JPH11127441A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH11127441A
JPH11127441A JP9288650A JP28865097A JPH11127441A JP H11127441 A JPH11127441 A JP H11127441A JP 9288650 A JP9288650 A JP 9288650A JP 28865097 A JP28865097 A JP 28865097A JP H11127441 A JPH11127441 A JP H11127441A
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Kenichi Miki
研一 三木
Kazuyuki Kawakami
和之 河上
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Tokyo Electronic Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】2視野鏡筒等の特殊な鏡筒や電動ズーム鏡筒等
を用いることなく、倍率の異なる画像を同時に撮像する
ことができる撮像装置を提供する。 【解決手段】受光素子が2次元に配列された第1の撮像
素子10、第2の撮像素子12、及び第3の撮像素子1
4の複数個の撮像手段を使用して撮像を行う多板式カメ
ラに用いられる撮像装置であり、少なくとも1つ以上の
上記撮像素子の受光面サイズが、他の上記撮像素子の受
光面サイズと異なるサイズを持つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、倍率の異なる複数
の画像を撮像する撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、倍率の異なる複数の画像を得る場
合には、例えば、2つの視野を持つ2視野鏡筒等の多視
野鏡筒や、撮像倍率が変更可能な電動ズーム鏡筒等が用
いられている。
【0003】図5は、2視野鏡筒を用いたカメラの構成
例を示す図である。この2視野鏡筒を用いたカメラで
は、対物レンズ100に入射した光線はズーミングリン
グ102を介して2視野鏡筒104内で2視野に分岐さ
れる。分岐された一方の光線は、そのままカメラ106
に受光され、他方の光線はリレーレンズ108を経てカ
メラ110に受光される。このように、上記リレーレン
ズ108により2視野間の拡大率を変えて、倍率の異な
る画像をカメラ106,110に入力している。
【0004】また、図6は電動ズーム鏡筒を用いたカメ
ラの構成例を示す図である。この電動ズーム鏡筒を用い
たカメラでは、対物レンズ112に入射した光線はモー
タ114で駆動される電動ズーム駆動系116を経て電
動カメラ鏡筒118に導かれてカメラ120に受光され
る。このように、電動ズーム駆動系116をモータ11
4で駆動して倍率を変更することにより、倍率の異なる
像をカメラ120に入力している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記2
視野鏡筒を用いたカメラでは、図5に示したように2視
野に分岐するための特殊な鏡筒が必要であり、さらに複
数のカメラが必要である。
【0006】また、上記電動ズーム鏡筒を用いたカメラ
では、図6に示したようにモータの駆動系が必要であ
り、さらに、モータ駆動により電動ズーム駆動系を動か
して倍率を切り換えなければならないため、倍率切り換
えに要する時間が必要である。よって、画像倍率の高速
な切り換えや、画像処理装置への画像データの高速な取
り込みには不向きである。
【0007】そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされ
たものであり、2視野鏡筒等の特殊な鏡筒や電動ズーム
鏡筒等を用いることなく、倍率の異なる画像を同時に撮
像することができる撮像装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の撮像装置は、受光素子が2次元に
配列された撮像手段を複数個使用して撮像を行う多板式
カメラに用いられる撮像装置であって、少なくとも1つ
以上の上記撮像手段の受光面サイズが、他の上記撮像手
段の受光面サイズと異なることを特徴とする。
【0009】また、請求項2に記載の撮像装置は、受光
素子が2次元に配列された撮像手段を複数個使用して撮
像を行う多板式カメラに用いられる撮像装置であって、
少なくとも1つ以上の上記撮像手段の上記受光素子の配
列ピッチが、他の撮像手段の受光素子の配列ピッチと異
なることを特徴とする。
【0010】また、請求項3に記載の撮像装置は、撮像
レンズを通過した入射光の光軸上に配置され、この入射
光を分岐する複数個の光分岐手段と、上記光分岐手段に
より分岐された入射光の結像位置に配置され、上記入射
光による像の画像信号を出力する撮像手段とを具備し、
少なくとも1つ以上の上記撮像手段の受光面サイズが他
の撮像手段の受光面サイズと異なることを特徴とする。
【0011】また、請求項4に記載の撮像装置は、撮像
レンズを通過した入射光の光軸上に配置され、この入射
光を分岐する複数個の光分岐手段と、上記光分岐手段に
より分岐された入射光の結像位置に配置され、上記入射
光による像の画像信号を出力する2次元に配列された受
光素子からなる撮像手段とを具備し、少なくとも1つ以
上の上記撮像手段の上記受光素子の配列ピッチが、他の
撮像手段の受光素子の配列ピッチと異なることを特徴と
する。
【0012】また、請求項5に記載の撮像装置は、撮像
レンズを通過した入射光の光軸上に配置され、この入射
光を分岐する第1,第2の光分岐手段と、上記入射光の
光軸の延長上に配置された上記第2の光分岐手段を通過
する入射光の結像位置に配置され、上記入射光による像
の画像信号を出力する第1の撮像手段と、上記第1の光
分岐手段と第2の光分岐手段の境界部分で分岐され上記
第1の光分岐手段内で全反射する上記入射光の結像位置
に配置され、上記入射光による像の画像信号を出力する
第2の撮像手段とを具備し、上記第1の撮像手段の受光
面サイズが上記第2の撮像手段の受光面サイズと異なる
ことを特徴とする。
【0013】また、請求項6に記載の撮像装置は、撮像
レンズを通過した入射光の光軸上に配置され、この入射
光を分岐する第1,第2,第3の光分岐手段と、上記入
射光の光軸の延長上に配置された上記第3の光分岐手段
を通過する入射光の結像位置に配置され、上記入射光に
よる像の画像信号を出力する第1の撮像手段と、上記第
1の光分岐手段と第2の光分岐手段の境界部分で分岐さ
れ上記第1の光分岐手段内で全反射する上記入射光の結
像位置に配置され、上記入射光による像の画像信号を出
力する第2の撮像手段と、上記第2の光分岐手段と第3
の光分岐手段の境界部分で分岐され上記第2の光分岐手
段内で全反射する上記入射光の結像位置に配置され、上
記入射光による像の画像信号を出力する第3の撮像手段
とを具備し、上記第1,第2,第3の撮像手段のうち、
少なくとも1つ以上の撮像手段の受光面サイズが他の撮
像手段の受光面サイズと異なることを特徴とする。
【0014】また、さらに請求項7に記載の撮像装置
は、請求項6に記載の構成に加えて、上記第1の光分岐
手段と第2の光分岐手段の境界部分に、上記入射光のう
ち青を反射するダイクロイックフィルタを有し、上記第
2の光分岐手段と第3の光分岐手段の境界部分に、上記
入射光のうち赤を反射するダイクロイックフィルタを有
することを特徴とする。
【0015】また、さらに請求項8に記載の撮像装置
は、請求項3乃至7のいずれかに記載の構成において、
上記光分岐手段がプリズムであることを特徴とする。ま
た、さらに請求項9に記載の撮像装置は、請求項3乃至
7のいずれかに記載の構成に加えて、上記請求項3乃至
7に記載の撮像装置により得られた倍率の異なる映像信
号を、RGB映像信号に変換し出力することを特徴とす
る。
【0016】また、さらに請求項10に記載の撮像装置
は、請求項3乃至7のいずれかに記載の構成に加えて、
上記請求項3乃至7に記載の撮像装置により得られた倍
率の異なる映像信号を、RGB映像信号に変換しVBS
信号として出力することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。まず、この発明の第1の
実施の形態の撮像装置について説明する。この第1の実
施の形態は、撮像素子を3個使う方式である3板式カメ
ラに本発明を適用したものである。
【0018】図1は、第1の実施の形態の撮像装置の構
成を示す図である。この図1に示すように、撮像レンズ
2を通過してこの撮像装置に入射する入射光の入射光軸
Aの延長上には、第1の分解プリズム4、第2の分解プ
リズム6、及び第3の分解プリズム8が撮像レンズ2側
から順に配置される。
【0019】さらに、上記入射光軸Aの延長上にある上
記第3の分解プリズム8の結像位置には、第1の撮像素
子10が配置される。また、上記入射光が、第1の分解
プリズム4と第2の分解プリズム6の境界面4aで、ま
っすぐに進む直進光と反射する反射光とに分岐され、さ
らに分岐された上記反射光が第1の分解プリズム4の面
4bで全反射して進行する光軸B上の結像位置に、第2
の撮像素子12が配置される。
【0020】また、上記境界面4aでまっすぐに進んだ
上記直進光が第2の分解プリズム6と第3の分解プリズ
ム8の境界面6aで、さらにまっすぐに進む直進光と反
射する反射光とに分岐され、分岐された上記反射光が上
記境界面4aで全反射して進行する光軸C上の結像位置
に、第3の撮像素子14が配置される。
【0021】このとき、入射光の結像位置にそれぞれ配
置される上記第1の撮像素子10、第2の撮像素子1
2、及び第3の撮像素子14は、2次元に配列された多
数のCCD等から構成され、上記撮像素子10,12,
14の有効受光面の対角サイズ(大きさ)はそれぞれ異
なった対角サイズとする。これらの対角サイズは、得よ
うとする画像の倍率差に従って決定する。
【0022】上記図1に示すような構成を持つ撮像装置
に撮像対象物から光が入射すると、次のような光学系の
動作が行われる。不図示の撮像対象物からの光は、撮像
レンズ2を通って入射光軸A上にある第1の分解プリズ
ム4内に入射する。この入射光は、第1の分解プリズム
4と第2の分解プリズム6の境界面4aで、まっすぐに
進む直進光と反射する反射光とに分岐される。上記直進
光は、入射光軸A上をまっすぐに進み第2の分解プリズ
ム6内に入射する。
【0023】一方、境界面4aで反射した上記反射光
は、上記第1の分解プリズム4の面4bでさらに全反射
して光軸B上を進み、第1の分解プリズム4の他の面4
cを通過して光軸B上に配置された第2の撮像素子12
上に撮像対象物を結像する。
【0024】上記第2の分解プリズム6内に入射した直
進光は、第2の分解プリズム6と第3の分解プリズム8
の境界面6aで、さらにまっすぐに進む直進光と反射す
る反射光とに分岐される。上記直進光は、入射光軸A上
をまっすぐに進み第3の分解プリズム8内に入射し、さ
らにこの第3の分解プリズム8の面8aを通過して第1
の撮像素子10上に撮像対象物を結像する。
【0025】一方、境界面6aで反射した上記反射光
は、上記境界面4aでさらに全反射して光軸C上を進
み、第2の分解プリズム6の他の面6bを通過して光軸
C上に配置された第3の撮像素子14上に撮像対象物を
結像する。
【0026】このとき、例えば上記第1の撮像素子10
の有効受光面の対角サイズが1/2インチ、第2の撮像
素子12の有効受光面の対角サイズが1/3インチ、第
3の撮像素子14の有効受光面の対角サイズが1/4イ
ンチであって、それぞれがNTSC規格に準じていると
すると、第1の撮像素子10の1画素当たりの倍率は第
2の撮像素子12の1画素の2/3倍であり、また第3
の撮像素子14の1画素の1/2倍となる。
【0027】したがって、上記第1の撮像素子10に結
像される像によって得られる画像の倍率を1とすると、
第2の撮像素子12によって得られる画像の倍率は1.
5、第3の撮像素子14によって得られる画像の倍率は
2となる。
【0028】ここで、上述した画像の倍率について詳細
に説明する。上記撮像レンズ2に像倍率1倍のレンズを
使用し、上述したように第1の撮像素子10,第2の撮
像素子12及び第3の撮像素子14の有効受光面の対角
サイズがそれぞれ1/2インチ,1/3インチ,及び1
/4インチである場合、撮像対象物を1mmとしたと
き、上記撮像素子が撮像する画像の倍率は次のようにな
る。
【0029】高さ1mmの対象物は、例えば像倍率1倍
の撮像レンズ2を通って第1の撮像素子10上に高さ1
mmで結像される。この第1の撮像素子10の有効受光
面の対角サイズは、1/2インチであり、NTSC規格
の場合、縦、横、斜めの比が3:4:5であるため、こ
の第1の撮像素子10の有効受光面の縦サイズは、7.
62mmとなる。
【0030】このように有効受光面の縦サイズが7.6
2mmで、画素数がY方向480画素とすると、上記高
さ1mmの対象物は、約63((1/7.62)×48
0)画素で表示される。したがって、1mmが63画素
で表示されるため、第1の撮像素子10上では15.8
μm/画素の画像分解能が得られる。
【0031】また同様に、上記第2の撮像素子12上
に、高さ1mmの対象物が結像された場合、第2の撮像
素子12の有効受光面の対角サイズは、1/3インチで
あり、NTSC規格の場合、縦、横、斜めの比が3:
4:5であるため、この第2の撮像素子12の有効受光
面の縦サイズは、5.08mmとなる。
【0032】このように有効受光面の縦サイズが5.0
8mmで、画素数がY方向480画素とすると、高さ1
mmの対象物は、約94((1/5.08)×480)
画素で表示される。したがって、1mmが94画素で表
示されるため、第2の撮像素子12上では10.6μm
/画素の画像分解能が得られる。
【0033】また同様に、上記第3の撮像素子14上
に、高さ1mmの対象物が結像された場合、第3の撮像
素子14の有効受光面の対角サイズは、1/4インチで
あり、NTSC規格の場合、縦、横、斜めの比が3:
4:5であるため、この第3の撮像素子14の有効受光
面の縦サイズは、3.81mmとなる。
【0034】このように有効受光面の縦サイズが3.8
1mmで、画素数がY方向480画素とすると、高さ1
mmの対象物は、約126((1/3.81)×48
0)画素で表示される。したがって、1mmが126画
素で表示されるため、第3の撮像素子14上では7.9
μm/画素の画像分解能が得られる。
【0035】よって、同じ像倍率の撮像レンズを通し
た、この第1の実施の形態の撮像装置を用いたカメラの
場合、対角サイズ1/2インチの第1の撮像素子10に
よって撮像される画像は、対角サイズ1/3インチの第
2の撮像素子12によって撮像される画像の2/3倍と
なり、対角サイズ1/4インチの第3の撮像素子14に
よって撮像される画像の1/2倍となる。すなわち、対
角サイズ1/2インチの第1の撮像素子10によって撮
像される画像のほうが、1/3インチの第2の撮像素子
12、及び対角サイズ1/4インチの第3の撮像素子1
4によって撮像される画像よりも広い視野が得られる。
【0036】なお、この第1の実施の形態では、上記第
1,第2,第3の撮像素子10,12,14の有効受光
面の対角サイズをそれぞれ異なる大きさとしたが、少な
くともいずれか1つの撮像素子の対角サイズが異なる大
きさであれば倍率の異なる画像を得ることができる。
【0037】以上説明したようにこの第1の実施の形態
によれば、2つの視野を持つ2視野鏡筒等の特殊な多視
野鏡筒及び複数のカメラ、またはモータ駆動により電動
ズーム駆動系を動かして倍率を切り換える電動ズーム鏡
筒等を用いることなく、1つのカメラと標準的な鏡筒で
倍率の異なる画像を同時に撮像して出力することができ
る。
【0038】次に、この発明の第2の実施の形態の撮像
装置について説明する。この第2の実施の形態は、撮像
素子を2個使う方式である2板式カメラに本発明を適用
したものである。
【0039】図2は、第2の実施の形態の撮像装置の構
成を示す図である。この図2に示すように、撮像レンズ
22を通過してこの撮像装置に入射する入射光の入射光
軸Dの延長上には、第1の分解プリズム24、及び第2
の分解プリズム26が撮像レンズ22側から順に配置さ
れる。
【0040】さらに、上記入射光軸Dの延長上にある上
記第2の分解プリズム26の結像位置には、第1の撮像
素子28が配置される。また、上記入射光が、第1の分
解プリズム24と第2の分解プリズム26の境界面24
aで、まっすぐに進む直進光と反射する反射光とに分岐
され、分岐された上記反射光が第1の分解プリズム24
の面24bで全反射して進行する光軸E上の結像位置
に、第2の撮像素子30が配置される。
【0041】このとき、入射光の結像位置にそれぞれ配
置される上記第1の撮像素子28、及び第2の撮像素子
30は、2次元に配列された多数のCCD等から構成さ
れ、上記撮像素子28,30の有効受光面の対角サイズ
(大きさ)はそれぞれ異なった対角サイズとする。これ
らの対角サイズは、得ようとする画像の倍率差に従って
決定する。
【0042】上記図2に示すような構成を持つ撮像装置
に撮像対象物から光が入射すると、次のような光学系の
動作が行われる。不図示の撮像対象物からの光は、撮像
レンズ22を通って入射光軸D上にある第1の分解プリ
ズム24内に入射する。この入射光は、第1の分解プリ
ズム24と第2の分解プリズム26の境界面24aで、
まっすぐに進む直進光と反射する反射光とに分岐され
る。上記直進光は、入射光軸D上をまっすぐに進み第2
の分解プリズム26内に入射する。
【0043】一方、境界面24aで反射した上記反射光
は、上記第1の分解プリズム24の面24bでさらに全
反射して光軸E上を進み、第1の分解プリズム24の他
の面24cを通過して光軸E上に配置された第2の撮像
素子30上に撮像対象物を結像する。
【0044】上記第2の分解プリズム26内に入射した
直進光は、入射光軸D上をまっすぐに進み、この第2の
分解プリズム26の面26aを通過して第1の撮像素子
28上に撮像対象物を結像する。
【0045】このとき、例えば上記第1の撮像素子28
の有効受光面の対角サイズが1/2インチ、第2の撮像
素子30の有効受光面の対角サイズが1/4インチであ
って、それぞれがNTSC規格に準じているとすると、
第1の撮像素子28の1画素当たりの倍率は第2の撮像
素子30の1画素の1/2倍となる。
【0046】したがって、上記第1の撮像素子28に結
像される像によって得られる画像の倍率を1とすると、
第2の撮像素子30によって得られる画像の倍率は2と
なる。
【0047】ここで、上述した画像の倍率について詳細
に説明する。上記撮像レンズ2に像倍率1倍のレンズを
使用し、上述したように第1の撮像素子28,第2の撮
像素子30の有効受光面の対角サイズがそれぞれ1/2
インチ,1/4インチである場合、撮像対象物を1mm
としたとき、上記撮像素子が撮像する画像の倍率は、上
記第1の実施の形態と同様に次のようになる。
【0048】高さ1mmの対象物は、例えば像倍率1倍
の撮像レンズ22を通って第1の撮像素子28上に高さ
1mmで結像される。この第1の撮像素子28の有効受
光面の対角サイズは、1/2インチであり、NTSC規
格の場合、縦、横、斜めの比が3:4:5であるため、
この第1の撮像素子28の有効受光面の縦サイズは、
7.62mmとなる。
【0049】このように有効受光面の縦サイズが7.6
2mmで、画素数がY方向480画素とすると、上記高
さ1mmの対象物は、約63画素で表示される。したが
って、1mmが63画素で表示されるため、第1の撮像
素子28上では15.8μm/画素の画像分解能が得ら
れる。
【0050】また同様に、上記第2の撮像素子30上
に、高さ1mmの対象物が結像された場合、第2の撮像
素子30の有効受光面の対角サイズは、1/4インチで
あり、NTSC規格の場合、縦、横、斜めの比が3:
4:5であるため、この第2の撮像素子30の有効受光
面の縦サイズは、3.81mmとなる。
【0051】このように有効受光面の縦サイズが3.8
1mmで、画素数がY方向480画素とすると、高さ1
mmの対象物は、約126画素で表示される。したがっ
て、1mmが126画素で表示されるため、第2の撮像
素子30上では7.9μm/画素の画像分解能が得られ
る。
【0052】よって、同じ像倍率の撮像レンズを通し
た、この第2の実施の形態の撮像装置を用いたカメラの
場合、対角サイズ1/2インチの第1の撮像素子28に
よって撮像される画像は、対角サイズ1/4インチの第
2の撮像素子30によって撮像される画像の1/2倍と
なる。すなわち、対角サイズ1/2インチの第1の撮像
素子28によって撮像される画像のほうが、対角サイズ
1/4インチの第2の撮像素子30によって撮像される
画像よりも広い視野が得られる。
【0053】以上説明したようにこの第2の実施の形態
によれば、2つの視野を持つ2視野鏡筒等の特殊な多視
野鏡筒及び複数のカメラ、またはモータ駆動により電動
ズーム駆動系を動かして倍率を切り換える電動ズーム鏡
筒等を用いることなく、1つのカメラと標準的な鏡筒で
倍率の異なる画像を同時に撮像して出力することができ
る。
【0054】次に、この発明の第3の実施の形態の撮像
装置について説明する。この第3の実施の形態は、撮像
素子を3個使う方式である3板式カメラであり、さらに
特定の色成分を抽出するためにダイクロイック層を設け
たものである。
【0055】図3は、第3の実施の形態の撮像装置の構
成を示す図である。この図3に示すように、撮像レンズ
42を通過してこの撮像装置に入射する入射光の入射光
軸Fの延長上には、第1の分解プリズム44、第2の分
解プリズム46、及び第3の分解プリズム48が撮像レ
ンズ42側から順に配置される。
【0056】さらに、第1の分解プリズム44と第2の
分解プリズム46の境界部分には、青を反射し残りを透
過する第1のダイクロイック層50が設けられ、第2の
分解プリズム46と第3の分解プリズム48の境界部分
には、赤を反射し残りを透過する第2のダイクロイック
層52が設けられる。
【0057】また、上記入射光軸Fの延長上にある上記
第3の分解プリズム48の結像位置には、第1の撮像素
子54が配置される。さらに、上記入射光が、第1の分
解プリズム44と第2の分解プリズム46の境界部分に
設けられた第1のダイクロイック層50で、まっすぐに
進む直進光と反射する青成分の反射光とに分岐され、分
岐された上記反射光が第1の分解プリズム44の面44
bで全反射して進行する光軸G上の結像位置に、第2の
撮像素子56が配置される。
【0058】また、上記第1のダイクロイック層50で
まっすぐに進んだ上記直進光が第2の分解プリズム46
と第3の分解プリズム48の境界部分に設けられた第2
のダイクロイック層52で、さらにまっすぐに進む直進
光と反射する赤成分の反射光とに分岐され、分岐された
上記反射光が、上記第1のダイクロイック層50で全反
射して進行する光軸H上の結像位置に、第3の撮像素子
58が配置される。
【0059】このとき、入射光の結像位置にそれぞれ配
置される上記第1の撮像素子54、第2の撮像素子5
6、及び第3の撮像素子58は、2次元に配列された多
数のCCD等から構成され、上記撮像素子54,56,
58の有効受光面の対角サイズ(大きさ)はそれぞれ異
なった対角サイズとする。これらの対角サイズは、得よ
うとする画像の倍率差に従って決定する。
【0060】上記図3に示すような構成を持つ撮像装置
に撮像対象物から光が入射すると、次のような光学系の
動作が行われる。不図示の撮像対象物からの光は、撮像
レンズ42を通って入射光軸F上にある第1の分解プリ
ズム44内に入射する。この入射光は、第1の分解プリ
ズム44と第2の分解プリズム46の境界部分に設けら
れた第1のダイクロイック層50で、反射する青成分の
反射光とまっすぐに進む残りの色成分の直進光とに分岐
される。上記直進光は、入射光軸F上をまっすぐに進み
第2の分解プリズム46内に入射する。
【0061】一方、第1のダイクロイック層50で反射
した上記青成分の反射光は、上記第1の分解プリズム4
4の面44bでさらに全反射して光軸G上を進み、第1
の分解プリズム44の他の面44cを通過して光軸G上
に配置された第2の撮像素子56上に撮像対象物を結像
する。
【0062】上記第2の分解プリズム46内に入射した
直進光は、第2の分解プリズム46と第3の分解プリズ
ム48の境界部分に設けられた第2のダイクロイック層
52で、さらに反射する赤成分の反射光とまっすぐに進
む残りの色成分の直進光とに分岐される。上記直進光
は、入射光軸F上をまっすぐに進み第3の分解プリズム
48内に入射し、さらにこの第3の分解プリズム48の
面48aを通過して第1の撮像素子54上に撮像対象物
を結像する。
【0063】一方、第2のダイクロイック層52で反射
した上記赤成分の反射光は、上記第1のダイクロイック
層50でさらに全反射して光軸H上を進み、第2の分解
プリズム46の他の面46bを通過して光軸H上に配置
された第3の撮像素子58上に撮像対象物を結像する。
【0064】このとき、例えば上記第1の撮像素子54
の有効受光面の対角サイズが1/2インチ、第2の撮像
素子56及び第3の撮像素子58の有効受光面の対角サ
イズが1/4インチであって、それぞれがNTSC規格
に準じているとすると、第1の撮像素子54の1画素当
たりの倍率は第2の撮像素子56及び第3の撮像素子5
8の1画素の1/2倍となる。
【0065】したがって、上記第1の撮像素子54に結
像される像によって得られる画像の倍率を1とすると、
第2の撮像素子56及び第3の撮像素子58によって得
られる画像の倍率は2となる。
【0066】ここで、上述した画像の倍率について詳細
に説明する。上記撮像レンズ42に像倍率1倍のレンズ
を使用し、上述したように第1の撮像素子54,第2の
撮像素子56及び第3の撮像素子58の有効受光面の対
角サイズがそれぞれ1/2インチ、及び1/4インチで
ある場合、撮像対象物を1mmとしたとき、上記撮像素
子が撮像する画像の倍率は次のようになる。
【0067】高さ1mmの対象物は、例えば像倍率1倍
の撮像レンズ42を通って第1の撮像素子54上に高さ
1mmで結像される。この第1の撮像素子54の有効受
光面の対角サイズは、1/2インチであり、NTSC規
格の場合、縦、横、斜めの比が3:4:5であるため、
この第1の撮像素子54の有効受光面の縦サイズは、
7.62mmとなる。
【0068】このように有効受光面の縦サイズが7.6
2mmで、画素数がY方向480画素とすると、上記高
さ1mmの対象物は、約63画素で表示される。したが
って、1mmが63画素で表示されるため、第1の撮像
素子54上では15.8μm/画素の画像分解能が得ら
れる。
【0069】また同様に、上記第2の撮像素子56及び
第3の撮像素子58上に、高さ1mmの対象物が結像さ
れた場合、第2の撮像素子56及び第3の撮像素子58
の有効受光面の対角サイズは、1/4インチであり、N
TSC規格の場合、縦、横、斜めの比が3:4:5であ
るため、これら撮像素子56,58の有効受光面の縦サ
イズは、3.81mmとなる。
【0070】このように有効受光面の縦サイズが3.8
1mmで、画素数がY方向480画素とすると、高さ1
mmの対象物は、約126画素で表示される。したがっ
て、1mmが126画素で表示されるため、第2の撮像
素子56及び第3の撮像素子58上では7.9μm/画
素の画像分解能が得られる。
【0071】よって、同じ像倍率の撮像レンズを通し
た、この第3の実施の形態の撮像装置を用いたカメラの
場合、対角サイズ1/2インチの第1の撮像素子54に
よって撮像される画像は、対角サイズ1/4インチの第
2の撮像素子56及び第3の撮像素子58によって撮像
される画像の1/2倍となる。すなわち、対角サイズ1
/2インチの第1の撮像素子54によって撮像される画
像のほうが、対角サイズ1/4インチの第2,第3の撮
像素子56,58によって撮像される画像よりも広い視
野が得られる。
【0072】さらに、上記第1のダイクロイック層によ
って反射される青成分の光は第2の撮像素子56に受光
され、上記第2のダイクロイック層によって反射される
赤成分の光は第3の撮像素子58に受光される。これに
より、上記第2の撮像素子56により撮像対象物の青成
分を、上記第3の撮像素子58により撮像対象物の赤成
分を抽出する。
【0073】以上説明したようにこの第3の実施の形態
によれば、2つの視野を持つ2視野鏡筒等の特殊な多視
野鏡筒及び複数のカメラや、モータ駆動により電動ズー
ム駆動系を動かして倍率を切り換える電動ズーム鏡筒等
を用いることなく、1つのカメラと標準的な鏡筒で倍率
の異なる画像を同時に撮像して出力することができる。
【0074】さらに、可視光の一部の波長範囲の光を反
射し、残りを透過するダイクロイックフィルタを設ける
ことにより、撮像対象物の青成分又は赤成分の光を抽出
することができる。
【0075】次に、上記第3の実施の形態の撮像装置に
おいて撮像素子から出力される撮像信号の処理について
説明する。図4は、図3に示した撮像装置から出力され
る撮像信号を処理する回路のブロック図である。
【0076】まず、上記第1、第2,第3の撮像素子5
4,56,58をそれぞれタイミングジェネレータ6
0,62,64、及びVドライバ66,68,70で駆
動する。そして、受光した像による撮像信号をサンプル
ホールドし、上記撮像信号をそれぞれ増幅部72,7
4,76で増幅して、増幅部72から緑(G)成分の信
号を、増幅部74から青(B)成分の信号を、増幅部7
6から赤(R)成分の信号をそれぞれプロセッサ部78
に出力する。このプロセッサ部78では、増幅部72,
74,76からの上記信号に基づいてAGC、GAMM
A補正等の信号処理を施す。
【0077】さらに、エンコーダ部80で上記撮像素子
54,56,58の倍率の異なる撮像信号をRGBの色
信号に変調し、複合映像信号(VBS)として、または
直接RGBの信号として、不図示のカラー画像処理装置
に出力する。また、PLL回路82、シンクロジェネレ
ータ84によりシンクロ(同期)信号を出力する。
【0078】これにより、同時に異なる倍率の画像をカ
ラー映像処理装置に直接出力することができる。以上上
記実施の形態の撮像装置によれば、2視野鏡筒等の特殊
な鏡筒や電動ズーム鏡筒等を用いることなく、撮像素子
を複数使用して撮像を行う多板式カメラにおいて、個々
の上記撮像素子を異なる画素(CCD単体)ピッチで構
成してそのサイズを変えることにより、倍率の異なる画
像信号を同時に得ることができる。
【0079】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、2視
野鏡筒等の特殊な鏡筒や電動ズーム鏡筒等を用いること
なく、倍率の異なる画像を同時に撮像できる撮像装置を
提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の撮像装置の構成を示す図で
ある。
【図2】第2の実施の形態の撮像装置の構成を示す図で
ある。
【図3】第3の実施の形態の撮像装置の構成を示す図で
ある。
【図4】図3に示した撮像装置から出力される撮像信号
を処理する回路のブロック図である。
【図5】従来の2視野鏡筒を用いたカメラの構成例を示
す図である。
【図6】従来の電動ズーム鏡筒を用いたカメラの構成例
を示す図である。
【符号の説明】
2…撮像レンズ 4…第1の分解プリズム 4a、6a…境界面 4b…第1の分解プリズム4の面 4c…第1の分解プリズム4の他の面 6…第2の分解プリズム 6b…第2の分解プリズム6の他の面 8…第3の分解プリズム 8a…第3の分解プリズム8の面 10…第1の撮像素子 12…第2の撮像素子 14…第3の撮像素子 22…撮像レンズ 24…第1の分解プリズム 24a…境界面 24b…第1の分解プリズム24の面 24c…第1の分解プリズム24の他の面 26…第2の分解プリズム 26a…第2の分解プリズム26の面 28…第1の撮像素子 30…第2の撮像素子 42…撮像レンズ 44…第1の分解プリズム 44b…第1の分解プリズム44の面 44c…第1の分解プリズム44の他の面 46…第2の分解プリズム 46b…第2の分解プリズム46の他の面 48…第3の分解プリズム 48a…第3の分解プリズム48の面 50…第1のダイクロイック層 52…第2のダイクロイック層 54…第1の撮像素子 56…第2の撮像素子 58…第3の撮像素子

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受光素子が2次元に配列された撮像手段
    を複数個使用して撮像を行う多板式カメラに用いられる
    撮像装置において、 少なくとも1つ以上の上記撮像手段の受光面サイズが、
    他の上記撮像手段の受光面サイズと異なることを特徴と
    する撮像装置。
  2. 【請求項2】 受光素子が2次元に配列された撮像手段
    を複数個使用して撮像を行う多板式カメラに用いられる
    撮像装置において、 少なくとも1つ以上の上記撮像手段の上記受光素子の配
    列ピッチが、他の撮像手段の受光素子の配列ピッチと異
    なることを特徴とする撮像装置。
  3. 【請求項3】 撮像レンズを通過した入射光の光軸上に
    配置され、この入射光を分岐する複数個の光分岐手段
    と、 上記光分岐手段により分岐された入射光の結像位置に配
    置され、上記入射光による像の画像信号を出力する撮像
    手段とを具備し、 少なくとも1つ以上の上記撮像手段の受光面サイズが他
    の撮像手段の受光面サイズと異なることを特徴とする撮
    像装置。
  4. 【請求項4】 撮像レンズを通過した入射光の光軸上に
    配置され、この入射光を分岐する複数個の光分岐手段
    と、 上記光分岐手段により分岐された入射光の結像位置に配
    置され、上記入射光による像の画像信号を出力する2次
    元に配列された受光素子からなる撮像手段とを具備し、 少なくとも1つ以上の上記撮像手段の上記受光素子の配
    列ピッチが、他の撮像手段の受光素子の配列ピッチと異
    なることを特徴とする撮像装置。
  5. 【請求項5】 撮像レンズを通過した入射光の光軸上に
    配置され、この入射光を分岐する第1,第2の光分岐手
    段と、 上記入射光の光軸の延長上に配置された上記第2の光分
    岐手段を通過する入射光の結像位置に配置され、上記入
    射光による像の画像信号を出力する第1の撮像手段と、 上記第1の光分岐手段と第2の光分岐手段の境界部分で
    分岐され上記第1の光分岐手段内で全反射する上記入射
    光の結像位置に配置され、上記入射光による像の画像信
    号を出力する第2の撮像手段とを具備し、 上記第1の撮像手段の受光面サイズが上記第2の撮像手
    段の受光面サイズと異なることを特徴とする撮像装置。
  6. 【請求項6】 撮像レンズを通過した入射光の光軸上に
    配置され、この入射光を分岐する第1,第2,第3の光
    分岐手段と、 上記入射光の光軸の延長上に配置された上記第3の光分
    岐手段を通過する入射光の結像位置に配置され、上記入
    射光による像の画像信号を出力する第1の撮像手段と、 上記第1の光分岐手段と第2の光分岐手段の境界部分で
    分岐され上記第1の光分岐手段内で全反射する上記入射
    光の結像位置に配置され、上記入射光による像の画像信
    号を出力する第2の撮像手段と、 上記第2の光分岐手段と第3の光分岐手段の境界部分で
    分岐され上記第2の光分岐手段内で全反射する上記入射
    光の結像位置に配置され、上記入射光による像の画像信
    号を出力する第3の撮像手段とを具備し、 上記第1,第2,第3の撮像手段のうち、少なくとも1
    つ以上の撮像手段の受光面サイズが他の撮像手段の受光
    面サイズと異なることを特徴とする撮像装置。
  7. 【請求項7】 上記第1の光分岐手段と第2の光分岐手
    段の境界部分に、上記入射光のうち青を反射するダイク
    ロイックフィルタを有し、上記第2の光分岐手段と第3
    の光分岐手段の境界部分に、上記入射光のうち赤を反射
    するダイクロイックフィルタを有することを特徴とする
    請求項6に記載の撮像装置。
  8. 【請求項8】 上記光分岐手段は、プリズムであること
    を特徴とする請求項3乃至7のいずれかに記載の撮像装
    置。
  9. 【請求項9】 上記請求項3乃至7に記載の撮像装置に
    より得られた倍率の異なる映像信号を、RGB映像信号
    に変換し出力することを特徴とする請求項3乃至7のい
    ずれかに記載の撮像装置。
  10. 【請求項10】 上記請求項3乃至7に記載の撮像装置
    により得られた倍率の異なる映像信号を、RGB映像信
    号に変換しVBS信号として出力することを特徴とする
    請求項3乃至7のいずれかに記載の撮像装置。
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