JP2682450B2 - Ccdテレビカメラ - Google Patents

Ccdテレビカメラ

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JP2682450B2
JP2682450B2 JP6138738A JP13873894A JP2682450B2 JP 2682450 B2 JP2682450 B2 JP 2682450B2 JP 6138738 A JP6138738 A JP 6138738A JP 13873894 A JP13873894 A JP 13873894A JP 2682450 B2 JP2682450 B2 JP 2682450B2
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signal
charge
ccd
television camera
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聖吾 宮脇
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NEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCCD(charge coupled
device)テレビカメラに関し、特に、外部からのトリ
ガー信号の入力によってストロボ画像の取り込みを行
う、非リセット形ストロボ画像取り込みCCDテレビカ
メラに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工場の検査ライン等に設置される
テレビカメラは、通常、移動状態の物体の撮像を行う。
このような用途においては、移動する被写体をぶれなく
撮像する必要があり、そのために、被写体をストロボ発
光で照らし撮影する方式のCCDテレビカメラが一般的
に用いられる。
【0003】このストロボ発光を行う場合のタイミング
チャートを図3に示す。CCDテレビカメラの各画素
は、1/30秒の電荷蓄積を行い、これを1/60秒
毎、即ち1フィールド毎に奇数ライン、偶数ラインで独
立に蓄積した電荷31、32の読み出しを行う。偶数/
奇数交互のラインの電荷31、32を読み出すことで、
テレビの1画面を構成する1フレーム分の映像を得る。
いわゆるインターライン転送型(inter-line transfer
type)である。
【0004】ストロボ発光30によって照らされた被写
体を撮影する場合、一般的には、発光時の明るい照度に
合わせてカメラのレンズ絞りを調整する。ストロボが発
光されない期間での、CCD撮像素子に入射される光量
は小さくなる。この場合の蓄積電荷量は、ストロボ発光
を行う期間に比べて無視できるほど小さい。このため、
図3の映像信号出力のように、ストロボ発光されない期
間にはテレビカメラからの映像信号は実質的に出力され
ない。ストロボ発光30された期間に蓄積された信号電
荷31、32が、次の2フィールドでの電荷読出信号3
3、34に応じ、1フレーム分の映像信号37、38と
して出力される。
【0005】この結果、ストロボ発光期間を短くするこ
とでストロボ発光期間に照らされた被写体の画像だけが
CCD撮像素子に取り込まれ、高速度撮影が可能とな
る。上記の手順に基づいた高速度撮影により、移動する
被写体の画像を静止画像のようにぶれなく撮像すること
ができる。
【0006】本発明の技術分野に関連する従来例を以下
に掲示する。特開平2−92171号公報は、蓄積電荷
を外部に転送するための転送パルスのタイミングに基づ
いた発光動作の制御に関する技術を開示している。特開
昭64−51777号公報は、電子シャッタがおりてい
る期間に同期して間欠的にストロボ装置を発光させる技
術を開示している。また、特開昭62−193373号
公報は、映像信号として利用しうる有効信号電荷蓄積期
間中のみ発光する補助光源に関する技術を開示してい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、図4のように、電荷読出信号43が
ストロボ発光40の信号にタイミングがラップしてしま
うと、3フィールドにわたって映像信号47、48、4
9が出力される。また、出力される映像信号47、4
8、49のレベルが変わってしまい、正常な画像データ
の取り込みができない。従来の技術ではこのような状態
が発生しないように、電荷読出信号の出力タイミング中
にはストロボ発光を禁止している。
【0008】上記のストロボ発光の禁止手順を以下に例
示する。その一は、ストロボ発光期間と電荷読み出しの
タイミングが重なる場合に、ストロボ発光を中止する。
その二は、電荷読み出しのタイミングとストロボ発光の
タイミングが重畳しないように、ストロボ発光期間をず
らす。
【0009】上記のタイミング調整により画像取り込み
タイミングの不定期化が生じ、被写体の画像の取り込み
漏れ、または被写体の位置ズレが発生する。また、スト
ロボ発光装置に、ストロボ発光の禁止制御回路や発光タ
イミングの変更制御回路等を付加する必要が生じる。従
来のテレビカメラはこれらの問題点を伴う。
【0010】本発明は、画像取り込みのタイミングが安
定したCCDテレビカメラを提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のCCDテレビカメラは、インターライン転
送形の撮像素子を用いたCCDテレビカメラであり、撮
像素子の電荷の蓄積、読み出しおよび転送動作の制御の
ための制御信号を出力する駆動制御手段と、撮像素子の
画素上に蓄積される蓄積電荷の内の不要な電荷を掃き捨
てるための電荷掃捨信号を出力するVOD電子シャッタ
ー手段と、撮像素子に蓄積された電荷の出力動作を制御
する電荷読出信号を出力するCCD駆動手段とを有し、
CCDテレビカメラへ入力される所定の外部トリガー信
号に基づき、VOD電子シャッター手段が電荷掃捨信号
を出力し蓄積電荷の掃き捨て動作を所定時間停止し、且
つCCD駆動手段が電荷読出信号を出力し、この電荷読
出信号に基づき停止した所定時間内に、駆動制御手段が
出力する制御信号により蓄積電荷の映像信号を出力する
ことを特徴としている。
【0012】また、上記のCCDテレビカメラは、所定
のストロボと連結され、外部トリガー信号はストロボの
ストロボ発光動作と同期した信号とされ、蓄積電荷の出
力は外部トリガー信号の入力後に実行するとよい。
【0013】さらに、CCDテレビカメラは、外部トリ
ガー信号を受信するトリガー信号入力手段を有し、この
トリガー信号入力手段を介してトリガー信号を駆動制御
手段へ出力するとよい。
【0014】
【作用】したがって、本発明のCCDテレビカメラによ
れば、撮像素子の電荷の蓄積、読み出しおよび転送動作
の制御のための制御信号を出力し、撮像素子の画素上に
蓄積される蓄積電荷の内の不要な電荷を掃き捨てるため
の電荷掃捨信号を出力し、撮像素子に蓄積された電荷の
出力動作が制御される。よって、CCDテレビカメラへ
入力される所定の外部トリガー信号に基づき、蓄積電荷
の掃き捨て動作を所定時間停止し、この所定時間内に蓄
積電荷の映像信号を出力させることができる。この外部
トリガー信号をストロボ発光のタイミングに同期した信
号とすることにより、ミスの無い撮像が可能となる。
【0015】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明によるCCD
テレビカメラの実施例を詳細に説明する。図1および図
2を参照すると本発明のCCDテレビカメラの実施例が
示されている。図1は、実施例を説明するための機能構
成ブロック図、図2はタイミングチャートである。
【0016】実施例のCCDテレビカメラは、CCD撮
像素子1、映像信号処理回路2、CCD駆動回路3、同
期信号発生回路4、VOD(vertical overflow drai
n)電子シャッター回路5、駆動制御回路6およびトリ
ガー信号駆動回路7を有して構成される。
【0017】CCD(charge coupled device)撮像素
子1は、光信号を電気信号に変換する電荷結合素子であ
る。このCCD撮像素子1で検出された撮像信号は、映
像信号処理回路2に出力される。
【0018】映像信号処理回路2は、入力された信号に
サンプルホールド、クランプ、増幅、リセットノイズ除
去、γ処理などの映像信号処理を行う回路部である。前
記のような各種の処理を映像信号に対し実行するため
に、同期信号発生回路4から出力される同期信号を入力
する。この同期信号に基づいた上記処理後の映像信号を
テレビジョン信号として出力する。
【0019】CCD駆動回路3は、CCD撮像素子1を
駆動する回路部である。CCD駆動回路3は、同期信号
発生回路4および駆動制御回路6からの出力信号を入力
信号とし、入力したこれらの信号に基づきリセット信
号、水平転送信号、垂直転送信号等の各種の転送信号を
生成し、CCD撮像素子1に出力する。CCD撮像素子
1の画素に蓄積された電荷信号を読み出す電荷読出信号
は、垂直転送信号に重畳されて出力される。
【0020】同期信号発生回路4は、CCDテレビカメ
ラを構成する各回路部が同期した動作を行うための同期
信号を生成し出力する回路部である。同期信号発生回路
4が生成した同期信号は、映像信号処理回路2、CCD
駆動回路3、VOD電子シャッター回路5および駆動制
御回路6へ出力される。
【0021】VOD電子シャッター回路5は、CCD撮
像素子1の画素上に蓄積される電荷の内の、不要な電荷
を掃き捨てるための動作を制御する回路部である。不要
電荷を排出するための、電荷掃捨信号をCCD撮像撮像
素子1に出力することで、CCD撮像素子1の画素上の
電荷蓄積を制御する。
【0022】駆動制御回路6は、CCD駆動回路3およ
びVOD電子シャッター回路5に、制御信号を出力する
回路部である。同期信号発生回路4から出力される同期
信号およびトリガー信号入力回路7から出力される外部
トリガー信号を入力信号とし、CCD撮像素子1の電荷
の蓄積、読み出しおよび転送動作の制御のための制御信
号を出力信号とする。
【0023】トリガー信号入力回路7は、外部から入力
されるトリガー信号を受信するI/F回路部である。こ
の外部トリガー信号は、CCDテレビカメラが外部の機
器と同期をとって行う処理のために受信する信号であ
る。トリガー信号入力回路7が受信した外部トリガー信
号は、駆動制御回路6へ出力される。
【0024】上記の構成に成るCCDテレビカメラの動
作について、図2のタイミングチャートに基づき説明す
る。
【0025】トリガー信号10が入力していない状態の
時には、VOD電子シャッター回路5から電荷掃捨信号
の解除信号16aがCCD撮像素子1に出力される。ま
た、CCD駆動回路3からCCD撮像素子1に出力され
る垂直転送信号には電荷読出信号が重畳されない。この
ため、CCD撮像素子1には、信号電荷が存在しない状
態となっている。
【0026】上記の状態で、ストロボ発光のタイミング
を得るためのトリガー信号10が、トリガー信号入力回
路7を通して任意のタイミングで入力される。トリガー
信号10の立ち上がりエッジで、駆動制御回路6から電
荷掃捨信号が禁止状態16bとされる。この掃捨禁止状
態16bにおいては、CCD撮像素子1の画素に電荷2
1、22が蓄積され、ストロボ発光で照らされた被写体
が撮像される。
【0027】次に、続く2垂直操作期間に渡って電荷読
出信号23、24を出力すべく、電荷読出信号の出力許
可信号が駆動制御回路6からCCD駆動回路3に出力さ
れる。
【0028】電荷掃捨信号の禁止状態16bから解除状
態16aに至るまでの時間は、ストロボ発光15の時間
より長くなるよう駆動制御回路6により設定される。ス
トロボ発光15が終わり、電荷読み出し許可信号が出力
されると、続く二回の垂直帰線消去期間に電荷読出信号
23、24が垂直転送信号に重畳されることで、ストロ
ボ発光15による蓄積電荷21、22が、映像信号処理
回路2を通して映像信号27、28としてCCDテレビ
カメラから出力される。
【0029】この動作が2フィールド、即ち1フレーム
に渡って行われた後、VOD電子シャッター回路5から
の電荷掃捨信号が解除状態16aとされ、CCD駆動回
路3からの電荷読出信号の出力が駆動制御回路6により
禁止される。この状態において、再びトリガー信号10
の入力待機状態に戻る。
【0030】上記の様な動作により、本発明のCCDカ
メラは、ストロボ発光禁止期間のないストロボ発光・画
像取り込み動作を実現することができる。
【0031】以上説明したように本発明のCCDテレビ
カメラは、禁止期間がなく、いつでもストロボ発光・画
像取り込み動作を行うことができる。このため、画像の
取り込み漏れや画像取り込み位置のズレが生じない。ス
トロボ発光装置や制御装置の回路を簡略化出来る。ま
た、同期信号のリセットなど同期を乱す動作が無く、外
部装置に対する柔軟性が高い。既存のシステムを改造す
ることなく、対応が可能である。
【0032】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるが、本発明はこれに限定されるものではな
く本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施
可能である。
【0033】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
CCDテレビカメラは、入力した外部トリガー信号に基
づいて制御信号を出力し、この制御信号に基づき撮像素
子の電荷の蓄積、掃き捨て、電荷信号の出力動作を制御
することができる。よって外部トリガー信号に基づいた
撮像動作が行われ、撮像制御に柔軟性が向上する。この
柔軟性を活用し、撮像速度およびストロボ発光の発光強
度の調整等の選択設定が可能となり、ミスの無い撮像お
よび効率の良い撮像動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のCCDテレビカメラの実施例を示す回
路構成ブロック図である。
【図2】図1の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
【図3】従来のテレビカメラの動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【図4】従来のテレビカメラの動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【符号の説明】
1 CCD撮像素子1 2 映像信号処理回路 3 CCD駆動回路 4 同期信号発生回路 5 VOD電子シャッター回路 6 駆動制御回路 7 トリガー信号入力回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インターライン転送形の撮像素子を用い
    たCCDテレビカメラにおいて、 前記撮像素子の電荷の蓄積、読み出しおよび転送動作の
    制御のための制御信号を出力する駆動制御手段と、 前記撮像素子の画素上に蓄積される蓄積電荷の内の不要
    な電荷を掃き捨てるための電荷掃捨信号を出力するVO
    D電子シャッター手段と、 前記撮像素子に蓄積された電荷の出力動作を制御する電
    荷読出信号を出力するCCD駆動手段とを有し、 CCDテレビカメラへ入力される所定の外部トリガー信
    号に基づき、前記VOD電子シャッター手段が前記電荷
    掃捨信号を出力し蓄積電荷の掃き捨て動作を所定時間停
    止し、且つ前記CCD駆動手段が電荷読出信号を出力
    し、該電荷読出信号に基づき前記停止した所定時間内
    に、前記駆動制御手段が出力する前記制御信号により蓄
    積電荷の映像信号を出力することを特徴とするCCDテ
    レビカメラ。
  2. 【請求項2】 前記CCDテレビカメラは、所定のスト
    ロボと連結され、前記外部トリガー信号は前記ストロボ
    のストロボ発光動作と同期した信号とされ、前記蓄積電
    荷の出力は前記外部トリガー信号の入力後に実行するこ
    とを特徴とする請求項1記載のCCDテレビカメラ。
  3. 【請求項3】 前記CCDテレビカメラは、さらに、前
    記外部トリガー信号を受信するトリガー信号入力手段を
    有し、該トリガー信号入力手段を介して前記トリガー信
    号を前記駆動制御手段へ出力することを特徴とする請求
    項1または2記載のCCDテレビカメラ。
JP6138738A 1994-06-21 1994-06-21 Ccdテレビカメラ Expired - Lifetime JP2682450B2 (ja)

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