JPH06197305A - 電子スチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型・低消費電力で、１コマ当りの記憶容量
も少なくて済み、連写にも好適な電子スチルカメラを提
供する。 【構成】 固体撮像素子１８からの出力信号は、Ａ／Ｄ
変換器２７でＡ／Ｄ変換されて８bit のディジタル信号
となる。このディジタル信号はＤＰＣＭ回路２８，２９
で色要素毎に符号化圧縮されて４bit の信号となり、圧
縮後の信号がＲＡＭバッファーメモリ３０，３１に一旦
記憶される。バッファーメモリ３０，３１に記憶された
情報は、磁気バブルメモリＭ・Ｂに移されて記憶保存さ
れる。磁気バブルメモリＭ・Ｂには、符号化された信号
と共に、誤り検出のための信号として各走査線の最終予
測値が記憶される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デイジタル記録方式の
電子スチルカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】全固体化電子スチルカメラは、従来、技
術上の制約から単に検討の対象でしかなかったが、集積
回路の進歩等により実現の可能性が高まっている。以
下、この種の電子スチルカメラの概要を図面に基づいて
説明する。

【０００３】図３は、従来試作された電子スチルカメラ
の一例を示すブロック図である。図中１はＣＣＤ固体撮
像素子、２はその駆動回路、３はＣＣＤ１の出力信号を
増幅するプリアンプであり、４はγ補正等を行うプロセ
ス増幅器である。但し、ＣＣＤ固体撮像素子１が単板カ
ラー撮像素子の場合は、プロセス増幅器４には、単板カ
ラー撮像素子の各カラーフィルタに対応する出力を分離
する色分離回路及びＮＴＳＣカラーエンコーダ回路が含
まれる。このプロセス増幅器４の出力映像信号は、通常
８bit のＡ／Ｄ変換器５によりデイジタル化され、バッ
ファーメモリ６にテレビジョンの映像信号の１フィール
ド又は１フレーム分が記録される。

【０００４】この場合、ＣＣＤ固体撮像素子１を白黒撮
像素子とし、その水平方向画素数を仮に５１２画素とす
れば、バッファーメモリ６の記憶容量は、フィールドメ
モリの場合は１bit を、フレームメモリの場合は２Ｍbi
t を用意する必要がある。バッファーメモリ６に接続さ
れたＤ／Ａ変換器７は、記憶した画像をディスプレイす
るために用いられる。

【０００５】バッファーメモリ６に対しては、更にメモ
リインターフェイス８を介してマイクロコンピュータの
ＣＰＵ９が接続され、このＣＰＵ９は、周辺装置として
プログラム等を格納するＲＡＭ・ＲＯＭメモリ１０と、
画像データの記録・保存に用いられる磁気バブル素子１
１とに、マイコンバスを介して接続されている。１２は
同期信号発生回路であり、上記の各回路にタイミングパ
ルスを送出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子スチルカメ
ラは、以上のような構成になっているため、次のような
欠点があった。その第１は、バッファーメモリ６が極め
て大容量となることである。現在のところ、画像信号の
ＣＰＵによる信号処理や磁気バブルなどの記録媒体への
記録速度は撮像素子の出力速度にリアルタイムに追従し
ないので、カメラ内に、撮像素子の出力を最低一画面分
記憶するバッファーメモリを備える必要があるが、一画
面分の画像信号を記憶するために必要な記憶容量は、フ
ィールド画像においてさえ膨大なものとなってしまう。
このような大容量メモリを小型のカメラ内に組込むこと
は、消費電力の点からも、体積の点からも非現実的であ
る。今後、撮像素子の画素数が増加するに伴ってこの問
題はますます重大となり、特に従来の構成では複数画面
分の情報を記憶することが必要な連写に対応することは
不可能である。

【０００７】第２の欠点は、バッファーメモリ６の内容
を磁気バブル１１等に移すに際してＣＰＵ９を介する点
にある。ＣＰＵ９を介してデータの処理、例えば符合化
による圧縮を行なうとすれば、それに要する時間は無視
できなくなり、その間バッファーメモリ６は動作し続け
ることになる。従って、消費電力が大きくなり、しかも
連続撮影の繰り返し周期が長くなってしまい、この点か
らも連写が困難となる。

【０００８】本発明は、これらの欠点を解決し、小型・
低消費電力で、しかも１コマ当たりの記憶容量も少なく
て済み、連写にも好適な高性能の全固体化電子スチルカ
メラを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の電子カメラ
は、上述の目的を達成するために、固体撮像素子と、該
固体撮像素子を駆動する駆動手段と、前記固体撮像素子
からの映像出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換手段と、該デジタル映像信号を符合化圧縮する符号化
圧縮手段と、該符合化圧縮手段の出力を一時的に記憶す
る一次記憶手段と、該一次記憶手段に対して着脱自在に
結合され、前記一次記憶手段の出力を記憶する二次記憶
手段とを備えたものである。

【００１０】請求項２の電子スチルカメラは、前記駆動
手段による駆動周波数が、前記固体撮像素子内の信号電
荷が暗電流により劣化しない限界時間に応じて設定され
るように構成されたものである。

【００１１】又、請求項３の電子スチルカメラは、前記
駆動周波数が、前記固体撮像素子からの１フィールド分
の映像信号の読み出し周期が１／６０ｓｅｃよりも長く
なるように設定されたものである。

【００１２】

【作用】本発明の電子スチルカメラは、上記のような構
成をなしており、圧縮後の画像信号がバッファーメモリ
に記憶されるので、必要な記憶容量は、従来のように圧
縮前の画像信号を記憶する場合の１／２０〜１／３０程
度と大幅に低減される。このため、汎用されているＲＡ
Ｍを１〜数パッケージ用いることでバッファーメモリを
構成でき、装置の小型化、消費電力の低減が図られる。
又、バッファーメモリに複数画面分の情報を記憶するこ
とも可能となり、連写にも十分対応することができる。

【００１３】ここで、本発明のように画像信号を圧縮し
てからバッファーメモリに記憶する場合には、圧縮処理
の速度はある程度高速でなければならないが、近年の技
術革新によって圧縮に要する時間は短縮されてきてい
る。これに対し、バッファーメモリの記憶内容を別の記
憶媒体に移して保存する際のアクセス時間は、今後メモ
リチップの電源電圧の低減に伴って逆に遅くなることも
予想される。従って、各構成要素の動作速度の動向から
いっても、撮像素子から画像信号を直接Ａ／Ｄ変換して
順次符号化圧縮し、圧縮後の信号を一旦バッファーメモ
リに記憶した後、バッファーメモリの内容を別の記憶媒
体に移して保存するという本発明の構成は合理的であ
り、実用に適すると言える。

【００１４】又、本発明では、固体撮像素子からの映像
信号の読み出し速度を、撮像素子内の信号が暗電流によ
って劣化しない範囲で、通常の読み出し速度よりも遅く
設定する構成をとっている。具体的には、ＮＴＳＣ方式
では映像信号の読み出し時間を例えば３３ｍｓｅｃ（１
／３０ｓｅｃ）としている。通常の１フィールド分の画
像周期は１／６０ｓｅｃであるから、この場合１／２の
周波数で読み出すこととなる。このように、撮像素子か
らの読み出し速度を遅くすることは、次のような利点が
ある。即ち、今後、固体撮像素子が大容量化するにつれ
て、駆動周波数もますます高くなり、Ａ／Ｄ変換や圧縮
用の高速ＩＣが必要になる。このような高速動作のＩＣ
は、今後開発されていくとしても、高価で、消費電力が
大きいと言う問題がある。又、低速ＩＣを用いるとすれ
ば、回路の複雑化、大型化が免れず、カメラ内に内蔵す
ることが非常に難しくなる。そこで、本発明では、撮像
素子からの読み出し速度を従来よりも低速に設定する構
成をとることとしたのである。この構成は、デジタル映
像信号をバッファメモリに記憶することにより可能とな
ったものであり、アナログ映像信号を記憶する方式では
非常に困難である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２(a),(b),(c) は、従来単板カラー固体撮像素
子に用いられて来たカラーフィルターアレイの例を示し
ている。図２(a) は代表的なモザイクフィルタであるベ
イアー型のフィルタ、図２(b) はストライプフィルタ、
図２(c) は受光部が六角形格子を作る画素配置に対する
フィルタの一例である。ここでは、カラーフィルタに用
いられる色フィルタに原色であるＲ，Ｇ，Ｂを用い、且
つ、３色としているが、これはもちろん補色であるマゼ
ンタＭｇ、黄Ｙｅ、シアンＣｙ或いは全色透過フィルタ
Ｗの組合わせであっても良い。

【００１６】以下の実施例では、上述のカラーフィルタ
をその受光部に重ね合わせた固体撮像素子を用いた場合
について説明する。図１は、本発明の一実施例に係る電
子スチルカメラのブロック図であり、この実施例におい
てカラーフィルタには図２(a) に示したベイアーアレイ
のフィルタを用いている。

【００１７】同図において、１３は絞りを有する撮影レ
ンズ１４はクイックリターンミラー或いはハーフミラー
（プリズム）であり、１５はペンタプリズムを含むファ
インダ光学系である。１６は測光素子１７の出力を受
け、シャッタタイムを演算する測光回路ある。また、１
８はシャッタ機能を持つ固体撮像素子であり、その受光
面には、図２(a) で示したカラーフィルタ１９が重ね合
わされて貼着されている。２０は固体撮像素子１８の駆
動回路であり、測光回路１６の出力に応じた信号電荷の
蓄積と読み出しとを制御する。カメラ全体の動作は、す
べて発振器を含む同期信号発生回路２１の出力パルスに
同期して制御される。その場合、カメラ内で必要な各種
のタイミングパルスは、タイミングパルス発生回路２２
が同期信号発生回路２１の出力パルスを受け、且つ、そ
れと同時に撮影者の与えるレリーズスイッチ２３のＯＮ
／ＯＦＦ信号及び撮影条件設定回路２４の出力を用いて
作り出される。

【００１８】以下、撮影の手順を簡単に述べる。まず、
撮影者により撮影条件、例えば、連写か単写かの選択、
或いはマニュアルかオートかの選択、露出補正の有無等
が撮影条件設定回路２４に設定された後、被写体をファ
インダ内に捉えて、レリーズスイッチ２３をＯＮし、こ
れを受けて、タイミングパルス発生回路２２がカメラ全
体を初期状態にリセットする。リセットされた撮像素子
駆動回路２０は、所要のシャッタタイムに基づいて撮像
素子１８を駆動し、信号の蓄積と読出しを行なわせる。
その際、撮影範囲外の警告等は、警告回路２５を用い
て、ＬＥＤ，ＬＣＤ等の表示やブザーでもって報知され
る。

【００１９】ここで、再び図１のブロック図の説明に戻
るに、同図中２６は、撮像素子１８の出力信号を増幅
し、後続するＡ／Ｄ変換器２７の入力レンズに適合させ
るためのプリアンプである。Ａ／Ｄ変換器２７は、その
出力が８bit であることが望ましい。また、プリアンプ
２６とＡ／Ｄ変換器２７との間には、必要があれば白圧
縮回路を挿入することによりハイラチチュード化が実現
される。

【００２０】カラーフィルター１９を重ね合わせた単板
カラー固体撮像素子１８の出力は、図２(a) に示したフ
ィルタを用いた場合には、各走査線毎にＲとＧ、又はＢ
とＧの２信号が交互に繰り返す出力波形となる。Ａ／Ｄ
変換器２７は、このような出力を各画素毎にＡ／Ｄ変換
していく。もちろん、この場合Ａ／Ｄ変換器を２回路用
いて、変換周波数を半分に低下させることもできる。

【００２１】Ａ／Ｄ変換器２７の出力である８ビットの
ディジタル信号は、本発明の符合化圧縮手段の実施例で
ある２つのＤＰＣＭ(Differentiol ＰＣＭ）符合化回路
２８，２９に印加される。このＤＰＣＭ回路２８，２９
は、ともに完全にディジタル回路で構成されており、そ
の動作は、タイミングパルス発生回路２２の出力パルス
により、互いに撮像素子の読出しクロック１周期分のず
れを持ち、且つ、前記読出しクロック周波数の半分の周
波数で動作する。このようにして、２つのＤＰＣＭ回路
２８，２９は、例えばＤＰＣＭ２８がＧ信号のみを、Ｄ
ＰＣＭ２９が走査線毎にＲ又はＢ信号を符合化させるこ
とができ、それらの出力として圧縮された４bit のＤＰ
ＣＭ符合化信号を出力する。ここで、タイミングパルス
発生回路２２は、ＤＰＣＭ２８，２９に対してＡ／Ｄ変
換器２７の出力をカラーフィルタの色要素毎に分離する
機能をもつものである。

【００２２】これら２つのＤＰＣＭ符合化回路２８，２
９に接続されたＲＡＭバッファーメモリ３０，３１は、
各々Ｇ信号とＲ又はＢ信号を１画面分蓄積するための記
憶回路である。

【００２３】撮像素子１８に蓄積した信号電荷をＡ／Ｄ
変換し、且つ、ＤＰＣＭ符合化した後バッファーメモリ
３０，３１に記憶するまでの時間は、撮像素子内の信号
電荷が暗電流により劣化しない程度の時間でなければな
らない。ＮＴＳＣ方式ではフィールド画像周期は１／６
０sec であるが、本実施例では、この時間を撮像素子内
の信号電荷が暗電流により劣化しない範囲で従来よりも
を長く、例えば３３msec（１／３０sec ）としている。
撮像素子１８の水平画素数を５１２画素とすれば、フィ
ールド画像（２５６走査線）として読出しクロック周波
数は約４ＭＨｚとなる。従って、この時のＤＰＣＭ回路
２８，２９の動作クロック周波数は、２ＭＨｚで良いこ
とになる。更に、２つのバッファーメモリ３０，３１の
記憶容量は、各々２５６kbitとなり、先に述べた従来方
法に比べて大幅に所要の記憶容量を低下させることがで
きる。この２５６kbitは、市販の６４ＫＲＡＭを用いれ
ば４パッケージを備えればよい。また、市販の２５６Ｋ
ＲＡＭを用いれば１パッケージ備えればよく、装置は極
めて小型化される。

【００２４】バッファーメモリ３０，３１に一旦記憶さ
れた１画面情報は、引続き直ちに所要の付加情報、即ち
誤り検出（訂正）符合、撮影条件データ（例えば撮影レ
ンズの種類、シャッタタイム、絞り値、日時）等ととも
に、磁気バブルメモリインターフェイス３２を介して磁
気バブルカセット３３に転送される。３４は磁気バブル
駆動回路である。１ケの磁気バブルカセット３３には、
４Ｍbit の磁気バブルメモリが例えば４ケ内蔵されてお
り、合計１６Ｍbit の記憶容量となる。前述のように、
フィールド画像１枚の情報は５１２Ｋbit におさえられ
るため、１ケの磁気バブルカセット３３には３２枚の画
像が収納できる。

【００２５】３５は、レンズの種類及び撮影時の絞り値
を検出するデータ検出回路であり、レンズからこの種の
情報を検知する手段は公知の方法により可能である。本
実施例では、これをレンズマウント上に設けた複数接点
を介してレンズ側に電源供給を行ない、レンズ鏡筒に内
蔵されたＲＯＭからレンズの種類（開放Ｆ値、焦点距離
等）を、絞り環と連動するエンコーダから絞り値を、と
もにディジタル的に読み取るようにする。接点数を減少
させるために、情報の伝達はシリアルに行なうのが好適
である。そのためのデータ発生回路３６は、ＩＣ化され
ＲＯＭと供にワンチップでパッケージされている。

【００２６】また、本実施例の電子スチルカメラにおい
ては、図１に示したように、２種類の電源３７，３８を
有している。その一方３８は主電源であり、他方３７は
バックアップ用電源である。通常は主電源３８がＯＮさ
れると同時に、大容量のコンデンサあるいは小型の２次
電池等に主電源から電流を供給しており、これをバブル
カセット３３駆動時のバックアップ用電源３７として用
いる構成となっている。その際バブルカセット３３とそ
の他の回路の何れをこのバックアップ用電源３７を用い
て駆動するかは、消費電力、電源変動に対するイノズマ
ージン等を考慮して最適な組合わせが決定される。

【００２７】このようにバックアップ用電源３７を備え
ていることにより、バブルカセット３３を駆動する際大
電流を必要とするにもかかわらず、他の回路は殆ど電源
が変動することなく安定に動作することができ、また、
主電源３８から一時に大電流を取り出すこともないの
で、内部抵抗にも制約されず、従って、主電源３８の使
用可能な電池の範囲が広がることになる。

【００２８】そして、本実施例においては、図１のよう
に、半導体ＲＡＭ等で構成されたバッファーメモリ３
０，３１に記憶された１画面情報を、磁気バブルカセッ
ト３３に転送する際、磁気バブルに情報を転送開始し、
転送が終了するまでの短時間のみ磁気バブルカセット３
３に電源を供給するようにしている。このようにした結
果、従来、磁気バブルの駆動方法として知られている、
回転磁界でバブルを転送する磁界駆動方式或いは導体ル
ープに電流パルスを流して転送する駆動方式等の何れの
方式にしても、電池駆動を考えた時所要電流が大き過
ぎ、電池の内部抵抗のために出力電圧が低下し、磁気バ
ブルだけでなく、他の撮像、Ａ／Ｄ変換、符合化、バッ
ファーメモリ等の回路に影響を与えてしまうという欠点
が解決されることとなった。

【００２９】次に、前記付加情報について説明する。１
枚の画像に対しては、前述のように、垂直に２５６走査
線分を用意した。しかしながら、テレビ表示を考えた場
合、垂直方向の有効走査線は２４０本で十分であり、残
り１６本分３２kbit（ＤＰＣＭ１チャンネルでは１６kb
it）には、画像以外の情報を格納することが可能とな
る。本実施例では、この領域に撮影条件やディジタルデ
ータを扱う場合に不可欠な誤り検出（訂正）符合を割り
当てている。この事情は、画像をフレーム画像としても
単に垂直方向に２倍となるのみで何ら変わりはない。

【００３０】図４は、本発明の電子スチルカメラに用い
られる電子シャッタ機能を持つＣＣＤ固体撮像素子の一
例を示した平面図である。図中、破線で囲まれた４１は
フォトダイオードを示しており、破線内のみが常に露光
状態におかれ、それ以外の領域は光遮蔽されている。４
２は、フォトダイオード４１で生成した信号電荷を垂直
方向に転送するための垂直転送ＣＣＤであり、その下半
分は蛇行型構造となっており、所要チップサイズを減少
させている。垂直転送ＣＣＤ４２の上半分にフォトダイ
オード４１から並列に転送された信号電荷は、転送後直
ちにスミア現象を避けるため、その下半分の蛇行部分に
転送される。その後は、水平転送ＣＣＤ４３と垂直転送
ＣＣＤ４２を連動させつつ、信号電荷は素子の出力増幅
器４４より読出される。

【００３１】このような素子構造では、フォトダイオー
ド４１から垂直転送ＣＣＤ４２への引続く２度の転送の
時間間隔（これがシャッタータイムになる。）を制御
し、２度目の転送電荷を信号とすることで素子自体がシ
ャッター機能を持つことになる。

【００３２】次に、図２(b) のストライプフィルタを用
いた実施例について簡単に説明する。この場合には、各
走査線毎に３信号が順に出力される。従って、この場合
には、ＤＰＣＭ回路は３組必要となる。図２(c) の六角
形格子の場合も同じである。その代り、これらの場合に
は、ＤＰＣＭ回路の動作周波数は読出しクロック周波数
の３分の１で良い。一般に、ディジタル回路、例えばＣ
ＭＯＳ回路の消費電力は、動作周波数に比例すると考え
ても良いので、３回路になったことにより消費電力の増
加はないと考えて良い。これらの場合も一旦記録された
信号は、そのメモリ内アドレスが明らかであり、再生し
てテレビジョン或いはハードコピーに出力する際に所要
の処理が行なわれる。

【００３３】図５は、本発明の電子スチルカメラに用い
られる符合化圧縮手段としてのＤＰＣＭ回路の一例を示
すブロック図である。図中、特に破線で示した流れは復
調時に本回路を用いた時のデータの流れを示している。

【００３４】図５において、データ入力端子５１には、
図１の２７で示したＡ／Ｄ変換器の８bit 出力信号が印
加される。このデータは、８bit ラッチ回路５２にクロ
ックパルスＣＫ１で読み取られ保持される。このときの
クロックパルスＣＫ１は、撮像素子読出しクロックの半
分の周波数（ベイアー配置フィルタの時）である。ラッ
チ回路５２の出力に接続された減算器５３の他方の入力
には、予め前値より求められた予測値が別のラッチ回路
５４の出力として符合bit を含む９bit のビット数で出
力される。符合化の際、これら２つのラッチ回路５２と
５４のクロックパルスＣＫ１，ＣＫ２には同一のパルス
が与えられる。予測値と実際値の差は、２つのルックア
ップテーブル（ＲＯＭまたはゲート回路よりなる）５
５，５６により、特定のコードが割り当てられ、ルック
アップテーブル５５からは９bit のＤＰＣＭ符合が、ル
ックアップテーブル５６からはそれと１：１で対応する
４bit のＤＰＣＭ符合が出力される。

【００３５】ルックアップテーブル５６の４bit の出力
は、更にラッチ回路５０でクロックパルスＣＫ１に同期
して読み取られ、図１のバッファーメモリ３０或いは３
１に接続される。これに対してルックアップテーブル５
５の９bit の出力は、セレクタ５７を経て加算器５８の
入力端子の一方に印加され、他方の端子に印加された前
予測値であるラッチ回路５４の８bit の出力と加算さ
れ、新しい予測値が作り出される。ここで、加算器５８
の９bit 入力側データは正負の値をとりうるのに対し
て、８bit 入力側データは必ず正また零の値である。従
って、加算器５８の出力も正か負かは定まらない。そこ
で、負クリップ回路５９を設けてこれを必ず非負に変換
する。即ち、負クリップ回路５９は、加算器５８の符合
bit 出力６０が負を示しているとき、その出力に零を与
え、正のときは入力の８bit をそのまま出力する。ラッ
チ回路５４は、水平走査の始めに必ず一定の値、通常は
振幅の半値がプリセットされる。端子６１がこのプリセ
ット入力である。以上の初期値設定と予測値の生成が各
走査線毎に繰り返されてＤＰＣＭ符合化が行なわれる。

【００３６】次に、ＤＰＣＭ復号化について説明する。
復号化の際は図５破線で示されたデータの流れとなり、
図の下半分は用いられない。復号の初期、即ち各水平走
査線の最初に、前述同様ラッチ回路５４がプリセットさ
れる。それと同時にＤＰＣＭ符合の４bit 入力端子６２
より入力がなされ、ラッチ回路６３にクロックパルスＣ
Ｋ３を用いて読み取られる。ラッチ回路６３の出力は、
第３のルックアップテーブル６４に入力され、入力の４
bit コードと１：１で対応した９bit データに変換され
る。ルックアップテーブル５６と６４は、丁度逆テーブ
ルの関係にある。ルックアップテーブル６４の出力は、
更に復号時は上の入力を選択されたセレクタ５７を通
り、加算器５８で初期値と加算され負クリップ回路５９
を通って新しい予測値を与える。続くクロックパルスＣ
Ｋ２ＣＫ３を連動させたクロックタイミングで、この新
しい予測値がラッチ回路５４に、新しい入力ＤＰＣＭコ
ードがラッチ回路６３に入力される。以下これを繰り返
す。このＤＰＣＭ回路の動作周波数は、図２(a) に対し
ては例えば２ＭＨｚ、周期にして５００nsecであり、Ｃ
ＭＯＳＩＣによっても容易に実現される。復号化された
８bit データは、ラッチ回路５４の出力として出力端子
６５より出力される。

【００３７】続いて、誤り検出（訂正）方法の一実施例
について述べる。本発明に係る電子スチルカメラでは、
撮像素子の出力信号は直ちにディジタルに変換され、以
後すべての処理がディジタル的に行なわれる。その場
合、もっとも配慮しなければならないのは、符合誤りの
検出と訂正方法にある。ここでは、これを図６の如き構
成で行なった。図６の２８で示したのは、図５に示した
ＤＰＣＭ回路である。また、３０で示したのは図１と同
じくバッファーメモリであり、ここでは、６４Ｋ×４bi
t 構成のＲＡＭとした。また、その入力にはセレクター
３０１を設け、ＲＡＭ３０２の入力にＤＰＣＭ回路２８
とタイミングパルス発生回路２２の双方からデータ入力
できるようになっている。

【００３８】ＤＰＣＭ符合化方式の場合は、符合化或い
は復号化に当たっては前値を次々と使用している。従っ
て、その途中で何らかの誤りが発生すれば、以後のデー
タは全て誤りということになってしまう。

【００３９】そこで、本実施例では、各走査線毎の符合
化した際の最終予測値を同時に符合化された画像データ
とともに記憶しておく方法を採用している。しかも、そ
の場合最終予測値自体の誤り検出訂正のために、最終予
測値としては、同一の情報を記憶媒体の３ケ所以上に記
憶させ、誤りが発生しても多数決で正しい予測値を決定
することにすれば良い。

【００４０】最終予測値は８bit データであり、これを
仮に３ケ所に記憶し、且つ、２４０走査線の全てにわた
り、記憶したとすれば、所要記憶容量は、１つの色フィ
ルタ信号当り５．７６Kbitとなり、先に用意した付加情
報用メモリ容量の１６Kbitに十分おさめることが可能で
ある。そして、なおも余分な記憶容量として１０Kbit以
上を余しており、ここにはシャッタースピード、絞り
値、レンズ種類、日付け等のデータを格納する。このた
め、レンズには、カメラ本体に対しその種類、絞り値の
伝達手段を設ける必要がある。

【００４１】再生における復号の際に、ある走査線にお
いて復号の結果としての予測最終値が、撮影の際記憶し
ておいた予測最終値と異なる場合には、その走査線には
誤りが発生したとして隣接する走査線情報をもって補間
を行なう。この補間は、情報が完全にディジタル化され
ており、且つ、再生の際には撮影記録の時程時間的な制
約が厳しくないから、容易にこれを行なうことができ
る。なお、図６にはＤＰＣＭ回路及びバッファー回路の
半分しか図示されていないが、残る１チャンネルについ
ても全く同様である。

【００４２】続いて、図２(c) の六角形格子のフィルタ
アレイを用いた電子スチルカメラで撮像した画像の再生
について説明する。六角形格子の場合、中央画素を仮に
Ｒとした時、その周辺の６画素（６近傍画素）にはＲは
含まれず、Ｇが３画素、Ｂが３画素となっている。これ
は、他のＧまたはＢを中央画素にとった時もまったく同
様である。

【００４３】このようなカラーフィルタを用いた場合の
再生においては、ある画素に着目した時、そこに欠けて
おり、且つ、６近傍画素に各３画素づつ含まれている２
種の色信号よりその中央画素の値を補間により求める。

【００４４】図７は、図２(c) のカラーフィルタアレイ
を用いて撮像した画像の再生装置の主要部ブロック図で
ある。図７の７１はカメラ本体より取りはずされ再生装
置にセットされた磁気バブルカセットである。磁気バブ
ルメモリ７０１は、再生装置側に用意された駆動回路７
２及びメモリインターフェイス回路７３に接続され、磁
気バブルメモリに記録された画像データと付加情報デー
タが取り出される。この内、図中では７４で示したＤＰ
ＣＭ符合データ４bit と７５で示した最終予測値出力８
bit とが示されている。

【００４５】７６はＤＰＣＭ復号回路であり、復号デー
タ７７と最終予測値７８とが出力されている。７９〜８
２は、各々１走査線の画像データを記憶し読み出すこと
のできる１Ｈメモリであり、１Ｈメモリ７９には、復号
された画像データが磁気バブルメモリからのデータ読み
取りと同期して格納されていく。

【００４６】１走査線分の復号データが、１Ｈメモリ７
９に書き込れた後、磁気バブルメモリ７０１からは最終
予測値が３組次々と出力７５に読み出され、且つ、ＤＰ
ＣＭ復号回路７６の最終予測値７８と比較回路８３で比
較される。もしも、前記３組の最終予測値のうち２組以
上と、ＤＰＣＭ復号回路７６の出力７８とが一致すれ
ば、比較回路８３の出力には論理０が出力される。ま
た、もし２組以上が一致しない場合には、何らかの誤り
が発生したものとみなし、比較回路８３は論理１を出力
する。比較回路８３の出力にはリセット端子を持つ２つ
のＤフリップフロップ回路８４，８５がシフトレジスタ
接続されており、これらが、各々１Ｈメモリ７９，８０
のデータに誤りが存在するか否かのフラグとなってい
る。

【００４７】８６は、これら３つのフラグとなっている
フリップフロップ回路の出力を受け、誤りが存在する時
それを訂正するための指令を出力する誤り検出回路であ
る。８７は、上記誤り検出回路８６の訂正指令を受け、
誤った走査線情報を隣接する走査線情報で補間（もしく
は置換）するための補間回路である。８８はセレクタで
あり、通常のデータ入力(A) と補間データ入力(B) とを
適宜選択する。このような構成とすることにより、本実
施例では、１Ｈメモリ８０の内容を前後する１Ｈメモリ
７９と８０とで、補間または置換が可能となっている。

【００４８】ここで、誤りの出現する態様について考え
てみる。まず、初期状態、即ち第１走査線から既に誤り
が発生した場合には、それ以後のデータで訂正する以外
に方法は無い。従って、この第１走査線のデータを１Ｈ
メモリ７９より１Ｈメモリ８０に写すと同時に、１Ｈメ
モリ７９には次の走査線データを入れ、これが正しい場
合にはそれを回路８６で検出し、更に、８０の内容を７
９の内容で書きかえてしまう。もしも、正しくない場合
には、そのままとする。このようにすると、最初の何走
査線かで誤りが連続してない限り、いずれは正しい値を
１Ｈメモリ８０に得られる。しかも、第１走査線を含む
画面情報はブランキング期間に含まれるので、ここでの
誤りは、実用上の大きな障害を持たらさない。

【００４９】次に、画面中央部での誤りについて述べ
る。画面中央部では、１Ｈメモリ８１と８２は、既に誤
りがあったとしても、それを補間または置換されたデー
タが記憶されている。そして、誤りを伴なうデータが１
Ｈメモリ８０に移され、且つ、フラグフリップフロップ
回路８５に１が立っているとき、次の走査線データのと
りうる状態は、それが正しいか誤っているかのいずれか
しかない。もしも、１Ｈメモリ７９の内容が誤っていれ
ば、フラグフリップフロップ回路８４には１が立ち、正
しければ０となっている。

【００５０】１Ｈメモリ８０の内容が誤りで、１Ｈメモ
リ７９の内容が正しければ、直ちに、それが検出され、
１Ｈメモリ８０の内容は、１Ｈメモリ７９と８１の両者
より補間回路８７で算出された補間値でもって置き換え
られる。また、１Ｈメモリ８０の内容が誤りで、且つ、
１Ｈメモリ７９の内容も誤りである場合には、１Ｈメモ
リ８０の内容は、１走査前のデータである１Ｈメモリ８
１の内容で置換される。このような訂正動作の後、訂正
された１Ｈメモリ８０に関連するフラグフリップフロッ
プ回路はリセットされる。また、この結果、１Ｈメモリ
８０〜８２には、誤ったデータは含まれなくなる。

【００５１】以上の説明は、カラーフィルタの１色につ
いてなされたものである。３色のフィルタを有する図２
(c) の場合にはこの他に２チャンネル同様の回路を用い
る。これらは、図７の８９に示した色信号合成補間回路
に入力され、まず、合成回路９０で単板カラー撮像素子
の出力と同一の色シーケンス信号を作製する。合成回路
９０の出力には、隣接する３本の走査線の近傍７画素が
同時並列に得られるようシフトレジスタからなる窓領域
切出し回路９１が接続されており、画面全体にわたる局
所並列演算を可能にしている。この窓切出し回路におい
ては、中央画素の１色と各々互いに１２０°の角度をな
して配置された３画素からなる２色の情報が並列に出力
されているので、周辺２色の信号より中央の値を補間に
より求める。例えば、中央が図の如くＧ信号である時、
周辺にはＲ，Ｂ信号が図の様に出力される。これら近傍
画素の出力信号を色毎に分離し、２つの補間演算回路９
２及び９３で演算すれば、中央画素に対する３色の信号
が与えられることになる。もちろん、中央画素の色も近
傍画素の色も走査の進行とともに、Ｒ，Ｇ，Ｂ３種の組
合わせを巡回するので、データセレクタ９４を用いて常
に同一ラインから同一色信号が出力されるようにする必
要がある。

【００５２】以上により得られた再生色信号は、バッフ
ァーメモリ（図示せず）を介してディスプレイされ、或
いは、ハードコピーに用いられる。以上の説明では、簡
単のためにコントロール信号は省略した。こうして従来
のアナログ信号処理では、２走査線の相関をもってしか
なされていなかったものを、３走査線の間で処理するこ
とも可能となった。

【００５３】このように、本実施例では、複雑な処理も
再生装置に負担させることができる点で、カメラ本体の
小型軽量化、低消費電力化を容易にはかれるという利点
を有している。また、図７の回路を図２(a) の如きベイ
アー型カラーフィルタに適用しようとするときは、ベイ
アー型フィルターがＲとＢが線順次であることを考慮し
て補間を行ない、且つ、局所並列領域を図７の窓領域切
出し回路９１の如きものから、中央画素の周囲に８つの
近傍画素を持つものに変更すれば、容易にこれを実現で
きる。

【００５４】図８は、画像再生装置の他の実施例に係る
主要部のブロック図である。図中、７１の磁気バブルカ
セット、７０１の磁気バブルメモリ、７２のメモリ駆動
回路、７３のメモリインターフェイス回路、７６のＤＰ
ＣＭ復号回路、８３の誤り検出回路及び８４のフラグフ
リップフロップ回路の動作は、図７とまったく同様であ
る。異なっているのは、ＤＰＣＭ復号回路７６が単に誤
り検出にのみ用いられてるい点であり、１Ｈメモリ１０
０及び１０１は、この場合、４bit のＤＰＣＭ符合デー
タをそのまま記憶する。そして、もしも新しい走査線に
誤りがあり、フリップフロップ回路８４に１が立てばセ
レクタ１０２は１Ｈメモリ１０１を選択し、これを１画
面分のバッファーメモリ１０３のに記憶させる。バッフ
アメモリ１０３の内容出力には高速のＤＰＣＭ復号回路
１０４が接続されており、リアルタイムでバッファーメ
モリ１０３の内容を復号化しつつ、これをＤ／Ａ変換器
１０５でアナログに変換し、ディスプレイ装置１０６に
ディスプレイする。

【００５５】このような構成にすれば、バッファーメモ
リ容量を半減させることができるという利点を持つ。も
ちろん、ＤＰＣＭ復号回路１０４と７６とを共通に用い
て１回路だけとすることも可能であり、高速のＤＰＣＭ
回路は、パイプライン処理の手法を用いて実現可能であ
る。また、本実施例において、色信号の１チャンネルで
の処理のみを図示した点は図７に同様である。

【００５６】なお、上記の実施例では、カラーフィルタ
を備えた撮像素子を有する電子スチルカメラについて説
明したが、本発明は白黒撮影用の電子スチルカメラにも
適用されることは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電子スチル
カメラは、固体撮像素子からの撮像信号をディジタル信
号に変換した後、その出力信号を符合化圧縮手段により
符合化し、この圧縮された信号をバッファーメモリに直
接記憶させるように構成されているので、バッファーメ
モリの１コマ当たりの記憶容量が小さくて済み、このた
め、カメラ本体の小型・軽量化はもちろん、複数コマ分
の情報をバッファーメモリに記憶することもでき、連写
にも十分対応できる。

【００５８】また、バッファーメモリの情報を別の記憶
媒体に移して記憶保存する際には、ＣＰＵによる信号処
理を施して記憶するのではなく、圧縮済の信号をそのま
ま記憶するように構成されているので、ＣＰＵでの処理
時間に相当する時間を必要とせず、このため、回路構成
も簡単で、消費電力も少なく、連続撮影の繰り返し周期
も短くなり、連写にも好適である。

【００５９】さらに、画像信号の各走査線毎の最終予測
値を記憶媒体に記憶しておき、複号の際に複号結果とし
ての最終予測値と比較することで、符号化における誤り
を確実に検出することができる。又、従来メモ等に記入
してきた撮影条件等の情報を、画像データと共に自動的
に記録するようにすることもできるので、再生時にその
編集を行なうのに便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電子スチルカメラのブ
ロック図である。

【図２】(a),(b),(c) は本発明実施例において用いられ
るカラーフィルタアレイの例を示す説明図である。

【図３】従来の電子スチルカメラの一例を示すブロック
図である。

【図４】本発明において用いられるイメージセンサの一
例を示すブロック図である。

【図５】ＤＰＣＭ回路の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図６】誤り検出訂正用データ、撮影条件等の付加情報
を画像データに追加記録するための回路のブロック図で
ある。

【図７】本発明の電子スチルカメラで撮像された画像を
再生する再生装置の一実施例を示すブロック図である。

【図８】再生装置の他の実施例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…ＣＣＤ固体撮像素子、２…駆動回路、３…プリアン
プ、４…プロセス増幅器、５…Ａ／Ｄ変換器、６…バッ
ファーメモリ、７…Ｄ／Ａ変換器、８…メモリインター
フェイス、９…ＣＰＵ、１０…ＲＡＭ・ＲＯＭメモリ、
１１…磁気バブル素子、１２…同期信号発生回路、１３
…撮影レンズ、１４…クイックリターンミラー、１５…
ファインダ光学系、１６…測光回路、１７…測光素子、
１８…固体撮像素子、１９…カラーフィルタ、２０…駆
動回路、２１…同期信号発生回路、２２…タイミングパ
ルス発生回路、２３…レリーズスイッチ、２４…撮影条
件設定回路、２５…警告回路、２６…プリアンプ、２７
…Ａ／Ｄ変換器、２８，２９…ＤＰＣＭ回路、３０，３
１…ＲＡＭバッファーメモリ、３２…磁気バブルメモリ
インターフェイス、３３…磁気バブルカセット、３４…
磁気バブル駆動回路、３５…データ検出回路、３６…レ
ンズデータ発生回路、３７，３８…電源、４１…フォト
ダイオード、４２…垂直転送ＣＣＤ、４３…水平転送Ｃ
ＣＤ、４４…出力増幅器、５１…データ入力端子、５２
…ラッチ回路、５３…減算器、５４…ラッチ回路、５
５，５６…ルックアップテーブル、５７…セレクタ、５
８…加算器、５９…負クリップ回路、６０…符合bit 出
力、６１…端子、６２…端子、６３…ラッチ回路、６４
…ルックアップテーブル、６５…端子、３０１…セレク
タ、３０２…ＲＡＭ。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【請求項４】 前記駆動周波数は、前記固体撮像素子か
らの１フィールド分の映像信号の読み出し時間が１／６
０ｓｅｃよりも長くなるように設定されることを特徴と
する特許請求の範囲第３項に記載の電子スチルカメラ。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】 本発明の電子スチルカメラは、上述の目
的を達成するために、固体撮像素子と、該固体撮像素子
を駆動する駆動手段と、前記固体撮像素子からの映像出
力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該
デジタル映像信号を符合化圧縮する符号化圧縮手段と、
該符合化圧縮手段の出力を一時的に記憶する一次記憶手
段であって、少なくとも圧縮後の前記映像信号出力一画
面分の容量を有する一次記憶手段と、該一次記憶手段に
対して着脱自在に結合され、前記一次記憶手段の出力を
記憶する二次記憶手段とを備えたものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 本発明の一実施態様に係る電子スチルカ
メラは、前記一次記憶手段の記憶容量が、前記映像出力
信号の非圧縮時における一画面分の容量より少ないもの
である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 本発明の別の実施態様に係る電子スチル
カメラは、前記駆動手段による駆動周波数が、前記固体
撮像素子内の信号電荷が暗電流により劣化しない範囲内
で、前記Ａ／Ｄ変換手段及び前記符号化圧縮手段の動作
速度に応じて設定されるものである。又、本発明の更に
別の実施態様に係る電子スチルカメラは、前記駆動周波
数が、前記固体撮像素子からの１フィールド分の映像信
号の読み出し時間が１／６０ｓｅｃよりも長くなるよう
に設定されるものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】 又、本発明では、固体撮像素子からの映
像信号の読み出し速度を、撮像素子内の信号が暗電流に
よって劣化しない範囲で、通常の読み出し速度よりも遅
く設定する構成をとっている。具体的には、１フィール
ド分の映像信号の読み出し時間を例えば３３ｍｓｅｃ
（１／３０ｓｅｃ）としている。ＮＴＳＣ方式の１フィ
ールド分の画像周期は１／６０ｓｅｃであるから、この
場合１／２の周波数で読み出すこととなる。このよう
に、撮像素子からの読み出し速度を遅くすることは、次
のような利点がある。即ち、今後、固体撮像素子が大容
量化するにつれて、駆動周波数もますます高くなり、Ａ
／Ｄ変換や圧縮用の高速ＩＣが必要になる。このような
高速動作のＩＣは、今後開発されていくとしても、高価
で、消費電力が大きいと言う問題がある。又、低速ＩＣ
を用いるとすれば、回路の複雑化、大型化が免れず、カ
メラ内に内蔵することが非常に難しくなる。そこで、本
発明では、撮像素子からの読み出し速度を従来よりも低
速に設定する構成をとることとしたのである。この構成
は、デジタル映像信号をバッファメモリに記憶すること
により可能となったものであり、アナログ映像信号を記
憶する方式では非常に困難である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】 これら２つのＤＰＣＭ符合化回路２８，
２９に接続されたＲＡＭバッファーメモリ３０，３１
は、各々Ｇ信号とＲ又はＢ信号を圧縮された状態で１画
面分蓄積するための記憶回路である。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動
   する駆動手段と、前記固体撮像素子からの映像出力信号
   をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該デジタ
   ル映像信号を符合化圧縮する符号化圧縮手段と、該符合
   化圧縮手段の出力を一時的に記憶する一次記憶手段と、
   該一次記憶手段に対して着脱自在に結合され、前記一次
   記憶手段の出力を記憶する二次記憶手段とを備えたこと
   を特徴とする電子スチルカメラ。
2. 【請求項２】 前記駆動手段による駆動周波数は、前記
   固体撮像素子内の信号電荷が暗電流により劣化しない限
   界時間に応じて設定されることを特徴とする請求項１の
   電子スチルカメラ。
3. 【請求項３】 前記駆動周波数は、前記固体撮像素子か
   らの１フィールド分の映像信号の読み出し周期が１／６
   ０ｓｅｃよりも長くなるように設定されることを特徴と
   する請求項２の電子スチルカメラ。