JPH06189256A - 静止画記録ディジタルカメラ - Google Patents

静止画記録ディジタルカメラ

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JPH06189256A
JPH06189256A JP4339975A JP33997592A JPH06189256A JP H06189256 A JPH06189256 A JP H06189256A JP 4339975 A JP4339975 A JP 4339975A JP 33997592 A JP33997592 A JP 33997592A JP H06189256 A JPH06189256 A JP H06189256A
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JP
Japan
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signal
recording
digital video
video signal
still image
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JP4339975A
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English (en)
Inventor
Noriyuki Iura
則行 井浦
Takuya Imaide
宅哉 今出
Junji Kamimura
順次 上村
Hiroyuki Komatsu
裕之 小松
Toshiro Kinugasa
敏郎 衣笠
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Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、汎用の撮像素子などの一般的
な部品を用いて、コンピュータなどのディジタル画像入
力装置に好適な、安価な静止画記録ディジタルカメラを
提供することにある。 【構成】一般的な撮像素子を用い、撮像素子から出力さ
れる信号をメモリに記録し、再生時にディジタル映像信
号を出力する。また、静止画撮像時には撮像素子の駆動
方法を変えて画素の信号を混合せずに読み出し、信号処
理回路に静止画の映像信号が入力されたときに信号処理
の内容を静止画用に切り替える。 【効果】本発明によれば、一般的な撮像素子を用いて少
ないメモリ容量で静止画の記録及び再生ができるので、
安価な静止画記録撮像装置を供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタルカメラに係
り、特にコンピュータなどの映像入力手段に好適な静止
画の記録再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラは、信号処理のディジタル
化に伴ない、多種多様な機能が開発されている一方で、
ディジタルの映像信号を容易に出力できることから、コ
ンピュータなどの映像入力手段として注目されつつあ
る。映像入力手段としてのディジタルカメラに民生用の
カメラ一体型VTRのカメラ部で用いられている部品を
できるだけ多く用いることにより、低価格の映像入力手
段を供給することができるが、現在はラインスキャナー
などの特殊な映像入力手段が供給されているに留まって
いる。
【0003】低価格の映像入力手段を供給するための重
要な課題として、以下の5つの項目がある。
【0004】(1)自動制御系を静止画にも対応できる
ようにする…一般的なビデオカメラでは映像信号を用い
て露光制御やホワイトバランス制御を行なっている。す
なわち、照度や色温度などを検出する検出器を別個には
有しておらず、映像信号から検出してそれぞれの制御部
にフィードバックしている。しかしながら、静止画の映
像信号から検出しても、検出した静止画にフィードバッ
クできない。
【0005】(2)一般的な撮像素子を用いてフレーム
の静止画を生成できるようにする…一般的な撮像素子
は、画素の信号を一度しか読み出せない破壊読み出しで
あり、しかも垂直方向に隣接する2つの画素の信号を混
合して読みだす画素混合方式である。上記読み出し方式
のままで信号処理を行なうと、画素数に見合った解像度
の静止画は生成できない。
【0006】(3)汎用の撮像素子を使用できるように
する…映像信号をコンピュータに取り込んだあとに、グ
ラフィック上で画像に回転などの操作を加えることがあ
り、この時に画像に歪みが生じないようにする必要があ
る。そのためには撮像被写体を、水平、垂直方向で等し
い空間的なサンプリングピッチで光電変換すれば良い。
すなわち、水平、垂直方向に等しい距離で配された画素
を有する撮像素子を用いれば良い。しかしながら、民生
用のカメラ一体型VTRのカメラ部で一般的に用いられ
ている撮像素子は、画素が水平、垂直方向に異なったピ
ッチで配されている。
【0007】(4)静止画を記録する記録手段の容量を
できるだけ小さくする…コンピュータに取り込む一般的
な映像信号であるRGB信号で静止画を記録すると、
R、G、Bそれぞれにアドレスが必要であり、記録容量
が大きくなってしまう。
【0008】(5)画像出力は、ディジタルRGB信号
で出力する…コンピュータに取り込む一般的な映像信号
フォーマットは、ディジタルRGB信号である。しかし
ながら、一般的な民生用のカメラ一体型VTRから出力
される信号は、コンポジットまたは、Y/C信号のアナ
ログ信号フォーマットであり、ディジタルRGB信号を
得るためには、上記アナログ信号をディジタルRGB信
号に変換する信号変換回路を新たに設けなければならな
い。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記(1)の問題点を解
決する手段として、動画撮像時の検出結果を記憶してお
き、その検出結果を基に静止画を生成する。
【0010】また、上記(2)の問題点を解決する手段
として、静止画撮像時には撮像素子の駆動方法を変えて
画素の信号を混合せずに読み出し、信号処理回路に静止
画の映像信号が入力されたときに信号処理の内容を静止
画用に切り替える。
【0011】また、上記(3)の問題点を解決する手段
として、補間演算を行なう信号補間回路を設け、画素が
水平、垂直方向に異なったピッチで配されている一般的
な撮像素子を有する撮像手段から出力される映像信号に
補間演算を施し、水平、垂直方向で等しい空間的なサン
プリングピッチの映像信号を生成する。
【0012】また、上記(4)の問題点を解決する手段
として、記録手段に記録する時には撮像手段から出力さ
れる映像信号に輝度信号処理や色信号処理などの処理を
施さずに記録する。一般的な撮像素子を有する撮像手段
からは、いわゆる補色の映像信号が出力されるので、記
録手段から出力された映像信号に輝度信号処理や色信号
処理などの処理を施す。
【0013】また、上記(5)の問題点を解決する手段
として、上記撮像手段または上記信号処理回路から出力
される信号を上記記録手段に記録し、上記記録手段は記
録した映像信号を複数回出力し、上記信号処理回路は上
記記録手段から出力される信号に応じてマトリクス係数
をR信号用、G信号用、B信号用に変更し、面順次にR
GB信号を生成する。
【0014】
【実施例】以下、本発明を図を用いて説明する。
【0015】図1は本発明の第1の実施例に係る撮像装
置の構成図である。同図において101はレンズ、10
2はシャッタ、103はシャッタ制御回路、104は撮
像素子、105は駆動回路、106はアンプ、107は
A/D変換器、108はメモリ、109はメモリ制御回
路、110は記録/再生制御回路、111はシャッタボ
タン、112は再生ボタン、113は選択回路、114
は信号処理回路、115は信号処理制御回路、116は
ビューファインダ、117はFull/Economy
切り換えスイッチであり、撮像素子104の具体例を図
2に示す。図2において201はホトダイオード、20
2は垂直CCD、203は水平CCDであり、gr、m
g、cy、yeは、ホトダイオード201の各々に配さ
れた色フィルタで、grはグリーン、mgはマゼンタ、
cyはシアン、yeはイエローの色フィルタであること
を示す。上記のような色フィルタが配されたホトダイオ
ードは一般に画素と呼ばれている。上記構成において、
レンズ101を通して入力された光は、シャッタ制御回
路103により絞り値Fが制御されたシャッタ102を
通して撮像素子104に入力され、撮像素子104の表
面に配された図2に示すホトダイオード201によって
光電変換された信号電荷は、垂直CCD202を経由し
て水平CCD203に転送され駆動回路105より供給
される水平走査パルスに同期して電圧変換され出力され
る。
【0016】まず、動画撮影時の動作を説明する。撮像
素子104は、特開昭63−114487号公報「固体
カラーカメラ」に記載されているように、垂直方向に隣
接する2つの画素信号を混合して読み出す、いわゆる画
素混合方式で信号を読み出す。以下、図3を用いて画素
混合読み出しの説明をする。
【0017】図3は、画素混合読み出し時における垂直
転送パルスと、垂直CCD202における信号電荷の転
送のタイミングチャートを示したものである。同図にお
いて垂直転送パルス1の3値パルスが高レベルになるこ
とでgr、mgの行のホトダイオード201から、垂直
転送パルス3の3値パルスが高レベルになることでc
y、yeの行のホトダイオード201からそれぞれ垂直
CCD202に信号電荷が転送される。垂直CCD20
2に転送された信号電荷は、図3に示す通りに垂直CC
D202内で混合され、水平CCD203に転送され
る。
【0018】撮像素子104の出力信号は、アンプ10
6によって増幅され、A/D変換器107に入力され
る。A/D変換器107に入力された信号は、駆動回路
より供給されるタイミングパルスでサンプリングされて
ディジタル信号に変換される。A/D変換器107によ
りディジタル信号に変換された信号は、選択回路113
によって信号処理回路114内に入力される。信号処理
回路114は、ガンマ補正やホワイトバランス補正等の
一般的な信号処理を行ない、輝度信号、色(RGB)信
号などを生成する。
【0019】次に、静止画を記録する動作を説明する。
【0020】上記構成において、シャッタボタン111
を押すことにより記録/再生制御回路112からシャッ
タクローズの制御信号がシャッタ制御回路103に入力
され、シャッタ制御回路103によってシャッタ102
は、所定の時間後にクローズ状態となる。シャッタ10
2がクローズ状態となるまでに撮像素子104に入力さ
れた光は、撮像素子104に配されたホトダイオード2
01によって光電変換され、シャッタ102がクローズ
状態の間に垂直CCD202を経由して水平CCD20
3へ転送し、駆動回路105より供給される水平走査パ
ルスに同期して電圧変換されて出力される。この時、撮
像素子104は、ホトダイオード201から1度信号を
読み出すと、ホトダイオード201に信号が残らない、
いわゆる破壊読み出しであるので、動画の読み出しと同
様に画素混合読み出しをすると、フレームの情報が失わ
れてしまう。垂直方向の解像度を劣化させずに静止画を
得るために、以下に示す独立読み出しを行なう。
【0021】図4は、独立読み出し時における垂直転送
パルスと、垂直CCD202における信号電荷の転送の
タイミングチャートを示したものである。同図において
垂直転送パルス1、及び垂直転送パルス3の3値パルス
が高レベルになる周期は、図4に示す通り1フィールド
おきである。よって垂直転送パルス1の3値パルスが高
レベルになるフィールドでは、gr、mgの行のホトダ
イオード201からのみ信号電荷が垂直CCD202に
転送され、次の1フィールドでは、垂直転送パルス3の
3値パルスが高レベルになることで、cy、mgの行の
ホトダイオード201からのみ垂直CCD202に信号
電荷が転送される。垂直CCDに202転送された信号
電荷は、1フィールド期間ですべて水平CCD203に
転送されてしまうので、上記した画素混合読み出し方式
の様に、隣りあったホトダイオード201の信号電荷が
混合されることはなく、1つのホトダイオードに対して
1つの信号を得ることができる。以下、水平CCD20
3に転送された信号電荷は、駆動回路105より供給さ
れる水平走査パルスに同期して撮像素子104から出力
される。
【0022】上記動作によってそれぞれの画素から独立
して読み出された信号Gr、Mg、Cy、Yeは、A/
D変換器107でディジタル信号に変換されて、メモリ
制御回路109に制御されたメモリ108に記録され
る。一方、上記静止画記録を行なう前の動画撮影時に、
信号処理回路114で行なっていたホワイトバランスな
どの情報もメモリ108に記録する。ホワイトバランス
などの情報は、別の記録手段に記録しても良い。
【0023】次に、記録された静止画を出力する動作を
説明する。
【0024】再生ボタン112が押されると記録/再生
制御回路からの制御信号に基ずいて、メモリ108に記
録された信号は、選択回路113で選択されて信号処理
回路114に入力される。信号処理回路114は、ホワ
イトバランスなどの情報を読み取って、その情報をもと
に所定の映像信号を生成する。一方、ビューファインダ
116は被写体を表示する他に、記録/再生制御回路1
10からの制御信号によりメモリ108に記録可能な静
止画の枚数や、Full/Economy切り換え、ス
タンバイ状態などの後述する情報を表示する。
【0025】以下に、信号処理回路114の動作につい
て説明する。
【0026】動画撮影時には、上述したように画素混合
読み出しで画素の信号を撮像素子104から読み出し、
A/D変換器107でディジタル信号に変換して、図3
に示す信号を信号処理回路114に入力する。この入力
信号から輝度信号と色差信号を生成する信号処理回路1
14の具体例を図5に示す。図5において211は入力
信号ををサンプリングし出力信号S1,S2,S3,S
4を生成するサンプリング回路、212は信号処理制御
回路115により設定された輝度用のマトリクスを用い
て輝度信号を生成する輝度マトリクス回路、213は輝
度マトリクス回路212が生成した輝度信号に公知のガ
ンマ補正などのディジタル信号処理を施す輝度信号処理
回路、214は信号処理制御回路115により設定され
たRGB用のマトリクスを用いてRGB信号を生成する
RGBマトリクス回路、215はホワイトバランス回
路、216は信号処理制御回路115により設定された
色差信号用のマトリクスを用いて色差信号を生成する色
差マトリクス回路である。図6は輝度およびRGBマト
リクス回路212、214の回路構成例であり、22
1、222、223、224は入力信号とマトリクス係
数をかけあわせる乗算器、225は乗算器221、22
2、223、224の出力をたしあわせる加算器であ
る。
【0027】図5においてサンプリング回路211は、
順次に信号が切り替わる図3に示す信号s1、s2、…
を図7に示すようにサンプルホールドする。図7(a)
および(c)はCy+GrあるいはYe+Mgの信号が
撮像素子104から出力される水平期間のタイミングチ
ャートであり、(b)はCy+MgあるいはYe+Gr
が出力される水平期間のタイミングチャートである。図
示していないがサンプリング回路211はラインメモリ
を有し、例えば(b)の水平期間において(a)の水平
期間と同じ信号時系列の信号S1、S2を出力し、
(c)の水平期間において(b)の水平期間と同じ信号
時系列の信号S3、S4を出力する。このサンプルホー
ルドされた信号Gr+Cy、Mg+Ye、Mg+Cy、
Gr+Yeは、輝度マトリクス回路212およびRGB
マトリクス回路214で、図8に示すマトリクス係数M
1、M2が乗じられて輝度信号YおよびRGB信号G、
R、Bに変換される。図8に示すマトリクス係数M1、
M2の具体例を以下に示す。
【0028】 M11=M12=M13=M14=1 M21=−2、M22=2、M23=0、M24=1 M31=1、M32=−1、M33=0、M34=2 … (1) M41=1、M42=0、M43=2、M44=−2 色差信号R−Y、B−Yも図6に示す回路構成で同様に
生成でき、図8に示すマトリクス係数M3としては以下
に示す具体例を用いれば良い。
【0029】 M51=0.7、M52=−0.59、M53=−0.11 M61=−0.3、M62=−0.59、M63=0.89 … (2) 上記マトリクス係数M1、M2、M3は信号処理制御回
路115によって設定される。
【0030】次に静止画の信号生成ついて説明する。
【0031】静止画生成時時には、上述したように独立
読み出しで各画素の信号を独立して撮像素子104から
読み出し、A/D変換器107でディジタル信号に変換
して、図4に示す信号列をメモリ108に記録する。メ
モリ108からは、図2に示す第1行のホトダイオード
201の信号、第2行のホトダイオード201の信号、
…の順に読み出し、信号処理回路114に入力する。サ
ンプリング回路211は、図9に示すように、Gr、M
g、Gr、Mg、…あるいはCy、Ye、Cy、Ye、
の時系列で入力された信号を動画撮影時と同様にサンプ
ルホールドし、信号処理制御回路115によってマトリ
クス係数M1、M2、M3の内のM2を下記マトリクス
値M4に設定し直して、図10に示す静止画撮影時の輝
度信号Y、色信号R、G、Bおよび色差信号R−Y、B
−Yを生成する。
【0032】 M71=0、M72=1、M73=−1、M74=1 M81=1、M82=−1、M83=1、M84=1 … (3) M91=0、M92=1、M93=1、M94=−1 なお、図2に示すように、色フィルタgr、mgの配置
は1行おきにgr、mg、gr、…、の順とmg、g
r、mg、…、の順を繰り返している。したがって、図
9に示すように(a)と(c)では信号処理回路114
に入力されるGrとMgの順序が1画素分ずれる。上記
ずれを補正するためのサンプリング回路211の具体例
を図11に示す。同図(a)において241、242は
サンプルホールド回路であり、A、Bはそれぞれサンプ
ルホールド回路241、242のサンプルホールドパル
スである。同図(b)に示すようにN行目のホトダイオ
ード201の信号を読み出すラインNの信号処理におい
てMg、Gr、…の順序で信号が入力されたとすると、
サンプルホールドパルスA、Bを(c)のように供給
し、(d)に示す時系列にサンプルホールドする。ここ
で、サンプルホールド回路241、242はサンプルホ
ールドパルスがハイレベル時に入力信号を通し、ローレ
ベル時には直前のハイレベル時の信号を出力する。一
方、N+2行目のホトダイオード201の信号を読み出
すラインN+2の信号処理においてはGr、Mg、…の
順序で信号が入力されるので、サンプルホールドパルス
A、Bを(c)のラインN+2のように供給し、(d)
のラインN+2に示す時系列にサンプルホールドする。
【0033】次に本発明の別の実施例を図12に示す。
同図において251は信号処理回路、252はカメラ信
号処理回路、253は信号補間回路、254はメモリ、
255は信号処理制御回路であり、図1の実施例と共通
するものには同じ番号を付けている。図1の実施例と異
なる点は、メモリ254に信号処理回路251の出力信
号を記録するように構成したことである。動画撮像時の
動作は図1の実施例と同じであるので、静止画撮像時の
動作を以下に説明する。
【0034】独立読み出しで撮像素子104から出力さ
れた信号は、図5に示す信号処理回路を有するカメラ信
号処理回路252に入力され、輝度信号あるいは色差信
号生成経路のいずれか1経路を利用してスルーで出力さ
れる。例えば、サンプリング回路211は入力信号をそ
のままS1に出力し、輝度マトリクス回路212はS1
に1を乗じた信号とS2〜S4に0を乗じた信号を加算
し、輝度信号処理回路213は輝度マトリクス回路21
2の出力信号をそのまま出力する。信号補間回路253
は信号処理制御回路255からの制御信号にもとずいて
図13に示す信号時系列変換を行ない、この信号時系列
変換後の信号をメモリ254に記録する。ここで、図1
3は撮像素子104から出力された信号の空間分布を表
わしている。
【0035】撮像素子104から出力された信号をメモ
リ254に記録し終えた後、メモリ254に記録された
信号はカメラ信号処理回路252に入力され、信号処理
制御回路255からの制御信号にもとずいた図1の実施
例と同様の信号処理によって輝度信号Yと色差信号R−
Y、B−Yが生成される。信号補間回路253は信号処
理制御回路255からの制御信号にもとずいてこの輝度
信号Yと色差信号R−Y、B−Yをそのまま出力する。
【0036】信号補間回路253で図13に示す信号補
間を行なえば、図11に示すサンプリングによる信号時
系列変換を行なう必要がない。すなわち、図11(b)
ラインNに示す時系列で信号Mg、Grが入力した場合
には、信号補間回路253は図13(a)に示すように
そのまま補間後の信号Mg’、Gr’として出力し、図
11(b)ラインN+2に示す時系列で信号Gr、Mg
が入力した場合には、信号補間回路253は図13
(b)に示すように2つの入力Gr信号から補間後の信
号Gr’を入力Mg信号の位置に、2つの入力Mg信号
から補間後の信号Mg’を入力Gr信号の位置にそれぞ
れ補間生成して出力する。上記信号補間を行なう信号補
間回路253の具体例を図14に示す。図14において
401は遅延回路、402、403は乗算器、404は
加算器、K1、K2は信号処理制御回路255から供給
される係数である。遅延回路401は入力信号を2画素
分遅延させ、図13(a)に示す補間時には係数K1を
0に、K2を1にそれぞれ設定し、図13(b)に示す
補間時には係数K1、K2をそれぞれ0.5に設定す
る。
【0037】以上はフレーム情報を損なわずに静止画を
記録する(Fullモードと呼ぶ)実施例であり、次
に、画質の劣化を伴うが、少ないメモリ容量で静止画を
記録する(Economyモードと呼ぶ)実施例を以下
に説明する。
【0038】撮像素子104は、静止画撮像時にも上述
した一般的な画素混合読み出しによって、信号を出力す
る。撮像素子104から出力された信号は、図1の実施
例においてはメモリ制御回路109によって2個に1個
の割合で水平方向に間引きしてメモリ108に記録し、
メモリ108から読み出した信号に動画撮像時と同様の
マトリクス処理を施して輝度信号と色差信号を生成す
る。また、図12の実施例においては信号補間回路25
3で、2個に1個の割合で水平方向に信号補間を行なっ
て信号数を半減し、メモリ254に記録する。以上の動
作により、Fullモードに比べて垂直・水平方向の信
号数をそれぞれ半分にできるので、メモリ108、25
4に4倍の枚数の静止画を記録することができる。上記
FullモードとEconomyモードはFull/E
conomy切り換えスイッチ119で切り換え、いず
れのモードにあるかによって、メモリ108、254に
あと何枚の静止画を記録することができるかをビューフ
ァインダ118に表示する。また、いずれのモードにあ
るかをビューファインダ118に表示する。
【0039】以下、本発明の別の実施例を図を用いて説
明する。
【0040】図26は本発明の別の実施例に係る撮像装
置の構成図である。同図において2601はレンズ、2
602はシャッタ、2603はシャッタ制御回路、26
04は撮像素子、2605は駆動回路、2606はアン
プ、2607はA/D変換器、2608はメモリ、26
09はバッファメモリ、2610はメインメモリ、26
11はメモリ制御回路、2612は記録/再生制御回
路、2613は選択回路、2614は信号処理回路、2
615はカメラ信号処理回路、2616は信号補間回
路、2617は信号処理制御回路、2618はシャッタ
ボタン、2619はFull/Economy切り換え
スイッチ、2620は表示装置であり、撮像素子260
4の具体例を図27に示す。図27において2701は
ホトダイオード、2702は垂直CCD、2703は水
平CCDであり、gr、mg、cy、yeは、ホトダイ
オード2701の各々に配された色フィルタで、grは
グリーン、mgはマゼンタ、cyはシアン、yeはイエ
ローの色フィルタであることを示す。 上記構成におい
て、レンズ2601を通して入力された光は、シャッタ
制御回路2603により絞り値Fが制御されたシャッタ
2602を通して撮像素子2604に入力され、撮像素
子2604の表面に配された図27に示すホトダイオー
ド2701によって光電変換された信号電荷は、垂直C
CD2702を経由して水平CCD2703に転送され
駆動回路2605より供給される水平走査パルスに同期
して電圧変換され出力される。
【0041】まず、動画撮影時の動作を説明する。撮像
素子2604は、上記公知例に記載されているように、
垂直方向に隣接する2つの画素信号を混合して読み出
す、いわゆる画素混合方式で信号を読み出す。
【0042】以下、図3を用いて画素混合読み出しの説
明をする。
【0043】図3は、画素混合読み出し時における垂直
転送パルスと、垂直CCD2702における信号電荷の
転送のタイミングチャートを示したものである。同図に
おいて垂直転送パルス1の3値パルスが高レベルになる
ことでgr、mgの行のホトダイオード2701から、
垂直転送パルス3の3値パルスが高レベルになることで
cy、yeの行のホトダイオード2701からそれぞれ
垂直CCD2702に信号電荷が転送される。垂直CC
D2702に転送された信号電荷は、図3に示す通りに
垂直CCD2702内で混合され、水平CCD2703
に転送される。
【0044】撮像素子2604の出力信号は、アンプ2
606によって増幅され、A/D変換器2607に入力
される。A/D変換器2607に入力された信号は、駆
動回路2605より供給されるタイミングパルスでサン
プリングされてディジタル信号に変換される。A/D変
換器2607によりディジタル信号に変換された信号
は、選択回路2613によって信号処理回路2614内
に入力される。信号処理回路2614は、ガンマ補正や
ホワイトバランス補正等の一般的な信号処理を行ない、
輝度信号、色(RGB)信号などを生成する。
【0045】次に、静止画を記録する動作を説明する。
【0046】上記構成において、シャッタボタン261
8を押すことにより記録/再生制御回路2612からシ
ャッタクローズの制御信号がシャッタ制御回路2603
に入力され、シャッタ制御回路2603によってシャッ
タ2602は、所定の時間後にクローズ状態となる。シ
ャッタ2602がクローズ状態となるまでに撮像素子2
604に入力された光は、撮像素子2604に配された
ホトダイオード2701によって光電変換され、シャッ
タ2602がクローズ状態の間に垂直CCD2702を
経由して水平CCD2703へ転送し、駆動回路260
5より供給される水平走査パルスに同期して電圧変換さ
れて出力される。この時、撮像素子2604は、ホトダ
イオード2701から1度信号を読み出すと、ホトダイ
オード2701に信号が残らない、いわゆる破壊読み出
しであるので、動画の読み出しと同様に画素混合読み出
しをすると、フレームの情報が失われてしまう。垂直方
向の解像度を劣化させずに静止画を得るために、以下に
示す独立読み出しを行なう。
【0047】図4は、独立読み出し時における垂直転送
パルスと、垂直CCD2702における信号電荷の転送
のタイミングチャートを示したものである。同図におい
て垂直転送パルス1、及び垂直転送パルス3の3値パル
スが高レベルになる周期は、図4に示す通り1フィール
ドおきである。よって垂直転送パルス1の3値パルスが
高レベルになるフィールドでは、gr、mgの行のホト
ダイオード2701からのみ信号電荷が垂直CCD27
02に転送され、次の1フィールドでは、垂直転送パル
ス3の3値パルスが高レベルになることで、cy、ye
の行のホトダイオード2701からのみ垂直CCD27
02に信号電荷が転送される。垂直CCDに2702転
送された信号電荷は、1フィールド期間ですべて水平C
CD2703に転送されてしまうので、上記した画素混
合読み出し方式の様に、隣あったホトダイオード270
1の信号電荷が混合されることはなく、1つのホトダイ
オードに対して1つの信号を得ることができる。以下、
水平CCD2703に転送された信号電荷は、駆動回路
2605より供給される水平走査パルスに同期して撮像
素子2604から出力される。
【0048】上記動作によってそれぞれの画素から独立
して読み出された信号Gr、Mg、Cy、Yeは、A/
D変換器2607でディジタル信号に変換されて、メモ
リ制御装置2611に制御されたメモリ2608に記録
される。一方、上記静止画記録を行なう前の動画撮影時
に、信号処理回路2614で行なっていたホワイトバラ
ンスなどの情報もメモリ2608に記録する。ホワイト
バランスなどの情報は、別の記録手段に記録しても良
い。
【0049】次に、記録された静止画を出力する動作を
説明する。
【0050】メモリ2608に記録された信号は、選択
回路2613で選択されて信号処理回路2614に入力
される。信号処理回路2614は、ホワイトバランスな
どの情報を読み取って、その情報をもとに所定の映像信
号を生成する。ところで、撮像素子2604の有するホ
トダイオード2701は、一般的に水平垂直で異なった
間隔で配されている。すなわち、ホトダイオード270
1は画素とも呼ばれており、図27に示す画素ピッチP
x、Pyが等しくない。したがって、光学像が空間的に
等間隔でサンプリングされないことになり、上述したよ
うに画像入力手段としては好ましくない。そこで、水平
及び垂直の画素ピッチを等しくするために信号補間回路
2616で内挿補間する。図14、図28、図29、及
び図30を用いて、以下に空間的なサンプリングピッチ
を等しくする内挿補間について説明する。
【0051】図14は、信号補間回路2616の具体例
である。
【0052】図28において〇で示しているS1,1 、S
1,2 、S1,3 、S2,1 、S2,2 、S2,3 は、信号補間回
路2616に入力される信号(補間前の信号)の空間分
布を示し、△で示しているS1,1 ’、S1,2 ’、
1,3 ’、S2,1 ’、S2,2 ’、S2,3 ’は、加算器4
04の出力(補間後の信号)の空間分布を示している。
補間前の信号は、Pxを水平画素ピッチ、Pyを垂直画
素ピッチとすると、水平垂直方向にそれぞれPx、Py
の整数倍だけ離れていることになり、ここでは簡単のた
めにPx、Pyだけ離れているとする。S1,1 の位置に
1,1 ’で表わす補間後の信号を生成したとすると、△
で示した補間後の信号S1,2 ’、S1,3 ’はS1,1 ’か
ら、水平方向にPy、2Pyだけ離れたところに生成す
れば良いから、次式の様に内挿の補間演算で求められ
る。
【0053】 S1,2 ’=S1,1 *(Px−Py)/Px+S1,2 *Py/Px・・・・(7) S1,3 ’=S1,2 *(2Px−2Py)/Px +S1,3 *(2Py−Px)/Px・・・・(8) 換言すれば、垂直画素数をM個、水平画素数をN個と
し、水平方向に下記N’個の水平方向のデータを内挿補
間で生成すれば良い。
【0054】 N’=N*Px/Py ・・・(9) しかし、上記方法により補間して得た映像信号は、水平
方向に間延びしてしまう。そこで、撮像素子2604に
は、その水平画素数から導出される周波数の水平走査パ
ルスよりも、高速な水平走査パルスを供給する。以下
に、具体的な方法を図29を用いて説明する。
【0055】撮像素子2604に、水平方向の画素ピッ
チPxが9.6μm、垂直方向の画素ピッチPyが7.
5μm、水平画素数510画素、垂直画素数485画素
の一般的なNTSC方式の撮像素子を用いた場合、水平
画素数から導出される水平走査パルスの周波数は、下記
610fH (fH :水平周波数)である。
【0056】 510*63.56/(63.56−10.5)=610.9 ≒611・・・(10) 一方、上記(9)式より、補間によって生成する水平方
向の信号数は、下記653個である。
【0057】 510*9.6/7.5=652.8≒653 ・・・(11) 従って、611fH の周波数の水平走査パルスを用いる
と、1水平期間内に内挿補間が終了しなくなってしま
う。上記問題を解決するためには、用いる水平走査パル
スの周波数を、下記782fH とすれば良い。
【0058】 653*63.56/(63.56−10.5)=782.2 ≒782・・・(12) 図29において、出力信号1は、611fH の水平走査
パルスを用いて、上記撮像素子から信号を出力した場合
のタイミングチャートであり、出力信号2は、782f
H の水平走査パルスを用いて上記撮像素子から信号を出
力した場合のタイミングチャートである。本実施例にお
いては、782fH の水平走査パルスを用いて、水平方
向に510/653(あるいは7.5/9.6)の割合
で縮小された出力信号2を得る。出力信号2は、上記信
号補間により水平方向に653/510(あるいは9.
6/7.5)倍されるので、得られる映像信号のアスペ
クト比は変わらない。
【0059】上記内挿補間方法は、水平方向について示
したものであり、以下に垂直方向の内挿補間について、
以下に説明する。
【0060】図30において〇で示しているS1,1 、S
1,2 、S2,1 、S2,2 、S3,1 、S3,2 、S4,1 、S
4,2 は、信号補間回路2616に入力される信号(補間
前の信号)の空間分布を示している。上述の内挿補間と
同様に、S1,1 の位置にS1,1’で表わす補間後の信号
を生成したとすると、△で示した補間後の信号
2,1 ’、S3,1 ’は、S1,1 ’から垂直方向にPx、
2Pxだけ離れたところに生成すれば良いから、次式の
様に内挿の補間演算で求められる。
【0061】 S2,1 ’=S2,1 *(2Py−Px)/Py +S3,1 *(Px−Py)/Py・・(13) S3,1 ’=S3,1 *(3Py−2Px)/Py +S4,1 *(2Px−2Py)/Py・・・・(14) 換言すれば、下記(15)式によって求まるM’個の垂
直方向のデータを信号補間により生成する。
【0062】 M’=M*Py/Px ・・・(15) 次に、メモリ2608への映像信号の書き込みについて
説明する。
【0063】静止画記録時には、上述したように独立読
み出しで各画素の信号を独立して撮像素子2604から
読み出し、A/D変換器2607でディジタル信号に変
換して、メモリ2608に記録する。図4に示すよう
に、垂直転送パルスV1が3値パルスになるフィールド
では、MgとGrが順次に出力され、V3が3値パルス
になるフィールドでは、CyとYeが出力されるので、
メモリ2608には、図31に示すようなフォーマット
で記録される。静止画出力時には、上記したメモリ26
08に記録された信号を順次読み出して、信号処理回路
2614で所定のフォーマットの映像信号を生成する。
例えば、3原色信号のR、G、Bを生成するためには、
以下に示すマトリクス演算を行ない、R、G、Bそれぞ
れの信号に上記したような信号補間を行なえば良い。
【0064】 R=Mg−Cy+Ye G=−Mg+Cy+Ye+Gr ・・・(16) B=Mg+Cy−Ye この時、仮にメモリ2608を信号処理回路2614の
後段に配し、撮像素子2604から出力された信号に、
(16)式の演算処理を施して、補間後のR、G、B信
号を生成し、このR、G、B信号を、メモリ2608に
記録した場合、1フレーム分の画像信号を記録するのに
必要なメモリ容量は、 485*653*3(RGB)*9bit≒8.6Mbit・・・(17) である。ここで、485はライン数、653は水平ドッ
ト数であり、A/D変換器2607の分解能は、9bi
tとしている。一方、本実施例では、 485*510*9bit≒2.2Mbit ・・・(18) の容量で済む。つまり、補色の信号を記録することで、
データを約1/4に圧縮したことになる。
【0065】上記(17)、(18)式で、A/D変換
器2607の分解能を9bitとした理由は、分解能8
bit時の量子化エラーによるS/N劣化が、許容量以
上であるという画質評価結果にもとづいている。しかし
ながら、汎用メモリをメモリ2608に使用する場合、
汎用メモリのビット構成が深さ方向8bitであること
を考慮すると、A/D変換器2607の分解能は、8b
itであることが望ましい。そこで、アンプ2606に
図32に示す非線形な入出力特性を持たせ、8bitの
分解能でディジタル信号に変換する。量子化雑音の目立
つ低輝度の領域では、9bitの分解能でディジタル信
号に変換され、量子化雑音の目立たない高輝度の領域で
は、8bit以下の分解能でディジタル信号に変換する
ことにより、データを圧縮して8bitの一般的なメモ
リを用いることができる。この時、図32に示す入出力
特性とは逆の図33に示すような入出力特性を信号処理
回路2614に持たせることにより、線形な信号処理を
行なうことができる。上記した非線形な入出力特性は、
入力信号レベルに応じてアンプ2606の利得を変化さ
せることで、容易に実現できる。
【0066】次に、図26におけるメモリ2608の具
体的な構成例を説明する。
【0067】メモリ2608の内部構成は、図26に示
すように、メインメモリ2610とバッファメモリ26
09の2つのメモリを用いた構成とする。メモリ260
8は、A/D変換器2607より出力される信号を記録
するために、ビデオレートで信号を入出力する必要があ
る。また、静止画を複数枚記録するには、大容量のメモ
リが必要となる。しかし、この様なメモリは、現在非常
に高価である。そこで、メインメモリ2610には、記
憶容量は大きいが、データアクセス速度の遅い(例えば
フラッシュメモリや磁気ディスク、あるいは光ディスク
等)を用い、バッファメモリ2609には、高速動作が
可能な画像メモリ等を用いる。記録時には、A/D変換
器2607より出力される信号を、ビデオレートで動作
するバッファメモリ2609に一旦記録する。バッファ
メモリ2609に記録された静止画1枚分の信号は、メ
インメモリ2610の動作速度に合わせて、メインメモ
リ2610に転送され、記録される。
【0068】次に、画質の劣化を伴うが、更に少ないメ
モリ容量で静止画を記録する方法を以下に説明する。
【0069】以下、上記静止画記録方法をFullモー
ドと呼び、以下に記す静止画記録方法をEconomy
モードと呼ぶ。
【0070】撮像素子2604は、上述した一般的な画
素混合読み出しによって、信号を出力する。撮像素子2
604から出力された信号は、Fullモード撮影時と
同様にして、メインメモリ2610に図34に示すフォ
ーマットで記録される。ただし、本方法で記録された信
号は、図34に示す通りFullモードとは信号のフォ
ーマットが異なり、再生時において上記Fullモード
と信号処理の方法が異なる。よって、所定のフォーマッ
トの映像信号を生成する際に、Fullモードで記録さ
れた信号か、あるいはEconomyモードで記録され
た信号かを示す識別信号が必要である。この識別信号
は、ホワイトバランスなどの情報と併せて記録される。
【0071】次に、Economyモードで記録された
信号を出力する動作を説明する。
【0072】メインメモリ2610に記録された信号
は、Fullモードの再生時と同様に、信号処理回路2
614に入力され、ホワイトバランスなどの情報をもと
にして所定のフォーマットの映像信号を生成する。例え
ば、3原色信号のR、G、Bを生成するためのマトリク
ス演算式は、上記した(16)式に示すマトリクス演算
式とは別の、以下に示すマトリクス演算を行ない、R、
G、Bそれぞれの信号に、図35に示す信号補間を行な
えばよい。
【0073】 R=2(Mg+Ye)+(Gr+Ye)−2(Gr+CY) G=−(Mg+Ye)+2(Gr+Ye)+(Gr+Cy)・・(19) B=2(Mg+Cy)−2(Gr+Ye)+(Gr+Cy) この時、撮像素子2604は、画素混合方式によって信
号を出力したので、前述のFullモードによる記録方
法と比較して、メモリに記録する静止画1枚あたりの信
号数が1/2になる。よって、2倍の枚数の静止画を記
録することができる。
【0074】上記したFullモード、Economy
モードの、2通りの静止画記録方法の選択には、Ful
l/Economy切り換えスイッチ2619を用い
る。Full/Economy切り換えスイッチ261
9が選択しているモードに応じ、マトリクス演算式の選
択、撮像素子2604の駆動方法、及び、メモリ260
8の駆動方法等を選択する。また、Full/Econ
omy切り換えスイッチ2619の操作に応じて、表示
装置2620は、どちらの記録方式を選択しているかを
表示すると共に、現在選択されている記録方式であと何
枚分の静止画を記録することができるかを表示する。
【0075】以下、本発明の別の実施例を図を用いて説
明する。
【0076】図36は本発明の別の実施例に係る撮像装
置の構成図である。同図において3601はレンズ、3
602はシャッタ、3603はシャッタ制御回路、36
04は撮像素子、3605は駆動回路、3606はアン
プ、3607はA/D変換器、3608はメモリ、36
09はバッファメモリ、3610はメインメモリ、36
11はメモリ制御回路、3612は記録/再生制御回
路、3613は選択回路、3614は信号処理回路、3
615はカメラ信号処理回路、3616は信号補間回
路、3617は信号処理制御回路、3618はシャッタ
ボタン、3619はFull/Economy切り換え
スイッチ、3620は表示装置である。本実施例におい
て構成、及び動作は、前述の実施例と共通する部分があ
り、異なる点について以下に説明する。
【0077】動画を撮影する動作は、前述の実施例と全
く同様である。
【0078】次に、静止画を、Fullモードで記録す
る場合の動作を説明する。
【0079】前述の実施例と同様に撮像素子3604か
らは、独立読み出しで信号を出力する。撮像素子360
4から出力された信号は、A/D変換器3607により
ディジタル信号に変換され、バッファメモリ3609に
入力される。バッファメモリ3609は、静止画1枚分
の信号を記録し、その信号を選択回路3613を介して
信号処理回路3614に出力する。信号処理回路361
4は、入力された信号に前述の実施例で行なった非線形
のデータ圧縮と同様のデータ圧縮を施し(圧縮を施さな
くても良い)、その信号をメインメモリ3610に記録
する。また、前述の実施例と同様に、ホワイトバランス
等の情報も記録する。
【0080】次に、記録された静止画を出力する動作を
説明する。
【0081】メインメモリ3610に記録された信号
は、前述の実施例と同様に選択回路3613を介して、
信号処理回路3614に入力される。信号処理回路36
14は、記録時に非線形のデータ圧縮を行っていれば、
上述したような逆のデータ圧縮を施し、前述の実施例と
同様にホワイトバランス等の情報を読み取って、その情
報をもとに所定の映像信号を生成し、以下同様に水平垂
直の画素ピッチを等しくするため、信号補間による内挿
を行なう。
【0082】次に、メモリ3608に信号を記録する動
作を詳しく説明する。
【0083】メモリ3608は、図36に示すように、
前述の実施例と同じくバッファメモリ3609と、メイ
ンメモリ3610の構成となっている。撮像素子360
4から出力された信号は、線形な入出力特性を持ったア
ンプ3606で増幅され、A/D変換器3607に入力
される。本実施例において、前述の実施例で述べた理由
からA/D変換器3607は、アンプ3606から出力
される信号を、9bitのディジタル信号に変換する。
A/D変換器3607でディジタル信号に変換された信
号は、前述の実施例と同様にメインメモリ3608内の
バッファメモリ3609に出力される。ただし、A/D
変換器3607から出力された信号のビット数は、9b
itであるので、バッファメモリ3609は、ビット構
成が深さ方向9bitのメモリであることが必要であ
る。バッファメモリ3609に記録された静止画1枚分
の信号は、メインメモリ3610の動作速度に合わせた
データレートで、選択回路3613を介して信号処理回
路3614に出力され、信号処理回路3614は、入力
された9bitのディジタル信号を、前述の実施例で行
なった非線形な入出力特性によるデータ圧縮と同等な変
換によって8bitのディジタル信号に圧縮し、メイン
メモリ3610に記録する。
【0084】前述の実施例では、アナログ信号で非線形
処理によるデータ圧縮を施したが、本実施例で用いた方
法は、デイジタル処理によって非線形処理によるデータ
圧縮をすることが可能である。よってバラツキの無い理
想的なデータ圧縮をすることができる。また、信号補間
回路3616は、ビデオレートで動作させる必要がなく
なり、動作に時間的な余裕ができるので、簡単な回路構
成をとることができる。
【0085】次に、画質の劣化を伴うが、更に少ないメ
モリ容量で静止画を記録する方法(Economyモー
ド)を以下に説明する。
【0086】撮像素子3604は、上述した一般的な画
素混合読み出しによって、信号を出力する。撮像素子3
604から出力された信号は、Fullモード撮影時と
同様にバッファメモリ3609に一旦記録し、メインメ
モリ3610の動作速度に合わせて信号処理回路361
4に出力される。信号補間回路3616は、図37に示
す方法で信号補間を行なう。この場合、入力信号の隣合
った信号成分が異なるので、前述の方法による信号補間
ができない。図38は、本実施例における信号補間回路
3616の具体的な構成例であり、3801は分離回
路、3802、3803は遅延回路、3804、380
5、3806、3807は乗算器、3808、3809
は加算器、3810はマルチプレクサである。Gr+C
y、Mg+Ye・・・あるいはMg+Cy、Gr+Ye
・・・の順に入力される信号を、分離回路3801でG
r+CyとMg+YeあるいはMg+CyとGr+Ye
に分別し、2系統の補間回路で各々の信号を図37のフ
ォーマットに従って補間する。
【0087】信号補間回路3616により、上記動作で
補間された信号は、メインメモリ3610に記録され
る。図39は、メインメモリ3610に記録されるEc
onomyモード時の信号フォーマットを示したもので
ある。ただし、上記実施例と同様に本方法で記録された
信号は、再生時において、上記Fullモードと信号処
理の方法が異なる。よって、Fullモードで記録され
た信号か、あるいはEconomyモードで記録された
信号かを示す情報も、ホワイトバランスなどの情報と併
せて記録する。
【0088】次に、Economyモードで記録された
信号を出力する動作を説明する。
【0089】メインメモリ3610に記録された信号
は、Fullモードの再生時と同様に、信号処理回路3
614に入力され、所定のフォーマットの映像信号を生
成する。
【0090】例えば、3原色信号のR、G、Bを生成す
るためのマトリクス演算式は、上記した(19)式に示
すマトリクス演算を行ない、R、G、Bそれぞれの信号
に、図40に示す信号補間を行なえばよい。
【0091】この時、メインメモリ3610に記録され
る信号は、撮像素子3604から画素混合方式によって
信号を出力したので、垂直方向のデータ数が1/2にな
り、更に信号補間回路3616で水平方向の信号数を1
/2としたので、前述のFullモードによる記録方法
と比較して、1/4に圧縮されたこととなる。本方法に
よれば、Fullモード記録時の4倍の枚数の静止画を
記録することができる。
【0092】上記したFullモード、Economy
モードの選択には、Full/Economy切り換え
スイッチ3619を用いる。Full/Economy
切り換えスイッチ3619が選択しているモードに応
じ、上述した記録方法のどちらか一方を選択する。ま
た、Full/Economy切り換えスイッチ361
9の操作に応じて、表示装置3620は、どちらの記録
方式を選択しているかを表示すると共に、現在選択され
ている記録方式で、あと何枚分の静止画を記録すること
ができるかを表示する。
【0093】以下、本発明の別の実施例を図を用いて説
明する。
【0094】図41は本発明の別の実施例に係る撮像装
置の構成図である。同図において4101はレンズ、4
102はシャッタ、4103はシャッタ制御回路、41
04は撮像素子、4105は駆動回路、4106はアン
プ、4107はA/D変換器、4108はメモリ、41
09はメモリ制御回路、4110は記録/再生制御回
路、4111はシャッタボタン、4112は再生ボタ
ン、4113は選択回路、4114は信号処理回路、4
115はカメラ信号処理回路、4116は信号補間回
路、4117は信号処理制御回路、4118はビューフ
ァインダ、4119はFull/Economy切り換
えスイッチであり、撮像素子4104の具体例を図2に
示す。上記図2に示す様な色フィルタが配されたホトダ
イオード201は一般に画素と呼ばれている。上記構成
において、レンズ4101を通して入力された光は、シ
ャッタ制御回路4103により絞り値Fが制御されたシ
ャッタ4102を通して撮像素子4104に入力され、
撮像素子4104の表面に配された図2に示すホトダイ
オード201によって光電変換された信号電荷は、垂直
CCD202を経由して水平CCD203に転送され駆
動回路4105より供給される水平走査パルスに同期し
て電圧変換され出力される。
【0095】まず、動画撮影時の動作を説明する。撮像
素子4104は、上記公知例に記載されているように、
垂直方向に隣接する2つの画素信号を混合して読み出
す、いわゆる画素混合方式で信号を読み出す。
【0096】以下、図3を用いて画素混合読み出しの説
明をする。
【0097】図3は、画素混合読み出し時における垂直
転送パルスと、垂直CCD202における信号電荷の転
送のタイミングチャートを示したものである。同図にお
いて垂直転送パルス1の3値パルスが高レベルになるこ
とでgr、mgの行のホトダイオード4401から、垂
直転送パルス3の3値パルスが高レベルになることでc
y、yeの行のホトダイオード201からそれぞれ垂直
CCD202に信号電荷が転送される。垂直CCD20
2に転送された信号電荷は、図3に示す通りに垂直CC
D202内で混合され、水平CCD203に転送され
る。撮像素子4104の出力信号は、アンプ4106に
よって増幅され、A/D変換器4107に入力される。
A/D変換器4107に入力された信号は、駆動回路よ
り供給されるタイミングパルスでサンプリングされてデ
ィジタル信号に変換される。A/D変換器4107によ
りディジタル信号に変換された信号は、選択回路411
3によって信号処理回路4114に入力される。信号処
理回路4114は、ガンマ補正やホワイトバランス補正
等の一般的な信号処理を行ない、輝度信号、色(RG
B)信号などを生成する。
【0098】次に、静止画を記録する動作を説明する。
【0099】上記構成において、シャッタボタン411
1を押すことにより記録/再生制御回路4110からシ
ャッタクローズの制御信号がシャッタ制御回路4103
に入力され、シャッタ制御回路4103によってシャッ
タ4102は、所定の時間後にクローズ状態となる。シ
ャッタ4102がクローズ状態となるまでに撮像素子4
104に入力された光は、撮像素子4104に配された
ホトダイオード201によって光電変換され、シャッタ
4102がクローズ状態の間に垂直CCD202を経由
して水平CCD203へ転送し、駆動回路4105より
供給される水平走査パルスに同期して電圧変換されて出
力される。この時、撮像素子4104は、ホトダイオー
ド201から1度信号を読み出すとホトダイオード20
1に信号が残らない、いわゆる破壊読み出しであるの
で、動画の読み出しと同様に画素混合読み出しをする
と、フレームの情報が失われてしまう。垂直方向の解像
度を劣化させずに静止画を得るために、以下に示す独立
読み出しを行なう。
【0100】図4は、独立読み出し時における垂直転送
パルスと、垂直CCD202における信号電荷の転送の
タイミングチャートを示したものである。同図において
垂直転送パルス1、及び垂直転送パルス3の3値パルス
が高レベルになる周期は、図4に示す通り1フィールド
おきである。よって垂直転送パルス1の3値パルスが高
レベルになるフィールドでは、gr、mgの行のホトダ
イオード201からのみ信号電荷が垂直CCD202に
転送され、次の1フィールドでは、垂直転送パルス3の
3値パルスが高レベルになることで、cy、yeの行の
ホトダイオード201からのみ垂直CCD202に信号
電荷が転送される。垂直CCDに202転送された信号
電荷は、1フィールド期間ですべて水平CCD203に
転送されてしまうので、上記した画素混合読み出し方式
の様に、隣りあったホトダイオード201の信号電荷が
混合されることはなく、1つのホトダイオードに対して
1つの信号を得ることができる。以下、水平CCD20
3に転送された信号電荷は、駆動回路4105より供給
される水平走査パルスに同期して撮像素子4104から
出力される。
【0101】上記動作によってそれぞれの画素から独立
して読み出された信号Gr、Mg、Cy、Yeは、A/
D変換器4107でディジタル信号に変換されて、メモ
リ制御回路4109に制御されたメモリ4108に記録
される。一方、上記静止画記録を行なう前の動画撮影時
に、信号処理回路4114で行なっていたホワイトバラ
ンスなどの情報もメモリ4108に記録する。また、ホ
ワイトバランスなどの情報は、別の記録手段に記録して
も良い。
【0102】次に、記録された静止画を出力する動作を
説明する。
【0103】メモリ4108に記録された信号は、再生
ボタン4112が押されると記録/再生制御回路からの
制御信号によって、選択回路4113で選択されて信号
処理回路4114に入力される。信号処理回路4114
は、ホワイトバランスなどの情報を読み取って、その情
報をもとにRGB信号を生成する。一方、ビューファイ
ンダ4118は被写体を表示する他に、記録/再生制御
回路4110からの制御信号により、メモリ4108に
記録可能な静止画の枚数や、Full/Economy
切り換えなどの後述する情報を表示する。
【0104】以下に、信号処理回路4114の動作につ
いて説明する。
【0105】動画撮影時には、撮像素子4104から上
述した画素混合読み出しで信号を読み出し、A/D変換
器4107でディジタル信号に変換して、図3に示す信
号を信号処理回路4114内のカメラ信号処理回路41
15に入力する。この入力信号から輝度信号と色差信号
を生成するカメラ信号処理回路4115の具体例を図4
2に示す。同図において4201はサンプリング回路、
4202は輝度マトリクス回路、4203は輝度信号処
理回路、4204はRGBマトリクス回路、4205は
ホワイトバランス回路、4206はYcマトリクス回路
4207は色差マトリクス回路である。図43は輝度マ
トリクス回路4202の回路構成例であり、同図におい
て4301は増幅器、4302はマトリクス回路、43
03はYcマトリクス4206から出力される信号から
マトリクス回路4302より出力される信号の差を出力
する減算器、4304はローパスフィルタ、4305は
加算器である。図42においてサンプリング回路420
1は、順次に信号が切り替わる図3に示す信号s1、s
2、…を図7に示すようにサンプルホールドする。図7
(a)および(c)は、Cy+GrあるいはYe+Mg
の信号が撮像素子4104から出力される水平期間のタ
イミングチャートであり、(b)は、Cy+Mgあるい
はYe+Grが出力される水平期間のタイミングチャー
トである。図示していないがサンプリング回路4201
は、ラインメモリを有し、例えば(b)の水平期間にお
いて(a)の水平期間と同じ信号時系列の信号S1、S
2を出力し、(c)の水平期間において(b)の水平期
間と同じ信号時系列の信号S3、S4を出力する。この
サンプルホールドされた信号Gr+Cy、Mg+Ye、
Mg+Cy、Gr+Yeは、輝度マトリクス回路420
2およびRGBマトリクス回路4204に入力される。
輝度マトリクス回路4202に入力された信号は、以下
に示すマトリクス演算式により輝度信号yに変換され
る。
【0106】 y=(Gr+Cy)+(Mg+Ye) +(Mg+Cy)+(Gr+Ye) ・・・(20) 一方、RGBマトリクス回路4204に入力された信号
は、以下に示すマトリクス演算式でr信号、g信号、b
信号に変換される。
【0107】 r=−2(Gr+Cy)+2(Mg+Ye)+(Gr+Ye) g=(Gr+Cy)−(Mg+Ye)+2(Gr+Ye) ・・・(21) b=(Gr+Cy)+2(Mg+Cy)−2(Gr+Ye) RGBマトリクス回路4204から出力されるr信号、
g信号、b信号は、Ycマトリクス回路4206に入力
され以下に示すマトリクス演算式でyc信号に変換され
る。
【0108】 yc=0.30r+0.59g+0.11b ・・・(22) 上記方法で生成されたyc信号は、輝度マトリクス回路
4202に入力され、輝度マトリクス回路4202は、
y、yc信号を用いて、以下に示す演算式に従って輝度
信号Yを生成する。
【0109】 Y=y+(ycl−yl) ・・・(23) ここでylはy信号の低域成分、yclはyc信号の低
域成分であり、ローパスフィルタ4304で帯域制限す
る。(23)式は、y信号の高域成分yhを用いて Y=yh+ycl ・・・(24) と表すことができ、輝度信号Yの低域成分をr、g、b
信号から生成したことになる。r、g、b信号から輝度
信号Yの低域成分を生成することにより、例えば赤色の
被写体を撮像した時に輝度が浮き上がるという問題が無
くなる。
【0110】上記方法により生成された輝度信号Yは、
輝度信号処理回路4203に入力され、ガンマ補正等の
公知の輝度信号処理を施される。また、色差マトリクス
回路4207に入力された信号は、以下に示すマトリク
ス演算式により色差信号R−Y、B−Yに変換される。
【0111】 R−Y= 0.7r−0.59g−0.11b B−Y=−0.3r−0.59g+0.89b …(25) 上記マトリクス係数は、信号処理制御回路4117によ
って設定される。
【0112】次に静止画の信号生成について説明する。
【0113】静止画生成時には、上述したように独立読
み出しで各画素の信号を独立して撮像素子4104から
読み出し、A/D変換器4107でディジタル信号に変
換して、図4に示す信号列をメモリ4108に記録す
る。メモリ4108からは、図2に示す第1行のホトダ
イオード201の信号、第2行のホトダイオード201
の信号の順に読み出し、信号処理回路4114に入力す
る。サンプリング回路4201は、図9に示すように、
Gr、Mg、Gr、Mg、…あるいはCy、Ye、C
y、Ye、の時系列で入力された信号を動画撮影時と同
様にサンプルホールドする。なお、図2に示すように、
色フィルタgr、mgの配置は、1行おきにgr、m
g、gr、…、の順とmg、gr、mg、…の順を繰り
返している。したがって、図9に示すように(a)と
(c)では信号処理回路4114に入力されるGrとM
gの順序が1画素分ずれる。上記ずれを補正するための
サンプリング回路4201の具体例を図11に示す。同
図(a)において241、242はサンプルホールド回
路であり、A、Bはそれぞれサンプルホールド回路24
1、242に供給されるサンプルホールドパルスであ
る。同図(b)に示すように、N行目のホトダイオード
201の信号を読み出すラインNの信号処理において、
Mg、Gr、…の順序で信号が入力されたとすると、サ
ンプルホールドパルスA、Bを(c)のように供給し、
(d)に示す時系列にサンプルホールドする。ここで、
サンプルホールド回路241、242はサンプルホ−ル
ドパルスがハイレベル時に入力信号を通し、ローレベル
時には直前のハイレベル時の信号を出力する。
【0114】一方、N+2行目のホトダイオード201
の信号を読み出すラインN+2の信号処理においては、
Gr、Mg、…の順序で信号が入力されるので、サンプ
ルホ−ルドパルスA、Bを(c)のラインN+2のよう
に供給し、(d)のラインN+2に示す時系列にサンプ
ルホ−ルドする。
【0115】次に、静止画出力時において、R信号を生
成する場合の動作を説明する。
【0116】上記方法でサンプルホ−ルドされた信号
は、輝度マトリクス回路4202およびRGBマトリク
ス回路4204に入力される。輝度マトリクス回路42
02およびRGBマトリクス回路4204により、 の演算式に従ってy、r、g、b信号が生成される。R
GBマトリクス回路4204で生成された信号は、ホワ
イトバランス回路4205に入力され、前述のホワイト
バランス補正を施され、Ycマトリクス回路4206に
入力される。Ycマトリクス回路4206は、以下に示
すマトリクス演算式によりR信号成分のみの信号yrを
生成する。
【0117】 yr=1*r+0*g+0*b ・・・(27) 以上の動作によって得られた信号から、以下に示す演算
式によってR信号を得ることができる。
【0118】 ここでyrl、rlはそれぞれyr、r信号の低域成分
である。
【0119】次に、静止画出力時において、G信号を生
成する場合の動作を説明する。
【0120】上記方法でサンプルホ−ルドされた信号
は、輝度マトリクス回路4202およびRGBマトリク
ス回路4204に入力される。輝度マトリクス回路42
02およびRGBマトリクス回路4204により、上記
(26)の演算式に従ってy、r、g、b信号が生成さ
れる。RGBマトリクス回路4204で生成された信号
は、ホワイトバランス回路4205に入力され、前述の
ホワイトバランス補正を施され、Ycマトリクス回路4
206に入力される。Ycマトリクス回路4206は、
以下に示すマトリクス演算式によりG信号成分のみの信
号ygを生成する。
【0121】 yg=0*r+1*g+0*b ・・・(29) 以上の動作によって得られた信号から、以下に示す演算
式によってG信号を得ることができる。
【0122】 ここでygl、glはそれぞれyg、g信号の低域成分
である。
【0123】次に、静止画出力時において、B信号を生
成する場合の動作を説明する。
【0124】上記方法でサンプルホ−ルドされた信号
は、輝度マトリクス回路4202およびRGBマトリク
ス回路4204に入力される。輝度マトリクス回路42
02およびRGBマトリクス回路4204により、上記
(26)の演算式に従ってy、r、g、b信号が生成さ
れる。RGBマトリクス回路4204で生成された信号
は、ホワイトバランス回路4205に入力され、前述の
ホワイトバランス補正を施され、Ycマトリクス回路4
206に入力される。Ycマトリクス回路4206は、
以下に示すマトリクス演算式によりB信号成分のみの信
号ybを生成する。
【0125】 yb=0*r+0*g+1*b ・・・(31) 以上の動作によって得られた信号から、以下に示す演算
式によってB信号を得ることができる。
【0126】 ここでybl、blはそれぞれyb、b信号の低域成分
である。
【0127】上述したように信号処理回路4114は、
RGB信号を生成する場合、R信号、G信号、B信号
を、それぞれ個別に生成しなければならない。そこで、
メモリ4108は、同じ信号を3回出力して1回目はR
信号生成、2回目はG信号生成と、面順次でRGB信号
を生成する。
【0128】以上はフレーム情報を損なわずに静止画を
記録する(Fullモ−ドと呼ぶ)実施例であり、次
に、画質の劣化を伴うが、少ないメモリ容量で静止画を
記録する(Economyモードと呼ぶ)実施例を以下
に説明する。
【0129】撮像素子4104は、上述した一般的な画
素混合読み出しによって信号を出力する。撮像素子41
04から出力された図3に示す信号は、上述したFul
lモ−ド撮影時と同様にして、メモリ4108に記録さ
れる。ただし、本方法で記録された信号は、Fullモ
ードとは信号のフォーマットが異なる。よって、RGB
信号を生成する際に、Fullモードで記録された信号
か、あるいはEconomyモ−ドで記録された信号か
を示す識別信号が必要である。この識別信号は、ホワイ
トバランス等の情報と併せて記録する。
【0130】次に、Economyモ−ドで記録された
信号を出力する動作を説明する。
【0131】メモリ4108に記録された信号は、Fu
llモードのRGB信号出力と同様に信号処理回路41
14に入力され、ホワイトバランスなどの情報をもとに
してRGB信号を生成する。ただし、上述したように信
号のフォーマットが、Fullモードとは異なるので、
RGBマトリクス回路4204のマトリクス係数を変更
する必要がある。この時の信号フォ−マットは、動画時
の信号フォーマットと同じなので、上記(20)(2
1)(25)(26)(27)(28)(29)(3
0)式に示すマトリクス演算により上述した方法でR信
号、G信号、B信号を生成すればよい。信号処理回路4
114で生成されたR、G、B信号は、おのおの信号処
理回路4114内の信号補間回路4116に入力され、
信号補間回路4116において信号補間を行い、水平方
向の信号数を1/2にして出力される。
【0132】以下に、信号補間について説明する。
【0133】図14は、信号補間回路4116の具体例
である。上述した動画撮影時、およびFullモード撮
影時には、信号補間の必要がないので、補間係数入力K
1には1を、補間係数入力K2には0をそれぞれ設定
し、信号補間を行なわずに出力する。
【0134】上述したEconomyモードの場合は、
信号補間を行ない水平方向の信号数を1/2にする。
【0135】この時、撮像素子4104は、画素混合方
式によって信号を出力したので、前述のFullモード
による記録方法と比較して、メモリに記録する静止画1
枚当たりの信号数が1/2になる。よって、2倍の枚数
の静止画を記録することができる。
【0136】上記したFullモード、Economy
モードの、2通りの静止画記録方法の選択には、Ful
l/Economy切り換えスイッチ4119を用い
る。Full/Economy切り換えスイッチ411
9が選択しているモードに応じ、マトリクス演算式の選
択、撮像素子4104の駆動方法、及び、メモリ410
8の駆動方法等を選択する。また、Full/Econ
omy切り換えスイッチ4119の操作に応じて、ビュ
ーファインダ4118は、どちらの記録方式を選択して
いるかを表示すると共に、現在選択されている記録方式
であと何枚分の静止画を記録することができるかを表示
する。
【0137】以下、本発明の別の実施例を図を用いて説
明する。
【0138】図12は本発明の別の実施例に係る撮像装
置の構成図である。
【0139】同図において前述の実施例と異なる点は、
メモリ254に信号処理回路251の出力信号を記録す
るように構成したことである。本実施例において、動画
を撮影する動作は、前述の実施例と全く同様であるの
で、静止画をFullモードで記録する場合の動作を説
明する。
【0140】前述の実施例と同様に、撮像素子104か
らは、独立読み出しで信号を出力する。撮像素子104
から出力された信号は、A/D変換器107によりディ
ジタル信号に変換され、メモリ254に入力される。メ
モリ254は、静止画1枚分の信号を記録し、その信号
を選択回路113を介して信号処理回路251内のカメ
ラ信号処理回路252に出力する。カメラ信号処理回路
252は、入力された信号を、輝度信号あるいは色差信
号生成経路のいずれか1経路を利用してスル−で出力す
る。例えば、サンプリング回路4201は入力信号をそ
のままS1に出力し、輝度マトリクス回路4202はS
1に1を乗じた信号とS2〜S4に0を乗じた信号を加
算し、輝度信号処理回路4203は輝度マトリクス回路
4202の出力信号をそのまま出力する。カメラ信号処
理回路252から出力された信号は、信号補間回路25
3に入力されるが、上述したように補間を行なわずに信
号を出力する。信号処理回路251から出力された信号
は、メモリ254に記録される。
【0141】上記方法によりメモリ254に記録された
信号のフォーマットは、前述の実施例におけるFull
モードと全く同じものであり、静止画出力時の動作は、
前述の実施例と同様である。
【0142】次に、画質の劣化を伴うが、更に少ないメ
モリ容量で静止画を記録する方法(Economyモー
ド)を以下に説明する。
【0143】撮像素子104は、上述した一般的な画素
混合読み出しによって、信号を出力する。撮像素子10
4から出力された信号は、Fullモード撮影時と同様
にメモリ254に一旦記録し、その信号を信号処理回路
251に出力する。信号処理回路251に入力された信
号は、上述のFullモ−ド撮影時と同様に、入力され
た信号をそのまま信号補間回路253に出力する。信号
補間回路253は、入力された信号に信号補間を行な
う。しかしこの場合には、入力信号の隣合った信号成分
が異なるので、前述の実施例におけるEconomyモ
ードで行なった方法による信号補間ができない。図38
は、本実施例における信号補間回路253の具体的な構
成例である。Gr+Cy、Mg+Ye・・・あるいはM
g+Cy、Gr+Ye・・・の順に入力される信号を、
分離回路3801でGr+CyとMg+YeあるいはM
g+CyとGr+Yeに分別し、2系統の補間回路で各
々の信号を補間する。信号補間回路253により補間さ
れた信号は、メモリ254に記録される。
【0144】上記方法によりメモリ254に記録された
信号のフォーマットは、前述の実施例におけるEcon
omyモード記録時の水平方向のデータ数を1/2とし
たものである。よって、RGB信号を生成するマトリク
ス係数は、上述した実施例において、Economyモ
ード時に用いたマトリクス係数を用いることができ、静
止画出力時の動作は、前述の実施例のEconomyモ
ードと同様である。
【0145】この時、メモリ254に記録される信号
は、撮像素子104から画素混合方式によって信号を出
力したので、垂直方向のデ−タ数が1/2になり、更に
信号補間回路253で水平方向の信号数を1/2とした
ので、前述のFullモードによる記録方法と比較し
て、1/4に圧縮されたこととなる。本方法によれば、
Fullモード記録時の4倍の枚数の静止画を記録する
ことができる。
【0146】上記したFullモード、Economy
モードの選択には、Full/Economy切り換え
スイッチ117を用いる。Full/Economy切
り換えスイッチ117が選択しているモードに応じ、上
述した記録方法のどちらか一方を選択する。また、Fu
ll/Economy切り換えスイッチ117の操作に
応じて、ビューファインダ116は、どちらの記録方式
を選択しているかを表示すると共に、現在選択されてい
る記録方式で、あと何枚分の静止画を記録することがで
きるかを表示する。
【0147】以下、生成したRGB信号を出力するデー
タフォーマットについて説明する。
【0148】上述の実施例で示した信号処理回路は、図
44(a)に示すように面順次に生成したR信号、G信
号、B信号を、データ構成が深さ方向に各々複数ビット
(例えば8ビット)のパラレルデータで出力する。上記
信号出力を、図44(b)に示すように1bitのシリ
アルデータで出力することも可能であり、メモリ254
に記録された信号を1bitずつ出力し、1bitずつ
R信号、G信号、B信号を生成することで実現できる。
【0149】
【発明の効果】本発明によれば、照度や色温度などを検
出する検出器を必要とせず、一般的な撮像素子を用いて
静止画の映像信号を生成できるので、安価な映像入力手
段を供給することができる。
【0150】本発明によれば、少ない記憶容量の記録手
段と一般的な撮像素子を用いて水平、垂直方向で等しい
空間的なサンプリングピッチの映像信号を生成できるの
で、安価な映像入力手段を供給することができる。
【0151】本発明によれば、メモリ等の記録手段と一
般的な撮像素子を用いて静止画のRGB信号を生成でき
るので、安価な映像入力手段を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】撮像素子の構成図である。
【図3】撮像素子の駆動パルスとその出力である。
【図4】撮像素子の駆動パルスとその出力である。
【図5】信号処理回路の構成図である。
【図6】マトリクス回路の具体例である。
【図7】動画撮像時の信号処理の具体例である。
【図8】動画撮像時の信号処理の具体例である。
【図9】静止画撮像時の信号処理の具体例である。
【図10】静止画撮像時の信号処理の具体例である。
【図11】サンプリング回路の具体例である。
【図12】本発明の別の実施例を示すブロック図であ
る。
【図13】図12に示す実施例の説明図である。
【図14】図26に示す実施例の説明図である。
【図15】シャッタ制御回路の構成図である。
【図16】シャッタの絞り値に対する露光量を表わすグ
ラフである。
【図17】シャッタの絞り値に対する露光量を表わすグ
ラフである。
【図18】シャッタの絞り値に対する露光量を表わすグ
ラフである。
【図19】シャッタの絞り値に対する露光量を表わすグ
ラフである。
【図20】シャッタの絞り値に対する露光量を表わすグ
ラフである。
【図21】シャッタの絞り値に対する露光量を表わすグ
ラフである。
【図22】ホワイトバランス回路の構成図である。
【図23】信号出力の具体例である。
【図24】信号出力の具体例である。
【図25】信号出力の具体例である。
【図26】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図27】本発明の実施例に係る撮像素子の構成図であ
【図28】本発明の実施例に係る信号の空間分布図であ
る。
【図29】本発明の実施例に係る撮像素子の出力信号の
タイミングチャートである。
【図30】本発明の実施例に係る信号の空間分布図であ
る。
【図31】本発明の実施例に係る独立読み出し時の信号
フォーマット図である。
【図32】本発明の実施例に係る非線形入出力特性を示
した図である。
【図33】本発明の実施例に係る非線形入出力特性を示
した図である。
【図34】本発明の実施例に係る画素混合読み出し時の
信号フォーマット図である。
【図35】本発明の実施例に係る信号の空間分布図であ
る。
【図36】本発明の実施例に係る撮像装置の構成を示す
ブロック図である。
【図37】本発明の実施例に係る信号の空間分布図であ
る。
【図38】本発明の実施例に係る信号補間回路の構成を
示すブロック図である。
【図39】本発明の実施例に係る画素混合読み出し時の
信号フォーマット図である。
【図40】本発明の実施例に係る信号の空間分布図であ
る。
【図41】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図42】本発明の実施例に係るカメラ信号処理回路の
構成を示すブロック図である。
【図43】本発明の実施例に係る輝度マトリクス回路の
構成を示すブロック図である。
【図44】本発明の実施例に係る信号出力方法を示した
図である。
【符号の説明】
101…レンズ、 102…シャッタ、 103…シャッタ制御回路、 104…撮像素子、 105…駆動回路、 106…アンプ、 107…A/D変換器、 108…メモリ、 109…メモリ制御回路、 110…記録/再生制御回路、 111…シャッタボタン、 112…再生ボタン、 113…選択回路、 114…信号処理回路、 115…信号処理制御回路、 116…ビューファインダ、 117…Full/Economy切り換えスイッチ、 201…ホトダイオード、 202…垂直CCD、 203…水平CCD、 211…サンプリング回路、 212…輝度マトリクス回路、 213…輝度信号処理回路、 214…RGBマトリクス、 215…ホワイトバランス回路、 216…色差マトリクス、 221…乗算器、 222…乗算器、 223…乗算器、 224…乗算器、 225…加算器、 226…マトリクス変換後出力、 241…サンプルホールド回路、 242…サンプルホールド回路、 251…信号処理回路、 252…カメラ信号処理回路、 253…信号補間回路、 401…遅延回路、 402…乗算器、 403…乗算器、 404…加算器、 300…検波回路、 301…演算回路、 302…シャッタ駆動回路、 303…R−アンプ、 304…B−アンプ、 305…利得制御回路、 306…R−Y検波回路、 307…B−Y検波回路、 308…順次化回路、 2601…レンズ、 2602…シャッタ、 2603…シャッタ制御回路、 2604…撮像素子、 2605…駆動回路、 2606…アンプ、 2607…A/D変換器、 2608…メモリ、 2609…バッファメモリ、 2610…メインメモリ、 2611…メモリ制御回路、 2612…記録/再生制御回路、 2613…選択回路、 2614…信号処理回路、 2615…カメラ信号処理回路、 2616…信号補間回路、 2617…信号処理制御回路、 2618…シャッタボタン、 2619…Full/Economy切り換えボタン、 2620…表示装置、 2701…ホトダイオード、 2702…垂直CCD、 2703…水平CCD、 3601…レンズ、 3602…シャッタ、 3603…シャッタ制御回路、 3604…撮像素子、 3605…駆動回路、 3606…アンプ、 3607…A/D変換器、 3608…メモリ、 3609…バッファメモリ、 3610…メインメモリ、 3611…メモリ制御回路、 3612…記録/再生制御回路、 3613…選択回路、 3614…信号処理回路、 3615…カメラ信号処理回路、 3616…信号補間回路、 3617…信号処理制御回路、 3618…シャッタボタン、 3619…Full/Economy切り換えボタン、 3620…表示装置、 3801…分離回路、 3802…遅延回路、 3803…遅延回路、 3804…乗算器、 3805…乗算器、 3806…乗算器、 3807…乗算器、 3808…加算器、 3809…加算器、 3810…マルチプレクサ、 4101…レンズ、 4102…シャッタ、 4103…シャッタ制御回路、 4104…撮像素子、 4105…駆動回路、 4106…アンプ、 4107…A/D変換器、 4108…メモリ、 4109…メモリ制御回路、 4110…記録/再生制御回路、 4111…シャッタボタン、 4112…再生ボタン、 4113…選択回路、 4114…信号処理回路、 4115…カメラ信号処理回路、 4116…信号補間回路、 4117…信号処理制御回路、 4118…ビューファインダ、 4119…Full/Economy切り換えスイッ
チ、 4201…サンプリング回路、 4202…輝度マトリクス回路、 4203…輝度信号処理回路、 4204…RGBマトリクス回路、 4205…ホワイトバランス回路、 4206…Ycマトリクス回路、 4207…色差マトリクス回路、 4301…増幅器、 4302…マトリクス回路、 4303…減算器、 4304…ローパスフィルタ、 4305…加算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 順次 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 小松 裕之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 衣笠 敏郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入射光を遮断できる光量制限手段と、入射
    光を光電変換する画素を有し、該画素の信号をディジタ
    ル映像信号として出力する撮像手段と、所定のフォーマ
    ットのディジタル映像信号を生成する信号処理回路と、
    上記撮像手段または上記信号処理回路から出力される静
    止画のディジタル映像信号を記録する記録手段を有し、
    上記光量制限手段は入射光量を所定量に制限したのちに
    入射光を遮断し、上記撮像手段は上記光量制限手段で入
    射光量を所定量に制限している時には動画のディジタル
    映像信号を出力し、遮断したのちに静止画のディジタル
    映像信号を出力し、上記信号処理回路は上記動画のディ
    ジタル映像信号が供給された時と静止画のディジタル映
    像信号が供給された時とで異なる信号処理を行なうこと
    を特徴とする静止画記録ディジタルカメラ。
  2. 【請求項2】上記信号処理回路は輝度信号または色信号
    を生成するマトリクス回路を有し、上記動画のディジタ
    ル映像信号が供給された時と静止画のディジタル映像信
    号が供給された時とで上記マトリクス回路の係数を切り
    替えることを特徴とする請求項1に記載の静止画記録デ
    ィジタルカメラ。
  3. 【請求項3】入射光量を制限できる光量制限手段と、入
    射光を所定の露光時間だけ光電変換する画素を有し、該
    画素の信号をディジタル映像信号として出力する撮像手
    段と、所定のフォーマットのディジタル映像信号を生成
    する信号処理回路と、上記撮像手段または上記信号処理
    回路から出力される静止画のディジタル映像信号を記録
    する記録手段とを有し、上記光量制限手段が所定の制限
    量で光量を制限した入射光を、上記撮像手段は所定の露
    光時間だけ光電変換して動画のディジタル映像信号を出
    力し、上記信号処理回路が上記動画のディジタル映像信
    号に所定の信号処理を施している時の上記制限量、上記
    露光時間または上記信号処理のいずれかの情報を上記記
    録手段または該記録手段とは異なる記録手段に記録し、
    上記光量制限手段で入射光を遮断するまでの時間、また
    は上記光量制限手段で入射光を遮断したのちに上記撮像
    手段から出力される静止画のディジタル映像信号の露光
    時間、あるいは上記信号処理回路で上記静止画のディジ
    タル映像信号に施す信号処理を、上記記録手段または該
    記録手段とは異なる記録手段に記録した情報で制御する
    ことを特徴とする静止画記録ディジタルカメラ。
  4. 【請求項4】上記信号処理回路は利得可変回路を含むホ
    ワイトバランス回路を有し、上記利得可変回路の利得を
    上記記録手段または該記録手段とは異なる記録手段に記
    録することを特徴とする請求項3に記載の静止画記録デ
    ィジタルカメラ。
  5. 【請求項5】入射光を遮断できる光量制限手段と、入射
    光を光電変換する画素を有し、該画素の信号をディジタ
    ル映像信号として出力する撮像手段と、所定のフォーマ
    ットのディジタル映像信号を生成する信号処理回路と、
    上記撮像手段または上記信号処理回路から出力される静
    止画のディジタル映像信号を記録する記録手段を有し、
    上記光量制限手段は入射光量を所定量に制限したのちに
    入射光を遮断し、上記撮像手段は上記光量制限手段で入
    射光量を所定量に制限している時には動画のディジタル
    映像信号を出力し、遮断したのちに静止画のディジタル
    映像信号を出力し、上記信号処理回路は供給された上記
    静止画のディジタル映像信号から生成した輝度信号と色
    差信号、またはRGB信号、あるいは供給された上記静
    止画のディジタル映像信号を、パラレルまたはシリアル
    のディジタル信号で出力することを特徴とする静止画記
    録ディジタルカメラ。
  6. 【請求項6】上記光量制限手段が所定の制限量で光量を
    制限した入射光を、上記撮像手段は所定の露光時間だけ
    光電変換して動画のディジタル映像信号を出力し、上記
    信号処理回路が上記動画のディジタル映像信号に所定の
    信号処理を施している時の上記制限量、上記露光時間ま
    たは上記信号処理のいずれかの情報が複数フィールドに
    わたって所定の変動範囲内に収まった後か、または上記
    記録手段に静止画のディジタル映像信号を記録し終えた
    後に、上記記録手段に静止画のディジタル映像信号が記
    録可能であることを表示する表示手段を有することを特
    徴とする請求項1、2、3、4または5に記載の静止画
    記録ディジタルカメラ。
  7. 【請求項7】上記光量制限手段が所定の制限量で光量を
    制限した入射光を、上記撮像手段は所定の露光時間だけ
    光電変換して動画のディジタル映像信号を出力し、上記
    信号処理回路が上記動画のディジタル映像信号に所定の
    信号処理を施している時の上記制限量、上記露光時間ま
    たは上記信号処理のいずれかの情報が複数フィールドに
    わたって所定の変動範囲内に収まで、または上記記録手
    段に静止画のディジタル映像信号を記録し終えるまで、
    上記記録手段に静止画のディジタル映像信号が記録不可
    能であることを表示する表示手段を有することを特徴と
    する請求項1、2、3、4または5に記載の静止画記録
    ディジタルカメラ。
  8. 【請求項8】釦などの可動部と、記録再生制御回路を有
    し、上記可動部を動かすことにより上記記録再生制御回
    路から記録開始制御信号を出力し、上記記録手段に静止
    画のディジタル映像信号の記録を開始する静止画記録デ
    ィジタルカメラであって、上記光量制限手段が所定の制
    限量で光量を制限した入射光を、上記撮像手段は所定の
    露光時間だけ光電変換して動画のディジタル映像信号を
    出力し、上記信号処理回路が上記動画のディジタル映像
    信号に所定の信号処理を施している時の上記制限量、上
    記露光時間または上記信号処理のいずれかの情報が複数
    フィールドにわたって所定の変動範囲内に収まで、また
    は上記記録手段に静止画のディジタル映像信号を記録し
    終えるまで、上記可動部の可動量を制限することを特徴
    とする請求項1、2、3、4または5に記載の静止画記
    録ディジタルカメラ。
  9. 【請求項9】入射光を遮断できる光量制限手段と、入射
    光を光電変換する画素を有し、該画素の信号をディジタ
    ル映像信号として出力する撮像手段と、所定のフォーマ
    ットのディジタル映像信号を生成する信号処理回路と、
    上記撮像手段または上記信号処理回路から出力されるデ
    ィジタル映像信号を記録する記録手段を有し、上記撮像
    手段は上記光量制限手段で入射光を遮断したのちに静止
    画のディジタル映像信号を出力し、上記信号処理回路は
    上記撮像手段または上記記録手段から供給される静止画
    のディジタル映像信号を内挿補間することを特徴とする
    静止画記録ディジタルカメラ。
  10. 【請求項10】上記撮像手段は水平方向Px、垂直方向
    Py(Px≠Py)の間隔で画素が配されており、上記
    信号処理回路は供給された静止画のディジタル映像信号
    を水平方向に内挿補間し、水平方向N個のディジタル映
    像信号から略N×Px/Py個のディジタル映像信号を
    生成することを特徴とする請求項9に記載の静止画記録
    ディジタルカメラ。
  11. 【請求項11】上記撮像手段は水平方向Px、垂直方向
    Py(Px≠Py)の間隔で画素が配されており、上記
    信号処理回路は供給された静止画のディジタル映像信号
    を垂直方向に内挿補間し、垂直方向M個のディジタル映
    像信号から略M×Py/Px個のディジタル映像信号を
    生成することを特徴とする請求項9に記載の静止画記録
    ディジタルカメラ。
  12. 【請求項12】入射光を遮断できる光量制限手段と、複
    数種類の分光特性のうちのいずれか1つの分光特性で入
    射光を光電変換する複数種類の画素を有し、該画素の信
    号をディジタル映像信号として出力する撮像手段と、所
    定のフォーマットのディジタル映像信号を生成する信号
    処理回路と、上記撮像手段または上記信号処理回路から
    出力されるディジタル映像信号を記録する記録手段を有
    し、上記撮像手段は上記光量制限手段で入射光を遮断し
    たのちに上記画素の信号をそれぞれ独立した画素信号と
    して出力し、上記記録手段は上記独立した画素信号を記
    録し、上記信号処理回路は上記記録手段に記録した上記
    独立した画素信号から所定のフォーマットのディジタル
    映像信号を生成することを特徴とする静止画記録ディジ
    タルカメラ。
  13. 【請求項13】入射光を遮断できる光量制限手段と、複
    数種類の分光特性のうちのいずれか1つの分光特性で入
    射光を光電変換する複数種類の画素を有し、該画素の信
    号をディジタル映像信号として出力する撮像手段と、所
    定のフォーマットのディジタル映像信号を生成する信号
    処理回路と、上記撮像手段または上記信号処理回路から
    出力されるディジタル映像信号を記録する記録手段と、
    記録再生制御回路とを有し、該記録再生制御回路は上記
    光量制限手段で入射光を遮断したのちに上記撮像手段か
    ら上記画素の信号をそれぞれ独立した画素信号として出
    力するか、あるいは複数画素の信号を混合して混合画素
    信号として出力するかを制御し、上記記録手段には上記
    独立した画素信号か上記混合画素信号のいずれかを記録
    し、上記信号処理回路は上記記録手段に記録した上記独
    立した画素信号あるいは上記混合画素信号から所定のフ
    ォーマットのディジタル映像信号を生成することを特徴
    とする静止画記録ディジタルカメラ。
  14. 【請求項14】独立した画素信号あるいは混合画素信号
    のいずれの画素信号が記録されているかを識別するため
    の識別信号を上記記録手段に記録することを特徴とする
    請求項13に記載の静止画記録ディジタルカメラ。
  15. 【請求項15】独立した画素信号あるいは混合画素信号
    のいずれの画素信号を記録するかを表示するための表示
    手段を有することを特徴とする請求項13または14に
    記載の静止画記録ディジタルカメラ。
  16. 【請求項16】上記記録手段に記録可能な静止画の枚数
    を表示するための表示手段を有することを特徴とする請
    求項13、14または15に記載の静止画記録ディジタ
    ルカメラ。
  17. 【請求項17】上記撮像手段または上記撮像手段から上
    記記録手段にいたるまでの信号伝達経路に非線形の入出
    力特性を有する回路を配したことを特徴とする請求項1
    2、13、14、15または16に記載の静止画記録デ
    ィジタルカメラ。
  18. 【請求項18】上記記録手段はバッファメモリとメイン
    メモリを有し、上記バッファメモリに上記静止画のディ
    ジタル映像信号を書き込む動作周波数より低い動作周波
    数で、上記バッファメモリから上記静止画のディジタル
    映像信号を読み出して上記メインメモリに書き込むこと
    を特徴とする請求項9、10、11、12、13、1
    4、15、16または17に記載の静止画記録ディジタ
    ルカメラ。
  19. 【請求項19】入射光を遮断できる光量制限手段と、入
    射光を光電変換する画素を有し、該画素の信号をディジ
    タル映像信号として出力する撮像手段と、所定のフォー
    マットのディジタル映像信号を生成する信号処理回路
    と、上記撮像手段または上記信号処理回路から出力され
    るディジタル映像信号を記録する記録手段を有し、上記
    撮像手段は上記光量制限手段で入射光を遮断したのちに
    静止画のディジタル映像信号を出力し、上記信号処理回
    路は上記撮像手段または上記記録手段から供給される静
    止画のディジタル映像信号よりRGB信号を生成するこ
    とを特徴とする静止画記録ディジタルカメラ。
  20. 【請求項20】入射光を遮断できる光量制限手段と、入
    射光を光電変換する画素を有し、該画素の信号をディジ
    タル映像信号として出力する撮像手段と、所定のフォー
    マットのディジタル映像信号を生成する信号処理回路
    と、上記撮像手段または上記信号処理回路から出力され
    るディジタル映像信号を記録する記録手段を有し、上記
    撮像手段は上記光量制限手段で入射光を遮断したのちに
    静止画のディジタル映像信号を出力し、上記信号処理回
    路は上記撮像手段または上記記録手段から複数回供給さ
    れる静止画のディジタル映像信号より面順次でRGB信
    号を生成することを特徴とする静止画記録ディジタルカ
    メラ。
  21. 【請求項21】上記信号処理回路は輝度信号を生成する
    第1の輝度マトリクス回路とRGB信号を生成するRG
    Bマトリクス回路と、該RGBマトリクス回路から出力
    されるRGB信号から低域の輝度信号を生成する第2の
    輝度マトリクス回路を有し、上記記録手段に記録された
    ディジタル映像信号が供給された時に上記第2の輝度マ
    トリクス回路はR信号、G信号、B信号のうちいずれか
    1つの信号を出力し、上記第1の輝度マトリクス回路か
    ら出力される輝度信号に合成することを特徴とする請求
    項19または20に記載の静止画記録ディジタルカメ
    ラ。
JP4339975A 1992-12-11 1992-12-21 静止画記録ディジタルカメラ Pending JPH06189256A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7057653B1 (en) 1997-06-19 2006-06-06 Minolta Co., Ltd. Apparatus capable of image capturing
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