JP2000278615A

JP2000278615A - 画像入力装置及びプレゼンテーションシステム

Info

Publication number: JP2000278615A
Application number: JP11076105A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kohata; 武志降幡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】一軸、及び二軸の画素ずらしや、ずらす量の
変更にも容易に対応でき、しかも、平行平板の傾斜角を
一々制御する必要が無いため、高精度な画素ずらすを安
定して実現出来る。更に、平行平板の位置出しや、平板
保持部材自体の設計、製造も容易にできる。【解決手段】本発明は、固定配置された固体撮像素子
と、複数の透明な平行平板と、複数の平行平板を固定的
に保持している１つ以上の平板保持部材と、該平板保持
部材に保持されているいずれか１個の平行平板を固体撮
像素子に対向する位置に配置させる為の平板保持部材駆
動手段を１つ以上備えている。ここで、同一の平板保持
部材に保持されている複数の平行平板が、固体撮像素子
に対向する位置に配置されたときに、撮像光の光軸に対
して傾斜する方向がいずれの平行平板とも異なるように
配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力装置及び
プレゼンテーションシステムに関し、例えば、撮像素子
として２次元ＣＣＤを有するものに適用し得るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像入力装置として、撮像素子
として２次元ＣＣＤを適用しているものがある。２次元
ＣＣＤは、周知のように、セル（以下、画素と呼ぶこと
もある）がマトリクス状に配列されたものであり、その
解像度は基本的にはセルの大きさや数に依存する。

【０００３】しかし、従来、セルの大きさ及び数で定ま
る解像度以上の高解像度を実現する方法として、画素ず
らしによる高解像度化方法が既に提案されている。

【０００４】図１９は、画素ずらし高解像度化方法の概
念説明図である。例えば、図１９（ａ１）〜（ａ４）に
示すように、各セルに対して、縦横に１／２ピッチずつ
撮り込み位置をずらして撮像し、これら４枚の撮像画像
を電気的に画像合成処理することにより、図１９（ｂ）
に示すような実際のセル数の４倍の解像度のセルが配列
されているＣＣＤを用いて撮り込んだ事と等価な解像度
を有する画像（信号）を得られる。

【０００５】画素ずらし高解像度化方法は、複数枚の撮
像画像を合成処理して高解像度な画像信号を得るので、
撮像対象が静止している場合に、特に有効なものであ
る。

【０００６】連続する複数枚の撮像画像の位置をずらす
方法（画素ずらし方法）としては、従来、特開平４−２
６２６８１号公報に記載された方法がある。

【０００７】この公報記載の方法は、ＣＣＤ面に至る前
の光路上に、異なる厚みの扇形ガラス（平行平板）を円
盤状に配した円盤状部材を、ＣＣＤの光軸に対して傾斜
をもたせて設けている。そして、円盤状部材を回転させ
ることにより、ＣＣＤに向かう光束を通過する扇形ガラ
スの厚みを変化させて、ＣＣＤに向かう撮像光の光軸を
ずらせて、ＣＣＤ面での結像画像の位置をずらしてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の画素ずらし方法においては、以下のような課題を有す
るものであった。

【０００９】円盤状部材を、ＣＣＤの光軸（撮像光の光
軸）に対して傾斜をもたせて配置する必要があり、この
傾斜量により光軸のずれる量が決まるため、一番重要な
部分である。しかし、上記構成によれば、モーターの軸
に直結した円盤状部材をそのまま回転させる構造になっ
ているため、モーター軸のブレ量がそのまま傾斜量の誤
差になるため、精度出しが難しく、取り付けの位置出し
や設計、製造が大変である。

【００１０】また、ＣＣＤの光軸に対する円盤状部材の
傾斜角は固定であるため、水平方向又は垂直方向の一方
向（一軸）に対する画素ずらししかできない。すなわ
ち、高解像度化を十分には達成できない。

【００１１】さらに、ガラスとして厚みが異なるものを
複数枚要するため、部品種類数が多くなって、コストが
高くなる。

【００１２】また、撮像の１画面走査期間（１フレー
ム）内での偶数フィールドと奇数フィールドにおける撮
り込みタイミング（ガラス板の配置条件）が交互に現れ
るため、制御回路が複雑になる。

【００１３】本発明の目的は、一方向（一軸）、二方向
（二軸）の画素ずらしやずらし量の切替にも対応できる
と言った利便性に優れ、しかも、高精度にずらすことが
できて、設計や製造等が容易な画像入力装置を提供する
ことにある。

【００１４】また、本発明の目的は、上記のような画像
入力装置を備えたプレゼンテーションシステムを提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の画像入力装置は、固定配置された固体撮像
素子と、複数の透明な平行平板と、前記複数の平行平板
を保持し、選択された平行平板を前記固体撮像素子に対
向する位置に移動可能に構成される１つ以上の平板保持
部材と、該平板保持部材に保持されているいずれか１個
の平行平板を前記固体撮像素子に対向する位置に移動さ
せるための制御手段を備え、同一の前記平板保持部材に
保持されている複数の平行平板は、前記固体撮像素子に
対向する位置に配置されたときに、撮像光の光軸に対し
て傾斜する方向が他の平行平板の一部又は全部と異なる
ように配置されたことを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、平板保持部材が保持する
平行平板を通して撮像すると、光軸に平行に入射した光
に対して、所望な方向及び量だけ光軸をずらす事ができ
るため、光軸のずれる方向が異なる平行平板を複数枚設
け、固体撮像素子に対向する位置に配置する平行平板を
任意に選択すれば、一軸方向の画素ずらしと二軸方向の
画素ずらしの双方に容易に対応できる。また、平板保持
部材を複数設けたり、平板保持部材が保持する平行平板
として光軸ずらし量が異なるものを複数設けたりするこ
とで、光軸ずらし量の切替えにも対応できる。すなわ
ち、設計自由度が高いものである。

【００１７】また、平板保持部材自体は、平行平板の傾
きとは無関係に、固体撮像素子の受光面と略平行な位置
関係を保つように設計できるため、平行平板の傾斜角を
制御する必要が無く、固定値として扱う事ができる。そ
の結果、制御量の誤差（バラツキ）を抑える事ができる
ため、高精度な画素ずらしを安定して行うことが出来
る。更に、固体撮像素子と平行平板との位置出しや、平
板保持部材自体の設計、製造が容易にできる。

【００１８】また、上記本発明の画像入力装置によれ
ば、上記平板保持部材は、保持する複数の平行平板を同
一平面内に配置した板状部材から構成され、該平板保持
部材は、回転又は揺動駆動されることが好ましい。それ
により、平板保持部材駆動手段の駆動制御が、平板保持
部材と固体撮像素子の受光面との位置関係を略平行に保
ちながら駆動できるため、第一の発明と同様な効果に加
えて、単一動作の駆動の制御で済むため、簡単な構成要
素で、かつ複雑な制御回路が不要となる。

【００１９】また、上記本発明の画像入力装置は、上記
平板保持部材は、保持する複数の平行平板を側面に配置
した筒状部材から構成され、該平板保持部材は、回転駆
動されることが好ましい。それにより、固体撮像素子と
平行平板、及び撮像レンズの位置関係が、光軸（垂直）
方向に配置できるため、装置全体の小型化が可能にな
る。

【００２０】また、上記本発明の画像入力装置は、上記
平板保持部材は、保持する複数の平行平板を１軸方向の
直線上又は直交する２軸方向の直線上に配置した板状部
材から構成され、該平板保持部材は、前記平行平板を１
軸方向又は２軸方向に移動可能に駆動されることが好ま
しい。それにより、平板保持部材駆動手段の駆動制御
が、直線運動だけ制御すれば良いため、簡単でかつ低コ
ストな構成要素で設計、製造が容易にできる。

【００２１】また、上記本発明の画像入力装置は、一部
又は全ての上記平板保持部材は、上記固体撮像素子に対
向する位置では撮像光の光軸をずらすことなく撮像光を
通過させる非光軸シフト部を備えていることが好まし
い。それにより、光軸ずらしを行う平行平板に加えて、
非光軸シフト部を備えているので、光軸ずらしの方向や
量やずらしの実行、非実行を任意に制御することができ
るため、使用者の使い方や目的に応じて、画素ずらしを
行った高精細な撮り込みと普通の撮り込みとを選択可能
になり、使い勝手が向上する。

【００２２】また、上記本発明の画像入力装置は、上記
非光軸シフト部は、平行平板を含まない開口であること
が好ましい。それにより、非光軸シフト部が単なる空洞
の穴であるため、費用が発生せず、取り付けに関しても
一切検討する必要がないため、非光軸シフト部を容易に
実現できる。

【００２３】さらに、本発明のプレゼンテーションシス
テムは、上記した画像入力装置を画像入力装置として備
えていることを特徴とするプレゼンテーションシステム
である。本発明によれば、上記した作用効果をそのまま
有するプレゼンテーションシステムが低価格で実現でき
る。

【００２４】また、従来のプレゼンテーションに用いら
れていた画像撮り込み用の書画カメラは、解像度が非常
に低いため、高精細な撮り込みを実現するには、スキャ
ナや専用装置を用いる必要があったが、本システムで
は、新規に追加する装置が無いため、一貫した操作性を
確保でき、使い勝手に優れたシステムを実現できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
による画像入力装置及びプレゼンテーションシステムの
実施の形態について、詳しく説明する。

【００２６】（第１実施形態）図１は、第１実施形態の
プレゼンテーションシステムの構成を示すブロック図で
ある。

【００２７】図１において、このプレゼンテーションシ
ステム１は、撮像手段であるＣＣＤカメラ２、処理・制
御部３、表示変換部４及び表示装置であるプロジェクタ
５から構成されている。処理・制御部３及び表示変換部
４は、画像信号処理手段６を構成している。また、ＣＣ
Ｄカメラ２及び処理・制御部３は、画像入力装置を構成
している。

【００２８】画像入力装置としてのＣＣＤカメラ２は、
処理・制御部３により制御された撮像条件（後述するシ
フト条件及び撮像条件）下で、撮像対象を撮像して画像
信号を生成し、これを処理・制御部３に出力するもので
ある。

【００２９】処理・制御部３は、ＣＣＤカメラ２に対し
ては、使用者によって設定された撮像条件を与えるもの
である。また、処理・制御部３は、使用者により設定さ
れた撮像条件に応じて、ＣＣＤカメラ２から供給された
画像信号に対して、信号補正処理（フィルタ処理）した
り、画像信号を合成して高解像度化処理を行うものであ
る。

【００３０】表示変換部４は、処理・制御部３から供給
された処理後の画像信号に基づき、その画像信号に係る
画像の一部領域を切り出したり拡大したりなどして、プ
レゼンテーション用の画像（信号）を作成すると共に、
その作成した画像信号を、表示装置であるプロジェクタ
５の仕様等に合わせた画像信号に変換するものである。

【００３１】プロジェクタ５は、表示変換部４からの画
像信号が表している画像を、図示しないスクリーンに投
射して表示するものである。表示装置としては、プロジ
ェクタ５に限らず、直視型の液晶表示装置や、ＣＲＴ、
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロル
ミネッセンス（ＥＬ）、フィールドエミッションデバイ
ス（ＦＥＤ）などの自発光型表示装置を用いてもよい。

【００３２】図２は、使用者が設定した撮像条件と、処
理・制御部３による制御の概略との関係を示すフローチ
ャートである。

【００３３】処理・制御部３において、使用者の所望す
る機能を実現する為に、ＣＣＤカメラ２の撮像条件とし
て、高速性を重視するか、あるいは解像度を重視するか
を選択する（ＳＴ１）。これは、使用者の入力操作によ
って選択されるものである。以下、フローにおける各条
件判断項目については、使用者の選択入力に基づいて判
断される。

【００３４】高速性を重視することが選択されると、モ
ードフラグや、後述するシフト条件及び撮像条件を、高
速モードでの設定値にする（ＳＴ２）。この高速モード
では、処理・制御部３は、ＣＣＤカメラ２からの画像信
号を合成処理することなく（画素ずらし高解像度化方法
を適用することなく）表示変換部４に出力する（ＳＴ
３）。

【００３５】ここで、高速モードとは、ＣＣＤカメラ２
から出力される垂直ラインの数が、本来ＣＣＤのデバイ
スが本来有している垂直ライン数よりも少なく、間引か
れた状態で画像信号を出力するモードであり、間引かれ
て減った分の画像信号を転送する時間を利用し、より高
速に信号を転送できるようになる。使用者が撮像条件
として解像度を重視して選択した場合には（ＳＴ１参
照）、さらに使用者が高解像度での撮影を選択したか超
高解像度での撮影を選択したかを確認する（ＳＴ４）。

【００３６】高解像度での撮影が選択されると、モード
フラグや、後述するシフト条件及び撮像条件を、高解像
度モードでの設定値にする（ＳＴ５）。この高解像度モ
ードでも、処理・制御部３は、ＣＣＤカメラ２からの画
像信号を合成処理することなく（画素ずらし高解像度化
方法を適用することなく）表示変換部４に出力する。

【００３７】ここで、高解像度モードとは、ＣＣＤカメ
ラ２から出力される垂直ライン数が高速モードでは間引
かれていた分も含めて取り出される、つまり、ＣＣＤの
デバイス本来の垂直ライン数だけ出力されるモードであ
る。尚、本実施例では、プログレッシブ駆動（ノンイン
ターレース駆動）で画像信号を取り出すＣＣＤのデバイ
スを用いた場合について説明している。インターレース
駆動に対応したＣＣＤの場合、飛び越し走査して偶数フ
ィールドと奇数フィールドを別々に撮り込み、い１画面
分の画像信号を２垂直走査期間に分けて取り込む必要が
あるため、撮り込み時間のズレが、画素ずらし高解像度
化処理の合成時に影響する恐れがあるが、プログレッシ
ブ駆動の場合には、全ラインを飛び越し走査せずに順次
撮り込み、１垂直走査期間で１画面分の画像信号を撮り
込みを終了してしまうため、このような問題が起こら
ず、有効である。

【００３８】図３（ａ）にはＣＣＤ１３を垂直同期信号
ＶｓｙｎｃＰで規定される垂直走査期間内でプログレッ
シブ駆動する走査線、図３（ｂ）にはフィールド同期信
号ＶｓｙｎｃＩＴによって規定されるフィールド期間毎
にインターレース駆動して飛び越し走査する走査線、を
それぞれ図示（斜線の走査線）している。

【００３９】超高解像度の撮影が選択された場合には、
モードフラグを超高解像度モードでの設定値にする（Ｓ
Ｔ６）。また、この超高解像度モードでは、画素ずらし
高解像度化方法を適用する方向を、使用者が一方向（一
軸）だけか、二方向（二軸）かを選択可能であり、更
に、一方向の場合には、使用者が画素ずらしを適用する
方向が水平方向か垂直方向かを選択できる（ＳＴ７、Ｓ
Ｔ８）。このように画素ずらしの方向の設定がなされる
と、後述するシフト条件及び撮像条件を、方向も反映し
た超高解像度モードでの設定値に基づき、画素ずらし
（光軸シフト）を制御しながらＣＣＤカメラで撮影を行
い（ＳＴ９、ＳＴ１０）、画素をずらして連続的に撮像
した複数画面分の画像信号を１画面に合成して超高解像
度の画像信号を得て（ＳＴ１１）、表示変換部４に出力
する（ＳＴ３）。

【００４０】なお、図２上のステップＳＴ９及びＳＴ１
０で記述している「光軸シフト手段」は、画素ずらしを
行う手段であって、後述する図４以降の図面に基づいて
詳細を説明する。

【００４１】第１実施形態のプレゼンテーションシステ
ム１では、以上のように、使用者が画像信号の解像度や
フレームレート（データ転送速度）等を選択することが
できる。

【００４２】図４は、ＣＣＤカメラ２及び処理・制御部
３で構成されている画像入力装置（第１実施形態の画像
入力装置）の詳細な構成を示すブロック図である。

【００４３】図４において、画像入力装置１０は、撮像
レンズ（以下、単にレンズと呼ぶ）１１、光軸シフト手
段１２、マトリクス状に撮像素子となる画素が配列され
た２次元ＣＣＤ（以下、単にＣＣＤと呼ぶ）１３、メモ
リを用いて画像処理する画像処理手段１４、演算フィル
タ１５、光軸シフト制御手段１６、タイミングジェネレ
ーター１７、タップ係数制御手段１８及び位相検出手段
１９を備えている。

【００４４】レンズ１１は、撮像光をＣＣＤ１３の受光
面に結像させるものである。なお、レンズ１１の配置位
置は、光軸シフト手段１２の後段であっても良い。

【００４５】光軸シフト手段１２は、後述するように、
光軸に対して傾斜している（傾斜角は固定されている）
複数枚の平行平板（なお、撮像光の光軸をずらさない条
件下で撮像する場合を設けるのであれば、平行平板のう
ちの１枚は、傾斜させずにそれを用いればよく、また、
平行平板をその場合は用いないという構成にしてもよい
開口を備え（図５参照）、そのうちの１枚の平行平板を
ＣＣＤ１３の受光面に対向させて配置し、傾斜している
平行平板に撮像光を通過させることにより撮像光の光軸
を所望の方向と量だけずらせる（画素ずらしを行う）も
のである。図５においては、平行平板の撮像光の光軸Ｚ
に対する傾斜方向は矢印で示している。なお、以降の光
軸シフト手段の各図においても、平行平板の傾斜方向は
矢印で図示するものとする。

【００４６】ＣＣＤ１３の受光面に対向させる光軸シフ
ト手段１２中の平行平板の配置状態を選択する方法は、
光軸シフト制御手段１６からのシフト制御信号に基づい
て実行される。

【００４７】光軸シフト制御手段１６には、上述した超
高解像度モードに応じたシフト条件が入力されている。
シフト条件は、図２にて説明したように、光軸のシフト
の切替を行うものであるか否かや、光軸のシフトの切替
を行う場合であれば、光軸をずらす方向を一軸方向ずら
しとするか、二軸方向ずらしとすうるか、一軸ずらしで
あればその方向は水平方向であるか垂直方向であるかを
規定するものである。また、光軸シフト制御手段１６に
は、タイミングジェネレーター１７から出力される垂直
同期信号Ｖｓｙｎｃが入力され、光軸シフト手段１２で
の平行平板の切替えを行うタイミングを垂直同期信号に
同期するように制御している。

【００４８】光軸シフト制御手段１６は、二軸の光軸シ
フトを行う場合であれば、４方向に平面が傾斜している
全ての平行平板を、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期させ
て所定順序で切替えて撮像光軸上にその平行平板を配置
させるるシフト制御信号を作成して光軸シフト手段１２
に与える。さらに、光軸シフト制御手段１６は、一軸の
光軸シフトを行う場合であれば、４方向に平面が傾斜し
ている平行平板のうちの傾斜方向が互いに反対方向の平
行平板の組のうち、傾斜方向の軸が水平方向又は垂直方
向の一方である平行平板の組を選択し、その平行平板に
ついてのみ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期させて、所
定順序で切替えて撮像光軸上にその平行平板を配置させ
るシフト制御信号を作成して光軸シフト手段１２に与え
る。

【００４９】位相検出手段１９は、現在どの平行平板が
ＣＣＤ１３の受光面に対向配置されているかを検出する
ものであり、言い換えると、所定の平行平板がＣＣＤ１
３の受光面に対向したことを検出するための手段であ
り、ここで検出された信号を画像処理手段１４及びタッ
プ係数制御手段１８に与えて、画像信号とそれに対応す
る光軸シフトを関連付けて画像合成等における各種の処
理に役立てるものである。なお、後述するように、第１
実施形態では、平行平板の切替えを、それを保持搭載す
る回転円盤（図５参照）の一方向の回転によって行って
いるので、回転円盤の回転位相の検出は、ＣＣＤ１３の
受光面に対向して配置される平行平板の位置（位相）関
係を検出する事と等価となる。つまり、信号線は図示さ
れないが、光軸シフト制御手段１６では、実際の光軸シ
フト手段１２の動きと垂直同期信号Ｖｓｙｎｃとの位相
を検出することにより、光軸シフトの制御タイミングを
調整している。

【００５０】ＣＣＤ１３は、受光素子である画素が２次
元マトリクスで配列され、その画素に受光した光量に応
じた電気量の信号を発生し、それを順次読み出すことに
よって、撮像光を画像信号に変換するものである。ＣＣ
Ｄ１３は、カラー用又はモノクロ用のいずれであっても
良いが、以下では、カラー用として説明する。ＣＣＤ１
３が画像信号を出力するために必要なタイミング信号、
すなわち、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃや水平同期信号Ｈｓ
ｙｎｃやドットクロック信号ＤｏｔＣＬＫ等は、タイミ
ングジェネレーター１７が生成して供給する。

【００５１】タイミングジェネレーター１７には、上述
した高速モード、高解像度モード又は超高解像度モード
のうちの選択モードに応じた撮像条件が入力されてい
る。該撮像条件とは、前述したように、ＣＣＤの垂直ラ
インの出力数により決められる解像度とフレームレート
に関する情報である。

【００５２】画像処理手段１４には、タイミングジェネ
レーター１７が生成した垂直同期信号Ｖｓｙｎｃや水平
同期信号Ｈｓｙｎｃやドットクロック信号ＤｏｔＣＬ
Ｋ、及び位相検出手段１９からの検出信号が与えられ、
更には、信号線の図示は省略しているが、シフト条件も
与えられている。

【００５３】画像処理手段１４は、複数画面分の画像信
号を記憶できる容量の画像メモリを内蔵しており、ＣＣ
Ｄ１３からの画像信号を適宜記憶し、タイミング信号Ｖ
ｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃ、ＤｏｔＣＬＫに同期して所望の
処理を行うようになされている。平行平板を複数枚切替
えて用いる場合には、各平行平板を用いた際の１垂直走
査期間分の１画面の画像信号を、各平行平板に対応して
画像メモリに記憶する。

【００５４】画像処理手段１４は、高速モードや高解像
度モードであれば、ＣＣＤ１３からの画像信号に対し
て、色の補間処理や、画像信号の増幅や、画像信号に混
入されている雑音成分の除去等の処理を行う。また、超
高解像度モードであれば、以上のような処理に加えて、
画素ずらし高解像度化方法による解像度の補間処理や合
成処理等も行う。

【００５５】演算フィルタ（デジタルフィルタ）１５
は、タップ係数制御手段１８からのタップ制御信号に基
づいて、画像処理手段１４から出力される画像信号に対
して、フィルタリングを行うものである。フィルタリン
グ後の画像信号が、上述した表示変換部４に与えられ
る。

【００５６】例えば、高速モードや高解像度モードで駆
動する場合、撮り込み画像の周辺部分に発生するレンズ
１１の光学収差を除去するフィルタ処理や、汎用的な画
像処理フィルタ（エッジ強調、コントラスト強調）等を
行う。また、超高解像度モードであれば、光軸シフト手
段１２の有無で発生する可能性のある透過可視光の波長
依存性を除去するフィルタ処理を行う。

【００５７】タップ係数制御手段１８には、タイミング
ジェネレーター１７が生成した垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ
が与えられている。また、信号線の図示は省略している
が、シフト条件も与えられている。さらに、位相検出手
段１９からの検出信号も与えられている。

【００５８】タップ係数制御手段１８は、上述したよう
に、エッジを強調したり、コントラストを強調したりす
る等の所望のフィルタリングを実行させるためのタップ
係数を指示するタップ係数制御信号を生成する。また、
画像処理手段１４で画素ずらし高解像度化方法による処
理を行っている場合であれば（超高解像度モード）ば、
その操作によって生じている色収差等を補正できるよう
なタップ係数を指示するタップ係数制御信号も生成され
る。

【００５９】なお、光軸シフト制御手段１６、タップ係
数制御手段１８、画像処理手段１４及び演算フィルタ１
５はそれぞれＣＰＵを用いたソフトウェア処理で行うよ
うに構成することができ、その場合には、これらを融合
した１個や複数個のＣＰＵによる制御手段として構築す
ることもできる。

【００６０】図５は、レンズ１１、光軸シフト手段１２
及び撮像手段であるＣＣＤ１３から成る光学系要素の配
置構成等を概略的に示す図面であり、図５（ａ）は正面
図、図５（ｂ）は平面図である。

【００６１】図５において、光軸ずらしを行う複数枚
（図５の例では４枚）の、例えばガラスからなる透明な
平行平板２１−ａ〜２１−ｄは、回転円盤である平板保
持部材２０に保持されている。平板保持部材２０は、ス
テップモータ（以下、単にモータと呼ぶ）２２の回転軸
２２ａに連結されており、モータ２２によって一方向に
回転（例えば反時計回り）駆動されるものである。上述
した光軸シフト制御手段１６からのシフト制御信号は、
モータ制御信号として与えられ、いずれかの平行平板２
１−ａ、…、２１−ｄがＣＣＤ１３の受光面に対向（撮
像光の光軸Ｚ上に配置）されるようになされている。平
板保持部材２０の回転面は、ＣＣＤ１３の受光面と平行
である。ＣＣＤ１３は、ＣＣＤ保持部材２３によって固
定的に設けられている。ＣＣＤ保持部材２３の端部は、
軸受部材２３ａが設けられており、モータ２２の回転軸
２２ａはこの軸受部材２３ａを貫通して保持されてい
る。そのため、モータ２２の回転軸２２ａが有する軸ブ
レ誤差は、軸受部材２３ａで吸収され、平板保持部材２
０とＣＣＤ１３とのなす平行度は常に一定に保たれる。
なお、平板保持部材２０、平行平板２１−ａ〜２１−ｄ
及びモータ２２と回転軸２２ａが光軸シフト手段１２を
構成している。

【００６２】各平行平板２１−ａ、…、２１−ｄは、そ
の中心が、モータ回転軸２２ａから平板保持部材２０の
周方向に９０度ずつ異なる位置に設けられている。各平
行平板２１−ａ、…、２１−ｄの面積は、ＣＣＤ１３に
対向する位置に位置したときにＣＣＤ１３の受光面の全
面積をカバーできる大きさに選定されている。各平行平
板２１−ａ、…、２１−ｄは、厚み及び屈折率は同一で
あるが、ＣＣＤ１３に対向する位置に配置されたときに
は、光軸Ｚに対する傾斜する方向が異なるように設定さ
れている。すなわち、各平行平板２１−ａ、…、２１−
ｄはそれぞれ、図５（ｂ）の矢印で表される方向に傾斜
している。すなわち、矢印の先の方がＣＣＤ１３に対し
て下がっており、その傾斜方向は平行平板２１−ａ及び
２１−ｃの組と、平行平板２１−ｂ及び２１−ｃの組
は、組内では互いに正反対の方向で、組同士では互いに
直交方向に傾斜している。

【００６３】周知のように、平行平板２１（２１−ａ〜
２１−ｄ）を通過する撮像光の光軸は、平行平板２１の
傾斜角、平行平板２１の厚み、平行平板２１の屈折率に
応じた量だけ、光軸Ｚの直交方向にα分ずれる。撮像光
は平行平板２１を出射して光軸Ｚからα分ずれて光軸Ｚ
方向に平行な光としてＣＣＤ１３の受光面に入射する。
この実施形態の場合、ずれ量は、垂直及び水平方向の双
方に対して４５度を有する方向に見たセルピッチ（画素
ピッチ）の略１／４に設定されており、別々に撮り込ま
れた画像の位置関係から考えると、１／２画素ピッチだ
け離れた位置で撮り込まれることになる。

【００６４】なお、レンズ１１は、平行平板２１とＣＣ
Ｄ１３との間に配置することも可能である。

【００６５】図６（ａ）は平行平板２１−ａによる光軸
のずれ量及びずれる方向を示している。図では、平行平
板から見た場合の撮像光軸のずれに応じて、その光軸上
の光を受光するＣＣＤの受光素子（画素）の位置のずれ
を示している。中央の破線正方形が平行平板を介在しな
い場合のずれる前の元画素の位置、中央の実線正方形が
平行平板の介在によってずれた位置を示している。以下
の図も同様であって、各図は平行平板から見た画素のず
れ方向を示している。図６（ｂ）は平行平板２１−ｂに
よる光軸のずれ量及びずれる方向を示しており、図６
（ｃ）は平行平板２１−ｃによる光軸のずれ量及びずれ
る方向を示しており、図６（ｄ）は平行平板２１−ｄに
よる光軸のずれ量及びずれる方向を示している。平行平
板２１−ａ及び２１−ｃの組、平行平板２１−ｂ及び２
１−ｄの組の組内では互いに正反対の方向、組同士では
９０゜異なる方向にずれている。

【００６６】仮に、平行平板２１−ａ、…、２１−ｄの
順に、ＣＣＤ１３の受光面に対向する位置に平行平板を
切替えて配置した場合には、最初の平行平板の配置位置
から水平方向の順方向に１／２画素ピッチ（図６（ａ）
から図６（ｂ）への変化分）の画素ずらし、その状態か
ら垂直方向の順方向に１／２画素ピッチ（図６（ｂ）か
ら図６（ｃ）への変化分）の画素ずらし、その状態から
水平方向の逆方向に１／２画素ピッチ（図６（ｃ）から
図６（ｄ）への変化分）の画素ずらし、その状態から垂
直方向の逆方向に１／２画素ピッチ（図６（ｄ）から図
６（ａ）への変化分）の画素ずらしが行われることにな
る。

【００６７】図７は、モータ２２の動作と、光軸シフト
タイミングとの関係を、二軸の超高解像度モードを例に
示すものである。

【００６８】モータ２２として高速制御が可能なもの
（図７ではモータＡで表している）を適用している場合
には、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの帰線期間に同期し、か
つ撮像期間に変わるまでの期間内（モータＡのパルス期
間）にモータ２２を駆動して、平行平板を切替え配置し
て、その１垂直走査期間（Ｆ）に画像信号Ｖｉｄｅｏを
出力させる。これを垂直走査期間毎に、平行平板２１−
ａ〜２１−ｄを巡回的に切替えながら、各垂直走査期間
分（画面分）の画像信号Ｖｉｄｅｏを得る。

【００６９】一方、モータ２２として低速制御する場合
（図７ではモータＢで表している）には、垂直同期信号
Ｖｓｙｎｃに同期し、１周期置きの垂直走査期間のほぼ
全期間を利用したモータＢのパルス期間にモータ２２を
駆動して、ＣＣＤ１３の受光面に対向する平行平板を次
に切替える。この切替え後に、その平行平板を介在した
撮像光を受光して１画面分の画像信号Ｖｉｄｅｏを得
る。なお、モータ２２（Ｂ）を駆動する垂直走査期間で
あっても、ＣＣＤ１３のデバイスの走査が高速で短時間
で１画面分の画像信号の読み出しができれば、平行平板
を切替える駆動直前の僅かな時間で撮影を行うことで、
各垂直走査期間毎に画像信号Ｖｉｄｅｏを出力させるこ
とも可能である。

【００７０】次に、以下の説明は、モータ２２として高
速制御が可能なものを適用しているとして行う。

【００７１】図８は、高速制御が可能なモータ２２を適
用している場合での画素ずらしを一軸とする（水平方向
とする）場合における超高解像度モードでのモータ制御
タイミングを示すものである。垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ
に同期し、かつ帰線期間においてモータ２２を駆動し
て、ＣＣＤ１３の受光面に対向する位置に平行平板を配
置し、各垂直走査期間毎に画像信号Ｖｉｄｅｏを出力
し、これを平行平板２１−ａと２１−ｂを交互に切替え
て行う。このように制御する事により、図６（ａ）及び
図６（ｂ）に示す画素ずらしが交互に行われる。垂直方
向に画素ずらしをする一軸ずらしで、超高解像度モード
を用いた場合には、平行平板２１−ａと２１−ｄの交互
の切替えに置き換わる。

【００７２】次に、上述した光軸シフト制御手段１６の
制御処理フローの例を、図９、図１０及び図１１に示す
３種類の例について説明する。

【００７３】図９は、光軸シフト制御手段１６における
一般的な制御方法を示した図である。光軸シフト制御手
段１６は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを監視しており、垂
直同期信号Ｖｓｙｎｃの有意レベルへの変化（例えば立
ち下がりエッジ）を検出すると（ＳＴ２０）、モータ２
２を作動させ、平板保持部材２０を所定角度だけ回転さ
せた後、モータ２２を停止させる（ＳＴ２１〜ＳＴ２
３）。その後、画像（信号）の撮り込み及び記憶が行わ
れる（ＳＴ２４）。

【００７４】また、光軸シフト手段１２が図５の構成の
場合には、一軸の画素ずらし高解像度化に対応するもの
であれば、ステップＳＴ２２での回転量は、例えば、９
０度と２７０度を交互に実行し（図８参照）、二軸の画
素ずらし高解像度化に対応するものであれば、ステップ
ＳＴ２２での回転量は、毎回９０度である（図７参
照）。

【００７５】図１０は、高速モード、高解像度モード及
び超高解像度モードのいずれにも対応できる画像入力装
置における光軸シフト制御手段１６の制御処理フローの
例を示している。なお、高速モード及び高解像度モード
では、平行平板の切替は不要であるので、図１０は、超
高解像度モードを意識したフローチャートとなってい
る。

【００７６】光軸シフト制御手段１６は超高解像度モー
ドに係るシフト条件が入力されると（ＳＴ３０）、モー
タ制御信号（シフト制御信号）をモータ２２に与えて平
板保持部材２０を回転させる。ここで、モータ制御信号
（シフト制御信号）とは、撮り込みを開始する位置や駆
動時間等の条件を規定した信号で、撮り込み条件が揃う
位置（条件）までモータ２２を回転させて、撮り込み準
備を行う（ＳＴ３１、ＳＴ３２）。言い換えると、ＣＣ
Ｄ１３の受光面に対向する初期時の平行平板が対向する
ように制御する。

【００７７】このようにして回転スタート時の位置を決
定した後は、上述した図９に示した処理（ＳＴ２０〜Ｓ
Ｔ２４）を実行する。なお、高速モードのように、平行
平板の切替えを行わない場合は、図９のステップＳＴ２
１〜ＳＴ２３はジャンプされる。

【００７８】この例では、回転スタート時の位置（初期
時の平行平板）を定めることができるので、画像処理手
段１４等の処理がし易いものとなる。

【００７９】図１１は、光軸シフト制御手段１６の制御
処理を画像処理手段１４や演算フィルタ１５の処理と関
連させて示したものである。なお、図１１は、画像処理
手段１４及び演算フィルタ１５が融合された１個の手段
になっている場合を示している（例えば、フィルタリン
グを画像合成より先に行っている）。

【００８０】光軸シフト制御手段１６は、超高解像度モ
ードに係るシフト条件が入力されると（ＳＴ４０）、モ
ータ制御信号（シフト制御信号）をモータ２２に与えて
平板保持部材２０を回転させ、撮り込みが開始可能な位
置までモータ２２の状態を変化させる（ＳＴ４１）。言
い換えると、ＣＣＤ１３の受光面に対向する初期時の平
行平板の位置を制御する。

【００８１】画像処理手段１４やタップ係数制御手段１
８では、位相検出手段１９からの検出信号等に基づい
て、初期時のモータ位置（初期時の平行平板）を判別
し、フィルタ係数（タップ係数）等の初期設定処理を行
う（ＳＴ４２、ＳＴ４３）。ここで、初期のモータ位置
（初期の平行平板の配置）が定まると、その後の垂直同
期信号Ｖｓｙｎｃをカウントすることで、各時点（各垂
直同期信号に同期した位相関係）での対向する平行平板
の配置を一意に定める事ができる（後述する図１３参
照）。

【００８２】その後は、上述した図９に示した処理（Ｓ
Ｔ２０〜ＳＴ２４）が実行され、先に説明した画像信号
のフィルタリング（ＳＴ４４）やその処理後の画像信号
のメモリへの記憶（ＳＴ４５）の処理を、異なる平行平
板をＣＣＤ１３の受光面に対向させる都度行い、撮像光
の光軸を順次ＣＣＤ１３に対してシフトするのに対応し
た１画面の画像信号をメモリに各々記憶する。これを選
択した平行平板毎に行って、複数画面分の画像信号が記
憶されたところで、図１９にて説明した手順に沿って画
像合成する（ＳＴ４６）。

【００８３】次に、画像処理手段１４が実行する画像合
成処理について詳述する。

【００８４】図１２は、二軸の画素ずらし高解像度化処
理を行う場合の画像処理手段１４の機能ブロック図であ
る。また、図１３は、その各部タイミングチャートであ
る。

【００８５】二軸の画素ずらし高解像度化処理から捉え
ると、画像処理手段１４は、機能的には、カウンタ３
０、処理制御信号発生部３１、入力記憶処理部３２及び
合成／記憶処理部３３を有する。

【００８６】カウンタ３０は２ビット巡回カウンタで、
図１３に示すように、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルス
をカウントするものである。なお、図１３におけるカウ
ンタ出力Ａは下位ビットを示し、カウンタ出力Ｂは上位
ビットを示している。

【００８７】処理制御信号発生部３１は、このようなカ
ウント値と、位相検出手段１９からの位相検出信号とが
入力されている。位相検出信号は、例えば、図１３に示
すように、平板保持部材２０が１回転する毎に出力され
る短パルスである。カウント値と検出信号とから、その
垂直走査期間でのＣＣＤ１３の受光面に対向している平
行平板、すなわち、光軸のずらし方向（及びずらし量）
が明らかになり、処理制御信号発生部３１は、それに応
じた処理制御信号を発生する。

【００８８】ここで、図５における平行平板２１−ａ、
２１−ｂ、２１−ｃ、２１−ｄがＣＣＤ１３に対向して
いる際の画像信号をそれぞれ画像Ａ、画像Ｂ、画像Ｃ、
画像Ｄと呼ぶこととする。

【００８９】記憶処理部３２は、処理制御信号に基づい
て、画像Ａが入力されると判別されたときには、内部メ
モリを画像Ａ用に確保し、そのメモリ上に画像Ａを格納
させ、同様な操作を繰り返して、次々に画像Ｂ、Ｃ、Ｄ
を撮り込んでいく。合成／記憶処理部３３は、一連の画
素ずらし処理で得られた複数画面分の画像（本実施形態
の場合は４画面分）を呼び出して合成し、図１９で説明
したような手順で一枚の合成画像ａを作成してこれをメ
モリに記憶する。

【００９０】第１実施形態の画像入力装置によれば、以
下の効果を奏することができる。

【００９１】ＣＣＤ１３の対向位置に平行平板が配置さ
れるとき、他の平行平板の傾斜方向とは異なる向きに傾
斜された複数の平行平板２１−ａ〜２１−ｄを備え、Ｃ
ＣＤ１３に対向させる平行平板を切替えて配置する事
で、一軸及び二軸の画素ずらし高解像度化方法の双方に
対応できる画像入力装置を実現できる。しかも、一軸方
向にずらす場合でも、垂直方向、または水平方向の任意
の方向を設定することができる。

【００９２】なお、図５とは異なるが、平行平板とし
て、光軸シフト量が異なるものも含めるようにした場合
には、光軸シフト量の切替も行うことができる。

【００９３】また、複数の平行平板２１−ａ〜２１−ｄ
を保持する平板保持部材２０の回転面は、ＣＣＤ１３の
受光面と平行であるので、位置出しがしやすく、また、
設計、製造を容易にすることができる。

【００９４】さらに、複数の平行平板２１−ａ〜２１−
ｄが取り付けられた状態では、光軸に対する傾斜角は全
て異なるが、複数の平行平板２１−ａ〜２１−ｄは全て
同一形状、及び厚さであるので、製造が容易で、コスト
も安く抑えられる。

【００９５】さらにまた、平板保持部材２０を回転させ
るモータ２２の回転軸２２ａは、ＣＣＤ１３を固定され
ているＣＣＤ保持部材２３を貫通しているので、回転軸
２２ａのガタを押さえることができ、信頼性を高くでき
る。

【００９６】第１実施形態のプレゼンテーションシステ
ムによれば、第１実施形態の画像入力装置を適用してい
るので、システムとしても、設計、製造がし易いものと
なっており、ガタ防止等による撮り込み精度の向上を図
ることができる。

【００９７】（第２実施形態）第２実施形態は、第１実
施形態に比較して光軸シフト手段１２の詳細構成が異な
っている。本実施形態において、特段説明しない部分は
第１実施形態と同一とする。

【００９８】図１４は、レンズ１１、光軸シフト手段１
２及び撮像手段であるＣＣＤ１３からなる光学系要素の
配置構成等を概略的に示す図面であり、図１４（ａ）は
正面図、図１４（ｂ）は左側面図である。なお、図５と
の同一、対応部分には同一符号を付して示している。

【００９９】図１４において、第２実施形態の場合、平
板保持部材２０は筒形状（桝形状や底面を有する円筒や
４角筒以外の角筒であっても良い）をしており、その４
個の側面のそれぞれの中央部分に平行平板２１−ａ、
…、２１−ｄを保持している。ＣＣＤ１３は、モータ２
２の回転軸２２ａとは反対側から伸びた固定軸２２ｂに
よって、桝形形状の平板保持部材２０の内部空間に固定
的に設けられている。桝形形状の平板保持部材２０も、
モータ２２によって回転されるものである。モータ２２
の回転軸２２ａの延長線上にＣＣＤ１３が位置してい
る。モータ２２は、第１実施形態と同様に、光軸シフト
制御手段１６によって回転、停止が制御されるものであ
るが、モータ２２の停止時には、桝形形状の平板保持部
材２０のいずれかの一側面がＣＣＤ１３の受光面に対向
（撮像光の入射光軸Ｚ上に配置）するようになされてお
り、これにより、いずれかの平行平板２１−ａ、…、２
１−ｄがＣＣＤ１３の受光面に対向する。第１実施形態
と相違するのは、平行平板の回転軸が、前者では撮像光
の光軸Ｚの方向に沿っている（好ましく平行）のに対
し、本実施形態では光軸Ｚに対して交差する方向（好ま
しくは直交）に位置づけられていることにある。

【０１００】以上の点を除けば、第２実施形態の画像入
力装置及びプレゼンテーションシステムは、第１実施形
態の画像入力装置及びプレゼンテーションシステムと同
様なものである。

【０１０１】第２実施形態の画像入力装置によれば、上
記の第１実施形態の画像入力装置に対して、以下の異な
る効果を奏することができる。

【０１０２】光軸シフト手段１２において、平行平板は
同一平面上に併置されていないので、装置全体の断面積
を小さくできる。つまり、第１実施形態と比較した場
合、光軸シフト手段１２について光軸方向の必要長さが
長くなる反面、光軸方向に直交する方向の必要長さを短
くできる。装置筐体の形状に合わせて、第１実施形態又
は第２実施形態を選定すればよい。

【０１０３】なお、図１４とは異なるが、平行平板とし
て、光軸シフト量が異なるものも含めるようにした場合
には、光軸シフト量の切替も行うことができる。また、
レンズ１１は平板保持部材２０内のＣＣＤ１３直上に設
けることも可能である。

【０１０４】（第３実施形態）第３実施形態は、第１実
施形態に比較して光軸シフト手段１２の詳細構成が異な
っている。本実施形態において、特段説明しない部分は
第１実施形態と同一とする。

【０１０５】図１５は、レンズ１１、光軸シフト手段１
２及び撮像手段であるＣＣＤ１３からなる光学系要素の
配置構成等を概略的に示す図面であり、図１５（ａ）は
正面図、図１５（ｂ）は平面図である。なお、図５との
同一、対応部分には同一符号を付して示している。

【０１０６】第３実施形態の場合、平板保持部材２０
は、図１５（ｂ）の平面図に示すように、中央の正方形
部分と、この中央の正方形部分の各辺と一辺を共通にし
ている、中央の正方形部分の上下左右にそれぞれ隣接し
ている４個の正方形部分とから成る「十字」形状のもの
であり、中央の正方形部分以外の各正方形部分にそれぞ
れ、１枚の平行平板２１−ａ、…、２１−ｄを保持して
いる。この平板保持部材２０は、ＣＣＤ１３の受光面と
平行な面に設けられており、図示は省略しているが、Ｃ
ＣＤ１３の垂直方向又は水平方向に対して平行移動し得
るものである。すなわち、二軸の画素ずらしの場合に
は、平行平板２１−ａが中央の２０の位置へ平行移動
し、その状態で撮像がなされ、それが終了後平行平板２
１−ａが元の位置へ復帰し、それから平行平板２１−ｂ
が中央位置へ平行移動し、次の垂直走査期間での撮像が
なされる、これが順次繰り返されて、画素ずらしされた
複数画面分の画像信号が得られる。一方、一軸の画素ず
らしの場合には、図１５に点線矢印で図示されるよう
に、垂直方向での画素ずらしの場合は平行平板２１−ａ
と２１−ｃを交互に平行移動させてＣＣＤ１３の受光面
に対向させ、水平方向での画素ずらしの場合には平行平
板２１−ｂと２１−ｄを交互に平行移動させてＣＣ１３
の受光面に対向させる。

【０１０７】平行移動機構（ＸＹ移動機構）について
は、周知の機構を適用できるので、その駆動方法は省略
している。

【０１０８】そのため、第３実施形態の光軸シフト制御
手段１６は、平行移動機構（ＸＹ移動機構）に対して平
行平板の移動制御信号を形成するものとなり、その移動
制御信号を受けて光軸シフト制御手段１６は、使用する
平行平板を順次、ＣＣＤ１３の受光面に対向する位置ま
で平行移動させ、それを元位置に戻す操作を繰り返す。

【０１０９】以上の点を除けば、第３実施形態の画像入
力装置及びプレゼンテーションシステムは、第１実施形
態の画像入力装置及びプレゼンテーションシステムと同
様なものである。

【０１１０】第３実施形態の画像入力装置によれば、上
記の第１実施形態の画像入力装置に対して、以下の異な
る効果を奏することができる。

【０１１１】平板保持部材２０は、平行移動機構で移動
するものであるので、回転移動よりガタの影響を受けに
くく、平行平板２１−ａ〜２１−ｄは光軸に対する傾斜
角を維持して動かせるため、高精度で、かつ安定した画
素ずらし（光軸ずらし）が実現できる。

【０１１２】なお、図１５とは異なるが、平行平板とし
て、光軸シフト量が異なるものも含めるようにした場合
には、光軸シフト量の切替も行うことができる。

【０１１３】（第４実施形態）第４実施形態は、第１実
施形態に比較して光軸シフト手段１２の詳細構成が異な
っている。本実施形態において、特段説明しない部分は
第１実施形態と同一とする。

【０１１４】図１６は、レンズ１１、光軸シフト手段１
２及び撮像手段であるＣＣＤ１３からなる光学系要素の
配置構成等を概略的に示す図面であり、図１６（ａ）は
正面図、図１６（ｂ）は第２の平板保持部材２０Ａの平
面図である。なお、図５との同一、対応部分には同一、
対応符号を付して示している。

【０１１５】第４実施形態の場合、平板保持部材として
は、第１実施形態の平板保持部材２０と同一な平板保持
部材（以下、第１の平板保持部材と呼ぶ）２０に加え
て、第２の平板保持部材２０Ａを備えている。第２の平
板保持部材２０Ａは、第１の平板保持部材２０に近接し
て、しかも、第１の平板保持部材２０に平行に、さら
に、回転中心軸が同じになるように設けられている。第
２の平板保持部材２０Ａの回転は、第２のモータ２２Ａ
が行う。なお、図１６（ａ）においては、モータ２２、
２２Ａの回転軸は、対応する平板保持部材２０、２０Ａ
に直結されず、歯車を介して軸をずらして係合されてい
るが、直結されていても良いことは勿論である。

【０１１６】第２の平板保持部材２０Ａは、４枚の透明
な平行平板２１Ａ−ａ〜２１Ａ−ｄと、これら平行平板
２１Ａ−ａ〜２１Ａ−ｄの周囲形状と同様な形状を有す
る開口２１Ａ−ｅとを備える。なお、光軸に直交な（傾
斜がない）平行平板を開口２１Ａ−ｅに代えて設けても
良い。この開口や傾斜しない平行平板の部分は撮像光の
光軸をシフトしないので非光軸シフト部となる。４枚の
平行平板２１Ａ−ａ〜２１Ａ−ｄと開口２１Ａ−ｅと
は、その中心位置が回転中心に対して等角度ずつ異なる
ように周方向に設けられている。

【０１１７】各平行平板２１Ａ−ａ〜２１Ａ−ｄの傾斜
はそれぞれ、それがＣＣＤ１３の受光面に対向する位置
に回転してきたときに、第１の平板保持部材２０の４枚
のいずれか一つの平行平板２１−ａ〜２１−ｄ（図５参
照）の傾斜角と等しくなるように選定されている。各平
行平板２１Ａ−ａ〜２１Ａ−ｄは傾斜角を除けば、第１
の平板保持部材２０の平行平板２１−ａ〜２１−ｄと同
一のものである。

【０１１８】第４実施形態の場合、平板保持部材として
は、第１及び第２の平板保持部材２０及び２０Ａを備え
ているので、光軸シフト量を多段階で可変し得る。図１
７は、本実施形態において、二層の平行平板を用いて画
素ずらしを行う方法の説明図である。

【０１１９】図１７（ａ）は、第２の平板保持部材２０
Ａについては、開口２１Ａ−ｅがＣＣＤ１３の受光面に
対向して配置され、第１の平板保持部材２０について
は、平行平板２１−ａがＣＣＤ１３の受光面に対向して
配置されいる場合である。この場合には、画素ピッチの
１／４の光軸シフトが行われている。なお、１３ａはＣ
ＣＤ１３の画素ずらししない状態での画素位置を示し、
１３ｂは画素ずらし後の画素位置を示す（図では画素位
置が垂直方向にも移動しているが、これは位置ずれを図
で明記しただけで実際は水平方向でのずれである）。

【０１２０】図１７（ｂ）は、第２の平板保持部材２０
Ａについては、平行平板２１Ａ−ａがＣＣＤ１３の受光
面に対向して配置され、第１の平板保持部材２０につい
ては、平行平板２１−ａがＣＣＤ１３の受光面に対向し
て配置されいる場合である。この場合には、画素ピッチ
の１／２の光軸シフトが行われている。

【０１２１】図１７（ｃ）は、第２の平板保持部材２０
Ａについては、平行平板２１Ａ−ａがＣＣＤ１３の受光
面に対向して配置され、第１の平板保持部材２０につい
ては、平行平板２１−ｃがＣＣＤ１３の受光面に対向し
て配置されいる場合である。この場合には、光軸シフト
は行われない。なお、図１７（ｂ）から図１７（ｃ）の
状態に切替えた場合には、１／２ピッチの戻しを行った
ことと等価である。

【０１２２】図１７から明らかなように、第４実施形態
では、２層の平行平板を適宜組み合わせることによりシ
フト量を多段階で制御することができる。

【０１２３】この第４実施形態の場合には、光軸シフト
制御手段１６に対しては、シフト条件としてシフト量の
情報も入力され、光軸シフト制御手段１６は、これに応
じて、モータ２２及び又は２２Ａを個別に制御して、第
１及び第２の平板保持部材２０及び２０Ａを個別に回転
制御し、光軸のシフト量に対応した平行平板の組み合せ
となう量に制御する。

【０１２４】光軸シフト制御手段１６による制御の詳細
は省略するが、図１８を用いて、制御方法を簡単に説明
する。

【０１２５】光軸シフト量が１／４ピッチに指示されて
いるときには、光軸シフト制御手段１６は、第２の平板
保持部材２０Ａについては開口２１Ａ−ｅをＣＣＤ１３
の受光面に継続して対向させ、一方、垂直同期信号Ｖｓ
ｙｎｃに同期して第１の平板保持部材２０に対するモー
タ２２を駆動させて、各平行平板２１−ａ、…、２１−
ｄを巡回的に変化させる。

【０１２６】一方、光軸シフト量が１／２ピッチに指示
されているときには、光軸シフト制御手段１６は、垂直
同期信号Ｖｓｙｎｃに同期してモータ２２及び２２Ａを
連動して駆動させて、ＣＣＤ１３の受光面に、第１の平
板保持部材２０の各平行平板２１−ａ、…、２１−ｄが
巡回的に対向するようにすると共に、第２の平板保持部
材２０の各平行平板２１Ａ−ａ、…、２１Ａ−ｄが巡回
的に対向するようにする。なお、この際、平行平板２１
−ｉ（ｉはａ〜ｄのいずれか）の対向時には、平行平板
２１Ａ−ｉも同時に対向するように制御する。

【０１２７】以上の点を除けば、第４実施形態の画像入
力装置及びプレゼンテーションシステムは、第１実施形
態の画像入力装置及びプレゼンテーションシステムとほ
ぼ同様なものである。

【０１２８】第４実施形態の画像入力装置によれば、以
下の効果を奏することができる。

【０１２９】ＣＣＤ１３に対向する平行平板の枚数を１
枚又は２枚の選択を可能としたので、光軸のシフト量に
ついても任意に変更することができるようになる。その
結果、ＣＣＤ１３に対向する２枚の平行平板の選択によ
っては、画素ずらし（光軸シフト）を行わないこともで
き、この状態を継続させることもできる。すなわち、高
速モードや高解像度モード等の画素ずらし（光軸シフ
ト）が不要な場合にも容易に対応できる。

【０１３０】第４実施形態のプレゼンテーションシステ
ムによれば、第４実施形態の画像入力装置を適用してい
るので、使用状況や撮り込み対象物の内容に応じて、画
素ずらし方法を任意に変更出来るため、使い勝手に優
れ、かつ高精細な画像の撮り込みにも即対応でき、利便
性に富んだシステムを提供できる。

【０１３１】（変形形態）以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。

【０１３２】（１）固体撮像素子がＣＣＤのものを示し
たが、他の固体撮像素子であっても良い。また、１次元
の固体撮像素子を有する画像入力装置であっても良い。

【０１３３】（２）上記各実施形態での平行平板は、そ
れ単体でのずらし方向は異なっていてもシフト量は同じ
であったが、平板保持部材２０（又は２０Ａ）に、シフ
ト量が異なる（厚さ又は傾斜角）複数種類の平行平板を
保持させるようにしても良い。このようにした場合に
は、１個の平板保持部材２０でシフト量の切替も可能と
なる。

【０１３４】（３）上記各実施形態では、１個の平板保
持部材２０（又は２０Ａ）に設けられている平行平板
は、ＣＣＤ１３の受光面の対向位置では傾斜を異なるも
のであったが、同一の傾斜を有する平行平板を同一の平
板保持部材２０に設けても良い。例えば、図５の例で言
えば、平板保持部材２０の周方向を８等分して、平行平
板２１−ａ〜２１−ｄを２枚ずつ設けるようにしても良
い。

【０１３５】（４）第３実施形態では、平板保持部材２
０の移動方向が二方向のものを示したが、一方向のもの
であっても良い。この場合には、各平行平板は同一直線
上に配置されることになる。

【０１３６】（５）第４実施形態では、２個の平板保持
部材２０及び２０Ａを備えたものを示したが、３個以上
の平板保持部材を設けて、光軸シフト量の選択段階数を
より多くするようにしても良い。

【０１３７】（６）第４実施形態は、第１実施形態と同
様な平板保持部材を複数設けたものであったが、第２実
施形態や第３実施形態と同様な平板保持部材を複数設け
るようにしても良い。

【０１３８】（７）上記各実施形態は、画像入力装置の
用途がプレゼンテーションシステムであったが、他の装
置やシステムの画像入力装置にも本発明の画像入力装置
を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のプレゼンテーションシステムの
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の処理・制御部の処理と、撮像条件との関
係を示すフローチャートである。

【図３】図１のＣＣＤカメラから出力される２種類の画
像信号の説明図である。

【図４】第１実施形態の画像入力装置の要部詳細構成を
示すブロック図である。

【図５】第１実施形態の画像入力装置の光軸シフト手段
の機構的構成の詳細を示す図面である。

【図６】図５の構成でＣＣＤ面に対向する平行平板と光
軸ずれとの関係を示す説明図である。

【図７】図５のモータの能力と光軸シフト制御との関係
を二軸超高解像度モードについて示すタイミングチャー
トである。

【図８】図５のモータに対する一軸超高解像度モードで
の光軸シフト制御を示すタイミングチャートである。

【図９】第１実施形態の画像入力装置の光軸シフト制御
手段の処理例（１）を示すフローチャートである。

【図１０】第１実施形態の画像入力装置の光軸シフト制
御手段の処理例（２）を示すフローチャートである。

【図１１】第１実施形態の画像入力装置の光軸シフト制
御手段の処理例（３）を示すフローチャートである。

【図１２】第１実施形態の画像入力装置の画像処理手段
の機能的構成例を示すブロック図である。

【図１３】図１２の各部タイミングチャートである。

【図１４】第２実施形態の画像入力装置の光軸シフト手
段の機構的構成の詳細を示す図面である。

【図１５】第３実施形態の画像入力装置の光軸シフト手
段の機構的構成の詳細を示す図面である。

【図１６】第４実施形態の画像入力装置の光軸シフト手
段の機構的構成の詳細を示す図面である。

【図１７】図１６の構成でＣＣＤ面に対向する平行平板
と光軸ずれとの関係を示す説明図である。

【図１８】第４実施形態の画像入力装置の光軸シフト制
御手段の制御例を説明するタイミングチャートである。

【図１９】画素ずらし高解像度化方法の説明図である。

【符号の説明】

１…プレゼンテーションシステム２…ＣＣＤカメラ３…処理・制御部４…表示変換部５…プロジェクタ１０…画像入力装置１１…レンズ１２…光軸シフト手段１３…ＣＣＤ１６…光軸シフト制御手段２０、２０Ａ…平板保持部材２１−ａ〜２１−ｄ、２１Ａ−ａ〜２１Ａ−ｄ…平行平
板２１Ａ−ｅ…開口２２、２２Ａ…モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定配置された固体撮像素子と、複数の透明な平行平板と、前記複数の平行平板を保持し、選択された平行平板を前
記固体撮像素子に対向する位置に移動可能に構成される
１つ以上の平板保持部材と、該平板保持部材に保持されているいずれか１個の平行平
板を前記固体撮像素子に対向する位置に移動させるため
の制御手段を備え、同一の前記平板保持部材に保持されている複数の平行平
板は、前記固体撮像素子に対向する位置に配置されたと
きに、撮像光の光軸に対して傾斜する方向が他の平行平
板の一部又は全部と異なるように配置されたことを特徴
とする画像入力装置。
【請求項２】上記平板保持部材は、保持する複数の平
行平板を同一平面内に配置した板状部材から構成され、該平板保持部材は、回転又は揺動駆動されることを特徴
とする請求項１に記載の画像入力装置。
【請求項３】上記平板保持部材は、保持する複数の平
行平板を側面に配置した筒状部材から構成され、該平板保持部材は、回転駆動されることを特徴とする請
求項１に記載の画像入力装置。
【請求項４】上記平板保持部材は、保持する複数の平
行平板を１軸方向の直線上又は直交する２軸方向の直線
上に配置した板状部材から構成され、該平板保持部材は、前記平行平板を１軸方向又は２軸方
向に移動可能に駆動されることを特徴とする請求項１に
記載の画像入力装置。
【請求項５】一部又は全ての上記平板保持部材は、上
記固体撮像素子に対向する位置では撮像光の光軸をずら
すことなく撮像光を通過させる非光軸シフト部を備えて
いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
画像入力装置。
【請求項６】上記非光軸シフト部は、平行平板を含ま
ない開口であることを特徴とする請求項５に記載の画像
入力装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の画像入
力装置を画像入力装置として備えていることを特徴とす
るプレゼンテーションシステム。