JP2000261817A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2000261817A
JP2000261817A JP11059699A JP5969999A JP2000261817A JP 2000261817 A JP2000261817 A JP 2000261817A JP 11059699 A JP11059699 A JP 11059699A JP 5969999 A JP5969999 A JP 5969999A JP 2000261817 A JP2000261817 A JP 2000261817A
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signal
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signals
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JP11059699A
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Ryushi Nishimura
龍志 西村
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、高画質の動画および静止画の
撮像が可能な撮像装置を提供することにある。 【解決手段】インターレース出力する第1の信号読み出
しモードと、水平方向に隣接した2画素毎に加算して順
次出力する第2の信号読み出しモードにより2行同時に
信号を出力する光電変換手段と、第1の信号読み出しモ
ードにおいて静止画を生成し、第2の信号読み出しモー
ドにおいて動画を生成する信号処理手段により、高画質
の動画と静止画を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CCD(Charge Coupled Device)等の撮
像素子を用いて光電変換を行ない、これにデジタル信号
処理を施して所定のデジタル画像信号を得る従来の撮像
装置は、動画を撮像するビデオカメラと、静止画を撮像
する電子スチルカメラとに分類することができる。しか
し、動画撮像と静止画撮像の両方に対応できる撮像装置
も提案されており、このような装置に関し、例えば特開
平2−280496号公報や、1995年、日本写真学
会、ファインイメージシンポジウム予稿集、第59頁か
ら62頁に記載されている。
【0003】上記従来技術においては、一般に撮像素子
は動画用、すなわちビデオカメラ用のCCDを用いてい
る。このような撮像素子に用いる色フィルタ配列の例を
図3の(b)に示す。この例では、Mg,G,Cy,Y
eの補色フィルタを用いている。この色フィルタを備え
た撮像素子を用いて、動画を生成する場合には、垂直方
向に隣接する2画素の信号を混合して出力する。また、
NTSC等のアナログTV信号規格におけるビデオ信号
はインターレース信号であるが、このようなインターレ
ース信号を生成するため、混合する行の組み合わせをフ
ィールド毎に変えることにより擬似的にインターレース
走査を行なう。
【0004】また、このような撮像素子を用いて静止画
の撮影を行う場合は、垂直方向に隣接する画素間の信号
を混合せず、各画素の信号を独立に読み出す。この際、
先ず第1フィールドにおいて奇数行の画素の信号を読み
出し、第2フィールドにおいて偶数行の信号を読み出
し、これら第1フィールドと第2フィールドの信号を順
次信号に変換して静止画像を生成する。
【0005】一方、静止画の解像度を高くするため、撮
像素子の画素数をビデオカメラ用の撮像素子よりも増加
させた撮像素子が提案されている。このような撮像素子
の垂直画素数は、現行のテレビジョン方式における走査
線数よりも大きく、一例として垂直方向の有効画素数が
960の場合、テレビジョン方式における走査線数の2
倍になる。このような静止画用の撮像素子の色フィルタ
配置の例を図3(c)に示す。このフィルタでは、3原
色RGBを用いている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高解像度を得
るため、CCDの画素数を増やすと、動画像の生成が困
難になる問題がある。例えば水平、垂直500画素、総
画素数25万画素のCCDを用いた場合、約10MHz
の駆動周波数で、毎秒30枚のフレーム画を出力するこ
とができ、NTSC等の動画像をリアルタイムに生成す
ることができる。しかし、画素数を水平、垂直とも2倍
の高解像度化した場合、画素数は4倍となり、例えば垂
直画素数が960の場合、4画素に1画素の割合で画素
を間引いて、1フィールドに240ラインの信号を出力
する必要があるが、このように処理すると折り返しが生
じ、画質が劣化してしまう。
【0007】本発明の目的は、上記問題を解決し高画素
CCDを用いた撮像装置において、高画質の動画、静止
画を生成可能な撮像装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、複
数の画素に蓄積した画素信号を一行毎に間引いてインタ
ーレース出力する第1の信号読み出しモードと、該複数
の画素に蓄積した画素信号を水平方向に隣接した2画素
毎に加算して順次出力する第2の信号読み出しモードに
より信号を出力し、かつ2行同時に信号出力するCCD
撮像素子等の光電変換手段と、光電変換手段が第1の信
号読み出しモードにおいてインターレース出力された映
像信号を順次信号に変換する順次変換手段と、第1の信
号読み出しモードにおいて、該順次変換手段によって順
次変換された映像信号を所定の画像フォーマットに変換
して第1の映像信号を生成し、上記第2の信号読み出し
モードにおいて、該撮像手段から順次出力された映像信
号を4:2:2のYUV信号等、所定の画像フォーマッ
トに変換して第2の映像信号を生成する信号処理手段
と、信号処理手段が出力する第1または第2の信号をJ
PEG等の符号化方法でデータ量を圧縮して第1、また
は第2の画像データを生成する圧縮手段と、圧縮手段が
出力する第1、または第2の画像データを記録する記録
媒体と、記録媒体に記録された第1の画像データを伸長
して第1の映像信号を再生する伸長手段と、によって撮
像装置を構成する。
【0009】本発明では、上記第1の信号読み出しモー
ドによりCCDから各画素を独立に読み出した信号を用
いて、高解像度の静止画を生成する。
【0010】動画像を生成する際には、第2の信号読み
出しモードにより、垂直方向に隣接する画素を混合して
ライン数を半分にして全ての画素の信号を読み出す。こ
の際読み出しレートは、例えば垂直の有効画素数が96
0の場合、動画撮影時には垂直方向に隣接する画素の信
号を加算して、かつ2行の信号を読み出すため、480
ラインの信号を1/60秒に1枚の割合で読み出す。動
画像は垂直方向の間引きを行う必要がないため、折り返
しの無い高画質の動画像を生成することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明による撮像装置の一実施形
態について説明する。図1は本発明による撮像装置の構
成を示すブロック図である。同図において1はレンズ、
2はCCD等の撮像素子、3−1,4−1はA/D変換
回路である。4はDRAM等のメモリ、5は撮像素子の
出力信号をYUV信号に変換し、またNTSCやPAL
等の標準テレビ信号を生成する信号処理回路である。ま
た、8は撮像素子を駆動する駆動回路、9は画像データ
を記録する記録媒体、10はJPEG(Joint Photograp
hic Expert Group)等の方式で画像の圧縮および伸長を
行なう圧縮伸長回路である。記録媒体は、フラッシュメ
モリ等の半導体メモリや、ハードディスク等の磁気ディ
スク等を用いる。PCカード等着脱可能な媒体を用いて
も良い。6は、各ブロックの動作タイミングを制御した
り、画像データの入出力制御を行う制御回路である。
【0012】本実施形態における撮像装置の動作につい
て説明する。レンズ1に入射した光は、絞り7を介して
撮像素子2の撮像面上に結像する。撮像素子2は、図2
に示すようにその撮像面に多数の画素を備えている。図
2において20は画素、21は垂直転送部、22−1,
22−2は水平転送部、23−1,23−2は出力部で
ある。画素20において光電変換により生成された画素
信号は垂直CCD21に転送される。画素から垂直CC
Dへの転送動作は、通常は全画素一斉に行われる。垂直
CCDに転送された画素信号は、垂直CCD内を上方に
転送され、さらに水平CCD内を転送された後、出力部
23−1,23−2から2ライン分の信号が同時に出力
される。
【0013】なお、撮像素子2は混合読み出しモードと
非混合読み出しモードに対応した信号読み出しが可能な
構成を有している。混合読み出しモードは一般に動画像
を生成する場合の動作モードであり、例えば以下のよう
にして信号を読み出す。
【0014】先ず1,3,5・・・の奇数ラインの画素
の信号を垂直転送部に読み出す。その後に2,4,6・
・・ラインの画素に対応するの画素の信号を垂直転送部
に読み出した後、1段垂直転送して、既に垂直転送部に
読み出した奇数ラインの画素の信号と混合し、1と2,
3と4,5と6、というように画素信号を混合する。そ
の後、水平帰線期間に2段ずつ垂直転送部を転送するこ
とにより、画素混合した信号を2行分ずつ読み出す。例
えば垂直方向の有効画素数が960の場合、480ライ
ン分の信号を1/60秒間でCCDの全ての画素の信号
を読み出すことになる。
【0015】図2に示した撮像素子の画素配列は、水平
に2画素×垂直に4画素の計8画素を基本単位として繰
り返す色フィルタ配列を備えている。色フィルタの種類
はM(マゼンタ)、G(緑)、Cy(シアン)、Ye
(黄色)の4種類を用いたもので、これらの信号を混合
した信号線順次信号が得られることになうる。すなわち
(M+C)信号と(G+Y)信号が画素毎に交互に繰り
返す点順次信号が出力され、次のラインでは(G+C)
信号と(M+Y)信号が画素毎に交互に繰り返す点順次
信号が出力される。これら4種類の信号をマトリクス演
算することで、3原色信号R(赤),G(緑),B
(青)信号を生成することができる。
【0016】このような線順次信号が出力されるのは、
ビデオカメラにおける動画撮影時と同様である。異なる
点は、通常のビデオカメラの場合、一般に、撮像素子の
画素数をテレビジョン方式の画素数に合わせてあるの
で、1/60で全ての画素を読み出し、次のフィールド
では、混合する行の組み合わせをずらすことにより、擬
似的にインターレース読み出しする点である。本実施形
態では、毎回の読み出しにおいて、混合するラインの組
み合わせを変えることは行なわないが、信号処理におい
て等価的にインターレースするように信号処理を行な
う。
【0017】CCDから2行同時に読み出された画素信
号は、図1のA/D変換回路3−1,3−2によってデ
ジタル信号に変換される。A/D変換の前に、CDS(C
orelated Double Sampling)等の低雑音化処理を行なっ
ても良い。A/D変換回路によってデジタル化された信
号は、信号処理回路5によってYUV信号に変換され
る。
【0018】上述したマトリクス演算によって生成した
RGB信号にはホワイトバランス処理、ガンマ処理を行
い、さらに輝度信号Yと、色差U,Vを生成する。
【0019】このようにして生成した動画像は、垂直方
向の間引きを行わないので、折り返しが発生せず、高画
質の動画像を生成することができる。
【0020】静止画を撮影する場合は、動画像の撮像時
とは異なり、画素混合せずに、第1フィールドで奇数行
の全データを独立に全て読み出し、第2フィールドで偶
数行の全データを読み出す。垂直の有効画素が960の
場合、ここでいう1フィールドは通常1/60秒に相当
する。順次変換回路4は、DRAM等のメモリで構成す
れば良い。撮像素子から第1フィールドにおいて読み出
した奇数ラインの信号と、第2フィールドにおいて読み
出した偶数ラインの信号とを一旦メモリに書込み、これ
を1ライン、2ライン以下順次に読み出すことで順次変
換を行うことができる。
【0021】第2の実施形態について説明する。第1の
実施形態においては、撮像素子の色フィルタ配列を図3
の(b)に示しす補色方式とした。本実施形態において
は、図3の(a)に示す原色のRGBフィルタを用いて
いる。本実施形態において、動画像を生成する際、画素
混合して読み出された信号は、(R+B)信号と(G+
G)信号が画素毎に交互に繰り返す点順次信号が出力さ
れ、次のラインでは(G+B)信号と(R+G)信号が
画素毎に交互に繰り返す点順次信号が出力される。つま
り、第1ラインではマゼンタと緑の画素の順次信号、第
2ラインではシアン、黄の順次信号が出力される。これ
ら4色の信号にマトリクス演算を行うことで、RGBの
三原色信号を生成することができる。
【0022】本実施形態では、RGBの原色フィルタを
使用しているため、マトリクス演算によるRGB信号の
再生が不要であり、色再現性の調整が簡単である。また
マトリクスによる相関演算を行わないので、色の偽信号
が発生しにくい。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、動画と静止画を撮影可
能な撮像装置において、動画を撮像する際に画素混合を
行うことにより間引き無しで全画素の信号を読み出しと
動画の生成を行うことができるので、高画質の静止画と
動画を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による撮像装置の一実施形態の構成を示
すブロック図。
【図2】CCDの構成を示す図。
【図3】CCDの色フィルタ配列を示す図。
【符号の説明】
1・・・レンズ、2・・・撮像素子、3−1,3−2・
・・A/D変換回路、4・・・メモリ、5・・・信号処
理回路、8・・・CCD駆動回路、9・・・記録媒体、
10・・・圧縮伸長回路、20・・・画素、21・・・
垂直転送部、22−1,22−2・・・水平転送部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C024 AA01 BA01 CA02 DA05 EA02 EA04 FA01 GA11 GA48 HA07 HA14 HA24 5C065 AA01 AA03 BB02 BB13 BB34 CC02 CC03 DD02 EE07 EE08 GG12 GG18 GG30

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レンズ等の光学系によって結像された光信
    号を電気信号に変換する複数の画素を水平方向、および
    垂直方向に配列した画素配列を備え、該複数の画素に蓄
    積した画素信号を一行毎に間引いてインターレース出力
    する第1の信号読み出しモードと、該複数の画素に蓄積
    した画素信号を水平方向に隣接した2画素毎に加算して
    順次出力する第2の信号読み出しモードの2つの信号読
    み出しを行い、かつ2水平行の画素信号を同時に出力す
    る光電変換手段と、 該光電変換手段が第1の信号読み出しモードにおいてイ
    ンターレース出力された映像信号を順次信号に変換する
    順次変換手段と、 該第1の信号読み出しモードにおいて、該順次変換手段
    によって順次変換された映像信号を所定の画像フォーマ
    ットに変換して第1の映像信号を生成し、上記第2の信
    号読み出しモードにおいて、該光電変換手段から順次出
    力された映像信号を所定の画像フォーマットに変換して
    第2の映像信号を生成する信号処理手段と、 該信号処理手段が出力する第1または第2の信号を第1
    の符号化方法でデータ量を圧縮して第1、または第2の
    画像データを生成する符号化手段と、 該符号化手段が出力する第1、または第2の画像データ
    を記録する記録媒体と、 該記録媒体に記録された第1の画像データを復号化して
    第1の映像信号を再生する復号化手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載において、上記第1の映像信
    号は単一の画像を一単位とする静止画像、第2の映像信
    号は連続する複数の画像から成る動画像であることを特
    徴とする撮像装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載において、 上記光電
    変換手段が有する該画素配列は垂直2列、水平4行を基
    本単位とする繰り返し周期を有し、第1行目に第1の色
    光を感光する画素と、第2の色光を感光する画素とを交
    互に配列し、第2行目に第3の色光を感光する画素と、
    第4の色光を感光する画素とを交互に配列し、第3行目
    に第2の色光を感光する画素と、第1の色光を感光する
    画素とを交互に配列し、第4行目に第3の色光を感光す
    る画素と、および第4の色光を感光する画素を配列した
    ことを特徴とする撮像装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載において、第1の色光はマゼ
    ンタ、第2の色光は緑、第3の色光はシアン、第4の色
    光は黄であることを特徴とする撮像装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載において、第1の色光は赤、
    第2の色光は緑、第3の色光は青、第4の色光は緑であ
    ることを特徴とする撮像装置。
  6. 【請求項6】請求項5記載において、上記光電変換手段
    における垂直方向の有効画素数は、およそ960である
    ことを特徴とする撮像装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185860A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP2002185861A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
CN100377573C (zh) * 2003-08-08 2008-03-26 三洋电机株式会社 摄像装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185860A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP2002185861A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
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