JP2000341710A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用の全画素読み出し方式の固体撮像素子を
用いて４倍の画素数を有する撮像装置を提供する。 【解決手段】 水平方向、垂直方向、もしくは水平垂直
方向に画素ピッチの１／２だけずらして配置されたＶＧ
Ａ対応の全画素読み出し方式の固体撮像素子３、４ａ、
４ｂ、５より出力される各色信号および補間信号より高
周波輝度信号と各色の低周波信号とを生成し、この高周
波輝度信号と各色の低周波信号とより映像信号を生成す
るよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＮＴＳＣ、ＰＡＬ等
の従来の標準テレビジョン方式、あるいは、コンピュー
タのビデオフォーマットであるＶＧＡ等に対応した通常
画素数の固体撮像素子を４枚使用して、固体撮像素子の
画素数の４倍の画素数に相当する高精細度の画像信号を
出力することができる撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルスチルカメラとして１０
０万画素を越える有効画素数を持つデジタルスチルカメ
ラが商品化されている。このような高精細度の画像信号
の撮影が容易になり、その利用も急速に進んでいる。ま
た、特開平６−２１７３３２号公報には、４板式の撮像
装置において、緑用のＣＣＤ素子４ａの画素間の水平方
向のピッチをＰｘ、垂直方向のピッチをＰｙとしたと
き、緑用のＣＣＤ素子４ｂの空間位置をＣＣＤ４ｂの空
間位置に対して垂直方向に１／２Ｐｙずらして配置し、
赤用のＣＣＤ素子３の空間位置を緑用のＣＣＤ４ｂの空
間位置に対して水平方向に１／２Ｐｘずらして配置し、
青用のＣＣＤ素子５の空間位置を緑用のＣＣＤ４ｂの空
間位置に対して水平方向に１／２Ｐｘ、垂直方向に１／
２Ｐｙずらして配置し、これらの固体撮像素子からの出
力信号を補間した信号に基づいて低域輝度信号および高
域輝度信号を生成し、この低域輝度信号と高域輝度信号
とから輝度信号を合成することにより、固体撮像素子の
解像度を２倍以上にすることができる撮像装置が提案さ
れている。このような撮像装置では汎用の固体撮像素子
を利用して高解像度の映像信号を得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に、
パソコン（ＰＣ）用の高精細度ディスプレィモニタへの
表示に適した高精細度プログレッシブスキャン（順次走
査）方式の撮像装置を実現する場合は、上述した１００
万画素を越える固体撮像素子は静止画撮影用であり、最
大でも１秒あたり１５フレーム以下の出力であり、動画
の出力は不可能であった。また、有効画素数が１００万
画素以上の動画撮影装置としてはＨＤＴＶ（ハイビジョ
ン）方式の撮像装置が実用化されているが、ＨＤＴＶの
場合は、出力信号がインターレース（飛び越し走査）で
あり、垂直高周波成分が存在する画像の場合はラインフ
リッカーによるちらつきが見えるたり、パソコン（Ｐ
Ｃ）用ディスプレィモニターとして普及してきている液
晶ディスプレィモニターへの表示には適さないという問
題点を有していた。さらに、特開平６−２１７３３２号
公報に開示されている撮像装置は低域輝度信号の各画素
の通過帯域特性が大きく異なっていることと、高域輝度
信号に低域輝度信号成分が含まれているため、低域輝度
信号と高域輝度信号とから広帯域輝度信号を生成する際
に、図６に示されるように高域輝度信号生成部（ｙｈ）
より出力される高域輝度信号、低域輝度信号生成部（ｙ
Ｈ）より出力される低域輝度信号をさらにローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）Ｌ１、Ｌ２をそれぞれ通過させることに
より、ｙｈより出力された高域輝度信号からローパスフ
ィルタＬ１の出力信号を減算した信号と、ローパスフィ
ルタＬ２の出力信号とを加算するという複雑な信号処理
が必要となり、回路規模のコスト増大の要因となるとい
う問題点も有していた。

【０００４】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、現在安価に入手可能な汎用のＶＧＡ対応の全画素
読み出し方式の固体撮像素子を４枚使用することによ
り、ＶＧＡの４倍の画素数に相当する高精細度なプログ
レッシブスキャン（順次走査）方式のパソコン（ＰＣ）
用の液晶ディスプレィへの表示に適した動画の撮像がで
きる撮像装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明にかかる撮像装置は、入射光を色分解して
第１の緑（Ｇ１）、第２の緑（Ｇ２）、赤（Ｒ）、青
（Ｂ）の各色光を得る色分解光学系と、全画素読み出し
方式の前記第１の緑（Ｇ１）光を受光し光電変換してＧ
信号を出力する第１の固体撮像素子と、全画素読み出し
方式の前記第２の緑（Ｇ２）光を受光し光電変換してＧ
信号を出力する第２の固体撮像素子と、全画素読み出し
方式の前記赤（Ｒ）光を受光し光電変換してＲ信号を出
力する第３の固体撮像素子と、全画素読み出し方式の前
記青（Ｂ）画像を受光し光電変換してＢ信号を出力する
第４の固体撮像素子とを備え、前記第１の固体撮像素子
の空間位置に対して前記第２の固体撮像素子を水平方
向、垂直方向、または水平垂直方向いずれかの方向に、
それぞれ前記固体撮像素子の画素ピッチの１／２倍の距
離だけずらした位置に配置し、前記第１の固体撮像素
子、前記第２の固体撮像素子、前記第３の固体撮像素子
および前記第４の固体撮像素子からそれぞれ出力された
各色の信号より生成した低周波信号と、前記各色の信号
を補間して生成した補間低周波信号とを合成して前記第
１の固体撮像素子、前記第２の固体撮像素子、前記第３
の固体撮像素子および前記第４の固体撮像素子のそれぞ
れの有効画素の４倍の各色の低周波信号を生成する第１
の信号処理部と、前記第１の固体撮像素子、前記第２の
固体撮像素子、前記第３の固体撮像素子および前記第４
の固体撮像素子からそれぞれ出力された各色の信号より
生成した高周波信号と、前記高周波信号を補間して生成
した補間高周波信号とを合成して前記第１の固体撮像素
子、前記第２の固体撮像素子、前記第３の固体撮像素子
および前記第４の固体撮像素子のそれぞれの有効画素の
４倍の高周波輝度信号を生成する第２の信号処理部と、
前記第１の信号処理部の出力信号と、前記第２の信号処
理部の出力信号とから高精細度映像信号を生成する生成
手段とを有するように構成したことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の撮像装置の実施例
を示す図である。図１において、１はレンズ、２は入射
光をＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ各色に色分解するプリズム、
３、４ａ、４ｂ、５はそれぞれＲ用の固体撮像素子、Ｇ
１用の固体撮像素子、Ｇ２用の固体撮像素子、Ｂ用の固
体撮像素子、６はアナログ信号処理回路部、３０１、４
０１ａ、４０１ｂ、５０１は相関二重サンプリング部
（ＣＤＳ）、３０２、４０２ａ、４０２ｂ、５０２はＣ
ＤＳ３０１、４０１ａ、４０２ｂ、５０１の出力信号の
レベルを調整するＡＧＣ回路、３０３、４０３ａ、４０
３ｂ、５０３はＡＤ変換器、７はデジタル信号処理部、
３０４、４０４ａ、４０４ｂ、５０４はガンマ（γ）補
正部、３０５、４０５ａ、４０５ｂ、５０５は各色の低
周波信号生成部（ＲＬ生成部、ＧＬ生成部、ＢＬ生成
部）、７０１は高周波輝度信号生成部（ＹＨ生成部）、
７０２は輝度信号処理部（Ｙ処理部）、３０６、４０
６、５０６はＤＡ変換器、７０３は低周波輝度信号生成
部（ＹＬ生成部）、７０４は色差信号処理部、８は出力
回路部、３０７、４０７、５０７はローパスフィルタ
（ＬＰＦ）、３０８、４０８、５０８は７５Ωドライバ
部、５０９は輝度信号出力端子（Ｙ）、３０９、４０９
はコンポーネント形式の色信号出力端子（ＰＲ、ＰＢ）
である。

【０００７】入射光はレンズ１を通過した後、プリズム
２にてＲ、Ｇ１、Ｇ２Ｂの４色に分離され、撮像素子
３、４ａ、４ｂ、５に入射する。固体撮像素子３、４
ａ、４ｂ、５は、例えば、全画素をそのままノンインタ
ーレース走査で読み出す、全画素独立読み出しが可能
な、例えば、ＶＧＡ対応（水平有効画素数６４０画素、
垂直有効画素数４８０画素）のものである。

【０００８】ＶＧＡ対応の固体撮像素子は安価であるが
画素数が少ないため、４つの固体撮像素子３、４ａ、４
ｂ、５を空間画素ずらしを行ない解像度を向上させる。
一実施例として、図２（ａ）に示すようにＧ１の固体撮
像素子４ａの画素ピッチをＰｘ、垂直方向の画素ピッチ
をＰｙとした場合に、Ｒ用の固体撮像素子３の空間位置
をＧ１用の固体撮像素子４ａの空間位置に対して水平方
向に１／２Ｐｘ（図２（ａ））にずらし、Ｂ用の固体撮
像素子５の空間位置をＧ１用の固体撮像素子４ａの空間
位置に対して垂直方向に１／２Ｐｙ（図２（ｂ））だけ
ずらし、Ｇ２用の固体撮像素子４ｂの空間位置をＧ１用
の固体撮像素子４ａの空間位置に対して水平方向に１／
２Ｐｘ、垂直方向に１／２Ｐｙ（図２（ｃ））だけずら
して配置する。

【０００９】光の３原色である緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青
（Ｂ）から輝度信号を生成する場合、Ｇの寄与する割合
が最も大きい（例えば、ＮＴＳＣ方式では０．５９、ハ
イビジョン方式では０．７２）ので、Ｇを２分割してＧ
１とＧ２とし、主にＧ１とＧ２とにより解像度の向上を
実現する。Ｇ１用の固体撮像素子４ａの各画素に対して
Ｇ２用の固体撮像素子４ｂの各画素を水平方向に１／２
Ｐｘ、垂直方向に１／２Ｐｙずらして配置する。これに
より水平方向および垂直方向それぞれ２倍に拡大して全
体としてほぼ４倍の画素数となるような所定の信号処理
を行うことによで解像度の向上を実現できる。

【００１０】しかしこれだけでは斜め方向の解像度向上
が不十分であるため、例えば、Ｒ用の固体撮像素子３の
各画素をＧ１用の固体撮像素子４ａの各画素に対して水
平方向に１／２Ｐｘずらし、Ｂ用の固体撮像素子５の各
画素をＧ１用の固体撮像素子４ａの各画素に対して垂直
方向に１／２Ｐｘずらして配置し所定の信号処理を行う
ことで、斜め方向の解像度も向上できる。上述のＧ１、
Ｇ２、Ｒ、Ｂ用の各固体撮像素子の空間画素ずらし配置
は一実施例であり、他の配置によっても解像度の向上は
実現される。例えば、上述のＲ用の固体撮像素子の配置
とＢ用の固体撮像素子との配置を入れ替えて配置しても
よい。

【００１１】上述したそれぞれの固体撮像素子の画素数
の４倍の画素数に当てはめた場合、Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ
それぞれの色の画素が実際に存在するそれぞれの画素を
示したのが図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）で、これらを
合成した画素を示したのが、図３（ｅ）である。

【００１２】以下に、実在する画素を用いての補間につ
いて説明する。プリズム２で色分解されたＲ、Ｇ１、Ｇ
２、Ｂ各色の光線は撮像素子３、４ａ、４ｂ、５にてそ
れぞれ光電変換されＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ信号としてアナ
ログ信号処理部６にそれぞれ入力される。アナログ信号
処理部６ではＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ信号はそれぞれＣＤＳ
３０１、４０１ａ、４０１ｂ、５０１にて相関二重サン
プリング処理によりＳ／Ｎが改善され、その後ＡＧＣ回
路３０２、４０２ａ、４０２ｂ、５０２にて所定のレベ
ルに調整され、図示せぬホワイトバランス処理部にてホ
ワイトバランスに関する処理が施された後、ＡＤ変換器
３０３、４０３ａ、４０３ｂ、５０３に入力されてそれ
ぞれデジタル信号に変換されたＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ信号
はそれぞれデジタル信号処理部７に入力される。

【００１３】上述したホワイトバランスに関する信号処
理については、後述するデジタル信号処理部にて行うこ
とも可能である。

【００１４】デジタル信号処理部７ではガンマ（γ）補
正部３０４、４０４、５０４にて、固体撮像素子３、
４、５の光電変換特性による階調（色調）の非直線性を
改善するための係数を各色信号に乗算するガンマ補正を
施された後、垂直有効画素数４８０画素（実際の画素数
は４９４画素程度）の各色信号はそれぞれ、ＲＬ生成部
３０５、ＧＬ生成部４０５、ＢＬ生成部５０５にそれぞ
れ入力されて、以下に示す式（１）〜（１２）に従っ
て、Ｒの低周波信号ＲＬ、Ｇの低周波信号ＧＬ、および
Ｂの低周波信号ＢＬが生成される。 GL(2,2)=(4G1(2,2)+G2(1,1)+G2(3,1)+G2(1,3)+G2(3,3))/8 (1) GL(3,2)=(G2(3,1)+G1(2,2)+G1(4,2)+G2(3,3))/4 (2) GL(2,3)=(G1(2,2)+G2(1,3)+G2(3,3)+G1(2,4))/4 (3) GL(3,3)=(4G2(3,3)+G1(2,2)+G1(4,2)+G1(2,4)+G1(4,4))/8 (4) RL(2,2)=(R(1,0)+R(3,0)+2R(1,2)+2R(3,2)+R(1,4)+R(3,4))/8 (5) RL(3,2)=(R(3,0)+R(1,2)+4R(3,2)+R(5,2)+R(3,4))/8 (6) RL(2,3)=(R(1,2)+R(3,2)+R(1,4)+R(3,4))/4 (7) RL(3,3)=(R(1,2)+２R(3,2)+R(5,2)+R(1,4)+2R(3,4)+R(5,4))/8 (8) BL(2,2)=(B(0,1)+2B(2,1)+B(4,1)+B(0,3)+2B(2,3)+B(4,3))/8 (9) BL(3,2)=(B(2,1)+B(4,1)+B(2,3)+B(4,3))/4 (10) BL(2,3)=(B(2,1)+B(0,3)+4B(2,3)+B(4,3)+B(2,5))/8 (11) BL(3,3)=(B(2,1)+B(4,1)+2B(2,3)+2B(4,3)+B(2,5)+B(4,5))/8 (12)

【００１５】ここで式（１）（４）（６）（１１）は画
像が実在する位置での低周波信号の生成を示す低周波信
号生成式であり、残りの式は画素が実在しない位置での
低周波信号の生成、つまり、実在する周囲の画素を用い
た補間による生成を示す式である。式（１）〜（１２）
に従って、低周波信号を生成することにより画素が実在
する位置と画素が実在しない位置とにおいて、ほぼ等し
い周波数の低周波数信号が生成される。

【００１６】次に、色差信号について説明する。まず、
ＲＬ生成部３０５、ＧＬ生成部４０５、ＢＬ生成部５０
５より出力される各信号は低周波輝度信号生成部（ＹＬ
生成部）７０３に入力され、式（１３）に従って輝度低
周波信号（ＹＬ）信号が生成される。式（１３）はＨＤ
ＴＶスタジオ規格のＩＴＵ−Ｒ勧告７０９に示されてい
る輝度・色差信号方程式である。 YL=0.7154GL+0.0721BL+0.2125RL （１３）

【００１７】γ補正部３０４、４０４ａ、４０４ｂ、５
０４にてγ補正されたＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ信号は高周波
輝度信号生成部（ＹＨ生成部）７０１にそれぞれ入力さ
れて、以下に示す式（１４）〜（２２）に従って高周波
輝度信号ＹＨが生成される。ＹＨＨは水平高周波輝度信
号を示し、ＹＶＨは垂直高周波輝度信号を示し、高周波
輝度信号ＹＨは式（１４）に示されるようにＹＨＨとＹ
ＶＨとの加算により求められる。式（１５）（１６）
（２１）（２２）はＧ１またはＧ２の画素が実在する位
置での高周波輝度信号生成式であり、（１７）〜（２
０）はＧ１あるいはＧ２のどちらの画素も実在しない位
置での高周波輝度信号生成式であり、ＲまたはＢの画素
の高周波信号より生成している。 YH(x,y)=(YHH(x,y)+YVH(x,y))/2 （１４） YHH(2,2)=(2G1(2,2)-G1(0,2)-G1(4,2))/4 （１５） YVH(2,2)=(2G1(2,2)-G1(2,0)-G1(2,4))/4 （１６） YHH(3,2)=(2R(3,2)-R(1,2)-R(5,2))/4 （１７） YVH(3,2)=(2R(3,2)-R(3,0)-R(3,4))/4 （１８） YHH(2,3)=(2B(2,3)-B(0,3)-B(4,3))/4 （１９） YVH(2,3)=(2B(2,3)-B(2,1)-B(2,5))/4 （２０） YHH(3,3)=(2G2(3,3)-G2(1,3)-G2(5,3))/4 （２１） YVH(3,3)=(2G2(3,3)-G2(3,1)-G2(3,5))/4 （２２）

【００１８】また、式（１７）から（２０）は、以下に
示す式（２３）から（２６）で生成することも可能であ
る。式（２３）から（２６）はＲまたはＢの画素の高周
波信号と隣接するＧ１またはＧ２の画素が実在する位置
での高周波信号を補間した信号を加算して生成してい
る。 YHH(3,2)=(YHH(3,1)+YHH(3,3))/4+(2R(3,2)-R(1,2)-R(5,2))/8 （２３） YHH(3,2)=(YVH(2,2)+YVH(4,2))/4+(2R(3,2)-R(3,0)-R(3,4))/8 （２４） YHH(3,2)=(YHH(2,2)+YHH(2,4))/4+(2B(2,3)-B(0,3)-B(4,3))/8 （２５） YHH(3,2)=(YVH(1,3)+YVH(3,3))/4+(2B(2,3)-B(2,1)-B(2,5))/8 （２６）

【００１９】次に高周波輝度信号生成部（ＹＨ生成部）
７０１の出力信号と低周波輝度信号生成部（ＹＬ生成
部）７０３の出力信号とが輝度信号処理部（Ｙ処理部）
７０２に供給され、輝度信号処理部（Ｙ処理部）７０２
では式（２７）に従って広帯域（高精細）輝度信号ＹＷ
を生成する。Ｙ処理部７０２の一例を図５に示す。 ＹＷ＝ＹＬ＋ｋ１ＹＨ （２７） 式（２３）の係数ｋ１は通常１以上の数値であり、ｋ１
が大きいほど高周波成分が強調されシャープな画像が得
られる。但しｋ１を大きくしすぎると高周波のノイズも
強調されることになるので、ユーザの好みに応じて可変
できるように構成することも可能である。また、ノイズ
は信号レベルが小さいほど目立つ特徴を有しているの
で、ｋ１を信号のレベルに応じて可変できるように構成
してもよい。

【００２０】次に、低周波輝度信号生成部（ＹＬ生成
部）７０３より出力される低周波輝度信号ＹＬは、ＲＬ
生成部３０５より出力されるＲの低周波信号ＲＬ、およ
びＢＬ生成部５０５より出力されるＢの低周波信号ＢＬ
と共に色差信号処理部７０４にも供給される。色差信号
処理部７０４では ＢＬ−ＹＬ、 ＲＬ−ＹＬ、 の演算により色差信号ＢＬ−ＹＬおよびＲＬ−ＹＬが生
成される。

【００２１】上述した広帯域（高精細）輝度信号（ＹＷ
信号）、色差信号（ＢＬ−ＹＬ信号、ＲＬ−ＹＬ信号）
はＤ／Ａコンバータ５０６、４０６、３０６にそれぞれ
入力され、それぞれアナログ信号にデジタル／アナログ
変換された後に、出力回路部８に供給される。

【００２２】出力回路部８では、ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）３０７、４０７、５０７により信号帯域外の高周
波ノイズを除去した後、７５Ωドライバ３０８、４０
８、５０８にて出力インピーダンスの整合やレベル調整
を行った後、出力端子３０９、４０９、５０９より図示
しない表示装置や記録装置に出力される。

【００２３】通常、出力回路部８に入力されるＢＬ−Ｙ
Ｌ信号、ＲＬ−ＹＬ信号は図示しないレベル調整回路に
おいて、式（２４）（２５）に従って、ＰＢ信号、ＰＲ
信号に変換される。 ＰＢ＝０．５３８９（ＢＬ−ＹＬ） （２８） ＰＲ＝０．６３４９（ＲＬ−ＹＬ） （２９）

【００２４】なお、ＢＬ−ＹＬ信号、ＲＬ−ＹＬ信号よ
りＰＢ信号、ＰＲ信号への変換は、必ずしも出力回路部
８にて行う必要はなく、例えば、デジタル信号処理部７
において変換処理を実行してもよい。

【００２５】また通常、出力回路部８の出力端子５０
９、４０９、３０９より出力されるＹ信号、ＰＢ信号、
ＰＲ信号には図示しない同期信号発生回路において生成
された同期信号が画像信号のブランキング期間に付加さ
れて出力される。この際に付加される同期信号は順次走
査に対応したものである。結果としてγ補正部３０４、
４０４ａ、４０４ｂ、５０４からそれぞれ読み出された
水平有効画素数６４０画素、垂直有効画素数４８０画素
のそれぞれ水平方向２倍の画素数、垂直方向２倍の画素
数である水平有効画素数１２８０画素、垂直有効画素数
９６０画素の信号の映像信号が出力される。図１に示し
た撮像装置では、Ｙ信号、ＰＢ信号、ＰＲ信号がアナロ
グ信号の形式で出力されるように構成された例を説明し
たが、デジタル信号形態で適当なデジタルインターフェ
ース規格に準じた形態の信号に変換して出力することも
可能である。

【００２６】図４は本発明になる撮像装置の他の実施例
を示す図で、図４に示した撮像装置はＧ１信号、Ｇ２信
号、Ｒ信号、Ｂ信号を出力信号として出力する場合のブ
ロック図である。図４において、デジタル信号処理部７
１への入力までの構成や動作については図１と同一であ
るので、その説明を省略する。また、図４において図１
との部分については同一の符号を付してその説明を省略
する。

【００２７】図４においてデジタル信号処理部７１に入
力されたＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ信号は、γ補正部３０４、
４０４、５０４にてガンマ補正された垂直有効画素４８
０（通常は４９４画素程度）の信号はＲＬ生成部３０
５、ＧＬ生成部４０５、ＢＬ生成部５０５および高周波
輝度信号生成部（ＹＨ生成部）７０１にそれぞれ入力さ
れる。この際には図１で説明した場合と同様に生成式
（１）から（１２）および式（１４）から（２２）に従
ってＹＨ生成部７０１より高周波輝度信号、およびＧＬ
生成部４０５、ＲＬ生成部３０５、ＢＬ生成部５０５よ
りそれぞれＲの低周波信号ＲＬ、Ｇの低周波信号ＧＬ、
およびＢの低周波信号ＢＬが出力される。高周波輝度信
号と各色の低周波信号とは、それぞれ図４に示すように
Ｒの広帯域（高精細）信号生成部（ＲＷ生成部）３１
０、Ｇの広帯域（高精細）信号生成部（ＧＷ生成部）４
１０、Ｂの広帯域（高精細）信号生成部（ＢＷ生成部）
５１０にそれぞれ供給されて式（３０）から（３２）に
従って各色の広帯域（高精細）色信号ＧＷ、ＢＷ、ＲＷ
が生成される。 ＧＷ＝ＧＬ＋ｋ２ＹＨ （３０） ＢＷ＝ＢＬ＋ｋ２ＹＨ （３１） ＲＷ＝ＲＬ＋ｋ２ＹＨ （３２） 上式のｋ２に関しては式（２７）のｋ１と同様に決定さ
れる。

【００２８】このようにして生成されたＧＷ、ＲＷ、Ｂ
Ｗ信号はＤＡ変換器３０６、４０６、５０６それぞれに
おいてデジタル・アナログ変換された後、出力回路部８
を介して図示しない表示装置や記録装置等に出力され
る。また、図示していない同期信号発生回路部にて生成
された同期信号（ＨＤ、ＶＤ）も同時に出力される。

【００２９】図４に示した撮像装置では、各色の広帯域
信号ＲＷ、ＧＷ、ＢＷがアナログ信号の形式で出力され
るように構成された例を説明したが、デジタル信号形態
で適当なデジタルインターフェース規格に準じた形態の
信号に変換して出力することも可能である。

【００３０】動画出力を実現するためには映画が毎秒２
４コマであることから、通常は毎秒２４コマ以上に対応
するフレーム数が必要とされる。一方、上述したように
現在安価に入手可能な動画撮像用の全画素読み出し固体
撮像素子は、水平有効画素数６４０、垂直有効画素数４
８０のＶＧＡ対応の固体撮像素子であり、このＶＧＡ対
応の固体撮像素子は通常余裕を持つように設計されてお
り、水平６５９，垂直４９４位の画素を有している。従
って、通常のＶＧＡ対応の固体撮像素子を使用して本発
明になる撮像装置のを構成すると、最大水平有効画素数
１３１８、最大有効垂直画素数９８８となる。この画素
数をパソコン（ＰＣ）のビデオ仕様と対比した場合、最
も近い画素数のものとしては水平有効画素数１２８０、
垂直有効画素数１０２４のＳＸＧＡがある。

【００３１】ＳＸＧＡには数種類のバリエーションがあ
るので、このうちから適当なものを選択してその同期信
号に基づいて撮像した画像信号を出力するように構成す
ることで、ＳＸＧＡ対応の液晶ディスプレィモニターに
最適な動画の画質を得ることができる。ＳＸＧＡの有効
垂直画素数に対して表示信号の画素数が足りない場合
は、画面上部あるいは下部に日付、時間。コメント等の
各種情報を出力表示するように構成することも可能であ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明になる撮像装
置は、現在安価に入手可能な汎用の解像度の全画素読み
出し方式の固体撮像素子を４枚使用して、汎用の解像度
の固体撮像素子の４倍の画素数に相当する高精細度な信
号を撮像して出力可能であり、液晶ディスプレィ等への
表示に適した順次走査の動画像を撮像出力できるという
利点を有する。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の撮像装置の実施例を示す図であ
る。

【図２】図２は図１に示した撮像装置に使用される固体
撮像素子の画素ずらし配置の一例を示す図である。

【図３】図３は図１に示した撮像装置に使用される固体
撮像素子の画素配置の一例を示す図である。

【図４】図４は本発明の撮像装置の他の実施例を示す図
である。

【図５】図５は本発明の撮像装置の輝度信号処理部（Ｙ
処理部）の一例を示す図である。

【図６】図６は従来の撮像装置の輝度信号処理部を示す
図である。

【符号の説明】

１…レンズ、 ２…プリズム、 ３、４ａ、４ｂ、５…固体撮像素子 ６…アナログ信号処理部、 ７、７１…デジタル信号処理部、 ８…出力回路部 ３０１、４０１ａ、４０１ｂ、５０１…ＣＤＳ（相関二
重サンプリング部）、 ３０２、４０２ａ、４０２ｂ、５０２…ＡＧＣ回路、 ３０３、４０３ａ、４０３ｂ、５０３…ＡＤ変換器、 ３０４、４０４ａ、４０４ｂ、５０４…γ補正部、 ３０５、４０５、５０５…低周波信号生成部（ＲＬ生成
部、ＧＬ生成部、ＢＬ生成部）、 ３０６、４０６、５０６…ＤＡ変換器、 ３０７、４０７、５０７、３１１，４１１…ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）、 ３０８、４０８、５０８…７５オームドライバ部、 ３０９、４０９…色差信号出力端子 ５０９…輝度信号出力端子、 ３１０，４１０，５１０…広帯域（高精細）信号生成部
（ＲＷ生成部、ＧＷ生成部、ＢＷ生成部）、 ７０１…高周波輝度信号生成部（ＹＨ生成部）、 ７０２…輝度信号処理部（Ｙ処理部）、 ７０３…低周波輝度信号生成部（ＹＬ生成部）、 ７０４…色差信号処理部、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射光を色分解して第１の緑（Ｇ１）、第
   ２の緑（Ｇ２）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）の各色光を得る色
   分解光学系と、 全画素読み出し方式の前記第１の緑（Ｇ１）光を受光し
   光電変換してＧ信号を出力する第１の固体撮像素子と、 全画素読み出し方式の前記第２の緑（Ｇ２）光を受光し
   光電変換してＧ信号を出力する第２の固体撮像素子と、 全画素読み出し方式の前記赤（Ｒ）光を受光し光電変換
   してＲ信号を出力する第３の固体撮像素子と、 全画素読み出し方式の前記青（Ｂ）画像を受光し光電変
   換してＢ信号を出力する第４の固体撮像素子とを備え、 前記第１の固体撮像素子の空間位置に対して前記第２の
   固体撮像素子を水平方向、垂直方向、または水平垂直方
   向いずれかの方向に、それぞれ前記固体撮像素子の画素
   ピッチの１／２倍の距離だけずらした位置に配置し、 前記第１の固体撮像素子、前記第２の固体撮像素子、前
   記第３の固体撮像素子および前記第４の固体撮像素子か
   らそれぞれ出力された各色の信号より生成した低周波信
   号と、前記各色の信号を補間して生成した補間低周波信
   号とを合成して前記第１の固体撮像素子、前記第２の固
   体撮像素子、前記第３の固体撮像素子および前記第４の
   固体撮像素子のそれぞれの有効画素の４倍の各色の低周
   波信号を生成する第１の信号処理部と、 前記第１の固体撮像素子、前記第２の固体撮像素子、前
   記第３の固体撮像素子および前記第４の固体撮像素子か
   らそれぞれ出力された各色の信号より生成した高周波信
   号と、前記高周波信号を補間して生成した補間高周波信
   号とを合成して前記第１の固体撮像素子、前記第２の固
   体撮像素子、前記第３の固体撮像素子および前記第４の
   固体撮像素子のそれぞれの有効画素の４倍の高周波輝度
   信号を生成する第２の信号処理部と前記第１の信号処理
   部の出力信号と、前記第２の信号処理部の出力信号とか
   ら高精細度映像信号を生成する生成手段とを有する撮像
   装置。
2. 【請求項２】前記生成手段は前記第１の信号生成部より
   出力される前記各色の低周波信号を所定の比率で加算し
   て低周波輝度信号を生成し、前記第２の信号生成部から
   出力される前記高周波輝度信号と前記低周波輝度信号と
   を加算して広帯域輝度信号を生成する請求項１項記載の
   撮像装置。
3. 【請求項３】前記生成手段は前記第１の信号生成部から
   出力される前記各色の低周波信号に前記第２の信号生成
   部から出力される前記高周波輝度信号加算して広帯域色
   信号を生成する請求項１項記載の撮像装置。