JP2990722B2 - Video camera - Google Patents

Video camera

Info

Publication number
JP2990722B2
JP2990722B2 JP2028090A JP2809090A JP2990722B2 JP 2990722 B2 JP2990722 B2 JP 2990722B2 JP 2028090 A JP2028090 A JP 2028090A JP 2809090 A JP2809090 A JP 2809090A JP 2990722 B2 JP2990722 B2 JP 2990722B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
imaging
video camera
image sensor
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2028090A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03232383A (en
Inventor
哲行 谷本
淳 下村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP2028090A priority Critical patent/JP2990722B2/en
Publication of JPH03232383A publication Critical patent/JPH03232383A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2990722B2 publication Critical patent/JP2990722B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/48Increasing resolution by shifting the sensor relative to the scene

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、結像イメージを固体撮像素子上で移動させ
ることにより高解像度撮影を行うビデオカメラに関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video camera that performs high-resolution shooting by moving an image formed on a solid-state image sensor.

従来の技術 一般にビデオカメラの解像度は、使用する撮像素子の
画素数により決定される。従って、高解像度の画像を得
ようとすると、画素数を増やさなければならない。しか
し、画素数の多い撮像素子は製作が困難なため、高価で
ある。
2. Description of the Related Art In general, the resolution of a video camera is determined by the number of pixels of an image sensor used. Therefore, in order to obtain a high-resolution image, the number of pixels must be increased. However, an imaging device having a large number of pixels is expensive because it is difficult to manufacture.

このため、従来、撮像素子の画素数を増加することな
く解像度を高めるための方策が種々考えられており、例
えば特開昭54−129821号、実公昭63−42614号、特開昭5
8−195369号、59−15378号、59−194577号、60−27279
号、60−54576号、63−284979号、63−284980号、特開
平1−137781号等には、種々の方法で撮像素子と結像イ
メージとを相対的に微小な距離だけシフトさせ、各位置
における撮像素子による撮影画像を合成することによ
り、そのシフト方向での見かけ上の画素数を増やすとい
う方法(いわゆる「画素ずらし」法)が開示されてい
る。
For this reason, conventionally, various measures for increasing the resolution without increasing the number of pixels of the image sensor have been considered, for example, JP-A-54-129821, JP-A-63-42614, and JP-A-
8-195369, 59-15378, 59-194577, 60-27279
No., 60-54576, 63-284979, 63-284980, JP-A-1-137781, etc., the image sensor and the image formed by various methods are shifted by a relatively small distance, A method of increasing the apparent number of pixels in the shift direction by synthesizing images captured by the imaging element at a position (so-called “pixel shifting” method) is disclosed.

一方、CCD等を用いた固体撮像素子は、一般に赤外線
領域の光に対してもある程度の感度を有するため、人間
の視覚と感度特性が異なる。従って、カラー画像を撮影
する場合、人間の視覚と合わせるために、視感度補正フ
ィルタ(赤外線カットフィルタ)を光学系中に備えるよ
うになっている。
On the other hand, a solid-state imaging device using a CCD or the like generally has a certain degree of sensitivity to light in the infrared region, and thus has different sensitivity characteristics from human vision. Therefore, when capturing a color image, a luminosity correction filter (infrared cut filter) is provided in the optical system in order to match human vision.

発明が解決しようとする課題 ビデオカメラの小型化に伴い、光学系を小さくするこ
とが望まれているが、上記高解像度化のための画素ずら
し機構やレンズ、視感度補正フィルタ等、種々の必須の
光学要素があるため、小型化には限界があった。
Problems to be Solved by the Invention With the miniaturization of video cameras, it is desired to reduce the size of the optical system. However, various essential components such as a pixel shift mechanism, a lens, and a visibility correction filter for achieving the above-described high resolution are required. Therefore, there is a limit to miniaturization.

本発明はこのような問題を解決し、高解像度でありな
がら小型化の可能なビデオカメラの機構を提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a video camera mechanism that can be downsized while having high resolution.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明に係るビデオカメラ
では、撮像素子と、映像を撮像素子上に結像させる光学
系と、結像される映像を撮像素子上で移動させる結像移
動光学要素とを備えたビデオカメラにおいて、該結像移
動光学要素に視感度補正フィルタの機能をもたせたこと
を特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, in a video camera according to the present invention, an image pickup device, an optical system for forming an image on the image pickup device, and a moving image to be formed are moved on the image pickup device. A video camera provided with an imaging movement optical element to be operated, wherein the imaging movement optical element is provided with a function of a visibility correction filter.

作 用 結像移動光学要素により、撮像素子上に結像された映
像を移動させ、各位置において撮像素子により撮影され
た映像を合成することにより、見かけ上、撮像素子の数
が多くなったと同様の高解像度撮影を行うことができ
る。このとき、結像移動光学要素に視感度補正フィルタ
の機能をもたせることにより、光学系内に別途視感度補
正フィルタを設ける必要がなくなり、ビデオカメラの光
学系を小型化することができる。
By moving the image formed on the image sensor by the imaging moving optical element and synthesizing the image captured by the image sensor at each position, it is apparent that the number of image sensors has increased. High-resolution shooting can be performed. At this time, by providing the function of a visibility correction filter to the imaging movement optical element, it is not necessary to separately provide a visibility correction filter in the optical system, and the size of the optical system of the video camera can be reduced.

実施例 第1図は本発明の実施例である3板式スチルビデオカ
メラの撮像光学系の概略図である。レンズ10を通った光
は、ハーフミラー40及び機械式シャッター42を通り、ロ
ーパスフィルタ14へと導びかれる。ハーフミラー40は入
射光の一部をファインダ系41に導くために用いられてい
るが、その厚みは、撮像素子12に与える収差の影響が無
視し得る程度に小さくしてある。入射光を空間的に分割
するハーフミラーの代わりに、時間的に分割するクイッ
クリターンミラーを用いてもよい。
Embodiment FIG. 1 is a schematic diagram of an imaging optical system of a three-plate still video camera according to an embodiment of the present invention. The light passing through the lens 10 passes through the half mirror 40 and the mechanical shutter 42, and is guided to the low-pass filter 14. The half mirror 40 is used to guide a part of the incident light to the finder system 41, but the thickness thereof is so small that the influence of the aberration on the image pickup device 12 can be ignored. Instead of a half mirror that spatially divides incident light, a quick return mirror that temporally divides the incident light may be used.

機械式シャッター42は、通常は色分解プリズム48の近
傍に配置されるか、あるいは撮像レンズ10に内蔵され
る。第1図のように色分解プリズム48の前方に配置する
場合には、フォーカルプレーンシャッターの性格を残す
ために、できるだけプリズム48に近づけることが望まし
い。
The mechanical shutter 42 is usually arranged near the color separation prism 48 or is built in the imaging lens 10. In the case where the color separation prism is disposed in front of the color separation prism 48 as shown in FIG.

ローパスフィルタ14は、中心軸44の回りに回転する回
転支持体45に複数の水晶ローパスフィルタ46が支持され
た構成となっており、この回転支持体45をステップモー
タ47によって回動させることによりローパスフィルタ46
を交換することができる。複数の水晶ローパスフィルタ
46は各々異なったカットオフ周波数を有しており、後述
の撮影モードに応じてそれに適したカットオフ周波数を
有するものが選択される。なお、第1図では回転により
複数のローパスフィルタが交換される機構を示したが、
そのほかに、上下方向や紙面に垂直な方向に平行移動さ
せて交換するものであってもよい。本実施例では複数の
水晶ローパスフィルタ46の厚みはいずれも略3mmである
が、各厚みは撮像素子に対して光学的に一致していなけ
ればならない。本実施例では撮像素子12の位置は固定さ
れているため、水晶ローパスフィルタ46の厚みをd、屈
折率をNとすると、各ローパスフィルタ46のd(1−1/
N)(すなわち、ローパスフィルタによる光路長の減少
量であり、ローパスフィルタが複数の要素から成る場合
には、 が同じでなければならない。なお、後述するように、撮
影モードによって撮像素子12の等価画素数が変化する
が、画素数が増加すると一般には水晶ローパスフィルタ
の全厚みdを薄くしなければならない。その際、撮像レ
ンズ10に対する収差変化をなくすために、ローパスフィ
ルタに、さらに補正ガラスを用いて、光路長の減少量が
他のローパスフィルタによる光路長の減少量と同じにな
るようにする必要がある。
The low-pass filter 14 has a configuration in which a plurality of quartz low-pass filters 46 are supported on a rotating support 45 that rotates around a central axis 44. Filter 46
Can be replaced. Multiple crystal low pass filters
Reference numerals 46 each have a different cutoff frequency, and one having a suitable cutoff frequency is selected according to a shooting mode described later. FIG. 1 shows a mechanism in which a plurality of low-pass filters are replaced by rotation.
In addition, replacement may be performed by moving in parallel in a vertical direction or a direction perpendicular to the paper surface. In the present embodiment, the thickness of each of the plurality of crystal low-pass filters 46 is approximately 3 mm, but each thickness must be optically identical to the image sensor. In this embodiment, since the position of the image sensor 12 is fixed, assuming that the thickness of the crystal low-pass filter 46 is d and the refractive index is N, d (1-1 /
N) (ie, the amount of decrease in the optical path length by the low-pass filter, and when the low-pass filter is composed of a plurality of elements, Must be the same. As described below, the equivalent number of pixels of the image sensor 12 changes depending on the shooting mode. However, when the number of pixels increases, generally, the total thickness d of the crystal low-pass filter must be reduced. At that time, in order to eliminate a change in aberration with respect to the imaging lens 10, it is necessary to further use a correction glass for the low-pass filter so that the amount of decrease in the optical path length is the same as the amount of decrease in the optical path length by the other low-pass filters. is there.

ローパスフィルタ14を通った光は結像移動光学要素11
に導びかれる。結像移動光学要素11は、光軸18に対して
垂直に立てられた平面板と、それを保持して回転軸回り
に回動する支持体とから成っている。この平面板は可視
光に対して透明な、厚みが1〜1.5mm程度の平面板であ
り、後に詳しく説明するように、この平面板と光軸18と
の間の角度(通常状態では90゜)を変化させることによ
り、撮像素子12上での結像位置を変えるためのものであ
る。本実施例では、この平面板の材料として赤外線吸収
ガラス(例えば、HOYA製C−500S、CM−500S(商標)
等)を用いており、CCD撮像素子12の赤外線領域に対す
る感度を補償して、視感度に合わせるための補正フィル
タの役割も果たしている。なお、その他にも、撮像素子
の感光特性に応じて、種々の赤外線遮断材料による平面
板を用いることが可能である。
The light that has passed through the low-pass filter 14
Led to. The imaging movement optical element 11 is composed of a flat plate that stands upright with respect to the optical axis 18 and a support that holds it and rotates around a rotation axis. This plane plate is a plane plate which is transparent to visible light and has a thickness of about 1 to 1.5 mm. As will be described in detail later, the angle between this plane plate and the optical axis 18 (90 ° in a normal state). ) Is changed to change the image formation position on the image sensor 12. In the present embodiment, infrared absorbing glass (for example, C-500S, CM-500S (trademark) manufactured by HOYA) is used as a material of the flat plate.
Etc.), and also serves as a correction filter for compensating the sensitivity of the CCD image sensor 12 in the infrared region to match the visibility. In addition, it is possible to use a flat plate made of various infrared shielding materials according to the photosensitive characteristics of the image sensor.

結像移動光学要素11の後部には、色分解プリズム48が
配置されている。この色分解プリズム48のダイクロイッ
ク膜により、入射光はR,G,Bの3原色に分解され、各々
対応する撮像素子12a,12b,12cに導かれる。各撮像素子1
2a,12b,12cは単色用でよいため、安価なものを用いるこ
とができる。
A color separation prism 48 is arranged at the rear of the imaging movement optical element 11. The dichroic film of the color separation prism 48 separates the incident light into three primary colors of R, G, and B, and guides them to the corresponding imaging devices 12a, 12b, and 12c. Each image sensor 1
Since 2a, 12b and 12c may be used for a single color, inexpensive ones can be used.

上記構造における結像移動光学要素11の作用を、第2
図により詳しく述べる。結像移動光学要素11の平面板30
が、撮像レンズ10の光軸18と垂直な位置から小さい角度
Δθだけ傾き、第2図(a)の実線により示される位置
30aにあるときには、撮像レンズ10等を通過した光軸18
上の入射光は実線で示されるように屈折し、光軸18に対
してΔだけ下方に平行に変位する。この下方に変位し
た画像を撮像素子12により撮影し、そのまま画像信号と
する撮影モードをモードI(自然画モードI)とする。
The operation of the imaging movement optical element 11 in the above structure
This will be described in detail with reference to the drawings. Flat plate 30 of the imaging moving optical element 11
Is tilted from the position perpendicular to the optical axis 18 of the imaging lens 10 by a small angle Δθ, and the position indicated by the solid line in FIG.
When at 30a, the optical axis 18 passing through the imaging lens 10 etc.
The upper incident light is refracted as shown by the solid line, and is displaced downward parallel to the optical axis 18 by Δ. A shooting mode in which the downwardly displaced image is shot by the image sensor 12 and used as an image signal as it is is referred to as mode I (natural image mode I).

一方、平面板30が、光軸18と垂直な状態から前記位置
30aとは対称に、反対側にΔθだけ傾き、点線で示され
る位置30bにあるときには、光軸上の入射光は上方に平
行にΔだけ変位する。このようにして上方に変位した
画像と、前記のように下方に変位した画像とを引き続い
て撮影し、それらを合成して1つの画像信号とする撮影
モードをモードII(自然画モードII)とする。第3図
(a)に1個の撮像素子12上の画素(単位感光部)の配
列を示すが、結像移動光学要素11による全変位量2・Δ
を、撮像素子12の画素の配列ピッチの半分(例えば、
第3図で縦方向に像をずらすとすれば、2・Δ=dy/
2)とすることにより、撮像素子12の画素数を2倍にし
たのと等価になる(第3図(b))。このようにして、
像をずらせる方向の解像度が向上する。
On the other hand, when the flat plate 30 is
Symmetrically to 30a, it is inclined by Δθ on the opposite side, and when it is at the position 30b shown by the dotted line, the incident light on the optical axis is displaced upward by Δ in parallel. A shooting mode in which an image displaced upward in this way and an image displaced downward as described above are successively photographed, and a photographing mode in which they are combined into one image signal is referred to as a mode II (natural image mode II). I do. FIG. 3A shows the arrangement of pixels (unit photosensitive units) on one image sensor 12, and the total displacement 2 · Δ by the imaging moving optical element 11 is shown.
Is a half of the array pitch of the pixels of the image sensor 12 (for example,
If the image is shifted in the vertical direction in FIG. 3, then 2.Δ = dy /
2) is equivalent to doubling the number of pixels of the image sensor 12 (FIG. 3 (b)). In this way,
The resolution in the direction to shift the image is improved.

第2図(b)は平面板30の回動軸を光軸18上(そし
て、光軸18に垂直)にもってきた場合の光の変位を示
す。第2図(c)は、第2図(a)の2箇所の位置30a,
30bに加え、平面板30が光軸18に垂直な位置30cにあると
きにも撮像素子12による画像の撮影を行う場合を示す。
この場合には、2・Δ=dy/3とすることにより、撮像
素子12の縦方向に画素数を3倍にしたのと等価な高解像
度を得ることができる。
FIG. 2B shows the displacement of light when the rotation axis of the plane plate 30 is brought on the optical axis 18 (and perpendicular to the optical axis 18). FIG. 2 (c) shows the two positions 30a,
A case where an image is captured by the image sensor 12 when the plane plate 30 is at a position 30c perpendicular to the optical axis 18 in addition to 30b is shown.
In this case, by setting 2.Δ = dy / 3, a high resolution equivalent to triple the number of pixels in the vertical direction of the image sensor 12 can be obtained.

本実施例では、更に、3枚の撮像素子12a,12b,12c
は、第4図に示すように、横方向に1/3ピッチ(dx/3)
ずつずらして配置されている。従ってdx/3ずつずれた3
枚の撮像素子12a,12b,12cで得られる信号を、コントラ
ストのみを表す輝度信号として取り扱い、それらを重ね
合わせることにより、撮像素子の感光部の数を横方向に
実質的に3倍にしたのと同様の高解像度効果が得られる
(これを文字モードと呼ぶ)。このように、本実施例で
は、自然画モードI、自然画モードII、文字モードと、
3種の異なった解像度による撮影を行うことができる。
In the present embodiment, three image sensors 12a, 12b, 12c
Is 1/3 pitch in the horizontal direction (dx / 3) as shown in FIG.
They are staggered one by one. Therefore 3 shifted by dx / 3
Signals obtained by the two image sensors 12a, 12b, and 12c were treated as luminance signals representing only contrast, and by superimposing them, the number of photosensitive portions of the image sensor was substantially tripled in the horizontal direction. The same high resolution effect as described above can be obtained (this is called a character mode). Thus, in the present embodiment, the natural image mode I, the natural image mode II, the character mode,
Photographing with three different resolutions can be performed.

本実施例のスチルビデオカメラの電気的構成を第5図
に示す。制御装置26は3枚の撮像素子12a,12b,12cを制
御するとともに、モード選択スイッチ28の状態に応じて
ローパスフィルタ切換装置24に対して水晶ローパスフィ
ルタ46の切換指令を出し、また、信号処理回路22におけ
る画像データのサンプリングを制御する。自然画モード
Iの場合には、3枚の撮像素子12a,12b,12cの信号から
サンプリングしたデータはそのまま1枚の完全な画像デ
ータとして使用される。自然画モードII及び文字モード
が選択された場合には、結像移動装置25により結像移動
光学要素11の平面板30を移動(時間的画素ずらし)させ
て2回(又は3回)撮影された画像データは、各々記憶
装置23に一旦格納され、その後合成されて1枚の完成し
た画像データとされる。
FIG. 5 shows the electrical configuration of the still video camera of this embodiment. The control device 26 controls the three image sensors 12a, 12b, 12c, issues a switching command for the crystal low-pass filter 46 to the low-pass filter switching device 24 in accordance with the state of the mode selection switch 28, and performs signal processing. The sampling of the image data in the circuit 22 is controlled. In the natural image mode I, data sampled from the signals of the three image sensors 12a, 12b, and 12c is used as it is as one complete image data. When the natural image mode II and the character mode are selected, the plane moving plate 25 of the imaging moving optical element 11 is moved (temporally shifted by pixels) by the imaging moving device 25 and photographed twice (or three times). The image data is temporarily stored in the storage device 23 and then combined to form one completed image data.

第6,7,8図に時間的画素ずらしをしたときのMTF曲線の
変化を示す。これらの図は、レンズ10の後ろに、光軸18
に垂直に厚さt=1mmの平面板30を挿入し、その平面板3
0の角度を変化させたときのコンピュータシミュレーシ
ョンの結果を示すものである。第6図は結像移動光学要
素11の平面板30を光軸18に垂直な方向から0.5゜だけ時
計方向に傾けた場合、第7図は平面板30が光軸18に垂直
な場合、第8図は平面板30が光軸18に垂直な方向から0.
5゜だけ反時計方向に傾いた場合を示している。平面板3
0の傾斜により収差は多少変動するものの、図に示すと
おり、MTFはほとんど変化していないことがわかる。MTF
は、図示していないが、軸外においてもほとんど変化し
ていない。
FIGS. 6, 7, and 8 show changes in the MTF curve when temporal pixel shift is performed. These figures show the optical axis 18 behind the lens 10.
A flat plate 30 having a thickness of 1 mm is inserted vertically into the
9 shows the result of computer simulation when the angle of 0 is changed. FIG. 6 shows a case where the plane plate 30 of the imaging moving optical element 11 is tilted clockwise by 0.5 ° from a direction perpendicular to the optical axis 18, and FIG. 7 shows a case where the plane plate 30 is perpendicular to the optical axis 18. FIG. 8 shows that the plane plate 30 is positioned at 0.
The figure shows a case where it is tilted counterclockwise by 5 °. Flat plate 3
It can be seen that although the aberration slightly varies with the inclination of 0, the MTF hardly changes as shown in the figure. MTF
Is not shown, but hardly changes off-axis.

平面板30の厚みをt、屈折率をN、光軸18に対する傾
きをθ、その傾きθによる光軸の変位量をΔとする
と、θが小さいときには、tとθの間には、 の関係がある。光軸変位量Δは撮像素子の画素ピッチ
(第3図のdy)に対して決められるため(2・Δ=dy
/2)、仮にΔ=0.005mm(5μm)、N=1.538とする
と、t=1.0mmのとき、θ=50′(≒1゜)となる。従
って、この平面板30の傾き角θを光軸18に垂直な面(撮
像面に平行な面)に対して対称にΔθ(=θ/2)ずつ振
り分けることにより、平面板30を1方向へθ=1゜だけ
傾けるのと比較して、平面板30の傾斜による収差も半分
にすることができ、画質への影響を最小限に抑えること
ができる。
Assuming that the thickness of the flat plate 30 is t, the refractive index is N, the inclination with respect to the optical axis 18 is θ, and the amount of displacement of the optical axis due to the inclination θ is Δ, when θ is small, between t and θ, There is a relationship. Since the optical axis displacement amount Δ is determined with respect to the pixel pitch of the image sensor (dy in FIG. 3), (2 · Δ = dy
/ 2), assuming that Δ = 0.005 mm (5 μm) and N = 1.538, θ = 50 ′ ({1}) when t = 1.0 mm. Therefore, by distributing the inclination angle θ of the plane plate 30 symmetrically with respect to a plane perpendicular to the optical axis 18 (a plane parallel to the imaging plane) by Δθ (= θ / 2), the plane plate 30 is moved in one direction. Compared to tilting by θ = 1 °, the aberration due to the tilt of the plane plate 30 can be halved, and the effect on the image quality can be minimized.

なお、上記シミュレーションにおける平面板30の振れ
角0.5゜は、結像面における光軸の振れΔで約5μm
に相当し、第2図(a)のような機構の場合、平面板30
の先端の光軸方向の移動量は0.4mm程度となる。
Note that the deflection angle 0.5 ° of the plane plate 30 in the above simulation is about 5 μm as the deflection Δ of the optical axis on the image plane.
In the case of a mechanism as shown in FIG.
The amount of movement of the tip in the optical axis direction is about 0.4 mm.

結像移動光学要素11の駆動方法として、従来、平面板
を光軸に垂直な軸の回りに継続的に回転させるものが提
案されているが、本実施例の高解像度撮影(自然画モー
ドII、文字モード)では1画面を形成するために2回以
上の撮影(フレーム撮影)を行わなければならないた
め、平面板30を高速で駆動して、その間の露出ムラを抑
える必要がある。このような場合には、圧電素子等を用
いて、光軸に垂直な軸の回りで揺動させるという構成が
望ましい。例えば、光軸回りの回転では、平面板をDCモ
ータでダイレクトに駆動して3600rpmで回転させたとし
ても、平面板が180゜回転するのに8msecの時間を必要と
する。さらに、起動・停止の安定時間も考慮すると、最
短フレーム撮影間隔は十数msecとなる。それに対して、
圧電素子を用いて平面板を光軸に垂直な軸の回りで揺動
させる場合には、その変位量は前記の通り0.5mm程度で
よいため、フレーム撮影間隔は2〜3msec程度の時間で
十分である。これはシャッター速度に換算すると1/500
秒程度であり、通常の撮影ではフレーム間の露出ムラは
ほとんど無視することができる。
As a method of driving the imaging movement optical element 11, a method of continuously rotating a flat plate around an axis perpendicular to the optical axis has been conventionally proposed. However, in this embodiment, high-resolution imaging (natural image mode II) is performed. In character mode), two or more shots (frame shots) must be performed to form one screen. Therefore, it is necessary to drive the flat plate 30 at a high speed to suppress exposure unevenness during that time. In such a case, it is desirable to use a piezoelectric element or the like to swing around an axis perpendicular to the optical axis. For example, in the rotation around the optical axis, even if the flat plate is directly driven by a DC motor and rotated at 3600 rpm, it takes 8 msec for the flat plate to rotate 180 °. Further, taking into account the stabilization time of start / stop, the shortest frame shooting interval is more than ten msec. On the other hand,
When the flat plate is swung around an axis perpendicular to the optical axis by using a piezoelectric element, the displacement amount may be about 0.5 mm as described above, so that a frame shooting interval of about 2 to 3 msec is sufficient. It is. This is 1/500 when converted to shutter speed
In seconds, exposure unevenness between frames can be almost ignored in normal shooting.

以上述べたように、本実施例では結像移動光学要素11
を構成する平面板30に視感度補正フィルタを用いること
により、それらを別個に備えた場合と比較すると、撮像
レンズ10と色分解プリズム48との間隔を短くすることが
できる。これはスチルビデオカメラの小型化に寄与する
とともに、部品の共用化によるコストダウンにもつなが
る。また、第2図(a),(b),(c)に示したよう
に、平面板30を、光軸18に垂直な面に対して対称に揺動
させることにより、片側振れ角が小さくなり、収差変動
を最小限に抑えることができる。これにより、撮像レン
ズ10の設計及び評価が容易となっている。
As described above, in the present embodiment, the imaging movement optical element 11
By using a luminosity correction filter for the flat plate 30 constituting the above, the distance between the imaging lens 10 and the color separation prism 48 can be reduced as compared with the case where they are separately provided. This not only contributes to downsizing of the still video camera, but also to cost reduction by sharing parts. Further, as shown in FIGS. 2 (a), (b), and (c), by oscillating the flat plate 30 symmetrically with respect to a plane perpendicular to the optical axis 18, the one-side deflection angle is reduced. That is, aberration fluctuation can be minimized. This facilitates the design and evaluation of the imaging lens 10.

なお、上記実施例では、横方向には3枚の撮像素子12
a,12b,12cの空間的画素ずらし配置(第4図)により、
縦方向には時間的画素ずらし(結像移動光学要素11によ
る。第2図)により高解像度を得ているが、この縦/横
方向はもちろん逆であってもかまわない。また、撮像素
子の数が2枚以上あれば、このような空間的画素ずらし
を利用することができる。しかし、本発明に係る時間的
画素ずらしのための結像移動光学要素と視感度補正フィ
ルタとを兼用するという構成は、空間的画素ずらしを行
わない(すなわち、撮像素子が1枚だけ)の場合でも、
適用可能である。
In the above embodiment, three image sensors 12 are provided in the horizontal direction.
According to the spatial pixel shift arrangement of a, 12b, 12c (FIG. 4),
Although high resolution is obtained in the vertical direction by temporal pixel shift (by the imaging moving optical element 11; FIG. 2), the vertical / horizontal direction may be reversed. If the number of imaging elements is two or more, such spatial pixel shift can be used. However, the configuration according to the present invention in which both the imaging movement optical element for temporal pixel shift and the visibility correction filter are used does not perform spatial pixel shift (that is, only one image sensor). But
Applicable.

発明の効果 以上説明した通り、本発明によれば、高解像度ビデオ
カメラの光学系における結像移動光学要素と視感度補正
フィルタとが一体化されているため、光学系のサイズを
小さくすることができるとともに、コストも下げること
ができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, since the imaging movement optical element and the visibility correction filter in the optical system of the high-resolution video camera are integrated, the size of the optical system can be reduced. And at the same time lower costs.

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

第1図は本発明の実施例であるスチルビデオカメラの光
学系の概略を示す断面図、第2図(a),(b),
(c)は実施例の結像移動光学要素の揺動の3種の態様
を示す断面図、第3図(a)は実施例の撮像素子の実際
の画素配列の図、同図(b)は結像移動光学要素による
時間的画素ずらしを行った場合の等価画素配列を示す
図、第4図は実施例の3枚の撮像素子の空間的画素ずら
し配置の様子を示す図、第5図は実施例の電気的構成を
示すブロック図、第6図〜第8図は時間的画素ずらしを
行ったときのMTFの変化を示すグラフであり、第6図は
平面板を光軸に垂直な方向から0.5゜時計回りに回転さ
せた場合、第7図は平面板を光軸に垂直方向にした場
合、第8図は平面板が光軸に垂直な方向から0.5゜だけ
反時計方向に傾いた場合を示す。 10……撮像レンズ、11……結像移動光学要素 12a,12b,12c……撮像素子、18……光軸 40……ハーフミラー、41……ファインダ 42……シャッター 14……交換式ローパスフィルタ 44……ローパスフィルタ回転軸、45……回転支持体 46……ローパスフィルタ、47……モータ 48……色分解プリズム
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical system of a still video camera according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 3C is a cross-sectional view showing three modes of the swing of the imaging movement optical element of the embodiment. FIG. 3A is a diagram of an actual pixel array of the image sensor of the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an equivalent pixel array when temporal pixel shifting is performed by an imaging moving optical element. FIG. 4 is a diagram showing a state of spatial pixel shifting arrangement of three imaging elements of the embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the embodiment, FIGS. 6 to 8 are graphs showing changes in MTF when temporal pixel shift is performed, and FIG. 6 shows a plane plate perpendicular to the optical axis. FIG. 7 shows the case where the plane plate is perpendicular to the optical axis, and FIG. 8 shows that the plane plate is tilted counterclockwise by 0.5 ° from the direction perpendicular to the optical axis. This is shown. 10 imaging lens 11 imaging moving optical element 12a, 12b, 12c imaging element 18, optical axis 40 half mirror 41 finder 42 shutter 14 interchangeable low-pass filter 44 ... Low-pass filter rotating shaft, 45 ... Rotating support 46 ... Low-pass filter, 47 ... Motor 48 ... Color separation prism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−73133(JP,A) 特開 昭61−142885(JP,A) 特開 昭62−90087(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/225 - 5/238 G03B 11/00 - 11/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-73133 (JP, A) JP-A-61-142885 (JP, A) JP-A-62-90087 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H04N 5/225-5/238 G03B 11/00-11/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】撮像素子と、映像を撮像素子上に結像させ
る光学系と、結像される映像を撮像素子上で移動させる
結像移動光学要素とを備えたビデオカメラにおいて、該
結像移動光学要素に視感度補正フィルタの機能をもたせ
たことを特徴とするビデオカメラ。
1. A video camera comprising an image sensor, an optical system for imaging an image on the image sensor, and an optical image moving optical element for moving the image to be imaged on the image sensor. A video camera characterized in that a moving optical element has a function of a visibility correction filter.
【請求項2】結像移動光学要素が、光学系の光軸に垂直
に配置された赤外線遮断特性を有する材料による平行平
板である請求項1記載のビデオカメラ。
2. The video camera according to claim 1, wherein the imaging movement optical element is a parallel plate made of a material having an infrared shielding property and arranged perpendicular to the optical axis of the optical system.
【請求項3】平行平板が、光軸に垂直な軸を中心に略対
称に揺動される請求項2記載のビデオカメラ。
3. The video camera according to claim 2, wherein the parallel plate is swung substantially symmetrically about an axis perpendicular to the optical axis.
JP2028090A 1990-02-07 1990-02-07 Video camera Expired - Fee Related JP2990722B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2028090A JP2990722B2 (en) 1990-02-07 1990-02-07 Video camera

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2028090A JP2990722B2 (en) 1990-02-07 1990-02-07 Video camera

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03232383A JPH03232383A (en) 1991-10-16
JP2990722B2 true JP2990722B2 (en) 1999-12-13

Family

ID=12239083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2028090A Expired - Fee Related JP2990722B2 (en) 1990-02-07 1990-02-07 Video camera

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2990722B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03232383A (en) 1991-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7019780B1 (en) Stereoscopic zoom lens with shutter arranged between first and second lens groups
TWI400558B (en) Camera device
JP3372714B2 (en) Imaging device
US20160366340A1 (en) Photographing apparatus, photographing controller, photographing control method, and photographing control program
US20160366335A1 (en) Photographing apparatus, photographing controller, photographing control method, and photographing control program
JP5783929B2 (en) Imaging device
JP7305455B2 (en) Anti-vibration control device, imaging device, and anti-vibration control method
JP2000147677A (en) Digital image transmission method and its device concerning visual restructuring of capturing of digital image
JP2990722B2 (en) Video camera
JPH07240870A (en) Image pickup device
JP3724701B2 (en) Solid-state imaging device and resolution conversion device
JP2000069353A (en) Camera-shake detector and camera-shake correction device
US5978611A (en) Electro-developing type camera
JPH03226078A (en) Video camera
JP4549255B2 (en) Solid-state imaging device and resolution conversion device
JP2006259078A (en) In-finder display apparatus for single-lens reflex camera
JPH07333681A (en) Camera
JPH07240932A (en) Image pickup device
JP5377179B2 (en) IMAGING DEVICE AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD
CN1144079C (en) Screen controlled photographic device
JPH03276981A (en) Solid-state image pickup device
JPH09331476A (en) Camera back replacement camera
JP2008158046A (en) Iris surface space-division color filter, transmittance control type space-division iris, time-control type space-division iris, and image pick-up device
JPH09214991A (en) Image pickup device
JPS6240880A (en) Exposure device of photographing system

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees