JPH0492591A - スチルビデオカメラ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｍ　ＯＳ　（ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ　ｓｅ
ｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔ。

「）型等の撮像素子を用いたスチルビデオカメラに関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来からスチルビデオカメラにおける撮像技術に、民生
用ビデオムービーにおける撮像技術を応用することが行
われている。民生用ビデオムービーの撮像技術としては
、撮像素子に単板ＣＣＤ　（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌ
ｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）を用し）だものも数多くあるが、
特にＭＯＳを用いたものは、製造工程が簡単で、低コス
トが実現できる上、開口率も高く、高感度であり、かつ
低スミアという特長を有しているため、幅広く用いられ
ている。

従って、スチルビデオカメラの撮像素子として、ＭＯＳ
型の撮像素子を用いれば、前述のような特長が出せるた
め、従来からこのような撮像素子を用いてスチルどデオ
カメラが開発発表されている。

（発明が解決しようとする！！題） しかし、このようなＭＯＳ型等の撮像素子を用いてスチ
ルビデオカメラを構成すると、フレーム画像信号を得ら
れないという問題があった。

このような撮像素子では゛、例えば第３図に示すような
４つの異なる色のフィルタが装着されており、各々対応
した４木の出力線に信号が出力される。第１フィールド
では、奇数番目の列のＷ（ホワイト）、Ｇ（グリーン）
の信号と、その−列下隣りのＣｙ（シアン）、Ｙｅ（イ
エロ）の４つの信号が読み出され、この４つの信号から
、輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｒ−Ｙ、ＢＹが作られる
。ムービー動作の場合は、撮像素子に常に光学像か形成
されているので、Ｍ１フィールドの読出しが終了した直
後から再び読み出されるまで、再び感光部に電荷が発生
１−るので、第２フィールドにおいて、奇数番目の列の
Ｗ、Ｇのイ、ζ号と今度はその一列上隣りのＣｙ、Ｙｅ
を読み出すことか可能であり、こわによってフレーム画
像信号の形成か可能である。

しかし、スチルビデオカメラの場合の露光は、メカニカ
ルシャッタ方式にしても、電子シャッタ方式にしても一
回だけなのて、第１フィールドの信号は形成できても、
第２フィールド読出し時に読み出す電荷がないのでフレ
ーム画像信号が形成てきないことになる。この問題はＭ
ＯＳ型以外のＸ−Ｙアドレス型センサやインターライン
型ＣＣＤにおいても同様である。

以上の問題点に解決するため、第２図のように、Ａ−Ｄ
変換器２０３〜２０６．Ｄ−Ａ変換器２１１〜２１３と
メモリ２０７〜２１０を用いて、最初のフィールドの読
出しですべての画素の情報を読み出してメモリ２０７〜
２１０へ格納し、その後に、メモリ２０７〜２１０から
、ムービーと同様になるように、２回異なる読出しを行
うことで、第１フィールド信号と第２フィールド信号を
形成し、フレーム画像信号を形成することが考えられる
。

しかし、色フィルタがシアン、マゼンダ、イエロのよう
な補色システムの場合は、所要のＲｌＧ、Ｂの色情報は
、補色の差信号の形となることから、必要なＡ／Ｄ変換
のビット数は１０ビット以上になり、このような高精度
のＡ／Ｄ変換器は、多大なコストと消費電力の増加を招
く。

又、水平方向に有効画素数を７６８個、横方向に４８０
ラインとすると、一画素１０ビツトでメモリに格納する
として、 ７６８ｘ４８０ｘｌＯビツト＝　３．５２Ｍビットもの
容量のメモリが必要になり、コスト高と部品面積の増大
を招く。

本発明はこのような事情のもとでなされたものて、高精
度のＡ−Ｄ変換器、Ｄ−Ａ変換器や大容量のメモリを用
いることなく、撮像素子でフレーム画像信号を形成でき
るスチルビデオカメラを提供することを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明では、スチルビデオカ
メラをつぎの（１）、（２）のとおりに構成する。

（１）少くとも３種類以−Ｆの異なる色のフィルタを装
着した撮像素子より、１フィールド走査で全画素の信号
を読み出ずスチルビデオカメラであって、つきのａ　−
ｆの構成要素を備えたスチルビデオカメラ。

ａ、＠記全画素の信号のうち奇数列の画素の信号をＡ−
Ｄ変換して第１のフィールドメモリに記録する手段。

ｂ、前記全画素の信号のうち偶数列の画素の信号をＡ−
Ｄ変換して第２のフィールドメモリ記録する手段。

ｃ、前記全画素の信号から色差信号を形成するアナログ
処理手段。

ｄ、前記色差信号をＡ−Ｄ変換して第３のメモリ記録す
る手段。

ｅ、第１のフィールドメモリの内容と第２のフィールド
メモリの内容にもとづいて、２つの異なる演算を行い輝
度のフレーム信号を形成する手段。

ｆ　第３のメモリの内容から補間によって色差のフレー
ム信号を形成する手段。

（２）前記（１）において、第３のメモリをフィールド
メモリとしたスチルビデオカメラ。

〔作用〕

前記（１）、（２）の構成により、高蹟度のＡ−Ｄ変換
器、Ｄ−Ａ変換器や大容量のメモリを用いることなく、
フレーム画像信号を形成することができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例で詳しく説明する。

第１図は、本発明の一実施例である“スチルビデオカメ
ラ”の撮像系の構成図である。ＭＯ５型撮像素子１０３
には、′Ｊｆ１３図に示す配列の色フィルタが装着され
ている。

タイミング発生器１１８は、水平レジスタ１１７及び垂
直リセットレジスタ１０１．垂直読出しレジスタ１０２
を走査して、例えば特公昭６２−５６７１３号のような
、いわゆる先走り電子シャッタ動作で、ＭＯ５型撮像素
子１０３の信号を読み出す。撮像素子１０３は、各色フ
ィルタＷ、Ｇ、Ｃｙ、Ｙｅの画素に対応した４つの出力
線を有し、これから１フイ一ルド期間で一旦すべての画
素情報が読み出される。これらは適当なプリアンプ１０
４で、低インピーダンスの信号出力に変換される。

輝度信号、次のように形成する。

まず、システムコントローラ１１９は、信号をメモリ１
１３，１１４へ格納する動作を行う。即ち同じ水平列に
配置されている色フィルタＷとＧに対応する画素の信号
Ｗ、Ｇが、スイッチ１０５で、一画素の読出しクロツタ
（例えば４ｆｓｃ。

但しｆＢＣは色副搬送周波数）でスイッチングされ個別
に取り出される。これをローパスフィルタ１０７で適当
に帯域制限してから、γ変換部１０９でγ変換する。γ
変換は、折れ線近似でよい。これを、Ａ−Ｄ変換器１１
１で、クロック４ｆ３ｃで８ビツトでＡ−Ｄ変換する。

−度、γ変換した後なので、８ビツト以上であれば充分
である。この結果は、フィールドメモリ１１３へ格納さ
れる。有効水平画素７３２個、垂直画素４７６個とする
と、フィールドメモリ１１３なる。これはＣｙ、Ｙｅに
ついても同様で、この（，４号はフィールドメモリ１１
４へ格納される。

次に、システムコントローラ１１９は、記録動作を行う
。

まず、第１のフィールド期間では、アドレスを等しくし
てフィールドメモリ１１３とフィールドメモリ１１４の
データを読み出し、加算器１１５で加算する。この結果
はＤ／Ａ変換器１１６からアナログの輝度信号Ｙとして
出力する。

次の第２フィールド期間では、第１のフィールドメモリ
１１３のアドレスは、第２のフィールドメモリ１１４の
アドレスより常に一段のデータ数（この場合は７３２）
だけずらして、データを読み出し、加算し、Ｄ−Ａ変換
し、アナログの輝度信号Ｙとして出力する。

このようにすることでムービー動作時と同様に５輝度信
号のフレーム信号が形成される。

次に、色信号の作成の仕方について説明する。

輝度信号の第１フィールドをメモリ１１３゜１１４に格
納する動作と並行して、アンプ１０４の通った４色に対
する信号Ｗ、Ｇ、ｃｙ。

Ｙｅは、マトリクス演算部１２０で、マトリクス演算が
行われ、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号へ変換される。

Ｒ，Ｇ、Ｂ信号は、帯域の狭いローパスフィルタ１２１
．１２２，１２３で帯域制限されたのち、ホワイトバラ
ンス部１２４で、ホワイトバランスがとられ、更に、γ
変換部１２５でγ変換され、Ｒｒ、Ｇγ、ＢＴの信号に
なる。これらは、色差マドリスク部１２６でＲ−Ｙ、Ｂ
−Ｙの２つの色差信号に変更される。スチルビデオのフ
ォーマットは、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙはもともと線順
序で、入れることになっているので、スイッチ１２７で
１水平走査期間ごとにＲ−ＹとＢ−Ｙを切り換える。

もちろん、これらをＩＨ遅延素子などを用いて、垂直方
向にローパスフィルタリングしてから切り換えると、垂
直方向の偽色の発生が抑制され、より好ましい。

このように線順次化されて色差信号Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙは、
Ａ−Ｄ変換器１２８でＡ−Ｄ変換される。このＡ−Ｄ変
換は、信号がすでに帯域制限されているので、ｆｌｌｃ
以上のサンプリングクロックで充分である。また、ビッ
ト数は６ビツト以上が望ましい。この結果は、メモリ１
２９へ格納される。今、８ビツト、ｆｌｉｃでサンプリ
ングされると考えると、 のとあわせて、 １．３３Ｍビットｘ　２　十０．３３Ｍビット＝　２．
９９Ｍビットとなり、１Ｍビットのメモリ３枚で結成で
きて々ｆましい。

次に、記録時は第１フィールド、第２フィールドとも、
同じ内容の色差情報がメモリ１２９がら読み出され、Ｄ
／Ａ変換器１３０で、Ｄ−Ａ変換し、色差のフレーム信
号が形成される。

以上のようにして形成された輝度１色差信号は、変換部
１３１で変換さね、混合部１３２で混合され、記録アン
プ部１３３で増幅され、フロッピーへ記録される。　こ
のように、Ｗ、Ｇ。

Ｃｙ、Ｙｅの情報をアナログ処理により色差（ｆｉ号Ｒ
−Ｙ、Ｂ−ＹにしてからＡ−Ｄ変換し、メモリに格納し
ているので、Ａ−Ｄ変換器に高精度のものを要せず、メ
モリの容量も小さくてすむ。

なお、本実施例では輝度のフレーム信号形成は、第１の
フィールドメモリと第２のフィールドメモリの組み合せ
を変えた２つの加算で行っているか、本発明はこれに限
らず、他にも多くの列の重みを付は平均のような２つの
異なる演募で行）てもよい。

本実施例では、色差のフレーム情報形成は、２度出しく
前値補間）と１フイ一ルド分の情報から、１フレ一ム分
の情報にしているが、他に、走査線方向の平均値補間な
どを用いてもよい。

又、メモリ１２９は、フィールドメモリとしたが、色差
線順次化をせずに、２つの色差信号をフィールド分記録
するフレームメモリとして構成してもよい。

いずれにしても、本発明では各々の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙは、高々−つのフィールド分の情報しか持たない点
が特徴である。又、本発明は、電子シャッタ動作だけで
なく、メカニカルなシャッタを用いても同様に有効であ
る。

本発明は、他にも、第４図、第５図に示すような色フィ
ルタを装着したＭＯＳ型撮像素子にも適用出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、１０ビツトとい
った高精度のＡ−Ｄ変換器。

Ｄ−Ａ変換器や大容量のメモリを用いずに、撮像素子で
フレーム画像１３号が形成できて、消費電力、コスト、
部品面積の増大を防ぐことかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における撮像系の構成図、第
２図は従来例の構成図、第３図〜第５図は色フィルタの
配列を示す図である。 １０３−・・・・・ＭＯ５型撮像素子 １１１　１１２．１２８・・・・−Ａ　−Ｄ変換器１１
３．１１４．１２９・・・・・・フィールドメモリ１１
５・・・・・・加算器 １２０−・・・・・マトリクス演算部 １２６−−−−−色差マトリクス部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも３種類以上の異なる色のフィルタを装着
   した撮像素子より、１フィールド走査で全画素の信号を
   読み出すスチルビデオカメラであって、つぎのａ〜ｆの
   構成要素を備えたことを特徴とするスチルビデオカメラ
   。 ａ、前記全画素の信号のうち奇数列の画素の信号をＡ−
   Ｄ変換して第１のフィールドメモリに記録する手段。 ｂ、前記全画素の信号のうち偶数列の画素の信号をＡ−
   Ｄ変換して第２のフィールドメモリに記録する手段。 ｃ、前記全画素の信号から色差信号を形成するアナログ
   処理手段。 ｄ、前記色差信号をＡ−Ｄ変換して第３のメモリに記録
   する手段。 ｅ、第１のフィールドメモリの内容と第２のフィールド
   メモリの内容にもとづいて、２つの異なる演算を行い輝
   度のフレーム信号を形成する手段。 ｆ、第３のメモリの内容から補間によって色差のフレー
   ム信号を形成する手段。
2. （２）第３のメモリがフィールドメモリであることを特
   徴とする請求項１記載のスチルビデオカメラ。