JP2006042151A

JP2006042151A - Television camera

Info

Publication number: JP2006042151A
Application number: JP2004221805A
Authority: JP
Inventors: Katsumasa Ueno; 克将上野; Kazuhisa Yoshihara; 和久吉原; Kazuhito Enomoto; 一仁榎本
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a television camera for drastically improving a frame rate in the case of a trigger mode as the television camera having a high-speed sweep-out function. <P>SOLUTION: The television camera includes means (6, 2) for sweeping out electric charges in the transmission line of a solid-state imaging element 1 by a first trigger signal 5 and exposing the solid-state imaging element by a second trigger signal 4 so as to output a video signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、テレビジョンカメラ、特に高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラに関する。 The present invention relates to a television camera, and more particularly to a television camera having a high-speed sweeping function.

従来において、高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラがある。高速掃き捨て機能とは、トリガーモード時の待ち受け期間に固体撮像素子の垂直転送路で光電電荷を高速転送させて不要電荷（スミア）を掃き捨てることにより、トリガーモード時の強い入射光による固体撮像素子の問題であるスミアを改善する機能である。 Conventionally, there is a television camera having a high-speed sweeping function. The high-speed sweeping function is a solid-state imaging with strong incident light in the trigger mode by sweeping away the unwanted charges (smear) by transferring the photoelectric charge at high speed through the vertical transfer path of the solid-state image sensor during the standby period in the trigger mode. This is a function to improve smear, which is a problem of the device.

高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラにおいて、１フレームの映像信号の読み出し時間が３３．３ｍｓで、垂直転送路の不要電荷の掃き出し時間が４．６ｍｓの固体撮像素子の場合、トリガーモードでスミアを低減されるためには、３３．３ｍｓ＋４．６ｍｓ＝３７．９ｍｓ以上の時間が必要である。このためどうしても、低スミアのトリガーモード期間は、固体撮像素子の映像信号の読み出し期間より長くなる。 In a television camera having a high-speed sweep-out function, in the case of a solid-state imaging device in which the readout time of a video signal of one frame is 33.3 ms and the unnecessary charge sweep time of the vertical transfer path is 4.6 ms, smear is performed in the trigger mode. In order to be reduced, a time of 33.3 ms + 4.6 ms = 37.9 ms or more is required. Therefore inevitably trigger mode period of low smear is longer than the readout period of the video signal of the solid-state imaging device.

図３は、従来の高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラの構成図である（文献公知発明に係るものではない）。また図４は、従来の高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラにおける高速掃き捨て機能の動作を示す図である。 FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional television camera having a high-speed sweep-out function (not related to a known literature invention). FIG. 4 is a diagram showing the operation of the high-speed sweep function in a conventional television camera having a high-speed sweep function.

従来の高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラは、固体撮像素子１と水平、垂直転送パルス駆動回路２と水平、垂直転送パルス発生器３ａを備えるタイミング発生器３とトリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４で構成される。 A conventional television camera having a high-speed sweeping function includes a solid-state imaging device 1, a horizontal and vertical transfer pulse drive circuit 2, a timing generator 3 including a horizontal and vertical transfer pulse generator 3a, and a trigger pulse (TRIG-A) 4. Consists of.

トリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４のトリガーモード期間は、図４に示すように、固体撮像素子の映像信号の読み出し期間３３．３ｍｓに、垂直転送路の不要電荷の掃き出し時間４．６ｍｓ以上を加えた３３．３ｍｓ＋４．６ｍｓ＝３７．９ｍｓ以上である。 In the trigger mode period of the trigger pulse (TRIG-A) 4, as shown in FIG. 4, an unnecessary charge sweeping time of 4.6 ms or more is added to the video signal readout period 33.3 ms of the solid-state imaging device. 33.3 ms + 4.6 ms = 37.9 ms or more.

トリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４のＨＩＧＨレベル期間が入力されるまで、水平、垂直転送パルス発生器３では、垂直転送パルス駆動回路２を介して固体撮像素子１の垂直転送路に高速転送パルスを入力し、この時固体撮像素子１は映像信号を出力しない。 Until the HIGH level period of the trigger pulse (TRIG-A) 4 is input, the horizontal and vertical transfer pulse generator 3 applies a high-speed transfer pulse to the vertical transfer path of the solid-state imaging device 1 via the vertical transfer pulse drive circuit 2. At this time, the solid-state imaging device 1 does not output a video signal.

トリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４のＨＩＧＨレベル期間が入力されると、固体撮像素子１は露光を開始し、露光の終了後に、露光の光電電荷を垂直転送路で通常転送して映像信号を出力する。そしてトリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４の次のＨＩＧＨレベル期間が入力されるまで高速転送をする。 When the HIGH level period of the trigger pulse (TRIG-A) 4 is input, the solid-state imaging device 1 starts exposure, and after the exposure is completed, the exposure photoelectric charge is normally transferred through the vertical transfer path and the video signal is output. To do. High-speed transfer is performed until the next HIGH level period of the trigger pulse (TRIG-A) 4 is input.

なお、テレビジョンカメラにおいて、固体撮像素子であるＣＣＤの駆動の仕方については、例えば特許文献１に記載されている。 Note that, in a television camera, a method for driving a CCD, which is a solid-state imaging device, is described in Patent Document 1, for example.

特開２００２−４４５２８号公報JP 2002-44528 A

上述のように従来技術では、露光の終了後、垂直転送路では露光の光電電荷を通常転送して映像信号を出力する。そしてトリガーパルスの次のＨＩＧＨレベル期間が来るまで垂直転送路では高速転送をする。そのため、トリガーパルスのトリガーモード期間は、カメラ垂直期間（１Ｖ＝３３．３ｍｓ）＋高速掃き捨て期間（図４では４．６ｍｓ）以上となっている。したがって、最大フレームレートが通常のトリガーモードに比較して低い。 As described above, in the conventional technique, after the exposure is completed, the exposure photoelectric charge is normally transferred on the vertical transfer path and the video signal is output. Then, high-speed transfer is performed on the vertical transfer path until the next HIGH level period of the trigger pulse comes. Therefore, the trigger mode period of the trigger pulse is equal to or longer than the camera vertical period (1 V = 33.3 ms) + the high-speed sweeping period (4.6 ms in FIG. 4). Therefore, the maximum frame rate is low compared to the normal trigger mode.

本発明の課題は、高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラにおいて、トリガーモード時のフレームレートを大幅に改善できるテレビジョンカメラを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a television camera that can greatly improve the frame rate in the trigger mode in a television camera having a high-speed sweep-out function.

本発明は、上述の課題を解決するために、第１のトリガー信号で固体撮像素子の伝送路の電荷を掃き出し且つ第２のトリガー信号で前記固体撮像素子を露光させて映像信号を出力する手段を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention sweeps out the electric charges in the transmission path of the solid-state image sensor with a first trigger signal and exposes the solid-state image sensor with a second trigger signal to output a video signal. It is characterized by providing.

本発明によれば、高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラにおいて、トリガーモード時のフレームレートを大幅に改善できるテレビジョンカメラを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the television camera which can improve the frame rate at the time of a trigger mode can be obtained in the television camera which has a high-speed sweeping-out function.

以下、本発明による高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラの実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of a television camera having a high-speed sweep-out function according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明による高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラの実施の形態の構成図である。また図２は、本発明による高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラの実施の形態における高速掃き捨て機能の動作を示す図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a television camera having a high-speed sweeping function according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the operation of the high-speed sweep function in the embodiment of the television camera having the high-speed sweep function according to the present invention.

本発明による高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラは、固体撮像素子１と水平、垂直転送パルス駆動回路２と水平、垂直転送パルス発生器６ａおよび高速掃き捨て用高速転送パルス選択回路６ｂを備えるタイミング発生器６とトリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４と高速掃き捨て必要時高速転送発生パルス（ＴＲＩＧ−Ｂ）５で構成される。 A television camera having a high-speed sweep function according to the present invention includes a solid-state imaging device 1, a horizontal and vertical transfer pulse drive circuit 2, a horizontal and vertical transfer pulse generator 6a, and a high-speed sweep high-speed transfer pulse selection circuit 6b. It comprises a generator 6, a trigger pulse (TRIG-A) 4, and a high-speed transfer generation pulse (TRIG-B) 5 when high-speed sweeping is necessary.

ここで、トリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４は水平、垂直転送パルス発生器６ａに接続され、高速掃き捨て必要時高速転送パルス（ＴＲＩＧ−Ｂ）５は高速掃き捨て用高速転送パルス転送パルス選択回路６ｂに接続されている。 Here, the trigger pulse (TRIG-A) 4 is connected to the horizontal and vertical transfer pulse generator 6a, and the high-speed transfer pulse (TRIG-B) 5 when high-speed sweep is required is the high-speed transfer pulse transfer pulse selection circuit for high-speed sweep. 6b.

低スミアが必要な時、高速掃き捨て必要時高速転送パルス（ＴＲＩＧ−Ｂ）５のＬＯＷレベル期間が、タイミング発生器６内の高速掃き捨て用高速転送パルス選択回路６ｂにて選択され、水平、垂直転送パルス発生器６ａに入力される。 When low smear is required, the LOW level period of the high-speed transfer pulse (TRIG-B) 5 when high-speed sweep is required is selected by the high-speed sweep high-speed transfer pulse selection circuit 6b in the timing generator 6, and the horizontal, Input to the vertical transfer pulse generator 6a.

水平、垂直転送パルス発生器６ａは、水平、垂直転送パルス駆動回路２を駆動して、駆動パルスを固体撮像素子１に入力する。このことにより固体撮像素子１は垂直伝送路の不要光電電荷を高速で掃き捨てる。 The horizontal / vertical transfer pulse generator 6 a drives the horizontal / vertical transfer pulse drive circuit 2 and inputs drive pulses to the solid-state imaging device 1. As a result, the solid-state imaging device 1 sweeps away unnecessary photoelectric charges in the vertical transmission path at high speed.

その後、トリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）４の次のＨＩＧＨレベル期間が水平、垂直転送パルス発生器６ａに入力されることで、水平、垂直転送パルス発生器６ａは露光パルスを発生し、水平、垂直転送パルス駆動回路２を駆動して、駆動パルスを固体撮像素子１に入力する。このことにより固体撮像素子１は露光するが、高速掃き捨てを行った後なので、固体撮像素子１は低スミアの映像信号を出力する。 Thereafter, the next HIGH level period of the trigger pulse (TRIG-A) 4 is input to the horizontal / vertical transfer pulse generator 6a, whereby the horizontal / vertical transfer pulse generator 6a generates an exposure pulse, and the horizontal / vertical transfer pulse generator 6a. The transfer pulse drive circuit 2 is driven, and the drive pulse is input to the solid-state imaging device 1. As a result, the solid-state imaging device 1 is exposed, but after the high-speed sweeping is performed, the solid-state imaging device 1 outputs a low smear video signal.

本実施の形態では、高速掃き捨て必要時高速転送パルス（ＴＲＩＧ−Ｂ）５のＬＯＷレベル期間で、固体撮像素子の垂直伝送路の不要電荷を掃き出すように構成しているが、掃き出しのスタートのみを入力することで、固体撮像素子の垂直伝送路の不要電荷を全て掃き出す構成としても良い。 In the present embodiment, it is configured to sweep out unnecessary charges in the vertical transmission path of the solid-state imaging device during the LOW level period of the high-speed transfer pulse (TRIG-B) 5 when high-speed sweeping is necessary. May be used to sweep out all unnecessary charges in the vertical transmission path of the solid-state imaging device.

本実施の形態によれば、高速掃き捨て必要時高速転送発生パルスにより固体撮像素子の垂直伝送路の不要光電電荷を掃き捨てるので、トリガーパルスのトリガーパルス期間を１カメラ垂直期間（１Ｖ＝３３．３ｍｓ）ですませることができ、高速掃き捨て期間（図４では４．６ｍｓ以上）を別に必要としないため、トリガーモード時のフレームレートを大幅に改善できるテレビジョンカメラを得ることができる。 According to the present embodiment, unnecessary photoelectric charges in the vertical transmission path of the solid-state imaging device are swept away by the high-speed transfer generation pulse when high-speed sweeping is necessary. Therefore, the trigger pulse period of the trigger pulse is set to one camera vertical period (1V = 33. 3 ms), and a high-speed sweep-out period (4.6 ms or more in FIG. 4) is not required. Therefore, a television camera capable of greatly improving the frame rate in the trigger mode can be obtained.

本発明による高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラの実施の形態の構成図である。It is a block diagram of embodiment of the television camera which has a high-speed sweeping-out function by this invention. 本発明による高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラの実施の形態における高速掃き捨て機能の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the high-speed sweep-out function in embodiment of the television camera which has a high-speed sweep-out function by this invention. 従来の高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラの構成図であるIt is a block diagram of the television camera which has the conventional high-speed sweep-out function. 従来の高速掃き捨て機能を有するテレビジョンカメラにおける高速掃き捨て機能の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the high-speed sweep-out function in the television camera which has the conventional high-speed sweep-out function.

Explanation of symbols

１…固体撮像素子、２…水平、垂直転送パルス駆動回路、３…タイミング発生器、３ａ…水平、垂直転送パルス発生器、４…トリガーパルス（ＴＲＩＧ−Ａ）、５…高速掃き捨て必要時高速転送発生パルス（ＴＲＩＧ−Ｂ）、６…タイミング発生器、６ａ…水平、垂直転送パルス発生器、６ｂ…高速掃き捨て用高速転送パルス選択回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid-state image sensor, 2 ... Horizontal, vertical transfer pulse drive circuit, 3 ... Timing generator, 3a ... Horizontal, vertical transfer pulse generator, 4 ... Trigger pulse (TRIG-A), 5 ... High speed when high speed sweeping is required Transfer generation pulse (TRIG-B), 6... Timing generator, 6a... Horizontal and vertical transfer pulse generator, 6b.

Claims

A television camera comprising: means for sweeping out a charge in a transmission path of a solid-state image sensor with a first trigger signal, and exposing the solid-state image sensor with a second trigger signal to output a video signal.