(57)【要約】【課題】パーシャルスキャン方式のテレビジョンカメラにおける、撮像時の画質を改善する。【解決手段】所定部分で撮像された映像信号が、残りの部分で撮像された映像信号よりも先に撮像素子から出力されると共に、撮像レンズと撮像素子の撮像光の光軸方向から見た位置関係として、前記撮像レンズの光軸中心に対して前記撮像素子の撮像面の中央がずらされるように、前記撮像素子と撮像レンズとを配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと撮像素子とを有し、前記撮像素子のうち所定部分で撮像された映像信号を出力するテレビジョンカメラにおいて、
前記所定部分で撮像された映像信号は、前記撮像素子の垂直周期において前記所定部分を除いた部分で撮像された映像信号よりも先に前記撮像素子から出力されると共に、
撮像光の光軸方向から見た位置関係として、前記撮像レンズの光軸中心に対して前記撮像素子の撮像面の中央がずらされるように、前記撮像素子と撮像レンズとを配置したことを特徴とするテレビジョンカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のテレビジョンカメラにおいて、
撮像光の光軸方向から見た位置関係として、前記撮像レンズの光軸中心に対して前記所定部分の中央が前記撮像レンズの光軸中心と一致するように、前記撮像素子と撮像レンズとを配置したことを特徴とするテレビジョンカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンカメラ、特に、部分読み出し方法を用いたスキャンであるパーシャルスキャンを行うテレビジョンカメラの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、パーシャルスキャンではない、通常スキャンを行うテレビジョンカメラについて説明する。図６は、テレビジョンカメラの一般的な動作を説明するための信号タイミングの一例を表す波形図である。この図に関わる通常スキャンを行うテレビジョンカメラおいて、ＣＣＤ（固体撮像素子）を駆動するために、垂直同期信号（以下ＶＤ信号と称す）からＣＣＤ駆動用のＸＳＧパルス信号とＶＳＵＢパルス信号が作られる。このＶＳＵＢパルス信号の終わった後からその次のＸＳＧパルス信号が始まるまでの期間が、光電変換された電荷の蓄積期間となる。
【０００３】
そして、ＸＳＧパルス信号がＣＣＤへ供給されることによって、ＣＣＤのフォトダイオードから蓄積された電荷がＣＣＤの垂直転送部へ読み出された後、このＣＣＤの垂直方向の画素の段数分すべてが、順次、垂直転送部からＣＣＤの水平転送部へ転送され、さらに、ＣＣＤのアンプを介して、このＣＣＤの出力信号として出力される。
【０００４】
次に、従来からあるパーシャルスキャンを行うテレビジョンカメラについて説明する。図４と図５は、パーシャルスキャン方式によるテレビジョンカメラの動作の２つの例をそれぞれ説明するための信号タイミング波形図である。これらの図において、ＶＤ１信号は、部分読み出し方法を用いる場合の垂直同期信号である。このＶＤ１信号の周期（垂直走査周期）は、通常駆動方法の場合の上述したＶＤ信号の垂直走査周期よりも短い。例えば、図６に示す通常の駆動方法の場合のＶＤ信号の周期が１０４４Ｈ（Ｈは水平同期信号の周期を表す）でかつ映像信号出力期間が１０３４Ｈである場合に対して、図４では、それよりも短い周期でもって、４７０Ｈ分の画素に相当する映像信号出力期間による部分読み出しを行うものである。さらに、ＶＤ１信号の周期については、４９２Ｈとする。
【０００５】
この図４に示す期間Ｂにおいて４７０Ｈの映像信号が部分読み出しされ、期間Ｂの前の期間Ａでは２８２Ｈ分の信号が高速に読み出され、その高速読み出し期間は、６Ｈの期間とする。同様に、期間Ｂの後の期間Ｃでは２８２Ｈ分の信号が６Ｈの期間で読み出されるとする。
【０００６】
図４の場合と同様に図５では、上述の垂直走査周期１０４４Ｈよりも短い４７０Ｈ分の画素の部分読み出しを、ＶＤ１信号の周期を４９２Ｈとして読み出す場合の例である。ここで、先ずこの図５に示す期間Ｄにおいて４７０Ｈの映像信号が部分読み出しされ、期間Ｄの後の期間Ｅで、５６４Ｈ分の信号が高速に読み出され、その高速読み出し期間は、１２Ｈの期間とする。
【０００７】
ここで、図４に示した部分読み出し方式の場合および図５に示した部分読み出し方式の場合のどちらも、従来、撮像光の光軸方向から見たレンズと撮像素子との配置関係を示す図である図３に示すように、撮像光の光軸方向から見たレンズ１と撮像素子２との配置関係は、レンズ１の中心と撮像素子２の撮像面の中央が一致されるように配置されている。
【０００８】
そのため、図４に示した部分読み出し方式の場合は、図３（ａ）に示すように、４７０Ｈの映像信号を部分読み出しするための撮像部（画像出力部）１１の位置は、レンズ１の中心の近傍に重なる斜線を施した部分となる。
【０００９】
また、図５に示した部分読み出し方式の場合は、図３（ｂ）に示すように、４７０Ｈの映像信号を部分読み出しするための撮像部（画像出力部）１２の位置は、レンズ１の中心からはずれた、レンズ１の周辺部に重なる斜線を施した部分となる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−３３９６４１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術のうち、図４に示すような読み出し方式でかつ図３（ａ）に示すような位置関係の場合は、期間Ａの高速掃き出し（高速読み出し）された時に撮像素子２の転送部に生じた残留電荷が、期間Ｂの映像信号出力時に不要電荷となり、転送ノイズとして映像信号に重畳されやすくなるため、画質劣化が生じてしまう。
【００１２】
また、図４に示すような読み出し方式でかつ図３（ｂ）に示すような位置関係の場合は、残留電荷による転送ノイズは重畳されないが、画像出力部がレンズ１の周辺部に重なる位置にあるため、撮像レンズ１の歪み等の影響により、画像劣化がより生じやすい撮像光でもって撮像する恐れがあり、そのため、画質がより劣化してしまう。
【００１３】
本発明の目的は、パーシャルスキャン方式による撮像時の画質を改善することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、撮像レンズと撮像素子とを有し、前記撮像素子のうち所定部分で撮像された映像信号を出力するテレビジョンカメラにおいて、前記所定部分で撮像された映像信号は、前記撮像素子の垂直周期において前記所定部分を除いた部分で撮像された映像信号よりも先に前記撮像素子から出力されると共に、撮像光の光軸方向から見た位置関係として、前記撮像レンズの光軸中心に対して前記撮像素子の撮像面の中央がずらされるように、前記撮像素子と撮像レンズとを配置したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図２は本発明に関わるテレビジョンカメラの一実施例のブロック図である。この図において、１は被写体８からの撮像光を集光し、光学像を得る光学レンズ、２は光学レンズ１により結像された光学像を受光し、その光学像に応じて光電変換すると共に該変換により得られた信号電荷を所定の電荷蓄積期間毎に蓄積する受光画素を複数備えた固体撮像素子（ＣＣＤ）、３はＣＣＤ２の駆動回路である。
【００１６】
４は前置処理回路で、ＣＣＤ２の出力に相関二重サンプリング（ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  ｄｏｕｂｌｅ  ｓａｍｐｌｉｎｇ：以下ＣＤＳという）や自動利得制御（以下ＡＧＣという）の各処理を行う。５はサンプリングされた信号をデジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、６はデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）で、Ａ／Ｄ変換回路５の出力にガンマ補正処理やホワイトバランス調整等のプロセス処理、映像信号のエンコード処理等を行う。
【００１７】
７は撮像素子２、前置処理回路４、Ａ／Ｄ変換回路５、およびＤＳＰ６等の動作タイミングや動作周波数の制御等の各種制御をするためのＣＰＵで、タイミングジェネレータ機能を有する。
【００１８】
ここで、撮像素子２からは、上述の図５に示すように、先ず期間Ｄにおいて映像信号が部分読み出しされ、期間Ｄの後の期間Ｅで、掃き出しされるための信号が高速に読み出される。
【００１９】
そして、図１に示すように、撮像光の光軸方向から見た、撮像レンズ１と撮像素子２との配置関係としては、そのレンズ１の光軸中心に対して、撮像素子２の撮像面の中央がずらされたごとくに配置され、図１に示す例では、斜線が施された撮像素子の画像出力部１０の中央と合うように、撮像素子２を上の方にずらすようにして配置するものである。
【００２０】
そうすることで、部分読み出し方式としては、残留電荷による転送ノイズが重畳されない方式を用いると共に、画像出力部１０がレンズ１の中央部に重なる位置にあるため、撮像装置レンズ１の周辺部に関わる歪み等があったとしても、その歪みの影響によっては、画像劣化が生じ難い。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パーシャルスキャン時の撮像される画像の画質を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる撮像光の光軸方向から見たレンズと撮像素子との配置関係の一例を示す図。
【図２】本発明に関わるテレビジョンカメラの一実施例のブロック図。
【図３】従来の技術における撮像光の光軸方向から見たレンズと撮像素子との配置関係の例を示す図。
【図４】パーシャルスキャン方式によるテレビジョンカメラの動作の一例を説明するための信号タイミング波形図。
【図５】パーシャルスキャン方式によるテレビジョンカメラの動作の別の一例を説明するための信号タイミング波形図。
【図６】テレビジョンカメラの一般的な動作を説明するための信号タイミングの一例を表す波形図。
【符号の説明】１：撮像レンズ、  ２：撮像素子（ＣＣＤ）、  ３：ＣＣＤ駆動回路、  ４：前置処理回路、  ５：Ａ／Ｄ変換回路、  ６：デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、  ７：ＣＰＵ、  ８：被写体、  １０，１１，１２：画像出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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