被写体の光学像をアナログ電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部から出力される前記アナログ電気信号から雑音を除去しデジタル電気信号に変換する信号処理を行うアナログ電気信号処理部と、前記アナログ電気信号処理部から出力される前記デジタル電気信号に基づいて画像信号を生成する画像信号生成部と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記制御信号の周波数が高くなるほど前記光電変換部駆動信号のデューティ比を小さく補正するデューティ比補正部と、を含む高速撮像装置。本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、画素周辺記録型撮像素子を使用して数十万から百万フレーム/秒以上の高速でもS/Nの劣化のない映像を撮像することの可能な高速撮像装置を提供することを目的とする。本発明の高速撮像装置は、被写体の光学像をアナログ電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部から出力される前記アナログ電気信号から雑音を除去しデジタル電気信号に変換する信号処理を行うアナログ電気信号処理部と、前記アナログ電気信号処理部から出力される前記デジタル電気信号に基づいて画像信号を生成する画像信号生成部と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記制御信号の周波数が高くなるほど前記光電変換部駆動信号のデューティ比を小さく補正するデューティ比補正部と、を含む構成を有している。この構成により、フォトダイオードの電荷の排出能力を高めることができるとともに、メモリCCDの電荷転送能力を高めることができることとなる。本発明は、制御信号の周波数に応じた光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部を設けることにより、画素周辺記録型撮像素子を使用して数十万から百万フレーム/秒以上の高速でもS/Nの劣化のない映像を撮像することができるという効果を有する高速撮像装置を提供することができるものである。以下、本発明に係る高速撮像装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第1の実施形態即ち、本発明に係る高速撮像装置1の第1の実施形態は、図1のブロック図に示すように、被写体の光学像をアナログ電気信号に変換する光電変換部11と、光電変換部11から出力されるアナログ電気信号から雑音を除去しデジタル電気信号に変換する信号処理を行うアナログ電気信号処理部12と、アナログ電気信号処理部12から出力されるデジタル電気信号に基づいて画像信号を生成する画像信号生成部13と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部14と、制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部15と、制御信号の周波数が高くなるほど光電変換部駆動信号の振幅を大きく補正する振幅補正部16とを含む。図2は、本発明に係る高速撮像装置1を適用した高速カラー撮像装置の構成を示すブロック図であって、高速カラー撮像装置2は、被写体光を取り込むレンズ27と、被写体光の入射および遮断を制御するシャッター機構28と、シャッター機構28を介して高速カラー撮像装置2に入射した被写体光を分光する分光プリズム29と、分光プリズム29により分光された赤色光、緑色光および青色光をそれぞれアナログ電気信号に変換する赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213と、赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213から出力される赤色光アナログ電気信号、緑色光アナログ電気信号および青色光アナログ電気信号から雑音を除去し、赤色光デジタル電気信号、緑色光デジタル電気信号および青色光デジタル電気信号に変換する電気信号処理を行う赤色光アナログ電気信号処理部221、緑色光アナログ電気信号処理部222および青色光アナログ電気信号処理部223と、赤色光デジタル電気信号、緑色光デジタル電気信号および青色光デジタル電気信号に基づいてカラー画像信号を生成するカラー画像信号生成部23と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部24と、制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部25と、制御信号の周波数が高くなるほど光電変換部駆動信号の振幅を大きく補正する振幅補正部26とを含む。さらに、振幅補正部26は、赤色光光電変換部用振幅補正部261、緑色光光電変換部用振幅補正部262および青色光光電変換部用振幅補正部263とを含んでいる。赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213、赤色光アナログ電気信号処理部221、緑色光アナログ電気信号処理部222および青色光アナログ電気信号処理部223、ならびに赤色光光電変換部用振幅補正部261、緑色光光電変換部用振幅補正部262および青色光光電変換部用振幅補正部263は、それぞれ同一構成を有するので、以下は赤色光光電変換部211、赤色光アナログ電気信号処理部221および赤色光光電変換部用振幅補正部261について構成と動作を説明する。図3は、赤色光光電変換部211として使用される画素周辺記録型撮像素子3の構造図であって、赤色光の強度をアナログ電気信号に変換するフォトダイオード31は、下方に延伸する約100段のメモリCCD32太い実線で囲んだ領域を備える。そして、フォトダイオード31は露光のたびに受光量に比例した電荷を発生し、メモリCCD32に順次転送する。メモリCCD32に蓄積された電荷は、垂直読み出し転送路33太い破線で囲んだ領域および水平読み出し転送路34太い一点鎖線で囲んだ領域を介して赤色光アナログ電気信号処理部221に出力される。赤色光アナログ電気信号処理部221は、赤色光光電変換部211で生じる雑音を除去する信号処理を実行する相関二重サンプリングCDS回路およびアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するアナログ/デジタル変換器を含んでおり、赤色光アナログ電気信号から雑音を除去して赤色光デジタル電気信号を生成する。カラー画像信号生成部23は、例えばデジタルシグナルプロセッサDSPで構成され、赤色光デジタル電気信号、緑色光デジタル電気信号および青色光デジタル電気信号から例えばNTSC規格のカラー画像信号を生成する。制御信号生成部24は、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する。駆動信号生成部25は、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイFPGAを使用して構成され、制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する。赤色光光電変換部用振幅補正部261は、制御信号の周波数が高くなるほど光電変換部駆動信号の振幅を大きく補正する。図4は、赤色光光電変換部用振幅補正部261で生成された赤色光光電変換部駆動信号Vdの最大電圧VdHおよび最小電圧VdLと、赤色光光電変換部211に印加される実電圧Vrealの最大電圧VrealHおよび最小電圧VrealLとの関係を示すグラフである。このグラフから判明するように、赤色光光電変換部211に印加される実電圧Vrealの最大電圧VrealHと最小電圧VrealLの差を12ボルトに維持するためには、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、赤色光光電変換部駆動信号Vdの最大電圧VdHを制御信号の周波数が高くなるに従って上昇させ、最小電圧VdLを制御信号の周波数が高くなるに従って低下させることが必要である。なお、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、赤色光光電変換部211を駆動する全てのパルスに対して補正を行う。図5は、赤色光光電変換部211と赤色光光電変換部用振幅補正部261との接続関係を表すブロック図であって、赤色光光電変換部211のメモリCCD32を4相駆動する場合を示す。ここで、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、第1の振幅補正部261a、第2の振幅補正部261b、第3の振幅補正部261c、第4の振幅補正部261d、および第5の振幅補正部261eを有するものとする。即ち、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、赤色光光電変換部211のフォトダイオード31を制御するフォトゲートパルスφPGを生成する第1の振幅補正部261a、メモリCCD32の第1のセル321、第5のセル325、第9のセル329を制御する第1相パルスφ1を生成する第2の振幅補正部261b、メモリCCD32の第2のセル322、第6のセル326を制御する第2相パルスφ2を生成する第3の振幅補正部261c、メモリCCD32の第3のセル323、第7のセル327を制御する第3相パルスφ3を生成する第4の振幅補正部261d、メモリCCD32の第4のセル324、第8のセル328を制御する第4相パルスφ4を生成する第5の振幅補正部261eを含む。図6は、赤色光光電変換部用振幅補正部261が有する電圧補正回路の一例であって、ディスクリート素子によって構成され、入力信号は制御信号と同じ周波数の光電変換部駆動信号Vc、最大電圧VdHおよび最小電圧VdLであり、出力信号である赤色光光電変換部駆動信号Vdは赤色光光電変換部211に供給される。図7は上記赤色光光電変換部用振幅補正部261の入力と出力の波形を示すグラフであって、入力信号光電変換部駆動信号Vcと出力信号赤色光光電変換部駆動信号Vdの位相は反転するものの、波形が歪むことはなく、矩形波状の赤色光光電変換部駆動信号Vdを赤色光光電変換部211に供給することが可能となる。なお、駆動信号生成部25はFPGAのようなプログラマブル素子で構成してもよい。以下、高速カラー撮像装置2の動作を説明する。即ち、被写体から放射される光はレンズ27を介して高速カラー撮像装置2内に結像する。被写体像は分光プリズム29で赤色光、緑色光および青色光に分光され、赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213で電気信号に変換される。以下では簡単のため、赤色光の処理について説明する。高速カラー撮像装置2で100万フレーム/秒で撮像する場合は、駆動信号生成部25は、周波数が1MHzである制御信号に基づいてデューティ比50の光電変換部駆動信号Vcを生成し、赤色光光電変換部用振幅補正部261に光電変換部駆動信号Vcを出力する。なお、この光電変換部駆動信号Vcは、例えば、最大電圧VcHが12ボルト、最小電圧VcLが0ボルトの一定振幅を有する。また、駆動信号生成部25は、周波数1MHzの制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号および画像信号生成部駆動信号を生成し、それぞれを赤色光アナログ電気信号処理部221およびカラー画像信号生成部23に供給する。また、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、実電圧Vrealの最大電圧VrealHを12ボルト、最小電圧VrealLを0ボルトとするために、光電変換部駆動信号Vcを例えば図4の補正特性により補正して、最大電圧VdHが16ボルト、最小電圧VdLが-4ボルト、振幅が20ボルトの赤色光光電変換部駆動信号Vdを発生する。図8は、赤色光光電変換部用振幅補正部261で生成された赤色光光電変換部駆動信号Vdの波形と赤色光光電変換部211で観測した実電圧Vrealの波形を示すグラフであって、赤色光光電変換部211においても12ボルトの振幅が確保され、例えば100万フレーム/秒でも鮮明な画像を撮像可能となることが判る。なお、赤色光光電変換部駆動信号Vdは、フォトゲートパルスφPG、第1相パルスφ1、第2相パルスφ2、第3相パルスφ3、第4相パルスφ4の5つのパルスを含む。赤色光光電変換部211は、フォトゲートパルスφPGが最大電圧となるたびに、受光量に比例した電荷を生成し、順次メモリCCDの第1のセル321に転送する。そして、第1のセル321に転送された電荷は、第2のセル322、第3のセル323と順次転送され、セル中に記憶される。撮像が終了すると、メモリCCD32に記憶されている電荷は垂直読み出し転送路33および水平読み出し転送路34を介して、赤色光アナログ電気信号処理部221に送出される。以上説明したように、第1の実施形態によれば、光電変換部を駆動する光電変換部駆動信号の振幅を撮像速度に応じて大きくすることにより数十万から百万フレーム/秒以上の高速での撮像が可能となる。第2の実施形態第1の実施形態においては、光電変換部駆動信号の振幅を撮像速度に応じて大きくしているが、これは撮像速度が速くなるとリセット動作において光電変換部のフォトダイオードに蓄積された電荷を完全に排出できずブルーミングが発生することを防止するためである。従って、リセット動作における電荷の排出能力を高めることができれば、光電変換部駆動信号の振幅を撮像速度に応じて大きくすることなく高速撮像が可能となる。そして、リセット動作における電荷の排出能力を高めるためには、光電変換部駆動信号が最小電圧を維持する時間を長くすればよい。そこで、第2の実施形態にあっては、最大電圧が12ボルト、最小電圧が0ボルトの光電変換部駆動信号Vcのデューティ比を撮像速度に応じて変更する。図9は、デューティ比を50および25とした場合の赤色光光電変換部211に印加される実電圧Vrealの最大電圧VrealH、最小電圧VrealLを示すグラフである。デューティ比が50であれば実電圧Vrealの中心電圧は6ボルトであり、撮像速度が数十万フレーム/秒以上となると、画像のダイナミックレンジが低下してしまう。一方、デューティ比を25とすれば中心電圧は3ボルトまで低下し、リセット動作における電荷の排出能力が高まるため、撮像速度が数十万フレーム/秒であっても電荷を転送することができる。よって、第2の実施形態にあっては、高速撮像装置1を適用した高速カラー撮像装置2は、デューティ比補正特性が組み込まれたデューティ比補正部17を有する。図10は、デューティ比補正部17から出力される赤色光光電変換部駆動信号Vd、赤色光光電変換部211に印加された実電圧Vrealを示すグラフであって、デューティ比を50とした場合aと、デューティ比を25とした場合bを示す。このグラフから判るように、デューティ比を50とした場合は、赤色光光電変換部211に印加された実電圧Vrealは、中心電圧=6ボルトとなり、転送時に電荷が溢れてブルーミングが発生する状態になる。デューティ比を25とした場合は、赤色光光電変換部211に印加された実電圧Vrealは最大電圧VrealH=6ボルト、最小電圧VrealL=1ボルトとなるため、ブルーミングが発生し難い状態となる。第2の実施形態の上記以外の構成、動作は第1の実施形態と同一であるので、説明を省略する。なお、高速カラー撮像装置2は、デューティ比補正部17を単独で備えてもよいし、振幅補正部26とデューティ比補正部17とを同時に備えてもよい。以上説明したように、第2の実施形態によれば、光電変換部に印加する光電変換部駆動信号のデューティ比を撮像速度に応じて小さくすることにより数十万から百万フレーム/秒以上の高速での撮像が可能となる。