JPH07240932A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPH07240932A JPH07240932A JP6029506A JP2950694A JPH07240932A JP H07240932 A JPH07240932 A JP H07240932A JP 6029506 A JP6029506 A JP 6029506A JP 2950694 A JP2950694 A JP 2950694A JP H07240932 A JPH07240932 A JP H07240932A
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Links
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高解像の信号を簡単な構成により得る。
【構成】 多板式カメラにおいて可変頂角プリズム等の
振動素子を用いて更に高解像を得る。又、手振れ防止と
高解像化の為の素子を兼用する。
振動素子を用いて更に高解像を得る。又、手振れ防止と
高解像化の為の素子を兼用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関し、特に高
い解像度を有する撮像装置に関する。
い解像度を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体エリアセンサの進歩により家
庭用の小型ビデオカメラ、スチルビデオカメラなどの高
画素化、低価格化、小型化が可能となり、画質的にはNT
SC等のテレビ規格では十分な画像が得られるようになっ
てきた。しかしながら、大画面用の画像やハードコピ
ー、コンピュータグラフィックス等に必要な解像力を得
るには、現状の画素数では不十分である。固体エリアセ
ンサの画素数は通常４０万画素、高精細用でも２００万
画素が限度であり、さらなる改善は難しいとされてい
る。
庭用の小型ビデオカメラ、スチルビデオカメラなどの高
画素化、低価格化、小型化が可能となり、画質的にはNT
SC等のテレビ規格では十分な画像が得られるようになっ
てきた。しかしながら、大画面用の画像やハードコピ
ー、コンピュータグラフィックス等に必要な解像力を得
るには、現状の画素数では不十分である。固体エリアセ
ンサの画素数は通常４０万画素、高精細用でも２００万
画素が限度であり、さらなる改善は難しいとされてい
る。
【０００３】そこで、他の方法で高画素化を実現する方
法として、以下の方法が開示されている。 （１）一部の製品化されているビデオカムコーダに見ら
れるように、プリズムで分割した被写体像を複数の撮像
素子で撮像する方法。 （２）特開昭60-250789等より提案されている様に、撮
影光学系の像の領域を２次結像光学系等で分離して、そ
れぞれの領域を複数の撮像素子で撮像した後、合成する
ことで高解像度を得る方法。 （３）特公昭50-13052、特公昭59-18909、特公昭59-430
35等が提案している画素ずらしによる方法。これは撮像
光学系の像面側に光束を分割する素子、例えばダイクロ
イックプリズムやハーフミラーを挿入し、複数のエリア
センサを画素の半ピッチあるいはそれ以下の量だけ位置
ずらしして配置する方法で、得られた複数の画像からエ
リアセンサの画素数より多い情報が得られる。またテレ
ビジョン学会誌”画像情報工学と放送技術Vol.47 No.2
1993 「デュアルグリーン方式を用いたハイビジョン2/
3インチ小型ＣＣＤカメラ」”において３板式プリズム
の内２枚のＣＣＤが画素ずらしされた配置になっていて
被写体を撮像する方式が掲載されている。 （４）特公昭57-31701等では撮影光学系に複屈折偏光素
子を挿入し偏光素子を制御することによって画素ずらし
を行い、その画像を周期的に撮像することによって、撮
像素子単板で画素数以上の情報を得る方法。
法として、以下の方法が開示されている。 （１）一部の製品化されているビデオカムコーダに見ら
れるように、プリズムで分割した被写体像を複数の撮像
素子で撮像する方法。 （２）特開昭60-250789等より提案されている様に、撮
影光学系の像の領域を２次結像光学系等で分離して、そ
れぞれの領域を複数の撮像素子で撮像した後、合成する
ことで高解像度を得る方法。 （３）特公昭50-13052、特公昭59-18909、特公昭59-430
35等が提案している画素ずらしによる方法。これは撮像
光学系の像面側に光束を分割する素子、例えばダイクロ
イックプリズムやハーフミラーを挿入し、複数のエリア
センサを画素の半ピッチあるいはそれ以下の量だけ位置
ずらしして配置する方法で、得られた複数の画像からエ
リアセンサの画素数より多い情報が得られる。またテレ
ビジョン学会誌”画像情報工学と放送技術Vol.47 No.2
1993 「デュアルグリーン方式を用いたハイビジョン2/
3インチ小型ＣＣＤカメラ」”において３板式プリズム
の内２枚のＣＣＤが画素ずらしされた配置になっていて
被写体を撮像する方式が掲載されている。 （４）特公昭57-31701等では撮影光学系に複屈折偏光素
子を挿入し偏光素子を制御することによって画素ずらし
を行い、その画像を周期的に撮像することによって、撮
像素子単板で画素数以上の情報を得る方法。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上説明し
たような従来技術をさらに発展させて、限られた画素数
の撮像素子を用いて高精細画像が得られる撮像装置の提
供を目的としている。本出願に係る発明の第１の目的
は、被写体像をｎ個（ｎは２以上）の撮像素子で撮像す
る手段と、前記被写体像を撮像素子に相対位置を変化さ
せて複数回露光する手段と、を組み合わせることによ
り、更なる高精細の画像を得ることにある。本出願の第
２の発明の目的は、前記複数の撮像素子の内、ｍ個（ｍ
は２以上、ｎ以下）の撮像素子に対して、被写体像を水
平方向、または垂直方向にそれぞれ画素ピッチの１／ｍ
だけずらして投影することにより上記第１の目的に対
し、より解像度を優先した高精細の画像を得ることにあ
る。
たような従来技術をさらに発展させて、限られた画素数
の撮像素子を用いて高精細画像が得られる撮像装置の提
供を目的としている。本出願に係る発明の第１の目的
は、被写体像をｎ個（ｎは２以上）の撮像素子で撮像す
る手段と、前記被写体像を撮像素子に相対位置を変化さ
せて複数回露光する手段と、を組み合わせることによ
り、更なる高精細の画像を得ることにある。本出願の第
２の発明の目的は、前記複数の撮像素子の内、ｍ個（ｍ
は２以上、ｎ以下）の撮像素子に対して、被写体像を水
平方向、または垂直方向にそれぞれ画素ピッチの１／ｍ
だけずらして投影することにより上記第１の目的に対
し、より解像度を優先した高精細の画像を得ることにあ
る。
【０００５】又、簡単な構成で高解像を得ることのでき
る手振れ機能付きの撮像装置を提供することを目的とす
る。
る手振れ機能付きの撮像装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本願に係る発明
は、被写体像を電気信号に変換する画像処理装置におい
て、被写体像をｎ個（ｎは２以上）の撮像素子で撮像す
る手段と、前記被写体像を撮像素子に相対位置を変化さ
せて、複数回露光する手段と、を有することを特徴とす
る。
は、被写体像を電気信号に変換する画像処理装置におい
て、被写体像をｎ個（ｎは２以上）の撮像素子で撮像す
る手段と、前記被写体像を撮像素子に相対位置を変化さ
せて、複数回露光する手段と、を有することを特徴とす
る。
【０００７】又、本願の実施例では、前記複数の撮像素
子の内、ｍ個（ｍは２以上、ｎ以下）の撮像素子に対し
て、被写体像を水平方向、または垂直方向にそれぞれ画
素ピッチの１／ｍだけずらして投影することを特徴とす
る。
子の内、ｍ個（ｍは２以上、ｎ以下）の撮像素子に対し
て、被写体像を水平方向、または垂直方向にそれぞれ画
素ピッチの１／ｍだけずらして投影することを特徴とす
る。
【０００８】又本願の第２発明は光学系と、手振れを防
止する為に光学系と撮像素子とを相対的に変位させる変
位手段と、該変位手段を用いて撮像素子の画素ピッチの
整数分の１ずれた複数の像を入力する制御手段と、を有
するので従来の手振れ防止用の素子を使って高解像を得
ることができる。
止する為に光学系と撮像素子とを相対的に変位させる変
位手段と、該変位手段を用いて撮像素子の画素ピッチの
整数分の１ずれた複数の像を入力する制御手段と、を有
するので従来の手振れ防止用の素子を使って高解像を得
ることができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の撮像装置の第１の実施例を示
す図である。１は撮像素子を含む記録系である。１０は
プリズムブロックであって被写体からの光を３枚の撮像
素子１１ａ〜１１ｃに分光する。１１ａ〜１１ｃはそれ
ぞれレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のフ
ィルタが貼られている。本実施例では上記３枚の撮像素
子の画素配置はまったく同様、すなわち画素ずらしされ
ておらず、被写体像はそれぞれの撮像素子の同じ位置に
投影される。１２は撮像素子１１ａ〜１１ｃの出力をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１３はメモリであ
って、撮像素子１１ａ〜１１ｃによってそれぞれ撮像さ
れたＲＢＧの画像データは、Ａ／Ｄ変換器１２、メモリ
１３を通って半導体メモリカード、ハードディスク等の
記録部１４に記録される。以上の記録動作はシステムコ
ントローラ１５によってコントロールされている。２は
撮像系であって、露出、焦点検出、ズーミング等の制御
を行う。３は可変頂角プリズムであって被写体像を撮像
素子に相対位置を変化させる画素ずらし手段である。可
変頂角プリズム３は、特開平2-124518で説明されている
ように、透明弾性体をガラス板等の平行平板間に封入し
てその平行平板の角度を外部からの付勢力により変化さ
せることにより通過光束の光学性能を任意に変化させた
光学素子である。平行平板に挟まれた透明弾性体には例
えば水、アルコール、グリコール、シリコンオイル、シ
リコンゲル、シリコーンゴム、有機物オイル等よりなっ
ている。ＤＴは加速度センサーで手振れ量をリアルタイ
ムで検出し、可変頂角プリズムの前後のガラス板を、図
示していない駆動機構によって動かすことにより、可変
頂角プリズムの頂角を変化させ、これによって手振れに
よる画像のぶれを補正する。３０は撮像系２の焦点検
出、露光等の駆動制御および上記可変頂角プリズム３に
おけるガラス板の駆動機構の駆動制御手段であって、前
述のシステムコントローラ１５から駆動のタイミング等
が制御される。４は高周波検出回路であってメモリ１３
内の所定領域のデータに対して高周波成分が抽出され
る。そして高周波成分が最大になる、つまり合焦状態に
なるまでシステムコントローラ１５、駆動制御手段３０
によって撮影系２の駆動が続けられる。この焦点検出の
方式はビデオカメラで用いられている撮像素子の信号の
高周波成分が最大になるように撮像光学系を制御するい
わゆる“山登りサーボ方式”であって，ＮＨＫ技法第１
７巻、第１号、石田他による“山登りサーボ方式による
テレビカメラの自動焦点調整”にて開示されているので
その詳細説明は省略する。
す図である。１は撮像素子を含む記録系である。１０は
プリズムブロックであって被写体からの光を３枚の撮像
素子１１ａ〜１１ｃに分光する。１１ａ〜１１ｃはそれ
ぞれレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のフ
ィルタが貼られている。本実施例では上記３枚の撮像素
子の画素配置はまったく同様、すなわち画素ずらしされ
ておらず、被写体像はそれぞれの撮像素子の同じ位置に
投影される。１２は撮像素子１１ａ〜１１ｃの出力をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１３はメモリであ
って、撮像素子１１ａ〜１１ｃによってそれぞれ撮像さ
れたＲＢＧの画像データは、Ａ／Ｄ変換器１２、メモリ
１３を通って半導体メモリカード、ハードディスク等の
記録部１４に記録される。以上の記録動作はシステムコ
ントローラ１５によってコントロールされている。２は
撮像系であって、露出、焦点検出、ズーミング等の制御
を行う。３は可変頂角プリズムであって被写体像を撮像
素子に相対位置を変化させる画素ずらし手段である。可
変頂角プリズム３は、特開平2-124518で説明されている
ように、透明弾性体をガラス板等の平行平板間に封入し
てその平行平板の角度を外部からの付勢力により変化さ
せることにより通過光束の光学性能を任意に変化させた
光学素子である。平行平板に挟まれた透明弾性体には例
えば水、アルコール、グリコール、シリコンオイル、シ
リコンゲル、シリコーンゴム、有機物オイル等よりなっ
ている。ＤＴは加速度センサーで手振れ量をリアルタイ
ムで検出し、可変頂角プリズムの前後のガラス板を、図
示していない駆動機構によって動かすことにより、可変
頂角プリズムの頂角を変化させ、これによって手振れに
よる画像のぶれを補正する。３０は撮像系２の焦点検
出、露光等の駆動制御および上記可変頂角プリズム３に
おけるガラス板の駆動機構の駆動制御手段であって、前
述のシステムコントローラ１５から駆動のタイミング等
が制御される。４は高周波検出回路であってメモリ１３
内の所定領域のデータに対して高周波成分が抽出され
る。そして高周波成分が最大になる、つまり合焦状態に
なるまでシステムコントローラ１５、駆動制御手段３０
によって撮影系２の駆動が続けられる。この焦点検出の
方式はビデオカメラで用いられている撮像素子の信号の
高周波成分が最大になるように撮像光学系を制御するい
わゆる“山登りサーボ方式”であって，ＮＨＫ技法第１
７巻、第１号、石田他による“山登りサーボ方式による
テレビカメラの自動焦点調整”にて開示されているので
その詳細説明は省略する。
【００１０】本発明においては更に上記可変頂角プリズ
ム３の頂角を若干変化させて被写体像を撮像素子に対し
て相対位置を変化させる、つまり画素ずらしを行ってい
る。撮影しているカメラが振動している場合は、防振の
ための可変頂角プリズム３の駆動に上記画素ずらしの駆
動を重畳すれば振動の影響を減少させることができる。
図２では可変頂角プリズム３によって画素ずらしを行い
ながら撮像素子に露光し蓄積された信号を順次読みだし
ていくタイムチャートを示している。撮像素子１１ａ、
１１ｃについても１１ｂと同様であるから、以下、撮像
素子１１ｂにおいて説明を行う。図２において、Ａ１は
１回目の露光。Ｃ１は、この１回目の信号読みだしを表
す。露光Ａ１が終了した後、信号の読みだしＣ１が開始
され、同時に可変頂角プリズムの駆動により画素ずらし
が行われる。同様にＡ２，Ａ３，Ａ４で示される露光に
おいて蓄積された信号はそれぞれＣ２、Ｃ３、Ｃ４で読
みだされる。Ａ２，Ａ３，Ａ４で示される露光終了後に
可変頂角プリズム３の駆動によって画素ずらしが行われ
る。図３は、可変頂角プリズム３によって被写体像の位
置が撮像素子上でずれていく様を表している。１ａ、１
ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃが例えば撮像素子１１ｂ上
の画素の一部を表している。ｐは、画素ピッチであっ
て、本実施例では縦方向も横方向も同じである。撮像素
子１１ａ、１１ｃの画素配置も１１ｂと同様であるか
ら、以下、撮像素子１１ｂについて説明を行う。初期位
置での被写体像を１回撮影した後、１ａ、１ｂ、１ｃ、
２ａ、２ｂ、２ｃに投影していた被写体像はｐ／２ピッ
チだけ図中右方向にずれるまで可変頂角プリズム３を駆
動し、再び撮影する。駆動量は、以下に示す式で計算さ
れる。図５において δ…可変頂角プリズムによる光線の傾き角 ａ…可変頂角プリズムから被写体までの距離 ｄ…ピント面における被写体像のずれ量（画素ずらし
量） とすると、このときｄは十分小さいから、次式が成り立
つ。
ム３の頂角を若干変化させて被写体像を撮像素子に対し
て相対位置を変化させる、つまり画素ずらしを行ってい
る。撮影しているカメラが振動している場合は、防振の
ための可変頂角プリズム３の駆動に上記画素ずらしの駆
動を重畳すれば振動の影響を減少させることができる。
図２では可変頂角プリズム３によって画素ずらしを行い
ながら撮像素子に露光し蓄積された信号を順次読みだし
ていくタイムチャートを示している。撮像素子１１ａ、
１１ｃについても１１ｂと同様であるから、以下、撮像
素子１１ｂにおいて説明を行う。図２において、Ａ１は
１回目の露光。Ｃ１は、この１回目の信号読みだしを表
す。露光Ａ１が終了した後、信号の読みだしＣ１が開始
され、同時に可変頂角プリズムの駆動により画素ずらし
が行われる。同様にＡ２，Ａ３，Ａ４で示される露光に
おいて蓄積された信号はそれぞれＣ２、Ｃ３、Ｃ４で読
みだされる。Ａ２，Ａ３，Ａ４で示される露光終了後に
可変頂角プリズム３の駆動によって画素ずらしが行われ
る。図３は、可変頂角プリズム３によって被写体像の位
置が撮像素子上でずれていく様を表している。１ａ、１
ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃが例えば撮像素子１１ｂ上
の画素の一部を表している。ｐは、画素ピッチであっ
て、本実施例では縦方向も横方向も同じである。撮像素
子１１ａ、１１ｃの画素配置も１１ｂと同様であるか
ら、以下、撮像素子１１ｂについて説明を行う。初期位
置での被写体像を１回撮影した後、１ａ、１ｂ、１ｃ、
２ａ、２ｂ、２ｃに投影していた被写体像はｐ／２ピッ
チだけ図中右方向にずれるまで可変頂角プリズム３を駆
動し、再び撮影する。駆動量は、以下に示す式で計算さ
れる。図５において δ…可変頂角プリズムによる光線の傾き角 ａ…可変頂角プリズムから被写体までの距離 ｄ…ピント面における被写体像のずれ量（画素ずらし
量） とすると、このときｄは十分小さいから、次式が成り立
つ。
【００１１】tanδ＝ｄ／ａ ａ≫ｄだから δ＝ｄ／ａ したがって上記ずれ量ｄが、ｐ／２となるためには、δ
＝ｄ／ａ＝ｐ／２ａが成立する傾き角δまで可変頂角プ
リズムを駆動すれば良い。一般に可変頂角プリズムの制
御は、光線の傾き角δではなく、前後のガラス板のなす
角、すなわち頂角をもって制御を行うので、その換算式
は後述する。
＝ｄ／ａ＝ｐ／２ａが成立する傾き角δまで可変頂角プ
リズムを駆動すれば良い。一般に可変頂角プリズムの制
御は、光線の傾き角δではなく、前後のガラス板のなす
角、すなわち頂角をもって制御を行うので、その換算式
は後述する。
【００１２】同様にｐ／２ずつ図中、下方向、左方向に
被写体像をずらしながらそれぞれ撮影した後、再び初期
位置に戻る。
被写体像をずらしながらそれぞれ撮影した後、再び初期
位置に戻る。
【００１３】このようにして４回被写体像をずらしてＲ
ＧＢ各色撮影したデータはメモリ１３上で並べかえられ
て、ＲＧＢそれぞれに対して撮像素子の４倍の画素数を
持った高精細の画像が構築される。この画像からは、た
とえばＧ成分の画像から、前述の高周波検出回路４によ
って高周波成分が検出され焦点検出が行われる。画像情
報は、画素ずらししたため縦、横それぞれ２倍になって
おり、画素ずらしする前に比べて、より多くの高周波成
分が抽出される。そして高周波成分が最大になるまで、
すなわち合焦するまで撮影系２の駆動が行われる。
ＧＢ各色撮影したデータはメモリ１３上で並べかえられ
て、ＲＧＢそれぞれに対して撮像素子の４倍の画素数を
持った高精細の画像が構築される。この画像からは、た
とえばＧ成分の画像から、前述の高周波検出回路４によ
って高周波成分が検出され焦点検出が行われる。画像情
報は、画素ずらししたため縦、横それぞれ２倍になって
おり、画素ずらしする前に比べて、より多くの高周波成
分が抽出される。そして高周波成分が最大になるまで、
すなわち合焦するまで撮影系２の駆動が行われる。
【００１４】次に図４では３板式プリズムの内２枚のＣ
ＣＤ１１ａ、１１ｂがＧのフィルターを持ち且つお互い
に画素ずらしされた配置になっている第２実施例につい
て説明する。残りの１枚の撮像素子１１ｃのフィルター
配置はＲ、Ｂのストライプフィルターである。この構成
は前述のテレビジョン学会誌“画像情報工学と放送技術
Vol.47 No.2 1993 「デュアルグリーン方式を用いたハ
イビジョン2/3インチ小型ＣＣＤカメラ」”のものと同
様であり、撮影したデータから全画素についてＲＢＧ信
号を作る方法に関しては公知であるから、ここでは被写
体像の輝度信号に関するずらし方に関して説明する。３
１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃは撮像
素子１１ａ上の画素の一部の配置を表している。これに
対し撮像素子１１ｂでは、３１ａ’、３１ｂ’、３１
ｃ’、３２ａ’、３２ｂ’、３２ｃ’に示すように撮像
素子１１ａの画素間に内挿された位置、すなわち画素ず
らしされて配置されている。この状態で撮影した後、図
中、前記可変頂角プリズムで矢印方向に被写体像をずら
し、再び撮影する。この方式ではもともと輝度成分とな
るＧの画素配置がずれているため、輝度成分に関しては
合計２回の撮影で前述のＲＧＢ３板方式と同等の画素数
が得られる。本例では３枚の撮像素子の内、２枚が水
平、垂直方向とも画素ずらしされている場合であるが、
何れか一方の方向でも同様である。さらに、ｎ枚の撮像
素子の内、同じ色フィルター構成のｍ枚（ｍは、２以上
ｎ以下）がそれぞれ１／ｍずつ水平方向または垂直方向
に画素ずらしされた配置をとれば、被写体像をｋ回画素
が配置されていない位置に可変頂角プリズム等で画素ず
らしすることで輝度成分に関しては、((k+1）×ｍ）個
の画素データが得られる。この画素データは前述のメモ
リ上で並びかえられて、輝度信号に関して撮像素子の
（ｋ＋１）倍のデータを持った高精細画像を構築する。
このようにすれば第１実施例より短時間で高解像の映像
を合成することができる。
ＣＤ１１ａ、１１ｂがＧのフィルターを持ち且つお互い
に画素ずらしされた配置になっている第２実施例につい
て説明する。残りの１枚の撮像素子１１ｃのフィルター
配置はＲ、Ｂのストライプフィルターである。この構成
は前述のテレビジョン学会誌“画像情報工学と放送技術
Vol.47 No.2 1993 「デュアルグリーン方式を用いたハ
イビジョン2/3インチ小型ＣＣＤカメラ」”のものと同
様であり、撮影したデータから全画素についてＲＢＧ信
号を作る方法に関しては公知であるから、ここでは被写
体像の輝度信号に関するずらし方に関して説明する。３
１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃは撮像
素子１１ａ上の画素の一部の配置を表している。これに
対し撮像素子１１ｂでは、３１ａ’、３１ｂ’、３１
ｃ’、３２ａ’、３２ｂ’、３２ｃ’に示すように撮像
素子１１ａの画素間に内挿された位置、すなわち画素ず
らしされて配置されている。この状態で撮影した後、図
中、前記可変頂角プリズムで矢印方向に被写体像をずら
し、再び撮影する。この方式ではもともと輝度成分とな
るＧの画素配置がずれているため、輝度成分に関しては
合計２回の撮影で前述のＲＧＢ３板方式と同等の画素数
が得られる。本例では３枚の撮像素子の内、２枚が水
平、垂直方向とも画素ずらしされている場合であるが、
何れか一方の方向でも同様である。さらに、ｎ枚の撮像
素子の内、同じ色フィルター構成のｍ枚（ｍは、２以上
ｎ以下）がそれぞれ１／ｍずつ水平方向または垂直方向
に画素ずらしされた配置をとれば、被写体像をｋ回画素
が配置されていない位置に可変頂角プリズム等で画素ず
らしすることで輝度成分に関しては、((k+1）×ｍ）個
の画素データが得られる。この画素データは前述のメモ
リ上で並びかえられて、輝度信号に関して撮像素子の
（ｋ＋１）倍のデータを持った高精細画像を構築する。
このようにすれば第１実施例より短時間で高解像の映像
を合成することができる。
【００１５】今までの説明では、可変頂角プリズムを画
素ずらし手段として用いてきたが、本発明は以下のよう
な手段を使っても実現できる。図６では可変頂角プリズ
ムを含み、被写体像を撮像素子に相対位置を変化させる
画素ずらし手段を列挙する。 （ａ）は上述した可変頂角プリズム方式である。頂角
φ、光線の傾き角δ、可変頂角プリズムの屈折率をｎと
すると次の関係式が成立する。 δ≒（ｎ−１）xφ （ｂ）反射型偏角方式。鏡面の反射板をθだけ傾ける
と、光線の傾き角δとの関係は、δ＝２ｘθとなる。
（ａ）（ｂ）の方式では、被写体像がピント面で所定量
ずれる様に例えば前述した演算を行ってφおよびθを制
御する。 （ｃ）回転プリズム方式。幅Ｌのプリズムをφだけ傾け
ると光線は次式で示すｄだけ平行にずれる。 ｄ＝（（ｎ−１）x Ｌ x φ）／ｎ （ｄ）移動プリズム方式。頂角α、屈折率ｎのプリズム
を図のように２枚逆さに配置したとき、プリズム間の距
離Ｄと光線のずれる距離ｄの関係は次式で示され，Ｄを
変化させることにより、像をずらす。 ｄ≒（ｎ−１）x α x Ｄ （ｃ）（ｄ）の方式では撮像素子の直前にプリズムを配
置したとき（画素ずらし量）＝ｄ、となるが、プリズム
と撮像素子の間に別の光学系が入っている場合にはその
光学系の効果も含めて駆動量ｄを決定する。 （ｅ）移動レンズ方式。撮影レンズ中の焦点距離ｆ’の
レンズを光軸に対して垂直方向にＤだけずらす。レンズ
とピント面との距離をｖとするとピント面上での像のず
れ量ｄは次式で表される。 ｄ≒ｖ x Ｄ／ｆ’ 実施例で説明したような可変頂角プリズム方式は一例で
あって、以上のように動的に画素をずらす手段はいずれ
の手段をとっても達成できるのは説明した通りである。
更に撮像手段をピエゾ素子等を使って光軸に垂直な面内
で振動させても良いことは言うまでもない。
素ずらし手段として用いてきたが、本発明は以下のよう
な手段を使っても実現できる。図６では可変頂角プリズ
ムを含み、被写体像を撮像素子に相対位置を変化させる
画素ずらし手段を列挙する。 （ａ）は上述した可変頂角プリズム方式である。頂角
φ、光線の傾き角δ、可変頂角プリズムの屈折率をｎと
すると次の関係式が成立する。 δ≒（ｎ−１）xφ （ｂ）反射型偏角方式。鏡面の反射板をθだけ傾ける
と、光線の傾き角δとの関係は、δ＝２ｘθとなる。
（ａ）（ｂ）の方式では、被写体像がピント面で所定量
ずれる様に例えば前述した演算を行ってφおよびθを制
御する。 （ｃ）回転プリズム方式。幅Ｌのプリズムをφだけ傾け
ると光線は次式で示すｄだけ平行にずれる。 ｄ＝（（ｎ−１）x Ｌ x φ）／ｎ （ｄ）移動プリズム方式。頂角α、屈折率ｎのプリズム
を図のように２枚逆さに配置したとき、プリズム間の距
離Ｄと光線のずれる距離ｄの関係は次式で示され，Ｄを
変化させることにより、像をずらす。 ｄ≒（ｎ−１）x α x Ｄ （ｃ）（ｄ）の方式では撮像素子の直前にプリズムを配
置したとき（画素ずらし量）＝ｄ、となるが、プリズム
と撮像素子の間に別の光学系が入っている場合にはその
光学系の効果も含めて駆動量ｄを決定する。 （ｅ）移動レンズ方式。撮影レンズ中の焦点距離ｆ’の
レンズを光軸に対して垂直方向にＤだけずらす。レンズ
とピント面との距離をｖとするとピント面上での像のず
れ量ｄは次式で表される。 ｄ≒ｖ x Ｄ／ｆ’ 実施例で説明したような可変頂角プリズム方式は一例で
あって、以上のように動的に画素をずらす手段はいずれ
の手段をとっても達成できるのは説明した通りである。
更に撮像手段をピエゾ素子等を使って光軸に垂直な面内
で振動させても良いことは言うまでもない。
【００１６】図７は本発明の第３実施例で、図１と同様
のものは同一の番号を付す。従来から被写体像を複数の
領域に分割して撮像した後、合成することによって高精
細の画像を撮像する方法が考えられる。本実施例はこの
方法をさらに高精細化するためのものである。破線５１
は被写体からの光線であって、可変頂角プリズム３と撮
像系２を通して１次結像面５２に結像する。像は２次結
像光学系５３によって分割され、撮像素子５４ａ、５４
ｂに２次結像している。このようにして得られる２枚の
撮像素子の画像をメモリ上で合成することで１枚の撮像
素子に対し２倍の画素数を持つ画像が出来る。本実施例
では更に可変頂角プリズム３を周期的に駆動し、例えば
図２に示したように画素ずらしを行い再び撮像すること
で、さらに高精細化が達成できる。
のものは同一の番号を付す。従来から被写体像を複数の
領域に分割して撮像した後、合成することによって高精
細の画像を撮像する方法が考えられる。本実施例はこの
方法をさらに高精細化するためのものである。破線５１
は被写体からの光線であって、可変頂角プリズム３と撮
像系２を通して１次結像面５２に結像する。像は２次結
像光学系５３によって分割され、撮像素子５４ａ、５４
ｂに２次結像している。このようにして得られる２枚の
撮像素子の画像をメモリ上で合成することで１枚の撮像
素子に対し２倍の画素数を持つ画像が出来る。本実施例
では更に可変頂角プリズム３を周期的に駆動し、例えば
図２に示したように画素ずらしを行い再び撮像すること
で、さらに高精細化が達成できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本願に係る発明に
よれば、被写体像を電気信号に変換する画像処理装置に
おいて、被写体像をｎ個（ｎは２以上）の撮像素子で撮
像する手段と、前記被写体像を撮像素子に相対位置を変
化させて、複数回露光する手段と、を有することによっ
て、どちらか単一な手段を持つ場合に比べ、さらに高精
細画像が得られ、したがってより多くの高周波成分を検
出でき、正確に焦点検出を行うことが出来る。
よれば、被写体像を電気信号に変換する画像処理装置に
おいて、被写体像をｎ個（ｎは２以上）の撮像素子で撮
像する手段と、前記被写体像を撮像素子に相対位置を変
化させて、複数回露光する手段と、を有することによっ
て、どちらか単一な手段を持つ場合に比べ、さらに高精
細画像が得られ、したがってより多くの高周波成分を検
出でき、正確に焦点検出を行うことが出来る。
【００１８】又、従来の手振れ防止用の素子を工夫して
使うことで簡単に高解像の信号を得ることができる。
使うことで簡単に高解像の信号を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施例のブロック図。
【図２】本発明の実施例の駆動タイムチャート。
【図３】第１実施例において被写体像の位置を撮像素子
上でずらす様子を示す図。
上でずらす様子を示す図。
【図４】第２実施例において像をずらす様子を示す図。
【図５】光線の傾き角と被写体像のずれ量の関係図。
【図６】画素ずらし手段の他の例を示す図。
【図７】本発明の第３の実施例図。
Claims (3)
- 【請求項１】 被写体像を電気信号に変換する画像処理
装置において、被写体像をｎ個（ｎは２以上）の撮像素
子で撮像する手段と、前記被写体像を撮像素子に相対位
置を変化させて複数回露光する手段と、を有することを
特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 前記複数の撮像素子の内、ｍ個（ｍは２
以上、ｎ以下）の撮像素子に対して、被写体像を水平方
向、または垂直方向にそれぞれ画素ピッチの１／ｍだけ
ずらして投影することを特徴とする請求項１の撮像装
置。 - 【請求項３】 光学系と、手振れを防止する為に光学系
と撮像素子を相対的に変位させる変位手段と、該変位手
段を用いて、撮像素子の画素ピッチの整数分の１ずれた
複数の像を入力する制御手段を有する撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029506A JPH07240932A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
| DE69528915T DE69528915T2 (de) | 1994-02-28 | 1995-02-21 | Bildaufnahmevorrichtung |
| EP95301086A EP0669757B1 (en) | 1994-02-28 | 1995-02-21 | Image sensing apparatus |
| US08/391,388 US6734903B1 (en) | 1994-02-28 | 1995-02-27 | Image sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029506A JPH07240932A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240932A true JPH07240932A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12277983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6029506A Withdrawn JPH07240932A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07240932A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6577341B1 (en) | 1996-10-14 | 2003-06-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
| US6940542B2 (en) | 2000-07-10 | 2005-09-06 | Ricoh Company, Ltd | Imaging apparatus, and method and device for shake correction in imaging apparatus |
| WO2006022229A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 撮像光学機器、撮像画像処理システムおよび撮像画像処理プログラム |
| US7517713B2 (en) | 2004-10-28 | 2009-04-14 | Sony Corporation | Solid-state image sensor and method for manufacturing thereof as well as semiconductor device and method for manufacturing thereof |
| JP2022541026A (ja) * | 2019-07-15 | 2022-09-21 | 華為技術有限公司 | 撮影機器及び方法、並びに調整要素 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6029506A patent/JPH07240932A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6577341B1 (en) | 1996-10-14 | 2003-06-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
| US6940542B2 (en) | 2000-07-10 | 2005-09-06 | Ricoh Company, Ltd | Imaging apparatus, and method and device for shake correction in imaging apparatus |
| WO2006022229A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 撮像光学機器、撮像画像処理システムおよび撮像画像処理プログラム |
| US7517713B2 (en) | 2004-10-28 | 2009-04-14 | Sony Corporation | Solid-state image sensor and method for manufacturing thereof as well as semiconductor device and method for manufacturing thereof |
| JP2022541026A (ja) * | 2019-07-15 | 2022-09-21 | 華為技術有限公司 | 撮影機器及び方法、並びに調整要素 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |