JP3698899B2

JP3698899B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP3698899B2
Application number: JP30421898A
Authority: JP
Inventors: 英生岡田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2018-10-26
Also published as: JP2000134548A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるイメージシフト機構による固体撮像素子の高解像度化を図れる撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、静止画用スチルカメラや動画用ビデオカメラ等で用いられるＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ，電荷結合素子）を固体撮像素子として備える撮像装置（ＣＣＤ撮像装置）においては、イメージシフト機構により固体撮像素子の高解像度化を図る手法が利用されている。たとえば特開昭６３−２８４９７８号公報に開示されているＣＣＤ撮像装置では、図５に示すようなイメージシフト機構１０２を用いて上記高解像度化が図られている。
【０００３】
図５に示す上記ＣＣＤ撮像装置は、図示されない被写体からの光を集光する光学系１０１と、イメージシフト機構１０２と、イメージシフト機構１０２を間に挟んで光学系１０１と反対側に設けられた被写体を撮像するためのＣＣＤ１０３と、画像処理装置１０４とを備えている。上記イメージシフト機構１０２は、光を透過させる屈折板１０７と屈折板１０７を駆動するための駆動部１０６とを有している。また、屈折板１０７は、初期時において、その透過面を光軸１０５に対して直交するように設けられている。
【０００４】
図示されない被写体からの光は、光学系１０１により集光された後、イメージシフト機構１０２の屈折板１０７を通過し、ＣＣＤ１０３の受光面に集光される。屈折板１０７は、駆動部１０６の動作により、光軸１０５に対して所定の角度だけ傾斜できるようになっている。屈折板１０７が光軸１０５に対して所定の角度だけ傾斜すると、屈折板１０７を透過した入射光は光軸１０５から一定のシフト量だけずれて受光面に到達する。このようにして、イメージシフト機構１０２は、屈折板１０７を所定の角度に傾斜させて光学系１０１の光軸１０５を任意にシフトさせることができる。
【０００５】
一般に、固体撮像素子の解像度は、固体撮像素子の受光面に形成される画素数でほぼ決定される。イメージシフト手法とは、上記のように屈折板を傾斜させて、被写体からの入射光を固体撮像素子の受光面に対して微小距離ずつずらして入光させることにより、疑似的に固体撮像素子の画素数を増加させ、高い解像度を得る手法である。
【０００６】
上記従来例の場合では、屈折板１０７の傾斜角度を所定値に設定することによって、シフト量が調整されている。すなわち、ＣＣＤ１０３の各画素の配列方向に対して、斜め方向に画素ピッチ１／２だけ被写体からの入射光がずれるようにシフト量が調整されている。
【０００７】
このようにしてＣＣＤ１０３に検知された各画素の画像は、画像処理装置１０４に信号として伝送される。また、画像処理装置１０４は、ＣＣＤ１０３の残りの不感領域については、周囲の画像から補間して画像データを求める。すなわち、画像処理装置１０４が、その不感領域の外周にある各画素の画素値の平均値を不感領域の画像データとして付与する。このようにして得られた画像データにより１フレームの画像が形成され、被写体像が得られる。
【０００８】
上記のような構成により上記従来例の撮像装置では、１枚目の画像をＣＣＤ１０３に取り込んだ後、イメージシフト機構１０２により光軸１０５をシフトさせて被写体からの入射光を微小距離だけずらした状態で取り込む。この後、画像処理装置１０４のメモリー上で１枚目の画像と２枚目の画像とを合成させることにより、高解像度の画像を得る仕組みとなっている。尚、上記動作により高解像度化が行われる詳細な原理については、上記公報に詳しく述べられているのでここでは省略する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の撮像装置では、これをたとえば螢光燈下のように、光源としての蛍光燈の輝度が周期的に変化する場合、被写体からの光量が所定の周期で変化する。このことから、以下のような問題を生じている。すなわち、螢光燈等が所定の周期で点滅することにより、被写体からの光量が所定の周期で変化するため、上記従来の撮像装置により連続で取り込んだ上記２枚の画像に光量差が発生し、これによって高解像度化が阻害されるという問題を生じている。
【００１０】
上記光量差により生じる問題を図６ないし図８により具体的に説明する。
【００１１】
図６は、上記イメージシフト機構１０２の動作をタイミングチャートで表す説明図である。図において横軸は時間を示している。図中１１１は螢光燈の輝度の変化を示し、１１２は撮像装置による画像の読み取りタイミングを表す。また、１１３は、１枚目の画像の入力タイミング、すなわち１枚目の画像をＣＣＤが蓄積している時間である。また、１１４は、２枚目の画像の入力タイミングすなわち２枚目の画像をＣＣＤが蓄積している時間を示している。
【００１２】
図６に示す場合において、イメージシフト機構１０２は、読み取り時間（蓄積時間）１１３と読み取り時間（蓄積時間）１１４との間において動作する。つまり、上記読み取り時間１１３において１枚目の画像が取り込まれた後に、上記イメージシフト機構１０２における駆動部１０６により屈折板１０７が所定の角度に傾斜される。この後、上記読み取り時間１１４において、２枚目の画像が取り込まれる。
【００１３】
図６に示す場合では、螢光燈の輝度が高い状態で１枚目の画像が取り込まれ、螢光燈の輝度が低い状態で２枚目の画像が取り込まれる。すなわち、２枚目の画像は、１枚目の画像に比べて光量が低い状態でＣＣＤ１０３に取り込まれることになる。
【００１４】
図７に上記のようなタイミングで入力された２枚の画像を合成した後のデータを示す。尚、この場合の被写体は、上記問題を明確にするために、図８に示すような、白で一様に塗りつぶされた絵（べた絵）を用いている。また、本従来例においては、イメージシフト機構１０２の画像のシフト方向は、各画素の配列方向に対し、斜め方向であり、シフト量は隣り合う各画素の中心位置からの間隔の１／２である。
【００１５】
図７中、Ａは１枚目の画像データを示し、Ｂは２枚目の画像データを示す。また、添え字は画素の配列番号を配列順に示したものである。図において明らかなように、各２枚目の画像データＢは、同一の配列番号で示される１枚目の画像データＡの斜め右下方向にシフトした位置に形成されている。
【００１６】
また、図中○で表された領域は、画像データが抜けている不感領域、すなわち、受光面に入射した光のうち、検出できない領域を表している。上記不感領域における画像データは、周囲の画像の画像データの平均値をとることにより、補間して求められる。
【００１７】
図７において、白色で表されている部分は、被写体からの光の光量が多く、網掛けの濃い部分ほど該光量が少ないことを示している。図７から明らかなように、１枚目の画像データＡは、２枚目の画像データＢよりも上記光量が多くなっている。従って、被写体は図８に示すように一様な、べた絵であるにもかかわらず、Ａ画像とＢ画像とを合成した後の被写体像は、Ａ画像データに基づく画像とＢ画像データに基づく画像とにおいて、それら画像間の平均光量に光量差がある結果、斑模様となっている。
【００１８】
以上述べたように、複数回の画像読み取りを行うことにより高解像度化を図るイメージシフト機構を有する従来の撮像装置では、上記複数回の画像読み取り時における被写体からの光量差に起因する、解像度の向上に対する阻害が生じるという問題が生じている。
【００１９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、被写体からの光量が一定でない状況下において、複数回の画像読み取りを行う場合の光量差に起因する解像度向上阻害を回避できる撮像装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の諸問題を解決するために鋭意研究を続けてきた結果、上記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２１】
本発明に係る撮像装置は、上記の課題を解決するために、被写体からの光を集光する光学系と、該光により該被写体を撮像する固体撮像素子との間に介在され、上記固体撮像素子への入射光軸を入射光軸と交差する方向にそれぞれシフトさせて得られた複数個の撮像によって、該被写体の画像の解像度を高めるためのイメージシフト機構を備える撮像装置であって、被写体からの光の光量を検出する検出手段と、上記検出手段の出力に応じて、検出手段が、被写体からの光が所定の周期で点滅していることを検出した場合に、上記検出手段の出力が所定の値以上となるように、固体撮像素子における上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
【００２２】
上記の構成によれば、イメージシフト機構によって複数回画像が取り込まれる際、各画像の間において、光量差を低減した状態で画像の読み取りが検出手段によって行える。このため、イメージシフト機構において、複数の入力画像の光量差に起因する、高解像度化を図った画質の劣化を防ぐことができる。
【００２３】
本発明に係る撮像装置は、上記の課題を解決するために、上記構成に加えて、上記制御手段は、上記検出手段の出力が所定の値以上となるまで上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を遅延させるように設定されていることを特徴としている。
【００２４】
本発明に係る撮像装置は、上記の課題を解決するために、上記構成に加えて、上記制御手段は、固体撮像素子の複数個の撮像それぞれの読み取り時期の設定のための制御信号を上記検出手段の出力に応じて生成するタイミングクロック生成手段を備え、該制御信号に同期して上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を設定するようになっていることを特徴としている。
【００２５】
上記の構成によれば、上記タイミングクロック生成手段がたとえば２種類の信号のみを生成するようにできるので、上記制御手段において、たとえばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）プログラミングによって制御が可能となり、上記制御を容易化できる。
【００２６】
本発明に係る撮像装置は、上記の課題を解決するために、被写体からの光を集光する光学系と、該光により該被写体を撮像する固体撮像素子との間に介在され、上記固体撮像素子への入射光軸を入射光軸と交差する方向にそれぞれシフトさせて得られた複数個の撮像によって、該被写体の画像の解像度を高めるためのイメージシフト機構を備える撮像装置であって、被写体からの光の光量を検出する検出手段と、上記検出手段の出力と１回目の画像読み取り時の出力とに応じて、検出手段が、被写体からの光が所定の周期で点滅していることを検出した場合に、上記検出手段の出力が１回目の画像読み取り時の出力と同一となるように、固体撮像素子における２回目以降の画像の読み取り時期を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
【００２７】
上記の構成によれば、複数回の画像読み取り時における各光量が所定値である状態でのみ読み取りを行うことができるので、イメージシフト機構において、複数の入力画像の光量差や低光量に起因する画質の劣化を防ぐことができる。
【００２８】
本発明に係る撮像装置は、上記の課題を解決するために、上記構成に加えて、上記制御手段は、上記２回目以降の画像の読み取り時期を、上記検出手段の出力が１回目の画像読み取り時の出力と同一となるまで遅延させるように設定されていることを特徴としている。
【００２９】
本発明に係る撮像装置は、上記の課題を解決するために、上記構成に加えて、上記制御手段は、上記２回目以降の画像の読み取り時期の設定のための制御信号を上記検出手段の出力と１回目の画像読み取り時の出力とに応じて生成するタイミングクロック生成手段を備え、該制御信号に同期して上記２回目以降の画像の読み取り時期を設定するようになっていることを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、上記タイミングクロック生成手段がたとえば２種類の信号のみを生成するようにできるので、上記制御手段において、たとえばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）プログラミングによって制御が可能となり、上記制御を容易化できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００３２】
本実施の形態における撮像装置は、図１に示すように、図示されない被写体からの光を集光する光学系（集光レンズ）１と、この光学系１からの入射光の光軸５を、入射光の光軸方向に対し交差する任意の方向に任意の移動量にてシフト（移動）して出射することにより、被写体像における解像度を高めるためのイメージシフト機構２と、イメージシフト機構２を挟んで光学系１と反対側に設置され、光軸５が受光面に対し直交するように入射するＣＣＤ３（固体撮像素子）と、このＣＣＤ３の受光面に入射された画像データを信号として受け取り、画像処理を行うことにより、被写体像を形成させる画像処理装置４とを備えている。このことから、イメージシフト機構２及びＣＣＤ３は、光学系１からの光路上に順次並んで設けられていることになる。
【００３３】
上記イメージシフト機構２は、光を透過させるガラス平板からなる屈折板７と、この屈折板７を光軸５に対する垂直（直交）方向から所定の角度に傾斜させる駆動部６とを備えている。
【００３４】
そして、上記撮像装置では、撮像する被写体の光量を検出する検出部１０と、上記検出部１０の出力に応じてＣＣＤ３における画像の読み取り時期を制御する制御部１１とをさらに備えている。
【００３５】
ＣＣＤ３は、半導体基板上に絶縁膜を介して多数の電極を内部に配列させ、該電極の近傍に遮光膜を介して各画素ごとに対応したＣＣＤアレイが受光面にマトリックス状（碁盤の目状）に設けられた構造を備えている。光学系１により、この受光面に被写体の光学像が結像されると、受光面の各画素となるＣＣＤアレイにおいて光電変換がおこなわれ、光の強さと時間に応じて電荷が蓄積されていくことにより、電荷像が形成される。
【００３６】
電荷像として蓄積された電荷は、上記多数の各電極に、異なる電圧つまり、読み取り制御信号を印加し、次いで該電位差を逐次変化させていくことによって、任意の方向に転送（走査）させていくことが可能である。このように上記電荷像を走査させ、ＣＣＤ３の縦横に順次電荷信号を転送していき、１次元の電気信号として１個の信号出力端子から信号を外部に取り出すことにより、ＣＣＤ３の画像データ読み取り動作が、読み取り制御信号による読み取り時期を制御しながら行われる。
【００３７】
尚、ＣＣＤ３として用いられる固体撮像素子の種類としては、ＩＴ−ＣＣＤ（ｉｎｔｅｒｌｉｎｅｔｒａｎｓｆｅｒＣＣＤ）、ＦＴ−ＣＣＤ（ｆｒａｍｅｔｒａｎｓｆｅｒ−ＣＣＤ）、ＦＦ−ＣＣＤ（ｆｕｌｌｆｒａｍｅ−ＣＣＤ）、ＦＩＴ−ＣＣＤ（ｆｒａｍｅｉｎｔｅｒｌｉｎｅｔｒａｎｓｆｅｒ−ＣＣＤ）、全画素読み出しＩＴ−ＣＣＤ等が挙げられる。
【００３８】
図示されない被写体からの光は、光学系１により集光された後、イメージシフト機構２の屈折板７を透過する。透過した光は、ＣＣＤ３の受光面に設けられたＣＣＤアレイに入射され、ＣＣＤアレイにおいて画像データに変換される。画像データは、ＣＣＤ３から画像処理装置４に信号の形で伝送された後、画像処理され被写体像が得られる。
【００３９】
上記イメージシフト機構２では、駆動部６の電気的な制御により、通常、光軸５に対して直交した状態にある屈折板７を上記直交方向から任意の傾斜角度に傾斜させるようになっている。屈折板７が傾斜する方向を所定の角度に設定することによって、ＣＣＤ３への被写体からの入射光を、ＣＣＤ３の受光面上で２次元的に配列された各画素の配列方向に対して、ある所定の角度の方向に微小距離だけシフトさせることができる。
【００４０】
上記のような構成により、１枚目の画像をＣＣＤ３から読み取った後、２枚目の画像をイメージシフト機構２によって、ＣＣＤ３に入射する光軸５を所定の方向に微小距離たとえば、隣り合う各画素の間隔の１／２だけシフトさせた後読み取るようにする。その後、画像処理装置４のメモリー上で１枚目の画像データと２枚目の画像データとを合成する。これにより、ＣＣＤ３の解像度を疑似的に高めることができ、高解像度の画像データが得られる。尚、上記これらの各動作のタイミングは図示しない回路部から指示されている。
【００４１】
検出部１０は、光学系１の受光部の近傍に設けられ、検出部１０の受光部の光軸と、光学系１が受光する光軸とが互いに平行となるように設定されている。これにより、検出部１０は、光学系１を介して、ＣＣＤ３に入射される被写体からの画像における光量に応じた、つまり、正の比例関係に応じた光量値を出力することができる。
【００４２】
上記検出部１０は、光学系１に入射する光の平均光量に対応する光量を検出する検出手段である。また、制御部１１は、上記検出部１０の出力に応じて上記イメージシフト機構２の動作と、ＣＣＤ３から画像処理装置４へのＣＣＤ画像の読み取り動作とを制御する制御手段である。
【００４３】
検出部１０としては、たとえばフォトトランジスタ等の光量を測定するセンサーが用いられる。好ましくは、被写体からの光量が精度よく測れる指向性のよいセンサーが適している。ここで、光量とは、被写体の表面から観測者であるＣＣＤ３の受光面へ、どの程度の光量の光が達しているかを表す物理量であり、たとえば単位面積当たりの光束で表される。
【００４４】
ここで、上記制御部１１における動作を以下に説明する。
【００４５】
図２は、本実施の形態に係る撮像装置の検出部１０の出力と、ＣＣＤ３での画像読み取りの動作タイミングとを示している。
【００４６】
図中ライン２０は、検出部１０の出力の経時的変化を示している。本実施の形態では関西地方の螢光燈下での撮影を行っているため、６０Ｈｚの波形つまり、高光量と低光量の略同一の期間を１秒間に６０回、交互に繰り返す波形となるが、周波数に依存しないインバータ螢光燈等の状況下であっても、ライン２０は、ほぼ同様の波形を示す。
【００４７】
ライン２１は、ＣＣＤ３の読み取りタイミングチャートであり、２２は、１枚目の画像の読み取りタイミングつまり１回目のＣＣＤ３の蓄積時間を示している。また、２４は、イメージシフト機構２が動作し、光軸５がシフトされた後の２枚目の画像の読み取りタイミング、つまり２回目のＣＣＤ３の蓄積時間を示している。
【００４８】
上記のような状態において、図１に示す制御部１１は、２枚目の画像の読み取りの前の時点である低光量時期２３において検出部１０の出力を監視する。このとき、制御部１１は、１枚目の画像の読み取り時の光量と、低光量時期２３の時点での光量とに差異があると判断すると、２枚目の画像の読み取りを検出部１０の出力が１枚目の画像読み取り時と同じレベルになる高光量時期２４まで遅延させる。
【００４９】
また、ここで、２回目以降の画像の読み取りを行う際、１枚目（１回目）の画像読み取り時における検出部１０の出力と同一である場合における同一とは、検出部１０の出力が、±１０％以内の範囲であることを指す。
【００５０】
また、１回目の読み取り時として認識される検出部１０の出力値は、たとえば、時間を横軸として、出力値が最初に極大値を示したときの値や、複数の極大値の平均値を採用することで設定される。
【００５１】
制御部１１の上記動作により、１枚目の画像と２枚目の画像との読み取り時の光量が一致することとなる。従って、１枚目の画像と２枚目の画像との読み取り時に光量差が生じないため、合成後の画像は光量が一様であり、イメージシフト機構の手法による本来の解像度の向上が可能となる。
【００５２】
〔実施の形態２〕
以下において上記制御部１１の他の実施の形態を説明する。尚、本発明の実施の形態の撮像装置の外観構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５３】
図３においてライン３０は、検出部１０の出力の経時的変化を示す。ライン３２（タイミングクロック信号３２）は、ライン３０の出力値を所定のしきい値３３によって切り出した結果得られる所定の時間帯について、上記出力値がしきい値以下となる時間帯をＬＯＷとし、上記出力値がしきい値以上となる時間帯をＨＩＧＨとしたタイミングクロック信号である。
【００５４】
このタイミングクロック信号３２において、ＨＩＧＨの状態（良好な状態）は、被写体からの光の光量が高くＣＣＤ３の読み取り動作が可能な状態を示し、ＬＯＷの状態（不良な状態）は、被写体からの光の光量が低く、ＣＣＤ３の読み取り動作が不可能な状態を示している。
【００５５】
ライン３４は、ＣＣＤ３の読み取り動作のタイミングチャートである。指示タイミング３６は、１枚目の画像の読み取り指示を示すタイミングの一例であり、読み取りタイミング３７（高レベル期間３７）は１枚目の画像の読み取り動作のタイミングの一例である。タイミングクロック信号３２がＬＯＷの期間中に、例えば、指示タイミング３６の時点においてＣＣＤ３の読み取りの指示が行われても、ＣＣＤ３の読み取り動作が上述したように不可能であるため、この時点でのＣＣＤ３の読み取り動作は行われず遅延される。つまり、ＬＯＷの期間に指示を示す指示タイミング３６が出力されても無効となり、順次、指示を示す指示タイミング信号が出力されても、ＬＯＷ期間では、無効となる。よって、読み取り指示が遅延されることになる。このため、タイミングクロック信号３２がＨＩＧＨに変わった高レベル期間３７でＣＣＤ３の読み取りが行われることとなる。
【００５６】
また、同様に、２枚目の画像のＣＣＤ３による読み取りが１枚目の画像の読み取りに続いてタイミングクロック信号３２のＬＯＷの期間に発生したタイミング３８の場合においても、タイミングクロック信号３２がＨＩＧＨになるタイミング３９の時点まで読み取りが遅延されることになる。
【００５７】
以上のように、１枚目と２枚目の各画像の読み取りは、いずれもタイミングクロック信号３２がＨＩＧＨの状態でのみなされるため、１回目と２回目に取り込んだ画像に光量差が発生せず、その結果、合成後の画像について、本来のイメージシフト機構による高解像度化を実現することができる。
【００５８】
図４に、上記制御部１１の動作をＣＰＵで行った場合のプログラムのフローチャートを示す。
【００５９】
図４において、ステップ（図４では、ステップはＳと略する）１で１枚目の画像読み取りの指示（１回目ＣＣＤ入力指示）が入る。ステップ２では、タイミングクロック信号３２がＨＩＧＨであるかどうかを判断し、ＨＩＧＨとなるまで以後の動作を遅延させる。タイミングクロック信号３２がＨＩＧＨとなったステップ３では、１枚目のＣＣＤの読み取りが行われる。
【００６０】
次に、ステップ４で２枚目の画像読み取りが指示されると、ステップ５でタイミングクロック信号３２がＨＩＧＨであるかどうかを判断し、ＨＩＧＨとなるまで以後の動作を遅延させる。タイミングクロック信号３２がＨＩＧＨとなったステップ６では、２枚目のＣＣＤの読み取りが行われる。
【００６１】
尚、制御部１１での動作は、上述したようなＣＰＵによるプログラムによらず、一般の電気回路を用いても構成できることはいうまでもない。
【００６２】
また、上記各実施の形態における検出部１０としては、フォトトランジスタを用いているが、これに限るわけではなく、例えばＣＣＤの出力部を検出部として用いることも可能である。
【００６３】
また、本実施の形態の撮像装置の動作環境として、白熱電球下や野外で撮影する場合においては、被写体の光量は一定である。このことは、検出部１０の出力変化を検知することで容易に判断可能であり、上記実施の形態におけるような光量の変化はあり得ない。従って、白熱電球下や野外での撮影においては、制御部１１の上記実施の形態で述べたような動作を検出部１０の出力に基づいて停止するように設定すればよい。
【００６４】
尚、固体撮像素子としては、上記ＣＣＤのほか、ＢＢＤ（ｂｕｃｋｅｔｂｒｉｇａｄｅｄｅｖｉｃｅ）、ＣＩＤ（ｃｈａｒｇｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＤ（ｃｈａｒｇｅｐｒｉｍｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）等が挙げられる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、被写体からの光を集光する光学系と、該光により該被写体を撮像する固体撮像素子との間に介在され、上記固体撮像素子への入射光軸を入射光軸と交差する方向にそれぞれシフトさせて得られた複数個の撮像によって、該被写体の画像の解像度を高めるためのイメージシフト機構を備える撮像装置であって、被写体からの光の光量を検出する検出手段と、上記検出手段の出力に応じて、検出手段が、被写体からの光が所定の周期で点滅していることを検出した場合に、上記検出手段の出力が所定の値以上となるように、固体撮像素子における上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を制御する制御手段とを備える構成である。
【００６６】
それゆえ、イメージシフト機構によって複数回画像が取り込まれる際、各画像の間において、光量差を低減した状態で画像の読み取りが行える。このため、イメージシフト機構において、複数の入力画像の光量差に起因する、高解像度化を図った画質の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
【００６７】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記制御手段は、上記検出手段の出力が所定の値以上となるまで上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を遅延させるように設定されている構成である。
【００６８】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記制御手段は、固体撮像素子の複数個の撮像それぞれの読み取り時期の設定のための制御信号を上記検出手段の出力に応じて生成するタイミングクロック生成手段を備え、該制御信号に同期して上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を設定するようになっている構成である。
【００６９】
それゆえ、上記構成による効果に加えて、上記タイミングクロック生成手段がたとえば２種類の信号のみを発するので、上記制御手段において、たとえばＣＰＵプログラミングによる制御が容易となるという効果を奏する。
【００７０】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、被写体からの光を集光する光学系と、該光により該被写体を撮像する固体撮像素子との間に介在され、上記固体撮像素子への入射光軸を入射光軸と交差する方向にそれぞれシフトさせて得られた複数個の撮像によって、該被写体の画像の解像度を高めるためのイメージシフト機構を備える撮像装置であって、被写体からの光の光量を検出する検出手段と、上記検出手段の出力と１回目の画像読み取り時の出力とに応じて、検出手段が、被写体からの光が所定の周期で点滅していることを検出した場合に、上記検出手段の出力が１回目の画像読み取り時の出力と同一となるように、固体撮像素子における２回目以降の画像の読み取り時期を制御する制御手段とを備える構成である。
【００７１】
それゆえ、複数回の画像読み取り時における各光量が所定値である状態でのみ読み取りを行うことができるので、イメージシフト機構において、複数の入力画像の光量差に起因する画質の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
【００７２】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記制御手段は、上記２回目以降の画像の読み取り時期を、上記検出手段の出力が１回目の画像読み取り時の出力と同一となるまで遅延させるように設定されている構成である。
【００７３】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記制御手段は、上記２回目以降の画像の読み取り時期の設定のための制御信号を上記検出手段の出力と１回目の画像読み取り時の出力とに応じて生成するタイミングクロック生成手段を備え、該制御信号に同期して上記２回目以降の画像の読み取り時期を設定するようになっている構成である。
【００７４】
それゆえ、上記の構成による効果に加えて、上記タイミングクロック生成手段がたとえば２種類の信号のみを発するので、上記制御手段において、たとえばＣＰＵプログラミングによる制御が容易となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態における制御部の動作のタイミングチャートの一例を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における制御部の動作のタイミングチャートの一例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態における制御部のフローチャートを示す説明図である。
【図５】従来の撮像装置の概略構成図である。
【図６】従来の撮像装置の動作のタイミングチャートを示す説明図である。
【図７】従来の撮像装置で用いられるイメージシフト機構による画像合成後の画像を示す説明図である。
【図８】被写体の画像を示す説明図である。
【符号の説明】
１光学系
２イメージシフト機構
３ＣＣＤ（固体撮像素子）
４画像処理装置
７屈折板
１０検出部
１１制御部

Claims

被写体からの光を集光する光学系と、該光により該被写体を撮像する固体撮像素子との間に介在され、上記固体撮像素子への入射光軸を入射光軸と交差する方向にそれぞれシフトさせて得られた複数個の撮像によって、該被写体の画像の解像度を高めるためのイメージシフト機構を備える撮像装置であって、
被写体からの光の光量を検出する検出手段と、
上記検出手段の出力に応じて、検出手段が、被写体からの光が所定の周期で点滅していることを検出した場合に、上記検出手段の出力が所定の値以上となるように、固体撮像素子における上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期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。
上記制御手段は、上記検出手段の出力が所定の値以上となるまで上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を遅延させるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記制御手段は、固体撮像素子の複数個の撮像それぞれの読み取り時期の設定のための制御信号を上記検出手段の出力に応じて生成するタイミングクロック生成手段を備え、該制御信号に同期して上記複数個の撮像それぞれの読み取り時期を設定するようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
被写体からの光を集光する光学系と、該光により該被写体を撮像する固体撮像素子との間に介在され、上記固体撮像素子への入射光軸を入射光軸と交差する方向にそれぞれシフトさせて得られた複数個の撮像によって、該被写体の画像の解像度を高めるためのイメージシフト機構を備える撮像装置であって、
被写体からの光の光量を検出する検出手段と、
上記検出手段の出力と１回目の画像読み取り時の出力とに応じて、検出手段が、被写体からの光が所定の周期で点滅していることを検出した場合に、上記検出手段の出力が１回目の画像読み取り時の出力と同一となるように、固体撮像素子における２回目以降の画像の読み取り時期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。
上記制御手段は、上記２回目以降の画像の読み取り時期を、上記検出手段の出力が１回目の画像読み取り時の出力と同一となるまで遅延させるように設定されていることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
上記制御手段は、上記２回目以降の画像の読み取り時期の設定のための制御信号を上記検出手段の出力と１回目の画像読み取り時の出力とに応じて生成するタイミングクロック生成手段を備え、該制御信号に同期して上記２回目以降の画像の読み取り時期を設定するようになっていることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置。