JPH0846880A

JPH0846880A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0846880A
Application number: JP6178363A
Authority: JP
Inventors: Junji Kamimura; 順次上村; Toshiro Kinugasa; 敏郎衣笠; Akihito Nishizawa; 明仁西澤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】カメラヘッド部とカメラ信号処理部の動作周
波数を信号処理装置の水平走査周波数ｆｈの整数倍と
し、かつ信号伝達のケーブル数を少なくする。【構成】カメラヘッド部１は、駆動パルス出力部７か
らの水平走査周波数ｆｈのｎ倍の動作クロックで動作す
る。撮像素子６は画素周波数ｎ×ｆｈのアナログ信号Ａ
を出力し、これと駆動パルス出力部７からの周波数ｆｈ
の水平同期信号ＨＳと垂直同期信号ＶＳがケーブル５を
介して信号処理装置４とともに同じ筐体に収納されたカ
メラ信号処理部３に供給される。カメラ信号処理部３で
は、水平同期信号ＨＳからクロック出力部１６で周波数
ｎ×ｆｈの動作クロックＤが生成され、これをタイミン
グ基準として信号Ａが処理され、信号処理装置４が処理
できる映像信号が形成される。また、信号処理装置４
は、水平同期信号ＨＳ’が位相検出部１７とＶＣＯ１８
で同期がとられ、垂直同期信号ＶＳでリセットされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル記憶装置や
デ−タ圧縮ＬＳＩを接続するのに好適な撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の撮像装置は、例えば信学技報ＩＣ
Ｄ９１−９９，ｐｐ．９−１４（Ｓｅｐ．１９９１）に
記載のように、それが採用するテレビジョン方式によっ
て決まる１つの周波数のみで撮像素子が駆動されるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の撮像装置か
らは、そのテレビジョン方式で決まった水平走査周波数
の映像信号しか得られないのであるから、かかる撮像装
置をパソコンやディスプレイ装置，メモリなどの信号処
理装置の情報入力手段として用いる場合、この撮像装置
と信号処理装置の水平走査周波数が異なると、これらを
接続することができず、この撮像装置を使用することが
できないという問題があった。

【０００４】また、撮像素子の出力信号を処理する撮像
装置のカメラ信号処理回路とこれに接続する上記のよう
な信号処理装置とがいずれもディジタル処理を行なう場
合、撮像装置から信号処理装置に並列ビット構成のディ
ジタル信号が伝送されることになるが、このため、撮像
装置と信号処理装置との間を接続するのに非常に多くの
ケ−ブルを必要とするという問題もあった。

【０００５】本発明の第１の目的は、かかる問題を解消
し、任意の水平走査周波数の信号処理装置に接続できる
ようにした撮像装置を提供することにある。

【０００６】本発明の第２の目的は、少ないケ−ブル数
で信号処理装置に映像信号を供給することができるよう
にした撮像装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明は、撮像素子をカメラ信号処理回路で
処理して生成される映像信号に処理や加工を施す信号処
理装置が接続されたとき、該撮像素子や該カメラ信号処
理回路の動作周波数を該信号処理装置の水平走査周波数
の整数倍の周波数に設定する手段を設ける。

【０００８】また、上記第２の目的を達成するために、
本発明は、撮像素子と該撮像素子を駆動するタイミング
パルスを発生する手段とを第１の筐体に収めで第１の筐
体部（カメラヘッド部）とし、該撮像素子の出力信号を
処理して映像信号を生成するカメラ信号処理回路と該映
像信号に処理や加工を施す信号処理装置とを該第１の筐
体とは物理的に離れた第２の筐体に収めて第２の筐体部
とし、これら第１，第２の筐体部を伝送線路で接続し、
該伝送線路を介して該第１の筐体部から該第２の筐体部
に送る該撮像素子の出力信号を画素信号が点順次に配列
されてなるアナログ信号とする。

【０００９】

【作用】撮像素子とカメラ信号処理回路を信号処理装置
の水平走査周波数の整数倍の周波数で動作させることが
できるので、同期が乱れることなく、撮像装置に任意の
水平走査周波数の信号処理装置を接続することができ
る。

【００１０】カメラ信号処理部と信号処理装置とがディ
ジタル処理するものであっても、これらは１つの筐体に
まとめされているので、これら間にケーブルを設ける必
要がない。また、撮像素子とカメラ信号処理回路や信号
処理装置とが別々の筐体に収納され、これら間がケーブ
ルで接続されているため、撮像素子、即ち、カメラヘッ
ドが軽量となって使いやすいものとなるし、撮像素子，
カメラ信号処理回路間を伝送する信号は画素信号が点順
次に配列された信号であるため、伝送チャンネル数が少
なく、従って、ディジタル伝送する場合に比べてケーブ
ル数を大幅に低減することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明による撮像装置の一実施例を示すブロ
ック図であって、１はカメラヘッド部、２はディジタル
信号処理装置、３はカメラ信号処理部、４は信号処理装
置、５は信号伝達部、６は撮像素子、７は駆動パルス出
力部、８は固定発振部、９はＡ／Ｄ（アナログ／ディジ
タル）変換部、１０は輝度信号生成部、１１は色差信号
生成部、１２はジッター防止部、１３は補間回路、１４
は位相検出部、１５はＶＣＯ（電圧制御型発振器）、１
６はクロック発生部、１７は位相検出部、１８はＶＣＯ
である。

【００１２】同図において、この実施例では、撮像装置
が、撮像素子６やこれを駆動するための駆動パルスを生
成する駆動パルス出力部７，固定発振部８を含むカメラ
ヘッド部１と、このカメラヘッド部１の出力信号を処理
して映像信号を生成するカメラ信号処理部３とに分割さ
れ、このカメラヘッド部１は１つの筐体に収納されてい
る。また、カメラ信号処理部３は、これが生成出力する
映像信号を用いる信号処理装置４とともにディジタル信
号処理装置２を形成し、カメラヘッド部１を収納した筐
体とは別の１つの筐体に収納されている。そして、これ
ら２つの筐体間は信号伝達部（具体的には、ケーブルな
ど）５によって接続されており、この信号伝達部５を介
してカメラヘッド部１からディジタル信号処理装置２に
信号が伝達される。

【００１３】信号処理装置４は、従来では、撮像装置に
接続されてその出力映像信号を処理あるいは加工して使
用するパソコンやディスプレイ装置，メモリなどの装置
であるが、この実施例では、カメラ信号処理部３と一体
に１つの筐体に収納され、信号伝達部５によってカメラ
ヘッド部１と接続したり、外したりすることができるよ
うになっている。

【００１４】ここで、カメラヘッド部１の水平走査周波
数をｆｈとすると、このカメラヘッド部１において、駆
動パルス出力部７は、固定発振部８の出力から、垂直同
期信号ＶＳと水平走査周波数ｆｈの水平同期信号ＨＳと
周波数ｎ×ｆｈの動作クロックとを生成する。但し、ｎ
は任意の正整数である。撮像素子６はこれら水平，垂直
同期信号と動作クロックによって動作する。

【００１５】撮像素子６としては、例えば図２（ａ）に
示すように各色の画素が水平ライン毎に配列され、上記
のように動作してこれを順次読み取ることにより、周波
数ｎ×ｆｈで画素信号（Ｇ＋Ｃｙ）と画素信号（Ｍｇ＋
Ｙｅ）とが交互に配列された点順次のアナログ信号と、
周波数ｎ×ｆｈで画素信号（Ｍｇ＋Ｃｙ）と画素信号
（Ｇ＋Ｙｅ）とが交互に配列された点順次のアナログ信
号とがフィールド毎に交互に出力される。かかるアナロ
グ信号Ａは、垂直同期信号ＶＳと水平同期信号ＨＳとと
もに、信号伝達部５を介してディジタル信号処理装置２
のカメラ信号処理部３に供給される。

【００１６】カメラ信号処理部３においては、供給され
たアナログ信号ＡがＡ／Ｄ変換部９でディジタル信号Ｂ
に変換され、このディジタル信号は輝度信号生成部１０
と色差信号生成部１１に供給されてディジタル輝度信号
Ｙとディジタル色差信号Ｃとが生成される。これらはジ
ッター防止部１２に供給される。

【００１７】一方、ＶＣＯ１５は発振周波数が広い範囲
にわたって可変であり、このＶＣＯ１５の出力がクロッ
ク出力部１６に供給されて、分周などの処理により、周
波数ｎ×ｆｈの動作クロックＤが生成される。この動作
クロックＤは位相検出部１４に供給され、ｎ分周されて
カメラヘッド部１からの水平同期信号ＨＳとの位相誤差
が検出される。この位相誤差がなくなるようにＶＣＯ１
５の発振周波数や位相が位相検出部１４の検出出力によ
って制御され、これにより、動作クロックＤは周波数が
正確に水平走査周波数ｆｈのｎ倍に等しくなって水平同
期信号ＨＳに位相が同期し、従って、撮像素子６からの
アナログ信号Ａの各画素信号にタイミングが一致するこ
とになる。この動作クロックＤが、サンプリングパルス
としてＡ／Ｄ変換部９に、また、タイミングパルスとし
て輝度信号生成部１０と色度信号生成部１１とに供給さ
れる。

【００１８】また、カメラ信号処理部３には、信号処理
装置４からそこで使用される水平同期信号ＨＳ’が供給
され、位相検出部１７でカメラヘッド部１からの水平同
期信号ＨＳとの位相誤差が検出される。ＶＣＯ１８は発
振周波数が広い範囲にわたって可変であり、その出力が
信号処理装置４で使用される水平同期信号ＨＳ’であ
る。このＶＣＯ１８は、上記の位相誤差がなくなるよう
に、位相検出部１７の検出出力によって発振周波数や位
相が制御される。従って、ＶＣＯ１８から得られる水平
同期信号ＨＳ’は、周波数がカメラヘッド部１の水平走
査周波数ｆｈに等しく、位相が水平同期信号ＨＳに同期
する。

【００１９】ここで、信号処理装置４を映像信号のメモ
リ装置とすると、このメモリ装置４はこの水平同期信号
ＨＳ’を整数倍に逓倍した動作クロックで動作し、ま
た、カメラヘッド部１から供給される垂直同期信号ＶＳ
によってリセットされる。

【００２０】このようにして、信号処理装置４はカメラ
ヘッド部１に同期して動作することができるようにな
る。

【００２１】ジッター防止部１２は、輝度信号生成回路
１０からの輝度信号Ｙと色差信号生成回路１１からの色
差信号Ｃとからなる映像信号を信号処理装置４で処理可
能な映像信号に変換するものであって、メモリなどから
なる補間回路１３を備えている。この動作を図３により
説明する。

【００２２】いま、輝度信号について説明すると、輝度
信号生成部１０から出力される輝度信号Ｙは、その画素
信号の周波数がｎ×ｆｈであるから、１水平ライン当り
の画素信号数はｎである。この場合、図３に示すよう
に、輝度信号Ｙの画素信号の重心（この場合、一般に
は、画素信号の期間の中心時点）にクロック出力部１６
からの動作クロックＤのタイミングが一致している。こ
れに対し、信号処理装置４の動作クロックＥの周波数を
水平走査周波数のｍ倍（但し、ｍは任意の正整数）とす
ると、信号処理装置４で取り扱う輝度信号Ｙ’では、１
水平ライン当りの画素数がｍとなる。

【００２３】ここで、ｍ＝ｎとすると、動作クロックＤ
と動作クロックＥとは周波数が等しいが、位相は必ずし
も一致しているとは限らない。このような場合、輝度信
号生成部１０からの輝度信号Ｙをそのまま信号処理装置
４に供給したのでは、この輝度信号Ｙが動作クロックＥ
のタイミングで処理されるから、動作クロックＥが輝度
信号Ｙの隣合う画素信号の境目にタイミングが一致して
いるような場合、動作クロックＥによる処理のタイミン
グがこれら隣合う画素信号のいずれになるのか不確定で
ある。このような場合、例えば画像の輪郭部では、各水
平ライン毎に処理タイミングが隣合う画素信号間で一定
せず、輪郭が、ある水平ラインでは１画素分右に移動し
たり、他の水平ラインでは１画素分左に移動したりす
る。しかも、このようなことがフィールド毎に異なるこ
とになり、このように処理された輝度信号による再生画
像では、輪郭が水平方向に揺らぐことになる。これがジ
ッターである。

【００２４】これを防止するためにジッター防止部１２
が設けられており、メモリなどからなるその補間回路１
３により、動作クロックＤを書込みクロックとして輝度
信号が書き込まれ、信号処理装置４の動作クロックＥを
読出しクロックとして読み出される。この読み出された
映像信号Ｙ’は、図３に示すように、夫々の画素信号の
重心（この場合、一般には、各画素信号の期間の中心の
時点）が動作クロックＥのタイミングに一致している。

【００２５】以上はｍ＝ｎの場合であったが、ｍ≠ｎの
場合には、１水平ライン当りｎ個の画素信号の輝度信号
Ｙを１水平ライン当りｍ個の画素信号の輝度信号Ｙ’に
変換する処理も補間回路１３で行なわれる。図３はｎ＞
ｍの場合を示しており、このような場合には、図示する
ように、所定の２つの画素信号の平均の画素信号を求め
て１水平ライン当りの画素信号の個数を低減したり、あ
るいは、各水平ラインにおいて、疎らに画素信号を間引
いたりする方法がある。いずれにしても、各水平ライン
でライン全体にわたって処理して画素信号数を少なくす
るようにし、画像の左右端部のみが除かれてしまうよう
な処理とならないようにすることが好ましい。

【００２６】逆に、ｎ＜ｍの場合には、同様にして、画
素信号を水平ライン全体にわたって疎らに付加されるよ
うに処理すればよい。

【００２７】以上のような画素信号数を増減する場合で
も、ジッター防止部１２から得られる輝度信号Ｙ’につ
いて、その各画素信号の重心が信号処理装置４の動作ク
ロックＥのタイミングに一致するようにする。以上のこ
とは、色差信号についても同様である。

【００２８】この実施例においては、パソコンやディス
プレイ装置，メモリ装置などの各種信号処理装置４に、
夫々カメラ信号処理部３を一体に設けてディジタル信号
処理装置２としておくことにより、１台のカメラヘッド
部１を夫々のディジタル信号処理装置２に共通に用いる
ことができるし、また、夫々のディジタル信号処理装置
２は、同期周波数が異なる、あるいは水平ライン当りの
画素信号数が異なる複数種のカメラヘッド部１に対して
共通に使用可能である。

【００２９】なお、このようにディジタル信号処理装置
２を複数種のカメラヘッド部１に使用することができる
ようにするに際しては、これらのカメラヘッド部１毎に
水平ライン当りの画素信号数が異なる場合、例えば水平
ライン当りに間引く画素信号数が異なるから、ディジタ
ル信号処理装置２に接続されるカメラヘッド部１の種類
毎に、ジッター防止部１２の処理を変えなければならな
い。このためには、例えばカメラヘッド部１の種類毎に
水平ライン当りの画素信号数を変換する処理回路を設
け、これを接続されるカメラヘッド部１毎に切り替えれ
ばよいし、また、どのような水平ライン当りの画素信号
数のカメラヘッド部１が接続されたかは、例えば、カメ
ラヘッド部１毎にその種類を示す情報を設けておき、こ
れをディジタル信号処理装置２が検出するようにした
り、あるいはまた、クロック出力部１６からの動作クロ
ックＤと信号処理装置４の動作クロックＥとの周波数を
比較したりして検知することができる。

【００３０】以上のようにして、この実施例では、カメ
ラヘッド部１とディジタル信号処理装置２中のカメラ信
号処理部３の動作クロックの周波数とは、信号処理装置
４の水平走査周波数ｆｈのｎ倍になり、信号処理装置４
の水平走査周波数ｆｈと同一の水平走査周波数の映像信
号をカメラ信号処理部３から出力することができる。

【００３１】また、カメラヘッド部１と信号処理装置４
は、水平，垂直同期がとれているので、同期が乱れるこ
となくカメラヘッド部１を信号処理装置４に接続するこ
とができる。

【００３２】さらに、カメラヘッド部１とディジタル信
号処理装置２とを画素信号の点順次のアナログ信号を伝
送する信号伝達部５で接続しており、多くのケーブル数
を必要とするディジタル伝送を行なっていないので、ま
た、ディジタル伝送を行なうカメラ信号処理部３と信号
処理装置４との間では、これらが同一筐体に収納されて
ケーブルによる伝送を行なう必要がないため、少ないケ
−ブル数で映像信号を信号処理装置４に供給することが
できる。

【００３３】さらに、カメラヘッド部１とディジタル信
号処理装置２は物理的に離れているため、撮影範囲に自
由度があり、システム全体を移動させることなく撮影角
度を換えたり、被写体を変更したりすることができ、撮
影が非常にしやすくなる。

【００３４】さらに、信号処理装置４と水平走査周波数
が同じで水平ライン当りの画素数の異なるカメラヘッド
１でも、ジッター防止部１２で水平ライン当りの画素数
を変えることができるから、信号処理装置４に映像信号
を不具合なく供給することができる。

【００３５】図４は本発明による撮像装置の他の実施例
を示すブロック図であって、１９は位相検出部、２０は
ＶＣＯ、２１は固定発振部であり、図１に対応する部分
には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００３６】図１に示した実施例は、カメラヘッド部１
の同期周波数に信号処理装置４の同期周波数を一致させ
るものであったが、図４に示すこの実施例は、これとは
逆に、信号処理装置４の同期周波数にカメラヘッド部１
の同期周波数を一致させるものである。

【００３７】図４において、信号処理装置４に固定発振
部２１が設けられており、この固定発振部２１によって
水平走査周波数ｆｈの水平同期信号ＨＳ’が発生され
る。この水平同期信号ＨＳ’が信号処理装置４の水平同
期信号である。このため、図１に示した位相検出部１７
やＶＣＯ１８は設けられていない。この水平同期信号Ｈ
Ｓ’は信号伝達部５を介してカメラヘッド部１に供給さ
れる。

【００３８】一方、カメラヘッド部１では、図１での固
定発振部８の代わりに、位相検出部１９とＶＣＯ２０と
が設けられており、信号伝達部５を介して供給された水
平同期信号ＨＳ’は位相検出部１９に供給される。駆動
パルス出力部７はＶＣＯ２０の出力から水平同期信号Ｈ
Ｓと垂直同期信号ＶＳとこの水平同期信号の周波数の整
数ｎ倍の周波数の動作クロックとを生成しており、位相
検出部１９では、この水平同期信号ＨＳと信号処理装置
４からの水平同期信号ＨＳ’との位相誤差が検出され
る。ＶＣＯ２０は発振周波数が広い範囲にわたって可変
であって、この位相誤差がなくなるように、位相検出部
１９の検出出力によって発振周波数や位相が制御され
る。

【００３９】このようにして、駆動パルス出力部７から
出力される水平同期信号ＨＳの周波数は信号処理装置４
の水平同期信号ＨＳ’の周波数ｆｈに等しくなり、ま
た、駆動パルス出力部７から出力される動作クロックの
周波数も、この水平走査周波数ｆｈのｎ倍となる。

【００４０】以上の動作以外の動作は図１に示した実施
例と同様である。

【００４１】このようにして、この実施例では、カメラ
ヘッド部１を信号処理装置４に同期して動作させること
ができる。従って、信号処理装置４に異なる種類のカメ
ラヘッド部１を接続しても、このカメラヘッド部１はこ
の信号処理装置４に同期して動作させることができる
し、また、カメラヘッド部１を異なる周波数で動作する
信号処理装置４に接続しても、このカメラヘッド部１は
その接続される信号処理装置４に同期して動作すること
になる。

【００４２】また、これ以外についても、図１に示した
実施例と同様の効果が得られる。

【００４３】図５は本発明による撮像装置のさらに他の
実施例を示すブロック図であって、２２は同期信号挿入
部、２３は水平垂直同期信号抽出部、２４は画素同期信
号抽出部、２５は比較部、２６は可変遅延回路であり、
図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明
を省略する。

【００４４】同図において、カメラヘッド部１におい
て、駆動パルス出力部７は、図１におけるカメラヘッド
部１と同様に、固定発振部８の出力から垂直同期信号Ｖ
Ｓと水平走査周波数ｆｈの水平同期信号ＨＳと周波数が
ｎ×ｆｈの動作クロックを生成するが、さらに、水平走
査周期で間欠的に画素同期信号ＰＳも生成する。この画
素同期信号ＰＳは周波数が動作クロックに等しいｎ×ｆ
ｈであって、かつこの動作クロックに位相同期してい
る。

【００４５】これら垂直同期信号ＶＳと水平同期信号Ｈ
Ｓと画素同期信号ＰＳは同期信号挿入部２２に供給さ
れ、そこで撮像素子６の出力信号に付加される。これら
同期信号が付加された同期信号挿入部２２の出力信号
Ａ’が、信号伝達部５を介してディジタル信号処理装置
２のカメラ信号処理部３に供給される。

【００４６】図６（ａ）はこの同期信号挿入部２２の出
力信号Ａ’の一具体例を示すものであって、図示するよ
うに、垂直同期信号ＶＳは１フィールド毎に、水平同期
信号ＨＳは１水平ライン毎に夫々挿入される。ここで
は、垂直同期信号ＶＳは水平同期信号ＨＳに比べて振
幅，時間幅が大きいものとしている。しかし、勿論、垂
直同期信号ＶＳの振幅，時間幅のいずれか一方のみを水
平同期信号ＨＳに比べて大きくするようにしてもよい。
要するに、これら垂直，水平同期信号が別々に信号Ａ’
から分離できるようにすればよい。

【００４７】また、画素同期信号ＰＳは、１水平ライン
毎に、垂直同期信号ＶＳや水平同期信号ＨＳの直後に挿
入され、その挿入位置はブランキング期間内である。そ
して、この画素同期信号ＰＳは、例えばカラーバースト
信号のように、複数のサイクル数の正弦波またはパルス
からなり、その周波数は信号Ａ’における画素信号の周
波数ｎ×ｆｈに等しく、位相も同期している。

【００４８】図６（ｂ）は同期信号挿入部２２の出力信
号Ａ’の他の具体例を示す波形図であって、かかる例
は、画素同期信号ＰＳを水平，垂直同期信号にも兼用す
るものである。即ち、画素同期信号ＰＳは１水平ライン
毎に挿入されるが、この挿入される画素同期信号ＰＳの
サイクル数を異ならせることにより、あるサイクル数の
ときには水平同期信号ＨＳでもあるようにし、他のサイ
クル数のときには垂直同期信号でもあるようにする。図
６（ｂ）の場合には、１フィールド毎に画素同期信号Ｐ
Ｓのサイクル数を多くして垂直同期信号ＶＳとしても使
用するようにし、１水平ライン毎に画素同期信号ＰＳの
サイクル数を小さくしてこれを水平同期信号ＨＳとして
も使用するようにしている。この場合、かかる画素信号
ＰＳを信号Ａ’から分離できるようにするために、画素
同期信号ＰＳを信号Ａ’のブランキングレベルを中心に
極性が交互に変化する正弦波信号とする。

【００４９】なお、画素同期信号ＰＳを水平，垂直同期
信号にも兼用する場合、図６（ｂ）のような場合に限ら
ず、例えば水平，垂直同期信号に応じて画素同期信号Ｐ
Ｓの振幅を異ならせるなどの他の方法を用いてもよいこ
とは言うまでもない。

【００５０】図５に戻って、カメラ信号処理部３におい
ては、信号伝達部５を介して供給された図６に示すよう
なカメラヘッド部１の出力信号Ａ’は水平垂直同期信号
抽出回路２３に供給され、垂直同期信号ＶＳと水平同期
信号ＨＳとが抽出される。そして、図１に示した実施例
と同様に、この垂直同期信号ＶＳは信号処理装置４をリ
セットするのに用いられ、また、水平同期信号ＨＳは、
位相検出部１７に供給されて信号処理装置４での周波数
ｆｈの水平同期信号ＨＳ’を形成するのに用いられる
し、位相検出部１４に供給されてクロック出力部１６か
ら周波数ｎ×ｆｈの動作クロックＤを生成するのに使用
される。

【００５１】なお、図６（ｂ）に示したように画素同期
信号ＰＳを挿入されている場合には、信号Ａ’のブラン
キングレベルよりも低いレベルでクリップすることによ
り、画素同期信号ＰＳを抽出することができ、これをエ
ンベロープ検波することによって垂直同期信号部分と水
平同期信号部分とで時間幅が異なるパルスが得られる。
この時間幅の違いを検出することにより、垂直同期信号
ＶＳと水平同期信号ＨＳとを得ることができる。勿論、
信号Ａ’に挿入されている画素同期信号ＰＳの振幅が垂
直同期信号部分と水平同期信号部分とで異なる場合に
は、同様にして、エンベロープ検波して得られるパルス
の振幅の違いを検出することにより、垂直同期信号ＶＳ
と水平同期信号ＨＳとを得ることができる。

【００５２】信号伝達部５を介して供給された信号Ａ’
は、また、画素同期信号抽出部２４に供給され、画素同
期信号ＰＳが抽出される。ここで、図６（ｂ）に示した
ように画素同期信号ＰＳが信号Ａ’に挿入されていると
きには、上記のようにクリップすることにより、画素同
期信号ＰＳを抽出することができる。また、図６（ａ）
に示したように画素同期信号ＰＳが信号Ａ’に挿入され
ているときには、水平垂直同期信号抽出回路２３で抽出
された垂直同期信号ＶＳと水平同期信号ＨＳからゲート
信号を形成し、これでもって信号Ａ’から画素同期信号
ＰＳを抽出するようにすればよい。

【００５３】画素同期信号抽出部２４で抽出された画素
同期信号ＰＳは比較部２５に供給され、クロック出力部
１６からの動作クロックＤとの位相誤差が検出される。
また、この動作クロックＤは可変遅延回路２６で遅延さ
れるが、この可変遅延回路２６は、この検出された位相
誤差がなくなるように、比較部２５の検出出力に応じて
遅延量が制御される。これにより、可変遅延回路２６か
らは、周波数がｎ×ｆｈで、かつ画素同期信号抽出部２
４で抽出された画素同期信号ＰＳにタイミングが一致し
た、従って、信号Ａ’における順次の画素信号の重心に
タイミングが一致した動作クロックＤ’が得られる。

【００５４】この動作クロックＤ’が、サンプリングパ
ルスとしてＡ／Ｄ変換部９に、タイミングパルスとして
輝度信号生成部１０と色差信号生成部１１に、書込みク
ロックとしてジッター防止部１２に夫々供給され、信号
Ａ’に対して図１に示した実施例と同様の処理が行なわ
れる。

【００５５】以上のように、この実施例では、同期信号
が撮像素子６の出力信号に付加されてディジタル信号処
理装置２に伝送されるから、図１に示した実施例に比
べ、信号伝達部５の配線数、即ち、ケーブル数をさらに
低減することができて、カメラヘッド部１と信号処理装
置４との同期もとることができる。

【００５６】また、カメラ信号処理部３においては、信
号Ａ’に付加されている画素同期信号ＰＳにタイミング
が一致した動作クロックＤ’を得、これを用いて動作す
るものであるから、この動作クロックＤ’は伝送されて
きた信号Ａ’での画素信号の重心にタイミングが精度良
く一致することになり、信号伝達部５の遅延による影響
を受けることなく、正確な処理を行なうことができる。

【００５７】図７は本発明による撮像装置のさらに他の
実施例を示すブロック図であって、２７はＣＤＳ／ＡＧ
Ｃ回路、２８はＡＧＣ検波回路であり、図１に対応する
部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００５８】同図において、この実施例は、図１に示し
た実施例にＣＤＳ／ＡＧＣ回路２７とＡＧＣ検波回路２
８を付加したものである。

【００５９】即ち、撮像素子６の出力信号はＣＤＳ／Ａ
ＧＣ回路１０２に供給され、撮像素子６での読出し画素
の切替え時に発生するノイズが除去されるとともに、Ａ
ＧＣ検波回路１２０からのＡＧＣ制御信号によって一定
レベルの信号とされる。このＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０２
の出力信号が、カメラヘッド部１の出力信号Ａとしてデ
ィジタル信号処理装置２に供給される。また、このＣＤ
Ｓ／ＡＧＣ回路１０２の出力信号はＡＧＣ検波回路１２
０にも供給され、この信号Ａのレベル変動に応じたＡＧ
Ｃ制御信号が生成される。このＡＧＣ制御信号に応じて
ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０２のゲインが制御され、撮像素
子６の出力信号のレベル変動が除かれる。

【００６０】このようにして、この実施例では、図１に
示した実施例と同様の効果が得られるとともに、さら
に、ノイズが除去されたレベル変動のない安定した映像
信号が得られるという効果も奏することになる。

【００６１】なお、図１に示した実施例以外の実施例で
も、この実施例のようにＣＤＳ／ＡＧＣ機能を追加する
ことができることはいうまでもない。

【００６２】図８は本発明による撮像装置のさらに他の
実施例を示すブロック図であって、２９はカメラ信号処
理装置、３０はＶＣＯ、３１は周波数設定部、３２は入
力端子であり、前出図面に対応する部分には同一符号を
付けて重複する説明を省略する。

【００６３】同図において、先の実施例でのカメラヘッ
ド部１とカメラ信号処理部３とが一体となってカメラ信
号処理装置２９とし、これに信号処理装置４を接続する
ようにしている。カメラ信号処理装置２９は１つの筐体
に収納され、これにケーブルなどの信号伝達部によって
信号処理装置４が接続，取外し可能としている。

【００６４】ここで、カメラ信号処理装置２９は、先の
実施例とは異なり、同期信号を用いず、駆動パルス出力
部７が動作クロックのみを発生するようにして、この動
作クロックでのみ動作する。そして、この動作クロック
を信号処理装置４から制御することにより、カメラ信号
処理装置２９と信号処理装置４とが同期するようにして
いる。

【００６５】以下、この実施例の動作を説明する。

【００６６】カメラ信号処理装置２９において、接続さ
れた信号処理装置４から垂直同期信号ＶＳ’がリセット
パルスとして供給される。駆動パルス出力部７は、この
垂直同期信号ＶＳ’によってリセットされ、ＶＣＯ３０
の出力を分周して動作クロックＦを生成する。この動作
クロックＦは周波数設定部３１に供給される。この周波
数設定部３１では、信号処理装置４から水平同期信号Ｈ
Ｓ’も供給されるとともに、入力端子３２から正整数値
ｎが設定され、これによって動作クロックＦがｎ分周さ
れて水平同期信号ＨＳ’との位相誤差が検出される。そ
して、この周波数設定部３１は、この位相誤差がなくな
るように、ＶＣＯ３０の発振周波数，位相を制御する。
これにより、駆動パルス出力部７から出力される動作ク
ロックＦの周波数が信号処理装置４の水平同期信号Ｈ
Ｓ’の周波数のｎ倍、即ち、ｎ×ｆｈとなる。

【００６７】撮像素子６はこの動作クロックＦで動作
し、周波数ｎ×ｆｈで画素信号が点順次に配列されたア
ナログ信号を出力する。動作クロックのタイミングはこ
の画素信号夫々の重心と一致している。このアナログ信
号は、図７に示した実施例と同様に、ＣＤＳ／ＡＧＣ回
路２７で処理された後、Ａ／Ｄ変換部９に供給され、駆
動パルス発生部７からの動作クロックＦをサンプリング
パルスとしてディジタル信号に変換される。このディジ
タル信号は輝度信号生成部１０と色度信号生成部１１と
に供給され、動作クロックＦをタイミングパルスとして
処理されてディジタル輝度信号とディジタル色度信号と
が生成される。これらディジタル輝度信号とディジタル
色度信号とは、動作クロックＦを書込みクロックとし、
信号処理装置４の動作クロックＥを読出しクロックとし
て、ジッター防止部１２で先の実施例と同様に処理さ
れ、水平走査周波数ｆｈの信号処理装置４で取扱い可能
な映像信号に変換されてこの信号処理装置４に供給され
る。

【００６８】このようにして、この実施例においても、
カメラ信号処理装置２９を信号処理装置４に同期して動
作させることができる。

【００６９】ここで、入力端子３２から指定されるｎの
値は任意の正整数でよく、従って、カメラ信号処理装置
２９の動作クロックＦの周波数は任意に設定できるし、
また、この周波数の微調節もできる。このため、信号処
理装置４の水平走査周波数ｆｈがどのような周波数でも
よく、従って、信号処理装置４としても特に制限が加わ
るようなものではない。言い換えると、水平走査周波数
がどのような信号処理装置４をカメラ信号処理装置２９
に接続しても、カメラ信号処理装置２９はその接続され
た信号処理装置４が処理できる映像信号を生成すること
ができる。

【００７０】また、信号処理装置４の処理結果のアスペ
クト比が正しくなるように、整数ｎを入力男子３２から
指定することにより、カメラ信号処理装置１０９はアス
ペクト比が正しい映像信号を出力することができる。

【００７１】なお、かかる整数ｎは、入力端子３２にパ
ソコンなどを接続することにより、このパソコンなどで
もって指定することができる。特に、信号処理装置４が
パソコンである場合には、この信号処理装置４から整数
ｎを指定することができる。

【００７２】図９は本発明による撮像装置のさらに他の
実施例を示すブロック図であって、３３は算出部であ
り、図８に対応する部分には同一符号を付けて重複する
説明を省略する。

【００７３】この実施例は、図９に示すように、図８に
示した実施例において、入力端子３２から整数ｎを指定
する代わりに、算出部３３を設け、駆動パルス出力部７
から出力される動作クロックＦと信号処理装置４の水平
同期信号ＨＳ’とから整数ｎを算出し、この算出された
整数ｎを周波数設定部３１に設定するものである。

【００７４】算出部３３としては、例えばカウンタなど
によって構成され、信号処理装置４の水平同期信号Ｈ
Ｓ’毎に初期化されながら、動作クロックＦをカウント
し、カウントがなされて次に初期化される直前のカウン
ト値を上記整数ｎとする。勿論、このカウンタの初期化
やカウント値（即ち、整数ｎ）の読取りのためのタイミ
ングパルスは、信号処理装置４の水平同期信号ＨＳ’か
ら形成される。

【００７５】そこで、いま、ｋを任意の正数として、駆
動パルス出力部７から出力される動作クロックＦの周波
数をｋ×ｆｈとすると、算出部３３で算出される整数ｎ
は正数ｋの整数部分である。これを〔ｋ〕と表わすとす
ると、〔ｋ〕≦ｋである。但し、等号はｋが整数の場合
である。この算出された整数〔ｋ〕を周波数設定部３１
に設定すると、動作クロックＦを〔ｋ〕分周して得られ
る信号Ｆ／〔ｋ〕の周波数ｆは、正数ｋが整数でないと
き、ｆ＝α×ｆｈ但し、１＜α＜２となる。つまり、ｆｈ＜ｆ＜２ｆｈとなる。例えば、ｋ
＝１００．５とすると（なお、このときの動作クロック
Ｆの周波数１００．５×ｆｈは、撮像素子６側からみる
と、その水平走査周波数の整数倍となっているのであ
る。言い替えると、撮像素子６側の水平走査周波数と信
号処理装置４側の水平走査周波数とが等しくない場合も
あり、ここでは、初期状態として、このような場合を想
定しているのである。）、整数〔ｋ〕は１００であり、
これで動作クロックＦを分周して得られる信号の周波数
ｆは、１．００５×ｆｈとなる（この場合、上記のαは
１．００５である）。

【００７６】周波数設定部３１は、また、動作クロック
Ｆを〔ｋ〕分周した周波数α×ｆｈの信号と水平同期信
号ＨＳ’との位相誤差を検出し、この位相誤差がなくな
るようにＶＣＯ３０を制御する。これにより、上記αの
小数点以下の部分（上記の例では、０．０５）が吸収さ
れ、動作クロックＦの周波数が水平同期信号ＨＳ’の周
波数ｆｈの整数倍となる。

【００７７】このようにして、この実施例では、カメラ
信号処理装置２９の動作クロックＦの周波数がどのよう
なものであっても、接続される信号処理装置４の水平走
査周波数ｆｈの整数倍となる。このため、図８に示した
実施例のように整数ｎを設定することなく、カメラ信号
処理装置２９からは、水平走査周波数が信号処理装置４
の水平走査周波数ｆｈに等しく、信号処理装置４が処理
可能な映像信号が得られることになる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
信号処理装置の水平走査周波数の整数倍の周波数でカメ
ラヘッド部やカメラ信号処理装置を動作させることがで
きるし、カメラヘッド部とディジタル信号処理装置を離
した構成とし、その間の伝送信号をアナログ信号とする
ことにより、さらには、カメラヘッド部の出力信号に各
同期信号を挿入することにより、これら間の配線数を少
なくできる。

【００７９】また、補間回路を設けて該信号処理装置の
サンプリングパルスで制御するので、ジッターをある範
囲内に納めることができる。

【００８０】さらに、信号処理装置に最適なアスペクト
比の映像信号を出力できるし、カメラの撮影アングルも
自由に選べる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撮像装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１における撮像素子の画素配列とそれから得
られる信号の一具体例を模式的に示した図である。

【図３】図１におけるジッター防止回路の動作を説明す
るための図である。

【図４】本発明による撮像装置の他の実施例を示すブロ
ック図である。

【図５】本発明による撮像装置のさらに他の実施例を示
すブロック図である。

【図６】図５におけるカメラヘッド部の出力信号の具体
例を示す波形図である。

【図７】本発明による撮像装置のさらに他の実施例を示
すブロック図である。

【図８】本発明による撮像装置のさらに他の実施例を示
すブロック図である。

【図９】本発明による撮像装置のさらに他の実施例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１カメラヘッド部２ディジタル信号処理装置３カメラ信号処理部４信号処理装置５信号伝達部６撮像素子７駆動パルス出力部８固定発振部９Ａ／Ｄ変換部１０輝度信号生成部１１色差信号生成部１２ジッタ防止部１３補間回路１４位相検出部１５ＶＣＯ１６クロック出力部１７位相検出部１８ＶＣＯ１９位相検出部２０ＶＣＯ２１固定発振部２２同期信号挿入部２３水平垂直同期信号抽出回路２４画素同期信号抽出部２５比較部２６可変遅延回路２７ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８ＡＧＣ検波回路２９カメラ信号処理装置３０ＶＣＯ３１周波数設定部３２入力端子３３算出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像素子と少なくとも該撮像素子を駆動
するタイミング発生手段が第１の筐体に収納された第１
の筐体部と、該撮像素子の出力信号を処理して映像信号を生成するカ
メラ信号処理回路と該映像信号に処理や加工を施す信号
処理装置とが該第１の筐体とは物理的に離れた第２の筐
体に収納された第２の筐体部とが伝送線路で接続されて
なり、該伝送線路を介して該第１の筐体部から該第２の筐体部
に送られる該撮像素子の出力信号を画素信号が点順次に
配列されてなる信号とすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１において、前記信号処理装置の水平走査周波数の整数倍の周波数で
前記第１の筐体部を動作させる手段を設けたことを特徴
とする撮像装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記撮像素子の出力信号に少なくとも同期信号を付加す
る手段を前記第１の筐体部に設け、該同期信号の位相に前記信号処理装置の同期信号の位相
を一致させる手段を前記第２の筐体部に設けたことを特
徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記撮像素子の出力信号にその順次の画素信号のタイミ
ングを示す画素同期信号を付加する手段を前記第１の筐
体部に設け、該画素同期信号から前記カメラ信号処理回路の処理タイ
ミングを決める手段を前記第２の筐体部に設けたことを
特徴とする撮像装置。
【請求項５】撮像素子と、該撮像素子を駆動するため
のタイミングパルスを発生する第１の手段と、該撮像素
子から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換
する第２の手段と、該ディジタル信号からディジタル映
像信号を生成する第３の手段と、該ディジタル映像信号
の出力手段とが同一の筐体に収納されてなり、伝送線路
を介して該出力手段に該映像信号に処理や加工を施す信
号処理装置を接続可能とした撮像装置において、該伝送線路を介して該出力手段に接続された該信号処理
装置の水平走査周波数の整数倍の任意の周波数に該撮像
素子の動作クロックを設定する手段を設けたことを特徴
とする撮像装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１つにおいて、画像のアスペクト比が最も正しくなるように、前記整数
倍の周波数を選択したことを特徴とする撮像装置。