JP2000004404A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イメージシフト法により画像を撮像する際
に、撮像された画像を合成して高解像度の画像を得るた
めの処理に時間がかかるため、次の画像の撮像までにタ
イムラグが生じる、また、必要に応じて画像の解像度を
選択することができない。 【解決手段】 イメージシフト法により撮像された画像
データに画像のシフト方向を示すフラグを付加し、画像
を合成する前に記録メディアに記録する。高解像度画像
を得るためには、該記録メディアに記録されたフラグ情
報を下に必要な画像データを読み出し、画像を合成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いた撮像装置に関し、特に固体撮像素子の画素数を増や
すことなく高解像度の画像を得る撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像素子（以下、ＣＣＤという）
は、小型低消費電力であることからビデオカメラ一体型
ＶＴＲなどに広く用いられている。

【０００３】上記ビデオカメラなどに用いられているＣ
ＣＤは通常４０万画素程度であり、近年ではもっと高解
像度のものが要望されているが、価格面でのコストアッ
プ、或いは性能面で撮像出力のレベルが低くＳ／Ｎが低
下してしまう等の実用上での問題点が残っている。

【０００４】こうしたことから、固体撮像素子と撮像光
の相対的位置を画素ピッチの１／２づつシフトさせて撮
像を行なう（以下、イメージシフトという）ことによ
り、二次元サンプリング点の数を増加し、ＣＣＤの画像
数を増やすことなく高解像度化を図る撮像装置が、特開
平６−２９２０８９号公報に開示されている。

【０００５】該公報に開示されている撮像装置は、ＣＣ
Ｄを圧電素子上に設け、該圧電素子により該ＣＣＤをフ
レーム毎に１／２画素ピッチ振動させることにより、該
ＣＣＤに照射される撮像光を１／２画素ピッチずらすこ
とを実現している。

【０００６】ここで、前記振動させる方向として、水平
方向及び垂直方向及びななめ方向の３方向があることか
ら該撮像装置で撮像された画像としては、前記振動のな
い画像、水平方向に振動させた画像、垂直方向に振動さ
せた画像、ななめ方向に振動させた画像の４画像からな
っている。

【０００７】この様子を図６に示す。図６は、前記ＣＣ
Ｄの画素構造を示した図であり、実線で囲まれた１つの
桝目が前記ＣＣＤの１画素であり、点線で囲まれた１つ
の桝目が１／２画素である。

【０００８】図６において、Ｉｍａｇｅ１はイメージシ
フトを行っていない画像（原画像）であり、Ｉｍａｇｅ
２は該原画像から１／２画素右方向にずらした画像であ
り、Ｉｍａｇｅ３は該原画像から１／２画素下方向にず
らした画像であり、Ｉｍａｇｅ４は該原画像から１／２
画素下方向にずらした画像から更に１／２画素右方向に
ずらした画像である。

【０００９】Ｉｍａｇｅ５は、前記Ｉｍａｇｅ１からＩ
ｍａｇｅ４までの４画像を組み合わせた画像であり、Ｃ
ＣＤの画素数の４倍の解像度の画像を得ることができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、イメージシフ
トでは、前記Ｉｍａｇｅ１からＩｍａｇｅ４までの４画
像からＩｍａｇｅ５で示される１画面分の画像を形成す
る画像処理に要する時間がかかるため、該画像を記録メ
ディアに保存し、次の被写体を撮影するまでのウエイト
タイムが長すぎるという問題がある。

【００１１】また、記録した画像は、前記４画像から形
成した高解像度用画像データのため、そのデータ量が多
く、記録した画像を記録メディアから読み出し、該画像
を表示装置に表示するのに非常に時間がかかるという問
題がある。

【００１２】例えば、高解像度の画像をプリンタ等で出
力する際、出力する前にその画像を確認するためにその
画像を表示装置に表示させるのに時間がかかった。

【００１３】また、以上の問題を解決するために、この
高解像度画像データと共にその１／４解像度にあたる低
解像度の画像を子画面として同時に記録しておく方法が
提案されているが、該方法では、子画面作成用の処理が
必要となり、その処理に時間がかかる、また、メモリ使
用量が約５／４倍となってしまう等の問題がある。

【００１４】また一旦記録した画像については必要に応
じて解像度を変更して表示する事ができず融通性のない
ものであった。

【００１５】本発明は、かかる課題を解決することを目
的とし、これを解決した撮像装置を提供するものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の構成を有する。即ち、請求項１の発
明は、撮像面を所定方向に所定量シフトさせる手段を有
し、該撮像面を所定時間間隔で所定方向に所定量シフト
させながら撮像し、該シフト方向の異なる複数の画像を
合成して高解像度の画像を得る撮像装置において、撮像
された画像の画像データに、少なくとも該画像を撮像し
たときの撮像面のシフト方向を示す識別情報を付加する
識別情報付加手段と、該識別情報を付加された画像デー
タを記録再生する記録再生手段を具備し、前記画像の合
成をする前に前記記録再生装置に前記画像データと前記
識別情報を記録することを要旨とする撮像装置であり、
請求項２の発明は、前記記録再生手段より、１枚の画像
データ、または、画像を撮像したときの撮像面のシフト
方向が異なる複数枚の画像データを読み出す手段と、該
複数枚の画像データの全て、または、一部を組み合わせ
て１枚の画像データを作成する画像形成手段と、該画像
データを表示または出力する画像表示手段を具備し、複
数の解像度の画像を該画像表示手段に表示することを要
旨とする請求項１に記載の撮像装置であり、請求項３の
発明は、前記画像表示手段に表示された画像データに、
少なくとも該画像データの解像度を示す情報を付加する
表示選択情報付加手段を具備し、該情報を付加された画
像データを前記記録再生手段に記録することを要旨とす
る請求項１または請求項２に記載の撮像装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る撮像装置の動
作について図を参照しながら説明をする。図１は、本発
明の撮像装置のブロック図である。図１において、１は
イメージシフトカメラ部であり、ＣＣＤと圧電素子が含
まれている。該圧電素子は、該ＣＣＤの上下左右に取付
けられており、該圧電素子により該ＣＣＤをフレームご
とに垂直、水平、ななめ方向に１／２画素シフトさせ
る。

【００１８】以下、２は前記ＣＣＤをどの方向に１／２
画素シフトを行なうかを制御するシフトコントローラで
あり、３はイメージシフトカメラ部１で撮像された画像
に各種付加情報を付加するバッファであり、４は画像デ
ータを一時記憶するメモリである。

【００１９】また、１０は前記画像データのデータ量を
削減する画像圧縮部であり、１１は前記圧縮された画像
を復元する画像伸長部であり、１３は画像データを記録
する記録メディアであり、１２は前記記録メディア１３
へのデータの入出力の仲介をするインターフェイス部で
ある。

【００２０】また、６は前記記録された情報の認識を
し、出力を制御する画像表示コントローラであり、７は
表示画像の解像度を制御する表示選択部コントローラで
あり、８は複数枚の画像データを合成する画像形成処理
装置であり、９は画像表示装置である。

【００２１】まず、イメージシフトを行う場合について
説明する。最初に前記シフトコントローラ２から画素を
シフトしない通常の画像データ（図６のＩｍａｇｅ１）
をイメージシフトカメラ部１に入力する命令を送り、該
イメージシフトカメラ部１は、該命令を受けて、該画像
データをバッファ３に送る。

【００２２】ここで、図２に該バッファ３のメモリマッ
プを示す。図２に示すように、該バッファ３では、前記
画像データの他に前記シフトコントローラ２からの制御
により、画像サイズ等の付加情報と、イメージシフトを
行っていることを表わすフラグ（例えば、イメージシフ
トを行う場合は”１”、イメージシフトを行わない場合
は”０”とする）と、画素のシフトの方向を示すタグ
（例えば、図６のＩｍａｇｅ１に対応する場合は”
１”、Ｉｍａｇｅ２に対応する場合は”２”、Ｉｍａｇ
ｅ３に対応する場合は”３”、Ｉｍａｇｅ４に対応する
場合は”４”とする）と、表示装置に表示するときの解
像度を選択する表示選択タグが追加される。（表示選択
タグについては後述する）以上のように各種付加情報を
追加された該バッファ３のデータがメモリ４に記憶され
る。

【００２３】以下同様に、前記シフトコントローラ２か
らの制御命令により、水平方向に１／２画素シフトした
画像データ（図６のＩｍａｇｅ２）、垂直方向に１／２
画素シフトした画像データ（図６のＩｍａｇｅ３）、な
なめ方向に１／２画素シフトした画像データ（図６のＩ
ｍａｇｅ４）を前記バッファ３に送り、前記バッファ３
では前記各種付加情報がそれぞれ追加され、前記メモリ
４に記憶される。

【００２４】次に、イメージシフトを行わない場合につ
いて説明する。前記シフトコントローラ２から、イメー
ジシフトを行わない通常の画像データを入力する命令
を、前記イメージシフトカメラ部１に送り、該イメージ
シフトカメラ部１は、その命令を受けて、イメージシフ
トを行わない画像データを前記バッファ３に送る。

【００２５】前記バッファ３では、イメージシフトを行
う場合と同様に画像データ以外に各種付加情報が付加さ
れて、前記メモリ４に記録される。

【００２６】以上のように前記メモリ４に貯えられたデ
ータは、画像圧縮部１０により圧縮され、インタフェイ
ス部１２を介して記録メディア１３に記録される。

【００２７】次に、上述の方法に従って記録されたデー
タを記録メディア１３から読み出し、画像表示装置９に
表示する方法について説明する。

【００２８】前記記録メディア１３に記録保存されてい
るデータは、前記インターフェイス部１２を介して読み
出され、画像伸長部１１によって元の画像データに復調
され、前記メモリ４に格納される。

【００２９】画像表示コントローラ６は、前記メモリ４
からデータを読み出し、イメージシフトによってできた
画像かどうかを示すフラグの情報を読み取り、識別す
る。

【００３０】ここで、イメージシフトによってできた画
像でない場合、画像再生装置９に画像データを渡し、表
示または出力を行う。

【００３１】一方、イメージシフトによってできた画像
の場合は、イメージシフトによってできた画像の全ての
画像（Ｉｍａｇｅ１からＩｍａｇｅ４までの４画像）を
前記記録メディア１３から読み出し、前記インターフェ
イス部１２、及び前記画像伸長部１１を介してメモリ４
に貯える。

【００３２】表示選択部コントローラ７では、低解像度
の画像を表示するか、高解像度の信号を表示するかの設
定を行ない、低解像度で表示または出力する場合は、該
表示選択部コントローラ７で設定された画素のシフトの
方向を示すタグ（１または２または３または４）情報が
画像表示コントローラ６に指示される。

【００３３】該タグ情報により、前記画像表示装置９に
該タグ情報に対応した画像を渡し、低解像度の画像を表
示させる。

【００３４】また、高解像度で表示または出力する場合
は、メモリ４に貯えたＩｍａｇｅ１からＩｍａｇｅ４ま
での４画像を、画像形成処理装置８に送り、ここで、前
記４画像を組み合わせた高解像度の画像（Ｉｍａｇｅ５
の画像）が形成され、画像再生装置９に画像を渡し、高
解像度の画像を表示または出力させる。

【００３５】更に、前記４画像を全て組み合わせない
で、１部のフレームを組み合わせることにより各種の解
像度の画像を得ることができる。

【００３６】例えば、上記４画像の内、Ｉｍａｇｅ１の
画像とＩｍａｇｅ２の画像を組み合わせて画像を形成す
れば水平方向に解像度が２倍になった画像が得られ、ま
た、Ｉｍａｇｅ１の画像とＩｍａｇｅ３の画像を組み合
わせて画像を形成すれば垂直方向に解像度が２倍になっ
た画像が得られる。

【００３７】表示選択部７は、以上のように形成され、
表示した結果を、表示解像度情報として図２のメモリマ
ップで示した表示選択タグに記録する。

【００３８】図３に該表示選択タグのデータの一例を示
す。図４は、本発明の実施の形態に係る撮像装置の動作
手順を示すフローチャートである。

【００３９】図４において、ステップＳ１は、記録メデ
ィアからデータを読み出し、その画像データがイメージ
シフトで作成された画像であるか否かを図２で示したメ
モリマップのフラグ内容でチェックする処理である。

【００４０】ここで、読み出した画像データがイメージ
シフトで作成されたものでなければ、ステップＳ９の画
像表示を行ない、イメージシフトで作成されたものであ
ればステップＳ２へ進む。

【００４１】ステップＳ２は、図１における記録メディ
ア１３から１／２画素シフトした画像（Ｉｍａｇｅ１か
らＩｍａｇｅ４）を読み出す処理である。

【００４２】ステップＳ３は、図１における画像表示装
置９に表示させる画像の解像度を選択をする処理であ
り、解像度としてＩｍａｇｅ１からＩｍａｇｅ４の４画
像全てを合成する場合はステップＳ４に進み、また、水
平方向か垂直方向かの高解像度画像を選択する場合はス
テップＳ６に進む。このとき画面に図５に示すようなガ
イダンスを表示させてもよい。

【００４３】ステップＳ４は、Ｉｍａｇｅ１からＩｍａ
ｇｅ４の４フレーム全てを合成する処理である。

【００４４】ステップＳ６は、水平方向か垂直方向かの
高解像度画像を選択する処理である。

【００４５】ステップＳ７は、水平方向の高解像度画像
を得るために、Ｉｍａｇｅ１とＩｍａｇｅ２との合成を
行なう処理である。

【００４６】ステップＳ８は、垂直方向の高解像度画像
を得るために、Ｉｍａｇｅ１とＩｍａｇｅ３との合成を
行なう処理である。

【００４７】ステップＳ９は、前記各種高解像度画像か
ら選択された指示に基づいた高解像度画像の表示を行な
う処理である。

【００４８】ステップＳ１０は、所望の画像表示が終了
し、次の画像或いは動作の終了を行なう処理である。

【００４９】ステップＳ１１は、次回の表示方法の設定
を行なうか否かを選択する処理である。

【００５０】ステップＳ１２は、表示選択タグを設定す
る処理であり、設定をしない場合は図２に示す表示選択
タグに図３に示すデフォルト値００を書き込み、また、
次回表示方法を現在表示させた高解像度画像で表示させ
る場合は、その内容のタグ値を選ぶ処理である。例え
ば、現在表示されている高解像度画像が水平の高解像度
画像であれば、図３の表に示す０１を選ぶ。

【００５１】ステップＳ１３は、ステップＳ１２の設定
に従い、メモリ４に記憶されている表示選択タグ内容を
更新する。

【００５２】ステップＳ１４は、更新されたメモリ４の
データを図１における画像圧縮部１０及びインターフェ
イス部１２を介して記録メディア１３に書き込む処理で
ある。

【００５３】

【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によれば、
従来のようにイメージシフトされた４画像データから高
解像度の画像を形成してから、画像記録装置に記録して
いた方法と比べ、記録した画像を読み出す際、低解像度
の画像で、高解像度の画像をチェックできるため、読み
出しの時間が節約できる。

【００５４】また、従来では画像の内容確認するため
に、本体画像とは別に子画面用画像データを作成して記
録保存しているが、本発明では低解像度画像を読み出し
て表示しているため子画面作成用のプログラムやその処
理時間を必要せず、子画面用のメモリが不要となる等の
効果がある。

【００５５】また、記録メディアに各方向に１／２画素
シフトした画像データを４画像記録されているので、画
像或いは被写体に合わせて再生時に画像の解像度の選択
が行なえる効果がある。

【００５６】また、請求項３の発明によれば、一度選択
した高解像度画像を記憶させることにより、同じ表示選
択をする手間を省略し使い勝手を向上させることが可能
となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による撮像装置のブロック
図である。

【図２】本発明の実施の形態による画像データ、各種付
加情報を示すメモリマップである。

【図３】本発明の実施の形態による表示解像度選択タグ
の態様を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態による動作手順を示すフロ
ーチャートである。

【図５】本発明の実施の形態による解像度選択のための
画面表示ガイダンスを示す図である。

【図６】イメージシフトによる画像の撮像の様子を説明
する図である。

【符号の説明】

１ イメージシフトカメラ部 ２ シフトコントローラ ３ バッファ ４ メモリ ５ 表示メモリ ６ 画像表示コントローラ ７ 表示選択部コントローラ ８ 画像形成処理装置 ９ 画像表示装置 １０ 画像圧縮部 １１ 画像伸長部 １２ インターフェイス部 １３ 記録メディア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像面を所定方向に所定量シフトさせる
   手段を有し、該撮像面を所定時間間隔で所定方向に所定
   量シフトさせながら撮像し、該シフト方向の異なる複数
   の画像を合成して高解像度の画像を得る撮像装置におい
   て、 撮像された画像の画像データに、少なくとも該画像を撮
   像したときの撮像面のシフト方向を示す識別情報を付加
   する識別情報付加手段と、 該識別情報を付加された画像データを記録再生する記録
   再生手段を具備し、 前記画像の合成をする前に前記記録再生装置に前記画像
   データと前記識別情報を記録することを特徴とする撮像
   装置。
2. 【請求項２】 前記記録再生手段より、 １枚の画像データ、または、画像を撮像したときの撮像
   面のシフト方向が異なる複数枚の画像データを読み出す
   手段と、 該複数枚の画像データの全て、または、一部を組み合わ
   せて１枚の画像データを作成する画像形成手段と、 該画像データを表示または出力する画像表示手段を具備
   し、 複数の解像度の画像を該画像表示手段に表示することを
   特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 前記画像表示手段に表示された画像デー
   タに、少なくとも該画像データの解像度を示す情報を付
   加する表示選択情報付加手段を具備し、 該情報を付加された画像データを前記記録再生手段に記
   録することを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の撮像装置。