JP2001309229A - Solid-state imaging apparatus and resolution conversion apparatus - Google Patents

Solid-state imaging apparatus and resolution conversion apparatus

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JP2001309229A
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俊也 遠藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily enhance resolution of photographic image without making the device costly and losing its compactness. SOLUTION: In an imaging apparatus, there is arranged a pixel shift device such as a prism that shifts the optical axis of incident light or the like in front of a digital steel camera (a solid-state imaging apparatus) having a function to compose a plurality of photographic images photographed by a pixel shift function. With this, a subject is imaged first by an ordinary mode and then by shifting optical axis by the pixel shift device. The resultant two sheets of images are composed to provide an image of high resolution.

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、ビデオカメラ、電
子スチル機能付ビデオカメラ及び電子スチルカメラ等の
固体撮像装置に係り、特に撮像素子の解像度を高めるた
めに画素ずらし(以下ピクセルシフト)撮影が可能な固
体撮像装置及びこの固体撮像装置の前方において画素ず
らし撮影を行わせる解像度変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device such as a video camera, a video camera with an electronic still function, and an electronic still camera. The present invention relates to a possible solid-state imaging device and a resolution conversion device that performs pixel shift shooting in front of the solid-state imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりテレコンバージョンレンズのよ
うに撮像装置の前に変換装置を配して撮像状態を変化さ
せる方式のカメラなどはあるが、同様に撮像装置の前に
変換装置を配して高解像度化を図ることを可能にする電
子スチルカメラ等の固体撮像装置はなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a camera of a type in which a conversion device is arranged in front of an imaging device to change an imaging state like a tele-conversion lens, but similarly, a conversion device is arranged in front of an imaging device. There has been no solid-state imaging device such as an electronic still camera capable of achieving higher resolution.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般的に固体撮像素子
の解像度を高める方法としては、画素ずらし(以下ピク
セルシフトと称する)撮影方法がある。このピクセルシ
フト機能は全て固体撮像装置本体に内蔵されており、こ
の機能をピクセルシフト撮影機能の無い撮像装置に追加
しようとしても、或いはピクセルシフト撮影機能のある
撮像装置に更に追加しようとしても,大改造が伴って装
置が高価になるという問題がある。また、前記改造に伴
つて装置が大型化し、通常撮影時でのコンパクト性が失
われてしまうという問題もある。
Generally, as a method for increasing the resolution of a solid-state image pickup device, there is a pixel shift (hereinafter, referred to as pixel shift) photographing method. The pixel shift function is entirely built into the solid-state imaging device main body. Therefore, even if this function is added to an imaging device having no pixel shift photographing function, or if it is further added to an imaging device having the pixel shift photographing function. There is a problem that the apparatus is expensive due to the modification. In addition, there is also a problem that the apparatus is enlarged due to the remodeling and the compactness at the time of normal photographing is lost.

【0004】本発明の目的は、上述の如き従来の課題を
解決するためになされたもので、その目的は、装置を高
価にすることなく且つ通常撮影時のコンパクト性を失う
ことなく、容易に撮影画像の解像度を高めることができ
る固体撮像装置及び解像度変換装置を提供することであ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to make it easy to make the apparatus expensive and not to lose the compactness during normal photographing. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and a resolution conversion device that can increase the resolution of a captured image.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴は、ピクセルシフト機能で撮影した複
数の撮像画像を合成する機能を有する固体撮像装置にお
いて、前記固体撮像装置のレンズの前方に配置され、前
記レンズに入射される光の光軸をずらすピクセルシフト
素子を備えた変換装置を具備することにある。
In order to achieve the above object, a feature of the present invention is to provide a solid-state imaging device having a function of synthesizing a plurality of picked-up images taken by a pixel shift function. , And a conversion device having a pixel shift element for shifting the optical axis of light incident on the lens.

【0006】本発明の他の特徴は、固体撮像装置におい
て、前記固体撮像装置のレンズの前方に配置され、前記
レンズに入射される光の光軸をずらすピクセルシフト素
子を備えた変換装置を具備することにある。
Another feature of the present invention is that in the solid-state imaging device, the solid-state imaging device includes a conversion device provided in front of a lens of the solid-state imaging device and having a pixel shift element for shifting an optical axis of light incident on the lens. Is to do.

【0007】本発明の他の特徴は、前記ピクセルシフト
素子のピクセルシフト方向又は量を制御する手段を具備
することにある。
[0007] Another feature of the present invention is to include means for controlling the pixel shift direction or amount of the pixel shift element.

【0008】本発明の他の特徴は、前記変換装置内の前
記ピクセルシフト素子を前記光軸に対して傾ける手段を
有することにある。
Another feature of the present invention resides in that there is provided means for tilting the pixel shift element in the conversion device with respect to the optical axis.

【0009】本発明の他の特徴は、前記変換装置内の光
軸に略垂直な前記ピクセルシフト素子を光軸を中心に回
転させることにある。
Another feature of the present invention is that the pixel shift element, which is substantially perpendicular to the optical axis in the conversion device, is rotated about the optical axis.

【0010】本発明の他の特徴は、前記変換装置は複数
のピクセルシフト素子を備えたことにある。
Another feature of the present invention is that the conversion device includes a plurality of pixel shift elements.

【0011】本発明の他の特徴は、前記ピクセルシフト
素子を前記変換装置に対して挿脱する手段を有すること
にある。
Another feature of the present invention resides in that there is provided means for inserting and removing the pixel shift element with respect to the conversion device.

【0012】本発明の他の特徴は、前記ピクセルシフト
素子が微小角度を有するプリズムであることである。
Another feature of the present invention is that the pixel shift element is a prism having a small angle.

【0013】本発明の他の特徴は、前記ピクセルシフト
素子が微小角度を有する2枚以上のプリズムを合わせて
形成される複合プリズムであることにある。
Another feature of the present invention is that the pixel shift element is a compound prism formed by combining two or more prisms having a small angle.

【0014】本発明の他の特徴は、前記複合プリズムを
形成する単体のプリズムの1枚を回転させることにあ
る。
Another feature of the present invention is that one of the single prisms forming the composite prism is rotated.

【0015】本発明の他の特徴は、前記ピクセルシフト
機能で撮影した複数の撮像画像を合成する処理を外部に
接続されるパーソナルコンピュータ又はプリンタに行わ
せることにある。
Another feature of the present invention is to allow a personal computer or a printer connected externally to perform a process of synthesizing a plurality of images captured by the pixel shift function.

【0016】本発明の他の特徴は、光軸をずらすピクセ
ルシフト素子を筐体内に具備して成ることにある。
Another feature of the present invention is that a pixel shift element for shifting an optical axis is provided in a housing.

【0017】本発明の他の特徴は、前記ピクセルシフト
素子が微小角度を有する2枚以上のプリズムを合わせて
形成される複合プリズムであり、且つこの複合プリズム
を形成する単体のプリズムの少なくとも1枚を回転させ
ることにある。
Another feature of the present invention is that the pixel shift element is a composite prism formed by combining two or more prisms having a small angle, and at least one of the single prisms forming the composite prism. Is to rotate.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の固体撮像装置の
第1の実施形態に係る構成を示した図である。デジタル
スチルカメラ(DSC)1のレンズ11の前方にピクセ
ルシフトアダプター2が配置されている。このピクセル
シフトアダプター2はピクセルシフト素子(ガラス又は
プラスチックプリズム等)21が内蔵され、上記したレ
ンズ11の前方に着脱自在に配置されるようになってい
る。また、2fはピクセルシフトアダプター2の正面図
であり、プリズム21の回転方向を手動で切り替える切
替ボタン22が取り付けてある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. A pixel shift adapter 2 is disposed in front of a lens 11 of a digital still camera (DSC) 1. The pixel shift adapter 2 has a built-in pixel shift element (a glass or plastic prism or the like) 21 and is detachably disposed in front of the lens 11 described above. 2f is a front view of the pixel shift adapter 2 to which a switching button 22 for manually switching the rotation direction of the prism 21 is attached.

【0019】次に本実施形態の動作について説明する。
デジタルスチルカメラ1を固定した後、(1)ピクセル
シフトアダプター2をデジタルスチルカメラ1のレンズ
11の前方に配置する。(2)ピクセルシフトアダプタ
ー2の切替ボタン22を切り替えて、例えば通常モード
を設定して、(3)前記通常モードで撮影Aを行う。
(4)切替ボタン22を切り替えてプリズム21の回転
角方向を変更してシフトモードにして撮影Bを行う。
Next, the operation of this embodiment will be described.
After fixing the digital still camera 1, (1) the pixel shift adapter 2 is arranged in front of the lens 11 of the digital still camera 1. (2) The switching button 22 of the pixel shift adapter 2 is switched to set, for example, a normal mode, and (3) shooting A is performed in the normal mode.
(4) The switching button 22 is switched to change the rotation angle direction of the prism 21, and the photographing B is performed in the shift mode.

【0020】ここで、上記した切替ボタン22を切り替
えると、図2に示すようにプリズム21が光軸回りに回
転する。通常モードでは、プリズム21の方向はAの方
向であるが、シフトモードではBの方向になり、その際
のシフト量をベクトルで表示すれば図3に示すようにS
=S2−S1である。このように、プリズム21を光軸
回りに回転させると、図4に示すように被写体が例えば
0.0115度ずれてCCD12に結像されることにな
る。プリズムの回転は光軸に垂直な面内方向であればよ
く、回転中心を光軸以外にとることもできる。例えば回
転角が小さい場合、切替ボタンに対向する位置に突起を
設け、この点を中心に回転させてもよい。
Here, when the switching button 22 is switched, the prism 21 rotates around the optical axis as shown in FIG. In the normal mode, the direction of the prism 21 is the direction of A, but in the shift mode, it becomes the direction of B. If the shift amount at that time is represented by a vector, as shown in FIG.
= S2-S1. When the prism 21 is rotated around the optical axis in this way, the subject is imaged on the CCD 12 with a shift of, for example, 0.0115 degrees as shown in FIG. The rotation of the prism only needs to be in an in-plane direction perpendicular to the optical axis, and the center of rotation may be other than the optical axis. For example, when the rotation angle is small, a projection may be provided at a position facing the switching button, and the rotation may be performed around this point.

【0021】図5(a)は通常モードの撮影Aとシフト
モードの撮影Bの2回の撮影で得られる被写体像で、両
被写体は矢印Sの方向に例えば2.44μmずれてい
る。これら両被写体像を合成すると、320万画素が図
5(b)に示す1280万画素の画像と同じ解像度にな
る。
FIG. 5 (a) is a subject image obtained by two photographings, a normal mode photographing A and a shift mode photographing B. Both subjects are shifted by 2.44 μm in the direction of arrow S, for example. When these two subject images are combined, 3.2 million pixels have the same resolution as the image of 12.8 million pixels shown in FIG. 5B.

【0022】図5(c)は通常モードの撮影Aの画面A
とシフトモードの撮影Bの画面Bを示し、これら画面を
合成することにより、図5(d)に示すようになり(C
はA,Bで補完される)、上記のように解像度を向上さ
せることができる。
FIG. 5C shows a screen A of the photographing A in the normal mode.
5A and 5B show a screen B of the shooting B in the shift mode.
Are complemented by A and B), and the resolution can be improved as described above.

【0023】光軸のシフト量(角度)と固体撮像素子上
の被写体像のシフト量(距離)の関係はレンズの焦点距
離により決まる。従ってズームレンズの場合には、焦点
距離に合わせてプリズムの回転角を変化させればズーム
の全領域で使用可能となる。切替ボタンの回転角を広く
し、焦点距離に応じた目盛とストッパーを設けるのも1
つの方法である。
The relationship between the shift amount (angle) of the optical axis and the shift amount (distance) of the subject image on the solid-state image sensor is determined by the focal length of the lens. Therefore, in the case of a zoom lens, if the rotation angle of the prism is changed in accordance with the focal length, the zoom lens can be used in the entire zoom range. It is also possible to widen the rotation angle of the switching button and provide scales and stoppers according to the focal length.
There are two ways.

【0024】又、シフト方向の量を変えることにより種
々の合成画像を得ることができる。例えば水平方向にシ
フトすれば水平方向の解像度が上がる。これは、ピクセ
ルシフト機能部全体を回転させる機構を付加させること
により可能となる。又、シフト量を分割して順次シフト
させて解像し合成すれば解像力が数倍良くなる。
By changing the shift amount, various synthesized images can be obtained. For example, shifting in the horizontal direction increases the resolution in the horizontal direction. This is made possible by adding a mechanism for rotating the entire pixel shift function unit. Further, if the shift amount is divided, sequentially shifted and then resolved and combined, the resolving power is improved several times.

【0025】図6はピクセルシフト素子である上記プリ
ズム21の構造を示した図である。プリズム21は図6
(a)に示すように単体でも良いし、図6(b)、図6
(c)に示すように微小角度を有する2枚のプリズムを
合わせた複合プリズムでも良い。複合プリズムにすると
プリズム単体の角度を大きくすることができ、単体のプ
リズムでは難しい微小角のプリズムを容易に制作するこ
とができると共に、色収差を無くすことができる。
FIG. 6 is a view showing the structure of the prism 21 which is a pixel shift element. The prism 21 is shown in FIG.
As shown in FIG. 6A, a single unit may be used, or FIGS.
As shown in (c), a composite prism in which two prisms having a small angle are combined may be used. When a composite prism is used, the angle of a single prism can be increased, and a prism having a small angle, which is difficult with a single prism, can be easily manufactured, and chromatic aberration can be eliminated.

【0026】このような複合プリズムは、ピクセルシフ
ト時、一体で回転させることによりシフト量を変更して
も良いが、複合プリズムの一部を回転させてシフト量を
変更させることもできる。この場合は図6(c)に示す
ように2枚の同一形状プリズムを180度回転させて配
置することもでき、前記一部を回転させる場合、1枚の
プリズムの持つ角度を大きくすれば回転角を小さくする
ことができる。
In such a composite prism, the shift amount may be changed by rotating the pixel unit together when the pixel is shifted. Alternatively, the shift amount may be changed by rotating a part of the compound prism. In this case, as shown in FIG. 6 (c), two prisms having the same shape can be arranged by rotating them by 180 degrees. When the part is rotated, the angle can be increased by increasing the angle of one prism. The angle can be reduced.

【0027】本実施形態によれば、例えば1280万画
素の高画質の画像を安価且つ容易に得ることができる。
しかも、ピクセルシフトアダプター2をデジタルスチル
カメラ1の前に置く方式なので、デジタルスチルカメラ
1の通常撮影時のコンパクト性を損なうことがない。
又、デジタルスチルカメラ1にピクセルシフト機能があ
る場合は、これと組み合わせることにより、2560万
画素相当のウルトラ高画質の静止画を安価に得ることも
できる。また、コンパクトVHS−C及びDVC静止画
にも応用可能である。
According to this embodiment, a high-quality image of, for example, 12.8 million pixels can be obtained at low cost and easily.
Moreover, since the pixel shift adapter 2 is placed in front of the digital still camera 1, the compactness of the digital still camera 1 during normal shooting is not impaired.
If the digital still camera 1 has a pixel shift function, an ultra-high quality still image equivalent to 25.6 million pixels can be obtained at low cost by combining the function with the function. Also, the present invention is applicable to compact VHS-C and DVC still images.

【0028】尚、上記実施形態では、デジタルスチルカ
メラ1とは別体のピクセルシフトアダプター2をその前
に配置する構成であったが、図7(a)に示すように、
ピクセルシフトアダプター2の台座201にデジタルス
チルカメラ1を装着して、ピクセルシフトアダプター2
をデジタルスチルカメラ1の前方の所定の位置に確実に
配置する構成とすることも出来る。又、図7(b)に示
すように、分離タイプの別体とする構成もある。
In the above embodiment, the pixel shift adapter 2 separate from the digital still camera 1 is arranged in front of the digital still camera 1. However, as shown in FIG.
The digital still camera 1 is mounted on the pedestal 201 of the pixel shift adapter 2, and the pixel shift adapter 2 is mounted.
Can be reliably arranged at a predetermined position in front of the digital still camera 1. In addition, as shown in FIG. 7B, there is also a configuration in which a separate type is provided.

【0029】又、図8はデジタルスチルカメラ1にピク
セルシフトアダプター2を装着して高解像度化を図る実
施例であるが、通常モードと高解像度モードを選択する
手動の選択モードボタン15がデジタルスチルカメラ1
に設けられており、操作性を向上させることができる。
高解像度モードとしては、撮影した画像に電気的なマー
キングを付加することにより、すきな時に合成すること
ができる機能を付加することもできる。
FIG. 8 shows an embodiment in which the pixel shift adapter 2 is attached to the digital still camera 1 to increase the resolution. The manual selection mode button 15 for selecting the normal mode and the high resolution mode is operated by the digital still camera. Camera 1
The operability can be improved.
In the high-resolution mode, a function that can be combined at an appropriate time can be added by adding an electrical marking to a captured image.

【0030】図9は図8に示した実施例と同様である
が、本例ではピクセルシフトアダプター2をデジタルス
チルカメラ1に装着する際にスイッチ16をアダプター
2により自動的に押して、高解像度モードに自動的に入
るようになっているため、図8の実施例よりも更に操作
性を向上させることができる。
FIG. 9 is the same as the embodiment shown in FIG. 8, but in this embodiment, when the pixel shift adapter 2 is attached to the digital still camera 1, the switch 16 is automatically pushed by the adapter 2 and the high resolution mode is set. , The operability can be further improved as compared with the embodiment of FIG.

【0031】又、上記実施形態では、ピクセルシフト量
を変化させる切替ボタン22は図10(a)に示すよう
に、手動回転させる構成であったが、図10(b)で示
すように電動で回転させる構成として、操作性を向上さ
せることができる。更に、図10(c)に示すようにデ
ジタルスチルカメラ1の本体側の操作により電動ピクセ
ルシフト動作を制御する構成として更に操作性を向上さ
せることもできる。例えば、ズームレンズの場合はレン
ズの焦点距離に応じて回転量を制御することもできる。
In the above embodiment, the switching button 22 for changing the pixel shift amount is manually rotated as shown in FIG. 10A, but is electrically driven as shown in FIG. 10B. The operability can be improved as a configuration for rotating. Further, as shown in FIG. 10C, the operability can be further improved by controlling the electric pixel shift operation by operating the main body of the digital still camera 1. For example, in the case of a zoom lens, the amount of rotation can be controlled according to the focal length of the lens.

【0032】図11は、本発明の固体撮像装置の第2の
実施形態に係る構成を示した図である。本例は、図11
(a)に示すようにデジタルスチルカメラ1に一体にピ
クセルシフトアダプター2が取り付けられており、この
ピクセルシフトアダプター2に対してピクセルシフト素
子であるプリズム21が図11(b)に示すように着脱
自在に装着されている。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention. In this example, FIG.
A pixel shift adapter 2 is integrally attached to the digital still camera 1 as shown in (a), and a prism 21 as a pixel shift element is attached to and detached from the pixel shift adapter 2 as shown in FIG. It is freely attached.

【0033】次に本実施形態の動作について説明する。
通常撮影を行う時は、ピクセルシフト素子(プリズム)
21をピクセルシフトアダプター2から取り外した状態
で撮影する。高解像度撮影を行いたい時は、まず、ピク
セルシフト素子(プリズム)21をピクセルシフトアダ
プター2から取り外した状態の通常モードで撮影した
後、ピクセルシフト素子21をピクセルシフトアダプタ
ー2に装着して、同一被写体をシフトモードで再度撮影
する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When performing normal shooting, the pixel shift element (prism)
21 is taken with the pixel shift adapter 2 removed. To perform high-resolution shooting, first, shooting is performed in the normal mode with the pixel shift element (prism) 21 removed from the pixel shift adapter 2, and then the pixel shift element 21 is attached to the pixel shift adapter 2 and the same. Re-photograph the subject in shift mode.

【0034】その後、上記2枚の撮像画像を合成するこ
とにより、高解像度の撮影画像を得ることができ、図1
に示した第1の実施形態と同様の効果がある。特に、本
例は構成が簡単のため、より安価に高解像度撮影が可能
になる。
Thereafter, by synthesizing the two captured images, a high-resolution captured image can be obtained.
Has the same effect as the first embodiment shown in FIG. In particular, in this example, since the configuration is simple, high-resolution imaging can be performed at lower cost.

【0035】図12は、本発明の固体撮像装置の第3の
実施形態に係る構成を示した図である。本例は、デジタ
ルスチルカメラ1のレンズ11の前方にピクセルシフト
素子としてミラー24を用いたピクセルシフトアダプタ
ー2を有している。ピクセルシフトアダプター2は通常
モードとシフトモードを切り替える切替ボタン22が付
いている。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention. This embodiment has a pixel shift adapter 2 using a mirror 24 as a pixel shift element in front of a lens 11 of the digital still camera 1. The pixel shift adapter 2 has a switching button 22 for switching between the normal mode and the shift mode.

【0036】次に本実施形態の動作について図13を参
照して説明する。ミラー24はレンズ11の前方に所定
角度(45度)傾けて配置される。このミラー24の傾
きは切替ボタン22を回動させることにより、ミラー2
4を変化させるようになっている。これにより、通常モ
ードに比べて、ミラー24が0.0115度傾くため、
被写体が100Aから100Bにずれたように、CCD
12上の結像がずれて、以下ピクセルシフト撮影を行う
ことができ、第1の実施形態と同様の効果があるが、特
にピクセルシフト素子としてミラー24を用いたため、
色収差がない高品質の画像を得ることができる。ミラー
24とわずかに傾いた面内方向でミラーを回転させても
同様の効果が得られる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. The mirror 24 is disposed in front of the lens 11 at a predetermined angle (45 degrees). The tilt of the mirror 24 is controlled by rotating the switching button 22 so that the mirror 2
4 is changed. As a result, the mirror 24 is tilted 0.0115 degrees as compared with the normal mode,
CCD as if the subject shifted from 100A to 100B
The image formation on the pixel 12 is shifted, and the pixel shift photographing can be performed in the following, and the same effect as in the first embodiment is obtained. However, since the mirror 24 is used as the pixel shift element,
A high-quality image without chromatic aberration can be obtained. The same effect can be obtained by rotating the mirror in an in-plane direction slightly inclined with respect to the mirror 24.

【0037】図14は本発明の固体撮像装置の第4の実
施形態に係る構成を示した図である。デジタルスチルカ
メラ1のレンズ11とコリメータレンズ13の前方に、
ピクセルシフト素子としてプラスチック等で出来た平行
板25を用いるピクセルシフトアダプター2が配置され
ている。このピクセルシフトアダプター2はピクセルシ
フト機構27を動作させて平行板25を光軸に対して傾
かせる切替ボタン22を有している。
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention. In front of the lens 11 and the collimator lens 13 of the digital still camera 1,
A pixel shift adapter 2 using a parallel plate 25 made of plastic or the like as a pixel shift element is arranged. The pixel shift adapter 2 has a switching button 22 for operating the pixel shift mechanism 27 to tilt the parallel plate 25 with respect to the optical axis.

【0038】次に本実施形態の動作を図15を参照して
説明する。切替ボタン22を回すことにより、ピクセル
シフト機構27をAかBへ動かして、通常撮影位置の平
行板25をシフト撮影位置(図中破線)に動かすことに
より、2.36度傾かせる。これにより、被写体が10
0Aから100Bにずれたように、CCD12上の結像
がずれて、ピクセルシフト撮影を行うことができ、第1
の実施形態と同様の効果があるが、特にピクセルシフト
素子として平行板25を用いたため、色収差が少ない高
品質の画像を得ることができる。平行板とわずかに傾い
た面内方向で平行板を回転させても同様の処理が得られ
る。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. By turning the switching button 22, the pixel shift mechanism 27 is moved to A or B, and the parallel plate 25 at the normal photographing position is moved to the shift photographing position (broken line in the figure) to be tilted 2.36 degrees. As a result, the subject becomes 10
The image on the CCD 12 is shifted as if it were shifted from 0A to 100B, and pixel shift shooting can be performed.
This embodiment has the same effect as that of the first embodiment, but in particular, since the parallel plate 25 is used as the pixel shift element, a high-quality image with little chromatic aberration can be obtained. Similar processing can be obtained by rotating the parallel plate in an in-plane direction slightly inclined with respect to the parallel plate.

【0039】図16は本発明の固体撮像装置の第5の実
施形態に係る構成を示した図である。本例は、デジタル
スチルカメラ1のレンズ11の前方に、面平行に配置さ
れる2個のピクセルシフト素子21−1、21−2を装
着できるピクセルシフトアダプター2を配置する構成を
有している。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a fifth embodiment of the present invention. This example has a configuration in which a pixel shift adapter 2 to which two pixel shift elements 21-1 and 21-2 arranged in plane parallel can be mounted in front of a lens 11 of the digital still camera 1. .

【0040】次に本実施形態の動作について説明する。
まず、ピクセルシフト素子21−1,21−2の通常モ
ードで撮影Aを行い、21−1のシフトモードで撮影B
を行う。次に、21−1通常、21−2シフトモードで
撮影Cを行い、21−1,21−2シフトモードにして
撮影Dを行う。これにより図17に示すように被写体が
A、B、C、Dのようにずれるため、図示されないCC
D上では、図18(a)に示すような画面A、B、C、
Dが得られ、これらを合成すると図18(b)に示すよ
うなウルトラ高解像度の画面が得られることになる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, shooting A is performed in the normal mode of the pixel shift elements 21-1 and 21-2, and shooting B is performed in the shift mode of 21-1.
I do. Next, photographing C is performed in the 21-1 normal and 21-2 shift mode, and photographing D is performed in the 21-1 and 21-2 shift mode. As a result, as shown in FIG. 17, the subject shifts as indicated by A, B, C, and D.
On D, screens A, B, C, and C shown in FIG.
D is obtained, and when these are combined, an ultra high resolution screen as shown in FIG. 18B is obtained.

【0041】これにより、本実施形態では上記実施形態
に比べて更なる高解像度の撮影を容易且つ安価に行うこ
とができる。
As a result, in the present embodiment, higher-resolution shooting can be easily and inexpensively performed as compared with the above embodiment.

【0042】図19は本発明の固体撮像装置の第6の実
施形態に係る構成を示した図である。
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a sixth embodiment of the present invention.

【0043】図19(a)の例は、通常のピクセルシフ
ト撮影機能を持っていないデジタルスチルカメラ1にピ
クセルシフトアダプター2を装着し、又、デジタルスチ
ルカメラ1にパーソナルコンピュータ3が接続されてい
る。
In the example shown in FIG. 19A, a pixel shift adapter 2 is attached to a digital still camera 1 having no ordinary pixel shift photographing function, and a personal computer 3 is connected to the digital still camera 1. .

【0044】この場合も、通常モードで1枚撮影し、シ
フトモードで1枚撮影して、2枚の画像を得るが、この
2枚の画像を合成して高解像度の画像を作成する合成機
能がデジタルスチルカメラ1にはない。そこで、デジタ
ルスチルカメラ1から上記2枚の画像をパーソナルコン
ピュータ3に送って、前記合成を合成ソフトとパーソナ
ルコンピュータ3に行わせることにより、高解像度の画
像を得るようにしている。
Also in this case, one image is shot in the normal mode and one image is shot in the shift mode to obtain two images. A synthesizing function for synthesizing the two images to create a high-resolution image Is not in the digital still camera 1. Therefore, the two images are sent from the digital still camera 1 to the personal computer 3, and the combination is performed by the combination software and the personal computer 3, thereby obtaining a high-resolution image.

【0045】同様に2枚の撮影画像を合成ソフトとプリ
ンタ4に行わせる構成が図19(b)である。
Similarly, FIG. 19B shows a configuration in which two photographed images are made to be performed by the combination software and the printer 4.

【0046】本実施形態によれば、通常のピクセルシフ
ト機能を持っていないデジタルスチルカメラ1でも、別
体のピクセルシフトアダプター2とパーソナルコンピュ
ータ3又はプリンタ4があれば、手軽に高解像度の撮影
を行うことができる。
According to the present embodiment, even if the digital still camera 1 does not have a normal pixel shift function, if the separate pixel shift adapter 2 and the personal computer 3 or the printer 4 are used, high-resolution shooting can be easily performed. It can be carried out.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の固
体撮像装置及び解像度変換装置によれば、装置を高価に
することなく且つコンパクト性を失うことなく、容易に
撮影画像の解像度を高めることができる。
As described above in detail, according to the solid-state imaging device and the resolution conversion device of the present invention, the resolution of a photographed image can be easily increased without making the device expensive and without losing compactness. be able to.

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

【図1】本発明の固体撮像装置の第1の実施形態に係る
構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したプリズムの回転動作を説明する図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a rotation operation of the prism shown in FIG.

【図3】図1に示したプリズムのシフト量を説明する図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a shift amount of a prism illustrated in FIG. 1;

【図4】図1の装置によるピクセルシフト撮影動作を説
明する図である。
FIG. 4 is a view for explaining a pixel shift photographing operation by the apparatus of FIG. 1;

【図5】図1に示した装置のピクセルシフトアダプター
を用いて高解像度の撮影画像を得られる原理を説明する
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of obtaining a high-resolution captured image using the pixel shift adapter of the device shown in FIG.

【図6】図1に示したピクセルシフト素子であるプリズ
ムの構造例を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a structural example of a prism which is a pixel shift element shown in FIG.

【図7】図1に示したピクセルシフトアダプターの実施
例を示した図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of the pixel shift adapter illustrated in FIG. 1;

【図8】図1に示したピクセルシフトアダプターの他の
実施例を示した図である。
FIG. 8 is a view showing another embodiment of the pixel shift adapter shown in FIG. 1;

【図9】図1に示したピクセルシフトアダプターの更に
他の実施例を示した図である。
FIG. 9 is a view showing still another embodiment of the pixel shift adapter shown in FIG. 1;

【図10】図1に示した切替ボタンの操作構成例を示し
た図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an operation configuration of a switching button illustrated in FIG. 1;

【図11】本発明の固体撮像装置の第2の実施形態に係
る構成を示した図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の固体撮像装置の第3の実施形態に係
る構成を示した図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図13】図12に示したミラーによるピクセルシフト
動作を説明する図である。
13 is a diagram illustrating a pixel shift operation by the mirror shown in FIG.

【図14】本発明の固体撮像装置の第4の実施形態に係
る構成を示した図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図15】図14に示した平行板によるピクセルシフト
動作を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining a pixel shift operation by the parallel plate shown in FIG. 14;

【図16】本発明の固体撮像装置の第5の実施形態に係
る構成を示した図である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図17】図15の装置でピクセルシフト撮影を行った
時の被写体のずれを説明する図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a shift of a subject when pixel shift shooting is performed by the apparatus in FIG. 15;

【図18】図15の装置でピクセルシフト撮影を行った
時の撮像画像が高解像度になる原理を説明する図であ
る。
FIG. 18 is a diagram illustrating the principle of obtaining a high-resolution captured image when pixel shift imaging is performed by the apparatus in FIG.

【図19】本発明の固体撮像装置の第6の実施形態に係
る構成を示した図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デジタルスチルカメラ 2 ピクセルシフトアダプター 3 パーソナルコンピュータ 4 プリンタ 11 レンズ 12 CCD 13 コリメータレンズ 15 選択モードボタン 16 スイッチ 21 プリズム 21−1、21−2 ピクセルシフト素子 22 切替ボタン 24 ミラー 25 平行板 27 ピクセルシフト機構 201 台座 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital still camera 2 Pixel shift adapter 3 Personal computer 4 Printer 11 Lens 12 CCD 13 Collimator lens 15 Selection mode button 16 Switch 21 Prism 21-1, 21-2 Pixel shift element 22 Switching button 24 Mirror 25 Parallel plate 27 Pixel shift mechanism 201 pedestal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天花寺 秀紀 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 Fターム(参考) 5C022 AA13 AB43 AB68 AC42 AC51 AC61 CA01 CA02 CA07 5C024 AX01 BX01 BX06 CX39 CY20 CY33 DX04 DX07 DX08 EX47 GY01 HX58  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hideki Tenkaji 3-12-12 Moriyacho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan F-term (reference) 5C022 AA13 AB43 AB68 AC42 AC51 AC61 CA01 CA02 CA07 5C024 AX01 BX01 BX06 CX39 CY20 CY33 DX04 DX07 DX08 EX47 GY01 HX58

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピクセルシフト機能で撮影した複数の撮
像画像を合成する機能を有する固体撮像装置において、 前記固体撮像装置のレンズの前方に配置され、前記レン
ズに入射される光の光軸をずらすピクセルシフト素子を
備えた変換装置を具備することを特徴とする固体撮像装
置。
1. A solid-state imaging device having a function of synthesizing a plurality of captured images taken by a pixel shift function, wherein the solid-state imaging device is disposed in front of a lens of the solid-state imaging device and shifts an optical axis of light incident on the lens. A solid-state imaging device comprising a conversion device having a pixel shift element.
【請求項2】 前記ピクセルシフト素子を前記変換装置
に対して挿脱する手段を有することを特徴とする請求項
1記載の固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising means for inserting and removing said pixel shift element with respect to said conversion device.
【請求項3】 前記ピクセルシフト素子が2枚以上のプ
リズムを合わせて形成される複合プリズムであることを
特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the pixel shift element is a compound prism formed by combining two or more prisms.
【請求項4】 光軸をずらすことが可能なピクセルシフ
ト素子を筐体内に具備して成る解像度変換装置であっ
て、前記ピクセルシフト素子が2枚以上のプリズムを合
わせて形成される複合プリズムでなり、且つこの複合プ
リズムを形成する単体のプリズムの少なくとも1枚を回
転させる手段を有することを特徴とする解像度変換装
置。
4. A resolution conversion device comprising a pixel shift element capable of displacing an optical axis in a housing, wherein said pixel shift element is a composite prism formed by combining two or more prisms. A resolution converter having means for rotating at least one of the single prisms forming the composite prism.
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