(57)【要約】【課題】従来よりも倍速のフレーム周波数で撮像を行うことができ、かつ、高い解像度の映像信号を得ることが可能な撮像装置及び信号補間方法を提供する。【解決手段】撮像装置１は、緑信号用撮像素子４−１，４−２、青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６を備え、各撮像素子の駆動ラインを半分にして撮像を行う。映像信号生成部７の合成部９は、緑信号用撮像素子４−１，４−２をスキャンした奇数ラインの緑信号Ｇ１及び偶数ラインの緑信号Ｇ２を合成する。青信号補間部１０−１は、青信号用撮像素子５をスキャンした偶数ラインの青信号Ｂに対し、緑信号との間の相関を反映した補間処理を行う。赤信号補間部１１−１は、赤信号用撮像素子６をスキャンした奇数ラインの赤信号Ｒに対し、緑信号との間の相関を反映し、かつ輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光が分光された緑色、青色及び赤色の光を受光する撮像素子を備え、前記撮像素子をスキャンして緑信号、青信号及び赤信号を取得し、映像信号を生成する撮像装置において、
２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子、１枚の赤信号用撮像素子及び映像信号生成部を備え、
前記映像信号生成部は、
前記２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子に対して全駆動ラインのうちの半分のラインをそれぞれスキャンさせ、前記２枚の緑信号用撮像素子から奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号をそれぞれ取得し、前記１枚の青信号用撮像素子から偶数ラインまたは奇数ラインの青信号を取得し、前記１枚の赤信号用撮像素子から前記青信号とは異なるラインの赤信号を取得するための制御を行う信号制御部と、
前記信号制御部の制御により取得された奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号を合成し、全ラインの緑信号を出力する合成部と、
前記信号制御部の制御により取得された偶数ラインまたは奇数ラインの青信号を入力すると共に、前記合成部により出力された全ラインの緑信号を入力し、連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記入力した青信号及び前記補間処理により生成した青信号を全ラインの青信号として出力する青信号補間部と、
前記信号制御部の制御により取得された、前記青信号とは異なるラインの赤信号を入力すると共に、前記合成部により出力された全ラインの緑信号を入力し、連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記入力した赤信号及び前記補間処理により生成した赤信号を全ラインの赤信号として出力する赤信号補間部と、を備え、
前記合成部により出力された全ラインの緑信号、前記青信号補間部により出力された全ラインの青信号及び前記赤信号補間部により出力された全ラインの赤信号からなる映像信号を生成する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記赤信号補間部に代わる新たな赤信号補間部は、
前記信号制御部の制御により取得された、前記青信号とは異なるラインの赤信号、前記合成部により出力された全ラインの緑信号、及び前記青信号補間部により出力された全ラインの青信号をそれぞれ入力し、連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記入力した赤信号及び前記補間処理により生成した赤信号を、緑信号を用いた全ラインの赤信号として生成し、前記連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記青信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記青信号とに基づいて、前記青信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記入力した赤信号及び前記補間処理により生成した赤信号を、青信号を用いた全ラインの赤信号として生成し、さらに、輝度信号を導出する計算式に基づいた緑信号と青信号との間の信号比率を用いて、前記生成した緑信号を用いた全ラインの赤信号及び青信号を用いた全ラインの赤信号から、新たな全ラインの赤信号を生成し出力する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記青信号補間部に代わる新たな青信号補間部は、
前記信号制御部の制御により取得された偶数ラインまたは奇数ラインの青信号、前記合成部により出力された全ラインの緑信号、及び前記赤信号補間部により出力された全ラインの赤信号をそれぞれ入力し、連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記入力した青信号及び前記補間処理により生成した青信号を、緑信号を用いた全ラインの青信号として生成し、前記連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記赤信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記赤信号とに基づいて、前記赤信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記入力した青信号及び前記補間処理により生成した青信号を、赤信号を用いた全ラインの青信号として生成し、さらに、輝度信号を導出する計算式に基づいた緑信号と赤信号との間の信号比率を用いて、前記生成した緑信号を用いた全ラインの青信号及び赤信号を用いた全ラインの青信号から、新たな全ラインの青信号を生成し出力する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
被写体光が分光された緑色、青色及び赤色の光をそれぞれ受光する２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子を備え、前記２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子をそれぞれスキャンして緑信号、青信号及び赤信号を取得し、前記青信号及び赤信号を補間して映像信号を生成する撮像装置における信号補間方法であって、
前記２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子に対して全駆動ラインのうちの半分のラインをそれぞれスキャンするステップと、
前記２枚の緑信号用撮像素子から奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号をそれぞれ取得するステップと、
前記１枚の青信号用撮像素子から偶数ラインまたは奇数ラインの青信号を取得するステップと、
前記１枚の赤信号用撮像素子から前記青信号とは異なるラインの赤信号を取得するステップと、
前記取得した奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号を合成し、全ラインの緑信号を出力するステップと、
前記取得した偶数ラインまたは奇数ラインの青信号、及び前記出力した全ラインの緑信号を用いて、連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記取得した青信号及び補間処理により生成した青信号を全ラインの青信号として出力するステップと、
前記取得した、前記青信号とは異なるラインの赤信号、及び前記出力した全ラインの緑信号を用いて、連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記取得した赤信号及び補間処理により生成した赤信号を全ラインの赤信号として出力するステップと、
前記全ラインの緑信号、全ラインの青信号及び全ラインの赤信号からなる映像信号を生成するステップと、
を有することを特徴とする信号補間方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置及び信号補間方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイビジョン（登録商標）を上回る解像度を持つ高精細映像システム、例えばスーパーハイビジョン（UHDTV：Ultra High Definition Television）の研究開発が進められている。このようなシステムにおいて、動きの描写を改善するためのフレーム周波数は、従来の６０Ｈｚの倍である１２０Ｈｚであることが望ましいことが、人間の知覚に関する実験結果によって示されている。
【０００３】
一方、撮像技術の分野では、画像を補間する処理として様々な手法が提案されている。例えば、全ての領域の信号を用いて補間を行う手法、または時間方向（フレーム間）の信号を用いて補間を行う手法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４０８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のとおり、超高精細映像システムにおいて、動きの描写を改善するためのフレーム周波数は、少なくとも１２０Ｈｚが望ましい。しかしながら、１２０Ｈｚのフレーム周波数で撮像を行うためには、撮像素子の駆動を従来のフレーム周波数６０Ｈｚの倍の速度で行わなければならない。このため、単位時間当たりのデータ量が多くなり、撮像素子を製作する技術的なハードルが高くなる、という問題があった。
【０００６】
また、前述のとおり、従来の画像補間処理は、全ての領域の信号または時間方向の信号を用いた手法が多い。このため、従来の画像補間処理を、リアルタイム、低遅延処理及びハードウェア化が求められるビデオカメラ等の撮像装置の分野へそのまま適用することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来よりも倍速のフレーム周波数で撮像を行うことができ、かつ、高い解像度の映像信号を得ることが可能な撮像装置及び信号補間方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による撮像装置は、被写体光が分光された緑色、青色及び赤色の光を受光する撮像素子を備え、前記撮像素子をスキャンして緑信号、青信号及び赤信号を取得し、映像信号を生成する撮像装置において、２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子、１枚の赤信号用撮像素子及び映像信号生成部を備え、前記映像信号生成部が、前記２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子に対して全駆動ラインのうちの半分のラインをそれぞれスキャンさせ、前記２枚の緑信号用撮像素子から奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号をそれぞれ取得し、前記１枚の青信号用撮像素子から偶数ラインまたは奇数ラインの青信号を取得し、前記１枚の赤信号用撮像素子から前記青信号とは異なるラインの赤信号を取得するための制御を行う信号制御部と、前記信号制御部の制御により取得された奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号を合成し、全ラインの緑信号を出力する合成部と、前記信号制御部の制御により取得された偶数ラインまたは奇数ラインの青信号を入力すると共に、前記合成部により出力された全ラインの緑信号を入力し、連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記入力した青信号及び前記補間処理により生成した青信号を全ラインの青信号として出力する青信号補間部と、前記信号制御部の制御により取得された、前記青信号とは異なるラインの赤信号を入力すると共に、前記合成部により出力された全ラインの緑信号を入力し、連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記入力した赤信号及び前記補間処理により生成した赤信号を全ラインの赤信号として出力する赤信号補間部と、を備え、前記合成部により出力された全ラインの緑信号、前記青信号補間部により出力された全ラインの青信号及び前記赤信号補間部により出力された全ラインの赤信号からなる映像信号を生成する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による撮像装置は、前記赤信号補間部に代わる新たな赤信号補間部が、前記信号制御部の制御により取得された、前記青信号とは異なるラインの赤信号、前記合成部により出力された全ラインの緑信号、及び前記青信号補間部により出力された全ラインの青信号をそれぞれ入力し、連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記入力した赤信号及び前記補間処理により生成した赤信号を、緑信号を用いた全ラインの赤信号として生成し、前記連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記青信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記青信号とに基づいて、前記青信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記入力した赤信号及び前記補間処理により生成した赤信号を、青信号を用いた全ラインの赤信号として生成し、さらに、輝度信号を導出する計算式に基づいた緑信号と青信号との間の信号比率を用いて、前記生成した緑信号を用いた全ラインの赤信号及び青信号を用いた全ラインの赤信号から、新たな全ラインの赤信号を生成し出力する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による撮像装置は、前記青信号補間部に代わる新たな青信号補間部が、前記信号制御部の制御により取得された偶数ラインまたは奇数ラインの青信号、前記合成部により出力された全ラインの緑信号、及び前記赤信号補間部により出力された全ラインの赤信号をそれぞれ入力し、連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記入力した青信号及び前記補間処理により生成した青信号を、緑信号を用いた全ラインの青信号として生成し、前記連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記赤信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記赤信号とに基づいて、前記赤信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記入力した青信号及び前記補間処理により生成した青信号を、赤信号を用いた全ラインの青信号として生成し、さらに、輝度信号を導出する計算式に基づいた緑信号と赤信号との間の信号比率を用いて、前記生成した緑信号を用いた全ラインの青信号及び赤信号を用いた全ラインの青信号から、新たな全ラインの青信号を生成し出力する、ことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明による信号補間方法は、被写体光が分光された緑色、青色及び赤色の光をそれぞれ受光する２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子を備え、前記２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子をそれぞれスキャンして緑信号、青信号及び赤信号を取得し、前記青信号及び赤信号を補間して映像信号を生成する撮像装置における信号補間方法であって、前記２枚の緑信号用撮像素子、１枚の青信号用撮像素子及び１枚の赤信号用撮像素子に対して全駆動ラインのうちの半分のラインをそれぞれスキャンするステップと、前記２枚の緑信号用撮像素子から奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号をそれぞれ取得するステップと、前記１枚の青信号用撮像素子から偶数ラインまたは奇数ラインの青信号を取得するステップと、前記１枚の赤信号用撮像素子から前記青信号とは異なるラインの赤信号を取得するステップと、前記取得した奇数ラインの緑信号及び偶数ラインの緑信号を合成し、全ラインの緑信号を出力するステップと、前記取得した偶数ラインまたは奇数ラインの青信号、及び前記出力した全ラインの緑信号を用いて、連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインにおける前記青信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該青信号の連続した２つの偶数ラインまたは奇数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した青信号の補間処理を行い、前記取得した青信号及び補間処理により生成した青信号を全ラインの青信号として出力するステップと、前記取得した、前記青信号とは異なるラインの赤信号、及び前記出力した全ラインの緑信号を用いて、連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインにおける前記赤信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインにおける前記緑信号と、該赤信号の連続した２つの奇数ラインまたは偶数ラインと同一のラインの間のラインにおける前記緑信号とに基づいて、前記緑信号との間の相関を反映した赤信号の補間処理を行い、前記取得した赤信号及び補間処理により生成した赤信号を全ラインの赤信号として出力するステップと、前記全ラインの緑信号、全ラインの青信号及び全ラインの赤信号からなる映像信号を生成するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、２式（枚）の緑信号用撮像素子を用いて、奇数ライン及び偶数ラインをそれぞれスキャン（走査）し、１式の青信号用撮像素子及び赤信号用撮像素子を用いて、青信号については奇数ラインまたは偶数ラインを、赤信号については青信号とは異なるラインをスキャンするようにした。そして、緑信号については、奇数ライン及び偶数ラインの信号を合成し、青信号及び赤信号については、緑信号との間の相関を反映した補間処理を行うようにした。これにより、従来よりも倍速のフレーム周波数で撮像を行うことができ、高い解像度の映像信号を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による撮像装置の概略を説明する全体構成図である。
【図２】実施例１による映像信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図３】撮像素子の駆動について説明する図である。
【図４】合成部による緑信号合成処理を説明する図である。
【図５】撮像された画素構造を説明する図である。
【図６】一般的な補間処理を説明する図である。
【図７】青信号補間部による青信号補間処理を説明する図である。
【図８】赤信号補間部による赤信号補間処理を説明する図である。
【図９】実施例２による映像信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図１０】青信号Ｂ（ｎ）の計算式を説明する図である。
【図１１】実施例１，２の変形例における映像信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例１，２の他の変形例における映像信号生成部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態による撮像装置の概略を説明する全体構成図である。この撮像装置１は、レンズ２、色分解プリズム３、４式の撮像素子である緑信号用撮像素子４−１，４−２、青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６、並びに映像信号生成部７を備えて構成される。被写体光は、レンズ２に取り込まれて色分解プリズム３に入射される。そして、取り込まれた被写体光は、色分解プリズム３にて緑色光、青色光及び赤色光にそれぞれ色分解（分光）され、２枚の緑信号用撮像素子４−１，４−２が緑色光を受光し、１枚の青信号用撮像素子５が青色光を受光し、１枚の赤信号用撮像素子６が赤色光を受光する。
【００１５】
映像信号生成部７は、２枚の緑信号用撮像素子４−１，４−２の奇数ライン及び偶数ラインをそれぞれスキャンして奇数ラインの緑信号Ｇ１及び偶数ラインの緑信号Ｇ２を取得し、これらの信号の合成処理を行う。また、映像信号生成部７は、１枚の青信号用撮像素子５の偶数ラインをスキャンして偶数ラインの青信号Ｂを取得し、合成処理後の緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの青信号Ｂを用いる補間処理を行う。また、映像信号生成部７は、１枚の赤信号用撮像素子６の奇数ラインをスキャンして奇数ラインの赤信号Ｒを取得し、合成処理後の緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの赤信号Ｒを用いる補間処理を行う。さらに、映像信号生成部７は、青信号または赤信号について、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行う。そして、映像信号生成部７は、合成処理後の全ラインの緑信号、補間処理後の全ラインの青信号及び赤信号からなる映像信号を生成し、外部へ出力する。
【００１６】
以上のように、図１に示した撮像装置１によれば、撮像素子を、緑信号用撮像素子４−１，４−２、青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６からなる４式とし、各撮像素子の駆動ラインを半分にして撮像を行うようにした。そして、緑信号については、駆動ラインを半分にして取得したそれぞれの信号を合成して全ラインの緑信号を生成し、青信号及び赤信号については、駆動ラインを半分にして取得した信号に補間処理を行い全ラインの青信号及び赤信号を生成するようにした。これにより、従来は全ラインを駆動することで６０Ｈｚのフレーム周波数であったのに対し、倍速の１２０Ｈｚのフレーム周波数で撮像を行うことができる。また、青信号及び赤信号については、上下ラインの信号のみを用いた補間処理を行うようにしたから、信号処理量を減らすことができる。
【００１７】
一般に、人間の目は、５５５ｎｍの波長の光に対して感度が最も高くなることが知られており、この５５５ｎｍの波長の光を緑色の光として認識する。このため、緑色のチャンネルの光については、２枚の緑信号用撮像素子４−１，４−２を用いて、全ラインの画素の情報を取得するようにした。また、青色及び赤色のチャンネルの光については、１枚の青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６を用いて、奇数ラインまたは偶数ラインの画素の情報をそれぞれ取得し、人間の目に対して最も感度の高い緑信号を利用した補間処理を行うことにより、全ラインの画素の情報を取得するようにした。これにより、青信号及び赤信号のみを用いて画素の補間処理を行う場合に比べ、高い解像度の映像信号を得ることができる。
【００１８】
以下、映像信号生成部７について、実施例１，２を挙げて具体的に説明する。実施例１による映像信号生成部７は、奇数ラインの緑信号Ｇ１及び偶数ラインの緑信号Ｇ２の合成処理を行った後に、まず、偶数ラインの青信号Ｂに対し、合成処理後の緑信号Ｇの相関を反映した補間処理を行い、そして、奇数ラインの赤信号Ｒに対し、合成処理後の緑信号Ｇ及び補間処理後の青信号との間の相関を反映し、かつ輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行う。実施例２による映像信号生成部７では、実施例１において、青信号Ｂに対する処理と赤信号Ｒに対する処理の順番を逆にする。つまり、実施例２による映像信号生成部７は、奇数ラインの緑信号Ｇ１及び偶数ラインの緑信号Ｇ２の合成処理を行った後に、まず、奇数ラインの赤信号Ｒに対し、合成処理後の緑信号Ｇの相関を反映した補間処理を行い、そして、偶数ラインの青信号Ｂに対し、合成処理後の緑信号Ｇ及び補間処理後の赤信号との間の相関を反映し、かつ輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行う。
【００１９】
〔実施例１〕
まず、実施例１について説明する。図２は、実施例１による映像信号生成部７の構成を示すブロック図である。この映像信号生成部７−１は、信号制御部８、合成部９、青信号補間部１０−１及び赤信号補間部１１−１を備えている。
【００２０】
図３は、緑信号用撮像素子４−１，４−２、青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６の駆動について説明する図である。緑信号用撮像素子４−１，４−２、青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６のライン数を４３２０とし、そのライン番号を１〜４３２０とする。
【００２１】
図２を参照して、信号制御部８は、緑信号用撮像素子４−１及び赤信号用撮像素子６に対して奇数ラインをスキャンするための制御信号を送出し、緑信号用撮像素子４−２及び青信号用撮像素子５に対して偶数ラインをスキャンするための制御信号を送出する。そして、映像信号生成部７−１は、緑信号用撮像素子４−１から奇数ラインの緑信号Ｇ１を取得し、緑信号用撮像素子４−２から偶数ラインの緑信号Ｇ２を取得し、青信号用撮像素子５から偶数ラインの青信号Ｂを取得し、赤信号用撮像素子６から奇数ラインの赤信号Ｒを取得する。
【００２２】
図３の例では、映像信号生成部７−１は、緑信号用撮像素子４−１から奇数ラインのライン番号１，３，・・・，４３１９の緑信号Ｇ１を取得し、緑信号用撮像素子４−２から偶数ラインのライン番号２，４，・・・，４３２０の緑信号Ｇ２を取得する。また、映像信号生成部７−１は、青信号用撮像素子５から偶数ラインのライン番号２，４，・・・，４３２０の青信号Ｂを取得し、赤信号用撮像素子６から奇数ラインのライン番号１，３，・・・，４３１９の赤信号Ｒを取得する。
【００２３】
このように、緑信号用撮像素子４−１，４−２，青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６に対し、撮像素子が有する半分のライン数をスキャンするようにした。緑信号については、スキャン対象となる合計のライン数は従来と同じであるが、緑信号用撮像素子４−１，４−２からそれぞれ取得した半分のライン数の信号を、後述するように合成して全ラインの緑信号を生成する。また、青信号及び緑信号については、スキャン対象となるそれぞれのライン数は撮像素子が有するライン数の半分であり、後述するように、上下ラインの信号のみを用いた補間処理を行い全ラインの青信号及び赤信号を生成する。これにより、撮像素子が有する全てのライン数をスキャンする場合よりも、フレーム周波数を倍にすることができる。例えば、図３に示したように、緑信号用撮像素子４−１，４−２、青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６のライン数が４３２０である場合、従来は、全ラインの４３２０ラインを６０Ｈｚでスキャンし、これらの素子は、スキャン周波数６０Ｈｚで駆動するものとする。これに対し、実施例１では、奇数ラインのみまたは偶数ラインのみの２１６０ラインをスキャンし、スキャンにより取得した信号を合成し、または補間処理を行って全ラインの信号を生成するようにしたから、フレーム周波数１２０Ｈｚで駆動することになる。これにより、スキャン周波数６０Ｈｚの倍速の１２０Ｈｚのフレーム周波数で撮像を行うことができる。
【００２４】
合成部９は、緑信号用撮像素子４−１から奇数ラインの緑信号Ｇ１を入力すると共に、緑信号用撮像素子４−２から偶数ラインの緑信号Ｇ２を入力し、奇数ラインの緑信号Ｇ１と偶数ラインの緑信号Ｇ２とを合成し、合成後の全ラインの緑信号Ｇを青信号補間部１０−１に出力する。
【００２５】
図４は、合成部９による緑信号合成処理を説明する図である。図４に示すように、合成部９は、奇数ラインの緑信号Ｇ１と偶数ラインの緑信号Ｇ２とを合成することにより、垂直方向の全てのラインが揃った緑信号Ｇを生成する。図３に示した例では、合成部９は、奇数ラインのライン番号１，３，・・・，４３１９の緑信号Ｇ１と偶数ラインのライン番号２，４，・・・，４３２０の緑信号Ｇ２とを合成することにより、全ラインのライン番号１，２，３，４，・・・，４３１９，４３２０の緑信号Ｇを生成する。
【００２６】
図５は、撮像された画素構造を説明する図である。具体的には、図２において、合成部９により出力された全ラインの緑信号Ｇ、偶数ラインの青信号Ｂ及び奇数ラインの赤信号Ｒにおける画素構造を示している。図５に示すように、緑信号Ｇは、奇数ライン及び偶数ラインである全ラインの画素位置にデータを有しており、青信号Ｂは、偶数ラインの画素位置にデータを有しており、赤信号は、奇数ラインの画素位置にデータを有している。つまり、フレームを構成する各画素の信号は、奇数ラインの画素において緑信号Ｇ及び赤信号Ｒから構成され、偶数ラインの画素において緑信号Ｇ及び青信号Ｂから構成される。したがって、奇数ラインの画素においては、補間処理により青信号を生成する必要があり、偶数ラインの画素においては、補間処理により赤信号を生成する必要がある。これにより、フレームを構成する各画素において、緑信号、青信号及び青信号からなる映像信号を生成することができる。
【００２７】
図２に戻って、青信号補間部１０−１は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力すると共に、青信号用撮像素子５から偶数ラインの青信号Ｂを入力し、緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの青信号Ｂを用いる補間処理を行い、奇数ラインの青信号を生成する。そして、青信号補間部１０−１は、入力した偶数ラインの青信号Ｂ及び補間処理により生成した奇数ラインの青信号を、全ラインの青信号として出力する。
【００２８】
図６は、一般的な補間処理を説明する図である。式（１）に示すように、垂直方向に上下ラインである偶数ライン（ライン番号ｎ−１，ｎ＋１）の青信号Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）の加算平均により補間処理（線形補間処理）が行われ、その間の奇数ライン（ライン番号ｎ）の青信号Ｂ（ｎ）が生成される。
【数１】
2014160926.tif 000003
しかし、この補間処理では、緑信号Ｇと比較して解像度が低下する信号になってしてしまう。
【００２９】
図７は、図２に示した青信号補間部１０−１による青信号補間処理を説明する図である。青信号補間部１０−１は、奇数ライン（ライン番号ｎ）について、式（２）に示すように、入力した偶数ライン（ライン番号ｎ−１，ｎ＋１）の青信号Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）と、入力した全ラインの緑信号Ｇのうちの偶数ラインの緑信号Ｇ（ｎ−１），Ｇ（ｎ＋１）との間の差分｛Ｂ（ｎ−１）−Ｇ（ｎ−１）｝，｛Ｂ（ｎ＋１）−Ｇ（ｎ＋１）｝をそれぞれ求め、それを線形補間（加算して２で割る処理）する。これにより、当該奇数ラインにおける青信号Ｂ（ｎ）と緑信号Ｇ（ｎ）との間の差分｛Ｂ（ｎ）−Ｇ（ｎ）｝を求めることができる。
【数２】
2014160926.tif 000004
【００３０】
そして、青信号補間部１０−１は、式（３）に示すように、線形補間により求めた、当該奇数ラインにおける青信号Ｂ（ｎ）と緑信号Ｇ（ｎ）との間の差分｛Ｂ（ｎ）−Ｇ（ｎ）｝と、当該奇数ラインの緑信号Ｇ（ｎ）とを用いて、当該奇数ラインの青信号Ｂ（ｎ）を求める。
【数３】
2014160926.tif 000005
【００３１】
図１０は、式（３）に示した青信号Ｂ（ｎ）の計算式を説明する図である。前記式（３）から、図１０（ａ）の式を導出することができる。図１０（ａ）の式から、奇数ラインの青信号Ｂ（ｎ）は、前記式（１）の一般的な補間処理（線形補間処理）により上下の偶数ラインの信号を用いて算出した奇数ラインの青信号（第１項）に対し、同じ偶数ライン及び奇数ラインの緑信号（第２項：補正値）を用いて補正した値であることがわかる。図１０（ｂ）に示すように、第２項については、奇数ラインの実際の緑信号Ｇ（ｎ）と、前記式（１）の一般的な補間処理により上下の偶数ラインの信号を用いて算出した奇数ラインの緑信号｛Ｇ（ｎ−１）＋Ｇ（ｎ＋１）｝／２との間の差分（誤差）を算出し、これを補正値としている。したがって、青信号補間部１０−１は、一般的な補間処理により算出した青信号（第１項：｛Ｂ（ｎ−１）＋Ｂ（ｎ＋１）｝／２）に対し、緑信号を用いて算出した一般的な補間処理の誤差である補正値を加算することにより、青信号Ｂ（ｎ）を生成する。すなわち、青信号補間部１０−１による青信号補間処理は、緑信号Ｇとの間の相関を反映した処理であるといえる。
【００３２】
このように、青信号補間部１０−１によれば、青信号Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）と緑信号Ｇ（ｎ−１），Ｇ（ｎ＋１）との間のそれぞれの差分を用いて青信号Ｂ（ｎ）を補間する処理、すなわち、緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの青信号Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）を用いる補間処理を行い、奇数ラインの青信号Ｂ（ｎ）を生成するようにした。この補間処理は、緑信号Ｇとの間の相関を考慮しているから、補間後の青信号は、人間の目に対して最も感度の高い緑信号Ｇが反映された信号となる。したがって、図６に示した一般的な補間処理よりも解像度の高い映像信号を得ることができる。また、上下ラインの青信号Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）のデータのみを用いた補間処理を行うから、全ての領域の信号を用いた補間処理または時間方向の信号を用いた補間処理のような、従来の全体フレームを用いた補間処理と比較して、フレームメモリーが不要になり、ハードウェア化が容易になる。
【００３３】
図２に戻って、赤信号補間部１１−１は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力し、青信号補間部１０−１から全ラインの青信号を入力し、赤信号用撮像素子６から奇数ラインの赤信号Ｒを入力し、緑信号Ｇ及び青信号との間の相関を反映した、上下ラインの赤信号Ｒを用いる補間処理を行うと共に、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行い、偶数ラインの赤信号を生成する。そして、赤信号補間部１１−１は、入力した奇数ラインの赤信号Ｒ及び生成した偶数ラインの赤信号を、全ラインの赤信号として出力する。
【００３４】
図８は、図２に示した赤信号補間部１１−１による赤信号補間処理を説明する図である。赤信号補間部１１−１は、偶数ライン（ライン番号ｎ）について、式（４）に示すように、入力した奇数ライン（ライン番号ｎ−１，ｎ＋１）の赤信号Ｒ（ｎ−１），Ｒ（ｎ＋１）と、入力した全ラインの緑信号Ｇのうちの奇数ラインの緑信号Ｇ（ｎ−１），Ｇ（ｎ＋１）との間の差分｛Ｒ（ｎ−１）−Ｇ（ｎ−１）｝，｛Ｒ（ｎ＋１）−Ｇ（ｎ＋１）｝をそれぞれ求め、それを線形補間し、赤信号Ｒ（ｎ）と緑信号Ｇ（ｎ）との間の差分｛Ｒ（ｎ）−Ｇ（ｎ）｝を求め、当該偶数ラインの緑信号Ｇ（ｎ）を用いて、当該偶数ラインの赤信号ＲＧ（ｎ）を求める。
【数４】
2014160926.tif 000006
【００３５】
また、赤信号補間部１１−１は、偶数ラインについて、式（５）に示すように、入力した奇数ラインの赤信号Ｒ（ｎ−１），Ｒ（ｎ＋１）と、入力した全ラインの青信号のうちの奇数ラインの青信号Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）との間の差分｛Ｒ（ｎ−１）−Ｂ（ｎ−１）｝，｛Ｒ（ｎ＋１）−Ｂ（ｎ＋１）｝をそれぞれ求め、それを線形補間し、赤信号Ｒ（ｎ）と青信号Ｂ（ｎ）との間の差分｛Ｒ（ｎ）−Ｂ（ｎ）｝を求め、当該偶数ラインの青信号Ｂ（ｎ）を用いて、当該偶数ラインの赤信号ＲＢ（ｎ）を求める。
【数５】
2014160926.tif 000007
【００３６】
そして、赤信号補間部１１−１は、偶数ラインについて、式（７）に示すように、緑信号を用いて求めた赤信号ＲＧ（ｎ）及び青信号を用いて求めた赤信号ＲＢ（ｎ）から、赤信号Ｒ（ｎ）を求める。式（６）は、輝度信号（Ｙ）を求めるための計算式である。輝度信号（Ｙ）は、人間の目の知覚感覚に基づいて決められるため、赤信号Ｒ（ｎ）を求める際の赤信号ＲＧ（ｎ）及び赤信号ＲＢ（ｎ）の比率は、式（６）における緑信号の係数０．７１５２及び青信号の係数０．０７２２から、式（７）のように導出することができる。
【数６】
2014160926.tif 000008
【数７】
2014160926.tif 000009
【００３７】
このように、赤信号補間部１１−１によれば、赤信号Ｒ（ｎ−１），Ｒ（ｎ＋１）と緑信号Ｇ（ｎ−１），Ｇ（ｎ＋１）との間のそれぞれの差分を用いて赤信号ＲＧ（ｎ）を補間する処理、及び、赤信号Ｒ（ｎ−１），Ｒ（ｎ＋１）と青信号Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）との間のそれぞれの差分を用いて赤信号ＲＢ（ｎ）を補間する処理、すなわち、緑信号Ｇ及び青信号との間の相関を反映した、上下ラインの赤信号Ｒ（ｎ−１），Ｒ（ｎ＋１）を用いる補間処理を行って赤信号ＲＧ（ｎ），ＲＢ（ｎ）を求め、輝度信号（Ｙ）を求めるための計算式における緑信号の係数と青信号の係数との間の比率を利用して、偶数ラインの赤信号Ｒ（ｎ）を生成するようにした。この場合、輝度信号（Ｙ）は人間の目の知覚感覚に基づいた計算式であるから、赤信号ＲＧ（ｎ），ＲＢ（ｎ）のみを用いた補間処理により偶数ラインの赤信号Ｒ（ｎ）を生成する処理に比べ、より正確な赤信号の値に近くなる。
【００３８】
以上のように、実施例１による映像信号生成部７−１によれば、合成部９が、緑信号用撮像素子４−１，４−２からそれぞれ入力した奇数ラインの緑信号Ｇ１及び偶数ラインの緑信号Ｇ２の合成処理を行い、全ラインの緑信号Ｇを生成するようにした。そして、青信号補間部１０−１が、青信号用撮像素子５から入力した偶数ラインの青信号Ｂに対し、緑信号Ｇとの間の相関を反映した補間処理を行い、全ラインの青信号を生成し、赤信号補間部１１−１が、赤信号用撮像素子６から入力した奇数ラインの赤信号Ｒに対し、緑信号Ｇ及び補間処理後の青信号との間の相関を反映し、かつ輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行い、全ラインの赤信号を生成するようにした。これにより、全ラインの緑信号、青信号及び赤信号からなる映像信号を生成することができる。
【００３９】
したがって、緑信号については、２式の緑信号用撮像素子４−１，４−２を用いて、奇数ライン及び偶数ラインをそれぞれスキャンして合成し、青信号及び赤信号については、１式の青信号用撮像素子５及び赤信号用撮像素子６をそれぞれ用いて、青信号については偶数ラインを、赤信号については奇数ラインをスキャンして補間処理を行うから、スキャン周波数よりも倍速のフレーム周波数で撮像を行うことができる。また、青信号及び赤信号については、緑信号との間の相関を反映した補間処理を行うから、高い解像度の映像信号を取得することができる。さらに、赤信号については、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行うから、生成した映像信号の輝度信号がより正確な値となる。
【００４０】
〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。前述のとおり、実施例２は、実施例１において、青信号Ｂに対する処理と赤信号Ｒに対する処理の順番を逆にしたものである。すなわち、実施例１では、青信号Ｂと緑信号Ｇとの間の差分を用いて青信号Ｇを補間し、その後に、赤信号Ｒと緑信号Ｇとの間の差分及び赤信号Ｒと青信号Ｂとの間の差分を用いて赤信号Ｒを補間したが、実施例２では、赤信号Ｒと緑信号Ｇとの間の差分を用いて赤信号Ｒを補間し、その後に、青信号Ｂと緑信号Ｇとの間の差分及び青信号Ｂと赤信号Ｒとの間の差分を用いて青信号Ｂを補間する。
【００４１】
図９は、実施例２による映像信号生成部７の構成を示すブロック図である。この映像信号生成部７−２は、信号制御部８、合成部９、青信号補間部１０−２及び赤信号補間部１１−２を備えている。図２に示した実施例１の映像信号生成部７−１と図９に示す実施例２の映像信号生成部７−２とを比較すると、両映像信号生成部７−１，７−２は、信号制御部８及び合成部９を備えている点で同一である。一方、実施例２の映像信号生成部７−２は、実施例１の映像信号生成部７−１に備えた青信号補間部１０−１及び赤信号補間部１１−１とは異なる青信号補間部１０−２及び赤信号補間部１１−２を備えている点で相違する。信号制御部８及び合成部９については実施例１と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００４２】
赤信号補間部１１−２は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力すると共に、赤信号用撮像素子６から奇数ラインの赤信号Ｒを入力し、緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの赤信号Ｒを用いる補間処理を行い、偶数ラインの赤信号を生成する。そして、赤信号補間部１１−２は、入力した奇数ラインの赤信号Ｒ及び補間処理により生成した偶数ラインの赤信号を、全ラインの赤信号として出力する。赤信号補間部１１−２による赤信号補間処理の式は、青信号補間部１０−１による青信号補間処理の前記式（３）に対応するものである。
【００４３】
青信号補間部１０−２は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力し、赤信号補間部１１−２から全ラインの赤信号を入力し、青信号用撮像素子５から偶数ラインの青信号Ｂを入力し、緑信号Ｇ及び赤信号との間の相関を反映した、上下ラインの青信号Ｂを用いる補間処理を行うと共に、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行い、奇数ラインの青信号を生成する。そして、青信号補間部１０−２は、入力した偶数ラインの青信号Ｂ及び生成した奇数ラインの青信号を、全ラインの青信号として出力する。青信号補間部１０−２による青信号補間処理の式は、赤信号補間部１１−１による赤信号補間処理の前記式（４）（５）（７）に対応するものである。
【００４４】
以上のように、実施例２による映像信号生成部７−２によれば、合成部９が、緑信号用撮像素子４−１，４−２からそれぞれ入力した奇数ラインの緑信号Ｇ１及び偶数ラインの緑信号Ｇ２の合成処理を行い、全ラインの緑信号Ｇを生成するようにした。そして、赤信号補間部１１−２が、赤信号用撮像素子６から入力した奇数ラインの赤信号Ｒに対し、緑信号Ｇとの間の相関を反映した補間処理を行い、全ラインの赤信号を生成し、青信号補間部１０−２が、青信号用撮像素子５から入力した偶数ラインの青信号Ｂに対し、緑信号Ｇ及び補間処理後の赤信号との間の相関を反映し、かつ輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行い、全ラインの青信号を生成するようにした。これにより、全ラインの緑信号、青信号及び赤信号からなる映像信号を生成することができる。
【００４５】
したがって、実施例１と同様に、スキャン周波数よりも倍速のフレーム周波数で撮像を行うことができ、高い解像度の映像信号を取得することができる。さらに、青信号については、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行うから、生成した映像信号の輝度信号がより正確な値となる。
【００４６】
〔変形例〕
また、実施例１，２の変形例として、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行うことなく、映像信号を生成するようにしてもよい。図１１は、実施例１，２の変形例における映像信号生成部７の構成を示すブロック図である。この映像信号生成部７−３は、信号制御部８、合成部９、青信号補間部１０−３及び赤信号補間部１１−３を備えている。信号制御部８及び合成部９は、前述した処理を行う。青信号補間部１０−３は、実施例１の青信号補間部１０−１と同様の処理を行い、赤信号補間部１１−３は、実施例２の赤信号補間部１１−２と同様の処理を行う。
【００４７】
具体的には、青信号補間部１０−３は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力すると共に、青信号用撮像素子５から偶数ラインの青信号Ｂを入力し、緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの青信号Ｂを用いる補間処理を行い、奇数ラインの青信号を生成し、入力した偶数ラインの青信号Ｂ及び補間処理により生成した奇数ラインの青信号を、全ラインの青信号として出力する。また、赤信号補間部１１−３は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力すると共に、赤信号用撮像素子６から奇数ラインの赤信号Ｒを入力し、緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの赤信号Ｒを用いる補間処理を行い、偶数ラインの赤信号を生成し、入力した奇数ラインの赤信号Ｒ及び補間処理により生成した偶数ラインの赤信号を、全ラインの赤信号として出力する。これにより、全ラインの緑信号、青信号及び赤信号からなる映像信号を生成することができる。
【００４８】
このような映像信号生成部７−３によれば、スキャン周波数よりも倍速のフレーム周波数で撮像を行うことができ、実施例１，２よりも低い処理負荷にて、高い解像度の映像信号を取得することができる。
【００４９】
また、実施例１，２の他の変形例として、青信号及び赤信号について、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行うようにしてもよい。図１２は、実施例１，２の他の変形例における映像信号生成部７の構成を示すブロック図である。この映像信号生成部７−４は、信号制御部８、合成部９、青信号補間部１０−４及び赤信号補間部１１−４を備えている。信号制御部８及び合成部９は、前述した処理を行う。青信号補間部１０−４は、実施例２の青信号補間部１０−２と同様の処理を行い、赤信号補間部１１−４は、実施例１の赤信号補間部１１−１と同様の処理を行う。
【００５０】
具体的には、青信号補間部１０−４は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力し、後述する赤信号補間部１１−４から緑信号Ｇとの間の相関のみが反映された全ラインの赤信号を入力し、青信号用撮像素子５から偶数ラインの青信号Ｂを入力し、緑信号Ｇ及び赤信号との間の相関を反映した、上下ラインの青信号Ｂを用いる補間処理を行い、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した処理を行い、奇数ラインの青信号を生成し、入力した偶数ラインの青信号Ｂ及び生成した奇数ラインの青信号を全ラインの青信号として出力する。また、青信号補間部１０−４は、緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの青信号Ｂを用いる補間処理を行い、奇数ラインの青信号を生成し、入力した偶数ラインの青信号Ｂ及び補間処理により生成した奇数ラインの青信号を、緑信号Ｇとの間の相関のみが反映された全ラインの青信号として、赤信号補間部１１−４に出力する。また、赤信号補間部１１−４は、合成部９から全ラインの緑信号Ｇを入力し、青信号補間部１０−４から緑信号Ｇとの間の相関のみが反映された全ラインの青信号を入力し、赤信号用撮像素子６から奇数ラインの赤信号Ｒを入力し、緑信号Ｇ及び青信号との間の相関を反映した、上下ラインの赤信号Ｒを用いる補間処理を行い、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した処理を行い、偶数ラインの赤信号を生成し、入力した奇数ラインの赤信号Ｒ及び生成した偶数ラインの赤信号を全ラインの赤信号として出力する。また、赤信号補間部１１−４は、緑信号Ｇとの間の相関を反映した、上下ラインの赤信号Ｒを用いる補間処理を行い、偶数ラインの赤信号を生成し、入力した奇数ラインの赤信号Ｒ及び補間処理により生成した偶数ラインの赤信号を、緑信号Ｇとの間の相関のみが反映された全ラインの赤信号として、青信号補間部１０−４に出力する。これにより、全ラインの緑信号、青信号及び赤信号からなる映像信号を生成することができる。
【００５１】
このような映像信号生成部７−４によれば、実施例１，２と同様に、スキャン周波数よりも倍速のフレーム周波数で撮像を行うことができ、高い解像度の映像信号を取得することができる。また、青信号及び赤信号について、輝度信号を導出する計算式に基づく信号比率を利用した補間処理を行うから、生成した映像信号の輝度信号がより正確な値となる。
【００５２】
以上、実施例１，２及び変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例１，２及び変形例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施例１，２及び変形例では、映像信号生成部７−１〜７−４は、青信号用撮像素子５をスキャンして偶数ラインの青信号Ｂを取得し、赤信号用撮像素子６をスキャンして奇数ラインの赤信号Ｒを取得するようにしたが、青信号用撮像素子５をスキャンして奇数ラインの青信号Ｂを取得し、赤信号用撮像素子６をスキャンして偶数ラインの赤信号Ｒを取得するようにしてもよい。この場合、信号制御部８は、青信号用撮像素子５の奇数ラインのみをスキャンして奇数ラインの青信号Ｂを取得するための制御信号を青信号用撮像素子５へ出力し、赤信号用撮像素子６の偶数ラインのみをスキャンして偶数ラインの赤信号Ｒを取得するための制御信号を赤信号用撮像素子６へ出力する。
【符号の説明】
【００５３】
１  撮像装置
２  レンズ
３  色分解プリズム
４  緑信号用撮像素子
５  青信号用撮像素子
６  赤信号用撮像素子
７  映像信号生成部
８  信号制御部
９  合成部
１０  青信号補間部
１１  赤信号補間部
【図１】
2014160926.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014160926.tif 000018
【図１０】
2014160926.tif 000019
【図１１】
2014160926.tif 000020
【図１２】
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