JPS615681A - 高精細固体撮像装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は２個以上の撮像素子をもちいて任意のアスペク
ト比をもぢ、高解像の画像を得ることのできる高精細固
体撮像装置に関するものである。

〔発明の背景〕

近年、撮像管を用いた従来のテレビカメラに代るものと
して固体撮像素子が実用期に入った。

撮像装置の重要な性能の一つに解像度がある。

解像度は、撮像管がビーム径で決まるのに対して、固体
撮像素子は、はぼその画素数によって決定される。

現在の固体撮像素子は、縦５００．横４００画素程度の
ものが多く、これ以上の画素数をもつ固体撮像素子の製
品化は、技術的に難しい。

そこで、従来、固体撮像素子を２個以上使い、各々の画
素を空間的にずらして重ねることによって解像度を上げ
る、所謂１画素すらし」という方法がある。

次にこの画素ずらしについて縦５画素、横４画素の固体
撮像素子２個用いたものを例にあげ説明する。第１図で
、レンズ１より入射した被写体像は、ハーフミラ−２で
２方向へ分けられ、一方は、第１の固体撮像素子３へ、
一方は、ミラー４で反射して、第２の固体撮像素子５へ
と結像する。この様に、被写体像は、２個の固体撮像素
子より得られるが、両者同一の信号が得られるのではな
く、解像度を上げるため、画素の空間的配置に少し工夫
されている。次にこの空間的配置について述べる。

第２図において、ａは第１の固体撮像素子６の画素、ｂ
は第２の固体撮像素子７の画素である。

これを第３図の様に、互いに画素を補間するように空間
的、に配置したものが１画素ずらしと呼ばれている手法
である。この様にすると、解像度が上がる理由を第４図
をもつ工説明する。

第４図のＡは、第１の固体撮像素子６からの、Ｂは第２
の固体撮像素子７からの１水平期間Ｈの信号出力であり
、それぞれ、ＩＨ／４の周期で出力されているが、これ
を加算すれば、信号出力は、ＩＨ／８の周期となり、サ
ンプリング周波数が２倍となるため、解像度が上がる。

この様に、画素ずらしすることによって解像度は、各々
の撮像素子より得られる解像度よ、りもよくなるが、こ
のとき得られるカメラのアスペクト比は、使用する撮像
素子のアスペクト比と変わらない。すなわち、ある定ま
ったアスペクト比の固体撮像素子を用いて、他の特殊な
アスペクト比の固体撮像装置を得ることはできない。た
とえば、アスペクト比３：４の固体撮像素子をもって高
品位テレビ用のアスペクト比３：５の固体撮像装置を実
現するには、それ専用の撮像素子をつくなければならず
、その開発費は、膨大なものとなる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、固体撮像素子を２個以上用いることに
より、高解像度化を達成でき、しかも、任意のアスペク
ト比の実現を可能とする固体撮像装置を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明においては。

２個以上の固体撮像素子の一方を画素間隔の（ｍ＋−１
ｒ）倍、垂直あるいは水平へずらすことにより、画面中
心部を高解像変化するとともに、任意のアスペクト比を
もつ画像を得るようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を、アスペクト比３：４゜画素数５
００Ｘ４００の固体撮像素子を２個用いて説明する。

実施例１ 最初に、以下の実施例の説明を簡単にするため２個の固
体撮像素子のすべての画素が空間的に同　　　　　　　
に場所におり１れている配置を″基本形配置″と定義す
る。

本実施例は第５図の様に、基本型配置された固体撮像素
子の一方を水平方向にｍ　＋　、ｆ画素ずらせて配置し
たもので−ある。この様にすると、横方向の長さは、固
体撮像素子１個の場合のほぼ４００＋ｍ　／　４００倍
となるが、垂直方向の長さは、固体撮像素子１個の場合
と同じなので、総合的なアスペクト比は、はぼ、 となり、ｍの値を１〜４００まで変化させるとアスペク
ト比３：４〜３：８の任意の値を実現することができる
。

この時の信号出力は、図６の様になる。

Ａは、第１の固体撮像素子、Ｂは第２の固体、撮像素子
から得られる信号出力を１水平期間について書いたもの
である。

図の様に、第１の固体撮像素子の読み出し開始時と、第
２の固体撮像素子の読み出し開始時は。

（ｍ＋告）Ｘ読み出し周期だけずれている。

この時、信号出力ＡＢを加算するとＣの様になる。Ｃに
おいて、ＡＢ倍信号重なっている期間は、信号出力は、
Ａ、Ｂ単独の時の２倍となるため、すなわち、サンプル
周波数があがり、視感上重要な、画面中央部が高解像度
化され、鮮鋭な画像を得ることができる。

ただし、この実施例では、水平方向の解像度は上るが、
垂直方向の画素数は、固体撮像素子１個の場合と同じな
ので、垂直方向の解像度は上がらない。

実施例２ 次に他の実施例として、上記欠点を補なう、すなわち、
垂直方向の解像度を上げる方法について、第７図をもっ
て説明する。

第７図に示す様に、基本型配列の一方の固体撮像素子を
、水平方向へ（、”、　＋　ｍ　）画素ずらし、垂直方
向へ１７２画素ずらしたもので、第５図で説明した第−
例の配置を、なす、固体撮像素子の一方を垂直方向へ１
／２画ずらしたものと等価である。

すなわち、前記第１の実施例で述べたと同様、アスペク
ト比は、３：４〜３：８の任意の値をとることができ、
第−例の様に、中心部の水平方向の解像度が上がるだけ
でなく、垂直方向の画素数も２倍になることから、垂直
方向の解像度もあげることができる。

実施例３ さらに他の実施例として垂直方向へのみずらした例を第
８図をもって説明する。

第８図に示す様に、基本型配置において、一方の固体撮
像素子を垂直方向へ（ｍ＋−Ａ：）画素ずらしたもので
ある。この様にすることにより、縦方向の長さは、固体
撮像素子１個の時の えることにより、３：４〜３：２の任意のアスペクト比
を得ることができる。

又、第１の実施例で述べたと同様に、中心部の垂直方向
の解像度があがり、鮮鋭な画像を得ることができる。し
かし、これは、水平解像度が固体１個の時と同じという
欠点をもつ。

実施例４ 上述の欠点を補なう、すなわち、水平方向の解像度もあ
げる方法について第９図をもって述べる。

第９図に示すように、基本型配置の一方の固体撮像素子
を垂直方向へ、ｍ　＋ｆ画画素氷水平方向寺画素ずらし
たもので、これは、第３の実施例の配置において、一方
の固体撮像素子を水平方向へ古画素ずらしたものと等価
である。

すなわち、第３の実施例で述べたと同様、３：４〜３：
２の任意のアスペクト比が得られ、かつ、中心部の垂直
解像度が上がるだけではなく、水平方向の画素数もふえ
ることから、水平解像度も上がり、高解度の鮮鋭な画質
を得ることができる。

〔発明の効果〕

上述したごとく、本発明によれば一定のアスペクト比を
もつ固定撮像素子に１本発明を適用することにより、高
解像度でかつ、任意のアスペクト比をもつ固体撮像装置
を簡単に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカメラの模式図、第２図は、画素数５×４の同
体撮像素子の画素配置、第３図は、画素ずらしした固体
撮像素子の画素配置、第４図は、信号出力の時間的経過
図、第５図および第７図乃至第９図は、本発明の実施例
になる撮像素子配置第　１　　図 看　２　図 不　３　ｎ 第　４　困 嬌−−１）（ 第　５　図 ４θρ　ａ４會　　　　　（ｍす１［）喝−し喝案祈　
６　　図 ←ｎ−→−（４ρθ−リＸＺ−→−ｎ−−￥Ｊ７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の固体撮像素子をもち、互いに光電変換を行なう該
   固体撮像素子の画素が、水平あるいは、垂直方向へ画素
   間隔の（１／２＋ｍ）倍（ｍは整数）だけ空間的にずれ
   た配置をなすことを特徴とする高精細固体撮像装置。