JPH09327028A - 面順次カラーカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子内における撮像信号の高速転送
をしなくても、被写体の移動によって生じる色割れが少
ないＲ，Ｇ，Ｂ画像を取り出す。 【解決手段】 固体撮像素子４は、色分解フィルタ３に
よって色分解されたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色フィルタ領域時
間内に、各フォトダイオードが受光した各画素信号を、
出力装置によって再生される各色のフレーム画像を構成
する各フィールド画像に対応する撮像信号として、それ
ぞれ異なる出力端から各色毎に並列出力する。並列出力
された２つのフィールドの撮像信号は、２つのＡ／Ｄ変
換器５ａ，５ｂによってＡ／Ｄ変換された後、各色毎に
対応したメモリ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに
一時記憶され、出力装置に対応した所定のタイミングで
各メモリに一時記憶されたフィールド単位の撮像信号を
読み出し、Ｄ／Ａ変換した後、アナログの撮像信号とし
て出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面順次カラーカメ
ラに関し、特に被写体が移動してもＲＧＢ画像の色割れ
を少なくすることができる面順次カラーカメラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤ撮像デバイス等の固体撮像
素子によって撮像された撮像信号は、単一の出力端子か
らフィールド画像を連続的に取り出すようにしていた。

【０００３】例えば、図６は、従来の面順次カラーカメ
ラの構成を示す図であり、被写体３１からの画像光は、
結像レンズ３２及び色分解フィルタ３３を介して固体撮
像素子３４に入力される。色分解フィルタ３３は、回転
中心によって３６０度を３等分したＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の３色の色フィルタ領域を有し、色分
解フィルタ３３が１回転することによって画像光は、
Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に分解されて、固体撮像素子３４に入
力される。固体撮像素子３４によって撮像された１フィ
ールド分の撮像信号は、１つの出力端子からＡ／Ｄ変換
器３５ａに出力され、Ａ／Ｄ変換器３５ａは、この１フ
ィールド分のアナログの撮像信号をディジタルの撮像信
号ＳＳに変換する。

【０００４】固体撮像素子３４は、１つの色フィルタ領
域内において、１フィールド分の画像を撮像するため、
色分解フィルタ３３が２回転することによって、Ｒ，
Ｇ，Ｂのカラー画像が生成されることになる。すなわ
ち、撮像信号ＳＳは、図７に示すような順序で１フィー
ルド分の撮像信号を色分解フィルタ３３の回転に同期し
て、各メモリ（Ｒメモリ３６ａ，３６ｂ、Ｇメモリ３７
ａ，３７ｂ、Ｂメモリ３８ａ，３８ｂ）に一時記憶す
る。

【０００５】具体的には、色分解フィルタ３３の１回転
目に、Ｒの色フィルタ領域で撮像されたＲの１フィール
ド分の撮像信号Ｒ１をＲメモリ３６ａに一時記憶し、Ｇ
の１フィールド分の撮像信号Ｇ１をＧメモリ３７ａに一
時記憶し、Ｂの１フィールド分の撮像信号Ｂ１をＢメモ
リ３８ａに一時記憶する。さらに、色分解フィルタ３３
の２回転目に、Ｒの１フィールド分の撮像信号Ｒ２をＲ
メモリ３６ｂに一時記憶し、Ｇの１フィールド分の撮像
信号Ｇ２をＧメモリ３７ｂに一時記憶し、Ｂの１フィー
ルド分の撮像信号Ｂ２をＢメモリ３８ｂに一時記憶す
る。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの６フィールド分の撮像信
号、換言すればＲ，Ｇ，Ｂ各色の３つのフレーム画像か
らなる１つのカラー画像が生成される。従って、１つの
カラー画像を取り出すのに、６フィールド分の時間、具
体的には０．１秒の時間を要していた。

【０００６】なお、１つの色フィルタ領域内、例えばＲ
の色フィルタ領域内において、Ｒの２フィールド分の撮
像信号を取り出し、Ｒメモリ３６ａ，Ｒメモリ３６ｂに
連続的に一時記憶するようにして、色分解フィルタ３３
の１回転によって６フィールド分の撮像信号を取り出
し、撮像信号の取り込み時間を短縮したものもある（特
願平５−３４１４９１号参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
面順次カラーカメラでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フレーム画像
を構成する各２つのフィールドの撮像信号は、異なるフ
ィールド時間領域において撮像された信号であるため、
被写体が移動した場合、２つのフィールドの撮像信号に
よって再生されるフレーム画像自体に色割れが生じる場
合があるとともに、６フィールド分の期間によって１つ
のＲ，Ｇ，Ｂ画像の信号を取り出すため、再生された
Ｒ，Ｇ，Ｂ画像に色割れが生ずる場合があるという問題
点があった。

【０００８】例えば、色分解フィルタが２回転すること
によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のフレーム画像を取り出す
面順次カラーカメラにおいて、Ｒのフレーム画像を構成
する２つのフィールドの撮像信号のそれぞれは、色分解
フィルタが１回転する期間、具体的に０．１秒の時間間
隔が生じる。この０．１秒の時間内に被写体が移動した
場合、Ｒの各フィールドの撮像信号を組み合わせたＲの
フレーム画像には、色割れが生じることになる。さら
に、色分解フィルタが２回転する期間をかけて、１つの
Ｒ，Ｇ，Ｂ画像の信号を取り出すため、この２回転する
期間に被写体が移動した場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フレーム
間で色割れが生じる。

【０００９】また、色分解フィルタが１回転することに
よって、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のフレーム画像を取り出す面
順次カラーカメラにおいて、Ｒのフレーム画像を構成す
る２つのフィールドの撮像信号のそれぞれは、色分解フ
ィルタのＲの色フィルタ領域以内に取り出すことができ
るが、１つのＲのフィールドの撮像信号を取り出した後
に、次の１つのＲのフィールドの撮像信号を取り出すよ
うにしているので、フレーム画像の色割れを少なくする
ことができるとともに、フレーム画像間の色割れも少な
くすることができるが、色分解フィルタが２回転するこ
とによってＲ，Ｇ，Ｂの３色のフレーム画像を取り出す
ものに比べて、約２倍の速度で撮像信号を走査して転送
する必要があるという問題点がある。

【００１０】そこで、本発明は、かかる問題点を除去
し、固体撮像素子内における撮像信号の高速転送をしな
くても、被写体の移動によって生じる色割れが生じない
Ｒ，Ｇ，Ｂ画像を取り出すことができる面順次カラーカ
メラを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に係
わる面順次カラーカメラは、垂直及び水平方向に２次元
配列された受光素子群によって被写体からの画像光を撮
像し、該撮像によって得られた画素信号群を順次垂直転
送するとともに、該垂直転送された画素信号群を順次水
平転送する転送制御を行い、該水平転送された一連の画
素信号群をもとに生成された映像信号を出力する面順次
カラーカメラにおいて、前記被写体の画像光を色分解す
るカラーフィルタと、同一撮像時間内で撮像されて垂直
転送される水平方向の画素信号群を所定数の画素信号群
毎に水平転送する該所定数に対応する複数の水平転送レ
ジスタと、前記複数の水平転送レジスタから出力される
複数の出力に対応して該複数の水平転送レジスタから水
平転送される一連の画素信号群を各別に保持する複数の
メモリと、前記複数のメモリに保持された一連の画素信
号群から出力用映像信号を生成する制御手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００１２】すなわち、カラーフィルタによって色分解
された１つの色を構成する複数の撮像信号は、それぞれ
複数の水平転送レジスタから並列出力され、この並列出
力された複数の撮像信号は、それぞれ対応する複数のメ
モリに保持され、制御手段によって映像信号として出力
されるので、被写体が移動した場合でも、再生出力され
た１つの色の画像に色割れが生じない。また、１つの色
を構成する複数の撮像信号は並列出力されることから、
高速に画像を撮像することができるため、再生出力され
た各色の画像間でも色割れが生じにくい。

【００１３】本発明の第２の態様では前記第１の態様に
係わる面順次カラーカメラにおいて、前記受光素子群に
よって同一撮像時間内で撮像された全画素信号は、１フ
ィールド時間内で前記複数の水平転送レジスタから転送
されることを特徴とする。

【００１４】すなわち、受光素子群によって同一撮像時
間内で撮像された全画素信号は、１フィールド時間内
で、例えば各色のフレームを構成する複数のフィールド
の撮像信号に対応した複数の水平転送レジスタに転送さ
れるので、各フィールドの撮像信号は並列出力される。
この結果、各フィールド間の色割れが生じない。

【００１５】第３の態様では、前記第１の態様に係わる
面順次カラーカメラにおいて、前記カラーフィルタは、
回転角に対応した複数の色要素のフィルタから構成さ
れ、該カラーフィルタを所定角度回転することによって
全色要素に対する色分解を行い、少なくとも、前記カラ
ーフィルタの色要素境界近傍における混色領域以外の領
域で前記被写体の画像光を撮像する制御を行う電子シャ
ッタ制御手段をさらに具備したことを特徴とする。

【００１６】すなわち、カラーフィルタの１回転のみ
で、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色のフレーム画像を取り出さ
れるので、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像の取り込み時間が短縮され、
色割れが生じにくくなる。また、電子シャッタ制御手段
が、混色領域以外の領域のみで各色の画像光を撮像する
ようにしているので、各色に対応した確実な撮像信号を
取り出すことができる。

【００１７】第４の態様では、前記第１の態様に係わる
面順次カラーカメラにおいて、前記カラーフィルタを構
成する１つの色要素のフィルタに割り当てられる時間
は、１フィールド時間と同じ時間であることを特徴とす
る。

【００１８】すなわち、１つの色要素のフィルタに割り
当てられる時間を、１フィールド時間と同じにしている
ので、例えば１つの色のフレームを構成する各フィール
ドの撮像信号を同一時間内に同時に取り出すことができ
る。

【００１９】第５の態様に係わる面順次カラーカメラ
は、垂直及び水平方向に２次元配列された受光素子群に
よって被写体からの画像光を撮像し、該撮像によって得
られた水平方向の画素信号群を順次垂直転送するととも
に、該垂直転送された画素信号群を順次水平転送する転
送制御を行い、該水平転送された一連の画素信号群をも
とに生成された映像信号を出力する面順次カラーカメラ
において、前記被写体の画像光を色分解するカラーフィ
ルタと、同一撮像時間内で撮像されて垂直転送される水
平方向の画素信号群を所定数の画素信号群毎に水平転送
する該所定数に対応する複数の水平転送レジスタと、前
記複数の水平転送レジスタから出力された複数の出力信
号をそれぞれアナログ／ディジタル変換する複数の第１
の変換手段と、前記複数の第１の変換手段から出力され
る複数のディジタル信号を前記所定数単位で、かつ前記
カラーフィルタによって色分解された色要素毎に各別に
保持する複数のメモリと、前記色要素に対応するディジ
タル信号を該色要素に対応する前記メモリに保持させ、
所定のタイミングで該メモリから該ディジタル信号を出
力させるメモリ制御手段と、前記メモリ制御手段の制御
のもとに出力された一連のディジタル信号をアナログ信
号に変換する第２の変換手段とを具備したことを特徴と
する。

【００２０】すなわち、カラーフィルタによって色分解
された各色の画像光は、受光素子群によって撮像され、
この撮像された撮像信号は、それぞれ対応する複数の水
平転送レジスタに分離されて並列転送出力される。この
並列転送出力された複数の出力信号は、それぞれ複数の
第１の変換手段によってディジタル信号に変換された
後、それぞれ対応する複数のメモリに保持される。その
後、メモリ制御手段が、出力装置に適合する映像信号の
タイミングで各メモリから読み出す制御を行い、読み出
されたディジタル信号は、第２の変換手段によってアナ
ログ信号に変換されて該出力装置に出力されて、再生画
像を出力する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施形態に係わる面順
次カラーカメラの構成を示す。図１において、面順次カ
ラーカメラは、被写体１からの画像光を結像レンズ２及
び色分解フィルタ３を介して撮像した撮像面における全
画素信号を１フィールド時間内に転送することができる
固体撮像素子４を有する。

【００２３】固体撮像素子４は、タイミング発生部１６
からの所定のタイミング信号によって固体撮像素子４を
駆動する撮像素子駆動部２１によって撮像タイミング及
び全画素信号の転送が制御される。この固体撮像素子４
は、ＣＣＤ撮像デバイスによって実現される。

【００２４】色分解フィルタ３は、図２に示すように、
円形の形状をした回転フィルタであって、互いに１２０
度で区分されたＲ，Ｇ，Ｂの３色の色フィルタ領域を有
する。また、回転の円周上には、色分解フィルタの回転
位置を示す指標パターンＭを有する。

【００２５】検出部１７は、色分解フィルタ３の指標パ
ターンＭを検出し、この検出結果をＰＬＬ回路１８に出
力する。ＰＬＬ回路１８には、タイミング発生部１６か
らの所定のタイミング信号も入力される。ＰＬＬ回路１
８は、色分解フィルタ３を回転させるモータ２０を駆動
するモータ駆動部１９に制御信号を出力し、色分解フィ
ルタ３の回転を制御する。すなわち、ＰＬＬ回路１８
は、検出部１７からの出力される検出信号によって色分
解フィルタ３の回転をフィードバック制御し、固体撮像
素子４の撮像を制御するタイミング発生部１６からのタ
イミング信号に色分解フィルタ３の回転を同期させてい
る。

【００２６】固体撮像素子４は、２つの出力端を有し、
各出力端から出力されたアナログの撮像信号Ｓ１，Ｓ２
は、ディジタルの撮像信号にそれぞれ変換するＡ／Ｄ変
換器５ａ，５ｂに入力される。

【００２７】Ａ／Ｄ変換器５ａは、Ｒの１フィールド分
の撮像信号を一時記憶するＲメモリ６ａ、Ｇの１フィー
ルド分の撮像信号を一時記憶するＧメモリ７ａ、及びＢ
の１フィールド分の撮像信号を一時記憶するＢメモリ８
ａに接続される。また、Ａ／Ｄ変換器５ｂは、Ｒの１フ
ィールド分の撮像信号を一時記憶するＲメモリ６ｂ、Ｇ
の１フィールド分の撮像信号を一時記憶するＧメモリ７
ｂ、及びＢの１フィールド分の撮像信号を一時記憶する
Ｂメモリ８ｂに接続される。

【００２８】メモリ制御部１５は、Ａ／Ｄ変換器５ａか
ら出力されたディジタルの撮像信号をＲ，Ｇ，Ｂの各色
に応じてＲメモリ６ａ、Ｇメモリ７ａ、及びＢメモリ８
ａのいづれかに書き込む制御を行うとともに、図示しな
い出力装置に出力するタイミングで、それぞれ記憶され
た撮像信号の読み出しを制御する。同様に、メモリ制御
部１５は、Ａ／Ｄ変換器５ｂから出力されたディジタル
の撮像信号をＲ，Ｇ，Ｂの各色に応じてＲメモリ６ｂ、
Ｇメモリ７ｂ、及びＢメモリ８ｂのいづれかに書き込む
制御を行うとともに、図示しない出力装置に出力するタ
イミングで、それぞれ記憶された撮像信号の読み出しを
制御する。また、メモリ制御部１５は、Ｒメモリ６ａ，
６ｂ、Ｇメモリ７ａ，７ｂ、及びＢメモリ８ａ，８ｂに
対する書き込み及び読み出しの制御に合わせた通知信号
をタイミング発生部１６に対して出力する。タイミング
発生部１６は、この通知信号に基づいてＰＬＬ回路１８
及び撮像素子駆動回路２１に対して所定のタイミング信
号を出力し、一連の撮像タイミングを同期させるように
している。

【００２９】Ｒメモリ６ａ，６ｂは、Ｒメモリ６ａから
の出力とＲメモリ６ｂからの出力とを切り換えるＲスイ
ッチ９に接続され、Ｇメモリ７ａ，７ｂは、Ｇメモリ７
ａからの出力とＧメモリ７ｂからの出力とを切り換える
Ｇスイッチ１０に接続され、Ｂメモリ８ａ，８ｂは、Ｂ
メモリ８ａからの出力とＢメモリ８ｂからの出力とを切
り換えるＢスイッチ１１に接続される。メモリ制御部１
５の読み出し制御のもとに出力された撮像信号は、Ｒス
イッチ９、Ｇスイッチ１０、及びＢスイッチ１１を介し
て、それぞれディジタル信号をアナログ信号に変換する
Ｒ−Ｄ／Ａ変換器１２、Ｇ−Ｄ／Ａ変換器１３、及びＢ
−Ｄ／Ａ変換器１４に出力され、アナログのＲ，Ｇ，Ｂ
の撮像信号として図示しない出力装置に出力され、該出
力装置の画面上に撮像されたＲ，Ｇ，Ｂの３色の各フレ
ーム画像が出力される。

【００３０】次に、図３を参照して、固体撮像素子４の
構成及び撮像された画素信号の転送制御について説明す
る。

【００３１】図３において、固体撮像素子４は、被写体
１からの画像光を受光して所定時間、電荷を蓄積するこ
とにより該画像光を撮像する、格子状に配列された複数
のフォトダイオードを有する。この複数のフォトダイオ
ードの配列は、図示しない出力装置の解像度に対応して
いる。各フォトダイオードは、格子状の各列毎に対応し
て配置された複数の垂直転送ＣＣＤ（ＴＣ）に接続さ
れ、各垂直転送ＣＣＤの出力端は、２つの水平転送ＣＣ
Ｄ（ＨＣ１，ＨＣ２）に接続される。また、各水平転送
ＣＣＤ（ＨＣ１，ＨＣ２）の出力端は、それぞれ出力タ
ップＴ１，Ｔ２に接続され、各水平転送ＣＣＤによって
水平転送される１フィールド分の撮像信号は、各出力タ
ップＴ１，Ｔ２によって増幅され、撮像信号Ｓ１，Ｓ２
としてＡ／Ｄ変換器５ａ，５ｂに出力される。

【００３２】ここで、各水平転送ＣＣＤから転送される
撮像信号が、１フィールド分の撮像信号に対応するの
は、複数のフォトダイオード上における各フィールドに
対応する画素信号が各水平転送ＣＣＤに垂直転送される
からである。すなわち、複数のフォトダイオードによっ
て形成される撮像面上において、各フォトダイオードを
水平方向の１段（１行）毎、交互に各フィールドに対応
させている。例えば、図３において、フォトダイオード
Ｄ１を含む斜線で囲んだフォトダイオードは、水平転送
ＣＣＤ（ＨＣ１）から転送される撮像信号のフィールド
に対応し、ファトダイオードＤ２を含む黒く塗りつぶし
たフォトダイオードは、水平転送ＣＣＤ（ＨＣ２）から
転送される撮像信号のフィールドに対応している。

【００３３】この固体撮像素子４の転送制御について説
明すると、まず各フォトダイオードは、１フィールド期
間内において画像光を受光して電荷を蓄積し、該蓄積し
た画素信号を、所定のタイミングで同時に垂直転送ＣＣ
Ｄに出力する。垂直転送ＣＣＤに出力された画素信号
は、垂直転送ＣＣＤ内で一段づつシフトされて、それぞ
れのフィールドに対応する水平転送ＣＣＤに垂直転送す
る。そして、各段の画素信号が垂直転送出力される毎
に、各水平転送ＣＣＤは、それぞれ画素信号を水平転送
し、それぞれ出力タップＴ１，Ｔ２を介してＡ／Ｄ変換
器５ａ，５ｂに連続出力する。この垂直転送及び水平転
送の繰り返しにより、２つの水平転送ＣＣＤから１つの
色のフレーム画像を構成する２フィールド分の撮像信号
が出力されると、この転送処理時間内に各フォトダイオ
ードによって蓄積された次の画素信号が一斉に同期して
各垂直転送ＣＣＤに出力され、上述した処理を行うこと
により、次の色に対応する２つのフィールドの撮像信号
が各水平転送ＣＣＤから順次出力される。

【００３４】次に、図４を参照して、メモリ制御部１５
による、固体撮像素子４から出力された撮像信号Ｓ１，
Ｓ２のメモリへの書き込みタイミングについて説明す
る。なお、図４において、Ｒ１は、Ｒ（赤）の第１フィ
ールドの撮像信号を意味し、Ｒ２は、Ｒ（赤）の第２フ
ィールドの撮像信号を意味する。その他、Ｇ１，Ｇ１，
Ｂ１，Ｇ２も同様の意味である。また、第１のフィール
ドと第２のフィールドとの撮像信号によって各色のフレ
ーム画像が構成される。

【００３５】図４において、撮像信号Ｓ１（Ｓ３）は、
水平転送ＣＣＤ（ＨＣ１）から転送出力されたものであ
り、各フィールド毎に信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ３，Ｇ
３，…の順に出力される。一方、撮像信号Ｓ２（Ｓ４）
は、水平転送ＣＣＤ（ＨＣ２）から転送出力されたもの
であり、各フィールド毎に信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ
４，Ｇ４，…の順に、信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ３，Ｇ
３，…と同期して、並列出力される。信号Ｒ１と信号Ｒ
２との対は、それぞれ同時にＲメモリ６ａ，６ｂに書き
込まれ、次の、信号Ｇ１と信号Ｇ２との対は、それぞれ
同時にＧメモリ７ａ，７ｂに書き込まれ、同様に、次
の、信号Ｂ１と信号Ｂ２との対は、それぞれ同時にＧメ
モリ８ａ，８ｂに書き込まれる。

【００３６】従って、色分解フィルタ３の１回転によっ
て、信号Ｒ１，Ｒ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ１，Ｂ２が転送さ
れ、メモリに書き込まれることになるため、色分解フィ
ルタ３の１回転、すなわち３フィールド分の回転期間に
よって、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー画像を構成する６フィール
ド分（Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の３フレーム）の撮像信号を取
り出すことができるため、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像のフレーム画
像間の色割れが生じにくい。しかも、各フレームを構成
する各２つのフィールドの撮像信号は、同時に撮像され
ているため、図示しない出力装置に出力した際に各フレ
ーム画像に色割れが生じない。

【００３７】次に、図５のタイミングチャートを参照し
て、固体撮像素子４の動作について詳細に説明する。

【００３８】図５において、色回転フィルタ３は、固体
撮像素子４の動作に同期して回転し、１つの色フィルタ
領域の通過期間は、１フィールド期間以上であることが
必要である。しかし、各色フィルタ領域の境界部分で
は、各色が混在して撮像される混色期間ＴＭ１を有す
る。従って、この混色期間ＴＭ１内において、各フォト
ダイオードが画像光による電荷を蓄積しないように制御
する必要がある。そこで、撮像素子駆動部２１は、タイ
ミング発生部１６からの所定のタイミング信号をもと
に、電荷を蓄積させる制御パルスＰ１を発生させ、混色
期間ＴＭ１後に各フォトダイオードが電荷を蓄積させ
る、いわゆる電子シャッタ動作を行っている。すなわ
ち、固体撮像素子４に同じ色の光が入射している期間の
み電荷の蓄積動作を行わせ、各フィールド期間の終了と
ともに、蓄積された電荷を掃出、すなわち画像信号を転
送するようにしている。

【００３９】図５では、このような電子シャッタ動作
を、各フィールドに対応する各フォトダイオードに対し
て行っているので、例えばＲの第１フィールドＲ１とＲ
の第２フィールドＲ２とを同時に撮像し、ともに電子シ
ャッタ動作が行われている。

【００４０】この電子シャッタ動作により、混色期間外
に蓄積された各色に対応する確実な撮像信号を取り出す
ことができる。

【００４１】なお、上述した面順次カラーカメラでは、
被写体１と固体撮像素子４との間に色分解フィルタ３を
配置した構成であったが、被写体１に対する図示しない
光源との間に該色分解フィルタ３を配置する構成として
もよい。

【００４２】また、色分解フィルタ３を用いなくても、
固体撮像素子４の動作に同期させて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色
の光源を順次切り換えて被写体１に発光するようにして
もよい。

【００４３】さらに、被写体１は、原稿等の態様でもよ
く、原稿が透過原稿であっても、反射原稿であってもよ
い。このような態様によりイメージスキャナ等に本発明
を適用することができる。

【００４４】なお、上記実施形態の色回転フィルタは
Ｒ，Ｇ，Ｂに３分割されており、色回転フィルタの１回
転に対してＲ→Ｇ→Ｂの色分解を行うこととしている。

【００４５】それ以外にも色回転フィルタはＲ，Ｇ，
Ｂ，Ｇ，Ｂに６分割したものであってもよい。そして、
色回転フィルタの１回転に対してＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ→Ｇ→
Ｂの色分解を行うことにしてもよい。

【００４６】また、色回転フィルタはＲ，Ｇ，Ｂ及び遮
光部に４分割したものであってもよい。そして色回転フ
ィルタの１回転に対してＲ→Ｇ→Ｂの色分解及び遮光部
区間における暗電流の測定を行ってもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カラーフィルタによって色分解された１つの色を
構成する複数の撮像信号が、それぞれ複数の水平転送レ
ジスタから並列出力され、この並列出力された複数の撮
像信号は、それぞれ対応する複数のメモリに保持され、
制御手段によって映像信号として出力されるので、被写
体が移動した場合でも、再生出力された１つの色の画像
に色割れが生じないという利点を有する。また、１つの
色を構成する複数の撮像信号は並列出力されることか
ら、高速に画像を撮像することができるため、再生出力
された各色の画像間でも色割れが生じにくくなるという
利点を有する。

【００４８】また、受光素子群によって同一撮像時間内
で撮像された全画素信号は、１フィールド時間内で、例
えば各色のフレームを構成する複数のフィールドの撮像
信号に対応した複数の水平転送レジスタに転送されるの
で、各フィールドの撮像信号は並列出力され、この結
果、各フィールド間の色割れが生じないという利点を有
する。

【００４９】さらに、カラーフィルタの１回転のみで、
例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色のフレーム画像を取り出される
ので、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像の取り込み時間が短縮され、色割
れが生じにくくなる。また、電子シャッタ制御手段が、
混色領域以外の領域のみで各色の画像光を撮像するよう
にしているので、各色に対応した確実な撮像信号を取り
出すことができるという利点を有する。

【００５０】さらに、１つの色要素のフィルタに割り当
てられる時間を、１フィールド時間と同じにしているの
で、例えば１つの色のフレームを構成する各フィールド
の撮像信号を同一時間内に同時に取り出すことができる
という利点を有する。

【００５１】さらに、カラーフィルタによって色分解さ
れた各色の画像光は、受光素子群によって撮像され、こ
の撮像された撮像信号は、それぞれ対応する複数の水平
転送レジスタに分離されて並列転送出力される。この並
列転送出力された複数の出力信号は、それぞれ複数の第
１の変換手段によってディジタル信号に変換された後、
それぞれ対応する複数のメモリに保持される。その後、
メモリ制御手段が、出力装置に適合する映像信号のタイ
ミングで各メモリから読み出す制御を行い、読み出され
たディジタル信号は、第２の変換手段によってアナログ
信号に変換されて該出力装置に出力されて、再生画像を
出力するようにしているので、高速度の撮像が可能であ
り、色割れが生じにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる面順次カラーカメ
ラの概略の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の面順次カラーカメラに使用される色分解
フィルタ３の構成を示す平面図である。

【図３】図１の面順次カラーカメラに使用される固体撮
像素子４の構成及び該固体撮像素子で撮像された画素信
号の転送制御を示す説明図である。

【図４】メモリ制御部１５による固体撮像素子４から出
力された撮像信号Ｓ１，Ｓ２のメモリへの書き込みタイ
ミングを示す説明図である。

【図５】図１の面順次カラーカメラにおける電子シャッ
タ動作を示すタイミングチャートである。

【図６】従来の面順次カラーカメラの構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】従来の面順次カラーカメラにおける撮像信号Ｓ
Ｓのメモリへの書き込みタイミングを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…被写体 ２…結像レンズ ３…色分解フィルタ ４…固体撮像素子 ５ａ，５ｂ…Ａ／Ｄ変換器 ６ａ，６ｂ…Ｒメモリ ７ａ，７ｂ…Ｇメモリ ８ａ，８ｂ…Ｂメモリ ９ …Ｒスイッチ １０…Ｇスイッチ １１…Ｂスイッチ １２…Ｒ−Ｄ／Ａ変換器 １３…Ｇ−Ｄ／Ａ変換器 １４…Ｂ−Ｄ／Ａ変換器 １５…メモリ制御部 １６…タイミング発生部 １７…検出部 １８…ＰＬＬ回路 １９…モータ駆動部 ２０…モータ ２１…撮像素子駆動部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直及び水平方向に２次元配列された受
   光素子群によって被写体からの画像光を撮像し、該撮像
   によって得られた画素信号群を順次垂直転送するととも
   に、該垂直転送された画素信号群を順次水平転送する転
   送制御を行い、該水平転送された一連の画素信号群をも
   とに生成された映像信号を出力する面順次カラーカメラ
   において、 前記被写体の画像光を色分解するカラーフィルタと、 同一撮像時間内で撮像されて垂直転送される水平方向の
   画素信号群を所定数の画素信号群毎に水平転送する該所
   定数に対応する複数の水平転送レジスタと、 前記複数の水平転送レジスタから出力される複数の出力
   に対応して該複数の水平転送レジスタから水平転送され
   る一連の画素信号群を各別に保持する複数のメモリと、 前記複数のメモリに保持された一連の画素信号群から出
   力用映像信号を生成する制御手段とを具備したことを特
   徴とする面順次カラーカメラ。
2. 【請求項２】 前記受光素子群によって同一撮像時間内
   で撮像された全画素信号は、１フィールド時間内で前記
   複数の水平転送レジスタから転送されることを特徴とす
   る請求項１記載の面順次カラーカメラ。
3. 【請求項３】 前記カラーフィルタは、回転角に対応し
   た複数の色要素のフィルタから構成され、該カラーフィ
   ルタを所定角度回転することによって全色要素に対する
   色分解を行い、 少なくとも、前記カラーフィルタの色要素境界近傍にお
   ける混色領域以外の領域で前記被写体の画像光を撮像す
   る制御を行う電子シャッタ制御手段をさらに具備したこ
   とを特徴とする請求項１記載の面順次カラーカメラ。
4. 【請求項４】 前記カラーフィルタを構成する１つの色
   要素のフィルタに割り当てられる時間は、１フィールド
   時間と同じ時間であることを特徴とする請求項１記載の
   面順次カラーカメラ。
5. 【請求項５】 垂直及び水平方向に２次元配列された受
   光素子群によって被写体からの画像光を撮像し、該撮像
   によって得られた水平方向の画素信号群を順次垂直転送
   するとともに、該垂直転送された画素信号群を順次水平
   転送する転送制御を行い、該水平転送された一連の画素
   信号群をもとに生成された映像信号を出力する面順次カ
   ラーカメラにおいて、 前記被写体の画像光を色分解するカラーフィルタと、 同一撮像時間内で撮像されて垂直転送される水平方向の
   画素信号群を所定数の画素信号群毎に水平転送する該所
   定数に対応する複数の水平転送レジスタと、 前記複数の水平転送レジスタから出力された複数の出力
   信号をそれぞれアナログ／ディジタル変換する複数の第
   １の変換手段と、 前記複数の第１の変換手段から出力される複数のディジ
   タル信号を前記所定数単位で、かつ前記カラーフィルタ
   によって色分解された色要素毎に各別に保持する複数の
   メモリと、 前記色要素に対応するディジタル信号を該色要素に対応
   する前記メモリに保持させ、所定のタイミングで該メモ
   リから該ディジタル信号を出力させるメモリ制御手段
   と、 前記メモリ制御手段の制御のもとに出力された一連のデ
   ィジタル信号をアナログ信号に変換する第２の変換手段
   とを具備したことを特徴とする面順次カラーカメラ。