JP2529221B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2529221B2
JP2529221B2 JP61248736A JP24873686A JP2529221B2 JP 2529221 B2 JP2529221 B2 JP 2529221B2 JP 61248736 A JP61248736 A JP 61248736A JP 24873686 A JP24873686 A JP 24873686A JP 2529221 B2 JP2529221 B2 JP 2529221B2
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森村  淳
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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、PAL,NTSCなどの異なるテレビ標準方式を切
換て出力できる撮像装置に関するものである。
従来の技術 従来のテレビ標準方式の方式変換装置としては、例え
ば「放送におけるディジタル技術」(日本放送出版協
会)P196〜P200に示されている。第8図は従来のテレビ
標準方式の方式変換装置のブロック図を示すもので、2
はアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換
器、30,31は1フィールドの画像データを蓄積するフィ
ールドメモリ、32はNTSC信号をYIQ信号に分離し、多重
する分離多重回路、33は各フィールド間の信号を内挿
し、フィールド数60枚から50枚に変換するフィールド内
挿回路、34はライン数を525本から625本に変換するライ
ン内挿回路、35は多重されたYIQの信号を分離する分割
回路、9はディジタル信号をアナログに変換するD/A変
換回路、36はYIQ信号をPAL信号に変換するエンコーダで
ある。以上の様に構成された方式変換装置においては、
フィールド数の異なる標準TV信号を変換する必要がある
ため、フィールドメモリA,B30,31を用いて2フィールド
分の画像を蓄積してフィールド間の内挿をフィールド内
挿回路33で行なう。このフィールド間の内挿により60フ
ィールドのNTSC信号を50フィールドに変換する。次にラ
イン数をライン内挿回路34により、NTSC信号の525ライ
ンから625ラインに変換する。以上のようにフィールド
数及びライン数をNTSCからPALの信号に変換する。多重
されたYIQ信号を分離し、アナログに変換して出力す
る。
発明が解決しようとする問題点 以上の様に構成された方式変換装置ではフィールド数
の異なる信号に変換する必要からフィールドメモリを用
いた信号の蓄積が必要となる。したがって従来の方式変
換装置を用いる場合、フィールドメモリなどの大規模な
回路が必要になり、ポータブルな装置への導入は実現さ
れていない。たとえばCCDなどの固体撮像素子を用いた
ポータブルなビデオカメラにおいてNTSC信号PAL信号を
切換て出力することは実現されていない。
本発明はかかる点に鑑み、標準テレビ信号の方式変換
装置の機能を内蔵し、NTSC信号とその他の標準テレビ信
号たとえばPAL信号の切換が可能なビデオカメラなどの
撮像装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明は、光学像を電気信号に変換する固体撮像素子
と、この固体撮像素子の垂直CCDを駆動するパルスを発
生させるパルス発生回路と、各水平走査ごとに信号の重
みを可変させて合成する内挿回路と、前記パルスを周期
的に伝達しないゲート回路を備えた撮像装置である。
作 用 本発明は前記した構成により、撮像素子の駆動を周期
的に停止させ、さらに内挿回路により信号のライン数の
変換を行なうことにより、フィールドメモリなどを回路
規模の大きな処理回路を用いずにテレビの標準信号の方
式切換たとえばNTSC信号とPAL信号の切換を可能にす
る。
実施例 第1図は本発明の第1の実施例における撮像装置のブ
ロック図を示すものである。第1図において、1は光学
像を電気信号に変換する固体撮像素子、2はアナログ信
号をディジタル信号に変換するA/D変換器、3は信号を
ランイン毎に内挿する内挿回路、4はR.G.Bの信号をY,
I,Q又はY,R−Y,B−Yの信号に変換するプロセス回路、
5は標準テレビ信号を合成するエンコーダ、6はパルス
を一時的に停止させるゲート回路、7は内挿回路3とゲ
ート回路6を制御する切換制御回路、8は固体撮像素子
1の駆動のための駆動パルス発生回路である。
3つの固体撮像素子1からは赤(R)緑(G)青
(B)の3つの原色信号が撮像信号として出力され、こ
れをA/D変換器2でディジタル信号に変換する。内挿回
路3は撮像信号をライン間で内挿を行なう。内挿回路3
の構成を第2図に示す。同図において、10は撮像信号を
1水平走査期間遅延させるディレーライン、11は異なっ
た重みで信号を加算し補間して内挿を行なう混合回路で
ある。1〜5はそれぞれ補間比が異なり、第3図の補間
重みにその割合を示す。補間パターン1〜5は混合回路
11のMI×1〜5に対応する。以上のように補間重みを変
化させながら5ラインの撮像信号n〜n+4よりnI
(n+5)の6ラインの補間信号を合成する。第3図
においてnIは補間し得られる信号を示す。第2図のS2
5種類の補間信号を順次切換出力する。S1は補間パター
ン1の時に入力信号をディレーライン10の信号に切換
る。以上の様にして順次ライン間で補間を行ない、固体
撮像素子1から読出した信号がn+4ラインまで終了し
たとき、ゲート回路6を用いて撮像素子駆動パルスを停
止させる。このとき補間は補間パターンは1でありS1
ディレーラインの信号に切換られる。それぞれの信号の
関係を第4図に示す。同図の一番上に示した波形は補間
後のつまり方式切換後の水平の同期パルスを示し、これ
はテレビの標準方式切換後の信号たとえばPAL信号の同
期パルスに対応する。上2番めから4番めまでは固体撮
像素子の駆動パルスの一例と、固体撮像素子の出力信号
であり、上から5番めは補間パターンを示したものであ
り、一番下の波形は補間後の信号を示す。
このとき駆動パルス発生回路は8は、標準PAL信号に
対応した垂直CCD及び水平CCDの駆動パルス(電荷信号の
転送パルス)を発生させる。従って標準PAL信号に対応
した約600(垂直帰線期間を除く)の垂直CCDの駆動パル
スと、水平CCDの駆動パルスが順次出力される。またゲ
ート回路6は第3図、第4図に示す補間パターンが1の
とき、駆動パルス発生回路8から固体撮像素子の駆動パ
ルスを伝達しないようにする(垂直帰線期間後の第1ラ
イのみ例外)。この構成により固体撮像素子1は、標準
PAL信号に対応して撮像信号を出力するが、5回の水平
走査期間のうち1回は走査を行わない動作をする。つま
りPALの625本の水平走査期間にCCDは500本の水平走査を
行い、出力された信号は内挿回路3で補間され、625本
の水平走査信号に変換される。
以上の構成により垂直方向のライン数が500本(NTSC
用)の固体撮像素子を用い、フレームメモリを用いず
に、垂直方向のライン数が625本(PAL)の走査が実現で
きる。また切換制御回路7はNTSC/PALの切換信号により
内挿回路3とゲート回路6を制御する。たとえばPALに
切換が選択されたとき、内挿回路3を第3図に示す補間
パターンになるように制御し、ゲート回路6を制御して
撮像素子駆動パルスを第4図上から2,3番めに示すよう
に4回に1回の割合で停止させる。またNTSCに切換が選
択されたとき、切換制御回路7は内挿回路3を補間パタ
ーン1のみに選択する(補間なしのパターン)。またゲ
ート回路6は駆動パルス発生回路のパネルをそのまま固
体撮像素子1に送る。したがってNTSCが選択された場合
は一般のNTSCの撮像装置と同様の信号処理となる。プロ
セス回路4はRGB信号をY,I,Q又はY,R−Y,B−Y信号に変
換する。エンコーダ5はプロセス回路からの信号を標準
NTSC信号又は標準PAL信号に変換し、D/A変換器9でアナ
ログ信号に変換して出力する。
以上のように本実施例によれば、重みを可変して信号
を合成する内挿回路と、周期的に撮像素子駆動パルスを
制御して停止させる切換制御回路及びゲート回路を設け
ることにより、撮像素子から出力される信号のフレーム
数とライン数を直接的に変換することを可能とし、回路
規模の大きくなるフィールドメモリを用いることなくNT
SC信号とPAL信号の切換出力が可能となる撮像装置を実
現することが可能となる。
なお、この実施例において、第3図に示したライン間
の補間はこの補間方法にかぎる必要はなく、第5図
(a)に示すような補間重みでも良い。この重みは2n
係数で容易に構成できる値にしてある。また第3図,第
5図(a)の補間は4ラインから5ラインへの変換を一
つの周期としているが、5ラインから6ライン又は6ラ
インから7ラインへの変換を一つの周期とする補間でも
良い。5ラインから6ラインへの変換を一つの周期とす
る一例を第5図(b)に示す。
第6図は本発明の第2の実施例を示す撮像装置のブロ
ック図である。同図において、2はA/D変換器、3は内
挿回路、5はエンコーダ、6はゲート回路、7は切換制
御回路、8は駆動パルス発生回路、9はD/A変換器で、
以上は第1図の構成と同様なものである。第1図の構成
と異なるのは20の固体撮像素子と21とプロセス回路であ
る。
前記のように構成された第2の実施例の撮像装置につ
いて以下その動作を説明する。
第1の実施例は撮像素子を3つ用いるもので、いわゆ
る「3板のカメラ」と呼ばれている撮像装置であるが、
第2の実施例では、撮像素子20は1コであり、いわゆる
「単板カメラ」と呼ばれている撮像装置について本発明
を適応した例である。撮像素子20の撮像面には色分解を
行なうため第7図に示したモザイク色フィルタが付けら
れており、各ライン毎に異なった色フィルタが付けられ
ている。ここでWは無彩色、Gは緑色、Yeは黄色、Cyは
シアン色の色フィルタを示す。通常の1:1インタレース
を行なった場合、nラインのW,Gラインの走査の次に
(n+1)ラインのCy,Yeラインが走査されている。し
たがって第1の実施例のように撮像素子の信号を直接ラ
イン間で内挿すると、R,G,Bの原色信号の分離が不可能
となる。したがって、撮像素子20の信号をA/D変換器2
でディジタル信号に変換した後、プロセス回路21でRGB
の原色信号に分離する。分離は次式のように行なう。
グリーンは画素信号を用い、輝度信号Yは標準TV信号の
重みでY=0.3R+0.6G+0.1Bで合成する。又は画素信号
を帯域制限したものでも用いることができる。以上のよ
うにして輝度信号Yと2つの色差信号R−Y,B−Yを撮
像素子20の各水平走査にしたがって合成する。このよう
な信号処理を行ないとなり合うラインごとの内挿が可能
な3つの信号Y,R−YそしてB−Yに変換した後それぞ
れを各走査ラインで内挿を行なう。内挿方法は第1の実
施例と同様に、となりあう2ラインの信号を重みを可変
して合成する。撮像素子20の駆動方法は第1の実施例と
同様に4ライン又は5ライン連続して走査し、1ライン
の走査時間駆動を停止する。この制御は切換制御回路7
とゲート回路6で行なう。その他の回路は第1の実施例
と同様であり、説明は省略する。
以上の様に構成することによりラインごとに異なる色
信号が得られる「単板カメラ」においてもラインごとに
信号を補間し、走査変換を簡単に実現することが可能と
なる。
上記のように本実施例によれば重みを可変して信号を
合成する内挿回路と、周期的に撮像素子駆動パルスを制
御して停止させる切換制御回路及びゲート回路により、
撮像素子から出力される信号のフレーム数とライン数を
直接的に変換することを可能とし、回路規模の大きくな
るフィールドメモリを用いることなくNTSC信号ろPAL信
号の切換出力が可能となる撮像装置を実現することが可
能となる。
またCCDなどの固体撮像素子の走査ライン数を、フィ
ールドメモリなどの大規模となる回路なしに増加できる
ため、画像信号の必要な部分のライン数を増加させ、電
子的に拡大する電子ズームの機能がついたポータブルビ
デオカメラを容易に実現することが可能となる。
なお第2の実施例で示した色フィルターは一例であ
り、この色フィルタに限る必要はない。また信号処理は
アナログ処理で実現することも可能なのはいうまでもな
い。
発明の効果 以上説明したように、本発明によればフィールドメモ
リなどの大規模となる回路なしにNTSCとPALなどの信号
変換が可能となり、ビデオカメラなどのポータブル機器
に導入でき、標準TV信号の方式をNTSCとPALなどに切換
可能なポータブルビデオカメラが実現でき、またCCDな
どの固体撮像素子の走査ライン数を、フィールドメモリ
などの大規模となる回路なしに増加できるため、画像信
号の必要な部分を電子的に拡大する電子ズームの機能が
ついたポータブルビデオカメラが容易に実現でき、その
効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における一実施例の撮像装置のブロック
図、第2図は同内挿回路のブロック図、第3図は内挿方
法の一例を示す模式図、第4図は各部のパルスと信号の
関係を示す波形図、第5図(a)及び(b)は内挿方法
の一例を示す模式図、第6図は本発明における他の実施
例の撮像装置のブロック図、第7図は撮像素子に用いる
色フィルタの模式図、第8図は従来の方式変換装置の構
成を示すブロック図である。 1,20……撮像素子、2……A/D変換器、3……内挿回
路、4,21……プロセス回路、5……エンコーダ、6……
ゲート回路、7……切換制御回路、8……駆動パルス発
生回路、9……D/A変換回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学像を電気信号に変換する固体撮像素子
    と、この固体撮像素子の垂直CCDを駆動するパルスを発
    生させるパルス発生回路と、各水平走査ごとに信号の重
    みを可変させて合成する内挿回路と、前記パルスを周期
    的に伝達しないゲート回路とを備えてなることを特徴と
    する撮像装置。
  2. 【請求項2】内挿回路の信号重みは水平走査のn倍(n
    は正数)の周期で可変し、ゲート回路もこのn倍の周期
    で1水平走査期間撮像素子の駆動パルスを伝達しないこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の撮像装置。
JP61248736A 1986-10-20 1986-10-20 撮像装置 Expired - Lifetime JP2529221B2 (ja)

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