JP2956065B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2956065B2
JP2956065B2 JP1087805A JP8780589A JP2956065B2 JP 2956065 B2 JP2956065 B2 JP 2956065B2 JP 1087805 A JP1087805 A JP 1087805A JP 8780589 A JP8780589 A JP 8780589A JP 2956065 B2 JP2956065 B2 JP 2956065B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は画像メモリを有する撮像装置に関する。
[従来の技術] 撮像素子の出力信号を相関二重サンプリグし、ガンマ
補正をした後にディジタル化して画像メモリに1画面分
を記憶し、当該画像メモリに記憶された画像信号を読み
出してアナログ化し、映像プロセス回路に出力する撮像
装置は、公知である。なお、当該映像プロセス回路で
は、ホワイト・バランス、輝度・色素マトリックス、ホ
ワイト・クリップなどの処理が施される。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記従来例では、500TV程度の水平解像度を
確保するためには、撮像素子自体が、例えば、水平方向
で640画素、垂直方向で480画素程度の解像度を有する必
要がある。各画素を8ビットで表現する場合、1枚の静
止画を記憶する画像メモリの容量は、640×480×8=2.
46Mbitとなる。1Mbitのメモリ素子を用いると、3個の
メモリ素子を用いることになるが、3個目のメモリ素子
には使用しない部分が多く、無駄になる。また、周辺IC
などにも無駄が生じる。
そこで本発明は、上記画像メモリの記憶容量が少なく
てすむ撮像装置を提示することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る撮像装置は、撮像素子の出力信号を1画
面分配信する画像メモリを具備する撮像装置であって、
当該撮像素子と当該画像メモリとの間に、当該撮像素子
の出力から、所定の画素について下位の1又は複数ビッ
トを削減する削減手段と、当該画像メモリの出力につい
て、当該削減手段による削減対象の画素に対し、削減さ
れた下位ビットに対して任意のデータを付加する付加手
段とを備え、前記削減手段の削減対象の画素は、互いに
水平方向及び垂直方向に隣接しないことを特徴とする。
[作用] 上記削減手段により、1画面分のデータ量が大幅に減
少し、従って上記画像メモリの記憶容量を大幅に少なく
できる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例の構成ブロック図を示す。
10は撮影光学系、12は赤外カット・フィルタ、14は空間
周波数を制限する光学ロー・パス・フィルタ(LPF)、1
6は色フィルタ、18は撮像素子、20は相関二重サンプリ
ング回路(CDS)、22はガンマ補正回路、24は8ビット
のA/D変換器、26はA/D変換器24の出力データ数を削減す
るデータ変換器、28は画像メモリ、30はデータ変換器26
による圧縮データを復元するデータ変換器、32はD/A変
換器、34はR,G,B信号の選択スイッチ、36は同期信号発
生器(SSG)である。
被写界光は、撮像光学系10、赤外カット・フィルタ1
2、光学LPF14及び色フィルタ16を介して撮像素子18に入
射し、撮像素子18は同期信号発生器36からのクロックに
従って光学像に対応する電気信号を出力する。撮像素子
18の出力は相関二重サンプリング回路20でサンプリング
され、ガンマ補正回路22でガンマ補正され、A/D変換器2
4により8ビット・ディジタル・データに変換される。
データ変換器26は、A/D変換器26からの(8+8)ビッ
トのデータを(8+4)ビットのデータに変換する。デ
ータ変換器26の出力データは画像メモリ28に一時格納さ
れる。
画像メモリ28から読み出された画像データは、データ
変換器30により(8+4)ビットのデータから(8+
8)ビットのデータに復元される。D/A変換器32はデー
タ変換器30の出力データをアナログ信号に戻し、スイッ
チ34の切換により、R,G,Bの各信号が得られる。
第2図はデータ変換器26の詳細な構成ブロック図を示
す。40はA/D変換器24の出力データ(8ビット)の入力
端子、41,42は制御信号の入力端子、44,45は制御信号の
立ち上がり時の入力信号をラッチするラッチ回路、46は
インバータ、48はパラレル信号をシリアル化するパラレ
ル・シリアル(P/S)変換器、49は画像メモリ28に接続
する出力端子である。
第3図のタイミング・チャートを参照して第2図の動
作を説明する。第3図(a)はA/D変換器24の動作クロ
ックを示す。A/D変換器24から入力端子40に入力した8
ビット・パラレル・データ(第3図(b))は、ラッチ
回路44,45に供給される。ラッチ回路44は、同期信号発
生回路36から入力端子41に印加される制御信号(第3図
(c))の立ち上がりに応じて入力データ(第3図
(b))をラッチし、ラッチ回路45はインバータ46によ
り反転された制御信号(第3図(d))の立ち上がりに
応じて入力データをラッチする。即ち、入力端子40の8
ビット・データはラッチ回路44又は同45に交互にラッチ
される。ラッチ回路44の8ビット出力は全て、P/S変換
器48に印加され、ラッチ回路45の8ビット出力の下位4
ビットの情報は使用せず、上位4ビットの情報をP/S変
換器48に供給する。P/S変換器48は2画素毎に1回、即
ち12ビットを1単位としてパラレル・シリアル変換を行
う。この変換動作は、同期信号発生器36から入力端子42
を介してP/S変換器48に印加される制御信号(第3図
(e))のHレベルのタイミングで行われる。第3図
(f)は、S/P変換器48の出力を示す。
このようにして、2画素分の(8+8)ビット・デー
タが順次(8+4)ビットのシリアル・データに変換さ
れ、出力端子49から画像メモリ28に供給される。従っ
て、画像メモリ28の記憶容量は、640×480×(8+4)
/2≒1.84Mbitとなり、1Mbitのメモリ素子を2個用いれ
ば、1画面分を記憶できる。
第4図は、データ変換回路30の詳細な構成ブロック図
を示す。50は画像メモリ28からのデータの入力端子、5
1,52,53は同期信号発生器36からの制御信号の入力端
子、54はシリアル・パラレル(S/P)変換器、56,57はラ
ッチ回路、58はラッチ回路56,57の出力の選択スイッ
チ、59はD/A変換器32に接続する出力端子である。
第5図を参照して第4図の動作を説明する。第5図
(a)は画像メモリ28からのデータ読出しタイミングを
示す。入力端子50のデータは、S/P変換器54により入力
端子51の制御信号(第5図(b))のタイミング(立ち
上がり)でパラレル・データに変換される。12ビットの
パラレル・データは、入力端子53の制御信号(第5図
(e))の立ち上がりでラッチ回路56に8ビットが、ラ
ッチ回路57に残り4ビットがラッチされる。なお、ラッ
チ回路57の下位4ビットの入力はアースに接続してい
る。選択スイッチ58は入力端子52の制御信号(第5図
(f))がLのとき、ラッチ回路56の出力を選択し、H
のときラッチ回路57の出力を選択する。これにより、ラ
ッチ回路56,57の出力は、選択スイッチ58により1画素
毎に切り換えられて出力端子59に供給される。
以上は第1フィールドに関しての諸動作であるが、第
2フィールドに関しては、4ビットに削減する画素が画
面上で縦に並ばないように、第2図の入力端子41の制御
信号を第3図(h)に示す如く、第1フィールドに対し
て位相反転させるようにする。これは、画像メモリ28か
らの読出し時も同様である。
第4図では、4ビットに削減した画素のデータを復元
する場合に下位4ビットに“0"を付加したが、ランダム
な4ビット・データを付加してもよい。これによりディ
ザを与えることができる。
第6図はデータ変換器26の別の構成例を示す。第2図
の構成では、1画素おきに8ビットのデータを4ビット
にするので、量子化ノイズにより幾分か階調劣化が生じ
る。第6図の例では、同様に4ビットに削減するもの
の、量子化ノイズを低減できる。第6図において、60は
A/D変換器24に接続するデータ入力端子、61,62,63は同
期信号発生器36に接続する制御信号入力端子、64,65は
ラッチ回路、66,67は積算回路、68は積算回路66,67の出
力の大小を判定する判定回路、70はインバータ、72は1H
(水平走査期間)のライン・メモリ、73,74はラッチ回
路、75はラッチ回路73からの8ビット・データ及びラッ
チ回路74からの4ビット・データとからなる12ビット・
データをシリアル化するP/S変換器、76は画像メモリ28
に接続する出力端子、77,78はインバータ、79は判定回
路68の判定結果により切り換えられるスイッチである。
第6図では、入力端子62には第3図(e)のタイミン
グで制御信号が入力し、ラッチ回路64,65は、この制御
信号及びインバータ70による反転信号により、入力端子
60のデータを1画素毎にラッチする。ラッチ回路64,65
は下位4ビットをそれぞれ積算回路66,67に供給する。
積算回路66,67は1水平期間分の積算を行い、判定回路6
8はその積算結果を比較し、例えば積算回路67の出力の
方が小さいときには出力をLにする。
他方、入力端子60のデータは、入力端子61の制御クロ
ックで動作するライン・メモリ72により1水平期間分時
間遅延された後、ラッチ回路73,74に印加される。な
お、ライン・メモリ72に必要な記憶容量は640×8=5.1
2Kbitであり、画像メモリ28を構成するメモリ素子の空
きエリアを流用できる。入力端子62には、同期信号発生
器36から第3図(c)に示す制御信号が供給されてお
り、ラッチ回路73,74は以下のようにして1画素おきに
ラッチ動作を行う。即ち、判定回路68の出力がLのと
き、スイッチ79はa側に接続し、ラッチ回路73は第3図
(c)の制御信号によりラッチ動作を行う。判定回路68
の出力がHのとき、スイッチ79はb側に接続し、従って
ラッチ回路73は入力端子62の制御信号(第3図(c))
をインバータ77で反転した信号(第3図(d))により
制御され、ラッチ回路74は第3図(c)の制御信号によ
り制御される。P/S変換器75は入力端子63の制御信号
(第3図(e))に従い、判定回路68の判定結果(1ビ
ット)を先頭に、ラッチ回路73からの8ビット・データ
とラッチ回路74からの4ビット・データを順次シリアル
化して出力端子76に出力する。
第6図のデータ変換器26に対応するデータ変換器30の
構成例を第7図に示す。第4図と同じ構成要素には同じ
符号を付してある。80は入力端子50の、画像メモリ28か
らのシリアル・データをパラレル化するS/P変換器、82
はインバータ、83はS/P変換器80の1ビット出力(判定
回路68の判定結果)により切り換えられるスイッチであ
る。S/P変換器80は入力端子51の制御信号に従って、入
力端子50のシリアル・データをパラレル化するが、最初
の1ビットによりスイッチ83を制御する。他の12ビット
は、最初の8ビットがラッチ回路56に印加され、残りの
4ビットがラッチ回路57に印加される。ラッチ回路56,5
7は入力端子53の制御信号(第5図(e))に従い入力
データをラッチする。S/P変換器80からスイッチ83に印
加される1ビット信号がLのときにはスイッチ83はa側
に接続し、端子52の制御信号(第5図(f))のタイミ
ングでスイッチ58が切り換わる。他方、S/P変換器80か
らスイッチ83に印加される1ビット信号がHのときには
スイッチ83はb側に接続し、制御信号(第5図(f))
をインバータ82で反転した信号(第5図(g))により
スイッチ58が切り換わる。即ち、ラッチ回路56の出力と
ラッチ回路57の出力の取り出しタイミングが切り換わ
る。
[発明の効果] 以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、少ない記憶容量で撮像手段の出力を一時記憶でき
る。また、奇数画素をデータ削減するか偶数画素をデー
タ削減するかを判定することにより、量子化ノイズを低
減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第2図は
第1図のデータ変換器26の詳細な構成ブロック図、第3
図は第2図のタイミング・チャート、第4図は第1図の
データ変換器30の詳細な構成ブロック図、第5図は第4
図のタイミング・チャート、第6図はデータ変換器26の
変更例、第7図は第6図に対応するデータ変換器30の変
更例である。 10:撮影光学系、18:撮像素子、20:相関二重サンプリン
グ回路、22:ガンマ補正回路、26:データ変換器、28:画
像メモリ、30:データ変換器、36:同期信号発生器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像素子の出力信号を1画面分配信する画
    像メモリを具備する撮像装置であって、 当該撮像素子と当該画像メモリとの間に、当該撮像素子
    の出力から、所定の画素について下位の1又は複数ビッ
    トを削減する削減手段と、 当該画像メモリの出力について、当該削減手段による削
    減対象の画素に対し、削減された下位ビットに対して任
    意のデータを付加する付加手段 とを備え、前記削減手段の削減対象の画素は、互いに水
    平方向及び垂直方向に隣接しないことを特徴とする撮像
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11303835B2 (en) 2019-11-15 2022-04-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Pixel array and image sensor including the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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