JPH0698267A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 レンズ１，撮像光から偏光方向が水平（Ｈ）
方向の撮像光を抽出するＨ用偏光子２，第１の液晶板
３，常光に対して異常光を１／２画素ピッチ分Ｈ方向の
右方向にシフトする第１の水晶板４，第２の液晶板５及
び常光に対して異常光を１／２画素ピッチ分Ｖ方向の上
方向にシフトする第２の水晶板６をＣＣＤイメージセン
サ７の前段に順に設け、上記第１，第２の液晶板３，５
を制御して、上記ＣＣＤイメージセンサ７に照射する撮
像光を上下左右にシフトしながら撮像を行う。 【効果】 上記ＣＣＤイメージセンサ７と撮像光との相
対的位置を上下左右にシフトすることができるため、空
間サンプリング領域を増加することができ、高解像度の
画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤイメージセンサ
などの撮像素子を用いて被写体の撮像を行うビデオカメ
ラ装置やイメージスキャナ等に用いて好適な撮像装置に
関し、特に、撮像素子と撮像光との相対的位置を水平方
向，垂直方向又は斜め方向にシフトさせながら撮像を行
うことにより高解像度の画像を得る撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素
子は、小型で低消費電力であることからビデオカメラ装
置やイメージスキャナ等に広く用いられている。上記ビ
デオカメラ装置等には、通常は４０万画素程度のＣＣＤ
イメージセンサが設けられているが、この４０万画素程
度のＣＣＤイメージセンサは、撮像管に比べると解像度
がかなり低い。また、近年においては、いわゆる高品位
テレビジョン受像機（ＨＤテレビジョン受像機）と呼ば
れる高解像度のテレビジョン受像機が普及してきてお
り、このＨＤテレビジョン受像機に対応すべく、画素面
積を縮小化することにより画素数を２００万画素に増や
したＣＣＤイメージセンサが開発された。しかし、上記
画素面積を縮小化すると、固体撮像素子から出力される
撮像信号のレベルが低くなりＳ／Ｎ比が低下してしま
う。このＳ／Ｎ比の低下を考慮した場合、上記２００万
画素の固体撮像素子はもはや限界に近く、現状では、さ
らに画素数を増加させて解像度の向上を図ることは困難
となっている。また、上記２００万画素のＣＣＤイメー
ジセンサでも、印刷原稿等の入力用として用いるには、
まだ解像度が不十分であり、さらに高解像度化が求めら
れている。

【０００３】こうしたことから、固体撮像素子（ＣＣＤ
イメージセンサ）と撮像光の相対的位置を画素ピッチの
１以上の整数分の１づつシフトさせて撮像を行うことに
より二次元サンプリング点の数を増加し、画素数を増や
すことなく高解像度化を図る固体撮像装置が開発され
た。

【０００４】この固体撮像装置は、例えばＣＣＤイメー
ジセンサを圧電素子上に設け、このＣＣＤイメージセン
サを１／２画素ピッチの振幅でフィールド毎に１方向に
振動させることにより、上記ＣＣＤイメージセンサに照
射する撮像光を１／２画素ピッチづらして照射（イメー
ジシフト）することができ、二次元サンプリング点の数
を増加して画素数を増やすことなく高解像度の画像を得
ることができる。

【０００５】また、他に、ＣＣＤイメージセンサの前面
に薄いガラス板を設け、このガラス板を微小な角度で振
動させながら撮像を行う固体撮像装置も知られている。
この固体撮像装置は、上記ガラス板が振動される毎に、
該ＣＣＤイメージセンサに照射される撮像光が上記イメ
ージシフトされることとなり、空間サンプリング領域を
増加することができ、画素数を増やすことなく高解像度
の画像を得ることができる。

【０００６】しかし、このような固体撮像装置は、ＣＣ
Ｄイメージセンサ自体を振動させるか、若しくは、ＣＣ
Ｄイメージセンサの前面に設けたガラス板を振動させる
ような機械的振動により上記ＣＣＤイメージセンサに照
射する撮像光をイメージシフトするようにしていたた
め、機械的構造が複雑化するうえ、該イメージシフト自
体の信頼性に乏しかった。

【０００７】このため、このような機械的にイメージシ
フトを行う固体撮像装置の欠点を是正すべく、上記イメ
ージシフトを電気的に行うことができるような固体撮像
装置が開発された。

【０００８】上記電気的にイメージシフトを行う固体撮
像装置は、例えばＣＣＤイメージセンサとレンズとの間
に、いわゆる複屈折現象を示す光学素子として水晶板が
設けられており、さらに上記レンズの前段に偏光子が設
けられ電圧で駆動される液晶板が設けられている。

【０００９】このような固体撮像装置では、上記液晶板
に上記偏光子により抽出された例えば偏光方向が水平
（Ｈ）方向の撮像光が照射される。上記液晶板は、例え
ば１フィールド毎に電圧が印加される。上記液晶板は、
電圧が印加されたときには、上記Ｈ方向の撮像光の偏光
方向を変換することなくそのまま出射し、電圧が印加さ
れないときには上記Ｈ方向の撮像光の偏光方向を垂直
（Ｖ）方向に変換して出射する。上記Ｈ方向の撮像光及
びＶ方向の撮像光は、次にそれぞれいわゆる複屈折現象
を生ずる水晶板に照射される。上記水晶板は、偏光方向
がＨ方向の光を常光とし、上記液晶板を介して入射され
る偏光方向がＨ方向の撮像光はその光路を変化させるこ
となくそのまま出射し、また、偏光方向がＶ方向の光を
異常光とし、上記液晶板を介して入射される偏光方向が
Ｖ方向の撮像光はその光路を上記常光の光路に対して例
えば１／２画素ピッチ分垂直方向の下方向にシフト（イ
メージシフト）して出射する。上記常光及び異常光は、
次にそれぞれＣＣＤイメージセンサに照射される。上述
のように、上記異常光の光路は、上記常光の光路に対し
て１／２画素ピッチ分垂直方向の下方向にシフトしてい
る。このため、上記ＣＣＤイメージセンサには、１フィ
ールド毎に１／２画素ピッチ分垂直方向の下方向にシフ
トされた異常光が照射されることとなり、空間サンプリ
ング領域を２倍に増加することができ、解像度を高める
ことができる。

【００１０】この電気的にイメージシフト行う固体撮像
装置は、上述の機械的にイメージシフトを行う固体撮像
装置と比較して、複雑な機構系を必要とする可動部がな
いことからイメージシフトの信頼性を高めることがで
き、また、簡単な構造で製作することができる。

【００１１】しかし、上述した機械的にイメージシフト
を行う固体撮像装置及び電気的にイメージシフトを行う
固体撮像装置である従来の固体撮像装置は、上記撮像光
を水平方向（左右）又は垂直方向（上下）の何れか一方
にしかイメージシフトすることができなかった。このた
め、水平解像度又は垂直解像度の何れか一方の解像度し
か上げることができなかった。

【００１２】このため、垂直方向及び水平方向に連続的
に計２回のイメージシフトを行うことによりＣＣＤイメ
ージセンサに照射する撮像光を水平方向及び垂直方向に
シフトして上記水平解像度及び垂直解像度の両方の解像
度を上げることができるような固体撮像装置が開発され
た。

【００１３】この水平方向及び垂直方向のシフトを行う
従来の固体撮像装置を、図１２に示す。

【００１４】上記図１２において、上記固体撮像装置
は、レンズ１００と、上記レンズ１００を介して照射さ
れる撮像光から偏光方向が垂直（Ｖ）方向の撮像光を抽
出するＶ用偏光子１０１と、電圧がオフされたときには
上記Ｖ用偏光子１０１からのＶ方向の撮像光を偏光方向
が水平（Ｈ）方向の撮像光に変換して出射し、電圧がオ
ンされたときには上記Ｖ方向の撮像光の偏光方向を変換
せずにそのまま出射する第１の液晶板１０２と、上記液
晶板１０２から偏光方向がＨ方向の撮像光が照射された
ときは光路を変えずにそのまま出射し、偏光方向がＶ方
向の撮像光が照射されたときは、該Ｖ方向の撮像光の光
路を、偏光方向が上記Ｈ方向の撮像光の光路に対して１
／２画素ピッチ分だけ垂直方向にシフトして出射するＶ
シフト用複屈折板１０３とを有している。

【００１５】また、上記固体撮像装置は、上記Ｖシフト
用複屈折板１０３から照射される偏光方向がＶ方向及び
Ｈ方向の撮像光を円偏光の撮像光に変換するλ／４板１
０４と、上記λ／４板１０４からの撮像光から偏光方向
がＨ方向の撮像光を抽出するＨ用偏光子１０５と、電圧
がオンされたときには上記Ｈ用偏光子１０５からのＨ方
向の撮像光の偏光方向を変換せずにそのまま出射し、電
圧がオフされたときには上記偏光方向がＨ方向の撮像光
を偏光方向がＶ方向の撮像光に変換して出射する第２の
液晶板１０６と、上記第２の液晶板１０６から偏光方向
がＶ方向の撮像光が照射されたときは光路を変えずにそ
のまま出射し、偏光方向がＨ方向の撮像光が照射された
ときは、該Ｈ方向の撮像光の光路を、偏光方向が上記Ｖ
方向の撮像光の光路に対して１／２画素ピッチ分だけ水
平方向にシフトして出射するＨシフト用複屈折板１０７
と、上記Ｈシフト用複屈折板１０７からの上記各撮像光
を受光して光電変換を行い撮像信号を形成して出力する
ＣＣＤイメージセンサ１０８とを有している。

【００１６】なお、上記Ｖ用偏光子１０１，第１の液晶
板１０２及びＶ用複屈折板１０３で撮像光をＶ方向に１
／２画素ピッチ分シフトするＶ方向シフト部１１０を構
成しており、また、上記Ｈ用偏光子１０５，第２の液晶
板１０６及びＨ用複屈折板１０７で撮像光をＨ方向に１
／２画素ピッチ分シフトするＨ方向シフト部１１１を構
成している。

【００１７】このような構成を有する固体撮像装置は、
撮像が開始されると、上記レンズ１００を介して上記Ｖ
用偏光子１０１に撮像光が照射される。上記Ｖ用偏光子
１０１は、上記撮像光から偏光方向がＶ方向の撮像光の
みを抽出し、これを上記第１の液晶板１０２に照射す
る。

【００１８】上記第１の液晶板１０２は、電圧がオフさ
れると上記Ｖ方向の撮像光の偏光方向をＨ方向に変換し
て出射し、また、電圧がオンされると上記Ｖ方向の撮像
光の偏光方向は変換せずにそのまま出射する。上記第１
の液晶板１０２を介した撮像光は次に上記Ｖ用複屈折板
１０３に照射される。

【００１９】上記Ｖ用複屈折板１０３は、上記Ｈ方向の
撮像光が照射されるとその光路は変えずにそのまま出射
し、上記Ｖ方向の撮像光が照射されると、その光路を上
記Ｈ方向の撮像光の光路に対して垂直方向に１／２画素
ピッチ分だけシフトさせて出射する。このＶ用複屈折板
１０３を介した撮像光は次に上記λ／４板１０４に照射
される。

【００２０】上記λ／４板１０４は、偏光方向が上記Ｈ
方向の撮像光及びＶ方向の撮像光を、それぞれ円偏光角
の撮像光に変換し、これを上記Ｈ用偏光子１０５に照射
する。

【００２１】上記Ｈ用偏光子１０５は、上記λ／４板１
０４から照射される撮像光から、偏光方向がＨ方向の撮
像光を抽出し、これを上記第２の液晶板１０６に照射す
る。

【００２２】上記第２の液晶板１０６は、電圧がオフさ
れると上記Ｈ方向の撮像光の偏光方向をＶ方向に変換し
て出射し、また、電圧がオンされると上記Ｈ方向の撮像
光の偏光方向は変換せずにそのまま出射する。上記第２
の液晶板１０６を介した撮像光は次に上記Ｈ用複屈折板
１０７に照射される。

【００２３】上記Ｈ用複屈折板１０７は、上記第２の液
晶板１０６から上記Ｖ方向の撮像光が照射されるとその
光路は変えずにそのまま出射し、上記Ｈ方向の撮像光が
照射されると、その光路を上記Ｖ方向の撮像光の光路に
対して水平方向に１／２画素ピッチ分だけシフトさせて
出射する。このＨ用複屈折板１０７を介した撮像光は次
に上記ＣＣＤイメージセンサ１０８に照射される。

【００２４】上記ＣＣＤイメージセンサ１０８は、上記
Ｈ用複屈折板１０７を介して照射される上記各撮像光を
受光して光電変換を行い撮像信号を形成し、これを出力
端子１０９を介して出力する。

【００２５】上記第１及び第２の液晶板１０２，１０６
への電圧のオンオフ制御は、それぞれ独立に行われるよ
うになっている。このため、上記ＣＣＤイメージセンサ
１０８には、上記レンズ１００から光路も偏光方向も変
換されることなくそのまま照射される撮像光（基準
光）、上記基準光に対して垂直方向の例えば下方向に１
／２画素ピッチ分シフトされた位置に照射される撮像
光、下方向に１／２画素ピッチ分シフトされた撮像光の
照射位置に対して、水平方向の例えば右方向に１／２画
素ピッチ分シフトされた位置に照射される撮像光、上記
基準光に対して水平方向の例えば右方向に１／２画素ピ
ッチ分シフトされた位置に照射される撮像光を照射する
ことができる。従って、水平ライン間及び該ライン上の
画素間を補間することができ、水平解像度及び垂直解像
度の両方の解像度を同時に上げることができる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１２に示し
た従来の固体撮像装置では、上記Ｖ方向シフト部１１０
で撮像光をＶ方向にシフトし、このＶ方向にシフトした
撮像光を上記λ／４板１０４により円偏光の撮像光に変
換し、さらに、Ｈ用偏光子１０５を通し、これを上記Ｈ
方向シフト部１１１でＨ方向にシフトするようにしてい
るため、上記Ｈ用偏光子１０５における撮像光の光量ロ
スが大きく、上記ＣＣＤイメージセンサ１０８で形成さ
れる撮像光による画像が暗くなってしまっていた。ま
た、部品点数が多く、機器の小型化に支障が生ずるう
え、コスト高となっていた。

【００２７】そこで、本発明は、上述のような課題に鑑
みてなされたものであり、水平方向及び垂直方向のシフ
トすなわち斜めシフトを達成する際における光量ロスを
防止して明るい画像を得ることができるうえ、部品点数
の削減し、機器の小型化及び低コスト化を図ることがで
きるような撮像装置の提供を目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る撮像装置は、照射される撮像光のう
ち所定の偏光方向の撮像光のみを透過させる偏光手段
と、制御電圧に応じて上記偏光手段からの撮像光の偏光
方向を変換して出射する第１の偏光方向変換手段と、上
記第１の偏光方向変換手段からの撮像光の偏光方向に応
じて光路を所定量だけ垂直方向にシフトする垂直方向シ
フト手段と、制御電圧に応じて上記垂直方向シフト手段
からの撮像光の偏光方向を変換して出射する第２の偏光
方向変換手段と、上記第２の偏光方向変換手段からの撮
像光の偏光方向に応じて光路を所定量だけ水平方向にシ
フトする水平方向シフト手段と、上記水平方向シフト手
段からの撮像光を受光して光電変換を行い撮像信号を形
成して出力する撮像素子とを有し、上記第１，第２の偏
光方向変換手段への電圧のオンオフ制御により、上記撮
像素子に照射する撮像光を水平方向，垂直方向及び斜め
方向にシフトしながら撮像を行うことを特徴とするもの
である。

【００２９】また、本発明に係る撮像装置は、上記第
１，第２の偏光方向変換手段へ印加する制御電圧を発生
する制御電圧発生手段と、該制御電圧発生手段の動作モ
ードを設定する動作モード設定手段を備え、上記制御電
圧発生手段は、第１の動作モードでは、シフトなし、水
平方向シフト、垂直方向シフト及び斜め方向シフトの制
御電圧をフレーム順次に発生し、第２の動作モードで
は、シフトなし、水平方向シフト、垂直方向シフト又は
斜め方向シフトのうちの特定の２種類の制御電圧をフレ
ーム順次に発生し、第３の動作モードでは、シフトな
し、水平方向シフト、垂直方向シフト又は斜め方向シフ
トのうちの特定の１種類の制御電圧を毎フレーム発生す
ることを特徴とするものである。

【００３０】

【作用】本発明に係る撮像装置では、偏光手段が、照射
される撮像光のうち所定の偏光方向の撮像光、例えば偏
光方向が水平方向の撮像光のみを抽出し、これを第１の
偏光方向変換手段に照射する。上記第１の偏光方向変換
手段は、制御電圧に応じて動作し、例えば電圧がオンさ
れると上記偏光方向が水平方向の撮像光の偏光方向を変
換せずにそのまま出射し、電圧がオフされると上記偏光
方向が水平方向の撮像光の偏光方向を垂直方向に変換し
て出射する。この第１の偏光方向変換手段からの上記各
撮像光は、それぞれ第１のシフト手段に照射される。

【００３１】上記第１のシフト手段は、例えば偏光方向
が水平方向の撮像光が照射されると、この撮像光の光路
を変えずにそのまま出射し、偏光方向が垂直方向の撮像
光が照射されると、この撮像光の光路を上記偏光方向が
水平方向の撮像光の光路に対して所定量だけ垂直方向に
シフトして出射する。この第１のシフト手段から出射さ
れる上記各撮像光はそれぞれ第２の偏光方向変換手段に
照射される。

【００３２】上記第２の偏光方向変換手段は、制御電圧
に応じて動作し、例えば電圧がオンされると偏光方向を
変換せずにそのまま出射し、また、電圧がオフされると
偏光方向を９０°変換して出射する。上記第２の偏光方
向変換手段からの上記各撮像光はそれぞれ第２のシフト
手段に照射される。

【００３３】上記第２のシフト手段は、例えば偏光方向
が垂直方向の撮像光が照射されると、この撮像光の光路
は変えずにそのまま出射し、偏光方向が水平方向の撮像
光が照射されると、この撮像光の光路を、上記偏光方向
が垂直方向の撮像光の光路に対して所定量だけ水平方向
にシフトして出射する。この第２のシフト手段からの上
記各撮像光はそれぞれ上記撮像素子に照射される。上記
撮像素子は、上記第２のシフト手段からの撮像光を受光
して光電変換を行い撮像信号を形成して出力する。

【００３４】上記第１，第２の偏光方向変換手段は、そ
れぞれ独立に制御がなされる。このため、上記偏光手段
を介した撮像光が第１，第２の偏光方向変換手段により
偏光方向が偏光されることなく、かつ、上記第１のシフ
ト手段及び第２のシフト手段により光路がシフトされる
ことなくそのまま上記撮像素子に照射される位置を基準
として、垂直方向に所定量だけシフトされた撮像光、水
平方向に所定量だけシフトされた撮像光、所定量だけ垂
直方向及び水平方向にシフトされた、すなわち斜めにシ
フトされた撮像光を上記撮像素子に照射することができ
る。

【００３５】また、本発明に係る撮像装置において、上
記第１，第２の偏光方向変換手段へ印加する制御電圧を
発生する制御電圧発生手段は、動作モード設定手段によ
り動作モードが設定されて、第１の動作モードでは、シ
フトなし、水平方向シフト、垂直方向シフト及び斜め方
向シフトの制御電圧をフレーム順次に発生し、第２の動
作モードでは、シフトなし、水平方向シフト、垂直方向
シフト又は斜め方向シフトのうちの特定の２種類の制御
電圧をフレーム順次に発生し、第３の動作モードでは、
シフトなし、水平方向シフト、垂直方向シフト又は斜め
方向シフトのうちの特定の１種類の制御電圧を毎フレー
ム発生する。

【００３６】

【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の実施例に
ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３７】本実施例に係る固体撮像装置は、図１に示
すように、撮像光を集束するレンズ１と、上記レンズ１
からの撮像光のうち偏光方向が水平（Ｈ）方向の撮像光
のみを抽出する偏光手段であるＨ用偏光子２と、電圧が
オンされたときには上記Ｈ方向の撮像光の偏光方向は変
えずにそのまま出射し、電圧がオフされたときには上記
Ｈ方向の撮像光の偏光方向を垂直（Ｖ）方向に変換して
出射する第１の偏光方向変換手段である第１の液晶板３
と、Ｖ方向の撮像光が照射されたときは光路を変えずに
そのまま出射し、また、Ｈ方向の撮像光が照射されたと
きには、該Ｈ方向の撮像光の光路を上記Ｖ方向の撮像光
の光路に対して例えば１／２画素ピッチ分水平方向の右
方向にシフトして出射する水平方向シフト手段であるＨ
用複屈折板４と、電圧がオンされたときには撮像光の偏
光方向は変えずにそのまま出射し、電圧がオフされたと
きには撮像光の偏光方向を９０°変換して出射する第２
の偏光方向変換手段である第２の液晶板５と、上記第２
の液晶板５からＨ方向の撮像光が照射されたときは光路
を変えずにそのまま出射し、また、Ｖ方向の撮像光が照
射されたときには、該Ｖ方向の撮像光の光路を上記Ｈ方
向の撮像光の光路に対して例えば１／２画素ピッチ分垂
直方向にシフトして出射する垂直方向シフト手段である
Ｖ用複屈折板６とを有している。

【００３８】また、上記固体撮像装置は、上記Ｖ用複屈
折板６からの各撮像光を受光して光電変換を行い、アナ
ログ信号である撮像信号を形成して出力する固体撮像素
子であるＣＣＤイメージセンサ７と、上記ＣＣＤイメー
ジセンサ７からの撮像信号をデジタル化することにより
撮像データを形成して出力するＡ／Ｄ変換器８と、上記
Ａ／Ｄ変換器８からの撮像データを例えばフィールド毎
に切り換えて出力する切り換えスイッチ９と、上記切り
換えスイッチ９を介して供給される第１フィールドの撮
像データを記憶する第１のメモリ１０と、上記切り換え
スイッチ９を介して供給される第２フィールドの撮像デ
ータを記憶する第２のメモリ１１と、上記切り換えスイ
ッチ９を介して供給される第３フィールドの撮像データ
を記憶する第３のメモリ１２と、上記切り換えスイッチ
９を介して供給される第４フィールドの撮像データを記
憶する第４のメモリ１３と、上記第１乃至第４のメモリ
１０，１１，１２，１３から読み出された撮像データか
ら１フィールド分の撮像データを形成してコンポーネン
トデータとして出力するマルチプレクサ１４とを有して
いる。

【００３９】なお、上記Ｈ用偏光子２，第１の液晶板３
及びＨ用複屈折板４でＨシフト部１５を構成しており、
上記第２の液晶板５及びＶ用複屈折板６でＶシフト部１
６を構成している。

【００４０】上記ＣＣＤイメージセンサ７は、例えばい
わゆるＮＴＳＣ方式対応の画素数が４０万画素のインタ
ーライン方式のものが用いられている。上記ＣＣＤイメ
ージセンサ７は、例えば図２に示すような各画素の配列
パターンとなっている。

【００４１】次に、このような構成を有する本実施例に
係る固体撮像装置の動作説明をする。

【００４２】まず、図１において、撮像光はレンズ１を
介して集束され、上記Ｈ用偏光子２に照射される。

【００４３】上記Ｈ用偏光子２は、上記撮像光から偏光
方向がＨ方向の撮像光を抽出し、これを上記第１の液晶
板３に照射する。

【００４４】上記第１の液晶板３は、電圧がオンされる
と上記Ｈ用偏光子２から照射されるＨ方向の撮像光の偏
光方向は変えずにそのまま出射し、電圧がオフされると
上記Ｈ方向の撮像光の偏光方向をＶ方向に変換して出射
する。

【００４５】具体的には、上記第１の液晶板３には、図
３（ａ）に示す時刻ｔ１〜時刻ｔ２間である第１フィー
ルドに電圧がオフされ、時刻ｔ２〜時刻ｔ３間である第
２フィールドに電圧がオンされ、時刻ｔ３〜時刻ｔ４間
である第３フィールドに電圧がオフされ、時刻ｔ４〜時
刻ｔ５間である第４フィールドに電圧がオンされるよう
になっている。このため、上記第１の液晶板３からは、
第１フィールド及び第３フィールド即ち奇数フィールド
には偏光方向がＶ方向の撮像光が出射され、第２フィー
ルド及び第４フィールド即ち偶数フィールドには偏光方
向がＨ方向の撮像光がそのまま出射されることとなる。

【００４６】上記第１の液晶板３から出射される各撮像
光は、次に上記Ｈ用複屈折板４に照射される。

【００４７】上記Ｈ用複屈折板４は、上記Ｖ方向の撮像
光が照射されると、該Ｖ方向の撮像光の光路は変えずに
そのまま出射し、上記Ｈ方向の撮像光が照射されると該
Ｈ方向の撮像光の光路を、上記Ｖ方向の撮像光の光路に
対して１／２画素ピッチ分水平方向の右方向にシフトし
て出射する。

【００４８】上述のように、上記Ｈ用複屈折板４には、
奇数フィールドには上記Ｖ方向の撮像光が照射され、偶
数フィールドには上記Ｈ方向の撮像光が照射される。こ
のため、上記Ｈ用複屈折板４からは、奇数フィールドに
はシフトの行われない偏光方向がＶ方向の撮像光が出射
され、偶数フィールドには水平方向の右方向に１／２画
素ピッチ分シフトされた偏光方向がＨ方向の撮像光が出
射される。

【００４９】上記Ｈ用複屈折板４から出射される上記各
撮像光は次に上記第２の液晶板５に照射される。

【００５０】上記第２の液晶板５は、電圧がオンされる
と、照射される撮像光の偏光方向を回転させないで出射
し、電圧がオフされると、照射される撮像光の偏光方向
を９０度回転させて出射する。この第２の液晶板５は、
図３（ｂ）に示す時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間である第１フ
ィールドに電圧がオンされ、時刻ｔ２〜時刻ｔ４の間で
ある第２及び第３フィールドに電圧がオフされ、時刻ｔ
４〜時刻ｔ５の間である第４フィールドに電圧がオンさ
れるようになっている。

【００５１】このため、上記図３（ｂ）に示す第１フィ
ールドには、偏光方向がＶ方向であり、シフトなしの撮
像光（シフト無Ｖ撮像光）が上記第２の液晶板５から出
射され、第２フィールドには、偏光方向がＶ方向であ
り、上記Ｖ方向に１／２画素ピッチ分シフトされた撮像
光（シフト有Ｖ撮像光）が上記第２の液晶板５から出射
される。また、第３フィールドには、偏光方向がＨ方向
であり、上記シフトのされていない撮像光（シフト無Ｈ
撮像光）が上記第２の液晶板５から出射され、第４フィ
ールドには偏光方向がＨ方向であり、水平方向の右方向
に１／２画素ピッチ分シフトされた撮像光（シフト有Ｈ
撮像光）が上記第２の液晶板５から出射される。

【００５２】上記Ｖ用複屈折板６は、偏光方向がＨ方向
の撮像光が照射された場合は、光路をずらすこと無くそ
のまま出射し、偏光方向がＶ方向の撮像光が照射された
場合、その光路を、上記Ｈ方向の撮像光を出射する光路
に対して１／２画素ピッチ分Ｖ方向の下方向にシフトし
て出射する。上記Ｖ用複屈折板６から出射される上記各
撮像光は、それぞれ上記ＣＣＤイメージセンサ７に照射
される。

【００５３】このため、上記図３（ｂ）に示す第１フィ
ールドには、図４に１点鎖線で示す１／２画素ピッチ分
Ｖ方向にシフトされた撮像光が上記ＣＣＤイメージセン
サ７に照射され、第２フィールドには、図４に点線で示
す１／２画素ピッチ分Ｈ方向及びＶ方向にシフトされた
撮像光が上記ＣＣＤイメージセンサ７に照射される。ま
た、第３フィールドには、図４に太線で示す上記シフト
無Ｈ撮像光がそのまま上記ＣＣＤイメージセンサ７に照
射され、第４フィールドには、図４に細線で示す１／２
画素ピッチ分Ｈ方向にシフトされた撮像光が上記ＣＣＤ
イメージセンサ７に照射される。

【００５４】このように、本実施例に係る固体撮像装置
は、Ｈシフト部１５により撮像光のＨ方向のシフトを行
った後に、さらにＶシフト部１６において撮像光のＶ方
向のシフトを行う際に、上記Ｈ用複屈折板４から出射さ
れるＨ方向の撮像光又はＶ方向の撮像光をλ／４板及び
Ｖ用偏光子でＶ方向シフト用の撮像光に変換する必要が
ないため、上記シフトに伴う光量ロスを防止することが
できる。また、上記λ／４板及びＶ用偏光子を設ける必
要がないため、ローコスト化を達成することができ、当
該固体撮像装置を設けるビデオカメラ装置等の機器の小
型化に貢献することができる。

【００５５】そして、上記ＣＣＤイメージセンサ７によ
り得られる各フィールドの撮像信号はそれぞれ上記Ａ／
Ｄ変換器８に供給される。

【００５６】上記Ａ／Ｄ変換器８は、アナログ信号であ
る上記撮像信号をデジタル化することにより撮像データ
を形成して出力する。

【００５７】ここで、上記切り換えスイッチ９は、各フ
ィールドの撮像データをそれぞれ第１乃至第４のメモリ
１０，１１，１２，１３に書き込むたに切り換えられ
る。

【００５８】以上、第１乃至第４の画像シフトにより、
シフトしない場合に比べ、画像は水平・垂直ともに２倍
のサンプリング点の出力を上記ＣＣＤイメージセンサ７
から得ることができる。この出力を記憶した第１乃至第
４のメモリ１０，１１，１２，１３を読み出し、マルチ
プレクサ１４の出力端子１７から高解像度の撮像データ
を得ることができる。

【００５９】なお、上記固体撮像素子としてＮＴＳＣ方
式対応の４０万画素の白黒ＣＣＤイメージセンサ７を用
いることとしたが、これは、例えば高品位テレビジョン
対応の２００万画素のＣＣＤイメージセンサ等を用いる
ようにしても良い。この場合、画素数及びライン数が通
常のＮＴＳＣ方式用のＣＣＤイメージセンサよりも多い
うえ、上述の結果を得られるため、さらに高解像度な画
像を得ることができる。また、カラーカメラに対しても
同様な応用ができる。

【００６０】次に、図５に示す実施例は、タイミングジ
ェネレータ２０から供給される制御信号ｅ₁ ，ｅ₂ に応
じた撮像動作を行うカラー撮像部３０を備えるカラーカ
メラに本発明を適用したものである。なお、この図５に
は、上記カラーカメラの赤色撮像信号の処理系のみを示
してある。

【００６１】上記カラー撮像部３０は、図６に示すよう
に構成されている。すなわち、このカラー撮像部３０
は、撮像光を色分解プリズム３８により３原色成分に色
分解して、３枚のＣＣＤイメージセンサ３９Ｒ，３９
Ｇ，３９Ｂによりカラー撮像を行う３板式のカラー撮像
部であって、撮像レンズ３１を介して入射される撮像光
を上記色分解プリズム３８に導く光路中に順次配設され
た偏光板３２，第１の液晶板３３，第１の複屈折板３
４，第２の液晶板３５，第２の複屈折板３６及び位相差
板３７を備えてなる。

【００６２】上記偏光板３２は、上記撮像レンズ３１を
介して入射される撮像光に対し、ｘ方向の偏光成分だけ
を通過する。

【００６３】また、上記第１の液晶板３３は、上記偏光
板３２を介して入射される偏光方向がｘ方向の撮像光に
対し、上記タイミングジェネレータ２０から供給される
制御信号ｅ₁ に応じて動作する偏光方向変換手段として
機能するものであって、上記制御信号ｅ₁ が論理「１」
のときには偏光方向がｘ方向の撮像光をそのまま出射
し、上記制御信号ｅ₁ が論理「０」のときには偏光方向
を９０°変換して、偏光方向がｙ方向の撮像光を出射す
る。そして、上記第１の複屈折板３４は、上記第１の液
晶板３３を介して入射される撮像光に対し、水平方向シ
フト手段として機能するものであって、偏光方向がｙ方
向の撮像光は光路を変えずにそのまま出射し、また、偏
光方向がｘ方向の撮像光は光路を上記ｙ方向の撮像光の
光路に対して例えば１／２画素ピッチ分水平方向の右方
向にシフトして出射する。

【００６４】また、上記第２の液晶板３５は、上記第１
の複屈折板３４を介して入射される撮像光に対し、上記
タイミングジェネレータ２０から供給される制御信号ｅ
₂ に応じて動作する偏光方向変換手段として機能するも
のであって、上記制御信号ｅ₂ が論理「１」のときには
偏光方向を変えずにそのまま出射し、上記制御信号ｅ ₁
が論理「０」のときには偏光方向を９０°変換して出射
する。そして、上記第２の複屈折板３６は、上記第２の
液晶板３５を介して入射される撮像光に対し、垂直方向
シフト手段として機能するものであって、偏光方向がｙ
方向の撮像光は光路を変えずにそのまま出射し、また、
偏光方向がｘ方向の撮像光は光路を上記ｙ方向の撮像光
の光路に対して例えば１／２画素ピッチ分垂直方向の下
方向にシフトして出射する。

【００６５】さらに、上記位相差板３７は、上記第２の
複屈折板３６を介して入射される直線偏光の撮像光を円
偏光の撮像光に変換する。

【００６６】このような構成のカラー撮像部３０は、上
記タイミングジェネレータ２０から供給される制御信号
ｅ₁ ，ｅ₂ に応じて、次の表１に示すような撮像動作を
行う。

【００６７】

【表１】

【００６８】すなわち、各制御信号ｅ₁ ，ｅ₂ がともに
論理「０」の第１の制御状態では、図７に奇数フィール
ドにおけるサンプリング位置及び偶数フィールドにお
けるサンプリング位置’を示してあるように、画像シ
フトなしの通常の撮像動作を行う。

【００６９】また、各制御信号ｅ₁ ，ｅ₂ がともに論理
「１」の第２の制御状態では、図７に奇数フィールドに
おけるサンプリング位置及び偶数フィールドにおける
サンプリング位置’を示してあるように、上記第１の
制御状態における各サンプリング位置，’に対し
て、水平方向に１／２画素ピッチＰ_H だけ画像シフトし
た撮像動作を行う。

【００７０】また、制御信号ｅ₁ が論理「０」で制御信
号ｅ₂ が論理「１」の第３の制御状態では、図７に奇数
フィールドにおけるサンプリング位置及び偶数フィー
ルドにおけるサンプリング位置’を示してあるよう
に、上記第１の制御状態における各サンプリング位置
，’に対して、垂直方向に１／２画素ピッチＰ_V だ
け画像シフトした撮像動作を行う。

【００７１】さらに、制御信号ｅ₁ が論理「１」で制御
信号ｅ₂ が論理「０」の第４の制御状態では、図７に奇
数フィールドにおけるサンプリング位置及び偶数フィ
ールドにおけるサンプリング位置’を示してあるよう
に、上記第１の制御状態における各サンプリング位置
，’に対して、水平方向に１／２画素ピッチＰ_H だ
け画像シフトさらに垂直方向に１／２画素ピッチＰ_V だ
け画像シフトした撮像動作を行う。

【００７２】そして、この実施例において、上記カラー
撮像部３０に各制御信号ｅ₁ ，ｅ₂を与えるタイミング
ジェネレータ２０は、本発明に係る固体撮像装置におけ
る第１，第２の偏光方向変換手段に印加する制御電圧を
発生する制御電圧発生手段として機能するものであっ
て、その動作モードが動作モード設定部２５により次の
第１乃至第３の動作モードに切り換え設定されるように
なっている。

【００７３】すなわち、第１の動作モードでは、図８に
示すように、上記第１の制御状態，第２の制御状態，第
３の制御状態及び第４の制御状態の各制御信号ｅ₁ ，ｅ
₂ をフレーム順次に上記カラー撮像部３０に与える。こ
れにより、上記カラー撮像部３０は、第１フレーム期間
には画像シフトなしの通常の撮像動作を行って得られる
各サンプリング位置，’の撮像信号を出力し、第２
フレーム期間には画像を水平シフトした撮像動作を行っ
て得られる各サンプリング位置，’の撮像信号を出
力し、第３フレーム期間には画像を垂直シフトした撮像
動作を行って得られる各サンプリング位置，’の撮
像信号を出力し、第４フレーム期間には画像を斜めシフ
トした撮像動作を行って得られる各サンプリング位置
，’の撮像信号を出力する。なお、ＣＣＤイメージ
センサによる撮像信号は、各露光期間から１フィールド
遅れて出力される。

【００７４】また、第２の動作モードでは、上記第１の
制御状態，第２の制御状態，第３の制御状態及び第４の
制御状態のうちの特定の２種類の制御状態、例えば図９
に示すように、上記第１の制御状態及び第４の制御状態
の各制御信号ｅ₁ ，ｅ₂ をフレーム順次に上記カラー撮
像部３０に与える。これにより、上記カラー撮像部３０
は、第１フィールド期間には画像シフトなしの通常の撮
像動作を行って得られる各サンプリング位置，’の
撮像信号を出力し、第２フィールド期間には画像を斜め
シフトした撮像動作を行って得られる各サンプリング位
置，’の撮像信号を出力する。

【００７５】さらに、第３の動作モードでは、上記第１
の制御状態，第２の制御状態，第３の制御状態及び第４
の制御状態のうちの特定の１種類の制御状態、例えば図
１０に示すように、上記第２の制御状態の各制御信号ｅ
₁ ，ｅ₂ を上記カラー撮像部３０に与える。これによ
り、上記カラー撮像部３０は、画像を水平シフトした撮
像動作を行って得られる各サンプリング位置，’の
撮像信号を出力する。

【００７６】そして、このような撮像動作を行う上記カ
ラー撮像部３０により得られる撮像信号は、図５に示す
ように、Ａ／Ｄ変換器４０によりディジタル化されて、
直接及びラッチ部５０を介してセレクタ部６０に供給さ
れ、このセレクタ部６０を介して記憶部７０の各メモリ
７１〜７８にフィールド毎に書き込まれるようになって
いる。

【００７７】上記Ａ／Ｄ変換器４０は、上記タイミング
ジェネレータ２０からスイッチ４５を介して第１又は第
２のクロックＣＫ₁ ，ＣＫ₂ が選択的に供給されるよう
になっており、上記カラー撮像部３０からの撮像信号に
ついて、上述の第１の動作モード時には周波数がｆ₀ ／
２の第１のクロックＣＫ₁ に同期したＡ／Ｄ変換動作を
行い、また、上述の第２及び第３の動作モード時には周
波数がｆ₀ の第２のクロックＣＫ₁ に同期したＡ／Ｄ変
換動作を行う。

【００７８】また、上記ラッチ部５０は、上記タイミン
グジェネレータ２０から供給される周波数がｆ₀ の第２
のクロックＣＫ₂ に同期したラッチ動作を行う第１乃至
第３のラッチ回路５１〜５３と、上記タイミングジェネ
レータ２０から供給される周波数がｆ₀ ／２の第２のク
ロックＣＫ₁ に同期したラッチ動作を行う第４乃至第７
のラッチ回路５４〜５７とからなる。

【００７９】上記第１及び第２のラッチ回路５１，５２
は、上記Ａ／Ｄ変換器４０により撮像信号をディジタル
化して得られた撮像データに対し、それぞれ上記第２の
クロックＣＫ₂ に同期したラッチ動作を行う。そして、
上記第１のラッチ回路５１は、上記第２のクロックＣＫ
₂ に同期したラッチ出力を上記第４のラッチ回路５４に
供給する。また、上記第２のラッチ回路５２は、上記第
２のクロックＣＫ₂ に同期したラッチ出力を上記第３の
ラッチ回路５３及び第７のラッチ回路５７に供給する。
さらに、上記第３のラッチ回路５３は、上記第２のラッ
チ回路５２のラッチ出力に対し、上記第２のクロックＣ
Ｋ₂ に同期したラッチ動作を行い、そのラッチ出力を上
記第６のラッチ回路５６に供給する。

【００８０】そして、上記第４のラッチ回路５４は、上
記第１のラッチ回路５１のラッチ出力に対し、上記第１
のクロックＣＫ₁ に同期したラッチ動作を行い、そのラ
ッチ出力を上記セレクタ部６０に供給する。また、上記
第５のラッチ回路５５は、上記Ａ／Ｄ変換器４０から供
給される撮像データに対し、上記第１のクロックＣＫ₁
に同期したラッチ動作を行い、そのラッチ出力を上記セ
レクタ部６０に供給する。また、上記第６のラッチ回路
５６は、上記第３のラッチ回路５３のラッチ出力に対
し、上記第１のクロックＣＫ₁ に同期したラッチ動作を
行い、そのラッチ出力を上記セレクタ部６０に供給す
る。さらに、上記第７のラッチ回路５７は、上記第２の
ラッチ回路５２のラッチ出力に対し、上記第１のクロッ
クＣＫ₁ に同期したラッチ動作を行い、そのラッチ出力
を上記セレクタ部６０に供給する。

【００８１】また、上記セレクタ部６０は、その動作状
態が上記動作モード設定部２５により設定されるように
なっており、上記第１の動作モード時には上記Ａ／Ｄ変
換器４０から直接供給される撮像データを上記記憶部７
０の各メモリ７１〜７８に供給し、また、上記第１の動
作モード時には上記Ａ／Ｄ変換器４０から上記ラッチ部
５０を介して供給される撮像データを上記記憶部７０の
各メモリ７１〜７８に供給する。

【００８２】さらに、上記記憶部７０は、それぞれ１フ
ィールド分の画像データを記憶する記憶容量を有する第
１乃至第８のメモリ７１〜７８からなり、上記動作モー
ド設定部２５により設定された第１乃至第３の動作モー
ドに応じたライトイネーブリル信号ＷＥ₁ 〜ＷＥ₈ が上
記タイミングジェネレータ２０から供給されることによ
り、各フィールドの撮像データが次のように書き込まれ
るようになっている。

【００８３】先ず、上記第１の動作モード時には、上記
Ａ／Ｄ変換器４０から直接供給される撮像データのう
ち、第１フィールドの撮像データすなわち画像シフトな
しの通常の撮像動作を行って得られた各サンプリング位
置の撮像データが第１のメモリ７１に書き込まれ、第
２フィールドの撮像データすなわち画像シフトなしの通
常の撮像動作を行って得られた各サンプリング位置’
の撮像データが第５のメモリ７５に書き込まれ、第３フ
ィールドの撮像データすなわち画像を水平シフトした撮
像動作を行って得られた各サンプリング位置の撮像デ
ータが第２のメモリ７２に書き込まれ、第４フィールド
の撮像データすなわち画像を水平シフトした撮像動作を
行って得られた各サンプリング位置’の撮像データが
第６のメモリ７６に書き込まれ、第５フィールドの撮像
データすなわち画像を垂直シフトした撮像動作を行って
得られた各サンプリング位置の撮像データが第３のメ
モリ７３に書き込まれ、第６フィールドの撮像データす
なわち画像を垂直シフトした撮像動作を行って得られた
各サンプリング位置’の撮像データが第７のメモリ７
７に書き込まれ、第７フィールドの撮像データすなわち
画像を斜めシフトした撮像動作を行って得られた各サン
プリング位置の撮像データが第４のメモリ７４に書き
込まれ、第８フィールドの撮像データすなわち画像を斜
めシフトした撮像動作を行って得られた各サンプリング
位置’の撮像データが第８のメモリ７８に書き込まれ
る。

【００８４】また、上記第２の動作モード時には、上記
Ａ／Ｄ変換器４０から上記ラッチ部５０を介して供給さ
れる撮像データのうち、第１フィールドの撮像データと
して例えば画像シフトなしの通常の撮像動作を行って得
られた各サンプリング位置の撮像データが上記第１及
び第２のメモリ７１，７２に書き込まれ、第２フィール
ドの撮像データとして画像シフトなしの通常の撮像動作
を行って得られた各サンプリング位置’の撮像データ
が上記第５及び第６のメモリ７５，７６に書き込まれ、
第３フィールドの撮像データとして例えば画像を斜めシ
フトした撮像動作を行って得られた各サンプリング位置
の撮像データが上記第３及び第４のメモリ７３，７４
に書き込まれ、第４フィールドの撮像データとして画像
を斜めシフトした撮像動作を行って得られた各サンプリ
ング位置’の撮像データが上記第７及び第８のメモリ
７７，７８に書き込まれる。

【００８５】さらに、上記第２の動作モード時には、上
記Ａ／Ｄ変換器４０から上記ラッチ部５０を介して供給
される撮像データのうち、第１フィールドの撮像データ
として例えば画像を水平シフトした撮像動作を行って得
られた各サンプリング位置の撮像データが上記第１及
び第２のメモリ７１，７２に書き込まれ、第２フィール
ドの撮像データとして画像を斜めシフトした撮像動作を
行って得られた各サンプリング位置’の撮像データが
上記第５及び第６のメモリ７５，７６に書き込まれる。

【００８６】そして、このようにして各動作モードでの
撮像データが書き込まれる上記記憶部７０の各メモリ７
１〜７８は、図１１に示すように、書き込まれた撮像デ
ータが読み出しクロックＣＫ_R により順次読み出され、
第１，第３，第５及び第７のメモリ７１，７３，７５，
７７から読み出された撮像データがマルチプレクサ８０
に直接供給され、また、第２，第４，第６及び第８のメ
モリ７２，７４，７６，７８から読み出された撮像デー
タがそれぞれラッチ回路７２ａ，７４ａ，７６ａ，７８
ａを介して上記マルチプレクサ８０に供給されるように
なっている。

【００８７】上記マルチプレクサ８０は、上記クロック
ＣＫ_R の周波数ｆ_R の２倍の周波数２ｆ_R の制御信号に
応じた切り換え動作を行う第１乃至第４のスイッチ８１
〜８４と、ライン周波数の制御信号Ｈ_R に応じた切り換
え動作を行う第５及び第６のスイッチ８５，８６と、動
作モードに応じて切り換え設定される第７のスイッチ８
７とからなる。

【００８８】このマルチプレクサ８０において、上記第
１のスイッチ８１は、上記第１のメモリ７１から読み出
された撮像データと上記第２のメモリ７２からラッチ回
路７２ａを介して読み出された撮像データとを切り換え
て２ｆ_R レートのさるデータを合成し、上記第２のスイ
ッチ８２は、上記第３のメモリ７３から読み出された撮
像データと上記第４のメモリ７４からラッチ回路７４ａ
を介して読み出された撮像データとを切り換えて２ｆ_R
レートのさるデータを合成し、上記第３のスイッチ８３
は、上記第５のメモリ７５から読み出された撮像データ
と上記第６のメモリ７６からラッチ回路７６ａを介して
読み出された撮像データとを切り換えて２ｆ_R レートの
さるデータを合成し、上記第４のスイッチ８４は、上記
第７のメモリ７７から読み出された撮像データと上記第
８のメモリ７８からラッチ回路７８ａを介して読み出さ
れた撮像データとを切り換えて２ｆ_R レートの撮像デー
タを合成する。

【００８９】また、上記第５のスイッチ８５は、上記第
１乃至第４のスイッチ８１〜８４により合成された２ｆ
_R レートの撮像データを線順次に選択することにより、
上記第１乃至第８のメモリ７１〜７８から読み出された
撮像データからノンインターレースの撮像データを合成
する。

【００９０】また、上記第６のスイッチ８６は、上記第
１及び第３のスイッチ８１，８３により合成された２ｆ
_R レートの撮像データを線順次に選択することにより、
上記第１，第２，第５及び第６のメモリ７１，７２，７
５，７６から読み出された各撮像データからノンインタ
ーレースの撮像データを合成する。

【００９１】そして、上記第７のスイッチ８７は、上記
動作モード設定部２５により切り換え設定されるように
なっており、第１及び第２の動作モード時には上記第５
のスイッチ８５を介して得られる画像データを選択して
Ｄ／Ａ変換器９０に供給し、第３の動作モード時には上
記第６のスイッチ８６を介して得られる画像データを選
択して上記Ｄ／Ａ変換器９０に供給する。すなわち、上
記第７のスイッチ８７は、上記第１及び第２の動作モー
ド時には、上記第１乃至第８のメモリ７１〜７８から読
み出された撮像データから上記第１乃至第５のスイッチ
８１〜８５により合成されたノンインターレースの撮像
データを上記Ｄ／Ａ変換器９０に供給し、また、上記第
３の動作モード時には、上記第１，第２，第５及び第６
のメモリ７１，７２，７５，７６から読み出された各撮
像データから上記第１、第３及び第６のスイッチ８１，
８３，８６により合成されたノンインターレースの撮像
データを上記Ｄ／Ａ変換器９０に供給する。

【００９２】上記Ｄ／Ａ変換器９０は、上記第７のスイ
ッチ７８を介して供給される各動作モードの撮像データ
をアナログ化してノンインターレースの撮像信号として
出力する。

【００９３】

【発明の効果】本発明に係る撮像装置では、制御電圧に
応じて動作する第１及び第２の偏光方向変換手段を独立
に制御することより、シフトされることなくそのまま上
記撮像素子に照射される撮像光の位置を基準として、垂
直方向に所定量だけシフトされた撮像光、水平方向に所
定量だけシフトされた撮像光、所定量だけ垂直方向及び
水平方向にシフトされた、すなわち斜めにシフトされた
撮像光を上記撮像素子に照射することができ、二次元サ
ンプリング点の数を４倍に増加して垂直解像度及び水平
解像度の両方の解像度を同時に上げることができる。

【００９４】また、従来のように、偏光方向を一度垂直
方向に変換した撮像光をλ／４板により円偏光の撮像光
に変換し、この撮像光から水平用偏光子により偏光方向
が水平方向の撮像光を抽出するような無理な構成とする
ことなく、上記水平方向及び垂直方向のシフトを可能と
することができるため、光量ロスを防止することができ
るうえ、上記λ／４板及び水平用偏光子を省略する部品
点数の削減し、低コスト化、及び、機器の小型化を図る
ことができる。

【００９５】さらに、本発明に係る撮像装置では、上記
第１，第２の偏光方向変換手段へ印加する制御電圧を発
生する制御電圧発生手段の動作モードを動作モード設定
手段を設定することにより、３方位シフトにより解像度
を向上させた撮像動作を行う第１の動作モードと、１方
位シフトにより解像度を向上させた撮像動作を行う第２
の動作モードと、画像シフトを行わない通常の撮像動作
を行う第３の動作モードとを切り換えて、所望の解像度
での撮像動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】上記実施例の撮像装置に設けられているＣＣＤ
イメージセンサの画素の配列パターンを説明するための
模式図である。

【図３】上記実施例の撮像装置に設けられている第１，
第２の液晶板を駆動する電圧のオンオフのタイミングを
説明するためのタイミングチャートである。

【図４】上記実施例の撮像装置に設けられているＣＣＤ
イメージセンサに照射する撮像光の照射位置を説明する
ための模式図である。

【図５】本発明に係る撮像装置の他の実施例を示すブロ
ック図である。

【図６】上記他の実施例の撮像装置のカラー撮像部の構
成を示すブロック図である。

【図７】上記カラー撮像部における画像のサンプリング
位置を示す図である。

【図８】上記カラー撮像部に与えられる第１の撮像モー
ドでの制御信号を示すタイミングチャートである。

【図９】上記カラー撮像部に与えられる第２の撮像モー
ドでの制御信号を示すタイミングチャートである。

【図１０】上記カラー撮像部に与えられる第３の撮像モ
ードでの制御信号を示すタイミングチャートである。

【図１１】上記他の実施例の撮像装置におけるマルチプ
レクサの構成を示す回路図である。

【図１２】従来の斜めシフトを行う固体撮像装置のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・レンズ ２・・・・・・・・・・Ｈ用偏光子 ３・・・・・・・・・・第１の液晶板 ４・・・・・・・・・・Ｈ用複屈折板 ５・・・・・・・・・・第２の液晶板 ６・・・・・・・・・・Ｖ用複屈折板 ７・・・・・・・・・・ＣＣＤイメージセンサ ８・・・・・・・・・・Ａ／Ｄ変換器 ９・・・・・・・・・・切り換えスイッチ １０〜１３・・・・・・メモリ １１・・・・・・・・・第２のメモリ １４・・・・・・・・・マルチプレクサ ２０・・・・・・・・・タイミングジェネレータ ２５・・・・・・・・・動作モード設定部 ３０・・・・・・・・・カラー撮像部 ３１・・・・・・・・・撮像レンズ ３２・・・・・・・・・偏光板 ３３・・・・・・・・・第１の液晶板 ３４・・・・・・・・・第１の複屈折板 ３５・・・・・・・・・第２の液晶板 ３６・・・・・・・・・第２の複屈折板 ３７・・・・・・・・・位相差板 ３８・・・・・・・・・色分解プリズム ３９Ｒ〜３９Ｂ・・・・カラー撮像部 ４０・・・・・・・・・Ａ／Ｄ変換器 ５０・・・・・・・・・ラッチ部 ６０・・・・・・・・・セレクタ部 ７０・・・・・・・・・記憶部 ８０・・・・・・・・・マルチプレクサ ９０・・・・・・・・・Ｄ／Ａ変換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射される撮像光のうち所定の偏光方向
   の撮像光のみを透過させる偏光手段と、 制御電圧に応じて上記偏光手段からの撮像光の偏光方向
   を変換して出射する第１の偏光方向変換手段と、 上記第１の偏光方向変換手段からの撮像光の偏光方向に
   応じて光路を所定量だけ垂直方向にシフトする垂直方向
   シフト手段と、 制御電圧に応じて上記垂直方向シフト手段からの撮像光
   の偏光方向を変換して出射する第２の偏光方向変換手段
   と、 上記第２の偏光方向変換手段からの撮像光の偏光方向に
   応じて光路を所定量だけ水平方向にシフトする水平方向
   シフト手段と、 上記水平方向シフト手段からの撮像光を受光して光電変
   換を行い撮像信号を形成して出力する撮像素子と、 上記第１，第２の偏光方向変換手段に印加する制御電圧
   を発生する制御電圧発生手段とを有し、 上記第１，第２の偏光方向変換手段に印加する制御電圧
   に応じて、上記撮像素子に照射する撮像光を水平方向，
   垂直方向及び斜め方向にシフトしながら撮像を行うこと
   を特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 上記制御電圧発生手段の動作モードを設
   定する動作モード設定手段を備え、 第１の動作モードでは、上記制御電圧発生手段により、
   シフトなし、水平方向シフト、垂直方向シフト及び斜め
   方向シフトの制御電圧をフレーム順次に発生し、第２の
   動作モードでは、シフトなし、水平方向シフト、垂直方
   向シフト又は斜め方向シフトのうちの特定の２種類の制
   御電圧をフレーム順次に発生し、第３の動作モードで
   は、シフトなし、水平方向シフト、垂直方向シフト又は
   斜め方向シフトのうちの特定の１種類の制御電圧を毎フ
   レーム発生することを特徴とする請求項１記載の撮像装
   置。