JPH02284591A

JPH02284591A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH02284591A
Application number: JP1104471A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Unno; 靖行吽野; Shigeyuki Suda; 須田　繁幸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1990-11-21

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〕この発明は撮像装置、特にレジストレーション補正手段
を有する撮像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

先ず、従来より複数の撮像素子を有する撮像装置におい
て生ずるレジストレーションずれ（Ｒ。

Ｇ、Ｂ３３原の重ね合せずれ）について説明する。

撮像装置のレンズに倍率色収差があると、光の波長によ
って結像倍率が異なるという現象が起こる。そのため、
光を波長分割して、２つ以上の複数の撮像素子上に結像
させる多管式、多板式カラーテレビカメラなどにおいて
は、像の大きさが撮像素子ごとに相違することによるレ
ジストレーションずれが生ずる。光をＲ（赤）、Ｇ（緑
）、Ｂ（青）の３原色に分解して撮像する場合を例にと
フて、この現象を説明する。第５図は従来例の撮像装置
における倍率色収差を示す側面図、第６図は第５図の倍
率色収差で色ごとの画面の大きさの相違を表わす平面図
である。まず、図面第５図において、１はレンズ、２撮
像面を表す。レンズ１を通った入射光は撮像面２上に結
像はするが、前述のように波長によって像高が相違する
。そのため、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色の有効像面は第６図に示す
ように３Ｒ，４Ｇ、５Ｂのそれぞれの画面の大きさとな
り、これらの像を再度重ね合わせても元の像を正確に再
現することζまできない。また、撮像管の場合は、撮像
面上の信号電荷を読み出すときに、走査電子ビームの走
査速度。

走査間隔、走査サイズを調整することで画像を見かけ上
拡大あるいは縮少した信号として出力することができる
。従って、多管式カラーテレビカメラではレンズの倍率
色収差に応じて、各撮像管で像の拡大、縮少を行い、全
撮像管での像の大きさを一致させ、レジストレーション
ずれを補正している。

一方、固体撮像素子は、受光面上に規則正しく並んだ画
素からの信号を規則正しく読み出すことによって、画像
を形成するので、１）「記の撮像管と同棟のレジストレ
ーションずわの補正はできない。このために、多板式カ
ラーテレビカメラにおいては、レジストレーションずれ
の補正は行われていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、従来例においては、レジストレーション
ずれを補正しようとする場合、多管式カラーテレビカメ
ラでは、前記の従来例の方法でレジストレーションずれ
を補正することはできるけれども、補正量が大きくなる
とシェーディング（信号不均一度）の発生などで画質劣
化を招いてしまうという問題点があった。

一方、多板式力ラーデレビカメラでは、前記のように、
レジストレーションすれを補正する手段がないので、映
像は色ずれの目立つ見苦しいものになってしまうという
問題点があった。

この発明は以上のような従来例の問題点を解消するため
になされたもので、この発明を多管式カラーテレビ等の
撮像装置に適用した場合は、シェープインクの発生など
の画質劣化を抑制し、レンズの倍率色収差が原因で生ず
るレジストレーションずれを補正することができ、また
、この発明を多板式カラーテレビ等の撮像装置に適用し
た場合は、従来不可能であったレジストレーションずれ
補正を可能とすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明においては、複数色の光を電気信号
に変換する複数の撮像素子と、前記電気信号をディジタ
ル信号に変換する信号変換手段と、前記撮像素子ごとに
配設され、前記信号変換手段よりの画像信号をそれぞれ
記憶するラインメ干りと、前記ラインメモリに記憶され
た画像信号を、補正データに応じて、計算・制御して読
み出すことにより、前記複数の撮像素子上に形成される
画像間に生ずるレジストレーションずれを補正するレジ
ストレーション補正手段とで構成された撮像装置により
、前記目的を達成しようとするもである。

（作用〕この発明における撮像装置は、複数の撮像素子により、
複数色の光を電気信号に変換し、信号変換手段により、
前記電気信号をディジタル信号に変換し、前記撮像素子
ごとに配設されたラインメモリにより前記信号変換手段
よりの画像信号を記憶し、レジストレーション補正手段
により、前記ラインメモリに記憶された画像信号を補正
データに応じて計算・制御して読み出し、上記複数の撮
像素子上に形成される画像間で生ずるレジストレーショ
ンずれを補正する。

〔実施例〕

以下この発明の二実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の第１実施例の構成を示す構成図、第
２図は第１実施例におけるレジストレーションずれを例
示する平面図、第３図は第１実施例の縦方向のＣＯＤ画
素ラインの部分拡大模式図、第４図はこの発明の第２実
施例の構成を示す構成図である。

先ず、この発明の撮像装置の第１実施例について第１図
ないし第３図を用いて説明する。

この第１実施例は撮像素子としてＣＣＤを３個用いる３
板弐ＣＣＤカラーテレビカメラを例示している。図面第
１図において、６はレンズ、７はレンズ６から入った光
をＲ，Ｇ、Ｂの３色に分解する３色分解プリズム、８，
９．１０はそれぞれＲ，Ｇ、Ｂ各色の光を電気信号に変
換するＣＣＤであり、撮像素子（イ）を構成している。

１１゜１２．１３はＣＣＤ８，９．１０のそれぞれから
読み出されたアナログ信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換回路であり、信号変換手段（ロ）を構成して
いる。１４，１５．１６はそれぞれ前記複数の撮像素子
ごとに配設され、前記信号変換手段（ロ）よりの画像信
号を書き込み、そのディジタル信号を記憶するラインメ
モリ、１７．１８．１９はそれぞれラインメモリ１４゜
１５．１６のそわぞれから読み出された信号を再びアナ
ログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換回路、２０はマイ
クロプロセッサであり、外部からの補正データを受けて
、ＣＣＤからの信号読み出しタイミング、ラインメモリ
への信号の書き込み、読み出しタイミングを計算・制御
するマイクロプロセッサであり、前記ラインメモリに記
憶された画像信号を、前記補正データに応じて計測制御
して読み出すことにより、前記複数の撮像素子で形成さ
れた画像間に生ずるレジストレーションずれを補正する
レジストレーション補正手段（ニ）を構成している（詳
細後述）。

次にこの第１実施例の動作を第１図を用いて説明する。

図面第１図において、レンズ６を通った光は３色分解プ
リズム７によってＲ，Ｇ、８３色に分光され、それぞれ
の光はＣＣＤ８，９．１０のそれぞれで電気信号に変換
される。各ＣＣＤから読み出された電気信号はＡ／Ｄ変
換回路１１，１２゜１３のそれぞれでディジタル信号に
変換され、旦ラインメモリ１４，１５．１６それぞれに
書き込まれて、レジストレーションずわの補正が必要な
らばレジストレーション補正手段（ニ）（後述）により
、補正を施しながら読み出される。マイクロプロセッサ
２ｏに人力される補正データ（後述）は、手動調整で入
力されるものでもよいし、または、あらかじめレンズの
倍率色収差を測定してその情報をＲＯＭ　（後述）に書
き込んでおいてそれを読み出してもよい。その補正デー
タに基づいて、マイクロプロセッサ２０はＲ，Ｇ、Ｂ各
チャンネルのＣＣＤ８，９．１０からの信号読み出しタ
イミングの制御、ラインメモリへの信号の書き込み、ラ
インメモリからの信号の読み出しの制御を行う。そして
、レジストレーションずれの補正（後述）を受けて読み
出された信号は、Ｄ／Ａ変換回路１７，１８．１９のそ
れぞれでアナログ信号に変換された後は通常のカラーテ
レビカメラの信号と同様に扱われる。

この実施例は３板式ＣＣＤカラーテレビカメラについて
説明したが、上述のレジストレーションずれ補正方式は
、撮像素子として撮像管又は固体撮像素子を２つ以上有
する一般的な多管式、多板式カラーテレビカメラに適用
可能であることは言うまでもない。

次にこの第１実施例のレジストレーション補止手段（ニ
）の動作について第１図ないし第３図を用いて説明する
。

図面第２図において、２１．２２はそれぞれＲチャンネ
ル、Ｇチャンネル撮像用ＣＣＤの像面を示す。ここで、
Ｒチャンネルでは像面２１全体に映っている画像（第２
図（左））がＧチャンネルでは１／α（α〉１）倍に縮
少されて破線２３の範囲に映っている。また、ＣＣＤの
画素数は横Ｘ画素、縦Ｙ画素のｘｘＹ画素とする。この
ように、レジストレーションずれを生じている第２図（
右）の画像を、レジストレーション補正手段（ニ）によ
り補正することを次に説明する。

先ず、Ｇチャンネル撮像面上の（Ｘ／α）×（Ｙ／α）
画素中の画像２３を縦方向、横方向ともα倍に拡大する
ことによりレジストレーションずれを補正することを考
える。ＣＣＤではＸ方向の１ラインごとに信号を読み出
すが、Ｙ／αラインをＹラインに拡大するには（１−１
／α）Ｙライン不足する。ＣＣＤからの信号をＡ／Ｄ変
換してラインメモリ（第１図（ハ））に記憶させること
により、そのラインの信号は再読み出し可能にラインご
とに１回、合計（１−１／α）Ｙ回、同一ラインの信号
を２度繰り返して読み出すというデータに応じて、読み
出しを行えば、Ｙ方向に６倍された画像が得られ複数個
（この場合は２個）の撮像素子で形成された画像間に生
ずるレジストレーションずれは補正される。

次に上記の補正において、具体的に４５０ラインの画像
から５００ライン分の信号を取り出す例を第３図を用い
て説明する。第３図はＣＣＤの部の画素をライン単位で
描いたものであるが、図中で斜線を施したライン、すな
わち、９ラインごとに１ラインの信号を２度繰り返して
読み出す。従って、合計５０ラインの信号を、２度繰り
返して読み出すということを行えば、最終的に５００ラ
イン分の信号が得られる。このとき、２ライン分のライ
シンそりを用いれば、同一ラインを２度読む代わりに２
ラインの信号からの補間によって縦方向の拡大を行うこ
とも可能である。

以上は縦方向の拡大を行う動作であるが、横方向の拡大
も基本的には縦方向と同様に行う。

即ち、ラインメモリに記憶されている信号のうちＸ／α
画素の信号を用いてＸ画素分の信号を取り回、合計（１
−１／α）Ｘ回、同一画素の信号を２度縁り返して読み
出せばよい。またそのとき、同一画素を２度読む代わり
に、隣り合う２画素の信号からの補間により信号を取り
出してもよい。

次のこの発明の第２実施例について第４図を用いて説明
する。この第２実施例はこの発明をズームレンズ付カラ
ーテレビカメラに適用したものである。第４図には補正
データを出力する能力を備えたレンズ部分のみを示し、
レンズ側から出力される補正データは第１図のマイクロ
プロセッサ２０に入力されるものとする。また、このズ
ーム付カラーテレビカメラはズーミングなどによってレ
ンズの使用状態（フォーカス位置、ズーム比。

絞り値）が変化すると、それに応じて、倍率色収差も変
動する。この第２実施例はその倍率色収差変動にリアル
タイムで追随して、倍率色収差が原因で生ずるレジスト
レーションずれを補正しようとするものである。

図面第４図において、２４はズームレンズ本体、２５，
２６．２７はそれぞれズームレンズ２４に内蔵されたポ
テンショメータであって、それぞれ、ポテンショメータ
２５はフォーカス位置、ポテンショメータ２６はズーム
比、ポテンショメータ２７は絞り値のデータを読み出す
ために備えられている。２８，２９．３０はそれぞれ」
二記ポテンショメータ２５，２６．２７からのデータを
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、３１はズー
ムレンズ２４のいくつかの使用状態（フォーカス位置、
ズーム比、絞り値）における倍率色収差情報が記憶され
ているＲＯＭ、３２はポテンショメータ２５，２６．２
７のそれぞれからのデータとＲＯＭの情報に基づいて、
適切な補正データを計算、出力するマイクロプロセッサ
である。次に、この第２実施例の動作を第４図を用いて
説明する。図面第４図において、ポテンショメータ２５
，２６．２７のそれぞれから出力されるレンズの使用状
態を示す信号はＡ／Ｄ変換回路２８，２９．３０のそれ
ぞれを通った後、マイクロプロセッサ３２に入力される
。マイクロプロセッサ３２は、人力されたデータに応じ
てＲＯＭ３１より倍率色収差情報を読み出し、必要なら
ば補間計算も行って、レンズの使用状態ごとに適切な補
正データを出力する。その補正データは第１図２０のマ
イクロプロセッサに人力され、前記第１実施例と同様の
動作で、レジストレーション補正手段（ニ）によりレジ
ストレーションずれ補正がなされる。レンズの使用状態
が変化すると、直ちに新しい使用状態に適切な補正デー
タが計算され、そのデータに基づいて、レジストレーシ
ョンずれ補正がなされるので、常に美しい映像を得るこ
とが可能になる。

〔発明の効果〕

以−ト説明したように、この発明によれば、この発明を
多管式カラーテレビカメラなどに適用することにより、
シェーディングの発生などによる画質劣化を抑えて、レ
ンズの倍率色収差が原因で生ずるレジストレーションず
れを補正することができ、また、この発明を多板式カラ
ーテレビカメラなどに適用すれば、従来不可能であフた
レジストレーションずれ補正が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の構成を示す構成図、第
２図は第１実施例におけるレジストレーションずれを例
示する平面図、第３図は第１実施例の縦方向のＣＣＤ画
素ラインの部分拡大模式図、第４図はこの発明の第２実
施例の構成を示す構成図、第５図は従来例の撮像装置に
おける倍率である。（イ）・・・・・・撮像素子（ロ）・・・・・・信号変換手段（ハ）・・・・・・ラインメモリ（ニ）・・・・・・レジストレージョン補正手段８．９
．１０−・・・・・ＣＣＤ１１．１２．１３・・・・−Ａ　／　Ｄ変換回路１４．
１５．１６−・・・・・ラインメモリ１７．１８．１９
・・・−Ｄ　／　Ａ変換回路２０．３２−・・・・・マ
イクロプロセッサ２５．２６．２７・・・・・・ポテン
ショメータ３１・・・・−ＲＯＭ

Claims

【特許請求の範囲】下記（イ）ないし（ニ）の構成要素を具備して成ること
を特徴とする撮像装置。（イ）複数色の光を電気信号に変換する複数の撮像素子
。（ロ）前記電気信号をティジタル信号に変換する信号変
換手段。（ハ）前記撮像素子ごとに配設され、前記信号変換手段
よりの画像信号をそれぞれ記憶するラインメモリ。（ニ）前記ラインメモリに記憶された画像信号を、補正
データに応じて、計算・制御して読み出すことにより、
前記複数の撮像素子上に形成される画像間に生ずるレジ
ストレーションずれを補正するレジストレーション補正
手段。