JP2002314888A - デジタルスチルカメラ - Google Patents

デジタルスチルカメラ

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JP2002314888A
JP2002314888A JP2001109922A JP2001109922A JP2002314888A JP 2002314888 A JP2002314888 A JP 2002314888A JP 2001109922 A JP2001109922 A JP 2001109922A JP 2001109922 A JP2001109922 A JP 2001109922A JP 2002314888 A JP2002314888 A JP 2002314888A
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Shinjiro Kimura
信二郎 木村
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型固体撮像素子を用いることなく大口径化
を低コストに実現でき、高速な処理が可能なデジタルス
チルカメラを提供する。 【解決手段】 デジタルスチルカメラ1は、撮影光学系
10、光路分離手段20、第1乃至第3撮像素子30、
40、50、および不図示の画像処理手段を備えて構成
されている。前記撮影光学系10は、被写体からの光、
すなわち撮影光を入射して第1乃至第3撮像素子30、
40、50上に被写体像を形成するように構成されてお
り、前記光路分離手段20は、前記撮影光学系10から
の光を第1乃至第3光路に分離してそれぞれ前記第1乃
至第3撮像素子30A、30B、30Cに導くように構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルスチルカ
メラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】デジタルスチルカメラの撮像デバイスと
して、固体撮像素子、例えばCCD(Charge C
oupled Device)などの撮像素子が用いら
れており、高解像度への要求に伴ってより多画素のCC
Dが用いられている。近年、デジタル技術の発展によ
り、デジタルスチルカメラが急速に普及し、その利便性
から広く用いられている。現在、民生用のデジタルスチ
ルカメラでは、1/3インチ型から2/3インチ型で2
00万画素から300万画素クラスの固体撮像素子が主
流となっているが、銀塩カメラと同等の画質を得るため
には、これ以上の画素数が必要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記固
体撮像素子は、画素数が増えるにしたがってコストがか
かり、その特性を維持することも難しい。また、画素数
が増えるにしたがってデータ処理時間も増大し、連続的
な撮影を実現することが難しくなる。また、高級機カメ
ラ向けには大型固体撮像素子の需要が高まってきてお
り、多画素化に加えて大口径化への要求が強くなってき
ている。前記大型固体撮像素子は、伝搬遅延に起因して
データの転送速度が低下するという問題に加えて、収率
をかせぐことが困難で歩留まりが低くコストがかかると
いう不都合もある。本発明は、このような従来技術の課
題を解決しようとするものであり、その目的とするとこ
ろは、大型固体撮像素子を用いることなく大口径化を低
コストに実現でき、高速な処理が可能なデジタルスチル
カメラを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のスイッチ用操作装置は、撮影光学系と、前
記撮影光学系を介して入射される撮影光を3つの光路に
分離する光路分離手段と、前記3つの光路上毎に配設さ
れ矩形状の撮像領域と該撮像領域の回りに延在する枠状
の非撮像領域とを有する撮像素子とを備え、前記各撮像
素子により得られた画像情報を合成することで矩形状の
撮影領域の画像情報を得るようにしたデジタルスチルカ
メラであって、前記3つの光路のうちの1つの光路上に
配設された撮像素子は、前記矩形状の撮影領域の2つの
対角線のうちの一方の対角線上に配置される2つの矩形
状の第1撮像素子からなり、前記3つの光路のうちの他
の1つの光路上に配設された撮像素子は、前記撮影領域
内で前記2つの第1撮像素子の撮像領域が位置していな
い部分のうち、前記撮影領域の中央に位置する中央部分
を除く部分に撮像領域が位置するように、前記矩形状の
撮影領域の2つの対角線のうちの他方の対角線上に配置
される2つの矩形状の第2撮像素子からなり、前記3つ
の光路のうちの残りの1つの光路上に配設された撮像素
子は、撮像領域が前記矩形状の撮影領域の中央に位置す
るように配置された1つの矩形状の第3撮像素子からな
ることを特徴とする。本発明では、前記2つの第1撮像
素子、2つの第2撮像素子、および1つの第3撮像素子
の各撮像領域で撮像した画像信号に基づいて得た画像情
報を合成することによって前記撮影領域の画像情報を得
ることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の
デジタルスチルカメラの構成を示す構成図である。図1
に示すように、デジタルスチルカメラ1は、撮影光学系
10、光路分離手段20、第1乃至第3撮像素子30、
40、50、および不図示の画像処理手段を備えて構成
されている。前記撮影光学系10は、被写体からの光、
すなわち撮影光を入射して第1乃至第3撮像素子30、
40、50上に被写体像を形成するように構成されてお
り、前記光路分離手段20は、前記撮影光学系10から
の光を第1乃至第3光路に分離してそれぞれ前記第1乃
至第3撮像素子30A、30B、30Cに導くように構
成されている。
【0006】図1に示すように、前記光路分離手段20
は、第1、第2ハーフミラー2002、2004から構
成されている。前記第1ハーフミラー2002は、透過
率33%を有し、前記撮影光学系10からの光を透過し
て前記第1撮像素子30Aに導く第1光路L1と、前記
撮影光学系10からの光を反射して前記第2ハーフミラ
ー2004に導く第2光路L2とを形成するように構成
されている。前記第2ハーフミラー2004は、透過率
50%を有し、前記第2光路L2からの光を反射して前
記第2撮像素子40に導く第3光路L3と、前記第2光
路L2からの光を透過して前記第3撮像素子50に導く
第4光路L4とを形成するように構成されている。
【0007】前記第1ハーフミラー2002の透過率が
33%、第2ハーフミラー2004の透過率が50%で
あるため、前記撮影光学系10から前記第1ハーフミラ
ー2002に入射される光の光量を100%とすれば、
前記第1光路L1に導かれる光の光量は33%、第2光
路L3に導かれる光の光量は(100%−33%)*5
0%=約33%、第4光路L4に導かれる光の光量は
(100%−33%)*50%=約33%となる。すな
わち、前記第1乃至第3撮像素子30A乃至30Cに導
かれる光の光量はほぼ同一となるように構成されてい
る。
【0008】図2、図3、図4は前記第1乃至第3撮像
素子30A、30B、30Cの配置を説明する説明図で
ある。図2乃至図4において、符号102は、前記デジ
タルスチルカメラ1の矩形状の撮影領域を示し、この撮
影領域102は幅Wと、この幅Wよりも小さい寸法の高
さHを有し、長方形に形成されている。図2に示すよう
に、前記第1撮像素子30Aは2つ設けられ長方形状
(矩形状)に形成されている。前記第1撮像素子30A
は、長方形に形成され受光した光に応じて映像信号を出
力する撮像領域3004と、この撮像領域3004の周
囲に延在形成され映像信号の出力を行なわない枠状の非
撮像領域3006とを有している。
【0009】前記撮像領域3004は、その幅および高
さが、前記撮影領域102の幅Wの1/2および高さH
の1/2よりもそれぞれ大きく、かつ、前記撮影領域1
02の幅Wのおよび高さHよりもそれぞれ小さな寸法と
なるように構成されている。前記2つの第1撮像素子3
0Aは、前記デジタルスチルカメラ1の矩形状の撮影領
域102の2つの対角線のうち、一方の対角線上に位置
するように、前記2つの撮像素子3002の隣接する幅
方向の縁部が接した状態で配置されている。前記2つの
第1撮像素子30Aは、それらの長辺および短辺を撮影
領域102の長辺および短辺それぞれ並行するように配
置され、前記2つの第1撮像素子30Aの撮像領域30
04は、撮影領域102の幅方向の中央において2つの
第1撮像素子30Aの非撮像領域3006を挟んで離間
している。
【0010】図3に示すように、前記2つの第2撮像素
子30Bは、前記第1撮像素子30Aと同一形状に形成
されている。前記2つの第2撮像素子30Bは、前記撮
影領域102内で前記2つの第1撮像素子30Aの撮像
領域3004が位置していない部分のうち、前記撮影領
域102の中央に位置する中央部分を除く部分に撮像領
域3004が位置するように、2つの第2撮像素子30
Bの隣接する高さ方向の縁部が接した状態で、前記矩形
状の撮影領域102の2つの対角線のうちの他方の対角
線上に配置されている。前記2つの第2撮像素子30B
は、それらの長辺および短辺を撮影領域102の長辺お
よび短辺それぞれ並行するように配置され、前記2つの
第2撮像素子30Bの撮像領域3004は、高さ方向に
おいて2つの第2撮像素子30Bの非撮像領域3006
を挟んで離間している。
【0011】図4に示すように、前記1つの第3撮像素
子30Cは、前記第1、第2撮像素子30A、30Bと
同一形状に構成されている。前記1つの撮像素子300
2は、その撮像領域3004が前記撮影領域102の中
央に位置するように配置されている。前記1つの撮像素
子3002は、それらの長辺および短辺を撮影領域10
2の長辺および短辺それぞれ並行するように配置されて
いる。
【0012】次に、前記第1、第2、第3撮像素子30
A、30B、30Cの各撮像領域3004の重なりにつ
いて説明する。図3に示すように、前記2つの第1撮像
素子30Aの撮像領域3004のうち、前記撮影領域1
02の中央側に位置して高さH方向に延在する帯状の領
域と、前記2つ第2撮像素子30Bの撮像領域3004
のうち、前記撮影領域102の中央側に位置して高さ方
向Hに延在する帯状の領域とは、撮影領域102の中央
部を除いて重なり合っている。図3に示すように、前記
2つの第1撮像素子30Aの撮像領域3004のうち、
前記撮影領域102の中央側に位置して幅W方向に延在
する帯状の領域と、前記2つの第2撮像素子30Bの撮
像領域3004のうち、前記撮影領域102の中央側に
位置して幅方向Wに延在する帯状の領域とは、撮影領域
102の中央部を除いて重なり合っている。すなわち、
前記2つの第1撮像素子30Aおよび2つの第2撮像素
子30Bは、撮影領域102の中央部を除いて、それら
の撮像領域3004の隣接する部分が互いに重なり合う
ように位置している。
【0013】図3に示すように、前記撮影領域102の
中央部分には、前記第1撮像素子の撮像領域と第2撮像
素子の撮像領域が位置していない部分3008が存在し
ている。いいかえると、前記撮影領域102の中央部分
には、前記2つの第1撮像素子30Aおよび2つの第2
撮像素子30Bの非撮像領域3006が重なり合った部
分3008が位置している。図4に示すように、前記1
つの第3撮像素子30Cは、その撮像領域3004が、
前記部分3008およびその周辺部分に重なり合うよう
に位置している。したがって、前記第1乃至第3撮像素
子30A、30B、30Cは、前記第1撮像素子30A
の撮像領域3004と第2撮像素子30Bの撮像領域3
004と第3撮像素子30Cの撮像領域3004とが互
いに近接する部分の画像情報が重複して得られるように
配置されている。
【0014】不図示の画像処理手段は、前記第1乃至第
3撮像素子30A乃至30Cから出力される画像信号を
入力し、これら画像信号に基づいて前記5つの撮像領域
3004の画像情報を合成することにより、前記撮影領
域102に対応する画像情報を生成するように構成され
ている。
【0015】前記デジタルスチルカメラ1によれば、前
記撮影領域102の画像情報を、前記第1乃至第3撮像
素子30A、30B、30Cの各撮像領域3004で撮
像した画像信号に基づいて得た画像情報を合成して得る
ように構成したので、撮像領域が大きく高価な撮像素子
を用いることなく、広い撮影領域の画像情報を得ること
ができ、デジタルスチルカメラの大口径化を低コストで
実現することができる。また、前記第1乃至第3撮像素
子30A、30B、30Cのそれぞれから並行して画像
信号を読み出すことができるので、前記撮影領域102
を1つの撮像素子を用いて撮像する場合に比較して信号
処理を高速化できる。したがって、例えば、連続的な撮
影を実現したり、自動焦点合わせの処理を高速化したり
する上で有利である。
【0016】また、前記撮影領域102を撮影可能な撮
像領域を有する1つの撮像素子の負荷容量に比較して、
前記第1乃至第3撮像素子30A、30B、30Cは撮
像領域3004の面積が少ないためその負荷容量が低く
て済む。このため、前記第1乃至第3撮像素子30A、
30B、30Cに入力されるクロックが画像信号の読み
出しに与える伝搬遅延などの影響が減って前記画像信号
の読み出し速度を高速化することができる。また、前記
負荷容量が低いので前記各駆動素子を駆動する電源の低
電圧化を図る上で有利である。
【0017】また、前記第1乃至第3撮像素子30A、
30B、30Cから出力される各画像信号に基づいて5
箇所の測光データを得ることができ、前記撮影領域10
2内の異なる部分の測光を細かく行なう上で有利とな
る。また、デジタルズーム機能を実現する際には、通
常、撮像素子の中央部分の画像情報を取出す処理を行な
う必要があるが、本実施の形態では、撮影領域102の
中央に配置された第3撮像素子30Cから得られる画像
情報をそのまま用いることにより、デジタルズーム機能
を容易に実現することができる。また、前記第3撮像素
子30Cから得られる画像情報の中央部分の画像情報を
取出すことにより、高倍率のデジタルズーム機能を実現
することができる。
【0018】また、オートフォーカス機能を実現する際
には、通常、撮像素子の中央部分の画像情報を取出して
自動焦点合わせのために用いる必要があるが、本実施の
形態で撮影領域102の中央に配置された第3撮像素子
30Cから得られる画像情報をそのまま用いることによ
り、オートフォーカス機能を容易に実現することができ
る。
【0019】また、前記第1撮像素子30Aの撮像領域
3004と第2撮像素子30Bの撮像領域3004と第
3撮像素子30Cの撮像領域3004との互いに近接す
る部分の画像情報が重複しているので、前記撮影領域1
02の画像情報を欠落することなく得ることができる。
また、前記第1撮像素子30Aの撮像領域3004と第
2撮像素子30Bの撮像領域3004と第3撮像素子3
0Cの撮像領域3004との互いに近接する部分の画像
情報が重複していることにより、前記画像処理手段によ
る前記撮影領域102の画像情報の合成において、前記
第1乃至第3撮像素子30A、30B、30Cの各撮像
領域3004の接続部分における補完処理で色段差の発
生を抑制する上で有利である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のデジタル
スチルカメラによれば、前記第1乃至第3撮像素子から
得た画像情報を合成することにより広い撮影領域の画像
情報を得ることができるため、デジタルスチルカメラの
大口径化を低コストで実現することができる。前記第1
乃至第3撮像素子のそれぞれから並行して画像信号を読
み出すことができるので信号処理を高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のデジタルスチルカメラの
構成を示す構成図である。
【図2】第1撮像素子の配置を説明する説明図である。
【図3】第2撮像素子の配置を説明する説明図である。
【図4】第3撮像素子の配置を説明する説明図である。
【符号の説明】
1……デジタルスチルカメラ、20……光路分離手段、
30A……第1撮像素子、30B……第2撮像素子、3
0C……第3撮像素子、102……撮影領域、3004
……撮像領域、3006……非撮像領域、L1……第1
光路、L2……第2光路、L3……第3光路、L4……
第4光路。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 15/00 G03B 19/02 5C024 19/06 19/02 H04N 5/225 D 19/06 Z H04N 5/225 101:00 G02B 7/11 Z // H04N 101:00 N G03B 3/00 A Fターム(参考) 2H002 DB02 DB14 DB15 DB19 DB20 DB24 JA07 JA09 2H011 AA03 BB02 BB04 2H051 AA00 CB22 DA05 2H054 AA01 BB07 CD00 CD01 5C022 AA13 AB22 AC51 CA00 5C024 BX01 CX38 DX04 EX41

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影光学系と、前記撮影光学系を介して
    入射される撮影光を3つの光路に分離する光路分離手段
    と、前記3つの光路上毎に配設され矩形状の撮像領域と
    該撮像領域の回りに延在する枠状の非撮像領域とを有す
    る撮像素子とを備え、前記各撮像素子により得られた画
    像情報を合成することで矩形状の撮影領域の画像情報を
    得るようにしたデジタルスチルカメラであって、 前記3つの光路のうちの1つの光路上に配設された撮像
    素子は、前記矩形状の撮影領域の2つの対角線のうちの
    一方の対角線上に配置される2つの矩形状の第1撮像素
    子からなり、 前記3つの光路のうちの他の1つの光路上に配設された
    撮像素子は、前記撮影領域内で前記2つの第1撮像素子
    の撮像領域が位置していない部分のうち、前記撮影領域
    の中央に位置する中央部分を除く部分に撮像領域が位置
    するように、前記矩形状の撮影領域の2つの対角線のう
    ちの他方の対角線上に配置される2つの矩形状の第2撮
    像素子からなり、 前記3つの光路のうちの残りの1つの光路上に配設され
    た撮像素子は、撮像領域が前記矩形状の撮影領域の中央
    に位置するように配置された1つの矩形状の第3撮像素
    子からなる、 ことを特徴とするデジタルスチルカメラ。
  2. 【請求項2】 前記第1乃至第3撮像素子の配置は、前
    記第1撮像素子の撮像領域と第2撮像素子の撮像領域と
    第3撮像素子の撮像領域とが互いに近接する部分の画像
    情報が重複して得られるように行なわれることを特徴と
    する請求項1記載のデジタルスチルカメラ。
  3. 【請求項3】 前記光路分離手段は第1、第2ハーフミ
    ラーからなり、前記第1ハーフミラーは、前記撮影光学
    系を介して入射した撮影光を透過する第1光路と、前記
    撮像レンズから出射された光を反射して前記第2ハーフ
    ミラーに導く第2光路とを形成するように構成され、前
    記第2ハーフミラーは、前記第2光路によって導かれた
    光を反射する第3光路と、前記第3光路によって導かれ
    た光を透過する第4光路とを形成するように構成され、
    前記3つの光路は、前記第1光路、第3光路および第4
    光路によって構成されていることを特徴とする請求項1
    記載のデジタルスチルカメラ。
  4. 【請求項4】 前記光路分離手段は、前記3つの光路に
    導かれる光の光量がほぼ等しくなるように構成されてい
    ることを特徴とする請求項1記載のデジタルスチルカメ
    ラ。
  5. 【請求項5】 前記第1乃至第3撮像素子から出力され
    る各画像信号に基づいて測光データを得るように構成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載のデジタルスチ
    ルカメラ。
  6. 【請求項6】 前記第3撮像素子から得られる画像情報
    を用いてデジタルズーム機能を実現するように構成され
    ていることを特徴とする請求項1記載のデジタルスチル
    カメラ。
  7. 【請求項7】 前記第3撮像素子から得られる画像情報
    を用いてオートフォーカス機能を実現するように構成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載のデジタルスチ
    ルカメラ。
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