JPH11178001A - 多板式撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多重記録を、画質を維持しながら、高速に実施
する。 【解決手段】３分割された入射光を電荷に変換するＣＣ
Ｄ型撮像素子２３ａ（〜２３ｃ）を少なくとも１つ有す
る２組の撮像体（２２ａ，２３ａおよび２２ｂ，２３
ｂ：２２ｃ，２３ｃ）を備える。素子２３ａ〜２３ｃの
前面にはカラーフィルタ２２ａ〜２２ｃが置かれる。読
出しコントローラ４３からの電子シャッタパルスを含む
各種の駆動パルスにより素子が多重露光され、電荷転送
され、電荷読み出しされる。赤成分用の素子２３ａと青
成分用の素子２３ｃが同期して同一フレームで多重露光
され、次フレームで緑成分用の素子２３ｂが多重露光さ
れる。蓄積電荷は露光したフレームの次のフレームで読
み出される。読出し電荷は処理回路１３によりモノクロ
ーム信号として処理される。赤および青の素子２３ａ，
２３ｃの出力信号は加算される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インターライン・
トランスファ型（インターライン型、ＩＴ型とも呼ばれ
る）などのＣＣＤ（Charge Coupled Device ：固体撮像
素子）を撮像素子を複数個用いた多板式撮像装置に係
り、とくに、その多重記録および高速化の機能改善に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤなどの撮像素子を用いた撮
像装置は、家庭用ビデオカメラやデジタルカメラなどの
一般用途向けの機種から、多重記録や高速撮像の機能を
備えた特殊用途の機種まで多岐にわたり、広く使用され
ている。この内、特殊用途の装置は、スポーツ選手の運
動動作の解析やスポーツ勝敗の判定に有用であるばかり
でなく、様々な学術研究や工業生産分野での動態解析に
著しい有用性を発揮している。

【０００３】高速度撮像はスローモーション再生など、
種々の分野で有用である。スローモーション再生を行う
には、規格速度（ＮＴＳＣ方式のときは３０画面／秒、
ＰＡＬ方式のときは２５画面／秒）より大きい速度で撮
像し、その画像データを規格速度で再生するとスローモ
ーション映像を見ることができる。例えば、規格速度の
ｎ倍の速度で撮像した画像データを規格速度で再生する
と、被写体の動きを１／ｎに遅くして観察することがで
きる。一般に、このような高速度撮像の１つの手法とし
て、ＣＣＤ型撮像素子やＭＯＳ型撮像素子などの撮像素
子のクロック周波数を上げることで反応速度を速くする
ことが知られている。

【０００４】しかし、この撮像素子の反応速度自体に一
定の物理的制限があるので、クロック周波数を上げるこ
とに拠る撮像速度の高速化にも限界がある。この限界以
上の高速化を実現するには、その１つの手法として、１
画面（画像）当たりの記録素子数を減らすことがある。
例えば、６４０×４８０画素、３０画面／秒の規格の撮
像素子があった場合、記録素子数を３２０×２４０画素
と１／４に減じると、原理的には撮像速度を４倍の１２
０画面／秒に上げることができる。このような部分的な
撮像を実行するには、各水平方向の走査を水平方向ライ
ンの途中の所定位置で中止し、次の水平方向走査に移行
する一方で、水平走査を特定の水平方向ラインで打ち切
り、次画面の走査に移行するように、走査制御する必要
がある。撮像素子の内、ＭＯＳ型撮像素子は水平、垂直
方向の任意の画素（絵素）の受光素子から走査を開始
し、その走査を途中位置で打ち切り、次のラインに走査
を移行させることができる。したがって、ＭＯＳ型撮像
素子については、上記のような部分読出しの走査制御を
行うことができる。

【０００５】一方、多重記録は、時間経過の異なる複数
枚の画像を互いに重ね合わせて１フレーム（１画面また
は１周期）で表示し、通常写真カメラのシャッタを開放
した状態で、ストロボを点滅させたときの多重露光写真
と同じ効果を得る撮像手法である。この多重記録を行う
には、ＩＴ型のＣＣＤ撮像素子の場合、１フレームの時
間内に２次元配置の複数個のフォトダイオードから垂直
転送ＣＣＤへの一括転送を複数回行って、１画面期間中
の時間経過の異なる電荷（画素データ）を垂直転送ＣＣ
Ｄで蓄える。この垂直転送ＣＣＤへの複数回の一括転送
は転送ゲートパルスで制御される。一括転送を行ってい
る間は、垂直転送ＣＣＤから水平転送ＣＣＤへの転送を
行わないようにすることで、垂直転送ＣＣＤには複数入
光が重複蓄積される。しかし、この転送を単純に重複さ
せただけで、転送電荷が時間的に分離されていない場
合、多重記録された画像はブレた映像の重なりとしてな
らない。このため、シャッタ機能により多重記録の１回
当たりの露光時間（電荷蓄積時間）が十分に短くなるよ
うに制御される。

【０００６】垂直転送ＣＣＤに重複蓄積された電荷は、
垂直転送ＣＣＤおよび水平転送ＣＣＤを駆動して順次読
み出される。第ｎフレームにおけるフォトダイオードか
ら垂直転送ＣＣＤへの複数回の一括転送と、これに続く
第ｎ＋１フレームにおける垂直・水平転送駆動とを繰り
返すことで、多重露光された画像が読み出される。これ
により、外部装置としてのストロボ装置が不要で、屋外
のような明るい自然光や連続照明光の下でストロボ写真
と同等のストロボ効果が得られる。

【０００７】この多重記録において、フォトダイオード
から垂直転送ＣＣＤへの転送パルス回数で決まる一括転
送の回数や、シャッタパルスから転送ゲートパルスまで
の期間で決まる露光時間は任意に設定できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の撮像装
置においては、標準のテレビ用のＣＣＤ型撮像素子は感
度が高いという利点から、家庭用、業務用のビデオカメ
ラの撮影素子として多用されているが、この種の撮像装
置には未だ以下のような問題が残されていた。

【０００９】まず、撮像高速化についての問題は以下の
ようである。ＣＣＤ型撮像素子の場合、ＭＯＳ型とは異
なり、水平方向のラインの途中で走査を打ち切って次ラ
インに移行することも、また、画面の途中で走査を打ち
切って次画面に移行することもできない。このため、Ｃ
ＣＤ型撮像素子については、受光部を部分的に覆う光学
的マスクや、不要電荷を捨てる部分読み出しの手法を使
用しない限り、部分読出しの走査制御を行うことができ
ない。

【００１０】この光学マスクを利用した場合でも、幾分
とも光の回折現象は避けられないので、非遮光面（部分
受光面）に入射した光は遮光面に回り込んで入射し、こ
の入射に拠る電荷は素子本来の暗電流によるノイズと合
成され、受光面全体に重畳してしまう。したがって、こ
のＣＣＤ型撮像素子で撮像された画像はぼけてしまい、
画質が劣る。また、画面サイズおよび撮像速度は通常、
用途に応じて選択・変更できることが望ましいが、光学
マスクを利用する場合、マスクそのものを交換可能な構
造や可変サイズのマスク構造を採用する必要がある。し
かし、このような構造は複雑化かつ大形化して、製造コ
ストの上昇を招くとともに、光の回折現象の程度が多く
なり、上述した画質の劣化がより顕著になる。

【００１１】また、部分読出しに際し、光学マスクを利
用せず、電子的に不要電荷を棄却する方式の場合、部分
読出しの対象画素数を減らしても、その棄却時間（空読
出し時間）が加わるため、その減少に割りには撮像速度
の上昇の比率が芳しくない。つまり、部分読出しを行っ
て解像度を犠牲にする割には撮像速度の高速化のメリッ
トが少ないという問題があった。

【００１２】一方、多重記録に関しては以下のような問
題があった。ＣＣＤ型撮像素子を通常使用する場合（多
重記録しない場合）、電荷がフォトダイオードに蓄積
（露光）している間に、先に垂直転送ＣＣＤ（垂直転送
路）に転送された電荷を水平転送ＣＣＤ（水平転送路）
に垂直転送し、水平転送路から映像信号として出力され
る。これに対し、多重記録の場合、フォトダイオードか
ら垂直転送ＣＣＤに電荷が複数回、一括転送された後
で、垂直転送ＣＣＤから水平転送ＣＣＤへの転送が実行
される。このため、水平転送ＣＣＤへの電荷転送の周期
は、読み出し専用の周期となり、この期間にフォトダイ
オードから垂直転送ＣＣＤへの転送実行は不可となる。
このため、通常のＣＣＤ使用の態様に比べて（すなわち
多重記録を行わない場合に比べて）、単位時間当たりの
撮像周期が長くなる。つまり、撮像速度は普通、約１／
２になって、遅くなってしまう。

【００１３】また、撮像周期の内、約半分の読み出し専
用の転送周期には露光ができない、ブラックアウトの周
期になる。これはフィルム式映画カメラにおいて、フィ
ルム掻き落とし周期の間はシャッタを閉じ、露光を防ぐ
状態と同様である。このフィルム式カメラでは、この露
光不可の期間を周期で表し、シャッタ開角度として表現
される。このように、多重露光ＣＣＤカメラの場合も、
フィルム式カメラのシャッタ開角度と同様に、撮像周期
の約半分がブラックアウトの周期となり、その分、動態
解析における解析度合を低下させている。

【００１４】本発明は、このような従来技術が有する未
解決の問題に鑑みてなされたもので、映像の画質を維持
しながら、比較的簡単な駆動パルスの制御を行うだけ
で、撮像速度をより高速化または超高速化した多板式撮
像装置を提供することを、第１の目的とする。

【００１５】また本発明は、多重記録を行う場合、画質
を維持しながら、比較的簡単な駆動パルスの制御を行う
だけで、撮像速度をより高速化した多板式撮像装置を提
供することを、第２の目的とする。

【００１６】さらに本発明は、３板式カラーカメラなど
の複数個の撮像センサを用いた多板式撮像装置の撮像機
能の多様化、豊富化を図る手段として既存装置に容易に
搭載できる機能であって、撮像装置の構造自体を何等変
更することなく、高画質を維持する一方で、比較的簡単
な駆動パルスの変更制御を行うだけで、動態解析などに
好適な多重記録を高速で行うことができる機能を提供す
ることを、第３の目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、本出願の第１発明に係る多板式撮像装置は、入射光
を複数光路の光に分割する光学系と、この光学系を経て
分割された複数光路の光それぞれを電荷に変換するセン
サを少なくとも１つ有する複数の撮像体とを備え、前記
各センサは、光を電荷に変換する２次元配列の複数の受
光部と、この複数の受光部で変換された電荷を各別に蓄
積する複数の蓄積部と、この複数の蓄積部の蓄積電荷を
読み出す転送路とを備える。前記複数の撮像体の内の少
なくとも１つの撮像体の前記センサが連続周期のいずれ
の周期にても前記複数の受光部による露光およびその露
光による蓄積電荷の前記複数の蓄積部への転送を行うよ
うに前記複数の撮像体それぞれが備える前記センサの受
光部と蓄積部の動作タイミングを制御する露光・転送制
御手段を具備したことを特徴とする。

【００１８】好適な態様の一例によれば、前記複数の撮
像体それぞれの前記センサに対して前記露光および蓄積
電荷の転送を行った周期の次の周期で前記複数の蓄積部
に蓄積された電荷を前記転送路を介して読み出す読出し
制御手段を備える。

【００１９】この具体的一例に係る構成は、前記光学系
は前記入射光を３つの光路に分割する光学要素であり、
前記複数の撮像体は２個の撮像体から成り、この内の一
方の撮像体は、前記３つの光路の内の２つの光路の光を
入射させて２種類の特定色成分を各別に抽出する２個の
第１、第２のフィルタと、この２個のフィルタの出力光
を各別に入射させる２個の前記センサとしての第１、第
２のＣＣＤ型撮像素子とを備え、かつ、もう一方の撮像
体は、前記３つの光路の内の残りの１つの光路の光を入
射させて１種類の特定色成分を抽出する１個の第３のフ
ィルタと、このフィルタの出力光を入射させる１個の前
記センサとしての第３のＣＣＤ型撮像素子とを備える、
ことである。

【００２０】この場合、前記第１のフィルタは赤色成分
の光を抽出するフィルタであり、前記第２のフィルタは
青色成分の光を抽出するフィルタであり、かつ前記第３
のフィルタは緑色成分の光を抽出するフィルタであり、
一方、前記読出し制御手段により前記第１および第２の
ＣＣＤ型撮像素子から出力された信号を加算処理する手
段を備える、ことができる。

【００２１】また別の具体的構成例として、前記露光・
転送制御手段は、前記複数の撮像体それぞれの前記セン
サの複数の受光部に対して前記露光として多重露光を指
令するように構成した手段である、とすることもでき
る。

【００２２】また好適な態様の別の例によれば、前記複
数の撮像体は各々１つの前記センサを備え、前記露光・
転送制御手段は、この複数のセンサ全体で連続周期のそ
れぞれの周期にて交互に一定位相間隔で前記露光および
蓄積電荷の転送を指令する手段である、とすることであ
る。この場合、例えば、前記光学系は前記入射光を３つ
の光路に分割する光学要素であり、前記複数の撮像体は
３個の撮像体から成り、この３個の撮像体は、前記３つ
の光路の光を入射させて３種類の特定色成分を各別に抽
出する第１、第２、および第３の３個のフィルタと、こ
の３個のフィルタの出力光を各別に入射させる３個の前
記センサとしてのＣＣＤ型撮像素子とを備えることがで
きる。

【００２３】また、例えば、前記光学系は前記入射光を
３つの光路に分割する光学要素であり、前記複数の撮像
体は３個の撮像体から成り、この３個の撮像体は、前記
３つの光路の光を各別に入射させる３個の前記センサと
してのＣＣＤ型撮像素子とを備えてもよい。

【００２４】さらに、例えば、前記光学系は前記入射光
を２つの光路に分割する光学要素であり、前記複数の撮
像体は２個の撮像体から成り、この２個の撮像体は、前
記２つの光路の光を各別に入射させる２個の前記センサ
としてのＣＣＤ型撮像素子とを備え、前記露光・転送制
御手段は、この２個のセンサ全体で連続周期のそれぞれ
の周期にて交互に前記露光としての多重露光およびその
蓄積電荷の転送を指令する手段である、としてもよい。

【００２５】さらに好適な別の態様によれば、前記複数
の撮像体は各々１つの前記センサを備え、前記露光・転
送制御手段は、この複数のセンサ全体で連続周期のそれ
ぞれの周期にて交互且つ連続的に前記露光および蓄積電
荷の転送を指令する手段であることを特徴とする。

【００２６】また、本出願の第２発明に係る多板式撮像
装置は、入射光を複数光路の光に分割する光学系と、こ
の光学系を経て分割された複数光路の光それぞれを電荷
に変換するセンサを少なくとも１つ有する複数の撮像体
とを備え、前記各センサは、光を電荷に変換する２次元
配列の複数の受光部と、この複数の受光部で変換された
電荷を各別に蓄積する複数の蓄積部と、この複数の蓄積
部の蓄積電荷を読み出す転送路とを備える。前記複数の
撮像体それぞれの前記センサが連続周期中の１つ置きの
同一周期にて交互且つ連続的に前記複数の受光部による
多重露光およびその露光による蓄積電荷の前記複数の蓄
積部への転送を行うように前記複数の撮像体それぞれが
備える前記センサの受光部と蓄積部の動作タイミングを
制御する露光・転送制御手段を具備する。

【００２７】さらに、上述した構成において、例えば、
前記露光・転送制御手段は、前記露光の開始タイミング
を決する信号として電子シャッタパルス信号を用いる手
段である。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２９】第１の実施の形態 第１の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。

【００３０】図１に示す高速度撮像装置は、撮像対象か
らの反射光を入射させる撮像部１１と、この撮像部１１
に接続された駆動回路１２および処理回路１３と、処理
回路１３に接続されたモニタ１４とを備える。

【００３１】撮像部１１は、光学系としての対物レンズ
１１ａと、この対物レンズ１１ａを介して伝達する光を
入射させるセンサ部１１ｂとを備える。このセンサ部１
１ｂは、複数個のエリアイメージセンサとして３個のＣ
ＣＤ型撮像素子を備えた３板式に構成されている。

【００３２】一例として、撮像部１１ｂは、入射光を互
いに直交する３方向に分割するキュービックタイプのプ
リズム２１と、このプリズムの分割光を受ける赤、青、
緑色のフィルタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、このフィル
タそれぞれの出力光を受光する３個のＣＣＤ型撮像素子
２３ａ，２３ｂ，２３ｃとを備える。このため、対物レ
ンズ１１ａから入射した光はプリズム２１により３分割
され、この分割光それぞれが赤色フィルタ２２ａ，青色
フィルタ２２ｂ，緑色フィルタ２２ｃを通って各色成分
の光に変換される。この赤色成分、青色成分、緑色成分
の光はそれぞれにあてがわれたＣＣＤ型撮像素子２３
ａ，２３ｂ，２３ｃに入射する。

【００３３】ＣＣＤ型撮像素子２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
のそれぞれは、図２に示すように、半導体の薄膜積層技
術によって、例えばｎ⁻基板上に形成した１チップのイ
ンターライン・トランスファ型（ＩＴ型：インターライ
ン型とも呼ばれる）のＣＣＤ型撮像素子から成る。図２
に模式的に示すように、この各ＣＣＤ型撮像素子では、
かかる薄膜積層技術によって、複数の受光部３１…３１
としてのフォトダイオードがｘｙ面の２次元的に配置さ
れる。なお、同図において、ｘ軸方向を横方向、ｙ軸方
向を縦方向と便宜上呼びことにし、横方向の同一列の受
光部をラインと呼ぶ。

【００３４】縦方向の各列を成す受光部３１…３１に隣
接して垂直転送路３２としての垂直転送ＣＣＤが縦方向
に形成され、全体として、受光部３１…３１と垂直転送
路３２が縦方向に交互に並んで配置されている。垂直転
送部３２…３２の縦方向の一方の端部には水平転送路３
３としての水平転送ＣＣＤが薄膜積層技術により形成さ
れている。垂直転送路３２…３２は水平転送路３３に繋
がれ、電荷が渡されるようになっている。また、水平転
送路３３に接続された出力アンプ３４も形成されてい
る。

【００３５】各受光部３１は、１フレームの画像を形成
する画素信号の素になる電荷を生成する。つまり、各受
光部３１には入射光量に対応した電荷が蓄積される。垂
直転送路３２…３２および水平転送路３３には駆動回路
１２から転送用の駆動信号が供給され、これより各受光
部３１の蓄積電荷が転送路３２…３２、３３を介して、
例えば２相駆動方式で読み出される。

【００３６】図３には、各ＣＣＤ型撮像素子１１ｂの積
層断面を部分的に示す。同図において、ｎ⁻基板とｐウ
エル層との間にパルス電圧（Ｖsub ）を印加すること
で、受光部２１で形成した電荷が不要なとき、この電荷
を直接基板に掃き出し、転送路の電荷に影響を与えない
状態で不要電荷をクリアする電子シャッタの機能を果た
すようになっている。

【００３７】駆動回路１２は、２相駆動方式でセンサ部
１１ｂを駆動するに必要な駆動信号を出力する。これを
実行するため、駆動回路１２は、基準となるクロック信
号を発生するクロック発生器４１と、撮像装置の駆動モ
ードを手動選択可能なモード信号を出力するモード切換
スイッチ４２と、クロック信号およびモード信号を入力
してセンサ部１１ｂの駆動をモード別に制御する読出し
コントローラ４３とを備える。読出しコントローラ４３
は、一例として、図示しないが、クロック信号数を計測
するカウントと、その計測値が各種の所定数に達したと
きに各種のパルス信号（駆動信号）を発生する複数個の
パルス発生器とを備える。このパルス信号は、各ＣＣＤ
型撮像素子に供給される。読出しコントローラ４３はＣ
ＰＵを備えて構成してもよい。

【００３８】各ＣＣＤ型撮像素子に供給する各種のパル
ス信号には、電子シャッタパルスＳＨ、全ての受光部３
１…３１から垂直転送路３２に一括して電荷転送するた
めの転送ゲートパルスＰＶ、電荷を垂直転送するための
２相の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２、および電荷を水平転送
するための２相の読出しクロックＨ１，Ｈ２が含まれ
る。

【００３９】処理回路１３は、３個のＣＣＤ型撮像素子
２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれの各出力系毎に、増
幅器５１ａ（５１ｂ，５１ｃ）、Ａ／Ｄ変換器５２ａ
（５２ｂ，５２ｃ）、フレームメモリ５３、映像プロセ
ッサ５４、およびＤ／Ａ変換器５５をこの順に備える。
映像プロセッサ５４は、ＣＰＵ（またはこの機能を担う
デジタル信号回路）およびメモリなどを備え、波形整形
（ノイズ除去）、信号補正などの信号処理を行うととも
に、指定駆動モードに対応した映像データをフレーム毎
に作成する。この映像データはＤ／Ａ変換器５５を介し
てモニタ１４に送られる。これにより、３個のＣＣＤ型
撮像素子２３ａ，２３ｂ，２３ｃから読み出される電荷
信号が駆動モード別に画像信号に作成され、モニタ１４
に１フレームの画像として表示される。

【００４０】本撮像装置には、上述した駆動モードとし
て３種類の駆動モード、すなわち、「カラー撮像モー
ド」、「カラー多重記録モード」、および「高速多重記
録モード」が用意されている。操作者は、モード切換ス
イッチ４２で所望の駆動モードを選択すると、その選択
モードを表すスイッチ信号が読出しコントローラ４３に
送られるようになっている。読出しコントローラ４３
は、かかるスイッチ信号に応じてセンサ部１１ｂの各撮
像素子の駆動をパルス制御する。

【００４１】なお、このスイッチ信号は映像プロセッサ
５４にも送られるようになっている。このため映像プロ
セッサ５４は、スイッチ信号で指定された駆動モードー
ド別の映像信号処理（例えば、カラー処理、疑似カラー
処理、白黒処理など）を実施できる。

【００４２】続いて、本実施形態に係る撮像動作をセン
サ部１１ｂの転送動作を中心にして説明する。

【００４３】＜カラー撮像モード＞モード切換スイッチ
４２を介して、カラー撮像モード（多重記録なし）が指
令された場合、この撮像装置は従来と同様に、３板式Ｃ
ＣＤカラーカメラとして動作する。対物レンズ１１ａか
ら入射した光はプリズム２１により３分割され、それぞ
れ赤色、青色、緑色のフィルタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
を通って、ＣＣＤ型撮像素子２３ａ，２３ｂ，２３ｃの
受光面にそれぞれ入射する。

【００４４】読出しコントローラ４３からそれぞれの撮
像素子２３ａ（２３ｂ，２３ｃ）には、フレーム周期に
同期して転送ゲートパルスＰＶ並びに２相方式の垂直転
送信号Ｖ１，Ｖ２および読出しクロックＨ１，Ｈ２が送
られる。これにより、第ｎフレームの終りに同期して転
送ゲームパルスＰＶが与えられると、第ｎフレームで蓄
積した受光部３１，…，３１の電荷が一括して垂直転送
ＣＣＤ３２，…，３２に転送される。次のｎ＋１フレー
ムが始まると、受光部３１，…，３１に再び露光により
電荷蓄積がなされるとともに、垂直転送されたＣＣＤ３
２，…，３２に転送された前フレームの電荷が垂直転送
信号Ｖ１，Ｖ２により順次垂直転送され、そして水平転
送ＣＣＤ３３を介して読出しクロックＨ１，Ｈ２により
順次、水平転送されていく。これにより、１フレームの
画素信号が読み出される。

【００４５】以下、同様にしてフレーム毎に読み出さ
れ、赤色、青色、緑色のエリア画素信号が形成される。
この３原色の映像信号は処理回路１２でカラー系統別に
処理されるい。すなわち、デジタルデータとしてメモリ
５３ａ，５３ｂ，５３ｃに一度格納され、映像プロセッ
サ５４により、ノイズ除去などの各種の前処理、カラー
へのデータ合成処理、強調処理などの後処理を経て所望
態様のカラー映像データに生成される。このカラー映像
データはモニタ１４にカラー映像として例えば殆どリア
ルタイムな映像やフリーズ像として表示される。

【００４６】＜カラー多重記録モード＞モード切換スイ
ッチ４２から、このカラー多重記録モードが指令された
場合も、撮像装置は３板式ＣＣＤカラーカメラとして動
作する。

【００４７】このモードのときには、読出しコントロー
ラ４３は図４に例示するタイミングで各種の駆動パルス
を出力する。つまり、読出しコントローラ４３は、１つ
のフレーム期間である第ｎフレームにおいて、第１回目
のＲ（赤）シャッタパルス、Ｇ（緑）シャッタパルス、
およびＢ（青）シャッタパルスを同時に出力する（時刻
ｔ１）。次いで、時刻ｔ１から極めて短時間の期間が経
過すると、Ｒ転送ゲートパルス、Ｇ転送ゲートパルス、
およびＢ転送ゲートパルスを同時に出力する（時刻ｔ
２）。このため、３個の撮像素子２３ａ，２３ｂ，２３
ｃは、この短時間「ｔ２−ｔ１」の間だけその受光面に
光が入射して露光され、この露光による蓄積電荷が垂直
転送ＣＣＤ３２，…，３２に一括転送される。次いで、
所定時間毎に、このシャッタパルスと転送ゲートパルス
による露光および転送が同一の第ｎフレームにおいて、
さらに２回繰り返される。このため、時間的に分離した
合計３回の短時間の多重露光状態が得られ、各露光に対
応した電荷が垂直転送ＣＣＤ３２，…，３２に蓄積され
る。

【００４８】この多重露光期間の後の次フレーム周期は
図４に示すように、蓄積電荷に対する読出し周期にな
る。読出しコントローラ４３は垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２
および水平転送用の読出しクロックＨ１，Ｈ２を従来周
知のタイミングで撮像素子２３ａ，２３ｂ，２３ｃに個
別に同期して出力する。このように第ｎフレームの後の
１周期は蓄積電荷の読出しに専用的に使用され、多重露
光による蓄積電荷が画素毎に読み出される。その次のフ
レーム周期は、再び、第ｎ＋１フレームに関する多重露
光の周期として使われる。

【００４９】この読みだし電荷は、上述したカラー撮像
のときと同様に処理され、モニタ１４には動態解析など
に好適な多重露光（記録）を実施したカラー画像が表示
される。

【００５０】＜高速多重記録モード＞モード切換スイッ
チ４２から、この高速多重記録モードが指令された場
合、撮像装置は３板式ＣＣＤを搭載した、モノクロまた
は疑似的にカラー化が可能なカメラとして動作する。

【００５１】このモードのときには、読出しコントロー
ラ４３は図５に例示するタイミングで各種の駆動パルス
を出力する。同図に示すタイミング制御は、Ｒ（赤）と
Ｂ（青）のシャッタパルスおよび転送ゲートパルスを同
期させて一体に扱い、Ｇ（緑）のシャッタパルスおよび
転送ゲートパルスをＲ（赤）およびＢ（青）のものから
１８０度の位相差を持たせて次フレームの信号として扱
うことに特徴を有する。

【００５２】このようにＲ（赤）とＢ（青）を同期させ
た理由は、通常の光信号には赤成分が約３０％、青成分
が約１０％、および緑成分が約６０％含まれると総括で
きることにある。このため、Ｒ（赤）とＢ（青）の成分
を加算して１つの信号として扱えば、概略的ではある
が、格別の信号増強処理を施されなくても、緑成分に対
抗できる信号強度になるからで、Ｒ（赤）とＢ（青）を
１つのモノクロ信号、またＧ（緑）単独を別のモノクロ
信号として扱うことが容易になるからである。

【００５３】勿論、Ｒ（赤）またはＢ（青）とＧ（緑）
とをそれぞれ１つのモノクロ信号として扱うようにして
もよいし、また場合によっては、Ｇ（緑）と他の色とを
組み合わせて一体のモノクロ信号とし、残りの１つの色
をそれに対抗するモノクロ信号として扱うことも可能で
ある。

【００５４】図５に示すように、読出しコントローラ４
３は、第ｎフレームに対応するフレーム周期において、
第１回目のＲ（赤）シャッタパルスおよびＢ（青）シャ
ッタパルスを同期して出力する（時刻ｔ１）。次いで、
時刻ｔ１から極めて短時間の期間が経過すると、Ｒ転送
ゲートパルスおよびＢ転送ゲートパルスを同期して出力
する（時刻ｔ２）。このため、２個の撮像素子２３ａ，
２３ｂは、この短時間「ｔ２−ｔ１」の間だけその受光
面に光が入射して露光され、この露光に拠る蓄積電荷が
垂直転送ＣＣＤ３２，…，３２に一括転送される。次い
で、Ｒ（赤）およびＢ（青）の成分に対してのみ、この
シャッタパルスと転送ゲートパルスによる露光がこの第
ｎフレームにおいて所定時間毎に、２回繰り返される
（時刻ｔ３〜ｔ４，ｔ５〜ｔ６）。このため、Ｒ（赤）
およびＢ（青）の成分に対し、時間的に分離した合計３
回の短時間の多重露光状態が得られ、各露光に対応した
電荷が垂直転送ＣＣＤ３２，…，３２に蓄積される。

【００５５】次いで、次のフレーム周期である第ｎ＋１
フレームに入ると、Ｒ（赤）およびＢ（青）の成分に対
しては前述と同様に、垂直転送パルスＶ１，Ｖ２と読出
しパルスＨ１，Ｈ２に拠る読出しが実施される。この読
出しと平行して、今度は、第１回目のＧ（緑）シャッタ
パルスを出力する（時刻ｔ７）。次いで、時刻ｔ７から
極めて短時間の期間が経過すると、Ｇ転送ゲートパルス
を出力する（時刻ｔ８）。このため、今度は緑用の撮像
素子２３ｃがその短時間「ｔ８〜ｔ７」の間だけ露光さ
れ、その電荷が画素毎に一括転送される。次いで、この
Ｇ（緑）の成分に対してのみ、このシャッタパルスと転
送ゲートパルスによる露光がこの第ｎ＋１フレームにお
いて所定時間毎に、２回繰り返される（時刻ｔ９〜ｔ１
０，ｔ１１〜ｔ１２）。このため、Ｇ（緑）の成分に対
し、時間的に分離した合計３回の短時間の多重露光状態
が得られ、各露光に対応した電荷が垂直転送ＣＣＤ３
２，…，３２に蓄積される。

【００５６】次いで、次の第ｎ＋２フレームに入ると、
Ｇ（緑）の光成分に対する垂直転送パルスＶ１，Ｖ２と
読出しパルスＨ１，Ｈ２に拠る読出しが実施されるとと
もに、この読出しに並行して、再び、Ｒ（赤）およびＢ
（青）の成分に対する前述と同様の多重露光および電荷
転送が行われる。

【００５７】以下、同様に、Ｒ（赤）およびＢ（青）の
成分とＧ（緑）の成分との間で１８０度位相をずらし
て、交互に、多重露光・一括転送および読出しが繰り返
し実施される。

【００５８】以上の多重露光・一括転送により読み出さ
れた信号は各色成分に強度を反映しており、処理回路１
３に送られる。処理回路１３において、読み出された撮
像信号はその各色成分の系統毎に増幅器５１ａ（〜５１
ｃ）で増幅され、Ａ／Ｄ変換器５２ａ（〜５２ｃ）によ
りデジタル化され、さらにメモリ５３ａ（〜５３ｃ）に
フレーム毎に格納される。３個のメモリ５３ａ〜５３ｃ
にデータ保存されるタイミングは、Ｒ（赤）およびＢ
（青）の成分とＧ（緑）の成分との間で１８０度の位相
差がある。

【００５９】映像プロセッサ５４はモード切換スイッチ
４２からのスイッチ信号に応答して「高速多重記録モー
ド」の選択であることを既に認識している。このため、
映像プロセッサ５４は、メモリ５３ａ〜５３ｃにフレー
ム毎に格納された色成分毎のデータを２つのモノクロー
ム信号として扱う。つまり、上述したようにＲ（赤）お
よびＢ（青）の成分用メモリ５３ａ，５３ｂに記憶され
ているデータを合算して第ｎフレーム用の１つのモノク
ローム信号としてその映像データを生成する。一方、第
ｎ＋１フレームでは、Ｇ（緑）の成分用メモリ５３ｃに
記憶されているデータをモノクローム信号としてその映
像データを生成する。

【００６０】この映像データは、フレーム毎にＤ／Ａ変
換器５５でアナログ化されてモノクロ（白黒）の多重記
録像として、例えば図６に示す如く、モニタ１４に表示
される。この表示像は、第ｎフレームについてはＲ
（赤）およびＢ（青）の成分を反映したフレーム像、続
く第ｎ＋１フレームについてはＧ（緑）の成分を反映し
たフレーム像、以下同様に、交互のフレーム像で構成さ
れる。

【００６１】このため、ＣＣＤ型撮像素子を用いた多板
式撮像装置の多重記録でありながら、各フレーム毎に撮
像でき、多重記録を実施しない通常のモノクロ撮像と同
じ撮像速度を達成でき、約２倍の高速化を実現できる。
また、全部の周期において多重露光が行われるから、従
来問題となっていたブラックアウトも無く、多重露光映
像の時間分解能も約２倍高くなる。したがって、撮像対
象が動態である場合の動態解析の精度に優れた高速の撮
像装置を提供できる。

【００６２】また、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の原色成分を組
み合わせ、緑（Ｇ）の原色成分を単独で使用しているか
ら、輝度補正処理などを格別実施しなくても、各フレー
ムの輝度レベルがほぼ均等になり、輝度の安定した見易
い動態解析の映像を得ることができる。

【００６３】さらに、本実施形態では、光学マスクなど
の機構的部品を付加せずに、撮像素子に与える駆動パル
スのタイミングを制御するだけで目的とする多重記録動
作を実現させている。このため、センサ部の構造を機械
的に複雑化させずに済み、故障なども少ない、比較的安
価な装置を提供できる。

【００６４】さらに、本実施形態の撮像装置は、既存の
３板式ＣＣＤカラーカメラを流用し、この駆動タイミン
グを多重制御するに必要な駆動、制御系の回路、機能の
付加のみによって、カラー多重記録モードおよび高速記
録モードの動作を付加的に実現できる。このため、既存
の３板式ＣＣＤカラーカメラの機能の豊富化、充実化を
図って、製品として付加価値を高めることができる。ま
た、ユーザは使用目的に応じてモード切換スイッチを操
作するだけで済むから、１台３役の機能の撮像装置を得
ることができる。

【００６５】なお、当然に、上述した高速多重記録モー
ドのみを専用的に実施する高速の撮像装置を、上述した
構成および機能によって実現することもできる。

【００６６】さらに、上述した実施形態では、各撮像素
子の出力信号をモノクローム信号として扱ったが、上述
の例では赤（Ｒ）と青（Ｂ）の原色成分については同位
相で信号検出されるので、カラー被写体についてはその
ままでも赤（Ｒ）と青（Ｂ）成分を合成したカラー情報
が得られ、これを利用したカラー映像も出力可能であ
る。また、カラー成分のアレンジによって、疑似的なカ
ラー映像を出力するようにしてもよい。

【００６７】さらにまた、上述の実施形態では、赤
（Ｒ）と青（Ｂ）の原色成分を合成し、これに緑（Ｂ）
の原色成分を対抗させるようにしたが、この組み合わせ
方は任意である。

【００６８】さらに、上述の実施形態では、赤（Ｒ）、
青（Ｂ）、緑（Ｂ）の原色成分を抽出する構成にした
が、これらの原色の補色を扱うようにしてもよい。

【００６９】またなお、上述した撮像装置は３板式ＣＣ
Ｄカラーカメラをベースに構成する例を挙げたが、例え
ば、図７に示すように（同図において図１と同等の構成
要素には同一符号を用いている。また図１で用いた赤、
青、緑の各色選択用のフィルタは外している。）、入射
光を半透過プリズム６０などの光学系で単純に２分割す
ることで、全色成分を含んだ２個の入射光を形成し、上
述と同様に、２個の入射光に拠る撮像素子出力それぞれ
をモノクローム信号として扱えば、光効率の良い２板式
ＣＣＤカメラを構成でき、高速な多重記録を行うことが
できる。

【００７０】第２の実施形態 第２の実施の形態を図８を参照して説明する。第２の実
施形態に係る多板式撮像装置は、電子シャッタ機能を駆
使した撮像の高速化に関する。なお、この第２の実施形
態およびこれ以降の実施形態において、第１の実施形態
の構成要素と同一または同等のものには同一符号を用
い、その説明を省略または簡略化する。

【００７１】この実施形態の多板式撮像装置における駆
動回路１２の読出しコントローラ４３は、図８に示すタ
イミングで露光および電荷読出しを制御する。この制御
では多重露光を行わずに、モノクロ撮像の３倍速を目的
とする。

【００７２】読出しコントローラ４３は、赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）のＣＣＤ型撮像素子２３ａ，２３ｂ，
２３ｃに供給するゲートパルス（シャッタパルスＳＨお
よび転送ゲートパルスＰＶ）のタイミングを、この色順
に、１／３周期（１周期は１フレーム）ずつ送らせ、転
送ゲートパルスＰＶの後に引き続き、垂直転送信号Ｖ
１，Ｖ２および読出しクロックＨ１，Ｈ２を印加するよ
うになっている。

【００７３】例えば、第ｎ周期では、時刻ｔ１で赤
（Ｒ）成分に対するシャッタパルスＳＨを印加し、その
微小時間後の時刻ｔ２で転送ゲートパルスＰＶを印加す
る。この露光および転送に対する電荷読出しは、時刻ｔ
２〜ｔ２´間で垂直転送パルスＶ１，Ｖ２および読出し
クロックＨ１，Ｈ２によって前述と同様に実施される。
これにより第ｘ駒のモノクローム信号が出力される。ま
た、時刻ｔ１から１／３周期遅れた時刻ｔ３で緑（Ｇ）
成分に対するシャッタパルスＳＨを印加し、その微小時
間後の時刻ｔ４で転送ゲートパルスＰＶを印加する。こ
の露光および転送に対する電荷読出しは、時刻ｔ４〜ｔ
４´間で垂直転送パルスＶ１，Ｖ２および読出しクロッ
クＨ１，Ｈ２によって前述と同様に実施される。これに
より第ｘ＋１駒のモノクローム信号が出力される。さら
に、時刻ｔ３から１／３周期遅れた時刻ｔ５で青（Ｂ）
成分に対するシャッタパルスＳＨを印加し、その微小時
間後の時刻ｔ６で転送ゲートパルスＰＶを印加する。こ
の露光および転送に対する電荷読出しは、時刻ｔ６〜ｔ
６´間で垂直転送パルスＶ１，Ｖ２および読出しクロッ
クＨ１，Ｈ２によって前述と同様に実施される。これに
より第ｘ＋２駒のモノクローム信号が出力される。以
下、この一連の処理が順に繰り返される。

【００７４】処理回路１３は１／３周期ずつずれて出力
される各原色成分の信号をモノクローム信号として扱
い、モノクロ映像のモニタ１４に出力し、表示させる。

【００７５】この結果、撮像速度が従来のモノクロ撮像
に比べて３倍になり（３倍速）、著しい高速化が図られ
るから、動態解析の時間分解能を著しく向上させること
ができる。

【００７６】なお、上述した実施形態において、各色成
分に対する露光後の駒読出し期間は垂直転送パルスＶ
１，Ｖ２および読出しクロックＨ１，Ｈ２の周波数を変
えて、各フレーム周期の２／３に相当する期間で行うよ
うにしてもよい。例えば第ｘ駒の場合の読出し期間はｔ
２〜Ｔ６の期間に設定できる。

【００７７】またなお、この第２の実施形態に係る多板
式撮像装置において、各原色成分抽出用のＲ，Ｇ，Ｂフ
ィルタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ（図１参照）を取り外す
構成にしてもよい。これにより、３分割されて撮像素子
２３ａ，２３ｂ，２３ｃに入射する光には全色成分が含
まれるから、撮像信号間の輝度上のバランスが良好な高
品質のモノクロ像を提供することができる。

【００７８】さらに、第２の実施形態に係る位相差方式
の多板式撮像装置を多重記録型の装置に変形することも
できる。例えば、入射光を２分割し、この分割光をフィ
ルタを介さずに２個のＣＣＤ型撮像素子に個々に入射さ
せる構造を備え、その内の一方の撮像素子で、例えば図
９中の時刻ｔ１〜ｔ２間、ｔ３〜ｔ４間、およびｔ５〜
ｔ６間で多重露光・電荷転送し、時刻ｔ６以降の１周期
で読み出す。もう一方の撮像素子で、例えば図９中の時
刻ｔ７〜ｔ８間、ｔ９〜ｔ１０間、およびｔ１１〜ｔ１
２間で多重露光・電荷転送し、時刻ｔ１２以降の１周期
で読み出す。このように１周期ずつ位相をずらしながら
多重露光を行うことで、従来の単板式ＣＣＤカメラによ
る多重記録に比べて撮像速度が２倍で、かつ、全周期で
多重記録できる撮像装置を提供できる。この多重記録
（露光）に係る変形構成は、入射光を３分割した各光を
受ける３個の撮像素子でも適宜に実施できる。

【００７９】第３の実施形態 第３の実施の形態を図１０を参照して説明する。第３の
実施形態に係る多板式撮像装置は、電子シャッタ機能を
駆使した撮像の高速化に関する。

【００８０】この実施形態の多板式撮像装置における駆
動回路１２の読出しコントローラ４３は、図１０に示す
タイミングで露光および電荷読出しを制御する。この制
御では多重露光を行わないが、例えばモノクロ撮像の超
高速化を目的とする。

【００８１】図１０に示す如く、ＣＣＤ型撮像素子２３
ａ〜２３ｃに対するゲートパルス（電子シャッタパルス
ＳＨおよび転送ゲートパルスＰＶ）は、前述のように１
／３周期ではなく、素子間で交互に且つ連続的になるよ
うに印加される。すなわち、ある撮像素子２３ａに対す
る電子シャッタパルスＳＨおよび転送ゲートパルスＰＶ
による露光が終わると（例えば時刻ｔ１〜ｔ２）、その
終了時刻ｔ２のタイミングで次の撮像素子２３ｂに対す
る同様の露光が開始される（時刻ｔ２〜ｔ３）。さら
に、その終了時刻ｔ３には次の撮像素子２３ｃに対する
同様の露光が開始される（時刻ｔ３〜ｔ４）。この連続
露光は、各周期毎に繰り返される。この露光による蓄積
電荷は、例えば図８のときと同様に、転送ゲートパルス
の印加後の一定期間に読み出される。

【００８２】このように撮像素子２３ａ〜２３ｃの電子
シャッタパルスＳＨおよび転送ゲートパルスＰＶの印加
タイミングを調整して全体の露光時間を短くすることが
でき、これにより撮像素子２３ａ〜２３ｃの露光間隔を
「１／露光期間」に短縮できる。つまり、多重記録では
ないが、センサ数に対応した高速度撮像を実現できる。
この撮影速度は、露光期間を秒で表すと、「１／露光期
間（駒／秒）」と超高速になる。

【００８３】第４の実施形態 第４の実施の形態を図１１を参照して説明する。第４の
実施形態に係る多板式撮像装置も、電子シャッタ機能を
駆使した撮像の多重記録化および高速化に関する。

【００８４】この実施形態の多板式撮像装置における駆
動回路１２の読出しコントローラ４３は、図１１に示す
タイミングで露光および電荷読出しを制御する。この制
御では多重露光を行い、かつ、例えばモノクロ撮像の高
速化を行う。

【００８５】この図１１のタイミング制御によれば、前
述した図１０で説明した「素子間の交互かつ連続する露
光」が、同一の第ｎフレームのおいて２回実施される
（露光期間＃１，＃２参照）。そして、次の周期で、そ
の２回露光（多重露光）による蓄積電荷が撮像素子２３
ａ，２３ｂ，２３ｃそれぞれにて読み出される。さら
に、次の周期は第ｎ＋１フレームに相当するが、この周
期では第ｎフレームのときと同様に２回露光が撮像素子
間で交互かつ連続して実施される。

【００８６】このため、多重露光により撮像枚数を補う
ことができ、しかも高速に撮像でき、動態観察をより詳
細に実施できるという利点がある。

【００８７】なお、第３および第４の実施形態の多板式
撮像装置は、カラーフィルタを用いないで実施できる。
また、撮像素子の数も、２個または４個以上で実施する
こともできる。さらに、この第３および第４の実施形態
で得られる３つの撮像信号はその位相が互いに近いか
ら、動きが比較的遅い被写体に対しては、そのままでも
カラー処理できる利点がある。被写体の動きが速い場合
には適宜な補正処理を加えることで、カラー化も可能に
なる。

【００８８】またなお、本発明に係るＣＣＤ型撮像素子
は、上述した実施形態で説明した素子のように、読出し
用水平転送路が受光面の片側に１本在る構成のものに限
定されるものではない。例えば、高速読出し型として用
いられる、水平転送路を片側に並列に複数本配した構成
の素子や、水平転送路を受光面の両サイドに分割して１
本ずつまたは複数本ずつ配置する構成の素子を用いて本
発明を実施し、高速撮像度をさらに向上させるようにし
てもよい。

【００８９】また、本発明に用いる撮像素子はフレーム
・インターライン・トランスファ型ＣＣＤであってもよ
い。

【００９０】本発明は、前述した実施形態およびその変
形例に記載のものに限定されることなく、請求項記載の
発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変形可能である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる多
板式撮像装置は、電子シャッタ機能および転送機能によ
る露光タイミングを改善することにより、映像の画質を
維持しながら、撮像速度をより高速化または超高速化し
た撮像装置を提供するができる。また、これらの利点を
享受しながら、同時に、多重記録を行うことができ、被
写体の各種の動態解析に威力を発揮できる。さらに、既
存の３板式ＣＣＤカラーカメラなどに容易に搭載でき、
従来のカラー撮像機能と本発明による撮像機能とを併せ
て持たせることができるから、多板式撮像装置の撮像機
能の多様化、豊富化を図る手段としても非常に有効にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る多板式撮像装置の構成
例を示す概略ブロック図。

【図２】第１の実施形態におけるＣＣＤ型撮像素子の素
子構成の概念を示す図。

【図３】電子シャッタ機能を説明するために示したＣＣ
Ｄ型撮像素子の断面の一例を示す図。

【図４】第１の実施形態におけるカラー多重記録モード
時の多重露光および読出しの制御例の概略を示すタイミ
ングチャート。

【図５】第１の実施形態における高速多重記録モード時
の多重露光および読出しの制御例の概略を示すタイミン
グチャート。

【図６】多重記録の概念を示す説明図。

【図７】第１の実施形態の変形例に係わる多板式撮像装
置の構成例を示す概略ブロック図。

【図８】第２の実施形態に係る多板式撮像装置により実
行される高速撮像の一例を示すタイミングチャート。

【図９】第２の実施形態の変形例に係る多板式撮像装置
により実行される高速撮像の一例を示すタイミングチャ
ート。

【図１０】第３の実施形態に係る多板式撮像装置により
実行される高速撮像の一例を示すタイミングチャート。

【図１１】第４の実施形態に係る多板式撮像装置により
実行される高速撮像の一例を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１１ 撮像部 １１ａ 対物レンズ １１ｂ センサ部 １２ 駆動回路 １３ 処理回路 １４ モニタ ２１ プリズム ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ カラーフィルタ（撮像体） ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ ＣＣＤ型撮像素子（センサ、
撮像体） ３１ フォトダイオード（受光部） ３２ 垂直転送ＣＣＤ（蓄積部、垂直転送路） ３３ 水平転送ＣＣＤ（水平転送路） ４１ クロック発生器 ４２ モード切換スイッチ ４３ 読出しコントローラ ５４ 映像プロセッサ ６０ 半透過プリズム ＳＨ 電子シャッタパルス ＰＶ 転送パルス Ｖ１，Ｖ２ 垂直転送パルス Ｈ１，Ｈ２ 読出しクロック（水平転送パルス）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光を複数光路の光に分割する光学系
   と、この光学系を経て分割された複数光路の光それぞれ
   を電荷に変換するセンサを少なくとも１つ有する複数の
   撮像体とを備え、前記各センサは、光を電荷に変換する
   ２次元配列の複数の受光部と、この複数の受光部で変換
   された電荷を各別に蓄積する複数の蓄積部と、この複数
   の蓄積部の蓄積電荷を読み出す転送路とを備えた構成で
   ある多板式撮像装置において、 前記複数の撮像体の内の少なくとも１つの撮像体の前記
   センサが連続周期のいずれの周期にても前記複数の受光
   部による露光およびその露光による蓄積電荷の前記複数
   の蓄積部への転送を行うように前記複数の撮像体それぞ
   れが備える前記センサの受光部と蓄積部の動作タイミン
   グを制御する露光・転送制御手段を具備したことを特徴
   とする多板式撮像装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明において、 前記複数の撮像体それぞれの前記センサに対して前記露
   光および蓄積電荷の転送を行った周期の次の周期で前記
   複数の蓄積部に蓄積された電荷を前記転送路を介して読
   み出す読出し制御手段を備えたことを特徴とする多板式
   撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の発明において、 前記光学系は前記入射光を３つの光路に分割する光学要
   素であり、 前記複数の撮像体は２個の撮像体から成り、 この内の一方の撮像体は、前記３つの光路の内の２つの
   光路の光を入射させて２種類の特定色成分を各別に抽出
   する２個の第１、第２のフィルタと、この２個のフィル
   タの出力光を各別に入射させる２個の前記センサとして
   の第１、第２のＣＣＤ型撮像素子とを備え、かつ、もう
   一方の撮像体は、前記３つの光路の内の残りの１つの光
   路の光を入射させて１種類の特定色成分を抽出する１個
   の第３のフィルタと、このフィルタの出力光を入射させ
   る１個の前記センサとしての第３のＣＣＤ型撮像素子と
   を備えた、ことを特徴とする多板式撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の発明において、 前記第１のフィルタは赤色成分の光を抽出するフィルタ
   であり、前記第２のフィルタは青色成分の光を抽出する
   フィルタであり、かつ前記第３のフィルタは緑色成分の
   光を抽出するフィルタであり、 前記読出し制御手段により前記第１および第２のＣＣＤ
   型撮像素子から出力された信号を加算処理する手段を備
   えたことを特徴とする多板式撮像装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の発明において、 前記露光・転送制御手段は、前記複数の撮像体それぞれ
   の前記センサの複数の受光部に対して前記露光として多
   重露光を指令するように構成した手段であることを特徴
   とした多板式撮像装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の発明において、 前記複数の撮像体は各々１つの前記センサを備え、 前記露光・転送制御手段は、この複数のセンサ全体で連
   続周期のそれぞれの周期にて交互に一定位相間隔で前記
   露光および蓄積電荷の転送を指令する手段であることを
   特徴とした多板式撮像装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の発明において、 前記光学系は前記入射光を３つの光路に分割する光学要
   素であり、 前記複数の撮像体は３個の撮像体から成り、 この３個の撮像体は、前記３つの光路の光を入射させて
   ３種類の特定色成分を各別に抽出する第１、第２、およ
   び第３の３個のフィルタと、この３個のフィルタの出力
   光を各別に入射させる３個の前記センサとしてのＣＣＤ
   型撮像素子とを備えた、ことを特徴とする多板式撮像装
   置。
8. 【請求項８】 請求項６記載の発明において、 前記光学系は前記入射光を３つの光路に分割する光学要
   素であり、 前記複数の撮像体は３個の撮像体から成り、この３個の
   撮像体は、前記３つの光路の光を各別に入射させる３個
   の前記センサとしてのＣＣＤ型撮像素子とを備えた、こ
   とを特徴とする多板式撮像装置。
9. 【請求項９】 請求項６記載の発明において、 前記光学系は前記入射光を２つの光路に分割する光学要
   素であり、 前記複数の撮像体は２個の撮像体から成り、この２個の
   撮像体は、前記２つの光路の光を各別に入射させる２個
   の前記センサとしてのＣＣＤ型撮像素子とを備え、 前記露光・転送制御手段は、この２個のセンサ全体で連
   続周期のそれぞれの周期にて交互に前記露光としての多
   重露光およびその蓄積電荷の転送を指令する手段である
   ことを特徴とした多板式撮像装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の発明において、 前記複数の撮像体は各々１つの前記センサを備え、 前記露光・転送制御手段は、この複数のセンサ全体で連
    続周期のそれぞれの周期にて交互且つ連続的に前記露光
    および蓄積電荷の転送を指令する手段であることを特徴
    とした多板式撮像装置。
11. 【請求項１１】 入射光を複数光路の光に分割する光学
    系と、この光学系を経て分割された複数光路の光それぞ
    れを電荷に変換するセンサを少なくとも１つ有する複数
    の撮像体とを備え、前記各センサは、光を電荷に変換す
    る２次元配列の複数の受光部と、この複数の受光部で変
    換された電荷を各別に蓄積する複数の蓄積部と、この複
    数の蓄積部の蓄積電荷を読み出す転送路とを備えた構成
    である多板式撮像装置において、 前記複数の撮像体それぞれの前記センサが連続周期中の
    １つ置きの同一周期にて交互且つ連続的に前記複数の受
    光部による多重露光およびその露光による蓄積電荷の前
    記複数の蓄積部への転送を行うように前記複数の撮像体
    それぞれが備える前記センサの受光部と蓄積部の動作タ
    イミングを制御する露光・転送制御手段を具備したこと
    を特徴とする多板式撮像装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれか一項記載
    の発明において、 前記露光・転送制御手段は、前記露光の開始タイミング
    を決する信号として電子シャッタパルス信号を用いる手
    段であることを特徴とした多板式撮像装置。