JP2550567B2 - High-speed imaging device - Google Patents

High-speed imaging device

Info

Publication number
JP2550567B2
JP2550567B2 JP62084107A JP8410787A JP2550567B2 JP 2550567 B2 JP2550567 B2 JP 2550567B2 JP 62084107 A JP62084107 A JP 62084107A JP 8410787 A JP8410787 A JP 8410787A JP 2550567 B2 JP2550567 B2 JP 2550567B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
image pickup
horizontal
speed
vertical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62084107A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63250287A (en
Inventor
勝英 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP62084107A priority Critical patent/JP2550567B2/en
Priority to US07/177,505 priority patent/US4890165A/en
Publication of JPS63250287A publication Critical patent/JPS63250287A/en
Priority to US08/671,117 priority patent/US6459849B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2550567B2 publication Critical patent/JP2550567B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高速撮像装置、即ち、時間軸方向の情報密度
の高いビデオ信号を出力する撮像装置に関する。
The present invention relates to a high-speed image pickup apparatus, that is, an image pickup apparatus which outputs a video signal having a high information density in the time axis direction.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

ビデオ・カメラによる高速撮像装置としては、撮像部
への垂直走査周波数fVSと水平走査周波数fHSの両方を同
一の倍率だけ高める方法が公知である。しかも単純にf
VS,fHSを高くしたのでは、信号周波数も同様に高くなる
ため、カメラの信号処理回路を広帯域化しなければなら
ず、出力されるビデオ信号を記録したい場合には、広帯
域の記録装置を用いなければならず、非常に高価な記録
装置が必要になる。また、モニタ装置も高速度対応の専
用装置を用いなければならない。
As a high-speed image pickup apparatus using a video camera, a method is known in which both the vertical scanning frequency fVS and the horizontal scanning frequency fHS to the image pickup section are increased by the same magnification. Moreover, simply f
If VS and fHS are increased, the signal frequency will also increase, so the signal processing circuit of the camera must have a wider bandwidth.If you want to record the output video signal, use a wideband recording device. Must be done, and a very expensive recording device is required. Also, the monitor device must be a dedicated device compatible with high speed.

本発明は、ビデオ記録装置やモニタ装置として専用の
装置を必要とせず、安価な装置で利用できる時間軸方向
情報密度の高いビデオ信号を出力する高速撮像装置を提
示することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high-speed image pickup device which outputs a video signal having a high time-axis direction information density and which can be used in an inexpensive device without requiring a dedicated device as a video recording device or a monitor device.

本発明の第2の目的は、通常撮影速度の撮像装置とし
て兼用することの容易な高速撮像装置を提供することで
ある。
A second object of the present invention is to provide a high-speed image pickup device which can be easily used also as an image pickup device at a normal photographing speed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係る高速撮像装置は、出力するビデオ信号の
垂直同期信号の周波数のn倍(nは2以上の整数)の垂
直走査信号及び前記ビデオ信号の水平同期信号の周波数
のm倍(mは2以上の整数で、nの約数)の水平走査信
号に従い光電変換信号を出力する撮像手段と、当該撮像
手段からの出力信号を一時記憶し、1画面内に水平方向
m個、垂直方向n/m個の合計n個の画像を含むビデオ信
号に変換して出力する変換手段とからなる。
The high-speed image pickup apparatus according to the present invention has a frequency that is n times (n is an integer of 2 or more) a frequency of a vertical sync signal of a video signal to be output and m times (m is a frequency of a horizontal sync signal of the video signal). An image pickup unit that outputs a photoelectric conversion signal in accordance with a horizontal scanning signal of an integer of 2 or more, which is a divisor of n, and an output signal from the image pickup unit are temporarily stored. and / m converting means for converting into a video signal including a total of n images and outputting.

〔作用〕[Action]

垂直走査信号を垂直同期周波数のn倍にすることによ
り、時間分解能をn倍にする。このとき、水平走査信号
を水平同期周波数のm倍にすることにより、水平方向で
の出力画素数を1/m、垂直方向での走査線数をm/nにす
る。前記撮像手段の出力信号から、水平方向m個、垂直
方向n/m個の合計n個の画像分の信号を集めると、1画
面分のビデオ信号を構成し、従って、水平同期信号及び
垂直同期信号を付加することにより、従来から通常用い
られているモニタ装置やビデオ記録装置での表示又は記
録が可能になる。また、撮像面の各画素からの信号読出
速度を、従来の撮像装置でのでの撮影の場合と同じにす
れば、従来の撮像管や固体撮像素子をそのまま利用して
高速撮影を行うことができる。
The time resolution is increased by n times by increasing the vertical scanning signal by n times the vertical synchronization frequency. At this time, the number of output pixels in the horizontal direction is 1 / m and the number of scanning lines in the vertical direction is m / n by multiplying the horizontal scanning signal by m times the horizontal synchronizing frequency. From the output signals of the image pickup means, a total of n image signals of m in the horizontal direction and n / m in the vertical direction are collected to form a video signal for one screen. Therefore, the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal are formed. By adding a signal, it is possible to display or record on a monitor device or a video recording device which has been conventionally used. Further, if the signal reading speed from each pixel on the image pickup surface is set to be the same as in the case of shooting with a conventional image pickup apparatus, high-speed shooting can be performed using the conventional image pickup tube or solid-state image pickup device as it is. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例の撮像装置の概略構成ブロッ
ク図を示し、第2図は第1図の実施例の撮像部を構成す
る撮像素子の一例を示す。尚、以下の説明でn,mは整数
である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic block diagram of an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an example of an image pickup element constituting the image pickup section of the embodiment shown in FIG. In the following description, n and m are integers.

第1図を説明する前に、第2図に例示したインターラ
イン型CCD撮像素子10を説明する。第2図において、12
は光電変換セルであり、縦横に多数配置される。14は垂
直転送用CCD、16はゲート電極、18は水平転送用CCD、20
はバッファ・アンプ、22は出力端子である。この構造自
体は公知であるが、本実施例では、高速撮影の場合には
水平転送用CCD18を出力端子22側から1/mの箇所(図示例
ではm=2であるので中央)で2つに分割して使用す
る。その右側のCCDに符号18Aを付し、左側のCCDに符号1
8Bを付した。Φは垂直転送用CCD14に対する垂直転送
信号、ΦH1は水平転送用CCD18Aに対する右方向シフトの
水平転送信号、ΦH2は水平転送用CCD18Bに対する左方向
シフト(通常撮影速度の撮影の場合には右方向シフト)
の水平転送信号、Φはゲート・パルスである。第3図
に通常撮影速度により得られる映像信号の垂直同期信号
fVに対する高速撮影の場合のΦとΦのタイミングを
示した。これらΦVRH1H2等は後述する同期信
号発生回路(SSG)48から与えられる。
Before describing FIG. 1, the interline CCD image sensor 10 illustrated in FIG. 2 will be described. In FIG. 2, 12
Is a photoelectric conversion cell, and a large number are arranged vertically and horizontally. 14 is a vertical transfer CCD, 16 is a gate electrode, 18 is a horizontal transfer CCD, 20
Is a buffer amplifier, and 22 is an output terminal. Although this structure itself is known, in the present embodiment, two horizontal transfer CCDs 18 are provided at a position 1 / m from the output terminal 22 side (m = 2 in the illustrated example, so the center) in the case of high-speed shooting. Divide into and use. The CCD on the right side is labeled 18A, and the CCD on the left side is labeled 1
Marked with 8B. Φ V is a vertical transfer signal for the vertical transfer CCD 14, Φ H1 is a rightward horizontal transfer signal for the horizontal transfer CCD 18A, and Φ H2 is a leftward shift for the horizontal transfer CCD 18B (right for normal shooting speed shooting). Direction shift)
Horizontal transfer signal, Φ R is a gate pulse. Figure 3 shows the vertical sync signal of the video signal obtained at the normal shooting speed.
The timings of Φ V and Φ R in the case of high-speed shooting for f V are shown. These Φ V , Φ R , Φ H1 , Φ H2, etc. are given from a synchronization signal generation circuit (SSG) 48 described later.

通常速度での撮影時には、垂直同期信号fVに同期して
垂直帰線期間内にゲート・パルスΦが印加され、各セ
ル12の電荷が同時に垂直転送用CCD14に移され、その後
水平同期信号fHに同期した垂直転送パルスΦの印加に
より1水平ラインずつ水平転送用CCD18に転送され、水
平転送パルスΦH1H2でこれらを全て右側に転送する
ことにより出力端子22に映像信号Sが出力される。
When shooting at normal speed, the gate pulse Φ R is applied within the vertical blanking period in synchronization with the vertical sync signal f V , the charges of each cell 12 are simultaneously transferred to the CCD 14 for vertical transfer, and then the horizontal sync signal. By applying a vertical transfer pulse Φ V synchronized with f H , each horizontal line is transferred to the CCD 18 for horizontal transfer, and the horizontal transfer pulses Φ H1 and Φ H2 are all transferred to the right side to output the video signal S to the output terminal 22. Is output.

次に高速撮影モードでの動作を説明する。但し通常撮
影速度の4倍(即ちn=4)の場合を例にとる。この場
合、撮像素子10に対する垂直走査信号を通常の場合の4
倍の周波数に上げ、第2図に示すように、通常撮影速度
での1垂直期間に4個のゲート・パルスΦを印加す
る。ゲート・パルスΦによりセル12から垂直転送用CC
D14に移された電荷は、垂直転送信号Φ(周波数f2
により水平転送用CCD18に1水平ラインずつ送られる。
尚、この時の垂直転送信号Φの周波数は上述した通常
撮影時における垂直転送信号の2(=n/m)倍の周波数
とする。水平転送用CCD18Aの1/2水平ライン分の信号
は、水平転送信号ΦH1により出力端子22に送出される。
他方、水平転送用CCD18Bの1/2水平ライン分の信号は、
水平転送信号ΦH2により逆方向に送られ、棄てられる。
垂直方向の走査線の約1/2が読み出された段階で周波数f
1(>f2)の高速の垂直転送信号Φを印加し、垂直転
送用CCD14に残る電荷の掃き出しを行う。この掃き出し
に際しては、水平転送信号ΦH1による転送方向を第2図
の左方向に逆転させてもよいし、出力端子22からの信号
をゲート(図示せず)等で除去してもよい。この掃き出
し後、再びゲート・パルスΦを印加して、セル12の電
荷の読出を行う。
Next, the operation in the high-speed shooting mode will be described. However, the case of four times the normal shooting speed (that is, n = 4) is taken as an example. In this case, the vertical scanning signal for the image sensor 10 is
The frequency is doubled, and as shown in FIG. 2, four gate pulses Φ R are applied in one vertical period at the normal photographing speed. Gate pulse [Phi CC vertical transfer from cell 12 by R
The charge transferred to D14 is the vertical transfer signal Φ V (frequency f 2 )
Then, each horizontal line is sent to the CCD 18 for horizontal transfer.
The frequency of the vertical transfer signal Φ V at this time is 2 (= n / m) times the frequency of the vertical transfer signal during the above-described normal shooting. A signal for 1/2 horizontal line of the CCD 18A for horizontal transfer is sent to the output terminal 22 by the horizontal transfer signal Φ H1 .
On the other hand, the signal for 1/2 horizontal line of horizontal transfer CCD18B is
It is sent in the opposite direction by the horizontal transfer signal Φ H2 and discarded.
At the stage when about 1/2 of the vertical scanning line is read, the frequency f
A high speed vertical transfer signal Φ V of 1 (> f 2 ) is applied to sweep out the charges remaining in the vertical transfer CCD 14. In this sweeping, the transfer direction by the horizontal transfer signal Φ H1 may be reversed to the left in FIG. 2, or the signal from the output terminal 22 may be removed by a gate (not shown) or the like. After this sweeping out, the gate pulse Φ R is applied again to read out the charge of the cell 12.

この高速撮影により撮像素子10の出力端子22から得ら
れる映像信号は、第4図(a)に示すように、垂直同期
信号VHの周波数が通常のテレビジョン信号の4倍、水平
同期信号HHの周波数が通常のテレビジョン信号の2倍の
信号になる。但し各出力画面は、通常速度での撮影に較
べ、水平方向の分解能は1/2、垂直方向の分解能は1/2の
小画面となる。第4図(a)の小画面A,B,C,Dは時間的
に連続している。このようにして得られる高速の映像信
号を第1図に示す構成により、通常撮影速度の場合と同
じ周波数の水平同期信号及び垂直同期信号を有し、第4
図(b)に示すような画像配置の映像信号に変換する。
As shown in FIG. 4 (a), the video signal obtained from the output terminal 22 of the image pickup device 10 by this high-speed shooting has a vertical synchronizing signal V H having a frequency four times that of a normal television signal and a horizontal synchronizing signal H H. The frequency of H becomes twice the signal of a normal television signal. However, each output screen is a small screen with half the horizontal resolution and half the vertical resolution compared to normal speed shooting. The small screens A, B, C and D in FIG. 4 (a) are temporally continuous. The high-speed video signal thus obtained has the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal of the same frequency as in the case of the normal photographing speed by the configuration shown in FIG.
It is converted into a video signal having an image arrangement as shown in FIG.

第1図を説明する。撮像素子10が通常撮影動作を行っ
ている時にはスイッチ46はN側に接続し、撮像素子10の
出力端子22から出力された映像信号はスイッチ46のN側
端子を介して信号処理回路42に供給される。一方、撮像
素子10の高速撮影動作によって出力端子22から出力され
た映像信号は、A/D変換器30でディジタル信号に変換さ
れる。スイッチ32は、SSG48が発生する高速撮影時の垂
直走査周期を示す信号VHにより順次切り換わり、A/D変
換器30の出力信号を高速撮影時の1垂直走査期間毎に逐
次、1/nフィールド分の容量のm個(図示例では2個)
のメモリ34,36に印加する。メモリ34,36はランダム・ア
クセス型でも、ファーストイン・ファーストアウト型で
もよい。メモリ34,36の信号の読出に際しては、SSGから
供給される高速の水平走査周期を示す信号HHにより切り
換わるスイッチ38でメモリ34及び同36の出力を切り換え
交互に読出を行い、D/A変換器40に印加する。D/A変換器
40のアナログ出力はH側に切り換えられているスイッチ
46を介して信号処理回路42に送られる。回路42において
は、通常のテレビジョン信号の同期信号が付加され、更
にビデオカメラの分野で周知の信号処理が施される。D/
A変換後に信号処理を行う構成を採用することにより、
色信号処理等を、通常撮影速度による映像信号処理と共
用できる利点がある。勿論必要な信号処理をディジタル
信号の状態で行ってもよい。
FIG. 1 will be described. The switch 46 is connected to the N side when the image sensor 10 is performing a normal shooting operation, and the video signal output from the output terminal 22 of the image sensor 10 is supplied to the signal processing circuit 42 via the N side terminal of the switch 46. To be done. On the other hand, the video signal output from the output terminal 22 by the high-speed shooting operation of the image sensor 10 is converted into a digital signal by the A / D converter 30. The switch 32 is sequentially switched by a signal V H generated by the SSG 48, which indicates a vertical scanning period during high-speed shooting, and the output signal of the A / D converter 30 is sequentially 1 / n for each vertical scanning period during high-speed shooting. M of field capacity (two in the example shown)
Applied to the memories 34 and 36 of. The memories 34 and 36 may be of a random access type or a first-in first-out type. When reading the signals of the memories 34 and 36, the outputs of the memories 34 and 36 are alternately read by switching the outputs of the memories 34 and 36 by the switch 38 which is switched by the signal H H indicating the high-speed horizontal scanning period supplied from the SSG. Apply to transducer 40. D / A converter
The switch whose analog output of 40 is switched to H side
It is sent to the signal processing circuit 42 via 46. In the circuit 42, a synchronizing signal of a normal television signal is added, and further signal processing well known in the field of video cameras is performed. D /
By adopting a configuration that performs signal processing after A conversion,
There is an advantage that the color signal processing and the like can be shared with the video signal processing at the normal shooting speed. Of course, the necessary signal processing may be performed in the state of digital signals.

こうして得られたビデオ信号は第4図(b)に示す如
く2×2の小画面が1つの画面内に含まれるビデオ信号
となる。
The video signal thus obtained is a video signal in which a 2 × 2 small screen is included in one screen as shown in FIG. 4 (b).

信号処理回路42の出力信号は端子44から出力される
が、NTSC方式等の通常のテレビジョン信号と同じ周波数
の同期信号を有するので、通常のモニタ装置による表
示、通常のVTR等による記録が可能である。
The output signal of the signal processing circuit 42 is output from the terminal 44, but since it has a synchronizing signal of the same frequency as a normal television signal such as NTSC system, it can be displayed by a normal monitor device and recorded by a normal VTR. Is.

第5図は第1図に示す撮像装置の出力するビデオ信号
を記録再生する装置の一例を示す。本例の装置は従来の
2ヘッド・ヘリカル・スキャン型VTRを利用したもので
ある。
FIG. 5 shows an example of an apparatus for recording / reproducing a video signal output from the image pickup apparatus shown in FIG. The device of this example uses a conventional two-head helical scan type VTR.

撮像装置の出力端子44が接続される入力端子を介し
て、通常撮影又は高速撮影により得られたビデオ信号
は、記録信号処理回路54にて上述のVTRで周知のように
輝度信号をFM変調し、搬送色信号をその低減へ周波数変
換する処理が行われる。加算器56は、回路54で処理され
たビデオ信号に、通常撮影によるものか高速撮影による
ものかを示す識別信号を多重する。52はマニュアル操作
又は撮像装置からの指示に応答してこの識別信号を発生
する回路である。尚、識別信号はパイロット信号として
ビデオ信号に多重したり、垂直帰線期間にパルス信号と
して多重するなどの方法でビデオ信号に多重される。こ
の識別信号が多重されたビデオ信号は記録再生部58に供
給され、周知の如く互いに異なるアジマスを有する一対
の回転ヘッドにより、所定速度で走行する磁気テープ上
に順次記録される。
A video signal obtained by normal shooting or high-speed shooting via an input terminal to which the output terminal 44 of the image pickup device is connected is subjected to FM modulation of a luminance signal in a recording signal processing circuit 54 as is well known in the above VTR. , A process of frequency-converting the carrier color signal to the reduction is performed. The adder 56 multiplexes the video signal processed by the circuit 54 with an identification signal indicating whether the video signal is obtained by normal shooting or high-speed shooting. A circuit 52 generates this identification signal in response to a manual operation or an instruction from the imaging device. The identification signal is multiplexed with the video signal as a pilot signal or as a pulse signal during the vertical blanking period. The video signal in which the identification signal is multiplexed is supplied to the recording / reproducing unit 58 and is sequentially recorded on a magnetic tape running at a predetermined speed by a pair of rotary heads having different azimuths as is well known.

以下、記録再生部58によりビデオ信号を再生する際の
動作を説明する。記録されているビデオ信号が通常撮影
によるものであるとする。識別信号分離回路62において
分離された識別信号に応じて、スイッチ66がN側に接続
し、再生信号処理回路60で周知の信号処理をされたビデ
オ信号、即ち輝度信号はFM復調され、搬送色信号は元の
帯域に戻されたビデオ信号は、スイッチ66のN側端子を
介して端子68に供給され、モニタ等に出力される。この
時、キャプスタン制御回路64は識別信号に応じて磁気テ
ープを記録時と同じ速度で搬送するようにキャプスタン
(図示せず)を制御する。この動作は従来のVTRと全く
同様である。
Hereinafter, the operation of reproducing the video signal by the recording / reproducing unit 58 will be described. It is assumed that the recorded video signal is obtained by normal shooting. The switch 66 is connected to the N side in accordance with the identification signal separated by the identification signal separation circuit 62, and the video signal which is well-known signal processed by the reproduction signal processing circuit 60, that is, the luminance signal is FM demodulated, and the carrier color is transmitted. The video signal whose signal has been returned to the original band is supplied to the terminal 68 via the N-side terminal of the switch 66 and output to a monitor or the like. At this time, the capstan control circuit 64 controls the capstan (not shown) so that the magnetic tape is conveyed at the same speed as during recording according to the identification signal. This operation is exactly the same as the conventional VTR.

次に、高速撮影されたビデオ信号を再生する際の動作
を説明する。この時、同時に再生信号処理回路60で信号
処理されたビデオ信号は第4図(b)に示す如く1フィ
ールドが4つの小画面A,B,C,Dから構成されている。図
示装置にあっては、この4つの小画面を1フィールドに
1画面ずつ順次含むビデオ信号に変換し、第4図(c)
のAに示す位置にて各小画面が順次表示できるようにし
ようとするものである。即ち、再生ビデオ信号の4フィ
ールドに対応する期間に1フィールド分(4つの小画面
分)の再生信号を得て、これを4フィールドのビデオ信
号として出力する。
Next, an operation for reproducing a video signal captured at a high speed will be described. At this time, the video signal processed by the reproduction signal processing circuit 60 at the same time has one field composed of four small screens A, B, C and D as shown in FIG. 4 (b). In the illustrated device, the four small screens are converted into video signals that sequentially include one screen at a time in one field, and FIG.
The small screens can be sequentially displayed at the position indicated by A. That is, a reproduction signal for one field (for four small screens) is obtained in a period corresponding to four fields of the reproduction video signal, and this is output as a video signal for four fields.

分離回路62で分離された識別信号はスイッチ66をH側
に接続すると共に、キャプスタン制御回路64をして磁気
テープを記録時の1/4の速度で走行させる。この時の磁
気テープ上の回転ヘッドのトレースの様子を第6図に示
す。第6図の実線はトラック間の境界を示し、TR1はプ
ラスアジマスのトラック、TR2はマイナスアジマスのト
ラックである。一点鎖線で示すT1,T3,T5,T7はプラスア
ジマスのヘッドによるトレース軌跡の中心線、破線で示
すT2,T4,T6,T8はマイナスアジマスのヘッドによるトレ
ース軌跡の中心線である。
The identification signal separated by the separation circuit 62 connects the switch 66 to the H side and causes the capstan control circuit 64 to cause the magnetic tape to run at 1/4 the speed at the time of recording. FIG. 6 shows the state of the trace of the rotary head on the magnetic tape at this time. The solid line in FIG. 6 indicates the boundary between the tracks, where TR1 is a plus azimuth track and TR2 is a minus azimuth track. T 1 , T 3 , T 5 , and T 7 shown by dashed lines are the center lines of the trace trajectory by the plus azimuth head, and T 2 , T 4 , T 6 , and T 8 shown by the broken lines are the trace trajectories by the minus azimuth head. It is the center line.

再生信号処理回路60で処理されたビデオ信号は、A/D
変換器84に入力され、ディジタル化されてスイッチ86に
入力される。スイッチ86は再生信号中の水平同期信号の
周波数をPLL等で構成される逓倍器76で2逓倍した信号
で切り換えられ、各水平走査線の前半部分を2/nフィー
ルド・メモリ88に、後半部分を2/nフィールド・メモリ9
0にそれぞれ供給する。尚、上記水平同期信号は同期信
号分離回路70で分離された複合同期信号から水平同期回
路72で分離することによって得られる。
The video signal processed by the playback signal processing circuit 60 is A / D
It is input to the converter 84, digitized and input to the switch 86. The switch 86 is switched by a signal obtained by multiplying the frequency of the horizontal synchronizing signal in the reproduced signal by a multiplier 76 composed of a PLL etc., and the first half of each horizontal scanning line is stored in the 2 / n field memory 88 and the second half. 2 / n field memory 9
Supply to 0 respectively. The horizontal synchronizing signal is obtained by separating the composite synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 70 by the horizontal synchronizing circuit 72.

80はメモリ88,90の書込制御回路であり、その書込タ
イミング及び書込アドレスを制御し、82はメモリ88,90
の読出制御回路であり、その読出タイミング及び読出ア
ドレスを制御する。第7図にメモリ88,90の書込
(W)、読出(R)のタイミング・チャートを示す。第
7図の期間T1〜T8は第6図のトレース軌跡T1〜T8にて再
生信号が得られる期間に対応している。
Reference numeral 80 is a write control circuit for the memories 88 and 90, which controls the write timing and write address, and 82 is the memories 88 and 90.
And controls the read timing and the read address. FIG. 7 shows a timing chart of writing (W) and reading (R) of the memories 88 and 90. Period T 1 through T 8 of Figure 7 corresponds to the period in which the reproduced signal is obtained at Figure 6 trace the trajectory T 1 through T 8.

メモリ88,90は期間T3とT6にビデオ信号の書込を行う
が、この書込期間名、前半は第4図(b)のA,B、後半
はC,Dに対応するビデオ信号がそれぞれ書き込まれる。
また前述のスイッチ32の動作により、メモリ88にはA,
C、メモリ90にはB,Dに対応するビデオ信号が書き込まれ
る。第7図のA1,B1,C1,D1はトラックTR1に記録されてい
るビデオ信号、A2,B2,C2,D2はトラックTR2に記録されて
いるビデオ信号で、それぞれ第4図(b)のA,B,C,Dに
対応している。尚、トレース軌跡T8をトレースした後
は、トラックとトレース軌跡との関係は再びT1と同様に
なるが、これらに対応する期間は、第7図ではダッシュ
を付してT1′,T2′,…で示した。この場合もT3′,T6
で書込が行われる。
Memory 88, 90 writes the video signal in the period T 3 and T 6, this write period name, half the fourth view of (b) A, B, the second half video signals corresponding C, and D Are written respectively.
In addition, by the operation of the switch 32 described above, A,
Video signals corresponding to B and D are written to C and the memory 90. In FIG. 7, A 1 , B 1 , C 1 , D 1 are video signals recorded on the track TR1, and A 2 , B 2 , C 2 , D 2 are video signals recorded on the track TR2, respectively. This corresponds to A, B, C, D in FIG. 4 (b). After tracing the trace locus T 8 , the relationship between the track and the trace locus becomes the same as that of T 1 again, but the period corresponding to these is marked with a dash T 1 ′, T in FIG. 2 ', ... Also in this case, T 3 ′, T 6
Is written.

期間T3でメモリ88,90に書き込まれたビデオ信号は期
間T3,T4,T5,T6にそれぞれ1つの小画面づつA1,B1,C1,D1
の順に読み出される。この読出タイミングは各1フィー
ルド期間の中央の1/2フィールド期間とされ、且つ各水
平走査期間の中央の1/2の期間とされる。これら各メモ
リ88,90の出力は、スイッチ92で1フィールド期間毎に
交互に出力され、D/A変換器94に供給される。尚、書込
制御回路80及び読出制御回路82はそれぞれ、前述の再生
水平同期信号と、複合同期信号から垂直同期回路74で分
離した再生垂直同期信号とにより動作する。スイッチ92
は再生垂直同期信号をフリップ・フロップ78に入力する
ことにより得た第7図に示す制御信号によって制御され
る。
Period T video signal written in the memory 88 in 3 period T 3, T 4, T 5, each one small screen at a time to T 6 A 1, B 1, C 1, D 1
Are read out in this order. This readout timing is set to a central half field period of each one-field period, and to a central half period of each horizontal scanning period. The outputs of the memories 88 and 90 are alternately output by the switch 92 every one field period and supplied to the D / A converter 94. The write control circuit 80 and the read control circuit 82 operate on the above-mentioned reproduced horizontal synchronizing signal and the reproduced vertical synchronizing signal separated from the composite synchronizing signal by the vertical synchronizing circuit 74, respectively. Switch 92
Is controlled by the control signal shown in FIG. 7 obtained by inputting the reproduced vertical synchronizing signal to the flip-flop 78.

D/A変換器94から出力されるビデオ信号は第4図
(c)に示す如く、出力画面の中央に各小画面A,B,C,D
が順次表示されるものとなり、通常の4倍の時間軸方向
の情報密度を有するスローモーション画像を得ることが
でき、このD/A変換器94の出力はスイッチ66のH側を介
して端子68から出力される。
The video signal output from the D / A converter 94 is, as shown in FIG. 4 (c), the small screens A, B, C, D at the center of the output screen.
Are sequentially displayed, and a slow-motion image having an information density in the time axis direction that is four times that of a normal one can be obtained. The output of this D / A converter 94 is connected to the terminal 68 via the H side of the switch 66. Is output from.

第5図の回路では2/nフィールド・メモリを2個設け
ているが、ランダム・アクセス・メモリであれば、1個
だけでもよい。当然のことながら、1フィールド分の容
量のメモリを用いてアドレス制御のみで変換することも
可能である。
Although two 2 / n field memories are provided in the circuit of FIG. 5, only one may be used as long as it is a random access memory. As a matter of course, it is also possible to perform conversion only by address control using a memory having a capacity of one field.

第4図(c)の背景Gの部分は、時刻、フィールド番
号等の各種のデータの表示に用いることができる。ま
た、多少画像が粗くなるが、画像を拡大表示してもよ
い。n=m2の関係を満たすようにn,mを選択すると、各
画像の縦横比が通常撮影速度による画像と同じにでき
る。
The portion of the background G in FIG. 4 (c) can be used for displaying various data such as time and field number. Further, although the image is slightly rough, the image may be enlarged and displayed. n so as to satisfy the relationship of n = m 2, by selecting the m, the aspect ratio of each image can be the same as the image in the normal shooting speed.

電子シャッタ動作のためには、周波数f1の垂直転送パ
ルスΦの前にゲート・パルスΦ(第3図に破線で図
示)を印加すると、電子シャッタ機能を持たせうる。勿
論、機械式シャッタや、その他の電子シャッタを用いて
もよく、ストロボ等と組み合わせて使用してもよい。
For electronic shutter operation, a gate pulse Φ R (shown by a broken line in FIG. 3) may be applied before the vertical transfer pulse Φ V having the frequency f 1 to provide the electronic shutter function. Of course, a mechanical shutter or other electronic shutter may be used, or a combination with a strobe etc. may be used.

以上、n=4,m=2の場合を説明したが、nがmの倍
数である限り任意の数値を採りうる。また撮像素子10と
しては、フレーム・トランスファー型CCDや、MOS式のも
のでもよい。
The case where n = 4 and m = 2 has been described above, but any numerical value can be adopted as long as n is a multiple of m. The image pickup device 10 may be a frame transfer type CCD or a MOS type.

上記実施例では、撮影画面の左上部(第2図の撮像素
子10では右下のセル)を読み出したが、撮像素子10への
転送信号を調節することにより、画面中央部や、他の部
分から読み出すように設定できる。
In the above embodiment, the upper left part of the shooting screen (the lower right cell in the image sensor 10 in FIG. 2) is read out, but by adjusting the transfer signal to the image sensor 10, the central part of the screen and other parts are read. Can be set to read from.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から容易に理解出来るように、本発明によ
れば、極めて簡単な回路構成で、そのまま通常のビデオ
記録装置又はテレビジョン装置で記録又は表示できる高
速の映像信号を形成できる。また、撮影速度の変更、通
常速度での撮影との兼用も容易である。
As can be easily understood from the above description, according to the present invention, it is possible to form a high-speed video signal that can be recorded or displayed by an ordinary video recording device or television device as it is with an extremely simple circuit configuration. In addition, it is easy to change the shooting speed and combine shooting with the normal speed.

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

第1図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第2図は
第1図の撮像素子10の一例の構成図、第3図は第2図の
撮像素子の転送信号のタイミング・チャート、第4図は
各段階での画面表示図、第5図は第1図の装置の出力信
号を記録再生する装置の一構成例を示す図、第6図は第
5図の装置による磁気テープ上のトレース軌跡を示す
図、第7図は第5図の装置のメモリへの書込及び読出の
タイミング・チャートである。 10……撮像素子、12……セル、14……垂直転送用CCD、1
6……ゲート電極、18……水平転送用CCD、20……アン
プ、22……出力端子、30……A/D変換器、32,38……スイ
ッチ、34,36……メモリ、40……D/A変換器、42……信号
処理回路、44……出力端子、48……同期信号発生回路
1 is a configuration block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an example of the image pickup device 10 of FIG. 1, and FIG. 3 is a timing chart of transfer signals of the image pickup device of FIG. FIG. 4 is a screen display diagram at each stage, FIG. 5 is a diagram showing a structural example of a device for recording and reproducing the output signal of the device of FIG. 1, and FIG. 6 is a magnetic tape on the device of FIG. 7 is a timing chart of writing and reading to and from the memory of the device of FIG. 5. 10 …… Image sensor, 12 …… Cell, 14 …… Vertical transfer CCD, 1
6 ... Gate electrode, 18 ... CCD for horizontal transfer, 20 ... Amplifier, 22 ... Output terminal, 30 ... A / D converter, 32,38 ... Switch, 34,36 ... Memory, 40 ... … D / A converter, 42 …… Signal processing circuit, 44 …… Output terminal, 48 …… Synchronous signal generation circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】撮像面上の光学像を電気信号に変換し、水
平同期信号及び垂直同期信号を付加してビデオ信号とし
て出力する装置であって、当該垂直同期信号周波数のn
倍(nは2以上の整数)の垂直走査信号及び当該水平同
期信号の周波数のm倍(mは2以上の整数でnの約数)
の水平走査信号に従い光電変換信号を出力する撮像手段
と、当該撮像手段からの出力信号を一時記憶し、1画面
内に水平方向m個、垂直方向n/m個の合計n個の画像を
含むビデオ信号に変換して出力する変換手段とを具備す
ることを特徴とする高速撮像装置。
1. A device for converting an optical image on an image pickup surface into an electric signal, adding a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal and outputting as a video signal, wherein the vertical synchronizing signal frequency is n.
Double (n is an integer of 2 or more) times the frequency of the vertical scanning signal and the horizontal synchronizing signal (m is an integer of 2 or more and a divisor of n)
Image pickup means for outputting a photoelectric conversion signal according to the horizontal scanning signal, and an output signal from the image pickup means are temporarily stored, and a total of n images of m in the horizontal direction and n / m in the vertical direction are included in one screen. A high-speed image pickup device, comprising: a conversion unit that converts and outputs a video signal.
【請求項2】n=m2である特許請求の範囲第(1)項に
記載の装置。
2. A device according to claim 1, wherein n = m 2 .
JP62084107A 1987-04-06 1987-04-06 High-speed imaging device Expired - Fee Related JP2550567B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62084107A JP2550567B2 (en) 1987-04-06 1987-04-06 High-speed imaging device
US07/177,505 US4890165A (en) 1987-04-06 1988-04-04 Image pick-up apparatus for producing video signals of high information density in time base direction
US08/671,117 US6459849B1 (en) 1987-04-06 1996-06-24 Reproducing apparatus for reproducing a video signal including a plurality of small images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62084107A JP2550567B2 (en) 1987-04-06 1987-04-06 High-speed imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63250287A JPS63250287A (en) 1988-10-18
JP2550567B2 true JP2550567B2 (en) 1996-11-06

Family

ID=13821297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62084107A Expired - Fee Related JP2550567B2 (en) 1987-04-06 1987-04-06 High-speed imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2550567B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3402619B2 (en) 1992-01-14 2003-05-06 キヤノン株式会社 Electronic still camera
EP0774865A3 (en) 1995-11-17 2000-06-07 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Video camera with high speed mode

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63250287A (en) 1988-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6459849B1 (en) Reproducing apparatus for reproducing a video signal including a plurality of small images
JP3740235B2 (en) IMAGING DEVICE AND IMAGING RECORDING / REPRODUCING DEVICE
US5027218A (en) Television camera having CCD imaging device with double line CCD section for each vertical CCD
JP3022130B2 (en) High-speed shooting device
JP2550567B2 (en) High-speed imaging device
JP2638799B2 (en) Video playback device
JP2718409B2 (en) Video recording device
US4752838A (en) Apparatus for reproducing recorded interleaved video fields as a field sequential video signal
JP2607550B2 (en) Solid-state imaging device
JP3253515B2 (en) High-speed image recording device
JP3078024B2 (en) Video signal recording and playback processing device
JP3348724B2 (en) Video signal recording device
JP3094428B2 (en) Video signal recording device
JPS63318876A (en) Solid-state image pickup device
JP3193019B2 (en) Recording and playback device
JP2518240B2 (en) Recording device
JP3331227B2 (en) Imaging device
JPS63309071A (en) High-speed video camera
JP3230537B2 (en) Video recording device
JPS59126377A (en) High speed image pickup device
JPH0332269B2 (en)
JPH06178181A (en) High definition image pickup device, high definition image recording and reproducing device
JPH09130728A (en) Image pickup device
JPS6285594A (en) Video signal recorder
JPS63261966A (en) Image pickup method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees