JP2001069520A

JP2001069520A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2001069520A
Application number: JP24474499A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sakaguchi; 隆坂口; Takeshi Hamazaki; 岳史浜崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】フィールド動画のみならず、フレーム静止画
の撮影も全体の回路構成を簡略化して実現できる撮像装
置を提供する【解決手段】静止画撮影時においては、インタレース
駆動方式のＣＣＤ１０３から垂直方向に加算処理しない
同一タイミングで露光した奇数ラインと偶数ラインの撮
像信号を得て、これを画像メモリ１１２に一旦記憶す
る。そして、上下に隣接する２ライン同士の撮像信号を
垂直加算回路１０８で垂直加算して再び画像メモリ１１
２に記憶する。次に、奇数フィールドにおいては、奇数
ラインの垂直加算した撮像信号を、偶数フィールドにお
いては、偶数ラインの垂直加算した撮像信号を、それぞ
れカメラ部映像信号処理回路１０９に供給して、動画撮
影の場合と同じフィールド色差線順次方式の信号処理に
よってＹＣ信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画と静止画の撮
影を共に行うことができる撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の撮像装置においては、動画撮影だ
けでなく静止画撮影の機能が同時に求められており、そ
のために、従来、動画像信号処理方式を用いた高画質静
止画撮像装置が提案されている。

【０００３】このような従来技術としては、たとえば、
特開平７−２９８１４０号公報(以下、従来例１とい
う)、および特開平８−７９７９１号公報(以下、引用例
２という)に記載されたものが知られている。

【０００４】以下、従来例１，２の撮像装置について説
明する。

【０００５】まず、従来例１の撮像装置は、行列状に配
列された複数個の光電変換素子を持つ固体撮像素子(以
下、ＣＣＤと表記する)と、光量調整手段および遮光手
段を有する絞りとを備え、ＣＣＤにはフィールド色差線
順次方式のカラーフィルタを有している。そして、フィ
ールド動画を得る動画用信号処理回路とは別個に、フレ
ーム静止画を得る静止画用信号処理回路を設けている。

【０００６】ここで、動画撮像時には、通常の動画撮像
の場合と同様の動作、つまり垂直転送部内で垂直２画素
混合を行い撮像素子からフィールド動画を出力する。そ
して、動画用信号処理回路で、テレビジョン放送方式に
適合するように、６０フィールド/秒(ＮＴＳＣ放送方式
の場合)の映像信号を生成する。

【０００７】静止画撮像時には、前記遮光手段により遮
光した後、ＣＣＤの奇数行と偶数行から時系列に電荷を
読み出し、これらの奇数行と偶数行の信号をメモリに一
旦記憶した後、メモリに書き込まれた電荷を奇数行と偶
数行の各一行ずつを同時に読み出すことで、静止用信号
処理回路でフレーム静止画を得る。

【０００８】また、従来例２の撮像装置は、デジタルデ
ータとなったＣＣＤ出力信号を記憶し、ＣＣＤから出力
される撮像信号の偶数行と奇数行とを独立して同時に読
み出しのできる撮像信号メモリと、ＣＣＤ出力の偶数行
と奇数行とを加算する加算器と、加算されたＣＣＤ出力
信号から輝度信号と色信号を生成する映像信号処理回路
と、輝度信号と色信号を記憶するバッファメモリと、輝
度信号及び色信号を記録するディスク部と、バッファメ
モリから記録時よりも遅い速度で輝度信号及び色信号を
読み出してディスク部に書き込むメモリ制御回路とを備
え、静止画像の圧縮手段に適したＣＣＤの全ての信号を
１画面分の信号として出力するメモリ制御を可能として
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例１，２の
いずれの撮像装置においても、動画を得るための動画用
信号処理回路とは別個に、フレーム静止画を得るための
専用の静止画用信号処理回路を設けており、このため、
回路構成が複雑化してコストアップの要因となる。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、静止画撮像時においても、動画撮影用の信号処理
回路を可能な限り兼用できるようにして、動画のみなら
ず、フレーム静止画の撮影も全体の回路構成を簡略化し
て実現できる撮像装置を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、こ
の課題を解決するために、次のように構成している。

【００１２】請求項１記載の発明は、行列状に配列され
た複数個の光電変換素子を持つＣＣＤと、前記ＣＣＤの
奇数行の光電変換素子で発生した電荷と偶数行の光電変
換素子で発生した電荷を独立に撮像信号として出力する
固体撮像素子駆動回路と、前記ＣＣＤから出力される撮
像信号をデジタル化された状態で記憶する撮像信号メモ
リと、前記撮像信号メモリから前記ＣＣＤの偶数行と奇
数行の撮像信号を独立して読み出す第１の撮像信号メモ
リ制御手段と、前記第１の撮像信号メモリ制御手段によ
り読み出された前記撮像信号を加算して加算信号を出力
する加算器と、前記加算信号を前記撮像信号メモリに記
憶する第２の撮像信号メモリ制御手段と、前記撮像信号
メモリから前記ＣＣＤの偶数行と奇数行の出力信号を前
記第１の撮像信号メモリ制御手段とは異なる方法で読み
出す第３の撮像信号メモリ制御手段と、前記第３の撮像
信号メモリ制御手段により撮像信号メモリから読み出さ
れた加算信号から輝度信号と色信号とを生成する映像信
号処理手段と、前記輝度信号と色信号とを記憶するＹＣ
信号メモリとを備えている。

【００１３】これにより、フィールド動画のみならず、
その動画撮影用の信号処理回路を流用したかたちで、ぶ
れのないフレーム静止画を得ることができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１記載の撮
像装置の構成に加えて、前記ＹＣ信号メモリの出力信号
から拡大画像を生成するズーム処理手段を備えている。

【００１５】これにより、フィールド動画のみならず、
ぶれのないフレーム静止画を得ることができ、しかも、
フレーム静止画を任意に拡大してズーム表示することが
できる。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項１または請
求項４記載の撮像装置の構成に加えて、前記ＹＣ信号メ
モリから出力された輝度信号から高域強調された第２の
輝度信号を生成する高域強調処理手段を備えている。

【００１７】これにより、フィールド動画のみならず、
ぶれのないフレーム静止画を得ることができ、しかも、
静止画撮影時の垂直解像度の改善を図ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。 (実施の形態１)図１は、本発明の実施の形態１に係る撮
像装置の基本ブロック図である。

【００１９】この実施の形態１の撮像装置は、レンズ１
０１、絞り１０２、ＣＣＤ１０３、撮像素子駆動回路１
０４、撮像素子駆動制御回路１０５、アナログ処理回路
１０６、アナログ・デジタル変換回路(以下Ａ／Ｄ)１０
７、垂直加算回路１０８、カメラ部映像信号処理回路１
０９、メモリ制御回路１１１、画像メモリ１１２、およ
び全体制御回路１１４を備える。

【００２０】図２(a)，(b)は、この実施の形態１に用い
るＣＣＤ１０３の動画撮影時の読み出し動作の説明図で
ある。

【００２１】図２(a)において、ＣＣＤは一般的なＩＴ
型のものであり、２０１は水平転送部(ＨＣＣＤ)、２０
２は電荷検出部、２０３は光電変換部、２０４は垂直転
送部(ＶＣＣＤ)である。

【００２２】このＣＣＤ１０３上には各光電変換素子ご
とに個別に対応して色差線順次方式のカラーフィルタが
形成されているが、ここでは説明の都合上、図示省略し
ている。

【００２３】また、図２(a)に示したインタレース読み
出し駆動では、テレビジョン信号における１フィールド
期間(ＮＴＳＣ方式の場合、約６０分の１秒)内に全ての
画素に対応するＣＣＤに蓄積した電荷信号を読み出すた
めに、垂直方向に隣接した上下２画素の電荷信号を垂直
転送部２０４において混合し、この混合のペアをフィー
ルドごとに切り替えている。例えば、第１フィールドで
はＶ１１＝Ｐ１１＋Ｐ１２、Ｖ１２＝Ｐ１３＋Ｐ１４、
…であり、第２フィールドでは、Ｖ１１＝Ｐ１２＋Ｐ１
３、Ｐ１２＝Ｐ１４＋Ｐ１５、…となる。

【００２４】また、フィールドごとに混合ペアを切り替
えることによるＣＣＤ１０３からの出力信号の空間位置
の関係を図２(b)に示す。

【００２５】図２(b)に示すように、第１，第２フィー
ルド共にライン本数は２４０ラインで、かつ、ライン間
隔はＶfであるが、第１フィールドと第２フィールドと
では、Ｖf／２分だけライン位相が異なっている。

【００２６】図３(a)，(b)は、この実施の形態１に用い
るＣＣＤ１０３の静止画撮影時の読み出し動作の説明図
である。

【００２７】図３において、ＣＣＤ１０３上には、各光
電変換素子に個別に対応して色差線順次方式のカラーフ
ィルタが配置されている。同図中、Ｙeはイエロー、Ｍg
はマゼンタ、Ｃyはシアン、Ｇはグリーンの各色のカラ
ーフィルタを表している。

【００２８】また、図３において、図２に示した構成と
同じ部分には同じ番号を付している。そして、静止画撮
影時の場合において、動画撮影時の場合と異なるのは、
電荷検出部２０２の出力信号が図１に示したアナログ処
理回路１０６、Ａ／Ｄ１０７を経て画像メモリ１１２の
奇数領域または偶数領域に接続されていることである。

【００２９】このように構成された撮像装置において、
ここでは特に静止画撮影時の動作について説明する。

【００３０】レンズ１０１及び絞り１０２を通過した被
写体像は、ＣＣＤ１０３によって光電変換される。その
後、絞り１０２によりＣＣＤ１０３が遮光される。

【００３１】次に、図３(a)に示すように、撮像素子駆
動制御回路１０５の制御によって、ＣＣＤ１０３の奇数
ラインの光電変換部２０３の電荷が垂直転送部２０４に
移動され、垂直転送部２０４内部を転送して水平転送部
２０１、電荷検出部２０２を経て出力され、メモリ制御
回路１１１を経て画像メモリ１１２の奇数領域に記憶さ
れる。

【００３２】引き続いて、図３(b)に示すように、撮像
素子駆動制御回路１０５の制御によって、ＣＣＤ１０３
の偶数ラインの光電変換部２０３の電荷が垂直転送部２
０４に移動され、垂直転送部２０４内部を転送して水平
転送部２０１、電荷検出部２０２を経て出力され、メモ
リ制御回路１１１を経て画像メモリ１１２の偶数領域に
記憶される。

【００３３】これにより、動画撮影用のインタレース駆
動方式のＣＣＤ１０３から、素子内で垂直方向の加算処
理を行うことなく同一タイミングで露光された奇数ライ
ン(ここでは２４０ライン分)及び偶数ライン(ここでは
２４０ライン分)の撮像信号を得ることができる。これ
は、換言すれば、全画素読み出し方式のＣＣＤの場合と
同様であって、同一タイミングに露光した独立した全画
素の撮像信号を得ることと等価である。

【００３４】このようにして、画像メモリ１１２の奇数
領域および偶数領域にそれぞれ記憶された撮像信号は、
垂直加算回路１０８を経由して再び画像メモリ１１２に
記憶される。このときの処理手順を図４を用いてさらに
具体的に説明する。

【００３５】図４は垂直加算回路１０８における垂直加
算処理内容の説明図である。

【００３６】図４において、メモリ制御回路１１１は、
ここでは第１手段３０１と第２手段３０２とからなる２
つのメモリ制御手段を備えている。なお、第１手段３０
１と第２手段３０２の回路構成としては、独立構成でも
共用構成でもよい。

【００３７】まず、第１手段３０１により画像メモリ１
１２の奇数領域内の(２n＋１)ラインの撮像信号(Ｙe，
Ｃy)と、偶数領域内の(２n＋２)ラインの撮像信号(Ｍ
g，Ｇ)とが同時に読み出され、両信号が垂直加算回路１
０８において垂直方向に加算される。そして、これによ
り得られた加算信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃy＋Ｇ)が第２手段３
０２によって画像メモリ１１２の(２n＋１)ラインの領
域に記憶される。

【００３８】続いて、第１手段３０１により、画像メモ
リ１１２の偶数領域内の(２n＋２)ラインの撮像信号(Ｍ
g，Ｇ)と、奇数領域内の(２n＋３)ラインの撮像信号(Ｙ
e，Ｃy)とが同時に読み出され、両信号が垂直加算回路
１０８において垂直方向に加算される。そして、これに
より得られた加算信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃy＋Ｇ)が第２手段
３０２によって画像メモリ１１２の(２n＋２)ラインの
領域に記憶される。

【００３９】以下、同様にして、第２手段３０２によっ
て画像メモリ１１２の(２n＋３)ラインの領域には(Ｙe
＋Ｇ，Ｃy＋Ｍg)の加算信号が、(２n＋４)ラインの領域
には(Ｙe＋Ｇ，Ｃy＋Ｍg)の加算信号が記憶される。

【００４０】このように、第１手段３０１により画像メ
モリ１１２の奇数領域の奇数ライン(２n＋１，２n＋
３，…)の撮像信号と、偶数領域の偶数ライン(２n＋
２，２n＋４，…)の撮像信号とを同時に独立して読み出
し、垂直方向に加算した後、第２手段３０２によって画
像メモリ１１２のライン領域(２n+１，２n+２，…)に順
次記憶する。

【００４１】したがって、この垂直加算処理により、画
像メモリ１１２には、ＣＣＤ１０３をインタレース読み
出し駆動した場合の２フィールド分に相当する４８０ラ
インの加算信号が順次格納されることになる。このた
め、画像メモリ１１２のメモリ容量は、ＣＣＤ１０３の
各画素の信号を独立に記憶するために必要なメモリ容量
(ここでは、４８０ライン×１ライン分の画素数)だけで
よい。

【００４２】しかも、図２に示したようなＣＣＤ１０３
をインタレース読み出し駆動して動画を得る場合の２フ
ィールド分(４８０ライン)に相当する加算信号が前後の
フィールドで時分割されることなく同一タイミングで露
光した静止画用の撮像信号として画像メモリ１１２内に
格納されることになる。

【００４３】次に、この画像メモリ１１２に記憶された
垂直加算処理後の静止画用の撮像信号は、カメラ部映像
信号処理回路１０９によって動画用の撮像信号と同じ信
号処理を施される。以下、この信号処理について説明す
る。

【００４４】通常の動画撮影時のＣＣＤの読み出し駆動
は、図２に示したように、インタレース読み出し駆動を
行って両フィールド共に垂直方向に２画素混合されたラ
イン間隔Ｖfの信号を出力する。そして、カメラ部映像
信号処理回路１０９で動画撮影時のＣＣＤ１０３の撮像
信号を輝度信号Ｙおよび色信号Ｃ(以下、両信号を総称
してＹＣ信号という)に変換する。

【００４５】静止画撮影時においても、カメラ部映像信
号処理回路１０９で動画撮影時と同じ信号処理が実施で
きるように、画像メモリ１１２から垂直加算処理された
撮像信号を読み出す場合に次のよう行う。

【００４６】図５はカメラ部映像信号処理回路１０９に
対するメモリ制御回路１１１及び画像メモリ１１２の動
作説明図である。

【００４７】図５において、メモリ制御回路１１１は、
第３手段５０１と第４手段５０２とからなる２つのメモ
リ制御手段を備えている。なお、第３手段５０１と第４
手段５０２の回路構成としては、独立構成でも共用構成
でもよい。

【００４８】この構成により、インタレース方式のモニ
タ等に静止画を表示することを考慮して、まず、奇数フ
ィールドにおいては、第３手段５０１によって奇数領域
の撮像信号がラインごとに順次読み出され、カメラ部映
像信号処理回路１０９において動画撮影時と同様の信号
処理が行われてＹＣ信号が生成される。そして、第４手
段５０２によって画像メモリ１１２の同じく奇数領域に
記憶される。たとえば、第３手段５０１によって画像メ
モリ１１２の(２n＋１)ラインの撮像信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃ
y＋Ｇ)と、(２n＋３)ラインの撮像信号(Ｙe＋Ｇ，Ｃy＋
Ｍg)とが読み出され、両信号に対してカメラ部映像信号
処理回路１０９において動画撮影時と同様の信号処理が
行われてＹＣ信号が生成されると、このＹＣ信号が第４
手段５０２によって画像メモリ１１２の同じく(２n＋
１)ラインの領域に記憶される。したがって、画像メモ
リ１１２の奇数領域には２４０ライン分のＹＣ信号が格
納される。

【００４９】また、偶数フィールドにおいても同様に、
第３手段５０１によって偶数領域の撮像信号がラインご
とに順次読み出され、カメラ部映像信号処理回路１０９
において動画撮影時と同様の信号処理が行われてＹＣ信
号が生成される。そして、第４手段５０２によって画像
メモリ１１２の同じく偶数領域に記憶される。たとえ
ば、第３手段５０１によって画像メモリ１１２の(２n＋
２)ラインの撮像信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃy＋Ｇ)と、(２n＋
４)ラインの撮像信号(Ｙe＋Ｇ，Ｃy＋Ｍg)とが読み出さ
れ、両信号に対してカメラ部映像信号処理回路１０９に
おいて動画撮影時と同様の信号処理が行われてＹＣ信号
が生成されると、このＹＣ信号が第４手段５０２によっ
て画像メモリ１１２の同じく(２n＋２)ラインの領域に
記憶される。したがって、この場合も、画像メモリ１１
２の偶数領域には２４０ライン分のＹＣ信号が格納され
る。

【００５０】なお、カメラ部映像信号処理回路１０９に
おいて撮像信号からＹＣ信号を生成する信号処理は、一
般的な動画処理における加減算に基づく信号処理と同じ
であるので、その詳細説明は省略する。

【００５１】そして、インタレース方式のモニタ等に静
止画を表示する際には、奇数フィールドでは、画像メモ
リ１１２の奇数領域に格納された２４０ライン分の輝度
信号Ｙと色信号Ｃを読み出し、また、偶数フィールドで
は、画像メモリ１１２の偶数領域に格納された２４０ラ
イン分の輝度信号Ｙと色信号Ｃを読み出す。

【００５２】以上のように、この実施の形態１では、動
画撮影時のインタレース駆動方式のＣＣＤ１０３から、
ＣＣＤ１０３内で垂直方向に加算処理しない同一タイミ
ングで露光した奇数ラインと偶数ラインの撮像信号を得
て、その後、カメラ部映像信号処理回路１０９において
は、静止画撮影時の場合でも、動画撮影の場合と同じ信
号処理によってＹＣ信号を生成するので、動画撮影時と
静止画撮影時のいずれもカメラ部映像信号処理回路１０
９を兼用でき、全体の回路構成を簡略化できる。しか
も、ぶれのないフレーム静止画を得ることができる。

【００５３】(実施の形態２)図６は、本発明の実施の形
態２に係る撮像装置のブロック図であり、図１に示す実
施の形態１の構成と対応する部分には同一の符号を付
す。

【００５４】図６において、図１と異なるのは、機能信
号処理回路１１０および機能制御回路１１３を備えたこ
とである。

【００５５】その他の構成は、実施の形態１の場合と同
じであるから、ここでは詳しい説明は省略する。

【００５６】実施の形態１で説明したような動作によっ
て、画像メモリ１１２に記憶されたＹＣ信号は、メモリ
制御回路１１１と機能信号処理回路１１０とによって拡
大画像を得るための電子ズーム処理を施される。以下、
この電子ズーム処理について説明する。

【００５７】図７および図８は電子ズーム機能の内挿処
理の一例を示すもので、図７は機能信号処理回路１１０
の具体的な構成例を示し、図８は内挿処理のライン相互
の位置関係を示している。

【００５８】図７に示すように、この例の機能信号処理
回路１１０は、連続する２ラインの直線補間処理を行う
もので、垂直方向の同時化のための１Ｈラインメモリ６
０１、内挿係数との乗算処理を行う乗算器６０２、加算
器６０３、および機能制御回路１１３を備えている。

【００５９】また、図８において、入力信号ＹＣ１，Ｙ
Ｃ２，…は、メモリ制御回路１１１によって画像メモリ
１１２から読み出されたＹＣ信号、ＹＣＦ１，ＹＣＦ
２，…は内挿処理後の信号(以下、ＹＣＦ信号という)で
あり、この内挿処理は、連続する２ラインの直線補間処
理により５/４倍の電子ズーム画像を得る場合を示して
いる。このような５/４倍の電子ズーム画像を得るため
には、４ラインから５ラインを生成する必要があるが、
これには、たとえばＹＣＦ２とＹＣＦ３の各信号は、共
にＹＣ２とＹＣ３のラインから作成することになる。

【００６０】このような内挿処理を行うには、メモリ制
御回路１１１によって画像メモリ１１２からのＹＣ信号
の読み出しラインの制御を行うとともに、機能制御回路
１１３によって機能信号処理回路１１０を制御すること
により実行される。

【００６１】図９および図１０は、メモリを使用した信
号処理の手順を示す説明図である。

【００６２】メモリ制御回路１１１は、第３手段５０
１、第４手段５０２、および第５手段５０３とからなる
３つのメモリ制御手段を備えている。なお、第３手段５
０１〜第５手段５０３の回路構成としては、独立構成で
も共用構成でもよい。

【００６３】奇数フィールドにおいては、図９に示すよ
うに、第３手段５０１により画像メモリ１１２の奇数領
域の撮像信号が読み出されて、カメラ部映像信号処理回
路１０９において動画撮影時と同様の信号処理が行われ
てＹＣ信号が生成され、続いて、機能信号処理回路１１
０において電子ズーム処理を施されＹＣＦ信号が得られ
る。

【００６４】たとえば、奇数領域の(２n＋１)ラインの
撮像信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃy＋Ｇ)と、(２n＋３)ラインの撮
像信号(Ｙe＋Ｇ，Ｃy＋Ｍg)とが読み出されてカメラ部
映像信号処理回路１０９において信号処理されることで
ＹＣ信号が生成され、その後、第４手段５０２によって
画像メモリ１１２の奇数領域(２n＋１)，(２n＋３)，…
に記憶される。引き続いて、奇数領域のＹＣ信号は、機
能信号処理回路１１０において電子ズーム等の処理を施
されてＹＣＦ信号となり、第５手段５０３によって画像
メモリ１１２の同じく奇数領域(２n＋１)，(２n＋３)，
…に記憶される。この場合の奇数フィールドにおけるラ
イン本数は２４０ラインであるが、ライン間隔は０.８
Ｖfとなっている。

【００６５】また、偶数フィールドにおいても、図１０
に示すように、第３手段５０１により画像メモリ１１２
の偶数領域の撮像信号が読み出されて、カメラ部映像信
号処理回路１０９において動画撮影時と同様の信号処理
が行われてＹＣ信号が生成され、続いて、機能信号処理
回路１１０において電子ズーム処理を施されＹＣＦ信号
が得られる。

【００６６】たとえば、偶数領域の(２n＋２)ラインの
撮像信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃy＋Ｇ)と、(２n＋４)ラインの撮
像信号(Ｙe＋Ｇ，Ｃy＋Ｍg)とが読み出されてカメラ部
映像信号処理回路１０９において信号処理されることで
ＹＣ信号が生成され、その後、第４手段５０２によって
画像メモリ１１２の偶数領域(２n＋２)，(２n＋４)に記
憶される。引き続いて、偶数領域のＹＣ信号は、機能信
号処理回路１１０において電子ズーム等の処理を施され
ＹＣＦ信号となり、第５手段５０３によって画像メモリ
１１２の同じく偶数領域(２n＋２)，(２n＋４)，…に記
憶される。この場合の偶数フィールドにおけるライン本
数は２４０ラインであるが、ライン間隔は０.８Ｖfとな
っている。

【００６７】以上のように、この実施の形態２では、実
施の形態１と同様に、動画撮影時のインタレース駆動方
式のＣＣＤ１０３から、ＣＣＤ１０３内で垂直方向に加
算処理しない同一タイミングで露光した奇数ラインと偶
数ラインの撮像信号を得て、その後、カメラ部映像信号
処理回路１０９においては、静止画撮影時の場合でも、
動画撮影の場合と同じ信号処理によってＹＣ信号を生成
するので、動画撮影時と静止画撮影時のいずれもカメラ
部映像信号処理回路１０９を兼用でき、全体の回路構成
を簡略化でき、また、ぶれのないフレーム静止画を得る
ことができる。しかも、機能信号処理回路１１０におい
て電子ズーム処理を施されＹＣＦ信号が得られるので、
任意に拡大した静止画を表示することができる。

【００６８】なお、上記の実施形態２においては、奇数
ラインの信号を用いて内挿処理により奇数ラインの電子
ズーム処理された信号を生成し、偶数ラインの信号を用
いて内挿処理により偶数ラインの電子ズーム処理された
信号を生成する(一般的にフィールドズームと称される)
場合を示したが、第３手段５０１及び第４手段５０２に
よりカメラ部映像信号処理回路１０９において動画撮影
時と同様のフィールド信号に対する信号処理が行われて
ＹＣ信号が生成され、画像メモリ１１２の奇数ライン領
域及び偶数ライン領域に記憶されるので、この奇数ライ
ンと偶数ラインの両方の信号を用いて奇数ライン及び偶
数ラインの電子ズーム処理された信号を生成する(一般
的にフレームズームと称される)ことも可能である。

【００６９】(実施の形態３)図１１は、本発明の実施の
形態３に係る撮像装置のブロック図であり、図１に示す
実施の形態１の構成と対応する部分には同一の符号を付
す。

【００７０】図１１において、図１と異なるのは、静止
画信号処理回路１１５、および静止画信号処理制御回路
１１６を備えたことである。

【００７１】その他の構成は、実施の形態１の場合と同
じであるから、ここでは詳しい説明は省略する。

【００７２】静止画撮影時においては、動画撮影時以上
の高画質化が求められる。特に、静止画信号処理でのフ
レーム処理と動画信号処理でのフィールド処理とで垂直
方向の解像度が異なり、静止画撮影時の垂直解像度を向
上させる必要がある。したがって、以下では、静止画撮
影時の垂直解像度を高めるための処理について説明す
る。

【００７３】図１２はカメラ部信号処理におけるフィー
ルドアパーチャー信号処理とフレームアパーチャー信号
処理の説明図である。

【００７４】特に、図１２(a)は、動画撮影時におい
て、フィールドアパーチャー信号処理の一例として奇数
フィールド時には上下に隣接する３ラインの信号(Ｖ１
１，Ｖ１２，Ｖ１３)，(Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４)，…
について、偶数フィールド時には上下に隣接する３ライ
ンの信号(Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３)，(Ｖ２２，Ｖ２
３，Ｖ２４)，…について、それぞれ垂直アパチャー処
理を行う場合を示している。

【００７５】また、図１２(b)は、静止画撮影時におい
て、フレームアパーチャー信号処理の一例として上下に
隣接する３ラインの信号(Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３)，(Ｖ２，
Ｖ３，Ｖ４)，…について垂直アパチャー処理を行う場
合を示している。

【００７６】次に、静止画撮影時において垂直アパチャ
ー処理を実現する場合のメモリ制御の動作を図１３に示
す。

【００７７】メモリ制御回路１１１は、第３手段５０
１、第６手段５０４、および第７手段５０５とからなる
３つのメモリ制御手段を備えている。なお、第３手段５
０１、第６手段５０４、第７手段５０５の回路構成とし
ては、独立構成でも共用構成でもよい。

【００７８】奇数フィールドにおいては、実施の形態１
の場合と同様に、第３手段５０１により画像メモリ１１
２の奇数領域にある撮像信号、たとえば(２n＋１)ライ
ンの撮像信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃy＋Ｇ)と、(２n＋３)ライン
の撮像信号(Ｙe＋Ｇ，Ｃy＋Ｍg)とが読み出され、カメ
ラ部映像信号処理回路１０９において動画撮影時と同様
の信号処理が行われＹＣ信号が生成され、第６手段５０
４によって画像メモリ１１２の同じく奇数領域(２n＋
１，２n＋３，…)に記憶される。

【００７９】偶数フィールドにおいても同様に、画像メ
モリ１１２の偶数領域にある撮像信号、たとえば(２n＋
２)ラインの撮像信号(Ｙe＋Ｍg，Ｃy＋Ｇ)と、(２n＋
４)ラインの撮像信号(Ｙe＋Ｇ，Ｃy＋Ｍg)とが読み出さ
れ、カメラ部映像信号処理回路１０９において動画撮影
時と同様の信号処理が行われてＹＣ信号が生成され、第
６手段５０４によって画像メモリ１１２の同じく偶数領
域(２n＋２，２n＋４，…)に記憶される。

【００８０】その後、奇数領域及び偶数領域の各ＹＣ信
号は、静止画信号処理回路１１５においてフレーム間隔
(図１２(b)のＶf／２)の上下に隣接する３ラインの信号
を用いた垂直アパチャー処理を施されＹＣＡ信号とな
り、第７手段５０５によって画像メモリ１１２のライン
領域(２n+１，２n+２，…)に順次記憶される。

【００８１】以上のように、この実施の形態３において
は、ＹＣ信号を生成した後に、さらに静止画信号処理回
路１１５において垂直アパチャー処理を施してＹＣＡ信
号を生成するようにしているため、静止画撮影時の垂直
解像度の改善を図ることができる。

【００８２】なお、上記の実施の形態３においては、静
止画信号処理制御回路１１６と第６手段５０４により静
止画信号処理回路１１５において垂直フレームアパーチ
ャー処理等の高画質化処理を行う場合を説明したが、こ
れに限るものでなく以下の場合も可能である。

【００８３】カメラ部映像信号処理回路１０９におい
て、垂直フィールドアパーチャー処理が行われ、その
後、静止画信号処理回路１１５において垂直フレームア
パーチャー処理を行う。または、静止画信号処理回路１
１５において、垂直フィールドアパーチャー処理と垂直
フレームアパーチャー処理の両方を行う。なお、この両
方のアパーチャー処理を行う場合は、上記図１２(b)に
示した垂直フレームアパーチャー処理を行うための入力
信号５ライン(a〜a＋４)のうち１ライン置きの３ライン
(a，a＋２，a＋４)を用いて垂直フィールドアパーチャ
ー処理を行い、連続する３ライン(a＋１，a＋２，a＋
３)を用いて垂直フレームアパーチャー処理を行えばよ
い。

【００８４】なお、上記の各実施の形態において、次の
変形例も考えられる。 (１) 上述の各実施の形態１〜３では、画像メモリ１１
２の容量が１フレーム分の場合を想定し、画像メモリ１
１２の読み出した領域に処理後の信号を書き込む場合を
説明したが、画像メモリ１１２の容量が１フレーム＋α
(α：バッファ容量)分の場合は、読み出さないバッファ
領域が存在するので、処理後の信号をバッファ領域から
書き込んだ後に読み出した領域に書き込むことは可能で
ある。但し、この場合も動画撮影時と同じフィールド信
号処理を行うためには、α＞１フィールドが必要であり
メモリ容量が増加することになる。 (２) 上記の各実施の形態１〜３においては、ＣＣＤ１
０３のフィールド色差線順次方式のカラーフィルタとし
てＹe，Ｍg，Ｃy，Ｇの場合を示したが、これに限るも
のでない。 (３) 上記の実施の形態２では画像メモリを用いた電子
ズーム等の機能の実現を示し、第３の実施形態では画像
メモリを用いたフレームアパーチャー処理による画質改
善の実現を示したが、同一の画像メモリを用いて両方を
実現することも可能である。

【００８５】

【発明の効果】以上のように、本発明の撮像装置におい
ては、次の効果が得られる。 (１) 動画撮影用のインタレース駆動方式の撮像素子と
動画撮影時のフィールド信号に対する信号処理回路を備
える場合においても、静止画撮影時においてぶれのない
フレーム静止画撮影を可能とし、またメモリの共用化が
可能である。 (２) 静止画撮影時においても動画撮影時と同様に画像
メモリを用いる電子ズーム等の機能の実現が可能であ
り、しかもこの時、メモリを新たに増加することなく共
用化が可能である。 (３) さらに、静止画撮影時において垂直アパーチャー
処理としてフレームアパーチャー処理による高画質化の
実現が可能であり、しかもこの時、メモリを新たに増加
することなく共用化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る撮像装置の基本ブ
ロック図

【図２】同実施の形態１における撮像素子の動画撮影時
の読み出し動作の説明図

【図３】同実施の形態１における撮像素子の静止画撮影
時の読み出し動作の説明図

【図４】同実施の形態１における垂直加算処理の説明図

【図５】同実施の形態１におけるメモリ制御回路及び画
像メモリの動作説明図

【図６】本発明の実施の形態２に係る撮像装置のブロッ
ク図

【図７】同実施の形態２における機能信号処理回路の構
成図

【図８】同実施の形態２における電子ズーム機能の内挿
処理の一例を示す説明図

【図９】同実施の形態２に用いる機能信号処理回路及び
画像メモリの奇数フィールドにおける動作説明図

【図１０】同実施の形態２に用いる機能信号処理回路及
び画像メモリの偶数フィールドにおける動作説明図

【図１１】本発明の実施の形態３に係る撮像装置のブロ
ック図

【図１２】同実施の形態３におけるカメラ部信号処理に
おけるフィールドアパーチャー信号処理とフレームアパ
ーチャー信号処理の説明図

【図１３】同実施の形態３における静止画信号処理回路
及び画像メモリの動作説明図

【符号の説明】

１０１…レンズ、１０２…絞り、１０３…撮像素子、１
０４…撮像素子駆動回路、１０５…撮像素子駆動制御回
路、１０６…アナログ信号処理部、１０７…Ａ／Ｄ、１
０８…垂直加算回路、１０９…カメラ部映像信号処理回
路、１１０…機能信号処理回路、１１１…メモリ制御回
路、１１２…画像メモリ、１１３…機能制御回路、１１
４…全体制御回路、１１５…静止画信号処理回路、１１
６…静止画信号処理制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】行列状に配列された複数個の光電変換素
子を持つ固体撮像素子と、前記固体撮像素子の奇数行の光電変換素子で発生した電
荷と偶数行の光電変換素子で発生した電荷を独立に撮像
信号として出力する固体撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子から出力される撮像信号をデジタル化
された状態で記憶する撮像信号メモリと、前記撮像信号メモリから前記固体撮像素子の偶数行と奇
数行の撮像信号を独立して読み出す第１の撮像信号メモ
リ制御手段と、前記第１の撮像信号メモリ制御手段により読み出された
前記撮像信号を加算して加算信号を出力する加算器と、前記加算信号を前記撮像信号メモリに記憶する第２の撮
像信号メモリ制御手段と、前記撮像信号メモリから前記固体撮像素子の偶数行と奇
数行の出力信号を前記第１の撮像信号メモリ制御手段と
は異なる方法で読み出す第３の撮像信号メモリ制御手段
と、前記第３の撮像信号メモリ制御手段により撮像信号メモ
リから読み出された加算信号から輝度信号と色信号とを
生成する映像信号処理手段と、前記輝度信号と色信号とを記憶するＹＣ信号メモリと、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】加算器は、固体撮像素子の上下で隣接す
る偶数行と奇数行の撮像信号を加算するものであり、映
像信号処理手段は、前記加算信号３行分から１行分の輝
度信号及び色信号を生成するものであることを特徴とす
る請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】第１の撮像信号メモリ制御手段は、固体
撮像素子出力信号のn行目とn＋１行目を同時に読み出し
て加算器にてm行目の加算信号を生成し、またn＋１行目
とn＋２行目を同時に読み出して加算器にてm＋１行目の
加算信号を生成するものであり、第２の撮像信号メモリ制御手段は、前記m行目の加算信
号を前記固体撮像素子出力信号のn行目を記憶していた
領域に記憶し、また前記m＋１行目の加算信号を前記固
体撮像素子出力信号のn＋１行目を記憶していた領域に
記憶することを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の撮像装置。
【請求項４】請求項１記載の撮像装置の構成に加え
て、前記ＹＣ信号メモリの出力信号から拡大画像を生成
するズーム処理手段を備えたことを特徴とする撮像装
置。
【請求項５】ズーム処理手段は、第３の撮像信号メモ
リ制御手段により読み出された奇数行の信号から生成し
た輝度信号と色信号から一方のフィールド画像信号を
得、第３の撮像信号メモリ制御手段により読み出された
偶数行の信号から生成した輝度信号と色信号から他方の
フィールド画像信号を得ることを特徴とする請求項４記
載の撮像装置。
【請求項６】ズーム処理手段は、第３の撮像信号メモ
リ制御手段により読み出された奇数行と偶数行の信号か
ら生成した輝度信号と色信号から全ラインの画像信号を
得ることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項７】請求項１または請求項４記載の撮像装置
の構成に加えて、前記ＹＣ信号メモリから出力された輝
度信号から高域強調された第２の輝度信号を生成する高
域強調処理手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】前記高域強調処理手段は、インタレース
読み出しされた各フィールドの連続する輝度信号又は全
ライン読み出しされた連続する輝度信号の少なくとも一
方を高域強調するものであることを特徴とする請求項７
記載の撮像装置。
【請求項９】前記映像信号処理手段と前記静止画信号
処理手段には、それぞれ高域強調手段が設けられてお
り、前記映像信号処理手段の高域強調手段は、インタレ
ース読み出しされた各フィールドの連続する信号から生
成した輝度信号の高域強調するものであり、静止画信号
処理手段の高域強調手段は、全ライン読み出しをされた
連続する輝度信号の高域強調をするものであることを特
徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項１０】撮像信号メモリとＹＣ信号メモリとを
共用することを特徴とする請求項１、４、７のいずれか
に記載の撮像装置。
【請求項１１】光電変換素子で発生した電荷を読み出
しおよび転送する転送部と電荷検出部とをもつ固体撮像
素子を備え、遮光手段により遮光した後、前記光電変換
素子で発生した電荷を読み出しおよび転送、検出するこ
とを特徴とする請求項１、４、７のいずれかに記載の撮
像装置。
【請求項１２】遮光手段は、光量調整が可能な絞りで
あることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。