JPH0368285A - 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］ この発明は電子的に拡大撮影＝Ｊ能な撮像装置に関し、
特に、ＣＣＤ　（Ｃｈａ　ｒｇｅ−Ｃｏｕｐ　１ｅｄ　
　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサを撮像素子εして用い
、たとえばビデオカメラやカメラ一体型ビデオテープレ
コーダ等に用いられるような電子的に拡大撮影可能な撮
像装置に関する。

［従来の技術］ 第５図は従来のこの種の撮像装置の概略構成を示すブロ
ック図である。第５図を参照１．て、この撮像装置は、
図示されない光学装置によって撮像面１．　Ｏａ上に投
影・結像された画像を電気信号に変換するためのＣＣＤ
イメージセンサ１ｏと、ＣＣＤイメージセンサ１０に接
続され、ＣＣＤイメージセンサ１０の出力から信号成分
を抽出するためのサンプルホールド回路１２と、サンプ
ルホールド回路１２によって抽出された信号成分に、Ａ
ＧＣ（Ａｕｔｏ　　Ｇａ１ｎ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理
、γ補正等の必要な処理を行なうための信号処理回路１
４と、拡大撮影時に画素間の信号を補間するための補間
回路１６と、捕間囲路１６の出力を処理してＮＴＳＣ（
Ｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ　　Ｓｙｓ
ｔｅｍ　　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ）コンボンット信号とし
て出力するためのエンコーダ１８と、この撮像装置全体
の動作の基準タイミングを定めるための同期信号を発く
Ｌする同相１１５号発生器２０と、同期信号発生器２０
に接続され、ＣＣＤイメージセンサ１０を駆動するため
のパルスを発ｔ４１：するパルス発生回路４６と、パル
ス発生回路４６によって発生された水平転送系パルスを
ＣＣＤイメージセンサ１０に与えるための水平ドライバ
３０と、乗置転送系パルスをＣＣＤイメージセンサ１０
に与えるための垂直ドライバ３２とを含む。

パルス発生回路４６は、同期信号発生器２０から同期信
号を受取ってサンプルホールド回路１２、信号処理回路
１４、補間回路１６等に処理のタイミングを定めるため
のパルスを供給する処理系パルス発生器５２と、同期信
号発生器２０に接続され、同期信号に基づいて標準撮影
時には第１の周波数を有する第１のパルス信号を、拡大
撮影時には第１の周波数の半分の第２の周波数を有する
第２のパルス信号を切換えて出力するための周波数切換
回路４８と、周波数切換回路４８から供給されるパルス
信号に同期して、ＣＣＤイメージセンサ１０をフィール
ド蓄積による垂直転送および水平読出しによって駆動さ
せるためのパルスを発生するフィールド蓄積パルス発生
回路５０とを含む。

周波数切換回路４８は、標準撮影と、拡大撮影とを切換
えるためのスイッチＳＷＩに接続されている。

第６図は、ＣＣＤイメージセンサ１ｏの撮像面１０ａの
模式平面図である。第６図を参照して、撮像面上には入
１・Ｊシた光の大きさに応答して電荷を蓄積するフォト
ダイオードＰＤの列と、フォトダイオードＰＤに蓄積さ
れた電荷を取出して、垂直方向に転送するための垂直レ
ジスタＶＲの列と、これらフ４トダイオードＰＤの列と
垂直転送レジスタＶＲの列との一方端に延在する水平転
送系しンスタＨＲと、ＨＲに接続された増幅器５４とを
含む。フォトダイオードＰＤの各列の水−Ｖ転送レジス
タＨＲ側の端部には、拡大撮影時に不要な電荷を処理す
るための水・ＩＬオーバフロードレイン５６が設けられ
ている。

第５図、第６図を参照して、従来の撮像装置の動作が説
明される。同明信号発生器２ｏは同期信号をパルス発生
回路４６、信号処理回路１４、捕間回路１６、エンコー
ダ１８に供給する。処理系パルス発生器５２は同期信号
に応答して、サンプルホールド回路１２、信号処理回路
１４、補間回路１６に、それぞれを駆動するのに必要な
パルスを供給する。

周波数切換回路４８はスイッチＳＷＩに応じて、標準撮
像時には第１の周波数を有するパルス信号を、拡大撮像
時には第１の周波数の半分の第２の周波数を有する第２
のパルス信号を発生する。フィールド蓄積パルス発生回
路５０は、周波数切換回路４８から供給されるパルス信
号に応答して、ＣＣＤイメージセンサ１０を駆動するの
に必要な水平転送系パルスと垂直転送系パルスとを出力
する。

水平転送系パルスは水平ドライバ３０を介して、垂直転
送系パルスは垂直ドライバ３２を介してＣＣＤイメージ
センサ１０にそれぞれ与えられる。

ＣＣＤイメージセンサ１０の撮像面１０ａ上においては
、まずフォトダイオードＰＤに充電変換によって蓄積さ
れた電６１１が垂直転送レジスタＶＲに読出される。垂
直転送レジスタＶＲは、垂直転送系パルスと同期して電
荷を水平転送レジスタＨＲ側に転送する。水平転送レジ
スタＨＲは、垂直転送レジスタＶＲによって転送されて
きた電荷を水・１′転送系パルスと同期して増幅器５４
側に転送する。ｊＨＮｕ器５４は水平転送レジスタＨＲ
から出力される電荷を電圧変換・増幅して出力端子ＯＵ
Ｔに出力する。

拡大撮影１１Ｆ７にフィールド蓄積パルス発生回路５０
によって発生されるパルスの周波数は、標準撮影時のパ
ルスの周波数に比べて半分である。したがって、垂直転
送レジスタＶＲおよび水平転送レジスタＨＲによる電荷
の転送の速度は拡大撮影時には、標準撮影時に比べて半
分になる。すなわち、水平方向に関しては２Ｂ（水平走
査）の時間で１１１分の電る：Ｉが転送され、乗置方向
に関してはＩＶ（垂直期間）の時間で０．５Ｖ分の電荷
が転送される。

エンコーダ１８の動作のタイミングは、標準撮影時、拡
大撮影時にかかわらず一定である。したがって、ＣＣＤ
イメージセンサ１０の電荷転送速度が半分になることで
エンコーダ１８から出力される信号は２倍に拡大された
ものになる。

ＣＣＤイメージセンサ１０から出力された電気信号は、
サンプルホールド回路１２によってその信号成分が抽出
される。この信号成分には信号処理回路１４において、
ＡＧＣ処理、γ補１Ｆなどの処理が行なわれる。信号処
理１０１路１４の出力は補間回路１６に与えられる。

標準撮影時には、補間回路１６は入力された信号をその
ままエンコーダ１８に出力する（突際には後述のように
信号はＩＨ遅延される）。拡大撮影時には、前述のよう
に２Ｈの時間でＩＨ分の電荷が転送される。画像が２倍
に拡大されるため、信号処理回路１４の出力のうち水平
方向の２Ｈの時間のうちのＩＨ分の時間にあたる信号成
分は画像として出力されない。したがって、得られる信
号のこの無効部分はたとえばＩＨ−遅延回路（ＩＨ−Ｄ
Ｌ）等を使って補間されることにより捕われる。補間回
路１６は、拡大撮影時に上述の補間を行なうためのもの
である。

ＣＣＤイメージセンサ１０の電荷の読出方式として最近
では主としてフィールド蓄積と呼ばれる方式が用いられ
ている。第７図は、フィールド蓄積方式を用いた電荷の
読出方式を説明するための、ＣＣＤイメージセンサ１０
の撮像面１ｏａの模式図である。第７図を参照して、撮
像面１０ａ上にはフィートダイオードＰＤによって構成
される、画素５８が縦横に配列されている。これらの画
素５８のうち、説明のために最左端の列の画素を上から
順にＰｌ、Ｐ２、・・・、Ｐ６、Ｐｌ、・・・と表わす
ことにする。フィールド蓄積方式とは、上下隣り合った
２つの画素が１フイ一ルド間に蓄積した電荷を読出すと
同時に混合し、画像信号として取出す方式のことを言う
。したがって、各画素に蓄積された電荷は１フイールド
ごとにすべて垂直レジスタＶＲに読出されることになる
。この場合、水・１εＪｊ向の走査のインタレースを実
現するために、次のような方式が行なわれている。

まず、１列上の画素Ｐ１〜Ｐ７をグループＥ１、Ｅ２、
Ｅ３、・・・に分割する。グループＥ１は画素Ｐｌ、Ｐ
２を含む。グループ０１は画素Ｐ３、Ｐ４を含む。グル
ープ０１は画素Ｐ５、Ｐ６を含む。

゛電荷の混合はこのグループごとに行なわれる。

したがって、画素ＰｌとＰ２、Ｐ３とＰ４、Ｐ５とＰ６
の電荷がそれぞれ混合され読出されることになる。

次に、画素をグループ０１．０２．０３に分割する。グ
ループ０１は画＊Ｐ２とＰ３とを含む。

グループ０２は画素Ｐ３とＰ４とを含む。グループ０３
は画素Ｐ５とＰ６とを含む。読出しをこれらのグループ
０１．０２．０３ごとに行なう。この場合画素Ｐ２とＰ
３の電荷、画素Ｐ４とＰ５の電荷、画素Ｐ６とＰｌの電
荷がそれぞれ混合されることになる。

グループＥ１、Ｅ２、Ｅ３による読出しと、グループ０
１．０２．０３による読出しとを交互に行なうことによ
り、インタレースが実現されることになる。このように
フィールド蓄積によって電荷を読出す場合、電荷の蓄積
時間は１／６０秒となる。そのため、動きのある画像に
対しても残像の少ない、いわゆる切れの良い映像が得ら
れるという特徴がある。ＣＣＤという素子のイメージと
してこのような「切れの良さ」が好まれることもあり、
撮像装置においてフィールド蓄積による読取りか一般的
に行なわれている。

［発明が解ｔｋＬようとする隷題］ 上述のような撮像装置は、電子的に標準・拡大撮影の切
換えが高速で行なえ、そのため複雑な光２ｊ！′系を必
要としないなど、有用なものである。しかしながら従来
のこの柚の装置には、以下のような問題点がある。

フィールド蓄積による重荷の読出しの場合、得られる映
像信号の垂直解像度はやや劣る。フィールド蓄積におい
ては、垂直方向に隣接する２つの内素の出力が加算され
て１つの画素の出力とされる。インタレースを考慮に入
れると、垂直方向の３画素ライン分の出力で水平の２ラ
イン分の信号が４１が成される。したがって、垂直解像
度は総垂直画素数の約２／３になる。有効な総垂直画素
数が４８５であれば、垂１ｎ解１象度は４８５Ｘ２／３
＃３２０（本）前後となる。標準時には、このように垂
直解像度が多少悪くなっても、前述のとおり動解１象度
か高いため映像信号を再現したときの画質は比較的印象
が良い。

ところが、拡大撮影時には、拡大に伴って原理的にさら
に垂直解像度が劣化する。たとえば縦横２倍拡大時には
、垂直解像度はさらに１／２に低下する。前述の数字で
言えば垂直解像度は３２０／２−１６０　（本）程度と
なる。この垂直解像度の低下による画質の劣化は甚しく
、標準・拡大切換え時に違和感を生ずるほどであった。

したがってこの発明の目的は、電子的に拡大撮影可能で
あって、しかも標準撮影時と拡大撮影時との画質がとも
に高く、その差の少ない撮像装置を提供することである
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る撮像装置は標準撮影モードおよび拡大撮
影モードをＨする電子的に拡大撮影可能な撮像装置であ
って、複数の撮像画素の配列を有し、撮像画素の出力を
所定の方式で線順次に読出すことによって、配列上に投
影された画像を電気信号に変換するための撮像手段を含
む。所定の方式は、第１の種類の駆動信号によって定め
られる第１の方式と、第１の種類と異なる第２の種類の
駆動信号によって定められ、かつ第１の方式と異なる第
２の方式とを含む。撮像装置はさらに、第１の周波数を
をする第１の種類の第１の駆動信号を出力する第１の駆
動信号出力手段と、第１の周波数より小さな第２の周波
数を有する第２の種類の第２のＳ〆駆動信号出力する第
２の駆動信号出力手段と、標慣撮影モードと拡大撮影モ
ードとに応じて第１の駆動信号と第２の駆動信号とを切
換えて第３の駆動信号として撮像手段に供給するための
切換手段と、電気信号を処理して映像信号に変換し、出
力するだめの映像信号回路とを含む。撮像手段の出力の
読出しは昂３の駆動信号に同期して行なわれる。

［作用］ 第１の駆動信号出力手段は第１の駆動信号を、第２の駆
動信号出力手段は第２の駆動信号を出力する。９ノ換手
段は、標準撮影モードにおいては第１の駆動信号を、拡
大撮影モードにおいては第２の駆動信号を撮像手段に供
給する。撮像手段は、供給される駆動信号に同期して撮
像素子の出力を読出す。第２の駆動信号が供給されてい
るときには、第１の駆動信号が供給されるときと比較し
て同じ時間について、より少ない領域の画像が電気信号
に変換される。そのため、このときに得られる映像信号
は、第１の駆動信号か供給されるときと比較して画像を
拡大して表現することになる。

さらに、第１の駆動信号において定められる読出しの方
式と、第２の駆動信号によって定められる読出しの方式
とは互いに異なる。標準撮影時には第１の駆動信号によ
って定められる第１の方式で、拡大撮像０，１ｔには第
２の駆動信号によって定められる第２の方式で撮像素子
の出力が読出される。

［実施例］ ＣＣＤイメージセンサの電荷読出しの方式としては、フ
ィールド蓄積の他にフレーム蓄積が公知である。第２図
はフレーム蓄積の概略を説明するためのＣＣＤイメージ
センサの撮像面１０ａの模式図である。撮像面１０ａ上
の画素５８の配列は従来の技術の項で説明したものと同
様である。

第２図を参照して、撮像面１．　Ｏａ上の画素５８の縦
横の配列のうち、１列上にあるものを順に画素Ｐｌ、Ｐ
２、・・・、Ｐ６、・・・とする。フレーム蓄ｈ′ｊに
おいては、奇数番目の画素Ｐ１、Ｐ３、Ｐｌ、・・・か
らなる奇数フィールドと、偶数番目の画素Ｐ２、Ｐ４、
Ｐ６、・・・からなる偶数フィールドとのそれぞれの電
荷の読出しが交互に行なわれる。

すなわち、まず代数フィールドの全画素からの′電荷の
読出しが行なわれる。１フイールドに相当する時間後、
奇数フィールドの全画素からの電荷の、洗出しが行なわ
れる。さらに１フイールドに相半する１１．１１間の後
、再び偶数フィールドの全画素からの電’ｌ＝：ｊの読
出しが行なわれる。以下上述の動作が繰返される。１フ
レームが２フイールドで構成されるから、各画素は１フ
レームに相当する時間、？ｆｉ　（：ｒを蓄積して出力
する動作を繰返す。

フレーム蓄積による電荷の読出方式では、垂直１画素ラ
インから水平１ラインを構成する。そのため、総垂直画
素数と垂直解像度とがほぼ等しい。

有効垂直画素数が４８５のとき、垂直解像度は４８０本
前後となる。この垂直解像度は、フィールド蓄積の場合
（３２０本程度）と比べて非常に高い値である。しかし
ながらフレーム蓄積の場合、各画素の電荷の蓄積は１フ
レームの間荷なわれる。

ＮＴＳＣ方式の場合、この時間は１／３０秒であって、
フィールド蓄積の場合の２倍である。そのため、動画に
対する残像が多く、かつ動解像度も低く、ＣＣＤイメー
ジセンサという素子のイメージとも合わず、採用される
ことは少ない。

本発明は、標準撮影時には動角ゲ像度を型組したフィー
ルド蓄積を行ない、拡大撮影時には垂直解像度をｌした
フレーム蓄積を行なうことにより、標準撮影ｎ！１と拡
大撮影時との画質の格差を縮小させることのできる撮像
装置として長体化される。

第１図は本発明に係る撮像装置のブロック図である。第
１図を参照してこの装置は、撮像面１０ａを有し、撮像
面１０ａ上に図示されない光学系により投影・結像され
る画像を電気信号に変換するためのＣＣＤイメージセン
サ１０と、ＣＣＤイメージセンサ１０の出力をサンプル
ホールドして信号成分を抽出するためのサンプルホール
ド回路１２と、サンプルホールド回路１２の出力にＡＧ
Ｃ処理、γ補正などの処理を行なう信号処理回路１４と
、信号処理回路１４の出力に接続され、拡大撮影時には
拡大にけって映像信号のｉすられなくなる水平走査線の
信号をその前後の信号がら補間することによって補うた
めの補間回路１６と、補間回路１６の出力をＮＴＳＣコ
ンポジット信号に合Ｊ戊して出力するエンコーダ１８と
、装置全体の動作タイミングを規定するための同期信号
を発生する１、’ｉ１期信号発生器２０と、同期信号発
生器２゜に接続され、ＣＣＤイメージセンサ１ｏの動作
速度および電荷の読出方式を規定するパルスを発生する
ためのパルス発生回路２２と、パルス発生回路２２に接
続され、ＣＣＤイメージセンサ１ｏの水平転送レジスタ
を動作させるための水平転送パルスを発生する水平ドラ
イバ３ｏと、パルス発生回路２２に接続され、ＣＣＤイ
メージセンサ１゜の垂直転送レジスタを動作させるため
の垂直転送パルスを発生するための垂直ドライバ３２と
を含む。

パルス発生回路２２は、同期信号発生器２０に接続され
、サンプルホールド回路１２、信号処理回路１４、補間
回路１６に所定のパルスを送出してこれらを駆動するた
めの処理系パルス発生器５２と、同期信号発生器２０に
接続され、同期信号に同期して標準撮影時にフィールド
蓄積によってＣＣＤイメージセンサ１０の電荷を読出す
ためのパルスを出力する標準用フィールド蓄積パルス発
生回路２４と、拡大撮影時にＣＣＤイメージセンサ１０
の電荷の読出しをフレーム蓄積方式で行なうためのパル
スを出力する拡大用フレーム蓄積パルス発生回路２６と
、標準撮影時には標準用フィールド蓄積パルス発生回路
２４の出力を、拡大時には拡大用フレーム蓄積パルス発
生回路２６の出力を水平ドライバ３０、垂直ドライバ３
２に供給するためのパルス切換回路２８とを含む。パル
ス切換回路２８は標準撮影モードと拡大撮影モードとを
指定するためのスイッチＳＷ１に接続される。

スイッチＳＷ１は５２にも接続される。処理系バルス発
生器５２は、ＳＷｌの値に応じて、必要であれば送出す
るパルスを切換える。

第３図は捕間凹路］６のより詳細なブロック図である。

浦間口路１６は、信号処理回路１４の出力１５に接続さ
れたＩＩ（−ＤＬ回路３４と、ＩＨＤＬ３４の出力に並
列に接続されたアナログスイッチ４０と］Ｈ−ＤＩＪｉ
１路３６と、信号処理回路１４の出力１５とＩＨ−ＤＬ
回路３６とに接続された加算回路３８とを含む。

加算回路３８は］、　Ｈ、−Ｄ　Ｌ回路３６からの入力
と、信号処理回路１４からの入力１５とを加算し、２で
割った信号を出力する。１　Ｎ（−Ｄ　Ｌ回路３４の出
力はアナログスイッチ４０の入力端子の一方ＴＯに接続
されている。アナログスイッチ４ｏの制御端子には、Ｅ
Ｔ−ＦＨ／２パルスが人力される。ＥＴ−ＦＨ／２パル
スとは、標準時に“Ｌ（Ｌｏｗ）”レベル固定となり、
拡大時にＩＨごとに“Ｌ”レベルと“Ｈ（Ｈｉｇｈ）“
レベルとを繰返す。アナログスイッチ４０は、ＥＴ−Ｆ
Ｈ／２パルスが“Ｌ”レベルのときは入力端子ＴＯに入
力された信号を出力し、″Ｈ°レベルのときには入力端
子Ｔ］に人力される（ｇ号を出力する。

第２Ａ図はＣＣＤイメージセンサ１０の撮像面１０ａの
領域と、拡大撮影両像との関連を示す模式図である。第
２Ａ図を参照して、拡大撮影特には撮像面１０ａ上の撮
像領域６０のうち、面積にしてその１／４の拡大撮像領
域６２上の画素の出力のみが映像信号として利用され、
映像領域６０上に拡大される。撮像領域６０の他の領域
６４上の画素の出力は画像として利用されず、捨てられ
ることになる。

第１図〜第３図を参照して、本発明に係る撮像装置の動
作が説明される。同期信号発生器２０は、標準、拡大に
かかわらず一定の周波数の同期信号を出力する。標準用
フィールド蓄積パルス発生回路２４は同期信号に応答し
て、第１の周波数の、フィールド蓄積用のパルスを発生
する。拡大用フレーム蓄積パルス発生回路２６は、周期
信号に応答して、第１の周波数の半分の第２の周波数を
有する、フレーム蓄積用のパルスを発生する。

パルス切換回路２８は、スイッチＳＷＩがオフのときに
は標準用フィールド蓄積パルス発生回路２４の出力を水
平ドライバ３ｏと垂直ドライバ３２とに出力する。さも
なければパルス切換回路２８は拡大用フレーム蓄積パル
ス発生回路２６の出力を水平ドライバ３０と垂直ドライ
バ３２とに出力する。

水平ドライバ３０と垂直ドライバ３２とは、パルス９）
換回路２８によって供給されるパルスの周波数と同期し
て、ＣＣＤイメージセンサ１ｏの各画素の電荷の読出し
を行なうための水平転送パルスと垂直転送パルスとを出
力する。ＣＣＤイメージセンサ１０は垂直転送パルスに
よって垂直転送動作を行ない、水平転送パルスによって
水平転送動作を行なう。

前述のような拡大撮影ｕ：７には垂直方向に関してはＩ
Ｖの時間で０．５．Ｖ分の電荷が読出される。

したがって不要となった残りの０．５ｖ分の電荷は垂直
レジスタ内に残ったままとなってしまう。

これについては、次のような対処がされている。

第６図に示されるように、各フォトダイオードＰＤの列
の、水平転送レジスタＨＲ側の端部には、水平オーバフ
ロードレイン５６が設けられている。

垂直レジスタＶＲ内に残った不要電荷は、垂直ブランキ
ング期間内に高速で水平転送レジスタＨＲ側に向けて転
送され、水平オーバフロードレイン５６に掃き捨てられ
る。この技術は促来から用いられているものであり、当
業者にとっては容易に理角ｑできる技術であるため、こ
こではその詳細な説明は省略される。

ＣＣＤイメージセンサ１０の出力はサンプルホールド回
路１２によってサンプルホールドされ、その信号成分が
抽出される。抽出された信号成分には信号処理回路１４
によってＡＧＣ処理、γ補正等が行なわれ、処理後の映
像信号は補間回路１６に入力される。通常の撮影時には
ＥＴ−ＦＨ／２パルスは′Ｌｍレベル固定である。した
がってアナログスイッチ４０は入力端子ＴＯ側の出力の
みをエンコーダ１８に出力する。入力端子ＴＯ側には、
ＩＨ−ＤＬ回路３４によってＩＨ遅延された映像信号が
人力される。つまり、標準時には補間回路１６からはＩ
Ｈ遅延された映像信号が連続的に出力され、エンコーダ
１８によってＮ　Ｔ　Ｓ　Ｃコンポジット信号に食換さ
れる。

このようにＩＨ遅延された映像信号が出力されるのは、
この発明と直接関連のない後の処理において垂直輪郭補
正（Ｖ・アパチャー）を行なうときにＩＨ遅延ｆ≦号が
必要となるからである。

弘大時には、ＥＴ−ＦＨ／２パルスはＩＨごとに“Ｈル
ーベルと“Ｌ”レベルとに切換わる。したがって、アナ
ログスイッチ４０は】ＨごとにＩＨ−Ｄ　Ｌ回路３４か
らの人力と加算回路３８からの入力とを切換えてエンコ
ーダ１８に出力する。

加算四路３８の人力の一方は現在の映像信号であり、他
方が１．　Ｈ−Ｄ　Ｌ回路３４．３６でそれぞれＩＨず
つ、合＝１２Ｈ遅延された映像信号である。

したがって入力端子Ｔｌ側には、現在の映像信号と２Ｈ
！！延された映像信号との平均合成された信号が入力さ
れる。すなわち、拡大撮影時には、ＩＨごとに、ＩＨ遅
延された信号と平均合成（補間）された信号とが交互に
補間回路１６から出力される。

再び第２Ａ図を参照して、撮像領域６０においては、全
水平走査線のうち、約１／２のものについての信号が利
用されるのみである。これらを拡大したときには、水平
走査線の１本おきに、信号を補わなければならない。第
３図に示す回路は、この信号に隣接する上下の水平走査
線の信号を捕間することによってそれらに挾まれる走査
線の信号を得ようとするものである。

したがって拡大撮像時には、エンコーダ１８には１Ｈご
とに、１Ｈ遅延された映像信号と、平均合成された映像
信号とが人力され、ＮＴＳＣコンポジット信号となって
出力される。前述のとおり、拡大撮影時には、ＣＣＤイ
メージセンサ１０における電何転送は、通常時の半分の
速度で行なわれる。一方エンコーダ１８の動作の基準と
なる同期信号は同期信号発坐器２０によって発生された
ものであって、通常、拡大に関係なく一定である。

したがってエンコーダ１８の出力は、２倍に拡大された
映像を表わすことになる。

第４図は拡大時のＣＣＤイメージセンサ１０による電荷
の読出しから捕間までの信号のタイミング関係を示すタ
イミング図である。これは従来技＆Ｈの場合と同様の処
Ｐ１！であるが、発明の理解を容＆５にするためにここ
に記されるものである。

第４図（ａ）は水平ドライブパルスＨＤを示す。

第４図（ｂ）は、仮に両面を３本の垂直方向の線によっ
て水平方向に４笠分してそのそれぞれの部分に１．２．
３．４と番号を付したときの、標準１１．１ｆのＣＣＤ
イメージセンサ１０の出力信号の一部を示す。第４図（
Ｃ）は拡大時の同様のタイミング図である。第４図（ｄ
）はＬＨ−ＤＬ回路３４でＩＨｄ延された拡大時の信号
を表わし、第４図（ｅ）はさらに］、　Ｈ−Ｄ　Ｌ回路
３６で１８．合計２Ｈｆｌ延された信号を表わす。第４
図（ｆ）はＦＨ／２パルス、すなわち１Ｈごとに“Ｌ“
レベルと“Ｈ″レベルを繰返す信号を表わす。第４図（
ｇ）は、アナログスイッチ４０から出力される信号を示
す。第４図（ｇ）を参照して、アナログスイッチ４０は
、ＦＨ／２パルスが“Ｌ″レベルときには】Ｈ遅延され
た信号４２を出力し、“Ｈ“レベルのときには、平均合
成された信号を出力する。これによって、捕間によって
捕われた拡大映像信号が得られる。

この発明においては、標準撮影時にはフィールド蓄積に
より、拡大撮影時にはフレーム蓄積によって電荷の読出
しを行なうために、標準用フィールド蓄積パルス発生回
路２４、拡大用フレーム蓄積パルス発生回路２６、およ
び標準・拡大撮影に応じて標準用フィールド蓄積パルス
発生回路２４と拡大用フレーム蓄積パルス発生回路２６
との出力を切換えるためのパルス切換回路２８を設けた
。

それにより、以下の効果が生ずる。

この撮像装置において通常の撮影時には、従来の撮像装
置と同様にフィールド蓄積による電荷の読出しが行なわ
れる。そのため、得られる映像の動解像度は従来と同様
である。一方、この装置における拡大撮影時には、垂直
解像度が次のように改善される。同一の画素数で得られ
た画像を縦横２倍に１６１大するイ〕けであるから、拡
大１１．？の垂直および水４乙解像度がそれぞれ１／２
になることは避けられない。しかしｆｉから、拡大Ｈ９
にフレーム蓄積ノｊ式を用いることにより拡大による垂
直解像度の力比はこれのみになる。たとえば−６効な乗
直画累数が４８５であれば４８５Ｘ１／２玉２４〔）（
本）前後となる。これは、通常の撮影時の３２〔）（本
＞　＋’ｚ度という垂直解１象度の７５％にあたる数）
′であり、従来の拡大時には１６０（本）程度という値
と比較するとはるかに好ましい値である。

したがって、通常撮影時と拡大撮影時との画質の差が従
来と比較してはるかに少なくなる。

なお、ＣＣＤイメージセンサ１０は、フレーム蓄積とフ
ィールド蓄積とがともに可能なものである必要がある。

たとえば、カラーフィルタの配列が縦ストライブであれ
ば、フレーム蓄積方式の場合にもフィールド蓄積方式の
場合にも色信号処理をノ％１１１できるため、両ｌｊ式
でカラー両像を撮像することかできる。

［発明の効果］ 上述の説明から明らかなようにこの発明に係る撮（ｑｉ
！装置においては、標準撮影時には第１の方式で、拡大
撮影時には第２の方式で撮像手段の出力の読出しが自動
的に切換えて行なわれる。したがってたとえばＣＣＤイ
メージセンサにおけるフレーム蓄積方式とフィールド蓄
積方式のようにそれぞれの特性に一長一短がある場合、
それぞれの長所を生かすことができる。すなわち、標準
時には動解像度の高いフィールド蓄積方式に、拡大撮影
時には垂直解像度の高いフレーム蓄積方式に自動的に切
換えることにより拡大撮影時にも標準撮影時にも好ま１
．い画質で撮影を行なうことができる。

その結果標慣撮影口！ｊと拡大撮影時との画質の差が、
従来のように同一の方式を採用する場合と比べて少なく
なる。

すなわち、電子的に拡大撮影可能であって、しかも標準
撮影時と拡大撮影時との画質がともに高く、その差の少
ない撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置のブロック図であり、第２図
はフレーム蓄積方式を説明するための撮像面の模式図で
あり、 第２Ａ図は撮像領域と映像領域との拡大撮像時の関係を
示す模式図であり、 第３図は捕間回路の詳細なブロック図であり、第４図は
補間回路において行なわれる補間の状態を示すためのタ
イミングチャートであり、第５図は従来の装置のブロッ
ク図であり、第６図は撮像ｌｆｊの模式的平面図であり
、第７図はフィールド蓄積方式を示すための模式図であ
る。 図中、１０はＣＣＤイメージセンサ、１２はサンプルホ
ールド回路、１４は信号処理回路、１６は補間回路、１
８はエンコーダ、２ｏは同期信号発生器、２２はパルス
発生回路、２４は標準用フィールド蓄積パルス発生回路
、２６は拡大用フレーム蓄積パルス発生回路、２８はパ
ルス切換回路を示す。 なお、図中同一７：）号は同一、または相当箇所を示す
。 第２Ａ図 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）標準撮影モードおよび拡大撮影モードで動作する
   電子的に拡大撮影可能な撮像装置であって、 複数の撮像画素の配列を有し、前記撮像画素の出力を所
   定の方式で線順次に読出すことによって、前記配列上に
   投影された画像を電気信号に変換するための撮像手段と
   、 前記所定の方式は、第１の種類の駆動信号によって定め
   られる第１の方式と、前記第１の種類と異なる第２の種
   類の駆動信号によって定められ、かつ前記第１の方式と
   異なる第２の方式とを含み、第１の周波数を有する前記
   第１の種類の第１の駆動信号を出力する第１の駆動信号
   出力手段と、前記第１の周波数より小さな第２の周波数
   を有する前記第２の種類の第２の駆動信号を出力する第
   ２の駆動信号出力手段と、 前記標準撮影モードと拡大撮影モードに応じて、前記第
   １の駆動信号と第２の駆動信号とを切換えて第３の駆動
   信号として前記撮像手段に供給するための切換手段と、 前記撮像手段の出力の読出しは前記第３の駆動信号に同
   期して行なわれ、 前記電気信号を処理して映像信号に変換し、出力するた
   めの映像信号回路とを含む撮像装置。