JPH0846871A

JPH0846871A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0846871A
Application number: JP6176767A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nonaka; 進一野中; Toshiro Kinugasa; 敏郎衣笠; Takuya Imaide; 宅哉今出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】従来からあるようなビデオカメラにおいて、
走査線数やフレームレートの変換手段を用いずに、直接
ＣＩＦ規格の画像送信装置に接続したり、あるいは、通
常とは異なったフレームレートのテレビジョン信号を出
力又は表示することが出来る、低価格のビデオカメラを
提供すること。【構成】被写体より到来する光を撮像素子に結像させ
る撮像レンズと、撮像素子に到達する光の量を調整する
アイリスと、光を電気信号に変換して撮像信号を生成す
る撮像素子と、撮像信号のサンプリングをすると共に信
号レベルの調整を行うＣＤＳ／ＡＧＣ回路と、撮像信号
を処理して映像信号を作る映像信号処理回路と、アイリ
スを駆動するアイリス駆動回路と、撮像素子の駆動パル
スを生成する撮像素子駆動回路と、アイリス駆動回路，
撮像素子駆動回路，ＣＤＳ／ＡＧＣ回路，映像信号処理
回路を制御するカメラ制御回路と、から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、標準テレビジョン放送
フォーマット信号を生成する民生用の撮像装置に係り、
特に、利用範囲の広い撮像装置を低コストで製作するた
めの技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラは、民生用から業務用まで
多くの分野で利用されている。それに伴って、ビデオカ
メラも利用用途に応じて多様化している。民生用におい
ては、人物や風景を撮影してテレビジョンに映し出して
楽しむカメラ一体型ビデオテープレコーダを初めとし
て、近年においては、写真感覚で静止画像を撮影したも
のをモニタに映し出して楽しむ電子スチルカメラ、ある
いは、パーソナルコンピュータ等における画像入力用カ
メラ、あるいは、テレビ電話において自身の顔や文字，
画像などの映像情報を送信するときにそれらを撮影する
ビデオカメラというように、多くのメディアにおいて、
ビデオカメラはそれらメディアのインタフェースの一部
を担っている。

【０００３】これら従来の技術において、例えばパーソ
ナルコンピュータの画像入力装置にビデオカメラを用い
る場合では、ビデオカメラより出力されるＮＴＳＣなど
の規格のテレビジョン信号を、ビデオキャプチャーボー
ドなどの支援装置を用いて、該支援装置内のメモリに一
旦取り込み、しかる後に、支援装置によって信号フォー
マットの変換をしてから、パーソナルコンピュータで画
像取り込みを行うようになっていた。また、テレビ電話
においても、ビデオカメラから得られるＮＴＳＣなどの
テレビジョン信号を一度メモリに取り込んだ後に、フレ
ームレートや走査線数をテレビ電話の画像通信フォーマ
ットに変換することで、ビデオカメラで撮影中の映像を
通信相手に送信できるようにしていた。

【０００４】また、撮像素子を本来の目的の信号フォー
マットとは異なったフォーマットの信号を出力するよう
に駆動するものとしては、例えば、ＰＡＬセンサ（ＰＡ
Ｌ用ＣＣＤ撮像素子）をＮＴＳＣフォーマットの撮像装
置に用いて、余裕画素領域を設けて手振れ補正を行うも
のが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の技術で
は、民生用ビデオカメラを、パーソナルコンピュータや
テレビ電話における画像入力手段として用いる場合に
は、いずれも信号フォーマットを変換するための支援装
置が必要になり、特にフィールド周波数やフレーム周波
数を変換するには大容量のメモリを必要とするために、
支援装置は大規模で高価なものになってしまう。さら
に、パーソナルコンピュータやテレビ電話に画像入力す
るときに、ビデオカメラから出力されるアナログ信号
を、上記の支援装置内でディジタル信号に戻してからメ
モリに書き込むということは、民生用ビデオカメラにお
いてはほとんどの場合において信号処理がディジタル化
されていることを考慮した場合に、非常に効率が悪いば
かりか、量子化エラーという観点からも非効率的であ
る。

【０００６】また、使用目的毎にいく種類のビデオカメ
ラを用意しようとした場合、例えば、テレビ電話用のビ
デオカメラとしては、ＣＩＦ規格の映像信号を生成する
ビデオカメラが必要となる。このＣＩＦ規格の映像信号
を出力するビデオカメラは、走査線数や、インタレース
とノンインタレースの違いなどから、従来の民生用ビデ
オカメラとは異なった画素数，画素ピッチの撮像素子が
必要になり、それを開発するための開発コストにより当
面は非常に高価なものになる。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、民生用ビデオカメラをパーソ
ナルコンピュータやテレビ電話装置に接続するときに、
民生用ビデオカメラから出力する映像信号のフィールド
周波数やフレーム周波数を、民生用ビデオカメラ側で直
接切り換えることによって、入力支援装置からフィール
ド周波数やフレーム周波数を変換するためのメモリを排
することができるようにすることにある。

【０００８】また、本発明の目的とするところは、民生
用ビデオカメラをパーソナルコンピュータやビデオカメ
ラに接続する場合において、ビデオカメラから出力する
映像信号の走査線数の変換をビデオカメラ自身が直接行
って出力することができる、汎用性の高いビデオカメラ
（撮像装置）を安価に提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による民生用撮像
装置は、上記した目的を達成するため、光を電気信号に
変換する撮像手段と、該撮像素子から得られる撮像信号
から標準テレビジョン放送規格の映像信号を生成する映
像信号処理手段と、水晶振動子などの発振手段が作る原
クロックを分周して高速パルスを生成すると共に、分周
数を切り換えることが可能なクロック分周手段、およ
び、該分周手段の出力もしくは原クロックをカウントし
て水平周期のパルスを生成する水平カウンタ手段、およ
び、水平周期のパルスをカウントして垂直周期のパルス
を生成する垂直カウンタ手段、および、それらカウンタ
手段のカウント数を個々に切り換える切り換え手段を、
具備した撮像素子駆動手段と、使用目的に応じてカメラ
の動作モードを切り換えるためのスイッチ手段と、それ
らを制御するカメラ制御手段と、を設けた構成とされ
る。

【００１０】さらにまた、前記した各手段に加えて、上
下の走査線間の走査線や左右に並ぶ画素間の画素を補間
する信号補間手段を併設した構成とされる。

【００１１】

【作用】上記した手段を用いることにより、例えば、水
平の走査期間の長さを決定する水平カウンタのカウント
数を大きくすれば水平期間が長くなるので、１フレーム
の時間も長くなり、また、水平カウンタのカウント数を
小さくすれば水平期間が短くなるので、１フレームの時
間も短くなる。このように、水平カウンタのカウント数
を適当に定めることによって、フレーム周波数を任意の
値にすることができる。また、水平走査期間を短くした
ときに、撮像素子から水平１ライン分の画素の撮像信号
を読み出すのに必要な数の水平転送パルスが打ち出せな
くなる場合には、撮像素子の駆動周波数を速くすれば、
その限られた時間内に読み出せる画素数の最大値を増や
すことができるので、そのようにクロック分周手段の分
周数を切り換えることによって対応する。

【００１２】また、垂直の走査線の数を決定する垂直カ
ウンタのカウント数を大きくすると共に、信号補間手段
を用いて、走査線と走査線の間を補間する信号を合成す
ることによって、見かけ上の走査線数を増やすことがで
きる。また、垂直カウンタのカウント数を小さくすると
共に、高速転送を行って撮像素子の幾ライン分かの信号
を捨てることによって、ビデオカメラの見かけ上の走査
線数を減らすこともできる。

【００１３】このように、撮像素子の駆動条件を適当に
切り換えることと、撮像素子の駆動に用いる高速パルス
の周波数をクロック分周手段により切り換えることと、
画素間の信号を信号補間手段で補間することとによっ
て、単一の撮像素子と、単一の水晶振動子等の発振器を
用いて、一般的な映像信号を生成する撮像装置におい
て、通常フォーマットとは異なった走査線数やフレーム
周波数の映像信号を生成することが可能になる。つま
り、単一のビデオカメラで、擬似的に複数のフォーマッ
トの信号を出力することができるということである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示した実施例によっ
て説明する。

【００１５】〈第１実施例〉図１は、本発明の第１実施
例に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。同図
において、１０１は撮像レンズ、１０２はアイリス、１
０３はＣＣＤカラー撮像素子（以下、単に撮像素子１０
３と称す）、１０４はＣＤＳ／ＡＧＣ回路、１０５はＡ
／Ｄ変換器、１０６は映像信号処理回路、１０７はカメ
ラ制御回路、１０８はアイリス駆動回路、１０９は撮像
素子駆動回路である。

【００１６】図２は、図１の撮像素子１０３を模式的に
現したものである。同図において、２０１はホトダイオ
ード、２０２は垂直ＣＣＤ、２０３は水平ＣＣＤ、２０
４は出力部である。

【００１７】では、まず始めに本実施例の撮像装置の基
本動作について説明する。ＣＣＤ撮像素子を用いた撮像
装置において被写体を撮影するとき、被写体から到来す
る光は、撮像レンズ１０１を通してアイリス１０２によ
り光量の調整が為された後に、撮像素子１０３上に結像
される。この撮像素子１０３上に結像された光像は、撮
像素子１０３のホトダイオード２０１によって光電変換
が為され、該ホトダイオード２０１に電荷として蓄積さ
れる。ホトダイオード２０１に蓄積された電荷は、撮像
素子駆動回路１０９により生成される撮像素子駆動パル
スによって、ホトダイオード２０１から垂直ＣＣＤ２０
２へと、該垂直ＣＣＤ２０２から水平ＣＣＤ２０３へ
と、該水平ＣＣＤ２０３から出力部２０４へと、次々に
転送されて、撮像素子１０３より撮像信号として読み出
される。

【００１８】上記の撮像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０
４に入力され、サンプルホールドされた後に、Ａ／Ｄ変
換器１０５のダイナミックレンジを有効に活用できるよ
うにゲイン調整されて、Ａ／Ｄ変換器１０５に供給され
る。Ａ／Ｄ変換器１０５は、サンプルホールドされてゲ
イン調整された撮像信号を、ディジタル信号に変換して
映像信号処理回路１０６に供給する。映像信号処理回路
１０６では、まずマトリクス処理を行なうことにより、
ディジタル化された撮像信号から、輝度信号Ｙと色差信
号Ｃ−Ｙの生成を行なう。そして、輝度信号Ｙと色差信
号Ｃ−Ｙに対して、ホワイトバランス調整，γ補正，輪
郭強調等の基本的な信号処理を行なう。さらに、水平・
垂直同期信号の付加，バースト信号の付加等の処理を行
なって、ＮＴＳＣもしくはＰＡＬ等の映像信号にエンコ
ードする。そして、この映像信号をＤ／Ａ変換して、ア
ナログのＹ，Ｃ−Ｙの映像信号を生成し、出力する。加
えて、映像信号処理回路１０６は、カメラ制御回路１０
７と通信することにより、撮影中の画像の情報をカメラ
制御回路１０７へ伝える。

【００１９】カメラ制御回路１０７は、映像信号処理回
路１０６から受け取る上記の画像情報によって、ホワイ
トバランスなどの信号の補正量を算出し、信号の補正量
や強調の度合いを示すステートデータを、映像信号処理
回路１０６へと転送する。また、カメラ制御回路１０７
は、映像信号処理回路１０６から受け取る画像の情報を
もとにして、撮像素子１０３の適正露光量の算出を行
い、アイリス駆動回路１０８や撮像素子駆動回路１０９
を制御して、露光調整を行なう。例えば、アイリス駆動
回路１０８に対しては“１”，“０”の２値の制御パル
スを送り、アイリス駆動回路１０８では、上記の制御パ
ルスのＨｉ期間とＬｏ期間の比率によりアイリス１０２
の開度を調節し、撮像素子１０３に到達する光量を制御
する。また、撮像素子駆動回路１０９による露光制御
は、カメラ制御回路１０７から撮像素子駆動回路１０９
に電子シャッタに関するデータを送り、該データをもと
にして撮像素子１０３の電荷蓄積時間の調整をすること
によって行なわれる。電荷の蓄積時間の調整は、垂直Ｃ
ＣＤ２０２に電荷を読み出してから、その次に垂直ＣＣ
Ｄ２０２に読み出すまでの間において、途中で蓄積電荷
を捨てることにより行なわれる。

【００２０】次に、撮像素子１０３から撮像信号を得る
までの手順をもう少し詳しく説明する。図３および図４
は、本実施例における撮像装置の撮像素子１０３の駆動
パルスを図示したものである。図３は、垂直帰線期間の
ホトダイオード２０１から垂直ＣＣＤ２０２へ電荷を転
送する時期付近の垂直転送パルスを示した図であり、ま
た、図４は、定常状態の水平帰線期間の撮像素子駆動パ
ルスの様子を示した図である。

【００２１】図３において、Ｖ１〜Ｖ４は、垂直ＣＣＤ
２０２上の電荷を水平ＣＣＤ２０３に向けて転送してゆ
く垂直転送パルスである。また、Ｖ１のＳＧ１とＶ３の
ＳＧ２は、ホトダイオード２０１から垂直ＣＣＤ２０２
へ蓄積電荷を転送するパルスである。また、図４におい
て、Ｈ１，Ｈ２は、水平ＣＣＤ２０３上の電荷を出力部
２０４に向けて転送してゆく水平転送パルスである。ホ
トダイオード２０１に蓄積された電荷は以下の手順で読
み出される。

【００２２】ホトダイオード２０１に蓄積された電荷
は、まず、Ｖ１，Ｖ３のＳＧ１，ＳＧ２の部分により、
ホトダイオード２０１から垂直ＣＣＤ２０２に転送され
る。ここで、ＳＧ１，ＳＧ２を出力するタイミングは
（どの水平走査期間で出力するかは）、図３に示した垂
直カウンタの値により支配される。そして、垂直ＣＣＤ
２０２に読み出された電荷は、その後すぐにＶ１〜Ｖ４
によって画素混合される。ここで、Ｖ１〜Ｖ４の各垂直
転送パルスの立上り／立ち下がりのタイミングは、図４
に示した水平カウンタの値により支配される。

【００２３】図３に示したようなタイミングの垂直転送
パルスを、撮像素子１０３に供給したときの画素混合の
組合せは、図２を例にして説明すると以下のとおりであ
る。いま、図２における撮像素子１０３のホトダイオー
ド２０１の横並びを、上から順番に第１ライン，第２ラ
イン，第３ライン，第４ライン，第５ラインとしたとき
に、奇数（ｏｄｄ）フィールドでは、第１ラインの画素
と第２ラインの画素、第３ラインの画素と第４ラインの
画素、偶数（ｅｖｅｎ）フィールドでは、第２ラインの
画素と第３ラインの画素、第４ラインの画素と第５ライ
ンの画素というように、画素混合される。

【００２４】そして、画素混合された垂直ＣＣＤ２０２
上の２画素分の電荷は、図４に示す垂直転送パルスＶ１
〜Ｖ４によって、水平帰線期間毎に垂直ＣＣＤ２０２上
をシフトして、水平ＣＣＤ２０３に到達する。水平ＣＣ
Ｄ２０３に転送された各々の２画素分の電荷は、水平転
送パルスＨ１，Ｈ２によって各々が混ぜ合わされること
無しに、水平ＣＣＤ２０３上を順次転送されて、出力部
２０４に送られる。そして、撮像素子１０３の出力部２
０４が、電荷の量を電圧値として出力することで、撮像
素子１０３から撮像信号が得られる。

【００２５】本発明の特徴は、特にこの撮像素子１０３
の駆動条件の設定を、状況に応じて変更することで、所
望の信号フォーマットの映像信号を出力するようにした
ものである。

【００２６】図５は、撮像素子駆動回路１０９の１例を
示すブロック図である。同図において、５０１は発振
器、５０２は分周器、５０３は水平カウンタ、５０４は
垂直カウンタ、５０５，５０６は比較器、５０７はデー
タレジスタ、５０８はシリアル−パラレルデータ変換レ
ジスタ、５０９はパルス発生回路である。本実施例にお
ける撮像素子駆動回路１０９の動作原理は、以下のとお
りである。

【００２７】発振器５０１により生成される発振出力は
分周器５０２に供給される。分周器５０２は、１／２分
周器と、１／３分周器と、それらの出力の何れかを選択
して出力するスイッチ手段とから構成されている。これ
により、分周器５０２は、発振器５０１の発振出力の２
分周クロックと３分周クロックを生成して、いずれか一
方を、スイッチ手段により選択して出力することができ
る。そして、分周器５０２の出力は、パルス発生回路５
０９と水平カウンタ５０３とに供給される。

【００２８】水平カウンタ５０３は、分周器５０２から
出力される分周クロックによりカウントアップされる。
水平カウンタ５０３が示す値は、比較器５０５によっ
て、データレジスタ５０７に登録されている水平カウン
タリセット値：ｍ₀ と比較される。比較の結果、水平カ
ウンタ５０３の値が水平カウンタリセット値と等しけれ
ば、比較器５０５からリセットパルスが出力されて、水
平カウンタ５０３はリセットされる。

【００２９】また、比較器５０５の水平カウンタ５０３
へのリセットパルスは、垂直カウンタ５０４にも供給さ
れ、垂直カウンタ５０４はそれをカウントする。垂直カ
ウンタ５０４が示す値は、比較器５０６によって、デー
タレジスタ５０７に登録された垂直カウンタリセット
値：ｎ₀ と比較される。比較の結果、垂直カウンタ５０
４の値が垂直カウンタリセット値と等しければ、比較器
５０６からリセットパルスが出力されて、垂直カウンタ
５０４はリセットされる。

【００３０】なお、本実施例においては、これら２つの
カウンタ５０３，５０４に、同期カウンタを用いている
ものとする。

【００３１】一方、パルス発生回路５０９は、分周器５
０２の出力である分周クロックをもとにして、水平転送
パルスＨ１，Ｈ２やリセットゲートパルスなどの高速パ
ルスの生成を行なう。加えて、パルス発生回路５０９
は、データレジスタ５０７に登録された各種パラメータ
と、水平カウンタ５０３及び垂直カウンタ５０４の値と
を比較して、垂直転送パルスＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の
生成、および、ホトダイオード２０１から垂直ＣＣＤ２
０２に電荷を読み出すパルスＳＧ１，ＳＧ２の生成と、
各種高速パルスのマスキング処理を行う。更に加えて、
パルス発生回路５０９は、撮像素子１０３のホトダイオ
ード２０１に蓄積された電荷を外部に排出するパルス
（電荷排出パルス）の生成を行う。この電荷排出パルス
は、１水平走査期間に一度出力できるようになってい
て、ホトダイオード２０１から垂直ＣＣＤ２０２に電荷
を読み出した後（ＳＧ１，ＳＧ２出力後）にいくつの水
平期間にわたってパルスを出力するかによって、電荷蓄
積時間を制御するものであり、電荷排出パルスを出力す
る回数は、データレジスタ５０７に登録された電子シャ
ッタ制御パラメータ値によって決定される。

【００３２】また、データレジスタ５０７は、個々に別
々のアドレスを持ついくつかのレジスタから構成されて
いる。各々のレジスタにセットされるパラメータは、カ
メラ制御回路１０７から送られて来るシリアルデータ
を、シリアル−パラレルデータ変換レジスタ５０８によ
りパラレルデータに変換したもので、このパラレルデー
タの一部が指し示すアドレスを割り当てられたレジスタ
に、パラレルデータに示された設定パラメータの値を書
き込むことによって行われる。

【００３３】いま、本実施例における撮像装置が、普及
型のＰＡＬ用撮像素子を用いたＰＡＬフォーマットの映
像信号を生成する撮像装置であるとする。発振器５０１
における振動子として２８．５ＭＨｚの水晶振動子を用
いるとき、水平カウンタ５０３，垂直カウンタ５０４の
リセット値は、次のように決められる。公知のように、
ＰＡＬフォーマットにおいては、映像信号のフレーム周
波数は２５．００Ｈｚ、走査線数は６２５本／フレーム
である。また、１フレームは２フィールド（２枚の画
面）で構成されている。このとき、垂直期間：Ｔｖ₀ は
２０ｍｓｅｃ、１水平期間：Ｔｈ₀ は６４μｓｅｃとな
る。

【００３４】そこでいま、撮像素子駆動回路１０９を３
分周のモードで動作させるとすると、撮像素子１０３の
駆動周波数は９．５ＭＨｚとなる。ここで、１水平期間
の長さを６４μｓｅｃとする水平カウンタ５０３のカウ
ント数：Ｍは、Ｍ（水平カウント数）＝（水平走査期間）÷（分周クロック周期）＝（水平走査期間）×（分周クロック周波数）＝６４．００［μｓｅｃ］×９．５［ＭＨｚ］＝６０８ ……式上記式によって定められる。

【００３５】また、垂直カウンタ５０４のカウント数：
Ｎは、ＰＡＬフォーマットの映像信号の走査線数と等し
くすれば良いので、垂直カウンタのカウント数：Ｎは６
２５となる。

【００３６】以上のことから、垂直カウンタ５０４のリ
セット値：ｎ₀ は、ｎ₀ ＝６２５−１＝６２４となり、水平カウンタ５０３のリセット値：ｍ₀ は、ｍ₀ ＝６０８−１＝６０７となる。これら２つの値をデータレジスタ５０７に登録
することによって、ＰＡＬフォーマットの映像信号（走
査線数６２５［本／フレーム］，フレーム周波数２５
［Ｈｚ］）を出力することができる。

【００３７】そこでいま、上記の撮像装置のディジタル
信号出力を、直接ＣＩＦ規格の画像送信装置に接続する
場合について説明する。ＣＩＦ規格ではその信号フォー
マットについて、フレーム周波数＝２９．９７Ｈｚ（ＮＴＳＣフレーム
周波数）ライン数＝２８８ライン／フレーム（輝度信号，色
差信号は半分）水平画素数＝３６０画素／ライン（輝度信号，色差
信号は半分）ノンインタレーススキャン上記のように定めている。

【００３８】一般に画像を圧縮して送信する画像送信装
置には、画像を圧縮する前に一時的に画像を記憶するメ
モリが備えられている。そこで、本実施例における撮像
装置のフレーム周波数をＣＩＦ規格のそれに合わせて、
ディジタル画像信号を出力して、上記のメモリにディジ
タル画像信号を直接書き込むことによって、従来必要と
されていた画像送信装置側のＡ／Ｄ変換装置や周波数変
換装置を排除することができる。つまり、本実施例にお
けるＰＡＬフォーマットの撮像装置のフレーム周波数
を、２５．００Ｈｚから２９．９７Ｈｚ（６２５ライン
／フレーム）に切り換えて映像信号を出力すれば、周波
数変換装置を必要としなくなる。そして、図６に示すよ
うに、本撮像装置における撮像素子１０３の有効画素数
を水平５００×垂直５８２とし、オプティカルブラック
画素数を水平２７×垂直１３とするとき、１フィールド
当りの垂直方向の有効画素数は２９１画素となるので、
撮像装置の１フィールド分の画像をＣＩＦの１フレーム
に見立てて、ディジタル信号のまま直接画像メモリに書
き込むことにより、Ａ／Ｄ変換装置を必要としなくな
る。

【００３９】フレーム周波数の切り換えは、先ず１ライ
ン当りの走査時間を求め、撮像装置の水平期間がそれと
一致するように、水平カウンタ５０３のカウント数を設
定することにより行う。フレーム周波数２９．９７Ｈ
ｚ，走査線数６２５本の映像信号の１ライン当りの走査
時間：Ｔｈは、Ｔｈ＝１÷（フレーム周波数×走査線数）＝５３．３８［μｓｅｃ］ ……式上記式で求められる。

【００４０】このとき、水平カウンタ５０３のカウンタ
サイクル（カウント数）：Ｍは、前記式で求められ、
Ｍ＝５０７となり、このときの水平カウンタ５０３のリ
セット値：ｍ₀ は、５０６ということになる。

【００４１】しかしながら、水平カウンタ５０３のリセ
ット値としては、次に示す条件を満たさなければならな
いという制約がある。撮像素子１０３にＣＣＤ撮像素子
を用いる場合には、水平転送パルスの数を、（水平有効
画素数）＋（オプティカルブラック画素数）を足し合わ
せた数値よりも大きくしなければならない。更に、水平
カウント数は、水平転送時間に垂直転送のための時間を
足し合わせた時間以上の時間が必要である。本実施例に
おけるＰＡＬフォーマットの撮像装置で必要な水平転送
パルスの数は、（５００＋２７）で必要条件を満たして
いない。

【００４２】そこでまず、本発明の特徴となっている撮
像素子駆動回路１０９内に具備された分周器５０２にお
ける分周数を２分周に切り換えることにする。このと
き、新たに水平カウンタ５０３のカウンタサイクル（カ
ウント数）：Ｍを計算し直すと、Ｍ＝７６０となり、水
平カウンタ５０３のリセット値：ｍ₀ を７５９に設定す
れば良いことになる。このとき、水平期間の長さは５
３．３３［μｓｅｃ］、フレーム周波数は３０．００
［Ｈｚ］となり、ＣＩＦ規格のフレーム周波数との誤差
は０．１％となる。

【００４３】以上のように、撮像素子駆動回路１０９の
水平カウンタ５０３のカウント数：Ｍと、撮像素子１０
３の駆動周波数とを切り換えられるようにして、適当な
値を設定することにより、フレーム周波数の変換を行う
ことができる。これにより、ＰＡＬフォーマットの撮像
装置における出力信号のフレーム周波数を、ＮＴＳＣフ
ォーマットのテレビジョン信号のフレーム周波数に本実
施例の撮像装置単体で変換することが可能になり、次に
示すように、直接、ＣＩＦ規格の画像送信装置に接続す
ることが容易に実現する。

【００４４】図７は、本実施例の撮像装置をＣＩＦ規格
の画像送信装置に接続したときの様子をブロック図にし
たものである。同図において、７０１は撮像装置、７０
２は画像メモリ、７０３は画像圧縮エンコーダ、７０４
は画像送信装置、７０５は回線端末、７０６は通信回線
を示している。以下、各ブロックの動作について説明す
る。

【００４５】撮像装置７０１は前記で説明したＰＡＬセ
ンサ（ＰＡＬ用ＣＣＤ撮像素子）を用いた撮像装置であ
る。いま、この撮像装置７０１は、前記で説明した手順
によって、水平カウンタサイクルと撮像素子駆動パルス
の周波数を切り換えて、通常動作時（２５［Ｈｚ］）よ
りも高速のフレーム周波数（３０［Ｈｚ］）で信号を出
力するように設定してある。また、撮像装置７０１から
出力される信号は、飛び越し走査法により３１２．５本
の走査線から作られる１フィールドの画面を示す信号で
あり、１フレームの画面（６２５本）は２フィールド分
の映像信号で構成される。このとき得られる１フィール
ドの有効画素の数は、水平５００×垂直２９１画素であ
る。

【００４６】一方、ＣＩＦ規格ではフレーム周波数は２
９．９７［Ｈｚ］であるので、画像送信装置７０４を３
０［Ｈｚ］で動作させるために、撮像装置７０１から同
期をとるためのパルス（同期パルス）を受け取り、画像
送信装置７０４の内部クロックをこの同期パルスに同期
させる。そして、１フレームを形成する２つのフィール
ドのうちのどちらか一方のフィールドにだけに着目し、
５００×２９１画素の画像から３６０×２８８画素の領
域を切り出して、ディジタル信号のまま直接画像メモリ
７０２に書き込む。撮像装置７０１は３０Ｈｚフレーム
周波数で動作しているので、これを毎フィールド繰り返
せば、画像メモリ７０２の内容は１／３０秒ごとに更新
される。

【００４７】そして、画像メモリ７０２の画像情報は、
画像圧縮エンコーダ７０３によって圧縮され、圧縮され
た画像情報は、回線端末７０５から通信回線７０６を通
して、他のＣＩＦ規格の画像受信装置に送られる。

【００４８】以上に示したように、撮像装置７０１に、
撮像素子１０３の駆動周波数と、撮像信号の水平走査の
期間（水平カウンタリセット値：ｍ₀ ）および垂直走査
の期間（垂直カウンタリセット値：ｎ₀ ）とを切り換え
る手段を設け、撮像素子１０３から全ての水平ＣＣＤ２
０３上の電荷を読み出せる最低条件を満たす範囲で、そ
れらを切り換える（ｍ₀ ，ｎ₀ の値を変更する）ことに
よって、撮像装置７０１から出力する信号のフレーム周
波数の変換等の信号フォーマットの変更が可能になる。
ここで、ｍ₀ ，ｎ₀ は下記に示す式で計算され、水平カ
ウンタ５０３のカウント数：Ｍおよび垂直カウンタ２０
４のカウント数：Ｎが満たさなければならない最低条件
と、フォーマット変換後の水平期間：Ｔｈと、分周器５
０２による分周クロック周波数：Ｆｓと、フレーム周
期：Ｔｖとを用いて、ｍ₀ ＝Ｔｈ×Ｆｓ−１（本実施例では７５９に設定）＝Ｍ−１ｎ₀ ＝Ｔｖ／Ｔｈ−１（本実施例では６２４に設定）＝Ｎ−１Ｍ≧Ｍmin(６０８:水平画素数＋垂直転送時間＝５２７
＋８１) Ｎ≧Ｎmin(６１６:変換後走査線数と高速転送時間＝(２
８８＋２０)×２) 上記の様になる。

【００４９】このように、撮像装置の駆動パターンを切
り換えて、信号フォーマットの変更を撮像装置単体で出
来るようにして、図７に示したように、撮像装置７０１
のディジタル信号出力をＣＩＦ規格の画像送信装置７０
４の画像メモリ７０２に直接接続して、画像データを直
接的に画像メモリ７０２に書き込むことによって、ＣＩ
Ｆ規格の画像伝送装置７０４から、フレーム周波数変換
のための画像メモリとＡ／Ｄ変換器とを排除することが
できる。

【００５０】〈第２実施例〉図８は、本発明の第２実施
例に係る撮像装置の構成を示すブロック図であり、同図
において先の実施例と均等なものには同一符号を付し、
その説明は重複を避けるため割愛する（これは、以下の
各実施例においても同様である）。図８において、８０
１は信号補間手段である。また、本実施例の撮像装置
は、ＮＴＳＣ用の撮像素子１０３を用いたＮＴＳＣフォ
ーマットの撮像装置であるものとする。

【００５１】被写体から到来する光は、撮像レンズ１０
１により撮像素子１０３上に結像される。撮像素子１０
３上に結像された光像は、撮像素子１０３により電気信
号に変換されて、前記第１実施例と同様の手順で、ＣＤ
Ｓ／ＡＧＣ回路１０４，Ａ／Ｄ変換器１０５を経て、デ
ィジタルの撮像信号にされる。ディジタルの撮像信号
は、映像信号処理回路１０６に供給されて、第１実施例
と同様に基本的な信号処理がなされて、ディジタルの輝
度信号Ｙと色差信号Ｃ−Ｙにされる。そして、この輝度
信号Ｙと色差信号Ｃ−Ｙは、一旦映像信号処理回路１０
６の外部に出力されて信号補間手段８０１を通過した後
に、再び映像信号処理回路１０６に返されて、水平・垂
直同期信号の付加，バースト信号の付加等の処理が行わ
れて、ＮＴＳＣの映像信号にエンコードされる。そし
て、映像信号はＤ／Ａ変換され、アナログのＹ，Ｃ−Ｙ
信号にされて、出力される。

【００５２】上記信号補間手段８０１は、少なくとも撮
像素子２ライン分の画素の信号データを保持するメモリ
を具備しており、隣り合った上下２ライン分のデータを
このメモリに蓄えておき、それらのデータを用いて内挿
すべきデータを計算して、上下或いは左右の画素間の信
号の補間を行なう。信号を補間することによって、電気
的に撮像画面を拡大したり、撮像素子１０３の見掛け上
の画素数（映像信号の伝送レートから見た画素数）を増
やことができる。また、これら各ブロックの制御は、第
１実施例と同様に、すべてカメラ制御回路１０７によっ
て行なわれる。いま、撮像素子１０３の有効画素数を水
平５１０×垂直４９２画素とし、オプティカルブラック
水平２７×垂直１３画素とし、全画素数は水平５３７×
垂直５０５画素とする。

【００５３】本実施例の撮像装置を用いて、第１実施例
と同様に、ＣＩＦ規格の画像伝送装置に接続して、ディ
ジタル信号のまま画像伝送装置に付随の画像メモリに直
接画像データを取り込む場合について考える。撮像素子
駆動回路１０９の発振器５０１における振動子として
は、色副搬送波（３．５７９［ＭＨｚ］）の８倍の周波
数で振動する２８．６３６３［ＭＨｚ］の水晶振動子を
用いるとする。このとき、撮像素子駆動回路１０９の垂
直，水平のカウンタ５０３，５０４のリセット値は、次
のように決められる。

【００５４】ＮＴＳＣフォーマットにおいて、映像信号
のフレーム周波数は２９．９７［Ｈｚ］、走査線数は５
２５［本／フレーム］である。また、１フレームは２フ
ィールド（２枚の画面）で構成されている。このとき、
１フィールドの垂直期間：Ｔｖ₀ は１６．６８［ｍｓｅ
ｃ］、１水平期間：Ｔｈ₀ は６３．５５［μｓｅｃ］と
なる。そこでいま、撮像素子駆動回路１０９を通常動作
時の３分周のモードで動作させるとすると、撮像素子１
０３の駆動周波数は９．５４［ＭＨｚ］となる。このと
き、１水平期間の長さを６３．５５［μｓｅｃ］とする
水平カウンタ５０３のカウント数：Ｍは、前記式によ
って定められ、その値は、（水平カウント数）＝６３．５５［μｓｅｃ］×９．５４［ＭＨｚ］＝６０６．２６ ≒６０６上記に示すとおりである。

【００５５】また、垂直カウンタ５０４のカウント数：
Ｎは、ＮＴＳＣ信号フォーマットの走査線数と等しくす
れば良いので、Ｎ＝５２５とすればよい。

【００５６】以上のことから、垂直カウンタ５０４のリ
セット値：ｎ₀ は、ｎ₀ ＝５２５−１＝５２４となり、水平カウンタ５０３のリセット値：ｍ₀ は、ｍ₀ ＝６０６−１＝６０５となる。

【００５７】このとき、撮像装置はＮＴＳＣフォーマッ
トの映像信号を出力することができ、撮像装置のディジ
タル画像信号出力部から得られる信号フォーマットは、
図９のａの如きものとなる。図９のａは丁度テレビの画
面の２フィールドに相当し、その面積の大きさは丁度１
フレームの時間に見立てることが出来る。図９におい
て、斜線部は帰線期間、その他の部分は走査期間（撮像
信号が得られる範囲）を示している。またこのとき、撮
像装置のフレーム周波数を計算すると、（フレーム周波数）＝（撮像素子駆動周波数）÷（水平カウント数）÷５２５＝２９．９８［Ｈｚ］上記のとおりになる。

【００５８】これを、ＮＴＳＣ規格の２９．９７［Ｈ
ｚ］と比較すると、その誤差は０．０５％になる。この
撮像画像信号の１フィールドを、第１実施例と同様にＣ
ＩＦ規格１枚の画像に見立てると、その走査線数は２６
２．５本／フィールド（うち有効画素分２４６本）とな
るので、ＣＩＦ規格のそれの２８８本に満たない。そこ
で、ＣＩＦ規格に対応させるためには、垂直カウンタ５
０４のリセット値：ｎ₀の値を大きくして、走査線数を
増やさなければならない。ｎ₀ の値を変更するに際し
て、第１実施例と同様に、水平カウンタサイクル：Ｍと
垂直カウンタサイクル：Ｎとに、Ｍ≧Ｍmin （６０６，偶数）Ｎ≧Ｎmin （６１６：（２８８＋２０）×２，奇数
）上記の制限を設ける。

【００５９】また、映像信号のフレーム周波数を、ＮＴ
ＳＣ規格のフレーム周波数のままに保つようにするに
は、Ｍ×Ｎ＝Ｋ：定数＝（発振器の周波数）÷（分周器の分周数）÷（フレーム周波数）＝２８．６３６３［ＭＨｚ］÷３÷２９．９８［Ｈｚ］＝３１８３３１ ≒３１８１５０＝６０６×５２５上記の制限を満たさなければならない。

【００６０】しかし、これを満たすようなＭとＮの組合
せは存在しない。そこで、第１実施例と同様に、分周器
５０２にの分周数を２分周にする。このとき、本実施例
の撮像装置がＮＴＳＣのフォーマット（５２５本，２
９．９７［フレーム／秒］）の信号を出力するような水
平カウンタのカウント数：Ｍは、Ｍ＝６３．５５［μｓｅｃ］×１４．３１８［ＭＨｚ］＝９０９．９２＝９１０上記の様になる。

【００６１】このとき、撮像装置のディジタル画像信号
出力部から得られる信号フォーマットは、図９のｂの如
きものとなる。またこのとき、Ｍ×Ｎ＝４７７７５０と
なり、フレーム周波数は２９．９７Ｈｚとなる。以上を
踏まえて、本実施例の撮像装置が出力する映像信号をＣ
ＩＦ規格に対応させるためのカメラの駆動条件を、Ｍ≧６０６（偶数）Ｎ≧６１６（奇数）Ｍ×Ｎ＝４７７７５０（定数）上記の様に決定する。

【００６２】これらの条件をすべて満足するＭとＮの組
合せは、次の２通りになる。（Ｍ，Ｎ）＝（７５０，６３７），（６５０，７３５）これら２通りのうちの何れか一方の組合せを選び、水平
カウンタ５０３と垂直カウンタ５０４のカウント数とし
て設定し、第１実施例と同様に、撮像装置から出力され
る偶数または奇数の何れか一方のフィールドの信号だけ
を、ＣＩＦ規格の画像信号１フレームに見立てることと
する。

【００６３】一方、ＣＩＦ規格では、信号フォーマット
についてノンインタレースと規定しているのに対して、
ＮＴＳＣ規格では、１フレームを２フィールドで構成す
るインタレーススキャンニング（飛び越し走査）によ
り、５２５ライン／フレームの画像を伝送する。このよ
うに、ＮＴＳＣとＣＩＦとでは、インタレースとノンイ
ンタレースという点で大きく異なっている。

【００６４】いま、図１０の１００１における１から６
までの短冊を、撮像素子１０３の水平方向に並んだ画素
の１ラインとすると、ＮＴＳＣでは奇数フィールドに、
図１０の１００１のライン１とライン２から図１０の１
００２の走査線（１・２）に、１００１のライン３とラ
イン４から１００２の走査線（３・４）に、１００１の
ライン５とライン６から１００２の走査線（５・６）に
それぞれ対応する信号を作り、他方、偶数フィールドで
は、１００１のライン２とライン３から１００２の走査
線（２・３）に、１００１のライン４とライン５から１
００２の走査線（４・５）にそれぞれ対応する信号を作
り出す。つまり、垂直の同期について無視し、ＮＴＳＣ
のインタレースの信号をノンインタレースの信号と見立
てると、奇数フィールドでは、図１０の１００２の走査
線（２・３）と（４・５）に当る部分の信号が欠落して
しまう。

【００６５】つまり、撮像素子１０３をインタレースの
駆動をして得た１フィールドの信号を、フレームもしく
はフィールドメモリなどの何のメモリ手段も用いずに、
ノンインタレースの１フレームの信号に置き換えようと
した場合、図１０の１００３に示すように、画面サイズ
が縦方向に２分の１の長さになった画像が得られる。そ
こで、信号補間手段８０１により垂直方向に２倍に拡大
すると、垂直方向の見かけ上の有効な走査線数が２倍に
まで増やすことが出来る。このとき、飛び越し走査によ
り歯抜けになる走査線が補間されて、図１０の１００３
の画像は図１０１００４に示すように、縦横比の正しい
画像になると共に、有効画素で水平５１０×垂直４９２
画素／フィールド相当の画像信号が得られる。

【００６６】そこでいま、水平カウンタ５０３のカウン
ト数：Ｍを７５０、垂直カウンタ５０４のカウント数：
Ｎを６３７として、４９２ラインのうちの２０４ライン
の信号を高速転送により捨てるとき、図９のｃの如きフ
ォーマットの画像信号が得られ、その画像の一部を切り
出すことにより、縦２８８ライン×横３６０画素の画像
が得られる。

【００６７】〈第３実施例〉図１１は、本発明の第３実
施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。本
実施例はマルチスキャンディスプレイ付き撮像装置への
適用例で、ディスプレイとして液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）を用いており、図１１における１１０１が、マルチ
スキャンＬＣＤを示している。

【００６８】いま、本実施例の撮像装置がＰＡＬフォー
マットの撮像装置であるとし、撮像装置の出力信号のフ
レーム周波数を、２５［Ｈｚ］と３０［Ｈｚ］の２通り
から選択できるものとする。走査線数６２５本，２５フ
レーム／秒のＰＡＬ変調の撮像装置を、走査線数６２５
本，３０フレーム／秒でＰＡＬ変調の撮像装置へと、フ
レームレートを変換する場合について考える。走査線数
をそのままで、１フレームの走査に要する時間を短くす
るには、水平期間の長さを短くしなければならない。い
ま、このＰＡＬ変調の撮像装置が、２８．５［ＭＨｚ］
の水晶振動子を発振させ、それを３分周した分周クロッ
クを基準に動作しているものとする。このとき、撮像素
子駆動回路１０９の水平カウンタ５０３のカウント数：
Ｍは、Ｍ＝（２８．５÷３）［ＭＨｚ］÷２５［Ｈｚ］÷６２５＝６０８上記のとおりである。

【００６９】この本実施例の撮像装置において、第１実
施例と同様の手順を踏んで、出力信号のフレーム周波数
を２５［Ｈｚ］から３０［Ｈｚ］に、以下の手順で切り
換えることにする。まず、撮像素子駆動回路１０９にお
ける分周器５０２の出力モードを２分周にする。このと
き、走査線数６２５本／フレーム，３０フレーム／秒で
撮像装置を動作させる水平カウンタのカウント数：Ｍ₃₀
は、Ｍ₃₀＝（２８．５÷２）［ＭＨｚ］÷３０［Ｈｚ］÷６２５＝７６０上記のとおりである。

【００７０】一方、本実施例の撮像装置において、水平
カウンタ５０３のカウント数をＭ₃₀にする水平カウンタ
５０３のリセット値：ｍ₀ の値は、ｍ₀ ＝Ｍ₃₀−１＝７６０−１＝７５９上記のとおりである。

【００７１】よって本実施例では、図５におけるデータ
レジスタ５０７に、水平カウンタリセット値：ｍ₀ とし
て“７５９”を登録をする。これにより、本実施例の撮
像装置は、走査線数６２５本／フレーム，３０フレーム
／秒で動作する。しかしながら、この信号を縦横比３：
４のモニタに写し出して見た場合、水平方向に詰った縦
長の画像が写し出されてしまう。

【００７２】そこで、信号補間手段８０１を用いて水平
方向にのみ電子的にズームアップを行い、縦横比を合わ
せることにする。図１２は、水平同期パルスと出力画像
信号との関係を示したものである。同図に示された水平
同期パルスにおいて、“Ｈｉｇｈ”期間は走査期間を、
“Ｌｏｗ”期間は帰線期間を、それぞれ示している。図
１２のａは、通常動作時（６２５本／フレーム，２５フ
レーム／秒で動作）の水平同期パルスと出力信号の位相
関係を示している。図１２のａから判るように、画像信
号が出力される期間と水平の走査期間は一致している。

【００７３】いま、この撮像装置の撮像素子１０３の駆
動周波数と、水平カウンタ５０３のリセット値とを、上
記の手順に従い、フレーム周波数：３０［Ｈｚ］の設定
にすると、水平同期パルスと出力信号との関係は、図１
２のｂに示した如き状況になる。すなわち、垂直の走査
の速さが（３０／２５）倍になることから、個々の水平
期間の長さは（５／６）倍に短縮される。更に、撮像素
子１０３の駆動速度を１．５倍にしているので、１ライ
ン分の画素の信号が読み出される速度も１．５倍にな
り、撮像信号が出力される期間は（２／３）倍に短縮さ
れる。

【００７４】そのため、フレーム周波数：３０［Ｈｚ］
のＰＡＬ変調の映像信号の画像が正しい縦横比でモニタ
に表示されるには、水平走査期間と水平帰線期間の比率
が「通常動作モード時（２５フレーム／秒）」のそれと
同じになるように、水平同期パルス生成パラメータを定
め、図５のデータレジスタ５０７に登録すると共に、３
０［Ｈｚ］モード時の画像信号の出力期間が走査期間一
杯に広がるように、信号補間手段８０１で水平方向に引
き延ばせばよい。そのときの水平倍率は、例えば本実施
例では、水平走査期間の短縮に伴う補正倍率（５／６）
倍と、撮像素子１０３の信号読み出し速度の高速化に伴
う補正倍率（３／２）倍との積となり、総合で（５／
４）倍、すなわち１．２５倍に設定すれば良いことにな
る。

【００７５】以上に示したように、変則のフレーム周波
数で撮像装置１０３を駆動させる場合において、撮像素
子１０３の駆動周波数を変更したとき得られるアナログ
の映像信号中の被写体は、その縦横比が合わないことが
あり、映像信号処理回路１０６にて生成されたディジタ
ル画像信号は、信号補間手段８０１を通して補正をかけ
た後に、バースト付加や色変調などのエンコード処理を
行う必要が生じることがある。

【００７６】以上のようにして作られる映像信号は、Ｄ
／Ａ変換をした後に、輝度信号と色差信号とをミックス
してアナログ映像信号として出力される。該アナログ映
像信号は、映像信号として外部に出力されるほかに、撮
像装置に付属のマルチスキャンＬＣＤ１１０１にも供給
される。次に、このマルチスキャンＬＣＤについて説明
する。

【００７７】図１３は、マルチスキャンＬＣＤ１１０１
の１例を示すブロック図である。同図において、１３０
１はＲＬＣ発振器、１３０２はＬＣＤドライバ、１３０
３はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、１３０４は信号処理
回路を示している。

【００７８】前記映像信号処理回路１０６から信号処理
回路１３０４に供給される信号は、輝度信号に色差信号
を載せたアナログコンポジット信号である。信号処理回
路１３０４では、まず、このアナログコンポジット信号
を輝度信号と色差信号に分離することを行う。そしてさ
らに、信号処理回路１３０４は、輝度信号と色差信号を
Ｒ，Ｇ，Ｂの映像信号に分離する。同時に、信号処理回
路１３０４は、輝度信号から同期パルスの分離をも行な
う。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの信号はＬＣＤ１３０３
に供給され、同期パルスはＬＣＤドライバ１３０２に供
給される。

【００７９】一方、ＬＣＤドライバ１３０２は、ＲＬＣ
発振器１３０１より供給されるＬＣＤドライバクロック
により駆動されていて、信号処理回路１３０４から受け
取る同期パルスと同期を取りながら動作している。そし
て、信号処理回路１３０４から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの
信号にあわせて、ＬＣＤ１３０３上のピクセルをアクテ
ィブにするＬＣＤ駆動パルスを発生させる。同時に、Ｌ
ＣＤドライバ１３０２は、ＲＬＣ発振器１３０１のＬＣ
Ｄドライバクロックをカウントして、該ＬＣＤドライバ
クロックのカウント数により決まる水平周期と、撮像装
置が生成するアナログ映像信号の水平同期パルスの周期
との比較を行う。そして、双方の周期が一致するよう
に、ＬＣＤドライバ１３０２のクロック周波数を調整す
るための調整電圧Ｖadj を発生させる。これにより、Ｌ
ＣＤドライバクロックの周波数の微調整を行い、マルチ
スキャンＬＣＤ１１０１を撮像素子１０３が生成する映
像信号に同期させる。

【００８０】また、ＲＬＣ発振器１３０１は、発振器の
回路に与えられるバイアス電圧Ｖoを変化させることに
より、発振周波数を調整することが可能となっていて、
バイアス電圧Ｖo と上記の調整電圧Ｖadj とにより、そ
の発振周波数が決まる。この性質を利用して、フレーム
周波数を通常動作時の２５［Ｈｚ］から３０［Ｈｚ］に
切り換えた時に、バイアス電圧Ｖo を周波数切り換えコ
ントロールスイッチにより切り換えて、ＬＣＤドライバ
クロックの発振周波数を（６／５）倍の速さにする。こ
れにより、撮像装置から得られる撮像信号のフレーム周
波数が変更されても、単一の液晶ディスプレイでその映
像を表示して見ることができる。

【００８１】また、マルチスキャンＬＣＤ１１０１は、
図１４に示すような構成にしてもよい。図１４は、マル
チスキャンＬＣＤ１１０１の他の１例を示すブロック図
である。同図において、１４０１はＤ／Ａ変換器、１４
０２はデータレジスタを示している。

【００８２】図１４のマルチスキャンＬＣＤと図１３の
マルチスキャンＬＣＤの相違点は、以下のとおりであ
る。図１４のマルチスキャンＬＣＤを用いる本第３実施
例の撮像装置において、出力される映像信号のフレーム
周波数を変更するとき、図１１のカメラ制御回路１０７
から撮像装置駆動回路１０９にパラメータを送ると同時
に、図１４のデータレジスタ１４０２にバイアス電圧に
関するデータを転送する。そして、Ｄ／Ａ変換器１４０
１により、データレジスタの値をアナログの電圧値に変
換する。そして、この電圧を前記のバイアス電圧Ｖo と
してＲＬＣ発振器１３０１に印加することによって、Ｌ
ＣＤドライバクロックの周波数を変化させることによ
り、ＲＬＣ発振器１３０１の発振周波数変更の自由度を
増すことができる。

【００８３】以上のようにして、撮像画像のフレーム周
波数変換時に対応した画像表示手段を撮像装置に設ける
ことにより、撮影中の映像が如何様な状態にあるのかを
撮影者が確認することができる。

【００８４】〈第４実施例〉図１５は、本発明の第４実
施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。本
実施例は、ユーザが撮像装置の動作モードを切り換える
ための動作モード切り換え手段を設けた実施例である。
図１５において、１５０１は撮像部で、前記撮像レンズ
１０１と前記アイリス１０２と前記撮像素子１０３とか
らなり、撮像信号を出力する。１５０２は信号処理部
で、前記ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０４と前記Ａ／Ｄ変換機
１０５と前記映像信号処理回路１０６とからなり、撮像
信号から、ディジタルおよび／またはアナログの映像信
号を生成する。１５０３はスイッチ手段で、前記カメラ
制御回路１０７に接続されており、ユーザがこのスイッ
チ手段１５０３を操作することによりカメラ制御回路１
０７に電気的に信号を送るようになっている。

【００８５】いまここで、本実施例の撮像装置がＰＡＬ
の撮像装置で、通常モードで動作しているとして、この
状態から、撮像装置のフレーム周波数を２５［Ｈｚ］か
ら３０［Ｈｚ］に切り換える場合について説明する。フ
レーム周波数を切り換えるとき、例えば、まずユーザが
スイッチ手段１５０３を所望の動作をする状態を示す様
に設定する。そして、カメラ制御回路１０７の内部に置
かれたカメラ制御マイコンの入力ポートから、スイッチ
手段１５０３の状態を読み取って、カメラ制御マイコン
に付随のメモリ手段から、予め計算された３０［Ｈｚ］
モード時の各回路における設定パラメータ（水平のカウ
ント数，垂直のカウント数，分周器の分周数など）を読
み出して、各々の回路にその値を転送する。これによ
り、撮像装置は３０［Ｈｚ］のモードに切り換えられ
て、フレーム周波数３０［Ｈｚ］の映像信号を出力す
る。

【００８６】〈第５実施例〉図１６は、本発明の第５実
施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。本
実施例も、ユーザが撮像装置の動作モードを切り換える
ための動作モード切り換え手段を設けた実施例である。
図１６において、１６０１はインターフェース回路、１
６０２は通信手段を表している。本実施例の撮像装置に
おいて、カメラの動作モードを切り換える方法は、以下
の通りである。

【００８７】通信手段１６０２は、入出力ポート付きの
計算手段で、例えばパーソナルコンピュータのようなも
のである。この通信手段１６０２は、インターフェース
回路１６０１を介して、カメラ制御回路１０７内に置か
れたカメラ制御マイコンに接続されている。一方、本発
明の撮像装置において、カメラ制御マイコンでは、撮像
素子駆動回路１０９，信号処理部１５０２等々の各回路
の機能ごとにアドレスを割り当てている。そして、各回
路に設定すべきデータとそのアドレスとを対で管理して
いる。そこで、本実施例では、図１６に示したようにカ
メラ制御マイコンに通信手段１６０２を接続して、ユー
ザが通信手段１６０２を端末装置として用い、カメラ制
御マイコンと通信することにより、マイコンＲＡＭのデ
ータを書き替えたり、あるいは、各回路のアドレスと設
定したいデータとをカメラ制御マイコンに送ることによ
って、各回路の設定を変更する。これにより、撮像装置
の動作モードを切り換えることができる。

【００８８】以上、本発明を図示した各実施例によって
説明したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲
で種々の変形が可能であることは言うまでもない。ま
た、前述した各実施例を適宜組み合わせて実施できるこ
とは当然である。

【００８９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、例えば撮
像装置（ビデオカメラ）の撮像素子の駆動条件を切り換
えるだけで、走査線数の変換やフレーム周波数の変換装
置を用いずに、ＣＩＦ規格のディジタル信号を生成する
ことが出来る。しかも、従来のカメラに対して、撮像素
子の駆動クロックの分周数を切り換えるスイッチを加え
るだけなので、コストの加算も少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る撮像装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明の実施例の撮像装置で用いられる色フィ
ルタ付きの撮像素子（ＣＣＤカラー撮像素子）の模式図
である。

【図３】本発明の実施例の撮像装置で用いられる、垂直
帰線期間付近の垂直ＣＣＤ駆動パルスのタイミングチャ
ート図である。

【図４】本発明の実施例の撮像装置で用いられる、水平
ＣＣＤ駆動パルスのタイミングチャート図である。

【図５】本発明の実施例の撮像装置で用いられる、撮像
素子駆動回路の１例を示すブロック図である。

【図６】本発明の第１実施例の撮像装置で用いられる撮
像素子の画素数を示す説明図である。

【図７】本発明の第１実施例に係る撮像装置をＣＩＦ規
格の画像送信装置に接続した状態を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明の第２実施例に係る撮像装置の構成を示
すブロック図である。

【図９】本発明の第２実施例の撮像装置による走査線数
変換のイメージを示す説明図である。

【図１０】本発明の第２実施例の撮像装置における、信
号補間手段による信号補間のイメージの１例を示す説明
図である。

【図１１】本発明の第３実施例に係る撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図１２】本発明の第３実施例の撮像装置における、撮
像素子駆動周波数の高速化と出力画像の縦横比の補正手
順を示す説明図である。

【図１３】本発明の第３実施例の撮像装置におけるマル
チスキャンＬＣＤの１例を示すブロック図である。

【図１４】本発明の第３実施例の撮像装置におけるマル
チスキャンＬＣＤの他の１例を示すブロック図である。

【図１５】本発明の第４実施例に係る撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図１６】本発明の第５実施例に係る撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１撮像レンズ１０２アイリス１０３ＣＣＤカラー撮像素子（撮像素子）１０４ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０５Ａ／Ｄ変換器１０６映像信号処理回路１０７カメラ制御回路１０８アイリス駆動回路１０９撮像素子駆動回路２０１ホトダイオード２０２垂直ＣＣＤ２０３水平ＣＣＤ２０４出力部５０１発振器５０２分周器５０３水平カウンタ５０４垂直カウンタ５０５，５０６比較器５０７データレジスタ５０８シリアル−パラレルデータ変換レジスタ５０９パルス発生回路７０１撮像装置７０２画像メモリ７０３画像圧縮エンコーダ７０５回線端末（回線入り口）７０６通信回線８０１信号補間手段１１０１マルチスキャンＬＣＤ１３０１ＲＬＣ発振器１３０２ＬＣＤドライバ１３０３液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１３０４信号処理回路１４０１Ｄ／Ａ変換器１４０２データレジスタ１５０１撮像部１５０２信号処理部１５０３スイッチ手段１６０１カメラ制御回路用のインターフェース１６０２通信手段（パーソナルコンピュータ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を電気信号に変換して撮像信号を生成
する撮像素子と、前記撮像信号から映像信号を生成する
映像信号処理回路と、前記撮像素子の駆動パルスを生成
する撮像素子駆動回路と、該撮像素子駆動回路および前
記映像信号処理回路を制御するカメラ制御回路と、から
なる撮像装置において、前記撮像素子駆動回路内に、原クロックを分周して高速
パルスを生成する分周器と、該分周器の出力もしくは原
クロックをカウントして水平周期のパルスを生成する水
平カウンタと、該水平カウンタの出力である水平周期の
パルスをカウントして垂直周期のパルスを生成する垂直
カウンタと、各カウンタのカウント数Ｍ（水平カウント
数）とＮ（垂直カウント数）を切り換える手段と、前記
分周器の分周数ｄを切り換える手段とを設け、前記カメラ制御回路でこれら３つのパラメータＭ，Ｎ，
ｄを変更することによって、前記撮像素子に供給する駆
動パルスの数や水平周期、もしくは垂直周期、もしくは
高速パルスの周波数を変えることを特徴とした撮像装
置。
【請求項２】請求項１記載において、前記水平カウント数Ｍは、少なくとも前記撮像素子の１
ライン分の撮像信号を全て読み出せるカウント数以上の
値であるという条件のもとで、前記の分周器の分周数
ｄ，水平カウント数Ｍ，垂直カウント数Ｎのいずれか１
つ、あるいは１つ以上のパラメータを変えることを特徴
とした撮像装置。
【請求項３】請求項１または２記載において、前記撮像素子はＰＡＬ用撮像素子であって、前記分周器
の分周数ｄと前記水平カウント数Ｍとを切り換えること
により、６２５ライン／フレーム，２５フレーム／秒の
映像信号と、６２５ライン／フレーム，３０フレーム／
秒の映像信号の何れか一方を選択して出力することが可
能なことを特徴とした撮像装置。
【請求項４】光を電気信号に変換して撮像信号を生成
する撮像素子と、前記撮像信号から映像信号を生成する
映像信号処理回路と、前記撮像素子の駆動パルスを生成
する撮像素子駆動回路と、前記映像信号処理回路から供
給される映像信号を補間する信号補間手段と、前記撮像
素子駆動回路および前記映像信号処理回路および前記信
号補間手段を制御するカメラ制御回路と、からなる撮像
装置において、前記撮像素子駆動回路内に、原クロックを分周して高速
パルスを生成する分周器と、該分周器の出力もしくは原
クロックをカウントして水平周期のパルスを生成する水
平カウンタと、該水平カウンタの出力である水平周期の
パルスをカウントして垂直周期のパルスを生成する垂直
カウンタと、各カウンタのカウント数Ｍ（水平カウント
数）とＮ（垂直カウント数）を切り換える手段と、前記
分周器の分周数ｄを切り換える手段とを設け、前記カメラ制御回路でこれら３つのパラメータＭ，Ｎ，
ｄを変更すると共に、前記信号補間手段で垂直方向に信
号補間を行なうように制御することにより、前記撮像信
号のライン数よりも多いライン数の信号を出力すること
を特徴とした撮像装置。
【請求項５】請求項４記載において、前記撮像素子はＮＴＳＣ用撮像素子であって、前記水平
カウント数Ｍが少なくとも前記撮像素子１ライン分の撮
像信号を全て読み出せるカウント数以上であり、かつ、
前記垂直カウント数ＮがＮＴＳＣのライン数以上である
という条件のもとに、前記水平カウント数Ｍ（偶数）
と、前記垂直カウント数Ｎと、前記分周器の分周数ｄと
を変更すると共に、前記信号補間手段を用いて走査線の
補間を行なうことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】光を電気信号に変換して撮像信号を生成
する撮像素子と、前記撮像信号から映像信号を生成する
映像信号処理回路と、前記撮像素子の駆動パルスを生成
する撮像素子駆動回路と、前記映像信号処理回路から出
力される映像信号を画面に表示するディスプレイと、該
ディスプレイを駆動するための表示パルスを生成するデ
ィスプレイ駆動回路と、前記撮像素子駆動回路および前
記映像信号処理回路および前記ディスプレイ駆動回路を
制御するカメラ制御回路と、からなる撮像装置におい
て、前記撮像素子駆動回路は、前記駆動パルスの水平周期の
パルスを生成する水平カウンタと、該水平カウンタの出
力である水平周期、もしくは垂直周期を切り換える手段
とを具備し、前記ディスプレイ駆動回路は、前記表示パ
ルスの水平周期、もしくは垂直周期を切り換える手段を
具備し、前記カメラ制御回路により、前記駆動パルスの
切り換えと同時に前記表示パルスの切り換えを行なうこ
とを特徴とした撮像装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか１つに記載に
おいて、動作モードを切り換えるスイッチ手段を設け、該スイッ
チ手段の出力を前記カメラ制御回路に供給することによ
り、前記スイッチ手段で前記水平周期、もしくは前記垂
直周期を切り換えることを特徴とした撮像装置。
【請求項８】請求項１乃至６のいずれか１つに記載に
おいて、パーソナルコンピュータ等との通信が可能なインターフ
ェース回路を設け、該インターフェース回路を通して、
前記水平周期、もしくは前記垂直周期を切り換えること
を特徴とした撮像装置。