JPH11284896A - 撮像装置および画像記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置規模、消費電力およびコストの増大を防
ぎ、ＮＴＳＣ方式およびＰＡＬ方式の両方式に対応する
ことができる撮像装置および画像記録再生装置が要望さ
れている。 【解決手段】タイミング発生部１８は１つの水晶振動子
１９よりＮＴＳＣ方式およびＰＡＬ方式の両方の水平ラ
イン周波数の信号を生成する。これにより、ＣＣＤ１１
はＰＡＬ方式が選択された場合には、５ラインごとに１
ラインの休止ラインを挟みながら各ラインデータを出力
する。５：６変換部１４は、前後のラインデータを所定
の割合で順次合成していくことにより、この５ライン分
のデータより６ライン分のデータを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定撮像素子を用
いて動画または静止画を撮像する撮像装置、およびその
撮像した画像を記録、再生する画像記録再生装置に関
し、特に、ＮＴＳＣ方式およびＰＡＬ方式の両方式のコ
ンポジットビデオ信号を処理することのできる撮像素子
および画像記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、固体撮像素子を使った動画ある
いは静止画の画像記録再生装置の構成を図７に示す。図
７に示す画像記録再生装置８０において、ＣＣＤ８１は
固体撮像素子であり、これに結像した映像は光電変換さ
れ電気信号となって出力される。信号変換部８２は、Ｃ
ＣＤ８１の出力信号を、サンプリングホールド（Ｓ／
Ｈ）し、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換してデジタ
ルデータに変換する。以降、エンコーダ８４で出力用の
コンポジットビデオ信号が生成されるまでの処理はデジ
タル信号処理となる。

【０００３】デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）８
３では、デジタル信号とされたＣＣＤ信号を処理して、
記録再生部８５において必要とされるＹ、Ｃｒ、Ｃｂあ
るいはＲ、Ｇ、Ｂなどの信号として出力する。記録再生
部８５は、磁気記録テープやＣＤ−Ｒあるいはフラッシ
ュメモリを内蔵したカードなど、画像情報をデジタルあ
るいはアナログで記録する媒体に対して入力された信号
を記録する。また、要求に応じて、それらの記録媒体に
記録されている信号を再生してエンコーダ８４に出力す
る。

【０００４】エンコーダ（ＥＮＣ）８４は、ＤＳＰ８３
および記録再生部８５より入力されるＹ、Ｃｒ、Ｃｂな
どの映像信号を、出力端子８９より出力するための演算
回路である。出力端子８９は、エンコーダ８４で生成さ
れたコンポジット映像信号の出力端子であり、この端子
にＮＴＳＣ方式モニタなどを接続すれば記録した映像を
見ることができる。

【０００５】タイミング発生部（ＴＧ）８６は、水晶振
動子８７において発振される信号に基づいて、画像記録
再生装置８０の各部に対する制御信号であるＭＣＫパル
ス（ＭＣＫ信号と言う場合もある。）を生成する。ＣＣ
Ｄ８１は、ＴＧ８６の出力したパスルにより駆動され、
これに同期して信号を出力する。また、信号変換部８
２、ＤＳＰ８３、エンコーダ８４および記録再生部８５
は、いずれもこのＭＣＫパルスに同期して所望の信号処
理を行う。

【０００６】このＭＣＫパルスの周波数をいくらにする
かはＣＣＤ８１の水平画素数や、垂直ライン数によって
違うが、一例を図８に示す。図８に示す例では映像信号
の有効範囲に６４０クロックを割り当て、水平ブランキ
ングの期間を含めて１水平ライン全体を７８０クロック
としている。ＮＴＳＣ方式に準拠すれば１Ｈの時間が６
３. ５５５５５μｓｅｃで、これが７８０クロックなの
でＭＣＫパルスの周波数は１２. ２７２７ＭＨｚとな
る。したがって、水晶振動子８７は、１２. ２７２７の
２倍の２４. ５４５４ＭＨｚの発信周波数のものが使わ
れ、これをＴＧ８６において１／２に分周して、１２.
２７２７ＭＨｚのＭＣＫ信号が生成され、ＴＧ８６より
出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
画像記録再生装置において、ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式
の両方式に対応することができるのものは、これまでな
かった。ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式では、水平ライン数
が違うこと、水平ライン周波数が違うことなどから、そ
れぞれ違う水晶振動子を使ってシステムを実現していた
ためである。そのため、ＮＴＳＣ方式として構成された
図７に示した画像記録再生装置８０をＰＡＬ方式に転用
しようとしても、適切に転用することができない。

【０００８】これについて、図７に示した画像記録再生
装置８０をＰＡＬ方式に転用しようとした場合に生じる
問題を例示して具体的に説明する。まず第１に、画像記
録再生装置８０のＣＣＤ８１は出力するライン数が少な
いという問題がある。一般的にＮＴＳＣ方式用に作られ
たＣＣＤイメージャ、もしくはＮＴＳＣ方式に準拠した
ＣＣＤイメージャは、出力有効ライン数が２４０本であ
る。しかしＰＡＬ方式のインターレース画面で必要な有
効ライン数は約２９０本であるため５０本ほど足りな
い。なお、前述したＮＴＳＣ方式に準拠したＣＣＤイメ
ージャとは、たとえば、ＶＧＡ用イメージャをモニタリ
ング駆動し、１／２にライン数を間引いた場合などであ
る。

【０００９】第２に、水平同期周波数が違うという問題
がある。１水平期間（１Ｈ期間）をＰＡＬ方式の６４μ
ｓｅｃにすると、水晶振動子８７の発信周波数を２４.
３７５ＭＨｚにし、図９に示すように、ＭＣＫ信号の周
波数を１２. １８７５ＭＨｚにする必要がある。このこ
とは、すなわち水晶振動子８７をそのまま、ＰＡＬ方式
に使用することはできないことを意味する。

【００１０】これらの問題点を解決し、ＮＴＳＣ方式と
ＰＡＬ方式の両方式に適用可能な画像記録再生装置を構
成しようとすると、たとえば図１０に示すような、エン
コーダ９７の前段にビデオＲＡＭ（ＶＲＡＭ）を挿入
し、１フレームごとのビデオ信号を所望の形態で読み出
せるようにした画像記録再生装置９０が考えられる。こ
の画像記録再生装置９０においては、ＣＣＤ９１で光電
変換によって画像が電気信号に変換され、信号変換部９
２によってデジタルデータに変換され、ＤＳＰ９３によ
って、Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂといった画像データに生成され、
このデータが記録再生部９８に記録される。

【００１１】この生成された画像データ、または、記録
再生部９８から再生された画像データは、ＶＲＡＭライ
ト部９４によりＶＲＡＭ９５に記憶される。これによ
り、ＶＲＡＭ９５には、１画面分の画像データが順次記
憶され、この画像データを、ＶＲＡＭリード部９６がＮ
ＴＳＣ方式あるいはＰＡＬ方式に準拠するように、順々
に読み出していく。そして、ＶＲＡＭリード部９６が出
力したデータはエンコーダ９７でアナログ信号であるＮ
ＴＳＣ方式信号あるいはＰＡＬ方式信号となって出力端
子９９より出力される。

【００１２】この画像記録再生装置９０においても、Ｃ
ＣＤ３１〜記録再生部９８の全ての構成部はタイミング
発生部（ＴＧ）１００が出力するＭＣＫ信号によって動
作する。ＴＧ１００には、ＮＴＳＣ方式用の発振周波数
２４. ５４５４ＭＨｚの水晶振動子１０１と、ＰＡＬ方
式用の発振周波数２４. ３７５０ＭＨｚの水晶振動子１
０２とが接続されており、使用する方式によりこれら２
つの水晶振動子のいずれかの発振信号が選択され、ＴＧ
１００内で１／２に分周されて、ＭＣＫ信号が生成され
る。

【００１３】しかしながら、このような画像記録再生装
置９０においては、次のような問題がある。この方式に
おいては、内部のメモリに画像データを一旦記録して信
号方式を調整しているため、ＶＲＡＭ９５あるいはＤＲ
ＡＭのような画像記録用のメモリ、および、そのメモリ
へ画像データをリード／ライトするたとえばＶＲＡＭラ
イト部９４やＶＲＡＭリード部９６のような制御部が必
要になる。さらに、ＮＴＳＣ方式用の水晶振動子１０１
とＰＡＬ方式用の水晶振動子１０２という、２つの水晶
振動子を持たなければならない。

【００１４】一般的に、ＶＲＡＭや水晶振動子は高価
で、周辺回路のＶＲＡＭライト部やＶＲＡＭリード部を
構成する制御部は消費電力が大きい。したがって、画像
記録再生装置９０は、小型化、低消費電力、低コストと
いった課題全てに反することになる すなわち、図１０
のような構成により、ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式の両用
にシステムを組むことも可能であるが、水晶振動子をＮ
ＴＳＣ方式用ＰＡＬ方式用に２つ搭載しこれを切り替え
ることが必要で、かつＶＲＡＭのような画像フレーム記
録用のメモリを搭載したシステムとなり、実装面積、コ
スト、消費電力からみて効率的でない。

【００１５】したがって、本発明の目的は、装置規模、
消費電力およびコストの増大を防ぎ、ＮＴＳＣ方式およ
びＰＡＬ方式の両方式に対応することができる撮像装置
を提供することにある。また、本発明の他の目的は、装
置規模、消費電力およびコストの増大を防ぎ、ＮＴＳＣ
方式およびＰＡＬ方式の両方式に対応することができる
画像データの画像記録再生装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】したがって、本発明の撮
像装置は、水平ライン周波数と水平ライン数が各々所定
の値に規定されている複数の方式の映像信号に対して、
撮像した画像データを前記複数の方式の中の所望の方式
により出力する撮像装置であって、前記複数の方式の中
で最も少ない水平ライン数以下の所定の水平ライン数で
所望の撮像対象を撮影する撮像手段であって、前記所望
の方式の水平ライン周波数に基づいて前記撮影を行い、
得られた前記所定の数の水平ラインごとの映像信号を、
前記所望の方式の水平ライン数と前記所定の水平ライン
数との差に相当する数の１垂直期間に均等に配置された
有効な映像信号が出力されない水平ライン期間を挟みな
がら、前記所望の方式の水平ライン周波数に基づいて順
次出力する撮像手段と、前記入力される所定の数の水平
ラインごとの映像信号に基づいて、前記所望の方式の水
平ライン数の水平ラインごとの映像信号を生成する信号
補間手段とを有する。

【００１７】また、本発明の画像記録再生装置は、水平
ライン周波数と水平ライン数が各々所定の値に規定され
ている複数の方式の映像信号に対して、撮像した画像デ
ータを記録し、前記複数の方式の中の所望の方式により
出力する記録再生装置であって、前記複数の方式の中で
最も少ない水平ライン数以下の所定の水平ライン数で所
望の撮像対象を撮影する撮像手段であって、前記所望の
方式の水平ライン周波数に基づいて前記撮影を行い、得
られた前記所定の数の水平ラインごとの映像信号を、前
記所望の方式の水平ライン数と前記所定の水平ライン数
との差に相当する数の１垂直期間に均等に配置された有
効な映像信号が出力されない水平ライン期間を挟みなが
ら、前記所望の方式の水平ライン周波数に基づいて順次
出力する撮像手段と、前記出力された水平ラインごとの
映像信号を順次記録し、要求に応じて再生する記録再生
手段と、前記再生された所定の数の水平ラインごとの映
像信号に基づいて、前記所望の方式の水平ライン数の水
平ラインごとの映像信号を生成する信号補間手段とを有
する。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１〜図
６を参照して説明する。本実施の形態においては、ＮＴ
ＳＣ方式およびＰＡＬ方式のいずれかの、選択した任意
の方式により、画像をＣＣＤにより取り込み記録すると
ともに、その取り込んだ画像および記録した画像を再生
可能に出力することのできる画像記録再生装置を例示し
て本発明を説明する。図１は、その画像記録再生装置１
０の構成を示すブロック図である。画像記録再生装置１
０は、ＣＣＤ１１、信号変換部１２、ＤＳＰ１３、５：
６変換部１４、エンコーダ１５、記録再生部１６、出力
端子１７および水晶振動子１９を有するタイミング発生
部（ＴＧ）１８を有する。

【００１９】まず、各部の構成について説明する。ＣＣ
Ｄ１１は固体撮像素子であり、結像した映像を光電変換
して電気信号として出力する。ＣＣＤ１１は、タイミン
グ発生部１８の出力したＭＣＫパルス（ＭＣＫ信号とい
う場合もある。）により駆動され、これに同期して信号
を出力する。ＣＣＤ１１は、画像記録再生装置１０に要
求されている信号の方式がＮＴＳＣ方式の場合には、タ
イミング発生部１８より入力されるＭＣＫパルスに従っ
て、１水平ラインごとに通常に光電変換を行い、生成し
た信号を順次出力する。また、要求されている信号の方
式がＰＡＬ方式の場合には、タイミング発生部１８より
入力されるＭＣＫパルスに従って、５水平ラインについ
て連続的に画素データを生成した後、１水平ライン期
間、動作を休止するという動作で、順次信号を生成す
る。

【００２０】信号変換部１２は、ＣＣＤ１１の出力信号
を、サンプリングホールド（Ｓ／Ｈ）し、アナログ／デ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換してデジタルデータに変換する。

【００２１】デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１
３では、デジタル信号とされたＣＣＤ信号に所定の処理
を行い、記録再生部１６において記録媒体に記録可能な
輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ，ＣｂあるいはＲＧＢ信号
Ｒ，Ｇ，Ｂなどの信号を生成して記録再生部１６および
５：６変換部１４に出力する。

【００２２】記録再生部１６は、磁気記録テープやＣＤ
−Ｒあるいはフラッシュメモリを内蔵したカードなど、
画像情報をデジタルあるいはアナログで記録する媒体に
対して入力された信号を記録する。また、要求に応じ
て、それらの記録媒体に記録されている信号を再生して
５：６変換部１４に出力する。

【００２３】５：６変換部１４は、ＣＣＤ１１と連動し
て動作し、要求されている信号がＰＡＬ方式であった場
合に、入力される画像信号をＰＡＬ方式に変換して出力
する。５：６変換部１４は、要求されているのがＮＴＳ
Ｃ方式の信号である場合には、入力された信号をそのま
まエンコーダ１５に出力する。要求されているのがＰＡ
Ｌ方式の信号である場合には、入力された画像信号の５
ライン分の信号を６ライン分に変換してエンコーダ１５
に出力する。なお、これらの動作の切り換えは、図示せ
ぬ画像記録再生装置１０の制御部から入力される、要求
されている方式を示す制御信号に基づいて行われる。こ
の５：６変換部１４の構成および動作については、後で
より詳細に説明する。

【００２４】エンコーダ（ＥＮＣ）１５は、５：６変換
部１４より入力されるＹ、Ｃｒ、Ｃｂなどの映像信号
を、アナログ信号であるコンポジットＮＴＳＣ方式信
号、あるいはＰＡＬ方式信号に変換して、出力端子１７
に出力する。

【００２５】出力端子１７は、エンコーダ１５で生成さ
れたコンポジット映像信号の出力端子であり、この端子
にＮＴＳＣ方式モニタ、あるいは、ＰＡＬ方式モニタな
どを接続することにより、撮像した、あるいは記録した
映像を見ることができる。

【００２６】タイミング発生部１８は、１つの水晶振動
子１９を有し、この水晶振動子１９にて発振される信号
に基づいて、内蔵するＰＬＬ回路により、画像記録再生
装置１０の各部に対する制御信号であるＭＣＫパルスを
生成する。ＣＣＤ１１、信号変換部１２、ＤＳＰ１３、
５：６変換部１４、エンコーダ１５および記録再生部１
６は、いずれもこのＭＣＫパルスに同期して所望の信号
処理を行う。タイミング発生部１８は、要求されている
方式がＮＴＳＣ方式の時は１２. ２７２７ＭＨｚ、要求
されている方式ＰＡＬ方式の時は１２. １８７５ＭＨｚ
のＭＣＫパルスを生成する。この生成するＭＣＫパルス
の周波数の切り換えは、図示せぬ画像記録再生装置１０
の制御部から入力される、要求されている方式を示す制
御信号に基づいて行われる。なお、これらの各周波数の
ＭＣＫパルスの生成方法およびタイミング発生部１８の
詳細な構成および動作は、後で詳細に説明する。

【００２７】次に、５：６変換部１４の構成および動作
について、図２および図３を参照して詳細に説明する。
なお、本実施の形態においては、処理対象の映像信号は
４：２：２フォーマットであるとする。

【００２８】まず、５：６変換部１４の回路構成を図２
を参照して説明する。５：６変換部１４は、図示のごと
く、輝度信号Ｙに対する処理系と、色差信号Ｃｒ，Ｃｂ
に対する処理系とを各々独立に有する。輝度信号Ｙに対
する処理系は、入力端子２１、ディレイライン２２、係
数乗算器２３，２４、加算器２５および出力端子２６を
有する。また、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対する処理系は、
入力端子３１、ディレイライン３２、係数乗算器３３，
３４、加算器３５および出力端子３６を有する。これ
ら、輝度信号Ｙに対する処理系および色差信号Ｃｒ，Ｃ
ｂに対する処理系は、各信号に対して全く同じ動作を行
うので、以下、輝度信号Ｙに対する処理系を例示してそ
の説明を行う。

【００２９】端子２１は、輝度信号Ｙが入力される入力
端子である。この入力端子２１を介しては、ＣＣＤ１１
により前述したように生成され、信号変換部１２および
ＤＳＰ１３で変換された信号が順次入力される。すなわ
ち、要求されている方式がＮＴＳＣ方式の場合には、１
水平ラインごとの画素データが順次入力される。また、
要求されている方式がＰＡＬ方式の場合には、５水平ラ
インのデータが順次入力されては１水平ライン期間だけ
入力が停止するというタイミングで、画像データが入力
される。

【００３０】ディレイライン（ＤＬ）２２は、信号を１
水平期間（１Ｈ期間）遅延させるディレーラインであ
る。本実施の形態においては、１水平期間のＭＣＫ信号
のクロック数は７８０なので、ディレイライン２２は７
８０段のＦＩＦＯである。なお、このディレイライン２
２の遅延段数は、システム周波数により切り替えられる
ようにしておく。

【００３１】係数乗算器２３，２４は、入力された信号
に予め設定された０．０〜１．０内の所定の係数ｋ１，
ｋ２を掛けて出力する掛算回路である。要求されている
信号の方式がＮＴＳＣ方式の場合には、この係数ｋ１と
して１、係数ｋ２として０を設定する。その結果、入力
された輝度信号Ｙは、そのまま出力端子２６に出力され
る。一方で、要求されている信号の方式がＰＡＬ方式の
場合には、係数ｋ１，ｋ２としては、各々実質的に０．
０〜１．０の範囲内で、また、相互に補完してその合計
が１．０になるような値が、１水平ラインごとに順次設
定される。この設定される係数ｋ１，ｋ２により、入力
端子２１より入力されている画素データと、ディレイラ
イン２２に記録されている１ライン前の画素データの混
合割合が決定されて、５ライン分のデータより６ライン
分のデータが生成される。

【００３２】加算器２５は、係数乗算器２３の出力と係
数乗算器２４の出力とを加算する加算回路である。そし
て、この加算器２５で加算された信号が、変換された輝
度信号Ｙとして出力端子２６より出力される。

【００３３】前述したように、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対
する入力端子３１〜出力端子３６までの処理系も、入力
端子２１〜出力端子２６と全く同じ動作をする。なお、
処理対象の映像信号が４：４：４フォーマットのＹ、Ｃ
ｒ、Ｃｂ信号の場合、および、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の場合に
は、このような独立した処理系をもう１つ、すなわち３
つ設け、各処理系で各信号に対して同じ処理を行えばよ
い。

【００３４】次に、５：６変換部１４の動作について図
３を参照して説明する。要求されている信号の形式がＮ
ＴＳＣ方式の場合には、前述したように係数乗算器２
３，２４には各々１，０がセットされ、入力された画像
データがそのまま出力される。要求されている信号の形
式がＰＡＬ方式の場合は、５：６変換部１４は入力され
る５ライン分の画像データより６ライン分の画像データ
を生成して出力することになる。この時の５：６変換部
１４の動作について図３を参照して説明する。

【００３５】図３において、縦軸は、ＣＣＤ１１で生成
されて順次入力されてくる１ラインごとの画像データＣ
ＣＤ１〜ＣＣＤ５を示す。前述したように、ＰＡＬ方式
の場合には、ＣＣＤ１１は、５ライン駆動１ライン休止
を繰り返してデータを繰り返し読み出す。図３に示す１
ライン分の入力に相当するＢＬＫＤはこの休止時間を示
す。なお、この時の１水平期間は、ＰＡＬ方式の１水平
期間である。また、横軸は、５：６変換部１４より出力
される１水平ライン期間を示す。すなわち、図３は、Ｐ
ＡＬ方式１〜ＰＡＬ方式６の６ライン分のデータが出力
される期間について、その出力データを示している。

【００３６】そして、図３に示されている各データは、
ＰＡＬ方式１〜ＰＡＬ方式６の各ライン期間に出力する
データの生成状態を示している。図３において、０Ｈは
５：６変換部１４に入力されているデータを、１Ｈはデ
ィレイライン２２に記録されている１ライン前のデータ
を示し、また乗じられている数値は、係数乗算器２３お
よび係数乗算器２４に設定されてそれぞれそのデータに
対して乗じられている値を示している。

【００３７】図３に示すように、１ライン目の出力時間
ＰＡＬ方式１には、係数乗算器２３の係数ｋ１として１
が、係数乗算器２４の係数ｋ２として０が設定される。
そして、この時間帯には、５：６変換部１４にはＣＣＤ
１１で生成された一連の５ラインのうちの１ライン目の
データが入力され、これがそのまま５：６変換部１４か
らの出力信号として出力される。また、２ライン目の出
力時間ＰＡＬ方式２の期間には、係数乗算器２３の係数
ｋ１として０．８が、係数乗算器２４の係数ｋ２として
０．２が設定される。そして、この時間帯には、５：６
変換部１４にはＣＣＤ１１で生成された一連の５ライン
のうちの２ライン目のデータが入力され、また、１ライ
ン目のデータはディレイライン２２より係数乗算器２４
に印加される。その結果、加算器２５において、１ライ
ン目のデータが０．２、２ライン目のデータが０．８の
割合で加算されたデータが、この期間のラインデータと
して５：６変換部１４より出力される。

【００３８】同様に、３〜５ライン目の出力時間ＰＡＬ
方式３〜ＰＡＬ方式５の期間には、係数乗算器２３の係
数ｋ１および係数乗算器２４の係数ｋ２として、０．６
と０．４、０．４と０．６、および、０．２と０．８が
各々設定される。そして、これらの時間帯には、５：６
変換部１４にはＣＣＤ１１で生成された一連の５ライン
のうちの３ライン目〜５ライン目のデータが順次入力さ
れ、また、ディレイライン２２には入力されるデータの
１ライン前の２ライン目から４ライン目のデータが記憶
されて係数乗算器２４に印加される。その結果、加算器
２５においては、２ライン目のデータが０．４と３ライ
ン目のデータが０．６、３ライン目のデータが０．６と
４ライン目のデータが０．４、４ライン目のデータが
０．８と５ライン目のデータが０．２の割合で加算され
たデータが、これらの期間のラインデータとして５：６
変換部１４より順次出力される。

【００３９】そして、５ライン目の出力時間ＰＡＬ方式
６には、係数乗算器２３の係数ｋ１として０が、係数乗
算器２４の係数ｋ２として１が設定される。そして、こ
の時間帯は、ＣＣＤ１１は休止期間なので、５：６変換
部１４には新たなデータが入力されない。その結果、デ
ィレイライン２２に記憶されている５ライン目のデータ
がそのまま５：６変換部１４からの出力信号として出力
される。

【００４０】このようにして、５：６変換部１４は、Ｃ
ＣＤ１１から出力される５ライン分のデータを、ＰＡＬ
方式の６ライン分のデータに変換する。そして、さらに
これら一連の動作を４８回繰り返すと、ＣＣＤ１１から
出力される２４０ラインのデータを、２８８ラインのデ
ータとして取り出すことができる。

【００４１】次に、タイミング発生部１８の構成および
動作について図４を参照して説明する。図４は、タイミ
ング発生部１８の構成の一部を示す回路図である。タイ
ミング発生部１８は、水晶振動子１９、第１の分周回路
４１、第２の分周回路４２、第１のスイッチ４３、フェ
ーズ比較器４４、ＶＣＯ４５、第３の分周回路４６、第
４の分周回路４７および第２のスイッチ４８を有する。

【００４２】水晶振動子１９は、２. ２５ＭＨｚの整数
倍の発振周波数で動作する水晶発振回路である。水晶振
動子を２. ２５ＭＨｚの整数倍にするのは、２. ２５Ｍ
Ｈｚの１４３分周がＮＴＳＣ方式、１４４分周がＰＡＬ
方式の水平同期周波数とそれぞれ等しいためで、この整
数倍に選択すればどちらでも対応可能となる。本実施の
形態においては、水晶振動子１９の発振周波数は、２．
２５ＭＨｚの６倍の１３. ５ＭＨｚとする。

【００４３】第１の分周回路４１、第２の分周回路４
２、第３の分周回路４６および第４の分周回路４７は各
々分周器であり、それぞれ入力クロックを、１／７７、
１／７２、１／７０、および、１／６５に分周する。第
１のスイッチ４３および第２のスイッチ４８は、各々要
求されている信号の方式に基づいて使用する分周回路を
切り換える切り換え器である。要求されている信号の方
式が、ＮＴＳＣ方式の場合には、第１のスイッチ４３は
第１の分周回路４１の出力を選択し、第２のスイッチ４
８は第３の分周回路４６の出力を選択する。また、要求
されている信号の方式が、ＰＡＬ方式の場合には、第１
のスイッチ４３は第２の分周回路４２の出力を選択し、
第２のスイッチ４８は第４の分周回路４７の出力を選択
する。

【００４４】フェーズ比較器４４は、第１のスイッチ４
３で選択され出力されるクロックの移送と、第２のスイ
ッチ４８で選択され出力されるクロックの位相が等しく
なるようにＶＣＯ４５をコントロールする。ＶＣＯ４５
は、電圧によって周波数の可変できるＭＣＫ信号用の発
振回路である。ＮＴＳＣ方式およびＰＡＬ方式で必要な
ＭＣＫ信号はＶＣＯによって出力する。

【００４５】このような構成のタイミング発生部１８に
おいては、要求されている信号方式がＮＴＳＣ方式の場
合、水晶振動子１９により１３．５ＭＨｚの信号が発生
され、第１の分周回路４１で１／７７分周された１７
５. ３２４６ＫＨｚの信号が第１のスイッチ４３で選択
され、フェーズ比較器４４に入力される。また、ＶＣＯ
４５において生成されたＭＣＫ信号が第３の分周回路４
６で１／７０に分周された信号が第２のスイッチ４８で
選択され、フェーズ比較器４４に入力される。そして、
フェーズ比較器４４でこれらの信号の位相が比較され、
補正信号がＶＣＯ４５に入力される。したがって、ＰＬ
ＬがロックするときＶＣＯ４５の出力は、１７５. ３２
４６ＫＨｚの７０倍の１２. ２７２７２７ＭＨｚ、すな
わち、ＮＴＳＣ方式のシステム周波数となる。

【００４６】同様に、要求されている信号方式がＰＡＬ
方式の場合、水晶振動子１９で発生された１３．５ＭＨ
ｚの信号が、第２の分周回路４２で１／７２分周された
１８７. ５ＫＨｚの信号が第１のスイッチ４３で選択さ
れ、フェーズ比較器４４に入力される。また、ＶＣＯ４
５において生成されたＭＣＫ信号が第４の分周回路４７
で１／６５に分周された信号が第２のスイッチ４８で選
択され、フェーズ比較器４４に入力される。そして、フ
ェーズ比較器４４でこれらの信号の位相が比較され、補
正信号がＶＣＯ４５に入力される。したがって、ＰＬＬ
がロックするときＶＣＯ４５の出力は、１８７. ５ＫＨ
ｚの６５倍の１２. １８７５ＭＨｚ、すなわち、ＰＡＬ
方式のシステム周波数となる。

【００４７】このように、タイミング発生部１８におい
ては、第１のスイッチ４３および第２のスイッチ４８を
切り替えることによって、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式の
両方式のシステム周波数のＭＣＫ信号を生成することが
できる。

【００４８】このように、本実施の形態の画像記録再生
装置１０によれば、従来のシステムと大幅に変更するこ
となく、ＮＴＳＣ方式用の撮像装置をＰＡＬ方式用に切
り替えて使用することができる。

【００４９】以上説明したように、本実施の形態の画像
記録再生装置１０によれば、ＣＣＤ１１と５：６変換部
１４を連動して動作させることにより、ＮＴＳＣ方式／
ＰＡＬ方式の切り替えを可能としている。そして、これ
は、従来に比べてわずかな回路追加で構成できる。した
がって、たとえばＶＲＡＭなどのメモリを介するシステ
ムに比べて、装置の小型化、動作の高速化、低消費電力
化を実現することができる。

【００５０】また、画像記録再生装置１０は、ＰＬＬを
内蔵してＮＴＳＣ方式／ＰＡＬ方式のシステム周波数を
切り替えるようにし、一つの水晶振動子だけで、ＮＴＳ
Ｃ方式、ＰＡＬ方式両信号を出力することを可能として
いる。水晶振動子は部品としてはかなり大きく高価なの
で、このことは装置本体の小型化、部品コストの低減に
役立つ。

【００５１】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のでなく、任意好適な種々の改変が可能である。たとえ
ば、画像記録再生装置１０の構成自体も、図１に示した
ような本実施の形態に限られるものではない。たとえ
ば、前述した画像記録再生装置１０においては、ＣＣＤ
１１〜エンコーダ１５などの全ての構成部の動作が、Ｍ
ＣＫ信号自体の周波数が切り換えられることにより、要
求される方式に応じて切り換えられていた。しかし、Ｃ
ＣＤ１１をはじめ、信号変換部１２、ＤＳＰ１３、５：
６変換部１４、エンコーダ１５などの高速位相のクリチ
カルな回路を、２. ２５ＭＨｚの整数倍の唯一の所定の
周波数で動作させ、出力部分において要求される方式に
応じた信号に切り換えるようにしてもよい。

【００５２】そのような画像記録再生装置の構成を図５
に示す。図５に示す画像記録再生装置５０は、５：６変
換部１４の後段にＦＩＦＯ５１を設け、エンコーダ５２
内にＰＬＬ回路５３を設け、ここで作られたクロックＣ
Ｌに基づいてＦＩＦＯ５１からデータを読み出し、ＮＴ
ＳＣ方式、あるいはＰＡＬ方式の有効エリアに画像デー
タを挿入するようにしている。なお、画像記録再生装置
５０において、タイミング発生部（ＴＧ）５４の構成
は、単一周波数のＭＣＫ信号を生成する従来のものと同
じ構成である。また、水晶振動子１９の発振周波数は、
２．２５ＭＨｚの整数倍であり、ここでは画像記録再生
装置１０と同様に１３．５ＭＨｚとする。

【００５３】図６に、動作クロックの例を示す。まず、
ＮＴＳＣ方式では、ＣＣＤ１１からＦＩＦＯ５１まで
は、たとえば１３. ５ＭＨｚの１水平期間（１Ｈ）８５
８クロックで動作する。８５８クロック中、６４０クロ
ックが有効画面の画像データで、残りがブランキングデ
ータとなる。ＦＩＦＯ５１は、ＰＬＬ回路５３によって
生成された周波数１２. ２７２７ＭＨｚのクロックＣＬ
によって読み出される。この場合、１水平期間が７８０
クロックで、その内６４０クロックが有効データであ
る。ＰＡＬ方式に切り替えられた時は、ＦＩＦＯ５１へ
の入力周波数１３. ５ＭＨｚは変わらず、ＰＬＬ回路５
３によって生成された周波数１２. １８７５ＭＨｚのク
ロックＣＬによってデータが読み出される。この場合、
１水平期間が７８０クロックで、その内６４０クロック
が有効画像データである。

【００５４】このような構成の画像記録再生装置５０に
よれば、ＦＩＦＯ５１のような回路が必要になるが、Ｃ
ＣＤ１１〜ＦＩＦＯ５１などの高速位相回路が水晶振動
子による発振で動作するので、ＶＣＯによるジッタがな
いことや、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式によらずいつも同
じ周波数で動作するので安定しているという利点があ
る。本発明は、このような形態で実施してもよい。

【００５５】また、５：６変換部１４においては、前述
したように１ラインごとに係数乗算器２３および係数乗
算器２４に設定されている係数を均等に変更し、各ライ
ン間で連続的に画像が変化するようにした。しかし、こ
の係数乗算器２３および係数乗算器２４に設定する係数
値は、本実施の形態の場合に限られるものではなく任意
の値でよい。

【００５６】また、たとえば、１ライン目から５ライン
目までの期間はＣＣＤ１１より入力されたデータをその
まま出力し、６ライン目は５ライン目と同じデータを出
力するようにして、５ライン分のデータを６ライン分の
データに変換するようにしてもよい。このようにすれ
ば、ラインの補間をしないので多少画質は低下するが、
係数乗算器２３、係数乗算器２４および加算器２５を保
持せず、簡単な切り換え回路により５：６変換回路を構
成できる。

【００５７】また、５：６変換部１４の機能をＤＳＰ１
３において行わせるようにしてもよい。そのようにすれ
ば、図２に示したような５：６変換部１４のそのものを
削除することができる。

【００５８】また、タイミング発生部１８内の水晶振動
子１９としては、本実施の形態においては、発振周波数
が１３. ５ＭＨｚ（２．２５×６）のものを用いた。し
かし、水晶振動子１９の発振周波数はこれに限られるも
のではなく、前述したように、２．２５ＭＨｚの整数倍
の値であれば任意の値でよい。たとえば、将来、ＣＣＤ
イメージャが高画素化し、駆動周波数が２０ＭＨｚを超
えるようなシステムの場合でも、水晶振動子ＮＯ発振周
波数を２. ２５ＭＨｚの整数倍にしておけばＮＴＳＣ方
式／ＰＡＬ方式対応は可能となる。

【００５９】また、ＰＬＬを内蔵してＮＴＳＣ方式／Ｐ
ＡＬ方式のシステム周波数を切り替えるようにしたタイ
ミング発生部１８は、５：６変換部１４により画像を切
り換える本実施の形態のような画像記録再生装置にのみ
適用できるものではなく、ＶＲＡＭなどのメモリを搭載
したシステムであっても応用することができ、そのよう
なシステムも本発明の範囲内である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置規模、消費電力およびコストの増大を防ぎ、ＮＴＳ
Ｃ方式およびＰＡＬ方式の両方式に対応することができ
る撮像装置を提供することができる。また、装置規模、
消費電力およびコストの増大を防ぎ、ＮＴＳＣ方式およ
びＰＡＬ方式の両方式に対応することができる画像デー
タの画像記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態の画像記録再生
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、図１に示した画像記録再生装置の５：
６変換部の構成を示すブロック図である。

【図３】図３は、図１に示した画像記録再生装置の５：
６変換部の動作を説明するための図である。

【図４】図４は、図１に示した画像記録再生装置のタイ
ミング発生部の構成を示すブロック図である。

【図５】図５は、図１に示した画像記録再生装置の変形
例を示すブロック図である。

【図６】図６は、図５に示した画像記録再生装置の動作
を説明するための図である。

【図７】図７は、従来の画像記録再生装置の構成を示す
ブロック図である。

【図８】図８は、ＮＴＳＣ方式に対応する場合の、ＭＣ
Ｋパルスの周波数の設定方法を説明するための図であ
る。

【図９】図９は、ＰＡＬ方式に対応する場合の、ＭＣＫ
パルスの周波数の設定方法を説明するための図である。

【図１０】図１０は、従来の方法より考えられる、ＮＴ
ＳＣ方式とＰＡＬ方式の両方式に対応可能な画像記録再
生装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…画像記録再生装置、１１…ＣＣＤ、１２…信号変
換部、１３…ＤＳＰ、１４…５：６変換部、１５…エン
コーダ、１６…記録再生部、１７…出力端子、１８…タ
イミング発生部、１９…水晶振動子、２１…入力端子、
２２…ディレイライン、２３…係数乗算器、２４…係数
乗算器、２５…加算器、２６…出力端子、３１…入力端
子、３２…ディレイライン、３３…係数乗算器、３４…
係数乗算器、３５…加算器、３６…出力端子、４１…第
１の分周回路，４２…第２の分周回路，４３…第１のス
イッチ，４４…フェーズ比較器，４５…ＶＣＯ，４６…
第３の分周回路，４７…第４の分周回路，４８…第２の
スイッチ、５０…画像記録再生装置、５１…ＦＩＦＯ、
５２…エンコーダ、５３…ＰＬＬ回路、５４…タイミン
グ発生部、８０…画像記録再生装置、８１…ＣＣＤ、８
２…信号変換部、８３…ＤＳＰ、８４…エンコーダ、８
５…記録再生部、８６…タイミング発生部、８７…水晶
振動子、８９…出力端子、９０…画像記録再生装置、９
１…ＣＣＤ、９２…信号変換部、９３…ＤＳＰ、９４…
ＶＲＡＭライト部、９５…ＶＲＡＭ、９６…ＶＲＡＭリ
ード部、９７…エンコーダ、９８…記録再生部、９９…
出力端子、１００…タイミング発生部、１０１…ＮＴＳ
Ｃ方式用水晶振動子、１０２…ＰＡＬ方式用水晶振動子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平ライン周波数と水平ライン数が各々所
   定の値に規定されている複数の方式の映像信号に対し
   て、撮像した画像データを前記複数の方式の中の所望の
   方式により出力する撮像装置であって、 前記複数の方式の中で最も少ない水平ライン数以下の所
   定の水平ライン数で所望の撮像対象を撮影する撮像手段
   であって、前記所望の方式の水平ライン周波数に基づい
   て前記撮影を行い、得られた前記所定の数の水平ライン
   ごとの映像信号を、前記所望の方式の水平ライン数と前
   記所定の水平ライン数との差に相当する数の１垂直期間
   に均等に配置された有効な映像信号が出力されない水平
   ライン期間を挟みながら、前記所望の方式の水平ライン
   周波数に基づいて順次出力する撮像手段と、 前記入力される所定の数の水平ラインごとの映像信号に
   基づいて、前記所望の方式の水平ライン数の水平ライン
   ごとの映像信号を生成する信号補間手段とを有する撮像
   装置。
2. 【請求項２】前記信号補間手段は、 順次入力される１水平ラインごとの映像信号を、少なく
   とも前記所望の方式の１水平ライン期間分記憶する映像
   記憶手段と、 前記入力される１水平ラインごとの映像信号と、前記映
   像記憶手段に記憶されている前記入力される１水平ライ
   ンの映像信号よりも前の水平ラインの映像信号を、所定
   の割合で合成する映像合成手段とを有し、前記所定の水
   平ライン数の映像信号に基づいて、前記所望の方式の水
   平ライン数の映像信号を生成する請求項１に記載の撮像
   装置。
3. 【請求項３】前記所定の複数の方式は、ＮＴＳＣ方式お
   よびＰＡＬ方式であり、 前記信号生成手段は、前記入力される５水平ラインの映
   像信号に基づいて、６水平ラインの映像信号を生成する
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 【請求項４】前記複数の方式の映像信号の各水平ライン
   周波数を、各々所定整数分の一にした値を、さらに各々
   所定整数倍した値である所定の周波数で発振を行う発振
   手段と、 前記発振された信号を、前記所望の方式の前記所定整数
   倍の比率で分周し基準信号を生成する分周手段と、 生成した信号を前記所定整数分の一にした信号と、前記
   基準信号とに基づいて前記所望の方式の水平ライン周波
   数のクロックを生成するＰＬＬ回路とを有し、前記所望
   の方式の水平ライン周波数のクロックを生成するクロッ
   ク生成手段をさらに有する請求項１に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】前記所定の複数の方式は、ＮＴＳＣ方式お
   よびＰＡＬ方式であり、 前記発振手段は、２. ２５ＭＨｚの整数倍の所定の発振
   周波数で発振し、 前記分周手段は、前記所望の方式がＮＴＳＣ方式の場合
   は７７の前記整数倍の比率で前記発振された信号を分周
   し、前記所望の方式がＰＡＬ方式の場合は７２の前記整
   数倍の比率で前記発振された信号を分周し、基準信号を
   生成し、 前記ＰＬＬ回路は、前記所望の方式がＮＴＳＣ方式の場
   合は生成した信号を７０の前記整数倍の比率で分周した
   信号と前記基準信号とに基づき前記クロックを生成し、
   前記所望の方式がＰＡＬ方式の場合は生成した信号を６
   ５の前記整数倍の比率で分周した信号と前記基準信号と
   に基づき前記クロックを生成する請求項４に記載の撮像
   装置。
6. 【請求項６】水平ライン周波数と水平ライン数が各々所
   定の値に規定されている複数の方式の映像信号に対し
   て、撮像した画像データを記録し、前記複数の方式の中
   の所望の方式により出力する記録再生装置であって、 前記複数の方式の中で最も少ない水平ライン数以下の所
   定の水平ライン数で所望の撮像対象を撮影する撮像手段
   であって、前記所望の方式の水平ライン周波数に基づい
   て前記撮影を行い、得られた前記所定の数の水平ライン
   ごとの映像信号を、前記所望の方式の水平ライン数と前
   記所定の水平ライン数との差に相当する数の１垂直期間
   に均等に配置された有効な映像信号が出力されない水平
   ライン期間を挟みながら、前記所望の方式の水平ライン
   周波数に基づいて順次出力する撮像手段と、 前記出力された水平ラインごとの映像信号を順次記録
   し、要求に応じて再生する記録再生手段と、 前記再生された所定の数の水平ラインごとの映像信号に
   基づいて、前記所望の方式の水平ライン数の水平ライン
   ごとの映像信号を生成する信号補間手段とを有する画像
   記録再生装置。
7. 【請求項７】前記信号補間手段は、 順次入力される１水平ラインごとの映像信号を、少なく
   とも前記所望の方式の１水平ライン期間分記憶する映像
   記憶手段と、 前記入力される１水平ラインごとの映像信号と、前記映
   像記憶手段に記憶されている前記入力される１水平ライ
   ンの映像信号よりも前の水平ラインの映像信号を、所定
   の割合で合成する映像合成手段とを有し、前記所定の水
   平ライン数の映像信号に基づいて、前記所望の方式の水
   平ライン数の映像信号を生成する請求項６に記載の画像
   記録再生装置。
8. 【請求項８】前記所定の複数の方式は、ＮＴＳＣ方式お
   よびＰＡＬ方式であり、 前記信号生成手段は、前記入力される５水平ラインの映
   像信号に基づいて、６水平ラインの映像信号を生成する
   請求項７に記載の画像記録再生装置。
9. 【請求項９】前記複数の方式の映像信号の各水平ライン
   周波数を、各々所定整数分の一にした値を、さらに各々
   所定整数倍した値である所定の周波数で発振を行う発振
   手段と、 前記発振された信号を、前記所望の方式の前記所定整数
   倍の比率で分周し基準信号を生成する分周手段と、 生成した信号を前記所定整数分の一にした信号と、前記
   基準信号とに基づいて前記所望の方式の水平ライン周波
   数のクロックを生成するＰＬＬ回路とを有し、前記所望
   の方式の水平ライン周波数のクロックを生成するクロッ
   ク生成手段をさらに有する請求項６に記載の画像記録再
   生装置。
10. 【請求項１０】前記所定の複数の方式は、ＮＴＳＣ方式
    およびＰＡＬ方式であり、 前記発振手段は、２. ２５ＭＨｚの整数倍の所定の発振
    周波数で発振し、 前記分周手段は、前記所望の方式がＮＴＳＣ方式の場合
    は７７の前記整数倍の比率で前記発振された信号を分周
    し、前記所望の方式がＰＡＬ方式の場合は７２の前記整
    数倍の比率で前記発振された信号を分周し、基準信号を
    生成し、 前記ＰＬＬ回路は、前記所望の方式がＮＴＳＣ方式の場
    合は生成した信号を７０の前記整数倍の比率で分周した
    信号と前記基準信号とに基づき前記クロックを生成し、
    前記所望の方式がＰＡＬ方式の場合は生成した信号を６
    ５の前記整数倍の比率で分周した信号と前記基準信号と
    に基づき前記クロックを生成する請求項９に記載の画像
    記録再生装置。