JP2000125210A - Video camera - Google Patents
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子(C
CD)を備え、この固体撮像素子により被写体の像を撮
像するビデオカメラに関する。The present invention relates to a solid-state imaging device (C)
CD) and a video camera that captures an image of a subject with the solid-state imaging device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、固体撮像素子(CCD)を備えた
ビデオカメラが提案されている。このビデオカメラにお
いては、撮影レンズにより、固体撮像素子の受光面上に
被写体の像が形成される。そして、この像は、固体撮像
素子により撮像される。固体撮像素子は、被写体の像の
光学的情報を電気信号に変換して出力する。2. Description of the Related Art Conventionally, a video camera provided with a solid-state image sensor (CCD) has been proposed. In this video camera, an image of a subject is formed on a light receiving surface of a solid-state image sensor by a photographing lens. This image is captured by the solid-state imaging device. The solid-state imaging device converts optical information of an image of a subject into an electric signal and outputs the electric signal.
【0003】この固体撮像素子は、所定のフレームレー
トにしたがった周期で、被写体の像の情報を取り込む。
このフレームレートにより定められる周期は、通常は、
1秒間に30フレーム(60フィールド)である。This solid-state image pickup device takes in information of an image of a subject at a cycle according to a predetermined frame rate.
The cycle defined by this frame rate is usually
There are 30 frames (60 fields) per second.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なビデオカメラにおいては、固体撮像素子の駆動タイミ
ング発生回路のクロック周波数を切り替えることによ
り、フレームレートを変更することができる。フレーム
レートを変更すると、1秒あたりのフレーム数を増加、
または、減少させることができ、フレーム数を増加させ
ると、高速フレームレートビデオカメラを実現すること
ができる。In the above-described video camera, the frame rate can be changed by switching the clock frequency of the drive timing generation circuit of the solid-state image sensor. Changing the frame rate will increase the number of frames per second,
Alternatively, it can be reduced, and increasing the number of frames can realize a high frame rate video camera.
【0005】ところが、フレームレートを変更して1秒
あたりのフレーム数を増加させても、固体撮像素子のダ
イナミックレンジがそれに伴って変化することはない。
したがって、フレームレートを変更可能とした場合に
は、選択され得る最高のクロック周波数においても、垂
直、水平の転送レジスタが飽和してしまわないように、
センサのダイナミックレンジを設定しておく必要があ
る。However, even if the frame rate is changed to increase the number of frames per second, the dynamic range of the solid-state imaging device does not change accordingly.
Therefore, when the frame rate can be changed, the vertical and horizontal transfer registers are not saturated even at the highest clock frequency that can be selected.
It is necessary to set the dynamic range of the sensor.
【0006】このため、このビデオカメラにおいては、
毎秒30フレーム(60フィールド)などの通常速度の
ように低いクロック周波数での動作時においては、フレ
ームレートが固定式のビデオカメラに比較して、センサ
のダイナミックレンジが小さくなってしまう場合があっ
た。Therefore, in this video camera,
When operating at a low clock frequency such as a normal speed of 30 frames per second (60 fields), the dynamic range of the sensor may be smaller than that of a video camera having a fixed frame rate. .
【0007】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、フレームレートが変更可能とな
されたビデオカメラにおいて、フレームレートを低くし
た場合においても、フレームレートが固定式のビデオカ
メラに比較してセンサのダイナミックレンジが小さくな
ってしまうことがないようになされたビデオカメラを提
供しようとするものである。Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and in a video camera in which the frame rate can be changed, the frame rate is fixed even when the frame rate is reduced. An object of the present invention is to provide a video camera in which a dynamic range of a sensor is not reduced as compared with a video camera.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、固体撮像素子を備えフレームレートを可
変調節することができる可変速ビデオカメラにおいて、
固体撮像素子の動作点を制御する制御手段を設け、この
制御手段により、フレームレートに応じて固体撮像素子
の動作点を変化させて、水平、垂直のレジスタとセンサ
のダイナミックレンジを調整することを特徴とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a variable speed video camera having a solid-state image sensor and capable of variably adjusting a frame rate.
Control means for controlling the operating point of the solid-state image sensor is provided, and the control means changes the operating point of the solid-state image sensor according to the frame rate to adjust the dynamic range of horizontal and vertical registers and sensors. It is a feature.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0010】本発明に係るビデオカメラは、図1に示す
ように、CCD(固体撮像素子)1を有して構成され
る。このCCD1の受光面上には、図示しない撮影レン
ズにより、被写体の像が形成される。CCD1は、被写
体の像を撮像し、光学的情報を電気信号に変換して出力
する。A video camera according to the present invention includes a CCD (solid-state imaging device) 1 as shown in FIG. An image of a subject is formed on a light receiving surface of the CCD 1 by a photographic lens (not shown). The CCD 1 captures an image of a subject, converts optical information into an electrical signal, and outputs the electrical signal.
【0011】CCD1からの出力信号は、A/Dコンバ
ータ2で量子化され、メモリ等を用いたフレームレート
コンバータ3により、通常速度に変換されて、エンコー
ダ4に送られる。エンコーダ4は、フレームレートコン
バータ3より送られた信号をビデオフォーマットに変換
して出力する。エンコーダ4からの出力信号は、図示し
ないモニタに送られて画像として表示されたり、図示し
ないビデオレコーダに送られてビデオテープなどの記録
媒体に記録される。An output signal from the CCD 1 is quantized by an A / D converter 2, converted to a normal speed by a frame rate converter 3 using a memory or the like, and sent to an encoder 4. The encoder 4 converts the signal sent from the frame rate converter 3 into a video format and outputs it. An output signal from the encoder 4 is sent to a monitor (not shown) and displayed as an image, or sent to a video recorder (not shown) and recorded on a recording medium such as a video tape.
【0012】CCD1は、タイミングジェネレータ5で
発生された駆動クロックによりドライブされる。タイミ
ングジェネレータ5は、システムコントローラ6で指定
されたフレームレートに応じたクロックで、駆動クロッ
クを発生し、CCD1に送る。すなわち、このビデオカ
メラにおいては、システムコントローラ6を介して、フ
レームレートを自在に変更することができ、1秒間に3
0フレーム(60フィールド)などの通常速度撮影のみ
ならず、1秒間のフレーム数がより多い高速撮影をも行
うことができる。The CCD 1 is driven by a drive clock generated by a timing generator 5. The timing generator 5 generates a driving clock with a clock corresponding to the frame rate specified by the system controller 6 and sends the driving clock to the CCD 1. That is, in this video camera, the frame rate can be freely changed via the system controller 6, and the frame rate can be changed to three times per second.
Not only normal speed shooting such as 0 frames (60 fields), but also high speed shooting with more frames per second can be performed.
【0013】ところで、CCD1のダイナミックレンジ
は、センサ、垂直レジスタ、水平レジスタのそれぞれの
ダイナミックレンジの最も小さいものに支配される。セ
ンサのダイナミックレンジが支配的である場合には、絵
としては自然なホワイトクリップになるが、転送クロッ
ク周波数が上がったときには、水平レジスタ及び垂直レ
ジスタのダイナミックレンジがセンサのダイナミックレ
ンジに比べて小さくなるので、掃き残しが出て、絵とし
ては、いわゆる横引き、縦引きが発生し、画質劣化が起
こる。The dynamic range of the CCD 1 is governed by the smallest dynamic range of each of the sensor, the vertical register, and the horizontal register. When the dynamic range of the sensor is dominant, the picture becomes a natural white clip, but when the transfer clock frequency increases, the dynamic range of the horizontal register and the vertical register becomes smaller than the dynamic range of the sensor. As a result, a so-called horizontal pulling or vertical pulling occurs as a picture, and image quality deteriorates.
【0014】そこで、転送クロック周波数に応じて、セ
ンサのダイナミックレンジを制御し、低い周波数ではダ
イナミックレンジを大きくし、高い周波数ではダイナミ
ックレンジを小さくすることにより、最適なダイナミッ
クレンジを得ることができる。そして、センサのダイナ
ミックレンジの制御は、CCD1のVsub電圧(サブ
ストレート電位)を制御することによって行うことがで
きる。Therefore, by controlling the dynamic range of the sensor in accordance with the transfer clock frequency, increasing the dynamic range at low frequencies and decreasing the dynamic range at high frequencies, an optimum dynamic range can be obtained. The control of the dynamic range of the sensor can be performed by controlling the Vsub voltage (substrate potential) of the CCD 1.
【0015】このビデオカメラは、CCD1のVsub
電圧を制御するためのVsubコントローラ7を有して
いる。このVsubコントローラ7は、システムコント
ローラ6で指定されたフレームレートに応じて、予め設
定されている最適なVsub電圧をCCD1に供給す
る。This video camera uses a Vsub of CCD1.
It has a Vsub controller 7 for controlling the voltage. The Vsub controller 7 supplies a preset optimal Vsub voltage to the CCD 1 according to the frame rate specified by the system controller 6.
【0016】Vsubコントローラ7は、図2に示すよ
うに、データテーブル8とD/Aコンバータ9とを有し
て構成されている。データテーブル8には、各フレーム
レートにおける最適なVsub電位を発生するためのデ
ータが設定されており、システムコントローラ6で指定
されたフレームレートに応じて、D/Aコンバータ9に
対してデータをロードする。そして、D/Aコンバータ
9では、データテーブル8からロードされたデータに応
じて、最適なVsub電位をアナログ電圧として発生
し、CCD1に供給する。The Vsub controller 7 has a data table 8 and a D / A converter 9 as shown in FIG. In the data table 8, data for generating an optimum Vsub potential at each frame rate is set, and the data is loaded to the D / A converter 9 according to the frame rate specified by the system controller 6. I do. The D / A converter 9 generates an optimum Vsub potential as an analog voltage in accordance with the data loaded from the data table 8 and supplies the analog voltage to the CCD 1.
【0017】このようにして、CCD1のVsub電位
がフレームレートに応じて制御され、該CCD1におい
ては、転送クロック周波数が低いときにはダイナミック
レンジを大きくし、転送クロック周波数が高いときには
ダイナミックレンジを小さくすることにより、最適なダ
イナミックレンジを得ることができる。したがって、こ
のビデオカメラは、可変速ビデオカメラとして構成され
た場合においても、フレームレートが固定式のビデオカ
メラに引けを取らない画質で、通常速度撮影が可能であ
り、通常速度撮影と高速撮影との両方を良好に行うこと
ができる。In this way, the Vsub potential of the CCD 1 is controlled according to the frame rate. In the CCD 1, the dynamic range is increased when the transfer clock frequency is low, and the dynamic range is reduced when the transfer clock frequency is high. As a result, an optimum dynamic range can be obtained. Therefore, even when this video camera is configured as a variable speed video camera, it is possible to perform normal speed shooting with image quality comparable to a video camera with a fixed frame rate, and it is possible to perform normal speed shooting and high speed shooting. Both can be performed favorably.
【0018】[0018]
【発明の効果】上述のように、本発明に係るビデオカメ
ラにおいては、フレームレートに応じて、制御手段によ
り固体撮像素子の動作点を変化させ、水平、垂直のレジ
スタとセンサのダイナミックレンジのバランスをとり、
最適なダイナミックレンジを得ることができる。したが
って、このビデオカメラは、可変速ビデオカメラであり
ながら、フレームレートが固定式のビデオカメラに引け
を取らない画質で、通常速度撮影が可能であり、通常速
度撮影と高速撮影との両方が良好に行える自由度を持っ
ている。そのため、従来のように、通常速度用と可変速
度用(高速用)の2台のビデオカメラを使い分ける必要
がなくなる。As described above, in the video camera according to the present invention, the operating point of the solid-state imaging device is changed by the control means in accordance with the frame rate, and the dynamic range of the horizontal and vertical registers and the sensor is balanced. Take
An optimal dynamic range can be obtained. Therefore, this video camera is a variable-speed video camera, and is capable of normal-speed shooting with image quality comparable to that of a fixed-frame-type video camera, and has good both normal-speed shooting and high-speed shooting. You have the freedom to do it. Therefore, it is not necessary to use two video cameras for normal speed and for variable speed (for high speed) as in the related art.
【0019】すなわち、本発明は、フレームレートが変
更可能となされたビデオカメラであって、フレームレー
トを低くした場合においても、フレームレートが固定式
のビデオカメラに比較してセンサのダイナミックレンジ
が小さくなってしまうことがないようになされたビデオ
カメラを提供することができるものである。That is, the present invention relates to a video camera in which the frame rate can be changed. Even when the frame rate is reduced, the dynamic range of the sensor is smaller than that of a video camera having a fixed frame rate. It is possible to provide a video camera which is prevented from being lost.
【図1】本発明に係るビデオカメラの構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a video camera according to the present invention.
【図2】上記ビデオカメラの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the video camera.
1 CCD、5 タイミングジェネレータ、6 システ
ムコントローラ、7Vsubコントローラ1 CCD, 5 timing generator, 6 system controller, 7 Vsub controller
Claims (1)
可変調節することができる可変速ビデオカメラであっ
て、 固体撮像素子の動作点を制御する制御手段を備え、 上記制御手段は、フレームレートに応じて、固体撮像素
子の動作点を変化させて、水平、垂直のレジスタとセン
サのダイナミックレンジを調整することを特徴とするビ
デオカメラ。1. A variable-speed video camera including a solid-state imaging device and capable of variably adjusting a frame rate, comprising a control unit for controlling an operating point of the solid-state imaging device, wherein the control unit controls the frame rate. A video camera wherein the operating point of a solid-state image sensor is changed in accordance with the change to adjust the dynamic range of horizontal and vertical registers and sensors.
Priority Applications (1)
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