JP3043104B2 - カラーカメラ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子を用い
たカラーカメラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に色分解プリズムと固体撮像素子を
使用した３板式のカラーカメラ装置の撮像部は、図２
（Ａ）に示すような構成である。色分解プリズム１０１
には、撮像レンズ１００を通して光学像が導入される
が、この光学像は、色分解されてプリズム１０１の３つ
の出力面にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光学像とし
て出力される。この各出力面には、それぞれ固体撮像素
子１０２、１０３、１０４の結像面が対向して取付けら
れている。同図（Ｂ）は、固体撮像素子の１画素の模式
図を示している。１は垂直転送部、２は光電変換部であ
る。

【０００３】同図（Ｃ）は、上記した固体撮像素子１０
２〜１０３の画素配列関係を示している。３板式のカラ
ーカメラ装置では、通常は、プリズムの各出力面に固体
撮像素子を固着する場合、Ｇチャンネルの固体撮像素子
に対してＲ、Ｂチャンネルの固体撮像素子を画角上水平
方向に半画素（Ｌ／２）（Ｌ：２画素の水平ピッチ）分
ずらして固着している。これによりＧチャンネルの固体
撮像素子の無感光領域部分に空間的にＲ，Ｂチャンネル
の固体撮像素子の受光部が位置することになる。このこ
とは、カメラの信号処理部においてＲ、Ｇ、Ｂ信号を合
成して輝度信号を得たときに特に高域成分（ＹH ）の水
平画素を等価的に２倍にして水平解像度を向上すること
に相当する。この方式は、一般に空間画素ずらし方式と
いわれている。この方式は業務用のカメラに採用されて
いることが多い。

【０００４】一方、画像処理等に使用されるカラーカメ
ラ装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を正確に分離した形で要する
ことが多いために、画素ずらし方式は採用されない。つ
まり、同図（Ｄ）に示すように、各固体撮像素子は、画
素が画角上で正確に重なり一致するように色分解プリズ
ムの各出力面に固着される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のカラーカメラ装置においては、画素ずらしを行ったも
のと、画素ずらしのないものとの２種類があり、それぞ
れ用途に応じて使い分けされている。このために、ユー
ザがカラーカメラ装置を選択する上の不便を招いたり、
２種類を購入するユーザにとってはコストの増大を余儀
無くしている。そこでこの発明は、画素ずらし、画素ず
らし無しの両方の機能を発揮することができるカラーカ
メラ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、撮像レンズ
からの光学像を色分離プリズムにより分離し、該プリズ
ムの各出力面にそれぞれ固体撮像素子を対向配置してな
るカラーカメラ装置において、前記色分離プリズムと前
記固体撮像素子との間に配置し、少なくとも１つの前記
固体撮像素子に対応する光学像に対して、水平方向に制
御し半画素ずらす平行移動を可能とし、非制御状態では
画素ずらししない画像を得、制御状態では水平方向に半
画素ずらした画像を得る駆動手段と、前記駆動手段の各
制御状態に、それぞれ得られる画像に対応させた信号処
理を行う信号処理手段とからなる。

【０００７】

【０００８】

【作用】上記の手段により、例えばＧチャンネルの固体
撮像素子を半画素ずらして使用することができるととも
に、全チャンネルの画素を画角的に一致させて使用する
こともでき、用途に応じて１台のカメラを使い分けする
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００１０】図１（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の一実施例
であり、上面図と側面図を示している。１０は、色分解
プリズムのうちＧチャンネルのプリズムであり、その出
力端面には、光軸に対して上下に圧電素子１１、１１が
接着されている。１１ａは圧電素子を制御するためのの
で電極リードである。この圧電素子１１、１１間には取
付け板１２、１２が接着されている。そしてこの取付け
板１２、１２に重ねるようにくさびガラス１３、１３が
接着され、このくさびガラス１３、１３間に固体撮像素
子１４の左右エッジが接着固定されている。このＧチャ
ンネルの固体撮像素子１４は、画角上では、他のＲ及び
Ｂチャンネルの固体撮像素子２３、２５に対して半画素
ずれるように設定されている。

【００１１】同図（Ｃ）は上記の撮像部を用いたカメラ
全体のブロック構成図である。撮像レンズ２０からの光
学像は、色分解プリズムに入射する。色分解プリズム
は、赤光学像を分離出力するプリズム２１、緑光学像を
分離出力するプリズム１０、青光学像を分離出力するプ
リズム２２により構成されている。そして各Ｒ，Ｇ，Ｂ
チャンネルのプリズムの出力面にはそれぞれ固体撮像素
子２３、１４、２５の撮像面が対向して配置されてい
る。Ｒ，Ｂチャンネルの固体撮像素子２３、２５は出力
面に接着固定され、互いの画素位置は、画角上では重な
り一致するように設けられているが、Ｇチャンネルの固
体撮像素子１４においては、上記したように水平方向へ
半画素ずれている。

【００１２】各固体撮像素子２３、１４、１５の撮像出
力は、それぞれプリアンプ２６、２８、２９に入力され
る。そしてプリアンプ２６、２８の出力はプロセス回路
３１、３３に入力されるが、プリアンプ２７の出力は、
半画素遅延回路２９介して又は直接プロセス回路３２に
入力される。その選択を行うのはスイッチ３０である。
プロセス回路３１、３２、３３から出力されたＲ，Ｇ，
Ｂ信号は、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）及び輝度信
号低域成分ＹL を得るためのマトリックス回路３４に入
力されるとともに、輝度信号の高域成分ＹH を得るため
の合成回路３５に入力される。

【００１３】今、図に示すスイッチ３０及び圧電素子に
制御電圧を与えるスイッチ３７の状態は、画素ずれ状態
を設定している。Ｇチャンネルの信号は、半画素分の遅
延を作成し、各固体撮像素子の画角上の画素重なり状態
を一致（物理的なずれと電気的なずれを一致させる）さ
せるために、半画素遅延されてプロセス回路３２に入力
される。スイッチ３０、３７の切換え制御は、画素ずら
し制御回路３８からの制御信号により実現されている。
これにより画素ずらし方式のカメラを実現することがで
きる（画角上の画素の配列関係は図２（Ｃ）に示した関
係である）。

【００１４】画素ずらし無しとする場合には、スイッチ
３７、３０が図の端子選択状態から他方の端子を選択し
た状態に切換えられる。すると、Ｇチャンネルの固体撮
像素子１４を支持している圧電素子に対して駆動回路３
６からの電圧が供給され、半画素分水平方向へシフトさ
れる。すると、Ｒ，Ｇ，Ｂの各チャンネルの画素が画角
上で正確に一致する。この場合は、半画素遅延回路２９
の遅延は不要であるから、プリアンプ２７の出力が直接
プロセス回路３２に入力される（画角上の画素の配列関
係は図２（Ｄ）に示した関係である）。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明のカメラに
よれば、画素ずらし、画素ずらし無しの両方の機能を発
揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図であり、同図
（Ａ）及び（Ｂ）は要部を示す構成説明図、同図（Ｃ）
は使用例を示すシステム構成図。

【図２】従来のカラーカメラの説明図であり、同図
（Ａ）は撮像部の構成説明図、同図（Ｂ）は１画素の構
成説明図、同図（Ｃ）及び（Ｄ）は画素配列の説明図。

【符号の説明】

１１…圧電素子、１２…取付け板、１３…くさびガラス
板、１４、２３、２５…固体撮像素子、１０、２１…プ
リズム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像レンズからの光学像を色分離プリズ
   ムにより分離し、該プリズムの各出力面にそれぞれ固体
   撮像素子を対向配置してなるカラーカメラ装置におい
   て、前記色分離プリズムと前記固体撮像素子との間に配置
   し、少なくとも１つの前記固体撮像素子に対応する光学
   像に対して、水平方向に制御し半画素ずらす平行移動を
   可能とし、非制御状態では画素ずらししない画像を得、
   制御状態では水平方向に半画素ずらした画像を得る駆動
   手段と、 前記駆動手段の各制御状態に、それぞれ得られる画像に
   対応させた信号処理を行う信号処理手段とからなる こと
   を特徴とするカラーカメラ装置。