JPH11146406A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高解像度及び高画質のモノクローム画像を得
ることができるカラー撮像素子を用いた撮像装置および
撮像方法を提供することである。 【解決手段】 光学モジュール１０２からモノクローム
高精細撮像用モジュールが選択されると、ＤＳＰ１１３
は、液晶ドライバ１０９を駆動して入射光をタイミング
に応じてシフトして、ＣＣＤ撮像素子１０３に各画素で
重なりのない光を照射させる。ＤＳＰ１１３は、ＣＣＤ
撮像素子１０３の出力データをモノクローム高精細用に
加工し、高解像度及び高画質のモノクローム画像を得
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、カラー撮像素子
を用いたカラー撮像装置にかかわり、特に撮像方式を切
り替えることにより、高解像度及び高画質のモノクロー
ム画像を得ることができるカラー撮像装置及び撮像方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー撮像装置は、図２０（ａ）
に示すような受光素子がマトリクス状に配列されたカラ
ー画像用の撮像素子に、入射光を拡散して照射し、画像
データを取得していた。例えば、インタレース方式の撮
像素子を用いたカラー撮像装置は、各画素に向かって照
射された光を、光学系で図２０（ｂ）に楕円で示すよう
に入射位置とその隣接する縦４画素×横２画素の８画素
に、ほぼ均等に分散し、得られた８画素分の信号を処理
して、各画素位置のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のデ
ータを求めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の撮像装置は、カ
ラー撮影モードのみを備え、被写体がモノクローム画像
であっても、カラー撮像処理を行っていた。このため、
被写体が文書等のモノクローム画像でよいが、比較的高
い分解能が必要な場合でも、各画素位置の輝度データを
求めるために、隣接する８画素の画像データが必要とな
り、高解像度のモノクローム画像を得ることができなか
った。また、カラー撮像処理により、ノイズ成分として
モノクローム色以外の色が、画像データ中に発生した場
合には、ノイズが顕著となり高画質のモノクローム画像
を得ることができなかった。このノイズ成分は、画像デ
ータを圧縮する場合に、圧縮率の低下の原因となり、ま
た、圧縮した画像データを復元する場合にも、画質の低
下の原因となっていた。

【０００４】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、高解像度及び高画質のモノクローム画像を得るこ
とができるカラー撮像素子を用いた撮像装置および撮像
方法を提供することを目的とする。また、この発明は、
最適に撮像方式を切り替え、高解像度及び高画質のモノ
クローム画像を得ることができるカラー撮像装置および
撮像方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点にかかる撮像装置は、マトリ
クス状に配置されて形成された複数色分の画素を備える
撮像素子と、互いに異なる複数の撮像用の光学モジュー
ルを備え、切り替えにより１つの光学モジュールを、前
記撮像素子の前面に選択的に配置し、該光学モジュール
を介して入射光を前記撮像素子に供給するモジュール選
択手段と、前記モジュール選択手段により選択された１
つの光学モジュール毎に、前記撮像素子の出力信号を異
なった方法で加工し、画像データを生成する加工手段
と、を備えることを特徴とする。

【０００６】この発明によれば、互いに異なる複数の撮
像用の光学モジュールから１つの光学モジュールを選択
し、その光学モジュールに対応する加工方法で最適な画
像データを得ることができる。

【０００７】前記光学モジュールは、カラー撮像用の光
学モジュールとモノクローム撮像用の光学モジュールと
を含んでもよい。

【０００８】前記カラー撮像用の光学モジュールは、各
画素への入射光を複数の前記画素に分配して照射させ、
前記モノクローム撮像用の光学モジュールは、各画素へ
の入射光を前記カラー撮像用の光学モジュール選択時よ
り狭い複数の前記画素に分配して照射させ、前記加工手
段は、前記撮像素子の前面に、配置された光学モジュー
ルに対応する方法で前記撮像素子の出力信号を加工して
もよい。

【０００９】この発明によれば、モノクローム撮像用の
光学モジュールが、カラー撮像用の光学モジュール選択
時より狭い範囲の複数の画素に入射光を照射し、それら
の画素に対応する加工方法により、カラー撮像用の光学
モジュール使用時よりも、高解像度のモノクローム画像
データを得ることができる。

【００１０】前記カラー撮像用の光学モジュールは、各
画素への入射光を複数の前記画素に分配して照射させ、
前記モノクローム撮像用の光学モジュールは、各画素へ
の入射光を１画素ピッチ分拡散して前記画素に照射さ
せ、前記加工手段は、前記撮像素子の前面に、配置され
た光学モジュールに対応する方法で前記撮像素子の出力
信号を加工してもよい。

【００１１】この発明によれば、モノクローム撮像用の
光学モジュールに対応する加工方法で高画質のモノクロ
ーム画像データを得ることができる。

【００１２】前記光学モジュールは、モノクローム撮像
用の光学モジュールとモノクローム高精細撮像用の光学
モジュールとを含んでもよい。

【００１３】前記モノクローム撮像用の光学モジュール
は、各画素への入射光を前記カラー撮像用の光学モジュ
ール選択時より狭い複数の前記画素に分配して照射さ
せ、前記モノクローム高精細撮像用の光学モジュール
は、各画素への入射光を制御信号に従って、１画素ピッ
チ分シフトして前記画素に照射させ、前記加工手段は、
前記撮像素子の前面に、配置された光学モジュールに対
応する方法で前記撮像素子の出力信号を加工してもよ
い。

【００１４】この発明によれば、モノクローム撮像用の
光学モジュールに対応する加工方法で高解像度のモノク
ローム画像データを得ることができる。また、モノクロ
ーム高精細撮像用の光学モジュールに対応する加工方法
で高画質のモノクローム高精細画像データを得ることが
できる。

【００１５】前記撮像素子の前面に配置された光学モジ
ュールを検出するモジュール検出手段をさらに備え、前
記加工手段は、前記モジュール検出手段により検出され
た光学モジュールに対応する方法で前記撮像素子の出力
信号を加工してもよい。

【００１６】この発明によれば、選択した光学モジュー
ルを撮像素子の前面に配置するだけで、その光学モジュ
ールを検出し、選択した光学モジュールに対応する加工
方法で最適な画像データを得ることができる。

【００１７】前記モジュール選択手段は、撮像モードを
選択する撮像モード選択手段と、該撮像モード選択手段
により選択された該撮像モードに対応した光学モジュー
ルを前記撮像素子の前面に配置する手段を備えてもよ
い。

【００１８】この発明によれば、撮像モードを選択する
だけで撮像素子の前面に該当する光学モジュールを自動
的に配置し、その光学モジュールに対応する加工方法で
最適な画像データを得ることができる。

【００１９】前記撮像モード選択手段は、前記画像デー
タを分析し、前記画像データに対応する前記撮像モード
を選択する画像分析手段を備えてもよい。

【００２０】この発明によれば、得られた画像データを
分析することにより、撮像素子の前面に適切な光学モジ
ュールを自動的に配置し、その光学モジュールに対応す
る加工方法で最適な画像データを得ることができる。

【００２１】この発明の第２の観点にかかる撮像方法
は、互いに異なる複数の撮像用の光学モジュールを切り
替えて、撮像素子の前面に、１つの光学モジュールを選
択的に配置し、入射光を前記光学モジュールを介して前
記撮像素子に供給し、選択された１つの前記光学モジュ
ールに対応する方法で、前記撮像素子の出力信号を加工
し、画像データを生成する、ことを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、互いに異なる複数の撮
像用光学モジュールから１つの光学モジュールを選択
し、その光学モジュールに対応する加工方法で最適な画
像データを得ることができる。

【００２３】また、この発明にかかる撮像方法は、カラ
ー撮像用の光学モジュールを前記撮像素子の前面に配置
した場合に、各画素への入射光を複数の前記画素に分配
して照射させ、モノクローム撮像用の光学モジュールを
前記撮像素子の前面に配置した場合に、各画素への入射
光を前記カラー撮像用の光学モジュール選択時より狭い
複数の前記画素に分配して照射させ、前記モノクローム
高精細撮像用の光学モジュールを前記撮像素子の前面に
配置した場合に、各画素への入射光を１画素ピッチ分シ
フトして前記画素に照射させ、配置した各光学モジュー
ル毎に、前記撮像素子の出力信号を異なった方法で加工
してもよい。

【００２４】この発明によれば、モノクローム撮像用の
光学モジュールに対応する加工方法で高解像度のモノク
ローム画像データを得ることができる。また、モノクロ
ーム高精細撮像用の光学モジュールに対応する加工方法
で高画質のモノクローム高精細画像データを得ることが
できる。

【００２５】また、この発明にかかる撮像方法は、前記
画像データを分析し、分析に対応する撮像モードを選択
し、前記撮像モードに対応する１つの光学モジュールを
前記撮像素子の前面に配置し、配置した１つの光学モジ
ュールに対応する方法で前記撮像素子の出力信号を加工
してもよい。

【００２６】この発明によれば、得られた画像データを
分析することにより、撮像素子の前面に適切な光学モジ
ュールを自動的に配置し、その光学モジュールに対応す
る加工方法で最適な画像データを得ることができる。

【００２７】また、この発明にかかる撮像方法は、前記
カラー撮像用の光学モジュールを使用して得た画像デー
タを分析し、前記モノクローム撮像用の光学モジュール
を使用して得た画像データを分析し、前記モノクローム
高精細撮像用の光学モジュールを使用して得た画像デー
タを分析し、分析に対応する撮像モードを選択し、前記
撮像モードに対応する１つの光学モジュールを前記撮像
素子の前面に配置し、配置した１つの光学モジュールに
対応する方法で前記撮像素子の出力信号を加工してもよ
い。

【００２８】この発明によれば、カラー撮像用の光学モ
ジュールを使用して得た画像データ、モノクローム撮像
用の光学モジュールを使用して得た画像データ及びモノ
クローム高精細撮像用の光学モジュールを使用して得た
画像データを分析することにより、撮像素子の前面に適
切な光学モジュールを自動的に配置し、その光学モジュ
ールに対応する加工方法で最適な画像データを得ること
ができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の第１の実施の形態にかかる電子カメラ装置及び撮像方
法を説明する。図１は、この発明の実施の形態にかかる
電子カメラ装置の構成の一例を示すブロック図である。
この電子カメラ装置は、光学系１０１と、光学モジュー
ル１０２と、ＣＣＤ撮像素子１０３と、アンプ１０４
と、Ａ／Ｄコンバータ１０５と、Ｄ／Ａコンバータ１０
６と、バッファ１０７と、検出器１０８と、液晶ドライ
バ１０９と、ＣＣＤドライバ１１０と、キー１１１と、
Ｉ−ＲＯＭ１１２と、ＤＳＰ１１３と、デジタルＩ／Ｆ
１１４と、表示部１１５と、メモリ１１６とより構成さ
れる。

【００３０】光学系１０１は、レンズ及び赤外線カット
フィルタ等から構成され、被写体の像をＣＣＤ撮像素子
１０３の受光面上に結像する。

【００３１】ＣＣＤ（チャージカップルドデバイス）撮
像素子１０３は、方形の開口部を持つ受光素子（光電変
換素子）がマトリクス状に配列されており、ＣＣＤドラ
イバ１１０により駆動され、受光素子が受光した光の強
度を、アンプ１０４に画像信号として出力する。受光素
子の上部には、セルロース、ゼラチン等からなるカラー
フィルタ片が各受光素子を覆う様に配置される。カラー
フィルタ片は、例えば、図２（ａ）に示すように、マゼ
ンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）及びイ
エロー（Ｙｅ）のうちいずれか１色の光を中心とした通
過帯域特性を有する。隣接するカラーフィルタ片の間
は、ブラックマスクにより遮光されている。

【００３２】ＣＣＤ撮像素子１０３は、インタレース方
式で、図２（ｂ）に示すように、行方向の先頭から行方
向に２画素毎の光の強度を加算して出力するＡフィール
ドの画像信号と、図２（ｃ）に示すように、Ａフィール
ドと加算する画素を行方向に１画素ずらした２画素毎の
光の強度を加算して出力するＢフィールドの画像信号と
を、交互に出力する。

【００３３】図１に示す、光学モジュール１０２は、カ
ラー撮像用モジュール１１７と、モノクローム撮像用モ
ジュール１１８と、モノクローム高精細撮像用モジュー
ル１１９とから構成される。各モジュール１１７〜１１
９は、図３（ａ）に示すように、同一円盤上に扇状に配
列されている。光学モジュール１０２は、図３（ａ）に
示すように、一点を軸として回転し、モジュール１１７
〜１１９のいずれかを、ＣＣＤ撮像素子１０３の前方
（撮像面上）に配置する。

【００３４】カラー撮像用モジュール１１７は、図３
（ｂ）に示すように、第１の複屈折板１２０と第２の複
屈折板１２１と第３の複屈折板１２２とが積層されて構
成される。複屈折板１２０〜１２２は、例えば、水晶
板、カルサイト等の複屈折性結晶から構成され、常光
（結晶光軸を含む平面に垂直な振動方向の光）と異常光
とにより異なった屈折率を有する。各複屈折板１２０〜
１２２の厚さは、異常光を結晶軸に平行な方向に１画素
ピッチシフトさせるように調整されている。従って、図
４に示すように、無偏光の光が入射した場合には、ＣＣ
Ｄ撮像素子１０３の各画素に向かって照射された光の常
光成分は直進し、異常光成分は結晶軸に平行な方向に１
画素ピッチシフトした位置に進む。従って、入射位置の
画素と隣接する画素との２画素に拡散して照射される。

【００３５】カラー撮像用モジュール１１７は、このよ
うな複屈折板１２０〜１２２が３枚組み合わされて、Ｏ
−ＬＰＦ（オプティカルローパスフィルタ）を構成す
る。即ち、カラー撮像用モジュール１１７は、ＣＣＤ撮
像素子１０３の前方に設置された際に、図５（ａ）、
（ｂ）に示すように、行方向の２画素毎の光束となる入
射光を、行方向に２画素、列方向に１画素拡散し、８画
素（行方向に４画素、列方向に２画素）にほぼ均等に照
射する。

【００３６】モノクローム撮像用モジュール１１８は、
例えば、図３（ｃ）に示すように、光路長調整ガラス板
１２３と複屈折板１２４とが積層されて構成される。

【００３７】光路長調整ガラス板１２３は、モノクロー
ム撮像用モジュール１１８への入射光の光学距離を他の
モジュールと同じとなるように調整するものである。

【００３８】各複屈折板１２４の厚さは、常光を直進さ
せ、異常光を結晶軸に平行な方向に１画素ピッチシフト
させるように調整されている。従って、図４に示すよう
に、無偏光の光が入射した場合には、ＣＣＤ撮像素子１
０３の各画素に向かって照射された光のの常光成分は直
進し、異常光成分は結晶軸に平行な方向に１画素ピッチ
シフトした位置に進む。従って、各画素への入射光は、
入射位置の画素と隣接する画素との２画素に拡散して照
射される。

【００３９】モノクローム撮像用モジュール１１８は、
ＣＣＤ撮像素子１０３の前方に設置された際に、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、行方向の２画素毎の光束
となる入射光を、列方向に１画素拡散し、４画素（行方
向に２画素、列方向に２画素）にほぼ均等に照射する。

【００４０】モノクローム高精細撮像用モジュール１１
９は、例えば、図３（ｄ）に示すように、偏光板１２５
と液晶板１２６と複屈折板１２７とが積層されて構成さ
れる。

【００４１】偏光板１２５は、入射光を直線偏光させる
ものである。

【００４２】液晶板１２６は、対向面に面状の電極が形
成され、且つ９０°シフトした方向に配向処理が施され
た一対の透明基板と、配向処理に従って９０°のツイス
ト角を有して透明基板の間に封入されたＴＮ（Twisted
Nematic）液晶とから構成される。光入射側の透明基板
の配向処理の方向は偏光板１２５の透過軸に平行に設定
され、光出射側の配向処理の方向は光入射側の透明基板
の配向処理の方向に対して９０°の方向に配向処理が施
されている。

【００４３】複屈折板１２７の厚さは、入射光が常光
（結晶光軸に垂直な振動方向の光）の場合に、直進して
ＣＣＤ撮像素子１０３の各画素に入射し、また、異常光
（結晶光軸に平行な振動方向の光）の場合に、常光の入
射位置から１画素ピッチ分シフトしてＣＣＤ撮像素子１
０３の各画素に入射するように調整されている。

【００４４】モノクローム高精細撮像用モジュール１１
９は、ＣＣＤ撮像素子１０３の前方に設置された際に、
複屈折板１２７の結晶光軸が、ＣＣＤ撮像素子１０３の
受光素子の縦軸に対して垂直となるように調整されてい
る。

【００４５】色々な振動方向をもった光が偏光板１２５
に入射すると、この光は、図７（ａ）、（ｂ）に模式的
に示すように、偏光板１２５によって直線偏光に変換さ
れて液晶板１２６に入射する。図７（ａ）に示すよう
に、液晶板１２６の対向する電極間に電圧が印加されて
いない状態（ＯＦＦ状態）では、液晶分子のツイスト角
に従って、偏光方向が９０°回転された直線偏光が液晶
板１２６から出射する。この直線偏光は複屈折板１２７
の結晶光軸に垂直な常光であり、そのまま直進してＣＣ
Ｄ撮像素子１０３の各画素に照射する。

【００４６】一方、図７（ｂ）に示すように、液晶板１
２６の対向する電極間に電圧が印加されている状態（Ｏ
Ｎ状態）では、液晶分子が基板面に対してほぼ垂直に配
向する。このため、液晶板１２６に入射した直線偏光
は、ほぼそのまま液晶板１２６から出射する。この直線
偏光は、複屈折板１２７の光軸に平行な異常光であり、
常光の入射位置から、１画素ピッチ分だけシフトしてＣ
ＣＤ撮像素子１０３の各画素に照射する。

【００４７】このように調整されたモノクローム高精細
撮像用モジュール１１９は、ＣＣＤ撮像素子１０３の前
方に設置された際に、液晶板１２６に印加する電圧がＯ
ＦＦの状態の場合に、図８（ａ）に示すように、行方向
の２画素毎の光束となる入射光を、そのまま照射する。
一方、液晶板１２６に印加する電圧がＯＮの状態の場合
に、図８（ｂ）に示すように、行方向の２画素毎の光束
となる入射光を、列方向に１画素ピッチ分シフトする。

【００４８】再び図１を参照して説明すると、アンプ１
０４は、ＣＣＤ撮像素子１０３が出力する画像信号を、
増幅してＡ／Ｄコンバータ１０５に画像信号として出力
する。

【００４９】Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ
１０５は、アンプ１０４にて増幅された画像信号をデジ
タル変換し、ＤＳＰ１１３に画像データとして出力す
る。

【００５０】Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータ
１０６は、ＤＳＰ１１３から出力された画像データをア
ナログ変換し、バッファ１０７にアナログ画像信号とし
て出力する。

【００５１】バッファ１０７は、オペアンプ等から構成
され、Ｄ／Ａコンバータ１０６から出力されたアナログ
画像信号を緩衝し、インピーダンス変換して、外部にビ
デオ信号として出力する。

【００５２】検出器１０８は、カラー撮像用モジュール
１１７、モノクローム撮像用モジュール１１８、モノク
ローム高精細撮像用モジュール１１９のうちの、どの光
学モジュールがＣＣＤ撮像素子１０３の前方に設置され
ているかを検出する。検出器１０８は、予め各モジュー
ル１１７〜１１９に付された２ビットのコードを表す白
及び黒のマークを、ＣＣＤ撮像素子１０３前方の検出位
置にて光学センサを使用して取得する。検出器１０８
は、取得したデータをコード化して、そのコードからＣ
ＣＤ撮像素子１０３の前方に設置されているモジュール
を検出する。

【００５３】液晶ドライバ１０９は、ＤＳＰ１１３に制
御され、モノクローム高精細撮像用モジュール１１９の
液晶板１２６を駆動する。

【００５４】ＣＣＤドライバ１１０は、ＤＳＰ１１３に
制御され、ＣＣＤ撮像素子１０３を駆動する。

【００５５】キー１１１は、押ボタン等から構成され、
押操作により、一連の撮像動作の開始を指示するトリガ
信号を発生する。

【００５６】Ｉ−ＲＯＭ（インストラクション・リード
オンリーメモリ）１１２は、ＤＳＰ１１３に実行させる
プログラムを格納する。

【００５７】ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッ
サ）１１３は、水晶発振素子等から得られる動作クロッ
クを基準に動作し、Ｉ−ＲＯＭ１１２に格納されたプロ
グラムに基づいて、（１）ＣＣＤドライバ１１０や液晶
ドライバ１０９を制御してＣＣＤ撮像素子１０３を用い
て撮像し、（２）撮像により得られたアナログ画像信号
を、Ａ／Ｄコンバータ１０５を使用して画像データに変
換し、（３）画像データを出力（表示、保存、印刷）用
に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色のデータ又はモ
ノクローム輝度データに加工し、（４）加工後の輝度デ
ータを表示部１１５に表示し、（５）加工後の輝度デー
タを、Ｄ／Ａコンバータ１０６を使用してアナログ変換
して、ビデオ信号として出力し、（６）加工後の画像デ
ータを、デジタルＩ／Ｆ１１４を通じて出力する。

【００５８】デジタルＩ／Ｆ（インターフェース）１１
４は、スリーステート・トランシーバＩＣ等から構成さ
れ、加工後の画像データを外部に出力し、又は、外部か
らの制御データを入力する。

【００５９】表示部１１５は、ＬＣＤ（液晶ディスプレ
イ）等から構成され、加工後の画像データを表示する。

【００６０】メモリ１１６は、ＲＡＭ等から構成され、
Ａ／Ｄコンバータ１０５の出力する画像データ及び、Ｄ
ＳＰ１１３の加工する画像データを記憶する。

【００６１】以下、第１の実施の形態にかかる電子カメ
ラ装置の撮像動作を図９〜図１６を参照して説明する。

【００６２】まず、カラー・モードでの撮像動作を図９
のフローチャートと図１０のタイミングチャートを参照
して説明する。図１０（ａ）は、ＤＳＰ１１３の動作ク
ロックを分周して得た、この撮像装置の動作タイミング
を規定する基準クロックを示し、（ｂ）は、ＣＣＤ撮像
素子１０３が電荷（撮像信号）を蓄積するタイミングを
示し、（ｃ）は、ＣＣＤ撮像素子１０３が画像信号を出
力するタイミングを示し、（ｄ）は、Ａ／Ｄコンバータ
１０５が画像データを出力するタイミングを示す。

【００６３】撮影者は、カラー・モードで撮像するた
め、光学モジュール１０２を回転させ、カラー撮像用モ
ジュール１１７をＣＣＤ撮像素子１０３の前方に配置す
る。検出器１０８は、取得したカラー撮像用モジュール
１１７を表すコード値から、カラー撮像用モジュール１
１７がＣＣＤ撮像素子１０３の前方に配置されているこ
とを判別し、ＤＳＰ１１３にカラー・モード信号を供給
する。

【００６４】キー１１１が押されると、キー１１１は、
ＤＳＰ１１３に撮像開始を指示するトリガ信号を供給す
る。このトリガ信号に応答して、ＤＳＰ１１３は、ＣＣ
Ｄドライバ１１０を制御し、図１０（ｂ）に示すよう
に、ＣＣＤ撮像素子１０３に電荷（撮像信号）を蓄積さ
せる。ＣＣＤ撮像素子１０３は、図１０（ｃ）に示すよ
うに、基本クロックの立ち下がりのタイミングで、蓄積
した電荷（撮像信号）を転送し、画像信号として出力す
る。画像信号は、アンプ１０４にて増幅された後、図１
０（ｄ）に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１０５にてデ
ジタル画像データに変換され、ＤＳＰ１１３に供給され
る。ＤＳＰ１１３は、この動作を図１０（ｄ）に示すよ
うに２回繰り返し、ＡフィールドとＢフィールドの画像
データを取得する（ステップＳ１）。

【００６５】ＤＳＰ１１３は、取得したＡフィールドと
Ｂフィールドの画像データを、例えば数式１、数式２、
数式３を使用してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色の
データに変換する（ステップＳ２）。

【００６６】

【数１】 Ｙ＝Ｋ０×｛（Ｍｇ＋Ｃｙ）＋（Ｇ＋Ｙｅ）｝ ＝Ｋ０×｛（Ｇ＋Ｃｙ）＋（Ｍｇ＋Ｙｅ）｝ Ｙ：輝度 Ｍｇ，Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ：マゼンタ、グリーン、シアン、
イエローの画素出力 Ｋ０：係数

【００６７】

【数２】 ＣＲ＝（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇ） ＣＢ＝（Ｃｙ＋Ｍｇ）−（Ｙｅ＋Ｇ） ＣＲ：赤のデータの中間値 ＣＢ：青のデータの中間値 Ｍｇ，Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ：マゼンタ、グリーン、シアン、
イエローの画素出力

【００６８】

【数３】 Ｒ＝ＣＲ＋Ｋ１×Ｙ Ｇ＝Ｙ−ＣＲ−ＣＢ Ｂ＝ＣＢ＋Ｋ２×Ｙ ＣＲ：赤のデータの中間値 ＣＢ：青のデータの中間値 Ｙ：輝度 Ｒ，Ｇ，Ｂ：赤、緑、青のデータ Ｋ１，Ｋ２：係数

【００６９】カラー撮像用モジュール１１７は、行方向
の２画素毎の光束となる入射光を、行方向に２画素、列
方向に１画素拡散し、８画素（行方向に４画素、列方向
に２画素）に、ほぼ均等に分散して照射させる。この８
画素の画像データは、ＣＣＤ撮像素子１０３がインタレ
ース方式であるため、Ａフィールドの４画素の画像デー
タと、Ｂフィールドの８画素の画像データとして得られ
る。ＤＳＰ１１３は、このＡフィールドの４画素の画像
データとＢフィールドの８画素の画像データを数式１、
数式２、数式３に代入して、１画素のＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）各色のデータを求める。

【００７０】まず、ＤＳＰ１１３は、Ａフィールドの４
画素の画像データを数式１に代入して輝度Ｙを求める。
次に、ＤＳＰ１１３は、Ｂフィールドの８画素の画像デ
ータを数式２に代入して、赤のデータの中間値ＣＲと青
のデータの中間値ＣＢを求める。さらに、輝度Ｙと赤の
データの中間値ＣＲと青のデータの中間値ＣＢを数式３
に代入して、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂのデータを求める。

【００７１】例えば、図１１（ａ）に示すＣＣＤ撮像素
子１０３のＭｇ（０，０）とＣｙ（１，０）との光束と
なる入射光は、カラー撮像用モジュール１１７により、
行方向に２画素、列方向に１画素拡散され、図１１
（ｂ）の３０１に示すように８画素に、ほぼ均等に分散
して照射される。

【００７２】この６画素の画像データは、ＣＣＤ撮像素
子１０３がインタレース方式であるため、図１１（ｃ）
の３０２に示すＡフィールドの４画素の画像データと、
図１１（ｄ）の３０３に示すＢフィールドの８画素の画
像データとして得られる。

【００７３】まず、ＤＳＰ１１３は、図１１（ｃ）の３
０２に示すＡフィールドの画像データ｛Ｇ（２，０）＋
Ｃｙ（３，０）｝と｛Ｍｇ（２，１）＋Ｙｅ（３，
１）｝とを数式１に代入して輝度Ｙを求める。次に、Ｄ
ＳＰ１１３は、図１１（ｄ）の３０３に示すＢフィール
ドの画像データ｛Ｙｅ（１、１）＋Ｍｇ（２，１）｝と
｛Ｃｙ（１，０）＋Ｇ（２，０）｝と｛Ｃｙ（３，０）
＋Ｍｇ（４，０）｝と｛Ｙｅ（３，１）＋Ｇ（４，
１）｝とを数式２に代入して、赤のデータの中間値ＣＲ
と青のデータの中間値ＣＢを求める。さらに、ＤＳＰ１
１３は、求めた輝度Ｙ、赤のデータの中間値ＣＲ及び青
のデータの中間値ＣＢを数式３に代入して、Ｃｙ（１，
０）画素位置のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色のデ
ータを求める。同様にして、ＤＳＰ１１３は、全ての画
素位置のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色のデータを
求める。

【００７４】得られた、全ての画素位置のＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のデータを基に、ＤＳＰ１１３は、表
示部１１５に画像データを表示する（ステップＳ３）。
また、ＤＳＰ１１３は、全ての画素位置のＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のデータを基に、Ｄ／Ａコンバータ１
０６にて、各色のデータをアナログ変換し、バッファ１
０７を介して、ビデオ信号として外部に出力する。さら
にＤＳＰ１１３は、全ての画素位置のＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のデータを基に、デジタルＩ／Ｆ１１
４を通じて、各色のデータを、デジタル画像データとし
て外部に出力する。

【００７５】次に、モノクローム・モードでの撮像動作
を図１２のフローチャートと図１０のタイミングチャー
トを参照して説明する。撮影者は、光学モジュール１０
２を回転させ、モノクローム撮像用モジュール１１８を
ＣＣＤ撮像素子１０３の前方に配置する。検出器１０８
は、取得したモノクローム撮像用モジュール１１８を表
すコード値から、モノクローム撮像用モジュール１１８
がＣＣＤ撮像素子１０３の前方に配置されていることを
判別し、ＤＳＰ１１３にモノクローム・モード信号を供
給する。

【００７６】キー１１１が押されると、キー１１１は、
ＤＳＰ１１３に撮像開始を指示するトリガ信号を供給す
る。このトリガ信号に応答して、ＤＳＰ１１３は、図１
０（ｂ）に示すように、ＣＣＤ撮像素子１０３に電荷
（撮像信号）を蓄積させる。ＣＣＤ撮像素子１０３は、
図１０（ｃ）に示すように、蓄積した電荷（撮像信号）
を転送し、画像信号として出力する。画像信号は、図１
０（ｄ）に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１０５にてデ
ジタル画像データに変換され、ＤＳＰ１１３に供給され
る。ＤＳＰ１１３は、この動作を図１０（ｄ）に示すよ
うに２回繰り返し、ＡフィールドとＢフィールドの画像
データを取得する（ステップＳ１１）。

【００７７】ＤＳＰ１１３は、取得したＡフィールドと
Ｂフィールドの画像データを、例えば数式４を使用して
モノクローム輝度データに変換する（ステップＳ１
２）。

【００７８】

【数４】Ｙ（ｔ，ｙ）＝Ｋ０×｛Ｄ（ｆ，ｔ，ｙ）＋Ｄ
（ｆ，ｔ，ｙ＋１）｝ Ｋ０：係数 ｔ：行位置 ｙ：列位置 ｆ：フィールド（Ａフィールド又はＢフィールド） Ｙ（ｔ，ｙ）：ｔ行、ｙ列の輝度データ Ｄ（ｆ，ｔ，ｙ）：ｆフィールド、ｔ行、ｙ列の画素の
出力

【００７９】モノクローム撮像用モジュール１１８は、
行方向の２画素毎の光束となる入射光を、列方向に１画
素拡散し、４画素（行方向に２画素、列方向に２画素）
に、ほぼ均等に照射させる。この４画素の画像データ
は、ＣＣＤ撮像素子１０３がインタレース方式であるた
め、Ａフィールドの４画素の画像データ又はＢフィール
ドの４画素の画像データとして得られる。ＤＳＰ１１３
は、数式４を使用して、１画素のモノクローム輝度デー
タを求める。

【００８０】例えば、図１３（ａ）に示すＣＣＤ撮像素
子１０３のＭｇ（０，０）とＣｙ（１，０）との光束と
なる入射光は、モノクローム撮像用モジュール１１８に
より、列方向に１画素ピッチ拡散され、図１３（ｂ）の
３０４に示すように４画素に、ほぼ均等に分散して照射
される。この４画素の画像データは、図１３（ｃ）の３
０６に示すＡフィールドの４画素の画像データとして得
られる。

【００８１】一方、図１３（ａ）に示すＣＣＤ撮像素子
１０３のＣｙ（１，２）とＧ（２，２）との光束となる
入射光は、図１３（ｂ）の３０５に示すように４画素に
分散して照射される。この４画素の画像データは、図１
３（ｄ）の３０７に示すＢフィールドの４画素の画像デ
ータとして得られる。

【００８２】ＤＳＰ１１３は、図１３（ｃ）の３０６に
示すＡフィールドの画像データを数式４に代入してＭｇ
（０，０）画素位置のモノクローム輝度データを求め
る。また、図１３（ｃ）の３０６に示すＡフィールドの
画像データ又は図１３（ｄ）の３０７に示すＢフィール
ドの画像データを数式４に代入してＣｙ（１，２）画素
位置のモノクローム輝度データを求める。同様にして、
ＤＳＰ１１３は、全ての画素位置のモノクローム輝度デ
ータを求める。各画素位置のモノクローム輝度データ
は、各フィールドで４画素毎に求めるため、カラー・モ
ードに比べて解像度を高くすることができる。

【００８３】ＤＳＰ１１３は、得られた、全ての画素位
置のモノクローム輝度データを基に、表示部１１５に画
像データを表示する（ステップＳ１３）。また、ＤＳＰ
１１３は、全ての画素位置のモノクローム輝度データを
基に、Ｄ／Ａコンバータ１０６にて、モノクローム輝度
データをアナログ変換し、バッファ１０７を介して、ビ
デオ信号として外部に出力する。さらに、ＤＳＰ１１３
は、全ての画素位置のモノクローム輝度データを基に、
デジタルＩ／Ｆ１１４を通じて、デジタル画像データと
して外部に出力する。

【００８４】次に、モノクローム高精細モードでの撮像
動作を図１４のフローチャートと図１５のタイミングチ
ャートを参照して説明する。図１５（ａ）は、この撮像
装置の動作タイミングを規定する基準クロックを示し、
（ｂ）は、液晶板１２６に印加する電圧のＯＮ・ＯＦＦ
の状態を示し、（ｃ）は、ＣＣＤ撮像素子１０３が電荷
（撮像信号）を蓄積するタイミングを示し、（ｄ）は、
ＣＣＤ撮像素子１０３が画像信号を出力するタイミング
を示し、（ｅ）は、Ａ／Ｄコンバータ１０５が画像デー
タを出力するタイミングを示す。

【００８５】撮影者は、モノクローム高精細モードで撮
像するため、光学モジュール１０２を回転させ、モノク
ローム高精細撮像用モジュール１１９をＣＣＤ撮像素子
１０３の前方に配置する。取得したモノクローム高精細
撮像用モジュール１１９を表すコード値から、モノクロ
ーム高精細撮像用モジュール１１９がＣＣＤ撮像素子１
０３の前方に配置されていることを判別し、ＤＳＰ１１
３にモノクローム高精細モード信号を供給する。

【００８６】キー１１１が押されると、キー１１１は、
ＤＳＰ１１３に撮像開始を指示するトリガ信号を供給す
る。このトリガ信号に応答して、ＤＳＰ１１３は、液晶
ドライバ１０９を制御し、図１５（ａ）に示す第１タイ
ミングで、図１５（ｂ）に示すように、液晶板１２６に
印加する電圧をＯＦＦの状態にする。これにより、行方
向の２画素毎の光束となる入射光を、図８（ａ）示すよ
うにそのまま照射させる。この状態でＣＣＤドライバ１
１０を制御し、図１５（ｃ）に示すように、ＣＣＤ撮像
素子１０３に電荷（撮像信号）を蓄積させる。第２タイ
ミングで、ＣＣＤ撮像素子１０３は、図１５（ｄ）に示
すように、蓄積した電荷（撮像信号）を転送し、Ａフィ
ールドの画像信号として出力する。画像信号は、アンプ
１０４にて増幅された後、図１５（ｅ）に示すように、
Ａ／Ｄコンバータ１０５にてデジタル画像データに変換
され、ＤＳＰ１１３に供給される。ＤＳＰ１１３は、こ
の動作を２回繰り返し、ＡフィールドとＢフィールドの
画像データを取得する。

【００８７】また、図１５（ａ）に示す第３タイミング
で、ＤＳＰ１１３は、液晶ドライバ１０９を制御し、液
晶板１２６に印加する電圧をＯＮの状態にする。これに
より、行方向の２画素毎の光束となる入射光を、図８
（ｂ）に示すように列方向に１画素ピッチ分シフトさせ
て照射させる。この状態でＣＣＤドライバ１１０を制御
し、図１５（ｃ）に示すように、ＣＣＤ撮像素子１０３
に電荷（撮像信号）を蓄積させる。

【００８８】第４タイミングで、ＣＣＤ撮像素子１０３
は、図１５（ｄ）に示すように、蓄積した電荷（撮像信
号）を転送し、Ａフィールドの画像信号として出力す
る。画像信号は、アンプ１０４にて増幅された後、図１
５（ｅ）に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１０５にてデ
ジタル画像データに変換され、ＤＳＰ１１３に供給され
る。ＤＳＰ１１３は、この動作を２回繰り返し、Ａフィ
ールドとＢフィールドの画像データを取得する。

【００８９】ＤＳＰ１１３は、取得したＡフィールドと
Ｂフィールドの画像データを、例えば数式５を使用して
モノクローム高精細輝度データに変換する（ステップＳ
２２）。

【００９０】

【数５】 Ｙ（ｔ，ｙ）＝Ｋ０×｛Ｄ（ｆ，ｔ，ｙ）＋Ｄ（ｆ＋２，ｔ，ｙ＋１）｝ ＝Ｋ０×｛Ｄ（ｆ，ｔ，ｙ＋１）＋Ｄ（ｆ＋２，ｔ，ｙ）｝ Ｋ０：係数 ｔ：行位置 ｙ：列位置 ｆ：フィールド（Ａフィールド又はＢフィールド） Ｙ（ｔ，ｙ）：ｔ行、ｙ列の輝度データ Ｄ（ｆ，ｔ，ｙ）：ｆフィールド、ｔ行、ｙ列の画素の
出力

【００９１】モノクローム高精細撮像用モジュール１１
９は、行方向の２画素毎の光束となる入射光を、あるタ
イミングで入射位置の画素に、別のタイミングで入射位
置から１画素ピッチ分シフトした画素に、それぞれ照射
させる。この２画素の画像データは、ＣＣＤ撮像素子１
０３がインタレース方式であるため、Ａフィールドの４
画素の画像データ又はＢフィールドの４画素の画像デー
タとして得られる。ＤＳＰ１１３は、数式５を使用し
て、１画素のモノクローム高精細輝度データを求める。

【００９２】例えば、図１６（ａ）に示すＣＣＤ撮像素
子１０３のＭｇ（０，０）とＣｙ（１，０）との光束と
なる入射光は、図１５（ｂ）に示す第１タイミングで、
液晶板１２６に印加される電圧がＯＦＦの状態であるた
め、そのままＭｇ（０，０）とＣｙ（１，０）とに照射
される。また、図１５（ｂ）に示す第３タイミングで、
液晶板１２６に印加される電圧がＯＮの状態であるた
め、ＣＣＤ撮像素子１０３のＭｇ（０，０）とＣｙ
（１，０）との光束となる入射光は、図１６（ｂ）に示
すように列方向に１画素ピッチ分シフトして、図１６
（ｃ）に示すＧ（０，１）とＹｅ（１，１）とに照射さ
れる。

【００９３】これらの画像データは、図１６（ｄ）の３
０８と３０９とに示すＡフィールドの４画素の画像デー
タとして得られる。３０８に示す２画素の画像データ
は、ＣＣＤ撮像素子１０３から第２タイミングで供給さ
れる。また、３０９に示す２画素の画像データは、ＣＣ
Ｄ撮像素子１０３から第４タイミングで供給される。

【００９４】一方、図１６（ａ）に示すＣＣＤ撮像素子
１０３のＣｙ（１，２）とＧ（２，２）との光束となる
入射光は、図１５（ｂ）に示す第２タイミングで、液晶
板１２６に印加される電圧がＯＦＦの状態であるため、
そのままＣｙ（１，２）とＧ（２，２）とに照射され
る。また、図１５（ｂ）に示す第４タイミングで、液晶
板１２６に印加される電圧がＯＮの状態であるため、Ｃ
ＣＤ撮像素子１０３のＣｙ（１，２）とＧ（２，２）と
の光束となる入射光は、図１６（ｂ）に示すように列方
向に１画素ピッチ分シフトして、図１６（ｃ）に示すＹ
ｅ（１，３）とＭｇ（２，３）とに照射される。

【００９５】このれらの画像データは、図１６（ｅ）の
３１０と３１１とに示すＢフィールドの４画素の画像デ
ータとして得られる。３１０に示す２画素は、ＣＣＤ撮
像素子１０３から第３タイミングで供給される。また、
３１１に示す２画素は、ＣＣＤ撮像素子１０３から第５
タイミングで供給される。

【００９６】ＤＳＰ１１３は、図１６（ｄ）の３０８と
３０９とに示す４画素のＡフィールドの画像データを数
式５（第１番目の式）に代入して、Ｍｇ（０，０）画素
位置のモノクローム高精細輝度データを求める。また、
図１６（ｅ）の３１０と３１１とに示す４画素のＢフィ
ールドの画像データを数式５に代入して、Ｃｙ（１，
２）のモノクローム高精細輝度データを求める。同様に
して、全ての画素位置のモノクローム高精細輝度データ
を求める。

【００９７】次に、ＤＳＰ１３は、次の第１及び第２の
タイミングで、ＡフィールドとＢフィールドの画像デー
タが得られると、先の第３及び第４のタイミングで得ら
れていたＡフィールドとＢフィールドの画像データを用
いて数式５（２番目の式）を用いて各画素の画像データ
を求める。このような動作を繰り返すことにより、２フ
ィールド毎に各画素位置の画像データを求めることがで
きる。

【００９８】各画素位置のモノクローム高精細輝度デー
タは、各フィールドで４画素毎に求めるため、カラー・
モードに比べて解像度を高くすることができる。以上の
撮像動作から、ＣＣＤ撮像素子１０３に照射された入射
光の重なりをなくした画像データを得ることができるた
め、入射光の重なりが原因となるノイズ成分の発生を抑
制することができる。

【００９９】得られた、全ての画素位置のモノクローム
高精細輝度データを基に、ＤＳＰ１１３は、表示部１１
５に画像データを表示する（ステップＳ２３）。また、
ＤＳＰ１１３は、全ての画素位置のモノクローム高精細
輝度データを基に、Ｄ／Ａコンバータ１０６を通じて、
モノクローム高精細輝度データをアナログ変換し、バッ
ファ１０７を介して、ビデオ信号として出力する。さら
にＤＳＰ１１３は、全ての画素位置のモノクローム高精
細輝度データを基に、デジタルＩ／Ｆ１１４を通じて、
モノクローム高精細輝度データを、デジタル画像データ
として出力する。

【０１００】上記の第１の実施の形態にかかる電子カメ
ラにより、モノクローム・モードで高解像度のモノクロ
ーム画像データを、モノクローム高精細モードで高解像
度及び高画質のモノクローム画像データを得ることがで
きる。また、上記の第１の実施の形態にかかる電子カメ
ラにより、撮像モードに切り替えることにより、撮像対
象、撮像意図及び使用用途に合致する画像データを得る
ことができる。

【０１０１】上記の第１の実施の形態では、撮影者が、
光学モジュール１０２を回転させ、モジュール１１７〜
１１９のいずれかをＣＣＤ撮像素子１０３の前方（撮像
面上）に配置させたが、ＤＳＰ１１３の制御により、光
学モジュール１０２を回転させる形態としてもよい。図
１７は、このような機能を付加した、この発明の第２の
実施の形態にかかる電子カメラ装置の構成の一例を示す
ブロック図である。図１７は、第１の実施の形態にかか
る図１のブロック図と同一部分には、同一符号を付して
いる。

【０１０２】キー２１１は、二段階押しボタン等からな
り、一段階目の押操作により、画像分析動作の開始を指
示するトリガ信号を発生し、また、二段階目の押操作に
より、撮像動作の開始を指示するトリガ信号を発生す
る。

【０１０３】ギア２２８は、鋼、銅、アルミニウム、プ
ラスチック等から構成される歯車等からなり、ステッピ
ングモータ２２９の回転駆動力を、光学モジュール１０
２に伝え、光学モジュール１０２を回転させる。

【０１０４】ステッピングモータ２２９は、モータドラ
イバ２３０に駆動され、回転する。

【０１０５】モータドライバ２３０は、ＤＳＰ１１３に
制御され、ステッピングモータ２２９を駆動する。

【０１０６】以下、第２の実施の形態にかかる電子カメ
ラ装置の撮像動作を図１８及び図１９に示すフローチャ
ートを参照して説明する。

【０１０７】キー２１１は、一段階目の押操作がされる
と、図１８に示すようにＤＳＰ１１３に画像分析動作の
開始を指示するトリガ信号を供給する。このトリガ信号
に応答して、ＤＳＰ１１３は、検出器１０８を制御して
ＣＣＤ撮像素子１０３の前方に配置されているモジュー
ルを検出する（ステップＳ３１）。検出したモジュール
がカラー撮像用モジュール１１７でない場合に、ＤＳＰ
１１３は、モータドライバ２３０を制御し、光学モジュ
ール１０２を回転させ、カラー撮像用モジュール１１７
をＣＣＤ撮像素子１０３の前方に配置する（ステップＳ
３２）。

【０１０８】カラー撮像用モジュール１１７の配置が完
了すると、ＤＳＰ１１３は、ＣＣＤドライバ１１０を制
御し、ＣＣＤ撮像素子１０３が出力するＡフィールドと
Ｂフィールドの画像データを取得する（ステップＳ３
３）。

【０１０９】ＤＳＰ１１３は、取得したＡフィールドと
Ｂフィールドの画像データを、例えば数式１〜数式３を
使用してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色のデータに
変換する（ステップＳ３４）。

【０１１０】ＤＳＰ１１３は、各画素位置のＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色のデータの差を求め、その全て
の合計を求める（ステップＳ３５）。

【０１１１】ＤＳＰ１１３は、求めた合計の値が予め設
定された基準値を超える場合に、撮像対象をカラー画像
と判別する。一方、ＤＳＰ１１３は、求めた合計の値が
予め設定された基準値以下の場合に、撮像対象をモノク
ローム画像と判別する（ステップＳ３６）。撮像対象を
カラー画像と判別した場合に、ＤＳＰ１１３は、キー２
１１の、二段階目の押操作を待ち、二段階目の押操作が
されると、カラー・モードでの一連の撮像動作を行う
（ステップＳ３７）。一方、ステップＳ３６にて、撮像
対象をモノクローム画像と判別した場合に、ＤＳＰ１１
３は、モノクローム画像分析処理を行う（ステップＳ３
８）。

【０１１２】以下、図１９に示すモノクローム画像分析
処理を説明する。まず、ＤＳＰ１１３は、モータドライ
バ２３０を制御し、光学モジュール１０２を回転させ、
モノクローム撮像用モジュール１１８をＣＣＤ撮像素子
１０３の前方に配置する（ステップＳ４１）。

【０１１３】モノクローム撮像用モジュール１１８の配
置が完了すると、ＤＳＰ１１３は、ＣＣＤドライバ１１
０を制御し、ＣＣＤ撮像素子１０３が出力するＡフィー
ルドとＢフィールドの画像データを取得する（ステップ
Ｓ４２）。

【０１１４】ＤＳＰ１１３は、取得したＡフィールドと
Ｂフィールドの画像データを、例えば数式４を使用して
全ての画素位置のモノクローム輝度データに変換する
（ステップＳ４３）。

【０１１５】ＤＳＰ１１３は、解像度が適切であるかを
判別するために、例えば、全ての画素位置のモノクロー
ム輝度データをフーリエ変換し、空間周波数成分を求め
る（ステップＳ４４）。

【０１１６】ＤＳＰ１１３は、求めた空間周波数成分が
予め設定された基準値以上の場合に、撮像対象を高解像
度のモノクローム画像と判別し、一方、求めた空間周波
数成分が予め設定された基準値未満の場合に、撮像対象
を低解像度のモノクローム画像と判別する（ステップＳ
４５）。撮像対象を低解像度のモノクローム画像と判別
した場合に、ＤＳＰ１１３は、キー２１１の、二段階目
の押操作を待ち、二段階目の押操作がされると、モノク
ロームモードでの一連の撮像動作を行う（ステップＳ４
６）。

【０１１７】また、撮像対象を高解像度のモノクローム
画像と判別した場合に、ＤＳＰ１１３は、モータドライ
バ２３０を制御し、光学モジュール１０２を回転させ、
モノクローム高精細撮像用モジュール１１９をＣＣＤ撮
像素子１０３の前方に配置する（ステップＳ４７）。Ｄ
ＳＰ１１３は、キー２１１の、二段階目の押操作を待
ち、二段階目の押操作がされると、モノクローム高精細
モードでの一連の撮像動作を行う（ステップＳ４８）。

【０１１８】上記の第２の実施の形態にかかる電子カメ
ラにより、画像分析の結果に応じて、最適な撮像モード
が自動的に選択され、撮像動作が行われるため、撮影者
の操作負担を軽くすることができる。

【０１１９】上記の第２の実施の形態では、撮像対象を
モノクローム画像と判別した場合に、モノクローム画像
処理を行っているが、撮像対象をカラー画像と判別した
場合でも、そのカラー画像がノイズが多く且つ低照度と
なっている場合に、モノクローム画像処理を行ってもよ
い。ノイズが多く且つ低照度となっているカラー画像と
は、例えば、各画素位置のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）各色のデータの合計値又は最大値が、予め設定さ
れた基準値以下の場合等である。他に、アンプ１０４の
ゲイン・コントロールの値が、予め設定された基準値以
上の場合に、ノイズが多く且つ低照度となっているカラ
ー画像と判別してもよい。

【０１２０】上記の第２の実施の形態では、解像度が適
切でない場合の判別を、モノクローム輝度データの空間
周波数成分の値が予め設定された基準値以下の場合とし
たが、他に、一度モノクローム高精細モードでモノクロ
ーム高精細輝度データを求めて、その輝度データとモノ
クローム輝度データとの差が予め設定された基準値以上
の場合としてもよい。

【０１２１】上記の第２の実施の形態では、解像度が適
切でない場合に、モノクローム・モードとモノクローム
高精細モードとの切り替えを行ったが、撮像対象に動き
が殆どない場合等に、モノクローム・モードとモノクロ
ーム高精細モードとを切り替えてもよい。

【０１２２】撮像対象の動きの判別は、ある一定時間の
間隔をあけて連続して取得した２つの画像データ中の特
定データ同士を比較して行う。例えば、画面をいくつか
のブロックに分割し、先のモノクローム輝度データと後
のモノクローム輝度データとの中心とその近傍のブロッ
クを比較することで、同一となるブロックを見つけ、そ
のブロック間の位置関係から移動量を得る。この移動量
が予め設定された基準値以下の場合を、撮像対象に動き
が殆どない場合と判別する。

【０１２３】上記の第２の実施の形態では、画像分析の
結果に応じて、最適のモジュールをＣＣＤ撮像素子１０
３の前方（撮像面上）に配置させたが、撮影者の選択に
応じたモジュールを、ＤＳＰ１１３の制御により、ＣＣ
Ｄ撮像素子１０３の前方（撮像面上）に配置させてもよ
い。

【０１２４】また、外部機器の選択を指示する制御信号
をデジタルＩ／Ｆを通して入力し、選択に応じて、ＤＳ
Ｐ１１３の制御により、撮像光学モジュール１０２を回
転させ、モジュール１１７〜１１９のいずれかをＣＣＤ
撮像素子１０３の前方（撮像面上）に配置させてもよ
い。外部機器の制御により、撮像モードを選択できるこ
とにより、自動制御や遠隔操作が可能となる。

【０１２５】なお、以上の実施の形態では、３種類の撮
像用モジュールが同一円盤に配置された光学モジュール
を回転させることにより、撮像方式を切り替えていた
が、３種類の撮像用モジュールが同一平面状に縦または
横に配置された光学モジュールをスライドさせることに
より、撮像方式を切り替えてもよい。

【０１２６】また、以上の実施の形態では、光学モジュ
ールを３種類の撮像用モジュールから構成しているが、
この構成は、任意である。例えば、他にカラー高精細撮
像用モジュール等を増やした４種類として、選択の幅を
広げてもよい。

【０１２７】また、モノクローム高精細撮像用モジュー
ル１１９の位置を、物理的に平行に変位させる機構を用
いてＣＣＤ撮像素子１０３に入射する光をシフトさせて
もよい。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、カラー撮像素子を用いた撮像装置において高解像度
及び高画質のモノクローム画像を得ることができる。ま
た、この発明によれば、最適に撮像方式を切り替え、高
解像度及び高画質のモノクローム画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる撮像装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】ＣＣＤ撮像素子１０３の配列を模式的に示す図
である。

【図３】この発明の実施の形態にかかる撮像装置の光学
モジュールを示す図である。

【図４】複屈折板に照射される光の光路を模式的に示す
図である。

【図５】カラー撮像用モジュール１１７により撮像素子
上に照射される光の分布を模式的に示す図である。

【図６】モノクローム撮像用モジュール１１８により撮
像素子上に照射される光の分布を模式的に示す図であ
る。

【図７】モノクローム高精細撮像用モジュール１１９に
照射される光の光路を模式的に示す図である。

【図８】モノクローム高精細撮像用モジュール１１９に
より撮像素子上に照射される光を模式的に示す図であ
る。

【図９】この発明の第１の実施の形態にかかる撮像装置
のカラー・モードでの撮像動作を示すフローチャート図
である。

【図１０】この発明の第１の実施の形態にかかるカラー
・モードとモノクローム・モードの動作を説明するため
のタイミングチャートを示す図である。

【図１１】カラー・モードのＣＣＤ撮像素子１０３の出
力する画像データを模式的に示す図である。

【図１２】この発明の第１の実施の形態にかかる撮像装
置のモノクローム・モードでの撮像動作を示すフローチ
ャート図である。

【図１３】モノクローム・モードのＣＣＤ撮像素子１０
３の出力する画像データを模式的に示す図である。

【図１４】この発明の第１の実施の形態にかかる撮像装
置のモノクローム高精細モードでの撮像動作を示すフロ
ーチャート図である。

【図１５】この発明の第１の実施の形態にかかるモノク
ローム高精細モードの動作を説明するためのタイミング
チャートを示す図である。

【図１６】モノクローム高精細モードのＣＣＤ撮像素子
１０３の出力する画像データを模式的に示す図である。

【図１７】この発明の第２の実施の形態にかかる撮像装
置の構成を示すブロック図である。

【図１８】この発明の第２の実施の形態にかかる撮像装
置の撮像動作を示すフローチャート図である。

【図１９】この発明の第２の実施の形態にかかる撮像装
置のモノクローム画像分析動作を示すフローチャート図
である。

【図２０】従来のカラー画像用の撮像素子を模式的に示
す図である。

【符号の説明】

１０１・・・光学系、１０２・・・光学モジュール、１０３・・
・ＣＣＤ撮像素子、１０４・・・アンプ、１０５・・・Ａ／Ｄ
コンバータ、１０６・・・Ｄ／Ａコンバータ、１０７・・・バ
ッファ、１０８・・・検出器、１０９・・・液晶ドライバ、１
１０・・・ＣＣＤドライバ、１１１・・・キー、１１２・・・Ｉ
−ＲＯＭ、１１３・・・ＤＳＰ、１１４・・・デジタルＩ／
Ｆ、１１５・・・表示部、１１６・・・メモリ、１１７・・・カ
ラー撮像用モジュール、１１８・・・モノクローム撮像用
モジュール、１１９・・・モノクローム高精細撮像用モジ
ュール、１２０・・・第１の複屈折板、１２１・・・第
２の複屈折板、１２２・・・第３の複屈折板、１２３・
・・光路長調整ガラス板、１２４・・・複屈折板、１２
５・・・偏光板、１２６・・・液晶板、１２７・・・複
屈折板、２１１・・・キー、２２８・・・ギア、２２９・
・・ステッピングモータ、２３０・・・モータドライ
バ、３０１・・・カラー撮像用モジュールによる入射光
の広がり、３０２・・・Ａフィールドの画像データ、３
０３・・・Ｂフィールドの画像データ、３０４・・・モ
ノクローム撮像用モジュールによる入射光の広がり、３
０５・・・モノクローム撮像用モジュールによる入射光
の広がり、３０６・・・Ａフィールドの画像データ、３
０７・・・Ｂフィールドの画像データ、３０８・・・Ａ
フィールドの画像データ、３０９・・・Ａフィールドの
画像データ、３１０・・・Ｂフィールドの画像データ、
３１１・・・Ｂフィールドの画像データ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状に配置されて形成された複数
   色分の画素を備える撮像素子と、 互いに異なる複数の撮像用の光学モジュールを備え、切
   り替えにより１つの光学モジュールを、前記撮像素子の
   前面に選択的に配置し、該光学モジュールを介して入射
   光を前記撮像素子に供給するモジュール選択手段と、 前記モジュール選択手段により選択された１つの光学モ
   ジュール毎に、前記撮像素子の出力信号を異なった方法
   で加工し、画像データを生成する加工手段と、 を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】前記光学モジュールは、カラー撮像用の光
   学モジュールとモノクローム撮像用の光学モジュールと
   を含む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】前記カラー撮像用の光学モジュールは、各
   画素への入射光を複数の前記画素に分配して照射させ、 前記モノクローム撮像用の光学モジュールは、各画素へ
   の入射光を前記カラー撮像用の光学モジュール選択時よ
   り狭い複数の前記画素に分配して照射させ、 前記加工手段は、前記撮像素子の前面に、配置された光
   学モジュールに対応する方法で前記撮像素子の出力信号
   を加工する、 ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 【請求項４】前記カラー撮像用の光学モジュールは、各
   画素への入射光を複数の前記画素に分配して照射させ、 前記モノクローム撮像用の光学モジュールは、各画素へ
   の入射光を１画素ピッチ分拡散して前記画素に照射さ
   せ、 前記加工手段は、前記撮像素子の前面に、配置された光
   学モジュールに対応する方法で前記撮像素子の出力信号
   を加工する、 ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】前記光学モジュールは、モノクローム撮像
   用の光学モジュールとモノクローム高精細撮像用の光学
   モジュールとを含むことを特徴とする請求項１に記載の
   撮像装置。
6. 【請求項６】前記モノクローム撮像用の光学モジュール
   は、各画素への入射光を前記カラー撮像用の光学モジュ
   ール選択時より狭い複数の前記画素に分配して照射さ
   せ、 前記モノクローム高精細撮像用の光学モジュールは、各
   画素への入射光を制御信号に従って、１画素ピッチ分シ
   フトして前記画素に照射させ、 前記加工手段は、前記撮像素子の前面に、配置された光
   学モジュールに対応する方法で前記撮像素子の出力信号
   を加工する、 ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 【請求項７】前記撮像素子の前面に配置された光学モジ
   ュールを検出するモジュール検出手段をさらに備え、 前記加工手段は、前記モジュール検出手段により検出さ
   れた光学モジュールに対応する方法で前記撮像素子の出
   力信号を加工する、 ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の
   撮像装置。
8. 【請求項８】前記モジュール選択手段は、撮像モードを
   選択する撮像モード選択手段と、該撮像モード選択手段
   により選択された該撮像モードに対応した光学モジュー
   ルを前記撮像素子の前面に配置する手段を備える、 ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の
   撮像装置。
9. 【請求項９】前記撮像モード選択手段は、前記画像デー
   タを分析し、前記画像データに対応する前記撮像モード
   を選択する画像分析手段を備える、 ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】互いに異なる複数の撮像用の光学モジュ
    ールを切り替えて、撮像素子の前面に、１つの光学モジ
    ュールを選択的に配置し、 入射光を前記光学モジュールを介して前記撮像素子に供
    給し、 選択された１つの前記光学モジュールに対応する方法
    で、前記撮像素子の出力信号を加工し、画像データを生
    成する、 ことを特徴とする撮像方法。
11. 【請求項１１】カラー撮像用の光学モジュールを前記撮
    像素子の前面に配置した場合に、各画素への入射光を複
    数の前記画素に分配して照射させ、 モノクローム撮像用の光学モジュールを前記撮像素子の
    前面に配置した場合に、各画素への入射光を前記カラー
    撮像用の光学モジュール選択時より狭い複数の前記画素
    に分配して照射させ、 前記モノクローム高精細撮像用の光学モジュールを前記
    撮像素子の前面に配置した場合に、各画素への入射光を
    １画素ピッチ分シフトして前記画素に照射させ、 配置した各光学モジュール毎に、前記撮像素子の出力信
    号を異なった方法で加工する、 ことを特徴とする請求項１０に記載の撮像方法。
12. 【請求項１２】前記画像データを分析し、 分析に対応する撮像モードを選択し、 前記撮像モードに対応する１つの光学モジュールを前記
    撮像素子の前面に配置し、 配置した１つの光学モジュールに対応する方法で前記撮
    像素子の出力信号を加工する、 ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の撮像方
    法。
13. 【請求項１３】前記カラー撮像用の光学モジュールを使
    用して得た画像データを分析し、 前記モノクローム撮像用の光学モジュールを使用して得
    た画像データを分析し、 前記モノクローム高精細撮像用の光学モジュールを使用
    して得た画像データを分析し、 分析に対応する撮像モードを選択し、 前記撮像モードに対応する１つの光学モジュールを前記
    撮像素子の前面に配置し、 配置した１つの光学モジュールに対応する方法で前記撮
    像素子の出力信号を加工する、 ことを特徴とする請求項１０、１１又は１２に記載の撮
    像方法。