(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像してノンインターレース方式の撮像信号を出力する、垂直解像度が第１の標準テレビジョン方式の１フレーム当りの第１の垂直有効走査線数と同じである、正方格子画素の全画素読み出し型固体撮像素子と、
１フレーム当りの垂直有効走査線数が前記第１の垂直有効走査線数よりも大である第２の標準テレビジョン方式の１フレーム当りの第２の垂直有効走査線数と同じになるように、前記第２の垂直有効走査線数と前記第１の垂直有効走査線数の差の走査線数分のダミーデータが付加された撮像信号を前記固体撮像素子から出力させる固体撮像素子制御手段と、
静止画に関する前記固体撮像素子の出力撮像信号を記録する記録媒体と、
前記固体撮像素子の出力撮像信号又は前記記録媒体から読み出した撮像信号を奇数ラインの撮像信号と偶数ラインの撮像信号とが１フィールド毎に交互に合成されたインターレース方式の映像信号に変換して出力するフレームインターライン変換手段と、
前記フレームインターライン変換手段からの出力映像信号に対して、垂直方向の電子ズームを行い、前記第２の標準テレビジョン方式の１フィールド当りの垂直有効走査線数と同じ垂直有効走査線数の映像信号を出力する電子ズーム手段と、
前記電子ズーム手段の出力映像信号を前記第２の標準テレビジョン方式に準拠した映像信号に変換して出力するエンコーダと
を有することを特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項２】
前記フレームインターライン変換手段は、前記記録媒体から読み出した静止画に関する撮像信号を１フレーム分記憶すると共に、外部機器からのビットマップ形式のデータを１フレーム分記憶し、それらを任意の割合で混合してインターレース方式の映像信号に変換して読み出し出力することを特徴とする請求項１記載の電子スチルカメラ。
【請求項３】
前記第１の標準テレビジョン方式はＮＴＳＣ方式であり、前記第２の標準テレビジョン方式はＰＡＬ方式又はＳＥＣＡＭ方式であることを特徴とする請求項１記載の電子スチルカメラ。
【請求項４】
予め各種のビットマップ形式のデータが記録されている外部半導体記憶媒体を有し、前記フレームインターライン変換手段は、前記外部半導体記憶媒体から任意の時に読み出された任意のビットマップ形式のデータを前記記録媒体から読み出した静止画に関する撮像信号と任意の割合で混合してインターレース方式の映像信号に変換して読み出し出力することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の電子スチルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子スチルカメラに係り、特に固体撮像素子を用いて撮像した静止画像を記録媒体に記録すると共に、その記録媒体の記録静止画像の中から任意の静止画像をテレビジョンモニタに表示できる電子スチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、固体撮像素子を用いて撮像した被写体の映像信号をディジタル信号処理にて標準方式テレビジョン信号に変換し、磁気記録媒体に磁気記録し、これを再生するいわゆるカメラ一体型ＶＴＲが実用化され、広く一般に普及しつつある。一方、パーソナルコンピュータ（パソコン）等の一般家庭への普及を背景に、これらのメディアへデータ転送可能な機能を持ちつつ、固体撮像素子を用いて撮像した静止画像を記録媒体に記録する電子スチルカメラが知られている。
【０００３】
一般に、パソコンモニタ上の画素形状は正方形であるため、これに表示するための画像データの画素形状も正方形であることが望ましい。しかし、従来のカメラ一体型ＶＴＲで用いられている固体撮像素子を電子スチルカメラに用いる場合、画素が正方格子状ではないため、上記パソコンモニタ上に表示する前に、画像データの各画素形状をディジタル信号処理を用いて正方格子状に変換する必要がある。そこで、実際の電子スチルカメラにおいては、各画素が正方格子状となっている、グラフィックス表示の規格であるＶＧＡ（Video Graphics Array）対応の固体撮像素子を用いることが一般的になりつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、ＶＧＡ対応の正方格子画素の固体撮像素子は、現在、垂直有効走査線数が４８０本の電荷転送素子（ＣＣＤ）しかなく、ＰＡＬ方式テレビジョン信号の有効走査線数である５８０本のものは存在しない。従って、これをこのままインターライン変換を行っても、ＰＡＬ方式テレビジョンモニタに表示することはできない。また、記録媒体に記録した静止画像の確認等を行うには、やはりテレビジョンモニタに表示した方が使い勝手がよいが、従来は画像確認の際に画面を見ながらその画像データの編集を行ったり、電子スチルカメラの操作をモニタ上に表示されるカーソル等で操作できない。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、固体撮像素子で撮像された、あるいは記録媒体の記録静止画像の中から任意の静止画像をＰＡＬ方式のテレビジョンモニタに表示できる電子スチルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、記録した静止画像をＰＡＬ方式のテレビジョンモニタに表示する際に、カメラの操作が可能なビットマップＯＳＤ機能を実現した電子スチルカメラを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、被写体を撮像してノンインターレース方式の撮像信号を出力する、垂直解像度が第１の標準テレビジョン方式の１フレーム当りの第１の垂直有効走査線数と同じである、正方格子画素の全画素読み出し型固体撮像素子と、１フレーム当りの垂直有効走査線数が第１の垂直有効走査線数よりも大である第２の標準テレビジョン方式の１フレーム当りの第２の垂直有効走査線数と同じになるように、第２の垂直有効走査線数と第１の垂直有効走査線数の差の走査線数分のダミーデータが付加された撮像信号を固体撮像素子から出力させる固体撮像素子制御手段と、静止画に関する固体撮像素子の出力撮像信号を記録する記録媒体と、固体撮像素子の出力撮像信号又は記録媒体から読み出した撮像信号を奇数ラインの撮像信号と偶数ラインの撮像信号とが１フィールド毎に交互に合成されたインターレース方式の映像信号に変換して出力するフレームインターライン変換手段と、フレームインターライン変換手段からの出力映像信号に対して、垂直方向の電子ズームを行い、第２の標準テレビジョン方式の１フィールド当りの垂直有効走査線数と同じ垂直有効走査線数の映像信号を出力する電子ズーム手段と、電子ズーム手段の出力映像信号を第２の標準テレビジョン方式に準拠した映像信号に変換して出力するエンコーダとを有する構成としたものである。
【０００８】
本発明では、垂直解像度が第１の標準テレビジョン方式の正方格子画素の固体撮像素子の出力撮像信号を、第２の標準テレビジョン方式の映像信号の変換して出力することができる。
【０００９】
また、本発明はフレームインターライン変換手段は、記録媒体から読み出した静止画に関する撮像信号を１フレーム分記憶すると共に、外部機器からのビットマップ形式のデータを１フレーム分記憶し、それらを任意の割合で混合してインターレース方式の映像信号に変換して読み出し出力することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、外部機器からのビットマップ形式のデータを撮像信号に任意の割合で混合してインターレース方式の映像信号に変換して読み出し出力するようにしたため、第２の標準テレビジョン方式に準拠した映像信号をテレビジョンモニタ上で表示すると共に、ビットマップＯＳＤ（On Screen Display）機能を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる電子スチルカメラの第１の実施の形態のブロック図を示す。この実施の形態の電子スチルカメラは、ＶＧＡフォーマットに準拠した静止画像を半導体記憶装置に記憶するもので、光学レンズ部１及びレンズから入力される被写体光を電気信号である撮像信号（映像信号）に変換するＶＧＡ対応固体撮像素子２を有する。固体撮像素子２から出力された撮像信号（映像信号）は、アナログ信号処理部３に供給され、相関二重サンプリング、自動利得制御（ＡＧＣ）等の処理を行われた後、Ａ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化され、更にディジタル信号処理部５へ供給される。
【００１２】
ディジタル信号処理部５により各種信号処理を施された映像信号は、随時フレームインターライン変換部１３において後述のフレームインターライン変換された後、再びディジタル信号処理部５を経由してＰＡＬエンコーダ６にて色信号成分がＰＡＬ方式の副搬送波周波数である４．４３ＭＨｚの搬送波を変調して搬送色信号に変換された後、輝度信号成分と多重されてからＤ／Ａ変換器７へ供給されてアナログ信号であるＰＡＬ方式に準拠した標準テレビジョン信号に変換される。
【００１３】
また、これと同時に、ディジタル信号処理部５にて各種信号処理を施された映像信号データは、記録媒体としての半導体記録部１２にも供給されて静止画像データとして蓄積される。また、Ｄ／Ａ変換器７からはＰＡＬ方式標準テレビジョン信号が出力され、ＰＡＬ方式のテレビジョンモニタに接続することで、固体撮像素子２及び半導体記録部１２から出力される映像信号を表示することができる。
【００１４】
ここで、例えば、固体撮像素子２としてＶＧＡ対応ＲＧＢ全画素読み出し方式ＣＣＤを用いた場合、図２（Ａ）に示す垂直同期信号、同図（Ｂ）に示す信号電荷読み出しパルスが生成され、同図（Ｃ）に示す出力映像信号が出力される。通常、上記の固体撮像素子２は、垂直有効解像度が４８０本であり、いわゆるノンインタレースのフレーム信号を出力する。ＮＴＳＣ方式のテレビジョンモニタに画像を表示する場合は、図３（Ａ）に示す垂直同期信号や、ディジタル信号処理部５から同図（Ｂ）に示す映像信号が出力されてフレームインターライン変換部１３に供給され、ここで同図（Ｃ）に示す奇数ラインの映像信号と偶数ラインの映像信号とが１フィールド毎に交互に合成された映像信号がフレームインターライン変換部１３から出力される。
【００１５】
すなわち、フレームインターライン変換部１３にてフレームインターライン変換を行うことによって、ＮＴＳＣ方式に準拠したインターレース方式の映像信号の表示を実現することができる。なお、このフレームインターライン変換部１３は、２フレーム分の半導体メモリを持ち、１フレーム分のメモリ領域に固体撮像素子２からのノンインターレース映像信号を書き込むと同時に、もう一方の１フレーム分のメモリ領域から１フレーム前の記憶映像信号をフレームインターライン形式で読み出すことを交互に繰り返すことによって、固体撮像素子２からのノンインターレース方式映像信号を随時インターレース方式のテレビジョンモニタに表示することができる。
【００１６】
しかし、固体撮像素子２の垂直駆動周波数はＮＴＳＣ方式の６０Ｈｚであることと、垂直解像度が４８０本であることなどから、このままではＰＡＬ方式のテレビジョンモニタに画像を表示することはできない。そこで、この実施の形態では、固体撮像素子制御部１０によってＰＡＬ方式の垂直駆動周波数である５０Ｈｚで固体撮像素子２を駆動して、図４（Ａ）に示すように出力映像信号の垂直同期信号が５０Ｈｚとなるようにすると共に、同図（Ｂ）に示す２５Ｈｚの信号電荷読み出しパルスを入力し、同図（Ｃ）に示す如く、ＰＡＬ方式の垂直有効走査線数５８０本に対する不足分の走査線数１００本をダミーデータＤＤとして映像信号の最後に付加して出力させる。
【００１７】
この後、図５（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示す映像信号をディジタル信号処理部５を通してフレームインターライン変換部１３に供給し、ここでこの１フレームあたり垂直有効走査線数４８０本とダミーデータ１００本のノンインタレース方式映像信号を、１フィールドあたり垂直有効走査線数２４０本とダミーデータ５０本のフレームインターライン画像となるようにフレームインターライン変換を行って、再び図５（Ｃ）に示す如く、奇数ラインの１フィールド分の映像信号とダミーデータからなる信号と、偶数ラインの１フィールド分の映像信号とダミーデータからなる信号とが１フィールド毎に交互に合成された映像信号をディジタル信号処理部５へ出力する。なお、図５（Ａ）は垂直同期信号を示す。
【００１８】
図５（Ｃ）に示すフレームインターライン変換された映像信号データは、ディジタル信号処理部５からフィールドメモリコントローラ９を介して１フィールド分の容量を持つ半導体メモリ８に一旦書き込まれた後、読み出し時に垂直方向のみ約１．２倍の電子ズーム処理を施すことによって、１フィールドあたりの垂直有効走査線数が２４０本から２９０本とされて再びディジタル信号処理部５へ出力される。
【００１９】
この垂直有効走査線数２９０本の映像信号データは、ディジタル信号処理部５から取り出されてＰＡＬエンコーダ６に供給されて、ＰＡＬ方式に準拠した映像信号データに変換された後、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ映像信号であるＰＡＬ方式に準拠したテレビジョン信号に変換されてＰＡＬ方式のテレビジョンモニタに入力される。これにより、正しいアスペクト比でＶＧＡ対応ＣＣＤの撮像画像をＰＡＬ方式のテレビジョンモニタにてインターレース方式で表示することができる。
【００２０】
一方、一旦半導体記録部１２に記録された任意の静止画像は、制御部１１からの指示に従って再びフレームインターライン変換部１３、ディジタル信号処理部５、ＰＡＬエンコーダ６及びＤ／Ａ変換器７を介してＰＡＬ方式のテレビジョンモニタに表示することができる。その際、フレームインターライン制御部１３に内蔵された２フレーム分の半導体メモリを用いて、１フレーム分の領域には半導体記録部１２からの１フレーム分の映像データを書き込み、もう一方の１フレーム分の領域には、例えばパソコン等から入力されるビットマップ形式のデータを制御部１１を経由して書き込む。そして、上記の２フレーム分の領域に書き込まれたデータを任意の割合で混合し、ディジタル信号処理部５へ出力する。
【００２１】
なお、上記ビットマップ形式のデータはＲＯＭデータとして、電子スチルカメラ内部に持ち、必要に応じて読み出し、上記フレームインターライン変換部１３に書き込む構成としてもよい。また、データを混合せずに、ビットマップ形式のデータ内部にキーとなるビットを割り当て、そのキー信号を用いて映像データとビットマップデータを切り替えて出力させてもよい。
【００２２】
更に、上記フレームインターライン変換部１３の内部に例えば８×８ピクセルのカーソル等のＲＯＭデータを持ち、毎フレームごとに制御部１１の指示による任意の位置に上記カーソルデータを任意の割合で混合し、出力することでＰＡＬ方式のテレビジョンモニタ上でビットマップＯＳＤ機能を実現することができる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は本発明になる電子スチルカメラの第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図６において、半導体記録部１２は外部とのコネクタ１４を通じてＰＣカード等の外部記録媒体１５に接続されている。外部記録媒体１５には、予め各種のビットマップ形式のデータが記録されている。そして、任意の必要な時に任意の必要なデータが外部記録媒体１５から読み出されて半導体記録部１２を介して上記フレームインターライン変換部１３に供給され、より多機能なビットマップＯＳＤ機能をＰＡＬ方式のテレビジョンモニタ上で実現することができる。
【００２４】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図７は本発明になる電子スチルカメラの第３の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１及び図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図７に示す第３の実施の形態は、図１、図６のＰＡＬエンコーダ６に代えてＳＥＣＡＭエンコーダ１６を設けた点に特徴がある。ＳＥＣＡＭ方式の垂直同期信号はＰＡＬ方式と同じ５０Ｈｚであり、また、垂直有効走査線数も５８０本であるので、図１と同様の信号処理を行うことで、１フィールドあたりの垂直有効走査線数が２９０本とされた垂直同期信号５０Ｈｚの映像信号がＳＥＣＡＭエンコーダ１６に入力される。
【００２５】
ＳＥＣＡＭエンコーダ１６は入力映像信号をＳＥＣＡＭ方式に準拠した映像信号を生成し、それをＤ／Ａ変換器７でアナログ映像信号に変換してＳＥＣＡＭ方式のテレビジョンモニタに入力される。これにより、正しいアスペクト比でＶＧＡ対応ＣＣＤの撮像画像をＳＥＣＡＭ方式のテレビジョンモニタにて表示することができる。
【００２６】
また、フレームインターライン変換部１３の内部に例えば８×８ピクセルのカーソル等のＲＯＭデータを持ち、毎フレームごとに制御部１１の指示による任意の位置に上記カーソルデータを任意の割合で混合し、出力することでＳＥＣＡＭ方式のテレビジョンモニタ上でビットマップＯＳＤ機能を実現することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、垂直解像度が第１の標準テレビジョン方式のＶＧＡ対応の正方格子画素の固体撮像素子の出力撮像信号を、第２の標準テレビジョン方式の映像信号の変換して出力することができるため、現在のＮＴＳＣ方式でのシステムとほぼ同一のシステムを用いて、ＰＡＬ方式あるいはＳＥＣＡＭ方式のテレビジョンモニタ上に撮像した静止画像を表示することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、外部機器からのビットマップ形式のデータを撮像信号に任意の割合で混合してインターレース方式の映像信号に変換して読み出し出力することで、第２の標準テレビジョン方式に準拠した映像信号をテレビジョンモニタ上で表示すると共に、ビットマップＯＳＤ機能を実現できるため、ユーザ・インタフェースを充実でき、テレビジョンモニタ上の画像を見ながら、電子スチルカメラを操作することができ、好みのビットマップ形式のデータを取り込んだ静止画像にはめ込むなどの機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】図１の固体撮像素子としてＶＧＡ対応ＲＧＢ全画素読み出し方式ＣＣＤを用いた場合の各部の信号のタイミングチャートである。
【図３】ＮＴＳＣ方式のテレビジョンモニタに画像を表示する場合の図１の各部の信号のタイミングチャートである。
【図４】図１の固体撮像素子を５０Ｈｚで駆動したときの垂直同期信号、信号電荷読み出しパルス、撮像信号などを示すタイミングチャートである。
【図５】図１の固体撮像素子を５０Ｈｚで駆動したときの垂直同期信号、ディジタル信号処理部出力映像信号及びフレームインターライン変換部出力映像信号などを示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態のブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１  光学レンズ部
２  ＶＧＡ対応固体撮像素子
３  アナログ信号処理部
４  Ａ／Ｄ変換器
５  ディジタル信号処理部
６  ＰＡＬエンコーダ
７  Ｄ／Ａ変換器
８  フィールドメモリ（電子ズーム手段）
９  フィールドメモリコントローラ（電子ズーム手段）
１０  固体撮像素子駆動部（固体撮像素子制御手段）
１１  制御部（固体撮像素子制御手段）
１２  半導体記録部（記録媒体）
１３  フレームインターライン変換部（フレームインターライン変換手段）
１４  コネクタ部
１５  外部記録媒体
１６  ＳＥＣＡＭエンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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