JPH02218286A

JPH02218286A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH02218286A
Application number: JP1038330A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Otsubo; 宏安大坪; Takuya Imaide; 宅哉今出; Masaru Noda; 勝野田; Hiroyuki Tarumi; 垂水　浩幸
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Video Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Image Information Systems Inc; Hitachi Ltd
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1990-08-30
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2728135B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は２行同時走査する撮像素子を用いた撮像装置に
係り、特に動画像の一瞬をフリーズした静止画像及び画
像の一部を電子的に拡大したスム画像を出力する撮像装
置に関する。

〔従来の技術〕

ビデオカメラとＶＴＲは小形・軽量化が進み、これらを
一体化したいわゆるビデオ一体形カメラ（ｌ、−ビー）
として、近年急速に普及率が高まってきた。

この種のムービーでは、撮像素子として、当初撮像管が
使われでいたが、小形・軽量・高信頼性・高画質等の特
長をもつＬＳＩ技術を応用した固体撮像素子が使われる
ようになり、現在では固体撮像素子が主流となっている
。

この固体撮像素子の１つに２行同時走査を行なうＭＯ３
形センサがある。図８に絵素の模式図を示す。以下、動
作を簡単に説明する。

固体撮像素子では、受光部分に絵素が７１−リクス状に
並び、さらに絵素の上には、色フィルタが規則的に配置
されている。

第１６図はＭＯ３撮像素子の絵素配列の一例を示す模式
図で、この例では、白色（Ｗ）フィルタ、緑（Ｃ）フィ
ルタ、シアン色（Ｃｙ）フィルタと黄色（Ｙｅｓ）フィ
ルタが規則的に配置されている。

撮像素子から映像信号を読み出す場合、第１フイールド
では、（２ｍ＋１）番目のラインと２ｍ番目のラインを
左から順番に絵素に蓄えられた電荷を読み出し、又、第
２フイールドでは、２ｍ番目と（２ｍ＋１）番目のライ
ンの電荷を同時に読み出す。これを２行同時走査と呼ぶ
。

この走査により読み出された各色フィルタに対応した信
号は、それぞれ別端子より出力される。

出力されたＷ信号、Ｇ信号、Ｃｙ倍信号Ｙｅ倍信号一定
比率で加減算処理をして色信号（たとえば、Ｒ信号、Ｂ
信号）及び輝度（Ｙ）信号が生成される。たとえば、Ｙ
信号は次式に示ず通り、Ｗ信号、Ｇ信号、ｃｙ倍信号Ｙ
ｅ倍信号およそ１：１：１：１の比率で加算して得る。

Ｙ−（Ｗ＋Ｇ４−Ｃｙ＋Ｙｅ）　　　　　　（１）ここ
で、Ｗ　＝　Ｒ＋　Ｇ　−１−Ｂ　、、Ｃｙ　＝　Ｇ　
＋Ｂ　ＸＹ　ｅ＝Ｇ＋Ｒであるから、（１）式は、次の
様になる。

としており、（２）式の混合比はこれと異なる。

しかし、撮像素子でのＢの感度は、Ｒ，Ｇのそれに比べ
て低く、実際には、混合比はＮＴＳＣのものとほぼ等し
くなっている。

以上により、映像信号生成に必要とする色信号と輝度信
号を、二行同時走査の固体撮像素子より得ることができ
る。

さて、ここで、同一行の２つの絵素信号を用い、Ｙｌ　
＝　（Ｗ＋Ｇ）　　　　　　　　−（４）Ｙ２　＝　（
Ｃｙ＋Ｙｅ）　　　　　　　　　（５）で表わされる信
号を考える。

前記説明と同様に、Ｗ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂ、Ｃｙ’＝Ｇ＋ｒｌ
　Ｙｅ＝Ｑ＋Ｒを代入して、ＮＴＳＣ方式では、輝度Ｙ信号の合成比をＲ：Ｇ：Ｂ＝
０．３：０．５９：０．１１を得る。これらは、（２）
式と同じである。これは、各行の信号より、輝度信号を
それぞれ別々に生成できることを表わしている。すなわ
ち、垂直方向には、通常の２倍の走査線数を得ることが
できる。この様に、２行の信号をそれぞれ別々に処理し
て、２つの輝度信号を得ることを、輝度２行独立処理と
呼ぶ。この輝度２行独立処理を用いたものに、特開昭５
９−５０６８４号公報、特開昭５８−１７３９８９号公
報がある。

上記公報記載のものでは、輝度信号Ｙ＋　、Ｙ２を記録
する記録手段を設け、この記録手段に記録した奇数行の
輝度信号Ｙｌと偶数行の輝度信号￥２をフィールド毎に
切り換えて出力することにより、１フイ一ルド期間の同
一時刻の情報よりフレーム画再生を可能としている。こ
の結果、一般のカメラで撮像した場合に起きるフレーム
静止画の２重像は発生せず、高画質のフレーム静止絵を
得ることができる。

又、近年、半導体技術の進歩が著しく、メモリの大容量
、低コスト化が進み、さらに画像処理用の高速Ａ／Ｄ変
換器、Ｄ／Ａ変換器が開発され、民生機器に半導体画像
メモリを使用することができるようになった。前記公報
に記載のものについても、記録手段として前記した半導
体画像メモリを用いることにより、容易に高画質のフレ
ーム画を得ることができる。

さらに、今後、半導体画像メモリは、ムービーにおいて
は、その他種々の用途で使われるようになると思われる
。

この応用の１つとして、ズームを光学的ではな（電子的
に行なういわゆる電子ズームがある。すなわち、画像メ
モリに画像の一領域を一旦記録し、該メモリから再び読
み出す時、水平方向、垂直方向共に、書き込み周波数よ
り低い周波数（たとえば１／２）で読み出すことにより
、ＣＲＴ上に領域を拡大（周波数を１／２とすると、２
倍に拡大）するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては輝度２行独立処理により、１フ
イ一ルド期間で、通常の２倍の走査線を得て、二画像の
ないフレーム静止画を実現している。

しかし、」二重の（２）、　　（６）、　　（７）式よ
り明らかな様に、上述の輝度二行同時処理では、信号振
幅が従来の１／２となり、Ｓ／Ｎが劣化するという問題
点がある。

この点については、前記の従来例では考慮されていない
。

本発明の第１の目的は、このＳ／Ｎ劣化を画質劣化を少
なくして低減することにある。

又、前記の従来例は、二重像のないフレーム静止画の実
現について考慮されたものであり、上記の輝度二行独立
処理の他の応用については言及されていない。

上述の電子スームでは、ズーム倍率に反比例して解像度
が劣化するという問題点がある。

本発明の第２の目的は、電子ズームに輝度二行独立処理
を適用して、上記解像度劣化を低減することにある。

さらに、本発明の第３の目的は、前記電子ズームの使い
勝手の向上を図ることにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記第１の目的は、撮像素子の奇数行の信号より生成し
た輝度信号Ｙ１と偶数行の信号より生成した輝度信号Ｙ
２とを加算する第１の演算手段と、輝度信号Ｙ１と輝度
信号Ｙ２との差をとる第２の演算手段と、第２の演算手
段により得た差信号ΔＹの雑音を低減する雑音低減手段
と、第１の演算手段により生成される和信号ΣＹと上記
差信号ΔＹを加算して上記輝度信号Ｙ、に対応する輝度
信号Ｙ１′を生成する第３の演算手段と、和信号ΣＹと
差信号の差をとり上記輝度信号Ｙ２に対応する輝度信号
Ｙ２′を生成する第４の演算手段とを設け、この輝度信
号Ｙ　＋　’と輝度信号Ｙ２′によりフレーム静止画を
生成するごとにより達成される。

又、上記第２の目的は、輝度信号処理において、撮像素
子の奇数行の信号より生成した輝度信号Ｙ、と偶数行の
信号より生成した輝度信号Ｙ２を同時に記録するメモリ
と、該メモリより時間軸交換して読み出した輝度信号Ｙ
１″と輝度信号Ｙ２″（及び輝度信号Ｙ１と輝度信号Ｙ
２と演算処理し１　］て生成した輝度信号）とを選択出力する第１の選択手段
を設け、ズーム画を生成することにより達成される。

」二重第３の目的は、上記第２の目的を達成する上述の
構成による電子ズームにおいて、電子ズーム処理してい
ない映像信号と電子ズーム処理した映像信号とを選択出
力する選択手段を設け、ズーム処理前の映像信号に一領
域をズーム処理して得た映像信号を挿入し、ズーム前の
全景と、一部（たとえば、注目している被写体）をズー
ムアツプしたものの同時表示を可能とすることにより達
成される。

〔作用〕

まず、第１の目的達成手段について説明する。

第１の演算手段は、奇数行の信号より生成した輝度信号
Ｙ１と偶数行の信号より生成したＹ２とを１＝１の比で
加算する。この結果得られたΣＹは２行同時走査時の通
常の輝度信号Ｙそのものであり、Ｓ／Ｎの劣化はない。

又、第２の演算手段により生成された差信号ΔＹは雑音
低減手段で画像信号の特徴を利用して、下記の処理によ
り、画像劣化少なく雑音を低減する。

１）画像信号は斜め方向の信号成分は少なく、斜め方向
の情報を失っても画像劣化は少ない。

上記差信号の高域成分（斜め方向の情報を含む）を雑音
と見なし、低減通過フィルタ（ＬＰＦ）により除去する
。

２）雑音は信号成分に比ベレベルは小さい。又、差信号
は画像信号のラインの垂直相関性により、エツジ部以外
零付近となり、雑音は零付近に集中する。よって、差信
号に対し、零付近をベースクリップして、雑音を除去す
る。

この時、エツジ信号は多少歪むが、微小である。

第３及び第４の演算手段では、奇数行と偶数行に対応し
た輝度信号Ｙ　＋　’とＹ２’を生成するが、これらの
信号は、Ｓ／Ｎ劣化のない輝度信号ΣＹと、雑音低減手
段により雑音が低減れたΔＹ′より生成されるためＳ／
Ｎは改善される。

第２の目的達成手段は、電子ズームとしては、水平及び
垂直の読み出し周波数を１／２とする２倍ズームを考え
ている。この場合、まず、水平解像度については、あら
かしめ水平の解像度劣化骨を考慮して、水平の画素数を
増し、輝度の水平解像度を高めにすればよい。

たとえば、水平の有効表示領域の画素数を８００程度（
水平読み出し周波数：１４．３ＭＨｚ）とすれば、ズー
ム時でも２４０ＴＶ本程度の水平解像度が得られる。Ｖ
　ＩＩ　Ｓ等の家庭用ＶＴＲの再生時の輝度の水平解像
度ば２５０ＴＶ木前後であり、これと比べ同等程度とで
きる。

次に、垂直解像度については、二行同時走査の前述の撮
像素子では、■水平走査当り２ラインの輝度信号Ｙ１及
びＹ２が得られることを利用し、下記の通り、解像度劣
化を防止する。

すなわち、まず、第１のフィールｌ′では、−旦メモリ
に記憶した輝度信号Ｙｌ及びＹ２を再び読み出し、第１
の出力選択回路に供給する。第１の出力選択回路は、供
給された輝度信号Ｙ１及びＹ２をラインｈｆに出力する
。この結果、垂直方向の信号情報が従来に対し２倍密に
なり、解像度劣化が少ないズーム画を得ることができる
。

第３の目的達成手段では、たとえば、ズームしたい被写
体を中央部にとらえ、中央部をズーム処理した信号と、
ズーム処理前の原信号を、前記選択手段に供給する。選
択手段では、供給されたズーム処理後の信号をある領域
（たとえば、画面の４角の１角）で選択して出力し、こ
の領域以外では、原信号を出力する。この結果、ズーム
画を原画の一部に挿入した合成信号を得られ、ＣＲＴ上
において、広角の風景と注目している被写体のズム画を
同時に見ることができる。又、録画時には、ＥＶＦ　（
電子ビューファインダー）上で、広角の風景を同時に見
ることができるので、高倍率のズームでもとらえやすく
なり、操作性も向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図であっ
て、１ば固体撮像素子、２は色信号処理回路、３，４ば
輝度信号処理回路、５．１１．１２はＡ／Ｄ変換器、７
，１８はＤ／Ａ変換器、８゜１５は加算回路、９．１６
は減算回路、１７はスイッチ、１９は固定撮像素子を駆
動する駆動回路である。

さらに、同図中、固定撮像素子の同一行の絵素信号の出
力端子は、まとめて２０．２１と番号を付け、各行の信
号もまとめてＳｌ、Ｓ２と示しである。

ここで、Ｓｌは奇数行の信号、Ｓ２は偶数行の信号であ
る。たとえば、第８図に示した撮像素子においては、Ｗ
信号、Ｃ信号が信号Ｓ１であり、ｃｙ倍信号ＹｅＣ信号
信号Ｓ２である。この第１の実施例は前述の第１の目的
を達成するものであり、２重像のないフレームスチル画
の輝度Ｓ／Ｎの改善が目的である。以下動作について説
明する。

まず、駆動回路１９より撮像素子１に各駆動パルスが供
給される。撮像素子１では、駆動パルスにより水平及び
垂直走査を行ないながら各絵素から信号を読み出し、信
−ｑＳｘ、ｓ２をそれぞれ出力して色信号処理回路２及
び輝度信号処理回路３４に供給する。色信号処理回路２
では、供給された絵素信号Ｓｌ、Ｓ２から赤（Ｒ）信号
、青（Ｂ）信号、緑（Ｇ）信号等を生成して、さらにこ
れらＲ信号、Ｂ信号、Ｃ信号を処理して色差信号（ＲＹ
）、（Ｂ−Ｙ）（以後、あわせて単にＣ信号と呼ぶこと
もある。）を生成してＡ／Ｄ変換器５に供給する。この
Ｃ信号は、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、−
旦ある１フイ一ルド分が色信号用メモリ６に記録される
。この色信号用メモリ６に記録されたＣ信号は、再びメ
モリより読み出されてＤ／Ａ変換され、色差信号（Ｒ−
Ｙ）’（Ｂ−Ｙ）’が出力される。

一方、輝度信号処理３及び４では、それぞれ供給された
信号Ｓ１及びＳ２から輝度信号Ｙ１とＹ２が生成され、
加算回路８と減算回路９に供給される。

加算回路８と減算回路９では、供給された輝度信号Ｙ＋
　とＹ２から、それぞれにおいて、２つの輝度信号の和
をとった和信号Σｙ　（＝　ｙ　＋　→−ｙ、）と、２
つの輝度信号の差をとった差信号ΔＹ　（＝ＹＩ　Ｙｚ
）とを生成して、和信号ΣＹはＡ／Ｄ変換器へ、又差信
号ΔＹは雑音低減回路へ供給される。雑音低減回路１０
では、差信号ΔＹの雑音低減を行なう。

第２図は第１図における雑音低減回路の具体例を示すブ
ロック図である。まず、第２図Ｌ＋）は、雑音低減回路
１０を低減通過フィルタ（以下ＬＰＦと呼ぶ）で構成し
たものであり、同図２４に示す低減通過特性（しゃ新円
波数ｆｃはたとえば１、５　Ｍ　Ｈｚ程度）をもつＬＰ
Ｆで差信号ΔＹの高域雑音を取り除く。第２図（ｂ）は
、雑音低減回路１０を人出力特性２５をもつベースクリ
ップ回路で構成し、差信号の微小振幅領域Ａ（たとえば
、最大定格振幅の３％以下）を雑音とみなし、除去する
。第２図（Ｃ）は、雑音低減回路を上記ＬＰＦとベース
クリップ回路で構成し、周波数領域及び振幅領域の両面
で雑音を低減する。ここで、雑音と共に、信号成分も失
なうが、前述した通り、失なう信号成分はわずかであり
、画質劣化はほとんどない。雑音低減された差信号は、
第１図のＡ／Ｄ変換器１２に供給される。Ａ／Ｄ変換器
１１１２では、それぞれ供給された（ｔｍ号をディジタ
ル化し、さらに輝度信号用メモリ１３及び１４では、前
述のＣ信号がメモリに記録したフィールド期間と同一の
フィールド期間に、（Ｊ４給された信号を記録する。次
に、前述した色信号用メモリ６からのＣ信号の読み出し
と同１υｊして、輝度信号用メモリ１３．１４より信号
を読み出し、この読み出した信号（ΣＹ）′　　（ΔＴ
）′を、それぞれ加算回路１５及び減算回路１６に供給
する。加算回路１５及び減算回路１６では、それぞれ次
式で表わされる加算処理及び減算処理を行なって、Ｙ１
′及びＹ　ｚ　’を生成する。

Ｙｌ′とＹ２′は、さらにスイッチ１７に供給される。

スイッチ１７ては、第１フイールドでＹ１を、第２フイ
ールドでＹ２′を選択、かつ出力し、Ｄ／Ａ変換器１８
へ供給する。Ｄ／Ａ変換器１８では、供給された信号を
アナログ信号に変換して、輝度信号Ｙを出力する。

以上、色信号用メモリ６としてはフィールドメモリを、
又輝度信号用メモリ１３．１４としてはフレームメモリ
を用いるシステムについて述べたが、色信号についても
、前述の公知列（特開昭５８１７３９８９号公報）に述
べられている様に、ライン遅延線等を用いれば、フレー
ム化可能である。しかし、色信号については、元来さほ
ど解像度を必要とせず、一般にフィールドメモリを用い
、第１．第２フイールドで同一の信号（又は内挿した信
号）を出力するシステムで十分である。

以」二、述べてきた様に、本実施例によれば、輝度解像
度劣化が少なく、又、■フィールド期間の信号よりフレ
ーム画を生成するため２重像が生ぜず、本発明の目的で
あった輝度Ｓ／Ｎ劣化防止も実現している。

第３図は、本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
って、第１の実施例と同一の機能をもつものは、同一の
記号を付け、説明を省略する。

本実施例が第一の実施例と異なる点は、Ａ／Ｄ変換器１
１．１２の設置位置である。第一の実施例では、Ａ／Ｄ
変換は加算回路８及び雑音低減回路１０の後で行なった
が、本実施例では、輝度信号処理回路３，４の直後で行
なっている。

この結果加算回路８、減算回路９、雑音低減回路１０は
、デジタル信号処理回路となる。しかし、基本動作は全
く同じであり、効果も第１の実施例と同じとなる。

基本的には、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換は、どこで行って
も効果には関係なく、それぞれメモリの前後にあればよ
い。たとえば、輝度信号処理３４の前でもよい。

第４図は、本発明の第３の実施例のブロック図であって
、本実施例は、第２の実施例に対して、加算回路１５と
減算回路１６による処理を、輝度信号用メモリ１３及び
１４の前で行なう様にした点が異なる。

ごの結果、輝度信号用メモリ１３及び１４には、和信号
ΣＹ及び差信号ΔＹてなく、雑音低減された２つの輝度
信号が記憶されることになる。しかし、枯木的な動作は
変らず、第２の実施例と同様の効果が得られる。

第５図は本発明の第４の実施例を示すブロック図であっ
て、本実施例は、第２の実施例において、前述の目的に
加え、さらにメモリ容量の低減を目的として、Ｐ　ＣＭ
　（Ｐｕｌｓｅ　　Ｃｏｄｅ　　Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ
）を適用したものである。

本実施例では、第４図に示す様に、雑音低減回路１０と
輝度イハ号用メモリ１４の間にＰＣＭエンコーダを、又
輝度信号用メモリ１４と加算回路１５及び減算回路１６
の間にＰＣＭデコーダを挿入している。

第６図、第７図はＰＣＭエンコーダとＰＣＭデコーダを
総合した入出力特性の一例を示す特性図である。

第６図において、差信号ΔＹか大きいほど、階調差が大
きくなる様にしている。これが変化量が少ない所はど、
階調差が目たち、変化量が大きい所（エツジ部）では、
階調差がわかりにくいという人間の「１の特性を生かし
たものである。

この非緑化により信号のビット数を減らし、メモリ容量
低減が実現できる。又、さらに、ＰＣＭの総合入出力特
性を第７図に示す様な特性とすれば、ベースクリップ特
性をもち、前述したベースクリップ回路によりなる雑音
低減回路１０の機能をもたせることができ、この分回路
を簡単化できる。

第８図は本発明による第５の実施例を示すブロック図で
あって、本実施例は、前述の第２の目的である「解像度
劣化の少ないズーム画の実現」を達成するものである。

以下、本実施例の動作を説明する。ただし本実施例にお
いて、Ａ／Ｄ変換器５，１１．１２までの処理は第２の
実施例と同様であるから説明を省略する。

同図において、色信号処理回路２で生成された色差信号
Ｒ−Ｙ、Ｂ−ＹはＡ／Ｄ変換器５でデイジタル信号に変
換され、色信号用メモリ６に記録される。又、輝度信号
処理回路３及び４において、それぞれ撮像素子の奇数行
・偶数行の信号より生成される輝度信号Ｙ１及びＹ２は
、Ａ／Ｄ変換器ＩＩ、１２によりディジタル化され、輝
度信号用メモリ１３．１４に記録される。ここで、ズー
ム画を動画とするには、色信号用メモリ６及び輝度信号
用メモリ１３．１４が、書き込みと読み出しが同時にで
きる必要がある。これは、入力用及び出力用にそれぞれ
独、立にもついわゆるデュアルポートＲＡＭ　（Ｒａｎ
ｄｏｎ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ　）を用いるごと
により実現できる。

メモリに書き込むデータは、一般には、ズームを行なう
領域のデータたりて良い。しかし、ズーム中に静止画出
力モードとして、さらに、ズームを解除して全画面の静
止画出力を可能とするには画面の全領域のデータを常に
記録する必要がある。

メモリよりデータを読み出す場合、色差信号、輝度信号
どうらも水平方向においては、書き込み周波数の半分の
周波数で読み出し、垂直方向においては、同一行を２回
ずつ読み出す。

色信号用メモリから読み出した色差信号は、Ｄ／Ａ変換
７に供給される。Ｄ／Ａ変換器７では、供給された信号
をアナログ信号に変換して、色差信号（Ｒ−Ｙ）’　　
　（Ｂ−Ｙ）’を出力する。輝度信号用メモリ１３．１
４から読み出された輝度信号は、スイッチ１７に供給さ
れる。スイッチ１７では、供給された２つの輝度信号を
水平走査前に交互に選択しかつ出力してＤ／Ａ変換器１
８に供給する。Ｄ／Ａ変換器１８では、供給された信号
をアナログ信号に変換し、輝度信号Ｙ′を出力する。

第１０図は本実施例によって生成した映像信号をＣＲＴ
上で表示した時の模式図である。

同図において、（ａ）は各水平走査で表示される輝度信
号を、又、（ｂ）は同じ（各水平走査で表示される色信
号をそれぞれ示したものである。

Ｙ、、ｍ、Ｙ２．そは固体撮像素子の上から（２ｍｌ）
番目とく２ｍ）番目の行より得た輝度信号の一部を水平
方向に拡大したものであり、さらに、Ｃ１は（２ｍ−１
）番目とく２ｍ）番目の行の絵素信号、Ｃ１′は（２ｍ
）番目と（２ｍ＋１）番目の絵素信号より生成した色差
信号の一部を水平方向に拡大したものである（ただし、
ｍ＝１．２３．４・・・・・・・・・）。

なお、図中、実線は第１フイールドによる走査を、点線
は第２フイールドの走査を表わす。色信号については、
従来技術によるズームの場合と変わらないが、これに比
べ輝度信号については、各フィールドにおいて解像度が
２倍となっている様子が第１０図よりよくわかる。すな
わち、本実施例によれば、ズーム時の輝度信号の解像度
の劣化を抑えることができる。

第９図は本発明による第６の実施例を示すブロック図、
第１１図は被写体とそのズーム画面の模式図であって、
今、前記の第４の実施例で、第１１図（ａ）に示す様に
斜め方向の輝度エツジをもつ被写体を撮像し、電子ズー
ムを行なったとすると、ＣＲＴ上では、第１１図（ｂ）
に示す様に、多少なめらかさに欠く絵が表示される。又
、多少見え方が異なるが、同様の現象が色エツジにおい
て生じる。

第９図に示した第６の実施例では、上記第５の実施例に
おいて、この現象を解決したものである。

第９図において、３１．３３は加算回路、２９゜３０．
３２は係数乗算回路である。

本実施例では、前述した第４の実施例において起きる斜
めエツジの不自然さを取り除くため、輝度信号及び色信
号について水平走査ラインの内挿処理を行なう。

以下、この内挿処理について説明する。

まず、輝度信号は、１フイールドだけについては走査線
の本数は足りているので、第１フイールドでは内挿処理
を行なわず、第２フイールドのみについて行なう。スイ
ッチ１７には、輝度信号用メモリー３及び１４それぞれ
から読み出す輝度信号Ｙ、及びＹ２を、ＹｌとＹ２が供
給される加算回路３１で加算処理した後、係数乗算回路
で１／Ｉ２倍されて生成された輝度信号ｙ’（＝□→−イールド
では、第４の実施例と同様にしてＹ、とＹ２をライン毎
に交互に選択して出力して、又、第２フイールドでは、
上記Ｙ′を選択して出力する。ここで第２フイールドで
は、輝度信号用メモリ１３，１４から信号を読み出す時
、垂直方向のアドレスはライン毎に交互にカウントアツ
プされる。

第１２図は内挿処理の模式図であって上記の結果、ＣＲ
Ｔ上では、第１３図（ａ）に示す様に輝度信号は内挿化
され、輝度の斜めエツジはなめらかになる。

次に、色信号の内挿について第１２図を参照して説明す
る。

色信号は、得られる走査線が輝度信号の半分しかないの
で、第１フイールド、第２フイールドどちらにおいても
内挿化する。色信号用メモリ６からは、常に相隣り合う
２つのラインのデータを読みだし、それぞれ係数乗算回
路２９及び３０に供給する。係数乗算回路２９．３０で
は、供給された色差信号をそれぞれに倍、（１−Ｋ）倍
（０≦に≦１）した後、加算回路３３に供給する。加算
回路３３では、供給された信号を加算しＤ／Ａ変換器７
に供給する。Ｄ／Ａ変換器７では、供給された信号をア
ナログ信号に変換し、（Ｒ−Ｙ）’信号、（Ｂ−Ｙ）’
信号を出力する。ここで上記係数には、走査線ごとに変
え、この結果の斜めエツジがなめらかに再現される。色
信号の内挿列を示す第１２図（ｂ）、　　＜ｃ）におい
て同図（ｂ）の内挿例では、第１フイールド、第２フイ
ールド共同様の処理を行なっており、β＋２ｎ＋１ライ
ン（ｎ＝０．　１．　２．・・・・・・・・・、第２フ
イールドでは、Ａ＋２ｎ＋ｌ＋２ｎ＋１ライン信号が上
・下のラインの信号で内挿されている。この結果、斜め
エツジの不自然さはかなり改善される。しかし、撮像素
子１は、２行同時読み出しとともに、ＣＲＴ上でインタ
ーレース走査するため擬似インターレース走査を行なっ
ているので、１／２Ｈだけ垂直方向に重心がずれ、第１
フイールドのβ′＋１ラインと第２フィールドのβ′ラ
インとの重心は一致し、輝度信号の内挿走査前と同程度
の不自然差が生じることが考えられる。

第１２図（Ｃ）に示した内挿法では、上述の擬似インタ
ーレースを考慮し、さらに第１フイールドと第２フイー
ルドの内挿処理を変え、この不自然さも解決している。

すなわち、第２フイールドでは、重心を第１２図（ｂ）
の例に対し１部２Ｈ分だげずれる様に、第１２図（ｂ）
にβ′ラインと、（１２’＋１）ラインの平均をとった
信号を、β′ラインの信号として出力している。たとえ
ば、ｎ′ラインに走査される信号は、（Ｋ＝　−）となる。この結果、完全に色エツジの不自然さも完全に
除去できる。

第１３図は本発明による第７の実施例を示すブロック図
で、第１４図は第１３図の構成により得られる画面の模
式図である。

本実施例は前述した本発明の第３の目的を達成するため
のものである。

同図において、３５．３６はスイッチ、３７は加算回路
、３８は係数乗算回路であり、図中、前述した実施例と
同様の動作を示すものについては同一の番号を付け、１
部の説明は省略する。

以下、前述した実施例と異なる点について説明する。

まず、色信号処理回路２、輝度信号処理回路３゜４まで
は前述の第２の実施例と同様である。色信号処理回路２
より出力された色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）は、ス
イッチ３５及びＡ／Ｄ変換器５に供給され、輝度信号処
理回路１．２より出力された輝度信号Ｙ１とＹ２は、加
算回路３７及びＡ／Ｄ変換器１１．．１２に供給される
。

加算回路３７では、供給された２つの輝度信号Ｙ＋　、
Ｙ２を加算し、加算後の信号を係数乗算口路３８に供給
する。係数乗算回路３８では、供給された信号を１部２
倍した後、この輝度信号Ｙを、スイッチ３６に供給する
。Ａ／Ｄ変換器１５，１１゜１２では、供給された色差
信号と輝度信号Ｙ。

Ｙ２をディジタル信号に変換し、それぞれ、色信号用メ
モリ６、輝度信号用メモリ１３．１４に供給する。各メ
モリ６．１３．１４では、一部の領域、たとえば第１４
図中３９の領域を一旦記録し、さらにこのメモリより第
４の実施例で説明したと同様の読み出し方によりズーム
処理をして、ズーム処理後の色差信号と輝度信号を、そ
れぞれＤ／Ａ変換器７と１８によりアナログ信号に変換
した後、それぞれスイッチ３５及び３６に供給する。

スイッチ３５及び３６でば、ズーム処理されていない色
差信号及び輝度信号と、Ｄ／Ａ変換器より供給されたズ
ーム処理した色差信号及び輝度信号を切り換え出力する
。こうして、たとえば、第１４図に示す様に、ズーム処
理後の映像（図中４０で示す）とズーム処理前の映像３
９とを、同−ＣＲＴ上の表示する。

以上、本実施例によれば、映像の一部に、その映像上の
ズーム処理したい被写体のズーム部分を同−ＣＲＴ上に
表示でき、被写角を狭くしないで、ズーム画を撮ること
ができる。この結果、前述した様に操作性を向上できる
。

以上、前述した本発明の第１〜第３の目的をそれぞれ個
別に達成する実施例について述べたきた。

しかし、第１の目的の達成手段は、同しく輝度２行独立
処理を用いる第２．第３の目的を達成する実施例にも適
用することができ、又、第２の目的達成手段は、当然箱
３の目的達成する実施例にも適用できる。

したがって、最後に、前述した目的のいくつかを同時に
達成する手段の一例を説明する。

第１５図は本発明の第８の実施例を示すブロック図で、
本発明の第１．第２及び第３の目的を同時に実現する実
施例である。

同図において、各部の動作については、前記実施例と同
一の記号を付け、ここでは説明は詳細する。

なお、同図において、Ａ／Ｄ変換器５、ｊＪｌｌ算回路
１５及び減算回路１７までの処理は、前記第３の実施例
と、色信号用メモリ６からＤ／Ａ変換器７までの処理と
輝度信号用メモリ１３及び１４からＤ／Ａ変換器１８ま
での処理は、前記第６の実施例と、さらに、加算回路３
７、係数乗算回路３８、スイッチ３５．３６の処理は、
第７の実施例と同じとなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、（１）二行目同
時操作でかつ各行の信号を独立に出力できる固体撮像素
子を用い、同一フィールド期間の信号よりフレームスチ
ル画を生成し、かつ、雑音低減処理によりＳ／Ｎ劣化も
防止でき、フレがなく高画質のフレーム静止画を実現で
きる。

（２）二行同時走査形の固体撮像素子によって通常の２
倍の行数の輝度信号を得ることができることを利用し、
垂直解像度劣化が少なくズームを実現できる。

（３）ズーム処理前の画像と処理後の画像を同一画面表
示可能とすることで、使い勝手かよいスーム機能を実現
できる。

など、Ａｉｊ記従来技術の欠点を除いて、優れた機能の
撮像装置を（に供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は第１図における雑音低減回路の具体例を示すブロッ
ク図、第３図は本発明の第２の実施例を示すブロック図
、第４図は本発明の第３の実施例を示すブロック図、第
５図は本発明の第４の実施例を示すブロック図、第６図
と第７図はＰＣＭエンコーダとＰＣＭデコーダを総合し
た入出力特性図、第８図は本発明の第５の実施例を示す
ブロック図、第９図は本発明による第６の実施例を示す
ブロック図、第１０図は第６の実施例によって生成した
映像信号をＣＲＴ上に表示した時の模式図、第１１図は
被η体とそのスーム画面の模式図、第１２図は内挿処理
の模式図、第１３図は本発明の第７の実施例を示すブロ
ック図、第１４図は第７の実施例の構成により得られる
画面の模弐図、第１５図は本発明の第８の実施例を示す
ブロック図、第１６図はＭＯ３撮像素子の絵素配列の一
例を示す模式図である。 ■・・・・・・・・・固体撮像素子、２・・・・・・・
・・色信号処理回路、３，４・・・・・・・・・輝度信
号処理、５．１１．１２・・・・・・・・・Ａ／Ｄ変換
器、６・・・・・・・・・色信号用メモリ、７．１８・
・・・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、８，１５．３１３３．
３７・・・・・・・・・加算回路、９，１６・・・・・
・・・・減算回路、１０・・・・・・・・・減音低減回
路、１３．１４・・・・・・・・・輝度信号用メモリ、
２６・・・・・・・・・ＤＣＭエンコーダ、２７・・・
・・・・・・ＰＣＭデコーダ、２９．　３０．３２゜３
８・・・・・・・・・係数乗算回路。代　理　人　弁理士　弐　顕次部（外１名）（ａ）（Ｑ）第１０図第１１図（ｂ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、絵素配列の相隣り合う奇数行と偶数行を同時に読み
出し各行の信号を分離して出力する二行同時走査形固体
撮像素子と、該固体撮像素子から出力される奇数行の信
号より第１の輝度信号を生成する第１の輝度信号処理手
段と、該固体撮像素子から出される偶数行の信号より第
２の輝度信号を生成する第２の輝度信号処理手段とを具
備し、前記第１の輝度信号と第２の輝度信号を処理して
映像信号を出力する撮像装置において、前記第１の輝度
信号と前記第２の輝度信号の和信号を生成する第１の演
算処理手段と、前記第１の輝度信号処理と前記第２の輝
度信号と差をとり第１の差信号を生成する第２の演算処
理手段と、前記第１の差信号の雑音を低減することによ
り第２の差信号を生成して出力する雑音低減手段と、前
記和信号と前記第２の差信号とを加算して前記第１の輝
度信号に相当する第３の輝度信号を生成する第３の演算
処理手段と、前記和信号と前記第２の差信号の差をとり
前記第２の輝度信号に相当する第４の輝度信号を生成す
る第４の演算処理手段を設け、前記第３の輝度信号と前
記第４の輝度信号を処理して映像信号を出力する様に構
成したことを特徴とする撮像装置。２、請求項１において、前記雑音低減手段は、前記第１
の差信号の高域雑音を除去する低減通過フィルタ手段で
構成されることを特徴とする撮像装置。３、請求項１において、前記雑音低減手段は、第１の差
信号の絶対値が一定しきい値以上の時リミットして出力
するベースクリップ手段で構成されることを特徴とする
撮像装置。４、請求項１において、前記雑音低減手段は、前記第１
の差信号の高域雑音を除去する低減通過フィルタ手段と
、前記第１の差信号の絶対値が一定しきい値以上の時リ
ミットして出力するベースクリツプ手段を具備し、前記
第１の差信号の高域雑音を除去し、さらに絶対値が一定
しきい値以上の時リミットする様に構成したことを特徴
とする撮像装置。５、絵素配列の相隣り合う奇数行と偶数行を同時に読み
出し、各行の信号を分離して出力する二行同時走査形固
体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される奇数行
の信号より第１の輝度信号を生成する第１の輝度信号処
理手段と、該固体撮像素子から出される偶数行の信号よ
り第２の輝度信号を生成する第２の輝度信号処理手段と
、該固体撮像手段より出力される走査中の二行の信号よ
り第１の色信号を生成する色信号処理手段を具備する撮
像装置において、前記第１の輝度信号処理手段より出力
される第１の輝度信号を書き込み、その読み出し時に水
平方向、垂直方向とも書き込み時の１／２の周波数で行
なうことにより第１の輝度信号を時間軸交換した第５の
輝度信号を出力する第１の記憶手段と、前記第１の記憶
手段と同様にして前記第２の輝度信号手段より出力され
る第２の輝度信号を時間軸交換した第６の輝度信号を出
力する第２の記憶手段と、前記第１の色記号を書き込み
、その読み出し時に水平、垂直とも書き込み時の１／２
の周波数で相隣合う二行の信号を読み出すことにより第
１の色信号を時間軸交換した第２、第３の２つの色信号
を出力する第３の記憶手段と、前記第５の輝度信号と前
記第６の輝度信号を１：１の比で加算した第７の輝度信
号を生成する第５の演算処理手段と、前記第５の輝度信
号と前記第６の輝度信号と前記第７の輝度信号を入力と
して、第１のフィールドにおいて前記第５の輝度信号と
第６の輝度信号を行毎交互に出力して、第２フィールド
においては前記第７の輝度信号を出力する信号選択手段
と、前記第２の色信号と前記第３の色信号をＫ：〔１−
Ｋ〕（０≦Ｋ≦１、Ｋはフィールド毎及びライン毎に可
変）の比で加算する第６の演算処理手段とを具備し前記
信号選択手段より出力される第７の輝度信号と前記第６
の演算処理手段より出力される色信号とにより、一部の
領域を拡大表示可能に構成したことを特徴とする撮像装
置。６、撮像手段と、この撮像手段から出力される第１の映
像信号よりＣＲＴ上の一領域で撮像している範囲を拡大
表示可能な第２の映像信号を生成する拡大手段と、前記
第１の映像信号と前記第２の映像信号を入力として前記
一領域以外では前記第１の撮像信号を出力し、前記一領
域では前記第２の撮像信号を出力する信号選択手段を具
備し、拡大前の画像と拡大後の画像を同時に表示可能に
第１の映像信号に第２の映像信号を挿入する様に、構成
したことを特徴とする撮像装置。