JP3476050B2 - デジタルカメラおよびデジタルカメラを備えた映像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換素子によ
って撮像を行いデジタルの映像信号を出力するデジタル
カメラ、およびデジタルカメラで撮像した映像を情報処
理装置で表示するデジタルカメラを備えた映像表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光電変換素子によって撮像を行うビデオ
カメラを、パーソナルコンピュータをはじめとする情報
処理装置の映像入力に用いることが行われている。この
ような情報処理装置では、カメラから供給される映像の
表示のほか、映像信号の加工、保存等の様々な処理が行
われる。

【０００３】ビデオカメラを情報処理装置の映像入力専
用とするシステムでは、カメラの構成を簡略にするため
に、映像の明るさを調節する機構や、明るさの調節に必
要な情報の取得のための装置を、カメラから省略したも
のがある。このようなシステムでは、情報処理装置が、
映像の明るさの調節に必要な情報をカメラから供給され
る映像信号より取得し、取得した情報に基づいて、自身
で映像信号の強度を変化させて表示する映像の明るさを
調整し、または、カメラの光電変換素子の出力ゲインを
制御して、撮像される映像の明るさを調整するようにし
ている。

【０００４】近年では、ビデオカメラの信号処理回路の
デジタル化が進み、光電変換素子のアナログの出力信号
からデジタルの映像信号を生成するデジタルカメラが実
用化されている。映像信号を情報処理装置での直接の利
用が容易なデジタル信号の形態で供給するめに、デジタ
ルインターフェイスを備えたカメラも提供されるように
なってきた。

【０００５】従来より、ビデオカメラではテレビジョン
方式の基準である毎秒３０フレーム（６０フィールド）
の周期で撮像を行っており、デジタルカメラでもこれを
踏襲している。ところが、ビデオカメラに用いられる光
電変換素子は画素数の少ないものでも十万画素以上であ
って、映像信号はきわめて多量であるため、撮像した全
てのフレームまたはフィールドの映像信号を伝送するに
は、デジタルインターフェイスの処理能力が及ばない現
状にある。このため、映像信号をデジタル信号として出
力するデジタルカメラでは、間引きを行って、一部のフ
レームまたはフィールドの映像信号のみを出力するよう
にしている。

【０００６】間引きされた映像信号を供給される情報処
理装置では、同一のフレームまたはフィールドの映像を
繰り返して表示することにより、同一映像の表示時間を
長くする。これにより、表示速度を撮像速度に一致させ
て、両者を並行して行うことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、映像の明る
さの調節に必要な情報を、情報処理装置がカメラから供
給される映像信号より取得するようにした構成では、映
像信号の間引きにより情報量が減少することになる。情
報が減少すると、情報処理装置自身の映像信号の強度の
調節や、情報処理装置によるカメラの光電変換素子の出
力ゲインの調節が困難となり、表示される映像が見苦し
いものとなる。

【０００８】映像の明るさの調節はフィードバック制御
によって行われる。すなわち、映像信号の強度の適正範
囲をあらかじめ定めておき、映像信号の強度が適正範囲
からどれだけずれているかを検出し、そのずれ量に応じ
て次の映像信号の強度を補正するという処理を繰り返す
ことにより、映像信号の強度を適正範囲内に収束させる
ようにしている。このため、映像信号を間引きすると、
このフィードバック制御の周期が長くなって、映像を適
正な明るさにするのが遅れてしまうことになる。

【０００９】蛍光灯光による照明の下での撮像では、映
像の明るさの適正化の遅延は特に大きくなる。蛍光灯の
光量は電源電力の交流周期で変動しており、その周期が
撮像の周期と一致していないときは、映像信号の強度も
フレームごとに変動する。このような条件のときに映像
信号の間引きをすると、映像信号の強度の適正範囲から
のずれ量は不規則に大きく変動することになり、フィー
ドバック制御が発散する可能性が生じる。したがって、
映像信号の強度の補正量を、映像信号の間引きをしない
場合よりも少なくする必要が生じて、映像を適正な明る
さにするのにその分長い時間を要する。

【００１０】蛍光灯の交流周期と撮像周期が一致しない
とき、映像の明るさはフレームごとに変動するが、表示
する全てのフレームの映像信号の強度が適正範囲に入っ
ていなければフリッカが発生する。映像信号の強度を適
正範囲内に収束させることが遅れるとフリッカの除去も
遅れ、映像信号の間引きをするときは、明るさが不適正
なだけでなくフリッカが生じた低品位の映像が長い時間
表示されることになる。

【００１１】映像の色合いは、被写体自体の本質的な色
のみならず、被写体を照明する光の色温度に依存する。
たとえば、真白の被写体であっても、タングステン光下
での撮像では赤味を帯びた画像となり、曇天の屋外での
撮像では青味を帯びた画像となる。そこで、被写体の色
を忠実に再現するために、光電変換素子の出力信号を処
理する際に、ホワイトバランスすなわち光電変換素子か
らの赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の出力の混合の比率を調
節することが行われている。

【００１２】通常、光源が変化しなければ光の色温度は
ほぼ一定になり、直前の映像信号に基づいてホワイトバ
ランスを調節することで適正な色合いの映像が得られ
る。しかしながら、例えば、蛍光灯光とタングステン光
の混合光源によって被写体が照明されているときは、蛍
光灯の光量の周期的な変動によって色温度も周期的に変
動するから、光の平均の色温度に基づいてホワイトバラ
ンスの調節を行うことが好ましい。その場合、映像信号
が間引きされていると、色温度の平均を求めるのに時間
がかかり、表示映像の色合いを速やかに調節することが
できなくなる。

【００１３】明るさやホワイトバランスを適正に設定す
る必要があるのは、表示される映像だけではなく、情報
処理装置での複数映像の合成等の加工処理でも同じであ
る。個々の映像に関して正しい情報を保持しておかなけ
れば、加工後の映像を適正な明るさや色温度にすること
はできない。

【００１４】本発明は、出力する映像信号の量に関わら
ず、撮像される映像や表示される映像の調節を常に適正
に行うことが可能なデジタルカメラおよび映像表示装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光電変換素子によって繰り返し撮像
し、撮像と並行して、撮像した全てのフレームまたはフ
ィールドのうち所定間隔の一部のフレームまたはフィー
ルドの映像信号のみを外部装置に供給するデジタルカメ
ラにおいて、外部装置に映像信号を供給しないフレーム
またはフィールドの映像から所定の情報を取得して、そ
の情報を外部装置に供給するようにする。

【００１６】このデジタルカメラは、撮像を行いつつ、
撮像した映像を表す映像信号を外部装置に供給する。外
部装置に供給される映像信号は所定間隔のフレームまた
はフィールドのものであるから、撮像した全ての映像の
うち一部のフレームまたはフィールドは間引かれて、そ
の映像信号は外部装置に供給されないことになる。一部
の映像信号を外部装置に供給しないことで、外部装置へ
の信号の供給速度に制限がある場合でも、撮像と外部装
置への映像信号の供給を並行して行うことができる。デ
ジタルカメラは、映像信号を供給しないフレームまたは
フィールドについては、それらの映像から所定の情報を
取得して、取得した情報を外部装置に供給する。

【００１７】外部装置は、供給された映像信号を任意に
処理することが可能であり、例えばパーソナルコンピュ
ータのように表示機能を有する装置であれば、供給され
たフレームまたはフィールドの映像を順次表示すること
ができる。また、供給された映像信号から、それらの映
像に関する情報、例えば明るさやホワイトバランス、を
得ることも可能である。

【００１８】映像信号を供給されなかったフレームやフ
ィールドについては、映像を表示することは当然できな
いが、それらの映像に関する情報が供給されるから、外
部装置はその情報で供給された映像信号から得た情報を
補って、映像信号の処理をはじめとする様々な処理に利
用することができる。デジタルカメラが映像信号を供給
しない全てのフレームまたはフィールドの情報を外部装
置に供給するようにすれば、外部装置は、撮像された全
ての映像について情報を取得することができる。

【００１９】映像信号を供給しないフレームまたはフィ
ールドの映像から取得した情報を、所定間隔のフレーム
またはフィールドの映像信号の供給の合間に、外部装置
に供給するとよい。映像信号の供給の空き時間を有効に
利用することができる。

【００２０】映像信号を供給しないフレームまたはフィ
ールドの映像から取得する情報として、映像全体の明る
さ、複数の領域に分割した映像の領域ごとの明るさ、ま
たは映像のホワイトバランスを外部装置に供給するよう
にする。

【００２１】デジタルカメラを制御する機能を有する外
部装置を使用し、外部装置によってデジタルカメラを制
御するようにしてもよい。具体的には、撮像する映像の
明るさや撮影した映像のホワイトバランスの調節を外部
装置によって制御する。この制御において外部装置は、
供給された映像信号から得た明るさやホワイトバランス
のみならず、映像信号を供給されないフレームまたはフ
ィールドの映像の明るさやホワイトバランスを利用する
ことができて、より確実で速やかな調節が可能となる。

【００２２】前記目的を達成するために、本発明ではま
た、デジタルインターフェイスを備えたデジタルカメラ
とコンピュータとから成り、デジタルカメラで撮像した
映像をフレームまたはフィールドごとのデジタルの映像
信号としてコンピュータに順次伝送して、コンピュータ
で映像を表示する映像表示装置において、デジタルカメ
ラは、撮像した全てのフレームまたはフィールドのうち
所定間隔の一部のフレームまたはフィールドの映像信号
のみを伝送することにより、伝送する映像信号の量をデ
ジタルインターフェイスが処理し得る最大量よりも少な
くするとともに、伝送しないフレームまたはフィールド
の映像から所定の情報を取得して、取得した情報を映像
信号の伝送の空き時間に伝送するものとする。

【００２３】デジタルカメラで撮像した全てのフレーム
またはフィールドの映像信号をコンピュータに伝送しよ
うとすれば、信号量がデジタルインターフェイスの伝送
処理能力を超えてしまい、映像信号が無秩序に欠落する
ことになる。しかしながら、所定間隔の一部のフレーム
またはフィールドの映像信号のみを伝送することによ
り、伝送する映像信号の量をデジタルインターフェイス
が処理し得る最大量よりも少なくすることで、映像信号
の無秩序の欠落が防止され、コンピュータで規則正しく
映像信号を処理することが可能になる。

【００２４】コンピュータは、伝送された映像信号から
それらのフレームまたはフィールドの映像に関する情報
を得ることが可能であり、これに加えて伝送されないフ
レームまたはフィールドの映像に関する情報も得ること
ができる。したがって、コンピュータは、表示する映像
の調節を、デジタルカメラが全てのフレームまたはフィ
ールドの映像信号を伝送する場合と同様に行うことが可
能である。

【００２５】映像信号を伝送しないフレームまたはフィ
ールドの映像から取得する情報を映像の明るさとし、コ
ンピュータが、伝送された映像信号とこの情報に基づい
てデジタルカメラを制御して、撮像される映像の明るさ
を調節するようにするとよい。例えば、被写体が明るす
ぎる場合や暗すぎる場合でも、撮像される映像を速やか
に適正な明るさにすることができる。表示される映像も
速やかに適正な明るさとなる。

【００２６】コンピュータが、伝送された映像信号と明
るさの情報に基づいて、表示する映像の明るさを調節す
るようにしてもよい。撮像される映像への影響はない
が、表示映像を速やかに適正な明るさにすることができ
る。

【００２７】映像信号を伝送しないフレームまたはフィ
ールドの映像から取得する情報を映像のホワイトバラン
スとし、コンピュータが、伝送された映像信号とこの情
報に基づいてデジタルカメラを制御して、撮像された映
像のホワイトバランスを調節するようにしてもよい。ま
た、表示する映像のホワイトバランスを調節してもよ
い。表示映像の色合いを速やかに適正にすることができ
る。

【００２８】前記目的を達成するために、本発明ではさ
らに、デジタルカメラに、受光量に応じたアナログの信
号を出力する撮像手段と、撮像手段の出力信号を増幅し
て出力する増幅手段と、増幅手段の出力信号をデジタル
の信号に変換して出力する変換手段と、変換手段の出力
信号からデジタルの映像信号を生成して出力する映像生
成手段と、変換手段の出力信号の強度を検出し、検出し
た強度を表すデジタルの信号を出力する検出手段と、映
像生成手段が出力する映像信号と前記検出手段の出力信
号を入力されて、入力された信号を外部装置に送出する
送出手段と、変換手段の出力信号を所定の周期で前記映
像生成手段と前記検出手段に交互に与える切換手段を備
える。

【００２９】この構成のデジタルカメラでは、撮像手段
の出力は増幅してデジタル信号に変換された後、映像生
成手段と検出手段とに交互に切り換えて与えられる。し
たがって、撮像された一部の映像から映像信号が生成さ
れ、映像信号が生成されない映像については信号の強度
が検出されることになる。映像信号と検出された強度は
送出手段から交互に送出され、デジタル信号として外部
装置に与えられる。

【００３０】本発明ではまた、上記デジタルカメラとコ
ンピュータとを組み合わせて、映像表示装置とする。こ
こで、コンピュータは、デジタルカメラの送出手段から
送出される信号を受けて、映像生成手段が出力した映像
信号が表す映像を表示するとともに、映像生成手段が出
力した映像信号と検出手段の出力信号に基づいてデジタ
ルカメラを制御するものとする。制御には、表示される
映像の信号のみならず、表示されない映像の信号強度が
利用される。

【００３１】コンピュータは、撮像手段の受光量または
増幅手段の増幅率を制御して、映像生成手段によって生
成される映像信号の強度を調節してもよく、映像生成手
段の映像信号の生成を制御して、生成される映像信号の
ホワイトバランスを調節してもよい。生成される映像信
号の強度を調節することで、表示される映像の明るさが
調節され、生成される映像信号のホワイトバランスを調
節することで、表示される映像の色合いが調節される。

【００３２】前記目的を達成するために、本発明ではさ
らにまた、デジタルカメラに、受光量に応じたアナログ
の信号を出力する撮像手段と、撮像手段の出力信号を増
幅して出力する増幅手段と、増幅手段の出力信号をデジ
タルの信号に変換して出力する変換手段と、変換手段の
出力信号からデジタルの映像信号を生成して出力する映
像生成手段と、映像生成手段が出力する映像信号を外部
装置に送出する送出手段と、変換手段の出力信号の映像
生成手段への供給を所定の周期で遮断する遮断手段と、
変換手段の出力信号の強度を検出する検出手段と、検出
手段によって検出された強度に基づいて映像信号の調節
に関する制御をする制御手段とを備える。

【００３３】この構成のデジタルカメラでは、撮像手段
の出力は増幅してデジタル信号に変換された後、映像生
成手段と制御手段に与えられるが、映像生成手段への供
給は所定の周期で遮断されるため、撮像された一部の映
像から映像信号が生成されることになる。生成された映
像信号はデジタル信号として送出手段から外部装置に与
えられる。制御手段は検出手段が検出した映像の信号強
度に基づいて映像信号の調節に関する制御を行うが、検
出手段は映像信号が生成されるか否かに関わらず映像の
信号強度を検出するから、制御には映像信号が生成され
ない映像の信号強度も反映される。

【００３４】制御手段は、撮像手段の受光量または前記
増幅手段の増幅率を制御して、映像生成手段によって生
成される映像信号の強度を調節してもよく、映像生成手
段の映像信号の生成を制御して、生成される映像信号の
ホワイトバランスを調節してもよい。外部装置に与えら
れる映像の明るさまたは色合いが調節されることにな
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明について図面を参照して説
明する。以下に示す実施の形態では、デジタルカメラ
は、撮像した全フレームから映像信号を生成するのでは
なく、一部のフレームのみについて映像信号を生成す
る。映像信号を生成するフレームのことを有効フレーム
という。また、デジタルカメラによって撮像される映像
の明るさをアイリスという。図１に、本発明の第１の実
施形態のデジタルカメラ１の概略構成を示す。

【００３６】デジタルカメラ１は、撮像レンズを透過し
た被写体からの光を受けて受光量に応じたアナログの電
気信号を出力する撮像手段としての光電変換素子（ＣＣ
Ｄ）１１、光電変換素子１１の出力信号を二重相関サン
プリング処理して自動利得制御により増幅する増幅手段
としてのＣＤＳ／ＡＧＣ回路１２、およびＣＤＳ／ＡＧ
Ｃ回路１２のアナログの出力信号をデジタル信号に変換
する変換手段としてのＡ／Ｄコンバータ１３を備えてい
る。これらの回路は１／３０秒の周期で動作し、毎秒３
０フレームの映像が撮像される。

【００３７】デジタルカメラ１はさらに、Ａ／Ｄコンバ
ータ１３の出力信号の伝達先を切り換える切換手段とし
ての選択回路１４、選択回路１４の一方の出力信号を与
えられて一時記憶するメモリ１５、メモリ１５から信号
を読み出して処理し、デジタルの映像信号を生成する映
像生成手段としての信号処理回路１６、メモリ１５の書
き込みと読み出しを制御するメモリ制御回路１７、選択
回路１４の他方の出力信号を与えられて、その信号の強
度に基づき、それぞれアイリス調節およびホワイトバラ
ンス調節に必要な演算を行い、演算結果をデジタル信号
として出力する検出手段としてのアイリス算出回路１８
とホワイトバランス算出回路１９、外部装置とデジタル
信号を授受するための外部インターフェイス２０、およ
び映像調節回路２１を備えている。

【００３８】外部インターフェイス２０は、信号処理回
路１６によって生成された映像信号とアイリス算出回路
１８およびホワイトバランス算出回路１９の出力信号を
与えられて、与えられた信号を所定の速度で外部装置に
送出し、送出手段として機能する。外部インターフェイ
ス２０は、また、外部装置から与えられる制御信号Ｃ４
を映像調節回路２１に出力する。外部インターフェイス
２０の信号処理能力は１２Ｍｂｐｓであり、これは映像
信号にして毎秒１０フレーム強に相当する。したがっ
て、外部インターフェイス２０は撮像された全フレーム
の１／３の映像信号を、撮像と並行して送出することが
できる。

【００３９】映像調節回路２１は制御信号Ｃ４に基づい
て、光電変換素子１１の光電変換時間およびＣＤＳ／Ａ
ＧＣ回路１２の増幅率を変化させ、これによりＣＤＳ／
ＡＧＣ回路１２の出力信号の強度を調節してアイリス調
節を行うとともに、信号処理回路１６における３色の信
号の混合比を調節してホワイトバランス調節を行う。こ
れらの調節のために、映像調節回路２１は、制御信号Ｃ
１を後述のタイミング発生回路２２に、制御信号Ｃ２を
ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１２に、制御信号Ｃ３を信号処理回
路１６に出力する。

【００４０】上記諸回路のほか、デジタルカメラ１は、
信号の伝達制御のために、タイミング発生回路２２およ
び有効フレーム判定回路２３を備えている。タイミング
発生回路２２は発振器２２ａを有しており、発振器２２
ａの発振出力に基づいて種々のクロック信号を生成し
て、諸回路に与える。

【００４１】具体的には、光電変換の開始や蓄積電荷の
出力のタイミングを指示する駆動パルスＳ１を光電変換
素子１１に、サンプリングのタイミングを指示するサン
プリングパルスＳ２をＣＤＳ／ＡＧＣ回路１２に、変換
のタイミングを指示する変換パルスＳ３をＡ／Ｄコンバ
ータ１３にそれぞれ与える。タイミング発生回路２２は
制御信号Ｃ１に応じて駆動パルスＳ１を変化させ、光電
変換時間を調節する。これにより、光電変換素子１１の
受光量が変わり、出力信号の強度が調節される。

【００４２】タイミング発生回路２２は、また、光電変
換素子１１が有効画素の出力をしている期間に高レベ
ル、他の期間に低レベルとなり、光電変換素子１１の出
力が有効画素の出力期間に相当するかブランキング期間
に相当するかを表す有効画素識別信号Ｓ４をメモリ制御
回路１７に、演算の開始と結果出力の時期を指示する演
算制御信号Ｓ５およびＳ６をそれぞれアイリス算出回路
１８およびホワイトバランス算出回路１９に、フレーム
の先頭に同期するフレーム識別信号Ｓ７を有効フレーム
判定回路２３に与える。

【００４３】有効フレーム判定回路２３は、光電変換素
子１１の出力信号から映像信号を生成するか否かを示す
有効フレーム識別信号Ｓ８を生成して、選択回路１４お
よびメモリ制御回路１７に与える。有効フレーム識別信
号Ｓ８は高低２レベルの信号であり、フレーム識別信号
Ｓ７を分周して生成する。ここでは、外部インターフェ
イス２０の信号送出能力の範囲内で最多数のフレームの
映像信号を生成するために、フレーム識別信号Ｓ７を３
分周して、有効フレームを表す高レベルの期間を全期間
の１／３にする。

【００４４】選択回路１４は、有効フレーム判定回路２
３から与えられる有効フレーム識別信号Ｓ８が高レベル
のときに、Ａ／Ｄコンバータ１３の出力信号をメモリ１
５に出力し、有効フレーム識別信号Ｓ８が低レベルのと
きに、Ａ／Ｄコンバータ１３の出力信号をアイリス算出
回路１８およびホワイトバランス算出回路１９に出力す
る。したがって、デジタル信号とされた光電変換素子１
１の出力信号の伝達先は、フレーム単位で所定の周期で
切り換えられることになる。

【００４５】メモリ制御回路１７は、有効フレーム判定
回路２３から与えられる有効フレーム識別信号Ｓ８とタ
イミング発生回路２２から与えられる有効画素識別信号
Ｓ４の論理積をとって、その論理演算結果をメモリ１５
への書き込みを許可する書き込み制御信号Ｓ９として出
力する。したがって、メモリ１５には、有効フレームの
有効画素の信号のみが記憶される。

【００４６】メモリ制御回路１７には、外部インターフ
ェイス２０が送出動作を行っているか否かを表す状況通
知信号Ｓ１１も与えられる。メモリ制御回路１７は、書
き込み制御信号Ｓ９を出力しておらずかつ外部インター
フェイス２０が送出動作を行っていない期間に、メモリ
１５に記憶している信号を信号処理回路１６に出力する
指示を与える読み出し制御信号Ｓ１０を出力する。これ
により、メモリ１５への書き込みとメモリ１５からの読
み出しは交互に行われることになる。

【００４７】メモリ１５の信号記憶に関する制御のタイ
ミングを図２に示す。図２において、（ａ）はＡ／Ｄコ
ンバータ１３の出力を表しており、各フレームの信号
は、有効画素の出力信号とそれに続くブランキング信号
より成る。（ｂ）は有効フレーム識別信号Ｓ８であり、
１フレームの期間高レベルになった後、２フレームの期
間低レベルとなっている。

【００４８】（ｃ）は、選択回路１４のメモリ１５への
出力を表しており、有効フレーム識別信号Ｓ８が高レベ
ルの期間のみ、信号はメモリ１５に出力されている。
（ｄ）は有効画素識別信号Ｓ４であり、（ａ）の有効画
素に対応する期間のみ高レベルとなる。（ｅ）および
（ｆ）はそれぞれ、書き込み制御信号Ｓ９および読み出
し制御信号Ｓ１０である。（ｇ）はメモリ１５の動作状
態を表しており、メモリ１５は書き込み制御信号Ｓ９お
よび読み出し制御信号Ｓ１０に対応して動作する。

【００４９】信号処理回路１６の概略構成を図３に示
す。信号処理回路１６は、色分離回路３１、ローパスフ
ィルタ３２R、３２B、３２Y、利得制御回路３３R、３３
B、γ補正回路３４、色差信号生成回路３５より成る。
メモリ１５より入力される信号は色分離回路３１によっ
てＲ信号、Ｂ信号およびＹ信号に分離され、各信号はロ
ーパスフィルタ３２R、３２B、３２Yによって高周波成
分を除去される。

【００５０】ローパスフィルタ３２R、３２B透過後のＲ
信号およびＢ信号は、利得制御回路３３R、３３Bに入力
され、ホワイトバランス調節のために、制御信号Ｃ３に
応じて個別に強度を調節される。利得制御回路３３R、
３３Bの出力は、ローパスフィルタ３２Yを透過したＹ信
号と共に、γ補正回路３４に入力される。γ補正された
各信号は色差信号生成回路３５に与えられ、ここでＲ−
Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号の２つの色差信号が生成され
る。これらの色差信号は映像信号として外部インターフ
ェイス２０に出力される。

【００５１】アイリス算出回路１８は、アイリス制御の
ために、選択回路１４から与えられるＡ／Ｄコンバータ
１３の出力信号の強度を求める。本実施形態では多分割
測光に基づいてアイリス制御を行うようにしており、ア
イリス算出回路１８は、撮像された映像を複数のブロッ
クに分割してブロックごとの信号強度を算出する。映像
の分割パターンを図４に示し、アイリス算出回路１８の
構成の概略を図５に示す。ここでは、有効画素エリアを
水平方向に８分割、垂直方向に６分割する。

【００５２】アイリス算出回路１８は、ブロック内の平
均的な信号強度を求めるために部分的に強度の高い信号
成分を除去するローパスフィルタ４１、信号を水平方向
に１ブロック分加算するための加算器４２および水平デ
ータ保持レジスタ４３、水平方向に加算された信号を垂
直方向に１ブロック分加算するための加算器４４および
データ保持レジスタ４５ａ〜４５ｈ、ならびに加算後の
全ブロックの信号を蓄積するシフトレジスタ４６より成
る。

【００５３】前述のように、アイリス算出回路１８には
タイミング発生回路２２から演算制御信号Ｓ５が与えら
れており、これによって動作を制御される。演算制御信
号Ｓ５には、水平データ保持レジスタ４３を制御する水
平画素加算クロックおよびレジスタリセット信号、デー
タ保持レジスタ４５ａ〜４５ｈを制御するブロックシフ
トクロックおよびブロックリセット信号、ならびにシフ
トレジスタ４６を制御するデータ読み出しクロックが含
まれている。これらの制御信号に基づくアイリス算出回
路１８の信号処理のタイミングを図６、７に示す。

【００５４】光電変換素子１１は水平３６２画素×垂直
２９１ラインで構成され、有効画素数は約２１万であ
る。これを８×６のブロックに分割することにより、各
ブロックは水平方向４４画素×４８ラインで構成され
る。これらの信号を全て加算するとデータ量が多くなる
ため、水平方向に１画素おきに加算して、処理する信号
量を半分にする。

【００５５】まず、最初のラインの加算を先頭ブロック
（図４の最上段左端）について行う。すなわち、水平画
素加算クロックに従って、水平方向に１画素おきに４４
画素までの加算をする。この加算が終了した時点で、ブ
ロックシフトクロックにより加算結果を水平データ保持
レジスタ４３から、加算器４４を経て、最初のデータ保
持レジスタ４５ａにシフトする。加算器４４では水平デ
ータ保持レジスタ４３の出力に最後のデータ保持レジス
タ４５ｈの出力が加算されるが、後者の出力値は最初の
ラインの加算が終了するまでは初期値０であり、このシ
フトでは水平保持レジスタの内容がそのまま最初のデー
タ保持レジスタ４５ａにシフトされる。

【００５６】シフト後、レジスタリセット信号によって
水平データ保持レジスタ４３をクリアして、次のブロッ
クの水平方向の加算を行う。これを繰り返すことで、８
ブロックに分割した水平１ライン分の加算結果を得る。

【００５７】１ブロックの水平方向の加算が終了するご
とに、データ保持レジスタ４５ａ〜４５ｇの内容はブロ
ックシフトクロックによってそれぞれ次のデータ保持レ
ジスタ４５ｂ〜４５ｈにシフトさせられ、８番目のブロ
ック（図４の最上段右端）の加算が終了した時には、先
頭ブロックの加算結果は最後のデータ保持レジスタ４５
ｈに格納されている。最後のデータ保持レジスタ４５ｈ
の出力は、次のラインの１ブロック分の加算結果を水平
データ保持レジスタ４３からデータ保持レジスタ４５ａ
にシフトする際に、加算器４４によって加算される。

【００５８】したがって、データ保持レジスタ４５ａ〜
４５ｈの内容は、ブロックごとの水平方向の加算結果を
垂直方向に順次加算したものとなる。４８ライン分の加
算を終了した時点では、先頭ブロックの全ラインの加算
結果が最後のデータ保持レジスタ４５ｈに格納され、８
番目のブロックの全ラインの加算結果が最初のデータ保
持レジスタ４５ａに格納されている。データ保持レジス
タ４５ａ〜４５ｈの内容はシフトレジスタ４６にシフト
され、その後、データ保持レジスタ４５ａ〜４５ｈはブ
ロックリセット信号によってクリアされる。

【００５９】続いて、２段目のブロックの最初のライン
に相当する４９番目のラインから上記の処理を繰り返し
て、２段目の８ブロックについての加算を行う。この処
理を反復することにより、全てのブロックについての加
算を行い、８×６の全ブロックの加算結果をシフトレジ
スタ４６に蓄積する。シフトレジスタ４６に蓄積された
ブロックごとの加算結果は、データ読み出しクロックに
よって外部インターフェース２０に出力される。

【００６０】なお、アイリス制御のための情報量は少な
くなるが、多分割測光に代えて全面平均測光を行うよう
にしてもよい。その場合、有効画素エリア全体を１ブロ
ックとして扱うことで、必要なデータ保持レジスタをた
だ１つにすることが可能であり、アイリス算出回路の構
成がきわめて簡単になる。また、上記のように分割して
加算した結果を、全てのブロックについて加算すること
で、平均測光を行うようにしてもよい。その際、全ブロ
ックに均等に重み付けをして加算すれば全面平均測光と
なり、有効画素エリアの中央部のブロックに周辺部より
も大きな重み付けをして加算すれば中央重点平均測光と
なる。

【００６１】ホワイトバランス算出回路１９の概略構成
を図８に示す。ホワイトバランス算出回路１９は、色分
離回路５１、ローパスフィルタ５２R、５２B、５２Y、
γ補正回路５４、色差信号生成回路５５、Ｉ／Ｑ変換回
路５６、リミッタ回路５７、Ｉ成分積分回路５８、およ
びＱ成分積分回路５９より成る。

【００６２】選択回路１４から与えられるＡ／Ｄコンバ
ータ１３の出力信号は、色分離回路５１によってＲ信
号、Ｂ信号およびＹ信号に分離される。これらの信号は
ローパスフィルタ５２R、５２B、５２Yによって高周波
成分を除去され、γ補正された後、色差信号生成回路５
５に入力されて、Ｒ−Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号の２つの
色差信号とされる。これらの色差信号は、Ｉ／Ｑ変換回
路５６によってＩ信号およびＱ信号に変換された後、リ
ミッタ回路５７に入力される。

【００６３】リミッタ回路５７は平均が白に近くなる信
号のみを抽出する。これにより、例えば映像全体が同じ
色の場合のように、ホワイトバランスの調節のための参
考にならない信号が除去される。リミッタ回路５７から
出力されるＩ信号およびＱ信号は、それぞれＩ成分積分
回路５８およびＱ成分積分回路５９において積分され、
積分結果は外部インターフェイス２０に出力される。

【００６４】こうして、外部インターフェイス２０には
信号処理回路１６で生成された映像信号すなわちＲ−Ｙ
信号およびＢ−Ｙ信号、アイリス算出回路１８の算出結
果すなわちブロックごとの信号強度、ならびにホワイト
バランス算出回路１９の算出結果すなわちＩ成分積分値
およびＱ成分積分値が入力される。これらの信号は全て
デジタル信号であり、外部インターフェイス２０は入力
された信号を外部装置に、前述の速度で順次送出する。

【００６５】Ａ／Ｄコンバータ１３から外部インターフ
ェイス２０までの信号処理経路における信号のフレーム
間の関係と、タイミングを図９に示す。図９において、
（ａ）はＡ／Ｄコンバータ１３の出力信号、（ｂ）は信
号処理回路１６で処理される信号、（ｃ）はアイリス算
出回路１８で処理される信号、（ｄ）はアイリス算出回
路１８の算出結果の信号、（ｅ）はホワイトバランス算
出回路１９で処理される信号、（ｆ）はホワイトバラン
ス算出回路１９の算出結果の信号、（ｇ）は外部インタ
ーフェイス２０に入力され、外部装置に出力される信号
を表す。

【００６６】Ａ／Ｄコンバータ１３の出力信号（ａ）
は、３フレームごとに信号処理回路１６に与えられて
（ｂ）、生成された映像信号は外部インターフェイス２
０の送出能力に応じた速度で外部インターフェイス２０
に与えられ、外部装置に送出される（ｇ）。信号処理回
路１６に与えられないフレーム、すなわち映像信号とさ
れないフレームの信号は、アイリス算出回路１８とホワ
イトバランス算出回路１９に与えられて（ｃ、ｅ）、各
回路の算出結果（ｄ、ｆ）は映像信号の後に外部インタ
ーフェイス２０に与えられて、外部装置に送出される
（ｇ）。したがって、映像信号を送出されないフレーム
の映像に関する情報が、映像信号の送出の合間に外部装
置に送出される。

【００６７】本実施形態では、外部装置として、デジタ
ルカメラ１にパーソナルコンピュータが接続されてい
る。このパーソナルコンピュータの概略構成を図１０に
示す。パーソナルコンピュータ７は、ＣＲＴまたはＬＣ
Ｄから成る表示装置７１、キーボードおよびマウスを含
む入力装置７２、ＣＰＵ７３、ならびにＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、磁気ディスクおよび光ディスクを含む記憶装置７４
を備えている。これらによりコンピュータの通常の情報
処理機能が実現される。

【００６８】このほか、パーソナルコンピュータ７に
は、デジタルカメラ１で撮像した映像を表示するため
に、信号処理回路７６およびデジタルインターフェイス
７７が設けられている。パーソナルコンピュータ７は、
また、デジタルカメラ１に制御信号を与えてデジタルカ
メラ１の撮像を制御する。

【００６９】信号処理回路７６は、信号分離回路８１、
映像信号処理回路８２、アイリス算出回路８３およびホ
ワイトバランス算出回路８４より成る。信号分離回路８
１はインターフェイス７７で受信した信号を、映像信号
とアイリス算出結果およびホワイトバランス算出結果の
信号とに分離する。分離された映像信号は映像信号処理
回路８２、アイリス算出回路８３およびホワイトバラン
ス算出回路８４にそれぞれ与えられ、分離されたアイリ
ス算出結果およびホワイトバランス算出結果はＣＰＵ７
３に与えられる。

【００７０】映像信号処理回路８２は、ブランキング信
号の付加およびアナログ信号への変換を含む処理を映像
信号に施して、表示装置７１に映像信号を出力する。こ
れにより、デジタルカメラ１から与えられたフレームの
映像が順次表示される。映像信号処理回路８２は、デジ
タルカメラ１の撮像周期と同じ１／３０秒の周期で動作
し、映像の表示を撮像と並行して行うために、同一フレ
ームの映像信号を３回出力する。アイリス算出回路８３
およびホワイトバランス算出回路８４は、デジタルカメ
ラ１のアイリス算出回路１８およびホワイトバランス算
出回路１９と同様に構成されており、同様の処理を行っ
て、算出結果をＣＰＵ７３に与える。

【００７１】ＣＰＵ７３は、アイリス算出回路８３の算
出結果および信号分離回路８１によって分離されたデジ
タルカメラ１のアイリス算出回路１８の算出結果に基づ
いて、デジタルカメラ１に与えるアイリス制御信号を生
成する。具体的には、全ブロックの信号強度を加算して
平均し、この平均値を主たる被写体を含むブロックの信
号強度の平均値を考慮して補正し、補正後の平均信号強
度が所定の強度範囲内にないときに、光電変換素子１１
の光電変換時間もしくはＣＤＳ／ＡＧＣ回路１２のゲイ
ンまたは両者を、所定量だけ増加または減少させる指示
を制御信号に記す。

【００７２】このように主たる被写体を含むブロックの
信号強度に基づいて映像全体の平均信号強度を補正する
ことで多分割測光の特長が発揮され、逆光条件下で撮像
する場合でも、主たる被写体を適正な明るさにした映像
を撮像することができる。映像のうちどの部分が主たる
被写体であるかは、映像観察者が入力装置７２を介して
指定することができる。映像のうちどの部分が主たる被
写体であるかを判断するプログラムを記憶装置７４に記
憶しておき、ＣＰＵ７３がそのプログラムに従って自動
的に判断するようにしてもよい。

【００７３】映像全体の平均の信号強度の算出に際して
は、他のブロックに比べて異常に強度の高いブロックは
除外する。これにより、フレア等の迷走光の影響を受け
ることなく、撮像される映像の明るさを調節することが
できる。

【００７４】平均の信号強度は、フィードバック制御を
確実ならしめるために少なくとも３フレーム以上の、所
定数の連続するフレームについて算出する。マイクロコ
ンピュータ７には全てのフレームの映像の信号強度が供
給されるから、常に、連続するフレームの信号強度の平
均値を求めることが可能である。

【００７５】ＣＰＵ７３はデジタルカメラ１に与えるホ
ワイトバランス制御信号も生成する。この制御信号の生
成においても、アイリス制御信号の生成と同様に、ホワ
イトバランス算出回路８３で映像信号から算出した結果
のみならず、信号分離回路８１によって分離されたデジ
タルカメラ１のホワイトバランス算出回路１９の算出結
果を考慮する。ＣＰＵ７３は、少なくとも３フレーム以
上の所定数の連続するフレームについて、Ｉ成分積分値
の平均とＱ成分積分値の平均を求め、これらに基づい
て、信号処理回路１６の利得制御回路３２Rおよび３２B
での利得調節を変化させる指示を制御信号に記す。

【００７６】ＣＰＵ７３が生成したアイリス制御信号お
よびホワイトバランス制御信号は、インターフェイス７
７を介してデジタルカメラ１の外部インターフェイス２
０に伝送され、制御信号Ｃ４として映像調節回路２１に
与えられる。映像調節回路２１によるデジタルカメラ１
の撮像の調節は前述のとおりである。

【００７７】なお、記憶装置７４に所定の映像信号を記
憶しておき、これを映像信号処理回路８２に与えて信号
分離回路８１から与えられる映像信号と合成するように
してもよい。映像にタイトル等を重ねて表示することが
可能になる。また、信号分離回路８１によって分離され
た映像信号を、記憶装置７４に記憶させるようにしても
よい。記憶した映像信号を後にＣＰＵ７３によって読み
出し、任意に加工することができる。

【００７８】以上説明したように、本実施形態では、デ
ジタルカメラ１によって撮像し、撮像した映像の一部の
フレームについて映像信号を生成し、この映像信号をパ
ーソナルコンピュータ７に伝送してパーソナルコンピュ
ータ７上で映像を表示する。デジタルカメラ１で撮像さ
れる映像の明るさおよびホワイトバランスの調節はパー
ソナルコンピュータ７によって制御され、その制御は伝
送された映像信号と、映像信号を生成されたなかったフ
レームの映像の明るさおよびホワイトバランスとに基づ
いて行われる。映像信号を生成されなかったフレームの
映像に関するこれらの情報は、映像信号の送信の合間に
行われるから、空き時間が有効に利用される。

【００７９】本実施形態のデジタルカメラ１とパーソナ
ルコンピュータ７の組み合わせでは、撮像した全フレー
ムに基づいて撮像調節を制御するから、調節制御が確実
かつ速やかに収束する。表示される映像は一部のフレー
ムのみであるが、その明るさおよびホワイトバランスも
速やかに適正になり、フレームの間引き処理によって従
来生じていた表示映像の質の劣化の問題が解消される。

【００８０】なお、光電変換素子１１に入射する光束を
規制するための絞りをデジタルカメラ１に備え、この絞
りの開口径を調節することによって、撮像する映像の明
るさを調節するようにしてもよい。絞りの調節により被
写界深度が変わり、光電変換時間の調節やゲインの調節
では変えることができない映像のぼけ具合を調節するこ
とも可能になる。その場合、絞りを調節する制御信号を
パーソナルコンピュータ７で生成し、これに基づいて映
像調節回路２１が絞りを調節すればよい。

【００８１】本発明の第２の実施形態について説明す
る。本実施形態は、デジタルカメラで撮像した映像の一
部のフレームについて映像信号を生成し、これをパーソ
ナルコンピュータに伝送して表示する点で、上記第１の
実施形態と同様であるが、パーソナルコンピュータによ
ってデジタルカメラを制御することは行わず、デジタル
カメラによる撮像を常時一定とする。パーソナルコンピ
ュータで表示する映像は、パーソナルコンピュータで明
るさとホワイトバランスの調節を行う。

【００８２】本実施形態のデジタルカメラ２の概略構成
を図１１に示す。デジタルカメラ２は、図１に示した第
１の実施形態のデジタルカメラ１から映像調節回路２１
を除いた構成であり、タイミング発生回路２２、ＣＤＳ
／ＡＧＣ回路１２および信号処理回路１６には、前述の
制御信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は与えられない。また、外部
インターフェイス２０は送信専用である。デジタルカメ
ラ２の他の構成および機能はデジタルカメラ１と同じで
あり、重複する説明は省略する。

【００８３】本実施形態のパーソナルコンピュータ８の
概略構成を図１２に示す。パーソナルコンピュータ８は
第１の実施形態のパーソナルコンピュータ７と類似の構
成であるが、映像信号処理回路８２の構成および機能、
ならびにＣＰＵ７３からの制御信号の出力先が相違す
る。他の構成はパーソナルコンピュータ７と同じであ
り、重複する説明は省略する。

【００８４】図示しないが、映像信号処理回路８２は、
映像信号の強度を一率に変化させる表示映像のアイリス
調節用の利得制御回路を備えており、また、デジタルカ
メラ１の信号処理回路１６の利得制御回路３２Rおよび
３２Bに相当するホワイトバランス調節用の利得制御回
路を備えている。

【００８５】ＣＰＵ７３は、アイリス算出回路８３の算
出結果および信号分離回路８１によって分離されたデジ
タルカメラ１のアイリス算出回路１８の算出結果に基づ
いて算出した制御信号を、アイリス調節用の利得制御回
路に与え、ホワイトバランス算出回路８４の算出結果お
よび信号分離回路８１によって分離されたデジタルカメ
ラ１のホワイトバランス算出回路１９の算出結果に基づ
いて算出した制御信号を、ホワイトバランス調節用の利
得制御回路に与える。

【００８６】本実施形態では、表示映像の調節をパーソ
ナルコンピュータ８自体で行うことにより、デジタルカ
メラ２の構成が簡素になっている。また、パーソナルコ
ンピュータ８からデジタルカメラ２への制御信号の伝送
が必要ないため、デジタルカメラ２の外部インターフェ
イス２０として送信専用のものを用いることができる。
本実施形態の構成では、撮像の調節は行わないが、表示
映像の調節を撮像した全フレームに基づいて制御するか
ら、表示映像の調節制御が速やかに収束し、フレーム間
引きに起因する表示映像の質の劣化の問題が解消され
る。

【００８７】本発明の第３の実施形態について説明す
る。本実施形態は、デジタルカメラで撮像した映像の一
部のフレームについて映像信号を生成し、これをパーソ
ナルコンピュータに伝送して表示する点で、上記第１お
よび第２の実施形態と同様であるが、デジタルカメラ自
体でアイリス調節およびホワイトバランス調節を行う。

【００８８】本実施形態のデジタルカメラ３の概略構成
を図１３に示す。第１の実施形態のデジタルカメラ１と
同じ構成の回路についての説明は省略し、異なる構成お
よび機能の回路について説明する。デジタルカメラ３
は、第１の実施形態のデジタルカメラ１の選択回路１４
に代えて、Ａ／Ｄコンバータ１３の出力信号のメモリ１
５への伝達、すなわち信号処理回路１６への供給を、所
定の周期で遮断する遮断回路２４を備えている。

【００８９】遮断回路２４には有効フレーム判定回路２
３から、第１の実施形態と同じ有効フレーム識別信号Ｓ
８が与えられ、遮断回路２４は有効フレーム識別信号Ｓ
８が高レベルの期間にのみ、Ａ／Ｄコンバータ１３の出
力信号をメモリ１５に出力する。メモリ１５の書き込み
および読み出しを制御するメモリ制御回路１７および信
号処理回路１６の構成および機能は第１の実施形態と同
じであり、信号処理回路１６は撮像された全フレームの
うち１／３のフレームについて映像信号を生成する。生
成された映像信号は送信専用の外部インターフェイス２
０から、パーソナルコンピュータに送出される。

【００９０】アイリス算出回路１８およびホワイトバラ
ンス算出回路１９には、Ａ／Ｄコンバータ１３の出力信
号が直接供給される。これらの回路は、撮像された全て
のフレームについて、アイリス調節またはホワイトバラ
ンス調節のための演算を行い、演算結果を映像調節回路
２１に与える。映像調節回路２１は、与えられた演算結
果に基づいて、制御信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を出力する。
アイリス算出回路１８およびホワイトバランス算出回路
１９の演算の内容、ならびに映像調節回路２１による制
御の内容は第１の実施形態と同じである。

【００９１】本実施形態のパーソナルコンピュータは、
図１０に示したパーソナルコンピュータ７から、信号分
離回路８１、アイリス算出回路８３およびホワイトバラ
ンス算出回路８４を除いた構成である。また、ＣＰＵ７
３はデジタルカメラ３を制御するための演算を行わな
い。

【００９２】本実施形態のデジタルカメラ３とパーソナ
ルコンピュータの組み合わせは、第１の実施形態のデジ
タルカメラ１とパーソナルコンピュータ７の組み合わせ
と機能的に等価である。本実施形態でも、撮像の調節を
撮像した全フレームに基づいて制御するから、調節制御
が速やかに収束し、フレームの間引き処理によって表示
映像の明るさやホワイトバランスの調節が遅れることが
ない。

【００９３】なお、ここでは、デジタルカメラの動作周
期、外部インターフェイスの送信速度、映像信号を送信
するフレームの全フレームに対する比率、光電変換素子
の画素数、信号強度検出のための有効画素エリアの分
割、パーソナルコンピュータの動作周期等を、具体的な
数値を掲げて説明したが、本発明はこれらの数値に限定
されるものではなく、任意に変更可能である。特に、映
像信号を送信するフレームの全フレームに対する比率
は、外部インターフェイスの送信速度、光電変換素子の
画素数、および撮像周期を考慮して設定すべきものであ
る。

【００９４】また、上記いずれの実施形態においても、
撮像および信号処理をフレーム単位で行うようにした
が、１フレームを２フィールドで構成し、信号処理をフ
ィールド単位で行う構成としてもよい。撮像した全フィ
ールドのうち、所定間隔の一部のフィールドについての
み映像信号を生成して送出し、映像信号を生成しないフ
ィールドについては、明るさやホワイトバランスを算出
して、その算出結果を映像信号の合間に送信すること
で、容易に本発明を適用することができる。

【００９５】

【発明の効果】請求項１のデジタルカメラによるとき
は、外部装置への信号の供給速度に制限がある場合で
も、供給する映像信号の量を制限内に抑えることが可能
であり、撮像と映像信号の供給を並行して行うことがで
きる。しかも、映像信号を供給しない映像から取得した
情報を外部装置に供給するから、外部装置は供給された
映像信号の処理をはじめとする任意の処理にその情報を
利用することができて、外部装置が行う処理の質が高い
ものとなる。

【００９６】請求項２のデジタルカメラでは、映像信号
の供給の空き時間を有効に利用することができる。しか
も、外部装置への情報供給のために映像信号に何の処理
も施す必要がないから、デジタルカメラの構成が簡単に
なり、外部装置での映像信号の処理も容易である。

【００９７】請求項３のデジタルカメラでは、外部装置
は、情報として供給された明るさを利用して、映像の明
るさに関する処理を的確にかつ速やかに行うことが可能
である。例えば、供給された映像信号の映像を表示する
場合、被写体の明るさが変化しても、表示映像を速やか
に適正な明るさにすることができる。

【００９８】請求項４のデジタルカメラでは、外部装置
は映像の明るさに関する処理を、分割された領域ごとの
明るさに応じて、細かく行うことができる。例えば、逆
光条件下で撮像した映像であっても、主要な被写体が適
正な明るさになるように表示することができる。

【００９９】請求項５のデジタルカメラでは、被写体の
明るさが変動した場合でも、これに速やかに応じて、適
正な明るさの映像を撮像することが可能である。

【０１００】請求項６のデジタルカメラでは、外部装置
は、情報として供給されたホワイトバランスを利用し
て、映像の色合いに関する処理を的確にかつ速やかに行
うことが可能である。例えば、供給された映像信号の映
像を表示する場合、被写体を照明する光の色温度が変化
しても、表示映像を速やかに適正な色合いにすることが
できる。

【０１０１】請求項７のデジタルカメラでは、光の色温
度が変動した場合でも、これに速やかに応じて、撮影し
た映像の色合いを適正にすることが可能である。

【０１０２】請求項８の映像表示装置によるときは、伝
送する映像信号の量をデジタルインターフェイスが処理
し得る最大量よりも少なくすることで、映像信号の無秩
序の欠落が防止され、コンピュータは規則正しく映像信
号を処理することが可能である。しかも、コンピュータ
は、伝送された映像の情報のみならず伝送されない映像
の情報も利用することができるため、表示映像の調節
を、全ての映像信号を伝送する場合と同様に、的確にか
つ速やかに行うことが可能である。

【０１０３】請求項９の映像表示装置では、被写体を照
明する光量が変動しても、撮像される映像を速やかに適
正な明るさにすることができる。表示される映像も速や
かに適正な明るさとなる。細かい周期で光量が変動する
ときは、映像の明るさが適正でなければ表示映像にフリ
ッカが発生しがちであるが、撮像する映像を速やかに適
正な明るさとすることで、フリッカの発生期間も短く抑
えることができる。

【０１０４】請求項１０の映像表示装置でも、表示映像
を速やかに適正な明るさにすることが可能であり、フリ
ッカが発生し易い条件で撮像する場合でも、表示映像か
らフリッカを速やかに除去することができる。

【０１０５】請求項１１の映像表示装置では、被写体を
照明する光の色温度が変動しても、撮像された映像を速
やかに適正な色合いにすることができる。表示される映
像の色合いも速やかに適正になる。

【０１０６】請求項１２の映像表示装置でも、表示映像
の色合いを速やかに適正にすることができる。

【０１０７】請求項１３のデジタルカメラによるとき
は、撮像された全映像のうちの一部の映像から映像信号
を生成して外部装置に送出するため、外部装置への信号
伝送速度に制限がある場合でも、撮像と映像信号の伝送
を並行して行うことができる。しかも、送出しない映像
については映像信号を生成しないから、映像信号の生成
を無駄に行うことがない。また、映像信号を送出しない
映像については信号の強度を検出して外部装置に送出す
るから、外部装置が映像信号の処理に利用し得る情報量
は多くなる。さらに、検出した強度と映像信号を交互に
送出することで、検出強度の送出を映像信号送出の空き
時間に行うことができて、時間を有効に利用することが
できる。

【０１０８】請求項１４の映像表示装置によるときは、
映像の表示をコンピュータで行うから、単に映像を表示
するだけでなく、映像信号に処理を施したり映像信号を
記憶したりすることが可能になる。また、撮像の制御も
コンピュータで行うから、撮像される映像を、映像観察
者の指示に応じてまたはプログラムに従って任意に調節
することができる。制御にはデジタルカメラから映像信
号を送出しない映像の信号の強度も利用可能であり、こ
れにより的確かつ速やかな調節がなされる。

【０１０９】請求項１５または請求項１６の映像表示装
置では、撮像される映像の明るさまたは撮影された映像
の色合いが調節され、したがって、表示される映像も適
正な明るさまたは色合いとなる。

【０１１０】請求項１７のデジタルカメラによるとき
は、撮像された全映像のうちの一部の映像から映像信号
を生成して外部装置に送出するため、外部装置への信号
伝送速度に制限がある場合でも、撮像と映像信号の伝送
を並行して行うことができる。しかも、送出しない映像
については映像信号を生成しないから、映像信号の生成
を無駄に行うことがない。映像信号の調節制御はデジタ
ルカメラ自体が行うが、撮像した全ての映像の信号強度
に基づいて行われるから、的確かつ速やかな調節が可能
である。

【０１１１】請求項１８または請求項１９のデジタルカ
メラでは、撮像される映像の明るさまたは撮影された映
像の色合いが調節され、したがって、外部装置に送出さ
れる映像信号が表す映像も適正な明るさまたは色合いと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態のデジタルカメラの概略構成
を示す図。

【図２】 デジタルカメラのメモリに関する制御のタイ
ミングを示す図。

【図３】 デジタルカメラの信号処理回路の概略構成を
示す図。

【図４】 信号強度算出のための映像の分割パターンを
示す図。

【図５】 デジタルカメラのアイリス算出回路の概略構
成を示す図。

【図６】 デジタルカメラのアイリス算出回路の信号処
理のタイミングを示す図。

【図７】 図６に続く信号処理のタイミングを示す図。

【図８】 デジタルカメラのホワイトバランス算出回路
の概略構成を示す図。

【図９】 デジタルカメラの信号処理経路における信号
のフレーム間の関係とタイミングを示す図。

【図１０】 第１の実施形態のパーソナルコンピュータ
の概略構成を示す図。

【図１１】 第２の実施形態のデジタルカメラの概略構
成を示す図。

【図１２】 第２の実施形態のパーソナルコンピュータ
の概略構成を示す図。

【図１３】 第３の実施形態のデジタルカメラの概略構
成を示す図。

【符号の説明】

１、２、３ デジタルカメラ ７、８ パーソナルコンピュータ １１ 光電変換素子 １２ ＣＤＳ／ＡＧＣ回路 １３ Ａ／Ｄコンバータ １４ 選択回路 １５ メモリ １６ 信号処理装置 １７ メモリ制御回路 １８ アイリス算出回路 １９ ホワイトバランス算出回路 ２０ 外部インターフェイス ２１ 映像調節回路 ２２ タイミング発生回路 ２３ 有効フレーム判定回路 ２４ 遮断回路 ３１ 色分離回路 ３２R、３２B、３２Y ローパスフィルタ ３３R、３３B 利得制御回路 ３４ γ補正回路 ３５ 色差信号生成回路 ４１ ローパスフィルタ ４２ 加算器 ４３ レジスタ ４４ 加算器 ４５ａ〜４５ｈ レジスタ ４６ シフトレジスタ ５１ 色分離回路 ５２R、５２B、５２Y ローパスフィルタ ５４ γ補正回路 ５５ 色差信号生成回路 ５６ Ｉ／Ｑ変換回路 ５７ リミッタ回路 ５８ Ｉ成分積分回路 ５９ Ｑ成分積分回路 ７１ 表示装置 ７２ 入力装置 ７３ ＣＰＵ ７４ 記憶装置 ７６ 信号処理回路 ７７ デジタルインターフェイス ８１ 信号分離回路 ８２ 映像信号処理回路 ８３ アイリス算出回路 ８４ ホワイトバランス算出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/257

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換素子によって繰り返し撮像し、
   撮像と並行して、撮像した全てのフレームまたはフィー
   ルドのうち所定間隔の一部のフレームまたはフィールド
   の映像信号のみを外部装置に供給するデジタルカメラに
   おいて、 前記外部装置に映像信号を供給しないフレームまたはフ
   ィールドの映像から所定の情報を取得して、該情報を前
   記外部装置に供給することを特徴とするデジタルカメ
   ラ。
2. 【請求項２】 前記情報を、前記所定間隔のフレームま
   たはフィールドの映像信号の供給の合間に、前記外部装
   置に供給することを特徴とする請求項１に記載のデジタ
   ルカメラ。
3. 【請求項３】 前記情報は映像全体の明るさであること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタル
   カメラ。
4. 【請求項４】 前記情報は、複数の領域に分割した映像
   の、領域ごとの明るさであることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載のデジタルカメラ。
5. 【請求項５】 撮像する映像の明るさの調節を、前記外
   部装置によって制御されることを特徴とする請求項３ま
   たは請求項４に記載のデジタルカメラ。
6. 【請求項６】 前記情報は映像のホワイトバランスであ
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデ
   ジタルカメラ。
7. 【請求項７】 撮像した映像のホワイトバランスの調節
   を、前記外部装置によって制御されることを特徴とする
   請求項６に記載のデジタルカメラ。
8. 【請求項８】 デジタルインターフェイスを備えたデジ
   タルカメラとコンピュータとから成り、前記デジタルカ
   メラで撮像した映像をフレームまたはフィールドごとの
   デジタルの映像信号として前記コンピュータに順次伝送
   して、前記コンピュータで映像を表示する映像表示装置
   において、前記デジタルカメラは、 撮像した全てのフレームまたは
   フィールドのうち所定間隔の一部のフレームまたはフィ
   ールドの映像信号のみを伝送することにより、伝送する
   映像信号の量を前記デジタルインターフェイスが処理し
   得る最大量よりも少なくするとともに、伝送しないフレームまたはフィールドの映像から所定の
   情報を取得して、取得 した情報を 映像信号の伝送の空き
   時間に伝送することを特徴とする映像表示装置。
9. 【請求項９】 前記情報は映像の明るさであり、前記コ
   ンピュータは、伝送された映像信号と前記情報に基づい
   て前記デジタルカメラを制御して、撮像される映像の明
   るさを調節することを特徴とする請求項８に記載の映像
   表示装置。
10. 【請求項１０】 前記情報は映像の明るさであり、前記
    コンピュータは、伝送された映像信号と前記情報に基づ
    いて、表示する映像の明るさを調節することを特徴とす
    る請求項８に記載の映像表示装置。
11. 【請求項１１】 前記情報は映像のホワイトバランスで
    あり、前記コンピュータは、伝送された映像信号と前記
    情報に基づいて前記デジタルカメラを制御して、撮像さ
    れた映像のホワイトバランスを調節することを特徴とす
    る請求項８に記載の映像表示装置。
12. 【請求項１２】 前記情報は映像のホワイトバランスで
    あり、前記コンピュータは、伝送された映像信号と前記
    情報に基づいて、表示する映像のホワイトバランスを調
    節することを特徴とする請求項８に記載の映像表示装
    置。
13. 【請求項１３】 受光量に応じたアナログの信号を出力
    する撮像手段と、 前記撮像手段の出力信号を増幅して出力する増幅手段
    と、 前記増幅手段の出力信号をデジタルの信号に変換して出
    力する変換手段と、 前記変換手段の出力信号からデジタルの映像信号を生成
    して出力する映像生成手段と、 前記変換手段の出力信号の強度を検出し、検出した強度
    を表すデジタルの信号を出力する検出手段と、 前記映像生成手段が出力する映像信号と前記検出手段の
    出力信号を入力されて、入力された信号を外部装置に送
    出する送出手段と、 前記変換手段の出力信号を所定の周期で前記映像生成手
    段と前記検出手段に交互に与える切換手段とを備えるこ
    とを特徴とするデジタルカメラ。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のデジタルカメラ
    と、 前記送出手段から送出される信号を受けて、前記映像生
    成手段が出力した映像信号が表す映像を表示するととも
    に、前記映像生成手段が出力した映像信号と前記検出手
    段の出力信号に基づいて前記デジタルカメラを制御する
    コンピュータとから成ることを特徴とする映像表示装
    置。
15. 【請求項１５】 前記コンピュータは、前記撮像手段の
    受光量または前記増幅手段の増幅率を制御して、前記映
    像生成手段によって生成される映像信号の強度を調節す
    ることを特徴とする請求項１４に記載の映像表示装置。
16. 【請求項１６】 前記コンピュータは、前記映像生成手
    段の映像信号の生成を制御して、生成される映像信号の
    ホワイトバランスを調節することを特徴とする請求項１
    ４に記載の映像表示装置。
17. 【請求項１７】 受光量に応じたアナログの信号を出力
    する撮像手段と、 前記撮像手段の出力信号を増幅して出力する増幅手段
    と、 前記増幅手段の出力信号をデジタルの信号に変換して出
    力する変換手段と、 前記変換手段の出力信号からデジタルの映像信号を生成
    して出力する映像生成手段と、 前記映像生成手段が出力する映像信号を外部装置に送出
    する送出手段と、 前記変換手段の出力信号の前記映像生成手段への供給を
    所定の周期で遮断する遮断手段と、 前記変換手段の出力信号の強度を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された強度に基づいて前記映
    像信号の調節に関する制御をする制御手段とを備えるこ
    とを特徴とするデジタルカメラ。
18. 【請求項１８】 前記制御手段は、前記撮像手段の受光
    量または前記増幅手段の増幅率を制御して、前記映像生
    成手段によって生成される映像信号の強度を調節するこ
    とを特徴とする請求項１７に記載のデジタルカメラ。
19. 【請求項１９】 前記制御手段は、前記映像生成手段の
    映像信号の生成を制御して、生成される映像信号のホワ
    イトバランスを調節することを特徴とする請求項１７に
    記載のデジタルカメラ。