JPS5915376A - 撮像機構 - Google Patents
撮像機構Info
- Publication number
- JPS5915376A JPS5915376A JP57123821A JP12382182A JPS5915376A JP S5915376 A JPS5915376 A JP S5915376A JP 57123821 A JP57123821 A JP 57123821A JP 12382182 A JP12382182 A JP 12382182A JP S5915376 A JPS5915376 A JP S5915376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- supporter
- imaging
- output
- bimorph
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/58—Means for changing the camera field of view without moving the camera body, e.g. nutating or panning of optics or image sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光電変換画素の形成密度を向上せしめること
なく固体撮像素子の解像度を向上せしめだ撮像機構に関
するっ 撮像手段には、撮像管と固体撮像素子とがあるが、０１
１者に比し後者は、コンパクトであり、残像現象もない
等特性的にも優れでいるつじかし、固体撮像素子は撮像
面を光電ｆ換画素（（−Ｃ構［況して代り、光電変換画
素の形成密度に豪（Ｑ＋出ツノの解修・度が制限さｔす
るっ→こで、解像度向−Ｅのため、の種々の提案が為さ
れているが、高密度１１１すｈｆ、ｒする程製造が困譬
となり、光電ｇ、倹持性智の特性劣化も来し、コスト高
ともなる。七こで、充電変換画素の形成密度をその−１
１に解像度のみを向上せしめる撮像機構が望まｔする。
なく固体撮像素子の解像度を向上せしめだ撮像機構に関
するっ 撮像手段には、撮像管と固体撮像素子とがあるが、０１
１者に比し後者は、コンパクトであり、残像現象もない
等特性的にも優れでいるつじかし、固体撮像素子は撮像
面を光電ｆ換画素（（−Ｃ構［況して代り、光電変換画
素の形成密度に豪（Ｑ＋出ツノの解修・度が制限さｔす
るっ→こで、解像度向−Ｅのため、の種々の提案が為さ
れているが、高密度１１１すｈｆ、ｒする程製造が困譬
となり、光電ｇ、倹持性智の特性劣化も来し、コスト高
ともなる。七こで、充電変換画素の形成密度をその−１
１に解像度のみを向上せしめる撮像機構が望まｔする。
その一方法として、撮像面に対し光電変換画素を申素ビ
ツヂσ１１′分だけ変位させ、変位の前後に於ける欅仰
出力を合成することが考えられるっ具体的には、光学的
に結像面を変位させる方法や、光電変換画素に対するぐ
スフ状態を変換する方法や、固体撮像素子自体を変位せ
しめる方法とが考えらｈる。
ツヂσ１１′分だけ変位させ、変位の前後に於ける欅仰
出力を合成することが考えられるっ具体的には、光学的
に結像面を変位させる方法や、光電変換画素に対するぐ
スフ状態を変換する方法や、固体撮像素子自体を変位せ
しめる方法とが考えらｈる。
そこで、木発す１は、上述する点に鑑み、光路に配した
反射ミラーをバイモルフに乙゛回取力亡しめて結像面を
撮像面に対して リビツチたけ変位せしめる新規１つ有
効な撮像機構を提案せんとするものであるっ 壕ず、本発明の基本的な撮像原理に付いて説明するっ第
１図に図示する様に、一般的な撮像素子は、光電変換画
素（Ｃ）・・・を間隙で区切って揃列形成しでおり、そ
の水平力向に関して光電、変換画素’ｔＣ）・・・と間
隙の占有比は７：６に設定されでいるっそこで、撮像面
と結像面が、画素列の形成ピッチ’Ｐ）の半分だけ変位
すれば、一部重複があるものの光電変換画素（Ｃ）・・
・が異なる２位Ｗｑを撮像することになる。第２図目１
、変位前後の結像面に対する光電変換位置説明図であり
、変位前後の光電変換画素（Ｃ）・・・の位置をハツヂ
ング方向を異ならせて示しているっよって、変位前後の
撮像出力を合成すれば、光電変換画素の水平方向の形成
密度が２倍に形成されたのと等価１・こなり、理１論的
に水平解像度は２倍に向トする。尚、上述する説明は、
結像面を固定（７た場合の説明であるが、逆に撮像面を
固定した場合にも同様の効果が得られることは自明であ
るっ そこで、本実施例では、第３図の借成原叩図に図示する
様に、ビデオカメラのレンズ（２）と固体撮像；（ソ子
（３）の間に反射ミラー（１）を配し、この反射ミラー
（１１を配し、この反射ミラー（１１を回動Ｉ力しめる
ことにより、反射光が形成する結像面を固体撮像素子（
：３）の撮像面に対し画素列形成ピッチの約ｉ′−分た
け（水平方向に）変位せしめているっ尚点線は変位後の
光路、実線は変位前の光路を示す、第４図は、反射ミラ
ー（１１を回！ＩＩＪ沈しめるだめの具体的な駆動機構
を示し、ているっこ０図より明らかな様に、支持体（４
）の上部には、反射ミラー（１）が固定されており、そ
の下部は柱状に形成され、その軸心を反射ミラー（１）
の表面中央に一致せしめているうこの支持体（４）の外
方には、固定リング（５）が釦され、該固定リング（５
）の内周と支持体（４）上部の外向との間には、その間
隔を一定にする様同−形状同−特性のバイモルフ（６）
・・・が４ケ所に設けられているっよって、このバイモ
ルフ ＋６１＋６）・・・に電圧が印加されると、各バ
イモルフ（６）・・・は同一方向に歪み、前記固定リン
グ（５）に対して前記支持体（４）を僅か回動せしめ、
反射ミラー＜１）の反射方向の変更を為しているう 尚、前記支持体（５）を回動せしめるだめに１、バイモ
ルフ（６）・・・が歪むと同時に伸長せしめられねばな
らないが、この伸びは、バイモルフ（６）・・・が有す
る僅かな弾性によって実現される。しかし、必要あれば
、バイモルフ（６）・・・を構成するピエゾ素子がモル
フの両面に逆極性の電圧を印加すれば良い。
反射ミラーをバイモルフに乙゛回取力亡しめて結像面を
撮像面に対して リビツチたけ変位せしめる新規１つ有
効な撮像機構を提案せんとするものであるっ 壕ず、本発明の基本的な撮像原理に付いて説明するっ第
１図に図示する様に、一般的な撮像素子は、光電変換画
素（Ｃ）・・・を間隙で区切って揃列形成しでおり、そ
の水平力向に関して光電、変換画素’ｔＣ）・・・と間
隙の占有比は７：６に設定されでいるっそこで、撮像面
と結像面が、画素列の形成ピッチ’Ｐ）の半分だけ変位
すれば、一部重複があるものの光電変換画素（Ｃ）・・
・が異なる２位Ｗｑを撮像することになる。第２図目１
、変位前後の結像面に対する光電変換位置説明図であり
、変位前後の光電変換画素（Ｃ）・・・の位置をハツヂ
ング方向を異ならせて示しているっよって、変位前後の
撮像出力を合成すれば、光電変換画素の水平方向の形成
密度が２倍に形成されたのと等価１・こなり、理１論的
に水平解像度は２倍に向トする。尚、上述する説明は、
結像面を固定（７た場合の説明であるが、逆に撮像面を
固定した場合にも同様の効果が得られることは自明であ
るっ そこで、本実施例では、第３図の借成原叩図に図示する
様に、ビデオカメラのレンズ（２）と固体撮像；（ソ子
（３）の間に反射ミラー（１）を配し、この反射ミラー
（１１を配し、この反射ミラー（１１を回動Ｉ力しめる
ことにより、反射光が形成する結像面を固体撮像素子（
：３）の撮像面に対し画素列形成ピッチの約ｉ′−分た
け（水平方向に）変位せしめているっ尚点線は変位後の
光路、実線は変位前の光路を示す、第４図は、反射ミラ
ー（１１を回！ＩＩＪ沈しめるだめの具体的な駆動機構
を示し、ているっこ０図より明らかな様に、支持体（４
）の上部には、反射ミラー（１）が固定されており、そ
の下部は柱状に形成され、その軸心を反射ミラー（１）
の表面中央に一致せしめているうこの支持体（４）の外
方には、固定リング（５）が釦され、該固定リング（５
）の内周と支持体（４）上部の外向との間には、その間
隔を一定にする様同−形状同−特性のバイモルフ（６）
・・・が４ケ所に設けられているっよって、このバイモ
ルフ ＋６１＋６）・・・に電圧が印加されると、各バ
イモルフ（６）・・・は同一方向に歪み、前記固定リン
グ（５）に対して前記支持体（４）を僅か回動せしめ、
反射ミラー＜１）の反射方向の変更を為しているう 尚、前記支持体（５）を回動せしめるだめに１、バイモ
ルフ（６）・・・が歪むと同時に伸長せしめられねばな
らないが、この伸びは、バイモルフ（６）・・・が有す
る僅かな弾性によって実現される。しかし、必要あれば
、バイモルフ（６）・・・を構成するピエゾ素子がモル
フの両面に逆極性の電圧を印加すれば良い。
本実施例は、上述する反射ミラー（１１の回動状態を撮
像出力の垂直同期信号に同期して２フイールド毎に反転
せしめており、採用するＣＣＤの固体撮像素子（３）は
、撮像面（３ａ）の光電変換出力を垂直帰線期間内に一
旦メモ１ｊ（５ｂ）に転送して次のフィールドで記憶し
た光電変換出力を順次撮像出力として導出している。第
５図は、本実施例の撮像出力合成回路を示す回路ブロッ
ク図であり、第６図はその制御信号波形図を顕わす。両
図より明らかな様に、本実施例は撮像出力を変換した映
像信号よし得られる垂直同期信号〔又は撮像素子（３）
を駆動するパルス発生回路（図示省略）より得られる垂
直同期信号〕（Ｖ）によってスイッチングを為しており
、まず、垂直向Ｍ信り（■）を ４り） ｌｉ’ｉｌ
Ｌだ変位出力（Ｅ）によって反射ミラー（１）の反射方
向を変更するっ変位出力（Ｅ）のレベル反転は、垂直帰
線区間内に終ｒするが前記反射ミラー（１１の変位は子
れより遅れるだめ、変位が為された時点の光電変換出力
には変位による誤差を含むため、１フィールド遅れの撮
像出力にも誤差を生ずるっそこで、撮像出力を入力する
第１切換スイツチ（ＳＷｌ）は、切換直後の撮像出力を
伝送Ｗ！に送り、ｕＪ換直前の撮像出力を地絡すべく、
垂直同期信号（ｖ）を多分向した第１５Ｊ換制御信’ｊ
Ｊ（Ｓｔ）をスイッチング入力としている。更に、第１
ｔ７Ｊ換スイッチ（ＳＷｌ）にて選択された１フィー
ルド起き（第６図中に便宜上イ１した符号では奇数番目
のフィールド）の虚像出力を入力する第２切換スイツチ
（ＳＷ２）は、更にこの撮像出力をメモ１月６）と非遅
延路に交！Ｉに入力すべく、第１ ｖＪ換制御信号（Ｓ
ｌ）の立下りを更に弓分則して成る第２切換制御信号（
Ｓｌ）をスイッチング人力としているう尚、変位出力（
Ｆ）は、第１切換制御信号（Ｓｌ）の立上りをし分箇し
た信号又はそれと同相の信号であるう前記メモ１月６）
に記憶されだ１フイ一ルド分の撮像出力は、非遅延路に
２フイールド遅れて撮像出力が入力されると同時に変位
出力（Ｅ）の立上りに同期する続出開始パルス（Ｒ）を
入力され読出し状騰に陥る。この続出出力はその位相を
非遅延路側の撮像出力の位相に対し画素にしてしピッチ
分だけ先行して導出される様読出クロックの位相を規定
されている。そこで、読出された遅延出力と非遅延路の
非遅延出力とを入力とする第６切換スイツチ（ＳＷ３）
は、撮像出力の続出出力のち周期で反転する第６切換制
御信゛５５（Ｓ ５）をスイッチング入力としＣ１同一
光電変換画素の出力が前後する様に合成する。
像出力の垂直同期信号に同期して２フイールド毎に反転
せしめており、採用するＣＣＤの固体撮像素子（３）は
、撮像面（３ａ）の光電変換出力を垂直帰線期間内に一
旦メモ１ｊ（５ｂ）に転送して次のフィールドで記憶し
た光電変換出力を順次撮像出力として導出している。第
５図は、本実施例の撮像出力合成回路を示す回路ブロッ
ク図であり、第６図はその制御信号波形図を顕わす。両
図より明らかな様に、本実施例は撮像出力を変換した映
像信号よし得られる垂直同期信号〔又は撮像素子（３）
を駆動するパルス発生回路（図示省略）より得られる垂
直同期信号〕（Ｖ）によってスイッチングを為しており
、まず、垂直向Ｍ信り（■）を ４り） ｌｉ’ｉｌ
Ｌだ変位出力（Ｅ）によって反射ミラー（１）の反射方
向を変更するっ変位出力（Ｅ）のレベル反転は、垂直帰
線区間内に終ｒするが前記反射ミラー（１１の変位は子
れより遅れるだめ、変位が為された時点の光電変換出力
には変位による誤差を含むため、１フィールド遅れの撮
像出力にも誤差を生ずるっそこで、撮像出力を入力する
第１切換スイツチ（ＳＷｌ）は、切換直後の撮像出力を
伝送Ｗ！に送り、ｕＪ換直前の撮像出力を地絡すべく、
垂直同期信号（ｖ）を多分向した第１５Ｊ換制御信’ｊ
Ｊ（Ｓｔ）をスイッチング入力としている。更に、第１
ｔ７Ｊ換スイッチ（ＳＷｌ）にて選択された１フィー
ルド起き（第６図中に便宜上イ１した符号では奇数番目
のフィールド）の虚像出力を入力する第２切換スイツチ
（ＳＷ２）は、更にこの撮像出力をメモ１月６）と非遅
延路に交！Ｉに入力すべく、第１ ｖＪ換制御信号（Ｓ
ｌ）の立下りを更に弓分則して成る第２切換制御信号（
Ｓｌ）をスイッチング人力としているう尚、変位出力（
Ｆ）は、第１切換制御信号（Ｓｌ）の立上りをし分箇し
た信号又はそれと同相の信号であるう前記メモ１月６）
に記憶されだ１フイ一ルド分の撮像出力は、非遅延路に
２フイールド遅れて撮像出力が入力されると同時に変位
出力（Ｅ）の立上りに同期する続出開始パルス（Ｒ）を
入力され読出し状騰に陥る。この続出出力はその位相を
非遅延路側の撮像出力の位相に対し画素にしてしピッチ
分だけ先行して導出される様読出クロックの位相を規定
されている。そこで、読出された遅延出力と非遅延路の
非遅延出力とを入力とする第６切換スイツチ（ＳＷ３）
は、撮像出力の続出出力のち周期で反転する第６切換制
御信゛５５（Ｓ ５）をスイッチング入力としＣ１同一
光電変換画素の出力が前後する様に合成する。
更に、この合成出力は信号処理回路（７）にて従来より
２倍の解像度が得られる様な輝度信号（Ｙ）と色差信り
ＣＲ−Ｙ ） （Ｂ−Ｙ ）に変換されて導出される。
２倍の解像度が得られる様な輝度信号（Ｙ）と色差信り
ＣＲ−Ｙ ） （Ｂ−Ｙ ）に変換されて導出される。
これらの出力は、従来のビデオカメラが有している周知
のカラー映像信号処理回路と、従来のビデオテープレコ
ーダが有している周知の記録回路を経てビデオテープ又
は１同１フイールドをＥ上述する実施例では、４フイー
ド毎に合成しだ撮像出力を連続導出しでいるが、変位出
力の反転同期を６フイールドに設定し、続出クロツタの
体柱）と第６１刀換制佃信号の位相を適宜切換えｔ）ば
、ろフィールド毎に合成することも可能である。
のカラー映像信号処理回路と、従来のビデオテープレコ
ーダが有している周知の記録回路を経てビデオテープ又
は１同１フイールドをＥ上述する実施例では、４フイー
ド毎に合成しだ撮像出力を連続導出しでいるが、変位出
力の反転同期を６フイールドに設定し、続出クロツタの
体柱）と第６１刀換制佃信号の位相を適宜切換えｔ）ば
、ろフィールド毎に合成することも可能である。
よって、本発明によれば、反射ミラーを僅゛か回！ｉＩ
Ｉ＋！シめる〆Ｃけで、解像度が約倍になる撮像出力を
得ることができ、その効果は大であるっ
Ｉ＋！シめる〆Ｃけで、解像度が約倍になる撮像出力を
得ることができ、その効果は大であるっ
第１図は固体撮像素子の光電変換画素の模式的なパター
ン形成図、第２図は本発明の解像度向上原理説明図、第
３図は本発明の詳細な説明図、第４図は本発明の一実施
例に係る機構部の斜視図、第５図は同実施例の合成回路
ブロック図、第６図はその制御信号発生回路の信号波形
図をそれぞれ顕わすっ 主な図番の説明 （１）・・・反射ミラー、（２）・・・レンズ、（３）
・・・固体撮像素子、（６）・・・バイモルフっ 第１図
ン形成図、第２図は本発明の解像度向上原理説明図、第
３図は本発明の詳細な説明図、第４図は本発明の一実施
例に係る機構部の斜視図、第５図は同実施例の合成回路
ブロック図、第６図はその制御信号発生回路の信号波形
図をそれぞれ顕わすっ 主な図番の説明 （１）・・・反射ミラー、（２）・・・レンズ、（３）
・・・固体撮像素子、（６）・・・バイモルフっ 第１図
Claims (1)
- ｔｉ＋ ビデオカメラのレンズと固体撮像素子の間に
配された反射ミラーと、該反射ミラーを支持するミラー
支持体と、該ミラー支持体の外方に配された固定リング
と、該固定リングと前記ミラー支持体上を連結して前記
固定リングの径方向に配されたＰｙＪ、故のパイモルウ
とをそれぞれ配し、前記バイモルフに電圧を印加するこ
とにより前記反射ミラーを回動せしめ反射光が形成する
結像面を前記固体撮像素子の画素列ピッチの半分だけ変
位せしめる撮像機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123821A JPS5915376A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 撮像機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57123821A JPS5915376A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 撮像機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915376A true JPS5915376A (ja) | 1984-01-26 |
Family
ID=14870182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57123821A Pending JPS5915376A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | 撮像機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915376A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794457A (en) * | 1986-10-31 | 1988-12-27 | Thomson-Csf | Video signal mixer circuit for high-resolution imaging with solid-state matrix sensor cameras |
| JPH01501763A (ja) * | 1987-01-03 | 1989-06-22 | ライブ ワイヤー コントラクターズ リミテッド | 移動可能な上演者による自己伴奏用の相互作用装置 |
| US5363136A (en) * | 1992-10-07 | 1994-11-08 | Eastman Kodak Company | Cam actuated optical offset image sampling system |
| US5400070A (en) * | 1992-10-07 | 1995-03-21 | Eastman Kodak Company | Lever actuated optical offset image sampling system |
-
1982
- 1982-07-15 JP JP57123821A patent/JPS5915376A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794457A (en) * | 1986-10-31 | 1988-12-27 | Thomson-Csf | Video signal mixer circuit for high-resolution imaging with solid-state matrix sensor cameras |
| JPH01501763A (ja) * | 1987-01-03 | 1989-06-22 | ライブ ワイヤー コントラクターズ リミテッド | 移動可能な上演者による自己伴奏用の相互作用装置 |
| US5363136A (en) * | 1992-10-07 | 1994-11-08 | Eastman Kodak Company | Cam actuated optical offset image sampling system |
| US5400070A (en) * | 1992-10-07 | 1995-03-21 | Eastman Kodak Company | Lever actuated optical offset image sampling system |
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