(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光により電荷を蓄積する複数の画素がマトリクス状に配列され、全体として長尺に形成されるとともに長手方向に等分された複数の感光領域を有する感光部と、各感光領域に属する複数の画素に蓄積された電荷を読み出す読み出し手段とを備え、複数の感光領域の短辺方向の画素数は、所定のテレビジョン方式に対応した撮像素子を縦方向にｎ等分した画素数に等しく、且つ複数の感光領域の長辺方向の画素数は、前記テレビジョン方式に対応した撮像素子を横方向にｎ倍した画素数に等しく、この読み出し手段は、複数の感光領域毎に画素の電荷を読み出してなることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
感光部の長手方向を水平方向としたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の撮像装置と、撮像装置の読み出し手段で読み出される各画素の電荷を信号処理することで所定のテレビジョン方式に準拠した映像信号を作成する映像信号処理手段とを備えたことを特徴とするテレビカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤイメージセンサやＭＯＳイメージセンサに代表される撮像装置、並びにこのような撮像装置を用いたテレビカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工場の生産ライン等における製品の外観検査にテレビカメラを使用した画像処理装置が多く用いられている。すなわち、検査対象の物体をテレビカメラで撮像して取り込んだ画像に対して、画像処理装置にて種々の画像処理を施すことで物体の外観に傷や汚れなどの欠陥が存在するか否かを検査することができるものである。
【０００３】
ところで、テレビカメラに使用される撮像装置としては、撮像管の代わりにＣＣＤイメージセンサやＭＯＳイメージセンサ等の個体撮像素子が広く普及してきている。図１１は従来のＭＯＳイメージセンサからなる撮像装置を示しており、マトリクス状に配列された複数の画素Ｐｉｊ（ｉ＝１，２，…，ｍ、ｊ＝１，２，…，ｎ）ごとに図示しない受光素子（ホトダイオード）の出力を増幅するＭＯＳ回路が設けられている。各画素のＭＯＳ回路が垂直及び水平のシフトレジスタ２，４と接続されており、各シフトレジスタ２，４から印加されるパルス信号によってＭＯＳ回路が順番に動作して各画素のホトダイオードに蓄積された電荷が読み出される。なお、このような撮像装置（個体撮像素子）は、我が国で採用されている標準のテレビジョン方式（ＮＴＳＣ方式）のアスペクト比（４：３）に対応するために一般的には正方形に近い形状（すなわち、ｍ≒ｎ）となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の正方形の撮像装置は長尺の物体を撮像するには不向きである。つまり、長尺の物体全体をテレビカメラの視野内に収めて撮像した場合、撮像画像全体に占める物体の画像の割合が背景等の物体以外の画像の割合に比較して非常に低くなり、撮像画像の多くの部分が無駄になるだけでなく、物体の画像の解像度が相対的に低下して画像処理の精度並びに分解能も低下してしまうことになる。
【０００５】
一方、物体の画像の解像度低下を防ぐために物体を部分的に拡大して撮像することが考えられるが、物体全体の撮像画像を得るためにはテレビカメラ又は物体の少なくとも何れか一方を移動させて順次撮像する必要があり、物体全体を撮像するのに要する時間が長くなって外観検査のタクトタイムが増加したり、テレビカメラ又は物体を移動する移動機構が必要となってコストの上昇を招くといった問題が生じる。
【０００６】
そこで、正方形に近い形状のままで撮像装置の画素数を増やして（高画素化を行って）テレビカメラ自体の解像度（分解能）を向上する、あるいはテレビカメラに長尺の撮像装置を使用する等の方法で上記問題に対処することが考えられる。しかしながら、撮像装置の高画素化に関しては撮像装置のコストが大幅に上昇し、しかも撮像画像全体に占める物体の画像の割合が低くなって撮像画像の多くの部分が無駄になるという点は解決できない。また、長尺の撮像装置を使用したテレビカメラでは撮像画像も長尺となり、上記標準のテレビジョン方式（ＮＴＳＣ方式）と異なる特殊なフォーマットの映像信号に変換する必要があるが、現状の多くの画像処理装置がＮＴＳＣ方式又はＮＴＳＣ方式に類似したフォーマットに対応している点を考慮すると、テレビカメラの汎用性から見て、上述のような特殊なフォーマットは望ましくない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、請求項１の発明の目的とするところは、解像度の低下及びコストの上昇を抑えつつ長尺の物体を撮像する場合の撮像範囲を拡大することができる撮像装置を提供することにある。
【０００８】
また、請求項３の発明の目的とするところは、解像度の低下及びコストの上昇を抑えつつ長尺の物体を撮像する場合の撮像範囲を拡大することができるとともに汎用性の高いテレビカメラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、露光により電荷を蓄積する複数の画素がマトリクス状に配列され、全体として長尺に形成されるとともに長手方向に等分された複数の感光領域を有する感光部と、各感光領域に属する複数の画素に蓄積された電荷を読み出す読み出し手段とを備え、複数の感光領域の短辺方向の画素数は、所定のテレビジョン方式に対応した撮像素子を縦方向にｎ等分した画素数に等しく、且つ複数の感光領域の長辺方向の画素数は、前記テレビジョン方式に対応した撮像素子を横方向にｎ倍した画素数に等しく、この読み出し手段は、複数の感光領域毎に画素の電荷を読み出してなることを特徴とし、読み出し手段にて読み出された電荷を処理することで長手方向に並ぶ複数の感光領域をあたかも長手方向と直交する方向に並べたような画像を得ることができる。このため、解像度の低下及びコストの上昇を抑えつつ長尺の物体を撮像する場合の撮像範囲を拡大した撮像装置が実現できる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、感光部の長手方向を水平方向としたことを特徴とし、水平方向の１ラインが連続的なデータとなるようなテレビジョン方式に容易に対応できる。
【００１１】
請求項３の発明は、上記目的を達成するために、請求項１又は２記載の撮像装置と、撮像装置の読み出し手段で読み出される各画素の電荷を信号処理することで所定のテレビジョン方式に準拠した映像信号を作成する映像信号処理手段とを備えたことを特徴とし、読み出し手段にて読み出された電荷を映像信号処理手段にて処理することで長手方向に並ぶ複数の感光領域をあたかも長手方向と直交する方向に並べたような画像を得ることができる。このため、解像度の低下及びコストの上昇を抑えつつ長尺の物体を撮像する場合の撮像範囲を拡大したテレビカメラが実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施形態１を詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように本実施形態の撮像装置ＩＭは、従来例で説明したＭＯＳイメージセンサであって、露光により電荷を蓄積する複数の画素Ｐｉｊ（ｉ＝１，２，…，ｍ、ｊ＝１，２，…，ｎ）がマトリクス状に配列され、全体として長尺に形成されるとともに長手方向に等分された複数の感光領域Ａ１，Ａ２を有する感光部１と、各感光領域Ａ１，Ａ２に属する複数の画素Ｐｉｊに蓄積された電荷を読み出す読み出し手段とを備え、この読み出し手段が、複数の感光領域Ａ１，Ａ２毎に画素の電荷を読み出すようにしたものである。各画素Ｐｉｊは図示しない受光素子（ホトダイオード）及びＭＯＳ回路を備えた従来例と共通の構成を有している。
【００１４】
感光部１は水平方向の画素数が垂直方向の画素数の約４倍（ｍ：ｎ＝１：４）に形成され、長手方向（水平方向）に等分された画素数の等しい２つの感光領域Ａ１，Ａ２を有している。なお、各感光領域Ａ１，Ａ２の水平方向の画素数は、図１１に示した従来の正方形の撮像装置における水平方向の画素数と同一となる。
【００１５】
読み出し手段は、感光部１の全ての画素Ｐ１１〜ＰｍｎのＭＯＳ回路と接続された垂直シフトレジスタ２と、一方の感光領域Ａ１に属する画素Ｐ１１〜Ｐｍｋ（ｋ＝ｎ／２）のＭＯＳ回路と接続された水平シフトレジスタ３ａと、他方の感光領域Ａ２に属する画素Ｐ１ｋ＋１〜ＰｍｎのＭＯＳ回路と接続された水平シフトレジスタ３ｂと、２つの水平シフトレジスタ３ａ，３ｂの何れか一方を選択して動作させるための出力イネーブル信号Ｅ１，Ｅ２を出力する出力イネーブル信号切換器４とで構成される。
【００１６】
垂直シフトレジスタ２は外部から入力される垂直シフトクロック信号に同期して複数の出力端子Ｖ１〜Ｖｍに順次パルス信号を出力する。各出力端子Ｖ１〜Ｖｍから出力されるパルス信号は、感光部１の水平方向に配列された画素群（Ｐ１１〜Ｐ１ｎ，Ｐ２１〜Ｐ２ｎ，…，Ｐｍ１〜Ｐｍｎ）のＭＯＳ回路に同時に印加される。ここで本実施形態では、標準のテレビジョン方式（ＮＴＳＣ方式）におけるインタレース（飛び越し走査）方式に対応するために、奇数番目の出力端子Ｖ１，Ｖ３，…，Ｖｍ−１に順次パルス信号を出力した後に偶数番目の出力端子Ｖ２，Ｖ４，…，Ｖｍに順次パルス信号を出力するというように、上記画素群へ１つおきにパルス信号を出力するインタレース変換部２ａが垂直シフトレジスタ２に設けられている。
【００１７】
水平シフトレジスタ３ａは、出力イネーブル信号切換器４からＨレベルの出力イネーブル信号Ｅ１が入力されている場合に外部から入力される水平シフトクロック信号に同期して複数の出力端子Ｈ１１〜Ｈ１ｋ（ｋ＝ｎ／２）より、感光領域Ａ１の垂直方向に配列された画素群（Ｐ１１〜Ｐｍ１，Ｐ１２〜Ｐｍ２，…，Ｐ１ｋ〜Ｐｍｋ）のＭＯＳ回路に順次パルス信号を出力する。同様に水平シフトレジスタ３ｂは、出力イネーブル信号切換器４からＨレベルの出力イネーブル信号Ｅ２が入力されている場合に外部から入力される水平シフトクロック信号に同期して複数の出力端子Ｈ２１〜Ｈ２ｋより、感光領域Ａ２の垂直方向に配列された画素群（Ｐ１ｋ＋１〜Ｐｍｋ＋１，Ｐ１ｋ＋２〜Ｐｍｋ＋２，…，Ｐ１ｎ〜Ｐｍｎ）のＭＯＳ回路に順次パルス信号を出力する。
【００１８】
出力イネーブル信号切換器４は、垂直シフトクロック信号のパルス数をカウントし、カウント値が感光部１の垂直方向に配列された画素数の半分（ｍ／２）に達する毎に出力イネーブル信号Ｅ１，Ｅ２のＨ，Ｌを切り換えて２つの水平シフトレジスタ３ａ，３ｂを交互に動作させる。
【００１９】
次に本実施形態の動作を説明する。
【００２０】
まず、図２に示すように、垂直シフトクロック信号の立ち上がりに同期して垂直シフトレジスタ２の出力端子Ｖ１からパルス信号が出力されると、各感光領域Ａ１，Ａ２の第１水平ライン（水平方向に配列された画素群Ｐ１１〜Ｐ１ｋ，Ｐ１ｋ＋１〜Ｐ１ｎ）のＭＯＳ回路に同時に電圧が印加されて待機状態（選択状態）となる。第１水平ラインが選択状態にあるときに出力イネーブル信号切換器４にて出力イネーブル信号Ｅ１をオン（Ｈレベル）、Ｅ２をオフ（Ｌレベル）とすると、図３に示すように出力イネーブル信号Ｅ１が入力される水平シフトレジスタ３ａが水平シフトクロック信号に同期して出力端子Ｈ１１より、感光領域Ａ１の第１垂直ライン（垂直方向に配列された画素群Ｐ１１〜Ｐｍ１）のＭＯＳ回路にパルス信号を出力する。すなわち、第１水平ラインと第１垂直ラインが交差する画素Ｐ１１のＭＯＳ回路には垂直シフトレジスタ２及び水平シフトレジスタ３ａの両方からパルス信号が入力されて動作状態となり、画素Ｐ１１の受光素子の電荷が読み出される。
【００２１】
さらに、図３に示すように垂直シフトレジスタ２の出力端子Ｖ１からパルス信号が出力されている間に水平シフトレジスタ３ａに次の水平シフトクロック信号が入力されると、水平シフトレジスタ３ａの出力端子Ｈ１２からパルス信号が出力されて感光領域Ａ１の第２垂直ライン（垂直方向に配列された画素群Ｐ１２〜Ｐｍ２）のＭＯＳ回路に印加され、第１水平ラインと第２垂直ラインが交差する画素Ｐ１２のＭＯＳ回路に垂直シフトレジスタ２及び水平シフトレジスタ３ａの両方からパルス信号が入力されて動作状態となり、画素Ｐ１２の受光素子の電荷が読み出される。以下、同様にして水平シフトレジスタ３ａに水平シフトクロック信号が入力される毎に第１水平ラインの各画素Ｐ１３〜Ｐ１ｋの受光素子の電荷が順次読み出される。
【００２２】
そして、感光領域Ａ１の第１水平ラインに属する全ての画素Ｐ１１〜Ｐ１ｋからの読み出しが完了すると、垂直シフトレジスタ２に次の垂直シフトクロック信号が入力されて出力端子Ｖ３からパルス信号が出力されて各感光領域Ａ１，Ａ２の第３水平ライン（水平方向に配列された画素群Ｐ３１〜Ｐ３ｋ，Ｐ３ｋ＋１〜Ｐ３ｎ）が選択状態となる。この選択状態にて、第１水平ラインの場合と同様に水平シフトレジスタ３ａに水平シフトクロック信号が入力される毎に第３水平ラインの各画素Ｐ３１〜Ｐ３ｋの受光素子の電荷が順次読み出される。以降、順次垂直シフトクロック信号、水平シフトクロック信号が入力されて感光領域Ａ１の奇数番目の水平ラインに属する画素群Ｐ１１〜Ｐ１ｋ，Ｐ３１〜Ｐ３ｋ，…の受光素子の電荷が全て読み出されることになる。
【００２３】
ここで、感光領域Ａ１の奇数番目の水平ラインからの読み出しが完了した直後に垂直シフトクロック信号のパルス数が感光部１の垂直方向に配列された画素数の半分（ｍ／２）に達することになるから、出力イネーブル信号切換器４が出力イネーブル信号Ｅ１，Ｅ２のＨ，Ｌを切り換えて出力イネーブル信号Ｅ１をオフ（Ｌレベル）、Ｅ２をオン（Ｈレベル）として水平シフトレジスタ３ｂを動作させる。水平シフトレジスタ３ｂは水平シフトクロック信号に同期して奇数番目の出力端子Ｈ２１，Ｈ２３，Ｈ２５，…よりパルス信号を順次出力し、上述の感光領域Ａ１の場合と同様にして感光領域Ａ２の奇数番目の水平ラインに属する画素群Ｐ１ｋ＋１〜Ｐ１ｎ，Ｐ３ｋ＋１〜Ｐ３ｎ，…の受光素子の電荷が全て読み出される。
【００２４】
次に、感光領域Ａ２の奇数番目の水平ラインからの読み出しが完了した直後に垂直シフトクロック信号のパルス数が感光部１の垂直方向に配列された画素数の半分（ｍ／２）に達することになるから、出力イネーブル信号切換器４が出力イネーブル信号Ｅ１，Ｅ２のＨ，Ｌを再度切り換えて出力イネーブル信号Ｅ１をオン（Ｈレベル）、Ｅ２をオフ（Ｌレベル）として水平シフトレジスタ３ａを動作させる。水平シフトレジスタ３ａは水平シフトクロック信号に同期して偶数番目の出力端子Ｈ１２，Ｈ１４，Ｈ１６，…よりパルス信号を順次出力し、上述の奇数番目の場合と同様にして感光領域Ａ１の偶数番目の水平ラインに属する画素群Ｐ２１〜Ｐ２ｋ，Ｐ４１〜Ｐ４ｋ，…の受光素子の電荷が全て読み出される。
【００２５】
さらに、感光領域Ａ１の偶数番目の水平ラインからの読み出しが完了した直後に垂直シフトクロック信号のパルス数が感光部１の垂直方向に配列された画素数の半分（ｍ／２）に達することになるから、出力イネーブル信号切換器４が出力イネーブル信号Ｅ１，Ｅ２のＨ，Ｌを再度切り換えて出力イネーブル信号Ｅ１をオフ（Ｌレベル）、Ｅ２をオン（Ｈレベル）として水平シフトレジスタ３ｂを動作させる。水平シフトレジスタ３ｂは水平シフトクロック信号に同期して偶数番目の出力端子Ｈ２２，Ｈ２４，Ｈ２６，…よりパルス信号を順次出力し、上述の奇数番目の場合と同様にして感光領域Ａ２の偶数番目の水平ラインに属する画素群Ｐ２ｋ＋１〜Ｐ２ｎ，Ｐ４ｋ＋１〜Ｐ４ｎ，…の受光素子の電荷が全て読み出される。そして、感光領域Ａ２の偶数番目の水平ラインからの読み出しが完了すれば、感光部１の全ての画素Ｐ１１〜Ｐｍｎから電荷が読み出されたことになる。
【００２６】
ここで、垂直シフトクロック信号並びに水平シフトクロック信号の周期やパルス幅を標準のテレビジョン方式（ＮＴＳＣ方式）に準拠した値とすれば、各感光領域Ａ１，Ａ２の水平ラインの画素数、感光領域Ａ１，Ａ２の水平ライン数の和、水平並びに垂直の走査周波数等の値が従来例で説明したＮＴＳＣ方式に対応した略正方形の撮像素子と同一になる。したがって、本実施形態の撮像装置ＩＭから読み出された電荷を、従来の撮像素子と共通の映像回路に入力すれば、従来通りのＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号（映像信号）が得られることになる。
【００２７】
例えば、長尺の物体Ｘを被写体とした場合、図４（ａ）に示すように物体Ｘの画像は長手方向に二分される形で感光部１の各感光領域Ａ１，Ａ２にて撮像されるが、この画像を信号処理して得られるＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号では、図４（ｂ）に示すように２つの感光領域Ａ１，Ａ２が上下に並置されることとなり、ＮＴＳＣ方式のアスペクト比に合致した画像となる。なお、図４における実線及び点線の矢印は各々水平ラインを表している。
【００２８】
このように本実施形態では、長手方向に並ぶ複数の感光領域Ａ１，Ａ２をあたかも長手方向と直交する方向に並べたような画像が得られるから、同じ画素数の従来例（略正方形の撮像素子）と比較して長尺の物体Ｘを高精度・高分解能にて撮像できる。また、精度や分解能を上げるために物体Ｘを部分的に拡大して撮像する場合、上記従来例では物体Ｘ全体を撮像するためにはテレビカメラ又は物体Ｘの少なくとも何れか一方を移動させる必要があるが、本実施形態であればテレビカメラや物体Ｘの移動が不要になるか、あるいは移動の回数が少なくなるという利点がある。さらに、本実施形態では感光部１の長手方向を水平方向としているため、水平方向の１ラインが連続的なデータとなるようなテレビジョン方式に容易に対応できるものである。
【００２９】
ところで、図５（ａ）に示すように感光部１の長手方向を垂直方向とすることも可能である。この場合、２つの感光領域Ａ１，Ａ２から１水平ライン毎に交互に電荷を読み出し、感光領域Ａ１，Ａ２の２本の水平ラインからＮＴＳＣ方式の１本の水平ラインを形成する信号処理を行うことにより、図５（ｂ）に示すように２つの感光領域Ａ１，Ａ２が左右に並置された画像が得られる。なお、図５における実線及び点線の矢印は各々水平ラインを表している。
【００３０】
一方、図６は本実施形態の撮像装置ＩＭを用いたテレビカメラのブロック図を示している。撮像装置ＩＭから読み出された電荷を映像信号処理回路１０で信号処理することで標準のテレビジョン方式（ＮＴＳＣ方式）、あるいはそれに類似したテレビジョン方式に準拠する映像信号が得られ、この映像信号がアンプ１１で増幅されて画像処理装置やモニタ装置に出力される。発振器１２からは垂直及び水平シフトクロック信号の元になる基準クロック信号が出力される。なお、基準クロック信号の周波数は、水平シフトクロック信号の周波数と同一又は２のｎ乗の周波数に設定される。パルス発生回路１３では基準クロック信号から垂直並びに水平シフトクロック信号を生成して撮像装置ＩＭに出力するとともに、垂直並びに水平シフトクロック信号に同期した２種類のクロック信号を映像信号処理回路１０に出力する。なお、既に説明したように垂直シフトクロック信号は、各感光領域Ａ１，Ａ２の水平ラインに属する全ての画素の電荷が読み出される毎に、すなわち、水平ラインに属する画素数に等しい数の水平シフトクロック信号が出力される毎に出力される。
【００３１】
映像信号処理回路１０は、撮像装置ＩＭから読み出された電荷を映像信号のフォーマットに合わせて整形する、つまり、電荷に応じた電圧信号に変換するとともに上記２種類のクロック信号に応じた水平同期信号及び垂直同期信号、ブランキング期間を作成して電圧信号に付加し、さらに電圧信号のレベル調整等を行う。なお、アンプ１１による映像信号の増幅は、映像信号をテレビカメラの外部へ伝送するために必要となる。
【００３２】
このように本実施形態の撮像装置ＩＭを用いたテレビカメラにおいては、撮像装置ＩＭから読み出される電荷のフォーマットが従来例と同一であることから映像信号処理回路１０、アンプ１１、発振器１２並びにパルス発生回路１３として従来と同一構成のものを用いることができ、新規な回路を設計する必要がないことが無く既存の回路を用いることができるためにコスト上昇を招く虞がない。また、テレビカメラから出力する映像信号を標準のテレビジョン方式であるＮＴＳＣ方式に準拠させれば、テレビカメラとのインタフェースにＮＴＳＣ方式の映像信号を採用している既存の大半の画像処理装置に対して、改造やアダプタ等を必要とせずに本実施形態のテレビカメラを直接接続することができ、さらにＮＴＳＣ方式の映像信号を想定した画像処理用のソフトウェアやハードウェアも変更せずにそのまま使用できる。
【００３３】
（実施形態２）
本実施形態の撮像装置ＩＭ２は、図７に示すように垂直シフトレジスタ２にインタレース変換部２ａが設けられていない点を除いて実施形態１の撮像装置ＩＭと共通の構成を有しているから、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
実施形態１では映像信号をインタレース（飛び越し走査）方式で表示する場合を例示したが、本実施形態の撮像装置ＩＭ２は、コンピュータ装置のディスプレイ装置で通常用いられるノンインタレース（順次走査）の表示方式（例えばＶＧＡ方式等）に対応したものである。すなわち、本実施形態の動作は基本的に実施形態１と共通であるが、図８に示すように垂直シフトレジスタ２は奇数番目と偶数番目の区別無く、出力端子Ｖ１〜Ｖｍから順番にパルス信号を出力する点が異なる。
【００３５】
（実施形態３）
本実施形態の撮像装置ＩＭ３は、図９に示すように感光部１が水平方向の画素数を垂直方向の画素数の約８倍（ｍ：ｎ＝１：８）として形成され、長手方向（水平方向）に４等分された画素数の等しい４つの感光領域Ａ１〜Ａ４を有し、各感光領域Ａ１〜Ａ４の画素のＭＯＳ回路にパルス信号を順次出力する４つの水平シフトレジスタ３ａ〜３ｄを備え、出力イネーブル信号切換器４は垂直シフトクロック信号のパルス数が感光部１の垂直方向に配列された画素数の４分の１（ｍ／４）に達する毎に出力イネーブル信号Ｅ１〜Ｅ４を切り換えて４つの水平シフトレジスタ３ａ〜３ｄを順次動作させる点が実施形態１の撮像装置ＩＭと異なり、これ以外の基本的な構成は実施形態１と共通であるから共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
また、本実施形態の動作は基本的に実施形態１と共通であり、感光部１が４つの感光領域Ａ１〜Ａ４に等分されていることから、図１０に示すように垂直シフトレジスタ２からパルス信号が出力されて１本の水平ラインが選択された状態において、４つの水平シフトレジスタ４ａ〜４ｄがパルス信号を出力して電荷の読み出しを順次行い、これを全ての水平ラインについて順次繰り返すことで感光部１の全ての画素の電荷が読み出される。そして、読み出した電荷を信号処理することで４つの感光領域Ａ１〜Ａ４が上下方向に並置された画像が得られることになる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、露光により電荷を蓄積する複数の画素がマトリクス状に配列され、全体として長尺に形成されるとともに長手方向に等分された複数の感光領域を有する感光部と、各感光領域に属する複数の画素に蓄積された電荷を読み出す読み出し手段とを備え、複数の感光領域の短辺方向の画素数は、所定のテレビジョン方式に対応した撮像素子を縦方向にｎ等分した画素数に等しく、且つ複数の感光領域の長辺方向の画素数は、前記テレビジョン方式に対応した撮像素子を横方向にｎ倍した画素数に等しく、この読み出し手段は、複数の感光領域毎に画素の電荷を読み出してなるので、読み出し手段にて読み出された電荷を処理することで長手方向に並ぶ複数の感光領域をあたかも長手方向と直交する方向に並べたような画像が得られ、解像度の低下及びコストの上昇を抑えつつ長尺の物体を撮像する場合の撮像範囲を拡大した撮像装置が実現できるという効果がある。
【００３８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、感光部の長手方向を水平方向としたので、水平方向の１ラインが連続的なデータとなるようなテレビジョン方式に容易に対応できるという効果がある。
【００３９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の撮像装置と、撮像装置の読み出し手段で読み出される各画素の電荷を信号処理することで所定のテレビジョン方式に準拠した映像信号を作成する映像信号処理手段とを備えたので、読み出し手段にて読み出された電荷を映像信号処理手段にて処理することで長手方向に並ぶ複数の感光領域をあたかも長手方向と直交する方向に並べたような画像が得られ、解像度の低下及びコストの上昇を抑えつつ長尺の物体を撮像する場合の撮像範囲を拡大したテレビカメラが実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の撮像装置を示す概略構成図である。
【図２】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図３】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】実施形態１のテレビカメラを示すブロック図である。
【図７】実施形態２の撮像装置を示す概略構成図である。
【図８】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図９】実施形態３の撮像装置を示す概略構成図である。
【図１０】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図１１】従来の撮像装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
ＩＭ  撮像装置
１  感光部
２  垂直シフトレジスタ
３ａ，３ｂ  水平シフトレジスタ
４  出力イネーブル信号切換器
Ｐｉｊ  画素
Ａ１，Ａ２  感光領域
【図１】
0004449265.tif 000002
【図２】
0004449265.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004449265.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004449265.tif 000008
【図８】
0004449265.tif 000009
【図９】
0004449265.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0004449265.tif 000012