JPH07288729A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １６：９のワイドアスペクト比を持つ固体撮
像素子を使用することなく、現行の４：３のアスペクト
比を持つ固体撮像素子を用いて、ワイドアスペクト化を
実現すること、及び撮像部を移動することなしにパニン
グを可能にする撮像装置を提供すること。 【構成】 現行の固体撮像素子１３，１４を２個用いて
映像が水平方向に連続するように配置し、見かけ上のア
スペクト比が２４：９（８：３）の映像を得る。そし
て、２個の固体撮像素子１３，１４の水平方向の駆動
（読み出し）開始タイミングを、水平同期信号に対する
位相の変化量を外部より設定できる機能をもつタイミン
グジェネレータ２２により制御し、抽出及び加算回路１
７〜１９により２４：９の中から任意の位置でワイドア
スペクト比ｌ６：９となる信号を取り出す。その後、信
号処理回路２０にて同期処理し映像信号に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現行の４：３のアスペ
クト比の固体撮像素子を用いて、１６：９のワイドアス
ペクト化を実現する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、固体撮像素子用いてワイドアス
ペクト比を持つ撮像装置を構築する場合、専用のワイド
アスペクト比の固体撮像素子を必要とし、図７に示すよ
うな構成となる。

【０００３】図７に示す撮像装置において、光学レンズ
系１を透過する光はワイドアスペクト比を持つ固体撮像
素子２により電気信号に変換され、駆動回路３により読
み出され、信号処理回路４において映像信号に変換され
る。シンクジェネレータ５からは同期信号が出力され、
前記信号処理回路４に供給される一方、タイミングジェ
ネレータ６に供給される。タイミングジェネレータ６
は、前記同期信号に基づいて、駆動回路３の読み出し動
作を制御するためのタイミン信号を生成している。駆動
回路３は前記タイミング信号に基づき固体撮像素子２に
対して読み出しクロックを出力する。

【０００４】ところで、上記の撮像装置では、ワイドア
スペクト比をもつ専用の固体撮像素子が必要であり、こ
のため現行の固体撮像素子と比較してイメージサイズが
大きくなるため、光学系もそれに伴って大きくなるとい
う問題がある。また、ワイドアスペクト専用の固体撮像
素子を用いるため、アスペクト比４：３の現行のシステ
ムにはそのままでは使用できないことと、パニングする
際には撮像部を移動させなければならないという問題も
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来は、
ワイドアスペクト比を持つ撮像装置を構築する際に、専
用の固体撮像素子が必要であり、現行の固体撮像素子と
比較しイメージサイズが大きくなるため、光学系も大き
くなること、現行の４：３のシステムに兼用できないこ
と、パニングする際に撮像部を移動させなければならな
いこと等の問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、１
６：９のワイドアスペクト比を持つ固体撮像素子を使用
することなく、現行の４：３のアスペクト比を持つ固体
撮像素子を用いて、ワイドアスペクト化を実現でき、か
つ撮像部を移動することなしにパニングを可能にする撮
像装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よる撮像装置は、第１のアスペクト比の画面を有し、撮
像対象の映像が水平方向に連続するように配置された第
１，第２の固体撮像素子と、同期信号を発生するシンク
ジェネレータと、このシンクジェネレータからの水平同
期信号に基づいて、前記第１，第２の固体撮像素子のそ
れぞれの水平方向の読み出しクロックを順次に発生し、
前記第１，第２の固体撮像素子双方によって読み出され
る信号の中から、水平走査期間内の任意の位置で水平方
向１ライン毎に第１のアスペクト比よりも横長なアスペ
クト比となるように各信号を抽出し加算する手段と、こ
の加算信号を前記シンクジェネレータからの同期信号に
て処理し映像信号として出力する信号処理回路とを具備
したものである。

【０００８】請求項２記載の本発明による撮像装置は、
第１のアスペクト比の画面を有し、撮像対象の映像が水
平方向に連続するように配置された第１，第２の固体撮
像素子と、同期信号を発生するシンクジェネレータと、
このシンクジェネレータからの水平同期信号に基づい
て、前記第１，第２の固体撮像素子を駆動開始する第
１，第２のタイミング信号を発生すると共に水平走査期
間内で前記第１，第２の固体撮像素子からの信号を順次
に抽出するための第３，第４のタイミング信号を発生す
るもので、水平同期信号に対する前記第１，第２のタイ
ミング信号の位相の変化量を外部より設定できると共に
その変化量に対応して前記第３，第４のタイミング信号
の各オン期間を設定する機能を持つタイミングジェネレ
ータと、このタイミングジェネレータから出力される第
１，第２のタイミング信号に基づいて前記第１，第２の
固体撮像素子のそれぞれの水平方向の読み出しクロック
を順次に発生する第１，第２の駆動回路と、前記第１，
第２の固体撮像素子双方によって読み出される現行のア
スペクト比の２倍の信号の中から、前記第３，第４のタ
イミング信号によって設定される位置で水平方向１ライ
ン毎に第１のアスペクト比よりも横長なアスペクト比と
なるように各信号を抽出し加算する手段と、この加算信
号を前記シンクジェネレータからの同期信号にて処理し
映像信号として出力する信号処理回路とを具備したもの
である。

【０００９】

【作用】本発明においては、現行の第１のアスペクト比
の固体撮像素子を２個用いて映像が水平方向に連続する
ように配置し、見かけ上のアスペクト比が２４：９
（８：３）の映像を得る。そして、２個の固体撮像素子
の水平方向の駆動（読み出し）開始タィミングを、水平
同期信号に対する位相の変化量を外部より設定できる機
能をもつタイミングジェネレータにより制御し、抽出及
び加算回路により２４：９の中から任意の位置で第１の
アスペクト比よりも横長なワイドアスペクト比ｌ６：９
となる信号を取り出す。その後、信号処理回路にて同期
処理し映像信号に変換する。

【００１０】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例の撮像装置を示すブロック図であ
る。

【００１１】図１において、撮像部Ａ，Ｂは、それぞれ
独立した光学レンズ系１１，１２を持つ２組の固体撮像
素子１３，１４で構成されている。固体撮像素子１３，
１４は、４：３の現行のアスペクト比をそれぞれ有し、
映像が水平方向に連続するように配置され、それぞれ駆
動回路１５，１６で駆動されるようになっている。

【００１２】一方、シンクジェネレータ２１は同期信号
を発生して信号処理回路２０及びタイミングジェネレー
タ２２に供給している。タイミングジェネレータ２２
は、シンクジェネレータ２１からの水平同期信号に基づ
いて、前記固体撮像素子１３，１４をそれぞれ駆動開始
する第１，第２のタイミング信号を発生すると共にスイ
ッチ１７，１８を水平走査期間内で順次にオンする第
３，第４のタイミング信号を発生するもので、水平同期
信号に対する前記第１，第２のタイミング信号の位相の
変化量を外部より設定できると共にその変化量に対応し
て前記第３，第４のタイミング信号の各オン期間を自動
設定する機能を持っている。

【００１３】駆動回路１５，１６は、タイミングジェネ
レータ２２から出力される第１，第２のタイミング信号
に基づいて固体撮像素子１３，１４それぞれの水平方向
の読み出しクロックを順次に発生する。従って、固体撮
像素子１３，１４双方からは現行のアスペクト比４：３
の２倍のアスペクト比２４：９（８：３）に相当する信
号が出力されることになる。

【００１４】スイッチ１７，１８は、固体撮像素子双方
１３，１４によって読み出される現行のアスペクト比の
２倍のアスペクト比２４：９の信号の中から、前記タイ
ミングジェネレータ２２からの第３，第４のタイミング
信号によって設定される位置で水平方向１ライン毎にワ
イドアスペクト比となるように各信号を抽出する。

【００１５】スイッチ１７，１８にて１水平走査期間内
に順次に抽出された信号は加算器１９にて加算されて、
信号処理回路２０に供給される。

【００１６】信号処理回路２０は、この加算信号を前記
シンクジェネレータ２１からの同期信号にて同期処理し
映像信号として出力する。

【００１７】上記の構成において、それぞれの固体撮像
素子１３，１４は駆動回路１５，１６で駆動（読み出し
制御）される。各駆動回路１５，１６には、タイミング
ジェネレータ２２から駆動開始タイミングを与える第
１，第２のタイミング信号が供給される。固体撮像素子
１３，１４から読み出された信号はそれぞれスイッチ１
７，１８を通して加算器１９に供給される。スイッチ１
７，１８は、タイミングジェネレータ２２からの第３，
第４のタイミング信号によりオンタイミング及びオン期
間が制御され、固体撮像素子１３，１４から読み出され
た信号を、１水平走査期間内で順次に切り換えて出力す
る。これにより、固体撮像素子１３，１４から読み出さ
れた信号が、水平方向ｌライン毎にｌ６：９のワイドア
スペクト比になるように抽出されて、加算器１９に供給
される。その加算信号は、信号処理回路２０に入力さ
れ、シンクジェネレータ２１からの同期信号を用いて映
像信号に変換して出力される。

【００１８】また、タイミングジェネレータ２２により
固体撮像素子１３，１４の読み出し開始のタイミングを
水平同期信号に対し変えることにより、２４：９の画面
の中から抽出するｌ６：９の位置を変えパニングを行う
ことが可能である。これにより、撮像部を動かすことな
く、しかもメモリを使用することなしに、パニングを行
うことが可能となる。

【００１９】次に、図１の動作を図２乃至図６を参照し
て説明する。図２は図１の撮像部Ａ，Ｂ及びそれらの撮
像範囲を上から見た図で、図３は撮像部Ａ，Ｂの映像を
示す図である。

【００２０】図２に示すように、撮像部ＡとＢを水平方
向に並べて配置した場合、撮像部Ａの撮像範囲は画角に
より決定される。仮にＡ1 からＡ2 の範囲とする。同様
に、撮像部Ｂの撮像範囲は画角により決定され、Ｂ1 か
らＢ2 の範囲とする。同し焦点距離のレンズと同しイメ
ージサイズの固体撮像素子を使用するとＡ1 からＡ2ま
での距離とＢ1 からＢ2 までの距離は等しくなる。実際
には、図３に示すような映像となる。ここで、Ａ2 ，Ｂ
1 を重なるように撮像部間隔ｌ1 を調整すると、横長の
映像（アスペクト比２４：９）が得られることになる。

【００２１】図４はこのようにして得られるアスペクト
比２４：９の横長映像からアスペクト比ｌ６：９の映像
の切り出し方の例を示すものである。

【００２２】図４において、（ａ）は、横長映像の左端
より切り出す場合、（ｂ）は、横長映像の中央より切り
出す場合、（ｃ）は、横長映像の右端までを切り出す場
合である。斜線の部分は、使用しない領域を示す。

【００２３】図５は図４（ａ），（ｂ）の場合における
固体撮像素子１３，１４の水平方向の読み出し方法のタ
イミングを示す図で、図６は図４（ａ），（ｂ）の場合
における固体撮像素子１３，１４の水平方向の読み出し
クロック及び信号抽出用スイッチ１７，１８のタイミン
グチャートを示す。

【００２４】図５及び図６に示すように、固体撮像素子
１３，１４の水平方向の読み出しタイミングは、図４
（ａ）の左端より切り出す場合は、スイッチ１７をオン
にすると同時に固体撮像素子１３を従来通りに読み出
し、終わりと同時にスイッチ１７をオフ，スイッチ１８
をオンにし固体撮像素子１４を読み出す。このとき、使
用しない領域（点線の部分）は読み出すが、図１に示す
スイッチ１８をオフにすることにより信号処理回路２０
に入力しないようにする。そして、固体撮像素子１３を
また読み出す、というように繰り返すことにより、ｌフ
ィールド読み出される。

【００２５】同様に、図４（ｂ）の中央より切り出す場
合は、図５及び図６に示すように、左側の使用しない領
域（点線の部分）の分だけ固体撮像素子１３の読み出し
を従来より早く開始し、水平走査期間内でスイッチ１７
をオンし、終わりと同時ににスイッチ１７をオフ，スイ
ッチ１８をオンにし固体撮像素子１４を読み出す。この
とき、左側（固体撮像素子１３）の使用しない領域（点
線の部分）は、図１に示すスイッチ１７をオフにするこ
とにより信号処理回路２０に入力しないようにする。同
様に、右側（固体撮像素子１４）の使用しない領域（点
線の部分）は、図１に示すスイッチ１８をオフにするこ
とにより信号処理回路２０に入力しないようにする。そ
して、固体撮像素子１３をまた読み出す、というように
繰り返すことにより、ｌフィールド読み出される。

【００２６】また、図４（ｃ）の右端までを切り出す場
合は、左側の使用しない領域（点線の部分）の分だけ固
体撮像素子１３の読み出しを従来より早く開始し、水平
走査期間内でスイッチ１７をオンし、終わりと同時にス
イッチ１７をオフ，スイッチ１８をオンにし固体撮像素
子１４を読み出す。このとき、左側（固体撮像素子１
３）の使用しない領域（点線の部分）は、図１に示すス
イッチ１７をオフにすることにより信号処理回路２０に
入力しないようにする。そして、固体撮像素子１３をま
た読み出す、というように繰り返すことにより、ｌフィ
ールド読み出される。

【００２７】図６では、図４（ａ）と図４（ｂ）の場合
について、駆動回路１５から固体撮像素子１３に供給さ
れる読み出しクロック、駆動回路１６から固体撮像素子
１４に供給される読み出しクロック、タイミングジェネ
レータ２２からスイッチ１７に供給されるタイミング信
号、及びタイミングジェネレータ２２からスイッチ１８
に供給されるタイミング信号、をシンクジェネレータ２
１から出力される水平同期信号（ＨＤ）との関係におい
て示してある。

【００２８】なお、１６：９のワイドアスペクト比の画
面を切り出す場合、見かけ上の水平方向の画素数が増加
（４／３倍）しているので、読み出しクロックの周波数
を４／３倍にする必要がある。しかし、垂直方向の読み
出し方は従来と同一である。

【００２９】以上の要領で、図４に示す画面の切り出し
が可能となる。実際には、図４に示す（ａ）の状態から
（ｃ）の状態まで画素単位で切り出し範囲を変えること
が可能である。このことは、パニングしていることを示
しており、撮像部を移動することなしにパニング可能で
あることを示す。この際、パニングする場合における固
体撮像素子１３の読み出しタイミングの変更は、図６に
示すように、水平同期パルスに対する読み出しクロック
の駆動開始タイミング（即ち、第１，第２のタイミング
信号）の位相を変えることにより行い、垂直ブランキン
グ期間内に行う。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ｌ
６：９のワイドアスペクト比の撮像装置を構築する場合
に、ｌ６：９のワイドアスペクト比の固体撮像素子を用
いることなく、現行の４：３アスペクト比を持つ固体撮
像素子を２個用いてそれぞれの駆動方法を変えることに
より、実現することができる。しかも、撮像部を移動す
ることなくかつメモリを使用することなしにパニング可
能な撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の撮像装置を示すブロック
図。

【図２】図１の撮像部Ａ，Ｂ及びそれらの撮像範囲を上
から見た図。

【図３】図１の撮像部Ａ，Ｂの映像を示す図。

【図４】アスペクト比２４：９の横長映像からアスペク
ト比ｌ６：９の映像の切り出し方の例を示す図。

【図５】図４（ａ），（ｂ）の場合における固体撮像素
子の水平方向の読み出し方法のタイミングを説明する
図。

【図６】図４（ａ），（ｂ）の場合における固体撮像素
子の水平方向の読み出しクロック及び信号抽出用スイッ
チのタイミングチャート。

【図７】従来の撮像装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１３，１４…固体撮像素子 １５，１６…駆動回路 １７，１８…信号抽出用スイッチ １９…加算器 ２０…信号処理回路 ２１…シンクジェネレータ ２２…タイミングジェネレータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のアスペクト比の画面を有し、撮像対
   象の映像が水平方向に連続するように配置された第１，
   第２の固体撮像素子と、 同期信号を発生するシンクジェネレータと、 このシンクジェネレータからの水平同期信号に基づい
   て、前記第１，第２の固体撮像素子のそれぞれの水平方
   向の読み出しクロックを順次に発生し、前記第１，第２
   の固体撮像素子双方によって読み出される信号の中か
   ら、水平走査期間内の任意の位置で水平方向１ライン毎
   に第１のアスペクト比よりも横長なアスペクト比となる
   ように各信号を抽出し加算する手段と、 この加算信号を前記シンクジェネレータからの同期信号
   にて処理し映像信号として出力する信号処理回路とを具
   備したことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】第１のアスペクト比の画面を有し、撮像対
   象の映像が水平方向に連続するように配置された第１，
   第２の固体撮像素子と、 同期信号を発生するシンクジェネレータと、 このシンクジェネレータからの水平同期信号に基づい
   て、前記第１，第２の固体撮像素子を駆動開始する第
   １，第２のタイミング信号を発生すると共に水平走査期
   間内で前記第１，第２の固体撮像素子からの信号を順次
   に抽出するための第３，第４のタイミング信号を発生す
   るもので、水平同期信号に対する前記第１，第２のタイ
   ミング信号の位相の変化量を外部より設定できると共に
   その変化量に対応して前記第３，第４のタイミング信号
   の各オン期間を設定する機能を持つタイミングジェネレ
   ータと、 このタイミングジェネレータから出力される第１，第２
   のタイミング信号に基づいて前記第１，第２の固体撮像
   素子のそれぞれの水平方向の読み出しクロックを順次に
   発生する第１，第２の駆動回路と、 前記第１，第２の固体撮像素子双方によって読み出され
   る現行のアスペクト比の２倍の信号の中から、前記第
   ３，第４のタイミング信号によって設定される位置で水
   平方向１ライン毎に第１のアスペクト比よりも横長なア
   スペクト比となるように各信号を抽出し加算する手段
   と、 この加算信号を前記シンクジェネレータからの同期信号
   にて処理し映像信号として出力する信号処理回路とを具
   備したことを特徴とする撮像装置。