JPS6261489A - 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】 産業−にの利用分野 本発明は、固体撮像素子を用いて高解像度な画像を得る
固体撮像装置に関するものである。

従来の技術 従来の固体撮像装置としては、向えば特開昭５８−１１
１５８０号公報に示されている。第３図〜第６図に示す
原理で構成されていた。感光部の信号を同時に転送部へ
読み出して１フィールドの間に出力部より信号を読み出
す固体撮像素子１（００Ｄイメージセンサニ）を振動部
２に固着し、振動部２は同期信号発生器３より得た垂直
同期信号を振動部駆動回路４を通して得られた駆動信号
で水平方向に振動し、又固体撮像素子１は同期信号発生
器３より得た同期信号を固体撮像素子駆動回路５を通し
て得られた信号で駆動されるよう構成されている。

次に従来列の動作について説明する。振動部駆動回路４
は垂直同期信号を２分の１に分周して、振動部２を振動
させて、固体撮像素子が水平方向に水平画素間隔Ｐの２
分の１、即ちＰ／２奇数フィールドと偶数フィールドで
振動するような出力を発生させている。従って第４図に
示すごとく奇数フィールドの感光部６（Ａ＋＋、ム１２
・・・・・・Ａ４４）ト偶数フィールドの感光部６　（
Ｂｊｌ、Ｉｈ２１・・・・・・Ｂ４４）とが互に水平方
向に補間の関係にあシ、奇数フィールドと偶数フィール
ドの感光部６を合成すれば水平方向に２倍の画素を並べ
た固体撮像素子と等価になシ、振動させない固体撮像装
置に比較し２倍の解像度を得ることができる。

奇数フィールドと偶数フィールドの感光部より得られた
信号の合成は第４図の固体撮像素子の感光部６の空間位
置の相互関係を保持したままＣＲＴのモニターに表示し
それを観測した人間の目の蓄積効果によって行なわれる
。

上記原理を第６図を用いて周波数領域で説明する。

第５図の横軸は周波図、縦軸は信号量であシ、周波数ｆ
。は固体撮像素子の水平画素間隔に逆比列するサンプリ
ング周波数である。７を奇数、偶数フィールドにおける
固体撮像素子の信号出力とすれば、サンプリングによる
第１次の折り返し成分として奇数、偶数フィールドで位
相が反転した折シ返し成分８．９が得られる。この位相
の反転は、奇数フィールドと偶数フィールドでサンプリ
ングの位相？１−１８０°かえていることによって生じ
るものである。奇数と偶数フィールドの第１次の折シ返
し成分はＣＲＴモニター上で合成することによって抑圧
される。したがって、固体撮像素子を振動させない場合
は折シ返し成分は、奇数、偶数フィールドで反転しない
ため抑圧されず、第６図のｆｏ／２の周波数までしか再
現できないので通常、固体撮像素子１に入る光学像を空
間低域フィルタでｆｏ／２まで限定しているが、固体撮
像素子１を撮動させている固体撮像装置においてはｆ。

まで再現でき、２倍の解像度を得ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の構成では、例えば鉄道、道路等の振
動の大きい所あるいは人間が手でもったときの手ぶれ状
態で使用したとき上記従来の固体撮像装置が外部の振動
により振動するので折シ返し信号の抑圧効果が得られず
、固体撮像素子のサンプリング周波数１．の半分以下の
所においても折シ返し信号が入シ、固体撮像素子を振動
させない通常の固体撮像装置に比べても非常に画質が劣
化するという問題点を有していた。

本発明はかかる点に濫み、固体撮像装置に外部振動が加
えられても固体撮像素子のサンプリング周波数の周波数
まで信号を再現するための固体撮像装置を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、１次元もしくは２次元に配列された感光部に
おいて光電変換され１フィールド期間蓄積された信号電
荷を読み出し部に同時に転送せしめて、前記信号電荷を
順次出力回路より読み出す間、前記感光部が次のフィー
ルドの信号電荷を蓄積する固体撮像素子と、２フィール
ドの周期で前記固体撮像素子を任意の方向に振動させる
振動部と、少なくとも前記固体撮像素子と前記固体撮像
素子へ光学像を結像する光学係とへ加わる　　任意の方
向と同方向の外部振動を抑圧する吸振器とを備えた構成
となっている。

作用 本発明は前記した構成により、撮像装置に外部より振動
が加えられた場合においても、固体撮像素子と固体撮像
素子へ結像される光学像の位置関係は、フィールド毎に
固体撮像素子の水平画素間隔Ｐの２分の１即ちＰ／２変
化するだけであシ、店号の折シ返し成分を常に抑圧する
ことができ、通常の固体撮像装置の２倍の解像度を得る
ことができる。

実施列 第１図は本発明の実施列における固体撮像装置の構成図
を示すものである。第１図において、１０は固体撮像素
子１へ光学像を結像する光学系、１１は振動部２以外の
要因によって発生する振動を、光学系１０．固体撮像素
子１及び振動部２へ伝えない吸振器、１２は撮像装置全
体を支える支持体（これは撮像装置のフレームあるいは
ケースであってもよい）である。尚、第３図と同一部に
は同一番号を付し説明を省略する。撮像装置の支持体は
通常三脚に取）付けられた）、人間の手で持たれた９、
あるいは監視用撮像装置であれば柱に取シ付けられたフ
して外部要因の振動が撮像装置の支持体１２へ加えられ
る。しかしながら光学系１ｏと振動部２へ固着された固
体撮像素子１は吸振器１１によって結合されているので
外部要因による振動が光学系１ｏと固体撮像素子１へは
伝わらない。ただし吸振器１１は振動部２によって固体
撮像素子が振動する方向、即ち固体撮像装置の解像度を
通常の固体撮像装置に対し２倍の解像度を得る方向だけ
に動くものであってもよい。

この吸振器１１は、防振ゴム、空気ダンパー。

バネダンパーを使用するものが一般的である。

第２図にバネとダッシュポットを使用した吸振器の具体
列を示す。第２図において、１３は光学系１０と振動部
２を固定する固定台、１４．１５はバネ、１８．１７は
ダッシュポットである。バネ１４．１５とダッシュポッ
ト１６．１７によって吸振器を構成している。第２図の
振動部２による固体撮像素子１の振動方向が上下方向で
あシ、この吸振器１１も上下方向の外部振動による上下
方向の振動を抑圧している。

以上のように本実施例によれば、光学系１ｏと固体撮像
素子１を振動させる振動部２とを吸振器１１によって撮
像装置の支持体へ取り付けることにより、光学系２より
結像される光学像と固体撮像素子１の位相関係が支持体
１２より伝わる外部振動の影響を受けることなくフィー
ルド毎に固体撮像素子１の水平画素Ｐの２分の１だけ位
相がずれる信号を得ることができ、信号の折シ返し成分
が抑圧され、道路あるいは鉄道等の外部撮動の大きい所
で使用しても、固体撮像素子１を振動部２で振動させな
い固体撮像素子に比較してつねに２倍の解像度を得るこ
とができる。

なお、本実施例では固体撮像素子１の振動部２による振
動を水平方向のみについて述べたが、垂直、斜め方向に
ついても全く同様に構成でき、同様の動作をすることは
明らかである。又固体撮像装置とＶＴＲが同一の支持体
で結合されている場合においてもＶＴＲからの振動の影
響を受けることがないことも明らかである。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば固体撮像装置へ加え
られる外部からの振動に対しても折り返し成分による信
号の劣化がないので、振動の大きい所、例えば道路、鉄
道の側１人間が固体撮像装置をもった場合の手ぶれに対
しても、固体撮像素子をフィールド毎に振動させない固
体撮像装置に対して常に２倍の解像度を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の固体撮像装置のブロ
ック図、第２図は同実施列における吸振器の構成図、第
３図は従来列の固体撮像装置のブロック図、第４図は同
従来列に用いる固体撮像素子の感光部の配置図、第６図
は同従来例の周波数スペクトラム図である。 １・・・・・・固体撮像素子、２・・・・・・振動部、
１ｏ・・・・・・光学系、１１・・・・・・吸振器、１
２・・・・・・支持体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １次元もしくは２次元的に配列された感光部において光
   電変換され１フィールド期間蓄積された信号電荷を読み
   出し部に同時に転送せしめて、前記信号電荷を順次出力
   回路より読み出す間、前記感光部が次のフィールドの信
   号電荷を蓄積する固体撮像素子と、２フィールドの周期
   で前記固体撮像素子を任意の方向に振動させる振動部と
   、少なくとも前記固体撮像素子と前記固体撮像素子へ光
   学像を結像する光学系とへ加わる前記任意の方向と同方
   向の外部振動を抑圧する吸振器とを備えたことを特徴と
   する固体撮像装置。