JPH0580071U - 旋回撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回撮像中に回転面に対する撮像視野の仰角
が変化する場合でもＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ ａ
ｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）動作に起因する像ぼけ
を生じることなく分解能の高い画像が得られる旋回撮像
装置を得る。 【構成】 仰角設定手段３と分周器８との間に余弦算出
器２４と分周率コントローラ２５とを備え、回転面に対
する撮像中の視野の仰角αの余弦を余弦算出器２４で算
出し、分周率コントローラ２５において仰角αの余弦に
反比例した分周率Ｋを設定する。次に上記分周率Ｋによ
りマスタクロックを分周し、Ｘ方向の電荷転送クロック
周波数を設定する。上記のようにしてＴＤＩ動作におけ
るＣＣＤ撮像素子６上の像の移動速度と電荷転送速度と
を撮像中に仰角が変化した場合でも常に一致させて撮像
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はＣＣＤ撮像素子を用いて回転しながら全周を撮像する旋回撮像装置 の、仰角の変化に起因して生じる画像劣化の防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来の旋回撮像装置の一実施例を示す構成図である。図中、１は回転テ ーブル、２は回転テーブル１の下に設置したモータ、３は回転テーブル１上に搭 載された仰角設定手段、４は仰角設定手段３により支持された鏡筒、５はレンズ 、６はＣＣＤ撮像素子、７は発振器、８は分周器、９は上記分周器８と上記発振 器７との出力を受けるタイミングジェネレータ、１０はＣＣＤ撮像素子６に接続 したＣＣＤドライバ、１１はＣＣＤ撮像素子６に接続したアンプ、１２はスリッ プリングである。次に図３はＣＣＤ撮像素子６の構造を示す摸式図であり、図中 、１３、１４、１５、１６は光検出器、１７、１８、１９、２０はＸ−ＣＣＤ、 ２１、２２、２３、２４はＹ−ＣＣＤ、２５は電荷−電圧変換アンプである。ま た、ＰｘはＸ−ＣＣＤ方向の画素ピッチ、Ｎｘ、ＮｙはそれぞれＸ−ＣＣＤ、Ｙ −ＣＣＤ方向の画素数である。ここでは説明の簡素化のため、Ｎｘ×Ｎｙ＝４× ４画素のものを示した。なお、回転テーブル１の回転にともない、被撮像物体の 像はＣＣＤ撮像素子６上をＸ−ＣＣＤ１７、１８、１９、２０の順に移動するよ うに、回転テーブル１、レンズ５、及びＣＣＤ撮像素子６の位置関係は設定され ているものとする。

【０００３】 次に動作について説明する。まず仰角設定手段３を用いて回転テーブル１の回 転面に対する撮像視野の仰角αを設定する。図２は上方を撮像する場合を示して おりα≧０であるが、下方を見下ろして撮像する場合にはα≦０とする。次にモ ータ２を起動して回転テーブル１を回転する。この時、図２に示す３〜１１の構 成要素は回転テーブル１と共に回転し、像はＣＣＤ撮像素子６上をＸ−ＣＣＤ１ ７、１８、１９、２０の並ぶ方向（以降、Ｘ−ＣＣＤ１７、１８、１９、２０の 並ぶ方向をＸ方向、Ｙ−ＣＣＤ２１、２２、２３、２４の並ぶ方向をＹ方向と呼 ぶ。）に１画素当りＴｉｍａｇｅの周期で移動する。分周器８は発振器７が生成 するマスタクロックを所望の固定した分周率で分周し、Ｘ方向の像の移動周期Ｔ ｉｍａｇｅに等しい周期を有するＸ方向の電荷転送クロックをタイミングジェネ レータ９に伝達する。タイミングジェネレータ９は上記Ｘ方向の電荷転送クロッ クと発振器７から直接受けるマスタクロックをもとに、Ｘ方向及びＹ方向に電荷 を転送する各種のＣＣＤ駆動クロックを生成し、ＣＣＤドライバ１０に伝達し、 ＣＣＤ撮像素子６内の電荷転送を行う。上記のようにして、像の移動につれて光 検出器１３、１４、１５、１６において発生する信号電荷をＸ−ＣＣＤ１７、１ ８、１９、２０の順に次々と加算し、転送する。これはＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅ ｌａｙ ａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）動作と呼ばれる。Ｘ−ＣＣＤ内の電 荷転送を繰り返した後にＹ−ＣＣＤ２１、２２、２３、２４に転送された電荷を 順次電荷−電圧変換アンプ２５へ転送して電圧に変換した後、アンプ１１で増幅 し、スリップリング１２を介して取り出し、画像出力を得る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の旋回撮像装置は上記のように構成されており、マスタクロックの分周率 が固定であり、Ｘ方向の電荷転送周期が固定であった。一方、旋回に伴う像のＸ 方向の移動周期は仰角の余弦に反比例して変化する。このため撮像中に仰角が変 化するとＸ−ＣＣＤの電荷転送周期が像の移動周期と一致しなくなり、像ぼけが 生じるという難点があった。

【０００５】 この考案は上記のような課題を解決するためになされたもので、撮像中に仰角 が変化しても像ぼけを生じることなく分解能の高い画像が得られる旋回撮像装置 を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる旋回撮像装置は、仰角設定手段と分周器との間に余弦算出器と 分周率コントローラとを備えたものである。

【０００７】

【作用】

この考案に係わる旋回撮像装置は、余弦算出器が仰角設定手段から伝達された 仰角情報をもとに仰角の余弦を算出し、分周率コントローラへ伝達する。分周率 コントローラは上記仰角の余弦に反比例した分周率を分周器に指示し、分周器は 分周率コントローラから指示された分周率でマスタクロックを分周する。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 図１はこの考案による旋回撮像装置の一実施例を示す構成図であり、図中、１ 〜１２は従来の実施例と同じものである。２４は仰角設定手段に接続した余弦算 出器、２５は上記余弦算出器２４と分周器８との間に設置した分周率コントロー ラである。

【０００９】 次にこの考案による旋回撮像装置の動作について説明する。まずモータ２を起 動し、回転テーブル１を回転する。次に仰角設定手段３を用いて、回転テーブル １の回転面に対する撮像視野の仰角ａを設定する。この時、図１に示す３、４、 ５、６、７、８、９、１０、１１、２４、２５の構成要素は回転テーブル１と共 に回転し、被撮像物体の像はＣＣＤ撮像素子６上をＸ方向に１画素当たりＴｉｍ ａｇｅの周期で移動する。レンズ５の焦点距離をｆ、回転テーブル１の回転角速 度をωとすると、Ｔｉｍａｇｅは”数１”に示す値となる。

【００１０】

【数１】

【００１１】 仰角設定手段３は仰角αの値を余弦算出器２４へ伝達し、余弦算出器２４にお いて仰角αの余弦を算出し、分周率コントローラ２５へ送る。分周率コントロー ラ２５では仰角αの余弦に反比例させ分周率Ｋを”数２”に示す値に設定し、分 周器８に伝達する。”数２”においてｆｍａｓｔｅｒは発振器７が生成するマス タクロックの周波数である。

【００１２】

【数２】

【００１３】 分周器８は発振器７が生成するマスタクロックを上記分周率Ｋで分周し、Ｘ方 向の電荷転送周波数を設定するクロックとしてタイミングジェネレータ９に伝達 する。タイミングジェネレータ９には、Ｙ方向の電荷転送周波数を設定するクロ ックとしてマスタクロックが発振器７から直接伝達されてきており、上記２つの 周波数のクロックをもとに、Ｘ方向及びＹ方向に電荷転送を行う各種のＣＣＤ駆 動クロックが生成され、ＣＣＤドライバ１０に伝達される。ＣＣＤドライバ１０ は上記ＣＣＤ駆動クロックに従いＣＣＤ撮像素子６内の電荷転送を行う。これに より、ＣＣＤ撮像素子６内のＸ方向の電荷転送周期Ｔｃｃｄ−ｘは”数３”に示 す値となり、像の移動周期Ｔｉｍａｇｅと一致する。

【００１４】

【数３】

【００１５】 ＣＣＤ撮像素子６の出力はアンプ１１で増幅された後にスリップリング１２を 介して画像出力として出力される。次に撮像中に仰角αが変化すると、仰角設定 手段３が仰角αの新たな値を余弦算出器２４に伝達する。分周率コントローラ２ ５は”数２”に従って新たな分周率Ｋを設定する。この動作により撮像中に仰角 αが変化してもＣＣＤ撮像素子６上での像の移動周期ＴｉｍａｇｅとＣＣＤ撮像 素子６のＸ方向の電荷転送周期Ｔｃｃｄ−ｘとを常に一致させて撮像する。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、撮像視野の仰角の余弦に反比例した分周率 でマスタクロックを分周してＸ方向の電荷転送クロックを生成するように構成し たため、撮像中に仰角が変化しても像の移動速度とＸ方向の電荷転送速度とが常 に一致し、像ぼけを生じることなく分解能の高い画像が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による旋回撮像装置の一実施例の構成
を示す図である。

【図２】従来の旋回撮像装置の一実施例の構成を示す図
である。

【図３】ＣＣＤ撮像素子の一実施例の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転テーブル ２ モータ ３ 仰角設定手段 ４ 鏡筒 ５ レンズ ６ ＣＣＤ撮像素子 ７ 発振機 ８ 分周器 ９ タイミングジェネレータ １０ ＣＣＤドライバ １１ アンプ ２４ 余弦算出器 ２５ 分周率コントローラ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転テーブルと、上記回転テーブルを回
   転させるモータと、上記回転テーブル上に搭載された仰
   角設定手段と、上記仰角設定手段により支持された鏡筒
   と、上記鏡筒に収納されたレンズ及びＣＣＤ撮像素子
   と、上記回転テーブル上に搭載され上記ＣＣＤ撮像素子
   に接続したＣＣＤドライバおよびアンプと、上記ＣＣＤ
   ドライバに接続したタイミングジェネレータと、上記タ
   イミングジェネレータに分周器を介して接続した発振器
   と、上記仰角設定手段が設定した仰角の余弦を算出する
   余弦算出器と、上記余弦算出器の出力に基づき上記分周
   器の分周率を仰角の余弦に反比例するよう制御する分周
   率コントローラとを備え、上記回転テーブルの回転に伴
   う上記ＣＣＤ撮像素子上での像の移動方向への電荷転送
   を撮像中の仰角の余弦に比例した周波数を有するクロッ
   クで行うことを特徴とする旋回撮像装置。