(57)【要約】【課題】  被写体に変化が生じたことを感度よく早く検出する画像変化検出装置及び方法を提供する。【解決手段】  被写体からの光を検出する光電変換素子の列ごとに設けられ、上記光電変換素子に蓄積された電荷が１フレーム期間毎に転送され、転送された電荷を列方向に画素単位で順次転送する複数の垂直転送部によって垂直転送されたときの信号電荷と、それよりもｎフレーム（ｎは自然数）期間遅延された信号電荷とを比較することによって、被写体に変化が生じたことを検出する。【選択図】  図１
2005079917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を検出する光電変換素子が、画素に対応して格子状に配置された画素部と、
上記光電変換素子の列ごとに設けられ、上記光電変換素子に蓄積された電荷が１フレーム期間毎に転送され、転送された電荷を列方向に画素単位で順次転送する複数の垂直転送部と、
上記垂直転送部に対応して設けられ、上記垂直転送部から得られる電荷をｎフレーム（ｎは自然数）期間遅延させる複数の遅延部と、
上記垂直転送部に対応して設けられ、上記垂直転送部から得られた電荷と、当該垂直転送部に対応して設けられた遅延部により遅延された電荷との電荷量の差を画素毎に順次算出する複数の差検出部と、
上記複数の差検出部によって得られる電荷量の差に基づき、被写体の変化を検出する変化検出部と
を備えることを特徴とする画像変化検出装置。
【請求項２】
上記差検出部によって得られる電荷量の差が垂直方向のどの画素位置にあるかを特定する垂直位置特定部を有し、
上記変化検出部は、上記複数の差検出部によって得られる電荷量の差及び上記垂直位置特定部によって得られた画素位置に基づき、被写体の変化位置を特定すること
を特徴とする請求項１記載の画像変化検出装置。
【請求項３】
同一の被写体像が得られる上記画素部が複数個設けられ、
上記複数の垂直転送部、上記複数の遅延部及び上記複数の差検出部は、各画素部に対応してそれぞれ設けられており、
上記変化検出部は、複数の画素部に対応して設けられた全ての上記差検出部によって得られる電荷量の差に基づき、被写体の変化を検出すること
を特徴とする請求項１記載の画像変化検出装置。
【請求項４】
画素に対応して格子状に配置された被写体からの光を検出する光電変換素子の列ごとに、上記光電変換素子に蓄積された電荷を１フレーム期間毎に転送し、転送された電荷を列方向に画素単位で順次転送する転送工程と、
上記列方向に転送された電荷をｎフレーム（ｎは自然数）期間遅延させる遅延工程と、
上記転送工程によって転送された電荷と、上記遅延工程によって遅延された電荷との電荷量の差を画素毎に順次算出する差検出工程と、
上記電荷量の差に基づき、被写体の変化を検出する変化検出工程と
を備えることを特徴とする画像変化検出方法。
【請求項５】
上記電荷量の差が垂直方向のどの画素位置にあるかを特定する工程と、
上記電荷量の差及び上記画素位置に基づき、被写体の変化位置を特定する工程と
を備えることを特徴とする請求項４記載の画像変化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、監視用の電子式カメラ等に適用される画像変化検出装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子は図８に示すように構成されている。図８は、ビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラに使われているＩＴ‐ＣＣＤ（interline transfer CCD、インタライン転送ＣＣＤ）１００の構成を示したものである。ＩＴ‐ＣＣＤ１００は、撮像領域１０２の中に、フォトダイオード１０３、読み出しゲート１０４、垂直転送ＣＣＤ１０５からなる単位画素１０１が格子状に配置されている。また、ＩＴ‐ＣＣＤ１００は、格子状に配置された単位画素１０１の最後の行の垂直転送ＣＣＤ１０５に隣接して水平転送ＣＣＤ１０６が１本設けられており、水平転送ＣＣＤ１０６は出力回路１０７に接続されている。
【０００３】
ＩＴ‐ＣＣＤ１００は、例えば、撮像レンズによって、撮像領域１０２に被写体の光学像が結像されると各フォトダイオード１０３では、光電変換が行われ、光の強さと時間に応じて電荷が蓄積されていく。フォトダイオード１０３に蓄積された電荷は、フィールドシフトパルスにより読み出しゲート１０４を介して垂直転送ＣＣＤ１０５に転送され、各垂直転送ＣＣＤ１０５によって垂直方向に信号電荷が転送される。その後水平転送ＣＣＤ１０６に転送された信号電荷は、水平方向に転送され、出力回路１０７に出力される。このようにして１ラインずつの信号が出力回路１０７に出力され、全体として１画面の画像データとして成り立っている。
【０００４】
また、フィールドシフトパルスで垂直転送ＣＣＤ１０５に電荷が転送された直後は各フォトダイオード１０３は空になるが、光は各フォトダイオード１０３に連続して当たっているため、再び電荷が蓄積されていく。そして、１画面の信号全てが読み出され、垂直転送ＣＣＤ１０５の電荷が空になると、次のフィールドシフトパルスが加えられ、再び最初の状態に戻り、上記動作が繰り返される。
【０００５】
このようにして、ＣＣＤを用いた撮像装置は画像データを取得しているが、さらに改良を加え、垂直転送ＣＣＤにおける伝播遅延を抑制することにより、高画素化、高感度化、高解像度化及びインチ系の縮小化を可能とした撮像装置などが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１４５８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、監視用カメラでは、画像内の被写体の動きの変化を検出し、被写体に変化があった場合には、そのことを外部に通知したり、その変化部分を追従してレンズの方向を移動させたりするといった画像変化検出機能が設けられている。
【０００８】
しかしながら、以上のようなＣＣＤ撮像素子を監視用カメラに適用して画像の中の被写体の変化を検出するには、ＣＣＤ撮像素子から得られた画像を一旦メモリに格納しておき、画像と画像の時系列の差分を演算せねばならなかった。
【０００９】
また、上記のように画像を取り込んで差分を計算するには、非常に高い演算能力を必要とし、システムコストが高くなったり、システムサイズが大きくなってしまっていた。
【００１０】
そこで本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、簡単な構成で、感度が高く、被写体の変化を高速に検出することができる画像変化検出装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像変化検出装置は、被写体からの光を検出する光電変換素子が、画素に対応して格子状に配置された画素部と、上記光電変換素子の列ごとに設けられ、上記光電変換素子に蓄積された電荷が１フレーム期間毎に転送され、転送された電荷を列方向に画素単位で順次転送する複数の垂直転送部と、上記垂直転送部に対応して設けられ、上記垂直転送部から得られる電荷をｎフレーム（ｎは自然数）期間遅延させる複数の遅延部と、上記垂直転送部に対応して設けられ、上記垂直転送部から得られた電荷と、当該垂直転送部に対応して設けられた遅延部により遅延された電荷との電荷量の差を画素毎に順次算出する複数の差検出部と、上記複数の差検出部によって得られる電荷量の差に基づき、被写体の変化を検出する変化検出部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像変化検出方法は、画素に対応して格子状に配置された被写体からの光を検出する光電変換素子の列ごとに、上記光電変換素子に蓄積された電荷を１フレーム期間毎に転送し、転送された電荷を列方向に画素単位で順次転送する転送工程と、上記列方向に転送された電荷をｎフレーム（ｎは自然数）期間遅延させる遅延工程と、上記転送工程によって転送された電荷と、上記遅延工程によって遅延された電荷との電荷量の差を画素毎に順次算出する差検出工程と、上記電荷量の差に基づき、被写体の変化を検出する変化検出工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る画像変化検出装置は、被写体からの光を検出する光電変換素子が、画素に対応して格子状に配置された画素部と、上記光電変換素子の列ごとに設けられ、上記光電変換素子に蓄積された電荷が１フレーム期間毎に転送され、転送された電荷を列方向に画素単位で順次転送する複数の垂直転送部と、上記垂直転送部に対応して設けられ、上記垂直転送部から得られる電荷をｎフレーム（ｎは自然数）期間遅延させる複数の遅延部と、上記垂直転送部に対応して設けられ、上記垂直転送部から得られた電荷と、当該垂直転送部に対応して設けられた遅延部により遅延された電荷との電荷量の差を画素毎に順次算出する複数の差検出部と、上記複数の差検出部によって得られる電荷量の差に基づき、被写体の変化を検出する変化検出部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
そのため、本発明に係る画像変化検出装置は、垂直転送部ごとに設けられ、垂直転送部により転送された電荷と、当該垂直転送部に対応して設けられた遅延部により遅延された電荷との電荷量の差を画素毎に順次算出する複数の差検出部が備えられていることにより、簡単な構成で被写体の変化を検出することが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る画像変化検出装置は、複数の垂直転送部により垂直転送後の電荷を用いて被写体の変化を検出しているので、水平転送時間を待たない分だけ早く変化部を検出できるようになる。
【００１６】
さらに、本発明に係る撮像装置は、同一の被写体像が得られる画素部が複数個設けられ、複数の垂直転送部、複数の遅延部及び複数の差検出部は、各画素部に対応してそれぞれ設けられていることにより、感度を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、監視用カメラに適用される被写体の変化を検出する被写体変化検出装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１に本発明を適用した被写体変化検出装置１０を示す。
【００１８】
被写体変化検出装置１０は、格子状に配列された複数のフォトダイオード３と読み出しゲート４と垂直転送ＣＣＤ５とから構成されるＣＣＤ２と、電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄと、変化部出力回路６と、水平転送ＣＣＤ７と、出力回路８と、垂直位置特定部３０とから構成されている。図１においては、ＣＣＤ２の中の格子状に配置されたフォトダイオード３の列を左方からＡ０列、Ｂ０列、Ｃ０列、Ｄ０列とし、行を上方から番号を付し、例えば、Ａ０列の１番目のフォトダイオード３をフォトダイオードＡ０_１として符号を付す。
【００１９】
ＣＣＤ２は、例えば、撮像レンズによって被写体により反射された光が結像され、格子状に配置されたフォトダイオード３と読み出しゲート４と垂直転送ＣＣＤ５から構成されている。
【００２０】
フォトダイオード３は、被写体からの光を光電変換し、光の強さと時間に応じて電荷が蓄積されていく。フォトダイオード３に蓄積された電荷は、読み出しゲート４を介して垂直転送ＣＣＤ５に転送される。
【００２１】
読み出しゲート４は、フォトダイオード３に信号電荷が蓄積される時間に応じてオン／オフされる。読み出しゲート４が、オフの状態のとき、つまりフィールドシフトパルスが与えられていないときはフォトダイオード３と垂直転送ＣＣＤ５とが隔離されて、フォトダイオード３は電荷を蓄積しており、オンの状態のとき、つまりフィールドシフトパルスが与えられたときはフォトダイオード３に蓄積された信号電荷が垂直転送ＣＣＤ５に転送される。
【００２２】
垂直転送ＣＣＤ５は、フォトダイオード３が配置された列ごとに設けられ、各フォトダイオード３と読み出しゲート４を介して接続されている。垂直転送ＣＣＤ５は、Ａ０列を垂直転送ＣＣＤ５Ａとし、同様に、Ｂ０列を垂直転送ＣＣＤ５Ｂとし、Ｃ０列を垂直転送ＣＣＤ５Ｃとし、Ｄ０列を垂直転送ＣＣＤ５Ｄとする。各垂直転送ＣＣＤ５Ａ〜５Ｄは、それぞれ電位差検出回路２０Ａ〜２０Ｄに接続されている。垂直転送ＣＣＤ５Ａ〜５Ｄは、各列のフォトダイオード３に蓄積された電荷を電位差検出回路２０Ａ〜２０Ｄに転送する。
【００２３】
電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄは、入力された電荷を元に被写体の変化を検出し、変化部出力回路６へ出力する。また、電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄは、転送された電荷を水平転送ＣＣＤ７に出力する。
【００２４】
変化部出力回路６は、電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄによって検出された電位差に基づき、被写体に変化があったかどうかを判断し、判断結果を出力する。また、垂直位置特定部３０は、電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄによって検出された電位差の垂直位置を特定するための信号を変化部出力回路６に出力する。
【００２５】
水平転送ＣＣＤ７は、各垂直転送ＣＣＤ５Ａ〜５Ｄから転送された電荷が電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄを介して入力され、その電荷を出力回路８に出力する。出力回路８は、全てのフォトダイオード３からの電荷が入力され、全体として１画面分の画像データが入力されて、それを図示しない表示部に表示するために出力する。
【００２６】
次に、図２を用いて電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄについて詳細に説明する。図２は、Ａ０列目の電荷における被写体の変化を出力する回路図である。図２に示すように、電位差検出回路２０‐Ａは、入力端子２１と、遅延アンプ２２と、差動アンプ２３と、出力アンプ２４と、可変抵抗２５と、出力端子２６、２７とから構成されている。
【００２７】
入力端子２１は、垂直転送ＣＣＤ５Ａからの電荷量に応じた電圧信号が入力され、差動アンプ２３と遅延アンプ２２とに出力する。
【００２８】
遅延アンプ２２は、入力端子２１より入力された信号を遅延アンプ２２で増幅された信号と増幅前の信号との差を差動アンプ２３で演算するための信号のレベルを合わせるためにゲインを調整し、同位置の画素との信号を比較するために、入力された信号を垂直転送時間（１フレーム期間）の自然数倍だけ遅延させ、差動アンプ２３と出力端子２７を介して水平転送ＣＣＤ７に出力する。
【００２９】
差動アンプ２３は、入力端子２１より入力された垂直転送後の信号と遅延アンプ２２からの遅延された信号が入力される。差動アンプ２３は、入力された垂直転送後の信号と遅延された信号との差を演算し、出力アンプ２４に出力する。
【００３０】
出力アンプ２４は、差動アンプ２３からの出力と可変抵抗２６からの出力とを比較し、その比較結果を出力する。出力アンプ２４によって出力された信号は、例えば、被写体に変化があった場合は「１」を、被写体に変化がなかった場合は「０」を出力するようにし、変化部出力として出力端子２７を介して変化部出力回路６に出力される。
【００３１】
なお、図２においてＡ０列の垂直転送ＣＣＤ５Ａより転送される信号電荷の変化部を検出する電位差検出回路２０‐Ａについて説明したが、残りの電位差検出回路２０‐Ｂ〜２０‐Ｄも同様な構成で、入力される信号電荷がそれぞれＢ０列、Ｃ０列、Ｄ０列からのものであればよい。
【００３２】
次に、垂直位置特定部３０について図３を用いて説明する。
【００３３】
垂直位置特定部３０は、図３に示すように、カウンタ３１と、ＦＩＦＯ（First In First Out）回路３２とから構成されている。垂直位置特定部３０は、図示しないＣＣＤ駆動回路から得られる垂直転送ＣＣＤ駆動用発振信号を、カウンタ３１とＦＩＦＯ回路３２に入力する。カウンタ３１は、入力された垂直転送ＣＣＤ駆動用発振信号を垂直転送された回数だけカウントしたらリセットを行い、ＦＩＦＯ回路３２に出力する。また、ＦＩＦＯ回路３２は、入力されたカウンタ３１からの信号と垂直転送ＣＣＤ駆動用発振信号とをもとに垂直位置を特定して垂直位置出力信号を変化部出力回路６に出力する。
【００３４】
次に、被写体変化検出装置１０が被写体の変化を検出し、該変化を出力する動作について説明する。
【００３５】
まず、図示しない撮像レンズによって、ＣＣＤ２に被写体の光学像が結像されると、各フォトダイオード３では、光電変換が行われ、光の強さと時間に応じて電荷が蓄積されていく。フォトダイオード３に蓄積された電荷は、フィールドシフトパルスにより読み出しゲート４を介して垂直転送ＣＣＤ５に転送される。次に、各垂直転送ＣＣＤ５Ａ〜５Ｄは、入力された信号電荷をそれぞれ電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄに転送する。それぞれの電位差検出回路２０‐Ａ〜２０‐Ｄに入力された信号電荷は、遅延アンプ２２によってゲイン調整され、１フレーム分遅延された信号を差動アンプ２３に出力する。差動アンプ２３は、各垂直転送ＣＣＤ５Ａ〜５Ｄより出力された信号と遅延アンプ２２により遅延された信号が入力され、２つの信号の差を演算し、出力アンプ２４を介して変化部出力回路６に出力する。
【００３６】
変化部出力回路６は、入力された信号が０、つまり現在のフレームの信号電荷と１フレーム前の信号電荷に差がないと判断した場合は、被写体に変化はないと判断し、入力された信号が１の場合、つまり現在のフレームの信号電荷と１フレーム前の信号電荷に差があると判断した場合は、被写体に変化があったとして、そのことを出力する。
【００３７】
また、変化部出力回路６が、被写体に変化があったと判断しＣＣＤ２のどの位置（すなわち、画面上のどの画素位置）において変化があったのかを検出するために、水平方向は垂直転送ＣＣＤ５のうちどの列からの信号であったかで特定する。垂直方向は、垂直位置特定部３０からの垂直位置特定信号をもとに垂直位置を特定する。
【００３８】
また、表示部を設けて、表示部に画像出力を表示する場合、遅延アンプ２２から出力された遅延信号又は遅延アンプ２２に入力される前の信号を水平転送ＣＣＤ７に出力することによって実現できる。水平転送ＣＣＤ７に出力された信号は、出力回路８に転送され、出力信号として出力される。このとき、遅延アンプ２２による遅延前の信号であれば現在の画像出力が表示部に表示され、遅延後の信号であれば遅延後の比較対照となる画像の出力が得られる。
【００３９】
上述のように、被写体変化検出装置１０は、水平転送ＣＣＤ７によって水平転送された後の信号を用いず、垂直転送ＣＣＤ５によって転送された信号を用いて、被写体の変化を検出するので、より早く変化を検知し位置の特定が可能となる。
【００４０】
続いて、第２の実施の形態として、画像の感度を向上した被写体変化検出装置４０を図４を用いて説明する。
【００４１】
図４に示すように、光学系により同一の被写体像が結像されるＣＣＤを複数個設置する。図４においては、便宜上図１におけるＣＣＤ２を４つ並べたものを示しているが、ＣＣＤが多いほうが感度は向上する。なお、図４において図１と同様の構成部には図１と同様の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
被写体変化検出装置４０は、４つのＣＣＤ４１〜４４を有しており、それぞれのＣＣＤが同じ被写体を撮像する構成となっている。被写体変化検出装置４０１は、各ＣＣＤ４１〜４４と、各ＣＣＤ４１〜４４の中にフォトダイオード３と読み出しゲート４と垂直転送ＣＣＤ５と、電位差検出回路５０‐Ａ〜５０‐Ｄと、変化部出力回路６と、水平転送ＣＣＤ７と、出力回路８と、垂直位置特定部３０とから構成されている。
【００４３】
電位差検出回路５０‐Ａ〜５０‐Ｄは、それぞれのＣＣＤ４１〜４４の各列の垂直転送ＣＣＤ５から転送された信号電荷を入力する。例えば、電位差検出回路５０‐Ａは、Ａ０列、Ａ１列、Ａ２列、Ａ３列の垂直転送後の各信号電荷が入力される。
【００４４】
図５に各ＣＣＤ４１〜４４のＡ０列〜Ａ３列における変化部を検出する電位差検出回路５０‐Ａについての回路図を示す。図５に示すように、電位差検出回路５０‐Ａは、入力端子５１〜５４と、遅延アンプ５５と、差動アンプ５６〜５９と、ミキサ６０と、出力アンプ６１と、可変抵抗６２と、出力端子６３、６４とから構成されている。
【００４５】
入力端子５１は、画素部４１のＡ０列目の垂直転送ＣＣＤ５によって転送されたときの信号を入力し、入力端子５２は、画素部４２のＡ１列目の垂直転送ＣＣＤ５によって転送されたときの信号を入力し、入力端子５３は、画素部４３のＡ２列目の垂直転送ＣＣＤ５によって転送されたときの信号を入力し、入力端子５４は、画素部４４のＡ３列目の垂直転送ＣＣＤ５によって転送されたときの信号を入力する。それぞれの入力された信号は、遅延アンプ５５に出力する。また、入力端子５１からの信号は差動アンプ５６に出力し、入力端子５２からの信号は差動アンプ５７に出力し、入力端子５３からの信号は差動アンプ５８に出力し、入力端子５４からの信号は差動アンプ５９に出力する。
【００４６】
遅延アンプ５５は、入力端子５１〜５４から入力された信号を遅延アンプ５５で増幅された信号と増幅前の信号との差を各差動アンプ５６〜５９で演算するための信号のレベルを合わせるためにゲインを調整し、同位置の画素との信号を比較するために、入力された信号を垂直転送時間の整数倍だけ遅延させ、差動アンプ５６〜５９と出力端子６４を介して水平転送ＣＣＤ７に出力する。
【００４７】
差動アンプ５６は、入力端子５１より入力された垂直転送後の信号と遅延アンプ５５からの遅延された信号が入力される。差動アンプ５６は、入力された垂直転送後の信号と遅延された信号との差を演算し、ミキサ６０に出力する。差動アンプ５７は、入力端子５２より入力された垂直転送後の信号と遅延アンプ５５からの遅延された信号が入力される。差動アンプ５７は、入力された垂直転送後の信号と遅延された信号との差を演算し、ミキサ６０に出力する。差動アンプ５８は、入力端子５３より入力された垂直転送後の信号と遅延アンプ５５からの遅延された信号が入力される。差動アンプ５８は、入力された垂直転送後の信号と遅延された信号との差を演算し、ミキサ６０に出力する。差動アンプ５９は、入力端子５４より入力された垂直転送後の信号と遅延アンプ５５からの遅延された信号が入力される。差動アンプ５９は、入力された垂直転送後の信号と遅延された信号との差を演算し、ミキサ６０に出力する。
【００４８】
ミキサ６０は、差動アンプ５６〜５９から出力されえた信号を加算し、出力アンプ６１に出力する。
【００４９】
出力アンプ６１は、ミキサ６０からの出力と可変抵抗６２からの出力とを比較し、その比較結果を出力する。出力アンプ６１によって出力された信号は、例えば、被写体に変化があった場合は「１」を、被写体に変化がなかった場合は「０」を出力するようにし、変化部出力として出力端子６３を介して変化部出力回路６に出力される。
【００５０】
なお、図５においてＡ０列の垂直転送ＣＣＤ５より転送される信号電荷の変化部を検出する電位差検出回路５０‐Ａについて説明したが、残りの電位差検出回路５０‐Ｂ〜５０‐Ｄも同様な構成で、入力される信号電荷がそれぞれＢ列、Ｃ列、Ｄ列からのものであればよい。
【００５１】
次に、被写体変化検出装置４０が被写体の変化を検出し、該変化を出力する動作について説明する。
【００５２】
まず、図示しない撮像レンズによって、ＣＣＤ２に被写体の光学像が結像されると、各フォトダイオード３では、光電変換が行われ、光の強さと時間に応じて電荷が蓄積されていく。フォトダイオード３に蓄積された電荷は、フィールドシフトパルスにより読み出しゲート４を介して垂直転送ＣＣＤ５に転送される。次に、各垂直転送ＣＣＤ５は、入力された信号電荷をそれぞれ電位差検出回路５０‐Ａ〜５０‐Ｄに転送される。それぞれの電位差検出回路５０‐Ａ〜５０‐Ｄに入力された信号電荷は、遅延アンプ５５によってゲイン調整され、１フレーム分遅延された信号を差動アンプ５６〜５９に出力する。差動アンプ５６〜５９差動アンプは、各垂直転送ＣＣＤ５より出力された信号と遅延アンプ５５により遅延された信号が入力され、２つの信号の差を演算し、ミキサ６０、出力アンプ６１を介して変化部出力回路６に出力する。変化部出力回路６は、入力された信号が０、つまり現在のフレームの信号電荷と１フレーム期間前の信号電荷に差がないと判断した場合は、被写体に変化はないと判断し、入力された信号が１の場合、つまり現在のフレームの信号電荷と１フレーム前の信号電荷に差があると判断した場合は、被写体に変化があったとして、そのことを出力する。
【００５３】
また、変化部出力回路６が、被写体に変化があったと判断しＣＣＤ２のどの位置において変化があったのかを検出するためには、水平方向は垂直転送ＣＣＤ５のうちどの列からの信号であったかで特定する。垂直方向は、垂直位置特定部３０からの垂直位置特定信号をもとに垂直位置を特定することが可能となる。
【００５４】
また、表示部を設けて、表示部に画像出力を表示する場合、遅延アンプ５５の出力後の画像出力を水平転送ＣＣＤ７に出力することによって実現できる。水平転送ＣＣＤ７に出力された信号は、出力回路８に転送され、電流に変換され、出力信号として出力される。このとき、遅延アンプ５５による遅延前の信号であれば現在の画像出力が表示部に表示され、遅延後の信号であれば遅延後の比較対照となる画像の出力が得られる。
【００５５】
被写体変化検出装置４０は、上述のように、水平転送ＣＣＤ７によって水平転送された後の信号を用いず、それぞれの垂直転送ＣＣＤ５によって転送された信号を用いて、画像変化部位の特定をするので、より早く変化部の特定が可能となる。また、同一の被写体が得られる画素部を複数個設けているので、被写体の早い動きに対する感度の向上を図ることができる。
【００５６】
なお、ＣＣＤ２は上述したものに限られたものではなく、例えば、図６に示すようなＦＩＴ‐ＣＣＤ（Frame Interline Transfer-CCD、フレームインターライン転送ＣＣＤ）型のＣＣＤにおいても変化部出力信号を従来よりも高速に検出することができる。
【００５７】
被写体変化検出装置７０は、図６に示すように、ＣＣＤ２に１画面分のＣＣＤ蓄積部７１を設けたものである。被写体変化検出装置７０は、格子状に配列された複数のフォトダイオード３と、読み出しゲート４と、垂直転送ＣＣＤ５とから構成されるＣＣＤ２と、垂直転送ＣＣＤ５によって転送された信号電荷が蓄積される蓄積部７１と、電位差検出回路８０‐Ａ〜８０‐Ｄと、変化部出力回路６と、水平転送ＣＣＤ７と、出力回路８と、垂直位置特定部３０とから構成されている。
【００５８】
電位差検出回路８０‐Ａ〜８０‐Ｄは、ＣＣＤ２の各列の垂直転送ＣＣＤ５から転送された信号電荷と蓄積部７１に蓄積された信号電荷とを入力する。図７にＡ０列における変化部を検出する電位差検出回路８０‐Ａについての回路図を示す。
【００５９】
電位差検出回路８０‐Ａは、図２の回路図とほぼ同様な構成をしており、異なる点は、蓄積部７１における垂直転送ＣＣＤ５からの電荷量に応じた電圧信号を入力する入力端子８１を設け、遅延アンプ２２の代わりのバッファアンプ８２に蓄積部７１に蓄積された電圧信号を入力するようにしたものである。これは、蓄積部７１に蓄積されている信号電荷は、ＣＣＤ２で蓄積された信号電荷よりもちょうど１画面分前の信号電荷のだからである。
【００６０】
このようにして、Ａ０列目の垂直転送データにおける変化部を検出することができる。また、Ｂ０列、Ｃ０列、Ｄ０列における変化部の出力も図７と同様な構成でよく、Ｂ０列目の垂直転送データを電位差検出回路８０‐Ｂに、Ｃ０列目の垂直転送データを電位差検出回路８０‐Ｃに、Ｄ０列目の垂直転送データを電位差検出回路８０‐Ｄに入力するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明を実施するための最良の形態として示す被写体変化検出装置の第１のＣＣＤを示した図である。
【図２】同被写体変化検出装置において画像変化部を検出する回路の回路図である。
【図３】同被写体変化検出装置において検出された画像変化部の垂直方向における垂直位置特定部のブロック図である。
【図４】画素部を複数個設置したときの被写体変化検出装置を示した図である。
【図５】画素部を複数個設置したときの被写体変化検出装置において画像変化部を検出する回路の回路図である。
【図６】本発明を実施するための最良の形態として示す被写体変化検出装置の第２のＣＣＤを示した図である。
【図７】第２のＣＣＤにおいて画像変化部を検出する回路の回路図である。
【図８】ＩＴ‐ＣＣＤを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
２  ＣＣＤ、３  フォトダイオード、４  読み出しゲート、５  垂直転送ＣＣＤ、６  変化部出力回路、７  水平転送ＣＣＤ、８  出力回路、１０，４０，７０  被写体変化検出装置、２０‐Ａ〜２０‐Ｄ，５０‐Ａ〜５０‐Ｄ，８０‐Ａ〜８０‐Ｄ  電位差検出回路、２１，５１，５２，５３，５４，８１  入力端子、２２  遅延アンプ、２３，５６，５７，５８，５９  差動アンプ、６０  ミキサ、２４，６１  出力アンプ、２６，６２  可変抵抗、３０  垂直位置特定部、３１  カウンタ、３２  ＦＩＦＯ、４１，４２，４３，４４  ＣＣＤ、７１  蓄積部、８２  バッファアンプ
【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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【図７】
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【図８】
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