JP3351804B2 - ビデオカメラ装置 - Google Patents

ビデオカメラ装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現行の標準テレビジョ
ン方式との互換性を有するワイドアスペクト比のテレビ
ジョン方式のビデオ信号を出力するようなビデオカメラ
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】いわゆるEDTV(Extended Definitio
nTelevision)とは、現行のカラーテレビジョン標準方
式(例えばNTSC方式やPAL方式等)と互換性を有
する画質改善方式のことであり、日本においては、第1
世代のEDTVの放送が1989年の秋から開始されて
いる。この第1世代のアスペクト比は(4:3)である
が、アスペクト比をさらに拡大したワイドアスペクト比
(例えば16:9等)の第2世代のEDTVが今後予定
されている。
【0003】ここで上述した現行の標準テレビジョン方
式からEDTV方式への移行期間中には、標準テレビジ
ョン方式、第1世代のEDTV方式及び第2世代のED
TV方式が混在することが多いと考えられる。すなわ
ち、映像内容や用途等に応じてこれらの方式が切換選択
されて放送される場合が多いことが考えられる。
【0004】この場合、各方式毎に、特に第2世代のE
DTV方式とそれ以外の方式との間で、それぞれの方式
の映像機器を準備するのは煩雑であり、また経済性も悪
いため、1台の映像機器を各方式に兼用可能にすること
が望まれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第2世
代のEDTV用のビデオカメラ装置としては、上記ワイ
ドアスペクト比(16:9)の画像を撮像することが要
求されるが、さらに、標準アスペクト比(4:3)の画
像を撮像できると、標準テレビジョン方式や上記第1世
代のEDTVにも対処でき、使用に便利であると共に経
済的でもある。
【0006】本発明は、上述の実情に鑑み、第2世代の
EDTV方式のワイドアスペクト比の画像を撮像して該
ワイドアスペクト比のビデオ信号を出力可能であると共
に、標準テレビジョン方式のアスペクト比のビデオ信号
をも出力可能なビデオカメラ装置の提供を目的とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るビデオカメ
ラ装置は、ワイドアスペクト比及び標準テレビジョン方
式のアスペクト比のテレビジョン信号のいずれか一方を
選択して出力するビデオカメラ装置において、上記ワイ
ドアスペクト比のテレビジョン信号を生成する撮像手段
と、上記ワイドアスペクト比を有するテレビジョン信号
と、上記ワイドアスペクト比を有するテレビジョン信号
から生成された上記標準テレビジョン方式のアスペクト
比を有するテレビジョン信号とを選択的に切り換える切
換手段と、上記切換手段により選択されたテレビジョン
信号に対してイメージエンハンス処理を行うプロセス手
段とを有し、上記切換手段により上記ワイドアスペクト
比を有するテレビジョン信号が選択されている場合に
は、上記プロセス手段において上記ワイドアスペクト比
に対応したイメージエンハンス処理を行わせると共に、
上記標準テレビジョン方式のアスペクト比を有するテレ
ビジョン信号が選択されている場合には、上記プロセス
手段において上記標準テレビジョン方式のアスペクト比
に対応したイメージエンハンス処理を行わせることによ
り、上述の課題を解決する。
【0008】
【0009】
【作用】標準テレビジョン方式のアスペクト比が選択さ
れたときには、上記アスペクト比変換回路により、上記
撮像素子から出力される上記ワイドアスペクト比のビデ
オ信号が現行の標準テレビジョン方式のアスペクト比の
ビデオ信号に変換されると共に、上記電子ビューファイ
ンダにより選択されたアスペクト比の画像をモニタする
ことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図1において、ビデオカメラ装置の
レンズ系10を介して入射された光は、例えば電荷結合
素子(CCD)を用いて成る撮像素子11の受光部に結
像される。撮像素子11は、上記受光部と、該受光部で
光電変換された信号の読み出し部とを少なくとも有して
いる。撮像素子11の受光部は、前述した第2世代のE
DTV方式のアスペクト比の画像を撮像し得るように2
次元配列された複数の画素から成っている。この第2世
代のEDTV方式のアスペクト比、すなわち画面のh
(水平):v(垂直)の比率は、例えば図2のAに示す
ように、16:9のいわゆるワイドアスペクト比となっ
ている。撮像素子11には、タイミングパルス発生器1
8から撮像素子駆動用タイミングパルスが供給されてい
る。タイミングパルス発生器18は、標準テレビジョン
信号用の同期信号発生器19から供給される同期信号ク
ロックに応じてタイミングパルスを生成し、出力してい
る。
【0011】同期信号発生器19からの同期信号により
駆動される撮像素子11からは、上記ワイドアスペクト
比(16:9)のビデオ信号が出力される。このビデオ
信号はビデオアンプ12に供給されて増幅され、A/D
変換器13に送られる。このA/D変換器13は、入力
されたビデオ信号をアナログ信号からディジタル信号に
変換している。ただし、後述するアスペクト比変換処理
を電荷結合素子(CCD)やバケツリレー素子(BB
D)等を用いてアナログ的に行う場合には、このA/D
変換器13は不要となる。
【0012】A/D変換器13からの出力信号は、アス
ペクト比変換回路14に供給されると共にスイッチ15
の被選択端子15aに供給されている。アスペクト比変
換回路14は、撮像素子11から出力されたワイドアス
ペクト比(16:9)のビデオ信号を現行のテレビジョ
ン方式のアスペクト比(4:3)のビデオ信号に変換す
るような信号処理を行う。この標準アスペクト比(4:
3)に変換されたビデオ信号は、スイッチ15の被選択
端子15bに送られる。
【0013】スイッチ15は、上記ワイドアスペクト比
(16:9)のビデオ信号と上記標準アスペクト比
(4:3)のビデオ信号とを選択的に切り換えて出力す
る切換手段である。このスイッチ15は、例えば図1に
示すように切換操作用のスイッチ20のオン・オフに応
じて切換制御されるものであり、例えばスイッチ20を
オンして接地することで制御信号が“L”レベルとなる
ときを上記標準アスペクト比の選択時とする。上記ワイ
ドアスペクト比が選択されているときにはスイッチ20
がオフで制御信号が“H”レベルとなるものとする。こ
の制御信号は、後述するプロセス回路16及び電子ビュ
ーファインダ21にも供給しており、アスペクト比の切
換操作に応じてこれらの各部の内部動作等が切り換えら
れるようになっている。
【0014】上記切換スイッチ15にて選択されたアス
ペクト比のビデオ信号は、プロセス回路16に送られ
る。このプロセス回路16は、例えばいわゆるγ補正、
ホワイトクリップ、イメージエンハンス等のビデオ信号
処理機能を有する回路であり、これらの機能は製品とし
てのビデオカメラ装置の仕様等に応じて必要とされるも
のが設けられている。例えば、プロセス回路16にてイ
メージエンハンス(あるいは輪郭補正)処理を行わせる
場合には、入力されたビデオ信号を1H遅延して加算
(あるいは減算)するような信号処理が少なくとも必要
とされる。この1H遅延素子のシフト段数や動作クロッ
ク周波数を、上記アスペクト比の切換に応じて切り換え
ることが必要とされる。このため、スイッチ20からの
制御信号が、プロセス回路16に供給されている。この
プロセス回路16からの出力ビデオ信号は、出力端子1
7から取り出されると共に、電子ビューファインダ21
に供給されるようになっている。
【0015】電子ビューファインダ21には、例えば上
記ワイドアスペクト比の画面(スクリーン)を有する陰
極線管(CRT)を用いている。この電子ビューファイ
ンダ21も、上記アスペクト比の切換に連動して画面表
示状態が切り換わるようになっている。なお、上述した
ビデオアンプ12、A/D変換器13、アスペクト比変
換回路14、プロセス回路16及び撮像素子駆動用タイ
ミングパルス発生器18には、同期信号発生器19から
の標準テレビジョン信号用同期信号が供給されている。
【0016】このような概略構成を有するビデオカメラ
装置において、撮像素子11からの上記ワイドアスペク
ト比のビデオ信号を現行の標準テレビジョン方式のアス
ペクト比のビデオ信号に変換する原理について図2を参
照しながら説明する。
【0017】上記ワイドアスペクト比のビデオ信号は、
現行の標準テレビジョン方式との互換性を有しており、
垂直同期信号や水平同期信号の各周波数は標準テレビジ
ョン方式の垂直周波数fV や水平周波数fH と等しく設
定されている。従って、図2のAに示すように、上記ワ
イドアスペクト比(h:v=16:9)のビデオ信号の
水平走査周期は標準テレビジョン方式の1H(1水平期
間)に等しく、例えばNTSC方式では図2のBに示す
ように1H=63.556μsとなっている。ただし、
1H中には水平ブランキング期間や表示無効部分(いわ
ゆるランイン部分)が存在することから、図2のAのh
で示す範囲の有効表示される部分(いわゆる有効走査期
間ta )は約53μsとなっている。しかしながら、こ
のワイドアスペクト比のビデオ信号をそのまま上記標準
アスペクト比(4:3)のモニタ受像機等で表示させる
と、図2のCに示すように、水平軸方向が3/4に圧縮
されたような幾何学的な歪みが生じてしまう。すなわ
ち、上記ワイドアスペクト比の画面上の真円22が標準
アスペクト比の画面上では縦長の楕円23として表示さ
れてしまう。
【0018】そこで、上記アスペクト比変換回路14に
おいては、図2のAに示す水平方向のh’の領域
(h’:v=4:3)を上記1H中の有効走査期間ta
(53μsに相当)に時間軸伸張するような信号処理を
行うことで、上記標準アスペクト比のビデオ信号を得る
ようにしている。この処理は、撮像素子11の駆動方法
を切り換えることによっても実現できるが、撮像管を用
いる場合には偏向焼付の問題があり、CCD撮像素子の
場合には構造上から走査の切換が困難である等の実情を
考慮して、撮像素子11からの出力ビデオ信号を純粋に
ビデオ信号処理することで実現している。ここでh:v
=16:9、またh’:v=4:3=12:9より、
h:h’=16:12=4:3であるから、時間軸を4
/3倍に伸張するような信号処理が必要とされる。
【0019】このような時間軸伸張処理を行うアスペク
ト比変換回路14の内部構成及び動作の具体例を、図3
及び図4を参照しながら説明する。上記図1の撮像素子
11から各回路を介してアスペクト比変換回路14に送
られた上記ワイドアスペクト比のビデオ信号は、図3の
入力端子25を介して2個のシフトレジスタ26、27
のデータ入力端子DIにそれぞれ供給される。これらの
シフトレジスタ26、27のデータ出力端子DOから
は、上記標準方式のアスペクト比に変換されたビデオ信
号が出力され、スイッチ28の被選択端子a、bにそれ
ぞれ送られる。スイッチ28からの出力信号は出力端子
29より取り出され、上記図1の切換スイッチ15の被
選択端子bに送られる。
【0020】2個のシフトレジスタ26、27は、1H
(水平期間)単位で、一方に書き込んでいるときには他
方から読み出し、他方に書き込んでいるときには一方か
ら読み出すような相補的な動作が交互に切り換えられる
ようになっている。この1H毎の動作の切り換えは、入
力端子30を介して供給される図4に示すような2H周
期(周波数fH /2)の切換パルス信号SPによって制
御される。すなわちスイッチ28は、この切換パルス信
号SPによって被選択端子aとbとに交互に切換制御さ
れる。また、この切換パルス信号SPは、ANDゲート
31の一方の入力端子に送られると共に、インバータ3
2で反転されてANDゲート33の一方の入力端子に送
られている。これらのANDゲート31、33のそれぞ
れ他方の入力端子には、入力端子34を介して図4のゲ
ートパルス信号GPが供給されている。このゲートパル
ス信号GPは、上記有効走査期間ta の内の3/4を切
り取るための、すなわち上記16:9のワイドアスペク
ト比の画面から上記標準アスペクト比の画面を切り取る
ためのものであり、上記有効走査期間ta 内の両端のt
a /8ずつを除去した残りの3ta /4の期間が“H”
(ハイレベル、あるいは“1”)となっている。AND
ゲート31からの出力はシフトレジスタ26の書込イネ
ーブル端子WENに供給され、ANDゲート33からの
出力はシフトレジスタ27の書込イネーブル端子WEN
に供給されている。シフトレジスタ26、27の各書込
クロック端子WCKには、入力端子35からの所定周波
数fW の書込クロック信号CKW が供給されている。こ
の書込クロック周波数fW は、例えば上記A/D変換器
13のサンプリング周波数fsに等しく設定されてい
る。従って、シフトレジスタ26に対しては図4のSR
aのWに示す3ta /4の期間で入力信号が書き込ま
れ、シフトレジスタ27に対しては図4のSRbのWの
期間で入力信号が書き込まれる。
【0021】次に読出動作について説明すると、先ず入
力端子36には、上記有効走査期間ta の間だけ“H”
(あるいは“1”)となるH周期の信号HBが供給され
ており、この信号HBはシフトレジスタ26、27の各
読出イネーブル端子RENにそれぞれ送られている。こ
の有効走査期間ta を取り出す信号HBは、いわゆる水
平ブランキング信号にほぼ等しい。また、上記入力端子
30からの切換パルス信号SPは、ANDゲート37の
一方の入力端子に送られると共に、インバータ38で反
転されてANDゲート39の一方の入力端子に送られて
いる。これらのANDゲート37、39のそれぞれ他方
の入力端子には、入力端子40を介して所定周波数fR
の読出クロック信号CKR が供給されている。この読出
クロック周波数fR は、上記書込クロック周波数fW
3/4に設定されており、 fR =(3/4)fW =(3/4)fs となっている。従って、シフトレジスタ26からは図4
のSRaのRに示すta の期間で時間軸が4/3倍に伸
張された信号が読み出され、シフトレジスタ27からは
図4のSRbのRの期間で同様な信号が読み出される。
【0022】すなわち、図4の入力データDINとして、
第k番目のラインのデータLk が入力されるときには、
シフトレジスタ26にはこの第kラインデータLk の両
端1/8ずつを除いた残り3/4のデータが書き込ま
れ、次のH周期で4/3倍に時間軸伸張されたデータが
読み出される。このとき、入力データDINは第k+1番
目のラインのデータLk+1 となっており、このデータの
3/4がシフトレジスタ27に書き込まれる。なお、上
記第kラインデータLk が入力されている間は、その前
の第k−1ラインのデータが時間軸伸張されてシフトレ
ジスタ27から読み出される。従って、出力端子29か
らは、図4の出力データDOUT に示すように第k−1ラ
イン及び第kラインの時間軸伸張データが順次取り出さ
れる。以上のような処理がアスペクト比変換回路14に
て行われ、上記標準アスペクト比のビデオ信号が出力端
子29より取り出されて、上記図1の切換スイッチ15
の被選択端子bに送られる。
【0023】ところで、このアスペクト比変換回路14
は、上記切換操作用のスイッチ20によって上記ワイド
アスペクト比が選択されたときには、アスペクト比変換
処理を行う必要がなくなる。このことを考慮して、スイ
ッチ20からのアスペクト比選択制御信号をアスペクト
比変換回路14の動作停止制御端子に送るようにし、上
記ワイドアスペクト比が選択されたときにはアスペクト
比変換回路14の動作を停止させて、消費電力を節減し
ている。具体的には、例えばアスペクト比変換回路14
への電源供給を遮断することで、該回路14で消費され
る電力を0とすることができる。これにより、例えばバ
ッテリー駆動タイプのビデオカメラ装置のバッテリー寿
命を長く保つことができる。
【0024】また、上記標準アスペクト比(4:3)の
ビデオ信号出力形態に切り換えた場合、上記電子ビュー
ファインダ21もこれに応じて表示アスペクト比を変え
る必要性が生じる。これは、実際にカメラマンが撮影す
る際の微妙なカメラワーク、例えば画枠アングルや焦点
合わせ等のために、実際に出力されているビデオ信号の
画像内容を確認する必要があるからである。このため、
電子ビューファインダ21の表示アスペクト比切換制御
端子に例えば上記スイッチ20からの制御信号を送り、
切換選択されたアスペクト比に応じて、電子ビューファ
インダ21内の表示画面のアスペクト比を切換制御して
いる。
【0025】具体的には、電子ビューファインダ21の
表示素子である例えばCRTの水平偏向コイルに送る鋸
歯状波形の振幅を切り換えて、図5の(a)に示すよう
に、上記CRTのスクリーン41上における水平方向の
表示長さをhと(3/4)hとの間で切り換える。この
図5の(a)は、上記ワイドアスペクト比(16:9)
のスクリーン41を有する電子ビューファインダの場合
であるが、上記標準アスペクト比(4:3)の図5の
(b)に示すようなスクリーン42を有する電子ビュー
ファインダの場合には、CRTの垂直偏向コイルに送る
鋸歯状波形の振幅を切り換えて垂直方向の表示長さをv
と(3/4)vとの間で切り換えるようにすればよい。
この場合は、上記ワイドアスペクト比(16:9)が選
択されたときに垂直長さを(3/4)vに切り換えるも
のである。なお、電子ビューファインダ21として、い
わゆる液晶表示素子(LCD)を用いる場合も、上述し
た図3のアスペクト比変換回路に使用されている技術を
LCD駆動信号処理回路に適用することにより、図5の
場合と同様な表示切換が容易に実現できる。
【0026】以上説明したように、アスペクト比の切換
選択に応じて、電子ビューファインダ21内の表示画面
のアスペクト比を切換制御することにより、実際にカメ
ラマンが撮影する際の微妙なカメラワーク、例えば画枠
アングルや焦点合わせ等のための実際に出力されている
ビデオ信号の画像内容を確認することができるようにな
る。
【0027】なお、上述したビデオカメラ装置は、1個
の撮像素子を用いた場合について説明したが、このよう
な場合だけに限定されるものでなく複数個の撮像素子を
用いたビデオカメラ装置例えばカメラレンズ系から入射
した入射光をダイクロイックミラーでそれぞれ原色信号
である赤色(R)、青色(B)及び緑色(G)用の撮像
素子に振り分けているように3個の固体撮像素子を用い
ているビデオカメラ装置においても必要なチャネル数の
アスペクト比変換回路を準備することにより、1個の撮
像素子を用いた場合と同様の機能及び効果を得ることが
できる。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るビデオカメラ装置によれば、ワイドアスペクト比
及び標準テレビジョン方式のアスペクト比のテレビジョ
ン信号のいずれか一方を選択して出力するビデオカメラ
装置において、上記ワイドアスペクト比のテレビジョン
信号を生成する撮像手段と、上記ワイドアスペクト比を
有するテレビジョン信号と、上記ワイドアスペクト比を
有するテレビジョン信号から生成された上記標準テレビ
ジョン方式のアスペクト比を有するテレビジョン信号と
を選択的に切り換える切換手段と、上記切換手段により
選択されたテレビジョン信号に対してイメージエンハン
ス処理を行うプロセス手段とを有し、上記切換手段によ
り上記ワイドアスペクト比を有するテレビジョン信号が
選択されている場合には、上記プロセス手段において上
記ワイドアスペクト比に対応したイメージエンハンス処
理を行わせると共に、上記標準テレビジョン方式のアス
ペクト比を有するテレビジョン信号が選択されている場
合には、上記プロセス手段において上記標準テレビジョ
ン方式のアスペクト比に対応したイメージエンハンス処
理を行わせているため、1台のビデオカメラ装置を切り
換えることでワイドアスペクト比の方式にも標準のテレ
ビジョン方式にも兼用することができ、使用者にとって
運用し易いものとなる。
【0029】ここで、上記電子ビューファインダは、上
記切換選択されたアスペクト比に対応して表示形態を切
り換えるように構成することにより、撮影時のカメラ操
作の品質を高めることができる。また、上記ワイドアス
ペクト比が選択されたことに応じて上記アスペクト比変
換回路の動作を停止させる(例えば電源供給を遮断す
る)ことにより、電池寿命の長期化を図ることができ
る。
【0030】さらに、ビデオカメラ装置内部に、イメー
ジエンハンサ等のような1H遅延機能を有する回路が設
けられている場合には、上記アスペクト比の切換選択動
作に連動して上記1H遅延機能素子のシフト段数や動作
クロック周波数を切り換えることにより、不具合なく各
アスペクト比の映像信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るビデオカメラ装置の一実施例を示
すブロック回路図である。
【図2】ワイドアスペクト比の画像を現行の標準テレビ
ジョンのアスペクト比に変換する原理を示す模式図であ
る。
【図3】アスペクト比変換回路の具体的な回路構成を示
す回路図である。
【図4】図3に示したアスペクト比変換回路のタイミン
グチャートである。
【図5】電子ビューファインダ設計時におけるアスペク
ト比に応じた画面の切り分け方法をを示す模式図であ
る。
【符号の説明】
10・・・・・・・・・・・・カメラレンズ系 11・・・・・・・・・・・・撮像素子 12・・・・・・・・・・・・ビデオアンプ 13・・・・・・・・・・・・A/D変換器 14・・・・・・・・・・・・アスペクト比変換回路 15、20・・・・・・・・・スイッチ 16・・・・・・・・・・・・プロセス回路 17・・・・・・・・・・・・出力端子 21・・・・・・・・・・・・電子ビューファインダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名雲 文男 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−107085(JP,A) 特開 平3−64170(JP,A) 特開 平3−153173(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイドアスペクト比及び標準テレビジョ
    ン方式のアスペクト比のテレビジョン信号のいずれか一
    方を選択して出力するビデオカメラ装置において、 上記ワイドアスペクト比のテレビジョン信号を生成する
    撮像手段と、上記ワイド アスペクト比を有するテレビジョン信号と、
    上記ワイドアスペクト比を有するテレビジョン信号から
    生成された上記標準テレビジョン方式のアスペクト比を
    有するテレビジョン信号とを選択的に切り換える切換
    段と、上記切換手段により選択されたテレビジョン信号に対し
    てイメージエンハンス処理を行うプロセス手段とを有
    し、 上記切換手段により上記ワイドアスペクト比を有するテ
    レビジョン信号 が選択されている場合には、上記プロセ
    ス手段において上記ワイドアスペクト比に対応したイメ
    ージエンハンス処理を行わせると共に、上記標準テレビ
    ジョン方式のアスペクト比を有するテレビジョン信号が
    選択されている場合には、上記プロセス手段において上
    標準テレビジョン方式のアスペクト比に対応したイメ
    ージエンハンス処理を行わせることを特徴とするビデオ
    カメラ装置。
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