JPH11177890A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影時間が短く、使い勝手のよい撮像装置お
よび撮像方法を提供する。 【解決手段】 撮像素子１０１を非加算モードで駆動し
て得た映像情報をメモリ１０７に一旦格納する。このメ
モリ１０７から映像情報を取り出し加算混合処理を行い
再びメモリ１０７に格納する。前記加算混合処理と並行
して、撮像素子１０１を加算モードで駆動し、黒レベル
情報をビデオ情報処理回路１０６へ入力する。メモリ１
０７から加算混合した映像情報を読み出し、ビデオ信号
処理回路１０６へ入力し、所要の輝度色差信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルスチルカ
メラなどの撮像装置およびその撮像方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来のデジタルスチルカメラのブ
ロック図を示す。図２において、１０１は被写体の光学
像を電気信号に変換する撮像素子である。撮像素子１０
１は、光の強度を電気信号に変換する素子である。撮像
回路１０２は撮像素子１０１から受け取った電気信号の
ノイズ除去、及びレベル調整を行う回路である。クラン
プ回路１０３は信号の黒レベルの平均が常に一定の電圧
値となるように映像信号のオフセットを自動的に調整す
る。Ａ／Ｄコンバータ１０４はアナログ映像信号をデジ
タル値に変換する。制御論理回路１０５は受け取ったデ
ジタル映像信号をビデオ信号処理回路１０６、またはメ
モリ１０７に送る、あるいはビデオ信号処理回路１０６
またはメモリ１０７から映像信号を読み出す。さらにメ
モリ１０７上のデータの垂直加算混合処理を行う。

【０００３】ビデオ信号処理回路１０６はビデオカメラ
用として汎用のデジタルビデオ処理回路であり、撮像素
子１０１からフィールド加算読み出しされたデータを画
像処理し、輝度色差信号を生成する回路である。具体的
には、２Ｈ分のディレイライン回路，ＹＣ分離回路，色
マトリクス回路，アパーチャ補正回路，ゲイン補正回
路，ガンマ補正回路などで構成されている。

【０００４】以下に従来のデジタルスチルカメラの動作
を説明する。撮像素子１０１はタイミング発生器１０８
の出力に同期して、撮像素子１０１の表面上に結像した
像を電気信号に変換し、これを映像信号として出力す
る。同様に、撮像素子１０１の表面の遮光部の光量も電
気信号に変換し、黒レベルを示す信号として出力する。

【０００５】ここで、ビデオカメラにおける撮像素子の
駆動方法を述べる。ビデオカメラにおいては、撮像素子
をＥｖｅｎ ＦｉｅｌｄとＯｄｄ Ｆｉｅｌｄにおいて
撮像面の２ラインづつ（図３に加算するラインを示す）
を垂直加算混合して出力するように駆動している。ビデ
オ信号処理回路は撮像素子上において垂直加算混合され
たデータを入力することによって輝度色差信号を生成す
る。撮像素子１０１には、撮像素子上での垂直加算混合
が行われるように、読み出しパルスが入力されるのであ
る。

【０００６】デジタルスチルカメラにおける静止画撮影
方法の一つとして、ビデオカメラと同様に撮像素子を駆
動し、ＥｖｅｎあるいはＯｄｄのいずれかのフィールド
における撮像素子出力をビデオ信号処理回路に入力する
ことによって静止画を生成する方法がある。

【０００７】あるいは、撮像素子上においての垂直加算
混合は行わず、いったんメモリ上に取り込んだ映像情報
を隣り合ったラインをすべて垂直加算混合し、これをビ
デオ信号処理回路に入力して静止画を得る方法がある。
このときの垂直加算混合の様子を図４に示す。後者の方
法は前者の方法と比較して縦方向に２倍の映像情報を得
ることができる。

【０００８】以上のように、デジタルスチルカメラの撮
像素子の駆動方法としては、撮像素子上で垂直加算混合
を行う加算モードと、垂直加算混合を行わずにそのまま
出力する非加算モードがあるのである。

【０００９】前述の従来例では撮像素子上での加算が行
われない非加算モードで撮像素子１０１を駆動する。撮
像素子出力は撮像回路１０２でノイズの低減や信号レベ
ルの調整がなされる。さらにクランプ回路１０３におい
て前述した黒レベルの平均が常に所定の値となるように
映像信号のオフセットを調整する。クランプ回路１０３
の出力はＡ／Ｄコンバータ１０４によってデジタル値に
変換され、制御論理回路１０５へ入力される。制御論理
回路１０５はスイッチＳ１をＡに接続し、入力された値
をメモリ１０７上に書き込む。このとき、映像信号と黒
レベルを示す信号の両者をメモリ１０７上に書き込む必
要がある。

【００１０】次にメモリ１０７上において垂直加算混合
処理を行う。制御論理回路１０５はメモリ１０７上の映
像信号値を読み出し、隣り合ったラインを加算しさらに
この結果を二で除算し（平均値を求める）再びメモリ１
０７に書き戻す。このときの加算するラインを図４に示
す。前にも述べたが、撮像素子上での加算を行わずにメ
モリ上で隣り合ったすべてのラインを加算する理由は、
撮像素子上における一度の露光から１フレーム分（ビデ
オ信号における２フィールド分の情報量に相当）の画像
データを生成するためである。垂直加算混合処理は映像
信号，黒レベルの両者とも行う。

【００１１】ここでメモリ１０７上に生成された画像デ
ータをビデオ信号処理回路１０６に入力し、輝度色差信
号に変換する。このとき、輝度色差信号を得るためには
その演算のパラメータとして黒レベルを必要とする。一
般的にビデオ信号処理回路は過去２フィールドの内の所
定のタイミングにおいて取り込んだ黒レベルの値をゼロ
基準値としてビデオ信号処理を行う。従ってビデオ信号
処理回路１０６には画像データを入力する２フィールド
前から黒レベルを入力しておかなければならない。

【００１２】まず、制御論理回路１０５はメモリ１０７
上から黒レベルの値を読み出し、これをビデオ信号処理
回路１０５に入力する。黒レベルは撮像素子１０１上の
色フィルタの色によっても変化するので、入力動作はビ
デオ信号処理回路１０６に入力する黒レベルがビデオ信
号処理回路１０６の内部の色フィルタ情報に正しく対応
するようにタイミングを調整して入力する。この動作を
２フィールドの間行う。このとき、メモリ１０７の出力
線はメモリ１０７上の黒レベル値を読み出す作業によっ
て使われる。従って、黒レベル値をビデオ信号処理回路
１０６に入力している最中は、メモリ１０７を使用して
実行する処理は他に行うことができない。

【００１３】次に制御論理回路１０５はビデオ信号処理
回路１０６に加算後の映像信号を入力する。ビデオ信号
処理回路１０６は入力された映像信号と前述の黒レベル
をもとにして輝度色差信号を出力する。制御論理回路１
０５はスイッチＳ１をＢに接続し、出力された輝度色差
信号をメモリ１０７上に書き込む。

【００１４】以上によってデジタルスチルカメラの撮像
動作は行われ、メモリ１０７上に１画面分の輝度色差デ
ータが生成される。このデータを圧縮，ファイリングす
ることによって撮像は達成される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
従来例のデジタルスチルカメラにおいては次のような問
題がある。撮影時に得られる黒レベルをメモリ１０７上
に記録し、垂直加算混合処理を行い、この後の２フィー
ルドの間に、黒レベル値をビデオ信号処理回路１０６に
入力するという作業が必要となる。これにより撮影時間
が増大し、デジタルスチルカメラの使い勝手に悪影響を
及ぼす。

【００１６】また、取り込んだ黒レベルを色フィルタの
配列を考慮してタイミング調整をしながら信号処理回路
１０６に入力しなければならず、回路が複雑化してしま
う。

【００１７】さらには撮影時に黒レベルをサンプルする
ため、撮像素子であるＣＣＤ１０１に入射した光がＣＣ
Ｄ１０１上の黒レベル領域に少しでも漏れ込むと正しい
黒レベルが得られない。

【００１８】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、撮影時間が短く、使い勝手のよい撮像装置お
よび撮像方法を提供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、撮像装置を次の（１）〜（３），
（５）〜（９）のとおりに構成し、撮像方法を次の
（４）のとおりに構成する。

【００２０】（１）非加算モードと加算モードで駆動で
きる撮像手段と、この撮像手段を非加算モードで駆動し
て得た映像情報を加算混合処理する加算混合処理手段
と、前記撮像手段の出力にもとづいて所要のビデオ信号
を生成するビデオ信号処理手段と、前記撮像手段を加算
モードで駆動して黒レベル情報を生成し前記ビデオ信号
処理手段へ入力させる動作を、前記加算混合処理手段に
おける加算混合処理の動作と並行して行わせる制御手段
とを備えた撮像装置。

【００２１】（２）加算混合処理手段は、平均化しない
ものである前記（１）記載の撮像装置。

【００２２】（３）非加算モードと加算モードで駆動で
きる撮像手段と、この撮像手段を非加算モードで駆動し
て得た映像情報を加算混合処理する加算混合処理手段
と、前記撮像手段の出力にもとづいて所要のビデオ信号
を生成するビデオ信号処理手段と、黒レベル情報を記憶
する黒レベル記憶手段と、撮影前の自動露出制御，ホワ
イトバランス調整等の期間中に、前記撮像手段を加算モ
ードで駆動し黒レベル情報を生成して前記黒レベル記憶
手段に入力させ、その後、前記黒レベル記憶手段の黒レ
ベル情報と前記加算混合処理手段で処理した映像情報と
を前記ビデオ信号処理手段へ入力させて所要のビデオ信
号が得られるように制御する制御手段とを備えた撮像装
置。

【００２３】（４）非加算モードと加算モードで駆動で
きる撮像手段を備えた撮像装置による撮像方法であっ
て、前記撮像手段を非加算モードで駆動して得た情報を
加算混合して映像情報を生成する映像情報生成ステップ
と、前記撮像手段を加算モードで駆動して得た情報より
黒レベル情報を生成する黒レベル情報生成ステップと、
前記映像情報生成ステップで生成した映像情報と前記黒
レベル情報生成ステップで生成した黒レベル情報とにも
とづいて所要のビデオ信号を生成するビデオ信号生成ス
テップとを備えた撮像方法。

【００２４】（５）被写体像を撮像し露光面の非遮光部
から画像データ、遮光部から黒レベルを出力する撮像素
子と、この撮像素子への光の入射を遮光することが可能
なシャッタと、前記撮像素子の出力の補正を行う撮像回
路と、輝度色差データを生成するビデオ信号処理回路
と、画像データ，輝度色差データを記憶する第一のメモ
リを備え、ビデオ信号処理回路に、前記第一のメモリか
ら読み出した画像データを入力する直前に、前記撮像回
路の出力をあらかじめ入力しておく撮像装置。

【００２５】（６）画像データ取得時は撮像素子を素子
上における加算混合が行われない非加算モードで駆動
し、黒レベル取得時は撮像素子を素子上における加算混
合を行う加算モードで駆動する前記（５）記載の撮像装
置。

【００２６】（７）黒レベル取得時にシャッタを閉じて
いる前記（５）記載の撮像装置。

【００２７】（８）第一のメモリ上の画像データの垂直
加算混合処理を行う加算混合回路を備え、この加算混合
回路による垂直加算混合処理とビデオ信号処理回路に黒
レベルを入力することを同時に行う前記（５）記載の撮
像装置。

【００２８】（９）黒レベルを記憶する第二のメモリを
備え、撮像素子を素子上における加算混合を行う加算モ
ードで駆動しこのときの撮像回路出力を前記第二のメモ
リに記憶し、次に撮像素子を素子上における加算混合が
行われない非加算モードで駆動しこのときの撮像回路出
力を第一のメモリに記憶し、さらに非加算モードでの撮
像素子の駆動中に前記第二のメモリから読み出したデー
タをビデオ信号処理回路に入力する前記（５）記載の撮
像装置。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下本発明をデジタルスチルカメ
ラの実施例により詳しく説明する。なお本発明はデジタ
ルスチルカメラといった撮像装置の形に限らず、撮像方
法の形で同様に実施することができる。

【００３０】

【実施例】（実施例１） （１）本実施例（図１）の構成 図１は実施例１である“デジタルスチルカメラ”の構成
を示すブロック図である。図１における１０１〜１０
４，１０６，１０７は従来例ですでに説明してあるので
ここでの説明は省略する。制御論理回路２０１は受け取
ったデジタル映像信号をビデオ信号処理回路１０６また
はメモリ１０７に書き込み、あるいはビデオ信号処理回
路１０６またはメモリ１０７から映像信号を読み出す。
ゲート回路２０２はタイミング発生器１０８の出力を制
御論理回路２０１からの指令に応じてコントロールす
る。２０３は撮像素子１０１上への光の入射を遮断する
シャッタである。

【００３１】（２）本実施例（図１）の動作説明 以下に本実施例の動作を説明する。本実施例の動作の流
れを図５に示す。

【００３２】タイミング発生器１０８は撮像素子１０１
に対して読み出しパルスＸＳＧ１，ＸＳＧ２、フィール
ドインデックスＦＩを出力している。制御論理回路２０
１は撮影動作を開始すると、ゲート回路２０２への信号
ＭＡＳＫをＬレベルとする。

【００３３】ゲート回路２０２の内部回路を図６に示
す。タイミング発生器１０８は撮像素子１０１上での加
算が行われるようなタイミングでＸＳＧ１，ＸＳＧ２を
出力する。ＳＧ１，ＳＧ２が１フィールド中において片
方のみが出力されているとき、撮像素子１０１は非加算
で駆動される。また、ＳＧ１，ＳＧ２が１フィールド中
において両方現れているとき、撮像素子１０１は加算モ
ードで駆動される。読み出しパルスＸＳＧ１，ＸＳＧ２
はゲート回路２０２で信号ＦＩでマスクされ、ＳＧ１，
ＳＧ２となる。ＳＧ１，ＳＧ２は撮像素子１０１に接続
されている。信号ＭＡＳＫをＬレベルにすることにより
ゲート回路２０２はタイミング発生器１０８の出力にゲ
ートをかけ撮像素子１０１を非加算モードで駆動する。
制御論理回路２０１はシャッタ２０３を制御して撮像素
子１０１上への露光を開始する。

【００３４】露光の次のフィールドから露光された撮像
情報の読み出しを開始する。このとき、読み出しは非加
算モードで行う必要がある。ここでは前述のようにゲー
ト回路２０２をあらかじめコントロールすることによっ
て撮像素子１０１の非加算モードでの駆動を開始してい
る。

【００３５】撮像素子１０１はゲート回路２０２の出力
とタイミング発生器１０８の発生する転送パルスに同期
して、表面上に結像した像を電気信号に変換し、これを
映像信号として出力する。これらの信号は撮像回路１０
２でノイズの低減や信号レベルの調整がなされる。さら
にクランプ回路１０３において前述した黒レベルの平均
が常に所定の固定値となるように映像信号のオフセット
を調整する。クランプ回路１０３の出力はＡ／Ｄコンバ
ータ１０４によってデジタル値に変換され、制御論理回
路２０１へ入力される。制御論理回路２０１はスイッチ
Ｓ２をＡに接続することにより、入力された値をメモリ
１０７上に書き込む。このとき、黒レベルを示す信号は
メモリ１０７には書き込まず、映像情報のみをメモリ１
０７に書き込む。

【００３６】ここで黒レベルの値に注目する。クランプ
回路１０３は黒レベルの平均値が３２となるように設定
されているとする。これにより映像信号は３２を基準電
圧値として現れる。

【００３７】以上、撮像情報を撮像素子１０１からメモ
リ１０７へ転送する動作は２フィールドの間によって行
う。

【００３８】次にメモリ１０７上において垂直加算混合
処理を行う。制御論理回路２０１はメモリ１０７上の映
像信号値を読み出し、図４に示すように隣り合ったライ
ンを加算し、さらにこの結果を二で除算し（平均値を求
める）、再びメモリ１０７に書き戻す。垂直加算混合処
理後の映像信号の基準レベルは３２のままである。

【００３９】この垂直加算混合処理を行う前に、制御論
理回路２０１はゲート回路２０２への信号ＭＡＳＫをＨ
レベルとし、スイッチＳ３をＢに接続する。これにより
撮像素子１０１は加算モードで駆動される。垂直加算混
合処理を行っている間、ビデオ信号処理回路１０６には
撮像素子１０１が加算モードによって生成した信号が入
力される。この信号には黒レベルが含まれている。この
間の撮像回路１０２の出力はクランプ回路１０３によっ
て黒レベル平均値を３２とした加算映像信号である。ビ
デオ信号処理回路１０６は黒レベル値を２フィールドの
内の所定のタイミングに取り込み、この値を保持する。
黒レベルの取り込み時に撮像素子１０２を加算モードに
する訳は、ビデオ信号処理回路１０６が加算された黒レ
ベルをもとに加算された映像信号を処理するように動作
するためである。垂直加算混合処理は２フィールドほど
の時間を要するのでビデオ信号処理回路１０６は黒レベ
ルの取り込みを加算中または加算終了後わずかの時間の
うちに終了することができる。

【００４０】このように黒レベルはメモリ１０７の入出
力線を使用せずにビデオ信号処理回路１０６に入力す
る。これにより、メモリ１０７の入出力線は垂直加算混
合処理によって使用することが可能となり、黒レベルを
ビデオ信号処理回路１０６に入力する作業と垂直加算混
合処理を同時に行うことが可能となる。

【００４１】図３に示すように撮像素子１０１から読み
出される出力は、色フィルタの光の透過率や画素の位置
の違いによって異なるものとなる。これは黒レベルに関
しても同一である。ビデオ信号処理回路１０６は２フィ
ールドの内、ＥｖｅｎフィールドではＥｖｅｎフィール
ドに対応した黒レベルを取り込み、Ｏｄｄフィールドで
はＯｄｄフィールドに対応した黒レベルを取り込む。黒
レベル取り込み動作中、タイミング発生器１０８はＥｖ
ｅｎフィールド、Ｏｄｄフィールドそれぞれに対応した
出力パルスをフィールド単位ごとに交互に切り替えて出
力する。このパルスによって撮像素子１０１から読み出
された黒レベル値がビデオ信号処理回路１０６に入力さ
れる。これにより、ビデオ信号処理回路１０６は正しい
黒レベル値を取り込むことが可能となる。

【００４２】シャッタ２０３は露光の終了時に閉じられ
るのであるが、黒レベル取り込み時も閉じたままにして
おく。これにより、撮像素子１０１上における遮光領域
への光の漏れ込みが発生する可能性がなくなり、より良
好な黒レベル値を取り込むことが可能となる。

【００４３】加算終了後の次のフィールドにおいて、メ
モリ１０７上に生成された画像データをビデオ信号処理
回路１０６に入力し、輝度色差信号に変換する作業を行
う。このとき、輝度色差信号を得るためにはその演算の
パラメータとして黒レベルを必要とするが、黒レベルは
前述の通りすでに取り込まれている。

【００４４】制御論理回路１０５は、スイッチＳ２を
Ｂ、スイッチＳ３をＡに接続する。これによりビデオ信
号処理回路１０６には加算後の映像信号が入力され、メ
モリ１０７にはビデオ信号処理回路１０６の出力が書き
込まれる。ビデオ信号処理回路１０６は入力された映像
信号と前述の黒レベルをもとにして輝度色差信号を出力
する。出力された輝度色差信号は制御論理回路２０１に
よってメモリ１０７上に書き込まれる。

【００４５】以上によってデジタルスチルカメラの撮像
動作は行われ、メモリ１０７上に１画面分の輝度色差デ
ータが生成される。このデータを圧縮，ファイリングす
ることによって撮像は達成される。

【００４６】（３）本実施例の効果 撮影時に得られる黒レベルをメモリ上に記録し、撮像処
理前にビデオ信号処理回路にこの値を入力するという作
業が不要となる。これにより撮影時間を短縮し、デジタ
ルスチルカメラのレリーズラグタイム（シャッタを押し
てから次の撮影が可能となるまでの時間）を短縮する。
これによってデジタルスチルカメラの使い勝手が向上す
る。

【００４７】また、取り込んだ黒レベルを色フィルタの
配列を考慮してタイミング調整をしながらビデオ信号処
理回路に入力する操作が不要となるため、回路規模が縮
小でき、デジタルスチルカメラのコストを削減すること
が可能となる。

【００４８】さらには黒レベルのサンプル時にシャッタ
が閉じているため撮像素子上の遮光領域に光が漏れ込む
おそれがなくなり、正しい黒レベルに基づいたビデオ信
号処理が可能となる。これによって撮影画像の劣化が防
止される。

【００４９】（実施例２） （１）本実施例（図７）の構成 図７は実施例２である“デジタルスチルカメラ”の構成
を示すブロック図である。図７における１０１〜１０
４、１０６〜２０３は実施例１ですでに説明してあるの
でここでの説明は省略する。２０４は制御論理回路で、
加算混合処理の方法が実施例１とは異なる。

【００５０】（２）本実施例（図７）の動作説明 以下に本実施例の動作を説明する。本実施例の動作の流
れは図５に示すものと同様である。

【００５１】タイミング発生器１０８は撮像素子１０１
に対して読み出しパルスＸＳＧ１，ＸＳＧ２、フィール
ドインデックスＦＩを出力している。制御論理回路２０
４は撮影動作を開始すると、ゲート回路２０２への信号
ＭＡＳＫをＬレベルとする。

【００５２】ＭＡＳＫをＬレベルにすることによりゲー
ト回路２０２はタイミング発生器１０８の出力にゲート
をかけ撮像素子１０１を非加算モードで駆動する。制御
論理回路２０４はシャッタ２０３を制御して撮像素子１
０１上への露光を開始する。

【００５３】露光の次のフィールドから露光された撮像
情報の読み出しを開始する。撮像素子１０１は表面上に
結像した像を電気信号に変換し、これを映像信号として
出力する。これらの信号は撮像回路１０２でノイズの低
減や信号レベルの調整がなされる。さらにクランプ回路
１０３において前述した黒レベル平均値が常に所定の固
定値となるように映像信号のオフセットを調整する。ク
ランプ回路１０３は黒レベルの平均値が３２となるよう
に設定されているとする。これにより映像信号は３２を
基準電圧値として現れる。クランプ回路１０３の出力は
Ａ／Ｄコンバータ１０４によってデジタル値に変換さ
れ、制御論理回路２０４へ入力される。制御論理回路２
０４はスイッチＳ２をＡに接続し、入力された値をメモ
リ１０７上に書き込む。このとき、黒レベルを示す信号
はメモリ１０７に書き込まず、映像情報のみをメモリ１
０７に書き込む。

【００５４】次にメモリ１０７上において垂直加算混合
処理を行う。制御論理回路２０４はメモリ１０７上の映
像信号値を読み出し、隣り合ったラインを加算し、さら
に映像信号値から３２を減算し再びメモリ１０７に書き
戻す。これにより垂直加算混合処理後の映像信号の基準
レベルは３２のままとなる。

【００５５】この垂直加算混合処理を行う前に、制御論
理回路２０４はゲート回路２０２への信号ＭＡＳＫをＨ
レベルとし、スイッチＳ３をＢに接続する。これにより
撮像素子１０１は加算モードで駆動される。また、垂直
加算混合処理を行っている間、ビデオ信号処理回路１０
６には撮像素子１０１が加算モードによって生成した信
号が入力される。この信号には黒レベルが含まれてい
る。この間の撮像回路出力はクランプ回路１０３によっ
て黒レベル平均値を３２とした加算映像信号である。ビ
デオ信号処理回路１０６は黒レベル値を２フィールドの
内の所定のタイミングに取り込み、この値を保持する。
垂直加算混合処理は２フィールドほどの時間を要するの
でビデオ信号処理回路１０６は黒レベルの取り込みを加
算中または加算終了後わずかの時間のうちに終了するこ
とができる。

【００５６】シャッタは露光の終了時に閉じられるので
あるが、黒レベルとり込み時も閉じたままにしておく。

【００５７】加算終了後の次のフィールドにおいて、メ
モリ１０７上に生成された画像データをビデオ信号処理
回路１０６に入力し、輝度色差信号に変換する作業を行
う。制御論理回路２０４はスイッチＳ２をＢに、スイッ
チＳ３をＡに接続し、ビデオ信号処理回路１０６に加算
後の映像信号を入力する。ビデオ信号処理回路１０６は
入力された映像信号と前述の黒レベルをもとにして輝度
色差信号を出力する。出力された輝度色差信号は制御論
理回路２０４によってメモリ１０７上に書き込まれる。

【００５８】以上によってデジタルスチルカメラの撮像
動作は行われ、メモリ１０７上に１画面分の輝度色差デ
ータが生成される。このデータを圧縮、ファイリングす
ることによって撮像は達成される。

【００５９】（３）本実施例の効果 撮像素子の駆動に、加算モード，非加算モードの両者を
用いて静止画撮影を行う場合がある。これによって３種
類の画像サイズを選択することが可能になる。このと
き、それぞれの画像サイズで光感度を同一にするための
一つの手法として、垂直加算混合処理を平均化（二で除
算）せずに行う手法がある。本実施例はこの手法を示す
ものである。

【００６０】このような、除算加算混合処理において平
均化することを行わないデジタルスチルカメラにおいて
も、実施例１と同等の効果を得ることができる。

【００６１】（実施例３） （１）本実施例（図８）の構成 図８は実施例３である“デジタルスチルカメラ”の構成
を示すブロック図である。図８における１０１〜１０
４、１０６〜２０３は実施例１，２ですでに説明してあ
るのでここでの説明は省略する。２０５は制御論理回
路、２０６は黒レベルを記憶するメモリである。

【００６２】（２）本実施例（図８）の動作説明 デジタルスチルカメラにおいて、撮影を行う前に自動露
出制御やホワイトバランス調整、液晶ファインダ等の機
能を動作させる構成がある。本実施例では撮影前のこれ
らの動作中に黒ベルを取り込む例を示す。以下に本実施
例の動作を説明する。

【００６３】本実施例の動作の流れを図９に示す。タイ
ミング発生器１０８は撮像素子１０１に対して読み出し
パルスＸＳＧ１，ＸＳＧ２、フィールドインデックスＦ
Ｉを出力している。制御論理回路２０５は自動露出制御
やホワイトバランス調整、液晶ファインダ等の機能を開
始すると、ゲート回路２０２への信号ＭＡＳＫをＨレベ
ルとする。

【００６４】ＭＡＳＫをＨレベルにすることによりゲー
ト回路２０２はタイミング発生器１０８の出力のゲート
を解除し撮像素子１０１を加算モードで駆動する。この
間制御論理回路２０５は入力された画像信号の内の黒レ
ベル値を黒レベルメモリ２０６に記録する。自動露出制
御やホワイトバランス調整、液晶ファインダ等の動作は
通常２フィールドより十分長い時間行われる。黒レベル
の取り込み動作はこの内の２フィールドの間行えばよ
い。

【００６５】次に撮影動作を行う。制御論理回路２０５
はシャッタ２０３を制御して撮像素子１０１上への露光
を行う。

【００６６】露光の次のフィールドから露光された撮像
情報の読み出しを開始する。ここで制御論理回路２０５
は、ゲート回路２０２への信号ＭＡＳＫをＬレベルと
し、スイッチＳ４をＢに接続する。ＭＡＳＫをＬレベル
にすることによりゲート回路２０２はタイミング発生器
１０８の出力にゲートをかけ撮像素子１０１を非加算モ
ードで駆動する。スイッチＳ４をＢに接続することによ
ってビデオ信号処理回路１０６には黒レベルが入力され
る。厳密にはこの処理には黒レベルの出力タイミングを
ビデオ信号処理回路２０５の黒レベル入力タイミングに
対して同期をとる操作が必要となり、実施例１，２と比
較して回路が複雑化する。

【００６７】撮像素子１０１は表面上に結像した像を電
気信号に変換し、これを映像信号として出力する。これ
らの信号は撮像回路１０２でノイズの低減や信号レベル
の調整がなされる。さらにクランプ回路１０３において
前述した黒レベルが常に所定の固定値となるように映像
信号のオフセットを調整する。クランプ回路１０３の出
力はＡ／Ｄコンバータ１０４によってデジタル値に変換
され、制御論理回路２０５へ入力される。制御論理回路
２０５はスイッチＳ２をＡに接続し、入力された値をメ
モリ１０７上に書き込む。このとき、黒レベルを示す信
号はモメリ１０７には書き込まず、映像情報のみをメモ
リ１０７に書き込む。

【００６８】次にメモリ１０７上において垂直加算混合
処理を行う。制御論理回路２０５ははメモリ１０７上の
映像信号値を読み出し、隣り合ったラインを加算し再び
メモリ１０７に書き戻す。

【００６９】加算終了後の次のフィールドにおいて、メ
モリ１０７上に生成された画像データをビデオ信号処理
回路１０６に入力し、輝度色差信号に変換する作業を行
う。制御論理回路２０５はスイッチＳ２をＢに、スイッ
チＳ４をＡに接続し、ビデオ信号処理回路１０６に加算
後の映像信号を入力する。ビデオ信号処理回路１０６は
入力された映像信号と前述の黒レベルをもとにして輝度
色差信号を出力する。出力された輝度色差信号は制御論
理回路２０５によってメモリ１０７上に書き込まれる。

【００７０】以上によってデジタルスチルカメラの撮像
動作は行われ、メモリ１０７上に１画面分の輝度色差デ
ータが生成される。このデータを圧縮，ファイリングす
ることによって撮像は達成される。

【００７１】（３）本実施例の効果 黒レベルを自動露出制御やホワイトバランス調整、液晶
ファインダ等の機能の動作中に行う。垂直加算混合処理
を１フィールド以下の時間で行うように構成した場合、
実施例１，２よりも高速に撮影動作を行うことが可能と
なる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮影時間が短く、使い勝手が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の構成を示すブロック図

【図２】 従来例の構成を示すブロック図

【図３】 垂直加算混合の説明図

【図４】 垂直加算混合の説明図

【図５】 実施例１の動作を示すタイミングチャート

【図６】 ゲート回路の回路図

【図７】 実施例２の構成を示すブロック図

【図８】 実施例３の構成を示すブロック図

【図９】 実施例３の動作を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１０１ 撮像素子 １０６ ビデオ信号処理回路 １０７ メモリ ２０１ 制御論理回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非加算モードと加算モードで駆動できる
   撮像手段と、この撮像手段を非加算モードで駆動して得
   た映像情報を加算混合処理する加算混合処理手段と、前
   記撮像手段の出力にもとづいて所要のビデオ信号を生成
   するビデオ信号処理手段と、前記撮像手段を加算モード
   で駆動して黒レベル情報を生成し前記ビデオ信号処理手
   段へ入力させる動作を、前記加算混合処理手段における
   加算混合処理の動作と並行して行わせる制御手段とを備
   えたことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 加算混合処理手段は、平均化しないもの
   であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 非加算モードと加算モードで駆動できる
   撮像手段と、この撮像手段を非加算モードで駆動して得
   た映像情報を加算混合処理する加算混合処理手段と、前
   記撮像手段の出力にもとづいて所要のビデオ信号を生成
   するビデオ信号処理手段と、黒レベル情報を記憶する黒
   レベル記憶手段と、撮影前の自動露出制御，ホワイトバ
   ランス調整等の期間中に、前記撮像手段を加算モードで
   駆動し黒レベル情報を生成して前記黒レベル記憶手段に
   入力させ、その後、前記黒レベル記憶手段の黒レベル情
   報と前記加算混合処理手段で処理した映像情報とを前記
   ビデオ信号処理手段へ入力させて所要のビデオ信号が得
   られるように制御する制御手段とを備えたことを特徴と
   する撮像装置。
4. 【請求項４】 非加算モードと加算モードで駆動できる
   撮像手段を備えた撮像装置による撮像方法であって、前
   記撮像手段を非加算モードで駆動して得た情報を加算混
   合して映像情報を生成する映像情報生成ステップと、前
   記撮像手段を加算モードで駆動して得た情報より黒レベ
   ル情報を生成する黒レベル情報生成ステップと、前記映
   像情報生成ステップで生成した映像情報と前記黒レベル
   情報生成ステップで生成した黒レベル情報とにもとづい
   て所要のビデオ信号を生成するビデオ信号生成ステップ
   とを備えたことを特徴とする撮像方法。
5. 【請求項５】 被写体像を撮像し露光面の非遮光部から
   画像データ、遮光部から黒レベルを出力する撮像素子
   と、この撮像素子への光の入射を遮光することが可能な
   シャッタと、前記撮像素子の出力の補正を行う撮像回路
   と、輝度色差データを生成するビデオ信号処理回路と、
   画像データ，輝度色差データを記憶する第一のメモリを
   備え、ビデオ信号処理回路に、前記第一のメモリから読
   み出した画像データを入力する直前に、前記撮像回路の
   出力をあらかじめ入力しておくことを特徴とする撮像装
   置。
6. 【請求項６】 画像データ取得時は撮像素子を素子上に
   おける加算混合が行われない非加算モードで駆動し、黒
   レベル取得時は撮像素子を素子上における加算混合を行
   う加算モードで駆動することを特徴とする請求項５記載
   の撮像装置。
7. 【請求項７】 黒レベル取得時にシャッタを閉じている
   ことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
8. 【請求項８】 第一のメモリ上の画像データの垂直加算
   混合処理を行う加算混合回路を備え、この加算混合回路
   による垂直加算混合処理とビデオ信号処理回路に黒レベ
   ルを入力することを同時に行うことを特徴とする請求項
   ５記載の撮像装置。
9. 【請求項９】 黒レベルを記憶する第二のメモリを備
   え、撮像素子を素子上における加算混合を行う加算モー
   ドで駆動しこのときの撮像回路出力を前記第二のメモリ
   に記憶し、次に撮像素子を素子上における加算混合が行
   われない非加算モードで駆動しこのときの撮像回路出力
   を第一のメモリに記憶し、さらに非加算モードでの撮像
   素子の駆動中に前記第二のメモリから読み出したデータ
   をビデオ信号処理回路に入力することを特徴とする請求
   項５記載の撮像装置。