JPS59158682A - 静止画像記録装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は静止画を記録する静止画像記録装置に関する〇 従来例の構成とその問題点 ビデオカメラや電子スチルカメラに使用される固体撮像
素子内の各水１１１画素列に対する走査順序にはいくつ
かの方法があるが、そのうち最も代表的な２例を第１図
（Ａ）　、（Ｂ）　Ｋ示す０第１図（Ａ）Ｕ最も一般的
な走査方式で、第１のフィールドで、水平画素列を垂直
方向の１列おきに走査し、第２のフィールドで先に走査
し７なかった残りの水平画素列を走査するものである。

第１図（Ｂ）は、同時２行走査方式と呼ばｌ／′１２る
走査方式で、１つの水平走査で隣接する２つの水平画素
列を走査する事を特徴としている。同時２行走査方式で
は、第１のフィールドで同時に走査する２つの水平画素
列の組合わせと、第２のフィールドでの組合ぜを、垂直
方向に１水平画素列分だけ異ならせ、これによって垂直
方向に見た走査の中心をフィールドごとに異ならせ、イ
ンターレース走査を実現して同時２行走査による垂直方
向の解像度の劣化を防止している。

このうち後者（Ｂ）の走査方式は前者（Ａ）の方式に比
して、 １）全での画素Ｅを走査するのに要する時間が１分（（
Ａ）の方式（／ｌｉ１フレームー２フィールドの時間を
要するのに４１シ、（Ｂ）の方式は１フィールｌ−の時
間である。）　で済む為、ビデオカメラに用いた時に残
像が少なくなる。

２）隣接する２つの水τＶ画素列で、水平画素の並びを
第２図に示すように、１つの水平画素列の画素Ｅを他の
１つの水平画素列の画素Ｅの中間点（水平方向に見て）
に千鳥状に配置する事によって、画素数を増加させずに
水平解像度を増す事ができる０ という長所を有している為、ビデオカメラと１２では、
残像特性と水」ｌ解像度の２点から、瞬時画の撮像ヲ行
なうスチルカメラとしては水平解像度の点から、同時２
行走査方式の固体撮像素子が望ましいといえる。

ところが、この走査方式はシャンク機能を用いた瞬時の
静止画の撮像に対しては次のような欠点がある。

瞬時の静止画の撮像は、シャックによって被写体の一瞬
の像だけを固体４像素子上に結像させ、光電変換された
被写体像は固体撮１象素子上の画素に蓄積しておき、こ
れを走査して出力するものである。そして固体撮像素子
は破壊読み出しである為、一度走査すると信号は失なわ
れてし甘う。したがって同時２行走査を行なうと、得ら
れる映像信号は１つフィールド分だけになってし１って
、垂直の走査線の数が１分になり、垂直解像度が半減す
る２１１＋′になる。

以上のように、同時２行走査方式の固体撮像素子を瞬時
の静止画の撮像に使用すると水平解像度は良好なｉｔで
あるがフレーム画像が得られず、垂直解像度が劣化する
という不都合が生じる。

発明の目的 本発明は、以上述べたような、同時２行走査方式固体撮
像素子を瞬時の静止画の撮像に用いた時の欠点を除去し
、比較的簡単な構成で水平解像度が良好で且つ垂直解像
度も良好なフレーム画像を得る事を可能ならしめる静止
画像記録装置を提供する。Ｚｌ、＜を目ｒ１勺としてい
る。

発明の構成 以−１−の目的の為に本発明は、奇数水平画素列のＩＪ
ｉ号と偶数画素列の信号とをそれぞれ独立に出力する為
の第１・第２の出力ゲートを有し且つ同時に２行走査を
行なうように構成された固体撮像素子と、前記２つの出
力ゲートの出力信号を加え合わせる第１の加算器と、こ
の第１の加算器の出力信号に第１の出力ゲートの出力信
号の低周波成分を加えた第１の信号と、前記第１の加算
器の出力１ｎ号に第２の出力ゲートの出力信号の低周波
成分を加えた第２の信号とをそれぞれ信号処理回路を介
し、第１のフィールドの映像ＩＲ号を記録する為の第１
の記録領域と第２のフィールドの映像信号を記録する為
の第２の記録領域に、前記固体４最像素子の走査に同期
して同時に記録する記録手段とを備える事により、比較
的簡単な構成で、水平解像度が良好で且つ垂直解像度も
良好なフレーム画像を記録することができるものである
。

まだ本発明は固体撮像素子として色フィルタを配した固
体撮像素子とするとともに分離回路を設け、同時２行走
査により晶：み出された出力信号を加算した後、輝度１
８号と色信号に分離し、輝度１８号を奇数水平画素列お
よび偶数水平画素列の出力信号の低周波成分に加え、各
加算出力と前記色信号とで複合カラー信号とし、カラー
像の静１」１画記録を行なえるようにしだものである。

捷だ本発明は奇数水平画素列および偶数水平画素列の出
力信号を加算および減算する回路を設け、減算回路の出
力Ｍ号の低周波成分と、加算回路の出力信号とをそれぞ
れ加算および減算し、第１フイールドおよび第２フイー
ルド用の映像（Ｒ号を得、記録するようにしたものであ
る０ 実施例の説明 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の第１の実施例であり、固体撮像素子と
しては第１図（Ｂ）で説明したような同時２行走査が行
なわれるよう構成されたものを用いる。

図において、１は素子駆動回路で、固体撮像素子２−は
この素子駆動回路１によって駆動され、奇数水″−１ｌ
ｐＨ：素列の出力ＩＴ号ａは第１の出力ゲー　ト３から
、偶数水平画素列の出力信−υｂは第２の出力ゲー用・
４から出力される。この２つの出力信号ａ。

ｂい４、そノ１ぞれ低域沖波器（ＬＰＦ）６．７に嗜か
よする一方、加ユγ回路らにも導かれ加Ｍされる。そし
て加算回路５の出力とＬＰＦ６の出力は加算回路８で、
捷だ加悦１回路５の出力とＬＰＦ７の出力ＣＪ［加算回
路９で力１］え合わされる。ここで加算回路８及び９の
出力ｆ占″ｙ７−　Ｃ、ｄについて考えてみると、ＣＩ
Ｈ号は６．ｂ２つの和信号に奇数水平画素列の低周波成
分が加えられていて、低周波成分についてだけ見れば奇
数画素列の情報を多く持っでいる。

同様にｄ１１１号ｄ高周波成分についてはＣ信号と同一
であるが、低周波成分は偶数画素列の情報を多く　Ｊ・
−’ｊっでいて、垂直方向に見た走査の中心が異なって
いる事となる。したがって、このＣ信号を第１フイール
ドの映像信号、ｄ信号を第２不イールドの映像信号とし
て区別して記録し、再生時に、Ｃ信号とｄ信号とでフレ
ーム画像を形成すれば、低周波成分については第１フイ
ールドと第２フイールドとでインターレースの関係をイ
Ｊした、車１白。

解像度の１媒好な画像が得られる。そして一般に垂直解
像度の要求される画像は、横線等のように水ｉ１／方向
に乞１：周波数成分の低い画像が多いＸ′シ、１−記の
ように画像の低周波成分だけでも第１フイールドと第２
７仁−ルドで、インターレースの関係が保たれるように
すると、画像全体としては垂直解像度の劣化はほとんど
生じず、水平・垂直共に解像度の良好な画像が得られる
。

以上の牛を実現する為に、Ｃ信号とｄ信号ｄ：それぞれ
信号処理回路１０及び１１で記録に適した信号形式に信
号処理されて、記録装置１６の入力端子１２．１３に独
立に導かれ、それぞれ第１のフィールドの映像信号を記
録する第１の記録領域１４と第２のフィールドの映像信
号を記録する第２の記録領域１５に記録される。なおこ
の記録は、Ｃ信−号とｄ１言号が同時に出力される信号
であるので同時に行なわれる。

そして再生時には、記録領域１４と記録領域１６に記録
された信号でフレーム画像を形成すれば、ｉ１丁記した
ように垂直解像度の良好な画像が得られる。

次に、第２の実施例について説明する。

第４図は、本発明をカラー静止画像記録装置に応用した
実施例であって、第１の実施例と同一部分は同一符号で
示し、説明を省略する。本実施例において固体撮像素子
１７ｔ／′ｉ、第１の実施例における固体撮像素子２上
に色フィルタを配して色情報を空間的に変調し、撮像素
子出力信号の高周波数成分としてその色情報を得るよう
に構成されている。

第１の出力ゲート３から出力される奇数水平画素列の色
情報を含んだ出力信号ａ′と、第２の出力ゲート４から
出力される偶数水平画素列の色情報を含んだ出−・力信
号ｂ′とは、加算回路５で加え合わされた後に、分離回
路１８で輝度信号成分（ｙ）と色信号成分（Ｃｏｌｏｒ
）　　に分離される。そして輝度信号成分は、ＬＰＦ６
．７より出方されるａ′信号の低周波数成分とｂ′信号
の低周波数成分とそれぞれ加算回路８と９で加え合わさ
れて、お互いに垂直方向にインターレースの関係にある
輝度信号成分Ｃ′とｄ′とにされる。そしてＣ′とｄ′
はそれぞれ分離回路１８より得られる色信号成分とで信
号処理回路１９と２０とで複合カラー信号とされ、それ
ぞれの複合カラー信号は記録装置１６の第１の記録領域
１４と第２の記録領域１５に記録される。

このように記録された映像信号は、色信号については第
１フイールドと第２フイールドとでインタレースの関係
に無い為、垂直解像度は、標準テレビジョン方式の半分
しか無いが、輝度信号については第１の実施例と同じで
あるので垂直解像度は良好である。そして人間の目の解
像度は色忙対しては低い為、このように輝度信号の解像
度が良好であれば、総合的な画質劣化はほとんど無く、
良好な画質が得られる。

以上のような第２の実施例の構成は、第１の実施例の構
成をその一１寸カラー画像の記録用に適用するのに比し
、画質は全く同一で、固体撮像素子からの出力信号から
輝度１言号と色官号を分離して得る為の分離回路が１個
で済むという利点がある。

すなわち、第１の実施例でカラー画像の記録を行なう為
には、全く同一の電信゛８゛を得る為に信号処理回路１
０と１１それぞれに輝度信号と色翳号の分離回路を含む
必ザがあり、分離回路が２・細心′υとなるのに対し、
本実施例では１個で済む。

次に第３の実施例について説明する。

第６図は、本発明の第３の実施例を示す図であって、第
１の実施例と同一部分は同一符号で示している。第１の
実施例との差は、ＬＰＦを１個省略して回路構成をＩｎ
４単にしだ点にある。

第３図と異なる部分について説明する。奇数水平画素列
の出力信号ａと、偶数水平画素列の出力信号すは、加算
回路５で加算されると共に、減算回路２１で減算され、
この減算回路２１の出力としてａ−ｂ信−号が得られ、
この信号はＬＰＦ２２に導かれａ−ｂ信号の低周波数成
分だけが出力される。そしてこの出力信号は、加算回路
２３で加算回路６の出力信号と加え合わされると共に、
減算回路２４で加算回路５の出力信号から減算される。

したがって、加算回路２３の出力信号は、ａ、ｂ信号２
つの和信号に、ａ−ｂ信号の低周波数成分が加え合わさ
れたものであり、低周波数成分についてだけ見れｄ：、
奇数画素列の情報を多（Ｊｊ’ｒっでいる。才だ減算回
路２４の出力信号に１、ａ、ｂ信号２つの和信号に、ｂ
−ａ信号の低周波成分が加え合わされたものであり、低
周波数成分についてだけ見れば、偶数画素列の情報を多
く持っている。

つ寸り加算回路２３の出力信号及び減算回路、？４の出
力信号は、それぞれ第１の実施例のｃ、ｄ信号とほぼ同
じ信号となり、本実施例は第１の実施例と較べ、減算器
１個の増加でＬＰＦを１個減じて実現しており、ＩＣ化
やハイブリッドＩＣ化等の時に回路の小型化の障害とな
るコイルを減じるｙｊｌができ、回路を小型化する串が
できる。

次に、第４の実施例について説明する。

第６図は、本発明の第４の実施例を示す図であって、第
２の実施例の輝度信号処理系に第３の実施例を応用して
、第２の実施例からＬＰＦを１個省略し、替りに減算器
を１個付加する事により同一の効果を得るものである。

用いている回路ブロックについては、第２．第３の実施
例のものと同一のものであり、説明は省略する。

発明の効果 本発明によれば、同時２行走査方式固体撮像素子を、垂
直解像度を劣化させずにしかも比較的筒中な構成で、静
止画記録装置に利用する事ができ、水平解像度・垂直解
像度共に良好な静止画の記録を行なう事ができる。寸だ
動画用のビデオカメラと同一の固体撮像素子・信号処理
回路を用いる事ができ、コストや開発効率という面でも
憂れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】 第１図は固体撮像素子の垂直走査の方法を説明する図で
、同図（Ａ）は一般のインターレース動作を同図（Ｂ）
は同時２行走査方式を説明する図、第２図は、画素を千
鳥配列にした固体撮像素子の画素配列を示す図、第３図
は本発明の第１の実施例における静止画像記録装置のブ
ロック図、第４図、第５図、第６図はそれぞれ本発明の
第２．３．４の実施例における静止画像記録装置のブロ
ック図である。 １・・・・・・素子駆動回路、２，１７・・山・固体撮
像素子、３・・・・・・奇数水平画素列信号の出力ゲー
ト、４−・−・・・偶数水平画素列信号の出力ゲート、
６，８゜９．２３・・・・・・加算回路、６，７．２２
・・・・低減Ｆ波器（ＬＰＦ）、１０．１１’、１９．
２０・・面信号処理回路、１４・・・・・−第１の記録
領域、１６・・・・・・第２の記録領域、１６・・・・
・・記録装置、１８・・・・・・分離回路、２１．２４
・・−・・・減算回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 （Ａ） 水平力向 第２図 日ロロ日日 水平方向 第３図 第４図 ４１５ 第５図　　　　　　　　　　第 ６図 ／４　　１５ ５１９

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）奇数水平画素列の出力信号を出力する第１の出力
   ゲートと偶数水平画素列の出力信号を出力する第２の出
   力ゲートとを有し、隣接した奇数水平画素列と偶数水平
   画素列の２行の信号を１つの水平走査で同時に読み出し
   を行なうように構成された固体撮像素子と、前記第１．
   第２の出力ゲートの出力信号を加え合わせる第１の加算
   器と、前記第１の出力ゲートの出力信号の低周波成分と
   前記第１の加算器の出力とを加え合わせる第２の加算器
   と、前記第２の出力ゲートの出力信号の低周波成分と前
   記第１の加算器の出力とを加え合わせる第３の加算器と
   、前記第２の加算器の出力信号と＠３の加算器の出力信
   号をそれぞれ第１のフィールドの映像信号を記録する為
   の第１の記録領域と第２のフィールドの映像信号を記録
   する為の第２の記録領域に、前記固体撮像素子の走査に
   同期して同時に記録する記録手段とを備えた事を特徴と
   する静止画像記録装置。
2. （２）奇数水平画素列の出力信号を出力する為の第１の
   出力ゲートと偶数水平画素列の出力信号を出力する為の
   第２の出力ゲートとを有し、隣接した奇数水平画素列と
   偶数水平画素列の２行の信号を１つの水平走査で同時に
   読み出しを行なうように構成され且つ色フィルタを配し
   た固体撮像素子と、前記第１．第２の出力ゲートの出力
   信号を加え合わせる第１の加算器と、第１の加算器の出
   力信号を輝度信号と色信号とに分離する分離手段と、第
   １の出力ゲート、の出力信号の低周波成分と前記分離手
   段より出力される輝度信号出力を加え合わせる第２の加
   算器と、前記第２の出力ゲートの出力信号の低周波成分
   と前記分離手段より出力される輝度信号出力を加え合わ
   せる第３の加算器と、前記第２の加算器の出力信号と前
   記分離手段より出力される色信号とを信号処理して得ら
   れる第１の複合カラー（１１υと、第３の加算器の出力
   信号と前記分離手段より出力される色信号とを信号処理
   して得らｆｑる第２の複合カラー信号とをそれぞれ、第
   １のノーイールドの映像信号を記録する為の第１の記録
   領域と第２のフィールドの映像信号を記録する為の第２
   の記録領域に、前記固体撮像素子の走査に同ｉｖ］　Ｌ
   で同時に記録する記録手段とを備えた小を特徴とする静
   １ト画像記録装置。
3. （３）奇数水平画素列の出力信号を出力する為の第１の
   出力ゲートと偶数水平画素列の出力は号を出力する為の
   第２の出力ゲートとを有し、隣接した奇数水Ｓ（’ｆ画
   素列と偶数水平画素列の２行の１コケを１つの水平走査
   で同時に読み出しを行なうように構成された固体撮像素
   子と、前記第１第２の出力ゲ−１・の出力信号を加え合
   わせる第１の加算器と、前記第１の出力ゲートの出力信
   とと前記第２の出力ゲー　トの出力信号との差イ＝号を
   求める第１の減算器と、前記第１の減算器の出力信号の
   低周波１３号と前記第１の加算器の出力宥号とを加え合
   わせる第２の加算器と、前記第１の加算器の出力信号か
   ら前記第１の減算器の出力信号の低周波信号を減算する
   第２の減算器と、前記第２の加算器の出力１菖号と第２
   の減算器の出力信号をそれぞれ、第１のフィールドの映
   像信号を記録する為の第１の記憶領域と第２のフィール
   ドの映像信号を記録する為の第２の記録領域に、固体撮
   像素子の走査に同期して同時ｒ（記録する記録手段とを
   備えた小を特徴とする静＋Ｉ１画像記録装置。
4. （４）奇数水平画素列の出力信号を出力する為の第１の
   出力ゲートと偶数水平画素列の出力信号を出力する為の
   第２の出力ゲートとを有し、隣接した奇数水平画素列と
   偶数水平画素列の２行の信号を１つの水平走査で同時に
   読み出しを行なうように構成され且つ色フィルタを配し
   た固体撮像素子と、前記第１．第２の出力ゲートの出力
   信号を加え合わせる第１の加算器と、前記第１の出力ゲ
   ートの出力信号と前記第２の出力ゲートの出力ｆｉ−号
   との差信号を求める第１の減算器と、前記第１の加算器
   の出力信号を輝度信号と色１ｒｉυとに分離する分離手
   段と、前記分離手段」２り出力される輝凹信号出力と前
   記第１の減り器の出力１１１号の低周波成分とを加え合
   わせるイ１２の加算器と、＾１■記分離手段より出力さ
   れる輝／Ｂｊ　ｈｉυ出力から前記第１の減算器の出力
   信号の低周波成分を減算する第２の減算器と、前記第２
   の加算器の出力信号−と前記分離手段より出力される色
   信号とを信号処理して得られる第１の複合カラー信号と
   、前記第２の減算器の出力信号と前記分離手段より出力
   される色イ＝号とを１３号処理して得られる第２の複合
   カラー信号とをそれぞれ、第１のフィールドの映像信号
   を記録する為の第１の記憶領域と第２のフィールドの映
   像信号を記録する為の第２の記録領域に、前記固体撮像
   素子の走査に同期して同時に記録する記録手段とを備え
   だ事を特徴とする静止画像記録装置。