JPH02207680A - 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］ この発明は固体撮像素子を有するビデオカメラ等に適用
される撮像装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、従来のこの種装置におけるインタライン転送
ＣＣＤ撮像素子（ｌＯ）の構成を示すものである。

同図において、（１）はフォトダイオード等で構成され
て、外部からの光入力を電気信号に変換する光電変換部
である。（２）は光電変換部（１）からの信号電荷を垂
直・方向へ転送する垂直転送部（１）からの信号電荷を
垂直方向へ転送する垂直転送部、（３）は信号電荷を水
平方向へ転送する水平転送部、（４）はプリアンプ、（
５）は出力部である。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

光電変換部（１）は外部からの光入力を電気信号に変換
し、さらに１フイールド（ＮＴＳＣ方式の場合は１７６
０秒）期間、光電変換された電気信号を蓄積し、ｌ／６
０秒経過すると、垂直帰線期間に該信号電荷を垂直転送
部（２）に転送する。垂直転送部（２）に転送された電
荷は、ｌ水平走査期間毎に下部の水平転送部（３）に転
送される。水平転送部（３）に移った電荷は高速で水平
方向へ転送され、プリアンプ（４）を通って出力部（５
）に出力される。

光電変換部（１）は外部からの光を受ける部分であり、
一般に、ＮＴＳＣ方式のカメラの場合、縦横の寸法比率
は、３：４に決められており、横長に設定されている。

上記出力部（５）より得られた電気信号は、必要な手段
により、信号処理される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の撮像装置は画像歪もなく、被写体と撮像装置
との動きに対応した動画像が１７８０秒に１枚（フィー
ルド画像）の割合で出力される。しかし、もし撮像装置
が水平方向に揺れた場合、被写体と受光部との相対位置
関係が変化するため、画像も水平方向に揺れたものとな
り、不安定で、非常に見にくい画像になるという問題点
があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、撮像装置が水平方向へ揺れた場合でも、安定
した見やすい画像が得られる撮像装置を提供することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る撮像装置は、撮像素子の水平方向の画像
寸法を、規定の画像寸法よりも大きく設定し、さらに、
水平方向の揺れの状態を検出する揺れ検出器を設け、こ
の検出器からの検出信号から得られた制御信号により、
上記撮像素子からの電気信号の基準位相に対する位相を
制御するようにしたものである。

［作用］ この発明においては、撮像素子により規定の画像寸法よ
りも水平方向の寸法が大きくなる画像の電気信号を得る
一方、撮像装置の水平方向の拙れの状態を揺れ検出器で
検出し、検出量に応じた制御信号により、上記電気信号
の基準位相に対する位相が制御されて、水平方向の画面
位置が決められるとともに、規定の画像寸法が得られる
。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図はこの発明に係る撮像装置の一例における撮像素
子の構成を示すもので、従来のものと同一部所には同一
符号を付して説明を省略する。

同図において、（６）は規定の有効画素部分（規定画像
寸法）であり、これよりも水平方向の画像寸法を大きく
しである。

第２図は第１図に示した撮像素子（ｌＯ）を用いた撮像
装置の構成を示すものである。同図において、　（１１
）は撮像素子（ｌＯ）に対する光像入力部となるレンズ
、（１２）は撮像素子（ｌＯ）を駆動する駆動回路およ
び基準同期信号発生回路である。　（１３）は撮像素子
（ｌＯ）からの信号を処理する信号処理回路、（１４）
は制御信号発生回路であり、後述する揺れ検出器からの
検出信号に比例した制御信号を出力するようになってい
る。　（１５）は撮像装置の水平方向の揺れを検出する
揺れ検出器、（ＩＢ）は撮像装置の信号出力端子である
。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

入力した光像はレンズ（１１）を通して撮像素子（ｌＯ
）上に結像する。撮像素子（１０）の受光面上の光電変
換部（１）により、光信号は電気信号に変換される。光
信号から変換された電気信号は規定の時間蓄積された後
、垂直転送部（２）に転送される。

垂直転送部（２）に転送された電荷は、水平周期毎に垂
直方向へ１ラインずつ水平転送部（３）に転送される。

水平転送部（３）では、信号電荷を高速に水平方向へ転
送しているので、短時間のうちに出力部（５）に転送さ
れ、電気信号として１水平走査期間毎に出力信号が得ら
れる。

上記撮像素子（ｌＯ）は水平方向の画像寸法を規定の画
像寸法より大きくなるように選んであるので、水平方向
の受光領域が大きく、その結果出力部（５）より得られ
る電気信号は第３図のように規定の水平走査期間の電気
信号よりも長くなる。ただし、撮像素子（１０）内の垂
直転送部（２）で１行毎、区別して水平転送部（３）に
電荷を送り出しているので、その期間は電気信号は欠落
する形となり、連続信号とはならない、しかし、可能な
限り、規定の基準信号期間内で最大時間の信号な得るよ
うに撮像素子（１０）の受光領域を構成する。

一方、撮像装置には、水平方向の揺れに対してその揺れ
の状態を検出する揺れ検出器（１５）が設けられている
ので、たとえば、この撮像装置を手持ちで使用した時、
水平方向に揺れる状態が検出される。揺れ検出器（１５
）で検出された揺れの検出信号は、制御信号発生回路（
１４）で制御信号に変換される。すなわち、第４図（Ａ
）のように揺れ検出器（１５）によって検出された揺れ
の状態に比例した制御信号が得られる。

撮像装置が水平方向に揺れた場合、被写体と撮像装置の
相対的な位置関係が変化するため、撮像装置から得られ
る画像も水平方向に揺れる。電気信号での水平方向の位
置は、基準となる水平同期信号に対する相対的な位相で
決定される。すなわち、撮像素子（１０）から得られる
電気信号は、基準となる水平同期信号の信号間隔に対し
、可能な限り十分充たすことができるようになっている
ので、この電気信号から撮像装置の水平方向の揺れの状
態に対応した位相と信号期間だけを抜き取れば、有効な
電気信号として利用可能となる。以下に、具体的な制御
方法について説明する。

第４図で得られた制御信号を利用し、まず、揺れが全く
ないとき、規定の位相に画像が得られるようにする。す
なわち、基準の水平同期信号に対して規定の位相から始
まり規定の時間の電気信号が得られるようにする。ここ
で、撮像装置が、たとえば右に揺れたとき得られる画像
は左側に移動するので、この画像の移動を補正して移動
がないようにするため、前記制御信号を利用して、この
制御信号を信号処理回路（１３）に加えて、右側へと画
像信号が移動するような制御をすればよい、すなわち、
水平同期信号に対して画像信号の位相を送らせるような
制御信号を加えればよい、逆に撮像装置が左側に揺れた
時は１画像が右側に移動するので、その移動量を打ち消
すような画像になる位相変化が起こるような制御信号を
信号処理回路（１３）に加えればよい、ただし、揺れの
ない時の画像を表わす電気信号の水平同期信号に対する
位相を基準としたとき、この基準位相に対して電気信号
を遅らすことはできても進めることは不可能であるので
、第４図（Ｂ）のように揺れのない時の画像を表わす電
気信号の水平同期信号に対する位相をある任意の時間ｔ
１遅らせたものを基準の電気信号とするようにすればよ
い。

この位相制御は垂直周期で行ない、垂直帰線期間のうち
にその処理を行なうものとする。

一般に、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号の場合、ｌ水
平期間は６３．５　ｇ　ｓｅｃであり、画像期間１まそ
のうちの約５２．７　ｇ　ｓｅｃであるため、約０．８
鉢５ｅＣは信号がなくてもよい、この発明の構成では、
この約１０．８　ｐ−ｓｅｃの期間にもできるだけ撮像
素子（１０）から信号を取り出し、規定の画像期間の前
後の期間に振り分けて得られるようにし、この信号を有
効に使うことにより、水平方向の画像の揺れを補正しよ
うとするも、のである、すなわち、撮像装置が左右に僅
かに揺れたとき、規定の画像期間の前後の期間に得られ
る信号を選択して活用するため、規定の画像信号のスタ
ート時点よりも僅かにずれた時点から画像信号を取り出
しても。

画像の端部が欠けたりすることなく、適正な画像信号を
得ることができる。

ところで、上記信号処理回路（１３）においては、制御
信号発生回路（１４）からの制御信号により、基準とな
る水平同期信号からの位相を制御することになるが、こ
れには可変の遅延回路を用いればよい、たとえば半導体
による遅延線を利用し、所望の遅延時間に対応したとこ
ろに信号取出し用の複数の出力端子部を設けたようなＣ
ＣＤ形の遅延線を利用する方法がある。これをマイクロ
コンピュータで制御することにより、可変の遅延回路を
容易に実現することができる。

なお、上記実施例では、ＮＴＳＣ方式の例で説明したが
、画像の縦横寸法の比率を規定の比率にしないならば、
この補正効果をさらに大きくすることができる。したが
って、水平方向の揺れの振幅が大きくなっても、十分補
正することが可能になり、テレビジョン方式に関係なく
、工業用の特殊な撮像装置にも応用することができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、規定の寸法よりも水平
方向の画像寸法の大きい撮像素子と、水平方向の揺れを
検出する揺れ検出器とを組合せて構成することにより、
水平揺れ画面の安定した撮像装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る撮像装置の一例における撮像素
子を示す構成図、第２図は同機像装置の構成を示すブロ
ック図、第３図は同機像装置で得られる信号波形図、第
４図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同機像装置における制御
信号を示す図、第５図は従来の撮像装置における撮像素
子を示す構成図である。 （１）・・・光電変換部、（２）・・・垂直転送部、（
３）・・・水平転送部、　（１０）・・・撮像素子、　
（１５）・・・揺れ検出器。 なお１図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受光領域として垂直および水平方向へ配設されて
   、入射光に応答して光電変換を行なう光電変換部と、光
   電変換部に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂
   直転送部と、信号電荷を水平方向に転送する水平転送部
   とを有し、かつ上記水平方向の受光領域の寸法が垂直方
   向の受光領域の寸法から決まる規定の寸法より大きく設
   定された撮像素子と、上記水平方向の揺れの状態を検出
   する揺れ検出器とを備え、上記揺れ検出器からの検出量
   に応じた制御信号により、上記撮像素子からの電気信号
   の基準位相に対する位相を制御するように構成したこと
   を特徴とする撮像装置。