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JP2003018609A - Image input device - Google Patents

Image input device

Info

Publication number
JP2003018609A
JP2003018609A JP2001198650A JP2001198650A JP2003018609A JP 2003018609 A JP2003018609 A JP 2003018609A JP 2001198650 A JP2001198650 A JP 2001198650A JP 2001198650 A JP2001198650 A JP 2001198650A JP 2003018609 A JP2003018609 A JP 2003018609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
color
filter
signal
image pickup
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001198650A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Tanemura
隆 種村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2001198650A priority Critical patent/JP2003018609A/en
Publication of JP2003018609A publication Critical patent/JP2003018609A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】オンチップカラーフィルタを通して撮像された
画像データから1色の画像データを選択して出力する画
像入力装置を得る。 【解決手段】光学レンズ1は顕微鏡光学系を構成し、被
写体光を光電変換素子2上に結像させる。光電変換素子
2の表面にはRGBオンチップカラーフィルタ2aが各
画素上に設けられている。光電変換素子2は入射される
光に応じて各画素に電荷を蓄積し、蓄積電荷を順に出力
する。電荷信号はアナログ撮像信号としてA/Dコンバ
ータ4へ送出され、デジタル画像データに変換される。
画像処理部5はゲイン補正部を含み、A/D変換回路4
から出力される画像データのうち1色のデータを除く他
の色のデータに対するゲイン値を0にする。ゲイン補正
された画像データは表示用データに変換後に出力され
る。画像出力デバイス6は、画像処理部5からの表示用
データによる画像を表示する。
(57) Abstract: An image input device is provided for selecting and outputting one-color image data from image data captured through an on-chip color filter. An optical lens (1) forms a microscope optical system and forms an image of subject light on a photoelectric conversion element (2). On the surface of the photoelectric conversion element 2, an RGB on-chip color filter 2a is provided on each pixel. The photoelectric conversion element 2 accumulates electric charge in each pixel according to the incident light, and sequentially outputs the accumulated electric charge. The charge signal is sent to the A / D converter 4 as an analog imaging signal, and is converted into digital image data.
The image processing unit 5 includes a gain correction unit, and the A / D conversion circuit 4
The gain value for the data of the other colors excluding the data of one color in the image data output from is set to 0. The gain-corrected image data is output after being converted into display data. The image output device 6 displays an image based on the display data from the image processing unit 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image input device.

【0002】[0002]

【従来の技術】蛍光作用を利用した蛍光顕微鏡が知られ
ている。たとえば、G色励起の蛍光顕微鏡では、緑色光
に対して蛍光作用を有する物質を透明な試料に塗布し、
この試料に対して緑色の励起光を照射する。緑色光が照
射された試料は、塗布された蛍光物質の作用により青色
光を反射する。青色光が反射される試料を青色成分の光
のみを通過させる波長フィルタを通して観察すると、青
色光による試料の像が観察される。このように蛍光顕微
鏡で観察される像をデジタルカメラで撮像したいという
要求がある。一方、一般のデジタルカメラでは、カラー
画像を得るためにR、G、Bなどの所定のカラーフィル
タを通して被写体像が撮像される。撮像された各色の撮
像信号は、ホワイトバランス調整処理などによって所定
の割合で色合成され、撮影画像の色あいが調整される。
このようなデジタルカメラで青色の被写体を撮像する
と、B色のカラーフィルタを通した青色画像の他に、R
色およびG色のカラーフィルタを通した不要な画像が得
られて無駄である。
2. Description of the Related Art Fluorescence microscopes that utilize fluorescence are known. For example, in a G-color excitation fluorescence microscope, a substance having a fluorescent action on green light is applied to a transparent sample,
This sample is irradiated with green excitation light. The sample irradiated with green light reflects blue light by the action of the applied fluorescent substance. When a sample that reflects blue light is observed through a wavelength filter that passes only blue component light, an image of the sample due to blue light is observed. As described above, there is a demand for capturing an image observed with a fluorescence microscope with a digital camera. On the other hand, in a general digital camera, a subject image is captured through a predetermined color filter such as R, G, and B in order to obtain a color image. The picked-up image signals of the respective colors are color-synthesized at a predetermined ratio by white balance adjustment processing or the like, and the color tone of the taken image is adjusted.
When a blue subject is imaged by such a digital camera, in addition to the blue image that has passed through the B color filter,
It is useless because an unnecessary image is obtained through the color filters of the colors G and G.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】デジタルカメラがCC
Dなどの撮像素子上にオンチップで形成されたRGBカ
ラーフィルタを有する場合は、蛍光顕微鏡の青色光によ
る像を撮像するとき、蛍光顕微鏡が有する青色光を通過
させる波長フィルタと、デジタルカメラが有するB色の
カラーフィルタとが重複して用いられる。このため、コ
スト面で無駄である上に双方のフィルタで青色光が減衰
するという問題があった。また、デジタルカメラがモノ
クロの撮像素子を有し、RGBなどの所定のカラーフィ
ルタを面順次で切替えて撮像する場合は、青色光以外の
撮像に要する時間が無駄であった。
[Problems to be Solved by the Invention]
When an RGB color filter formed on-chip on the image pickup device such as D has a wavelength filter that allows the blue light of the fluorescence microscope to pass therethrough when capturing an image of the blue light of the fluorescence microscope, the digital camera has The B color filter is used redundantly. For this reason, there is a problem that the blue light is attenuated by both filters, which is wasteful in terms of cost. In addition, when the digital camera has a monochrome image pickup element and switches a predetermined color filter such as RGB in a frame-sequential manner to capture an image, the time required for capturing an image other than blue light is wasted.

【0004】本発明の目的は、撮像素子上にオンチップ
で形成された色フィルタを通して単色の被写体像を撮像
する場合に、単色撮影用の色フィルタを不要にした画像
入力装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
撮像素子上に色フィルタを持たない撮像素子で単色の被
写体像を撮像する場合に、被写体像と異なる色成分を撮
像しないようにした画像入力装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide an image input device which does not require a color filter for monochromatic photographing when a monochromatic subject image is picked up through a color filter formed on-chip on an image pickup device. is there. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide an image input device that does not capture a color component different from that of a subject image when capturing a single-color subject image with an image sensor having no color filter on the image sensor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図
1、図3に対応づけて本発明を説明する。 (1)請求項1に記載の発明による画像入力装置は、撮
像面上にオンチップで形成された色フィルタ2aを通し
て被写体像を撮像し、各色に対応する撮像信号を出力す
る撮像素子2と、撮像面に被写体像を結像させる光学系
1と、撮像素子2から出力される各色の撮像信号の中か
ら少なくとも1色の撮像信号を選択して出力する撮像信
号選択回路5と、撮像信号選択回路5から出力される撮
像信号を用いて画像信号を生成する画像生成回路5とを
備えることにより、上述した目的を達成する。 (2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像
入力装置において、撮像信号選択回路5は、各色の撮像
信号の中から、1色の撮像信号を選択するか、複数色の
撮像信号を選択するかを切替える切替え回路5をさらに
備え、切替え回路5が1色の撮像信号を選択するように
切替えられているとき、画像生成回路5は1色の画像信
号を生成し、切替え回路5が複数色の撮像信号を選択す
るように切替えられているとき、画像生成回路5は色合
成した画像信号を生成することを特徴とする。 (3)請求項3に記載の発明による画像入力装置は、被
写体像の色成分のうち第1の色成分を通過させる第1の
フィルタ8cと、第1のフィルタ8cと異なる第2の色
成分を通過させる第2のフィルタ8a(8b)とを切替え
るフィルタ切替え装置8と、第1のフィルタ8cまたは
第2のフィルタ8a(8b)を通過した被写体像を撮像し
て撮像信号を出力する撮像素子2Bと、撮像素子2Bの
撮像面に第1のフィルタ8cまたは第2のフィルタ8a
(8b)を通過した被写体像を結像させる光学系1と、撮
像素子2Bから出力される撮像信号を用いて画像信号を
生成する画像生成回路5Bと、所定の露光時間内におい
て、(a)第1のフィルタ8cおよび第2のフィルタ8a
(8b)を時分割で切替えるか、(b)第1のフィルタ8c
および第2のフィルタ8a(8b)のうち一方のフィルタ
を択一的に切替えるかをフィルタ切替え装置8に指示す
る制御回路7とを備えることにより、上述した目的を達
成する。 (4)請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像
入力装置において、制御回路7により時分割の切替えが
指示されているとき、第1のフィルタ8cに切替えられ
た状態で画像生成回路5Bにより生成された第1色の画
像信号と、第2のフィルタ8a(8b)に切替えられた状
態で画像生成回路5Bにより生成された第2色の画像信
号とを色合成して出力する一方、制御回路7により択一
的な切替えが指示されているとき、画像生成回路5Bに
より生成される画像信号を逐次出力する画像出力回路5
Bとを備えることを特徴とする。
The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3 showing an embodiment. (1) The image input device according to the first aspect of the present invention includes an image pickup device 2 for picking up an image of a subject through a color filter 2a formed on-chip on an image pickup surface and outputting an image pickup signal corresponding to each color. An optical system 1 for forming a subject image on an image pickup surface, an image pickup signal selection circuit 5 for selecting and outputting an image pickup signal of at least one color from image pickup signals of respective colors output from an image pickup element 2, and an image pickup signal selection By including the image generation circuit 5 that generates an image signal using the image pickup signal output from the circuit 5, the above-described object is achieved. (2) The invention according to claim 2 is the image input device according to claim 1, wherein the image pickup signal selection circuit 5 selects an image pickup signal of one color from among the image pickup signals of each color, or a plurality of colors. Further includes a switching circuit 5 for switching whether to select the image pickup signal of 1., and when the switching circuit 5 is switched to select the image pickup signal of one color, the image generation circuit 5 generates an image signal of one color, When the switching circuit 5 is switched so as to select the imaging signals of a plurality of colors, the image generation circuit 5 is characterized in that it generates a color-synthesized image signal. (3) In the image input device according to the third aspect of the invention, the first filter 8c that passes the first color component of the color components of the subject image, and the second color component different from the first filter 8c. A filter switching device 8 for switching between a second filter 8a (8b) that allows light to pass through, and an image sensor that captures a subject image that has passed through the first filter 8c or the second filter 8a (8b) and outputs a captured signal. 2B and the first filter 8c or the second filter 8a on the image pickup surface of the image pickup element 2B.
The optical system 1 for forming a subject image that has passed through (8b), the image generation circuit 5B for generating an image signal using the image pickup signal output from the image pickup device 2B, and (a) within a predetermined exposure time. First filter 8c and second filter 8a
(8b) is switched by time division, or (b) first filter 8c
And the control circuit 7 for instructing the filter switching device 8 whether to selectively switch one of the second filters 8a (8b), the above-mentioned object is achieved. (4) The invention according to claim 4 is the image input device according to claim 3, wherein when the control circuit 7 instructs the time division switching, the image is switched to the first filter 8c. The image signal of the first color generated by the generation circuit 5B and the image signal of the second color generated by the image generation circuit 5B while being switched to the second filter 8a (8b) are color-synthesized and output. On the other hand, the image output circuit 5 that sequentially outputs the image signals generated by the image generation circuit 5B when the control circuit 7 instructs the alternative switching.
B is provided.

【0006】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明をわかりやすく説明するために実施の形態
の図と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態に
限定されるものではない。
In the section of means for solving the above-mentioned problems, the present invention is limited to the embodiments although it is associated with the drawings of the embodiments in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner. is not.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 −第一の実施の形態− 図1は、本発明の第一の実施の形態による画像入力装置
を示す図である。図1において、画像入力装置は、光学
レンズ1と、CCDなどの光電変換素子2と、タイミン
グジェネレータ3と、A/Dコンバータ4と、画像処理
部5と、CRTディスプレイなどの画像出力デバイス6
とを有する。光学レンズ1は顕微鏡光学系を構成し、被
写体光を光電変換素子2の撮像面上に結像させる。な
お、後述する蛍光画像入力のために、顕微鏡で観察され
る不図示の試料に励起光を照射する不図示の励起光源が
画像入力装置に備えられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. —First Embodiment— FIG. 1 is a diagram showing an image input device according to a first embodiment of the present invention. 1, an image input device includes an optical lens 1, a photoelectric conversion element 2 such as a CCD, a timing generator 3, an A / D converter 4, an image processing unit 5, and an image output device 6 such as a CRT display.
Have and. The optical lens 1 constitutes a microscope optical system, and images the subject light on the imaging surface of the photoelectric conversion element 2. The image input device is provided with an excitation light source (not shown) for irradiating an unillustrated sample observed with a microscope with excitation light for inputting a fluorescence image to be described later.

【0008】光電変換素子2の表面には、たとえば、図
2に示すようなRGB原色系のベイヤ配列によるオンチ
ップカラーフィルタ2aが各画素上に設けられている。
被写体光は、カラーフィルタ2aによりそれぞれの色成
分に分離されて光電変換素子2に入射される。光電変換
素子2は、入射される光に応じて各画素に電荷を蓄積す
る。各画素に蓄積された電荷は、光電変換素子2に入力
される駆動信号によって順に読出される。読出された電
荷信号は、不図示のノイズ除去回路や直流再生回路など
によってノイズ除去、ゲインコントロールなどのアナロ
グ処理が施れた後に、アナログ撮像信号としてA/Dコ
ンバータ4へ送出される。
On the surface of the photoelectric conversion element 2, for example, an on-chip color filter 2a having an RGB primary color system Bayer array as shown in FIG. 2 is provided on each pixel.
The subject light is separated into respective color components by the color filter 2a and is incident on the photoelectric conversion element 2. The photoelectric conversion element 2 accumulates charges in each pixel according to the incident light. The charges accumulated in each pixel are sequentially read by the drive signal input to the photoelectric conversion element 2. The read charge signal is subjected to analog processing such as noise removal and gain control by a noise removal circuit or a direct current reproduction circuit (not shown), and then sent to the A / D converter 4 as an analog image pickup signal.

【0009】A/Dコンバータ4は、アナログ撮像信号
をデジタル画像データに変換する。タイミングジェネレ
ータ3は、光電変換素子2に対する駆動信号と、A/D
コンバータ4に対する変換タイミング信号とを生成して
出力する。光電変換素子2の駆動信号は、水平駆動信号
HD,垂直駆動信号VD,およびクロック信号CLKを
含む。A/Dコンバータ4の変換タイミング信号は、光
電変換素子2のクロック信号CLKと同じ信号である。
タイミングジェネレータ3は、光電変換素子2およびA
/Dコンバータ4の動作タイミングを制御する。
The A / D converter 4 converts an analog image pickup signal into digital image data. The timing generator 3 receives the drive signal for the photoelectric conversion element 2 and the A / D
A conversion timing signal for the converter 4 is generated and output. The drive signal of the photoelectric conversion element 2 includes a horizontal drive signal HD, a vertical drive signal VD, and a clock signal CLK. The conversion timing signal of the A / D converter 4 is the same signal as the clock signal CLK of the photoelectric conversion element 2.
The timing generator 3 includes a photoelectric conversion element 2 and A
The operation timing of the / D converter 4 is controlled.

【0010】画像処理部5はゲイン補正部を含み、A/
D変換回路4から出力される画像データに対して輪郭補
償やガンマ補正、ゲイン調整などの画像処理を施す。ゲ
イン補正は、不図示のCPUから送られる情報に基づく
定数を、RGB各色に対応する各画素のデータに対して
それぞれ掛け合わせることによって行われる。
The image processing section 5 includes a gain correction section, and
Image processing such as contour compensation, gamma correction, and gain adjustment is performed on the image data output from the D conversion circuit 4. The gain correction is performed by multiplying each pixel data corresponding to each RGB color by a constant based on information sent from a CPU (not shown).

【0011】画像処理部5はさらに、上記画像処理が行
われた画像データを、画像出力デバイス6に表示するた
めの表示用データに変換処理して出力する。これによ
り、たとえば、VESAなどのフォーマットによる所定
周波数の垂直同期信号、水平同期信号およびクロック信
号に同期する表示用データが出力される。画像出力デバ
イス6は、画像処理部5から入力される表示用データに
よる画像を表示する。
The image processing unit 5 further converts the image data subjected to the image processing into display data to be displayed on the image output device 6, and outputs the display data. As a result, display data synchronized with the vertical synchronizing signal, the horizontal synchronizing signal, and the clock signal of a predetermined frequency in a format such as VESA is output. The image output device 6 displays an image based on the display data input from the image processing unit 5.

【0012】本発明の実施の形態による画像入力装置
は、蛍光顕微鏡による蛍光画像入力と、通常のカラー画
像入力とを切替えて行うことに特徴を有する。蛍光画像
入力とカラー画像入力との切替えは、不図示のメニュー
操作によって切替えられる。蛍光画像入力の場合は、R
GBのうちいずれか一色の画像が選択出力される。選択
出力する色の切替えも、不図示のメニュー操作によって
行われる。
The image input device according to the embodiment of the present invention is characterized in that the fluorescent image input by the fluorescent microscope and the normal color image input are switched and performed. Switching between fluorescent image input and color image input is switched by a menu operation (not shown). R for fluorescence image input
An image of one color of GB is selectively output. Switching of colors to be selectively output is also performed by a menu operation (not shown).

【0013】−蛍光画像入力− 画像入力装置がG色励起光源を用いて青色画像を入力す
る場合を例にあげて説明する。光学レンズ1を通して観
察される不図示の試料には、緑色光に対して蛍光作用を
有する物質があらかじめ塗布されている。この試料に対
して不図示のG色励起光源が緑色の励起光を照射する
と、不図示の試料は塗布された蛍光物質の作用により青
色光を反射する。光学レンズ1は、青色被写体光を光電
変換素子2の撮像面上に結像させる。なお、光電変換素
子2には、青色被写体光の他に励起光による緑色反射光
も入力される。
-Fluorescent Image Input- An example will be described in which the image input device inputs a blue image using a G color excitation light source. A sample (not shown) observed through the optical lens 1 is previously coated with a substance having a fluorescent action on green light. When a G-color excitation light source (not shown) irradiates this sample with green excitation light, the sample (not shown) reflects blue light by the action of the applied fluorescent substance. The optical lens 1 forms an image of blue subject light on the image pickup surface of the photoelectric conversion element 2. In addition to the blue subject light, the reflected green light by the excitation light is also input to the photoelectric conversion element 2.

【0014】青色および緑色の入力光は、図2で示した
カラーフィルタ2aによりそれぞれの色成分に分離され
て光電変換素子2の撮像面に入射される。この場合に
は、B色のフィルタが設けられている画素に青色被写体
光が入射され、G色のフィルタが設けられている画素に
緑色反射光が入射される。R色のフィルタが設けられて
いる画素に入力される赤色光の成分はほぼ0である。光
電変換素子2は入射される光に応じて各画素に電荷を蓄
積し、各画素の蓄積電荷は光電変換素子2に入力される
駆動信号によって順に読出される。読出された電荷信号
は、上述したように、A/Dコンバータ4でデジタル画
像データに変換され、画像処理部5へ送られる。
The blue and green input lights are separated into respective color components by the color filter 2a shown in FIG. 2 and are incident on the image pickup surface of the photoelectric conversion element 2. In this case, the blue subject light is incident on the pixel provided with the B color filter, and the green reflected light is incident on the pixel provided with the G color filter. The red light component input to the pixel provided with the R color filter is almost zero. The photoelectric conversion element 2 accumulates electric charge in each pixel according to incident light, and the accumulated electric charge of each pixel is sequentially read by a drive signal input to the photoelectric conversion element 2. The read charge signal is converted into digital image data by the A / D converter 4 and sent to the image processing unit 5, as described above.

【0015】画像入力装置が蛍光画像を入力するとき、
画像処理部5には不図示のCPUから蛍光画像入力用の
ゲイン設定情報が送られる。この設定情報は、たとえ
ば、R色およびG色に対応する画素のデータに掛けるゲ
イン値を0に、B色に対応する画素のデータに掛けるゲ
イン値を0.5〜2.0のいずれかの値にするものであ
る。これにより、R色およびG色に対応する画像データ
の値は0になり、B色に対応する画像データのみが画像
処理部5から出力される。したがって、画像出力デバイ
ス6は青色画像を表示する。
When the image input device inputs a fluorescence image,
Gain setting information for fluorescent image input is sent to the image processing unit 5 from a CPU (not shown). This setting information is, for example, 0 for the gain value to be multiplied by the pixel data corresponding to the R and G colors, and 0.5 to 2.0 for the gain value to be multiplied for the pixel data corresponding to the B color. It's what you value. As a result, the value of the image data corresponding to the R color and the G color becomes 0, and only the image data corresponding to the B color is output from the image processing unit 5. Therefore, the image output device 6 displays a blue image.

【0016】画像処理部5がB色の画素のデータに掛け
るゲイン値をいくらにするかは、たとえば、画像処理部
5に入力されるB色の全ての画素データ中の最大値によ
って決定する。B色の画素データの最大値が所定値より
小さい場合はゲイン値を大きくし、B色の画素データの
最大値が所定値より大きい場合はゲイン値を小さくし、
ゲイン値を掛けた後のB色の信号値を所定値に近づける
ようにゲイン値を決定する。ここでいう所定値とは最大
階調であり、たとえば、8ビットデータの場合に255
とする。決定したゲイン値は、全てのB色の画素のデー
タに共通に用いられる。
How much the gain value to be applied to the B color pixel data by the image processing unit 5 is determined by, for example, the maximum value of all the B color pixel data input to the image processing unit 5. If the maximum value of the B color pixel data is smaller than the predetermined value, the gain value is increased, and if the maximum value of the B color pixel data is larger than the predetermined value, the gain value is decreased.
The gain value is determined so that the signal value of B color after being multiplied by the gain value approaches a predetermined value. The predetermined value referred to here is the maximum gradation, for example, 255 in the case of 8-bit data.
And The determined gain value is commonly used for the data of all B color pixels.

【0017】画像処理部5が画素のデータに1つ1つゲ
イン値を掛けるとき、そのデータが何色に対応するデー
タであるかは、以下のように判別する。たとえば、図2
で示したカラーフィルタ2aを通して電荷蓄積される画
素データは、奇数行目の水平ラインに対応するデータが
R色の画素のデータとG色の画素のデータとを交互に有
し、偶数行目の水平ラインに対応するデータがG色の画
素のデータとB色の画素のデータとを交互に有する。そ
こで、画像処理部5内の不図示のCPUは、垂直同期信
号VDの中で水平同期信号HDの数をカウントして奇数
番目の水平ラインであるか、偶数番目の水平ラインであ
るかを判別する。不図示のCPUはさらに、水平同期信
号HDの中でクロック信号CLKの数をカウントして水
平ラインの中で奇数番目の画素データであるか、水平ラ
インの中で偶数番目の画素データであるかを判別する。
以上により水平ラインが偶数番目であるか奇数番目であ
るか、および当該水平ラインの中でデータが偶数番目で
あるか奇数番目であるかがわかれば、当該データが何色
に対応するデータであるかを判別できる。
When the image processing unit 5 multiplies the pixel data by the gain value one by one, the color corresponding to the data is determined as follows. For example, in Figure 2.
In the pixel data in which the charges are accumulated through the color filter 2a indicated by, the data corresponding to the horizontal lines in the odd rows alternately have the data of the R color pixels and the data of the G color pixels, and the data of the even rows The data corresponding to the horizontal line alternately has the data of the G color pixel and the data of the B color pixel. Therefore, a CPU (not shown) in the image processing unit 5 counts the number of horizontal synchronizing signals HD in the vertical synchronizing signal VD and determines whether the horizontal synchronizing signal HD is an odd-numbered horizontal line or an even-numbered horizontal line. To do. The CPU (not shown) further counts the number of clock signals CLK in the horizontal synchronizing signal HD to determine whether the pixel data is odd-numbered pixel data in the horizontal line or even-numbered pixel data in the horizontal line. To determine.
If it is known from the above whether the horizontal line is an even number or an odd number, and if the data is an even number or an odd number in the horizontal line, it is the data corresponding to what color. Can be determined.

【0018】−カラー画像入力− 画像入力装置がカラー画像を入力する場合を説明する。
この場合には、励起用光源を使用しないで、たとえば、
不図示の白色光源を用いて試料を照明する。光学レンズ
1は、被写体光を光電変換素子2の撮像面上に結像させ
る。被写体光は、図2で示したカラーフィルタ2aによ
りそれぞれの色成分に分離されて光電変換素子2の撮像
面に入射される。光電変換素子2は入射される光に応じ
て各画素に電荷を蓄積し、各画素の蓄積電荷は光電変換
素子2に入力される駆動信号によって順に読出される。
読出された電荷信号は、上述したように、A/Dコンバ
ータ4でデジタル画像データに変換され、画像処理部5
へ送られる。
-Color Image Input- A case where the image input device inputs a color image will be described.
In this case, without using the excitation light source, for example,
A white light source (not shown) is used to illuminate the sample. The optical lens 1 forms an image of subject light on the image pickup surface of the photoelectric conversion element 2. The subject light is separated into respective color components by the color filter 2a shown in FIG. 2 and is incident on the image pickup surface of the photoelectric conversion element 2. The photoelectric conversion element 2 accumulates electric charge in each pixel according to incident light, and the accumulated electric charge of each pixel is sequentially read by a drive signal input to the photoelectric conversion element 2.
The read charge signal is converted into digital image data by the A / D converter 4 as described above, and the image processing unit 5
Sent to.

【0019】画像入力装置がカラー画像を入力すると
き、画像処理部5には不図示のCPUからカラー画像入
力用のゲイン設定情報が送られる。この設定情報は、た
とえば、R色、G色およびB色のそれぞれに対応する画
素のデータに掛けるゲイン値を0.5〜2.0のいずれ
かの値にするものである。これにより、R色、G色およ
びB色のそれぞれに対応する画像データのゲイン補正が
行われ、ゲイン補正後のRGB各色の画像データがそれ
ぞれ画像処理部5から出力される。したがって、画像出
力デバイス6はカラー画像を表示する。
When the image input device inputs a color image, the CPU (not shown) sends gain setting information for color image input to the image processing section 5. This setting information is, for example, for setting the gain value to be multiplied to the data of the pixel corresponding to each of R color, G color, and B color to any value of 0.5 to 2.0. Thereby, the gain correction of the image data corresponding to each of the R color, the G color, and the B color is performed, and the image data of each RGB color after the gain correction is output from the image processing unit 5. Therefore, the image output device 6 displays a color image.

【0020】画像処理部5が各色の画素のデータに掛け
るゲイン値をいくらにするかは、周知のホワイトバラン
ス演算によって決定される。画像処理部5は、たとえ
ば、画像処理部5に入力されるR、G、B全色の画素デ
ータを用いて、主要被写体および背景などの色彩情報の
平均値を白またはグレーなどの無彩色にするようにホワ
イトバランス調整係数を算出する。画像処理部5は、算
出した係数に応じたR色用ゲイン値をR色に対応する画
素のデータに、B色用ゲイン値をB色に対応する画素の
データに、それぞれかけ合わせる。
How much the gain value to be applied to the pixel data of each color by the image processing unit 5 is determined by a well-known white balance calculation. The image processing unit 5 uses, for example, the pixel data of all colors of R, G, and B input to the image processing unit 5 to change the average value of the color information of the main subject and the background to an achromatic color such as white or gray. The white balance adjustment coefficient is calculated so that The image processing unit 5 multiplies the R color gain value corresponding to the calculated coefficient by the pixel data corresponding to the R color and the B color gain value by the pixel data corresponding to the B color, respectively.

【0021】以上説明した第一の実施の形態の画像入力
装置によれば、次の作用効果が得られる。 (1)オンチップカラーフィルタ2aが各画素に対応し
て設けられた光電変換素子2により被写体像を撮像し、
青色の蛍光画像を撮像するとき、R色およびG色に対応
する画素のデータに掛けるゲイン値を0にし、B色に対
応する画素のデータのみを択一的に出力するようにし
た。この結果、蛍光画像入力用に専用の色フィルタを備
えなくてもよいのでコスト低減がはかれ、蛍光画像入力
用フィルタを併用する場合に比べて光電変換素子2から
出力されるB色の電荷信号の値が大きくなるので画像の
S/N比が向上する。 (2)択一的に出力するB色に対応する画素のデータに
掛けるゲイン値は、B色の全画素データ中の最大値が所
定値より小さい場合はゲインを大きくし、B色の全画素
データ中の最大値が所定値より大きい場合はゲインを小
さくするようにした。この結果、ゲインを掛け合わせた
後のB色の信号値が所定値に近づけられるので、被写体
輝度によらずほぼ一定の信号値を得ることができる。 (3)オンチップカラーフィルタ2aが各画素に対応し
て設けられた光電変換素子2により被写体像を撮像し、
カラー画像を撮像するとき、所定のホワイトバランス演
算によって決定されるゲイン値をR色に対応する画素の
データおよびB色に対応する画素のデータにそれぞれか
け合わせ、R色、G色およびB色のそれぞれに対応する
画像データを出力するようにした。この結果、蛍光画像
のみでなく、カラー画像も入力可能な画像入力装置が得
られる。
According to the image input device of the first embodiment described above, the following operational effects can be obtained. (1) The on-chip color filter 2a picks up a subject image by the photoelectric conversion element 2 provided corresponding to each pixel,
When capturing a blue fluorescence image, the gain value to be multiplied to the data of the pixels corresponding to the R color and the G color is set to 0, and only the data of the pixel corresponding to the B color is selectively output. As a result, it is not necessary to provide a dedicated color filter for inputting the fluorescence image, so that the cost can be reduced, and the B color charge signal output from the photoelectric conversion element 2 can be reduced as compared with the case where the fluorescence image input filter is also used. Since the value of is large, the S / N ratio of the image is improved. (2) If the maximum value in all the pixel data of B color is smaller than a predetermined value, the gain value to be multiplied with the data of the pixel corresponding to the B color that is selectively output is increased, and the gain value is increased for all pixels of B color. When the maximum value in the data is larger than the predetermined value, the gain is reduced. As a result, the B-color signal value after multiplication by the gain is brought close to a predetermined value, so that a substantially constant signal value can be obtained regardless of the subject brightness. (3) The on-chip color filter 2a picks up a subject image by the photoelectric conversion element 2 provided corresponding to each pixel,
When capturing a color image, the gain value determined by a predetermined white balance calculation is multiplied by the pixel data corresponding to the R color and the pixel data corresponding to the B color, respectively, to obtain the R color, the G color, and the B color. Image data corresponding to each is output. As a result, an image input device capable of inputting not only a fluorescent image but also a color image can be obtained.

【0022】−第二の実施の形態− 第二の実施の形態による画像入力装置も、蛍光顕微鏡に
よる蛍光画像入力と、通常のカラー画像入力との切替え
が可能である。蛍光画像入力とカラー画像入力との切替
えは、第一の実施の形態と同様に、不図示のメニュー操
作によって切替えられる。蛍光画像入力の場合は、RG
Bのうちいずれかの一色の画像が選択出力される。選択
出力する色の切替えも不図示のメニュー操作によって行
われる。カラー画像入力の場合は、RGB各色ごとに1
フレーム分の画像が時分割でそれぞれ入力される。時分
割で入力された互いに色が異なる3フレーム分の画像
は、RGB混合されて1フレーム分のカラー画像にされ
る。
-Second Embodiment-The image input device according to the second embodiment is also capable of switching between fluorescence image input by a fluorescence microscope and normal color image input. Switching between the fluorescent image input and the color image input can be switched by a menu operation (not shown) as in the first embodiment. RG for fluorescence image input
An image of any one color of B is selectively output. Switching of colors to be selectively output is also performed by a menu operation (not shown). For color image input, 1 for each RGB color
Images for frames are input by time division. Images of three frames having different colors, which are input by time division, are mixed into RGB to form a color image of one frame.

【0023】図3は、本発明の第二の実施の形態による
画像入力装置を示す図である。第一の実施の形態による
図1と比べて、光電変換素子2Bと画像処理部5Bとが
異なり、コントローラ7およびカラーフィルタ回転板8
が追加されている。カラーフィルタ回転板8には、R色
成分を通過させるR色フィルタ8a,G色成分を通過さ
せるG色フィルタ8b、およびB色成分を通過させるB
色フィルタ8cがそれぞれ配設されている。また、第一
の実施の形態と同様に、蛍光画像入力のための不図示の
励起光源が画像入力装置に備えられている。
FIG. 3 is a diagram showing an image input device according to a second embodiment of the present invention. Compared to FIG. 1 according to the first embodiment, the photoelectric conversion element 2B and the image processing unit 5B are different, and a controller 7 and a color filter rotating plate 8 are provided.
Has been added. The color filter rotating plate 8 has an R color filter 8a that passes an R color component, a G color filter 8b that passes a G color component, and a B color filter that passes a B color component.
Color filters 8c are provided respectively. Further, as in the first embodiment, the image input device is provided with an excitation light source (not shown) for inputting a fluorescence image.

【0024】カラーフィルタ回転板8は、被写体光束が
R色フィルタ8a,G色フィルタ8b、およびB色フィ
ルタ8cのいずれか1つを通過するように、光学レンズ
1と光電変換素子2Bとの間に設けられている。カラー
フィルタ回転板8が不図示のモータによって回転される
ことにより、R色フィルタ8a,G色フィルタ8b、お
よびB色フィルタ8cのいずれか1つが光軸AX上に移
動する。不図示のモータは、コントローラ7から駆動信
号が入力されるとカラーフィルタ回転板8を回転させ
る。
The color filter rotating plate 8 is provided between the optical lens 1 and the photoelectric conversion element 2B so that the subject light flux passes through any one of the R color filter 8a, the G color filter 8b and the B color filter 8c. It is provided in. When the color filter rotary plate 8 is rotated by a motor (not shown), any one of the R color filter 8a, the G color filter 8b, and the B color filter 8c moves on the optical axis AX. A motor (not shown) rotates the color filter rotary plate 8 when a drive signal is input from the controller 7.

【0025】光電変換素子2Bは、第一の実施の形態に
よる光電変換素子2と異なり、オンチップカラーフィル
タ2aが省略されている。被写体光は、上述したR色フ
ィルタ8a,G色フィルタ8b、およびB色フィルタ8
cのいずれかを通過した色成分のみが光電変換素子2B
に入射される。光電変換素子2Bは入射光の色成分と無
関係に、入射光に応じた電荷を各画素に蓄積する。各画
素に蓄積された電荷は、光電変換素子2Bに入力される
駆動信号によって順に読出される。読出された電荷信号
は、不図示のノイズ除去回路や直流再生回路などによっ
てノイズ除去、ゲインコントロールなどのアナログ処理
が施れた後に、アナログ撮像信号としてA/Dコンバー
タ4へ送出される。
The photoelectric conversion element 2B differs from the photoelectric conversion element 2 according to the first embodiment in that the on-chip color filter 2a is omitted. The subject light is generated by the R color filter 8a, the G color filter 8b, and the B color filter 8 described above.
Only the color component that has passed through any of c is the photoelectric conversion element 2B.
Is incident on. The photoelectric conversion element 2B accumulates electric charges according to the incident light in each pixel regardless of the color component of the incident light. The charges accumulated in each pixel are sequentially read by the drive signal input to the photoelectric conversion element 2B. The read charge signal is subjected to analog processing such as noise removal and gain control by a noise removal circuit or a direct current reproduction circuit (not shown), and then sent to the A / D converter 4 as an analog image pickup signal.

【0026】画像処理部5Bはゲイン補正部とRGB混
合部とを含み、A/D変換回路4から出力される画像デ
ータに対して輪郭補償やガンマ補正、ゲイン調整などの
画像処理を施す。ゲイン補正は、不図示のCPUから送
られる情報に基づく定数を、R色フィルタ8aを通して
撮像された画像、G色フィルタ8bを通して撮像された
画像、およびB色フィルタ8cを通して撮像された画像
を構成する各データに対してそれぞれ掛け合わせること
によって行われる。RGB混合は、ゲイン補正後の互い
に色が異なる3フレーム分の画像データを用いて、共通
の垂直同期信号、水平同期信号、およびクロック信号に
同期する1フレーム分のカラー画像データを生成するも
のである。
The image processing unit 5B includes a gain correction unit and an RGB mixing unit, and performs image processing such as contour compensation, gamma correction, and gain adjustment on the image data output from the A / D conversion circuit 4. In the gain correction, a constant based on information sent from a CPU (not shown) constitutes an image captured through the R color filter 8a, an image captured through the G color filter 8b, and an image captured through the B color filter 8c. It is performed by multiplying each data individually. RGB mixing is for generating one frame of color image data synchronized with a common vertical synchronizing signal, horizontal synchronizing signal, and clock signal by using image data of three frames having different colors after gain correction. is there.

【0027】画像処理部5Bはさらに、上記画像処理が
行われた画像データを、画像出力デバイス6に表示する
ための表示用データに処理して出力する。これにより、
たとえば、VESAなどのフォーマットによる所定周波
数の垂直同期信号、水平同期信号およびクロック信号に
同期する表示用データが出力される。
The image processing section 5B further processes the image data subjected to the above-mentioned image processing into display data to be displayed on the image output device 6, and outputs the display data. This allows
For example, display data synchronized with a vertical synchronizing signal, a horizontal synchronizing signal and a clock signal having a predetermined frequency in a format such as VESA is output.

【0028】−蛍光画像入力− 画像入力装置がG色励起光源を用いて青色画像を入力す
る場合を例にあげて説明する。コントローラ7は、蛍光
画像を入力するとき、B色フィルタ8cが光軸AX上で
停止されるように、カラーフィルタ回転板8を回転させ
る不図示のモータに駆動信号を出力する。また、コント
ローラ7は画像処理部5Bに指令を出し、光電変換素子
2Bが1フレームの画像を構成する電荷信号を出力する
ごとに、当該信号を用いて生成された1フレームの表示
用データを出力させる。したがって、画像出力デバイス
6は青色画像を表示する。
-Fluorescent Image Input- The case where the image input device inputs a blue image using a G color excitation light source will be described as an example. When the fluorescent image is input, the controller 7 outputs a drive signal to a motor (not shown) that rotates the color filter rotary plate 8 so that the B color filter 8c is stopped on the optical axis AX. In addition, the controller 7 issues a command to the image processing unit 5B, and each time the photoelectric conversion element 2B outputs a charge signal forming an image of 1 frame, outputs 1 frame of display data generated using the signal. Let Therefore, the image output device 6 displays a blue image.

【0029】第一の実施の形態と同様に、光学レンズ1
を通して観察される不図示の試料には、緑色光に対して
蛍光作用を有する物質があらかじめ塗布されている。こ
の試料に対して不図示のG色励起光源が緑色光を照射す
ると、不図示の試料は塗布された蛍光物質の作用により
青色光を反射する。光学レンズ1は、B色フィルタ8c
の作用により青色被写体光を光電変換素子2Bの撮像面
上に結像させる。この場合には、光電変換素子2Bの全
ての画素に青色被写体光が入射される。光電変換素子2
Bは入射される光に応じて各画素に電荷を蓄積し、各画
素の蓄積電荷は光電変換素子2Bに入力される駆動信号
によって順に読出される。読出された電荷信号は、上述
したように、A/Dコンバータ4でデジタル画像データ
に変換され、画像処理部5Bへ送られる。
Similar to the first embodiment, the optical lens 1
A sample having a fluorescent effect on green light is previously applied to a sample (not shown) observed through. When a G-color excitation light source (not shown) irradiates this sample with green light, the sample (not shown) reflects blue light by the action of the applied fluorescent substance. The optical lens 1 is a B color filter 8c.
By this action, the blue subject light is imaged on the image pickup surface of the photoelectric conversion element 2B. In this case, the blue subject light is incident on all the pixels of the photoelectric conversion element 2B. Photoelectric conversion element 2
B accumulates charges in each pixel according to incident light, and the accumulated charges in each pixel are sequentially read by a drive signal input to the photoelectric conversion element 2B. The read charge signal is converted into digital image data by the A / D converter 4 and sent to the image processing unit 5B as described above.

【0030】画像入力装置が蛍光画像を入力するとき、
画像処理部5Bには不図示のCPUから蛍光画像入力用
のゲイン設定情報が送られる。この設定情報は、各画素
のデータに掛けるゲイン値を0.5〜2.0のいずれか
の値にするものである。画素のデータに掛けるゲイン値
をいくらにするかは、たとえば、画像処理部5Bに入力
される全画素データ中の最大値によって決定する。全画
素データ中の最大値が所定値より小さい場合はゲイン値
を大きくし、全画素データ中の最大値が所定値より大き
い場合はゲイン値を小さくし、ゲイン値を掛けた後の信
号値を所定値に近づけるようにゲイン値を決定する。こ
こでいう所定値とは最大階調であり、たとえば、8ビッ
トデータの場合に255とする。決定したゲイン値は、
全ての画素のデータに共通に用いられる。
When the image input device inputs a fluorescence image,
Gain setting information for fluorescent image input is sent from the CPU (not shown) to the image processing unit 5B. This setting information sets the gain value to be multiplied to the data of each pixel to any value of 0.5 to 2.0. How much the gain value to be applied to the pixel data is determined by, for example, the maximum value of all pixel data input to the image processing unit 5B. If the maximum value in all pixel data is less than the specified value, increase the gain value.If the maximum value in all pixel data is greater than the specified value, decrease the gain value. The gain value is determined so as to approach the predetermined value. The predetermined value referred to here is the maximum gradation, and is set to 255 in the case of 8-bit data, for example. The determined gain value is
It is commonly used for the data of all pixels.

【0031】−カラー画像入力− 画像入力装置がカラー画像を入力する場合を説明する。
コントローラ7は、カラー画像を入力するとき、RGB
各色フィルタを光軸AX上で順次停止させるように、カ
ラーフィルタ回転板8を回転させる不図示のモータに駆
動信号を出力する。色フィルタを光軸AX上に停止させ
る間隔は、少なくとも光電変換素子2Bから1フレーム
の画像を構成する電荷信号が出力される時間以上とす
る。また、コントローラ7は画像処理部5Bに指令を出
し、光電変換素子2Bが3フレーム分の画像(RGB各
色1フレームずつ)を構成する電荷信号を出力するごと
に、当該3フレーム分の信号を用いて生成されRGB混
合された1フレームの表示用データを出力させる。した
がって、画像出力デバイス6はカラー画像を表示する。
-Color Image Input- A case where the image input device inputs a color image will be described.
When a color image is input, the controller 7 controls the RGB
A drive signal is output to a motor (not shown) that rotates the color filter rotating plate 8 so as to sequentially stop each color filter on the optical axis AX. The interval at which the color filter is stopped on the optical axis AX is at least the time at which the photoelectric conversion element 2B outputs a charge signal forming an image of one frame. In addition, the controller 7 issues a command to the image processing unit 5B, and each time the photoelectric conversion element 2B outputs a charge signal forming an image for three frames (one frame for each color of RGB), the signal for the three frames is used. One frame of display data generated by the above and mixed with RGB is output. Therefore, the image output device 6 displays a color image.

【0032】カラー画像を入力する場合、第一の実施の
形態と同様に、励起用光源の代わりに不図示の白色光源
を用いて試料を照明する。光学レンズ1は、R色フィル
タ8aが光軸AX上で停止された状態で赤色成分の被写
体光を光電変換素子2Bの撮像面上に結像させる。光電
変換素子2Bは入射される光に応じて各画素に電荷を蓄
積し、各画素の蓄積電荷は光電変換素子2Bに入力され
る駆動信号によって順に読出される。読出された赤色成
分に対応する電荷信号は、A/Dコンバータ4でデジタ
ル画像データに変換され、画像処理部5Bへ送られる。
When a color image is input, a white light source (not shown) is used instead of the excitation light source to illuminate the sample, as in the first embodiment. The optical lens 1 images the subject light of the red component on the imaging surface of the photoelectric conversion element 2B in a state where the R color filter 8a is stopped on the optical axis AX. The photoelectric conversion element 2B accumulates charges in each pixel according to incident light, and the accumulated charges in each pixel are sequentially read by a drive signal input to the photoelectric conversion element 2B. The read charge signal corresponding to the red component is converted into digital image data by the A / D converter 4 and sent to the image processing unit 5B.

【0033】次に、光学レンズ1は、B色フィルタ8c
が光軸AX上で停止された状態で青色成分の被写体光を
光電変換素子2Bの撮像面上に結像させる。光電変換素
子2Bによって蓄積された各画素の蓄積電荷は、光電変
換素子2Bから順に読出される。読出された青色成分に
対応する電荷信号は、A/Dコンバータ4でデジタル画
像データに変換され、画像処理部5Bへ送られる。光学
レンズ1はさらに、G色フィルタ8bが光軸AX上で停
止された状態で緑色成分の被写体光を光電変換素子2B
の撮像面上に結像させる。光電変換素子2Bによって蓄
積された各画素の蓄積電荷は、光電変換素子2Bから順
に読出される。読出された緑色成分に対応する電荷信号
は、A/Dコンバータ4でデジタル画像データに変換さ
れ、画像処理部5Bへ送られる。
Next, the optical lens 1 includes a B color filter 8c.
Is stopped on the optical axis AX, the subject light of the blue component is formed on the image pickup surface of the photoelectric conversion element 2B. The accumulated charge of each pixel accumulated by the photoelectric conversion element 2B is sequentially read from the photoelectric conversion element 2B. The read charge signal corresponding to the blue component is converted into digital image data by the A / D converter 4 and sent to the image processing unit 5B. The optical lens 1 further photoelectrically converts the subject light of the green component into the photoelectric conversion element 2B while the G color filter 8b is stopped on the optical axis AX.
The image is formed on the imaging surface of. The accumulated charge of each pixel accumulated by the photoelectric conversion element 2B is sequentially read from the photoelectric conversion element 2B. The read charge signal corresponding to the green component is converted into digital image data by the A / D converter 4 and sent to the image processing unit 5B.

【0034】画像入力装置がカラー画像を入力すると
き、画像処理部5Bには不図示のCPUからカラー画像
入力用のゲイン設定情報が送られる。この設定情報は、
たとえば、R色、G色およびB色のそれぞれに対応する
データに掛けるゲイン値を0.5〜2.0のいずれかの
値にするものである。これにより、R色、G色およびB
色のそれぞれのデータに対するゲイン補正が行われる。
各色に対応するデータに掛けるゲイン値をいくらにする
かは、所定のホワイトバランス演算によって決定され
る。画像処理部5Bは、たとえば、画像処理部5Bに入
力されるR、G、B各色の合計3フレームのデータを用
いて、主要被写体および背景などの色彩情報の平均値を
白またはグレーなどの無彩色にする周知の方法によりホ
ワイトバランス調整係数を算出する。画像処理部5B
は、算出した係数に応じたR色用ゲイン値をR色に対応
するデータに、B色用ゲイン値をB色に対応するデータ
にそれぞれ掛け合わせる。
When the image input device inputs a color image, the CPU (not shown) sends gain setting information for color image input to the image processing section 5B. This setting information is
For example, the gain value to be multiplied to the data corresponding to each of R color, G color and B color is set to any value of 0.5 to 2.0. As a result, R color, G color and B color
Gain correction is performed on each color data.
How much the gain value to be multiplied with the data corresponding to each color is determined by a predetermined white balance calculation. The image processing unit 5B uses, for example, a total of three frames of data of R, G, and B colors input to the image processing unit 5B to determine the average value of the color information of the main subject and the background such as white or gray. The white balance adjustment coefficient is calculated by a known method for coloring. Image processing unit 5B
Multiplies the R color gain value corresponding to the calculated coefficient by the data corresponding to the R color and the B color gain value by the data corresponding to the B color, respectively.

【0035】以上説明した第二の実施の形態によれば、
次の作用効果が得られる。 (1)カラーフィルタ回転板8にR色フィルタ8a,G
色フィルタ8b、およびB色フィルタ8cを配設し、被
写体光束がいずれか1つの色フィルタを通過するよう
に、光学レンズ1とオンチップカラーフィルタを省略し
た光電変換素子2Bとの間に設ける。青色の蛍光画像を
撮像するとき、B色フィルタを光軸AX上に固定させた
状態で光電変換素子2Bが被写体像を撮像し、光電変換
素子2Bが1フレームの画像を構成する電荷信号を出力
するごとに、当該信号を用いて生成された1フレームの
青色画像表示用データを出力するようにした。この結
果、3フレーム分の電荷信号が出力されるごとに1フレ
ームの表示用データが出力される場合に比べてフレーム
レートを速くすることができるので、動きのある被写体
を撮像する場合にブレ画像が生じにくくなる。また、光
電変換素子2Bの全ての画素からデータが得られるの
で、オンチップカラーフィルタを有する光電変換素子の
特定の色に対応する画素からデータを得る場合に比べて
高品位の画像が得られる。 (2)カラー画像を撮像するとき、RGB各色フィルタ
を光軸AX上で順次停止させ、各色のフィルタに対応し
て光電変換素子2Bが3フレーム分の画像(RGB各色
1フレームずつ)を構成する電荷信号を出力すると、当
該3フレーム分の信号を用いて生成された各色の画像デ
ータをRGB混合し、1フレームのカラー画像表示用デ
ータとして出力するようにした。この結果、オンチップ
カラーフィルタを有する光電変換素子を用いる場合に比
べて高品位の画像が得られる。
According to the second embodiment described above,
The following effects can be obtained. (1) R filter 8a, G on the color filter rotating plate 8
A color filter 8b and a B color filter 8c are provided and provided between the optical lens 1 and the photoelectric conversion element 2B in which the on-chip color filter is omitted so that the subject light flux passes through one of the color filters. When capturing a blue fluorescence image, the photoelectric conversion element 2B captures a subject image while the B color filter is fixed on the optical axis AX, and the photoelectric conversion element 2B outputs a charge signal that constitutes one frame image. Each time, the blue image display data of one frame generated using the signal is output. As a result, the frame rate can be increased as compared with the case where the display data of one frame is output every time the charge signal for three frames is output, so that the blurring image can be obtained when capturing a moving subject. Is less likely to occur. Further, since data is obtained from all the pixels of the photoelectric conversion element 2B, a high-quality image can be obtained as compared with a case where data is obtained from pixels corresponding to a specific color of the photoelectric conversion element having an on-chip color filter. (2) When capturing a color image, the RGB color filters are sequentially stopped on the optical axis AX, and the photoelectric conversion element 2B forms an image for three frames (one frame for each RGB color) corresponding to the filter for each color. When the charge signal is output, the image data of each color generated using the signals for the three frames is mixed in RGB and output as one frame of color image display data. As a result, a high-quality image can be obtained as compared with the case where a photoelectric conversion element having an on-chip color filter is used.

【0036】以上の説明では、蛍光画像を入力する例と
して青色画像を入力する場合を説明したが、赤色あるい
は緑色画像を入力する場合にも本発明を適用できる。
In the above description, the case of inputting a blue image was described as an example of inputting a fluorescent image, but the present invention can also be applied to the case of inputting a red or green image.

【0037】また、上述した説明では原色系カラーフィ
ルタを用いる場合を説明したが、補色系カラーフィルタ
を用いる場合にも本発明を利用できる。
Further, although the case where the primary color filter is used is explained in the above description, the present invention can be applied to the case where the complementary color filter is used.

【0038】光電変換素子としてCCDを例にあげて説
明したが、CCDの他にCMOSセンサやSITを用い
た撮像デバイスを用いるようにしてもよい。
Although the CCD has been described as an example of the photoelectric conversion element, an image pickup device using a CMOS sensor or SIT may be used instead of the CCD.

【0039】特許請求の範囲における各構成要素と、発
明の実施の形態における各構成要素との対応について説
明すると、オンチップカラーフィルタ2aが色フィルタ
に、光電変換素子2および2Bが撮像素子に、光学レン
ズ1が光学系に、画像処理部5が撮像信号選択回路およ
び画像生成回路に、表示用データが撮像信号に、画像処
理部5内のCPUが切替え回路に、色フィルタ8cが第
1のフィルタに、色フィルタ8a(8b)が第2のフィ
ルタに、カラーフィルタ回転板8および駆動モータ(不
図示)がフィルタ切替え装置に、画像処理部5Bが画像
生成回路および画像出力回路に、コントローラ7が制御
回路に、それぞれ対応する。
The correspondence between each constituent element in the claims and each constituent element in the embodiment of the invention will be described. The on-chip color filter 2a is a color filter, the photoelectric conversion elements 2 and 2B are image pickup elements, and the The optical lens 1 is an optical system, the image processing unit 5 is an imaging signal selection circuit and an image generation circuit, the display data is an imaging signal, the CPU in the image processing unit 5 is a switching circuit, and the color filter 8c is the first. In the filter, the color filter 8a (8b) is the second filter, the color filter rotating plate 8 and the drive motor (not shown) are the filter switching devices, the image processing unit 5B is the image generation circuit and the image output circuit, and the controller 7 Corresponds to the control circuit, respectively.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、次のような効果を奏する。 (1)本発明による画像入力装置では、撮像面上にオン
チップで形成された色フィルタを通して被写体像を撮像
し、撮像素子から出力される各色の撮像信号の中から少
なくとも1色の撮像信号を選択して出力するようにした
ので、単色撮影用の色フィルタを用いずに単色の被写体
像を撮像することができる。 (2)本発明による画像入力装置では、被写体像の色成
分のうち第1の色成分を通過させる第1のフィルタ、ま
たは第2の色成分を通過させる第2のフィルタを通過し
た被写体像を撮像し、所定の露光時間内において第1の
フィルタおよび第2のフィルタを(a)時分割で切替える
か、(b)一方のフィルタを択一的に切替えるかの指示を
行うようにした。この結果、単色の被写体像を撮像する
場合に、色フィルタを択一的に切替えて被写体像と異な
る色成分の像を撮像しないようにできるから、無駄な処
理を省くことができる。
As described in detail above, the present invention has the following effects. (1) In the image input device according to the present invention, a subject image is captured through a color filter formed on-chip on the image pickup surface, and at least one image pickup signal is output from the image pickup signals of the respective colors output from the image pickup device. Since the image is selected and output, a monochrome object image can be captured without using a color filter for monochrome imaging. (2) In the image input device according to the present invention, the image of the subject that has passed through the first filter that passes the first color component of the color components of the subject image or the second filter that passes the second color component An image is taken, and an instruction is given as to whether to switch the first filter and the second filter in time division (a) in a predetermined exposure time or (b) selectively switch one of the filters. As a result, when a monochromatic subject image is captured, it is possible to selectively switch the color filters so as not to capture an image of a color component different from that of the subject image, and thus unnecessary processing can be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第一の実施の形態による画像入力装置を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing an image input device according to a first embodiment.

【図2】オンチップカラーフィルタを説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an on-chip color filter.

【図3】第二の実施の形態による画像入力装置を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing an image input device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光学レンズ、 2,2B…光電
変換素子、2a…オンチップカラーフィルタ、 3…
タイミングジェネレータ、4…A/Dコンバータ、
5,5B…画像処理部、6…画像出力デバイ
ス、 7…コントローラ、8…カラーフィ
ルタ回転板、 8a,8b,8c…色フィルタ
1 ... Optical lens, 2, 2B ... Photoelectric conversion element, 2a ... On-chip color filter, 3 ...
Timing generator, 4 ... A / D converter,
5, 5B ... Image processing unit, 6 ... Image output device, 7 ... Controller, 8 ... Color filter rotating plate, 8a, 8b, 8c ... Color filter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】撮像面上にオンチップで形成された色フィ
ルタを通して被写体像を撮像し、各色に対応する撮像信
号を出力する撮像素子と、 前記撮像面に被写体像を結像させる光学系と、 前記撮像素子から出力される各色の撮像信号の中から少
なくとも1色の撮像信号を選択して出力する撮像信号選
択回路と、 前記撮像信号選択回路から出力される撮像信号を用いて
画像信号を生成する画像生成回路とを備えることを特徴
とする画像入力装置。
1. An image pickup device for picking up a subject image through a color filter formed on-chip on the image pickup face and outputting an image pickup signal corresponding to each color, and an optical system for forming the subject image on the pickup face. An image pickup signal selecting circuit for selecting and outputting an image pickup signal of at least one color from image pickup signals of respective colors outputted from the image pickup device; and an image signal using the image pickup signal outputted from the image pickup signal selection circuit. An image input device comprising: an image generation circuit for generating the image.
【請求項2】請求項1に記載の画像入力装置において、 前記撮像信号選択回路は、前記各色の撮像信号の中か
ら、1色の撮像信号を選択するか、複数色の撮像信号を
選択するかを切替える切替え回路をさらに備え、 前記切替え回路が1色の撮像信号を選択するように切替
えられているとき、前記画像生成回路は1色の画像信号
を生成し、前記切替え回路が複数色の撮像信号を選択す
るように切替えられているとき、前記画像生成回路は色
合成した画像信号を生成することを特徴とする画像入力
装置。
2. The image input device according to claim 1, wherein the image pickup signal selection circuit selects an image pickup signal of one color or an image pickup signal of a plurality of colors from the image pickup signals of the respective colors. When the switching circuit is switched so as to select an image pickup signal of one color, the image generation circuit generates an image signal of one color, and the switching circuit outputs a plurality of colors. The image input device, wherein the image generation circuit generates a color-combined image signal when switched to select an image pickup signal.
【請求項3】被写体像の色成分のうち第1の色成分を通
過させる第1のフィルタと、前記第1のフィルタと異な
る第2の色成分を通過させる第2のフィルタとを切替え
るフィルタ切替え装置と、 前記第1のフィルタまたは前記第2のフィルタを通過し
た被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、 前記撮像素子の撮像面に前記第1のフィルタまたは前記
第2のフィルタを通過した被写体像を結像させる光学系
と、 前記撮像素子から出力される撮像信号を用いて画像信号
を生成する画像生成回路と、 所定の露光時間内において、(a)前記第1のフィルタお
よび前記第2のフィルタを時分割で切替えるか、(b)前
記第1のフィルタおよび前記第2のフィルタのうち一方
のフィルタを択一的に切替えるかを前記フィルタ切替え
装置に指示する制御回路とを備えることを特徴とする画
像入力装置。
3. A filter switch for switching between a first filter that passes a first color component of a color component of a subject image and a second filter that passes a second color component different from the first filter. A device, an image pickup device for picking up a subject image that has passed through the first filter or the second filter and outputting an image pickup signal, and the first filter or the second filter on an image pickup surface of the image pickup device An optical system for forming a subject image that has passed through, an image generation circuit for generating an image signal using an image pickup signal output from the image pickup element, and (a) the first filter within a predetermined exposure time. And instructing the filter switching device whether to switch the second filter in a time division manner, or (b) selectively switch one of the first filter and the second filter. An image input device comprising: a control circuit.
【請求項4】請求項3に記載の画像入力装置において、 前記制御回路により前記時分割の切替えが指示されてい
るとき、前記第1のフィルタに切替えられた状態で前記
画像生成回路により生成された第1色の画像信号と、前
記第2のフィルタに切替えられた状態で前記画像生成回
路により生成された第2色の画像信号とを色合成して出
力する一方、前記制御回路により前記択一的な切替えが
指示されているとき、前記画像生成回路により生成され
る画像信号を逐次出力する画像出力回路とを備えること
を特徴とする画像入力装置。
4. The image input device according to claim 3, wherein when the control circuit instructs to switch the time division, the image generation circuit is generated in a state of being switched to the first filter. The image signal of the first color and the image signal of the second color generated by the image generation circuit in the state of being switched to the second filter are color-synthesized and output, while the control circuit performs the selection. An image input device, comprising: an image output circuit that sequentially outputs image signals generated by the image generation circuit when a single switching is instructed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005018236A1 (en) * 2003-08-13 2005-02-24 Scalar Corporation Camera, image processing apparatus, image data processing method, and program
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