JPH10336686A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH10336686A
JPH10336686A JP10052523A JP5252398A JPH10336686A JP H10336686 A JPH10336686 A JP H10336686A JP 10052523 A JP10052523 A JP 10052523A JP 5252398 A JP5252398 A JP 5252398A JP H10336686 A JPH10336686 A JP H10336686A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成により擬色や手ブレの発生を防止
できるようにすることを課題とする。 【解決手段】 レンズ１０１により光学的に被写体像を
入力し、異なる波長感度の受光素子が２次元的に配列さ
れたＣＣＤ１０３Ａによりレンズ１０１を通じて入力さ
れた被写体像からカラー画像情報を得る構成において、
ＣＰＵ１２１は、ＣＣＤ１０３Ａに接続されたアクチュ
エータ１０３Ｂを駆動してＣＣＤ１０３Ａと被写体像と
を相対的に変位させ、ＣＣＤ１０３Ａから同一被写体の
複数のカラー画像情報を得て、複数のカラー画像情報に
基づいて一定の色で１画面分のカラー画像情報を求め、
１画面分の一定の色のカラー画像情報を用いて１画面分
のカラー画像情報を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、撮像装置に関
し、詳細には、撮像素子を用いて被写体の高画質なカラ
ー画像情報を入力する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被写体のカラー画像情報を得るために
は、一般的に、Ｒ，Ｇ，Ｂ（原色）またはＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｇ（補色）等の異なる波長感度の撮像素子が必要であ
る。そこで、従来は一般的に３つに分類される撮像方式
がある。
【０００３】すなわち、第１の撮像方式は、撮影光学系
の中にカラーフィルタを内蔵して順時切り換えながら、
Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラー画像情報を得る技法である。図
３５はこの第１の撮像方式を用いた撮像装置を概略的に
示す構成図である。第１の撮像方式では、図３５に示し
たように、撮影光学系４０１と撮像素子４０５間にカラ
ーフィルタとしてＲ（レッド）フィルタ４０２，Ｇ（グ
リーン）フィルタ４０３，Ｂ（ブルー）フィルタ４０４
が設置される。
【０００４】これらＲフィルタ４０２，Ｇフィルタ４０
３，Ｂフィルタ４０４を矢印Ｓ方向（図中の垂直方向）
に移動させることで、順次カラーフィルタの切り換えが
行われる。第１の撮像方式では、この切り替え動作の影
響により、カラー画像情報を得るために時間がかかる。
【０００５】また、第２の撮像方式は、被写体像をダイ
クロイックプリズム等を用いて３色に色分解してＲ，
Ｇ，Ｂそれぞれの色分解された被写体像をそれぞれ３枚
の撮像素子を用いて各色のカラー画像情報を得る技法で
あり、一般的に３ＣＣＤ方式と呼ばれている。図３６は
この第２の撮像方式を用いた撮像装置を概略的に示す構
成図である。第２の撮像方式では、図３６に示したよう
に、撮影光学系５０１とＲ撮像素子５０２，Ｇ撮像素子
５０３，Ｂ撮像素子５０４間にダイクロックプリズム５
０５が設置される。
【０００６】第２の撮像方式では、前記第１の撮像方式
と比べて各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラー画像情報が同時に
得られるメリットがあるが、その反面複雑なプリズムを
用いたり３枚ものＲ，Ｇ，Ｂ撮像素子５０２，５０３，
５０４が必要になるなど、非常に高価な装置となる。
【０００７】また、第３の撮影方式は、固体撮像素子を
用いて受光される各画素毎に異なる波長感度でカラー情
報を得る技法である。図３７はこの第３の撮像方式を用
いた撮像装置を概略的に示す構成図、図３８は受光素子
のカラー配列を示す図、図３９は濃淡のある被写体の一
例を示す図、そして、図４０は色に応じた濃度レベルを
示す図である。第３の方式では、カラー固体撮像素子６
０２は、図３８に示した如く、２次元的に配列された受
光素子上にカラーフィルタなどを設け、各画素ごとに異
なる波長感度となるように受光素子を配列した構成であ
る。
【０００８】この第３の撮影方式では、図３７に示した
ように、撮影光学系６０１を通じてカラー固体撮像素子
６０２に受光される各画素毎に異なる波長感度でカラー
情報が得られる。この第３の撮影方式では、単板でカラ
ー画像情報が得られるメリットがあるが、その反面異な
る波長感度の受光素子を平面的に配列しているため、同
一被写体の同一部分の色情報を得ることができなくな
る。
【０００９】このため、図３９のように、１画素毎に濃
淡のある被写体像について図３８に示したカラー配列の
カラー固体撮像素子によりカラー画像情報を得た場合に
は、図４０に示したように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に応じた
信号が発生する。このような現象は一般に疑色と呼ばれ
る。このような現象を防止するには、図３９に示した濃
淡のある画像すなわち高周波な画像を入力しないことが
必要である。すなわち、一般には撮影光学系６０１に光
学的ローパスフィルタを設けることで、画像がぼかさ
れ、そのぼかしを利用して疑色の発生を防止することが
できる。
【００１０】ところが、光学的ローパスフィルタにより
画像がぼけた場合には、高解像な画像が得られないとい
う問題がある。このこ問題を解決する方法として、例え
ば特開平７−３２２１２１号公報による“高画質画像撮
像装置”が提案されている。
【００１１】この公報には、光軸変更装置としてＶＡ
（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｎｇｌｅ）プリズムを用いるこ
とで被写体像の位置を撮像素子に対して変位させ、この
変位を通じて高画質画像を得るという技術が開示されて
いる。この技術によれば、複数回同一の画像を取り込む
ことで撮像素子の総画素がｍ画素とした場合には、ｎ種
の異なる被写体像を取り込めば、ｎ×ｍ画素相当の画像
が得られる。
【００１２】この公報による技術は、第２の撮像方式と
第３の撮像方式とを組み合わせた混合方式となる。図４
１及び図４２はこの混合方式をカラー配列で説明する図
である。この混合方式は、Ｃ（シアン），Ｙ（イエロ
ー），Ｍ（マゼンタ），Ｇ（グリーン）の補色フィルタ
のカラー配列（図４１参照）をもつ撮像素子を１画素ピ
ッチだけ左右上下の４方向に変位させ、図４２に示した
ように４枚のカラー画像情報を得て被写体の同一部分の
各Ｃ，Ｙ，Ｍ，Ｇの色情報を得るものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記公報のように従来
例による高画質画像撮像装置は、被写体像を変位させる
ことで第２の撮像方式を時系列時に行うようにしたの
で、前述した第３の撮像方式のような疑色の発生はない
が、第１の撮像方式と同様に切り替えを行うことから、
順時４つのカラー画像情報を得ることになる。それゆ
え、疑色の発生を防止する代わりに、撮像に必要以上に
時間がかかったり手ブレが生じるなどの問題や、撮像素
子を左右上下の４方向に変化させるために２軸（左右方
向，上下方向）の変位装置が必要になるなどの問題があ
った。
【００１４】この発明は、上述した従来例による問題を
解消するため、簡易な構成により疑色や手ブレの発生を
防止することが可能な撮像装置を得ることを目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１の発明に係る撮像装置
は、光学的に被写体像を入力する光学的入力手段と、異
なる波長感度の受光素子が２次元的に配列され、光学的
入力手段により入力された被写体像からカラー画像情報
を得る撮像手段と、撮像手段に接続され、撮像手段と光
学的入力手段により入力される被写体像とを相対的に変
位させる相対位置変位手段と、相対位置変位手段を駆動
させ、撮像手段から同一被写体の複数のカラー画像情報
を得て、複数のカラー画像情報に基づいて一定の色で１
画面分のカラー画像情報を求め、１画面分の一定の色の
カラー画像情報を用いて１画面分のカラー画像情報を求
める制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】この請求項１の発明によれば、相対位置変
位手段により撮像手段と光学的入力手段により入力され
る被写体像とを相対的に変位させ、その変位で得られた
同一被写体の複数のカラー画像情報に基づき一定の色で
１画面分のカラー画像情報を求めてから、その一定の色
のカラー画像情報に基づき１画面分のカラー画像情報を
求めるようにしたので、色相の変化の分離能力が人間の
視覚の特性である輝度の変化の分離能力よりも低いこと
を利用して、高い周波数での色相の変化は検出せずグレ
ーと感じてしまう所を利用することになり、これによっ
て、簡易な構成により疑色や手ブレの発生を防止するこ
とが可能である。
【００１７】また、請求項２の発明に係る撮像装置は、
請求項１の発明において、前記制御手段は、前記一定の
色の相関に基づいて、注目画素の不足したカラー画像情
報を求めることを特徴とする。
【００１８】この請求項２の発明によれば、一定の色の
相関に基づいて、注目画素の不足したカラー画像情報を
求めているので、不足したカラー画像情報を正確に算出
することが可能となる。
【００１９】また、請求項３の発明に係る撮像装置は、
請求項２の発明において、前記制御手段は、前記注目画
素の前記一定の色のカラー画像情報と当該注目画素の周
囲にある周囲画素の前記一定の色のカラー画像情報とを
比較し、相関の最も高い周囲画素のカラー画像情報に基
づき、当該注目画素の不足したカラー画像情報を求める
ことを特徴とする。
【００２０】この請求項３の発明によれば、注目画素の
一定の色のカラー画像情報と注目画素の周囲にある周囲
画素の一定の色のカラー画像情報とを比較し、相関の最
も高い周囲画素のカラー画像情報に基づき、注目画素の
不足したカラー画像情報を求めているので、不足したカ
ラー画像情報をより正確に算出することが可能となる。
【００２１】また、請求項４の発明に係る撮像装置は、
請求項１の発明において、注目画素の不足したカラー画
像情報を作成する際に、当該着目画素の周りにある使用
可能な周囲画素が、当該注目画素に対して水平・垂直・
斜めのいずれの方向にも少なくとも１画素存在するよう
に受光素子を配したことを特徴とする。
【００２２】この請求項４の発明によれば、受光素子
を、注目画素の不足したカラー画像情報を作成する際
に、着目画素の周りにある使用可能な周囲画素が、注目
画素に対して水平・垂直・斜めのいずれの方向にも少な
くとも１画素存在するように配したので、不足したカラ
ー画像情報を正確に算出することが可能となる。
【００２３】また、請求項５の発明に係る撮像装置は、
請求項４の発明において、前記制御手段は、当該注目画
素の前記一定の色のカラー画像情報と前記使用可能な周
囲画素の前記一定の色のカラー画像情報とを比較し、相
関の最も高い前記使用可能な周囲画素のカラー画像情報
に基づき、当該注目画素の不足したカラー画像情報を求
めることを特徴とする。
【００２４】この請求項５の発明によれば、注目画素の
一定の色のカラー画像情報と使用可能な周囲画素の一定
の色のカラー画像情報とを比較し、相関の最も高い使用
可能な周囲画素のカラー画像情報に基づき、注目画素の
不足したカラー画像情報を求めているので、不足したカ
ラー画像情報をより正確に算出することが可能となる。
【００２５】また、請求項６の発明に係る撮像装置は、
請求項１の発明において、相対位置変位手段は被写体像
と撮像手段とのいずれか一方を変位させることを特徴と
する。
【００２６】この請求項６の発明によれば、被写体像と
撮像手段とのいずれか一方を変位させるので、相対的位
置に変位が生じ、これによって、複数の撮像素子及びミ
ラー光学系を必要としない簡易な構成を得ることが可能
である。
【００２７】また、請求項７の発明に係る撮像装置は、
請求項１の発明において、前撮像手段は複数の撮像素子
より構成され、相対位置変位手段は光学的入力手段によ
り入力される被写体像を複数の光路に分岐させ、各撮像
素子に被写体像と同一の被写体像を受光させることを特
徴とする。
【００２８】この請求項７の発明によれば、光学的入力
手段により入力される被写体像を複数の光路に分岐さ
せ、各撮像素子に被写体像と同一の被写体像を受光させ
るようにしたので、手ブレ等が発生せず動画情報も取得
可能であるとともに、３板式撮像装置のように色分解の
ためのダイクロイックプリズム等の複雑な光学系を必要
としない簡易な構成を得ることが可能である。
【００２９】また、請求項８の発明に係る撮像装置は、
請求項１の発明において、撮像手段はＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３原色フィルタを有し、３原色フィ
ルタは相対位置変位手段の変位ですべての画素位置に一
定の色に当たるＧ（緑）の原色フィルタが入るようにカ
ラー配列されていることを特徴とする。
【００３０】この請求項８の発明によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３原色フィルタを相対位置変位手段の変位ですべての
画素位置に一定の色に当たるＧ（緑）の原色フィルタが
入るようにカラー配列したので、Ｒ（赤），Ｂ（青）の
分光感度に対して双方にオーバラップした広い分光感度
を持つことになり、これによって、Ｇのカラー画像情報
を１画面全体に取得することで被写体像の情報量が増
え、人間の視覚特性に合致させることが可能である。
【００３１】また、請求項９の発明に係る撮像装置は、
請求項１の発明において、撮像手段は、電子シャッタと
メカシャッタとを有し、電子シャッタとメカシャッタと
の駆動タイミングに対応させて各カラー画像情報の露光
時間の中での有効な蓄積時間を設定し、各露光時間中に
撮像手段の転送動作を完了することを特徴とする。
【００３２】この請求項９の発明によれば、電子シャッ
タとメカシャッタとの駆動タイミングに対応させて各カ
ラー画像情報の露光時間の中での有効な蓄積時間を設定
し、各露光時間中に撮像手段の転送動作を完了するよう
にしたので、複数のカラー画像情報を得るための蓄積時
間の間隔が短縮され、これによって、手ブレ等の問題を
解消することが可能である。
【００３３】また、請求項１０の発明に係る撮像装置
は、請求項１の発明において、制御手段は、少なくとも
複数のカラー画像情報の蓄積時間の差を補正することを
特徴とする。
【００３４】この請求項１０の発明によれば、少なくと
も複数のカラー画像情報の蓄積時間の差を補正するよう
にしたので、複数のカラー画像情報を取得するときの露
光ムラがあっても高画質な画像を取得することが可能で
ある。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明す
る。なお、以下に説明する実施の形態では、この発明の
一実施の形態としてデジタルカメラを例に挙げて説明す
る。
【００３６】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１によるデジタルカメラの構成を示すブロック図であ
る。デジタルカメラは、図１に示したように、レンズ１
０１、オートフォーカス等を含むメカ機構１０２、ＣＣ
Ｄ１０３Ａ、アクチュエータ１０３Ｂ、ＣＤＳ（相関２
重サンプリング）回路１０４、Ａ／Ｄ変換器１０５、デ
ジタル信号処理部１０６、ＤＣＴ１０７、コーダー１０
８、ＭＣＣ１０９、バッファメモリ１１０、ビデオアン
プ１１１、内部メモリ１１２、ＣＰＵ１２１、表示部１
２２、操作部１２３、パラメータメモリ１２４、モータ
ドライバ１２５、ＳＧ（制御信号生成）部１２６、スト
ロボ１２７、ＡＦセンサ１２８などを備えている。
【００３７】レンズユニットは、レンズ１０１、オート
フォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルタ部を含むメカ機構
１０２等からなり、メカ機構１０２のメカニカルシャッ
ターは２つのフィールドの同時露光を行う。ＣＣＤ１０
３Ａは、レンズユニットを介して入力した映像を電気信
号（アナログ画像データ）に変換する。アクチュエータ
１０３Ｂは、ＣＣＤ１０３Ａに取り付けられ、ＣＰＵ１
２１の制御に従ってＣＣＤ１０３Ａと被写体との相対的
に位置関係を変位させる。
【００３８】ＣＤＳ回路１０４は、ＣＣＤ型撮像素子に
対する低雑音化のための回路である。またＡ／Ｄ変換器
１０５は、ＣＤＳ回路１０４を介して入力したＣＣＤ１
０３Ａからのアナログ画像データをデジタル画像データ
に変換する。すなわち、ＣＣＤ１０３の出力信号は、Ｃ
ＤＳ回路１０４を通してＡ／Ｄ変換器１０５で最適なサ
ンプリング周波数（例えば、ＮＴＳＣ信号のサブキャリ
ア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。
【００３９】また、デジタル信号処理部１０６は、Ａ／
Ｄ変換器１０５から入力したデジタル画像データを色差
と輝度に分けて各種処理、補正及び画像圧縮／伸長のた
めのデータ処理を施す。ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃ
ｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）１０７は、例えばＪ
ＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換を
行い、そしてコーダー（Ｈｕｆｆｍａｎ Ｅｎｃｏｄｅ
ｒ／ｄｅｃｏｄｅｒ）１０８は、ＪＰＥＧ準拠の画像圧
縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・複合化等を行
う。
【００４０】またＭＣＣ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１０９は、圧縮処理された画像と
図示せぬマイクから取り込まれてデジタル化された音声
を一旦蓄え、同時処理して内部メモリ１１２またはメモ
リカードへの記録・読み出しを行う。ＣＰＵ１２１は、
操作部１２３からの指示、或いは図示しないリモコン等
の外部動作指示に従い、上記各部の動作を制御する。
【００４１】表示部１２２は、ＬＣＤ，ＬＥＤ，ＥＬ等
で実現されており、撮影したデジタル画像データや伸長
処理された記録画像データに基づく画像を表示すると共
に、当該デジタルカメラの状態等を表示する。また、操
作部１２３は、機能選択、撮影指示、及びその他の各種
設定を外部から行うためのボタンを備える。この操作部
１２３は、レリーズボタン１２３Ａを有しており、この
レリーズボタン１２３Ａの操作によりＣＰＵ１２１へレ
リーズ信号を出力する。
【００４２】次に、上記撮像装置の要部について説明す
る。図２はこの実施の形態１による相対変位機構を示す
構成図である。図２において、カラー固体撮像素子であ
るＣＣＤ３０３Ａは、素子ホルダ１０３Ｃに取り付けら
れ支持される。相対位置変位手段であるアクチュエータ
１０３Ｂは、この素子ホルダ１０３Ｃに接続され、この
素子ホルダ１０３Ｃを矢印Ｔで示す方向に移動させる。
尚、アクチュエータ１０３Ｂの取り付け角度は、これに
限定されるものではなく、ＣＣＤ３０３Ａを変位させる
方向に対応した角度に取り付ければ良い。例えば、斜め
方向にＣＣＤ３０３Ａを変位させる場合には、素子ホル
ダ１０３Ｃに対して斜め方向にアクチュエータ１０３Ｂ
を取り付ければ良い。
【００４３】図２に示した構成によれば、撮影光学系で
あるレンズ１０１を通して入射される被写体像はＣＣＤ
１０３Ａによる受光で得られるが、ＣＰＵ１２１の制御
によりアクチュエータ１０３Ｂを駆動させることで撮影
範囲が変化し、ＣＣＤ１０３Ａと被写体との間の複数の
異なる相対位置関係で複数枚の被写体像（カラー画像情
報）が取得される。
【００４４】次に、実施の形態１によるカラー画像情報
の取得方法について説明する。図３〜図７は実施の形態
１による相対変位による受光素子の遷移を説明する図、
図８は注目画素のカラー画像情報を説明する図、そし
て、図９及び図１０は明部と暗部との繰り返しパターン
を説明する図である。
【００４５】図３に示したＣＣＤ１０３Ａには、Ｒ（赤
色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の順にマトリクス状に画
素を配列させたカラー配列が示されている。Ｒ画素，Ｂ
画素，Ｇ画素はそれぞれ赤色，青色，緑色に主に感度を
持つ受光部に当たる。ただし、図３に示したＲ，Ｇ，Ｂ
の各画素の配列は、一般的なＲ，Ｇ，Ｂ市松配列を示し
たものであり、これに限定されるものではない。
【００４６】図４を基準となる被写体像のカラー画像情
報とした場合、相対位置変位手段であるアクチュエータ
１０３Ｂによりカラー固体撮像素子であるＣＣＤ１０３
Ａを被写体像に対して相対的に水平方向（図５中の矢印
Ｘで示した方向）に１画素変位させると、図５に示した
ように図４のものとは１画素右に変位したカラー画像情
報が得られる。
【００４７】そこで、基準のカラー画像情報と変位で得
られたカラー画像情報とを図４２のように重ねて同一被
写体像の対応関係をみる。すなわち、図６に示したよう
に、同一被写体において、基準のカラー画像情報は画面
左端をＣＣＤ１０３Ａの第１列（Ｒ，Ｇ，Ｂ…）の配列
配列で受光した被写体像となるが、変位で得られたカラ
ー画像情報は、撮像時に基準の画面左端よりも１画素分
右に変位していることから、基準の画面左端よりも１画
素右に変位した左端をＣＣＤ１０３Ａの第１列（Ｒ，
Ｇ，Ｂ…）の配列で受光した被写体像となる。
【００４８】このため、例えば基準のＣＣＤ１０３Ａの
２行１列の位置にあるＧ画素で撮像した被写体の位置
は、変位により撮像する場合には、ＣＣＤ１０３Ａの１
行１列の位置にあるＲ画素で撮像することになる。した
がって、変位による２回の撮像で得られる同一被写体の
同一部分には、図６に示したように、２つの画素が配列
される。すなわち、アクチュエータ１０３Ｂを用いて２
つのカラー画像情報を得ることで、Ｒ，Ｇの組み合わ
せ、もしくはＢ，Ｇの組み合わせとの２種のカラーカラ
ー画像情報が取得される。これにより、Ｇ画素のカラー
画像情報に注目すると、図７に示した如く、すべての画
素位置にＧ（緑色）のカラー画像情報が存在しているこ
とになる。
【００４９】さらに、被写体像のある特定の部分に注目
する。図８には、ある列の３行分のカラー画像情報が示
されている。１行目の画素位置１はＧ１，Ｒ１の組み合
わせ、２行目の画素位置２はＢ２，Ｇ２の組み合わせ、
３行目の画素位置３はＧ３，Ｒ３との組み合わせとなっ
ている。このとき、画素位置２を注目部分とすれば、そ
の画素位置２のカラー画像情報は、Ｂ２，Ｇ２の組み合
わせでＲ（赤色）のカラー画像情報が不足している。こ
のため、その注目部分については、Ｒ（赤色）のカラー
画像情報Ｒ２を求めることができれば、Ｒ２，Ｇ２，Ｂ
２の３色のカラー画像情報が求まることになる。
【００５０】そこで、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各カラー画像情
報を輝度情報と輝度情報とで正規化された色情報（ｒ，
ｇ，ｂ）で表すと、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｉ（ｒ，ｇ，ｂ）
となる。一般的に、人間の視覚の特性として被写体の輝
度の変化に比べて色合いの変化の判別能力が低いことが
知られている。このため、テレビジョン等のカラー画像
の伝送は輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ，Ｖに対して周波数
帯域をＹ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２等のように、輝度信号に
比べて色差信号の帯域を小さくしている。また、画像圧
縮技術においても同様な方式がとられている。
【００５１】前述の式（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｉ（ｒ，ｇ，
ｂ）を変形して、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｉｇ（ｒ／ｇ，１，
ｂ／ｇ）とした場合、人間の視覚の特性により、ｒ／ｇ
及びｂ／ｇなどの色調を表す部分のカラー画像情報は、
曖昧な情報で問題ない。このため、近傍のカラー画像情
報により予測することができる。すなわち、注目部分に
ついて考えると（不足のＲ２についてＲ￣で示す）、
（Ｒ￣２，Ｇ２，Ｂ２）＝Ｉ２・ｇ２・（ｒ２／ｇ２，
１，ｂ２／ｇ２）より、Ｒ￣２＝Ｉ２・ｇ２・（ｒ２／
ｇ２）でＩ２・ｇ２＝Ｇ２より、Ｒ￣２＝Ｇ２・（ｒ２
／ｇ２）となる。
【００５２】ここで、前述の特性を利用して、ｒ２／ｇ
２＝（ｒ１／ｇ１＋ｒ３／ｇ３）／２とすると、ｒ１／
ｇ１＝Ｒ１／Ｇ１，ｒ３／ｇ３＝Ｒ３／Ｇ３より、Ｒ￣
２＝Ｇ２・（Ｒ１／Ｇ１＋Ｒ３／Ｇ３）／２となる。こ
れより注目部分の３原色の画像情報がすべて求まり、
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（Ｇ２・（Ｒ１／Ｇ１＋Ｒ３／Ｇ３）
／２，Ｇ２，Ｂ２）となる。
【００５３】Ｂ（青色）のカラー画像情報が欠けている
図８の画素位置３の部分についても同様に、（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）＝（Ｒ３，Ｇ３，Ｇ３・（Ｂ２／Ｇ２＋Ｂ４／Ｇ
４）／２）となる。この例では、欠けているカラー画像
情報を上下の部分で予測したが、図７の様なカラー画像
情報が得られた場合には、ｒ／ｇ及びｂ／ｇは水平方向
には画素ピッチごとに、垂直方向には２画素ごとに並ん
でいるので、標本化定理より水平方向には画素ピッチの
ナイキスト周波数まで、垂直方向にはナイキスト周波数
の１／２までの変化まで予想が可能である。このため、
前述のＹ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２に対して十分予測可能で
ある。
【００５４】続いて、図９に示したように水平方向に明
部，暗部の繰り返しパターンが存在する場合について考
える。ここで、明部を（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）とし、暗部
を（１／１０）・（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）とすると、前述
の注目部分の画素が明部の場合には、Ｇ，Ｂのカラー画
像情報は、それぞれＧ，Ｂの画素が存在するため、Ｇ
０，Ｂ０が再現されるのは自明である。
【００５５】ここでもＲ２について考える。Ｒ￣２＝Ｇ
２・（Ｒ１／Ｇ１＋Ｒ３／Ｇ３）／２の式にＧ１＝Ｇ２
＝Ｇ３＝Ｇ０，Ｒ１＝Ｒ３＝Ｒ０を代入すると、Ｒ２＝
Ｒ０となり、Ｒ￣２は正確に算出される。同様に、暗部
についても、Ｇ１’＝Ｇ２’＝Ｇ３’＝（１／１０）Ｇ
０，Ｒ１’＝Ｒ３’＝（１／１０）Ｒ０を代入すると、
Ｒ￣２’＝（１／１０）Ｒ０と正確に算出される。
【００５６】続いて、図１０に示したように、垂直方向
に繰り返しパターンが存在する場合について説明する。
ここでも同様にＢ２＝Ｂ０，Ｇ２＝Ｇ０が再現されるの
は自明である。
【００５７】ここでもＲ２について考える。前式Ｒ￣２
＝Ｇ２・（Ｒ１／Ｇ１＋Ｒ３／Ｇ３）／２の式にＲ１＝
Ｒ３＝（１／１０）Ｒ０，Ｇ１＝Ｇ３＝（１／１０）Ｇ
０，Ｇ２＝Ｇ０を代入すると、Ｒ￣２＝Ｒ０となり、正
確に再現される。同様に暗部についても、Ｒ￣２’＝
（１／１０）Ｒ０が正確に再現できる。よって疑色が生
じない。
【００５８】すなわち、ｒ／ｇ，ｂ／ｇが前述の条件を
満たしていれば基本的に疑色は生じない。また、一般的
な被写体の色合いはそのような高い周波数の変化は少な
く、仮にそのように変化があっても色調のないグレーに
再現されるだけで、人間はグレーにしか感じないので問
題ない。
【００５９】以上説明したように、実施の形態１によれ
ば、色相の変化の分離能力が人間の視覚の特性である輝
度の変化の分離能力よりも低いことを利用して、高い周
波数での色相の変化は検出せずグレーと感じてしまう所
を利用するようにしたので、３板式の様にＲ，Ｇ，Ｂそ
れぞれ独立してＣＣＤを用いなくてもよく、高い周波数
の輝度変化があっても疑色は生じなくなる。
【００６０】また、被写体像と撮像素子とのいずれか一
方を変位させるので、相対的位置に変位が生じ、これに
よって、複数の撮像素子及びミラー光学系を必要としな
い簡易な構成を得ることが可能である。
【００６１】さて、前述の実施の形態１では、相対位置
変位手段としてアクチェータ１０３Ｂを設け、そのアク
チュエータ１０３ＢによりＣＣＤ１０３Ａを被写体像と
の間で変位させているが、この相対位置変位手段に一般
的に使用される積層圧電素子等の手段を適用してもよ
い。
【００６２】また、実施の形態１では、原色フィルタ
Ｒ，Ｇ，ＢのＧ色のカラー画像情報は画面全体により取
得されるが、他のＲ，Ｇ色や補色配列についても実施す
ることが可能である。しかしながら、図１１のように、
人間の視感度やＣＣＤ３０１，３０２では緑（Ｇ）の感
度が広く分布しているので、緑（Ｇ）のカラー画像情報
を画面全体に取得した方がよくなる。
【００６３】この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色フィルタを
相対位置変位手段の変位ですべての画素位置に一定の色
に当たるＧ（緑）の原色フィルタが入るようにカラー配
列したので、Ｒ（赤），Ｂ（青）の分光感度に対して双
方にオーバラップした広い分光感度を持つことになり、
これによって、Ｇのカラー画像情報を１画面全体に取得
することで被写体像の情報量が増え、人間の視覚特性に
合致させることが可能である。
【００６４】また、上述した実施の形態１では、市松配
列について説明したが、この発明は、図１２のように、
Ｇ列，Ｒ列，Ｇ列，Ｂ列，Ｇ列のようにストライプ配列
についても適用可能である。
【００６５】（実施の形態２）上記した実施の形態１に
おいては、注目画素の不足したカラー画像情報を補間
（算出）する際に、注目画素に対して垂直方向に隣接す
る画素の情報を使用していたが、実施の形態２において
は、注目画素に対して隣接する周囲の画素に基づいて、
不足したカラー情報を補間（算出）して、不足したカラ
ー情報をより正確に取得する方法を説明する。以下、実
施の形態２によるカラー画像情報の取得方法を、図１３
〜図１６を参照して説明する。
【００６６】図１３は注目画素のカラー画像情報を説明
する図、図１４は明部と暗部のパターンを説明するため
の図、図１５は注目画素のカラー画像情報を一般化した
図、図１６は注目画素の不足したカラー画像情報の算出
手順を説明するための図を示す。
【００６７】上記図７に示したＣＣＤのカラー画像情報
を、例えば、図１３に示すように、（Ｒ１，Ｇ１）、
（Ｒ２，Ｇ２）、（Ｒ３，Ｇ３）、（Ｒ４，Ｇ４）、
（Ｒ５，Ｇ５）、（Ｒ６，Ｇ６）、（Ｒ７，Ｇ７）、
（Ｒ８，Ｇ８）、（Ｒ９，Ｇ９）とする。ここで、注目
画素を（Ｂ５，Ｇ５）とする。この注目画素（Ｂ５，Ｇ
５）の不足しているカラー情報Ｒ５を作成する方法を以
下に説明する。
【００６８】上記した実施の形態１の方法では、注目画
素（Ｒ５，Ｇ５）の不足しているカラー情報Ｒ５を作成
するため、注目画素（Ｒ５，Ｇ５）に対して、垂直方向
に隣接する画素（Ｇ２，Ｒ２）、（Ｇ８、Ｒ８）の情報
を使用していたが、実施の形態２においては、注目画素
（Ｒ５，Ｇ５）に対して周囲に存在する画素のＧ情報
（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ７、Ｇ８、Ｇ９）の中で最もＧ
５に相関の高い画素のカラー画像情報を使用する。
【００６９】例えば、図１４に示すような、明暗のパタ
ーンが存在する場合には、Ｇ５は、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ８、
Ｇ９と近い値となる。そこで、Ｇ５と最も相関の高い値
をＧ２であるとした場合、この情報（Ｇ２、Ｒ２）を使
用して、不足したＲ５の情報を、Ｒ５＝Ｒ２・（Ｇ５／
Ｇ２）として算出する。
【００７０】つぎに、上記算出方法を一般化した場合を
説明する。上記図１３のカラー配列を一般化すると、図
１５の如く表すごとできる。図１５においては、注目画
素のＧ情報をＧmn、その他のカラー画像情報（Ｒ又はＢ
情報）をＣと表現している。注目画素の不足したカラー
画像情報の算出手順を、図１６のフローチャートに示
す。
【００７１】図１６において、まず、注目画素Ｇm,n と
｛Ｇm-1,n-1 、Ｇm,n-1 、Ｇm+1 ，n-1 、Ｇm-1,n+1 、
Ｇm,n+1 、Ｇm+1 ，n ＋1 ｝のそれぞれとの相関を比較
し、｛Ｇm-1,n-1 、Ｇm,n-1 、Ｇm+1 ，n-1 、Ｇm-1,n+
1 、Ｇm,n+1 、Ｇm+1 ，n ＋1 ｝の中で、Ｇm,n と最も
差の小さいもの、すなわち相関が最も高い情報をＧ’と
する（ステップＳ１）。ついで、Ｇ’と同じ画素位置に
あるＣ情報をＣ’とする（ステップＳ２）。そして、求
めるべき情報Ｘとした場合、求めるべき情報Ｘは、Ｘ＝
Ｃ’・（Ｇm ，n ／Ｇ’）により算出することができる
（ステップＳ３）。
【００７２】以上説明したように、本実施の形態２にお
いては、注目画素の不足したカラー画像情報を取得する
場合に、注目画素に対して隣接する周囲の画素のうち、
注目画素のカラー画像情報と最も相関の高い画素のカラ
ー画像情報に基づいて、不足したカラー画像情報を算出
することとしたので、不足したカラー画像情報を正確に
取得することが可能となる。
【００７３】（実施の形態３）実施の形態３において
は、本実施の形態では、注目画素において不足したカラ
ー画像情報をより正確に取得するためのＣＣＤのカラー
画素配列及びその画素ずらし方向について説明する。以
下、実施の形態３によるカラー画像情報の取得方法を、
図１７〜図２７を参照して説明する。
【００７４】図１７は明部と暗部のパターンを説明する
ための図、図１８は受光素子（ＣＣＤ）のカラー配列を
示す図、図１９はＣＣＤの移動方向（画素ずらし方向）
を説明するための図、図２０〜図２３は相対変位による
図１８に示す受光素子の遷移を説明するための図、図２
４は受光素子の他のカラー配列を示す図、図２５〜図２
７は相対変位による図２４に示す受光素子の遷移を説明
するための図である。
【００７５】上記実施の形態１においては、ＣＣＤを図
３に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの市松配列とし、図５に示
すように水平方向に１画素ずらし、図７に示すようなカ
ラー画像情報を得ていた。このカラー画像情報で、図１
７に示すように、水平方向に暗部がある場合について考
える。ここで注目画素（Ｂ５，Ｇ５）とした場合、不足
しているカラー画像情報Ｒ５を算出するためには、周囲
の画素（Ｒ１，Ｇ１）、（Ｒ２，Ｇ２）、（Ｒ３，Ｇ
３）、（Ｒ７，Ｇ７）、（Ｒ８，Ｇ８）、（Ｒ９，Ｇ
９）のカラー画像情報を使用しなければならない。この
場合、水平方向に暗部があるので、注目画素（Ｂ５，Ｇ
５）と周囲の画素（Ｒ１，Ｇ１）、（Ｒ２，Ｇ２）、
（Ｒ３，Ｇ３）、（Ｒ７，Ｇ７）、（Ｒ８，Ｇ８）、
（Ｒ９，Ｇ９）とでは、相関が余りない。
【００７６】そこで、ＣＣＤ１０３Ａの画素のカラー配
列を、図１８に示す如く、（Ｇ、Ｇ、Ｇ、Ｇ、・・
・）、（Ｒ、Ｂ、Ｒ、Ｂ、・・・）、（Ｇ、Ｇ、Ｇ、
Ｇ、・・・）、（Ｂ、Ｒ、Ｂ、Ｒ、・・・）、・・・・
として、Ｇ列を１行おきにトライプ状に配列させ、それ
以外の各行については、それぞれＲとＢの画素を交互に
配置する。そして、相対位置変位手段であるアクチュエ
ータ１０３Ｂにより、図１８の如くカラー配列させたＣ
ＣＤ１０３Ａを、図１９に示すように、被写体像に対し
て相対的に斜め方向（図１９中の矢印Ａで示した方向）
に１画素変位させ、移動前の画素のカラー情報と移動後
の画素のカラー情報とを合成すると、図２０に示すよう
なカラー画像情報が得られる。
【００７７】この図２０に示すカラー画像情報で、注目
画素の不足したカラー画像情報を、上記実施の形態２で
説明した方法と同じ方法で取得する場合を考える。図２
０において、注目画素（Ｇ、Ｂ）のＲ情報を、周囲の画
素から算出するとした場合には、図２１で斜線で示した
画素が補間に使用できる画素である。これをさらに分か
り易く示すと、使用できる周囲画素は図２２に示す方向
に存在することになる。逆に、注目画素と同じカラー配
列となる部分を簡潔に示すと図２３の如くなる。
【００７８】すなわち、図２２に示すように、注目画素
に対して、水平・垂直・斜めのいずれの方向にも補間に
使用できる周囲画素が少なくとも１画素存在することに
なる。これにより、例えば、注目画素に対して、水平方
向・垂直方向・斜め方向のいずれかが暗部となる場合に
おいても、周囲画素で相関性の高い画素が存在すること
になる。
【００７９】従って、図２０に示すようなカラー画像情
報では、注目画素の水平方向、垂直方向、若しくは斜め
方向のいずれかが暗部となる場合においても、注目画素
にたいして相関の高い周囲画素が存在することになり、
上記で示した方法と同様な方法により、注目画素の不足
したカラー情報を作成する場合に、周囲で相関の高い画
素のカラー情報に基づいて、不足したカラー情報を作成
する。これにより、不足したカラー情報を正確に得るこ
とが可能となる。
【００８０】以上説明したように、実施の形態３におい
ては、Ｇ画素のみからなるＧ画素列と、Ｒ画素とＢ画素
を交互に配置したＲＧ画素列とを交互に配置したＣＣＤ
を、斜め方向に１画素変位させ、注目画素のカラー画像
情報と相関の高いカラー画像情報の画素が周囲に存在す
る確率を高くすることとしたので、注目画素の不足した
カラー画像情報を取得する場合において、注目画素に対
して隣接する周囲の画素のうち、注目画素のカラー画像
情報と最も相関の高い画素のカラー画像情報に基づき不
足したカラー画像情報を算出する場合に、不足したカラ
ー画像情報をより正確に取得することが可能となる。
【００８１】尚、ＣＣＤの画素のカラー配列は、上記図
１８に示したものに限られるものではなく、例えば、図
２４の如きカラー配列としても良い。図２４に示す例で
は、（Ｇ、Ｇ、Ｇ、Ｇ、・・・）、（Ｒ、Ｂ、Ｒ、Ｂ、
・・・）、（Ｇ、Ｇ、Ｇ、Ｇ、・・・）、（Ｒ、Ｂ、
Ｒ、Ｂ、Ｒ、・・・）、・・・・として、Ｇ列とＲＢの
繰り返し列とを交互に配置している。図２４の配列が図
１８の配列と異なっている点は、ＲとＢの繰り返しパタ
ーンを各行とも同じにした点である。
【００８２】図２４に示すカラー配列のＣＣＤ１０３Ａ
を、アクチュエータ１０３Ｂにより、図１９に示すよう
に、被写体像に対して相対的に斜め方向（図１９中の矢
印Ａで示した方向）に１画素変位させ、移動前の画素の
カラー情報と移動後の画素のカラー情報とを合成する
と、図２５に示すようなカラー画像情報が得られる。こ
こで、注目画素を（Ｇ、Ｂ）として、不足したＲの画像
情報を取得する場合に、使用できる画素は、図２６に示
す如くとなり、これをさらに分かり易く示すと、使用で
きる周囲画素は図２７に示す方向に存在することにな
る。
【００８３】（実施の形態４）さて、前述した実施の形
態１では、ＣＣＤ１０３Ａを相対位置変位手段であるア
クチェータ１０３Ｂで変位させているが、以下に説明す
る実施の形態２のように、手ブレ等の被写体像の変化を
利用し、被写体像の結像位置をプリズム等の相対位置変
位手段により変位させてもよい。
【００８４】図２８はこの発明の実施の形態４による撮
像装置の相対変位機構を示す構成図である。実施の形態
２では、図２８に示したように、撮影光学系であるレン
ズ１０１と撮像素子であるＣＣＤ１０３との間にプリズ
ム２０１が設置される。全体の構成を図１に示したブロ
ック構成とした場合には、相対変位機構を図２の構成に
代わって図２８の構成とすることで、ＣＰＵ１２１から
プリズム２０２に矢印Ｗで示す方向に回転指示を与えれ
ば、被写体の撮影範囲が変化して、ＣＣＤ１０３Ａと被
写体との相対的位置関係が変位する。
【００８５】この実施の形態４においても、前述の実施
の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００８６】（実施の形態５）さて、前述した実施の形
態１及び４では、アクチュエータやプリズムを駆動させ
て多くの相対的位置関係を取得するようにしていたが、
以下に説明する実施の形態４のように、ひとつの被写体
像を複数の被写体像に複製して相対的位置関係を取得す
るようしてもよい。なお、全体構成は実施の形態１の図
１に示したブロック構成を採用するため、以下に相違す
る構成についてのみ説明する。
【００８７】図２９はこの発明の実施の形態５による撮
像装置の相対変位機構を示す構成図である。実施の形態
３による撮像装置は、図２９に示したように、レンズ１
０１の光路に光が透過するハーフミラー３０３を固定し
て、そのハーフミラー３０３の後段に透過する光を受光
するＣＣＤ３０１を設け、そのハーフミラー３０３の下
方（図中）に反射光を受光するＣＣＤ３０２を設けた構
成である。
【００８８】図２９に示した構成によれば、レンズ１０
１を通りハーフミラー３０３に入射された光は、ひとつ
は透過してＣＣＤ３０１に受光され、もうひとつは反射
してＣＣＤ３０２に受光される。このため、被写体に対
して異なる相対位置関係をもつ２つの被写体像が取得さ
れる。
【００８９】この実施の形態５によれば、光学的入力手
段であるレンズ１０１により入力される被写体像をハー
フミラー３０３により複数の光路に分岐させ、各撮像素
子に被写体像と同一の被写体像を受光させるようにした
ので、手ブレ等が発生せず動画情報も取得可能であると
ともに、３板式撮像装置のように色分解のためのダイク
ロイックプリズム等の複雑な光学系を必要としない簡易
な構成を得ることが可能である。
【００９０】次に、上述した各実施の形態に適用可能な
変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例
は、１つもしくは２つ以上組み合わせて各実施の形態に
適用してもよい。
【００９１】ところで、カラー固体撮像素子としてエリ
アＣＣＤが使用された場合には、図３０に示したよう
に、電子シャッタを使用しても蓄積時間（露光時間）は
短くなるが、蓄積時間の間隔は、その間隔の間に画像の
転送時間が入ることから、一定となって短くならない。
すなわち、転送パルス，電子シャッタ信号，蓄積時間ｔ
１，ｔ２…のタイミングで動作している際に、必ず各転
送時間ｔ１，ｔ２…に転送時間Ｔｒ１，ｔｒ２…が含ま
れる。
【００９２】そこで、図３１に示したように、ＣＣＤ全
面にメカシャッタ等の遮光シャッタを設けて、電子シャ
ッタと遮光シャッタとで２つの蓄積時間を設け、２つの
蓄積時間の間隔を短くしてもよい。すなわち、電子シャ
ッタ信号がオンして最初の転送パルスが立ち上がるまで
に最初の転送（転送時間ｔｒ１）を完了させ、最初の転
送パルスが立ち上がり遮光シャッタ信号により遮光シャ
ッタが作動する迄の間に次の転送（転送時間ｔｒ２）を
終えるようにする。
【００９３】この場合、電子シャッタとメカシャッタと
の駆動タイミングに対応させて各カラー画像情報の露光
時間の中での有効な蓄積時間を設定し、各露光時間中に
撮像素子の転送動作を完了するようにしたので、複数の
カラー画像情報を得るための蓄積時間の間隔が短縮さ
れ、これによって、手ブレ等の問題を解消することが可
能である。
【００９４】また、複数のカラー画像情報を得るために
は２回の露光を行うため、外光の変化や蓄積時間のばら
つきが生じて露光がばらつく可能性がある。これを補正
する方法としては、第１の露光と第２の露光とで緑
（Ｇ）のカラー画像情報を得て、その全体または一部分
の平均により露光のばらつきを検出し、その補正のため
の係数を第１または第２のカラー画像情報（Ｇ）に乗ず
れば、補正することが可能である。
【００９５】この場合、少なくとも複数のカラー画像情
報の蓄積時間の差を補正するようにしたので、複数のカ
ラー画像情報を取得するときの露光ムラがあっても高画
質な画像を取得することが可能である。
【００９６】また、前述した実施の形態では、変位によ
り２種類つの被写体像（カラー画像情報）を得ることで
説明してきたが、他の半画素ずらし等の手法と組み合わ
せてもなんら効果が低下するものではない。
【００９７】また、画素ずらしにおける画素を変位させ
る回数は一回に限られるものではなく、複数回行うこと
にしても良い。図３２〜図３４は画素を３回変位させる
例を示している。例えば、図３２に示すようなカラー配
列の画素を、図３３に示すように、水平方向に２画素、
右上斜め方向・右下斜め方向にそれぞれ１画素変位させ
ると、図３４に示すようなカラー画像情報を得ることが
できる。図３４において、△の部分は補間により画像情
報を算出することにすれば良い。
【００９８】さて、前述の実施の形態では、デジタルカ
メラを一例として説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、ビデオカメラ，デジタルビデオカ
メラ，カラースキャナ，カラー複写機，カラーファクシ
ミリ装置などへも種々変形可能である。
【００９９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、相対位置変位手段により撮像手段と光学的入力
手段により入力される被写体像とを相対的に変位させ、
その変位で得られた同一被写体の複数のカラー画像情報
に基づき一定の色で１画面分のカラー画像情報を求めて
から、その一定の色のカラー画像情報に基づき１画面分
のカラー画像情報を求めるようにしたので、色相の変化
の分離能力が人間の視覚の特性である輝度の変化の分離
能力よりも低いことを利用して、高い周波数での色相の
変化は検出せずグレーと感じてしまう所を利用すること
になり、これによって、簡易な構成により疑色や手ブレ
の発生を防止することが可能な撮像装置が得られるとい
う効果を奏する。
【０１００】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明において、一定の色の相関に基づいて、注目画素
の不足したカラー画像情報を求めているので、不足した
カラー画像情報を正確に算出することが可能となる。
【０１０１】また、請求項３の発明によれば、請求項２
の発明において、注目画素の一定の色のカラー画像情報
と注目画素の周囲にある周囲画素の一定の色のカラー画
像情報とを比較し、相関の最も高い周囲画素のカラー画
像情報に基づき、注目画素の不足したカラー画像情報を
求めているので、不足したカラー画像情報をより正確に
算出することが可能となる。
【０１０２】また、請求項４の発明によれば、請求項１
の発明において、注目画素の不足したカラー画像情報を
作成する際に、当該着目画素の周りにある使用可能な周
囲画素が、当該注目画素に対して水平・垂直・斜めのい
ずれの方向にも少なくとも１画素存在するように受光素
子を配したので、不足したカラー画像情報を正確に算出
することが可能となる。
【０１０３】また、請求項５の発明によれば、請求項４
の発明において、注目画素の一定の色のカラー画像情報
と使用可能な周囲画素の一定の色のカラー画像情報とを
比較し、相関の最も高い使用可能な周囲画素のカラー画
像情報に基づき、注目画素の不足したカラー画像情報を
求めているので、不足したカラー画像情報をより正確に
算出することが可能となる。
【０１０４】また、請求項６の発明によれば、請求項１
の発明において、被写体像と撮像手段とのいずれか一方
を変位させるので、相対的位置に変位が生じ、これによ
って、複数の撮像素子及びミラー光学系を必要としない
簡易な構成を得ることが可能な撮像装置が得られるとい
う効果を奏する。
【０１０５】また、請求項７の発明によれば、請求項１
の発明において、光学的入力手段により入力される被写
体像を複数の光路に分岐させ、各撮像素子に被写体像と
同一の被写体像を受光させるようにしたので、手ブレ等
が発生せず動画情報も取得可能であるとともに、３板式
撮像装置のように色分解のためのダイクロイックプリズ
ム等の複雑な光学系を必要としない簡易な構成を得るこ
とが可能な撮像装置が得られるという効果を奏する。
【０１０６】また、請求項８の発明によれば、請求項１
の発明において、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色フィルタを相対位
置変位手段の変位ですべての画素位置に一定の色に当た
るＧ（緑）の原色フィルタが入るようにカラー配列した
ので、Ｒ（赤），Ｂ（青）の分光感度に対して双方にオ
ーバラップした広い分光感度を持つことになり、これに
よって、Ｇのカラー画像情報を１画面全体に取得するこ
とで被写体像の情報量が増え、人間の視覚特性に合致さ
せることが可能な撮像装置が得られるという効果を奏す
る。
【０１０７】また、請求項９の発明によれば、請求項１
の発明において、電子シャッタとメカシャッタとの駆動
タイミングに対応させて各カラー画像情報の露光時間の
中での有効な蓄積時間を設定し、各露光時間中に撮像手
段の転送動作を完了するようにしたので、複数のカラー
画像情報を得るための蓄積時間の間隔が短縮され、これ
によって、手ブレ等の問題を解消することが可能な撮像
装置が得られるという効果を奏する。
【０１０８】また、請求項１０の発明によれば、請求項
１の発明において、少なくとも複数のカラー画像情報の
蓄積時間の差を補正するようにしたので、複数のカラー
画像情報を取得するときの露光ムラがあっても高画質な
画像を取得することが可能な撮像装置が得られるという
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるデジタルカメラの
構成を示すブロック図である。
【図２】この実施の形態１による相対変位機構を示す構
成図である。
【図３】実施の形態１による相対変位による受光素子の
遷移を説明する図である。
【図４】実施の形態１による相対変位による受光素子の
遷移を説明する図である。
【図５】実施の形態１による相対変位による受光素子の
遷移を説明する図である。
【図６】実施の形態１による相対変位による受光素子の
遷移を説明する図である。
【図７】実施の形態１による相対変位による受光素子の
遷移を説明する図である。
【図８】実施の形態１において、注目画素のカラー画像
情報を説明する図である。
【図９】実施の形態１において、明部と暗部との繰り返
しパターンを説明する図である。
【図１０】実施の形態１において、明部と暗部との繰り
返しパターンを説明する図である。
【図１１】一変形例において波長と感度との関係をグラ
フ化して示す図である。
【図１２】他の変形例においてストライプ配列の一例を
示す図である。
【図１３】実施に形態２において、注目画素のカラー画
像情報を説明する図である。
【図１４】実施の形態２において、明部と暗部のパター
ンを説明するための図である。
【図１５】実施の形態２において、注目画素のカラー画
像情報を一般化した図である。
【図１６】実施の形態２において、注目画素の不足した
カラー画像情報の算出手順を説明するための図である。
【図１７】実施の形態３において、明部と暗部のパター
ンを説明するための図である。
【図１８】実施の形態３において、図１８は受光素子
（ＣＣＤ）のカラー配列を示す図である。
【図１９】実施の形態３において、ＣＣＤの移動方向
（画素ずらし方向）を説明するための図である。
【図２０】実施の形態３において、相対変位による図１
８に示す受光素子の遷移を説明するための図である。
【図２１】実施の形態３において、相対変位による図１
８に示す受光素子の遷移を説明するための図である。
【図２２】実施の形態３において、相対変位による図１
８に示す受光素子の遷移を説明するための図である。
【図２３】実施の形態３において、相対変位による図１
８に示す受光素子の遷移を説明するための図である。
【図２４】実施の形態３において、受光素子の他のカラ
ー配列を示す図である。
【図２５】実施の形態３において、相対変位による図２
４に示す受光素子の遷移を説明するための図である。
【図２６】実施の形態３において、相対変位による図２
４に示す受光素子の遷移を説明するための図である。
【図２７】実施の形態３において、相対変位による図２
４に示す受光素子の遷移を説明するための図である。
【図２８】実施の形態４による撮像装置の相対変位機構
を示す構成図である。
【図２９】実施の形態５による撮像装置の相対変位機構
を示す構成図である。
【図３０】一変形例において電子シャッタを適用した場
合のタイミングチャートである。
【図３１】他の変形例において電子シャッタと遮光シャ
ッタとを適用した場合のタイミングチャートである。
【図３２】他の変形例において画素を３回変位させる例
を説明するための図である。
【図３３】他の変形例において画素を３回変位させる例
を説明するための図である。
【図３４】他の変形例において画素を３回変位させる例
を説明するための図である。
【図３５】従来技術を示し、第１の撮像方式を用いた撮
像装置を概略的に示す構成図である。
【図３６】従来技術を示し、第２の撮像方式を用いた撮
像装置を概略的に示す構成図である。
【図３７】従来技術を示し、第３の撮像方式を用いた撮
像装置を概略的に示す構成図である。
【図３８】従来技術を示し、受光素子のカラー配列を示
す図である。
【図３９】従来技術を示し、濃淡のある被写体の一例を
示す図である。
【図４０】従来技術を示し、色に応じた濃度レベルを示
す図である。
【図４１】従来技術を示し、混合方式をカラー配列で説
明する図である。
【図４２】従来技術を示し、混合方式をカラー配列で説
明する図である。
【符号の説明】
１０１ レンズ １０３Ａ，３０１，３０２ ＣＣＤ １０３Ｂ アクチュエータ １２１ ＣＰＵ ２０１ プリズム ３０１ ハーフミラー

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学的に被写体像を入力する光学的入力
    手段と、 異なる波長感度の受光素子が２次元的に配列され、前記
    光学的入力手段により入力された被写体像からカラー画
    像情報を得る撮像手段と、 前記撮像手段に接続され、前記撮像手段と前記光学的入
    力手段により入力される被写体像とを相対的に変位させ
    る相対位置変位手段と、 前記相対位置変位手段を駆動させ、前記撮像手段から同
    一被写体の複数のカラー画像情報を得て、前記複数のカ
    ラー画像情報に基づいて一定の色で１画面分のカラー画
    像情報を求め、前記１画面分の一定の色のカラー画像情
    報を用いて１画面分のカラー画像情報を求める制御手段
    と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記一定の色の相関に
    基づいて、注目画素の不足したカラー画像情報を求める
    ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記注目画素の前記一
    定の色のカラー画像情報と当該注目画素の周囲にある周
    囲画素の前記一定の色のカラー画像情報とを比較し、相
    関の最も高い周囲画素のカラー画像情報に基づき、当該
    注目画素の不足したカラー画像情報を求めることを特徴
    とする請求項２記載の撮像装置。
  4. 【請求項４】 注目画素の不足したカラー画像情報を作
    成する際に、当該着目画素の周りにある使用可能な周囲
    画素が、当該注目画素に対して水平・垂直・斜めのいず
    れの方向にも少なくとも１画素存在するように前記受光
    素子を配したことを特徴とする請求項１記載の撮像装
    置。
  5. 【請求項５】 前記制御手段は、当該注目画素の前記一
    定の色のカラー画像情報と前記使用可能な周囲画素の前
    記一定の色のカラー画像情報とを比較し、相関の最も高
    い前記使用可能な周囲画素のカラー画像情報に基づき、
    当該注目画素の不足したカラー画像情報を求めることを
    特徴とする請求項４記載の撮像装置。
  6. 【請求項６】 前記相対位置変位手段は前記被写体像と
    前記撮像手段とのいずれか一方を変位させることを特徴
    とする請求項１記載の撮像装置。
  7. 【請求項７】 前撮像手段は複数の撮像素子より構成さ
    れ、前記相対位置変位手段は前記光学的入力手段により
    入力される被写体像を複数の光路に分岐させ、前記各撮
    像素子に前記被写体像と同一の被写体像を受光させるこ
    とを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  8. 【請求項８】 前記撮像手段はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
    （青）の３原色フィルタを有し、該３原色フィルタは前
    記相対位置変位手段の変位ですべての画素位置に前記一
    定の色であるＧ（緑）の原色フィルタが入るようにカラ
    ー配列されていることを特徴とする請求項１記載の撮像
    装置。
  9. 【請求項９】 前記撮像手段は、電子シャッタとメカシ
    ャッタとを有し、前記電子シャッタと前記メカシャッタ
    との駆動タイミングに対応させて前記各カラー画像情報
    の露光時間の中での有効な蓄積時間を設定し、前記各露
    光時間中に前記撮像手段の転送動作を完了することを特
    徴とする請求項１記載の撮像装置。
  10. 【請求項１０】 前記制御手段は、少なくとも前記複数
    のカラー画像情報の蓄積時間の差を補正することを特徴
    とする請求項１記載の撮像装置。
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