(57)【要約】【課題】ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタと、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる色フィルタとを即座に切り替えることができて、解像劣化および感度劣化を起こさない。【解決手段】第１フィルタ部４および第２フィルタ部５からそれぞれ、信号処理部８からの制御信号によりフィルタ駆動部６が所定の撮像モードに応じたフィルタを選択するため、所望のフィルタに即座に切り替えることができて、従来のように信号処理部８で解像度を低下させる色補間をしないため、解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置１が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタが不搭載の固体撮像素子と、該固体撮像素子の前方位置に複数色のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第１フィルタ部と、該固体撮像素子の前方位置に赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第２フィルタ部と、該第１フィルタ部および該第２フィルタ部からそれぞれ、所定の撮像モードに応じたフィルタを選択駆動するフィルタ駆動部と、該固体撮像素子からの撮像信号をデジタル信号に変換した後に、該デジタル信号を信号処理してカラー画像信号を得ると共に、外部操作により複数の撮像モードから一の撮像モードのフィルタを選択するように該フィルタ駆動部に制御信号を出力する信号処理部とを有する撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部はそれぞれ、中心を回転中心として１枚の円盤状に回転自在に構成されている撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部はそれぞれ、平面視円形の中心位置に各モータの回転軸がそれぞれ固定され、該各モータの回転によって、該第１フィルタ部の複数色のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に前記固体撮像素子の前方位置に配置されると共に、該第２フィルタ部の赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に該固体撮像素子の前方位置に配置される撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部がそれぞれ長尺状でスライド自在に構成されている撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部をそれぞれスライドさせる各駆動源として各モータがそれぞれ設けられ、該各モータの駆動によって、該第１フィルタ部の複数色のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に前記固体撮像素子の前方位置に配置されると共に、該第２フィルタ部の赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に該固体撮像素子の前方位置に配置される撮像装置。
【請求項６】
請求項１または３に記載の撮像装置において、前記第１フィルタ部の複数色のカラーフィルタは、赤、青および緑の原色系フィルタまたは赤、青、緑および黄の原色系フィルタ、補色系フィルタである撮像装置。
【請求項７】
請求項３または５に記載の撮像装置において、前記フィルタ駆動部は、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部からそれぞれ、選択された撮像モードに応じたフィルタを前記固体撮像素子の前方位置に配置するように前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部の各モータを駆動制御する撮像装置。
【請求項８】
請求項１に記載の撮像装置において、前記信号処理部は、フィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力し、該フィルタ駆動部が選択したフィルタに対応した前記固体撮像素子からの画像データを取り込んで信号処理する撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像装置において、前記撮像モードがカラーモードの場合に、前記信号処理部は、第１色フィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力して前記固体撮像素子からの第１色フィルタの画像データを取り込んでフレームメモリに記録し、第２色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第２色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録し、さらに、第３色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第３色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録して各色毎の画像データを合成する撮像装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の撮像装置において、前記撮像モードがカラーモードの場合に、前記信号処理部は、第１色フィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力して前記固体撮像素子からの第１色フィルタの画像データを取り込んでフレームメモリに記録し、第２色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第２色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録し、第３色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第３色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録し、第４色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第４色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録して各色毎の画像データを合成する撮像装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の撮像装置において、前記撮像モードがモノクロモードの場合に、前記信号処理部は、所定のフィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力して前記固体撮像素子からの該モノクロモードの所定フィルタの画像データを取り込んでフレームメモリに記録する撮像装置。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかに記載の撮像装置において、前記カラーモードまたは前記モノクロモードの場合に、前記信号処理部は、前記フィルタ駆動部を介して前記第２フィルタ部を制御して、前記固体撮像素子の前方位置に前記赤外線カットフィルタおよび前記透明フィルタのいずれかを選択的に配置する撮像装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の撮像装置において、前記複数色のカラーフィルタの露光期間は、前記信号処理部により色毎に個別制御可能とされている撮像装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する撮像装置および、この撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば撮像装置としてのデジタルスチルカメラおよび携帯電話用カメラや、液晶表示装置（ＬＣＤ）およびプリンタなど、画像を撮像したり、印刷したりまたは表示したりする装置が幅広く使用されており、撮像および出力画質をより高画質にすることが望まれている。また、近年の高画素化により、それに見合う高解像度および高感度の画像データの生成が求められており、とりわけ白黒イメージを取得する場合には、カラー画像から白黒画像を変換する手法が一般的であるが、この手法では解像度が劣化、感度が低下することが問題となっている。
【０００３】
これらの従来の撮像装置においては、高解像度および高感度にするための手法を持っている。
【０００４】
ここで、従来の撮像装置としての一般的なデジタルカメラの手法について図面を用いて詳細に説明する。
【０００５】
図６は、従来のデジタルカメラの要部構成例を示すブロック図である。
【０００６】
図６に示すように、従来のデジタルカメラ１００には、レンズ１０１を通った入射光が集光されて照射されて撮像するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの単版カラー固体撮像素子１０２が設けられている。この単版式カラー固体撮像素子１０２には、その受光領域に、入射光を光電変換して撮像する複数の受光部がマトリクス状に配設されている。単版式カラー固体撮像素子１０２は、２次元空間に離散的に配置された複数の受光部および電荷転送素子を備えており、電荷転送部により画素毎の信号電荷を電荷転送する。単版式カラー固体撮像素子１０２は、図示しないセンサコントローラによって駆動制御され、レンズ１０１により入射される被写体光を光電変換して得られる信号電荷を一定時間蓄積し、その受光量に応じたアナログ信号の撮像信号を出力する。また、単版式カラー固体撮像素子（以下単に固体撮像素子という）１０２は、画素毎にシアン（Ｃｙａｎ）、マゼンダ（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエロ（Ｙｅｌｌｏｗ）、グリーン（Ｇｒｅｅｎ）の４色フィルタ、または、次の図７（ａ）のベイヤー配列で示される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色フィルタをモザイク状に配置してカラー画像情報を得る。ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のカラーフィルタを有する固体撮像素子について以下に詳細に説明する。
【０００７】
固体撮像素子１０２から出力されたアナログ信号は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０３でＡ／Ｄ変換してデジタル信号を出力する。ＡＦＥ１０３は図示しないアナログ信号に含まれる雑音の低減処理であるＣＤＳ（相関二重サンプリング）処理、画像の黒レベルを再現するためのオプティカル・ブラック・クランプ制御や、ゲイン処理によりアナログ信号のレベルを調整する処理、所定ビット長のデジタル信号処理に量子化する機能を有している。
【０００８】
デジタル信号処理部１０４は、ＡＦＥ１０３から出力されたデジタル信号に対して、カラー画像補間処理、カラー画像の色空間を変更する処理、ホワイトバランス処理、ガンマ処理、カラー画像から白黒画像を生成する処理、形成した画像データを表示部１０５に出力する処理、画像データを内部記憶メモリ（ＲＡＭ）１０６に保存する処理、画像データを外部記憶装置１０７に保存する処理などを有している。
【０００９】
ここで、カラー画像信号の色補間処理とは、図７のベイヤー配列１１０に図示されるように、規則性を持って市松模様状に色フィルタが行列方向に配列され、固体撮像素子１０２から出力された１色分の撮像信号について、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか他の２色を近傍画素の各色から色補間することにより、全ての画素にＲ，Ｇ，Ｂの３色情報を持たせてカラー画像を生成する処理のことである。
【００１０】
このカラー画像の色補間処理について、図７（ａ）〜図７（ｃ）を用いて詳細に説明する。
【００１１】
前述したように市松模様状に色フィルタがベイヤー配列された固体撮像素子１０２から出力された１色分の撮像信号について、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか他の２色を近傍画素の各色から色補間処理する。この色補間処理は、一般的に大別して２種類の補間方法が採用されている。これは、市松模様に色フィルタがベイヤー配列される場合に、図７のベイヤー配列１１０に図示されるように、Ｇの色フィルタが配列された一つの画素がＲ，Ｂの色フィルタより２倍あるためである。これは、一般的に知られているカラー画像の明るさを表わす輝度信号（Ｙ信号）が以下の式で表される。
【００１２】
Ｙ ＝ ０．２９９＊Ｒ ＋ ０．５８７＊Ｇ ＋０．１４４＊Ｂ
Ｙに対するＧ成分の割合が、Ｒ，Ｂと比較して大きいことにより、一般的なベイヤー配列はＧの色フィルタの数がＲ，Ｂの色フィルタと比較して多く配置されている。固体撮像素子１０２より、デジタル信号処理部１０４に入力された１色分の撮像信号（対象信号）が、図７（ｂ）で示される「Ｂｃ」であった場合、一般的に次の計算式で、Ｇ，Ｒの２色は近傍画素の各色から次のように色補間される。
【００１３】
Ｇ ＝ （ Ｇ１ ＋ Ｇ２ ＋ Ｇ３ ＋ Ｇ４）／４
Ｒ ＝ （ Ｒ１ ＋ Ｒ２ ＋ Ｒ３ ＋ Ｒ４）／４
この例はＢの色フィルタでの説明であるが、Ｒの色フィルタの信号であっても、前記計算式のＲをＢに置き換えて計算することは明らかである。
【００１４】
固体撮像素子１０２からＡＦＥ１０３を介してデジタル信号処理部１０４に入力された１色分のカラー画像信号が、図７（ｃ）で示される「Ｇｃ」であった場合は、次の計算式で、ＢおよびＲの２色は近傍画素の各色から色補間される。
【００１５】
Ｒ ＝ （Ｒ１０ ＋ Ｒ２０） ／ ２
Ｂ ＝ （Ｂ１０ ＋ Ｂ２０） ／ ２
デジタル信号処理部１０４のカラー画像信号から白黒画像を生成する処理は、説明した明るさを表わすＹ信号のみを出力する方法が一般的に用いられる。
【００１６】
しかしながら、上記従来の手法では、Ｙ信号成分のＲ、Ｇ、Ｂ成分が市松模様状に配置されているために、他の二つの成分を近傍画素の各色から補間しなければならない。このため、Ｙ信号成分として割合の多いＧ成分が全画素の１／２しかないため、一般的に解像度が画素数分表現できないという問題があった。
【００１７】
図８（ａ）〜図８（ｆ）はそれぞれ、従来の補間処理方法について詳細に説明するための図である。図８（ａ）〜図８（ｆ）では、Ｇのフィルタが配置されている画素をＧとして示している。また、ＲおよびＢのフィルタは対象位置に配置されているため、ここではＲおよびＢを入れ替えても同じ結果となることは明らかである。
例えば、図８（ａ）に示すように、色補間処理の対象画素を中央部分のＧ３３とすると、その画素のＲおよびＢのデータを色補間処理により求める必要がある。このＧ３３に対して色補間処理したＲ、Ｂ成分をＲ３３およびＢ３３とする。このＲ３３およびＢ３３は、Ｇ３３の周辺に隣接するＲおよびＢの画素データを用いて前記した色補間処理が行われる。
【００１８】
ここで、図８（ｂ）に示すような縦のストライプ状の被写体を撮像した状態での色補間を考える。数値の「０」は黒を表わし、「１００」は白を表し、この数値を用いて実際に色補間後のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの数値を計算し、図示した色補間後のＧ，Ｒ、Ｂの値が図８（ｃ）〜図８（ｅ）であり、このＲ、Ｇ、Ｂの値からＹ信号を計算して図示したものが図８（ｆ）である。図８（ｆ）のＹ信号成分から明らかであるが、本来ストライプ状の映像信号に対して、色補間処理により取得される色信号および、とりわけ輝度信号は入力されたストライプ状の形状を保持していないことが明らかである。
前述の通り、ベイヤー配列の撮像素子を一般的な手法でカラー画像または白黒画像を生成した場合、元の被写体を正しく表現できない画像破綻が発生することが分かっている。
【００１９】
このような色補間処理による画像破綻を解決する方法として、例えば特許文献１には、水平方向および垂直方向の輝度値の差から階調値を求め、この階調値を予め定められた式位置と比較し、その比較結果に応じて色補間処理を行う方法が開示されている。
【００２０】
以下に、特許文献１に開示されている色補間方法について、図９（ａ）〜図９（ｆ）に示すような縦の格子模様（ストライプ模様）の被写体を撮像した場合を一例として説明する。
【００２１】
図９（ａ）に示すようにＧ１１〜Ｇ１５、Ｇ３１〜Ｇ３５及びＧ５１〜Ｇ５５の各縦ラインは、輝度が低いラインであり、一般的に黒表示となる。また、Ｂ２１〜Ｂ２５およびＢ４１〜Ｂ４５の各ラインは、輝度が高いラインであり、一般的に白表示となる。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す縦の格子模様の被写体を撮像した場合における各画素のイメージ信号の値を示しており、白の部分が「１００」、黒の部分が「０」として示されている。
【００２２】
この特許文献１によると、図９（ａ）に示す画素Ｇ３３を色補間対象とした場合に、色データＲ３３、Ｂ３３は以下の式により求められる。
【００２３】
Ｇ３３ ＝ Ｇ３３
Ｒ３３ ＝ ０．５ ＊（Ｒ３２−ＡｄａｐＧ３１ ＋Ｒ３４−ＡｄａｐＧ３４）＋
Ｇ３３
Ｂ３３ ＝ ０．５ ＊（Ｂ２３−ＡｄａｐＧ１３ ＋Ｂ４３−ＡｄａｐＧ５３）＋
Ｇ３３
・・・・・・・・・・・・・・・・・・式１
上記式において、Ａｄａｐは特許文献１により下記の式に示すような判断により求められる。なお、以下では、図９（ａ）の画素Ｇ３３に対応した計算式としている。また、下記の式において、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは予め与えられた式位置、Ｇｄｉｆｆ−ｈｏｒは水平方向の輝度値の差、Ｇｉｄｆｆ−Ｖｅｒは垂直方向の輝度値の差を示している。
【００２４】
Ｆｏｒ Ｇｄｉｆｆ−ｈｏｒ ＝ ｜Ｇ１３ − Ｇ５３｜
Ｇｄｉｆｆ−ｖｅｒ ＝ ｜Ｇ３１ −Ｇ３５｜
Ｉｆ （Ｇｄｉｆｆ−ｈｏｒ ＜ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）ａｎｄ
（Ｇｄｉｆｆ−ｖｅｒ ＜ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）ｏｒ
（Ｇｄｉｆｆ−ｈｏｒ ＞ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）ａｎｄ
（Ｇｄｉｆｆ−ｖｅｒ ＞ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）
ｔｈｅｎ ｜ＡｄａｐＧ３３＝｛Ｇ１３＋ Ｇ５３ ＋ Ｇ３１ ＋ Ｇ３５｝／４
Ｉｆ（Ｇｄｉｆｆ−ｈｏｒ ＜ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）ａｎｄ 
（Ｇｄｉｆｆ−ｖｅｒ ＞ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）
ｔｈｅｎ ｜ＡｄａｐＧ３３ ＝ ｛Ｇ１３＋Ｇ５３｝／２｜
Ｉｆ（Ｇｄｉｆｆ−ｈｏｒ ＞ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）ａｎｄ
（Ｇｄｉｆｆ−ｖｅｒ ＜ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）
ｔｈｅｎ ｜ＡｄａｐＧ３３ ＝ ｛Ｇ３１＋Ｇ３５｝／２｜
・・・・・・・・・・・・・・・・・・式２
しかしながら、上記特許文献１に開示されている色補間処理方法を用いても、画像の破綻が生じることがある。例えば図９（ｂ）に示すデータ値から、上記式１および式２を用いてＧ３３，Ｒ３３，Ｂ３３を求めると、
Ｇ３３ ＝ １００
Ｒ３３ ＝ ０．５＊（１００−５０＋１００−５０）＋１００＝ １５０
Ｂ３３ ＝ ０．５＊（０−５０ ＋ ０−５０）           ＋１００＝ ５０
図９（ｃ）〜図９（ｅ）は、同様に全ての画素データに対するＲ，Ｇ，Ｂ値を求め、図示したものであり、図９（ｆ）はＲ、Ｇ、Ｂの値からＹ信号（輝度信号Ｙ）を計算し図示している。
【００２５】
この結果から、特許文献１の色補間処理方法を用いても、上記事例で示すようなストライプ状の画像を撮像した場合、カラー画像または白黒画像を取得時、元の被写体を正しく表現できない画像破綻が発生することが分かっており、全ての被写体に適応できないことが分かっている。
【００２６】
前述した内容は解像度の劣化についてであるが、従来の手法では、感度の低下も同時に発生する。これを図１０を用いて説明する。
【００２７】
図１０は、一般的なＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを通した従来の固体撮像素子の受光特性図である。図１０の横軸は光の波長の長さ（ｎｍ）を表しており、縦軸は光の強さを表している。一方、カラーフィルタを通さない場合の従来の固体撮像素子の受光特性図も破線で図示している。
【００２８】
図１０から明らかなように、カラーフィルタを有しない状態と、カラーフィルタを有した場合において、固体撮像素子の感度が３３パーセントまで低下することが一般的に知られている。
【００２９】
次に、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタを回転させて各色データを順次取り込むことが特許文献２に記載されている。これについて図１１を用いて説明する。
【００３０】
図１１は、特許文献２に開示されている従来の撮像装置の各構成要素を分離した状態を示す斜視図である。
【００３１】
図１１に示すように、従来の撮像装置２００において、光学レンズ２０１にはレンズ２０２が設けられており、調整リング２０３を回すことによってピントや絞りを調整できるようになっている。また、この光学レンズ２０２の後端側にはレンズマウント用金具２０４が取付けられている。
【００３２】
これに対して、アダプタ２０５には、レンズマウント用金具２０４と連結されるマウント用金具２０６と、光学レンズ２０２をアダプタ２０５から外すときに押すためのロック解除つまみ２０６ａとが設けられている。また、アダプタ２０５の裏側にはＣマウント用金具によってアダプタ２０５にビデオカメラ２０７が取付けられるようになっている。
【００３３】
アダプタ２０５には面順次回転フィルタ２０８が配されており、ケース２０９の中に収納されている。この面順次回転フィルタ２０８はその中心部に回転軸２１０を備え、この回転軸２１０によって軸受２１１に回転可能に支持されている。また、アダプタ２０５のケース２０９の側部には切欠き２１２が設けられており、必要に応じて面順次回転フィルタ２０８を手動操作によって回転させることができるようになっている。また、この面順次回転フィルタ２０８の外周側端部には色なし、赤色、緑色、青色のフィルタにそれぞれ対応してＷ、Ｒ、Ｇ、Ｂなどのようなマークから成る表示２１３が形成されており、どの色のフィルタが光軸上にあるかを認識できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平７−５９０９８号公報
【特許文献２】特開平８−１１１８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
上記従来の単版式の固体撮像装置の色補間方法では、画素毎に元々ない色を色補間して画像をぼかしているために解像度が半分になっており、前述したように、色の滲みや、本来ストライプ状の映像に対して、色補間処理により取得される映像はストライプ状の形状が保持されておらず、解像度の劣化および感度の劣化が明らかであり、前述した特許文献１においても当該解決方法としては十分に考慮されていないのが現状であった。
【００３６】
また、前述した特許文献２では、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタを順次回転させて止めて各色データを順次取り込んでハイビジョン用に解像度を上げることが記載されているものの、解像劣化および感度劣化を起こさずに、ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタおよび、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる色フィルタを即座に切り替えることは全くできない。
【００３７】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタと、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる色フィルタとを即座に切り替えることができて、解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置および、この撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
本発明の撮像装置は、カラーフィルタが不搭載の固体撮像素子と、該固体撮像素子の前方位置に複数色のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第１フィルタ部と、該固体撮像素子の前方位置に赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第２フィルタ部と、該第１フィルタ部および該第２フィルタ部からそれぞれ、所定の撮像モードに応じたフィルタを選択駆動するフィルタ駆動部と、該固体撮像素子からの撮像信号をデジタル信号に変換した後に、該デジタル信号を信号処理してカラー画像信号を得ると共に、外部操作により複数の撮像モードから一の撮像モードのフィルタを選択するように該フィルタ駆動部に制御信号を出力する信号処理部とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３９】
また、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部はそれぞれ、中心を回転中心として１枚の円盤状に回転自在に構成されている。
【００４０】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部はそれぞれ、平面視円形の中心位置に各モータの回転軸がそれぞれ固定され、該各モータの回転によって、該第１フィルタ部の複数色のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に前記固体撮像素子の前方位置に配置されると共に、該第２フィルタ部の赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に該固体撮像素子の前方位置に配置される。
【００４１】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部がそれぞれ長尺状でスライド自在に構成されている。
【００４２】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部をそれぞれスライドさせる各駆動源として各モータがそれぞれ設けられ、該各モータの駆動によって、該第１フィルタ部の複数色のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に前記固体撮像素子の前方位置に配置されると共に、該第２フィルタ部の赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に該固体撮像素子の前方位置に配置される。
【００４３】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における第１フィルタ部の複数色のカラーフィルタは、赤、青および緑の原色系フィルタまたは赤、青、緑および黄の原色系フィルタ、補色系フィルタである。
【００４４】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるフィルタ駆動部は、前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部からそれぞれ、選択された撮像モードに応じたフィルタを前記固体撮像素子の前方位置に配置するように前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部の各モータを駆動制御する。
【００４５】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における信号処理部は、フィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力し、該フィルタ駆動部が選択したフィルタに対応した前記固体撮像素子からの画像データを取り込んで信号処理する。
【００４６】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における撮像モードがカラーモードの場合に、前記信号処理部は、第１色フィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力して前記固体撮像素子からの第１色フィルタの画像データを取り込んでフレームメモリに記録し、第２色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第２色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録し、さらに、第３色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第３色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録して各色毎の画像データを合成する。
【００４７】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における撮像モードがカラーモードの場合に、前記信号処理部は、第１色フィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力して前記固体撮像素子からの第１色フィルタの画像データを取り込んでフレームメモリに記録し、第２色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第２色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録し、第３色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第３色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録し、第４色フィルタ選択信号を該フィルタ駆動部に出力して該固体撮像素子からの第４色フィルタの画像データを取り込んで該フレームメモリに記録して各色毎の画像データを合成する。
【００４８】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における撮像モードがモノクロモードの場合に、前記信号処理部は、所定のフィルタ選択信号を前記フィルタ駆動部に出力して前記固体撮像素子からの該モノクロモードの所定フィルタの画像データを取り込んでフレームメモリに記録する。
【００４９】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記カラーモードまたは前記モノクロモードの場合に、前記信号処理部は、前記フィルタ駆動部を介して前記第２フィルタ部を制御して、前記固体撮像素子の前方位置に前記赤外線カットフィルタおよび前記透明フィルタのいずれかを選択的に配置する。
【００５０】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における複数色のカラーフィルタの露光期間は、前記信号処理部により色毎に個別制御可能とされている。
【００５１】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００５２】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００５３】
本発明においては、カラーフィルタが不搭載の固体撮像素子と、固体撮像素子の前方位置に複数色のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第１フィルタ部と、固体撮像素子の前方位置に赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第２フィルタ部と、第１フィルタ部および第２フィルタ部からそれぞれ、所定の撮像モードに応じたフィルタを選択駆動するフィルタ駆動部と、固体撮像素子からの撮像信号をデジタル信号に変換した後に、デジタル信号を信号処理してカラー画像信号を得ると共に、外部操作により複数の撮像モードから一の撮像モードのフィルタを選択するようにフィルタ駆動部に制御信号を出力する信号処理部とを有している。
【００５４】
これによって、第１フィルタ部および第２フィルタ部からそれぞれ、所定の撮像モードに応じたフィルタを選択するので、ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタと、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる色フィルタとを即座に切り替えることができて、従来のように信号処理部で解像度を低下させる色補間をしないため、解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置が得られる。
【発明の効果】
【００５５】
以上により、本発明によれば、第１フィルタ部および第２フィルタ部からそれぞれ、信号処理部からの制御信号によりフィルタ駆動部が所定の撮像モードに応じたフィルタを選択するため、ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタと、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる色フィルタとを即座に切り替えることができて、従来のように信号処理部で解像度を低下させる色補間をしないため、解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態１における撮像装置における要部構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の第１フィルタ部の平面図である。
【図３】図１の第２フィルタ部の平面図である。
【図４】（ａ）は、図１の撮像装置におけるカラーモード時のタイミング図、（ｂ）は、図１の撮像装置におけるモノクロモード時のタイミング図である。
【図５】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の撮像装置２０を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図６】従来のデジタルカメラの要部構成例を示すブロック図である。
【図７】従来のカラー画像色補間処理について説明するための平面図であって、（ａ）は画素の色配列図、（ｂ）は、色補間の対象画素を「Ｂ」とした場合の３×３周辺画素を含む平面図、（ｃ）は、色補間の対象画素を「Ｇ」とした場合の３×３周辺画素を含む平面図である。
【図８】従来の色補間方法について、縦の格子模様（ストライプ模様）の被写体を撮像した場合を説明するための図であって、（ａ）は画素配列図、（ｂ）は、（ａ）の画素配列に対応した輝度配列を示す図、（ｃ）は補正後のＧ値を示す図、（ｄ）は補正後のＲ値を示す図、（ｅ）は補正後のＢ値を示す図、（ｇ）は輝度成分の値を示す図である。
【図９】特許文献１に開示されている従来の色補間方法について、縦の格子模様（ストライプ模様）の被写体を撮像した場合を説明するための図であって、（ａ）は画素配列図、（ｂ）は輝度配列図、（ｃ）は補正後のＧ値を示す図、（ｄ）は、（ａ）の画素配列に対応した輝度配列を示す図、（ｃ）は補正後のＧ値を示す図、（ｄ）は補正後のＲ値を示す図、（ｅ）は補正後のＢ値を示す図、（ｇ）は輝度成分の値を示す図である。
【図１０】一般的なＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを通した従来の固体撮像素子の受光特性図である。
【図１１】特許文献２に開示されている従来の撮像装置の各構成要素を分離した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下に、本発明の撮像装置の実施形態１および、この撮像装置の実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５８】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における撮像装置における要部構成例を示すブロック図である。
【００５９】
図１において、本実施形態１の撮像装置１は、カラーフィルタが搭載されていない固体撮像素子２と、この固体撮像素子２の前方位置に、光学像を取り込むための光学レンズ３と、光学レンズ３と固体撮像素子２との光路間に、赤（Ｒ）フィルタ、青（Ｂ）フィルタ、緑（Ｇ）フィルタおよび透明（Ｗ）フィルタのいずれかを選択的に配置可能とする第１フィルタ部４と、赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかを選択的に配置可能とする第２フィルタ部５と、第１フィルタ部４および第２フィルタ部５からそれぞれ所定フィルタを選択しつつフィルタ変更を瞬時に行うフィルタ駆動部６と、固体撮像素子２からの撮像信号をデジタル信号に変換するＡＦＥ（アナログ・デジタルフロントエンド）７と、ＡＦＥ７からのデジタル信号を各種信号処理（ホワイトバランス、γ補正および信号合成）してカラー画像信号を得る信号処理部８と、外部操作により複数の撮像モードを選択可能とする操作部９と、信号処理部８からの制御信号によってレンズ３を駆動して固体撮像素子２の撮像領域上に入射光を集光させるレンズ駆動部１０とを有している。
【００６０】
さらに、本実施形態１の撮像装置１は、信号処理部８からのカラー画像信号を記憶するメモリである外部記憶装置９１ａおよび内部記憶装置９１ｂと、信号処理部８からのカラー画像信号を表示用に信号処理した後に表示画面上に表示するための表示部９２とを有し、最終的に信号処理部８で生成される画像データは外部記憶装置９１ａおよび内部記憶装置９１ｂに記録されたり、表示部９２の表示画面上に表示されたりする。
【００６１】
第１フィルタ部４は、図２に示すように、中心を回転中心として１枚の円盤状に回転自在に構成されており、平面視円の中心から角度４５度毎に、赤（Ｒ）フィルタ、青（Ｂ）フィルタ、緑（Ｇ）フィルタおよび透明（Ｗ）フィルタがそれぞれ放射状に形成されている。第１フィルタ部４の平面視円形の中心位置にモータ（ステッピングモータ）の回転軸が固定され、モータの回転の角度４５度毎の回転によって、レンズ３からの光路を遮るように、赤（Ｒ）フィルタ、青（Ｂ）フィルタ、緑（Ｇ）フィルタおよび透明（Ｗ）フィルタがこの順で順次位置するように構成されている。これによって、各画素毎に、赤（Ｒ）、青（Ｂ）および緑（Ｇ）の色情報が容易に順次時系列に得られる。なお、第１フィルタ部４は１枚の円盤状に構成され、各色フィルタを放射状に４領域に分割したが、放射状に代えて扇形状でもよく、これらに限らず、一方向に各色フィルタを長尺状に順次並べて、リニアモータまたはモータおよびリニア駆動機構により各色フィルタを固体撮像素子２の前方位置に配置して順次選択するようにしてもよい。円盤状の各色フィルタを色の数だけ用意してもよい。
【００６２】
第２フィルタ部５は、図３に示すように、中心を回転中心として１枚の円盤状に回転自在に構成されており、第１フィルタ部４の後方に配設され、平面視円の中心から角度１８０度毎に、赤外（ＩＲ）カッドフィルタおよび透明（Ｗ）フィルタがそれぞれ半円状に形成されている。第２フィルタ部５の平面視円形の中心位置にモータ（ステッピングモータ）の回転軸が固定され、モータの回転の角度１８０度毎の回転によって、レンズ３からの光路を遮るように、赤外（ＩＲ）カットフィルタおよび透明（Ｗ）フィルタがこの順に順次位置するように構成されている。これによって、各画素毎に、赤外（ＩＲ）カットフィルタおよび透明（Ｗ）フィルタによる画像情報が容易に得られる。なお、第２フィルタ部５は１枚の円盤状に構成され、各フィルタを半円状に２領域に分割したが、半円状に代えて扇形状でもよく、これらに限らず、一方向に各フィルタを長尺状に順次並べて、リニアモータまたはモータおよびリニア駆動機構により各フィルタを横または縦スライドで順次移動させて所望のフィルタを固体撮像素子２の前方位置に配置して選択するようにしてもよい。円盤状の各フィルタをフィルタの種類だけ用意するようにしてもよい。
【００６３】
フィルタ駆動部６は、操作部９で選択されたカラーモード、モノクロモードおよびＩＲカットモードに応じて信号処理部８から信号指示されて、第１フィルタ部４および第２フィルタ部５からそれぞれ選択撮像モードに応じた所定フィルタを固体撮像素子２の前方位置に配置して選択するように、第１フィルタ部４および第２フィルタ部５の各モータをそれぞれ駆動制御する。カラーモードの場合、第２フィルタ部５の透明（Ｗ）フィルタが選択され、第１フィルタ部４の赤（Ｒ）フィルタ、青（Ｂ）フィルタおよび緑（Ｇ）フィルタがこの順に順次選択される。モノクロモードの場合、第２フィルタ部５の透明（Ｗ）フィルタが選択され、第１フィルタ部４の透明（Ｗ）フィルタが選択される。ＩＲカットモードの場合、カラーモードでは第２フィルタ部５の透明（Ｗ）フィルタの代わりに赤外（ＩＲ）カッドフィルタが選択される。また、ＩＲカットモードの場合、モノクロモードでは第２フィルタ部５の透明（Ｗ）フィルタの代わりに赤外（ＩＲ）カッドフィルタが選択される。
【００６４】
ＡＦＥ７は、アナログ信号に含まれる雑音の低減処理であるＣＤＳ（相関二重サンプリング）処理、画像の黒レベルを再現するためのオプティカル・ブラック・クランプ制御や、ゲイン処理によりアナログ信号のレベルを調整する処理、Ａ／Ｄ変換処理後に所定ビット長のデジタル信号処理に量子化する機能を有している。
【００６５】
信号処理部８は、ＡＦＥ７からのデジタル信号に対して、色補間処理は行わず色合成処理を行うと共に、ホワイトバランス処理およびガンマ処理を行う他、操作部９からの各種選択モードに応じて、フィルタ駆動部６およびレンズ駆動部１０を制御して所定フィルタおよびレンズ位置を選択駆動制御したり、形成した画像データを表示用に信号処理して表示部９２に出力したり、形成した画像データを記録用に信号処理して外部記憶装置９１ａや内部記憶装置９１ｂに出力したりする。この場合、信号処理部８は、外部操作により複数の撮像モードから一の撮像モードのフィルタを選択するようにフィルタ駆動部に制御信号を出力し、当該フィルタに対応した固体撮像素子２からの画像データを取り込んで所定の信号処理を行う。
【００６６】
上記構成により、本実施形態１の撮像装置１において、操作部９から撮像モードとしてカラーモードが選択された場合に、信号処理部８はこれを認識した制御信号をフィルタ駆動部６に出力し、フィルタ駆動部６は、第１フィルタ部４をモータ（ステッピングモータ）により回転制御し、赤（Ｒ）フィルタ、青（Ｂ）フィルタさらに緑（Ｇ）フィルタの順に回転停止を繰り返す。このとき、フィルタ駆動部６は、第２フィルタ部５をモータ（ステッピングモータ）により回転制御し、透明（Ｗ）フィルタを選択している。信号処理部８は、各色フィルタ毎の画像データを、固体撮像素子２からＡＦＥ７を介して取り込んで各色毎の画像データを３色合成する。要するに、信号処理部８は、赤（Ｒ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して赤（Ｒ）フィルタの画像データを、固体撮像素子２からＡＦＥ７を介して取り込み、青（Ｂ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して青（Ｂ）フィルタの画像データを、固体撮像素子２からＡＦＥ７を介して取り込み、さらに、緑（Ｇ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して緑（Ｇ）フィルタの画像データを、固体撮像素子２からＡＦＥ７を介して取り込んで、各色毎の画像データを３色合成する。
【００６７】
図４のタイミング図を用いて説明すると、まず、信号処理部８が赤（Ｒ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力し、フィルタ駆動部６が第１フィルタ部４をモータ（ステッピングモータ）により回転制御して赤（Ｒ）フィルタを固体撮像素子２の光路前方に配置する。図４（ａ）に示すように、固体撮像素子２は赤（Ｒ）色露光し、その赤色撮像信号がＡＦＥ７を介して信号処理部８に取り込まれて信号処理部８内のフレームメモリ（図示せず）に一旦記憶される。
【００６８】
次に、信号処理部８が青（Ｂ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力し、フィルタ駆動部６が第１フィルタ部４をモータ（ステッピングモータ）により回転制御して青（Ｂ）フィルタを固体撮像素子２の光路前方に配置する。図４（ａ）に示すように、固体撮像素子２は青（Ｂ）色露光し、その青色撮像信号がＡＦＥ７を介して信号処理部８に取り込まれて信号処理部８内のフレームメモリ（図示せず）に一旦記憶されて２色画像合成される。
【００６９】
さらに、信号処理部８が緑（Ｇ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力し、フィルタ駆動部６が第１フィルタ部４をモータ（ステッピングモータ）により回転制御して緑（Ｇ）フィルタを固体撮像素子２の光路前方に配置する。図４（ａ）に示すように、固体撮像素子２は緑色露光し、その緑色撮像信号がＡＦＥ７を介して信号処理部８に取り込まれて信号処理部８内のフレームメモリ（図示せず）に一旦記憶されて最終生成画像として１フレーム期間毎に３色画像合成される。
【００７０】
この場合、各色の露光期間は、色毎に個別制御される。例えば赤色を強調したければ、赤（Ｒ）フィルタでの露光時間（電子シャッタ制御）を他の色に比べて長くすればよい。また、信号処理部８は、これらの赤色撮像信号、青色撮像信号および緑色画像データによりホワイトバランス処理などの画質調整を行う。さらに、このとき、ＩＲカットモードを併用させることも可能で、第２フィルタ部５の透明（Ｗ）フィルタの代わりに赤外（ＩＲ）カッドフィルタを一または複数のフレーム毎に切り替えることも可能である。
【００７１】
次に、操作部９から撮像モードとしてカラーモードに代えてモノクロモードが選択された場合に、信号処理部８はこれを認識した制御信号をフィルタ駆動部６に出力し、フィルタ駆動部６は、第１フィルタ部４をモータ（ステッピングモータ）により回転制御し、透明（Ｗ）フィルタを光路に配置する。このとき、フィルタ駆動部６は、第２フィルタ部５をモータ（ステッピングモータ）により回転制御し、透明（Ｗ）フィルタを選択している。信号処理部８は、透明（Ｗ）フィルタの画像データを、固体撮像素子２からＡＦＥ７を介して取り込んで信号処理部８内のフレームメモリ（図示せず）に一旦記憶される。
【００７２】
図４のタイミング図を用いて説明すると、まず、信号処理部８が透明（Ｗ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力し、フィルタ駆動部６が第１フィルタ部４をモータ（ステッピングモータ）により回転制御して透明（Ｗ）フィルタを固体撮像素子２の光路前方に配置する。図４（ｂ）に示すように、固体撮像素子２は透明（Ｗ）色露光し、その透明撮像信号がＡＦＥ７を介して信号処理部８に取り込まれて信号処理部８内のフレームメモリ（図示せず）に一旦記憶される。
【００７３】
この場合、信号処理部８は、ＩＲカットモードを併用させることも可能で、第２フィルタ部５の透明（Ｗ）フィルタの代わりに赤外（ＩＲ）カッドフィルタを一または複数のフレーム毎に切り替えることも可能である。
【００７４】
これによって、単一の固定撮像素子２のみで、各画素毎に全ての色情報（ＲＧＢ）が得られ、かつ表示部９２の表示画面上に高精細な画像を得ることか可能となる。また、各フィルタ毎の画像を３色データを取っておいて信号処理部８にて３色データを合成することにより、ランダムに発生するノイズを容易にキャンセルすることも可能となる。
【００７５】
以上により、本実施形態１によれば、例えば天文画像を撮影する場合には、モノクロモードを選択して透明フィルタのみを使用することにより、星雲まで見える鮮明な天文画像を得ることが可能となり、また、風景などの静止画像を得る際には各色フィルタを使用することにより、高精細で高感度の画像を得ることが可能となる。したがって、解像度の劣化および感度の劣化のない画像をローコストで得ることができる。この場合に、ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタと、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる各色フィルタとを即座に切り替えることができて、白黒画像やカラー画像のいずれでも解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置を得ることができる。
【００７６】
このように、第１フィルタ部４および第２フィルタ部５からそれぞれ、信号処理部８からの制御信号によってフィルタ駆動部６が所定の撮像モードに応じたフィルタを選択するため、所望のフィルタに即座に切り替えることができて、従来のように信号処理部８で解像度を低下させる色補間をしないため、解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置１を得ることができる。
【００７７】
なお、上記実施形態１では、カラーモード時に、原色系の赤（Ｒ）フィルタ、青（Ｂ）フィルタさらに緑（Ｇ）フィルタを用いてＲＢＧの３原色信号を得たが、これに限らず、補色系（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）であってもよく、Ｙフィルタ、ＣｂフィルタさらにＣｒフィルタを用いて補色系（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の色信号を得るようにしてもよい。さらに、赤（Ｒ）フィルタ、青（Ｂ）フィルタ、緑（Ｇ）フィルタさらに黄（Ｙ）フィルタを用いて４色のＲＢＧＹ信号を得るようにしてもよい。
【００７８】
上記実施形態１の撮像装置１では、３色フィルタの他に補色系フィルタとして、撮像モードがカラーモードの場合に、信号処理部８は、第１色（Ｙ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して固体撮像素子２からの第１色（Ｙ）フィルタの画像データを取り込んで信号処理部８内のフレームメモリに記録し、第２色（Ｃｂ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して固体撮像素子２からの第２色（Ｃｂ）フィルタの画像データを取り込んで信号処理部８内のフレームメモリに記録し、さらに、第３色（Ｃｒ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して固体撮像素子２からの第３色（Ｃｒ）フィルタの画像データを取り込んで信号処理部８内のフレームメモリに記録して各色毎の画像データを合成処理してもよい。
【００７９】
これに限らず、例えば４色フィルタとして、撮像モードがカラーモードの場合に、信号処理部８は、第１色（Ｒ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して固体撮像素子２からの第１色（Ｒ）フィルタの画像データを取り込んで信号処理部８内のフレームメモリに記録し、第２色（Ｂ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して固体撮像素子２からの第２色（Ｂ）フィルタの画像データを取り込んで信号処理部８内のフレームメモリに記録し、第３色（Ｇ）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して固体撮像素子２からの第３色（Ｇ）フィルタの画像データを取り込んで信号処理部８内のフレームメモリに記録し、さらに、第４色（Ｙ；黄色）フィルタ選択信号をフィルタ駆動部６に出力して固体撮像素子２からの第４色（Ｙ；黄色）フィルタの画像データを取り込んで信号処理部８内のフレームメモリに記録して各色毎の画像データを合成してもよい。
【００８０】
なお、上記実施形態１では、特に説明しなかったが、後述する図５の本発明の撮像装置２０として、撮像素子２と、光学レンズ３と、第１フィルタ部４と、第２フィルタ部５と、フィルタ駆動部６と、ＡＦＥ７と、信号処理部８と、操作部９とを有していてもよい。上記実施形態１の撮像装置１では、撮像素子２と、光学レンズ３と、第１フィルタ部４と、第２フィルタ部５と、フィルタ駆動部６と、ＡＦＥ７と、信号処理部８と、操作部９と、レンズ駆動部１０と、メモリとしての外部記憶装置９１ａおよび内部記憶装置９１ｂと、表示部９２とを有している。したがって、後述する図５の本発明の撮像装置２０と上記実施形態１の撮像装置１との違いは、レンズ駆動部１０と、メモリとしての外部記憶装置９１ａおよび内部記憶装置９１ｂと、表示部９２との有無である。
【００８１】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の撮像装置２０を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００８２】
図５において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１の撮像装置２０と、この撮像装置２０からのカラー画像信号や白黒信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９１と、この撮像装置２０からのカラー画像信号や白黒信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９２と、この撮像装置２０からのカラー画像信号や白黒信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９３と、この撮像装置２０からのカラー画像信号や白黒信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９４とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、撮像装置２０の他に、メモリ部９１と、表示手段９２と、通信手段９３と、プリンタなどの画像出力手段９４とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００８３】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００８４】
したがって、本実施形態２によれば、この撮像装置２０からのカラー画像信号や白黒信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９４により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９１に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００８５】
なお、本実施形態１では、特に説明しなかったが、本発明の撮像装置が、カラーフィルタ（各色フィルタ）が搭載されていない固体撮像素子２と、固体撮像素子２の前方位置に複数色（例えばＲＢＧ）のカラーフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第１フィルタ部４と、固体撮像素子２の前方位置に赤外線カットフィルタおよび透明フィルタのいずれかが選択的に配置可能とされた第２フィルタ部５と、第１フィルタ部４および第２フィルタ部５からそれぞれ、所定の撮像モードに応じた少なくとも２枚のフィルタを選択駆動するフィルタ駆動部６と、固体撮像素子２からの撮像信号をデジタル信号に変換した後に、デジタル信号を信号処理してカラー画像信号を得ると共に、外部操作（切り替えスイッチなど）により複数の撮像モード（カラーモードやモノクロモードなど）から一の撮像モードの少なくとも２枚のフィルタ（第１フィルタ部４および第２フィルタ部５からそれぞれ）を選択するようにフィルタ駆動部６に制御信号を出力する信号処理部とを有していれば、ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタと、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる色フィルタとを即座に切り替えることができて、解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置を得ることができる本発明の目的を達成することができる。
【００８６】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する撮像装置および、この撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、第１フィルタ部および第２フィルタ部からそれぞれ、信号処理部からの制御信号によりフィルタ駆動部が所定の撮像モードに応じたフィルタを選択するため、ＩＲカットフィルタの有無や、透明フィルタと、Ｒフィルタ、ＧフィルタおよびＢフィルタからなる色フィルタとを即座に切り替えることができて、従来のように信号処理部で解像度を低下させる色補間をしないため、解像劣化および感度劣化を起こさない撮像装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１、２０  撮像装置
２  固体撮像素子
３  光学レンズ
４  第１フィルタ部
５  第２フィルタ部
６  フィルタ駆動部
７  ＡＦＥ
８  信号処理部
９  操作部
１０  レンズ駆動部
９０  電子情報機器
９１  メモリ部
９１ａ  外部記憶装置
９１ｂ  内部記憶装置
９２  表示部（表示手段）
９３  通信手段
９４  画像出力手段
【図１】
2011188387.tif 000003
【図２】
2011188387.tif 000004
【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】
2011188387.tif 000009
【図８】
2011188387.tif 000010
【図９】
2011188387.tif 000011
【図１０】
2011188387.tif 000012
【図１１】
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