JP3118135B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP3118135B2 JP3118135B2 JP06029502A JP2950294A JP3118135B2 JP 3118135 B2 JP3118135 B2 JP 3118135B2 JP 06029502 A JP06029502 A JP 06029502A JP 2950294 A JP2950294 A JP 2950294A JP 3118135 B2 JP3118135 B2 JP 3118135B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ等の光電変換素
子を用いた高精細な撮像装置に関するものである。
子を用いた高精細な撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＣＤ等の光電変換素子を用いた
画像取り込み装置としては、ビデオカメラや電子スチル
カメラ等が広く普及し、簡易に映像を取り込みＣＲＴな
どのディスプレーやプリント出力により観賞することが
可能となっている。そしてこれら撮像装置の普及と共
に、より高精細な画像をリアルタイムに（動画として）
取り込みたいという要求が各方面で論じられている。こ
の要求に応じるべく、撮像素子の画素数の向上や高速入
出力装置、画像情報圧縮・複号装置等の開発が進められ
ている。その中で、特公昭６４−８６３では、光電変換
素子から出力される電気信号の読み取りタイミングと同
期して、光電変換素子への入射光位置を相対的に移動さ
せることで、高精細な画像を得る装置がに開示されてい
る（いわゆる画素ずらし方式）。その他、現在に至るま
で、この画素ずらしに関して数多くの研究開発が進めら
れている。
画像取り込み装置としては、ビデオカメラや電子スチル
カメラ等が広く普及し、簡易に映像を取り込みＣＲＴな
どのディスプレーやプリント出力により観賞することが
可能となっている。そしてこれら撮像装置の普及と共
に、より高精細な画像をリアルタイムに（動画として）
取り込みたいという要求が各方面で論じられている。こ
の要求に応じるべく、撮像素子の画素数の向上や高速入
出力装置、画像情報圧縮・複号装置等の開発が進められ
ている。その中で、特公昭６４−８６３では、光電変換
素子から出力される電気信号の読み取りタイミングと同
期して、光電変換素子への入射光位置を相対的に移動さ
せることで、高精細な画像を得る装置がに開示されてい
る（いわゆる画素ずらし方式）。その他、現在に至るま
で、この画素ずらしに関して数多くの研究開発が進めら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式を従来のビデオカメラや電子スチルカメラ等に応用す
ると、これら撮像装置の持つ各種自動調節装置との相互
干渉が生じてしまい、機能障害を生じてしまう恐れがあ
った。例えば、ＴＶ信号ＡＦによる自動合焦調節装置の
動作中に、フォーカスレンズあるいは撮像素子を光軸方
向に微小振動させ、さらに画素ずらしを行なおうとする
と、安定した輝度信号のピーク値出力は得られず、本来
の自動合焦調節装置としての性能が損なわれることとな
る。あるいは、その他の自動調節装置の作動中に画素ず
らしを行なってしまうと、得られる画像はピンぼけであ
ったり露出オーバーであったり、また、ズーム中に画素
ずらしを行うと撮像素子への入射光位置の移動量が一定
とならず、一般的には満足のゆく画像とは言いがたいも
のとなってしまう恐れがあった。また余分な電力を食う
欠点もあった。
式を従来のビデオカメラや電子スチルカメラ等に応用す
ると、これら撮像装置の持つ各種自動調節装置との相互
干渉が生じてしまい、機能障害を生じてしまう恐れがあ
った。例えば、ＴＶ信号ＡＦによる自動合焦調節装置の
動作中に、フォーカスレンズあるいは撮像素子を光軸方
向に微小振動させ、さらに画素ずらしを行なおうとする
と、安定した輝度信号のピーク値出力は得られず、本来
の自動合焦調節装置としての性能が損なわれることとな
る。あるいは、その他の自動調節装置の作動中に画素ず
らしを行なってしまうと、得られる画像はピンぼけであ
ったり露出オーバーであったり、また、ズーム中に画素
ずらしを行うと撮像素子への入射光位置の移動量が一定
とならず、一般的には満足のゆく画像とは言いがたいも
のとなってしまう恐れがあった。また余分な電力を食う
欠点もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明では画素
ずらしを行なうか否かを撮像装置のシステムを制御する
ＣＰＵに入力される信号により判断することにより、上
記問題点を解決することを目的とするものである。
ずらしを行なうか否かを撮像装置のシステムを制御する
ＣＰＵに入力される信号により判断することにより、上
記問題点を解決することを目的とするものである。
【０００５】このような目的を達成する為に本発明の一
実施例では、光を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子の結像面に結像する像の位置を光学的
に第1と第2の位置とで移動させる結像位置移動手段と、
前記結像位置移動手段を前記光電変換素子からの信号出
力タイミングに同期して駆動する結像位置移動手段駆動
装置と、前記光電変換素子からの第1、第2の位置の像の
信号を合成する合成手段と、前記結像位置移動手段駆動
装置の駆動を行うか否かを撮影条件に応じて決定する制
御手段と、を有することを特徴とする。また、他の一実
施例では、光を電気信号に変換する光電変換素子と、画
素ずらし動作を行い前記光電変換素子からの複数の像を
合成して高解像度の画像を得る合成手段と、撮影条件に
応じて、画素ずらし動作を行うか否かを決定する制御手
段とを有することを特徴とする。また、他の一実施例で
は、光を電気信号に変換する光電変換素子と、画素ずら
し動作を行い前記光電変換素子からの複数の像を合成し
て高解像度の画像を得る合成手段と、撮影条件を調整す
る調整手段と、前記調整手段の調整動作が終了した後
に、画素ずらし動作を行うように制御する制御手段とを
有することを特徴とする。
実施例では、光を電気信号に変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子の結像面に結像する像の位置を光学的
に第1と第2の位置とで移動させる結像位置移動手段と、
前記結像位置移動手段を前記光電変換素子からの信号出
力タイミングに同期して駆動する結像位置移動手段駆動
装置と、前記光電変換素子からの第1、第2の位置の像の
信号を合成する合成手段と、前記結像位置移動手段駆動
装置の駆動を行うか否かを撮影条件に応じて決定する制
御手段と、を有することを特徴とする。また、他の一実
施例では、光を電気信号に変換する光電変換素子と、画
素ずらし動作を行い前記光電変換素子からの複数の像を
合成して高解像度の画像を得る合成手段と、撮影条件に
応じて、画素ずらし動作を行うか否かを決定する制御手
段とを有することを特徴とする。また、他の一実施例で
は、光を電気信号に変換する光電変換素子と、画素ずら
し動作を行い前記光電変換素子からの複数の像を合成し
て高解像度の画像を得る合成手段と、撮影条件を調整す
る調整手段と、前記調整手段の調整動作が終了した後
に、画素ずらし動作を行うように制御する制御手段とを
有することを特徴とする。
【０００６】このように構成することにより、節電がで
きると共に相互の動作に悪影響を与えることがなくなる
効果を有する。
きると共に相互の動作に悪影響を与えることがなくなる
効果を有する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基ずいて詳細
に説明する。
に説明する。
【０００８】図１は、本発明の一実施例における撮像装
置のシステムを示す図であり、図１を用いてシステムの
説明を行なう。
置のシステムを示す図であり、図１を用いてシステムの
説明を行なう。
【０００９】図１において、１ａ〜１ｄはズームレンズ
群であり、１ｂは変倍用のバリエーターレンズ群、１ｄ
はフォーカスレンズ群である。図中では、各レンズ群が
正負正正の屈折力を持った構成としてあるが、変倍機能
や合焦機能を持った光学系としては種々考えられ、本図
の構成に限ったものではない。２は絞り、３はインター
ライン型ＣＣＤ等の撮像素子であり、ズームレンズ群１
に入射した光は、絞り２により光量調節がなされ撮像素
子３に結像する。４は可変頂角プリズムであり、ズーム
レンズ群１に入射する光を屈折させることにより、入射
光が撮像素子３に結像する位置をずらすことができる。
本実施例では可変頂角プリズム４を用いて光学系への入
射角を変化させているが、その他にも多くの方法が考え
られ、図２にその代表例を示している。図２中（ａ）が
本実施例で用いた可変頂角プリズムであり、（ｂ）は透
明な平行平板をの傾きφを周期的に変化させて入射光を
シフトさせる手段、（ｃ）は二つのプリズムの間隔Ｄを
光軸方向に周期的に変えることにより入射光をシフトさ
せる手段、（ｄ）は撮影光学系の１部のレンズあるいは
レンズ群を光軸に対して垂直方向に周期的にＤだけ移動
させ入射光をシフトさせる手段、（ｅ）は入射光のミラ
ーに対する角度θを周期的に変えて任意の偏角を得て入
射角を変化させる手段である。又、逆に撮像素子をピエ
ゾ素子等により水平走査方向に振動させても良い。
群であり、１ｂは変倍用のバリエーターレンズ群、１ｄ
はフォーカスレンズ群である。図中では、各レンズ群が
正負正正の屈折力を持った構成としてあるが、変倍機能
や合焦機能を持った光学系としては種々考えられ、本図
の構成に限ったものではない。２は絞り、３はインター
ライン型ＣＣＤ等の撮像素子であり、ズームレンズ群１
に入射した光は、絞り２により光量調節がなされ撮像素
子３に結像する。４は可変頂角プリズムであり、ズーム
レンズ群１に入射する光を屈折させることにより、入射
光が撮像素子３に結像する位置をずらすことができる。
本実施例では可変頂角プリズム４を用いて光学系への入
射角を変化させているが、その他にも多くの方法が考え
られ、図２にその代表例を示している。図２中（ａ）が
本実施例で用いた可変頂角プリズムであり、（ｂ）は透
明な平行平板をの傾きφを周期的に変化させて入射光を
シフトさせる手段、（ｃ）は二つのプリズムの間隔Ｄを
光軸方向に周期的に変えることにより入射光をシフトさ
せる手段、（ｄ）は撮影光学系の１部のレンズあるいは
レンズ群を光軸に対して垂直方向に周期的にＤだけ移動
させ入射光をシフトさせる手段、（ｅ）は入射光のミラ
ーに対する角度θを周期的に変えて任意の偏角を得て入
射角を変化させる手段である。又、逆に撮像素子をピエ
ゾ素子等により水平走査方向に振動させても良い。
【００１０】図１に戻り、５〜８は各移動部を駆動する
ためのアクチュエーターであり、５は可変頂角プリズム
４を、６はバリエーターレンズ群１ｂを、７は絞り２
を、８はフォーカスレンズ群１ｄを、それぞれのドライ
バー５’〜８’を介して駆動する。９〜１２はエンコー
ダーであり、５は可変頂角プリズム４の頂角φを、６お
よび８はバリエーターレンズ群１ｂおよびフォーカスレ
ンズ群１ｄの絶対位置を、７は絞り２の絞り量、ひいて
は光学系全体のＦｎｏをそれぞれ電圧等で出力する。絞
り値以外の出力値はレンズ制御手段としてのＣＰＵ２４
に送られ、絞り値出力は微分回路１３により微分されて
ＣＰＵ２４に送られる。
ためのアクチュエーターであり、５は可変頂角プリズム
４を、６はバリエーターレンズ群１ｂを、７は絞り２
を、８はフォーカスレンズ群１ｄを、それぞれのドライ
バー５’〜８’を介して駆動する。９〜１２はエンコー
ダーであり、５は可変頂角プリズム４の頂角φを、６お
よび８はバリエーターレンズ群１ｂおよびフォーカスレ
ンズ群１ｄの絶対位置を、７は絞り２の絞り量、ひいて
は光学系全体のＦｎｏをそれぞれ電圧等で出力する。絞
り値以外の出力値はレンズ制御手段としてのＣＰＵ２４
に送られ、絞り値出力は微分回路１３により微分されて
ＣＰＵ２４に送られる。
【００１１】次に、自動合焦装置につき説明する。尚、
本実施例では自動合焦装置はビデオ信号の輝度信号の持
つ周波数成分が最も高くなるようにフォーカスレンズ群
を移動させる、いわゆるＴＶ信号ＡＦで説明するが本発
明はＴＣＬ方式等でも赤外光ＡＦでも良い。撮像素子３
からのビデオ信号は、ビデオ信号処理回路１４を介した
後ゲート１９により領域限定され、ピーク検波回路２０
により処理されることにより、所定の領域の輝度信号の
ピーク値が抽出され、現在の合焦状態に関する情報（Ｓ
ｏ）としてＣＰＵ２４に送られる。また、発振器２３に
より一定周期の駆動信号がＣＰＵ２４を介してフォーカ
スレンズ群ドライバー８’に与えられると、フォーカス
レンズ群１ｄは光軸方向に微小振動するようにドライブ
される。するとピーク検波回路２０からの出力（Ｓｏ）
もそれと同期して振動する。その様子を示したのが図３
（ａ）である。図３（ａ）では、縦軸にピーク検波回路
２０からの出力Ｓｏ、横軸にフォーカスレンズ群の位置
を取っており、Ｓｏの値がピークとなる位置が合焦位置
となる。従って、ピントが合っていない状態でフォーカ
スレンズ群１ｄが微小振動すると、図３（ａ）に示すよ
うに、フォーカスレンズ群１ｄが近距離側に位置してい
るか遠距離側に位置しているかによりフォーカスレンズ
群１ｄの変位する方向に対する出力の位相が１８０°ず
れることになる。そこで、ピーク検波回路２０からの出
力を周波数検出回路２１を介して位相比較回路２２に送
り、発振器２３の位相と比較することにより、前ピン・
後ピンの判断ができる。また、前ピン側・後ピン側にフ
ォーカスレンズ群１ｄが位置している際の出力の振幅は
それぞれＡN，ＡFとなり、合焦時にはＡM＝０となる。
これらの信号を、発振器２３の出力を基準タイミングと
して同期検波すると、図３（ｂ）で示す信号Ｓ1とな
る。つまり、近距離時の信号を基準タイミングと同相で
あるとすると、同期検波信号Ｓ1は、近距離時には正、
遠距離時には負の信号が出力される。（遠距離時の信号
が基準タイミングと同相となるように構成すると出力信
号はこの逆となる。）また、信号Ｓ1の値は先に述べた
様に合焦時に０となり、デフォーカス量に伴ってその絶
対値は大きくなる。ところが、信号Ｓ1は大ボケになる
と小さくなるために、信号Ｓｏが基準レベルＶHより小
さくなったら信号Ｓ1を用いず、図３（ｃ）に示したよ
うに１Ｖ前の信号Ｓｏと現在の信号Ｓｏを比較した信号
Ｓ2を用いる。この信号は比較器出力なので、図３
（ａ）の山を昇っているか下っているかを示す方向信号
に相当し合焦時を境として＋とーに一定の値で、レンズ
を駆動すべき方向のみを示す信号である。すなわち、大
ボケ時（Ｓｏ＜ＶH）は信号Ｓ2によりアクチュエーター
を一定速で駆動し（山登りモード）、合焦近傍（Ｓｏ≧
ＶH）では信号Ｓ1に応じてアクチュエーターを駆動する
ことで（閉ループモード）、合焦状態を得ることができ
る。以上述べた一連の動作のなかでフォーカスレンズ群
１ｄの微小振動は、撮像素子３の駆動と同期して行なう
ことが必要である。そこで、ビデオ信号処理回路１４が
撮像素子３から信号を取り込むタイミングと発振器２３
の出力タイミングは、タイミングパルス発生回路２９に
より発生させたフィールドパルス信号Ｏ／Ｅ（奇数フィ
ールド／偶数フィールド）と同期するようＣＰＵ２４に
より制御している。
本実施例では自動合焦装置はビデオ信号の輝度信号の持
つ周波数成分が最も高くなるようにフォーカスレンズ群
を移動させる、いわゆるＴＶ信号ＡＦで説明するが本発
明はＴＣＬ方式等でも赤外光ＡＦでも良い。撮像素子３
からのビデオ信号は、ビデオ信号処理回路１４を介した
後ゲート１９により領域限定され、ピーク検波回路２０
により処理されることにより、所定の領域の輝度信号の
ピーク値が抽出され、現在の合焦状態に関する情報（Ｓ
ｏ）としてＣＰＵ２４に送られる。また、発振器２３に
より一定周期の駆動信号がＣＰＵ２４を介してフォーカ
スレンズ群ドライバー８’に与えられると、フォーカス
レンズ群１ｄは光軸方向に微小振動するようにドライブ
される。するとピーク検波回路２０からの出力（Ｓｏ）
もそれと同期して振動する。その様子を示したのが図３
（ａ）である。図３（ａ）では、縦軸にピーク検波回路
２０からの出力Ｓｏ、横軸にフォーカスレンズ群の位置
を取っており、Ｓｏの値がピークとなる位置が合焦位置
となる。従って、ピントが合っていない状態でフォーカ
スレンズ群１ｄが微小振動すると、図３（ａ）に示すよ
うに、フォーカスレンズ群１ｄが近距離側に位置してい
るか遠距離側に位置しているかによりフォーカスレンズ
群１ｄの変位する方向に対する出力の位相が１８０°ず
れることになる。そこで、ピーク検波回路２０からの出
力を周波数検出回路２１を介して位相比較回路２２に送
り、発振器２３の位相と比較することにより、前ピン・
後ピンの判断ができる。また、前ピン側・後ピン側にフ
ォーカスレンズ群１ｄが位置している際の出力の振幅は
それぞれＡN，ＡFとなり、合焦時にはＡM＝０となる。
これらの信号を、発振器２３の出力を基準タイミングと
して同期検波すると、図３（ｂ）で示す信号Ｓ1とな
る。つまり、近距離時の信号を基準タイミングと同相で
あるとすると、同期検波信号Ｓ1は、近距離時には正、
遠距離時には負の信号が出力される。（遠距離時の信号
が基準タイミングと同相となるように構成すると出力信
号はこの逆となる。）また、信号Ｓ1の値は先に述べた
様に合焦時に０となり、デフォーカス量に伴ってその絶
対値は大きくなる。ところが、信号Ｓ1は大ボケになる
と小さくなるために、信号Ｓｏが基準レベルＶHより小
さくなったら信号Ｓ1を用いず、図３（ｃ）に示したよ
うに１Ｖ前の信号Ｓｏと現在の信号Ｓｏを比較した信号
Ｓ2を用いる。この信号は比較器出力なので、図３
（ａ）の山を昇っているか下っているかを示す方向信号
に相当し合焦時を境として＋とーに一定の値で、レンズ
を駆動すべき方向のみを示す信号である。すなわち、大
ボケ時（Ｓｏ＜ＶH）は信号Ｓ2によりアクチュエーター
を一定速で駆動し（山登りモード）、合焦近傍（Ｓｏ≧
ＶH）では信号Ｓ1に応じてアクチュエーターを駆動する
ことで（閉ループモード）、合焦状態を得ることができ
る。以上述べた一連の動作のなかでフォーカスレンズ群
１ｄの微小振動は、撮像素子３の駆動と同期して行なう
ことが必要である。そこで、ビデオ信号処理回路１４が
撮像素子３から信号を取り込むタイミングと発振器２３
の出力タイミングは、タイミングパルス発生回路２９に
より発生させたフィールドパルス信号Ｏ／Ｅ（奇数フィ
ールド／偶数フィールド）と同期するようＣＰＵ２４に
より制御している。
【００１２】次に、以上述べた撮像装置において画素ず
らしを行なうシステムにつき説明する。図１において、
２７は撮像素子３を駆動するためのドライバー、２８は
偶フィールドか奇フィールドかによってタイミングパル
ス発生装置２９からの転送パルス信号（φ1、φ2）を１
／２画素分遅延させる遅延回路、３１は遅延回路２８に
フィールド情報を送るか否かを切り替えるスイッチであ
る。ここでスイッチ３１は周期的画素ずらし動作をＯＮ
／ＯＦＦする為のスイッチ３０と連動しており、共にオ
ンか共にオフとなるよう構成している。画素ずらしを行
なう時は、これらのスイッチはオン状態であり、遅延回
路２８ではタイミングパルス発生装置２９からのフィー
ルドパルス信号（Ｏ／Ｅ）が偶フィールドか奇フィール
ドかが判別され、偶フィールドなら読み出し用水平シフ
トレジスタの転送パルス信号（φ1、φ2）を１／２画素
分遅延させ、奇フィールドなら遅延させずに（あるいは
その逆）、撮像素子ドライバー２７に送られる。このパ
ルス信号に同期して撮像素子３を駆動すると共に、１フ
ィールドごとに結像位置が撮像画面の水平方向に１／２
画素分ずれるように可変頂角プリズム４も駆動する。こ
れにより水平方向の画素が約２倍となったことに相当す
る解像度が得られることとなる。また、スイッチ３０、
３１がＯＦＦの時には、フィールドパルス信号（Ｏ／
Ｅ）が遅延回路２８に送られず、転送パルス信号
（φ1、φ2）は常に１／２画素分遅延させられた状態で
撮像素子ドライバー２７に送られ、かつ可変頂角プリズ
ム４の周期的駆動も停止する。すなわち、スイッチ３０
および３１のオン・オフが画素ずらしモードのオン・オ
フに相当することになる。
らしを行なうシステムにつき説明する。図１において、
２７は撮像素子３を駆動するためのドライバー、２８は
偶フィールドか奇フィールドかによってタイミングパル
ス発生装置２９からの転送パルス信号（φ1、φ2）を１
／２画素分遅延させる遅延回路、３１は遅延回路２８に
フィールド情報を送るか否かを切り替えるスイッチであ
る。ここでスイッチ３１は周期的画素ずらし動作をＯＮ
／ＯＦＦする為のスイッチ３０と連動しており、共にオ
ンか共にオフとなるよう構成している。画素ずらしを行
なう時は、これらのスイッチはオン状態であり、遅延回
路２８ではタイミングパルス発生装置２９からのフィー
ルドパルス信号（Ｏ／Ｅ）が偶フィールドか奇フィール
ドかが判別され、偶フィールドなら読み出し用水平シフ
トレジスタの転送パルス信号（φ1、φ2）を１／２画素
分遅延させ、奇フィールドなら遅延させずに（あるいは
その逆）、撮像素子ドライバー２７に送られる。このパ
ルス信号に同期して撮像素子３を駆動すると共に、１フ
ィールドごとに結像位置が撮像画面の水平方向に１／２
画素分ずれるように可変頂角プリズム４も駆動する。こ
れにより水平方向の画素が約２倍となったことに相当す
る解像度が得られることとなる。また、スイッチ３０、
３１がＯＦＦの時には、フィールドパルス信号（Ｏ／
Ｅ）が遅延回路２８に送られず、転送パルス信号
（φ1、φ2）は常に１／２画素分遅延させられた状態で
撮像素子ドライバー２７に送られ、かつ可変頂角プリズ
ム４の周期的駆動も停止する。すなわち、スイッチ３０
および３１のオン・オフが画素ずらしモードのオン・オ
フに相当することになる。
【００１３】又、スイッチ３０、３１がＯＮしていると
きは奇数、偶数でＣＣＤから読み出される信号は１／２
画素分タイミングがずれているので、この信号をカメラ
エンコーダ３２を介してコンポジット信号として出力す
れば、受信装置側では例えば高解像度モニタ上で両方の
フィルードの信号から高解像の画像を得ることができ
る。
きは奇数、偶数でＣＣＤから読み出される信号は１／２
画素分タイミングがずれているので、この信号をカメラ
エンコーダ３２を介してコンポジット信号として出力す
れば、受信装置側では例えば高解像度モニタ上で両方の
フィルードの信号から高解像の画像を得ることができ
る。
【００１４】尚、ＥＶＦ３３は比較的低解像度としてあ
る。これはＥＶＦの性能としてはそれで充分である為で
ある。尚、その代わりにＥＶＦ３３の表示画面上に高解
像モード（スイッチ３０、３１がＯＮ）のとき例えば
“ＨＤ”という表示をスーパーインポーズで出すように
しているのでＥＶＦ上で解像度が変化しなくても良い。
る。これはＥＶＦの性能としてはそれで充分である為で
ある。尚、その代わりにＥＶＦ３３の表示画面上に高解
像モード（スイッチ３０、３１がＯＮ）のとき例えば
“ＨＤ”という表示をスーパーインポーズで出すように
しているのでＥＶＦ上で解像度が変化しなくても良い。
【００１５】尚、本実施例ではＣＣＤの読み出し駆動タ
イミングを偶数／奇数フィールドで１／２画素分ずらし
ているが、このようにしなくても、撮像素子の画素数の
倍の数の水平画素数を有するメモリに偶数フィールド信
号を１つおきに書き込み、奇数フィールド信号をその間
に書き込むようにしてそのあとで、順番に１画素ずつ水
平方向にメモリから読み出すようにしても良い。或いは
撮像素子と同じ画素数のメモリに一旦第１フィールドの
信号を記憶し、第２フィールドの信号を読み出す際に水
平方向の１画素ごとにこのメモリと、撮像素子の出力を
交互に切換えて出力するように構成しても良い。
イミングを偶数／奇数フィールドで１／２画素分ずらし
ているが、このようにしなくても、撮像素子の画素数の
倍の数の水平画素数を有するメモリに偶数フィールド信
号を１つおきに書き込み、奇数フィールド信号をその間
に書き込むようにしてそのあとで、順番に１画素ずつ水
平方向にメモリから読み出すようにしても良い。或いは
撮像素子と同じ画素数のメモリに一旦第１フィールドの
信号を記憶し、第２フィールドの信号を読み出す際に水
平方向の１画素ごとにこのメモリと、撮像素子の出力を
交互に切換えて出力するように構成しても良い。
【００１６】又、図１において、撮影レンズ１ａ〜１ｄ
による被写体の光学像は絞り２により光量調整された
後、撮像素子３の撮像面上に結像する。撮像素子３にお
いて出力されたビデオ信号は、ゲート１５により領域限
定された後、積分検波回路１６にて積分検波され、輝度
の強さとして演算増幅器１７に出力される。演算増幅器
１７ではこの電圧値を参照電圧発生器１８の電圧と比較
して、その差電圧をＣＰＵ２４に増幅出力する。ＣＰＵ
２４内では、この差電圧が０となるようにドライバー
７’に信号を与え、絞り用アクチュエーター７を駆動す
る。この際、絞りの開閉動作が安定する様に、微分回路
１３からの絞り位置の微分出力Ｄ１をフィードバックし
Ｄ1のレベルが所定値になるように制御している。以上
の動作により、自動的に露出が適正化される。従って、
自動露出調節が終了したか否かは、微分回路１３からの
出力Ｄ1が０近傍となったか否か、あるいは演算増幅器
１７の差信号Ｄ2が０近傍となったか否かにより判断す
ることができる。
による被写体の光学像は絞り２により光量調整された
後、撮像素子３の撮像面上に結像する。撮像素子３にお
いて出力されたビデオ信号は、ゲート１５により領域限
定された後、積分検波回路１６にて積分検波され、輝度
の強さとして演算増幅器１７に出力される。演算増幅器
１７ではこの電圧値を参照電圧発生器１８の電圧と比較
して、その差電圧をＣＰＵ２４に増幅出力する。ＣＰＵ
２４内では、この差電圧が０となるようにドライバー
７’に信号を与え、絞り用アクチュエーター７を駆動す
る。この際、絞りの開閉動作が安定する様に、微分回路
１３からの絞り位置の微分出力Ｄ１をフィードバックし
Ｄ1のレベルが所定値になるように制御している。以上
の動作により、自動的に露出が適正化される。従って、
自動露出調節が終了したか否かは、微分回路１３からの
出力Ｄ1が０近傍となったか否か、あるいは演算増幅器
１７の差信号Ｄ2が０近傍となったか否かにより判断す
ることができる。
【００１７】又、図１においてズームスイッチ２６がオ
ンとなると、スイッチの押された方向（Ｔ側かＷ側か）
に応じた方向信号がＣＰＵ２４に送られる。これによ
り、ＣＰＵ２４ではバリエーターレンズ群１ｂが所定の
方向に動く様ドライバー６’に信号を送る。本実施例で
用いた光学系は、バリエーターレンズ群１ｂよりフォー
カスレンズ群１ｄが像面側にある、いわゆるバリフォー
カルレンズであるので、バリエーターレンズ群１ｂの動
きに伴いピント面の移動が生じる。そこでＣＰＵ２４で
は、バリエーターレンズ群１ｂを駆動すると同時に、撮
像素子３での合焦が保たれるようＲＯＭ２５からのデー
タに基ずきフォーカスレンズ群１ｄをも駆動する必要が
ある。（バリフォーカルレンズ以外の光学系ではフォー
カスレンズ群は固定したままでよい。）この際ズーム操
作が終了したか否かはズームスイッチ２６からの信号が
オンかオフかにより判断することができる。
ンとなると、スイッチの押された方向（Ｔ側かＷ側か）
に応じた方向信号がＣＰＵ２４に送られる。これによ
り、ＣＰＵ２４ではバリエーターレンズ群１ｂが所定の
方向に動く様ドライバー６’に信号を送る。本実施例で
用いた光学系は、バリエーターレンズ群１ｂよりフォー
カスレンズ群１ｄが像面側にある、いわゆるバリフォー
カルレンズであるので、バリエーターレンズ群１ｂの動
きに伴いピント面の移動が生じる。そこでＣＰＵ２４で
は、バリエーターレンズ群１ｂを駆動すると同時に、撮
像素子３での合焦が保たれるようＲＯＭ２５からのデー
タに基ずきフォーカスレンズ群１ｄをも駆動する必要が
ある。（バリフォーカルレンズ以外の光学系ではフォー
カスレンズ群は固定したままでよい。）この際ズーム操
作が終了したか否かはズームスイッチ２６からの信号が
オンかオフかにより判断することができる。
【００１８】次に図４に基づき図１の構成のＣＰＵ２４
内のＡＦ用の動作につき説明する。
内のＡＦ用の動作につき説明する。
【００１９】Ｓ１０でスタートした後、Ｓ１１でスイッ
チ３０と３１をＯＦＦ状態とすると共にＳ１２でＥＶＦ
３３の画像表示上に“ＨＤ”という文字を表示しない状
態とする。
チ３０と３１をＯＦＦ状態とすると共にＳ１２でＥＶＦ
３３の画像表示上に“ＨＤ”という文字を表示しない状
態とする。
【００２０】次にＳ１３でＳ0＞ＶH（図３（ａ）参照）
か否かを判断し、Ｓ0＞ＶHでないときは大ボケの状態な
のでＳ１４でＳ2＞０か否かを検出し、Ｓ2＞０のときは
Ｓ１５でフォーカスレンズを遠距離側に動かし、Ｓ2＞
０でなければＳ１６でフォーカスレンズを近距離側に向
けて動かす。そしてＳ１３でＳ0≦ＶHとなるまでこれを
繰り返し、Ｓ１３でＳ0≦ＶHとなると、Ｓ１７で｜Ｓ1
｜＞ＶＳ1（所定の０近傍の値）か否かを判断する。｜
Ｓ1｜＞ＶＳ1であれば｜Ｓ1｜が０となるようにフォー
カスレンズを駆動する。
か否かを判断し、Ｓ0＞ＶHでないときは大ボケの状態な
のでＳ１４でＳ2＞０か否かを検出し、Ｓ2＞０のときは
Ｓ１５でフォーカスレンズを遠距離側に動かし、Ｓ2＞
０でなければＳ１６でフォーカスレンズを近距離側に向
けて動かす。そしてＳ１３でＳ0≦ＶHとなるまでこれを
繰り返し、Ｓ１３でＳ0≦ＶHとなると、Ｓ１７で｜Ｓ1
｜＞ＶＳ1（所定の０近傍の値）か否かを判断する。｜
Ｓ1｜＞ＶＳ1であれば｜Ｓ1｜が０となるようにフォー
カスレンズを駆動する。
【００２１】又、Ｓ１７で｜Ｓ1｜≦ＶＳ1であれば合焦
とみなしてＳ１９でフォーカスレンズを停止する。
とみなしてＳ１９でフォーカスレンズを停止する。
【００２２】又、その後でステップＳ２０でＤ1＞ＶD1
（Ｄ1は０近傍の所定値）か否かを判断し、Ｄ1＞ＶD1で
あればＳ２１でＤ2＞ＶD2（Ｄ2も０近傍の所定値）か否
かを判断し、Ｄ2＞ＶD2でればＳ２５へ進む。又、Ｓ２
０でＮｏ又はＳ２１でＮｏの場合にはＳ２２へ進む。Ｓ
２２でスイッチ２６がＯＮでないときにはＳ２３で、Ｓ
Ｗ３０、３１をＯＮし、Ｓ２４でＥＶＦ３３上に例えば
“ＨＤ”というキャラクタをスーパーインポーズする
（“ＨＤ”という表示以外にアイコンでも別のキャラク
タでも良い。）。
（Ｄ1は０近傍の所定値）か否かを判断し、Ｄ1＞ＶD1で
あればＳ２１でＤ2＞ＶD2（Ｄ2も０近傍の所定値）か否
かを判断し、Ｄ2＞ＶD2でればＳ２５へ進む。又、Ｓ２
０でＮｏ又はＳ２１でＮｏの場合にはＳ２２へ進む。Ｓ
２２でスイッチ２６がＯＮでないときにはＳ２３で、Ｓ
Ｗ３０、３１をＯＮし、Ｓ２４でＥＶＦ３３上に例えば
“ＨＤ”というキャラクタをスーパーインポーズする
（“ＨＤ”という表示以外にアイコンでも別のキャラク
タでも良い。）。
【００２３】又Ｓ２２でＹｅｓの場合はＳ２５へ進む。
【００２４】Ｓ２５では｜Ｓ1｜＞ＶＳ2（ＶＳ2＞Ｖ
Ｓ1）か否かを判断し、ＹｅｓであればＳ１１に戻り、
ＮｏであればＳ１９に戻る。このようにＶＳ2＞ＶＳ1と
してあるのでハンチングを生じることがない。又、この
ように構成されているので実施例ではＳＷ３０、３１、
表示“ＨＤ”がＯＮとなるのは（ａ）｜Ｓ1｜＜ＶＳ1か
つ（ｂ）（Ｄ1≦ＶD1又はＤ2≦ＶD2）かつ（ｃ）スイッ
チ２６がＯＦＦの場合のみとなる。
Ｓ1）か否かを判断し、ＹｅｓであればＳ１１に戻り、
ＮｏであればＳ１９に戻る。このようにＶＳ2＞ＶＳ1と
してあるのでハンチングを生じることがない。又、この
ように構成されているので実施例ではＳＷ３０、３１、
表示“ＨＤ”がＯＮとなるのは（ａ）｜Ｓ1｜＜ＶＳ1か
つ（ｂ）（Ｄ1≦ＶD1又はＤ2≦ＶD2）かつ（ｃ）スイッ
チ２６がＯＦＦの場合のみとなる。
【００２５】即ち、ＡＦが合焦近傍で露出がほぼ適正で
かつズームがＯＦＦの場合である。
かつズームがＯＦＦの場合である。
【００２６】従ってピンぼけの状態で画素ずらしを行な
う無駄や、画面が白つぶれや黒つぶれの状態で画素ずら
しを行なう無駄やズーム中に画素ずらしを行なう無駄が
ない。
う無駄や、画面が白つぶれや黒つぶれの状態で画素ずら
しを行なう無駄やズーム中に画素ずらしを行なう無駄が
ない。
【００２７】尚、本実施例では（ａ）〜（ｃ）の条件の
全てが合致したときに画素ずらしを行なうと共に表示を
行なっているのでこのようにすると最も無駄が少ない。
全てが合致したときに画素ずらしを行なうと共に表示を
行なっているのでこのようにすると最も無駄が少ない。
【００２８】しかし、（ａ）〜（ｃ）の内の１つ又は複
数の組み合わせにより画素ずらし及び表示を行なうよう
にしても良いことは言うまでもない。その場合でも多少
ではあるが無駄が少なく、節電等の効果がある。
数の組み合わせにより画素ずらし及び表示を行なうよう
にしても良いことは言うまでもない。その場合でも多少
ではあるが無駄が少なく、節電等の効果がある。
【００２９】
【発明の効果】本発明では画素ずらしを行なうか否かを
撮像装置のシステムを制御するＣＰＵに入力される信号
によって判断することにより、撮像装置の持つ各種自動
調節装置と画素ずらしシステムとの干渉が生じず、ま
た、非合焦時や露出が不適正な時に不必要な画素ずらし
を行なうことがなくなり、常に効率良く高精細な画像を
得ることができるようになった。
撮像装置のシステムを制御するＣＰＵに入力される信号
によって判断することにより、撮像装置の持つ各種自動
調節装置と画素ずらしシステムとの干渉が生じず、ま
た、非合焦時や露出が不適正な時に不必要な画素ずらし
を行なうことがなくなり、常に効率良く高精細な画像を
得ることができるようになった。
【図１】本発明の実施例における撮像装置システムを示
す図。
す図。
【図２】入射光の結像する位置をずらす光学手段の代表
例を示す図。
例を示す図。
【図３】ＴＶ信号ＡＦにおける合焦検知信号を示す図。
【図４】画素ずらしモードに入るか否かを判断する流れ
を示す図。
を示す図。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/225 H04N 5/335
Claims (6)
- 【請求項１】 光を電気信号に変換する光電変換素子
と、前記光電変換素子の結像面に結像する像の位置を光
学的に第1と第2の位置とで移動させる結像位置移動手段
と、前記結像位置移動手段を前記光電変換素子からの信
号出力タイミングに同期して駆動する結像位置移動手段
駆動装置と、前記光電変換素子からの第1、第2の位置の
像の信号を合成する合成手段と、前記結像位置移動手段
駆動装置の駆動を行うか否かを撮影条件に応じて決定す
る制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の撮像装置において、前
記制御手段は合焦状態により前記駆動を行なうか否かを
決定することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の撮像装置において、制
御手段は露出状態により前記駆動を行なうか否かを決定
することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の撮像装置において、制
御手段は撮影レンズが変倍中か否かにより前記駆動を行
なうか否かを決定することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項５】 光を電気信号に変換する光電変換素子
と、 画素ずらし動作を行い前記光電変換素子からの複数の像
を合成して高解像度の画像を得る合成手段と、 撮影条件に応じて、画素ずらし動作を行うか否かを決定
する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項６】 光を電気信号に変換する光電変換素子
と、 画素ずらし動作を行い前記光電変換素子からの複数の像
を合成して高解像度の画像を得る合成手段と、 撮影条件を調整する調整手段と、 前記調整手段の調整動作が終了した後に、画素ずらし動
作を行うように制御する制御手段とを有することを特徴
とする撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06029502A JP3118135B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
| DE69528915T DE69528915T2 (de) | 1994-02-28 | 1995-02-21 | Bildaufnahmevorrichtung |
| EP95301086A EP0669757B1 (en) | 1994-02-28 | 1995-02-21 | Image sensing apparatus |
| US08/391,388 US6734903B1 (en) | 1994-02-28 | 1995-02-27 | Image sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06029502A JP3118135B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240867A JPH07240867A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3118135B2 true JP3118135B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=12277866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06029502A Expired - Fee Related JP3118135B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3118135B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5220100A (en) * | 1992-07-28 | 1993-06-15 | Shell Oil Company | Method of removing lithium compounds from a polymer |
| JP2002290805A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-04 | Takami Hasegawa | 高解像度化固体撮像デバイスカメラ装置 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP06029502A patent/JP3118135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07240867A (ja) | 1995-09-12 |
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