JPH08163420A - 画像生成方法およびその装置 - Google Patents
画像生成方法およびその装置Info
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- JPH08163420A JPH08163420A JP6323653A JP32365394A JPH08163420A JP H08163420 A JPH08163420 A JP H08163420A JP 6323653 A JP6323653 A JP 6323653A JP 32365394 A JP32365394 A JP 32365394A JP H08163420 A JPH08163420 A JP H08163420A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １フィールド分の画像生成用の固体撮像素子
によりシャッタ信号の入力時の画像データをフレーム単
位で生成する。 【構成】 カメラレンズ１からの光像をハーフミラー２
により分岐させて、２個のＣＣＤ３ａ，３ｂに同時に結
像させる。各ＣＣＤ３ａ，３ｂは、相対的な位置関係が
２分の１画素分だけ位置ずれするように配置される。制
御回路４は、トリガ信号の入力により各ＣＣＤ３ａ，３
ｂに所定の時間間隔をおいたパルス信号ＳＴr ，ＳＴt
をそれぞれ同時に出力して各ＣＣＤ３ａ，３ｂに同時に
電荷を蓄積させた後、蓄積された電荷を取り出すための
読出パルスφｖ1 ，φｖ2 ，φｈ1，φｈ2 を各ＣＣＤ
３ａ，３ｂに個別に出力する。
によりシャッタ信号の入力時の画像データをフレーム単
位で生成する。 【構成】 カメラレンズ１からの光像をハーフミラー２
により分岐させて、２個のＣＣＤ３ａ，３ｂに同時に結
像させる。各ＣＣＤ３ａ，３ｂは、相対的な位置関係が
２分の１画素分だけ位置ずれするように配置される。制
御回路４は、トリガ信号の入力により各ＣＣＤ３ａ，３
ｂに所定の時間間隔をおいたパルス信号ＳＴr ，ＳＴt
をそれぞれ同時に出力して各ＣＣＤ３ａ，３ｂに同時に
電荷を蓄積させた後、蓄積された電荷を取り出すための
読出パルスφｖ1 ，φｖ2 ，φｈ1，φｈ2 を各ＣＣＤ
３ａ，３ｂに個別に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シャッタ信号の入力
により対象物の画像を生成するための方法および撮像装
置に関し、殊にこの発明は、１フィールド分の画像信号
を生成するための固体撮像素子を用いて、シャッタ信号
の入力時点における１フレーム分の画像を生成するため
の方法およびその方法を実施するための画像生成装置に
関連する。
により対象物の画像を生成するための方法および撮像装
置に関し、殊にこの発明は、１フィールド分の画像信号
を生成するための固体撮像素子を用いて、シャッタ信号
の入力時点における１フレーム分の画像を生成するため
の方法およびその方法を実施するための画像生成装置に
関連する。
【０００２】
【従来の技術】例えばベルトコンベア上の製品など移動
する物体について、対象物がある位置に到達した時点で
の画像データを得て検査などの処理を行う際に、シャッ
タ機能を有する撮像装置により目標の地点に到達した対
象物を撮像し、得られた画像を画像処理装置に取り込ん
で所定の処理を行うようにしている。この処理に利用さ
れる撮像装置には、全画面（１フレーム）分の画素を有
するＣＣＤ素子（以下「フレーム画像用ＣＣＤ」とい
う）が必要である。このフレーム画像用ＣＣＤは、シャ
ッタが切られることにより移動する物体の瞬時をとらえ
る１フレーム分の画像データを蓄積（記憶）するもの
で、シャッタ動作の後に、シャッタが切られた時点での
１フレーム分の画像データをフレーム画像用ＣＣＤから
読み出すことにより、処理対象とする画像データを得る
ことができる。
する物体について、対象物がある位置に到達した時点で
の画像データを得て検査などの処理を行う際に、シャッ
タ機能を有する撮像装置により目標の地点に到達した対
象物を撮像し、得られた画像を画像処理装置に取り込ん
で所定の処理を行うようにしている。この処理に利用さ
れる撮像装置には、全画面（１フレーム）分の画素を有
するＣＣＤ素子（以下「フレーム画像用ＣＣＤ」とい
う）が必要である。このフレーム画像用ＣＣＤは、シャ
ッタが切られることにより移動する物体の瞬時をとらえ
る１フレーム分の画像データを蓄積（記憶）するもの
で、シャッタ動作の後に、シャッタが切られた時点での
１フレーム分の画像データをフレーム画像用ＣＣＤから
読み出すことにより、処理対象とする画像データを得る
ことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の画像処理に対
し、瞬時の画像を取り込む必要のない通常の画像処理を
行う場合、一般に１フィールド分の画素を有するＣＣＤ
素子（以下「フィールド画像用ＣＣＤ」という）が配備
された撮像装置が用いられる。このフィールド画像用Ｃ
ＣＤは広く用いられているため安価に流通しているのに
対し、前記のフレーム画像用ＣＣＤは画素数が２倍にな
り、しかも一般に流通していないため、非常に高価であ
る。
し、瞬時の画像を取り込む必要のない通常の画像処理を
行う場合、一般に１フィールド分の画素を有するＣＣＤ
素子（以下「フィールド画像用ＣＣＤ」という）が配備
された撮像装置が用いられる。このフィールド画像用Ｃ
ＣＤは広く用いられているため安価に流通しているのに
対し、前記のフレーム画像用ＣＣＤは画素数が２倍にな
り、しかも一般に流通していないため、非常に高価であ
る。
【０００４】ところで近年、撮像装置内にＣＣＤを変位
させる手段を設け、シャッタの動作により第１の画像デ
ータを生成した後、ＣＣＤを２分の１画素分変位させて
再度シャッタを動作させて第２の画像データを生成し、
両者の画像データを合わせて高解像度の画像データを生
成する撮像装置が提案されている（特開平４−７０２８
４号公報）。しかしながらこの撮像装置は、２つの画像
データを異なるタイミングで取り込むもので、移動する
物体を瞬時にとらえた画像データを生成するためにはフ
レーム画像用ＣＣＤを用いなければならない点は同様で
あり、装置のコストの削減はいまだ実現していない。
させる手段を設け、シャッタの動作により第１の画像デ
ータを生成した後、ＣＣＤを２分の１画素分変位させて
再度シャッタを動作させて第２の画像データを生成し、
両者の画像データを合わせて高解像度の画像データを生
成する撮像装置が提案されている（特開平４−７０２８
４号公報）。しかしながらこの撮像装置は、２つの画像
データを異なるタイミングで取り込むもので、移動する
物体を瞬時にとらえた画像データを生成するためにはフ
レーム画像用ＣＣＤを用いなければならない点は同様で
あり、装置のコストの削減はいまだ実現していない。
【０００５】この発明は上記問題に着目してなされたも
ので、対象物の画像を２方向に分岐させて各方向に２個
の固体撮像素子を相対的な位置関係を垂直方向に２分の
１画素分だけ位置ずれさせて配置することにより、１フ
ィールド分の画像生成用の固体撮像素子によりシャッタ
信号の入力時の画像データをフレーム単位で生成し得る
画像生成方法を提供すると共に、この種の画像生成装置
の製作コストを大幅に削減することを目的とする。
ので、対象物の画像を２方向に分岐させて各方向に２個
の固体撮像素子を相対的な位置関係を垂直方向に２分の
１画素分だけ位置ずれさせて配置することにより、１フ
ィールド分の画像生成用の固体撮像素子によりシャッタ
信号の入力時の画像データをフレーム単位で生成し得る
画像生成方法を提供すると共に、この種の画像生成装置
の製作コストを大幅に削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の画像生成方法
は、対象物の光像を光学系を介して２方向へ同時に取り
込んで、相対的な位置関係を垂直方向に２分の１画素分
だけ位置ずれさせた２個の固体撮像素子に結像させ、シ
ャッタ信号の入力により各固体撮像素子を同時に駆動し
て電荷を蓄積した後、各固体撮像素子に蓄積された電荷
を個別に取り出してそれぞれ画像信号に変換することを
特徴とする。
は、対象物の光像を光学系を介して２方向へ同時に取り
込んで、相対的な位置関係を垂直方向に２分の１画素分
だけ位置ずれさせた２個の固体撮像素子に結像させ、シ
ャッタ信号の入力により各固体撮像素子を同時に駆動し
て電荷を蓄積した後、各固体撮像素子に蓄積された電荷
を個別に取り出してそれぞれ画像信号に変換することを
特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、前記の画像生成方法を
実施するための画像生成装置であって、対象物の光像を
同時に２方向へ取り込むための光学系と、前記の各方向
に相対的な位置関係が垂直方向に２分の１画素分だけ位
置ずれするように配置された２個の固体撮像素子と、シ
ャッタ信号の入力により各固体撮像素子を同時に駆動し
て電荷を蓄積させる駆動手段と、各固体撮像素子に蓄積
された電荷を個別に取り出してそれぞれ画像信号に変換
する画像信号生成手段とを備えている。
実施するための画像生成装置であって、対象物の光像を
同時に２方向へ取り込むための光学系と、前記の各方向
に相対的な位置関係が垂直方向に２分の１画素分だけ位
置ずれするように配置された２個の固体撮像素子と、シ
ャッタ信号の入力により各固体撮像素子を同時に駆動し
て電荷を蓄積させる駆動手段と、各固体撮像素子に蓄積
された電荷を個別に取り出してそれぞれ画像信号に変換
する画像信号生成手段とを備えている。
【０００８】請求項３の発明では、前記駆動手段は、前
記シャッタ信号の入力により所定の時間間隔をおいた一
対のパルス信号を各固体撮像素子にそれぞれ同時に出力
し、各固体撮像素子にそれぞれ配備される複数個の受光
素子による電荷の蓄積動作が前記のパルス信号間に一斉
に行われるよう各固体撮像素子を駆動する。
記シャッタ信号の入力により所定の時間間隔をおいた一
対のパルス信号を各固体撮像素子にそれぞれ同時に出力
し、各固体撮像素子にそれぞれ配備される複数個の受光
素子による電荷の蓄積動作が前記のパルス信号間に一斉
に行われるよう各固体撮像素子を駆動する。
【０００９】請求項４の発明では、前記画像信号生成手
段は、前記各固体撮像素子に順次電荷読出し用の制御信
号を与えて各固体撮像素子に蓄積された電荷を個別に取
り出した後、各固体撮像素子毎に取り出した電荷をそれ
ぞれ画像信号に変換する。
段は、前記各固体撮像素子に順次電荷読出し用の制御信
号を与えて各固体撮像素子に蓄積された電荷を個別に取
り出した後、各固体撮像素子毎に取り出した電荷をそれ
ぞれ画像信号に変換する。
【００１０】請求項５の画像生成装置は、さらに上記の
各手段により生成された各固体撮像素子毎の画像信号を
順次画像処理装置へと出力する画像信号出力手段を備え
ている。
各手段により生成された各固体撮像素子毎の画像信号を
順次画像処理装置へと出力する画像信号出力手段を備え
ている。
【００１１】
【作用】光学系により対象物の画像は２方向へ分岐し、
各方向に配備された固体撮像素子に同時に結像する。シ
ャッタ信号の入力により各固体撮像素子に同時に電荷が
蓄積された後、各固体撮像素子に蓄積された電荷が個別
に取り出され画像信号に変換される。このとき各固体撮
像素子は、相対的な位置関係を垂直方向に２分の１画素
分だけ位置ずれさせて配置されているので、各固体撮像
素子からの電荷により、それぞれ１フィールド分に相当
する画像信号が得られる。
各方向に配備された固体撮像素子に同時に結像する。シ
ャッタ信号の入力により各固体撮像素子に同時に電荷が
蓄積された後、各固体撮像素子に蓄積された電荷が個別
に取り出され画像信号に変換される。このとき各固体撮
像素子は、相対的な位置関係を垂直方向に２分の１画素
分だけ位置ずれさせて配置されているので、各固体撮像
素子からの電荷により、それぞれ１フィールド分に相当
する画像信号が得られる。
【００１２】請求項３の発明では、シャッタ信号の入力
により一対のパルス信号がそれぞれの固体撮像素子に同
時に出力される。各固体撮像素子に配備される複数個の
受光素子は、第１のパルス信号により一斉に電荷の蓄積
を開始した後、第２のパルス信号により一斉に電荷の蓄
積を終了する。
により一対のパルス信号がそれぞれの固体撮像素子に同
時に出力される。各固体撮像素子に配備される複数個の
受光素子は、第１のパルス信号により一斉に電荷の蓄積
を開始した後、第２のパルス信号により一斉に電荷の蓄
積を終了する。
【００１３】請求項４の発明では、各固体撮像素子に順
次読出し用の制御信号を与えることにより、各固体撮像
素子毎に蓄積された電荷が順次出力される。
次読出し用の制御信号を与えることにより、各固体撮像
素子毎に蓄積された電荷が順次出力される。
【００１４】請求項５の発明では、各固体撮像素子に蓄
積された電荷にそれぞれ１フィールド分の画像信号が生
成された後、順次画像処理装置へと出力され、画像処理
装置において１フレーム分の画像データとして処理され
る。
積された電荷にそれぞれ１フィールド分の画像信号が生
成された後、順次画像処理装置へと出力され、画像処理
装置において１フレーム分の画像データとして処理され
る。
【００１５】
【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる撮像装
置の概略構成を示す。この撮像装置は、移動する対象物
が所定の位置に到達した時点の画像データを生成するた
めのもので、カメラレンズ１，ハーフミラー２，２個の
フィールド画像用ＣＣＤ（以下単に「ＣＣＤ」という）
３ａ，３ｂ，制御回路４，アンプ５ａ，５ｂ，アナログ
スイッチ６，ミキシング回路７などから構成される。
置の概略構成を示す。この撮像装置は、移動する対象物
が所定の位置に到達した時点の画像データを生成するた
めのもので、カメラレンズ１，ハーフミラー２，２個の
フィールド画像用ＣＣＤ（以下単に「ＣＣＤ」という）
３ａ，３ｂ，制御回路４，アンプ５ａ，５ｂ，アナログ
スイッチ６，ミキシング回路７などから構成される。
【００１６】前記ハーフミラー２は、カメラレンズ１の
光路上に配備され、対象物の光像を２方向へ分岐させ
る。前記ＣＣＤ３ａ，３ｂは、ハーフミラー２により分
岐した各光路上であって、カメラレンズ１からの光像を
同時に結像する位置にそれぞれ配備される。
光路上に配備され、対象物の光像を２方向へ分岐させ
る。前記ＣＣＤ３ａ，３ｂは、ハーフミラー２により分
岐した各光路上であって、カメラレンズ１からの光像を
同時に結像する位置にそれぞれ配備される。
【００１７】前記各ＣＣＤ３ａ，３ｂは、相対的な位置
関係が２分の１画素分だけ位置ずれするように配置され
ている。この実施例では、後述する図２に示すように、
第１のＣＣＤ３ａが第２のＣＣＤ３ｂよりも垂直方向に
２分の１画素分だけ上に位置するように、言い換えれば
第２のＣＣＤ３ｂのｉ行目の各画素が第１のＣＣＤ３ａ
のｉ行目とｉ＋１行目との間に位置するように設定され
る。
関係が２分の１画素分だけ位置ずれするように配置され
ている。この実施例では、後述する図２に示すように、
第１のＣＣＤ３ａが第２のＣＣＤ３ｂよりも垂直方向に
２分の１画素分だけ上に位置するように、言い換えれば
第２のＣＣＤ３ｂのｉ行目の各画素が第１のＣＣＤ３ａ
のｉ行目とｉ＋１行目との間に位置するように設定され
る。
【００１８】制御回路４は、ＲＳ−１７０形式のインタ
ーレスビデオ信号のタイミングに応じて動作するもの
で、内部で後述する垂直，水平各方向の同期信号ＨＤ，
ＶＤ，および画像信号生成用の同期信号ｓｙｎｃを生成
している。この状態で図示しないストロボの発光により
生じるトリガ信号を受けて、制御回路４は、各ＣＣＤ３
ａ，３ｂに所定の時間間隔（数千分の１秒）をおいた１
対のパルス信号ＳＴr ，ＳＴt をそれぞれ同時に出力す
る。これらパルス信号ＳＴr ，ＳＴt は、各ＣＣＤ３
ａ，３ｂの電荷蓄積動作を同時に駆動させるためのもの
で、各ＣＣＤ３ａ，３ｂは、第１のパルス信号ＳＴr に
より電荷の蓄積を開始し、第２のパルス信号ＳＴt によ
り蓄積動作を終了する。
ーレスビデオ信号のタイミングに応じて動作するもの
で、内部で後述する垂直，水平各方向の同期信号ＨＤ，
ＶＤ，および画像信号生成用の同期信号ｓｙｎｃを生成
している。この状態で図示しないストロボの発光により
生じるトリガ信号を受けて、制御回路４は、各ＣＣＤ３
ａ，３ｂに所定の時間間隔（数千分の１秒）をおいた１
対のパルス信号ＳＴr ，ＳＴt をそれぞれ同時に出力す
る。これらパルス信号ＳＴr ，ＳＴt は、各ＣＣＤ３
ａ，３ｂの電荷蓄積動作を同時に駆動させるためのもの
で、各ＣＣＤ３ａ，３ｂは、第１のパルス信号ＳＴr に
より電荷の蓄積を開始し、第２のパルス信号ＳＴt によ
り蓄積動作を終了する。
【００１９】また制御回路４は、各ＣＣＤ３ａ，３ｂに
蓄積された電荷を読み出すための制御信号として、後述
するパルス信号φｖ1 ，φｖ2 ，φｈ1 ，φｈ2 （以下
「読出パルス」という）をまず第１のＣＣＤ３ａに、続
いて同様の読出パルスを第２のＣＣＤ３ｂに順次出力す
ると共に、アナログスイッチ６にＨまたはＬレベルの切
換え信号を出力し、読出パルスの出力先のＣＣＤに接続
されたアンプ５ａまたは５ｂをミキシング回路７に接続
する。
蓄積された電荷を読み出すための制御信号として、後述
するパルス信号φｖ1 ，φｖ2 ，φｈ1 ，φｈ2 （以下
「読出パルス」という）をまず第１のＣＣＤ３ａに、続
いて同様の読出パルスを第２のＣＣＤ３ｂに順次出力す
ると共に、アナログスイッチ６にＨまたはＬレベルの切
換え信号を出力し、読出パルスの出力先のＣＣＤに接続
されたアンプ５ａまたは５ｂをミキシング回路７に接続
する。
【００２０】前記アンプ５ａ，５ｂは、それぞれＣＣＤ
３ａ，３ｂに蓄積された電荷を増幅処理して電気信号と
して取り出すためのもので、出力された電気信号は、前
記アナログスイッチ６の切換えによりミキシング回路７
へと出力される。このミキシング回路７には、他方の入
力信号として、前記した同期信号ｓｙｎｃが与えられて
いる。ミキシング回路７は、いずれかのアンプ５ａ，５
ｂからの電気信号と同期信号ｓｙｎｃとを合成処理して
画像信号を生成し、図示しない画像処理装置へと出力す
る。
３ａ，３ｂに蓄積された電荷を増幅処理して電気信号と
して取り出すためのもので、出力された電気信号は、前
記アナログスイッチ６の切換えによりミキシング回路７
へと出力される。このミキシング回路７には、他方の入
力信号として、前記した同期信号ｓｙｎｃが与えられて
いる。ミキシング回路７は、いずれかのアンプ５ａ，５
ｂからの電気信号と同期信号ｓｙｎｃとを合成処理して
画像信号を生成し、図示しない画像処理装置へと出力す
る。
【００２１】図２は、各ＣＣＤ３ａ，３ｂにより得られ
た画像データの構成を示す。図中、Ａij（白抜きの矩
形）は第１のＣＣＤ３ａのｉ行ｊ列目の受光素子（後述
するフォトダイオードＦij）により得られた画素データ
を、Ｂij（斜線で塗りつぶした矩形）は第２のＣＣＤ３
ｂのｉ行ｊ列目の受光素子により得られた画素データを
それぞれ示す。
た画像データの構成を示す。図中、Ａij（白抜きの矩
形）は第１のＣＣＤ３ａのｉ行ｊ列目の受光素子（後述
するフォトダイオードＦij）により得られた画素データ
を、Ｂij（斜線で塗りつぶした矩形）は第２のＣＣＤ３
ｂのｉ行ｊ列目の受光素子により得られた画素データを
それぞれ示す。
【００２２】各ＣＣＤの前述した相対的な位置関係と前
記読出パルスの出力順序とにより、前記第１のＣＣＤ３
ａから出力された電荷により生成された画像信号は奇数
フィールド分の画像信号として、第２のＣＣＤ３ｂから
出力された電荷により生成された画像信号は偶数フィー
ルド分の画像信号としてそれぞれ出力される。各フィー
ルド分の画像信号はそれぞれ画像処理装置の画像メモリ
内に入力され、１フレーム分の画像データとして記憶さ
れる。画像処理装置の制御部は、この画像メモリから適
宜画像データを読み出して、計測処理など所定の処理を
実行する。
記読出パルスの出力順序とにより、前記第１のＣＣＤ３
ａから出力された電荷により生成された画像信号は奇数
フィールド分の画像信号として、第２のＣＣＤ３ｂから
出力された電荷により生成された画像信号は偶数フィー
ルド分の画像信号としてそれぞれ出力される。各フィー
ルド分の画像信号はそれぞれ画像処理装置の画像メモリ
内に入力され、１フレーム分の画像データとして記憶さ
れる。画像処理装置の制御部は、この画像メモリから適
宜画像データを読み出して、計測処理など所定の処理を
実行する。
【００２３】各ＣＣＤ３ａ，３ｂは、図３に示すごと
く、前記各画素データＡij，Ｂijを生成するための複数
個のフォトダイオードＦij，各列毎に配備される複数個
の垂直シフトレジスタ１０Ｖ，各行毎に蓄積された電荷
をまとめて出力するための水平シフトレジスタ１０Ｈな
どから構成される。
く、前記各画素データＡij，Ｂijを生成するための複数
個のフォトダイオードＦij，各列毎に配備される複数個
の垂直シフトレジスタ１０Ｖ，各行毎に蓄積された電荷
をまとめて出力するための水平シフトレジスタ１０Ｈな
どから構成される。
【００２４】前記各フォトダイオードＦijは、それぞれ
２個のゲート回路８，９にそれぞれ接続される。第１の
ゲート回路８は前記第１のパルス信号ＳＴr によりフォ
トダイオードＦijをグランドに接続するためのもので、
このゲート回路８の閉鎖により、パルス信号ＳＴr の出
力以前に各フォトダイオードＦijに蓄積されていた電荷
がグランドへと放出される。一方、第２のゲート回路９
は第２のパルス信号ＳＴt を受けてフォトダイオードＦ
ijを所属する列の垂直シフトレジスタ１０Ｖへと接続す
るためのもので、このゲート回路９の閉鎖により第１の
パルス信号ＳＴr 以降に各フォトダイオードＦijに蓄積
された電荷が各列毎の垂直シフトレジスタ１０Ｖに移送
される。
２個のゲート回路８，９にそれぞれ接続される。第１の
ゲート回路８は前記第１のパルス信号ＳＴr によりフォ
トダイオードＦijをグランドに接続するためのもので、
このゲート回路８の閉鎖により、パルス信号ＳＴr の出
力以前に各フォトダイオードＦijに蓄積されていた電荷
がグランドへと放出される。一方、第２のゲート回路９
は第２のパルス信号ＳＴt を受けてフォトダイオードＦ
ijを所属する列の垂直シフトレジスタ１０Ｖへと接続す
るためのもので、このゲート回路９の閉鎖により第１の
パルス信号ＳＴr 以降に各フォトダイオードＦijに蓄積
された電荷が各列毎の垂直シフトレジスタ１０Ｖに移送
される。
【００２５】第２のパルス信号ＳＴt の出力後、制御回
路４は、各垂直シフトレジスタ１０Ｖに一対の読出パル
スφｖ1 ，φｖ2 を連続して出力する。これら読出パル
スφｖ1 ，φｖ2 は、各垂直シフトレジスタ１０Ｖの保
有する電荷のうち一番先頭の電荷を水平シフトレジスタ
１０Ｈへ移送するためのもので、水平シフトレジスタ１
０Ｈに１行分の電荷が移動すると、つぎに制御回路４か
ら水平シフトレジスタ１０Ｈに、読出パルスφｈ1 ，φ
ｈ2 が垂直シフトレジスタ１０Ｖの数（１行分のフォト
ダイオードの数）に相当する数だけ連続的に出力され
る。
路４は、各垂直シフトレジスタ１０Ｖに一対の読出パル
スφｖ1 ，φｖ2 を連続して出力する。これら読出パル
スφｖ1 ，φｖ2 は、各垂直シフトレジスタ１０Ｖの保
有する電荷のうち一番先頭の電荷を水平シフトレジスタ
１０Ｈへ移送するためのもので、水平シフトレジスタ１
０Ｈに１行分の電荷が移動すると、つぎに制御回路４か
ら水平シフトレジスタ１０Ｈに、読出パルスφｈ1 ，φ
ｈ2 が垂直シフトレジスタ１０Ｖの数（１行分のフォト
ダイオードの数）に相当する数だけ連続的に出力され
る。
【００２６】図４は、前記制御回路４による各種制御信
号の出力タイミングを示す。なお、以下の説明で、ＣＮ
は前記したアナログスイッチ６を切り換えるための切換
え信号であって、前記ミキシング回路７は、この切換え
信号ＣＮがＬレベルのときは第１のアンプ５ａと接続さ
れて第１のＣＣＤ３ａからの電気信号を入力し、切換え
信号ＣＮがＨレベルのときは第２のアンプ５ｂと接続さ
れて第２のＣＣＤ３ｂからの電気信号を入力する。
号の出力タイミングを示す。なお、以下の説明で、ＣＮ
は前記したアナログスイッチ６を切り換えるための切換
え信号であって、前記ミキシング回路７は、この切換え
信号ＣＮがＬレベルのときは第１のアンプ５ａと接続さ
れて第１のＣＣＤ３ａからの電気信号を入力し、切換え
信号ＣＮがＨレベルのときは第２のアンプ５ｂと接続さ
れて第２のＣＣＤ３ｂからの電気信号を入力する。
【００２７】前記同期信号ｓｙｎｃは、垂直同期信号Ｖ
ＤがＨのときは水平同期信号ＨＤに同期するタイミング
で、垂直同期信号ＶＤがＬのときは水平同期信号ＨＤの
２分の１の周期タイミングで、それぞれ出力される。
ＤがＨのときは水平同期信号ＨＤに同期するタイミング
で、垂直同期信号ＶＤがＬのときは水平同期信号ＨＤの
２分の１の周期タイミングで、それぞれ出力される。
【００２８】ストロボ発光によりトリガ信号が入力され
ると、制御回路４は、このトリガ信号に応じて前記した
パルス信号ＳＴr ，ＳＴt を所定の時間間隔をおいて出
力する。これにより前記したように、パルス信号ＳＴr
の出力からＳＴt の出力までの間に各ＣＣＤ３ａ，３ｂ
の各フォトダイオードＦijに電荷の蓄積が行われ、蓄積
された電荷が各列毎の垂直シフトレジスタ１０Ｖへと移
送される。
ると、制御回路４は、このトリガ信号に応じて前記した
パルス信号ＳＴr ，ＳＴt を所定の時間間隔をおいて出
力する。これにより前記したように、パルス信号ＳＴr
の出力からＳＴt の出力までの間に各ＣＣＤ３ａ，３ｂ
の各フォトダイオードＦijに電荷の蓄積が行われ、蓄積
された電荷が各列毎の垂直シフトレジスタ１０Ｖへと移
送される。
【００２９】第２のパルス信号ＳＴt の出力後、最初の
垂直同期信号ＶＤの立上がりに応じて、第１のＣＣＤ３
ａに前記読出パルスφｖ1 ，φｖ2 が順次出力される。
この読出しパルス信号φｖ1 ，φｖ2 により、ＣＣＤ３
ａの第１行目の各フォトダイオードに蓄積されていた電
荷が垂直シフトレジスタ１０Ｈへと移動する。つぎに水
平同期信号ＨＤが立ち上がると、制御回路４は、前記パ
ルス信号φｈ1 ，φｈ2 をそれぞれ１行分のフォトダイ
オードＦij の数に相当する数だけ出力して水平シフト
レジスタ１０Ｈの保有する電荷を順次出力させる。
垂直同期信号ＶＤの立上がりに応じて、第１のＣＣＤ３
ａに前記読出パルスφｖ1 ，φｖ2 が順次出力される。
この読出しパルス信号φｖ1 ，φｖ2 により、ＣＣＤ３
ａの第１行目の各フォトダイオードに蓄積されていた電
荷が垂直シフトレジスタ１０Ｈへと移動する。つぎに水
平同期信号ＨＤが立ち上がると、制御回路４は、前記パ
ルス信号φｈ1 ，φｈ2 をそれぞれ１行分のフォトダイ
オードＦij の数に相当する数だけ出力して水平シフト
レジスタ１０Ｈの保有する電荷を順次出力させる。
【００３０】一方、前記切換え信号ＣＮは、トリガ信号
を受けてＬレベルに切り換えられているので、アナログ
スイッチ６は第１のアンプ５ａをミキシング回路７に接
続している。これにより第１のＣＣＤ３ａから出力され
た各電荷はアンプ５ａで増幅された後、ミキシング回路
７へと入力されて画像信号に変換される。
を受けてＬレベルに切り換えられているので、アナログ
スイッチ６は第１のアンプ５ａをミキシング回路７に接
続している。これにより第１のＣＣＤ３ａから出力され
た各電荷はアンプ５ａで増幅された後、ミキシング回路
７へと入力されて画像信号に変換される。
【００３１】以下、水平同期信号ＨＤの立下りに応じて
つぎの読出パルスφｖ1 ，φｖ2 が出力された後、つぎ
の水平同期信号ＨＤの立上りに応じて各読出パルスφｈ
1 ，φｈ2 が連続的に出力される。これに応じてＣＣＤ
３ａの各行毎の蓄積電荷が出力され、画像信号へと変換
される。ＣＣＤ３ａ内のすべての蓄積電荷が出力された
とき垂直同期信号ＶＤが立ち下がり、これに伴い前記切
換え信号ＣＮがＨレベルに切り換えられる。
つぎの読出パルスφｖ1 ，φｖ2 が出力された後、つぎ
の水平同期信号ＨＤの立上りに応じて各読出パルスφｈ
1 ，φｈ2 が連続的に出力される。これに応じてＣＣＤ
３ａの各行毎の蓄積電荷が出力され、画像信号へと変換
される。ＣＣＤ３ａ内のすべての蓄積電荷が出力された
とき垂直同期信号ＶＤが立ち下がり、これに伴い前記切
換え信号ＣＮがＨレベルに切り換えられる。
【００３２】つぎの垂直同期信号ＶＤの立ち上がりを受
けて、制御回路４は、第２のＣＣＤ３ｂに対し、第１の
ＣＣＤに対して行ったのと同様のタイミングで、各垂直
シフトレジスタ１０Ｖに読出パルスφＶｖ1 ，φｖ
2 を、水平シフトレジスタ１０Ｈに複数個の読出パルス
φｈ1 ，φｈ2 を、それぞれ出力し、ＣＣＤ３ｂの各行
毎の電荷を順次出力させる。
けて、制御回路４は、第２のＣＣＤ３ｂに対し、第１の
ＣＣＤに対して行ったのと同様のタイミングで、各垂直
シフトレジスタ１０Ｖに読出パルスφＶｖ1 ，φｖ
2 を、水平シフトレジスタ１０Ｈに複数個の読出パルス
φｈ1 ，φｈ2 を、それぞれ出力し、ＣＣＤ３ｂの各行
毎の電荷を順次出力させる。
【００３３】このとき前記アナログスイッチ６は、Ｈレ
ベルの切換え信号ＣＮを受けて、第２のアンプ５ｂをミ
キシング回路７に接続するよう切り換えられており、Ｃ
ＣＤ３ｂから出力される各電荷はアンプ５ｂにより増幅
された後、ミキシング回路７で画像信号に変換される。
ベルの切換え信号ＣＮを受けて、第２のアンプ５ｂをミ
キシング回路７に接続するよう切り換えられており、Ｃ
ＣＤ３ｂから出力される各電荷はアンプ５ｂにより増幅
された後、ミキシング回路７で画像信号に変換される。
【００３４】
【発明の効果】この発明は上記の如く、相対的な位置関
係が垂直方向に２分の１画素分だけ位置ずれするように
配備された２個の固体撮像素子に対象物の画像を同時に
結像させ、シャッタ信号の入力により各固体撮像素子を
同時に駆動して電荷を蓄積した後、それぞれに蓄積され
た電荷を個別に取り出して画像信号に変換するようにし
たから、１フィールド分の画像信号の生成機能を有する
固体撮像素子により対象物の瞬時の画像データをフレー
ム単位で生成することが可能となり、この種の画像生成
装置を製作するコストを大幅に削減できる。
係が垂直方向に２分の１画素分だけ位置ずれするように
配備された２個の固体撮像素子に対象物の画像を同時に
結像させ、シャッタ信号の入力により各固体撮像素子を
同時に駆動して電荷を蓄積した後、それぞれに蓄積され
た電荷を個別に取り出して画像信号に変換するようにし
たから、１フィールド分の画像信号の生成機能を有する
固体撮像素子により対象物の瞬時の画像データをフレー
ム単位で生成することが可能となり、この種の画像生成
装置を製作するコストを大幅に削減できる。
【００３５】請求項３の発明では、シャッタ信号の入力
により所定の時間を隔てた一対のパルス信号を各固体撮
像素子にそれぞれ同時に出力して、各受光素子の電荷の
蓄積を一斉に開始させた後終了させるようにしたので、
シャッタ信号入力時の奇数，偶数各フィールド分の画像
データの取得が実現できる。
により所定の時間を隔てた一対のパルス信号を各固体撮
像素子にそれぞれ同時に出力して、各受光素子の電荷の
蓄積を一斉に開始させた後終了させるようにしたので、
シャッタ信号入力時の奇数，偶数各フィールド分の画像
データの取得が実現できる。
【００３６】請求項４の発明では、各固体撮像素子に順
次読出し用の制御信号を与えることにより、各固体撮像
素子毎に蓄積された電荷を取り出すことが可能となる。
次読出し用の制御信号を与えることにより、各固体撮像
素子毎に蓄積された電荷を取り出すことが可能となる。
【００３７】請求項５の発明では、各固体撮像素子の蓄
積電荷を用いて生成された各画像信号をそれぞれ画像処
理装置に出力するようにしたので、画像処理装置は対象
物の瞬時の状態をとらえた１フレーム分の画像データを
取り込んで処理することができる。
積電荷を用いて生成された各画像信号をそれぞれ画像処
理装置に出力するようにしたので、画像処理装置は対象
物の瞬時の状態をとらえた１フレーム分の画像データを
取り込んで処理することができる。
【図１】この発明の一実施例にかかる撮像装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】ＣＣＤの相対位置関係を示す説明図である。
【図３】ＣＣＤの構成を示す説明図である。
【図４】制御回路の動作手順を示すタイミングチャート
である。
である。
２ ハーフミラー ３ａ，３ｂ ＣＣＤ ４ 制御回路 ６ アナログスイッチ ７ ミキシング回路
Claims (5)
- 【請求項１】 対象物の光像を光学系を介して２方向へ
同時に取り込んで、相対的な位置関係を垂直方向に２分
の１画素分だけ位置ずれさせた２個の固体撮像素子に結
像させ、シャッタ信号の入力により各固体撮像素子を同
時に駆動して電荷を蓄積した後、各固体撮像素子に蓄積
された電荷を個別に取り出してそれぞれ画像信号に変換
することを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項２】 対象物の光像を同時に２方向へ取り込む
ための光学系と、 前記の各方向に相対的な位置関係が垂直方向に２分の１
画素分だけ位置ずれするように配置された２個の固体撮
像素子と、 シャッタ信号の入力により各固体撮像素子を同時に駆動
して電荷を蓄積させる駆動手段と、 各固体撮像素子に蓄積された電荷を個別に取り出してそ
れぞれ画像信号に変換する画像信号生成手段とを備えて
成る画像生成装置。 - 【請求項３】 前記駆動手段は、前記シャッタ信号の入
力により所定の時間間隔をおいた一対のパルス信号を各
固体撮像素子にそれぞれ同時に出力し、各固体撮像素子
にそれぞれ配備される複数個の受光素子による電荷の蓄
積動作が前記のパルス信号間に一斉に行われるよう各固
体撮像素子を駆動する手段である請求項２に記載された
撮像装置。 - 【請求項４】 前記画像信号生成手段は、前記各固体撮
像素子に順次電荷読出し用の制御信号を与えて各固体撮
像素子に蓄積された電荷を個別に取り出した後、各固体
撮像素子毎に取り出した電荷をそれぞれ画像信号に変換
する手段である請求項２に記載された撮像装置。 - 【請求項５】 対象物の光像を同時に２方向へ取り込む
ための光学系と、 前記の各方向に相対的な位置関係が垂直方向に２分の１
画素分だけ位置ずれするように配置された２個の固体撮
像素子と、 シャッタ信号の入力により各固体撮像素子を同時に駆動
して電荷を蓄積させる駆動手段と、 各固体撮像素子に蓄積された電荷を個別に取り出してそ
れぞれ画像信号に変換する画像信号生成手段と、 前記画像信号生成手段により生成された各固体撮像素子
毎の画像信号を順次画像処理装置へと出力する画像信号
出力手段とを備えて成る撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6323653A JPH08163420A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 画像生成方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6323653A JPH08163420A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 画像生成方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08163420A true JPH08163420A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18157117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6323653A Pending JPH08163420A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 画像生成方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08163420A (ja) |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP6323653A patent/JPH08163420A/ja active Pending
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