JPH03500119A - 静止ビデオ画像用低解像度確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はカラービデオ記録及び再生の分野に、更に詳しくは、単一の多色イメ ージセンサ及び単色再生能力を備えたビデオカメラに関係している。

背景技術 米国特許第４４５６９３１号は画像信号を記憶装置に記録する前にそれを表示す ることのできるモニタを備えた電子カメラを開示している。開示されたようなモ ニタは、高解像度イメージセンサのためにそニタが必要とするよりもより多くの 情報を表すことのできる、カメラが発生するどのような信号をも処理する。オン カメラ監視は典型的には高品質全解像度未満の画像で行われることがで診る。実 際、カメラのための典型的な小形画像モニタは相対的により低い解像度の画像を 生成することができるにすぎない。米国特許第４６９１２５３号においては、こ の制限は画像の低解像度表示だけを故意に処理することによって適応させられる 。開示されたようなカメラは又ディジタル形式において高解像度静止画像を生成 することができる。低解像度表示を含むディジタル複合画像信号の選択された部 分は小形緩衝記憶装置へ導かれる。この小形緩衝記憶装置からの信号は次に電子 式ＣＲＴビューファインダによって表示される。

米国特許第４５４１０１０号は高解像度で静止画写真を記録すると同時に標準テ レビジョンフレームレートと適合可能な低解像度試写を準備することのできる電 子カメラを記載している。この場合、特別のシフトレジスタによってより小さい 低解像度記憶配列から分離された高解像度検出配列を備えた特別のイメージセン サが必要とされる。高解像度画像の標本はシフトレジスタを通して試写のために 低解像度配列へ転送される。高解像度配列は（部分的に）次のように垂直の色じ まによって重ね合わされる。

ＧＲＧＥＧＲＧＢＧ ＧＲＧＢＧＲＧＢＧ ＧＲＧＢＧＲＧＢＧ ＧＲＧＢＧＲＧＥＧ 試写画像は緑フィルタによって重ね合わされた画像検出配列の列からの−特に、 一つおきの列及び交互の行にある画素からの一画像データからなっている。従っ て、試写画像は単色、すなわち輝度、標本で満たされた低解像度配列からなって いる。高解像度標本はクロミナンス及び輝度の線（ライン）混合物であるので、 標本を輝度の様へ再配列するためには特別のセンサ構造物（シフトレジスタによ って分離された二つの配列）を持つことが必要である。

発明の開示 すべての輝度生成フィルタ素子が水平の線（ライン）方向に配置されたとしたな らば、イメージセンナの信号量力はそのような線に対しては直接輝度になってい るであろう。特別のイメージセンサは不必要であろうし、部分集合の線からの輝 度信号は一つのモードにおいてはより低い解像度の表示装置に加えられることが できるであろう。別のモードにおいては、輝度はもとよりクロミナンスの線のす べてからなる全解像度画像が記録され得るであろう。より低い解像度とモードに おいては、輝度生成センサ素子は、いろいろな表示装置の線能力及び水平解像度 に対応するより低い解像度の画像を発生する際のより大きい順応性のためにいろ いろな図形において副標本化されることができる。

高速度の水平走査方向に輝度（例えば、緑）色のしまを配置した一族の色フィル タ配列は、米国特許出願連続番号第２０８３０２号「立上り時間アーテイファイ トを低減するために横じま色フィルタを使用したカラー画像装置（Ｃｏ１ｏｒ　 ＩｔｎｅＬｇｉｓｇ　Ａｐ２ａｒｃｔｓａ　Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　ａＨｏｒｉｚ ｏ％ｔａｌ　５ｔｒｉｐａ　Ｃｏ１ｏｒ　Ｆｉｌ！ｅｒ　ｔｏ　ＲｇｄｓｃｇＲ ｉｍｓ　−Ｔｉｍｅ　Ａｒｔｉｊａｃｔａ　）　Ｊに開示された形式のフィルタ を備えている。この米国特許出願はケニス・パルルスキ（Ｋ＃％％ａｔｈ　Ｐａ ｒ％ｊａ＆＜）の名義でこの出願と同日に出願され、そしてこの発明の譲受人に 譲渡されたものである。この米ｉＥ１％許出願は、水平走査方向に配置された同 色（例えば、緑）フィルタ素子の少なくとも二つの隣り合った線、及びやはり水 平走査方向に配置された少なくとも一つの他の色（例えば、赤又は青）を含むフ ィルタ菓子の線からなっている垂直繰返し図形を備えた色フィルタ配列の特別の 場合を記述している。赤／青素子を分離する輝度の一つだけの横じまを備えた別 のフィルタも又この発明について機能し得る。

この発明の一般的な実施例においては、同色の輝度フィルタ素子の線からの輝度 信号のすべて又は一部分から低解像度画像が発生される。これを行う一つの方法 は画像モニタにおける表示のためのセンサからの画像信号を直接処理することで ある。この発明の採択実施例においては、部分集合の輝度線を直接表示装置に加 える代わりに、イメージセンサからの離散的信号が記憶装置に線順序で、すなわ ち、緑の完全な線が線走査方向くおいて保存さｉ％て、まず記憶される。この利 点は実際の記録画像が容易に確認され得ることである。記憶装置は高精細度モー ド又は低精細度モードにおいて選択的にアドレスされる。高精細度モードは記録 のためにほとんどすべての画像信号のアドレス指定を含んでおり、又低精細度モ ードは同色フィルタ素子、例えば線素子の線だけからのすべ文の又は少数の画像 信号のアドレス指定を含んでいる。

低精細度アドレス指定モードは画像信号を記録する前又は後に低解像度画像を発 生するために使用される。

従来技術及びこの発明は図面（関して説明されるが、この図面中、 図１は横じま色フィルタを悸ったイメージセンサ及びこの発明に従って低解像度 表示を発生するための処理回路を備えたビデオ画像装置を示しており、又図２（ Ａ）ないし２（Ｅ）はこの発明に従って機能し得る横じま色フィルタ配列の他の 代表例を示している。

この発明に従って横（水平）じま色フィルタ配列及び低解像度表示のための付属 回路を使用した画像装置が図１によって示されている。色フィルタ１ｏには線素 子の三つの線１８及び父互の赤及び青素子の一つの線２ｏの垂直繰返し系列に配 列された複数の赤、緑及び背の菓子１６α、１６ｂ、１６ｃがある。（この形式 の、すなわち三つの隣り合った緑のしまのある色フィルタはこの発明とは関係の ない引用された米国特許出願連続番号第２０８３０２号に独特の理由のために使 用される。図２に関連してｕｉｙｒされるように、他の色の線を分離する一つ又 は二つの線のしまを持ったフィルタも又この発明の範囲内に含まれる。）色フィ ルタ素子１６ｅ％　１６ｂ。

１６ｃはセンサ１２上の複数のホトサイト２２を種っている。センサ１２に当た る画像光は光の強さの画像状分願に従ってホトサイト２２において積分される。

イメージセンサ１２は画像光が光学的シャッタ（図示されていない）によってｈ ｔｍされる静止ビデオ画像装置において使用される。シャッタは光がイメージセ ンサに限られた時間の間合たるように開かれる。露光後シャッタが閉じられ、そ してセンサにおける画像電荷が信号処理回路網２３へ読み出される。

垂直走査発生器２４は画像積分及び垂直転送を制御するためにクロック位相信号 φＶ１及びφＶ２を発生する。

位相信号はシャッタ（図示されていない）が開いているときの画像積分時間中（ 積分ホトサイト２２に対応する）電位井戸の配列を与え、その後離散的画像電荷 を転送し、そして垂直読出し中転送ゲート２６を動作させる。離散的画像電荷は 位相信号φＶｌ及びφＶ２の通常の二相相補形クロック作用によってイメージセ ンサ１２を横切って垂直方向に転送される。読出しは電荷パケットの垂直転送と 共に進行し、一度に１万全体が伝送ゲート２６を通して高速水平レジスタ２８へ 読み出される。その間水平走萱発住器３０は水平出力レジスタ２８に水平クロッ ク位相信号φＥｌ及びφＢ２を供給している。離散的信号電荷は位相信号φＢｌ 及びφＢ２０通常の二相相補形クロック作用により水平出力レジスタから送り出 される。

出力容を狂接紐点２９は信号処理回路２３において増幅されかつ処理される信号 を発生する。そのようなりロック信号を使用した具体例としてのイメージセンサ はニューヨーク州ロテエスタのイーストマン・コダック社　。

（Ａ’ａａ　ｔｍａｓ　Ｋｏｄａｋ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）によって製造さ肚た１ 　３２０　（Ｒ）　Ｘ　１０戸５（Ｖ）素子全フレームＣＣＤイメージヤ（部品 査号ｚＡＦ−１４ｏｏ）である。そのような高層像度イメージセンサは１０ＭＢ ｔ超で動作するためＫは水平出力レジスタ２８を一般に必要とする。

出力レジスタ２８からの線ごとの（ライン・パイ・ライン）出力信号は抵抗３２ を通して反転増幅器３４に加えられる。増幅器３４の利得は二つの抵抗、赤／青 利得抵抗３６及び緑利得抵抗３８間の切換えによって調整される。利得選択帰還 スイッチ４０は線周波数と同期して、すなわち、典型的には２０ｋＨｚ　未満で ある、線が転送ゲート２６を通して出力レジスタ２８に転送されるレートと同期 して動作する。朦周波数と同期しながら、スイッチ４０は採択実施例においては ３線ごとの緑に対して輝度からクロミナンスへ（及び赤／青の各線ごとの後に再 び輝度へ）切り換わることを必要とするだけである。

緑及び赤／青線の相対的利得はそれゆえ線ごとの方式で増幅器３４のね得を切り 換えることによって等化される。

引用された米国特許出願連続番号第２０８３０２号において説明されたように、 この調整は、緑（輝度）が赤又は青よりもカラーバランスのために重要である（ これは、実際問題として、赤又は青に対して共通の利得を使用することができ、 これにより赤／青線２０に対して素子ごとの方式へ切り換わる必要性が！けられ ることを意味する）ので有効である。二つの利得選択は特定の光源に対して満足 な等化を示す。異なった光源に対するカラーバランスは更なる利得係ｉ２！（図 示していない）の間での切換えによって獲得され得る。

利得が適当に調整されて、ビデオ信号はクランプ・標本化保持（サンプル及びホ ールド）回路４２によってりランプされ且つ標本化され、そして離散的画像信号 の流れがアナログ−ディジタル変換器４４に加えられる。ディジタル画像データ はＡ／Ｄ変換器４４によって一時的記憶のため如記憶装置５０へ出力される。記 憶装置５゜はイメージセンサ１０からの＠数的画像信号のすべてを記憶するため の十分な容量を持っている。記憶装置５゜の出力はスイッチ５２に加えられ、そ してこのスイッチは記憶された画像信号を低解像度モードｆｔ５４か又は高解像 度記録装置５６に接続する。（波線の素子５１によって示されたディジタル−ア ナログ変換は表示及び／又は記録の形式に依存して必要なことがある。）表示装 置５４は液晶表示装置又は電子式ＣＲＴビューファンダのような低解像度単色モ ニタである。どのような表示装置が使用されても、これはイメージセンサ１ｏに よって与えられた全解像度を判用しない。しかしながら、５２５の標準、ｖｒｓ ｃＨレートは採択されたセンナによって与えられる１０３５本より低いので、「 より低い」解像度は相対的な用語である。それゆえ表示装置５４は標準ビデオ憑 ンート又は、実際、センナのものよりも低い任意の籾レートを表示することがで きる。他方、高解像度記録装置５６は、アナログであれディジタルであれイメー ジセンサ１０によって与えられる画像信号の全信号スペクトルを記録することの できる通常のデータレコーダ、例えば、ディスク又はテープレコーダ及び付属回 路部、でよい。

記憶装置５０に記憶された離散的画像信号は二つの。

−ド、すなわち高解像度モード及び低解像度モードでアドレスされる。スイッチ ５２の入力はアドレスモードに依存して高解像度記録装置１５６との又は低解像 度表示装置５４との接続を行うように対応して設定される。アドレス発生器５８ は高解像度モードにおいてはアドレス線ＡＤＨに高解像度アドレスを発生して、 記憶装置５ｏに記憶された画像信号のすべて又はほとんどすべてを高解像度記憶 装置５６に転送する。低解像度モードにおいては、アドレス発生器５８はアドレ ス線ＡＤＲＩＩＣ低解像度アドレスを与えて、記憶装置５０に記憶された縁線１ ８から得られた画像信号のすべて又は一部分を低解像度表示装置５４に転送する 。

制御システム６ｏは、典型的にはマイクロブΩセッサ及び高速度ディジタル回路 を備えており、垂直及び水平走置発生器２４及び３０、利得スイッチ４０．クラ ンプ・標本化採得回路４２、並びにＡ／Ｄ変換器４４を制御する。加えて、制御 システム６ｏは使用者信号（図示されていない）又は所定の動作順序に応答して スイッチ５２を高解像度記録装置５６又は低解像度表示装置５４に接続する。制 御システム６０はそれゆえアドレス発生器５８に命令して高解像度アドレス又は 低解像度アドレスを記憶装置５０に供給させる。

高解像度アドレスは、前に述べられたように、記憶装置５０における画像信号記 憶場所の笑際上すべてをアドレスする。採択実施例においては、低解像度アドレ スは緑扉１８における緑フイルタ素子１６６によって表されたような輝度記憶場 所の部分集合？アクセスする。アドレスされるべき線の数は、ちょうどアドレス されるべき水平画素の数が水平表示解像度に依存するように、表示装置５４にお ける垂直線の数に依存する。そのような表示要件に依存して、低解像度アドレス 指定のための多（の標本計画が可能である一図２は幾つかを例示している。図２ （Ａ）は画像信号の偶数標本化、すなわち、偶数隔置された列及び偶数隔置され た行からの標本の選択、を例示している。更に詳細には、図２（Ａ）は一つおき の列及び行における録画像信号の選択を示している（アドレスされた画像信号は 対応する色フィルタ素子の上の円で示されている）にの標本化計画は、通常の５ ｒｓｃビデオ信号のものに近い線レートを与えるので、採択されたセンナ（１０ ３５本）については特に有効である。もちろん、他の均等標本化計画、例えば４ 番目ごとの列及び行、６番目ごとの列及び行など、も可能である。

図２（Ｂ）は異なったフィルタ配列及び画像信号の奇数標本化、すなわち、奇数 隔置された列及び奇数隔置された行からの標本の選択、の例を示している。２行 の緑フイルタ素子及び１行の赤／青素子の繰返し図形が３番目ごとの列及び行に ついて標本化されているものとして図２ＣＥ）に示されている。図２（Ｂ）も同 様に一族の奇数隔置形図形、例えば５番目ごとの行及び列、７番目ごとの行及び 列など、の代表例である。図２（Ｃ）は緑及び赤又は背のフィルタ素子の交互の しまからなっている色フィルタ配列に対する市松模様形標本化計画を示し℃いる 。図２（の、（Ｂ）及び（，４）は、この発明が、それぞれ一つ、二つ又は三つ の緑のしまの繰返し群分けを含む色フィルタ配列について実施され得ることを示 している。より大きい数、例えば４．５など、の緑のしまも又可能である。

輝度を表している緑は低解像度表示のためにこの発明に従って使用された色であ る。従って、クロミナンスの色構成はこの発明に関しては重要ではない。例えば 、因２（Ａ）及び２（Ｂ）は各線内における交互の赤及び青素子からなっている クロミナンスを示しており、図２（Ｃ）は赤及び青の交互の線を示している。

図２（Ｄ）は奇数隔置のクリ及び偶数隔置の行からの画像信号を含む別の族の標 本化計画の代表例である。この逆、すなわち、偶数隔置のクリ及び奇数隔置の行 からの信号、は図示されていないが、それも又可能である。図２（Ｅ）は更に別 の標本化計画を表しており、これは偶数隔置の行からの隣り合った録画像信号の 平均化を含んでいる。

図２は網羅的であるように意図されておらず、他の多くの図形が明らかにこの発 明の範囲内にあるであろう。更に、緑フイルタ素子は輝度を表す他の色、例えば 、クロミナンスに対する黄及びシアン素子と一緒の透明、叩ゼンタ及びシアン素 子と一緒の貢、又は赤及びシアン素子と一緒の透明、で置き換えられることがで きる。

引用された米国特許出願連続番号第２０８３０２号に記述されているように、画 像装置は米国特許第４６６３６６．１号に関連して記述された改良形式の信号処 理を利用するために囚１０色フィルタ配列を使用している。この発明の必要な部 分を形成しないけれども、この処理方法は改善された高解像度輝度信号を発生す るのに有効である。これを行なうたの（で、ビデオカメラは既知の空間（又は周 波数）関数を狩った光学的ぽかしフィルタ（この図面には示されていない）を備 えている。このぽかしフィルタとイメージセンサとの間には色フィルタが挿入さ ｎている。フィルタの非線素子によって阻止された緑光の三重な推足愼はｔンサ からの画像信号をディジタルフィルタに加え、そして結果として生じたフィルタ 出力を失われた縁部分の代わりに剛いることによって回復される。ディジタルフ ィルタの係数は米ｆｆ１％許第４６６３６６１号に記述さｎた特別の最適化過程 Ｋｍいて選択さ゛れる。色フィルタは非線素子の両刃の側における少なくとも二 つの緑標本のディジタルフィルタに対して補間列を与える。

この発明には必要ではないが、前述の米国特許第４６６３６６１号に開示された ディジタルフィルタが出力信号のディジタル処理に組み込まれたならば、光学的 ぽかしフィルタは水平ではな（垂直に動作し、そしてディジタルフィルタは（’ ６６１ｑ！ｆ許に示されたように）水平方向ではなく垂直方向に実現されるが、 これは三つ組の緑僅が赤又は前値の同側に岳直に配列されているためである。赤 又は宵の場所に対する緑値な計算することはそれゆえ、例えば、一連の６線遅延 又はこれと等価のものを必要とするので、六つの緑値は同時にアクセスされるこ とができる。そのような遅延及び他の付属的な処理はＡ／Ｄ変換の段４４に続く ディジタル処理において与えられる。特に、記憶装置５０な準備することは、す べての必要な僅が直ちにアクセスされ得るので、必要な遅延を本来与える。

画像装置が単に単色再生能力を待つことができることがこの発明の更なる特徴で ある。これにより意味されることであるが、画像モニタは、例えば、必要とされ る時に画像装置に取り付けられる小形、ポケット用装置であることができる。こ の理田のだのに、図１は又、それぞれスイッチ５２と表示装置ｔ５４及び記録装 置５６との間；（ある一対の任意選択可能な接続部７０及び７２を示している。

これらの接続部は、採択実施例の必要な態様ではないが、低解像度表示装置５４ 及び／又は高解像度記録装置５６が装置の画像捕獲部分から分離されることを可 能にすることによって画像装置の可搬性を高める。そ５６は画像装置から構造的 に分離されるであろう。更に、特別に構成された低解像度表示装置、例えば液晶 表示装置７４を専用の処理装置・記憶装置７６と組み合わせて、特定の画像を確 認するためにコネクタ７９？通して分離された記録装置５６に接続されることの できる小形可搬式低解像度表示モジュール７８を形成することができる。

モジュール７８の動作は小形キー・くラド８０から指図される。コネクタ７０及 び７２と同様に、モジュール７８は採択実施何の必要な態様ではないが、記録装 置５６が画像装置の残りの部分から分離されたときに通常使用されるであろう。

国際調査報告 ｌｅｗ＋ｗ＋―・−−−１＾−肯ａｗ＊ＩＩ＠コＥシＣ：／’ＪＳ８９１０２４ ７５国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．それぞれが水平高速度走査方向において長さ方向に向けられた平行な線（１ ８、２０）において二次元的に配列された複数の感光性区域を持つた高解像度面 積イメージセンサ（１２）及び相対的に低い解像度の表示装置（５４）を備えた 、高い方の解像度の画像源から低い方の解像度の確認画像を発生するたりの画像 装置であって、水平走査方向に配置された同色の輝度フィルタ素子の少なくとも 一つの線（１８）、及びやはり水平走査方向に配置された少なくとも一つの他の 色を含む他のフィルタ素子の少なくとも一つの線（２０）の垂直繰返し図形を持 つた色フィルタ配列（１０）、 前記のイメージセンサを走査して、複数の感光性区域に対応する複数の離散画像 信号からなっており且つ輝度画像信号及び前記の他のフィルタ素子からの他の画 像信号の線分離式図形からなっている出力信号を発生するための装置（２４、３ ０）、並びに 同色輝度フィルタ素子の前記の線からの輝度信号のすべて又は一部分から低解像 度確認画像信号を発生し且つこの確認画像信号を前記の表示装置（５４）に加え るための装置（２３）、 によって特徴づけられている前記の画像装置。
2. ２．輝度フィルタ素子の前記の図形が水平走査方向に配置された緑フイルタ素子 の少なくとも一つの線（１８）を含み且つ前記の他のフィルタ素子がやはり水平 走査方向に配置された交互の赤及び青のフィルタ素子の少なくとも一つの線（２ ０）からなっている、請求項１に記取の面像装置。
3. ３．輝度フィルタ素子の前記の図形が緑フィルタ素子の三つの線（１８）の垂直 繰返し図形からなっており且つ前記の他のフィルタ素子が水平走査方向にすべて 配置された交互の赤及び青のフィルタ素子の一つの線（２０）からなっている、 請求項１に記載の画像装置。
4. ４．前記のイメージセンサ（１２）が約１０００本以上の高精細度の線配列から なっており且つ前記の表示装置（５４）が約５２５本の標準ビデオレートに適応 している、請求項１に記載の画像装置。
5. ５．前記の発生装置（２３）が、前記の走査装置（２４、３０）によって発生さ れた出力信号を受けるための記憶装置（５０）を備えていて、前記の低解像度確 認面像信号が前記の記憶装置に記憶された輝度面像信号のすべて又は一部分から 発生される、請求項１に記載り画像装置。
6. ６．前記の発生装置（２３）が、 出力信号を受け且つ離散的面像信号を線順序に記憶するたりの装置（２３）、 （Ａ）ほとんどすべてり面像信号のアドレス指定を含む高解像度モード又は（Ｂ ）同色フィルタ素子の前記の線だけからのすべて着しくは少数の画像信号のアド レス指定を含む低解像度モードにおいて記憶装置を選択的にアドレスするための 装置（５８）、及び 前記の記憶装置に記憶されたほとんどすべての離散的画像信号を記録するたりに 前記の高解像度モードを活動化し且つ又同色のものの画像信号のすべて又は少数 の信号を表示するたりに前記の低解像度モードを活動化する装置（６０）、 を備えている、請求項１に記載の画像装置。