(57)【要約】      （修正有）【課題】２つ以上の複数の信号処理に交互にフレーム信号を送るシステムにおいて、クランプ信号処理の収束時間を高速化して画質低下を防止する撮像装置を提供する。【解決手段】複数の信号処理回路に分割する前の黒レベルデータを、収束データとして生成保存し、後段の画像信号合成後のクランプ用データとして利用する。また、複数の信号処理には、ＶＯＢ画素領域に相当する黒レベル信号は全て同時に送り、有効画素領域に相当する画像信号は分割して送る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を結像する光学レンズと、
行列状に配置され、結像された被写体像を電気信号に変換する画像素子と、
該画像素子から読み出された信号を、並列処理するために分割する画像信号分割回路と、
該画像信号分割回路からの信号を処理する、複数の信号処理回路と、
該複数の信号処理回路にて並列に処理された信号を、時系列に直列に戻す画像信号合成回路と、から成る撮像装置において、
該画像信号分割回路にて分割される前の画像信号中の黒レベルデータを、
該画像信号合成回路にて合成後の画像信号のクランプ用データとする信号処理システムであることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体像を結像する光学レンズと、
行列状に配置され、結像された被写体像を電気信号に変換する画像素子と、
該画像素子から読み出された信号を、並列処理するために分割する画像信号分割回路と、
該画像信号分割回路からの信号を処理する、複数の信号処理回路と、
該複数の信号処理回路にて並列に処理された信号を、時系列に直列に戻す画像信号合成回路と、から成る撮像装置において、
垂直黒レベル画素領域に対応する期間は、分割前の画像信号を複数の信号処理回路全てに送り、有効画素領域に対応する期間は、分割後の画像信号を複数の信号処理回路に送ることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の放送技術、並びに業務用撮像システムは、４Ｋ、８Ｋとその解像度が飛躍的に延び、撮像カメラの技術進捗も大いに変わりつつある。とりわけ信号処理においては、撮像画素数の多画素化、量子化等の高精細化、などの要求を満たすべく日々進歩している。
【０００３】
このような状況において信号処理の高速度化、広帯域化は必須であり、各放送機材供給メーカーにおいての技術革新は大いなるものがある。
【０００４】
高速度化、広帯域化については、しかしながら物理的限界は存在しており、さまざまな工夫を以って撮像システムが構築されている。例えば、ＬＶＤＳ信号伝送などは、消費電力、画質性能、伝送特性などのバランスを考慮された上で採用されている（特許文献１参照）。また信号処理の処理時間の制限、処理帯域の制限などから、２つ以上の複数の信号処理回路を使い、各信号処理回路に交互に画像信号を送るシステムなどが考えられてきている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９４６７５号公報
【特許文献２】特開２００７−２７４２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図３Ａ、図３Ｂは従来例を説明するブロック図、撮像素子の模式図である。図３Ａにおいて３０は撮像装置全体を表す。１１は光学レンズ、１２は撮像素子、３３は画像信号分割回路、３４、３５は信号処理回路、３６は画像信号合成回路である。
【０００７】
光学レンズ１１を通して撮像素子１２上に結像された被写体画像信号は、３３の画像信号分割回路内のスイッチ３３Ｓにて、接点Ａ側、接点Ｂ側と交互にＯＤＤ、ＥＶＥＮの２つの画像信号に分割される。分割されたそれぞれの画像信号は、信号処理回路３４、信号処理回路３５にて分割後の１／２のフレームレートで信号処理される。それぞれの１／２のフレームレートの画像信号は、入力端子Ｊ、入力端子Ｋから画像信号合成回路３６に入力され、もとのフレームレートの画像信号に合成される。
【０００８】
このとき、各信号処理回路３４、信号処理回路３５ではそれぞれ、黒レベル生成用画素（オプティカルブラック、以下ＯＢと記す）に基づき、黒クランプ動作が行われる。
【０００９】
しかしながら、上記従来例では、２つの信号処理回路での画像信号の更新周期は、元の画像信号の倍であり、黒クランプ回路動作の時定数は補正時間が倍となるため、黒レベルの収束時間も長くなり、品位が低下することがあった。例えばフレームレートが切り替わった時など、読み出し方法が変わる場合、上記黒レベル収束時間の影響で出画時間が長くなったり、黒バランスが変わったりする場合があった。
【００１０】
図３Ｂは上記のような場合を、撮像素子の模式図を使って別の面から説明する説明図である。撮像素子３２は図のごとく、黒レベルを生成するための水平ＯＢ（ＨＯＢ）領域部と、垂直ＯＢ（ＶＯＢ）領域部と画像信号を得るための有効画素領域部とから成る。画像信号分割回路３３での分割は、３３Ｓのスイッチによって切り替えられ、この場合それぞれＡデータ、Ｂデータに図のごとく１６ラインごとに分割され、それぞれ３２Ａ、３２Ｂのように画像信号が振り分けられる。ＶＯＢの画素数は元の３２画素の１／２の１６画素がそれぞれの信号処理回路へ送られる。ＶＯＢ画素数の半減に伴いデータ量も１／２となり、黒のクランプの収束動作がおおよそ倍となることがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであって、
被写体像を結像する光学レンズと、
行列状に配置され、結像された被写体像を電気信号に変換する画像素子と、
該画像素子から読み出された信号を、並列処理するために分割する画像信号分割回路と、
該画像信号分割回路からの信号を処理する、複数の信号処理回路と、
該複数の信号処理回路にて並列に処理された信号を、時系列に直列に戻す画像信号合成回路と、から成る撮像装置において、
該画像信号分割回路にて分割される前の画像信号中の黒レベルデータを、
該画像信号合成回路にて合成後の画像信号のクランプ用データとする信号処理システムであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の特徴とするところは、
被写体像を結像する光学レンズと、
行列状に配置され、結像された被写体像を電気信号に変換する画像素子と、
該画像素子から読み出された信号を、並列処理するために分割する画像信号分割回路と、
該画像信号分割回路からの信号を処理する、複数の信号処理回路と、
該複数の信号処理回路にて並列に処理された信号を、時系列に直列に戻す画像信号合成回路と、から成る撮像装置において、
垂直黒レベル画素領域に対応する期間は、分割前の画像信号を複数の信号処理回路全てに送り、有効画素領域に対応する期間は、分割後の画像信号を複数の信号処理回路に送ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の信号処理回路を並列動作させることにより、フレームレートを複数倍にするシステムの場合に、黒の収束時間を削減することが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施例の撮像装置システムのブロック図
【図２Ａ】本発明の第二の実施例の撮像装置システムのブロック図
【図２Ｂ】本発明の第二の実施例の説明図
【図３Ａ】従来例の撮像システムのブロック図
【図３Ｂ】従来例の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第一の実施例を示すブロック図である。図１において１０は撮像装置本体、１１は光学レンズ、１２は撮像素子、１３は画像信号分割回路、１３Ｓはスイッチ回路、１４、１５は信号処理回路、１６は画像信号合成回路、１７は黒レベル信号生成回路である。
【００１６】
光学レンズ１１を通して撮像素子１２上に結像された被写体画像信号は、１３の画像信号分割回路内のスイッチ１３Ｓにて、接点Ａ側、接点Ｂ側と交互にＯＤＤ、ＥＶＥＮの２つの画像信号に分割される。分割されたそれぞれの画像信号は、信号処理回路３４、信号処理回路３５にそれぞれ入力され、分割後の１／２のフレームレートで信号処理される。それぞれの１／２のフレームレートの画像信号は、画像信号合成回路１６の入力端子Ｊ、入力端子Ｋを経由し、画像信号合成回路１６にて元のフレームレートの画像信号に合成される。
【００１７】
一方、画像信号分割回路１３と黒レベル信号生成回路１７は接続されており、分割前のフレームレートの信号が黒レベル信号生成回路１７へ送られ、黒レベル信号データが生成される。黒レベル信号生成回路へ送られるのはＶＯＢ領域期間のみで、その期間の黒レベル信号データが生成され、画像信号合成回路１６の入力端子Ｍ経由で、画像信号合成回路１６に送られる。黒レベル信号データは、信号処理回路１４、１５からそれぞれ入力端子Ｊおよび入力端子Ｍ経由で送られてきたそれぞれの画像信号と合成され、元のフレームレートの画像信号とされる。
【００１８】
＜第２の実施形態＞
図２Ａ、図２Ｂは第二の実施例を説明するブロック図、撮像素子の模式図である。図１の場合と同じ動作をするものは同じ番号とし、説明を省略する。図２Ａにおいて２０は撮像装置本体、２３は画像信号分割回路、２３Ｓ、２３Ｔはスイッチ回路、２４、２５は信号処理回路、２６は画像信号合成回路である。
【００１９】
光学レンズ１１を通して撮像素子１２上に結像された被写体画像信号は、２３の画像信号分割回路内のスイッチ２３Ｔにて、ＶＯＢ領域期間の場合は接点Ｄ側へ接続され、その出力は入力端子Ｆ、入力端子Ｈ経由でそれぞれの信号処理回路２４、信号処理回路２５へ同時に入力される。有効エリア領域の場合は接点Ｃ側に接続され、その出力はスイッチ２３Ｓに至る。スイッチ２３Ｓでは接点Ａ、接点Ｂで１６画素ごとに交互にスイッチされる。１６画素ごとに分割された画像信号は、信号処理回路２４の入力端子Ｅ、信号処理回路２５の入力端子Ｇに送られる。
【００２０】
信号処理回路２４、２５ではそれぞれ１／２のフレームレートで信号処理され、画像信号は、画像信号合成回路２６の入力端子Ｊ、Ｋに送られ、上記ＶＯＢ領域期間の画像信号とともに元のフレームレートの画像信号に合成される。
図２Ｂは上記動作を、撮像素子の模式図を使って説明する説明図である。
【００２１】
撮像素子１２は図のごとく、黒レベルを生成するための水平ＯＢ（ＨＯＢ）領域部と、垂直ＯＢ（ＶＯＢ）領域部と画像信号を得るための有効画素領域部とから成る。画像信号分割回路２３で分割された信号は、それぞれＡデータ、Ｂデータとして図のごとく分割される。ＶＯＢ領域期間の画像信号はＡデータ、Ｂデータともに３２画素分のデータがそのまま両方の信号処理回路２４、２５へ送られる。一方、有効画素領域部は１６画素ごとに分割され、それぞれ１２Ａ、１２Ｂのような画像信号に振り分けられる。
【００２２】
信号処理回路２４、２５には、３２画素のＶＯＢデータが送られており、これを黒クランプ用信号データとして処理される。
【００２３】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１０  撮像装置本体、１１  光学レンズ、１２  撮像素子、１３  画像信号分割回路、
１４  信号処理回路、１５  信号処理回路、１６  画像信号合成回路、
１７  黒レベル信号生成回路、２０  撮像装置本体、２３  画像信号分割回路、
２４  信号処理回路、２５  信号処理回路、２６  画像信号合成回路、
３０  撮像装置本体、３３  画像信号分割回路、３４  信号処理回路、
３５  信号処理回路、３６  画像信号合成回路、１３Ｓ  スイッチ回路、
２３Ｓ  スイッチ回路、２３Ｔ  スイッチ回路、３３Ｓ  スイッチ回路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ｂ】
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