(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色フィルタと、前記色フィルタを介して被写体光が入射される固体撮像素子と、前記固体撮像素子よりの画素信号を色分離して各色の画素信号を夫々記憶する各色メモリとを有し、前記各色メモリよりの各色の画素信号を使用して、カラー映像信号を生成するようにしたカラー撮像装置であって、
前記各色の画素信号を夫々前記各色メモリに記憶するときに、前記各色の画素信号のレベルが前記固体撮像素子の画素の飽和レベルに達しているかどうかを検出し、
前記飽和レベルに達している色の画素信号については、該色の周辺に位置する異なる色の画素信号を使用して近似し、該近似した画素信号を前記飽和レベルに達している色の画素信号に代えて記憶するようにしたことを特徴とするカラー撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＣＤより成る固体撮像素子の前面に例えば補色フィルタを設けた単板式のカラー撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般にＣＣＤより成る固体撮像素子の前面に画素に対応して例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の所定順に配列された色フィルタを設けた単板式のカラー撮像装置が提案されている。
【０００３】
斯る前面に色フィルタが設けられたＣＣＤより成る固体撮像素子においては、一般にＣＣＤより成る固体撮像素子のダイナミックレンジが比較的狭く、入射光により飽和する画素が生じ、この画素が飽和したときにはその画素に対応する輝度信号が潰れ、色信号は色相がまわる不都合があった。
【０００４】
一般に色信号の色相が、まわることは許容できないため、従来は画素が飽和すると、この画素に対応する色を消すようにしていた。この色を消すことは画質を劣化することとなる不都合があった。
【０００５】
本発明は斯る点に鑑み画素の飽和による画質の劣化を改善することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明カラー撮像装置は、所定の色フィルタと、この色フィルタを介して被写体光が入射される固体撮像素子と、固体撮像素子からの画素信号を色分離して各色の画素信号を夫々記憶する各色メモリとを有し、この各色メモリよりの各色の画素信号を使用して、カラー映像信号を生成するようにしたカラー撮像装置であって、各色の画素信号を夫々各色メモリに記憶するときに、各色の画素信号のレベルが固体撮像素子の画素の飽和レベルに達しているかどうかを検出し、飽和レベルに達している色の画素信号については、該色の周辺に位置する異なる色の画素信号を使用して近似し、該近似した画素信号を、飽和レベルに達している色の画素信号に代えて記憶するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、飽和した画素よりの画素信号を周辺の異なる色の画素信号を使用して近似し、この飽和レベル以上の近似した画素信号を使用して、カラー映像信号を得るようにしたので、実質的にダイナミックレンジが拡がったこととなり、画素の飽和による画質の劣化を改善することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明カラー撮像装置の実施の形態の例につき説明しよう。図１は本例によるカラー撮像装置を示す。この図１において、１はレンズ系を示し、このレンズ系１よりの被写体光を色フィルタ２を介してＣＣＤ（電荷転送装置）より成る固体撮像素子３に入射する如くする。
【０００９】
この色フィルタ２としては、例えば図２に示す如くＣＣＤより成る固体撮像素子３の画素に対応して補色フィルタＹｅ（イエロー），Ｃｙ（シアン），Ｇ（グリーン），Ｍｇ（マゼンタ）の４色が所定順に配列された補色フィルタを使用する。
【００１０】
この補色フィルタＹｅ，Ｃｙ，Ｇ，Ｍｇの分光透過特性は図３に示す如く、各々の色Ｙｅ，Ｃｙ，Ｇ，Ｍｇの重なりが多いため、自己以外の色信号を使用し、自己の信号レベルを近似することができる。
【００１１】
この補色フィルタＹｅ，Ｃｙ，Ｇ，Ｍｇの近似解Ｙｅ−ｃａｌ，Ｃｙ−ｃａｌ，Ｇ−ｃａｌ，Ｍｇ−ｃａｌの例としては次式に示す如きものがある。
【００１２】
0004304788.tif 000002
【００１３】
この場合、補色フィルタＹｅ，Ｃｙ，Ｇ，Ｍｇの分光透過特性が決まれば、このマトリックス式（１）のマトリックス係数が決まる。
【００１４】
例えば、図４Ａに示す如く、Ｙｅの画素信号のレベルが固体撮像素子３の画素の飽和レベルＶ0 （ダイナミックレベル）以上であり、この飽和画素の周辺のＣｙの画素信号、Ｇの画素信号、Ｍｇの画素信号が図４Ａに示す如きレベルの場合、この飽和画素の画素信号の飽和レベル以上のレベルの近似画素信号レベルＹｅ−ｃａｌを図４Ｂに示す如く、
Ｙｅ−ｃａｌ＝Ｍｇ＋２Ｇ−Ｃｙ
で求めることができる。その他近似解Ｃｙ−ｃａｌ，Ｇ−ｃａｌ，Ｍｇ−ｃａｌも同様にして求めることができる。
【００１５】
このＣＣＤより成る固体撮像素子３の出力信号をリセット雑音を軽減する相関二重サンプリング回路４及びアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換回路５を介して色分離回路６に供給する。
【００１６】
この色分離回路６の出力側に得られる分離されたＹｅ信号，Ｃｙ信号，Ｇ信号及びＭｇ信号を夫々メモリ７のＹｅメモリ７ａ，Ｃｙメモリ７ｂ，Ｇメモリ７ｃ及びＭｇメモリ７ｄに夫々供給して記憶する如くする。
【００１７】
この場合、本例においては、このＹｅ信号，Ｃｙ信号，Ｇ信号及びＭｇ信号を夫々Ｙｅメモリ７ａ，Ｃｙメモリ７ｂ，Ｇメモリ７ｃ及びＭｇメモリ７ｄに供給するときに、これらの信号レベルが固体撮像素子の画素の飽和レベルＶ0 に達しているかどうかを検出する。そして、これらの信号レベルが固体撮像素子の画素の飽和レベルＶ0 に達しているときには、この飽和レベルＶ0 に達している信号を画素信号レベル近似解回路８により、上述マトリックス式（１）の計算を行って、飽和レベル以上のレベルの近似解Ｙｅ−ｃａｌ，Ｃｙ−ｃａｌ，Ｇ−ｃａｌ，Ｍｇ−ｃａｌを求める。このようにして求めた近似解Ｙｅ−ｃａｌ，Ｃｙ−ｃａｌ，Ｇ−ｃａｌ，Ｍｇ−ｃａｌを上記飽和レベルＶ0 に達している信号の代わりに、対応するＹｅメモリ７ａ，Ｃｙメモリ７ｂ，Ｇメモリ７ｃ，Ｍｇメモリ７ｄに記憶するようにする。
【００１８】
このＹｅメモリ７ａ，Ｃｙメモリ７ｂ，Ｇメモリ７ｃ及びＭｇメモリ７ｄに記憶したＹｅ信号，Ｃｙ信号，Ｇ信号及びＭｇ信号を所定の順序で信号処理回路９に供給する。
【００１９】
この信号処理回路９はマトリックス回路等より成り、メモリ７より供給されるＹｅ信号，Ｃｙ信号，Ｇ信号及びＭｇ信号より所望のカラー映像信号を生成し、この生成されたカラー映像信号を映像信号出力端子１０に供給する如くする。
【００２０】
この場合この信号処理回路９に供給されるＹｅ信号，Ｃｙ信号，Ｇ信号及びＭｇ信号の対応する画素が飽和しているときには、その飽和している画素に対応する信号はマトリックス式（１）に従って周辺の異なる色の画素信号を使用して飽和レベルＶ0 以上のレベルの近似解信号に置き代えられこの近似解信号を使用してカラー映像信号を得る如くしている。
【００２１】
本例のカラー撮像装置において、その他の回路は従来と同様に構成する。
【００２２】
本例によれば、上述した如く、固体撮像素子３の飽和した画素よりの画素信号を周辺の異なる色の画素信号を使用して式（１）により計算して飽和レベル以上のレベルの近似解を得、この飽和レベル以上のレベルの近似解の画素信号を使用して、カラー映像信号を得るようにしたので、実質的にダイナミックレンジが拡がったこととなり、画素の飽和による画質の劣化を改善することができる。
【００２３】
尚、本発明は上述例に限ることなく、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば撮像素子の飽和した画素よりの画素信号を周辺の異なる色の画素信号を使用して近似し、この飽和レベル以上のレベルの近似した画素信号を使用して、カラー映像信号を得るようにしたので、実質的にダイナミックレンジを拡大したこととなり画素の飽和による画質の劣化を改善することができる利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明カラー撮像装置の実施の形態の例を示す構成図である。
【図２】色フィルタの例を示す線図である。
【図３】図２の色フィルタの分光透過特性を示す線図である。
【図４】本発明の説明に供する線図である。
【符号の説明】
１‥‥レンズ系、２‥‥色フィルタ、３‥‥固体撮像素子、６‥‥色分離回路、７ａ‥‥Ｙｅメモリ、７ｂ‥‥Ｃｙメモリ、７ｃ‥‥Ｇメモリ、７ｄ‥‥Ｍｇメモリ、８‥‥画素信号レベル近似解回路、９‥‥信号処理回路
【図１】
0004304788.tif 000003
【図２】
0004304788.tif 000004
【図３】
0004304788.tif 000005
【図４】
0004304788.tif 000006