JPH0923371A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動画モードから静止画モードに移行すると
き、速やかに撮像条件の変更を行う。 【解決手段】 動画モードでは、ＣＣＤ３からの映像信
号がカメラプロセッサ８で処理されると共に、ＣＰＵ１
１により映像信号からＣＣＤ３への入射光量が計測さ
れ、この計測に応じてＡＥ制御によりアイリス値、シャ
ッタ速度、ＡＧＣ回路６のゲイン等が制御される。静止
画モードに移行すると、シャッタ速度が所定に設定され
ると共に、ＣＰＵ１１は動画モード時に計測した入射光
量に基づいて直ちに利得を演算してレジスタ１６に設定
する。従って、静止画モードに移行したとき、ＡＥ動作
の応答が遅くても速やかに静止画に適した撮像条件を設
定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子を用いて
撮像したビデオ信号をディジタルフォーマットでテープ
に記録するビデオカメラ等に用いて好適な撮像装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル信号処理技術の進歩に
伴い、撮像部とディジタル記録方式の録画再生部を有す
るビデオカメラ等の撮像装置が多く提案されている。こ
れらの装置においては、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用い
た撮像部で標準ビデオ信号を形成し、そのビデオ信号を
離散コサイン変換（ＤＣＴ）及び量子化を用いてデータ
圧縮し、その圧縮されたデータをディジタルテープ記録
に適したフォーマットに符号化した後、ヘッドによりテ
ープに記録している。また再生時には、ヘッドにより取
り出した再生信号をエラー訂正し、その後記録と反対に
復号化、伸張して再生ビデオ信号として出力するように
している。またこのような撮像装置で撮影された動画像
から１枚の静止画を取り出し、それをハードコピーして
楽しんだり、あるいは静止画をパソコンに入力してパソ
コン上で加工して使うというような静止画の用途が多く
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では以下のような問題があった。即ち、固体撮
像素子においては、標準テレビジョン方式に準じてイン
ターレース読み出しを行っているが、このため１画面全
体（１フレーム分）の画像を取り出した際に、時間の異
なる２つのフィールドで画面が構成される。これは通常
の動画をテレビジョンで見る場合には問題にならない
が、例えば再生を一時停止して、静止画として見た場
合、１フレーム分の画像を表示すると、動いている部分
がギザギザになってしまい、またこれを除くために１フ
ィールドのみの画像を表示すると、垂直方向の解像度が
低くなってしまう。このため従来は静止画を撮影する場
合は、メカニカルシャッタやＣＣＤの電子シャッタを使
ってシャッタスピードを６０分の１秒よりも速くして撮
影するように静止画の撮影条件をあらかじめ変更してか
ら１枚１枚撮ることが行われていた。しかしながらこの
方式では動画撮影中の１枚を静止画として撮りたいと思
っても、１フレームを静止画として短いシャッタスピー
ドで撮影したとしても、露光条件を動画から静止画へ瞬
時に切り替えることができず、適正な条件で静止画を取
り込むことができないという問題があった。

【０００４】従って、本発明は動画撮像時に静止画を取
り込む場合に速やかに静止画の撮像条件を設定すること
のできる撮像装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、被写
体像を光電変換して映像信号を出力する撮像手段と、上
記被写体像の上記撮像手段への露出を行う露出手段と、
上記撮像手段から得られる映像信号を処理し、連続する
動画像を得る第１のモードと、この第１のモード中に静
止画像を取り出す第２のモードとを選択的に行う信号処
理手段と、上記第１のモード時に上記撮像手段から得ら
れる映像信号に基づいて上記撮像手段への入射光量を計
測し、その計測値に応じて上記露出手段の露出を制御す
る露出制御手段と、上記入射光量の計測値に応じて上記
撮像手段から得られる映像信号の利得を制御する利得制
御手段と、上記第２のモードが選択されたとき上記露出
手段の露出を所定の値に設定すると共に、上記第２のモ
ードが選択される前の第１のモード時における上記入射
光量の計測値に基づいて上記利得制御手段が制御する利
得を演算して設定する演算制御手段とを設けている。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、第１のモード時には、露出
制御手段によるＡＥ動作により、入射光量に応じて露出
及び映像信号の利得が制御されて、動画像が連続的に得
られる。第２のモードが選択されると、露出が所定の値
に設定されると共に、第１のモード時に計測されていた
入射光量に基づいて第２のモードに適した映像信号の利
得が直ちに演算される。従って、第１のモードから第２
のモードへ移行したとき、上記ＡＥ動作の応答が遅れて
も、露出や利得等の静止画像のための条件を直ちに設定
することができ、良好な静止画を速やかに取り込むこと
ができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示すブロ
ック図である。図において１はレンズ、２はレンズ１か
らの光の量を調節するアイリス、３はＣＣＤ、４はアイ
リス２をＣＰＵ１１の指令によって駆動するドライバ、
５はＣＣＤ３のリセットノイズを除去するＣＤＳ（ＣＯ
ＲＲＥＡＴＩＯＮ ＤＯＵＢＬＥ ＳＡＭＰＬＩＮＧ）
回路、６はＣＰＵ１１によって制御され、ＣＣＤ３の出
力信号レベルを調節するＡＧＣ回路、７はＡＤコンバー
タ、８はＣＣＤ３の出力をビデオ標準信号に変換するカ
メラプロセッサ、９はビデオ信号を記録するレコーダ、
１０はＣＣＤ３、ＣＤＳ回路５、ＡＤコンバータ７等を
動作させるタイミング信号を発生するタイミングジェネ
レーター、１１はシステムの制御を行うＣＰＵ、１２は
１フレームの映像にトリガをかけるシャッタボタン、１
３はレコーダ９やカメラの信号を出力する出力端子、１
６はＡＧＣ回路６のゲインをＣＰＵ１１により設定する
レジスタである。

【０００８】次に動作について説明する。不図示の被写
体像は、レンズ１を通して入力され、アイリス２によっ
てＣＣＤ３に適した光量に絞られてからＣＣＤ３に結像
されることにより光から電気信号に変換されて映像信号
になる。この映像信号はＣＤＳ回路５でリセットノイズ
を除去された後、ＡＧＣ回路６に入力され、レジスタ１
６に設定されたゲインに従って適正なレンジに増幅され
る。この増幅された映像信号はＡＤコンバータ７でディ
ジタル映像信号に変換される。このディジタル映像信号
は１０ｂｉｔ程度の信号であり、カメラプロセッサ８に
入力されて内部の色分離回路やガンマ回路、ビデオ信号
へのエンコード回路等によって標準的なビデオ信号とな
る。このビデオ信号は記録装置であるレコーダ９に入力
され磁気テープ等の記録媒体に記録される。このときビ
デオ信号は出力端子１３から出力される。また、レコー
ダ９の再生時には再生信号が出力端子１３から出力され
る。

【０００９】タイミングジェネレータ１０は、ＣＣＤ３
には蓄積時間を決めるリセットタイミングやクロックを
供給し、ＣＤＳ回路５にはサンプルタイミング、ＡＤコ
ンバータ７にはサンプリングクロック、カメラプロセッ
サ８には同期信号を供給している。

【００１０】通常ＣＣＤ３によるカメラ撮影を行ってい
るときは、その光量はカメラプロセッサ８の内部で計測
され、そのデータをＣＰＵ１１が読み取り、ＣＣＤ３に
入る光量が適正光量となるように、アイリス２を動かし
たり、ＡＤコンバータ７への入力レンジが適正レンジと
なるようにＣＰＵ１１がレジスタ１６にゲインを設定し
てＡＧＣ回路６のゲインを制御したりするフィードバッ
ク制御が行われる。このフィードバック制御はカメラプ
ロセッサ８に入力された信号を検出してから行われるた
めにあまり速い変化には応答が追従できない。尚、上記
光量の計測は１Ｖ（垂直期間内）の間行われ次の垂直期
間に制御を行うようにしている。

【００１１】上記の動画モード時に一枚だけ静止画を撮
影するためにシャッタボタン１２を押すと、トリガ信号
がＣＰＵ１１に取り込まれる。これによりＣＰＵ１１は
タイミングジェネレータ１０にＣＣＤ３の電子シャッタ
スピードが１フレームのみ短くなるようなタイミング、
例えば１／２５０秒となるようなタイミングを発生する
ように指令を出す。

【００１２】それと同時にＣＰＵ１１はそれまでの動画
モード時のパラメータを用いてＡＧＣ回路６のゲインを
演算し、静止画モード時のＡＧＣ回路６のゲインをそれ
までの４倍となるようにする。ＣＰＵ１１はそのゲイン
をレジスタ１６に与えてその瞬間の１フレーム即ち、上
記１／２５０秒のフレームの取り込みを最適なものとす
る。静止画取り込み後の動画モードにおいては、元の動
画モード時の状態にＡＧＣ回路６のゲインを戻すため
に、レジスタ１６に元の動画モード時のゲインを設定す
る。以上によれば、動画、静止画どちらのモードにおい
ても最適な状態の画像の撮影ができる。

【００１３】図２は前述した動作のタイミングを説明す
る図である。図において（ａ）はＣＣＤ３の露出時間を
示し、（ｂ）は動画、静止画のモードを示し、（ｃ）は
ＡＧＣ回路６のゲインを示す。

【００１４】図３は制御動作について図２と共により詳
細に説明するための図である。１４はカメラプロセッサ
８内に設けられたカメラ信号処理回路で、輝度のガンマ
補正や色信号処理を行う。１５はカメラプロセッサ８内
に設けられた測光回路で、ＣＣＤ３から得られる輝度情
報から光量を測定する。前述したように動画モード時測
光を行いつつ、シャッタボタン１２が押され、次の垂直
期間、すなわち図２において ＃２のタイミングではそ
れまで測光されていた動画時の情報を元にＡＧＣ回路６
のゲインを決めるとともに、その次の垂直期間、すなわ
ち＃３のタイミングで動画モードに戻るときには、静止
画モードになる前の動画時の測光情報を記憶してその値
を使う。＃４のタイミングで初めて再び通常のフィード
バック制御に戻ることになる。

【００１５】図４は本発明の第２の実施例を示す。第１
の実施例においては、ＡＧＣ回路６のゲインを静止画時
に変化させたが、この実施例ではＡＤコンバータ７から
のディジタル映像信号を乗算器によってゲインを上げる
ようにしている。このためにカメラプロセッサ８内にＡ
Ｄコンバータ７の出力が入力される乗算器１７とこの乗
算器１７に係数を設定するレジスタ１８とを設けてい
る。

【００１６】動画モードでタイミング発生器が１０が動
作している状態で、静止画取り込みのためにシャッタボ
タン１２を押すと、ＣＰＵ１１によってタイミング発生
器１０が次のフレームから静止画状態になってＣＣＤ３
の電子シャッタのタイミングを速くして、前述したよう
に１／２５０秒の蓄積時間で読み出しを行う。このとき
レジスタ１８にはＣＰＵ１１により動画モードの４倍の
ゲインを設定して乗算器１７に入力することにより、デ
ィジタル映像信号を適正なレンジとしてカメラ信号処理
回路１４に入力することができる。

【００１７】尚、各実施例では、ＡＧＣ回路６のゲイン
を変えたり、乗算器１７によってそのゲインを変える構
成を説明したが、もし応答速度の速いアイリスが実現で
きるならばアイリスの絞り度を１フレーム期間変えるよ
うにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビデオカメラ等で動画像連続撮像中の１フレームを静止
画として取り込もうとした場合、ビデオカメラが本来持
っているＡＥ機能をそのまま生かして使い、１枚のみの
静止画の撮影条件を速やかに決定することができるばか
りでなく、静止画をより鮮明に見せるための各種の補正
処理、例えばノイズ抑圧処理、ニー処理の補正、ガンマ
処理、輪郭強調処理等も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】第１の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。

【図３】図１のカメラプロセッサ内部を示すブロック図
である。

【図４】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

２ アイリス ３ ＣＣＤ ４ アイリスのドライバ ６ ＡＧＣ回路 ８ カメラプロセッサ １０ タイミングジェネレータ １１ ＣＰＵ １２ シャッターボタン １３、１４ カメラ信号処理部 １５ カメラプロセスの測光回路 １６、１８ レジスタ １７ 乗算器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を光電変換して映像信号を出力
   する撮像手段と、 上記被写体像の上記撮像手段への露出を行う露出手段
   と、 上記撮像手段から得られる映像信号を処理し、連続する
   動画像を得る第１のモードと、この第１のモード中に静
   止画像を取り出す第２のモードとを選択的に行う信号処
   理手段と、 上記第１のモード時に上記撮像手段から得られる映像信
   号に基づいて上記撮像手段への入射光量を計測し、その
   計測値に応じて上記露出手段の露出を制御する露出制御
   手段と、 上記入射光量の計測値に応じて上記撮像手段から得られ
   る映像信号の利得を制御する利得制御手段と、 上記第２のモードが選択されたとき上記露出手段の露出
   を所定の値に設定すると共に、上記第２のモードが選択
   される前の第１のモード時における上記入射光量の計測
   値に基づいて上記利得制御手段が制御する利得を演算し
   て設定する演算制御手段とを備えた撮像装置。
2. 【請求項２】 上記演算制御手段で演算された利得と上
   記映像信号とを乗算し、その乗算出力を上記信号処理手
   段に送る乗算手段を備えた請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 上記露出手段は上記第１、第２のモード
   に応じてシャッタ速度を変更するものであり、上記信号
   処理手段は上記シャッタ速度の変更に応じて信号処理の
   タイミングを変更するようにした請求項１記載の撮像装
   置。