JP2003087630A - Moving picture imaging apparatus - Google Patents

Moving picture imaging apparatus

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JP2003087630A
JP2003087630A JP2001272621A JP2001272621A JP2003087630A JP 2003087630 A JP2003087630 A JP 2003087630A JP 2001272621 A JP2001272621 A JP 2001272621A JP 2001272621 A JP2001272621 A JP 2001272621A JP 2003087630 A JP2003087630 A JP 2003087630A
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JP
Japan
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signal
moving image
period
image
image pickup
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Application number
JP2001272621A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Yoshihara
和久 吉原
Noburo Fujimura
信朗 藤村
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously vary a frame rate according to environment wherein an imaging apparatus used of an image measurement field is used. SOLUTION: Cycles in which signal charges are outputted is varied according to specific variation associated with an optical image to be picked up.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体からの光学
像を撮像して映像信号を得る動画像撮像装置の改良に関
わり、特に、固体撮像素子の信号電荷出力周期を可変と
した動画像撮像装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a moving image pickup apparatus for picking up an optical image from a subject to obtain a video signal, and more particularly to a moving image pickup in which a signal charge output cycle of a solid-state image pickup device is variable. Involved in the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術を用いた撮像装置としては、
ある一定の映像信号出力周期、例えば、NTSC(Nati
onal Television System Committee)方式であっては、
1秒間あたり30フレーム分の映像信号が出力されるよ
うにした周期でもって動画像映像信号を出力する撮像装
置がある。
2. Description of the Related Art As an image pickup apparatus using conventional technology,
A certain fixed video signal output cycle, for example, NTSC (Nati
onal Television System Committee) method,
There is an imaging device that outputs a moving image video signal in a cycle in which a video signal for 30 frames is output per second.

【0003】また、デジタルスチルカメラのような1フ
レーム映像信号毎に撮像し出力するような静止画映像信
号を撮像する撮像装置としては、特開2001−863
97号公報に記載のような電荷蓄積期間を可変できる撮
像装置が知られている。しかしながら、この公報に示さ
れた従来技術では、電荷蓄積期間を決定するために初期
電荷蓄積期間である所定の電荷蓄積期間でもって先ず予
備的撮像を行い、その予備的撮像後に電荷蓄積期間が調
整された本番の撮像をすることとしており、そのように
した技術では、連続して本番の撮像を行う必要がある動
画映像信号を出力するための撮像装置に適用することは
容易でない。
Further, as an image pickup apparatus for picking up and outputting a still image video signal for picking up and outputting for each frame video signal such as a digital still camera, there is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-863.
There is known an image pickup device capable of changing the charge accumulation period as described in Japanese Patent Laid-Open No. 97. However, in the conventional technique disclosed in this publication, preliminary imaging is first performed in a predetermined charge accumulation period that is an initial charge accumulation period to determine the charge accumulation period, and the charge accumulation period is adjusted after the preliminary image pickup. However, it is not easy to apply such a technique to an imaging device for outputting a moving image signal that needs to be continuously imaged.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術を用
いた撮像装置では、所定の周期でのみ映像信号を出力す
るとした撮像装置であるか、あるいは、電荷蓄積期間が
可変であるとしても、デジタルスチルカメラのような静
止画撮像装置であった。そのため、例えば、画像計測分
野の計測手段に用いられる動画像撮像装置として、ひと
つの撮像装置でもって様々な状況に応じて、特に、繋ぎ
目を無くすように連続して映像信号出力周期を種々異な
らせて撮像するものではなかった。
The image pickup device using the above-mentioned conventional technique is an image pickup device which outputs a video signal only in a predetermined cycle, or even if the charge accumulation period is variable, It was a still image pickup device such as a digital still camera. Therefore, for example, as a moving image capturing apparatus used as a measuring unit in the field of image measurement, one image capturing apparatus can be used in accordance with various situations, particularly if the video signal output cycles are continuously different so as to eliminate a joint. It was not intended to be imaged.

【0005】本発明の目的は、様々な状況に対して映像
信号出力周期を切り換えながら撮像することが可能な動
画像撮像装置を実現することである。
An object of the present invention is to realize a moving image pickup apparatus capable of picking up an image while switching a video signal output cycle for various situations.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、被写体からの光学像を結像するための光
学レンズと、該結像された光学像を受光し、該受光した
光学像を所定の電荷蓄積期間毎に複数受光画素によって
それぞれ光電変換し、該光電変換して得られた信号電荷
を出力する固体撮像素子とを有し、前記出力された信号
電荷に基づく動画像映像信号を出力する動画像撮像装置
において、前記光学像に係わる所定の変化に応じて前記
固体撮像素子の信号電荷蓄積期間の周期を変化させて前
記信号電荷を得ると共に、該信号電荷を前記動画像映像
信号として所定レートで出力することを特徴とするもの
である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention receives an optical lens for forming an optical image from a subject, receives the formed optical image, and receives the received optical image. A solid-state image sensor that photoelectrically converts an optical image by a plurality of light receiving pixels for each predetermined charge accumulation period and outputs a signal charge obtained by the photoelectric conversion, and a moving image based on the output signal charge In a moving image pickup device which outputs a video signal, the period of the signal charge accumulation period of the solid-state image pickup device is changed according to a predetermined change relating to the optical image to obtain the signal charge, and the signal charge is transferred to the moving image. The image signal is output at a predetermined rate.

【0007】本発明はさらに、前記光学像に係わる外部
トリガ信号の時間的な変化に応じて前記信号電荷出力周
期を変化させるものである。なお、前記外部トリガ信号
が変化したタイミングに応じて、該タイミング以降の所
定期間に、前記信号電荷出力周期をより短周期あるいは
より長周期(バッファメモリが不要)としてもよい。
The present invention is further directed to changing the signal charge output cycle in accordance with the temporal change of the external trigger signal relating to the optical image. In addition, depending on the timing when the external trigger signal changes, the signal charge output cycle may be set to a shorter cycle or a longer cycle (a buffer memory is unnecessary) in a predetermined period after the timing.

【0008】本発明はさらに、前記光学像の明るさの変
化に応じて前記信号電荷出力周期を逐次変化させるもの
である。なお、前記光学像の明るさの変化に応じて前記
光電変換して得られる信号電荷量が所定の値となるよう
に前記電荷蓄積期間を変化させると共に、該電荷蓄積期
間の変化に応じて前記信号電荷出力周期を逐次変化させ
るとしてもよい。
Further, the present invention is to sequentially change the signal charge output cycle in accordance with the change in brightness of the optical image. The charge accumulation period is changed so that the amount of signal charges obtained by the photoelectric conversion becomes a predetermined value according to the change of the brightness of the optical image, and the charge accumulation period is changed according to the change of the charge accumulation period. The signal charge output cycle may be changed sequentially.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。図1は本発明に関わる動画像
撮像装置の一実施例のブロック図である。1は被写体7
からの撮像光を集光し、光学像を得る光学レンズ、2は
光学レンズ1により結像された光学像を受光し、その光
学像に応じて光電変換すると共に該変換により得られた
信号電荷を所定の電荷蓄積期間毎に蓄積する受光画素を
複数備えた固体撮像素子で、特に、CMOS形の固体撮
像素子が用いられる。3は撮像素子2から出力された信
号電荷を相関二重サンプリング(correlated double sa
mpling)し、該サンプリングされた信号をデジタル映像
信号に変換するCDS&A/D変換回路、4はCDS&
A/D変換回路3で得られたデジタル映像信号を記録す
るメモリ、6はメモリ4からの映像信号に各種信号処
理、例えば、ガンマ補正、輪郭補償、ホワイトバランス
調整等を行うデジタル信号プロセッシング回路(DS
P)、5は撮像素子2、CDS&A/D変換回路3、メ
モリ4およびDSP6の動作タイミングや動作周波数を
制御するためのCPUで、タイミングジェネレータ機能
を有する。なお、CPU5は、外部からトリガ信号を入
力し、その入力されたトリガ信号に応じて上述の各ブロ
ックの動作タイミングや動作周波数を制御することも可
能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a moving image capturing apparatus according to the present invention. 1 is subject 7
An optical lens 2 that collects the imaging light from the optical lens to obtain an optical image, and 2 receives the optical image formed by the optical lens 1, photoelectrically converts the optical image according to the optical image, and obtains a signal charge obtained by the conversion. Is a solid-state image sensor including a plurality of light-receiving pixels that store the charge in each predetermined charge storage period. In particular, a CMOS solid-state image sensor is used. Reference numeral 3 denotes correlated double sampling of the signal charge output from the image sensor 2.
CDS & A / D conversion circuit for converting the sampled signal into a digital video signal
A memory for recording the digital video signal obtained by the A / D conversion circuit 3, and a digital signal processing circuit 6 for performing various signal processes on the video signal from the memory 4, for example, gamma correction, contour compensation, white balance adjustment, etc. DS
P) and 5 are CPUs for controlling operation timings and operation frequencies of the image pickup device 2, the CDS & A / D conversion circuit 3, the memory 4 and the DSP 6, and have a timing generator function. The CPU 5 can also input a trigger signal from the outside and control the operation timing and the operation frequency of each block described above according to the input trigger signal.

【0010】ここで、上述の固体撮像素子2としては、
二次元のマトリクス配置された受光画素をその水平方向
に複数分割し、それぞれ分割されたグループ毎のA/D
コンバータによってA/D変換して得られたデジタル映
像信号を出力することができ、より高速動作可能でかつ
電荷蓄積期間を大幅に可変可能な、例えば、CMOS形
の撮像素子を用いることで、本発明の効果をより増大さ
せることができる。なお、従来の撮像装置に多く採用さ
れているCCD形の撮像素子を用いても本願発明の効果
を奏することは言うまでもない。
Here, as the above-mentioned solid-state image pickup device 2,
The light receiving pixels arranged in a two-dimensional matrix are divided into a plurality of parts in the horizontal direction, and the A / D for each divided group
A digital image signal obtained by A / D conversion by a converter can be output, which can be operated at higher speed and whose charge accumulation period can be significantly changed. For example, by using a CMOS type image sensor, The effect of the invention can be further increased. Needless to say, the effect of the present invention can be obtained even if a CCD type image pickup element which is widely used in conventional image pickup apparatuses is used.

【0011】次に、図1の動画像撮像装置について、撮
像中の光学像に何らかの変化があった場合に、その変化
に応じて撮像素子の信号電荷出力周期を変化させる場合
の動作を、図2および図3を用いて説明する。
Next, in the moving image pickup apparatus of FIG. 1, when there is any change in the optical image being picked up, the operation of changing the signal charge output cycle of the image pickup element in accordance with the change will be described. 2 and FIG. 3.

【0012】まず、図2によって、撮像素子が撮像して
いる光学像の変化に連動して、フレームレートを変化さ
せる動作について説明する。フレームレートの変更は、
その光学像変化の前兆信号として外部からトリガ信号が
入力されることにより行われる。図2は入力されたトリ
ガ信号により撮像素子のフレームレートが高速化される
場合の動画像撮像装置の動作の一例を説明するものであ
る。例えば、車のフロントガラスに対して硬い物質が、
相対的に高速で衝突したときの動画像を撮像し、そのフ
ロントガラスが割れてしまい、その割れの度合いを解析
する場合を示している。
First, the operation of changing the frame rate in association with the change of the optical image picked up by the image pickup device will be described with reference to FIG. To change the frame rate,
This is performed by inputting a trigger signal from the outside as a precursor signal of the change in the optical image. FIG. 2 illustrates an example of the operation of the moving image capturing apparatus when the frame rate of the image capturing element is increased by the input trigger signal. For example, a substance that is hard against the windshield of a car
A case is shown in which a moving image is captured at a relatively high-speed collision, the windshield is cracked, and the degree of the crack is analyzed.

【0013】この図において、映像信号(c’)は映像
信号(c)の時間軸を圧縮して示したものである。すな
わち、この図2において、トリガ信号(a)、電荷蓄積
期間(b)およびメモリ4に入力する映像信号(c)
は、共に第1時間軸で表されており、それに対して同じ
信号である映像信号(c’)、メモリ4出力信号(d)
および表示画像内容列(e)は共に第1時間軸よりも縮
小された第2時間軸でもって表されている。また、電荷
蓄積期間(b)において、A0、A1、A2は通常動作の
フレームレートであり、B0〜B10は高速フレームレー
トである。
In this figure, the video signal (c ') is shown by compressing the time axis of the video signal (c). That is, in FIG. 2, the trigger signal (a), the charge accumulation period (b), and the video signal (c) input to the memory 4 are shown.
Are both represented on the first time axis, and the same signal as the video signal (c ′) and the memory 4 output signal (d)
The display image content sequence (e) is represented by the second time axis which is smaller than the first time axis. Further, in the charge accumulation period (b), A 0 , A 1 , and A 2 are frame rates of normal operation, and B 0 to B 10 are high-speed frame rates.

【0014】ここで、トリガ信号が入力される前の通常
動作時には、CPU6のタイミング制御により、図2に
示すように約33mSごとの電荷蓄積期間でもって、例
えば図2(b)の期間A0(X=A0の期間)に被写体か
らの光学像に応じて撮像素子2から信号電荷が得られ、
CDS&A/D変換回路3を介して、その得られた信号
電荷に基づく映像信号(図2(c)および(c’)の1
0連続の映像信号内の先頭の映像信号)がメモリ4に記
録される。さらに、その期間A0の映像信号はメモリ出
力(d)の期間a0にメモリ4から出力される。このと
きの映像信号は期間A0と同じ約33mSの期間ごとに
出力され、1秒間当たり30フレーム画像が出力され
る。
Here, during the normal operation before the trigger signal is input, the timing control of the CPU 6 causes a charge accumulation period of about 33 mS as shown in FIG. 2, for example, the period A 0 of FIG. 2B. During (X = A 0 period), the signal charge is obtained from the image sensor 2 according to the optical image from the subject,
Via the CDS & A / D conversion circuit 3, a video signal based on the obtained signal charge (1 in FIGS. 2C and 2C ') is used.
The first video signal in the video signal of 0 continuous) is recorded in the memory 4. Further, the video signal in the period A 0 is output from the memory 4 in the period a 0 of the memory output (d). The video signal at this time is output every period of about 33 mS, which is the same as the period A 0, and 30 frame images are output per second.

【0015】そして、上記物質が車のフロントガラスに
向けて射出され、その物質とフロントガラスが衝突する
タイミングに合わせて適度なタイミングで外部からトリ
ガ信号((a)が入力されると、その信号を入力したC
PU6は、この撮像装置の動作を通常動作から即座に高
速撮影動作とし、その高速撮像動作に応じたタイミング
制御を行うことで、フレームレートを2mSとしたフレー
ム画像を所定数、ここでは10フレーム画像撮像できる
ようにする。そうすることで、20mSの間に高速撮像動作
によって観測目的に適合した動画像映像を得られるよう
にする。
When the substance is ejected toward the windshield of the vehicle and a trigger signal ((a) is input from the outside at an appropriate timing in accordance with the timing of collision between the substance and the windshield, the signal is output. Entered C
The PU 6 immediately changes the operation of the image pickup apparatus from the normal operation to the high-speed image pickup operation, and performs timing control according to the high-speed image pickup operation, so that a predetermined number of frame images with a frame rate of 2 mS, here, 10 frame images. Enable to take images. By doing so, it will be possible to obtain a moving image suitable for the observation purpose by the high-speed imaging operation within 20 mS.

【0016】さらに、外部からトリガ信号が入力された
場合の動作について説明する。本実施例の動画像撮像装
置では、外部トリガ信号が入力されたことにより高速撮
像動作モードに移行する。この例では10フレーム画像
分の映像信号を得るために、2mSごとの電荷蓄積期間
に、すなわち、図2の例では期間B1〜期間B10の各期
間ごとに、被写体からの光学像により撮像素子2から信
号電荷が得られ、CDS&A/D変換回路3を介して、
その得られた信号電荷に基づく映像信号がメモリ4に記
録される。さらに、その期間B1〜期間B10の各期間に
対応する映像信号が図2の期間b1〜期間b10に約33
mSの期間ごとに出力される。そうすることで、高速撮
像動作モードでもって撮像された動画像映像が、通常動
作時と同じ1秒間当たり30フレームのフレームレート
でもって出力される。そして、期間B10に関係した映像
信号が出力された後は、期間B10の次からは通常撮像動
作モードの撮像となって、その期間B10の次の期間であ
るA1に関係した映像信号が30fpsのフレームレー
トで出力される。
Further, the operation when a trigger signal is input from the outside will be described. The moving image capturing apparatus of this embodiment shifts to the high-speed image capturing operation mode due to the input of the external trigger signal. In this example, in order to obtain a video signal for 10 frame images, an image is picked up by an optical image from a subject in a charge accumulation period of 2 mS, that is, in each of the periods B 1 to B 10 in the example of FIG. A signal charge is obtained from the element 2, and via the CDS & A / D conversion circuit 3,
A video signal based on the obtained signal charge is recorded in the memory 4. Furthermore, the period b 1 ~ period b 10 to about 33 of the video signal 2 for each period of the periods B 1 ~ period B 10
It is output every mS period. By doing so, the moving image video imaged in the high-speed imaging operation mode is output at the same frame rate of 30 frames per second as in the normal operation. Then, after the video signal related to the period B 10 is output, the imaging in the normal imaging operation mode starts from the period after the period B 10 , and the image related to A 1 which is the period next to the period B 10 is started. The signal is output at a frame rate of 30 fps.

【0017】以上説明したように、本実施例によれば、
図示していないが後段の画像処理回路において、例え
ば、前述の期間Bのように1秒間当たり500フレーム
のフレームレートの映像信号には動作スピードが追いつ
かずに正常な画像処理動作が行えないような場合でも、
本実施例では、それより遅いレート、例えば、1秒間当
たり30フレームのフレームレートでもって出力される
ため、正常な画像処理動作が行えるようにすることがで
きる。さらに、通常動作時に得られた映像信号出力フレ
ームレートと、高速撮像動作時に得られた映像信号出力
フレームレートとを繋ぎ目無く連続して同じフレームレ
ートとすることができる。
As described above, according to this embodiment,
Although not shown, in the image processing circuit in the subsequent stage, for example, the operation speed cannot catch up with a video signal having a frame rate of 500 frames per second as in the period B, and normal image processing operation cannot be performed. Even if
In this embodiment, since the output is performed at a slower rate, for example, a frame rate of 30 frames per second, it is possible to perform a normal image processing operation. Furthermore, the video signal output frame rate obtained during the normal operation and the video signal output frame rate obtained during the high-speed image pickup operation can be continuously and continuously set to the same frame rate.

【0018】次に、図3によって、撮像素子のダイナミ
ックレンジを一杯に使いたい場合に、撮像素子が撮像し
ている光学像の照度レベル変化が生じることによって、
その変化に連動するようにして撮像素子のフレームレー
トを変化させる場合の動画像撮像装置の動作の一例を説
明する。このような構成は、S/N比を重要視する画像
処理分野に利用されることを目的とした映像信号を得る
のに有効なものである。
Next, referring to FIG. 3, when it is desired to use the full dynamic range of the image sensor, the illuminance level of the optical image captured by the image sensor changes, and
An example of the operation of the moving image pickup apparatus when changing the frame rate of the image pickup device in association with the change will be described. Such a configuration is effective for obtaining a video signal intended to be used in an image processing field where S / N ratio is important.

【0019】ここで、光学像による照度は、種々の方法
により検出することが可能で、例えば、撮像素子で撮像
された信号電荷量の推移から測定されるとしても良い
し、また、撮像素子の受光面に入射された光学像による
反射光を検出することで照度を算出するとしてもよく、
以下の説明では、撮像素子で撮像された信号電荷量の推
移から測定される場合を例として説明する。
Here, the illuminance by the optical image can be detected by various methods. For example, the illuminance may be measured from the transition of the amount of signal charges picked up by the image pickup device, or the illuminance of the image pickup device may be measured. The illuminance may be calculated by detecting the reflected light from the optical image incident on the light receiving surface,
In the following description, the case where measurement is performed from the transition of the signal charge amount imaged by the image sensor will be described as an example.

【0020】図3において、照度変化のグラフに示すよ
うに、基準照度を1とした場合、撮像される光学像によ
る照度が最初は照度が2/3以上の範囲(以下、範囲l
と称す)にあって、そこから2/3〜1/3の範囲(以
下、範囲mと称す)を経て1/3〜0の範囲(以下、範
囲nと称す)に至り、さらに、範囲mに来るように変化
するものとする。
As shown in the graph of illuminance change in FIG. 3, when the reference illuminance is 1, the illuminance of the optical image to be captured is initially in the range of ⅔ or more (hereinafter referred to as range 1).
Referred to), from which a range of 2/3 to 1/3 (hereinafter referred to as range m) is reached to a range of 1/3 to 0 (hereinafter referred to as range n), and further range m Change to come to.

【0021】光学像の照度が範囲lにあると検出される
と、約17mSごとの電荷蓄積期間でもって、例えば期
間C1に被写体からの光学像により撮像素子2から信号
電荷が得られ、CDS&A/D変換回路3を介して、そ
の得られた信号電荷に基づく映像信号がメモリ4に記録
される。そして同様に期間C2〜期間C4に蓄積された信
号電荷に基づく映像信号が順次メモリ4に記録される。
ここで各期間の信号電荷は約17mSごとに蓄積されて
得られることになり、すなわち、1/60秒間に1フレ
ーム画像としたフレームレートで撮像されることにな
る。
[0021] illuminance of the optical image is detected to be in the range l, about with the charge accumulation period of each 17 mS, for example, signal charges obtained from the image pickup element 2 in the period C 1 by an optical image from a subject, CDS & A A video signal based on the obtained signal charge is recorded in the memory 4 via the / D conversion circuit 3. Similarly, video signals based on the signal charges accumulated in the periods C 2 to C 4 are sequentially recorded in the memory 4.
Here, the signal charge in each period is obtained by being accumulated about every 17 mS, that is, the image is picked up at a frame rate of 1 frame image in 1/60 seconds.

【0022】そして、期間C4の次の期間である期間D1
には、光学像の照度が範囲mにあると検出されると、約
33mSの電荷蓄積期間でもって被写体からの光学像に
より撮像素子2から信号電荷が得られ、CDS&A/D
変換回路3を介して、その得られた信号電荷に基づく映
像信号がメモリ4に記録される。ここでこの期間の信号
電荷は約33mSに蓄積されて得られることになり、す
なわち、1/30秒間に1フレーム画像としたフレーム
レートで撮像されることになる。
Then, the period D 1 which is the period next to the period C 4
When it is detected that the illuminance of the optical image is within the range m, the signal charge is obtained from the image sensor 2 by the optical image from the subject in the charge accumulation period of about 33 mS, and the CDS & A / D
A video signal based on the obtained signal charge is recorded in the memory 4 via the conversion circuit 3. Here, the signal charge in this period is obtained by being accumulated at about 33 mS, that is, the image is picked up at a frame rate of 1 frame image for 1/30 second.

【0023】そして、期間D1の次の期間である期間E1
以降、期間E3までは、光学像の照度が範囲nにあると
検出されると、約67mSごとの電荷蓄積期間でもっ
て、例えば期間E1に被写体からの光学像により撮像素
子2から信号電荷が得られ、CDS&A/D変換回路3
を介して、その得られた信号電荷に基づく映像信号がメ
モリ4に記録される。そして同様に期間E2〜期間E3
蓄積された信号電荷に基づく映像信号が順次メモリ4に
記録される。ここで各期間の信号電荷は約67mSごと
に蓄積されて得られることになり、すなわち、1/15
秒間に1フレーム画像としたフレームレートで撮像され
ることになる。
[0023] Then, the period E 1, which is the next period of the period D 1
After that, when it is detected that the illuminance of the optical image is in the range n until the period E 3 , the signal charge from the image sensor 2 is generated by the optical image from the subject in the period E 1 , for example, in the charge accumulation period of about 67 mS. Is obtained, and the CDS & A / D conversion circuit 3
A video signal based on the obtained signal charge is recorded in the memory 4 via the. Similarly, video signals based on the signal charges accumulated in the periods E 2 to E 3 are sequentially recorded in the memory 4. Here, the signal charge in each period is obtained by being accumulated about every 67 mS, that is, 1/15.
The image is captured at a frame rate of 1 frame image per second.

【0024】そして、期間E3の次の期間である期間D2
以降では、光学像の照度が範囲mにあると検出される
と、約33mSごとの電荷蓄積期間でもって、例えば期
間D2に被写体からの光学像により撮像素子2から信号
電荷が得られ、CDS&A/D変換回路3を介して、そ
の得られた信号電荷に基づく映像信号がメモリ4に記録
される。そして同様に期間D3以降の期間に蓄積された
信号電荷に基づく映像信号が順次メモリ4に記録され
る。ここでは、上述の期間D1の場合と同様に、1/3
0秒間に1フレーム画像としたフレームレートで撮像さ
れることになる。
Then, the period D 2 which is the period next to the period E 3
In the following, the illuminance of the optical image is detected to be in the range m, with the charge accumulation period of about every 33 mS, the signal charges from the image pickup element 2 is obtained, for example, in the period D 2 by an optical image from a subject, CDS & A A video signal based on the obtained signal charge is recorded in the memory 4 via the / D conversion circuit 3. Similarly, video signals based on the signal charges accumulated in the period after the period D 3 are sequentially recorded in the memory 4. Here, as in the case of the period D 1 described above, 1/3
The image is captured at a frame rate of 1 frame image in 0 seconds.

【0025】以上説明したようにして順次メモリ4へ記
録された映像信号の信号レベルは、電荷蓄積期間を一定
にした場合と比べ、各機関の信号電荷蓄積量のばらつき
がより少なくなり、それらの差が極力少なくなるように
することができ、撮像素子のダイナミックレンジをより
有効に利用するとした動画像撮像を行うことができる。
なお、撮像装置の光学レンズ1に備えられた絞りの動作
によって、撮像装置2に入射された光学像の照度を所定
の値の範囲にすることもできるが、本発明では、その絞
り機構の調整範囲を超えた照度範囲となった場合など
に、さらに照度に応じることが可能で、撮像素子のダイ
ナミックレンジをより有効活用することができ、そのよ
うな場合に極めて有効となるものである。
The signal levels of the video signals sequentially recorded in the memory 4 as described above have a smaller variation in the signal charge storage amount of each engine as compared with the case where the charge storage period is made constant. The difference can be made as small as possible, and it is possible to perform moving image capturing that makes more effective use of the dynamic range of the image sensor.
It should be noted that the illuminance of the optical image incident on the image pickup device 2 can be set within a predetermined value range by the operation of the diaphragm provided in the optical lens 1 of the image pickup device. However, in the present invention, adjustment of the diaphragm mechanism is performed. When the illuminance range exceeds the range, it is possible to further respond to the illuminance, and the dynamic range of the image sensor can be more effectively utilized, which is extremely effective in such a case.

【0026】また、順次メモリ4へ記録された映像信号
は、この例では一定レートの1/30秒間に1フレーム
画像が出力されるとしたフレームレートでもってメモリ
4から出力され、さらに、そのレートで撮像装置から出
力されるとしている。そのため、1/60秒間に1フレ
ーム画像が撮像された期間C1〜期間C4に関係する映像
信号を出力する場合に、2フレーム画像分のメモリ内容
の中から1フレーム画像として出力する必要があり、こ
の例では、例えば、期間C1と期間C2とにそれぞれ関係
した映像信号の中から、期間C1に関係した映像信号を
出力しないで、期間C2に関係した映像信号を選択出力
するように、間引き出力している。
The video signals sequentially recorded in the memory 4 are output from the memory 4 at a frame rate in which one frame image is output in 1/30 second of a constant rate in this example, and the rate is further increased. It will be output from the image pickup device. Therefore, when outputting a video signal related to the period C 1 to the period C 4 in which 1 frame image is captured in 1/60 seconds, it is necessary to output as 1 frame image from the memory contents of 2 frame images. There, in this example, for example, from a video signal related respectively to the period C 1 and period C 2, without outputting a video signal related to the period C 1, selectively outputs the video signal related to the period C 2 The output is thinned out so that

【0027】また、1/15秒間に1フレーム画像が撮
像された期間E1〜期間E3に関係する映像信号を出力す
る場合には、1フレーム画像分のメモリ内容から2フレ
ーム画像として出力する必要があり、この例では、期間
1〜期間E3に関係した映像信号を、それぞれ2回繰り
返して同じ映像信号を出力するように、二重に出力して
いる。
When outputting a video signal related to the period E 1 to period E 3 in which one frame image is picked up in 1/15 second, it is output as a two frame image from the memory contents for one frame image. This is necessary, and in this example, the video signals related to the periods E 1 to E 3 are output in duplicate so that the same video signal is output twice by repeating each.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
様々な状況に対して映像信号出力周期を途切れることな
く連続して切り換えながら対応することが可能な動画像
撮像装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to realize a moving image capturing apparatus capable of responding to various situations while continuously switching the video signal output cycle without interruption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に関わる動画像撮像装置のブロック構成
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of a moving image capturing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に関わる動画像撮像装置の動作の一例を
説明するタイミング図。
FIG. 2 is a timing chart illustrating an example of the operation of the moving image capturing apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に関わる動画像撮像装置の動作の別の例
を説明するタイミング図。
FIG. 3 is a timing chart explaining another example of the operation of the moving image capturing apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光学レンズ、 2:固体撮像素子、 3:CDS&
A/D変換回路、4:メモリ、5:CPU、 6:デジ
タル信号プロセッシング回路(DSP)、 7:被写
体。
1: Optical lens, 2: Solid-state image sensor, 3: CDS &
A / D conversion circuit, 4: memory, 5: CPU, 6: digital signal processing circuit (DSP), 7: subject.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体からの光学像を結像するための光
学レンズと、該結像された光学像を受光し、該受光した
光学像を所定の電荷蓄積期間毎に複数受光画素によって
それぞれ光電変換し、該光電変換して得られた信号電荷
を出力する固体撮像素子とを有し、前記出力された信号
電荷に基づく動画像映像信号を出力する動画像撮像装置
において、前記光学像に係わる所定の変化に応じて前記
固体撮像素子の信号電荷蓄積期間の周期を変化させて前
記信号電荷を得ると共に、該信号電荷を前記動画像映像
信号として所定レートで出力することを特徴とする動画
像撮像装置。
1. An optical lens for forming an optical image from a subject, and the received optical image, and the received optical image is photoelectrically converted by a plurality of light receiving pixels for each predetermined charge accumulation period. A solid-state image pickup device for converting and outputting a signal charge obtained by the photoelectric conversion, and a moving image pickup device for outputting a moving image video signal based on the output signal charge. A moving image characterized by changing the cycle of the signal charge accumulation period of the solid-state imaging device according to a predetermined change to obtain the signal charge and outputting the signal charge as the moving image video signal at a predetermined rate. Imaging device.
【請求項2】 請求項1に記載の動画像撮像装置におい
て、前記光学像に係わる外部トリガ信号の変化に応じて
前記信号電荷出力周期を変化させることを特徴とする動
画像撮像装置。
2. The moving image pickup device according to claim 1, wherein the signal charge output cycle is changed in accordance with a change in an external trigger signal related to the optical image.
【請求項3】 請求項2に記載の動画像撮像装置におい
て、前記外部トリガ信号が変化したタイミングに応じ
て、該タイミング以降の所定期間に、前記信号電荷出力
周期をより短周期あるいはより長周期とすることを特徴
とする動画像撮像装置。
3. The moving image pickup device according to claim 2, wherein the signal charge output cycle is shorter or longer in a predetermined period after the external trigger signal in accordance with the timing of the change of the external trigger signal. A moving image capturing apparatus characterized by:
【請求項4】 請求項1に記載の動画像撮像装置におい
て、前記光学像の照度の変化に応じて前記信号電荷出力
周期を逐次変化させることを特徴とする動画像撮像装
置。
4. The moving image pickup device according to claim 1, wherein the signal charge output cycle is sequentially changed according to a change in illuminance of the optical image.
【請求項5】 請求項4に記載の動画像撮像装置におい
て、前記光学像の照度の変化に応じて前記光電変換して
得られる信号電荷量が所定の値となるように前記電荷蓄
積期間を変化させると共に、該電荷蓄積期間の変化に応
じて前記信号電荷出力周期を逐次変化させることを特徴
とする動画像撮像装置。
5. The moving image pickup device according to claim 4, wherein the charge accumulation period is set so that a signal charge amount obtained by the photoelectric conversion according to a change in illuminance of the optical image becomes a predetermined value. A moving image pickup device, characterized in that it is changed and the signal charge output cycle is sequentially changed according to the change of the charge accumulation period.
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