JP4499198B2 - 撮像装置及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＶＧＡ（Video Graphics Array）規格以上の高解像度の固体撮像素子で撮像された映像信号を、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等のモニタで再生する場合などに使用して好適な撮像装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＳＶＧＡ（Super Video Graphics Array）規格においては、例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤ固体撮像素子が実用化されている。このような高解像度の画像信号は、通常はコンピュータ装置等において用いられるものであるが、このような高解像度の固体撮像素子で撮像された映像信号を、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のモニタで再生することが要求されている。その場合に従来は、例えば図４に示すような装置が実施されていた。
【０００３】
すなわち図４において、ＣＣＤ固体撮像素子４１で撮像された画像は、カメラ部４２によって例えば１０ＭＨｚのクロック発生器４３を使って読み出される。この読み出された画像信号がＤＲＡＭ４４に貼り付けられる。そしてこのＤＲＡＭ４４に貼り付けられた画像信号が、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号で用いられるクロック発生器４５で駆動されるビデオ回路４６で処理されて取り出され、後段のモニタ装置（図示せず）等に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような装置において、上述の構成では、例えば１０ＭＨｚのクロック発生器４３と、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号で用いられるクロック発生器４５の２つのクロック発生器が用いられている。このためこの装置においては、これらの２つのクロック発生器の間でＰＬＬ４７等を用いて同期を取るなどの構成が必要になり、回路構成が大規模且つ複雑になってしまうものである。
【０００５】
従って例えば上述のＳＶＧＡ規格や、いわゆるＶＧＡ、ＸＧＡなどの規格と、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難なものであった。なお例えばＮＴＳＣ方式の映像信号では通常は１２．２７ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚ、１４．３ＭＨｚ等のクロック信号が用いられている。またＰＡＬ方式の映像信号では通常は１２．１８７５ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚのクロック信号が用いられているものである。
【０００６】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置では、例えば上述のＳＶＧＡ規格などの高解像度のシステムとＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難であったというものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、固体撮像素子から読み出される画像信号の水平／垂直の画素数を、固体撮像素子の水平／垂直の有効画素数より大きく、且つ水平画素数と垂直画素数と所定の映像信号のフレーム周波数との積を所望のクロック信号の周波数と略等しくしたものであって、これによれば、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明においては、任意の解像度の画素数の固体撮像素子を読み出す際に、所定の方式の映像信号で用いられる水平画素数と、この映像信号の垂直画素数と、この映像信号のフレーム周波数との積と同一の値の周波数のクロック信号を発生し、固体撮像素子で撮像された画像を、クロック信号の周波数であって、かつ固体撮像素子の水平有効画素数より大きな水平画素数であり、固体撮像素子の垂直有効画素数より大きな垂直画素数で読み出し、クロック信号で読み出された画像信号であって固体撮像素子の有効画素に相当する画像信号を映像信号の有効画素に当て嵌めたうえで、所定の方式の映像信号のフレーム周波数で出力してなるものである。
【０００９】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は本発明を適用した撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【００１０】
この図１において、ＣＣＤ固体撮像素子１が設けられ、このＣＣＤ１で撮像された画像がカメラ部２によって読み出される。ここでこのカメラ部２は、後述する例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号で用いられるクロック発生器３を使って駆動される。さらにこのカメラ部２で読み出された画像信号がＤＲＡＭ４に貼り付けられ、このＤＲＡＭ４に貼り付けられた画像信号がクロック発生器３で駆動されるビデオ回路５で処理されて取り出される。
【００１１】
そしてこの装置において、カメラ部２によるＣＣＤ１からの撮像された画像の読み出しが以下のように行われる。なお以下の説明では、ＮＴＳＣ方式で再生する際のクロック信号の周波数が１２．２７ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚ、１４．３ＭＨｚの各場合、及び、ＰＡＬ方式で再生する際のクロック信号の周波数が１２．１８７５ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚの各場合についてそれぞれ説明し、また例えばＣＣＤの全画素数が３５万画素の場合と、８０万画素の場合についてそれぞれ説明を行うものである。
【００１２】
まず最初にＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１２．２７ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が７８０、垂直画素数が５２５、及びフレーム数が２９．９７に規定されているものである（∵７８０×５２５×２９．９７≒１２．２７ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は６４０（水平）×４８０（垂直）である。
【００１３】
一方、例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤにおいては、有効画素数は６４０（水平）×４８０（垂直）である。そこで上述の装置において、このＣＣＤを１２．２７ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を７８０、垂直画素数を５２５、フレーム周波数を２９．９７Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平７８０−６４０＝１２０、垂直５２５−４８０＝４５の部分は空白が読み出される。
【００１４】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１２．２７ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付け、このＤＲＡＭ４に貼り付けられた画素を映像信号の有効画素に当て嵌めて、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができるものである。
【００１５】
さらに例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいては、このようなＣＣＤの読み出しでは、例えば垂直画素数を１／３に間引いて取り出すモニタモードと、全画素数を取り出すフルモードとが規定されている。
【００１６】
そこでまずモニタモードにおいては、１２．２７ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表１に示すように例えば５通りの読み出しが行われる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１２．２７ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。
【００１９】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から６４０に変換し、垂直画素数を２５６から２４０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２４０である。
【００２０】
また、上述のフルモードにおいては、１２．２７ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表２に示すように例えば５通りの読み出しが行われる。
【００２１】
【表２】
【００２２】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１２．２７ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００２３】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から６４０に変換し、垂直画素数を７６８から４８０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は９．９９Ｈｚ（▲５▼の場合には７．４９２５Ｈｚ）である。
【００２４】
次に、ＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が８５８、垂直画素数が５２５、及びフレーム数が２９．９７に規定されているものである（∵８５８×５２５×２９．９７≒１３．５ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７２０（水平）×４８０（垂直）である。
【００２５】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１３．５ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を８５８、垂直画素数を５２５、フレーム周波数を２９．９７Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平８５８−６４０＝２１８、垂直５２５−４８０＝４５の部分は空白が読み出される。
【００２６】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７２０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。
【００２７】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表３に示すように例えば８通りの読み出しが行われる。
【００２８】
【表３】
【００２９】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００３０】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を２５６から２４０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２４０である。
【００３１】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表４に示すように例えば８通りの読み出しが行われる。
【００３２】
【表４】
【００３３】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００３４】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を７６８から４８０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は９．９９Ｈｚ（▲８▼の場合には７．４９２５Ｈｚ）である。
【００３５】
さらにＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１４．３ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が９１０、垂直画素数が５２５、及びフレーム数が２９．９７に規定されているものである（∵９１０×５２５×２９．９７≒１４．３ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７６８（水平）×４８０（垂直）である。
【００３６】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１４．３ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を９１０、垂直画素数を５２５、フレーム周波数を２９．９７Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平９１０−６４０＝２７０、垂直５２５−４８０＝４５の部分は空白が読み出される。
【００３７】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１４．３ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７６８に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。
【００３８】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１４．３ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表５に示すように例えば６通りの読み出しが行われる。
【００３９】
【表５】
【００４０】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１４．３ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００４１】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７６８に変換し、垂直画素数を２５６から２４０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２４０である。
【００４２】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１４．３ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表６に示すように例えば６通りの読み出しが行われる。
【００４３】
【表６】
【００４４】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１４．３ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００４５】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７６８に変換し、垂直画素数を７６８から４８０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は９．９９Ｈｚ（▲６▼の場合には７．４９２５Ｈｚ）である。
【００４６】
さらにＰＡＬ方式で再生する場合について以下に説明する。ここでは先にクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が８６４、垂直画素数が６２５、及びフレーム数が２５に規定されているものである（∵８６４×６２５×２５＝１３．５ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７２０（水平）×５８０（垂直）である。
【００４７】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１３．５ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を８６４、垂直画素数を６２５、フレーム周波数を２５Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平８６４−６４０＝２２４、垂直６２５−４８０＝１４５の部分は空白が読み出される。
【００４８】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７２０に変換し、垂直画素数を４８０から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。
【００４９】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表７に示すように例えば７通りの読み出しが行われる。
【００５０】
【表７】
【００５１】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００５２】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を２５６から２９０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２９０である。
【００５３】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表８に示すように例えば７通りの読み出しが行われる。
【００５４】
【表８】
【００５５】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００５６】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を７６８から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は８．３３Ｈｚ（＝２５／３）である。
【００５７】
またＰＡＬ方式で再生するクロック信号の周波数が１２．１８７５ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が７８０、垂直画素数が６２５、及びフレーム数が２５に規定されているものである（∵７８０×６２５×２５＝１２．１８７５ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７２０（水平）×５８０（垂直）である。
【００５８】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を７８０、垂直画素数を６２５、フレーム周波数を２５Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平７８０−６４０＝１２０、垂直６２５−４８０＝１４５の部分は空白が読み出される。
【００５９】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７２０に変換し、垂直画素数を４８０から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。
【００６０】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表９に示すように例えば４通りの読み出しが行われる。
【００６１】
【表９】
【００６２】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００６３】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を２５６から２９０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２９０である。
【００６４】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表１０に示すように例えば４通りの読み出しが行われる。
【００６５】
【表１０】
【００６６】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００６７】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を７６８から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は８．３３Ｈｚ（＝２５／３）である。
【００６８】
さらに図２は、例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、垂直画素数を１／３に間引いて取り出すモニタモード、及びフルモードに対して、ＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚの場合における画素の読み出しの具体的な手順を、表３及び表４の▲５▼の例について示す。
【００６９】
この図２においてまずモニタモードでは、ＣＣＤには例えば図中のＡに斜線を付して示すように、１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の画像が形成されている。この画像に対して、図示のように空白の部分を含めた１５７６（水平）×２８６（垂直）の画素が取り出される（∵１５７６×２８６×２９．９７≒１３．５ＭＨｚ）。
【００７０】
そこでこの取り出された画素の内の１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の部分をＤＲＡＭ４に貼り付け、これを出力する際に図中のＢに斜線を付して示すように７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換する。さらにこの画像を、図示の空白で示す非有効部分を含めた８５８（水平）×５２５（垂直）×２９．９７（フレーム周波数）のレートで取り出すことによってクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚのＮＴＳＣ方式の映像信号が形成され。
【００７１】
なおこの場合に、１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の部分を、７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換するには、直接変換する方法と、一旦１０２４×２５６を７６８×５１２に変換してその内の７２０×４８０を取り出す方法がある。この内、後者の方法では画素数変換の変換比率は簡単であるが全ての画面を出力できず、いわゆる「蹴られ」が発生してしまうものである。
【００７２】
また図２においてフルモードでは、ＣＣＤには例えば図中のＣに斜線を付して示すように、１０２４（水平）×７６８（垂直）の有効画素の画像が形成されている。この画像に対して、図示のように空白の部分を含めた１５７６（水平）×８５８（垂直）の画素が取り出される（∵１５７６×８５８×９．９９≒１３．５ＭＨｚ）。
【００７３】
そこでこの取り出された画素の内の１０２４（水平）×７６８（垂直）の有効画素の部分をＤＲＡＭ４に貼り付け、これを出力する際に図中のＢに斜線を付して示すように７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換する。さらにこの画像を、図示の空白で示す非有効部分を含めた８５８（水平）×５２５（垂直）×２９．９７（フレーム周波数）のレートで取り出すことによってクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚのＮＴＳＣ方式の映像信号が形成され。
【００７４】
なおこの場合も、１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の部分を、７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換するには、直接変換する方法と、一旦１０２４×２５６を７６８×５１２に変換してその内の７２０×４８０を取り出す方法がある。この内、後者の方法では画素数変換の変換比率は簡単であるが全ての画面を出力できず、いわゆる「蹴られ」が発生してしまうものである。
【００７５】
さらにこのようにしてモニタモード及びフルモードで読み出される画素の画像のフレーム同期と、取り出されるＮＴＳＣ方式の映像信号のフィールド同期とのタイミングは、例えば図３に示すような関係になる。
【００７６】
すなわち図３において、Ａに示すフレーム同期に対して、モニタモード及びフルモードの画像は同図のＢに示すように読み出される。そしてこの画像が変換され、同図のＣに示すように取り出されることによって、例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤの画像がＮＴＳＣ方式の映像信号のフィールド同期（同図Ｄ）に従って出力される。
【００７７】
従ってこの装置において、固体撮像素子から読み出される画像信号の水平／垂直の画素数を、固体撮像素子の水平／垂直の有効画素数より大きく、且つ水平画素数と垂直画素数と所定の映像信号のフレーム周波数との積を所望のクロック信号の周波数と略等しくしたことによって、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができる。
【００７８】
これによって、従来の装置では、例えば高解像度のシステムとＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難であったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００７９】
また、上述の本発明の装置によれば、単一のクロック信号で固体撮像素子の読み出しと映像信号の変換処理を行うので、装置の構成が簡単になると共に、固体撮像素子の読み出しと映像信号のフレーム同期が取れているので、例えばＤＲＡＭの容量を少なくすることができ、さらに追い越し等の処置を行う際にも簡単にシステムを構築することができる。
【００８０】
こうして本発明の撮像装置及び方法によれば、任意の解像度の画素数の固体撮像素子を読み出す際に、所定の方式の映像信号で用いられる水平画素数と、この映像信号の垂直画素数と、この映像信号のフレーム周波数との積と同一の値の周波数のクロック信号を発生し、固体撮像素子で撮像された画像を、クロック信号の周波数であって、かつ固体撮像素子の水平有効画素数より大きな水平画素数であり、固体撮像素子の垂直有効画素数より大きな垂直画素数で読み出し、クロック信号で読み出された画像信号であって固体撮像素子の有効画素に相当する画像信号を映像信号の有効画素に当て嵌めたうえで、所定の方式の映像信号のフレーム周波数で出力することにより、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができるものである。
【００８１】
なお上述の説明では、クロック信号の周波数として、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号では１２．２７ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚ、１４．３ＭＨｚ、またＰＡＬ方式の映像信号では１２．１８７５ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚの場合について示したが、この他の周波数においても本発明を応用して実施することができるものである。
【００８２】
【発明の効果】
従って請求項１の発明によれば、固体撮像素子から読み出される画像信号の水平／垂直の画素数を、固体撮像素子の水平／垂直の有効画素数より大きく、且つ水平画素数と垂直画素数と所定の映像信号のフレーム周波数との積を所望のクロック信号の周波数と略等しくしたことによって、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができるものである。
【００８３】
これによって、従来の装置では、例えば高解像度のシステムとＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難であったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００８４】
また、本発明の装置によれば、単一のクロック信号で固体撮像素子の読み出しと映像信号の変換処理を行うので、装置の構成が簡単になると共に、固体撮像素子の読み出しと映像信号のフレーム同期が取れているので、例えばＤＲＡＭの容量を少なくすることができ、さらに追い越し等の処置を行う際にも簡単にシステムを構築することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用される撮像装置の一例の構成図である。
【図２】その動作の説明のための図である。
【図３】その説明のための図である。
【図４】従来の撮像装置の構成図である。
【符号の説明】
１…ＣＣＤ固体撮像素子、２…カメラ部、３…クロック信号、４…ＤＲＡＭ、５…ビデオ回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＶＧＡ（Video Graphics Array）規格以上の高解像度の固体撮像素子で撮像された映像信号を、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等のモニタで再生する場合などに使用して好適な撮像装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＳＶＧＡ（Super Video Graphics Array）規格においては、例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤ固体撮像素子が実用化されている。このような高解像度の画像信号は、通常はコンピュータ装置等において用いられるものであるが、このような高解像度の固体撮像素子で撮像された映像信号を、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のモニタで再生することが要求されている。その場合に従来は、例えば図４に示すような装置が実施されていた。
【０００３】
すなわち図４において、ＣＣＤ固体撮像素子４１で撮像された画像は、カメラ部４２によって例えば１０ＭＨｚのクロック発生器４３を使って読み出される。この読み出された画像信号がＤＲＡＭ４４に貼り付けられる。そしてこのＤＲＡＭ４４に貼り付けられた画像信号が、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号で用いられるクロック発生器４５で駆動されるビデオ回路４６で処理されて取り出され、後段のモニタ装置（図示せず）等に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような装置において、上述の構成では、例えば１０ＭＨｚのクロック発生器４３と、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号で用いられるクロック発生器４５の２つのクロック発生器が用いられている。このためこの装置においては、これらの２つのクロック発生器の間でＰＬＬ４７等を用いて同期を取るなどの構成が必要になり、回路構成が大規模且つ複雑になってしまうものである。
【０００５】
従って例えば上述のＳＶＧＡ規格や、いわゆるＶＧＡ、ＸＧＡなどの規格と、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難なものであった。なお例えばＮＴＳＣ方式の映像信号では通常は１２．２７ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚ、１４．３ＭＨｚ等のクロック信号が用いられている。またＰＡＬ方式の映像信号では通常は１２．１８７５ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚのクロック信号が用いられているものである。
【０００６】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置では、例えば上述のＳＶＧＡ規格などの高解像度のシステムとＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難であったというものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、固体撮像素子から読み出される画像信号の水平／垂直の画素数を、固体撮像素子の水平／垂直の有効画素数より大きく、且つ水平画素数と垂直画素数と所定の映像信号のフレーム周波数との積を所望のクロック信号の周波数と略等しくしたものであって、これによれば、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明においては、任意の解像度の画素数の固体撮像素子を読み出す際に、所定の方式の映像信号で用いられる水平画素数と、この映像信号の垂直画素数と、この映像信号のフレーム周波数との積と同一の値の周波数のクロック信号を発生し、固体撮像素子で撮像された画像を、クロック信号の周波数であって、かつ固体撮像素子の水平有効画素数より大きな水平画素数であり、固体撮像素子の垂直有効画素数より大きな垂直画素数で読み出し、クロック信号で読み出された画像信号であって固体撮像素子の有効画素に相当する画像信号を映像信号の有効画素に当て嵌めたうえで、所定の方式の映像信号のフレーム周波数で出力してなるものである。
【０００９】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は本発明を適用した撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【００１０】
この図１において、ＣＣＤ固体撮像素子１が設けられ、このＣＣＤ１で撮像された画像がカメラ部２によって読み出される。ここでこのカメラ部２は、後述する例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の映像信号で用いられるクロック発生器３を使って駆動される。さらにこのカメラ部２で読み出された画像信号がＤＲＡＭ４に貼り付けられ、このＤＲＡＭ４に貼り付けられた画像信号がクロック発生器３で駆動されるビデオ回路５で処理されて取り出される。
【００１１】
そしてこの装置において、カメラ部２によるＣＣＤ１からの撮像された画像の読み出しが以下のように行われる。なお以下の説明では、ＮＴＳＣ方式で再生する際のクロック信号の周波数が１２．２７ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚ、１４．３ＭＨｚの各場合、及び、ＰＡＬ方式で再生する際のクロック信号の周波数が１２．１８７５ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚの各場合についてそれぞれ説明し、また例えばＣＣＤの全画素数が３５万画素の場合と、８０万画素の場合についてそれぞれ説明を行うものである。
【００１２】
まず最初にＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１２．２７ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が７８０、垂直画素数が５２５、及びフレーム数が２９．９７に規定されているものである（∵７８０×５２５×２９．９７≒１２．２７ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は６４０（水平）×４８０（垂直）である。
【００１３】
一方、例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤにおいては、有効画素数は６４０（水平）×４８０（垂直）である。そこで上述の装置において、このＣＣＤを１２．２７ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を７８０、垂直画素数を５２５、フレーム周波数を２９．９７Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平７８０−６４０＝１２０、垂直５２５−４８０＝４５の部分は空白が読み出される。
【００１４】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１２．２７ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付け、このＤＲＡＭ４に貼り付けられた画素を映像信号の有効画素に当て嵌めて、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができるものである。
【００１５】
さらに例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいては、このようなＣＣＤの読み出しでは、例えば垂直画素数を１／３に間引いて取り出すモニタモードと、全画素数を取り出すフルモードとが規定されている。
【００１６】
そこでまずモニタモードにおいては、１２．２７ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表１に示すように例えば５通りの読み出しが行われる。
【００１７】
【表１】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１２．２７ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。
【００１９】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から６４０に変換し、垂直画素数を２５６から２４０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２４０である。
【００２０】
また、上述のフルモードにおいては、１２．２７ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表２に示すように例えば５通りの読み出しが行われる。
【００２１】
【表２】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１２．２７ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００２３】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から６４０に変換し、垂直画素数を７６８から４８０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は９．９９Ｈｚ（▲５▼の場合には７．４９２５Ｈｚ）である。
【００２４】
次に、ＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が８５８、垂直画素数が５２５、及びフレーム数が２９．９７に規定されているものである（∵８５８×５２５×２９．９７≒１３．５ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７２０（水平）×４８０（垂直）である。
【００２５】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１３．５ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を８５８、垂直画素数を５２５、フレーム周波数を２９．９７Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平８５８−６４０＝２１８、垂直５２５−４８０＝４５の部分は空白が読み出される。
【００２６】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７２０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。
【００２７】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表３に示すように例えば８通りの読み出しが行われる。
【００２８】
【表３】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００３０】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を２５６から２４０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２４０である。
【００３１】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表４に示すように例えば８通りの読み出しが行われる。
【００３２】
【表４】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００３４】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を７６８から４８０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は９．９９Ｈｚ（▲８▼の場合には７．４９２５Ｈｚ）である。
【００３５】
さらにＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１４．３ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が９１０、垂直画素数が５２５、及びフレーム数が２９．９７に規定されているものである（∵９１０×５２５×２９．９７≒１４．３ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７６８（水平）×４８０（垂直）である。
【００３６】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１４．３ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を９１０、垂直画素数を５２５、フレーム周波数を２９．９７Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平９１０−６４０＝２７０、垂直５２５−４８０＝４５の部分は空白が読み出される。
【００３７】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１４．３ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７６８に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。
【００３８】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１４．３ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表５に示すように例えば６通りの読み出しが行われる。
【００３９】
【表５】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１４．３ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００４１】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７６８に変換し、垂直画素数を２５６から２４０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２４０である。
【００４２】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１４．３ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表６に示すように例えば６通りの読み出しが行われる。
【００４３】
【表６】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１４．３ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００４５】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７６８に変換し、垂直画素数を７６８から４８０に変換する。これによって、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は９．９９Ｈｚ（▲６▼の場合には７．４９２５Ｈｚ）である。
【００４６】
さらにＰＡＬ方式で再生する場合について以下に説明する。ここでは先にクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が８６４、垂直画素数が６２５、及びフレーム数が２５に規定されているものである（∵８６４×６２５×２５＝１３．５ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７２０（水平）×５８０（垂直）である。
【００４７】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１３．５ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を８６４、垂直画素数を６２５、フレーム周波数を２５Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平８６４−６４０＝２２４、垂直６２５−４８０＝１４５の部分は空白が読み出される。
【００４８】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７２０に変換し、垂直画素数を４８０から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。
【００４９】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表７に示すように例えば７通りの読み出しが行われる。
【００５０】
【表７】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００５２】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を２５６から２９０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２９０である。
【００５３】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１３．５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表８に示すように例えば７通りの読み出しが行われる。
【００５４】
【表８】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１３．５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００５６】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を７６８から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は８．３３Ｈｚ（＝２５／３）である。
【００５７】
またＰＡＬ方式で再生するクロック信号の周波数が１２．１８７５ＭＨｚの場合について説明する。この場合においては、映像信号の１秒間の画素数は、水平画素数が７８０、垂直画素数が６２５、及びフレーム数が２５に規定されているものである（∵７８０×６２５×２５＝１２．１８７５ＭＨｚ）。また、この内の１フレームの有効画素数は７２０（水平）×５８０（垂直）である。
【００５８】
そこで上述の全画素数が３５万画素のＣＣＤ（有効画素数：６４０（水平）×４８０（垂直））において、このＣＣＤを１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号で駆動すると共に、このときの水平画素数を７８０、垂直画素数を６２５、フレーム周波数を２５Ｈｚとして読み出しを行う。なお、読み出される画素の内で、有効画素数を越える水平７８０−６４０＝１２０、垂直６２５−４８０＝１４５の部分は空白が読み出される。
【００５９】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が３５万画素のＣＣＤに対して１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する６４０（水平）×４８０（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を６４０から７２０に変換し、垂直画素数を４８０から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。
【００６０】
さらに上述の全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、モニタモード（有効画素数：１０２４（水平）×２５６（垂直））においては、１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表９に示すように例えば４通りの読み出しが行われる。
【００６１】
【表９】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのモニタモードに対して１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×２５６（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００６３】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×２５６（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を２５６から２９０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、垂直画素数（走査線数）は２９０である。
【００６４】
また、上述のフルモード（有効画素数：１０２４（水平）×７６８（垂直））においては、１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号でＣＣＤの駆動を行うと共に、次の表１０に示すように例えば４通りの読み出しが行われる。
【００６５】
【表１０】
すなわちこの場合に、上述の例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤのフルモードに対して１２．１８７５ＭＨｚのクロック信号での読み出しが行われる。そしてこの場合に、読み出される水平画素数及び垂直画素数はいずれもＣＣＤの有効画素数の１０２４（水平）×７６８（垂直）より大きいものである。従ってＣＣＤの有効画素数の全てが読み出されると共に、有効画素数を越える部分は空白が読み出される。
【００６７】
そしてこのようにして読み出された画像信号の中から、上述のＣＣＤの有効画素に相当する１０２４（水平）×７６８（垂直）の画素を取り出してＤＲＡＭ４に貼り付ける。さらにこの貼り付けられた画像の水平画素数を１０２４から７２０に変換し、垂直画素数を７６８から５８０に変換する。これによって、例えばＰＡＬ方式の映像信号を形成することができる。但しこの場合に、フレーム周波数は８．３３Ｈｚ（＝２５／３）である。
【００６８】
さらに図２は、例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤにおいて、垂直画素数を１／３に間引いて取り出すモニタモード、及びフルモードに対して、ＮＴＳＣ方式で再生するクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚの場合における画素の読み出しの具体的な手順を、表３及び表４の▲５▼の例について示す。
【００６９】
この図２においてまずモニタモードでは、ＣＣＤには例えば図中のＡに斜線を付して示すように、１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の画像が形成されている。この画像に対して、図示のように空白の部分を含めた１５７６（水平）×２８６（垂直）の画素が取り出される（∵１５７６×２８６×２９．９７≒１３．５ＭＨｚ）。
【００７０】
そこでこの取り出された画素の内の１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の部分をＤＲＡＭ４に貼り付け、これを出力する際に図中のＢに斜線を付して示すように７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換する。さらにこの画像を、図示の空白で示す非有効部分を含めた８５８（水平）×５２５（垂直）×２９．９７（フレーム周波数）のレートで取り出すことによってクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚのＮＴＳＣ方式の映像信号が形成され。
【００７１】
なおこの場合に、１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の部分を、７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換するには、直接変換する方法と、一旦１０２４×２５６を７６８×５１２に変換してその内の７２０×４８０を取り出す方法がある。この内、後者の方法では画素数変換の変換比率は簡単であるが全ての画面を出力できず、いわゆる「蹴られ」が発生してしまうものである。
【００７２】
また図２においてフルモードでは、ＣＣＤには例えば図中のＣに斜線を付して示すように、１０２４（水平）×７６８（垂直）の有効画素の画像が形成されている。この画像に対して、図示のように空白の部分を含めた１５７６（水平）×８５８（垂直）の画素が取り出される（∵１５７６×８５８×９．９９≒１３．５ＭＨｚ）。
【００７３】
そこでこの取り出された画素の内の１０２４（水平）×７６８（垂直）の有効画素の部分をＤＲＡＭ４に貼り付け、これを出力する際に図中のＢに斜線を付して示すように７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換する。さらにこの画像を、図示の空白で示す非有効部分を含めた８５８（水平）×５２５（垂直）×２９．９７（フレーム周波数）のレートで取り出すことによってクロック信号の周波数が１３．５ＭＨｚのＮＴＳＣ方式の映像信号が形成され。
【００７４】
なおこの場合も、１０２４（水平）×２５６（垂直）の有効画素の部分を、７２０（水平）×４８０（垂直）の有効画素に画素数変換するには、直接変換する方法と、一旦１０２４×２５６を７６８×５１２に変換してその内の７２０×４８０を取り出す方法がある。この内、後者の方法では画素数変換の変換比率は簡単であるが全ての画面を出力できず、いわゆる「蹴られ」が発生してしまうものである。
【００７５】
さらにこのようにしてモニタモード及びフルモードで読み出される画素の画像のフレーム同期と、取り出されるＮＴＳＣ方式の映像信号のフィールド同期とのタイミングは、例えば図３に示すような関係になる。
【００７６】
すなわち図３において、Ａに示すフレーム同期に対して、モニタモード及びフルモードの画像は同図のＢに示すように読み出される。そしてこの画像が変換され、同図のＣに示すように取り出されることによって、例えば全画素数が８０万画素のＣＣＤの画像がＮＴＳＣ方式の映像信号のフィールド同期（同図Ｄ）に従って出力される。
【００７７】
従ってこの装置において、固体撮像素子から読み出される画像信号の水平／垂直の画素数を、固体撮像素子の水平／垂直の有効画素数より大きく、且つ水平画素数と垂直画素数と所定の映像信号のフレーム周波数との積を所望のクロック信号の周波数と略等しくしたことによって、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができる。
【００７８】
これによって、従来の装置では、例えば高解像度のシステムとＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難であったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００７９】
また、上述の本発明の装置によれば、単一のクロック信号で固体撮像素子の読み出しと映像信号の変換処理を行うので、装置の構成が簡単になると共に、固体撮像素子の読み出しと映像信号のフレーム同期が取れているので、例えばＤＲＡＭの容量を少なくすることができ、さらに追い越し等の処置を行う際にも簡単にシステムを構築することができる。
【００８０】
こうして本発明の撮像装置及び方法によれば、任意の解像度の画素数の固体撮像素子を読み出す際に、所定の方式の映像信号で用いられる水平画素数と、この映像信号の垂直画素数と、この映像信号のフレーム周波数との積と同一の値の周波数のクロック信号を発生し、固体撮像素子で撮像された画像を、クロック信号の周波数であって、かつ固体撮像素子の水平有効画素数より大きな水平画素数であり、固体撮像素子の垂直有効画素数より大きな垂直画素数で読み出し、クロック信号で読み出された画像信号であって固体撮像素子の有効画素に相当する画像信号を映像信号の有効画素に当て嵌めたうえで、所定の方式の映像信号のフレーム周波数で出力することにより、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができるものである。
【００８１】
なお上述の説明では、クロック信号の周波数として、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号では１２．２７ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚ、１４．３ＭＨｚ、またＰＡＬ方式の映像信号では１２．１８７５ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚの場合について示したが、この他の周波数においても本発明を応用して実施することができるものである。
【００８２】
【発明の効果】
従って請求項１の発明によれば、固体撮像素子から読み出される画像信号の水平／垂直の画素数を、固体撮像素子の水平／垂直の有効画素数より大きく、且つ水平画素数と垂直画素数と所定の映像信号のフレーム周波数との積を所望のクロック信号の周波数と略等しくしたことによって、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のクロック信号で、例えば高解像度のシステムの固体撮像素子を読み出すことができ、これらの装置を容易に１つのシステムに形成することができるものである。
【００８３】
これによって、従来の装置では、例えば高解像度のシステムとＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式とは親和性に乏しく、これらの装置を１つのシステムに形成することが困難であったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００８４】
また、本発明の装置によれば、単一のクロック信号で固体撮像素子の読み出しと映像信号の変換処理を行うので、装置の構成が簡単になると共に、固体撮像素子の読み出しと映像信号のフレーム同期が取れているので、例えばＤＲＡＭの容量を少なくすることができ、さらに追い越し等の処置を行う際にも簡単にシステムを構築することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用される撮像装置の一例の構成図である。
【図２】その動作の説明のための図である。
【図３】その説明のための図である。
【図４】従来の撮像装置の構成図である。
【符号の説明】
１…ＣＣＤ固体撮像素子、２…カメラ部、３…クロック信号、４…ＤＲＡＭ、５…ビデオ回路
Claims (6)
- 任意の解像度の画素数の固体撮像素子と、
所定の方式の映像信号で用いられる水平画素数と、該映像信号の垂直画素数と、該映像信号のフレーム周波数との積と同一の値の周波数のクロック信号を発生するクロック発生器と、
上記固体撮像素子で撮像された画像を、上記クロック発生器からの周波数であって、かつ上記固体撮像素子の水平有効画素数より大きな水平画素数であり、上記固体撮像素子の垂直有効画素数より大きな垂直画素数で読み出す読出手段と、
上記クロック発生器で駆動され、上記読出手段で読み出された画像信号であって上記固体撮像素子の有効画素に相当する画像信号を上記映像信号の有効画素に当て嵌めたうえで、上記所定の方式の映像信号のフレーム周波数で出力する回路と
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項１記載の撮像装置において、
上記回路で当て嵌める際に、画素数変換を行う
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１記載の撮像装置において、
上記所定の映像信号はＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式に準拠した映像信号である
ことを特徴とする撮像装置。 - 任意の解像度の画素数の固体撮像素子を読み出す際に、
所定の方式の映像信号で用いられる水平画素数と、該映像信号の垂直画素数と、該映像信号のフレーム周波数との積と同一の値の周波数のクロック信号を発生し、
上記固体撮像素子で撮像された画像を、上記クロック信号の周波数であって、かつ上記固体撮像素子の水平有効画素数より大きな水平画素数であり、上記固体撮像素子の垂直有効画素数より大きな垂直画素数で読み出し、
上記クロック信号で読み出された画像信号であって上記固体撮像素子の有効画素に相当する画像信号を上記映像信号の有効画素に当て嵌めたうえで、上記所定の方式の映像信号のフレーム周波数で出力する
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項４記載の撮像方法において、
上記画像信号を上記映像信号の有効画素に当て嵌める際に、画素数変換を行う
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項４記載の撮像方法において、
上記所定の映像信号はＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式に準拠した映像信号である
ことを特徴とする撮像方法。
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