JP2803101B2 - テレビジョンカメラ - Google Patents
テレビジョンカメラInfo
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- JP2803101B2 JP2803101B2 JP63210464A JP21046488A JP2803101B2 JP 2803101 B2 JP2803101 B2 JP 2803101B2 JP 63210464 A JP63210464 A JP 63210464A JP 21046488 A JP21046488 A JP 21046488A JP 2803101 B2 JP2803101 B2 JP 2803101B2
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- Japan
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- output signal
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- horizontal
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビジョンカメラに係わり、特に一般に入
手しやすい比較的安価な固体撮像素子を使用して、例え
ば公衆電話回線のように周波数帯域が狭い場合でも画像
を伝送できるようにしたテレビジョンカメラに関する。
手しやすい比較的安価な固体撮像素子を使用して、例え
ば公衆電話回線のように周波数帯域が狭い場合でも画像
を伝送できるようにしたテレビジョンカメラに関する。
最近では一般の公衆電話回線等を使用して音声のみな
らず画像（静止画）をも伝送することができるテレビ電
話装置が普及しつつある。このテレビ電話装置では、送
信側の画像をテレビジョンカメラで捉え、適宜の処理を
して公衆電話回線等を介して受信側へと送信し、受信側
でこれを再生して画像を視認するようにしている。
らず画像（静止画）をも伝送することができるテレビ電
話装置が普及しつつある。このテレビ電話装置では、送
信側の画像をテレビジョンカメラで捉え、適宜の処理を
して公衆電話回線等を介して受信側へと送信し、受信側
でこれを再生して画像を視認するようにしている。
従来、この種のテレビ電話装置に用いるテレビジョン
カメラでは、イメージオルシコンやビジコン等の撮像管
が使用されていた。しかし、これらの撮像管は、画像の
比較的広い範囲にわたる明暗のムラである撮像管特有の
シェーディングを起こすことや、輝度の高い被写体を長
時間撮像していると焼き付いてしまうこと、また撮像管
の寿命が短いため2000〜3000時間で交換する必要がある
こと、更には比較的明るい所でないと撮像できないた
め、照明条件の点で不十分なことの多いテレビ電話用に
は不向きであること等の欠点があった。
カメラでは、イメージオルシコンやビジコン等の撮像管
が使用されていた。しかし、これらの撮像管は、画像の
比較的広い範囲にわたる明暗のムラである撮像管特有の
シェーディングを起こすことや、輝度の高い被写体を長
時間撮像していると焼き付いてしまうこと、また撮像管
の寿命が短いため2000〜3000時間で交換する必要がある
こと、更には比較的明るい所でないと撮像できないた
め、照明条件の点で不十分なことの多いテレビ電話用に
は不向きであること等の欠点があった。
かかる問題点を解決するための手段の一つとしては、
例えばCCD固体撮像素子を撮像手段として使用すること
が考えられる。
例えばCCD固体撮像素子を撮像手段として使用すること
が考えられる。
ところで、上記CCD固体撮像素子は、現時点で従来の
撮像管と比較すると一般的にはまだ高価である。しか
し、その中でも比較的価格が安いのははVTRカメラ等で
最も需要の多い20万〜30万画素のものである。
撮像管と比較すると一般的にはまだ高価である。しか
し、その中でも比較的価格が安いのははVTRカメラ等で
最も需要の多い20万〜30万画素のものである。
一方、静止画テレビ電話を公衆電話回線に適用する場
合には、その周波数帯域幅が比較的狭く僅かに3.4KHzで
ある。
合には、その周波数帯域幅が比較的狭く僅かに3.4KHzで
ある。
このような公衆電話回線を介してテレビ画像を短時間
に伝送するためには伝送データの圧縮・伸張技術の利用
はもとより、１画面のデータ量を減らすために、例えば
１画面を100×100に再サンプリングすることにより対処
すること等が行われている。
に伝送するためには伝送データの圧縮・伸張技術の利用
はもとより、１画面のデータ量を減らすために、例えば
１画面を100×100に再サンプリングすることにより対処
すること等が行われている。
しかし、100×100画素のテレビ電話に使用するテレビ
ジョンカメラ専用のCCD固体撮像素子を新たに開発する
ためには、余りに莫大な費用を費やすことになる。
ジョンカメラ専用のCCD固体撮像素子を新たに開発する
ためには、余りに莫大な費用を費やすことになる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは従来の比較的安価な20万〜30万
画素のCCD固体撮像素子を巧みに用いることにより、安
価なテレビジョンカメラを提供することにある。
その目的とするところは従来の比較的安価な20万〜30万
画素のCCD固体撮像素子を巧みに用いることにより、安
価なテレビジョンカメラを提供することにある。
本発明では、（イ）画像読み取りのための固体撮像用
の画素を多数平面状に配列した固体撮像素子を有する撮
像部と、（ロ）この撮像部の画素に対応した原水平出力
信号を所定数だけ遅延させる第１の遅延手段と、（ハ）
撮像部の画素に対応した原水平出力信号と第１の遅延手
段で遅延させた水平出力信号とを加算する第１加算手段
と、（ニ）この第１の加算手段の出力信号をサンプリン
グホールドするサンプリングホールド手段と、（ホ）こ
のサンプリングホールド手段の出力信号を１水平走査期
間に相当する時間だけ遅延させる第２の遅延手段と、
（ヘ）この第２の遅延手段の出力信号をサンプリングホ
ールド手段の出力信号と加算する第２の加算手段と、
（ト）この第２の加算手段の出力信号を更に上記した１
水平走査期間に相当する時間だけ遅延させる第３の遅延
手段と、（チ）この第３の遅延手段から出力される信号
と第２の加算手段の出力信号とを上記した１水平走査期
間ごとに交互に切り換える信号切換手段とをテレビジョ
ンカメラに具備させたものである。
の画素を多数平面状に配列した固体撮像素子を有する撮
像部と、（ロ）この撮像部の画素に対応した原水平出力
信号を所定数だけ遅延させる第１の遅延手段と、（ハ）
撮像部の画素に対応した原水平出力信号と第１の遅延手
段で遅延させた水平出力信号とを加算する第１加算手段
と、（ニ）この第１の加算手段の出力信号をサンプリン
グホールドするサンプリングホールド手段と、（ホ）こ
のサンプリングホールド手段の出力信号を１水平走査期
間に相当する時間だけ遅延させる第２の遅延手段と、
（ヘ）この第２の遅延手段の出力信号をサンプリングホ
ールド手段の出力信号と加算する第２の加算手段と、
（ト）この第２の加算手段の出力信号を更に上記した１
水平走査期間に相当する時間だけ遅延させる第３の遅延
手段と、（チ）この第３の遅延手段から出力される信号
と第２の加算手段の出力信号とを上記した１水平走査期
間ごとに交互に切り換える信号切換手段とをテレビジョ
ンカメラに具備させたものである。
このようにすると、本来の画素に対応した出力信号を
見掛け上間引いた状態で使用することになり、画素数の
少ない固体撮像素子と等価な出力を得ることが可能とな
る。従って、周波数帯域が狭い場合でも十分に伝送する
ことができる。
見掛け上間引いた状態で使用することになり、画素数の
少ない固体撮像素子と等価な出力を得ることが可能とな
る。従って、周波数帯域が狭い場合でも十分に伝送する
ことができる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明のテレビジョンカメラの要部を示すブ
ロック構成図であり、第２図は第１図の構成要素である
信号処理部の詳細構成を示すブロック構成図である。
ロック構成図であり、第２図は第１図の構成要素である
信号処理部の詳細構成を示すブロック構成図である。
第１図に示すように、20万〜30万画素のCCD固体撮像
素子を含む撮像部１には、図示しない光学系から被写体
像が到来してその受光面で受光され、光電変換された水
平方向の原出力信号が信号処理部２に供給される。そし
て、クロックパルス発生部３において、これら撮像部１
のCCD固体撮像素子の駆動に必要なクロック信号と、次
に述べるように信号処理部２に必要なサンプルホールド
パルス等が作成される。
素子を含む撮像部１には、図示しない光学系から被写体
像が到来してその受光面で受光され、光電変換された水
平方向の原出力信号が信号処理部２に供給される。そし
て、クロックパルス発生部３において、これら撮像部１
のCCD固体撮像素子の駆動に必要なクロック信号と、次
に述べるように信号処理部２に必要なサンプルホールド
パルス等が作成される。
第２図に示すように、上述の撮像部１から原出力信号
として出力する信号は入力端子５に入力し、この入力信
号は第１の加算器14と第１〜第３の遅延素子６〜８に供
給される。ここに、第１の遅延素子６は原水平出力信号
を１画素数分だけ遅延して出力させる遅延素子、第２の
遅延素子７は原水平出力信号を２画素数分だけ遅延して
出力させる遅延素子、第３の遅延素子８は原水平出力信
号を３画素数分だけ遅延して出力させる遅延素子であ
る。従って、これらの遅延素子６〜８を通過した１〜３
画素数分の時間だけ遅延している信号と、遅延素子６〜
８を通過しなかった原水平出力信号とが加算器14で加算
される。この動作の原理を第３図（Ａ）、（Ｂ）によっ
て詳しく説明する。
として出力する信号は入力端子５に入力し、この入力信
号は第１の加算器14と第１〜第３の遅延素子６〜８に供
給される。ここに、第１の遅延素子６は原水平出力信号
を１画素数分だけ遅延して出力させる遅延素子、第２の
遅延素子７は原水平出力信号を２画素数分だけ遅延して
出力させる遅延素子、第３の遅延素子８は原水平出力信
号を３画素数分だけ遅延して出力させる遅延素子であ
る。従って、これらの遅延素子６〜８を通過した１〜３
画素数分の時間だけ遅延している信号と、遅延素子６〜
８を通過しなかった原水平出力信号とが加算器14で加算
される。この動作の原理を第３図（Ａ）、（Ｂ）によっ
て詳しく説明する。
上述の入力端子５には、出力レベルが〔a1〜a10…
…〕の水平出力信号が順次入力している。このうち〔a1
〜a4〕までの信号が加算されて第３図（Ｂ）に示す
〔b1〕として出力する。次いで〔a2〜a5〕までの信号が
加算されて〔b2〕として出力、〔a3〜a6〕までの信号が
〔b3〕として出力する。以下同様に、４個ずつの出力レ
ベルの加算された結果が出力する。このように、４個ず
つの加算をすればその出力信号の和が個々の１つの出力
より大きくなるので、テレビ電話のように照明条件の十
分でない所で使用される機会の多い装置に適用しても、
十分に撮像機能を発揮することが可能となる。また、例
えば〔a1〜a4〕のうち〔a2〕の出力がゼロであったとし
ても、他の３個の加算した出力で出力信号としての機能
をカバーすることができる。
…〕の水平出力信号が順次入力している。このうち〔a1
〜a4〕までの信号が加算されて第３図（Ｂ）に示す
〔b1〕として出力する。次いで〔a2〜a5〕までの信号が
加算されて〔b2〕として出力、〔a3〜a6〕までの信号が
〔b3〕として出力する。以下同様に、４個ずつの出力レ
ベルの加算された結果が出力する。このように、４個ず
つの加算をすればその出力信号の和が個々の１つの出力
より大きくなるので、テレビ電話のように照明条件の十
分でない所で使用される機会の多い装置に適用しても、
十分に撮像機能を発揮することが可能となる。また、例
えば〔a1〜a4〕のうち〔a2〕の出力がゼロであったとし
ても、他の３個の加算した出力で出力信号としての機能
をカバーすることができる。
なお、上述のように順次出力する信号の制御は、図示
しない制御手段によりなされるものである。
しない制御手段によりなされるものである。
以上のような加算動作が行われ、第１の加算器14の出
力がサンプルホールド回路９に入力する。サンプルホー
ルド回路９の出力信号は、第２の加算器15に供給される
とともに、垂直方向に１ライン分（1H）だけ移動するよ
うに遅延して出力させる遅延素子である第１の1H遅延素
子10に供給される。
力がサンプルホールド回路９に入力する。サンプルホー
ルド回路９の出力信号は、第２の加算器15に供給される
とともに、垂直方向に１ライン分（1H）だけ移動するよ
うに遅延して出力させる遅延素子である第１の1H遅延素
子10に供給される。
この遅延素子13の出力信号は信号切換スイッチ11の第
２の固定端子11bに供給される。信号切換スイッチ11の
可動端子11cが出力端子12に接続され、ここから処理済
み信号が出力する。
２の固定端子11bに供給される。信号切換スイッチ11の
可動端子11cが出力端子12に接続され、ここから処理済
み信号が出力する。
次に以上のように構成されているテレビジョンカメラ
の要部の動作を第４図（Ａ）〜（Ｄ）に示す波形図によ
って説明する。
の要部の動作を第４図（Ａ）〜（Ｄ）に示す波形図によ
って説明する。
撮像部１の出力信号は、第４図（Ａ）に示す波形で信
号処理部２の入力端子５に入力する。この入力信号は遅
延素子６〜８と加算器14において第３図（Ａ）、（Ｂ）
を用いて説明したような処理をされ第４図（Ｂ）に示す
波形として出力し、サンプルホールド回路９に入力す
る。
号処理部２の入力端子５に入力する。この入力信号は遅
延素子６〜８と加算器14において第３図（Ａ）、（Ｂ）
を用いて説明したような処理をされ第４図（Ｂ）に示す
波形として出力し、サンプルホールド回路９に入力す
る。
一方、クロックパルス発生部３（第１図参照）は、第
４図（Ｄ）に示すタイミングのサンプルホールド用のク
ロックパルスを発生している。このクロックパルスによ
り第４図（Ｂ）の出力波形はサンプリングされて第４図
（Ｃ）に示す波形が出力する。以上に述べた第４図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の図から明らかなように、それ
ぞれの波形の間には概略で似た傾向が見られる。
４図（Ｄ）に示すタイミングのサンプルホールド用のク
ロックパルスを発生している。このクロックパルスによ
り第４図（Ｂ）の出力波形はサンプリングされて第４図
（Ｃ）に示す波形が出力する。以上に述べた第４図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の図から明らかなように、それ
ぞれの波形の間には概略で似た傾向が見られる。
この波形ｃで示した信号が加算器15に供給されると共
に、垂直方向の遅延素子である第１の1H遅延素子10に供
給する。すると加算器15の出力信号が信号切換スイッチ
11の第１の固定端子11aと垂直方向の遅延素子である第
２の1H遅延素子13とに供給され、その遅延素子13の出力
は第２の固定端子11bに入力する。
に、垂直方向の遅延素子である第１の1H遅延素子10に供
給する。すると加算器15の出力信号が信号切換スイッチ
11の第１の固定端子11aと垂直方向の遅延素子である第
２の1H遅延素子13とに供給され、その遅延素子13の出力
は第２の固定端子11bに入力する。
この信号切換スイッチ11は、図示しない制御部によっ
て、上述した水平走査期間に相当する時間ごとに切り換
えられる。このため、最初の水平走査期間に相当する時
間中は、加算器15から出力される信号そのものが、２枚
回目の水平走査期間に相当する時間中は、第２の1H遅延
素子13から出力される1Hだけ遅延した信号が、信号切換
スイッチ11により選択して出力される。この結果、出力
端子12から同一の信号が２ライン分に相当する時間だけ
連続して出力されることになる。続いて、加算器15から
そのまま出力される信号を信号切換スイッチ11により選
択すると、このとき既に加算器15から出力される信号は
時間的に３回目の水平走査期間中の信号となっている。
そこで本実施例の場合、信号切換スイッチ11から得られ
る出力信号は、１回目の水平走査期間中の信号、３回目
の水平走査期間中の信号、５回目の水平走査期間中の信
号……というように、垂直方向の１水平走査期間ごとに
間引かれた信号となる。また、NTSC方式では、当初から
２対１のインタレースが行われているので、上述した動
作の結果、フレームの垂直方向を４分の１に間引いたの
と同様になる。
て、上述した水平走査期間に相当する時間ごとに切り換
えられる。このため、最初の水平走査期間に相当する時
間中は、加算器15から出力される信号そのものが、２枚
回目の水平走査期間に相当する時間中は、第２の1H遅延
素子13から出力される1Hだけ遅延した信号が、信号切換
スイッチ11により選択して出力される。この結果、出力
端子12から同一の信号が２ライン分に相当する時間だけ
連続して出力されることになる。続いて、加算器15から
そのまま出力される信号を信号切換スイッチ11により選
択すると、このとき既に加算器15から出力される信号は
時間的に３回目の水平走査期間中の信号となっている。
そこで本実施例の場合、信号切換スイッチ11から得られ
る出力信号は、１回目の水平走査期間中の信号、３回目
の水平走査期間中の信号、５回目の水平走査期間中の信
号……というように、垂直方向の１水平走査期間ごとに
間引かれた信号となる。また、NTSC方式では、当初から
２対１のインタレースが行われているので、上述した動
作の結果、フレームの垂直方向を４分の１に間引いたの
と同様になる。
つまり、前述のように水平方向に対しては撮像部の出
力信号に対して1/4の間引き効果となり、垂直方向に対
しても1/4の間引きとなっている。
力信号に対して1/4の間引き効果となり、垂直方向に対
しても1/4の間引きとなっている。
なお、本実施例では４個ずつの画素を一つの単位とし
て説明したが、必ずしも４個でなくてもよいことはもち
ろんである。
て説明したが、必ずしも４個でなくてもよいことはもち
ろんである。
また、本発明によれば隣接する画素の出力を加算して
いるので、最終出力信号のS/N比が向上する。これは信
号はピーク値で加算されるのに対し、ノイズはランダム
に発生しているので、例えば４個の信号を加算すると6d
BのS/N改善となる。
いるので、最終出力信号のS/N比が向上する。これは信
号はピーク値で加算されるのに対し、ノイズはランダム
に発生しているので、例えば４個の信号を加算すると6d
BのS/N改善となる。
更に、CCD固体撮像素子の画素に多少の画素欠陥（き
ず）があったとしても、４個の加算となり結果的に平均
化されるのでグレードの低い（コストの安い、或いは精
密な装置には使用不能な）CCD素子をも活用することが
可能である。
ず）があったとしても、４個の加算となり結果的に平均
化されるのでグレードの低い（コストの安い、或いは精
密な装置には使用不能な）CCD素子をも活用することが
可能である。
以上説明したように本発明によれば、比較的コストの
安い多数の画素を有するCCD撮像素子を水平・垂直方向
を間引いて使用することにより、例えば狭い帯域の電話
回線でもテレビ電話用の信号を伝送することが可能とな
る。
安い多数の画素を有するCCD撮像素子を水平・垂直方向
を間引いて使用することにより、例えば狭い帯域の電話
回線でもテレビ電話用の信号を伝送することが可能とな
る。
第１図は本発明の一実施例を示すテレビジョンカメラの
要部構成図、第２図は本発明のテレビジョンカメラの信
号処理部の詳細構成図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明
のテレビジョンカメラの水平方向の信号処理を模式的に
示した図、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のテレビジョ
ンカメラの各部における信号波形を示す波形図である。 １……撮像部、２……信号処理部、 ３……クロックパルス発生部、 ６〜８……水平方向の遅延素子、 ９……サンプルホールド回路、 10、13……垂直方向の1H遅延素子、 11……信号切換スイッチ、 14、15……加算器。
要部構成図、第２図は本発明のテレビジョンカメラの信
号処理部の詳細構成図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明
のテレビジョンカメラの水平方向の信号処理を模式的に
示した図、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のテレビジョ
ンカメラの各部における信号波形を示す波形図である。 １……撮像部、２……信号処理部、 ３……クロックパルス発生部、 ６〜８……水平方向の遅延素子、 ９……サンプルホールド回路、 10、13……垂直方向の1H遅延素子、 11……信号切換スイッチ、 14、15……加算器。
Claims (1)
- 【請求項１】画像読み取りのための固体撮像用の画素を
多数平面状に配列した固体撮像素子を有する撮像部と、 この撮像部の画素に対応した原水平出力信号を所定数だ
け遅延させる第１の遅延手段と、 上記撮像部の画素に対応した原水平出力信号と上記第１
の遅延手段で遅延させた水平出力信号とを加算する第１
の加算手段と、 この第１の加算手段の出力信号をサンプリングホールド
するサンプリングホールド手段と、 このサンプリングホールド手段の出力信号を１水平走査
期間に相当する時間だけ遅延させる第２の遅延手段と、 この第２の遅延手段の出力信号を上記サンプリングホー
ルド手段の出力信号と加算する第２の加算手段と、 この第２の加算手段の出力信号を更に上記１水平走査期
間に相当する時間だけ遅延させる第３の遅延手段と、 この第３の遅延手段から出力される信号と上記第２の加
算手段の出力信号とを上記１水平走査期間ごとに交互に
切り換える信号切換手段 とを具備したことを特徴とするテレビジョンカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210464A JP2803101B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | テレビジョンカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210464A JP2803101B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | テレビジョンカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260281A JPH0260281A (ja) | 1990-02-28 |
| JP2803101B2 true JP2803101B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16589768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63210464A Expired - Lifetime JP2803101B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | テレビジョンカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803101B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63210464A patent/JP2803101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260281A (ja) | 1990-02-28 |
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