JP2589477B2

JP2589477B2 - ビデオカメラ

Info

Publication number: JP2589477B2
Application number: JP61245349A
Authority: JP
Inventors: 弘哉安部; 巌鮎沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPS63100880A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、固体撮像装置に係り、特に静止画撮像機能
も備えたビデオカメラの固体撮像装置に関するする。

〔従来の技術〕

固体撮像素子を用いて撮像する装置には、ビデオカメ
ラや電子カメラ等がある。ビデオカメラが動画を撮像す
る手段であるのに対し、電子カメラは静止画を撮像する
手段である。電子カメラでは、所定の時間露光した後、
固体撮像素子から読み出された信号を１フィールド分ま
たは１フレーム分、ビデオフロッピーディスクやメモリ
に記録し、静止画を得る。この点に関しては、TV学会誌
Vol.37（1983年No.10）の765頁〜770頁に詳しい。

一方、動画撮影用のビデオカメラで撮影した信号を記
録したビデオテープから静止画を得ようとする場合に
は、同一トラックの繰り返し再生が行なわれる。また、
ビデオカメラで撮影した１フィールド分または１フレー
ム分の信号をRAMに書き込み、これを繰り返し読み出す
ことでも静止画を得ることができる。ビデオカメラで撮
影した信号から静止画を得る場合には、通常は、上記手
段で問題がない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ビデオカメラでは、１フィールドの露
光時間が1/60秒に固定されているため、動きの速い被写
体を撮影した場合には、上記手段で静止させるとぶれが
生じる。また、暗い場所で撮影する場合には、S/Nが劣
化し良好な画面が得られない。

そこで、前者に対しては露光時間を短くすることが望
まれ、後者に対しては長くすることが望まれるが、従来
のビデオカメラでは露光時間を変えることができず、し
たがって上記のような問題は解決されなかった。

なお、暗い場所で撮影する場合には、高感度の撮像素
子を用いてS/Nが劣化を予防することが考えられるが、
素子自体の高感度化には限界があるため、結果的に良好
な画面が得られなかった。

本発明の第１の目的は、動画撮影が行え、かつ動きの
速い被写体でもぶれの無い良好な静止画が得られ、また
低照度下な撮影でも鮮明な静止画が得られるビデオカメ
ラの固体撮像装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、低照度下の撮影でも鮮
明な画面が得られるビデオカメラの固体撮像装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記第１の目的は、ビデオカメラの固体撮像装置にシ
ャッタ装置と、フィールドメモリまたはフレームメモリ
を設け、動画撮影時はシャッタを開放にし通常の撮影を
行い、静止画撮影時は、一旦シャッタを閉じ閉像素子の
信号電荷を掃き出した後、予定の時間シャッタを開き露
光し、その後固体撮像素子から読み出した信号を上記メ
モリに蓄え、メモリに蓄えられた信号を予定の期間繰り
返し読み出すことにより達成される。

また、上記第２の目的は、ビデオカメラの固体撮像装
置に被写体の照度を測定する測光装置と、フィールドメ
モリまたはフレームメモリを設け、前記測光装置の出力
に応じて垂直期間の整数倍の期間固体撮像素子を露光
し、その後該素子からの読み出し信号を固体撮像装置か
ら出力すると同時に前記メモリに蓄え、次の露光期間メ
モリに蓄えられた信号を繰り返し読み出すことにより達
成される。

〔作用〕

シャッタ装置を設けることにより、露光時間を任意に
変えることができる。すなわち、動きの速い被写体に対
しては露光時間を短くすることができ、また低照度下で
は露光時間を長くすることができる。したがって、この
ようにして得た信号をフィールドメモリまたはフレーム
メモリに蓄え、予定の期間この蓄えられた信号を繰り返
し読み出すようにすれば動きの速い被写体でもぶれのな
い良好な静止画を得ることができ、また低照度下の撮影
でも鮮明な静止画を得ることができる。

また、被写体の照度を測定する測光装置を設けて露光
時間を該装置の出力に応じて垂直期間の整数倍とするこ
とにより、低照度下では露光時間を長くすることができ
る。したがって、このようにして得た信号を固体撮像装
置から出力すると同時にフィールドメモリまたはフレー
ムメモリに蓄え、次の露光期間メモリに蓄えた信号を繰
り返し読み出すようにすれば、低照度下の撮影でも鮮明
な画面を連続的に得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。第１図
は本発明のの第１の実施例のブロック図である。図にお
いて、１は固体撮像素子（以下、単に撮像素子とい
う）、２はA/D変換器、３はフィールドメモリ、４はD/A
変換器、５は撮像素子１の駆動回路、６は制御回路で、
A/D変換器２、D/A変換器４の動作制御、フィールドメモ
リ３の書き込みと読み出しの制御、駆動回路５の駆動制
御、スイッチ７の切り換え制御、シャッタ装置10のシャ
ッタ開閉制御を行う。8,17は直流電源、９は出力端子、
16はシャッタのレリーススイッチである。なお、出力端
子９の出力信号は、図示しない後続する信号処理回路を
経て、モニタや電子ビューファインダ上に表示され、ビ
デオテープ上に記録されたりする。

第14図は、第１図の制御回路６の一例を示すブロック
図である。第14図において、第１図と同一符号は同一部
分をあらわしている。18〜21はタイマＡ〜タイマＤ、2
2,23,38,39はアンド（AND）回路、24,25はオア（OR）回
路、26〜37はナンド（NAND）回路である。NAND回路２個
１組で、セット−リセットフリップフロップを構成して
いる。V_pは駆動回路５から供給される垂直同期信号であ
る。尚、スイッチ７は可動接点が２つに分割されている
が、その機能は第１図のものと同じである。

第14図において、タイマA18、タイマB19は、時刻t₂に
同時に動作を開始し、タイマA18は時刻t₃に、タイマB19
は時刻t₄にそれぞれハイレベル信号を出力することで時
刻t₃,t₄を定める。タイマC20は時刻t₄で動作を開始し、
時刻t₆にハイレベル信号を出力することで時刻t₆を定め
る。タイマD21は時刻t₆で動作を開始し、時刻t₇にハイ
レベル信号を出力することで時刻t₇を定める。AND回路2
2は、レリーススイッチ16が押された直後のVp発生時刻t
₂にハイレベル信号を出力することで時刻t₂を定める。
また、AND回路23は、タイマB19の出力とV_pの論理積をと
ることにより、時刻t₄直後のV_p発生時刻t₅にハイレベル
信号を出力することで時刻t₅を定める。

また、各セット−リセットフリップフロップは、上記
のようにして定めた時刻に応じて動作状態が決定され
る。各セット−リセットフリップフロップの入力端子に
それぞれのフリップフロップが動作する時刻を示す。フ
リップフロップの出力は、図に示したように、シャッタ
装置10や駆動回路５等に送られ、それらの動作を制御す
る。ただし、フィールドメモリ書き込み時の該フィール
ドメモリ３の制御は、時刻t₅〜t₆の間出力がハイレベル
になるフリップフロップV_pの論理積をとるAND回路39の
出力パルスに応じてなされ、またフィールドメモリ読み
出し時の該フィールドメモリ３の制御は、時刻t₆〜t₇の
間出力がハイレベルになるフリップフロップとV_pの論理
積をとるAND回路38の出力パルスに応じてなされる。

第２図は本実施例の主要な信号のタイミングチャート
である。上段の垂直同期信号V_p、レリーススイッチ16の
出力パルス、シャッタの開・閉の状態、撮像素子１の出
力信号、フィールドメモリ３への入力信号（書き込み信
号）、フィールドメモリ３の出力信号（読み出し信
号）、出力端子９の出力信号である。

第２図中、撮像素子１の出力信号、フィールドメモリ
３の入力信号および出力端子９の出力信号に、１垂直期
間毎に番号をつけたが、これら各信号のうち同じ番号の
ものは同じ信号であることを示す。尚、５で示した信号
と５′で示した信号は同じ信号であるが、フィールドメ
モリ３の入出力信号を撮像素子１の出力信号と区別する
ために５′とした。

ところで、撮像素子１の読み出し方法には、最初のフ
ィールドに１行おきに１行づつ信号電荷を読み出し、次
のフィールドに間の行の信号を読み出すフレーム読み出
しと、最初のフィールドに、２行の信号を同時にあるい
は２行の信号を混合して読み出し、次のフィールドに組
合せを１行ずらして同じく２行同時にあるいは混合して
読み出すフィールド読み出しの２通りがある。本実施例
では、動画撮影時および静止撮影時いずれも撮像素子１
の読み出しはフィールド読み出しを行うものとする。

以下、本実施例の動作を詳しく説明する。

（１）時刻t₂まで時刻t₁にレリーススイッチ16が押されてから、その直
後の垂直同期信号V_p発生時刻t₂まではシャッタは開放状
態であり、撮像素子１からは１垂直期間に１フィールド
の信号が読み出される。この時、スイッチ７の可動接点
は、第１図では固定接点ｂと、また第14図では固定接点
ｂおよびｃ′と接続しているので、出力端子９からは撮
像素子１の信号が出力される。

（２）時刻t₂〜t₃ レリーススイッチ16が押された後の最初の垂直同期信
号V_p発生時刻t₂から１垂直期間、シャッタは閉じられ
る。この期間、撮像素子１は通常の読み出しを行う。但
し、シャッタは閉じているので撮像素子の出力は減少す
る。つまり、撮像素子１の信号電荷はこの期間において
掃き出されて空となる。この期間、スイッチ７の可動接
点は、第１図および第14図とともに固定接点ｃと接続さ
れるので、出力端子９からは撮像素子の信号は出力され
ず、代りに直流電源８の一定電圧が出力される。もし、
上記の直流電源８の電圧をOV、つまり接地しておけば、
この期間の画面は黒になるし、灰色のレベルになるよう
に電圧を設定しておけば灰色にすることもできる。例え
ば、画面が灰色になることで、その後の画面が後述する
静止画になる目印とすることができる。

（３）時刻t₃〜t₄ この期間はシャッタを開き撮像素子１を露光する期間
である。本実施例では、第14図から明らかなように、こ
のシャッタ開放期間をタイマA18およびタイマB19であら
かじめ設定するようにしている。なお、このシャッタ開
放期間は、既知の露光制御装置を用いて制御するように
してもよい。この期間は、撮像素子１に信号電荷を蓄積
するため該素子１の読み出しは停止する。また、図には
示さなかったが、絞り制御装置により絞りは制御されて
いる。スイッチ７の可動接点は、第１図および第14図と
もに固定接点ｃに接続されたままであるので、出力端子
９からは直流電源８の電圧が出力される。

（４）時刻t₄〜t₅ 時刻t₄にシャッタが閉じられてから、その直後の垂直
同期信号V_pの発生時刻t₅までのこの期間は、前段の期間
（時刻t₃〜t₄）と同じく撮像素子１の読み出しは停止さ
れ、出力端子９からは依然として直流電源８の電圧が出
力される。

（５）時刻t₅〜t₆ 前記時刻t₃に読み出しを停止した撮像素子１を読み出
しを時刻t₅から開始し、前記時刻t₃〜t₄の期間に撮像素
子１に蓄積された信号を読み出す。この期間、シャッタ
は閉状態を継続している。スイッチ７の可動接点は、第
１図では固定接点ｂと、第14図では固定接点ｂおよび
ｃ′と接続されるので出力端子９からは撮像素子１から
読み出された信号が出力される。また、この期間、A/D
変換器２が駆動されると同時にフィールドメモリ３が書
き込み状態にされるので、前記撮像素子１からの読み出
し信号はフィールドメモリ３に書き込まれる。

（６）時刻t₆〜t₇ 時刻t₆にシャッタが開かれるので、撮像素子１は通常
の読み出しを開始する。また、この期間、第14図のAND
回路38の出力パルス、すなわち垂直同期信号V_pに応じて
フィールドメモリ３が繰り返し読み出し状態にされ、ま
たこれと同時に、D/A変換器４が駆動されるので、前段
階（時刻t₅〜t₆）でフィールドメモリ３に書き込まれた
信号はスイッチ７の固定接点ａに供給される。スイッチ
７の可動接点は、第１図では固定接点ａと、第14図では
固定接点ａおよびｃ′と接続されるので、出力端子９か
らはフィールドメモリ３から繰り返し読み出された信号
が出力される。なお、上記の繰り返し回数は、本実施例
では第14図から明らかなように、タイマD21であらかじ
め設定するようにしている。

（７）時刻t₇以降スイッチ７の可動接点は、第１図では固定接点ｂと、
第14図では固定接点ｂおよびｃ′と接続されるので、撮
像素子１からの読み出された信号が出力端子９から出力
される。すなわち、動画撮影状態となる。

第３図は、本発明の第２の実施例示すブロック図であ
る。同図において、第１図と同一符号は同一または同等
部分をあらわしている。第16図は、第３図の制御回路６
の一例を示すブロック図である。同図において、第14図
と同一符号は同一または同等部分をあらわしている。な
お、40,41はOR回路である。また、第16図の各セット−
リセットフリップフロップの入力端子には、それぞれの
フリップフロップが動作する時刻を第14図と同様に示し
ている。第４図は、第２図と同様に示した本実施例の主
要な信号のタイミングチャートである。

本実施例の特徴は、第１の実施例が時刻t₂〜t₅の期
間、直流電源８の電圧を出力していたのに対し、シャッ
タが閉じる直前のフィールド画を出力するようにした点
にある。

以下、本実施例の動作を説明する。

時刻t₁のレリーススイッチ16が押されてから、その直
後の垂直同期信号V_p発生時刻t₂までは、スイッチ７の可
動接点は固定接点ｂと接続しているために、撮像素子１
の出力が出力端子９から出力される。また、これと同時
に、第16図のNAND回路30からはハイレベル信号が出力さ
れているので、A/D変換器２が動作状態にあり、またAND
回路39からは垂直同期信号V_pが出力されているので、V_p
に同期してフィールドメモリ３に前記撮像素子１の出力
信号が書き込まれる。なお、フィールドメモリ３の内容
は、毎フィールド書き換えられる。

シャッタが閉じ始める時刻t₂から時刻t₅の期間は、NA
ND回路30の出力がローレベル信号となるのでフィールド
メモリ３への書き込みは停止される。代って、NAND回路
31の出力がハイレベル信号となるので、D/A変換器４が
動作状態になり、またAND回路38からは垂直同期信号V_p
が出力されるので、フィールドメモリ３に書き込まれた
信号３′がV_pに同期して繰り返し読み出される。この期
間、スイッチ７の可動接点は固定接点ａと接続されの
で、前記フィールドメモリ３から読み出された信号３′
は出力端子９から出力される。なお、この時刻t₂〜t₅の
期間内においは、第４図から明らかなように、シャッタ
の開閉が行なわれ、また撮像素子１の読み出し動作の停
止が行なわれる。

時刻t₅〜t₆の期間は、NAND回路30と31の出力が前記時
刻t₂〜t₅の期間に対して反転するために、スイッチ７の
可動接点は固定接点ｂに接続される。撮像素子１は時刻
t₅より読み出し動作を開始するので、撮像素子１の出力
信号はこの期間、出力端子９から出力される。これと同
時に、該撮像素子１の出力信号はフィールドメモリ３に
書き込まれる。なお、この期間、シャッタは閉状態を継
続している。

時刻t₆〜t₇の期間は、前記時刻t₂〜t₅の期間と同様、
スイッチ７の可動接点が固定接点ａに接続されると共
に、フィールドメモリ３に書き込まれた信号５′が繰り
返し読み出されるので、該信号５′が出力端子９から出
力される。なお、シャッタは、時刻t₆から開状態とな
る。

時刻t₇以降は、NAND回路31の出口がローレベル信号と
なるので、スイッチ７の可動接点は固定接点ｂと接続さ
れ、撮像素子１の出力信号が出力端子９から出力され
る。また、NAND回路30の出口はハイレベル信号となるの
で、前記撮像素子１の出口信号はフィールドメモリ３に
書き込まれる。

上記説明から明らかなように、本実施例によれば、凡
そ、レリーススイッチが押されるまでは通常の動画が得
られ、レリーススイッチが押されて静止画撮影のための
露光が終了するまではレリーススイッチを押した時に画
面をフリーズした静止画が得られ、前記露光終了後は静
止画撮影を行なった静止画が得られるというようにに、
画面が途切れないという利点がある。

なお、以上に説明した第１および第２の実施例では、
撮像素子１の読み出し方法をフィールド読み出しとした
場合であったが、フレーム読み出しとした場合でも同様
の動作が行なわれ、また効果が得られることは明らかで
あろう。

第５図は、本発明の第３の実施例を示すブロック図で
ある。同図において、第１図と同一符号は同一または同
等部分をあらわしている。本実施例では第１の実施例に
おけるフィールドメモリ３に代えてフレームメモリ12を
設けている。本実施例の制御回路６は、第14図と同じて
ある。また、第６図は本実施例の主要な信号のタイミン
グチャートである。

本実施例の撮像素子１は、フレーム読み出しが行なわ
れる。

以下、本実施例の動作を説明する。

本実施例の動作は、基本的には第１の実施例と同様で
あるが、特に静止画撮影後の動作が若干異なる。すなわ
ち、時刻t₄にシャッタが閉じた後、本実施例では撮影素
子１からフレーム読み出しを行ない２フィールドの期間
を要して信号６と７を読み出す。これら信号は出力端子
９から出力されると同時に、フレームメモリ12に書き込
まれる。その後、時刻t₆〜t₇の期間にフレームメモリ12
に書き込まれた信号６′と７′が交互に読み出され、出
力端子９から出力される。

本実施例によれば、フレームメモリを用いてフレーム
読み出しに応じた静止画を得るようにしているので、解
像度の高い静止画を得ることができる。

第７図は、本発明の第４の実施例を示すブロック図で
ある。同図において、第３図と同一符号は同一または同
等部分をあらわしている。本実施例では第２の実施例に
おけるフィールドメモリ３に代えてフレームメモリ13を
設けている。本実施例の制御回路６は、第16図と同じて
ある。また、第８図は本実施例の主要な信号のタイミン
グチャートである。本実施例の撮像素子１は、第３の実
施例と同様、フレーム読み出しが行なわれる。

以下、本実施例の動作を説明する。

本実施例の動作は基本的には第２の実施例と同様であ
るが、レリーススィッチ16が押されて最初の垂直同期信
号V_pが発生する時刻t₂から静止画出力が終了する時刻t₇
までの動作が若干異なる。すなわち、通常の動画撮影時
は撮影素子１の出力信号が出力端子９から出力されると
同時に、フレームメモリ13に書き込まれる。フレームメ
モリ13の内容は毎フレーム書き換えられる。時刻t₂にシ
ャッタが閉じた後時刻t₅まではフレームメモリ13に書き
込まれた信号が繰り返し読み出され、出力端子９から出
力される。すなわち、この期間はレリーススイッチ16を
押した際のフレーム読み出しに応じた静止画が得られ
る。

時刻t₅〜t₆は、撮像素子１から２フィールドの期間を
要してフレーム読み出しが行なわれ、得られた信号が出
力端子９から出力されると同時に、フレームメモリ13に
書き込まれる。時刻t₆〜t₇の期間はフレームメモリ13に
書き込まれた信号を繰り返して読み出し、出力端子９か
ら出力する。すなわち、時刻t₅〜t₇の期間は静止画撮影
を行なったフレーム読み出しの静止画が得られることに
なる。時刻t₇以降は通常の動画撮影時の動作に戻る。

本実施例によれば、動画撮影時と静止画撮影時とで画
面が途切れないという利点があるばかりでなく、高解像
度の静止画が得られるという効果がある。

第９図は本発明の第５の実施例を示すブロック図であ
る。同図において、第１図と同一符号は同一または同等
部分をあらわしている。14は白、灰または黒のいずれか
１つの画面となるデジタル信号が記憶されたROMであ
る。本実施例の制御回路６は第14図と同じである。ただ
し、本実施例のA/D変換器２およびD/A変換器４は常時動
作状態としているので、制御回路６による制御は不要と
なる。また、本実施例の主要な信号のタイミングチャー
トは第２図と同じである。ただし、時刻t₂〜t₅の期間に
おける出力端子９の出力信号はROM14の信号となる。

本実施例は、撮像素子１のアナログ信号出力をA/D変
換器２でデジタル化し、またフィールドメモリ３の出力
およびROM14の出力をデジタル信号のままでスイッチ７
に供給し、該スイッチ７でこれら３種のデジタル信号を
切り換え、得られた信号をD/A変換器４でD/A変換して出
力端子９から出力するようにしている。この点、第１の
実施例が撮像素子１の出力、フィールドメモリ３の出力
および直流電源８の出力をアナログ信号でスイッチ７に
供給し、該スイッチ−でこれら３種の信号を切り換え、
得られた信号を出力端子９から出力しているのと異な
る。しかし、しの他の動作は、第１の実施例と同じであ
る。

なお、時刻t₂〜t₅の期間画面を黒にするのであればRO
M14を設ける必要はなく、デジタル信号のローレベル信
号をスイッチ７の固定接点ｃに加えればよい。もし、該
ローレベル信号の電位が0Vであれば、上記固定接点ｃを
接地するようにしても同様の結果が得られる。

また、第９図のフィールドメモリ３をフレームメモリ
に置き換えるようにすれば、第３の実施例と同様の動作
を行うことができる。ただし、この時の撮影素子１はフ
レーム読み出しとなる。

第10図は本発明の第６の実施例を示すブロック図であ
る。、同図において、第３図と同一符号は同一または同
等部分をあらわしている。本実施例の制御回路６は第16
図と同じである。ただし、本実施例のA/D変換器２およ
びD/A変換器４は、第５の実施例と同様に、常時動作状
態であるので制御回路６による制御はなされない。ま
た、本実施例の主要な信号のタイミングチャートは第４
図と同じである。

本実施例は、第５の実施例と同様に、デジタルの状態
でスイッチ７に供給された信号を、該スイッチ７で切り
換え、得られら信号をD/A変換して出力端子９から出力
するものであり、この点、第２の実施例がアナログの状
態で供給された信号をスイッチ７で切り換えて出力して
いるものと異なるが、その他の動作は第２の実施例と同
じである。

また、第10図のフィールドメモリ３をフレームメモリ
に置き換えるようにすれば、第４の実施例と同様の動作
を行うことができる。ただし、この時の撮像素子１は第
５の実施例と同様にフレーム読み出しとなる。

ところで、前記第５および第６の実施例にように撮像
素子１の出力を一旦デジタル信号に変換するようにする
と、その後の信号がフィールドメモリ３、スイッチ７お
よびD/A変換器４を介して出力端子９に出力された場合
と、スイッチ７およびD/A変換器４を介して出力端子９
に出力された場合とでレベルが変ることがなく、レベル
調整が不要になるという利点がある。

なお、以上の第１ないし第６の実施例におけるシャッ
タ装置10は、機械式のものでもよいし、または電子式の
ものでもよい。

第11図は本発明の第７の実施例を示すブロック図であ
る。同図において、第１図と同一符号は同一または同等
部分部をあらわしている。15は被写体の照度を測定する
測光装置である。この測光装置15における被写体の照度
の測定は、撮像素子１より得られる映像信号、あるいは
別個に設けた受光素子の出力信号に基づいてなされる。

また、第13図は、第11図の制御回路６の一例を示すブ
ロック図である。第13図において、42〜44はＤフリップ
フロップであり、カウントを構成している。45〜50,54
はAND回路、51はノット（NOT）回路、52はマイクロプロ
セッサ、53はA/D変換器である。

ところで、低照度下で撮影すると、撮像素子より得ら
れる信号電荷が少ないためにS/Nが劣化し良好な画面が
得られない。そこで、本実施例では後術するように、低
照度下では信号電荷の蓄積時間、すなわち露光時間を通
常の露光時間（１フィールドで1/60秒）より長くし、そ
の分信号電荷量を増やしてS/Nの向上を図るようにし
た。しかし、このようにすると撮影素子１から1/60秒に
１フィールド分の映象信号を得ることができず、間欠的
の画面しか得られない。そこで、本実施例では間決的に
得られる映象信号をフィールドメモリ３に記憶し、映象
信号が欠落する期間、上記フィールドメモリ３の内容を
繰り返し出力することにより連続的な画面を得るように
した。

以下、本実施例の動作を詳細に説明する。

測光装置15で得た被写体の照度に応じた信号（以下、
測光出力信号という）は、A/D変換器53によりデジタル
化されてマイクロプロセッサ52に入力される。マイクロ
プロセッサ52では測光出力信号をもとに適正な撮像素子
１の露光時間を演算し、各出力端子A,B,Cからそれぞれ
ハイレベル信号またはローレベル信号を出力することに
より、後述するところから明らかなように、露光時間を
１フィールドの整数倍とする。

第15図は第13図の各部の信号の波形図であり、マイク
ロプロセッサ52の出力端子A,B,C全てからハイレベル信
号が出力された時の波形状態である。なお、第15図の
V_p,D〜Ｊは第13図の同符号個所の信号波形を示してい
る。

このように、マイクロプロセッサ52の出力端子A,B,C
全てからハイレベル信号が出力した場合には、AND回路4
9の出力信号Ｈは、ハイレベルの期間が１垂直期間（1
V）、ローレベルの期間Ｔが６垂直期間（6V）となる。
この出力信号Ｈは撮像素子１の駆動回路５に入力される
ので、Ｔの期間、撮像素子１の読み出しは停止され、信
号電荷が蓄積される。

なお、期間Ｔはマイクロプロセッサ52の出力端子A,B,
Cからの出力信号、すなわちハイレベル信号またはロー
レベル信号の組み合わせで可変される。例えば、出力端
子A,B,Cからそれぞれローレベル、ハイレベル、ハイレ
ベルの信号が出力された場合には期間Ｔは5Vとなり、ま
た、ハイレベル、ハイレベル、ローレベルの信号が出力
された場合には期間Ｔは2Vとなる。すなわち、本実施例
では、マイクロプロセッサ52において測光出力信号をも
とに各出力端子A,B,Cから出力する信号を決定すること
によって撮像素子１の露光時間を１フィールド期間の整
数倍で変えるようにしている。

本実施例では、前記出力信号ＨはA/D変換器２の駆動
制御信号およびスイッチ７の切り換え制御信号としても
使っている。また、該出力信号Ｈと垂直同期信号V_pの論
理積をとるAND回路54の出力信号Ｊは、書き込み制御信
号としてフィールドメモリ３に供給される。この結果、
出力信号Ｈがハイレベルの期間A/D変換器２が動作状態
になると共にフィールドメモリ３が書き込み状態となる
ので撮像素子１の１フィールド分の出力信号がフィール
ドメモリ３に書き込まれる。また、これと同時にスイッ
チ７の可動接点は固定接点ｂと接続することになるの
で、該撮像素子１の出力信号は出力端子９から出力され
る。なお、スイッチ７の可動接点は、出力信号Ｈがロー
レベルの期間は固定接点ａと接続する。

また、AND回路50には前記出力信号Ｈの逆位相の信号
と垂直同期信号V_pが入力されているので、AND回路50か
らはこの両信号の論理積の信号、すなわち出力信号Ｉが
出力される。この出力信号Ｉはフィールドメモリ３の読
み出し制御信号として使われる。また、前記出力信号Ｈ
の並位相の信号はD/A変換器４の駆動制御信号として使
われる。この結果、撮像素子１の読み出し停止期間は、
フィールドメモリ３の内容が繰り返し読み出される。

したがって、上記動作を繰り返すことによって、低照
度下でも高S/Nであり、かつ連続した画面を得ることが
できる。

第12図は上述した動作により得られる本実施例の主要
な信号を、第２図と同様に示したタイミングチャートで
ある。すなわち、少なくとも時刻t₁〜t₂の期間、露光す
ることにより撮像素子１に蓄積された信号は時刻t₂〜t₃
の期間な出力端子９から出力されると同時にフィールド
メモリ３に書き込まれる。そして、次の露光期間（時刻
t₃〜t₄）にフィールドメモリ３に書き込まれた信号は繰
り返し読み出されて出力端子９から出力されるようにな
る。

なお、本実施例のフィールドメモリ３をフレームメモ
リに置き換えるこによって連続的なフレーム画を得るこ
とができることは容易に理解できるであろう。

本実施例は、低照度下での監視用ビデオカメラに好適
である。

また、以上では第１ないし第７の各実施例における制
御回路６を、第13図、第14図または第16図に示す構成と
したが、これら実施例の各制御回路６は他の手段で構成
するようにしてもよい。例えば、制御回路６の全体をマ
イクロプロセッサで構成し、これによって各実施例の制
御を行なわせることも可能である。

また、以上述べた第１ないし第７の実施例では、出力
端子９の出力信号を後続する図示しない信号処理回路で
処理し、その後、モニタや電子ビューファインダ上に表
示したり、あるいはビデオテープ上に記録する場合であ
ったが、本発明では撮像素子１の出力信号をまず信号処
理回路で処理して輝度信号と色信号に変換し、これを例
えば直接あるいはメモリを介して出力端子９から取り出
すようにしても差し支えないことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シャッタ装置とメモリ等を設けるこ
とにより、動画撮影が行なえ、かつ動きの速い被写体で
もぶれのない良好な静止画が得られ、また低照度下の撮
影でも鮮明な静止画が得られる効果がある。

また、本発明によれば、測光装置とメモリ等を設ける
ことにより、低照度下の撮影でも鮮明な画面が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図、第７図、第９図、第10図、第
11図はそれぞれ本発明の一実施例を示すブロック図であ
る。第２図、第４図、第６図、第８図、第12図は第１
図、第３図、第５図、第７図、第11図に示す実施例の主
要な信号タイミングチャートである。第13図、第14図、
第16図、は第11図、第１図、第３図の実施例の制御回路
の一例を示すブロック図である。第15図は第13図の各部
の信号波形を示す波形図である。１……撮像素子、２……A/D変換器、３……フィールド
メモリ、４……D/A変換器、５……駆動回路、６……制
御回路、７……スイッチ、8,17……直流電源、９……出
力端子、10……シャッタ装置、12,13……フレームメモ
リ、14……ROM、15……測光装置、16……レリーススイ
ッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】動画を撮像し、映像信号を出力する撮像手
段と、撮像手段からの出力信号を少なくとも１画面分記憶する
記憶手段と、記憶手段から繰り返し画像信号を読み出して静止画像信
号を出力する静止画再生手段と、撮像手段からの出力信号と静止画再生手段からの出力信
号とを選択して出力する選択手段と、選択手段からの出力信号を連続して記録する記録手段
と、手動操作部と、所定の時間を計測するタイマ手段と、通常は撮像手段からの出力信号が出力されるように選択
手段を制御し、手動操作部が操作されたことを検出する
と、静止画再生手段からの出力信号を出力するように選
択手段を切替えると共に、これに同期してタイマ手段に
よる計時動作を開始し、所定の時間が経過すると、再び
撮像手段からの出力信号が出力されるように選択手段を
切替える制御手段とを備えたビデオカメラ。