(57)【要約】  【課題】  画像信号の切出しに特別な手段が不要で、消費電力の低減と回路規模の抑制が容易に得られるようにしたテレビジョンカメラ装置を提供すること。  【解決手段】  レンズ２を備えた撮像手段３から出力されるアナログ映像信号ＶＡをＡ／Ｄ変換回路４によりデジタル映像信号ＶＤに変換して画像データメモリ５に格納するようにしたテレビジョンカメラ装置１において、Ａ／Ｄ変換回路４をクロック制御回路８から出力されるゲート用クロック信号ＣＬＧで制御し、このＡ／Ｄ変換回路４により撮像手段３による矩形の撮像領域Ｒの中から被写体視野領域Ｆ内の映像信号だけを切出す動作が得られるようにしたもの。  【選択図】  図１
2005109877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段から出力されるアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換回路でデジタル映像信号に変換する方式のテレビジョンカメラ装置において、
前記アナログ映像信号の各水平走査期間の中の一部の期間で、前記Ａ／Ｄ変換回路のＡ／Ｄ変換動作を停止させることを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像領域と異なった形状の視野で被写体を撮像する方式のテレビジョンカメラ装置に係り、特に、被写体の視野面積が撮像領域の面積よりも狭い場合に好適なテレビジョンカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョンなど各種の画像機器で対象としている画像領域の形状は、従来から横長の矩形が殆どであるが、これは、絵画や写真などのフレーム形状にも一般的に見られるように、人間の視覚にも合致しているからであると考えられる。
【０００３】
そして、この結果、固体撮像素子は勿論、従来から実用化されてきた各種の撮像管においても、それらによる撮像領域の形状には横長の矩形が採用されてきた。なお、ここにいう撮像領域とは、固体撮像素子などの撮像手段における光電変換面のことである。
【０００４】
ところで、近年、テレビジョンカメラの普及は目覚ましく、これに伴って、撮像対象となる被写体の種別も多種多様にわたって拡大の一途を辿り、この結果、被写体の撮像に必要な視野の形状も、従来の横長の矩形からなるフレームに限らず、種々異なった形状のものが現われ、例えば望遠鏡や顕微鏡などの眼視用光学機器を対象とした場合は、被写体像が円形の領域として与えられるのが一般的である。
【０００５】
しかして、このような被写体の撮像に際して、ことさら撮像領域の形状が、例えば円形のテレビジョンカメラを用意したのでは、コストの点で殆ど実用性がなく、通常は撮像視野が横長の矩形フレームのテレビジョンカメラをそのまま用いるのが一般的である。
【０００６】
そして、このように撮像領域が横長の矩形のテレビジョンカメラを用いた場合は、その横長の矩形をした撮像領域の中に、例えば円形などの被写体に応じた形状の視野領域が収まるようにすることになる。
【０００７】
そうすると、この場合は、テレビジョンカメラ自体の撮像領域よりも狭い領域が被写体の撮像に必要な領域、すなわち被写体視野領域となり、これに含まれない撮像領域の画像信号は不要であるが、このとき、従来は、テレビジョンカメラ自体の撮像領域から得られる画像信号のままで利用していた。
【０００８】
しかし、この結果、従来は、被写体視野領域の画像信号だけが必要であるにもかかわらず、テレビジョンカメラ自体の撮像領域から得られる画像信号の全てを処理していた。
【０００９】
ここで、近年は、画像信号の処理についてはデジタル方式が主流であり、この場合は、データ量の増加がコストの増大につながるので、従来のように、必要な領域以外の画像信号についても処理したのでは無駄である。
【００１０】
そこで、被写体視野領域がテレビジョンカメラ自体の撮像領域よりも狭い場合、被写体視野領域の画像信号だけを切出して処理するようにしたシステムが従来技術として提案されている(例えば、特許文献１参照。)。
【００１１】
そして、この従来技術によれぱ、処理すべきデータが少なくて済むので、画像処理に要する時間が短縮でき、画像メモリが必要な場合には、そのメモリ容量が少なくて済むなどの利点が得られる。
【特許文献１】特開２０００−８３２６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来技術は、画像信号の切出し手段に配慮がされているとは言えず、回路構成がかなり複雑になるので、消費電力の低減と回路規模の抑制に問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、画像信号の切出しに特別な手段が不要で、消費電力の低減と回路規模の抑制が容易に得られるようにしたテレビジョンカメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、撮像手段から出力されるアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換回路でデジタル映像信号に変換する方式のテレビジョンカメラ装置において、前記アナログ映像信号の各水平走査期間の中の一部の期間で、前記Ａ／Ｄ変換回路のＡ／Ｄ変換動作を停止させることにより達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回路規模の増大を最小限に抑えながら画像信号の処理に必要なアンプ帯域とＡ／Ｄ変換に必要な電力が低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明によるテレビジョンカメラ装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】
ここで、図１は、本発明の一実施形態に係るテレビジョンカメラ装置１を示したもので、図示のようにレンズ２と撮像手段３を備え、図示してない被写体の像を、レンズ２により撮像手段３の光電変換面に結像させ、撮像手段３からアナログ形式の映像信号ＶＡが出力されるように構成してある。
【００１８】
このとき、撮像手段３は、撮像管、又はＣＣＤなどの固体撮像素子で構成され、図示してない走査手段を備え、例えばＮＴＳＣ方式などの所定の方式による映像信号ＶＡを出力する働きをする。
【００１９】
こうして撮像手段３から出力されたアナログの映像信号ＶＡはＡ／Ｄ変換回路４に供給され、ここで所定のビット数のデジタル映像信号ＶＤに変換され、画像データメモリ５に格納される。
【００２０】
そして、この画像データメモリ５に書込まれた画像データは、その後、必要に応じてパソコン６により読出され、必要に応じて、そのまま、或いは所定の画像処理が施されてから、画像として観察されたり、データ処理されたりする。
【００２１】
このとき、テレビジョンカメラ装置１にはクロック発生回路７が設けてあり、撮像手段３とＡ／Ｄ変換回路４、それに画像データメモリ５が、クロック発生回路７から供給されるクロック信号ＣＬにより統一して制御される。
【００２２】
そして、これにより撮像手段３からは所定の水平走査期間と所定の垂直走査期間を持ったアナログの映像信号ＶＡが出力され、これがＡ／Ｄ変換回路４で所定の周期でサンプリング処理され、画素毎にデジタル化された映像信号ＶＤが画像データメモリ５に記憶されることになる。
【００２３】
しかして、このときＡ／Ｄ変換回路４だけは、このクロック信号ＣＬで直接Ａ／Ｄ変換動作が制御されるのではなく、クロック制御回路８から出力されるゲート用クロック信号ＣＬＧでＡ／Ｄ変換動作が制御されるようになっている。
【００２４】
そこで、以下、このクロック制御回路８の詳細について説明すると、これは、クロック信号ＣＬで駆動され、各水平走査期間毎に、その期間の開始時点から終了時点の間で所定の期間だけクロック信号ＣＬを通過させ、ゲート用クロック信号ＣＬＧとして出力させる働きをするもので、このため、クロック制御回路８は、メモリテーブルと水平カウンタ及び垂直カウンタ、それにゲート回路を備えている。
【００２５】
ここで、まず、メモリテーブルは、行と列で定まるメモリセルにデータが書込まれたメモリの一種で、このとき、行方向には水平画素数と同数のメモリセルを、そして列方向には垂直画素数と同数のメモリセルを夫々備え、行方向のアドレスと列方向のアドレスを指定することにより、当該アドレスのメモリセルから、そこに書込まれているデータが読出されるようになっている。
【００２６】
次に、水平カウンタは、水平画素数と同数のカウント値を持ち、クロック信号ＣＬで歩進され、これにより上記メモリテーブルの行方向のアドレスを与える働きをし、垂直カウンタは、上記水平カウンタがカウントアップする毎に歩進され、これにより上記メモリテーブルの列方向のアドレスを与える働きをする。
【００２７】
そして、ゲート回路は、上記メモリテーブルの各メモリセルから読出されたデータが有意データになったとき、クロック信号ＣＬを通過させ、ゲート用クロック信号ＣＬＧとして出力させる働きをする。
【００２８】
次に、このテレビジョンカメラ装置１の動作について、クロック制御回路８の動作も含めて説明する。
【００２９】
いま、一例として被写体が顕微鏡の視野であったとすると、被写体視野領域の形状は円形になり、従って、この場合は、図２に示すように、撮像手段３による矩形の撮像領域Ｒに対して円形の被写体視野領域Ｆとなる。
【００３０】
ここで、説明を単純化するため、まず、図２では、有効１水平走査期間を１ＨＥで表わす。そして、被写体視野領域Ｆの最上部に接している水平走査線をＬＵ、その中心を通る水平走査線をＬＣ、最下部に接している水平走査線をＬＤとし、これらの間を通る水平走査線を各々ＬＵＭ、ＬＤＭとする。
【００３１】
そこで、この場合、上記したメモリテーブルの各メモリセルの内、一番上の水平走査線から水平走査線ＬＵまでの夫々に対応した１水平走査分のメモリセルは全て無意データ、例えばデータ“０”のままとしておく。
【００３２】
また、水平走査線ＬＤから一番下の水平走査線までの夫々に対応した１水平走査分のメモリセルについても同様、全て無意データ、例えばデータ“０”のままとしておく。
【００３３】
一方、水平走査線ＬＵＭと水平走査線ＬＤＭ、それに水平走査線ＬＣに対応した各々の１水平走査分のメモリセルについては、被写体視野領域Ｆの中にあるメモリセルにだけ上記した有意データ、例えばデータ“１”を書込み、他のメモリセルは無意データ、例えばデータ“０”のままとしておく。
【００３４】
ここで、以上のことは、代表的な水平走査線、すなわち水平走査線ＬＵ、ＬＣ、ＬＤ、ＬＵＭ、ＬＤＭについて説明したもので、要するに、撮像手段３による矩形の撮像領域Ｒ内の全ての水平走査線において、被写体視野領域Ｆの中にあるメモリセルにだけ上記した有意データ、例えばデータ“１”を書込み、他のメモリセルは無意データ、例えばデータ“０”のままとしておくのである。
【００３５】
そうすると、メモリテーブルからは、撮像中、各水平走査線が被写体視野領域Ｆの中を通っている期間だけ、例えばデータ“１”などの有意データが読出され、これが上記したゲート回路に供給されることになる。
【００３６】
ここで、このゲート回路は、上記したように、メモリテーブルの各メモリセルから読出されたデータが有意データになったときクロック信号ＣＬを通過させ、ゲート用クロック信号ＣＬＧとして出力させる働きをする。
【００３７】
そこで、Ａ／Ｄ変換回路４は、被写体視野領域Ｆの中の映像信号が入力されたときだけゲート用クロック信号ＣＬＧが供給されることになり、被写体視野領域Ｆの中の映像信号についてだけＡ／Ｄ変換動作する。
【００３８】
図３は、このときのＡ／Ｄ変換回路４による映像信号の切出し動作を表わしたもので、まず、同図(a)は、一番上の水平走査線から水平走査線ＬＵまでの動作を示し、この場合、有効１水平走査期間１ＨＥの全ての期間でＡ／Ｄ変換回路４が動作し、デジタル化映像信号ＶＤが出力されている。
【００３９】
従って、この状態が全ての水平走査線で続いたとすれば、撮像手段３による矩形の撮像領域Ｒによる画像データがそのまま出力されてしまうことになり、これは一般のテレビジョンカメラの場合に相当する。
【００４０】
次に、図３(b)は、図２の水平走査線ＬＣによる映像信号の切出し動作を表わしたもので、同図(c)は同じく図２の水平走査線ＬＵＭと水平走査線ＬＤＭによる映像信号の切出し動作を表わし、更に同図(d)は同じく図２の水平走査線ＬＵと水平走査線ＬＤによる映像信号の切出し動作を表わしたものである。
【００４１】
この結果、Ａ／Ｄ変換回路４では、撮像手段３による矩形の撮像領域Ｒの中から被写体視野領域Ｆ内の映像信号だけを切出す動作が行われ、これから出力されるデジタル化映像信号ＶＤは、被写体視野領域Ｆ内の映像信号によるものだけとなる。
【００４２】
従って、この実施形態によれば、撮像手段３による矩形の撮像領域Ｒの中から被写体視野領域Ｆ内の映像信号だけを切出してデジタル化映像信号ＶＤとすることができ、この結果、必要な領域以外の画像信号についても処理が行わなければならないという無駄を確実に省くことができる。
【００４３】
そして、このとき、上記実施形態では、Ａ／Ｄ変換回路４により映像信号の切出しが得られるようになっているが、ここで、このＡ／Ｄ変換回路４は、Ａ／Ｄ変換のためにもともと備えられているものである。
【００４４】
従って、この実施形態によれば、映像信号の切出しに必要な回路を別途、必要とせず、この結果、回路規模の増大を最小限に抑えることができ、コストの低減を充分に得ることができる。
【００４５】
ここで、デジタル処理の場合、処理すべき信号の帯域(アンプ帯域)が広くなるほどノイズの影響を受け易くなり、Ａ／Ｄ変換に必要な電力も多くなるが、この実施形態によれば、図２(b)に斜線部分で示すように、全撮像領域を走査した場合に比較して、矢印で示した分だけアンプ帯域が低減され、Ａ／Ｄ変換電力も斜線部分だけ低減される。つまり、この実施形態によれば、Ａ／Ｄ変換を動作させない期間があるので、映像信号のノイズの低減と消費電力の低減が得られることになる。
【００４６】
また、この実施形態によれば、必要な部分だけデータを取出すので、データ容量が圧縮でき、その分、画像データメモリ５のメモリ容量を減らすことができる。
【００４７】
更に、この画像データメモリ５から出力されたデータはパソコン６に入力され、ここで処理されるので、この実施形態によれば、パソコン６に入力されたデータは、従来の撮像方式での画像データよりもデータ容量が小さいので、より多くの画像データを管理することができるようになる。
【００４８】
なお、この実施形態では、被写体視野領域Ｆが円形の場合について説明したが、クロック制御回路８のメモリテーブルに書込むデータを被写体視野領域Ｆの形状に合わせて決めることにより、いかなる形状と大きさの被写体視野領域にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によるテレビジョンカメラ装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の動作を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００５０】
１：本発明の一実施形態によるテレビジョンカメラ装置
２：レンズ
３：撮像手段(撮像管又はＣＣＤなどの固体撮像素子)
４：Ａ／Ｄ変換回路
５：画像データメモリ
６：パソコン(画像データ管理用)
７：クロック発生回路
８：クロック制御回路
【図１】
2005109877.tif 000003
【図２】
2005109877.tif 000004
【図３】
2005109877.tif 000005