JP3180191B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

Info

Publication number
JP3180191B2
JP3180191B2 JP20824490A JP20824490A JP3180191B2 JP 3180191 B2 JP3180191 B2 JP 3180191B2 JP 20824490 A JP20824490 A JP 20824490A JP 20824490 A JP20824490 A JP 20824490A JP 3180191 B2 JP3180191 B2 JP 3180191B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
image
mode
unit
row
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP20824490A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0492592A (ja
Inventor
卓 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP20824490A priority Critical patent/JP3180191B2/ja
Publication of JPH0492592A publication Critical patent/JPH0492592A/ja
Priority to US08/311,205 priority patent/US5734424A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3180191B2 publication Critical patent/JP3180191B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオムービカメラ(以下ビデオカメラと
いう)動作と、スチルビデオカメラ動作の可能な撮像装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、スチルビデオカメラの撮像方式は、民生用ビデ
オカメラの撮像方式を利用したものが多い。民生用ビデ
オカメラの色フィルタ配置としては、第3図の(a),
(b)のような純色又は補色のストライプフィルタ方式
や、第3図(c)のようなG(グリーン)ストライプ,R
(レッド)/B(ブルー)線順次方式、そして第3図
(d)のような補色モザイク方式がすでに実用化された
り、提案されている。
この中で、第3図(a),(b)に示すようなストラ
イプ状の色フィルタや第3図(c)に示すような色フィ
ルタ配列を装着した撮像素子を用いた場合は、スチルビ
デオカメラ動作時にフレーム画も得られ、かつビデオカ
メラに用いて、ムービ画(動画)を得ることもできるの
で、第4図に示すように構成することで、ビデオカメラ
動作もできるスチルビデオカメラを簡単に構成すること
ができた。
すなわち、ビデオカメラ動作時には、シャッタ202を
開放にし、撮像素子であるCCD(charge−coupled devic
e)204をビデオ駆動する。CCD204の出力は、共通のアナ
ログ映像信号処理部205で処理され、輝度信号,色差信
号が生成される。これをエンコーダ206で標準ビデオ信
号にする。
また、スチルビデオカメラ動作時には、シャッタ202
を1回だけ開放し、蓄積された電荷をビデオカメラ動作
時と全く同一の方法で読み出し処理すれば、輝度信号,
色差信号が得られるので、これを変調してビデオフロッ
ピへ記録できた。
〔発明が解決しようとする課題〕 更に、次に説明するように、第3図(d)の色フィル
タを用いて同様に構成すれば、更に高解像度で高感度の
ビデオカメラ動作可能なスチルビデオカメラが構成でき
ると考えられた。
まず、解像度については、例えば今井邦雄著“民生用
ビデオムービーにおける良い画質の現状技術”エレクト
ロニクス エッセンシャルズNo.21 July 1989に述べら
れているように、撮像素子の水平方向の画素数をNとす
ると、ストライプフィルタを用いた場合には、その水平
方向解像度は、0.44N TV本にとどまるのに対し、第3
図(c)又は第3図(d)のような水平方向に2画素く
り返しの構造をもったフィルタを用いた場合は、その水
平解像度は0.65N TV本となる。つまり、解像度に関し
ては、第3図(c)や(d)のような配列が有利であ
る。
また、純色と補色の比較においては、平均的な透過率
が補色の場合の方が高く、入射光の有効利用,感度の面
で、補色の方が有利である。
信号処理が簡単で、装置がコンパクトになるという点
では、ストライプ方式が有利であるが、最近ではIC技術
が進歩したため、第3図(c)や(d)の色フィルタを
用いた場合でも、装置はそれほど大規模化しない。
また色再現性,色のS/Nなどの点からは、純色が優れ
ていると考えられているが、信号処理方式の進歩によ
り、補色方式でも、充分な色再現性を得られるようにな
ってきている。
従って、より高解像度で、より感度の高いビデオカメ
ラやスチルビデオカメラを実現するためには、第3図
(d)のような補色モザイク型の撮像素子を用いるのが
望ましいと考えられる。
実際、現在世の中の民生用ビデオカメラのほとんどが
この第3図(d)の色フィルタ配列を採用するまでにな
ってきているのも事実である。
以上の説明のように、第3図(d)の配列を用いてス
チルビデオカメラを構成すると、画質には大きな向上が
期待できるが、反対にひとつの大きな問題があった。
第3図(d)のような色フィルタ配列の撮像素子を用
いて、スチルビデオカメラを構成すると、フレーム画が
得られず、フィールド画専用カメラになってしまうとい
う問題であった。
この理由を以下に説明する。
第3図(d)のようなフィルタを装着したCCDでは、
ビデオ動作の場合、通常第1フィールドの第1の水平走
査期間では第1行目と第2行目、第2の水平走査期間で
は第3行目と第4行目というように、混合加算して読み
出してゆくので、奇数番目の水平走査期間では、 (Mg+Cy)と(Gr+Ye)の信号が交互に得られ、 偶数番目の水平走査期間では、 (Mg+Ye)と(Gr+Cy)の信号が交互に得られる。な
お、Mgはマゼンタ、Cyはシアン、Grはグリーン、Yeはイ
エロを示す。
これらの信号を加算,減算して、輝度信号と色差信号
を得るようにすると、 奇数番目の水平走査期間では、 輝度信号Y2n+1=Mg+Cy+Gr+Ye 色差信号C2n+1=(Mg+Cy)−(Gr+Ye) となり、又、偶数番目の水平走査期間では、 輝度信号Y2n=Mg+Ye+Gr+Cy 色差信号C2n=(Mg+Ye)−(Gr+Cy) となる。
従って、1H(水平走査期間)遅延線などを用いて色差
信号を同時化することにより、各水平走査期間で、輝度
信号と2つの色差信号が得られるため、まず、第1フィ
ールドのフィールド画が形成できることになる。ビデオ
カメラ動作の場合は、常に光がレンズを通して撮像素子
に入射しており、第1フィールドの読出しが行なわれた
直後から、電荷の蓄積が開始されているので、次のフィ
ールドで、今度は第2行目と第3行目、第4行目と第5
行目を混合加算して読み出し、同様な方法で第2フィー
ルドを形成することができ、フレーム画を得ることがで
きる。
しかし、スチルビデオカメラの場合における露光は、
シャッタが開いた1回だけなので、第1フィールドの読
出しですでに電荷が読み出されてしまった後は、CCDに
電荷が残っていないので、第2フィールドの形成が不能
になり、従ってフレーム画を得ることができない。
このため、第3図(d)の配列を用いて、ビデオカメ
ラ動作が可能で、かつフレーム画の記録できるスチルビ
デオカメラは、構成できなかった。
本発明は、このような問題を解決するためになされた
もので、第3図(d)に示す色フィルタを設けた撮像素
子を用いて、ビデオカメラ動作,スチルビデオカメラ動
作でフレーム画の得られる撮像装置を提供することを目
的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明では、撮像装置をつ
ぎの(1)〜(5)のとおりに構成する。
(1)動画像を形成する動画モードおよび静止画像を形
成する静止画モードから一つのモードを選択するモード
選択手段と、前記モード選択手段によって動画モードが
選択された場合、異なる時間帯に撮像手段によって撮像
された画像信号を第1の混合読み出しおよび前記第1の
混合読み出しとは異なる第2の混合読み出しによってそ
れぞれ読み出し、第1,第2のフィールド信号とする第1
の駆動手段と、前記モード選択手段によって静止画モー
ドが選択された場合、前記撮像手段によって撮像された
画像信号を前記混合読み出しを行わずに読み出すように
前記撮像素子を駆動する第2の駆動手段と、前記第2の
駆動手段によって読み出された信号を記憶するメモリ
と、前記メモリに記憶された信号を前記第1の混合読み
出しと同等の読み出しを行うことによって第1のフィー
ルド信号を形成し、さらに、前記メモリに記憶された信
号を前記第2の混合読み出しと同等の読み出しを行うこ
とによって第2のフィールド信号を形成するように制御
する制御手段と、を有する撮像装置。
(2)前記(1)において、前記撮像手段は、2n−1行
目に互いに異なる色フィルタA,Bが交互に配置され、2n
行目に前記色フィルタA,Bとは異なる色フィルタC,Dが交
互に配置されている撮像装置。
(3)前記(1)において、前記第1の駆動手段は、奇
数フィールド目に前記撮像手段の2n−1行目の信号と前
記撮像手段の2n行目の信号とを用いて垂直2画素混合読
み出しを行い、偶数フィールド目に前記撮像手段の2n行
目の信号と2n+1行目の信号とを用いて垂直2画素混合
読み出しを行うように前記撮像手段を駆動する撮像装
置。
(4)前記(1)において、前記第2の駆動手段は、前
記撮像手段から出力される画像信号をインターレース走
査で一行ずつ読み出すように駆動する撮像装置。
(5)前記(1)において、さらに、前記モード選択手
段において、前記動画モードが選択された場合は前記第
1の駆動手段の駆動にもとづいて前記撮像素子から読み
出された信号を入力し、前記静止画モードが選択された
場合は、前記制御手段の制御にもとづいて出力された信
号を入力して、信号処理を行う信号処理手段を有する撮
像装置。
〔作用〕
前記(1)〜(5)の構成によれば、第2図(c)に
示す色フィルタを設けた撮像素子を用い、動画モード,
静止画モードのいずれのモードにおいても垂直2画素読
出し又はそれと同等のフレーム画を記録できる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例で説明する。第1図は本発明の
一実施例である“撮像装置”の構成図である。図示装置
は、撮像素子であるCCD104に、第3図(d)に示す色フ
ィルタを設けており、不図示のビデオカメラモード/ス
チルビデオカメラモードの選択スイッチによって、ビデ
オカメラ動作又は、スチルビデオカメラとしての動作を
行うことができるものである。
今、スチルビデオカメラモードが選択されたとする。
不図示のシャッタボタンからの信号で、適当な時間だけ
シャッタ102が開かれ、その間にCCD104の各画素にレン
ズ103で形成された光子像に応じて、電荷が蓄積され
る。もちろん、シャッタ102が開かれる前には、画素の
電荷はクリヤされ、零であったとする。システムコント
ローラ128は、シャッタドライバ123を介してシャッタ10
2を再び閉じたのち、スチルビデオカメラ用の第1のシ
ステムタイミングジェネレータ126とCCDドライバ124を
介してCCD104をインタレースしながら一水平走査期間に
一行だけを読み出してゆく。すなわち、第1フィールド
では第1,3,5……行を、第2フィールドでは第2,4,6……
行を読み出してゆく。
読み出された信号は、アナログ処理部121で、CDS(相
関2重サンプリング)やプレニーなどの処理をされ、画
素ごとのクロックでA/D変換器105でA/D変換される。ビ
ット数は、色信号の量子化誤差を考慮して10ビット以上
が望ましい。スチルビデオカメラモードが選択されてい
るときは、システムコントローラ128は、スイッチ122を
S側にする。
第1フィールド読出し時は、スイッチ106はaに接続
されていて、A/D変換された結果は、第1のフィールド
メモリ107へ格納される。この場合、第1のフィールド
メモリ107には、Mg及びGrの信号が格納される。第2フ
ィールド読出し時は、スイッチ106はb側に接続されて
いて、A/D変換された結果は第2のフィールドメモリ108
へ格納される。この場合、第2のフィールドメモリ108
にはCy及びYeの信号が格納される。
次に、フィールドメモリ107と、フィールドメモリ108
を対応するアドレス走査で順次同時に読み出し、その結
果を加算器110で加算する。
この結果、加算器110の出力は次のようになる。
(2n−1)の奇数番目の水平走査期間は、4n−3行目
のMgと4n−2行目のCyの和と、4n−3行目のGrと4n−2
行目のYeの和が交互に出力される。但し、n=1,2……2
62である。
(2n)の偶数番目の水平走査期間は、(4n−1)行目
のMgと4n行目のYeの和と、(4n−1)行目のGrと4n行目
のCyの和が出力される。つまりCCD104を垂直2画素混合
読み出しした場合と同様の出力がえられる。
次に、システムコントローラ128は、アドレスコント
ローラ131を介して、第1のフィールドメモリ107の第2
行目及び第2のフィールドメモリ108の1行目から順次
読み出してゆく。すると、第1のフィールドメモリ107
の2行目のMgすなわち、CCD104の中では3行目のMgが読
み出されている時に、第2のフィールドメモリ108の1
行目のCyすなわち、CCD104の中では2行目のCyが読み出
されることになる。
この結果、加算器110の出力は次のようになる。
(2n−1)の奇数番目の水平走査期間は、4n−2行目
のCyと4n−1行目のMgの和と、4n−2行目のYeと4n−1
行目Grの和が交互に出力され、2nの偶数番目の水平走査
期間は4n行目のYeと4n+1行目のMgとの和と4n行目のCy
と4n+1行目のGrとの和が交互に出力されることにな
る。
加算器110の結果は、D/A変換器111へ接続されている
ので、D/A変換器111の出力は、次のようになる。
第1のメモリの読出し時: CCD104を垂直2画素混合読み出しした場合の第1フィ
ールドと同様なアナログ出力 その後のメモリの読出し時: CCD104を垂直2画素混合読み出しした場合の第2フィ
ールドと同様なアナログ出力 スイッチ122は、S側に接続されているので、D/A変換
器111の出力はアナログ映像信号処理部112に入力され
て、輝度信号Yと2つの色差信号Y−R,Y−Bが生成さ
れる。これを変換部113で輝度と色度の変調信号に変調
し、これらを混合部114で混合し、記録アンプ115で記録
ヘッド120を駆動し、フロッピディスク130へ画像を記録
する。
アナログ映像信号処理112の構成は、例えば佐々木著
“スチルビデオカメラシステムにおける画像設計ワーク
ショップ・ファインイメージング論文集"Aug.1989に説
明されているような、色差処理方式,YRB方式,RGB原色分
離方式のどれでもよい。
以上が、スチルビデオカメラモード時の動作である。
一方、ビデオカメラ動作が選択されると、システムコ
ントローラ128は、ビデオカメラ用の第2のタイミング
ジェネレータ127で発生するタイミングパルスをCCDドラ
イバ124を介して、CCD104へ供給し、CCD104をインタレ
ースで垂直2画素混合読み出しを行なう。
この動作は、従来例の説明の所で説明した通りなの
で、ここでの説明は省略する。今度はスイッチ122は、
システムコントローラ128によってM側へ倒されている
ので、CCD104の出力は、直接アナログ映像信号処理部11
2へ入力され、輝度信号Yと2つの色差信号Y−R,Y−B
となる。これらは、エンコーダ131へ入力され、標準ビ
デオ信号として出力される。
尚、ビデオカメラ動作時の場合、システムコントロー
ラ128は、シャッタドライバ123を駆動して、シャッタ10
2を開放した状態にするようにしておく。
本発明は、色フィルタがMg,Gr,Cy,Yeの4色のものに
限定されるものでなく、他にも第2図(a)に示すよう
なW(ホワイト:透明),Gr,Cy,Ye等第2図(c)に示
すような、4つの異なった色フィルタが図示のパターン
に配置されているものならばなんでもよく、純色フィル
タでもよい。
また、第2図(b)の場合は、Aからみると、Mg→Gr
→Cy→Ye→Gr→Mg→Cy→Yeであり、Bからみると、Cy→
Ye→Gr→Mg→Cy→Ye→Mg→Grとなるが、これも(c)と
同一のパターンとみなす。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、第2図(c)
に示すタイプの色フィルタを設けた撮像素子を用いて、
動画モード,静止画モードのいずれのモードにおいて
も、高解像度,高感度のフレーム画を記録できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明で
用いる色フィルタの配列を示す図、第3図は色フィルタ
の配列例を示す図、第4図は従来例の構成図である。 104……撮像素子であるCCD 106,122……スイッチ 107,108……フィールドメモリ 110……加算器 112……アナログ映像信号処理部 126,127……タイミングジェネレータ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】動画像を形成する動画モードおよび静止画
    像を形成する静止画モードから一つのモードを選択する
    モード選択手段と、 前記モード選択手段によって動画モードが選択された場
    合、異なる時間帯に撮像手段によって撮像された画像信
    号を第1の混合読み出しおよび前記第1の混合読み出し
    とは異なる第2の混合読み出しによってそれぞれ読み出
    し、第1,第2のフィールド信号とする第1の駆動手段
    と、 前記モード選択手段によって静止画モードが選択された
    場合、前記撮像手段によって撮像された画像信号を前記
    混合読み出しを行わずに読み出すように前記撮像素子を
    駆動する第2の駆動手段と、 前記第2の駆動手段によって読み出された信号を記憶す
    るメモリと、 前記メモリに記憶された信号を前記第1の混合読み出し
    と同等の読み出しを行うことによって第1のフィールド
    信号を形成し、さらに、前記メモリに記憶された信号を
    前記第2の混合読み出しと同等の読み出しを行うことに
    よって第2のフィールド信号を形成するように制御する
    制御手段と、 を有することを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記撮像手段は、2n−
    1行目に互いに異なる色フィルタA,Bが交互に配置さ
    れ、2n行目に前記色フィルタA,Bとは異なる色フィルタ
    C,Dが交互に配置されていることを特徴とする撮像装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記第1の駆動手段
    は、奇数フィールド目に前記撮像手段の2n−1行目の信
    号と前記撮像手段の2n行目の信号とを用いて垂直2画素
    混合読み出しを行い、偶数フィールド目に前記撮像手段
    の2n行目の信号と2n+1行目の信号とを用いて垂直2画
    素混合読み出しを行うように前記撮像手段を駆動するこ
    とを特徴とする撮像装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記第2の駆動手段
    は、前記撮像手段から出力される画像信号をインターレ
    ース走査で一行ずつ読み出すように駆動することを特徴
    とする撮像装置。
  5. 【請求項5】請求項1において、さらに、前記モード選
    択手段において、前記動画モードが選択された場合は前
    記第1の駆動手段の駆動にもとづいて前記撮像素子から
    読み出された信号を入力し、前記静止画モードが選択さ
    れた場合は、前記制御手段の制御にもとづいて出力され
    た信号を入力して、信号処理を行う信号処理手段を有す
    ることを特徴とする撮像装置。
JP20824490A 1990-08-08 1990-08-08 撮像装置 Expired - Fee Related JP3180191B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20824490A JP3180191B2 (ja) 1990-08-08 1990-08-08 撮像装置
US08/311,205 US5734424A (en) 1990-08-08 1994-09-23 Image pickup apparatus capable of providing moving video signal and still video signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20824490A JP3180191B2 (ja) 1990-08-08 1990-08-08 撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0492592A JPH0492592A (ja) 1992-03-25
JP3180191B2 true JP3180191B2 (ja) 2001-06-25

Family

ID=16553041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20824490A Expired - Fee Related JP3180191B2 (ja) 1990-08-08 1990-08-08 撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3180191B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11234569A (ja) 1998-02-13 1999-08-27 Sony Corp 固体撮像装置の駆動方法及び固体撮像素子、並びにカメラ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0492592A (ja) 1992-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9544517B2 (en) Electric camera
US5734424A (en) Image pickup apparatus capable of providing moving video signal and still video signal
JPH09247689A (ja) カラー撮像装置
KR100462260B1 (ko) 영상픽업장치
JPH09331538A (ja) 撮像装置
JP3967853B2 (ja) 固体撮像装置および信号読出し方法
JPH08242410A (ja) 電子カメラの順次走査センサからインタレースされた画像を作成する電子カメラ
JP3180191B2 (ja) 撮像装置
JP2001352483A (ja) 動画静止画撮像装置
JP2000308076A (ja) 撮像装置
JP3925479B2 (ja) 撮像装置
JP3535623B2 (ja) カラー撮像装置
JP2000308075A (ja) 撮像素子および撮像素子の駆動方法
JP2506758B2 (ja) 固体撮像装置
JP3948456B2 (ja) 固体撮像素子および固体撮像素子の制御方法
JPH0528037B2 (ja)
JP2001145025A (ja) 固体撮像装置およびその駆動方法
JP2931531B2 (ja) 固体撮像装置
JP3666563B2 (ja) 撮像装置
JPH05268523A (ja) ビデオカメラ
JP2000261817A (ja) 撮像装置
JP3515191B2 (ja) 固体撮像素子の駆動方法
JPH08275184A (ja) 撮像装置
JPH012480A (ja) 撮像装置
JPH0738723B2 (ja) 電子スチルカメラ

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090420

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees