JP3513194B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP3513194B2
JP3513194B2 JP28774993A JP28774993A JP3513194B2 JP 3513194 B2 JP3513194 B2 JP 3513194B2 JP 28774993 A JP28774993 A JP 28774993A JP 28774993 A JP28774993 A JP 28774993A JP 3513194 B2 JP3513194 B2 JP 3513194B2
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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16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. 16 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17、図18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. 17 and 18 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19、図20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) with 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. 19 and 20 is required. .

【0006】図19、図20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19においては入射
光を2つの色光に色分解しており、又図20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. 19 and 20, 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 half mirror) as color separation means, which separates the incident light into two color lights in FIG. 19 and separates 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所定の分光特性を有
するフィルターを設けることにより、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. Another object of the present invention is to provide an image pickup apparatus in which a filter having a predetermined spectral characteristic is provided on each image pickup element surface so that high-definition image information (color image) can be easily obtained.

【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の光学系の光軸上で
あって該第2の光学系の後方に配置した第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第1の撮像
手段に再結像し、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第4の光学系で該
予定結像面に形成した被写体像の一部を第2の撮像手段
に再結像し、該第1の撮像手段と該第2の撮像手段とで
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、該第1の撮像手段面上に所
定の分光特性を有するフィルターを設け、該第2の撮像
手段面上にそれぞれの分光特性が該所定の分光特性とは
異なる複数の領域を有した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. The second optical system arranged near the planned image forming surface and the third optical system arranged on the optical axis of the first optical system and behind the second optical system form the planned image formation. All of the subject images formed on the surface are re-imaged on the first image pickup means, have an optical axis outside the optical axis of the first optical system, and are arranged behind the second optical system. Part of the subject image formed on the planned image forming surface by the optical system of FIG. 2 is re-imaged on the second image pickup means, and the image information obtained by the first image pickup means and the second image pickup means is used. to an imaging apparatus to obtain a high-definition image information, it provided a filter having a predetermined spectral characteristic onto an imaging device surface of the first, respectively on the imaging device surface of the second The spectral characteristics and the predetermined spectral characteristics
It is characterized in that a filter having a plurality of different regions is provided .

【0012】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記第4の光学系は複数のレンズ系を有しており、
前記第2の撮像手段は該複数のレンズ系に対応した複数
の撮像素子を有していることを特徴としている。請求項
3の発明は請求項2の発明において、前記第4の光学系
の複数のレンズ系は前記第1の光学系が形成する被写体
像を複数の領域に分割したときの各領域の被写体像を各
々対応する撮像素子面上に結像させていることを特徴と
している。請求項4の発明は請求項2又は3の発明にお
いて、前記第3の光学系と前記第4の光学系の複数のレ
ンズ系とはそれぞれ結像倍率が異なることを特徴として
いる。請求項5の発明は請求項2、3又は4の発明にお
いて、前記第1の撮像手段からの出力信号を用いて高周
波域の映像信号を形成し、前記第2の撮像手段を構成す
る複数の撮像素子からの出力信号を用いて低周波域の映
像信号を形成したことを特徴としている。請求項6の発
明は請求項2、3、4又は5の発明において、前記第1
の撮像手段からの出力信号を用いて輝度信号を形成し、
前記第2の撮像手段を構成する複数の撮像素子からの出
力信号を用いて色信号を形成したことを特徴としてい
る。請求項7の発明は請求項2から6のいずれか1項の
発明において、前記第2の撮像手段を構成する複数の撮
像素子面上に分光特性が異なる複数の領域を有するフィ
ルターを設けたことを特徴としている。請求項8の発明
は請求項1の発明において、前記第1の撮像手段面上に
輝度信号として用いる色光に対応した分光特性を有する
フィルターを設けたことを特徴としている。請求項9の
発明は請求項1の発明において、前記第1の撮像手段面
上に緑色光特性の分光特性を有するフィルターを設けた
ことを特徴としている。請求項10の発明は請求項2か
ら9のいずれか1項の発明において、前記第1の撮像手
段の画素数は前記第2の撮像手段を構成する複数の撮像
素子の画素数に比べて多いことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the fourth optical system has a plurality of lens systems.
The second image pickup means has a plurality of image pickup elements corresponding to the plurality of lens systems. According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the plurality of lens systems of the fourth optical system divides the subject image formed by the first optical system into a plurality of regions, and the subject images of the respective regions are divided. Is imaged on the surface of the corresponding image pickup device. According to a fourth aspect of the invention, in the second or third aspect of the invention, the third optical system and the plurality of lens systems of the fourth optical system have different imaging magnifications. According to a fifth aspect of the present invention, in the second, third or fourth aspect of the present invention, a plurality of image signals in the high frequency region are formed by using the output signal from the first image pickup means to form the second image pickup means. It is characterized in that a video signal in a low frequency band is formed by using an output signal from the image pickup device. The invention of claim 6 is the same as the invention of claim 2, 3, 4 or 5,
Form a luminance signal using the output signal from the image pickup means of
It is characterized in that the color signals are formed by using the output signals from the plurality of image pickup devices constituting the second image pickup means. According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to sixth aspects, a filter having a plurality of regions having different spectral characteristics is provided on a plurality of image pickup device surfaces forming the second image pickup unit. Is characterized by. According to the invention of claim 8 in the invention of claim 1, on the surface of the first imaging means.
A feature is that a filter having a spectral characteristic corresponding to color light used as a luminance signal is provided. The invention of claim 9 is characterized in that, in the invention of claim 1, a filter having a spectral characteristic of a green light characteristic is provided on the surface of the first imaging means. According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to ninth aspects, the number of pixels of the first image pickup means is larger than the number of pixels of a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. It is characterized by that.

【0013】請求項11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の光学系の光軸上であって該第2の
光学系の後方に配置した第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第1の撮像手段に再結像
し、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第4の光学系で該予定結像面に形
成した被写体像の全てを第2の撮像手段に再結像し、該
第1の撮像手段と該第2の撮像手段とで得られる画像情
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、該第1の撮像手段面上に所定の分光特性を
有するフィルターを設け、該第2の撮像手段面上にそれ
ぞれの分光特性が該所定の分光特性とは異なる複数の領
域を有したフィルターを設けたことを特徴としている。
According to the eleventh aspect of the present invention, an image pickup device forms a subject image on a planned image forming surface by the first optical system, and is located on the optical axis of the first optical system and near the planned image forming surface. Second placed
And the third optical system arranged on the optical axis of the first optical system and behind the second optical system, all the subject images formed on the planned image forming surface are The image is re-imaged on the first image pickup means, has an optical axis outside the optical axis of the first optical system, and is formed on the planned image forming surface by the fourth optical system arranged behind the second optical system. All the formed subject images are re-imaged on the second image pickup means, and high-definition image information is obtained by using image information obtained by the first image pickup means and the second image pickup means. a an imaging device, provided with a filter having a predetermined spectral characteristic onto an imaging device surface of the first, it on an imaging device surface of the second
A plurality of regions, each of which has a spectral characteristic different from the predetermined spectral characteristic.
The feature is that a filter having a region is provided .

【0014】請求項12の発明は請求項11の発明にお
いて、前記第4の光学系は1つ又は複数のレンズ系を有
しており、前記第2の撮像手段は該1つ又は複数のレン
ズ系に対応した1つ又は複数の撮像素子を有しているこ
とを特徴としている。請求項13の発明は請求項12の
発明において、前記第4の光学系の1つ又は複数のレン
ズ系は前記第1の光学系が形成する被写体像の全領域を
対応する撮像素子面上に結像させていることを特徴とし
ている。請求項14の発明は請求項12又は13の発明
において、前記第3の光学系と前記第4の光学系の1つ
又は複数のレンズ系とはそれぞれ結像倍率が異なること
を特徴としている。請求項15の発明は請求項12、1
3又は14の発明において、前記第1の撮像手段からの
出力信号を用いて高周波域の映像信号を形成し、前記第
2の撮像手段を構成する1つ又は複数の撮像素子からの
出力信号を用いて低周波域の映像信号を形成したことを
特徴としている。請求項16の発明は請求項12、1
3、14又は15の発明において、前記第1の撮像手段
からの出力信号を用いて輝度信号を形成し、前記第2の
撮像手段を構成する1つ又は複数の撮像素子からの出力
信号を用いて色信号を形成したことを特徴としている。
請求項17の発明は請求項12から16のいずれか1項
の発明において、前記第2の撮像手段を構成する1つ又
は複数の撮像素子面上に分光特性が異なる複数の領域を
有するフィルターを設けたことを特徴としている。請求
項18の発明は請求項11の発明において、前記第1の
撮像手段面上に輝度信号として用いる色光に対応した
光特性を有するフィルターを設けたことを特徴としてい
る。請求項19の発明は請求項11の発明において、前
記第1の撮像手段面上に緑色光特性の分光特性を有する
フィルターを設けたことを特徴としている。請求項20
の発明は請求項12から19のいずれか1項の発明にお
いて、前記第1の撮像手段の画素数は前記第2の撮像手
段を構成する1つ又は複数の撮像素子の画素数に比べて
多いことを特徴としている。
In a twelfth aspect of the present invention based on the eleventh aspect, the fourth optical system has one or a plurality of lens systems, and the second image pickup means has the one or a plurality of lenses. It is characterized by having one or more image pickup devices corresponding to the system. According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the present invention, the one or more lens systems of the fourth optical system cover the entire area of the subject image formed by the first optical system on the corresponding image pickup element surface. It is characterized by forming an image. According to a fourteenth aspect of the invention, in the twelfth or thirteenth aspect of the invention, the third optical system and the one or more lens systems of the fourth optical system have different imaging magnifications. The invention of claim 15 relates to claims 12 and 1.
In the invention of 3 or 14, an output signal from the first image pickup means is used to form a video signal in a high frequency range, and an output signal from one or a plurality of image pickup elements constituting the second image pickup means is formed. It is characterized in that a video signal in a low frequency range is formed by using it. The invention of claim 16 is claim 12, 1
In the invention of 3, 14, or 15, an output signal from the first image pickup means is used to form a luminance signal, and an output signal from one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means is used. The feature is that the color signal is formed by
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the twelfth to sixteenth aspects, there is provided a filter having a plurality of regions having different spectral characteristics on one or a plurality of image pickup device surfaces forming the second image pickup means. The feature is that it is provided. According to an eighteenth aspect of the present invention, in the eleventh aspect of the invention, a filter having a light-splitting characteristic corresponding to color light used as a luminance signal is provided on the surface of the first image pickup means. The invention of claim 19 is characterized in that, in the invention of claim 11, a filter having a spectral characteristic of a green light characteristic is provided on the surface of the first imaging means. Claim 20
In the invention of any one of claims 12 to 19, the number of pixels of the first image pickup means is larger than the number of pixels of one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. It is characterized by that.

【0015】請求項21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2の光学系の後方であって該第1の光
学系との光軸を一致させて配置した第3の光学系とによ
り予定結像面に形成した被写体像の全てを第1の撮像手
段面上に結像させると共に、該予定結像面に結像した被
写体像を分割した複数の領域を、該第1の光学系の光軸
と異なる光軸を有する1つ又は複数のレンズ系を有し該
第2の光学系の後方に配置した第4の光学系により該1
つ又は複数の光学系が対応する1つ又は複数の撮像素子
を有する第2の撮像手段の該1つ又は複数の撮像素子面
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、該第1の撮像手段面上に所定の分光
特性を有するフィルターを設け、該第2の撮像手段を構
成する1つ又は複数の撮像素子面上にそれぞれの分光特
性が該所定の分光特性とは異なる複数の領域を有したフ
ィルターを設けたことを特徴としている。
According to a twenty-first 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. Object image formed on the planned image formation plane by the second optical system and the third optical system that is arranged behind the second optical system and has the optical axes of the first optical system and the first optical system aligned with each other. Are imaged on the surface of the first image pickup means, and a plurality of areas obtained by dividing the subject image formed on the planned image formation surface have an optical axis different from the optical axis of the first optical system. A fourth optical system having one or a plurality of lens systems and arranged behind the second optical system
An image is formed on each of the one or more image sensor surfaces of the second image capturing means having one or more image sensor elements corresponding to one or more optical systems, and image information from the plurality of image sensor elements is formed. An image pickup apparatus for synthesizing to obtain image information about an entire subject image, wherein a filter having a predetermined spectral characteristic is provided on the surface of the first image pickup means to constitute the second image pickup means. Alternatively, each spectral feature can be
That has a plurality of regions whose characteristics differ from the predetermined spectral characteristics.
It is characterized by having a filter .

【0016】請求項22の発明は請求項21の発明にお
いて、前記第3の光学系と前記第4の光学系を構成する
1つ又は複数のレンズ系とはそれぞれ結像倍率が異なる
ことを特徴としている。請求項23の発明は請求項21
の発明において、前記第1の撮像手段からの出力信号を
用いて高周波域の映像信号を形成し、前記第2の撮像手
段を構成する1つ又は複数の撮像素子からの出力信号を
用いて低周波域の映像信号を形成したことを特徴として
いる。請求項24の発明は請求項21の発明において、
前記第1の撮像手段からの出力信号を用いて輝度信号を
形成し、前記第2の撮像手段を構成する1つ又は複数の
撮像素子からの出力信号を用いて色信号を形成したこと
を特徴としている。請求項25の発明は請求項21の発
明において、前記第1の撮像手段面上に輝度信号として
用いる色光に対応した分光特性を有するフィルターを設
けたことを特徴としている。請求項26の発明は請求項
21の発明において、前記第1の撮像手段面上に緑色光
特性の分光特性を有するフィルターを設けたことを特徴
としている。請求項27の発明は請求項21の発明にお
いて、前記第1の撮像手段の画素数は前記第2の撮像手
段を構成する1つ又は複数の撮像素子の画素数に比べて
多いことを特徴としている。
In a twenty-second aspect of the invention according to the twenty-first aspect, the third optical system and one or a plurality of lens systems forming the fourth optical system have different imaging magnifications. I am trying. The invention of claim 23 is claim 21.
In the invention described above, a high-frequency video signal is formed by using the output signal from the first image pickup means, and a low-frequency signal is generated by using output signals from one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. It is characterized in that a video signal in the frequency range is formed. The invention of claim 24 is the same as the invention of claim 21,
A luminance signal is formed by using an output signal from the first image pickup means, and a color signal is formed by using an output signal from one or a plurality of image pickup elements constituting the second image pickup means. I am trying. According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the twenty-first aspect, as a luminance signal on the surface of the first image pickup means
It is characterized in that a filter having a spectral characteristic corresponding to the color light used is provided. The invention of claim 26 is characterized in that, in the invention of claim 21, a filter having a spectral characteristic of a green light characteristic is provided on the surface of the first imaging means. According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the twenty-first aspect, the number of pixels of the first image pickup means is larger than the number of pixels of one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. There is.

【0017】[0017]

【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.

【0018】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.

【0019】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 denotes a second optical system, which is 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. .

【0020】3は第3の光学系であり、第1の光学系1
の光軸上であって、第2の光学系2の後方(像面側)に
配置している。即ち、第3の光学系3の光軸と第1の光
学系1の光軸と第2の光学系2の光軸とは互いに一致し
ている。
Reference numeral 3 denotes a third optical system, and the first optical system 1
It is arranged on the optical axis of, and behind the second optical system 2 (on the image plane side). That is, the optical axis of the third optical system 3, the optical axis of the first optical system 1, and the optical axis of the second optical system 2 coincide with each other.

【0021】31は第1の撮像手段(主撮像手段)であ
り、第3の光学系3の後方の結像面に配置しており、例
えば固体エリアセンサより成っている。本実施例では第
1の撮像手段31面上に図3(A)に示すように視覚的
に高解像度を必要とする分光特性を有する緑(G)色の
フィルターを設けている。
Reference numeral 31 denotes a first image pickup means (main image pickup means), which is arranged on the image forming surface behind the third optical system 3 and is composed of, for example, a solid area sensor. In this embodiment, as shown in FIG. 3A, a green (G) color filter having a spectral characteristic requiring visually high resolution is provided on the surface of the first image pickup means 31.

【0022】第1の光学系1によって1次結像面21に
形成した被写体像の全領域を第2の光学系2と第3の光
学系3により第1の撮像手段31面上に再結像させてい
る。
The entire area of the subject image formed on the primary image plane 21 by the first optical system 1 is recombined on the surface of the first image pickup means 31 by the second optical system 2 and the third optical system 3. I'm making you image.

【0023】4は第4の光学系であり、第41レンズ系
4A、第42レンズ系4B、第43レンズ系4C、そし
て第44レンズ系4Dの4つのレンズ系を有している。
Reference numeral 4 denotes a fourth optical system, which has four lens systems: a 41st lens system 4A, a 42nd lens system 4B, a 43rd lens system 4C, and a 44th lens system 4D.

【0024】4つのレンズ系4A,4B,4C,4D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
の後方に配置している。
The four lens systems 4A, 4B, 4C and 4D have an optical axis outside the optical axis of the first optical system 1 and the second optical system 2
It is located behind.

【0025】41は第2の撮像手段(副撮像手段)であ
り、例えば固体エリアセンサから成る4つの撮像素子4
1A,41B,41C,41Dを有し、各々4つのレン
ズ系4A,4B,4C,4Dの結像面に配置している。
本実施例では4つの撮像素子41A,41B,41C,
41D面上に図3(B)に示すように視覚的に高解像度
を必要としない分光特性を有する赤(R)色と青(B)
色のフィルターが主走査方向(図面上横方向)と副走査
方向(図面上縦方向)に交互に配列されてなる色フィル
ターを設けている。
Reference numeral 41 denotes a second image pickup means (sub-image pickup means), which is, for example, four image pickup elements 4 including solid-state area sensors.
1A, 41B, 41C, 41D, which are arranged on the image planes of the four lens systems 4A, 4B, 4C, 4D, respectively.
In this embodiment, four image pickup devices 41A, 41B, 41C,
As shown in FIG. 3B, red (R) color and blue (B) having spectral characteristics that do not require high resolution visually on the surface 41D.
A color filter is provided in which color filters are alternately arranged in the main scanning direction (horizontal direction in the drawing) and the sub-scanning direction (vertical direction in the drawing).

【0026】第4の光学系4の4つのレンズ系(4A,
4B,4C,4D)は第1の光学系1が形成した1次結
像面21上の被写体像を複数の領域に分割し、各領域の
被写体像を各々対応する撮像素子41A,41B,41
C,41D面上に再結像させている。
The four lens systems of the fourth optical system 4 (4A,
4B, 4C, 4D) divides the subject image on the primary image forming surface 21 formed by the first optical system 1 into a plurality of regions, and the subject images in the respective regions are respectively associated with image pickup devices 41A, 41B, 41.
The image is re-formed on the C and 41D planes.

【0027】尚、本実施例では第1の撮像手段31の撮
像素子の画素数が第2の撮像手段41を構成する複数の
撮像素子41A,41B,41C,41Dの画素数に比
べて多くなるように構成しており、後述するように第1
の撮像手段31で高周波域の映像信号を形成し、第2の
撮像手段41を構成する複数の撮像素子41A,41
B,41C,41Dで低周波域の映像信号を形成してい
る。
In this embodiment, the number of pixels of the image pickup device of the first image pickup device 31 is larger than the number of pixels of the plurality of image pickup devices 41A, 41B, 41C and 41D which constitute the second image pickup device 41. As described below, the first
A plurality of image pickup elements 41A, 41 forming a second image pickup means 41 by forming a high frequency image signal by the image pickup means 31 of
B, 41C, and 41D form a low-frequency video signal.

【0028】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1の光学系1の瞳1aと第
3の光学系3の瞳3aとが互いに略共役となるようにし
ている。又図中破線の光路42で示すように第4の光学
系4を構成する複数のレンズ系4A,4B,4C,4D
の瞳4A1,4B1,4C1,4D1が各々第1の光学
系1の分割した瞳領域近傍にそれぞれ結像するようにし
ている。
In the second embodiment, in the second optical system 2, the pupil 1a of the first optical system 1 and the pupil 3a of the third optical system 3 are substantially conjugate with each other as shown by the optical path 32 of the solid line in the figure. I am trying. Further, as shown by an optical path 42 indicated by a broken line in the drawing, a plurality of lens systems 4A, 4B, 4C, 4D which constitute the fourth optical system 4 are formed.
The pupils 4A1, 4B1, 4C1 and 4D1 are imaged in the vicinity of the divided pupil regions of the first optical system 1, respectively.

【0029】本実施例における第3の光学系3と第4の
光学系4の4つのレンズ系(4A,4B,4C,4D)
との結像倍率は互いに異なっており、これにより瞳結像
を有効にそろえている。
Four lens systems (4A, 4B, 4C, 4D) of the third optical system 3 and the fourth optical system 4 in this embodiment.
The image forming magnifications of and are different from each other, which effectively aligns the pupil image formation.

【0030】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により第1の撮像手段31面上に該被写体像の全領域
を結像させている。又第4の光学系4の4つのレンズ系
4A,4B,4C,4Dにより1次結像面21に形成し
た被写体像を4つの領域に分割して各分割した一領域の
被写体像を第2の撮像手段41を構成する4つの撮像素
子41A,41B,41C,41D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 on the surface of the first imaging means 31 by the third optical system 3 through the second optical system 2. The entire area of is imaged. Further, the four lens systems 4A, 4B, 4C, and 4D of the fourth optical system 4 divide the subject image formed on the primary image-forming surface 21 into four regions, and divide the subject image of each region into the second region. The four image pickup devices 41A, 41B, 41C and 41D constituting the image pickup means 41 are imaged respectively.

【0031】そして第1の撮像手段31と第2の撮像手
段41を構成する複数の撮像素子41A,41B,41
C,41Dとからの出力信号(画像情報)を用いて後述
する信号処理系によりカラー映像信号を得て色再現を行
なっている。
A plurality of image pickup elements 41A, 41B, 41 constituting the first image pickup means 31 and the second image pickup means 41.
A color image signal is obtained by a signal processing system, which will be described later, using the output signals (image information) from C and 41D to perform color reproduction.

【0032】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.

【0033】同図において31,41A,41B,41
C,41Dは各々撮像素子であり、これらの撮像素子3
1,41A,41B,41C,41D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, 31, 41A, 41B, 41
C and 41D are image pickup devices, and these image pickup devices 3
1, 41A, 41B, 41C, 41D on the surface of FIG.
The color filters shown in are provided respectively.

【0034】本実施例では第1の撮像手段31に結像さ
れた全被写体像を該撮像手段31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)51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)52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)53に記憶し
ている。
In the present embodiment, the entire subject image formed on the first image pickup means 31 is output from the image pickup means 31 as an electric signal (G signal), and a sample hold circuit (S / H circuit) 51 performs sample hold. Then, the analog-digital conversion circuit (A / D conversion circuit) 52 converts the analog signal into a digital signal, which is stored in the memory (storage circuit) 53.

【0035】又、第2の撮像手段41を構成する4つの
撮像素子41A,41B,41C,41Dに領域分割し
て結像された被写体像を該各撮像素子41A,41B,
41C,41D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)54A〜54H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)55A〜55H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)5
6A〜56Hに記憶している。
Further, a subject image formed by area-dividing the four image pickup devices 41A, 41B, 41C and 41D forming the second image pickup means 41 into the respective image pickup devices 41A, 41B,
41C and 41D output as electric signals (R and B signals are alternately output), and sample and hold circuits (S / H circuits) 54A to 54H sample and hold at the timings of the R and B signals, respectively. , R signal and B signal are separated. Then, each signal is converted from an analog signal to a digital signal by each analog-digital conversion circuit (A / D conversion circuit) 55A to 55H, and each memory (storage circuit) 5
6A to 56H.

【0036】そしてメモリ53に記憶されたG信号を輝
度信号処理回路57とカラー信号処理回路58に入力し
ている。又各メモリ56A〜56Hに領域分割して記憶
されたR信号とB信号を全画面が構成できる順序で各メ
モリ56A〜56Hからその情報を読み出し、カラー信
号処理回路58に入力している。輝度信号処理回路57
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 53 is input to the luminance signal processing circuit 57 and the color signal processing circuit 58. Further, the information is read out from each of the memories 56A to 56H and input to the color signal processing circuit 58 in such an order that the R signal and the B signal stored in each of the memories 56A to 56H are divided into areas and stored in the entire screen. Luminance signal processing circuit 57
Then, the G signal is subjected to necessary signal processing as a luminance signal, for example, automatic gain control (AGC) and gamma correction, and output as a luminance signal.

【0037】カラー信号処理回路58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
号を用いてカラー映像信号を得て色再現を行なってい
る。
The color signal processing circuit 58 performs processing such as AGC, gamma correction, and white balance adjustment on the input R, G, and B signals, performs matrix processing, and outputs color difference signals. . Then, a color video signal is obtained using these signals to perform color reproduction.

【0038】尚、輝度信号と色差信号の各出力信号は必
要に応じてデジタル−アナログ変換回路(D/A変換回
路)でデジタル信号からアナログ信号に変換して出力す
るようにしても良く、あるいはエンコーダ回路で複合映
像信号に変換して出力しても良い。
Each output signal of the luminance signal and the color difference signal may be converted from a digital signal to an analog signal by a digital-analog conversion circuit (D / A conversion circuit) as necessary, or may be output. It may be converted into a composite video signal by the encoder circuit and output.

【0039】本実施例においては輝度信号を高画素数の
第1の撮像手段31から得られる信号を用いて形成して
いるので従来の撮像装置に比べ高解像度化を図ることが
できる。
In this embodiment, since the luminance signal is formed by using the signal obtained from the first image pickup means 31 having a high number of pixels, it is possible to achieve higher resolution than the conventional image pickup apparatus.

【0040】又、色信号に関しては必要とされる波長帯
域が狭い為、第1の撮像手段31に比べ画素数の少ない
第2の撮像手段41を構成する4つの撮像素子41A,
41B,41C,41Dからの出力信号を用いて形成す
ることによって、従来の多板式の撮像装置とは異なり、
多板化する際に高価な高画素数の撮像素子を複数個使用
することなく高解像度化を図ることができる。
Since the required wavelength band for the color signal is narrow, the four image pickup elements 41A, 41A, which constitute the second image pickup means 41 having a smaller number of pixels than the first image pickup means 31,
By using the output signals from 41B, 41C, and 41D, different from the conventional multi-plate type image pickup device,
High resolution can be achieved without using a plurality of expensive high-pixel-number image pickup elements when using multiple boards.

【0041】更に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高価な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る為、撮影レンズ
のバックフォーカスに制限を与えることもなくなる。
Further, since it is possible to perform multiple plates and colorization without using an expensive optical member such as a dichroic prism or a half mirror as the color separation means, there is no restriction on the back focus of the taking lens.

【0042】尚、本実施例において第1撮像手段31及
び第2の撮像手段41を構成する複数の撮像素子41
A,41B,41C,41D面上に設けた色フィルター
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、図7、図8に示すように輝度信号成分
と、色信号成分が得られれば、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 the present embodiment, the plurality of image pickup elements 41 constituting the first image pickup means 31 and the second image pickup means 41.
The arrangement of the color filters provided on the A, 41B, 41C, and 41D surfaces is not limited to the filter arrangement shown in FIG. 3, and, for example, as shown in FIGS. 5, 6, 7, and 8, a luminance signal component, The present invention can be applied in the same manner as in the above-described first embodiment with any filter arrangement as long as a color signal component is obtained.

【0043】即ち、図5においては第1の撮像手段31
面上にG(緑)色のフィルターを設け、第2の撮像手段
41(41A〜41D)面上に赤(R)色と青(B)色
のフィルターが主走査方向(図面上横方向)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
ては第1の撮像手段31面上に黄(Y)色のフィルター
を設け、第2の撮像手段41(41A〜41D)面上に
赤(R)色と青(B)色のフィルターが主走査方向と副
走査方向(図面上縦方向)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7においては第1の撮像手
段31面上に黄(Y)色のフィルターを設け、第2の撮
像手段41(41A〜41D)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8においては第1
の撮像手段31面上に白(W)色のフィルターを設け、
第2の撮像手段41(41A〜41D)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, the first image pickup means 31
A G (green) color filter is provided on the surface, and a red (R) color filter and a blue (B) color filter are provided on the surface of the second imaging unit 41 (41A to 41D) in the main scanning direction (horizontal direction in the drawing). The color filters are arranged alternately. In FIG. 6, a yellow (Y) color filter is provided on the surface of the first image pickup means 31, and red (R) color and blue (B) color are provided on the surface of the second image pickup means 41 (41A to 41D). A color filter is provided in which the filters are alternately arranged in the main scanning direction and the sub scanning direction (vertical direction in the drawing). In FIG. 7, a yellow (Y) color filter is provided on the surface of the first image pickup means 31, and a red (R) color and a blue (B) color are provided on the surface of the second image pickup means 41 (41A to 41D). A color filter is provided in which the filters are arranged alternately in the main scanning direction. Also, in FIG. 8, the first
A white (W) color filter is provided on the surface of the image pickup means 31 of
Red (R) on the surface of the second imaging means 41 (41A to 41D)
A color filter is provided in which color, green (G), and blue (B) filters are alternately arranged in the main scanning direction.

【0044】特に図8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
第1の撮像手段31だけを用いて撮像することもでき
る。
In particular, with the filter arrangement shown in FIG. 8, for example, when a high-resolution image is not required, the first image pickup means 31 alone can be used for image pickup.

【0045】又、本実施例においては第4の光学系を4
つのレンズ系より構成したが、この個数については4つ
に限定されるものではなく、例えば被写体像の全領域を
複数のレンズ系で領域分割して撮影できる個数であれば
幾つでも良い。特に第4の光学系4を5つ以上のレンズ
系で構成すれば更に高解像度化を図ることができる。
In the present embodiment, the fourth optical system is 4
Although the number of lens systems is one, the number is not limited to four, and any number can be used as long as the entire area of the subject image can be divided by a plurality of lens systems and photographed. In particular, if the fourth optical system 4 is composed of five or more lens systems, higher resolution can be achieved.

【0046】図9は本発明の実施例2の光学系の要部断
面図、図10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、図2に示した要素と同一要素には同
符番を付している。
FIG. 9 is a sectional view of the essential parts of an optical system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view of the essential parts of the second embodiment of the present invention.
In the figure, the same elements as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

【0047】本実施例において前述の実施例1と異なる
点は第4の光学系4を2つのレンズ系4A,4Bより構
成し、該2つのレンズ系4A,4Bの結像面にそれぞれ
第2の撮像手段41としての撮像素子41A,41Bを
それぞれ配置し、該撮像素子41A面上に図11に示す
如く赤(R)色のフィルターを設け、又撮像素子41B
面上に青(B)色のフィルターを設け、この2つの撮像
素子41A,41B面上に1次結像面21に形成した被
写体像の全領域をそれぞれ再結像させ、該2つの撮像素
子41A,41Bからの信号と第3の光学系3の結像面
に配置した第1の撮像手段31からの信号とを用いて信
号処理系によりカラー映像信号を得て色再現を行なった
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。
The difference of this embodiment from the above-mentioned first embodiment is that the fourth optical system 4 is composed of two lens systems 4A and 4B, and the second lens systems 4A and 4B are respectively provided with a second optical system. The image pickup devices 41A and 41B as the image pickup means 41 are arranged respectively, and a red (R) color filter is provided on the surface of the image pickup device 41A as shown in FIG.
A blue (B) color filter is provided on the surface, and the entire area of the subject image formed on the primary imaging surface 21 is re-imaged on the surfaces of the two image pickup devices 41A and 41B, respectively, and the two image pickup devices are formed. By using the signals from 41A and 41B and the signal from the first image pickup means 31 arranged on the image plane of the third optical system 3, a color image signal is obtained by the signal processing system and color reproduction is performed. is there. Other configurations and optical functions are substantially the same as those in the first embodiment.

【0048】即ち、本実施例においては第2の光学系2
が図中実線の光路32で示すように第1の光学系1の瞳
1aと第3の光学系3の瞳3aとが互いに略共役となる
ように構成し、又図中破線の光路42で示すように第4
の光学系4を構成する2つのレンズ系4A,4Bの瞳4
A1,4B1が第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。
That is, in the present embodiment, the second optical system 2
Is configured so that the pupil 1a of the first optical system 1 and the pupil 3a of the third optical system 3 are substantially conjugate with each other as indicated by the optical path 32 of the solid line in the figure, and the optical path 42 of the dashed line in the figure 4th as shown
Of the two lens systems 4A and 4B that form the optical system 4 of FIG.
A1 and 4B1 are formed in the vicinity of the pupil area of the first optical system 1, respectively.

【0049】そして図10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により第
1の撮像手段31面上に該被写体像の全領域を結像させ
ている。又第4の光学系4の2つのレンズ系4A,4B
により1次結像面21に形成した被写体像を第2の撮像
手段41を構成する2つの撮像素子41A,41B面上
に該被写体像の全領域を各々結像させている。そして第
1の撮像手段31と第2の撮像手段41を構成する2つ
の撮像素子41A,41Bとで得られる出力信号(画像
情報)を用いて後述する信号処理系によりカラー映像信
号を得て色再現を行なっている。
Then, as shown in FIG. 10, the first optical system 1
The subject image is formed on the primary imaging plane 21 by means of the second optical system 2 and the third optical system 3 causes the entire area of the subject image to be formed on the surface of the first image pickup means 31. Imaged. In addition, the two lens systems 4A and 4B of the fourth optical system 4
The object image formed on the primary image forming surface 21 is formed on the surfaces of the two image pickup devices 41A and 41B forming the second image pickup means 41, respectively. Then, using the output signals (image information) obtained by the two image pickup devices 41A and 41B forming the first image pickup unit 31 and the second image pickup unit 41, a color image signal is obtained by a signal processing system described later and color is obtained. It is reproduced.

【0050】次に本実施例の画像処理方法を図12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.

【0051】同図において31,41A,41Bは各々
撮像素子であり、これらの撮像素子31,41A,41
B面上には前記図11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, reference numerals 31, 41A and 41B denote image pickup elements, and these image pickup elements 31, 41A and 41B.
The color filters shown in FIG. 11 are provided on the surface B, respectively.

【0052】本実施例では第1の撮像手段31に結像さ
れた全被写体像を該撮像素子31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)51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)52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)53に記憶し
ている。
In this embodiment, the entire image of the subject formed on the first image pickup means 31 is output from the image pickup element 31 as an electric signal (G signal), and a sample hold circuit (S / H circuit) 51 performs sample hold. Then, the analog-digital conversion circuit (A / D conversion circuit) 52 converts the analog signal into a digital signal, which is stored in the memory (storage circuit) 53.

【0053】又、第2の撮像手段41を構成する2つの
撮像素子41A,41Bに結像された全被写体像を各撮
像素子41A,41Bから電気信号(R信号とB信号)
として出力し、各サンプルホールド回路(S/H回路)
54A,54Bでサンプルホールドして、各アナログ−
デジタル変換回路(A/D変換回路)55A,55B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)56A,56Bに記憶している。
Further, all the subject images formed on the two image pickup devices 41A and 41B constituting the second image pickup means 41 are supplied as electric signals (R signal and B signal) from the image pickup devices 41A and 41B.
Each sample and hold circuit (S / H circuit)
54A and 54B sample hold, each analog-
Digital signals are converted into digital signals by digital conversion circuits (A / D conversion circuits) 55A and 55B and stored in respective memories (storage circuits) 56A and 56B.

【0054】そしてメモリ53に記憶されたG信号を輝
度信号処理回路57とカラー信号処理回路58に入力し
ている。又各メモリ56A,56Bに記憶されたR信号
とB信号を各メモリ56A,56Bから読み出し、カラ
ー信号処理回路58に入力している。輝度信号処理回路
57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 53 is input to the luminance signal processing circuit 57 and the color signal processing circuit 58. The R and B signals stored in the memories 56A and 56B are read from the memories 56A and 56B and input to the color signal processing circuit 58. The brightness signal processing circuit 57 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.

【0055】カラー信号処理回路58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
号を用いてカラー映像信号を得て色再現を行なってい
る。
The color signal processing circuit 58 performs processing such as AGC, gamma correction, and white balance adjustment on the input R, G, and B signals, performs matrix processing, and outputs color difference signals. . Then, a color video signal is obtained using these signals to perform color reproduction.

【0056】本実施例においては前述の実施例1と同様
に輝度信号を高画素数の第1の撮像手段31から得られ
る信号を用いて形成しているので従来の撮像装置に比べ
高解像度化を図ることができる。
In this embodiment, as in the first embodiment, the luminance signal is formed by using the signal obtained from the first image pickup means 31 having a large number of pixels, so that the resolution is higher than that of the conventional image pickup apparatus. Can be achieved.

【0057】又、色信号に関しては必要とされる波長帯
域が狭い為、第1の撮像手段31に比べ画素数の少ない
第2の撮像手段41を構成する2つの撮像素子41A,
41Bから得られる出力信号を用いて形成することによ
って、従来の多板式の撮像装置とは異なり、多板化する
際に高価な高画素数の撮像素子を複数個使用することな
く高解像度化を図ることができる。
Further, since the required wavelength band for the color signal is narrow, the two image pickup devices 41A, 41A, which constitute the second image pickup device 41 having a smaller number of pixels than the first image pickup device 31,
By using the output signal obtained from 41B, it is possible to improve the resolution without using a plurality of expensive high-pixel-number image pickup elements when the number of boards is increased, unlike the conventional multi-plate type image pickup apparatus. Can be planned.

【0058】更に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高価な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る為、撮影レンズ
のバックフォーカスに制限を与えることもなくなる。
Further, since it is possible to perform multi-plate and colorization without using an expensive optical member such as a dichroic prism or a half mirror as the color separation means, there is no limitation on the back focus of the taking lens.

【0059】又、本実施例における色信号処理系の回路
構成は撮像素子の画素数が従来の撮像装置で用いる撮像
素子の画素数に比べて少ないため、例えばメモリの記憶
容量が少なくてすみ、又S/H回路やA/D変換回路の
駆動周波数が小さくて済むので、回路構成が容易にで
き、更に消費電流が少なくてすむといった特長を有して
いる。
Further, in the circuit configuration of the color signal processing system in the present embodiment, the number of pixels of the image pickup device is smaller than the number of pixels of the image pickup device used in the conventional image pickup apparatus, so that the storage capacity of the memory is small, for example. Further, since the driving frequency of the S / H circuit and the A / D conversion circuit can be small, the circuit configuration can be made easy, and further, the current consumption is small.

【0060】尚、本実施例において各撮像素子面上に設
けた色フィルターの配列は前記図11に示したフィルタ
ー配列に限らず、例えば図13に示すように輝度信号成
分と、色信号成分が得られれば、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と同様に適用する
ことができる。
In the present embodiment, the arrangement of the color filters provided on each image pickup element surface is not limited to the filter arrangement shown in FIG. 11, and, for example, as shown in FIG. 13, there are luminance signal components and color signal components. If it is obtained, the present invention can be applied to any filter arrangement as in the above-mentioned embodiment.

【0061】即ち、図13においては第1の撮像手段3
1面上に黄(Y)色のフィルターを設け、第2の撮像手
段41の撮像素子41A面上に赤(R)色のフィルター
を設け、そして第2の撮像手段41の撮像素子41B面
上に青(B)色のフィルターを設け、これにより前述の
実施例と同様な効果を得ている。
That is, in FIG. 13, the first image pickup means 3
A yellow (Y) color filter is provided on one surface, a red (R) color filter is provided on the image pickup element 41A surface of the second image pickup means 41, and an image pickup element 41B surface of the second image pickup means 41 is provided. A blue (B) color filter is provided on the above, and thereby the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

【0062】図14は本発明の実施例3の第1の撮像手
段31と第2の撮像手段41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である。
FIG. 14 is an explanatory view showing the arrangement of the color filters provided on the surfaces of the first image pickup means 31 and the second image pickup means 41 according to the third embodiment of the present invention.

【0063】本実施例は前述の実施例2を更に改良した
発明である。即ち、前述の実施例2と異なる点は第4の
光学系4を1つのレンズ系4Aより構成し、該1つのレ
ンズ系4Aの結像面に第2の撮像手段としての撮像素子
41Aを配置し、該撮像素子41A面上に図14(B)
に示す如く赤(R)色と青(B)色のフィルターが主走
査方向と副走査方向とに交互に配列されてなる色フィル
ターを設けたことである。このように第4の光学系4と
これに対応して配置される撮像素子の数を1つより構成
することによ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。その他の構成及び光学的作用は実
施例2と略同様である。
This embodiment is an invention obtained by further improving the above-mentioned second embodiment. That is, the different point from the above-described second embodiment is that the fourth optical system 4 is composed of one lens system 4A, and the image pickup element 41A as the second image pickup means is arranged on the image forming surface of the one lens system 4A. 14B on the surface of the image pickup element 41A.
As shown in FIG. 5, a color filter is provided in which red (R) color filters and blue (B) color filters are alternately arranged in the main scanning direction and the sub scanning direction. As described above, the present invention can be applied in the same manner as the above-described second embodiment by configuring the fourth optical system 4 and the number of image pickup elements arranged corresponding to the fourth optical system 4 to be one. Other configurations and optical functions are substantially the same as those in the second embodiment.

【0064】次に本実施例の画像処理方法を図15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.

【0065】同図において31,41Aは各々撮像素子
であり、これらの撮像素子31,41A面上には前記図
14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, reference numerals 31 and 41A denote image pickup devices, and the color filters shown in FIG. 14 are provided on the surfaces of the image pickup devices 31 and 41A, respectively.

【0066】本実施例では第1の撮像手段31に結像さ
れた被写体像を撮像素子31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)51
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)52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)53に記憶している。
In this embodiment, the subject image formed on the first image pickup means 31 is outputted from the image pickup device 31 as an electric signal (G signal), and the sample hold circuit (S / H circuit) 51 is outputted.
The sample is held by, and the analog-digital conversion circuit (A / D conversion circuit) 52 converts the analog signal into a digital signal, which is stored in the memory (storage circuit) 53.

【0067】又、第2の撮像手段41に結像された被写
体像を撮像素子41A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)54A,54B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。そして各信号をアナログ−デジタル
変換回路(A/D変換回路)55A,55B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)
56A,56Bに記憶している。そしてメモリ53に記
憶されたG信号を輝度信号処理回路57とカラー信号処
理回路58に入力している。
Further, the subject image formed on the second image pickup means 41 is outputted from the image pickup element 41A as an electric signal (an R signal and a B signal are alternately outputted), and each sample hold circuit (S / H) is outputted. (Circuits) 54A and 54B 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 analog-digital conversion circuits (A / D conversion circuits) 55A and 55B, and each memory (storage circuit) is converted.
It is stored in 56A and 56B. Then, the G signal stored in the memory 53 is input to the luminance signal processing circuit 57 and the color signal processing circuit 58.

【0068】又、各メモリ56A,56Bに記憶された
R信号とB信号を各メモリ56A,56Bから読み出
し、カラー信号処理回路58に入力している。輝度信号
処理回路57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 R and B signals stored in the memories 56A and 56B are read out from the memories 56A and 56B and input to the color signal processing circuit 58. The brightness signal processing circuit 57 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.

【0069】カラー信号処理回路58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
号を用いてカラー映像信号を得て色再現を行なってい
る。
The color signal processing circuit 58 performs processing such as AGC, gamma correction, and white balance adjustment on the input R, G, and B signals, performs matrix processing, and outputs color difference signals. . Then, a color video signal is obtained using these signals to perform color reproduction.

【0070】本実施例においては前述の実施例2に比べ
第2の撮像手段41を構成する撮像素子の数を少なくし
て構成している為、消費電力が少なくできるといった特
長を有している。
In this embodiment, the number of image pickup elements constituting the second image pickup means 41 is smaller than that of the second embodiment, and therefore, the power consumption can be reduced. .

【0071】尚、本実施例において各撮像素子面上に設
けた色フィルターの配列は前記図14に示したフィルタ
ー配列に限らず、例えば図5、図6、図7、図8に示す
ように輝度信号成分と、色信号成分が得られれば、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
と同様に適用することができる。
The arrangement of the color filters provided on the surface of each image pickup device in this embodiment is not limited to the arrangement shown in FIG. 14, but may be as shown in FIGS. 5, 6, 7, and 8, for example. The present invention can be applied to any filter arrangement as long as the luminance signal component and the chrominance signal component are obtained, in the same manner as the above-described embodiment.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く撮像装置の各
要素を適切に構成し、第3の光学系の結像面に配置した
高画素数の第1の撮像手段で被写体像の高周波域成分を
撮像し、第4の光学系の結像面に配置した第1の撮像手
段より画素数の少ない第2の撮像手段で被写体像の低周
波域成分を撮像することにより、高価な高画素数の撮像
素子を複数個使用することなく、高解像度化が容易にで
き、更にダイクロイックプリズムやハーフミラー等の高
価な光学部材を用いる必要もなく、撮影光学系のバック
フォーカスに制限を与えることもなくなる。
According to the present invention, each element of the image pickup apparatus is appropriately configured as described above, and the high frequency of the object image is obtained by the first image pickup means having a large number of pixels arranged on the image forming plane of the third optical system. By capturing the low-frequency component of the subject image with the second image capturing unit having a smaller number of pixels than the first image capturing unit disposed on the image forming surface of the fourth optical system, the high frequency component of the subject image is expensive. High resolution can be easily achieved without using multiple image sensors with the number of pixels, and there is no need to use expensive optical members such as dichroic prisms and half mirrors, and the back focus of the shooting optical system is limited. Also disappears.

【0073】更に色信号処理系の回路構成においては撮
像素子の画素数が従来の撮像装置に用いられる撮像素子
の画素数に比べて少ないため、例えばメモリの容量を少
なくでき、あるいはS/H回路やA/D変換回路の駆動
周波数が小さくてすむので回路構成を容易にすることが
でき、又消費電流を少なくすることのできる撮像装置を
達成することができる。
Furthermore, in the circuit configuration of the color signal processing system, the number of pixels of the image pickup device is smaller than the number of pixels of the image pickup device used in the conventional image pickup apparatus, so that the capacity of the memory can be reduced or the S / H circuit can be used. Since the driving frequency of the A / D conversion circuit and the A / D conversion circuit can be small, the circuit configuration can be facilitated, and an image pickup device that can reduce current consumption can be achieved.

【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の第1、第2の各撮像手段
面上に設けた色フィルターの配列を示した説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the surfaces of the first and second image pickup means 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の第1、第2の各撮像手段
面上に設けた色フィルターの配列を示した説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the surfaces of the first and second image pickup means according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例1の第1、第2の各撮像手段
面上に設けた色フィルターの配列を示した説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the surfaces of the first and second image pickup means according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例1の第1、第2の各撮像手段
面上に設けた色フィルターの配列を示した説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the surfaces of the first and second image pickup means according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例1の第1、第2の各撮像手段
面上に設けた色フィルターの配列を示した説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the surfaces of the first and second image pickup means according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例2の光学系の要部概略図FIG. 9 is a schematic view of a main part of an optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施例2の要部斜視図FIG. 10 is a perspective view of essential parts of Embodiment 2 of the present invention.

【図11】 本発明の実施例2の第1、第2の各撮像手
段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 surfaces of the first and second image pickup means according to the second embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施例2の信号処理部の要部ブロ
ック図
FIG. 12 is a block diagram of essential parts of a signal processing unit according to a second embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施例2の第1、第2の各撮像手
段面上に設けた色フィルターの配列を示した説明図
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an arrangement of color filters provided on the first and second image pickup means surfaces of the second embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の実施例3の第1、第2の各撮像手
段面上に設けた色フィルターの配列を示した説明図
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the first and second image pickup means surfaces of the third embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施例3の信号処理部の要部ブロ
ック図
FIG. 15 is a block diagram of a main part of a signal processing unit according to a third embodiment of the present invention.

【図16】 従来の撮像装置の要部概略図FIG. 16 is a schematic view of a main part of a conventional imaging device.

【図17】 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. 17 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on an image pickup element surface of a conventional image pickup apparatus.

【図18】 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. 18 is an explanatory diagram showing an array of color filters provided on the image pickup element surface of a conventional image pickup apparatus.

【図19】 従来の2板式の撮像装置の要部概略図FIG. 19 is a schematic view of a main part of a conventional two-plate type imaging device.

【図20】 従来の3板式の撮像装置の要部概略図FIG. 20 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 4 第4の光学系 21 第1結像面 31 第1の撮像手段 41 第2の撮像手段 4A,4B,4C,4D レンズ系 41A,41B,41C,41D 撮像手段 51,52A,52B サンプルホールド回路 53 アナログ−デジタル変換回路 54,55A,55B メモリ 56 輝度信号処理回路 57 カラー信号処理回路 1 First optical system 2 Second optical system 3 Third optical system 4th optical system 21 First image plane 31 First imaging means 41 Second image pickup means 4A, 4B, 4C, 4D lens system 41A, 41B, 41C, 41D Imaging means 51, 52A, 52B sample and hold circuit 53 Analog-digital conversion circuit 54, 55A, 55B memory 56 Luminance signal processing circuit 57 Color signal processing circuit

Claims (27)

(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
光軸上であって該第2の光学系の後方に配置した第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第
1の撮像手段に再結像し、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第4の光学
系で該予定結像面に形成した被写体像の一部を第2の撮
像手段に再結像し、該第1の撮像手段と該第2の撮像手
段と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、 該第1の撮像手段面上に所定の分光特性を有するフィル
ターを設け、該第2の撮像手段面上にそれぞれの分光特
性が該所定の分光特性とは異なる複数の領域を有したフ
ィルターを設けたことを特徴とする画像装置。
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 first image pickup means for all the subject images formed on the planned image forming surface by the third optical system arranged on the optical axis of the first optical system and behind the second optical system. Image formed on the planned image forming plane by the fourth optical system which is re-imaged on the optical axis and has an optical axis outside the optical axis of the first optical system, and which is arranged behind the second optical system. Device for re-imaging a part of the image on the second image pickup means and obtaining high-definition image information by using image information obtained by the first image pickup means and the second image pickup means In addition, a filter having a predetermined spectral characteristic is provided on the surface of the first image pickup means, and each spectral feature is provided on the surface of the second image pickup means.
That has a plurality of regions whose characteristics differ from the predetermined spectral characteristics.
An imaging device having a filter .
【請求項2】 前記第4の光学系は複数のレンズ系を有
しており、前記第2の撮像手段は該複数のレンズ系に対
応した複数の撮像素子を有していることを特徴とする請
求項1記載の撮像装置。
2. The fourth optical system has a plurality of lens systems, and the second image pickup means has a plurality of image pickup devices corresponding to the plurality of lens systems. The image pickup apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記第4の光学系の複数のレンズ系は前
記第1の光学系が形成する被写体像を複数の領域に分割
したときの各領域の被写体像を各々対応する撮像素子面
上に結像させていることを特徴とする請求項2記載の撮
像装置。
3. The plurality of lens systems of the fourth optical system are arranged on the corresponding image pickup device surfaces of the subject images of the respective regions when the subject image formed by the first optical system is divided into a plurality of regions. The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the image is formed on the image.
【請求項4】 前記第3の光学系と前記第4の光学系の
複数のレンズ系とはそれぞれ結像倍率が異なることを特
徴とする請求項2又は3記載の撮像装置。
4. The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the third optical system and the plurality of lens systems of the fourth optical system have different imaging magnifications.
【請求項5】 前記第1の撮像手段からの出力信号を用
いて高周波域の映像信号を形成し、前記第2の撮像手段
を構成する複数の撮像素子からの出力信号を用いて低周
波域の映像信号を形成したことを特徴とする請求項2,
3又は4記載の撮像装置。
5. An image signal in a high frequency band is formed using an output signal from the first image pickup device, and a low frequency band is formed using output signals from a plurality of image pickup devices constituting the second image pickup device. 3. The video signal according to claim 2 is formed.
The imaging device according to 3 or 4.
【請求項6】 前記第1の撮像手段からの出力信号を用
いて輝度信号を形成し、前記第2の撮像手段を構成する
複数の撮像素子からの出力信号を用いて色信号を形成し
たことを特徴とする請求項2,3,4又は5記載の撮像
装置。
6. A luminance signal is formed by using an output signal from the first image pickup means, and a color signal is formed by using output signals from a plurality of image pickup elements which form the second image pickup means. The image pickup apparatus according to claim 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】 前記第2の撮像手段を構成する複数の撮
像素子面上に分光特性が異なる複数の領域を有するフィ
ルターを設けたことを特徴とする請求項2から6のいず
れか1項記載の撮像装置。
7. The filter according to claim 2, wherein a filter having a plurality of regions having different spectral characteristics is provided on a plurality of image pickup device surfaces forming the second image pickup means. Imaging device.
【請求項8】 前記第1の撮像手段面上に輝度信号とし
て用いる色光に対応した分光特性を有するフィルターを
設けたことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
8. A luminance signal is provided on the surface of the first image pickup means.
The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising a filter having a spectral characteristic corresponding to the color light used as the light source.
【請求項9】 前記第1の撮像手段面上に緑色光特性の
分光特性を有するフィルターを設けたことを特徴とする
請求項1記載の撮像装置。
9. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein a filter having a spectral characteristic of a green light characteristic is provided on the surface of the first image pickup means.
【請求項10】 前記第1の撮像手段の画素数は前記第
2の撮像手段を構成する複数の撮像素子の画素数に比べ
て多いことを特徴とする請求項2から9のいずれか1項
に記載の撮像装置。
10. The number of pixels of the first image pickup means is larger than the number of pixels of a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. The imaging device according to.
【請求項11】 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
の光軸上であって該第2の光学系の後方に配置した第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
第1の撮像手段に再結像し、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第4の光
学系で該予定結像面に形成した被写体像の全てを第2の
撮像手段に再結像し、該第1の撮像手段と該第2の撮像
手段と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、 該第1の撮像手段面上に所定の分光特性を有するフィル
ターを設け、該第2の撮像手段面上にそれぞれの分光特
性が該所定の分光特性とは異なる複数の領域を有したフ
ィルターを設けたことを特徴とする撮像装置。
11. 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 element disposed on the optical axis of the first optical system and behind the second optical system.
Of the subject image formed on the planned image forming surface with the optical system of FIG. A fourth optical system arranged behind the optical system reimages all of the subject image formed on the planned image forming surface on the second image pickup means, and the first image pickup means and the second image pickup means. An image pickup device for obtaining high-definition image information by using image information obtained by the method, comprising: providing a filter having a predetermined spectral characteristic on the surface of the first image pickup means; Each spectral feature on the instrument surface
That has a plurality of regions whose characteristics differ from the predetermined spectral characteristics.
An image pickup device comprising a filter .
【請求項12】 前記第4の光学系は1つ又は複数のレ
ンズ系を有しており、前記第2の撮像手段は該1つ又は
複数のレンズ系に対応した1つ又は複数の撮像素子を有
していることを特徴とする請求項11記載の撮像装置。
12. The fourth optical system has one or a plurality of lens systems, and the second image pickup means has one or a plurality of image pickup elements corresponding to the one or a plurality of lens systems. The imaging device according to claim 11, further comprising:
【請求項13】 前記第4の光学系の1つ又は複数のレ
ンズ系は前記第1の光学系が形成する被写体像の全領域
を対応する撮像素子面上に結像させていることを特徴と
する請求項12記載の撮像装置。
13. The one or more lens systems of the fourth optical system form an entire area of a subject image formed by the first optical system on a corresponding image pickup element surface. The imaging device according to claim 12.
【請求項14】 前記第3の光学系と前記第4の光学系
の1つ又は複数のレンズ系とはそれぞれ結像倍率が異な
ることを特徴とする請求項12又は13記載の撮像装
置。
14. The image pickup apparatus according to claim 12, wherein the third optical system and one or a plurality of lens systems of the fourth optical system have different imaging magnifications.
【請求項15】 前記第1の撮像手段からの出力信号を
用いて高周波域の映像信号を形成し、前記第2の撮像手
段を構成する1つ又は複数の撮像素子からの出力信号を
用いて低周波域の映像信号を形成したことを特徴とする
請求項2,3又は4記載の撮像装置。
15. An image signal in a high frequency range is formed using an output signal from the first image pickup means, and an output signal from one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means is used. The image pickup apparatus according to claim 2, 3 or 4, wherein a video signal in a low frequency range is formed.
【請求項16】 前記第1の撮像手段からの出力信号を
用いて輝度信号を形成し、前記第2の撮像手段を構成す
る1つ又は複数の撮像素子からの出力信号を用いて色信
号を形成したことを特徴とする請求項12,13,14
又は15記載の撮像装置。
16. A luminance signal is formed by using an output signal from the first image pickup means, and a color signal is formed by using an output signal from one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. It is formed, The claim 12, 13, 14 characterized by the above-mentioned.
Alternatively, the image pickup device according to item 15.
【請求項17】 前記第2の撮像手段を構成する1つ又
は複数の撮像素子面上に分光特性が異なる複数の領域を
有するフィルターを設けたことを特徴とする請求項12
から16のいずれか1項記載の撮像装置。
17. A filter having a plurality of regions having different spectral characteristics is provided on the surface of one or a plurality of image pickup devices constituting the second image pickup means.
17. The imaging device according to any one of 1 to 16.
【請求項18】 前記第1の撮像手段面上に輝度信号と
して用いる色光に対応した分光特性を有するフィルター
を設けたことを特徴とする請求項11記載の撮像装置。
18. A luminance signal on the surface of the first image pickup means
The image pickup apparatus according to claim 11, further comprising a filter having a spectral characteristic corresponding to the color light to be used .
【請求項19】 前記第1の撮像手段面上に緑色光特性
の分光特性を有するフィルターを設けたことを特徴とす
る請求項11記載の撮像装置。
19. The image pickup apparatus according to claim 11, wherein a filter having a spectral characteristic of a green light characteristic is provided on the surface of the first image pickup means.
【請求項20】 前記第1の撮像手段の画素数は前記第
2の撮像手段を構成する1つ又は複数の撮像素子の画素
数に比べて多いことを特徴とする請求項12から19の
いずれか1項に記載の撮像装置。
20. The number of pixels of the first image pickup means is larger than the number of pixels of one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. The image pickup apparatus according to item 1.
【請求項21】 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2の光学系
の後方であって該第1の光学系との光軸を一致させて配
置した第3の光学系とにより予定結像面に形成した被写
体像の全てを第1の撮像手段面上に結像させると共に、
該予定結像面に結像した被写体像を分割した複数の領域
を、該第1の光学系の光軸と異なる光軸を有する1つ又
は複数のレンズ系を有し該第2の光学系の後方に配置し
た第4の光学系により該1つ又は複数の光学系が対応す
る1つ又は複数の撮像素子を有する第2の撮像手段の該
1つ又は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、 該第1の撮像手段面上に所定の分光特性を有するフィル
ターを設け、該第2の撮像手段を構成する1つ又は複数
の撮像素子面上にそれぞれの分光特性が該所定の分光特
性とは異なる複数の領域を有したフィルターを設けた
とを特徴とする撮像装置。
21. 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 is provided. The first image pickup means includes all of the subject image formed on the planned image forming plane by the third optical system which is arranged behind the second optical system and whose optical axis is aligned with that of the first optical system. While focusing on the surface,
The second optical system having a plurality of regions obtained by dividing the subject image formed on the planned image forming surface and having one or a plurality of lens systems having an optical axis different from the optical axis of the first optical system. By a fourth optical system disposed behind the image pickup device of the second image pickup means having one or a plurality of image pickup devices corresponding to the one or a plurality of optical systems, respectively. An image pickup device for forming an image and synthesizing image information from the plurality of image pickup elements to obtain image information about an entire subject image, wherein a filter having a predetermined spectral characteristic is provided on the surface of the first image pickup means. Provided on the surface of one or a plurality of image pickup devices constituting the second image pickup means, and each of the spectral characteristics has a predetermined spectral
An image pickup apparatus comprising a filter having a plurality of regions different from each other .
【請求項22】 前記第3の光学系と前記第4の光学系
を構成する1つ又は複数のレンズ系とはそれぞれ結像倍
率が異なることを特徴とする請求項21記載の撮像装
置。
22. The image pickup apparatus according to claim 21, wherein the third optical system and one or a plurality of lens systems forming the fourth optical system have different imaging magnifications.
【請求項23】 前記第1の撮像手段からの出力信号を
用いて高周波域の映像信号を形成し、前記第2の撮像手
段を構成する1つ又は複数の撮像素子からの出力信号を
用いて低周波域の映像信号を形成したことを特徴とする
請求項21記載の撮像装置。
23. An image signal in a high frequency range is formed using an output signal from the first image pickup means, and an output signal from one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means is used. 22. The image pickup device according to claim 21, wherein a video signal in a low frequency range is formed.
【請求項24】 前記第1の撮像手段からの出力信号を
用いて輝度信号を形成し、前記第2の撮像手段を構成す
る1つ又は複数の撮像素子からの出力信号を用いて色信
号を形成したことを特徴とする請求項21記載の撮像装
置。
24. A luminance signal is formed by using an output signal from the first image pickup means, and a color signal is formed by using an output signal from one or a plurality of image pickup elements constituting the second image pickup means. The imaging device according to claim 21, wherein the imaging device is formed.
【請求項25】 前記第1の撮像手段面上に輝度信号と
して用いる色光に対応した分光特性を有するフィルター
を設けたことを特徴とする請求項21記載の撮像装置。
25. A luminance signal is provided on the surface of the first image pickup means.
22. The image pickup apparatus according to claim 21, further comprising a filter having a spectral characteristic corresponding to the color light to be used .
【請求項26】 前記第1の撮像手段面上に緑色光特性
の分光特性を有するフィルターを設けたことを特徴とす
る請求項21記載の撮像装置。
26. The image pickup apparatus according to claim 21, wherein a filter having a spectral characteristic of a green light characteristic is provided on the surface of the first image pickup means.
【請求項27】 前記第1の撮像手段の画素数は前記第
2の撮像手段を構成する1つ又は複数の撮像素子の画素
数に比べて多いことを特徴とする請求項21記載の撮像
装置。
27. The image pickup apparatus according to claim 21, wherein the number of pixels of the first image pickup means is larger than the number of pixels of one or a plurality of image pickup elements forming the second image pickup means. .
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