JPH02295366A - 撮像／再生システム - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電荷結合素子（以下本明細書においてはＣＯＤ
　と略記する．）から成る撮像素子を使用する撮像／再
生システムに関する．［発明の概要］ 画素数が少ない２枚のＣＣＤ　を画素間隔Ｘの　１／２
だけ水平および垂直方向に変位させて配置する．例えば
，撮像レンズを出た光束をハーフミラーなどで２分割し
て、その光束に対して，ＣＣＤ　を上記関係に配置する
．２個のＣＣＤの走査は一方を基準にして他を　Ｘ／２
　だけずらせて走査する．かＮる出力を用いて次のよう
に像を表示する． （１）ｃｃｏ　の出力を　２ｆＣ　（　ｆＣ；　　ＣＣ
Ｄのクロック周波数）のパルスで交互に選択し，同時に
表示系であるブラウン管（以下本明細書においてはＣＲ
Ｔ　と略記する．）の垂直偏向を　ｆＣでウォブリング
（　Ｗｏｂｂｌｉｎｇ　）させ，画面上で１個のＣＯＤ
　の走査線の中間に他のＣＣＤ　の出力の走査位置がく
るようにする．ＣＲＴ　には短残光のＣＲＴ　を用いる
．（２）　　（１）の２個のＣＣＤ　の出力を垂直同期
単位、またはフレーム単位のパルスで切り換えて、長時
間残光のＣＲＴ　に表示する．たゾし，垂直偏向には付
加パルスを加えて，１個のＣＯＤの走査線間の中間に他
のＣＯＤ　の出力の走査が来るようにする。

（３）　２個のＣＯＤの走査のクロック周波数を　２ｆ
Ｃとし、１個のＣＯＤ　の　１ラインを２倍の周波数で
走査して、ついで他のＣＯＤの１ラインを走査する。両
ＣＯＤ　の出力を加えて表示系ＣＲＴ　に供給するが、
水平偏向を通常の２倍の　２ｆＨの周波数とする。

［従来の技術］ ＣＯＤ　などの画素数が固定されている撮像素子では、
その空間分解能は画素数で決定されてしまう．したがっ
て，７ｒＥ精細度の画像を撮像するためには画素数の多
いＣＣＤなどの素子を開発する必要がある． ［発明が解決しようとする課題］ このような素子は，現在多く使用されている素子とは別
に開発するために，割高になる欠点がある．また、　Ｃ
ＯＤ　の画素の密度が高くなると、製造技術も高度技術
を必要とするようになり、歩留りも低下する傾向となる
． ［発明の目的］ 本発明の目的は．Ｉｌｔ用されているモノクロームＣＣ
Ｄ　を用いて高精細度画像を得ることを経済性も考慮に
いれて可能とする撮像／再生システムを提供することで
ある６ ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために，本発明による第１の撮像／
再生システムは二つのＣＣＤ　から成る撮像素子と，上
記ＣＯＤ　の画素間隔をＸとして、その一方の出力を他
方の出力に対して水平および垂直方向にＸ／２　だけず
らせる手段と、短残光型ブラウン管と、上記二つのＣＯ
Ｄ　出力を２ｆＣで交互に選択して上記短残光型ブラウ
ン管に供給し、かつ上記ブラウン管の垂直偏向を　ｆ０
でウォブリングする手段とを含むことを要旨とする． 本発明による第２の発明は、二つのＣＣＤ　から成る撮
像素子と、上記ＣＯＤ　の画素間隔を又　として、その
一方の出力を他方の出力に対して水平および垂直方向に
Ｘ／２　だけずらせる手段と，畏残光型ブラウン管と，
上記二つのＣＣＤ　出力を垂直同期単位またはフレーム
単位で切り換えて上記長時間残光型ブラウン管へ供給す
る手段とから成る． さらに、本発明による第３の発明は，像を第１のＣＯＤ
へ結像する手段と、上記像を第２のＣＣＤ　へ結像する
手段と、第１のＣＯＤ　と第２のＣＣＤ　　をライン毎
に交互に　２ｆＣで走査し，二つのＣＯＤ　出力を得る
手段と、上記二つのＣＣＤ　出力を交互に選択して水平
偏向周波数２ｆＨのＣＲＴ　へ供給する手段とを含む．
［作用］ 第２図は本発明による等価的画素配列を示す。

画素間隔は横方向にＸ，縦方向にＹであり、従来のよう
に、実線で示す画素のみであれば、画素の光電変換に用
いる有効面積は　ａ２ＸＹ　　（開口率　ａ２）である
，ＣＯＤ面上での空間周波数は　ｆ　　＝　　１／２Ｘ
　まで映像信号として表示装置に再現されることはサン
プリング定理から明らかである。

第２図からわかるように，本発明によれば．（１），（
２），（３）・・・・・・・・・の画素の間、すなわち
、（１）の画素に対して水平にＸ／２　，垂直にＹ／２
　ずらした所に（１′）を配置して全体で２倍の空間周
波数，　ｆ　　＝　　１／Ｘ　まで再生可能とする。

［実施例］ 以下に，図面を参照しながら，実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず，本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。

第１図は系統図の１例で、　ＣＲＴ　にウオブリングを
用いる例であり、図中、１　は撮像レンズ，２　はハー
フミラー　３　は反射鏡、４，５　はＣＯＤ、６はクロ
ック発振器（ｆＣ）、７はτ／２遅延器、８　は　２ｆ
Ｃ発生器、９　は電子スイッチャ、１０　は水平同期（
ＨＤ）．１１はＣＯＤ　４　駆動信号、１２は　τ／２
遅延器，１３　はＣＣＤ　５　駆動信号，１４は表示モ
ニタ（　ＣＲＴ　）、１５はウオブリングコイル（偏向
）、１６はウオブリング駆動信号を表わす。

以下上記実施例の動作を説明する． 撮像レンズ１　を通った光はハーフミラー（半透明鏡）
２での反射成分をＣＣＤ　４　　に結像し，ハーフミラ
ー２の透過光は反射鏡３でＣＣＤ　　５　に結像する．
ＣＯＤ４　　と　５の入射光量を等しくするためにはハ
ーフミラー２の透過光量と入射光量が等しくなるように
する。

また、第１図では原理構成のためにＣＯＤ　４．５　と
も　１回反射の像をＣＯＤ　に結像しているが、反射を
偶数回にすれば、ＣＯＤ　の結像はレンズ１　で直接結
像したものと左右関係が等しい正像と成る（第１図の場
合は左右の反転像となる）．ＣＣＤ４　と　５　の光学
的配置は第２図に示すように水平にｘ／２　，垂直にＹ
／２　の位置の差を持たせる． クロツク発振器６　（周波数ｆＣ）でＣＣＤ４　を駆動
し、電子スイッチャ　９　の　ａ端子に接続する．クロ
ック発振器６の出力は　τ／２遅延器７で　τ／２　（
　τ＝　１　／　ｆ　ｃ　）変位させたクロックでＣＣ
Ｄ　　５　　を駆動する．すなわち、　ＣＣＤ　　５　
の出力はＣＣＤ　４　　よりもτ／２遅延して信号を発
生する．ＣＣＤ５　の出力は電子スイッチャ　９　の　
ｂ端子に接続する．電子スイッチャ　９　はクロック発
振器６　の　ｆＣで駆動した　２ｆＣの逓倍回路８で切
り換えてＣＣＤ　４　　と　５の出力を　τ／２毎にＣ
ＲＴ１４　に供給する。ＣＲＴ　　１４　　は垂直方向
の偏向にウォブリングコイル１５　を使用し，ｃｏｓ　
２πｆＣｔ　　のウオブリング駆動信号１６で駆動して
ＣＲＴ　の画面上で走査線をＣＯＤでのＹ／２　分垂直
方向に変位させる． 第１図（７）ＨＤＩＯはＣＯＤ　４．５をＨＤ　で駆動
する場合であり、　ＨＤ　直接の出力１１でＣＣＤ　４
　　を駆動し、　τ／２遅延器１２で　τ／２遅延させ
た出力　１３でＣＣＤ５　を駆動する。

第３図は電子スイッチャ　９　の出力信号であり，実線
はＣＣＤ　４　の出力，破線はＣＣＤ　　５　の出力で
ある。間隔　τ／２　の時系列と成っている．第３図の
信号はＣＲＴ　　１４　の画面ではウオブリング駆動信
号１６の　ｆＣの駆動により第４図の画面と成る．ウオ
ブリングしてない場合に（１），（２），（３），（４
）の走査線となるのがウォブリングにより（１）．（１
’），（２），（２’）・・・・・・・・・の蛇行と成
り、（１’），　（２’）．　（３’）は２本の走査線
の丁度中間になる．第４図の表示は第２図のＣＣＤ　の
配列に対応しているので、水平，垂直とも原ＣＯＤ　の
２倍の解像力と成る．第５図は本発明の他の一つの実施
例の構成を示すブロック図で，図中、第１図と共通する
引用番号は第１図におけるものと同じか，またはそれに
対応する部分を表わし、１７　は電子スイッチ（クロッ
ク供給切換え）、１８は　τ／４遅延器、１９　は２ｆ
ｕ発生器、２０は水平偏向回路を表わす． 光学像がハーフミラー２で分離されて ＣＯＤ　４．５　　に結像゛する点は第１図と同じであ
る．第５図ではＣＣＤ　４　　と　５は２ｆＣのクロッ
クで駆動し、しかもＨ／２（Ｈ：　　通常走査の１ライ
ン長）で交互に切り換わる。すなわち、２ｆＣ発生器８
　の　２ｆＣのクロック信号は電子スイッチ　１７　で
ＨＤＩＯ　　から　２ｆｕの発生回路　１９で得・たＨ
／２　期間の切換えパルスでＨ／２　期間づｐ　ＣＣＤ
　４　　と　５　を駆動する．なお、ＣＣＤ　　５　の
方は　τ／４の遅延回路　１８でＣＣＤ　４　　よりも
駆動開始を　τ／４　おくらせる．電子スイッチャ　９
　もＨ／２単位での切換えであり、ＣＲＴ　　１４　　
に供給するが、ＣＲＴ　　１４　は水平走査が２ｆＨの
周波数となっている．すなわち、　ＣＣＤ　４　　を１
ライン分Ｈ／２　で走査し、つぎにＣＣＤ　　５　　を
Ｈ／２期間で走査し、ＣＲＴ　もＣＯＤ　出力に対応す
る． 第６図（ａ）は通常の走査（　ＣＣＤ　）の信号であり
、（ｂ）は　１ラインＨ／２　で走査する第５図の場合
である。第７図はＣＲＴの画面上の再現であり、（１）
，（２），（３）・・・・・・・・・のＣＣＤ４　の出
力と（１’），（２’）．（３’）・・・・・・・・・
のＣＣＤ　　５　の出力が垂直方向に交互に配列される
．第８図は長時間残光ＣＲＴ　を使用する撮像／再生シ
ステムの構成を示すブロック図で、図中、２１　はＶＤ
（垂直同期二周波数ｆｖ）．２２．２３　はフリップフ
ロップ、２４　はスイッチパルス選択スイッチ，２５　
は垂直偏向加算器，２６は垂直偏向鋸歯状波を表わす。

電子スイッチャ　９　の入力の　ａ，ｂ　　は第１図と
等しく、クロック発振器６のクロック周波数ｆＣで走査
し，電子スイッチャ　９　でａ，ｂ　　の出力を交互に
切り換える。フリップフロップ２２で周期２　／　ｆ　
ｖのスイッチパルスを発生し、スイッチ２４で選択し，
電子スイッチャ　９　を駆動する．スイッチ　２４　の
出力は垂直偏向鋸歯状波２６　に垂直偏向加算器２５で
加算されてＣＲＴ　　１４　　を偏向走査する．スイッ
チ　２４　で付加されるのは画面上でＣＯＤ　のＹ／２
　　に対応する変位の偏向電圧となる．順次走査ではこ
れでよいが．飛越し走査の場合には１フレーム単位で切
り換えるのにフリップフロップ２３　の出力（周期４　
／　ｆ　ｖ　）を用いる．ＣＲＴの画面では第７図と同
じ走査パターンとなる． 光学系は他に、第９図のようにリレーレンズ２７．２８
　　を設けて．その間に反射の光路を設けたり，第１０
図のようにハーフミラー２　の透過光をＣＣＤ　　５　
で撮像し、ハーフミラー２の反射光を反射鏡３で反射さ
せてＣＣＤ　４に入射させても良い。第１０図では像の
反転が生じない利点がある。

［発明の効果］ １個のＣＯＤ　の画素の水平、垂直とも中間に他のＣＯ
Ｄ　の画素が配置され、しかも表示系が撮像系に対応し
ているので、解像度が向上する．発明の概要の欄で述べ
た（１），（２），（３）は用いる表示系の特徴による
．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１の撮像／再生システム（ウオ
ブリング表示）の構成を示すブロック図、第２図は第１
図に示す装置における等価的画素配列を示す図、第３図
は第１図に示す装置における電子スイッチャの信号系列
を示す図，第４図はウォブリングによる表示説明図，第
５図は本発明による第２の撮像／再生システム（標準残
光ＣＲＴ使用）の構成を示すブロック図、第６図は第５
図に示す装置における２個のＣＯＤの信号発生説明図、
第７図は第５図に示す装置におけるＣＲＴ　の表示画面
を示す図、第８図は本発明による第３の撮像／再生シス
テム（長時間残光ＣＲＴ使用）の構成を示すブロック図
，第９図はリレーレンズを利用する光学系配置図、第１
０図はハーフミラーと反射鏡の他の配置図である。 １・・・・・・・・・撮像レンズ，２・・・・・・・・
・ハーフミラー３・・・・・・・・・反射鏡、４，５・
・・・・・・・・ＣＣＤ、６・・・・・・・・・クロッ
ク発振器（　ｆＣ）、７・・・・・・・・・　τ／２遅
延器、８・・・・・・・・・　２ｆＣ発生器、９・・・
・・・・・・電子スイッチャ、１０・・・・・・・・・
水平同期（ＨＤ）．１１・・・・・・・・・ＣＣＤ　４
　駆動信号、１２・・・・・・・・・　τ／２遅延器、
１３・・・・・・・・・ＣＣＤ　　５　駆動信号、１４
・・・・・・・・・表示モニタ（ＣＲＴ）．１５・・・
・・・・・・ウォブリングコイル（偏向）、１６・・・
・・・・・・ウォブリング駆動信号、１７・・・・・・
・・・電子スイッチ（クロック供給切換え）、１８・・
・・・・・・・　τ／４　遅延器、１９・・・・・・・
・・２ｆＨ発生器．２０・・・・・・・・・水平偏向回
路、２１・・・・・・・・・ＶＤ　　（垂直同期二周波
数ｆｖ）、２２．２３・・・・・・・・・フリップフロ
ップ，２４・・・・・・・・・スイッチパルス選択スイ
ッチ、２５・・・・・・・・・垂直偏向加算器，２６・
・・・・・・・・垂直偏向鋸歯状波、２７，２８・・・
・・・・・・リレーレンズ。 特許出願人　クラリオン株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）二つの電荷結合素子から成る撮像素子、上記電荷
   結合素子の画素間隔をＸとして、その一方の出力を他方
   の出力に対して水平および垂直方向にＸ／２だけずらせ
   る手段、 短残光型ブラウン管、および 上記二つの電荷結合素子出力を２ｆ＿Ｃで交互に選択し
   て上記短残光型ブラウン管に供給し、かつ上記ブラウン
   管の垂直偏向をｆ＿Ｃでウォブリングする手段 を含むことを特徴とする撮像／再生システム。
2. （２）二つの電荷結合素子から成る撮像素子、上記電荷
   結合素子の画素間隔をＸとして、その一方の出力を他方
   の出力に対して水平および垂直方向にＸ／２だけずらせ
   る手段、 長残光型ブラウン管、および 上記二つの電荷結合素子出力を垂直同期単位またはフレ
   ーム単位で切り換えて上記長時間残光型ブラウン管へ供
   給する手段 を含むことを特徴とする撮像／再生システム。
3. （３）像を第１の電荷結合素子へ結像する手段、 上記像を第２の電荷結合素子へ結像する手段、第１の電
   荷結合素子と第２の電荷結合素子をライン毎に交互に２
   ｆ＿Ｃで走査し、二つの電荷結合素子出力を得る手段、
   および 上記二つの電荷結合素子出力を交互に選択して水平偏向
   周波数２ｆ＿Ｈのブラウン管へ供給する手段 を含むことを特徴とする撮像／再生システム。