JPH10288803A - Image pickup device and its method - Google Patents

Image pickup device and its method

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Publication number
JPH10288803A
JPH10288803A JP9111739A JP11173997A JPH10288803A JP H10288803 A JPH10288803 A JP H10288803A JP 9111739 A JP9111739 A JP 9111739A JP 11173997 A JP11173997 A JP 11173997A JP H10288803 A JPH10288803 A JP H10288803A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
lens
lens unit
image
imaging lens
Prior art date
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Application number
JP9111739A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Suzuki
幸夫 鈴木
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10288803A publication Critical patent/JPH10288803A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-resolution image, even if a solid-state image pickup element having a small number of picture elements is used, without increasing the number of the solid-state image pickup elements. SOLUTION: The drive control of the first - fourth electromagnet parts 7-10 of an electromagnetic actuator 5 is executed by a control means, one lens 4b of an image pickup lens part for forming the image of an object on the solid- state pickup element is successively moved into four different directions centering on an optical axis, whenever exposure is attained four times and each image data obtained by the exposure of four times is synthesized by a synthesizing means, to generate synthetic image data for one picture, so that it is all right to use only one solid-state image pickup element, without increasing the number of the solid-state image pickup elements and further, even if the solid- state image pickup element whose picture elements are small in number is used, the high-resolution image can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電子カメラやビ
デオカメラに用いられる撮像装置および撮像方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus and an image pickup method used for an electronic camera and a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子カメラに用いられる撮像装置におい
ては、撮像レンズで被写体の画像をCCDなどの固体撮
像素子に結像させ、結像された画像を固体撮像素子で電
気信号に変換し、その出力信号を被写体の画像として形
成している。この場合、固体撮像素子は、受光画素が縦
横に配列された受光部と、この受光部の各受光画素で得
られた電荷を転送する電荷転送部とを備えている。この
ような撮像装置で画像の解像度を上げる場合には、固体
撮像素子の受光部の画素数を増やす方法や、被写体から
の光を赤、緑、青の3つの波長に分光し、各波長の光を
3つの固体撮像素子でそれぞれ受光し、得られた各画像
データを合成する方法などがある。
2. Description of the Related Art In an image pickup apparatus used in an electronic camera, an image of a subject is formed on a solid-state image pickup device such as a CCD by an image pickup lens, and the formed image is converted into an electric signal by the solid-state image pickup device. The output signal is formed as an image of the subject. In this case, the solid-state imaging device includes a light receiving unit in which light receiving pixels are arranged vertically and horizontally, and a charge transfer unit that transfers charges obtained in each light receiving pixel of the light receiving unit. In order to increase the resolution of an image with such an imaging device, a method of increasing the number of pixels of a light receiving unit of a solid-state imaging device, or a method of dispersing light from a subject into three wavelengths of red, green, and blue, and There is a method in which light is received by three solid-state imaging devices, and the obtained image data is combined.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
画素数を増やす方法では、固定撮像素子が各受光画素で
得られた電荷を電荷転送部に蓄積し、蓄積した電荷を順
次転送する構造であるから、各受光画素の面積を小さく
すると、電荷を蓄積しにくくなり、このため受光画素の
小面積化に限界が生じ、受光サイズを変えずに集積度を
高めることに限界がある。また、後者の分光方法では、
固体撮像素子の枚数が多くなるばかりか、被写体からの
光を3つの波長に分解するためのデバイスが必要となる
ため、装置全体が大型化するとともに、コストも高くな
るという不都合がある。
However, the former method of increasing the number of pixels has a structure in which the fixed image pickup device accumulates electric charges obtained in each light receiving pixel in a charge transfer section and sequentially transfers the accumulated electric charges. For this reason, if the area of each light receiving pixel is reduced, it becomes difficult to accumulate electric charges. Therefore, there is a limit in reducing the area of the light receiving pixel, and there is a limit in increasing the integration degree without changing the light receiving size. In the latter method,
Not only does the number of solid-state imaging devices increase, but a device for decomposing light from a subject into three wavelengths is required. Therefore, there are disadvantages that the entire apparatus is increased in size and the cost is increased.

【0004】この発明の課題は、固体撮像素子を増やす
ことなく、画素数の少ない固体撮像素子を用いても、高
解像度の画像を得ることができるようにすることであ
る。
[0004] It is an object of the present invention to provide a high-resolution image without increasing the number of solid-state imaging devices and using a solid-state imaging device with a small number of pixels.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、受光画素が
縦横に配列された固体撮像素子と、この固体撮像素子に
被写体の画像を結像させる撮像レンズ部と、この撮像レ
ンズ部の少なくとも一部のレンズを光軸に対して移動さ
せるアクチュエータと、撮像レンズ部の少なくとも一部
のレンズが複数回異なる方向に移動するようにアクチュ
エータを駆動制御する制御手段と、撮像レンズ部の少な
くとも一部のレンズの複数回の移動によって得られた画
像データを合成して1画面の合成画像データを生成する
合成手段とを備えたことを特徴とする。したがって、こ
の発明によれば、制御手段によってアクチュエータを駆
動制御することにより、被写体の画像を固体撮像素子に
結像させる撮像レンズ部の少なくとも一部のレンズを光
軸に対して複数回異なる方向に移動させ、これにより得
られた複数の画像データを合成手段によって合成して1
画面の合成画像データを生成するので、固体撮像素子を
増やすことなく、1つの固体撮像素子のみをも散るだけ
で良く、しかも画素数の少ない固体撮像素子を用いて
も、高解像度の画像を得ることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a solid-state imaging device in which light receiving pixels are arranged vertically and horizontally, an imaging lens unit for forming an image of a subject on the solid-state imaging device, and at least one of the imaging lens units. An actuator for moving the lens of the unit with respect to the optical axis, a control unit for driving and controlling the actuator so that at least a part of the lens of the imaging lens unit moves in different directions a plurality of times, and at least a part of the imaging lens unit. A synthesizing unit for synthesizing image data obtained by moving the lens a plurality of times to generate synthesized image data of one screen. Therefore, according to the present invention, by controlling the drive of the actuator by the control means, at least a part of the lens of the imaging lens unit that forms an image of the subject on the solid-state imaging device is moved a plurality of times in directions different from the optical axis. The image data is moved, and a plurality of image data obtained thereby is synthesized by the synthesizing means to obtain 1
Since the composite image data of the screen is generated, only one solid-state image sensor needs to be scattered without increasing the number of solid-state image sensors, and a high-resolution image can be obtained even with a solid-state image sensor having a small number of pixels. be able to.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[第1実施形態]以下、図1〜図4を参照して、この発
明の撮像装置の第1実施形態について説明する。図1は
撮像装置を概略的に示した一部断面図である。この撮像
装置は、被写体側から順に、撮影ユニット1および固体
撮像素子2を光軸O上に配置した構成になっている。固
体撮像素子2は、受光画素が縦横に配列された受光部
と、この受光部の各受光画素で得られた電荷を転送する
CCDなどの電荷転送部とを備え、被写体からの光を受
光して電気信号に変換し、画像データとして出力するも
のであり、回路基板3に取り付けられている。撮影ユニ
ット1は、撮影レンズ部4と電磁アクチュエータ5とを
備えている。撮影レンズ部4は、被写体の画像を固体撮
像素子2に結像させるものであり、複数のレンズ4a〜
4cを備え、これら複数のレンズ4a〜4cが鏡胴6内
に配置された構成になっている。
[First Embodiment] A first embodiment of the imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically illustrating an imaging apparatus. This imaging apparatus has a configuration in which an imaging unit 1 and a solid-state imaging device 2 are arranged on an optical axis O in order from the subject side. The solid-state imaging device 2 includes a light receiving section in which light receiving pixels are arranged vertically and horizontally, and a charge transfer section such as a CCD for transferring electric charges obtained in each light receiving pixel of the light receiving section, and receives light from a subject. The image signal is converted into an electric signal and output as image data, and is attached to the circuit board 3. The photographing unit 1 includes a photographing lens unit 4 and an electromagnetic actuator 5. The photographing lens unit 4 forms an image of a subject on the solid-state imaging device 2, and includes a plurality of lenses 4 a to 4 a.
4c, and the plurality of lenses 4a to 4c are arranged in the lens barrel 6.

【0007】電磁アクチュエータ5は、撮影レンズ部4
の複数のレンズ4a〜4cのうち、例えば中間に位置す
る1つのレンズ4bを光軸Oに対して直交する複数方向
に移動させるものであり、図2に示すように、レンズ4
bの外周に設けられたほぼ正方形のレンズ枠13の4辺
に対応して配置された第1〜第4電磁石部7〜10を備
えている。第1〜第4電磁石部7〜10は、それぞれコ
イル11とマグネット12とからなり、レンズ枠13の
4辺の各中間にそれぞれマグネット12が設けられ、鏡
胴6内に設けられてレンズ枠13が移動自在に遊挿する
ほぼ正方形状のガイド溝6a内の各辺部にそれぞれコイ
ル11が各マグネット12に離間対向して設けられた構
成になっている。
The electromagnetic actuator 5 includes a photographing lens unit 4
Among the plurality of lenses 4a to 4c, for example, one lens 4b located in the middle is moved in a plurality of directions orthogonal to the optical axis O. As shown in FIG.
The first to fourth electromagnets 7 to 10 are provided corresponding to the four sides of the substantially square lens frame 13 provided on the outer periphery of b. The first to fourth electromagnet units 7 to 10 each include a coil 11 and a magnet 12. The magnets 12 are provided in the middle of four sides of the lens frame 13, respectively. The coil 11 is provided on each side of the guide groove 6a having a substantially square shape in which the coil 11 is freely movably inserted.

【0008】すなわち、第1〜第4電磁石部7〜10の
うち、例えば、第1電磁石部7は、図2に示すように、
レンズ枠13の右辺側に配置され、コイル11に正の電
流が供給されると、コイル11に発生する磁界によって
マグネット12が吸引され、これによりレンズ4bを右
側に移動させ、逆にコイル11に負の電流が供給される
と、コイル11に発生する磁界によってマグネット12
が反発され、これによりレンズ4bを左側に移動させる
ように構成されている。第2電磁石部8は、図2に示す
ように、レンズ枠13の下辺側に配置され、コイル11
に正の電流が供給されると、コイル11に発生する磁界
によってマグネット12が吸引され、これによりレンズ
4bを下側に移動させ、逆にコイル11に負の電流が供
給されると、コイル11に発生する磁界によってマグネ
ット12が反発され、これによりレンズ4bを上側に移
動させるように構成されている。
That is, of the first to fourth electromagnets 7 to 10, for example, the first electromagnet 7 is, as shown in FIG.
When placed on the right side of the lens frame 13 and a positive current is supplied to the coil 11, the magnet 12 is attracted by the magnetic field generated in the coil 11, thereby moving the lens 4b to the right side, and conversely to the coil 11 When a negative current is supplied, the magnetic field generated in the coil 11 causes the magnet 12
Are repelled, thereby moving the lens 4b to the left. As shown in FIG. 2, the second electromagnet unit 8 is disposed on the lower side of the lens frame 13 and has a coil 11
When a positive current is supplied to the coil 11, the magnet 12 is attracted by the magnetic field generated in the coil 11, thereby moving the lens 4b downward. Conversely, when a negative current is supplied to the coil 11, the coil 11 The magnet 12 is repelled by the magnetic field generated at this time, thereby moving the lens 4b upward.

【0009】同様に、第3電磁石部9は、図2に示すよ
うに、レンズ枠13の左辺側に配置され、コイル11に
正の電流が供給されると、コイル11に発生する磁界に
よってマグネット12が吸引され、これによりレンズ4
bが左側に移動させ、逆にコイル11に負の電流が供給
されると、コイル11に発生する磁界によってマグネッ
ト12が反発され、これによりレンズ4bが右側に移動
させるように構成されている。第4電磁石部10は、図
2に示すように、レンズ枠13の上辺側に配置され、コ
イル11に正の電流が供給されると、コイル11に発生
する磁界によってマグネット12が吸引され、これによ
りレンズ4bを上側に移動させ、逆にコイル11に負の
電流が供給されると、コイル11に発生する磁界によっ
てマグネット12が反発され、これによりレンズ4bを
下側に移動させるように構成されている。
Similarly, the third electromagnet section 9 is disposed on the left side of the lens frame 13 as shown in FIG. 2, and when a positive current is supplied to the coil 11, the third electromagnet section 9 is magnetized by a magnetic field generated in the coil 11. 12 is aspirated, whereby the lens 4
When b moves to the left and a negative current is supplied to the coil 11, the magnet 12 is repelled by the magnetic field generated in the coil 11, thereby moving the lens 4b to the right. As shown in FIG. 2, the fourth electromagnet unit 10 is disposed on the upper side of the lens frame 13. When a positive current is supplied to the coil 11, the magnet 12 is attracted by a magnetic field generated in the coil 11, Moves the lens 4b upward, and conversely, when a negative current is supplied to the coil 11, the magnet 12 is repelled by the magnetic field generated in the coil 11, thereby moving the lens 4b downward. ing.

【0010】ここで、電磁アクチュエータ5の動作につ
いて説明する。この電磁アクチュエータ5では、互いに
隣接する2つのコイル11に正の電流を供給し、これら
に対向する2つのコイル11に負の電流を供給すること
により、レンズ4bを図2に示した矢印X1、X2、Y
1、Y2の4方向に移動させる。例えば、第1、第2電
磁石部7、8の各コイル11に正の電流を供給して、こ
れに対応するマグネット12を吸引するとともに、第
3、第4電磁石部9、10に負の電流を供給して、これ
に対応するマグネット12を反発させると、第1、第3
電磁石部7、9によってレンズ4bが右側に移動すると
ともに、第2、第4電磁石部8、10によってレンズ4
bが下側に移動し、これらの合成方向、つまり矢印X1
で示す右斜め下にレンズ4bが移動することになる。こ
れにより、被写体の画像が固体撮像素子2の受光部上で
右斜め下に移動し、図3に示すように、被写体の画素A
を1つの受光画素Gに移動させる。
Here, the operation of the electromagnetic actuator 5 will be described. In the electromagnetic actuator 5, a positive current is supplied to two coils 11 adjacent to each other, and a negative current is supplied to two coils 11 opposed to each other. X2, Y
1. Move in four directions of Y2. For example, a positive current is supplied to each coil 11 of the first and second electromagnet sections 7 and 8 to attract the corresponding magnet 12, and a negative current is supplied to the third and fourth electromagnet sections 9 and 10. Is supplied and the magnet 12 corresponding thereto is repelled.
The lens 4 b is moved rightward by the electromagnets 7 and 9, and the lens 4 b is moved by the second and fourth electromagnets 8 and 10.
b moves to the lower side, and these synthetic directions, ie, arrow X1
The lens 4b moves diagonally downward and to the right as indicated by. As a result, the image of the subject moves diagonally downward and to the right on the light receiving unit of the solid-state imaging device 2, and as shown in FIG.
Is moved to one light receiving pixel G.

【0011】同様に、第2、第3電磁石部8、9の各コ
イル11に正の電流を供給して、これに対応するマグネ
ット12を吸引するとともに、第4、第1電磁石部1
0、7に負の電流を供給して、これに対応するマグネッ
ト12を反発させると、第2、第4電磁石部8、10に
よってレンズ4bが下側に移動するとともに、第3、第
1電磁石部9、7によってレンズ4bが左側に移動し、
これらの合成方向、つまり矢印Y1で示す左斜め下にレ
ンズ4bが移動することになる。これにより、被写体の
画像が固体撮像素子2の受光部上で左斜め下に移動し、
図3に示すように、被写体の画素Bを1つの受光画素G
に移動させる。
Similarly, a positive current is supplied to each of the coils 11 of the second and third electromagnet sections 8 and 9 to attract the corresponding magnet 12, and the fourth and first electromagnet sections 1 and 9 are attracted.
When a negative current is supplied to 0 and 7 and the corresponding magnet 12 is repelled, the lens 4b is moved downward by the second and fourth electromagnet portions 8 and 10, and the third and first electromagnets are moved. The lens 4b is moved to the left by the parts 9 and 7,
The lens 4b moves in the combined direction, that is, diagonally below and to the left indicated by the arrow Y1. As a result, the image of the subject moves diagonally downward and left on the light receiving section of the solid-state imaging device 2,
As shown in FIG. 3, the pixel B of the subject is replaced with one light receiving pixel G
Move to

【0012】また、第3、第4電磁石部9、10の各コ
イル11に正の電流を供給して、これに対応するマグネ
ット12を吸引するとともに、第1、第2電磁石部7、
8に負の電流を供給して、これに対応するマグネット1
2を反発させると、第3、第1電磁石部9、7によって
レンズ4bが左側に移動するとともに、第4、第2電磁
石部10、8によってレンズ4bが上側に移動し、これ
らの合成方向、つまり矢印X2で示す左斜め上にレンズ
4bが移動することになる。これにより、被写体の画像
が固体撮像素子2の受光部上で左斜め上に移動し、図3
に示すように、被写体の画素Cを1つの受光画素Gに移
動させる。
Further, a positive current is supplied to each coil 11 of the third and fourth electromagnet portions 9 and 10 to attract the corresponding magnet 12, and the first and second electromagnet portions 7,
8 to supply a negative current to the corresponding magnet 1
2, the lens 4b is moved leftward by the third and first electromagnet parts 9, 7, and the lens 4b is moved upward by the fourth and second electromagnet parts 10, 8, so that the combined direction of That is, the lens 4b moves diagonally to the upper left as indicated by the arrow X2. As a result, the image of the subject moves diagonally up and to the left on the light receiving section of the solid-state imaging device 2, and FIG.
The pixel C of the subject is moved to one light receiving pixel G as shown in FIG.

【0013】さらに、第4、第1電磁石部10、7の各
コイル11に正の電流を供給して、これに対応するマグ
ネット12を吸引するとともに、第2、第3電磁石部
8、9に負の電流を供給して、これに対応するマグネッ
ト12を反発させると、第4、第2電磁石部10、8に
よってレンズ4bが上側に移動するとともに、第1、第
3電磁石部7、9によってレンズ4bが右側に移動し、
これらの合成方向、つまり矢印Y2で示す右斜め上にレ
ンズ4bが移動することになる。これにより、被写体の
画像が固体撮像素子2の受光部上で右斜め上に移動し、
図3に示すように、被写体の画素Dを1つの受光画素G
に移動させる。
Further, a positive current is supplied to each coil 11 of the fourth and first electromagnet sections 10 and 7 to attract the corresponding magnet 12, and the second and third electromagnet sections 8 and 9 are supplied with a positive current. When a negative current is supplied and the corresponding magnet 12 is repelled, the lens 4b is moved upward by the fourth and second electromagnet parts 10 and 8, and is also moved by the first and third electromagnet parts 7 and 9. The lens 4b moves to the right,
The lens 4b moves in these combined directions, that is, in the upper right direction as indicated by the arrow Y2. As a result, the image of the subject moves diagonally to the upper right on the light receiving section of the solid-state imaging device 2,
As shown in FIG. 3, the pixel D of the subject is
Move to

【0014】次に、このような撮像装置の回路構成につ
いて、図4を参照して説明する。この回路構成は、撮像
レンズ部4で結像された被写体の画像を電気信号に変換
して出力する固体撮像素子2、この固体撮像素子2から
のアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器
15、固体撮像素子2を駆動する第1駆動回路16、電
磁アクチュエータ5を駆動する第2駆動回路17、これ
ら第1、第2駆動回路16、17を制御するためのタイ
ミング信号を発生するタイミングジェネレータ18、取
り込んだデジタル画像データを一時記録するDRAM1
9、デジタル画像データを符号化/複合化により圧縮/
伸長処理する圧縮/伸長回路20、1画面として圧縮さ
れた合成画像データを格納するフラッシュメモリ21、
ROM22に記録されたプログラムに基づいて動作する
とともに、RAM23をワークRAMとして使用し入力
部24からの入力に基づいて各部を制御するCPU2
5、デジタル画像データに同期信号を付加してデジタル
ビデオ信号を生成するシグナル・ジェネレータ26、デ
ジタルビデオ信号を記録するVRAM27、シグナル・
ジェネレータ26から出力されたデジタルビデオ信号を
アナログ信号に変換して出力するD/A変換器28、C
PU25でシリアル信号に変換された画像信号などを入
出力するインターフェース29からなっている。
Next, a circuit configuration of such an imaging device will be described with reference to FIG. This circuit configuration includes a solid-state imaging device 2 that converts an image of a subject formed by the imaging lens unit 4 into an electric signal and outputs the electric signal, and an A / D converter that converts an analog signal from the solid-state imaging device 2 into a digital signal. 15, a first drive circuit 16 for driving the solid-state imaging device 2, a second drive circuit 17 for driving the electromagnetic actuator 5, and a timing for generating a timing signal for controlling the first and second drive circuits 16 and 17. Generator 18, DRAM 1 for temporarily recording captured digital image data
9. Compression / compression of digital image data /
A compression / decompression circuit 20 for decompression processing, a flash memory 21 for storing synthesized image data compressed as one screen,
A CPU 2 that operates based on a program recorded in a ROM 22 and controls each unit based on an input from an input unit 24 using a RAM 23 as a work RAM.
5. a signal generator 26 for generating a digital video signal by adding a synchronization signal to digital image data; a VRAM 27 for recording a digital video signal;
A D / A converter 28 that converts the digital video signal output from the generator 26 into an analog signal and outputs the analog signal;
It comprises an interface 29 for inputting and outputting image signals and the like converted into serial signals by the PU 25.

【0015】このように構成された回路の動作について
説明する。撮影時には、入力部24が操作されてタイミ
ングジェネレータ19からタイミング信号が出力される
と、第2駆動回路17を制御して電磁アクチュエータ5
を駆動するとともに、第1駆動回路16を制御して、固
体撮像素子2により被写体の画像に対応する画像信号を
取り出し、A/D変換器15でアナログ信号をデジタル
信号に変換してデジタル画像データとしてDRAM19
に一時記憶する。このDRAM19に記憶された画像デ
ータをCPU25で読み込んで色演算処理をして、画像
データから輝度信号と色信号を作成し、この輝度信号と
色信号を圧縮/伸長回路20に転送してデータ圧縮し、
フラッシュメモリ21に1画面の合成画像データを記憶
する。また、画像の再生時には、入力部24が操作され
ると、フラッシュメモリ21から1画面の圧縮された合
成画像データ(圧縮された輝度信号と色信号)をCPU
25で読み出して、圧縮/伸長回路20に転送してデー
タ伸長し、この伸長された輝度信号と色信号をシグナル
・ジェネレータ26に転送してデジタルビデオ信号を形
成し、このデジタルビデオ信号をD/A変換器28でア
ナログビデオ信号に変換して出力される。
The operation of the circuit thus configured will be described. At the time of photographing, when the input unit 24 is operated and a timing signal is output from the timing generator 19, the second driving circuit 17 is controlled to control the electromagnetic actuator 5.
And the first drive circuit 16 is controlled to take out an image signal corresponding to the image of the subject by the solid-state imaging device 2, and convert an analog signal into a digital signal by the A / D converter 15 to obtain digital image data. DRAM 19
To be stored temporarily. The image data stored in the DRAM 19 is read by the CPU 25 and subjected to color calculation processing to create a luminance signal and a color signal from the image data. The luminance signal and the chrominance signal are transferred to the compression / decompression circuit 20 for data compression. And
One screen of composite image data is stored in the flash memory 21. When the input unit 24 is operated at the time of image reproduction, one screen of compressed composite image data (compressed luminance signal and color signal) is read from the flash memory 21 by the CPU.
The data is read out at 25 and transferred to the compression / decompression circuit 20 to expand the data. The expanded luminance signal and chrominance signal are transferred to the signal generator 26 to form a digital video signal. The signal is converted into an analog video signal by the A converter 28 and output.

【0016】次に、このような撮像装置で被写体を撮影
する場合の動作について具体的に説明する。この撮像装
置では、電磁アクチュエータ5の第1〜第4電磁石部7
〜10を駆動制御して被写体の画像を4方向に移動さ
せ、この移動に応じて4回の露光を行って1回の撮影を
する。すなわち、1回目の露光の際には、例えば電磁ア
クチュエータ5の第1、第2電磁石部7、8のコイル1
1に正の電流を供給するとともに、第3、第4電磁石部
9、10のコイル11に負の電流を供給し、レンズ4b
を図2に矢印X1で示す右斜め下に移動させる。これに
より、撮影レンズ部4によって結像される被写体の画像
が固体撮像素子2の受光部上で右斜め下にずれ、図3に
示すように、被写体の1つの画素Aが受光部の受光画素
Gに移動する。この被写体の画像を固体撮像素子2で電
気信号に変換して1回目の露光による画像データとして
出力する。
Next, the operation for photographing a subject with such an image pickup apparatus will be specifically described. In this imaging device, the first to fourth electromagnet portions 7 of the electromagnetic actuator 5
The image of the subject is moved in four directions by controlling the driving of .about.10, and four exposures are performed according to this movement to take one shot. That is, at the time of the first exposure, for example, the coils 1 of the first and second electromagnet units 7 and 8 of the electromagnetic actuator 5 are used.
1, a negative current is supplied to the coils 11 of the third and fourth electromagnet sections 9, 10, and the lens 4b
Is moved obliquely downward to the right as indicated by arrow X1 in FIG. As a result, the image of the subject formed by the photographing lens unit 4 shifts obliquely downward and rightward on the light receiving unit of the solid-state imaging device 2, and as shown in FIG. Move to G. The image of the subject is converted into an electric signal by the solid-state imaging device 2 and output as image data by the first exposure.

【0017】2回目の露光の際には、電磁アクチュエー
タ5の第2、第3電磁石部8、9のコイル11に正の電
流を供給するとともに、第4、第1電磁石部10、7の
コイル11に負の電流を供給し、レンズ4bを図2に矢
印Y1で示す左斜め下に移動させる。これにより、撮影
レンズ部4によって結像される被写体の画像が固体撮像
素子2の受光部上で左斜め下にずれ、図3に示すよう
に、被写体の1つの画素Bが受光部の受光画素Gに移動
する。この被写体の画像を固体撮像素子2で電気信号に
変換して2回目の露光による画像データとして出力す
る。
At the time of the second exposure, a positive current is supplied to the coils 11 of the second and third electromagnet sections 8 and 9 of the electromagnetic actuator 5 and the coils of the fourth and first electromagnet sections 10 and 7 are supplied. A negative current is supplied to the lens 11 to move the lens 4b obliquely downward to the left as indicated by an arrow Y1 in FIG. As a result, the image of the subject formed by the photographing lens unit 4 is shifted obliquely to the lower left on the light receiving unit of the solid-state imaging device 2, and as shown in FIG. Move to G. The image of the subject is converted into an electric signal by the solid-state imaging device 2 and output as image data by the second exposure.

【0018】3回目の露光の際には、電磁アクチュエー
タ5の第3、第4電磁石部9、10のコイル11に正の
電流を供給するとともに、第1、第2電磁石部7、8の
コイル11に負の電流を供給し、レンズ4bを図2に矢
印X2で示す左斜め上に移動させる。これにより、撮影
レンズ部4によって結像される被写体の画像が固体撮像
素子2の受光部上で左斜め上にずれ、図3に示すよう
に、被写体の1つの画素Cが受光部の受光画素Gに移動
する。この被写体の画像を固体撮像素子2で電気信号に
変換して3回目の露光による画像データとして出力す
る。
At the time of the third exposure, a positive current is supplied to the coils 11 of the third and fourth electromagnet sections 9 and 10 of the electromagnetic actuator 5 and the coils of the first and second electromagnet sections 7 and 8 are supplied. A negative current is supplied to 11, and the lens 4b is moved diagonally to the upper left as indicated by an arrow X2 in FIG. As a result, the image of the subject formed by the photographing lens unit 4 shifts obliquely to the upper left on the light receiving unit of the solid-state imaging device 2, and as shown in FIG. Move to G. The image of the subject is converted into an electric signal by the solid-state imaging device 2 and output as image data by the third exposure.

【0019】4回目の露光の際には、電磁アクチュエー
タ5の第4、第1電磁石部10、7のコイル11に正の
電流を供給するとともに、第2、第3電磁石部8、9の
コイル11に負の電流を供給し、レンズ4bを図2に矢
印Y2で示す右斜め上に移動させる。これにより、撮影
レンズ部4によって結像される被写体の画像が固体撮像
素子2の受光部上で右斜め上にずれ、図3に示すよう
に、被写体の1つの画素Dが受光部の受光画素Gに移動
する。この被写体の画像を固体撮像素子2で電気信号に
変換して4回目の露光による画像データとして出力す
る。
At the time of the fourth exposure, a positive current is supplied to the coils 11 of the fourth and first electromagnet sections 10 and 7 of the electromagnetic actuator 5 and the coils of the second and third electromagnet sections 8 and 9 are supplied. A negative current is supplied to 11, and the lens 4b is moved obliquely upward to the right as indicated by an arrow Y2 in FIG. As a result, the image of the subject formed by the photographing lens unit 4 is shifted obliquely to the upper right on the light receiving unit of the solid-state imaging device 2, and as shown in FIG. Move to G. The image of the subject is converted into an electric signal by the solid-state imaging device 2 and output as image data by the fourth exposure.

【0020】このように、この撮像装置では、4回の露
光で得られた各画像データを電磁アクチュエータ5の駆
動制御に同期させて合成することにより、1画面の合成
画像データを生成することができ、このため固体撮像素
子2を増やすことがなく、1つの固体撮像素子2のみを
用いるだけで良く、しかも画素数の少ない固体撮像素子
2を用いても、高解像度の画像を得ることができる。ま
た、この撮像装置では、電磁アクチュエータ5の第1〜
第4電磁石部7〜10の設置位置、つまり互いに対向し
合う2組の電磁石部7、9または8、10を結ぶ線の交
差角、および各コイル11と各マグネット12の離間距
離などを適宜設定することにより、被写体の1つの画素
の移動軌跡を正方形や長方形、あるいは平行四辺形や菱
形などの四角形状の移動軌跡にすることができ、これに
より被写体の各画素A〜Dの移動距離を適宜設定するこ
とができる。
As described above, in this imaging apparatus, by synthesizing each image data obtained by the four exposures in synchronization with the drive control of the electromagnetic actuator 5, it is possible to generate synthesized image data of one screen. Therefore, it is possible to use only one solid-state imaging device 2 without increasing the number of solid-state imaging devices 2 and obtain a high-resolution image even with the solid-state imaging device 2 having a small number of pixels. . Further, in this imaging device, the first to first electromagnetic actuators 5
The installation positions of the fourth electromagnet units 7 to 10, that is, the intersection angles of the lines connecting the two sets of electromagnet units 7, 9 or 8, 10 facing each other, and the separation distance between each coil 11 and each magnet 12 are appropriately set. By doing so, the movement locus of one pixel of the subject can be made into a square, rectangle, or quadrangular movement locus such as a parallelogram or a rhombus. Can be set.

【0021】なお、上記第1実施形態では、電磁アクチ
ュエータ5の第1〜第4電磁石部7〜10の各コイル1
1に正の電流と負の電流を供給するようにしたが、これ
に限らず、正の電流と負の電流のいずれか一方の電流の
みを供給して、レンズ4bを4方向に移動させるように
しても良い。また、上記第1実施形態では、電磁アクチ
ュエータ5が第1〜第4電磁石部7〜10で構成されて
いるが、これに限らず、互いにほぼ90°の角度をもっ
て隣接する2つの電磁石部のみで構成しても良い。例え
ば、第1、第2電磁石部7、8のみの場合には、第1電
磁石部7のコイル部11に正の電流を供給してレンズ4
bを右側に移動させ、逆にコイル部11に負の電流を供
給してレンズ4bを左側に移動させ、また第2電磁石部
8のコイル部11に正の電流を供給してレンズ4bを下
側に移動させ、逆にコイル部11に負の電流を供給して
レンズ4bを上側に移動させることにより、レンズ4b
を4方向に移動させるようにしても良い。
In the first embodiment, each coil 1 of the first to fourth electromagnets 7 to 10 of the electromagnetic actuator 5 is used.
1 is supplied with a positive current and a negative current. However, the present invention is not limited to this. Only one of a positive current and a negative current is supplied to move the lens 4b in four directions. You may do it. In the first embodiment, the electromagnetic actuator 5 includes the first to fourth electromagnets 7 to 10. However, the present invention is not limited to this. Only two electromagnets adjacent to each other at an angle of about 90 ° are used. You may comprise. For example, when only the first and second electromagnets 7 and 8 are provided, a positive current is supplied to the coil 11 of the first electromagnet 7 to
b is moved to the right, a negative current is supplied to the coil portion 11 to move the lens 4b to the left, and a positive current is supplied to the coil portion 11 of the second electromagnet portion 8 to move the lens 4b downward. Side, and by supplying a negative current to the coil unit 11 to move the lens 4b upward, the lens 4b
May be moved in four directions.

【0022】また、上記第1実施形態では、レンズ4b
を4方向に移動させるようにしたが、これに限らず、2
方向に移動させるようにしても良い。この場合には、電
磁アクチュエータを1つの電磁石部のみで構成してもよ
く、また互いに対向する2つの電磁石部で構成しても良
い。さらに、上記第1実施形態では、電磁アクチュエー
タ5の第1〜第4電磁石部7〜10の各コイル11を鏡
胴6内に設け、これに離間対向させて各マグネット12
をレンズ枠13に設けたが、これに限らず、例えば各コ
イル11をレンズ枠13に設け、これに離間対向させて
各マグネット12を鏡胴6内に設けても良い。
In the first embodiment, the lens 4b
Is moved in four directions, but is not limited to this.
It may be moved in the direction. In this case, the electromagnetic actuator may be configured with only one electromagnet section, or may be configured with two electromagnet sections facing each other. Further, in the first embodiment, the coils 11 of the first to fourth electromagnets 7 to 10 of the electromagnetic actuator 5 are provided in the lens barrel 6 and are separated from and opposed to the magnets 12.
Is provided in the lens frame 13, but the invention is not limited to this. For example, each coil 11 may be provided in the lens frame 13, and each magnet 12 may be provided in the lens barrel 6 so as to be spaced apart and opposed to the coil 11.

【0023】[第2実施形態]次に、図5および図6を
参照して、この発明の撮像装置の第2実施形態について
説明する。なお、図1〜図4に示された第1実施形態と
同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。こ
の撮像装置は、図5に示すように、変位アクチュエータ
30が異なる以外は、第1実施形態と同様に構成されて
いる。変位アクチュエータ30は、撮影レンズ部4の複
数のレンズ4a〜4cのうち、例えば中間に位置する1
つのレンズ4bを光軸Oに対して直交する複数方向に移
動させるものであり、図6に示すように、レンズ4bの
外周に設けられたほぼ正方形のレンズ枠13の直交する
2辺の中間に位置する第1、第2変位素子31、32
と、これら第1、第2変位素子31、32に対向する個
所に位置する第1、第2弾性ガイド部材33、34とを
備えている。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the imaging apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This imaging device has the same configuration as that of the first embodiment except that the displacement actuator 30 is different, as shown in FIG. The displacement actuator 30 is, for example, one of the plurality of lenses 4 a to 4 c of the photographing lens unit 4 which is located at an intermediate position.
The two lenses 4b are moved in a plurality of directions perpendicular to the optical axis O. As shown in FIG. 6, the two lenses 4b are positioned between two orthogonal sides of a substantially square lens frame 13 provided on the outer periphery of the lens 4b. First and second displacement elements 31, 32 located
And first and second elastic guide members 33 and 34 located at locations facing the first and second displacement elements 31 and 32.

【0024】第1、第2変位素子31、32は、それぞ
れ電圧を印加すると変形し、電圧印加を断つと元の形状
に変形するピエゾ素子や形状記憶素子などからなり、レ
ンズ枠13の辺部と鏡胴6の内壁との間に配置されてい
る。例えば、第1変位素子31は、レンズ枠13の上辺
側に配置されており、第2変位素子32は、レンズ枠1
3の右辺側に配置されている。また、第1、第2弾性ガ
イド部材33、34は、それぞれガイド板33a、34
aと、コイルばねや板ばねなどのばね部材33b、34
bとからなり、ガイド板33a、34aがばね部材33
b、34bのばね力によってレンズ枠13の各辺部に摺
動可能に付勢された構成になっている。この場合、第1
弾性ガイド部材33は第1変位素子31に対向するレン
ズ枠13の下辺側に配置され、第2弾性ガイド部材34
は第2変位素子32に対向するレンズ枠13の左辺側に
配置されている。
Each of the first and second displacement elements 31 and 32 is composed of a piezo element or a shape memory element which deforms when a voltage is applied and returns to its original shape when the voltage is cut off. And the inner wall of the lens barrel 6. For example, the first displacement element 31 is disposed on the upper side of the lens frame 13, and the second displacement element 32 is disposed on the lens frame 1.
3 is arranged on the right side. In addition, the first and second elastic guide members 33 and 34 are provided with guide plates 33a and 34, respectively.
a and spring members 33b, 34 such as coil springs and leaf springs
b, and the guide plates 33a and 34a
The lens frame 13 is slidably biased to each side of the lens frame 13 by the spring force of b and 34b. In this case, the first
The elastic guide member 33 is disposed on the lower side of the lens frame 13 facing the first displacement element 31, and the second elastic guide member 34
Is disposed on the left side of the lens frame 13 facing the second displacement element 32.

【0025】ここで、このような変位アクチュエータ3
0の動作について説明する。この変位アクチュエータ3
0は、第1、第2変位素子31、32に電圧を印加しな
い初期状態のときには、第1、第2弾性ガイド部材3
3、34の各ばね部材33b、34bのばね力によって
第1、第2変位素子31、32側に付勢され、これによ
り第1実施形態の図3において、被写体の1つの画素D
が固体撮像素子2の受光部の1つの受光画素Gに対応す
るようになっている。この状態で、例えば第1変位素子
31に電圧を印加すると、第1変位素子31がこれに対
向する第1弾性ガイド部材33のばね部材33bのばね
力に抗して変形し、これによりレンズ枠13が第2弾性
ガイド部材34のガイド板34aにガイドされて下側に
移動し、被写体の画素Aを1つの受光画素Gに移動させ
る。
Here, such a displacement actuator 3
The operation of 0 will be described. This displacement actuator 3
0 is the first and second elastic guide members 3 in the initial state where no voltage is applied to the first and second displacement elements 31 and 32.
3 and 34 are urged toward the first and second displacement elements 31 and 32 by the spring force of the respective spring members 33b and 34b, whereby one pixel D of the subject in FIG.
Corresponds to one light-receiving pixel G of the light-receiving section of the solid-state imaging device 2. In this state, for example, when a voltage is applied to the first displacement element 31, the first displacement element 31 is deformed against the spring force of the spring member 33b of the first elastic guide member 33 facing the first displacement element 31. 13 is moved downward by being guided by the guide plate 34a of the second elastic guide member 34, and moves the pixel A of the subject to one light receiving pixel G.

【0026】また、初期状態で第2変位素子32に電圧
を印加すると、第2変位素子32がこれに対向する第2
弾性ガイド部材34のばね部材34bのばね力に抗して
変形し、これによりレンズ枠13が第1弾性ガイド部材
33のガイド板33aにガイドされて右側に移動し、被
写体の画素Cを1つの受光画素Gに移動させる。さら
に、第1、第2変位素子31、32にそれぞれ電圧を印
加すると、第1変位素子31がこれに対向する第1弾性
ガイド部材33のばね部材33bのばね力に抗して変形
するとともに、第2変位素子32がこれに対向する第2
弾性ガイド部材34のばね部材34bのばね力に抗して
変形し、これによりレンズ枠13が第1、第2弾性ガイ
ド部材33、34の各ガイド板33a、34aにそれぞ
れガイドされて左斜め下に移動し、被写体の画素Bを1
つの受光画素Gに移動させる。
When a voltage is applied to the second displacement element 32 in the initial state, the second displacement element 32
The elastic frame 34 is deformed against the spring force of the spring member 34b of the elastic guide member 34, whereby the lens frame 13 is moved to the right by being guided by the guide plate 33a of the first elastic guide member 33, and the pixel C of the subject is moved to one pixel. Move to light receiving pixel G. Further, when a voltage is applied to each of the first and second displacement elements 31 and 32, the first displacement element 31 is deformed against the spring force of the spring member 33b of the first elastic guide member 33 opposed thereto, and The second displacement element 32 has a second
The elastic guide member 34 is deformed against the spring force of the spring member 34b, whereby the lens frame 13 is guided by the guide plates 33a, 34a of the first and second elastic guide members 33, 34, respectively, so that the lens frame 13 is diagonally lower left. And moves the pixel B of the subject to 1
To one light receiving pixel G.

【0027】このような撮像装置では、変位アクチュエ
ータ30の第1、第2変位素子31、32を駆動制御し
て被写体の画像を4方向に移動させ、この移動に応じて
4回の露光を行って1回の撮影をすることにより、第1
実施形態と同様、被写体の画像を固体撮像素子2で順次
電気信号に変換して各露光による各画像データを出力
し、4回の露光で得られた各画像データを変位アクチュ
エータ30の駆動制御に同期させて合成することによ
り、1画面の合成画像データを生成することができ、こ
のため固体撮像素子2を増やすことがなく、1つの固体
撮像素子2のみを用いるだけで良く、しかも画素数の少
ない固体撮像素子2を用いても、高解像度の画像を得る
ことができる。また、この撮像装置では、変位アクチュ
エータ30の第1、第2変位素子31、32の設置位
置、つまり互いに対向する第1変位素子31と第1弾性
ガイド部材33との各中心、または第2変位素子32と
第2弾性ガイド部材34との各中心を結ぶ線の交差角、
および各変位素子31、32の変位量などを適宜設定す
ることにより、被写体の1つの画素の移動軌跡を正方形
や長方形、あるいは平行四辺形や菱形などの四角形状の
移動軌跡にすることができ、これにより被写体の各画素
A〜Dの移動距離を適宜設定することができる。
In such an imaging apparatus, the image of the subject is moved in four directions by controlling the driving of the first and second displacement elements 31 and 32 of the displacement actuator 30, and four exposures are performed in accordance with the movement. By taking one shot, the first
As in the embodiment, the image of the subject is sequentially converted into an electric signal by the solid-state imaging device 2 to output each image data by each exposure, and each image data obtained by the four exposures is used for drive control of the displacement actuator 30. By synchronizing and synthesizing, it is possible to generate synthesized image data of one screen. Therefore, only one solid-state image sensor 2 needs to be used without increasing the number of solid-state image sensors 2 and the number of pixels is reduced. Even if a small number of solid-state imaging devices 2 are used, a high-resolution image can be obtained. Further, in this imaging apparatus, the installation positions of the first and second displacement elements 31 and 32 of the displacement actuator 30, that is, the respective centers of the first displacement element 31 and the first elastic guide member 33 facing each other, or the second displacement Intersection angle of a line connecting the centers of the element 32 and the second elastic guide member 34,
By appropriately setting the amount of displacement of each of the displacement elements 31 and 32, the movement locus of one pixel of the subject can be changed to a square or rectangle, or a rectangular movement locus such as a parallelogram or a rhombus, Thus, the moving distance of each of the pixels A to D of the subject can be appropriately set.

【0028】なお、上記第2実施形態では、第1、第2
変位素子31、32を用いてレンズ4bを4方向に移動
させるようにしたが、これに限らず、いずれか1つの変
位素子を用いて2方向に移動させるようにしても良い。
この場合には、レンズ4bを挾んで変位素子に対向する
位置にばね部材を設けても良く、また1つの変位素子の
一端をレンズ枠13に固定し、他端を鏡胴6内に固定し
ても良い。
In the second embodiment, the first and the second
Although the lens 4b is moved in four directions using the displacement elements 31 and 32, the invention is not limited to this, and the lens 4b may be moved in two directions using any one of the displacement elements.
In this case, a spring member may be provided at a position facing the displacement element with the lens 4b interposed therebetween, and one end of one displacement element is fixed to the lens frame 13 and the other end is fixed to the lens barrel 6. May be.

【0029】[第3実施形態]次に、図7および図8を
参照して、この発明の撮像装置の第3実施形態について
説明する。この場合にも、図1〜図4に示された第1実
施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。この撮像装置は、図7に示すように、回転アクチ
ュエータ40が異なる以外は第1実施形態と同様の構成
になっている。回転アクチュエータ40は、撮影レンズ
部4の複数のレンズ4a〜4cのうち、例えば中間に位
置する1つのレンズ4bを光軸Oに対してずらした状態
で光軸Oを中心に回転させるものであり、図7および図
8に示すように、撮影レンズ部4の鏡胴6の外周に設け
られたステップモータ41と、このステップモータ41
の回転をレンズ4bに伝達する伝達部材42とからなっ
ている。この場合、レンズ4bは、その外周に設けられ
たリング状のレンズ枠43に偏心した状態、つまりレン
ズ4bの中心Rが光軸Oからずれた状態で設けられてい
る。伝達部材42は、レンズ枠43の外周に設けられた
従動歯車44と、ステップモータ41の出力軸に設けら
れて従動歯車44に噛み合って回転する駆動歯車45と
からなっている。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the imaging apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same portions as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 7, this imaging apparatus has the same configuration as that of the first embodiment except that the rotation actuator 40 is different. The rotation actuator 40 rotates around the optical axis O in a state where, for example, one of the plurality of lenses 4a to 4c of the photographing lens unit 4 is positioned at an intermediate position with respect to the optical axis O. As shown in FIGS. 7 and 8, a step motor 41 provided on the outer periphery of the lens barrel 6 of the photographing lens unit 4 includes a step motor 41.
And a transmission member 42 that transmits the rotation of the lens 4b to the lens 4b. In this case, the lens 4b is provided in a state of being eccentric to the ring-shaped lens frame 43 provided on its outer periphery, that is, in a state where the center R of the lens 4b is displaced from the optical axis O. The transmission member 42 includes a driven gear 44 provided on the outer periphery of the lens frame 43 and a driving gear 45 provided on the output shaft of the step motor 41 and rotating by meshing with the driven gear 44.

【0030】このような撮像装置では、ステップモータ
41を間歇的に回転させてレンズ4bを1回転させる際
に、4回の露光を行って1回の撮影をする。すなわち、
第1実施形態の図3において、レンズ4bの中心Rを光
軸Oの右斜め下に位置させた状態で、1回目の露光を行
うと、被写体の1つの画素Aが受光部の受光画素Gで受
光され、この被写体の画像が固体撮像素子2で電気信号
に変換されて1回目の露光による画像データとして出力
される。この後、ステップモータ41を回転させて、レ
ンズ枠43を順次図8において時計方向に約90°づつ
回転させると、レンズ4bの中心Rが光軸Oの左斜め
下、左斜め上、右斜め上の順に移動し、これにより被写
体の1つの画素B、C、Dが受光部の受光画素Gで順次
受光され、この被写体の画像が固体撮像素子2でそれぞ
れ電気信号に変換されて2回目以降の露光による各画像
データとして出力される。そして、4回の露光で得られ
た各画像データを回転アクチュエータ40の駆動制御に
同期させて合成することにより、1画面の合成画像デー
タを生成することができる。このため、この撮像装置に
おいても、固体撮像素子2を増やすことがなく、1つの
固体撮像素子2のみを用いるだけで良く、しかも画素数
の少ない固体撮像素子2を用いても、高解像度の画像を
得ることができる。
In such an image pickup apparatus, when the step motor 41 is intermittently rotated to rotate the lens 4b once, four exposures are performed and one photographing is performed. That is,
In FIG. 3 of the first embodiment, when the first exposure is performed in a state where the center R of the lens 4b is positioned obliquely right below the optical axis O, one pixel A of the subject becomes a light receiving pixel G of the light receiving unit. The solid-state image sensor 2 converts the image of the subject into an electric signal and outputs the electric signal as image data by the first exposure. Thereafter, when the stepping motor 41 is rotated and the lens frame 43 is sequentially rotated clockwise in FIG. 8 by about 90 ° at a time, the center R of the lens 4b is shifted obliquely downward, left obliquely upward, and obliquely rightward of the optical axis O. In this order, one of the pixels B, C, and D of the subject is sequentially received by the light receiving pixels G of the light receiving unit, and the image of the subject is converted into an electric signal by the solid-state imaging device 2 and the second and subsequent times. Is output as each image data by the exposure. Then, by synthesizing each image data obtained by the four exposures in synchronization with the drive control of the rotary actuator 40, it is possible to generate synthesized image data of one screen. For this reason, even in this imaging apparatus, only one solid-state imaging element 2 needs to be used without increasing the number of solid-state imaging elements 2, and even if the solid-state imaging element 2 with a small number of pixels is used, a high-resolution image can be obtained. Can be obtained.

【0031】なお、上記第1〜第3実施形態では、撮影
レンズ部4の複数のレンズ4a〜4cのうちの1つのレ
ンズ4bを光軸Oに対しアクチュエータによって移動さ
せるようにしたが、これに限らず、撮像レンズ部4全体
をアクチュエータで移動させるようにしても良い。
In the first to third embodiments, one of the plurality of lenses 4a to 4c of the photographing lens unit 4 is moved with respect to the optical axis O by an actuator. The invention is not limited thereto, and the entire imaging lens unit 4 may be moved by an actuator.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、制御手段によってアクチュエータを駆動制御するこ
とにより、被写体の画像を固体撮像素子に結像させる撮
像レンズ部の少なくとも一部のレンズを光軸に対して複
数回異なる方向に移動させ、これにより得られた複数の
画像データを合成手段によって合成して1画面の合成画
像データを生成するので、固体撮像素子を増やすことが
なく、1つの固体撮像素子のみを用いるだけで良く、し
かも画素数の少ない固体撮像素子を用いても、高解像度
の画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention, at least a part of the lens of the imaging lens unit that forms an image of a subject on the solid-state imaging device is controlled by controlling the driving of the actuator by the control unit. It is moved a plurality of times with respect to the axis in different directions, and the plurality of image data obtained thereby is synthesized by the synthesizing means to generate one screen of synthesized image data. It is sufficient to use only a solid-state imaging device, and a high-resolution image can be obtained even when a solid-state imaging device having a small number of pixels is used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の撮像装置の第1実施形態を概略的に
示した一部断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically showing a first embodiment of an imaging device of the present invention.

【図2】図1の電磁アクチュエータを概念的に示した構
成図。
FIG. 2 is a configuration diagram conceptually showing the electromagnetic actuator of FIG. 1;

【図3】図1の固体撮像素子の受光部上における被写体
の1つの画素の移動状態を示した一部拡大図。
FIG. 3 is a partially enlarged view showing a moving state of one pixel of a subject on a light receiving unit of the solid-state imaging device in FIG. 1;

【図4】図1の撮像装置の回路構成を示した図。FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of the imaging device of FIG. 1;

【図5】この発明の撮像装置の第2実施形態を概略的に
示した一部断面図。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

【図6】図5の変位アクチュエータを概念的に示した構
成図。
FIG. 6 is a configuration diagram conceptually showing the displacement actuator of FIG. 5;

【図7】この発明の撮像装置の第3実施形態を概略的に
示した一部断面図。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing a third embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

【図8】図7の回転アクチュエータを概念的に示した構
成図。
FIG. 8 is a configuration diagram conceptually showing the rotary actuator of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 固体撮像素子 4 撮像レンズ部 4a〜4b レンズ 5 電磁アクチュエータ 7〜10 第1〜第4電磁石部 16 第1駆動回路 17 第2駆動回路 18 タイミングジェネレータ 25 CPU 30 変位アクチュエータ 31 第1変位素子 32 第2変位素子 40 回転アクチュエータ 41 ステップモータ 42 伝達部材 O 光軸 Reference Signs List 2 solid-state imaging device 4 imaging lens unit 4a to 4b lens 5 electromagnetic actuator 7 to 10 first to fourth electromagnet unit 16 first drive circuit 17 second drive circuit 18 timing generator 25 CPU 30 displacement actuator 31 first displacement element 32 first 2 displacement element 40 rotation actuator 41 step motor 42 transmission member O optical axis

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】受光画素が縦横に配列された固体撮像素子
と、 この固体撮像素子に被写体の画像を結像させる撮像レン
ズ部と、 この撮像レンズ部の少なくとも一部のレンズを光軸に対
して移動させるアクチュエータと、 前記撮像レンズ部の少なくとも一部のレンズが複数回異
なる方向に移動するように前記アクチュエータを駆動制
御する制御手段と、 前記撮像レンズ部の少なくとも一部のレンズの複数回の
移動によって得られた画像データを合成して1画面の合
成画像データを生成する合成手段とを備えたことを特徴
とする撮像装置。
1. A solid-state imaging device in which light receiving pixels are arranged vertically and horizontally, an imaging lens unit for forming an image of a subject on the solid-state imaging device, and at least a part of a lens of the imaging lens unit with respect to an optical axis. An actuator for moving the actuator so that at least some of the lenses of the imaging lens unit move in different directions a plurality of times; and An image capturing apparatus comprising: a combining unit configured to combine image data obtained by the movement to generate combined image data of one screen.
【請求項2】前記アクチュエータは、前記撮像レンズ部
の外周に配置された少なくとも1つの電磁石部を備え、
この少なくとも1つの電磁石部を駆動して、前記撮像レ
ンズ部の少なくとも一部のレンズを前記光軸に対し直交
する方向に複数回移動させることを特徴とする請求項1
記載の撮像装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the actuator includes at least one electromagnet disposed on an outer periphery of the imaging lens.
2. The apparatus according to claim 1, wherein the at least one electromagnet unit is driven to move at least a part of the lens of the imaging lens unit a plurality of times in a direction orthogonal to the optical axis.
An imaging device according to any one of the preceding claims.
【請求項3】前記アクチュエータは、前記撮像レンズ部
の外周に配置された少なくとも1つの変位素子を備え、
この少なくとも1つの変位素子を駆動して、前記撮像レ
ンズ部の少なくとも一部のレンズを前記光軸に対し直交
する方向に複数回移動させることを特徴とする請求項1
記載の撮像装置。
3. The actuator according to claim 1, wherein the actuator includes at least one displacement element disposed on an outer periphery of the imaging lens unit.
2. The apparatus according to claim 1, wherein the at least one displacement element is driven to move at least a part of the lens of the imaging lens unit a plurality of times in a direction orthogonal to the optical axis.
An imaging device according to any one of the preceding claims.
【請求項4】前記アクチュエータは、前記撮像レンズ部
の外周に配置されたモータと、このモータの回転を前記
撮像レンズ部の少なくとも一部のレンズに伝達する伝達
手段とを備え、前記撮像レンズ部の少なくとも一部のレ
ンズを、前記光軸に対してシフトさせた状態で、前記光
軸を中心に回転させることを特徴とする請求項1記載の
撮像装置。
4. The imaging lens unit includes: a motor disposed on an outer periphery of the imaging lens unit; and transmission means for transmitting rotation of the motor to at least a part of lenses of the imaging lens unit. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the lens is rotated about the optical axis while being shifted with respect to the optical axis.
【請求項5】受光画素が縦横に配列された固体撮像素子
に撮像レンズ部で被写体の画像を結像させる際に、前記
撮像レンズ部の少なくとも一部のレンズを光軸に対して
移動させるアクチュエータを制御手段で駆動制御するこ
とにより、前記撮像レンズ部の少なくとも一部のレンズ
を複数回異なる方向に移動させ、この複数回の移動によ
って得られた画像データを合成手段によって合成するこ
とにより、1画面の合成画像データを生成することを特
徴とする撮像方法。
5. An actuator for moving at least a part of the lens of the imaging lens unit with respect to an optical axis when an image of a subject is formed by an imaging lens unit on a solid-state imaging device in which light receiving pixels are arranged vertically and horizontally. Is controlled by the control means, thereby moving at least a part of the lens of the imaging lens unit in different directions a plurality of times, and synthesizing the image data obtained by the plurality of movements by the synthesizing means. An imaging method characterized by generating composite image data of a screen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012161097A (en) * 2000-01-21 2012-08-23 Harusaki Technologies Llc Host interface for imaging arrays
EP3068131A1 (en) * 2008-02-29 2016-09-14 NEC Corporation Infrared imaging device and fixed pattern noise correction method
US10775502B2 (en) 2016-11-10 2020-09-15 Ricoh Company, Ltd Distance-measuring apparatus, mobile object, robot, three-dimensional measuring device, surveillance camera, and distance-measuring method

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