JP2000287124A - テレビジョンカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テレビジョンカメラにおいて、電子ズーム機
能と蓄積方式感度増加機能を併用する場合に、フィール
ド毎に電子ズーム倍率を変化させることが可能で、ホワ
イトバランス調整の自動追従やレンズの自動絞り制御な
どの映像信号処理速度がより早くなり、蓄積方式感度増
加時の間欠フィールド補間用フィールドメモリの容量を
より小さくする。 【解決手段】 撮像素子からの映像信号を蓄積する、前
記蓄積方式感度増加のためのフィールド補間用のフィー
ルドメモリと、撮像素子からの映像信号とフィールドメ
モリに蓄積された映像信号とを入力しいずれか一方を選
択出力するセレクタと、前記セレクタからの映像信号を
信号処理する、前記電子ズームのための水平走査ライン
補間用の映像信号処理手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像された映像信
号を補間処理することで拡大された映像を表示するため
の映像信号を生成する電子ズーム処理を行うと共に、Ｃ
ＣＤ撮像素子において光電変換された電荷を長時間連続
蓄積することで感度増加を実現する蓄積方式感度増加処
理を行うようにしたテレビジョンカメラの改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のテレビジョンカメラにおいて電子
ズーム処理を行う場合、ＣＣＤ撮像素子からの映像信号
出力時に、電子ズーム拡大範囲外のところで蓄積された
水平走査ライン映像信号を出力しないで、その拡大範囲
内のところで蓄積された水平走査ライン映像信号を出力
する。ここで、出力対象の水平走査ライン映像信号は、
電子ズーム拡大率に応じた出力間隔でもって、例えば、
その拡大率が２倍であれば１水平ライン期間おきに蓄積
電荷に応じた信号レベルを有する映像信号が出力される
ように制御する。そうすることで、フィールド期間毎の
ＣＣＤ撮像素子から蓄積電荷に基づく撮像映像信号の出
力ライン数を減らし、水平走査ライン期間毎に撮像によ
る蓄積電荷に基づく映像信号（撮像映像信号）の間に黒
レベル信号のみの映像信号（黒レベル映像信号）を挿入
するようにして、ＣＣＤ撮像素子から出力された映像信
号を基に補間処理を行ってフィールド画像を生成するこ
とで、電子ズーム拡大機能を実現する。

【０００３】また、蓄積方式感度増加機能を実現する場
合、ＣＣＤ撮像素子の露光時間をより長時間、例えば、
複数フィールド期間になるように制御し、その露光時間
にＣＣＤ撮像素子で光電変換されて得られた電荷が蓄積
され、その露光時間に応じた複数フィールド期間に一度
の割合でもって間欠的に、上記蓄積電荷に関わる１フィ
ールド画像分の映像信号がＣＣＤ撮像素子から出力され
るようにする。さらに、その出力されたフィールド映像
信号が、上記複数フィールド期間に応じた各フィールド
期間毎に、テレビジョンカメラから繰り返し出力される
ようにするための間欠フィールド補間用フィールドメモ
リを配置して、蓄積方式感度増加機能を実現する。

【０００４】ここで、電子ズーム機能と蓄積方式感度増
加機能とを両方有する従来のテレビジョンカメラにおい
て、その回路の構成としては、例えば、ＣＣＤ撮像素子
で撮像された映像信号をアナログ信号からディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器を有し、その変換されたディ
ジタル映像信号にホワイト・バランス調整やガンマ補正
等のディジタル映像信号処理を施すためのディジタル映
像信号処理器を有し、そのディジタル映像信号処理器の
後段に電子ズーム信号補間処理器を有し、さらに、その
電子ズーム信号補間処理器の後段に蓄積方式感度増加時
の間欠フィールド補間用フィールドメモリを配置すると
する構成のものがあった。

【０００５】このように従来のテレビジョンカメラにお
いて、蓄積方式感度増加時の間欠フィールド補間用フィ
ールドメモリを電子ズーム信号補間処理器の後段に配置
することで、電子ズーム機能とＣＣＤ露光時間を制御し
た蓄積方式感度増加機能とを同時に動作させる場合、電
子ズーム信号補間処理器と蓄積方式感度増加用間欠フィ
ールド補間用フィールドメモリの両方共、互いの動作に
影響し合わないで独立に制御することが可能で、それら
の制御の方法が簡便であった。

【０００６】しかしながら、蓄積方式感度増加のための
間欠フィールド補間用フィールドメモリを電子ズーム信
号補間処理器の後段に配置することでは、電子ズーム処
理と同時に蓄積方式感度増加処理させる場合、電子ズー
ム信号補間処理が施された後の映像信号が蓄積方式感度
増加時の間欠フィールド補間用フィールドメモリに複数
フィールド期間記録されるため、その記録期間には、あ
る一つの電子ズーム倍率でもって電子ズーム処理された
映像信号が記録される。そのため、上記蓄積期間に応じ
た期間には、その期間内の各フィールド期間毎の電子ズ
ーム倍率を変化させることができず、その期間内の全て
のフィールド期間の映像信号に施される電子ズーム倍率
が同じになってしまい、各フィールド期間毎に電子ズー
ム倍率を異ならせるようには、倍率変化速度を早くする
ことができない。

【０００７】また、蓄積方式感度増加時に用いる、間欠
フィールド補間用フィールドメモリをディジタル映像信
号処理器（ＤＳＰ）の後段に配置することから、ＣＣＤ
蓄積時間が長時間に、例えば、複数フィールド期間の場
合は、ＤＳＰへ入力される映像信号がそのＣＣＤ蓄積時
間中に、１フィールド画像分に相当する同一の映像信号
が繰り返し入力される。そのため、複数フィールド映像
信号間の信号レベル等の違いを比較することにより、補
正量あるいは調整量をフィードバック制御するホワイト
バランス調整動作や、レンズの自動絞り制御などの映像
信号処理が動作する場合に、一つの蓄積期間内に同一の
映像信号のみが出力されることでは、その蓄積期間に上
述の映像信号処理のための制御量が変化しないことにな
る。従って、各フィールド期間毎に映像信号レベルが変
化するような場合に較べ、より多くのフィールド期間に
わたって上述のフィードバック制御が行われることにな
る。そのため、それらフィードバック制御によるホワイ
トバランス調整動作や、レンズの自動絞り制御などの映
像信号処理の速度がより遅くなる。

【０００８】さらに、蓄積方式感度増加時の映像信号
は、ＤＳＰでディジタル映像信号処理が施された後、蓄
積方式感度増加のための間欠フィールド補間用フィール
ドメモリに記録されるが、このとき、ＤＳＰで映像信号
処理が施された映像信号は、さらに輝度信号と色信号と
に分離されている。そのため、その分離がなされた後で
は、その映像信号処理が施されて分離される前と較べて
ディジタル映像信号の情報量が増えたものとなる。その
結果、分離後の映像信号を蓄積するとした蓄積方式感度
増加のための間欠フィールド補間用フィールドメモリ
は、分離前の映像信号を蓄積するとしたものよりも容量
の大きいメモリが必要となり、より高コストとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
テレビジョンカメラにおいて電子ズーム機能と蓄積方式
感度増加機能の同時動作を実現する場合、感度増加のた
めに用いる間欠フィールド補間用フィールドメモリを電
子ズーム信号補間処理器の後段に配置する回路構成であ
るので、蓄積方式感度増加時はフィールド毎に電子ズー
ム倍率を変化させることができない。また、ホワイトバ
ランス調整の自動追従やレンズの自動絞り制御などの映
像信号処理速度が遅くなる。さらに、蓄積方式感度増加
時の間欠フィールド補間用フィールドメモリとして、よ
り容量の大きいメモリが必要となり高コストになるなど
の欠点がある。

【００１０】本発明の目的は、電子ズーム信号補間処理
方式による電子ズーム機能と蓄積方式感度増加機能を併
用した場合に、フィールド毎に電子ズーム倍率を変化さ
せることが可能で、ホワイトバランス調整の自動追従や
レンズの自動絞り制御などの映像信号処理速度がより早
くなり、さらに、蓄積方式感度増加時の間欠フィールド
補間用フィールドメモリとしては、輝度信号と色信号と
に分離される前のより少ないデータ量の映像信号に応じ
た、より容量の小さいメモリを用いることで低コスト化
したテレビジョンカメラを実現することである。

【００１１】

【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、電子ズームと蓄積方式感度増加とを行う
テレビジョンカメラにおいて、撮像素子からの映像信号
を蓄積する、前記蓄積方式感度増加のためのフィールド
補間用のフィールドメモリと、前記撮像素子からの映像
信号と前記フィールドメモリに蓄積された映像信号とを
入力し、入力された映像信号のうちいずれか一方を選択
出力するセレクタと、前記セレクタからの映像信号を信
号処理する、前記電子ズームのための水平走査ライン補
間用の映像信号処理手段とを有するものである。

【００１２】また、本発明は、前記フィールドメモリに
記憶された映像信号の読み出し開始アドレスを前記電子
ズームのズーム倍率に応じたアドレスとするものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明によるテレビジョンカメラ
の実施例を、図１〜図４を使用して説明する。図１は、
本発明によるテレビジョンカメラのブロック構成の一例
を示した図で、本発明の主要部の説明に必要な構成を主
に記載している。

【００１４】図１において、１は入射光を電荷に光電変
換し、その電荷を蓄積し、蓄積された電荷に応じた撮像
映像信号を出力するＣＣＤ撮像素子（ＣＣＤ）、２はＣ
ＣＤ１から出力された映像信号をサンプルホールドし、
さらに所要レベルまで増幅して出力するサンプルホール
ドおよび自動利得制御回路（ＣＤＳ＆ＡＧＣ回路）、３
はＣＤＳ＆ＡＧＣ回路２からのアナログ映像信号をディ
ジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、４はＡ／Ｄ変
換器３で変換されたディジタル映像信号を入力し１フィ
ールド画像分の映像信号を記録するようにしたフィール
ドメモリ、５はＡ／Ｄ変換器３からの映像信号とフィー
ルドメモリ４からの映像信号とをそれぞれ入力し、入力
された２信号の内のいずれか一方を選択して出力するセ
レクタ、６はセレクタ５から出力された映像信号にホワ
イトバランス調整やガンマ補正などのディジタル映像処
理を施すためのディジタル映像信号処理器（ＤＳＰ）、
７はＣＣＤ駆動のために必要な駆動信号を出力するＣＣ
Ｄ駆動信号発生器、８はＤＳＰ６からの映像信号をディ
ジタル信号処理によって画像が拡大されるように補間処
理するための電子ズーム信号補間処理器、９は、ＤＳＰ
６、フィールドメモリ４、および電子ズーム信号補間処
理器８などを制御するためのマイクロコンピュータ（Ｃ
ＰＵ）、１０はディジタル映像信号をアナログ映像信号
に変換するＤ／Ａ変換器、１１はアナログ映像信号をモ
ニタ（図示せず）で画像表示可能な映像信号となるよう
に変調するための変調器（エンコーダ）である。

【００１５】以下、図１に示すテレビジョンカメラの各
部の動作を説明する。この図において、ＣＣＤ１に入射
された入射光が光電変換されることで得られたＣＣＤ出
力映像信号ａは、ＣＤＳ＆ＡＧＣ回路２へ出力される。
このＣＣＤ１は、ＣＣＤ駆動信号発生器７から出力され
るＣＣＤ駆動信号ｌによって駆動される。

【００１６】ＣＣＤ駆動信号発生器７は、電子ズーム信
号補間処理器８から出力されるＣＣＤ垂直転送制御信号
ｊ、すなわち、電子ズーム機能動作における電子ズーム
倍率に応じた垂直転送制御を行うための制御信号を入力
する。そして、入力されたＣＣＤ垂直転送制御信号ｊに
応じて、ＣＣＤ１の垂直転送動作時の水平ライン転送を
について所定のライン毎に転送動作させるか、あるいは
転送動作を停止させるかを制御するためのＣＣＤ駆動信
号ｌを生成してＣＣＤ１へ出力する。

【００１７】この結果、電子ズーム動作時には、ＣＣＤ
垂直転送制御信号ｊのタイミングに同期して、拡大対象
範囲内の蓄積電荷に応じた信号レベル（撮像信号レベ
ル）を保持した撮像映像信号が水平ライン期間毎に順次
選択され出力される場合と、上述の停止動作により撮像
信号レベルでは出力されずに黒レベルのみの黒レベル映
像信号が水平ライン期間に出力される場合とが、上述の
電子ズーム倍率に応じた所定の順列でもって織り交ぜら
れた信号、例えば、電子ズーム倍率が２倍の場合であれ
ば撮像信号レベルの水平ライン期間の映像信号と黒レベ
ル信号の水平ライン期間の映像信号が交互となるような
順列でもって生成された信号が、ＣＣＤ出力映像信号ａ
としてＣＣＤ１から出力される。このとき、撮像された
映像の拡大対象とされた範囲に応じて、その拡大対象範
囲以外の水平ライン期間に関わる映像信号は出力されな
い。

【００１８】以上のようにして、ＣＣＤ１で撮像された
フレーム画像を構成する複数水平ライン期間映像信号の
内、所定の水平ライン期間の映像信号が選択出力される
ことで、電子ズーム動作に適したＣＣＤ出力映像信号を
得る。

【００１９】一方、蓄積方式感度増加時には、ＣＰＵ９
から出力されるＣＣＤ１の蓄積時間を制御するための蓄
積時間制御信号ｐがＣＣＤ駆動信号発生器７に入力され
ることで、フィールド期間毎にＣＣＤ１の垂直転送が動
作されるか、あるいは停止されるかを制御するようにし
たＣＣＤ駆動信号ｌがＣＣＤ駆動信号発生器７から出力
されＣＣＤ１へ入力される。ＣＣＤ１からは、そのＣＣ
Ｄ駆動信号ｌにより蓄積時間制御信号ｐのタイミングに
同期しフィールド画像の出力される期間毎に、撮像され
た映像信号が出力されるフィールド期間、あるいは、撮
像された映像信号が出力されない（黒レベル信号のみ出
力される）フィールド期間のいずれかとなるように選択
され、その選択に応じたＣＣＤ出力映像信号ａが出力さ
れる。このとき、撮像された映像信号が出力されるフィ
ールド期間の映像信号レベルは、蓄積時間に応じて電荷
の蓄積量が増加された結果得られた信号レベルとなる。

【００２０】ＣＣＤ１から出力されたＣＣＤ出力映像信
号ａは、ＣＤＳ＆ＡＧＣ回路２へ入力され、そこでサン
プルホールドされ、さらに所要レベルまで増幅されてア
ナログ映像信号ｂとなり、Ａ／Ｄ変換器３へ出力され
る。

【００２１】Ａ／Ｄ変換器３ではアナログ映像信号ｂが
入力され、その入力された映像信号が輝度信号／色信号
分離前の状態においてディジタル映像信号ｃに変換され
て、そのディジタル映像信号ｃがフィールドメモリ４お
よびセレクタ５へそれぞれ出力される。

【００２２】フィールドメモリ４は、入力されたディジ
タル映像信号ｃを１フィールド期間分記録する。このと
き、１フィールド画像分の映像信号が、その入力された
タイミングから複数フィールド期間、すなわち、蓄積時
間に相当する期間にわたって記録される。そして、その
記録された内容が、上述の蓄積時間に相当する期間の各
フィールド期間毎に繰り返し出力され、その出力された
ディジタル映像信号ｄはセレクタ５へ入力される。

【００２３】このフィールドメモリ４では、蓄積方式感
度増加時に、蓄積時間制御信号ｐによりＣＣＤ出力映像
信号ａのうちＣＣＤ１で撮像された映像の信号レベルが
選択され記録される。すなわち、感度増幅された映像信
号のみが記録されて、黒レベル信号にされた映像信号は
記録されない。フィールドメモリ４において記録された
１フィールド期間分の映像信号は、所定の期間繰り返し
てフィールドメモリ４から出力されるため、ＣＣＤ出力
映像信号ａの黒レベル信号にされたフィールド期間の映
像信号に対応するフィールド期間（間欠フィールド期
間）に、フィールドメモリ４に記録されている撮像映像
信号が繰り返し出力されることで補間がなされる。

【００２４】また、このフィールドメモリ４で、ＣＣＤ
１の蓄積方式感度増加のための動作制御と電子ズーム機
能動作時の垂直拡大のための動作制御とが同時に行われ
るとした場合、電子ズーム信号補間処理器８から出力さ
れる制御信号、すなわち、電子ズーム倍率に応じてＣＣ
Ｄ１における水平ライン転送するしないを制御するＣＣ
Ｄ垂直転送制御信号ｊに応じて、輝度信号／色信号分離
前のディジタル映像信号ｃを書き込みむかまたは書き込
み停止するかの制御と、ディジタル映像信号ｄを読み出
するかまたは読み出し停止するかの制御とが行われる。
そうすることで、上述したＣＣＤ出力映像信号ａの出力
映像信号における出力順序パターン、すなわち、Ａ／Ｄ
変換器３からセレクタ５へ出力されるパターンと同じパ
ターンでもって、フィールドメモリ４に記録された輝度
信号／色信号分離前ディジタル映像信号を出力させるこ
とが可能になる。

【００２５】更に、このフィールドメモリ４で、上述と
同様にＣＣＤ１の蓄積方式感度増加のための動作制御と
電子ズーム機能動作時の垂直拡大のための動作制御とが
同時に行われるとした場合、フィールドメモリ４内に記
録されたデータのうち所望の部分のデータをマイクロコ
ンピュータ９の制御により任意に読み出し可能とする、
フィールドメモリ読み出し開始アドレス信号ｋがマイク
ロコンピュータ９からフィールドメモリ４へ各フィール
ド毎に出力される。その結果、蓄積方式感度増加時の間
欠フィールド補間のために、同一の記録映像信号が繰り
返し出力される期間であっても、フィールドメモリ読み
出し開始アドレス信号ｋによって各フィールド毎に任意
の位置を基準にして電子ズーム倍率を可変するようにフ
ィールドメモリ４から映像信号を出力させることができ
る。

【００２６】セレクタ５は、Ａ／Ｄ変換器３からの輝度
信号／色信号分離前のディジタル映像信号ｃとフィール
ドメモリ４からの輝度信号／色信号分離前のディジタル
映像信号ｄのうちいずれか一方を選択し、選択された方
の信号を輝度信号／色信号分離前のディジタル映像信号
ｅとして出力する。なお、蓄積方式感度増加時にはフィ
ールドメモリ４からのディジタル映像信号ｄが選択され
出力される。

【００２７】ディジタル信号処理器（ＤＳＰ）６は、輝
度信号／色信号分離前のディジタル映像信号ｅを入力
し、その入力された信号から輝度信号と色信号とをそれ
ぞれ分離する。さらに、輪郭補正、ホワイトバランス、
ガンマ補正等の映像信号処理を施す。そうして得られ
た、輝度信号／色信号分離後でズーム補間処理前のディ
ジタル映像信号ｆを電子ズーム信号補間処理器８へ出力
する。電子ズーム信号補間処理器８ではディジタル映像
信号ｆを基に、電子ズーム信号補間処理に関わる映像信
号処理を行って、輝度信号／色信号分離後でズーム補間
処理後のディジタル映像信号ｇを生成する。生成された
ディジタル映像信号ｇは、電子ズーム信号補間処理器８
からＤＳＰ６へ入力される。ＤＳＰ６は、入力されたデ
ィジタル映像信号ｇを、輝度信号（Ｙ）、色差信号（Ｒ
−Ｙ／Ｂ−Ｙ）及び色信号（Ｃ）に変換して、映像信号
処理後のディジタル映像信号ｍを生成して、Ｄ／Ａ変換
器１０へ出力する。

【００２８】上述の電子ズーム信号補間処理器８は、入
力された輝度信号／色信号分離後でズーム補間処理前の
ディジタル映像信号ｆの、垂直拡大時の垂直補間、およ
び水平拡大時の水平補間を行うことで電子ズーム信号補
間処理を行う。そして、その補間処理により輝度信号／
色信号分離後でズーム補間処理後のディジタル映像信号
ｇを生成し、ＤＳＰ６へ出力する。なお、電子ズーム信
号補間処理器８は、マイクロコンピュータ９から出力さ
れる電子ズーム倍率制御信号ｉに基づく倍率に応じた電
子ズーム補間処理を行う。

【００２９】マイクロコンピュータ９は、種々の映像信
号処理をそれぞれ制御するためのディジタル映像信号処
理制御信号ｈ、電子ズーム倍率制御信号ｉ、ＣＣＤ垂直
転送制御信号ｊ、フィールドメモリ読み出し開始アドレ
ス信号ｋ、蓄積時間制御信号ｐ等を出力し、本発明の実
施例に関わるテレビジョンカメラ全体の制御を行う。

【００３０】Ｄ／Ａ変換器１０は、ＤＳＰ６から入力さ
れた映像信号処理後のディジタル映像信号ｍをアナログ
映像信号に変換し、変換されたアナログ映像信号ｎを変
調器１１へ出力する。

【００３１】変調器１１は、入力されたアナログ映像信
号ｎをモニタ出力できる映像信号形態に変調し、その変
調されたアナログ映像信号ｏを映像信号出力端子１２か
ら後段（図示せず）へ出力するようにする。

【００３２】図２は、図１のテレビジョンカメラにおけ
る蓄積方式感度増加動作時の電子ズーム信号補間処理動
作を説明するための図であり、例として電子ズーム倍率
２倍時の動作を説明する。以下、この図を用いて本発明
の実施例の動作を説明する。

【００３３】蓄積方式感度増加動作時にＣＣＤ１の受光
面に結像された入射光像をもとに電子ズーム処理により
２倍に拡大される場合、電子ズーム拡大範囲内の水平ラ
イン期間の映像信号を出力するための期間であって、図
２の例では第４水平走査ライン期間から第９水平走査ラ
イン期間までの映像信号を出力するための期間に、１水
平走査ライン期間毎にハイレベル、ロウレベルを繰り返
すＣＣＤ垂直転送制御信号ｊが出力される。

【００３４】ＣＣＤ垂直転送制御信号ｊを入力するＣＣ
Ｄ駆動信号発生器７は、この制御信号ｊがハイレベル時
にＣＣＤ１の水平ライン転送を停止させ、かつ、制御信
号ｊがロウレベル時にＣＣＤ１の水平ライン転送を行わ
せるようにＣＣＤ１を制御するためのＣＣＤ駆動信号ｌ
をＣＣＤ１へ出力する。その結果、電子ズーム倍率２倍
時には、ＣＣＤ１から１水平ライン期間おきに撮像信号
レベルを有するように垂直拡大されたＣＣＤ出力映像信
号ａが出力される。

【００３５】この垂直拡大されたＣＣＤ出力映像信号ａ
は、撮像映像信号レベルを有する水平ライン期間の映像
信号を、ＣＣＤ垂直転送制御信号ｊのタイミングに応じ
てフィールドメモリ４に書き込む。そのため、フィール
ドメモリ４では、ＣＣＤ垂直転送制御信号ｊがロウレベ
ル時に撮像映像信号レベルを有する水平ライン期間の映
像信号が書き込まれ、ハイレベル時には黒レベル信号の
水平ライン期間の映像信号が書き込み停止される。

【００３６】このようにして、フィールドメモリ４にＣ
ＣＤ垂直転送制御信号ｊのタイミングに応じて書き込ま
れた１フィールド画像分の輝度信号／色信号分離前のデ
ィジタル映像信号ｄは、書き込み時と同じタイミングの
ＣＣＤ垂直転送制御信号ｊを用いてフィールドメモリ４
から読み出される。そうすることで、上述の垂直拡大さ
れたＣＣＤ出力映像信号ａと同様な信号として出力され
る。すなわち、このフィールドメモリ４から、ＣＣＤ垂
直転送制御信号ｊがロウレベル時に撮像映像信号レベル
を有する水平ライン期間の映像信号が読み出されて後段
に出力され、ハイレベル時には読み出し停止されること
で黒レベルの信号が後段に出力される。

【００３７】なお、上述の例では電子ズーム処理により
２倍に拡大されるようにするとしたので、１水平走査ラ
イン期間毎にハイレベル、ロウレベルを繰り返すＣＣＤ
垂直転送制御信号ｊが出力されるが、別の倍率の場合、
例えば電子ズーム処理により１．５倍に拡大される場合
であれば、上述の期間には３水平走査ライン期間当たり
ロウレベルの期間が２かつハイレベルの期間が１となる
割合でＣＣＤ垂直転送制御信号ｊが出力される。

【００３８】以上のようにしてフィールドメモリ４から
出力されたディジタル映像信号ｄは、セレクタ５および
ＤＳＰ６を介して電子ズーム信号補間処理器８に入力さ
れ、そこでＣＣＤ垂直転送信号ｊのタイミングに応じた
電子ズーム補間処理が施される。その補間処理として
は、例えば、水平ライン期間ごとに黒レベルの映像信号
の代わりに、その近傍の撮像映像信号から補間演算によ
って得られた信号レベルを有する映像信号でもって置き
換えて、電子ズーム信号補間処理器８から出力されるよ
うにする。

【００３９】なお、上述の説明では、フィールドメモリ
４には、撮像信号レベルの映像信号しか記録しないとし
たが、撮像信号レベルの映像信号と共に黒レベルの映像
信号も書き込むように構成しても、本発明の一実施例を
なすものであることは言うまでもない。

【００４０】図３は、本発明による蓄積方式感度増加時
の電子ズーム信号補間処理動作の一例を説明するための
図であり、例として蓄積時間が４フィールドで、蓄積期
間毎にズーム倍率を変化させ、フィールドメモリ読み出
し開始アドレスを固定とした場合の動作を説明するもの
である。

【００４１】この図において、蓄積時間が４フィールド
期間連続して蓄積された場合にＣＣＤ１から出力される
映像信号は、４フィールド期間毎に１フィールド画像分
の映像信号が、例えば、１フィールド期間の間だけ出力
される。そのため、４フィールド期間の残りの３フィー
ルド期間には映像信号が出力されないで間欠したＣＣＤ
出力映像信号ａが出力される。なお、図３においてＣＣ
Ｄ出力映像信号ａは、テレビジョンカメラが光学的に撮
像倍率を変化させることなく画枠の中心に静止された円
形の被写体を撮像し続けたときの出力映像信号aに対応
して映像表示された様子が代わりに示されており、出力
映像信号aに撮像映像信号が存するフィールド期間には
その映像を表示したときの様子が、また、黒レベル映像
信号のフィールド期間にはその黒レベルの映像を表示し
たときの様子が代わりに示されている。

【００４２】ここで、マイクロコンピュータ９からは、
電子ズーム信号補間処理器８に対し電子ズーム倍率を制
御するための電子ズーム倍率制御信号ｉが出力される。
電子ズーム信号補間処理器７からは、入力された電子ズ
ーム倍率制御信号ｉに応じたＣＣＤ垂直転送制御信号ｊ
が出力されフィールドメモリ４とＣＣＤ駆動信号発生器
７とに入力される。また、マイクロコンピュータ９から
は、ＣＣＤ駆動信号発生器７に対し蓄積期間を制御する
ための蓄積時間制御信号ｐが出力される。さらにマイク
ロコンピュータ９からは、フィールドメモリ４に対しフ
ィールドメモリ４の読み出し開始アドレスを制御するた
めのフィールドメモリ読み出し開始アドレス信号ｋが出
力される。

【００４３】ＣＣＤ駆動信号発生器７は、入力されたＣ
ＣＤ垂直転送制御信号ｊおよび蓄積時間制御信号ｐに応
じたＣＣＤ駆動信号ｌをＣＣＤ１へ出力する。ＣＣＤ１
からは、そのＣＣＤ駆動信号ｌに応じて撮像信号レベル
の水平ライン期間の映像信号と黒レベルの水平ライン期
間の映像信号とが所定の組み合わせで組み合わされた１
フィールド期間の映像信号を、４フィールド期間のうち
１フィールド期間に出力する。

【００４４】ここで、この図の左側から最初のフィール
ド期間には、ＣＣＤ出力映像信号ａとして撮像信号レベ
ルの映像信号であって電子ズーム倍率が１．２倍で処理
される映像信号が出力されることを表すフィールド画像
が示されている。次の３フィールド期間には、撮像信号
レベルの映像信号が出力されないで黒レベルの映像信号
が出力される様子を示しており、他の黒塗り表示された
フィールド期間についても同様である。さらに、図の左
側から５番目のフィールド期間には、撮像映像信号であ
って電子ズーム倍率が２．０倍で処理される映像信号が
出力される様子を示し、図の右側から２番目のフィール
ド期間には、撮像映像信号であって電子ズーム倍率が
２．８倍で処理される映像信号が出力される様子を示し
ている。

【００４５】電子ズーム倍率制御信号ｉによっては、こ
の例では４フィールド期間ごとに電子ズーム倍率が変化
させられ、それ応じて垂直拡大されたＣＣＤ出力映像信
号ａがＣＣＤ１から出力される。蓄積期間制御信号ｐ
は、この例では４フィールド期間毎の１フィールド期間
にハイレベルの信号となり、このハイレベルになったフ
ィールド期間に撮像信号レベルの映像信号がＣＣＤ出力
映像信号ａとして出力される。フィールドメモリ読み出
し開始アドレス信号ｋは、フィールド期間毎にフィール
ドメモリ４におけるどのアドレスのデータから出力開始
されるかを制御する。図３の例では各フィールド期間と
も００番地のデータから読み出し開始されるように制御
されている。これは、各フィールドともフィールドメモ
リ４から出力される映像信号としては、そのメモリの最
初のアドレスである００番地のデータからＣＣＤ垂直転
送信号ｊのタイミングで読み出されることで、ＣＣＤ出
力映像信号ａと同じ信号が出力されるようにするためで
ある。

【００４６】その結果、図３の電子ズーム処理後の映像
信号について、ＣＣＤ出力映像信号ａと同様に映像表示
された様子を代わりに示すと、図の左側の最初のフィー
ルド期間から４番目のフィールド期間までの４フィール
ド期間は、電子ズーム処理で１．２倍にされたフィール
ド画像が得られる。次の４フィールド期間には２．０倍
のフィールド画像がえられる。その次の４フィールド期
間（ただし、図示してあるのは２フィールド期間のみ）
には２．８倍のフィールド画像が得られる。ここで、各
４フィールド期間の４つのフィールド画像の電子ズーム
倍率は、それぞれ同じとなる。

【００４７】図４は、本発明による蓄積方式感度増加時
の電子ズーム信号補間処理動作の別の例を説明するため
の図であり、例として蓄積時間の長さが４フィールド期
間で、フィールド期間毎にズーム倍率を変化させ、その
電子ズーム倍率に応じてフィールドメモリ読み出し開始
アドレスを可変する場合の動作を説明するものである。
なお、この図４では、上述の図３で蓄積期間毎にズーム
倍率を変化させた場合と較べて、より短いフィールド期
間毎にズーム倍率を変化させた場合について説明するも
のである。具体的にはズーム倍率が、図の左側から最初
のフィールド期間には１．２倍に制御され、次のフィー
ルド期間には１．４倍に制御され、右側に行くに従い順
次０．２倍ずつその電子ズーム倍率が大きくなるように
制御されて、図の最も右端のフィールド期間においては
３．０倍になるように電子ズーム制御されるものであ
る。

【００４８】この図において、蓄積時間が４フィールド
期間連続して蓄積された場合にＣＣＤ１から出力される
映像信号ａは、図３に示したものと同様とし、ここでは
詳細な説明を省略する。なお、撮像映像信号を有するフ
ィールド期間のＣＣＤ出力映像信号ａにおける電子ズー
ム倍率は、図３の場合と同じであり、図の左側から１番
目のフィールド期間で１．２倍、同じく５番目のフィー
ルド期間で２．０倍、図の右側から２番目のフィールド
期間で２．８倍である。

【００４９】この場合、図の左端のフィールド期間にＣ
ＣＤ１から出力されてフィールドメモリ４に記録された
映像信号は、最初のフィールドメモリ読み出し期間に、
フィールドメモリ読み出し開始アドレス信号ｋにより０
０番地からＣＣＤ垂直転送信号ｊのタイミングでもって
読み出し開始されて電子ズーム倍率１．２倍の電子ズー
ム拡大処理のための映像信号が出力される。次のフィー
ルド期間には、フィールドメモリ読み出し開始アドレス
信号ｋにより００番地よりも後の番地、すなわち、拡大
率を１．２倍から０．２倍増しの１．４倍に拡大するこ
とに応じた開始アドレスから読み出し開始され、さら
に、ＣＣＤ垂直転送信号ｊのタイミングとは異なった、
拡大率を１．２倍から０．２倍大きくすることに応じた
タイミングの信号でもって出力されることで、１．４倍
の電子ズーム拡大処理のための映像信号が出力される。
同様に３番目のフィールド期間には拡大率を１．２倍か
ら０．４倍増しの１．６倍に拡大することに応じた開始
アドレスとタイミングでもって出力されることで１．６
倍の電子ズーム拡大処理のための映像信号が出力され
る。さらに、４番目のフィールド期間には拡大率を１．
２倍から０．６倍増しの１．８倍に拡大することに応じ
た開始アドレスとタイミングでもって出力されることで
１．８倍の電子ズーム拡大処理のための映像信号が出力
される。

【００５０】次の５番目のフィールド期間には、新たに
ＣＣＤ１から出力されフィールドメモリ４に記憶された
映像信号を、フィールドメモリ読み出し開始アドレス信
号ｋにより００番地からＣＣＤ垂直転送信号ｊのタイミ
ングでもって読み出し開始されて電子ズーム倍率２．０
倍の電子ズーム拡大処理のための映像信号が出力され
る。以下、上述の動作と同様に各フィールド期間毎に所
定の電子ズーム拡大処理のための映像信号が出力され
る。

【００５１】その結果、図３と同様に図４の電子ズーム
処理後の映像信号について、その映像信号により映像表
示された様子を代わりに示すと、図の左側から順次１．
２倍、１．４倍、…、３．０倍のフレーム画像が得られ
る。そうすることで、図３の場合と較べて隣り合ったフ
ィールド画像間の電子ズーム倍率の差をより小さく、か
つ、変化率をより一定にすることができるので、テレビ
ジョンカメラの蓄積方式感度増加動作時でかつ電子ズー
ム倍率可変動作時であっても、よりなめらかに電子ズー
ムアップまたはズームアウトする映像表示が可能な映像
信号をテレビジョンカメラにおいて生成し出力すること
ができ、より高品質な画像を撮像することが出来る。

【００５２】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。図５は、本発明によるテレビジョンカメラのブロッ
ク構成例を示した図である。図５において、１〜１２
は、上述の図１に関して説明したものと同様のものであ
り、説明を省略する。この図で１と異なるのは、Ａ／Ｄ
変換器３からの映像信号が、蓄積感度増加動作時にディ
ジタル映像信号のノイズ除去を行う加算器１３に入力さ
れ、その加算器１３でセレクタ５からの選択出力された
信号と所定の加算演算によって加算されたのち、フィー
ルドメモリ４へ入力されることである。蓄積感度増加動
作時には、フィールドメモリ４に複数フィールド期間に
わたって映像信号が記憶されるため、動きの激しい映像
についてはフィールド映像間の相関が低下してしまうた
め、非常に視認しづらい映像となっしまう。そのため、
加算器１３によってリカーシブル・フィルタを構成し
て、映像信号のノイズを低減し、映像を見やすくするも
のである。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子ズーム信号補間処理方式による電子ズーム動作時に、
蓄積方式感度増加機能を併用した場合において、フィー
ルド毎に電子ズーム倍率を変化させることが可能で、ホ
ワイトバランス調整の自動追従やレンズの自動絞り制御
などの映像信号処理速度がより早くなり、さらに、蓄積
方式感度増加時の間欠フィールド補間用フィールドメモ
リとしては、輝度信号と色信号とに分離される前のより
少ないデータ量の映像信号に応じた、より容量の小さい
メモリを用いることで低コスト化したテレビジョンカメ
ラを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるテレビジョンカメラのブロック構
成の一例を示した図。

【図２】図１のテレビジョンカメラにおける蓄積方式感
度増加動作時の電子ズーム信号補間処理動作を説明する
ための図。

【図３】本発明による蓄積方式感度増加時の電子ズーム
信号補間処理動作の一例を説明するための図。

【図４】本発明による蓄積方式感度増加時の電子ズーム
信号補間処理動作の別の例を説明するための図。

【図５】本発明によるテレビジョンカメラのブロック構
成例を示した図。

【符号の説明】

１：ＣＣＤ撮像素子（ＣＣＤ）、 ２：サンプルホール
ドおよび自動利得制御回路（ＣＤＳ＆ＡＧＣ回路）、
３：Ａ／Ｄ変換器、 ４：フィールドメモリ、５：セレ
クタ、 ６：ディジタル映像信号処理器（ＤＳＰ）、
７：ＣＣＤ駆動信号発生器、 ８：電子ズーム信号補間
処理器、 ９：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、 １
０：Ｄ／Ａ変換器、 １１：変調器（エンコーダ）、
１２：映像信号出力端子、 １３：加算器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ズームと蓄積方式感度増加とを行う
   テレビジョンカメラにおいて、撮像素子からの映像信号
   を蓄積する、前記蓄積方式感度増加のためのフィールド
   補間用のフィールドメモリと、前記撮像素子からの映像
   信号と前記フィールドメモリに蓄積された映像信号とを
   入力し、入力された映像信号のうちいずれか一方を選択
   出力するセレクタと、前記セレクタからの映像信号を信
   号処理する、前記電子ズームのための水平走査ライン補
   間用の映像信号処理手段とを有することを特徴とするテ
   レビジョンカメラ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のテレビジョンカメラにお
   いて、前記フィールドメモリに記憶された映像信号の読
   み出し開始アドレスを前記電子ズームのズーム倍率に応
   じたアドレスとすることを特徴とするテレビジョンカメ
   ラ。