JPH0344278A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH0344278A JPH0344278A JP1181109A JP18110989A JPH0344278A JP H0344278 A JPH0344278 A JP H0344278A JP 1181109 A JP1181109 A JP 1181109A JP 18110989 A JP18110989 A JP 18110989A JP H0344278 A JPH0344278 A JP H0344278A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pass filter
- optical low
- photoelectric conversion
- conversion means
- output
- Prior art date
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- Granted
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は、光、電気変換手段を有するビデオカメラ等の
撮像装置に関する。
撮像装置に関する。
従来の技術
近年、ビデオカメラ等の撮像装置には、固体撮像素子が
使用されている。固体撮像素子は、小型軽量、空間分解
能が画面で一様、低残像である等の種々の長所がある。
使用されている。固体撮像素子は、小型軽量、空間分解
能が画面で一様、低残像である等の種々の長所がある。
しかし、ＥＤＴＶ、ＨＤＴＶ等、解像度の一層の向上が
望まれている中で、ＩＣ加工精度、歩留りの面から、固
体撮像素子の高画素化が課題となっている。そこで、固
体撮像素子の入射光をフィールド毎に振動させ、解像度
を等価的に２倍に向上する手法が提案された。以下、図
面を参照しながら説明する。第４図は従来の撮像装置２
０の構成を示すブロック図である。第４図において、２
は撮像レンズ、２１は光学ローパスフィルタ（Ｌ Ｐ
Ｆ）、２２は光電変換手段、２３は出力端、２４は光学
ＬＰＦ駆動手段である。撮像レンズ２を通過した入射光
は、光学ＬＰＦ２１を経て、光電変換手段２２にて、光
・電気変換をうけ、出力端２３に出力される。光学ＬＰ
Ｆ駆動手段２４により、光学ＬＰＦ２１が駆動され、フ
ィールド毎に、光電変換手段２２に対する傾き角を変化
させる。この様子を、第３図（ａ）および（ｂ）に示し
ている。この結果、光電変換手段２２の画素間隔をａと
すると、光学ＬＰＦ２１を出た光路を、光電変換手段２
２上で、ａ ／ ２だけ、シフトすることができ、等価
的に、解像度を２倍に向上することが可能になる。
望まれている中で、ＩＣ加工精度、歩留りの面から、固
体撮像素子の高画素化が課題となっている。そこで、固
体撮像素子の入射光をフィールド毎に振動させ、解像度
を等価的に２倍に向上する手法が提案された。以下、図
面を参照しながら説明する。第４図は従来の撮像装置２
０の構成を示すブロック図である。第４図において、２
は撮像レンズ、２１は光学ローパスフィルタ（Ｌ Ｐ
Ｆ）、２２は光電変換手段、２３は出力端、２４は光学
ＬＰＦ駆動手段である。撮像レンズ２を通過した入射光
は、光学ＬＰＦ２１を経て、光電変換手段２２にて、光
・電気変換をうけ、出力端２３に出力される。光学ＬＰ
Ｆ駆動手段２４により、光学ＬＰＦ２１が駆動され、フ
ィールド毎に、光電変換手段２２に対する傾き角を変化
させる。この様子を、第３図（ａ）および（ｂ）に示し
ている。この結果、光電変換手段２２の画素間隔をａと
すると、光学ＬＰＦ２１を出た光路を、光電変換手段２
２上で、ａ ／ ２だけ、シフトすることができ、等価
的に、解像度を２倍に向上することが可能になる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような構成では、オープンループ
制御となる為、温度特性、素子バラツキ等により、光路
シフト量が完全にａ ／ ２とならないことがある。た
とえば、第５図（ａ）に示すように、画素間隔ａで、光
電変換手段の光センサが配置されているとする。第５図
（ａ）にて、第１フイールド状態とする時、第２フイー
ルドでは、第５図（ｂ）の様に、Ｃだけシフトした配置
となる。第１フイルドと、第２フイールドの画素配置を
合成すると、第５図（Ｃ）の様になるが、Ｃ≠ａ ／
２であるために、モアレが消えず、充分な解像度向上が
達成されないという問題があった。
制御となる為、温度特性、素子バラツキ等により、光路
シフト量が完全にａ ／ ２とならないことがある。た
とえば、第５図（ａ）に示すように、画素間隔ａで、光
電変換手段の光センサが配置されているとする。第５図
（ａ）にて、第１フイールド状態とする時、第２フイー
ルドでは、第５図（ｂ）の様に、Ｃだけシフトした配置
となる。第１フイルドと、第２フイールドの画素配置を
合成すると、第５図（Ｃ）の様になるが、Ｃ≠ａ ／
２であるために、モアレが消えず、充分な解像度向上が
達成されないという問題があった。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明による撮像装置は、
撮像レンズと、フィールド毎に振動幅の切り替わる光学
ローパスフィルタと、光電変換手段と、画像の所定エリ
アの信号を記憶するエリアメモリと、ハイパスフィルタ
と、検波手段と、光学ローパスフィルタ振幅制御手段と
、光学ローパスフィルタ駆動手段と、光電変換手段駆動
装置とで構成され、前記撮像レンズを経た入射光は、前
記光学ローパスフィルタを通過した後、前記光電変換手
段に入力され、電気信号として、前記出力端および、前
記エリアメモリに出力され、前記エリアメモリにて、各
フィールド毎の信号が整列され、前記エリアメモリの出
力信号に対し、前・記ハイパスフィルタにて高周波成分
を抽出した後、前記検波手段にて検波されて、前記光学
ローパスフィルタ振幅制御手段に入力され、前記光学ロ
ーパスフィルタ振幅制御手段は、前記検波手段の出力レ
ベルに応じた制御信号を、前記光学ローパスフィルタ駆
動手段に出力し、前記光電変換手段駆動装置から出力さ
れるクロ７クにより、前記光電変換手段の続出し動作が
制御され、前記光電変換手段駆動装置から出力される、
別の制御パルスが、前記光学ローパスフィルタ駆動手段
に人力され、前記光学ローパスフィルタ駆動手段により
、前記光学ローパスフィルタを駆動する様に構成されて
おり、前記検波手段の出力が最大となるように、前記光
学ローパスフィルタの振動幅をクローズドループ制御さ
れる様に構成されている。
撮像レンズと、フィールド毎に振動幅の切り替わる光学
ローパスフィルタと、光電変換手段と、画像の所定エリ
アの信号を記憶するエリアメモリと、ハイパスフィルタ
と、検波手段と、光学ローパスフィルタ振幅制御手段と
、光学ローパスフィルタ駆動手段と、光電変換手段駆動
装置とで構成され、前記撮像レンズを経た入射光は、前
記光学ローパスフィルタを通過した後、前記光電変換手
段に入力され、電気信号として、前記出力端および、前
記エリアメモリに出力され、前記エリアメモリにて、各
フィールド毎の信号が整列され、前記エリアメモリの出
力信号に対し、前・記ハイパスフィルタにて高周波成分
を抽出した後、前記検波手段にて検波されて、前記光学
ローパスフィルタ振幅制御手段に入力され、前記光学ロ
ーパスフィルタ振幅制御手段は、前記検波手段の出力レ
ベルに応じた制御信号を、前記光学ローパスフィルタ駆
動手段に出力し、前記光電変換手段駆動装置から出力さ
れるクロ７クにより、前記光電変換手段の続出し動作が
制御され、前記光電変換手段駆動装置から出力される、
別の制御パルスが、前記光学ローパスフィルタ駆動手段
に人力され、前記光学ローパスフィルタ駆動手段により
、前記光学ローパスフィルタを駆動する様に構成されて
おり、前記検波手段の出力が最大となるように、前記光
学ローパスフィルタの振動幅をクローズドループ制御さ
れる様に構成されている。
作用
本発明の撮像装置は、上記した構成により、従来例に比
べ、正確に２倍の解像度を得ることができる。
べ、正確に２倍の解像度を得ることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例の撮像装置について、図面を参
照しながら説明する。第１図は、本発明の撮像装置の一
実施例を示すブロック図である。
照しながら説明する。第１図は、本発明の撮像装置の一
実施例を示すブロック図である。
第１図において、撮像レンズ１を通過した入射光は、光
学ＬＰＦＩＩを経て、光電変換手段１２に入力される。
学ＬＰＦＩＩを経て、光電変換手段１２に入力される。
光電変換手段１２において、光、電気変換をうけ、エリ
アメモリ１３、および出力端１９に出力される。エリア
メモリ１３は、画面上の所定のエリア、たとえば、オー
トフォーカス情報を得るエリア等の映像信号を記憶する
メモリである。エリアは、全画面に設定してもよい。エ
リアメモリ１３において、複数フィールドの信号を、ｌ
フレームの信号に整列する。たとえば、第２図（ａ）が
、第１フイールドの信号列であって、第２図中）が、第
２フイールドの信号列であるとすると、整列後の信号列
は、第２図（Ｃ）の様に水平方向に画素を補間する配置
となる。エリアメモリ１３の出力信号に対し、ハイパス
フィルタ（ＨＰＦ）１４を施す。たとえば、第２図（Ｃ
）のＩ４→Ｈ”方向にＨＰＦをかける。ＨＰＦ出力を、
検波手段１５で検波の後、光学ＬＰＦ振幅制御手段１６
に入力し、光学ＬＰＦ振幅制御手段１６の出力を、光学
ＬＰＦ駆動手段に入力し、光学ＬＰＦＩＩの振動幅を制
御し、周期的に振動させる。また、光電変換手段駆動装
置１７の出力クロソクにより、光電変換手段１２の読出
しタイミングを決定し、別の制御パルスを、光学ＬＰＦ
駆動手段１８に入力して、光学ＬＰＦＩＩの振動周期を
決定する。この時、検波手段１５の出力が最大になる様
に光学ＬＰＦＩＩの振動幅を制御する様な、クローズド
ループを構成する。この結果、光センサの間隔がａであ
るとして、第２図（ａ）に示す様な位置に、第１フイー
ルドにおける画素位置が定まっているとすると、第２図
（ｂ）に示す様に、第２フイールドにおける画素位置は
、第１フイールドに対して正確にａ ／ ２だけシフト
する為、解像度の向上を充分に図ることができる。なお
、本実施例においては、光学ＬＰＦＩＩを、水平方向に
傾ける例を示したが、垂直方向に傾け、垂直方向に画素
補間を行なってもよい、この時、ＨＰＦ １４は、Ｈメ
モリ （Ｈ：１水平走査期間）メモリを含む、垂直フィ
ルタとするとよい。また、光電変換手段の光センサ列と
して、第２図の様に、垂直に並んだ列を構成する例を示
したが、斜め格子状に光センサを配置した画素補間タイ
プの光電変換手段に使用してもよい。また、光学ＬＰＦ
駆動手段１８でもって、光電変換手段１２を直接駆動し
、空間位置ずらしを行なうと共に、光学ＬＰＦＩＩを固
定の構成としてもよい。また、上記以外の光学素子を振
動させても、同様の効果が得られる。また、光電変換手
段１２としては、固体撮像素子であれば何でもよい。ま
た、光′ｒ！！変換手段１２の後にＡＤ変換器を有し、
以下の構成を、ディジタル回路としてもよい。また、本
発明では２フイールドシーケンスにて説明したが、３フ
イ一ルド以上のシーケンスとしてもよい。
アメモリ１３、および出力端１９に出力される。エリア
メモリ１３は、画面上の所定のエリア、たとえば、オー
トフォーカス情報を得るエリア等の映像信号を記憶する
メモリである。エリアは、全画面に設定してもよい。エ
リアメモリ１３において、複数フィールドの信号を、ｌ
フレームの信号に整列する。たとえば、第２図（ａ）が
、第１フイールドの信号列であって、第２図中）が、第
２フイールドの信号列であるとすると、整列後の信号列
は、第２図（Ｃ）の様に水平方向に画素を補間する配置
となる。エリアメモリ１３の出力信号に対し、ハイパス
フィルタ（ＨＰＦ）１４を施す。たとえば、第２図（Ｃ
）のＩ４→Ｈ”方向にＨＰＦをかける。ＨＰＦ出力を、
検波手段１５で検波の後、光学ＬＰＦ振幅制御手段１６
に入力し、光学ＬＰＦ振幅制御手段１６の出力を、光学
ＬＰＦ駆動手段に入力し、光学ＬＰＦＩＩの振動幅を制
御し、周期的に振動させる。また、光電変換手段駆動装
置１７の出力クロソクにより、光電変換手段１２の読出
しタイミングを決定し、別の制御パルスを、光学ＬＰＦ
駆動手段１８に入力して、光学ＬＰＦＩＩの振動周期を
決定する。この時、検波手段１５の出力が最大になる様
に光学ＬＰＦＩＩの振動幅を制御する様な、クローズド
ループを構成する。この結果、光センサの間隔がａであ
るとして、第２図（ａ）に示す様な位置に、第１フイー
ルドにおける画素位置が定まっているとすると、第２図
（ｂ）に示す様に、第２フイールドにおける画素位置は
、第１フイールドに対して正確にａ ／ ２だけシフト
する為、解像度の向上を充分に図ることができる。なお
、本実施例においては、光学ＬＰＦＩＩを、水平方向に
傾ける例を示したが、垂直方向に傾け、垂直方向に画素
補間を行なってもよい、この時、ＨＰＦ １４は、Ｈメ
モリ （Ｈ：１水平走査期間）メモリを含む、垂直フィ
ルタとするとよい。また、光電変換手段の光センサ列と
して、第２図の様に、垂直に並んだ列を構成する例を示
したが、斜め格子状に光センサを配置した画素補間タイ
プの光電変換手段に使用してもよい。また、光学ＬＰＦ
駆動手段１８でもって、光電変換手段１２を直接駆動し
、空間位置ずらしを行なうと共に、光学ＬＰＦＩＩを固
定の構成としてもよい。また、上記以外の光学素子を振
動させても、同様の効果が得られる。また、光電変換手
段１２としては、固体撮像素子であれば何でもよい。ま
た、光′ｒ！！変換手段１２の後にＡＤ変換器を有し、
以下の構成を、ディジタル回路としてもよい。また、本
発明では２フイールドシーケンスにて説明したが、３フ
イ一ルド以上のシーケンスとしてもよい。
発明の効果
以上のように、本発明の撮像手段によれば、光学ＬＰＦ
振動による解像度向上の効果を、温度変化、素子バラツ
キに関らず、安定かつ完全に実現することができる。
振動による解像度向上の効果を、温度変化、素子バラツ
キに関らず、安定かつ完全に実現することができる。
第１図は本発明の一実施例における撮像装置のブロック
図、第２図は光学ＬＰＦ振動による画素補間の効果を示
す模式図、第３図は光学ＬＰＦ振動により、光路シフト
が生しることを説明するブロック図、第４図は従来例に
おける撮像装置のブロック図、第５図は従来例における
画素補間の状況を示す模式図である。 １・・・・・・撮像レンズ、１１・・・・・・光学ロー
パスフィルタ、１２・・・・・・光電変換手段、１３・
・・・・・エリアメモリ、１４・・・・・・ハイパスフ
ィルタ、１５・・・・・・検波手段、１６・・・・・・
光学ローパスフィルタ振幅制御手段、１７・・・・・・
光電変換手段駆動装置、１８・・・・・・光学ローパス
フィルタ駆動手段、１０・・・・・・撮像装置。
図、第２図は光学ＬＰＦ振動による画素補間の効果を示
す模式図、第３図は光学ＬＰＦ振動により、光路シフト
が生しることを説明するブロック図、第４図は従来例に
おける撮像装置のブロック図、第５図は従来例における
画素補間の状況を示す模式図である。 １・・・・・・撮像レンズ、１１・・・・・・光学ロー
パスフィルタ、１２・・・・・・光電変換手段、１３・
・・・・・エリアメモリ、１４・・・・・・ハイパスフ
ィルタ、１５・・・・・・検波手段、１６・・・・・・
光学ローパスフィルタ振幅制御手段、１７・・・・・・
光電変換手段駆動装置、１８・・・・・・光学ローパス
フィルタ駆動手段、１０・・・・・・撮像装置。
Claims (1)
- 撮像レンズと、フィールド毎に振動幅の切り替わる光学
ローパスフィルタと、光電変換手段と、画像の所定エリ
アの信号を記憶するエリアメモリと、ハイパスフィルタ
と、検波手段と、光学ローパスフィルタ振幅制御手段と
、光学ローパスフィルタ駆動手段と、光電変換手段駆動
装置とで構成され、前記撮像レンズを経た入射光は、前
記光学ローパスフィルタを通過した後、前記光電変換手
段に入力され、電気信号として、前記出力端および、前
記エリアメモリに出力され、前記エリアメモリにて、各
フィールド毎の信号が整列され、前記エリアメモリの出
力信号に対し、前記ハイパスフィルタにて高周波成分を
抽出した後、前記検波手段にて検波されて、前記光学ロ
ーパスフィルタ振幅制御手段に入力され、前記光学ロー
パスフィルタ振幅制御手段は、前記検波手段の出力レベ
ルに応じた制御信号を、前記光学ローパスフィルタ駆動
手段に出力し、前記光電変換手段駆動装置から出力され
るクロックにより、前記光電変換手段の読出し動作が制
御され、前記光電変換手段駆動装置から出力される、別
の制御パルスが、前記光学ローパスフィルタ駆動手段に
入力され、前記光学ローパスフィルタ駆動手段により、
前記光学ローパスフィルタを駆動する様に構成されてお
り、前記検波手段の出力が最大となるように、前記光学
ローパスフィルタの振動幅をクローズドループ制御する
ことを特徴とした撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181109A JPH0771239B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181109A JPH0771239B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344278A true JPH0344278A (ja) | 1991-02-26 |
| JPH0771239B2 JPH0771239B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=16095010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181109A Expired - Lifetime JPH0771239B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771239B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP1181109A patent/JPH0771239B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0771239B2 (ja) | 1995-07-31 |
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