JPH03131188A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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Publication number
JPH03131188A
JPH03131188A JP1268584A JP26858489A JPH03131188A JP H03131188 A JPH03131188 A JP H03131188A JP 1268584 A JP1268584 A JP 1268584A JP 26858489 A JP26858489 A JP 26858489A JP H03131188 A JPH03131188 A JP H03131188A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical axis
lens element
image sensor
lens
image pickup
Prior art date
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Pending
Application number
JP1268584A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Takahashi
公 高橋
Yuji Tateshimo
舘下 裕司
Haruhisa Yamamoto
晴久 山本
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP1268584A priority Critical patent/JPH03131188A/en
Publication of JPH03131188A publication Critical patent/JPH03131188A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain registration adjustment with high accuracy easily and quickly by arranging a lens element movable on an optical axis in front of an image pickup element on an optical axis and moving the lens element on the optical axis by a drive motor based on an output signal from a video evaluation circuit. CONSTITUTION:A video signal obtained from an image pickup element 16 via a connector cable 18 is evaluated by a video evaluation circuit 101. Then the position and the direction or the like of a lens element 21 when object images in a prescribed color light formed on image pickup elements are coincident with each other are evaluated and an evaluation signal obtained in this case is sent to a drive control circuit 19. Then the drive control circuit 19 drives a motor 32. The drive of the motor 32 drives a micrometer 10 via gears 31, 33. A moving base 12 is moved by a frame 11 in contact with the tip of the micrometer 10. Thus, the lens element 21 provided with respect to the moving base 12 is adjusted in the optical axis direction.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はカラーテレビカメラ等に用いられる撮像装置に
関し、特に撮像手段として固体撮像素子を使用したとき
の該カラーテレビカメラのレジストレーションの調整を
良好に行うようにした撮像装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to an imaging device used in a color television camera, etc., and in particular to adjustment of registration of the color television camera when a solid-state image sensor is used as an imaging means. The present invention relates to an imaging device that performs well.

(従来の技術) 従来よりカラーテレビカメラで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、例えば赤色、緑色、
青色の3色光に分解し、各々の色光に基づいた物体像を
各々撮像素子面上に結像させている。そして各々の撮像
素子からカラー映像信号を得て色再現を行っている。こ
の3色光は各々中心(基本)波長が所定量具なる為、撮
影レンズの倍率色収差の影響により、各々の色光に基づ
く3つの物体像の大きさが合致せず互いにずれてきてレ
ジストレーションエラーとなってくる。
(Prior art) Conventionally, in color television cameras, the light flux from the photographing lens is separated into multiple colors of light, such as red, green, etc., using a color separation prism.
The light is separated into three colors of blue, and an object image based on each color is formed on the surface of the image sensor. Color reproduction is then performed by obtaining color video signals from each image sensor. Each of these three color lights has a predetermined center (fundamental) wavelength, so due to the influence of the lateral chromatic aberration of the photographing lens, the sizes of the three object images based on each color light do not match and shift from each other, resulting in a registration error. It's coming.

又、カラーテレビカメラでは撮影レンズとして一般にズ
ームレンズが多く使用されている。ズームレンズは変倍
によるズーム位置毎に倍率色収差が変化してくるので3
色光の物体像の大きさもズーム位置毎に変動してきてレ
ジストレーションエラーとして現われてくる。
Furthermore, in color television cameras, a zoom lens is generally used as a photographing lens. With zoom lenses, lateral chromatic aberration changes depending on the zoom position due to zooming, so 3.
The size of the object image of colored light also varies depending on the zoom position, which appears as a registration error.

従来の撮像管を用いた撮像装置では電子ビームの偏向を
電気的に制御することにより、撮影レンズの有する倍率
色収差を補正し、レジストレーション補正を行っていた
In a conventional imaging device using an imaging tube, the deflection of an electron beam is electrically controlled to correct lateral chromatic aberration of a photographic lens and perform registration correction.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら近年急速に実用化されている固体撮像素子
を用いる場合には、素子の配列が幾何学的に決まってい
る為、従来のようにレジストレーションの補正ができな
いという問題点があった。
(Problem to be solved by the invention) However, when using solid-state image sensors, which have been rapidly put into practical use in recent years, the arrangement of the elements is determined geometrically, so registration correction is not possible as in the past. The problem was that it couldn't be done.

従って撮影レンズを交換した場合や、ズームレンズ等で
変倍を行った場合には撮影レンズやズームレンズの倍率
色収差の影響がそのまま画面に現われてきて画面周辺で
各色光の物体像がずれて色ずれのある映像となってくる
という問題点があフた。
Therefore, when you change the shooting lens or change the magnification with a zoom lens, etc., the effect of the lateral chromatic aberration of the shooting lens or zoom lens will appear on the screen as it is, and the object image of each color light will shift around the periphery of the screen. The problem of distorted images was resolved.

この為、固体撮像素子を対象とした従来の撮像装置では
撮影系の倍率色収差をより良好に補正することが必要と
なり、例えば撮影系に異常部分分散性の大きいガラス材
料を使用したり、レンズ枚数を増加させて構成しなけれ
ばならないという問題点があった。
For this reason, in conventional imaging devices that target solid-state image sensors, it is necessary to better correct lateral chromatic aberration in the imaging system. For example, it is necessary to use a glass material with high anomalous partial dispersion in the imaging system, There was a problem in that the number of components had to be increased.

本発明は固体撮像素子を用いて撮像装置を構成する場合
、固体撮像素子の光軸上前方に所定の屈折力を有したレ
ンズ素子を配置し、該レンズ素子を適切に構成した駆動
手段により、光軸方向に移動させることにより容易に、
しかも迅速にレジストレーションの調整が行なえるよう
にした撮像装置の提供を目的とする。
When the present invention configures an imaging device using a solid-state image sensor, a lens element having a predetermined refractive power is arranged in front of the solid-state image sensor on the optical axis, and the lens element is driven by an appropriately configured driving means. By moving in the direction of the optical axis,
Moreover, it is an object of the present invention to provide an imaging device that allows quick registration adjustment.

(問題点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の光束に分解した後、各々の撮
像素子に導光する撮像装置において、該複数の撮像素子
のうち少なくとも1つの撮像素子Pの光軸上前方に、該
撮影レンズの倍率色収差を補正して各撮像素子に形成さ
れる物体像の大きさを実質的に一致させることができる
屈折力を有する光軸上可動のレンズ素子を配置すると共
に、該撮像素子Pからの映像信号を映像評価回路で評価
し、該映像評価回路からの出力信号に基づいて該レンズ
素子を光軸上電動的に移動させる駆動手段を設けたこと
を特徴としている。
(Means for Solving the Problems) The imaging device of the present invention is an imaging device that separates a luminous flux from a photographing lens into a plurality of colored luminous fluxes through a color separation optical system, and then guides the light to each imaging element. , correcting the chromatic aberration of magnification of the photographic lens in front of at least one image sensor P of the plurality of image sensors on the optical axis to substantially match the sizes of object images formed on each image sensor. A lens element that is movable on the optical axis and has a refractive power that allows for It is characterized by providing a driving means for electrically moving the optical axis.

(実施例) 第1図は本発明をカラーテレビカメラに適用したときの
一実施例の要部概略図、第2図は第1図の一部分のB視
詳細図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a schematic view of a main part of an embodiment in which the present invention is applied to a color television camera, and FIG. 2 is a detailed view of a portion of FIG. 1 viewed from B.

図中、1は撮影レンズであり、例えばズームレンズ等か
ら成っている。2は近赤外カットや色温度変換用のフィ
ルタ一部材、3は色分解プリズムであり、撮影レンズ1
からの光束を例えば赤色、緑色、青色の3つの色光に分
解している。4a。
In the figure, reference numeral 1 denotes a photographing lens, which is composed of, for example, a zoom lens. 2 is a filter member for near-infrared cut and color temperature conversion, 3 is a color separation prism, and photographing lens 1
The luminous flux from the sensor is separated into, for example, three colored lights: red, green, and blue. 4a.

4b、4cは各々独立に設けたレジストレーション調整
機構部であり、このうち1つのレジストレーション調整
機構部は第2図に示すようにレンズ素子21を有し、該
レンズ素子21を後述するように所定の駆動手段により
光軸方向に移動させることによりレジストレーション調
整を行っている。5は光学基台であり、色分解プリズム
3とレジストレーション調整機構部4a、4b、4cを
載置している。6はカメラ基台であり、フィールドレン
ズ、リレーレンズ、フィルター等の光学部材を固定して
いる。
Reference numerals 4b and 4c are registration adjustment mechanism sections provided independently, and one of the registration adjustment mechanism sections has a lens element 21 as shown in FIG. Registration adjustment is performed by moving in the optical axis direction using a predetermined driving means. Reference numeral 5 denotes an optical base on which the color separation prism 3 and registration adjustment mechanism sections 4a, 4b, and 4c are mounted. 6 is a camera base on which optical members such as a field lens, a relay lens, and a filter are fixed.

本実施例では撮影レンズ1による物体像をフィルタ一部
材2を介し、色分解プリズム3で3つの色光の物体像に
分解して各々の撮像素子面上に結像させている。そして
このときの各色光に基づく物体像を電気信号に変えて、
信号処理等を行った後、カラー画像を得ている。
In this embodiment, an object image formed by a photographing lens 1 is separated into three colored object images by a color separation prism 3 via a filter member 2, and the images are formed on each image sensor surface. Then, convert the object image based on each color light into an electrical signal,
After signal processing, etc., a color image is obtained.

次に第2図においてレンズ素子21を光軸上移動させて
レジストレーション調整を行う場合を示す。
Next, FIG. 2 shows a case where registration adjustment is performed by moving the lens element 21 on the optical axis.

7は台座であり、プリズムユニット102を支えている
。8はレジストレーション調整機構部4a (4b、4
c)の固定基台である。10はマイクロメーターであり
、後述する駆動手段により回動させて後述する移動基台
12を光軸方向に移動させている。9はマイクロ支持板
であり、マイクロメーター10を支えている。11はコ
マであり、マイクロメーター10の先端に接触している
A pedestal 7 supports the prism unit 102. 8 is a registration adjustment mechanism section 4a (4b, 4
c) is the fixed base. Reference numeral 10 denotes a micrometer, which is rotated by a drive means to be described later to move a movable base 12 to be described later in the optical axis direction. 9 is a micro support plate, which supports the micrometer 10. 11 is a top, which is in contact with the tip of the micrometer 10.

12はコマ11を取り付ける移動基台、13は直線ベア
リングであり、固定基台8と移動基台12との間に設け
られており、移動基台12を滑らかに移動させている。
12 is a movable base to which the top 11 is attached, and 13 is a linear bearing, which is provided between the fixed base 8 and the movable base 12, and allows the movable base 12 to move smoothly.

31はギアであり、マイクロメーター10に固定されて
いる。32はモーターである。33はギアーであり、モ
ーター32に取り付けられており、モーター32からの
回動力をギア31に伝達している。
31 is a gear, which is fixed to the micrometer 10. 32 is a motor. A gear 33 is attached to the motor 32 and transmits rotational force from the motor 32 to the gear 31.

21はレンズ素子であり、後述するように撮!2レンズ
1の倍率色収差を補正して、各撮像素子に形成される各
色光の物体像の大きさを実質的に一致させることができ
る屈折力を有している。22はレンズ素子支持板であり
、レンズ素子21を保持している。
21 is a lens element, which will be described later. It has a refractive power that can correct the chromatic aberration of magnification of the two lenses 1 and substantially match the sizes of object images of each color light formed on each image sensor. 22 is a lens element support plate, which holds the lens element 21.

16はCCD等の撮像素子、17はプリント基板であり
、撮像素子16に接続されている。18はコネクターケ
ーブルであり、プリント基板17に接続されている。1
9は駆動制御回路であり、後述する映像評価回路101
からの信号に基づいてモーター32を駆動させて移動基
台12を光軸上移動させている。
16 is an image sensor such as a CCD, and 17 is a printed circuit board, which is connected to the image sensor 16. A connector cable 18 is connected to the printed circuit board 17. 1
9 is a drive control circuit, which includes a video evaluation circuit 101 to be described later.
The movable base 12 is moved along the optical axis by driving the motor 32 based on a signal from the optical axis.

モーター32、駆動制御回路19は駆動手段の一要素を
構成している。
The motor 32 and the drive control circuit 19 constitute one element of the drive means.

尚、固定基台8と移動基台12との間にはスプリング(
不図示)が設けられており、マイクロメーター10の先
端が常にコマ11に当接するようにして構成されている
Note that a spring (
(not shown) is provided so that the tip of the micrometer 10 is always in contact with the top 11.

101は映像評価回路であり、コネクターケーブル18
を介して撮像素子16から得られる映像信号、例えば物
体像の大きさに関する映像信号を評価し、該評価信号を
駆動制御回路19に送信している。
101 is a video evaluation circuit, and a connector cable 18
A video signal obtained from the image sensor 16 via the image sensor 16, for example, a video signal related to the size of an object image, is evaluated, and the evaluation signal is transmitted to the drive control circuit 19.

本実施例においてコネクターケーブル18を介して撮像
素子16から得られる映像信号を映像評価回路101で
評価し、各撮像素子面上に形成される所定の色光の物体
像が互いに一致するレンズ素子21の位置や方向等を評
価し、このときの評価信号を駆動制御回路19に送信し
ている。そして該駆動制御回路19によりモーター32
を駆動させる。
In this embodiment, the video signal obtained from the image sensor 16 via the connector cable 18 is evaluated by the video evaluation circuit 101, and the lens element 21 is evaluated so that the object images of predetermined color light formed on the surface of each image sensor coincide with each other. The position, direction, etc. are evaluated, and the evaluation signal at this time is transmitted to the drive control circuit 19. Then, the motor 32 is controlled by the drive control circuit 19.
drive.

モーター32の回転はギア31.33を介してマイクロ
メーター10を回転させる。このときのマイクロメータ
ー10の回転により、その先端を光軸方向に直線移動さ
せ、該マイクロメーター10の先端と接触しているコマ
11により移動基台12を移動させている。これにより
移動基台12に関して設けたレンズ素子21の光軸方向
の調整を行っている。
The rotation of motor 32 rotates micrometer 10 via gears 31,33. The rotation of the micrometer 10 at this time causes its tip to move linearly in the optical axis direction, and the movable base 12 is moved by the top 11 in contact with the tip of the micrometer 10. Thereby, the optical axis direction of the lens element 21 provided with respect to the movable base 12 is adjusted.

このように本実施例では駆動手段を利用することにより
移動基台12に関して固定されたレンズ素子21を光軸
上移動させて物体像の結像倍率の調整、即ちレジストレ
ーションの調整を良好に行っている。
As described above, in this embodiment, the driving means is used to move the fixed lens element 21 with respect to the movable base 12 along the optical axis, and to adjust the imaging magnification of the object image, that is, to properly adjust the registration. ing.

本実施例においてレンズ素子の移動に伴う結像面の移動
は少なく、多くの場合、焦点深度内となり無視すること
ができる。
In this embodiment, the movement of the image plane due to the movement of the lens element is small, and in most cases it is within the depth of focus and can be ignored.

尚、本実施例では各々のレジストレーション調整機構部
を独立に調整できるようにし、これにより高精度のレジ
ストレーション調整を可能としている。
In this embodiment, each registration adjustment mechanism section can be adjusted independently, thereby enabling highly accurate registration adjustment.

又、tl! !2系としてズームレンズを用いた場合は
変倍に伴い変化する倍率色収差の情報を記憶部に記憶し
ておき、−度所定のズーム位置でレジストレーション調
整した後は、記憶部からの情報に基づいて変倍に追随し
て電動的に撮像素子を光軸上移動させてレジストレーシ
ョン調整を行うようにしても良い。
Also, tl! ! When a zoom lens is used as the second system, information on lateral chromatic aberration that changes as the magnification changes is stored in the storage section, and after registration adjustment at a predetermined zoom position - degree, the information on the lateral chromatic aberration that changes as the zoom is changed is stored based on the information from the storage section. Registration adjustment may also be performed by electrically moving the image sensor along the optical axis following the magnification change.

(発明の効果) 本発明によれば撮像素子の光軸上前方、又は色分解プリ
ズムの射出面後方に設けたレンズ素子な萌述の構成を有
する駆動手段を利用して電動的に光軸上移動させること
により、容易、かつ迅速に、しかも高精度にレジストレ
ーション調整を行うことかでき、撮影系の倍率色収差の
悪影響を効果的に防止したカラーテレビカメラ等に好適
な撮像装置を達成することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, a lens element provided on the optical axis in front of the image sensor or behind the exit surface of the color separation prism is electrically moved onto the optical axis using a driving means having the configuration described above. To achieve an imaging device suitable for a color television camera, etc., in which registration adjustment can be performed easily, quickly, and with high precision by moving the device, and in which the adverse effects of lateral chromatic aberration of a photographing system are effectively prevented. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明をカラーテレビカメラに適用したときの
一実施例の要部概略図、第2図は第1図の一部分のB視
詳細図である。 図中、1は撮影レンズ、2はフィルタ一部材、3は色分
解プリズム 4a、4b、4cはレジストレーション調
整機構部、5は光学基台、6はカメラ基台、7は台座、
8は固定基台、9はマイクロメーター支持板、10はマ
イクロメーター11はコマ、12は移動基台、13は直
線ベアリング、15は撮像素子支持板、16は撮像素子
、21はレンズ素子、22はレンズ素子支持板、31.
33はギア、32はモーター 19は駆動制御回路、1
01は映像評価回路である。 峯 国
FIG. 1 is a schematic view of a main part of an embodiment in which the present invention is applied to a color television camera, and FIG. 2 is a detailed view of a portion of FIG. 1 viewed from B. In the figure, 1 is a photographing lens, 2 is a filter member, 3 is a color separation prism, 4a, 4b, 4c are registration adjustment mechanism parts, 5 is an optical base, 6 is a camera base, 7 is a pedestal,
8 is a fixed base, 9 is a micrometer support plate, 10 is a micrometer 11 is a top, 12 is a movable base, 13 is a linear bearing, 15 is an image sensor support plate, 16 is an image sensor, 21 is a lens element, 22 31. is a lens element support plate;
33 is a gear, 32 is a motor, 19 is a drive control circuit, 1
01 is a video evaluation circuit. Minekuni

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)撮影レンズからの光束を色分解光学系を介して複
数の色光の光束に分解した後、各々の撮像素子に導光す
る撮像装置において、該複数の撮像素子のうち少なくと
も1つの撮像素子Pの光軸上前方に、該撮影レンズの倍
率色収差を補正して各撮像素子に形成される物体像の大
きさを実質的に一致させることができる屈折力を有する
光軸上可動のレンズ素子を配置すると共に、該撮像素子
Pからの映像信号を映像評価回路で評価し、該映像評価
回路からの出力信号に基づいて該レンズ素子を光軸上電
動的に移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする撮
像装置。
(1) In an imaging device that separates a light beam from a photographic lens into a plurality of colored light beams via a color separation optical system and then guides the light to each image sensor, at least one of the plurality of image sensors In front of P on the optical axis is a lens element movable on the optical axis that has a refractive power capable of correcting the chromatic aberration of magnification of the photographing lens and substantially matching the size of object images formed on each image sensor. and a drive means for evaluating the video signal from the image sensor P with a video evaluation circuit and electrically moving the lens element along the optical axis based on the output signal from the video evaluation circuit. An imaging device characterized by:
(2)前記駆動手段はモーターを利用していることを特
徴とする請求項1記載の撮像装置。
(2) The imaging device according to claim 1, wherein the driving means utilizes a motor.
JP1268584A 1989-10-16 1989-10-16 Image pickup device Pending JPH03131188A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102281394A (en) * 2011-08-25 2011-12-14 安徽大学 Portable acquiring and reading camera

Cited By (1)

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