JPS63234766A - 走査光学系 - Google Patents
走査光学系Info
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- JPS63234766A JPS63234766A JP62070806A JP7080687A JPS63234766A JP S63234766 A JPS63234766 A JP S63234766A JP 62070806 A JP62070806 A JP 62070806A JP 7080687 A JP7080687 A JP 7080687A JP S63234766 A JPS63234766 A JP S63234766A
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- Japan
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- optical system
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- Pending
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 23
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
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- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
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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】
〔概要〕
本発明は固体撮像素子の高解像度化を図るため、被写体
よりの放射光を集光する光学系(レンズ)と固体撮像素
子との間に2枚の光透過板を挿入し、該2枚の光透過板
のそれぞれを積層型アクチュエータにより、光軸に対し
て直交する異なる2方向(水平、垂直方向)に振動させ
、固体撮像素子の視野を走査したものである。
よりの放射光を集光する光学系(レンズ)と固体撮像素
子との間に2枚の光透過板を挿入し、該2枚の光透過板
のそれぞれを積層型アクチュエータにより、光軸に対し
て直交する異なる2方向(水平、垂直方向)に振動させ
、固体撮像素子の視野を走査したものである。
また、アクチュエータによる光透過板の回転振動を円滑
に行うため、アクチュエータの可動部を常時圧力が加わ
る状態で接触させる構造としている。
に行うため、アクチュエータの可動部を常時圧力が加わ
る状態で接触させる構造としている。
本発明は撮像装置の走査光学系に係り、特に固体撮像素
子の画素間の不感領域を補間して高解像度化を図るよう
にした走査光学系に関するものである。
子の画素間の不感領域を補間して高解像度化を図るよう
にした走査光学系に関するものである。
撮像装置において高解像の画像を得るため、固体撮像素
子の微細化による素子数の増加が行なわれているが、素
子製造技術上の問題から未だ十分な素子数には至ってお
らず素子数の増加を短期的に実現することが困難である
。そこで、外部機構により高解像度化を実現する試みが
なされている。
子の微細化による素子数の増加が行なわれているが、素
子製造技術上の問題から未だ十分な素子数には至ってお
らず素子数の増加を短期的に実現することが困難である
。そこで、外部機構により高解像度化を実現する試みが
なされている。
従来の外部機構による高解像化はレンズの前方もしくは
後方に平面鏡を設置し、該平面鏡の回転により固体撮像
素子の視野を走査していた。
後方に平面鏡を設置し、該平面鏡の回転により固体撮像
素子の視野を走査していた。
第6図(a)は従来の走査方式の対物面走査の場合を示
し、レンズ2と被写体lとの間に走査鏡3を設け、ガル
バノスキャナ4の駆動により被写体lより放射された光
束を走査し、レンズ2を介して固体撮像素子面に結像さ
れた像を所定量変位(走査)する。
し、レンズ2と被写体lとの間に走査鏡3を設け、ガル
バノスキャナ4の駆動により被写体lより放射された光
束を走査し、レンズ2を介して固体撮像素子面に結像さ
れた像を所定量変位(走査)する。
また、第6図山)は従来の走査方式の像面走査の場合を
示し、レンズ2と固体撮像素子5との間に走査鏡3を設
け、レンズ2で集光された被写体lよりの放射光を固体
撮像素子5面を所定量変位(走査)する。
示し、レンズ2と固体撮像素子5との間に走査鏡3を設
け、レンズ2で集光された被写体lよりの放射光を固体
撮像素子5面を所定量変位(走査)する。
上記、従来の走査方式の走査光学系においては、走査鏡
3や走査鏡を駆動する駆動機構の寸法が大きくなるため
に撮像装置が大きくなるとともに、走査鏡3で反射させ
るための長い光路を必要とし、光学系が大きくなる。ま
た、走査鏡3の駆動は、一般にガルバノスキャナ等のメ
カニカル駆動部が用いられ、円滑な駆動を行うためにフ
ィーバツク制御する必要があり、その制御系の構成が複
雑となるとともに、設置スペースを必要とする。
3や走査鏡を駆動する駆動機構の寸法が大きくなるため
に撮像装置が大きくなるとともに、走査鏡3で反射させ
るための長い光路を必要とし、光学系が大きくなる。ま
た、走査鏡3の駆動は、一般にガルバノスキャナ等のメ
カニカル駆動部が用いられ、円滑な駆動を行うためにフ
ィーバツク制御する必要があり、その制御系の構成が複
雑となるとともに、設置スペースを必要とする。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、小型
で、且つ高速走査を行ない固体撮像素子の高解像度化に
対応することができる走査光学系を提供することを目的
としている。
で、且つ高速走査を行ない固体撮像素子の高解像度化に
対応することができる走査光学系を提供することを目的
としている。
第1図は本発明の走査光学系の原理模式図を示しており
、レンズ2と固体撮像素子5との間に光を透過する2枚
の平板(第1のフィルタ6、第2のフィルタ7)を平行
に挿入し、第1の光透過板(フィルタ)6および第2の
光透過板(フィルタ)7のそれぞれを積層型の第1の圧
電アクチュエータ8および第2の圧電アクチュエータ9
により高速に振動走査する構成としている。
、レンズ2と固体撮像素子5との間に光を透過する2枚
の平板(第1のフィルタ6、第2のフィルタ7)を平行
に挿入し、第1の光透過板(フィルタ)6および第2の
光透過板(フィルタ)7のそれぞれを積層型の第1の圧
電アクチュエータ8および第2の圧電アクチュエータ9
により高速に振動走査する構成としている。
また、前記第1および第2のフィルタの一部もしくは回
転軸10に取り付けられた突起部10aに積層型アクチ
ュエータ8.9の可動部8a、9aを常時圧力が加わる
状態で接触させ、前記接触状態で該二組のアクチュエー
タをそれぞれ周波数1位相をずらせて振動させる構成と
している。
転軸10に取り付けられた突起部10aに積層型アクチ
ュエータ8.9の可動部8a、9aを常時圧力が加わる
状態で接触させ、前記接触状態で該二組のアクチュエー
タをそれぞれ周波数1位相をずらせて振動させる構成と
している。
積層型圧電アクチュエータは、振動振幅(変位量)が小
さい欠点があるが、小型で負荷能力も大きく、且つ応答
速度が速(正確な変位量が得られる長所を有している。
さい欠点があるが、小型で負荷能力も大きく、且つ応答
速度が速(正確な変位量が得られる長所を有している。
第1フイルタ6および第2のフィルタ7は、それぞれ第
1の圧電アクチュエータ8および第2の圧電アクチュエ
ータ9の駆動により水平および垂直方向に所定量振動し
、固体撮像素子面内にある領域内を走査する。また、各
圧電アクチュエータにはそれぞれ周波数や位相をずらせ
た信号が印加され、第1のフィルタ6の水平走査と第2
のフィルタフの垂直走査の順序を規定し、固体撮像素子
面内にある領域内を走査するようにしている。
1の圧電アクチュエータ8および第2の圧電アクチュエ
ータ9の駆動により水平および垂直方向に所定量振動し
、固体撮像素子面内にある領域内を走査する。また、各
圧電アクチュエータにはそれぞれ周波数や位相をずらせ
た信号が印加され、第1のフィルタ6の水平走査と第2
のフィルタフの垂直走査の順序を規定し、固体撮像素子
面内にある領域内を走査するようにしている。
本奪明によれば、固体撮像素子の各画素間の狭い領域内
を走査する方式としたことにより、積層型圧電アクチュ
エータが有する振動振幅!(変位量)が小さい欠点を補
っている。また、小型で負荷能力も大きく、且つ応答速
度が速い長所を生かして前記領域内を高速に走査するこ
とにより、高解像度の画像を得ることを可能としている
。
を走査する方式としたことにより、積層型圧電アクチュ
エータが有する振動振幅!(変位量)が小さい欠点を補
っている。また、小型で負荷能力も大きく、且つ応答速
度が速い長所を生かして前記領域内を高速に走査するこ
とにより、高解像度の画像を得ることを可能としている
。
第1図は本発明の走査光学系の模式図、第2図は本発明
の一実施例の走査光学系の走査を説明するための図、第
3図(a)、 (b)は一実施例の圧電アクチュエータ
の駆動電圧波形図を示している。
の一実施例の走査光学系の走査を説明するための図、第
3図(a)、 (b)は一実施例の圧電アクチュエータ
の駆動電圧波形図を示している。
第1図において、光軸Hは、第1のフィルタ6の水平方
向での回転振動により、水平方向で走査され、また第2
のフィルタフの垂直方向での回転振動により、垂直方向
で走査されて固体撮像素子5に入射する。
向での回転振動により、水平方向で走査され、また第2
のフィルタフの垂直方向での回転振動により、垂直方向
で走査されて固体撮像素子5に入射する。
以上の走査光学系による固体撮像素子の走査方法を第2
図および第3図を参照して説明する。
図および第3図を参照して説明する。
第3図は、第1および第2の圧電アクチュエータ6およ
び7を駆動する電圧波形図を示しており、(a)は各フ
ィルタを同一周波数で、位相差を持たせて駆動する場合
、山)は各フィルタを異なる周波数で駆動する場合を示
す。図中のHレベルは固体撮像素子の視野を水平方向で
は右方向、垂直方向では下方に走査し、Lレベルでは上
記と反対方向に走査する。
び7を駆動する電圧波形図を示しており、(a)は各フ
ィルタを同一周波数で、位相差を持たせて駆動する場合
、山)は各フィルタを異なる周波数で駆動する場合を示
す。図中のHレベルは固体撮像素子の視野を水平方向で
は右方向、垂直方向では下方に走査し、Lレベルでは上
記と反対方向に走査する。
第2図は5(水平)×5(垂直)画素のC0D(チャー
シト・カップルド・デバイス)の画素配列を示す図であ
り、CODにおける各画素13−1〜13−25は、画
素の幅Vと画素間の間隔Wを同寸法で配列されている。
シト・カップルド・デバイス)の画素配列を示す図であ
り、CODにおける各画素13−1〜13−25は、画
素の幅Vと画素間の間隔Wを同寸法で配列されている。
かかるCODにおいて、いま、第3図(al、 (bl
l来示Aのタイミングでは固体撮像素子の視野は第2図
の■に対応し、Bのタイミングでは第2図の視野■に、
Cのタイミングでは第2図の視野■に、Dのタイミング
では第2図の視野■に対応する。
l来示Aのタイミングでは固体撮像素子の視野は第2図
の■に対応し、Bのタイミングでは第2図の視野■に、
Cのタイミングでは第2図の視野■に、Dのタイミング
では第2図の視野■に対応する。
このような走査を行うことにより、画素数は10×10
= 100となり、従来の走査方式による素子数5X
5=25の4倍の解像度が得られることになる。
= 100となり、従来の走査方式による素子数5X
5=25の4倍の解像度が得られることになる。
第4図は本発明の一実施例のフィルタの走査機構の模式
図、第5図は一実施例の圧電アクチュエータ可動部の機
構図を示している。
図、第5図は一実施例の圧電アクチュエータ可動部の機
構図を示している。
第4図において、フィルタ6(7)は、回転軸10上に
固定されており、圧電アクチュエータ8 (9)によっ
て回転軸10を中心として水平および垂直方向に所定量
繰り返し振動する。
固定されており、圧電アクチュエータ8 (9)によっ
て回転軸10を中心として水平および垂直方向に所定量
繰り返し振動する。
また、圧電アクチュエータ可動部の機構は、第5図に示
すように、圧電アクチュエータ8 (9)の可動部8a
(9a)の先端Aを鋼球状に加工し、フィルタ軸に設
けられた受動板11の一方の面と一点で接触するように
している。また受動板11は可動部8a (9a)の接
触面の裏面からスプリング12により加圧され、圧電ア
クチュエータ8.9に常時加重を加える。この常時加重
によって受動板11と圧電アクチュエータ8.9が密着
し、圧電アクチュエータの動作を安定化している。受動
板ll上での圧電アクチュエータの接触点を軸に近づけ
るほどフィルタの変位量は大きくなり、これにより圧電
アクチュエータの欠点である低変位量を補ことができる
。
すように、圧電アクチュエータ8 (9)の可動部8a
(9a)の先端Aを鋼球状に加工し、フィルタ軸に設
けられた受動板11の一方の面と一点で接触するように
している。また受動板11は可動部8a (9a)の接
触面の裏面からスプリング12により加圧され、圧電ア
クチュエータ8.9に常時加重を加える。この常時加重
によって受動板11と圧電アクチュエータ8.9が密着
し、圧電アクチュエータの動作を安定化している。受動
板ll上での圧電アクチュエータの接触点を軸に近づけ
るほどフィルタの変位量は大きくなり、これにより圧電
アクチュエータの欠点である低変位量を補ことができる
。
以上説明したように本発明によれば、積層型圧電アクチ
ュエータの高速応答性を保ちつつ、欠点である低変位量
を補なう高速走査光学系が実現できるため、固体撮像素
子のフレームタイムを増加させることなく高解像度化が
可能となる。
ュエータの高速応答性を保ちつつ、欠点である低変位量
を補なう高速走査光学系が実現できるため、固体撮像素
子のフレームタイムを増加させることなく高解像度化が
可能となる。
第1図は本発明の走査光学系の原理模式図、第2図は本
発明の一実施例の走査光学系の走査を説明するための図
、 第3図は一実施例の圧電アクチュエータの駆動電圧波形
図、 第4図は一実施例のフィルタの走査機構の模式第5図は
一実施例の圧電アクチュエータ可動部の模式図、 第6図は従来の走査光学系の模式図を示している。 図において、■は被写体、2はレンズ、3は走査鏡、4
はガルバノスキャナ、5は固体撮像素子(CCD) 、
6.7は光透過板(フィルタ)、8゜9は圧電アクチュ
エータ、8a、9aは可動部、1oは回転軸、10aは
突起部、11は受動板、12はスプリング、13−1−
13−25は画素である。 第1図 第2図 第3図 第4図 一失)舎イf’J/11tγクザiエータ笥着’7Qめ
に蛭弐゛b口第5図 (CI) n#J面走査 (b)橡面足左 侭/I籟ケ米−蹟式m 第6図
発明の一実施例の走査光学系の走査を説明するための図
、 第3図は一実施例の圧電アクチュエータの駆動電圧波形
図、 第4図は一実施例のフィルタの走査機構の模式第5図は
一実施例の圧電アクチュエータ可動部の模式図、 第6図は従来の走査光学系の模式図を示している。 図において、■は被写体、2はレンズ、3は走査鏡、4
はガルバノスキャナ、5は固体撮像素子(CCD) 、
6.7は光透過板(フィルタ)、8゜9は圧電アクチュ
エータ、8a、9aは可動部、1oは回転軸、10aは
突起部、11は受動板、12はスプリング、13−1−
13−25は画素である。 第1図 第2図 第3図 第4図 一失)舎イf’J/11tγクザiエータ笥着’7Qめ
に蛭弐゛b口第5図 (CI) n#J面走査 (b)橡面足左 侭/I籟ケ米−蹟式m 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被写体(1)よりの放射光を集光する光学系(2)と、
該集光光を検知する固体撮像素子(5)との間に回動す
る走査鏡(3)を挿入し、該走査鏡を振動させて前記光
学系により前記固体撮像素子面に結像された像位置を変
位させる走査光学系において、 前記走査鏡(3)に代わって二組の光透過板(6、7)
を用い、前記各光透過板の一部もしくは回転軸に取り付
けられた突起部に積層型アクチュエータ(8、9)の可
動部を常時圧力が加わる状態で接触させ、前記接触状態
で該二組のアクチュエータをそれぞれ周波数、位相をず
らせて振動させ、前記固体撮像素子面に結像された像を
固体撮像素子面内にある領域内で振動走査するようにし
たことを特徴とする走査光学系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62070806A JPS63234766A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 走査光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62070806A JPS63234766A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 走査光学系 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63234766A true JPS63234766A (ja) | 1988-09-30 |
Family
ID=13442169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62070806A Pending JPS63234766A (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 走査光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63234766A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06141148A (ja) * | 1992-05-26 | 1994-05-20 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 画像読取装置 |
-
1987
- 1987-03-24 JP JP62070806A patent/JPS63234766A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06141148A (ja) * | 1992-05-26 | 1994-05-20 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 画像読取装置 |
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