JP2002112078A - ビューファインダ装置 - Google Patents

ビューファインダ装置

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JP2002112078A
JP2002112078A JP2000300942A JP2000300942A JP2002112078A JP 2002112078 A JP2002112078 A JP 2002112078A JP 2000300942 A JP2000300942 A JP 2000300942A JP 2000300942 A JP2000300942 A JP 2000300942A JP 2002112078 A JP2002112078 A JP 2002112078A
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正幸 菅原
Koji Mitani
公二 三谷
Fumio Okano
文男 岡野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示画素数を減らした簡易な回路構成にも拘
わらず、確実かつ容易な焦点合わせ操作を可能にしたビ
ューファインダ装置を提供する。 【解決手段】 領域分割型並列読み出し撮像素子101
を用いた超高精細カメラにおいて、撮像素子からの各出
力をフィールド間オフセット空間サブナイキスト標本化
し(AD変換器103)、それらを合成することによ
り、画素数の少ないビューファインダシステムの使用を
可能とすると同時に、同標本化によって生じるフリッカ
を目視することによりフォーカス合わせの補助とするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビカメラのビ
ューファインダ装置に関するものである。
【0002】さらに詳述すると、本発明は、領域分割型
並列読み出し撮像素子から読み出した映像信号を表示す
る新規なビューファインダ装置に関するものである。
【0003】
【従来の技術】一般にテレビカメラのビューファインダ
装置には、そのテレビカメラから出力される信号の規格
(水平,垂直駆動周波数など)と同じ規格を有する映像
信号を表示している。
【0004】一方、超高精細撮像を行うための撮像素子
として、領域分割型並列読み出し撮像素子が知られてい
る。たとえば、スミス他による論文(C.Smith el al.:
“An8M-CCD for an Ultra High Definition TV Camer
a”,1999 IEEE Workshop on Charge-Coupled Devices a
nd Advanced Image Sensors,pp.175-178(1999))には、
800万画素の超高精細撮像素子が発表されている。
【0005】図1の101は、領域分割型並列読み出し
撮像素子を模式的に描いた図である。この領域分割型並
列読み出し撮像素子101は、撮像面を16に分割し、
それぞれ別の出力チャネルを通じて信号を読み出すもの
である。このようにすることにより、撮像素子の1出力
チャネルあたりの読み出し速度に起因して画素数が制限
されることを回避し、複数の出力を合成することにより
超高精細撮像が可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この種の領域分割型並
列読み出し撮像素子に対して従来から知られているビュ
ーファインダ技術を適用する場合には、全体の撮像出力
を合成した後に、ビューファインダ用表示器に表示させ
ることになる。
【0007】しかしながら、この種の領域分割型並列読
み出し撮像素子を用いたテレビカメラのビューファイン
ダ装置は、未だ実現されていない。
【0008】その理由は、領域分割型並列読み出し素
子からの信号を合成した超高精細映像信号は、データレ
ートが非常に高いので、従来から知られている通常のビ
ューファンダ装置にそのまま適用することは困難であ
り、単に表示画素数を減少させて表示したとしても、
ビューファインダ上で被写体の細部を表示させることが
できなくなるので焦点合わせが不可能になる、といった
問題が生じるからである。
【0009】特に、多画素カメラにおいてフォーカス合
わせが困難となることは、NTSC方式とハイビジョン
方式での比較により明らかである。従来方式のビューフ
ァインダにおいて、この問題を解決する手法として、空
間オフセットサブナイキスト標本化による空間周波数の
高域成分を時間周波数へ振り替え、フォーカス合わせの
補助とする手法(岡野ほか:「フォーカスインジケータ
ー」、TV学技報、Vol.11,No.10,pp.1-5,(1987))が提
案されている。しかし、この手法は、簡単な装置構成化
ないし手軽な回路構成化という観点からみると、さらに
改良の余地があるといえる。
【0010】よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、
表示画素数を減らした簡易な回路構成にも拘わらず、確
実かつ容易な焦点合わせ操作を可能としたビューファイ
ンダ装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、領域分割型並列読み出し素子を使っ
たテレビカメラの表示データ量を、フィールド間オフセ
ット空間サブナイキスト標本化することにより減少させ
ると同時に、フィールド間オフセット空間サブナイキス
ト標本化することでビューファインダ画面の輪郭・縞模
様部等に発生するフリッカ(ちらつき)現象を、超高精
細テレビカメラのフォーカス合わせに利用することがで
きるようにしている。
【0012】すなわち、本発明は、領域分割型並列読み
出し撮像素子から読み出した映像信号を表示するビュー
ファインダ装置であって、前記領域分割型並列読み出し
撮像素子の各撮像領域から並列的に映像信号を読み出す
読み出し手段と、前記並列的に読み出された信号を各撮
像領域ごとにフィールド間オフセット空間サブナイキス
ト標本化する標本化手段と、前記標本化手段から出力さ
れた各撮像領域ごとの標本化データを合成して一枚の映
像を形成する合成手段と、前記合成手段から出力された
信号を可視表示する表示手段とを具備したものである。
【0013】ここで、前記標本化手段は、前記領域分割
型並列読み出し撮像素子の各撮像領域から読み出された
アナログ映像信号をデジタル信号に変換するAD変換器
を有する構成とすることができる。
【0014】各撮像領域ごとの前記フィールド間オフセ
ット空間サブナイキスト標本化は、前記AD変換器の駆
動クロックパルスとして、画素クロックパルスを一つお
きに間引いて形成した第1フィールド用クロックパルス
および第2フィールド用クロックパルスを用いることに
より行うことが可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明を適用したビューファイン
ダ装置を示す回路図である。本図において、101は領
域a〜領域pを有する領域分割型並列読み出し撮像素
子、102aは領域aからの出力信号、103はAD変
換器、104はFIFO(First-In First-Out)メモ
リ、105はAD変換処理およびメモリ書き込みのため
のタイミングパルス発生器(TGW)、106はメモリ
読み出しのためのタイミングパルス発生器(TGR)、
108aは領域aの変換された信号、108b〜108
pは領域b〜領域pの変換された信号、109はマルチ
プレクサ、110はマルチプレクサ切り換えのためのタ
イミングパルス発生器(TGM)、111はDA変換
器、112は表示器(ディスプレイ)である。
【0017】領域分割型並列読み出し撮像素子101
は、ここでは垂直方向に2つ、水平方向に8つに分割さ
れた、出力数が16のものとする。それぞれの領域には
aからpまでの符号を付けてある。各領域a〜pからの
映像出力は並列的に処理されるので、以下の説明では、
領域aからの出力信号102aについて、その処理を述
べる。すなわち、マルチプレクサ109に入力される残
りの信号108b〜108pも、すべて同じ処理を受け
るので説明は省略する。
【0018】出力信号102aはAD変換器103によ
り標本化および量子化され、FIFOメモリ104に記
憶される。その際、図2に示す標本化パターンとなるよ
うに、タイミングパルス発生器(TGW)105は図3
に示すタイミングのパルスをAD変換器103およびF
IFOメモリ104に与える。
【0019】ここで、図2の201は領域分割型並列読
み出し撮像素子8×8画素の標本化構造、202は第1
フィールドの標本点、203は第2フィールドの標本
点、204は標本化しない点を示す。また、図3におい
て、301は垂直同期信号、302はTGW(タイミン
グパルス発生器105)の垂直出力波形、303は水平
同期信号、304はTGWの水平出力波形、305は画
素クロック(=システムクロック)、306は第1フィ
ールド奇数ライン波形、307は第2フィールド奇数ラ
イン波形、308は偶数ライン波形である。
【0020】これにより、領域aの信号はフレームメモ
リであるFIFOメモリ104に蓄えられる。なお、領
域分割型並列読み出し撮像素子101の領域aが表示す
る画像の走査とは逆順に信号を出力する場合は、FIF
Oメモリ104をLIFO(Last-In First-Out)メモリ
に替えればよい。
【0021】FIFOメモリ104に蓄えられた信号は
次のフレームにおいて、タイミングパルス発生器(TG
R)106により与えられる図4に示すパルスに従い読
み出され、信号108aとなる。
【0022】ここで、図4の401は垂直同期信号、4
02はTGR(タイミングパルス発生器106)の垂直
出力波形、403は水平同期信号、404はTGRの水
平出力波形、405は画素クロック、406はTGRの
出力波形である。
【0023】他の領域b〜pについても、それぞれの領
域の画面内での位置に応じたパルスにより読み出され
(図4(B)において破線で示してある)、信号108
b〜108pとなる。
【0024】これらの信号108a〜108pは、マル
チプレクサ109に並列的に入力される。マルチプレク
サ109の切り換えタイミングは、図5に示すタイミン
グを発生するタイミングパルス発生器(TGM)110
により決定される。
【0025】ここで、図5の501は垂直同期信号、5
02はTGM(タイミングパルス発生器110)の垂直
出力波形、502aは領域a〜h選択部、502bは領
域i〜p選択部、503は水平同期信号、504はTG
Mの水平出力波形、504aは領域aまたはi選択部、
504bは領域bまたはj選択部、504cは領域cま
たはk選択部、504dは領域dまたはl選択部、50
4eは領域eまたはm選択部、504fは領域fまたは
n選択部、504gは領域gまたはo選択部、504h
は領域hまたはp選択部である。
【0026】マルチプレクサ109の出力はDA変換器
111によりアナログ信号に変換され、表示器(ディス
プレイ)112に表示される。
【0027】本実施形態による効果 以上の動作により、表示器(ディスプレイ)112上に
は、領域分割型並列読み出し撮像素子101の出力がフ
ィールド間オフセットサブサンプルされて表示される。
これにより、ビューファインダ用表示器の画素数は、テ
レビカメラの画素数の1/4、信号帯域はテレビカメラ
から出力される信号の1/8、水平駆動周波数は1/4
にすることができる。
【0028】また、テレビカメラ信号における空間周波
数の高域成分が時間周波数に変換されてフリッカ(ちら
つき)となるので、表示されている輪郭・縞模様部分等
のちらつきが最大となるようレンズを調節することによ
り、カメラマンは容易にフォーカス合わせを行うことが
できる。すなわち、図2に示されている標本点202
(白丸)と標本点203(黒丸)は時間を変えて表示さ
れることになるので、空間的に高い周波数で変化してい
る被写体像は、時間軸でみると違うタイミングで表示さ
れることになる。したがって、高い垂直方向の周波数成
分があるときには、それがフリッカとなり、時間軸方向
に変化する映像として表示される。フォーカス合わせの
ためには、高い周波数成分が最大となるように調節すれ
ばよいので、カメラマンはビューファインダ(表示器)
をのぞきながら、フリッカが最大になるよう調整をすれ
ばよい。
【0029】また、ビューファインダ(表示器)に表示
される映像に時間遅れがあるとカメラマンは操作しにく
くなるが、図1に示した本装置の信号遅れは1フィール
ド分であり、カメラマンの操作性に影響を与えるもので
はない。すなわち、本装置では、FIFOメモリ104
の書き込み/読み出しに起因して、1フィールド分の遅
れが生じるだけである。
【0030】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係るビュー
ファインダ装置よれば、表示画素数を減らした簡易な回
路構成にも拘わらず、確実かつ容易な焦点合わせ操作が
可能になる。
【0031】より具体的に述べるならば、領域分割型並
列読み出し撮像素子を用いた超高精細カメラにおいて、
撮像素子からの各出力をフィールド間オフセット空間サ
ブナイキスト標本化し、それらを合成することにより、
画素数の少ないビューファインダ装置の実現を可能にす
ると同時に、同標本化によって生じるフリッカを目視す
ることによりフォーカス合わせの補助とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したビューファインダ装置を示す
回路図である。
【図2】本ビューファインダ装置に表示する画像の標本
点を示す図である。
【図3】撮像素子出力から本ビューファインダ装置に表
示する画像を得るためのタイミング(AD変換およびメ
モリライト部)を示す図である。
【図4】撮像素子出力から本ビューファインダ装置に表
示する画像を得るためのタイミング(メモリリード部)
を示す図である。
【図5】撮像素子出力から本ビューファインダ装置に表
示する画像を得るためのタイミング(マルチプレクサ
部)を示す図である。
【符号の説明】
101 領域分割型並列読み出し撮像素子 102a 領域aの出力信号 103 AD変換器 104 FIFOメモリ 105 AD変換処理およびメモリ書き込みのための
タイミングパルス発生器(TGW) 106 メモリ読み出しのためのタイミングパルス発
生器(TGR) 108a〜108p 領域a〜領域pの変換された信
号 109 マルチプレクサ 110 マルチプレクサ切り換えのためのタイミング
パルス発生器(TGM) 111 DA変換器 112 表示器(ディスプレイ) 201 撮像素子8×8の標本化構造 202 第1フィールドの標本点 203 第2フィールドの標本点 204 標本化しない点 301 垂直同期信号 302 TGWの垂直出力波形 303 水平同期信号 304 TGWの水平出力波形 305 画素クロック(システムクロック) 306 第1フィールド奇数ライン波形 307 第2フィールド奇数ライン波形 308 偶数ライン波形 401 垂直同期信号 402 TGRの垂直出力波形 403 水平同期信号 404 TGRの水平出力波形 405 画素クロック 406 TGRの出力波形 501 垂直同期信号 502 TGMの垂直出力波形 502a 領域a〜h選択部 502b 領域i〜p選択部 503 水平同期信号 504 TGMの水平出力波形 504a 領域aまたはi選択部 504b 領域bまたはj選択部 504c 領域cまたはk選択部 504d 領域dまたはl選択部 504e 領域eまたはm選択部 504f 領域fまたはn選択部 504g 領域gまたはo選択部 504h 領域hまたはp選択部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/232 G02B 7/11 D 5/66 G03B 3/00 A (72)発明者 岡野 文男 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 Fターム(参考) 2H011 AA03 BA31 BB04 DA05 2H051 AA08 BA47 FA68 GA09 GA13 2H102 AA33 CA34 5C022 AB21 AB51 AC03 AC41 AC69 5C058 BA35 BB04 BB05 BB13 BB17

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 領域分割型並列読み出し撮像素子から読
    み出した映像信号を表示するビューファインダ装置であ
    って、 前記領域分割型並列読み出し撮像素子の各撮像領域から
    並列的に映像信号を読み出す読み出し手段と、 前記並列的に読み出された信号を各撮像領域ごとにフィ
    ールド間オフセット空間サブナイキスト標本化する標本
    化手段と、 前記標本化手段から出力された各撮像領域ごとの標本化
    データを合成して一枚の映像を形成する合成手段と、 前記合成手段から出力された信号を可視表示する表示手
    段とを具備したことを特徴とするビューファインダ装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のビューファインダ装置
    において、 前記標本化手段は、前記領域分割型並列読み出し撮像素
    子の各撮像領域から読み出されたアナログ映像信号をデ
    ジタル信号に変換するAD変換器を有することを特徴と
    するビューファインダ装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のビューファインダ装置
    において、 前記AD変換器の駆動クロックパルスとして、画素クロ
    ックパルスを一つおきに間引いて形成した第1フィール
    ド用クロックパルスおよび第2フィールド用クロックパ
    ルスを用いることにより、各撮像領域ごとの前記フィー
    ルド間オフセット空間サブナイキスト標本化を行うこと
    を特徴とするビューファインダ装置。
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