JPH07274077A - ディジタル電子スチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】通常のテレビジョン信号速度よりも低速で撮像
素子を駆動させ、フレームメモリ等の追加無しで、Ｓ／
Ｎ比の良い画像信号を得ることができるとともに、安価
で低消費電力のディジタル電子スチルカメラを提供す
る。 【構成】本発明は、システムコントローラ９により、信
号処理に最低限必要なライン数だけ読み出すように読み
出し信号を制御し、読み出された信号をプロセス部４に
おいて信号処理を行い、記録した後、それに続くライン
の信号を読み出す。これを繰り返すことにより、１画面
分の画像データをメモリ５に記録する。また、Ｓ／Ｎ比
向上のために、各データから各ラインのオプティカルブ
ラック部分のデータを差し引くようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子などの撮
像手段によって画像情報を得て、半導体メモリ等の記憶
媒体に記録する電子スチルカメラに関し、特に撮像素子
からの読み出し制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像素子より出力された映像
信号を１画面分にわたりＡ／Ｄ変換した後、ディジタル
的に半導体メモリなどのディジタルメモリに記憶し、あ
るいはそれを介して、更に大容量のメモリに記録する方
式の電子スチルカメラが知られている。

【０００３】一方、カメラに搭載される固体撮像デバイ
スは、一般に高解像度化の傾向にあり、画素数が増加し
ている。従って、これを駆動する速度は高速化しなけれ
ばならない。例えば、１画面が４０万画素からなる撮像
デバイスにおいては、このような高解像度撮像デバイス
から通常のテレビジョン信号速度で撮像信号を読み出す
と、その駆動速度は１４．３ＭＨｚ（４ｆｓｃ）という
高速になる。

【０００４】また、カメラの信号処理では従来からの処
理だけではなく、更にデータの圧縮および符号化等とい
った処理も行うようになってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ディジタル電
子スチルカメラのメモリとしてはＳＲＡＭ等の半導体メ
モリが適している。しかしながら、４０万画素を有する
撮像デバイスからのテレビジョン信号速度での読み出し
に適した速度でアクセスできる半導体メモリは、構成が
複雑であり、消費電力も多く、従って高価である。

【０００６】また、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変
換器もこのような高速動作に適した素子で構成すると、
上記と同様の問題が生ずる。

【０００７】従って、従来のディジタル電子スチルカメ
ラは、構成の複雑化、消費電力の増大および高価格化の
点で必ずしも高解像度化に適したものとは言えない。ま
た、今後もますます撮像デバイスは高解像度化の傾向が
加速され、このような欠点は更に顕著になる。

【０００８】この問題の解決のために、特開昭５８−１
５３７３号公報に記載のように撮像デバイスからの映像
信号の読み出し速度を遅くする事が考えられる。しかし
ながら、信号処理の複雑化から信号処理時間が増大して
いくと画像信号を一時的に保管しておく必要が生じ、信
号処理回路の前段にフレームメモリなどを配置するなど
の特別な工夫を必要とすることになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のディジタル電子
スチルカメラは、上記課題を解決するため、撮像素子列
内にあってそれぞれ画像信号を出力する撮像素子列の複
数の素子と、前記撮像素子を駆動するとともに前記複数
の素子の出力する画像信号を一定の周波数でサンプリン
グする為のサンプリング周波数を発生するタイミング手
段と、発生したサンプリング信号で前記画像信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、得られるディジ
タル信号を演算処理するプロセス手段と、演算処理され
たディジタル信号を記憶する記憶手段と、前記タイミン
グ手段、前記プロセス手段および記憶手段を統括的に制
御する制御手段とを備えたディジタル電子スチルカメラ
において、前記タイミング手段は、前記制御手段により
撮像素子の２以上の整数倍の水平ラインを１グループと
して出力した後、撮像素子の水平読み出し期間より長時
間の間撮像素子からの画像信号の読み出しを中断するよ
うに制御される。

【００１０】

【作用】本発明によれば、信号処理に必要なライン数分
だけ撮像素子から読み出すように制御しているため、信
号処理速度が比較的低速な場合でも、大容量のメモリ素
子を追加する必要が無く、簡単な構成で、高解像度化が
可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明のディジタル電子スチルカメラの
実施例を示すものであり、光学系は省略されている。図
において、電子式撮像手段としてのＣＣＤ型固体撮像素
子（ＣＣＤ）１は、図示しない光学系を介して入射した
光像に応じた信号（画像信号）を、同期発生回路８によ
り生成された読み出しクロックに同期して出力する。

【００１２】このＣＣＤ１から出力された画像信号は、
増幅器（アンプ）２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３に
おいてデジタル化されて画像データに変換され、プロセ
ス部４に入力される。プロセス部４は、例えば色分離や
ガンマ補正等の周知の信号処理を行うものであり、入力
された画像データの信号処理を行う。そして、プロセス
部４から出力された画像データは、デジタル電子スチル
カメラの撮影、各種データの転送、その他の処理を統括
的に制御するシステムコントローラ９によってメモリ５
に格納される。システムコントローラ９は、ＣＰＵ、そ
の実行プログラムを格納したＲＯＭ、必要なデータを記
憶するためのＲＡＭ等から構成されている。

【００１３】ところで、システムコントローラ９はマイ
クロコンピュータを主制御回路として有するものであ
り、電子スチルカメラにおける周知の一般的な制御を行
う制御手段に加えて、メモリ５へのデータの書き込みお
よび読み出しを制御する制御手段と、検出回路１１によ
り検出された画像信号の状態を監視して、アイリス駆動
回路１２を介してアイリスを制御するアイリス制御手段
などを有している。

【００１４】ここで、前記検出回路１１は、例えば、Ｃ
ＣＤ１の露光量を検出するための積分回路であったり、
合焦の度合いを検出するためのハイパスフィルタであっ
たりする。

【００１５】また、操作表示部１０は、本電子スチルカ
メラの操作者がシステムコントローラ９に対して指示入
力を行うための入力部である。

【００１６】次に、以上のように構成された電子スチル
カメラの動作について、システムコントローラ９の制御
手段に従って説明する。入力部１０からレリーズボタン
の半押下等といった撮影準備指示がなされると、システ
ムコントローラ９は同期発生回路８に対してＣＣＤ１の
駆動パルスの発生を指示する。さらに、レリーズボタン
の押下といった入力部から撮影指示がなされると、シス
テムコントローラ９は同期発生回路８に対してＣＣＤ１
の蓄積電荷を垂直転送レジスタへ転送するための転送パ
ルスを発生させる指示を行い、これによりレリーズ押下
時の画像信号がＣＣＤ１の垂直転送レジスタ上に蓄積さ
れたことになる。

【００１７】その後、システムコントローラ９は、例え
ば３ライン分の信号をＣＣＤ１から読み出すように同期
信号発生回路８に指示し、同期信号発生回路８は３ライ
ン分の垂直および水平転送パルスをＣＣＤ１に出力して
から転送パルスの出力を中断する。

【００１８】ＣＣＤ１から出力された３ライン分の画像
信号は、Ａ／Ｄ変換器３でディジタルデータに変換さ
れ、図示しないプロセス部４に内蔵されるラインメモリ
に入力され、プロセス部４で例えば色分離やガンマ補正
等の周知の信号処理を施される。プロセス部４で処理さ
れた信号は、システムコントローラ９に制御される記録
用メモリ５に記録される。３ライン分の信号を記録した
後、システムコントローラ９は既に読み出した３ライン
に続く次の３ライン分の信号を読み出すように、同期信
号発生回路８に指示を出す。これを繰り返して、１画面
分の画像データを記録用メモリ５に記録する。

【００１９】なお、この時垂直のアパーチャ信号作成の
ために垂直方向に隣接するラインの信号が必要なとき
は、３ライン分を一時的に記憶している前述のラインメ
モリに記憶されている第３ライン目だけをそのままにし
て、次の読み出しではＣＣＤ１から３ライン分読み出す
のではなく、２ライン分を読み出すようにしても良い。
一方、このような分割読み出しを行うと、画像信号のう
ち時間的に後ろの方で出力される信号は、ＣＣＤ１の垂
直転送レジスタ上に長時間保管されている状態になるた
めに、本来の画像信号の他に熱雑音などによる暗電流が
加わってしまい、信号のＳ／Ｎ比が悪化してしまう可能
性がある。

【００２０】そこで、これを解決する方法を以下に示
す。固体撮像素子の画素には有効画素の他にモニター画
面上には現れない画素部分がある。この部分を有効画素
数に足したものを全画素数としているわけである。本発
明では、数ライン毎に読み出しを行うために、ある１ラ
インのうちの有効画素以外の部分（いわゆるオプティカ
ルブラック）には垂直転送レジスタ上に保管されている
ときに、暗電流ノイズが積分された信号が存在すると思
われる。したがって、プロセス部４では、オプティカル
ブラック部のノイズ分を各画素信号から差し引くことに
より、信号のＳ／Ｎ比を改善する。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例においては読み出しの
ライン数を３ラインとしたが、これは２ライン以上の複
数の本数でも良いことは、当然である。

【００２２】また、上記実施例において記録用メモリは
磁気記録媒体でも良い。その場合、プロセス部と磁気記
録媒体の間に１フィールド以下の容量のメモリを配置し
ても良い。

【００２３】この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形実施が可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のディジタル
電子スチルカメラによれば、カメラ信号処理プロセスの
動作速度が比較的低速な場合においても、Ｓ／Ｎ比の良
い画像信号を得ることができるとともに、全体を低速動
作させるために、低コスト・低消費電力化をはかること
ができ、単純な構成でディジタル電子スチルカメラの付
加価値が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるディジタル電子スチルカ
メラの構成ブロック図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤ型固体撮像素子 ２ 増幅器 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ プロセス部 ５ メモリ ６ Ｄ／Ａ変換器 ８ 同期発生回路 ９ システムコントローラ １０ 操作表示部 １１ 検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像素子列内にあってそれぞれ画像信号
   を出力する撮像素子列の複数の素子と、前記撮像素子を
   駆動するとともに前記複数の素子の出力する画像信号を
   一定の周波数でサンプリングする為のサンプリング周波
   数を発生するタイミング手段と、発生したサンプリング
   信号で前記画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
   変換器と、得られるディジタル信号を演算処理するプロ
   セス手段と、演算処理されたディジタル信号を記憶する
   記憶手段と、前記タイミング手段と前記プロセス手段お
   よび前記記憶手段を統括的に制御する制御手段とを備え
   たディジタル電子スチルカメラにおいて、 前記タイミング手段は、前記制御手段により撮像素子の
   ２以上の整数倍の水平ラインを１グループとして出力し
   た後、撮像素子の水平読み出し期間より長時間の間撮像
   素子からの画像信号の読み出しを中断するように制御す
   ることを特徴とするディジタル電子スチルカメラ。