JPH06225204A - スチルビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外光測光装置等の特別な装置を用いることな
く簡単な構成によって、ダイナミックレンジの広い正確
な測光を行い、露出設定を迅速かつ正確に行う。 【構成】 ２板式ＣＣＤにより測光を行う。第１のＣＣ
Ｄの電荷蓄積時間（Ｔ₁）を、第２のＣＣＤの電荷蓄積
時間（Ｔ₂ ）よりも長く設定し、これらのＣＣＤにより
輝度信号（Ｘ₁ 、Ｘ₂ ）を得る。この輝度信号Ｘ₁ 、Ｘ
₂ に基づいて、第１および第２のＣＣＤの修正された電
荷蓄積時間（Ｔ_N1）を決定し、この電荷蓄積時間
（Ｔ_N1）によって輝度信号（Ｘ₃ 、Ｘ₄ ）を得る。これ
らの輝度信号（Ｘ₃ 、Ｘ₄ ）を合成することにより、電
荷蓄積時間（Ｔ_N2）を決定し、この電荷蓄積時間
（Ｔ_N2）により、画像信号（Ｐ_ODD 、Ｑ_ODD 、Ｐ_EVEN、
Ｑ_EVEN）を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子を用いて
測光を行うスチルビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来スチルビデオカメラ等における測光
装置として、画像を検出するために設けられた固体撮像
素子（ＣＣＤ）を用いて測光を行うものが知られてい
る。しかしＣＣＤは、測光のダイナミックレンジが狭い
ため、測光データがダイナミックレンジ内に入らないこ
とがある。このような場合、測光データがダイナミック
レンジに入るまで、ダイナミックレンジを変更して測光
を繰り返す必要があり、迅速な露出設定ができない。こ
れに対し、外光測光式すなわち外光を計測するセンサを
カメラ本体の外面に設けた構成によると、ダイナミック
レンジの広い測光が可能となるため、迅速な露出設定が
可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし外光測光装置
は、単に外光を測光するものであって、測光域が被写体
に一致していないため、正確な測光データを得ることが
できないという問題を有している。

【０００４】本発明は、外光測光装置等の特別な装置を
用いることなく簡単な構成によって、ダイナミックレン
ジの広い正確な測光を行い、露出設定を迅速かつ正確に
行うことができるスチルビデオカメラを提供することを
目的としている。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明に係るスチルビデ
オカメラは、第１および第２の固体撮像素子と、第１露
出制御信号に基づいて第１の固体撮像素子から輝度信号
を検出する第１の測光手段と、第１露出制御信号とは異
なる第２露出制御信号に基づいて、第２の固体撮像素子
から輝度信号を検出する第２の測光手段と、第１および
第２の測光手段により得られた輝度信号に基づいて、修
正露出制御信号を決定する手段と、この修正露出制御信
号に基づいて、第１および第２の固体撮像素子からそれ
ぞれ輝度信号を検出する第３の測光手段と、この第３の
測光手段により得られた各輝度信号を合成することによ
り、最終露出制御信号を決定する手段と、この最終露出
制御信号に基づいて、第１および第２の固体撮像素子か
ら画像信号を検出する手段とを備えたことを特徴として
いる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
１は本発明の一実施例であるスチルビデオカメラのブロ
ック図である。

【０００７】システムコントロール回路１０はマイクロ
コンピュータであり、本スチルビデオカメラの全体の制
御を行う。

【０００８】撮像光学系１１はレンズ１２と絞り１３を
備える。レンズ１２は、ズーミング動作時、ズーム駆動
回路１４によって駆動され、合焦動作時、フォーカス駆
動回路１５によって駆動される。絞り１３は、露出制御
時、アイリス駆動回路１６によって開度を調整される。
ズーム駆動回路１４、フォーカス駆動回路１５およびア
イリス駆動回路１６はシステムコントロール回路１０に
よって制御される。

【０００９】撮像光学系１１を通った光線は、プリズム
２１を通って第１および第２のＣＣＤ２２、２３に導か
れ、これらのＣＣＤ２２、２３上では同じ被写体像が結
像される。またこの光線は、プリズム２１およびミラー
２４、２９を介してファインダ光学系２５に導かれる。
第１および第２のＣＣＤ２２、２３には、それぞれフィ
ールド５１、５２が設けられる。これらのＣＣＤ２２、
２３はＣＣＤドライバ２６によって駆動され、これによ
り、ＣＣＤ２２、２３上に結像された被写体像に対応し
た画像信号が、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路３
１、３２に供給される。ＣＣＤドライバ２６は、システ
ムコントロール回路１０によって制御される同期信号発
生回路２７から出力されるパルス信号により作動する。

【００１０】ＣＤＳ回路３１、３２に入力された画像信
号は、リセット雑音を除去された後、プリプロセス回路
３３、３４においてγ補正等の所定の処理を施される。
そしてこの画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３５、３６におい
てデジタル信号に変換され、画像メモリ４１〜４４に格
納される。画像信号が格納される画像メモリ４１〜４４
のアドレスは、システムコントロール回路１０によりア
ドレス制御回路４５を介して制御される。

【００１１】映像処理回路４６は、画像メモリ４１〜４
４に格納された画像信号に対して、後述する処理を施
し、これにより、輝度信号とともに、Ｒ信号、Ｇ信号お
よびＢ信号が出力される。これらの信号はインターフェ
イス回路を介してコンピュータあるいはディスプレイ装
置に出力される。また、これらの信号は、記録回路４９
を介して磁気ディスクるしいは固体メモリ等の記録媒体
Ｍに記録される。

【００１２】システムコントロール回路１０に接続され
たマニュアルスイッチ４７は、本スチルビデオカメラを
操作するため、また表示素子４８は、マニュアルスイッ
チ４７による操作の内容等を表示するために、それぞれ
設けられる。

【００１３】プリズム２１は第１および第２の光分離面
２１ａ、２１ｂを有しており、これらの光分離面２１
ａ、２１ｂの作用により、第１および第２のＣＣＤ２
２、２３とファインダ光学系２５に導かれる光量が例え
ば４：４：２の比に分離され、各ＣＣＤ２２、２３に同
じ強度の光が導かれる。すなわち、撮像光学系１１から
プリズム２１に入射した光線の一部は、第１の光分離面
２１ａで反射されて第２のＣＣＤ２３に導かれ、他の光
線は、第１の光分離面２１ａを透過して第２の光分離面
２１ｂに導かれる。第２の光分離面２１ｂにおいて、一
部の光線は反射して第１のＣＣＤ２２に導かれ、他の光
線、すなわち第１および第２の光分離面２１ａ、２１ｂ
を透過した光線は、プリズム２１の外部に出射される。
この光線は、ミラー２４、２９で反射されてファインダ
光学系２５に導かれる。なお、ミラー２４、２９はファ
インダ光学系２５の光軸を撮影光学系１１の光軸からず
らすための部材であり、省略することもできる。

【００１４】第１および第２のＣＣＤ２２、２３に導か
れる光量は必ずしも同じである必要はなく、これらの光
量が異なる場合には、ＣＣＤ２２、２３の出力のゲイン
調整により、これらの出力信号の大きさを同じにすれば
よい。

【００１５】図２は、第１および第２のＣＣＤ２２、２
３の受光面上に設けられたカラーフィルタ５１、５２の
配列を示すものである。これらのカラーフィルタ５１、
５２は、補色市松カラーフィルタであり、同じ構成を有
している。これらのカラーフィルタ５１、５２では、マ
ゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｅ）お
よびグリーン（Ｇ）を透過させる各フィルタ要素が交互
に配設されている。すなわち、水平方向および垂直方向
にそれぞれ２画素ずつ並べて成る計４画素には、グリー
ン（Ｇ）の他に、補色の異なる分光特性を有するマゼン
タ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）およびシアン（Ｃｅ）の
３画素が設けられている。

【００１６】第２のカラーフィルタ５２のＣＣＤ２３に
対する位置関係を、第１のカラーフィルタ５１のＣＣＤ
２２に対する位置関係と比較すると、第２のカラーフィ
ルタ５２は、ＣＣＤ２３に対し１画素分だけ水平方向
（図２では左方向）にずらして設けられている。例えば
画面の左上隅の画素Ｐに注目すると、第１のカラーフィ
ルタ５１ではマゼンタであるが、第２のカラーフィルタ
５２ではグリーンである。

【００１７】このようにＣＣＤ２２、２３の画素分光特
性は、それぞれ規則的に変化しており、補色色差線順次
式である。また、第１のＣＣＤ２２の画素分光特性に対
して、第２のＣＣＤ２３の画素分光特性は１画素分だけ
水平方向にずれている。

【００１８】第１のＣＣＤ２２の出力信号と第２のＣＣ
Ｄ２３の出力信号は、デジタル信号として画像メモリ４
１〜４４に一旦格納されるが、これらのメモリから読み
出され、映像信号処理回路４６において処理される。す
なわち、対応する画素同士が相互に重ね合わせられると
ともに、この重ね合わされた信号から各画素に対応する
Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号が抽出されて映像信号が得
られる。

【００１９】図３はこの重ね合わせの状態を示してい
る。この図から理解されるように、第１のＣＣＤ２２の
フィルタ５１のマゼンタ（Ｍｇ）と第２のＣＣＤ２３の
フィルタ５２のグリーン（Ｇ）が、フィルタ５１のグリ
ーン（Ｇ）とフィルタ５２のマゼンタ（Ｍｇ）が、フィ
ルタ５１のイエロー（Ｙｅ）とフィルタ５２のシアン
（Ｃｙ）が、フィルタ５１のシアン（Ｃｙ）とフィルタ
５２のイエロー（Ｙｅ）が、それぞれ同じ画素に対応し
ている。なお図３において、Ｐｘは水平方向の各画素の
間隔（１ピッチ）、Ｐｙは垂直方向の各画素の間隔（１
ピッチ）をそれぞれ示す。

【００２０】まずＲ信号の抽出について説明する。マゼ
ンタ（Ｍｇ）に含まれるＲ信号をＲ_Mg、Ｂ信号をＢ_Mg、
イエロー（Ｙｅ）に含まれるＲ信号をＲ_Ye、Ｇ信号をＧ
_Ye、シアン（Ｃｙ）に含まれるＧ信号をＧ_Cy、Ｂ信号を
Ｂ_Cyとすると、 Ｍｇ= Ｒ_Mg＋Ｂ_Mg、Ｙｅ= Ｒ_Ye＋Ｇ_Ye、Ｃｙ= Ｇ_Cy＋Ｂ
_Cy と表すことができる。

【００２１】Ｒ信号は、垂直方向に並ぶマゼンタ（Ｍ
ｇ）とイエロー（Ｙｅ）、およびこれらに重ね合わされ
たグリーン（Ｇ）とシアン（Ｃｙ）の４画素（図３にお
いて斜線を付された画素）から、次の式により得られ
る。 Ｒ_S ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ） ＝Ｒ_Mg＋Ｂ_Mg＋Ｒ_Ye＋Ｇ_Ye−αＧ−αＧ_Cy−αＢ_Cy ＝Ｒ_Mg＋Ｒ_Ye＋Ｇ_Ye−α（Ｇ＋Ｇ_Cy）＋Ｂ_Mg−αＢ_Cy ＝Ｒ_Mg＋Ｒ_Ye （１） ただし、この（１）式が成立するためには、 α＝Ｇ_Ye／（Ｇ＋Ｇ_Cy）＝Ｂ_Mg／Ｂ_Cy が成立することが条件である。

【００２２】Ｂ信号についても同様に、次の式により得
られる。 Ｂ_S ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ） ＝Ｒ_Mg＋Ｂ_Mg＋Ｇ_Cy＋Ｂ_Cy−βＧ−βＲ_Ye−βＧ_Ye ＝Ｂ_Mg＋Ｂ_Cy＋Ｇ_Cy−β（Ｇ＋Ｇ_Ye）＋Ｒ_Mg−βＲ_Ye ＝Ｂ_Mg＋Ｂ_Cy （２） ただし、この（２）式が成立するためには、 β＝Ｇ_Cy／（Ｇ＋Ｇ_Ye）＝Ｒ_Mg／Ｒ_Ye が成立することが条件である。

【００２３】Ｇ信号については、輝度信号（Ｙ）と、
（１）式、（２）式により求められたＲ_S 、Ｂ_S とから
得られる。すなわち、 Ｇ_S ＝Ｙ−Ｒ_S −Ｂ_S ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ＋Ｇ＋Ｙｅ）−Ｒ_S −Ｂ_S ＝Ｇ＋Ｇ_Ye＋Ｇ_Cy （３）

【００２４】次に、このようにして得られたＲＧＢ信号
および輝度信号Ｙのスペクトルを考える。

【００２５】まず輝度信号Ｙのスペクトルを説明する。
基本サンプリング列を、 Ｓ_O (x,y)=Σ_m Σ_n δ（ｘ− 2mP_x, y− 4nP_y) とおく（ただし、δはデルタ関数、ｘは水平方向の座
標、ｙは垂直方向の座標、ｍ、ｎは整数）。そして、Ｍ
ｇ、Ｇ、Ｙｅ、Ｃｙの画素に対する光学像分布を第１の
ＣＣＤ２２に対して、それぞれＩ_A1Mg(x,y) 、Ｉ_A1G(x,
y) 、Ｉ_A1Ye(x,y)、Ｉ_A1Cy(x,y)と表し、また第２のＣ
ＣＤ２３に対して、それぞれＩ_A2Mg(x,y)、Ｉ_A2G(x,
y)、Ｉ_A2Ye(x,y)、Ｉ_A2Cy(x,y)と表し、図４において相
互に線Ｌで結ばれている４画素の組合せに対するスペク
トルを求める。

【００２６】ここで、第１および第２のＣＣＤ２２、２
３の各画素の出力が等しいと仮定して、 Ｉ_AMg(x,y) ＝Ｉ_A1Mg(x,y) ＝Ｉ_A2Mg (x,y) Ｉ_AG (x,y) ＝Ｉ_A1G (x,y) ＝Ｉ_A2G (x,y) Ｉ_AYe (x,y) ＝Ｉ_A1Ye (x,y)＝Ｉ_A2Ye (x,y) Ｉ_ACy (x,y) ＝Ｉ_A1Cy (x,y)＝Ｉ_A2Cy (x,y) とおく。そして、第１および第２フィールドの輝度信号
成分を、 Ｉ_Y1(u,v）＝Ｉ_AMg(u,v)exp(-jP_y v)＋Ｉ_AG(u,v)exp(-jP_y v) ＋Ｉ_AYe(u,v)＋Ｉ_ACy(u,v) Ｉ_Y2(u,v）＝Ｉ_AMg (u,v) ＋Ｉ_AG(u,v) ＋Ｉ_AYe(u,v)exp(-jP_yv) ＋Ｉ_ACy(u,v)exp(-jP_yv) とおくと（ただし、ｕは水平方向の角空間周波数、ｖは
垂直方向の角空間周波数、ｊは虚数）、第１および第２
フィールドの輝度信号スペクトルは、 Ｙ₁(u,v)＝Ｉ_Y1(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)(１＋exp( -jP_xu))(１＋exp(-j2P_y v)) ｝ ＝Ｉ_Y1(u,v)*｛Ｓ_O(u,v)４exp( -jP_xu/2)exp( -jP_yv) ・cos( P_xu/2) cos(P_yv)｝ （４） Ｙ₂(u,v)＝Ｉ_Y2(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)exp(-jP_yv) (１＋exp( -jP_xu)) ・(１＋exp(-j2P_yv)) ｝ ＝Ｉ_Y2(u,v)*｛Ｓ_O(u,v)４exp( -jP_xu/2)exp(-j2P_yv) ・cos( P_x u/2) cos(P_yv)｝ （５） となる。ここでＳ_O(u,v)は基本サンプリング列Ｓ_O(x,y)
のスペクトルで、 Ｓ_O (u,v) ＝( 1/8P_x P_y ) Σ_m Σ_n δ（u − 2πm/2p_x,v− 2πn/4P_y) である。また * 記号はコンボルーション積分を表す。

【００２７】（４）式および（５）式から、輝度信号ス
ペクトルは、１／２Ｐｘ、１／４Ｐｙ、３／４Ｐｙの成
分が消滅し、また０、１／Ｐｘ、１／Ｐｙの所で（Ｉ_Y1
(u,v）＋Ｉ_Y2(u,v））スペクトルがコンボルートされ
（コンボルーション積分）、１／２Ｐｙの所で（Ｉ
_Y1(u,v）−Ｉ_Y2(u,v））スペクトルがコンボルートされ
ることが分かる。したがって、この輝度信号スペクトル
は図５に示されるようなものとなる。なお図５におい
て、横軸は水平方向における空間周波数、縦軸は垂直方
向における空間周波数である。

【００２８】この図に示されるように、水平方向に関し
ては、１／Ｐｘの所において（Ｉ_Y1(u,v）＋Ｉ_Y2(u,
v））の信号の側帯波成分が現れ、垂直方向に関して
は、１／２Ｐｙの所において（Ｉ_Y1(u,v）−Ｉ_Y2(u,
v））の信号の側帯波成分が現れる。なお、この１／２
Ｐｙの所の側帯波成分の振幅は小さく、像の分布Ｉ
_A (x,y) がフラット（一様）等のようにｖ＝２πｍ／Ｐ
ｙ（ｍは整数）の周波数の場合や、Ｍｇ＋ＧとＹｅ＋Ｃ
ｙの値が等しい場合には、Ｉ_Y1＝Ｉ_Y2となるので、この
側帯波成分は消滅する。

【００２９】Ｒ信号のスペクトルも、輝度信号の場合と
同様にして求められる。すなわち、第１および第２のＣ
ＣＤ２２、２３の各画素の出力が等しいと仮定し、第１
および第２フィールドのＲ信号成分を、 Ｉ_R1(u,v）＝Ｉ_AMg (u,v)exp(-jP_y v)−αＩ_AG(u,v) exp( -jP_y v) ＋Ｉ_AYe (u,v）−αＩ_ACy (u,v) Ｉ_R2(u,v) ＝Ｉ_AMg (u,v)−αＩ_AG(u,v) ＋Ｉ_AYe (u,v)exp(-jP_y v) −αＩ_ACy(u,v)exp(-jP_y v) とおくと、第１および第２フィールドのＲ信号のスペク
トルは、 Ｒ₁(u,v)＝Ｉ_R1(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)(１＋exp( -jP_xu))(１＋exp(-j2P_yv)) ｝ ＝Ｉ_R1(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)４exp( -jP_xu/2)exp(-jP_yv) ・cos( P_xu/2)cos(P_yv)｝ （６） Ｒ₂(u,v)＝Ｉ_R2(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)exp(-jP_yv)(１＋exp( -jP_xu)) ・ (１＋exp(-j2P_yv))｝ ＝Ｉ_R2(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)４exp( -jP_xu/2)exp(-j2P_yv) ・cos( P_xu/2)cos( P_yv)｝ （７） となる。

【００３０】（６）式および（７）式から理解されるよ
うに、Ｒ信号のスペクトルは輝度信号と同じ所に現れる
（図６（ａ））。また像の分布Ｉ_A (x,y) がフラット等
のようにｖ＝２πｍ／Ｐｙ（ｍは整数）の周波数の場合
や、Ｍｇ−αＧとＹｅ−αＣｙの値が等しい場合には、
Ｉ_R1＝Ｉ_R2となるので、輝度信号と同様に、インターレ
ースによって１／２Ｐｙの成分も消滅する。

【００３１】Ｂ信号のスペクトルも、輝度信号の場合と
同様にして求められる。すなわち、第１および第２のＣ
ＣＤ２２、２３の各画素の出力が等しいと仮定し、第１
および第２フィールドのＢ信号成分を、 Ｉ_B1(u,v）＝Ｉ_AMg (u,v)exp(-jP_yv)−βＩ_AG(u,v)exp(-jP_yv) −βＩ_AYe(u,v）＋Ｉ_ACy(u,v) Ｉ_B2(u,v) ＝Ｉ_AMg(u,v) −βＩ_AG(u,v)−βＩ_AYe(u,v)exp(-jP_yv) ＋Ｉ_ACy (u,v)exp(-jP_yv) とおくと、第１および第２フィールドのＢ信号のスペク
トルは、 Ｂ₁(u,v)＝Ｉ_B1(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)(１＋exp( -jP_xu))(１＋exp(-j2P_yv)) ｝ ＝Ｉ_B1(u,v)*｛Ｓ_O (u,v) ４exp( -jP_xu/2)exp( -jP_yv) ・cos( P_xu/2)cos( P_yv)｝ （８） Ｂ₂(u,v)＝Ｉ_B2(u,v)*｛Ｓ_O (u,v) exp( -jP_yv )( 1＋exp( -jP_xu)) ・ (１＋exp(-j2P_yv)) ｝ ＝Ｉ_B2(u,v)*｛Ｓ_O (u,v) ４exp( -jP_xu/2)exp(-j2P_yv) ・cos( P_xu/2)cos( P_yv)｝ （９） となる。

【００３２】（８）式および（９）式から理解されるよ
うに、Ｂ信号もＲ信号と同様に、輝度信号と同じ所にス
ペクトルが現れる（図６（ｂ））。また像の分布Ｉ
_A (x,y)がフラット等のようにｖ＝２πｍ／Ｐｙ（ｍは
整数）の周波数の場合や、Ｍｇ−βＧと−βＹｅ＋Ｃｙ
の値が等しい場合には、Ｉ_B1＝Ｉ_B2となるので、輝度信
号と同様に、インターレースによって１／２Ｐｙの成分
も消滅する。

【００３３】Ｇ信号のスペクトルも、上述したのと同様
にして求められる。すなわち、第１および第２のＣＣＤ
２２、２３の各画素の出力が等しいと仮定し、第１およ
び第２フィールドのＢ信号成分のスペクトルを、 Ｉ_G1(u,v) ＝Ｉ_Y1(u,v) −Ｉ_R1(u,v) −Ｉ_B1(u,v) ＝ -Ｉ_AMg(u,v)exp(-jP_yv)+(１−α−β)Ｉ_AG(u,v)exp(-jP_y v) ＋(2−β)Ｉ_AYe(u,v）＋(2−α)Ｉ_ACy(u,v) Ｉ_G2(u,v) ＝Ｉ_Y2(u,v) −Ｉ_R2(u,v) −Ｉ_B2(u,v) ＝ -Ｉ_AMg (u,v) −(1−α−β)Ｉ_AG(u,v) ＋(2−β)Ｉ_AYe(u,v) ・exp( -jP_yv)＋(2−α)Ｉ_ACy (u,v)exp(-jP_yv) とおくと、 Ｇ₁(u,v)＝Ｉ_G1(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)(１＋exp( -jP_x u))(1+exp(-j2P_yv))｝ ＝Ｉ_G1(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)４exp( -jP_xu/2)exp( -jP_yv) ・cos( P_xu/2)cos( P_yv)｝ （１０） Ｇ₂(u,v)＝Ｉ_G2(u,v)*｛Ｓ_O (u,v)exp(-jP_yv )( 1＋exp( -jP_x u )) ・ (１＋exp(-j2P_yv)) ｝ ＝Ｉ_G2(u,v)*｛Ｓ_O (u,v) ４exp( -jP_xu/2)exp(-j2P_yv) ・cos( P_xu/2)cos( P_yv)｝ （１１） となる。

【００３４】（１０）式および（１１）式から理解され
るように、Ｇ信号もＲ信号およびＢ信号と同様に、輝度
信号と同じ所にスペクトルが現れる（図６（ｃ））。ま
た像の分布Ｉ_A (x,y) がフラット等のようにｖ＝２πｍ
／Ｐｙ（ｍは整数）の周波数の場合や、−Ｍｇ＋（１−
α−β）Ｇと（２−α）Ｃｙの値が等しい場合には、Ｉ
_G1＝Ｉ_G2となるので、輝度信号と同様に、インターレー
スによって１／２Ｐｙの成分も消滅する。

【００３５】次に、図６（ａ）〜（ｃ）に示される本実
施例による各色信号のスペクトルを、図１２に示される
ようなＧ，Ｒ／Ｂ方式のフィルタを用いた場合のスペク
トルと比較する。

【００３６】図７は、Ｇ，Ｒ／Ｂ方式のフィルタを用い
た場合のスペクトルを上述したのと同じ手法により解析
した結果を示す。この図に示されるように、Ｒ信号およ
びＢ信号では、側帯波成分が（１／２Ｐｘ，１／４Ｐ
ｙ）の所に現れている。このため、側帯波成分をカット
して色信号の基本波成分を得るために設けられるローパ
スフィルタのカットオフ周波数は、ナイキストの定理に
より、水平方向については１／４Ｐｘ、垂直方向につい
ては１／８Ｐｙまで制限される。

【００３７】これに対し、本実施例のように補色市松カ
ラーフィルタを用いた構成によると、図６に示されるよ
うに、各色信号では、側帯波成分が（１／Ｐｘ，０）と
（１／２Ｐｙ，０）の所に現れている。したがって、色
信号の基本波成分を得るために設けられるローパスフィ
ルタのカットオフ周波数は、水平方向については１／２
Ｐｘ、垂直方向については１／４Ｐｙよりも低ければよ
い。すなわち本実施例によれば、ローパスフィルタのカ
ットオフ周波数を、図７の比較例に対して２倍だけ高く
することができ、これにより、ＣＣＤ２２、２３による
再現可能な色信号のスペクトル範囲が従来よりも拡大さ
れ、解像度が向上している。

【００３８】なおＧ信号に関し、本実施例では（０，１
／２Ｐｙ）の所に側帯波成分が現れているのに対し、比
較例ではこの所に側帯波成分が現れていないが、この垂
直方向の側帯波成分は上述したようにインターレースに
よって消滅するため、実際にはあまり問題とならない。

【００３９】図８は本実施例と比較例における再現可能
なスペクトル範囲を示している。色信号のスペクトル範
囲は、比較例では破線Ｂ１で示されるように１／４Ｐｘ
までであるが、本実施例では破線Ｂ２で示されるように
１／２Ｐｘまで拡大されている。なお、輝度信号のスペ
クトル範囲は、比較例、本実施例ともに、実線Ｓ１、Ｓ
２で示すように同じである。

【００４０】次に図９を参照してＲＧＢ信号の実際の抽
出方法について説明する。この図の画素配置において、
第１および第２のＣＣＤ２２、２３をそれぞれパラメー
タＡ、Ｂで表し、水平方向をパラメータｉ、垂直方向を
パラメータｊで表す。なおこの図において、重ね合わせ
て示された各画素のうち上方に位置するものが第１のＣ
ＣＤ２２に対応し、下方に位置するものが第２のＣＣＤ
２３に対応するものとする。各画素からの信号を、第１
のＣＣＤ２２に関しては、 ＶA,i,j ＝Ｍｇ、ＶA,i+1,j ＝Ｇ ＶA,i,j+１＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+1 ＝Ｃｙ ＶA,i,j+2 ＝Ｇ 、ＶA,i+1,j+2 ＝Ｍｇ ＶA,i,j+3 ＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+3 ＝Ｃｙ となるように配置し、第２のＣＣＤ２３に関しては、 ＶB,i,j ＝Ｇ 、ＶB,i+1,j ＝Ｍｇ ＶB,i,j+1 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+1 ＝Ｙｅ ＶB,i,j+2 ＝Ｍｇ、ＶB,i+1,j+2 ＝Ｇ ＶB,i,j+3 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+3 ＝Ｙｅ となるように配置する。ここで、i=1,3,5,...;j=1,5,
9,... の値をとるものとする。

【００４１】一回目の走査で第１フィールドの信号すな
わち、 ＶA,i,j ＝Ｍｇ、ＶA,i+1,j ＝Ｇ ＶA,i,j+2 ＝Ｇ 、ＶA,i+1,j+2 ＝Ｍｇ ＶB,i,j ＝Ｇ 、ＶB,i+1,j ＝Ｍｇ ＶB,i,j+2 ＝Ｍｇ、ＶB,i+1,j+2 ＝Ｇ が抽出され、二回目の走査で第２フィールドの信号すな
わち、 ＶA,i,j+1 ＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+1 ＝Ｃｙ ＶA,i,j+3 ＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+3 ＝Ｃｙ ＶB,i,j+1 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+1 ＝Ｙｅ ＶB,i,j+3 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+3 ＝Ｙｅ が抽出される。

【００４２】以上の全画素信号が画像メモリ４１〜４４
に記憶される。これらの画素信号は、映像処理回路４６
に読み出され、演算により奇フィールドの奇偶数走査線
のｉ番目の画素に対し、 Ｒi,k ＝（ＶA,i,j ＋ＶA,i,j+1 ）−α（ＶB,i,j ＋ＶB,i,j+1 ） ＝（Ｍｇ＋Ｙe ）−α（Ｇ＋Ｃｙ） （１２） Ｒi,k+1 ＝（ＶB,i,j+2+ＶA,i,j+3 ）−α（ＶA,i,j+2 + ＶB,i,j+3） ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ） （１３） Ｂi,k ＝（ＶA,i,j + ＶB,i,j+1 ）−β（ＶB,i,j + ＶA,i,j+1) ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ） （１４） Ｂi,k+1 ＝（ＶB,i,j+2 ＋ＶB,i,j+3 ）−β（ＶA,i,j+2 ＋ＶA,i,j+3) ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ） （１５） Ｇi,k ＝ (ＶA,i,j ＋ＶA,i,j+1 ＋ＶB,i,j ＋ＶB,i,j+1)−pＲk −qＢk ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ）−pＲk −qＢk （１６） Ｇi,k+1 ＝（ＶB,i,j+2 ＋ＶA,i,j+3 ＋ＶA,i,j+2 ＋ＶB,i,j+3 ） −pＲk+1 −qＢk+1 ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ）−pＲk+1−qＢk+1 （１７） のＲＧＢ信号が得られる。

【００４３】同様にして、奇フィールドの奇偶数走査線
のｉ＋１番目の画素に対し、 Ｒi+1,k ＝（ＶB,i+1,j ＋ＶB,i+1,j+1 ）−α（ＶA,i+1,j ＋ＶA,i+1,j+1) ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ） （１８） Ｒi+1,k+1 ＝ (ＶA,i+1,j+2 ＋ＶB,i+1,j+3 ） −α（ＶB,i+1,j+2 ＋ＶA,i+1,j+3) ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ）−α（Ｇ＋Ｃｙ） （１９） Ｂi+1,k ＝（ＶB,i+1,j ＋ＶA,i+1,j+1 ）−β（ＶA,i+1,j ＋ＶB,i+1,j+1) ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ） （２０） Ｂi+1,k+1 ＝（ＶA,i+1,j+2 ＋ＶA,i+1,j+3 ） −β（ＶB,i+1,j+2 ＋ＶB,i+1,j+3 ） ＝（Ｍｇ＋Ｃｙ）−β（Ｇ＋Ｙｅ） （２１） Ｇi+1,k ＝（ＶB,i+1,j ＋ＶB,i+1,j+1 ＋ＶA,i+1,j ＋ＶA,i+1,j+1 ） −pＲi+1,k −qＢi+1,k ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ）−pＲi+1,k −qＢi+1,k （２２） Ｇi+1,k+1 ＝ (ＶA,i+1,j+2 ＋ＶB,i+1,j+3 ＋ＶB,i+1,j+2 ＋ＶA,i+1,j+3 ） −pＲi+1,k+1 −qＢi+1,k+1 ＝（Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＋Ｃｙ） − pＲi+1,k+1 − qＢi+1,k+1 （２３） のＲＧＢ信号が得られる。ここで、p,q は（３）式を参
照すれば１であっても良いが、Ｙ成分の値に応じ、適当
に調整できることが好ましい。

【００４４】α、β、ｐ、ｑの定数は、システムコント
ロール回路１０において実行されるソフトウェアのパラ
メータを調整することによって定められる。

【００４５】偶フィールドについては、ｊ＋１番目とｊ
＋２番目の画素を組み合わせることにより、上記（１
２）〜（２３）式と同様な式によりＲＧＢ信号が得られ
る。なお、以上の式はガンマ補正を施していないリニア
な演算方法であり、ガンマ補正された信号が画像メモリ
４１〜４４に記憶されているのであれば、一旦リニアに
変換した後、それらの演算が行われ、その演算後、正規
のガンマ補正が行われる。

【００４６】図１０は、以上説明したＲＧＢ信号の抽出
を実施するための演算回路構成の一例を示し、この回路
は映像信号処理回路４６の内部に設けられる。この図に
おいて、第１のＣＣＤ２２からの出力信号はスイッチ５
１を介して画像メモリ４１、４２の一方に入力され、第
２のＣＣＤ２３からの出力信号はスイッチ５２を介して
画像メモリ４３、４４の一方に入力される。スイッチ５
１、５２はシステムコントロール回路１０の制御によっ
て切り換えられ、第１フィールドの画像信号が入力され
る時、一方の端子５１ａ、５２ａ側に、また第２フィー
ルドの画像信号が入力される時、他方の端子５１ｂ、５
２ｂ側にそれぞれ接続される。すなわち画像メモリ４
１、４３には第１フィールドの画像信号が格納され、画
像メモリ４２、４４には第２フィールドの画像信号が格
納される。

【００４７】画像メモリ４１〜４４から読み出された信
号は、加算器６１〜６５、減算器６６〜６９およびレベ
ルシフト回路７１〜７６の何れかにおいて、所定の演算
を施され、Ｇ信号、Ｒ信号およびＢ信号が求められる。
Ｇ信号は直接Ｇ端子８１から出力されるが、Ｒ信号およ
びＢ信号は、スイッチ５３、５４を介して、Ｒ端子８２
あるいはＢ端子８３から出力される。図１０の演算回路
による演算は（１２）〜（２３）式に従ったものであ
り、（１２）式を例にとってこの回路の作用を説明す
る。

【００４８】まず、スイッチ５１、５２はそれぞれ一方
の端子５１ａ、５２ａ側に切り換えられており、画像メ
モリ４１には第１フィールドのマゼンタの信号 (ＶA,i,
j)が格納され、画像メモリ４３には第１フィールドのグ
リーンの信号 (ＶB,i,j)が格納される。次いでスイッチ
５１、５２が他方の端子５１ｂ、５２ｂ側に切り換えら
れ、画像メモリ４２には第２フィールドのイエローの信
号 (ＶA,i,j+1)が格納され、画像メモリ４４には第２フ
ィールドのシアンの信号 (ＶB,i,j+1)が格納される。

【００４９】第１フィールドのマゼンタの信号 (ＶA,i,
j)と第２フィールドのイエローの信号 (ＶA,i,j+1)は、
加算器６１において加算される。また第１フィールドの
グリーンの信号 (ＶB,i,j)と第２フィールドのシアンの
信号 (ＶB,i,j+1)は、加算器６３において加算される。
加算器６１の出力信号はレベルシフト回路７４において
係数１を乗じられ、また加算器６３の出力信号はレベル
シフト回路７３において係数αを乗じられる。減算器６
７では、レベルシフト回路７４の出力信号からレベルシ
フト回路７３の出力信号が減算され、これにより（１
２）式が実行されたこととなる。この時スイッチ５３は
Ｒ出力端子側に切り換えられており、このＲ端子８２か
らＲ信号が出力される。

【００５０】なお、レベルシフト回路７１〜７６におけ
るレベルシフト量は、システムコントロール回路１０に
より、演算の内容に応じて制御される。すなわち、レベ
ルシフト回路７１〜７４は、α、βおよび１のいずれか
に定められ、レベルシフト回路７５、７６は、ｐおよび
ｑのいずれかに定められる。スイッチ５３、５４は、ｉ
番目の画素の演算の時、図の上側に切り換えられ、ｉ＋
１番目の画素の演算の時、図の下側に切り換えられる。

【００５１】次に本実施例における測光動作、すなわち
第１および第２のＣＣＤ２２、２３を用いた測光動作に
おける輝度信号の抽出方法を説明する。測光は絞り１３
を所定の開口値に定めて行われる。第１および第２のＣ
ＣＤ２、２３から得られた画素信号は、一旦画像メモリ
４１〜４４に格納され、映像信号処理回路４６において
処理され、測光データとしてシステムコントロール回路
１０に出力される。この測光データは、水平方向および
垂直方向にそれぞれ２画素ずつ並べて成る計４画素、す
なわち相互に隣接したマゼンタ（Ｍｇ）、グリーン
（Ｇ）、イエロー（Ｙｅ）およびシアン（Ｃｙ）の４画
素から得られる。

【００５２】すなわち、図９を参照して説明したＲＧＢ
信号の抽出と同様に、第１のＣＣＤ２２から得られる画
素信号を、 ＶA,i,j ＝Ｍｇ、ＶA,i+1,j ＝Ｇ ＶA,i,j+１＝Ｙｅ、ＶA,i+1,j+1 ＝Ｃｙ 第２のＣＣＤ２３から得られる画素信号を、 ＶB,i,j ＝Ｇ 、ＶB,i+1,j ＝Ｍｇ ＶB,i,j+1 ＝Ｃｙ、ＶB,i+1,j+1 ＝Ｙｅ とすると、第１および第２のＣＣＤ２２、２３によって
検出される輝度信号は、それぞれ Ｙ₁ ＝ＶA,i,j ＋ＶA,i,j+1 ＋ＶA,i+1,j ＋ＶA,i+1,j+1 （２４） Ｙ₂ ＝ＶB,i,j ＋ＶB,i,j+1 ＋ＶB,i+1,j ＋ＶB,i+1,j+1 （２５） となる。この輝度信号も、ＲＧＢ信号と同様に、図１０
の演算回路によって得られる。

【００５３】さて測光時において、第１および第２のＣ
ＣＤ２２、２３の電荷蓄積時間（シャッター時間）は、
それぞれ異なった値に定められており、第１および第２
のＣＣＤ２２、２３の測光範囲は異なっている。図１１
は、第１および第２のＣＣＤ２２、２３を介して得られ
た各画素の輝度信号と測光範囲との関係の一例を示すも
のである。この図において、各ＣＣＤ２２、２３のダイ
ナミックレンジＶ_DRは同じ大きさであり、実線Ｓ３で示
されるように、第１のＣＣＤ２２による測光範囲は露光
量Ｅ₁ 〜Ｅ₂ 、また実線Ｓ４で示されるように、第２の
ＣＣＤ２３による測光範囲は露光量Ｅ₂ 〜Ｅ₃ である。
すなわち、第１のＣＣＤ２２の電荷蓄積時間Ｔ₁ は相対
的に長く定められており、相対的に暗い光を検出するこ
とができる。これに対し、第２のＣＣＤ２３の電荷蓄積
時間Ｔ₂ は相対的に短く定められており、相対的に明る
い光を検出することができる。このように２つのＣＣＤ
２２、２３の電荷蓄積時間を変えたことにより、測光範
囲（Ｅ₁ 〜Ｅ₃ ）はひとつのＣＣＤを用いた場合と比較
して約２倍になっている。

【００５４】次に図１１〜図１５を参照して、測光およ
び撮影動作を説明する。なお本実施例におけるＣＣＤ２
２、２３は、不要電荷をＣＣＤの基板の厚さ方向に直接
排出可能なＶＯＤ（vertical overflow drain ）構造を
有している。

【００５５】ステップ１０１は、レリーズスイッチがオ
ンされるまで繰り返し実行される。レリーズスイッチが
オン状態になってオン信号ＲＬが出力されると、ステッ
プ１０２において、絞り１３の開口値が初期値ＡＶ₁ に
定められる。ステップ１０３では、後の処理で用いられ
る係数αが１に定められる。ステップ１０４では、電荷
掃き出しパルスＶ_OD1 のオフ時間がαＴ₁ にセットさ
れ、またステップ１０５では、電荷掃き出しパルスＶ
_OD2 のオフ時間がαＴ₂ にセットされる。

【００５６】電荷掃き出しパルスＶ_OD1 、Ｖ_OD2 は、第
１および第２のＣＣＤ２２、２３のフォトダイオードや
垂直転送ＣＣＤに残留している不要電荷をＣＣＤの基板
の厚さ方向へ高速で掃き出すための信号であり、これら
の電荷掃き出しパルスＶ_OD1、Ｖ_OD2 が出力されていな
い間、第１および第２のＣＣＤ２２、２３のフォトダイ
オードには、受光量に応じた電荷が蓄積される。ここ
で、図１２に示されるように、オフ時間αＴ₁ （ただし
図１２では、α＝１）は電荷掃き出しパルスＶ_OD1 の立
下りから駆動信号Ｔ_G11 の立上りまでの時間間隔、また
オフ時間αＴ₂ は電荷掃き出しパルスＶ_OD2 の立下りか
ら駆動信号Ｔ_G21 の立上りまでの時間間隔である。な
お、電荷掃き出しパルスＶ_OD1 、Ｖ_OD2 の立上りは、垂
直同期信号ＶＤの立下りと同時である。

【００５７】このように、オフ時間αＴ₁ 、αＴ₂ はそ
れぞれ、測光時における第１および第２のＣＣＤ２２、
２３の電荷蓄積時間（シャッター時間）であり、電荷掃
き出しパルスがオフ時間αＴ₁ 、αＴ₂ の間、停止して
いることにより、第１および第２露出制御信号が形成さ
れる。すなわち、係数αが１である時、第１および第２
露出制御信号は、それぞれＴ₁ 、Ｔ₂ となる。

【００５８】ステップ１０６では、オフ時間αＴ₁ 、α
Ｔ₂ に従って電荷掃き出しパルスＶ_OD1 、Ｖ_OD2 が制御
される。すなわち電荷掃き出しパルスＶ_OD1 、Ｖ
_OD2 は、垂直同期信号ＶＤの立下りに同期して立上ると
ともに、オフ時間αＴ₁ 、αＴ₂ によって定まるタイミ
ングで立下る。そしてオフ時間αＴ₁ 、αＴ₂ の経過
後、駆動信号Ｔ_G11 、Ｔ_G21 の立上りによって第１およ
び第２のＣＣＤ２２、２３のフォトダイオードに蓄積し
た電荷は垂直転送ＣＣＤに転送され、その後、読み出し
転送パルス（図示せず）によって、受光量に対応した信
号Ｘ₁ 、Ｘ₂ がＣＣＤ２２、２３から出力される。この
信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ の出力の間、電荷掃き出しパルス
Ｖ_OD1 、Ｖ_OD2 が出力され、信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ の読み出し
と並行して、ＣＣＤ２２、２３に残留および蓄積される
不要電荷がＣＣＤ基板の厚さ方向に掃き出され、また信
号Ｘ₁ 、Ｘ₂ は画像メモリ４１、４３に格納される。

【００５９】このように、第１のＣＣＤ２２には電荷蓄
積時間αＴ₁ の間、また第２のＣＣＤ２３には電荷蓄積
時間αＴ₂ の間、それぞれ電荷が蓄積されており、ステ
ップ１０６の実行によってＣＣＤ２２、２３から出力さ
れる信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ は、電荷蓄積時間αＴ₁ 、αＴ₂ の
間に検出された１画面の各画素の輝度信号に対応してい
る。ステップ１０７では、信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ の画像メモリ
４１、４３への書込みが完了したか否かが判定され、完
了した時、ステップ１０８以下が実行される。ステップ
１０８では、画像メモリ４１、４３から信号Ｘ₁ 、Ｘ₂
が読み出される。次いでステップ１０９では、これらの
信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ に基づいて、１画面の輝度の中央重点平
均値が求められる。つまり、信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ の中で１画
面の中央部に相当する部分が重みをつけて時間に関して
積分されるとともに、その平均値が計算されることによ
り、測光データＹ₁ 、Ｙ₂ が求められる。すなわち測光
データＹ₁ は第１のＣＣＤ２２により、また測光データ
Ｙ₂ は第２のＣＣＤ２３により検出された、画面中央の
画素の輝度に重点をおいた平均値である。

【００６０】電荷蓄積時間αＴ₁ は電荷蓄積時間αＴ₂
よりも長い。したがって、第１のＣＣＤ２２によって検
出される測光データＹ₁ は、第２のＣＣＤ２３によって
検出される測光データＹ₂ よりも大きい値を有してい
る。

【００６１】ステップ１１１では、測光データＹ₁ がダ
イナミックレンジＶ_DR（図１１）の最小値Ｖ_darkよりも
小さいか否かが判定される。測光データＹ₁ が最小値Ｖ
_darkよりも小さい時、すなわち測光データＹ₁ がダイナ
ミックレンジＶ_DRの範囲から外れている時（測光データ
Ｙ₂ は測光データＹ₁ よりも小さいので、測光データＹ
₂ もダイナミックレンジＶ_DRの範囲から外れている）、
ステップ１１２が実行され、係数αが所定値Ｃ（１より
も大きい）にセットされる。これにより、図１１に示さ
れるＣＣＤ２２、２３の特性曲線Ｓ３、Ｓ４は全体的に
左側にシフトし、ＣＣＤ２２、２３は、さらに暗い光を
検出することとなる。そして、ステップ１０４〜１０７
が再び実行される。

【００６２】ステップ１１１において、測光データＹ₁
がダイナミックレンジＶ_DRの最小値Ｖ_darkよりも大きい
と判定された場合、ステップ１１３において測光データ
Ｙ₂がダイナミックレンジＶ_DRの最大値Ｖ_sat よりも大
きいか否かが判定される。測光データＹ₂ が最大値Ｖ
_sat よりも大きい時、すなわち測光データＹ₂ がダイナ
ミックレンジＶ_DRの範囲内にない時、ステップ１１４が
実行され、係数αが所定値１／Ｃにセットされる。これ
により、図１１に示されるＣＣＤ２２、２３の特性曲線
Ｓ３、Ｓ４は全体的に右側にシフトし、ＣＣＤ２２、２
３は、さらに明るい光を検出することとなる。そして、
ステップ１０４〜１０７が再び実行される。

【００６３】ステップ１１１、１１３において、測光デ
ータＹ₁ が最小値Ｖ_darkよりも大きく、かつ測光データ
Ｙ₂ が最大値Ｖ_sat よりも小さいと判定された場合、ス
テップ１１５において測光データＹ₁ が最大値Ｖ_sat よ
りも小さいか否かが判定される。測光データＹ₁ が最大
値Ｖ_sat よりも小さい時、すなわち測光データＹ₁ がダ
イナミックレンジＶ_DRの範囲内にある時、ステップ１１
６において修正係数ΔＥが演算される。この修正係数Δ
Ｅは、測光データＹ₁ をダイナミックレンジＶ_DR内の基
準値Ｖ_REF で割ることにより求められる。なお、この基
準値Ｖ_REF はＣＣＤ２２、２３の特性に応じて予め定め
られた固定値である。

【００６４】一方、ステップ１１５において測光データ
Ｙ₁ が最大値Ｖ_sat よりも大きいと判断された時、ステ
ップ１１５からステップ１１７へ進み、測光データＹ₂
が最小値Ｖ_darkよりも大きいか否かが判定される。ここ
で、測光データＹ₂ が最小値Ｖ_dark以下である場合、今
までの処理において何らかの異常が発生しており、再び
ステップ１１１へ戻り、上述した処理が再度行われる。
これに対し、ステップ１１７において測光データＹ₂ が
最小値Ｖ_darkよりも大きいと判断された時、ステップ１
１８において修正係数ΔＥが演算される。この修正係数
ΔＥは、測光データＹ₂ を基準値Ｖ_REF で割ることによ
り求められる。

【００６５】ステップ１１６、１１８で求められた修正
係数ΔＥは、現在の絞り１３の開口値ＡＶ₁ と、ＣＣＤ
２２、２３により計測された測光値に対応した絞りの開
口値との比である。ステップ１２１では、この修正係数
ΔＥとプログラム線図に基づいて公知の方法によりプロ
グラム露出値ＡＶ₂ 、Ｔ_N1が算出される。すなわちステ
ップ１２１では、絞り１３の修正された開口値ＡＶ₂ と
修正露出制御信号（シャッター時間）Ｔ_N1が求められ
る。

【００６６】ステップ１２２では、絞り１３が開口値Ａ
Ｖ₂ に定められ、ステップ１２３では、電荷掃き出しパ
ルスＶ_OD1 、Ｖ_OD2 のオフ時間がＴ_N1（修正露出制御信
号）にセットされる。そしてステップ１２４では、修正
露出制御信号Ｔ_N1に従って電荷掃き出しパルスＶ_OD1 、
Ｖ_OD2 が制御される。すなわち電荷掃き出しパルスＶ
_OD1 、Ｖ_OD2 は、垂直同期信号ＶＤの立下りに同期して
立上るとともに、修正露出制御信号Ｔ_N1によって定まる
タイミングで立下る。そしてオフ時間Ｔ_N1の経過後、垂
直同期信号ＶＤの立下りに同期して駆動信号Ｔ_G11 〜Ｔ
_G22 が同時に出力され、各ＣＣＤ２２、２３からは受光
量に対応した信号Ｘ₃ 、Ｘ₄ がそれぞれ出力される。こ
れらの信号Ｘ₃ 、Ｘ₄ は、電荷蓄積時間Ｔ_N1に検出され
た１画面の各画素の輝度信号に対応している。ステップ
１２５では、信号Ｘ₃ 、Ｘ₄ の画像メモリ４１、４３へ
の書込みが完了したか否かが判定され、完了した時、ス
テップ１２６以下が実行される。ステップ１２６では、
画像メモリ４１、４３から信号Ｘ₃ 、Ｘ₄ が読み出され
る。次いでステップ１２７では、ステップ１０９と同様
にして、信号Ｘ₃ 、Ｘ₄ に基づいて測光データＹ_1N、Ｙ
_2Nが求められる。

【００６７】ステップ１２８では、基準値Ｖ_REF を測光
データＹ_1N、Ｙ_2Nの相加平均で割ることにより、修正係
数ΔＴが求められる。ステップ１２９では、修正係数Δ
Ｔと電荷蓄積時間Ｔ_N1が掛算され、修正された電荷蓄積
時間Ｔ_N2が求められる。このようにして得られた電荷蓄
積時間Ｔ_N2は、第１および第２のＣＣＤ２２、２３に共
通であり、この電荷蓄積時間Ｔ_N2に従った露光を行う
と、第１および第２のＣＣＤ２２、２３による測光デー
タＹ₁ 、Ｙ₂ と露光量の関係は図１１において一点鎖線
Ｓ５により示されるようなものとなる。

【００６８】ステップ１３０では、ステップ１２３と同
様に、電荷掃き出しパルスＶ_OD1 、Ｖ_OD2 のオフ時間が
Ｔ_N2（最終露出制御信号）にセットされる。ステップ１
３１では、この最終露出制御信号Ｔ_N2に従って電荷掃き
出しパルスＶ_OD1 、Ｖ_OD2 が制御され、これにより第１
および第２のＣＣＤ２２、２３は、電荷蓄積時間Ｔ_N2の
間、露光されて電荷が蓄積される。

【００６９】ステップ１３２では、垂直同期信号ＶＤが
出力されたか否かが判定され、垂直同期信号ＶＤの出力
タイミングに同期させて、ステップ１３３が実行され
る。すなわち、絞り１３が閉じられ（図１２の符号Ｃ
Ｌ）、次いでステップ１３４において、記録ゲートパル
スＲＧが出力される。絞り１３の閉塞と略同時に、第１
のＣＣＤ２２の駆動信号Ｔ_G11 および第２のＣＣＤ２３
の駆動信号Ｔ_G21 が出力され、これにより、ＣＣＤ２
２、２３から第１フィールドの画像信号Ｐ_ODD 、Ｑ_ODD
がそれぞれ出力され、次いで第１のＣＣＤ２２の駆動信
号Ｔ_G12 および第２のＣＣＤ２３の駆動信号Ｔ_G22 が出
力されて、ＣＣＤ２２、２３から第２フィールドの画像
信号Ｐ_EVEN、Ｑ_EVENがそれぞれ出力される。これらの画
像信号は、一旦画像メモリ４１〜４４に格納される。

【００７０】ステップ１３５では、画像信号の画像メモ
リ４１〜４４からの読み出しが開始される。この画像信
号は、映像信号処理回路４６（図１）において所定の処
理を施され、これにより第１および第２フィールドの画
像信号が生成されて記録媒体（磁気ディスク）Ｍに記録
される。この記録動作は、記録ゲートパルスＲＧがオン
状態の間行われ、ステップ１３６において画像信号の磁
気ディスクへの記録が完了したことが確認されると、ス
テップ１３７において記録ゲートパルスＲＧがオフ状態
にされ、撮影動作は終了する。

【００７１】なおステップ１０７、１２５において、１
画面の各画素の輝度信号の中央重点平均値を求めること
により、測光データＹ₁ 、Ｙ₂ 、Ｙ_1N、Ｙ_2Nとしていた
が、これに代えて、全画面の輝度信号の平均値を用いて
もよく、また画面中の尖頭値を採用してもよく、さらに
画面中央のみの輝度信号から測光データを得るようにし
てもよい。

【００７２】以上のように本実施例では、補色市松カラ
ーフィルタを有する２つのＣＣＤ２２、２３の出力信号
を用いて測光を行っている。したがって測光のダイナミ
ックレンジを広げることができ、短時間の間に正確な測
光を行い、露出設定を迅速に完了させることができる。
また本実施例によれば、外光測光装置を設けることな
く、簡単な構成により測光が可能となる。

【００７３】さらに本実施例は、絞りの開口値ＡＶ₂ と
シャッター時間（修正露出制御信号）Ｔ_N1に従って、Ｃ
ＣＤ２２、２３により測光を行い、測光データＹ_1N、Ｙ
_2Nを検出した後、これらの測光データＹ_1N、Ｙ_2Nを合成
して高精度なシャッター時間（最終露出制御信号）Ｔ_N2
を求めるように構成されているので、より正確な露出設
定を行うことができる。

【００７４】また本実施例では、映像信号処理回路４６
から出力される色信号の解像度が輝度信号と同等程度ま
で高められ、このような画像信号を例えばコンピュータ
に入力して画素単位で画像処理を行った場合であって
も、画質の劣化が目立つという問題はない。また本実施
例は、２板式であって、しかも同じ構成のフィルタ５
１、５２を用いているため、装置の規模を大きくするこ
となく、また簡単かつ安価な回路構成で色信号の解像度
を向上させることができる。

【００７５】図１６は補色フィルタの他の実施例を示す
ものである。このフィルタは、シアン（Ｃｙ）、イエロ
ー（Ｙｅ）およびグリーン（Ｇ）から成り、マゼンタを
有していない。このフィルタの場合、Ｂ信号、Ｒ信号お
よびＧ信号は、図において破線で囲まれた４画素の信号
から、以下の式により求められる。 Ｂ＝Ｃｙ₁ −（Ｇ₁ ＋Ｇ₂ ）／２ Ｒ＝Ｙｅ₂ −（Ｇ₁ ＋Ｇ₂ ）／２ Ｇ＝（Ｇ₁ ＋Ｇ₂ ）／２ なお、ここで添字１は図１４の上側の画素信号、添字２
は下側の画素信号を示す。

【００７６】この図１６のフィルタによっても補色市松
カラーフィルタを用いた場合と同等な効果が得られる
が、特に演算式が簡単になるため、回路構成をさらに簡
単にすることができる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外光測光
装置等の特別な装置を用いることなく簡単な構成によっ
て、ダイナミックレンジの広い正確な測光を行い、露出
設定を迅速かつ正確に行うことができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用したスチルビデオカメ
ラの回路構成を示すブロック図である。

【図２】第１および第２のＣＣＤの受光面上に設けられ
たカラーフィルタの配列を示す図である。

【図３】第１および第２のＣＣＤの出力信号に関し、対
応する画素同士を重ね合わせた状態を示す図である。

【図４】第１および第２フィールドにおける色信号の抽
出方法を説明するための図である。

【図５】実施例における輝度信号のスペクトル分布を示
す図である。

【図６】実施例における色信号のスペクトル分布を示す
図である。

【図７】比較例における色信号のスペクトル分布を示す
図である。

【図８】比較例と実施例における再現可能なスペクトル
の範囲を示す図である。

【図９】実施例における色信号の抽出方法を説明するた
めの図である。

【図１０】映像信号処理回路の構成例を示す回路図であ
る。

【図１１】測光値の検出方法を説明するための図であ
る。

【図１２】ＣＣＤの駆動を示すタイミングチャートであ
る。

【図１３】測光および撮影動作を示すフローチャートで
ある。

【図１４】測光および撮影動作を示すフローチャートで
ある。

【図１５】測光および撮影動作を示すフローチャートで
ある。

【図１６】補色カラーフィルタの他の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

２２、２３ ＣＣＤ ５１、５２ フィルタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２の固体撮像素子と、第１
   露出制御信号に基づいて前記第１の固体撮像素子から輝
   度信号を検出する第１の測光手段と、前記第１露出制御
   信号とは異なる第２露出制御信号に基づいて、前記第２
   の固体撮像素子から輝度信号を検出する第２の測光手段
   と、前記第１および第２の測光手段により得られた輝度
   信号に基づいて、修正露出制御信号を決定する手段と、
   この修正露出制御信号に基づいて、前記第１および第２
   の固体撮像素子からそれぞれ輝度信号を検出する第３の
   測光手段と、この第３の測光手段により得られた各輝度
   信号を合成することにより、最終露出制御信号を決定す
   る手段と、この最終露出制御信号に基づいて、前記第１
   および第２の固体撮像素子から画像信号を検出する手段
   とを備えたことを特徴とするスチルビデオカメラ。
2. 【請求項２】 第１および第２の固体撮像素子が同じ構
   成を有することを特徴とする請求項１のスチルビデオカ
   メラ。
3. 【請求項３】 第１および第２の固体撮像素子が、水平
   方向および垂直方向にそれぞれ２画素ずつ並べて成る計
   ４画素のうち、少なくとも２画素が補色の異なる分光特
   性を有することを特徴とする請求項１のスチルビデオカ
   メラ。
4. 【請求項４】 第１および第２の固体撮像素子が補色色
   差線順次式の画素分光特性を有することを特徴とする請
   求項３のスチルビデオカメラ。
5. 【請求項５】 第１および第２の固体撮像素子が受光面
   の上に補色カラーフィルタを有することを特徴とする請
   求項３のスチルビデオカメラ。
6. 【請求項６】 カラーフィルタが補色市松カラーフィル
   タであることを特徴とする請求項５のスチルビデオカメ
   ラ。