JPS63123286A - 電子スチルカメラ - 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 本発明は静止画の撮影・記録を行なう電子スチルカメラ
に関する。

従来の技術 従来の光学式カメラに替わって、撮像素子で被写体像を
電気的な画像信号に変換してこの画像信号を記憶媒体に
記録するタイプの電子スチルカメラが開発されつつある
。この従来の構成の第１の例を第５図に、そして同図に
用いられている固体撮像素子１０３の色フィルタ配列を
第６図に示す。第５図において、被写体像（図示せず）
はレンズ１０１、シャッター１０２’ｉ通しである瞬間
だけ撮像素子１０３に導かれて電荷像に変換される。そ
してこの電荷は撮像素子駆動回路１１６により、同期信
号発生器１１６によって発生される同期信号に同期して
読み出される。この電荷像の読み出しはテレビジョン方
式に則とってインタレース走査によって行なわれるため
、１回目の垂直走査（奇数フィールド）では、第６図の
実線の矢印で示すように・・・・・・（Ｎ−２）行目、
Ｎ行目。

（Ｎ＋２　）行目の順に１行おきに読み出され、２回目
の垂直走査（偶数フィールド）で第５図の点線の矢印で
示すように１回目む垂直走査で読み残した・・・・・・
（Ｎ−１）行目、（Ｎ−ｚ）行目、（Ｎ＋３）行目の順
に同じく１行おきに読み出されて、全画面の電荷像の読
み出しが完了する。

このように読み出された電気信号は増幅器１０４で増幅
された後に、低域沖波器（ＬＰＦ）１０５と帯域戸波器
（ＢＰＦ）１０６に導かれて、低周波成分である輝度成
分と、高周波の変調成分である色信号成分とに分離され
る。ＬＰＦ１０５の出力信号成分は、例えば１回目の垂
直走査時には（Ｎ−２）行目、Ｎ行目、（Ｎ＋２）行目
の走査に従ってそれぞれ（Ｇ＋Ｂ）成分、（Ｒ−１−Ｇ
）成分、（Ｇ＋Ｂ）成分となり、垂直方向に−様な像を
撮像しても一水平走査期間毎に（Ｒ＋Ｇ）成分と（Ｂ＋
Ｇ）成分と異なった信号となるので、第１の一水平期間
遅延回路１０７と加算器１０９で二水平走査期間の信号
が平均化されて、（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）の成分の信号が常時
出力されて輝度（１）信号とされる。またＢＰＦｌｏｓ
の出力を検波回路１０Ｂで検波した成分は一水平走査期
間毎に（Ｂ−Ｇ）成分、（Ｒ−Ｇ）成分となり、Ｙ成分
と同じく一水平走査期間の信号成分だけでは必要な３原
色の成分が得られないので、第２の一水平走査期間遅延
回路１１０と、−水平走査期間毎に２つの入力端子を交
互に切り換える第１．第２の切換スイッチ１１１．１１
２とによって一水平走査期間前の信号を利用して、（Ｒ
−Ｇ）信号と（Ｂ−Ｇ）信号とを同時に得る。そして前
記のＹ信号と（Ｒ−（３）信号、（Ｂ−Ｇ）信号とは記
録信号処理回路１１３で記録に適した信号に変換されて
、電子スチルカメラ本体１１９（同図で点線で囲われた
部品）と着脱自在な記録媒体１２０に記録され、−枚の
静止画像が完了する。なお以上の信号の関係は２回目の
垂直走査のときも全く同様となるのは第６図の色フィル
タ配列が１回目と２回目の垂直走査期間に走査する行で
全く同じとなっている事から明白である。また、以上の
一連の動作は、システムコントロール回路１１了によっ
て制御され、この回路からの制御信号によって、シャッ
ター１０２及び記録媒体１２０はそれぞれシャッター駆
動回路１１４．駆動回路１１８によって駆動される。

次に第２の従来例について説明する。

第７図と第８図はそれぞれ他の方式の電子スチルカメラ
の従来の構成例と、それに用いている固体撮像素子１２
１のカラーフィルタの配列を示す図である。走査方法や
順序は第５図、第６図の例と同じくインターレース走査
方式で、第８図の実線及び点線の矢印で示すように１回
目（寄数フィールド）の垂直走査で１行おきに電荷を読
み出し、２回目（偶数フィールド）の垂直走査で残され
た行を同じく１行おきに読み出す。したがって１図の水
平走査によって得られる信号は、まずＬＰＦ１０５の出
力信号Ｙとしては一水平走査期間ごとに、−（Ｃｙ＋Ｍ
ｇ＋Ｙｅ＋Ｇ）と−（Ｃｙ＋Ｇ＋Ｙｅ＋Ｍｇ　）となり
Ｒ＋Ｂ＋ｐの同じ信号が得られ、輝度信号とされる。一
方、検波回＝＝　（Ｂ−Ｇ／２）信号と、ｙ（（Ｃｙ＋
Ｇ）　−＜　Ｙｅ＋陶）　）−（Ｒ−Ｇ／２）信号が得
られる（なぜなら、Ｃｙ＝Ｂ十Ｇ、Ｍｇ＝Ｒ＋Ｂ。

Ｙｅ＝Ｒ−）−Ｇを代入）。

したがってこの−水平走査期間ごとに得られる２種の色
差信号を、−水平走査期間遅延回路１１ｏ。

第１．第２の切換スイッチ１１１，１１２によって同時
化処理を行なって、Ｙ　、　Ｒ−Ｇ／２　、　Ｂ　−Ｇ
／２〕信号が得られる。

そして第１の従来例と同様に前記のＹ信号と（Ｒ−Ｇ／
２）信号、（Ｂ　−Ｇ／２）信号とは記録信号処理回路
１１３で記録に適した信号に変換されて、電子スチルカ
メラ本体１１９（同図で点線で囲われた部品）と着脱自
在な記録媒体１２０に記録され、−枚の静止画像が完了
する。なお以上の信号の関係は２回目の垂直走査のとき
も全く同様となるのは第１の従来例と同様第８図の色フ
ィルタ配列が１回目と２回目の垂直走査期間に走査する
行で全く同じとなっている事から明白である。

また、以上の一連の動作は、システムコントロール回路
１１７によって制御され、この回路からの制御信号によ
って、シャッター１０２及び記録媒体１２０はそれぞれ
シャッター駆動回路１１４．駆動回路１１８によって駆
動される事も第１の従来例と同様である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の構成の従来例には次のような問題点
がある。

つまり、上記の従来例は、輝度信号２色消号とも一水平
走査期間の相関を利用して得る構成となっている為、垂
直方向に画像が変化していて一水千期間で信号に相関が
無いときには偽信号が発生するという原理的な問題を有
しており、更に上記の例では時間的には一水平走査期間
の相関の利用であるがテレビジョン方式のインタレース
走査によって信号を読み出すために空間的には隣り合う
２行間の相関ではなく、１行おきの２行間の相関の利用
であるため、相関性が無くなって偽信号の発生する確率
が大きく、また偽信号も大きなものとなって、満足のゆ
く画質が得られない。

本発明はかかる点に鑑み、偽信号の発生の確率が少なく
、かつ偽信号の面積も小さくなる電子スチルカメラを提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、１フレーム分の画
像を光電変換する撮像素子と、この１フレーム分の画像
信号を読み出す走査回路と、読み出された画像信号を一
時蓄積する１フレーム分のバッファメモリと、このバッ
ファメモリの信号を演算してインタレース走査の１フレ
ーム分の映像信号を取り出す手段とを備え、この映像信
号をカメラ本体と着脱自在で複数の画像信号を記憶可能
な記憶装置に記録する電子スチルカメラである。

作　　用 本発明は上記した構成により、隣接する２行間の相関を
利用して必要な信号を得るため、偽信号の発生する確率
が少なく、又偽信号が面積的に小さく、したがって画質
の良好な電子スチルカメラを提供することができる。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例の構成を示し、第２図は
第１図に使用される固体撮像素子の色フィルタの配列を
示す図である。

第１図において、シャッター２３により被写体光はある
瞬間だけ撮像素子２に導かれ、電荷像に変換される。そ
してこの電荷像は撮像素子駆動回路１５により、同期信
号発生器１７からの同期信号に同期して例えば順次走査
により読み出される。

この順次走査について第２図を用いて更に説明する。順
次走査とは第２図において・・・・・・（Ｎ−２）行、
（Ｎ−１）行・・・・・・（Ｎ−１−２）行、（Ｎ＋３
）行・・・・・・の各水平行をその順序にしたがって順
に走査する方法であり、従来例のインタレース走査とは
異なる。このようにして読み出された電荷像はＡ／Ｄ変
換器３によってデジタル信号に変換された後に、バッフ
ァメモリ６に書き込まれる。そして全画面の信号の書き
込みが終了した後の任意の時刻にこの信号は読み出され
る。この信号の読み出し順序は第１のフィールドにおい
ては、まず（ｎ−１）Ｈ水平走査期間には第２図の色フ
ィルタ配列における（Ｎ−２）行と（Ｎ−１）行に対応
する信号が同時にそれぞれバッファメモリ６の出力端子
６−１及び６−２から読み出される。そして２行の信号
はまず加算器９で加え合わされた後に輝度信号処理回路
１ｏによって処理が行なわれて、輝度信号（＝Ｒ＋２Ｇ
−１−Ｂ　）が得られる。

一方２行の信号のうち出力端子６−１の信号は第２の色
信号処理回路１２で、出力端子６−２の信号は第１の色
信号処理回路１１で処理が行なわれて、それぞれＲ−Ｇ
信号、Ｂ−Ｇ信号とされる。

そしてこれらの輝度信号、Ｒ−Ｇ信号、Ｂ−Ｇ信号は記
録信号処理回路２５で記録に適した信号に変換されて、
カメラ本体２２と着脱自在な記録媒体２６に記録される
。

同様に、ｎＨ水平走査期間にはＮ行と（Ｎ＋１）行に対
応する信号が、又（ｎ−）−１）Ｈ水平走査期間には（
Ｎ−１−２）行と（Ｎ＋３　）行に対応する信号がそれ
ぞれバッファメモリ６から同時に読み出されて同様の処
理が行なわれる。次に、第２フイールドにおいては、（
ｎ−１）’Ｈ水平走査期間には、Ｎ行と（Ｎ−１）行に
対応する信号がそれぞれ端子６−１．６−２に同時に読
み出され、ｎ’Ｈ水平走査期間には、（Ｎ＋２　）行と
（Ｎ＋１）行に対応する信号が、（ｎ−１−１）’Ｈ水
平走査期間には、（Ｎ＋４）行と（Ｎ＋３）行に対応す
る信号がそれぞれ端子６−１．６−２に同時に読み出さ
れて第１のフィールドのときと同様に信号処理が行なわ
れて、記録媒体２６に記録される。なお、以上述べた信
号の読み出しのうち、少なくとも第１フイールド目の読
み出しは非破壊的に行なわれ、第２フイールド目にも同
じ信号を第１フイールド目とは１行ずらした２行のベア
で読み出せるようにする必要がある。第２フイールド目
の読み出し時には破壊読み出し、非破壊読み出し何れで
も良く、但し、非破壊読み出しのときには１フレーム分
全画面の読み出しが完了した時に、次のフレームにおけ
る信号の書き込みに備えて、バッファメモリの内容はリ
セットされる必要があることは当然である。

なお、以上述べたバッファメモリ６の書き込み・読み出
し及びリセット動作はメモリ駆動回路１６によって同期
信号発生器１７よりの同期信号に同期して行なわれ、そ
の他の回路動作も同じく同期信号に同期して行なわれて
いる。そして、記録媒体２ｅ及びシャッター２３の駆動
はそれぞれ駆動回路２８及びシャッター駆動回路２４に
よって駆動され、さらに以上述べた一連のシーケンスは
カメラ本体２２内にあるシステムコントロール回路２７
によって制御される。

以上のようにして出力される信号について説明する。ま
ず、第１フイールドと第２フイールドの信号関係は、相
関をとる隣接する２つの行のベアが、各フィールドで１
行ずつ垂直方向知ずれていて走査の中心がずれているこ
とになるため、インタレースの関係を有しており、−垂
直解像度の良好な画像が得られる。また相関をとる２つ
の水平行は常に空間的に最も近い互いに隣り合う行であ
る為、その相関性は従来例が１行おいた２つの行間の相
関をとっているのに比して大きく、偽信号の発生する確
率が小さくなり、また、小さな確率で発生する偽信号も
、垂直方向の広がりが小さく目立ちに＜＜、良好な画質
が得られることとなる。

または、撮像素子に入射する光学像の垂直方向の空間周
波数成分のうち、高周波成分を空間低域Ｆ波器で除去し
て、隣接する２行間で必らず相関性がとれるようにすれ
ば、この偽信号は完全に除去でき、また、このために除
去すべき空間周波数成分は、垂直方向の画素の繰り返し
の１ピツチ分に相当する周波数より高い周波数成分で良
いため、このために生じる垂直方向の解像度劣化も小さ
なものとなり、この方法も実用十分である。このような
空間低域ｐ波器としては、水晶等の結晶の複屈接を利用
するものが良く知られておシ、このときには垂直方向の
画素の１ピツチに相当する距離だけ光像分離を生じさせ
る厚さの水晶板を、撮像素子前面に配置すれば良い。次
に本発明の他の実施例について説明する。

第３図は本発明の撮像装置の他の実施例を示す図であり
、第４図はこれに使用する撮像素子のカラーフィルタの
配列を示す図であって、この実施例は、第７図、第８図
に示した従来例に本発明を適用した例である。第１図と
同一符号を付している同一部の説明を略して説明する。

撮像素子１８からの電荷の読み出しは第４図の矢印で示
すように第１の実施例と同じく順次走査によって行ない
、１フレーム期間で１画面分の電荷を読み出してバッフ
ァメモリ６に書き込む。そして全画面の信号の書き込み
が終了した後の任意の時刻にこの信号は、次のような順
序で読み出されて、輝度信号処理回路１ｏ、第１．第２
の色信号処理回路１１゜１２及び１フイールド毎に入力
端子が切り換えられる第１．第２の切り換えスイッチ１
９．２０及び記録信号処理回路を介して、記録媒体２６
に記録される。

まず第１フイールドにおいては、（ｎ−１）Ｈ水平走査
期間には、第４図の色フィルタ配列における（Ｎ−２）
行と（Ｎ−１）行に対応する信号が同時にそれぞれバッ
ファメモリ６の出力端子６−１及び６−２から読み出さ
れる。そして（Ｎ−２）行に対応する信号は輝度信号処
理回路１ｏで処理されて従来例と同じく輝度信号（Ｒ＋
　Ｂ　＋　３／２Ｇ）とされる。そしてまたこの（Ｎ−
２）行に対応する信号は第２の色信号処理回路１２に導
かれて、Ｔ　（（Ｙｅ＋Ｍｇ）　−（Ｃｙ＋Ｇ　）　）
信号つまりＲ−Ｇ／２信号とされる。一方（Ｎ−１）行
に対応する信号は第１の色信号処理回路１１に導かれて
ｚ　（（Ｙｅ　＋Ｇ　）　　（Ｃｙ＋　Ｍｑ）　）　ツ
まりＢ−Ｇ／２信号とされる。同様にｎＨ水平走査期間
及び（ｎ−）−１）Ｈ水平走査期間には、それぞれ端子
６−１にはＮ行目、（Ｎ＋２）行目に対応する信号が、
端子６−２には（Ｎ＋１）行目、（Ｎ＋３）行目に対応
する信号が読み出されて、（ｎ−１）Ｈ水平走査期間と
同様の信号が記録信号処理回路２６に導かれる。

次に第２フイールドにおいては、（ｎ−１）’Ｈ水平走
査期間には、端子６−１には（Ｎ−１）行目に対応した
信号が、端子６−２にはＮ行目に対応した信号が読み出
され、（Ｎ−１）行目に対応した信号は輝度信号処理回
路１ｏで処理されて（Ｙｅ＋Ｇ）＋　　（Ｃ７＋Ｍｑ）
＝（Ｒ＋Ｂ＋３／２Ｇ）の輝度信号とされる。そしてこ
の（Ｎ−１）行目に対応した信号は第２の色信号処理回
路１２で（Ｂ−Ｇ／２）信号とされて、１フイールド毎
に２つの入力端子のうち片方が選択される第１の切り換
えスイッチ１９を介して記録信号処理回路２６に導かれ
る（第３図ではこの第１の切り換えスイッチ１９及び第
２の切り換えスイッチ２ｏの入力端子の選択は、第１フ
イールドのときの信号に対応したようになっている）。

一方、Ｎ行目に対応した信号は第１の色信号処理回路１
１で（Ｒ−Ｇ／２）信号とされて第５の切り換えスイッ
チ２ｏを介して記録信号処理回路２６に導かれる。

なお以上の信号の読み出しが破壊的であるか非破壊的で
あるかは第１の実施例と同じである。

このようにして記録信号処理回路２５に導かれる信号に
ついて考察する。まず輝度信号については、第１フイー
ルドと第２フイールドの信号とは垂直方向に１行ずれて
いて完全に異なった信号となっていて完全なインタレー
ス関係にある。また、色信号については、第１フイール
ドと第２７４−ルドで相関をとる２つの隣接する水平行
のベアが垂直方向に１行ずれていて、各フィールドで走
査の中心がずれていることになる為、これもインタレー
スの関係を有しており、垂直解像度の良好な画像が得ら
れる。また、色信号で相関をとる２つの水平行は、常に
空間的に最も近い互いに隣り合う行であるため、相関性
が強く偽信号の発生する確率が小さく、また小さな確率
で発生する偽信号も垂直方向の広がりが小さく目立ちに
くく、良好な画質が得られることは第１の実施例と同様
である。また、空間低域戸波器を設置することにより、
少しの垂直解像度の劣化でこの偽信号を除去可能なこと
も、第１の実施例と同様である。

なお以上の説明では、撮像素子の信号を順次走査によっ
て読み出すとして説明したがこれは、走査回路及びバッ
ファメモリのアドレス指定が簡単になる長所はあるが、
この方式に限る必要はなく、要するに撮像素子１画面分
の信号を１フレーム期間でバッファメモリに移動させる
ことができるいずれの方法でも本発明は実現できること
は明らかである。

また本発明は、以上述べた実施例の色フィルタ配列の固
体撮像素子に限定されることはなく、種々の色フィルタ
配列が考えられることは明らかである。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、簡単な構−成で偽
信号の発生の少ない高画質の電子スチル力（メラが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成図、第２図は同実
施例に使用する固体撮像素子の色フイルタ配列図、第３
図は本発明の他の実施例の構成図、第４図は同実施例に
使用する固体撮像素子の色フイルタ配列図、第５図は第
１の従来例の構成図、第６図は同従来例に使用する固体
撮像素子の色フイルタ配列図、第７図は第２の従来例の
構成図、第８図は同従来例に使用する固体撮像素子の色
フイルタ配列図である。 １・・・・・・レンズ、２３・・・・・・シャッター、
２．１８・・・・・・撮像素子、３・・・・・・Ａ／Ｄ
コンバータ、６・・・・・・バッファメモリ、９・・・
・・・加算器、１ｏ・・・・・・輝度信号処理回路、１
１．１２・・・・・・色信号処理回路、１６・・・・・
・撮像素子駆動回路、１６・・・・・・メモリ駆動回路
、１７・・・・・・同期信号発生器、２４・・・・・・
シャッター駆ド４ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 走査餅 第４図 走査頃序 ｃｙ：Ｂ＋θ ｙａ二　　灰中６ Ｍｙ：ＲｔＢ 第６図 第８図 走査畷序 向 （ｙ：３＋Ｇ Ｙｅ：Ｒ＋Ｇ Ｍ＞　　二　尺ｆ″Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１フレーム分の画像を光電変換する撮像素子と、
   この１フレーム分の画像信号を読み出す走査回路と、読
   み出された画像信号を一時蓄積する１フレーム分のバッ
   ファメモリと、このバッファメモリの信号を演算してイ
   ンタレース走査の１フレーム分の映像信号を取り出す手
   段とを備え、この映像信号をカメラ本体と着脱自在で複
   数の画像信号を記憶可能な記憶装置に記録することを特
   徴とする電子スチルカメラ。
2. （２）撮像素子の色フィルタが、水平方向の色素配列が
   同じである水平行が、垂直方向に１行おきに配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
   スチルカメラ。