(57)【要約】【課題】  １台のビデオカメラ装置でワイドアスペクト比の方式にも現行の標準テレビジョン方式にも兼用することができ、使用者にとり運用し易いものを提供する。【解決手段】  撮像素子１１はワイドアスペクト比のテレビジョン信号をアスペクト比変換回路１４に送る。アスペクト比変換回路１４は現行アスペクト比のテレビジョン信号に変換して出力する。スイッチ１５は現行アスペクト比とワイドアスペクト比のテレビジョン信号とを選択的に切り換えるスイッチ２０の切換制御に応じて切り換えている。このスイッチ１５の出力はプロセス回路１６を介し電子ビューファインダ２１に送ると共に出力端子１７を介して出力する。【選択図】  図１
2005020787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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信号を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画像を撮像する撮像素子と、
該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アスペクト比変換回路と、
上記ワイドアスペクト比のビデオ信号と上記アスペクト比変換回路からの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アスペクト比のビデオ信号に各種の信号処理を施す信号処理回路と、
上記選択されたアスペクト比の画像をモニタする電子ビューファインダとを有して成るビデオカメラ装置。
【請求項２】
上記電子ビューファインダは、上記切換手段で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手段を有して成ることを特徴とする請求項１記載のビデオカメラ装置。
【請求項３】
上記ワイドアスペクト比の方式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手段を有して成ることを特徴とする請求項１記載のビデオカメラ装置。
【請求項４】
ディジタル信号処理により１Ｈ遅延機能が実現される回路部を有するビデオカメラ装置であって、
上記アスペクト比の選択に応じて上記１Ｈ遅延機能のシフト段数及び動作クロック周波数を切り換える手段を有して成ることを特徴とする請求項１記載のビデオカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるＥＤＴＶ（Extended Definition Television）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ＥＤＴＶ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ＥＤＴＶ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】
【特許文献１】特開平０２−１０７０８５号公報
【特許文献２】特開平０３−０６４１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るビデオカメラ装置は、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信号を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画像を撮像する撮像素子と、該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アスペクト比変換回路と、上記ワイドアスペクト比のビデオ信号と上記アスペクト比変換回路からの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アスペクト比のビデオ信号に各種の信号処理を施す信号処理回路と、上記選択されたアスペクト比の画像をモニタする電子ビューファインダとを有して成ることにより、上述した課題を解決する。
【０００９】
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が好ましい。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）ことが望ましい。さらに、ビデオカメラ装置内部に、例えば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が好ましい。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のビデオカメラ装置によれば、ワイドアスペクト比の画像を撮像する撮像素子から出力されるビデオ信号をアスペクト比変換回路により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し、撮像素子からのワイドアスペクト比のビデオ信号と上記アスペクト比変換回路からの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とを選択的に切り換え、選択されたアスペクト比の画像を電子ビューファインダによりモニタしているため、１台のビデオカメラ装置を切り換えることで上記ワイドアスペクト比の方式にも標準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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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ＥＤＴＶ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１８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。
【００１６】
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（ＢＢＤ）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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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１７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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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３２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ｔａ ／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ＳＲａ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。
【００２６】
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 の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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【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示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
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
【図１】
2005020787.tif 000003
【図２】
2005020787.tif 000004
【図３】
2005020787.tif 000005
【図４】
2005020787.tif 000006
【図５】
2005020787.tif 000007