JPH02151180A

JPH02151180A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH02151180A
Application number: JP63304031A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Tamura; 田村　恭二; Hideyuki Arai; 秀雪新井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1990-06-11

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５電子−１ｖ４シヤツタ一機能を存したビデオ
カメラ等の１最像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の電子制御シャッター機能を有した撮像装
置の゛回路構成を示すブロック図であり、ここではビデ
オカメラの場合を示している。図において、ｌは被写体
撮像用のレンズ、２はレンズ１を通して１１？られた映
像を電気信号に変換する固体撮像素子、３は１司体撮像
素子２から取り出されたイ１を号をサンプルホールドす
るＳ／Ｈ回路、４はそのサンプルホールドされた信号を
クランプして必′捻なレベルまで増幅するＡＧＣ回路、
５はＡＧＣ回路４からの人力信号を処理して標準ビデオ
イ、）号を出力するプロセス（信号処理）回路、６はビ
デオカメラ本体に取り付けられた外部切換スイッチで、
この切換スイッチ６によりシャッター速度が例えば１／
６０秒、１１５００秒、あるいは１／１０００秒に切り
換えられる。７は切換スイッチ６で選択されたシャッタ
ー速度に応じた駆動パルスを発生する駆動パルス発生回
路で、その駆動パルスにより上記撮像素子２が駆動され
る。

上記のように構成されたビデオカメラにおいて、固体撮
像素子１では、通常その受光部にレンズ１からの入射光
の強弱に応した電荷が１フイ一ルド分（ＮＴＳＣ方式の
場合は１／６ｏ秒）蓄積され、その電荷が順次信号とし
て取り出される。

そして、この増り出された信号は、上述のようにＳ／Ｈ
回路３及びＡＧＣ回路４を経てプロセス回路５に入り、
ここで必要な信号処理が行われて、標準ビデオ信号とし
て出力される。

その際、動きの速い被′＃ｊ体を撮影した場合には、映
像が流れるので映像信号に含まれる高周波成分か減少し
、結果的に解像力が落ちて動解像度か悪くなる。そこで
、固体撮像素ｒ２に蓄積された電荷をある任、０のタイ
ミングで放出し、残りの期間に蓄積された電荷だけを取
り出す電子制御シャッター機能が上記ビデオカメラに設
けられている。即ち、動きの速い被写体を撮影する場合
は、撮影者のＭ断によって外部切換スイッチ６を操作し
、シャッタ速度を被写体の速さに応じて選択する。これ
により、上記動解像度の低下を抑えることかできる。

また、上記動解像度が低下する原因としては、被写体の
動きの他に、撮影者がビデオカメラを手持ちで被写体を
撮影する場合などに発生しゃすいトぶれやバンニング等
がある。しかし、このような場合にも、上述の電子ル制
御シャッター機能を作動させることで、動解像度の低下
を防１トすることができる。

（発明が解決しようとする課題〕しかしなから、１−記のような撮像装置にあっては、動
解像度の低下を防止するには常に電子制御シャッター機
能を作動させておかなけわばならないので１画質の低ト
が増大するという問題点があった。即ち、手ぶれやバン
ニング等は動きの速い被写体を撮影する場合と違ってｒ
測し難いものであり、このため、電子制御シャッター機
能を常に作動させておく必要があるが、この時、通常の
撮Ｊ時よりも多くの入射光量を必要とするので、スミア
現象が起こりやすく５画質の低下が増大するという問題
点があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、撮影時の手ぶれやバンニング等により生じる動
解像度の低下を防止すると同時に、画質の低下を最小限
に抑えた撮像装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の撮像装置は、次のように構成したものである。

（ａ）電子制御シャッター機能をイｉ　シた撮像装置に
おいて、撮像時における画面全体の動きを検出する検出
手段と、その検出結果に基づいて上記電子制御シャッタ
ー機能のシャッター速度を制御する制御手段とを備えた
。

（ｂ）電子制御シャッター機能を有した撮像装置におい
て、撮像時における装置本体の動きを検出する検出手段
と、その検出結果に基づいてト記電ｒ制御シャッター機
能のシャッター速度を制御する制御手段とを備えた。

（作用）本発明の撮像装置においては、ト記（ａ）の構成とする
ことにより、撮影時に画面全体が動くとその動きか検出
手段によって検出され、その検出結果に基づいて電−Ｆ
ルｊ御シャッター機能のシャッター速度が制御される。

また、（ｂ）の構成とすることにより、ＪＭ　ｊ、１２
時に装置本体が動くとその動きか検出され、その検出結
果に基づいてシャッター速度が制御される。即ち、必要
な時だけ電子制御シャッター機能が駆動される。

（実施例〕第１図は本発明の一実施例による撮像装置の回路構成を
示すブロック図であり、従来と同様ビデオカメラの場合
をボし、第５図と同一符号は同一構成部分を示している
。図において、１は被写体撮像用のレンズ、２はＣＣＤ
等の固体撮像素子、３は１＾１体撮像素子２から読み出
された信号をサンプルホールドするＳ／）１回路、４は
Ｓ／Ｈ回路３からの入カイ、４号を必要なレベルまで増
幅するＡＧＣ回路、５は撮像した映像の標準ビデオ信号
を生成するだめのプロセス回路、７は上記固体撮像素子
２に駆動パルスを出力する駆動パルス発生回路、８は撮
像時における画面全体の動きを検出する検出手段として
設けられたバンニング検出回路で、撮像時における手ふ
れを含むバンニング等を検出する。９はその検ト１１結
果に基づいて電子制御シャッター機能のシャッター速度
を制御する制御部１段であるシャッター速度制御回路で
、上記駆動パルス発生回路７はこのシャッター速度制御
回路９の出力信号に従って撮像素子駆動用の駆動パルス
を発生する。

次に上記のように構成されたビデオカメラの動作につい
て説明する。

従来と同様、レンズ１からの撮像光は、固体撮像素ｆ−
２の受光部に入り、ここで電気信号に変換され、順次読
み出される。この撮像素子２から読み出された信号は、
Ｓ／Ｈ回路３．ＡＧＣ回路４を通ってプロセス回路５に
人力され、ここで必要な（ｒｉ号処理が行わわて、標準
ビデオ信号として出力される。

また、ト記ＡＧＣ回路４の出力は、プロセス回路５に人
力されると共に、バンニング検出回路８にも人力される
。このバンニング検出回路８では、Ｌ述のように１ぶれ
やバンニング等による画面全体の動きが検出されるか、
その際、画面の動きは被写体の動きとは別に判別されて
検出される。

第２図は上記バンニング検出回路８の具体例を示すブロ
ック図である。図中、１２はバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）、１３は検波回路、１４はＡ／Ｄ　（アナログ／デ
ィジタル）変換器、１５はローパスフィルタ（ＬＰＦ）
、１６はローパスフィルタ１５の出力を所定電圧値Ｖ　
ｒｅｒと比較する比較器、１７は比較器！６の出力とク
ロック（ＣＬに）か人力されるカウンタ、１８はカウン
タ１７の出力を所定値Ａ、と比較する比較器、１９は複
数のｎビットシフトレジスタから成るレジスタ群、２０
はレジスタ群１９の出力と上記比較器１８の出力を加算
する加算器（ＦＡ）、２１は上記クロックをカウントす
るカウンタ、２２は水平駆動パルス（ＨＤ）をカウント
するカウンタ、２３は加算器２０の出力をある値Ａ２と
比較する比較器、２４は比較器２３の出力悄？ドを記憶
するメモリで、比較器２３の出力はＤタイプフリップフ
ロップ（Ｄ−ＦＦ）２５にも人力される。２６は比較器
２３の出力とメモリ２４の出力を比較する比較器、２７
は比較器２３の出力とフリップフロップ２５の出力を比
較する比較器、２８．２９はカウンタ、３０は所定の論
理演算を行う論理制御部、３１はＤ／Ａ　（ディジタル
／アナログ）変換器である。

−Ｆ記のような構成のバンニング検出回路８では、先ず
映像画面が第３図に示すように縦ｍ×横ｎの格ｆ−状の
ブロックに分割さね、分割された各ブロック毎にそのブ
ロック内の輝度レベルの＼ヒ均値ｉ−が求められる。そ
して、その値を画面全体の輝度レベルの平均値Ａと比較
し、例えばａ、、＜Ａならばｂ　、＝　。

ａｉ、≧Ａならばｂ　、、＝　１のように各ブロック毎にそのブロック内の輝度レベルに
応じた情報として２値化した情報１）ｉｊを得る。この
得られた各ブロックの２値化情報ｂ１Ｊは、第２図のメ
モリ２４に１フイ一ルド分のデータｂ　ｉ、として格納
される。ここで、手ぶれやバンニング等で画面が動いた
場合、１画面Ｏｆ　（１フイールドｆｉｆ　）の回し４
１．置のブロック内の輝度レベルか変化し、こむに（ｆ
って）ト均値ａ、Ｊも変化し、２ｆ〆（化情報ｂ　ｉ、
＋も変化する。この時、に記メモリ２４に格納された１
画面前（１フイールド前）の２値化悄Ｈｂ　ｉ、、＋’
　と現フィールドにおける２値化情報ｂ　ｉ、との差が
比較器２６で検出されるか、こわを画面全体で総和した
ものは、ｓ　、　＝”ｘ’ｘ　１　ｂ　、Ｊ−ｂ　、、
’で表わされる。この値Ｓ１は、カウンタ２８で得られ
、両面のフィールド間の変化に応して変化する。

方、Ｄタイプフリップフロップ２５は水゛上方向に１ブ
ロック分のデータをホールドするが、このＤタイプフリ
ップフロップ２５より得られた１ブロツク＋）Ｈのデー
タと現ブロックにおけるデータとが比較：咎２７で比較
され、各々の２値化情報の差が検出される。これを画面
全体て総和したものは。

５２＝１°シ１　ｂ　＋−Ｌｊ　−ｂ　、。

で表わされ、この値Ｓ２は、画面全体の煩雑さに応じて
変化する。そして、このようにして得られたＦ配植Ｓ、
、Ｓ２は論理制御部３０に人力され、次式の演算が行わ
れる。

Ｓ＝Ｓ、／５２ −Ｖ式の演算結果、得られたＳは画面の煩雑さに左もさ
れない正規化された画面の変化量を表わしている。ここ
で、手ぶれやバンニングによる画面全体の動きは、両面
の煩雑さに関係なく、その水・Ｙ方向に動いた分だけ上
記Ｓが変化するが、画面が固定されて画面にの一部を占
める被写体のみが動いた場合は、画面の煩雑さの値Ｓ２
に対してフィールド間の２値化すｈ帽の変化値Ｓ、が比
較的小さい値を示し、正規化された（／ｌ　Ｓも小さな
値となる。即ち、同じ動き１１Ｎでも１ふれやバンニン
グにより画面全体が動く場合と、画面内の一部の被写体
か動く場合とではＳの値が異なり、この差を利用して手
ふれやバンニング等を検出することができる。

上記のようにバンニング検出回路８によって検出された
手ぶれやバンニング等の検知信号は、シャッター速度制
御回路９に人力される。シャッター速度制御回路９では
、その子ぷわやバンニング等の検知信号が人力されると
、シャッター速度を例えば１１５００秒の速いモードに
切り換える。そして、この制御回路９からの信号により
、駆動パルス発生回路７から電子シャッター機能を駆動
させるパルスが撮像素７’−２へ出力される。つまり、
毛ぶれやバンニング等が生じた場合、これを自動的に検
知し、その検知さねた時だけ電子ンヤッター機能を駆動
させることにより動解像度の向トをはかっている。この
ため、動解像度の低ドが防ＩＬ−されると同時に、画質
の低下が最小限に抑えられる。

なお、上記説明ではシャッター速度のモードは２段階で
あるか、パンニング検出回路８の出力レベルに応じて複
数段のモート°に切り換わるようにしてもよい。また、
シャッター速度も適切な任、０の速度に設定することが
できる。

第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

上記実施例では手ふれやパンニング笠を検出するのに画
像全体の動きを検出するパンニング検出回路８を用いた
が、この実ｈｈ例では可速度センサを用いて撮像素ｆ本
体の動きを検出することにより、ｆぶれやバンニング等
を検出している。即ち、第４図中、１０はビデオカメラ
本体（Ｉｈｉ像装置本体）に加わる可速度を検出するｉ
’Ｔ速度センサ、１１は可速度センサｌＯからの検出信
号により可速度のレベルを演算する演算回路で、これら
により手ぶれやバンニング等によって生じるビデオカメ
ラ本体の動きの検出手段が構成されている。

上記構成のビデオカメラにおいては、バンニング等によ
ってビデオカメラ本体に可速度が加わると、その可速度
がＩｉ■速度センサ１０及び演算回路１！により検出さ
れ、加わったｉｒｆ速度が大きいほどシャッター速度が
速くなるように制御される。

この時、シャッター速度制御回路９は、内蔵の比較器に
よりｉＪ速度センサ１ｏの出力レベルをある設定された
レベルと比較して１−記シャッター速度をル（制御する
が、その際設定レベルを越えた時にノーマル速度からあ
る高速のシャッター速度に切り換わるようにしてもよく
、あるいは可速度に応してシャッター速度を無段階に可
変切換するようにしてもよい。このように構成しても、
被写体の部の動きと手ぶれやバンニング等によって生じ
る画面の動きを判別して検出することができ、面述の実
施例と同様の効果が得られる。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、撮影時における画面全
体の動きを検出するか、あるいは装置本体の動きを検出
し、その検出結果に基づいてシャッター測度を制御する
構成としたため、撮影時の手ぶれやバンニング等により
生じる動解像度の低下を防止することができると同時に
、画質の低下を最小限に抑えることができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による撮像装置の回路構成を
示すブロック図、第２図は第１図のパンニング検出回路
の具体例を示すブロック図、第３図は映像画面を分割し
た様子を示す説明図、第４図は本発明の他の実施例を示
すブロック図、第５図は従来の撮像装置の回路構成を示
すブロック図である。１・・・・・・レンズ２・・・・・・固体撮像素子３・・・・・・Ｓ／Ｈ回路４・・・・・・ＡＧＣ回路５・・・・・・プロセス回路７・・・・・・駆動パルス発生回路８・・・・・・パンニング検出回路（検出手段）９・・
・・・・シャッター速度制御回路（制御１段）１１・・
・・・・存１シＪ　ｌｊ、７ｊ昂（制＃Ｌｔ−段）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電子制御シャッター機能を有した撮像装置におい
て、撮像時における画面全体の動きを検出する検出手段
と、その検出結果に基づいて上記電子制御シャッター機
能のシャッター速度を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。
（２）電子制御シャッター機能を有した撮像装置におい
て、撮像時における装置本体の動きを検出する検出手段
と、その検出結果に基づいて上記電子制御シャッター機
能のシャッター速度を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。