JP2005333336A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 撮像光学系110によって結像した被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像装置であって、撮像光学系によって結像される被写体像からの2つの光線を、偏光方向に基づいて一方の光線をシフトし且つ他方の光線をシフトしないようにして、互いに直交する偏光方向を有する光線に変換する光線シフト部200と、光線シフト部からの光線を偏光方向に基づいて2つの光路に分離する光線分離部410と、光線分離部で2つの光路に分離された光線の各像をそれぞれ撮像する2つの撮像部431、432とを備えている。
【選択図】 図1
Description
問題や、被写体からの入射光を有効に利用することができないといった問題があった。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置について、その概略構成を模式的に示した説明図である。
図9は、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置について、その概略構成を模式的に示した説明図である。本実施形態は、第1の実施形態で示した撮像装置の原理を利用して、撮像装置のカラー化を実現するものである。なお、図1等に示した第1の実施形態の構成要素と対応する構成要素については同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
図10は、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置について、その概略構成を模式的に示した説明図である。本実施形態も、第1の実施形態で示した撮像装置の原理を利用して、撮像装置のカラー化を実現するものである。なお、図1等に示した第1の実施形態の構成要素と対応する構成要素については同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
本実施形態は、上述した各実施形態で説明した撮像装置における画像処理に関するものである。以下、図11及び図12を参照して、本実施形態の説明を行う。
120…テレセントリック光学部 130…波長板(λ/4板)
200…光線シフト部 210…複屈折板
220…偏光旋回液晶パネル 310…シャッタ
400…撮像ユニット 410…光線分離部(PBSプリズム)
411…偏光分離面 421、422…偏光板
431、432…撮像素子 441、442…色分離部
451R、451G、451B、452R、452G、452B…撮像素子
460…色分離部
470R、470G、470B…光線分離部(PBSプリズム)
471R、471G、471B…偏光分離面
481R、481G、481B、482R、482G、482B…撮像素子
510…タイミング制御部 520…液晶パネル駆動回路
530…記憶部 540…画像処理部
550…画像記録部
610…撮像部 621、622…フィールドメモリ
630…検出部 640…画像処理部
650…フレームメモリ 660…画像記録部
Claims (13)
- 撮像光学系によって結像した被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像装置であって、
前記撮像光学系によって結像される被写体像からの2つの光線を、偏光方向に基づいて一方の光線をシフトし且つ他方の光線をシフトしないようにして、互いに直交する偏光方向を有する光線に変換する光線シフト手段と、
前記光線シフト手段からの光線を偏光方向に基づいて2つの光路に分離する光線分離手段と、
前記光線分離手段で2つの光路に分離された光線の各像をそれぞれ撮像する2つの撮像手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記光線シフト手段は、
入射光の偏光方向に基づき透過光が入射光の延長線上にある状態と延長線上からずれた状態の2つの状態を生じさせる複屈折板と、
前記複屈折板からの透過光の偏光方向を旋回可能な液晶パネルと、
からなり、
前記液晶パネルは、前記撮像手段の撮像タイミングに基づいて前記透過光の偏光方向を90度旋回させる状態と旋回させない状態とに切り換える
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記光線シフト手段から出射された光線が有する2つの偏光方向は、P偏光及びS偏光である
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記光線分離手段で分離された2つの光線のうち、一方の光線が一方の前記撮像手段の画素の中心部に結像したときに、他方の光線が他方の前記撮像手段の画素の中心部に結像するように、前記2つの撮像手段は前記光線分離手段に対して互いにずれた状態で配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記2つの光線は、前記2つの撮像手段が互いにずれている第1の方向及び該第1の方向に直交する第2の方向において所定間隔離れている
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記撮像装置から出力される映像信号に基づく画像の横方向における解像度は、前記2つの撮像手段を互いにずれた状態で配置することにより、前記2つの撮像手段それぞれの解像度の2倍となっており、
前記撮像装置から出力される映像信号に基づく画像の縦方向における解像度は、前記光線シフト手段及び前記光線分離手段の作用により、前記2つの撮像手段それぞれの解像度の2倍となっている
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記第1の方向及び第2の方向における所定間隔は、前記2つの撮像手段で撮像される被写体像の隣接する光線の前記第1の方向における間隔及び前記第2の方向における間隔に対応する
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記光線シフト手段と前記光線分離手段との間に、前記液晶パネルが前記透過光の偏光方向を90度旋回させる状態と旋回させない状態とに切り換えるタイミングに対応して前記光線シフト手段からの光線を遮断するシャッタ手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記光線シフト手段の被写体側に、前記撮像光学系によって結像させる被写体像の光線を略平行光にするテレセントリック光学手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記液晶パネルが前記透過光の偏光方向を90度旋回させる状態において前記2つの撮像手段で撮像した画像と、前記液晶パネルが前記透過光の偏光方向を90度旋回させない状態において前記2つの撮像手段で撮像した画像とを合成した画像の映像信号を生成する画像処理手段をさらに備え、
前記画像処理手段によって生成された映像信号に基づく画像の解像度は、前記2つの撮像手段それぞれの解像度の4倍である
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像手段で撮像された被写体像が所定時間内に所定量以上移動するものか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段で前記被写体像が所定時間内に所定量以上移動することが検出された場合に、前記液晶パネルが前記透過光の偏光方向を90度旋回させる状態と旋回させない状態のいずれか一方の状態において前記2つの撮像手段で撮像された画像のみに基づいて映像信号を生成する画像処理手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像手段により所定時間の間隔を隔てて撮像された2つの画像間の相関を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された相関が所定値よりも低い場合に、前記液晶パネルが前記透過光の偏光方向を90度旋回させる状態と旋回させない状態のいずれか一方の状態において前記2つの撮像手段で撮像された画像のみに基づいて映像信号を生成する画像処理手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記画像処理手段は、前記液晶パネルが前記透過光の偏光方向を90度旋回させる状態と旋回させない状態のいずれか一方の状態において前記2つの撮像手段で撮像された画像に対して補間処理を行うことにより、前記液晶パネルが前記透過光の偏光方向を90度旋回させる状態と旋回させない状態の2つの状態において前記2つの撮像手段で撮像された場合の画像の画素数と同じ画素数の画像を出力する
ことを特徴とする請求項11又は12に記載の撮像装置。
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