JPH0332189A - 画像入力装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像入力装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、この種の画像入力装置は、第５図に示すような構
造を取っている。同図において、装置５０前面に取付け
られたレンズ５１により被写体５２からの光が結像する
位置には、固体撮像素子（以下ＣＯＤと称す）５３が設
けられ、そのＣＣＤ５３に至る光路上には、フィルタユ
ニット５６が取付けられている。このフィルタユニット
５６は第６図に示すように、レッド、グリーン、ブルー
の色フイルタ５６Ｒ１５６Ｇ、５６Ｂが配置されている
。このフィルタユニット５６は、回転軸５６ａを中心に
回転することにより前記各フィルタを択一的に前記光路
上に置くことができる。この回転軸５６ａには直流モー
タ５７が取付けられている。

前記直流モータ５７の回転軸には、更にエンコーダ５９
が取付けられている。このエンコーダ５９のエンコーグ
スリットは、インクラブタロ０のギャップ間を通過可能
に設けられ、該インタラプタ６０は、エンコーダ５９の
回転に応じたパルスを出力する。このエンコーダ５９及
びインタラプタ６０は、前記直流モータ５７の回転軸が
１回転する毎にｎ個（ｎは３の倍数）のパルスが発生す
るように調整されでいる。以後このパルスの列を位！ｌ
！信号と称す。

一方、前記ＣＣＤ５３には受像回路５４が接続され、該
受像回路５４には同期分離回路６４が接ｌ＆されている
。この同期分離回路６４は、受像回路５４が出力するビ
デオ信号７０より同期信号を分離して出力する。

この同期分離回路６４の出力端子には逓倍回路６３が取
付けられている。この逓倍回路６３は、前記同期信号の
同期をｎ分の９とする。この逓倍回路６３は第７図に示
すＰＬＬ回路（７工−ズロツクループ回路）により構成
されている。即ち、第７図において、前記同期信号は位
相比較器６３ａの一方の入力端子に入力されている。こ
の位相比較器６３ｍの他方の入力端子には電圧制御発振
器６３ｃｆ）発振するパルス列が分ＭＪ回路６３ｄによ
りｎ分の９に分周されで入力されでいる。この位相比較
器６３ａにはこれらの入力端子から入力されるパルス列
の位相差に対応する信号を出力端子より出力する。この
出力端子には積分特性を有すローパスフィルタ（ＬＰＦ
）６３ｂが接続されている。このローパスフィルタ６３
ｂの出力は前記電圧制御発振器６３ｃに制御電圧として
入力されでいる。この回路により電圧制御発振器６３ｅ
の発信するパルス列をｎ分の９分周した信号と同期信号
の位相差が零となるように制御されるため、結果的に電
圧制御発振器６３ｃの発信するパルス列は同期信号を９
分のｎ逓倍したものとなる。

この逓信された同期信号は第５図における位相比較器６
２の一方の入力端子に入力されている。

この位相比較器６２の他方の入力端子には前記位相信号
７１が入力され、本位相比較器６２はこれらの信号の位
相差に対応する信号を出力する。この位相比較器６２の
出力端子には、積分特性を有すローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）６１が接続されでいる。このローパスフィルタ６１
の出力端子にはパルス幅変調によるモータの駆動回路５
８が接続されている。この駆動回路５８は前記直流モー
タ５７を、前記ローパスフィルタ６１の出力に応じて駆
動する。

以上の回路は、直流モータを電圧制御発振器とした７エ
ーズロツクループを形成しており、直流モータは同期信
号の９周期の開にフィルタユニット５６を一回転する。

つまりフィルタユニット５６の一個の色フィルタが、前
記被写体５２からＣＣＤ５３に至る光路上を通過する間
に同期信号の３周期分の時間がかかる。この３周期分の
中央の１周期においてＣＣＤ５３で積分された情報を取
出すことにより、対応色の画像情報を得る。

ｆ発明が解決しようとする課Ｍ１ しかしながら、以上の構成では２重の７エーＸロツクル
ープを形成しているため、構成及び調整が複雑であり、
装置が高価となるといった問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
安価で且っ外乱により位相の乱れが生じても正確な画像
情報を出力することが可能な回路構成とすることにより
、低価格、高性能な画像入力装置を提供することを目的
とする。

［！１題を解決するための手段］ 上記目的を遠戚するために本発明は、複数の光入力素子
が配列されてなり、各入力素子の入力した光の輝度の値
を同期信号に同期して出力する撮像手段と、回転軸を中
心とする所定円周上に配置された少なくとも２個の色フ
ィルタを前記回転軸を中心とした回転に伴い順次前記撮
像手段に至る光路上に配置するフィルタユニットと、該
フィルタユニットを等速度で回転させるモータと、前記
フィルタユニットの回転に応じて位置信号を発生する位
置信号発生手段と、該位置信号発生手段により発生した
位置信号を基に同期信号を発生する同期信号発生手段と
を有することを要旨とする。

［作用１ 上記構成を有する本発明の画像入力ｆ＆置では、モータ
は前記フィルタユニットを等速度で回転させる。従って
各色フィルタが順次撮像手段に至る光路上に配置される
。撮像手段は同期信号に同期して光の輝度の値を出力す
る。

この同期信号は、位置信号発生手段により位置信号が発
生する毎に、その位相がｆｌｌＩｇ！される。つまり、
フィルタユニットの回転と撮像手段のタイミングとが外
乱によりずれでも、次の位置信号発生時に補正されもと
にもどる。

［実施例１ 以下に本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

本実施例の画像入力装置の光学系のＷ＃戊を示す。

第２図において、本装置前面に取付けられたレンズ機＠
ｔｉの後方にはＣＣＤ１２が取付けられている。このレ
ンズ機構１１は複数のレンズにより構成され、各レンズ
の位置をａ整することにより、任意の距離を隔てた位置
にある被写体１０の実像を前記ＣＣＤ１２上に結像する
ことが可能である。

このレンズ機構１１とＣＣＤ１２との間には、フィルタ
ユニット１３が取付けられでいる。このフィルタユニッ
ト１３は、第３図に示すように、円板形状で、周上に同
一形状のレッドフィルタ１４Ｒ，グリーンフィルタ１４
Ｇ、ブルーフィルタ１４Ｂが同一間隔で設けられており
、更にその間には遮光部材１５が取付けられている。こ
のフィルタユニット１３は、中央部に設けられた回転軸
１３Ｃを中心に回転可能に軸支され、その回転に応じて
各色フイルタ１４Ｒ，１４Ｇ、１４Ｂあるいは遮光部１
５を前記光路中に挿入可能である。

この回転軸１３Ｃはステップモータ１６の出力軸に接続
されている。

前記光路は図示しない黒色の遮光壁で囲まれており、前
記各色フィルタは１４Ｒ，１４Ｇ、１４Ｂ及び遮光ｇｉ
ｓは、その光路の断面を隙間無く覆うことが可能である
。また週光部１５の一つには、回転角度検出用の磁石１
７が設けられている。

前記回転軸１３Ｃを中心としたフィルタユニット１３の
回転により、前記磁石１７が横切る位置には、ホール素
子より構成されるホールＩＣ（集積回路）１９が取付け
られている。このホールＩＣ１９は、前記磁石１７がホ
ールＩＣを横切る毎に、パルスを発生する。このパルス
の列を以下位１！信号と称す。

前記ステップモータ１６は第１図に示すように駆動装ｊ
ｌ１２１を介してクロック発振器２２に接続されでいる
。このクロック発振器２２は所定周波数のパルス列（ク
ロック）を発生し、出力端子より出力する。この出力端
子には、前記駆動装置！２１及び同期信号発生回路２３
が接続されている。この駆動装！！２１は前記クロック
を分周して前記ステップモータ１６に入力し、該ステッ
プモータ１６を１００ミリ秒に一回転する速度で回転さ
せる。

一方、同期信号発生回路２３は、前記クロックを分周し
て３０分の１秒周期のパルス列及び他装置の同期に必要
なパルス列を作成する。この作成される３０分の１秒間
期のパルス列を以下同期信号（垂直同期信号）と称す、
この同期信号発生回路２３にはリセット端子が設けられ
て前記同期信号発生回路２３のリセット端子には前記ホ
ールＩＣｌ９に接続され、位置信号をリセットトリガー
として入力する。前記同期信号発生回路２３はリセット
トリが−が入力されると、その時点の出力状態の如何に
かかわらず一担出力をロウの状態とし、その直後に同期
信号としてのパルス列を立上げ、次のリセット信号が入
力されるまで、等周期で同期信号を発生する。

前記ＣＣＤ　１２には受像回路２４が取付けられている
。この受像回路２４は、Ｃ０Ｄ１２により読取られた画
像のデータと前記同期信号とを入力し、ビデオ信号を生
成して出力端子より出力する。

この出力端子にはメモリ制御回路２６が接続されている
。

該メモリ制御回路２６は、前記同期信号に従って前記ビ
デオ信号をメモリ２８に記憶させていく。

また、前記ビデオ信号を直接外部に出力する端子もある
。

上記構成を有する本画像入力装置において、クロック発
振器２２は所定の周波数のクロックを発振し、駆動回路
２１はそのクロック（パルス列）を分周してステップモ
ータ１６の駆？ｈａｔ号を作成する。ステップモータ１
６はこの駆動信号に従い１００ミリ秒に一回転の割合で
フィルタユニット１３を回転させる。

このようにしてフィルタユニット１３が回転し光路中を
各色フイルタ１４Ｒ，１４Ｇ、１４Ｂが次々に横切り、
ＣＣＤ　１２上に各色の像が結像する。一方、同期信号
発生回路２３は前記クロック発振器２２の発振するクロ
ックを分周し、３０沖の１秒周期の垂直同期信号を発生
する。この垂直同期信号は位置信号の立上りと同時に立
上るように予め調整されている。

受像回路２４は、フィルタユニット１３の回転にともな
い各色フィルタが光路中を通過する毎にＣＣＤ１２より
画像のデータを読取る。そして読取られた画像のデータ
を１フレームとしで、単色のビデオ信号を作成する。メ
モリ制御装置２６はこのビデオ信号を入力するとともに
、そのビデオ信号中の同期信号及び図示しない信号線に
より入力される位Ｗ１信号を基に各フレームの色信号を
判断する。そしてそれらの画像情報をピクセル毎の色情
報に変換して、メモリ２８の対応する領域に記憶させる
。

位置信号は３枚のフィルタが光路を横切る毎に出力され
るが、ステップモータ１６が等速回転している場合にお
いては、その発生時点は同期信号のパルスの立上りと一
致している。そのため、第４図のタイミングチャートに
示すＡの時点の如く実際には同期信号がリセットされて
いるのであるが、同期信号は等周期で発生していく。こ
のときフィルタユニット１３の回転とＣＣＤ１２の読取
は同期状態である。また外乱によりステップモータ１６
の速度が狂い、例えば第４図のＢの時点の如く位置信号
の発生がΔＴだけ遅れたとする。するとその外乱の生じ
た７レームでは、フィルタユニットの回転とＣＣＤ１２
の読取は同期してぃないことになるが、前記位置信号の
発生と同時に行われるリセットにより、再び迅速に同期
状態に戻る。つまり外乱の生じたフレーム以外について
は絶えず完全な画像の読取が可能となる。

即ち、外乱等によりステップモータ１６の回転のステッ
プ数がずれた場合には、同期信号の位相をステップモー
タ１６の回転に強制的に合せることにより、両者の同期
をとっている。メモリ２８に記憶された画像を静止画像
として利用する場合は、外乱が発生していなければ、任
意の位置信号発生時において、またリセット信号発生時
にはそれ以後の位ｆｆｉ！信号発生時において、メモリ
２８に記憶されるデータを保存すればよい。

Ｉ発明の効果】 以上詳述したように本画像入力装置は、７エーズロツク
ループ等の複雑な処理を行わないため、安価に構成でき
ｌｌｌ整も容易である。また、外乱によりフィルタユニ
ットの回転に乱れが生じても瞬時に同期状態にもどると
いった効果がある。

【図面の簡単な説明】

！＃１図乃至第４図は本発明の一実施例の画像入力装置
を説明するもので、第１図は本画像入力装置のミス的構
成を説明する説明図、第２図は前記画像入力装置の機械
的構成を説明する斜視図、第３図は前記画像入力装置の
フィルタユニットを説明する正面図、第４図は前記画像
入力装置の動作タイミングを示すタイミングチャート図
である。 また第５図乃至第７図は従来の画像入力装置を説明する
もので、第５図は前記画像入力装置のｖｌ戒を説明する
説明図、第６図は前記画像入力装置のフィルタユニット
を説明する説明図、第７図は前記画像入力装置の通信回
路の回路構成を説明するブロック図である。 図中、１２はＣＣＤ、１３はフィルタユニット、１３Ｃ
は該フィルタユニットの回転輪、１４Ｒ。 １４Ｇ、１４Ｂは色フィルタ、１６はステップモータ、
１９はホールＩＣ１２２はクロック発振器、２３は同期
信号発生回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の光入力素子が配列されてなり、各入力素子の
   入力した光の輝度の値を同期信号に同期して出力する撮
   像手段（１２）と、 回転軸（１３Ｃ）を中心とする所定円周上に配置された
   少なくとも２個の色フィルタ（１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ
   ）を前記回転軸（１３Ｃ）を中心とした回転にともない
   順次前記撮像手段（１２）に至る光路上に配置するフィ
   ルタユニット（１３）と、該フィルタユニット（１３）
   を等速度で回転させるモータ（１６）と、 前記フィルタユニット（１３）の回転に応じて位置信号
   を発生する位置信号発生手段（１９）と、該位置信号発
   生手段（１９）により発生した位置信号を基に同期信号
   を発生する同期信号発生手段（２２、２３）とを有する
   ことを特徴とする画像入力装置。 ２、請求項１記載の画像入力装置であって、前記同期信
   号発生手段（２２、２３）は、前記位置信号の発生によ
   って出力波形の位相を初期化する発振器であることを特
   徴とする画像入力装置。