JP3203904B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数の撮像手段を用いた
撮像装置に関し、特に該複数の撮像手段を焦点検出手段
あるいは記憶手段からの信号を利用して光軸上の位置を
設定することにより、撮影系（撮影レンズ）の軸上色収
差に起因する結像性能の劣化を自動的に防止するように
した、例えば多板式ビデオカメラや電子スチルカメラ等
に好適な撮像装置に関するものである。
撮像装置に関し、特に該複数の撮像手段を焦点検出手段
あるいは記憶手段からの信号を利用して光軸上の位置を
設定することにより、撮影系（撮影レンズ）の軸上色収
差に起因する結像性能の劣化を自動的に防止するように
した、例えば多板式ビデオカメラや電子スチルカメラ等
に好適な撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりプロ・ハイアマ用のカラーテレ
ビカメラ等の撮像装置においては、撮影レンズからの光
束を色分解プリズムにて複数の色光、例えば赤（Ｒ）
色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色の３つの色光に色分解した
後、各々の色光に基づく物体像をそれぞれ対応する撮像
手段（ＣＣＤ又は撮像管）面上に結像させ、カラー映像
信号を得て、色再現を行なっている。
ビカメラ等の撮像装置においては、撮影レンズからの光
束を色分解プリズムにて複数の色光、例えば赤（Ｒ）
色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色の３つの色光に色分解した
後、各々の色光に基づく物体像をそれぞれ対応する撮像
手段（ＣＣＤ又は撮像管）面上に結像させ、カラー映像
信号を得て、色再現を行なっている。
【０００３】この色分解された３つの色光は中心（基
準）波長λが各々所定量異なる為、撮影レンズ（撮影
系）の軸上色収差の影響により、各々の色光に基づく物
体像の光軸上での結像位置が異なってくるという問題点
がある。
準）波長λが各々所定量異なる為、撮影レンズ（撮影
系）の軸上色収差の影響により、各々の色光に基づく物
体像の光軸上での結像位置が異なってくるという問題点
がある。
【０００４】この為、各々の撮像手段の光軸上での配置
位置を各物体像の結像位置（結像面）に合致するように
調整しなければならなかった。
位置を各物体像の結像位置（結像面）に合致するように
調整しなければならなかった。
【０００５】従来、撮像手段として撮像管を用いたカラ
ーテレビカメラ等の撮像装置においては、該撮像管自体
を光軸上に沿って移動させ最良結像位置を探す、所謂ト
ラッキング調整を行なって物体像の結像面に該撮像管が
位置するように調整している。
ーテレビカメラ等の撮像装置においては、該撮像管自体
を光軸上に沿って移動させ最良結像位置を探す、所謂ト
ラッキング調整を行なって物体像の結像面に該撮像管が
位置するように調整している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮像管
を用いた従来の撮像装置においては、撮影レンズを目的
に応じて種々の撮影レンズと交換する場合、該撮影レン
ズはそれぞれレンズ毎に軸上色収差の収差量が異なって
いる為に、該撮影レンズの交換時には再度トラッキング
調整をやり直さなければならないという問題点があっ
た。
を用いた従来の撮像装置においては、撮影レンズを目的
に応じて種々の撮影レンズと交換する場合、該撮影レン
ズはそれぞれレンズ毎に軸上色収差の収差量が異なって
いる為に、該撮影レンズの交換時には再度トラッキング
調整をやり直さなければならないという問題点があっ
た。
【０００７】更に、撮影レンズの製造上のバラツキ等に
より同一種類の撮影レンズであっても、撮影レンズの交
換時と同様にトラッキング調整を行なわなければならな
いという問題点があった。
より同一種類の撮影レンズであっても、撮影レンズの交
換時と同様にトラッキング調整を行なわなければならな
いという問題点があった。
【０００８】一方、近年急速に実用化されているＣＣＤ
等の固体撮像素子を撮像手段として用いたカラーテレビ
カメラ等の撮像装置においては、通常、撮像素子を色分
解プリズムの射出面に固着して構成している為に、例え
ば撮影レンズの交換の必要性が生じた場合、前述した撮
像管を用いた撮像装置のようなトラッキング調整を行な
うことができないという問題点があった。
等の固体撮像素子を撮像手段として用いたカラーテレビ
カメラ等の撮像装置においては、通常、撮像素子を色分
解プリズムの射出面に固着して構成している為に、例え
ば撮影レンズの交換の必要性が生じた場合、前述した撮
像管を用いた撮像装置のようなトラッキング調整を行な
うことができないという問題点があった。
【０００９】更に、近年のカラーテレビカメラ等の撮像
装置においては、撮影レンズとしてズームレンズが多く
用いられており、このズームレンズは一般に変倍により
収差変動が生じ、当然ながら軸上色収差もそれに伴なっ
て変動する為、変倍によるズーム位置毎に各々の色光に
基づく物体像の光軸上での結像位置が異なってしまい、
これにより結像性能が劣化するという問題点があった。
装置においては、撮影レンズとしてズームレンズが多く
用いられており、このズームレンズは一般に変倍により
収差変動が生じ、当然ながら軸上色収差もそれに伴なっ
て変動する為、変倍によるズーム位置毎に各々の色光に
基づく物体像の光軸上での結像位置が異なってしまい、
これにより結像性能が劣化するという問題点があった。
【００１０】そこでＣＣＤ等の固体撮像素子を対象とし
た従来の撮像装置では、撮影系の軸上色収差を良好に補
正することが必要となり、例えばその補正方法として撮
影系に異常部分分散性の大きいガラス材料より成るレン
ズを使用したり、あるいは撮影系のレンズ枚数を増加さ
せて構成していた。その為、装置全体が大型化になり、
又高コスト化にもつながるという問題点があった。
た従来の撮像装置では、撮影系の軸上色収差を良好に補
正することが必要となり、例えばその補正方法として撮
影系に異常部分分散性の大きいガラス材料より成るレン
ズを使用したり、あるいは撮影系のレンズ枚数を増加さ
せて構成していた。その為、装置全体が大型化になり、
又高コスト化にもつながるという問題点があった。
【００１１】一方、倍率色収差や歪曲収差によるレジス
トレーションずれの補正を目的とした従来の撮像装置
が、例えば特開昭４９−８７２３７号公報や、特開昭５
０−１３１７１５号公報等で種々と提案されている。
トレーションずれの補正を目的とした従来の撮像装置
が、例えば特開昭４９−８７２３７号公報や、特開昭５
０−１３１７１５号公報等で種々と提案されている。
【００１２】これらの撮像装置は本発明の目的とする軸
上色収差の収差量に基づくトラッキングずれを自動的に
補正するものではなく、単に倍率色収差や歪曲収差によ
るレジストレーションずれの補正を目的としたものであ
った。
上色収差の収差量に基づくトラッキングずれを自動的に
補正するものではなく、単に倍率色収差や歪曲収差によ
るレジストレーションずれの補正を目的としたものであ
った。
【００１３】本発明は撮像手段としてＣＣＤ等の固体撮
像素子やあるいは撮像管を用いたカラーテレビカメラ等
の撮像装置において、焦点検出手段あるいは記憶手段か
らの信号（合焦情報）を利用して複数の撮像手段を駆動
手段により自動的に最良の結像位置に駆動することによ
り、良好なる結像性能を得ることができる撮像装置の提
供を目的とする。
像素子やあるいは撮像管を用いたカラーテレビカメラ等
の撮像装置において、焦点検出手段あるいは記憶手段か
らの信号（合焦情報）を利用して複数の撮像手段を駆動
手段により自動的に最良の結像位置に駆動することによ
り、良好なる結像性能を得ることができる撮像装置の提
供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、撮
影レンズからの光束を色分解光学系を介して、複数の色
光に色分解した後、各々の色光に基づく物体像を各々対
応する撮像手段に導光する撮像装置において、該複数の
撮像手段のうち１つを基準となる撮像手段とし、該基準
となる撮像手段に物体像が合焦するように該撮影レンズ
内の少なくとも１部のレンズを駆動させ、その後該基準
となる撮像手段以外の撮像手段は、該撮像手段からの信
号を焦点検出手段に入射させ、該焦点検出手段からの信
号を利用して光軸上の位置を設定したことを特徴として
いる。
影レンズからの光束を色分解光学系を介して、複数の色
光に色分解した後、各々の色光に基づく物体像を各々対
応する撮像手段に導光する撮像装置において、該複数の
撮像手段のうち１つを基準となる撮像手段とし、該基準
となる撮像手段に物体像が合焦するように該撮影レンズ
内の少なくとも１部のレンズを駆動させ、その後該基準
となる撮像手段以外の撮像手段は、該撮像手段からの信
号を焦点検出手段に入射させ、該焦点検出手段からの信
号を利用して光軸上の位置を設定したことを特徴として
いる。
【００１５】又本発明の撮像装置は、撮影レンズからの
光束を色分解光学系を介して、複数の色光に色分解した
後、各々の色光に基づく物体像を各々対応する撮像手段
に導光する撮像装置において、該複数の撮像手段のうち
１つを基準となる撮像手段とし、該基準となる撮像手段
に物体像が合焦するように該撮影レンズ内の少なくとも
１部のレンズを駆動させ、その後該基準となる撮像手段
以外の撮像手段は、記憶手段からの信号を利用して光軸
上の位置を設定したことを特徴としている。
光束を色分解光学系を介して、複数の色光に色分解した
後、各々の色光に基づく物体像を各々対応する撮像手段
に導光する撮像装置において、該複数の撮像手段のうち
１つを基準となる撮像手段とし、該基準となる撮像手段
に物体像が合焦するように該撮影レンズ内の少なくとも
１部のレンズを駆動させ、その後該基準となる撮像手段
以外の撮像手段は、記憶手段からの信号を利用して光軸
上の位置を設定したことを特徴としている。
【００１６】特に前記記憶手段は、前記基準となる撮像
手段に形成する物体像と、それ以外の撮像手段に形成す
る物体像との光軸上での結像位置の差の情報を記憶して
いることや、前記基準となる撮像手段以外の撮像手段
は、非合焦時、又は合焦時に対して、それぞれ光軸上の
異なる位置に配置されていること等を特徴としている。
手段に形成する物体像と、それ以外の撮像手段に形成す
る物体像との光軸上での結像位置の差の情報を記憶して
いることや、前記基準となる撮像手段以外の撮像手段
は、非合焦時、又は合焦時に対して、それぞれ光軸上の
異なる位置に配置されていること等を特徴としている。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部構成図であ
る。
る。
【００１８】同図において１は撮影レンズであり、物体
（不図示）からの光束を後述する色分解プリズム３を介
して色分解した後、複数の撮像素子（ＣＣＤ）面上に結
像させている。２は補正板であり、例えばローパスフィ
ルターやＩＲカットフィルターや位相板等より成ってお
り、高周波領域の光束をカットし、又撮像素子に有害な
赤外波長域の光束が入射しないようにし、更に撮像素子
にて折り返し歪を生じさせないようにしている。
（不図示）からの光束を後述する色分解プリズム３を介
して色分解した後、複数の撮像素子（ＣＣＤ）面上に結
像させている。２は補正板であり、例えばローパスフィ
ルターやＩＲカットフィルターや位相板等より成ってお
り、高周波領域の光束をカットし、又撮像素子に有害な
赤外波長域の光束が入射しないようにし、更に撮像素子
にて折り返し歪を生じさせないようにしている。
【００１９】３は色分解光学系としての色分解用プリズ
ムであり、青反射プリズム３ｃと赤反射プリズム３ｂと
緑透過プリズム３ａとの３つのプリズム（３Ｐプリズ
ム）より成っている。色分解用プリズム３は、プリズム
接合面に蒸着されているダイクロイックミラーにより特
定波長域の光束を反射させ、あるいは透過させて青
（Ｂ）色、緑（Ｇ）色、赤（Ｒ）色の３つの色光にそれ
ぞれ色分解している。
ムであり、青反射プリズム３ｃと赤反射プリズム３ｂと
緑透過プリズム３ａとの３つのプリズム（３Ｐプリズ
ム）より成っている。色分解用プリズム３は、プリズム
接合面に蒸着されているダイクロイックミラーにより特
定波長域の光束を反射させ、あるいは透過させて青
（Ｂ）色、緑（Ｇ）色、赤（Ｒ）色の３つの色光にそれ
ぞれ色分解している。
【００２０】４ａ，４ｂ，４ｃは各々トリミングフィル
ターであり、各プリズム３ａ，３ｂ，３ｃの射出面に接
合されており、所定の分光特性の色光のみが通過し、不
要な色光が撮像素子に入射しないような分光特性を有す
るように構成されている。
ターであり、各プリズム３ａ，３ｂ，３ｃの射出面に接
合されており、所定の分光特性の色光のみが通過し、不
要な色光が撮像素子に入射しないような分光特性を有す
るように構成されている。
【００２１】５ａ，５ｂ，５ｃは各々光軸上移動可能な
撮像素子（ＣＣＤ）でおり、それぞれ対応する緑（Ｇ）
色、赤（Ｒ）色、青（Ｂ）色の３つの色光に基づく物体
像が結像しており、カメラシステムによって定められて
いる光軸上の異なる位置にそれぞれ配置している。
撮像素子（ＣＣＤ）でおり、それぞれ対応する緑（Ｇ）
色、赤（Ｒ）色、青（Ｂ）色の３つの色光に基づく物体
像が結像しており、カメラシステムによって定められて
いる光軸上の異なる位置にそれぞれ配置している。
【００２２】本実施例においては後述するように撮像素
子５ａを基準となる撮像素子として設定しており、該撮
像素子５ａに入射する色光（Ｇ色光）に基づく物体像が
合焦となるように撮影レンズ１内の少なくとも１部のレ
ンズ（フォーカスレンズ）を光軸上移動させ、又基準と
なる撮像素子５ａ以外の撮像素子５ｂ，５ｃを後述する
焦点検出回路９から得られる信号（合焦情報）に基づい
て各色光に基づく物体像が合焦となるように光軸上移動
させている。尚基準となる撮像素子５ａ以外の撮像素子
５ｂ，５ｃは、非合焦時、又は合焦時に対して、それぞ
れ光軸上の異なる位置に配置されている。
子５ａを基準となる撮像素子として設定しており、該撮
像素子５ａに入射する色光（Ｇ色光）に基づく物体像が
合焦となるように撮影レンズ１内の少なくとも１部のレ
ンズ（フォーカスレンズ）を光軸上移動させ、又基準と
なる撮像素子５ａ以外の撮像素子５ｂ，５ｃを後述する
焦点検出回路９から得られる信号（合焦情報）に基づい
て各色光に基づく物体像が合焦となるように光軸上移動
させている。尚基準となる撮像素子５ａ以外の撮像素子
５ｂ，５ｃは、非合焦時、又は合焦時に対して、それぞ
れ光軸上の異なる位置に配置されている。
【００２３】６ａ，６ｂ，６ｃは各々圧電素子等の駆動
素子であり、各撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃを光軸に沿っ
て微小量駆動させている。
素子であり、各撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃを光軸に沿っ
て微小量駆動させている。
【００２４】７は駆動モーター（フォーカスモーター）
であり、撮影レンズ１内のフォーカスレンズを駆動して
いる。８は信号処理回路であり、各撮像素子５ａ，５
ｂ，５ｃからの映像信号を用いて所定の信号処理を施し
ている。
であり、撮影レンズ１内のフォーカスレンズを駆動して
いる。８は信号処理回路であり、各撮像素子５ａ，５
ｂ，５ｃからの映像信号を用いて所定の信号処理を施し
ている。
【００２５】９は焦点検出回路であり、信号処理回路８
から得られる映像信号の周波数成分を解析することによ
り各撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃに結像する物体像の合焦
状態を検出している。本実施例における焦点検出方法は
パッシブ方式を用いており、例えばこの方式は一般に映
像信号の周波数成分が撮影レンズ内の結像レンズが合焦
位置より外れているときに低周波成分が多くなり、合焦
位置に近くなる程高周波成分が多くなってくるという性
質を利用して映像信号の高周波成分が最大値になる点を
検知して結像レンズの合焦状態を検出している。
から得られる映像信号の周波数成分を解析することによ
り各撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃに結像する物体像の合焦
状態を検出している。本実施例における焦点検出方法は
パッシブ方式を用いており、例えばこの方式は一般に映
像信号の周波数成分が撮影レンズ内の結像レンズが合焦
位置より外れているときに低周波成分が多くなり、合焦
位置に近くなる程高周波成分が多くなってくるという性
質を利用して映像信号の高周波成分が最大値になる点を
検知して結像レンズの合焦状態を検出している。
【００２６】１０はシステムコントローラーであり、焦
点検出回路９からの信号に基づいて圧電素子制御回路１
２を制御している。１１はモーター制御回路であり、シ
ステムコントローラー１０からの信号に基づいて駆動モ
ーター７の駆動を制御している。圧電素子制御回路１２
は、システムコントローラー１０からの信号に基づいて
各駆動素子６ａ，６ｂ，６ｃを制御している。
点検出回路９からの信号に基づいて圧電素子制御回路１
２を制御している。１１はモーター制御回路であり、シ
ステムコントローラー１０からの信号に基づいて駆動モ
ーター７の駆動を制御している。圧電素子制御回路１２
は、システムコントローラー１０からの信号に基づいて
各駆動素子６ａ，６ｂ，６ｃを制御している。
【００２７】本実施例においては撮影レンズ１を通過し
た物体（不図示）からの光束を補正板２を介した後、色
分解プリズム３に入射させている。色分解プリズム３は
青反射プリズム３ｃの入射面３ｃ１より入射した光束の
うちダイクロイック膜を施した反射面３ｃ２で青色光
（Ｂ色光）を反射し、緑色光（Ｇ色光）と赤色光（Ｒ色
光）を透過するようにして色分解している。
た物体（不図示）からの光束を補正板２を介した後、色
分解プリズム３に入射させている。色分解プリズム３は
青反射プリズム３ｃの入射面３ｃ１より入射した光束の
うちダイクロイック膜を施した反射面３ｃ２で青色光
（Ｂ色光）を反射し、緑色光（Ｇ色光）と赤色光（Ｒ色
光）を透過するようにして色分解している。
【００２８】このうち青色光を入射面３ｃ１で全反射さ
せた後、射出面３ｃ３より射出させ青のトリミングフィ
ルター４ｃを介し撮像素子５ｃ面上に青色光の物体像を
形成している。
せた後、射出面３ｃ３より射出させ青のトリミングフィ
ルター４ｃを介し撮像素子５ｃ面上に青色光の物体像を
形成している。
【００２９】一方、青反射プリズム３ｃの反射面３ｃ２
を透過した緑色光と赤色光は赤反射プリズム３ｂの入射
面３ｂ１より入射する。このうちダイクロイック膜を施
した反射面３ｂ２で赤色光を反射させ緑色光を透過させ
ている。そして赤色光を入射面３ｂ１で全反射させた
後、射出面３ｂ３より射出させ、赤のトリミングフィル
ター４ｂを介し撮像素子５ｂ面上に赤色光の物体像を形
成している。
を透過した緑色光と赤色光は赤反射プリズム３ｂの入射
面３ｂ１より入射する。このうちダイクロイック膜を施
した反射面３ｂ２で赤色光を反射させ緑色光を透過させ
ている。そして赤色光を入射面３ｂ１で全反射させた
後、射出面３ｂ３より射出させ、赤のトリミングフィル
ター４ｂを介し撮像素子５ｂ面上に赤色光の物体像を形
成している。
【００３０】又、赤反射プリズム３ｂの反射面３ｂ２を
透過した緑色光は緑透過プリズム３ａを透過させて射出
面３ａ２より射出させ、緑色のトリミングフィルター４
ａを介し撮像素子５ａ面上に緑色光の物体像を形成して
いる。
透過した緑色光は緑透過プリズム３ａを透過させて射出
面３ａ２より射出させ、緑色のトリミングフィルター４
ａを介し撮像素子５ａ面上に緑色光の物体像を形成して
いる。
【００３１】ここで各物体像の結像位置の調整を行なう
際には、まず基準となる撮像素子５ａからの映像信号を
信号処理回路８へ出力し、必要な信号処理を施した後
に、焦点検出回路９へ焦点検出用の信号を送出する。焦
点検出回路９は映像信号中の周波数成分を前述の方法
（パッシブ方式）により解析することによって焦点検出
を行なう。
際には、まず基準となる撮像素子５ａからの映像信号を
信号処理回路８へ出力し、必要な信号処理を施した後
に、焦点検出回路９へ焦点検出用の信号を送出する。焦
点検出回路９は映像信号中の周波数成分を前述の方法
（パッシブ方式）により解析することによって焦点検出
を行なう。
【００３２】尚、本実施例においては焦点ズレの方向を
判断する為に、基準となる撮像素子５ａを光軸方向に沿
って前後方向に微小量駆動させることにより行なってい
る。この駆動は圧電素子制御回路１２によって駆動制御
された撮像素子５ａに固着された駆動素子６ａによって
行なわれる。
判断する為に、基準となる撮像素子５ａを光軸方向に沿
って前後方向に微小量駆動させることにより行なってい
る。この駆動は圧電素子制御回路１２によって駆動制御
された撮像素子５ａに固着された駆動素子６ａによって
行なわれる。
【００３３】次いで焦点検出回路９による物体像（緑色
光）の合焦状態の検出結果をシステムコントローラ１０
へ送出し、該システムコントローラ１０にて該物体像が
合焦となるように撮影レンズ内１のフォーカスレンズを
駆動する為の駆動制御信号をモータ制御回路１１に送出
し、該モータ制御回路１１は駆動モータ７の駆動を制御
する。
光）の合焦状態の検出結果をシステムコントローラ１０
へ送出し、該システムコントローラ１０にて該物体像が
合焦となるように撮影レンズ内１のフォーカスレンズを
駆動する為の駆動制御信号をモータ制御回路１１に送出
し、該モータ制御回路１１は駆動モータ７の駆動を制御
する。
【００３４】そして駆動モータ７によりフォーカスレン
ズを光軸上駆動させ、緑色光に基づく物体像が合焦とな
った後に、システムコントローラ１０は基準となる撮像
素子５ａ以外の撮像素子５ｂ，５ｃをそれぞれ光軸方向
に沿って前後方向に微小量駆動する為の信号を圧電素子
制御回路１２へ送出し、該圧電素子制御回路１２は、そ
の信号に基づいて駆動素子６ｂ，６ｃの駆動を制御す
る。
ズを光軸上駆動させ、緑色光に基づく物体像が合焦とな
った後に、システムコントローラ１０は基準となる撮像
素子５ａ以外の撮像素子５ｂ，５ｃをそれぞれ光軸方向
に沿って前後方向に微小量駆動する為の信号を圧電素子
制御回路１２へ送出し、該圧電素子制御回路１２は、そ
の信号に基づいて駆動素子６ｂ，６ｃの駆動を制御す
る。
【００３５】そして駆動素子６ｂ，６ｃにより撮像素子
５ｂ，５ｃが、それぞれの光軸に沿って微小量移動する
ことによって、該撮像素子５ｂ，５ｃから出力される映
像信号を信号処理回路８へ出力し、必要な信号処理を施
した後に、焦点検出回路９へ焦点検出用の信号を送出す
る。焦点検出回路９は映像信号中の周波数成分を解析
し、例えば該周波数成分が該撮像素子５ｂ，５ｃを微小
量駆動する前に対して増加していれば、増加した方向に
該撮像素子５ｂ，５ｃを駆動素子６ｂ，６ｃを用いて光
軸方向に沿って映像信号中の高周波数成分が最大となる
位置まで移動させる。これにより青色光及び赤色光に基
づく物体像の合焦を得ている。
５ｂ，５ｃが、それぞれの光軸に沿って微小量移動する
ことによって、該撮像素子５ｂ，５ｃから出力される映
像信号を信号処理回路８へ出力し、必要な信号処理を施
した後に、焦点検出回路９へ焦点検出用の信号を送出す
る。焦点検出回路９は映像信号中の周波数成分を解析
し、例えば該周波数成分が該撮像素子５ｂ，５ｃを微小
量駆動する前に対して増加していれば、増加した方向に
該撮像素子５ｂ，５ｃを駆動素子６ｂ，６ｃを用いて光
軸方向に沿って映像信号中の高周波数成分が最大となる
位置まで移動させる。これにより青色光及び赤色光に基
づく物体像の合焦を得ている。
【００３６】本実施例においては、このような動作を行
なうことにより、複数の撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃをそ
れぞれの色光に対して撮影レンズの軸上色収差の収差量
に関わらず、自動的に最良の結像位置に配置することが
でき、これにより撮影レンズの種類によらず、良好なる
結像性能が得られる撮像装置を得ている。
なうことにより、複数の撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃをそ
れぞれの色光に対して撮影レンズの軸上色収差の収差量
に関わらず、自動的に最良の結像位置に配置することが
でき、これにより撮影レンズの種類によらず、良好なる
結像性能が得られる撮像装置を得ている。
【００３７】尚、本実施例においては焦点検出系におけ
る焦点ズレ方向の判断手段を、前述の如く撮像素子を直
接微小振動させる方式を採用したが、撮影レンズ内の少
なくとも一部のレンズを微小振動させる方式でも良い。
る焦点ズレ方向の判断手段を、前述の如く撮像素子を直
接微小振動させる方式を採用したが、撮影レンズ内の少
なくとも一部のレンズを微小振動させる方式でも良い。
【００３８】又、焦点ズレの方向を検出する方法として
は、前述の如く撮像素子を微小振動させる方法以外に、
例えば複数の撮像素子をカメラシステムによって定めら
れている光軸上の位置より、予めずらして配置し、例え
ば基準の撮像素子に対して１つの撮像素子を前ピン側
に、もう１つの撮像素子を後ピン側に配置しておき、両
者の撮像素子から得られる映像信号中の周波数成分の大
小関係を比較することにより前ピン・後ピンの判断を行
なっても良い。
は、前述の如く撮像素子を微小振動させる方法以外に、
例えば複数の撮像素子をカメラシステムによって定めら
れている光軸上の位置より、予めずらして配置し、例え
ば基準の撮像素子に対して１つの撮像素子を前ピン側
に、もう１つの撮像素子を後ピン側に配置しておき、両
者の撮像素子から得られる映像信号中の周波数成分の大
小関係を比較することにより前ピン・後ピンの判断を行
なっても良い。
【００３９】図３（Ａ），（Ｂ）は各々上記に示した焦
点ズレの方向を検出する為の方法を示した概念図であ
る。同図においては説明を簡略化する為に３つの撮像素
子５ａ，５ｂ，５ｃを同一光軸上に展開した状態で表わ
している。
点ズレの方向を検出する為の方法を示した概念図であ
る。同図においては説明を簡略化する為に３つの撮像素
子５ａ，５ｂ，５ｃを同一光軸上に展開した状態で表わ
している。
【００４０】同図において、基準となる撮像素子５ａに
対してカメラシステムによって定められている光軸上の
位置より、撮像素子５ｂを前ピン側に、撮像素子５ｃを
後ピン側に配置しており、同図（Ａ）は撮像素子５ｂに
ほぼピントが合い、撮像素子５ｃで大きくピントがずれ
ている様子を示している。このとき撮像素子５ｂからの
映像信号中の周波数成分は撮像素子５ｃからの映像信号
中の周波数成分に比べて大きいので、この撮影系が前ピ
ンであると判断することができる。
対してカメラシステムによって定められている光軸上の
位置より、撮像素子５ｂを前ピン側に、撮像素子５ｃを
後ピン側に配置しており、同図（Ａ）は撮像素子５ｂに
ほぼピントが合い、撮像素子５ｃで大きくピントがずれ
ている様子を示している。このとき撮像素子５ｂからの
映像信号中の周波数成分は撮像素子５ｃからの映像信号
中の周波数成分に比べて大きいので、この撮影系が前ピ
ンであると判断することができる。
【００４１】その逆に同図（Ｂ）は撮像素子５ｂで大き
くピントがずれ、撮像素子５ｃでほぼピントが合ってい
る。このとき、撮像素子５ｂからの映像信号中の周波数
成分は撮像素子５ｃからの映像信号中の周波数成分に比
べて小さいので、この撮影系が後ピンであると判断する
ことができる。
くピントがずれ、撮像素子５ｃでほぼピントが合ってい
る。このとき、撮像素子５ｂからの映像信号中の周波数
成分は撮像素子５ｃからの映像信号中の周波数成分に比
べて小さいので、この撮影系が後ピンであると判断する
ことができる。
【００４２】尚、本実施例においては映像信号中の周波
数成分を解析する焦点検出方式を用いたが、それ以外の
方式で焦点検出を行なってもよい。例えば瞳分割された
２像の相対位置関係により焦点検出を行なう、所謂位相
差検出方法等により焦点検出を行なっても良い。
数成分を解析する焦点検出方式を用いたが、それ以外の
方式で焦点検出を行なってもよい。例えば瞳分割された
２像の相対位置関係により焦点検出を行なう、所謂位相
差検出方法等により焦点検出を行なっても良い。
【００４３】又、本実施例においては基準となる撮像素
子に結像する物体像が合焦となるように撮影レンズを構
成する一部のレンズ（フォーカスレンズ）を移動させた
が、該基準となる撮像素子を光軸に沿って移動させても
良く、あるいは双方の要素を相対的に移動させても良
い。
子に結像する物体像が合焦となるように撮影レンズを構
成する一部のレンズ（フォーカスレンズ）を移動させた
が、該基準となる撮像素子を光軸に沿って移動させても
良く、あるいは双方の要素を相対的に移動させても良
い。
【００４４】図２は本発明の実施例２の要部構成図であ
る。同図において図１に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
る。同図において図１に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
【００４５】本実施例において前述の実施例１と大きく
異なる点は基準となる撮像素子５ａ以外の撮像素子５
ｂ，５ｃを駆動する為の信号（合焦情報）を焦点検出回
路からの信号ではなく、後述する記憶手段からの信号を
利用して該撮像素子５ｂ，５ｃを駆動制御したことであ
る。
異なる点は基準となる撮像素子５ａ以外の撮像素子５
ｂ，５ｃを駆動する為の信号（合焦情報）を焦点検出回
路からの信号ではなく、後述する記憶手段からの信号を
利用して該撮像素子５ｂ，５ｃを駆動制御したことであ
る。
【００４６】即ち、同図において２１は撮影レンズであ
り、ズームレンズより成っており、このズームレンズは
シングルレンズに対して軸上色収差の変動が比較的大き
い。１３は記憶手段であり、基準となる撮像素子５ａに
入射する色光（Ｇ色光）に基づく物体像と、それ以外の
撮像素子５ｂ，５ｃに入射する色光（Ｒ色光、Ｂ色光）
に基づく物体像との光軸上での結像位置の差の情報を記
憶している。
り、ズームレンズより成っており、このズームレンズは
シングルレンズに対して軸上色収差の変動が比較的大き
い。１３は記憶手段であり、基準となる撮像素子５ａに
入射する色光（Ｇ色光）に基づく物体像と、それ以外の
撮像素子５ｂ，５ｃに入射する色光（Ｒ色光、Ｂ色光）
に基づく物体像との光軸上での結像位置の差の情報を記
憶している。
【００４７】１４はズーム・フォーカスエンコーダであ
り、撮影レンズ２１内の変倍レンズ及びフォーカスレン
ズの光軸上の移動位置を検出し、その検出位置を電気信
号に変換してシステムコントローラ１０へ送出してい
る。
り、撮影レンズ２１内の変倍レンズ及びフォーカスレン
ズの光軸上の移動位置を検出し、その検出位置を電気信
号に変換してシステムコントローラ１０へ送出してい
る。
【００４８】本実施例においてはズーミングの際、ズー
ム・フォーカスエンコーダ１４により変倍レンズのズー
ム位置及びフォーカスレンズのフォーカス位置を検出
し、その検出位置を電気信号に変換してシステムコント
ローラ１０へ送出している。
ム・フォーカスエンコーダ１４により変倍レンズのズー
ム位置及びフォーカスレンズのフォーカス位置を検出
し、その検出位置を電気信号に変換してシステムコント
ローラ１０へ送出している。
【００４９】システムコントローラ１０はズーム・フォ
ーカスエンコーダ１４から送られてきた各レンズのズー
ム位置及びフォーカス位置情報における撮影レンズ１の
各色光に基づく物体像毎の光軸上での結像位置を把握す
る為に、該ズーム位置及びフォーカス位置によって求ま
る、各物体像毎の光軸上での結像位置を記憶している記
憶手段１３から結像位置の情報を読み出す。
ーカスエンコーダ１４から送られてきた各レンズのズー
ム位置及びフォーカス位置情報における撮影レンズ１の
各色光に基づく物体像毎の光軸上での結像位置を把握す
る為に、該ズーム位置及びフォーカス位置によって求ま
る、各物体像毎の光軸上での結像位置を記憶している記
憶手段１３から結像位置の情報を読み出す。
【００５０】即ち、この記憶手段１３には、前述の如く
基準となる撮像素子５ａ面上に形成される物体像と、そ
れ以外の撮像素子５ｂ，５ｃ面上に形成される物体像と
の光軸上での結像位置の差の情報が記憶されており、こ
の差の情報を基に圧電素子制御回路１２が駆動素子６
ｂ，６ｃの駆動を制御し、該撮像素子５ｂ，５ｃを光軸
方向に沿って前後方向に駆動させることにより合焦状態
を得ている。
基準となる撮像素子５ａ面上に形成される物体像と、そ
れ以外の撮像素子５ｂ，５ｃ面上に形成される物体像と
の光軸上での結像位置の差の情報が記憶されており、こ
の差の情報を基に圧電素子制御回路１２が駆動素子６
ｂ，６ｃの駆動を制御し、該撮像素子５ｂ，５ｃを光軸
方向に沿って前後方向に駆動させることにより合焦状態
を得ている。
【００５１】本実施例においては、このような動作を行
なうことによりズーミング中においても前述の実施例１
と同様に複数の撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃをそれぞれの
色光に基づく物体像に対して自動的に最良の結像位置に
配置させることができ、これにより撮影レンズの種類に
よらず、良好なる結像性能を有する撮像装置を得てい
る。
なうことによりズーミング中においても前述の実施例１
と同様に複数の撮像素子５ａ，５ｂ，５ｃをそれぞれの
色光に基づく物体像に対して自動的に最良の結像位置に
配置させることができ、これにより撮影レンズの種類に
よらず、良好なる結像性能を有する撮像装置を得てい
る。
【００５２】尚、各実施例においては緑（Ｇ）色光に基
づく物体像が結像する撮像素子を基準となる撮像素子と
設定したが、他の色光に基づく物体像が結像する撮像素
子を基準となる撮像素子としても良い。
づく物体像が結像する撮像素子を基準となる撮像素子と
設定したが、他の色光に基づく物体像が結像する撮像素
子を基準となる撮像素子としても良い。
【００５３】又、各実施例においては色分解光学系とし
て３Ｐプリズムを用いたが、例えば２Ｐプリズムや４Ｐ
プリズム又は色フィルター等を組み合わせた他の色分解
手段を用いて構成しても良い。
て３Ｐプリズムを用いたが、例えば２Ｐプリズムや４Ｐ
プリズム又は色フィルター等を組み合わせた他の色分解
手段を用いて構成しても良い。
【００５４】又、各実施例においては撮像手段としてＣ
ＣＤより成る撮像素子を用いた撮像装置に適用したが、
もちろん撮像手段として撮像管を用いた撮像装置にも本
発明は前述の実施例と同様に適用することができる。
ＣＤより成る撮像素子を用いた撮像装置に適用したが、
もちろん撮像手段として撮像管を用いた撮像装置にも本
発明は前述の実施例と同様に適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く焦点検出回路
や記憶手段からの信号（情報）を利用して自動的に各撮
像手段を最良の結像位置に駆動させることにより、従来
撮影レンズの交換時に生じていた軸上色収差に起因する
結像性能の劣化を自動的に防止することができる。これ
により軸上色収差の補正を厳しく行なう必要がなく、撮
影レンズにおける異常分散性の大きいガラス材料の使用
や、レンズ枚数を増加させることもなく、又装置の組立
時の調整精度を緩和させることができるので組立調整時
間を短縮化することができる。
や記憶手段からの信号（情報）を利用して自動的に各撮
像手段を最良の結像位置に駆動させることにより、従来
撮影レンズの交換時に生じていた軸上色収差に起因する
結像性能の劣化を自動的に防止することができる。これ
により軸上色収差の補正を厳しく行なう必要がなく、撮
影レンズにおける異常分散性の大きいガラス材料の使用
や、レンズ枚数を増加させることもなく、又装置の組立
時の調整精度を緩和させることができるので組立調整時
間を短縮化することができる。
【００５６】更に撮影レンズとしてズームレンズを使用
した場合においても、変倍による軸上色収差の変動に対
しても上記の如く自動的に撮像手段を最良の結像位置に
駆動させることができるので、従来の撮像装置のような
結像性能の劣化がなく良好なる結像性能を維持すること
ができる撮像装置を達成することができる。
した場合においても、変倍による軸上色収差の変動に対
しても上記の如く自動的に撮像手段を最良の結像位置に
駆動させることができるので、従来の撮像装置のような
結像性能の劣化がなく良好なる結像性能を維持すること
ができる撮像装置を達成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部構成図
【図２】 本発明の実施例２の要部構成図
【図３】 焦点ズレの方向を検出する方法を説明する概
念図
念図
１ 撮影レンズ ２ 補正板 ３ 色分解プリズム ４ａ，４ｂ，４ｃ トリミングフィルター ５ａ，５ｂ，５ｃ 撮像手段 ６ａ，６ｂ，６ｃ 駆動素子 ７ 駆動モーター ８ 信号処理回路 ９ 焦点検出回路 １０ システムコントローラー １１ モーター制御回路 １２ 圧電素子制御回路 １３ 記憶手段 １４ ズーム・フォーカスエンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40 G03B 3/04 H04N 5/222 - 5/257 H04N 9/04 - 9/11
Claims (4)
- 【請求項１】 撮影レンズからの光束を色分解光学系を
介して、複数の色光に色分解した後、各々の色光に基づ
く物体像を各々対応する撮像手段に導光する撮像装置に
おいて、該複数の撮像手段のうち１つを基準となる撮像
手段とし、該基準となる撮像手段に物体像が合焦するよ
うに該撮影レンズ内の少なくとも１部のレンズを駆動さ
せ、その後該基準となる撮像手段以外の撮像手段は、該
撮像手段からの信号を焦点検出手段に入射させ、該焦点
検出手段からの信号を利用して光軸上の位置を設定した
ことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 撮影レンズからの光束を色分解光学系を
介して、複数の色光に色分解した後、各々の色光に基づ
く物体像を各々対応する撮像手段に導光する撮像装置に
おいて、該複数の撮像手段のうち１つを基準となる撮像
手段とし、該基準となる撮像手段に物体像が合焦するよ
うに該撮影レンズ内の少なくとも１部のレンズを駆動さ
せ、その後該基準となる撮像手段以外の撮像手段は、記
憶手段からの信号を利用して光軸上の位置を設定したこ
とを特徴とする撮像装置。 - 【請求項３】 前記記憶手段は、前記基準となる撮像手
段に形成する物体像と、それ以外の撮像手段に形成する
物体像との光軸上での結像位置の差の情報を記憶してい
ることを特徴とする請求項２の撮像装置。 - 【請求項４】 前記基準となる撮像手段以外の撮像手段
は、非合焦時、又は合焦時に対して、それぞれ光軸上の
異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１
又は２の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24998493A JP3203904B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24998493A JP3203904B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784177A JPH0784177A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3203904B2 true JP3203904B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17201105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24998493A Expired - Fee Related JP3203904B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203904B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6859229B1 (en) | 1999-06-30 | 2005-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| US6980248B1 (en) | 1999-06-30 | 2005-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| US6833873B1 (en) | 1999-06-30 | 2004-12-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| US6885404B1 (en) | 1999-06-30 | 2005-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| US6882368B1 (en) | 1999-06-30 | 2005-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| JP3980799B2 (ja) | 1999-08-19 | 2007-09-26 | 株式会社リコー | 自動合焦装置およびその合焦方法 |
| JP2002365517A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-18 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 撮影レンズのピント状態検出装置 |
| JP4379121B2 (ja) | 2001-09-27 | 2009-12-09 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置、合焦システム、カメラおよび焦点検出方法 |
| JP4819930B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2011-11-24 | 富士フイルム株式会社 | 撮影レンズのオートフォーカス装置 |
| JP5929307B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-06-01 | 株式会社ニコン | 撮像装置およびデジタルカメラ |
| JP6111430B2 (ja) | 2013-05-24 | 2017-04-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP24998493A patent/JP3203904B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0784177A (ja) | 1995-03-31 |
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