JPS59127495A - ２板式スチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２板式スチルカメラ、より具体的には、２つ
の２次元固体撮像素子を有し、分解色に分離した被写体
像から対応するラスタ走査の静止画映像信号を形成する
２板式スチルカメラに関するものである。

このような２板式スチルカメラは、単一の固体撮像素子
を有する単板式に比較して解像力が高いという利点を有
し、且つ、単板式における空間的な色分解に起因した輝
度差の大きな被写体エツジでの偽色信号の発生などの欠
点がない。

しかし従来の２板式スチルカメラは、撮像系に入射した
可視光を２つの波長域、たとえば緑（Ｇ）とマゼンタ〔
赤（６）及び青（Ｂ）〕とに分離するために複雑な形状
のプリズムを使用している。このフ０リズムは形状が複
雑であるばかりでなく、光学的に高い精度を要求され、
太きさも大きく重量もある。したがって小型のカメラに
適用することは困難である。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、撮像光学
系を軽量小型化した良好な画質の２板式スチルカメラを
提供することを目的とする。

この目的は本発明によれば次のような２板式スチルカメ
ラによって達成される。すなわち、このカメラは、同じ
被写体を撮像するように配置された第１および第２の撮
像レンズと、第１および第２の撮像レンズの結像面に対
応して配置された第１および第２の固体撮像素子と、第
１の固体撮像素子の撮像面に設けられた第１のフィルタ
とを含み、第１のフィルタは第１の固体撮像素子の撮像
面における撮像セルの配列に対応して分解色のフィルタ
セグメントが巡回的に配列され、第１の固体撮ｌ素子が
ラスタ走査駆動されることによって各分解色の色信号が
出力され、これと同期して第２の固体撮像素子がラスタ
走査駆動されることによって輝度信号が出力されるもの
である。

次に添付図面を参照して本発明による２板式スチルカメ
ラの実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明による２板式スチルカメラの実施例の外
観を示す部分切欠斜視図である。このカメラは、たとえ
ば上下に平たい箱形の筐体１０を有し、その前面１２に
は２つの撮像レンズ１４および１６が配設され、それに
対応して２次元固体撮像素子１８および２０が各レンズ
１４および１６の結像位置に配置されている。

撮像レンズ１４および１６は同じ被写体を撮影するよう
に構成された固定焦点方式または可変焦点方式のいずれ
でもよい。

固体撮像素子１８および２０は、撮像セルが平面状に配
列された２次元固体撮像装置であってよく、電荷結合デ
バイス（ＣＣＤ　）やパケットプリケ゛−ドデバイス（
ＢＢＤ　）などの電荷転送デバイス（ＣＴＤ　）が有利
に利用できる。第１図ではその撮像セルの配列を概念的
に撮像面２２およびｚ４で示している。

固体撮像素子２０の撮像面２４には分解色フィルタ２８
が設けられている。撮像素子１８の撮像面２２はＷ（白
）即ち無色透明であるか、中性色（ＮＤ）又はＧ（グリ
ーン）のフィルタ２６が設けられている。周知のように
人間の視覚はＧ光に対する感度が高いので、撮像素子１
８より輝度ヴ）信号を得る場合、Ｇ信号でこれに代える
ことができる。なお、撮像素子１８からＷ信号を取り出
す場合はフィルタ２６は設けなくてもよい。

撮像素子２０のフィルタ２８はその撮像面２４における
２次元画素配列に対応して分解色フィルタセグメントが
巡回的に配列された色フィルタであり、この配列は第２
図（Ａ）に示すようなモザイク状でよい。また、第２図
（Ｂ）に示すように、撮像素子をラスタ走査駆動した場
合の水平走査方向Ｈに対して垂直な方向に長いストライ
プ状であってもよい。

フィルタ２６にＷフィルタを用いた場合、またはフィル
タ２６を用いなかった場合、フィルタ２８は、Ｃｙ　（
ンアン）　、　Ｙｅ　（イエロー）およびＷのセグメン
トの組合せ、またはＲ，ＢおよびＷのセグメントの組合
せが好ましく、とくに前者が有利である。なおＷのセグ
メントはフィルタなしとしてよい。また、フィルタ２６
にＧフィルタを用いた場合、フィルタ２８はＹｅ。

ＣｙおよびＧのセグメントの組合せ、またはＲ１Ｂ及び
Ｇのセグメントの組合せが好ましい。また撮像素子１８
のフィルタ２６をＧの単色フィルタとするときは、撮像
素子２０のフィルタ２８は、ｃｙおよびＹｅの２色の組
合せ、またはＲおよびＢの２色の組合せのセグメントの
交互配列からなる２色フィルタであってもよい。これら
のフィルタセグメントの組合せは上記のものに限定され
るものではない。

第２図（ト）は、Ｒ，ＢおよびＷのフィルタセグメント
が巡回的にモザイク状に配列されたフィルタ２８を示し
、同（Ｂ）はＣｙ　、　ＹｅおよびＧのフィルタセグメ
ントが巡回的にストライフ０状に配列されたフィルタ２
８を示している。このフィルタセグメントの色の組合せ
と形状はこれに限定されるものではなく、モザイク状の
Ｃｙ　、　ＹｅおよびＧのフィルタセグメントの組合せ
配列、捷たはストライプ状のＲ，ＢおよびＷのフィルタ
セグメントの組合せ配列でもよいことは明らかである。

第３図は撮像素子２０の撮像面２４に設けられたフィル
タ２８の一例の構造を断面図にて示す。撮像セルの配列
された各画素に対応してＹｅ　、　Ｇおよびｃｙのフィ
ルタセグメントが形成されるように、Ｙｅの色素膜２８
Ｙｅおよびｃｙの色素膜２８　Ｃｙが図示のように形成
されている。

これかられかるように、両膜の一部は重複し、すなわち
この例ではＹｅの色素膜２８Ｙｅの一部分の上にｃｙの
色素膜２ｓｃｙの一部分が重畳され、これによってＧの
フィルタセグメント２８Ｇを形成している。

このように撮像素子２０の撮像面２４はＷを含めて３つ
の分解色のフィルタセグメントに空間分割されているの
で、撮像素子２０をクロック駆動し、その撮像面２４上
に結像された被写体像をラスク走査すると、その映像信
号出力は各分解色成分の画素信号を巡回的に含むことに
なる。

第１図の実施例では、一方の撮像素子１８の出力信号を
輝度ヴ）信号として利用し、他方の撮像素子２０の出力
信号を色信号として利用することができる。

２つの固体撮像素子１８および２０が同期して駆動され
ると、撮像素子１８からはＧまたはＷの映像信号が出力
され、これは輝度ｙ）信号として利用できる。また撮像
素子２０からは、フィルタ２８が２色フィルタの場合は
、たとえばＲおよびＢ；またはｃｙおよびＹｅの分解色
画素信号が出力される。この場合、固体撮像素子２０の
各分解色のセルは撮像素子１８のｗ４たはＧのセルの捧
の密度で配列されているので、撮像素子２０の分解色画
像は撮像素子１８の画像のＡの解像力である。

固体撮像素子２０のフィルタ２８が前述の３色フィルタ
のときは、固体撮像素子２０の各分解色のセルは、第２
図かられかるように撮像素子１８のＷ″ｉ！たはＧのセ
ルの１／３の密度で配列されているので、撮慶素子２０
の分解色画像は撮１象素子１８の画像の１／３の解像力
である。

固体撮像素子２０のフィルタ２８が３色フィルタのとき
は次のようにしてＹ信号のボケマスク処理を行なっても
よい。固体撮像素子２０からは、前述のように、フィル
タ２６がＷである場合、またけこれを設けない場合はＣ
ｙ　、　ＹｅおよびＷ；またはＲ，ＢおよびＷの分解色
信号が、また、フィルタ２６がＧの場合はＣｙ　、　Ｙ
ｅおよびＧの分解色信号が時系列画素信号として出力さ
れるようにフィルタ２８が構成されている。

説明の便宜上、フィルタ２６がＧフィルタであり、フィ
ルタ２８がＣｙ　、　ＹｅおよびＧの分解色フィルタで
あるとして、本装置におけるボケマスク信号処理を説明
する。

第４図を参照すると、固体撮像素子１８の出力映像信号
は、その画素配列ピッチに応じた遮断周波数ｆｃ１（同
図（Ａ））を有し、固体撮像素子２０の出力映像信号に
含まれるＧ成分の信号はｆｃｌの１／３に等しい遮断周
波数ｆ。２を有する。

これは、フィルタ２８０Ｇセグメントが撮像素子１８の
画素配列ピッチの３倍のピッチで配列されているためで
ある。人間の視覚がＧ色に高感度である性質を利用して
これらのＧ信号から輝度僕）信号を形成するに際し、低
周波数域を抑圧して中域を相対的に強調したボケマスク
処理を行なうことができる。

固体撮像素子２０の出力に含まれるＧ成分の信号（第４
図（Ｂ）　）　′ｆ：反転して適当な（たとえば１よシ
小さい）係数を乗じ、撮像素子１８の出力信号（同図（
Ａ））にこれを加算すると、同図（Ｃ）に実線１００で
示すような中間周波数帯域が相対的に強調され低域が抑
圧されたＹ信号が合成される。このようにして特定の葡
域の空間周波数成分を強調することによってボケマスク
処理を施しだＹ信号を得ることができる。また、高域は
第４図（Ｃ）に点線１０２で示すようにＴＶ映像回路に
おいてエンハンスメントを行ない、全体としてほぼ平坦
な周波数特性としてもよい。

なお、Ｇ信号についてボケマスク処理を行なってＹ信号
を形成する例について説明したが、前述のようにこれら
２つのＧ信号のうちのいずれか一方または双方をＷ信号
として同様の処理を行なってもよいことは明らかである
。

第５図は第４図に示しだようなボケマスク処理を実現す
るだめの回路図の一例であって、撮像素子２０で得られ
たＲ、Ｈの各信号は撮像素子１８で得られ、ロー・ぐス
フィルタ５１を通ったＹ信号との間で減算器５３．５４
でそれぞれ減算されて色差信号Ｒ−Ｙ　、Ｂ−Ｙが形成
される。一方、撮像素子１６で得られたＧ信号（Ｙ信号
）は乗算器５０で１より小さな値αを乗算された後、減
算器５２において撮像素子１８で得られたＹ信号と減算
されＹ−αＧなるボケマスク処理した輝度信号が得られ
るようになっている。

本装置はこのように、２つの撮像レンズと、２つの撮［
象素子を有し、一方の撮像素子からはＹ信号を、他方の
撮像素子からは色信号を出力する。これらの信号を用い
て空間周波数の中域を相対的に強調してボケマスク処理
などの信号処理を行ない、ラスク走査の時系列映像信号
として出力することができる。

固体撮像素子２０から出力される色信号は、前述のよう
に低域の空間周波数しか含まれていないので、固体撮像
素子１８から出力されるＹ信号と合成しても両レンズ１
４および１６相互間の光軸の隔シによる再生画像の色ず
れは視覚的に無視し得る程度である。

本発明による２板式スチルカメラは、撮像光学系および
撮像素子を２系統有し、一方からは輝度信号を、他方か
らは色信号を得て両信号を合わせた形で画像再生に使用
することができる。

したがって従来の２板式カメラのように撮像光学系にミ
ラー、プリズム、まだはファインダ光学系などが介在し
ないので、小形でコン・Ｑクトなたとえば上下に平たく
持ちやすい構成とすることができる。まだ、映像信号が
輝度信号と色信号に分けて撮像素子から得られるので、
これを用いてボケマスク処理などの信号処理を行なうこ
とができ、良好な画質の再生画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による２板式スチルカメラの実施例の外
観を示す部分切欠斜視図、 第２図は第１図の実施例における一方の固体撮像素子に
使用するフィルタの画素配置の例を部分的に示す図、 第３図は第１図の実施例における一方の固体撮像素子の
撮滓面に設けられたフィルタの例を示す断面図、 第４図は本装置におけるボケマスク信号処理の説明に使
用する映像信号の空間周波数特性を示すグラフ、 第５図は第４図で図示したボケマスク信号処理を行なわ
せるだめの回路を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 １４．１６・・・撮像レンズ １８．２０・・・固体撮像素子、 ２６．２８・・フィルタ 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代理人香　取　
孝　雄瞥 第４図 ７１，４ル１”７“ １間用及骸（ｆｌ 谷間用；灰数ｃ月 ７よｑ−、５１″’７４ ＝引きζ −ｄＧ −Ｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ］　同じ被写体を撮１象するように配置された第１およ
   び第２の撮１象レンズと、 第１および第２の撮ｒ象レンズの結像面に対応して配置
   された第１および第２の固体撮像素子と、 第１の固体撮像素子の撮像面に設けられた第１のフィル
   タとを含み、 第１のフィルタは第１の固体撮像素子の撮１象面におけ
   る撮像セルの配列に対応して分解色のフィルタセグメン
   トが巡回的に配列され、第１の固体撮像素子がラスク走
   査駆動されることによって各分解色の色信号が出力され
   、これと同期して第２の固体撮像素子がラスタ走査、駆
   動されることによって輝度信号が出力されることを特徴
   とする２板式スチルカメラ。 ２、特許請求の範囲第１項記載のカメラにおいて、第２
   の２次元固体撮像素子から出力される輝度信号と第１の
   ２次元固体撮像素子から出力される色信号の一部とを合
   成してボケマスク処理全行なった輝度信号を形成するこ
   とを特徴とする２板式スチルカメラ。 ３、特許請求の範囲第１項記載のカメラにおいて、第１
   のフィルタの分解色セグメントは、Ｃｙ　、　Ｙｅおよ
   びＷｌならびにＲ，ＢおよびＷの組合せのうちのいずれ
   かの分解色の組合せを含むことを特徴とする２板式スチ
   ルカメラ。 ４　特許請求の範囲第１項記載のカメラにおいて、前記
   第２の２次元固体撮像素子は、Ｇの分解色の第２のフィ
   ルタを含み、第１のフィルタの分解色セグメントは、Ｃ
   ｙ　、　ＹｅおよびＧ１ならびにＲ，ＢおよびＧの組合
   せのうちのいずれかの分解色の組合せを含むことを特徴
   とする２板式スチルカメラ。