JPS5933978A - ビデオカメラの撮像機構 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像素子を利用するビデオカメラの撮像
機構（−関する。

〔従来技術〕

ヒ′デオカメラの撮像手段としては、掃像管と固体撮像
素子とがある。固体撮像素子はコンパクトで消費電力も
少な（、焼付も少なく特性的にも優れている。この固体
撮像素子は、様像曲（二基盤の目状の光電変換画素り形
成して成り、撮像面）二於ける各光電変換出力を順次読
み出して撮像出力として導出している。この固体撮像素
子の撮像面は広ければ広い程光電変換画素形成；二は都
合が良いが、大きな光学系を必要とするため、その大き
さは％インチ程度Ｉ：制限される。従って光電変換画素
は限られた撮像面（＝形成されねばならない。

、〔発明が解決しようとする問題点〕 光電変換画素の形成密度は、撮像出力の解像度と関連す
る。そこで、十分高解像度の撮像出力χ得るためには、
光電変換画素の形成密度乞同上せしめねばならない。し
かし、光電変換画素の形成密度を同上せしめるには、技
術的な困難を伴うばかりか、特性の劣化や大幅なコスト
アップ？伴う。

そこで、光電変換画への形成密度をそのままに、解像度
のみり同上せしめることが望まれる。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明は上述する点に鑑み為されたものであり
、固体撮像累子χ結像面６二沿って画素列又は画素行の
半ビ７テ分だけ変位せしめ、同一光電変換画素にて異な
る２位置に於ける光電変換を為し、変位のｉ！Ｊ　ｆ＆
に於ける撮像出力乞合成した新規且つ有効な撮像機構ン
提案せんとするものである。

〔本発明の原理〕

前述°ｒる様に固体撮像素子は基盤の目状６二光電庇換
画素ｔａ＋・・・音形成することによって、格子状の間
隙を形成している（第１図参照）。尚光電変換画素ＦＣ
＋と間隙の水平方間の占有比は通常７：６である。従っ
て、この光電変換画素（Ｃ１が頂度画累列半ピッチ分だ
け変位１−ると、一部重複はあるものの同一光電変換画
素ｔｃ＋が異なる画素区画ζ二位置することになる（第
２図参照）。尚第２因中実線［０１は変位前の画素区画
を示し、点線（０１は変位後の画素区画？示す。

上述する説明は撮像面となる固体撮像素子乞変位せしめ
たが結像面の像乞認位せしめても同様の関係になる。そ
こで本発明は、結像面￥２位置（二菱位せしめるもので
ある。本発明は、方解石等で構成される複屈折板（ｌぼ
レンズ（２）と結像面（３１に介在せしめたとき、像が
二直に結像することＺ利用するものである。複屈折［２
＋１１はん′光と異常光と衾分元して透過せしめており
、透過光が形成する像は互いにその偏光面乞異にする。

そこで、本発明はこの常光とｙ４宮元とｔ偏光面乞識別
して光学的Ｃ：選択′ｆ［Ｆ］ことにより、結像圓乞２
位置（＝変位せしめるものである。

〔実施例〕

第４図と第５図は本発明の光学系の一実施例〉示し、第
４図は常光を結像せしめるための光学系ｔ５また第５図
は異常光ン結像せしめるための光学系ンそれぞれ示す。

まず、第４図は複屈折板（１）と結像面の間に常光のみ
χ通過せしめを検光子（４）を配し常光Ｃ−よる像ン結
像せしめている。また、第５図は、更にＦ＋’＋Ｊ記複
屈折板ｉｌｌと前記検光子（４）との間に、偏光板（５
）乞配し入射光の偏光１川？９０゜回転せしめており前
記仙光板χ透過した光は、常光が異常光に異常光が常光
（二なるため、前記複屈折板（１階経た異常光が結像せ
しめられる。従って第４図の状態とｊｉ！２５図の状態
では結像■が異なりそのずれ喰は、複屈折板（１）の厚
さに比例する。そこで、本実Ｎｉ例はこの複屈折板（ｉ
ｔのずれ量ン画素列の頂度半ピンチにすべく、その厚さ
ｔ規ボしている。また本実施例は、第４図の状態と第５
図の状態を時間的（：交互に実現するため、第６図に図
示する様な回転円板（Ｒ１￥配している。この回転円板
（Ｒ１は、回転中心を等角的に４分’ｉ’１１ｊＬ／て
対問Ｔる一方の区画を偏光板（５ハ５）で構成し、他方
の区画を透明板ｆ６１（６１で構成している。この回転
板の回転速度は２／１ｓ　（８／６Ｌ］　）回転／５ｅ
ｃｃ設定されている。

、α下、本実施例の合成回路の動作に付いて第７図と第
８図喀二従い説明する。本実施例に於て、前述する１や
像面（：配する固体撮像素子（７）は撮像面（７Ｌ）で
受光して得られる光電変換出力乞垂直帰線期間に一旦メ
モ！Ｊ（７１））に記憶し記憶情報χ−フィールド遅れ
て読み出すＯＯＤ型の固体撮像素子（７）である。また
この固体撮像素子（７）は図示していないが基準発振回
路の基準パルスによって駆動せしめられ、同様（−前記
回転円板（Ｒ１や後述する切換スイッチの制御もこの基
準パルス（垂直同期パルス）に同期せしめられる。本実
施例では、モータ（図示省略）にて回転せしめられる回
転円板（Ｒ１が、基準の垂直同期パルス（ｖ）によって
その回転位相が制御される。即ち、前記固体撮像素子（
７）の撮像面（７ａ）ｌ：対し１フィールド起きシー透
明板（６）と偏光板（５）とが交互６；位置せしめられ
る。第８図Ｅはその状態χ模式的（＝示すものであり、
ハイレベル部分は透過板（ｂ）が位置する状態全示し。

ローレベル部分は偏光板（す）が位置する状態を示し、
傾斜部分はその境界部が通過している状態χ示している
。この図より明らかな様Ｃ二、肉では奇数フィールドが
光学的（二安定な撮像状態となり偶数フィールドが光学
的な変化を伴う撮像状態となる。そこで、本実施例では
−フィールド遅れで導出される撮像出力のうち奇数フィ
ールドのみｔ選択すべく、固体撮像素子（７）の後段に
配した第１切換スイツチ（ＳＷＩ）にて偶数フィールド
の撮像出力を地絡している。面この第１切換スイツチ（
ＳＷｔ）の第１制御入力（Ｓｌ）は垂直同期パルス（■
ｔ％分周した出力である。選択された奇数フィールドの
出力は、第２切換スイツチ（５Ｗ２）にてメモリ（８１
と非遅延路に交互に振り分けられる。本実施例では透過
板（６）乞経たときの撮像出力、即ち常光の光電変換出
力乞遅砥用のメモリ（８）：二人力せしめており、他方
の出力Ｚ非遅杭路（二人力せしめている。尚、第２切換
スイツチ（ＳＷ２）の第２制御入力（Ｓｌ）は第１制御
入力の更に％分局出力である。メモリｆ８１ｃ：記憶さ
れた撮像出力は非遅延路Ｃ；撮像出力が入力されると同
時に読出され、非遅延路の撮像出力と共に第３切換スイ
ツテーー入力される。前記メモリ（８）への続出パルス
（Ｒ１は非遅延路へ撮像出力が入力されるとき発せられ
、この続出パルス（Ｒ）に続いて、第６切換スイッｙ−
（Ｓ　Ｗ　５．　）に第６制御入力（Ｓ５）が印加され
る。

この第６制御入力はメモリの続出出力と非遅延路の撮像
出力χ高速で交互喀：選択合成するものであり、合成出
力は水平方間１：撮像出力の２倍の情報密度を呈する。

合成出力は、次段の信号処理回路（９＋１ｍ入力され、
情報密度の高い、輝度信号（Ｙｌと色差信号（Ｒ−Ｙ）
（Ｂ−Ｙｌ：変換されて導出され、以下ビデオカメラが
宵する周知の信号変換回路（二人力されてＮＴＥＩＯカ
ラー信号に変換され、更にビデオデープレコーダが有す
る周知の記録回路Ｃ二よって、ビデオテープ又は磁気シ
ートに水平解像度の優れた画像が記録される。尚記録は
任意のタイミングに一回することも、同期的（４フイー
ルド毎）（二為すこともできる。

〔応用例〕

本実施例では、分割した回転円板χ利用したが、偏光板
と透過板￥交互（二配した環状体Ｚ検５を子及び固体撮
像素子の回りに回転せしめ（＋Ｊ、良い。

また、本実施例は複屈折の方回乞水平方回としたが垂直
方間とすれば、垂直解像度乞同上せしめることもできる
。

度乞同上せしめることなく垂直又は水平の解像度ン安価
な手段によって改善せしめることができ、その効果は大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は光電変換両軍の形成状態暑模式的（：示す図、
第２図は本発明の動作原理を示す模式的説明図、第６肉
は複屈折板の分光状態説明図、第４図及び第５図は本発
明の一実施例に系る光学系の異なる状態の説明図、第６
図は本実施例の回転円板の模式図、第７図は本実施例の
合成回路のブロック図、第８図は同要部波形説明図、乞
それぞれ示す。 主な図番の説明 （７）・・・固体撮像素子、（１）・・・複屈折板、＋
４１・・・検光板、（６）・・・透過板、（５）・・・
偏光板、（Ｒ１・・・回転円板。 ｍ１図 第８図 第４図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光電変換画素乞基咀の目状に形成しビデオカメラ
   の結像１１１ｉ１＝配される固体撮像素子と、ビデオカ
   メラのレンズ後方（＝配され光路？前記元電斐換画素の
   列ピツチ又は行ピッチの半分だけ分光す互Ｃ二位置せし
   める回転体と、前記固体撮像素子前号Ｃ二配され常光又
   は異常光のうち一方のみ乞選択透過せしめる検光板と、
   前記偏光板が前記固体撮像素子の前方に位置するとき（
   二元電変換された撮像出力と前記透過板が位置するとき
   の撮像出力χ合成する合成回路とンそれぞれ配して成る
   ビデオカメラの撮像機構。