JP3389385B2 - Video camera - Google Patents

Video camera

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JP3389385B2
JP3389385B2 JP30022595A JP30022595A JP3389385B2 JP 3389385 B2 JP3389385 B2 JP 3389385B2 JP 30022595 A JP30022595 A JP 30022595A JP 30022595 A JP30022595 A JP 30022595A JP 3389385 B2 JP3389385 B2 JP 3389385B2
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昭男 小林
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、通常のN倍の高速
撮影を可能にしたビデオカメラに関する。 【0002】 【従来の技術】本願出願人は、特開平7−212657
号公報として、CCDイメ−ジャの駆動タイミングを制
御することにより、通常のN倍の高速撮影を可能にした
ビデオカメラを提案している。以下に、この高速撮影方
式を通常撮影モードと対比して説明する。 【0003】固体撮像素子ユニット(CCDイメ−ジ
ャ)112には、図2に示すように垂直方向に480
個、水平方向に720個並んだ複数の光電変換用フォト
ダイオード1と複数の垂直転送CCD2及び2列の水平
転送用CCD4a、4bが含まれる。垂直転送CCD2
は垂直駆動回路3により駆動され、水平転送CCD4
a、4bは水平駆動回路5によって駆動される。また、
水平転送CCD4a、4bに並列にドレイン6が配置さ
れており、このドレイン6は高速撮影時に不要な電荷を
掃き出すために利用される。つまり、掃きだし制御ゲー
ト7を通して水平転送CCD4aから送られた電荷がド
レイン7から掃き出される。尚、垂直及び水平駆動回路
3、5はタイミングジェネレ−タ76から出力されるタ
イミング信号を基に駆動される。 【0004】また、光電変換用フォトダイオード1の各
々の前面には、R(赤)、G(緑)、B(青)のいずれ
かの色で構成される色フィルタ80が配置される。尚、
この色フィルタの配置形態は図3に示すような形態とな
る。 【0005】通常速度の撮影モード(通常撮影モード)
では、このような固体撮像素子ユニットは、図4に示す
フィールド蓄積モードに従って動作する。すなわち、1
フィールドに1回、フォトダイオード1に蓄積された電
荷が垂直転送CCD2に読み出された後に、垂直転送C
CD2に連続的に出力される2個の垂直転送パルスにし
たがって、1H(水平走査期間)に1回、隣接する2ラ
イン分の電荷がそれぞれが水平転送CCD4a、4bに
同時に転送される。 【0006】水平転送CCD4a、4bは水平転送クロ
ックにしたがって、夫々1Hに1ライン分の電荷を出力
する。即ち、水平転送CCD4aからは1、3、5、・
・・と奇数ラインの出力が第1チャンネル側の出力とし
て出力され、水平転送CCD4bからは、2、4、6、
・・・と偶数ラインの出力が第2チャンネル側の出力と
して出力される。尚、図4において、Vパルスは1フィ
ールド周期の垂直同期パルスに、Hパルスは1H周期の
水平同期パルスに相当し、共にタイミングジェネレ−タ
76から出力される。 【0007】こうして得られた2チャンネルのCCD出
力は、図5に示すようにチャンネル毎に信号処理回路3
0a、30bに入力される。ここで、信号処理回路30
a、30bは共に同一の回路構成をしており、具体的に
はCDS回路(相関二重サンプリング回路)、AGC回
路、A/D変換器及びクランプ回路から構成され、CD
S回路にて雑音が除去された後に、AGC回路にて増幅
され、A/D変換器にてディジタル化されて、クランプ
回路にてクランプされた上で出力される。 【0008】各信号処理回路30a、30bからの出力
は、夫々そのままスイッチ132、232の接点132
a、232aに与えられると共に、並び替え回路34
a、34bを通して、スイッチ132、232の接点1
32b、232bに与えられる。 【0009】スイッチ132、232は、ビデオカメラ
のキャビネットに配された4倍速スイッチ28に連動
し、4倍速スイッチ28がオフの時は夫々接点132
a、232aに接続され、4倍速スイッチ28がオンさ
れている時には、接点132b、232bに接続され
る。従って、スイッチ132からは4倍速スイッチ28
がオフの通常撮影モードでは、信号処理回路30a、3
0bからの各チャンネルのCCD出力が出力され、4倍
速スイッチ28がオンの高速撮影モードでは、並び替え
回路34a、34bからのCCD出力が出力されること
になる。 【0010】そこで、通常撮影モードでは、信号処理回
路30a、30bの出力は、スイッチ132、232を
経て補間処理回路35に入力される。この補間処理回路
35は、図6のように構成される。即ち、スイッチ13
2を経て入力される第1チャンネル側のCCD4a出力
は、直接または1H遅延回路47を介して夫々D2、D
0として選択回路48に供給され、スイッチ232を経
て入力される第2チャンネル側のCCD4b出力は、直
接または1H遅延回路46を介して、夫々D3、D1と
して選択回路48に供給される。 【0011】1H遅延回路46、47は、入力される各
CCD出力を1H期間記憶することのできるメモリであ
り、この回路を通過することにより1H遅延したCCD
出力が得られることになる。尚、この1H遅延回路への
信号の書き込み及び読み出しは、水平転送CCD4a、
4bでの水平転送に同期して実行される。 【0012】選択回路48は、D0〜D3の隣接する4
ライン分のディジタル信号から、奇数フィールドか偶数
フィールドかに応じて、3ライン分のディジタル信号を
出力L0、L1、L2として選択するもので、奇数フィ
ールドではD1、D2、D3の信号が選択され、偶数フ
ィールドでは、D0、D1、D2の信号が選択されるこ
とになる。 【0013】選択回路48の3出力L0、L1、L2
は、夫々遅延回路49に入力され、更にこの遅延回路4
9出力は夫々遅延回路50に入力される。ここで、両遅
延回路は共に1画素分が伝送されるに要する時間と等し
い遅延時間を備えた遅延手段であり、両遅延回路49、
50出力は選択回路48出力L0、L1、L2と共に補
間演算回路51に入力される。従って、補間演算回路5
1には、選択回路48にて選択された隣接する3ライン
毎に隣接する3画素の合計9画素分の信号が同時に入力
される。 【0014】この補間演算回路51では、カラーフィル
タの色フィルタ配列が3原色をモザイク状に配列した関
係から、いずれの画素からもR、G、Bのいずれか一つ
の信号しか得られないことを考慮して、他の2色の信号
を周囲の画素から補間する働きを為す。この時、CCD
イメ−ジャ112上の画素の配列と選択される画素との
関係を図示すると図7となる。先に述べたように、奇数
フィールド時には、D1、D2、D3のライン信号が選
択されるから、有効画素の左端から数えて奇数番目の画
素のパタ−ンは、図7の(b)に示されるものとなる。
また、偶数番目の画素のパターンは(c)の如くなる。
一方、偶数フィールド時には、D0、D1、D2のライ
ン信号が選択されるので、奇数番目の画素のパターンは
(d)、偶数番目の画素のパターンは(e)の如くな
る。尚、(a)はCCDイメ−ジャ112上の一部の画
素の配列を模式的に示すものである。 【0015】図7から明らかなように、各種タイミング
信号に基づいて、処理対象のフィールドが奇数あるいは
偶数のいずれのフィールドか、また処理対象の画素が奇
数番目か偶数番目かが決定されると、処理対象の画素を
中央に有する9画素の画素パターンが(b)〜(e)の
いずれかに決定でき、この画素パターンが予め決定でき
ればこれらの9画素のいずれの画素信号を用いて補間す
れば良いかが予め決定できる。例えば、(b)の場合に
は、中央の画素からはG信号が得られるのでG信号をそ
のまま出力し、R信号は中央の縦列の上下の2画素から
得られるのでこれらの2画素の信号を平均してR信号と
して出力し、B信号は中央の横列の左右の2画素から得
られるのでこれらの2画素の信号を平均してB信号とし
て出力する。また、(c)の場合には、R及びG信号は
隣接する4画素の同色信号を平均して得られる。 【0016】このようにして補間演算回路51では、処
理対象の画素の欠落する2色の色信号を周辺の同一色の
画素の信号から作成して補間することで、各画素のR、
G、B信号が出力される。 【0017】信号処理回路54は、所定の演算式に各画
素の色信号レベルを代入して該当画素の輝度信号Y及び
R−Y、B−Yの色差信号を作成するもので、具体的に
は、R、G、Bの各色信号レベルをr、g、bと示すと
Y=0.6g+0.3b+0.1r、R−Y=0.9r
−0.6g−0.3b、B−Y=0.7b−0.6g−
0.1rの演算式により算出される。こうして算出され
た輝度信号及び両色差信号から成るビデオ信号は、VT
R部の記録回路に供給されて磁気テープに記録される。 【0018】次に、図1の4倍速スイッチ28が操作さ
れたとき、即ち4倍速の高速撮影モードの場合には、図
9(a)に示すように、通常撮影時のCCD出力で形成
される画面の中の内、斜線で示す左上1/4の領域、図
2のCCD上では左下の1/4の領域内のフォトダイオ
ードの光電出力が取り出されて使用される。更に詳述す
ると、高速撮影モードでは、図8に示すように、電荷読
み出しパルスは、1/4フィールドに1回、垂直転送C
CD2に供給される。そして、垂直転送パルスは、1/
2Hに2個づつ且つ1/4フィールド毎の水平ブランキ
ング期間に240個ずつ出力され、また不要電荷掃き出
しパルスも同様に1/2Hに2個づつ且つ、1/4フィ
ールド毎に240個づつ出力される。 【0019】従って、水平転送CCD4a、4bには、
夫々1/2H毎に1ライン分の電荷が転送される。つま
り、両水平転送CCDは先の通常撮影モードと同じ水平
転送クロックで駆動されるため、1ラインの前半の電荷
を転送し終わって後半の電荷が未だに残っている時に、
次のラインの電荷が垂直転送CCD2から転送されてく
ることになる。 【0020】他方、そのとき掃き出しパルスが供給さ
れ、この掃き出しパルスによって、掃き出し制御ゲート
7が開かれる。従って、1ラインの後半の電荷は、掃き
出し制御ゲートを経てドレイン6から掃き出される。つ
まり、高速撮影モードにおいては、各ラインの前半の電
荷のみが各水平転送CCD4a、4bから出力され、各
ラインの後半の電荷はドレイン6から掃き出される。 【0021】この様にして、CCDイメ−ジャは、4倍
速スイッチ28が操作されていないときには通常撮影モ
ードで動作し、4倍速スイッチ28が操作されていると
きには、高速撮影モードで動作する。 【0022】高速撮影モードでは、スイッチ132、2
32は、夫々132b、232b側に切り替わっている
ので、補間処理回路35には並び替え回路34a、34
bからの出力が得られる。並び替え回路34aは、図1
0に示すように、8個のメモリa1、a2、b1、b
2、c1、c2、d1およびd2と、メモリ制御回路3
6とを含む。各メモリは共に1/8画面分のメモリであ
り、図9(b)に示す8個の領域A1、A2、B1、B
2、C1、C2、D1およびD2の信号をそれぞれ記憶
する。即ち、メモリa1、a2、b1、b2、c1、c
2、d1およびd2の書き込み時には、図12に示すよ
うに、ライトイネ−ブル信号に応答して、最初の1/4
フィールドではメモリa1、及びa2に1/2H毎に交
互に信号が書き込まれ、次の1/4フィールドではメモ
リb1及びb2に1/2H毎に交互に信号が書き込ま
れ、以下同様にして、全てのメモリa1、a2、b1、
b2、c1、c2、d1およびd2に入力されるCCD
出力が書き込まれる。 【0023】そして、読み出し時には、図11に示すよ
うに、リ−ドイネ−ブル信号に応答して、最初の1/2
フィールド期間(前半フィールド)では、メモリa1、
b1、a2、b2の順で繰り返し読み出され、次の1/
2フィールド期間(後半フィールド)ではメモリc1、
d1、c2及びd2の順で繰り返し読み出される。ま
た、並び替え回路34bも並び替え回路34aと全く同
一の回路構成を有し、第2チャンネル側のCCD出力に
対しても前述と同一の並び替え作業を行う。 【0024】こうして、各並び替え回路34a、34b
から出力される各チャンネルのCCD出力は補間処理回
路35にて通常撮影時と同一補間処理動作を実行し、更
に信号処理回路54にて前述の所定の演算を実行するこ
とにより各画素の輝度及び両色差信号が得られる。ここ
で、得られる輝度及び色差信号は、並び替え回路34
a、34bでの並び替え作業の結果、図9(c)に示す
画面を構成する映像信号となる。この図9では、1フィ
ールド期間に4回の露光による4個の画面を1画面に分
割表示して、被写体の高速な動きを通常の4倍の速度で
捕らえることが可能になる。 【0025】 【発明が解決しようとする課題】前述の高速撮影方式の
説明において、原理上は前述の説明通りであるが、原理
上の図9の(b)、(c)の画面は、実際には図14
(b)、(c)の如くなる。即ち、水平方向をみると、
1Hの前半を有効とし、後半の蓄積電荷を不要電荷とし
てドレイン6に完全に掃き出し、次いで次の露光による
蓄積電荷の1Hの前半を有効として、後半を掃き出す動
作を繰り返すことになる。言い換えると、図9(b)の
上の段のようにCCD出力A1とCCD出力A2による
画面は連続的に位置するように記載されているが、実際
にはこの間に、図8の不要電荷掃き出しパルスに応じて
1Hの後半の電荷を全て掃き出す為に若干の時間が必要
となる。そこで、この時間を予め考慮して、高速撮影時
の水平方向の有効画素を、1/2Hよりも若干短く設定
する必要がある。 【0026】また、垂直方向も同様に、1/4フィール
ドの前半の期間では、CCDイメ−ジャの左下側の1/
4の画素の蓄積電荷が有効電荷として認識され、後半の
画素の電荷は掃き出されることになり、この掃き出しに
要する期間を予め考慮して、高速撮影時の垂直方向の有
効画素を、1/4フィールド期間よりも若干短く設定す
る必要がある。 【0027】このように有効画素を水平及び垂直方向に
夫々1/2H、1/4フィールドよりも若干短くするこ
とにより、最終的に得られる画面には、図14(c)に
示すように1/4の画面毎に右端及び下端に、不要電荷
の掃き捨て用のブランキング期間に対応して、帯状で撮
像内容とは無関係に様々な色が現れる可能性のあるブラ
ンキング領域が発生し非常に見苦しい画面となる。 【0028】 【課題を解決するための手段】本発明は、高速撮影モー
ドにおいて1/N画面内の有効電荷により構成される画
像を1/N画面分の大きさまで電子ズームにより拡大
し、無効電荷の掃き出し期間を補償するために設定され
たブランキング期間において1/N画面の端部に生じる
ブランキング領域を除去することを特徴とする。 【0029】 【発明の実施の形態】以下、図面に従い本発明の一実施
例について説明する。図1は本実施例装置のブロック図
であり、従来例として説明した図5との相違点は信号処
理回路54の後段にズーム処理回路61が追加されてい
る点のみである。 【0030】このズーム処理回路61は、図14(c)
に示した4分割して設定された4領域の夫々を、各領域
の左上端の1点を夫々の原点として右及び下方向に所定
のズーム倍率で電子ズームを行って拡大し、4分割画面
の夫々についてブランキング領域を取り除き、図9
(c)のような画面を作成するための働きを実行する。 【0031】そこで、このズーム処理回路61について
詳細に説明する。図13はズーム処理回路を詳細に示し
た図である。即ち、ズーム処理回路61は、フィールド
メモリ回路81と、このフィールドメモリ回路81への
ビデオ信号の書込を制御する書込制御回路82と、後述
の係数設定回路90から指定された読み出し指定ライン
信号により指示されるnライン目のビデオ信号をフィー
ルドメモリ回路81から出力線100aに読み出すと同
時にこれに隣接する(n+1)ライン目のビデオ信号を
出力線100bに読み出す読出制御回路83と、出力線
100aのnライン目のビデオ信号に係数(1−K)を
掛け算する掛け算器84と、出力線100bの読み出さ
れた(n+1)ライン目のビデオ信号に係数Kを掛け算
する掛け算器85と、これらの掛け算器出力を加算する
加算器86と、(1−K)及びKの係数を設定する係数
設定回路90と、加算器86出力の1ライン分を記憶す
るラインメモリ回路87と、このラインメモリ回路への
信号の書込を制御する書込制御回路88と、後述の係数
設定回路94からの読み出し画素指定信号を基にライン
メモリ回路87に記憶されている1ライン分のビデオ信
号の中の隣接する有効画素の左端からm番目と(m+
1)番目の隣接する2画素のビデオ信号の出力線110
a、110bへの同時の読み出しを実行する読み出し制
御回路89と、出力線110aに出力されたm番目の画
素のビデオ信号に(1−L)の係数を掛け算する掛け算
器91と、出力線110bに出力された(m+1)番目
の画素のビデオ信号にLの係数を掛け算する掛け算器9
2と、両掛け算器91、92出力を加算する加算器93
と、(1−L)及びLの係数を設定する係数設定回路9
4とから構成される。 【0032】更に、係数設定回路90は、図15に示す
ような構造を有している。即ち、選択されたズーム比Z
の逆数値を保持するレジスタ20と、拡大作業の原点を
初期値として保持するレジスタ21と、画面を垂直方向
に2分割した際に上及び下半分の最初のラインの作成時
に一時的にレジスタ側に切り替って初期値を選択し、他
のラインの作成時にはレジスタ20側に切り替わって1
/Zの値を選択するセレクタ22と、セレクタ22によ
り選択された値を一方の入力とし、加算出力をフィード
バックして他方の入力として両入力を加算し、更に加算
結果の小数点以上の値をFLOOR出力として後述の加
算器24に供給する加算器23と、この加算器23から
の加算出力の小数点以下の値を係数Kとして出力するK
設定回路25と、この係数Kを1から減算して(1−
K)を算出する減算器26と、FLOOR出力を一方の
入力とし、後述の基準値設定回路27からの出力を他方
の入力とする加算器24と、タイミングジェネレ−タ7
6からのVパルスによりリセットされHパルスをカウン
トして現在ズーム処理により作成している画素がいずれ
のラインに該当するかをカウント値として出力するVカ
ウンタ28と、このVカウンタのカウント値より作成中
の画素の垂直方向の位置が、図16に示すように上半分
の領域、即ち領域R1、R2にある場合にはH(ハイ)
レベルの領域識別信号を、また、下半分の領域、即ち領
域R3、R4の領域にある場合にはL(ロウ)レベルの
識別信号を出力する領域識別回路29と、この領域識別
信号がHレベルの間には、各領域の垂直方向の最初のラ
インに対応する値を垂直方向の基準値として出力する基
準値設定回路27から構成される。 【0033】ここで、各フィールドにおいて、ズーム処
理回路61に入力されるビデオ信号は240ラインで構
成されるので、領域R1、R2の作成時には1〜120
のラインの作成が為され、領域R3、R4の作成時には
121〜240のラインの作成が為される。従って、領
域R1及びR2の基準値は1、領域R3、R4の基準値
は121に設定されている。 【0034】同様に、係数設定回路94は、図17に示
すように基本的に係数設定回路90と同一の形態を有す
る。即ち、選択されたズーム比Zの逆数値を保持するレ
ジスタ40と、拡大作業の原点を初期値として保持する
レジスタ41と、画面を水平方向に2分割した際に右及
び左半分の最初の画素の作成時に一時的にレジスタ41
側に切り替って初期値を選択し、他の画素の作成時には
レジスタ40側に切り替わって1/Zの値を選択するセ
レクタ42と、セレクタ42により選択された値を一方
の入力とし、加算出力をフィードバックして他方に入力
し、両入力を加算して出力すると共に、この加算出力の
小数点以上の値をFLOOR出力として後段の加算器4
4に出力する加算器43と、加算器43からの加算出力
の小数点以下の値を係数Lとして出力するL設定回路4
5と、この係数Lを1から減算して(1−L)を算出す
る減算器46と、FLOOR出力を一方の入力とし、後
述の基準値設定回路47からの出力を他方の入力とする
加算器44と、タイミングジェネレ−タ76からのHパ
ルスによりリセットされ水平転送クロックをカウントし
て現在のズーム処理により作成している画素の水平方向
の位置をカウント値として出力するHカウンタ48と、
このHカウンタのカウント値より図16に示すように作
成中の画素の水平方向の位置が左半分の領域、即ち領域
R1、R3にある場合にはHレベルの領域識別信号を、
また、右半分、即ち領域R2、R4の領域にある場合に
はLレベルの識別信号を出力する領域識別回路49と、
この領域識別信号がHレベルの間には、各領域の水平方
向の最初の画素に対応する値を水平方向の基準値として
出力する基準値設定回路47から構成される。 【0035】ここで、各フィールドにおいて、ズーム処
理回路61に入力されるビデオ信号は、水平方向に72
0の画素数で構成されているので、領域R1、R3の作
成時には1〜360の画素の作成が為され、領域R2、
R4の作成時には361〜720のラインの作成が為さ
れる。従って、領域R1及びR3の基準値は1、領域R
2及びR4の基準値は361に設定されている。 【0036】次に、このように構成されたズーム処理回
路での拡大作業に伴うブランキング領域の除去について
説明する。ここで、4分割された各領域の中でブランキ
ング領域は垂直方向よりも水平方向に長く、この水平方
向のブランキング領域は各領域での水平方向のラインの
長さの10%〜20%程度あり、1.25のズーム倍率
であれば十分にブランキング期間の除去が可能になる。
そこで、Z=1.25のズーム倍率によるズーム処理動
作による拡大作業を説明する。 【0037】信号処理回路54から入力されるビデオ信
号は、書込制御回路82での書込制御により各画素毎に
フィールドメモリ回路81に書き込まれる。こうして1
フィールド分のビデオ信号の書込が完了すると読み出し
が開始されるのであるが、このフィールドメモリ回路8
1からの読み出しに際して、読み出し開始前に、セレク
タ22が初期値を選択し、加算器の初期の出力である0
と加算して最初の加算を終了する。この加算結果により
最初のFLOOR出力は0となる。また、最初に1番目
のラインの作成が為されるので、領域識別回路29から
の識別信号はHレベルとなり基準値は1と設定されるこ
とにより、加算器24出力は1となり、この加算出力が
読み出しラインを指定する読み出しライン指定信号とし
て、読出制御回路83に供給される。 【0038】読出制御回路83は、この指定信号が指示
する値に該当する1ライン目のビデオ信号を出力線10
0aに出力すると同時に、このラインの次のライン、即
ち2ライン目のビデオ信号を同時に出力線100bに出
力する。 【0039】前述のように係数Kは0であり、(1−
K)は1であるので、掛け算器84からは1ライン目の
出力がそのまま出力されるが、掛け算器85からの出力
は得られないことになり、加算器86出力は1番目のラ
インのビデオ信号が出力され、図18に示すようにズー
ム処理後の1ライン目の信号は垂直方向には何ら拡大さ
れないことになる。 【0040】次に2ライン目を作成する場合には、領域
識別信号は依然としてHレベルを維持するので、基準値
設定回路27からは1が出力され、同時にセレクタ22
はレジスタ20側の1/Zの値、即ち1/1.25(=
0.8)を選択し、加算器23での加算結果は0+0.
8=0.8となり、FLOOR出力=0、K=0.8、
(1−K)=0.2となり、読み出しライン指定信号は
1を指示し、出力線100a、100bには1ライン
目、2ライン目のビデオ信号が夫々読み出され、掛算器
84、85にて夫々1ライン目の信号が0.2倍され、
2ライン目の信号が0.8倍された上で加算器86にて
加算されることになる。ここで、図18のように、この
2ライン目は元のラインの1ライン目及び2ライン目の
夫々からの距離が4:1の位置での両ラインからの補間
出力に相当する。 【0041】更に3ライン目を作成する場合には、領域
識別信号は依然としてHレベルを維持するので、基準値
設定回路27からは1が出力され、セレクタ22は1/
Zの値を選択し、加算器23での加算結果は0.8+
0.8=1.6となり、FLOOR出力=1、K=0.
6、(1−K)=0.4となり、読み出しライン指定信
号は2を指示するので、出力線100a、100bには
2ライン目、3ライン目のビデオ信号が読み出され、掛
算器84、85にて2ライン目が0.4倍され、3ライ
ン目の信号が0.6倍された上で加算器23にて加算さ
れることになる。 【0042】ここで、図18のように、この3ライン目
は元のラインの2ライン目及び3ライン目の夫々からの
距離が3:2の位置での両ラインからの補間出力に相当
する。 【0043】このような動作を繰り返すことにより、1
フィールドにおける全ラインの上半分、即ち1〜120
のラインの拡大が完了する。 【0044】そして、121ライン目の作成時点に達す
ると、画面の下半分の作成に移ったとして領域識別信号
はLレベルに移行し、基準値設定回路出力は121に変
更され、セレクタ22は、レジスタ21側に切り替わっ
て0の初期値を選択し、同時に加算器22はリセットさ
れて、加算結果は0となり、FLOOR出力は0、K=
0、(1−K)=1となり、読み出しライン指定信号は
121を指示し、フィールドメモリ回路81からは信号
段100a、100bに夫々121及び122ライン目
のビデオ信号が読み出され、加算器23からは121ラ
イン目の信号のみが出力されることになり、121ライ
ン目の作成時には元の121ライン目の信号がそのまま
使用され、1ライン目と同様に121ライン目も垂直方
向には拡大されないことになる。 【0045】122ライン目の作成時には、基準値設定
回路27出力は121のまま維持され、セレクタ22は
再び1/Zを選択するように切り替わり、加算器の加算
結果は0.8となって、FLOOR出力は0、K=0.
2、(1−K)=0.8となって、121及び122ラ
インからの距離が4:1の位置での両ラインによる補間
出力により122ライン目が構成されることになる。以
下最も下のラインまでは同一の動作が繰り返される。 【0046】以上のことから、図18に示すように画面
の上半分である1〜120ラインまでのビデオ信号は、
1ライン目を原点にして元の1〜120ラインまでのビ
デオ信号を1.25倍に拡大することにより作成され、
下半分である121〜240ラインまでのビデオ信号
は、121ライン目を原点にして元の121〜240ラ
インまでのビデオ信号を下方向に1.25倍に拡大する
ことにより作成される。 【0047】こうして垂直方向に拡大されたビデオ信号
は、書込制御回路88による制御により順次ラインメモ
リ回路87に書き込まれ、次いで読み出しが開始される
のであるが、このラインメモリ回路87からの読み出し
に際して、読み出し開始前に、セレクタ42が初期値を
選択し加算器43の初期の出力である0と加算して最初
の加算を終了する。この加算結果により最初のFLOO
R出力は0、係数L=0、(1−L)=1となる。ま
た、最初に水平方向の1画素目の作成が為されるので、
領域識別回路49からの識別信号はHレベルとなり、基
準値は1と設定されることにより、加算器出力は1とな
り、この加算出力が読み出し画素を指定する読み出し画
素指定信号として、読出制御回路89に供給される。 【0048】読出制御回路89は、この指示信号が指示
する値に該当する1画素目のビデオ信号を出力線110
aに出力すると共に、この画素の次の画素、即ち2画素
目のビデオ信号を同時に出力線110bに出力する。 【0049】前述のように、係数Lは0であり、(1−
L)は1であるので、掛算器91からは1画素目の出力
がそのまま出力されるが、掛算器92からの出力は得ら
れないことになり、加算器93出力は1番目の画素のビ
デオ信号がそのまま出力され、ズーム処理後の1画素目
の信号は水平方向には何ら拡大されないことになる。 【0050】次に2画素目を作成する場合には、領域識
別信号は依然としてHレベルを維持するので、基準値設
定回路47からは1が出力され、同時にセレクタ42は
レジスタ40側の1/Zの値、即ち1/1.25(=
0.8)を選択し、加算器43での加算結果は0+0.
8=0.8となり、FLOOR出力=0、L=0.8、
(1−L)=0.2となり、読み出し画素指定信号は1
を指示し、出力線110a、110bには夫々1画素
目、2画素目のビデオ信号が読み出され、掛算器91、
92にて1画素目の信号が0.2倍され、2画素目の信
号が0.8倍された上で加算器93にて加算されること
になる。ここで、この2画素目は元のラインの1画素目
及び2画素目の夫々からの距離が4:1の位置での両画
素からの補間出力に相当する。 【0051】更に3画素目を作成する場合には、領域識
別信号は依然としてHレベルを維持するので、基準値設
定回路47からは1が出力され、セレクタ42は1/Z
の値を選択し、加算器43での加算結果は0.8+0.
8=1.6となり、FLOOR出力=1、L=0.6、
(1−L)=0.4となり、読み出し画素指定信号の指
示する画素は2となるので、出力線110a、110b
には夫々2画素目、3画素目のビデオ信号が同時に読み
出され、掛算器91、92にて2画素目が0.4倍さ
れ、3画素目の信号が0.6倍された上で加算器93に
て加算されることになる。ここで、この3画素目は元の
2画素目及び3画素目の夫々からの距離が3:2の位置
での両画素からの補間出力に相当する。 【0052】このような動作を繰り返すことにより、1
フィールドにおける1ラインの全画素の左半分、即ち1
〜360の画素の作成が完了する。 【0053】そして、361画素目の作成時点に達する
と、画面の右半分の作成に移ったとして領域識別信号は
Lレベルに移行し、基準値設定回路47出力は361に
変更され、セレクタ42は再びレジスタ41側に切り替
わって0の初期値を選択し、同時に加算器42はリセッ
トされて、加算結果は0となり、FLOOR出力は0、
L=0、(1−L)=1となり、読み出し画素指定信号
は361を指示し、ラインメモリ回路87からは信号段
110a、110bに361及び362画素目のビデオ
信号が読み出され、加算器93からは361画素目の信
号のみが出力されることになり、361画素目の作成時
には元の361画素目の信号がそのまま使用され、1画
素目と同様に361画素目も垂直方向には拡大されない
ことになる。 【0054】362画素目の作成時には、基準値設定回
路47出力は361のまま維持され、セレクタ40は1
/Zを選択するように切り替わり、加算器43の加算結
果は0.8となって、キャリー出力は0、L=0.8、
(1−L)=0.2となり、361及び362画素から
の距離が4:1の位置での両画素による補間出力により
362画素目が構成されることになる。以下右端の画素
までは同一の動作が繰り返される。 【0055】以上のことから、画面の左半分である1〜
360画素までのビデオ信号は、1画素目を原点にして
元の1〜360画素までのビデオ信号を1.25倍に拡
大することにより作成され、右半分である361〜72
0画素までのビデオ信号は、361ライン目を原点にし
て元の361〜720画素のビデオ信号を右方向に1.
25倍に拡大することにより作成される。 【0056】こうしてズーム処理回路61から出力され
るビデオ信号は、領域R1〜R4の各々について、P1
〜P4を夫々原点にして下及び右方向に1.25倍に拡
大され、図9(c)に示すようにブランキング領域が除
去された高速撮影画面が得られることになる。 【0057】尚、前記実施例では、ズーム倍率を1.2
5に設定して説明したが、これに限定されるものではな
く、ブランキング領域を除去できる範囲で最低の倍率が
好ましい。 【0058】前述の全ての実施例では、1フィールド毎
に全画素の電荷を読み出して、これらの全画素を用いて
奇数フィールドでは奇数ラインの欠落した色信号の補間
を本来必要のない隣接する偶数ライン用の信号を用いて
補間し、逆に偶数フィールドでは偶数ラインの欠落した
色信号の補間を隣接する奇数ライン用の信号を用いて補
間することで高解像度の映像信号が取り出せるようにし
た、所謂デュアルチャンネルの全画素読み出し方式のC
CDイメ−ジャを例に挙げて説明したが、高速撮影モー
ドを実現できるのであれば、特にこの方式に限定される
ものではなく、例えば特開平7−212657号公報に
も開示されているように、フィールド毎に奇数及び偶数
ラインのいずれかのみの信号を出力する1チャンネルの
CCDイメ−ジャを使用し、また原色の色フィルタに代
えて、より一般的な補色の色フィルタを用いてもよいこ
とは言うまでもない。 【0059】また、前記実施例では、高速撮影モードと
して具体的には4倍速撮影を例に挙げて説明したが、こ
れに限定されるものではなく、前記特開平7−2126
57号公報にも開示されているように、1/2フィール
ドに1回フォトダイオードの蓄積電荷を読み出し、これ
らの電荷のうちでCCDイメ−ジャの下半分のみを有効
とし、画面に2分割して表示する2倍速撮影時等にも利
用でき、この2倍速撮影時には、ブランキング領域は2
分割画面の夫々の下端にのみ発生するので、有効画素の
電荷による画像を水平方向に拡大する必要はなくなる。 【0060】また、前記実施例では、ズーム処理回路を
輝度及び色差信号からなるビデオ信号に対して実行した
が、これに限定されるものではなく、補間処理回路35
内で色信号の段階で同様の処理を行うことも可能であ
る。 【0061】 【発明の効果】上述の如く本発明によれば、高速撮影時
に画面に発生するブランキング領域が他の有効領域の拡
大により画面上から除去されて、画面が見易くなる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention
The present invention relates to a video camera capable of shooting. 2. Description of the Related Art The present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-212657.
No., the drive timing of the CCD imager is controlled.
Control enables N times faster shooting than normal
Suggests a video camera. Below, this high-speed shooting method
The expression will be described in comparison with the normal shooting mode. A solid-state image sensor unit (CCD image)
2) The vertical direction 480 as shown in FIG.
, 720 photos in a horizontal direction
Diode 1 and a plurality of vertical transfer CCDs 2 and horizontal two rows
Transfer CCDs 4a and 4b are included. Vertical transfer CCD2
Is driven by a vertical drive circuit 3 and a horizontal transfer CCD 4
a and 4b are driven by the horizontal drive circuit 5. Also,
A drain 6 is arranged in parallel with the horizontal transfer CCDs 4a and 4b.
The drain 6 discharges unnecessary electric charge during high-speed shooting.
Used to sweep out. In other words, the sweep control game
Charge transmitted from the horizontal transfer CCD 4a through
Swept out of Rain 7. The vertical and horizontal drive circuits
Reference numerals 3 and 5 denote output signals from the timing generator 76.
Driven on the basis of the imaging signal. Each of the photoelectric conversion photodiodes 1
Any of R (red), G (green), B (blue)
A color filter 80 composed of the colors is arranged. still,
The arrangement of the color filters is as shown in FIG.
You. [0005] Normal speed shooting mode (normal shooting mode)
Then, such a solid-state imaging device unit is shown in FIG.
Operates according to the field accumulation mode. That is, 1
Once in the field, the charge stored in photodiode 1
After the load is read out by the vertical transfer CCD 2, the vertical transfer C
Into two vertical transfer pulses that are continuously output to CD2
Therefore, once every 1H (horizontal scanning period), two adjacent
The charges for the IN are transferred to the horizontal transfer CCDs 4a and 4b, respectively.
Transferred at the same time. The horizontal transfer CCDs 4a and 4b are used for horizontal transfer CCDs.
Output 1 line of charge per 1H according to clock
I do. That is, from the horizontal transfer CCD 4a, 1, 3, 5,.
..And the output of odd-numbered lines as the output of channel 1
From the horizontal transfer CCD 4b.
... and the output of the even line is the output of the second channel
And output. Note that in FIG.
H pulse is a 1H cycle
Equivalent to horizontal sync pulse, both are timing generators
76. The two-channel CCD output thus obtained is
The power is applied to the signal processing circuit 3 for each channel as shown in FIG.
0a and 30b are input. Here, the signal processing circuit 30
a and 30b both have the same circuit configuration.
Is CDS circuit (correlated double sampling circuit), AGC times
Path, A / D converter and clamp circuit, CD
After noise is removed by S circuit, it is amplified by AGC circuit
Digitized by the A / D converter and clamped
Output after being clamped by the circuit. Output from each signal processing circuit 30a, 30b
Are the contacts 132 of the switches 132 and 232
a and 232a, and the sorting circuit 34
a, 34b, contacts 1 of switches 132, 232
32b and 232b. The switches 132 and 232 are connected to a video camera.
Linked with the 4x speed switch 28 arranged in the cabinet
When the quadruple speed switch 28 is off, the contacts 132
a, 232a, and the quadruple speed switch 28 is turned on.
Is connected to the contacts 132b and 232b
You. Therefore, the quadruple speed switch 28 is output from the switch 132.
In the normal shooting mode in which is turned off, the signal processing circuits 30a and 3a
CCD output of each channel from 0b is output, 4 times
In the high-speed shooting mode with the speed switch 28 on,
Output of CCD output from circuits 34a and 34b
become. Therefore, in the normal photographing mode, the signal processing
The outputs of the paths 30a, 30b
After that, it is input to the interpolation processing circuit 35. This interpolation processing circuit
35 is configured as shown in FIG. That is, the switch 13
Output of CCD4a on the first channel side input through 2
Are D2 and D2 directly or via the 1H delay circuit 47, respectively.
0 is supplied to the selection circuit 48 and passed through the switch 232.
The CCD 4b output of the second channel, which is input to the
And D3 and D1 respectively via the 1H delay circuit 46
Then, it is supplied to the selection circuit 48. Each of the 1H delay circuits 46 and 47
This is a memory that can store CCD output for 1H period.
And a CCD that is delayed by 1H by passing through this circuit.
Output will be obtained. Note that this 1H delay circuit
Writing and reading of signals are performed by the horizontal transfer CCD 4a,
This is executed in synchronization with the horizontal transfer in 4b. The selection circuit 48 includes four adjacent D0 to D3.
Odd field or even field from digital signal for line
3 lines of digital signal depending on the field
Outputs L0, L1, and L2 are selected as odd-numbered filters.
Field, the signals D1, D2 and D3 are selected and the even-numbered fields are selected.
Field, the signals D0, D1, and D2 are selected.
And The three outputs L0, L1, L2 of the selection circuit 48
Are input to the delay circuit 49, respectively.
The nine outputs are input to the delay circuit 50, respectively. Where both late
The extension circuit is equal to the time required for one pixel to be transmitted.
Delay means having a long delay time.
50 outputs are complemented together with the selection circuit 48 outputs L0, L1, and L2.
Is input to the inter-operation circuit 51. Therefore, the interpolation operation circuit 5
1 includes three adjacent lines selected by the selection circuit 48.
Signals for a total of 9 pixels of 3 pixels adjacent to each other are simultaneously input
Is done. In the interpolation operation circuit 51, a color filter
Color filter array is a mosaic arrangement of the three primary colors.
By the way, any one of R, G, B from any pixel
Considering that only the signal of the other two colors can be obtained, the signals of the other two colors
From the surrounding pixels. At this time, CCD
The relationship between the array of pixels on the imager 112 and the selected pixels
FIG. 7 shows the relationship. As mentioned earlier, odd numbers
At the time of the field, the line signals D1, D2 and D3 are selected.
Odd pixels, counting from the left end of the effective pixel.
The raw pattern is as shown in FIG.
The pattern of the even-numbered pixels is as shown in FIG.
On the other hand, in an even field, the lines D0, D1, and D2 are used.
Signal is selected, so the pattern of the odd-numbered pixels is
(D), the pattern of the even-numbered pixels is as shown in (e).
You. (A) is a partial image on the CCD imager 112.
2 schematically shows an array of elements. As is apparent from FIG.
Depending on the signal, the field to be processed is odd or
Either of the even fields or the pixel to be processed is odd
Once the number or even number is determined, the pixel to be processed is
The pixel patterns of 9 pixels at the center are shown in (b) to (e).
The pixel pattern can be determined in advance.
Then, interpolation is performed using any of these pixel signals.
Can be determined in advance. For example, in the case of (b)
The G signal is obtained from the center pixel,
The R signal is output from the upper and lower two pixels in the center column.
The signal of these two pixels is averaged to obtain the R signal
The B signal is obtained from the left and right two pixels in the center row.
Therefore, the signals of these two pixels are averaged to a B signal.
Output. In the case of (c), the R and G signals are
It is obtained by averaging the same color signals of four adjacent pixels. In this way, the interpolation operation circuit 51
The two color signals missing from the pixel to be processed are
By creating from the pixel signals and interpolating, the R,
G and B signals are output. The signal processing circuit 54 converts each image into a predetermined arithmetic expression.
By substituting the elementary color signal levels, the luminance signals Y and
This is to create RY and BY color difference signals.
Indicates that the R, G, and B color signal levels are r, g, and b, respectively.
Y = 0.6g + 0.3b + 0.1r, RY = 0.9r
-0.6g-0.3b, BY = 0.7b-0.6g-
It is calculated by the equation of 0.1r. Calculated in this way
The video signal consisting of the luminance signal and the color difference signals
It is supplied to the recording circuit of the R section and recorded on the magnetic tape. Next, the quadruple speed switch 28 shown in FIG.
When the camera is turned on, that is, in the case of the 4 × high-speed shooting mode,
As shown in FIG. 9 (a), it is formed by CCD output during normal shooting.
Of the screen to be displayed, the upper left 1/4 area shown by diagonal lines, figure
On the CCD of No. 2, the photodiode in the lower left quarter area
The photoelectric output of the card is taken out and used. Further details
Then, in the high-speed shooting mode, as shown in FIG.
The read-out pulse is output once every 1/4 field,
It is supplied to CD2. And the vertical transfer pulse is 1 /
Horizontal blanking every 2H and every 1/4 field
Are output during the scanning period, and unnecessary charges are swept out.
In the same manner, two pulses are set for each 1/2 H and a 1/4 filter is set.
240 are output for each field. Therefore, the horizontal transfer CCDs 4a and 4b have:
One line of charge is transferred every 1 / 2H. Toes
Both horizontal transfer CCDs have the same horizontal
Since it is driven by the transfer clock, the charge in the first half of one line
When the charge of the latter half is still remaining after transferring
The charge of the next line is transferred from the vertical transfer CCD2.
Will be. On the other hand, at that time, the sweep pulse is supplied.
This sweep pulse causes the sweep control gate
7 is opened. Therefore, the charge in the latter half of one line is swept
It is swept out of the drain 6 through the output control gate. One
In short, in the high-speed shooting mode, the power of the first half of each line is
Only the load is output from each of the horizontal transfer CCDs 4a and 4b.
The charges in the latter half of the line are swept out of the drain 6. In this way, the CCD image is quadrupled.
When the speed switch 28 is not operated, the normal shooting mode
Mode, and the quad speed switch 28 is operated.
In this case, the camera operates in the high-speed shooting mode. In the high-speed shooting mode, the switches 132, 2
32 is switched to 132b, 232b side, respectively
Therefore, the rearranging circuits 34a, 34
The output from b is obtained. The rearrangement circuit 34a is configured as shown in FIG.
0, eight memories a1, a2, b1, b
2, c1, c2, d1 and d2, and a memory control circuit 3
6 is included. Each memory is a memory for 1/8 screen.
The eight regions A1, A2, B1, and B shown in FIG.
2, store C1, C2, D1 and D2 signals respectively
I do. That is, memories a1, a2, b1, b2, c1, c
At the time of writing 2, d1 and d2, as shown in FIG.
In response to the write enable signal,
In the field, the memory a1 and a2 are exchanged every 1 / 2H.
Signals are written to each other, and the next 1/4 field
A signal is alternately written to each of b1 and b2 every 1 / 2H
Then, similarly, all memories a1, a2, b1,.
CCD input to b2, c1, c2, d1 and d2
The output is written. At the time of reading, as shown in FIG.
In response to the lead enable signal, the first half
In the field period (first half field), the memories a1,
It is repeatedly read in the order of b1, a2, b2, and the next 1 /
In the two-field period (the latter half field), the memory c1,
The data is repeatedly read in the order of d1, c2, and d2. Ma
The sorting circuit 34b is completely the same as the sorting circuit 34a.
It has a single circuit configuration and is used for CCD output on the second channel side.
The same rearrangement work as described above is performed. Thus, each of the rearranging circuits 34a, 34b
The CCD output of each channel output from the
On the road 35, the same interpolation processing operation as in the normal photographing is executed, and
The above-mentioned predetermined operation is executed by the signal processing circuit 54 in advance.
As a result, the luminance of each pixel and both color difference signals are obtained. here
Then, the obtained luminance and color difference signals are
As a result of the rearrangement work in steps a and b, as shown in FIG.
It becomes a video signal constituting the screen. In this FIG.
4 screens by 4 exposures during the
And display the subject at high speed four times faster than normal
It becomes possible to catch. The above-mentioned high-speed photographing method
In the explanation, the principle is as described above, but the principle
The screens shown in FIGS. 9B and 9C are actually shown in FIG.
(B) and (c). That is, looking at the horizontal direction,
The first half of 1H is effective, and the accumulated charge in the second half is unnecessary charge.
To drain 6 completely and then by the next exposure
The first half of the accumulated charge is valid, and the second half is swept out.
The work will be repeated. In other words, in FIG.
By CCD output A1 and CCD output A2 as above
The screen is described as being located continuously,
During this time, according to the unnecessary charge sweeping pulse shown in FIG.
Needs some time to sweep out all charges in the second half of 1H
It becomes. Therefore, taking this time into account in advance,
Horizontal effective pixels are set slightly shorter than 1 / 2H
There is a need to. Similarly, in the vertical direction, a 1/4 field
During the first half of the scan, the lower left 1 /
4 are recognized as effective charges,
The charge of the pixel will be swept out,
Considering the required period in advance,
Effective pixels are set slightly shorter than the 1/4 field period.
Need to be As described above, the effective pixels are set in the horizontal and vertical directions.
Slightly shorter than 1 / 2H and 1/4 field respectively
As a result, the screen finally obtained is as shown in FIG.
Unnecessary charges are shown at the right and bottom edges of each 1/4 screen as shown.
In a strip corresponding to the blanking period for sweeping away
Bras with various colors that may appear regardless of image content
An unclear area occurs and the screen becomes very unsightly. According to the present invention, there is provided a high-speed photographing mode.
Image composed of effective charges in the 1 / N screen
Image is enlarged by electronic zoom to the size of 1 / N screen
Is set to compensate for the sweep period of the reactive charge.
Occurs at the end of the 1 / N screen during the blanking period
It is characterized in that a blanking area is removed. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An example will be described. FIG. 1 is a block diagram of the apparatus of the present embodiment.
The difference from the conventional example shown in FIG.
A zoom processing circuit 61 is added after the logic circuit 54.
It is the only point. FIG. 14C shows the zoom processing circuit 61.
Each of the four regions set by dividing into four shown in FIG.
Predetermined in the right and downward directions with one point at the upper left corner of
Enlarge by performing electronic zoom at the zoom magnification of
The blanking area was removed for each of
An operation for creating a screen as shown in (c) is executed. Therefore, the zoom processing circuit 61
This will be described in detail. FIG. 13 shows the zoom processing circuit in detail.
FIG. That is, the zoom processing circuit 61
The memory circuit 81 and the
A write control circuit 82 for controlling writing of a video signal;
Read designated line designated by the coefficient setting circuit 90
The video signal on the nth line indicated by the signal
Read from the memory circuit 81 to the output line 100a.
Sometimes, the video signal of the (n + 1) th line adjacent to this is
A read control circuit 83 for reading to the output line 100b;
The coefficient (1-K) is added to the video signal of the nth line of 100a.
Multiplier 84 for multiplication and readout of output line 100b
Multiply the obtained video signal of the (n + 1) th line by the coefficient K
Multiplier 85 and the outputs of these multipliers are added.
Adder 86 and coefficients for setting the coefficients of (1-K) and K
The setting circuit 90 and one line of the output of the adder 86 are stored.
And a line memory circuit 87 connected to this line memory circuit.
A write control circuit 88 for controlling signal writing;
Line based on readout pixel designation signal from setting circuit 94
One line of video signal stored in the memory circuit 87
The m-th and (m +
1) The video signal output line 110 of the adjacent two pixels
a, a read system for executing simultaneous read to 110b
Control circuit 89 and the m-th image output to the output line 110a.
Multiplication for multiplying a raw video signal by a coefficient of (1-L)
Unit 91 and the (m + 1) th output to output line 110b
Multiplier 9 for multiplying the video signal of the pixel by the coefficient of L
2 and an adder 93 for adding the outputs of both multipliers 91 and 92
And a coefficient setting circuit 9 for setting coefficients of (1-L) and L
And 4. Further, the coefficient setting circuit 90 is shown in FIG.
It has such a structure. That is, the selected zoom ratio Z
Register 20 that holds the reciprocal value of
Register 21 to hold as initial value and screen vertically
When creating the first line of the upper and lower half when dividing into two
Temporarily switch to the register side to select the initial value,
Is switched to the register 20 side when the line of
And selector 22 for selecting the value of / Z.
The selected value is used as one input and the addition output is fed.
Back and add both inputs as the other input, then add
The value after the decimal point of the result is output as a FLOOR output
An adder 23 to be supplied to an adder 24;
Which outputs the value after the decimal point of the addition output of
The setting circuit 25 subtracts this coefficient K from 1 (1−
K) and a FLOOR output to one of
The output from a reference value setting circuit 27 described later is used as the input.
Adder 24, which is an input of, and a timing generator 7
Reset by V pulse from 6 and count H pulse
The pixel currently being created by the zoom process
Output a count value indicating whether the line
Under preparation from the counter 28 and the count value of this V counter
Of the pixel in the vertical direction is the upper half as shown in FIG.
, That is, H (high) in the regions R1 and R2.
The region identification signal of the level is also transmitted to the lower half region, that is, the region.
In the region R3 or R4, the L (low) level
An area identification circuit 29 for outputting an identification signal;
While the signal is at the H level, the first vertical
Output the value corresponding to the
It comprises a quasi-value setting circuit 27. Here, in each field, the zoom processing is performed.
The video signal input to the logic circuit 61 is composed of 240 lines.
Therefore, when creating the regions R1 and R2, 1 to 120
Is created, and when creating the regions R3 and R4,
Lines 121 to 240 are created. Therefore,
The reference value for the regions R1 and R2 is 1, and the reference value for the regions R3 and R4
Is set to 121. Similarly, the coefficient setting circuit 94 is shown in FIG.
Has basically the same form as the coefficient setting circuit 90
You. That is, a level holding the reciprocal value of the selected zoom ratio Z.
Hold the register 40 and the origin of the enlargement work as initial values
When the screen is divided into two in the horizontal direction, the right
Register 41 temporarily when the first pixel of the left half is created.
Side to select the initial value, and when creating other pixels
Switch to the register 40 side to select the value of 1 / Z
The value selected by the selector 42 and the selector 42
Input and feed back the added output and input to the other
Then, both inputs are added and output, and the added output
Subsequent adder 4 outputs the value after the decimal point as FLOOR output
4 and an addition output from the adder 43
Setting circuit 4 for outputting the value after the decimal point as a coefficient L
5 and the coefficient L is subtracted from 1 to calculate (1-L).
Subtractor 46 and the FLOOR output as one input,
The output from the reference value setting circuit 47 is used as the other input.
The adder 44 and the H signal from the timing generator 76
Reset and count the horizontal transfer clock.
The horizontal direction of the pixel being created by the current zoom process
An H counter 48 that outputs the position of the counter as a count value;
Based on the count value of the H counter, as shown in FIG.
The area where the horizontal position of the pixel being formed is the left half, that is, the area
In the case of R1 and R3, the H-level area identification signal is
In addition, when in the right half, that is, in the region of the regions R2 and R4,
Is a region identification circuit 49 that outputs an L-level identification signal,
While this area identification signal is at the H level, the horizontal
The value corresponding to the first pixel in the horizontal direction as the horizontal reference value
It comprises a reference value setting circuit 47 for outputting. Here, in each field, the zoom processing is performed.
The video signal input to the logical circuit 61 is 72
Since the number of pixels is zero, the regions R1 and R3
At the time of formation, 1 to 360 pixels are created, and the region R2,
When creating R4, 361-720 lines were created.
It is. Therefore, the reference value of the regions R1 and R3 is 1, and the region R
The reference values of 2 and R4 are set to 361. Next, the zoom processing circuit configured as described above will be described.
Removal of blanking area due to enlargement work on road
explain. Here, in each of the four divided areas,
The scanning area is longer in the horizontal direction than in the vertical direction.
Direction blanking area is the horizontal line in each area.
Approximately 10% to 20% of length, 1.25 zoom magnification
Then, the blanking period can be sufficiently removed.
Therefore, a zoom processing operation at a zoom magnification of Z = 1.25 is performed.
Explain the expansion work by the work. The video signal input from the signal processing circuit 54
The signal is written for each pixel by the write control in the write control circuit 82.
The data is written to the field memory circuit 81. Thus 1
Read when writing of video signal for field is completed
Is started, the field memory circuit 8
When reading from 1, select
The selector 22 selects an initial value, and the initial output of the adder is 0.
And the first addition ends. The result of this addition
The first FLOOR output is 0. First, first
Are created, the region identification circuit 29
Signal becomes H level and the reference value is set to 1.
As a result, the output of the adder 24 becomes 1, and the added output becomes
A read line designation signal that designates a read line
And supplied to the read control circuit 83. The read control circuit 83 receives the instruction signal
The video signal of the first line corresponding to the value
0a, and at the same time,
The video signal of the second line is output to the output line 100b at the same time.
Power. As described above, the coefficient K is 0, and (1-
K) is 1, so the first line from the multiplier 84 is
The output is output as is, but the output from the multiplier 85
Cannot be obtained, and the output of the adder 86 is
The video signal is output as shown in FIG.
The signal of the first line after program processing is expanded in the vertical direction.
Will not be. Next, when creating the second line, the area
Since the identification signal still maintains the H level, the reference value
1 is output from the setting circuit 27 and simultaneously the selector 22
Is the value of 1 / Z on the register 20 side, that is, 1 / 1.25 (=
0.8) and the result of the addition in the adder 23 is 0 + 0.
8 = 0.8, FLOOR output = 0, K = 0.8,
(1−K) = 0.2, and the read line designation signal is
1 and one line is output line 100a, 100b.
The video signals of the first and second lines are read out,
At 84 and 85, the signal of the first line is multiplied by 0.2, respectively.
After the signal of the second line is multiplied by 0.8, the adder 86
Will be added. Here, as shown in FIG.
The second line is the first and second lines of the original line
Interpolation from both lines at a distance of 4: 1 from each
Equivalent to output. When the third line is further created, the area
Since the identification signal still maintains the H level, the reference value
The setting circuit 27 outputs 1 and the selector 22 outputs 1 /
The value of Z is selected, and the addition result in the adder 23 is 0.8+
0.8 = 1.6, FLOOR output = 1, K = 0.
6, (1-K) = 0.4, and the read line designation signal
Since the signal indicates 2, the output lines 100a and 100b
The video signals on the second and third lines are read out,
The second line is multiplied by 0.4 by the calculators 84 and 85, and 3 lines
The signal of the second signal is multiplied by 0.6 and then added by the adder 23.
Will be. Here, as shown in FIG.
From the second and third lines of the original line
Equivalent to interpolation output from both lines at a distance of 3: 2
I do. By repeating such an operation, 1
Upper half of all lines in the field, ie 1-120
The line expansion is completed. Then, the point of creation of the 121st line is reached
Then, the area identification signal is
Goes to the L level, and the output of the reference value setting circuit changes to 121.
And the selector 22 switches to the register 21 side.
To select an initial value of 0, and at the same time, the adder 22 is reset.
Then, the addition result becomes 0, the FLOOR output becomes 0, and K =
0, (1-K) = 1, and the read line designation signal is
121 and a signal from the field memory circuit 81
Lines 121 and 122 in stages 100a and 100b, respectively
Is read out, and the adder 23 outputs 121 video signals.
Only the in-th signal is output, and 121 lines are output.
When creating the second line, the original 121st line signal is
Used, line 121 is vertical as well as line 1.
It will not be expanded in the direction. When the 122nd line is created, a reference value is set.
The output of the circuit 27 is maintained at 121, and the selector 22
Switch to select 1 / Z again, and adder
The result is 0.8, the FLOOR output is 0, K = 0.
2, (1-K) = 0.8, and 121 and 122 la
Interpolation by both lines at a distance of 4: 1 from the in
The output forms the 122nd line. Less than
The same operation is repeated up to the lowermost line. From the above, as shown in FIG.
The video signal of 1 to 120 lines, which is the upper half of
With the first line as the origin, the original
Created by enlarging the video signal by a factor of 1.25,
Video signal of the lower half, 121-240 lines
Is the original 121-240 lane with the 121st line as the origin.
Video signal up to 1.25x down
Created by The video signal thus expanded in the vertical direction
Are sequentially line memos controlled by the write control circuit 88.
The data is written to the re-circuit 87, and then the reading is started.
However, reading from this line memory circuit 87
In this case, before the reading is started, the selector 42 sets the initial value.
Select and add to the initial output of the adder 43, 0, first
Is terminated. The result of this addition is the first FLOO
The R output is 0, the coefficient L = 0, and (1-L) = 1. Ma
Since the first pixel in the horizontal direction is created first,
The identification signal from the area identification circuit 49 becomes H level,
By setting the reference value to 1, the adder output becomes 1.
This addition output indicates the readout image that specifies the readout pixel.
The read control circuit 89 is supplied as an element designation signal. The read control circuit 89 supplies the instruction signal
The video signal of the first pixel corresponding to the value
a and the next pixel of this pixel, ie, 2 pixels
The video signals of the eyes are simultaneously output to the output line 110b. As described above, the coefficient L is 0 and (1-
Since L) is 1, the output of the first pixel is output from the multiplier 91.
Is output as it is, but the output from the multiplier 92 is not obtained.
The output of the adder 93 is the pixel of the first pixel.
The video signal is output as is and the first pixel after zoom processing
Will not be expanded at all in the horizontal direction. Next, when creating the second pixel, the area
Since the other signal still maintains the H level, the reference value is set.
The constant circuit 47 outputs 1 and at the same time the selector 42
The value of 1 / Z on the register 40 side, that is, 1 / 1.25 (=
0.8) and the result of the addition in the adder 43 is 0 + 0.
8 = 0.8, FLOOR output = 0, L = 0.8,
(1−L) = 0.2, and the read pixel designation signal is 1
And output lines 110a and 110b each have one pixel.
The video signal of the first and second pixels is read out, and the multiplier 91,
At 92, the signal of the first pixel is multiplied by 0.2 and the signal of the second pixel is multiplied by 0.2.
No. is multiplied by 0.8 and added by adder 93
become. Here, the second pixel is the first pixel of the original line.
And both images at a distance of 4: 1 from each of the second pixels
It corresponds to the interpolation output from the element. When the third pixel is further created, the region identification
Since the other signal still maintains the H level, the reference value is set.
The constant circuit 47 outputs 1 and the selector 42 outputs 1 / Z
And the result of the addition in the adder 43 is 0.8 + 0.
8 = 1.6, FLOOR output = 1, L = 0.6,
(1-L) = 0.4, and the finger of the readout pixel designation signal
Since the number of pixels shown is 2, the output lines 110a and 110b
Simultaneously read the video signals of the second and third pixels respectively.
And the second pixel is multiplied by 0.4 by the multipliers 91 and 92.
The signal of the third pixel is multiplied by 0.6,
Will be added. Here, the third pixel is
A distance of 3: 2 from each of the second and third pixels
Corresponds to the interpolation output from both pixels. By repeating such an operation, 1
The left half of all pixels of one line in the field, that is, 1
The creation of up to 360 pixels is completed. Then, the point of creation of the 361st pixel is reached.
And the region identification signal is assuming that we moved to the creation of the right half of the screen
The level shifts to the L level, and the output of the reference value setting circuit 47 becomes 361.
Changed, selector 42 switches back to register 41
Instead, the initial value of 0 is selected, and at the same time, the adder 42 is reset.
And the addition result becomes 0, the FLOOR output becomes 0,
L = 0, (1-L) = 1, and the read-out pixel designation signal
Indicates 361, and a signal stage is output from the line memory circuit 87.
110a, 110b video of 361 and 362 pixels
The signal is read out and the adder 93 outputs the signal of the 361st pixel.
Is output only when the 361st pixel is created.
The original signal of the 361 pixel is used as it is
The 361st pixel is not enlarged in the vertical direction as well as the bare pixels
Will be. When the 362nd pixel is created, the reference value is set
The output of the path 47 is maintained at 361, and the selector 40
/ Z is selected, and the addition of the adder 43 is performed.
The result is 0.8, the carry output is 0, L = 0.8,
(1-L) = 0.2, and from 361 and 362 pixels
By interpolation output by both pixels at a distance of 4: 1
The 362nd pixel is configured. Below right pixel
Until the same operation is repeated. From the above, the left half of the screen, 1 to
The video signal up to 360 pixels starts from the first pixel
The original video signal of 1 to 360 pixels is expanded 1.25 times.
It is created by exaggeration, and the right half 361-72
For the video signal up to 0 pixel, the origin is at line 361
The original video signal of 361 to 720 pixels is
It is created by magnifying 25 times. The output from the zoom processing circuit 61 is
The video signal is P1 for each of the regions R1 to R4.
From 倍 P4 to the origin, expand 1.25 times downward and to the right
The blanking area is removed as shown in FIG.
The left high-speed shooting screen is obtained. In the above embodiment, the zoom magnification is set to 1.2.
Although the description has been made with setting to 5, it is not limited to this.
And the lowest magnification within the range that can eliminate the blanking area
preferable. In all of the above-described embodiments, every field
Read out the charge of all pixels at
Interpolation of missing color signals on odd lines in odd fields
By using signals for adjacent even lines
Interpolation and conversely, even lines are missing in even fields
Interpolation of color signals is complemented by using signals for adjacent odd lines.
A high-resolution video signal.
The so-called dual-channel all-pixel readout method C
The CD imager has been described as an example.
It is particularly limited to this method if it can realize
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-212657
Odd and even fields per field as also disclosed
One channel that outputs the signal of only one of the lines
Use a CCD imager and replace the primary color filters.
Instead, a more general complementary color filter may be used.
Needless to say. In the above embodiment, the high-speed shooting mode
Specifically, quadruple speed shooting was described as an example,
The present invention is not limited to this,
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 57-57, the half-feel
Once the stored charge of the photodiode is read out.
Of these charges, only the lower half of the CCD imager is effective
It is also useful when shooting at 2x speed where the screen is divided into two and displayed.
When shooting at 2x speed, the blanking area is 2
Since it occurs only at each lower end of the split screen, the effective pixel
There is no need to enlarge the image due to charges in the horizontal direction. In the above embodiment, the zoom processing circuit
Performed on video signals consisting of luminance and color difference signals
However, the present invention is not limited to this.
It is also possible to perform the same processing at the color signal stage within
You. As described above, according to the present invention, when shooting at high speed
The blanking area that appears on the screen
Larger removal from the screen makes the screen easier to see.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例の全体のブロック図である。 【図2】本発明の一実施例及び従来例に係わるCCDイ
メ−ジャの説明図である。 【図3】本発明の一実施例及び従来例に係わる色フィル
タの説明図である。 【図4】本発明の一実施例及び従来例に係わる通常撮影
モードでのCCDイメ−ジャの動作説明図である。 【図5】従来例に全体のブロック図である。 【図6】本発明の一実施例及び従来例の補間処理回路3
5の要部ブロック図である。 【図7】図6の補間処理動作の説明図である。 【図8】本発明の一実施例及び従来例に係わる高速撮影
モードでのCCDイメ−ジャの動作説明図である。 【図9】本発明の一実施例及び従来例に係わる各部の信
号による画面説明図である。 【図10】本発明の一実施例及び従来例の並び替え回路
の要部ブロック図である。 【図11】図10の並び替え回路での動作説明図であ
る。 【図12】図10の並び替え回路での動作説明図であ
る。 【図13】図1のズーム処理回路の要部ブロック図であ
る。 【図14】高速撮影モードでのブランキング領域の説明
図である。 【図15】図13の係数設定回路90の要部ブロック図
である。 【図16】本発明の一実施例に係わる領域識別信号の説
明図である。 【図17】図13の係数設定回路94の要部ブロック図
である。 【図18】本発明の一実施例に係わるズーム処理回路の
垂直方向のズーム動作を説明する図である。 【符号の説明】 112 CCDイメ−ジャ 28 4倍速スイッチ 61 ズーム処理回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall block diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of a CCD imager according to an embodiment of the present invention and a conventional example. FIG. 3 is an explanatory diagram of a color filter according to an embodiment of the present invention and a conventional example. FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of a CCD imager in a normal photographing mode according to an embodiment of the present invention and a conventional example. FIG. 5 is an overall block diagram of a conventional example. FIG. 6 shows an interpolation processing circuit 3 according to an embodiment of the present invention and a conventional example.
It is a principal part block diagram of No. 5. FIG. 7 is an explanatory diagram of the interpolation processing operation of FIG. 6; FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the CCD imager in a high-speed shooting mode according to an embodiment of the present invention and a conventional example. FIG. 9 is an explanatory diagram of a screen based on signals of respective units according to an embodiment of the present invention and a conventional example. FIG. 10 is a main block diagram of a rearrangement circuit according to one embodiment of the present invention and a conventional example. FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the rearrangement circuit of FIG. 10; 12 is an operation explanatory diagram of the rearrangement circuit of FIG. 10; FIG. 13 is a main block diagram of the zoom processing circuit of FIG. 1; FIG. 14 is an explanatory diagram of a blanking area in a high-speed shooting mode. FIG. 15 is a block diagram of a main part of a coefficient setting circuit 90 of FIG. 13; FIG. 16 is an explanatory diagram of an area identification signal according to one embodiment of the present invention. FIG. 17 is a main part block diagram of a coefficient setting circuit 94 in FIG. 13; FIG. 18 is a diagram illustrating a vertical zoom operation of the zoom processing circuit according to one embodiment of the present invention. [Description of Signs] 112 CCD imager 28 4 × speed switch 61 Zoom processing circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−212657(JP,A) 特開 平3−93370(JP,A) 特開 平4−334279(JP,A)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page       (56) References JP-A-7-212657 (JP, A)                 JP-A-3-93370 (JP, A)                 JP-A-4-334279 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数の光電変換素子を有するCCDイメ
ージャと、 通常撮影モードにおいて、複数の光電変換素子の蓄積電
荷を1フィールド期間に1回読み出し、高速撮影モード
において、前記光電変換素子中の特定の領域にある素子
に蓄積された電荷を有効電荷として1フィールド期間に
N回(Nは2以上の整数)読み出し、該特定の領域以外
の領域にある素子に蓄積された電荷を無効電荷として1
フィールド期間にN回ドレインに掃き出すようにCCD
イメージャを駆動する駆動手段と、 前記高速撮影モードにおいて1/N画面内の有効電荷に
より構成される画像の各々の水平方向の一端部と垂直方
向の一端部の交点をズーム処理の原点として、1/N画
面内の有効電荷により構成される画像の各々に所定の倍
率で電子ズーム処理を施し、水平方向の他端部及び垂直
方向の他端部に存在するブランキング領域を除去するズ
ーム手段を備えるビデオカメラ。
(57) [Claims 1] A CCD imager having a plurality of photoelectric conversion elements, and in a normal shooting mode, a charge stored in a plurality of photoelectric conversion elements is read out once in one field period to provide a high-speed shooting mode. In the above, the electric charge accumulated in an element in a specific area in the photoelectric conversion element is read out N times (N is an integer of 2 or more) as an effective charge in a field other than the specific area. The accumulated charge is regarded as an ineffective charge of 1
CCD to discharge to drain N times during field period
Driving means for driving an imager; and in the high-speed shooting mode, an intersection of one end in the horizontal direction and one end in the vertical direction of each of the images formed by the effective charges in the 1 / N screen is set as the origin of the zoom processing. / N digital zoom processing is performed on each of the images constituted by the effective charges in the screen at a predetermined magnification to remove blanking regions existing at the other end in the horizontal direction and the other end in the vertical direction. Video camera equipped.
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