JPH0730807A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アスペクト比変換可能な撮像装置において、
回路の安定性及び規模の削減を図るとともにアスペクト
比変換に伴う諸問題を解決する。 【構成】 ワイド画面対応撮像素子２とアナログ処理さ
れた撮像信号をＡＤ変換するＡＤ変換器４と、ＡＤ変換
器４の出力信号に撮像装置の基本処理を施すガンマ処理
回路５，エンハンス処理回路６，マトリックス処理回路
７の各デジタルプロセス回路と、その後にアスペクト比
変換を施すアスペクト比変換回路９を配置する構成にす
ることにより、回路の安定性と規模の削減が図れる。ま
た、マイクロコンピュータ８でアスペクト比切り換えに
応じて各設定値を切り換える構成にすることにより、ア
スペクト比変換に伴いエンハンス処理，オートニー処
理，ブランキング処理等で発生する諸問題、並びにノー
マル画面対応の撮像装置との混在時の問題を解決でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＥＤＴＶ等対応の次世
代テレビ方式に対応する撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＨＤＴＶ（走査線１１２５本）や
第２世代ＥＤＴＶ（走査線５２５本（６２５本））等の
テレビ方式のように画面のワイド化が推進されてきてい
る。また、垂直方向の高画質化を追求するため順次走査
系の撮像装置が望まれている。このようにアスペクト比
が従来の４：３から１６：９になり、かつ順次走査の撮
像装置になると従来より広帯域の信号を扱う。

【０００３】一方、ワイド化推進とともに、移行期間中
には標準テレビ方式から第１世代ＥＤＴＶ方式及び第２
世代ＥＤＴＶ方式が混在すると考えられる。故に、現状
のアスペクト比４：３のテレビモニター対応も考慮が必
要であり、アスペクト比１６：９出力，４：３出力を同
時に出力、あるいは切り換えて出力するワイド画面対応
撮像装置が望まれている。

【０００４】上記の要望に応じ、高速処理を低速化して
ワイド画面出力（１６：９出力），ノーマル画面出力
（４：３出力）を同時あるいは切り換えて出力する手法
が開示された特開平４−００２２８９号公報や、高速処
理のままワイド画面出力（１６：９出力），ノーマル画
面出力（４：３出力）を切り換えて出力する手法が開示
された特開平４−３１６２８４号公報がある。

【０００５】図８は従来のワイド画面，ノーマル画面切
り換え対応の撮像装置の構成を示す構成図である。

【０００６】図８で、３０はレンズ系、２はワイド画面
対応の撮像素子、３は黒レベル処理、白レベル処理、プ
リニー等の処理が施されるアナログプロセス回路、４は
アナログプロセス回路３の出力信号をデジタル信号に変
換するＡＤ変換器、９はワイド画面（１６：９）からノ
ーマル画面（４：３）の信号出力を得るアスペクト比変
換回路、３２はワイド画面（１６：９）出力とノーマル
画面（４：３）出力を切り換える切り換えスイッチ、３
３はガンマ，オートニー処理、エンハンス処理、マトリ
ックス処理等の撮像装置の基本処理を施すデジタルプロ
セス回路、３４は撮像素子２を駆動するためのパルスを
出力するタイミングパルス発生回路、３５は標準テレビ
ジョン信号用の同期信号発生回路である。

【０００７】以下、図８，図９をもって従来例を説明す
る。レンズ系３０を介して入射した光により、ワイド画
面対応撮像素子２に被写体像が結像される。この時アス
ペクト比は１６：９で、いわゆるワイドアスペクト比の
撮像信号となっている。このワイド画面対応撮像素子２
は、同期信号発生回路３５の同期信号に応じタイミング
パルスを発生するタイミングパルス発生回路３４により
駆動され、撮像信号を出力する。

【０００８】このワイド画面対応撮像素子２の出力信号
はアナログプロセス回路３に入力され、増幅、黒レベ
ル，白レベル等の調整及びプリニー等の処理が施され
る。この後このアナログの撮像信号は、精度，コントロ
ール，特性上優れるデジタル処理を行うために後段のＡ
Ｄ変換器４によりデジタル信号に変換される。このＡＤ
変換器４の出力信号はスイッチ３２のａ端子と、アスペ
クト比変換回路９に入力される。

【０００９】アスペクト比変換回路９はワイドアスペク
ト比（１６：９）の撮像信号を現行のテレビジョン方式
のアスペクト比（４：３）の撮像信号変換する処理を行
い、その出力をスイッチ３２のｂ端子に出力する。

【００１０】スイッチ３２はワイドアスペクト比（１
６：９）の撮像信号と現行のテレビジョン方式のアスペ
クト比（ノーマルアスペクト比）（４：３）の撮像信号
を選択的に切り換えて後段のデジタルプロセス回路３３
に出力する。

【００１１】このデジタルプロセス回路３３は、例えば
撮像装置の基本処理となるガンマ補正，エンハンス処
理，マトリックス処理等の機能を有する回路である。こ
こで、上記ワイドアスペクト比（１６：９）の撮像信号
と、ノーマルアスペクト比（４：３）の撮像信号が切り
換えられて入力されるので、このデジタルプロセス回路
３３では２種類のクロックによる撮像信号データを扱
う。故に、全ての回路系のクロックを切り換えることは
もちろん、例えばエンハンス処理の垂直輪郭補正に必要
な１Ｈ（１水平走査期間）遅延処理のシフト段数等も、
アスペクト比切り換え信号に応じて、切り換えている。

【００１２】ここで、上記アスペクト比変換の原理を図
９を用いて簡単に説明する。図９で、（ａ）はワイドア
スペクト比（１６：９）のテレビモニター画面で点線内
がノーマルアスペクト比（４：３）に相当する画面領
域、（ｂ）はノーマルアスペクト比（４：３）のテレビ
モニターにワイドアスペクト比の撮像信号を映した時の
画面である。

【００１３】ワイドアスペク比（１６：９）の撮像信号
も現行の標準テレビジョン方式の撮像信号と垂直同期信
号や水平同期信号の各周波数は同じである。故に、ノー
マルアスペクト比（４：３）のテレビモニターにワイド
アスペクト比の撮像信号を映した場合は、図９の（ｂ）
に示すように水平方向が３／４（１２／１６）に圧縮さ
れたいわゆるスクイーズモードの映像画面となる。そこ
で、ワイドアスペクト比（１６：９）の撮像信号からノ
ーマルアスペクト比（４：３）の撮像信号を得る場合
は、図９の（ａ）に示すようにワイドアスペクト比（１
６：９）の撮像領域から点線内のノーマルアスペクト比
（４：３）に相当する撮像領域を抜取り、時間を４／３
倍に引き延ばす処理を行えばよい。故に、デジタル処理
でのクロックはワイドアスペクト比（１６：９）用をｆ
ｗとすると、ノーマルアスペクト比（４：３）のクロッ
クは３ｆｗ／４となる。

【００１４】このような処理は前述した２つの特許公開
公報に示されているように、メモリやシフトレジスタ等
を用いて、抜き出し及び時間軸（周波数）変換を行うこ
とにより簡単に実現される。

【００１５】なお、以上説明したアナログプロセス回路
３、Ａ／Ｄ変換器４、アスペクト比変換回路９、デジタ
ルプロセス回路３３及びタイミングパルス発生回路３４
には同期信号発生回路３５から標準テレビジョン信号用
同期信号が供給されている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成の撮像装置では、アスペクト比を切り換
えることによりデジタルプロセス回路で２種類のクロッ
クを必要とし、全てのデジタル処理回路で２種類のクロ
ックに対してデータのタイミングを調整，確保しなくて
はならず、特に高画質化、高解像度化の要望が強い場合
は撮像素子の高画素化にともない比例して周波数が上昇
するクロックのタイミング調整がむずかしくなり、安定
性を確保するのが困難である。

【００１７】また、撮像装置出力をデジタル伝送する場
合を考えると、アスペクト比が切り換わった信号が撮像
装置の基本処理のデジタルプロセス回路で処理されるた
め、伝送系等も各々のクロックレートに合ったものを必
要とし、回路規模が増大するとともに全体システムの安
定性確保が困難になるという問題点を有していた。

【００１８】また、ワイドアスペクト比（１６：９）か
らノーマルアスペト比（４：３）に切り換えることによ
り撮像装置の周波数特性は所定比率（３／４）で低い方
へ推移するが、この場合見かけ上の解像度感を上げるア
パーチャ信号の周波数特性も３／４低い方へ推移するの
で解像感が低下する問題点がある。

【００１９】また、ワイドアスペクト比（１６：９）か
らノーマルアスペト比（４：３）に切り換えてノーマル
アスペクト比（４：３）画面を出力した場合、画面を切
り出して伸長する分撮像領域の同じサイズのノーマル画
面撮像装置と比較して拡大された画面となり、例えばス
タジオ等でワイド画面撮像装置、ノーマル画面撮像装置
の２種類の撮像装置が混在して同じ被写体を撮像して番
組制作等を行うような場合、上記２種類の撮像装置間で
ズーム比が異なり番組制作上支障をきたす問題点があ
る。

【００２０】本発明は以上の点に鑑み、撮像装置の基本
処理のデジタルプロセス部は１系統のクロックで処理で
きるようにするとともに伝送系も１系統で対処可能な、
アスペクト比切り換え回路を有するワイド画面対応撮像
装置を提供することを目的としている。

【００２１】また、ワイドアスペクト比（１６：９）か
らノーマルアスペト比（４：３）に切り換えた場合でも
見かけ上の解像感の劣化を防ぐ等、切り換えることによ
り生じる諸問題を解決できるワイド画面対応撮像装置を
提供することを目的としている。

【００２２】また、スタジオ等の番組制作上、従来のノ
ーマル画面撮像装置の出力と、ワイド画面撮像装置のノ
ーマル画面出力を混在させても支障をきたすことのなく
マッチングのとれるワイド画面対応撮像装置を提供する
ことを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の撮像装置は、所定の周波数によって撮像信号
を読み出すワイド画面対応撮像素子と、前記撮像素子の
出力信号を前記撮像素子の読み出し周波数と同一周波数
のクロックでデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、撮
像装置の基本処理としてガンマ，オートニー処理、エン
ハンス処理、ブランキング処理、マトリックス処理等を
施すデジタルプロセス回路と、前記デジタルプロセス回
路の出力信号が入力され、アスペクト比切り換え信号に
よりアスペクト比１６：９のワイド画面の出力信号と、
前記ワイド画面の出力信号の内アスペクト比が４：３と
なる部分を抜取り伸長したノーマル画面の出力信号を切
り換えて出力するアスペクト比変換回路とを備え撮像装
置の基本処理の最後にアスペクト比変換を行うようにし
た撮像装置である。

【００２４】また、所定の周波数によって撮像信号を読
み出すワイド画面対応撮像素子と、前記撮像素子の出力
信号を前記撮像素子の読み出し周波数と同一周波数のク
ロックでデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記Ａ
Ｄ変換器の出力信号が入力され、画像の平均値やピーク
値等を検出する画像データ検出部によりオートニー処理
を施すガンマ処理回路と、前記ガンマ処理回路の出力信
号が入力され、水平，垂直のアパーチャ信号作成部によ
り得られるアパーチャ信号によりエンハンス処理を施す
エンハンス処理回路と、前記エンハンス処理回路の出力
信号が入力され、ブランキング処理部によりブランキン
グ処理や輝度信号及び色差信号を作成するマトリックス
処理を施すマトリックス処理回路と、前記各処理回路の
特性を設定するマイクロコンピュータと、前記マトリッ
クス処理回路の出力信号が入力され、アスペクト比切り
換え信号によりアスペクト比１６：９のワイド画面の出
力信号と、前記ワイド画面の出力信号の内アスペクト比
が４：３となる部分を抜取り伸長したノーマル画面の出
力信号を切り換えて出力するアスペクト比変換回路より
構成され、前記アスペクト比変換回路のアスペクト比切
り換え信号により、前記マイクロコンピュータの各設定
値を切り換えるようにした撮像装置である。

【００２５】また、光学系のレンズのズーム値をコント
ロールするズーム値コントロール回路と、所定の周波数
によって撮像信号を読み出すワイド画面対応撮像素子
と、前記撮像素子の出力信号を前記撮像素子の読み出し
周波数と同一周波数のクロックでデジタル信号に変換す
るＡＤ変換器と、撮像装置の基本処理としてガンマ，オ
ートニー処理、エンハンス処理、ブランキング処理、マ
トリックス処理等を施すデジタルプロセス回路と、前記
デジタルプロセス回路の出力信号が入力され、アスペク
ト比切り換え信号によりアスペクト比１６：９のワイド
画面の出力信号と、前記ワイド画面の出力信号の内アス
ペクト比が４：３となる部分を抜取り伸長したノーマル
画面の出力信号を切り換えて出力するアスペクト比変換
回路とを備えアスペクト比切り換え信号により、前記ズ
ーム値コントロール回路のズーム値をアスペクト比１
６：９と４：３で切り換えるようにして、アスペクト比
１６：９の場合に比べアスペクト比４：３の場合にズー
ム値が小さくなるようにした撮像装置である。

【００２６】

【作用】本発明は上記構成により、ワイド画面対応撮像
素子の出力信号を所定のクロックでＡＤ変換し、撮像装
置の基本処理を施すデジタルプロセス回路でガンマ，オ
ートニー処理、アパーチャ補正をするエンハンス処理、
ブランキング補正，Ｙ，色差マトリックスを行うマトリ
ックス処理を施す。この撮像装置の基本処理が施された
信号を次段のアスペクト比切り換え回路でアスペクト比
４：３の出力を得るとともにアスペクト比切り換え信号
によりアスペクト比１６：９と４：３出力を切り換えて
出力する。これにより、デジタルプロセスは出力がアス
ペクト比１６：９、４：３のどちらの場合でも１６：９
のクロック処理となる。

【００２７】また、マイクロコンピュータにより、デジ
タルプロセス回路の各処理をコントロールするようにし
て、アスペクト比切り換え信号によりアスッペクト比１
６：９と４：３出力時で各処理の設定値を切り換える。
これにより、アスペクト比１６：９、４：３の各々場合
に対応した最適な特性の出力信号が得られる。

【００２８】また、アスペクト比切り換え信号によりズ
ーム値コントロール回路をアスペクト比１６：９と４：
３出力時で切り換え、ズーム値が切り換えられる。これ
により、アスペクト比１６：９，４：３の各々場合に対
応した最適なズーム値が得られる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００３０】図１は本発明の第１の実施例における撮像
装置の構成を示すブロック図である。図１で、１はレン
ズ等の光学系、２はワイド画面対応の撮像素子、３は黒
レベル補正，白レベル補正，プリニー等の処理を施すア
ナログプロセス回路、４はアナログプロセス回路３の出
力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器、５はガン
マ処理，オートニー処理等を施すガンマ処理回路、６は
水平，垂直のアパーチャ信号を生成するエンハンス処理
回路、７はブランキング処理，マトリックス処理等を施
すマトリックス処理回路、８は各処理回路の特性等をコ
ントロールするマイクロコンピュータ、９はワイド画面
出力とノーマル画面出力を切り換えて出力するアスペク
ト比変換回路である。

【００３１】以下、本発明の第１の実施例の動作につい
て説明する。光学系１のレンズ等を通過した被写体像は
ワイド画面対応撮像素子２にアスペクト比１６：９の映
像として結像される。さらに、ワイド画面対応撮像素子
２の出力信号はアナログプロセス回路３で黒レベル補
正，白レベル補正，プリニー等の処理が施される。アナ
ログプロセス回路３の出力信号は精度，コントロール，
特性上優れるデジタル処理を行うために後段のＡＤ変換
器４によりデジタル信号に変換される。ＡＤ変換器４の
出力信号は、デジタルプロセス部の各回路で撮像装置の
基本処理のガンマ処理、エンハンス処理、マトリックス
処理等が施される。

【００３２】ガンマ処理回路５は、例えばＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）テーブルによるデータ変換により
ガンマ補正を施す。また、画像データを任意のブロック
に分割し画面の平均値，ピーク値を検出する画像データ
検出部を有し、このデータによりマイクロコンピュータ
８が適切なテーブルデータを選択し置き換えることによ
りハイライト時の諧調再現を行ういわゆるオートニー処
理を実現している。このガンマ処理回路５の出力信号は
エンハンス処理回路６に入力される。

【００３３】エンハンス処理回路６は水平，垂直のアパ
ーチャ信号作成回路を主な構成要素とし、水平，垂直の
アパーチャ信号をもとの映像信号に加算することにより
アパーチャ補正を行っている。また、水平アパーチャ信
号のブースト周波数はマイクロコンピュータ８により選
択可変できるようになっている。このエンハンス処理回
路６の出力信号はマトリックス処理回路７に入力され
る。

【００３４】マトリックス処理回路７は映像信号期間と
ブランキング期間を急峻に切り換えないように斜めのブ
ランキングを施すブランキング処理回路と、輝度信号Ｙ
と色差信号を作成するＹ，色差マトリックス回路等より
構成され、Ｙ，色差のコンポーネント信号を出力する。
また、斜めブランキングの斜め期間の幅等はマイクロコ
ンピュータ８により可変される。

【００３５】以上のデジタルプロセス部の処理により、
撮像装置の基本処理が施されて出力信号が得られる。ま
た、マトリックス処理回路７の出力信号は次段のアスペ
クト比変換回路９に入力され、アスペクト比切り換え信
号によりワイド画面出力信号とノーマル画面出力が切り
換えられて出力される。

【００３６】このアスペクト比変換回路９の動作を以下
図２の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を用いて説明す
る。

【００３７】図２の（ａ）はアスペクト比変換回路９の
内部構成の１例を示すブロック図、（ｂ）はそのタイミ
ングチャート、（ｃ）はメモリ動作のアドレスの説明
図、（ｄ）はアスペクト比変換回路９の内部構成の他の
例を示すブロック図である。図２の（ａ），（ｄ）で、
１０，１１はメモリ、１２，１３はスイッチ、１４はセ
レクタである。

【００３８】アスペクト比変換回路９の動作は図２の
（ａ）に示すように、２つのメモリを用いて１Ｈ（１水
平走査期間）毎にＳＷ１（１２），ＳＷ２（１３）を切
り換え、メモリＡ１０に書き込んでいる時はメモリＢ１
１の信号を読み出し、メモリＢ１１に書き込んでいる時
はメモリＡ１０の信号を読み出すような動作をする。そ
のタイミングチャートは同図（ｂ）に示すようになり、
ＨＤ信号（水平同期信号）を分周したパルスの正転と反
転のパルスで、各々のメモリＡ１０，メモリＢ１１は書
き込みと読み出しが互いに逆になるようにコントロール
される。また、その時同図（ｃ）に示すように、ワイド
アスペクト比（１６：９）の撮像信号を１Ｈ期間書き込
んで次の１Ｈ期間に読み出す場合、書き込みのスタート
アドレスＡＳからエンドアドレスＡＥまで書き込みと同
じクロック周波数で読み出せばワイドアスペクト比（１
６：９）の撮像信号がそのまま（但し、１Ｈディレイし
て）出力され、ノーマルアスペクト比（４：３）のアド
レスに対応するＡＸからＡＹまでを読み出しクロック周
波数をワイドアスペクト比（１６：９）のクロック周波
数の３／４にして読み出せばノーマルアスペクト比
（４：３）の撮像信号が出力される（但し、１Ｈディレ
イしている。）。このように、読み出すクロックの周波
数と読み出すアドレスの位置を切り換えることによりワ
イド，ノーマルの両出力を切り換えて出力できる。

【００３９】また、メモリＡ１０，メモリＢ１１の動作
を書き込みはワイド用のクロック周波数、読み出しはノ
ーマル用のクロック周波数に限定した場合は同図（ｄ）
のような構成にすれば実現できる。但し、この場合はワ
イド撮像出力とノーマル撮像出力で１Ｈのディレイ差が
生じる。このようにアスペクト比変換回路９の動作は、
従来例と同様に簡単に行える。

【００４０】以上説明したように本発明の撮像装置は、
従来例と同様ワイドアスペクト比（１６：９）とノーマ
ルアスペクト比（４：３）の撮像信号を切り換えて出力
できる。ここで、従来例と大きく違う点は、撮像装置の
基本処理の最後にアスペクト比変換回路９を備えている
点である。この構成により、撮像装置の基本処理のクロ
ック周波数は常にワイド用のクロック周波数でよく、従
来例のようにワイド用，ノーマル用の２種類のクロック
周波数に対してその動作を保証しなくてよく、デジタル
プロセス部の安定動作が確保できる。また、撮像信号の
出力信号をデジタル伝送する場合等を考えると、従来例
の場合はアスペクト比変換を撮像装置の基本処理の前に
行っているので伝送系が必ず２系統必要となり、回路規
模の増大とシステム全体の安定性を確保するのが困難に
なる。これに対し、本発明の撮像装置はワイドアスペク
ト比（１６：９）対応のままでデジタル伝送し、受信側
でアスペクト比の変換を行えば伝送系の回路１系統のみ
でよく、回路規模の削減とシステム全体の安定性が保て
る。

【００４１】次に、本発明におけるアスペクト比変換に
伴う諸問題を解決するための回路動作について、図１及
び図３，図４，図５を用いて説明する。

【００４２】図３の（ａ）はガンマ処理回路５の内部構
成の１例を示すブロック図で、１５はメモリ等を用いた
ガンマ，ニーテーブル、１６は撮像画面の平均値，ピー
ク値等を検出する画像データ検出回路である。また、同
図（ｂ）は画像データ検出回路１６の画像分割及び検出
領域の説明図である。

【００４３】図４の（ａ）はエンハンス処理回路６の内
部構成の１例を示すブロック図で、１７，１８は垂直ア
パーチャ信号，水平アパーチャ信号を生成する垂直アパ
ーチャ回路，水平アパーチャ回路、１９は加算器であ
る。また、同図（ｂ）は水平アパーチャ信号の周波数特
性図、同図（ｃ）はアパーチャ補正の例を示す信号波形
図である。

【００４４】図５はマトリックス処理回路７の内部構成
の１例を示すブロック図で、２０はブランキング処理回
路、２１はブランキング処理回路２０に必要なパルスを
発生するブランキングパルス発生回路、２２は輝度信号
（Ｙ）及び色差信号を生成するＹ，色差マトリックス回
路である。また、同図（ｂ）〜（ｉ）はワイドアスペク
ト比（１６：９）対応及びノーマルアスペクト比（４：
３）対応の場合のブランキング処理回路２０の動作説明
図である。

【００４５】図３のガンマ処理回路５では画像データ検
出回路１６の情報によりオートニー処理を行う。オート
ニー処理は画面（被写体）がハイライト（高輝度）状態
になった時に高輝度部を圧縮し、所定ダイナミックレン
ジ内での諧調性を持たせる動作である。画像データ検出
回路１６は画面を細かいブロックに分割した各ブロック
の平均値等を算出する。そのデータはマイクロコンピュ
ータ８に送られ、マイクロコンピュータ８で画面のハイ
ライト状態等の判断をする。この判断に基づいて、ガン
マ，ニーテブル１５のデータが書き換えられてオートニ
ー動作が成される。ここで、図３の（ｂ）に示すよう
に、撮像画面のデータとしては領域（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）を含めたワイドアスペクト比（１６：９）のデー
タが画像データ検出回路１６に入力され、アスペクト比
変換回路９でノーマルアスペクト比（４：３）出力を選
択した場合、撮像領域としては（Ｂ）の領域が切り取ら
れ出力される。故に、例えば領域（Ａ）または（Ｃ）に
高輝度の被写体が存在した場合、その高輝度データの影
響により画面全体が圧縮される動作が作用したり、逆に
領域（Ａ）または（Ｃ）が極端に暗い場合はそのデータ
の影響により領域（Ｂ）に高輝度のデータが存在しても
圧縮動作が作用しない等の問題が生じる。

【００４６】以上のような問題はオートニーだけでな
く、オートアイリス（画面の明暗状態によりレンズの絞
りをコントロールする動作）等についても生じる。故
に、本発明では、画像データ検出回路１６で検出する領
域を、アスペクト比切り換え信号に応じて同図（ｂ）に
示すようにワイドアスペクト比（１６：９）用と、ノー
マルアスペクト比（４：３）用でゲートパルスを切り換
え、ノーマルアスペクト比（４：３）の場合は余分なデ
ータ領域（Ａ），（Ｃ）をカットするようにして上記問
題を解決している。前記ゲートパルスは必ずしもアスペ
クト比が丁度４：３になる領域をゲートするのではな
く、各動作が適切に行えるような位置に設定される。

【００４７】なお、従来例のような構成においては画像
データ検出回路１６に入力されるデータ自体がアスペク
ト比切り換え操作により切り換わって入力されるので、
上記のような問題点は生じにくいが、例えばシェーディ
ング補正等はアスペクト比変換する前のアナログ系に補
正データをフィードバックするので、どうしてもワイド
アスペクト比（１６：９）の画像データをとる必要があ
り、それ故本発明と同様な作用の切り換え動作（ノーマ
ルアスペクト比（４：３）の状態でシェーディング補正
を行う場合はワイドアスペクト比（１６：９）の画像デ
ータに切り換えなくてはならない）を必要とする。

【００４８】その他の問題点としてエンハンス処理回路
６のアパーチャ周波数の問題点がある。

【００４９】エンハンス処理回路６は図４の（ａ）のよ
うな概略構成であるが、例えば水平アパーチャ信号を作
成する水平アパーチャ回路１８のアパーチャ信号のブー
スト周波数をワイドアスペクト比（１６：９）の場合ｆ
ｗとすると、アスペクト比変換回路９の動作によりノー
マルアスペクト比（４：３）のブースト周波数ｆｎは、
同図（ｂ）に示すように ｆｎ＝３ｆｗ／４ となる。故に、信号波形的には同図（ｃ）のように、ノ
ーマルアスペクト比（４：３）の場合はアパーチャ信号
がワイドアスペクト比（１６：９）に比べ太くなり、見
かけ上の解像感がなくなる。つまり、ブーストしたい周
波数が低周波へ移る。

【００５０】そこで本発明では、アスペクト比切り換え
信号に応じノーマルアスペクト比（４：３）を選択する
場合は、マイクロコンピュータ８により水平アパーチャ
回路１８のアパーチャ信号のもともとのブーストしたい
周波数ｆｗを、幾分高い周波数ｆ’ｗに設定する（同図
（ｂ）のｆ’ｗ）。これにより、ノーマルアスペクト比
（４：３）を選択してもワイドアスペクト比（１６：
９）と同等のブースト周波数のアパーチャ信号が得られ
る（同図（ｃ）のｆ’ｎ）。

【００５１】なお、ブースト周波数の切り換え動作はデ
ジタル回路であれば切り換え回路等により簡単に行え
る。

【００５２】また、その他の問題としては、マトリック
ス処理回路７の中のブランキング処理回路２０の斜めブ
ランキング処理動作の問題点がある。

【００５３】マトリックス処理回路７は図５の（ａ）に
示すように概略構成されるが、ブランキング処理回路２
０は、ブランキングパルス発生回路２１より発生される
斜めブランキングパルスでブランキング処理される。ま
た、ブランキングパルス発生回路２１には図示していな
い同期信号発生回路からブランキングパルスが入力され
ている。

【００５４】本発明においての斜めブランキング動作に
ついて、同図（ｂ）〜（ｉ）を用いて説明する。

【００５５】同図（ｂ）はブランキングパルスを示し、
ワイドアスペクト比（１６：９）において１Ｈ期間のブ
ランキング期間、有効期間を示している。さらに、ワイ
ドアスペクト比（１６：９）よりノーマルアスペクト比
（４：３）を抜き取る場合の４：３領域も示している。
ここで、同図（ｃ）に示す信号が入力されたとする。ブ
ランキングパルスによりブランキングパルス発生回路２
１で同図（ｄ）のような斜めブランキングパルスが生成
される。このパルスがブランキング処理回路２０で入力
信号（同図（ｃ））に作用し、同図（ｅ）に示すように
ブランキング期間がクリアされ斜めのブランキングがか
かる（斜めブランキングの動作はブランキングパルスと
信号の小さい方を取るような動作で行える）。この斜め
ブランキングのかかったワイドアスペクト比（１６：
９）信号をそのままアスペクト比変換回路９でノーマル
アスペクト比（４：３）に切り換えると、同図（ｆ）の
ように斜めブランキング期間がなくなったストレートの
ブランキング処理をした波形となる。これはアスペクト
比変換回路９の動作がメモリ等を使用し、メモリの読み
出し動作がブランキングパルス等のロー（Ｌｏｗ）また
はハイ（Ｈｉｇｈ）の２値の値により読み出し動作を行
うためである。故に、本発明ではノーマルアスペクト比
（４：３）を出力する場合は、ブランキングパルス発生
回路２１で用いられるブランキングパルスを同図（ｇ）
のようにノーマルアスペクト比（４：３）の領域に合う
ように幅を広げる。これにより斜めブランキング動作は
同図（ｈ）のようになり、さらにこの信号がアスペクト
比変換回路９でノーマルアスペクト比（４：３）に変換
され同図（ｉ）のようになり斜めブランキングのかかっ
た信号が得られる。アスペクト比変換より斜めブランキ
ングが伸長するが階段の幅（斜め部分）を小さく設定す
ることによりワイドアスペクト比（１６：９）と同等の
斜め状態が保てる。

【００５６】また、以上説明した問題点の他に、カラー
バーの幅等デジタルプロセスのマイコン設定で行ってい
る場合、アスペクト比切り換えに応じて選択したアスペ
クト画面に対応するようにその設定値を切り換えること
は言うまでもない。

【００５７】なお、各設定値の切り換え動作をマイクロ
コンピュータ８で行うようにしたが、全て回路のハード
動作で行うようにしてもいいことは言うまでもない。

【００５８】次に、ワイド画面対応撮像素子を用いて、
その撮像領域のノーマルアスペクト比（４：３）に相当
する領域を抜き出してノーマルアスペクト比（４：３）
出力を得る場合に、そのノーマルアスペクト比（４：
３）出力自体に生じる他の問題点として上記手法によっ
て得られる出力と、ノーマル画面対応撮像素子出力より
得られる出力でズーム比（画角）が異なるという点があ
る。

【００５９】以下その問題点と本発明の解決手法を図
６，図７を用いて説明する。図６の（ａ）は同一撮像領
域寸法（２／３インチ）におけるワイド画面（１６：
９）とノーマル画面（４：３）の撮像領域を示してい
る。すなわち、ワイド画面（１６：９）は ９．６ｍｍ（Ｈ）×５．４ｍｍ（Ｖ） ノーマル画面は ８．８ｍｍ（Ｈ）×６．６ｍｍ（Ｖ） である。いずれも対角線は１１ｍｍとなっている。ここ
で、同図（ｂ）のようにワイド画面領域の垂直方向一杯
に円形の被写体２３を撮像した場合を考える。同図
（ｂ）中の各寸法の比率は、 ａ：ｂ＝９：１６ ｃ：ｄ＝３：４ ａ：ｃ＝５．４：６．６ となる。

【００６０】この撮像信号をモニター出力した場合、ワ
イドアスペクト比（１６：９）出力は同図（ｃ）のよう
になり、このワイドアスペクト比（１６：９）出力より
ノーマルアスペクト比（４：３）領域を切り出し伸長し
て得た出力は同図（ｄ）のようにノーマルアスペクト比
（４：３）モニターに映し出される。ここで、同図
（ｃ）及び（ｄ）中の各寸法比率は、 ｅ：ｆ＝９：１６ ｇ：ｈ＝３：４ となっている。一方、ノーマル画面対応撮像素子で同図
（ｂ）の被写体２３を撮像した場合、同図（ｅ）のよう
に出力される。故に、ワイド画面出力よりノーマルアス
ペクト比（４：３）領域を抜き出して得たノーマル画面
出力は、同図（ｄ）及び（ｅ）より分かるように、ノー
マル画面対応撮像素子より得た出力に比べ、 ｇ／ｉ≒１．２ だけズームされた被写体像が出力されることになる（モ
ニターサイズは同一とする）。

【００６１】これは今後ＥＤＴＶ２が普及していくな
か、ワイド画面撮像装置とノーマル画面撮像装置が混在
し、例えばスタジオ等で複数台のワイド撮像装置とノー
マル撮像装置の混在で番組制作する場合にワイド撮像装
置のノーマル出力とノーマル撮像装置の出力でズーム比
が合わず、番組制作上支障をきたす問題点を生じる。

【００６２】そこで、本発明では図７に示す本発明の第
２の実施例によりその問題点を解決している。図７で、
１はレンズ等の光学系、２はワイド画面対応の撮像素
子、３は黒レベル補正，白レベル補正，プリニー等の処
理を施すアナログプロセス回路、４はアナログプロセス
回路３の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換
器、５はガンマ処理，オートニー処理等を施すガンマ処
理回路、６は水平，垂直のアパーチャ信号を生成するエ
ンハンス処理回路、７はブランキング処理，マトリック
ス処理等を施すマトリックス処理回路、８は各処理回路
の特性等をコントロールするマイクロコンピュータ、９
はワイド画面出力とノーマル画面出力を切り換えて出力
するアスペクト比変換回路、２４は光学系１のレンズの
ズーム比をコントロールするズーム比コントロール回路
である。

【００６３】第１の実施例と異なるところはズーム比コ
ントロール回路２４を備えた点である。その他の回路は
図１の本発明の第１の実施例とまったく同様なものであ
り、その動作、作用の説明は省略する。

【００６４】図７において、アスペクト比切り換え信号
によりズーム比コントロール回路２４のコントロール信
号は、ワイドアスペクト比（１６：９）出力の場合のズ
ーム値ＦＺｗと、ノーマルアスペクト比（４：３）出力
の場合のズーム値ＦＺｎが ＦＺｗ：ＦＺｎ≒１／１．２：１ となるようにして、ノーマルアスペクト比（４：３）出
力の場合にワイドアスペクト比（１６：９）出力に比較
してズーム値が小さくなるようにコントロールする。こ
れにより前述した問題点が解決でき、ワイド画面対応撮
像装置とノーマル画面対応撮像装置が混在した場合でも
番組制作等に支障をきたさない。

【００６５】なお、本発明の第１，第２の実施例におい
て、アスペクト比切り換え信号は図示していない外部の
スイッチ等より入力される。また、このアスペクト比切
り換え信号は、アスペクト比変換回路９を経由して、他
のデジタルプロセス回路等に供給するようにしてもいい
ことは言うまでもない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ワ
イド対応の撮像装置において、ワイドアスペクト比（１
６：９）出力とノーマルアスペクト比（４：３）出力を
切り換えるアスペクト比変換回路を撮像装置の基本処理
のデジタルプロセスの最後に配置し処理することによ
り、ワイドアスペクト比（１６：９）出力、ノーマルア
スペクト比（４：３）出力にかかわらず、デジタルプロ
セス処理は常にワイドアスペクト比（１６：９）のクロ
ックレート処理を行えばよく安定性が確保できる。

【００６７】また、デジタル伝送等を行う場合も伝送系
を１系統で構成することが可能である。

【００６８】また本発明によれば、マイクロコンピュー
タにより回路設定を適切に切り換えてワイドアスペクト
比（１６：９）からノーマルアスペクト比（４：３）へ
変換した時にアパーチャ周波数，オートニー処理，ブラ
ンキング処理等で生じる問題点を解決できる。

【００６９】また本発明によれば、ワイドアスペクト比
（１６：９）からノーマルアスペクト比（４：３）へ変
換した時にズーム値コントロール回路で適切にズーム値
を切り換えることにより、他のノーマル画面撮像装置と
のズーム比をほぼ合わせることができ、ワイド画面対応
撮像装置，ノーマル画面対応撮像装置が混在する複数台
の撮像装置運用による番組制作等においても支障なく運
用でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における撮像装置の全体
の構成を示すブロック図

【図２】同第１の実施例におけるアスペクト比変換回路
９の動作説明図

【図３】同第１の実施例におけるガンマ処理回路５の内
部構成の１例を示す構成図及び画像データ検出回路１６
の画像分割並びに検出領域の説明図

【図４】同第１の実施例におけるエンハンス処理回路６
の内部構成の１例を示す構成図及び周波数特性を説明す
る説明図

【図５】同第１の実施例におけるマトリックス処理回路
７の内部構成の１例を示す構成図及びブランキング処理
回路２０の動作説明図

【図６】ワイド画面、ノーマル画面に於いての撮像領域
及び撮像画面のズーム状態を説明する説明図

【図７】本発明の第２の実施例における撮像装置の全体
の構成を示すブロック図

【図８】従来の撮像装置の構成を示すブロック図

【図９】ワイドアスペクト比（１６：９）の撮像信号を
ワイド画面，ノーマル画面モニターに出力した場合の画
面状況の説明図

【符号の説明】

１ 光学系 ２ ワイド画面対応撮像素子 ３ アナログプロセス回路 ４ ＡＤ変換器 ５ ガンマ処理回路 ６ エンハンス処理回路 ７ マトリックス処理回路 ８ マイクロコンピュータ ９ アスペクト比変換回路 ２４ ズーム比コントロール回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の周波数によって撮像信号を読み出
   すワイド画面対応撮像素子と、 前記撮像素子の出力信号を前記撮像素子の読み出し周波
   数と同一周波数のクロックでデジタル信号に変換するＡ
   Ｄ変換器と、 撮像装置の基本処理としてガンマ，オートニー処理、エ
   ンハンス処理、ブランキング処理、マトリックス処理等
   を施すデジタルプロセス回路と、 前記デジタルプロセス回路の出力信号が入力され、アス
   ペクト比切り換え信号によりアスペクト比１６：９のワ
   イド画面の出力信号と、前記ワイド画面の出力信号の内
   アスペクト比が４：３となる部分を抜取り伸長したノー
   マル画面の出力信号を切り換えて出力するアスペクト比
   変換回路とを備え、 撮像装置の基本処理の最後にアスペクト比変換を行うよ
   うにしたことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 所定の周波数によって撮像信号を読み出
   すワイド画面対応撮像素子と、 前記撮像素子の出力信号を前記撮像素子の読み出し周波
   数と同一周波数のクロックでデジタル信号に変換するＡ
   Ｄ変換器と、 前記ＡＤ変換器の出力信号が入力され、画像の平均値や
   ピーク値等を検出する画像データ検出部によりオートニ
   ー処理を施すガンマ処理回路と、 前記ガンマ処理回路の出力信号が入力され、水平，垂直
   のアパーチャ信号作成部により得られるアパーチャ信号
   によりエンハンス処理を施すエンハンス処理回路と、 前記エンハンス処理回路の出力信号が入力され、ブラン
   キング処理部によりブランキング処理や輝度信号及び色
   差信号を作成するマトリックス処理を施すマトリックス
   処理回路と、 前記各処理回路の特性を設定するマイクロコンピュータ
   と、 前記マトリックス処理回路の出力信号が入力されアスペ
   クト比切り換え信号によりアスペクト比１６：９のワイ
   ド画面の出力信号と、前記ワイド画面の出力信号の内ア
   スペクト比が４：３となる部分を抜取り伸長したノーマ
   ル画面の出力信号を切り換えて出力するアスペクト比変
   換回路とを備え、 前記アスペクト比変換回路のアスペクト比切り換え信号
   により、前記マイクロコンピュータの各設定値を切り換
   えるようにしたことを特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 アスペクト比切り換え信号により、エン
   ハンス処理回路のアパーチャ信号作成部で得られる水平
   アパーチャ信号を、アスペクト比１６：９と４：３で切
   り換えるようにして、アスペクト比１６：９の場合に比
   べ、アスペクト比４：３の場合に高周波寄りの周波数特
   性を選択するようにした請求項２に記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 アスペクト比切り換え信号により、ガン
   マ処理回路の画像データ検出部で得られる画像の平均
   値、ピーク値データの検出領域を、アスペクト比１６：
   ９と４：３で切り換えるようにして、アスペクト比１
   ６：９の場合に比べ、アスペクト比４：３の場合に撮像
   画面の両端部を排除し狭めるようにした請求項２に記載
   の撮像装置。
5. 【請求項５】 アスペクト比切り換え信号により、マト
   リックス処理回路のブランキング処理部でブランキング
   処理のためのブランキングパルスを、アスペクト比１
   ６：９と４：３で切り換えるようにして、アスペクト比
   １６：９の場合に比べ、アスペクト比４：３の場合にブ
   ランキング期間が広くなるようにした請求項２に記載の
   撮像装置。
6. 【請求項６】 光学系のレンズのズーム値をコントロー
   ルするズーム値コントロール回路と、 所定の周波数によって撮像信号を読み出すワイド画面対
   応撮像素子と、 前記撮像素子の出力信号を前記撮像素子の読み出し周波
   数と同一周波数のクロックでデジタル信号に変換するＡ
   Ｄ変換器と、 撮像装置の基本処理としてガンマ，オートニー処理、エ
   ンハンス処理、ブランキング処理、マトリックス処理等
   を施すデジタルプロセス回路と、 前記デジタルプロセス回路の出力信号が入力され、アス
   ペクト比切り換え信号によりアスペクト比１６：９のワ
   イド画面の出力信号と、前記ワイド画面の出力信号の内
   アスペクト比が４：３となる部分を抜取り伸長したノー
   マル画面の出力信号を切り換えて出力するアスペクト比
   変換回路とを備え、 アスペクト比切り換え信号により、前記ズーム値コント
   ロール回路のズーム値をアスペクト比１６：９と４：３
   で切り換えるようにして、アスペクト比１６：９の場合
   に比べアスペクト比４：３の場合にズーム値が小さくな
   るようにしたことを特徴とする撮像装置。