JPH06205255A

JPH06205255A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH06205255A
Application number: JP4348665A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Nagai; 清一郎永井
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の第１の目的は、複数に分岐した光学像
を各別に撮像しそれらを合成することにより解像度を向
上すると共に入力光学像の光量を損なうことなく全て利
用してエネルギー伝達効率をも向上することであり、第
２の目的は各別に撮像した光学像の合成部分を目立たな
くすることであり、第３の目的はリアルタイム性を向上
することのできる撮像装置を提供することである。【構成】本発明による撮像装置は、光学像を入力し、そ
の光学像を２つに光学像に分岐して出力する光学系１０
と、光学系１０で分岐された各光学像に対応して設けら
れ、上記各光学像の全体を感光領域で受けて電気信号と
して出力する２つのＣＣＤ１１，２１と、各ＣＣＤ１
１，２１からの出力を受けて１枚の像に合成する合成手
段とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数に分岐させた光学
像を各別に撮像し、それらを１枚の像に合成して出力す
る多板式ＣＣＤカメラ等の撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような撮像装置を用いる装置の一つ
にＸ線テレビ診断装置がある。

【０００３】Ｘ線テレビ診断装置は、Ｘ線源装置から被
検体に対してＸ線を爆射し、その透過像をイメージイン
テンシファイアによって光学像に変換し、その光学像を
撮像手段で受けて撮像し、モニタに表示するものであ
る。

【０００４】この撮像手段としては、従前においてはビ
ジコン等の光導電形の撮像管が主流を占めていたが、近
年、電荷結合素子（Charge Coupled Device;ＣＣＤ）等
の固体撮像素子を用いたカメラが用いられることが多く
なってきた。

【０００５】このＣＣＤカメラは、撮像管に比べ、未だ
画素数が少なく解像度が悪いという問題があるが、この
問題を多板式ＣＣＤカメラを用いて複数に分岐した光学
像を各別に撮像しそれらを合成するという方法により解
決している。

【０００６】すなわち、２板式ＣＣＤカメラであれば、
イメージインテンシファイアによって変換された光学像
（原像）を、プリズムやハーフミラー等の分岐光学系で
２つの光学像に分岐し、各像をそれぞれ２つのＣＣＤの
各感光領域に結像させて各別に撮像する。そして、各別
に撮像した各像の例えば上半分と下半分とを合成して、
１枚の像に生成して出力するものである。しかし、この
ような方法には、次のような問題がある。

【０００７】第１の問題は、光学系で分岐した２つの光
学像の上半分と下半分とを各別に撮像するため、入力光
量の半分の光量しか撮像処理に利用できないということ
であり、つまりこの方法はエネルギー伝達効率を犠牲に
して解像度を高めるというものであった。この問題を解
決し、十分な明るさの出力像を得るためには、Ｘ線管か
らのＸ線強度を高める必要があるが、これは被検体に対
して非常な悪影響を与えるため好ましいものではなかっ
た。

【０００８】第２の問題は、２つのＣＣＤカメラの感度
特性を同一にすることは現実的に困難であるため、合成
像における両像の境界線が縞状に目立ってしまうことで
ある。この問題を解決する方法が近年提案されていて、
すなわち両像の境界線に幅を持たせ、その境界部分に両
像を加重平均によりオーバラップさせることにより感度
特性の相違を緩やかにして目立たなくするというもので
あるが、この方法によっても感度特性の相違による縞状
部分は完全には解消されず、また分岐光学系の分岐精度
の悪さにより入力光量が一方の光学像に偏ってしまい一
方のＣＣＤにブルーミング現象やスミア現象が発生する
ような場合、この問題は解決できない。さらに、加重平
均回路を要するため回路規模が増大したり処理時間が長
くなりリアルタイム性が低下するという新たな問題が生
じた。

【０００９】第３の問題は、各像を合成するために、一
旦両像を別のフレームメモリに書き込み、この書き込み
終了後、タイミングをずらしてフレームメモリから読み
出す必要があるため、ＣＣＤからの各像の出力タイミン
グと合成処理して外部に出力する出力タイミングとの間
にはフレーム遅れと呼ばれる１フレーム分の遅延時間が
生じ、リアルタイム性が悪いことである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
を解決すべくなされたもので、その第１の目的は、複数
に分岐した光学像を各別に撮像しそれらを合成すること
により解像度を向上すると共に入力光学像の光量を損な
うことなく全て利用してエネルギー伝達効率をも向上す
ることであり、第２の目的は各別に撮像した光学像の合
成部分を目立たなくすることであり、第３の目的はリア
ルタイム性を向上することのできる撮像装置を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、光学像を入力し、その光学像を複数の光学像に分岐
して出力する光学系と、上記光学系で分岐された各光学
像に対応して設けられ、上記各光学像の全体を感光領域
で受けて電気信号として出力する複数の撮像手段と、上
記各撮像手段からの出力を受けて１枚の像に合成する合
成手段とを具備することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明によれば、光学系で複数に分岐された各
光学像の全体を感光領域で受けて複数の撮像手段で各別
に撮像し、各像を合成手段で１枚の像に合成するので、
解像度を向上すると同時に入力光学像の光量を損なうこ
となく全て利用してエネルギー伝達効率を向上すること
ができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明をＸ線テレ
ビ診断装置に適用した場合の一実施例について説明す
る。まず、第１実施例について説明する。

【００１４】図１は、本実施例の構成を概略的に示す図
である。図２は、第１ＣＣＤの感光領域に対する光学像
の結像領域を示す図であり、図３は、第２ＣＣＤの感光
領域に対する光学像の結像領域を示す図である。

【００１５】本実施例の多板式ＣＣＤカメラは、図１に
符号１で示されているように、Ｘ線管２から被検体Ｐを
透過してイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）３で
変換された光学像を入力し、それを撮像して電気信号に
変換し画像表示装置３０に供給するものであり、次のよ
うに構成されている。

【００１６】光学系１０は、縦横変換比率の異なるいわ
ゆるアナモヒックレンズ１０ａと光学レンズ１０ｃ，１
０ｄとを光軸に対して４５°傾斜したハーフミラー１０
ｂを介して光学的に対向配置して成り、イメージインテ
ンシファイア３からの光学像（説明の便宜上これを原光
学像という）を入力し、それをアナモヒックレンズ１０
ａで、縦横変換比率を、後述の第１ＣＣＤ１１と第２Ｃ
ＣＤ２１の結像エリアのアスペクト比に応じて、ここで
は２対１の比率に変え、それをハーフミラー１０ｂでそ
のまま通過する第１光学像と、反射して９０°屈曲され
た第２光学像との２つの光学像に分岐し、その後、各光
学像をそれぞれ光学レンズ１０ｃ，１０ｄを介して第１
ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１の各感光領域に結像する。
なお、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１の結像エリア
は、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１の全画素を利用す
る場合には、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１の感光領
域に一致する。

【００１７】第１ＣＣＤ１１は、図３に示すように、光
学系１０から出力される第１光学像Ｉ1 の全体をその感
光領域１１ａで受けるよう配置され、また同様に図４に
示すように、第２ＣＣＤ２１は、光学系１０から出力さ
れる第２光学像Ｉ2 の全体をその感光領域２１ａで受け
るよう配置される。

【００１８】ただし、第２ＣＣＤ２１はその感光領域２
１ａが、第２光学像Ｉ2 をその縦方向に斜線で示した画
素サイズＳ×Ｓ´の縦サイズＳの分岐数分の一だけ、つ
まりここでは分岐数は２であるので、Ｓ／２だけずれて
受光するように配置されている。これによって本多板式
ＣＣＤカメラからの出力画像が、第１ＣＣＤ１１と第２
ＣＣＤ２１の合計画素数に相当する解像度を得ることが
できる。

【００１９】この第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１は、
通常のＣＣＤと同様、各感光領域１１ａ，２１ａで撮像
した光学像をアナログ信号として垂直転送部を経由して
水平転送部から１ラインづつ順次出力する。

【００２０】そして、第１ＣＣＤ１１からの出力は、プ
リアンプ１２およびアナログディジタル変換器（Ａ／
Ｄ）１３を順に介して切換スイッチ１４の２つの入力端
子に各別に送られ、切換スイッチ１４の接続切換え動作
により、１ラインづつ第１ラインメモリ１５と第２ライ
ンメモリ１６とに交互に供給されここに一旦書き込まれ
る。

【００２１】そして、第１ラインメモリ１５と第２ライ
ンメモリ１６からの出力は、切換スイッチ１７を介して
切換スイッチ２８の一方の入力端子に１ラインづつ交互
に供給されるようになっている。

【００２２】また、同様に、第２ＣＣＤ２１からの出力
は、プリアンプ２２およびアナログディジタル変換器２
３を順に介して切換スイッチ２４の２つの入力端子に各
別に送られ、切換スイッチ２４の接続切換え動作によ
り、１ラインづつ第３ラインメモリ２５と第４ラインメ
モリ２６とに交互に供給されここに一旦書き込まれる。

【００２３】そして、第３ラインメモリ２５と第４ライ
ンメモリ２６から書き込み順と逆順に出力され、切換ス
イッチ２７を介して切換スイッチ２８の他方の入力端子
に１ラインづつ交互に供給されるようになっている。制
御回路２０は、上述した切換スイッチ１４，１７，２
４，２７および２８の各接続切換え動作を制御するもの
である。次に以上のように構成された本実施例の作用に
ついて説明する。

【００２４】図４は、本実施例による各処理による光学
像の変化について示す図であり、図５は、本実施例の合
成処理を説明する図である。図６は第１ＣＣＤ１１およ
び第２ＣＣＤ２１による撮像タイミングと切換スイッチ
２８からの出力タイミングを示す図である。Ｘ線管２か
ら曝射され被検体Ｐを透過したＸ線像は、イメージイン
テンシファイア３で原光学像に変換され、光学系１０に
送られる。

【００２５】図４に示すように、この原光学像は、アナ
モヒックレンズ１０ａで、縦横変換比が第１ＣＣＤ１１
と第２ＣＣＤ２１の結像エリアのアスペクト比に応じ
て、つまりここでは２対１に変換された後、ハーフミラ
ー１０ｂでそのまま通過する第１光学像Ｉ1 とミラー反
転された第２光学像Ｉ2 に分岐され、そして、第１光学
像Ｉ1 と第２光学像Ｉ2 とは、それぞれその全体が光学
レンズ１０ｃ，１０ｄを介して第１ＣＣＤ１１と第２Ｃ
ＣＤ２１の各感光領域に結像される。

【００２６】第１光学像Ｉ1 は、その全体が、第１ＣＣ
Ｄ１１の感光領域１１ａに結像され、電気信号に変換さ
れて所定の順序にしたがって一次元信号に並び換えられ
て順次出力される。この第１ＣＣＤ１１からの出力は、
プリアンプ１２およびアナログディジタル変換器１３を
順に介して切換スイッチ１４の２つの入力端子に各別に
送られる。

【００２７】このとき切換スイッチ１４は、制御回路２
０の制御を受けて、第１ＣＣＤ１１からの１ラインの出
力期間経過毎に、第１ラインメモリ１５の入力端子と、
第２ラインメモリ１６の入力端子とを交互に切換える。
この切換動作によって、第１ＣＣＤ１１からの出力が、
１ラインづつ第１ラインメモリ１５と第２ラインメモリ
１６とに交互に供給され、それぞれ一旦書き込まれる。
つまり、第１光学像Ｉ1 の変換像Ｄ1 の全体を構成する
図５に示した各ラインデータＬ111 〜Ｌ114 は、図６の
「第１ＬＭ」および「第２ＬＭ」のＩ側（入力側）に示
すように、交互に第１ラインメモリ１５と第２ラインメ
モリ１６とに交互に入力される。

【００２８】そして、切換スイッチ１７は、制御回路２
０の制御を受けて、ラインデータが各ラインメモリ１５
または１６へ書き込まれた直後に、当該書き込み完了し
た第１ラインメモリ１５または第２ラインメモリ１６の
出力端子を選択的に後段の切換スイッチ２８の一方の入
力端子に接続し、第１ラインメモリ１５に書き込まれた
ラインデータまたは第２ラインメモリ１６に書き込まれ
たラインデータを、交互に切換スイッチ２８の一方の入
力端子に供給する。また、上記第１ＣＣＤ１１側の動作
と並行して、第２ＣＣＤ２１側の動作も行われる。

【００２９】すなわち、第２光学像Ｉ2 は、その全体
が、第２ＣＣＤ２１の感光領域２１ａに結像され、電気
信号に変換されて所定の順序にしたがって一次元信号に
並び換えられて順次出力される。この第２ＣＣＤ２１か
らの出力は、プリアンプ２２およびアナログディジタル
変換器２３を順に介して切換スイッチ２４の２つの入力
端子に各別に送られる。

【００３０】このとき切換スイッチ２４は、制御回路２
０の制御を受けて、第１ＣＣＤ１１の切換スイッチ１４
と同様に第３ラインメモリ２５の入力端子と、第４ライ
ンメモリ２６の入力端子とを交互に切換え、第２ＣＣＤ
２１からの出力を１ラインづつ第３ラインメモリ２５と
第４ラインメモリ２６とに交互に供給する。つまり、第
２光学像Ｉ2 の変換像Ｄ2 の全体を構成する図５に示し
た各ラインデータＬ211 〜Ｌ214 は、図６の「第３Ｌ
Ｍ」および「第４ＬＭ」のＩ側（入力側）に示されてい
るように、交互に第３ラインメモリ２５と第４ラインメ
モリ２６とに交互に入力されそこに書き込まれる。

【００３１】そして、切換スイッチ２７は、制御回路２
０の制御を受けて、ラインデータが各ラインメモリ２５
または２６へ書き込まれた後所定期間経過後、つまり第
１ラインメモリ１５または第２ラインメモリ１６からの
出力期間経過直後に、当該書き込み完了した第３ライン
メモリ２５または第４ラインメモリ２６の出力端子を選
択的に後段の切換スイッチ２８の一方の入力端子に接続
し、第３ラインメモリ２５に書き込まれたラインデータ
または第４ラインメモリ２６に書き込まれたラインデー
タを、交互に切換スイッチ２８の他方の入力端子に供給
する。なお、第３ラインメモリ２５および第４ラインメ
モリ２６からのラインデータは、当該第２光学像Ｉ2 が
ハーフミラー１０ｂでミラー反転されているので、図５
に矢印で示すように、第１ＣＣＤ１１の第１ラインメモ
リ１５および第２ラインメモリ１６の出力順序と逆順
に、つまり先入れ後出し順で出力される。

【００３２】切換スイッチ２８は、制御回路２０の制御
を受けて、第１ＣＣＤ１１側のラインメモリ１５，１６
または第２ＣＣＤ２１側のラインメモリ２５，２６から
のラインデータの供給タイミングに応じて、各入力端子
を交互に外部への出力端子に接続する。これによって、
図５に示すように、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１で
各別に撮像された像は、１ライン毎に交互に合成され
て、外部の画像表示装置３０に出力される。この画像表
示装置３０は、解像度の高い合成像を、モニタの画素マ
トリクスに応じて適当な縦横比に変換して表示する。

【００３３】以上のように本実施例によれば、ハーフミ
ラーで２つに分岐した光学像の全体を、第１ＣＣＤ１１
と第２ＣＣＤ２１で各別に撮像し、それらを合成するの
で、解像度を向上すると共に原光学像の光量を損なうこ
となく全て利用してエネルギー伝達効率をも向上させる
ことができる。また、第２ＣＣＤ２１はその感光領域２
１ａが、第２光学像Ｉ2 をその縦方向に斜視で示したこ
こでは分岐数は２であるので、Ｓ／２だけずれて受光す
るように配置されているので、本多板式ＣＣＤカメラか
らの出力像の解像度を、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２
１の合計画素数を相当する解像度に向上することができ
る。そして、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１で各別に
撮像した光学像を、１ライン毎に交互に合成するので、
その境界部分を目立たなくすることができる。

【００３４】さらに、第１ＣＣＤ１１と第２ＣＣＤ２１
の一方のラインメモリへの書き込み期間中に、他方のラ
インメモリから読出し、それらを１ラインづつ順次合成
してゆくので、フレーム遅れを１ラインデータの書き込
み期間に抑えることができ、、リアルタイム性を向上す
ることができる。なお本実施例において、ハーフミラー
に代えて他の分岐手段、例えばプリズムを採用してもよ
い。次に第２実施例について説明する。

【００３５】本実施例は、第１実施例が２つに分岐した
光学像を１ラインづつ交互に合成したものであり、この
ため両ＣＣＤに極端な感度差があるときにはそのライン
間が横縞状に目立ってしまうという問題が生じるが、こ
の問題を解決するものである。

【００３６】図７に本実施例の光学系を示す。図８は本
実施例の光学系を除く構成を示す図である。図９は本実
施例による各処理による光学像の変化について示した図
である。図１０および図１１は本実施例による合成処理
について説明する図である。なお、第１実施例と同じ部
分には同符号を付する。本実施例では、光学系１０のア
ナモヒックレンズ１０ａの原光学像の上下に対する設置
角度が第１実施例の場合と異なる。

【００３７】すなわち、本実施例では、アナモヒックレ
ンズ１０ａを、第１実施例の設置角度に対して、光軸の
回りに９０°回転した位置に設置される。これにより、
原光学像は、図９に示すように、アナモヒックレンズ１
０ａにより縦横比が２対１になるように変換される。

【００３８】そして図示していないが、第１ＣＣＤ１１
および第２ＣＣＤ２１は、アナモヒックレンズ１０ａと
同様に光軸の回りに９０°回転した位置に設置される。
このときの、各ＣＣＤ１１，２１の水平転送方向は矢印
のようになる。

【００３９】そして、図８に示すように、各ＣＣＤ１
１，２１からの各出力は、それぞれ増幅器１２およびア
ナログディジタル変換器１３、増幅器２２およびアナロ
グディジタル変換器２３を順に介してフレームメモリ４
０に供給される。

【００４０】このフレームメモリ４０は、図１０に示す
ように、そのメモリ空間に各ＣＣＤ１１，２１からの各
ラインデータを交互に配置して書き込む。そして、読出
し時には、この入力した各ラインデータのライン方向に
直交する方向に出力ラインを設定し、その出力ラインに
そって、つまり各ＣＣＤ１１，２１からの各ラインデー
タの各画素を交互に配列して一次元で読み出す。

【００４１】すなわち、図１１に示すように、ＣＣＤか
らの出力方向が縦方向である各画像データＩ₁₁，Ｉ₂₁の
交互にフレームメモリ４０内の２次元空間内に書込み、
全ての書込みが終了した後に、今度は、横方向、すなわ
ちビデオ信号の走査方向に沿って順番に出力する。この
出力方向は、図１０に示した矢印ｄＯ₁〜ｄＯ_mであ
り、この結果、出力走査線上には、第１ＣＣＤ１１から
の画素データと第２ＣＣＤ２１からの画素データとが交
互に現れることとなる。

【００４２】フィルタ回路（ＬＰＦ）４１は、フレーム
メモリ４０の出力に対して、所定のフィルタ処理を行
い、そのフィルタ処理済みの合成画像を外部の画像表示
装置等に出力する。このフィルタ処理の方法について説
明する。なお、第１および第２のＣＣＤ１１，２１で得
た画像Ｉ₁₁，Ｉ₂₁の画素データの配列および、フレーム
メモリ４０内の合成画像の画素データの配列は図１１に
示す通りとする。すなわち、合成画像のフレームメモリ
４０からの出力順序は、画素ａ₁₁，ｂ₁₁，ａ₂₁，ｂ₂₁，
ａ₃₁，ｂ₃₁，ａ₄₁，ｂ₄₁…となる。ここでのフィルタ処
理は、当該出力された画素データの値を、その前後に出
力された２つの画素データの値に応じて変更しようとす
るものである。すなわち、フレームメモリ４０からの出
力走査線上の画素データ間の前述の性質の相違による起
伏を平にする処理である。具体的には、例えば、第２の
ＣＣＤ２１で得た画素データｂ₁₁と、その前後に出力さ
れた画素データａ₁₁およびａ₂₁とを用いて、次に示す式
（１）により、新たな画素データａｂ₁₁を作成する。ａｂ₁₁＝α・ａ₁₁＋β・ｂ₁₁＋γ・ａ₂₁ …（１）

【００４３】ただし、α、β、γはフィルタ特性を決定
するパラメータであって、α＋β＋γ＝１である。これ
らパラメータは、オペレータが自由に設定すればよい
が、予め、例えば、α＝０．２５，β＝０．５，γ＝
０．２５に設定されているものとする。

【００４４】以上のように、各ＣＣＤ１１，２１で得た
各画像のラインデータを交互に合成することと、そのラ
インデータの方向と出力走査方向とを相違させること、
すなわち合成画像の走査線上に各ＣＣＤ１１，２１で得
た画素データを交互に割当て、そしてこの合成画像をロ
ーパスフィルタ回路４１を経由して出力することによっ
て、第１実施例の問題、つまり合成画像に１ライン毎に
横縞が生じることがあるという問題を解決できる。次に
第３の実施例について説明する。

【００４５】図１２は本実施例の光学系を除く構成を示
す概略図であり、図１３は遅延回路からの読出し順序を
説明する図である。なお、先の第１の実施例と同一の部
分は同一符号を付して、説明は省略する。本実施例の特
徴は、第１の実施例装置と同様に第１および第２ＣＣＤ
１１，２１から出力されるラインデータの方向、すなわ
ち水平方向に対して垂直方向の所定のフィルタ長により
空間フィルタを用いることである。第１の実施例装置か
ら出力される合成画像は、図１３に示したように８×８
の画素配列であるとし、その出力順は第１実施例で述べ
た通り、紙面の左から右へ、例えば、ａ₁₁，ａ₂₁，ａ₂₂
〜ｂ₁₁，ｂ₂₁，ｂ₂₂〜ｂ₈₄の順序で連続的に出力され
る。

【００４６】その順序で供給されたデータは、遅延回路
５０を介して、所定のフィルタ長、すなわち隣接する３
本のラインデータ毎に同時にフィルタ回路６１に供給さ
れることになる。遅延回路５０は、図１２に示したよう
に、スイッチ５１、６つのラインメモリ５２，５３，５
４，５５，５６，５７、スイッチ５８，５９，６０、そ
して各スイッチの接続を制御する図示しない制御回路か
らなる。この遅延回路５０の入出力動作について説明す
る。この遅延回路５０にラインデータＬ₁₁₁，Ｌ₂₁₁，
Ｌ₁₁₂〜がこの順番で供給されると、連続する３つのラ
インデータ毎に、ラインメモリ５２，５３，５４又はラ
インメモリ５５，５６，５７に一時的に格納され、例え
ば、Ｌ₁₁₁，Ｌ₂₁₁，Ｌ₁₁₂がそれぞれ対応するライン
メモリ５４，５３，５２に書込まれ、その後、スイッチ
５８，５９，６０が“０”側に接続され、合成画像の互
いに隣接する３本のラインデータ、すなわち第１ＣＣＤ
１１で得たＬ₁₁₁，Ｌ₁₁₂と第２のＣＣＤ２１で得たＬ
₂₁₁とが同時にフィルタ回路６１に供給される。その供
給が終了した後、今度は、ラインメモリ５５，５６，５
７に一時的に格納されている次の隣接ラインデータ、す
なわち第１ＣＣＤ１１で得たＬ₁₁₂と第２のＣＣＤ２１
で得たＬ₂₁₁およびＬ₂₁₂とが、“１”側に接続が切替
わったスイッチ５８，５９，６０を介して、フィルタ回
路６１に供給される。以降同様に、合成画像の互いに隣
接する３本のラインデータ毎に同時にフィルタ回路６１
に供給される。

【００４７】フィルタ回路６１は、遅延回路５０から同
時に供給される３本のラインデータの同列の３つの画素
について、先の第２の実施例と同様に互いに相関させ、
新たな画素データとして外部の画像表示装置等に出力す
る。この処理方法は、先の第２の実施例と同様、式
（１）により行われる。

【００４８】この動作を合成画像の全てのラインデータ
の出力が終了するまで繰り返し行われ、各ＣＣＤ１１，
２１等の性質差による不要な起伏により生じることがあ
る偽像を除去された新たな合成画像を得ることができ
る。

【００４９】以上のように本実施例によれば、第２実施
例と同様の効果が得られるとともに、第２実施例におけ
るフレームメモリへの書込みが不要となるために、第２
実施例で生じていたフレーム遅れを低減することができ
る。なお、本実施例のフィルタ処理は、そのフィルタ長
を３本のラインデータとしているが、それ以上のフィル
タ長により行うこととしてもよい。この場合には、その
フィルタ長の増加に応じて、ラインメモリを増設すれば
対応することができる。

【００５０】次に第４の実施例について説明する。本実
施例は、ＣＣＤの光電変換特性幅の制限によるダイナミ
ックレンジを向上させるものである。図１４は本実施例
の光学系の構成を示す概略図であり、図１５は本実施例
の光学系を除く構成を示す図であり、図１６は本実施例
の作用について説明する図であり、図１７および図１８
はそれぞれ第１画像と第２画像の画素番号について示す
図である。なお、先の第１実施例と同一部分は同一符号
を付して、説明は省略する。

【００５１】本実施例装置の光学系は、第１の実施例の
光学系と同様であるが、ハーフミラー１０ｂと第２ＣＣ
Ｄ２１との間に、光量を１／Ｎに減衰する１／Ｎ光減衰
器７０が設けられている点で相違する。

【００５２】この１／Ｎ光減衰器７０によって、第２Ｃ
ＣＤ２１の撮像領域に結像される光学像の光量は１／Ｎ
に減衰されることになる。この結果、図１６に示したし
たように、もしＣＣＤの光電変換特性幅の制限値を越え
る光量がハーフミラー１０ｂから出力されたとしても、
第２ＣＣＤ２１にはその制限の範囲内で正常の光電変換
を行うことができるが、第１ＣＣＤ１１は、ハーフミラ
ー１０ｂから出力された光学像をそのまま撮像すること
となり、その制限値を越える光量部分（図１６の（２）
部分）を光電変換する画素において正常の光電変換を行
えない状態、すなわち飽和状態となる。この飽和状態と
なった第１ＣＣＤ１１の（２）部分の該画素データにつ
いて、その画素データに代えて、第２ＣＣＤ２１の該画
素データに対応する画素データをＮ倍したものを採用す
るものである。

【００５３】選択器８３は、第１ＣＣＤ１１から供給さ
れた画像の各画素データについて前記飽和状態となった
ものであるか否かについて判断し、その飽和状態となっ
たものでない場合にはそのまま外部の画像表示装置等に
出力し、一方、飽和状態となった画素データを発見した
ときには、その画素データに代えて、第２ＣＣＤ２１で
撮像した画素データを出力するものである。ただし、第
１実施例で説明した通り、第２ＣＣＤ２１の光学像に対
する撮像領域の位置は、分解能を向上させる目的で、第
１ＣＣＤ１１の光学像に対する撮像領域の位置に比し、
１／２画素分ずれて設置されていることから、代用する
第２ＣＣＤ２１の画素データは、第１ＣＣＤ１１で飽和
した画素に重なる２つの画素データについて平均処理し
たものを用いる必要がある。そのために、第２ＣＣＤ２
１から選択器８３への経路途中に３つのラインメモリ７
６，７７，７８を有する遅延回路を設けている。

【００５４】この遅延回路は、第２ＣＣＤ２１からの出
力を３つのラインメモリ７６，７７，７８のいずれに供
給するかを選択するスイッチ７５と、垂直方向に隣接す
る３本のラインデータをそれぞれ一時的に記憶するライ
ンメモリ７６，７７，７８と、そのラインメモリ７６，
７７，７８の出力タイミングを制御して垂直方向に隣接
する２本のラインデータを同時に出力させるスイッチ７
９，８０と、それら２本のラインデータ同列の２つの画
素データを平均する平均処理部８１と、その平均処理部
８１からの画素データを１／Ｎ光減衰器７０による減少
量を復元するべくＮ倍する乗算器８２とからなる。な
お、スイッチ７５とスイッチ７９，８０の接続切替え制
御は、図示しない制御器により行われる。

【００５５】次に以上のように構成された本実施例装置
の動作について説明する。なお、第１ＣＣＤ１１で撮像
した画像は図１７に示したような画素配列であるとし、
第２ＣＣＤ２１で撮像した画像は図１８に示したような
画素配列であるものとする。通常動作時、すなわち第１
ＣＣＤ１１からの画素データが飽和状態を示すものでは
ないときには、第１ＣＣＤ１１で撮像し得た画素データ
群（画像）は増幅器１２、Ａ／Ｄ変換器１３、スイッチ
７１、ラインメモリ７２または７３、スイッチ７４、お
よび選択器８３を介して、外部の画像表示装置等に出力
される。

【００５６】選択器８３が、飽和状態を示す画素デー
タ、例えばａ₂₂を発見した場合、その画素データａ₂₂に
代えて、第２ＣＣＤ２１から遅延回路を介して選択器８
３に供給されているｂ₂₁とｂ₂₂を平均しかつＮ倍したデ
ータが出力される。この出力は、画像表示装置３０でモ
ニタの画素マトリクスサイズに応じて適当な縦横比に変
換されて表示される。

【００５７】このように、本実施例によれば、ＣＣＤの
光電変換特性幅の制限によるダイナミックレンジを向上
させることができ、ハレーションによるアーチファクト
を解消することができる。

【００５８】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ことなく、種々変形して実施可能である。例えば、上記
実施例では、本発明をＸ線テレビ診断装置に適用してい
るが、もちろん他種の装置に適用してもよいし、単体で
ＴＶカメラ等として用いてもよい。

【００５９】また、上記実施例では２つのＣＣＤを用い
たが、ＣＣＤは２つに限られることはなく、複数であっ
てもよい。この場合、原光学像の分岐数も、これに応じ
て複数とし、各ＣＣＤの感光領域に対する光学像の結像
領域のずれも、画素の縦サイズＳの分岐数分の一に調整
する。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、光学像を
入力し、その光学像を複数の光学像に分岐して出力する
光学系と、上記光学系で分岐された各光学像に対応して
設けられ、上記各光学像の全体を感光領域で受けて電気
信号として出力する複数の撮像手段と、上記各撮像手段
からの出力を受けて１枚の像に合成する合成手段とを具
備する。したがって、光学系で複数に分岐した各光学像
の全体を対応する複数のＣＣＤそれぞれで各別に撮像
し、それらを合成するので、解像度を向上すると共に原
光学像の光量を損なうことなく全て利用してエネルギー
伝達効率をも向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の多板式ＣＣＤカメラの構成を示す
図。

【図２】第１ＣＣＤの感光領域に対する第１光学像の結
像領域を示す図。

【図３】第２ＣＣＤの感光領域に対する第２光学像の結
像領域を示す図。

【図４】第１実施例の多板式ＣＣＤカメラによる各処理
による光学像の変化を示す図。

【図５】第１実施例による合成処理を説明する図。

【図６】第１実施例の各処理のタイミングおよび撮像タ
イミングに対する外部への出力タイミングの遅れを示す
タイミング図。

【図７】第２実施例の光学系を示す図。

【図８】第２実施例の光学系を除く構成を示す図。

【図９】第２実施例の多板式ＣＣＤカメラによる各処理
による光学像の変化を示す図。

【図１０】第２実施例による合成処理を説明する図。

【図１１】第２実施例の合成処理による合成画像の画素
配列を示す図。

【図１２】第３実施例の光学系を除く構成を示す図。

【図１３】第３実施例のラインメモリからの出力順序を
示す図。

【図１４】第４実施例の光学系を示す図

【図１５】第４実施例の光学系を除く構成を示す図。

【図１６】第４実施例の作用について説明する図。

【図１７】第１画像の画素番号を示す図。

【図１８】第２画像の画素番号を示す図。

【符号の説明】

１…多板式ＣＣＤカメラ、２…Ｘ線管、３…イメージイ
ンテンシファイア、１０…光学系、１１…第１ＣＣＤ、
１２，２２…プリアンプ、１３，２３…アナログディジ
タル変換器、１４，１７，２４，２７，２８…切換スイ
ッチ、１５…第１ラインメモリ、１６…第２ラインメモ
リ、２０…制御回路、２１…第２ＣＣＤ、２５…第３ラ
インメモリ、２６…第４ラインメモリ、３０…画像表示
装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学像を入力し、その光学像を複数の光
学像に分岐して出力する光学系と、前記光学系で分岐された各光学像に対応して設けられ、
前記各光学像の全体を感光領域で受けて電気信号として
出力する複数の撮像手段と、前記各撮像手段からの出力を受けて１枚の像に合成する
合成手段とを具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記各撮像手段は、前記光学系からの前
記光学像を所定の順序で一次元に並び変えて出力するも
のであり、前記合成手段は、前記各撮像手段からの出力を１ライン
づつ交互にタイミングをずらして出力するものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】前記複数の撮像手段の中の一の撮像手段
は、他の撮像手段に対して、前記光学系からの前記光学
像を所定の方向にずれて受光するよう配置されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】原光学像を分岐して２つの光学像を得る
光学系と、前記光学系によって得られた前記２つの光学像の中の一
の光学像を撮像する第１の撮像手段と、前記光学系によって得られた前記２つの光学像の中の他
の光学像を撮像する第２の撮像手段と、前記第２の撮像手段と前記光学系との間に介在し、前記
他の光学像の前記第２の撮像手段への入光量を所定の減
衰率で減衰する光量減衰手段と、前記第１の撮像手段で得た画像データから所定値に達し
ている画素を選択し、その画素をその画素と同じ位置の
前記第２の撮像手段で得た画素に代える手段とを具備す
ることを特徴とする撮像装置。