JPH039687A - 固体カメラ - 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、固体カメラ、特に、固体撮像素子を用いた
テレビジョンカメラに関するものである。

〔従来の技術〕

近年カラーテレビジョンカメラの撮像素子として、ＣＣ
Ｄ形やＭＯＳ形等同等固体撮像素子いる様になって来て
おり、その小型、長寿命、高信頼性のメリットを生かし
て放送用の分野でも使用されつつある。しかし、放送用
の分野では性能上の要求がきびしく、その中でも、現在
、撮像管式管カメラでは、撮像レンズの色収差を電気的
に補正（レジストレーションずれ補正）するために、撮
像管の偏向サイズをＲ（赤）、Ｇ（縁）。

Ｂ（青）それぞれ独立にリアルタイムに制御して補正し
ている。しかし、このサイズ補正は、固体撮像素子を使
用する場合不可能とされてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来例においては、撮像レンズの色収差
を電気的に補正するレジストレーションずれ補正は、Ｃ
ＣＤ　（電荷結合デバイス）形やＭＯＳ（金属酸化膜半
導体）形等の固体撮像素子を使用する場合は不可能であ
るという問題点があった。

この発明は、上記のような従来例の問題点を解消するた
めになされたもので、固体撮像素子を用いた場合でも、
映像信号のＨ（水平）、■（垂直）方向のサイズを変え
ることを可能とし、三板式カラーカメラに用いて、レン
ズ系の色収差によるレジストレーションずれを電気的に
補正することができることを目的とする。

また、単板のモノクロカメラに使用した場合でも、レン
ズの収差の補正を可能とし、より図形積度の高い映像４
２号を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明においては、被写体からの光を結像
させる結像手段と、該結像手段からの光情報を電気信号
に変換し出力する固体撮像手段とを有する固体カメラで
あって、前記固体撮像手段に対応して、その出力信号を
記憶する少くとも１つ以上の記憶手段と、面記固体撮像
手段からの１８号と前記記憶手段からの信号の読み出し
順序もしくは書き込み順序を異にする駆動手段と、該駆
動手段の読み出し周波数を制御する収差制御手段とを具
備して成る固体カメラにより、面記目的を達成しようと
するものである。

（作用） この発明における固体カメラは、少くとも１つ以上の記
憶手段により、固体撮像手段に対応して、その出力信号
を記憶し、駆動手段で固体撮像手段からの信号と記憶手
段からの信号の読み出し順序もしくは書き込み順序を異
にし、収差制御手段により、前記駆動手段の読み出し周
波数を制御する。

（実施例） 以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例の動作概念を示す概念図、
第２図はこの実施例の構成を示す構成図、第３図はこの
実施例にバッファメモリを用いた場合の構成図、第４図
はこの実施例の受光部をＣＣＤＣ上形サで構成した構成
図、第５図は第３図に画像メモリを１枚追加した構成を
示す構成図である。

先ず、この実施例の動作概念を第１図を用いて説明する
。図面第１図において、ｌは固体撮像手段である固体撮
像素子の受光を概念的に示す受光部であり、横方向は画
面の横（以下Ｈという）に対応し、縦方向は画面の縦（
以下Ｖという）に対応している。又２図中、格子で仕切
られている個々の粋は、固体撮像素子中の１画素に対応
するものとする。２は前記固体撮像素子に対応してその
出力信号を記憶する記憶手段である画像メモリであり、
図中格子で仕切られている個々の枠は、前記固体撮像素
子の１画素から得られる信号をメモリするメモリ領域に
対応するものである。

ちなみに、従来例の固体撮像素子を用いたカメラは、Ｈ
方向に１ラインづつ読み出し、１ラインの読み出しを終
わると次のラインへ進み、順次くり返してＶ方向へ進み
１画面を構成している。

しかし、この実施例においては、駆動手段（後述）によ
り、まず、ａ　ｌ　Ｉｎ　”　２１＋　”・””、ａ、
。

と縦方向Ｖの１ラインを読み出し、次にａ、２゜ａ　２
２＋　−”　”・、ａ、２と次の列の信号を読み出して
行き最後にａＩｎ＝　　ａ２＋１＋・・・・・＊、ａ、
、の列を読み出す。この様にして、通常のビデオ信号で
はＶ方向に層数的な信号を、−旦連続な信号として取り
出す。受光部１から読み出された信号は、サンプリング
された後、Ａ／Ｄ変換されて、順次対応するメモリ領域
２へ格納される。即ち、ａ　１　＋−４−ｂ　、。

へ、ａ１２→ｂ１２へ＋−＋　−＋　ａ、、ｏ→ｂ　６
ｇ　へメモリされる。

次に画像メモリ２よりのデータ読み出しについて説明す
る。画像メモリ２へ格納されたデータは、駆動手段Ｄ（
ｒ＆述）により横方向Ｈへ読み出され映像用の信号とし
て使用される。

即ち、ｂ１１＋　　’）　＋２＋　”””＋　　ｌ）　
Ｉｎ＋続いて、ｂ２．。

ｂ２２．・・・・・・、Ｉ）２ｎ＋・・・・・・−１）
ｍｌ＋　ｂｍ２＊　””・・・ｂ、ｎと読み出される。

次に、上記の書き込み、読出しを収差制御手段により、
レジストレーションずれ補正のため、データサイズを変
える方法について説明する。

まず、収差制御手段Ｅ（１１述）で受光部１から信号を
取り出す時の周波数を１列の期間中にわずかに変化させ
る。その−列の信号を一定の周波数でサンプリングして
画像メモリ２へ格納する。この様にして、各列の受光部
ｌの信号を画像メモリ２へ格納する。次に画像メモリ２
から信号を取り出す時の読み出し周波数をＩＨの期間中
にわずかに変化させる。

この様にすると、受光部１から読み出す時はＶ方向のサ
イズの変化、画像メモリ２から読み出す時はＨ方向のサ
イズの変化を持たせる事が出来る。即ち、画面全体とし
て、Ｈ−Ｖ両方向ともサイズを変化させる事が出来る。

以上が、この実施例の概念であるが、次にこの実施例の
固体カメラの構成を第２図を用いて説明する。

図面第２図はこの実施例の構成を示す構成図である。こ
の第２図における構成と第１図の概念図の構成と異なる
点はメモリが２枚になっていることである。通常、この
２枚のメモリの使用方法としては、１枚目をバッファと
して使い、２枚目を＋ｉｆ記第１図の概念図の様に使う
方法であり、２枚のメモリをＩ■毎に交互に切り換えて
使うバンク切換方法である。

以下、この実施例を第２図を用いてバンク切換方式に従
って説明する。

図面第２図において、Ｂは固体撮像手段であり、受光部
１で構成され、被写体からの光を結像させる結像手段Ａ
（図示せず）からの光情報を電気信号に変換し出力する
手段である。Ｃは記憶手段であり、画像メモリ３と画像
メモリ４で構成され、而記固体撮像手段Ｂよりの出力信
号を記憶する手段である。Ｄは駆動手段であり、駆動回
路６．７．８のそれぞれで構成され、而記固体撮像手段
Ｂからの信号と前記記憶手段Ｃからの信号の読み出し順
序もしくは吉き込み順序を異にする手段である。Ｅは収
差制御手段であり、■方向図形ル１ｍ器１２とＨ方向図
形制御器１３とで構成され、前記駆動手段りの読み出し
周波数を制御する手段である。

以下、各部の構成要素について説明する。

１は受光部であり、受光部ｌの信号はＡ／Ｄ変換部１５
を経た後、画像メモリ３．４のそれぞれに送られる。画
像メモリ３．４からの出力はＤ／Ａ変換部５を経た後、
通常のセンサ出力としてのビデオ信号として扱われる。

駆動回路６は、受光部１を駆動するためのパルス発生回
路である。また、駆動回路６は、基準電圧Ｖ　ｒｅｆｌ
＋抵抗器Ｒ１によって与えられる電圧によって制御され
るＶｃｏ９からのクロックによって駆動される。また、
Ｖｃｏ９の制御電圧へは、■方向図形制＃ｐ：ｊ１２か
らの制御信号が抵抗器Ｒ２とコンデンサＣｔを経て加算
されている。

書き込み用駆動回路７は、基準電圧Ｖ　ｒｅｅｌ。

ＶｃｏｌＯによって作られるクロックをもとに。

画像メモリ３，４それぞれ用の書き込み用タイミングパ
ルスを発生し、各メモリ３．４に与えられる。

越み出し用駆動回路８は、画像メモリ３．４それぞれ用
の読み出し用タイミングパルスを発生する回路である。

読み出し用駆動回路８は、Ｖｃ。

１１からのクロックによって駆動される。Ｖｃ。

１１は、基準電圧Ｖ　ｒａｒ、３＋抵抗器Ｒ３によッテ
与えられる電圧で基準の周波数のクロックを発生し、Ｈ
方向図形制御器１３から抵抗器４．コンデンサＣ２を経
て与えられる電圧によって周波数を変動させている。

駆動回路６．古き込み用駆動回路７．読み出し用駆動回
路８のそれぞれは、同期信号発生回路１４の制御を受け
て同期が取られている。

次にこの実施例の動作について第２図を用いて説明する
。

基本的には、第１図を用いて時運した動作概念と同様で
あるので、簡単に説明する。

先ず、受光部１に発生する光量に応じた信号は、駆動回
路６によってＶ方向の１列毎に読み出される。即ち、■
方向に時間的に連続な信号を出力する。この時、■方向
図形制御器１２の制御によって読み出し速度が最初、中
央、終りでは変わる様に読み出される。即ち、■方向の
図形が変形される。次に受光部１から読み出された信号
は、Ａ／Ｄ変換部１５で再びサンプリングされた後画像
メモリ３又は４へＶ方向へ順に格納される。即ち、Ｖ方
向に、時間軸の連続な信号を再びサンプリングする事に
なる。従って、Ａ／Ｄ変換部１５では取り込み前には、
サンプリング定理に適する様に、前記信号が帯域制限さ
れる事は当然の事である。ここで画像メモリ３．４のそ
れぞれは、片方のメモリが書き込み動作中は、他方のメ
モリは読み出し動作をしており、その書き込み、読み出
しがＩＶ毎に交互に入れ替わる様に、駆動回路７．８が
構成され画像メモリ３．４を駆動している。

次に１画像メモリ３．４それぞれの読み出し動作につい
て説明する。

続み出し時は、Ｈ方向に順に読み出す。その読み出し速
度は、Ｈ方向図形制御器１３の制御によって、ＩＨの最
初、中央、終りではその速度が変わる様に読み出される
。即ち、Ｈ方向の図形が変形される。以上の動作により
、Ｄ／Ａ変換部５の出力は、Ｈ，Ｖ両方向の図形を変形
することができる。

ところで、受光部１の様に、■方向の１列毎に読み出せ
る撮像素子は、既存の固体撮像素子の読み出し方向を変
えるだけであるので、容易に実現できる。又は、既存の
素子を使う場合は、いわゆるＭＯ３形素子を使えば実現
することができる。

次に、この実施例にバッファメモリを付加した場合につ
いて第３図を用いて説明する。

第３図は、バッファメモリを使用する場合の概略構成図
である。

先ず、受光部１からの信号は、Ａ／Ｄ変換部１５でＡ／
Ｄ変換された後、バッファメモリ１６へ転送され、バッ
ファメモリ１６から画像メモリ１７へ転送され、最後に
画像メモリ１７から読み出される。Ｈ方向の図形制御は
、画像メモリ１７から読み出される時に行われ、Ｖ方向
の図形＊ｓｍは、受光部１から読み出される時に行われ
る。

又、バッファメモリ１６から画像メモリ１７への転送は
、■ブランキング期間に高速に転送される。

また、Ａ／Ｄ変換１画像メモリへの古き込み速度に問題
がなければ、前記第１図の動作概念図の様に、画像メモ
リを１つ持つだけでもよい。即ち、■ブランキング期間
に受光部ｌから画像メモリへ高速転送する。もちろん、
この時、収差制御手段ＥによりＶ方向の周波数に変化が
与えられ図形を制御している。その後、画像メモリから
、前述と同様に読み出す。

尚、前記装置の受光部１をＣＣＤ形センサで構成した場
合の概略構成を第４図に示す。このＣＣＤ形ゼンサは、
受光素子１８．転送ゲート１９、Ｈラ−（ン転送ＣＣＤ
２０．Ｖラー１’ン転送ＣＣＤ２１．出力アンプ２２か
ら構成されている。従来のＣＣＤ形センサと異なるのは
、Ｈライン転送ＣＣＤとＶライン転送ＣＣＤを逆にして
いる点であり、動作は航記実施例と同様である。

更に、第５図に示したように、第３図に示した構成に画
像メモリを１枚追加すれば、既存の固体撮像素子を使用
しても、図形制御を行うことができる。この場合の動作
を次に説明する。先ず、受光部１から追加した画像メモ
リ２３へ信号を格納する。画像メモリ２３からバッファ
メモリ１６へ転送する時に、■方向の列を順次格納し、
以後は、第３図の構成による動作と同様の動作である。

但し、画像メモリ２３からバッファメモリ１６へ格納す
る時、画像メモリ２３を一旦り／Ａ変換１５ａで変換し
て時間軸をアナログ信号（連続信号）に直す必要がある
。これは、ｍｌにも記した様に時間的に連続化された信
号を再びサンプリングするためである。

尚、第２図では、図形制御器からの信号をコンデンサを
経由して交流的に加算している。これは、交流的に加算
することによって、Ｈの１ライン又はＶの１ラインを平
均すると正規の周波数になる様にするためである。しか
し１画面サイズ全体を変える必要がある場合は、直流的
に加算してもよい。

また、図形制御器から与えられる信号として、代表的な
ものは、例えば糸巻き状の図形補正をする場合は、パラ
ボラ波形が考えられる。しかし、パラボラ波形に限った
ことではない。

〔発明の効果〕 本発明によれば、固体撮像素子を用いた場合でも、映像
信号のＨ，Ｖ方向のサイズを変えることができる。従っ
て、三板式カラーカメラに用いて、レンズ系の色収差に
よるレジストレーションずれを電気的に補正することが
できる効果がある。

また、単板のモノクロカメラに使用した場合でも、レン
ズの収差を補正でき、より図形精度の高い映像信号を得
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の動作概念を示す概念図、
第２図はこの実施例の構成を示す構成図、第３図はこの
実施例にバッファメモリを用いた場合の構成図、第４図
はこの実施例の受光部をＣＣＤＣ上形サで構成した構成
図、第５図は第３図に画像メモリを１枚追加した構成を
示す構成図である。 Ａ・・・・・・結像手段 Ｂ　−−−−一固体撮像手段 Ｃ・・・・・・記憶手段 Ｄ・・・・・・駆動手段 Ｅ−・・・・・収差制御手段 １−−−−一受光部 ２．３．４−・・・・・画像メモリ ６．７．８−−−−−駆動回路 ９、　１０．　１１　・−−Ｖｃ　。 １２・・・・・−■方向図形制御器 １３・・・・−Ｈ方向図形制御器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被写体からの光を結像させる結像手段と、該結像手段
   からの光情報を電気信号に変換し出力する固体撮像手段
   とを有する固体カメラであって、前記固体撮像手段に対
   応して、その出力信号を記憶する少くとも１つ以上の記
   憶手段と、前記固体撮像手段からの信号と前記記憶手段
   からの信号の読み出し順序もしくは書き込み順序を異に
   する駆動手段と、該駆動手段の読み出し周波数を制御す
   る収差制御手段とを具備して成ることを特徴とする固体
   カメラ。