JPH09149305A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被写体の所望の画像領域に対して、少なくとも
高解像度及び高色再現性の一方が維持された高画質化が
実現可能な撮像装置を提供する。 【解決手段】本発明は、第１のＣＣＤ１に被写体像を結
像する第１の光学系３と、第１の光学系よりも結像倍率
が大きく且つ第２のＣＣＤ２に被写体像を結像する第２
の光学系４と、第１及び第２のＣＣＤによって夫々撮像
された画像情報を合成する合成部１０とを備える。第１
の光学系の光軸は、第１のＣＣＤと第１の光学系との間
に配置されたハーフミラー５によって、第１及び第２の
光軸６，７に分割されている。第１の光軸上には、第１
の光学系の第１の予定結像面８が規定されており、この
第１の予定結像面に第１のＣＣＤが配置されている。一
方、第２の光軸上には、第２の予定結像面９が規定され
ており、この第２の予定結像面に第２のＣＣＤが配置さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば限られた画
素数を有する複数の撮像素子を用いて、被写体の重要な
画像領域を高画質化する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば放送用カメラ等の高価なものが中
心であったデジタルカメラが、近年になって低価格の製
品も市販されるようになり、パーソナルコンピュータの
画像入力機器等として一般的に広く用いられるようにな
ってきた。そして、デジタル画像に対する高画質化や高
精度な色再現性等の要求が高まりつつあり、銀塩写真と
同レベルに高解像度であることや、また、ハイビジョン
放送等にも適用可能なレベルの高解像度化が要求されて
いる。

【０００３】このような高解像度化の要求に対して、例
えば画素数の増加や高密度化を目的として数百万画素の
ＣＣＤ等の撮像素子が開発されている。しかしながら、
このような高解像度化の要求には、撮像素子の受光部面
積の制約上限界がある。更に、このような高画素数の撮
像素子は、コスト的にも用途が限定される。

【０００４】このため、高解像度の画像を得るための方
法として、限られた画素数を有する複数枚の撮像素子を
用いて一度の撮影により得られた撮像画像を合成する方
法や、複数回の撮影により得られた撮像画像を合成する
方法等が提案されている。例えば、画素相互をずらす方
法、撮像素子の開口部をシヤッターで制限した状態で撮
像し、開口位置を変えて撮影された画像を合成すること
によって高解像度の画像を得る方法（特開平６−２７６
４４８号公報参照）、低精細で広画角な全体静止画像と
高精細で狭画角な部分静止画像を複数枚撮像した後、夫
々の画像を合成することにより高解像度の画像を得る方
法（特開平６−２９２０５２号公報参照）、限られた画
素数の撮像素子を用いて部分画像を同時に複数枚撮像し
た後、これらの画像を貼り合わせることによって高解像
度の画像を得る方法（特開平７−１２３３１５号公報参
照）等が提案されている。

【０００５】また、カラー画像情報は、３種類の色フィ
ルタを１枚のＣＣＤ画素上に適当に配置することによっ
て疑似的に得ることができるが、高精度な色再現性を確
保するためには、通常、３種類のフィルタが全面に配置
された３枚の撮像素子を有する撮像装置が用いられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば人物
像や高空間周波数成分の多い領域を含む画像、焦点が合
っている画像領域が狭い画像、被観測物が視野内で局所
的に含まれる顕微鏡画像等のように、被写体内で特に高
画質化が望まれる画像領域が局所的に存在する場合があ
る。

【０００７】このような画像に対して画像全体を高画質
化することは、画像全体の高画質化にあたって上記撮像
装置の撮像素子を全画像領域に割り当てる必要がある関
係上、無駄が多くなる。

【０００８】また、上記特開平６−２７６４４８号公
報、特開平７−１２３３１５号公報、特開平６−２９２
０５２号公報等に開示されているように、画像全体を高
解像度化する方法、静止画像を部分的に高解像度化する
方法は多数提案されているが、動画像を部分的に高解像
度化する方法は提案されていない。更に、同様の条件に
おいて、高精度な色再現方法も提案されていない。

【０００９】そこで、本発明の目的は、被写体の所望の
画像領域に対して、少なくとも高解像度及び高色再現性
の一方が維持された高画質化が実現可能な撮像装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の撮像装置は、第１の撮像手段と、こ
の第１の撮像手段に被写体像を結像する第１の光学系
と、第２の撮像手段と、前記第１の光学系よりも結像倍
率が大きく且つ前記第２の撮像手段に前記被写体像を結
像する第２の光学系と、前記第１の撮像手段によって撮
像された画像情報と前記第２の撮像手段によって撮像さ
れた画像情報とを合成する合成手段とを備えている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
に係る撮像装置について、図１を参照して説明する。図
１に示すように、本実施の形態の撮像装置は、第１の撮
像手段即ち第１のＣＣＤ１と、この第１のＣＣＤ１に被
写体像を結像する第１の光学系３と、第２の撮像手段即
ち第２のＣＣＤ２と、第１の光学系３よりも結像倍率が
大きく且つ第２のＣＣＤ２に被写体像を結像する第２の
光学系４（図１において正確にいうと、第２の光学系
は、第１の光学系３、ハーフミラー５及び光学系４で構
成されるが、以下では説明の簡略化のため「第２の光学
系４」と表す）と、第１のＣＣＤ１によって撮像された
画像情報と第２のＣＣＤ２によって撮像された画像情報
とを合成する合成手段即ち合成部１０とを備えている。

【００１２】第１の光学系３の光軸上には、第１のＣＣ
Ｄ１と第１の光学系３との間にハーフミラー５が配置さ
れており、このハーフミラー５によって、第１の光学系
３の光軸は、第１及び第２の光軸６，７に分割されてい
る。

【００１３】第１の光学系３からハーフミラー５を介し
て延出する第１の光軸６上には、第１の光学系３の第１
の予定結像面８が規定されており、この第１の予定結像
面８に第１のＣＣＤ１が配置されている。一方、第１の
光学系３からハーフミラー５を介して延出する第２の光
軸７上には、第２の光学系４及びこの第２の光学系４の
第２の予定結像面９が規定されており、この第２の予定
結像面９に第２のＣＣＤ２が配置されている。

【００１４】また、第１及び第２のＣＣＤ１，２は、信
号伝送手段（図示しない）によって合成部１０に電気的
に接続されている。なお、第１及び第２の光学系３，４
は、夫々、複数のレンズ等（図示しない）から構成され
ているが、同図では模式的に単一レンズによって表し
た。

【００１５】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。第１の光学系３によって集光された被写体の像光
は、ハーフミラー５によって透過光と反射光に分割され
る。

【００１６】ハーフミラー５を透過した透過光は、第１
の予定結像面８に配置された第１のＣＣＤ１上に結像さ
れ、この第１のＣＣＤ１によって被写体の像光全体が撮
像される。

【００１７】一方、ハーフミラー５から反射した反射光
は、第１の光学系３よりも大きな結像倍率を有する第２
の光学系４によって第２の予定結像面９に配置された第
２のＣＣＤ２上に結像され、この第２のＣＣＤ２によっ
て被写体の像光の一部が撮像される。なお、この第２の
ＣＣＤ２の撮像領域は、第１のＣＣＤ１の撮像領域の略
中央に規定されており、第２の光学系４の結像倍率に対
応して、撮像領域の大きさや解像度を定めることが可能
である。

【００１８】第１及び第２のＣＣＤ１，２によって撮像
処理された画像データは、夫々、信号伝送手段を介して
合成部１０に伝送された後、この合成部１０において、
後述する第４の実施の形態で説明するような高解像度化
や、後述する第７の実施の形態で説明するような高色再
現等の目的に応じた信号合成処理が施されることによっ
て、１枚の合成画像が作成されることになる。

【００１９】本実施の形態において、この１枚の合成画
像の全体の画像領域において、第１のＣＣＤ１独自の画
像領域には、この第１のＣＣＤ１によって撮像処理され
た画像データが適用され、且つ、第１及び第２のＣＣＤ
１，２の共通の画像領域には、少なくとも第２のＣＣＤ
２によって撮像処理された画像データが適用される。従
って、上記１枚の合成画像は、部分的に高画質化された
合成画像となっている。なお、合成部１０によって作成
された合成画像は、図示しない記憶部に記憶されるか、
或いは、即時に所定の回路ユニット（図示しない）へ出
力される。

【００２０】このように本実施の形態によれば、被写体
の所望の画像領域に対して、高解像度及び高色再現性が
維持された高画質化が実現可能な撮像装置を提供するこ
とが可能となる。

【００２１】なお、本発明は、上記第１の実施の形態の
構成に限定されることはなく、新規事項を追加しない範
囲で各種の変形や変更が可能である。例えば、ハーフミ
ラー５の代わりに、プリズム等の任意の光波面分割手段
を用いてもよい。また、被写体の像光をハーフミラー５
によって２分割した後、２つの分割光を夫々相対的に結
像倍率の異なる第１及び第２の光学系によって第１及び
第２のＣＣＤ１，２に結像させるように構成してもよ
い。更に、ハーフミラー５によって複数の分割光に分割
することも可能であり、この場合には、上記第１の実施
の形態と同様の方法を用いることによって、１枚の合成
画像中に複数の高画質化領域を任意に設定することが可
能となる。また、第１及び第２のＣＣＤ１，２の光入射
側に後述する第５の実施の形態に適用したような色フィ
ルタを配置することも好ましい。

【００２２】次に、本発明の第２の実施の形態に係る撮
像装置について、図２を参照して説明する。なお、本実
施の形態の説明に際し、第１の実施の形態と同一の構成
には、同一符号を付して、その説明を省略する。

【００２３】図２に示すように、本実施の形態の撮像装
置は、第２の光学系４及び第２のＣＣＤ２を第２の光軸
７に沿って所定方向へ移動制御することによって、第２
の予定結像面９上の結像倍率を所望の値に変更可能な駆
動部１１と、この駆動部１１に接続され、第２の光学系
４の結像倍率の調整及び第２のＣＣＤ２の位置変更を行
うための制御部１２とを備えている。

【００２４】駆動部１１は、第２の光学系４を第２の光
軸７に沿って移動或いは第２の光軸７方向に調整するこ
とによって第２の予定結像面９上の結像倍率を変更する
と共に、第２のＣＣＤ２を第２の光軸７方向又は第２の
予定結像面９に沿って移動制御するように構成されてい
る。

【００２５】制御部１２は、信号伝送手段（図示しな
い）によって、駆動部１１及び合成部１０に電気的に接
続されている。また、合成部１０には、液晶モニタ１３
が電気的に接続されており、この液晶モニタ１３は、合
成部１０から伝送された画像信号に基づいて、所定の画
像領域を液晶表示するように構成されている。なお、他
の構成は、第１の実施の形態と同一であるため、その説
明は省略する。

【００２６】以下、本実施の形態の動作について説明す
る。撮像を開始する際、駆動部１１は、制御部１２から
の制御信号に基づいて、第２の光学系４及び第２のＣＣ
Ｄ２を所定方向へ移動することによって、第２のＣＣＤ
２の予定撮像領域を設定する。

【００２７】制御部１２から駆動部１１へ伝送する制御
信号の設定方法は、液晶モニタ１３上に表示された第１
及び第２のＣＣＤ１，２の予定撮像領域に基づいて撮影
者自身で設定する第１の方法、或いは、合成部１０から
出力された第１のＣＣＤ１の予定撮像画像データと目的
に応じて予め設定された制御部１２内のアルゴリズムに
従った計算データによって自動的に設定する第２の方法
等を適用することが可能である。なお、第１の方法が適
用される例としては、人物像の顔等を選択する場合が該
当する。第２の方法が適用される例としては、第１のＣ
ＣＤ１の予定撮像画像を複数の領域に分割した後、最も
高空間周波数成分を多く含む領域に第２のＣＣＤ２を割
り当てる場合が該当する。

【００２８】第２のＣＣＤ２の予定撮像領域が設定され
た後、第１の実施の形態と同様の撮像処理が施されるこ
とによって、所望の領域が部分的に高画質化された１枚
の合成画像を得ることができる。

【００２９】なお、本発明は、上記各実施の形態の構成
に限定されることはなく、新規事項を追加しない範囲で
各種の変形や変更が可能である。例えば、液晶モニタ１
３を所定の光学系を備えたファインダに組み込んでもよ
い。また、第２のＣＣＤ２を第２の予定結像面９上で０
°〜４５°の範囲で回転させて、ＣＣＤ画素の配置を最
適に調整するように構成してもよい。また、第１及び第
２のＣＣＤ１，２の光入射側に後述する第５の実施の形
態に適用したような色フィルタを配置することも好まし
い。

【００３０】次に、本発明の第３の実施の形態に係る撮
像装置について、図３を参照して説明する。なお、本実
施の形態の説明に際し、第１の実施の形態と同一の構成
には、同一符号を付して、その説明を省略する。

【００３１】図３に示すように、本実施の形態の撮像装
置は、互いに透過率が異なる複数の光量制限手段即ちＮ
Ｄフィルタ（１４，１５）を有しており、これら複数の
ＮＤフィルタから所望のＮＤフィルタを第１の光軸６及
び第２の光軸７の少なくとも一方の光軸上に選択的に配
置可能に構成されたフィルタ駆動部１６と、第１及び第
２のＣＣＤ１，２に結像する被写体の像光量を所望量に
制限するように、フィルタ駆動部１６を駆動制御するこ
とによって、複数のＮＤフィルタから所望のＮＤフィル
タを第１の光軸６及び第２の光軸７の少なくとも一方の
光軸上に選択的に配置させる制御部１２とを備えてい
る。なお、他の構成は、第１の実施の形態と同一である
ため、その説明は省略する。

【００３２】以下、本実施の形態の動作について説明す
る。第１及び第２のＣＣＤ１，２によって画像処理され
た予定撮像画像は、信号伝送手段（図示しない）を介し
て合成部１０に伝送された後、更に制御部１２に伝送さ
れる。

【００３３】制御部１２では、第１及び第２のＣＣＤ
１，２の予定撮像画像に対する最適露光量を算出すると
共に、最適露光量を与える最適なＮＤフィルタの選択処
理が行われる。

【００３４】フィルタ駆動部１６は、制御部１２から出
力された選択指令に基づいて、選択したＮＤフィルタを
第１の光軸６及び第２の光軸７の少なくとも一方の光軸
上に配置する。

【００３５】本実施の形態では、その一例として、ハー
フミラー５と第１のＣＣＤ１との間の光路中に第１の光
軸６を横断するように第１のＮＤフィルタ１４を配置さ
せると共に、ハーフミラー５と第２の光学系４との間の
光路中に第２の光軸７を横断するように第２のＮＤフィ
ルタ１５を配置させる。なお、第１のＮＤフィルタ１４
と第２のＮＤフィルタ１５は、可視光領域において夫々
異なる略一定の透過率を有している。

【００３６】この後、第１及び第２のＮＤフィルタ１
４，１５を配置させた状態において、再び、第１及び第
２のＣＣＤ１，２によって予定撮像画像を形成して、配
置された第１及び第２のＮＤフィルタ１４，１５が最適
なＮＤフィルタか否かの検索が行われる。

【００３７】この検索処理の結果、第１及び第２のＮＤ
フィルタ１４，１５が最適な露光量を与えるＮＤフィル
タとして設定された後、第１の実施の形態と同様の撮像
処理が施されることによって、所望の領域が部分的に高
画質化された１枚の合成画像が得られる。

【００３８】本実施の形態によれば、第１及び第２のＣ
ＣＤ１，２のダイナミックレンジ（有効撮像範囲）より
も広範囲な階調画像に対する高画質化を実現することが
できる。

【００３９】なお、図面上では、その一例として第１及
び第２のＮＤフィルタ１４，１５が第１及び第２の光軸
６，７上に配置されている状態を示したが、フィルタ駆
動部１６には、複数のＮＤフィルタ（図示しない）がセ
ットされているため、撮像目的や露光量の変更仕様に対
応して任意のＮＤフィルタを選択配置させることができ
る。

【００４０】また、本発明は、上記各実施の形態の構成
に限定されることはなく、新規事項を追加しない範囲で
各種の変形や変更が可能である。例えば、第２の光軸７
上に選択的に配置させるＮＤフィルタの配置位置として
は、図面上の位置に限定されず、第２の光学系４と第２
のＣＣＤ２との間の光路中でもよい。また、図面上で
は、第１及び第２の光軸６，７上にＮＤフィルタを配置
させているが、いずれか一方の光軸上にのみＮＤフィル
タを配置すると共に他方の光軸上の露光時間を制御する
ことによって、各ＣＣＤ１，２への最適露光を実現する
ことができる。更に、第１及び第２の光軸６，７上にシ
ャッターを配置し、それらを別々に駆動制御することに
よって、各ＣＣＤ１，２への最適露光を実現することも
できる。また、第１及び第２のＣＣＤ１，２の光入射側
に後述する第５の実施の形態に適用したような色フィル
タを配置することも好ましい。

【００４１】次に、本発明の第４の実施の形態に係る撮
像装置について、図４を参照して説明する。図４に示す
ように、本実施の形態は、上記第１〜第３の実施の形態
の撮像装置に適用される第１及び第２のＣＣＤ１，２に
よる出力画像データの処理に係り、他の構成は、上記第
１〜第３の実施の形態と同一であるため、以下の説明で
は、相違点のみについて説明を加える。

【００４２】図４（ａ），（ｂ）には、第１及び第２の
ＣＣＤ１，２から出力された画像データが示されてお
り、格子状に縦横に規則的に囲まれた個々の正方形領域
が、各ＣＣＤ１，２の１画素に対応している。また、第
１及び第２のＣＣＤ１，２は、相互に同一の画素数及び
画素サイズを有しており、第２のＣＣＤ２上の結像倍率
は、第１のＣＣＤ１上の結像倍率の３倍に設定されてい
る。従って、第１のＣＣＤ１の１画素は、第２のＣＣＤ
２の９画素分に対応している。例えば第１のＣＣＤ１
（同図（ａ）参照）の中央の太枠線で囲まれた９画素
が、第２のＣＣＤ２（同図（ｂ）参照）の全撮像領域に
対応している。

【００４３】なお、第１のＣＣＤ１の画像データ（同図
（ａ）参照）、第２のＣＣＤ２の画像データ（同図
（ｂ）参照）において、第１の光学系３（図１〜図３参
照）及び第２の光学系４（図１〜図３参照）の光軸は、
第１及び第２のＣＣＤ１，２の撮像領域の中心に位置付
けられている。

【００４４】また、図４（ｃ）には、合成部１０（図１
〜図３参照）によって、第１のＣＣＤ１の画像データと
第２のＣＣＤ２の画像データに合成処理を施した合成画
像が示されている。この合成画像は、第２のＣＣＤ２の
解像度を有するが、便宜上、第２のＣＣＤ２の撮像領域
のみが実際の解像度で示されている。

【００４５】本実施の形態では、合成画像（同図（ｃ）
参照）の解像度を第１のＣＣＤ１の解像度よりも大きく
設定した状態において、合成画像のうち、第１のＣＣＤ
１のみによって撮像された画像領域には、第１のＣＣＤ
１の画像データのみを適用し、且つ、第１及び第２のＣ
ＣＤ１，２によって重複撮像された画像領域には、第２
のＣＣＤ２の画像データのみを適用する。

【００４６】この場合、第２のＣＣＤ２の画像データを
合成する際には、合成画像領域内に適用された第１のＣ
ＣＤ１に画像データを基準に画像合成処理が行われる。
この結果、全画像領域で同倍率の画像が合成されること
になる。

【００４７】このように本実施の形態によれば、合成画
像内において、第２のＣＣＤ２により撮像された画像領
域を高解像度化させることが可能となる。なお、本発明
は、上記各実施の形態の構成に限定されることはなく、
新規事項を追加しない範囲で各種の変形や変更が可能で
ある。例えば、第２のＣＣＤ２の結像倍率を任意に設定
することが可能であり、第２のＣＣＤ２上の結像倍率を
第１のＣＣＤ１上の結像倍率より小さくして、第１及び
第２のＣＣＤ１，２の役割を交換することも可能であ
る。また、第１及び第２のＣＣＤ１，２上の像の歪みに
相違が生じた場合、画像合成の際、画像相互の重なり部
分の相関関係を考慮することによって簡単に補正するこ
とが可能である。また、合成画像に違和感が生じない領
域のみに第２のＣＣＤ２の画像データを用いることもで
きる。また、第２の光学系４の結像倍率を調整するか、
若しくは、第２の光学系４を除去して第１及び第２のＣ
ＣＤ１，２上の結像倍率を相互に等しくした状態におい
て、駆動部１１（図２参照）によって第１及び第２のＣ
ＣＤ１，２の位置を被写体に対して半画素分ずらす。こ
の結果、従来提案されていた画素ずらし法に基づく高解
像度化が可能となり、部分的に高解像度化が望まれる領
域がない場合でも、第２のＣＣＤ２を効果的に高画質化
に用いることができる。

【００４８】次に、本発明の第５の実施の形態に係る撮
像装置について、図５を参照して説明する。なお、本実
施の形態は、上記第１〜第４の実施の形態の改良に係
り、その主要な構成は、上記第１の実施の形態と同一で
あるため、以下の説明では、相違点のみについて説明を
加える。

【００４９】図５に示すように、ハーフミラー５（本実
施の形態では、仮に、このハーフミラー５を第１のハー
フミラー５と称する）を介して延出する第１の光軸６上
には、第２のハーフミラー１７が配置されており、この
第２のハーフミラー１７によって第３の光軸２２が規定
されている。また、この第３の光軸２２上には、第３の
ハーフミラー１８が配置されており、この第３のハーフ
ミラー１８によって第４の光軸２３が規定されている。

【００５０】更に、第１の光軸６上に規定される結像面
には、第１のＣＣＤ２０ａが設けられており、この第１
のＣＣＤ２０ａの光入射側には、その全面に青色成分を
有する光を透過可能な第１の色フィルタ１９ａが配置さ
れている。第３の光軸２２上に規定される結像面には、
第３のＣＣＤ２０ｃが設けられており、この第３のＣＣ
Ｄ２０ｃの光入射側には、その全面に赤色成分を有する
光を透過可能な第２の色フィルタ１９ｃが配置されてい
る。そして、第４の光軸２３上に規定される結像面に
は、第４のＣＣＤ２０ｂが設けられており、この第４の
ＣＣＤ２０ｂの光入射側には、その全面に緑色成分を有
する光を透過可能な第３の色フィルタ１９ｂが配置され
ている。

【００５１】これら第１，第３及び第４のＣＣＤ２０
ａ，２０ｃ，２０ｂは、信号伝送手段（図示しない）に
よって合成部１０に電気的に接続されている。また、第
２のＣＣＤ２の光入射側には、高色再現化を希望する
青，赤，緑のいずれかの色成分を有する光を透過可能な
第４の色フィルタ２１が全面に配置されている。

【００５２】以下、本実施の形態の動作について説明す
る。なお、第１の光学系３から第１，第３及び第４のＣ
ＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂまでの距離は、夫々同一で
あって且つ各ＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂ上の結像倍
率も同一に設定されている。

【００５３】第１の光学系３によって集光された被写体
の像光は、第１のハーフミラー５によって透過光と反射
光に分割される。第１のハーフミラー５を透過した透過
光は、第２のハーフミラー１７によって更に透過光と反
射光に分割された後、その透過光は、第１の色フィルタ
１９ａを介して第１のＣＣＤ２０ａ上に結像し、その反
射光は、第３のハーフミラー１８によって更に透過光と
反射光に分割される。

【００５４】第３のハーフミラー１８を透過した透過光
は、第２の色フィルタ１９ｃを介して第３のＣＣＤ２０
ｃ上に結像し、第３のハーフミラー１８から反射した反
射光は、第３の色フィルタ１９ｂを介して第４のＣＣＤ
２０ｂ上に結像する。

【００５５】一方、第１のハーフミラー５から反射した
反射光は、第２の光学系４によって第１，第３及び第４
のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂに対する倍率よりも拡
大された倍率で第２の予定結像面９上に結像される。こ
のため、高色再現化を希望する青，赤，緑のいずれかの
色成分を有する光を透過可能な第４の色フィルタ２１が
全面に配置された第２のＣＣＤ２上には、第２の予定結
像面９上に結像された拡大像の一部が結像されることに
なる。なお、第２のＣＣＤ２の撮像領域は、第１，第３
及び第４のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂの撮像領域の
略中央に規定されており、第２の光学系４の結像倍率に
対応して、撮像領域の大きさや解像度を定めることが可
能である。

【００５６】第１，第３及び第４のＣＣＤ２０ａ，２０
ｃ，２０ｂ並びに第２のＣＣＤ２によって撮像処理され
た画像データは、夫々、信号伝送手段を介して合成部１
０に伝送された後、この合成部１０において、第２のＣ
ＣＤ２の解像度を有する画像に合成される。

【００５７】合成画像のうち、第１，第３及び第４のＣ
ＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂのみによって撮像された画
像領域には、第１，第３及び第４のＣＣＤ２０ａ，２０
ｃ，２０ｂの画像データが適用される。しかしながら、
第１，第３及び第４のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂ
は、第２のＣＣＤ２よりも解像度が低いため、各画像デ
ータに対して補間処理を施すことによって所望の解像度
を有する合成画像を得ている。

【００５８】一方、合成画像のうち、第１，第３及び第
４のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂ並びに第２のＣＣＤ
２によって撮像された画像領域において、高解像度化を
希望する青，赤，緑のいずれかの色成分を有する光を透
過可能な第４の色フィルタ２１の画像データは、第２の
ＣＣＤ２によって撮像された画像データを適用し、その
他２つの色に対応した画像データは、第１，第３及び第
４のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂのいずれか２つの画
像データに対して補間処理を施すことによって所望の解
像度を有する合成画像を得ている。

【００５９】このような撮像処理を施すことによって、
高解像度化を希望する青，赤，緑のいずれかの色成分を
有する対応した画像領域のうち、所望の領域が部分的に
高解像度化された合成画像を得ることができる。

【００６０】なお、本発明は、上記各実施の形態の構成
に限定されることはなく、新規事項を追加しない範囲で
各種の変形や変更が可能である。例えば、各色フィルタ
と各ＣＣＤとを夫々別途設ける代わりに、青，赤，緑の
いずれかの色成分を有する光を透過可能な色フィルタを
各画素に対して一体的に配置された色フィルタ付きＣＣ
Ｄを用いてもよい。この場合には、部分的な高解像度化
に加えて青，赤，緑のいずれかの色成分に対する更に高
精度な色再現性が実現される。また、第１〜第３のハー
フミラー５，１７，１８の代わりに、プリズム等の光路
分割手段を用いてもよい。

【００６１】次に、本発明の第６の実施の形態に係る撮
像装置について、図６を参照して説明する。図６に示す
ように、本実施の形態は、上記第１〜第４の実施の形態
の撮像装置に適用される第１及び第２のＣＣＤ１，２に
よる出力画像データの処理に係り、他の構成は、上記第
１〜第４の実施の形態と同一であるため、以下の説明で
は、相違点のみについて説明を加える。

【００６２】図６（ａ），（ｂ）には、第１及び第２の
ＣＣＤ１，２から出力された画像データが示されてお
り、格子状に縦横に規則的に囲まれた個々の正方形領域
が、各ＣＣＤ１，２の１画素に対応している。また、第
１及び第２のＣＣＤ１，２は、相互に同一画素数及び画
素サイズを有しており、第２のＣＣＤ２上の結像倍率
は、第１のＣＣＤ１上の結像倍率の３倍に設定されてい
る。従って、第１のＣＣＤ１の１画素は、第２のＣＣＤ
２の９画素分に対応している。例えば第１のＣＣＤ１
（同図（ａ）参照）の中央の太枠線で囲まれた９画素
が、第２のＣＣＤ２（同図（ｂ）参照）の全撮像領域に
対応している。

【００６３】なお、第１のＣＣＤ１の画像データ（同図
（ａ）参照）、第２のＣＣＤ２の画像データ（同図
（ｂ）参照）において、第１の光学系３（図１〜図３参
照）及び第２の光学系４（図１〜図３参照）の光軸は、
第１及び第２のＣＣＤ１，２の撮像領域の中心に位置付
けられている。

【００６４】また、図６（ｃ）には、合成部１０（図１
〜図３参照）によって、第１のＣＣＤ１の画像データと
第２のＣＣＤ２の画像データに合成処理を施した合成画
像が示されている。この合成画像は、第２のＣＣＤ２に
よって撮像された中央画像領域（同図（ｃ）中、中央の
格子間隔が狭まっている部分）が、第１のＣＣＤ１のみ
によって撮像された周辺画像領域よりも高倍率な画像と
なっている。

【００６５】本実施の形態において、撮影者は、液晶モ
ニタ１３（図２参照）の表示画像に基づいて、第２のＣ
ＣＤ２によって撮像された中央画像領域に現された被写
体の重要部を高倍率で観察しながら、第１のＣＣＤ１に
よって撮像された周辺画像領域を広画角で観察すること
ができる。この結果、撮像目的や撮像対象に対応して被
写体の重要部が変わった場合でも、短時間且つ簡単に第
２のＣＣＤ２の撮像領域を新たな重要部へ移動させるこ
とができる。なお、合成画像は、所定の記憶部（図示し
ない）に記憶させるか、或いは、即時に出力させること
になる。

【００６６】このように本実施の形態によれば、撮像領
域が部分的に拡大された場合でも、その拡大率に対応し
た高解像度な合成画像を得ることができる。なお、本発
明は、上記各実施の形態の構成に限定されることはな
く、新規事項を追加しない範囲で各種の変形や変更が可
能である。例えば、重要部とその周辺部の合成は、夫々
の領域で特定の解像度を用いるのではなく、合成画像内
において第１及び第２のＣＣＤ１，２の画像相互の境界
が連続化するように、夫々の画像の解像度を連続的に変
えることによって、重要部の中心付近では最も拡大率が
大きく且つ境界付近では重要部と周辺部の拡大率が等し
くなるようにさせることもできる。この場合の合成方法
の用途としては、例えば、無人探査ロボットのカメラ撮
影やスポーツ観戦時の撮影等に好適である。

【００６７】次に、本発明の第７の実施の形態に係る撮
像装置について、図７及び図８を参照して説明する。図
７に示すように、本実施の形態は、上記第１〜第３の実
施の形態の撮像装置の改良に係り、第１及び第２のＣＣ
Ｄ１，２の光入射側に第１及び第２の色フィルタ３０，
３１（図８（ａ），（ｂ）参照）を配置した点以外の他
の構成は、上記第１〜第３の実施の形態と同一であるた
め、以下の説明では、相違点のみについて説明を加え
る。

【００６８】図８（ａ），（ｂ）に示すように、第１及
び第２の色フィルタ３０，３１は、第１及び第２のＣＣ
Ｄ１，２の画素配列に対応して、赤（Ｒ），緑（Ｇ），
青（Ｂ）の色成分を有する光を透過可能なフィルタ構成
素子（同図において、符号Ｒ，Ｇ，Ｂで示す）が、縦横
に一定の周期で規則的に配置されている。具体的には、
第１及び第２のＣＣＤ１，２は、相互に同一の画素数及
び画素サイズを有しているため、第１及び第２の色フィ
ルタ３０，３１のフィルタ構成素子も各ＣＣＤ１，２の
画素数及び画素サイズと同一のフィルタ数及びフィルタ
サイズを有して構成されている。

【００６９】また、第２のＣＣＤ２上の結像倍率は、第
１のＣＣＤ１上の結像倍率の３倍に設定されているた
め、第１のＣＣＤ１の１画素は、第２のＣＣＤ２の９画
素分に対応している。例えば第１のＣＣＤ１（同図
（ａ）参照）の中央の太枠線で囲まれた９個のフィルタ
構成素子が、第２のＣＣＤ２（同図（ｂ）参照）の全て
のフィルタ構成素子に対応している。具体的には、第１
の色フィルタ３０の１個のフィルタ構成素子は、第２の
色フィルタ３１において、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の色成分を有する光を透過可能なフィルタ構成素
子を３個ずつ組み合わせたものに対応している。この場
合、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の色成分を有する光
を透過可能な３個のフィルタ構成素子は、夫々、赤、
緑、青の色成分情報を得るための透過特性を有してお
り、各フィルタ構成素子に対応した各画素から所定の色
情報（画像データ）が得られる。

【００７０】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。上記第１の実施の形態と同様の画像処理によって、
第１及び第２のＣＣＤ１，２から出力された画像データ
は、合成部１０において、第１のＣＣＤ１の解像度を有
する画像に合成される（同図（ｃ）参照）。

【００７１】このような合成画像において、第１及び第
２のＣＣＤ１，２によって重複撮像された画像領域の色
情報（仮に、重複色情報と称する）のうち、第１の色フ
ィルタ３０に対応する色情報は、第１のＣＣＤ１の出力
色情報を適用し、その他の色情報は、第２の色フィルタ
３１に対応した第２のＣＣＤ２の出力色情報（第１のＣ
ＣＤ１の各画素に対応した複数画素の色情報）を適用す
る。具体的には、上記重複色情報のうち、第１の色フィ
ルタ３０に対応する色情報（例えば、赤（Ｒ））は、こ
の色（Ｒ）の光を透過可能なフィルタ構成素子に対応し
た第１のＣＣＤ１の各画素からの出力色情報（Ｒ）を適
用し、その他の２色の色情報（即ち、青（Ｂ），緑
（Ｇ））は、これら２つの色（Ｂ，Ｇ）の光を透過可能
なフィルタ構成素子に対応した第２のＣＣＤ２の各画素
からの出力色情報（Ｂ，Ｇ）の平均値を適用する。

【００７２】一方、上記合成画像において、第１のＣＣ
Ｄ１のみによって撮像された画像領域の色情報は、第１
の色フィルタ３０に対応した第１のＣＣＤ１の出力色情
報、及び、隣接した画素相互の色情報に補間処理を施し
て求めた出力色情報とを適用する。

【００７３】このように本実施の形態によれば、第１の
ＣＣＤ１によって撮像された画像領域の色情報はかなら
ずしも正確ではないが、第２のＣＣＤ２の撮像領域で
は、第１のＣＣＤ１の１画素に対応する領域に、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の色成分を有する光を透過
可能な３個のフィルタ構成素子が含まれるため、全ての
色情報をサンプリングすることができる。この結果、高
精度な色再現性を実現することが可能となるため、撮像
領域が部分的に高色再現された合成画像を得ることがで
きる。

【００７４】なお、本発明は、上記各実施の形態の構成
に限定されることはなく、新規事項を追加しない範囲で
各種の変形や変更が可能である。例えば、第１及び第２
の色フィルタ３０，３１のフィルタ構成素子の種類，配
置，サイズ，画素数は、同一である必要はなく、例えば
補色フィルタを使用したり、或いは、各種色フィルタを
ランダムに配置させる等、各種の組み合わせが可能で、
画像合成の際の処理方法を変えることによって、高色再
現の効果を得ることができる。この場合、例えば、図７
（ｄ）に示すように、第２の色フィルタ３１の代わり
に、Ｆ１からＦ９から成る９種類の色フィルタを縦横に
並んだ３画素の領域内に規則的に配置させたフィルタを
用いることが好ましい。この結果、部分領域内の各画素
について近似的なマルチ色情報を得ることができる。

【００７５】また、第１のＣＣＤ１に対する第２のＣＣ
Ｄ２上の結像倍率は、任意に設定することができる。こ
の場合、例えば制御部１２（図２及び図３参照）からの
設定情報や第１及び第２のＣＣＤ１，２の相関情報に基
づいて、各色フィルタの対応関係を求めることによっ
て、部分画像の高色再現を実現することができる。

【００７６】なお、本明細書中には、以下のような発明
が含まれる。 １． 第１の撮像手段と、この第１の撮像手段に被写体
像を結像する第１の光学系と、第２の撮像手段と、前記
第１の光学系よりも結像倍率が大きく且つ前記第２の撮
像手段に前記被写体像を結像する第２の光学系と、前記
第１の撮像手段によって撮像された画像情報と前記第２
の撮像手段によって撮像された画像情報とを合成する合
成手段とを備えていることを特徴とする撮像装置。 （対応する発明の実施の形態）この発明は、主に第１の
実施の形態（図１参照）が対応する。

【００７７】第１及び第２の撮像手段は、第１及び第２
のＣＣＤ１，２が該当し、合成手段は、合成部１０が該
当する。 （作用・効果）第１の光学系によって集光された被写体
の像光は、第１の光学系の光軸上に配置されたハーフミ
ラーによって透過光と反射光に分割され、その透過光
は、第１の撮像手段に結像し、その反射光は、第１の光
学系よりも大きな結像倍率を有する第２の光学系を介し
て第２の撮像手段に結像する。また、第２の撮像手段の
撮像領域は、第１の撮像手段の撮像領域の略中央に規定
されている。また、合成手段は、第２の撮像手段によっ
て撮像された高解像度の部分画像と、第１の撮像手段に
よって撮像された全体画像とを高画質化の目的に応じた
方法によって１枚の合成画像とする。

【００７８】この１枚の合成画像の全体の画像領域にお
いて、第１のＣＣＤ１独自の画像領域には、この第１の
ＣＣＤ１によって撮像処理された画像データが適用さ
れ、且つ、第１及び第２のＣＣＤ１，２の共通の画像領
域には、少なくとも第２のＣＣＤ２によって撮像処理さ
れた画像データが適用される。従って、上記１枚の合成
画像は、部分的に高画質化された合成画像となってい
る。

【００７９】本発明によれば、被写体の所望の画像領域
に対して、高解像度及び高色再現性が維持された高画質
化が実現可能な撮像装置を提供することが可能となる。 ２． 前記第１の撮像手段が撮像する第１の画像領域内
の所望位置に前記第２の撮像手段が撮像する第２の画像
領域を位置付けるように、前記第２の光学系及び前記第
２の撮像手段を所定方向へ移動制御する移動手段と、前
記第１の画像領域に対する前記第２の画像領域の位置設
定を行う位置設定手段とを更に備え、前記合成手段は、
前記位置設定手段から出力される情報に基づいて、前記
第１の撮像手段によって撮像された画像情報と前記第２
の撮像手段によって撮像された画像情報とを合成するこ
とを特徴とする上記１に記載の撮像装置。 （対応する発明の実施の形態）この発明は、主に第２の
実施の形態（図２）が対応する。

【００８０】移動手段は、駆動部１１が該当し、位置設
定手段は、制御部１２が該当する。 （作用・効果）撮像を開始する際、駆動部１１は、制御
部１２からの制御信号に基づいて、第２の光学系４及び
第２のＣＣＤ２を所定方向へ移動することによって、第
２のＣＣＤ２の予定撮像領域を設定する。

【００８１】制御部１２から駆動部１１へ伝送する制御
信号の設定方法は、液晶モニタ１３上に表示された第１
及び第２のＣＣＤ１，２の予定撮像領域に基づいて撮影
者自身で設定する第１の方法、或いは、合成部１０から
出力された第１のＣＣＤ１の予定撮像画像データと目的
に応じて予め設定された制御部１２内のアルゴリズムに
従った計算データによって自動的に設定する第２の方法
等を適用することが可能である。なお、第１の方法が適
用される例としては、人物像の顔等を選択する場合が該
当する。第２の方法が適用される例としては、第１のＣ
ＣＤ１の予定撮像画像を複数の領域に分割した後、最も
高空間周波数成分を多く含む領域に第２のＣＣＤ２を割
り当てる場合が該当する。

【００８２】第２のＣＣＤ２の予定撮像領域が設定され
た後、第１の実施例と同様の撮像処理が施されることに
よって、所望の領域が部分的に高画質化された１枚の合
成画像を得ることができる。

【００８３】３． 互いに透過率が異なる複数の光量制
限手段と、これら複数の光量制限手段から所望の光量制
限手段を前記第１の光学系と前記第１の撮像手段との間
の第１の光路、及び、前記第１の光学系と前記第２の撮
像手段との間の第２の光路の少なくとも一方の光路中に
選択的に配置可能に構成された光量制限手段駆動部と、
前記第１及び第２の撮像手段に結像する前記被写体像の
光量を所望量に制限するように、前記光量制限手段駆動
部を駆動制御することによって、前記複数の光量制限手
段のうち、所望の光量制限手段を前記第１の光路及び前
記第２の光路の少なくとも一方の光路中に選択的に配置
させる制御手段とを更に備えていることを特徴とする上
記１又は２に記載の撮像装置。 （対応する発明の実施の形態）この発明は、主に第３の
実施の形態（図３）が対応する。

【００８４】光量制限手段は、フィルタ駆動部１６に収
容された複数のＮＤフィルタが該当し、制御手段は、制
御部１２が該当する。 （作用・効果）第１及び第２のＣＣＤ１，２によって画
像処理された予定撮像画像は、信号伝送手段（図示しな
い）を介して合成部１０に伝送された後、更に制御部１
２に伝送され、第１及び第２のＣＣＤ１，２の予定撮像
画像に対する最適露光量を算出すると共に、最適露光量
を与える最適なＮＤフィルタの選択処理が行われる。

【００８５】フィルタ駆動部１６は、制御部１２から出
力された選択指令に基づいて、選択したＮＤフィルタを
第１の光軸６及び第２の光軸７の少なくとも一方の光軸
上に配置する。

【００８６】この後、第１及び第２のＮＤフィルタ１
４，１５を配置させた状態において、再び、第１及び第
２のＣＣＤ１，２によって予定撮像画像を形成して、配
置された第１及び第２のＮＤフィルタ１４，１５が最適
なＮＤフィルタか否かの検索が行われる。

【００８７】この検索処理の結果、第１及び第２のＮＤ
フィルタ１４，１５が最適な露光量を与えるＮＤフィル
タとして設定された後、第１の実施の形態と同様の撮像
処理が施されることによって、所望の領域が部分的に高
画質化された１枚の合成画像が得られる。

【００８８】本発明によれば、第１及び第２のＣＣＤ
１，２のダイナミックレンジ （有効撮像範囲）よりも
広範囲な階調画像に対する高画質化を実現することがで
きる。 ４． 前記合成手段の画像合成処理に際し、合成画像の
解像度を前記第１の撮像手段の解像度よりも大きく設定
した状態において、前記第１の撮像手段のみによって撮
像された画像領域には、前記第１の撮像手段のみによっ
て撮像された画像データを適用し、且つ、前記第１及び
第２の撮像手段によって重複撮像された画像領域には、
前記第２の撮像手段によって撮像された画像データを適
用して、全画像領域で同倍率の画像を合成することを特
徴とする上記１ないし３のいずれか一つに記載の撮像装
置。 （対応する発明の実施の形態）この発明は、主に第４の
実施の形態（図４）が対応する。

【００８９】第１及び第２のＣＣＤ１，２は、相互に同
一の画素数及び画素サイズを有しており、第２のＣＣＤ
２上の結像倍率は、第１のＣＣＤ１上の結像倍率の３倍
に設定されている。従って、第１のＣＣＤ１の１画素
は、第２のＣＣＤ２の９画素分に対応している。 （作用・効果）本発明において、合成画像の解像度を第
１のＣＣＤ１の解像度よりも大きく設定した状態におい
て、合成画像のうち、第１のＣＣＤ１のみによって撮像
された画像領域には、第１のＣＣＤ１の画像データのみ
を適用し、且つ、第１及び第２のＣＣＤ１，２によって
重複撮像された画像領域には、第２のＣＣＤ２の画像デ
ータのみを適用する。

【００９０】この場合、第２のＣＣＤ２の画像データを
合成する際には、合成画像領域内に適用された第１のＣ
ＣＤ１の画像データを基準に画像合成処理が行われる。
この結果、全画像領域で同倍率の画像が合成されること
になる。

【００９１】本発明によれば、合成画像内において、第
２のＣＣＤ２により撮像された画像領域を高解像度化さ
せることが可能となる。５． 前記第１の撮像手段は、
複数の撮像素子から構成されており、これら複数の撮像
素子の光入射側には、夫々、所定の色成分を有する光に
対応した透過特性を有する色フィルタが配置されてお
り、また、前記第２の撮像手段の光入射側には、前記所
定の色成分のうち所望の色成分を有する光に対応した透
過特性を有する色フィルタが配置されていることを特徴
とする上記４に記載の撮像装置。 （対応する発明の実施の形態）この発明は、主に第５の
実施の形態（図５）が対応する。

【００９２】第１の撮像手段は、第１，第３及び第４の
ＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂが該当し、この第１の撮
像手段の光入射側の色フィルタは、第１〜第３の色フィ
ルタ１９ａ，１９ｃ，１９ｂが該当する。第２の撮像手
段は、第２のＣＣＤ２が該当し、この第２の撮像手段の
光入射側の色フィルタは、第４の色フィルタ２１が該当
する。 （作用・効果）第１の光学系３によって集光された被写
体の像光は、第１のハーフミラー５によって透過光と反
射光に分割される。

【００９３】第１のハーフミラー５を透過した透過光
は、第２のハーフミラー１７によって更に透過光と反射
光に分割された後、その透過光は、第１の色フィルタ１
９ａを介して第１のＣＣＤ２０ａ上に結像し、その反射
光は、第３のハーフミラー１８によって更に透過光と反
射光に分割される。

【００９４】第３のハーフミラー１８を透過した透過光
は、第２の色フィルタ１９ｃを介して第３のＣＣＤ２０
ｃ上に結像し、第３のハーフミラー１８から反射した反
射光は、第３の色フィルタ１９ｂを介して第４のＣＣＤ
２０ｂ上に結像する。

【００９５】一方、第１のハーフミラー５から反射した
反射光は、第２の光学系４によって第１，第３及び第４
のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂに対する倍率よりも拡
大された倍率で第２の予定結像面９上に結像される。こ
のため、高解像度化を希望する青，赤，緑のいずれかの
色成分を有する光を透過可能な第４の色フィルタ２１が
全面に配置された第２のＣＣＤ２上には、第２の予定結
像面９上に結像された拡大像の一部が結像されることに
なる。

【００９６】第１，第３及び第４のＣＣＤ２０ａ，２０
ｃ，２０ｂ並びに第２のＣＣＤ２によって撮像処理され
た画像データは、夫々、信号伝送手段を介して合成部１
０に伝送された後、この合成部１０において、第２のＣ
ＣＤ２の解像度を有する画像に合成される。

【００９７】合成画像のうち、第１，第３及び第４のＣ
ＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂのみによって撮像された画
像領域には、第１，第３及び第４のＣＣＤ２０ａ，２０
ｃ，２０ｂの画像データが適用される。しかしながら、
第１，第３及び第４のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂ
は、第２のＣＣＤ２よりも解像度が低いため、各画像デ
ータに対して補間処理を施すことによって所望の解像度
を有する合成画像を得ている。

【００９８】一方、合成画像のうち、第１，第３及び第
４のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂ並びに第２のＣＣＤ
２によって撮像された画像領域において、高解像度化を
希望する青，赤，緑のいずれかの色成分を有する光を透
過可能な第４の色フィルタ２１の画像データは、第２の
ＣＣＤ２によって撮像された画像データを適用し、その
他２つの色に対応した画像データは、第１，第３及び第
４のＣＣＤ２０ａ，２０ｃ，２０ｂのいずれか２つの画
像データに対して補間処理を施すことによって所望の解
像度を有する合成画像を得ている。

【００９９】このような撮像処理を施すことによって、
高解像度化を希望する青，赤，緑のいずれかの色成分を
有する対応した画像領域のうち、所望の領域が部分的に
高解像度化された合成画像を得ることができる。

【０１００】６． 前記合成手段の画像合成処理に際
し、前記第１の撮像手段によって撮像された画像領域に
対して前記第２の撮像手段によって撮像された画像領域
が高倍率画像となるように、画像を合成することを特徴
とする上記１ないし３のいずれか一つに記載の撮像装
置。 （対応する発明の実施の形態）この発明は、主に第６の
実施の形態（図６）が対応する。

【０１０１】第１及び第２のＣＣＤ１，２は、相互に同
一画素数及び画素サイズを有しており、第２のＣＣＤ２
上の結像倍率は、第１のＣＣＤ１上の結像倍率の３倍に
設定されている。 （作用・効果）合成部１０（図１〜図３参照）によっ
て、第１のＣＣＤ１の画像データと第２のＣＣＤ２の画
像データに合成処理を施した合成画像は、第２のＣＣＤ
２によって撮像された中央画像領域（図６（ｃ）中、中
央の格子間隔が狭まっている部分）が、第１のＣＣＤ１
のみによって撮像された周辺画像領域よりも高倍率な画
像となっている。

【０１０２】本発明において、撮影者は、液晶モニタ１
３（図２参照）に表示画像に基づいて、第２のＣＣＤ２
によって撮像された中央画像領域に現された被写体の重
要部を高倍率で観察しながら、第１のＣＣＤ１によって
撮像された周辺画像領域を広画角で観察することができ
る。この結果、撮像目的や撮像対象に対応して被写体の
重要部が変わった場合でも、短時間且つ簡単に第２のＣ
ＣＤ２の撮像領域を新たな重要部へ移動させることがで
きる。なお、合成画像は、所定の記憶部（図示しない）
に記憶させるか、或いは、即時に出力させることにな
る。

【０１０３】本発明によれば、撮像領域が部分的に拡大
された場合でも、その拡大率に対応した高解像度な合成
画像を得ることができる。 ７． 前記第１の撮像手段の光入射側には、前記第１の
撮像手段の各画素に対応して配置され且つ複数色の光に
対する透過特性を有する複数のフィルタ構成素子から成
る第１の色フィルタが設けられており、また、前記第２
の撮像手段の光入射側には、前記第２の撮像手段の各画
素に対応して配置され且つ複数色の光に対する透過特性
を有する複数のフィルタ構成素子から成る第２の色フィ
ルタが設けられており、前記合成手段の画像合成処理に
際し、前記第１及び第２の撮像手段によって重複撮像さ
れた画像領域の色情報のうち、前記第１の色フィルタに
対応する色情報は、前記第１の撮像手段の出力色情報を
適用し、その他の色情報は、前記第２の色フィルタに対
応した前記第２の撮像手段の出力色情報を適用すると共
に、前記第１の撮像手段のみによって撮像された画像領
域の色情報は、前記第１の色フィルタに対応した前記第
１の撮像手段の出力色情報、及び、隣接した画素相互の
色情報に補間処理を施した出力色情報とを適用すること
を特徴とする上記１ないし３のいずれか一つに記載の撮
像装置。 （対応する発明の実施の形態）この発明は、主に第７の
実施の形態（図７及び図８）が対応する。

【０１０４】本発明において、第１及び第２の色フィル
タ３０，３１は、第１及び第２のＣＣＤ１，２の画素配
列に対応して、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の色成分
を有する光を透過可能なフィルタ構成素子（同図におい
て、符号Ｒ，Ｇ，Ｂで示す）が、縦横に一定の周期で規
則的に配置されている。具体的には、第１及び第２のＣ
ＣＤ１，２は、相互に同一の画素数及び画素サイズを有
しているため、第１及び第２の色フィルタ３０，３１の
フィルタ構成素子も各ＣＣＤ１，２の画素数及び画素サ
イズと同一のフィルタ数及びフィルタサイズを有して構
成されている。

【０１０５】また、第２のＣＣＤ２上の結像倍率は、第
１のＣＣＤ１上の結像倍率の３倍に設定されているた
め、第１のＣＣＤ１の１画素は、第２のＣＣＤ２の９画
素分に対応している。 （作用・効果）上記第１の実施の形態と同様の画像処理
によって、第１及び第２のＣＣＤ１，２から出力された
画像データは、合成部１０において、第１のＣＣＤ１の
解像度を有する画像に合成される。

【０１０６】このような合成画像において、第１及び第
２のＣＣＤ１，２によって重複撮像された画像領域の色
情報（仮に、重複色情報と称する）のうち、第１の色フ
ィルタ３０に対応する色情報は、第１のＣＣＤ１の出力
色情報を適用し、その他の色情報は、第２の色フィルタ
３１に対応した第２のＣＣＤ２の出力色情報（第１のＣ
ＣＤ１の各画素に対応した複数画素の色情報）を適用す
る。具体的には、上記重複色情報のうち、第１の色フィ
ルタ３０に対応する色情報（例えば、赤（Ｒ））は、こ
の色（Ｒ）の光を透過可能なフィルタ構成素子に対応し
た第１のＣＣＤ１の各画素からの出力色情報（Ｒ）を適
用し、その他の２色の色情報（即ち、青（Ｂ），緑
（Ｇ））は、これら２つの色（Ｂ，Ｇ）の光を透過可能
なフィルタ構成素子に対応した第２のＣＣＤ２の各画素
からの出力色情報（Ｂ，Ｇ）の平均値を適用する。

【０１０７】一方、上記合成画像において、第１のＣＣ
Ｄ１のみによって撮像された画像領域の色情報は、第１
の色フィルタ３０に対応した第１のＣＣＤ１の出力色情
報、及び、隣接した画素相互の色情報に補間処理を施し
た出力色情報とを適用する。

【０１０８】このように本実施の形態によれば、第１の
ＣＣＤ１によって撮像された画像領域の色情報はかなら
ずしも正確ではないが、第２のＣＣＤ２の撮像領域で
は、第１のＣＣＤ１の１画素に対応する領域に、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の色成分を有する光を透過
可能な３個のフィルタ構成素子が含まれるため、全ての
色情報をサンプリングすることができる。この結果、高
精度な色再現性を実現することが可能となるため、撮像
領域が部分的に高色再現された合成画像を得ることがで
きる。

【０１０９】

【発明の効果】本発明によれば、被写体の所望の画像領
域に対して、少なくとも高解像度及び高色再現性の一方
が維持された高画質化が実現可能な撮像装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構
成を示す図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置の構
成を示す図。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置の構
成を示す図。

【図４】（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る撮
像装置に適用された第１のＣＣＤから出力された画像デ
ータを示す図、（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に
係る撮像装置に適用された第２のＣＣＤから出力された
画像データを示す図、（ｃ）は、本発明の第４の実施の
形態に係る撮像装置に適用された合成部において、合成
処理が施された合成画像を示す図。

【図５】本発明の第５の実施の形態に係る撮像装置の構
成を示す図。

【図６】（ａ）は、本発明の第６の実施の形態に係る撮
像装置に適用された第１のＣＣＤから出力された画像デ
ータを示す図、（ｂ）は、本発明の第６の実施の形態に
係る撮像装置に適用された第２のＣＣＤから出力された
画像データを示す図、（ｃ）は、本発明の第６の実施の
形態に係る撮像装置に適用された合成部において、合成
処理が施された合成画像を示す図。

【図７】本発明の第７の実施の形態に係る撮像装置の構
成を示す図。

【図８】（ａ）は、本発明の第７の実施の形態に係る撮
像装置に適用された第１の色フィルタの構成を示す図、
（ｂ）は、本発明の第７の実施の形態に係る撮像装置に
適用された第２の色フィルタの構成を示す図、（ｃ）
は、本発明の第７の実施の形態に係る撮像装置に適用さ
れた合成部において、合成処理が施された合成画像を示
す図、（ｄ）は、本実施の形態の改良に係り、第２の色
フィルタの代わりに、Ｆ１からＦ９から成る９種類の色
フィルタを縦横に並んだ３画素の領域内に規則的に配置
させたフィルタを用いた場合の構成を示す図。

【符号の説明】 １…第１のＣＣＤ、２…第２のＣＣＤ、３…第１の光学
系、４…第２の光学系、５…ハーフミラー、６…第１の
光軸、７…第２の光軸、８…第１の予定結像面、９…第
２の予定結像面、１０…合成部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の撮像手段と、 この第１の撮像手段に被写体像を結像する第１の光学系
   と、 第２の撮像手段と、 前記第１の光学系よりも結像倍率が大きく且つ前記第２
   の撮像手段に前記被写体像を結像する第２の光学系と、 前記第１の撮像手段によって撮像された画像情報と前記
   第２の撮像手段によって撮像された画像情報とを合成す
   る合成手段とを備えていることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 前記第１の撮像手段が撮像する第１の画
   像領域内の所望位置に前記第２の撮像手段が撮像する第
   ２の画像領域を位置付けるように、前記第２の光学系及
   び前記第２の撮像手段を所定方向へ移動制御する移動手
   段と、 前記第１の画像領域に対する前記第２の画像領域の位置
   設定を行う位置設定手段とを更に備え、 前記合成手段は、前記位置設定手段から出力される情報
   に基づいて、前記第１の撮像手段によって撮像された画
   像情報と前記第２の撮像手段によって撮像された画像情
   報とを合成することを特徴とする請求項１に記載の撮像
   装置。
3. 【請求項３】 互いに透過率が異なる複数の光量制限手
   段と、 これら複数の光量制限手段から所望の光量制限手段を前
   記第１の光学系と前記第１の撮像手段との間の第１の光
   路、及び、前記第１の光学系と前記第２の撮像手段との
   間の第２の光路の少なくとも一方の光路中に選択的に配
   置可能に構成された光量制限手段駆動部と、 前記第１及び第２の撮像手段に結像する前記被写体像の
   光量を所望量に制限するように、前記光量制限手段駆動
   部を駆動制御することによって、前記複数の光量制限手
   段のうち、所望の光量制限手段を前記第１の光路及び前
   記第２の光路の少なくとも一方の光路中に選択的に配置
   させる制御手段とを更に備えていることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の撮像装置。