JPH0983873A

JPH0983873A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0983873A
Application number: JP7229728A
Authority: JP
Inventors: Osamu Saito; 理斉藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1997-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-07
Also published as: JP3967392B2

Abstract

(57)【要約】【課題】標準画質の動画像と高精細画質の静止画像と
の両方を１つの装置にて得る。【解決手段】固体撮像素子120 を含む撮像系10は、制
御系40の制御の下に動画像を表わす画像信号と静止画像
を表わす画像信号とを１つの固体撮像素子120 から出力
する。出力された信号はA/D 変換器500 にて所定のビッ
トのディジタル信号に変換される。撮像された画像が動
画像を表わす画像信号である場合は、選択スイッチ510
により標準画質処理回路200 が選択されて、これに動画
像信号が供給される。標準画質処理回路200 はその画像
信号を標準画質の信号に変換して出力する。撮像された
画像が静止画像を表わす画像信号である場合は、選択ス
イッチ510 から高精細画質処理回路210 にその画像信号
が供給される。高精細画質処理回路210 は受けた画像信
号を高精細画質の信号に変換して出力する。それぞれの
画像信号は、YC処理回路220,230 にてYC信号に変換され
て、記録処理回路300 に送られる。記録処理回路300 は
それぞれの画像を所望の記録媒体にそれぞれ圧縮などに
より所定の形式にて記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル電子ス
チルカメラまたはビデオムービカメラなどの固体撮像素
子が適用された撮像装置に係り、特に、画像信号をディ
ジタル処理して動画像および静止画像を表わす所望の画
素数の画像信号を得る撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ディジタル電子スチルカメラ
では、レリーズボタンの押下に応動して、CCD(charged
coupled device) などの固体撮像素子に被写界像を所望
の時間露光し、これより得られた１つの画面の静止画像
を表わす画像信号をディジタル信号に変換して、YC処理
などの所定の処理を施して、所定の形式の画像信号を得
る。撮像された画像を表わすディジタルの画像信号は、
それぞれの画像毎に、たとえば、ICメモリカードなどの
半導体メモリに記録される。記録された画像信号は、随
時読み出されて表示または印刷可能な信号に再生され、
モニタまたはプリンタなどに出力端子を介して出力さ
れ、表示または印刷される。この場合、撮像して得られ
た静止画像は、固体撮像素子の画素数に依存して、電子
スチルカメラの場合、たとえば、標準画像の４倍の解像
度を有する1280X960の画素のCCD から130 万画素の高精
細画像を得るものが知られている。

【０００３】一方、動画像を得るビデオムービカメラで
は、電子スチルカメラと同様にCCDなどの固体撮像素子
にて、記録ボタンを押下している期間に、たとえば、そ
れぞれ1/60秒毎に被写界像を連続的に露光して、これか
ら得られる動画像を表わす画像信号をそれぞれのフレー
ム毎またはフィールド毎にディジタル変換して、さらに
YC処理などを施して所望の動画像を表わすディジタルの
画像信号を得ていた。撮像された画像を表わすディジタ
ルの画像信号は、それぞれ磁気テープなどのカセット方
式の記録媒体に順次記録される。記録された画像信号
は、再生機能を有するものでは、随時再生されてモニタ
などに連続した動画像として順次表示される。この場
合、動画像のうちの１つの画面、つまり動画像のいずれ
かの１フレーム分の画像信号を連続的に繰り返して再生
することにより、静止画像をモニタなどに表示可能なも
のが知られている。また、その静止画像は、プリンタ等
に出力して印刷可能なものがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、たとえば、ディジタル電子スチルカ
メラでは動画像を得ることができるものがなかった。ま
た、ビデオムービカメラでは動画像の中から静止画像を
得ることができるが、その静止画像を表わす画像信号が
動画像を表わす画像信号と同じ標準画質の解像度のもの
しか得ることできなかった。このため、その静止画像を
表わす画像信号を再生したときに電子スチルカメラから
の画像と比較して視覚的劣化が目立ち、鑑賞に堪え得る
ものではなかったという問題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決して、高精細画質
の静止画像と標準画質の動画像を適宜選択して撮像可能
な撮像装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による撮像装置
は、上記課題を解決するために、被写界像を固体撮像素
子に結像して、その固体撮像素子から得られる画像を表
わす画像信号をディジタルの画像信号に変換して、この
ディジタル信号を順次所定の形式の画像信号として記録
媒体に記録する撮像装置において、この装置は、所望の
画素数を有する固体撮像素子を含み、この固体撮像素子
に被写界像を露光する撮像系と、撮像系を外部からの操
作に応動して制御して、所定の時間毎の連続的な露光の
動画像を表わす画像信号または少なくとも１回の所定の
時間の露光の静止画像を表わす画像信号を固体撮像素子
から順次読み出す制御手段と、固体撮像素子から読み出
された画像信号をそれぞれの画素毎に所定のビット数の
ディジタル信号に変換する信号変換手段と、信号変換手
段を介して固体撮像素子から得られた動画像を表わすデ
ィジタル信号をそれぞれの画面毎に標準画質の画像信号
として演算して、標準画質の動画像を表わす画像信号に
処理する第１の信号処理手段と、信号変換手段を介して
固体撮像素子から得られた静止画像を表わすディジタル
信号を高精細画質の画像信号として演算して、高精細画
質の静止画像を表わす画像信号に処理する第２の信号処
理手段と、制御手段に応動して第１の信号処理手段と第
２の信号処理手段とを切り替える処理選択手段とを含む
ことを特徴とする。

【０００７】この場合、本装置は、処理選択手段にて選
択された第１の信号処理手段または第２の信号処理手段
からの画像信号を所定の記録媒体に出力する出力処理手
段を含むようにしてもよい。

【０００８】この場合、固体撮像素子は、第２の信号処
理手段にて処理する高精細画像と同じ画素数を有する単
板の固体撮像素子であり、第１の信号処理手段は、固体
撮像素子から連続して得られる動画像を表わすディジタ
ル信号のそれぞれを順次所定の画素毎に間引き演算し
て、標準画質の動画像を表わす画像信号を生成するとよ
い。

【０００９】また、固体撮像素子にはRGB ３原色の所定
の色配列の色フィルタが配置され、第１の信号処理手段
は、それぞれの画面毎にＧ画素を中心にして所定の画素
毎に間引き演算し、これらＧ画素に対応する位置のR,B
画素を補間演算して所定の画素数のR,G,B 信号をそれぞ
れ生成するとよい。

【００１０】この場合、第１の信号処理手段は、さら
に、求めたR,G,B 信号から輝度信号Ｙおよび色差信号R-
Y,B-Y にて表わされる画像信号を生成すると有利であ
る。

【００１１】一方、固体撮像素子は、それぞれ標準画像
と同じ画素数を有する多板式の固体撮像素子であり、第
２の信号処理手段は、固体撮像素子のそれぞれから得ら
れる静止画像を表わすディジタル信号をそれぞれ補間演
算して、標準画像の数倍の画素数を有する高精細画像を
表わす静止画像の画像信号を生成するとよい。

【００１２】この場合、固体撮像素子は、それぞれR,G,
B 信号を生成する３板式の撮像素子であり、この撮像素
子は、さらにＧ画素に対してR,B 画素がそれぞれ水平方
向および垂直方向に半画素ずらして配置され、第２の信
号処理手段は、Ｇ画素を中心にそれぞれの画素を補間演
算して、所定画素数のR,G,B 信号をそれぞれ生成すると
よい。

【００１３】また、第１の信号処理手段は、Ｇ画素の位
置に対応するR,B 画素をそれぞれ４分の１づつ加算して
所望のR,G,B 信号を生成すると有利である。

【００１４】これらの場合、第１の信号処理手段および
第２の信号処理手段は、さらに、求めたR,G,B 信号から
輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y,B-Y にて表わされる画像
信号を生成すると有利である。

【００１５】他方、第１の信号処理手段および第２の信
号処理手段からの画像信号は、さらにそれぞれ所定の圧
縮形式にて圧縮されて記録媒体に記録されるとよい。

【００１６】また、本発明の撮像装置は、動画像または
静止画像を表わす画像信号を所定の画像表示装置に出力
する出力端子を含み、それぞれの画像を表わす画像信号
を所定の表示形式にて再生する再生処理手段を含むと有
利である。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明による撮像装置の一実
施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図１には、
本発明による撮像装置の一実施例が示されている。本実
施例による撮像装置は、CCD(charged coupled device)
などの固体撮像素子120 を単独にて用いた単板式のディ
ジタルカラーカメラであり、特に、固体撮像素子120 を
連続的または単発的に駆動して動画像または静止画像を
表わす画像信号を得るスチル・ムービ両用のディジタル
カラーカメラである。この際に、本実施例では、動画像
を表わす画像信号を標準画質の信号に処理して出力し、
静止画像を表わす画像信号を高精細画像の信号に処理し
て出力する点が主な特徴点である。なお、図面には本発
明に直接関係ある部分のみが示されており、本発明に直
接関係ない部分は図示を省略して、その説明を省略す
る。

【００１８】詳細には本実施例の撮像装置は、図１に示
すように、レンズ100 と、絞り110と、固体撮像素子(CC
D)120とを含む撮像系10と、標準画質処理回路200 と、
高精細画質処理回路210 と、YC処理回路220,230 とを含
む画像処理系20と、記録処理回路300 と、再生処理回路
310 とを含む出力系30と、システム制御部400 と、操作
検出部410 と、CCD 駆動回路420 とを含む制御系40とを
有し、撮像系10からの画像信号は、A/D 変換器500 およ
び選択スイッチ510 を介して画像処理系20のいずれかの
処理回路200,210 に接続される。

【００１９】撮像系10は、被写界像を表わす入射光をレ
ンズ100 から絞り110 を介して固体撮像素子120 の撮像
面に結像する光学処理系であり、レンズ100 の焦点およ
び絞り110 の開度を調整可能として所望の距離および光
量の被写体像を固体撮像素子120 に露光する。固体撮像
素子120 は、CCD(charged coupled device) などの光電
変換素子が有利に適用される。CCD120は、露光した光を
各画素毎に電気信号に変換してその光量に応じた電荷を
それぞれ蓄積して、その電荷がフレーム毎またはフィー
ルド毎に転送されて読み出される電荷転送デバイスであ
る。本実施例では、固体撮像素子120 の露光時間および
露光間隔を制御することにより、連続した動画像を表わ
す画像信号、または一回の露光による静止画像を表わす
画像信号を得る。

【００２０】具体的には、後述する制御回路400 からの
タイミング信号に基づいて水平方向の駆動信号および垂
直方向の駆動信号に応動して露光および転送を順次繰り
返すことにより、複数フレームまたは複数フィールドに
て表わされる動画像信号を出力し、少なくとも１回の露
光および電荷転送により、１フレームまたは２フィール
ドにて表わされる静止画像信号を出力する。つまり、駆
動信号による電子シャッタ制御により、動画像と静止画
像を切り替え可能な素子である。ただし、静止画像の撮
像の場合には、機械的なシャッタを絞り110 付近に別に
設けて、その制御により露光時間を制御するようにして
もよい。

【００２１】特に、本実施例による固体撮像素子120
は、たとえば、水平方向にそれぞれ1280画素、垂直方向
にそれぞれ960 画素の高精細画像を取り込み可能な130
万画素の画素数を有する高解像度の撮像デバイスが有効
に適用されて、その前面には各画素毎に赤(R) 、緑(G)
、青(B) の３原色の微小フィルタが所定の配列にて並
べられた色フィルタ130 が配置されている。本実施例に
おける色フィルタ110 は、たとえば、図２に示すように
Ｇ画素が奇数列または偶数列にストライプ状に配列さ
れ、その間の列にＲ画素およびＢ画素が市松状に交互に
配列された「ＧストライプR/B 完全市松」と呼ばれる色
配列のフィルタが有効に適用されている。

【００２２】他の色フィルタとしては、Ｇ画素が市松状
に配置され、それらの間にＲ画素およびＢ画素が交互に
配置されたベイヤー配列、あるいはＧ画素が市松状に配
置され、Ｒ画素およびＧ画素がストライプ状に配列され
たインターライン配列の色フィルタなどが知られている
が、本実施例では一つの固体撮像素子120 から得られる
同一の画素数の画像信号から標準画質および高精細画質
の画像信号を処理する点からＧ画素が同じ列に配列され
たＧストライプR/B 完全市松の色フィルタが有利に用い
られる。つまり、いずれの解像度にしても輝度信号成分
を多く含むＧ画素を中心にしてそれぞれのR,G,B 信号を
得る点から、Ｇ画素の位置が明確な方が有利である。し
かし、本発明では、これに限ることなく他の色配列のフ
ィルタを用いてもよく、その際には後述する画像処理系
20での標準画質処理と高精細画質にてそれぞれの信号処
理、特にディジタル演算が若干異なってくる点に注意が
必要である。

【００２３】図１に戻って、固体撮像素子100 から読み
出された画像信号は、それぞれA/D変換器500 および選
択スイッチ510 を介して画像処理系20に供給される。A/
D 変換器500 は、たとえば、露光した各画素の信号の振
幅に応じた、たとえば10ビットの値のディジタル信号に
変換して出力する信号変換回路であり、以降の画像信号
の処理はディジタル処理にて実行される。選択スイッチ
510 は、制御系40の制御の下に、A/D 変換器500 を介し
て供給される画像信号を画像処理系20の標準画質処理回
路200 または高精細画質処理回路210 のいずれかに選択
的に供給する選択回路である。図１には、接点を有する
機械的なスイッチとして示されている。しかし、実際に
はもちろん電子的なスイッチが有利に適用されて、ある
いは信号線を切り替えるのではなく画質処理回路200,21
0 そのもののいずれかを動作および非動作とする選択回
路でもよい。

【００２４】画像処理系20は、R,G,B のディジタル信号
から所望の形式の画像信号を得る信号処理回路であり、
主に、たとえばR,G,B の色信号を輝度信号Ｙおよび色差
信号(R-Y),(B-Y) にて表わされるYC信号などに変換する
プロセス処理回路を有する処理系である。本実施例で
は、1280X960画素の高解像度の入力信号のうち動画像を
表わす画像信号を標準画質処理回路200 にて標準画質、
つまり、標準解像度の画像信号に変換してYC処理回路22
0 に供給し、静止画像を表わす画像信号を高精細画質つ
まり高解像度の画像信号として処理してYC処理回路230
に供給し、それぞれ所望の画質にて信号処理する。

【００２５】詳しくは、本実施例の標準画質処理回路20
0 は、CCD120にて得られた水平方向1280画素、垂直方向
960 ラインのRGB 信号を水平方向640 画素、垂直方向48
0 ラインの標準画質のRGB 信号として間引き演算する演
算回路であり、特に、本実施例では1/60秒毎、つまり１
垂直帰線期間(1V 期間) 毎に４ライン毎に１ラインを選
択して960 ラインから先のフィールド分の240 ラインに
間引きし、それぞれ得られたラインからGR,GB,・・・の順
にシリアルに送られてくる信号をＧ画素の位置を基準に
して、R,B 画素を補間演算してRGB パラレルの所定画素
数のRGB 同時化信号をそれぞれ生成する。次の垂直帰線
期間には、先のフィールド期間にて選択したラインの間
の240 ラインを選択して両フィールドにて垂直方向480
ラインの標準画質の信号に間引きして、それぞれの水平
方向にはＧ画素を中心にしたそれぞれ640 画素のRGB 同
時化信号を生成する。なお、本実施例では、フィールド
毎のライン間引きを行なっているが、フレーム毎の読み
出し方式では２ライン毎のライン間引きを行なうように
してもよい。

【００２６】より具体的には、本実施例の標準画質処理
回路200 は、たとえば図３に示すように、セレクタ600
と、ラインメモリ602 と、色分離回路604 と、遅延回路
605〜610 と、シフトレジスタ612 〜618 と、加算器62
0,622 とを含む回路にて形成される。セレクタ600 は、
垂直方向960 ラインの入力から標準画質の画像信号に必
要な所望のライン、たとえばフィールド毎に垂直方向に
４水平走査毎のラインを選択して１ラインづつ順次出力
する選択回路である。なお、上述したフレーム読み出し
の場合は２ラインづつ出力するようにしてもよく、この
場合、周知の折り返し雑音等を軽減するために、たとえ
ばくし形の低域通過フィルタをセレクタ600 の入力に接
続して雑音等を除去した信号からライン間引きするよう
にしてもよい。

【００２７】ラインメモリ602 は、セレクタ600 にて選
択されたそれぞれのライン毎の1280画素の信号を水平方
向に順次蓄積する記憶回路であり、水平方向のそれぞれ
の画素を蓄積した順序にて出力するFIFO方式の蓄積回路
が有利に適用される。色分離回路604 は、ラインメモリ
602 からの水平方向に順次シリアルな画素をＧ画素、お
よびＲ画素またはＢ画素のそれぞれの画素毎に分離して
G,R/B のパラレルな画素として出力する同時化回路であ
る。Ｇ出力は、それぞれの画素を１画素づつ遅延させる
遅延回路605 を介して出力させる。R/B 出力には、Ｒ画
素を直接に出力する端子700 と、Ｂ画素を直接に出力す
る端子702 と、R/B 画素を１画素毎に遅延させる遅延回
路606 を介して出力する端子704 とに分岐する。

【００２８】遅延回路605 を介したＧ画素の現出力に対
応して、遅延回路606 を介して端子704 からＲ画素が出
力される際には、端子704 がスイッチ750 を介して第１
の接点752 に接続されて、その際に次回のＢ画素を出力
する出力端子702 がスイッチ750 を介して第２の接点75
4 に接続される。同様にＧ画素の現出力に対して遅延回
路606 を介してＢ画素が出力される際には、端子704 が
スイッチ750 を介して第２の端子754 に接続され、その
際に次回のＲ画素を出力する端子700 が第１の接点752
に接続される。第１の接点752 からのＲ画素は、２画素
期間遅延させる遅延回路608 を介して第１の1/4 シフト
レジスタ612 に供給され、かつ直接に第２の3/4 シフト
レジスタ614 に供給される。第２の接点754 からのＢ画
素は、２画素遅延の遅延回路610 を介して第３の3/4 シ
フトレジスタ616 に供給されて、かつ直接に第４の1/4
シフトレジスタ618 に供給される。

【００２９】シフトレジスタ612 〜618 は、10ビットの
ディジタル信号にて表わされる画素を順次シフトさせ
て、元の値の1/4 または3/4 の値を得る演算回路であ
る。正確には、3/4 シフトレジスタ614,616 は、1/2 の
シフトレジスタと1/4 のシフトレジスタとを含み、これ
らの結果を加算した値を3/4 の画素値として出力する。
加算器620,622 は、1/4 シフトレジスタ612,618 と3/4
シフトレジスタ614,616 との出力をそれぞれ加算する演
算回路である。加算器620 の出力は、Ｇ画素に対応した
Ｒ画素の補間画素として出力され、加算器622 の出力
は、同様にＢ画素の補間画素として出力される。つま
り、本実施例では、それぞれのＧ画素に対応するR/B 画
素をＲ画素が出力される場合は、その画素の3/4 の値
と、前回のＲ画素を1/4 の割合で加算した値とし、その
際のＢ画素は、次回のＢ画素の1/4 の値と、前回のＢ画
素の値を3/4 の割合にて加算した値をＢ画素として補間
する。すなわち、図２に示すフィルタ配列にて水平方向
ｉ番目のＧ画素G_iに対してＲ画素R_i+1が出力されるとす
ると、Ｇ画素G_iに対応するR,B 画素R_i,B_i は、次式(1),
(2) のように表わされる。

【００３０】

【数１】R_i=R_i-3・1/4+R_i+1・3/4 ・・・・(1) B_i=B_i-1・3/4+B_i+3・1/4 ・・・・(2) 同様に、次のＧ画素G_i+2に対応してＢ画素B_i+3が出力さ
れる場合は、その画素の3/4 の値と、前回のＢ画素の1/
4 の割合で加算した値のＢ画素B_i+2と、次回のＲ画素の
1/4 の値と、前回のＲ画素の値を3/4 の割合にて加算し
た値をＲ画素R_i+2とが補間されて、その関係は次式(3),
(4) のように表わされる。

【００３１】

【数２】R_i+2=R_i+1・3/4+R_i+4・1/4 ・・・(3) B_i+2=B_i-1・1/4+B_i+3・3/4 ・・・(4) これら式(1) 〜(4) から明らかなように、標準画質処理
回路200 は、水平方向1280画素のうち飛び飛びに配置さ
れたＧ画素を基準にして、i+1,i+3,・・・番目の画素を間
引きした水平方向640 画素のRGB 信号をそれぞれのライ
ン毎に形成し、結果、水平方向640 画素、垂直方向480
ラインのRGB 信号をそれぞれYC処理回路220 に供給す
る。

【００３２】YC処理回路220 は、標準画質処理回路200
からのRGB 信号を輝度信号Ｙおよび色差信号(R-Y),(B-
Y) を生成する信号処理回路であり、たとえば、次式
(5),(6),(7) にて表わされる、周知の標準テレビジョン
方式のマトリックス式にてYC信号を求める演算回路であ
る。

【００３３】

【数３】Y=0.299R+0.587G+0.114B ・・・・(5) R-Y=0.701R-0.587G-0.114B ・・・・(6) B-Y=-0.299R-0.587G+0.886B ・・・・(7) YC処理回路220 にて得られた標準画質のYC信号は、出力
系30の記録処理回路300に順次供給される。

【００３４】一方、高精細画質処理回路210 は、A/D 変
換器500 および選択スイッチ510 を介して固体撮像素子
120 から受けた1280X960画素の高解像度の静止画像を表
わす画像信号を高精細画質のまま信号処理する信号処理
回路であり、本実施例の場合後段のYC処理回路230 にて
上記標準画質とは異なるYC信号処理を行なうため、主に
その処理に合った色分離を行なう色分離回路を形成して
いる。たとえば、図４には、本実施例による高精細画質
処理のブロック図が示されている。本実施例ではRGB 信
号から高域輝度信号YHと、低域輝度信号YLと、色差信号
R-Y,B-Y を生成し、高域輝度信号YHおよび低域輝度信号
YLを合成して、輝度信号Ｙを形成する。したがって、本
実施例の高精細画質処理回路210 は、図４の前段の色分
離回路およびホワイトバランス、ガンマ補正などの前処
理回路を含む。

【００３５】YC処理回路230 は、図４に示す回路の後段
の処理にて輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y,B-Y を生成す
る信号処理回路である。以下、図４に示す高精細画質処
理のブロック図を参照して、本実施例の高精細画質処理
回路210 と、YC処理回路230との詳細を説明する。色分
離回路250 は、A/D 変換器500 を介して受けたR,G,B線
順次の色信号をそれぞれ所定の出力に分離して読み出す
回路であり、たとえば3.58MHz の帯域通過のディジタル
フィルタを通して色信号成分のみ分離し、1H遅延線を通
して遅延した信号を所定の位相だけ移動させ、これと1H
遅延信号との加算減算を行なってR,B 信号を分離する。
分離されたRGB 信号は、ホワイトバランス回路252,254,
256 にてそれぞれ所定の白バランス調整が行なわれて、
さらにガンマ補正回路258,260,262 にて所定のガンマ補
正が行なわれて、それぞれ高域輝度信号発生回路264 、
低域輝度信号発生回路266 、色差信号発生回路268 に供
給される。

【００３６】高域輝度信号発生回路264 は、色成分信号
の中で最も高い空間周波数成分を有する色信号から高域
輝度信号Y_Hを形成する信号形成回路であり、本実施例で
は図２に示す1280X960画素の高精細の R,G,B信号の色フ
ィルタから垂直方向に隣接する２個の色信号に加重係数
を積算して加算して求め、たとえば次式(8) 〜(10)にて
演算処理を行なう。

【００３７】

【数４】Y_Hmn=k1・(G_mn+G_(m+1)n) ・・・・(8) Y_Hmn=k2・(R_mn+B_(m+1)n) ・・・・(9) Y_Hmn=k3・(R_(m+1)+B_mn) ・・・・(10) ただし、m,n は画素の位置を表わし、k1,k2,k3は加重係
数を表わし、たとえば、k1=k2=k3=0.5の値が設定され
る。この場合、式(8) はＧ列でのＧ画素の高域輝度信
号、式(9) はR/B 列でのＲ画素の高域輝度信号、式(10)
はB/R 列でのＢ画素の高域輝度信号である。また、この
場合、垂直方向に隣接する色信号を加重加算する場合を
例に挙げて説明したが、水平方向に隣接するＧ画素また
はR/B 画素を加重加算するようにしてもよい。

【００３８】これらの式(7) 〜(9) から求めた高域輝度
信号Y_Hは、低域成分から高域成分までの広帯域の周波数
成分を含み、カットオフ周波数がサンプリング周波数の
２分の１のローパス・フィルタ270 を通して帯域制限し
て出力される。

【００３９】低域輝度信号発生回路266 は、R,G,B すべ
ての色成分を含む信号から低域周波数の輝度信号Y_Lを形
成する信号形成回路であり、それぞれの色成分にて水平
方向と垂直方向に相互に隣接する３画素の色信号を加重
加算して求め、たとえば次式(11)〜(14)にて演算処理を
行なう。

【００４０】

【数５】 Y_Lmn=k4・R_m(m-1)+k5・G_mn+k6・B_(m+1)(n+1) ・・・(11) Y_Lmn=k7・R_mn+k8・G_m(n+1)+k9・B_(m+1)n ・・・(12) Y_Lmn=k10・R_(m+1)(n+1)+k11・G_mn+k12・B_m(n+1)・・・(13) Y_Lmn=k13・R_(m+1)n+k14・G_m(n+1)+k15・B_mn ・・・(14) この場合、k4=k7=k10=k13=0.3,k5=k8=k11=k14=0.59,k6=
k9=k12=k15=0.11 の値を設定するとよい。式(11)は、Ｇ
画素とＲ画素が隣合う部分のＧ画素に対応する低域輝度
信号、式(12)はＧ画素とＲ画素が隣合う部分のＲ画素に
対応する低域輝度信号、式(13)はＧ画素とＢ画素が隣合
う部分のＧ画素に対応する低域輝度信号、式(14)はＧ画
素とＢ画素が隣合う部分のＢ画素に対応する低域輝度信
号である。この場合、それぞれ相隣合う３個の画素から
低域輝度信号を求めるようにしたが隣接する２個のＧ画
素を含む４個の画素から低域輝度信号を求めてもよく、
また隣接する２個のＲ画素またはＢ画素を含む４個の画
素から低域輝度信号を求めてもよい。

【００４１】これらの式(11)〜(14)から求めた低域輝度
信号Y_Lは、高域輝度信号Y_Hよりも低い周波数成分の信号
となり、高域輝度信号発生回路264 からの高域輝度信号
Y_Hから減算されてY_H-Y_L とされ、ローパス・フィルタ27
0 よりも低いカットオフ周波数のローパス・フィルタ27
2 にて周波数帯域を制限されて出力される。さらに、ロ
ーパス・フィルタ270,272 からの輝度信号Y_H,Y_H-Y_Lは、
加算器274 にて加算されて、アパーチャ回路276 に供給
される。アパーチャ回路274 は、輪郭強調などによりエ
ッジ補正を施して開口ひずみなどを補償する強調回路で
ある。このアパーチャ回路276 の出力が求める輝度信号
Ｙとなって出力系に供給される。

【００４２】一方、色差信号発生回路268 は、1280X960
画素の高精細のRGB 信号から色差信号R-Y,B-Y を演算す
る演算回路であり、たとえば、次式(15)〜(22)の演算式
で求めるとよい。

【００４３】

【数６】 R-Y_mn=k20・R_m(n+1)-k21・G_mn-k22・B_(m+1)(n+1) ・・・(15) R-Y_mn=k23・R_mn-k24・G_m(n+1)-k25・B_(m+1)n ・・・(16) R-Y_mn=k26・R_(m+1)(n+1)-k27・G_mn-k28・B_m(n+1) ・・・(17) R-Y_mn=k29・R_(m+1)n-k30・G_m(n+1)-k31・B_mn ・・・(18) B-Y_mn=-k32・R_m(n+1)-k33・G_mn+k34・B_(m+1)(n+1)・・・(19) B-Y_mn=-k35・R_mn-k36・G_m(n+1)+k37・B_(m+1)n ・・・(20) B-Y_mn=-k38・R_(m+1)(n+1)-k39・G_mn+k40・B_m(n+1)・・・(21) B-Y_mn=-k41・R_(m+1)n-k42・G_m(n+1)+k43・B_mn ・・・(22) この場合、k20=k23=k26=k29=0.7,k21=k24=k27=k30=0.5
9,k22=k25=k28=k31=0.11,k=32=k35=k38=k41=0.3,k33=k3
6=k39=k42=0.59,k34=k37=k40=k43=0.89の値にそれぞれ
設定するとよい。上式(15)は、Ｇ画素とＲ画素が相隣合
う部分のＧ画素に対応する色差信号R-Y_mn 、上式(16)は
Ｇ画素とＲ画素が相隣合う部分のＲ画素に対応する色差
信号R-Y_mn 、上式(17)はＧ画素とＢ画素が相隣合う部分
のＧ画素に対応する色差信号R-Y_mn 、上式(18)はＧ画素
とＢ画素が相隣合う部分のＢ画素に対応する色差信号R-
Y_mn であり、同様に上式(19)はＧ画素とＲ画素が相隣合
う部分のＧ画素に対応する色差信号B-Y_mn 、上式(20)は
Ｇ画素とＲ画素が相隣合う部分のＲ画素に対応する色差
信号B-Y_mn 、上式(21)はＧ画素とＢ画素が相隣合う部分
のＧ画素に対応する色差信号B-Y_mn 、上式(22)はＧ画素
とＢ画素が相隣合う部分のＢ画素に対応する色差信号B-
Y_mn である。なお、この場合、相隣合うRGB ３画素から
色差信号R-Y_mn,B-Y_mn を求めているが、隣接する２個の
Ｇ画素を含む４個の画素から求めるようにしてもよく、
また、隣接する２個のＲ画素またはＢ画素を含む４個の
画素から色差信号をそれぞれ求めるようにしてもよい。

【００４４】これら式(15)〜(22)にて得られた色差信号
R-Y,B-Y は、低域輝度信号Y_Lとほぼ同じ低域の周波数成
分の信号であり、低域輝度信号Y_Lを帯域制限したローパ
ス・フィルタ272 とほぼ同じかやや低いカットオフ周波
数を有するローパス・フィルタ274,276 にてそれぞれ帯
域制限されて出力系30の記録処理回路300 に供給され
る。

【００４５】出力系30は、たとえばICメモリカードなど
の記録媒体への画像信号の出力と、モニタなどの表示装
置への画像信号の出力とを行なうそれぞれの出力回路を
含む処理系であり、本実施例では記録媒体への画像信号
の書き込みおよび読み出し処理を行なう記録処理回路30
0 と、記録媒体から読み出した画像信号を再生して、モ
ニタ出力とする再生処理回路310 とを含む。より詳細に
は、本実施例の記録処理回路300 は、静止画像および動
画像を表わすYC信号を所定の圧縮形式にて圧縮し、ま
た、圧縮データを読み出した際に伸張する圧縮伸張回路
を含む。圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメ
モリなどを含み、このフレームメモリに画像処理系20か
らのYC信号をフレーム毎に蓄積して、それぞれ複数のブ
ロック毎に読み出して圧縮符号化する。圧縮符号化は、
たとえば、ブロック毎の画像信号を２次元直交変換、正
規化およびハフマン符号化することにより行なわれる。
動画像の場合は、さらに画面毎の差分値を複数の画面毎
に求めて、それらの情報を基準となる圧縮画面の情報に
付加する。圧縮された画像信号は、動画像にて6Mb/sec
、静止画像にて4.5Mb 程度に圧縮される。これによ
り、たとえば、40MB容量のICメモリカードに動画像にて
50秒程度、静止画像にて10枚程度の画像信号がそれぞれ
蓄積可能となる。さらに、多くの画像を蓄積するため
に、たとえば小型のハードディスクなどを接続可能とし
て、600MB の容量にて動画像が800sec程度、静止画像が
100 枚程度記録可能となる。

【００４６】再生処理回路310 は、輝度信号Y および色
差信号R-Y,B-Y をマトリックス変換してたとえばRGB 信
号に変換する回路である。再生処理回路310 によって変
換された映像モニタに出力され、可視画像が表示再生さ
れる。なお、再生回路310 はNTSCフォーマットによる輝
度、色差信号の形で画像信号を出力するものであっても
よい。

【００４７】一方、制御系40は、外部操作に応動して撮
像系10、画像処理系20、出力系30をそれぞれ制御する各
部の制御回路を含み、本実施例では主に、動画像と静止
画像の切り替え、その状態での記録ボタンまたはレリー
ズボタンの押下を検出して撮像系10の固体撮像素子120
の駆動制御の切り替えおよび画像処理系20の標準画質処
理200 と高精細画質処理回路210 の動作の切り替え、さ
らに記録処理回路300の圧縮処理の切り替えなどを制御
する。具体的には、モード切替ボタン、記録ボタンまた
はレリーズボタンの操作を検出する操作検出回路410
と、その検出信号に応動して各部を制御し、撮像の際の
タイミング信号などを生成して出力するシステム制御部
400 と、このシステム制御部400 の制御の下に固体撮像
素子120 を駆動する駆動信号を生成するCCD 駆動回路42
0 とを含む。

【００４８】次に、本実施例による撮像装置の動作を説
明すると、まず、電源スイッチをオンとすると、各部に
電源電圧が供給されて、各部が動作可能状態となる。次
に、ICメモリカードなどの記録媒体を装置に装填または
接続すると、その装置の識別番号などが読み取られて、
画像信号を記録可能か否かが判定される。この際に、そ
の媒体の記録状態が判別されて、残り容量に応じて撮影
可能記録枚数または撮影可能時間などが液晶表示部など
に表示される。その表示を見た操作者は、撮影可能であ
れば、撮影モードを動画モードまたは静止画モードの所
望のモードに切り替えて、被写界像にカメラを向けて、
記録ボタンまたはレリーズボタンを押下する。

【００４９】たとえば、動画モードに設定して、記録ボ
タンを押下すると、操作検出部410は、その押下されて
いる状態を押下されている期間所定の間隔毎に検出信号
をシステム制御部400 へ送出する。これにより、システ
ム制御部400 は、選択スイッチ510 を標準画質処理回路
200 側にスイッチングして、記録処理回路300 を動画圧
縮モードに切り替える。この後、システム制御部400
は、駆動回路420 にたとえば1/60秒毎のタイミング信号
を送る。タイミング信号を受けた駆動回路420 は水平駆
動信号と垂直駆動信号とを順次生成して、1/60秒の期間
に順次固体撮像素子120 に露光されたフィールド毎の画
素信号を水平方向および垂直方向にライン毎に読み出
す。読み出された画像信号は、A/D 変換器500 にてそれ
ぞれの画素毎に所定のビット数のディジタル信号に変換
されて、選択スイッチ510 を介して画像処理系20の標準
画質処理回路200 に供給される。以下、記録ボタンが押
下されている期間、1/60秒間隔にて固体撮像素子120 に
露光されたフィールド毎の信号が繰り返し読み出され
て、順次標準画質処理回路200 に供給される。

【００５０】1/60秒毎のフィールド信号を受けた標準画
質処理回路200 は、セレクタ600 にて４ライン間隔にて
それぞれの走査ラインを選択して間引きを行ない、ライ
ンメモリ602 に順次書き込んでいく。ライン毎の画像信
号が蓄積されたラインメモリ602 では次のラインの始め
の画素を受けると、先に読み込んだラインの始めの画素
を出力して、順次所定のタイミングにて入出力を繰り返
していく。ラインメモリ602 から読み出されたシリアル
の画素信号は、色分離回路604 を介してＧ画素とＲ画素
またはＢ画素の同時化信号となって出力される。

【００５１】同時化された画素は、Ｇ画素が１画素遅延
回路605 にて一旦遅延され、その時同時に出力されたＲ
画素またはＢ画素が１画素遅延回路606 にて遅延され、
次のG,R/B 画素が出力されると、それぞれの遅延回路60
5,606 から現画素として読み出される。この時、現画素
Ｇに対応する画素がＲ画素、次の画素がＢ画素であると
すると、スイッチ750 が図面にて上方にスイッチングさ
れて、現画素Ｒの端子704 と第１の端子752 が接続さ
れ、かつＧ画素の端子702 と第２の端子754 が接続され
る。これにより、現画素Ｒは２画素遅延の遅延回路608
に蓄積され、２画素前に蓄積されたＲ画素が第１のシフ
トレジスタ612 に出力されて1/4 の値に演算される。ま
た、現画素Ｒは、第２のシフトレジスタ614 にて3/4 の
値に演算されて、加算器620 に出力される。この結果、
２画素前のＲ画素の1/4 の値と現画素Ｒの3/4 の値が加
算されて、出力Ｒから現画素Ｇに対応した画素として出
力される。同様に、現画素Ｒとともに入力した次のＢ画
素は遅延回路606 にて遅延されるとともに、第２の端子
754 に供給され、２画素前つまり現画素から１画素前の
Ｂ画素とともに1/4 および3/4 の値とされて加算され、
現画素のＧ画素およびＲ画素とともにYC処理回路220 に
RGB 同時化信号として出力される。以下、同様にＧ画素
に対応して、R/B 画素が次画素および前画素により所定
の割合にて加算されて、R,G,B それぞれ640 画素の同時
化信号として間引きされて出力される。１フィールドの
間引きが終了すると、次のフィールドの間引きが上記と
同様に行なわれて、固体撮像素子120 からの1280X960画
素の画像信号は、標準画質処理により、640X480 画素の
標準画質の画像信号としてYC処理回路220 に供給され
る。以降、1/60秒毎にそれぞれのフィールド信号が標準
画質処理されて、これが繰り返されることにより、動画
像を表わす標準画質のRGB 画像信号が得られる。

【００５２】標準画質のRGB 画像信号を受けたYC処理回
路220 は、上式(4),(5),(6) によってRGB-YC変換を行な
って、これより得られた輝度信号Ｙ、色差信号R-Y,B-Y
を記録処理回路300 に順次供給する。YC処理回路220 か
らの動画像を表わすYC信号を受けた記録処理回路300
は、所定の動画像の圧縮形式にてそれぞれのフィールド
毎に圧縮して、接続された記録媒体に順次動画像を表わ
す圧縮信号を記録していく。

【００５３】撮影が終了して記録ボタンが解除される
と、これを操作検出回路410 が検出してシステム制御回
路400 へ報知する。これにより、駆動回路420 へは次の
タイミング信号が送出されずにCCD120からの画像信号の
読み出しが終了する。以上のようにして、動画像が撮像
されて、記録媒体に所定の形式にて動画像を表わす画像
信号が記録される。

【００５４】一方、静止画モードの際には、レンズ100
を被写界像に向けて、レリーズボタンを半分だけ押下す
ると、図示しない自動焦点回路などにより、焦点距離が
算出されてシステム制御部400 からの制御によりレンズ
100 が焦点距離の位置に移動され、また、絞り110 など
の開度が自動調整される。この際に、露光時間の算出も
行なわれる。すべての調整が終了すると、撮影可能とな
り、その表示が撮影者に報じられる。これにより、レリ
ーズボタンが終端まで押下されると、操作検出回路410
はシステム制御回路400 にその検出信号を送出する。検
出信号を受けたシステム制御回路400 は、選択スイッチ
510 を高精細画質処理回路210 側に切り替え、記録処理
300 を静止画圧縮モードに切り替える。その際に、あら
かじめ算出された露光時間の経過をタイムカウントし
て、所定の露光時間が経過すると、駆動回路420 にタイ
ミング信号を供給する。これにより、駆動回路420 は水
平および垂直駆動信号を生成して露光された1280X960画
素のそれぞれを水平および垂直方向に順次読み出す。

【００５５】読み出されたそれぞれの画素は、上記と同
様にA/D 変換器500 にて所定のビット値のディジタル信
号に変換されて、選択スイッチ510 を介して画像処理系
20の高精細画質処理回路210 に順次供給される。高精細
画質処理回路210 では、1280X960画素の解像度を保持し
た状態にて色分離処理を行なって、RGB のそれぞれの信
号を同時化して、これらをそれぞれホワイトバランス、
ガンマ補正を施した状態にてYC処理回路230 に供給す
る。

【００５６】YC処理回路230 では、その高域輝度信号発
生回路264 にてＧ画素およびR/B 画素からそれぞれ垂直
方向または水平方向に隣接する画素を用いて、たとえ
ば、上式(8) 〜(10)に基づいてそれぞれの画素の高域輝
度信号YHを生成し、同様に、低域輝度信号発生回路268
にて相互に隣合う３個の画素または４個の画素を用い
て、たとえば上式(11)〜(14)に基づいて低域輝度信号YL
をそれぞれ演算する。これらの場合、1280X960のすべの
画素に対して演算が行なわれて、その解像度は保持され
ている。演算した結果の高域輝度信号YHは、ローパス・
フィルタ270 を介して加算器274 出力される。同様に、
低域輝度信号YLは、高域輝度信号YHが減算されてローパ
ス・フィルタ272 を通って加算器274 に出力される。こ
れにより、高域輝度信号YHとその低域輝度信号との差YL
-YH が加算されて輝度信号Ｙが得られる。得られた輝度
信号Ｙは、アパーチャ回路278 にてエッジ補正などによ
り開口ひずみなどが除去された安定した輝度信号Ｙとし
て、記録処理回路300 に出力される。同様に、色差信号
発生回路268 では、たとえば上式(15)〜(22)に基づいて
色差信号R-Y,B-Y を求めて出力する。出力された色差信
号R-Y,B-Y は、それぞれローパス・フィルタ274,276 を
通った成分が記録処理回路300 に供給される。

【００５７】次に、高精細画質の静止画像を表わすYC信
号を受けた記録処理回路300 は、それぞれの輝度信号Ｙ
および色差信号R-Y,B-Y を所定の静止画圧縮方式にて圧
縮して、順次記録媒体に記録する。これにより、静止画
像の記録が終了すると、撮影モードが切り替わらない限
り、次のレリーズボタンの押下の際には、各部が静止画
記録モードのままの状態となっている。このようにして
高精細画質の静止画像を得ることができる。

【００５８】次に、記録媒体に記録された静止画像また
は動画像を表わす画像信号からそれぞれの画像を再生す
る場合には、所望の画像の信号が記録された記録媒体を
装置に接続し、モニタケーブルにてモニタ出力とモニタ
を接続する。次に、再生ボタンを押下すると、上記と同
様に操作検出回路410 にてその操作を検出して、システ
ム制御部400 に検出信号を供給する。これにより記録処
理回路300 が駆動される。駆動された記録処理回路300
は、記録媒体から記録内容を示すヘッダを読み取って、
液晶表示等により操作者にその内容を知らせる。操作者
は、その表示を見て所望の画像を選択ボタンなどの押下
により選択する。この際に、記録処理回路300 が画像に
応じて、その伸張処理のモードが選択される。たとえ
ば、動画像モードであれば、そのモードにて圧縮画像信
号を読み出して、圧縮した際と逆の過程にて圧縮信号を
元のYC信号に伸張する。伸張されたYC信号は、再生処理
回路310 に順次供給される。これにより、YC信号は再生
処理回路310 にてモニタ出力用のRGB 信号に変換され
て、それぞれのフィールド毎またはフレーム毎にモニタ
に連続した動画として表示される。静止画像を再生する
場合も同様に、記録した際と逆の伸張処理にて元のYC信
号が再生され、再生処理回路310 に供給される。この場
合、たとえば静止画像は高解像度の信号であるので、た
とえば、モニタ出力を利用してプリンタに出力し印刷す
る場合を考える。再生処理回路310 はYC信号をRGB 信号
に変換するので、本実施例では有効に利用することがで
きる。これにより、撮影した高精細画質の静止画像が印
刷される。

【００５９】以上のように、本実施例による撮像装置
は、静止画像を表わす画像信号を劣化の少ない高精細画
質にて処理して記録することができ、動画像を表わす画
像信号を表示に適当な標準画質にて処理して記録するこ
とができる。特に、本実施例では共通の撮像素子120 を
制御して、動画像および静止画像を表わす画像信号を得
ることができ、電子スチルカメラとビデオカメラとの２
台を有するよりも安価になる。この場合、標準画像処理
と高精細画像処理とでそれぞれディジタル演算処理部分
は、共通のディジタルプロセッサなどを用いることによ
り、共通化することができ、さらに安価に実現すること
が可能である。また、１台のカメラにて動画と静止画を
記録することができるので、それぞれのカメラを有する
よりも取り扱いが容易となり、また置き場所等もとらず
邪魔にならず携帯にも便利である。さらに、撮影モード
を単に切り替えるのみで静止画も動画も撮影することが
できるので、いずれかの被写体の撮影機会でも自由に選
択することができる。

【００６０】なお、上記実施例では、単板式のディジタ
ルカメラを例に挙げて説明したが、本発明では、これに
限ることなく、２板式あるいは３板式のディジタルカメ
ラにも有利に適用することができる。たとえば、図１に
示すディジタルカメラの撮像系10を図５に示すような入
射光をR,G,B の３原色に分解して３方向に分解する色分
解プリズム800 を用いた撮像系に置き換えて、それぞれ
の色の出射面に固体撮像素子810,820,830 を設けた３板
式のディジタルカメラとしてもよい。この場合、固体撮
像素子810,820,830 を相互に1/2 画素ずらすことによ
り、少ない画素数で解像度を上げる画素ずらしという手
法を用いる場合がある。

【００６１】以下、本発明による撮像装置の他の実施例
を上記のような３板式のディジタルカメラに適用した場
合について説明する。なお、本実施例では、図１を参照
してその異なる部分のみを置き換えつつ説明していく。
本実施例と図１の撮像装置と大きく異なる点は、上述し
たように撮像系が３板式になっている点と、標準画質処
理装置200 および高画質処理装置210 の演算処理が異な
る点である。詳細にはレンズ100 の後方に色分解プリズ
ム800 が配置されて、その色分解プリズム800のＧ透過
面、Ｒ透過面、Ｂ透過面に、それぞれ固体撮像素子810,
820,830 が貼付されている。この場合、図６に示すよう
にＧ画素用の固体撮像素子810 に対してＲ画素用の固体
撮像素子820 およびＢ画素用の固体撮像素子830 が画素
的に水平方向および垂直方向に1/2 画素づつずらして配
置されている。本実施例の場合、それぞれの固体撮像素
子810,820,830 は、たとえば640X480 画素の少なくとも
標準画質の解像度を有するものが用いられる。これら固
体撮像素子810,820,830 にて露光された画像信号は、そ
れぞれA/D 変換器500 と同様の変換器にて所定の値のデ
ィジタル信号に変換されて標準画質処理回路200 または
高精細画質処理回路210 に供給される。もちろん、この
場合、選択スイッチ510 と同様の複数のスイッチにて画
質処理回路200,210 への画像信号の供給が切り替えられ
る。

【００６２】本実施例による標準画質処理回路200 は、
1/2 画素ずらしによる高解像度の撮像系からの動画像を
表わす画像信号から標準画質のRGB 信号を得る信号処理
回路であり、固体撮像素子810 から得られるＧ画素に対
して、それぞれ固体撮像素子820,830 から得られるＲ画
素およびＢ画素を演算により調整することにより、標準
画質のRGB 信号に変換する。つまり、画素ずらしを用い
た通常の補間演算では640X480 画素以上の解像度を得る
ことになり、標準画質の画像信号を得ることはできな
い。本実施例では、たとえば次式(23),(24) により任意
のＧ画素G_ij(i=0,1,・・・479、j=0,1,・・・639)に対してR,B
画素R_ij 、B_ij を求める。

【００６３】

【数７】 R_ij=R_(i-1)(j-1)・1/4+R_(i-1)j・1/4+R_ij・1/4 ・・・(23) B_ij=B_(i-1)(j-1)・1・4+B_i(j-1)+B_(i-1)j・1/4+B_ij・1/4 ・・・(24) ただし、上式(23),(24) の右辺はそれぞれ変換前の位置
の画素を表わす。

【００６４】つまり、本実施例による標準画質処理回路
200 は、固体撮像素子810 からのＧ画素に対して、1/2
画素ずらしによる固体撮像素子820,830 のＲ画素および
Ｂ画素をそれぞれ1/4 画素ずつＧ画素の位置にて加算し
て、Ｇ画素と同じ位置のＲ画素およびＢ画素の値を求め
て、これらをRGB 信号に同時化して出力する。

【００６５】たとえば、本実施例の標準画質処理回路20
0 は、複数の遅延回路と、それらの出力を1/4 の値に変
換する複数の1/4 シフトレジスタと、シフトレジスタの
出力をそれぞれ加算する加算器などにて形成される。

【００６６】一方、本実施例による高精細画質処理回路
210 は、1/2 画素ずらしを用いた通常の補間演算より
も、さらに高解像度の画像信号、たとえば1280X960画素
の標準画素の４倍の解像度を有するRGB 信号を得る信号
処理回路であり、固体撮像素子810,820,830 からの静止
画像を表わす画像信号を高精細画質のRGB 同時化信号に
変換してYC処理回路230 にそれぞれ供給する。まず、固
体撮像素子810 からのＧ画素は、次式(25)〜(28)にてそ
れぞれ補間演算する。

【００６７】

【数８】 G_2i2j=G_ij ・・・(25) G_2i(2j+1)=G_ij・1/2+G_i(j+1)・1/2 ・・・(26) G_(2i+1)2j=G_ij・1/2+G_(i+1)j・1/2 ・・・(27) G_(2i+1)(2j+1)=G_ij・1/4+G_i(j+1)・1/4+G_(i+1)j・1/4+G_(i+1)(j+1)・1/4 ・・(28) これにより、図７に示すようにそれぞれ４個のＧ画素か
ら16個のＧ画素が生成されて、固体撮像素子810 からの
640X480 画素のＧ画素が1280X960画素に変換される。

【００６８】次に、上式(25)〜(28)にて求めたＧ画素の
それぞれの位置に対応して固体撮像素子820 からのＲ画
素を次式(29)〜(32)にて補間演算する。

【００６９】

【数９】 R_2i2j=R_(i-1)(j-1)・1/4+R_(i-1)j・1/4+R_i(j-1)・1/4+R_ij・1/4 ・・(29) R_2i(2j+1)=R_(i-1)j・1/2+R_ij・1/2 ・・・(30) R_(2i+1)2j=R_i(j-1)・1/2+R_ij・1/2 ・・・(31) R_(2i+1)(2j+1)=R_ij ・・・(32) 同様に、Ｒ画素と同様に固体撮像素子830 からのＢ画素
を上式(25)〜(28)にて求めたＧ画素のそれぞれの位置に
対応して次式(33)〜(36)にて補間演算する。

【００７０】

【数１０】 B_2i2j=B_(i-1)(j-1)・1/4+B_(i-1)j・1/4+B_i(j-1)・1/4+B_ij・1/4 ・・・(33) B_2i(2j+1)=B_(i-1)j・1/2+B_ij・1/2 ・・・(34) B_(2i+1)2j=B_i(j-1)・1/2+B_ij・1/2 ・・・(35) B_(2i+1)(2j+1)=B_ij ・・・(36) これにより、固体撮像素子810,820,830 からの640X480
画素のRGB 信号が高精細画質の1280X960画素のRGB 信号
に変換されて、YC処理回路230 に供給される。本実施例
による高精細画質処理回路210 は、上記標準画質処理回
路200 と同様に複数の遅延回路、1/2 シフトレジスタお
よび1/4 シフトレジスタ、複数の加算器などにて形成さ
れる。

【００７１】このように本実施例における撮像装置によ
れば、静止画を撮像する際には、動画撮像時の４倍の画
素数で高解像度の画像信号を得ることができ、劣化が目
立ちやすい静止画記録時に高解像度の画像信号を記録す
ることができる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明における撮像装置に
よれば、静止画像および動画像を任意に選択して撮像す
ることができ、その場合に得られた画像を表わす画像信
号は、静止画像の場合に画像の劣化が少ない高精細画質
の画像信号を得ることができ、動画像の場合に標準画質
の画像信号を得ることができる。したがって、撮影者の
希望に応じた被写界像を１台の装置にて得ることがで
き、その再生の際にも所望の画像を得ることができると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撮像装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１の実施例による固体撮像素子に適用される
色フィルタの配列を示す図である。

【図３】図１の実施例に適用される標準画質処理回路の
具体的な回路例を示すブロック図である。

【図４】図１の実施例による高精細画質処理回路を含む
YC処理回路の回路例を示すブロック図である。

【図５】本発明による撮像装置の他の実施例に適用され
る撮像系を示す側面図である。

【図６】図５の実施例による画素ずらしを説明するため
の図である。

【図７】図５の実施例によるＧ画素補間を説明するため
の図である。

【図８】図５の実施例によるＲ画素補間を説明するため
の図である。

【符号の説明】

10 撮像系 20 画像処理系 30 出力系 40 制御系 120 固体撮像素子 130 色フィルタ 200 標準画質処理回路 210 高精細画質処理回路 220,230 YC処理回路 300 記録処理回路 310 再生処理回路 400 システム制御回路 420 駆動回路 500 A/D 変換器 510 選択スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写界像を固体撮像素子に結像して、該
固体撮像素子から得られる画像を表わす画像信号をディ
ジタルの画像信号に変換して、該ディジタル信号を順次
所定の形式の画像信号として記録媒体に記録する撮像装
置において、該装置は、所望の画素数を有する前記固体撮像素子を含み、該固体
撮像素子に被写界像を露光する撮像系と、該撮像系を外部からの操作に応動して制御して、所定の
時間毎の連続的な露光の動画像を表わす画像信号または
少なくとも１回の所定の時間の露光の静止画像を表わす
画像信号を前記固体撮像素子から順次読み出す制御手段
と、前記固体撮像素子から読み出された画像信号をそれぞれ
の画素毎に所定のビット数のディジタル信号に変換する
信号変換手段と、該信号変換手段を介して前記固体撮像素子から得られた
動画像を表わすディジタル信号をそれぞれの画面毎に標
準画質の画像信号として演算して、標準画質の動画像を
表わす画像信号に処理する第１の信号処理手段と、前記信号変換手段を介して前記固体撮像素子から得られ
た静止画像を表わすディジタル信号を高精細画質の画像
信号として演算して、高精細画質の静止画像を表わす画
像信号に処理する第２の信号処理手段と、前記制御手段に応動して前記第１の信号処理手段と前記
第２の信号処理手段とを切り替える処理選択手段とを含
むことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１に記載の撮像装置において、該
装置はさらに、前記処理選択手段にて選択された前記第
１の信号処理手段または前記第２の信号処理手段からの
画像信号を所定の記録媒体に出力する出力処理手段を含
むことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項２に記載の撮像装置において、前
記固体撮像素子は、前記第２の信号処理手段にて処理す
る高精細画像と同じ画素数を有する単板の固体撮像素子
であり、前記第１の信号処理手段は、前記固体撮像素子
から連続して得られる動画像を表わすディジタル信号の
それぞれを順次所定の画素毎に間引き演算して、標準画
質の動画像を表わす画像信号を生成することを特徴とす
る撮像装置。
【請求項４】請求項３に記載の撮像装置において、前
記固体撮像素子にはRGB ３原色の所定の色配列の色フィ
ルタが配置されて、前記第１の信号処理手段は、それぞ
れの画面毎にＧ画素を中心にして所定の画素毎に間引き
演算し、該Ｇ画素に対応する位置のR,B 画素を補間演算
して所定の画素数のR,G,B 信号をそれぞれ生成すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項４に記載の撮像装置において、前
記第１の信号処理手段は、さらに、求めたR,G,B 信号か
ら輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y,B-Y にて表わされる画
像信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項１に記載の撮像装置において、前
記固体撮像素子は、それぞれ標準画像と同じ画素数を有
する多板式の固体撮像素子であり、前記第２の信号処理
手段は、前記固体撮像素子のそれぞれから得られる静止
画像を表わすディジタル信号をそれぞれ補間演算して、
標準画像の数倍の画素数を有する高精細画像を表わす静
止画像の画像信号を生成することを特徴とする撮像装
置。
【請求項７】請求項６に記載の撮像装置において、前
記固体撮像素子は、R,G,B 信号をそれぞれ生成する３板
式の撮像素子であり、該撮像素子は、さらにＧ画素に対
してR,B 画素がそれぞれ水平方向および垂直方向に半画
素ずらして配置され、前記第２の信号処理手段は、Ｇ画
素を中心にそれぞれの画素を補間演算して、所定画素数
のR,G,B 信号をそれぞれ生成することを特徴とする撮像
装置。
【請求項８】請求項７に記載の撮像装置において、前
記第１の信号処理手段は、Ｇ画素の位置に対応するR,B
画素をそれぞれ４分の１づつ加算して所望のR,G,B 信号
を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】請求項７または請求項８に記載の撮像装
置において、前記第１の信号処理手段および前記第２の
信号処理手段は、さらに、求めたR,G,B 信号から輝度信
号Ｙおよび色差信号R-Y,B-Y にて表わされる画像信号を
それぞれ生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】請求項１ないし請求項９のいずれかに
記載の撮像装置において、前記第１の信号処理手段およ
び前記第２の信号処理手段からの画像信号は、さらにそ
れぞれ所定の圧縮形式にて圧縮されて前記記録媒体に記
録されることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】請求項１ないし請求項９のいずれかに
記載の撮像装置において、該装置は、動画像または静止
画像を表わす画像信号を所定の画像表示装置に出力する
出力端子を含み、それぞれの画像を表わす画像信号を所
定の表示形式にて再生する再生処理手段を含むことを特
徴とする撮像装置。