JPS6175679A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS6175679A JPS6175679A JP59196874A JP19687484A JPS6175679A JP S6175679 A JPS6175679 A JP S6175679A JP 59196874 A JP59196874 A JP 59196874A JP 19687484 A JP19687484 A JP 19687484A JP S6175679 A JPS6175679 A JP S6175679A
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- JP
- Japan
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- flat plate
- solid
- plate member
- imaging device
- field
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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】
１胤立！
本発明は固体撮像装置に関する。
１乱且ｊ
一般に入手できる固体撮像デバイスは、撮像セルアレイ
における画素当りの感光領域の占める面積の割合、すな
わち光学開口率が２５〜４５％程度であり、とくに水平
走査方向における線分開口率が！７２以下である。した
がって、固体撮像装置からそのままで得られる画像は、
水平方向の解像度が低い。また、垂直インタライン転送
方式のＣＯＤ撮像デバイスは、垂直転送路が水平方向に
１画素ごとに介在するため、やはりそのままでは、得ら
れる画像の水モ方向の解像度が低くなってしまう。
における画素当りの感光領域の占める面積の割合、すな
わち光学開口率が２５〜４５％程度であり、とくに水平
走査方向における線分開口率が！７２以下である。した
がって、固体撮像装置からそのままで得られる画像は、
水平方向の解像度が低い。また、垂直インタライン転送
方式のＣＯＤ撮像デバイスは、垂直転送路が水平方向に
１画素ごとに介在するため、やはりそのままでは、得ら
れる画像の水モ方向の解像度が低くなってしまう。
この欠点を除去するために、たとえば特開昭５８−１３
０６７７に記載の固体撮像素子の偏向装置では、バイモ
ルフ振動子を用いて固体撮像デバイスを水平方向に振動
させ、これによって水平方向の解像度を向上させること
が提案されている。
０６７７に記載の固体撮像素子の偏向装置では、バイモ
ルフ振動子を用いて固体撮像デバイスを水平方向に振動
させ、これによって水平方向の解像度を向上させること
が提案されている。
止−」
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し。
水平方向の解像度が高い固体撮像装置を提供することを
目的とする。
目的とする。
ｌ豆立！ｊ
本発明によれば、撮像セルが少なくとも第１の方向に所
定のピッチで配列された撮像セル配列を有する固体撮像
デバイスを含む固体撮像装置は、撮像セル配列の前方に
平行に配設され撮像セル配夕１に込射する光を透過する
平板部材と、平板部材を支持し撮像セル配列の第１の方
向に実質的に垂直な軸を中心として平板部材を所定の角
度だけ変位させる支持手段と、固体撮像デバイスを駆動
して映像信号を読み出す制御手段とを含み、制御手段は
、映像信号の読出しに同期して支持手段を制御し、撮像
デバイスから読み出される映像信号の交互に繰り返す２
つのフィールドの一方に対してこれに続く他方のフィー
ルドでは支持手段によって平板部材を所定の角度だけ変
位させ、一方のフィールドのときにピッチの約半分に等
しい距離だけ第１の方向に離れた位置に入射していた光
をこれによって各撮像セルに入射させる。
定のピッチで配列された撮像セル配列を有する固体撮像
デバイスを含む固体撮像装置は、撮像セル配列の前方に
平行に配設され撮像セル配夕１に込射する光を透過する
平板部材と、平板部材を支持し撮像セル配列の第１の方
向に実質的に垂直な軸を中心として平板部材を所定の角
度だけ変位させる支持手段と、固体撮像デバイスを駆動
して映像信号を読み出す制御手段とを含み、制御手段は
、映像信号の読出しに同期して支持手段を制御し、撮像
デバイスから読み出される映像信号の交互に繰り返す２
つのフィールドの一方に対してこれに続く他方のフィー
ルドでは支持手段によって平板部材を所定の角度だけ変
位させ、一方のフィールドのときにピッチの約半分に等
しい距離だけ第１の方向に離れた位置に入射していた光
をこれによって各撮像セルに入射させる。
１１叢豆１」
次に添付図面を参照して本発明による固体撮像装置の実
施例を詳細に説明する。
施例を詳細に説明する。
第１図および第２図を参照すると、本発明による固体撮
像装置の実施例は、撮像セル１０（第４図）が２次元に
配列された２次元撮像セルアレイ１２を有する固体撮像
デバイス１４を含む。撮像セルアレイ１２は、色フイル
タセグメントがモザイク状に配１列された色フィルタを
その上に配設したものが有利に使用される。固体撮像デ
バイス１４の水平走査方向Ｈの両側端には、支持部材１
Ｂおよび１８が図示のようにそれぞれ一方の側部で固設
されているつ 支持部材１８の他方の側部、すなわち自由側部に１
は、それに沿って切込み２０が形成されている。支持
部材１日の他方の側部、すなわち自由側部には、圧電バ
イモルフからなる振動部材２２がそれに沿って固設され
ている。振動部材２２は本実施例では、図示のように支
持部材１８の幅方向に沿って長尺状の薄板に形成されて
いる。
像装置の実施例は、撮像セル１０（第４図）が２次元に
配列された２次元撮像セルアレイ１２を有する固体撮像
デバイス１４を含む。撮像セルアレイ１２は、色フイル
タセグメントがモザイク状に配１列された色フィルタを
その上に配設したものが有利に使用される。固体撮像デ
バイス１４の水平走査方向Ｈの両側端には、支持部材１
Ｂおよび１８が図示のようにそれぞれ一方の側部で固設
されているつ 支持部材１８の他方の側部、すなわち自由側部に１
は、それに沿って切込み２０が形成されている。支持
部材１日の他方の側部、すなわち自由側部には、圧電バ
イモルフからなる振動部材２２がそれに沿って固設され
ている。振動部材２２は本実施例では、図示のように支
持部材１８の幅方向に沿って長尺状の薄板に形成されて
いる。
支持部材１６および１８によって矩形の透明な平板部材
２４が支持されている。図示のように、平板部材２４の
一方の側辺は切込み２０の中に挿入され、他方の側辺は
振動部材２２に固着されている。平板部材２４は、光に
対して実質的に透明な材料、たとえばガラス、プラスチ
ックなどが有利に使用される。第２図に明瞭に示すよう
に、平板部材２４は。
２４が支持されている。図示のように、平板部材２４の
一方の側辺は切込み２０の中に挿入され、他方の側辺は
振動部材２２に固着されている。平板部材２４は、光に
対して実質的に透明な材料、たとえばガラス、プラスチ
ックなどが有利に使用される。第２図に明瞭に示すよう
に、平板部材２４は。
通常の状態で、撮像セルアレイ１２の表面が形成する上
面に実質的に平行に配設するのが好ましい。
面に実質的に平行に配設するのが好ましい。
したがって、第２図において、撮像セルアレイ１２の表
面が形成する平面に対して切込み２０の底部のレベルと
振動部材２２の上面のレベルが実質的に一致することが
好ましい。
面が形成する平面に対して切込み２０の底部のレベルと
振動部材２２の上面のレベルが実質的に一致することが
好ましい。
第２図に示すように、振動部材２２はこれを駆動する駆
動電源３０に接続されている。駆動電源３０は、制御回
路３２の制御により圧電バイモルフ振動部材２２を振動
させる周波数電圧を発生する回路である。制御回路３２
は、撮像デバイス１４の映像信号読出しを制御する回路
であり、制御線３４に読出しクロックを供給する。撮像
デバイス１４からの読出し映像信号は出力端子３６に出
力される。
動電源３０に接続されている。駆動電源３０は、制御回
路３２の制御により圧電バイモルフ振動部材２２を振動
させる周波数電圧を発生する回路である。制御回路３２
は、撮像デバイス１４の映像信号読出しを制御する回路
であり、制御線３４に読出しクロックを供給する。撮像
デバイス１４からの読出し映像信号は出力端子３６に出
力される。
本実施例では、映像信号は、標準テレビジョン信号方式
による２フイールドｌフレームの飛越し走査方式で読み
出される。したがって、そのフィールド周期（ＩＶ）は
ｌ／８０秒である０本実施例では、駆動電源３０は、そ
の出力３Ｂにこのフィールド周期に同期した周波数電圧
を出力する。勿論、水装置を静止画像の撮影に適用する
場合は、このようにフィールド周波数に同期させて振動
部材２２を駆動させる必要はない。
による２フイールドｌフレームの飛越し走査方式で読み
出される。したがって、そのフィールド周期（ＩＶ）は
ｌ／８０秒である０本実施例では、駆動電源３０は、そ
の出力３Ｂにこのフィールド周期に同期した周波数電圧
を出力する。勿論、水装置を静止画像の撮影に適用する
場合は、このようにフィールド周波数に同期させて振動
部材２２を駆動させる必要はない。
そこでたとえば、Ａフィールドでは平板部材２４が撮像
セルアレイ１２に対して平行な状態にあるように電圧が
印加され、Ｂフィールドでは平板部材２４が撮像セルア
レイ１２に対して所定の角度０（第３図）だζす傾斜し
た状態にあるように電圧が印加される。
セルアレイ１２に対して平行な状態にあるように電圧が
印加され、Ｂフィールドでは平板部材２４が撮像セルア
レイ１２に対して所定の角度０（第３図）だζす傾斜し
た状態にあるように電圧が印加される。
ｐｆＪ３図に示すように、画像光４０が平板部材２４に
入射したとき、平板部材２４が撮像セルアレイ１２に対
して平行な状態にあると、同図に示す点線４２のように
、画像光４０は直進する光路をとる。また、平板部材２
４が撮像セルアレイ１２に対して角度θだけ傾斜した状
態にあると、実線４４で示すように、がΔだけ水平方向
Ｈに変位した光路をとる。
入射したとき、平板部材２４が撮像セルアレイ１２に対
して平行な状態にあると、同図に示す点線４２のように
、画像光４０は直進する光路をとる。また、平板部材２
４が撮像セルアレイ１２に対して角度θだけ傾斜した状
態にあると、実線４４で示すように、がΔだけ水平方向
Ｈに変位した光路をとる。
傾斜角度θは、平板部材２４の法線４Ｂに対して入射光
４０のなす角度であるから、水平方向Ｈの変位Δは次の
式で表される。
４０のなす角度であるから、水平方向Ｈの変位Δは次の
式で表される。
Δ＝ｄｓｉｎθ（ｌ−ｃｏｓθ／（ｎ２−５ｉｎ２θ）
書）ただし、ｄは平板部材２４の厚さ、またｎはその屈
折率である。
書）ただし、ｄは平板部材２４の厚さ、またｎはその屈
折率である。
第４図に示すように、撮像デバイス１２において１つの
撮像セル１０の占める領域を一点鎖線５０で示すと、撮
像セルとして有効な感光領域は一般に、たとえば垂直イ
ンタライン転、送方式のＣＯＤを含めて、同図の実線５
２で示す程度の面積しか占めていない。すなわち、撮像
セル１０の光学開口率はせいぜい２５〜４５％程度であ
る。とくに水平走査方向。
撮像セル１０の占める領域を一点鎖線５０で示すと、撮
像セルとして有効な感光領域は一般に、たとえば垂直イ
ンタライン転、送方式のＣＯＤを含めて、同図の実線５
２で示す程度の面積しか占めていない。すなわち、撮像
セル１０の光学開口率はせいぜい２５〜４５％程度であ
る。とくに水平走査方向。
すなわち同図の矢印Ｈの方向では、線分開口率が１７２
以下である。本実施例では、このような従来の固体撮像
デバイスを有利に使用することができる。
以下である。本実施例では、このような従来の固体撮像
デバイスを有利に使用することができる。
そこで本実施例では、水平方向の解像度を向上させるた
め、Ａフィールドで感光領域５２に結像した画像光を撮
像したら、次のＢフィールドでは、Ａフィールドのとき
に点線５４で示す位置に入射していた画像光を感光領域
５２に入射させるように変位させる。その変位は、振動
部材２２を駆動して平板部材２４を角度θだけ傾斜させ
ることによって行なう。
め、Ａフィールドで感光領域５２に結像した画像光を撮
像したら、次のＢフィールドでは、Ａフィールドのとき
に点線５４で示す位置に入射していた画像光を感光領域
５２に入射させるように変位させる。その変位は、振動
部材２２を駆動して平板部材２４を角度θだけ傾斜させ
ることによって行なう。
一般に入手可能な代表的撮像デバイスでは、撮像セル１
０の水平方向の配列ピッチはたとえば２３〜２７、Ｌｍ
程度である。したがってこのような代表的なデバイスを
使用すると、撮像セル７レイ１２上における変位Δは約
１２ｐｍ程度あれば十分である。
０の水平方向の配列ピッチはたとえば２３〜２７、Ｌｍ
程度である。したがってこのような代表的なデバイスを
使用すると、撮像セル７レイ１２上における変位Δは約
１２ｐｍ程度あれば十分である。
変位Δは前述の式によって与えられるが、平板部材２４
を屈折率ｎ＝１．５．厚さｄ＝２ｍｍのガラスとして計
算すると、１２ ｈ ｔａ程度の値の変位Δは、傾斜角
θを約１°とすることによって実現されることがわかる
。
を屈折率ｎ＝１．５．厚さｄ＝２ｍｍのガラスとして計
算すると、１２ ｈ ｔａ程度の値の変位Δは、傾斜角
θを約１°とすることによって実現されることがわかる
。
そこで本実施例では、制御回路３２が撮像デバイス１４
をクロック駆動して出力３６から映像信号を読み出す動
作に同期して駆動型ｖ、３０ｔ−制御し、バイモルフ振
動部材２２を駆動することによって、一連の交互のフィ
ールドのＡフィールドの期間に対してＢフィールドの期
間では平板部材２４を約１ｅ程度傾斜させる。こうして
、Ａフィールドで感光領域５２に結像した画像光を撮像
し、これに統くＢフィールドでは、Ａフィールドのとき
に点線５４で示す位置に結像していた画像光を撮像する
。これによって、水平方向の解像度を実質的に２倍程度
に向上させることができる。
をクロック駆動して出力３６から映像信号を読み出す動
作に同期して駆動型ｖ、３０ｔ−制御し、バイモルフ振
動部材２２を駆動することによって、一連の交互のフィ
ールドのＡフィールドの期間に対してＢフィールドの期
間では平板部材２４を約１ｅ程度傾斜させる。こうして
、Ａフィールドで感光領域５２に結像した画像光を撮像
し、これに統くＢフィールドでは、Ａフィールドのとき
に点線５４で示す位置に結像していた画像光を撮像する
。これによって、水平方向の解像度を実質的に２倍程度
に向上させることができる。
なお、ここで説明した実施例は本発明を説明するための
ものであって、本発明は必ずしもこれに限定されるもの
ではなく１本発明の精神を逸脱することなく当業者が可
能な変形および修正は本発明の範囲に含まれる。
ものであって、本発明は必ずしもこれに限定されるもの
ではなく１本発明の精神を逸脱することなく当業者が可
能な変形および修正は本発明の範囲に含まれる。
たとえば、図示の実施例では、Ａフィールドで平板部材
２４を傾斜させず入射光４０を直進させ、Ｂフィールド
で平板部材２４を傾斜させて入射光４０を変位させてい
る。しかし、入射光４０がフィールド間で相対的に変位
すれば十分であるので、たとえばＡフィールドで平板部
材２４を一方の方向にθ／２だけ傾斜させて入射光４０
をΔ／２だけ変位させ、Ｂフィールドでは平板部材２４
をこれと反対方向に、すなわち−θ／２だけ傾斜させて
入射光４０を一Δ／２だけ変位させ、これによって両フ
ィールド間で相対的に入射光４０をΔだけ変位させるよ
うに構成してもよい。また、入射光を変位させる透明平
板は、撮像光学系を構成するレンズより前方、すなわち
被写体側に配置してもよい。
２４を傾斜させず入射光４０を直進させ、Ｂフィールド
で平板部材２４を傾斜させて入射光４０を変位させてい
る。しかし、入射光４０がフィールド間で相対的に変位
すれば十分であるので、たとえばＡフィールドで平板部
材２４を一方の方向にθ／２だけ傾斜させて入射光４０
をΔ／２だけ変位させ、Ｂフィールドでは平板部材２４
をこれと反対方向に、すなわち−θ／２だけ傾斜させて
入射光４０を一Δ／２だけ変位させ、これによって両フ
ィールド間で相対的に入射光４０をΔだけ変位させるよ
うに構成してもよい。また、入射光を変位させる透明平
板は、撮像光学系を構成するレンズより前方、すなわち
被写体側に配置してもよい。
以ヒの実施例はθ〜Ｏ０，すなわち素子とガラス板とが
ほぼ平行な場合のものであったが、本発明はこれに限定
される必要はなく、前述のΔとθとの関係より推察でき
るように、Ｏ〜３０°の範囲の任意の角度φを基準とし
て、その位置でθを変化させることによっても、同じ効
果が得られる。
ほぼ平行な場合のものであったが、本発明はこれに限定
される必要はなく、前述のΔとθとの関係より推察でき
るように、Ｏ〜３０°の範囲の任意の角度φを基準とし
て、その位置でθを変化させることによっても、同じ効
果が得られる。
なおその場合のΔは次式で示される。
Δ＝ｄ（ｓｉｎＣｏ＋Φ）（ｌ−ＣＯ３Ｃθ＋φ）／（
ｎ２−ｓｉｎ２（θ＋φ）書） −ｓｉｎ φ（１−ｃｏｓφ／（ｎ２−ｓｉｎ２φ））
〕〕効−− Ｚのように本発明によれば、交互のフィールドの間で搬
像セルに対する入射光を変位させることによって水平方
向の解像度を向上させている。一般には、固体撮像デバ
イス自体を変位させる方式と比べて、変位させる透明平
板が撮像デバイスより軽いので、透明平板を振動させる
のに要する電力が少なくて済む。
ｎ２−ｓｉｎ２（θ＋φ）書） −ｓｉｎ φ（１−ｃｏｓφ／（ｎ２−ｓｉｎ２φ））
〕〕効−− Ｚのように本発明によれば、交互のフィールドの間で搬
像セルに対する入射光を変位させることによって水平方
向の解像度を向上させている。一般には、固体撮像デバ
イス自体を変位させる方式と比べて、変位させる透明平
板が撮像デバイスより軽いので、透明平板を振動させる
のに要する電力が少なくて済む。
第１図は本発明による固体撮像装置の実施例を示す斜視
図、 第２図は、第１図に示す実施例の構成を概略的に示す概
略構成図、 第３図および第４図は、第１図に示す実施例の動作を説
明するための説明図である。 部 の の１ １２、、、撮像セルアレイ １４、、、固体撮像デバイス ２２、、、振動部材 ２４、、、平板部材 ３０、、、堅動電源 特許出願人 富士写真フィルム株式会社第１図 第２図
図、 第２図は、第１図に示す実施例の構成を概略的に示す概
略構成図、 第３図および第４図は、第１図に示す実施例の動作を説
明するための説明図である。 部 の の１ １２、、、撮像セルアレイ １４、、、固体撮像デバイス ２２、、、振動部材 ２４、、、平板部材 ３０、、、堅動電源 特許出願人 富士写真フィルム株式会社第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、撮像セルが少なくとも第１の方向に所定のピッチで
配列された撮像セル配列を有する固体撮像デバイスを含
む固体撮像装置において、該装置は、 前記撮像セル配列の前方に平行に配設され、該撮像セル
配列に入射する光を透過する平板部材と、 該平板部材を支持し、該撮像セル配列の第１の方向に実
質的に垂直な軸を中心として該平板部材を所定の角度だ
け変位させる支持手段と、 前記固体撮像デバイスを駆動して映像信号を読み出す制
御手段とを含み、 該制御手段は、前記映像信号の読出しに同期して前記支
持手段を制御し、前記撮像デバイスから読み出される映
像信号の交互に繰り返す２つのフィールドの一方に対し
てこれに続く他方のフィールドでは該支持手段によって
前記平板部材を前記所定の角度だけ変位させ、一方のフ
ィールドのときに前記ピッチの約半分に等しい距離だけ
第１の方向に離れた位置に入射していた光をこれによっ
て各撮像セルに入射させることを特徴とする固体撮像装
置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記変
位手段は、前記平板部材の第１の方向に実質的に垂直な
一端を支持する圧電バイモルフを含むことを特徴とする
固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196874A JPS6175679A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196874A JPS6175679A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175679A true JPS6175679A (ja) | 1986-04-18 |
Family
ID=16365083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59196874A Pending JPS6175679A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6175679A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2618572A1 (fr) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Cattelani Claude | Procede d'augmentation de la resolution d'un systeme de prelevement d'images produites par un tube cathodique et dispositif de mise en oeuvre |
| US5557327A (en) * | 1994-02-23 | 1996-09-17 | Konica Corporation | Image input apparatus with two-dimensional pixel shift |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872124A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Toshiba Corp | 走査形撮像装置 |
| JPS5915378A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 撮像機構 |
-
1984
- 1984-09-21 JP JP59196874A patent/JPS6175679A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872124A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Toshiba Corp | 走査形撮像装置 |
| JPS5915378A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 撮像機構 |
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| FR2618572A1 (fr) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Cattelani Claude | Procede d'augmentation de la resolution d'un systeme de prelevement d'images produites par un tube cathodique et dispositif de mise en oeuvre |
| US5557327A (en) * | 1994-02-23 | 1996-09-17 | Konica Corporation | Image input apparatus with two-dimensional pixel shift |
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