与比率に相当する色配分であり、このよ
うにＲとＢの比も任意に設定できる。

【００２４】さて、このようなランダムカラーフィルタ
配列を備えたＣＣＤ撮像素子４を用いたカラー撮像装置
（ディジタルカメラ）においては、従来のカメラと同様
に信号を読み出して処理し、撮像画像をメモリカード９
に記録、あるいはＬＣＤ画像表示系10に表示する。従来
と異なる動作は色分離処理であるが、その処理は、ディ
ジタルプロセス回路７がシステムコントローラ11の制御
下において行うようになっている。無論、色分離処理と
は、基本的には対応色信号の存在しない画素（例えばＢ
信号生成処理におけるＲフィルタ画素など）に対する近
隣画素情報等を用いた信号補完処理であって、この点に
関しては従来と何等変わるところはない。しかしながら
従来の色分離が、ＣＣＤ撮像素子の規則的色コーディン
グに対応して、順列に基づいた規則的サンプリングを行
いホールド回路等を用いた単純な補完や、更に必要に応
じて画素間の加算減算等を行っていた（具体的な処理に
ついてはアナグロ処理、ディジタル処理、混成処理等多
種にわたる）のに対して、本発明において適用するラン
ダムコーディングは規則性がないので、このような処理
はできない。そこで、使用するＣＣＤ撮像素子の各画素
に関してのフィルタコーディングデータ（上記図２に相
当する全画素のフィルタテーブル）を参照して、色分離
処理を行う。このコーディングデータはＥＥＰＲＯＭ17
に記憶されており、使用するＣＣＤ撮像素子の色コーデ
ィングが異なる場合にも対応できるようになっている。

【００２５】具体的な本実施の形態の色分離（各色信号
生成）処理は、次のようにして行われる。すなわち、
「着目する処理対象画素に関して、まずコーディングデ
ータを参照し、その画素自身のフィルタの色に関する色
信号については、その画素の信号レベルをそのまま信号
として出力し、他の色信号についてはコーディングデー
タに基づき近傍の画素の中で最近接の対応する色フィル
タの画素を探して、該当する画素の信号レベルをその色
信号として出力する。」という処理を行う。

【００２６】着目する処理対象画素のフィルタがＲであ
る場合に関して、その色分離処理を例示すると、次のと
おりである。Ｒ信号：コーディングデータの参照結果がＲであるの
で、その画素の信号レベルをそのままＲ信号として出力
する。Ｇ信号：参照結果がＧでないので、コーディングデータ
に基づき近傍の画素の中で最近接のＧ画素を探して該当
する画素の信号レベルをＧ信号として出力する。Ｂ信号：参照結果がＢでないので、コーディングデータ
に基づき近傍の画素の中で最近接のＢ画素を探して該当
する画素の信号レベルをＢ信号として出力する。

【００２７】上記色分離処理例において、例えば着目す
るＲフィルタ画素の（上、下、左、右）に（Ｇ、Ｇ、
Ｒ、Ｂ）フィルタ画素が並んでいたとすると、「最近接
のＧ」画素は左右に２つ存在することになるが、このよ
うな場合はどちらか一方のみを採用するようにしても、
双方の平均値を採用するようにしてもよい。

【００２８】上記のような色分離処理の結果得られた色
信号は、全画素に関する同時化されたＲＧＢ３原色信号
として、従来のＲＧＢ３原色信号と同様に後段の回路で
処理され、最終的にメモリカード９に記録、あるいはＬ
ＣＤ画像表示系10に表示される。なお、この後段の回路
における処理は、その必要に応じて適宜使用されるそれ
自体は公知の、例えば色バランス処理、マトリクス演算
による輝度−色差信号への変換あるいはその逆変換処
理、帯域制限等による偽色除去あるいは低減処理、γ変
換に代表される各種非線型処理、各種情報圧縮処理、等
々である。

【００２９】その際生じる偽色に関して考察すると、白
黒のナイフエッジや孤立的な白点（線）等の被写体に関
しては、当然ながら平面的なカラーコーディングの影響
で従来のコーディングと同様に偽色を生じる。しかしな
がら、これらはいずれも孤立的に発生する（偽の）色点
や色線であって、その主要エネルギーは高周波域に分布
しているから、従来公知の電気的フィルタ処理等の手法
で除去あるいは低減することが可能である。そして、従
来最大の問題であった縞模様状の繰り返しパターンの撮
像に関しては、コーディングがランダムであるため、少
なくとも低周波に折返った低域の偽色（色モアレ）は発
生せず、本実施の形態においては上記除去あるいは低減
可能な孤立的な偽色の発生にとどまるものである。従っ
て本実施の形態においては、従来この種のディジタルカ
メラにおいて必須であった光学ローパスフィルタを使用
していないにも関わらず、視覚的に問題となる偽色がほ
とんど発生せず高画質が得られる。

【００３０】しかも、上記の色配分条件を満たしている
から、すなわち上記実施の形態における制約条件を満
たしている場合は、ＲＧＢほぼ均等な平均解像度で色再
現の良い画像が得られ、また上記実施の形態の変形例に
おける制約条件を満たしている場合は、平均的な輝度
解像度がベイヤ配列並みに高い画像が得られる。しかも
従来のものとは異なり光学ローパスフィルタを使用して
いないから、これによるレスポンスの低下がなく実際に
は更に高い解像度が得られる。

【００３１】また、この他にも様々な変形例が考えられ
る。まず、上記実施の形態の色配分制約条件は、全て
「全有効画素領域に関しての画素数比率」のみを制約す
るものであって、撮像領域全体の平均解像度を保証する
ものである。この場合、分布が偏ると局所的な色解像度
の劣化が生じる可能性が残っている。そこで、上記全有
効画素領域に関する制約に加えて、例えばブロック制約
条件Ｃ（Ｎ，Ｍ）として、『「有効画素領域内の任意の
Ｎ×Ｍ画素領域（Ｎ，Ｍは整数定数）に関しての画素数
比率」を、上記実施の形態と同じ比率条件に制約する』
という制約条件を課せば、局所的にも解像度を保証でき
て更に大きな効果が得られる。ただＮ，Ｍの値が小さい
場合は、そのブロックに含まれる画素数が小さくなるた
め、上記したような許容範囲の画素数設定をそのまま満
たすことが不可能になる場合があるため、定数Ｎ，Ｍの
設定に応じて上記許容範囲の設定を変える必要がある。
具体例を示すと、Ｃ（４，４）を考える場合は、ブロッ
クの画素数が16画素あるから、上記制約条件相当の目
標数値を満たすには、計算上ＲＧＢそれぞれ5.3 （許容
範囲 5.1〜5.8 ）画素ずつの場合しか許容されなくなる
が、言うまでもなくこれを満たすことはできないから、
このような局所的な画素数の許容条件は、全体に関する
ものより緩めて、例えば「５画素又は６画素」として適
用する。

【００３２】また、上記実施の形態では、コーディング
データはＥＥＰＲＯＭ17に記憶されており、使用するＣ
ＣＤ撮像素子のコーディングが異なる場合にも対応でき
るようになっていたものを示した。ＣＣＤ撮像素子は量
産ばらつきに起因して１個毎に異なる画素欠陥データ等
を必要とする場合も多いから、このためのメモリを兼用
する上からも、ＥＥＰＲＯＭを用いることは利点となり
得るが、一方通常一つの撮像装置本体に対して適用され
る撮像素子は一種（量産ばらつきを除けば同一）であ
り、特にカラーコーディングを変える必要もないから、
コーディングデータ自身は全て同じデータを用いること
ができる。この点に着目すれば、上記ＥＥＰＲＯＭはマ
スクＲＯＭに置き換えることが可能である。マスクＲＯ
Ｍに置き換えた場合、より低コストに構成することがで
きる。そしてまた、いずれの態様の場合も、システムコ
ントローラ11の有するマイクロコンピュータのプログラ
ム格納メモリと兼用することが可能であることは言うま
でもない。

【００３３】また冒頭でも述べたように、本発明は撮像
素子の電気的構成（撮像管か固体撮像素子か、あるいは
ＣＣＤか他のタイプかなど）や、色コーディングの種類
（原色か補色か、あるいは３色か４色かなど）について
は、関わりなく有する本質的な問題点を取り上げ解決し
ようとするものであるから、上記実施の形態に限られ
ず、これらを含む全てのカラー撮像素子及びそれを用い
たカラー撮像装置に応用できる。例えば、多板カメラに
応用してもよい。例えばＧ，Ｒ／Ｂ式２板カラーカメラ
のＲ／Ｂセンサにはそのまま応用することができる。

【００３４】更に、上記実施の形態において示した「ラ
ンダムコーディングを得るための手順」は、あくまでも
一例に過ぎず、ランダムコーディング自体は任意の方法
によって得ることができる。すなわち、当該カラーコー
ディング配列が、従来公知であった規則的配列とは異な
り、光電変換素子配列の少なくとも数画素〜数十画素以
上の所定の領域に着目したときに顕著な規則的（周期
的）構造を有しておらず、その結果として従来の規則的
配列によって生じる縞模様状の繰り返しパターン入力に
対する低域偽色の発生が低減したならば、その配列は本
発明に言うランダム色コーディング配列となる。

【００３５】

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば周期的色コーディング配列に伴う問
題を本質的に解決し、周期的な輝度変化をもった被写体
でも色モアレを発生しない小型低コストで高画質なカラ
ー撮像の可能なカラー撮像素子及びカラー撮像装置を得
ることができ、特に請求項１に係る発明によれば、規則
性を有しないランダムな色コーディング配列による被写
体撮像を行うことを可能とし、しかも所定の色配分条件
を満たすランダム配列としているので、色モアレを発生
させず且つ所定の画質性能を確保できるカラー撮像素子
を実現することができる。また請求項２に係る発明によ
れば、色モアレを発生させず所定の画質性能を備えたカ
ラー撮像素子の色コーディング配列情報に基づく色分離
を確実に行うことができるカラー撮像装置を実現するこ
とができる。また請求項３に係る発明によれば、ランダ
ム色コーディング配列情報に基づいた色分離を容易に且
つ確実に行うことができる。また請求項４に係る発明に
よれば、色コーディング配列データの記憶手段としてマ
スクＲＯＭを用いているので、記憶手段をひいてはカラ
ー撮像装置を低コストで大量製造することが可能とな
る。また請求項５に係る発明によれば、色コーディング
配列データの記憶手段としてＥＥＰＲＯＭを用いている
ので、色コーディング配列の異なるカラー撮像素子の色
分離処理にも容易に対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー撮像素子及びカラー撮像装
置の実施の形態を示すブロック構成図である。

【図２】図１に示した実施の形態におけるＣＣＤ撮像素
子のランダム色フィルタ配列の一例を示す図である。

【図３】図２に示したランダム色フィルタ配列の変形例
を示す図である。

【図４】ＲＧＢベイヤ配列の基本配列と全体配列の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１レンズ系２レンズ駆動機構３露出制御機構４ＣＣＤ撮像素子５ＣＣＤドライバ６プリプロセス回路７ディジタルプロセス回路８メモリカードインターフェース９メモリカード 10 ＬＣＤ画像表示系 11 システムコントローラ 12 操作スイッチ系 13 操作表示系 14 ストロボ 15 レンズドライバ 16 露出制御ドライバ 17 ＥＥＰＲＯＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定配列の光電変換素子群を有するカラ
ー撮像素子であって、該カラー撮像素子の色コーディン
グ配列が所定の色配分条件を満たすランダム配列である
ことを特徴とするカラー撮像素子。
【請求項２】前記請求項１に係るカラー撮像素子を備
え、該カラー撮像素子の出力信号に対して該カラー撮像
素子のランダム色コーディング配列に基づく色分離処理
を行う色分離手段を有していることを特徴とするカラー
撮像装置。
【請求項３】前記色分離手段で色分離処理を行うため
の、前記カラー撮像素子のランダム色コーディング配列
に関する配列データを記憶する記憶手段を備えているこ
とを特徴とする請求項２に係るカラー撮像装置。
【請求項４】前記記憶手段は、マスクＲＯＭで構成さ
れていることを特徴とする請求項３に係るカラー撮像装
置。
【請求項５】前記記憶手段は、ＥＥＰＲＯＭで構成さ
れているこを特徴とする請求項３に係るカラー撮像装
置。