JP2001061086A - Image pickup unit - Google Patents

Image pickup unit

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Publication number
JP2001061086A
JP2001061086A JP11235150A JP23515099A JP2001061086A JP 2001061086 A JP2001061086 A JP 2001061086A JP 11235150 A JP11235150 A JP 11235150A JP 23515099 A JP23515099 A JP 23515099A JP 2001061086 A JP2001061086 A JP 2001061086A
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JP
Japan
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image
light diffusion
image pickup
light
imaging
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11235150A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Yoshida
英明 吉田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP11235150A priority Critical patent/JP2001061086A/en
Publication of JP2001061086A publication Critical patent/JP2001061086A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image pickup unit that provides a sufficient image diffusion characteristic to correct smear even when employing a light diffusion element configured thin to enhance the response and reduces deterioration in image quality due to the thickness of a cell. SOLUTION: The image pickup unit is provided with an image pickup lens 1 having a movable diaphragm 3 and having a light diffusion element 17 that changes a light diffusion characteristic in response to a control signal, with a CCD image pickup device 5 that applies photoelectric conversion to an output optical image of the image pickup lens and provides the output of the result as an image signal, and with a system controller 12 that controls driving of the CCD image pickup device and the light diffusion element, brings the light diffusion element into a non-diffusion state for a storage period of the image signal and brings the light diffusion element into a diffusion state for a read period of the image signal. The light diffusion element is placed toward the object from the rear lens 1b of the image pickup lens in the vicinity of the movable diaphragm to configure the image pickup unit.

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、スミア低減機能を
有した撮像装置に関する。
The present invention relates to an image pickup apparatus having a smear reduction function.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD撮像素子等を用いた固体撮像装置
においては、固体撮像装置特有の現象として、強烈な光
が入射したときに発生するスミア現象(より正確には、
スミア及びブルーミングによって総合的に生じる現象で
あるが、本明細書においては当業者における慣用になら
って、これを単にスミアと称している)による画質劣化
が問題となっている。すなわち、このスミア現象は本来
の電荷蓄積領域に捕捉されなかった電荷がポテンシャル
障壁を乗り越えて垂直転送路に漏れ込んだり、入射光の
回折成分や多重反射成分が遮光膜下の垂直転送路に漏れ
込んで電荷発生することなどにより生じるものであり、
通常の定常的な光に起因する場合は、これが垂直転送期
間にわたって発生するため、例えばスポット光の場合
は、その上下に伸びる縦筋が生じ、画質を著しく損ねて
いた。
2. Description of the Related Art In a solid-state imaging device using a CCD imaging device or the like, a smear phenomenon (more precisely, a phenomenon that occurs when intense light is incident) is a phenomenon peculiar to the solid-state imaging device.
Although this phenomenon is caused comprehensively by smearing and blooming, in this specification, image quality degradation due to common use by those skilled in the art (hereinafter simply referred to as smearing) is a problem. In other words, this smear phenomenon is caused by charges that are not trapped in the original charge storage region crossing the potential barrier and leaking into the vertical transfer path, or diffraction components and multiple reflection components of incident light leak into the vertical transfer path under the light shielding film. Is caused by the generation of electric charges
In the case of normal light, this occurs over the vertical transfer period. For example, in the case of spot light, vertical stripes extending up and down the spot light are generated, and image quality is significantly impaired.

【0003】これを低減する方法としては、信号の補正
を行なうものや、光学シャッタを用いるものなどいくつ
かの提案があるが、信号補正では効果が不充分であった
り、機械式シャッタでは制御性や信頼性が不充分であっ
たり、液晶シャッタでは偏光を利用するため透過率が理
論上50%以下(実際はさらに低い)しか確保できないな
どの欠点を有している。
There have been proposed several methods of reducing the signal, such as a method of correcting a signal and a method of using an optical shutter. However, the effect of the signal correction is insufficient, and the controllability of a mechanical shutter is poor. The liquid crystal shutter has drawbacks such as insufficient reliability, and the use of polarized light in a liquid crystal shutter, the transmittance of which is theoretically 50% or less (actually even lower).

【0004】これに対して実用新案登録第252463
4号公報には、撮影光学系とCCD撮像素子との間に介
挿した、光拡散状態を切り換え可能な(偏光板を必要と
しない故に高透過率の)液晶素子を制御して、スミア発
生の原因となる信号読み出し(CCD転送)期間におい
ては、スポット光を拡散させることで板面照度を平均化
してピーク値を低下させ、スミアを低減する技術が記載
されている。
On the other hand, utility model registration No. 252463
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4 (1999) -1992 discloses a method of controlling a liquid crystal element (which has a high transmittance because a polarizing plate is not required) interposed between a photographing optical system and a CCD image pickup device and capable of switching a light diffusion state to generate smear. In the signal reading (CCD transfer) period which causes the above, a technique is disclosed in which spot light is diffused to average the plate surface illuminance to lower the peak value and reduce smear.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来技
術においては、拡散時のスミア低減効果は得られるが、
以下のような問題点を有するものである。上記従来技術
において用いている拡散性を制御する液晶素子として良
く知られているものとしては、高分子分散型(ポリマー
ネットワーク型とも称される)液晶素子が挙げられる
が、これは内側に透明電極が形成されたガラス等の透明
セルに、媒質として屈折率が可変の液晶分子を分散させ
た所定屈折率の透明樹脂媒体を封入したものであって、
媒体と媒質の屈折率が完全に一致している時に素通し
(非拡散)状態になり、媒体と媒質の屈折率の差違に応
じて拡散状態を生じるものである。
In the prior art, the effect of reducing smear at the time of diffusion can be obtained.
It has the following problems. As a well-known liquid crystal element for controlling the diffusivity used in the above-mentioned prior art, there is a polymer dispersion type (also referred to as a polymer network type) liquid crystal element. In a transparent cell made of glass or the like in which a transparent resin medium having a predetermined refractive index in which liquid crystal molecules having a variable refractive index are dispersed as a medium is sealed,
When the refractive indices of the medium and the medium are completely the same, the medium enters a transparent (non-diffused) state, and a diffusion state occurs according to the difference in the refractive indices of the medium and the medium.

【0006】このような液晶素子において、素子の応答
特性を速くするためには、電極間距離=素子の能動部分
の厚さ(セル厚)を小さくすることが必須となる。ま
た、素子の能動部分の波長による屈折率の違い、すなわ
ち「分散」特性は、一般に通常の光学ガラスよりも大き
いため、この影響を軽減する意味からもやはりセル厚は
薄い方が好ましい(例えば数μm〜数10μm)。
In such a liquid crystal element, in order to increase the response characteristics of the element, it is essential to reduce the distance between electrodes = the thickness of the active portion (cell thickness) of the element. In addition, since the difference in the refractive index depending on the wavelength of the active portion of the element, that is, the “dispersion” characteristic, is generally larger than that of ordinary optical glass, it is preferable that the cell thickness be smaller in order to reduce the influence (for example, μm to several tens of μm).

【0007】ところがセル厚を薄くすると、拡散度合は
当然低下する。一方、同じ拡散度合の液晶素子を用いた
場合の像に対する板面照度の平均効果(拡散効果)は、
CCD撮像素子から遠い方がより大きい。(これは「仮
想的にCCD撮像素子の受光面すなわち結像面に素子の
能動部分が接している場合を考えれば、これは投影スク
リーンを置いたことに等ししいから、スポット光を拡散
することによる板面照度の平均効果は全く生じないもの
である」ということからも明らかである。)したがっ
て、上記実用新案公報記載のように撮影レンズとCCD
撮像素子の間に液晶素子を配置した場合には、現実には
スポット光に対して充分な拡散効果が得られない畏れが
極めて高いものである。
However, when the cell thickness is reduced, the degree of diffusion naturally decreases. On the other hand, the average effect (diffusion effect) of plate surface illuminance on an image when liquid crystal elements having the same diffusion degree are used is as follows:
The one far from the CCD image sensor is larger. (This is considered to be the case where the active portion of the CCD image sensor is virtually in contact with the light receiving surface, ie, the image forming surface, of the CCD image sensor. Therefore, the average effect of the illuminance on the plate surface does not occur at all. ")
In the case where a liquid crystal element is arranged between the imaging elements, there is a very high fear that a sufficient diffusion effect on spot light cannot be obtained in practice.

【0008】また、これとは別の問題として、結像特性
に対するセル部材自身の悪影響も存在していた。すなわ
ち、現実の素子を構成するためには上記したようなセル
は必須であるが、この厚さは物理的強度の要請があるた
め、上記セル厚のように充分薄く構成することはでき
ず、通常コンマ数mm〜数mm程度になってしまう。屈折の
影響は部材の厚さに比例するから、結像経路にこのよう
な厚い液晶素子が介挿されると、そのセルの屈折率、分
散に応じた有意な収差が発生してしまう。そして、この
収差は光線がセルに入射する角度に依存して発生するか
ら(特にCCD撮像素子への結像光線がほぼ平行(アフ
ォーカル)になるように構成したテレセントリック光学
系の場合を別にすれば)、上記公報記載のように撮影レ
ンズとCCD撮像素子の間に液晶素子を配置した場合に
は、発生を避け得ないため画質劣化を生じるものであ
る。
Another problem is that the cell member itself has an adverse effect on the imaging characteristics. That is, the cell as described above is indispensable for configuring an actual element, but since the thickness is required for physical strength, it cannot be configured to be sufficiently thin as the cell thickness described above. Usually, it is about several mm to several mm. Since the effect of refraction is proportional to the thickness of the member, if such a thick liquid crystal element is inserted in the image forming path, a significant aberration will occur according to the refractive index and dispersion of the cell. Since this aberration occurs depending on the angle at which the light beam enters the cell (especially in the case of a telecentric optical system which is configured so that the imaging light beam to the CCD image sensor is substantially parallel (afocal)). In the case where a liquid crystal element is arranged between the taking lens and the CCD image pickup element as described in the above publication, the occurrence of the liquid crystal element is unavoidable.

【0009】また光学特性への悪影響という観点では、
ごみ、キズなどの問題も存在している。すなわち通常の
光学部材の光透過部分は、主に研磨と張り合わせの工程
以外を含まず加工されるから、それらの工程での管理が
充分であれば(カメラ組込み時以後の付着ごみは別にし
て)、ごみやキズの問題は事実上生じない。しかし液晶
を用いた光拡散素子の場合は、これとは別に透明電極形
成、樹脂封入などの過程でごみの混入やキズの発生によ
る微細な欠陥が生じ得る。このような欠陥を有した素子
を上記公報記載のように撮影レンズとCCD撮像素子の
間に液晶素子として配置した場合には、この欠陥によっ
て画像にかげりを生じるため、やはり画質に劣化を来た
し、これを避けるためには欠陥の判定基準を厳しくせざ
るを得ないから、光拡散素子の歩留まり悪化によるコス
ト高を招くものである。
From the viewpoint of adverse effects on optical characteristics,
There are also problems such as garbage and scratches. That is, since the light transmitting portion of a normal optical member is processed mainly without including steps other than polishing and laminating, if the control in these steps is sufficient (except for the attached dust after the camera is assembled) ), Virtually no garbage or scratch problems. However, in the case of a light diffusing element using a liquid crystal, fine defects due to the incorporation of dust and the generation of scratches may occur separately in the process of forming a transparent electrode and enclosing a resin. When an element having such a defect is arranged as a liquid crystal element between the taking lens and the CCD image pickup element as described in the above-mentioned publication, the image is degraded due to the defect, so that the image quality also deteriorates, In order to avoid this, the criterion for determining the defect must be strict, which leads to an increase in cost due to a decrease in the yield of the light diffusion element.

【0010】本発明は、従来の撮像装置における上記問
題点を解消するためになされたもので、請求項1に係る
発明は、応答性を高くするために薄型に構成した光拡散
素子を用いてもスミア補正を行うのに充分な像拡散特性
を得ることができると共に、光拡散素子を構成するセル
の屈折作用やごみ・キズ等によって生じる画質劣化を低
減することができる撮像装置を提供することを目的と
し、請求項2に係る発明は、請求項1に係る撮像装置に
おいて、画質劣化を殆ど生じさせないようにすることを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional image pickup apparatus. The invention according to claim 1 uses a light diffusion element which is thin to increase the response. To provide an image pickup device capable of obtaining image diffusion characteristics sufficient to perform smear correction and reducing image quality deterioration caused by refraction of the cells constituting the light diffusion element and dust and scratches. It is an object of the invention according to claim 2 to substantially prevent image quality degradation in the imaging apparatus according to claim 1.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1に係る発明は、制御信号に応じて光拡散特
性が変化する光拡散素子と、該光拡散素子を備えた撮像
光学系と、該撮像光学系の出力光学像を光電変換して画
像信号として出力する撮像素子と、該撮像素子の駆動及
び前記光拡散素子を制御して、当該読み出し対象たる画
像信号の蓄積期間には前記光拡散素子を非拡散状態と
し、前記画像信号の読み出し期間には前記光拡散素子を
拡散状態とする撮像制御手段とを有し、前記光拡散素子
は前記撮像光学系の最後玉レンズよりも被写体側に配置
して撮像装置を構成するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 provides a light diffusion element whose light diffusion characteristic changes according to a control signal, and an imaging optical system having the light diffusion element. System, an imaging element that photoelectrically converts an output optical image of the imaging optical system and outputs it as an image signal, and controls the driving of the imaging element and the light diffusion element to accumulate the image signal to be read out. The light diffusion element in a non-diffusion state, and imaging control means for causing the light diffusion element to be in a diffusion state during the image signal readout period, wherein the light diffusion element is located closer to the last lens of the imaging optical system. Are also arranged on the object side to constitute an imaging device.

【0012】このように、光拡散素子を撮像光学系の最
後玉レンズよりも被写体側に配置することにより、応答
性を高くするために薄型に構成した光拡散素子を用いて
も、スミア補正を行うのに充分な像拡散特性を得ること
ができると共に、セルの屈折作用やごみ・キズ等によっ
て生じる画質劣化を低減することができる
As described above, by disposing the light diffusing element on the object side of the last lens of the image pickup optical system, smear correction can be performed even when a thin light diffusing element is used to increase the response. It is possible to obtain image diffusion characteristics sufficient to perform the process, and it is possible to reduce image quality deterioration caused by refraction of the cell and dust and scratches.

【0013】請求項2に係る発明は、請求項1に係る撮
像装置において、前記光拡散素子は前記撮像光学系の絞
り位置近傍に配置されていることを特徴とするものであ
る。このように、光拡散素子を撮像光学系の絞り位置近
傍に配置することにより、上記請求項1に係る撮像装置
における作用に加えて、画質劣化を殆ど生じさせないこ
とが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the light diffusion element is arranged near a stop position of the imaging optical system. By arranging the light diffusing element in the vicinity of the stop position of the imaging optical system in this way, in addition to the operation of the imaging device according to the first aspect, it is possible to cause almost no deterioration in image quality.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図1は、本発明に係る撮像装置の主たる実施の形態
のディジタルカメラを示すブロック構成図である。1は
前玉1aと後玉1bとからなる撮像レンズ、2はフォー
カスアクチュエータ2aとズームアクチュエータ2bと
からなるレンズ駆動機構、3は可動絞り、4はローパス
フィルタ及び赤外カットフィルタからなる光学フィル
タ、5はCCD撮像素子、6はCCDドライバ、7はA
/Dコンバータを含むプリプロセス回路、8はディジタ
ルプロセス回路で、ハードとしてメモリを含み、全ての
ディジタルプロセス処理を行うものである。9はメモリ
カードインターフェース、10はメモリカード、11はLC
D画像表示系、12は主たる構成としてマイコンを含むシ
ステムコントローラ、13は操作スイッチ系、14は表示用
LCDを含む操作表示系、15は絞りアクチュエータ、16
はアクチュエータドライバ、17は光拡散素子、18は光拡
散素子ドライバである。
Next, an embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a digital camera according to a main embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. 1 is an imaging lens composed of a front lens 1a and a rear lens 1b, 2 is a lens driving mechanism composed of a focus actuator 2a and a zoom actuator 2b, 3 is a movable diaphragm, 4 is an optical filter composed of a low-pass filter and an infrared cut filter, 5 is a CCD image sensor, 6 is a CCD driver, 7 is A
A pre-processing circuit 8 including a / D converter is a digital processing circuit which includes a memory as hardware and performs all digital processing. 9 is a memory card interface, 10 is a memory card, 11 is LC
D image display system, 12 is a system controller including a microcomputer as a main configuration, 13 is an operation switch system, 14 is an operation display system including a display LCD, 15 is an aperture actuator, 16
Denotes an actuator driver, 17 denotes a light diffusion element, and 18 denotes a light diffusion element driver.

【0015】本発明の実施の形態のディジタルカメラに
おいて特徴的な点は、高分子分散型液晶を透明電極付き
光学ガラスの板状セルに封入した構造の光拡散素子17を
撮像レンズ1の内部の後玉1bよりも被写体側で可動絞
り3の近傍に設けていることである。
The digital camera according to the embodiment of the present invention is characterized in that a light diffusing element 17 having a structure in which a polymer dispersed liquid crystal is sealed in a plate cell of an optical glass with a transparent electrode is provided inside the imaging lens 1. It is provided near the movable diaphragm 3 on the subject side with respect to the rear lens 1b.

【0016】次に、光拡散素子17について更に詳述すれ
ば、2枚の光学ガラスを貼り合わせて全体としては厚さ
が 0.9mmの平行平板ガラスを備え、貼り合わせ部に厚さ
10μmの平坦な液晶封入部を有している。この封入部に
液晶が分散された透明樹脂が封入されて、素子としての
能動部分が形成されている。そして、透明電極から引出
された接続線は光拡散素子ドライバ18に接続され、所定
電圧の公知の交流駆動によって駆動されるようになって
いる。
Next, the light diffusing element 17 will be described in more detail. Two sheets of optical glass are attached to each other to provide a parallel flat glass having a thickness of 0.9 mm as a whole.
It has a flat liquid crystal enclosure of 10 μm. A transparent resin in which liquid crystal is dispersed is sealed in the sealing portion, and an active portion as an element is formed. The connection line drawn from the transparent electrode is connected to the light diffusion element driver 18, and is driven by a known AC drive of a predetermined voltage.

【0017】なお、電圧印加時と非印加時(残留電荷排
出のため本実施の形態では0電圧印加)に対して、拡散
と非拡散(素通し)状態をどのように割り当てるかは本
来任意であるが、TTL光学ファインダと組合わせた場
合に、カメラ電源OFFでもファインダが見えるように
する、あるいはスミア低減撮像を必要としない場合に電
力を消費する必要が生じないようにするなどの効果を得
る目的で、本実施の形態では特に電圧非印加時に非拡散
となるようにしており、一旦0電圧を印加して残留電荷
を排出した後には、ドライバへの電源供給を停止しても
素通し状態が保たれるようになっている。このためには
媒質に相当する液晶と媒体に相当する樹脂の実効的な屈
折率が、電圧非印加状態で等しくなるように構成されて
いることは言うまでもない。
It should be noted that the manner in which the diffusion and non-diffusion (conducting) states are assigned when a voltage is applied and when no voltage is applied (0 voltage is applied in this embodiment to discharge residual charges) is originally arbitrary. However, when combined with a TTL optical viewfinder, the purpose is to obtain the effect of making the viewfinder visible even when the camera power is turned off, or eliminating the need to consume power when no smear-reduced imaging is required. In the present embodiment, non-diffusion is performed particularly when no voltage is applied. After the residual charge is discharged by once applying the zero voltage, the transparent state is maintained even when the power supply to the driver is stopped. It is designed to drip. For this purpose, it is needless to say that the effective refractive indexes of the liquid crystal corresponding to the medium and the resin corresponding to the medium are equal in a state where no voltage is applied.

【0018】一方、上述の如く光拡散素子17は可動絞り
3の近傍に、より具体的には後方近傍で、且つ後玉1b
よりも被写体側に設けられている。本実施の形態の撮像
レンズ1は図示のとおりのいわゆる2群ズーム構成であ
り、前玉1aはフォーカシング群、後玉1bはバリエー
タ群を構成している。そして、可動絞り3は当然この2
群の間で光線がアフォーカルに近づく位置に設けられて
いる。光拡散素子17についても、この可動絞り3とほぼ
同じ位置が理想位置となるが、後玉1bよりも被写体側
に設けて有れば、拡散効果、画質劣化の両面から見てほ
ぼ実用領域に入るため、機構的な干渉なども考慮して適
所に配置すればよい。
On the other hand, as described above, the light diffusing element 17 is located in the vicinity of the movable stop 3, more specifically, in the vicinity of the rear, and in the rear ball 1b.
Is provided on the subject side. The imaging lens 1 according to the present embodiment has a so-called two-group zoom configuration as shown in the drawing, and the front lens 1a forms a focusing group, and the rear lens 1b forms a variator group. And the movable diaphragm 3 is of course 2
The light rays are provided between the groups at a position closer to the afocal. The ideal position of the light diffusing element 17 is substantially the same as the position of the movable diaphragm 3. However, if the light diffusing element 17 is provided closer to the subject than the rear lens 1b, the light diffusing element 17 is almost in a practical area in terms of both diffusion effect and image quality deterioration. Therefore, it may be arranged in an appropriate place in consideration of mechanical interference and the like.

【0019】続いて上記実施の形態における制御に関す
る説明を行なう。本実施の形態のディジタルカメラにお
いては、システムコントローラ12が全ての制御を統括的
に行なっており、可動絞り3と、CCDドライバ6によ
るCCD撮像素子5の駆動(電子シャッタ)を制御し
て、露光(電荷蓄積)及び信号の読み出しを行ない、そ
れをプリプロセス回路7を介してディジタルプロセス回
路8に格納し、このディジタルプロセス回路8の中で全
ての必要な各種信号処理を施した後に、メモリカード10
に記録するものである。そして、露光及び信号読み出し
のタイミングに合わせて光拡散素子ドライバ18を駆動
し、光拡散素子17の拡散特性を変化させることで、スミ
ア低減撮像を行なうことができるようになっている。
Next, the control in the above embodiment will be described. In the digital camera according to the present embodiment, the system controller 12 performs overall control, and controls the movable aperture 3 and the driving (electronic shutter) of the CCD image pickup device 5 by the CCD driver 6 so that exposure is performed. (Charge accumulation) and reading of signals, storing the signals in a digital process circuit 8 through a pre-process circuit 7, and performing all necessary signal processing in the digital process circuit 8, the memory card Ten
It is recorded in. Then, by driving the light diffusion element driver 18 in accordance with the timing of exposure and signal reading, and changing the diffusion characteristics of the light diffusion element 17, smear-reduced imaging can be performed.

【0020】すなわち、撮影対象である当該被写体像の
光電変換電荷の蓄積中は、光拡散素子17を非拡散(素通
し)状態のままとしており、CCD転送路(垂直シフト
レジスタ)への転送パルスTGが出ると同時に、拡散状
態にすべく電圧印加を開始する。ただし駆動を開始して
から光拡散素子17が現実に充分な拡散状態に転移するま
では、かなりの時間を要する。この転移時間は素子の材
料、印加電圧や駆動周波数にも依存するが、通常数ms
〜数 100ms程度である。そして素子(能動部)の厚さ
にも大きく依存する。本実施の形態では厚さが10μmと
薄いため、転移時間は10ms以下と高速であって、これ
に対応して撮像信号の読み出し(信号電荷のCCD転
送)はTG出力後10msの時点から開始される。そし
て、信号読み出しが終了した後は次の撮影に備え、また
無駄な駆動電力をなくす意味で、速やかな適時に光拡散
素子17への電圧印加を0電圧として素通し状態に転移さ
せる。この後光拡散素子ドライバ18への通電を停止して
もよい。
That is, while the photoelectric conversion charge of the subject image to be photographed is being accumulated, the light diffusion element 17 is kept in a non-diffused (clear) state, and the transfer pulse TG to the CCD transfer path (vertical shift register) is kept. As soon as appears, the application of a voltage is started to bring the state into a diffusion state. However, it takes a considerable time from the start of driving until the light diffusing element 17 transitions to a practically sufficient diffusion state. This transition time depends on the material of the device, the applied voltage and the driving frequency, but is usually several ms.
~ Several hundred ms. It also depends greatly on the thickness of the element (active part). In the present embodiment, since the thickness is as thin as 10 μm, the transition time is as fast as 10 ms or less, and the reading of the imaging signal (CCD transfer of the signal charge) is started from 10 ms after the TG output. You. Then, after the signal reading is completed, the voltage application to the light diffusion element 17 is promptly and timely changed to the transparent state as zero voltage in order to prepare for the next photographing and to eliminate unnecessary driving power. Thereafter, the power supply to the light diffusion element driver 18 may be stopped.

【0021】この時、もしも転移時間が異なる値であれ
ば、これに合わせた読み出し開始時刻を設定すればよ
い。また、この時更に遅らせて読み出しを開始してもよ
いが、それに伴う暗電流ノイズの増加を考えて、本実施
の形態では不要な遅延はさせていない。
At this time, if the transition time is a different value, the read start time may be set in accordance with the value. At this time, the reading may be started with a further delay. However, in consideration of the accompanying increase in dark current noise, unnecessary delay is not performed in the present embodiment.

【0022】さて、このようにして読み出された画像信
号は、適宜各種信号処理を経てメモリカード10に記録あ
るいはLCD画像表示系11に表示される。撮像に際し
て、電荷転送時には像が拡散されているから、たとえ被
写体中にスポット光が存在していたとしても、これは光
電変換面には結像されず平均化されている。すなわち記
録あるいは表示される画像は、スミアが低減された、し
たがって見かけ上スミアの存在しない高画質の画像とな
る。そして、光拡散素子17は撮像レンズ1の後玉1bよ
り被写体側の、可動絞り3の近傍に設けてあるから、こ
のスミア低減撮像に充分な拡散性と応答性の両立が達成
されていると共に、セルの屈折作用やごみ・キズ等によ
る画質劣化が殆どない。
The image signal thus read out is recorded on the memory card 10 or displayed on the LCD image display system 11 through various signal processings as appropriate. At the time of imaging, since the image is diffused at the time of charge transfer, even if spot light exists in the subject, it is averaged without being formed on the photoelectric conversion surface. That is, the recorded or displayed image is a high-quality image in which smear is reduced and, therefore, has no apparent smear. Since the light diffusing element 17 is provided on the object side of the rear lens 1b of the imaging lens 1 and in the vicinity of the movable stop 3, both diffusivity and responsiveness sufficient for smear reduction imaging are achieved. In addition, there is almost no deterioration in image quality due to the refraction of the cell and dust and scratches.

【0023】なお、上記実施の形態の他にも様々な実施
の形態が考えられる。例えば、上記実施の形態では撮像
レンズにいわゆる2群ズームを用いたものを示したが、
本発明は3群、4群、5群ズーム等の任意のズーム/バ
リフォーカルレンズは勿論、短焦点レンズを含めた任意
の撮像レンズを用いたものにも適用できる。すなわち、
これら全ての撮像レンズに関して、後玉と撮像面の間に
光拡散素子を配した場合の問題点は共通しており、上記
実施の形態と同様に本発明の適用によって、これが解決
されるものである。
Various embodiments other than the above-described embodiment are conceivable. For example, in the above embodiment, the so-called two-unit zoom is used for the imaging lens.
The present invention can be applied not only to an arbitrary zoom / varifocal lens such as a third-group, fourth-group, or fifth-group zoom, but also to a lens using an arbitrary imaging lens including a short focus lens. That is,
Regarding all these imaging lenses, the problem in the case where the light diffusing element is arranged between the rear lens and the imaging surface is common, and this can be solved by applying the present invention as in the above embodiment. is there.

【0024】また、上記実施の形態では可動絞り3を用
いたものを示したが、これは固定絞りでも良いことはい
うまでもない。
In the above embodiment, the movable diaphragm 3 is used. However, it is needless to say that the movable diaphragm 3 may be a fixed diaphragm.

【0025】以上本発明のいくつかの実施の形態を具体
的に示したが、本発明はこれらに限られることなく、特
許請求の範囲に記載の限りにおいて如何なる態様をも取
り得るものであることは言うまでもない。
Although some embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can take any form as long as it is described in the claims. Needless to say.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、請求項1に係る発明によれば、光拡散素子を撮像光
学系の最後玉レンズよりも被写体側に配置しているの
で、応答性を高くするために薄型に構成した拡散素子を
用いても、スミア補正を行なうのに充分な像拡散特性を
得ることが出来ると同時に、セルの屈折作用やごみ・キ
ズ等にによって生じる画質劣化を低減することができる
という格別な効果を得ることができる。請求項2に係る
発明によれば、光拡散素子を撮像光学系の絞り位置近傍
に配置していので、上記効果に加えて画質劣化を殆ど生
じないという格別な効果が得られる。
According to the first aspect of the present invention, the light diffusing element is disposed closer to the subject than the last lens of the imaging optical system. Even if a thin diffusion element is used to enhance the image quality, it is possible to obtain sufficient image diffusion characteristics to perform smear correction, and at the same time, image quality degradation caused by cell refraction and dust / scratching. Can be obtained. According to the second aspect of the present invention, since the light diffusing element is arranged near the stop position of the imaging optical system, an extraordinary effect that almost no image quality deterioration occurs in addition to the above-mentioned effect can be obtained.

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

【図1】本発明に係る撮像装置の実施の形態のディジタ
ルカメラの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera according to an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮像レンズ 1a 前玉 1b 後玉 2 レンズ駆動機構 2a フォーカスアクチュエータ 2b ズームアクチュエータ 3 可動絞り 4 光学フィルタ 5 CCD撮像素子 6 CCDドライバ 7 プリプロセス回路 8 ディジタルプロセス回路 9 メモリカードインターフェース 10 メモリカード 11 LCD画像表示系 12 システムコントローラ 13 操作スイッチ系 14 操作表示系 15 絞りアクチュエータ 16 アクチュエータドライバ 17 光拡散素子 18 光拡散素子ドライバ Reference Signs List 1 imaging lens 1a front lens 1b rear lens 2 lens driving mechanism 2a focus actuator 2b zoom actuator 3 movable diaphragm 4 optical filter 5 CCD image sensor 6 CCD driver 7 pre-processing circuit 8 digital processing circuit 9 memory card interface 10 memory card 11 LCD image Display system 12 System controller 13 Operation switch system 14 Operation display system 15 Aperture actuator 16 Actuator driver 17 Light diffusion element 18 Light diffusion element driver

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御信号に応じて光拡散特性が変化する
光拡散素子と、該光拡散素子を備えた撮像光学系と、該
撮像光学系の出力光学像を光電変換して画像信号として
出力する撮像素子と、該撮像素子の駆動及び前記光拡散
素子を制御して、当該読み出し対象たる画像信号の蓄積
期間には前記光拡散素子を非拡散状態とし、前記画像信
号の読み出し期間には前記光拡散素子を拡散状態とする
撮像制御手段とを有し、前記光拡散素子は前記撮像光学
系の最後玉レンズよりも被写体側に配置されていること
を特徴とする撮像装置。
A light diffusion element whose light diffusion characteristic changes according to a control signal; an imaging optical system having the light diffusion element; and an output optical image of the imaging optical system, which is photoelectrically converted and output as an image signal. An image pickup device that controls the driving of the image pickup device and the light diffusing element so that the light diffusing element is in a non-diffused state during the accumulation period of the image signal to be read out, and the light diffusing element during the image signal reading period. An imaging control unit for setting the light diffusion element to a diffusion state, wherein the light diffusion element is disposed closer to a subject than a last lens of the imaging optical system.
【請求項2】 前記光拡散素子は、前記撮像光学系の絞
り位置近傍に配置されていることを特徴とする請求項1
に係る撮像装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light diffusing element is disposed near a stop position of the imaging optical system.
An imaging device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102387318A (en) * 2010-08-30 2012-03-21 佳能株式会社 Solid-state image pickup apparatus and image pickup system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102387318A (en) * 2010-08-30 2012-03-21 佳能株式会社 Solid-state image pickup apparatus and image pickup system

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