JPH10327359A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPH10327359A
JPH10327359A JP9134011A JP13401197A JPH10327359A JP H10327359 A JPH10327359 A JP H10327359A JP 9134011 A JP9134011 A JP 9134011A JP 13401197 A JP13401197 A JP 13401197A JP H10327359 A JPH10327359 A JP H10327359A
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image
displaced
pixel
displacement
image sensor
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Akira Suzuki
明 鈴木
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup device from which an image with high resolution is obtained at a low cost. SOLUTION: The image pickup device is provided with an image pickup optical system 11 that forms an image of an object, an image pickup element 12 that uses light receiving elements arranged in 2-dimension so as to sample spacially the object image thereby providing an output of image information, a displacement means 13 that displaces unidirectionally a relative position relation between the object image and the image pickup element 12, and a signal processing section 3 that generates composite image information based on the image information where the relational relative position is displaced and the image information before the displacement. In this case, when the displacement means 13 displaces unidirectionally the relative position relation between the object image and the image pickup element 12, the image information is obtained, where the relative position relation between the object image and the image pickup element 12 is displaced in horizontal and vertical directions.

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】本発明は,現在、撮像装置と
しては、撮像管と、CCDエリアセンサ等の固体撮像素
子が使用されているが、固体撮像素子は、撮像管に比し
て、コンパクトであり焼付に伴う残像が少ない等の利点
がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses an image pickup device and a solid-state image pickup device such as a CCD area sensor as an image pickup device. The solid-state image pickup device is more compact than the image pickup tube. This is advantageous in that afterimages due to printing are small.

【0002】この固体撮像素子は、撮像面を光電変換を
行う受光素子にて構成しており、解像度は、この受光素
子の形成密度(受光素子の配列ピッチ)により上限が決
定される。具体的には、固体撮像素子では、被写体像を
入力信号として受光素子のピッチで空間的にサンプリン
グした場合を考えると、標本化定理によりサンプリング
周期の1/2のナイキスト周波数までの解像度しか得ら
れない。
In this solid-state image pickup device, an image pickup surface is constituted by a light-receiving device for performing photoelectric conversion, and the upper limit of the resolution is determined by the formation density of the light-receiving devices (array pitch of the light-receiving devices). Specifically, in a solid-state imaging device, considering that a subject image is spatially sampled at a pitch of a light receiving element as an input signal, only a resolution up to a Nyquist frequency of 1/2 of a sampling period can be obtained by a sampling theorem. Absent.

【0003】解像度を高くするために受光素子を高密度
化すれば良いが、高密度化には製造上の困難を伴うと共
に、製造コストが高くなるという問題がある。
It is sufficient to increase the density of the light receiving elements in order to increase the resolution. However, there is a problem that the increase in the density is accompanied by difficulties in manufacturing and increases the manufacturing cost.

【0004】そこで、同じ画素数で高解像度化する方法
として、画素ずらしといわれる手法が用いられている。
これは被写体像に対して撮像素子の相対的位置関係をず
らして複数の画像情報を取得し、この複数の画像情報か
ら高画質画像を作成するものである。
In order to increase the resolution with the same number of pixels, a technique called pixel shifting is used.
In this method, a plurality of pieces of image information are acquired by shifting the relative positional relationship of an image sensor with respect to a subject image, and a high-quality image is created from the plurality of pieces of image information.

【0005】被写体像と撮像素子との相対的位置関係を
ずらす方式としては、主として2つの方式がある。第1
の方式としては、被写体像と撮像素子との相対的位置関
係を実際に変位させ、時系列的に複数の画像情報を得る
方式である。
There are mainly two methods for shifting the relative positional relationship between a subject image and an image sensor. First
Is a method of actually displacing the relative positional relationship between a subject image and an image sensor to obtain a plurality of pieces of image information in time series.

【0006】第2の方式としては、いわゆる多板式の画
素ずらし方式といわれるもので、光学的に複数の被写体
像を作成し、そのそれぞれの被写体に対して複数の撮像
素子を設け,それぞれの被写体像に対してずらす方式で
ある。この方式は、複数の被写体像と複数の撮像素子を
用いて複数の画像情報を得ているため同時期に複数の画
像情報が得られるという長所はあるが、複数の被写体像
を得るため撮像光学系が複雑になると共に、撮像素子が
複数必要となり装置が高価になるという問題がある。従
って、第1の方式の方が、第2の方式に比して装置が安
価になるという利点を有しており、本発明もこの方式を
使用している。以下、第1の方式として具体的に開示さ
れている例を説明する。
The second method is a so-called multi-plate type pixel shift method, in which a plurality of subject images are optically created, a plurality of image sensors are provided for each subject, and each subject image is provided. This method shifts the image. This method has the advantage that a plurality of image information is obtained at the same time because a plurality of image information is obtained using a plurality of subject images and a plurality of image sensors. There is a problem that the system becomes complicated and a plurality of image pickup devices are required, so that the apparatus becomes expensive. Therefore, the first method has an advantage that the apparatus is less expensive than the second method, and the present invention also uses this method. Hereinafter, an example specifically disclosed as the first method will be described.

【0007】例えば、特開昭59−13476では、光
学的に結像面を受光素子に対して水平方向に、半ピッチ
分だけ変位させ、変位前後の被写体像を合成して、水平
方向のサンプリング周波数を2倍にして、水平解像度を
2倍にする撮像機構が開示されている。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-13476, the image plane is optically displaced by a half pitch in the horizontal direction with respect to the light receiving element, the subject images before and after the displacement are combined, and the horizontal sampling An imaging mechanism for doubling the frequency and doubling the horizontal resolution is disclosed.

【0008】また、特開昭61−176907では、撮
像素子の前面の平行平板ガラスを変位させることにより
被写体像の位置を変位させることで画素ずらしを行う撮
像装置が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-176907 discloses an image pickup apparatus which shifts a pixel by displacing the position of a subject image by displacing a parallel flat glass on the front surface of an image pickup device.

【0009】また、特開平8−37628では、回転プ
リズムを動かして、撮像素子の画素ずらしを行いながら
複数回の撮像を行い、そのうち少なくとも1回は露光量
を変える構成として、高解像度で、広ダイナミックレン
ジを有する画像を得る撮像装置が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-37628 discloses a configuration in which a rotating prism is moved to perform image pickup a plurality of times while shifting pixels of an image pickup device, and at least one of which changes the amount of exposure. An imaging device for obtaining an image having a dynamic range is disclosed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記従
来技術では、2次元的に配列された撮像素子を用いた撮
像装置の場合に、水平及び垂直方向の双方向について高
解像度化を達成させるためには、2軸の変位手段が必要
となり、装置が高コストになるという問題がある。
However, in the above prior art, in the case of an imaging apparatus using imaging elements arranged two-dimensionally, in order to achieve high resolution in both the horizontal and vertical directions. However, there is a problem that a biaxial displacement means is required, and the cost of the apparatus is high.

【0011】図18は、撮像素子を変位させる2軸の変
位手段(アクチュエータ)の取付構造を示す概略構成図
である。図18に示す如く、撮像素子の水平及び垂直方
向の双方向の解像度を上げるためには、2つのアクチェ
ータ(例えば積層圧電素子)13X、13Yを使用しな
ければならない。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing a mounting structure of a biaxial displacement means (actuator) for displacing the image pickup device. As shown in FIG. 18, two actuators (for example, laminated piezoelectric elements) 13X and 13Y must be used to increase the resolution of the image sensor in both the horizontal and vertical directions.

【0012】図18に示した取付構造では、2つのアク
チュエータ13X,13Yが使用される。アクチュエー
タ13Xは、基板15に一端を接続して、他端で素子ホ
ルダ14を支持する。アクチュエータ13Xは、撮像素
子12の素子ホルダ14を矢印X方向(水平方向)に移
動(変位)させる。すなわち、撮像素子12の撮像範囲
を水平方向に移動させるため水平に配置される。アクチ
ュエータ13Yは、基板15に一端を接続して、他端で
素子ホルダ14を支持する。アクチュエータ13Yは、
撮像素子12の素子ホルダ14を矢印Y方向(垂直方
向)に移動(変位)させる。すなわち、撮像素子12の
撮像範囲を垂直方向に移動させるため垂直に配置され
る。
In the mounting structure shown in FIG. 18, two actuators 13X and 13Y are used. The actuator 13X has one end connected to the substrate 15 and supports the element holder 14 at the other end. The actuator 13X moves (displaces) the element holder 14 of the imaging element 12 in the arrow X direction (horizontal direction). That is, the image sensor 12 is horizontally arranged to move the imaging range of the image sensor 12 in the horizontal direction. The actuator 13Y has one end connected to the substrate 15 and supports the element holder 14 at the other end. The actuator 13Y is
The element holder 14 of the image sensor 12 is moved (displaced) in the arrow Y direction (vertical direction). That is, the image pickup device 12 is vertically arranged to move the image pickup range of the image pickup device 12 in the vertical direction.

【0013】図19は、撮像素子の画素を模式的に示し
た図である。撮像素子を1画素分、水平方向及び垂直方
向に変位させる場合には、図19に示す如く、アクチュ
エータ13Xにより、の位置にある画素を、の位置
まで変位せしめ、次いで、アクチュエータ13Yによ
り、の位置にある画素を、の位置まで変位せしめる
必要がある。本発明は、1のアクチェータを使用して、
水平方向及び垂直方向に変位させたのと同様の効果が得
られる撮像方式を提案するものである。
FIG. 19 is a diagram schematically showing pixels of an image sensor. When the image sensor is displaced in the horizontal direction and the vertical direction by one pixel, as shown in FIG. 19, the pixel at the position is displaced to the position by the actuator 13X, and then the position is moved by the actuator 13Y. Pixel must be displaced to the position. The present invention uses one actuator
The present invention proposes an imaging method capable of obtaining the same effect as the displacement in the horizontal direction and the vertical direction.

【0014】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、低コストで高解像度の画像を得ることが可能な
撮像装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an imaging apparatus capable of obtaining a high-resolution image at low cost.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に,請求項1に係る撮像装置は、被写体像を結像する撮
像光学系と、結像された前記被写体像を2次元に配され
た受光素子で空間的にサンプリングして画像情報を出力
する撮像素子と、前記被写体像と前記撮像素子との相対
的位置関係を一方向に変位せしめる変位手段と、前記相
対的位置関係が変位した画像情報と変位前の画像情報と
に基づいて、合成画像情報を生成する信号処理手段と、
を有し、前記変位手段により前記被写体像と前記撮像素
子との相対的位置関係を一方向に変位させたとき、前記
被写体像と前記撮像素子との相対的位置関係が水平方向
及び垂直方向に変位した画像情報を得る構成とした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: an image pickup optical system for forming a subject image; and a two-dimensional arrangement of the formed subject image. An image sensor that spatially samples with the light receiving element and outputs image information, a displacement unit that displaces a relative positional relationship between the subject image and the image sensor in one direction, and the relative positional relationship is displaced. Signal processing means for generating composite image information based on the image information and the image information before the displacement,
When the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced in one direction by the displacement unit, the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is horizontal and vertical. It is configured to obtain displaced image information.

【0016】請求項1に係る撮像装置によれば、変位手
段により、被写体像と撮像素子との相対的位置関係を一
方向に変位せしめて、被写体像と前記撮像素子との相対
的位置関係が水平方向及び垂直方向に変位した画像情報
を得て、当該相対的位置関係が変位した画像情報と変位
前の画像情報とに基づいて、合成画像情報を生成する構
成であるので、1の変位手段(例えば、1のアクチュエ
ータ)を用いて水平方向及び垂直方向の解像度を向上さ
せることができ、低コストで高解像度の画像を得ること
が可能な撮像装置を提供することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced in one direction by the displacement means, so that the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is changed. Since it is configured to obtain image information displaced in the horizontal direction and the vertical direction and to generate composite image information based on the image information whose relative positional relationship has been displaced and the image information before the displacement, one displacement means By using (for example, one actuator), the resolution in the horizontal and vertical directions can be improved, and an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost can be provided.

【0017】また、請求項2に係る撮像装置は、請求項
1に係る撮像装置において、前記変位手段は、前記相対
的位置関係が、前記被写体像に対して、前記撮像素子が
水平方向若しくは垂直方向に対して一定の角度で変位す
るように、前記被写体像と前記撮像素子との相対的位置
関係を変位させる構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the displacement means is arranged such that the relative position relationship is such that the image sensor is horizontally or vertically with respect to the subject image. The relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced so as to displace at a constant angle with respect to the direction.

【0018】請求項2に係る撮像装置によれば、変位手
段は、相対的位置関係が、被写体像に対して、撮像素子
の受光素子を水平方向若しくは垂直方向に対して一定の
角度で変位するように、被写体像と撮像素子との相対的
位置関係を変位させる構成であるので、1の変位手段
(例えば、1のアクチュエータ)を用いて、簡単な方法
で水平方向及び垂直方向の解像度を向上させることがで
き、低コストで高解像度の画像を得ることが可能な撮像
装置を提供することが可能となる。
According to the image pickup apparatus of the second aspect, the displacement means displaces the light receiving element of the image pickup element with respect to the subject image at a constant angle with respect to the horizontal direction or the vertical direction with respect to the subject image. As described above, since the configuration is such that the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced, the resolution in the horizontal direction and the vertical direction is improved by a simple method using one displacement means (for example, one actuator). It is possible to provide an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost.

【0019】また、請求項3に係る撮像装置は、請求項
1又は2に係る撮像装置において、前記受光素子は、奇
数列と偶数列とで交互にずれて配列されていることとし
た。
According to a third aspect of the present invention, in the imaging device of the first or second aspect, the light receiving elements are alternately arranged in odd rows and even rows.

【0020】請求項3に係る撮像装置によれば、受光素
子は、奇数列と偶数列とで交互にずれて配列されている
構成であるので、1の変位手段(例えば、1のアクチュ
エータ)を用いて簡単な構成で、水平方向及び垂直方向
の解像度を向上させることができ、低コストで高解像度
の画像を得ることが可能な撮像装置を提供することが可
能となる。
According to the image pickup apparatus of the third aspect, the light receiving elements are arranged so as to be alternately displaced in odd rows and even rows, so that one displacement means (for example, one actuator) is used. With a simple configuration, it is possible to improve the resolution in the horizontal direction and the vertical direction, and to provide an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost.

【0021】また、請求項4に係る撮像装置は、請求項
3に係る撮像装置において、前記受光素子は、水平方向
と垂直方向との配列ピッチの比が√3:2である構成と
した。
According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging device of the third aspect, the light receiving element has a configuration in which the ratio of the arrangement pitch between the horizontal direction and the vertical direction is √3: 2.

【0022】請求項4に係る撮像装置によれば、受光素
子の水平方向と垂直方向との配列ピッチの比を√3:2
とした構成であるので、正方配列に比して、15%程度
サンプリングピッチを長くでき,効率的にサンプリング
出来る。
According to the imaging device of the fourth aspect, the ratio of the arrangement pitch of the light receiving elements in the horizontal direction and the vertical direction is √3: 2.
Therefore, the sampling pitch can be increased by about 15% as compared with the square arrangement, and sampling can be performed efficiently.

【0023】また、請求項5に係る撮像装置は、請求項
3又は4に係る撮像装置において、前記変位手段は、前
記相対的位置関係が、前記被写体像に対して、前記撮像
素子が水平方向に変位するように、前記被写体像と前記
撮像素子との相対的位置関係を変位させる構成とした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the third or fourth aspect, the displacement means is arranged so that the relative positional relationship is such that the image sensor is arranged in a horizontal direction with respect to the subject image. The relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced so as to displace.

【0024】請求項5に係る撮像装置によれば、相対的
位置関係が被写体像に対して、撮像素子が水平方向に変
位するように、被写体像と撮像素子との相対的位置関係
を変位させる構成であるので、1の変位手段(例えば、
1のアクチュエータ)を用いて、簡単な方法で水平方向
及び垂直方向の解像度を向上させることができ、低コス
トで高解像度の画像を得ることが可能な撮像装置を提供
することが可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced such that the relative positional relationship is relative to the subject image in the horizontal direction. Configuration, one displacement means (for example,
1), the resolution in the horizontal and vertical directions can be improved by a simple method, and an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost can be provided.

【0025】また、請求項6に係る撮像装置は、請求項
1又は2に係る撮像装置において、前記受光素子は、奇
数行と偶数行とで交互にずれて配列されていることとし
た。
According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging device of the first or second aspect, the light receiving elements are alternately arranged in odd rows and even rows.

【0026】請求項6に係る撮像装置によれば、受光素
子は、奇数行と偶数行とで交互にずれて配列されている
構成であるので、1の変位手段(例えば、1のアクチュ
エータ)を用いて簡単な構成で、水平方向及び垂直方向
の解像度を向上させることができ、低コストで高解像度
の画像を得ることが可能な撮像装置を提供することが可
能となる。
According to the image pickup apparatus of the sixth aspect, the light receiving elements are arranged so as to be alternately shifted in odd rows and even rows, so that one displacement means (for example, one actuator) is used. With a simple configuration, it is possible to improve the resolution in the horizontal direction and the vertical direction, and to provide an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost.

【0027】また、請求項7に係る撮像装置は、請求項
6に係る撮像装置において、前記受光素子は、水平方向
と垂直方向との配列ピッチの比が2:√3である構成と
した。
According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging device of the sixth aspect, the light receiving element has a configuration in which a ratio of an arrangement pitch between the horizontal direction and the vertical direction is 2: √3.

【0028】請求項7に係る撮像装置によれば、受光素
子の水平方向と垂直方向との配列ピッチの比を2:√3
とした構成であるので、正方配列に比して、15%程度
サンプリングピッチを長くでき,効率的にサンプリング
出来る。
According to the image pickup apparatus of the seventh aspect, the ratio of the arrangement pitch of the light receiving elements in the horizontal direction and the vertical direction is 2: √3.
Therefore, the sampling pitch can be increased by about 15% as compared with the square arrangement, and sampling can be performed efficiently.

【0029】また、請求項8に係る撮像装置は、請求項
6又は7に係る撮像装置において、前記変位手段は、前
記相対的位置関係が、前記被写体像に対して、撮像素子
が垂直方向に変位するように、前記被写体像と前記撮像
素子との相対的位置関係を変位させる構成とした。
According to an eighth aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the sixth or seventh aspect, the displacement means is arranged so that the relative positional relationship is such that the imaging element is arranged in a direction perpendicular to the subject image. The relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced so as to be displaced.

【0030】請求項8に係る撮像装置によれば、相対的
位置関係が被写体像に対して、撮像素子が垂直方向に変
位するように、被写体像と撮像素子との相対的位置関係
を変位させる構成であるので、1の変位手段(例えば、
1のアクチュエータ)を用いて、簡単な方法で水平方向
及び垂直方向の解像度を向上させることができ、低コス
トで高解像度の画像を得ることが可能な撮像装置を提供
することが可能となる。
According to the image pickup apparatus of the eighth aspect, the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced such that the relative positional relationship is displaced in the vertical direction with respect to the subject image. Configuration, one displacement means (for example,
1), the resolution in the horizontal and vertical directions can be improved by a simple method, and an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost can be provided.

【0031】また、請求項9に係る撮像装置は、請求項
1〜8のいずれか1つに係る撮像装置において、前記変
位手段は、撮像モードに応じて、変位回数を変更する構
成とした。
According to a ninth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the displacement means changes the number of times of displacement in accordance with an imaging mode.

【0032】請求項9に係る撮像装置によれば、変位手
段は、撮像モードに応じて、変位回数を変更する構成で
あるので、撮像モードに応じた高画質画像を得ることが
可能となる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the displacement means is configured to change the number of times of displacement according to the imaging mode, it is possible to obtain a high quality image according to the imaging mode.

【0033】また、請求項10に係る撮像装置は、請求
項1〜9のいずれか1つに係る撮像装置において、前記
変位手段は、前記撮像光学系若しくは前記撮像素子を変
位させる構成である。
According to a tenth aspect of the present invention, in the imaging apparatus of any one of the first to ninth aspects, the displacement means displaces the imaging optical system or the imaging element.

【0034】請求項10に係る撮像装置によれば、変位
手段は、撮像光学系若しくは撮像素子を変位させる構成
であるので、簡単な構成で、被写体像と撮像素子との相
対的位置関係を変位させることが可能となる。
According to the imaging apparatus of the tenth aspect, since the displacement means is configured to displace the imaging optical system or the imaging element, the displacement means can displace the relative positional relationship between the subject image and the imaging element with a simple configuration. It is possible to do.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の好適
な実施の形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0036】図1は、本実施の形態に係る撮像装置の概
略構成を示す図である。特に、図1に示す撮像装置は、
被写体像と撮像素子との相対的位置関係を一方向に変位
させる場合に、撮像素子を変位させる方式の構成例であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an imaging apparatus according to the present embodiment. In particular, the imaging device shown in FIG.
This is a configuration example of a method of displacing the image sensor when the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced in one direction.

【0037】図1に示す撮像装置は、被写体の画像情報
を出力する撮像ユニット1と、画像情報をアナログ−デ
ジタル変換して画像データを出力するA/D変換器2
と、変位前の画像情報と変位後の画像情報に基づいて合
成画像データを生成して出力する信号処理部3と、及び
撮像装置の各部を制御するシステムコントローラ4等に
より構成されている。
The image pickup apparatus shown in FIG. 1 includes an image pickup unit 1 for outputting image information of a subject and an A / D converter 2 for converting image information from analog to digital and outputting image data.
A signal processing unit 3 that generates and outputs composite image data based on the image information before the displacement and the image information after the displacement, and a system controller 4 that controls each unit of the imaging apparatus.

【0038】撮像ユニット1は、被写体像を結像する撮
像光学系11、移動(変位)可能に設けられ、撮像光学
系11で結像された被写体像を2次元に配された受光素
子で空間的にサンプリングして画像情報を出力する撮像
素子12と、撮像素子12を被写体像に対して一方向に
変位させて画素ずらしを行う変位手段13とを有してい
る。撮像素子12の出力はA/D変換器2に結合され
る。
The image pickup unit 1 is provided with an image pickup optical system 11 for forming an image of a subject, and is movable (displaceable). The image of the object formed by the image pickup optical system 11 is spatially formed by two-dimensionally arranged light receiving elements. The image sensor 12 includes an image sensor 12 that performs image sampling and outputs image information, and a displacement unit 13 that displaces the image sensor 12 in one direction with respect to a subject image to perform pixel shift. The output of the image sensor 12 is coupled to the A / D converter 2.

【0039】信号処理部3は、例えば、画素ずらし処理
を行うユニットで、画像メモリを備えている。具体的に
は、信号処理部3は、撮像素子12の変位前の画像デー
タを画像メモリに格納すると共に、撮像素子12の変位
後の画像データを画像メモリに格納し、変位前の画像デ
ータと変位後の画像データとに基づいて合成画像データ
を生成して、同一被写体における高画質化を行い、最終
的に一枚分の画像データを得る。
The signal processing section 3 is, for example, a unit for performing a pixel shifting process and has an image memory. Specifically, the signal processing unit 3 stores the image data before the displacement of the image sensor 12 in the image memory, stores the image data after the displacement of the image sensor 12 in the image memory, and stores the image data before the displacement Synthesized image data is generated based on the displaced image data, the image quality of the same subject is improved, and finally one image data is obtained.

【0040】システムコントローラ4は、撮像ユニット
1、A/D変換器2、信号処理部3の各ユニットに接続
され、撮像動作、A/D変換、画素ずらし等の動作等を
制御する。なお、システムコントローラ4は、マイクロ
コンピュータ等で構成され、ROMに予め記憶しておい
た各種プログラムに従ってマイクロコンピュータを作動
させることで、各ユニットの制御を実行する。
The system controller 4 is connected to the image pickup unit 1, the A / D converter 2, and the signal processing unit 3, and controls the image pickup operation, A / D conversion, pixel shift operation, and the like. The system controller 4 is configured by a microcomputer or the like, and controls each unit by operating the microcomputer according to various programs stored in the ROM in advance.

【0041】図2は、撮像素子12の具体的な構成例を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the image pickup device 12. As shown in FIG.

【0042】撮像素子12はCCD部121と信号検出
部122とを有している。CCD部121はマトリクス
状に配置された受光素子(例えばフォトダイオード)P
D…、受光素子PD…の垂直方向の電荷を転送するVC
CD、及び受光素子PD…の水平方向の電荷を転送する
HCCDを有している。
The image pickup device 12 has a CCD section 121 and a signal detection section 122. The CCD section 121 includes light receiving elements (for example, photodiodes) P arranged in a matrix.
D, VC for transferring electric charges in the vertical direction of the light receiving elements PD.
It has an HCCD for transferring the horizontal charges of the CD and the light receiving elements PD.

【0043】受光素子PD…は撮像光学系11に入射さ
れた光を受光して光電変換を行ってVCCD,HCCD
に電荷を転送する。VCCD,HCCDは転送された電
荷を信号検出部122に出力する。信号検出部122は
入力された電荷を電圧に変換してこれを画像情報(アナ
ログ画像信号)としてA/D変換器2に出力する。
The light receiving elements PD receive light incident on the image pickup optical system 11, perform photoelectric conversion, and perform VCCD, HCCD.
To transfer the charge. The VCCD and HCCD output the transferred charges to the signal detection unit 122. The signal detection unit 122 converts the input electric charge into a voltage, and outputs the voltage to the A / D converter 2 as image information (analog image signal).

【0044】次に、変位手段13について説明する。図
3は撮像ブロック2内の変位手段13び取付構造を示す
概略構成図である。図3に示す例では、変位手段として
アクチュエータを用いている。
Next, the displacement means 13 will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the displacing means 13 and the mounting structure in the imaging block 2. In the example shown in FIG. 3, an actuator is used as the displacement means.

【0045】アクチュエータ13C(例えば、積層タイ
プの圧電素子)は、一端を基板15に接続して、他端で
撮像素子12を取り付けた素子ホルダ14を支持してい
る。素子ホルダ14はアクチュエータ13Cの作動によ
って矢印M方向に移動する。
The actuator 13C (for example, a laminated piezoelectric element) has one end connected to the substrate 15 and the other end supporting the element holder 14 to which the image pickup element 12 is mounted. The element holder 14 moves in the direction of arrow M by the operation of the actuator 13C.

【0046】このアクチュエータ13Cは、撮像ブロッ
ク2内における取付角度に従って、水平、垂直、斜め
(対角を含む)のいずれかの方向に対して撮像範囲の変
更(アクチュエータ13C画素ずらし動作)を実施す
る。この図に示す例では、アクチュエータは、撮像素子
12に対して斜めに取り付けられている。
The actuator 13C changes the imaging range (pixel shifting operation of the actuator 13C) in any one of horizontal, vertical and diagonal directions (including diagonal directions) according to the mounting angle in the imaging block 2. . In the example shown in this figure, the actuator is mounted obliquely with respect to the image sensor 12.

【0047】上記構成の撮像装置の画素ずらしの動作原
理を説明する。
The principle of the pixel shifting operation of the image pickup apparatus having the above configuration will be described.

【0048】(実施例1)図4は、上記撮像素子12に
おける受光素子の配列の簡略図を示している。図4に示
す例では、受光素子(以下「画素」ともいう)PDが画
素ピッチ(「配列ピッチ」ともいう)Pで正方配列され
ている。変位手段13により、画素PDが正方配列され
た撮像素子2を、画素の水平方向に対して、角度θ(水
平方向に対する角度)方向に変位させる。ここで、例え
ば、θ=tan-1(1/10)( 1 0画素水平に変位し
た時、1画素垂直方向に変位する角度)とする。
(Embodiment 1) FIG. 4 is a simplified view of an arrangement of light receiving elements in the image pickup element 12. In the example shown in FIG. 4, light receiving elements (hereinafter, also referred to as “pixels”) PD are arranged in a square at a pixel pitch (also referred to as “arrangement pitch”) P. The displacement unit 13 displaces the image sensor 2 in which the pixels PD are arranged in a square array in the direction of the angle θ (the angle with respect to the horizontal direction) with respect to the horizontal direction of the pixels. Here, for example, θ = tan −1 (1/10) (the angle at which one pixel is displaced in the vertical direction when displaced horizontally by one pixel).

【0049】図5は、図4に示す撮像素子12を画素の
水平方向に対して角度θ方向に変位させた例を示してお
り、図6は、図4に示す撮像素子12を画素の水平方向
に対して角度θで、半画素(0.5P)水平に変位させ
た例を示しており、図7は、図4に示す撮像素子12を
画素の水平方向に対して角度θで、5画素(5P)水平
に変位させた例を示している。尚、図6及び図7におい
ては説明を簡単にするために、代表的な画素のみを示し
ている。
FIG. 5 shows an example in which the image sensor 12 shown in FIG. 4 is displaced in the angle θ direction with respect to the horizontal direction of the pixel. FIG. 6 shows the image sensor 12 shown in FIG. FIG. 7 shows an example in which the image sensor 12 shown in FIG. 4 is displaced horizontally by an angle θ with respect to the horizontal direction of the pixel at an angle θ with respect to the pixel at an angle θ with respect to the horizontal direction. An example in which the pixel (5P) is displaced horizontally is shown. 6 and 7 show only representative pixels for simplicity of description.

【0050】図5において、変位前の画素をP1、P
2、・・・とし、対応する変位後の画素をP1’、P
2’、・・・とする。撮像素子2を画素の水平方向に対
して角度θで、半画素水平に変位させた場合には、図6
に示す如く、ほぼ水平に半画素(1/2P)変位した時
と同じになり、他方、撮像素子12を画素の水平方向に
対して角度θで、5半画素(5P)水平に変位させた場
合には、図7に示す如く、垂直に半画素変位させること
ができる。
In FIG. 5, pixels before displacement are denoted by P1, P
.., And the corresponding displaced pixels are P1 ′, P
2 ', ... When the image sensor 2 is displaced horizontally by half a pixel at an angle θ with respect to the horizontal direction of the pixel, FIG.
As shown in FIG. 5, the image is substantially the same as when displaced by half a pixel (1 / 2P) horizontally, while the image sensor 12 is displaced horizontally by 5 half pixels (5P) at an angle θ relative to the horizontal direction of the pixel. In this case, as shown in FIG. 7, the pixel can be displaced vertically by half a pixel.

【0051】図8は、図4の撮像素子12を画素の水平
方向に対して角度θで、5画素水平に変位させた場合の
変位前の画素と変位後の画素を示している。図8に示す
如く、変位する前の6画素目(P6)と変位させた1画
素目(P1’)を対応させることで垂直方向に半画素変
位させたものと等価になる。即ち、画素の水平又は垂直
方向に対して若干の角度をつけて撮像素子を変位させる
ことで、1軸の変位手段で2軸の変位とほぼ等価な変位
が行うことができる。しかしながら、図6に示した如
く、若干の誤差が生じる場合がある。そこで、図9の如
き、画素が奇数列と偶数列とで互いに半画素ずれた撮像
素子を、水平方向に移動させることで、この誤差は解消
できる。
FIG. 8 shows a pixel before displacement and a pixel after displacement when the image sensor 12 of FIG. 4 is displaced horizontally by 5 pixels at an angle θ with respect to the horizontal direction of the pixel. As shown in FIG. 8, by associating the sixth pixel (P6) before the displacement with the displaced first pixel (P1 '), it is equivalent to a half-pixel displacement in the vertical direction. That is, by displacing the image pickup device at a slight angle with respect to the horizontal or vertical direction of the pixel, a displacement substantially equivalent to a displacement in two axes can be performed by the displacement means in one axis. However, as shown in FIG. 6, a slight error may occur. Therefore, as shown in FIG. 9, this error can be eliminated by moving the image sensor in which the pixels are shifted by half a pixel between the odd-numbered row and the even-numbered row in the horizontal direction.

【0052】(実施例2)図9は、上記撮像素子12の
画素を奇数列と偶数列とで互いに半画素ずらした例を示
している。図10は、図9に示す撮像素子12を画素に
対して水平方向に半画素(0.5P)変位させた例を示
し、図11は、図9に示す撮像素子12を画素に対して
水平方向に1画素(1P)変位させた例を示し、図12
は、図9に示す撮像素子12を画素に対して水平方向に
1.5画素(1.5P)変位させた例を示している。
尚、図10〜図12においては説明を簡単にするため
に、代表的な画素のみを示している。
(Embodiment 2) FIG. 9 shows an example in which the pixels of the image pickup device 12 are shifted by half a pixel in odd rows and even rows. 10 shows an example in which the image sensor 12 shown in FIG. 9 is displaced by half a pixel (0.5P) in the horizontal direction with respect to the pixel. FIG. 11 shows the image sensor 12 shown in FIG. FIG. 12 shows an example in which one pixel (1P) is displaced in the direction.
Shows an example in which the image sensor 12 shown in FIG. 9 is displaced by 1.5 pixels (1.5P) in the horizontal direction with respect to the pixels.
10 to 12 show only typical pixels for simplicity of description.

【0053】図13は、図9に示す撮像素子を、水平方
向に変位させた場合に、変位前と変位後とで各画素が取
得する画像情報を説明するための図である。
FIG. 13 is a view for explaining image information acquired by each pixel before and after the displacement of the image sensor shown in FIG. 9 in the horizontal direction.

【0054】図13(A) に示す如く、変位前の各画素の
画像情報をD0 とし、水平方向に半画素変位させた画素
の画像情報をD1 、水平方向に1画素変位させた画素の
画像情報をD2 、水平方向に1.5画素変位させた画素
の画素情報をD3 とする。すなわち、撮像素子12を水
平方向に、半画素、1画素、1.5画素変位させると、
図13(B)に示す如く、1画素について、4つの画像
情報D0 、D1 、D2、D3 を得ることができる。これ
は、上記図4で示した場合と同様に、画素ピッチの半分
のサンプリングピッチでサンプリングした画像情報と等
価となる。すなわち、m×nの画素を有する撮像素子
を、水平方向に変位させるだけで2m×2nの情報を取
得可能となり、サンプリングピッチを4倍にできる。ま
た、画素を1画素変位させただけの場合には、変位前の
画像情報D0 と、1画素変位させた画像情報D2 が得ら
れることになり、垂直のサンプリングピッチを2倍に出
来る。
As shown in FIG. 13A, the image information of each pixel before displacement is D0, the image information of a pixel shifted half a pixel in the horizontal direction is D1, and the image information of a pixel shifted one pixel in the horizontal direction is D1. The information is D2, and the pixel information of a pixel displaced by 1.5 pixels in the horizontal direction is D3. That is, when the image sensor 12 is displaced by half a pixel, one pixel, and 1.5 pixels in the horizontal direction,
As shown in FIG. 13B, four pieces of image information D0, D1, D2, and D3 can be obtained for one pixel. This is equivalent to image information sampled at a sampling pitch that is half the pixel pitch, as in the case shown in FIG. That is, it becomes possible to acquire 2m × 2n information only by displacing the image sensor having m × n pixels in the horizontal direction, and the sampling pitch can be quadrupled. If the pixel is displaced by only one pixel, the image information D0 before the displacement and the image information D2 displaced by one pixel are obtained, and the vertical sampling pitch can be doubled.

【0055】図14は、図9に示す撮像素子を、斜め方
向に変位させた場合に、変位前と変位後とで各画素が取
得する画像情報を説明するための図である。
FIG. 14 is a view for explaining image information acquired by each pixel before and after the displacement of the image sensor shown in FIG. 9 in a diagonal direction.

【0056】図14(A)に示す如く、変位前の各画素
の画像情報をD0 とし、斜め方向に半画素水平に変位さ
せた画素の画像情報をD1 、斜め方向に1画素水平に変
位させた画素の画像情報をD2 、斜め方向に1.5画素
水平に変位させた画素の画素情報をD3 とする。すなわ
ち、撮像素子12を斜め方向に、半画素、1画素、1.
5画素水平に変位させると、図14(B)に示す如く、
1画素について、4つの画像情報D0 、D1 、D2 、D
3 を得ることができる。
As shown in FIG. 14A, the image information of each pixel before displacement is D0, the image information of a pixel displaced half a pixel horizontally in the diagonal direction is D1, and one pixel is displaced horizontally in the diagonal direction. The image information of the pixel thus obtained is D2, and the pixel information of the pixel displaced horizontally by 1.5 pixels in the oblique direction is D3. That is, the image pickup device 12 is moved obliquely in a half pixel, one pixel,.
When displaced horizontally by 5 pixels, as shown in FIG.
For one pixel, four pieces of image information D0, D1, D2, D
You can get 3.

【0057】(実施例3)図15は、上記撮像素子12
の画素を奇数行と偶数行とで互いに半画素ずらした例を
示している。図15に示す如き、画素が奇数行と偶数行
とで互いに半画素ずらして配列した撮像素子を、受光素
子に対して、垂直方向若しくは斜め方向に変位させるこ
とで、上記図9で示したものと同様の効果を得ることが
できる。
(Embodiment 3) FIG.
Are shifted from each other by half a pixel in odd rows and even rows. As shown in FIG. 15, an image pickup device in which pixels are arranged with a half-pixel shift from each other in odd-numbered rows and even-numbered rows is displaced vertically or obliquely with respect to a light-receiving element, as shown in FIG. The same effect as described above can be obtained.

【0058】すなわち、図9や図15の如き画素配列の
撮像素子を用いれば、一方向の変位で、2方向に変位さ
せた場合と同様の画像情報を得ることができる。
That is, by using an image sensor having a pixel arrangement as shown in FIGS. 9 and 15, it is possible to obtain the same image information as in the case of displacing in two directions with displacement in one direction.

【0059】(実施例4)図16は、図15に示す撮像
素子の画素の水平方向と垂直方向の画素ピッチの比を
2:√3 にした例を示している。図16の如く、水平方
向の画素ピッチPHと、垂直方向の画素ピッチPV とが
2:√3 となるように画素を配列した場合には、6角配
列となるので原信号を再生する再生関数が複雑になるが
変位させない元の情報のみだけの時でも、正方配列に比
べて15%程度サンプリングピッチを長くでき,効率的
にサンプリング出来る。
(Embodiment 4) FIG. 16 shows an example in which the ratio of the pixel pitch between the horizontal and vertical directions of the pixels of the image sensor shown in FIG. 15 is 2: に 3. As shown in FIG. 16, the horizontal pixel pitch P H, and the pixel pitch P V in the vertical direction is 2: when an array of pixels as a √3 reproduces the original signal because the hexagonal array Even when the reproduction function is complicated but only the original information is not displaced, the sampling pitch can be increased by about 15% as compared with the square array, and sampling can be performed efficiently.

【0060】また、図9に示した如く、奇数列と偶数列
とで画素を互いにずらした構成の撮像素子については、
水平方向の画素ピッチPH と、垂直方向の画素ピッチP
V とを√3 :2となるように画素を配列することによ
り、同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 9, for an image sensor having a configuration in which pixels are shifted from each other in odd columns and even columns,
The horizontal pixel pitch P H and the vertical pixel pitch P
The same effect can be obtained by arranging the pixels so that V becomes √3: 2.

【0061】(実施例5)本発明の撮像装置において
は、撮像モードに応じて撮像素子の変位回数を変更する
構成としても良い。例えば、ノーマルモードの場合に
は、1面(画素ずらしなし)の画像情報(D0 )のみを
使用し、高画質モードの場合には、2面(画素ずらし1
回)の画像情報(D0 、D1 )を使用し、水平・垂直高
画質モードの場合には、4面(画素ずらし4回)の画像
情報(D0 、D1 、D2 、D3 )を使用する構成として
も良い。
(Embodiment 5) In the image pickup apparatus of the present invention, the number of displacements of the image pickup element may be changed according to the image pickup mode. For example, in the normal mode, only one plane (no pixel shift) of image information (D0) is used, and in the high image quality mode, two planes (pixel shift 1) are used.
) Image information (D0, D1), and in the horizontal / vertical high image quality mode, the image information (D0, D1, D2, D3) of four planes (pixel shift four times) is used. Is also good.

【0062】図9や図15に示した撮像素子を用いた撮
像装置において、動画を撮像する場合には、D0 の画像
情報を表示後、D1 の画像情報,D2 の画像情報,D3
の画像情報を順次表示することで動画にも適用可能であ
る。
When a moving image is picked up by an image pickup device using the image pickup device shown in FIGS. 9 and 15, after displaying the image information of D0, the image information of D1, the image information of D2, and the image data of D3 are displayed.
By sequentially displaying the image information, the present invention can be applied to a moving image.

【0063】(撮像装置の変形例)図1の撮像装置で
は、被写体像と撮像素子との相対的位置関係を一方向に
変位させる場合に、撮像素子を変位させる例を示した
が、図17に示す如く、被写体像と撮像素子との相対的
位置関係を一方向に変位させる場合に、撮像光学系11
を変位させる構成としても良い。要は、被写体像と撮像
素子との相対的位置関係を変位可能な構成であれば良
い。
(Modification of Imaging Apparatus) In the imaging apparatus of FIG. 1, an example is shown in which the image sensor is displaced when the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced in one direction. When the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced in one direction as shown in FIG.
May be displaced. In short, any configuration may be used as long as the relative positional relationship between the subject image and the image sensor can be displaced.

【0064】図17は、撮像装置の構成の変形例を示し
ている。図17において、図1と同等機能を有する部分
は同一符号を付してあり、その説明は省略する。図17
の撮像装置は、図1に示した撮像装置と、A/D変換器
2、信号処理部3、及びシステムコントローラ4につい
ては同一の構成であり、撮像ユニット1’の構成のみが
異なる。すなわち、この撮像ユニット1’内の変位手段
13’が、被写体像と撮像素子との相対的位置関係を変
位させるべく、撮像光学系11を変位させる構成であ
る。
FIG. 17 shows a modification of the configuration of the imaging apparatus. 17, portions having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG.
1 has the same configuration as the imaging device shown in FIG. 1 with respect to the A / D converter 2, the signal processing unit 3, and the system controller 4, and differs only in the configuration of the imaging unit 1 '. That is, the displacement means 13 'in the imaging unit 1' is configured to displace the imaging optical system 11 so as to change the relative positional relationship between the subject image and the imaging device.

【0065】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、変位手段13により、被写体像と撮像素子との相
対的位置関係を一方向に変位せしめて、被写体像と前記
撮像素子との相対的位置関係が水平方向及び垂直方向に
変位した画像情報を得て、信号処理部13が、当該相対
的位置関係が変位した画像情報と変位前の画像情報とに
基づいて、合成画像情報を生成する構成であるので、1
の変位手段(例えば、1のアクチュエータ)を用いて水
平方向及び垂直方向の解像度を向上させることができ、
低コストで高解像度の画像を得ることが可能な撮像装置
を提供することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the relative position relationship between the subject image and the image pickup device is displaced in one direction by the displacement means 13 so that the relative position between the subject image and the image pickup device is changed. The image processing unit 13 obtains image information in which the positional relationship is displaced in the horizontal direction and the vertical direction, and the signal processing unit 13 generates composite image information based on the image information in which the relative positional relationship is displaced and the image information before the displacement. Since it is a configuration, 1
The resolution in the horizontal and vertical directions can be improved using the displacement means (for example, one actuator),
An imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost can be provided.

【0066】尚、本発明の撮像素子は、全画素読み出し
方式及びフィールド読み出し方式のいずれの方式のもの
についても適用可能である。
The imaging device of the present invention can be applied to any of the all-pixel reading method and the field reading method.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る撮
像装置によれば、変位手段により、被写体像と撮像素子
との相対的位置関係を一方向に変位せしめて、被写体像
と前記撮像素子との相対的位置関係が水平方向及び垂直
方向に変位した画像情報を得て、当該相対的位置関係が
変位した画像情報と変位前の画像情報とに基づいて、合
成画像情報を生成する構成であるので、1の変位手段
(例えば、1のアクチュエータ)を用いて水平方向及び
垂直方向の解像度を向上させることができ、低コストで
高解像度の画像を得ることが可能な撮像装置を提供する
ことが可能となる。
As described above, according to the image pickup apparatus of the first aspect, the relative position relationship between the subject image and the image pickup device is displaced in one direction by the displacement means, so that the subject image and the image pickup device can be moved. A configuration in which image information whose relative positional relationship with the element is displaced in the horizontal direction and the vertical direction is obtained, and composite image information is generated based on the image information whose relative positional relationship has been displaced and the image information before the displacement. Therefore, it is possible to improve the horizontal and vertical resolutions by using one displacement unit (for example, one actuator), and to provide an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost. It becomes possible.

【0068】また、請求項2に係る撮像装置によれば、
変位手段は、相対的位置関係が、被写体像に対して、撮
像素子の受光素子を水平方向若しくは垂直方向に対して
一定の角度で変位するように、被写体像と撮像素子との
相対的位置関係を変位させる構成であるので、1の変位
手段(例えば、1のアクチュエータ)を用いて、簡単な
方法で水平方向及び垂直方向の解像度を向上させること
ができ、低コストで高解像度の画像を得ることが可能な
撮像装置を提供することが可能となる。
According to the imaging apparatus of the second aspect,
The displacement means is configured to displace the light-receiving element of the image sensor with respect to the subject image at a fixed angle with respect to the horizontal or vertical direction with respect to the subject image. , The resolution in the horizontal and vertical directions can be improved by a simple method using one displacement means (for example, one actuator), and a high-resolution image can be obtained at low cost. It is possible to provide an imaging device capable of performing the above.

【0069】また、請求項3に係る撮像装置によれば、
受光素子は、奇数列と偶数列とで交互にずれて配列され
ている構成であるので、1の変位手段(例えば、1のア
クチュエータ)を用いて簡単な構成で、水平方向及び垂
直方向の解像度を向上させることができ、低コストで高
解像度の画像を得ることが可能な撮像装置を提供するこ
とが可能となる。
According to the image pickup apparatus of the third aspect,
Since the light receiving elements are arranged so as to be staggered alternately in odd rows and even rows, the resolution in the horizontal and vertical directions is simple with one displacement means (for example, one actuator). It is possible to provide an imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost.

【0070】また、請求項4に係る撮像装置によれば、
受光素子の水平方向と垂直方向との配列ピッチの比を√
3:2とした構成であるので、正方配列に比して、15
%程度サンプリングピッチを長く出来,効率的にサンプ
リング出来る。
According to the image pickup apparatus of the fourth aspect,
The ratio of the arrangement pitch between the horizontal direction and the vertical direction
Since the configuration is 3: 2, it is 15 times smaller than the square array.
%, The sampling pitch can be lengthened and sampling can be performed efficiently.

【0071】また、請求項5に係る撮像装置によれば、
相対的位置関係が被写体像に対して、撮像素子が水平方
向に変位するように、被写体像と撮像素子との相対的位
置関係を変位させる構成であるので、1の変位手段(例
えば、1のアクチュエータ)を用いて、簡単な方法で水
平方向及び垂直方向の解像度を向上させることができ、
低コストで高解像度の画像を得ることが可能な撮像装置
を提供することが可能となる。
According to the imaging apparatus of the fifth aspect,
Since the relative positional relationship is such that the image sensor is displaced in the horizontal direction with respect to the subject image, the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced. Actuators) to improve the horizontal and vertical resolution in a simple way,
An imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost can be provided.

【0072】また、受光素子は、奇数行と偶数行とで交
互にずれて配列されている構成であるので、1の変位手
段(例えば、1のアクチュエータ)を用いて簡単な構成
で、水平方向及び垂直方向の解像度を向上させることが
でき、低コストで高解像度の画像を得ることが可能な撮
像装置を提供することが可能となる。
Further, since the light receiving elements are arranged so as to be staggered alternately in odd rows and even rows, a simple configuration using one displacement means (for example, one actuator) can be employed in the horizontal direction. Further, it is possible to provide an imaging device capable of improving the resolution in the vertical direction and obtaining a high-resolution image at low cost.

【0073】また、請求項7に係る撮像装置によれば、
受光素子の水平方向と垂直方向との配列ピッチの比を
2:√3とした構成であるので、正方配列に比して、1
5%程度サンプリングピッチを長くでき,効率的にサン
プリング出来る。
According to the image pickup apparatus of the seventh aspect,
Since the ratio of the arrangement pitch of the light receiving elements in the horizontal direction and the vertical direction is set to 2: 、 3, the ratio is 1 compared to the square arrangement.
The sampling pitch can be lengthened by about 5%, and sampling can be performed efficiently.

【0074】また、請求項8に係る撮像装置によれば、
相対的位置関係が被写体像に対して、撮像素子が垂直方
向に変位するように、被写体像と撮像素子との相対的位
置関係を変位させる構成であるので、1の変位手段(例
えば、1のアクチュエータ)を用いて、簡単な方法で水
平方向及び垂直方向の解像度を向上させることができ、
低コストで高解像度の画像を得ることが可能な撮像装置
を提供することが可能となる。
According to the image pickup apparatus of the eighth aspect,
Since the relative positional relationship is such that the image sensor is displaced in the vertical direction with respect to the subject image, the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced. Actuators) to improve the horizontal and vertical resolution in a simple way,
An imaging device capable of obtaining a high-resolution image at low cost can be provided.

【0075】また、請求項9に係る撮像装置によれば、
変位手段は、撮像モードに応じて、変位回数を変更する
構成であるので、撮像モードに応じた高画質画像を得る
ことが可能となる。
According to the imaging apparatus of the ninth aspect,
Since the displacement means is configured to change the number of displacements according to the imaging mode, it is possible to obtain a high-quality image according to the imaging mode.

【0076】また、請求項10に係る撮像装置によれ
ば、変位手段は、撮像光学系若しくは撮像素子を変位さ
せる構成であるので、簡単な構成で、被写体像と撮像素
子との相対的位置関係を変位させることが可能となる。
According to the imaging apparatus of the tenth aspect, since the displacement means is configured to displace the imaging optical system or the imaging device, the relative positional relationship between the subject image and the imaging device can be simple. Can be displaced.

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

【図1】本実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an imaging device according to an embodiment;

【図2】図1の撮像素子の具体的な構成例を示す回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of the imaging device of FIG. 1;

【図3】図1の撮像ブロック内のアクチュエータの取付
構造を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a mounting structure of an actuator in the imaging block of FIG. 1;

【図4】撮像素子における画素の配列を示す簡略図であ
る。
FIG. 4 is a simplified diagram showing an array of pixels in an image sensor.

【図5】図4の撮像素子を画素の水平方向に対して角度
θ方向に変位させた例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the image sensor of FIG. 4 is displaced in an angle θ direction with respect to a horizontal direction of a pixel.

【図6】図4の撮像素子を画素の水平方向に対して角度
θで、半画素水平に変位させた例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the image sensor of FIG. 4 is displaced half a pixel horizontally at an angle θ with respect to the horizontal direction of a pixel.

【図7】図4の撮像素子を画素の水平方向に対して角度
θで、5画素水平に変位させた例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example in which the image sensor of FIG. 4 is displaced horizontally by 5 pixels at an angle θ with respect to the horizontal direction of the pixels.

【図8】図4の撮像素子を画素の水平方向に対して角度
θで、5画素水平に変位させた場合の変位前の画素と変
位後の画素を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing pixels before displacement and pixels after displacement when the image sensor of FIG. 4 is displaced horizontally by 5 pixels at an angle θ with respect to the horizontal direction of the pixels.

【図9】撮像素子の画素を奇数列と偶数列とで互いに半
画素ずらした例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which pixels of an image sensor are shifted by half a pixel between an odd-numbered row and an even-numbered row.

【図10】図9の撮像素子を画素に対して水平方向に半
画素変位させた例を示す図である。
10 is a diagram illustrating an example in which the image sensor of FIG. 9 is displaced by half a pixel in a horizontal direction with respect to a pixel.

【図11】図9の撮像素子を画素に対して水平方向に1
画素変位させた例を示す図である。
FIG. 11 shows the image sensor of FIG.
It is a figure showing the example which carried out pixel displacement.

【図12】図9の撮像素子を画素に対して水平方向に
1.5画素変位させた例を示す図である。
12 is a diagram illustrating an example in which the image sensor of FIG. 9 is displaced by 1.5 pixels in the horizontal direction with respect to pixels.

【図13】図9の撮像素子を、水平方向に変位させた場
合に、変位前と変位後とで各画素が取得する画像情報を
説明するための図である。
13 is a diagram for explaining image information acquired by each pixel before and after the displacement of the image sensor in FIG. 9 in a horizontal direction.

【図14】図9の撮像素子を、斜め方向に変位させた場
合に、変位前と変位後とで各画素が取得する画像情報を
説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining image information acquired by each pixel before and after displacement of the image sensor of FIG. 9 when displaced in an oblique direction.

【図15】撮像素子の画素を奇数行と偶数行とで互いに
半画素ずらした例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example in which pixels of an image sensor are shifted by half a pixel from each other in odd rows and even rows.

【図16】図15の撮像素子の画素の水平方向と垂直方
向の画素ピッチの比を2:√3 にした例を示す図であ
る。
16 is a diagram illustrating an example in which the ratio of the pixel pitch in the horizontal direction and the vertical direction of the pixel of the imaging device in FIG. 15 is 2: √3.

【図17】撮像装置の構成の変形例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a modification of the configuration of the imaging apparatus.

【図18】従来技術を示しており、撮像素子を変位させ
る2軸の変位手段の取付構造を示す概略構成図である。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing a prior art and showing a mounting structure of a biaxial displacement unit for displacing an image pickup device.

【図19】従来技術を示しており、撮像素子の画素を模
式的に示した図である。
FIG. 19 is a view schematically illustrating a conventional technique, in which pixels of an image sensor are schematically illustrated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮像ユニット 2 A/D変換器 3 信号処理部 4 システムコントローラ 11 撮像光学系 12 撮像素子 13、13’ 変位手段 13X、13Y、13C アクチュエータ 14 素子ホルダ 15 基板 121 CCD部 122 信号検出部 PD 受光素子(フォトダイオード) VCCD 垂直CCD HCCD 水平CCD Reference Signs List 1 imaging unit 2 A / D converter 3 signal processing unit 4 system controller 11 imaging optical system 12 imaging device 13, 13 'displacement means 13X, 13Y, 13C actuator 14 element holder 15 substrate 121 CCD unit 122 signal detection unit PD light receiving element (Photodiode) VCCD Vertical CCD HCCD Horizontal CCD

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体像を結像する撮像光学系と、 結像された前記被写体像を2次元に配された受光素子で
空間的にサンプリングして画像情報を出力する撮像素子
と、 前記被写体像と前記撮像素子との相対的位置関係を一方
向に変位せしめる変位手段と、 前記相対的位置関係が変位した画像情報と変位前の画像
情報とに基づいて、合成画像情報を生成する信号処理手
段と、を有し、 前記変位手段により前記被写体像と前記撮像素子との相
対的位置関係を一方向に変位させたとき、前記被写体像
と前記撮像素子との相対的位置関係が水平方向及び垂直
方向に変位した画像情報を得ることを特徴とする撮像装
置。
An imaging optical system that forms an image of a subject; an imaging device that spatially samples the formed image of the subject with light receiving elements arranged two-dimensionally and outputs image information; Displacement means for displacing the relative positional relationship between an image and the image sensor in one direction; signal processing for generating composite image information based on image information in which the relative positional relationship has been displaced and image information before displacement. Means, and when the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is displaced in one direction by the displacement means, the relative positional relationship between the subject image and the image sensor is horizontal and An imaging device for obtaining image information displaced in a vertical direction.
【請求項2】 前記変位手段は、前記相対的位置関係
が、前記被写体像に対して、前記撮像素子が水平方向若
しくは垂直方向に対して一定の角度で変位するように、
前記被写体像と前記撮像素子との相対的位置関係を変位
させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
2. The displacement means, wherein the relative positional relationship is such that the image sensor is displaced at a constant angle with respect to the subject image with respect to a horizontal direction or a vertical direction.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein a relative positional relationship between the subject image and the imaging element is displaced.
【請求項3】 前記受光素子は、奇数列と偶数列とで交
互にずれて配列されていることを特徴とする請求項1又
は2記載の撮像装置。
3. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the light receiving elements are alternately arranged in odd rows and even rows.
【請求項4】 前記受光素子は、水平方向と垂直方向と
の配列ピッチの比が√3:2であることを特徴とする請
求項3に記載の撮像装置。
4. The imaging device according to claim 3, wherein the ratio of the arrangement pitch of the light receiving elements in the horizontal direction and the vertical direction is √3: 2.
【請求項5】 前記変位手段は、前記相対的位置関係
が、前記被写体像に対して、前記撮像素子が水平方向に
変位するように、前記被写体像と前記撮像素子との相対
的位置関係を変位させることを特徴とする請求項3又は
4記載の撮像装置。
5. The displacement unit according to claim 1, wherein the relative positional relationship is such that the image sensor is displaced in a horizontal direction with respect to the subject image. The imaging device according to claim 3, wherein the imaging device is displaced.
【請求項6】 前記受光素子は、奇数行と偶数行とで交
互にずれて配列されていることを特徴とする請求項1又
は2に記載の撮像装置。
6. The imaging device according to claim 1, wherein the light receiving elements are arranged alternately in odd rows and even rows.
【請求項7】 前記受光素子は、水平方向と垂直方向と
の配列ピッチの比が2:√3であることを特徴とする請
求項6に記載の撮像装置。
7. The image pickup apparatus according to claim 6, wherein a ratio of an arrangement pitch between the horizontal direction and the vertical direction of the light receiving element is 2: √3.
【請求項8】 前記変位手段は、前記相対的位置関係
が、前記被写体像に対して、前記撮像素子が垂直方向に
変位するように、前記被写体像と前記撮像素子との相対
的位置関係を変位させることを特徴とする請求項6又は
7記載の撮像装置。
8. The displacement means is configured to determine a relative positional relationship between the subject image and the image sensor so that the image sensor is displaced in a vertical direction with respect to the subject image. The imaging device according to claim 6, wherein the imaging device is displaced.
【請求項9】 前記変位手段は、撮像モードに応じて、
変位回数を変更することを特徴とする請求項1〜8のい
ずれか1つに記載の撮像装置。
9. The displacement means according to an imaging mode,
The imaging device according to claim 1, wherein the number of times of displacement is changed.
【請求項10】 前記変位手段は、前記撮像光学系若し
くは前記撮像素子を変位させることを特徴とする請求項
1〜9のいずれか1つに記載の撮像装置。
10. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the displacement unit displaces the imaging optical system or the imaging device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005104524A1 (en) * 2004-04-22 2005-11-03 The Circle For The Promotion Of Science And Engineering Movement decision method for acquiring sub-pixel motion image appropriate for super resolution processing and imaging device using the same
JP2008017486A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Samsung Electronics Co Ltd Resolution improved image sensor and image detection method using it
US7436435B2 (en) 2001-10-01 2008-10-14 Minolta Co., Ltd. Image taking device having image-blur compensator
JP2011227578A (en) * 2010-04-15 2011-11-10 Olympus Corp Image processing apparatus, imaging apparatus, program, and image processing method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5042954B2 (en) * 2008-09-19 2012-10-03 シャープ株式会社 Image generating apparatus, image generating method, image generating program, and computer-readable recording medium recording the program

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7436435B2 (en) 2001-10-01 2008-10-14 Minolta Co., Ltd. Image taking device having image-blur compensator
WO2005104524A1 (en) * 2004-04-22 2005-11-03 The Circle For The Promotion Of Science And Engineering Movement decision method for acquiring sub-pixel motion image appropriate for super resolution processing and imaging device using the same
US7580065B2 (en) 2004-04-22 2009-08-25 Tokyo Institute Of Technology Movement decision method for acquiring sub-pixel motion image appropriate for super resolution processing and imaging device using the same
JP2008017486A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Samsung Electronics Co Ltd Resolution improved image sensor and image detection method using it
JP2011227578A (en) * 2010-04-15 2011-11-10 Olympus Corp Image processing apparatus, imaging apparatus, program, and image processing method

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