JP2952491B2 - 撮像装置 - Google Patents
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固体撮像素子を用いた撮像装置、特に撮
像画像にモアレ縞の発生することを防止したビデオカメ
ラ，スチルカメラに関するものである。
像画像にモアレ縞の発生することを防止したビデオカメ
ラ，スチルカメラに関するものである。
一般に離散的画素構造を有する固体撮像素子を用いた
ビデオカメラ等では画像情報を光学的に空間サンプリン
グして出力画像を得ている。この場合被写体にサンプリ
ング周波数以上の高空間周波数成分が含まれていると被
写体が有していない構造や色あい等の偽信号が発生して
くる。即ち、撮影機によって採取することのできない周
波数成分であるナイキスト周波数を越える周波数成分は
画像情報として再現することができず、波形が歪み（エ
イリアシス）と呼ばれる現象が起き、撮影画像にモアレ
縞、偽色等が形成される原因となる。
ビデオカメラ等では画像情報を光学的に空間サンプリン
グして出力画像を得ている。この場合被写体にサンプリ
ング周波数以上の高空間周波数成分が含まれていると被
写体が有していない構造や色あい等の偽信号が発生して
くる。即ち、撮影機によって採取することのできない周
波数成分であるナイキスト周波数を越える周波数成分は
画像情報として再現することができず、波形が歪み（エ
イリアシス）と呼ばれる現象が起き、撮影画像にモアレ
縞、偽色等が形成される原因となる。
この為従来より光学的ローパスフィルターを撮影系の
一部に配置して被写体の高空間周波数成分を制限してい
る。光学的ローパスフィルターとしては水晶板等の複屈
折を利用したものが多く用いられている。
一部に配置して被写体の高空間周波数成分を制限してい
る。光学的ローパスフィルターとしては水晶板等の複屈
折を利用したものが多く用いられている。
第４図は従来の水晶板を用い複屈折を利用した光学的
ローパスフィルター20の説明図である。同図において入
射光束21を常光線22と異常光線23の２つの光束に分離し
てローパス効果を得ている。ここで水晶板により分離さ
れる光束の間隔をＤ、空間周波数をｆとすると伝達関
数、所謂MTF（ｆ）は MTF（ｆ）＝|cosπDf| ……（１） の如く、コサイン関数となる。
ローパスフィルター20の説明図である。同図において入
射光束21を常光線22と異常光線23の２つの光束に分離し
てローパス効果を得ている。ここで水晶板により分離さ
れる光束の間隔をＤ、空間周波数をｆとすると伝達関
数、所謂MTF（ｆ）は MTF（ｆ）＝|cosπDf| ……（１） の如く、コサイン関数となる。
第５図はこのときの伝達関数MTF（ｆ）の一例であ
る。同図に示すように水晶板の厚さを制御することによ
り被写体に含まれる所定の空間周波数成分を制御するこ
とができる。
る。同図に示すように水晶板の厚さを制御することによ
り被写体に含まれる所定の空間周波数成分を制御するこ
とができる。
しかし、上記の従来例では、カットオフ周波数以下の
空間周波数の像のコントラストも低下させたり、モアレ
縞防止効果が固定されていて被写体によって変えられな
い等の問題点があり、特開昭62−92915号公報や特開昭6
4−40815号公報で電気的に空間周波数特性を変えられる
光学ローパスフィルターが提案されている。
空間周波数の像のコントラストも低下させたり、モアレ
縞防止効果が固定されていて被写体によって変えられな
い等の問題点があり、特開昭62−92915号公報や特開昭6
4−40815号公報で電気的に空間周波数特性を変えられる
光学ローパスフィルターが提案されている。
しかしながら、前記従来例では空間周波数特性を最適
値にコントロールする調整方法の提示がなく、高空間周
波数の成分が変化したときには、モアレ縞が発生した
り、像のコントラストが低下する問題点があった。
値にコントロールする調整方法の提示がなく、高空間周
波数の成分が変化したときには、モアレ縞が発生した
り、像のコントラストが低下する問題点があった。
この発明は、これ等の問題点を解消した、撮影画像に
モアレ縞の発生しない、また像のコントラスト低下の少
ない撮像装置の提供を目的とするものである。
モアレ縞の発生しない、また像のコントラスト低下の少
ない撮像装置の提供を目的とするものである。
このため、この発明に係る撮像装置は、光学ローパス
フィルタと、前記光学ローパスフィルタを介して入力さ
れた被写体光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子から
出力される撮像信号を入力し高周波成分を出力するため
のハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタから入力
された撮像信号の高周波成分値が所定値を越えた場合、
前記高周波成分値が前記所定値まで減るように前記光学
ローパスフィルタの空間周波数特性を制御する制御手段
とを備えることを特徴とする構成によって、更に前記高
周波成分値は、前記ハイパスフィルタから入力された撮
像信号の高周波成分の積分値であることを特徴とする構
成によって、前記目的を達成しようとするものである。
フィルタと、前記光学ローパスフィルタを介して入力さ
れた被写体光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子から
出力される撮像信号を入力し高周波成分を出力するため
のハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタから入力
された撮像信号の高周波成分値が所定値を越えた場合、
前記高周波成分値が前記所定値まで減るように前記光学
ローパスフィルタの空間周波数特性を制御する制御手段
とを備えることを特徴とする構成によって、更に前記高
周波成分値は、前記ハイパスフィルタから入力された撮
像信号の高周波成分の積分値であることを特徴とする構
成によって、前記目的を達成しようとするものである。
上記構成の、この発明に係る撮像装置は、空間周波数
特性を変えることのできる光学ローパスフィルターを通
して、撮像素子は被写体光を入力し、光学変換をし、撮
像信号を出力する。
特性を変えることのできる光学ローパスフィルターを通
して、撮像素子は被写体光を入力し、光学変換をし、撮
像信号を出力する。
制御値出力手段は、前記撮像信号の成分に基づいて制
御値を出力する。
御値を出力する。
そして、前記制御値によって光学ローパスフィルタの
空間周波数特性を所望の特性に制御する。
空間周波数特性を所望の特性に制御する。
なお、前記制御値出力手段は、ハイパスフィルタを通
して前記撮像信号より、高周波成分を入力し、この高周
波成分の量に基づいて制御値を出力する場合は、この制
御値によって光学ローパスフィルタの空間周波数特性を
所望の特性に制御する。そして、空間周波数特性を制御
した光学ローパスフィルタを通して、被写体光を入力す
ることで、モアレ縞の原因となる高周波を含まない撮像
信号を得ることができる。
して前記撮像信号より、高周波成分を入力し、この高周
波成分の量に基づいて制御値を出力する場合は、この制
御値によって光学ローパスフィルタの空間周波数特性を
所望の特性に制御する。そして、空間周波数特性を制御
した光学ローパスフィルタを通して、被写体光を入力す
ることで、モアレ縞の原因となる高周波を含まない撮像
信号を得ることができる。
第１図はこの発明の第１実施例で、１は撮影レンズ、
２は音響光学素子で構成した光学ローパスフィルタであ
り、その空間周波数特性は変えることができる。３は被
写体光を撮影レンズ1,光学ローパスフィルタ２を通して
入力し、撮像信号Ｓを出力する撮像素子、４は光学ロー
パスフィルタ２の音響光学素子内に弾性波を発生させる
圧電変換素子である。
２は音響光学素子で構成した光学ローパスフィルタであ
り、その空間周波数特性は変えることができる。３は被
写体光を撮影レンズ1,光学ローパスフィルタ２を通して
入力し、撮像信号Ｓを出力する撮像素子、４は光学ロー
パスフィルタ２の音響光学素子内に弾性波を発生させる
圧電変換素子である。
次に動作を説明する。撮影開始時は圧電変換素子４に
は何の信号も送られない為、光学ローパスフィルタ２の
音響光学素子の内部は均質に保たれ、光学ローパスフィ
ルタとしての働きは全くない。従って、撮像素子３上に
は撮影レンズ１の空間周波数特性のまま投影され撮像信
号Ｓが出力される。被写体側にモアレ縞の原因になる様
な高周波成分がなければ、これでコントラストの高い高
画質な画像がモニター６に出力される。
は何の信号も送られない為、光学ローパスフィルタ２の
音響光学素子の内部は均質に保たれ、光学ローパスフィ
ルタとしての働きは全くない。従って、撮像素子３上に
は撮影レンズ１の空間周波数特性のまま投影され撮像信
号Ｓが出力される。被写体側にモアレ縞の原因になる様
な高周波成分がなければ、これでコントラストの高い高
画質な画像がモニター６に出力される。
しかしながら、被写体側にモアレ縞の原因となる高周
波成分があった場合は、モニター６にモアレ縞の発生が
見られる。同時に、ハイパスフィルター７を通って高周
波成分積算回路８へ行く信号も増え、その高周波成分の
積算量がマイクロコンピュータ９に伝わる。マイクロコ
ンピュータ９はこの高周波成分積算量を適正な値まで減
らすように光学ローパスフィルタ２の音響光学素子の中
に弾性波を発生させて光学ローパスフィルターとしての
働きを制御するための制御値Ｐを出力し、圧電変換素子
駆動回路10によって圧電変換素子４を駆動する。音響光
学素子の光学ローパスフィルタ２としての空間周波数特
性は圧電変換素子４に入力する電気信号の波形及びパワ
ーによって変える事ができる。
波成分があった場合は、モニター６にモアレ縞の発生が
見られる。同時に、ハイパスフィルター７を通って高周
波成分積算回路８へ行く信号も増え、その高周波成分の
積算量がマイクロコンピュータ９に伝わる。マイクロコ
ンピュータ９はこの高周波成分積算量を適正な値まで減
らすように光学ローパスフィルタ２の音響光学素子の中
に弾性波を発生させて光学ローパスフィルターとしての
働きを制御するための制御値Ｐを出力し、圧電変換素子
駆動回路10によって圧電変換素子４を駆動する。音響光
学素子の光学ローパスフィルタ２としての空間周波数特
性は圧電変換素子４に入力する電気信号の波形及びパワ
ーによって変える事ができる。
なお、前記のハイパスフィルタ7,高周波成分積分回路
8,マイクロコンピュータ９によって制御値出力手段Ａを
構成している。
8,マイクロコンピュータ９によって制御値出力手段Ａを
構成している。
上記の構成と作用によって、モアレ縞の発生を防ぎ、
かつコントラストの低下を最少限に押えることができ
る。
かつコントラストの低下を最少限に押えることができ
る。
（他の実施例） 第２図はこの発明の第２の実施例のブロック図、第３
図は同実施例の光学ローパスフィルタの説明図である。
なお、第１図と同一部分は同じ符号で示す。第２図およ
び第３図によって構成と作用を説明する。11及び12は撮
影レンズ、13は光学ローパスフィルタであり２枚の平面
ガラス14,15をシリコン等の可撓性部材16で囲りを接着
し内部に透明液体17を入れた構成となっている。18は前
記光学ローパスフィルタの平面ガラス15を他方の平面ガ
ラス14に対して角度を持つ様に移動させる圧電変換素子
である。撮影開始時には平面ガラス15は他方の平面ガラ
ス14に対して平行な状態で静止しているため、ただの平
板ガラスとしての働きしかなく撮影レンズの空間周波数
には影響を及ぼさない。被写体にモアレ縞の原因となる
高周波成分があった場合、第１の実施例と同様にハイパ
スフィルタ７を通った高周波成分の積層値が適正値を越
えるとマイクロコンピュータ９は圧電変換素子18で平面
ガラス板15を傾ける様に圧電変換素子駆動回路10に制御
値P1を出力する。
図は同実施例の光学ローパスフィルタの説明図である。
なお、第１図と同一部分は同じ符号で示す。第２図およ
び第３図によって構成と作用を説明する。11及び12は撮
影レンズ、13は光学ローパスフィルタであり２枚の平面
ガラス14,15をシリコン等の可撓性部材16で囲りを接着
し内部に透明液体17を入れた構成となっている。18は前
記光学ローパスフィルタの平面ガラス15を他方の平面ガ
ラス14に対して角度を持つ様に移動させる圧電変換素子
である。撮影開始時には平面ガラス15は他方の平面ガラ
ス14に対して平行な状態で静止しているため、ただの平
板ガラスとしての働きしかなく撮影レンズの空間周波数
には影響を及ぼさない。被写体にモアレ縞の原因となる
高周波成分があった場合、第１の実施例と同様にハイパ
スフィルタ７を通った高周波成分の積層値が適正値を越
えるとマイクロコンピュータ９は圧電変換素子18で平面
ガラス板15を傾ける様に圧電変換素子駆動回路10に制御
値P1を出力する。
平面ガラス板15が圧電変換素子18によって第３図の
（ａ）から（ｂ）の状態になると入射光はプリズム効果
により角度βだけ曲げられて射出される。平面ガラス14
に対する平面ガラス15の傾きをα、透明液体17の特定周
波数の空間波に対する屈折率をｎとするとβは、 β＝sin-1（ｎ×sinα）−α の式で表わされる。第３図（ｂ）で角度βだけ曲げられ
た光線は２枚の平面ガラス14,15がほぼ平行の状態の時
に撮像面上に到達する位置Ｏ点よりもΔｈだけ離れたＱ
点に到達する。Δｈは角度β及び光学ローパスフィルタ
13と撮像面19との距離で決まる値である。光学ローパス
フィルタ13と撮像面19の間にレンズ等の光学部材がある
場合は、光学部材のパワー及び位置もΔｈの値に関係し
てくる。
（ａ）から（ｂ）の状態になると入射光はプリズム効果
により角度βだけ曲げられて射出される。平面ガラス14
に対する平面ガラス15の傾きをα、透明液体17の特定周
波数の空間波に対する屈折率をｎとするとβは、 β＝sin-1（ｎ×sinα）−α の式で表わされる。第３図（ｂ）で角度βだけ曲げられ
た光線は２枚の平面ガラス14,15がほぼ平行の状態の時
に撮像面上に到達する位置Ｏ点よりもΔｈだけ離れたＱ
点に到達する。Δｈは角度β及び光学ローパスフィルタ
13と撮像面19との距離で決まる値である。光学ローパス
フィルタ13と撮像面19の間にレンズ等の光学部材がある
場合は、光学部材のパワー及び位置もΔｈの値に関係し
てくる。
次にマイクロコンピュータ９は平面ガラス板15を他方
の平面ガラス板14と平行になる様に圧電変換素子駆動回
路10に制御値P2を送る事によって射出光が撮像面上の０
点に到達する最初の状態に戻る。撮像素子３が１フィー
ルド画面の画像を取り込む時間内に上記動作が行われる
様に圧電変換素子18を振動させ、Δｈが使用する撮像素
子３の画像ピッチの約半分になる様に角度αを制御する
ことによって、光学ローパスフィルタ効果を得る事が出
来る。
の平面ガラス板14と平行になる様に圧電変換素子駆動回
路10に制御値P2を送る事によって射出光が撮像面上の０
点に到達する最初の状態に戻る。撮像素子３が１フィー
ルド画面の画像を取り込む時間内に上記動作が行われる
様に圧電変換素子18を振動させ、Δｈが使用する撮像素
子３の画像ピッチの約半分になる様に角度αを制御する
ことによって、光学ローパスフィルタ効果を得る事が出
来る。
そして、圧電変換素子18の振幅を制御する事によって
平板ガラス15の傾きα、つまり撮像面上の像位置変化量
Δｈをコントロールし、併せて、振動数を制御する事に
よって、光学ローパスフィルタ13の空間周波数特性を変
えることができる。
平板ガラス15の傾きα、つまり撮像面上の像位置変化量
Δｈをコントロールし、併せて、振動数を制御する事に
よって、光学ローパスフィルタ13の空間周波数特性を変
えることができる。
上記の構成と作用によって撮影画像にモアレ縞の発生
を防ぎ、コントラストの低下を最少限に押えることがで
きる。
を防ぎ、コントラストの低下を最少限に押えることがで
きる。
以上の説明のように、光学ローパスフィルタと、前記
光学ローパスフィルタを介して入力された被写体光を撮
像する撮像素子と、前記撮像素子から出力される撮像信
号を入力し高周波成分を出力するためのハイパスフィル
タと、前記ハイパスフィルタから入力された撮像信号の
高周波成分値が所定値を越えた場合、前記高周波成分値
が前記所定値まで減るように前記光学ローパスフィルタ
の空間周波数特性を制御する制御手段とを備えたので、
撮影像のコントラストの劣化を最小限に抑えながらモア
レ縞の発生を防いだ撮像装置を提供することができる。
又、ハイパスフィルタを介して撮像信号中の高周波成分
を入力するので、比較的小さい回路構成で有効にモアレ
縞の発生を防ぎ、コントラストの低下も最小限に抑える
ことができる。
光学ローパスフィルタを介して入力された被写体光を撮
像する撮像素子と、前記撮像素子から出力される撮像信
号を入力し高周波成分を出力するためのハイパスフィル
タと、前記ハイパスフィルタから入力された撮像信号の
高周波成分値が所定値を越えた場合、前記高周波成分値
が前記所定値まで減るように前記光学ローパスフィルタ
の空間周波数特性を制御する制御手段とを備えたので、
撮影像のコントラストの劣化を最小限に抑えながらモア
レ縞の発生を防いだ撮像装置を提供することができる。
又、ハイパスフィルタを介して撮像信号中の高周波成分
を入力するので、比較的小さい回路構成で有効にモアレ
縞の発生を防ぎ、コントラストの低下も最小限に抑える
ことができる。
第１図は、この発明に係る撮像装置の第１の実施例ブロ
ック図、第２図は、第２実施例のブロック図、第３図
は、第２実施例の光学ローパスフィルタ説明図、第４図
は、水晶板を利用した従来例の光学ローパスフィルタ説
明図、第５図は従来例の光学ローパスフィルタの空間周
波数特性説明図である。 1,11,12……撮影レンズ 2,13……光学ローパスフィルタ ３……撮像素子 4,18……圧電変換素子 ７……ハイパスフィルタ Ａ……制御値出力手段 P,P1,P2……制御値出力 Ｓ……撮像信号
ック図、第２図は、第２実施例のブロック図、第３図
は、第２実施例の光学ローパスフィルタ説明図、第４図
は、水晶板を利用した従来例の光学ローパスフィルタ説
明図、第５図は従来例の光学ローパスフィルタの空間周
波数特性説明図である。 1,11,12……撮影レンズ 2,13……光学ローパスフィルタ ３……撮像素子 4,18……圧電変換素子 ７……ハイパスフィルタ Ａ……制御値出力手段 P,P1,P2……制御値出力 Ｓ……撮像信号
Claims (2)
- 【請求項１】光学ローパスフィルタと、 前記光学ローパスフィルタを介して入力された被写体光
を撮像する撮像素子と、 前記撮像素子から出力される撮像信号を入力し高周波成
分を出力するためのハイパスフィルタと、 前記ハイパスフィルタから入力された撮像信号の高周波
成分値が所定値を越えた場合、前記高周波成分値が前記
所定値まで減るように前記光学ローパスフィルタの空間
周波数特性を制御する制御手段とを備えることを特徴と
する撮像装置。 - 【請求項２】前記高周波成分値は、前記ハイパスフィル
タから入力された撮像信号の高周波成分の積分値である
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173040A JP2952491B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173040A JP2952491B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338978A JPH0338978A (ja) | 1991-02-20 |
| JP2952491B2 true JP2952491B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=15953092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1173040A Expired - Fee Related JP2952491B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952491B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2667471B1 (fr) * | 1990-09-28 | 1992-10-30 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif pour prise de vues. |
| KR100484140B1 (ko) * | 2002-05-30 | 2005-04-18 | 삼성전자주식회사 | 프로젝션 텔레비전의 스크린 고정장치 |
| JP2006227155A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Nikon Corp | 光学ローパスフィルタ、撮像装置および音響光学素子 |
| US7940309B2 (en) | 2004-09-17 | 2011-05-10 | Nikon Corporation | Optical low pass filter and image-capturing device |
| JP4696584B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2011-06-08 | 株式会社ニコン | 光学ローパスフィルタ |
| KR100820177B1 (ko) * | 2006-08-22 | 2008-04-07 | (주)이노맥스 | 스핀 척 장치 |
| KR100820190B1 (ko) * | 2006-11-21 | 2008-04-07 | (주)이노맥스 | 스핀 척 장치 |
-
1989
- 1989-07-06 JP JP1173040A patent/JP2952491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0338978A (ja) | 1991-02-20 |
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