JPH0456572A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、親画面の映像信号に子画面の映像信号を重畳
することで親画面の一部に子画面を表示する固体撮像装
置に関する。

（ロ）従来の技術 第５図は、親画面の映像信号に子画面の映像信号を重畳
する映像信号処理回路のブロック図である。

親画面の映像信号ｘ（ｔ）を得るテレビカメラ（１）は
、カメラ内部で作成される同期信号Ｃ８，に従って動作
し、この同期信号Ｃ５ｌを映像信号Ｘ　、ｔ、と共に出
力する。一般には、同期信号Ｃ８゜に映像信号成分が重
畳されて出力きれ、受信側に於て同期信号成分と映像信
号成分とが分離される。また、子画面の映像信号Ｙ　（
ｔ）を得るテレビカメラ（２）も同様に、カメラ内部で
作成される同期信号ＣＳ　ｚに従って動作し、映像信号
Ｙ（ｔ）と共に同期信号Ｃ８，を出力する。

このように独自のタイミングで動作するテレビカメラ（
１）（２）から得られる映像信号Ｘ、ｔ、　、　Ｙ、ｔ
。

は、水平及び垂直走査のタイミングが一致しておらず、
そのまま重ね合わせることができないため、子画面の映
像信号Ｙ　（ｔ）を−旦フイールドメモリに記憶させ、
フィールドメモリから親画面の同期信号Ｃ８１に従うタ
イミングで読み出すことによって映像信号Ｘ（ｔ）と映
像信号Ｙ（ｔ）との同期がとられる。

例えば、映像信号Ｙ（ｔ）は、Ａ／Ｄ変換回路（３）で
デジタルデータに変換されて画面制御回路（４）に人力
され、同期信号Ｃ８２に従ってメモリ（５）に記憶され
る。そして、メモリ（５）から同期信号Ｃ８１に従うタ
イミングで証み出され、画面制御回路（４）からＤ／Ａ
変換回路（６）を介して映像信号Ｍｌ（ｔ、）として出
力される。この映像信号Ｙｌ（ｔ）は、映像信号ｘｃｔ
）が示す親画面より小さい子画面を構成するもので、テ
レビカメラ（２）からの映像信号Ｙ　ｃｔ、のデータを
適数ビット毎に間引く、或いは合成することで水平及び
垂直方向の映像信号成分が縮小される。このように縮小
された映像信号Ｙｌ（ｔ）は、同期信号Ｃ５，に従って
出力きれると共に、この映像信号Ｙ、、ｔ、の有効映像
期間に同期した選択パルスＳＴに従って親画面の映像信
号Ｘ　（ｔ）と入れ換えられる。即ち、選択パルスＳＴ
に従って切り換え制御される信号合成回路り７〉は、テ
レビカメラ（１）からの映像信号ｘ（ｔ）と画面制御回
路（２）からの映像信号Ｙ’＋（ｔ）とを選択パルスＳ
Ｔに従って選択して出力するように構成されており、定
常的に選択される映像信号Ｘ（ｔ）に対して映像信号Ｙ
Ｉ（ｔ）の有効映像期間にのみ映像信号Ｙ、（ｔ、が選
択きれる。従って、親画面の一部に映像信号Ｙ、（ｔ）
による子画面が表示きれる映像信号Ｚ　（ｔ、が得られ
る。

子画面が表示される位置は、画像信号Ｙ、、ｔ）を出力
するタイミングにより決まるもので、同期信号Ｃ５１の
水平走査及び垂直走査のタイミングに対して映像信号Ｙ
ｌ（ｔ）の出力の遅れを設定することで表示位置が設定
される。例えば、同期信号Ｃ８，の水平走査タイミング
に対して映像信号ＹＩ（１）の出力が遅れると、表示位
置が画面の右側に近づき、垂直走査タイミングに対して
遅れると、表示位置は画面の下側に近づくようになる。

以上のような信号処理回路によれば、親画面が表示され
る画面上の一部に縮小された子画面が表示きれ、一つの
モニタ上に２つの画面を同時に表示することができる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述の如き信号処理回路に於ては、映像
信号を一部フイールドメモリに記憶させる必要があるた
め、メモリ（５）、Ａ／Ｄ変換器（３）やＤ／Ａ変換回
路（４）等が必要となるため、回路規模が大きくなる。

特に、映像信号を処理するためのＡ／Ｄ変換回路（３）
及びＤ／Ａ変換回路（４）は、高速での動作が要求され
るために、特殊な構成となり、コスト高を招く要因とな
っている。

また、回路規模が大きくなることから、テレビカメラに
内蔵させることが困難で、映像信号の処理のための装置
が必要となる。従って、安価な撮像システムを構成する
ことができない。

（ニ）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なされたもので
、その特徴とするところは、第１の画面を構成する第１
の映像信号に第１の画面より小さい第２の画面を構成す
る第２の映像信号を合成し、上記第１の画面上の一部に
上記第２の画面を表示する第３の映像信号を得る固体撮
像装置に於て、複数の受光素子が行列配置され受光した
映像パターンに応じた情報電荷を発生する固体撮像素子
と、この固体撮像素子の情報電荷を転送出力することで
上記第２の映像信号を得る駆動回路と、上記第１の映像
信号の水平及び垂直同期信号を検波する検波回路と、こ
の検波回路からの同期信号に基づいて上記駆動回路の駆
動タイミングを決定するタイミング制御回路と、上記駆
動回路の動作に同期して上記第１或いは第２の映像信号
を選択して合成する信号合成回路と、を備えたことにあ
る。

（ネ）作用 本発明によれば、第２の映像信号を得る固体撮像素子を
第１の映像信号に同期して駆動することで、第１の映像
信号に予め同期した第２の映像信号が得られ、第１の映
像信号の一部を第２の映像信号と入れ換えることにより
第２の映像信号を一部メモリに記憶させることなく第１
及び第２の映像信号を合成することができる。

くへ）実施例 本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は、本発明固体撮像装置の構成を示すブロック図
である。

親画面を構成する映像信号ｘ　ｏ（ｆ−）は、独自のタ
イミングで動作するテレビカメラ（図示せず）から得ら
れるもので、映像信号成分と同期信号成分とを含んでい
る。同期信号分離回路り１０）は、映像信号Ｘ５（ｔ）
から同期信号Ｃ８を分離し、さらに水平・垂直分離回路
（１１）に供給すると共に、映像信号ＸＩ（ｔ）を信号
合成回路（１２）に供給する。水平・垂直分離回路（１
１）は、同期信号分離回路（１０）から供給される同期
信号Ｃ８を水平同期信号Ｈ８，と垂直同期信号■Ｓとに
分離する。そして、水平同期信号ＨＳ　ｅは、独自の発
振源を有する水平同期信号発生回路（１３）からの水平
同期信号Ｈ５，と共に位相比較回路（１４）に入力され
、その比較出力ＦＤに従って水平同期信号発生回路（１
３）の発振源、例えばＶ　ＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏ
ｎｔｒｏｌｌｅｄ　０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ）の発振周波
数を制御することで水平同期信号Ｈ８，を外部から供給
される水平同期信号Ｈ５，に同期させている。

一方、子画面を構成する映像信号Ｙ、、ｔ、を得る固体
撮像素子（１５）は、タイミング発生回路（１６）から
供給される駆動タイミングＤＴに従って動作するＣＣＤ
ドライバ（１７）からの駆動クロックＤＳによりパルス
駆動され、駆動タイミングＤＴに同期した映像信号ｙｏ
ｃｔ＞を映像信号処理回路（１８）に供給する。映像信
号処理回路（１８）は、映像信号Ｙ０（１）に対してサ
ンプルホールド、ガンマ補正等の処理を施し、映像信号
Ｙ、、ｔ）を信号合成回路（１２）に供給する。

タイミング発生回路（１６）は、水平同期信号Ｈ８Ｉ及
び垂直同期信号ＶＳに従って動作し、各同期信号Ｈ３，
，ＶＳに同期した水平及び垂直走査の駆動タイミングＤ
ＴＨ，ＤＴｖを発生する。即ち、タイミング発生回路（
１６）は、水平同期信号Ｈ５ｌ及び垂直同期信号■Ｓを
適当な期間だけ遅らせることで子画面の表示位置を設定
するもので、例えば第２図に示す如くカウンタ及びデコ
ーダで構成される。

水平カランタフ２０）は、水平同期信号Ｈ５ｌでリセッ
トされて水平同期信号発生回路（１３〉の発振源からの
基本クロックＣＫでカウントきれ、その出力をデコーダ
（２１）に入力する。デコーダ（２１）は、水平カウン
タ（２０）の出力をデコードすることで水平走査の駆動
タイミングＤＴよを発生する。従って、駆動タイミング
ＤＴＨは、水平同期信号Ｈ８゜に対して基本タロツクＣ
Ｋの整数倍の期間遅れ、映像信号Ｙ、、ｔ）の出力タイ
ミングが水平同期信号ＨＳ　＋、即ち映像信号Ｘ、ｔ）
の水平走査の出力タイミングに対して所定の期間遅れて
設定される。

また、垂直カウンタ（２２）は、垂直同期信号ｖＳでリ
セットされて水平同期信号Ｈ８，でカウントされ、その
出力をデコーダ（２３）に入力する。従ってデコーダ（
２３）は、カランタフ２２）の出力をデコードすること
で、垂直同期信号ｖＳに対して水平走査期間の整数倍の
期間遅れた垂直走査の駆動タイミングＤＴｖを発生し、
映像信号Ｙ、ｔ、の出力タイミングが映像信号ＸＩＣｔ
）の垂直走査の出力タイミングに対して所定の期間遅れ
て設定される。

一方、水平及び垂直走査の駆動タイミングＤＴ、、ＤＴ
ｖを受けて選択パルスＳＴ、、ＳＴｖを発生する選択パ
ルス発生回路（２４）（２５）は、映像信号Ｙｉ（ｔ）
の出力タイミングに同期してＹｌ（ｔ）を選択して出力
するように信号合成回路（１２）を制御する。即ち、選
択パルス発生回路（２４）（２５）は、定常的に親画面
の映像信号Ｘ　１　ｃｔ）を選択している信号合成回路
（１２）を駆動タイミングＤＴＭ、ＤＴｖに従うタイミ
ングで映像信号Ｙ　、　、ｔ）側に切り換え、所定の期
間の後に再び映像信号Ｘ、（ｔ、側に切り換える。従っ
て、映像信号Ｘ。ｔ、の一部が映像信号Ｙ１（１）に置
き換えられた映像信号Ｚ（ｔ）が得られる。

ところで、第３図に示す如く子画面が親画面の１　／　
ｎの大きさの場合、映像信号Ｙ、（ｔ）は、映像信号Ｘ
　（ｔ、の１／ｎの情報量となるため、親画面の１　／
　ｎに相当する画素数のＣＣＤを与えるか、或いは、信
号処理の段階で信号を適当な間隔で間引くことにより子
画面用の映像信号Ｙｌ（ｔ）を得ている。従って、映像
信号Ｙ、、ｔ）は、第４図（ａ）（ｂ）に示すように１
水平走査期間（ＩＨ）、１垂直走査期間（１ｖ）に映像
情報を有する映像信号Ｘ。

（１）に対してＨ／ｎ　、Ｖ／ｎの期間に映像情報を有
している。そこで、選択パルスＳＴ、ＳＴｖが映像信号
ＹＩ（ｔ）の有効期間に同期して設定される。子画面の
表示位置は、映像信号Ｙｌ、セ、の立ち上がりのタイミ
ング、即ち駆動タイミングＤＴ、。

ＤＴマが水平同期信号Ｈ３，、垂直同期信号Ｖｓに対し
て遅れる期間により決定されるもので、デコーダ（２１
）（２３）のデコード値の設定によって可変設定できる
。例えば、カウンタ（２０）（２２）がアップカウント
する場合、デコーダ（２１〉のデコード値を大きくする
ほど子画面の表示位置が右側になり、デコーダ（２３）
のデコード値を大きくするほど子画面の表示位置が下に
なる。

尚、本実施例に於ては、カウンタを用いて駆動タイミン
グＤＴａ、ＤＴｖを得るように構成したが、この他にも
シフトレジスタや種々の遅延回路を用いることにより水
平同期信号Ｈ８，、垂直同期信号ｖＳを遅らせることで
駆動タイミングＤＴ　Ｈ、Ｄ　Ｔ　ｖを得ることもでき
る。

（ト）発明の効果 本発明によれば、親画面の映像信号に同期した子画面の
映像信号が予め得られるため、信号処理の段階で映像信
号を同期させる必要がなくなり、映像信号を一旦記憶き
せるだめの回路を省略できる。従って、極めて簡単な回
路構成で親画面と子画面との同時表示が可能になる。

また、固体撮像装置自体に映像信号の重ね合せ機能を設
けたことにより、装置から得られる映像信号の処理が容
易になり、一般のテレビ画面上にドアホン等の監視カメ
ラの映像を表示できる。このため、安価で簡単な監視シ
ステムを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明固体撮像装置のブロック図、第２図は
タイミング発生回路のブロック図、第３図は画面表示の
模式図、第４図は動作タイミング図、第５図は映像信号
処理装置のブロック図である。 （１）（２）・・・テレビカメラ、　（４）・・・画面
制御回路、　（５）・・・メモリ、　（７）　（１２）
・・・信号合成回路、（１０）・・・同期信号分離回路
、　（１１）・・・水平・垂直分離回路、　（１３）・
・・水平同期信号発生回路、　（１４）・・・位相比較
回路、　（１５）・・・ＣＣＤ固体撮像素子、（１６）
・・・タイミング発生回路、　（１７）・・・ＣＣＤド
ライバ、　り１８）・・・映像信号処理回路、　（２０
）　（２２）・・・カウンタ、　（２１）（２３）・・
・デコーダ、選択パルス発生回路。 （２４）（２５）・・・

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の画面を構成する第１の映像信号に第１の画
   面より小さい第２の画面を構成する第２の映像信号を合
   成し、上記第１の画面上の一部分に上記第２の画面を表
   示する第３の映像信号を得る固体撮像装置に於て、 複数の受光素子が行列配置され受光した映像パターンに
   応じた情報電荷を発生する固体撮像素子と、 この固体撮像素子の情報電荷を転送出力することで上記
   第２の映像信号を得る駆動回路と、 上記第１の映像信号の水平及び垂直同期信号を検波する
   検波回路と、 この検波回路からの同期信号に基づいて上記駆動回路の
   駆動タイミングを決定するタイミング制御回路と、 上記駆動回路の動作に同期して上記第１或いは第２の映
   像信号を選択して合成する信号合成回路と、 を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
2. （２）上記第１の映像信号は、水平及び垂直同期信号成
   分を含み、この第１の映像信号から同期信号成分を分離
   して上記駆動回路の動作タイミングを設定することを特
   徴とする請求項第１項記載の固体撮像装置。