JPH01212181A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像体を使用したビデオカメ
ラに好適な撮像装置に関する。

〔発明のヰ既要〕

本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像体を使用したビデオカメ
ラに好適な撮像装置において、撮像素子からの撮像信号
として、この撮像素子が備える全ライン数の略１／ｎ（
ｎは整数）の区間の情報だけをｎラインおきに得た後、
この撮像信号の夫々のラインの略１／ｎの区間の情報を
、略ｎ倍の長さの情報に引き伸ばすと共に、この撮像信
号の夫々のラインの情報を所定期間遅延させ、この遅延
させた信号で撮像信号の情報のないラインを補間して出
力させ、この出力信号よりｎ倍に拡大された画像を得る
様にし、撮像信号の遅延処理によるレンズの焦点距離を
変えない簡単な構成で拡大画像が得られる様にしたもの
である。

〔従来の技術〕

従来、例えばビデオカメラで撮像する画角を変化させて
所謂望遠撮像を行う場合には、このビデオカメラが備え
る撮影用のレンズを焦点距離が変化するズームレンズに
していた。このズームレンズを備えれば、焦点距離の変
化に連動して画角が変化し、望遠撮影が行える。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このズームレンズは単焦点レンズに比べ多く
の枚数のレンズより構成されるため、構造が複雑で大型
となる不都合があった。このため、このズームレンズを
ビデオカメラに組み込むと、このビデオカメラが大型に
なると共に重畳も増大する不都合があった。

本発明は斯かる点に鑑み、単焦点レンズを使用した簡単
な構成で画角を変化させることのできる撮像装置を提供
することを目的とする。

口課題を解決するための手段〕 本発明の撮像装置は、例えば第１図に示す如く、撮像素
子からの撮像信号として、この撮像素子が備える全ライ
ン数の略１／ｎ（ｎは整数）の区間の情報だけをｎライ
ンおきに得た後、この撮像信号の夫々のラインの略１／
ｎの区間の情報を、遅延手段としてのシフトレジスタ（
４）により略ｎ倍の長さの情報に引き伸ばすと共に、こ
の撮像信号の夫々のラインの情報を遅延回路（５）によ
り所定期間遅延させ、この遅延させた信号で撮像信号の
情報のないラインを補間して出力させ、この出力信号よ
りｎ倍に拡大された画像を得る様にしたものである。

〔作用〕

本発明に依ると、撮像素子から読出された撮像信号の遅
延手段（４）、　（５）による処理だけで、通常の撮像
時よりも整数倍に拡大された画像の信号が得られ、レン
ズの焦点距離を変えない簡単な構成で拡大画像が得られ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の撮像装置の一実施例を添付図面を参照し
て説明しよう。

第１図において、（１）はこの撮像装置の撮像動作を制
御するマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと称する）
を示し、このＣＰ　Ｕ　（１）の制御によりＣＣＤ型の
固体撮像素子（以下、ＣＣＤと称する）（２）での撮像
が制御される如くしである。

この場合、ＣＣＤ　（２）を臨む位置には単焦点の撮像
レンズ（図示せず）が配置してあり、この撮像レンズを
通して被写体の像光がＣＣＤ　（２）の受光面に結像す
る様にしである。そして、このＣＣＤ　（２）は像光に
応じて発生する信号電荷による撮像信号を出力する。

本例においては、このＣＣＤ　（２）は垂直方向に画素
が４９３個配された水平ライン数４９３本のもので、１
水平走査期間に２水平ラインの信号を同時に読出す所謂
２ライン同時読出し型で、通常の撮像時にはＣＰ　Ｕ　
（１）からＣＣＤ　（２）への４相の駆動信号の供給に
より、１水平走査期間で４９３本全てのラインの撮像信
号を出力する。そして、この出力撮像信号をサンプリン
グホールド回路（３）に供給し、このサンプリングホー
ルド回路（３）でＣＰ　Ｕ　（１）の制御により受光に
よる信号電荷が各画素毎に良好に得られる期間だけをサ
ンプリングする。そして、このサンプリングされた撮像
信号を信号処理回路（７）に供給し、この信号処理回路
（７）で記録用の映像信号に変換し、この映像信号をこ
の撮像装置の映像信号出力端子（８）に供給する如くし
である。

そして本例においては、ＣＣＤ　（２）からの撮像信号
に基づいて２倍の拡大撮像ができる如くしである。この
場合には、第４図に示す如く通常の撮像時の画像ａの中
央部の画像すが拡大されるもので、ＣＰ　Ｕ　（１）か
らＣＣＤ　（２）に後述する所定の制御信号を供給して
、４９３本の水平ラインの内の中央の２４６本の水平ラ
インの撮像信号だけを１水平走査期間おきにサンプリン
グホールド回路（３）側に出力し、ＣＣＤ　（２）が備
えるその前の１２３水平ライン及び後の１２４水平ライ
ンに対応する部分の信号蓄積電荷は垂直ブランキング期
間中に高速転送パルスを供給して高速で転送して掃き捨
ててしまう。そして、この出力撮像信号をサンプリング
ホールド回路（３）に供給し、このサンプリングホール
ド回路（３）で上述した如き所定の期間のサンプリング
を行い、良好な撮像信号とする。

そして、このサンプリングホールド回路（３）が出力す
る撮像信号を、遅延手段としてのシフトレジスタ（４）
に供給する。このとき、ＣＰ　Ｕ　（１）の制御により
、供給される撮像信号中の各水平ラインの中央部で１水
平ラインの１／２の区間のデータだけをサンプリングし
てクロック信号周波数ｆ５　でシフトレジスタ〔４）に
入力させる。そして、１水平走査期間後にこのシフトレ
ジスタ（４）からクロック信号周波数−ｆ５　でこの撮
像信号を出力させる。そして、このシフトレジスタ（４
）から出力される撮像信号を、直接スイッチ回路（６）
の一方の入力側に供給すると共に、入力信号を１水平走
査期間遅延させて出力する遅延回路（５）を介してスイ
ッチ回路（６）の他方の入力端に供給する。このスイッ
チ回路（６）は、ＣＰ　Ｕ　（１）からの制御により１
水平走査期間毎に一方の入力側に得られる信号と他方の
入力側に得られる信号とを切換えて出力する回路で、出
力信号を信号処理回路（７）に供給する。そして、この
信号処理回路（７）で供給される撮像信号を記録用の映
像信号に変換し、この映像信号をこの撮像装置の出力端
子（８）に供給する。

次に、この２倍の拡大撮像を行なう際の動作を、第２図
及び第３図のタイミング図を参照して説明すると、まず
この拡大撮像時にＣＣＤ　（２）から読出す中央部の２
４６本の水平ラインの前の第１水平ラインから第１２３
水平ラインまでの蓄積信号電荷を、ＣＰ　Ｕ　（１）か
らの４相の駆動信号の供給で垂直ブランキング期間に掃
き出させる如くする。即ち、第２図Ａに示す如き垂直ブ
ランキング期間中に、ＣＰＵ（１）から供給する４相の
駆動信号（第２図Ｃ３Ｄ、　　Ｅ及びＦ）として、１２
３水平ライン分の掃き出しを指示する高速クロック信号
Ｓ１．３２．　Ｓ３　及びＳ４　を供給する。このため
、この高速クロック信号Ｓ、、　Ｓ２．　Ｓ３　及びＳ
４　の供給後には、第２図Ｇに示す如く、水平同期信号
（第２図Ｂ）に同期して第１２４水平ラインから順に各
水平ラインの撮像信号を出力する。このときには、■水
平走査期間に２水平ラインの撮像信号を同時に出力する
と共に、この２水平ラインの信号を出力した走査期間の
次の１水平期間走査は撮像信号を出力せず、１水平走査
期間おきに２水平ラインずつ撮像信号をサンプリングホ
ールド回路（３）に供給する。なお、第２図Ｇにおいて
、ｍは出力される最初の水平ライン（第１２４水平ライ
ン）を示す。そして、第１２４水平ラインから２４６ラ
イン出力した後は、垂直ブランキング期間となり、再び
４相の駆動信号として残りの１２４水平ラインを送らせ
る高速クロック信号Ｔ　１．　Ｔ　２．　Ｔ　ｓ　及び
Ｔ４　を供給する。

この様にして出力される撮像信号は、次に第３図Ｂに示
す如く、シフトレジスタ（４）で水平ラインの中央部分
だけがサンプリングされてクロック信号周波数ｆｓ　で
人力される。そして、第３図Ｃに示す如（、出力時のク
ロック信号周波数を人力時のシフトレジスタ（４）から
出力させる。この様にすることで、各水平ラインの中央
部分が１水平ライン分に拡大された撮像信号を得る。そ
して、この拡大された撮像信号と、この拡大された撮像
信号を１水平走査期間遅延させた信号とを、スイッチ回
路（６）の切換わりにより１水平走査期間毎に交互に切
換えることで、第３図りに示す如く、各水平ラインの信
号が２水平走査期間ずつ連続して得られる様になる。こ
の第３図りに示す如き撮像信号が信号処理回路（７）に
供給され、この拡大された撮像信号に基づいた映像信号
が出力端子（８）から出力される。

この様にして出力される映像信号は、第４図に示す如く
通常の撮像時の画像ａの中央部の１７２の画角（面積で
１７４）の範囲の画像すが、第５図に示す如き拡大画像
Ｃとして得られる信号となる。

この様に本例の撮像装置によると、ＣＣＤ　（２）から
出力される撮像信号の処理により画角が変化して拡大画
像が得られるため、この撮像装置が備える撮像レンズを
単焦点の小型・軽量で簡単な構成のものとすることがで
き、撮像画角が変化する撮像装置を小型・軽量で簡単な
構成にすることができる。

なお、ＣＣＤ　（２）が出力する撮像信号がカラー撮像
信号の場合には、例えばシフトレジスタ（４）の前段で
色分離を行い、この分離した色信号毎にシフトレジスタ
（４）と遅延回路（５）とスイッチ回路（６）とによる
第３図に示した如き拡大処理を別々に行ってから信号処
理回路（７）に供給する様にすれば良い。

また、上述実施例では２倍の拡大を行う場合について述
べたが、整数倍であれば３倍以上の拡大も容易に行うこ
とができる。即ち、例えば３倍の拡大を行うときには、
ＣＣＤ　（２）からの撮像信号の読出しを行う範囲を１
７３　にすると共に、この撮像信号を３水平走査期間毎
に１水平ライン（２ライン同時読出しの場合は２水平ラ
イン）ずつ読出す。

そして、第１図に示す如く、遅延回路（５）の出力信号
を１水平走査期間遅延させる第３の遅延回路（９）に供
給する如くし、スイッチ回路（６）として１水平走査期
間毎に第１の遅延回路（５）の出力と遅延回路（５）の
出力と第３の遅延回路（９）の出力とを順に切換える様
にすることで、出力端子（８）から３倍に拡大された画
像の信号が得られる。そして、３倍以上の場合には、同
様にして遅延回路を増やすことで対処できる。

但し、ＣＣＤ　（２）の画素数に対応した解像度を越え
て大きく拡大すると、拡大された画像の解像度は低下す
るので、過大に拡大することは実用的ではない。

また、上述実施例では撮像素子としてＣＣＤを使用した
が、同様の撮像信号読出しを行うＭＯ３型固体撮像素子
等他０撮像素子を使用しても良いことは勿論である。

さらに、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を
逸脱することなく、その他種々の構成が取り得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の撮像装置によると、撮像信号の遅延処理による
レンズの焦点距離を変えない簡単な構成で拡大画像が得
られる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の一実施例を示す構成図、第
２図及び第３図は第１図例の説明に供するタイミング図
、第４図及び第５図は第１図例の説明に供する路線図で
ある。 （１）はＣＰＵ、（２）はＣＣＤ、（３）はサンプリン
グホールド回路、（４）はシフトレジスタ、（５）は遅
延回路、（６〕はスイッチ回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮像素子からの撮像信号として、この撮像素子が備える
   全ライン数の略１／ｎ（ｎは整数）の区間の情報だけを
   ｎラインおきに得た後、 この撮像信号の夫々のラインの略１／ｎの区間の情報を
   、略ｎ倍の長さの情報に引き伸ばすと共に、この撮像信
   号の夫々のラインの情報を所定期間遅延させ、この遅延
   させた信号で上記撮像信号の情報のないラインを補間し
   て出力させ、 この出力信号よりｎ倍に拡大された画像を得る様にした
   ことを特徴とする撮像装置。