JP2567923Y2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2567923Y2
JP2567923Y2 JP1992051728U JP5172892U JP2567923Y2 JP 2567923 Y2 JP2567923 Y2 JP 2567923Y2 JP 1992051728 U JP1992051728 U JP 1992051728U JP 5172892 U JP5172892 U JP 5172892U JP 2567923 Y2 JP2567923 Y2 JP 2567923Y2
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JP
Japan
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cam
flat glass
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mandrel
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JP1992051728U
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JPH068937U (ja
Inventor
崇祐 古賀
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、2次元固体撮像素子を
用いた撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、CCD等の2次元固体撮像素子
を用いたビデオカメラ等の撮像装置では、撮像レンズと
2次元固体撮像素子の間において光軸と直交するように
平板ガラス等の光学素子を配置して水平方向と垂直方向
にそれぞれステップ状に微少回転させ、2次元固体撮像
素子の解像度を見かけ上向上するものが知られている。
【0003】従来、この種の撮像装置としては例えば特
開平3−231589号公報に開示されているものがあ
る。この装置では、平板ガラス等の光学素子がステッピ
ングモータ等の駆動手段により水平方向と垂直方向に微
少回転するように構成され、具体的には平板ガラスが水
平方向駆動手段により水平方向にステップ状に回動する
とともに、平板ガラスと水平方向駆動手段が一体で垂直
方向駆動手段により垂直方向にステップ状に回動する。
なお、他の従来の駆動手段としては、圧電素子により平
板ガラス水平方向と垂直方向に微少回転する方法が例え
ば特開平1−286585号公報に開示されているもの
がある。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−231589号公報に示される従来の撮像装置で
は、平板ガラスをステッピングモータ等の駆動手段によ
り駆動するので、例えば平板ガラスと水平方向駆動手段
を一体運動的に垂直方向駆動手段により垂直駆動する場
合、垂直方向駆動手段側にトルクの大きなモータを用い
なければならず、したがって、大型化するという問題点
がある。
【0005】また、モータの回転により平板ガラスを微
少角度ずつステップ状に回転させるので、減速ギヤ等の
機構が複雑になり、また、所望の角度でステップ状に回
転させることができないという問題点がある。さらにス
テッピングモータを用いた場合にはモータ自体のステッ
プ角度誤差がそのまま平板ガラスの回転角度誤差とな
り、したがって、解像度はある程度向上するものの、十
分ではなく、又高精度な動作でないため色ニジミ等を生
じ画質を低下させる原因となっていた。
【0006】本考案は上記従来の問題点に鑑み、簡単か
つ小型な構造で平板ガラス等の光学素子を高精度でステ
ップ状に回動して解像度を向上させつつ画質を低下させ
ない撮像装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために、カムを用いて平板ガラス等の光学素子を水
平方向と垂直方向にステップ状に回動するようにしたも
のである。すなわち本考案によれば撮像レンズと2次元
固体撮像素子の間における光軸に実質的に直交する面に
配置された光学素子と、前記光学素子を水平方向と垂直
方向のいずれか一方に回動可能に支持する第1の支持部
材と、前記第1の支持部材を水平方向と垂直方向の他方
に回動可能に支持する第2の支持部材と、前記第1及び
第2の支持部材の回転中心軸にあり、この軸方向にそれ
ぞれ伸長する第1及び第2の心棒と、階段状に形成され
た各カム面がそれぞれ前記第1及び第2の心棒の周囲に
当接可能な第1及び第2のカムと、前記第1及び第2の
カムを駆動することにより前記第1及び第2の支持部材
の各回動角度を制御する第1及び第2のステッピングモ
ータを有する撮像装置が提供される。
【0008】
【作用】本考案は上記構成を有するので、階段状に形成
された各カム面がそれぞれ第1、第2の支持部材に当接
することにより、平板ガラスが水平方向と垂直方向にス
テップ状に回動する。したがって、カム面をステッピン
グモータ自体のステップ角度誤差に応じて適宜形成する
ことができ、また、第2のステッピングモータが第1の
ステッピングモータを駆動しないので、簡単かつ小型な
構造で平板ガラス等の光学素子を高精度でステップ状に
回動して解像度を向上させることができる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。図1は、本考案に係る撮像装置の第1の実施例を
示す斜視図、図2は、図1のカムを詳細に示す正面図、
図3は、図1の装置のX軸回り方向の回転を示す説明図
である。
【0010】図1において、撮像レンズ1とCCD等の
2次元固体撮像素子2は、フレーム6により光軸OAに
沿って固定され、撮像レンズ1と2次元固体撮像素子2
の間には、光学素子としての平板ガラス3が光軸OAと
直交するように支持部材4に固定されている。なお、2
次元固体撮像素子2は、各画素が水平方向と垂直方向に
あるピッチで形成され、その解像度がこのピッチで決定
されるが、平板ガラス3を2次元固体撮像素子2の画素
のピッチの例えば1/2で水平方向と垂直方向にステッ
プ状に回転させ、4つの位置における各画像を合成する
ことにより解像度を見かけ上4倍に向上させることがで
きる。各実施例において光学素子としての平板ガラスの
場合について説明するが、必要により、赤外カットフィ
ルタや水晶板を微小回転させる場合にも本考案は適用可
能である。
【0011】支持部材4は、平板ガラス3が光軸と直交
するY軸の回りを回動可能なようにコの字形の支持部材
5により支持され、支持部材5は、平板ガラス3が光軸
と直交するX軸の回りを回動可能なようにフレーム6に
より支持されている。支持部材4には棒状の突起又は心
棒4aがX軸に沿って延びるように形成され、ステッピ
ングモータ7aの軸に連結されたカム8aの外周面がこ
の突起4aの側面に摺接するように構成されている。ま
た、支持部材4は支持部材5に対して、ねじりコイルば
ね9により突起4aがカム8aの外周面に当接する方向
に付勢されている。
【0012】同様に、支持部材5には棒状の突起又は心
棒5aがY軸に沿って延びるように形成され、ステッピ
ングモータ7bの軸に連結されたカム8bの外周面がこ
の突起5aの側面に摺接するように構成されている。ま
た、支持部材5はフレーム6に対して、ねじりコイルば
ね10により突起5aがカム8bの外周面に当接する方
向に付勢されている。
【0013】つぎに、図2を参照してカム8a、8bの
構成を説明する。このカム8a、8bのカム面は、外周
面の半径が順次変化し階段状となっている。図示の例で
は、外周面は順次小さくなる19種類の半径r1、r2
19(r1>r2…>r19)を有していて、階段状となっ
ている。カム面の円周方向は、同一のピッチ(角度A)
でかつ同一の長さ(角度B<A)の平面で形成されてい
る。そして、角度Aはステッピングモータ7a、7bの
ステップ角度の整数倍になるように形成され、角度Bは
ステッピングモータ7a、7bのステップ角度誤差より
大きくなるように形成されている。
【0014】ここで、半径r1、r2の差をrdとし、例
えば図3に示すようにX軸からカム8bと突起5aの接
触点までの距離をLとすると、ステッピングモータ7b
が角度Aだけステップ状に回動すると、平板ガラス3が
角度θ(=tan-1rd/L)でステップ状に回動する。
【0015】したがって、上記実施例によれば、ステッ
ピングモータ7a、7bの軸に連結されたカム8a、8
bのカム面を階段状に形成することにより、平板ガラス
3を水平方向と垂直方向にステップ状に回転させるの
で、カム8a、8bのカム面をステッピングモータ7
a、7bのステップ角度誤差に応じて形成することがで
き、したがって、解像度を向上させることができる。ま
た、図1に示す例では、Y方向のステッピングモータ7
bが平板ガラス3と支持部材4、5を回動させるが、X
方向のステッピングモータ7aを駆動しないので、Y方
向のステッピングモータ7bのトルクはそれほど大きな
ものを必要としない。さらに、カムを交換するのみで種
々の単位回転角度を得ることができるので、汎用性を向
上させることができ、また、安価に構成することができ
る。
【0016】図4は第1の実施例の変形例を示してい
る。上記第1の実施例では、平板ガラス3がXY軸に中
心に回動可能に構成されているが、この変形例では、平
板ガラス3の光軸がXY軸から離れた位置に配置されて
いる。したがって、この変形例によれば、平板ガラス3
の回転の中心軸であるXY軸を光軸と交差しないよう配
置したので、各ステッピングモータ7a,7b等の配置
のレイアウトにおいて第1実施例よりも自由度を高くす
ることができる。
【0017】つぎに、図5を参照して第2の実施例を説
明する。この第2の実施例では、ステッピングモータ7
a、7bの軸にはそれぞれプーリ11a、11bが装着
されている。そして、カム面が階段状に形成されたカム
板12a、12bがそれぞれスチールベルト13a、1
3bに連結され、支持部材4、5の各突起4a、5aに
当接するようにプーリ11a、11bとガイドローラ1
4aおよび15a、14bおよび15bに巻回されてい
る。他の構成は第1の実施例と同一であるので、同一の
参照番号を付して説明を省略する。
【0018】したがって、この第2の実施例においても
同様に、カム板12a、12bのカム面が階段状で形成
されているので、簡単かつ小型な構造で解像度を向上さ
せることができる。また、カム板12a、12bのカム
面をステッピングモータ7a、7bのステップ角度誤差
に応じて形成することができるので、解像度を向上させ
つつ、画質の低下を防止することができる。
【0019】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
階段状に形成された各カム面がそれぞれ第1、第2の支
持部材に当接することにより、平板ガラス等の光学素子
が水平方向と垂直方向にステップ状に回動するので、カ
ム面をステッピングモータ自体のステップ角度誤差に応
じて適宜形成することができ、また、第2のステッピン
グモータが第1のステッピングモータを駆動しないの
で、簡単かつ小型な構造で平板ガラスを高精度でステッ
プ状に回動して解像度を向上させつつ、画質を低下させ
ることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る撮像装置の第1の実施例を示す斜
視図である。
【図2】図1のカムを詳細に示す正面図である。
【図3】図1の装置のX軸回り方向の回転を示す説明図
である。
【図4】第1の実施例の変形例を示す斜視図である。
【図5】第2の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 撮像レンズ 2 2次元固体撮像素子 3 平板ガラス 4,5 支持部材 4a,5a 突起(心棒) 6 フレーム 7a,7b ステッピングモータ 8a,8b,12a,12b カム

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像レンズと2次元固体撮像素子の間に
    おける光軸に実質的に直交する面に配置された光学素子
    と、 前記光学素子を水平方向と垂直方向のいずれか一方に回
    動可能に支持する第1の支持部材と、 前記第1の支持部材を水平方向と垂直方向の他方に回動
    可能に支持する第2の支持部材と、 前記第1及び第2の支持部材の回転中心軸にあり、この
    軸方向にそれぞれ伸長する第1及び第2の心棒と、 階段状に形成された各カム面がそれぞれ前記第1及び第
    2の心棒の周囲に当接可能な第1及び第2のカムと、 前記第1及び第2のカムを駆動することにより前記第1
    及び第2の支持部材の各回動角度を制御する第1及び第
    2のステッピングモータを有する撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2のカムは、外周面の半
    径が順次変化し、階段状となったカム面を有することを
    特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2のカムは、ベルト状に
    形成され、前記第1及び第2の心棒に当接する面が階段
    状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の撮
    像装置。
JP1992051728U 1992-06-30 1992-06-30 撮像装置 Expired - Lifetime JP2567923Y2 (ja)

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JPH068937U JPH068937U (ja) 1994-02-04
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US6753906B2 (en) 1997-08-28 2004-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing apparatus utilizing pixel-shifting
KR100419790B1 (ko) * 2001-04-06 2004-02-21 주식회사 엠아이 촬영시스템

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