JP3397397B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

Info

Publication number
JP3397397B2
JP3397397B2 JP28774593A JP28774593A JP3397397B2 JP 3397397 B2 JP3397397 B2 JP 3397397B2 JP 28774593 A JP28774593 A JP 28774593A JP 28774593 A JP28774593 A JP 28774593A JP 3397397 B2 JP3397397 B2 JP 3397397B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
optical system
image pickup
color
planned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28774593A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07123418A (en
Inventor
康之 山崎
謙一 新堀
常文 田中
誠 関田
栄夫 小倉
伸弘 竹田
正志 堀
敏和 柳井
義浩 本間
真人 小杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP28774593A priority Critical patent/JP3397397B2/en
Publication of JPH07123418A publication Critical patent/JPH07123418A/en
Priority to US08/734,385 priority patent/US5694165A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3397397B2 publication Critical patent/JP3397397B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関し、特に撮
像素子の画素数を増やすことなく限られた画素数の撮像
素子を複数個用いて高解像度の画像情報が容易に得られ
るようにした、例えば小型ビデオカメラやスチルビデオ
カメラ等に好適な撮像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus, and more particularly to a high resolution image information easily obtained by using a plurality of image pickup elements having a limited number of pixels without increasing the number of pixels of the image pickup element. The present invention relates to an image pickup apparatus suitable for, for example, a small video camera or a still video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、撮像装置に用いられている撮像素
子としての固体エリアセンサ(画素を2次元的に配列し
たイメージセンサ)は高画素化、低価格化、更に小型化
が可能となってきており、家庭用の小型ビデオカメラや
スチルビデオカメラ等に応用普及し、NTSC等の現行
規格のテレビでは充分な画質が得られるようになってき
た。
2. Description of the Related Art In recent years, solid-state area sensors (image sensors in which pixels are two-dimensionally arrayed) used as image pickup devices in image pickup devices have become capable of increasing the number of pixels, lowering their prices, and further reducing their size. Therefore, it has been widely applied to home-use compact video cameras, still video cameras, and the like, and sufficient image quality has been obtained in televisions of current standards such as NTSC.

【0003】図10は従来の単板式より成る撮像装置の
撮像素子近傍の要部概略図である。
FIG. 10 is a schematic view of a main part in the vicinity of an image pickup element of a conventional single plate type image pickup apparatus.

【0004】同図において101は撮影レンズ、102
は光学フィルターであり、例えばローパスフィルターや
近赤外光カットフィルター等より成っている。103は
固体撮像素子であり、例えばエリアセンサーより成って
おり、該撮像素子103面上に例えば図11、図12に
示すようなフィルター配列より成る色フィルターが設け
られている。同図では撮像素子103で得られた出力信
号(画像情報)を信号処理回路(不図示)で処理し、こ
れによりカラー化された映像信号を得て色再現を行なっ
ている。
In the figure, 101 is a taking lens and 102
Is an optical filter, and is composed of, for example, a low-pass filter or a near-infrared light cut filter. Reference numeral 103 denotes a solid-state image sensor, which is composed of, for example, an area sensor, and a color filter having a filter array as shown in FIGS. 11 and 12 is provided on the surface of the image sensor 103. In the figure, an output signal (image information) obtained by the image sensor 103 is processed by a signal processing circuit (not shown), and thereby a colorized video signal is obtained and color reproduction is performed.

【0005】単板式の撮像装置に比べて高解像度の出力
信号(画像情報)を得る為には図13、図14に示すよ
うな2板式、あるいは3板式より成る撮像装置が必要と
なってくる。
In order to obtain an output signal (image information) having a higher resolution than that of a single-plate type image pickup device, a two-plate type or three-plate type image pickup device as shown in FIGS. 13 and 14 is required. .

【0006】図13、図14において101は撮影レン
ズ、102は光学フィルターであり、例えばローパスフ
ィルターや近赤外光カットフィルター等より成ってい
る。104は色分解手段としてのダイクロイックプリズ
ム(又はハーフミラー)であり、図13においては入射
光を2つの色光に色分解しており、又図14においては
入射光を3つの色光に色分解している。103A,10
3B,103Cは各々固体撮像素子であり、例えばエリ
アセンサーより成っており、各プリズムの射出面に各々
設けられている。
In FIGS. 13 and 14, 101 is a taking lens, and 102 is an optical filter, which is composed of, for example, a low-pass filter or a near infrared light cut filter. Reference numeral 104 denotes a dichroic prism (or a half mirror) as a color separation means, which separates the incident light into two color lights in FIG. 13 and the incident light into three color lights in FIG. There is. 103A, 10
Reference numerals 3B and 103C are solid-state image pickup devices, each of which is composed of, for example, an area sensor and is provided on the exit surface of each prism.

【0007】これらの撮像装置においては各固体撮像素
子103A,103B,103Cから得られる出力信号
(画像情報)を信号処理回路(不図示)で処理し、これ
によりカラー化された映像信号を得て色再現を行なって
いる。
In these image pickup devices, an output signal (image information) obtained from each solid-state image pickup element 103A, 103B, 103C is processed by a signal processing circuit (not shown) to obtain a colorized video signal. Color reproduction is performed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の単
板式より成る撮像装置では、撮像素子の画素数が近年多
くなっているとはいえ、その解像度は固体撮像素子の画
素数で制限されてしまい所望の解像度の画像が得られ
ず、又高画素数の撮像素子は非常に高価であり、低コス
ト化を図るのが難しかった。
However, although the number of pixels of the image pickup device has been increasing in recent years in the conventional single-plate type image pickup device, its resolution is limited by the number of pixels of the solid-state image pickup device. It is difficult to reduce the cost because it is not possible to obtain an image with a resolution of 2) and the image pickup device with a high number of pixels is very expensive.

【0009】一方、2板式、あるいは3板式より成る撮
像装置では色分解手段としてダイクロイックプリズムや
ハーフミラー等の光学部材を用いている為、撮影レンズ
のバックフォーカスが極めて長くなり、装置全体の小型
化が図れないという問題点があった。又これらの光学部
材は高価であり、その為低コスト化を図るのが難しかっ
た。
On the other hand, in a two-plate type or three-plate type image pickup device, since an optical member such as a dichroic prism or a half mirror is used as a color separation means, the back focus of the photographing lens becomes extremely long and the entire device is miniaturized. There was a problem that could not be achieved. Further, these optical members are expensive, and thus it is difficult to reduce the cost.

【0010】本発明は限られた画素数を有する撮像素子
を複数個用いて各撮像素子の配置及び各撮像素子に被写
体像を形成する際の撮影系を構成する各光学要素を適切
に設定すると共に各撮像素子面上にそれぞれ異なる分光
透過率のフィルターを設けることにより、多板化及びカ
ラー化を図り、かつ高精細な画像情報(カラー画像)が
容易に得られるようにした撮像装置の提供を目的とす
る。
According to the present invention, a plurality of image pickup devices having a limited number of pixels are used to appropriately set the arrangement of the image pickup devices and the respective optical elements constituting the image pickup system when a subject image is formed on each image pickup device. In addition, by providing a filter with different spectral transmittance on each image pickup element surface, it is possible to provide a multi-plate and color display and to provide an image pickup device that easily obtains high-definition image information (color image). With the goal.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の撮像装
置は、第1の光学系により被写体像を予定結像面に形成
し、該第1の光学系の光軸上であって該予定結像面近傍
に配置した第2の光学系と、該第1の光学系の光軸外に
光軸を有し、該第2の光学系の後方に配置した複数のレ
ンズ系を有する第3の光学系とで該予定結像面に形成し
た被写体像の全てを該複数のレンズ系に対応する複数の
撮像素子を有する撮像手段の該複数の撮像素子に各々再
結像し、該複数の撮像素子で得られる画像情報を利用し
て高精細な画像情報を得るようにした撮像装置であっ
て、該複数の撮像素子面上に、それぞれ異なる分光透過
率を有するフィルターを設けたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus, wherein a first optical system forms a subject image on a predetermined image formation plane, and the image is formed on the optical axis of the first optical system. A second optical system having a second optical system arranged near the planned image plane and a plurality of lens systems having an optical axis outside the optical axis of the first optical system and arranged behind the second optical system. All of the subject images formed on the planned image forming surface by the optical system of 3 are re-imaged on the plurality of image pickup devices of the image pickup means having a plurality of image pickup devices corresponding to the plurality of lens systems, respectively. An image pickup apparatus for obtaining high-definition image information by using image information obtained by the image pickup element of 1., wherein filters having different spectral transmittances are provided on the plurality of image pickup element surfaces. It has a feature.

【0012】請求項2の発明の撮像装置は、被写体像を
第1の光学系により予定結像面に結像させ、該予定結像
面近傍に配置した第1の光学系と光軸を同じくする第2
の光学系と該第1の光学系の光軸と異なる光軸を有し、
第2の光学系の後方に配置した複数のレンズ系を有する
第3の光学系により該予定結像面に結像した被写体像の
全てを該第3の光学系の複数のレンズ系に対応する複数
の撮像素子を有する撮像手段の該複数の撮像素子面上に
各々結像させ、該複数の撮像素子からの画像情報を合成
して全被写体像に関する画像情報を得るようにした撮像
装置であって、該複数の撮像素子面上に、それぞれ異な
る分光透過率を有するフィルターを設けたことを特徴と
している。
According to a second aspect of the present invention, an image pickup apparatus forms an image of a subject on a planned image forming plane by the first optical system, and has the same optical axis as the first optical system arranged near the planned image forming plane. Second
And an optical axis different from the optical axes of the first optical system,
All of the subject images formed on the planned image forming surface by the third optical system having a plurality of lens systems arranged behind the second optical system correspond to the plurality of lens systems of the third optical system. An image pickup apparatus which forms an image on each of a plurality of image pickup device surfaces of an image pickup device having a plurality of image pickup devices, and synthesizes image information from the plurality of image pickup devices to obtain image information about an entire subject image. Then, filters having different spectral transmittances are provided on the surfaces of the plurality of image pickup devices.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明の実施例1の光学系の要部断面
図、図2は本発明の実施例1の要部斜視図である。
FIG. 1 is a sectional view of the essential parts of an optical system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the essential parts of the first embodiment of the present invention.

【0014】図中、1は第1の光学系であり、被写体像
を1次結像面(予定結像面)21上に結像させている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a first optical system, which forms a subject image on a primary image forming surface (planned image forming surface) 21.

【0015】2は第2の光学系であり、第1の光学系1
の光軸上であって、1次結像面21近傍に配置してお
り、該1次結像面21に形成した被写体像からの光束を
集光し後続するレンズ系に導光している。
Reference numeral 2 is a second optical system, and the first optical system 1
Of the subject image formed on the primary image forming surface 21 and is guided to the subsequent lens system. .

【0016】3は第3の光学系であり、第31レンズ系
3A、第32レンズ系3Bの2つのレンズ系を有してい
る。
The third optical system 3 has two lens systems, a 31st lens system 3A and a 32nd lens system 3B.

【0017】2つのレンズ系3A,3Bは第1の光学系
1の光軸外に光軸を有し、第2の光学系2の後方に、該
第2の光学系2の光軸を挟んでそれぞれ配置している。
The two lens systems 3A and 3B have an optical axis outside the optical axis of the first optical system 1, and the optical axis of the second optical system 2 is sandwiched behind the second optical system 2. Are arranged in each.

【0018】31は撮像手段であり、例えば固体エリア
センサから成る2つの撮像素子31A,31Bを有し、
各々2つのレンズ系3A,3Bの結像面に配置してい
る。
Reference numeral 31 denotes an image pickup means, which has, for example, two image pickup elements 31A and 31B formed of a solid area sensor,
The two lens systems 3A and 3B are arranged on the image planes.

【0019】本実施例では撮像素子31A面上に図3
(A)に示すように緑(G)色のフィルターを設けてお
り、又撮像素子31B面上に図3(B)に示すように赤
(R)色のフィルターと青(B)色のフィルターを主走
査方向(図面上横方向)と副走査方向(図面上縦方向)
で交互に配列して成る色フィルターを設けている。
In this embodiment, FIG.
A green (G) color filter is provided as shown in (A), and a red (R) color filter and a blue (B) color filter are provided on the surface of the image pickup device 31B as shown in FIG. 3B. In the main scanning direction (horizontal direction on the drawing) and sub-scanning direction (vertical direction on the drawing)
The color filters are arranged alternately.

【0020】第3の光学系の2つのレンズ系(3A,3
B)は第1の光学系1が形成した1次結像面21上の被
写体像の全てを各々対応する各撮像素子31A,31B
面上に再結像させている。
Two lens systems (3A, 3A) of the third optical system
B) shows image pickup devices 31A and 31B respectively corresponding to all the subject images on the primary image formation surface 21 formed by the first optical system 1.
It is re-imaged on the surface.

【0021】本実施例において第2の光学系2は図中実
線の光路32で示すように第3の光学系3を構成する複
数のレンズ系3A,3Bの瞳3A1,3B1が各々第1
の光学系1の瞳領域近傍にそれぞれ結像するようにして
いる。
In this embodiment, the second optical system 2 has the pupils 3A1 and 3B1 of the plurality of lens systems 3A and 3B that form the third optical system 3 as shown by the solid optical path 32 in the figure.
An image is formed in the vicinity of the pupil region of the optical system 1.

【0022】本実施例においては図2に示すように第1
の光学系1により被写体像を1次結像面21上に結像さ
せ、該被写体像を第2の光学系2を通して第3の光学系
3の2つのレンズ系3A,3Bにより1次結像面21に
形成した被写体像の全てを各撮像素子31A,31B面
上に各々結像させている。
In this embodiment, as shown in FIG.
The subject image is formed on the primary image forming surface 21 by the optical system 1 and the subject image is formed by the two lens systems 3A and 3B of the third optical system 3 through the second optical system 2. All the subject images formed on the surface 21 are formed on the surfaces of the image pickup devices 31A and 31B, respectively.

【0023】そして2つの撮像素子31A,31Bから
の出力信号(画像情報)を後述する信号処理系(不図
示)で処理し、これによりカラー化された映像信号を得
て色再現を行なっている。
Then, the output signals (image information) from the two image pickup devices 31A and 31B are processed by a signal processing system (not shown) which will be described later to obtain colorized video signals and reproduce colors. .

【0024】次に本実施例の画像処理方法を図4を用い
て説明する。同図は本実施例の撮像装置の映像信号処理
部(信号処理系)の要部ブロック図である。
Next, the image processing method of this embodiment will be described with reference to FIG. This figure is a block diagram of the essential parts of the video signal processing unit (signal processing system) of the image pickup apparatus of this embodiment.

【0025】同図において31A,31Bは各々撮像素
子であり、これらの撮像素子31A,31B面上には前
記図3に示した色フィルターがそれぞれ設けられてい
る。
In the figure, 31A and 31B are image pickup devices, and the color filters shown in FIG. 3 are provided on the surfaces of these image pickup devices 31A and 31B, respectively.

【0026】本実施例では撮像素子31Aに結像された
全被写体像を該撮像素子31Aから電気信号(G信号)
として出力し、サンプルホールド回路(S/H回路)5
1Aでサンプルホールドして、アナログ−デジタル変換
回路(A/D変換回路)52Aでアナログ信号からデジ
タル信号に変換し、メモリ(記憶回路)53Aに記憶し
ている。
In the present embodiment, the entire subject image formed on the image pickup device 31A is converted into an electric signal (G signal) from the image pickup device 31A.
As a sample hold circuit (S / H circuit) 5
The sample is held by 1A, the analog signal is converted into the digital signal by the analog-digital conversion circuit (A / D conversion circuit) 52A, and the converted signal is stored in the memory (storage circuit) 53A.

【0027】又、撮像素子31Bに結像された全被写体
像を該撮像素子31Bから電気信号(R信号とB信号が
交互に出力される)として出力し、各サンプルホールド
回路(S/H回路)51B,51Cで各々R信号とB信
号のタイミングでサンプルホールドして、R信号とB信
号に分離している。そして各信号を各アナログ−デジタ
ル変換回路(A/D変換回路)52B,52Cでアナロ
グ信号からデジタル信号に変換し、各メモリ(記憶回
路)53B,53Cに記憶している。
Further, the entire subject image formed on the image pickup device 31B is output as an electric signal (R signal and B signal are alternately output) from the image pickup device 31B, and each sample hold circuit (S / H circuit). ) 51B and 51C sample and hold at the timings of the R signal and the B signal, respectively, to separate them into the R signal and the B signal. Then, each signal is converted from an analog signal to a digital signal by each analog-digital conversion circuit (A / D conversion circuit) 52B, 52C and stored in each memory (storage circuit) 53B, 53C.

【0028】そしてメモリ53Aに記憶されたG信号を
輝度信号処理回路54とカラー信号処理回路55に入力
している。輝度信号処理回路54ではG信号を輝度信号
として必要な信号処理、例えばオートゲインコントロー
ル(AGC)やガンマ補正等を行ない、輝度信号として
出力している。
The G signal stored in the memory 53A is input to the luminance signal processing circuit 54 and the color signal processing circuit 55. The brightness signal processing circuit 54 performs necessary signal processing on the G signal as a brightness signal, such as automatic gain control (AGC) and gamma correction, and outputs the brightness signal as a brightness signal.

【0029】又、各メモリ53B,53Cに記憶された
R信号とB信号を該各メモリ53B,53Cからその情
報を読み出し、カラー信号処理回路55に入力してい
る。
The R and B signals stored in the memories 53B and 53C are read out from the memories 53B and 53C, and are input to the color signal processing circuit 55.

【0030】カラー信号処理回路55では入力された
R,G,Bの各信号に対してAGCやガンマ補正、そし
てホワイトバランス調整等の処理を行ない、マトリクス
処理をして色差信号を出力している。そしてこれらの信
号を用いてカラー化された映像信号を得て色再現を行な
っている。
The color signal processing circuit 55 performs processing such as AGC, gamma correction, and white balance adjustment on the input R, G, and B signals, and performs matrix processing to output color difference signals. . Then, a colorized video signal is obtained using these signals to perform color reproduction.

【0031】尚、本実施例において各撮像素子31A,
31B面上に設けたフィルターの配列は前記図3に示し
たフィルター配列に限らず、例えば図5、図6に示すよ
うにカラー映像信号が得られれば、どのようなフィルタ
ー配列であっても本発明は前述の実施例1と同様に適用
することができる。
In this embodiment, each image pickup device 31A,
The arrangement of the filters provided on the surface 31B is not limited to the arrangement shown in FIG. 3, and any filter arrangement may be used as long as a color image signal can be obtained as shown in FIGS. The invention can be applied in the same manner as the above-described first embodiment.

【0032】即ち、図5においては撮像素子31A面上
にG(緑)色のフィルターを設け、撮像素子31B面上
に赤(R)色と青(B)色のフィルターが主走査方向に
交互に配列されてなる色フィルターを設けている。又図
6においては撮像素子31A面上に白(W)色のフィル
ターを設け、撮像素子31B面上に赤(R)色と緑
(G)色と青(B)色のフィルターが主走査方向に交互
に配列されてなる色フィルターを設けている。
That is, in FIG. 5, a G (green) color filter is provided on the surface of the image sensor 31A, and red (R) and blue (B) filters are alternately arranged on the surface of the image sensor 31B in the main scanning direction. The color filters are arranged in the. In FIG. 6, a white (W) color filter is provided on the surface of the image sensor 31A, and red (R), green (G), and blue (B) filters are provided on the surface of the image sensor 31B. The color filters are arranged alternately.

【0033】特に図6に示したようなフィルター配列で
あれば、例えば高解像度の画像を必要としない場合には
撮像素子31Bだけを用いて撮像することもできる。
In particular, with the filter arrangement as shown in FIG. 6, for example, when a high resolution image is not required, it is possible to use only the image pickup device 31B to pick up an image.

【0034】本実施例ではこのように前述の如く第3の
光学系3の2つのレンズ系3A,3Bの結像面に配置し
た2つの撮像素子31A,31Bからの出力信号(画像
情報)を用いてカラー映像信号を得ることにより、従来
の撮像装置とは異なり色分解手段としてダイクロイック
プリズムやハーフミラー等の光学部材を用いずに多板化
及びカラー化を行なうことができ、これにより撮影レン
ズのバックフォーカスに制限を与えることはなくなる。
In this embodiment, as described above, the output signals (image information) from the two image pickup devices 31A and 31B arranged on the image forming planes of the two lens systems 3A and 3B of the third optical system 3 are described above. By obtaining a color video signal by using it, it is possible to perform multi-plate and colorization without using an optical member such as a dichroic prism or a half mirror as a color separation means unlike a conventional image pickup device, and thereby, a photographing lens. No longer limits the back focus of.

【0035】図7は本発明の実施例2の要部斜視図であ
る。同図において図1に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
FIG. 7 is a perspective view of the essential portions of Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0036】本実施例において前述の実施例1と異なる
点は第3の光学系3を3つのレンズ系3A,3B,3C
より構成し、該3つのレンズ系3A,3B,3Cの結像
面に撮像素子31A,31B,31Cを配置し、該撮像
素子31A,31B,31C面上にそれぞれ異なる分光
透過率より成る色フィルターを設けたことである。その
他の構成及び光学的作用は実施例1と略同様である。
This embodiment is different from the first embodiment described above in that the third optical system 3 is replaced by three lens systems 3A, 3B and 3C.
Image pickup elements 31A, 31B, 31C are arranged on the image forming planes of the three lens systems 3A, 3B, 3C, and color filters having different spectral transmittances on the image pickup elements 31A, 31B, 31C, respectively. Is provided. Other configurations and optical functions are substantially the same as those in the first embodiment.

【0037】即ち、図8に示すように撮像素子31A面
上に赤(R)色のフィルターを設け、撮像素子31B面
上に緑(G)色のフィルターを設け、撮像素子31C面
上に青(B)色のフィルターをそれぞれ設け、第1の光
学系1により1次結像面21上に結像された被写体像の
全てを第2の光学系2を通して第3の光学系3により各
撮像素子31A,31B,31C面上にそれぞれ結像さ
せ、該撮像素子31A,31B,31Cからの出力信号
(画像情報)を用いて信号処理系(不図示)で処理しカ
ラー映像信号を得て色再現を行なっている。
That is, as shown in FIG. 8, a red (R) color filter is provided on the surface of the image sensor 31A, a green (G) color filter is provided on the surface of the image sensor 31B, and a blue filter is provided on the surface of the image sensor 31C. (B) Each color filter is provided, and all the object images formed on the primary image formation surface 21 by the first optical system 1 are imaged by the third optical system 3 through the second optical system 2. Images are formed on the surfaces of the elements 31A, 31B, and 31C, respectively, and processed by a signal processing system (not shown) using output signals (image information) from the imaging elements 31A, 31B, and 31C to obtain a color video signal, and color is obtained. It is reproduced.

【0038】尚、本実施例において各撮像素子31A,
31B,31C面上に設けた色フィルターの配列は前記
図8に示したフィルター配列に限らず、例えば図9に示
すようにカラー映像信号が得られれば、どのようなフィ
ルター配列であっても本発明は前述の実施例2と同様に
適用することができる。
In this embodiment, each image pickup device 31A,
The array of color filters provided on the surfaces 31B and 31C is not limited to the filter array shown in FIG. 8, but any filter array may be used as long as a color image signal is obtained as shown in FIG. The invention can be applied in the same manner as the above-mentioned second embodiment.

【0039】即ち、図9においては撮像素子31A面上
に黄(Ye)色のフィルターを設け、撮像素子31B面
上にマゼンタ(Mg)色のフィルターを設け、撮像素子
31C面上にシアン(Cy)色のフィルターを設け、こ
れにより前述の実施例2と同様な効果を得ることができ
る。
That is, in FIG. 9, a yellow (Ye) color filter is provided on the surface of the image sensor 31A, a magenta (Mg) color filter is provided on the surface of the image sensor 31B, and a cyan (Cy) is provided on the surface of the image sensor 31C. ) By providing a color filter, it is possible to obtain the same effect as in the second embodiment.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く撮像装置の各
要素を適切に構成すると共に第3の光学系の複数のレン
ズ系の結像面に配置した各撮像素子面上にそれぞれ異な
る分光透過率のフィルターを設けることより、色分解手
段としてダイクロイックプリズムやハーフミラー等の光
学部材を用いることなく多板化及びカラー化することが
でき、これにより撮影光学系のバックフォーカス等に制
限を与えることなく限られた画素数の撮像素子を用いて
高解像度の画像(カラー画像)を容易に得ることができ
る撮像装置を達成することができる。
According to the present invention, as described above, each element of the image pickup device is appropriately configured, and different spectral components are formed on the respective image pickup element surfaces arranged on the image forming planes of the plurality of lens systems of the third optical system. By providing a transmittance filter, multiple plates and colors can be obtained without using an optical member such as a dichroic prism or a half mirror as a color separation unit, which limits the back focus of the photographic optical system. It is possible to achieve an image pickup apparatus that can easily obtain a high-resolution image (color image) by using an image pickup element having a limited number of pixels.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例1の光学系の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of an optical system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1の要部斜視図FIG. 2 is a perspective view of a main part of the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例1の各撮像素子面上に設けた
色フィルターの配列の様子を示した説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement of color filters provided on each image pickup device surface according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例1の信号処理部の要部ブロッ
ク図
FIG. 4 is a block diagram of a main part of a signal processing unit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例1の各撮像素子面上に設けた
色フィルターの配列の様子を示した説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement of color filters provided on each image sensor surface according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例1の各撮像素子面上に設けた
色フィルターの配列の様子を示した説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the arrangement of color filters provided on the surface of each image sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例2の要部斜視図FIG. 7 is a perspective view of essential parts of Embodiment 2 of the present invention.

【図8】 本発明の実施例2の各撮像素子面上に設けた
色フィルターの配列の様子を示した説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an arrangement of color filters provided on each image pickup element surface according to the second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例2の各撮像素子面上に設けた
色フィルターの配列の様子を示した説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an arrangement of color filters provided on each image pickup element surface according to the second embodiment of the present invention.

【図10】 従来の撮像装置の要部概略図FIG. 10 is a schematic view of a main part of a conventional imaging device.

【図11】 従来の撮像装置の撮像素子面上に設けた色
フィルターの配列を示した説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the surface of an image sensor of a conventional image sensor.

【図12】 従来の撮像装置の撮像素子面上に設けた色
フィルターの配列を示した説明図
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the surface of an image sensor of a conventional image sensor.

【図13】 従来の2板式の撮像装置の要部概略図FIG. 13 is a schematic view of a main part of a conventional two-plate type imaging device.

【図14】 従来の3板式の撮像装置の要部概略図FIG. 14 is a schematic view of a main part of a conventional three-plate type imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の光学系 2 第2の光学系 3 第3の光学系 21 第1結像面 31 撮像手段 3A,3B,3C レンズ系 31A,31B,31C 撮像素子 51A,51B,51C サンプルホールド
回路 52A,52B,52C A/D変換回路 53A,53B,53C メモリ 54 輝度信号処理回路 58 カラー信号処理回路
1 1st optical system 2 2nd optical system 3 3rd optical system 21 1st imaging plane 31 Image pick-up means 3A, 3B, 3C Lens system 31A, 31B, 31C Image pick-up element 51A, 51B, 51C Sample hold circuit 52A , 52B, 52C A / D conversion circuits 53A, 53B, 53C Memory 54 Luminance signal processing circuit 58 Color signal processing circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関田 誠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小倉 栄夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 竹田 伸弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 堀 正志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 柳井 敏和 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 本間 義浩 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小杉 真人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−76807(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 9/04 - 9/11 H04N 5/222 - 5/257 H04N 5/335 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Makoto Sekida 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Eio Ogura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Nobuhiro Takeda 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masashi Hori 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. ( 72) Inventor Toshikazu Yanai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yoshihiro Honma 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Masato Kosugi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-58-76807 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7) , DB name) H04N 9/04-9/11 H04N 5/222-5/257 H04N 5/335

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の光学系により被写体像を予定結像
面に形成し、該第1の光学系の光軸上であって該予定結
像面近傍に配置した第2の光学系と、該第1の光学系の
光軸外に光軸を有し、該第2の光学系の後方に配置した
複数のレンズ系を有する第3の光学系とで該予定結像面
に形成した被写体像の全てを該複数のレンズ系に対応す
る複数の撮像素子を有する撮像手段の該複数の撮像素子
各々再結像し、該複数の撮像素子で得られる画像情報
を利用して高精細な画像情報を得るようにした撮像装置
であって、 該複数の撮像素子面上に、それぞれ異なる分光透過率を
有するフィルターを設けたことを特徴とする撮像装置。
1. A second optical system which forms a subject image on a planned image forming plane by the first optical system, and is arranged on the optical axis of the first optical system and near the planned image forming plane. , A third optical system having an optical axis outside the optical axis of the first optical system and having a plurality of lens systems arranged behind the second optical system, is formed on the planned image forming surface. respectively re formed on the imaging device of said plurality of image pickup means having a plurality of image pickup elements corresponding to all of the subject image to the plurality of lens systems, by utilizing the image information obtained by the image pickup device of the plurality of high-resolution An image pickup apparatus for obtaining various image information, characterized in that filters having different spectral transmittances are provided on the surfaces of the plurality of image pickup elements.
【請求項2】 被写体像を第1の光学系により予定結像
面に結像させ、該予定結像面近傍に配置した第1の光学
系と光軸を同じくする第2の光学系と該第1の光学系の
光軸と異なる光軸を有し、第2の光学系の後方に配置し
複数のレンズ系を有する第3の光学系により該予定結
像面に結像した被写体像の全てを該第3の光学系の複数
のレンズ系に対応する複数の撮像素子を有する撮像手段
の該複数の撮像素子面上に各々結像させ、該複数の撮像
素子からの画像情報を合成して全被写体像に関する画像
情報を得るようにした撮像装置であって、 該複数の撮像素子面上に、それぞれ異なる分光透過率を
有するフィルターを設けたことを特徴とする撮像装置。
2. An object image is formed on a planned image forming surface by a first optical system, and a second optical system having the same optical axis as that of the first optical system arranged near the planned image forming surface. have a light axis different from the optical axis of the first optical system, arranged behind the second optical system
Of the image pickup means having a plurality of image pickup elements corresponding to the plurality of lens systems of the third optical system for all the subject images formed on the planned image forming surface by the third optical system having a plurality of lens systems. An image pickup apparatus for forming an image on each of the plurality of image pickup device surfaces, and combining image information from the plurality of image pickup device to obtain image information about an entire subject image. An image pickup apparatus comprising: a filter having different spectral transmittances.
JP28774593A 1993-10-22 1993-10-22 Imaging device Expired - Fee Related JP3397397B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28774593A JP3397397B2 (en) 1993-10-22 1993-10-22 Imaging device
US08/734,385 US5694165A (en) 1993-10-22 1996-10-17 High definition image taking apparatus having plural image sensors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28774593A JP3397397B2 (en) 1993-10-22 1993-10-22 Imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07123418A JPH07123418A (en) 1995-05-12
JP3397397B2 true JP3397397B2 (en) 2003-04-14

Family

ID=17721213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28774593A Expired - Fee Related JP3397397B2 (en) 1993-10-22 1993-10-22 Imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3397397B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19924167B4 (en) * 1999-05-26 2006-05-24 Daimlerchrysler Ag Apparatus for reproducing color images
US6833873B1 (en) 1999-06-30 2004-12-21 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US6859229B1 (en) 1999-06-30 2005-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US6882368B1 (en) 1999-06-30 2005-04-19 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US6980248B1 (en) 1999-06-30 2005-12-27 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US6885404B1 (en) 1999-06-30 2005-04-26 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07123418A (en) 1995-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7626619B2 (en) Digital camera
US5648817A (en) Dual type imaging device having multiple light sensitive elements
US5436661A (en) Solid state image pick-up apparatus and method for increased luminance signal resolution
US5694165A (en) High definition image taking apparatus having plural image sensors
JP3704238B2 (en) Imaging device
US8111298B2 (en) Imaging circuit and image pickup device
EP2031881B1 (en) Image pickup device and signal processing method
CA1215169A (en) Color television camera with two or more solid-state imaging devices arranged in phase difference fashion
JP3546853B2 (en) Imaging device and image reproduction system
JP3397397B2 (en) Imaging device
JP2001016598A (en) Color imaging device and image pickup device
US6778220B2 (en) Color video camera system and method with optical prefilter
EP1395062A1 (en) Color image pickup device
JP2003101815A (en) Signal processor and method for processing signal
JPH10155158A (en) Image pickup device and processing method for color image signal
JP6687276B1 (en) Two-plate type image pickup device, image processing method of two-plate type image pickup device, and positioning method of solid-state image pickup device thereof
JP3967392B2 (en) Imaging device
JP3513194B2 (en) Imaging device
JP2006279389A (en) Solid-state imaging apparatus and signal processing method thereof
JP3397399B2 (en) Imaging device
JP2713295B2 (en) Driving method of solid-state imaging device and imaging device
JP2963544B2 (en) Ophthalmic imaging equipment
JPH06189256A (en) Still image recording digital camera
JP3397398B2 (en) Imaging device
JP3515585B2 (en) Two-chip imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080214

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090214

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100214

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees