JP2000059676A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2000059676A JP2000059676A JP10220134A JP22013498A JP2000059676A JP 2000059676 A JP2000059676 A JP 2000059676A JP 10220134 A JP10220134 A JP 10220134A JP 22013498 A JP22013498 A JP 22013498A JP 2000059676 A JP2000059676 A JP 2000059676A
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- exposure
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ノンインターレースで撮像する場合に、垂直
解像度が高く，動解像度の高い撮像装置を実現するこ
と。 【解決手段】 被写体からの光をレンズ１及び絞り２を
介してＣＣＤ３で電気信号に変換する。そしてカメラ信
号処理部５を介してフレーム毎にメモリ６ａ，６ｂに書
込む。メモリからの読出しを制御してインターレースの
信号に変換する。ＣＣＤ３での露光時間を１フィールド
期間以下の所定期間となるように制御し、平均輝度が目
標値となるように絞り２を制御する。
解像度が高く，動解像度の高い撮像装置を実現するこ
と。 【解決手段】 被写体からの光をレンズ１及び絞り２を
介してＣＣＤ３で電気信号に変換する。そしてカメラ信
号処理部５を介してフレーム毎にメモリ６ａ，６ｂに書
込む。メモリからの読出しを制御してインターレースの
信号に変換する。ＣＣＤ３での露光時間を１フィールド
期間以下の所定期間となるように制御し、平均輝度が目
標値となるように絞り２を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は単板式の撮像手段を
用いた撮像装置に関するものである。
用いた撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子カメラも高画質化が望まれ、
電子スチルカメラではＶＧＡクラスの画素数が一般的に
なってきている。又、撮像素子であるＣＣＤも全画素を
独立で読み出せる、いわゆるプログレッシブタイプにな
り高画質化が進んでいる。ノンインターレース（プログ
レッシブ）で撮像した画像はインターレース方式で撮像
したものに比べ垂直解像度が高くなり、静止画としては
きれいになるが、ＴＶ信号がインターレース方式である
ため、プログレッシブで撮像した信号そのものはＴＶで
は表示できなかった。これを解決する手段としては、例
えば特開昭６１−１５９８８１号公報に示されており、
以下に、この従来の撮像装置について説明する。
電子スチルカメラではＶＧＡクラスの画素数が一般的に
なってきている。又、撮像素子であるＣＣＤも全画素を
独立で読み出せる、いわゆるプログレッシブタイプにな
り高画質化が進んでいる。ノンインターレース（プログ
レッシブ）で撮像した画像はインターレース方式で撮像
したものに比べ垂直解像度が高くなり、静止画としては
きれいになるが、ＴＶ信号がインターレース方式である
ため、プログレッシブで撮像した信号そのものはＴＶで
は表示できなかった。これを解決する手段としては、例
えば特開昭６１−１５９８８１号公報に示されており、
以下に、この従来の撮像装置について説明する。
【０００３】図５は従来の撮像装置のブロック図を示す
ものである。図５において、撮像装置はＴＶカメラ５１
であり、映像信号はスイッチ５２を介してフレームメモ
リに入力される。メモリ制御部５５はスイッチ５２，５
６の切換えに同期して、このフレームメモリ５３，５４
への書込み，読出しを制御するものである。
ものである。図５において、撮像装置はＴＶカメラ５１
であり、映像信号はスイッチ５２を介してフレームメモ
リに入力される。メモリ制御部５５はスイッチ５２，５
６の切換えに同期して、このフレームメモリ５３，５４
への書込み，読出しを制御するものである。
【０００４】次に以上のように構成された撮像装置の動
作について説明する。ＴＶカメラ５１よりノンインター
レース方式で得た映像信号は、メモリ制御部５５の指令
に基づいてスイッチ５２を介して、ｍ番フレーム目の映
像信号はフレームメモリ５３へ、ｍ＋１番フレーム目の
映像信号はフレームメモリ５４へ蓄積する。ｍ＋１番フ
レーム目が蓄積されている期間に、ｍ番フレーム目に蓄
積された映像信号がメモリ制御部５５によってノンイン
ターレースからインターレースの映像信号に変換されて
スイッチ５６を介して出力される。次のフレームではス
イッチ５２，５６が切り替えられて、ｍ＋１番フレーム
目の映像信号がインターレースの映像信号に変換されて
出力される。
作について説明する。ＴＶカメラ５１よりノンインター
レース方式で得た映像信号は、メモリ制御部５５の指令
に基づいてスイッチ５２を介して、ｍ番フレーム目の映
像信号はフレームメモリ５３へ、ｍ＋１番フレーム目の
映像信号はフレームメモリ５４へ蓄積する。ｍ＋１番フ
レーム目が蓄積されている期間に、ｍ番フレーム目に蓄
積された映像信号がメモリ制御部５５によってノンイン
ターレースからインターレースの映像信号に変換されて
スイッチ５６を介して出力される。次のフレームではス
イッチ５２，５６が切り替えられて、ｍ＋１番フレーム
目の映像信号がインターレースの映像信号に変換されて
出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成においては、３０フレームのノンインタ
ーレースの映像信号を６０フィールドのインターレース
の映像信号の形式に変換していることになる。即ちＴＶ
カメラから出力されるノンインターレースの映像信号は
１フレームの期間（１／３０秒）露光された信号である
ため、ノンインターレースの撮像で動画の垂直解像度が
向上しても、フィールド期間（１／６０秒）露光された
映像信号よりも動解像度が劣ることになり、動画として
欠点を有していた。
うな従来の構成においては、３０フレームのノンインタ
ーレースの映像信号を６０フィールドのインターレース
の映像信号の形式に変換していることになる。即ちＴＶ
カメラから出力されるノンインターレースの映像信号は
１フレームの期間（１／３０秒）露光された信号である
ため、ノンインターレースの撮像で動画の垂直解像度が
向上しても、フィールド期間（１／６０秒）露光された
映像信号よりも動解像度が劣ることになり、動画として
欠点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ノンインターレースで撮像する際、垂直解像度が高
く、且つ動解像度も高い撮像装置を実現することを目的
とする。
で、ノンインターレースで撮像する際、垂直解像度が高
く、且つ動解像度も高い撮像装置を実現することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、被写体像を撮像面に結像するレンズと、レンズの一
部であって前記撮像面に入射する光量を調整する絞り
と、前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレーム期
間にノンインターレースで順次読み出す撮像手段と、前
記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整手段
と、前記利得調整手段で利得調整された信号に一定の信
号処理を施して映像信号を生成すると共に、画面全体の
明るさを示す平均輝度信号を生成する信号処理部と、露
光時間が１フィールド期間以下の一定期間になるよう前
記撮像手段を制御し、前記平均輝度信号の情報を元に前
記絞りを用いて露光調整をする露光制御手段と、前記信
号処理部の出力である映像信号を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に蓄積された前記映像信号を偶数フィール
ド，奇数フィールドを交互に読出してインターレースの
信号に変換する信号変換手段と、を具備することを特徴
とするものである。
は、被写体像を撮像面に結像するレンズと、レンズの一
部であって前記撮像面に入射する光量を調整する絞り
と、前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレーム期
間にノンインターレースで順次読み出す撮像手段と、前
記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整手段
と、前記利得調整手段で利得調整された信号に一定の信
号処理を施して映像信号を生成すると共に、画面全体の
明るさを示す平均輝度信号を生成する信号処理部と、露
光時間が１フィールド期間以下の一定期間になるよう前
記撮像手段を制御し、前記平均輝度信号の情報を元に前
記絞りを用いて露光調整をする露光制御手段と、前記信
号処理部の出力である映像信号を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に蓄積された前記映像信号を偶数フィール
ド，奇数フィールドを交互に読出してインターレースの
信号に変換する信号変換手段と、を具備することを特徴
とするものである。
【０００８】本願の請求項２の発明は、請求項１の撮像
装置において、前記露光制御手段は、前記絞りによる露
光制御が可能な範囲の被写体の明るさがある場合は絞り
で露光調整し、前記絞りによる露光調整が不能な暗い場
合は前記絞りでの露光調整に加えて前記利得調整手段の
利得が大きくなるように前記撮像手段からの信号を増幅
して露光調整をすることを特徴とするものである。
装置において、前記露光制御手段は、前記絞りによる露
光制御が可能な範囲の被写体の明るさがある場合は絞り
で露光調整し、前記絞りによる露光調整が不能な暗い場
合は前記絞りでの露光調整に加えて前記利得調整手段の
利得が大きくなるように前記撮像手段からの信号を増幅
して露光調整をすることを特徴とするものである。
【０００９】本発明は上記した構成により、露光制御手
段により露光時間が１フィールド期間よりも短い一定の
期間になるよう撮像手段を制御し、被写体の明るさに応
じて絞りで露光調整をするため、垂直解像度が高く、且
つ動解像度も高い良好な画質を実現できる。
段により露光時間が１フィールド期間よりも短い一定の
期間になるよう撮像手段を制御し、被写体の明るさに応
じて絞りで露光調整をするため、垂直解像度が高く、且
つ動解像度も高い良好な画質を実現できる。
【００１０】本願の請求項３の発明は、被写体像を撮像
面に結像するレンズと、前記撮像面上の画像情報を光電
変換し１フレーム期間にノンインターレースで順次読み
出す撮像手段と、前記撮像手段からの信号の利得を調整
する利得調整手段と、前記利得調整手段で利得調整され
た信号に一定の信号処理を施して映像信号を生成すると
共に、画面全体の明るさを示す平均輝度信号を生成する
信号処理部と、平均輝度が所定値となるように被写体の
明るさに応じて前記撮像手段の露光時間を１フィールド
期間以下の任意の期間内で変化させて前記撮像手段の露
光時間を制御する露光制御手段と、前記信号処理部の出
力である映像信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に蓄積された前記映像信号を偶数フィールド，奇数フィ
ールドを交互に読出してインターレースの信号に変換す
る信号変換手段と、を具備することを特徴とするもので
る。
面に結像するレンズと、前記撮像面上の画像情報を光電
変換し１フレーム期間にノンインターレースで順次読み
出す撮像手段と、前記撮像手段からの信号の利得を調整
する利得調整手段と、前記利得調整手段で利得調整され
た信号に一定の信号処理を施して映像信号を生成すると
共に、画面全体の明るさを示す平均輝度信号を生成する
信号処理部と、平均輝度が所定値となるように被写体の
明るさに応じて前記撮像手段の露光時間を１フィールド
期間以下の任意の期間内で変化させて前記撮像手段の露
光時間を制御する露光制御手段と、前記信号処理部の出
力である映像信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に蓄積された前記映像信号を偶数フィールド，奇数フィ
ールドを交互に読出してインターレースの信号に変換す
る信号変換手段と、を具備することを特徴とするもので
る。
【００１１】本願の請求項４の発明は、請求項３の撮像
装置において、前記露光制御手段は、露光時間を１フィ
ールド期間以下の期間で平均輝度が所定値となるように
露光調整ができない場合は、前記利得調整手段の利得が
大きくなるように前記撮像手段からの信号を増幅して露
光調整をすることを特徴とするものである。
装置において、前記露光制御手段は、露光時間を１フィ
ールド期間以下の期間で平均輝度が所定値となるように
露光調整ができない場合は、前記利得調整手段の利得が
大きくなるように前記撮像手段からの信号を増幅して露
光調整をすることを特徴とするものである。
【００１２】本願の請求項５の発明は、被写体像を撮像
面に結像するレンズと、レンズの一部であって前記撮像
面に入射する光量を調整する絞りと、前記撮像面上の画
像情報を光電変換し１フレーム期間にノンインターレー
スで順次読み出す撮像手段と、前記撮像手段からの信号
の利得を調整する利得調整手段と、前記利得調整手段で
利得調整された信号に一定の信号処理を施して映像信号
を生成すると共に、画面全体の明るさを示す平均輝度信
号を生成する信号処理部と、前記撮像面内での被写体の
動き情報を検出する動き検出手段と、前記平均輝度信号
の情報と前記動き検出手段の情報から、撮像手段の露光
時間と絞りと利得調整手段の増幅量を調整する露光制御
手段と、前記信号処理部の出力である映像信号を記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に蓄積された前記映像信号
を偶数フィールド，奇数フィールドを交互に読出してイ
ンターレースの信号に変換する信号変換手段と、を具備
することを特徴とするものである。
面に結像するレンズと、レンズの一部であって前記撮像
面に入射する光量を調整する絞りと、前記撮像面上の画
像情報を光電変換し１フレーム期間にノンインターレー
スで順次読み出す撮像手段と、前記撮像手段からの信号
の利得を調整する利得調整手段と、前記利得調整手段で
利得調整された信号に一定の信号処理を施して映像信号
を生成すると共に、画面全体の明るさを示す平均輝度信
号を生成する信号処理部と、前記撮像面内での被写体の
動き情報を検出する動き検出手段と、前記平均輝度信号
の情報と前記動き検出手段の情報から、撮像手段の露光
時間と絞りと利得調整手段の増幅量を調整する露光制御
手段と、前記信号処理部の出力である映像信号を記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に蓄積された前記映像信号
を偶数フィールド，奇数フィールドを交互に読出してイ
ンターレースの信号に変換する信号変換手段と、を具備
することを特徴とするものである。
【００１３】本願の請求項６の発明は、請求項５の撮像
装置において、前記動き検出手段は、前記信号処理部の
出力である輝度信号の情報から動きベクトルを抽出する
ものであり、前記露光制御手段は、前記動き検出手段に
よって抽出された動きベクトルの大きさが大きくなるに
つれて前記撮像手段の露光時間を短くするように設定
し、所定の平均輝度となるように絞りの設定値を決定す
ることを特徴とするものである。
装置において、前記動き検出手段は、前記信号処理部の
出力である輝度信号の情報から動きベクトルを抽出する
ものであり、前記露光制御手段は、前記動き検出手段に
よって抽出された動きベクトルの大きさが大きくなるに
つれて前記撮像手段の露光時間を短くするように設定
し、所定の平均輝度となるように絞りの設定値を決定す
ることを特徴とするものである。
【００１４】本願の請求項７の発明は、被写体像を撮像
面に結像するレンズと、レンズの一部であって前記撮像
面への入射を開閉すると共に、入射する光量を調整する
絞りと、前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレー
ム期間にノンインターレースで順次読み出す撮像手段
と、前記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整
手段と、前記利得調整手段で利得調整された信号に一定
の信号処理を施して映像信号を生成すると共に、画面全
体の明るさを示す平均輝度信号を生成する信号処理部
と、露光時間が１フィールド期間以下の一定期間になる
よう前記絞りの開閉を制御し、前記平均輝度信号の情報
を元に被写体の明るさに応じて前記絞りの開口径を変え
て露光調整をする露光制御手段と、前記信号処理部の出
力である映像信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に蓄積された前記映像信号を偶数フィールド，奇数フィ
ールドを交互に読出してインターレースの信号に変換す
る信号変換手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。
面に結像するレンズと、レンズの一部であって前記撮像
面への入射を開閉すると共に、入射する光量を調整する
絞りと、前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレー
ム期間にノンインターレースで順次読み出す撮像手段
と、前記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整
手段と、前記利得調整手段で利得調整された信号に一定
の信号処理を施して映像信号を生成すると共に、画面全
体の明るさを示す平均輝度信号を生成する信号処理部
と、露光時間が１フィールド期間以下の一定期間になる
よう前記絞りの開閉を制御し、前記平均輝度信号の情報
を元に被写体の明るさに応じて前記絞りの開口径を変え
て露光調整をする露光制御手段と、前記信号処理部の出
力である映像信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段
に蓄積された前記映像信号を偶数フィールド，奇数フィ
ールドを交互に読出してインターレースの信号に変換す
る信号変換手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。
【００１５】本願の請求項８の発明は、請求項７の撮像
装置において、前記露光制御手段は、被写体が暗く、前
記絞りの開口径で露光調整ができない場合は、前記利得
調整手段の利得が大きくなるように前記撮像手段からの
信号を増幅して露光調整をすることを特徴とするもので
ある。
装置において、前記露光制御手段は、被写体が暗く、前
記絞りの開口径で露光調整ができない場合は、前記利得
調整手段の利得が大きくなるように前記撮像手段からの
信号を増幅して露光調整をすることを特徴とするもので
ある。
【００１６】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下本発明
の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態における撮像装
置の全体のブロック図を示すものである。まず、本発明
の映像処理の流れを図面を参照しながら説明する。レン
ズ１は被写体像を撮像面に結像するものであり、光量を
調整する絞り２が付されている。被写体からの光Ｓ１は
レンズ１及びその一部である絞り２により撮像手段であ
るＣＣＤ３の撮像面上に結像される。尚、絞り２を駆動
するために図示しない駆動回路とモータが用いられる。
ＣＣＤ３で光電変換され１フレームが１／３０秒のプロ
グレッシブスキャンで読み出され、ノンインターレース
の電気信号Ｓ２に変換される。電気信号Ｓ２は利得調整
手段、ここではＡＧＣ４でゲインアップされる。次いで
カメラ信号処理部５は映像をノンインターレースの輝度
信号Ｓ３と色差信号Ｓ４に分離すると共に、平均輝度信
号Ｓ７を算出する。輝度信号Ｓ３と色差信号Ｓ４とはス
イッチ９に与えられる。スイッチ９はメモリ制御部７か
らの信号に基づいてフレーム毎にスイッチングすること
により、ｍ番のフレームの輝度信号Ｓ３Ａ，色差信号Ｓ
Ａ４はメモリ６ａに書込む。又ｍ＋１番フレーム目の輝
度信号Ｓ３Ｂ，色差信号Ｓ４Ｂはメモリ６ｂに書込む。
メモリ６ａ，６ｂは映像信号を夫々１フレーム分記憶す
る記憶手段である。メモリ６ａに蓄積されたデータは、
メモリ６ｂにデータが蓄積されている間にメモリ制御部
７よりノンインターレースの信号をインターレースの信
号に変換した形式で読出され、ｍ番フレーム目のインタ
ーレースの輝度信号Ｓ５Ａと色差信号Ｓ６Ａとして出力
される。同様にしてメモリ６ｂに蓄積されたデータは、
メモリ６ａにデータが蓄積されている間にメモリ制御部
７でノンインターレースの信号をインターレースの信号
に変換した形式で読出され、ｍ＋１番フレーム目のイン
ターレースの輝度信号Ｓ５Ｂと色差信号Ｓ６Ｂとして出
力される。信号Ｓ５ＡとＳ５Ｂ及びＳ６ＡとＳ６Ｂはス
イッチ１０により時系列のインターレースの輝度信号Ｓ
５と色差信号Ｓ６として出力される。
の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態における撮像装
置の全体のブロック図を示すものである。まず、本発明
の映像処理の流れを図面を参照しながら説明する。レン
ズ１は被写体像を撮像面に結像するものであり、光量を
調整する絞り２が付されている。被写体からの光Ｓ１は
レンズ１及びその一部である絞り２により撮像手段であ
るＣＣＤ３の撮像面上に結像される。尚、絞り２を駆動
するために図示しない駆動回路とモータが用いられる。
ＣＣＤ３で光電変換され１フレームが１／３０秒のプロ
グレッシブスキャンで読み出され、ノンインターレース
の電気信号Ｓ２に変換される。電気信号Ｓ２は利得調整
手段、ここではＡＧＣ４でゲインアップされる。次いで
カメラ信号処理部５は映像をノンインターレースの輝度
信号Ｓ３と色差信号Ｓ４に分離すると共に、平均輝度信
号Ｓ７を算出する。輝度信号Ｓ３と色差信号Ｓ４とはス
イッチ９に与えられる。スイッチ９はメモリ制御部７か
らの信号に基づいてフレーム毎にスイッチングすること
により、ｍ番のフレームの輝度信号Ｓ３Ａ，色差信号Ｓ
Ａ４はメモリ６ａに書込む。又ｍ＋１番フレーム目の輝
度信号Ｓ３Ｂ，色差信号Ｓ４Ｂはメモリ６ｂに書込む。
メモリ６ａ，６ｂは映像信号を夫々１フレーム分記憶す
る記憶手段である。メモリ６ａに蓄積されたデータは、
メモリ６ｂにデータが蓄積されている間にメモリ制御部
７よりノンインターレースの信号をインターレースの信
号に変換した形式で読出され、ｍ番フレーム目のインタ
ーレースの輝度信号Ｓ５Ａと色差信号Ｓ６Ａとして出力
される。同様にしてメモリ６ｂに蓄積されたデータは、
メモリ６ａにデータが蓄積されている間にメモリ制御部
７でノンインターレースの信号をインターレースの信号
に変換した形式で読出され、ｍ＋１番フレーム目のイン
ターレースの輝度信号Ｓ５Ｂと色差信号Ｓ６Ｂとして出
力される。信号Ｓ５ＡとＳ５Ｂ及びＳ６ＡとＳ６Ｂはス
イッチ１０により時系列のインターレースの輝度信号Ｓ
５と色差信号Ｓ６として出力される。
【００１７】一方、カメラ信号処理部５において輝度信
号Ｓ３は積分されて画像の平均輝度信号Ｓ７が算出さ
れ、露光制御部８に出力される。露光制御部８は撮像手
段の露光時間が１フィールド期間以下の一定期間となる
ように撮像手段を制御すると共に、平均輝度が所定値と
なるように絞りを制御する露光制御手段である。即ち露
光制御部８はまずＣＣＤ３の露光時間が例えば１／６０
秒になるよう、電荷排出パルスＳ８をＣＣＤ３に送る。
露光制御の動作は平均輝度信号Ｓ７があらかじめ設定さ
れた目標の輝度になるように制御信号Ｓ９を送出し、絞
り２を開閉することにより行われる。絞り２が最大に開
いても、目標の輝度に達しない場合には、ＡＧＣ４へゲ
インアップ信号Ｓ１０を送り目標の輝度になるよう制御
される。
号Ｓ３は積分されて画像の平均輝度信号Ｓ７が算出さ
れ、露光制御部８に出力される。露光制御部８は撮像手
段の露光時間が１フィールド期間以下の一定期間となる
ように撮像手段を制御すると共に、平均輝度が所定値と
なるように絞りを制御する露光制御手段である。即ち露
光制御部８はまずＣＣＤ３の露光時間が例えば１／６０
秒になるよう、電荷排出パルスＳ８をＣＣＤ３に送る。
露光制御の動作は平均輝度信号Ｓ７があらかじめ設定さ
れた目標の輝度になるように制御信号Ｓ９を送出し、絞
り２を開閉することにより行われる。絞り２が最大に開
いても、目標の輝度に達しない場合には、ＡＧＣ４へゲ
インアップ信号Ｓ１０を送り目標の輝度になるよう制御
される。
【００１８】尚、カメラ信号処理部５は輝度信号と色差
信号を形成する処理としているが、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を形
成する処理をする回路でも良い。この場合もＲ，Ｇ，Ｂ
の信号より平均輝度信号を生成して露光を制御すること
ができる。又露光制御部８でＣＣＤ３の露光時間を１フ
ィールド期間の１／６０秒としているが、１／６０秒よ
りも短い時間であれば、任意に設定することができる。
特に動きの早い被写体が頻繁に現れる環境では、露光時
間を短くしておく必要がある。但し露光時間の設定を短
かくしすぎると、被写体があまり暗くなくても、絞りを
開放した状態でＡＧＣ４でゲインアップをしなければな
らなくなり、Ｓ／Ｎを劣化させてしまう場合がある。
信号を形成する処理としているが、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を形
成する処理をする回路でも良い。この場合もＲ，Ｇ，Ｂ
の信号より平均輝度信号を生成して露光を制御すること
ができる。又露光制御部８でＣＣＤ３の露光時間を１フ
ィールド期間の１／６０秒としているが、１／６０秒よ
りも短い時間であれば、任意に設定することができる。
特に動きの早い被写体が頻繁に現れる環境では、露光時
間を短くしておく必要がある。但し露光時間の設定を短
かくしすぎると、被写体があまり暗くなくても、絞りを
開放した状態でＡＧＣ４でゲインアップをしなければな
らなくなり、Ｓ／Ｎを劣化させてしまう場合がある。
【００１９】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態について説明する。図２は本発明の第２の実施の形態
における撮像装置の全体のブロック図を示すものであ
り、第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳
細な説明を省略する。第２の実施の形態は第１の実施の
形態と比較して、絞りを構成要素としておらず、露光制
御部２８の制御方法も異なる。本実施の形態により露光
制御部２８は、平均輝度信号Ｓ７があらかじめ設定され
た目標の輝度になるように、電荷排出パルスＳ２８をＣ
ＣＤ３へ送出し、１フィールドの露光時間以下の範囲内
でＣＣＤ３の露光時間を変える。例えば被写体が明るい
ところから暗いところにカメラをパンニングする場合、
被写体が明るいときには露光時間が短くなるよう電荷排
出パルスＳ２８を設定し、被写体が暗くなるに従って露
光時間が長くなるように電荷排出パルスＳ２８を変化さ
せていく。そして露光時間が１／６０秒に達した時点
で、目標の輝度に達しない場合は電荷排出パルスＳ２８
による露光制御から、ＡＧＣ４での制御に切り替え、Ａ
ＧＣ４へゲインアップ信号Ｓ２０を送り目標の輝度にな
るよう制御する。本実施の形態では１フィールド期間の
露光時間、即ち１／６０秒を制御の切り替わり点として
いるが、第１の実施の形態と同様の理由でこの切り替え
の時間を１／６０秒よりも短い時間内で任意に設定する
ことができる。
態について説明する。図２は本発明の第２の実施の形態
における撮像装置の全体のブロック図を示すものであ
り、第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳
細な説明を省略する。第２の実施の形態は第１の実施の
形態と比較して、絞りを構成要素としておらず、露光制
御部２８の制御方法も異なる。本実施の形態により露光
制御部２８は、平均輝度信号Ｓ７があらかじめ設定され
た目標の輝度になるように、電荷排出パルスＳ２８をＣ
ＣＤ３へ送出し、１フィールドの露光時間以下の範囲内
でＣＣＤ３の露光時間を変える。例えば被写体が明るい
ところから暗いところにカメラをパンニングする場合、
被写体が明るいときには露光時間が短くなるよう電荷排
出パルスＳ２８を設定し、被写体が暗くなるに従って露
光時間が長くなるように電荷排出パルスＳ２８を変化さ
せていく。そして露光時間が１／６０秒に達した時点
で、目標の輝度に達しない場合は電荷排出パルスＳ２８
による露光制御から、ＡＧＣ４での制御に切り替え、Ａ
ＧＣ４へゲインアップ信号Ｓ２０を送り目標の輝度にな
るよう制御する。本実施の形態では１フィールド期間の
露光時間、即ち１／６０秒を制御の切り替わり点として
いるが、第１の実施の形態と同様の理由でこの切り替え
の時間を１／６０秒よりも短い時間内で任意に設定する
ことができる。
【００２０】（第３の実施の形態）次に第３の実施の形
態について説明する。図３は本発明の第３の実施の形態
における撮像装置の全体のブロック図を示すものであ
り、第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳
細な説明を省略する。本発明の第１，第２の実施の形態
は動解像度を低下させないために、露光時間をインター
レースと同程度にすることがポイントになっているが、
動きのある被写体は露光時間を短く撮影し、動きの無い
被写体は露光時間を長くしてＳ／Ｎを劣化させない方法
が望ましい。そこで第３の実施の形態では、被写体の動
きを検出する動き検出部３０を設けている。動き検出部
３０はカメラ信号処理部５の出力である輝度信号Ｓ３を
前のフレームの輝度信号と比較して動きの量と方向を示
す動きベクトルＳ３２を検出し、露光制御部３８に出力
する。露光制御部３８は動きベクトルの絶対値に応じて
露光時間を決定するものであり、動きベクトルの絶対値
が大きければ露光時間を短くし、小さければ露光時間を
長くするように電荷排出パルスＳ３８を出力してＣＣＤ
３を制御する。この状態で、平均輝度信号Ｓ７が目標の
輝度に達するように、まず制御信号Ｓ３３により絞り２
を調整する。このとき絞りを開放してもなお露光不足の
状態の場合には、ＡＧＣ４での制御に切り替え、ＡＧＣ
４へゲインアップ信号Ｓ３０を送り目標の輝度になるよ
う制御する。第３の実施の形態では被写体の動きに応じ
て露光時間が決まるため、動解像度を良好な状態にする
ことができる。動きが少ない被写体の場合には、１／６
０秒以上に露光時間を長くできるため、比較的Ｓ／Ｎの
良い画像が得られることになる。
態について説明する。図３は本発明の第３の実施の形態
における撮像装置の全体のブロック図を示すものであ
り、第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳
細な説明を省略する。本発明の第１，第２の実施の形態
は動解像度を低下させないために、露光時間をインター
レースと同程度にすることがポイントになっているが、
動きのある被写体は露光時間を短く撮影し、動きの無い
被写体は露光時間を長くしてＳ／Ｎを劣化させない方法
が望ましい。そこで第３の実施の形態では、被写体の動
きを検出する動き検出部３０を設けている。動き検出部
３０はカメラ信号処理部５の出力である輝度信号Ｓ３を
前のフレームの輝度信号と比較して動きの量と方向を示
す動きベクトルＳ３２を検出し、露光制御部３８に出力
する。露光制御部３８は動きベクトルの絶対値に応じて
露光時間を決定するものであり、動きベクトルの絶対値
が大きければ露光時間を短くし、小さければ露光時間を
長くするように電荷排出パルスＳ３８を出力してＣＣＤ
３を制御する。この状態で、平均輝度信号Ｓ７が目標の
輝度に達するように、まず制御信号Ｓ３３により絞り２
を調整する。このとき絞りを開放してもなお露光不足の
状態の場合には、ＡＧＣ４での制御に切り替え、ＡＧＣ
４へゲインアップ信号Ｓ３０を送り目標の輝度になるよ
う制御する。第３の実施の形態では被写体の動きに応じ
て露光時間が決まるため、動解像度を良好な状態にする
ことができる。動きが少ない被写体の場合には、１／６
０秒以上に露光時間を長くできるため、比較的Ｓ／Ｎの
良い画像が得られることになる。
【００２１】（第４の実施の形態）次に第４の実施の形
態について説明する。図４は本発明の第４の実施の形態
における撮像装置の全体のブロック図を示すものであ
り、第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳
細な説明を省略する。前述した第１，第２，第３の実施
の形態はＣＣＤ３の露光時間を露光制御部の出力である
電荷排出パルスで調整することが基本となっているが、
第４の実施の形態では絞り４２にメカニカルなシャッタ
ー機能を持たせることで、露光時間を調節する構成にな
っている。露光制御部４８は絞り４２に１／３０秒のサ
イクルで、１／６０秒は絞り４２を開き、１／６０秒は
絞り４２を閉じる動作を行わせる制御信号Ｓ４９を生成
する。この制御信号を用いて絞り４２を制御することに
より、ＣＣＤ３の露光時間を実質的に１／６０秒に固定
させる。この状態で、平均輝度信号Ｓ７が目標の輝度に
達するように制御信号Ｓ４９に、絞り４２が開いている
状態での開口径を設定する指令を加えることにより、絞
り４２により輝度を適正に調整する。絞りを最大に開放
してもなお露光不足の状態の場合には、ＡＧＣ４での制
御に切り替わり、ＡＧＣ４へゲインアップ信号Ｓ４０を
送り目標の輝度になるよう制御する。第４の実施の形態
ではＣＣＤ３で電荷排出パルスによる露光調整を行わな
いため、電荷排出パルスによる露光調整時に問題となる
蛍光灯のような被写体を撮影したときのフリッカーの発
生や、被写界深度の違和感などを生じない品位の良い画
像が得られることになる。
態について説明する。図４は本発明の第４の実施の形態
における撮像装置の全体のブロック図を示すものであ
り、第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳
細な説明を省略する。前述した第１，第２，第３の実施
の形態はＣＣＤ３の露光時間を露光制御部の出力である
電荷排出パルスで調整することが基本となっているが、
第４の実施の形態では絞り４２にメカニカルなシャッタ
ー機能を持たせることで、露光時間を調節する構成にな
っている。露光制御部４８は絞り４２に１／３０秒のサ
イクルで、１／６０秒は絞り４２を開き、１／６０秒は
絞り４２を閉じる動作を行わせる制御信号Ｓ４９を生成
する。この制御信号を用いて絞り４２を制御することに
より、ＣＣＤ３の露光時間を実質的に１／６０秒に固定
させる。この状態で、平均輝度信号Ｓ７が目標の輝度に
達するように制御信号Ｓ４９に、絞り４２が開いている
状態での開口径を設定する指令を加えることにより、絞
り４２により輝度を適正に調整する。絞りを最大に開放
してもなお露光不足の状態の場合には、ＡＧＣ４での制
御に切り替わり、ＡＧＣ４へゲインアップ信号Ｓ４０を
送り目標の輝度になるよう制御する。第４の実施の形態
ではＣＣＤ３で電荷排出パルスによる露光調整を行わな
いため、電荷排出パルスによる露光調整時に問題となる
蛍光灯のような被写体を撮影したときのフリッカーの発
生や、被写界深度の違和感などを生じない品位の良い画
像が得られることになる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本願の請求項１〜４，７，
８の発明は上記した構成により、ノンインターレースで
撮像する際、撮像素子の蓄積時間を１フィールド期間を
超えないよう制御することができるため、垂直解像度が
高く、且つ動解像度も高い撮像装置が提供できる。又請
求項５，６の発明によれば、被写体の動きに応じて露光
時間が決まるため、動解像度を良好な状態とすることが
できる。更に被写体の動きが少ない場合には、１フィー
ルド期間を超えて露光時間を長く設定できるため、Ｓ／
Ｎ比の画像が得られるという効果が得られる。更に請求
項７，８の発明では、撮像手段によって露光調整を行わ
ないため、蛍光灯等の被写体を撮影したときのフリッカ
ーの発生や被写体深度の違和感等を生じない画像が得ら
れるという効果が得られる。
８の発明は上記した構成により、ノンインターレースで
撮像する際、撮像素子の蓄積時間を１フィールド期間を
超えないよう制御することができるため、垂直解像度が
高く、且つ動解像度も高い撮像装置が提供できる。又請
求項５，６の発明によれば、被写体の動きに応じて露光
時間が決まるため、動解像度を良好な状態とすることが
できる。更に被写体の動きが少ない場合には、１フィー
ルド期間を超えて露光時間を長く設定できるため、Ｓ／
Ｎ比の画像が得られるという効果が得られる。更に請求
項７，８の発明では、撮像手段によって露光調整を行わ
ないため、蛍光灯等の被写体を撮影したときのフリッカ
ーの発生や被写体深度の違和感等を生じない画像が得ら
れるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における撮像装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における撮像装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態における撮像装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態における撮像装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】従来の撮像装置のブロック図である。
１ レンズ ２，４２ 絞り ３ ＣＣＤ ４ ＡＧＣ ５ カメラ信号処理部 ６ａ，６ｂ，５３，５４ メモリ ７，５５ メモリ制御部 ８，２８，３８，４８ 露光制御部 ９，１０，５２，５６ スイッチ ３０ 動き検出部 ５１ ＴＶカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AA00 AB01 AB02 AB04 AB12 AB17 AB20 AB68 AC42 AC54 AC69 5C024 AA01 CA11 CA13 DA05 GA11 HA10 HA12 HA23 JA11
Claims (8)
- 【請求項１】 被写体像を撮像面に結像するレンズと、 レンズの一部であって前記撮像面に入射する光量を調整
する絞りと、 前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレーム期間に
ノンインターレースで順次読み出す撮像手段と、 前記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整手段
と、 前記利得調整手段で利得調整された信号に一定の信号処
理を施して映像信号を生成すると共に、画面全体の明る
さを示す平均輝度信号を生成する信号処理部と、 露光時間が１フィールド期間以下の一定期間になるよう
前記撮像手段を制御し、前記平均輝度信号の情報を元に
前記絞りを用いて露光調整をする露光制御手段と、 前記信号処理部の出力である映像信号を記憶する記憶手
段と、 前記記憶手段に蓄積された前記映像信号を偶数フィール
ド，奇数フィールドを交互に読出してインターレースの
信号に変換する信号変換手段と、を具備することを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項２】 前記露光制御手段は、前記絞りによる露
光制御が可能な範囲の被写体の明るさがある場合は絞り
で露光調整し、前記絞りによる露光調整が不能な暗い場
合は前記絞りでの露光調整に加えて前記利得調整手段の
利得が大きくなるように前記撮像手段からの信号を増幅
して露光調整をすることを特徴とする請求項１記載の撮
像装置。 - 【請求項３】 被写体像を撮像面に結像するレンズと、 前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレーム期間に
ノンインターレースで順次読み出す撮像手段と、 前記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整手段
と、 前記利得調整手段で利得調整された信号に一定の信号処
理を施して映像信号を生成すると共に、画面全体の明る
さを示す平均輝度信号を生成する信号処理部と、 平均輝度が所定値となるように被写体の明るさに応じて
前記撮像手段の露光時間を１フィールド期間以下の任意
の期間内で変化させて前記撮像手段の露光時間を制御す
る露光制御手段と、 前記信号処理部の出力である映像信号を記憶する記憶手
段と、 前記記憶手段に蓄積された前記映像信号を偶数フィール
ド，奇数フィールドを交互に読出してインターレースの
信号に変換する信号変換手段と、を具備することを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項４】 前記露光制御手段は、露光時間を１フィ
ールド期間以下の期間で平均輝度が所定値となるように
露光調整ができない場合は、前記利得調整手段の利得が
大きくなるように前記撮像手段からの信号を増幅して露
光調整をすることを特徴とする請求項３記載の撮像装
置。 - 【請求項５】 被写体像を撮像面に結像するレンズと、 レンズの一部であって前記撮像面に入射する光量を調整
する絞りと、 前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレーム期間に
ノンインターレースで順次読み出す撮像手段と、 前記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整手段
と、 前記利得調整手段で利得調整された信号に一定の信号処
理を施して映像信号を生成すると共に、画面全体の明る
さを示す平均輝度信号を生成する信号処理部と、 前記撮像面内での被写体の動き情報を検出する動き検出
手段と、 前記平均輝度信号の情報と前記動き検出手段の情報か
ら、撮像手段の露光時間と絞りと利得調整手段の増幅量
を調整する露光制御手段と、 前記信号処理部の出力である映像信号を記憶する記憶手
段と、 前記記憶手段に蓄積された前記映像信号を偶数フィール
ド，奇数フィールドを交互に読出してインターレースの
信号に変換する信号変換手段と、を具備することを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項６】 前記動き検出手段は、前記信号処理部の
出力である輝度信号の情報から動きベクトルを抽出する
ものであり、 前記露光制御手段は、前記動き検出手段によって抽出さ
れた動きベクトルの大きさが大きくなるにつれて前記撮
像手段の露光時間を短くするように設定し、所定の平均
輝度となるように絞りの設定値を決定することを特徴と
する請求項５記載の撮像装置。 - 【請求項７】 被写体像を撮像面に結像するレンズと、 レンズの一部であって前記撮像面への入射を開閉すると
共に、入射する光量を調整する絞りと、 前記撮像面上の画像情報を光電変換し１フレーム期間に
ノンインターレースで順次読み出す撮像手段と、 前記撮像手段からの信号の利得を調整する利得調整手段
と、 前記利得調整手段で利得調整された信号に一定の信号処
理を施して映像信号を生成すると共に、画面全体の明る
さを示す平均輝度信号を生成する信号処理部と、 露光時間が１フィールド期間以下の一定期間になるよう
前記絞りの開閉を制御し、前記平均輝度信号の情報を元
に被写体の明るさに応じて前記絞りの開口径を変えて露
光調整をする露光制御手段と、 前記信号処理部の出力である映像信号を記憶する記憶手
段と、 前記記憶手段に蓄積された前記映像信号を偶数フィール
ド，奇数フィールドを交互に読出してインターレースの
信号に変換する信号変換手段と、を具備することを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項８】 前記露光制御手段は、被写体が暗く、前
記絞りの開口径で露光調整ができない場合は、前記利得
調整手段の利得が大きくなるように前記撮像手段からの
信号を増幅して露光調整をすることを特徴とする請求項
７記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22013498A JP4036539B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22013498A JP4036539B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000059676A true JP2000059676A (ja) | 2000-02-25 |
| JP4036539B2 JP4036539B2 (ja) | 2008-01-23 |
Family
ID=16746442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22013498A Expired - Fee Related JP4036539B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4036539B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002330347A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像素子、撮像素子の駆動方法及び撮像装置 |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP22013498A patent/JP4036539B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002330347A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像素子、撮像素子の駆動方法及び撮像装置 |
| JP4540878B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2010-09-08 | オリンパス株式会社 | 撮像素子の駆動方法及び撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4036539B2 (ja) | 2008-01-23 |
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