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JP2753541B2 - 静止画撮像装置 - Google Patents

静止画撮像装置

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JP2753541B2
JP2753541B2 JP2037677A JP3767790A JP2753541B2 JP 2753541 B2 JP2753541 B2 JP 2753541B2 JP 2037677 A JP2037677 A JP 2037677A JP 3767790 A JP3767790 A JP 3767790A JP 2753541 B2 JP2753541 B2 JP 2753541B2
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stage
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imaging
fixed
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高精細かつ広画角な静止画像を入力する静止
画撮像装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来この種の装置には、高精細かつ広画角な画像を得
るために、カメラを複数台配列し、各カメラからの画像
出力をつなぎ合わせる構成のものがあった。
また、高画素数のラインセンサを一方向にスキャニン
グして画像を入力する構成のものもあった。
さらに、エリアセンサを画素ずらしの方法によってx,
y方向に1/2画素ピッチだけ高速移動させ、見かけ上画素
数を2倍にして高精細化するものもあった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の如き従来の技術においては次のような問題点が
あった。
カメラを複数台配列するものにおいては、近距離撮影
では、視差によるずれの影響が大きくなり、またカメラ
の取付け間隔が必要なため盲視野が生じるという機能的
問題点があり、また各カメラの位置合わせ、感度ムラ補
正等を行う必要があり、構成、データ処理が複雑にな
り、装置が大きくなるという問題点があった。
また、ラインセンサを用いるものにおいては、ライン
センサを読み取り画面の大きさだけスキャニングするた
め、ラインセンサの移動距離が長くなり読み取り時間が
長くなる。高速スキャンをしようとしても、ラインセン
サの感度の制約により困難であるという問題点があっ
た。
さらに、画素ずらしの方法を用いるものについては、
解像度を上げることはできるが、広画角な画像入力に対
応するのは困難であった。
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、小型化が可能で、高速で画像の読み取りができる
高精細かつ広画角な静止画撮像装置を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題の解決のため本発明の静止画撮像装置は、被
写体像が結像される結像面上に位置し前記結像面より小
さい面積の撮像面を有し、前記被写体像を電気的な画像
信号に変換する撮像手段と、前記撮像面を前記結像面上
で2次元的に移動及び停止させる撮像面移動手段と、前
記撮像手段からの前記画像信号を、前記撮像面の前記結
像面上での各位置ごとに入力し、外部へ出力する画像信
号出力手段とを備えたことを特徴とするものである。
〔作用〕
上記の如き構成により、結像面上に結像された被写体
像は、撮像面移動手段により撮像手段の撮像面が結像面
上を移動し、各位置ごとに画像信号に変換される。そし
て画像信号出力手段により、各位置ごとの画像信号が外
部に出力される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について第1図〜第3図に基づ
いて説明する。
第1図は本発明の実施例による静止画撮像装置の平面
図、第2図は同静止画撮像装置の側面図(第1図におけ
るA−A断面図)、第3図は同静止画撮像装置の撮像素
子の取付け部分の断面図(第1図におけるB−B断面
図)である。
不図示の撮像レンズから入射した被写体像の結像面
に、撮像素子1が設けられている。撮像素子1は有効画
面サイズ(x,y)の撮像面を有しており、撮像素子回路
基板2に固着され、撮像素子固定部材3によってYステ
ージ7上に固定されている。
光学ローパスフィルタ4は、画像の偽信号抑圧のため
のものであり、撮像素子固定部材3により、撮像素子1
とともにYステージ7上に固定される。
防塵ゴム5は、撮像素子1の撮像面にホコリ等が付着
するのを防止するために、撮像素子固定部材3で撮像素
子1及び光学ローパスフィルタ4を固定する際に、撮像
素子1と撮像素子固定部材3の間に介在させ、密閉する
ためのものである。
Xステージ6及びYステージ7は、撮像素子1をX方
向,Y方向に2次元的に移動させるためのもので、固定ベ
ース8,Xステージ6,Yステージ7が積重構造をなしてお
り、いわゆるX・Yステージを構成している。
固定ベース8に載設されたXステージ6は、接合面で
あるXステージ6の凹部分と固定ベース8の凸部分にぞ
れぞれ設けられたリニアクロスローラーガイド9の働き
により、固定ベース8に対して±X方向に移動可能に構
成されている。
Xステージ6に載設されたYステージ7は、接合面で
あるYステージ7の凹部分とXステージ6の凸部分にぞ
れぞれ設けられたリニアクロスローラーガイド10の働き
により、Xステージ6に対して±Y方向に移動可能に構
成されている。
Xステージ6が±X方向に移動すると、載設されたY
ステージ7も同時に±X方向に移動し、結果としてYス
テージ7に固定されている撮像素子1も±X方向に移動
する。
Yステージ7が±Y方向に移動すると、Yステージ7
に固定されている撮像素子1も±Y方向に移動する。こ
のときXステージ6は動かない。
Xステージ6,Yステージ7は、ステッピングモータ11
及び12を駆動させることにより±X方向,±Y方向に移
動する。
Xステージ6を移動させるためのステッピングモータ
11は、固定ベース8に固着されており、Xステージ駆動
回路(後述)より電気パルスを入力すると、ステッピン
グモータ11の動力伝達部であるボールネジ13を1ステッ
プ回転させる。
同様に、Yステージ7を移動させるためのステッピン
グモータ12は、Yステージ7に固着されており、Yステ
ージ駆動回路(後述)より電気パルスを入力すると、ス
テッピングモータ12の動力伝達部であるボールネジ14を
1ステップ回転させる。
ボールネジ13は軸受15に、ボールネジ14は軸受16にそ
れぞれ螺合されている。軸受15はXステージ6に固着さ
れており、軸受16は固定ベース8に固着されている。
したがって、Xステージ6を移動させるためのステッ
ピングモータ11が駆動され、ボールネジ13が1ステップ
回転すると、ネジの作用により軸受15が±X方向に移動
する。すると軸受15が固着されているXステージ6の位
置も±X方向に移動する。
また、Yステージ7を移動させるためのステッピング
モータ12が駆動されたときは、ボールネジ14が1ステッ
プ回転する。軸受16は固定ベース8に固着されているた
め移動しない。したがってネジの作用によりステッピン
グモータ12の位置が±Y方向に動くので、Yステージ7
は±Y方向に移動する。
リセット位置検出スイッチ17及び18,検出片19及び20
は、Xステージ6,Yステージ7のリセット位置(動作ス
タート時の初期位置)を検出設定するためのものであ
る。
±X方向のリセット位置を検出するためのリセット位
置検出スイッチ17は、固定ベース8に固着されており、
検出片19はXステージ6に固着されている。Xステージ
6を±X方向に移動させ、リセット位置に来ると、検出
片19が位置検出スイッチ17に当接し、位置検出スイッチ
17が押されると、それを検知してXステージ6を停止す
るように構成されている。
同様にして、±Y方向のリセット位置を検出するため
のリセット位置検出スイッチ18は、Xステージ6に固着
されており、検出片20はYステージ7に固着されてい
る。Yステージ7を±Y方向に移動させ、リセット位置
に来ると、検出片20が位置検出スイッチ18に当接し、位
置検出スイッチ18が押されると、それを検知してYステ
ージ7を停止するように構成されている。
固定ベース8は、ベース板21に固定されている。ベー
ス板21,底板22,上板23,フロントパネル24,サイドカバー
25及び26によりボックス構造をなした筺体に、X・Yス
テージが固定されている。
フロントパネル24には、撮像レンズを取り付けるため
のレンズマウント部27と、撮像レンズからの入射光以外
の不要外乱光を遮光する遮光リング28が設けられてい
る。
ベース板21の外側に設けられた回路基板29は、撮像素
子回路基板2と接続され、撮像素子1からの画像信号の
入力及び各種信号処理を行う。
回路基板29が固定されているリアーパネル30には、回
路基板29と接続されたカメラコネクタ31が設けられてい
る。回路基板29にて処理された画像信号は、カメラコネ
クタ31から外部機器に出力される。
以上のように構成された静止画撮像装置の動作につい
て、第4図及び第5図に基づいて説明する。
第4図は撮像面の移動を示す図であり、第5図は信号
処理ブロック図である。
第4図に示すように、(3x,3y)の大きさの結像面内
を、本装置の(x,y)の大きさの撮像面を移動させ、9
回に分割して画像を入力する。
本装置の電源を入れると、Xステージ6がリセット位
置検出スイッチ17の方向に移動し、X方向のリセット位
置で止まると、Yステージ7がリセット位置検出スイッ
チ18の方向に移動し、Y方向のリセット位置で止まり、
X・Yステージの位置が初期状態になる。ここで、X・
Yステージの初期状態の位置は、撮像素子1の撮像面が
第4図の斜線部分の位置になるように調整されていると
する。
撮像素子1の撮像面が第4図の斜線部分の位置にある
状態において、撮像素子1からの画像信号を読み込ん
で、メモリ部506内のメモリ506a〜506iに記憶する。
これを第5図の信号処理ブロック図に基づいて説明す
る。
撮像素子1で光電変換されたR,G,Bの画像信号は、撮
像素子駆動回路501により読み出され、プリアンプ502で
増幅され、プロセス回路503で処理,クランプされる。
そして、A/D変換回路504でデジタルデータに変換され、
メモリ選択回路505での選択により、メモリ506a〜506i
のいずれかに記憶される。
次に、撮像面が第4図におけるの位置に来るよう
に、Xステージ駆動回路508が電気パルスを発すること
によりXステージ6が移動して停止し、上記と同様の動
作をする。さらに、撮像面が第4図におれるの位置に
来るように、Yステージ駆動回路509が電気パルスを発
することによりYステージ7が移動して停止し、同様の
動作を繰り返す。
この後、第4図において撮像面が→→→→
→の順に移動・停止をし、同様の動作を繰り返すこと
により、9画面の分割された画像信号を得、メモリ506a
〜506iへ記憶することができる。
メモリ506a〜506iは9画面の分割された画像のディジ
タルデータをそれぞれ記憶できる。メモリ選択回路505
はタイミング信号発生回路510からの信号に基づき、画
像のディジタルデータをメモリ506a〜506iのうちのどの
メモリに記憶させるかを選択する。
駆動制御信号発生回路507は、タイミング信号発生回
路510からの信号に基づき、Xステージ6,Yステージ7を
駆動させるために、Xステージ駆動回路508及びYステ
ージ駆動回路509に制御信号を出力する。
9画面の分割された画像信号を順次読み込んで処理す
る際に、タイミング信号発生回路510は撮像素子駆動回
路501,駆動制御信号発生回路507,A/D変換器504,メモリ
選択回路505,メモリ部506の動作タイミングを制御す
る。
次に、タイミング信号発生回路510からの信号に基づ
いて、メモリ506a〜506iより9画面の分割された画像の
ディジタルデータが読み出され、画面合成回路511にて
画面合成(つなぎ合わせ)が行われる。合成された画像
データはD/A変換回路512にてR,G,Bの画像信号に変換さ
れ、ディスプレイ513に出力されて表示される。
また、ディジタル出力をする場合は、インタフェース
回路514を経て、プリンタ515やコンピュータ516に出力
される。
以上のような構成により、撮像素子1の有効画面サイ
ズ(x,y)の撮像面に被写体像を結像させるよりも、本
装置のように拡大された画面サイズ(3x,3y)の結像面
に結像させ、分割して画像を取り込んだ方が、画素数の
多い高精細な画像が得られる。
また、有効画面サイズ(x,y)の撮像素子1を用い
て、大きな画面サイズ(3x,3y)の画像を取り込むこと
ができるため、広画角な画像が得られる。
なお、本実施例では撮像素子1は白黒またはカラーの
単板式のものを使用することを想定しているが、3色分
解プリズム1個と白黒撮像素子3個を使用してもよい。
また、本実施例と画素ずらしの方法を共用すれば、さ
らに高精細化が可能となる。
また、本実施例では画像を9分割して入力している
が、分割数はいくつでもよい。さらにX・Yステージの
移動の仕方を変えることにより、本実施例での9分割エ
リアのうちの一部分例えば4エリアのみを入力して画面
合成することも可能であり、任意の画面サイズ読み取り
や、トリミングが可能となる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、結像面上に結像された
被写体像が、撮像面を移動させることにより、各位置ご
との分割された画像信号として外部に出力されるので、
これらの分割された画像信号を、合成(つなぎ合わせ)
することにより、広画角でかつ解像度を劣化させること
なく、高精細な静止画像を得ることができる。
また構成が簡単であり、小型化できる利点がある。さ
らに撮像面ごとに画像入力を行うため、ラインセンサを
用いるものより入力時間が高速化でき、入力途中で外部
振動等により被写体像が動いてしまうという問題点も解
消できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による静止画撮像装置の平面
図、第2図は同静止画撮像装置の側面図(第1図におけ
るA−A断面図)、第3図は同静止画撮像装置の撮像素
子の取付け部分の断面図(第1図におけるB−B断面
図)、第4図は撮像面の移動を示す図、第5図は信号処
理ブロック図である。 〔主要部分の符号の説明〕 1……撮像素子 2……撮像素子回路基板 3……撮像素子固定部材 6……Xステージ 7……Yステージ 8……固定ベース 9,10……リニアクロスローラーガイド 11,12……ステッピングモータ 13,14……ボールネジ 15,16……軸受 29……回路基板 31……カメラコネクタ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体像が結像される結像面上に配置さ
    れ、前記結像面の面積より小さい面積の撮像面を有し、
    前記撮像面で前記被写体像を電気的な画像信号に変換す
    る撮像手段と、 前記結像面分の画像信号を記憶する記憶手段と、 前記撮像面を前記結像面上で2次元的に移動及び停止さ
    せる撮像面移動手段と、 前記撮像面を移動させて所定位置に停止する毎に、前記
    記憶手段の所定領域に前記画像信号を記憶させる制御手
    段と を有することを特徴とする静止画撮像装置。
JP2037677A 1990-02-19 1990-02-19 静止画撮像装置 Expired - Lifetime JP2753541B2 (ja)

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US07/652,002 US5227888A (en) 1990-02-19 1991-02-07 Still image pickup device with two-dimensionally displaceable image pickup surface
DE4105114A DE4105114A1 (de) 1990-02-19 1991-02-19 Standbildaufnahmevorrichtung

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