JPH0628455B2 - Zero-cross detection method for beat output in solid-state image sensor - Google Patents
Zero-cross detection method for beat output in solid-state image sensorInfo
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- JPH0628455B2 JPH0628455B2 JP60131392A JP13139285A JPH0628455B2 JP H0628455 B2 JPH0628455 B2 JP H0628455B2 JP 60131392 A JP60131392 A JP 60131392A JP 13139285 A JP13139285 A JP 13139285A JP H0628455 B2 JPH0628455 B2 JP H0628455B2
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Description
【発明の詳細な説明】 以下、本発明は次の順序で説明される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in the following order.
A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来の技術 D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例 G−1 レジストレーション調整装置の構成 (第2図参照) G−2 レジストレーション測定用テストチャートの構
成 (第1図,第3図および第4図参照) G−3 調整操作の手順 (第5図ないし第12図参照) H.発明の効果 A.産業上の利用分野 本発明は、固体撮像装置においてイメージセンサとして
用いられる電荷結合素子(CCD:Charge Coupled Devic
e)等の固体撮像素子により、所定の繰り返しピッチで
濃淡を繰り返す繰り返しパターンを撮像した場合に、そ
の撮像出力に含まれるビート成分のゼロクロス位置を検
出する方法に関し、例えば、上記固体撮像素子を撮像光
学系の所定位置に配置させる所謂レジストレーション調
整等を行う場合に適用される。A. Industrial application fields B. SUMMARY OF THE INVENTION C. Conventional Technology D. Problems to be Solved by the Invention E. Means for Solving Problems F. Action G. Example G-1 Configuration of registration adjusting device (see FIG. 2) G-2 Configuration of test chart for registration measurement (see FIGS. 1, 3, and 4) G-3 Procedure of adjustment operation ( 5 to 12) H. Effect of Invention A. The present invention relates to a charge coupled device (CCD) used as an image sensor in a solid-state imaging device.
For a method of detecting the zero-cross position of the beat component included in the imaging output when a repeating pattern in which light and shade are repeated at a predetermined repetition pitch is imaged by the solid-state imaging device such as e), for example, the solid-state imaging device is imaged. It is applied when performing so-called registration adjustment or the like in which the optical system is arranged at a predetermined position.
B.発明の概要 本発明は、固体撮像装置に用いられる固体撮像素子を撮
像光学系の所定位置に配置させる所謂レジストレーショ
ン調整等を行う場合に、固体撮像素子の絵素ピッチと所
定の関係にある繰り返しピッチで濃淡を繰り返す繰り返
しパターンを上記固体撮像素子により撮像することによ
り得られる撮像出力の上記絵素ピッチと繰り返しピッチ
との差に基づくビート成分について、上記固体撮像素子
の各絵素に対応する撮像出力の1絵素毎のレベル変化の
規則性に着目して、上記ビート成分のゼロクロス位置を
検出することにより、上記ビート成分の位相を簡単に検
出して上記固体撮像素子のレジストレーション調整を高
い精度で簡単に行い得るようにしたものである。B. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, when performing so-called registration adjustment or the like for arranging a solid-state image sensor used in a solid-state image sensor at a predetermined position of an image pickup optical system, repeats in a predetermined relationship with a pixel pitch of the solid-state image sensor. Regarding the beat component based on the difference between the picture element pitch and the repetition pitch of the imaging output obtained by imaging the repeating pattern in which the light and shade are repeated with the solid-state imaging element, imaging corresponding to each picture element of the solid-state imaging element Paying attention to the regularity of the level change for each picture element of the output, by detecting the zero-cross position of the beat component, the phase of the beat component can be easily detected and the registration adjustment of the solid-state image pickup device can be enhanced. It is designed to be easy and accurate.
C.従来の技術 一般に、カラー撮像装置では、撮像光を色分解系にて複
数の色成分に分解して、各色成分の被写体像をそれぞれ
CCD等の固体イメージセンサや撮像管にて撮像して得
られる各撮像出力からNTSC方式等の標準カラーテレ
ビジョン信号を形成して出力するようになっている。複
数のイメージセンサを用いたカラー撮像装置では、各イ
メージセンサにより撮像される各色成分の被写体像の重
ね合わせ、すなわち所謂レジストレーション調整を正確
に行った状態を確実に維持する必要がある。C. 2. Description of the Related Art Generally, in a color image pickup device, image pickup light is separated into a plurality of color components by a color separation system, and a subject image of each color component is obtained by a solid-state image sensor such as CCD or an image pickup tube. A standard color television signal of the NTSC system or the like is formed and output from each image output. In a color image pickup apparatus using a plurality of image sensors, it is necessary to surely maintain a state in which subject images of respective color components picked up by the image sensors are superposed, that is, a so-called registration adjustment is accurately performed.
従来の所謂3管式カラービデオカメラでは、色分解系の
3色分解プリズムと3本の撮像管をダイキャスト等にて
形成したハウジングに機械的に取り付け、テストチャー
ト等を撮影した出力信号しより機械的な位置調整を行
い、さらに、撮像管の偏向系を利用して撮像画面位置を
微調整することによって、各撮像管のレジストレーショ
ン調整を行っていた。In a conventional so-called three-tube color video camera, a three-color separation prism of a color separation system and three image pickup tubes are mechanically attached to a housing formed by die casting or the like, and an output signal obtained by photographing a test chart or the like is used. The registration of each image pickup tube is adjusted by mechanically adjusting the position and further finely adjusting the image pickup screen position using the deflection system of the image pickup tube.
このような3管式のカラービデオカメラに対して、CC
D等の固体撮像素子をイメージセンサとして用いる固体
カラー撮像装置では、撮像管のように電気的な撮像画面
位置調整を行うことができないので、各色成分の被写体
像をそれぞれ撮像する各固体イメージセンサに鉄等にて
形成したホルダを接合しておくとともに、色分解系の色
分解プリズムの各光射出部にもホルダを接合しておき、
各イメージセンサについて、第13図に調整方向を矢印
を付して示すように、 (1)水平方向の中心(矢印±X方向)調整 (2)垂直方向の中心(矢印±Y方向)調整 (3)バックフォーカス(矢印±Z方向)調整 (4)水平方向のあおり(矢印±RX方向)調整 (5)垂直方向のあおり(矢印±RY方向)調整 (6)ローテーション(矢印±RZ方向)調整 の6軸方向のレジストレーション調整を行った後に各ホ
ルダを半田付け等の熱溶着することによって、各固体イ
メージセンサを色分解プリズムの各射出面に取り付け固
定していた。For such a three-tube color video camera, CC
In a solid-state color image pickup device that uses a solid-state image pickup device such as D as an image sensor, it is not possible to electrically adjust the image pickup screen position like an image pickup tube. Therefore, in each solid-state image sensor that picks up a subject image of each color component, A holder made of iron or the like is joined, and a holder is also joined to each light emitting part of the color separation prism of the color separation system.
For each image sensor, the adjustment direction is indicated by the arrow in FIG. 13, (1) Horizontal center (arrow ± X direction) adjustment (2) Vertical center (arrow ± Y direction) adjustment ( 3) Back focus (arrow ± Z direction) adjustment (4) Horizontal tilt (arrow ± RX direction) adjustment (5) Vertical tilt (arrow ± RY direction) adjustment (6) Rotation (arrow ± RZ direction) adjustment After adjusting the registration in the 6-axis directions, the holders are heat-welded by soldering or the like to attach and fix the solid-state image sensors to the emission surfaces of the color separation prism.
D.発明が解決しようとする問題点 一般に、CCD等の固体イメージセンサは撮像管のよう
に電気的な撮像画面位置調整を行うことができないの
で、複数の固体イメージセンサを用いたカラー撮像装置
では、機械的に各イメージセンサのレジストレーション
を極めて高い精度に維持する必要がある。特に、所謂空
間絵素ずらし法を採用して高解像度化を図るようにした
固体カラー撮像装置では、上述の±X方向、矢印±Y方
向、±Z方向、±RX、±RY方向および±RZ方向の
6軸方向について、1μmオーダのレジストレーション
を確保する必要があり、従来より、上記レジストレーシ
ョン調整には多大な手間と時間を要していた。D. Problems to be Solved by the Invention In general, a solid-state image sensor such as a CCD cannot adjust the position of an electric image-pickup screen like an image pickup tube. Therefore, in a color image pickup apparatus using a plurality of solid-state image sensors, Therefore, it is necessary to maintain the registration of each image sensor with extremely high accuracy. Particularly, in the solid-state color image pickup device which adopts the so-called spatial pixel shift method to achieve high resolution, the above-mentioned ± X direction, arrow ± Y direction, ± Z direction, ± RX, ± RY direction and ± RZ It is necessary to secure a registration on the order of 1 μm in the six axial directions, and conventionally, it took a lot of time and effort to adjust the registration.
そこで、本発明は、固体撮像素子の絵素ピッチと所定の
関係にある繰り返しピッチで濃淡を繰り返す繰り返しパ
ターンを上記固体撮像素子により撮像することにより得
られる撮像出力に含まれるビート成分の位相を検出して
上記固体撮像素子のレジストレーション調整を高い精度
で簡単に行い得るようにすることを目的とする。Therefore, the present invention detects the phase of a beat component included in an imaging output obtained by capturing an image of a repeating pattern in which light and shade are repeated at a repeating pitch having a predetermined relationship with a pixel pitch of the solid-state image sensor. Then, it is an object of the present invention to easily perform registration adjustment of the solid-state image pickup device with high accuracy.
E.問題点を解決するための手段 本発明に係る固体撮像素子におけるビート出力のゼロク
ロス検出方法は、上述の問題点を解決するために、所定
の繰り返しピッチτpで濃淡を繰り返す繰り返しパター
ンを固体撮像素子で撮像することにより得られる撮像出
力の上記固体撮像素子の絵素ピッチτcと繰り返しピッ
チτpとの差に基づくビート成分について、ゼロクロス
位置を検出するにあたり、上記絵素ピッチτcに対し
て、絵素の配列方向の有効画像領域寸法をτoとして、 τp=2τc±Δ Δτc・τp/τo (nは1以上の任意の数) なる繰り返しピッチτpで濃淡を繰り返す繰り返しパタ
ーンの画像を上記固体撮像素子に与え、上記固体撮像素
子の各絵素に対応する撮像出力の1絵素毎のレベル変化
が2回連続して同方向であることを検出することによ
り、上記ビート成分のゼロクロス位置を検出することを
特徴とする。E. Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the beat output zero-cross detection method in the solid-state imaging device according to the present invention uses a solid-state imaging device to form a repeating pattern in which light and shade are repeated at a predetermined repetition pitch τp. Regarding the beat component based on the difference between the picture element pitch τc of the solid-state image pickup element and the repeating pitch τp of the image pickup output obtained by picking up an image, in detecting the zero-cross position, the picture element pitch τc Given an effective image area size in the array direction as τo, an image of a repeating pattern in which light and shade are repeated at a repeating pitch τp of τp = 2τc ± ΔΔτc · τp / τo (n is an arbitrary number of 1 or more) is given to the solid-state image sensor. , It is detected that the level change for each picture element of the imaging output corresponding to each picture element of the solid-state image pickup device is in the same direction twice consecutively. And by, and detecting a zero cross position of the beat component.
F.作用 本発明に係る固体撮像素子におけるビート出力のゼロク
ロス検出方法では、固体撮像素子の絵素ピッチτcに対
して、絵素の配列方向の有効画像領域寸法をτoとし
て、 τp=2τc±Δ Δ=nτc・τp/τo なる繰り返しピッチτpで濃淡を繰り返す繰り返しパタ
ーンを上記固体撮像素子で撮像することにより得られる
撮像出力に、上記絵素ピッチと繰り返しピッチとの差に
基づくビート成分が含まれる。上記ビート成分は、ゼロ
クロス位置以外では上記固体撮像素子の各絵素に対応す
る撮像出力の信号レベルの変化状態が1絵素毎に反転
し、ゼロクロス位置では上記固体撮像素子の1絵素毎の
レベル変化が2回連続して同方向になる。上記固体撮像
素子の1絵素毎のレベル変化が2回連続して同方向にな
ることを検出することにより、上記ビート成分のゼロク
ロス位置を検出することができる。F. Action In the beat output zero-cross detection method in the solid-state image sensor according to the present invention, τp = 2τc ± ΔΔ =, where τo is the effective image area size in the pixel array direction with respect to the pixel pitch τc of the solid-state image sensor. An imaging output obtained by imaging a repetitive pattern in which light and shade are repeated with a repetitive pitch τp of nτc · τp / τo includes a beat component based on the difference between the pixel pitch and the repetitive pitch. With respect to the beat component, the change state of the signal level of the imaging output corresponding to each picture element of the solid-state image sensor is inverted for each picture element except at the zero-cross position, and at the zero-cross position, for each picture element of the solid-state image sensor. The level changes are in the same direction twice. It is possible to detect the zero-cross position of the beat component by detecting that the level change for each picture element of the solid-state image pickup device is in the same direction twice consecutively.
G.実施例 以下、本発明に係る固体撮像素子におけるビート出力の
ゼロクロス検出方法の一実施例について、図面に従い詳
細に説明する。G. Embodiment An embodiment of a beat output zero-cross detection method in a solid-state image sensor according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図ないし第12図に示す実施例は、3板式のCCD
カラービデオカメラのレジストレーション調整を行うレ
ジストレーション調整装置に本発明を適用したものであ
る。The embodiment shown in FIGS. 1 to 12 is a three-plate CCD.
The present invention is applied to a registration adjusting device for performing registration adjustment of a color video camera.
G−1.レジストレーション調整装置の構成 この実施例におけるレジストレーション調整装置は、第
1図に模式的に構成を示してあるように、所定のテスト
パターンが形成されたレジストレーション測定用テスト
チャート10がマスターレンズ20の前面に配されてい
る。上記レジストレーション測定用テストチャート10
によるテストパターンの撮像光は、上記マスターレンズ
20を介して3板式のCCDカラービデオカメラの色分
解プリズム30に導かれ、この色分解プリズム30によ
り上記撮像光を三原色光R・G・Bすなわち赤色成分光
R,緑色成分光G,青色成分光Bに分光して3枚のCC
Dイメージセンサ31r,31g,31bに照射される
ようになっている。上記各CCDイメージセンサ31
r,31g,31bは、6次元の位置合わせを行う位置
調整治具40r,40g,40bにそれぞれ取り付けら
れている。そして、上記各CCDイメージセンサ31
r,31g,31bは、基準信号発生器50にて与えら
れる基準信号に基づいて作動するCCD駆動回路51に
より駆動され、上記色分解プリズム30にて分光された
各色成分の撮像光による画像すなわちテストパターンを
撮像する。上記各CCDイメージセンサ31r,31
g,31bにて得られる各撮像出力は、それぞれ前置増
幅器41r,41g,41bより各ゲート回路42r,
42g,42bを介してマトリクス回路43に供給され
る。ここで、上記各ゲート回路42r,42g,42b
には、上記基準信号に基づいて作動するゲートパルス発
生回路52の発生するゲートパルスが供給されている。G-1. Configuration of Registration Adjusting Device In the registration adjusting device in this embodiment, as shown schematically in FIG. 1, the master lens 20 has a registration measuring test chart 10 on which a predetermined test pattern is formed. It is arranged in front of. The registration measurement test chart 10
The image pickup light of the test pattern is guided to the color separation prism 30 of the three-plate CCD color video camera through the master lens 20, and the color separation prism 30 converts the image pickup light into three primary color lights R, G, B, that is, red. Component light R, green component light G, and blue component light B are separated into three CCs.
The D image sensors 31r, 31g, 31b are irradiated. Each CCD image sensor 31
The r, 31g, and 31b are attached to position adjusting jigs 40r, 40g, and 40b for performing six-dimensional alignment, respectively. Then, each CCD image sensor 31
r, 31g, and 31b are driven by a CCD drive circuit 51 that operates based on a reference signal provided by a reference signal generator 50, and an image, that is, a test, by the imaging light of each color component separated by the color separation prism 30. Image the pattern. Each CCD image sensor 31r, 31
The image pickup outputs obtained by g and 31b are output from the preamplifiers 41r, 41g, and 41b to the gate circuits 42r and 41r, respectively.
It is supplied to the matrix circuit 43 via 42g and 42b. Here, each of the gate circuits 42r, 42g, 42b
Is supplied with a gate pulse generated by the gate pulse generating circuit 52 that operates based on the reference signal.
上記マトリクス回路43にて得られる画像出力信号は、
波観測用のオシロスコープ44に供給されているととも
に、映像信号処理回路45を介して高解像度モニタ46
供給され、さらに、デジタイザ47を介してマイクロコ
ンピュータ48に供給されている。The image output signal obtained by the matrix circuit 43 is
The high-resolution monitor 46 is supplied to the oscilloscope 44 for observing waves and also through the video signal processing circuit 45.
It is supplied to the microcomputer 48 via the digitizer 47.
G−2.レジストレーション測定用テストチャートの構
成 上記レジストレーション測定用テストチャート10は、
第2図に模式的に示すように、CCDイメージセンサ3
1の絵素ピッチτcに対して2倍のピッチ2τcからΔ
だけずれた τp=2τc±Δ ・・・第1式 なる第1式の関係にある繰り返しピッチτpで濃淡を繰
り返す繰り返しパターンPTの画像を上記CCDイメー
ジセンサ31に与えるようになっている。G-2. Configuration of Registration Measurement Test Chart The above registration measurement test chart 10 comprises:
As schematically shown in FIG. 2, the CCD image sensor 3
Double the pitch 2τc for one picture element pitch τc
.Tau.p = 2.tau.c. +-.. DELTA., Which is shifted by .DELTA.p1 ...
ここで、上記Δは、上記CCDイメージセンサ31によ
る撮像出力に例えば第4図に示すように1水平走査期間
(1H)中にn個のビート成分が含まれるように、上記
CCDイメージセンサ31の絵素配列方向の有効画像寸
法をτoとして、 Δ=nτc・τp/τo (nは1以上の任意の数) に設定される。Here, Δ is the value of the CCD image sensor 31 so that the image pickup output by the CCD image sensor 31 includes n beat components in one horizontal scanning period (1H) as shown in FIG. 4, for example. It is set to Δ = nτcτp / τo (n is an arbitrary number of 1 or more), where τo is the effective image size in the pixel array direction.
そして、この実施例におけるレジストレーション測定用
テストチャート10は、そのテストパターンを第3図に
模式的に示してあるように、水平方向の中心線Lshに沿
って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターンPTsh
と、上記水平方向の中心線Lshを挟んで対称に配され互
いに平行な2本の縦縞状繰り返しパターンPTah,PT
bhと、垂直方向の中心線Lsvを挟んで対称に配され互い
に平行な2本の横縞状繰り返しパターンPTav,PTbv
を形成したものが用いられている。The registration measuring test chart 10 in this embodiment has a vertical striped repeating pattern PTsh in which light and shade are repeated along the horizontal center line Lsh, as the test pattern is schematically shown in FIG.
And two vertical striped repeating patterns PTah, PT which are arranged symmetrically with respect to the horizontal center line Lsh and which are parallel to each other.
bh and two horizontal striped repeating patterns PTav and PTbv which are symmetrically arranged with the center line Lsv in the vertical direction sandwiched therebetween.
What is formed is used.
ここで、上記縦縞状の各繰り返しパターンPTsh,PT
ah,PTbhは、上記CCDイメージセンサ31の水平絵
素ピッチτchに対して上述の第1式の関係にある繰り返
しピッチτphで濃淡を繰り返すように形成されている。
また、上記横縞状の繰り返しパターンPTav,PTbv
は、上記CCDイメージセンサ31の垂直絵素ピッチτ
cvに対して上述の第1式の関係にある繰り返しピッチr
pvで濃淡を繰り返すように形成されている。Here, each of the vertical striped repeating patterns PTsh, PT
The ah and PTbh are formed so as to repeat the light and shade at the repeating pitch τph which has the relationship of the above-mentioned first equation with respect to the horizontal picture element pitch τch of the CCD image sensor 31.
In addition, the horizontal striped repeating patterns PTav, PTbv
Is the vertical pixel pitch τ of the CCD image sensor 31.
Repetition pitch r which has the relation of the above-mentioned first equation with respect to cv
It is formed to repeat the light and shade in pv.
なお、この実施例では、CCIR,EIAの各規格に対
応する2種類の絵素配列のCCDイメージセンサについ
て、1枚のテストチャートを共用して、レジストレーシ
ョン測定を行うことができように、CCIR,EIAの
各規格に対応する2種類のテストパターンを並設してあ
る。In this embodiment, for the CCD image sensor of two types of picture element arrays corresponding to the CCIR and EIA standards, one test chart is shared so that registration measurement can be performed. , EIA standards are arranged in parallel.
上述の如きレジストレーション測定用テストチャート1
0によるテストパターンの撮像光が照射されるCCDイ
メージセンサ31にて得られる撮像出力は、上記繰り返
しパターンPTの繰り返しピッチτpと各絵素ピッチτ
cとの差に基づくモアレパターンが発生して、上記繰り
返しパターンPTと各絵素Sの相対位置に応じて信号レ
ベルが第2図のように変化する。すなわち、水平方向の
繰り返しパターンPThについての撮像出力には、第4
図に示すように、1水平走査期間(1H)中にn個のビ
ート成分が含まれることになる。Registration measurement test chart 1 as described above
The image pickup output obtained by the CCD image sensor 31 irradiated with the image pickup light of the test pattern by 0 is the repeating pitch τp of the repeating pattern PT and each pixel pitch τ.
A moire pattern is generated based on the difference from c, and the signal level changes as shown in FIG. 2 according to the relative position between the repeating pattern PT and each picture element S. That is, the imaging output for the horizontal repeating pattern PTh includes the fourth
As shown in the figure, one horizontal scanning period (1H) includes n beat components.
上記CCDイメージセンサ31により上記レジストレー
ション測定用テストチャート10の繰り返しパターンを
撮像して得られる撮像出力信号に含まれる上記ビート成
分は、その振幅が撮像光学系のバックフォーカスおよび
固体撮像素子のあおり量すなわち上述の±Z方向および
±RX、±RY方向のレジストレーション誤差に依存し
て変化し、また、その位相が固体撮像素子の中心位置お
よびローテーションすなわち上述の±X方向、矢印±Y
方向および±RZ方向のレジストレーション誤差に依存
して変化する。The amplitude of the beat component included in the imaging output signal obtained by imaging the repetitive pattern of the registration measuring test chart 10 by the CCD image sensor 31 has the amplitude of the back focus of the imaging optical system and the amount of tilt of the solid-state imaging device. That is, it changes depending on the registration error in the ± Z direction and the ± RX and ± RY directions described above, and the phase thereof changes in the center position and rotation of the solid-state image sensor, that is, in the ± X direction and the arrow ± Y.
Direction and ± RZ direction depending on the registration error.
G−3.調整操作の手順 そこで、この実施例では、上記レジストレーション調整
装置の上記位置調整治具40r,40g,40bに装着
した各CCDイメージセンサ31r,31g,31bを
駆動状態にして、上記ストレーション測定用テストチャ
ート10の繰り返しパターンを撮像し、上記各CCDイ
メージセンサ31r,31g,31bにて得られる撮像
出力について、各ビート成分を上記オシロスコープ44
による波形観測あるいは上記マイクロコンピュータ48
による波形解析を行いながら、上記各位置調整治具40
r,40g,40bを操作して、第5図のフローチャー
トに示すように、バックフォーカス調整を行う第1の調
整操作、あおり調整を行う第2の調整操作、中心調整お
よびローテーション調整の粗調整を行う第3の調整操
作、ローテーション調整を行う第4の調整操作、垂直方
向の中心調整を行う第5の調整操作、水平方向の中心調
整を行う第6の調整操作の順で上記各CCDイメージセ
ンサ31r,31g,31bに対して6次元の位置合わ
せを行い、さらに、第7の調整操作により緑色撮像用の
CCDイメージセンサ31gの1/2オフセット調整を行
う。G-3. Therefore, in this embodiment, in this embodiment, the CCD image sensors 31r, 31g, 31b mounted on the position adjusting jigs 40r, 40g, 40b of the registration adjusting device are brought into a driving state to perform the installation measurement. The beat pattern of the repetitive pattern of the test chart 10 is picked up, and each beat component is picked up by the oscilloscope 44 in the picked-up output obtained by the CCD image sensors 31r, 31g, 31b.
Waveform observation with the microcomputer or the above-mentioned microcomputer 48
While performing the waveform analysis by
By operating r, 40g, and 40b, as shown in the flowchart of FIG. 5, a first adjustment operation for back focus adjustment, a second adjustment operation for tilt adjustment, and a coarse adjustment for center adjustment and rotation adjustment are performed. Each of the CCD image sensors described above in the order of a third adjustment operation to be performed, a fourth adjustment operation to perform rotation adjustment, a fifth adjustment operation to perform vertical center adjustment, and a sixth adjustment operation to perform horizontal center adjustment. Six-dimensional alignment is performed with respect to 31r, 31g, and 31b, and 1/2 offset adjustment of the CCD image sensor 31g for green image pickup is performed by the seventh adjustment operation.
上記第1の調整操作では、上記マスターレンズ20を介
して各CCDイメージセンサ31r,31g,31bに
より上記レジストレーション測定用テストチャート10
の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力信号に
ついて、上記第3図に模式的に示した水平方向の中心線
Lshに沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターン
PTshの中央部ASの画像出力がそれぞれ各ゲート回路
42r,42g,42bにより選択的に取り出される。
すなわち、撮像光学系の軸上収差や色倍率収差の影響の
少ない撮像画面中央部分の画像出力を取り出す。上記中
央部ASの画像出力に含まれているビート成分の振幅
は、上述の±Z方向のレジストレーション誤差すなわち
撮像光学系のバックフォーカスに依存して変化し、各C
CDイメージセンサ31r,31g,31bがジャスト
フォーカスの位置にあるときに最大となる。In the first adjustment operation, the registration measurement test chart 10 is performed by the CCD image sensors 31r, 31g, 31b through the master lens 20.
The image output of the central portion AS of the vertical striped repeating pattern PTsh which repeats shading along the horizontal center line Lsh schematically shown in FIG. Each of the gate circuits 42r, 42g, 42b is selectively taken out.
That is, the image output of the central portion of the image pickup screen which is less affected by the axial aberration and the chromatic magnification aberration of the image pickup optical system is taken out. The amplitude of the beat component included in the image output of the central portion AS changes depending on the above-mentioned ± Z direction registration error, that is, the back focus of the image pickup optical system.
It becomes maximum when the CD image sensors 31r, 31g, 31b are in the just focus position.
そこで、上記中央部ASの画像出力に含まれているビー
ト成分を上記オシロスコープ44により波形観測しなが
ら、上記各位置調整治具40r,40g,40bを操作
して、上記ビート成分の腹の部分振幅が最大となる位置
まで各CCDイメージセンサ31r,31g,31bを
移動させることにより、各CCDイメージセンサ31
r,31g,31bをジャストフォーカスの位置に位置
調整すなわちバックフォーカス調整を行うことができ
る。Therefore, while observing the waveform of the beat component included in the image output of the central portion AS by the oscilloscope 44, the position adjusting jigs 40r, 40g, and 40b are operated, and the belly partial amplitude of the beat component is operated. By moving each CCD image sensor 31r, 31g, 31b to the position where
Position adjustment, that is, back focus adjustment, can be performed by setting r, 31g, and 31b to the just focus position.
次の第2の調整操作では、各CCDイメージセンサ31
r,31g,31bについて、上記レジストレーション
測定用テストチャート10の水平方向の中心線Lshに沿
って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターンPTshの
両端部Ba,Bbと、上記中心線Lshを挟んで対称に配
され互いに平行な2本の縦縞状の繰り返しパターンPT
ah,PTbhの各中央部Cu,Cdを利用して、水平方向
および垂直方向のあおり調整を行う。In the next second adjustment operation, each CCD image sensor 31
With respect to r, 31g, and 31b, both ends Ba and Bb of the vertical striped repeating pattern PTsh that repeats shading along the horizontal center line Lsh of the registration measurement test chart 10 are symmetrical with the center line Lsh. Repeating pattern PT with two vertical stripes arranged in parallel with each other
Using central portions Cu and Cd of ah and PTbh, horizontal and vertical tilt adjustments are performed.
この第2の調整操作における水平方向のあおり調整操作
では、上記マスターレンズ20を介して各CCDイメー
ジセンサ31r,31g,31bにより上記レジストレ
ーション測定用テストチャート10の繰り返しパターン
を撮像して得られる撮像出力信号について、上記第3図
に模式的に示した水平方向の中心線Lshに沿って濃淡を
繰り返す縦縞状の繰り返しパターンPTshの両側部B
a,Bbの画像出力が各ゲート回路42r,42g,4
2bにより選択的に取り出される。In the horizontal tilt adjustment operation in the second adjustment operation, an image obtained by imaging the repetitive pattern of the registration measurement test chart 10 by the CCD image sensors 31r, 31g, 31b via the master lens 20. Regarding the output signal, both sides B of the vertical striped repeating pattern PTsh in which light and shade are repeated along the horizontal center line Lsh schematically shown in FIG.
Image outputs of a and Bb are output to the respective gate circuits 42r, 42g, 4
2b selectively takes out.
上記両側部Ba,Bbの画像出力に含まれているビート
成分の振幅は、各CCDイメージセンサ31r,31
g,31bの水平方向のあおり量すなわち上述の±RX
のレジストレーション誤差に依存してレベル差を有して
いる。The amplitudes of the beat components included in the image output of the both side portions Ba and Bb are the same as those of the CCD image sensors 31r and 31.
Horizontal amount of g and 31b, that is, ± RX described above
There is a level difference depending on the registration error.
そこで、上記両側部Ba,Bbの画像出力に含まれてい
るビート成分を上記オシロスコープ44により波形観測
しながら、上記各位置調整治具40r,40g,40b
を操作して、上記ビート成分の腹の部分振幅が最大とな
る位置まで各CCDイメージセンサ31r,31g,3
1bを平行移動させて、上記繰り返しパターンPTshの
両側部Ba,Bbに対する各CCDイメージセンサ31
r,31g,31bのジャストフォーカス位置Pa,P
bを検出する。Therefore, while observing the waveform of the beat component included in the image output of the both side portions Ba, Bb by the oscilloscope 44, the position adjusting jigs 40r, 40g, 40b are obtained.
By operating the CCD image sensors 31r, 31g, 3 until the position where the partial amplitude of the antinode of the beat component is maximized.
1b is moved in parallel so that each CCD image sensor 31 for both side portions Ba and Bb of the repeating pattern PTsh.
Just focus positions Pa, P of r, 31g, 31b
b is detected.
そして、上記第1の調整操作を行って得られるバックフ
ォーカス調整済のCCDイメージセンサ31の位置を初
期位置Poとして、第6図に示すように上記初期位置P
oから上記各ジャストフォーカス位置Pa,Pbまでの
移動量を測定して各測定出力Δa,Δbを得て、各測定
出力Δa,ΔbからCCDイメージセンサ31のあおり
量を算出し、Δa=Δb=0となるように調整操作を2
・3回繰り返してあおり調整を行う。The position of the back focus adjusted CCD image sensor 31 obtained by performing the first adjustment operation is set as the initial position Po, and the initial position P is set as shown in FIG.
The amount of movement from 0 to each just focus position Pa, Pb is measured to obtain each measurement output Δa, Δb, and the tilt amount of the CCD image sensor 31 is calculated from each measurement output Δa, Δb, and Δa = Δb = 2 adjustments to make it 0
・ Repeat three times to adjust the tilt.
なお、上記あおり調整において、像面湾曲により必ずし
も|Δa|=|Δb|とならないが繰り返し調整を行う
ことにより収束させるようにする。In the above-mentioned tilt adjustment, | Δa | = | Δb | does not always hold due to field curvature, but it is made to converge by repeating the adjustment.
ここで、上記水平方向のあおり調整に利用される上記レ
ジストレーション測定用テストチャート10の中心線L
shに沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返しパターンP
Tshの両側部Ba,Bbは、第7図に拡大して示すよう
に、上記CCDイメージセンサ31の水平絵素ピッチに
対して上記第1式の関係を有する繰り返しピッチで濃淡
を繰り返し、上記CCDイメージセンサ31の上記絵素
配列の方向すなわち水平方向に対して傾斜を持った縦縞
状の繰り返しパターンPTsh′に形成されている。Here, the center line L of the registration measuring test chart 10 used for the horizontal tilt adjustment.
Vertical striped repeating pattern P that repeats shading along sh
As shown in an enlarged view in FIG. 7, both side portions Ba and Bb of Tsh are repeatedly shaded at a repeating pitch having the relation of the above-mentioned formula 1 with respect to the horizontal pixel pitch of the CCD image sensor 31, and the CCD Repetitive patterns PTsh 'are formed in vertical stripes having an inclination with respect to the direction of the picture element array of the image sensor 31, that is, the horizontal direction.
このように、上記CCDイメージセンサ31の絵素配列
の方向に対して傾斜を持った縞状の繰り返しパターンP
Tsh′をCCDイメージセンサ31にて撮像すると、垂
直方向に隣接する各水平ラインLn,Ln±1間で上記
ビート成分の位相が上記繰り返しパターンPTsh′の傾
斜に応じて変化する。従って、上記各ゲート回路42
r,24g,42bにより水平ラインを選択することに
よって、上記ビート成分の腹部を確実にゲートできるよ
うに調整することができる。Thus, the striped repeating pattern P having an inclination with respect to the direction of the picture element array of the CCD image sensor 31.
When Tsh 'is imaged by the CCD image sensor 31, the phase of the beat component changes between the horizontal lines Ln and Ln ± 1 adjacent in the vertical direction according to the inclination of the repetitive pattern PTsh'. Therefore, each of the gate circuits 42
By selecting a horizontal line with r, 24g, and 42b, it is possible to adjust so that the abdomen of the beat component can be reliably gated.
また、この第2の調整操作における垂直方向のあおり調
整操作は、各CCDイメージセンサ31r,31g,3
1bにより上記レジストレーション測定用テストチャー
ト10の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力
信号について、上記水平方向の中心線Lshを挟んで対称
に配され互いに平行な2本の縦縞状繰り返しパターンP
Tah,PTbhの各中央部Cu,Cdの画像出力に含まれ
ているビート成分を上記オシロスコープ44により波形
観測しながら、上記各位置調整治具40r,40g,4
0bを操作することにより、上述の水平方向のあおり調
整操作と同様な手順で行われる。Further, the vertical tilt adjustment operation in this second adjustment operation is performed by each CCD image sensor 31r, 31g, 3
Regarding the imaging output signal obtained by imaging the repetitive pattern of the registration measurement test chart 10 by 1b, two vertical striped repetitive patterns P which are symmetrically arranged and parallel to each other with the horizontal center line Lsh therebetween.
While observing the waveforms of the beat components included in the image outputs of the central portions Cu and Cd of Tah and PTbh with the oscilloscope 44, the position adjusting jigs 40r, 40g, 4
By operating 0b, the same procedure as the horizontal tilt adjustment operation described above is performed.
なお、この実施例では、上記レジストレーション測定用
テストチャート10の上記2本の縦縞状繰り返しパター
ンPTah,PTbhの各中央部Cu,Cdの外側にもCC
Dイメージセンサ31の絵素配列の方向に対して傾斜を
持った縞状の繰り返しパターンPTah′,PTbh′を設
けてある。In this embodiment, CC is also provided outside the central portions Cu and Cd of the two vertical striped repeating patterns PTah and PTbh of the registration measuring test chart 10.
Striped repetitive patterns PTah 'and PTbh' having an inclination with respect to the direction of the pixel array of the D image sensor 31 are provided.
上述のバックフォーカス調整およびあおり調整により各
CCDイメージセンサ31r,31g,31bの撮像平
面が決定される。The back plane adjustment and the tilt adjustment described above determine the imaging planes of the CCD image sensors 31r, 31g, 31b.
次の第3の調整操作では、上記バックフォーカス調整お
よびあおり調整により各撮像平面が決定された各CCD
イメージセンサ31r,31g,31bについて、上記
レジストレーション測定用テストチャート10の水平方
向および垂直方向の中心線Lsh,Lsvを利用して、水平
方向および垂直方向の中心調整とローテーション調整の
粗調整を次のようにして行う。In the next third adjustment operation, each CCD whose image pickup plane is determined by the back focus adjustment and the tilt adjustment described above.
For the image sensors 31r, 31g, and 31b, the horizontal and vertical center lines Lsh and Lsv of the registration measurement test chart 10 are used to perform coarse adjustments of horizontal and vertical center adjustments and rotation adjustments. Like this.
すなわち、CCDイメージセンサ31の撮像面の中心に
位置している絵素は決まっているので、この絵素を中心
とする十字状の基準画像を第8図に実線にて示すように
上記高解像度モニタ46の画面状に表示するようにして
おき、上記レジストレーション測定用テストチャート1
0を各CCDイメージセンサ31r,31g,31bに
て撮像し、上記高解像度モニタ46の画面上で例えば第
8図に破線にて示すようにモニタされる上記レジストレ
ーション測定用テストチャート10の水平方向および垂
直方向の中心線Lsh,Lsvの画像が上記十字状の基準画
像と合致するように、上記各位置調整治具40r,40
g,40bを操作する。That is, since the picture element located at the center of the image pickup surface of the CCD image sensor 31 is determined, a cross-shaped reference image centered on this picture element is displayed at the high resolution as shown by the solid line in FIG. The test chart 1 for registration measurement is displayed on the screen of the monitor 46.
0 is imaged by each CCD image sensor 31r, 31g, 31b, and is monitored in the horizontal direction of the registration measuring test chart 10 which is monitored on the screen of the high resolution monitor 46, for example, as shown by the broken line in FIG. And the position adjusting jigs 40r, 40 so that the images of the center lines Lsh, Lsv in the vertical direction match the cross-shaped reference image.
g, 40b.
この第3の調整操作により各CCDイメージセンサ31
r,31g,31bの水平方向および垂直方向の中心と
ローテーションは、±3μm程度に粗調整され、上記レ
ジストレーション測定用テストチャート10に対して各
CCDイメージセンサ31r,31g,31bが1/2絵
素ピッチ以内にレジストレーション調整される。By this third adjustment operation, each CCD image sensor 31
The horizontal and vertical centers and rotations of the r, 31g, and 31b are roughly adjusted to about ± 3 μm, and the CCD image sensors 31r, 31g, and 31b are halved to the registration measurement test chart 10. Registration adjustment is done within the bare pitch.
次の第4の調整操作では、上記マスターレンズ20を介
して各CCDイメージセンサ31r,31g,31bに
より上記レジストレーション測定用テストチャート10
の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力信号に
ついて、上記第3図に模式的に示した水平方向の中心線
Lshを挟んで対称に配され互いに平行な2本の縦縞状繰
り返しパターンPTah,PTbhの各中央部Cu,Cdの
画像出力が各ゲート回路42r,42g,42bにより
選択的に取り出される。上記両側部中央部Cu,Cdの
画像出力に含まれている各ビート成分は、上述の±RZ
方向のレジストレーション誤差すなわち上記CCDイメ
ージセンサ31のローテーション誤差に応じた位相差を
有している。In the next fourth adjustment operation, the registration measurement test chart 10 is performed by the CCD image sensors 31r, 31g, 31b through the master lens 20.
Regarding the image pickup output signal obtained by picking up the image of the repetitive pattern, the two vertically striped repetitive patterns PTah and PTbh which are symmetrically arranged and parallel to each other with the horizontal center line Lsh schematically shown in FIG. The image output of each of the central portions Cu and Cd is selectively taken out by each of the gate circuits 42r, 42g and 42b. Each beat component included in the image output of the central portions Cu and Cd on both sides is ± RZ described above.
It has a phase difference according to a directional registration error, that is, a rotation error of the CCD image sensor 31.
そこで、上記両側部中央部Cu,Cdの画像出力に含ま
れている各ビート成分を第9図に示すように上記オシロ
スコープ44により波形観測しながら、上記各位置調整
治具40r,40g,40bを操作して、上記各ビート
成分の位相が一致する位置まで各CCDイメージセンサ
31r,31g,31bを回転させることにより、ロー
テーション調整を行うことができる。Therefore, while observing the waveforms of the beat components included in the image outputs of the central portions Cu and Cd on both sides with the oscilloscope 44 as shown in FIG. Rotation can be adjusted by operating and rotating each CCD image sensor 31r, 31g, 31b to the position where the phase of each beat component matches.
ここで、上記両側部中央部Cu,Cdの画像出力に含ま
れている各ビート成分の位相差すなわちローテーション
誤差は、上述の第3の調整操作により1/2絵素ピッチ以
内に粗調整されているので、この第4の調整操作により
確実に且つ極めて高い精度のローテーション調整を行う
ことができる。Here, the phase difference of each beat component included in the image output of the central portions Cu and Cd on both sides, that is, the rotation error, is roughly adjusted within 1/2 pixel pitch by the above-described third adjustment operation. Therefore, the rotation adjustment can be performed reliably and with extremely high accuracy by the fourth adjustment operation.
次の第5の調整操作では、上記マスターレンズ20を介
して各CCDイメージセンサ31r,31g,31bに
より上記レジストレーション測定用テストチャート10
の繰り返しパターンを撮像して得られる撮像出力信号に
ついて、上記第3図に模式的に示した垂直方向の中心線
Lsvを挟んで対称に配され互いに平行な2本の横縞状繰
り返しパターンPTav,PTbvの中央部Da,Dbの画
像出力が各ゲート回路42r,42g,42bにより選
択的に取り出される。上記中央部Da,Dbの画像出力
に含まれている各ビート成分は、上記CCDイメージセ
ンサ31の垂直方向のレジストレーション誤差に応じた
位相差を有している。In the next fifth adjustment operation, the registration measurement test chart 10 is performed by the CCD image sensors 31r, 31g, 31b through the master lens 20.
Regarding the image pickup output signal obtained by picking up the image of the repetitive pattern, the two horizontal striped repetitive patterns PTav, PTbv which are symmetrically arranged and parallel to each other with the vertical centerline Lsv schematically shown in FIG. The image outputs of the central portions Da and Db of the above are selectively taken out by the respective gate circuits 42r, 42g and 42b. Each beat component included in the image output of the central portions Da and Db has a phase difference according to a vertical registration error of the CCD image sensor 31.
そこで、上記両側部中央部Da,Dbの画像出力に含ま
れている各ビート成分を上記オシロスコープ44により
波形観測しながら、上記各位置調整治具40r,40
g,40bを操作して、上記各ビート成分の位相が一致
する位置まで各CCDイメージセンサ31r,31g,
31bを移動させることにより、垂直方向の中心調整を
行うことができる。Therefore, while observing the waveforms of the beat components included in the image output of the central portions Da and Db on both sides with the oscilloscope 44, the position adjusting jigs 40r and 40 are adjusted.
g, 40b to operate the CCD image sensors 31r, 31g, until the positions where the phases of the beat components match each other.
By moving 31b, center adjustment in the vertical direction can be performed.
次の第6の調整操作では、上記互いに平行な2本の縦縞
状繰り返しパターンPTah,PTbhの各中央部Cu,C
dを利用して、上述の垂直方向の中心調整と同様に、上
記両側部中央部Cu,Cdの画像出力に含まれている各
ビート成分を上記オシロスコープ44により波形観測し
ながら、上記各位置調整治具40r,40g,40bを
操作して、上記各ビート成分の位相が一致する位置まで
各CCDイメージセンサ31r,31g,31bを水平
方向の移動させて、水平方向の中心調整を行う。In the next sixth adjusting operation, the central portions Cu and C of the two vertical striped repeating patterns PTah and PTbh which are parallel to each other are provided.
Using d, similarly to the above-described vertical center adjustment, each position adjustment is performed while observing the waveform of each beat component included in the image output of the central portions Cu and Cd on both sides with the oscilloscope 44. The jigs 40r, 40g, and 40b are operated to move the CCD image sensors 31r, 31g, and 31b in the horizontal direction to the positions where the phases of the beat components coincide with each other, to adjust the center in the horizontal direction.
上記各CCDイメージセンサ31r,31g,31b
は、 (1)水平方向の中心(矢印±X方向)調整 (2)垂直方向の中心(矢印±Y方向)調整 (3)バックフォーカス(矢印±Z方向)調整 (4)水平方向のあおり(矢印±RX方向)調整 (5)垂直方向のあおり(矢印±RY方向)調整 (6)ローテーション(矢印±RZ方向)調整 の6軸方向の全てのレジストレーション調整が上述の第
1ないし第6の調整操作により、極めて高い精度で完了
される。Each CCD image sensor 31r, 31g, 31b
Is (1) Horizontal center (arrow ± X direction) adjustment (2) Vertical center (arrow ± Y direction) adjustment (3) Back focus (arrow ± Z direction) adjustment (4) Horizontal tilt ( (+/- arrow direction) adjustment (5) Vertical tilt (arrow +/- RY direction) adjustment (6) Rotation (arrow +/- RZ direction) adjustment. The adjustment operation completes with extremely high accuracy.
ここで、この実施例において上記レジストレーション測
定用テストチャート10に設けられている上記第1式に
示した繰り返しピッチτpで濃淡を繰り返す繰り返しパ
ターンPTを絵素ピッチがτcのCCDイメージセンサ
31にて得られる撮像出力に含まれるビート成分は、第
10図にゼロクロス位置近傍の波形を拡大して示てある
ように、上記CCDイメージセンサ31の各絵素Sに対
応する撮像出力の1絵素毎の信号レベルがゼロクロス部
分で2回連続して同方向に変化する。従って、上記撮像
出力の1絵素毎の信号レベルの変化状態を検出すること
により、上記ビート成分のゼロクロス位置の検出すなわ
ち上記ビート成分の位相を検出することができる。Here, in this embodiment, the CCD image sensor 31 having a pixel pitch of τc forms a repetitive pattern PT which repeats light and shade at the repetitive pitch τp shown in the first formula provided in the registration measurement test chart 10. The beat component included in the obtained image pickup output is, as shown in an enlarged view of the waveform near the zero-cross position in FIG. 10, for each picture element of the image pickup output corresponding to each picture element S of the CCD image sensor 31. The signal level of changes continuously in the same direction twice at the zero-cross portion. Therefore, it is possible to detect the zero-cross position of the beat component, that is, the phase of the beat component by detecting the change state of the signal level of each pixel of the image output.
そこで、この実施例では、上述のように撮像出力に含ま
れるビート成分の位相を利用して調整作業を行う上記中
心調整やローテーション調整を行う際に、上記ビート成
分の信号を上記オシロスコープ44に供給して波形観測
できるようにするとともに、上記ビート成分の信号レベ
ルをデジタイザ47にてデジタル化して得られるデータ
をマイクロコンピュータ48に供給して、上述の信号レ
ベルが2回連続して同方向に変化するゼロクロス位置の
絵素と該絵素近傍の絵素に対応する複数の信号レベルデ
ータから上記ゼロクロス位置を内挿処理により高い精度
で算出して、その算出結果をプリンタ49に出力するよ
うにしてある。Therefore, in this embodiment, the signal of the beat component is supplied to the oscilloscope 44 at the time of performing the center adjustment and the rotation adjustment in which the adjustment work is performed by using the phase of the beat component included in the imaging output as described above. The signal level of the beat component is digitized by the digitizer 47 and supplied to the microcomputer 48 so that the signal level changes twice in the same direction in succession. The zero-cross position is calculated with high accuracy by interpolation processing from a plurality of signal level data corresponding to the picture element at the zero-cross position and picture elements near the picture element, and the calculation result is output to the printer 49. is there.
さらに、この実施例において、空間絵素ずらし法を採用
したカラービデオカメラのレジストレーション調整を行
う場合には、上述の第1ないし第6の調整操作により6
軸方向のレジストレーション調整のなされた各CCDイ
メージセンサ31r,31g,31bについて、上記縦
縞状の繰り返しパターンPTshの中央部ASの撮像出力
を利用して第11図のフローチャートに示す手順の第7
の調整操作を行い、緑色撮像用のCCDイメージセンサ
31gにて撮像した撮像出力に含されるビート成分と、
他のCCDイメージセンサ31r,31bにて撮像した
撮像出力に含まれるビート成分のとが、第12図に示す
ように90゜の位相差を持つように、上記緑色撮像用の
CCDイメージセンサ31gを水平方向に移動させるこ
とにより、1/2オフセット調整を行う。Further, in this embodiment, when the registration adjustment of the color video camera adopting the spatial picture element shifting method is performed, it is possible to perform 6 by performing the above-mentioned first to sixth adjustment operations.
For each CCD image sensor 31r, 31g, 31b whose axial registration has been adjusted, the seventh image of the procedure shown in the flowchart of FIG. 11 is utilized by utilizing the image pickup output of the central portion AS of the vertical stripe repeating pattern PTsh.
And the beat component included in the imaging output captured by the CCD image sensor 31g for green imaging,
The CCD image sensor 31g for green image pickup is set so that the beat components included in the image pickup output picked up by the other CCD image sensors 31r and 31b have a phase difference of 90 ° as shown in FIG. Adjust 1/2 offset by moving horizontally.
この第7の調整操作では、先ず例えば赤色撮像用のCC
Dイメージセンサ31rにて上記レジストレーション測
定用テストチャート10を得られる撮像出力のビート成
分の信号レベルを上記デジタイザ47にてデジタル化し
て、上記縦縞状の繰り返しパターンPTshの中央部AS
の撮像出力に含まれるビート成分のゼロクロス位置を上
記マイクロコンピュータ48により上記信号レベルデー
タより算出しておく。In this seventh adjustment operation, first, for example, CC for red imaging
The digitizer 47 digitizes the signal level of the beat component of the imaging output that can obtain the registration measurement test chart 10 by the D image sensor 31r, and the central portion AS of the vertical stripe repeating pattern PTsh.
The zero-cross position of the beat component included in the image pickup output is calculated by the microcomputer 48 from the signal level data.
次に、緑色撮像用のCCDイメージセンサ31gを所定
方向に1/2オフセットの粗調整を行い、この緑色撮像用
のCCDイメージセンサ31gにて上記レジストレーシ
ョン測定用テストチャート10を撮像する。Next, the CCD image sensor 31g for green image pickup is roughly adjusted by 1/2 offset in a predetermined direction, and the registration measuring test chart 10 is imaged by the CCD image sensor 31g for green image pickup.
さらに、上記緑色撮像用のCCDイメージセンサ31g
にて得られる上記縦縞状の繰り返しパターンPTshの中
央部ASの撮像出力のビート成分の信号レベルを上記デ
ジタイザ47にてデジタル化して上記マイクロコンピュ
ータ48に供給し、このマイクロコンピュータ48によ
り、上記緑色撮像用のCCDイメージセンサ31gの撮
像出力に含まれるビート成分について、先に算出してお
いた赤色撮像用のCCDイメージセンサ31rのビート
成分のゼロクロス位置よりスタートして最初のゼロクロ
ス位置を上記信号レベルデータより算出する。Further, the CCD image sensor 31g for green image pickup
The digitized signal level of the beat component of the imaging output of the central portion AS of the vertical striped repetitive pattern PTsh obtained by the above is digitized by the digitizer 47 and supplied to the microcomputer 48. For the beat component included in the image pickup output of the CCD image sensor 31g for use in the image pickup, the first zero-cross position is started from the previously calculated zero-cross position of the beat component of the CCD image sensor 31r for image pickup, Calculated from
このようにして算出した上記緑色撮像用のCCDイメー
ジセンサ31gのビート成分の位相すなわちゼロクロス
位置が上記赤色撮像用のCCDイメージセンサ31rの
ビート成分の位相すなわちゼロクロス位置に対して90
゜の位相差すなわち1/2のオフセットになっているか否
かを判定する。そして、上記緑色撮像用のCCDイメー
ジセンサ31gのビート成分のゼロクロス位置が所望の
調整精度範囲内になっていない場合には、上記緑色撮像
用のCCDイメージセンサ31gの微調整を行い、再
び、上記緑色撮像用のCCDイメージセンサ31gにて
得られる撮像出力についてビート成分のゼロクロス位置
を算出して、そのゼロクロス位置を判定して、微調整す
る動作を所望の調整精度範囲内になるまで繰り返すこと
によって、上記緑色撮像用のCCDイメージセンサ31
gの1/2オフセット調整を完了する。The phase of the beat component of the CCD image sensor 31g for green image pickup, that is, the zero-cross position calculated in this way is 90 with respect to the phase of the beat component of the CCD image sensor 31r for red image pickup, that is, the zero-cross position.
It is determined whether or not the phase difference of °, that is, the offset is 1/2. When the zero-cross position of the beat component of the green image pickup CCD image sensor 31g is not within the desired adjustment accuracy range, the green image pickup CCD image sensor 31g is finely adjusted, and again By calculating the zero-cross position of the beat component with respect to the imaging output obtained by the CCD image sensor 31g for green imaging, determining the zero-cross position, and performing the fine adjustment operation until it is within the desired adjustment accuracy range. , The CCD image sensor 31 for green image pickup
Complete the 1/2 offset adjustment of g.
すなわち、この実施例では、第1の調整操作では、上記
レジストレーション測定用テストチャート10の水平方
向の中心線Lshに沿って濃淡を繰り返す縦縞状の繰り返
しパターンPTshの中央部ASを利用してバックフォー
カス調整を行う。第2の調整操作では、上記縦縞状の繰
り返しパターンPTshの両側部Ba,Bbを利用して水
平方向のあおり調整を行うとともに、上記水平方向の中
心線Lshを挟んで対称に配され互いに平行な2本の縦縞
状繰り返しパターンPTah,PTbhの各中央部Cu,C
dを利用して垂直方向のあおり調整を行う。第3の調整
操作では、上記レジストレーション測定用テストチャー
ト10の水平方向および垂直方向の中心線Lsh,Lsvを
利用して、水平方向および垂直方向の中心調整とローテ
ーション調整の粗調整を行う。第4の調整操作では、上
記水平方向の中心線Lshを挟んで対称に配され互いに平
行な2本の縦縞状繰り返しパターンPTah,PTbhの各
中央部Cu,Cdを利用してローテーション調整を行
う。第5の調整操作では、上記レジストレーション測定
用テストチャート10の垂直方向の中心線Lsvを挟んで
対称に配され互いに平行な2本の横縞状繰り返しパター
ンPTav,PTbvの中央部Da,Dbを利用して垂直方
向の中心調整を行う。第6の調整操作では、上記互いに
平行な2本の縦縞状繰り返しパターンPTah,PTbhの
各中央部Cu,Cdを利用して水平方向の中心調整を行
う。第7の調整操作では、上記縦縞状の繰り返しパター
ンPTshの中央部ASを利用して緑色撮像用のCCDイ
メージセンサ31gの1/2オフセット調整を行う。That is, in this embodiment, in the first adjustment operation, the center portion AS of the vertical striped repeating pattern PTsh that repeats light and shade along the horizontal center line Lsh of the registration measuring test chart 10 is used for backing up. Adjust the focus. In the second adjustment operation, horizontal tilt adjustment is performed using both side portions Ba and Bb of the vertical striped repeating pattern PTsh, and symmetrically arranged parallel to each other with the horizontal center line Lsh interposed therebetween. Cu and C at the center of each of the two vertical striped repeating patterns PTah and PTbh
Vertical tilt adjustment is performed using d. In the third adjusting operation, the horizontal and vertical center lines Lsh and Lsv of the registration measuring test chart 10 are utilized to perform the horizontal and vertical center adjustments and the coarse rotation adjustments. In the fourth adjustment operation, rotation adjustment is performed by using the central portions Cu and Cd of the two vertically striped repeating patterns PTah and PTbh which are symmetrically arranged with the horizontal center line Lsh interposed therebetween. In the fifth adjusting operation, the center portions Da and Db of two horizontal striped repeating patterns PTav and PTbv which are symmetrically arranged with the center line Lsv in the vertical direction of the registration measuring test chart 10 interposed therebetween are used. And adjust the center in the vertical direction. In the sixth adjustment operation, center adjustment in the horizontal direction is performed using the central portions Cu and Cd of the two vertical striped repeating patterns PTah and PTbh that are parallel to each other. In the seventh adjustment operation, 1/2 offset adjustment of the CCD image sensor 31g for green image pickup is performed using the central portion AS of the vertical striped repeating pattern PTsh.
H.発明の効果 上述の実施例の説明から明らかなように本発明に係る固
体撮像素子におけるビート出力のゼロクロス検出方法で
は、所定の繰り返しピッチτpで濃淡を繰り返す繰り返
しパターンを固体撮像素子で撮像することにより得られ
る撮像出力の上記固体撮像素子の絵素ピッチτcと繰り
返しピッチτpとの差に基づくビート成分について、ゼ
ロクロス位置を検出するにあたり、上記絵素ピッチτc
に対して、絵素の配列方向の有効画像領域寸法をτoと
して、 τp=2τc±Δ Δ=nτc・τp/τo なる繰り返しピッチτpで濃淡を繰り返す繰り返しパタ
ーンの画像を上記固体撮像素子に与えるので、上記固体
撮像素子の各絵素に対応する撮像出力の1絵素毎のレベ
ル変化が2回連続して同方向であることを検出すること
により、上記ビート成分のゼロクロス位置を検出するこ
とができる。H. EFFECTS OF THE INVENTION As is apparent from the above description of the embodiments, in the beat output zero-cross detection method in the solid-state imaging device according to the present invention, the solid-state imaging device captures a repetitive pattern in which light and shade are repeated at a predetermined repetition pitch τp. In detecting the zero-cross position of the beat component based on the difference between the picture element pitch τc of the solid-state image sensor and the repetition pitch τp of the obtained imaging output, the picture element pitch τc is detected.
On the other hand, assuming that the effective image area size in the arrangement direction of the picture elements is τo, an image of a repeating pattern in which light and shade is repeated at a repeating pitch τp of τp = 2τc ± ΔΔ = nτc · τp / τo is given to the solid-state image sensor. It is possible to detect the zero-cross position of the beat component by detecting that the level change for each picture element of the imaging output corresponding to each picture element of the solid-state imaging device is in the same direction twice consecutively. it can.
従って、本発明によれば、上記固体撮像素子の撮像出力
に含まれるビート成分のゼロクロス位置すなわち上記ビ
ート成分の位相を簡単に検出することができ、本発明を
レジストレーション調整に適用することにより、、上記
固体撮像素子の水平および垂直方向の位置ずれを測定し
てレジストレーション調整を高い精度で簡単に行い得る
ようにすることができ、所期の目的を十分に達成するこ
とができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to easily detect the zero-cross position of the beat component included in the imaging output of the solid-state imaging device, that is, the phase of the beat component, and by applying the present invention to the registration adjustment, The horizontal and vertical displacements of the solid-state image sensor can be measured so that the registration adjustment can be easily performed with high accuracy, and the intended purpose can be sufficiently achieved.
第1図ないし第13図は本発明を適用したレジストレー
ション調整装置の一実施例を示す図面であり、第1図は
この実施例のレジストレーション調整装置の構成を模式
的に示すブロック図であり、第2図は上記実施例におけ
るレジストレーション測定用テストチャートのテストパ
ターンとCCDイメージセンサの絵素配列との関係を説
明するための模式図であり、第3図は上記に使用したレ
ジストレーション測定用テストチャートの構成を示す模
式図であり、第4図は上記レジストレーション測定用テ
ストチャートのテストパターンをCCDイメージセンサ
にて撮像して得られる撮像出力に含まれるビート成分を
示す波形図であり、第5図は上記実施例におけるレジス
トレーション調整の操作手順を示すフローチャートであ
り、第6図は上記実施例におけるCCDイメージセンサ
のあおり調整操作を説明するための模式図であり、第7
図は上記実施例におけるレジストレーション測定用テス
トチャートに設けられている繰り返しパターンの一部分
を拡大してCCDイメージセンサの絵素配列との関係を
示した模式図であり、第8図は上記実施例におけるCC
Dイメージセンサのレジストレーションの粗調整操作を
説明するための模式図であり、第9図は上記実施例にお
けるCCDイメージセンサのローテーション調整操作に
用いられるビート成分を示す波形図であり、第10図は
上記ビート成分のゼロクロス位置近傍の波形を拡大して
示した波形図であり、第11図は上記実施例におけるC
CDイメージセンサの1/2オフセット調整の手順を示し
たフローチャートであり、第12図は上記1/2オフセッ
ト調整に用いられるビート成分を示す波形図である。 第13図は、一般的なレジストレーション調整における
調整操作方向を説明するためのCCDイメージセンサの
外観斜視図である。 10……テストチャート 20……マスターレンズ 30……色分解プリズム 31r,31g,31b……CCDイメージセンサ1 to 13 are drawings showing an embodiment of a registration adjusting device to which the present invention is applied, and FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the registration adjusting device of this embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the relationship between the test pattern of the registration measurement test chart and the pixel array of the CCD image sensor in the above embodiment, and FIG. 3 is the registration measurement used above. FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a test chart for use in measurement, and FIG. 4 is a waveform diagram showing beat components included in an image pickup output obtained by picking up an image of a test pattern of the test chart for registration measurement by a CCD image sensor. FIG. 5 is a flow chart showing the operation procedure of registration adjustment in the above embodiment, and FIG. 6 is the above. It is a schematic diagram for explaining the tilt adjustment operation of the CCD image sensor in 施例, 7
FIG. 8 is a schematic view showing a relationship between the repetitive pattern provided on the registration measurement test chart in the above embodiment and the pixel array of the CCD image sensor by enlarging a part thereof, and FIG. CC in
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a rough adjustment operation of the registration of the D image sensor, FIG. 9 is a waveform diagram showing a beat component used in the rotation adjustment operation of the CCD image sensor in the above-described embodiment, and FIG. FIG. 11 is a waveform diagram showing an enlarged waveform of the beat component near the zero-cross position, and FIG. 11 is C in the above embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of 1/2 offset adjustment of the CD image sensor, and FIG. 12 is a waveform diagram showing a beat component used for the 1/2 offset adjustment. FIG. 13 is an external perspective view of a CCD image sensor for explaining an adjusting operation direction in general registration adjustment. 10 ... Test chart 20 ... Master lens 30 ... Color separation prism 31r, 31g, 31b ... CCD image sensor
Claims (1)
す繰り返しパターンを固体撮像素子で撮像することによ
り得られる撮像出力の上記固体撮像素子の絵素ピッチτ
cと繰り返しピッチτpとの差に基づくビート成分につ
いて、ゼロクロス位置を検出するにあたり、 上記絵素ピッチτcに対して、絵素の配列方向の有効画
像領域寸法をτoとして、 τp=2τc±Δ Δ=τc・τp/τo (nは1以上の任意の数) なる繰り返しピッチτpで濃淡を繰り返す繰り返しパタ
ーンの画像を上記固体撮像素子に与え、 上記固体撮像素子の各絵素に対応する撮像出力の1絵素
毎のレベル変化が2回連続して同方向であることを検出
することにより、上記ビート成分のゼロクロス位置を検
出することを特徴とする固体撮像素子におけるビート出
力のゼロクロス検出方法。1. A pixel pitch τ of the solid-state image pickup device, which is an image pickup output obtained by picking up an image of a repeating pattern in which light and shade are repeated at a predetermined repeating pitch τp.
Regarding the beat component based on the difference between c and the repeating pitch τp, in detecting the zero-cross position, τp = 2τc ± ΔΔ with respect to the pixel pitch τc, where τo is the effective image area size in the pixel array direction. = Τc · τp / τo (n is an arbitrary number of 1 or more) An image of a repeating pattern in which light and shade is repeated at a repeating pitch τp is given to the solid-state image pickup device, and an image pickup output corresponding to each picture element of the solid-state image pickup device is given. A method for detecting a zero-cross of a beat output in a solid-state imaging device, which comprises detecting the zero-cross position of the beat component by detecting that the level change for each picture element is in the same direction twice in succession.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131392A JPH0628455B2 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Zero-cross detection method for beat output in solid-state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131392A JPH0628455B2 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Zero-cross detection method for beat output in solid-state image sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288688A JPS61288688A (en) | 1986-12-18 |
| JPH0628455B2 true JPH0628455B2 (en) | 1994-04-13 |
Family
ID=15056891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60131392A Expired - Fee Related JPH0628455B2 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Zero-cross detection method for beat output in solid-state image sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628455B2 (en) |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60131392A patent/JPH0628455B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288688A (en) | 1986-12-18 |
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