JP2001069409A - 撮像装置と映像記録装置 - Google Patents
撮像装置と映像記録装置Info
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- JP2001069409A JP2001069409A JP24208899A JP24208899A JP2001069409A JP 2001069409 A JP2001069409 A JP 2001069409A JP 24208899 A JP24208899 A JP 24208899A JP 24208899 A JP24208899 A JP 24208899A JP 2001069409 A JP2001069409 A JP 2001069409A
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- substrate voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像装置や映像記録装置において、撮像素子
ＣＣＤの静止画露光時と動画像動作時とでの感度の違
い、色相の検出度の相違とにより読み取られた映像信号
の信号処理を適正化することを課題とする。 【解決手段】 撮像素子ＣＣＤにField読み出し方式に
合わせた基板電圧、およびFrame読み出し方式に合わせ
た基板電圧の夫々を印加し、夫々の基板電圧印加時にお
けるＣＣＤ出力より基板電圧変化によるＣＣＤの感度変
化分を測定し、本発明のシステム内に記憶しておき、Fi
eld読み出し方式によりFrame読み出し方式の静止画像露
光の露光量決定動作時において、該測定結果を用いて、
露光量を決定することで最適な輝度のFrame読み出し静
止画像を得ることができる。
ＣＣＤの静止画露光時と動画像動作時とでの感度の違
い、色相の検出度の相違とにより読み取られた映像信号
の信号処理を適正化することを課題とする。 【解決手段】 撮像素子ＣＣＤにField読み出し方式に
合わせた基板電圧、およびFrame読み出し方式に合わせ
た基板電圧の夫々を印加し、夫々の基板電圧印加時にお
けるＣＣＤ出力より基板電圧変化によるＣＣＤの感度変
化分を測定し、本発明のシステム内に記憶しておき、Fi
eld読み出し方式によりFrame読み出し方式の静止画像露
光の露光量決定動作時において、該測定結果を用いて、
露光量を決定することで最適な輝度のFrame読み出し静
止画像を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子から得ら
れた映像信号を信号処理する撮像装置と、撮像素子より
得た映像信号を動画像および静止画像として出力および
記録媒体上に記録する映像記録装置に関するものであ
る。
れた映像信号を信号処理する撮像装置と、撮像素子より
得た映像信号を動画像および静止画像として出力および
記録媒体上に記録する映像記録装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、撮像素子ＣＣＤ（Charge Coupled
Device）の読み出し方が、垂直方向の２画素ずつを加
算させて読み出すField読み出し方式の場合には、Field
読み出し用の基板電圧をＣＣＤに供給し、一方、ＣＣＤ
の読み出し方が垂直方向の２画素を加算させずに１画素
ずつ読み出すFrame読み出し方式の場合には、Frame読み
出し用の基板電圧をＣＣＤに供給するように制御してい
た。また、Field読み出し方式は、Frame読み出しに対し
て、ＣＣＤ読み出し時における感度を２倍であるものと
し、Frame読み出し方式の静止画像を得る為の露光量制
御動作をField読み出しにより行い、Field読み出しによ
り検出した露光量とFrame読み出し方式がField読み出し
方式に対し感度が１／２になることとしてFrame読み出
し方式の静止画露光の露光量を制御していた。
Device）の読み出し方が、垂直方向の２画素ずつを加
算させて読み出すField読み出し方式の場合には、Field
読み出し用の基板電圧をＣＣＤに供給し、一方、ＣＣＤ
の読み出し方が垂直方向の２画素を加算させずに１画素
ずつ読み出すFrame読み出し方式の場合には、Frame読み
出し用の基板電圧をＣＣＤに供給するように制御してい
た。また、Field読み出し方式は、Frame読み出しに対し
て、ＣＣＤ読み出し時における感度を２倍であるものと
し、Frame読み出し方式の静止画像を得る為の露光量制
御動作をField読み出しにより行い、Field読み出しによ
り検出した露光量とFrame読み出し方式がField読み出し
方式に対し感度が１／２になることとしてFrame読み出
し方式の静止画露光の露光量を制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】撮像素子ＣＣＤの構造
は、図５（Ａ）にＣＣＤの断面構造を示し、図５（Ｂ）
にその点線Ｘ−Ｙ−Ｙ’の水平方向及び断面方向の電子
ポテンシャル図を示す。図５（Ａ）において、２１がｎ
型半導体基板、２２がｐ型第１半導体領域、２３がｎ型
光電変換素子領域、２４が０２領域を有する垂直電荷転
送素子のｎ型チャネル領域、２５がｐ型のチャネルスト
ップ領域、２６が０２領域のｎ型チャネル領域の光電変
換電荷をポテンシャルｄで転送しポテンシャルｅで遮断
する垂直電荷転送素子の転送電極、２７がｎ型半導体基
板２１に基板電圧（ＶＳＵＢ）を加える電源を示してい
る。
は、図５（Ａ）にＣＣＤの断面構造を示し、図５（Ｂ）
にその点線Ｘ−Ｙ−Ｙ’の水平方向及び断面方向の電子
ポテンシャル図を示す。図５（Ａ）において、２１がｎ
型半導体基板、２２がｐ型第１半導体領域、２３がｎ型
光電変換素子領域、２４が０２領域を有する垂直電荷転
送素子のｎ型チャネル領域、２５がｐ型のチャネルスト
ップ領域、２６が０２領域のｎ型チャネル領域の光電変
換電荷をポテンシャルｄで転送しポテンシャルｅで遮断
する垂直電荷転送素子の転送電極、２７がｎ型半導体基
板２１に基板電圧（ＶＳＵＢ）を加える電源を示してい
る。
【０００４】図５（Ａ）において、電源VSUB２７を通し
てｎ型半導体基板２１に印加する基板電圧（ＶＳＵＢ）
がある電圧値において、ＣＣＤの深さ方向の障壁を図５
（Ｂ）のａであるとき、基板電圧値を下げると、障壁は
（Ｂ）のｂのように大きくなる働きがある。この障壁は
０１領域に光電変換された光電荷による蓄積された電荷
が、０３領域の方向への移動を妨げる働きがある。ま
た、基板電圧値を上げると障壁は特性ｃのように電子が
流れやすくなる。このように基板電圧を高く変化させる
とポテンシャルのピークは浅い方向のａ→ｃに移動し、
１画素に蓄積できる電荷量が減少する。逆に基板電圧を
低く変化させるとポテンシャルのピークは深い方向のａ
→ｂに移動し、１画素に蓄積できる電荷量が増加する。
てｎ型半導体基板２１に印加する基板電圧（ＶＳＵＢ）
がある電圧値において、ＣＣＤの深さ方向の障壁を図５
（Ｂ）のａであるとき、基板電圧値を下げると、障壁は
（Ｂ）のｂのように大きくなる働きがある。この障壁は
０１領域に光電変換された光電荷による蓄積された電荷
が、０３領域の方向への移動を妨げる働きがある。ま
た、基板電圧値を上げると障壁は特性ｃのように電子が
流れやすくなる。このように基板電圧を高く変化させる
とポテンシャルのピークは浅い方向のａ→ｃに移動し、
１画素に蓄積できる電荷量が減少する。逆に基板電圧を
低く変化させるとポテンシャルのピークは深い方向のａ
→ｂに移動し、１画素に蓄積できる電荷量が増加する。
【０００５】このポテンシャルのピーク位置の移動は、
基板への印加電圧が低くてポテンシャルのピーク位置が
浅い方向に移動した場合は、波長の長い光である赤色の
感度が小さくなり、逆に基板への印加電圧が高くてポテ
ンシャルのピーク位置が深い方向に移動した場合は、波
長の長い光である赤色の感度が大きくなる性質を持って
いる。
基板への印加電圧が低くてポテンシャルのピーク位置が
浅い方向に移動した場合は、波長の長い光である赤色の
感度が小さくなり、逆に基板への印加電圧が高くてポテ
ンシャルのピーク位置が深い方向に移動した場合は、波
長の長い光である赤色の感度が大きくなる性質を持って
いる。
【０００６】尚、ｎ型半導体基板２１にパルス状に電圧
（ＥＳＨ）を印加すると、障壁ａはｃに変化し、０１領
域にある電荷は０３領域に全て移動させることができ
る。この動作を用いて、０１領域に電荷を貯える開始時
間を任意に設定することができる。このパルス状の電圧
（ＥＳＨ）を電子シャッターと呼ぶ。
（ＥＳＨ）を印加すると、障壁ａはｃに変化し、０１領
域にある電荷は０３領域に全て移動させることができ
る。この動作を用いて、０１領域に電荷を貯える開始時
間を任意に設定することができる。このパルス状の電圧
（ＥＳＨ）を電子シャッターと呼ぶ。
【０００７】上記ＣＣＤの性質に鑑みると、基板電圧を
Field読み出し方式に最適にするためには、Field読み出
し方式が２画素をＣＣＤの垂直転送路にて加算する事か
ら、基板電圧を高くし、ポテンシャルのピークを浅めに
することで１画素当たりの飽和蓄積電荷量を小さくし、
垂直転送路にて２画素加算の際に２画素の電荷量が垂直
転送路の蓄積電荷量を超えないようにする必要がある。
このField読み出し方式に適した基板電圧を、Frame読み
出し時に用いると、１画素当たりの飽和蓄積電荷量を小
さくしているため、Frame読み出しの飽和ＣＣＤ出力は
小さくなる問題がある。
Field読み出し方式に最適にするためには、Field読み出
し方式が２画素をＣＣＤの垂直転送路にて加算する事か
ら、基板電圧を高くし、ポテンシャルのピークを浅めに
することで１画素当たりの飽和蓄積電荷量を小さくし、
垂直転送路にて２画素加算の際に２画素の電荷量が垂直
転送路の蓄積電荷量を超えないようにする必要がある。
このField読み出し方式に適した基板電圧を、Frame読み
出し時に用いると、１画素当たりの飽和蓄積電荷量を小
さくしているため、Frame読み出しの飽和ＣＣＤ出力は
小さくなる問題がある。
【０００８】逆に、基板電圧をFrame読み出し方式に最
適になるように基板電圧を低くし、ポテンシャルのピー
クを深めにして、１画素当たりの蓄積電荷量を大きくす
ると、この基板電圧でField読み出しを行うと、垂直転
送路にて２画素加算の際に２画素の電荷量が垂直転送路
の蓄積電荷量を超えてしまい、溢れた電荷は他の画素信
号にまざるブルーミング現象が生じる問題がある。
適になるように基板電圧を低くし、ポテンシャルのピー
クを深めにして、１画素当たりの蓄積電荷量を大きくす
ると、この基板電圧でField読み出しを行うと、垂直転
送路にて２画素加算の際に２画素の電荷量が垂直転送路
の蓄積電荷量を超えてしまい、溢れた電荷は他の画素信
号にまざるブルーミング現象が生じる問題がある。
【０００９】このことから、Field読み出し時とFrame読
み出し時とで各々に最適な基板電圧を印加している。
み出し時とで各々に最適な基板電圧を印加している。
【００１０】上記基板電圧制御を用いて、Frame読み出
し方式の静止画像を露光する際において、Frame読み出
し方式の静止画像のための露光時間・絞り径等の露光条
件の決定を、Field読み出し駆動で読み出された信号を
用いて決定している。この露光条件決定において、Fiel
d読み出し方式はＣＣＤにおいて２画素を加算して読み
出すことから、Frame読み出し方式の１画素ずつ読み出
す信号振幅の２倍であることとしているが、この方法で
は印加する基板電圧がField読み出し方式とFrame読み出
し方式とで異なり、Frame読み出し時における基板電圧
は、Field読み出し時に比べて低く設定され、ＣＣＤ内
部のポテンシャルピークは深めとなり、波長の長い光で
ある赤色の感度が大きくなっており、この長波長側の画
素感度の変化分だけField読み出しで決定した露光条件
よりFrame読み出しの輝度差として現れ、最適な輝度の
画像を得ることができない問題がある。
し方式の静止画像を露光する際において、Frame読み出
し方式の静止画像のための露光時間・絞り径等の露光条
件の決定を、Field読み出し駆動で読み出された信号を
用いて決定している。この露光条件決定において、Fiel
d読み出し方式はＣＣＤにおいて２画素を加算して読み
出すことから、Frame読み出し方式の１画素ずつ読み出
す信号振幅の２倍であることとしているが、この方法で
は印加する基板電圧がField読み出し方式とFrame読み出
し方式とで異なり、Frame読み出し時における基板電圧
は、Field読み出し時に比べて低く設定され、ＣＣＤ内
部のポテンシャルピークは深めとなり、波長の長い光で
ある赤色の感度が大きくなっており、この長波長側の画
素感度の変化分だけField読み出しで決定した露光条件
よりFrame読み出しの輝度差として現れ、最適な輝度の
画像を得ることができない問題がある。
【００１１】また、Field読み出し方式とFrame読み出し
方式とで、ＣＣＤの長波長の感度変化により、Field読
み出し方式とFrame読み出し方式とで得られる画像の色
再現性が異なる問題がある。
方式とで、ＣＣＤの長波長の感度変化により、Field読
み出し方式とFrame読み出し方式とで得られる画像の色
再現性が異なる問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用】上記問題点を
解決するために、本出願に係る第１の発明は、撮像素子
ＣＣＤにField読み出し方式に合わせた基板電圧、およ
びFrame読み出し方式に合わせた基板電圧の夫々を印加
し、夫々の基板電圧印加時におけるＣＣＤ出力より基板
電圧変化によるＣＣＤの感度変化分を測定し、本発明の
システム内に記憶しておき、Field読み出し方式によりF
rame読み出し方式の静止画像露光の露光量決定動作時に
おいて、該測定結果を用いて、露光量を決定することで
最適な輝度のFrame読み出し静止画像を得ることができ
る。
解決するために、本出願に係る第１の発明は、撮像素子
ＣＣＤにField読み出し方式に合わせた基板電圧、およ
びFrame読み出し方式に合わせた基板電圧の夫々を印加
し、夫々の基板電圧印加時におけるＣＣＤ出力より基板
電圧変化によるＣＣＤの感度変化分を測定し、本発明の
システム内に記憶しておき、Field読み出し方式によりF
rame読み出し方式の静止画像露光の露光量決定動作時に
おいて、該測定結果を用いて、露光量を決定することで
最適な輝度のFrame読み出し静止画像を得ることができ
る。
【００１３】また、Field読み出し方式による画像と、F
rame読み出し方式による画像との色再現がＣＣＤに印加
される基板電圧の違いにより異なることに関しては、Fi
eld読み出し画像信号より被写体の白部を検出し、この
検出結果よりField読み出し画像信号に対するホワイト
バランス制御を行い、Frame読み出し画像においては、F
rame読み出し画像信号より被写体の白部を検出し、この
検出結果よりFrame読み出し画像信号に対するホワイト
バランス制御を行い、上記の白部を検出の白と判定する
白判定範囲をField読み出し方式とFrame読み出し方式と
でＣＣＤの各色画素の基板電圧変化による長波長感度差
分だけ範囲設定を変えることで、ＣＣＤの長波長感度が
変わっても同一被写体より同一の白を検出することがで
き、Field読み出し画像とFrame読み出し画像とで同一の
ホワイトバランスに合わせることができる。
rame読み出し方式による画像との色再現がＣＣＤに印加
される基板電圧の違いにより異なることに関しては、Fi
eld読み出し画像信号より被写体の白部を検出し、この
検出結果よりField読み出し画像信号に対するホワイト
バランス制御を行い、Frame読み出し画像においては、F
rame読み出し画像信号より被写体の白部を検出し、この
検出結果よりFrame読み出し画像信号に対するホワイト
バランス制御を行い、上記の白部を検出の白と判定する
白判定範囲をField読み出し方式とFrame読み出し方式と
でＣＣＤの各色画素の基板電圧変化による長波長感度差
分だけ範囲設定を変えることで、ＣＣＤの長波長感度が
変わっても同一被写体より同一の白を検出することがで
き、Field読み出し画像とFrame読み出し画像とで同一の
ホワイトバランスに合わせることができる。
【００１４】更に、白以外の被写体色に対してはＣＣＤ
の各色画素の基板電圧変化による長波長感度差分だけ色
相を合わせるマトリクス係数をField読み出し時とFrame
読み出し時とで変えることで色再現性を合わせることが
可能となる。
の各色画素の基板電圧変化による長波長感度差分だけ色
相を合わせるマトリクス係数をField読み出し時とFrame
読み出し時とで変えることで色再現性を合わせることが
可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は本発明
の特徴を最もよく表す図面であり、同図において、１は
対象物からの光を集光させる結像レンズやズームレンズ
等の光学系、２は光学系１により集光した光を電気信号
に変換するセンサーであるところの撮像素子ＣＣＤ、３
はＣＣＤ２より出力された電気信号より所望の信号成分
を取り出すＣＤＳ（相関２重サンプリング）部とその信
号を増幅する増幅回路とを有するＣＤＳ回路、４はＣＤ
Ｓ回路３の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換
部、５はＣＣＤ２の読み出し信号（ＸＳＧ１，ＸＳＧ
２）および電子シャッター信号（ＥＳＨ）を含むＣＣＤ
２・ＣＤＳ３およびＡＤ変換部４を駆動させるための駆
動タイミング信号を発生させるタイミングジェネレータ
（ＴＧ）、６はＣＣＤ２に基板電圧（ＶＳＵＢ電圧）を
与え基板電圧を制御するＶＳＵＢ制御回路、７は一時的
にデータを記憶するメモリである。
の特徴を最もよく表す図面であり、同図において、１は
対象物からの光を集光させる結像レンズやズームレンズ
等の光学系、２は光学系１により集光した光を電気信号
に変換するセンサーであるところの撮像素子ＣＣＤ、３
はＣＣＤ２より出力された電気信号より所望の信号成分
を取り出すＣＤＳ（相関２重サンプリング）部とその信
号を増幅する増幅回路とを有するＣＤＳ回路、４はＣＤ
Ｓ回路３の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換
部、５はＣＣＤ２の読み出し信号（ＸＳＧ１，ＸＳＧ
２）および電子シャッター信号（ＥＳＨ）を含むＣＣＤ
２・ＣＤＳ３およびＡＤ変換部４を駆動させるための駆
動タイミング信号を発生させるタイミングジェネレータ
（ＴＧ）、６はＣＣＤ２に基板電圧（ＶＳＵＢ電圧）を
与え基板電圧を制御するＶＳＵＢ制御回路、７は一時的
にデータを記憶するメモリである。
【００１６】また、８はメモリ７およびバスをコントロ
ールし、かつＴＧ５に水平同期・垂直同期信号（ＨＤ・
ＶＤ）を供給し、ＶＳＵＢ制御回路６に基板電圧制御信
号（Vsub#Control）を供給し、かつＡＤ変換部４および
メモリ７からの映像信号に対して所定の処理を施すメモ
リ＆バスコントローラー＆プロセス制御部、９は図１に
示す本実施形態のシステム全体を制御するシステムコン
トローラ、１０は光学系１で集光した光をＣＣＤ２に入
射させる、あるいはシャッター等の遮光させる手段およ
び撮像素子への入射光量を変える露光絞り手段を有する
メカシャッター＆絞り手段である。
ールし、かつＴＧ５に水平同期・垂直同期信号（ＨＤ・
ＶＤ）を供給し、ＶＳＵＢ制御回路６に基板電圧制御信
号（Vsub#Control）を供給し、かつＡＤ変換部４および
メモリ７からの映像信号に対して所定の処理を施すメモ
リ＆バスコントローラー＆プロセス制御部、９は図１に
示す本実施形態のシステム全体を制御するシステムコン
トローラ、１０は光学系１で集光した光をＣＣＤ２に入
射させる、あるいはシャッター等の遮光させる手段およ
び撮像素子への入射光量を変える露光絞り手段を有する
メカシャッター＆絞り手段である。
【００１７】また、１１はＣＣＤ２で露光した映像信号
を所定の処理を施した後に記録するためのビデオ録画装
置やビデオカメラ装置等の映像記録装置としての記録媒
体であり、１２はメモリ＆バスコントローラー＆プロセ
ス８で処理を施された映像信号を表示するＣＲＴや液
晶、プラズマ・ディスプレイ・パネル、表面伝導型電子
放出素子のディスプレイ・パネル等のモニタを含む映像
表示手段である。
を所定の処理を施した後に記録するためのビデオ録画装
置やビデオカメラ装置等の映像記録装置としての記録媒
体であり、１２はメモリ＆バスコントローラー＆プロセ
ス８で処理を施された映像信号を表示するＣＲＴや液
晶、プラズマ・ディスプレイ・パネル、表面伝導型電子
放出素子のディスプレイ・パネル等のモニタを含む映像
表示手段である。
【００１８】図２は本発明の特徴を表すタイミング図で
あり、同図を用いて本発明の動作を説明する。図２
（ａ）には、露光量検出動作を説明するタイミングであ
り、図２（ｂ）には静止画像露光量動作を説明するタイ
ミングである。
あり、同図を用いて本発明の動作を説明する。図２
（ａ）には、露光量検出動作を説明するタイミングであ
り、図２（ｂ）には静止画像露光量動作を説明するタイ
ミングである。
【００１９】図２（ａ）において、露光量検出動作（Ｃ
ＣＤ２はField読み出しで動作する）に記すＶ０〜Ｖ２
期間に、撮像素子ＣＣＤ２に基板電圧（ＶＳＵＢ電圧）
ＶＳＵＢ＿Ｆｉを印加し、Ｖ１期間に撮像素子ＣＣＤ２
で露光した映像をＶ２期間において電気信号として撮像
素子ＣＣＤ２より読み出す。Ｖ１期間の露光条件は、メ
カシャッター＆絞り手段１０の絞り開口径をＦ＿１と
し、絞り開口径Ｆ＿１に対応する開口値を（Ａｖ＿１）
とし、電子シャッター（ＥＳＨ）と読み出しパルス（Ｘ
ＳＧ１，ＸＳＧ２）によって定まる露光時間をＴ１と
し、露光時間Ｔ１に対応する時間値を（Ｔｖ＿１）と
し、Ｖ２期間におけるＣＤＳ回路のアンプゲインを（Ｇ
ａｉｎ＿Ｆｉ）とし、撮像素子ＣＣＤおよびＣＤＳ回路
を含めた感度値を（Ｓｖ＿１）とする。
ＣＤ２はField読み出しで動作する）に記すＶ０〜Ｖ２
期間に、撮像素子ＣＣＤ２に基板電圧（ＶＳＵＢ電圧）
ＶＳＵＢ＿Ｆｉを印加し、Ｖ１期間に撮像素子ＣＣＤ２
で露光した映像をＶ２期間において電気信号として撮像
素子ＣＣＤ２より読み出す。Ｖ１期間の露光条件は、メ
カシャッター＆絞り手段１０の絞り開口径をＦ＿１と
し、絞り開口径Ｆ＿１に対応する開口値を（Ａｖ＿１）
とし、電子シャッター（ＥＳＨ）と読み出しパルス（Ｘ
ＳＧ１，ＸＳＧ２）によって定まる露光時間をＴ１と
し、露光時間Ｔ１に対応する時間値を（Ｔｖ＿１）と
し、Ｖ２期間におけるＣＤＳ回路のアンプゲインを（Ｇ
ａｉｎ＿Ｆｉ）とし、撮像素子ＣＣＤおよびＣＤＳ回路
を含めた感度値を（Ｓｖ＿１）とする。
【００２０】また、Ｖ２期間に読み出される映像信号に
対して露光量検出を行い、該露光量検出結果より撮像素
子ＣＣＤに基板電圧（ＶＳＵＢ電圧）ＶＳＵＢ＿Ｆｒが
印加される静止画露光動作（ＣＣＤはFrame読み出しで
動作する）における開口値を（Ａｖ＿２）・露光時間値
を（Ｔｖ＿２）およびＣＤＳ回路のアンプゲインを（Ｇ
ａｉｎ＿Ｆｒ）を決定し、開口値（Ａｖ＿２）に対応す
る開口径Ｆ＿２になるようにメカシャッター＆絞り手段
１０を制御し、露光時間値（Ｔｖ＿２）に対応する露光
時間Ｔ２となるように電子シャッターおよびメカシャッ
ター＆絞り手段１０を制御する。
対して露光量検出を行い、該露光量検出結果より撮像素
子ＣＣＤに基板電圧（ＶＳＵＢ電圧）ＶＳＵＢ＿Ｆｒが
印加される静止画露光動作（ＣＣＤはFrame読み出しで
動作する）における開口値を（Ａｖ＿２）・露光時間値
を（Ｔｖ＿２）およびＣＤＳ回路のアンプゲインを（Ｇ
ａｉｎ＿Ｆｒ）を決定し、開口値（Ａｖ＿２）に対応す
る開口径Ｆ＿２になるようにメカシャッター＆絞り手段
１０を制御し、露光時間値（Ｔｖ＿２）に対応する露光
時間Ｔ２となるように電子シャッターおよびメカシャッ
ター＆絞り手段１０を制御する。
【００２１】また、図２（ｂ）に示す静止画像露光量決
定において、メカによる絞り制御の再現精度の影響をな
くすために、露光量検出動作時と静止画露光動作時の絞
りを同じとし（Ｆ＿１＝Ｆ＿２）、すなわち開口値（Ａ
ｖ＿１＝Ａｖ＿２）とする。露光量検出動作時と静止画
露光動作時とで、撮像素子ＣＣＤに印加される基板電圧
（ＶＳＵＢ）値が異なる事により、ＣＣＤの感度が異な
り、この感度差を感度値としてＳｖ＿αとする。この感
度値Ｓｖ＿αは基板電圧（ＶＳＵＢ）値が異なる事によ
る感度差として予め測定し、本システムのメモリ７ある
いはシステムコントローラー９に記憶されているものと
する。
定において、メカによる絞り制御の再現精度の影響をな
くすために、露光量検出動作時と静止画露光動作時の絞
りを同じとし（Ｆ＿１＝Ｆ＿２）、すなわち開口値（Ａ
ｖ＿１＝Ａｖ＿２）とする。露光量検出動作時と静止画
露光動作時とで、撮像素子ＣＣＤに印加される基板電圧
（ＶＳＵＢ）値が異なる事により、ＣＣＤの感度が異な
り、この感度差を感度値としてＳｖ＿αとする。この感
度値Ｓｖ＿αは基板電圧（ＶＳＵＢ）値が異なる事によ
る感度差として予め測定し、本システムのメモリ７ある
いはシステムコントローラー９に記憶されているものと
する。
【００２２】上記絞り開口径Ｆ＿１に対応する開口値Ａ
ｖ＿１、静止画露光動作における開口値Ａｖ＿２、ＣＤ
Ｓ回路のアンプゲインから、以下の式が成立する。
ｖ＿１、静止画露光動作における開口値Ａｖ＿２、ＣＤ
Ｓ回路のアンプゲインから、以下の式が成立する。
【００２３】Ａｖ＿１＋Ｔｖ＿１＝Ｂｖ＋Ｓｖ＿１：
（露出量検出動作時の露光条件式） Ａｖ＿２＋Ｔｖ＿２＝Ｂｖ＋Ｓｖ＿２：（静止画露光動
作時の露光条件式） Ａｖ＿１＝Ａｖ＿２， Ｇａｉｎ＿Ｆｒ＝β＊Ｇａｉｎ＿Ｆｉ （但し、ここで、Ａｖ＿１は絞り開口径Ｆ＿１に対応す
る開口値、Ｔｖ＿１は露光時間Ｔ１に対応する時間値、
Ｂｖは被写体の輝度値、Ｓｖ＿１は撮像素子ＣＣＤおよ
びＣＤＳ回路を含めた感度値、Ａｖ＿２は静止画露光動
作における開口値、Ｔｖ＿２は露光時間値、Ｓｖ＿２は
静止画像動作時のＣＣＤ等の感度値、Ｇａｉｎ＿Ｆｒは
静止画露光動作時のＣＤＳ回路のアンプゲイン、Ｇａｉ
ｎ＿Ｆｉは露出量検出動作時のＣＤＳ回路のアンプゲイ
ン、βは静止画露光動作時のゲインに対する動画露光動
作時のゲインの比較値である。）とするならば、静止画
露光動作時の感度値Ｓｖ＿２、及び静止画露光動作時の
露光時間値Ｔｖ＿２は、 Ｓｖ＿２＝Ｓｖ＿１−Ｓｖ＿α＋ｌｏｇ２（β） Ｔｖ＿２＝Ｔｖ＿１−Ｓｖ＿１＋Ｓｖ＿２ ＝Ｔｖ＿１−Ｓｖ＿α＋ｌｏｇ２（β） となる。
（露出量検出動作時の露光条件式） Ａｖ＿２＋Ｔｖ＿２＝Ｂｖ＋Ｓｖ＿２：（静止画露光動
作時の露光条件式） Ａｖ＿１＝Ａｖ＿２， Ｇａｉｎ＿Ｆｒ＝β＊Ｇａｉｎ＿Ｆｉ （但し、ここで、Ａｖ＿１は絞り開口径Ｆ＿１に対応す
る開口値、Ｔｖ＿１は露光時間Ｔ１に対応する時間値、
Ｂｖは被写体の輝度値、Ｓｖ＿１は撮像素子ＣＣＤおよ
びＣＤＳ回路を含めた感度値、Ａｖ＿２は静止画露光動
作における開口値、Ｔｖ＿２は露光時間値、Ｓｖ＿２は
静止画像動作時のＣＣＤ等の感度値、Ｇａｉｎ＿Ｆｒは
静止画露光動作時のＣＤＳ回路のアンプゲイン、Ｇａｉ
ｎ＿Ｆｉは露出量検出動作時のＣＤＳ回路のアンプゲイ
ン、βは静止画露光動作時のゲインに対する動画露光動
作時のゲインの比較値である。）とするならば、静止画
露光動作時の感度値Ｓｖ＿２、及び静止画露光動作時の
露光時間値Ｔｖ＿２は、 Ｓｖ＿２＝Ｓｖ＿１−Ｓｖ＿α＋ｌｏｇ２（β） Ｔｖ＿２＝Ｔｖ＿１−Ｓｖ＿１＋Ｓｖ＿２ ＝Ｔｖ＿１−Ｓｖ＿α＋ｌｏｇ２（β） となる。
【００２４】上記式から求められる露光時間値Ｔｖ＿２
となる露光時間、およびＣＤＳ回路のアンプゲイン（Ｇ
ａｉｎ＿Ｆｒ）を静止画露光時に設定することで、静止
画露光（Frame読み出しの静止画像）を露出量検出動作
時（Field読み出し画像）と同じ映像輝度値を得ること
ができる。従って、露出量検出動作時を基準に静止画露
光動作時の露光時間及びＣＤＳ回路のゲインを設定する
ことにより、両動作時における映像信号のレベルのばら
つきがなくなり、安定した画像品質の映像信号が得られ
る。
となる露光時間、およびＣＤＳ回路のアンプゲイン（Ｇ
ａｉｎ＿Ｆｒ）を静止画露光時に設定することで、静止
画露光（Frame読み出しの静止画像）を露出量検出動作
時（Field読み出し画像）と同じ映像輝度値を得ること
ができる。従って、露出量検出動作時を基準に静止画露
光動作時の露光時間及びＣＤＳ回路のゲインを設定する
ことにより、両動作時における映像信号のレベルのばら
つきがなくなり、安定した画像品質の映像信号が得られ
る。
【００２５】なお、Field読み出し画像とは、奇数フィ
ールドと偶数フィールドとで１枚のフレーム画像となる
読み出し方法であり、飛び越し走査方式によるＣＣＤの
読み出し方式であり、Frame読み出しの静止画像とは、
１枚の１フレームを順次走査で読み出す方式で、被写体
を精密に読み取り静止画は１枚のフレームを読み取るこ
とが一般的である。本実施形態では、フィールド読み出
し方式、及びフレーム読み出し方式とで、動画像を撮像
する場合には前者を用い、静止画を撮像する場合には後
者を用いることとするが、これに限定することもなく、
動画像にフレーム読み出しを用いてもよく、垂直走査周
波数を速くすることでいずれの方式を用いてもよい。
ールドと偶数フィールドとで１枚のフレーム画像となる
読み出し方法であり、飛び越し走査方式によるＣＣＤの
読み出し方式であり、Frame読み出しの静止画像とは、
１枚の１フレームを順次走査で読み出す方式で、被写体
を精密に読み取り静止画は１枚のフレームを読み取るこ
とが一般的である。本実施形態では、フィールド読み出
し方式、及びフレーム読み出し方式とで、動画像を撮像
する場合には前者を用い、静止画を撮像する場合には後
者を用いることとするが、これに限定することもなく、
動画像にフレーム読み出しを用いてもよく、垂直走査周
波数を速くすることでいずれの方式を用いてもよい。
【００２６】また、上述したように本実施形態によれ
ば、ＣＣＤ２に印加する基板電圧中、第１の基板電圧を
ＣＣＤ２に印加して動作させる静止画像動作モードと、
第２の基板電圧を印加して動作させる動画像動作モード
とに分け、静止画像動作モードと動画像動作モードとの
ＣＣＤ２の感度差を予めメモリ７に記憶しておき、静止
画像動作モードでのＣＣＤ２の出力信号を用いて露光量
制御を行う場合、動画像動作モードによるＣＣＤ２から
の出力信号からの映像情報をＶＴＲやＤＶＤ等のビデオ
録画装置に記録する場合には、静止画像動作モードでの
ＣＣＤ２の出力信号を用いた露光量制御結果に対し、メ
モリ７に記憶された静止画像動作モードと動画像動作モ
ードとの感度差を補正した露光条件で動画像動作モード
によるＣＣＤ２からの出力信号からの画像情報をビデオ
録画装置に記録することにより、画像の映像レベルに静
止画像動作時と差異はなく、画像品質的にばらつきのな
い映像を得ることができる。
ば、ＣＣＤ２に印加する基板電圧中、第１の基板電圧を
ＣＣＤ２に印加して動作させる静止画像動作モードと、
第２の基板電圧を印加して動作させる動画像動作モード
とに分け、静止画像動作モードと動画像動作モードとの
ＣＣＤ２の感度差を予めメモリ７に記憶しておき、静止
画像動作モードでのＣＣＤ２の出力信号を用いて露光量
制御を行う場合、動画像動作モードによるＣＣＤ２から
の出力信号からの映像情報をＶＴＲやＤＶＤ等のビデオ
録画装置に記録する場合には、静止画像動作モードでの
ＣＣＤ２の出力信号を用いた露光量制御結果に対し、メ
モリ７に記憶された静止画像動作モードと動画像動作モ
ードとの感度差を補正した露光条件で動画像動作モード
によるＣＣＤ２からの出力信号からの画像情報をビデオ
録画装置に記録することにより、画像の映像レベルに静
止画像動作時と差異はなく、画像品質的にばらつきのな
い映像を得ることができる。
【００２７】また、本実施形態によれば、垂直方向に並
ぶ複数画素を加算して読み出す読み出し方式と複数画素
の加算を行わない読み出し方式の双方に対応したＣＣＤ
２と、該ＣＣＤ２に光を入射および遮光するレンズやズ
ーム等の光学機構と、該光学機構とともに該ＣＣＤ２の
露光時間を制御する電子シャッターと、ＣＣＤ２をドラ
イブするドライバーと、ＣＣＤ２に複数種の基板電圧を
印加できる内第１の基板電圧をＣＣＤ２に印加して加算
読み出しで動作させるField読み出し画像動作モード
と、複数種の基板電圧のうち第２の基板電圧をＣＣＤ２
に印加して複数画素の加算を行わない読み出しで動作さ
せるFrame読み出しの静止画像動作モードとについて、F
ield読み出し画像動作モードとFrame読み出しの静止画
像動作モードとのＣＣＤ２の感度差を記憶するメモリと
を備えており、Field読み出し画像動作モードでのＣＣ
Ｄ２の出力信号を用いて露光量制御を行う構成におい
て、Frame読み出しの静止画像動作モードによるＣＣＤ
２からの出力信号からの映像情報を記録する場合には、
Field読み出し画像動作モードでの撮像素子の出力信号
を用いた露光量制御結果に対し、メモリに記憶されたFi
eld読み出し画像動作モードとFrame読み出しの静止画像
動作モードとの感度差を補正した露光条件でFrame読み
出しの静止画像動作モードによるＣＣＤ２からの出力信
号からの画像情報をビデオ録画蔵置に記録することによ
って、各走査方式の違いによる映像のばらつきを吸収で
きる。
ぶ複数画素を加算して読み出す読み出し方式と複数画素
の加算を行わない読み出し方式の双方に対応したＣＣＤ
２と、該ＣＣＤ２に光を入射および遮光するレンズやズ
ーム等の光学機構と、該光学機構とともに該ＣＣＤ２の
露光時間を制御する電子シャッターと、ＣＣＤ２をドラ
イブするドライバーと、ＣＣＤ２に複数種の基板電圧を
印加できる内第１の基板電圧をＣＣＤ２に印加して加算
読み出しで動作させるField読み出し画像動作モード
と、複数種の基板電圧のうち第２の基板電圧をＣＣＤ２
に印加して複数画素の加算を行わない読み出しで動作さ
せるFrame読み出しの静止画像動作モードとについて、F
ield読み出し画像動作モードとFrame読み出しの静止画
像動作モードとのＣＣＤ２の感度差を記憶するメモリと
を備えており、Field読み出し画像動作モードでのＣＣ
Ｄ２の出力信号を用いて露光量制御を行う構成におい
て、Frame読み出しの静止画像動作モードによるＣＣＤ
２からの出力信号からの映像情報を記録する場合には、
Field読み出し画像動作モードでの撮像素子の出力信号
を用いた露光量制御結果に対し、メモリに記憶されたFi
eld読み出し画像動作モードとFrame読み出しの静止画像
動作モードとの感度差を補正した露光条件でFrame読み
出しの静止画像動作モードによるＣＣＤ２からの出力信
号からの画像情報をビデオ録画蔵置に記録することによ
って、各走査方式の違いによる映像のばらつきを吸収で
きる。
【００２８】（第２の実施形態）図３は第２の実施形態
の特徴を最もよく表す図面であり、図１のメモリ＆バス
コントローラー＆プロセス制御部８の内部構成および周
辺回路構成を表すブロック図である。
の特徴を最もよく表す図面であり、図１のメモリ＆バス
コントローラー＆プロセス制御部８の内部構成および周
辺回路構成を表すブロック図である。
【００２９】図３において、８１は映像信号の接続を制
御するスイッチであり、ＣＣＤ２から読み出された映像
信号はＡＤ変換部４によりデジタル化された後、動画像
動作時（ＣＣＤ２は、Field読み出し動作）において
は、スイッチ８１の（ａ），（ｂ）の双方をＯＮさせ、
ＡＤ変換部４の出力をホワイトバランス（ＷＢ）検出回
路８２およびホワイトバランス（ＷＢ）制御回路８３に
伝達させ、静止画像動作時（ＣＣＤ２は、Frame読み出
し動作）においては、スイッチ８１の（ａ）をＯＮ、
（ｂ）をＯＦＦにし、ＣＣＤ２から読み出されＡＤ変換
部４でデジタル信号に変換された映像信号をメモリ７に
記憶させた後に、スイッチ８１の（ａ）をＯＦＦ、
（ｂ）をＯＮにして、メモリ７に記憶されている映像信
号をＷＢ検出回路８２およびＷＢ制御回路８３に伝達さ
せる動作を行うようにシステム・コントローラ９により
制御されるものである。
御するスイッチであり、ＣＣＤ２から読み出された映像
信号はＡＤ変換部４によりデジタル化された後、動画像
動作時（ＣＣＤ２は、Field読み出し動作）において
は、スイッチ８１の（ａ），（ｂ）の双方をＯＮさせ、
ＡＤ変換部４の出力をホワイトバランス（ＷＢ）検出回
路８２およびホワイトバランス（ＷＢ）制御回路８３に
伝達させ、静止画像動作時（ＣＣＤ２は、Frame読み出
し動作）においては、スイッチ８１の（ａ）をＯＮ、
（ｂ）をＯＦＦにし、ＣＣＤ２から読み出されＡＤ変換
部４でデジタル信号に変換された映像信号をメモリ７に
記憶させた後に、スイッチ８１の（ａ）をＯＦＦ、
（ｂ）をＯＮにして、メモリ７に記憶されている映像信
号をＷＢ検出回路８２およびＷＢ制御回路８３に伝達さ
せる動作を行うようにシステム・コントローラ９により
制御されるものである。
【００３０】ここで、動画像動作及び静止画像動作の切
り換えと同期した接続スイッチ８１はリレーを用いたメ
カニックスイッチでもよいが、ＭＯＳＦＥＴを用いた半
導体スイッチが適用される。また、ホワイトバランス
（ＷＢ）検出回路８２は映像信号よりホワイトバランス
を取るために必要なデータを取得するＷＢ検出回路であ
り、該ＷＢ制御回路８３においては、入力された映像信
号内の隣接する複数の画素群が白色を写しているか否か
を前記画素群に含まれる複数の色成分の出力比より判別
動作を行い、判別結果をシステム・コントローラ９に送
る機能を有し、前記判別動作においてはホワイトバラン
スが追従する色温度範囲がシステム・コントローラ９よ
り設定することが可能な機能を有するものである。
り換えと同期した接続スイッチ８１はリレーを用いたメ
カニックスイッチでもよいが、ＭＯＳＦＥＴを用いた半
導体スイッチが適用される。また、ホワイトバランス
（ＷＢ）検出回路８２は映像信号よりホワイトバランス
を取るために必要なデータを取得するＷＢ検出回路であ
り、該ＷＢ制御回路８３においては、入力された映像信
号内の隣接する複数の画素群が白色を写しているか否か
を前記画素群に含まれる複数の色成分の出力比より判別
動作を行い、判別結果をシステム・コントローラ９に送
る機能を有し、前記判別動作においてはホワイトバラン
スが追従する色温度範囲がシステム・コントローラ９よ
り設定することが可能な機能を有するものである。
【００３１】また、ＷＢ制御回路８３は映像信号のホワ
イトバランスを合わせるためのＷＢ制御回路であり、該
ＷＢ制御回路８２での判別結果からシステム・コントロ
ーラ９においてホワイトバランスを合わせるための各色
成分に対する係数を算出した結果を受けて、映像信号の
各色成分毎に係数をかけてホワイトバランスを合わせる
動作を行う。
イトバランスを合わせるためのＷＢ制御回路であり、該
ＷＢ制御回路８２での判別結果からシステム・コントロ
ーラ９においてホワイトバランスを合わせるための各色
成分に対する係数を算出した結果を受けて、映像信号の
各色成分毎に係数をかけてホワイトバランスを合わせる
動作を行う。
【００３２】また、図３において、８４はＷＢ制御回路
８３からの出力映像信号の輝度信号に所定の処理を行う
輝度信号処理回路であり、８５はＷＢ制御回路８３から
の映像信号に含まれる複数種類の色成分信号を各色毎に
所望のゲインをかけて所定の複数の色信号を生成する色
マトリクス処理回路であり、８６は色マトリクス処理回
路８５の出力である色信号の色相を制御する色相調整回
路であり、８７は色相調整回路８６より出力された色信
号にゲイン（利得）をかけて色濃度を調整する色ゲイン
アンプであり、８８は輝度信号処理回路８４の出力であ
る輝度信号と色ゲインアンプ８７の出力である色信号と
を記録媒体１１および映像表示手段１２の各々に合わせ
たデータ形式に変換するデータ変換回路である。
８３からの出力映像信号の輝度信号に所定の処理を行う
輝度信号処理回路であり、８５はＷＢ制御回路８３から
の映像信号に含まれる複数種類の色成分信号を各色毎に
所望のゲインをかけて所定の複数の色信号を生成する色
マトリクス処理回路であり、８６は色マトリクス処理回
路８５の出力である色信号の色相を制御する色相調整回
路であり、８７は色相調整回路８６より出力された色信
号にゲイン（利得）をかけて色濃度を調整する色ゲイン
アンプであり、８８は輝度信号処理回路８４の出力であ
る輝度信号と色ゲインアンプ８７の出力である色信号と
を記録媒体１１および映像表示手段１２の各々に合わせ
たデータ形式に変換するデータ変換回路である。
【００３３】本発明のシステムを動画像動作させる場合
においては、ＣＣＤ２は複数画素を加算して出力する加
算読み出し（Field読み出し方式）動作を行うように駆
動され、ＣＣＤ基板電圧には加算読み出し（Field読み
出し方式）に適した電圧値であるところのＶＳＵＢ＿Ｆ
ｉを印加する。
においては、ＣＣＤ２は複数画素を加算して出力する加
算読み出し（Field読み出し方式）動作を行うように駆
動され、ＣＣＤ基板電圧には加算読み出し（Field読み
出し方式）に適した電圧値であるところのＶＳＵＢ＿Ｆ
ｉを印加する。
【００３４】また、静止画像動作においては、ＣＣＤ２
は複数画素の加算を行わない読み出し動作（Frame読み
出し方式）を行うように駆動され、ＣＣＤ基板電圧には
フレーム読み出し方式に適した電圧値であるところのＶ
ＳＵＢ＿Ｆｒを印加する。
は複数画素の加算を行わない読み出し動作（Frame読み
出し方式）を行うように駆動され、ＣＣＤ基板電圧には
フレーム読み出し方式に適した電圧値であるところのＶ
ＳＵＢ＿Ｆｒを印加する。
【００３５】また、ＣＣＤ２は複数の色フィルタを有
し、例えば補色フィルタ（Ｍｇ，Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙ：マゼ
ンタ、緑色、黄色、シアン）であるならば、ある被写体
を静止画像動作時におけるＣＣＤ２の各色の出力を、 Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ）， Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ）， Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ）， Ｃｙ（λ）＋ｄｃ（λ）， として得られる。ここで、λは被写体の波長分光特性、
ｄｍ（λ），ｄｇ（λ），ｄｙ（λ），ｄｃ（λ）はマ
ゼンタ、緑色、黄色、シアン各色の基板電圧ＶＳＵＢ＿
Ｆｉから基板電圧ＶＳＵＢ＿Ｆｒにした時の各色画素の
感度差とする。
し、例えば補色フィルタ（Ｍｇ，Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙ：マゼ
ンタ、緑色、黄色、シアン）であるならば、ある被写体
を静止画像動作時におけるＣＣＤ２の各色の出力を、 Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ）， Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ）， Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ）， Ｃｙ（λ）＋ｄｃ（λ）， として得られる。ここで、λは被写体の波長分光特性、
ｄｍ（λ），ｄｇ（λ），ｄｙ（λ），ｄｃ（λ）はマ
ゼンタ、緑色、黄色、シアン各色の基板電圧ＶＳＵＢ＿
Ｆｉから基板電圧ＶＳＵＢ＿Ｆｒにした時の各色画素の
感度差とする。
【００３６】つぎに、ある被写体を撮像したとき、動画
像動作時におけるＣＣＤ２の出力は、 Ｗｒ（λ）＝Ｍｇ（λ）＋Ｙｅ（λ）， Ｇｂ（λ）＝ Ｇ（λ）＋Ｃｙ（λ）， Ｗｂ（λ）＝Ｍｇ（λ）＋Ｃｙ（λ）， Ｇｒ（λ）＝ Ｇ（λ）＋Ｙｅ（λ）, で表される。
像動作時におけるＣＣＤ２の出力は、 Ｗｒ（λ）＝Ｍｇ（λ）＋Ｙｅ（λ）， Ｇｂ（λ）＝ Ｇ（λ）＋Ｃｙ（λ）， Ｗｂ（λ）＝Ｍｇ（λ）＋Ｃｙ（λ）， Ｇｒ（λ）＝ Ｇ（λ）＋Ｙｅ（λ）, で表される。
【００３７】白色判別動作は、ＣＣＤ２の出力信号の各
色成分を用いた Ｘw＝（Ｙｅ−Ｃｙ）／（Ｍｇ＋Ｇ＋Ｙｅ＋Ｃｙ） （横軸） Ｙw＝（Ｍｇ−Ｇ）／（Ｍｇ＋Ｇ＋Ｙｅ＋Ｃｙ） （縦軸） による２次元座標で、図４に示すように、白色判別範囲
を設定し、ＣＣＤ２より読み出された隣接する複数画素
の色成分レベルを上記座標に当てはめて、白色判別範囲
にあるか否かを判別する。
色成分を用いた Ｘw＝（Ｙｅ−Ｃｙ）／（Ｍｇ＋Ｇ＋Ｙｅ＋Ｃｙ） （横軸） Ｙw＝（Ｍｇ−Ｇ）／（Ｍｇ＋Ｇ＋Ｙｅ＋Ｃｙ） （縦軸） による２次元座標で、図４に示すように、白色判別範囲
を設定し、ＣＣＤ２より読み出された隣接する複数画素
の色成分レベルを上記座標に当てはめて、白色判別範囲
にあるか否かを判別する。
【００３８】図４の（Ｘwl，Ｘwh，Ｙw1，Ｙw2）は、白
色判別範囲を定める値であり、ホワイトバランスの追従
範囲を（λ0w〜λXw）とすると、静止画像動作時でのＣ
ＣＤ２の出力の各色成分は、ＶＳＵＢの変化による各色
画素の感度差を加えた ｛Ｍｇ（λ0w）＋ｄｍ（λ0w）〜Ｍｇ（λxw）＋ｄｍ（λxw）， Ｇ（λ0w）＋ｄｇ（λ0w）〜Ｇ（λxw）＋ｄｇ（λxw）， Ｙｅ（λ0w）＋ｄｙ（λ0w）〜Ｙｅ（λxw）＋ｄｙ（λxw）， Ｃｙ（λ0w）＋ｄｃ（λ0w）〜Ｃｙ（λxw）＋ｄｃ（λxw）｝， が、白色範囲であり、これを上図４の白色判別範囲に当
てはめると、例えば、ＸwlおよびＸwhの静止画像時の値
をＸwl#sおよびＸwh#sとすると、 Ｘwl#s＝｛Ｙｅ（λ0w）＋ｄｙ（λ0w）−Ｃｙ（λ0w）−ｄｃ（λ0w）｝／Ｚ0 Ｘwh#s＝｛Ｙｅ（λxw）＋ｄｙ（λxw）−Ｃｙ（λxw）−ｄｃ（λxw）｝／Ｚx として表すことができる。
色判別範囲を定める値であり、ホワイトバランスの追従
範囲を（λ0w〜λXw）とすると、静止画像動作時でのＣ
ＣＤ２の出力の各色成分は、ＶＳＵＢの変化による各色
画素の感度差を加えた ｛Ｍｇ（λ0w）＋ｄｍ（λ0w）〜Ｍｇ（λxw）＋ｄｍ（λxw）， Ｇ（λ0w）＋ｄｇ（λ0w）〜Ｇ（λxw）＋ｄｇ（λxw）， Ｙｅ（λ0w）＋ｄｙ（λ0w）〜Ｙｅ（λxw）＋ｄｙ（λxw）， Ｃｙ（λ0w）＋ｄｃ（λ0w）〜Ｃｙ（λxw）＋ｄｃ（λxw）｝， が、白色範囲であり、これを上図４の白色判別範囲に当
てはめると、例えば、ＸwlおよびＸwhの静止画像時の値
をＸwl#sおよびＸwh#sとすると、 Ｘwl#s＝｛Ｙｅ（λ0w）＋ｄｙ（λ0w）−Ｃｙ（λ0w）−ｄｃ（λ0w）｝／Ｚ0 Ｘwh#s＝｛Ｙｅ（λxw）＋ｄｙ（λxw）−Ｃｙ（λxw）−ｄｃ（λxw）｝／Ｚx として表すことができる。
【００３９】尚、Ｚ0＝｛Ｍｇ（λ0w）＋ｄｍ（λ0w）
＋Ｇ（λ0w）＋ｄｇ（λ0w）＋Ｙｅ（λ0w）＋ｄｙ（λ
0w）＋Ｃｙ（λ0w）＋ｄｃ（λ0w）｝ Ｚx＝｛Ｍｇ（λxw）＋ｄｍ（λxw）＋Ｇ（λxw）＋ｄ
ｇ（λxw）＋Ｙｅ（λxw）＋ｄｙ（λxw）＋Ｃｙ（λx
w）＋ｄｃ（λxw）｝ とする。
＋Ｇ（λ0w）＋ｄｇ（λ0w）＋Ｙｅ（λ0w）＋ｄｙ（λ
0w）＋Ｃｙ（λ0w）＋ｄｃ（λ0w）｝ Ｚx＝｛Ｍｇ（λxw）＋ｄｍ（λxw）＋Ｇ（λxw）＋ｄ
ｇ（λxw）＋Ｙｅ（λxw）＋ｄｙ（λxw）＋Ｃｙ（λx
w）＋ｄｃ（λxw）｝ とする。
【００４０】動画像動作時においては、 ｛Ｗｒ（λ0w）〜Ｗｒ（λxw）， Ｇｂ（λ0w）〜Ｇｂ（λxw）， Ｗｂ（λ0w）〜Ｗｂ（λxw） Ｇｒ（λ0w）〜Ｇｒ（λxw）｝ を白色判別範囲に当てはめ、例えば、ＸwlおよびＸwhの
動画像時の値をＸwl#mおよびＸwh#mとすると、 Ｘwl#m＝｛Ｗｒ（λ0w）−Ｗｂ（λ0w）｝／｛Ｗｒ（λ0w）＋Ｇｂ（λ0w）｝ ＝｛Ｙｅ（λ0w）−Ｃｙ（λ0w）｝ ／{Ｍｇ（λ0w）＋Ｇ（λ0w）＋Ｙｅ（λ0w）＋Ｃｙ（λ0w）｝ Ｘwh#m＝｛Ｗｒ（λxw）−Ｗｂ（λxw）｝／｛Ｗｒ（λxw）＋Ｇｂ（λxw）｝ ＝｛Ｙｅ（λxw）−Ｃｙ（λxw）｝ ／{Ｍｇ（λxw）＋Ｇ（λxw）＋Ｙｅ（λxw）＋Ｃｙ（λxw）｝ として表すことができる。
動画像時の値をＸwl#mおよびＸwh#mとすると、 Ｘwl#m＝｛Ｗｒ（λ0w）−Ｗｂ（λ0w）｝／｛Ｗｒ（λ0w）＋Ｇｂ（λ0w）｝ ＝｛Ｙｅ（λ0w）−Ｃｙ（λ0w）｝ ／{Ｍｇ（λ0w）＋Ｇ（λ0w）＋Ｙｅ（λ0w）＋Ｃｙ（λ0w）｝ Ｘwh#m＝｛Ｗｒ（λxw）−Ｗｂ（λxw）｝／｛Ｗｒ（λxw）＋Ｇｂ（λxw）｝ ＝｛Ｙｅ（λxw）−Ｃｙ（λxw）｝ ／{Ｍｇ（λxw）＋Ｇ（λxw）＋Ｙｅ（λxw）＋Ｃｙ（λxw）｝ として表すことができる。
【００４１】上記式より、ホワイトバランスの追従範囲
をλ0w〜λxwに対応する白色判別範囲の設定は、静止画
像動作時と動画像動作時とで変える必要があることが解
る。
をλ0w〜λxwに対応する白色判別範囲の設定は、静止画
像動作時と動画像動作時とで変える必要があることが解
る。
【００４２】静止画像動作時においては、ＶＳＵＢ電圧
変化による感度差｛ｄｍ（λ），ｄｇ（λ），ｄｙ
（λ），ｄｃ（λ）｝を加味した白色判別範囲とし、動
画像動作時においては感度差を加味しない白色判別範囲
設定とする。
変化による感度差｛ｄｍ（λ），ｄｇ（λ），ｄｙ
（λ），ｄｃ（λ）｝を加味した白色判別範囲とし、動
画像動作時においては感度差を加味しない白色判別範囲
設定とする。
【００４３】ＷＢ制御回路８３ではＷＢ検出回路８２の
結果をシステム・コントローラ９が受け、システム・コ
ントローラ９内で算出したホワイトバランス係数を映像
信号の各色成分毎にかけてホワイトバランスを合わせ
る。
結果をシステム・コントローラ９が受け、システム・コ
ントローラ９内で算出したホワイトバランス係数を映像
信号の各色成分毎にかけてホワイトバランスを合わせ
る。
【００４４】ある光源下での白色を写した場合のＷＢ制
御回路８３出力値は、静止画像動作時においては、ＣＣ
Ｄ基板電圧変化による各画素の感度差を加えて、 ｋｍ＊｛Ｍｇ（λｎｗ）＋ｄｍ（λｎｗ）｝ ＝ｋｇ＊｛Ｇ（λｎｗ）＋ｄｇ（λｎｗ）｝ ＝ｋｙ＊｛Ｙｅ（λｎｗ）＋ｄｙ（λｎｗ）｝ ＝ｋｃ＊｛Ｃｙ（λｎｗ）＋ｄｃ（λｎｗ）｝ （ここで、ｋｍ，ｋｇ，ｋｙ，ｋｃはホワイトバランス
係数） を満足させるホワイトバランス係数をかけた信号を出力
する。
御回路８３出力値は、静止画像動作時においては、ＣＣ
Ｄ基板電圧変化による各画素の感度差を加えて、 ｋｍ＊｛Ｍｇ（λｎｗ）＋ｄｍ（λｎｗ）｝ ＝ｋｇ＊｛Ｇ（λｎｗ）＋ｄｇ（λｎｗ）｝ ＝ｋｙ＊｛Ｙｅ（λｎｗ）＋ｄｙ（λｎｗ）｝ ＝ｋｃ＊｛Ｃｙ（λｎｗ）＋ｄｃ（λｎｗ）｝ （ここで、ｋｍ，ｋｇ，ｋｙ，ｋｃはホワイトバランス
係数） を満足させるホワイトバランス係数をかけた信号を出力
する。
【００４５】一方、動画像動作時においては、 ｋｗｒ＊Ｗｒ（λｎｗ） ＝ｋｇｂ＊Ｇｂ（λｎｗ） ＝ｋｗｂ＊Ｗｂ（λｎｗ） ＝ｋｇｒ＊Ｇｒ（λｎｗ） （ここで、ｋｗｒ，ｋｇｂ，ｋｗｂ，ｋｇｒはホワイト
バランス係数）を満足させるホワイトバランス係数をか
けた信号を出力する。
バランス係数）を満足させるホワイトバランス係数をか
けた信号を出力する。
【００４６】色マトリクス回路８５においては、上記Ｗ
Ｂ制御回路８３からの出力信号の各色成分毎に係数をか
けて、所定の信号成分に変換するものであり、例えば輝
度信号Ｙと２つの色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するなら
ば、静止画像動作時においては、 Ｙ＝ａ１１＊ｋｍ＊（Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ））＋ａ１
２＊ｋｇ＊（Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ））＋ａ１３＊ｋｙ＊
（Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ））＋ａ１４＊ｋｃ＊（Ｃｙ
（λ）＋ｄｃ（λ）） Ｃｒ＝ａ２１＊ｋｍ＊（Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ））＋ａ
２２＊ｋｇ＊（Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ））＋ａ２３＊ｋｙ
＊（Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ））＋ａ２４＊ｋｃ＊（Ｃｙ
（λ）＋ｄｃ（λ）） Ｃｂ＝ａ３１＊ｋｍ＊（Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ））＋ａ
３２＊ｋｇ＊（Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ））＋ａ３３＊ｋｙ
＊（Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ））＋ａ３４＊ｋｃ＊（Ｃｙ
（λ）＋ｄｃ（λ）） ここで、条件：ａ１１＋ａ１２＝ａ２１＋ａ２２＝ａ３
１＋ａ３２， ａ１３＋ａ１４＝ａ３３＋ａ３４ ａ１１〜ａ３４はマトリクス係数 とする。
Ｂ制御回路８３からの出力信号の各色成分毎に係数をか
けて、所定の信号成分に変換するものであり、例えば輝
度信号Ｙと２つの色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するなら
ば、静止画像動作時においては、 Ｙ＝ａ１１＊ｋｍ＊（Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ））＋ａ１
２＊ｋｇ＊（Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ））＋ａ１３＊ｋｙ＊
（Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ））＋ａ１４＊ｋｃ＊（Ｃｙ
（λ）＋ｄｃ（λ）） Ｃｒ＝ａ２１＊ｋｍ＊（Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ））＋ａ
２２＊ｋｇ＊（Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ））＋ａ２３＊ｋｙ
＊（Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ））＋ａ２４＊ｋｃ＊（Ｃｙ
（λ）＋ｄｃ（λ）） Ｃｂ＝ａ３１＊ｋｍ＊（Ｍｇ（λ）＋ｄｍ（λ））＋ａ
３２＊ｋｇ＊（Ｇ（λ）＋ｄｇ（λ））＋ａ３３＊ｋｙ
＊（Ｙｅ（λ）＋ｄｙ（λ））＋ａ３４＊ｋｃ＊（Ｃｙ
（λ）＋ｄｃ（λ）） ここで、条件：ａ１１＋ａ１２＝ａ２１＋ａ２２＝ａ３
１＋ａ３２， ａ１３＋ａ１４＝ａ３３＋ａ３４ ａ１１〜ａ３４はマトリクス係数 とする。
【００４７】動画像動作時においては、ＣＣＤの各色画
素を加算して読み出し、かつ各色画素のＶＳＵＢ変化に
よる感度差を含めているため、例えば輝度信号Ｙと２つ
の色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するならば、マトリクスの
式は、 Ｙ＝ｂ１１＊（ｋｗｒ＊Ｗｒ（λ））＋ｂ１２＊（ｋｇ
ｂ＊Ｇｂ（λ））＋ｂ１３＊（ｋｗｂ＊Ｗｂ（λ））＋
ｂ１４＊（ｋｇｒ＊Ｇｒ（λ）） Ｃｒ＝ｂ２１＊（ｋｗｒ＊Ｗｒ（λ））＋ｂ２２＊（ｋ
ｇｂ＊Ｇｂ（λ））＋ｂ２３＊（ｋｗｂ＊Ｗｂ（λ））
＋ｂ２４＊（ｋｇｒ＊Ｇｒ（λ）） Ｃｂ＝ｂ３１＊（ｋｗｒ＊Ｗｒ（λ））＋ｂ３２＊（ｋ
ｇｂ＊Ｇｂ（λ））＋ｂ３３＊（ｋｗｂ＊Ｗｂ（λ））
＋ｂ３４＊（ｋｇｒ＊Ｇｒ（λ）） ここで、条件：ｂ１１＋ｂ１２＝ｂ２１＋ｂ２２＝ｂ３
１＋ｂ３２，ｂ１３＋ｂ１４＝ｂ３３＋ｂ３４ ｂ１１〜ｂ３４はマトリクス係数 とし、輝度信号と２つの色差信号に変換する。（なお、
条件の項目は垂直方向の色モアレを抑圧するための条件
である。）上記マトリクスの係数（静止画像動作時はａ
１１〜ａ３４，動画像動作時はｂ１１〜ｂ３４）を、色
再現性が最適になるように設定する。上記の動画像動作
時にはＶＳＵＢ電圧変化による感度差｛ｄｍ（λ），ｄ
ｇ（λ），ｄｙ（λ），ｄｃ（λ）｝が含まれず、演算
検出が容易である。
素を加算して読み出し、かつ各色画素のＶＳＵＢ変化に
よる感度差を含めているため、例えば輝度信号Ｙと２つ
の色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するならば、マトリクスの
式は、 Ｙ＝ｂ１１＊（ｋｗｒ＊Ｗｒ（λ））＋ｂ１２＊（ｋｇ
ｂ＊Ｇｂ（λ））＋ｂ１３＊（ｋｗｂ＊Ｗｂ（λ））＋
ｂ１４＊（ｋｇｒ＊Ｇｒ（λ）） Ｃｒ＝ｂ２１＊（ｋｗｒ＊Ｗｒ（λ））＋ｂ２２＊（ｋ
ｇｂ＊Ｇｂ（λ））＋ｂ２３＊（ｋｗｂ＊Ｗｂ（λ））
＋ｂ２４＊（ｋｇｒ＊Ｇｒ（λ）） Ｃｂ＝ｂ３１＊（ｋｗｒ＊Ｗｒ（λ））＋ｂ３２＊（ｋ
ｇｂ＊Ｇｂ（λ））＋ｂ３３＊（ｋｗｂ＊Ｗｂ（λ））
＋ｂ３４＊（ｋｇｒ＊Ｇｒ（λ）） ここで、条件：ｂ１１＋ｂ１２＝ｂ２１＋ｂ２２＝ｂ３
１＋ｂ３２，ｂ１３＋ｂ１４＝ｂ３３＋ｂ３４ ｂ１１〜ｂ３４はマトリクス係数 とし、輝度信号と２つの色差信号に変換する。（なお、
条件の項目は垂直方向の色モアレを抑圧するための条件
である。）上記マトリクスの係数（静止画像動作時はａ
１１〜ａ３４，動画像動作時はｂ１１〜ｂ３４）を、色
再現性が最適になるように設定する。上記の動画像動作
時にはＶＳＵＢ電圧変化による感度差｛ｄｍ（λ），ｄ
ｇ（λ），ｄｙ（λ），ｄｃ（λ）｝が含まれず、演算
検出が容易である。
【００４８】しかし、静止画像動作時と動画像動作時と
では、ＶＳＵＢ電圧値による感度差｛ｄｍ（λ），ｄｇ
（λ），ｄｙ（λ），ｄｃ（λ）｝、及びＶＳＵＢ電圧
値による感度差の影響を受けたホワイトバランス係数
（静止画像時は、ｋｍ，ｋｇ，ｋｙ，ｋｃ、動画像時は
ｋｗｒ，ｋｇｂ，ｋｗｂ，ｋｇｒ）により、全ての被写
体色の再現性を静止画像と動画像とで同一にすることが
できない。
では、ＶＳＵＢ電圧値による感度差｛ｄｍ（λ），ｄｇ
（λ），ｄｙ（λ），ｄｃ（λ）｝、及びＶＳＵＢ電圧
値による感度差の影響を受けたホワイトバランス係数
（静止画像時は、ｋｍ，ｋｇ，ｋｙ，ｋｃ、動画像時は
ｋｗｒ，ｋｇｂ，ｋｗｂ，ｋｇｒ）により、全ての被写
体色の再現性を静止画像と動画像とで同一にすることが
できない。
【００４９】そこで、静止画像と動画像との色再現性を
近づけるために、色相調整回路８６においては、上記色
マトリクス回路の出力信号であるところの２つの色差信
号に対し、 Ｒ−Ｙ＝ｃ１１＊Ｃｒ＋ｃ１２＊Ｃｂ Ｂ−Ｙ＝ｃ２１＊Ｃｒ＋ｃ２２＊Ｃｂ のマトリクスにより２つの色差信号の位相関係｛ｃ１
１，ｃ１２，ｃ２１，ｃ２２｝により補正し、色再現性
を高める機能をはたす。この位相関係｛ｃ１１，ｃ１
２，ｃ２１，ｃ２２｝のマトリクス係数は、再生した画
像を観測することにより画像品質を高く保つために、人
の視覚特性と画像に対する受容感性とにより、本システ
ム全体の構成を考慮して決定することができる。
近づけるために、色相調整回路８６においては、上記色
マトリクス回路の出力信号であるところの２つの色差信
号に対し、 Ｒ−Ｙ＝ｃ１１＊Ｃｒ＋ｃ１２＊Ｃｂ Ｂ−Ｙ＝ｃ２１＊Ｃｒ＋ｃ２２＊Ｃｂ のマトリクスにより２つの色差信号の位相関係｛ｃ１
１，ｃ１２，ｃ２１，ｃ２２｝により補正し、色再現性
を高める機能をはたす。この位相関係｛ｃ１１，ｃ１
２，ｃ２１，ｃ２２｝のマトリクス係数は、再生した画
像を観測することにより画像品質を高く保つために、人
の視覚特性と画像に対する受容感性とにより、本システ
ム全体の構成を考慮して決定することができる。
【００５０】このように、静止画像動作時と動画像動作
時とでは、前述のように、ＣＣＤ２に印加する基板電圧
の違いにより、各色画素の分光特性が変化し、その変化
に各色フィルタの分光特性と被写体色および光源色が加
わることで、また、静止画像と動画像とでは、色マトリ
クス回路８５の出力信号Ｃｒ，Ｃｂによる色再現では異
なる事となり、この違いを補正するために位相調整回路
８６のマトリクス係数であるところの（ｃ１１，ｃ１
２，ｃ２１，ｃ２２）を印加する基板電圧値に応じて変
更して最適な色再現となるようにする。
時とでは、前述のように、ＣＣＤ２に印加する基板電圧
の違いにより、各色画素の分光特性が変化し、その変化
に各色フィルタの分光特性と被写体色および光源色が加
わることで、また、静止画像と動画像とでは、色マトリ
クス回路８５の出力信号Ｃｒ，Ｃｂによる色再現では異
なる事となり、この違いを補正するために位相調整回路
８６のマトリクス係数であるところの（ｃ１１，ｃ１
２，ｃ２１，ｃ２２）を印加する基板電圧値に応じて変
更して最適な色再現となるようにする。
【００５１】上述の本実施形態によれば、複数の色フィ
ルタを備えたＣＣＤ２と、該ＣＣＤ２に光を入射および
遮光する集光レンズやズームレンズ等の光学機構と、該
光学機構と共にＣＣＤ２の露光時間を制御する電子シャ
ッターと、ＣＣＤ２を駆動するドライバーと、ＣＣＤ２
に複数種の基板電圧を印加する基板電圧発生器とを有
し、複数種の基板電圧のうち第１の基板電圧をＣＣＤ２
に印加して動作させる静止画像動作モードと、第２の基
板電圧を印加して動作させる動画像動作モードとで、静
止画像および動画像動作モードでのＣＣＤ２から出力さ
れる映像信号に対してホワイトバランスを合わせるホワ
イトバランス回路を備えて、ホワイトバランス回路に
は、ＣＣＤ２の出力信号が有する色成分により色成分比
率を検出し、該色成分比率に対して白抽出範囲を設定す
る設定手段を備えており、静止画像動作モードでＣＣＤ
２を動作させる場合においては、ホワイトバランス回路
には第１の白抽出範囲を設定し、動画像動作モードでＣ
ＣＤ２を動作させる場合においては、ホワイトバランス
回路には第２の白抽出範囲を設定する。この第１及び第
２の白抽出範囲を設定しておくことで、静止画像及び動
画像に拘わらず色再現性に優れた映像信号を得ることが
できる。
ルタを備えたＣＣＤ２と、該ＣＣＤ２に光を入射および
遮光する集光レンズやズームレンズ等の光学機構と、該
光学機構と共にＣＣＤ２の露光時間を制御する電子シャ
ッターと、ＣＣＤ２を駆動するドライバーと、ＣＣＤ２
に複数種の基板電圧を印加する基板電圧発生器とを有
し、複数種の基板電圧のうち第１の基板電圧をＣＣＤ２
に印加して動作させる静止画像動作モードと、第２の基
板電圧を印加して動作させる動画像動作モードとで、静
止画像および動画像動作モードでのＣＣＤ２から出力さ
れる映像信号に対してホワイトバランスを合わせるホワ
イトバランス回路を備えて、ホワイトバランス回路に
は、ＣＣＤ２の出力信号が有する色成分により色成分比
率を検出し、該色成分比率に対して白抽出範囲を設定す
る設定手段を備えており、静止画像動作モードでＣＣＤ
２を動作させる場合においては、ホワイトバランス回路
には第１の白抽出範囲を設定し、動画像動作モードでＣ
ＣＤ２を動作させる場合においては、ホワイトバランス
回路には第２の白抽出範囲を設定する。この第１及び第
２の白抽出範囲を設定しておくことで、静止画像及び動
画像に拘わらず色再現性に優れた映像信号を得ることが
できる。
【００５２】また、上記実施形態によれば、ＣＣＤ２の
読み出し方式が動画像の場合のように複数画素を加算し
て読み出す方式と、静止画像の撮像の場合のように複数
画素の加算を行わない読み出し方式の２つの方式に対応
している場合においても、色再現性に優れた映像信号を
得ることができ、これをビデオ録画等によって保管する
ことができる。
読み出し方式が動画像の場合のように複数画素を加算し
て読み出す方式と、静止画像の撮像の場合のように複数
画素の加算を行わない読み出し方式の２つの方式に対応
している場合においても、色再現性に優れた映像信号を
得ることができ、これをビデオ録画等によって保管する
ことができる。
【００５３】また、上記実施形態による静止画像及び動
画像の２つの色信号の色相を調整する方式として、静止
画像動作モードでＣＣＤ２を動作させる場合においては
色相調整する場合に第１の色相調整値として設定し、動
画像動作モードではＣＣＤ２を動作させる場合において
第２の色相調整値として、図３について説明した色調整
回路８６のマトリクス係数を設定することにより、最適
な色再現となる映像信号を得ることができる。この映像
信号を映像記録装置等に録画することで、静止画像及び
動画像とでばらつきのない画像を見ることができる。
画像の２つの色信号の色相を調整する方式として、静止
画像動作モードでＣＣＤ２を動作させる場合においては
色相調整する場合に第１の色相調整値として設定し、動
画像動作モードではＣＣＤ２を動作させる場合において
第２の色相調整値として、図３について説明した色調整
回路８６のマトリクス係数を設定することにより、最適
な色再現となる映像信号を得ることができる。この映像
信号を映像記録装置等に録画することで、静止画像及び
動画像とでばらつきのない画像を見ることができる。
【００５４】また、複数の色フィルタを有するＣＣＤ２
の垂直方向に並ぶ複数画素を加算して読み出す静止画像
のような読み出し方式と、複数画素の加算を行わない動
画像のような読み出し方式の双方に対応したＣＣＤ２等
の光センサで撮影する場合においても、静止画像動作モ
ードでＣＣＤ２を動作させる場合においては色相調整す
る場合に第１の色相調整値として、動画像動作モードで
はＣＣＤ２を動作させる場合において第２の色相調整値
として、図３で説明した色調整回路８６のマトリクス係
数をそれぞれ設定することにより、最適な色再現となる
映像信号を得ることができる。
の垂直方向に並ぶ複数画素を加算して読み出す静止画像
のような読み出し方式と、複数画素の加算を行わない動
画像のような読み出し方式の双方に対応したＣＣＤ２等
の光センサで撮影する場合においても、静止画像動作モ
ードでＣＣＤ２を動作させる場合においては色相調整す
る場合に第１の色相調整値として、動画像動作モードで
はＣＣＤ２を動作させる場合において第２の色相調整値
として、図３で説明した色調整回路８６のマトリクス係
数をそれぞれ設定することにより、最適な色再現となる
映像信号を得ることができる。
【００５５】なお、上記実施形態では、ホワイトバラン
ス検出回路８２やホワイトバランス制御回路８３等に、
補色フィルタ（Ｍｇ，Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙ：マゼンタ、緑
色、黄色、シアン）を用いた例について説明したが、Ｃ
ＣＤ２の各色フィルタを原色のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）として用いた場合でも、同様に適用できる。ま
た、補色フィルタとして緑色フィルタを用いた例を示し
たが、場合によっては緑色を欠如したマゼンタ、黄色、
シアンとでホワイトバランス等の信号処理を行うことが
あるが、この場合でも、基本的な技術思想を同一として
本発明を適用することができる。
ス検出回路８２やホワイトバランス制御回路８３等に、
補色フィルタ（Ｍｇ，Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙ：マゼンタ、緑
色、黄色、シアン）を用いた例について説明したが、Ｃ
ＣＤ２の各色フィルタを原色のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）として用いた場合でも、同様に適用できる。ま
た、補色フィルタとして緑色フィルタを用いた例を示し
たが、場合によっては緑色を欠如したマゼンタ、黄色、
シアンとでホワイトバランス等の信号処理を行うことが
あるが、この場合でも、基本的な技術思想を同一として
本発明を適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
印加する基板電圧値が異なる動作状態においても適切な
露光量制御が可能となる。
印加する基板電圧値が異なる動作状態においても適切な
露光量制御が可能となる。
【００５７】また、本発明によれば、印加する基板電圧
値が異なる動作状態においても適切なホワイトバランス
を得ることができる。および色再現が得ることができ
る。
値が異なる動作状態においても適切なホワイトバランス
を得ることができる。および色再現が得ることができ
る。
【００５８】また、本発明によれば印加する基板電圧値
が異なる動作状態においても適切な色再現を得ることが
できる。
が異なる動作状態においても適切な色再現を得ることが
できる。
【図１】本発明の実施形態に係るシステムの構成を説明
するブロック図である。
するブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る制御タイミング
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明の２次元座標による白色判別範囲を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】ＣＣＤの構造および動作を説明する図である。
１ 光学系 ２ 撮像素子ＣＣＤ ３ ＣＤＳ回路 ４ ＡＤ変換 ５ タイミングジェネレータ（ＴＧ） ６ ＶＳＵＢ制御回路 ７ メモリ ８ メモリ＆バスコントローラー＆プロセス ９ システムコントローラー １０ メカシャッター １１ 記録媒体 １２ 映像表示手段 ８１ スイッチ ８２ ホワイトバランス検出回路 ８３ ホワイトバランス制御回路 ８４ 輝度信号処理回路 ８５ 色マトリクス処理回路 ８６ 色相調整回路 ８７ 色ゲインアンプ ８８ データ変換回路
Claims (9)
- 【請求項１】 光を電気信号に変換する撮像素子と、 前記撮像素子に複数種の基板電圧を印加する基板電圧印
加手段と、 第１の基板電圧を印加して動作させる第１の動作モード
と、第２の基板電圧を印加して動作させる第２の動作モ
ードとを制御する制御手段と、 前記第１の動作モードでの前記撮像素子の感度と、前記
第２の動作モードでの前記撮像素子の感度の感度差を記
憶する記憶手段と、 前記記憶手段からの前記感度差を用いて撮像のための調
整を行う調整手段とを有する撮像装置。 - 【請求項２】 光を電気信号に変換する撮像素子と、 前記撮像素子に複数種の基板電圧を印加する基板電圧印
加手段と、 第１の基板電圧を印加して動作させる第１の動作モード
と、第２の基板電圧を印加して動作させる第２の動作モ
ードとを制御する制御手段と、 前記第１の動作モードでの前記撮像素子の感度と、前記
第２の動作モードでの前記撮像素子の感度の感度差を記
憶する記憶手段と、 前記撮像素子から出力された信号に対して、前記記憶手
段からの感度差を用いて色信号処理を行う信号処理手段
とを有する撮像装置。 - 【請求項３】 光を電気信号に変換する撮像素子と、 前記撮像素子に複数種の基板電圧を印加する基板電圧印
加手段と、 第１の基板電圧を印加して動作させる第１の動作モード
と、第２の基板電圧を印加して動作させる第２の動作モ
ードとを制御する制御手段と、 前記撮像素子から出力された信号に対して、前記第１の
動作モードの場合と、前記第２の動作モードの場合と
で、異なる色信号処理を行う信号処理手段とを有する撮
像装置。 - 【請求項４】 撮像素子に光を入射および遮光する光学
機構を有し、該光学機構とともに前記撮像素子の露光時
間を制御する電子シャッター発生手段および前記撮像素
子を駆動する駆動手段を有し、前記撮像素子に前記複数
種の基板電圧を印加する基板電圧印加手段を有し、前記
複数種の基板電圧のうち第１の基板電圧を前記撮像素子
に印加して動作させる第１の動作モードと、前記複数種
の基板電圧のうち第２の基板電圧を前記撮像素子に印加
して動作させる第２の動作モードとを有し、前記第１の
動作モードと前記第２の動作モードとの前記撮像素子の
感度差を記憶する記憶手段を有し、前記第１の動作モー
ドでの前記撮像素子の出力信号を用いて露光量制御を行
う構成において、前記第２の動作モードによる前記撮像
素子からの出力信号からの映像情報を記録する場合に
は、前記第１の動作モードでの前記撮像素子の出力信号
を用いた露光量制御結果に対し、該記憶手段に記憶され
た前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとの感
度差を補正した露光条件で前記第２の動作モードによる
前記撮像素子からの出力信号からの画像情報を記録する
ことを特徴とする映像記録装置。 - 【請求項５】 垂直方向に並ぶ複数画素を加算して読み
出す読み出し方式と複数画素の加算を行わない読み出し
方式の双方に対応した撮像素子と、該撮像素子に光を入
射および遮光する光学機構と、該光学機構とともに該撮
像素子の露光時間を制御する電子シャッター発生手段
と、前記撮像素子を駆動する駆動手段と、前記撮像素子
に複数種の基板電圧を印加する基板電圧印加手段と、前
記複数種の基板電圧のうち第１の基板電圧を撮像素子に
印加して加算読み出しで動作させる第１の動作モード
と、前記複数種の基板電圧のうち第２の基板電圧を撮像
素子に印加して複数画素の加算を行わない読み出しで動
作させる第２の動作モードとについて前記第１の動作モ
ードと前記第２の動作モードとの撮像素子の感度差を記
憶する記憶手段とを有し、前記第１の動作モードでの撮
像素子の出力信号を用いて露光量制御を行う構成におい
て、前記第２の動作モードによる撮像素子からの出力信
号からの映像情報を記録する場合には、前記第１の動作
モードでの撮像素子の出力信号を用いた露光量制御結果
に対し、前記記憶手段に記憶された前記第１の動作モー
ドと前記第２の動作モードとの感度差を補正した露光条
件で前記第２の動作モードによる撮像素子からの出力信
号からの画像情報を記録することを特徴とする映像記録
装置。 - 【請求項６】 複数の色フィルタを有する撮像素子と、
該撮像素子に光を入射および遮光する光学機構と、該光
学機構とともに前記撮像素子の露光時間を制御する電子
シャッター発生手段と、前記撮像素子を駆動する駆動手
段と、該撮像素子に複数種の基板電圧を印加する基板電
圧印加手段とを有し、前記複数種の基板電圧のうち第１
の基板電圧を撮像素子に印加して動作させる第１の動作
モードと、前記複数種の基板電圧のうち第２の基板電圧
を撮像素子に印加して動作させる第２の動作モードを有
し、前記第１および第２の動作モードでの撮像素子から
出力される映像信号に対してホワイトバランスを合わせ
るホワイトバランス手段を有する映像記録装置におい
て、 該ホワイトバランス手段は前記撮像素子の出力信号が有
する色成分により色成分比率を検出する検出手段と、該
色成分比率に対して白抽出範囲を設定する設定手段とを
有し、 前記第１の動作モードで撮像素子を動作させる場合にお
いては、前記ホワイトバランス手段には第１の白抽出範
囲を設定し、前記第２の動作モードで撮像素子を動作さ
せる場合においては、前記ホワイトバランス手段には第
２の白抽出範囲を設定することを特徴とする映像記録装
置。 - 【請求項７】 複数の色フィルタを有する撮像素子の垂
直方向に並ぶ複数画素を加算して読み出す読み出し方式
と複数画素の加算を行わない読み出し方式の双方に対応
した撮像素子と、該撮像素子に光を入射および遮光する
光学機構と、該光学機構とともに前記撮像素子の露光時
間を制御する電子シャッター発生手段と、前記撮像素子
を駆動する駆動手段と、該撮像素子に複数種の基板電圧
を印加する基板電圧印加手段とを有し、前記複数種の基
板電圧のうち第１の基板電圧を撮像素子に印加して加算
読み出しで動作させる第１の動作モードと、前記複数種
の基板電圧のうち第２の基板電圧を撮像素子に印加して
複数画素の加算を行わない読み出しで動作させる第２の
動作モードとを有し、前記第１および第２の動作モード
での前記撮像素子から出力される映像信号に対してホワ
イトバランスを合わせるホワイトバランス手段を有する
構成において、 該ホワイトバランス手段は前記撮像素子の出力信号が有
する色成分より色成分比率を検出する検出手段を有し、
該色成分比率に対して白抽出範囲を設定する設定手段を
有し、 前記第１の動作モードで前記撮像素子を動作させる場合
においては、該ホワイトバランス手段には第１の白抽出
範囲を設定し、前記第２の動作モードで撮像素子を動作
させる場合においては、該ホワイトバランス手段には第
２の白抽出範囲を設定することを特徴とする映像記録装
置。 - 【請求項８】 複数の色フィルタを有する撮像素子と、
該撮像素子に光を入射および遮光する光学機構と、該光
学機構とともに該撮像素子の露光時間を制御する電子シ
ャッター発生手段と、前記撮像素子を駆動する駆動手段
と、該撮像素子に複数種の基板電圧を印加する基板電圧
印加手段とを有し、前記複数種の基板電圧のうち第１の
基板電圧を撮像素子に印加して動作させる第１の動作モ
ードと、前記複数種の基板電圧のうち第２の基板電圧を
撮像素子に印加して動作させる第２の動作モードとを有
し、前記第１および第２の動作モードでの前記撮像素子
から出力される映像信号より輝度信号と２つの色信号を
生成する信号処理手段とを有し、該信号処理手段は２つ
の色信号の色相を調整値設定により調整可能な色相調整
手段を有し、 前記第１の動作モードで前記撮像素子を動作させる場合
においては、該色相調整手段に第１の色相調整値を設定
し、前記第２の動作モードで前記撮像素子を動作させる
場合においては、該色相調整手段に第２の色相調整値を
設定することを特徴とする映像記録装置。 - 【請求項９】 複数の色フィルタを有する撮像素子の垂
直方向に並ぶ複数画素を加算して読み出す読み出し方式
と複数画素の加算を行わない読み出し方式の双方に対応
した撮像素子と、該撮像素子に光を入射および遮光する
光学機構と、該光学機構とともに該撮像素子の露光時間
を制御する電子シャッター発生手段と、該撮像素子を駆
動する駆動手段と、該撮像素子に複数種の基板電圧を印
加する基板電圧印加手段とを有し、前記複数種の基板電
圧のうち第１の基板電圧を前記撮像素子に印加して加算
読み出しで動作させる第１の動作モードと、前記複数種
の基板電圧のうち第２の基板電圧を前記撮像素子に印加
して前記複数画素の加算を行わない読み出しで動作させ
る第２の動作モードとを有し、前記第１および第２の動
作モードでの前記撮像素子から出力される映像信号より
輝度信号と２つの色信号を生成する信号処理手段を有
し、該信号処理手段は２つの色信号の色相を調整値設定
により調整可能な色相調整手段を有し、 前記第１の動作モードで前記撮像素子を動作させる場合
においては、該色相調整手段に第１の色相調整値を設定
し、前記第２の動作モードで前記撮像素子を動作させる
場合においては、該色相調整手段に第２の色相調整値を
設定することを特徴とする映像記録装置。
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