(57)【要約】    【課題】  高精細画質の静止画像と標準画質の動画像を適宜選択して、撮像可能な撮像装置を提供することを目的とする。    【解決手段】  固体撮像素子120 を含む撮像系10は、制御系40の制御の下に動画像を表わす画像信号と静止画像を表わす画像信号とを１つの固体撮像素子120 から出力し、この出力をディジタル信号に変換し、選択スイッチ510 で撮像画像が動画像を表わす場合、標準画質処理回路200 を選択し、撮像画像が静止画像を表わす画像信号の場合、高精細画質処理回路210 を選択する。画像処理系20は、選択により供給される動画像信号を、標準画質処理回路200 で標準画質信号に変換して出力し、選択により供給される静止画像信号を、高精細画質処理回路210 で画像高精細画質信号に変換して出力する。【選択図】        図１
2007089219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写界像を固体撮像素子に結像して、該固体撮像素子から得られる画像を表わす画像信号をディジタルの画像信号に変換して、該ディジタル信号を順次所定の形式の画像信号として記録媒体に記録する撮像装置において、該装置は、
所望の画素数を有する前記固体撮像素子を含み、該固体撮像素子に被写界像を露光する撮像系と、
該撮像系を外部からの操作に応動して制御して、所定の時間毎の連続的な露光の動画像を表わす画像信号または少なくとも１回の所定の時間の露光の静止画像を表わす画像信号を前記固体撮像素子から順次読み出す制御手段と、
前記固体撮像素子から読み出された画像信号をそれぞれの画素毎に所定のビット数のディジタル信号に変換する信号変換手段と、
該信号変換手段を介して前記固体撮像素子から得られた動画像を表わすディジタル信号をそれぞれの画面毎に標準画質の画像信号として演算して、標準画質の動画像を表わす画像信号に処理する第１の信号処理手段と、
前記信号変換手段を介して前記固体撮像素子から得られた静止画像を表わすディジタル信号を高精細画質の画像信号として演算して、高精細画質の静止画像を表わす画像信号に処理する第２の信号処理手段と、
前記制御手段に応動して前記第１の信号処理手段と前記第２の信号処理手段とを切り替える処理選択手段とを含む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、該装置はさらに、前記処理選択手段にて選択された前記第１の信号処理手段または前記第２の信号処理手段からの画像信号を所定の記録媒体に出力する出力処理手段を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子は、前記第２の信号処理手段にて処理する高精細画像と同じ画素数を有する単板の固体撮像素子であり、前記第１の信号処理手段は、前記固体撮像素子から連続して得られる動画像を表わすディジタル信号のそれぞれを順次所定の画素毎に間引き演算して、標準画質の動画像を表わす画像信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子にはRGB ３原色の所定の色配列の色フィルタが配置されて、前記第１の信号処理手段は、それぞれの画面毎にＧ画素を中心にして所定の画素毎に間引き演算し、該Ｇ画素に対応する位置のR,B 画素を補間演算して所定の画素数のR,G,B 信号をそれぞれ生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置において、前記第１の信号処理手段は、さらに、求めたR,G,B 信号から輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y, B-Yにて表わされる画像信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子は、それぞれ標準画像と同じ画素数を有する多板式の固体撮像素子であり、前記第２の信号処理手段は、前記固体撮像素子のそれぞれから得られる静止画像を表わすディジタル信号をそれぞれ補間演算して、標準画像の数倍の画素数を有する高精細画像を表わす静止画像の画像信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像装置において、前記固体撮像素子は、R,G,B 信号をそれぞれ生成する３板式の撮像素子であり、該撮像素子は、さらにＧ画素に対してR,B 画素がそれぞれ水平方向および垂直方向に半画素ずらして配置され、前記第２の信号処理手段は、Ｇ画素を中心にそれぞれの画素を補間演算して、所定画素数のR,G,B 信号をそれぞれ生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置において、前記第１の信号処理手段は、Ｇ画素の位置に対応するR,B 画素をそれぞれ４分の１ずつ加算して所望のR,G,B 信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の撮像装置において、前記第１の信号処理手段および前記第２の信号処理手段は、さらに、求めたR,G,B 信号から輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y, B-Yにて表わされる画像信号をそれぞれ生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の撮像装置において、前記第１の信号処理手段および前記第２の信号処理手段からの画像信号は、さらにそれぞれ所定の圧縮形式にて圧縮されて前記記録媒体に記録されることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の撮像装置において、該装置は、動画像または静止画像を表わす画像信号を所定の画像表示装置に出力する出力端子を含み、それぞれの画像を表わす画像信号を所定の表示形式にて再生する再生処理手段を含むことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル電子スチルカメラまたはビデオムービカメラなどの固体撮像素子が適用された撮像装置に係り、とくに、画像信号をディジタル処理して動画像および静止画像を表わす所望の画素数の画像信号を得る撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ディジタル電子スチルカメラでは、レリーズボタンの押下に応動して、CCD (Charge Coupled Device) などの固体撮像素子に被写界像を所望の時間露光し、これより得られた１つの画面の静止画像を表わす画像信号をディジタル信号に変換して、YC処理などの所定の処理を施して、所定の形式の画像信号を得る。撮像された画像を表わすディジタルの画像信号は、それぞれの画像毎に、たとえば、ICメモリカードなどの半導体メモリに記録される。記録された画像信号は、随時読み出されて表示または印刷可能な信号に再生され、モニタまたはプリンタなどに出力端子を介して出力され、表示または印刷される。この場合、撮像して得られた静止画像は、固体撮像素子の画素数に依存して、電子スチルカメラの場合、たとえば、標準画像の４倍の解像度を有する1280 X 960の画素のCCD から130 万画素の高精細画像を得るものが知られている。
【０００３】
一方、動画像を得るビデオムービカメラでは、電子スチルカメラと同様にCCD などの固体撮像素子にて、記録ボタンを押下している期間に、たとえば、それぞれ1/60秒毎に被写界像を連続的に露光して、これから得られる動画像を表わす画像信号をそれぞれのフレーム毎またはフィールド毎にディジタル変換して、さらにYC処理などを施して所望の動画像を表わすディジタルの画像信号を得ていた。撮像された画像を表わすディジタルの画像信号は、それぞれ磁気テープなどのカセット方式の記録媒体に順次記録される。記録された画像信号は、再生機能を有するものでは、随時再生されてモニタなどに連続した動画像として順次表示される。この場合、動画像のうちの１つの画面、つまり動画像のいずれかの１フレーム分の画像信号を連続的に繰り返して再生することにより、静止画像をモニタなどに表示可能なものが知られている。また、その静止画像は、プリンタ等に出力して印刷可能なものがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術では、たとえば、ディジタル電子スチルカメラでは動画像を得ることができるものがなかった。また、ビデオムービカメラでは動画像の中から静止画像を得ることができるが、その静止画像を表わす画像信号が動画像を表わす画像信号と同じ標準画質の解像度のものしか得ることできなかった。このため、その静止画像を表わす画像信号を再生したときに電子スチルカメラからの画像と比較して視覚的劣化が目立ち、鑑賞に堪え得るものではなかったという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決して、高精細画質の静止画像と標準画質の動画像を適宜選択して撮像可能な撮像装置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】
【０００６】
本発明による撮像装置は、上記課題を解決するために、被写界像を固体撮像素子に結像して、その固体撮像素子から得られる画像を表わす画像信号をディジタルの画像信号に変換して、このディジタル信号を順次所定の形式の画像信号として記録媒体に記録する撮像装置において、この装置は、所望の画素数を有する固体撮像素子を含み、この固体撮像素子に被写界像を露光する撮像系と、撮像系を外部からの操作に応動して制御して、所定の時間毎の連続的な露光の動画像を表わす画像信号または少なくとも１回の所定の時間の露光の静止画像を表わす画像信号を固体撮像素子から順次読み出す制御手段と、固体撮像素子から読み出された画像信号をそれぞれの画素毎に所定のビット数のディジタル信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段を介して固体撮像素子から得られた動画像を表わすディジタル信号をそれぞれの画面毎に標準画質の画像信号として演算して、標準画質の動画像を表わす画像信号に処理する第１の信号処理手段と、信号変換手段を介して固体撮像素子から得られた静止画像を表わすディジタル信号を高精細画質の画像信号として演算して、高精細画質の静止画像を表わす画像信号に処理する第２の信号処理手段と、制御手段に応動して第１の信号処理手段と第２の信号処理手段とを切り替える処理選択手段とを含むことを特徴とする。
【０００７】
この場合、本装置は、処理選択手段にて選択された第１の信号処理手段または第２の信号処理手段からの画像信号を所定の記録媒体に出力する出力処理手段を含むようにしてもよい。
【０００８】
この場合、固体撮像素子は、第２の信号処理手段にて処理する高精細画像と同じ画素数を有する単板の固体撮像素子であり、第１の信号処理手段は、固体撮像素子から連続して得られる動画像を表わすディジタル信号のそれぞれを順次所定の画素毎に間引き演算して、標準画質の動画像を表わす画像信号を生成するとよい。
【０００９】
また、固体撮像素子にはRGB ３原色の所定の色配列の色フィルタが配置され、第１の信号処理手段は、それぞれの画面毎にＧ画素を中心にして所定の画素毎に間引き演算し、これらＧ画素に対応する位置のR, B画素を補間演算して所定の画素数のR, G, B 信号をそれぞれ生成するとよい。
【００１０】
この場合、第１の信号処理手段は、さらに、求めたR, G, B 信号から輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y, B-Yにて表わされる画像信号を生成すると有利である。
【００１１】
一方、固体撮像素子は、それぞれ標準画像と同じ画素数を有する多板式の固体撮像素子であり、第２の信号処理手段は、固体撮像素子のそれぞれから得られる静止画像を表わすディジタル信号をそれぞれ補間演算して、標準画像の数倍の画素数を有する高精細画像を表わす静止画像の画像信号を生成するとよい。
【００１２】
この場合、固体撮像素子は、それぞれR, G, B 信号を生成する３板式の撮像素子であり、この撮像素子は、さらにＧ画素に対してR, B画素がそれぞれ水平方向および垂直方向に半画素ずらして配置され、第２の信号処理手段は、Ｇ画素を中心にそれぞれの画素を補間演算して、所定画素数のR, G, B 信号をそれぞれ生成するとよい。
【００１３】
また、第１の信号処理手段は、Ｇ画素の位置に対応するR, B画素をそれぞれ４分の１ずつ加算して所望のR, G, B 信号を生成すると有利である。
【００１４】
これらの場合、第１の信号処理手段および第２の信号処理手段は、さらに、求めたR, G, B 信号から輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y, B-Yにて表わされる画像信号を生成すると有利である。
【００１５】
他方、第１の信号処理手段および第２の信号処理手段からの画像信号は、さらにそれぞれ所定の圧縮形式にて圧縮されて記録媒体に記録されるとよい。
【００１６】
また、本発明の撮像装置は、動画像または静止画像を表わす画像信号を所定の画像表示装置に出力する出力端子を含み、それぞれの画像を表わす画像信号を所定の表示形式にて再生する再生処理手段を含むと有利である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明における撮像装置によれば、静止画像および動画像を任意に選択して撮像することができ、その場合に得られた画像を表わす画像信号は、静止画像の場合に画像の劣化が少ない高精細画質の画像信号を得ることができ、動画像の場合に標準画質の画像信号を得ることができる。したがって、撮影者の希望に応じた被写界像を１台の装置にて得ることができ、その再生の際にも所望の画像を得ることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に添付図面を参照して本発明による撮像装置の一実施例について詳細に説明する。図１には、本発明による撮像装置の一実施例が示されている。本実施例による撮像装置は、CCD (Charge Coupled Device) などの固体撮像素子120 を単独にて用いた単板式のディジタルカラーカメラであり、とくに、固体撮像素子120 を連続的または単発的に駆動して動画像または静止画像を表わす画像信号を得るスチル・ムービ両用のディジタルカラーカメラである。この際に、本実施例では、動画像を表わす画像信号を標準画質の信号に処理して出力し、静止画像を表わす画像信号を高精細画像の信号に処理して出力する点が主な特徴点である。なお、図面には本発明に直接関係ある部分のみが示されており、本発明に直接関係ない部分は図示を省略して、その説明を省略する。
【００１９】
詳細には本実施例の撮像装置は、図１に示すように、レンズ100 と、絞り110 と、固体撮像素子（CCD）120とを含む撮像系10と、標準画質処理回路200 と、高精細画質処理回路210 と、YC処理回路220, 230とを含む画像処理系20と、記録処理回路300 と、再生処理回路310 とを含む出力系30と、システム制御部400 と、操作検出部410 と、CCD 駆動回路420 とを含む制御系40とを有し、撮像系10からの画像信号は、A/D 変換器500 および選択スイッチ510 を介して画像処理系20のいずれかの処理回路200, 210に接続される。
【００２０】
撮像系10は、被写界像を表わす入射光をレンズ100 から絞り110 を介して固体撮像素子120 の撮像面に結像する光学処理系であり、レンズ100 の焦点および絞り110 の開度を調整可能として所望の距離および光量の被写体像を固体撮像素子120 に露光する。固体撮像素子120 は、CCD などの光電変換素子が有利に適用される。CCD 120 は、露光した光を各画素で電気信号に変換するものであり、画素での光量に応じた電荷をそれぞれ蓄積して、その電荷がフレーム毎またはフィールド毎に転送されて読み出される電荷転送デバイスである。本実施例では、固体撮像素子120 の露光時間および露光間隔を制御することにより、連続した動画像を表わす画像信号、または一回の露光による静止画像を表わす画像信号を得る。
【００２１】
具体的には、後述する制御回路400 からのタイミング信号に基づいて水平方向の駆動信号および垂直方向の駆動信号に応動して露光および転送を順次繰り返すことにより、複数フレームまたは複数フィールドにて表わされる動画像信号を出力し、少なくとも１回の露光および電荷転送により、１フレームまたは２フィールドにて表わされる静止画像信号を出力する。つまり、駆動信号による電子シャッタ制御により、動画像と静止画像を切り替え可能な素子である。ただし、静止画像の撮像の場合には、機械的なシャッタを絞り110 付近に別に設けて、その制御により露光時間を制御するようにしてもよい。
【００２２】
とくに、本実施例による固体撮像素子120 は、たとえば、水平方向にそれぞれ1280画素、垂直方向にそれぞれ960 画素の高精細画像を取り込み可能な130 万画素の画素数を有する高解像度の撮像デバイスが有効に適用されて、その前面には各画素毎に赤(R) 、緑(G) 、青(B) の３原色の微小フィルタが所定の配列にて並べられた色フィルタ130 が配置されている。本実施例における色フィルタ110 は、たとえば、図２に示すようにＧ画素が奇数列または偶数列にストライプ状に配列され、その間の列にＲ画素およびＢ画素が市松状に交互に配列された「ＧストライプR/B 完全市松」と呼ばれる色配列のフィルタが有効に適用されている。
【００２３】
他の色フィルタとしては、Ｇ画素が市松状に配置され、それらの間にＲ画素およびＢ画素が交互に配置されたベイヤー配列、あるいはＧ画素が市松状に配置され、Ｒ画素およびＧ画素がストライプ状に配列されたインターライン配列の色フィルタなどが知られているが、本実施例では一つの固体撮像素子120 から得られる同一の画素数の画像信号から標準画質および高精細画質の画像信号を処理する点からＧ画素が同じ列に配列されたＧストライプR/B 完全市松の色フィルタが有利に用いられる。つまり、いずれの解像度にしても輝度信号成分を多く含むＧ画素を中心にしてそれぞれのR, G, B 信号を得る点から、Ｇ画素の位置が明確な方が有利である。しかし、本発明では、これに限ることなく他の色配列のフィルタを用いてもよく、その際には後述する画像処理系20での標準画質処理と高精細画質にてそれぞれの信号処理、とくに、ディジタル演算が若干異なってくる点に注意が必要である。
【００２４】
図１に戻って、固体撮像素子100 から読み出された画像信号は、それぞれA/D 変換器500 および選択スイッチ510 を介して画像処理系20に供給される。A/D 変換器500 は、たとえば、露光した各画素の信号の振幅に応じた、たとえば10ビットの値のディジタル信号に変換して出力する信号変換回路であり、以降の画像信号の処理はディジタル処理にて実行される。選択スイッチ510 は、制御系40の制御の下に、A/D 変換器500 を介して供給される画像信号を画像処理系20の標準画質処理回路200 または高精細画質処理回路210 のいずれかに選択的に供給する選択回路である。図１には、接点を有する機械的なスイッチとして示されている。しかし、実際にはもちろん電子的なスイッチが有利に適用されて、あるいは信号線を切り替えるのではなく画質処理回路200, 210そのもののいずれかを動作および非動作とする選択回路でもよい。
【００２５】
画像処理系20は、R, G, B のディジタル信号から所望の形式の画像信号を得る信号処理回路であり、主に、たとえばR, G, B の色信号を輝度信号Ｙおよび色差信号(R-Y), (B-Y)にて表わされるYC信号などに変換するプロセス処理回路を有する処理系である。本実施例では、1280 X 960画素を有する高解像度の入力信号のうち動画像を表わす画像信号を標準画質処理回路200 にて標準画質、つまり、標準解像度の画像信号に変換してYC処理回路220 に供給し、静止画像を表わす画像信号を高精細画質つまり高解像度の画像信号として処理してYC処理回路230 に供給し、それぞれ所望の画質にて信号処理する。
【００２６】
詳しくは、本実施例の標準画質処理回路200 は、CCD 120にて得られた水平方向1280画素、垂直方向960 ラインのRGB 信号を水平方向640 画素、垂直方向480 ラインの標準画質のRGB 信号として間引き演算する演算回路であり、とくに、本実施例では1/60秒毎、つまり１垂直帰線期間(1V 期間) 毎に４ライン毎に１ラインを選択して960 ラインから先のフィールド分の240 ラインに間引きし、それぞれ得られたラインからGR, GB,・・・ の順にシリアルに送られてくる信号をＧ画素の位置を基準にして、R, B画素を補間演算してRGB パラレルの所定画素数のRGB 同時化信号をそれぞれ生成する。次の垂直帰線期間には、先のフィールド期間にて選択したラインの間の240 ラインを選択して両フィールドにて垂直方向480 ラインの標準画質の信号に間引きして、それぞれの水平方向にはＧ画素を中心にしたそれぞれ640 画素のRGB 同時化信号を生成する。なお、本実施例では、フィールド毎のライン間引きを行なっているが、フレーム毎の読み出し方式では２ライン毎のライン間引きを行なうようにしてもよい。
【００２７】
より具体的には、本実施例の標準画質処理回路200 は、たとえば図３に示すように、セレクタ600 と、ラインメモリ602 と、色分離回路604 と、遅延回路605 〜610 と、シフトレジスタ612 〜618 と、加算器620, 622とを含む回路にて形成される。セレクタ600 は、垂直方向960 ラインの入力から標準画質の画像信号に必要な所望のライン、たとえばフィールド毎に垂直方向に４水平走査毎のラインを選択して１ラインずつ順次出力する選択回路である。なお、上述したフレーム読み出しの場合は２ラインずつ出力するようにしてもよく、この場合、周知の折り返し雑音等を軽減するために、たとえばくし形の低域通過フィルタをセレクタ600 の入力に接続して雑音等を除去した信号からライン間引きするようにしてもよい。
【００２８】
ラインメモリ602 は、セレクタ600 にて選択されたそれぞれのラインが有する1280画素の信号を水平方向に順次蓄積する記憶回路であり、水平方向のそれぞれの画素を蓄積した順序にて出力するFIFO方式の蓄積回路が有利に適用される。色分離回路604 は、ラインメモリ602 からの水平方向に順次シリアルな画素をＧ画素、およびＲ画素またはＢ画素のそれぞれの画素毎に分離してG, R/Bのパラレルな画素として出力する同時化回路である。Ｇ出力は、それぞれの画素を１画素ずつ遅延させる遅延回路605 を介して出力させる。R/B 出力には、Ｒ画素を直接に出力する端子700 と、Ｂ画素を直接に出力する端子702 と、R/B 画素を１画素毎に遅延させる遅延回路606 を介して出力する端子704 とに分岐する。
【００２９】
遅延回路605 を介したＧ画素の現出力に対応して、遅延回路606 を介して端子704 からＲ画素が出力される際には、端子704 がスイッチ750 を介して第１の接点752 に接続されて、その際に次回のＢ画素を出力する出力端子702 がスイッチ750 を介して第２の接点754 に接続される。同様にＧ画素の現出力に対して遅延回路606 を介してＢ画素が出力される際には、端子704 がスイッチ750 を介して第２の端子754 に接続され、その際に次回のＲ画素を出力する端子700 が第１の接点752 に接続される。第１の接点752 からのＲ画素は、２画素期間遅延させる遅延回路608 を介して第１の1/4 シフトレジスタ612 に供給され、かつ直接に第２の3/4 シフトレジスタ614 に供給される。第２の接点754 からのＢ画素は、２画素遅延の遅延回路610 を介して第３の3/4 シフトレジスタ616 に供給されて、かつ直接に第４の1/4 シフトレジスタ618 に供給される。
【００３０】
シフトレジスタ612 〜618 は、10ビットのディジタル信号にて表わされる画素を順次シフトさせて、元の値の1/4 または3/4 の値を得る演算回路である。正確には、3/4 シフトレジスタ614, 616は、1/2 のシフトレジスタと1/4 のシフトレジスタとを含み、これらの結果を加算した値を3/4 の画素値として出力する。加算器620, 622は、1/4 シフトレジスタ612, 618と3/4 シフトレジスタ614, 616との出力をそれぞれ加算する演算回路である。加算器620 の出力は、Ｇ画素に対応したＲ画素の補間画素として出力され、加算器622 の出力は、同様にＢ画素の補間画素として出力される。つまり、本実施例では、それぞれのＧ画素に対応するR/B 画素をＲ画素が出力される場合は、その画素の3/4 の値と、前回のＲ画素を1/4 の割合で加算した値とし、その際のＢ画素は、次回のＢ画素の1/4 の値と、前回のＢ画素の値を3/4 の割合にて加算した値をＢ画素として補間する。すなわち、図２に示すフィルタ配列にて水平方向ｉ番目のＧ画素Giに対してＲ画素Ri+1が出力されるとすると、Ｇ画素Giに対応するR, B画素Ri, Biは、次式(1), (2)のように表わされる。
【００３１】
【数１】
2007089219.tif 000003
同様に、次のＧ画素Gi+2に対応してＢ画素Bi+3が出力される場合は、その画素の3/4 の値と、前回のＢ画素の1/4 の割合で加算した値のＢ画素Bi+2と、次回のＲ画素の1/4 の値と、前回のＲ画素の値を3/4 の割合にて加算した値をＲ画素Ri+2とが補間されて、その関係は次式(3), (4)のように表わされる。
【００３２】
【数２】
2007089219.tif 000004
これら式(1) 〜(4) から明らかなように、標準画質処理回路200 は、水平方向1280画素のうち飛び飛びに配置されたＧ画素を基準にして、i+1,i+3,・・・ 番目の画素を間引きした水平方向640 画素のRGB 信号をそれぞれのライン毎に形成し、結果、水平方向640 画素、垂直方向480 ラインのRGB 信号をそれぞれYC処理回路220 に供給する。
【００３３】
YC処理回路220 は、標準画質処理回路200 からのRGB 信号を輝度信号Ｙおよび色差信号(R-Y), (B-Y)を生成する信号処理回路であり、たとえば、次式(5), (6), (7)にて表わされる、周知の標準テレビジョン方式のマトリックス式にてYC信号を求める演算回路である。
【００３４】
【数３】
2007089219.tif 000005
YC処理回路220 にて得られた標準画質のYC信号は、出力系30の記録処理回路300 に順次供給される。
【００３５】
一方、高精細画質処理回路210 は、A/D 変換器500 および選択スイッチ510 を介して固体撮像素子120 から受けた1280 X 960画素の高解像度の静止画像を表わす画像信号を高精細画質のまま信号処理する信号処理回路であり、本実施例の場合後段のYC処理回路230 にて上記標準画質とは異なるYC信号処理を行なうため、主にその処理に合った色分離を行なう色分離回路を形成している。たとえば、図４には、本実施例による高精細画質処理のブロック図が示されている。本実施例ではRGB 信号から高域輝度信号YHと、低域輝度信号YLと、色差信号R-Y, B-Yを生成し、高域輝度信号YHおよび低域輝度信号YLを合成して、輝度信号Ｙを形成する。したがって、本実施例の高精細画質処理回路210 は、図４の前段の色分離回路およびホワイトバランス、ガンマ補正などの前処理回路を含む。
【００３６】
YC処理回路230 は、図４に示す回路の後段の処理にて輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y, B-Yを生成する信号処理回路である。以下、図４に示す高精細画質処理のブロック図を参照して、本実施例の高精細画質処理回路210 と、YC処理回路230 との詳細を説明する。色分離回路250 は、A/D 変換器500 を介して受けたR,G,B 線順次の色信号をそれぞれ所定の出力に分離して読み出す回路であり、たとえば3.58MHz の帯域通過のディジタルフィルタを通して色信号成分のみ分離し、1H遅延線を通して遅延した信号を所定の位相だけ移動させ、これと1H遅延信号との加算減算を行なってR, B信号を分離する。分離されたRGB 信号は、ホワイトバランス回路252, 254, 256 にてそれぞれ所定の白バランス調整が行なわれて、さらにガンマ補正回路258, 260, 262 にて所定のガンマ補正が行なわれて、それぞれ高域輝度信号発生回路264 、低域輝度信号発生回路266 、色差信号発生回路268 に供給される。
【００３７】
高域輝度信号発生回路264 は、色成分信号の中で最も高い空間周波数成分を有する色信号から高域輝度信号YHを形成する信号形成回路であり、本実施例では図２に示す1280X960画素の高精細のR, G, B 信号の色フィルタから垂直方向に隣接する２個の色信号に加重係数を積算して加算して求め、たとえば次式(8) 〜(10)にて演算処理を行なう。
【００３８】
【数４】
2007089219.tif 000006
ただし、m, nは画素の位置を表わし、k1, k2, k3は加重係数を表わし、たとえば、k1=k2=k3=0.5の値が設定される。この場合、式(8) はＧ列でのＧ画素の高域輝度信号、式(9) はR/B 列でのＲ画素の高域輝度信号、式(10)はB/R 列でのＢ画素の高域輝度信号である。また、この場合、垂直方向に隣接する色信号を加重加算する場合を例に挙げて説明したが、水平方向に隣接するＧ画素またはR/B 画素を加重加算するようにしてもよい。
【００３９】
これらの式(7) 〜(9) から求めた高域輝度信号YHは、低域成分から高域成分までの広帯域の周波数成分を含み、カットオフ周波数がサンプリング周波数の２分の１のローパス・フィルタ270 を通して帯域制限して出力される。
【００４０】
低域輝度信号発生回路266 は、R, G, B すべての色成分を含む信号から低域周波数の輝度信号YLを形成する信号形成回路であり、それぞれの色成分にて水平方向と垂直方向に相互に隣接する３画素の色信号を加重加算して求め、たとえば次式(11)〜(14)にて演算処理を行なう。
【００４１】
【数５】
2007089219.tif 000007
この場合、k4=k7=k10=k13=0.3, k5=k8=k11=k14=0.59, k6=k9=k12=k15=0.11 の値を設定するとよい。式(11)は、Ｇ画素とＲ画素が隣り合う部分のＧ画素に対応する低域輝度信号、式(12)はＧ画素とＲ画素が隣り合う部分のＲ画素に対応する低域輝度信号、式(13)はＧ画素とＢ画素が隣り合う部分のＧ画素に対応する低域輝度信号、式(14)はＧ画素とＢ画素が隣り合う部分のＢ画素に対応する低域輝度信号である。この場合、それぞれ相隣合う３個の画素から低域輝度信号を求めるようにしたが隣接する２個のＧ画素を含む４個の画素から低域輝度信号を求めてもよく、また隣接する２個のＲ画素またはＢ画素を含む４個の画素から低域輝度信号を求めてもよい。
【００４２】
これらの式(11)〜(14)から求めた低域輝度信号YLは、高域輝度信号YHよりも低い周波数成分の信号となり、高域輝度信号発生回路264 からの高域輝度信号YHから減算されてYH-YL とされ、ローパス・フィルタ270 よりも低いカットオフ周波数のローパス・フィルタ272 にて周波数帯域を制限されて出力される。さらに、ローパス・フィルタ270, 272からの輝度信号YH, YH-YL は、加算器274 にて加算されて、アパーチャ回路276 に供給される。アパーチャ回路274 は、輪郭強調などによりエッジ補正を施して開口ひずみなどを補償する強調回路である。このアパーチャ回路276 の出力が求める輝度信号Ｙとなって出力系に供給される。
【００４３】
一方、色差信号発生回路268 は、1280 X 960画素の高精細のRGB 信号から色差信号R-Y, B-Yを演算する演算回路であり、たとえば、次式(15)〜(22)の演算式で求めるとよい。
【００４４】
【数６】
2007089219.tif 000008
この場合、k20=k23=k26=k29=0.7, k21=k24=k27=k30=0.59, k22=k25=k28=k31=0.11, k=32=k35=k38=k41=0.3, k33=k36=k39=k42=0.59, k34=k37=k40=k43=0.89の値にそれぞれ設定するとよい。上式(15)は、Ｇ画素とＲ画素が相隣り合う部分のＧ画素に対応する色差信号R-Ymn 、上式(16)はＧ画素とＲ画素が相隣り合う部分のＲ画素に対応する色差信号R-Ymn 、上式(17)はＧ画素とＢ画素が相隣り合う部分のＧ画素に対応する色差信号R-Ymn 、上式(18)はＧ画素とＢ画素が相隣り合う部分のＢ画素に対応する色差信号R-Ymn であり、同様に上式(19)はＧ画素とＲ画素が相隣り合う部分のＧ画素に対応する色差信号B-Ymn 、上式(20)はＧ画素とＲ画素が相隣り合う部分のＲ画素に対応する色差信号B-Ymn 、上式(21)はＧ画素とＢ画素が相隣り合う部分のＧ画素に対応する色差信号B-Ymn 、上式(22)はＧ画素とＢ画素が相隣り合う部分のＢ画素に対応する色差信号B-Ymn である。なお、この場合、相隣り合うRGB ３画素から色差信号R-Ymn, B-Ymnを求めているが、隣接する２個のＧ画素を含む４個の画素から求めるようにしてもよく、また、隣接する２個のＲ画素またはＢ画素を含む４個の画素から色差信号をそれぞれ求めるようにしてもよい。
【００４５】
これら式(15)〜(22)にて得られた色差信号R-Y, B-Yは、低域輝度信号YLとほぼ同じ低域の周波数成分の信号であり、低域輝度信号YLを帯域制限したローパス・フィルタ272 とほぼ同じかやや低いカットオフ周波数を有するローパス・フィルタ274, 276にてそれぞれ帯域制限されて出力系30の記録処理回路300 に供給される。
【００４６】
出力系30は、たとえばICメモリカードなどの記録媒体への画像信号の出力と、モニタなどの表示装置への画像信号の出力とを行なうそれぞれの出力回路を含む処理系であり、本実施例では記録媒体への画像信号の書き込みおよび読み出し処理を行なう記録処理回路300 と、記録媒体から読み出した画像信号を再生して、モニタ出力とする再生処理回路310 とを含む。より詳細には、本実施例の記録処理回路300 は、静止画像および動画像を表わすYC信号を所定の圧縮形式にて圧縮し、また、圧縮データを読み出した際に伸張する圧縮伸張回路を含む。圧縮伸張回路は、信号処理のためのフレームメモリなどを含み、このフレームメモリに画像処理系20からのYC信号をフレーム毎に蓄積して、それぞれ複数のブロック毎に読み出して圧縮符号化する。圧縮符号化は、たとえば、ブロック毎の画像信号を２次元直交変換、正規化およびハフマン符号化することにより行なわれる。動画像の場合は、さらに画面毎の差分値を複数の画面毎に求めて、それらの情報を基準となる圧縮画面の情報に付加する。圧縮された画像信号は、動画像にて6Mb/sec 、静止画像にて4.5Mb 程度に圧縮される。これにより、たとえば、40MB容量のICメモリカードに動画像にて50秒程度、静止画像にて10枚程度の画像信号がそれぞれ蓄積可能となる。さらに、多くの画像を蓄積するために、たとえば小型のハードディスクなどを接続可能として、600MB の容量にて動画像が800sec程度、静止画像が100 枚程度記録可能となる。
【００４７】
再生処理回路310 は、輝度信号Y および色差信号R-Y, B-Yをマトリックス変換してたとえばRGB 信号に変換する回路である。再生処理回路310 によって変換された映像モニタに出力され、可視画像が表示再生される。なお、再生回路310 はNTSCフォーマットによる輝度、色差信号の形で画像信号を出力するものであってもよい。
【００４８】
一方、制御系40は、外部操作に応動して撮像系10、画像処理系20、出力系30をそれぞれ制御する各部の制御回路を含み、本実施例では主に、動画像と静止画像の切り替え、その状態での記録ボタンまたはレリーズボタンの押下を検出して撮像系10の固体撮像素子120 の駆動制御の切り替えおよび画像処理系20の標準画質処理200 と高精細画質処理回路210 の動作の切り替え、さらに記録処理回路300 の圧縮処理の切り替えなどを制御する。具体的には、モード切替ボタン、記録ボタンまたはレリーズボタンの操作を検出する操作検出回路410 と、その検出信号に応動して各部を制御し、撮像の際のタイミング信号などを生成して出力するシステム制御部400 と、このシステム制御部400 の制御の下に固体撮像素子120 を駆動する駆動信号を生成するCCD 駆動回路420 とを含む。
【００４９】
次に、本実施例による撮像装置の動作を説明すると、まず、電源スイッチをオンとすると、各部に電源電圧が供給されて、各部が動作可能状態となる。次に、ICメモリカードなどの記録媒体を装置に装填または接続すると、その装置の識別番号などが読み取られて、画像信号を記録可能か否かが判定される。この際に、その媒体の記録状態が判別されて、残り容量に応じて撮影可能記録枚数または撮影可能時間などが液晶表示部などに表示される。その表示を見た操作者は、撮影可能であれば、撮影モードを動画モードまたは静止画モードの所望のモードに切り替えて、被写界像にカメラを向けて、記録ボタンまたはレリーズボタンを押下する。
【００５０】
たとえば、動画モードに設定して、記録ボタンを押下すると、操作検出部410 は、その押下されている状態を押下されている期間所定の間隔毎に検出信号をシステム制御部400 へ送出する。これにより、システム制御部400 は、選択スイッチ510 を標準画質処理回路200 側にスイッチングして、記録処理回路300 を動画圧縮モードに切り替える。この後、システム制御部400 は、駆動回路420 にたとえば1/60秒毎のタイミング信号を送る。タイミング信号を受けた駆動回路420 は水平駆動信号と垂直駆動信号とを順次生成して、1/60秒の期間に順次固体撮像素子120 に露光されたフィールド毎の画素信号を水平方向および垂直方向にライン毎に読み出す。読み出された画像信号は、A/D 変換器500 にてそれぞれの画素毎に所定のビット数のディジタル信号に変換されて、選択スイッチ510 を介して画像処理系20の標準画質処理回路200 に供給される。以下、記録ボタンが押下されている期間、1/60秒間隔にて固体撮像素子120 に露光されたフィールド毎の信号が繰り返し読み出されて、順次標準画質処理回路200 に供給される。
【００５１】
1/60秒毎のフィールド信号を受けた標準画質処理回路200 は、セレクタ600 にて４ライン間隔にてそれぞれの走査ラインを選択して間引きを行ない、ラインメモリ602 に順次書き込んでいく。ライン毎の画像信号が蓄積されたラインメモリ602 では次のラインにおける始めの画素を受けると、先に読み込んだラインの始めの画素を出力して、順次所定のタイミングにて入出力を繰り返していく。ラインメモリ602 から読み出されたシリアルの画素信号は、色分離回路604 を介してＧ画素とＲ画素またはＢ画素の同時化信号となって出力される。
【００５２】
同時化された画素は、Ｇ画素が１画素遅延回路605 にて一旦遅延され、その時同時に出力されたＲ画素またはＢ画素が１画素遅延回路606 にて遅延され、次のG,R/B 画素が出力されると、それぞれの遅延回路605, 606から現画素として読み出される。この時、現画素Ｇに対応する画素がＲ画素、次の画素がＢ画素であるとすると、スイッチ750 が図面にて上方にスイッチングされて、現画素Ｒの端子704 と第１の端子752 が接続され、かつＧ画素の端子702 と第２の端子754 が接続される。これにより、現画素Ｒは２画素遅延の遅延回路608 に蓄積され、２画素前に蓄積されたＲ画素が第１のシフトレジスタ612 に出力されて1/4 の値に演算される。また、現画素Ｒは、第２のシフトレジスタ614 にて3/4 の値に演算されて、加算器620 に出力される。この結果、２画素前のＲ画素の1/4 の値と現画素Ｒの3/4 の値が加算されて、出力Ｒから現画素Ｇに対応した画素として出力される。同様に、現画素Ｒとともに入力した次のＢ画素は遅延回路606 にて遅延されるとともに、第２の端子754 に供給され、２画素前つまり現画素から１画素前のＢ画素とともに1/4 および3/4 の値とされて加算され、現画素のＧ画素およびＲ画素とともにYC処理回路220 にRGB 同時化信号として出力される。以下、同様にＧ画素に対応して、R/B 画素が次画素および前画素により所定の割合にて加算されて、R,G,B それぞれ640 画素の同時化信号として間引きされて出力される。１フィールドの間引きが終了すると、次のフィールドの間引きが上記と同様に行なわれて、固体撮像素子120 からの1280 X 960画素の画像信号は、標準画質処理により、640 X 480 画素の標準画質の画像信号としてYC処理回路220 に供給される。以降、1/60秒毎にそれぞれのフィールド信号が標準画質処理されて、これが繰り返されることにより、動画像を表わす標準画質のRGB 画像信号が得られる。
【００５３】
標準画質のRGB 画像信号を受けたYC処理回路220 は、上式(4), (5), (6)によってRGB-YC変換を行なって、これより得られた輝度信号Ｙ、色差信号R-Y, B-Yを記録処理回路300 に順次供給する。YC処理回路220 からの動画像を表わすYC信号を受けた記録処理回路300 は、所定の動画像の圧縮形式にてそれぞれのフィールド毎に圧縮して、接続された記録媒体に順次動画像を表わす圧縮信号を記録していく。
【００５４】
撮影が終了して記録ボタンが解除されると、これを操作検出回路410 が検出してシステム制御回路400 へ報知する。これにより、駆動回路420 へは次のタイミング信号が送出されずにCCD 120からの画像信号の読み出しが終了する。以上のようにして、動画像が撮像されて、記録媒体に所定の形式にて動画像を表わす画像信号が記録される。
【００５５】
一方、静止画モードの際には、レンズ100 を被写界像に向けて、レリーズボタンを半分だけ押下すると、図示しない自動焦点回路などにより、焦点距離が算出されてシステム制御部400 からの制御によりレンズ100 が焦点距離の位置に移動され、また、絞り110 などの開度が自動調整される。この際に、露光時間の算出も行なわれる。すべての調整が終了すると、撮影可能となり、その表示が撮影者に報じられる。これにより、レリーズボタンが終端まで押下されると、操作検出回路410 はシステム制御回路400 にその検出信号を送出する。検出信号を受けたシステム制御回路400 は、選択スイッチ510 を高精細画質処理回路210 側に切り替え、記録処理300 を静止画圧縮モードに切り替える。その際に、あらかじめ算出された露光時間の経過をタイムカウントして、所定の露光時間が経過すると、駆動回路420 にタイミング信号を供給する。これにより、駆動回路420 は水平および垂直駆動信号を生成して露光された1280 X 960画素のそれぞれを水平および垂直方向に順次読み出す。
【００５６】
読み出されたそれぞれの画素は、上記と同様にA/D 変換器500 にて所定のビット値のディジタル信号に変換されて、選択スイッチ510 を介して画像処理系20の高精細画質処理回路210 に順次供給される。高精細画質処理回路210 では、1280 X 960画素の解像度を保持した状態にて色分離処理を行なって、RGB のそれぞれの信号を同時化して、これらをそれぞれホワイトバランス、ガンマ補正を施した状態にてYC処理回路230 に供給する。
【００５７】
YC処理回路230 では、その高域輝度信号発生回路264 にてＧ画素およびR/B 画素からそれぞれ垂直方向または水平方向に隣接する画素を用いて、たとえば、上式(8) 〜(10)に基づいてそれぞれの画素の高域輝度信号YHを生成し、同様に、低域輝度信号発生回路268 にて相互に隣合う３個の画素または４個の画素を用いて、たとえば上式(11)〜(14)に基づいて低域輝度信号YLをそれぞれ演算する。これらの場合、1280 X 960のすべの画素に対して演算が行なわれて、その解像度は保持されている。演算した結果の高域輝度信号YHは、ローパス・フィルタ270 を介して加算器274 出力される。同様に、低域輝度信号YLは、高域輝度信号YHが減算されてローパス・フィルタ272 を通って加算器274 に出力される。これにより、高域輝度信号YHとその低域輝度信号との差YL-YH が加算されて輝度信号Ｙが得られる。得られた輝度信号Ｙは、アパーチャ回路278 にてエッジ補正などにより開口ひずみなどが除去された安定した輝度信号Ｙとして、記録処理回路300 に出力される。同様に、色差信号発生回路268 では、たとえば上式(15)〜(22)に基づいて色差信号R-Y, B-Yを求めて出力する。出力された色差信号R-Y, B-Yは、それぞれローパス・フィルタ274, 276を通った成分が記録処理回路300 に供給される。
【００５８】
次に、高精細画質の静止画像を表わすYC信号を受けた記録処理回路300 は、それぞれの輝度信号Ｙおよび色差信号R-Y, B-Yを所定の静止画圧縮方式にて圧縮して、順次記録媒体に記録する。これにより、静止画像の記録が終了すると、撮影モードが切り替わらない限り、次のレリーズボタンの押下げした際には、各部が静止画記録モードのままの状態となっている。このようにして高精細画質の静止画像を得ることができる。
【００５９】
次に、記録媒体に記録された静止画像または動画像を表わす画像信号からそれぞれの画像を再生する場合には、所望の画像の信号が記録された記録媒体を装置に接続し、モニタケーブルにてモニタ出力とモニタを接続する。次に、再生ボタンを押下すると、上記と同様に操作検出回路410 にてその操作を検出して、システム制御部400 に検出信号を供給する。これにより記録処理回路300 が駆動される。駆動された記録処理回路300 は、記録媒体から記録内容を示すヘッダを読み取って、液晶表示等により操作者にその内容を知らせる。操作者は、その表示を見て所望の画像を選択ボタンなどの押下により選択する。この際に、記録処理回路300 が画像に応じて、その伸張処理のモードが選択される。たとえば、動画像モードであれば、そのモードにて圧縮画像信号を読み出して、圧縮した際と逆の過程にて圧縮信号を元のYC信号に伸張する。伸張されたYC信号は、再生処理回路310 に順次供給される。これにより、YC信号は再生処理回路310 にてモニタ出力用のRGB 信号に変換されて、それぞれのフィールド毎またはフレーム毎にモニタに連続した動画として表示される。静止画像を再生する場合も同様に、記録した際と逆の伸張処理にて元のYC信号が再生され、再生処理回路310 に供給される。この場合、たとえば静止画像は高解像度の信号であるので、たとえば、モニタ出力を利用してプリンタに出力し印刷する場合を考える。再生処理回路310 はYC信号をRGB 信号に変換するので、本実施例では有効に利用することができる。これにより、撮影した高精細画質の静止画像が印刷される。
【００６０】
以上のように、本実施例による撮像装置は、静止画像を表わす画像信号を劣化の少ない高精細画質にて処理して記録することができ、動画像を表わす画像信号を表示に適当な標準画質にて処理して記録することができる。とくに、本実施例では共通の撮像素子120 を制御して、動画像および静止画像を表わす画像信号を得ることができ、電子スチルカメラとビデオカメラとの２台を有するよりも安価になる。この場合、標準画像処理と高精細画像処理とでそれぞれディジタル演算処理部分は、共通のディジタルプロセッサなどを用いることにより、共通化することができ、さらに安価に実現することが可能である。また、１台のカメラにて動画と静止画を記録することができるので、それぞれのカメラを有するよりも取り扱いが容易となり、また置き場所等もとらず邪魔にならず携帯にも便利である。さらに、撮影モードを単に切り替えるのみで静止画も動画も撮影することができるので、いずれかの被写体の撮影機会でも自由に選択することができる。
【００６１】
なお、上記実施例では、単板式のディジタルカメラを例に挙げて説明したが、本発明では、これに限ることなく、２板式あるいは３板式のディジタルカメラにも有利に適用することができる。たとえば、図１に示すディジタルカメラの撮像系10を図５に示すような入射光をR, G, B の３原色に分解して３方向に分解する色分解プリズム800 を用いた撮像系に置き換えて、それぞれの色の出射面に固体撮像素子810, 820, 830 を設けた３板式のディジタルカメラとしてもよい。この場合、固体撮像素子810, 820, 830 を相互に1/2 画素ずらすことにより、少ない画素数で解像度を上げる画素ずらしという手法を用いる場合がある。
【００６２】
以下、本発明による撮像装置の他の実施例を上記のような３板式のディジタルカメラに適用した場合について説明する。なお、本実施例では、図１を参照してその異なる部分のみを置き換えつつ説明していく。本実施例と図１の撮像装置と大きく異なる点は、上述したように撮像系が３板式になっている点と、標準画質処理装置200 および高画質処理装置210 の演算処理が異なる点である。詳細にはレンズ100 の後方に色分解プリズム800 が配置されて、その色分解プリズム800 のＧ透過面、Ｒ透過面、Ｂ透過面に、それぞれ固体撮像素子810, 820, 830 が貼付されている。この場合、図６に示すようにＧ画素用の固体撮像素子810 に対してＲ画素用の固体撮像素子820 およびＢ画素用の固体撮像素子830 が画素的に水平方向および垂直方向に1/2 画素ずつずらして配置されている。本実施例の場合、それぞれの固体撮像素子810, 820, 830 は、たとえば640 X 480 画素の少なくとも標準画質の解像度を有するものが用いられる。これら固体撮像素子810, 820, 830 にて露光された画像信号は、それぞれA/D 変換器500 と同様の変換器にて所定の値のディジタル信号に変換されて標準画質処理回路200 または高精細画質処理回路210 に供給される。もちろん、この場合、選択スイッチ510 と同様の複数のスイッチにて画質処理回路200, 210への画像信号の供給が切り替えられる。
【００６３】
本実施例による標準画質処理回路200 は、1/2 画素ずらしによる高解像度の撮像系からの動画像を表わす画像信号から標準画質のRGB 信号を得る信号処理回路であり、固体撮像素子810 から得られるＧ画素に対して、それぞれ固体撮像素子820, 830から得られるＲ画素およびＢ画素を演算により調整することにより、標準画質のRGB 信号に変換する。つまり、画素ずらしを用いた通常の補間演算では640 X 480 画素以上の解像度を得ることになり、標準画質の画像信号を得ることはできない。本実施例では、たとえば次式(23),(24) により任意のＧ画素Gij(i=0, 1, ・・・ 479、 j=0, 1, ・・・, 639)に対してR, B画素Rij 、Bij を求める。
【００６４】
【数７】
2007089219.tif 000009
ただし、上式(23),(24) の右辺はそれぞれ変換前の位置の画素を表わす。
【００６５】
つまり、本実施例による標準画質処理回路200 は、固体撮像素子810 からのＧ画素に対して、1/2 画素ずらしによる固体撮像素子820, 830のＲ画素およびＢ画素をそれぞれ1/4 画素ずつＧ画素の位置にて加算して、Ｇ画素と同じ位置のＲ画素およびＢ画素の値を求めて、これらをRGB 信号に同時化して出力する。
【００６６】
たとえば、本実施例の標準画質処理回路200 は、複数の遅延回路と、それらの出力を1/4 の値に変換する複数の1/4 シフトレジスタと、シフトレジスタの出力をそれぞれ加算する加算器などにて形成される。
【００６７】
一方、本実施例による高精細画質処理回路210 は、1/2 画素ずらしを用いた通常の補間演算よりも、さらに高解像度の画像信号、たとえば1280 X 960画素の標準画素の４倍の解像度を有するRGB 信号を得る信号処理回路であり、固体撮像素子810, 820, 830 からの静止画像を表わす画像信号を高精細画質のRGB 同時化信号に変換してYC処理回路230 にそれぞれ供給する。まず、固体撮像素子810 からのＧ画素は、次式(25)〜(28)にてそれぞれ補間演算する。
【００６８】
【数８】
2007089219.tif 000010
これにより、図７に示すようにそれぞれ４個のＧ画素から16個のＧ画素が生成されて、固体撮像素子810 からの640 X 480 画素のＧ画素が1280 X 960画素に変換される。
【００６９】
次に、上式(25)〜(28)にて求めたＧ画素のそれぞれの位置に対応して固体撮像素子820 からのＲ画素を次式(29)〜(32)にて補間演算する。
【００７０】
【数９】
2007089219.tif 000011
同様に、Ｒ画素と同様に固体撮像素子830 からのＢ画素を上式(25)〜(28)にて求めたＧ画素のそれぞれの位置に対応して次式(33)〜(36)にて補間演算する。
【００７１】
【数１０】
2007089219.tif 000012
これにより、固体撮像素子810, 820, 830 からの640 X 480 画素のRGB 信号が高精細画質の1280 X 960画素のRGB 信号に変換されて、YC処理回路230 に供給される。本実施例による高精細画質処理回路210 は、上記標準画質処理回路200 と同様に複数の遅延回路、1/2 シフトレジスタおよび1/4 シフトレジスタ、複数の加算器などにて形成される。
【００７２】
このように本実施例における撮像装置によれば、静止画を撮像する際には、動画撮像時の４倍の画素数で高解像度の画像信号を得ることができ、劣化が目立ちやすい静止画記録時に高解像度の画像信号を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による撮像装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例による固体撮像素子に適用される色フィルタの配列を示す図である。
【図３】図１の実施例に適用される標準画質処理回路の具体的な回路例を示すブロック図である。
【図４】図１の実施例による高精細画質処理回路を含むYC処理回路の回路例を示すブロック図である。
【図５】本発明による撮像装置の他の実施例に適用される撮像系を示す側面図である。
【図６】図５の実施例による画素ずらしを説明するための図である。
【図７】図５の実施例によるＧ画素補間を説明するための図である。
【図８】図５の実施例によるＲ画素補間を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７４】
10  撮像系
20  画像処理系
30  出力系
40  制御系
120  固体撮像素子
130  色フィルタ
200  標準画質処理回路
210  高精細画質処理回路
220, 230  YC処理回路
300  記録処理回路
310  再生処理回路
400  システム制御回路
420  駆動回路
500  A/D 変換器
510  選択スイッチ
【図１】
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【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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