(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単板式カラーカメラであって、
画素に各々対応する光電変換素子が、アレイ状に配列された撮像手段を備え、
前記撮像手段は、
受光面側に、対応する前記光電変換素子に対して色フィルタがモザイク状に配列される色フィルタアレイを含み、
前記色フィルタアレイは、
任意の（２×ｍ）行（２×ｎ）列（ｍ，ｎ：自然数）の画素に対応して、１行ごとに交互に配置されるｍ個の第１の行と、ｍ個の第２の行とを含み、
各前記第１の行は、
交互に配置される緑色フィルタおよび第１の補色フィルタを有し、
各前記第２の行は、
交互に配置される第２の補色フィルタおよび第３の補色フィルタを有し、
前記撮像手段の出力を受けて、前記（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素の中央位置に対応する色データを生成する色分離手段をさらに備え、
前記色分離手段は、
緑色フィルタならびに第１ないし第３の補色フィルタの各々に対応して、前記（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素に対応する複数の光電変換素子からの出力に所定の係数の組を積算する加重平均によって補間処理を行い、緑色ならびに第１ないし第３の補色信号を生成する色補間手段を含み、
前記所定の係数の組は、
前記緑色ならびに第１ないし第３の補色に共通な値を有し、前記（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素のうち、前記補間処理の対象となる色フィルタの配置された行に属する光電変換素子からの出力に対して積算される複数の第１の係数と、
前記緑色ならびに第１ないし第３の補色に共通な値を有し、前記（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素のうち、前記補間処理の対象となる色フィルタの配置された他の行に属する光電変換素子からの出力に対して積算される複数の第２の係数とを含み、
前記色補間手段からの出力を受けて、前記中央位置に対応する色データを分離する第１の演算手段をさらに含む、単板式カラーカメラ。
【請求項２】
前記自然数ｍの値が２であり、前記自然数ｎの値が３であって、前記（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素は、４行６列の画素である、請求項１記載の単板式カラーカメラ。
【請求項３】
前記第１ないし第３の補色は、それぞれマゼンダ、黄色、シアンであり、
前記色補間手段は、
前記低域透過フィルタ処理を行うデジタルフィルタリング手段を含み、
前記４行６列の画素に対応する光電変換素子からの出力をＤ（ｘ、ｙ）（ｘ＝０〜５、ｙ＝０〜３）とし、加重平均処理において、前記Ｄ（ｘ、ｙ）に対応する重み係数をｗ（ｘ、ｙ）とするとき、
前記デジタルフィルタリング手段は、
ｗ（１，０）＝３，ｗ（３，０）＝１，ｗ（１，２）＝６，  ｗ（３，２）＝２，ｗ（１，４）＝３，ｗ（３，４）＝１とする第１の加重平均処理、
ｗ（１，１）＝３，ｗ（３，１）＝１，ｗ（１，３）＝６，  ｗ（３，３）＝２，ｗ（１，５）＝３，ｗ（３，５）＝１とする第２の加重平均処理、
ｗ（０，０）＝１，ｗ（２，０）＝３，ｗ（０，２）＝２，  ｗ（２，２）＝６，ｗ（０，４）＝１，ｗ（２，４）＝３とする第３の加重平均処理および
ｗ（０，１）＝１，ｗ（２，１）＝３，ｗ（０，３）＝２，  ｗ（２，３）＝６，ｗ（０，５）＝１，ｗ（２，５）＝３とする第４の加重平均処理のいずれかを前記４行６列の画素に対応する色フィルタの配列に応じて選択して実行する、請求項２記載の単板式カラーカメラ。
【請求項４】
前記色分離手段は、
前記４行６列の画素に対応する前記光電変換素子からの出力のうち、前記中央位置を囲む２行２列の前記光電変換素子からの出力を加算することで輝度信号を出力する第２の演算手段を含む、請求項２または３記載の単板式カラーカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラーカメラに関し、特に、アレイ状に配列された色フィルタに対応して、アレイ状に配置される光電変換素子を含む固体撮像デバイスからの信号を処理する色分離回路を有する単板式カラーカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーカメラにおいて、現在撮像デバイスとして広く用いられているＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  ）は、受けた光の明暗に応じて出力する信号の振幅を変化させるだけで、その出力信号にはカラー情報が含まれない。したがって、カラー情報を得るためには光学的な手段を用いて、ＣＣＤに入射する光にフィルタをかける等の工夫が必要となる。
【０００３】
家庭用のカラーカメラにおいては、単一のＣＣＤから三原色信号を取出す、いわゆる単板式方式が採用され、このＣＣＤの受光面側に色フィルタアレイを用いた、いわゆる同時式のカラー撮像方式が採用されている。
【０００４】
［インターライン転送ＣＣＤの構成］
図２４は、家庭用カラーカメラにおけるＣＣＤの構成として、一般に用いられているインターライン転送ＣＣＤ１０の構成を示す概略ブロック図である。
【０００５】
インターライン転送ＣＣＤ１０は、アレイ状に配置されたｐｎ接合型フォトダイオードからなる感光部１２と、ＣＣＤにより構成されるアナログシフトレジスタを含む転送部１４と、転送部１４により転送された電荷を受けて、順次転送された信号電荷を電圧に変換した信号を水平方向に転送して出力する水平転送レジスタ１６とを含む。
【０００６】
図２４においては、簡単のためｐｎ接合型フォトダイオードは、垂直水平とも３画素が配置された構成としている。実際に、カラーカメラに使用されるＣＣＤでは、たとえば、垂直方向に５００画素、水平方向には５００〜８００画素に対応するフォトダイオードがアレイ状に配置されている。
【０００７】
次に、その動作について簡単に説明する。
フォトダイオードに光が入射すると電荷が発生し、ダイオード内に蓄積されていく。次に、シフトゲートに所定の電圧を印加することにより、蓄積された電荷は一斉にアナログシフトレジスタ１４に転送される。ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４は、クロックパルス電圧φＶ１，φＶ２，φＶ３が印加されることにより、電荷を順次水平転送レジスタ１６に向かって転送していく。水平転送レジスタ１６では、送られてきた信号電荷を電圧に変換した後、外部から与えられる水平駆動信号φＨ１，φＨ２，φＨ３に駆動されて、順次撮像信号出力として外部に出力する。
【０００８】
［インターライン転送ＣＣＤの駆動方式］
インターライン転送ＣＣＤの駆動方法としては、一般にフレーム蓄積方式とフィールド蓄積方式の２つのモードが存在する。カラーカメラにおいては、色差順次方式の色フィルタアレイに対応しても、全画素読み出し動作を前提としたフレーム蓄積方式が用いられる場合がある。
【０００９】
以下では、インターライン転送ＣＣＤは、１画素ごとに読み出すことが可能なフレーム蓄積モードで動作している場合について考えることにする。
【００１０】
［従来の単板式カラーカメラの構成］
図２５は、従来の単板式カラーカメラ２０００の主要部の構成を示す概略ブロック図である。
【００１１】
単板式カラーカメラ２０００は、大きくは、被写体からの光を受ける光学系２と、光学系２により結像された光学像を電気信号に変換するＣＣＤ１０と、ＣＣＤ１０に対して全画素独立読出駆動を行なう駆動回路２１０２と、ＣＣＤ１０からの出力信号を受けて、各画素に対応する三原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを出力する色分離回路２１０１とを含む。
【００１２】
色分離回路２１０１は、ＣＣＤ１０の出力信号を受けて、輝度信号ＣＬ  ならびに色差信号ＣＲ  およびＣＢ  を生成するＣＬ  ＣＲ  ＣＢ  生成回路２１０４と、ＣＬ  ＣＲ  ＣＢ  生成回路２１０４との間で、ＣＣＤ１０からの読出信号Ｄ（ｘ，ｙ）、輝度信号ＣＬ  、色差信号ＣＲ  およびＣＢ  の授受を行ない、少なくとも１走査線分以上のこれらの信号を保持することが可能なランダムアクセスメモリ２１０６（以下、ＲＡＭと呼ぶ）と、ＣＬ  ＣＲ  ＣＢ  生成回路２１０４からの信号を受けて、所定の演算により三原色信号ＲＧＢを分離して出力するマトリクス回路２１０８とを含む。
【００１３】
図２５に示した単板式カラーカメラ２０００においては、ＣＣＤ１０は、上述したとおり、全画素独立読出動作を行なう。すなわち、駆動回路２１０２は、ＣＣＤ１０内での垂直方向２画素の混合を行なわない駆動パルスを発生する。
【００１４】
［色差信号の分離方式］
図２６は、本実施の形態における色フィルタアレイの配列とこの配列を有する色フィルタアレイを含むＣＣＤ１０からの信号読出を説明する模式図である。
【００１５】
図２６に示すように、色差順次方式の色フィルタにおいては、色フィルタとしてマゼンダ（以下、Ｍｇで表わす），緑色（以下、Ｇで表わす），シアン（以下、Ｃｙで表わす），黄色（以下、Ｙｅで表わす）の色フィルタがモザイク状に配置されている。
【００１６】
ここで、光の色の混合においては、いわゆる加色法が成り立つので、三原色である赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）に対して、補色関係にあるＭｇ，Ｙｅ，Ｃｙとの間には以下の関係が成り立つ。
【００１７】
Ｍｇ＝Ｒ＋Ｂ      …（１）
Ｙｅ＝Ｒ＋Ｇ      …（２）
Ｃｙ＝Ｂ＋Ｇ      …（３）
したがって、色フィルタの色として、上記のＭｇ，Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙを用いることで、三原色のＲ，Ｇ，Ｂのうち輝度信号に対して大きな比重を有するＧ信号の強度をＲ信号およびＢ信号よりも大きくとることが可能となる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
［偽色信号の発生］
図２６に示すように、垂直方向（ｙ方向）０番目の第０ラインについては、水平方向（ｘ方向）に色フィルタＭｇおよびＧが交互に配置されることに対応して、ＣＣＤ２０１０からの読出信号は、このラインに対応する走査線については、ＭｇとＧとが交互に出力される信号となる。次の第１ライン（ｙ＝１に相当）については、信号Ｙｅと信号Ｃｙとが交互に出力される。
【００１９】
以上述べたような、ＣＣＤ出力信号における各画素（ｘ，ｙ）とフィルタ色との関係は、ｎを自然数とするとき、以下のような関係になる。
【００２０】
ｉ）  ｙ＝４ｎ−３または４ｎ−１の場合（すなわち、ｙ＝１，３，５…）
ｘが偶数であれば、色フィルタの色はＹｅであり、
ｘが奇数であれば、色フィルタの色はＣｙである。
【００２１】
ｉｉ）  ｙ＝４ｎ−４の場合（すなわち、ｙ＝０，４，８，…）
ｘが奇数であれば、色フィルタの色はＭｇであり、
ｘが偶数であれば、色フィルタの色はＧである。
【００２２】
ｉｉｉ）  ｙ＝４ｎ−２の場合（すなわち、ｙ＝２，６，１０，…）
ｘが奇数であれば、色フィルタの色はＧであり、
ｘが偶数であれば、色フィルタの色はＭｇである。
【００２３】
なお、上記の説明では、説明の便宜上、ＭｇおよびＧの色フィルタの属する行が偶数行であり、ＹｅおよびＣｙの色フィルタの属する行が奇数行であるとしたが、以下の説明で明らかとなるように、たとえば、上記の配列が１行分ずれた色フィルタの配列についても、同様な考察が可能である。
【００２４】
［画素（ｘ，ｙ）に対して固定された４画素からの色差信号の生成］
上述したとおり、ＣＣＤ１０から全画素独立して出力信号が読出され、これらの信号が、ＲＡＭ２１０６に保持される。
【００２５】
したがって、以下に説明するとおり、各画素（ｘ，ｙ）ごとに輝度信号ＣＬ  （ｘ，ｙ）ならびに第１の色差信号ＣＲ  （ｘ，ｙ）および第２の色差信号ＣＢ  （ｘ，ｙ）をそれぞれ以下の演算により生成することが可能である。
【００２６】
以下では、ＣＣＤ１０中の画素（ｘ，ｙ）に対応する光電変換素子からの出力信号をＤ（ｘ，ｙ）で表わすことにする。
【００２７】
このとき、画素（ｘ，ｙ）を含む２行２列の画素（ｘ，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）からの出力信号に対する線形演算により、輝度信号および２つの色差信号を抽出することが可能である。
【００２８】
すなわち、一般には、式で表わすと、以下のようになる。
Ｃｃ（ｘ，ｙ）＝Ｋｃ（ｘ，ｙ）・Ｄ（ｘ，ｙ）＋Ｋｃ（ｘ＋１，ｙ）・Ｄ（ｘ＋１，ｙ）＋Ｋｃ（ｘ，ｙ＋１）・Ｄ（ｘ，ｙ＋１）＋Ｋｃ（ｘ＋１，ｙ＋１）・Ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）                                    …（４）
（ここで、ｃは、Ｌ  ，Ｒ  ，Ｂ  のいずれかである）
このとき、画素（Ｘ，Ｙ）のフィルタの色とＣＬ  ＣＲ  ＣＢ  信号を作成するための係数ＫＬ  （Ｘ，Ｙ）、ＫＲ  （Ｘ，Ｙ）、ＫＢ  （Ｘ，Ｙ）とは以下の関係があるものとする。ここで、Ｘ＝ｘ，ｘ＋１、Ｙ＝ｙ，ｙ＋１である。
【００２９】
ｉ  ）  画素（Ｘ，Ｙ）のフィルタの色がＣｙである場合
ＫＬ  （Ｘ，Ｙ）＝１、ＫＲ  （Ｘ，Ｙ）＝−１、ＫＢ  （Ｘ，Ｙ）＝１
ｉｉ）  画素（Ｘ，Ｙ）のフィルタの色がＹｅである場合
ＫＬ  （Ｘ，Ｙ）＝１、ＫＲ  （Ｘ，Ｙ）＝１、ＫＢ  （Ｘ，Ｙ）＝−１
ｉｉｉ  ）    画素（Ｘ，Ｙ）のフィルタの色がＭｇである場合
ＫＬ  （Ｘ，Ｙ）＝１、ＫＲ  （Ｘ，Ｙ）＝１、ＫＢ  （Ｘ，Ｙ）＝１
ｉｖ）  画素（Ｘ，Ｙ）のフィルタの色がＧである場合
ＫＬ  （Ｘ，Ｙ）＝１、ＫＲ  （Ｘ，Ｙ）＝−１、ＫＢ  （Ｘ，Ｙ）＝−１
以上のフィルタの色と係数ＫＬ  、ＫＲ  、ＫＢ  との関係に基づいて、実際に輝度信号および色差信号が生成される過程をより具体的に説明する。
【００３０】
以下では、一例として、図２において、画素（０，０）に対応する輝度信号押色差信号を求めることにする。
【００３１】
式（１）〜（３）が成り立つことに注意すると、輝度信号ＣＬ  （０，０）は以下の式（１４）に表わされる。
【００３２】
0003609606.tif 000002
さらに、第１の色差信号ＣＲ  （０，０）は、以下の式（６）から算出される。
【００３３】
0003609606.tif 000003
一方、第２の色差信号ＣＢ  （０，０）は、以下の式（７）により算出される。
【００３４】
0003609606.tif 000004
すなわち、画素（０，０）に対する輝度信号および２つの色差信号は、画素（０，０），（１，０），（０，１），（１，１）からの出力信号を用いて算出することができる。
【００３５】
上記の例では、注目する画素（０，０）がマゼンタ色フィルタに対応している場合を示しているが、注目する画素が他の色フィルタである場合にも、その画素（ｘ，ｙ）を含む２行２列の画素（ｘ，ｙ），（ｘ＋１，ｙ），（ｘ，ｙ＋１），（ｘ＋１，ｙ＋１）からの出力信号の線形演算により輝度信号および色差信号を求めることができる。
【００３６】
［固定された４画素からの色差信号の生成の問題点］
しかしながら、上記のような色分離方式には、以下に述べるような問題点がある。
【００３７】
ｉ）水平方向に輝度が変化する場合
すなわち、図２６中に示したように、ＣＣＤ画素配列状に入力する光強度に、水平方向の輝度レベルの変化Ｈ１（画面の左から右で輝度レベルが変化するエッジ）部分がある場合を考える。
【００３８】
以下では、説明を簡単にするために、このエッジ部分には色成分がない無彩色の光信号が入力し、輝度レベルだけが変化しているものとする。
【００３９】
このエッジ部分で、水平方向（ｘ軸）に向かって、輝度レベルがｂ／ａ（ｂ＞ａ）だけ変化したものとする。
【００４０】
以下でも、一例として、画素（０，０）に対応する輝度信号および色信号を、上記の場合について算出すると以下のようになる。
【００４１】
まず、輝度信号ＣＬ  （０，０）については、以下のようになる。
0003609606.tif 000005
次に、第１の色差信号ＣＲ  （０，０）については以下のようになる。
【００４２】
0003609606.tif 000006
次に、第２の色差信号ＣＢ  （０，０）については以下のようになる。
【００４３】
0003609606.tif 000007
ここで、色成分がないと仮定したので、以下の２つの式が成り立つ。
【００４４】
２Ｒ−Ｇ＝０
２Ｂ−Ｇ＝０
したがって、２Ｒ＝２Ｂ＝Ｇ＝２Ｓとおいて、Ｒ＝Ｓ，Ｂ＝Ｓ，Ｇ＝２Ｓを上記式（１７）〜（１９）に代入すると、第１および第２の色差信号について、以下の結果が得られる。
【００４５】
ＣＲ  （０，０）＝−５Ｓ（ｂ−ａ）      …（１１）
ＣＢ  （０，０）＝Ｓ（ｂ−ａ）          …（１２）
したがって、本来色成分のない画素（０，０）に色差信号が発生してしまう。この結果、画面上には偽色が現れ、画質劣化に要因になる。
【００４６】
同様にして、図２に示した水平方向の輝度レベルの変化Ｈ２がある場合に、画素（１，０）についての色差信号を算出すると以下のようになる。
【００４７】
ＣＲ  （１，０）＝５Ｓ（ｂ−ａ）      …（１３）
ＣＢ  （１，０）＝−Ｓ（ｂ−ａ）      …（１４）
したがって、輝度レベルの変化Ｈ２が存在する場合も、画素（１，０）において偽色が発生する。
【００４８】
水平方向に輝度変化のエッジが存在するすべての画素について同様のことがいえる。
【００４９】
ｉｉ）  垂直方向に輝度が変化する場合
次に、図２に示すように、垂直方向の輝度変化Ｖ１が存在する場合について、同様に画素（０，２）について、色差信号を算出すると以下のようになる。
【００５０】
色差信号ＣＲ  （０，２）については以下のようになる。
0003609606.tif 000008
色差信号ＣＢ  （０，２）については以下のようになる。
【００５１】
0003609606.tif 000009
ここでも同様に、２Ｒ＝２Ｂ＝Ｇ＝２Ｓとおくことにより、ＣＲ  （０，２）＝０およびＣＢ  （０，２）＝０が得られる。
【００５２】
したがって、垂直方向には偽色が発生しないことがわかる。
同様にして、図２６に示した垂直方向の輝度信号の変化Ｖ２が存在する場合も、そのエッジ部分の画素については、色差信号の値はともに０となり、垂直方向のエッジに対しては偽色が発生しないことがわかる。
【００５３】
したがって、以上説明したように、画素（ｘ，ｙ）に対して、それを含む２行２列の画素（ｘ，ｙ），（ｘ＋１，ｙ），（ｘ，ｙ＋１），（ｘ＋１，ｙ＋１）からの出力信号に基づいて色差信号を演算する方法では、水平方向に著しい輝度変化（エッジ）があるような場合に、偽色が発生する。このため画面上に画像を再生した場合、本来色のない部分に偽色があらわれ画質を劣化させてしまう。
【００５４】
また、信号ＣＬ，ＣＲ  ，ＣＢ  から３原色のＲ，Ｇ，Ｂ信号を生成する過程で、偽色信号成分により偽輝度信号が発生してしまい輝度信号の劣化につながってしまう。
【００５５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、有効画素数に対して、解像度を劣化させることなく高い解像度で輝度信号および色差信号を再生するこが可能な単板式カラーカメラを提供することである。
【００５６】
この発明のさらに他の目的は、ＣＣＤから全画素独立読出された出力信号に基づいて、画素ごとに対応する輝度信号および色差信号を生成することが可能な色分離方法を提供することである。
【００５７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の単板式カラーカメラは、画素に各々対応する光電変換素子が、アレイ状に配列された撮像手段を備え、撮像手段は、受光面側に、対応する光電変換素子に対して色フィルタがモザイク状に配列される色フィルタアレイを含み、色フィルタアレイは、任意の（２×ｍ）行（２×ｎ）列（ｍ，ｎ：自然数）の画素に対応して、１行ごとに交互に配置されるｍ個の第１の行と、ｍ個の第２の行とを含み、各第１の行は、交互に配置される緑色フィルタおよび第１の補色フィルタを有し、各第２の行は、交互に配置される第２の補色フィルタおよび第３の補色フィルタを有し、撮像手段の出力を受けて、（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素の中央位置に対応する色データを生成する色分離手段をさらに備え、色分離手段は、緑色フィルタならびに第１ないし第３の補色フィルタの各々に対応して、（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素に対応する複数の光電変換素子からの出力に所定の係数の組を積算する加重平均によって補間処理を行い、緑色ならびに第１ないし第３の補色信号を生成する色補間手段を含み、所定の係数の組は、緑色ならびに第１ないし第３の補色に共通な値を有し、（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素のうち、補間処理の対象となる色フィルタの配置された行に属する光電変換素子からの出力に対して積算される複数の第１の係数の組と、緑色ならびに第１ないし第３の補色に共通な値を有し、（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素のうち、補間処理の対象となる色フィルタの配置された他の行に属する光電変換素子からの出力に対して積算される複数の第２の係数の組とを含み、色補間手段からの出力を受けて、中央位置に対応する色データを分離する第１の演算手段をさらに含む。
【００５８】
請求項２記載の単板式カラーカメラは、請求項１記載の単板式カラーカメラの構成において、自然数ｍの値が２であり、自然数ｎの値が３であって、（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素は、４行６列の画素である。
【００５９】
請求項３記載の単板式カラーカメラは、請求項２記載の単板式カラーカメラの構成において、第１ないし第３の補色は、それぞれマゼンダ、黄色、シアンであり、色補間手段は、低域透過フィルタ処理を行うデジタルフィルタリング手段を含み、４行６列の画素に対応する光電変換素子からの出力をＤ（ｘ、ｙ）（ｘ＝０〜５、ｙ＝０〜３）とし、加重平均処理において、Ｄ（ｘ、ｙ）に対応する重み係数をｗ（ｘ、ｙ）とするとき、デジタルフィルタリング手段は、ｗ（１，０）＝３，ｗ（３，０）＝１，ｗ（１，２）＝６，  ｗ（３，２）＝２，ｗ（１，４）＝３，ｗ（３，４）＝１とする第１の加重平均処理、ｗ（１，１）＝３，ｗ（３，１）＝１，ｗ（１，３）＝６，  ｗ（３，３）＝２，ｗ（１，５）＝３，ｗ（３，５）＝１とする第２の加重平均処理、ｗ（０，０）＝１，ｗ（２，０）＝３，ｗ（０，２）＝２，  ｗ（２，２）＝６，ｗ（０，４）＝１，ｗ（２，４）＝３とする第３の加重平均処理およびｗ（０，１）＝１，ｗ（２，１）＝３，ｗ（０，３）＝２，  ｗ（２，３）＝６，ｗ（０，５）＝１，ｗ（２，５）＝３とする第４の加重平均処理のいずれかを４行６列の画素に対応する色フィルタの配列に応じて選択して実行する。
【００６０】
請求項４記載の単板式カラーカメラは、請求項２または３記載の単板式カラーカメラの構成において、色分離手段は、４行６列の画素に対応する光電変換素子からの出力のうち、中央位置を囲む２行２列の光電変換素子からの出力を加算することで輝度信号を出力する第２の演算手段を含む。
【００６１】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態の単板式カラーカメラの構成のうち、撮像素子であるＣＣＤ１０に撮像対象の光学像を結ぶ光学系２から色分離回路１００までを含む色信号処理系１０００の構成を示す概略ブロック図である。
【００６２】
色信号処理系１０００は、撮像対象の光を受ける光学系２と、光学系２により結像された光学像を電気信号に変換するＣＣＤ１０と、ＣＣＤ１０に対して全画素独立読出駆動を行なう駆動回路４０と、ＣＣＤ１０の出力信号を受けて、撮像信号から周知の方法でノイズ除去を行う相関２重サンプリング回路（以下、ＣＤＳ回路と呼ぶ）４４と、ＣＤＳ回路４４の出力を増幅するオートゲインコントロール回路（以下、ＡＧＣ回路と呼ぶ）４６と、ＡＧＣ回路４６の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路４８と、Ａ／Ｄ変換回路４８からのＣＣＤ１０の偶数ラインの出力信号と奇数ラインの出力信号を入れ子状に保持するフレームメモリ５０と、駆動回路４０からのＣＣＤ駆動信号を受けて、出力信号が読み出される画素の水平アドレスＨＡ，垂直アドレスＶＡを出力する制御回路４２を含む。
【００６３】
色信号処理系１０００は、さらに、フレームメモリ５０からの第１入力信号を１走査線時間分だけ遅延して第２入力信号を出力する走査線遅延器１８と、第２入力信号を１走査線時間分だけ遅延して第３入力信号を出力する走査線遅延器２０と、第３入力信号を１走査線時間分だけ遅延して第４入力信号を出力する走査線遅延器２２と、第１〜第４入力信号を受けて、輝度信号Ｙ、第１の色差信号Ｃｂ、第２の色差信号Ｃｒを出力する２次元非巡回型デジタルフィルタである色分離回路１００とを含む。
【００６４】
色分離回路１００は、第１〜第４入力信号を並列に順次受けて、４行５列分の画素からのデータ（その時点で信号の読み出されたＣＣＤの色フィルタの配列に対応して、緑色、黄色、シアン、マゼンダの色信号を含む。）を保持する２次元レジスタアレイ３０と、フレームメモリ５０からの信号および２次元レジスタアレイ３０からの信号ならびに走査線遅延器１８〜２２からの信号を受けて、緑色、黄色、シアン、マゼンダの各色信号ごとに加重平均処理を行うことで、４行６列の画素の中央位置に対応する色信号を補間生成する補間処理回路３４と、補間により生成された色信号から色差信号Ｃｂ、Ｃｒを生成する色差信号生成回路３６と、２次元レジスタアレイ３０からの信号を受けて、輝度信号Ｙを生成する輝度信号生成回路３２と、輝度信号Ｙおよび２次元レジスタアレイ３０からの信号を受けてアパーチャ信号ＡＰを出力するアパーチャ信号生成回路３８とを含む。
【００６５】
ここで、光学系２に含まれる撮像レンズは、通常、絞り、フォーカス、ズーム等の可変機構を備える。
【００６６】
色信号処理系１０００は、さらに、アパーチャ信号に応じてアパーチャ補正（輪郭強調処理）を行うアパーチャ補正回路（図示せず）を含む。
【００６７】
以上の構成において、第１から第４の４種類の入力信号は、４走査線分（４ライン分）の撮像信号に該当し、これらの信号は４ライン１まとめにして色分離回路１００に入力されることになる。
【００６８】
こうして、色分離回路１００と３個の走査線遅延器１８〜２２により、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ）フィルタが実現される。
【００６９】
［補間処理および色分離処理］
図２は、実施の形態１における補間処理動作を説明するための色フィルタアレイの配列の模式図である。
【００７０】
図３は、図２のマゼンダ色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図４は、図２の緑色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図５は、図２のシアン色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図６は、図２の黄色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す。
【００７１】
以下では、フィルタアレイの配置の指定において、ＣＣＤ１０から順次データが読み出される方向をｙ方向とし、これに垂直な方向をｘ方向とする。
【００７２】
すなわち、実施の形態１においては、以下の加重平均による補間処理により、４行６列の画素の中央位置に対応するマゼンダ色信号成分、緑色信号成分、シアン色信号成分および黄色信号成分を生成する。
【００７３】
0003609606.tif 000010
なお、４行６列の画素に対応した色フィルタの配列は、図２に示したもののほかに、図２に示した配列を１行だけずらせたものと、列方向に１列だけずらせたものと、行および列方向に１行および１列ずらせたものの４種類あり、図２以外の配列の場合は、それに応じて、各色フィルタに対する加重平均の重付け係数の配列も図３〜図６の中の他の配列にそれぞれ対応することになる。
【００７４】
前述したとおり、実施の形態１では、ＣＣＤ１０は全画素独立読出動作を行なう。すなわち、図２に示すように、垂直方向（ｘ方向）０番目の第０ラインについては、水平方向（ｙ方向）に色フィルタＹｅおよびＣｙが交互に配置されることに対応して、ＣＣＤ１０からの読出信号は、このラインに対応する走査線については、ＹｅとＣｙとが交互に出力される信号となる。次の第１ライン（ｘ＝１に相当）については、信号Ｍｇと信号Ｇとが交互に出力される。
【００７５】
図７は、図１に示した構成のうち、このようなＣＣＤ１０からの読み出し信号を受ける走査線遅延回路１８、２０、２２および２次元レジスタアレイ３０の構成をさらに詳しく示すブロック図である。
【００７６】
２次元レジスタアレイ３０は、Ａ／Ｄ変換器４８からの出力信号を保持するフレームメモリ５０からの出力信号ｄ００を受け、１クロック分遅延した信号を出力するレジスタ３００と、レジスタ３００の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ０２を出力するレジスタ３０２と、信号ｄ０２を受けて１クロック分遅延して信号を出力するレジスタ３０４と、レジスタ３０４の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ０４を出力するレジスタ３０６とを含む。
【００７７】
２次元アレイレジスタ３０は、さらに、走査線遅延器１８からの信号ｄ１０を受けて、１クロック分遅延した信号を出力するレジスタ３０８と、レジスタ３０８の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ１２を出力するレジスタ３１０と、信号ｄ１２を受けて１クロック分遅延した信号を出力するレジスタ３１２と、レジスタ３１２の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ１４を出力するレジスタ３１４と、走査線遅延器２０からの信号ｄ２０を受けて、１クロック分遅延した信号を出力するレジスタ３１６と、レジスタ３１６の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ２２を出力するレジスタ３１８と、信号ｄ２２を受けて１クロック分遅延した信号を出力するレジスタ３２０と、レジスタ３２０の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ２４を出力するレジスタ３２２と、走査線遅延器２２からの信号ｄ３０を受けて、１クロック分遅延した信号を出力するレジスタ３２４と、レジスタ３２４の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ３２を出力するレジスタ３２６と、信号ｄ３２を受けて１クロック分遅延した信号を出力するレジスタ３２８と、レジスタ３２８の出力を受けて１クロック分遅延して信号ｄ３４を出力するレジスタ３３０とを含む。
【００７８】
すなわち、二次元レジスタアレイ３０により、シリアルに読み出されたＣＣＤ１０からの信号は、４行５列の画素に対応する光電変換素子からの信号がそれぞれ並列に出力されるように変換される。
【００７９】
つまり、上述した信号ｄ００〜ｄ３４は、ＣＣＤ１０中の画素（ｘ，ｙ）に対応する光電変換素子からの出力信号を、記号ｄｘｙで表わしたことに相当する。
【００８０】
図３〜図６から明らかなように、４行６列の画素群の中央位置におけるマゼンダ色信号、緑色信号、シアン色信号、黄色信号をそれぞれ算出するには、上記４行６列の画素群中の４行５列の画素からの信号を用いればよいため、二次元レジスタアレイとしては、４行６列分のレジスタではなく、図７に示したような４行４列のレジスタ３００〜３３０で構成することが可能である。
【００８１】
図８は、図１に示した補間処理回路３４の構成をより詳しく示すブロック図である。
【００８２】
補間処理回路３４は、信号ｄ００，ｄ０２，ｄ０４を受けて第１の補間信号ＳＩ１を出力する補間演算部３４２と、信号ｄ２０，ｄ２２，ｄ２４を受けて第２の補間信号ＳＩ２を出力する補間演算部３４４と、信号ｄ１０，ｄ１２，ｄ１４を受けて第３の補間信号ＳＩ３を出力する補間演算部３４６と、信号ｄ３０，ｄ３２，ｄ３４を受けて第４の補間信号ＳＩ４を出力する補間演算部３４８と、信号ＳＩ１とＳＩ２を受けて第５の補間信号ＳＩ５を出力する補間演算部３５０と、信号ＳＩ５を受けて１クロック分遅延した第６の補間信号ＳＩ６を出力するレジスタ３５４と、信号ＳＩ３とＳＩ４を受けて第７の補間信号ＳＩ７を出力する補間演算部３５２と、信号ＳＩ７を受けて１クロック分遅延した第８の補間信号ＳＩ８を出力するレジスタ３５６と、制御回路４２に制御されて、第５〜第８の補間信号のそれぞれを、緑色信号Ｇ、シアン色信号Ｃｙ、マゼンダ色信号Ｍｇおよび黄色信号Ｙｅとして出力する選択回路３５８とを含む。
【００８３】
ここで、補間演算部３４２は、信号ｄ０２を受けてその強度を２倍にして出力する乗算器３４２２と、信号ｄ００および信号ｄ０４の加算結果を出力する加算器３４２４と、加算器３４２４と乗算器３４２２の加算結果を第１の補間信号ＳＩ１として出力する加算器３４２６とを含む。補間演算部３４４、３４６および３４８の構成も、受ける信号が異なる以外、基本的に補間演算部３４２の構成と同様である。
【００８４】
補間演算部３５０は、信号ＳＩ２の強度を３倍にして出力する乗算器３５０２と、乗算器３５０２の出力と信号ＳＩ１との加算結果を信号ＳＩ５として出力する加算器３５０４とを含む。
【００８５】
補間演算部３５２は、信号ＳＩ３の強度を３倍にして出力する乗算器３５２２と、乗算器３５２２の出力と信号ＳＩ４との加算結果を信号ＳＩ７として出力する加算器３５２４とを含む。
【００８６】
したがって、色フィルタの配置が図２に示した配置である場合、補間演算部３５０は、第１のクロックタイミングで図６に示した重付け係数の配置による加重平均処理を行うことに対応し、この時の補間演算結果はレジスタ３５４に保持され信号ＳＩ６として選択回路３５８に与えられる。
【００８７】
第１のクロックタイミングに続く第２のクロックタイミングでは、補間演算部３５０は、図５に示した重付け係数の配置による加重平均処理を行うことに対応し、この時の補間演算結果は信号ＳＩ５として選択回路３５８に与えられる。
【００８８】
同様にして、色フィルタの配置が図２に示した配置である場合、補間演算部３５２は、上記第１のクロックタイミングで図４に示した重付け係数の配置による加重平均処理を行うことに対応し、この時の補間演算結果はレジスタ３５６に保持され信号ＳＩ８として選択回路３５８に与えられる。
【００８９】
上記第２のクロックタイミングでは、補間演算部３５２は、図３に示した重付け係数の配置による加重平均処理を行うことに対応し、この時の補間演算結果は信号ＳＩ７として選択回路３５８に与えられる。
【００９０】
選択回路３５８は、制御回路４２から出力されるＣＣＤ１０からの現在の読み出し位置を示す水平アドレスＨＡの最下位ビットｈ−ａｄｄＬＳＢおよび垂直アドレスＶＡの最下位ビットｖ−ａｄｄＬＳＢに応じて、第５〜第８の補間信号ＳＩ５〜ＳＩ８と緑色信号Ｇ、シアン色信号Ｃｙ、マゼンダ色信号Ｍｇおよび黄色信号Ｙｅとの対応づけを切り換えて出力する。
【００９１】
たとえば、色フィルタの配置が図２に示した配置である場合は、第５の補間信号ＳＩ５がシアン色信号Ｃｙに、第６の補間信号ＳＩ６が黄色信号Ｙｅに、第７の補間信号ＳＩ７がマゼンダ色信号Ｍｇに、第８の補間信号ＳＩ８が緑色信号Ｇにそれぞれ対応するため、選択回路３５８は、このような対応づけとなるように信号を出力する。
【００９２】
信号を読み出す４行６列の画素に対応する色フィルタの配列が変化した場合は、それに応じて、選択回路３５８は上述した対応づけを変化させる。
【００９３】
以上の補間処理回路３４の動作により、緑色信号Ｇ、シアン色信号Ｃｙ、マゼンダ色信号Ｍｇおよび黄色信号Ｙｅのそれぞれについて、４行６列の画素に対応する光電変換素子からの読み出し信号に対する所定の加重平均処理により、４行６列の画素の中央位置に対応した信号が生成されることになる。
【００９４】
図９は、図１に示した色差信号生成回路３６の構成をより詳しく示すブロック図である。
【００９５】
図９を参照して、色差信号生成回路３６は、黄色信号Ｙｅとマゼンダ信号Ｍｇを受けて加算する加算器３６２と、緑信号Ｇとシアン信号Ｃｙとを受けて加算する加算器３６８と、加算器３６８の出力に−１を乗算する乗算器３７４と、加算器３６２の出力と乗算器３７４の出力を加算して信号Ｃｒを出力する加算機３７６とを含む。
【００９６】
色差信号生成回路３６は、さらに、マゼンダ信号Ｍｇとシアン色信号Ｃｙとを受けて加算する加算器３６４と、緑信号Ｇと黄色信号Ｙｅとを受けて加算する加算器３６６と、加算器３６６の出力に−１を乗算する乗算器３７２と、加算器３６４の出力と乗算器３７２の出力を加算して信号Ｃｂを出力する加算機３７０とを含む。
【００９７】
すなわち、  色差信号生成回路３６は、以下に示す演算処理により、緑色信号Ｇ、シアン色信号Ｃｙ、マゼンダ色信号Ｍｇおよび黄色信号Ｙｅから色差信号ＣｂおよびＣｒを生成する。
【００９８】
0003609606.tif 000011
後に説明するように、図３〜図６に示したような重み付け係数に応じて加重平均処理を行うことは、行方向および列方向についてローパスフィルタによるフィルタ処理を行うことに相当し、このようにして生成された信号Ｇ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｃｙにより色差信号を生成することで、偽色の発生を抑制することが可能となる。
【００９９】
［輝度信号生成の生成］
ここで、輝度信号としては、上記補間処理により得られた緑色信号Ｇ、シアン色信号Ｃｙ、マゼンダ色信号Ｍｇおよび黄色信号Ｙｅから以下の演算により、生成する構成とすることも可能である。
【０１００】
0003609606.tif 000012
しかしながら、輝度信号としては、４行４列の画素に対応する光電変換素子からの信号のうち、中央位置を囲む２行２列の画素に対応する信号から直接上記の式に基づいて演算し、生成する構成とすることも可能である。
【０１０１】
補間処理を行うことで、偽色の発生を抑制することが可能であるが、同時に補間により解像度は低下してしまう。人間の目の感度は、色情報に比べて輝度情報に対して高いので、輝度信号Ｙについては補間処理を行わない信号を直接用いることで、人間の感じる解像度の低下を抑制することが可能となる。
【０１０２】
図１０は、上述したような輝度信号Ｙの生成を行うための輝度信号生成回路３２の構成を示す概略ブロック図である。
【０１０３】
輝度信号生成回路３２は、信号ｄ１２および信号ｄ２２を加算する加算器３２２と、加算器３２２の出力を受けて保持する３２４と、加算器３２２とレジスタ３２４との出力を受けて、加算結果を輝度信号Ｙとして出力する加算器３２６とを含む。
【０１０４】
すなわち、たとえば、色フィルタの配置が図２に示される配置である場合、まず、第１のクロックタイミングにおいて、加算器３２２からは信号Ｇ１３と信号Ｙ２３との加算結果が出力され、この値はレジスタ３２４に保持される。
【０１０５】
つづいて、第１のクロックタイミングに続く第２のクロックタイミングにおいて、加算器３２２からは信号Ｍｇ１２と信号Ｃｙ２２との加算結果が出力される。したがって、加算器３２６からは、第２のクロックタイミングにおいて、以下の式（２３）であらわされる輝度信号が出力される。
【０１０６】
Ｙ＝Ｇ１３＋Ｙｅ２３＋Ｍｇ１２＋Ｃｙ２２            …（２３）
以上のような構成とすることで、輝度信号Ｙは、４行６列の中央位置に対して、それを囲む２行２列の画素に対応する光電変換素子からの信号に基づいて生成されるため、補間処理による解像度の低下を抑制することが可能となる。
【０１０７】
図１１は、図４に示すような重み付け係数によるデジタルフィルタにより補間処理を実現した場合の水平方向の周波数に対する利得の関係を示す図である。
【０１０８】
また、図１２は、図４に示すような重み付け係数によるデジタルフィルタにより補間処理を実現した場合の垂直方向の周波数に対する利得の関係を示す図である。
【０１０９】
横軸は、この場合、画素に対応した空間周波数を表し、縦軸は利得をデシベル（ｄＢ）表示したものである。
【０１１０】
ここで、横軸の周波数Ｎｑは、ナイキスト周波数を表す。
いずれの利得の周波数依存性もローパスフィルタとしての特性を示しており、上述したとおり、このような特性のフィルタ処理により信号Ｇ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｃｙにより色差信号を生成することで、偽色の発生を抑制することが可能となる。
【０１１１】
なお、本発明は、色信号について、必ずしも、緑色信号、シアン色信号、マゼンダ色信号および黄色信号に限定されることなく、他の色信号の組み合わせ、たとえばフレーム色差順次方式の色フィルタで用いられるＹＭ、ＣＧ、ＹＧ、ＣＭの組み合わせに対して適用することも可能である。
【０１１２】
さらに、以上の説明で明らかなように、本発明は、緑色フィルタと３つの補色フィルタとからなる色フィルタが色差順次方式で配列されている場合にも必ずしも限定されない。
【０１１３】
［実施の形態２］
実施の形態１では、色フィルタアレイの配列が図２に示した配列となっている場合について説明した。
【０１１４】
しかしながら、信号Ｍｇ，Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙに基づく、色フィルタアレイの配列方法としては、図２に示した配列以外に図１３に示したような配列方法も存在する。
【０１１５】
すなわち、図２に示した色フィルタの配列では、ｘ＝２の行およびｘ＝４の行のマゼンダ色フィルタと緑色フィルタとは、ｙ方向について、まったく同様な配列となっていた。
【０１１６】
これに対して、図１３に示す配列では、ｘ＝２の行とｘ＝４の行とでは、マゼンダ色フィルタと緑色フィルタとは、ｙ方向に１画素分ずれた配置となっている。
【０１１７】
図１４は、図１３のマゼンダ色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図１５は、図１３の緑色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図１６は、図１３のシアン色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図１７は、図１３の黄色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す。
【０１１８】
実施の形態１の図７に示した二次元レジスタアレイを実施の形態２では４行５列とし、これに応じて、実施の形態１の図８に示した補間処理回路の構成を変更することで、このような重み付け係数にる補間処理を行うことが可能である。
【０１１９】
この場合も、すくなくとも水平方向（ｙ方向）についてはローパスフィルタとしてのフィルタ処理をしたことに相当するので、実施の形態１と同様に、このようなフィルタ処理により信号Ｇ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｃｙにより色差信号を生成することで、偽色の発生を抑制することが可能となる。
【０１２０】
［実施の形態３］
実施の形態１においては、補間処理を行って、その中央位置における色信号を生成する画素ブロックとして、４行６列の画素ブロックをもちいた。
【０１２１】
しかしながら、画素ブロックの大きさとしては、このような構成に限定されず、より大きな画素群からなる画素ブロックを用いることも可能である。
【０１２２】
実施の形態３では、このような画素ブロックとして６行６列の画素ブロックを用いた場合を示す。
【０１２３】
図１８は、このような６行６列の画素ブロックに対応する色フィルタアレイの配列を示す図である。
【０１２４】
図１９は、図１８のマゼンダ色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図２０は、図１８の緑色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図２１は、図１８のシアン色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示し、図２２は、図１８の黄色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す。
【０１２５】
図２３は、実施の形態３の場合の２次元レジスタアレイの構成を示す概略ブロック図である。
【０１２６】
実施の形態１の図７に示した二次元レジスタアレイと異なる点は、レジスタを６行４列の配置とした点である。
【０１２７】
これに応じて、実施の形態１の図８に示した補間処理回路の構成を変更することで、このような重み付け係数にる補間処理を行うことも可能である。
【０１２８】
この場合も、水平方向（ｙ方向）および垂直方向（ｘ方向）について、ローパスフィルタとしてのフィルタ処理をしたことに相当するので、実施の形態１と同様に、このようなフィルタ処理により信号Ｇ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｃｙにより色差信号を生成することで、偽色の発生を抑制することが可能となる。
【０１２９】
なお、以上の説明では、４行６列または６行６列の色フィルタに対応する重付け係数の配置の加重平均による補間処理を行う場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定されない。たとえば、補間処理を行う対象となる画素は、より一般に、ｍ，ｎを自然数とするとき、（２×ｍ）行（２×ｎ）列の画素であってもかまわない。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、、輝度信号については高い解像度を維持したままで、被写体の明度が変化し輝度レベルが急激に変化するエッジが存在する場合も、偽色信号の発生を抑えることができ、画質劣化のない高画質な画像を再現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の本発明の色信号処理系１０００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】実施の形態１の色フィルタアレイの配列を示す模式図である。
【図３】図２のマゼンダ色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図４】図２の緑色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図５】図２のシアン色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図６】図１２の黄色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図７】図１に示した色信号処理系１０００の２次元レジスタアレイ３０の構成を示すブロック図である。
【図８】図１に示した色信号処理系１０００の補間処理回路３４の構成を示すブロック図である。
【図９】図１に示した色信号処理系１０００の色分離回路３６の構成を示すブロック図である。
【図１０】輝度信号生成回路３２の構成を説明する概略ブロック図である。
【図１１】実施の形態１の補間処理の水平方向周波数に対する利得の変化を示す図である。
【図１２】実施の形態１の補間処理の垂直方向周波数に対する利得の変化を示す図である。
【図１３】実施の形態２の色フィルタアレイの配列を示す模式図である。
【図１４】図１３のマゼンダ色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図１５】図１３の緑色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図１６】図１３のシアン色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図１７】図１３の黄色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図１８】実施の形態３の色フィルタアレイの配列を示す模式図である。
【図１９】図１８のマゼンダ色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図２０】図１８の緑色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図２１】図１８のシアン色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図２２】図１８の黄色フィルタの配列の場合の補間処理時の重付け係数の配置を示す図である。
【図２３】実施の形態３の２次元レジスタアレイ３１の構成を示すブロック図である。
【図２４】ＣＣＤ１０の構成を示す概略ブロック図である。
【図２５】従来の単板式カラーカメラ２０００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２６】色フィルタアレイの配列と全画素独立読出の動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
２    光学系
１０  ＣＣＤ
１２  感光部
１４  転送部
１６  水平転送レジスタ
１８、２０、２２  走査線遅延器
３０、３１    ２次元レジスタアレイ
３２  輝度信号生成回路
３４  補間処理回路
３６  色差信号生成回路
３８  アパーチャ信号生成回路
４０  駆動回路
４２  制御回路
４４  ＣＤＳ回路
４６  ＡＧＣ回路
４８  Ａ／Ｄ変換回路
１００  色分離回路
１０００    単板式カラーカメラ
【図１】
0003609606.tif 000013
【図２】
0003609606.tif 000014
【図３】
0003609606.tif 000015
【図４】
0003609606.tif 000016
【図５】
0003609606.tif 000017
【図６】
0003609606.tif 000018
【図７】
0003609606.tif 000019
【図８】
0003609606.tif 000020
【図９】
0003609606.tif 000021
【図１０】
0003609606.tif 000022
【図１１】
0003609606.tif 000023
【図１２】
0003609606.tif 000024
【図１３】
0003609606.tif 000025
【図１４】
0003609606.tif 000026
【図１５】
0003609606.tif 000027
【図１６】
0003609606.tif 000028
【図１７】
0003609606.tif 000029
【図１８】
0003609606.tif 000030
【図１９】
0003609606.tif 000031
【図２０】
0003609606.tif 000032
【図２１】
0003609606.tif 000033
【図２２】
0003609606.tif 000034
【図２３】
0003609606.tif 000035
【図２４】
0003609606.tif 000036
【図２５】
0003609606.tif 000037
【図２６】
0003609606.tif 000038