JPH04316284A - ビデオカメラ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現行の標準テレビジョ
ン方式との互換性を有するワイドアスペクト比のテレビ
ジョン方式のビデオ信号を出力するようなビデオカメラ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるＥＤＴＶ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　
ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）とは、現
行のカラーテレビジョン標準方式（例えばＮＴＳＣ方式
やＰＡＬ方式等）と互換性を有する画質改善方式のこと
であり、日本においては、第１世代のＥＤＴＶの放送が
１９８９年の秋から開始されている。この第１世代のア
スペクト比は（４：３）であるが、アスペクト比をさら
に拡大したワイドアスペクト比（例えば１６：９等）の
第２世代のＥＤＴＶが今後予定されている。

【０００３】ここで上述した現行の標準テレビジョン方
式からＥＤＴＶ方式への移行期間中には、標準テレビジ
ョン方式、第１世代のＥＤＴＶ方式及び第２世代のＥＤ
ＴＶ方式が混在することが多いと考えられる。すなわち
、映像内容や用途等に応じてこれらの方式が切換選択さ
れて放送される場合が多いことが考えられる。

【０００４】この場合、各方式毎に、特に第２世代のＥ
ＤＴＶ方式とそれ以外の方式との間で、それぞれの方式
の映像機器を準備するのは煩雑であり、また経済性も悪
いため、１台の映像機器を各方式に兼用可能にすること
が望まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第２世
代のＥＤＴＶ用のビデオカメラ装置としては、上記ワイ
ドアスペクト比（１６：９）の画像を撮像することが要
求されるが、さらに、標準アスペクト比（４：３）の画
像を撮像できると、標準テレビジョン方式や上記第１世
代のＥＤＴＶにも対処でき、使用に便利であると共に経
済的でもある。

【０００６】本発明は、上述の実情に鑑み、第２世代の
ＥＤＴＶ方式のワイドアスペクト比の画像を撮像して該
ワイドアスペクト比のビデオ信号を出力可能であると共
に、標準テレビジョン方式のアスペクト比のビデオ信号
をも出力可能なビデオカメラ装置の提供を目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るビデオカメ
ラ装置は、現行の標準テレビジョン方式との互換性を有
するワイドアスペクト比のテレビジョン方式の信号を出
力するビデオカメラ装置において、上記ワイドアスペク
ト比の画像を撮像する撮像素子と、該撮像素子から出力
される上記ワイドアスペクト比のビデオ信号を現行の標
準テレビジョン方式のアスペクト比のビデオ信号に変換
するアスペクト比変換回路と、上記ワイドアスペクト比
のビデオ信号と上記アスペクト比変換回路からの現行の
標準テレビジョン方式のアスペクト比のビデオ信号とを
選択的に切り換える切換手段と、上記切換手段により選
択されたアスペクト比のビデオ信号に各種の信号処理を
施す信号処理回路と、上記選択されたアスペクト比の画
像をモニタする電子ビューファインダとを有して成るこ
とにより、上述した課題を解決する。

【０００８】ここで、上記電子ビューファインダは、上
記切換選択されたアスペクト比に対応して表示形態を切
り換えるように構成することが好ましい。また、上記ワ
イドアスペクト比が選択されたことに応じて上記アスペ
クト比変換回路の動作を停止させる（例えば電源供給を
遮断する）ことが望ましい。さらに、ビデオカメラ装置
内部に、例えばイメージエンハンサ等のような１Ｈ遅延
機能を有する回路が設けられている場合には、上記アス
ペクト比の切換選択動作に連動して上記１Ｈ遅延機能素
子のシフト段数や動作クロック周波数を切り換えること
が好ましい。

【０００９】

【作用】標準テレビジョン方式のアスペクト比が選択さ
れたときには、上記アスペクト比変換回路により、上記
撮像素子から出力される上記ワイドアスペクト比のビデ
オ信号が現行の標準テレビジョン方式のアスペクト比の
ビデオ信号に変換されると共に、上記電子ビューファイ
ンダにより選択されたアスペクト比の画像をモニタする
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１において、ビデオカメラ装置の
レンズ系１０を介して入射された光は、例えば電荷結合
素子（ＣＣＤ）を用いて成る撮像素子１１の受光部に結
像される。撮像素子１１は、上記受光部と、該受光部で
光電変換された信号の読み出し部とを少なくとも有して
いる。撮像素子１１の受光部は、前述した第２世代のＥ
ＤＴＶ方式のアスペクト比の画像を撮像し得るように２
次元配列された複数の画素から成っている。この第２世
代のＥＤＴＶ方式のアスペクト比、すなわち画面のｈ（
水平）：ｖ（垂直）の比率は、例えば図２のＡに示すよ
うに、１６：９のいわゆるワイドアスペクト比となって
いる。撮像素子１１には、タイミングパルス発生器１８
から撮像素子駆動用タイミングパルスが供給されている
。タイミングパルス発生器１８は、標準テレビジョン信
号用の同期信号発生器１９から供給される同期信号クロ
ックに応じてタイミングパルスを生成し、出力している
。

【００１１】同期信号発生器１９からの同期信号により
駆動される撮像素子１１からは、上記ワイドアスペクト
比（１６：９）のビデオ信号が出力される。このビデオ
信号はビデオアンプ１２に供給されて増幅され、Ａ／Ｄ
変換器１３に送られる。このＡ／Ｄ変換器１３は、入力
されたビデオ信号をアナログ信号からディジタル信号に
変換している。ただし、後述するアスペクト比変換処理
を電荷結合素子（ＣＣＤ）やバケツリレー素子（ＢＢＤ
）等を用いてアナログ的に行う場合には、このＡ／Ｄ変
換器１３は不要となる。

【００１２】Ａ／Ｄ変換器１３からの出力信号は、アス
ペクト比変換回路１４に供給されると共にスイッチ１５
の被選択端子１５ａに供給されている。アスペクト比変
換回路１４は、撮像素子１１から出力されたワイドアス
ペクト比（１６：９）のビデオ信号を現行のテレビジョ
ン方式のアスペクト比（４：３）のビデオ信号に変換す
るような信号処理を行う。この標準アスペクト比（４：
３）に変換されたビデオ信号は、スイッチ１５の被選択
端子１５ｂに送られる。

【００１３】スイッチ１５は、上記ワイドアスペクト比
（１６：９）のビデオ信号と上記標準アスペクト比（４
：３）のビデオ信号とを選択的に切り換えて出力する切
換手段である。このスイッチ１５は、例えば図１に示す
ように切換操作用のスイッチ２０のオン・オフに応じて
切換制御されるものであり、例えばスイッチ２０をオン
して接地することで制御信号が“Ｌ”レベルとなるとき
を上記標準アスペクト比の選択時とする。上記ワイドア
スペクト比が選択されているときにはスイッチ２０がオ
フで制御信号が“Ｈ”レベルとなるものとする。この制
御信号は、後述するプロセス回路１６及び電子ビューフ
ァインダ２１にも供給しており、アスペクト比の切換操
作に応じてこれらの各部の内部動作等が切り換えられる
ようになっている。

【００１４】上記切換スイッチ１５にて選択されたアス
ペクト比のビデオ信号は、プロセス回路１６に送られる
。このプロセス回路１６は、例えばいわゆるγ補正、ホ
ワイトクリップ、イメージエンハンス等のビデオ信号処
理機能を有する回路であり、これらの機能は製品として
のビデオカメラ装置の仕様等に応じて必要とされるもの
が設けられている。例えば、プロセス回路１６にてイメ
ージエンハンス（あるいは輪郭補正）処理を行わせる場
合には、入力されたビデオ信号を１Ｈ遅延して加算（あ
るいは減算）するような信号処理が少なくとも必要とさ
れる。この１Ｈ遅延素子のシフト段数や動作クロック周
波数を、上記アスペクト比の切換に応じて切り換えるこ
とが必要とされる。このため、スイッチ２０からの制御
信号が、プロセス回路１６に供給されている。このプロ
セス回路１６からの出力ビデオ信号は、出力端子１７か
ら取り出されると共に、電子ビューファインダ２１に供
給されるようになっている。

【００１５】電子ビューファインダ２１には、例えば上
記ワイドアスペクト比の画面（スクリーン）を有する陰
極線管（ＣＲＴ）を用いている。この電子ビューファイ
ンダ２１も、上記アスペクト比の切換に連動して画面表
示状態が切り換わるようになっている。なお、上述した
ビデオアンプ１２、Ａ／Ｄ変換器１３、アスペクト比変
換回路１４、プロセス回路１６及び撮像素子駆動用タイ
ミングパルス発生器１８には、同期信号発生器１９から
の標準テレビジョン信号用同期信号が供給されている。

【００１６】このような概略構成を有するビデオカメラ
装置において、撮像素子１１からの上記ワイドアスペク
ト比のビデオ信号を現行の標準テレビジョン方式のアス
ペクト比のビデオ信号に変換する原理について図２を参
照しながら説明する。

【００１７】上記ワイドアスペクト比のビデオ信号は、
現行の標準テレビジョン方式との互換性を有しており、
垂直同期信号や水平同期信号の各周波数は標準テレビジ
ョン方式の垂直周波数ｆＶ　や水平周波数ｆＨ　と等し
く設定されている。従って、図２のＡに示すように、上
記ワイドアスペクト比（ｈ：ｖ＝１６：９）のビデオ信
号の水平走査周期は標準テレビジョン方式の１Ｈ（１水
平期間）に等しく、例えばＮＴＳＣ方式では図２のＢに
示すように１Ｈ＝６３．５５６μｓとなっている。ただ
し、１Ｈ中には水平ブランキング期間や表示無効部分（
いわゆるランイン部分）が存在することから、図２のＡ
のｈで示す範囲の有効表示される部分（いわゆる有効走
査期間ｔａ　）は約５３μｓとなっている。しかしなが
ら、このワイドアスペクト比のビデオ信号をそのまま上
記標準アスペクト比（４：３）のモニタ受像機等で表示
させると、図２のＣに示すように、水平軸方向が３／４
に圧縮されたような幾何学的な歪みが生じてしまう。す
なわち、上記ワイドアスペクト比の画面上の真円２２が
標準アスペクト比の画面上では縦長の楕円２３として表
示されてしまう。

【００１８】そこで、上記アスペクト比変換回路１４に
おいては、図２のＡに示す水平方向のｈ’の領域（ｈ’
：ｖ＝４：３）を上記１Ｈ中の有効走査期間ｔａ　（５
３μｓに相当）に時間軸伸張するような信号処理を行う
ことで、上記標準アスペクト比のビデオ信号を得るよう
にしている。この処理は、撮像素子１１の駆動方法を切
り換えることによっても実現できるが、撮像管を用いる
場合には偏向焼付の問題があり、ＣＣＤ撮像素子の場合
には構造上から走査の切換が困難である等の実情を考慮
して、撮像素子１１からの出力ビデオ信号を純粋にビデ
オ信号処理することで実現している。ここでｈ：ｖ＝１
６：９、またｈ’：ｖ＝４：３＝１２：９より、ｈ：ｈ
’＝１６：１２＝４：３であるから、時間軸を４／３倍
に伸張するような信号処理が必要とされる。

【００１９】このような時間軸伸張処理を行うアスペク
ト比変換回路１４の内部構成及び動作の具体例を、図３
及び図４を参照しながら説明する。上記図１の撮像素子
１１から各回路を介してアスペクト比変換回路１４に送
られた上記ワイドアスペクト比のビデオ信号は、図３の
入力端子２５を介して２個のシフトレジスタ２６、２７
のデータ入力端子ＤＩにそれぞれ供給される。これらの
シフトレジスタ２６、２７のデータ出力端子ＤＯからは
、上記標準方式のアスペクト比に変換されたビデオ信号
が出力され、スイッチ２８の被選択端子ａ、ｂにそれぞ
れ送られる。スイッチ２８からの出力信号は出力端子２
９より取り出され、上記図１の切換スイッチ１５の被選
択端子ｂに送られる。

【００２０】２個のシフトレジスタ２６、２７は、１Ｈ
（水平期間）単位で、一方に書き込んでいるときには他
方から読み出し、他方に書き込んでいるときには一方か
ら読み出すような相補的な動作が交互に切り換えられる
ようになっている。この１Ｈ毎の動作の切り換えは、入
力端子３０を介して供給される図４に示すような２Ｈ周
期（周波数ｆＨ　／２）の切換パルス信号ＳＰによって
制御される。すなわちスイッチ２８は、この切換パルス
信号ＳＰによって被選択端子ａとｂとに交互に切換制御
される。また、この切換パルス信号ＳＰは、ＡＮＤゲー
ト３１の一方の入力端子に送られると共に、インバータ
３２で反転されてＡＮＤゲート３３の一方の入力端子に
送られている。これらのＡＮＤゲート３１、３３のそれ
ぞれ他方の入力端子には、入力端子３４を介して図４の
ゲートパルス信号ＧＰが供給されている。このゲートパ
ルス信号ＧＰは、上記有効走査期間ｔａ　の内の３／４
を切り取るための、すなわち上記１６：９のワイドアス
ペクト比の画面から上記標準アスペクト比の画面を切り
取るためのものであり、上記有効走査期間ｔａ　内の両
端のｔａ　／８ずつを除去した残りの３ｔａ　／４の期
間が“Ｈ”（ハイレベル、あるいは“１”）となってい
る。ＡＮＤゲート３１からの出力はシフトレジスタ２６
の書込イネーブル端子ＷＥＮに供給され、ＡＮＤゲート
３３からの出力はシフトレジスタ２７の書込イネーブル
端子ＷＥＮに供給されている。シフトレジスタ２６、２
７の各書込クロック端子ＷＣＫには、入力端子３５から
の所定周波数ｆＷ　の書込クロック信号ＣＫＷ　が供給
されている。この書込クロック周波数ｆＷ　は、例えば
上記Ａ／Ｄ変換器１３のサンプリング周波数ｆｓに等し
く設定されている。従って、シフトレジスタ２６に対し
ては図４のＳＲａのＷに示す３ｔａ　／４の期間で入力
信号が書き込まれ、シフトレジスタ２７に対しては図４
のＳＲｂのＷの期間で入力信号が書き込まれる。

【００２１】次に読出動作について説明すると、先ず入
力端子３６には、上記有効走査期間ｔａ　の間だけ“Ｈ
”（あるいは“１”）となるＨ周期の信号ＨＢが供給さ
れており、この信号ＨＢはシフトレジスタ２６、２７の
各読出イネーブル端子ＲＥＮにそれぞれ送られている。 この有効走査期間ｔａ　を取り出す信号ＨＢは、いわゆ
る水平ブランキング信号にほぼ等しい。また、上記入力
端子３０からの切換パルス信号ＳＰは、ＡＮＤゲート３
７の一方の入力端子に送られると共に、インバータ３８
で反転されてＡＮＤゲート３９の一方の入力端子に送ら
れている。これらのＡＮＤゲート３７、３９のそれぞれ
他方の入力端子には、入力端子４０を介して所定周波数
ｆＲ　の読出クロック信号ＣＫＲ　が供給されている。 この読出クロック周波数ｆＲ　は、上記書込クロック周
波数ｆＷ　の３／４に設定されており、 ｆＲ　＝（３／４）ｆＷ　＝（３／４）ｆｓ　となって
いる。従って、シフトレジスタ２６からは図４のＳＲａ
のＲに示すｔａ　の期間で時間軸が４／３倍に伸張され
た信号が読み出され、シフトレジスタ２７からは図４の
ＳＲｂのＲの期間で同様な信号が読み出される。

【００２２】すなわち、図４の入力データＤＩＮとして
、第ｋ番目のラインのデータＬｋ　が入力されるときに
は、シフトレジスタ２６にはこの第ｋラインデータＬｋ
　の両端１／８ずつを除いた残り３／４のデータが書き
込まれ、次のＨ周期で４／３倍に時間軸伸張されたデー
タが読み出される。このとき、入力データＤＩＮは第ｋ
＋１番目のラインのデータＬｋ＋１　となっており、こ
のデータの３／４がシフトレジスタ２７に書き込まれる
。なお、上記第ｋラインデータＬｋ　が入力されている
間は、その前の第ｋ−１ラインのデータが時間軸伸張さ
れてシフトレジスタ２７から読み出される。従って、出
力端子２９からは、図４の出力データＤＯＵＴ　に示す
ように第ｋ−１ライン及び第ｋラインの時間軸伸張デー
タが順次取り出される。以上のような処理がアスペクト
比変換回路１４にて行われ、上記標準アスペクト比のビ
デオ信号が出力端子２９より取り出されて、上記図１の
切換スイッチ１５の被選択端子ｂに送られる。

【００２３】ところで、このアスペクト比変換回路１４
は、上記切換操作用のスイッチ２０によって上記ワイド
アスペクト比が選択されたときには、アスペクト比変換
処理を行う必要がなくなる。このことを考慮して、スイ
ッチ２０からのアスペクト比選択制御信号をアスペクト
比変換回路１４の動作停止制御端子に送るようにし、上
記ワイドアスペクト比が選択されたときにはアスペクト
比変換回路１４の動作を停止させて、消費電力を節減し
ている。具体的には、例えばアスペクト比変換回路１４
への電源供給を遮断することで、該回路１４で消費され
る電力を０とすることができる。これにより、例えばバ
ッテリー駆動タイプのビデオカメラ装置のバッテリー寿
命を長く保つことができる。

【００２４】また、上記標準アスペクト比（４：３）の
ビデオ信号出力形態に切り換えた場合、上記電子ビュー
ファインダ２１もこれに応じて表示アスペクト比を変え
る必要性が生じる。これは、実際にカメラマンが撮影す
る際の微妙なカメラワーク、例えば画枠アングルや焦点
合わせ等のために、実際に出力されているビデオ信号の
画像内容を確認する必要があるからである。このため、
電子ビューファインダ２１の表示アスペクト比切換制御
端子に例えば上記スイッチ２０からの制御信号を送り、
切換選択されたアスペクト比に応じて、電子ビューファ
インダ２１内の表示画面のアスペクト比を切換制御して
いる。

【００２５】具体的には、電子ビューファインダ２１の
表示素子である例えばＣＲＴの水平偏向コイルに送る鋸
歯状波形の振幅を切り換えて、図５の（ａ）に示すよう
に、上記ＣＲＴのスクリーン４１上における水平方向の
表示長さをｈと（３／４）ｈとの間で切り換える。この
図５の（ａ）は、上記ワイドアスペクト比（１６：９）
のスクリーン４１を有する電子ビューファインダの場合
であるが、上記標準アスペクト比（４：３）の図５の（
ｂ）に示すようなスクリーン４２を有する電子ビューフ
ァインダの場合には、ＣＲＴの垂直偏向コイルに送る鋸
歯状波形の振幅を切り換えて垂直方向の表示長さをｖと
（３／４）ｖとの間で切り換えるようにすればよい。 この場合は、上記ワイドアスペクト比（１６：９）が選
択されたときに垂直長さを（３／４）ｖに切り換えるも
のである。なお、電子ビューファインダ２１として、い
わゆる液晶表示素子（ＬＣＤ）を用いる場合も、上述し
た図３のアスペクト比変換回路に使用されている技術を
ＬＣＤ駆動信号処理回路に適用することにより、図５の
場合と同様な表示切換が容易に実現できる。

【００２６】以上説明したように、アスペクト比の切換
選択に応じて、電子ビューファインダ２１内の表示画面
のアスペクト比を切換制御することにより、実際にカメ
ラマンが撮影する際の微妙なカメラワーク、例えば画枠
アングルや焦点合わせ等のための実際に出力されている
ビデオ信号の画像内容を確認することができるようにな
る。

【００２７】なお、上述したビデオカメラ装置は、１個
の撮像素子を用いた場合について説明したが、このよう
な場合だけに限定されるものでなく複数個の撮像素子を
用いたビデオカメラ装置例えばカメラレンズ系から入射
した入射光をダイクロイックミラーでそれぞれ原色信号
である赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）及び緑色（Ｇ）用の撮像
素子に振り分けているように３個の固体撮像素子を用い
ているビデオカメラ装置においても必要なチャネル数の
アスペクト比変換回路を準備することにより、１個の撮
像素子を用いた場合と同様の機能及び効果を得ることが
できる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のビデオカメラ装置によれば、ワイドアスペクト比の
画像を撮像する撮像素子から出力されるビデオ信号をア
スペクト比変換回路により現行の標準テレビジョン方式
のアスペクト比のビデオ信号に変換し、撮像素子からの
ワイドアスペクト比のビデオ信号と上記アスペクト比変
換回路からの現行の標準テレビジョン方式のアスペクト
比のビデオ信号とを選択的に切り換え、選択されたアス
ペクト比の画像を電子ビューファインダによりモニタし
ているため、１台のビデオカメラ装置を切り換えること
で上記ワイドアスペクト比の方式にも標準テレビジョン
方式にも兼用することができ、使用者にとって運用し易
いものとなる。

【００２９】ここで、上記電子ビューファインダは、上
記切換選択されたアスペクト比に対応して表示形態を切
り換えるように構成することにより、撮影時のカメラ操
作の品質を高めることができる。また、上記ワイドアス
ペクト比が選択されたことに応じて上記アスペクト比変
換回路の動作を停止させる（例えば電源供給を遮断する
）ことにより、電池寿命の長期化を図ることができる。

【００３０】さらに、ビデオカメラ装置内部に、イメー
ジエンハンサ等のような１Ｈ遅延機能を有する回路が設
けられている場合には、上記アスペクト比の切換選択動
作に連動して上記１Ｈ遅延機能素子のシフト段数や動作
クロック周波数を切り換えることにより、不具合なく各
アスペクト比の映像信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るビデオカメラ装置の一実施例を示
すブロック回路図である。

【図２】ワイドアスペクト比の画像を現行の標準テレビ
ジョンのアスペクト比に変換する原理を示す模式図であ
る。

【図３】アスペクト比変換回路の具体的な回路構成を示
す回路図である。

【図４】図３に示したアスペクト比変換回路のタイミン
グチャートである。

【図５】電子ビューファインダ設計時におけるアスペク
ト比に応じた画面の切り分け方法をを示す模式図である
。

【符号の説明】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　現行の標準テレビジョン方式との互換
   性を有するワイドアスペクト比のテレビジョン方式の信
   号を出力するビデオカメラ装置において、上記ワイドア
   スペクト比の画像を撮像する撮像素子と、該撮像素子か
   ら出力される上記ワイドアスペクト比のビデオ信号を現
   行の標準テレビジョン方式のアスペクト比のビデオ信号
   に変換するアスペクト比変換回路と、上記ワイドアスペ
   クト比のビデオ信号と上記アスペクト比変換回路からの
   現行の標準テレビジョン方式のアスペクト比のビデオ信
   号とを選択的に切り換える切換手段と、上記切換手段に
   より選択されたアスペクト比のビデオ信号に各種の信号
   処理を施す信号処理回路と、上記選択されたアスペクト
   比の画像をモニタする電子ビューファインダとを有して
   成るビデオカメラ装置。
2. 【請求項２】　　上記電子ビューファインダは、上記切
   換手段で選択されたアスペクト比に対応して表示形態を
   切り換える手段を有して成ることを特徴とする請求項１
   記載のビデオカメラ装置。
3. 【請求項３】　　上記ワイドアスペクト比の方式が選択
   されたことに応じて上記アスペクト比変換回路の動作を
   停止させる手段を有して成ることを特徴とする請求項１
   記載のビデオカメラ装置。
4. 【請求項４】　　ディジタル信号処理により１Ｈ遅延機
   能が実現される回路部を有するビデオカメラ装置であっ
   て、上記アスペクト比の選択に応じて上記１Ｈ遅延機能
   のシフト段数及び動作クロック周波数を切り換える手段
   を有して成ることを特徴とする請求項１記載のビデオカ
   メラ装置。