JPS61288688A - 固体撮像素子におけるビ−ト出力のゼロクロス検出方法 - 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】 以下、本発明は次の順序で説明される。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ０従来の技術 り０発明が解決しようとする問題点 Ｅ０問題点を解決するための手段 Ｆ０作用 Ｇ、実施例 Ｇ−１レジストレーション調整装置の構成（第２図参照
） Ｇ−２レジストレーション測定用テストチャートの構成 （第１図、第３図および第４図参照） Ｇ−３調整操作の手順 （第５図ないし第１２図参照） Ｈ０発明の効果 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、固体撮像装置においてイメージセンサとして
用いられる電荷結合素子（、ｃｃｎ　：　Ｃｈａｒｇｅ
Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）等の固体撮像素子に
より、所定の繰り返しピッチで濃淡を繰り返す繰り返し
パターンを撮像した場合に、その撮像出力に含まれるビ
ート成分のゼロクロス位置を検出する方法に関し、例え
ば、上記固体撮像素子を撮像光学系の所定位置に配置さ
せる所謂レジストレーション調整等を行う場合に適用さ
れる。

Ｂ０発明の概要 本発明は、固体撮像装置に用いられる固体撮像素子を撮
像光学系の所定位置に配置させる所謂レジストレーショ
ン調整等を行う場合に、固体撮像素子の絵素ピッチと所
定の関係にある繰り返しピッチで濃淡を繰り返す繰り返
しパターンを上記固体撮像素子により撮像することによ
り得られる撮像出力の上記絵素ピッチと繰り返しピッチ
との差に基づくビート成分について、上記固体撮像素子
の各絵素に対応する撮像出力の１絵素枚のレベル変化の
規則性に着目して、上記ビート成分のゼロクロス位置を
検出することにより、上記ビート成分の位相を簡単に検
出して上記固体撮像素子のレジストレーション調整を高
い精度で簡単に行い得るようにしたものである。

Ｃ３従来の技術 一般に、カラー撮像装置では、撮像光を色分解系にて複
数の色成分に分解して、各色成分の被写体像をそれぞれ
ＣＣＤ等の固体イメージセンサや撮像管にて撮像して得
られる各撮像出力からＮＴＳＣ方式等の標準カラーテレ
ヒジョン信号を形成して出力するようになっている。複
数のイメージセンサを用いたカラー撮像装置では、各イ
メージセンサにより撮像される各色成分の被写体像の重
ね合わせ、すなわち所謂レジストレーション調整を正確
に行った状態を確実に維持する必要がある。

従来の所謂３管式カラービデオカメラでは、色分解系の
３色分解プリズムと３本の撮像管をダイキャスト等にて
形成したハウジングに機械的に取り付け、テストチャー
ト等を撮影した出力信号しより機械的な位置調整を行い
、さらに、撮像管の偏向系を利用して撮像画面位置を微
調整することによって、各撮像管のレジストレーション
調整を行っていた。

このような３管式のカラービデオカメラに対して、ＣＯ
Ｄ等の固体撮像素子をイメージセンサとして用いる固体
カラー撮像装置では、撮像管のように電気的な撮像画面
位置調整を行うことができないので、各色成分の被写体
像をそれぞれ撮像する各固体イメージセンサに鉄等にて
形成したホルダを接合しておくとともに、色分解系の色
分解プリズムの各光射出部にもホルダを接合しておき、
各イメージセンサについて、第１３図に調整方向を矢印
を付して示すように、 （１）水平方向の中心（矢印±Ｘ方向）調整（２）垂直
方向の中心（矢印±Ｙ方向）調整（３）ハックフォーカ
ス（矢印±Ｚ方向）調整（４）水平方向のあおり（矢印
±ＲＸ方向）調整（５）垂直方向のあおり（矢印±Ｒ’
Ｙ方向）調整（６）ローテーション（矢印±ＲＺ方向）
調整の６軸方向のレジストレーション調整を行った後に
各ホルダを半田付は等の熱溶着することによって、各固
体イメージセンサを色分解プリズムの各射出面に取り付
は固定していた。

Ｄ９発明が解決しようとする問題点 一般に、ＣＣＤ等の固体イメージセンサは撮像管のよう
に電気的な撮像画面位置調整を行うことができないので
、複数の固体イメージセンサを用いたカラー撮像装置で
は、機械的に各イメージセンサのレジストレーションを
極めて高い精度に維持する必要がある。特に、所謂空間
絵素ずらし法を採用して高解像度化を図るようにした固
体カラー撮像装置では、上述の±Ｘ方向、矢印±Ｙ方向
、±Ｚ方向、二ＲＸ、±ＲＹ方向および±ＲＺ方向の６
軸方向について、１μｍオーダのレジストレーションを
確保する必要があり、従来より、上記レジストレーショ
ン調整には多大な手間と時間を要していた。

そこで、本発明は、固体撮像素子の絵素ピッチと所定の
関係にある繰り返しピッチで濃淡を繰り返す繰り返しパ
ターンを上記固体撮像素子により撮（象するごとにより
得られる撮像出力に含まイＬるヒート成分の位相を検出
して上記固体撮像素子のレジストレーション調整を高し
１６度て簡華に行い得るようにすることを目的とする。

Ｅ１問題点を解決するための手段 本発明に係る固体撮像素子におけるビート出力のセロク
ロス検出方法は、上述の問題点を解決するために、固体
撮像素子の絵素ピッチと所定の関係にある繰り返しピッ
チで濃淡を繰り返す繰り返しパターンを上記固体撮像素
子により撮像することにより得られる撮像出力の上記絵
素ピッチと繰り返しピッチとの差に基づくビート成分に
ついて、上記固体撮像素子の各絵素に対応する撮像出力
の１絵素枚のレベル変化が２回連続して同方向であるこ
とを検出することにより、上記ビート成分のセロクロス
位置を検出することを特徴とする。

Ｆ１作用 本発明に係る固体撮像素子におけるビート出力のゼロク
ロス検出方法では、固体撮像素子の絵素ピッチと所定の
関係にある繰り返しピッチで濃淡を繰り返す繰り返しパ
ターンを上記固体撮像素子により撮像することにより得
られる撮像出力に、上記絵素ピッチと繰り返しピッチと
の差に基づくビート成分が含まれる。上記ビート成分は
、ゼロクロス位置以外では上記固体撮像素子の各絵素に
対応するＳ像出力の信号レベルの変化状態が１絵素毎に
反転し、ゼロクロス位置では上記固体撮像素子の１絵素
毎のレベル変化が２回連続して同方向になる。上記固体
撮像素子の１絵素毎のレベル変化が２回連続して同方向
になることを検出するコトにより、上記ヒート成分のゼ
ロクロス位置ヲ検出することができる。

Ｇ、実施例 以下、本発明に係る固体撮像素子におけるビート出力の
ゼロクロス検出方法の一実施例について、図面に従い詳
細に説明する。

第１図ないし第１２図に示す実施例は、３板式のＣＣＤ
カラービデオカメラのレジストレーション調整を行うレ
ジストレーション調整装置に本発明を適用したものであ
る。

Ｇ−１，レジストレーション調整装置の構成この実施例
におけるレジストレーション調整装置は、第１図に模式
的に構成を示しであるように、所定のテストパターンが
形成されたレジストレーション測定用テストチャート１
０がマスターレンズ２０の前面に配されている。上記レ
ジストレーション測定用テストチャート１０によるテス
トパターンの撮像光は、上記マスターレンズ２０を介し
て３板式のＣＣＤカラービデオカメラの色分解プリズム
３０に導かれ、この色分解プリズム３０により上記撮像
光を三原色光Ｒ−Ｇ−Ｂすなわち赤色成分光Ｒ１緑色成
分光Ｇ、青色成分光Ｂに分光して３枚のＣＯＤイメージ
センサ３１ｒ、３１ｇ。

３１ｂに照射されるようになっている。上記各ＣＣＤイ
メージセンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３　ｌｂは、６次元
の位置合ゎせを行う位置調整治其４０ｒ、４０ｇ。

４０ｂにそれぞれ取り付けられている。そして、上記各
ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３　ｌｂは
、基準信号発生器５０にて与えられる基準信号に基づい
て作動するＣＯＤ駆動回路５１により駆動され、上記色
分解プリズム３０にて分光された各色成分の撮像光によ
る画像すなわちテストパターンを撮像する。上記各ＣＣ
Ｄイメージセンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３　ｌｂにて得
られる各撮像出力は、それぞれ前置増幅器４１ｒ、　４
１ｇ、　４　ｌｂより各ゲート回路４２ｒ、　４２ｇ、
　４２ｂを介してマトリクス回路４３に供給される。こ
こで、上記各ゲート回路４２ｒ、　４２ｇ、　４２ｂに
は、上記基準信号に基づいて作動するゲートパルス発生
回路５２の発生するゲートパルスが供給されている。

上記マトリクス回路４３にて得られる画像出力信号は、
波観測用のオシロスコープ４４に供給されているととも
に、映像信号処理回路４５を介して高解像度モニタ４６
供給され、さらに、デジタイザ４７を介してマイクロコ
ンピュータ４８に供給されている。

Ｇ−２，レジストレーション測定用テストチャートの構
成 上記レジストレーション測定用テストチャート１０は、
第２図に模式的に示すように、ＣＣＤイメージセンサ３
１の絵素ピッチτＣに対して、τｐ＝２τＣ±Δ　　・
・・　第１式 （ここで、上記Δは、絵素の配列方向の有効画像領域寸
法をτ０としてΔ−τＣ・τｐ／τ０に設定される。） なる第１式の関係にある繰り返しピッチτｐで濃淡を繰
り返す繰り返しパターンＰＴの画像を上記ＣＣＤイメー
ジセンサ３１に与えるようになっている。

そして、この実施例におけるレジストレーション測定用
テストチャート１０は、そのテストパターンを第３図に
模式的に示しであるように、水平方向の中心線Ｌｓｈに
沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターンＰＴｓ
ｈと、上記水平方向の中心線Ｌｓｈを挟んで対称に配さ
れ互いに平行な２本の縦縞状繰り返しパターンＰＴａｈ
、ＰＴｂｈと、垂直方向の中心線Ｌｓｖを挟んで対称に
配され互いに平行な２本の横縞状繰り返しパターンＰＴ
ａν、ＰＴｂｖを形成したものが用いられている。

ここで、上記縦縞状の各繰り返しパターンＰＴｓｈ、　
　Ｐ　Ｔａｈ、　　Ｐ　Ｔｂｈは、上記ＣＣＤイメージ
センサ３１の水平絵素ピッチτｃｈに対して上述の第１
式の関係にある繰り返しピッチτｐｈで濃淡を繰り返す
ように形成されている。また、上記横縞状の繰り返しパ
ターンＰＴａｖ、ＰＴｂｖは、上記ＣＣＤイメージセン
サ３１の垂直絵素ピッチτｃｖに対して上述の第１式の
関係にある繰り返しピッチτｐｖで濃淡を繰り返すよう
に形成されている。

なお、この実施例では、ＣＣＩＲ，ＥＩＡの各規格に対
応する２種類の絵素配列のＣＣＤイメージセンサについ
て、１枚のテストチャートを共用して、レジストレーシ
ョン測定を行うことができヨウに、ＣＣＩＲ，ＥＩＡの
各規格に対応する２種類のテストパターンを並設しであ
る。

上述の如きレジストレーション測定用テストチャート１
０によるテストパターンの撮像光が照射されるＣＣＤイ
メージセンサ３１にて得られる撮像出力は、上記繰り返
しパターンＰＴの繰り返しピッチτｐと各絵素ピッチτ
Ｃとの差に基づくモアレパターンが発生して、上記繰り
返しパターンＰＴと各絵素Ｓの相対位置に応じて信号レ
ベルが第２図のように変化する。すなわち、水平方向の
繰す返しパターンＰＴｈについての撮像出力には、第４
図に示すように、１水平走査期間（Ｉ　Ｈ）中に６個の
ビート成分が含まれることになる。

上記ＣＣＤイメージセンサ３１により上記レジストレー
ション測定用テストチャートｌＯの繰り返しパターンを
撮像して得られる撮像出力信号に含まれる上記ビート成
分は、その振幅が撮像光学系のバンクフォーカスおよび
固体撮像素子のあおり量すなわち上述の±Ｚ方向および
±ＲＸ、±Ｒｙ方向のレジストレーション誤差に依存し
て変化し、また、その位相が固体撮像素子の中心位置お
よびローテーションすなわち上述の±Ｘ方向、矢印±Ｙ
方向および±ＲＺ方向のレジストレーション誤差に依存
して変化する。

Ｇ−３，調整操作の手順 そこで、この実施例では、上記レジストレーション調整
装置の上記各位置調整治具４０ｒ、　４０ｇ。

４０ｂに装着した各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ。

３１’ｇ、３１ｂを駆動状態にして、上記ストレージョ
ン測定用テストチャート１０の繰り返しパターンを撮像
し、上記各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ。

３１ｇ、３１ｂにて得られる撮像出力について、各ビー
ト成分を上記オシロスコープ４４による波形観測あるい
は上記マイクロコンピュータ４８による波形解析を行い
ながら、上記各位置調整治具４０ｒ’、　４０ｇ’、　
４０ｂを操作して、第５図のフローチャートに示すよう
に、ハックフォーカス調整を行う第１の調整操作、あお
り調整を行う第２の調整操作、中心調整およびローテー
ション調整の粗調整を行う第３の調整操作、ローテーシ
ョン調整を行う第４の調整操作、垂直方向の中心調整を
行う第５の調整操作、水平方向の中心調整を行う第６の
調整操作の順で上記各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、　
３１ｇ、　３　ｌｂに対して６次元の位置合ねせを行い
、さらに、第７の調整操作により緑色撮像用のＣＣＤイ
メージセンサ３１ｇの２オフセント調整を行う。

上記第１の調整操作では、上記マスターレンズ２０を介
して各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、３１ｇ、３１ｂに
より上記レジストレーション測定用テストチャート１０
の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力信号に
ついて、上記第３図に模式的に示した水平方向の中心線
Ｌｓｈに沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパター
ンＰＴｓ、ｈの中央部ＡＳの画像出力がそれぞれ各ゲー
ト回路４２ｒ、　４２ｇ、　４２ｂにより選択的に取り
出される。すなわち、撮像光学系の軸上収差や色倍率収
差の影響の少ない撮像画面中央部分の画像出力を取り出
す。上記中央部ＡＳの画像出力に含まれているビート成
分の振幅は、上述の±Ｚ方向のレジストレーション誤差
すなわち撮像光学系のバンクフォーカスに依存して変化
し、各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３　
ｌｂがジャストフォーカスの位置にあるときに最大とな
る。

そこで、上記中央部ＡＳの画像出力に含まれているビー
ト成分を上記オシロスコープ４４により波形観測しなが
ら、上記各位置調整治具４０ｒ、４０ｇ、４０ｂを操作
して、上記ビート成分の腹の部分振幅が最大となる位置
まで各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３　
ｌｂを移動させることにより、各ＣＣＤイメージセンサ
３１ｒ、　３１ｇ、　３　ｌｂをジャストフォーカスの
位置に位置調整すなわちバックフォーカス調整を行うこ
とができる。

次の第２の調整操作では、各ＣＣＤイメージセンサ３１
ｒ、　３１ｇ、　３　ｌｂについて、上記レジストレー
ション測定用テストチャート１０の水平方向の中心線Ｌ
ｓｈに沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターン
ＰＴｓｈの両端部Ｂａ、Ｂｂと、上記中心線Ｌｓｈを挟
んで対称に配され互いに平行な２本の縦縞状の繰り返し
パターンＰ　Ｔａｈ、　Ｐ　Ｔｂｈの各中央部Ｃｕ、Ｃ
ｄを利用して、水平方向および垂直方向のあおり調整を
行う。

この第２の調整操作における水平方向のあおり調整操作
では、上記マスターレンズ２０を介して各ＣＣＤイメー
ジセンサ３１ｒ、３ｊｇ、３　ｌｂにより上記レジスト
レーション測定用テストチャート１０の繰り返しパター
ンを撮像して得られる撮像出力信号について、上記第３
図に模式的に示した水平方向Φ中心線Ｌｓｈに沿って濃
淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターンＰＴｓｈの両側
部Ｂａ、Ｂｂの画像出力が各ゲート回路４２ｒ、　４２
ｇ、　４２ｂにより選択的に取り出される。

上記両側部Ｂａ、Ｂｂの画像出力に含まれているヒート
成分の振幅は、各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、　３１
ｇ、　３　Ｌｂの水平方向のあおり量すなわち上述の±
ＲＸのレジストレーション誤差に依存してレベル差を有
している。

そこで、上記両側部Ｂａ、Ｂｂの画像出力に含まれてい
るビート成分を上記オシロスコープ４４により波形観７
．ｌＪしながら、上記各位置調整治具４０ｒ、　４０ｇ
、　４０ｂを操作して、上記ビート成分の腹の部分振幅
か最大となる位置まで各Ｃ，ＣＤイメージセンサ３１ｒ
、　３１ｇ、　３　ｌｂを平行移動させて、上記繰り返
しパターンＰＴｓｈの両側部Ｂａ、Ｂｂに対する各ＣＣ
Ｄイメージセンサ３１ｒ、　３１ｇ；　３　ｌｂのジャ
ストフォーカス位置Ｐａ、Ｐｂを検出する。

そして、上記第１の調整操作を行って得られるハックフ
ォーカス調整済のＣＣＤイメージセンサ３１の位置を初
期位置Ｐｏとして、第６図に示すように上記初期位置Ｐ
ｂから上記各ジャストフォーカス位置Ｐａ、Ｐｂまでの
移動量を測定して各測定出力Δａ、Δｂを得て、各測定
出力Δａ、ΔｂからＣＣＤイメージセンサ３１のあおり
量を算出し、Δａ−Δｂ−０となるように調整操作を２
・３回繰り返してあおり調整を行う。

なお、上記あおり調整において、像面湾曲により必ずし
も１Δａ　　ｌ＝ｉΔｂ　１とならないが繰り返し調整
を行うことにより収束させるようにする。

ここで、上記水平方向のあおり調整に利用される上記レ
ジストレーション測定用テストチャート１０の中心線Ｌ
ｓｈに沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターン
Ｐ　Ｔｓｈの両側部Ｂａ、Ｂｂは、第７図に拡大して示
すように、上記ＣＣＤイメージセンサ３１の水平絵素ピ
ッチに対して上記第１式の関係を有する繰り返しピッチ
で濃淡を繰り返し、上記ＣＣＤイメージセンサ３１の上
記絵素配列の方向すなわち水平方向に対して傾斜を持っ
た縦縞状の繰り返しパターンＰＴｓｈ’　に形成されＣ
いる。

このように、上記ＣＣＤイメージセンサ３１の絵素配列
の方向に対して傾斜を持った綿状の繰り返しパターンＰ
Ｔｓｈ’　をＣＣＤイメージセンサ３１にて撮像すると
、垂直方向に隣接する各水平ラインＬｎ、Ｌｎ±１間で
上記上記ビート成分の位相か上記繰り返しパターンＰＴ
ｓｈ’　の傾斜に応して膨化する。従って、上記各ゲー
ト回路４２ｒ、２４ｇ、４２ｂにより水平ラインを選択
することによって、上記ビート成分の腹部を確実にゲー
トできるように調整することができる。

また、この第２の調整操作における垂直方向のあおり調
整操作は、各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、３１ｇ、３
１ｂにより上記レジストレーション測定用テストチャー
トＩＯの繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力
信号について、上記水平力向の中心線Ｌｓｈを挟んで対
称に配され互いに平行な２本の縦縞状繰り返しパターン
Ｐ　Ｔａｈ、　　Ｐ　Ｔｂｈの各中央部Ｃｕ、Ｃｄの画
像出力に含まれているヒート成分を上記オシロスコープ
４４により波形観測しなから、上記各位置調整治具４０
ｒ、　４０ｇ。

４０ｂを操作することにより、上述の水平方向のあおり
調整（榮作と同様な手順て行われる。

なお、この実施例では、上記レジストレーション測定用
テストチャー）１０の上記２本の縦縞状繰り返しパター
ンＰ　Ｔａｈ、　　Ｐ　Ｔｂｈの各中央部Ｃｕ。

Ｃｄの外側にもＣＣＤイメージセンサ３１の絵素配列の
方向に対して傾斜を持った縞状の繰り返しパターンＰ　
Ｔａｂ’　、　Ｐ　’Ｆｂｈ’　を設けである。

上述のハックフォーカス６’Ａ　Ｎおよびあおり調整に
より各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、３１ｇ、３　ｌｂ
の撮像平面が決定される。

次の第３の調整操作では、−上記ハックフォーカス凋整
およびあおり調整により各撮像平面が決定された各ＣＣ
Ｄイメージセンサ３１ｒ、３１ｇ、３　ｌｂについて、
上記レジストレーションｉｌｌ［ｌＪ定用テストチヤー
ドｌＯの水平方向および垂直方向の中心線Ｌ　ｓｈ、　
　Ｌ　ｓｖを利用して、水平方向および垂直方向の中心
調整とローテーション調整の粗調整を次のようにして行
う。

すなわち、ＣＣＤイメージセンサ３１の撮像面の中心に
位置している絵素は決まっているので、この絵素を中心
とする十字状の基準画像を第８図に実線にて示すように
上記高解像度モニタ４６の画面状に表示するようにして
おき、上記レジストレーション測定用テストチャート１
０を各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、３１ｇ、３　ｌｂ
にて撮像し、上記高解像度モニタ４６の画面上で例えば
第８図に破線にて示すようにモニタされる上記レジスト
レーション測定用テストチャート１０の水平方向および
垂直方向の中心線Ｌｓｈ、　　Ｌｓνの画像が上記十字
状の基準画像と合致するように、上記各位置調整治具４
０ｒ、　４０ｇ、　４０ｂを操作する。

この第３の調整操作により各ＣＣＤイメージセンサ３１
ｒ、　３１ｇ、　３　ｌｂの水平方向および垂直方向の
中心とローテーションは、±３μｍ程度に粗調整され、
上記レジストレーション測定用テスｉ・チャート１０に
対して各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３
　ｌｂが％絵素ピッチ以内にレジストレーション調整さ
れる。

次の第４の調整操作では、上記マスターレンズ２０を介
して各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、３１ｇ、３１ｂに
より上記レジストレーション測定用テストチャート１０
の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力信号に
ついて、上記第３図に模式的に示した水平方向の中心線
Ｌｓｈを挟んで対称に配され互いに平行な２本の緬縞状
繰り返しパターンＰＴａｈ、ＰＴｂｈの各中央部Ｃｕ、
　Ｃｃｌの画像出力が各ゲート回路４２ｒ、　４２ｇ、
　４２ｂにより選択的に取り出される。上記両測部中央
部Ｃｕ、Ｃｄの画像出力に含まれている各ビート成分は
、上述の±ＲＺ方向のレジストレーション誤差すなはち
上記ＣＣＤイメージセンサ３１のローテーション誤差に
応じた位相差を有している。

そこで、上記両測部中央部Ｃｕ、Ｃｄの画像出力に含ま
れている各ビート成分を第９図に示すように上記オシロ
スコープ４４により波形観測しながら、上記各位置調整
治具４０ｒ、　４０ｇ、　４０ｂを操作して、上記各ビ
ート成分の位相か一致する位置まで各ＣＣＤイメージセ
ンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３　ｌｂを回転させることに
より、ローテーション調整を行うことかできる。

ここで、上記両測部中央部Ｃｕ、Ｃｄの画像出力に含ま
れている各ビート成分の位相差すなわちローテーション
誤差は、上述の第３の調整操作により２絵素ピッチ以内
に粗調整されているので、この第４の調整操作により確
実に且つ極めて高い精度のローテーション調整を行うこ
とがでる。

次の第５の調整操作では、上記マスターレンズ２０を介
して各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、３１ｇ、３１ｂに
より上記レジストレーション測定用テストチャート１０
の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力信号に
ついて、上記第３図に模式的に示した垂直方向の中心線
Ｌｓｖを挟んで対称に配され互いに平行な２本の横縞状
繰り返しパターンＰ　Ｔａｖ、　　Ｐ　Ｔｂｖの中央部
Ｄａ、Ｄｂの画像出力か各ゲート回路４２ｒ、　４２ｇ
、　４２ｂにより選択的に取り出される。上記中央部Ｄ
ａ、Ｄｂの画像出力に含まれている各ビート成分は、上
記ＣＣＤイメージセンサ３１の垂直方向のレジストレー
ション誤差に応じた位相差を有している。

そこで、上記両測部中央部Ｄａ、Ｄｂの画像出力に含ま
れている各ビート成分を上記オシロスコープ４４により
波形観測しながら、上記各位置調整治具４　Ｏｒ、　ｊ
ｏｇ、４０ｂ　ｆｃＦＫ、作して、上記各ビート成分の
位相が一致する位置まで各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ
、　３１ｇ、　３　ｌｂを移動させるごとにより、垂直
方向の中心調整を行うことができる。

次の第６の調整操作では、上記圧いに平行な２本の縦縞
状繰り返しパターンＰ　Ｔａｈ、　　Ｐ　Ｔｂｈの各中
央部Ｃｕ、Ｃｄを利用して、上述の垂直方向の中心調整
と同様に、上記両測部中央部Ｃｕ、Ｃｄの画像出力に含
まれている各ビーＩ・成分を上記オシロスコープ４４に
より波形観測しながら、上記各位置調整治具４　Ｏｒ、
　４０ｇ、　４０ｂを操作して、上記各ビーＩ・成分の
位相が一致する位置まで各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ
、３１ｇ、３　ｌｂを水平方向の移動させて、水平方向
の中心調整を行う。

上記各ＣＣＤイメージセンサ３１ｒ、　３１ｇ、　３１
ｂは、 （１１水平方向の中心（矢印±Ｘ方向）調整（２）垂直
方向の中心（矢印±Ｙ方向）調整（３）ハックフォーカ
ス（矢印±Ｚ方向）調整（４）水平方向のあおり（矢印
±ＲＸ方向）調整（５）垂直方向のあおり（矢印±ＲＹ
方向）調整（６）ローテーション（矢印±ＲＺ方向）調
整の６軸方向の全てのレジストレーション調整が上述の
第１ないし第６の調整操作により、極めて高い精度で完
了される。

ここで、この実施例において上記レジストレーション測
定用テストチャート１０に設けられている上記第１式に
示した繰り返しピッチτｐで濃淡を繰り返す繰り返しパ
ターンＰＴを絵素ピッチがτＣのＣＣＤイメージセンサ
３１にて得られる撮像出力に含まれるビート成分は、第
１０図にゼロクロス位置近傍の波形を拡大して示である
ように、上記ＣＣＤイメージセンサ３１の各絵素Ｓに対
応する撮像出力の１絵素毎の信号レベルがゼロクロス部
分で２回連続して同方向に変化する。従って、上記撮像
出力の１絵素毎の信号レベルの変化状態を検出すること
により、上記ビート成分のセロクロス位置の検出すなわ
ち上記ビート成分の位相を検出することができる。

そこで、この実施例では、上述のように撮像出力に含ま
れるビート成分の位相を利用して調整作業を行う上記中
心調整やローテーション調整を行う際に、上記ビート成
分の信号を上記オシロスコープ４４に供給して波形観測
できるようにするとともに、上記ビート成分の信号レベ
ルをデジタイザ４７にてデジタル化して得られるデータ
をマイクロコンピュータ４８に供給して、上述の信号レ
ベルが２回連続して同方向に変化するゼロクロス位置の
絵素と該絵素近佼の絵素６８対応する複数の信号レベル
データから上記セロクロス位置を１挿処理により高い精
度で算出して、その算出結果をプリンタ４９に出力する
ようにしである。

さらに、この実施例において、空間絵素ずらし法を採用
したカラービデオカメラのレジストレーション調整を行
う場合には、上述の第１ないし第６の調整操作により６
軸方向のレジストレーション調整のなされた各ＣＣＤイ
メージセンザ３１ｒ。

３１ｇ、３１ｂについて、上記縦縞状の繰り返しパター
ンＰＴｓｈの中央部ＳＢの撮像出力を利用して第１１図
のフローチャートに示す手順の第７の調整操作を行い、
緑色撮像用のＣ’ＣＤイメージセンサ３１ｇにて撮像し
た撮像出力に含まれるビート成分と、他のＣＣＤイメー
ジセンサ３１ｒ、３１ｂにて撮像した撮像出力に含まれ
るビート成分のとが、第１２図に示すように９０°の位
相差を持つように、上記緑色撮像用のＣＣＤイメージセ
ンサ３１ｇを水平方向に移動させることにより、２オフ
セント調整を行う。

この第７のｍ整操作では、先ず例えば赤色撮像用のＣＣ
Ｄイメージセンサ３１ｒにて上記レジストレーション測
定用テストチャート１０を得られる撮像出力のビート成
分の信号レベルを上記デジタイザ４７にてデジタル化し
て、上記縦縞状の繰り返しパターンＰＴｓｈの中央部Ｓ
Ｂの撮像出力に含まれるビート成分のゼロクロス位置を
上記マイクロコンピュータ４８により上記信号レベルデ
ータより算出しておく。

次に、緑色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｇを所定
方向にシくオフセントの粗調整を行い、この緑色撮像用
のＣＣＤイメージセンサ３１ｇにて上記レジストレーシ
ョン測定用テストチャート１０を撮像する。

さらに、上記緑色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｇ
にて得られる上記縦縞状の繰り返しパターンＰＴｓｈの
中央部ＳＢの撮像出力のビート成分の信号レベルを上記
デジタイザ４７にてデジタル化して上記マイクロコンピ
ュータ４８に供給し、このマイクロコンピュータ４８に
より、上記緑色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｇの
撮像出力に含まれるビート成分について、先に算出して
おいた赤色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｒのビー
ト成分のゼロクロス位置よりスタートして最初のゼロク
ロス位置を上記信号レベルデータより算出する。

このようにして算出した上記緑色撮像用のＣＣＤイメー
ジセンサ３１ｇのビート成分の位相すなわちゼロクロス
位置が上記赤色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｒの
ビート成分の位相すなわちゼロクロス位置に対して９０
°の位相差すなわち２のオフセントになっているか否か
を判定する。

そして、上記緑色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｇ
のビート成分のゼロクロス位置が所望の調整精度範囲内
になっていない場合には、上記緑色撮像用のＣＯＤイメ
ージセンサ３’ｌ’ｇの微調整を行い、再び、上記緑色
撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｇにて得られる撮像
出力についてビート成分のゼロクロス位置を算出して、
そのゼロクロス位置を判定して、微調整する動作を所望
の調整精度範囲内になるまで繰り返すことによって、上
記緑色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｇの２オフセ
ント調整を完了する。

すなわち、この実施例では、第１の調整操作では、上記
レジストレーション測定用テストチャート１０の水平方
向の中心線Ｌｓｈに沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り
返しパターンＰＴｓｈの中央部Ａｓを利用してバンクフ
ォーカス調整を行う。第２の調整操作では、上記縦縞状
の繰り返しパターンＰＴｓｈの両側部Ｂａ、Ｂｂを利用
して水平方向のあおり調整を行うとともに、上記水平方
向の中心線Ｌｓｈを挟んで対称に配され互いに平行な２
本の縦縞状繰り返しパターンＰ　Ｔａｈ、　　Ｐ’　Ｔ
’ｂｈの各中央部Ｃｕ、Ｃｄを利用して垂直方向のあお
り調整を行う。第３の調整操作では、上記レジストレー
ション測定用テストチャート１０の水平方向および垂直
方向の中心線Ｌ　ｓｈ、　　Ｌ　ｓｖを利用して、水平
方向および垂直方向の中心調整とローテーション調整の
粗調整を行う。第４の調整操作では、上記水平方向の中
心線Ｌｓｈを挟んで対称に配され互いに平行な２本の縦
縞状繰り返しパターンＰ　Ｔａｈ、　　Ｐ　Ｔｂｈの各
中央部Ｃｕ、Ｃｄを利用してローテーション調整を行う
。第５の調整操作では、上記レジストレーション測定用
テストチャート１０の垂直方向の中心線Ｌｓｖを挟んで
対称に配され互いに平行な２本の横縞状繰り返しパター
ンＰ　Ｔａｖ、　Ｐ　Ｔ　ｂｖの中央部Ｄａ、Ｄｂを利
用して垂直方向の中心調整を行う。第６の調整操作では
、上記互いに平行な２本の縦縞状繰り返しパターンＰ　
Ｔａｈ、　　Ｐ　Ｔｂｈの各中央部Ｃｕ、Ｃｄを利用し
て水平方向の中心調整を行う。第７の調整操作では、上
記縦縞状の繰り返しパターンＰＴｓｈの中央部ＳＢを利
用して緑色撮像用のＣＣＤイメージセンサ３１ｇの％オ
フセント調整を行う。

Ｈ１発明の効果 上述の実施例の説明から明らかなように本発明に係る固
体撮像素子におけるビート出力のゼロクロス検出方法で
は、固体撮像素子の絵素ピッチと所定の関係にある繰り
返しピッチで濃淡を繰り返す繰り返しパターンを上記固
体撮像素子番こより撮像することにより得られる撮像出
力について、上記絵素ピッチと繰り返しピッチとの差に
基づくビート成分の信号レベルが上記固体撮像素子の各
絵素に対応する撮像出力の１絵素毎に２回連続して同方
向であることを検出して上記ビート成分のゼロクロス位
置を検出することによって、上記固体撮像素子の水平お
よび垂直方向の位置ずれを測定してレジストレーション
調整を高い精度で簡単に行い得るようにすることができ
、所期の目的を十分に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１３図は本発明を適用したレジストレー
ション調整装置の一実施例を示す図面であり、第１図は
この実施例のレジストレーション調整装置の構成を模式
的に示すブロック図であり、第２図は上記実施例におけ
るレジストレーション測定用テストチャートのテストパ
ターンとＣＣＤイメージセンサの絵素配列との関係を説
明するための模式図であり、第３図は上記に使用したレ
ジストレーション測定用テストチャートの構成を示す模
式図であり、第４図は上記レジストレーション測定用テ
ストチャートのテストパターンをＣＣＤイメージセンサ
にて撮像して得られる撮像出力に含まれるビート成分を
示す波形図であり、第５図は上記実施例におけるレジス
トレーション調整の操作手順を示すフローチャートであ
り、第６図は上記実施例におけるＣＣＤイメージセンサ
のあおり調整操作を説明するための模式図であり、第７
図は上記実施例におけるレジストレーション測定用テス
トチャートに設けられている繰り返しパターンの一部分
を拡大してＣＣＤイメージセンサの絵素配列との関係を
示した模式図であり、第８図は上記実施例におけるＣＣ
Ｄイメージセンサのレジストレーションの粗調整操作を
説明するための模式図であり、第９図は上記実施例にお
けるＣＣＤイメージセンサのローテ１ジョン調整ｆｆｌ
’ｌＥに用いられるビート成分を示す波形図であり、第
１０図は上記ビート成分のゼロクロス位置近傍の波形を
拡大して示した波形図であり、第１１図は上記実施例に
おけるＣＣＤイメージセンサのＡオフセット調整の手順
を示したフローチャートであり、第１２図は上記２オフ
セツト調整に用いられるビ−ト成分を示す波形図である
。 第１３図は、一般的なレジストレーション調整における
調整操作方向を説明するためのＣＣＤイメージセンサの
外観斜視図である。 １０・・・テストチャート ２０・・・マスターレンズ ３０・・・色分解プリズム ３１ｒ１３１ｇ１３１ｂ　・・・ＣＣＤ°ＣＣＤイメー
ジセンサ願人　ソニー株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子の絵素ピッチと所定の関係にある繰り返し
   ピッチで濃淡を繰り返す繰り返しパターンを上記固体撮
   像素子により撮像することにより得られる撮像出力の上
   記絵素ピッチと繰り返しピッチとの差に基づくビート成
   分について、 上記固体撮像素子の各絵素に対応する撮像出力の１絵素
   枚のレベル変化が２回連続して同方向であることを検出
   することにより、上記ビート成分のゼロクロス位置を検
   出することを特徴とする固体撮像素子におけるビート出
   力のゼロクロス検出方法。