JPH07240930A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
- Publication number
- JPH07240930A JPH07240930A JP6029504A JP2950494A JPH07240930A JP H07240930 A JPH07240930 A JP H07240930A JP 6029504 A JP6029504 A JP 6029504A JP 2950494 A JP2950494 A JP 2950494A JP H07240930 A JPH07240930 A JP H07240930A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image pickup
- colors
- ccd
- color
- complementary
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は2次元固体撮像素子(C
CD等)を用いた撮像装置に関し、特に被写体の結像位
置を空間領域での2方向に変位させることにより、高解
像度を得るための撮像装置に関するものである。The present invention relates to a two-dimensional solid-state image pickup device (C
The present invention relates to an image pickup device using a CD or the like, and particularly to an image pickup device for obtaining a high resolution by displacing an imaging position of a subject in two directions in a spatial region.
【0002】[0002]
【従来の技術】1枚の撮像素子を用いて色を再現するた
めに現在最も良く用いられている手法として、撮像素子
の受光面上に補色フィルタをモザイク状に配置すること
により、輝度信号成分の上に画素サンプリング周波数の
1/2の周波数の色キャリアを重畳した撮像素子出力信号
を取り出し、これをY/C分離することにより色情報を
得る手法がある。この手法は民生用のビデオカメラに広
く用いられ、安価なカメラを提供するために有効となっ
ている。2. Description of the Related Art As a method most often used at present for reproducing a color by using one image pickup device, a complementary color filter is arranged in a mosaic pattern on the light receiving surface of the image pickup device to obtain a luminance signal component. On the pixel sampling frequency
There is a method of obtaining color information by extracting an image sensor output signal on which a color carrier having a frequency of 1/2 is superimposed and performing Y / C separation. This method is widely used in consumer video cameras and is effective in providing inexpensive cameras.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式では、
そもそも色情報を表す色キャリアの周波数が、画素サン
プリング周波数の1/2でしかないため、高精細な色情報
の再現が理論的に不可能であった。従って、単板式の撮
像装置は小型で安価な装置である反面、得られるカラー
画像は、従来の民生用のビデオカメラ以上の画質が要求
される場合には用いることができないという問題があ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In the above conventional method,
In the first place, since the frequency of the color carrier representing the color information is only half of the pixel sampling frequency, it is theoretically impossible to reproduce high-definition color information. Therefore, while the single-plate type image pickup device is a small-sized and inexpensive device, the obtained color image cannot be used when an image quality higher than that of a conventional consumer video camera is required.
【0004】本発明では小型で安価な単板式撮像装置の
長所をなくすことなく、簡単な構成で、特に静止画像に
ついて高解像なカラー撮像を行うことができる装置を提
供するものである。An object of the present invention is to provide an apparatus capable of performing high-resolution color image pickup of a still image with a simple structure without eliminating the advantages of a small-sized and inexpensive single-plate type image pickup apparatus.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明はCCD素子の光電変換面に配され
ている色分解フィルタアレーを、例えば図3のように配
列されたYe, Cy Mg, Gの4色の補色モザイクフィルタを
用いた場合、空間画素ずらしを1画素単位で行って、図
2のようにYe, Cy, Mg, Gにそれぞれ対応したメモリ上
で再構成することにより、4色の補色おのおのに関して
空間解像度を向上させるものである。かかる手段を用い
て生成した補色に対し、マトリクス演算を施してRGB
信号、あるいは輝度・色差信号に変換すれば、画素サン
プリング周波数と同じ高解像カラー画像を得ることがで
きる。In order to achieve the above object, the present invention provides a color separation filter array arranged on the photoelectric conversion surface of a CCD element, for example, Ye arranged in a manner as shown in FIG. When using the four color complementary mosaic filters of Cy Mg, G, perform spatial pixel shift in units of 1 pixel and reconstruct on the memory corresponding to each of Ye, Cy, Mg, G as shown in Fig. 2. Thus, the spatial resolution is improved for each of the four complementary colors. Matrix calculation is performed on the complementary colors generated by using such means, and RGB
If converted into a signal or a luminance / color difference signal, a high resolution color image having the same pixel sampling frequency can be obtained.
【0006】[0006]
【実施例】図1に本発明の第1の実施例を示す。図1に
おいて、1はレンズ系、2は光路を変更する変位手段で
例えば可変頂角プリズム等の光学系或いは撮像素子をピ
エゾ素子等で光軸に垂直な面内で変位させるものを含
む。3は図3に示す補色モザイクフィルタを受光面上に
装着したCCD、4はA/Dコンバータ、5はメモリで
あって、5−1は第1のメモリ、5−2は第2のメモ
リ、5−3は第3のメモリ、5−4は第4のメモリ、6
はカメラ信号処理回路、7は3チャネルD/Aコンバー
タ、8は高精細カラーディスプレイ、9はディジタルイ
ンタフェース装置、10は制御装置、11はCCDドラ
イバ、12−1〜12−4はアドレス書き込み制御線、
13−1〜13−4はアドレス読み出し制御線である。
次に本発明の第1の実施例の動作について説明する。FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a lens system, and 2 is a displacement means for changing the optical path, which includes, for example, an optical system such as a variable apex angle prism or an image pickup element which is displaced in a plane perpendicular to the optical axis by a piezo element or the like. 3 is a CCD in which the complementary color mosaic filter shown in FIG. 3 is mounted on the light receiving surface, 4 is an A / D converter, 5 is a memory, 5-1 is a first memory, 5-2 is a second memory, 5-3 is a third memory, 5-4 is a fourth memory, 6
Is a camera signal processing circuit, 7 is a 3-channel D / A converter, 8 is a high-definition color display, 9 is a digital interface device, 10 is a control device, 11 is a CCD driver, and 12-1 to 12-4 are address write control lines. ,
13-1 to 13-4 are address read control lines.
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
【0007】1のレンズ系および2の光路変更手段を通
過した像は、3のCCD上に結像し光電変換され4のA
/DコンバータによりディジタルCCD信号が生成され
る。4のA/Dコンバータによりディジタル化されたC
CD信号は5−1〜5−4の各メモリに入力される。The image that has passed through the lens system 1 and the optical path changing means 2 is imaged on the CCD 3 and photoelectrically converted to A 4.
A digital CCD signal is generated by the / D converter. C digitized by 4 A / D converters
The CD signal is input to each memory 5-1 to 5-4.
【0008】このとき10の制御装置は、まず、2の光
路変更手段に対して1のレンズ系により得られた映像が
3のCCDの受光面上において、図2の1(x, y) = (0,
0)で表す第1の撮影期間では第1の位置、図2の2(x,
y) = (1, 0)で表す第2の撮影期間では前記第1の位置
に対して所定の水平方向に1画素ずれた第2の位置、図
2の3(x, y) = (1, 1)で表す第3の撮影期間では、前
記第2の位置に対して垂直方向に1ラインずれた第3の
位置、図2の4(x, y) = (0, 1)で表す第4の撮影期間
では前記第2の位置に対して前記所定の水平方向と反対
方向に1画素ずれた第4の位置に結像するように制御す
る。同時に10の制御装置は、5−1〜5−4の各メモ
リに対して12−1〜12−4のアドレス書き込み制御
線を通じてYe, Cy, Mg, G各補色値がモザイク状に得ら
れるCCD信号から、Yeは5−1の第1のメモリ、Cyは
5−2の第2のメモリ、Mgは5−3の第3のメモリ、G
は5−4の第4のメモリに書き込み、図2の1+2+3
+4で示す前記第1〜第4の撮影期間終了時点で各補色
が1フレーム得られるようにアドレス書き込み制御信号
を出力する。上記の過程を取ることにより各補色値が1
フレーム分メモリに書き込まれた後、10の制御装置は
13−1〜13−4のアドレス読み出し制御線を通じ
て、1フレームの補色画像の同一位置の補色値を読み出
して6のカメラ信号処理回路に伝送するようにアドレス
読み出し制御信号を出力する。1フレームの補色画像の
同一位置の補色値を得た6のカメラ信号処理回路では、
マトリクス演算等によりRGB信号を生成し、7の3チ
ャネルD/Aコンバータおよび9のディジタルインタフ
ェース装置に出力する。7の3チャネルD/Aコンバー
タによりアナログ変換されたRGB画像信号は、8の高
精細ディスプレイ上に、高解像なカラー静止画像として
見ることができ、ディジタルRGB画像信号は、9のデ
ィジタルインタフェース装置を通じて外部のディジタル
情報機器に出力される。At this time, the control device of 10 firstly displays the image obtained by the lens system of 1 for the optical path changing device of 2 on the light receiving surface of the CCD of 3 as 1 (x, y) = (0,
In the first imaging period represented by 0), the first position, 2 (x,
y) = (1, 0) In the second imaging period, a second position shifted by one pixel in the predetermined horizontal direction from the first position, 3 (x, y) = (1 , 1) in the third imaging period, a third position vertically deviated from the second position by one line, the third position represented by 4 (x, y) = (0, 1) in FIG. In the imaging period of 4, control is performed so that an image is formed at a fourth position, which is shifted by one pixel in the direction opposite to the predetermined horizontal direction with respect to the second position. At the same time, 10 control devices are CCDs in which Ye, Cy, Mg, and G complementary color values are obtained in a mosaic pattern through the address write control lines 12-1 to 12-4 to the memories 5-1 to 5-4. From the signal, Ye is 5-1 first memory, Cy is 5-2 second memory, Mg is 5-3 third memory, G
Is written in the fourth memory 5-4, and 1 + 2 + 3 in FIG.
An address write control signal is output so that one frame of each complementary color is obtained at the end of the first to fourth photographing periods indicated by +4. By taking the above steps, each complementary color value becomes 1
After being written in the memory for the number of frames, the control device 10 reads the complementary color value at the same position of the complementary color image of one frame through the address read control lines 13-1 to 13-4 and transmits it to the camera signal processing circuit 6 The address read control signal is output so that In the camera signal processing circuit 6 which has obtained the complementary color value at the same position of the complementary color image of one frame,
An RGB signal is generated by a matrix operation or the like and output to a 7-channel 3-channel D / A converter and a 9-digital interface device. The RGB image signal analog-converted by the 3-channel D / A converter of 7 can be viewed as a high-resolution color still image on the high-definition display of 8, and the digital RGB image signal of 9 is a digital interface device. Through an external digital information device.
【0009】また、本発明の実施例では、フレーム読み
出しのCCDで構成しているが、図2の画素ずらしの垂
直方向のずれ量を2ライン分とすることで、フィールド
読みだしのCCDにも対応できる。Further, in the embodiment of the present invention, the CCD for frame reading is used. However, when the vertical shift amount of pixel shift in FIG. 2 is set to 2 lines, the CCD for field reading is also used. Can handle.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の補色モザイクフィルタを用いた単一撮像素子から
得られる色情報を表す色キャリアの周波数が、画素サン
プリング周波数の1/2であることに起因する、色情報再
現の理論的限界に対して、静止画像に関しては限界を超
えて高精細カラー静止画像を、安価なCCDを用いて簡
単な構成で実現することができる。As described above, according to the present invention,
The frequency of the color carrier representing the color information obtained from the single image sensor using the conventional complementary color mosaic filter is due to the half of the pixel sampling frequency, to the theoretical limit of color information reproduction, With respect to still images, a high-definition color still image can be realized with a simple structure using an inexpensive CCD, exceeding the limit.
【図1】本発明の第1の実施例図。FIG. 1 is a diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の画素ずらし過程図。FIG. 2 is a pixel shift process diagram of the present invention.
【図3】補色モザイクフィルタの画素配置図。FIG. 3 is a pixel layout diagram of a complementary color mosaic filter.
1 レンズ系 2 光路を変更する手段 3 CCD 4 A/Dコンバータ 5−1 第1のメモリ 5−2 第2のメモリ 5−3 第3のメモリ 5−4 第4のメモリ 6 カメラ信号処理回路 7 3チャネルD/Aコンバータ 8 高精細カラーディスプレイ 9 ディジタルインタフェース装置 10 制御装置 11 CCDドライバ 12−1〜12−4 アドレス書き込み制御線 13−1〜13−4 アドレス読み出し制御線 1 Lens System 2 Means for Changing Optical Path 3 CCD 4 A / D Converter 5-1 First Memory 5-2 Second Memory 5-3 Third Memory 5-4 Fourth Memory 6 Camera Signal Processing Circuit 7 3-channel D / A converter 8 High-definition color display 9 Digital interface device 10 Control device 11 CCD driver 12-1 to 12-4 Address write control line 13-1 to 13-4 Address read control line
Claims (1)
構成され、それらの基本配列を1単位として作成された
色分離フィルタを表面上に有する撮像素子と、前記撮像
レンズと前記撮像素子間の相対的位置を水平・垂直方向
に変位させる変位手段と、前記撮像素子より出力される
各色分離フィルタにより分離された各補色信号をそれぞ
れに対応したメモリに格納する手段と、前記変位手段に
より順次前記相対的に変位された状態下での撮像素子よ
りの出力を順次前述の各補色信号に対応したメモリに書
き込むと共にそれぞれのメモリの同一位置に対応する各
補色信号を用いて色信号を形成する色信号合成手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。1. An image pickup lens, an image pickup device which is composed of n different kinds of complementary colors, and has a color separation filter formed on the surface thereof, with the basic arrangement of these as one unit, and between the image pickup lens and the image pickup device. Displacement means for displacing the relative position in the horizontal / vertical direction, means for storing each complementary color signal separated by each color separation filter output from the image pickup device in a corresponding memory, and the displacement means for sequentially storing the complementary color signals. Colors that sequentially output the outputs from the image sensor under the state of relative displacement to the memories corresponding to the complementary color signals described above and form color signals using the complementary color signals corresponding to the same position in each memory. Signal synthesizing means,
An image pickup apparatus comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6029504A JPH07240930A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Image pickup device |
US08/759,980 US6031569A (en) | 1994-02-28 | 1996-12-03 | Image sensing method and apparatus utilizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6029504A JPH07240930A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Image pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07240930A true JPH07240930A (en) | 1995-09-12 |
Family
ID=12277926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6029504A Pending JPH07240930A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07240930A (en) |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6029504A patent/JPH07240930A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7265783B2 (en) | Image pickup apparatus | |
JPH08172635A (en) | Image pickup device | |
JPH1118097A (en) | Device and method for picking up image and recording medium recording the same method | |
JP3970185B2 (en) | Solid-state image sensor and digital camera | |
US6031569A (en) | Image sensing method and apparatus utilizing the same | |
US7236194B2 (en) | Image signal processing apparatus | |
JP3967853B2 (en) | Solid-state imaging device and signal readout method | |
JPH06133321A (en) | Ccd image pickup device | |
JP2009021985A (en) | Imaging apparatus, and driving method of imaging apparatus | |
JP2797393B2 (en) | Recording and playback device | |
JPH05122574A (en) | Image fetching device | |
JP3397397B2 (en) | Imaging device | |
JP3967500B2 (en) | Solid-state imaging device and signal readout method | |
JPH07240930A (en) | Image pickup device | |
JP3463695B2 (en) | Imaging equipment | |
KR100254081B1 (en) | Apparatus and method for processing image data | |
JPH06350904A (en) | Camera | |
JP3551670B2 (en) | Electronic still camera | |
JP2000261817A (en) | Image pickup device | |
JP2982171B2 (en) | Imaging device | |
JP2979549B2 (en) | Imaging device | |
KR100272338B1 (en) | Device for cahanging an output signal of interline transfer ccd | |
JPH07162874A (en) | Single ccd high-sensitivity color camera apparatus | |
JP3515585B2 (en) | Two-chip imaging device | |
JP2001008217A (en) | Still image color camera apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021008 |