JPH0678189A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH0678189A
JPH0678189A JP4227248A JP22724892A JPH0678189A JP H0678189 A JPH0678189 A JP H0678189A JP 4227248 A JP4227248 A JP 4227248A JP 22724892 A JP22724892 A JP 22724892A JP H0678189 A JPH0678189 A JP H0678189A
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JP
Japan
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image pickup
lens
optical lens
memory
pickup device
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JP4227248A
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English (en)
Inventor
Seisuke Suzuki
清介 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】撮像装置の解像度を簡単な方法で向上させる。 【構成】撮像時には、レンズブロック3の上下左右に取
付けられている圧電素子20A〜21Bに、座標電圧発
生回路10から電圧が印加されて所定の順序で伸縮す
る。これによってレンズブロック3が、フィールド毎に
上下左右に順次移動する。このとき、各フィールドにお
いてCCD1から出力される各画素の撮像信号が、レン
ズ3の位置に対応するフレームメモリ6のアドレスに書
き込まれる。そして、4フィールド分の撮像信号がフレ
ームメモリ6に書き込まれた後、全ての撮像信号がアド
レスの順序にしたがって順次読み出される。これによっ
て、CCD1における開口部11のピッチの1/2のピ
ッチで、CCD1が有する全画素数の4倍の撮像信号を
得ることが可能になり、解像度を大幅に向上させること
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】撮像装置の解像度を上げる方法として、
固体撮像素子(CCD)をスウィングさせる方法があ
る。この方法では図9(a)に示すように複数の開口部
(受光部)11を有するCCD1が、例えば水平方向と
垂直方向に交互に振られる。
【0003】いま、開口部11の水平方向のピッチをP
Hとし、垂直方向のピッチをPVとすると、CCD1全
体がまず右方向に1/2PH振られ、次に下方向に1/
2PV振られる。続いて左方向に1/2PH振られ、最
後に上方向に1/2PV振られる。これによって、開口
部11が元の位置に戻る。
【0004】このような動作を所定の周期で連続的に行
なうことにより、同図(b)に示すように開口部11の
数すなわち画素数が実際の4倍になったのと同一の効果
が生ずる。これによって解像度が向上するようになる。
この方法は、主に高解像度が要求される静止画に適用さ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば3板
式のカラーカメラにおいては、ダイクロイックミラーな
どを含めた撮像部のブロックが大きくしかも重くなるの
で、上述のようにCCD1全体をスウィングさせる方法
では、その駆動手段が大掛りで複雑になるので、高速応
答が困難になるという問題がある。
【0006】そこでこの発明は、上述したような課題を
解決したものであって、簡単な構成で解像度を上げるこ
とが可能な固体撮像装置を提案するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、被撮像光を撮像素子に入射させ
る光学レンズと、光学レンズを垂直方向もしくは水平方
向に駆動する駆動手段と、撮像素子の出力信号を記憶す
るメモリと、光学レンズが所定の周期で垂直方向もしく
は水平方向に1絵素間隔移動するように駆動手段を制御
すると共に、撮像素子の出力信号が光学レンズの位置に
応じたアドレスに書き込まれるようにメモリを制御する
制御手段を備え、メモリからデータを順次読み出すこと
により出力映像信号を得るようにしたことを特徴とする
ものである。
【0008】また、本発明においては被撮像光を撮像素
子に入射させる光学レンズと、光学レンズの傾きを変え
る駆動手段と、撮像素子の出力信号を記憶するメモリ
と、光学レンズから撮像素子に入射する光の光軸が所定
の周期で垂直方向もしくは水平方向に1絵素間隔移動す
るように駆動手段を制御すると共に、撮像素子の出力信
号が光学レンズの位置に応じたアドレスに書き込まれる
ようにメモリを制御する制御手段を備え、メモリからデ
ータを順次読み出すことにより出力映像信号を得るよう
にしたことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】図1において、レンズブロック3から入力した
光学像はCCD1で撮像信号に変換され、これがサンプ
ル・ホールド回路4およびA/D変換器5を介してフレ
ームメモリ6に一旦格納される。
【0010】撮像時には図2に示すように、レンズブロ
ック3の上下左右に取付けられている圧電素子20A〜
21Bが、座標電圧発生回路10から印加される電圧に
よって所定の順序で伸縮する。これによってレンズブロ
ック3のレンズ中心3Aが、図4に示すようにA位置〜
D位置まで1フィールド毎に順次移動する。このとき
の、レンズ中心3Aの移動距離はCCD1における開口
部11(図9(a))のピッチPH,PVの1/2であ
る。
【0011】そして、図6に示すように各フィールドに
おいてCCD1から出力される各画素の撮像信号が、レ
ンズ中心3Aの位置に対応するフレームメモリ6のアド
レス(図5)に書き込まれる。このようにして4フィー
ルド分の撮像信号がフレームメモリ6に書き込まれた
後、全ての撮像信号がアドレスの順序にしたがって順次
読み出され、これがラインバッファ7を介して出力端子
8に導出される。
【0012】これによって、CCD1における開口部1
1のピッチPV,PHの1/2のピッチで、CCD1が
有する全画素数の4倍の撮像信号を得ることが可能にな
り、解像度を大幅に向上させることが可能になる。
【0013】
【実施例】続いて、本発明に係わる撮像装置の一実施例
について、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】図1は本発明による撮像装置の構成を示
す。同図において、鏡胴2内に取付けられたレンズブロ
ック3を通して光学像が入力され、これがCCD1で電
気信号に変換される。CCD1の出力は、サンプル・ホ
ールド回路4でサンプリングされ、これがA/D変換器
5でA/D変換されてフレームメモリ6に一旦格納され
る。フレームメモリ6内の信号は所定の順序で読み出さ
れ、これがラインバッファ7を経て出力端子8に出力さ
れる。
【0015】さて、本発明の撮像装置では、図2にも示
すようにレンズブロック3はレンズ支持筒22で支持さ
れ、これが水平軸(X軸)上の圧電素子20A,20B
および垂直軸(Y軸)上の圧電素子21A,21Bを介
して鏡胴2に取付けられている。これらの圧電素子20
A〜21Bのうち図中右側の圧電素子20Aおよび上側
の圧電素子21Aは、アンプ9およびインバータ11を
介して座標電圧発生回路10に接続されている。そし
て、座標電圧発生回路10からの電圧によって伸縮する
ようになっている。
【0016】また、左側の圧電素子20Bおよび下側の
圧電素子21Bは、アンプ9を介して座標電圧発生回路
10に接続されており、これまた座標電圧発生回路10
からの電圧によって、圧電素子20A〜21Bが伸縮す
るようになっている。
【0017】この座標電圧発生回路10およびフレーム
メモリ6は、メモリコントローラ12によって制御され
る。ここでは、次に説明するようにレンズブロック3の
位置に応じたフレームメモリ6のアドレスがアクセスさ
れるように制御される。
【0018】X軸上の圧電素子20A,20BおよびY
軸上の圧電素子21A,21Bは図3に示すように、電
圧が印加されるとそれぞれX軸方向もしくはY軸方向に
伸縮するようになっている。そして、X軸上の圧電素子
20A,20Bには互いに逆相の電圧が引加されるの
で、例えば片方の圧電素子20Aが伸張した場合は、も
う一方の圧電素子20Bは縮小するようになる。
【0019】これによって、レンズブロック3を水平方
向に移動させることが可能になる。同様に、Y軸上の片
方の圧電素子21Aが伸張した場合は、もう片方の圧電
素子21Bは縮小するようになっており、これによっ
て、レンズブロック3を上下に移動させることが可能に
なる。
【0020】このように、レンズブロック3の上下左右
に取付けられた圧電素子20A〜21Bを適宜伸縮させ
ることによって、レンズブロック3を上下左右に振るこ
とが可能になる。本例では、図4に示すように最初にレ
ンズブロック3のレンズ中心3AをA位置(座標−X,
Y)に置き、これを順次B位置(X,Y)、C位置
(X,−Y)、D位置(−X,−Y)に移動させて、最
後にA位置に戻るように振られる。
【0021】さて、この撮像装置では上述のようにして
1フィールド毎にレンズブロック3が水平方向および垂
直方向に振られて、レンズ中心3AがA位置〜D位置に
あるときの撮像信号がフレームメモリ6に一旦格納され
る。このときのレンズブロック3の移動距離は、CCD
1における開口部11(図9(a))のピッチPH,P
Vの1/2である。
【0022】また、フレームメモリ6はCCD1の画素
数の4倍の容量を有するもので、図5に示すようなアド
レスが設定されている。そして、レンズブロック3のレ
ンズ中心3AがA位置〜D位置の何れかにあるときに、
CCD1から出力される各画素の撮像信号がインターレ
ース方式でレンズ中心3Aの位置に対応するアドレスに
書き込まれる。つまり、図6に示すように第1フィール
ドすなわちレンズ中心3AがA位置にあるときは、CC
D1の各画素の撮像信号がフレームメモリ6のアドレス
11、13、15・・・、31、33、35・・・に書
き込まれる。
【0023】次にレンズ中心3AがB位置に移動したと
きには、CCD1から出力される撮像信号がフレームメ
モリ6のアドレス12、14、16・・・、32、3
4、36・・・に書き込まれる。同様に、レンズ中心3
AがC位置にあるときには、撮像信号がアドレス22、
24、26・・・、42、44、46・・・に書き込ま
れ、レンズ中心3AがD位置にあるときには、映像信号
がアドレス21、23、25・・・、41、43、45
・・・に書き込まれる。
【0024】このようにしてフレームメモリ6の全アド
レスに撮像信号が書き込まれると、次にこれがノンイン
ターレース方式で読み出される。つまり、図5で示した
アドレスの順序にしたがって、アドレス11、12、1
3・・・、21、22、23・・・、31、32、33
・・というように読み出される。
【0025】この撮像装置では、上述のようにレンズブ
ロック3をスウィングすることにより、CCD1の画素
数の4倍の映像信号を得ることができ、また、各画素の
ピッチはCCD1における開口部11のピッチPH,P
Vの1/2となる。したがって、解像度が大幅に向上す
るようになる。
【0026】上述の実施例では、レンズブロック3全体
をスウィングする場合について説明したが、レンズブロ
ック3のうち何れか1つのレンズをスウィングさせるこ
とによって、上述と同様な効果を得ることが可能であ
る。
【0027】図7は、レンズブロック3のうち一番内側
のレンズ31をスウィングする場合を示す。いま、レン
ズ31の移動量をx、レンズ31の焦点距離をf、レン
ズブロック3の結像距離をaとすると、CCD1の撮像
面における光軸のずれ量yはy=a(x/f)となる。
すなわち、レンズ31の移動量xに比べて光軸のずれ量
yが小さいので、レンズ31の移動精度がそれ程正確で
なくても正常な映像信号を得ることが可能になる。
【0028】さらに、この撮像装置では、図8に示すよ
うにレンズブロック3の光軸に対するレンズ31の取り
付け角度を変化させることによっても、上述と同様な効
果を得ることが可能である。この場合には、上下左右の
圧電素子20A〜21Bが光軸方向に伸縮するように取
付けられる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はレンズを
スウィングし、レンズが各位置にあるときの撮像信号
を、レンズの位置に対応するフレームメモリのアドレス
に書き込み、全てのアドレスに撮像信号が書き込まれた
後、これをアドレスの順序通りに読み出すようにしたも
のである。
【0030】したがって本発明によれば、比較的軽量な
レンズをスウィングすればよいので装置を小型化するこ
とが可能であり、これによって高速応答も可能になる。
また、従来のダイクロイックミラーを用いた3板式CC
Dブロックなどを、そのまま使用することが可能にな
る。さらに、レンズをスウィングさせるので光学的な劣
化がなく、その上軽量なレンズを移動させるので駆動に
要するエネルギーを節減することが可能になるなどの効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる撮像装置の第1実施例の構成図
である。
【図2】レンズ取付部の断面図である。
【図3】圧電素子の伸縮方向を説明する説明図である。
【図4】レンズの移動順序の一例を説明する説明図であ
る。
【図5】フレームメモリ6のアドレスを説明する説明図
である。
【図6】フレームメモリ6の書き込み要領を説明する説
明図である。
【図7】本発明に係わる撮像装置の第2実施例の構成図
である。
【図8】本発明に係わる撮像装置の第3実施例の構成図
である。
【図9】従来例に係わるCCDのスウィングによる解像
度の向上を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 CCD 2 鏡胴 3 レンズブロック 4 サンプル・ホールド回路 5 A/D変換器 6 フレームメモリ 7 ラインバッファ 8 出力端子 9 アンプ 10 座標電圧発生回路 11 CCDの開口部 12 インバータ 20A,20B,21A,21B 圧電素子 22 レンズ支持筒 31 レンズ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被撮像光を撮像素子に入射させる光学レ
    ンズと、 上記光学レンズを垂直方向もしくは水平方向に駆動する
    駆動手段と、 上記撮像素子の出力信号を記憶するメモリと、 上記光学レンズが所定の周期で上記垂直方向もしくは上
    記水平方向に1絵素間隔移動するように上記駆動手段を
    制御すると共に、上記撮像素子の出力信号が上記光学レ
    ンズの位置に応じたアドレスに書き込まれるように上記
    メモリを制御する制御手段を備え、上記メモリからデー
    タを順次読み出すことにより出力映像信号を得るように
    したことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記所定の周期は1フィールド期間に相
    当することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 上記光学レンズは複数のレンズからな
    り、上記駆動手段は上記複数のレンズのうち何れか1つ
    を駆動するようになされていることを特徴とする請求項
    1記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 被撮像光を撮像素子に入射させる光学レ
    ンズと、 上記光学レンズの傾きを変える駆動手段と、 上記撮像素子の出力信号を記憶するメモリと、 上記光学レンズから上記撮像素子に入射する光の光軸が
    所定の周期で垂直方向もしくは水平方向に1絵素間隔移
    動するように上記駆動手段を制御すると共に、上記撮像
    素子の出力信号が上記光学レンズの位置に応じたアドレ
    スに書き込まれるように上記メモリを制御する制御手段
    を備え、上記メモリから順次データを読み出すことによ
    り出力映像信号を得るようにしたことを特徴とする撮像
    装置。
JP4227248A 1992-08-26 1992-08-26 撮像装置 Pending JPH0678189A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5907353A (en) * 1995-03-28 1999-05-25 Canon Kabushiki Kaisha Determining a dividing number of areas into which an object image is to be divided based on information associated with the object
KR100594148B1 (ko) * 1999-11-16 2006-06-28 삼성전자주식회사 촬상 기기의 화상 처리 장치

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US5907353A (en) * 1995-03-28 1999-05-25 Canon Kabushiki Kaisha Determining a dividing number of areas into which an object image is to be divided based on information associated with the object
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