JP2006519521A - 高フレームレート・高品位イメージングシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 イメージャ(104)は、所望の出力ビデオクロック(114)とは非同期でクロックされる。フレームサイクル中、イメージャ内の画素アレイの第1の部分内に保持されているデータはイメージャクロック信号(102)を使用してイメージャ(104)からクロックアウトされ、画素アレイの第2の部分内に保持されているデータはバイパスされる。その後に、イメージャデータはより高めのビデオクロックレートに変換され、所望のビデオデータとして出力される。
Description
Claims (40)
- イメージングシステムであって、
イメージャクロックレートを有するイメージャクロック信号、及び前記イメージャクロックレートより大きいビデオクロックレートを有するビデオクロック信号を供給するタイミング発生器と、
前記イメージャクロック信号を受信するイメージャクロック入力、及びデータ出力を有するイメージャと、
前記イメージャのデータ出力及び前記タイミング発生器に結合されていて前記イメージャクロック信号及び前記ビデオクロック信号を受信するレート変換器と、
を含み、
前記レート変換器は、前記イメージャクロックレートと同期するレートでイメージャデータを受信し、前記ビデオクロックレートでビデオデータを出力する、
ことを特徴とするイメージングシステム。 - 前記イメージャは、前記イメージャによって捕捉された画像を表す画素データを保持する画素アレイを含み、前記画素アレイは第1及び第2の部分を有していることを特徴とする請求項1に記載のイメージングシステム。
- 前記タイミング発生器は、前記画素アレイの前記第2の部分をスキップさせ、且つ前記画素の前記第1の部分を前記イメージャから前記レート変換器へクロックさせるように、前記イメージャを制御するタイミング信号のシーケンスを生成することを特徴とする請求項2に記載のイメージングシステム。
- 前記タイミング発生器は水平タイミングパルス及び垂直タイミングパルスを生成し、前記水平タイミングパルスは前記イメージャクロックレートに対応していることを特徴とする請求項3に記載のイメージングシステム。
- 前記イメージャクロック信号及びビデオクロック信号は、互いに非同期であることを特徴とする請求項1に記載のイメージングシステム。
- 前記画素アレイの前記第1の部分は、所要活動画素を含むことを特徴とする請求項3に記載のイメージングシステム。
- 前記画素アレイの前記第2の部分は、不活動またはダミー画素を含むことを特徴とする請求項6に記載のイメージングシステム。
- 前記画素アレイの前記第2の部分は不要活動画素及び不活動画素の組合わせを含み、前記第1の部分は前記画素アレイの所要活動画素を含むことを特徴とする請求項3に記載のイメージングシステム。
- 前記イメージャはCCDであり、前記イメージャによって前記画素アレイの画素に電荷が累積され、前記画素の前記第2の部分の電荷は複数の行のグループについて同時に前記イメージャからシフトアウトされることを特徴とする請求項3に記載のイメージングシステム。
- 1またはそれ以上の前記水平及び垂直タイミングパルスは前記イメージャの転送部分における電荷の累積を制御し、前記水平転送クロックは前記画素データの複数の行に対応する電荷の前記イメージャからの同時転送を制御することを特徴とする請求項9に記載のイメージングシステム。
- 前記タイミング発生器は、
イメージャクロックを出力するイメージャクロック発生器回路ブロックと、
ビデオクロックを出力するビデオクロック発生器回路ブロックと、
主同期回路ブロックと、
前記イメージャクロック発生器及び前記主同期回路ブロックに結合されていて前記イメージャクロック信号を前記イメージャクロックレートで出力するイメージャタイミングロジックブロックと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のイメージングシステム。 - 前記主同期回路ブロックは、前記ビデオクロック発生器回路ブロックに結合されていて前記ビデオクロックを受信することを特徴とする請求項11に記載のイメージングシステム。
- 前記レート変換器は、前記イメージャから画像データを受信してそれを一時的に記憶するメモリと、レート変換器制御ロジックとを含むことを特徴とする請求項1に記載のイメージングシステム。
- 前記レート変換器制御ロジックは、前記メモリへのデータの書込み、及び前記メモリからのデータの読出しを制御するメモリ制御回路を含むことを特徴とする請求項13に記載のイメージングシステム。
- 前記メモリ制御回路は、前記タイミング発生器に結合されていて前記イメージャクロック信号と同期する信号及び前記ビデオクロック信号を受信することを特徴とする請求項14に記載のイメージングシステム。
- 前記レート変換器制御ロジックは更に、前記メモリ制御回路及び前記タイミング発生器に結合されていて前記ビデオクロック信号を受信するビデオタイミングロジックを含み、前記ビデオタイミングロジックは、前記出力ビデオデータのブランキング期間中の前記メモリからのデータの読出しを中断させるように前記メモリ制御回路を制御することを特徴とする請求項15に記載のイメージングシステム。
- 前記レート変換器制御ロジックは更に、前記メモリ及び前記ビデオタイミングロジックに結合されているビデオ出力発生器を含み、前記ビデオ出力発生器は、前記メモリから出力ビデオデータを受信し、前記メモリの読出しが中断されているブランキング期間中にブランキングデータを挿入し、そして実際の画素データ及びブランキングデータを有する出力ビデオデータを前記ビデオクロックレートで出力することを特徴とする請求項16に記載のイメージングシステム。
- 前記出力ビデオデータは、VESA標準タイミングで供給されることを特徴とする請求項17に記載のイメージングシステム。
- 前記出力ビデオデータは、SMPTE HDTV標準タイミングで供給されることを特徴とする請求項17に記載のイメージングシステム。
- フレームレートを増加させたイメージングシステムであって、
不活動画素を含む画素のアレイ、画像データを供給する出力、及び読出しタイミング制御信号を受信する1またはそれ以上の制御入力を有する画像センサと、
前記画像センサの前記制御入力へタイミングパルスを供給し、前記画素アレイの不活動画素の少なくとも若干をスキップさせ、且つ前記画素アレイの所要部分から画像データをクロックアウトさせ、それによって前記画像センサのフレームレートを実効的に増加させるために前記画像センサの読出しを制御するタイミング発生器と、
を含むことを特徴とするフレームレートを増加させたイメージングシステム。 - 前記タイミングパルスは、前記画素アレイの複数のダミーの行、及び/または参照、及び/または不要活動画素をスキップさせるための一連の連続垂直転送パルスを含む垂直及び水平タイミングパルスからなることを特徴とする請求項20に記載のフレームレートを増加させたイメージングシステム。
- 前記タイミングパルスは、前記画素アレイの所要部分の1つのラインの終わりの複数のダミー、及び/または参照、及び/または不要活動画素をスキップさせるための前記ラインの終わりに先立つ垂直転送パルスを含む垂直及び水平タイミングパルスからなることを特徴とする請求項20に記載のフレームレートを増加させたイメージングシステム。
- 前記画像センサはCCDイメージャであり、前記画素アレイに対応付けられた累積領域及び転送領域を含むことを特徴とする請求項20に記載のフレームレートを増加させたイメージングシステム。
- 前記タイミングパルスは、前記画像データを前記累積領域から前記転送領域へ転送し、次いで前記イメージャから出力させるための垂直及び水平タイミングパルスからなり、使用されない画素データの複数の行は、前記垂直タイミングパルスを使用して前記水平転送領域内へ転送され、前記水平タイミングパルスを使用して一緒にクロックアウトされることを特徴とする請求項23に記載のフレームレートを増加させたイメージングシステム。
- 低めのクロックレートで動作するイメージャを使用して高品位ビデオデータを発生させる方法であって、
イメージャクロックレートのイメージャクロック信号を使用して前記イメージャから画像データをクロックするステップと、
前記イメージャデータを、前記イメージャクロックレートより大きいビデオクロックレートでビデオデータに変換するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記イメージャデータをビデオデータに変換するステップは、前記画像データをメモリ内にバッファするステップを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記イメージャデータをビデオデータに変換するステップは更に、前記イメージャデータを前記イメージャクロックレートと同期するレートで前記メモリ内に書込むステップと、前記データを異なるクロックレートで前記メモリから読出すステップとを含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記イメージャデータをビデオデータに変換するステップは更に、前記ビデオデータのブランキング期間に対応するブランキングデータを前記イメージャデータ内に挿入するステップを含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記イメージャデータをビデオデータに変換するステップは更に、前記ブランキング画素データの挿入中に前記メモリからのデータの読出しを中断させるステップを含むことを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記イメージャクロック信号は、前記ビデオデータとは非同期であることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記ビデオデータは、VESA標準タイミングで出力されることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 前記ビデオデータは、SMPTE HDTV標準タイミングで出力されることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 第1及び第2の部分を有する画素アレイを有するイメージャのフレームレートを増加させる方法であって、
前記画素アレイの前記第2の部分をスキップするステップと、
前記画素アレイの前記第1の部分内に保持されている画像データを、イメージャ制御タイミング信号を使用して前記イメージャからクロックするステップと、
を含むことを特徴とするイメージャのフレームレートを増加させる方法。 - 前記画素アレイの前記第2の部分をスキップするステップは、前記イメージャへ一連の連続垂直転送パルスを供給して前記第2の部分内の画像データの複数の行をスキップさせるステップを含むことを特徴とする請求項33に記載のイメージャのフレームレートを増加させる方法。
- 前記画素アレイの前記第2の部分をスキップするステップは、前記画素アレイの1つのラインの終わりに先立って垂直転送パルスを供給して前記ラインの終わりの画素をスキップさせるステップを含むことを特徴とする請求項33に記載のイメージャのフレームレートを増加させる方法。
- 前記画素アレイの前記第1の部分は所要活動画素及び所要不活動画素からなり、前記画素アレイの前記第2の部分は不活動画素及び不要活動画素からなることを特徴とする請求項33に記載のイメージャのフレームレートを増加させる方法。
- 前記不活動画素は、一般的に、標準ビデオタイミングスキームのブランキング期間に対応していることを特徴とする請求項36に記載のイメージャのフレームレートを増加させる方法。
- 前記標準ビデオタイミングスキームは、VESA標準タイミングであることを特徴とする請求項37に記載のイメージャのフレームレートを増加させる方法。
- 前記標準ビデオタイミングスキームは、SMPTE HDTV標準タイミングであることを特徴とする請求項37に記載のイメージャのフレームレートを増加させる方法。
- 前記イメージャはCCDであり、前記方法は更に、前記画素アレイの前記第2の部分に対応する電荷をクロックアウトするステップを含むことを特徴とする請求項33に記載のイメージャのフレームレートを高める方法。
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