特許 6379209 固体撮像装置及び撮像方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6379209

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】固体撮像装置及び撮像方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/232 20060101AFI20180813BHJP

   H04N 9/04 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/232 290

   H04N9/04 B

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-550076(P2016-550076)

(86)(22)【出願日】2015年8月31日

(86)【国際出願番号】JP2015074679

(87)【国際公開番号】WO2016047383

(87)【国際公開日】20160331

【審査請求日】2017年3月7日

(31)【優先権主張番号】特願2014-196595(P2014-196595)

(32)【優先日】2014年9月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(72)【発明者】

【氏名】中村 和彦

【審査官】 吉川 康男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１９８８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０６９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１１２６２２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

Ｈ０４Ｎ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高解像度撮像装置において、レンズと反射光学系等の光学系を用い、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と口径比情報とを取得し、前記レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差情報を取得し記憶し、
多段（多画素遅延）の水平輪郭補正又は多段（多走査線遅延）の垂直輪郭補正又は多段（フレームメモリ読出し）の斜め輪郭補正の少なくとも一つの多段輪郭補正を用い、
前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、
左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行うこと、上下独立に垂直輪郭補正量を個別に算出し上下独立に垂直輪郭補正を個別に行うことと、左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正量を個別に算出し左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正を個別に行うことの少なくとも一つの放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行うことを特徴とする撮像方法。

【請求項2】

請求項１の撮像方法において、
前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正されているズームレンズであり、前記ズームレンズの焦点距離情報も取得し、多段の水平輪郭補正を用い、前記取得したズームレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として、左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行うことと、
前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が反射望遠レンズであり、多段の水平輪郭補正を用い、前記取得した反射望遠鏡の品種情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行うことと、
前記高解像度撮像装置がオンチップカラーフィルタ撮像素子を用いるか色分解光学系と４つ以上の撮像素子を用いて、ＲＧ１Ｇ２Ｂをベイヤー配列の空間位置とする撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系であり、前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで少なくとも青について個別に行い、ＲＧ１Ｇ２Ｂのベイヤー配列の格子状の空間位置の全ての画素信号を用いて輝度信号の高域成分の生成を行うことと、
前記高解像度撮像装置が色分解光学系と３つ以上の撮像素子を用いる撮像装置であり、前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行い、全ての色（赤緑青）の画素信号を用いて輝度信号の高域成分の生成を行うことと、
前記高解像度撮像装置が、多画素遅延の水平輪郭補正と多走査線遅延の垂直輪郭補正を用い、３つの波長で色収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系を用い、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得し、前記レンズと反射光学系等の光学系の少なくとも青のコマ収差情報を取得し記憶し、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記少なくとも青のコマ収差情報とから、画面中心からの距離に比例で左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行い上下独立に垂直輪郭補正量を個別に算出し上下独立に垂直輪郭補正を個別に行うことと、の少なくとも一つを行うことを特徴とする撮像方法。

【請求項3】

高解像度撮像装置において、レンズと反射光学系等の光学系と、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と口径比情報とを取得し前記レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差情報を取得し記憶する手段とを有し、
多段（多画素遅延）の水平輪郭補正手段又は多段（多走査線遅延）の垂直輪郭補正手段又は多段（フレームメモリ読出し）の斜め輪郭補正手段の少なくとも一つの多段輪郭補正手段を有し、
前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段、上下独立に垂直輪郭補正量を個別に算出し上下独立に垂直輪郭補正を個別に行うことと、左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正量を個別に算出し左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正を個別に行う手段の少なくとも一つの放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行う手段を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項4】

請求項３の撮像装置において、
前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正されているズームレンズであり、前記ズームレンズの焦点距離情報も取得する手段と、多段の水平輪郭補正する手段と、前記取得したズームレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として、左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段との組合せ手段と、
前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が反射望遠レンズであり、多段の水平輪郭補正手段と、前記取得した反射望遠鏡の品種情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段との組合せ手段と、
前記高解像度撮像装置がオンチップカラーフィルタ撮像素子を有するか色分解光学系と４つ以上の撮像素子を有し、ＲＧ１Ｇ２Ｂをベイヤー配列の空間位置とする撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系であり、前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで少なくとも青について個別に行う手段を有し、ＲＧ１Ｇ２Ｂのベイヤー配列の格子状の空間位置の全ての画素信号を用いて輝度信号の高域成分の生成を行う手段との組合せ手段と、
前記高解像度撮像装置が色分解光学系と３つ以上の撮像素子を用いる撮像装置であり、前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行う手段を有し、全ての色（赤緑青）の画素信号を用いて輝度信号の高域成分の生成を行う手段との組合せ手段と、
前記高解像度撮像装置が、多画素遅延の水平輪郭補正手段と多走査線遅延の垂直輪郭補正手段と、３つの波長で色収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系と、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、前記レンズと反射光学系等の光学系の少なくとも青のコマ収差情報を取得し記憶する手段と、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記少なくとも青のコマ収差情報とから画面中心からの距離に比例で左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段と上下独立に垂直輪郭補正量を個別に算出し上下独立に垂直輪郭補正を個別に行う手段との組合せ手段と、
の少なくとも一つの組合せ手段を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項5】

ワイドアスペクトの高解像度撮像装置において、
多段の水平輪郭補正と垂直輪郭補正を行う手段を有し、
３つの波長で色収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系を有し、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、前記レンズと反射光学系等の光学系の焦点距離と口径比とに対応したコマ収差情報を取得し記憶する手段と、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶したコマ収差情報から、レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差による放射線方向の外側と内側で輪郭の崩れ方が異なることに対応して作成した輪郭補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロックから、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離に比例して、水平輪郭の左と右とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上の輪郭と下の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上の輪郭と下の輪郭とで補正を個別に行い、且つ、水平輪郭の左と右とで補正を個別に行う手段とを有することを特徴とする撮像装置。

【請求項6】

請求項３乃至請求項４の撮像装置において、右上斜め輪郭補正と左上斜め輪郭補正を行う手段を有し、
３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系を有し、
前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、前記レンズと反射光学系等の光学系の焦点距離と口径比とに対応した少なくとも青のコマ収差情報を取得し記憶する手段と、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した少なくとも青のコマ収差情報とから、レンズと反射光学系等の光学系の少なくとも青のコマ収差による放射線方向の外側と内側で輪郭の崩れ方が異なることに対応して作成した輪郭補正制御の関係情報と垂直同期信号と水平同期信号と画素クロックから、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離に比例として外向き内向き独立に右上斜め輪郭補正量と左上斜め輪郭補正量を外向き内向き独立に斜め成分ごとに個別に算出する手段と、水平同期信号と画素クロックとから映像信号の画面位置のタイミングを検出する手段とを有し、前記生成した画面位置と輪郭補正制御の関係情報と前記検出した映像信号の画面位置のタイミングとから右上斜め輪郭補正と左上斜め輪郭補正を外向き内向き独立に斜め成分ごとに個別に行う手段とを有する
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】

固体撮像素子を用いた撮像装置及び撮像方法の改良に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子から出力された信号から雑音を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）と暗電流補正と利得可変増幅回路（Automatic Gain Control以下ＡＧＣ）とデジタル映像信号Ｖｉに変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）とを内蔵したＡＦＥ（Analog Front End）が普及し、ＡＦＥのＡＤＣ階調は従来１０ビットだったが、１２ビットや１４ビットが一般化した。さらに駆動回路や読み出し回路を統合し高速読み出しを可能にしたＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxicide Semiconductor）撮像素子の改良も進んできた。
さらにデジタル信号処理回路の集積化が進み、複数ラインの出力信号を記憶し算術処理することが、映像専用のメモリ集積ＤＳＰだけでなく、安価な汎用のＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)でも容易に実現できる様になった。画素数が百万以上のメガピクセルカメラやＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）カメラや高速撮像ＨＤＴＶカメラや記録部付ＨＤＴＶカメラやInternet Protocol（以下ＩＰ）伝送部付ＨＤＴＶカメラやより高精細の２Ｋ×４Ｋカメラや４Ｋ×８ＫカメラのＵＨＤＴＶ（Ultra High Definition TeleVision）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）を用いた非圧縮の記録装置も製品化された。平面映像表示装置も、より高精細の２Ｋ×４Ｋや４Ｋ×８ＫのＵＨＤＴＶ表示や高速表示や超薄型化が進んできた。

【0003】

レンズの屈折率は光の波長によって異なるため、焦点距離も光の波長によって異なり、レンズの焦点距離が波長によって違うために色によって像面の位置が前後にずれる軸上色収差と、色によって像の倍率が異なり像の大きさが異なる倍率色収差が生じる。

【0004】

また、入射点の光軸からの距離によって集光点の光軸方向の位置が変わる球面収差により画面全体の変調度が低下する。光軸外の1点から出た光が像面において1点に集束しないコマ（彗星状の）収差によりコマ（彗星）の様に放射線方向の片側に結像広がるため、画面周辺では放射線方向の外側と内側とで輪郭の崩れ方が異なる。さらに、光軸外の1点から出た光線による同心円方向の像点と放射線方向の像点とがずれる非点収差により画面周辺で円周方向の輪郭の崩れ方と放射方向の輪郭の崩れ方が異なる。

【0005】

球面収差はNAの3乗に比例し、視野の広さとは無関係で、画面中心でも現れる唯一の収差であり、凹レンズの屈折率が凸レンズよりも高いと２枚構成のレンズダブレットとは単レンズより１桁以上球面収差が減少する。また、コマ収差は、口径比Ｆの逆数の開口比ＮＡの2乗と視野の広さの1乗に比例し、画面周辺では放射線方向の外側と内側とで輪郭の崩れ方が異なる。また、非点収差は、NAの1乗と視野の広さの2乗に比例する。

【0006】

レンズで集めた光が1点に集まらない現象が収差で，その中の球面収差とコマ収差を補正したのがアプラナート，さらに，光の波長の違いによる焦点位置のズレを，赤のＣ線（656.3nm）ならびに青のF線（486.1nm）の２ヶ所で補正したのが色消しレンズのアクロマートと呼ばれる。さらに紫のｇ線（435.8nm）を加え、３つの波長で色収差が補正され、２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されている等の条件を満たすものをアポクロマートとアッベが命名した。
中継によく用いられる（箱型の８８倍等や筒形の４２倍等の）高倍率ズームレンズは中間焦点距離なら２つの波長で球面収差・コマ収差を補正するのは容易だが、広角端や望遠端においても２つの波長で球面収差・コマ収差を補正するのは困難である。３つの波長で球面収差・コマ収差が補正されたレンズは、単焦点レンズや低倍率ズームレンズでも映画用レンズのように大型で高価となる。３つの波長で球面収差・コマ収差が補正された高倍率ズームレンズは、非常に大型で非常に高価となるので製品化されていない。
球面収差が補正不足でアプラナートですらなく、画面中心でも変調度が低下するレンズはＵＨＤＴＶには性能不足である。
ところで、収差補正方法の違いで残存収差は異なる。
また、反射光学系はレンズのように光のガラスによる屈折を用いるのではなく、光の鏡面による反射を用いる。その結果、反射光学系はレンズのみの光学系より大口径化と高解像度化が容易である。そのため、反射光学系は、０．２ｍから１０ｍ程度の口径の大口径の反射望遠鏡と一眼レフ用の500mmから2000mm程度の焦点距離の超望遠の反射望遠レンズだけでなく、波長193nmのArFレーザーや波長10nm以下の極端紫外線を用いる半導体のパターン焼き付けの光学系に多用されてきている。しかし、反射望遠鏡等の反射光学系はニュートン式でもカセグレン式でも、色収差はないがコマ収差があるので、コマ収差を補正するレンズを追加すると、大型で高価となる。

【0007】

ところで、レンズと撮像素子と輪郭補正機能を含めた映像信号処理回路とを有する撮像装置において、ラインメモリを８本以上有し、整数水平周期分遅らせた複数の各映像信号から垂直輪郭補正信号を発生し、画素遅延機能を８ヶ以上有し、整数画素分遅らせた複数の各映像信号から水平輪郭補正信号を発生し、確認時には、映像信号に前記垂直輪郭補正信号と前記水平輪郭補正信号とを加算していた（特許文献１参照）。
また、画像処理による歪曲収差補正を行った画像には、同心円方向のみアパーチャ補正処理乃至エッジ強調処理の画像鮮鋭化処理を行い、放射線方向は画像鮮鋭化処理を行わない撮像装置もある（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特願2013-008260(本願出願人の公開前の特許出願)

【特許文献2】特開2014-53700

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、コマ（彗星）の様に放射線方向の片側に結像広がるレンズと反射光学系等の光学系のコマ収差を電子的に補正する撮像装置を実現することである。例えば、特に高倍率ズームレンズ又は汎用のズームレンズにおいては、３つの波長で色収差が補正され、中間焦点距離では赤と緑等の２つの波長の光で視野の広さとは無関係の球面収差と視野の広さの1乗に比例のコマ収差と色収差とを十分補正されているレンズでも、広角端や望遠端では視野の広さの1乗に比例のコマ収差は補正不足で、特に青等の１つの波長の光ではコマ収差は補正不足で、放射線方向の外側と内側とで輪郭の崩れ方が異なる。また、大口径化と高解像度化が容易な反射光学系は、色収差はないがコマ収差がある。そのため、高倍率ズームレンズ又は汎用のズームレンズの広角端や望遠端のコマ収差も反射光学系のコマ収差も補正し、より高解像度である４Ｋや８Ｋといったカメラにおいて、放射線方向の外側と内側とで輪郭の崩れを補正し、色分解光学系とＲＧＢの３板式のカメラや色分解光学系とＲＧＧＢの４板式のカメラやＲＧＧＢのベイヤー配列のオンチップカラーフィルタの撮像素子を用いた単板カメラにおいて、高倍率ズームレンズ又は汎用のズームレンズ又は反射光学系を含むカメラ全体の小型化と低価格化を実現する撮像装置とすることである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を達成するため、本発明では、（１６：９や２：１等のワイドアスペクトの１Ｋ、２Ｋ、４Ｋ、８Ｋ等のＨＤ以上テレビカメラ等の）高解像度撮像装置において、レンズと反射光学系等の光学系を用い、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と口径比情報とを取得し、前記レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差情報を取得し記憶し、
多段（多画素遅延）の水平輪郭補正又は多段（多走査線遅延）の垂直輪郭補正又は多段（フレームメモリ読出し）の斜め輪郭補正の少なくとも一つの多段の輪郭補正を用い、
前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、
左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行うこと、上下独立に垂直輪郭補正量を個別に算出し上下独立に垂直輪郭補正を個別に行うことと、左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正量を個別に算出し左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正を個別に行うこと、の少なくとも一つの放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行うことを特徴とする撮像方法である。

【0011】

さらに、上記の撮像方法において、
前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正されているズームレンズであり、前記ズームレンズの焦点距離情報も取得し、多段の水平輪郭補正を用い、前記取得したズームレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として、（少なくとも望遠端と広角端において）左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行うことと、
前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が（一眼レフ用の）反射望遠レンズであり、多段の水平輪郭補正を用い、前記取得した反射望遠鏡の品種情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行うことと、
前記高解像度撮像装置がオンチップカラーフィルタ撮像素子を用いるか色分解光学系と４つ以上の撮像素子を用いて、ＲＧ１Ｇ２Ｂをベイヤー配列の空間位置とする撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系であり、前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで（少なくとも青について）個別に行い、ＲＧ１Ｇ２Ｂのベイヤー配列の格子状の空間位置の全ての画素信号（ＲＧ１Ｇ２だけでなく青も用いて）を用いて輝度信号の高域成分の生成を行うことと、
前記高解像度撮像装置が色分解光学系と３つ以上の撮像素子を用いる撮像装置であり、前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に（少なくとも青について）行い、赤緑だけでなく青も用いて、全ての色（赤緑青）の画素信号を用いて輝度信号の高域成分の生成を行うことと、
前記高解像度撮像装置が、多画素遅延の水平輪郭補正と多走査線遅延の垂直輪郭補正を用い、３つの波長で色収差が補正（され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正）されている（アッベが命名したアポクロマート）レンズと反射光学系等の光学系を用い、前記レンズの品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得し、前記レンズと反射光学系等の光学系の（焦点距離と口径比とに対応した少なくとも青の）コマ収差情報を取得し記憶し、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記（少なくとも青の）コマ収差情報とから、画面中心からの距離に比例で左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行い上下独立に垂直輪郭補正量を個別に算出し上下独立に垂直輪郭補正を個別に行うことと、の少なくとも一つを行うことを特徴とする撮像方法である。

【0012】

また、高解像度撮像装置において、レンズと反射光学系等の光学系と、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と口径比情報とを取得し前記レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差情報を取得し記憶する手段とを有し、
多段（多画素遅延）の水平輪郭補正手段又は多段（多走査線遅延）の垂直輪郭補正手段又は多段（フレームメモリ読出し）の斜め輪郭補正手段の少なくとも一つの多段輪郭補正手段を有し、
前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから（少なくとも望遠端と広角端において）、左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段、上下独立に水平輪郭補正量を個別に算出し上下独立に水平輪郭補正を個別に行うことと、左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正量を個別に算出し左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正を個別に行う手段の少なくとも一つの放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行う手段を有することを特徴とする撮像装置である。

【0013】

さらに、上記の撮像装置において、前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正されているズームレンズであり、前記ズームレンズの焦点距離情報も取得する手段と、多段の水平輪郭補正手段と、前記取得したズームレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として、左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段との組合せ手段と、
前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が（一眼レフ用の）反射望遠レンズであり、多段の水平輪郭補正手段と、前記取得した反射望遠鏡の品種情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段との組合せ手段と、前記高解像度撮像装置がオンチップカラーフィルタ撮像素子を有するか色分解光学系と４つ以上の撮像素子を有し、ＲＧ１Ｇ２Ｂをベイヤー配列の空間位置とする撮像装置であり、前記レンズが３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズであり、（前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行う手段を有し、）ＲＧ１Ｇ２だけでなく青も用いて輝度信号の高域成分の生成を行う手段との組合せ手段と、
前記高解像度撮像装置が、多画素遅延の水平輪郭補正手段と多走査線遅延の垂直輪郭補正手段と、３つの波長で色収差が補正（され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正）されている（アッベが命名したアポクロマート）レンズと、前記レンズの品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、前記レンズの（焦点距離と口径比とに対応した少なくとも青の）コマ収差情報を取得し記憶する手段と、前記取得したレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記（少なくとも青の）コマ収差情報とから画面中心からの距離に比例で左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段と上下独立に垂直輪郭補正量を個別に算出し上下独立に垂直輪郭補正を個別に行う手段との組合せ手段と、の少なくとも一つの組合せ手段を有することを特徴とする撮像装置である

【0014】

または、上記課題を達成するため本発明では、（１６：９や２：１等の）ワイドアスペクトの（１Ｋ、２Ｋ、４Ｋ、８Ｋ等のＨＤ以上テレビカメラ等の高解像度）撮像装置において、
多周波数強調の水平輪郭補正と垂直輪郭補正を行う手段を有し、
３つの波長で色収差が補正（され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正）されている（アッベが命名したアポクロマート）レンズと反射光学系等の光学系を有し、
前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、前記レンズと反射光学系等の光学系の焦点距離と口径比とに対応した（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端では赤緑青で個別に）コマ収差情報を取得し記憶する手段（ＣＰＵ６とＣＰＵ６内蔵または外付けの記憶部）と、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端では赤緑青で個別に）コマ収差情報から、（レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差による放射線方向の外側と内側で輪郭の崩れ方が異なることに対応して）前記作成した輪郭補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ−Ｈ／２）に比例と画素の画面中心からの距離に比例の画面位置に対応して水平輪郭補正量を水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に行う手段と、水平同期信号と画素クロックとから映像信号の画面位置のタイミングを検出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部）とを有し、前記生成した画面位置と水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に行う手段（図１Ａのラインメモリ部及び図１Ｂの画素遅延部又は図１Ｃ図１Ｄのフレームメモリ並びに図１Ａ図１Ｂ図１Ｃ図１Ｄの減算器（負の加算器）のＮ０〜Ｎ３及びＮ５〜Ｎ８及びＮ１０〜Ｎ１３及びＮ１５〜Ｎ１８及び加算器のＰ４及びＰ１４）とを有することを特徴とする撮像装置である。
なお、減算器やラインメモリ部や画素遅延部の個数は、７ヶ以上又は４ケもしくは６ケが好ましい。

【0015】

または、上記課題を達成するため本発明では、（４：３や３：２等の正方形に近いアスペクトの）（１Ｋ、２Ｋ、４Ｋ、８Ｋ等のＨＤ以上テレビカメラ等の高解像度）撮像装置において、（図１Ｄの）右上斜め輪郭補正と左上斜め輪郭補正を行う手段を有し、
３つの波長で色収差が補正（され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正）されている（アッベが命名したアポクロマート）レンズと反射光学系等の光学系を有し、
前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、前記レンズと反射光学系等の光学系の焦点距離と口径比とに対応した（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端では赤緑青で個別に）コマ収差情報を取得し記憶する手段（ＣＰＵ６とＣＰＵ６内蔵または外付けの記憶部）と、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端では赤緑青で個別に）コマ収差情報とから、（レンズと反射光学系等の光学系の（アポクロマートでも少なくとも青、一般のズームレンズと反射光学系では赤緑青で個別に）コマ収差による放射線方向の外側と内側で輪郭の崩れ方が異なることに対応して）前記作成した輪郭補正制御の関係情報と垂直同期信号と水平同期信号と画素クロック（による走査線と水平画素カウンタからの走査線番号と水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（走査線数をＶとし水平画素番号をｖとしてｖ−Ｖ／２と水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ−Ｈ／２）に比例の画面位置に対応して外向き内向き独立に右上斜め輪郭補正量と左上斜め輪郭補正量を外向き内向き独立に斜めに個別に算出する手段（走査線と水平画素カウンタ含む画面位置制御部）と、水平同期信号と画素クロックとから映像信号の画面位置のタイミングを検出する手段（走査線と水平画素カウンタ含む画面位置制御部）とを有し、前記生成した画面位置と輪郭補正制御の関係情報と前記検出した映像信号の画面位置のタイミングとから右上斜め輪郭補正量と左上斜め輪郭補正量を外向き内向き独立に斜めごとに個別に行う手段（図１Ｅ又は図１Ｇ又は図Ｈのフレームメモリ並びにＣＰＵ並びに走査線と水平画素カウンタ含む画面位置制御部並びに減算器（負の加算器）のＮ０〜Ｎ３及びＮ５〜Ｎ８及びＮ１０〜Ｎ１３及びＮ１５〜Ｎ１８及び加算器のＰ４及びＰ１４）とを有することを特徴とする撮像装置である。

【0016】

または、本発明では、３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系を用いる（ワイドアスペクトの）撮像装置において、多画素遅延の水平輪郭補正と多走査線遅延の垂直輪郭補正を用い、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得し、前記レンズの（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端では赤緑青で個別に）コマ収差情報とを取得し記憶し、前記取得したレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端では赤緑青で個別に）コマ収差情報とから、（レンズと反射光学系等の光学系の（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端と反射光学系では赤緑青で個別に）コマ収差による放射線方向の外側と内側で輪郭の崩れ方が異なることに対応して）画素の画面中心からの距離に比例等の画面位置に対応して放射線方向の外側と内側で独立に垂直輪郭補正量と水平輪郭補正量とを個別に算出し、放射線方向の外側と内側で独立に垂直輪郭補正と水平輪郭補正を個別に行うことを特徴とする撮像方法である。また、本発明は、画面左右位置で個別にＨＤＴＬを左右独立に可変する撮像装置とするものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明の固体撮像装置では、レンズと反射光学系等の光学系の（アポクロマートでも少なくとも青、ズームレンズの望遠端と広角端と反射光学系では赤緑青で個別に）視野の広さの1乗に比例のコマ収差は補正不足で、放射線方向の外側と内側で輪郭の崩れ方が異なるレンズを電子的に映像信号として補正し、放射線方向の外側と内側で輪郭のオーバーシュートやアンダーシュートを押さえた輪郭補正を実施した映像信号を出力可能となる。
そのため、普及価格の４Ｋや８Ｋのレンズを含むカメラ（特にＵＨＤＴＶ）を製品化することが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1A】本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正回路の詳細ブロック図（レンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報等のレンズ情報から、画面位置と輪郭補正制御の関係情報 (水平画素番号と輪郭補正の補正量)を作成する手段（ＣＰＵ６）と、前記作成した輪郭補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ−Ｈ／２）に比例と画素の画面中心からの距離に比例で水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に行う手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）とを有する。）

【図1B】本発明の１実施例の多画素水平輪郭補正回路の詳細ブロック図

【図1C】本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正回路路の詳細ブロック図（フレームメモリからの読出し信号の加減算で輪郭補正信号を生成する）

【図1D】本発明の１実施例の多画素水平輪郭補正回路の詳細ブロック図（フレームメモリからの読出し信号の加減算で輪郭補正信号を生成する）

【図1E】本発明の一実施例の多走査線の斜め輪郭補正部のブロック図である。

【図1F】本発明の一実施例の多走査線斜め輪郭補正部のブロック図である。

【図1G】本発明の一実施例の右上斜め輪郭補正部のブロック図である。

【図1H】本発明の一実施例の左上斜め輪郭補正部のブロック図である。

【図1I】本発明の一実施例である斜め輪郭補正部の動作を説明するためのブロック図である。

【図2A】本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正信号または多画素水平輪郭補正信号または斜め多画素輪郭補正信号の発生を示す模式図（輪郭後縁が大きく崩れている輪郭補正）（(ａ)補正前8ｄ,8Ｈ,8ｄ8Ｈ,0ｄ8Ｈ,信号、(ｂ)補正前7ｄ,7Ｈ,7ｄ7Ｈ,1ｄ7Ｈ,信号、(ｃ)補正前6ｄ,6Ｈ,6ｄ6Ｈ,2ｄ6Ｈ,信号、(ｄ)補正前5ｄ,5Ｈ,5ｄ5Ｈ,3ｄ5Ｈ,信号、(ｅ)補正前4ｄ,4Ｈ,4ｄ4Ｈ,4ｄ4Ｈ,信号、(ｆ)補正前3ｄ,3Ｈ,3ｄ3Ｈ,5ｄ3Ｈ,信号、(ｇ)補正前2ｄ,2Ｈ,2ｄ2Ｈ,6ｄ2Ｈ,信号、(ｈ)補正前1ｄ,1Ｈ,1ｄ1Ｈ,7ｄ1Ｈ,信号、(ｉ)補正前0ｄ0Ｈ,0ｄ0Ｈ,8ｄ0Ｈ,信号号、(ｊ)非対称独立輪郭補正後信号）

【図2B】本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正信号または多画素水平輪郭補正信号または斜め多画素輪郭補正信号の発生を示す模式図（輪郭前縁が後縁が大きく崩れている輪郭補正）（(ａ) 補正前8ｄ,8Ｈ,8ｄ8Ｈ,0ｄ8Ｈ,信号、(ｂ)補正前7ｄ,7Ｈ,7ｄ7Ｈ,1ｄ7Ｈ,信号、(ｃ)補正前6ｄ,6Ｈ,6ｄ6Ｈ,2ｄ6Ｈ,信号、(ｄ)補正前5ｄ,5Ｈ,5ｄ5Ｈ,3ｄ5Ｈ,信号、(ｅ)補正前4ｄ,4Ｈ,4ｄ4Ｈ,4ｄ4Ｈ,信号、(ｆ) 補正前3ｄ,3Ｈ,3ｄ3Ｈ,5ｄ3Ｈ,信号、(ｇ) 補正前2ｄ,2Ｈ,2ｄ2Ｈ,6ｄ2Ｈ,信号、(ｈ)補正前1ｄ,1Ｈ,1ｄ1Ｈ,7ｄ1Ｈ,信号、(ｉ)補正前0ｄ0Ｈ,0ｄ0Ｈ,8ｄ0Ｈ,信号、(ｊ)非対称独立輪郭補正後信号））

【図2C】本発明の一実施例である斜め多画素輪郭補正信号の生成方法について説明するための模式図である。（（ａ）図1Ｅの双方向斜め説明補助図）、（b）図1Ｇの右上斜め説明補助図、（ｃ）図1Ｈの左上斜め説明補助図）

【図3】従来技術の可視光の輪郭補正信号発生回路の詳細ブロック図（(ａ)水平垂直輪郭補正信号発生回路(ｂ)水平垂直輪郭補正信号発生回路）

【図4】本発明の１実施例の撮像装置の全体構成を示すブロック図

【図5】従来技術の撮像装置の全体構成を示すブロック図

【図6A】本発明の一実施例に係る撮像装置の４板の撮像素子の貼り合せ位置の各画素の重なり具合を示す模式図（（a）ベイヤー配列相当、（ｂ）Ｇ1Ｇ2のみ斜め半画素ずらし）

【図6B】本発明の一実施例に係る撮像装置の単板のオンチップカラーフィルタの配置を示す模式図 （ベイヤー配列）

【図7】本発明の他の一実施例に係る補間信号処理の例を示すブロック図（順次走査出力）

【図8】２１６０／６０ｐ（順次走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明は、高解像度撮像装置において、レンズと反射光学系等の光学系と、前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と口径比情報とを取得し前記レンズのコマ収差情報を取得し記憶する手段とを有し、
多段の水平輪郭補正手段又は多段の垂直輪郭補正手段又は多段の斜め輪郭補正手段の少なくとも一つを有し、
前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段、上下独立に水平輪郭補正量を個別に算出し上下独立に水平輪郭補正を個別に行うことと、左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正量を個別に算出し左上と右下と右上と左下と独立に斜め輪郭補正を個別に行う手段の少なくとも一つの放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行う手段を有することを特徴とする撮像装置である。
さらに、上記の撮像装置において、前記高解像度撮像装置がワイドアスペクトの撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正されているズームレンズであり、前記ズームレンズの焦点距離情報も取得する手段と、多段の水平輪郭補正する手段と、前記取得したズームレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した前記コマ収差情報とから、前記放射方向の輪郭補正として、左右独立に水平輪郭補正量を個別に算出し左右独立に水平輪郭補正を個別に行う手段と、前記高解像度撮像装置がオンチップカラーフィルタ撮像素子を有するか色分解光学系と４つ以上の撮像素子を有し、ＲＧ１Ｇ２Ｂをベイヤー配列の空間位置とする撮像装置であり、前記レンズが３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズであり、（前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に行う手段を有し、）ＲＧ１Ｇ２だけでなく青も用いて輝度信号の高域成分の生成を行う手段と、の少なくとも一つの手段を有することを特徴とする撮像装置である

【実施例1】

【0020】

本発明は、１６：９や２：１等のワイドアスペクトの１Ｋ、２Ｋ、４Ｋ、８Ｋ等のＨＤ以上テレビカメラ等の高解像度撮像装置において、
多画素遅延の水平輪郭補正と多走査線遅延の垂直輪郭補正を行う手段を有し、
前記レンズと反射光学系等の光学系の品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、前記レンズと反射光学系等の光学系の焦点距離と口径比とに対応した円周方向変調度情報と放射線方向変調度情報とを取得し記憶する手段（ＣＰＵ６とＣＰＵ６内蔵または外付けの記憶部）と、前記取得したレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記記憶した円周方向変調度情報と放射線方向変調度とから、（レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差による中心方向の輪郭の崩れ方と遠ざかる方向の輪郭の崩れ方に対応して）前記作成した輪郭（変調度）補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ−Ｈ／２）に比例等の画面位置に対応して水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正を個別に行う手段と、
垂直輪郭補正量を垂直（０Ｈから７Ｈの輪郭）ごとと水平輪郭補正量を水平（０ｄから７ｄの輪郭）ごとに個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と、水平同期信号と画素クロックとから映像信号の画面位置のタイミングを検出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部）とを有し、前記生成した画面位置と輪郭補正制御の関係情報と前記検出した映像信号の画面位置のタイミングとから水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正を個別に行う手段（負の掛け算器のＮ０〜Ｎ３、Ｎ５〜Ｎ８、Ｎ１０〜Ｎ１３、Ｎ１５〜Ｎ１８と正の掛け算器のＰ０〜８、Ｐ１０〜１８）と、
前記レンズと反射光学系等の光学系のコマ収差による中心方向の輪郭の崩れ方と遠ざかる方向の輪郭の崩れ方に対応して画面中心から左右に離れるに従い、垂直輪郭補正を上下独立に可変し、水平輪郭補正を左右独立に可変して上下輪郭補正と左右輪郭補正とを異ならせる手段と、
の少なくとも一つを有することを特徴とする撮像装置である。
本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ａと図１Ｂと図１Ｃとでは、レンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報等のレンズと反射光学系等の光学系情報から、前記レンズと反射光学系等の光学系の放射線方向の中心向きと外側向きで輪郭の縁の崩れ方が異なることに対応して画面位置と輪郭補正制御の関係情報 （水平画素番号と輪郭補正の周波数補正量）を作成する手段（ＣＰＵ６）と、前記作成した輪郭補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ−Ｈ／２）に比例と画素の画面中心からの距離で水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（５Ｈから８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈから３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（５ｄから８ｄの輪郭）と右（０ｄから３ｄの輪郭）とで補正量を個別に行う手段（負の掛け算器のＮ０〜Ｎ３、Ｎ５〜Ｎ８、Ｎ１０〜Ｎ１３、Ｎ１５〜Ｎ１８と正の掛け算器のＰ０〜８、Ｐ１０〜１８）とを含む。

【0021】

また、本発明の１実施例の撮像装置の全体構成の全体構成を示すブロック図の図４と、本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ａと、本発明の１実施例の多画素水平輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ｂと、本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直色平均回路の詳細ブロック図の図１Ｃと、本発明の１実施例の多画素水平色平均回路の詳細ブロック図の図１Ｄと、本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正信号または多画素水平輪郭補正信号または斜め多画素輪郭補正信号の発生を示す模式図（輪郭後縁が大きく崩れている輪郭補正の図２Ａと、本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正信号または多画素水平輪郭補正信号または斜め多画素輪郭補正信号の発生を示す模式図（輪郭前縁が後縁が大きく崩れている輪郭補正）の図２Ｂを用いて本発明の１実施例を説明する。

【0022】

本発明の１実施例の撮像装置の全体構成の全体構成を示すブロック図の図４と従来技術の赤外線監視システムの全体構成を示すブロック図５との相異は、映像処理部４に直輪郭補正を垂直輪郭の上の輪郭と下の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左と右とで補正量を個別に行う個別可変機能付信号処理部とを含むかどうかである。
本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ａと本発明の１実施例の多画素水平輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ｂと、従来技術の可視光の垂直輪郭補正信号発生回路の詳細ブロック図の図３との相異は、ラインメモリの個数と乗算器の個数と加算器の個数だけでなく、レンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報等のレンズと反射光学系等の光学系情報から、前記レンズと反射光学系等の光学系の放射線方向の中心向きの輪郭の縁の崩れ方と外向きの輪郭の縁崩れ方と異なることに対応して、画面位置と輪郭補正制御の関係情報 (水平画素番号と輪郭補正の周波数補正量)を作成する手段（ＣＰＵ６）と、前記作成した輪郭補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ−Ｈ／２）に比例で水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に行う手段（負の掛け算器のＮ０〜Ｎ３，Ｎ５〜Ｎ８，Ｎ１０〜Ｎ１３，Ｎ１５〜Ｎ１８と正の掛け算器のＰ０〜８，Ｐ１０〜１８）とを含むことである。

【0023】

本発明の１実施例の赤外線監視システムの全体構成を示すブロック図の図４において、１：レンズと反射光学系等の光学系（特に高倍率ズームレンズと反射望遠レンズ）、２，７：撮像部、３，７：撮像装置、４：垂直輪郭補正中心周波数水平輪郭補正中心周波数個別可変機能付信号処理部、５：画面位置制御部、６：ＣＰＵ、８：輪郭強調可変機能付信号処理部である。

【0024】

本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ａと、本発明の１実施例の多画素水平輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ｂと、本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直色平均回路の詳細ブロック図の図１Ｃと、本発明の１実施例の多画素水平色平均回路の詳細ブロック図の図１Ｄにおいて、２０〜２６，４０〜４６：加算器、２７，４７：映像レベル判定器、５０：ＣＰＵ、３１，５１：小振幅大振幅圧縮器、２９，４９，３２，５２：掛け算器、Ｍ１〜Ｍ７：ラインメモリ部、Ｄ１〜Ｄ７：画素遅延部、Ｎ０〜Ｎ７，Ｎ１０〜Ｎ１７：負の掛け算器、Ｐ０〜８，Ｐ１０〜１８：正の掛け算器、である。

【0025】

本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正信号または多画素水平輪郭補正信号または斜め多画素輪郭補正信号の発生を示す模式図（輪郭後縁が大きく崩れている輪郭補正）の図２Ａにおいて、(ａ)補正前8ｄ,8Ｈ,8ｄ8Ｈ,0ｄ8Ｈ,信号、(ｂ)補正前7ｄ,7Ｈ,7ｄ7Ｈ,1ｄ7Ｈ,信号、(ｃ)補正前6ｄ,6Ｈ,6ｄ6Ｈ,2ｄ6Ｈ,信号、(ｄ)補正前5ｄ,5Ｈ,5ｄ5Ｈ,3ｄ5Ｈ,信号、(ｅ)補正前4ｄ,4Ｈ,4ｄ4Ｈ,4ｄ4Ｈ,信号、(ｆ)補正前3ｄ,3Ｈ,3ｄ3Ｈ,5ｄ3Ｈ,信号、(ｇ)補正前2ｄ,2Ｈ,2ｄ2Ｈ,6ｄ2Ｈ,信号、(ｈ)補正前1ｄ,1Ｈ,1ｄ1Ｈ,7ｄ1Ｈ,信号、(ｉ)補正前0ｄ0Ｈ,0ｄ0Ｈ,8ｄ0Ｈ,信号号、(ｊ)非対称独立輪郭補正後信号である。
本発明の１実施例の多走査線（Ｈ）垂直輪郭補正信号または多画素水平輪郭補正信号または斜め多画素輪郭補正信号の発生を示す模式図（輪郭前縁が後縁が大きく崩れている輪郭補正）の図２Ｂにおいて、(ａ) 補正前8ｄ,8Ｈ,8ｄ8Ｈ,0ｄ8Ｈ,信号、(ｂ)補正前7ｄ,7Ｈ,7ｄ7Ｈ,1ｄ7Ｈ,信号、(ｃ)補正前6ｄ,6Ｈ,6ｄ6Ｈ,2ｄ6Ｈ,信号、(ｄ)補正前5ｄ,5Ｈ,5ｄ5Ｈ,3ｄ5Ｈ,信号、(ｅ)補正前4ｄ,4Ｈ,4ｄ4Ｈ,4ｄ4Ｈ,信号、(ｆ) 補正前3ｄ,3Ｈ,3ｄ3Ｈ,5ｄ3Ｈ,信号、(ｇ) 補正前2ｄ,2Ｈ,2ｄ2Ｈ,6ｄ2Ｈ,信号、(ｈ)補正前1ｄ,1Ｈ,1ｄ1Ｈ,7ｄ1Ｈ,信号、(ｉ)補正前0ｄ0Ｈ,0ｄ0Ｈ,8ｄ0Ｈ,信号、(ｊ)非対称独立輪郭補正後信号）である。

【0026】

つまり、本発明では、図２Ａにおいて、(ｅ)補正前4ｄ,4Ｈ,4ｄ4Ｈ,4ｄ4Ｈ,信号に対して、(ａ)補正前8ｄ,8Ｈ,8ｄ8Ｈ,0ｄ8Ｈ,信号、(ｂ)補正前7ｄ,7Ｈ,7ｄ7Ｈ,1ｄ7Ｈ,信号、(ｃ)補正前6ｄ,6Ｈ,6ｄ6Ｈ,2ｄ6Ｈ,信号、(ｄ)補正前5ｄ,5Ｈ,5ｄ5Ｈ,3ｄ5Ｈ,信号と(ｆ)補正前3ｄ,3Ｈ,3ｄ3Ｈ,5ｄ3Ｈ,信号、(ｇ)補正前2ｄ,2Ｈ,2ｄ2Ｈ,6ｄ2Ｈ,信号、(ｈ)補正前1ｄ,1Ｈ,1ｄ1Ｈ,7ｄ1Ｈ,信号、(ｉ)補正前0ｄ0Ｈ,0ｄ0Ｈ,8ｄ0Ｈ,信号号、(ｊ)非対称独立輪郭補正後信号とを個別に減算することにより、補正後信号は垂直輪郭と水平輪郭とが放射線方向の外側と内側とそれぞれ個別に再生され、オーバーシュートやアンダーシュートがほとんどなく、放射線方向の外側と内側と個別に輪郭の後縁が劣化しても、放射線方向の外側と内側と個別に輪郭補正することができる。

【0027】

同様に、図２Ｂにおいて、(ｅ)補正前4ｄ,4Ｈ,4ｄ4Ｈ,4ｄ4Ｈ,信号、に対して、(ａ) 補正前8ｄ,8Ｈ,8ｄ8Ｈ,0ｄ8Ｈ,信号、(ｂ)補正前7ｄ,7Ｈ,7ｄ7Ｈ,1ｄ7Ｈ,信号、(ｃ)補正前6ｄ,6Ｈ,6ｄ6Ｈ,2ｄ6Ｈ,信号、(ｄ)補正前5ｄ,5Ｈ,5ｄ5Ｈ,3ｄ5Ｈ,信号と、(ｆ) 補正前3ｄ,3Ｈ,3ｄ3Ｈ,5ｄ3Ｈ,信号、(ｇ) 補正前2ｄ,2Ｈ,2ｄ2Ｈ,6ｄ2Ｈ,信号、(ｈ)補正前1ｄ,1Ｈ,1ｄ1Ｈ,7ｄ1Ｈ,信号、(ｉ)補正前0ｄ0Ｈ,0ｄ0Ｈ,8ｄ0Ｈ,信号、(ｊ)非対称独立輪郭補正後信号）とを個別に減算することにより、補正後信号は垂直輪郭と水平輪郭とが放射線方向の外側と内側とそれぞれ個別に再生され、オーバーシュートやアンダーシュートがほとんどなく、放射線方向の外側と内側と個別に輪郭の前縁が劣化しても、放射線方向の外側と内側と個別に個別に輪郭補正することができる。

【0028】

したがって、本発明の１実施例の多Ｈ垂直輪郭補正と多遅延水平輪郭補正とレンズと反射光学系等の光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報等のレンズと反射光学系等の光学系情報から、前記レンズと反射光学系等の光学系の放射線方向の中心向きの輪郭の縁の崩れ方と外向きの輪郭の縁の崩れ方が異なることに対応して画面位置と輪郭補正制御の関係情報 (水平画素番号と輪郭補正の周波数補正量)を作成する手段（ＣＰＵ６）と、前記作成した輪郭補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ−Ｈ／２）に比例で水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部５）と垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に行う手段（負の掛け算器のＮ０〜Ｎ３，Ｎ５〜Ｎ８，Ｎ１０〜Ｎ１３，Ｎ１５〜Ｎ１８と正の掛け算器のＰ０〜８，Ｐ１０〜１８）とにより、撮像装置から、オーバーシュートやアンダーシュートを押さえた放射線方向の外側と内側と個別に輪郭の前縁または後縁を個別に輪郭補正した映像信号を出力可能となる。

【実施例2】

【0029】

実施例２は、実施例１との相違のみ説明する。
実施例１では、画素遅延とラインメモリを用いた、映像信号の実時間処理で説明したが、実施例２は、本発明の１実施例の輪郭補正回路路の詳細ブロック図の図１Ｅとの図１Ｇとの図１Ｈのように、（内外個別のななめ輪郭補正のために、）フレームメモリからの読出し信号の加減算で輪郭補正信号を生成する。
フレームメモリのDouble-Data-Rate SDRAM（ＤＤＲと略す）と信号処理のField-Programmable Gate Array（ＦＰＧＡと略す）とが高速なら、加算と減算は単一回路のシリアル動作も可能となる。
つまり本発明では、図１Ｃと図１Ｄのようにデジタルズームや走査線数変換等の映像信号を記憶させたフレームメモリから読み出した映像信号の処理でもよい。

【0030】

実施例２の斜め輪郭補正部１１４は、斜め輪郭補正部１４Ｇと、斜め輪郭補正部１４Ｒと、斜め輪郭補正部１４Ｂで構成されている。
斜め輪郭補正部１４Ｇは、補間処理部１０８から出力されたＧ信号に斜め輪郭補正を施して、４ＫＧ映像信号として出力する。
斜め輪郭補正部１４Ｒは、補間処理部１０８から出力されたＲ信号に斜め輪郭補正を施して、４ＫＲ映像信号として出力する。
斜め輪郭補正部１４Ｂは、補間処理部１０８から出力されたＢ信号に斜め輪郭補正を施して、４ＫＢ映像信号として出力する。

【0031】

斜め輪郭補正信号を生成する一実施例について図１Ｅとの図１Ｇとの図１Ｈを用いて説明する。図１Ｅと図１Ｇと図１Ｈは本発明の一実施例の多走査線の斜め輪郭補正部のブロック図である。なお、斜め輪郭補正部は、１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと共に同じ構成であるため、本説明では、代表として斜め輪郭補正部１４Ｒで行う。
図２Ｃは図１Ｅと図１Ｇと図１Ｈの説明補助図である。

【0032】

図１Ｅと図１Ｇと図１Ｈの補間処理部１０８の処理において、Ｇ1とＧ２との斜め補間により斜め解像度と変調度とが低下しても、斜め輪郭補正部１１４で補正を行うことができる。
図１Ｅと図１Ｇと図１Ｈにおいて、斜め輪郭補正部１４Ｒは、補正対象の画素として、フレームメモリＭ０から２Ｈ０ｄ（映像データ）を読み出し、加算部Ｐ４を介して加算部２４に出力する。
斜め輪郭補正部１４Ｒは、２Ｈ０ｄ画素に対して左上がりの斜め輪郭補正信号を生成するため、フレームメモリＭ０から０Ｈ−２ｄ、１Ｈ−１ｄ、３Ｈ＋1ｄ、４Ｈ＋２ｄを読出し、減算部Ｎ０が０Ｈ−２ｄを負の数に変換して加算部２０に出力し、減算部Ｎ２が１Ｈ−１ｄを負の数に変換して加算部２２に出力し、減算部Ｎ５が３Ｈ＋1ｄを負の数に変換して加算部２５に出力し、減算部Ｎ７が４Ｈ＋２ｄを負の数に変換して加算部２７に出力する。

【0033】

また、斜め輪郭補正部１４Ｒは、２Ｈ０ｄ画素に対して右上がりの斜め輪郭補正信号を生成するため、フレームメモリＭ０から０Ｈ＋２ｄ、１Ｈ＋１ｄ、３Ｈ−1ｄ、４Ｈ−２ｄを読出し、減算部Ｎ１が０Ｈ＋２ｄを負の数に変換して加算部２１に出力し、減算部Ｎ３が１Ｈ＋１ｄを負の数に変換して加算部２３に出力し、減算部Ｎ６が３Ｈ−1ｄを負の数に変換して加算部２６に出力し、減算部Ｎ８が４Ｈ−２ｄを負の数に変換して加算部２７に出力する。
なお、ＣＰＵ部１０６は、加算部Ｐ４と減算部Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８のレベルを制御することができる。

【0034】

さらに、斜め輪郭補正部１４Ｒは、加算部２０〜２７で入力したデータを合算し、小振幅大振幅圧縮制限部３１で所定範囲内のレベルに制限または圧縮し、乗算部３２で所定レベルに増幅または減衰させ、斜め輪郭補正信号として加算部３３に入力し、加算部３３で補正対象信号の２Ｈ０ｄと加算して、補正後信号として出力する。
なお、斜め輪郭補正信号のレベルは、２Ｈ０ｄのレベルを映像レベル判定部２８で判定した結果とＣＰＵ部１０６からのレベル制御信号を乗算部２９で乗算して乗算部３２に入力することにより、乗算部３２で制御される。

【0035】

なお、図１Ｅと図１Ｇと図１ＨのフレームメモリＭ０から読み出す個数は９個に限定せず、より多い自然数でも構わない。
フレームメモリＭ０から読み出す個数が多数でない場合は左右の斜めの輪郭補正が対称となるように、フレームメモリから読み出す個数は４Ｎ＋１（Ｎは自然数）が好ましい。
つまり、斜め輪郭補正を簡易で済ませる場合は、フレームメモリＭ０から読み出す個数は５個でもよい。

【実施例3】

【0036】

実施例３では、実施例１と実施例２との相違点のみ説明する。実施例３では、本発明の他の一実施例に係る補間信号処理の例を示すブロック図（順次走査出力）の図７の回路を用い、２１６０／６０ｐ（順次走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すフローチャートの図８の様に、前記高解像度撮像装置が色分解光学系と３つ以上の撮像素子を用いる撮像装置であり、（コマ収差補正し赤緑青を用いて輝度高域の生成を行うために、）前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで個別に（少なくとも青について）行う手段を有し、赤緑だけでなく青も用いて、全ての色（赤緑青）の画素信号を用いて輝度信号の高域成分の生成を行う手段を有する。光学低域通過フィルタを高い周波数に設定しても、全ての色（赤緑青）の画素信号を用いるので、モアレの発生が少ない。特に、本発明では、前記高解像度撮像装置がオンチップカラーフィルタ撮像素子を有するか色分解光学系と４つ以上の撮像素子を有し、ＲＧ１Ｇ２Ｂをベイヤー配列の空間位置とする撮像装置であり、前記レンズと反射光学系等の光学系が３つの波長で色収差が補正され２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているレンズと反射光学系等の光学系であり、前記放射方向の輪郭補正を外側と内側とで（少なくとも青について）個別に行う手段を有し、ＲＧ１Ｇ２Ｂのベイヤー配列の格子状の空間位置の全ての画素信号（ＲＧ１Ｇ２だけでなく青も用いて）を用いて輝度信号の高域成分の生成を行う手段を有する。光学低域通過フィルタを高い周波数に設定しても、ＲＧ１Ｇ２Ｂのベイヤー配列の格子状の空間位置の全ての画素信号を用いるので、モアレの発生が特に少ない。

【0037】

実施例３では、色分解光学系とＲ（赤）とＧ（緑）１とＧ２とＢ（青）との撮像素子による４板構成とする撮像装置において、Ｇ１の撮像素子に対してＧ２の撮像素子を垂直方向に１／２画素ピッチ水平方向に１／２画素ピッチずらして配置し、
Ｒの撮像素子を垂直方向にＧ１の撮像素子と同一位置で水平方向にＧ２の撮像素子と同一位置に配置しＢの撮像素子を垂直方向にＧ２の撮像素子と同一位置で水平方向にＧ１の撮像素子と同一位置に配置するか、Ｒの撮像素子を垂直方向にＧ２の撮像素子と同一位置で水平方向にＧ１の撮像素子と同一位置に配置しＢの撮像素子を垂直方向にＧ１の撮像素子と同一位置で水平方向にＧ２の撮像素子と同一位置に配置するかのどちらか一方とし、
Ｒ出力映像信号の低域成分はＲの撮像素子の信号とし、B出力映像信号の低域成分はBの撮像素子の信号とし、G出力映像信号の低域成分はＧ１の撮像素子の信号とＧ２の撮像素子の信号との平均値とし、
少なくとも（−３ｄＢ、−６ｄＢ、−９ｄＢ、−１２ｄＢ等スタジオ用途でＲＢ共に高Ｓ／Ｎの）低感度設定、電気的に（６８００Ｋ、５６００Ｋ、４８００Ｋ等の）高色温度または（周囲の）Ｂ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比が（０．５以上等と）小さくない場合はＧ２の撮像素子の信号とＢの撮像素子の信号と交互の信号を偶数走査線の高域信号とし、周囲の）Ｒ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比が（０．５以上等と）小さくない場合はとＧ１の撮像素子の信号とＲの撮像素子の信号と交互の信号を奇数走査線の高域信号とし、少なくとも（＋１８ｄＢ、＋２４ｄＢ、＋３６ｄＢ、＋４８ｄＢ、＋６０ｄＢ等監視用途の）高感度設定、電気的に（３２００Ｋ、２８００Ｋ等の）低色温度または（周囲の）Ｂ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比が（０．５以下等と）小さい場合はＧ１の撮像素子の信号とＧ２の撮像素子の信号の交互の信号を偶数走査線の高域信号とし、Ｒ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比が（０．５以下等と）小さい、または画面左右端の場合はＧ１の撮像素子の信号とＧ２の撮像素子の信号の交互の信号を奇数走査線の高域信号とする。

【0038】

２１６０／６０ｐ（順次走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ａと、２１６０／６０ｉ（飛越走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ｂにおいて、１１は補間処理回路であり、２１，２２，２３は低域通過濾波器（ＬＰＦ）であり、２４は高域通過濾波器（HＰＦ）であり、２５，２６，２７，２８，２９，３０は加算器であり、３１，３２，３３は減算器であり、３４，３５，３６，３７，３８は画素遅延器であり、３９はビットシフト部、４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７は選択器である。

【0039】

以下詳細な構成と動作を説明する。本発明の一実施例に係る撮像装置の構成例を示すブロック図の図１において、レンズと反射光学系等の光学系１で収束された入射光は撮像装置２の４板用の色分解光学系５でＲ（赤）とＧ（緑）１とＧ２とＢ（青）とに色分解光学され、周辺回路を集積したＣＭＯＳ撮像素子又は周辺回路を集積したＣＣＤ撮像素子の第１の緑の（Ｇ１）撮像素子３Ｇ１と、第２の緑の（Ｇ２）撮像素子３Ｇ２と、赤の（Ｒ）撮像素子３Ｒと、青の（Ｂ）撮像素子３Ｂとにより、４組の１０８０／６０ｐの撮像信号となり、ＣＰＵ７で制御されるFPGAで構成される補間処理回路含む映像信号処理回路４で、２１６０／６０ｐ（順次走査出力）又は図２１６０／６０ｉ（飛越走査出力）に変換される。

【0040】

本発明の一実施例に係る撮像装置の構成例を示すブロック図の図１と、本発明の一実施例に係る撮像装置の撮像素子の貼り合せ位置を示す模式図の図４と、２１６０／６０ｐ（順次走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ａと、２１６０／６０ｉ（飛越走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ｂにおいて、補間処理回路１１では、４０は１／２分周器であり撮像素子画素クロックを分周する。
そして、補間処理回路１１では、Ｇ１の撮像素子３Ｇ１とＧ１の撮像素子に対して垂直方向に１／２画素ピッチ水平方向に１／２画素ピッチずらして配置したＧ２の撮像素子３Ｇ２と、Ｇ１の撮像素子の信号とＧ２の撮像素子の信号とを（撮像素子画素クロックの１／２分周クロックにより）交互に選択する第１の選択器の４１と、第１の選択器の４１の出力信号の低域成分を通過させる第１の低域通過濾波器（以下ＬＰＦ）と、第１のＬＰＦの２１の出力信号を二値化させる第１の判定器と、第１の選択器の４１の出力信号を遅延させる第１の画素遅延器の３４と、を有する。

【0041】

Ｇ１の撮像素子３Ｇ１に対して垂直方向に同一位置で水平方向に１／２画素ピッチずらして配置したＲの撮像素子３ＲとＧ１の撮像素子に対して垂直方向に１／２画素ピッチ水平方向に同一位置に配置したＢの撮像素子３Ｂと、Ｇ１の撮像素子３Ｇ１の信号とＲの撮像素子３Ｒの信号との交互に選択する第２の選択器の４２と、第２の選択器の４２の出力信号を遅延させる第２の画素遅延器の３５と、Ｇ２の撮像素子３Ｇ２の信号とＢの撮像素子３Ｂの信号との交互に選択する第２の選択器の４２と、第２の選択器の４２の出力信号を遅延させる第３の画素遅延器の３６と、を有するか又は Ｇ１の撮像素子３Ｇ１に対して垂直方向に同一位置で水平方向に１／２画素ピッチずらして配置したＢの撮像素子３ＢとＧ１の撮像素子に対して垂直方向に１／２画素ピッチ水平方向に同一位置に配置したＲの撮像素子３Ｒと、Ｇ１の撮像素子３Ｇ１の信号とＢの撮像素子３Ｂの信号との交互に選択する第２の選択器の４２と、第２の選択器の４２の出力信号を遅延させる第２の遅延器の３５と、Ｇ２の撮像素子３Ｇ２の信号とＲの撮像素子３Ｒの信号との交互に選択する第２の選択器の４２と、第２の選択器の出力信号を遅延させる第３の画素遅延器の３７とを有するかのどちらか一方を有し、
Ｒの撮像素子３Ｒの信号の低域成分を通過させる第２のＬＰＦの２２と、Ｂの撮像素子３Ｂの信号の低域成分を通過させる第３のＬＰＦの２３と、第１のＬＰＦの２１の出力と第２のＬＰＦの２２の出力との差を計算する第１の減算器の３１と、前記第１の減算器の３１の出力にＲ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比での選択をオフセットさせるＲ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比オフセット信号を加算する第１の加算器の２５と、を有する。
ここで、ＬＰＦの２１と２２と２３の様に同様の処理のＦＰＧＡ実装時は、消費電力の少なくなる低速の並列処理でもゲート数が少なくなる時分割処理でもよい

【0042】

第１のＬＰＦの出力と第３のＬＰＦの出力との差を計算する第２の減算器の３２と前記第２の減算器の３２の出力にＢ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比での選択をオフセットさせるＢ／（Ｇ１＋Ｇ２）の平均比オフセット信号を加算する第２の加算器の２６の組合せ又は、Bの撮像素子信号のゲイン又はB映像信号のゲインを制御するBゲイン制御信号とGの撮像素子信号のゲイン又はG映像信号のゲインを制御するGゲイン制御信号と、前記Bゲイン制御信号と前記Gゲイン制御信号との差を計算する減算器と前記減算器出力にゲインでの選択をオフセットさせるゲインオフセット信号を加算する第２の加算器の２６の組合せの少なくとも一方の組合せを有し、第１の加算器の出力信号により第１の遅延器の３４の（G1+G2）出力信号と第２の遅延器の３５の（G1+R）出力信号とを選択する第５の選択器の４５と、第２の加算器の２６の出力信号により第１の遅延器の（G1+G2）出力信号と第３の遅延器の３６の（G2+B）出力信号とを選択する第６の選択器の４６と、走査線奇数偶数フラグ信号により第５の選択器の４５の出力信号と第６の選択器の４６の出力信号とを選択する第７の選択器の４７と、第７の選択器の４７の出力信号の高域成分を通過させる高域通過濾波器（以下HＰＦ）２４とを有し、前記HＰＦの出力信号を前記第１のＬＰＦの出力信号と前記第２のＬＰＦの出力信号と前記第３のＬＰＦの出力信号とに加算する第４の加算器の２８と第５の加算器の２９と第６の加算器の３０とを有する。

【0043】

また、本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ａと図２Ｂの補間処理回路の１１内の２１，２２，２３の低域通過濾波器（ＬＰＦ）において、ＬＰＦ２１の様に、画素遅延器３８と加算器の２６のビットシフト部の３９で、低域通過濾波を実現している。
さらに、本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ａと図２Ｂの補間処理回路の１１内の高域通過濾波器（HＰＦ）の２４において、画素遅延器３６と減算器の３３で、高域通過濾波を実現している。

【0044】

２１６０／６０ｐ（順次走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ａにおいて、３３，５０は減算器であり、５１，の５２は比較器であり、の５３，の５４は論理和であり、ＢゲインがＢゲイン制限信号以下ならＧゲインに関わらず、Ｇ2＋Ｂ信号を偶数走査線の高域信号にしている。

【0045】

さらに、本発明の一実施例に係る撮像装置の撮像素子の貼り合せ位置を示す模式図の図４（ａ）の様に貼り合せしたＲとＧ１とＧ２とＢとの撮像素子を順次走査させる。そして、２１６０／６０ｉ（飛越走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すブロック図の図２Ｂにおいて、上記偶数走査線の高域信号と上記奇数走査線の高域信号とを加算する手段の加算器の４７と高域通過濾波器（HＰＦ）の２４と、上記加算する手段の出力信号を飛越走査の出力映像信号に加算する手段の加算器の２７と２８と２９とを有する。

【0046】

本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すフローチャートの図３Ａと図３Ｂにおいて、60は「開始」であり、61は「Bゲインが十分低いか」であり、62は「 (色温度は4800K以上等)BゲインがGゲインと大差ないか」であり、63は「（芝生でない等）平均のRレベルが平均のＧレベルと大差ないか」であり、64は「G2とＢと交互にした信号の高域信号を偶数数走査線の高域信号にする」であり、65は「G1とG2と交互にした信号の高域信号を偶数走査線の高域信号にする」であり、66は「（芝生でない等）平均のRレベルが平均のＧレベルと大差ないか」であり、67は「G1とＲと交互にした信号の高域信号を奇数走査線の高域信号にする」であり、68は「G1とＲと交互にした信号の高域信号を奇数走査線の高域信号にする」であり、72は「終了」である。
ここで、フローチャートの図３Ａと図３Ｂにおいて、61,62,63,64,65の処理と66,67,68の処理とはどちらが先でもよい。

【0047】

２１６０／６０ｐ（順次走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すフローチャートの図３Ａでは、69は「奇数走査線か」であり、70は「ＲＧＢの低域信号に奇数走査線の高域信号を加算した信号をＲＧＢの映像信号にする」であり、71は「ＲＧＢの低域信号に偶数走査線の高域信号を加算した信号をＲＧＢの映像信号にする」である。

【0048】

２１６０／６０ｉ（飛越走査出力）の本発明の一実施例に係る信号処理の例を示すフローチャートの図３Ｂでは、73は「ＲＧＢの低域信号に偶数走査線の高域信号と奇数走査線の高域信号とを加算した信号をＲＧＢの映像信号にする」てある。

【0049】

本発明は、本発明の１実施例の輪郭補正回路の詳細ブロック図の図１Ａから図１Ｄの減算器やラインメモリ部や画素遅延部の個数は７ヶに限定せず、回路規模が許容されるなら、より多い自然数でも構わない。
加算器やラインメモリ部や画素遅延部の個数が７ヶ以上でない場合は輪郭補正が対称となるように、加算器やラインメモリ部や画素遅延部の個数は偶数が好ましい。
つまり、水平輪郭（変調度）補正と垂直輪郭（変調度）補との個別補正を簡易で済ませる場合は、フレームメモリから読み出す個数は４ケや6ケが好ましい。
この出願は、２０１４年９月２６日に出願された日本出願特願２０１４−１９６５９５を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明の固体撮像装置では、3つの波長で色収差が補正され、2つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているアッベが命名したアポクロマートレンズに残存する青色のコマ（彗星状の）収差または高倍率ズームレンズ又は汎用のズームレンズの広角端や望遠端又は一眼レフ用の反射望遠レンズのコマ収差のために、中心方向と遠ざかる方向とで、輪郭の崩れ方が著しく異なる映像信号しか撮像素子から出力されなくても、オーバーシュートやアンダーシュートを押さえた輪郭補正を実施した映像信号を出力可能となる。
また、コマ収差の補正するために、１６：９等と横長アスペクト比のＵＨＤＴＶで、画面中心からの距離（ｈ−Ｈ／２）に比例で補正量を算出し、水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出し、垂直輪郭補正を垂直輪郭の上（5Ｈから8Ｈ）の輪郭と下（0Ｈから3Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別ごとと水平輪郭の左（5ｄから8ｄの輪郭）と右（0ｄから3ｄの輪郭）とで補正量を個別に可変する。

【0051】

その結果、視野角の１乗に比例するコマ収差を補正する画面周辺で、（外側片方向輪郭補正するため、）撮像装置において、水平輪郭補正の左右を独立に可変し、特に横長画面の４Ｋ８ＫのＵＨＤＴＶにおいて、２／３型の９９倍等の高倍率ズームレンズの広角端や望遠端又は一眼レフ用の反射望遠レンズでの中継を実現することが可能となる。または（高域の）輝度信号に青も用いてOLPFなしでもモアレ低減を実現する撮像装置を実現し、普及価格のＵＨＤＴＶを製品化することが可能となる。そのため、高倍率ズームレンズ又は汎用のズームレンズの広角端や望遠端又は一眼レフ用の反射望遠レンズのコマ収差も電子的に映像信号において補正し、より高解像度である４Ｋや８Ｋといったカメラにおいて、放射線方向の外側と内側とで輪郭の崩れを補正し、色分解光学系とＲＧＢの３板式のカメラや色分解光学系とＲＧＧＢの４板式のカメラやＲＧＧＢのベイヤー配列のオンチップカラーフィルタの撮像素子を用いた単板カメラにおいて、高倍率ズームレンズ又は汎用のズームレンズ又は一眼レフ用の反射望遠レンズを含むカメラ全体の小型化と低価格化を実現する撮像装置とする。

【符号の説明】

【0052】

１：レンズと反射光学系等の光学系（特に高倍率ズームレンズと反射望遠レンズ）、２：撮像部、３，７：撮像装置、４：（垂直輪郭補正、水平輪郭補正または斜め輪郭補正等の）中心方向と遠ざかる方向とで個別輪郭強調可変機能付信号処理部、５：水平画素カウンタ含む画面位置制御部、６：ＣＰＵ、８：輪郭強調可変機能付信号処理部２０〜２７，４０〜４７：加算器、２８，４８：映像レベル判定器、３１，５１：小振幅大振幅圧縮器、２９，４９，３２，５２：掛け算器、Ｍ０〜Ｍ７：ラインメモリ部、Ｍ８：フレームメモリ部、Ｄ０〜Ｄ７：画素遅延部、Ｎ０〜Ｎ３，Ｎ５〜Ｎ８，Ｎ１０〜Ｎ１３，Ｎ１５〜Ｎ１８：負の掛け算器、 Ｐ０〜８，Ｐ１０〜１８：正の掛け算器、 １１：補間処理回路、２１，２２，２３：低域通過濾波器（ＬＰＦ）、２４：高域通過濾波器（HＰＦ）、２５，２６，２７，２８，２９，３０，４７：加算器、３１，３２，３３，５０：減算器、３４，３５，３６，３７，３８：画素遅延器、３９：ビットシフト部、４１，４２，４３，４４，４５，４６：選択器、５１，５２：比較器、５３，５４：論理和

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図1G】

【図1H】

【図1I】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】