JP2759974B2

JP2759974B2 - ビデオカメラ

Info

Publication number: JP2759974B2
Application number: JP63205221A
Authority: JP
Inventors: 利明小竹; 雅之志村; 泰史佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JPH0253387A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、CCD等の固体撮像装置を使用したものに適
用して好適なビデオカメラに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、CCD等の固体撮像装置を使用したものに適
用して好適なビデオカメラであって、インパクト信号の
供給により１フィールド周期とは異なる任意のタイミン
グで撮像が可能であると共に、撮像信号を常に１フィー
ルド周期で出力するものにおいて、インパクト信号の供
給により任意のタイミングで撮像したとき、この撮像に
より一部の水平走査線の情報が欠落する１フィールド期
間の撮像信号の欠落部又は全部の水平走査線を、グレー
信号に置き換えて出力するようにし、情報欠落部の撮像
信号による再生画像の乱れを少なくして目立たなくする
ようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、CCD等の固体撮像装置を使用したビデオカメラ
として、１フィールド期間（1/60秒）よりも速いシャッ
タ速度を設定できるものが開発されていた。この場合、
CCD等の固体撮像装置は、機械的なシャッタと違って信
号電荷の蓄積時間をシャッタ速度に対応した時間に設定
するだけでよく、例えば1/1000秒を越える高速シャッタ
が簡単な構成で設定できる。この高速シャッタを設定す
ることで、動きの速い物体がブレることなく撮影でき
る。

ところで、一般のビデオカメラは１フィールド毎に撮
影を行うので、１コマの撮影は1/60秒毎であり、1/1000
秒の如き高速シャッタで撮影を行うと、残りのシャッタ
を閉じている時間の方がはるかに長くなってしまう。こ
のため、例えば高速で移動する物体を高速シャッタで撮
影した場合には、この移動物体が撮像画角中に最も良く
収まっているタイミングで撮影できる可能性が低く、シ
ャッタチャンスを逃がすことが多かった。

この課題を解決するために、本出願人は先に、外部か
らインパクト信号の供給により、任意のタイミングで撮
影できるビデオカメラを提案した。このビデオカメラ
は、通常時は１フィールド（1/60秒）毎の撮影を行い、
外部からシャッタタイミングを指示するインパクト信号
が供給されると、このインパクト信号の得られるタイミ
ングで撮像を行う。この場合、インパクト信号による撮
像と直前の１フィールド期間の撮像との間は1/60秒より
も短かくなることが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、CCD型等の固体撮像装置は、撮像素子から
の信号電荷の読出しを１フィールドかけて行うようにし
てあるため、１フィールドよりも短い間隔で連続して撮
像を行うと、インパクト信号による撮像信号の直前の撮
像信号が１画面分読出せなくなり、この直前の撮像信号
に画像情報の欠落部が発生する。この欠落部は、撮像間
隔が短い程大きくなってしまう。

このことを実際の固体撮像装置の構成を第４図に示し
て詳しく説明すると、この第４図において、（10）はCC
D型の固体撮像装置を示す。この固体撮像装置（10）に
は、複数（図は一部だけを示し実際には数百万個）の受
光素子（11）がマトリクス状に配列してあり、各垂直列
の受光素子（11）の脇にCCDよりなる垂直転送レジスタ
（12）が設けてある。そして、垂直転送レジスタ（12）
への所定の転送クロック信号の供給により、受光素子
（11）が受光により蓄積した信号電荷の隣接した垂直転
送レジスタ（12）への読出し及びこの読出した信号電荷
の垂直転送レジスタ（12）内の垂直転送が制御される。

そして、この固体撮像装置（10）の下端部にはCCDよ
りなる水平転送レジスタ（13）が設けてあり、所定の転
送クロック信号の供給により、各垂直転送レジスタ（1
2）の下端から転送された信号電荷を受けて水平方向に
転送し、出力端子（14）から出力させる。このため、出
力端子（14）から出力される撮像信号としての信号電荷
は、水平ライン毎の信号となる。そして、この固体撮像
装置（10）からの１画面分の信号電荷の読出しは１フィ
ールド期間で行い、この１フィールド期間かけて順次各
水平ラインの信号電荷を読出す。

ここで、この読出しが完了していないときに、上述し
た如きインパクト信号の供給により次の撮像を行うとき
には、まず、垂直転送レジスタ（12）内でまだ垂直転送
中の信号電荷をドレイン等に捨て、垂直転送レジスタ
（12）内の信号電荷を無くし、受光素子（11）から信号
電荷を読出せるようにする必要がある。このため、この
捨てられた信号電荷に相当する水平ラインの画像情報が
欠落してしまう。

このため、従来のこの種の固体撮像装置を使用したビ
デオカメラが出力する撮像信号（映像信号）をビデオテ
ープレコーダ等に連続的に記録すると、このインパクト
信号によるタイミングでの撮像の直前の１フィールド期
間に一部の水平ラインの画像情報が欠落した映像信号が
記録され、この記録箇所を再生したときに再生画像が一
時的に乱れ、見苦しいものになる不都合があった。

本発明は斯かる点に鑑み、１フィールド周期とは異な
るタイミングで撮像した撮像信号を記録したときに、一
部の水平ラインの欠落による画像の乱れを少なくできる
ビデオカメラを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のビデオカメラは、例えば第１図に示す如く、
画素単位で配された受光部に蓄積した信号を、垂直転送
部に読出した後、この垂直転送部から１水平走査線毎に
水平転送部に転送し、この水平転送部から１水平走査線
毎に信号を読出して、フィールド周期の撮像信号を得る
撮像手段（10）と、任意のタイミングでインパクト信号を発生させるイン
パクト信号発生手段（１）と、インパクト信号発生手段（１）がインパクト信号を出
力するとき、この出力に基づいたタイミングで、撮像手
段（10）の受光部に蓄積した信号を強制的に垂直転送部
に読出させる制御手段（２）と、グレー信号の発生手段（４）と、制御手段（２）の制御により上記フィールド周期とは
異なるタイミングで垂直転送部に読出させて撮像信号を
得る処理を行ったとき、この処理で欠落する１フィール
ド期間の撮像信号の一部又は全部の水平走査線を、発生
手段（４）が出力するグレー信号に置き換える選択手段
（５）とを備えたものである。

〔作用〕

本発明のビデオカメラによると、信号の欠落箇所を、
反射率が30％〜50％で目立ちにくいグレー信号に置き換
えるため、撮像信号の欠落部が再生画像中に目立たず、
不自然な画像になるのが防止される。

〔実施例〕

以下、本発明のビデオカメラの一実施例を、添付図面
を参照して説明しよう。

本例のビデオカメラは、第４図に示した如き固体撮像
装置（10）を使用して第１図に示す如く構成する。この
第１図において（１）はインパクト信号発生器を示し、
このインパクト信号発生器（１）は、シャッタチャンス
時に所定の釦の操作でインパクト信号を出力する。そし
て、このインパクト信号を撮像素子駆動回路（２）に供
給する。この撮像素子駆動回路（２）は、固体撮像装置
（10）に所定の転送クロック信号を供給し、撮像の制御
を行う。

そして、固体撮像装置（10）が出力する信号電荷を出
力回路（10a）に供給し、この出力回路（10a）で所定の
撮像信号とし、出力回路（10a）が出力する撮像信号を
遅延回路（３）に供給する。この遅延回路（３）は、撮
像信号を１フィールド期間（1/60秒）遅延させる回路
で、遅延回路（３）が出力する撮像信号を切換スイッチ
（５）の第１の固定接点（5a）に供給する。

また、（４）はグレー信号発生器を示し、このグレー
信号発生器（４）はグレー信号を出力し、この出力信号
を切換スイッチ（５）の第２の固定接点（5b）に供給す
る。そして、この切換スイッチ（５）の可動接点（5m）
に得られる撮像信号又はグレー信号を、出力端子（６）
に供給し、この出力端子（６）から所定の映像信号処理
回路（図示せず）に供給する。この場合、可動接点（5
m）は通常時は第１の固定接点（5a）と接続状態にあ
り、インパクト信号発生器（１）からの切換パルス信号
の供給により第２の固定接点（5b）と接続状態になる。
この切換パルス信号はインパクト信号を出力してから次
のフィールドに切換わると１フィールド期間出力し、こ
の１フィールド期間第２の固定接点（5b）と接続状態に
させる。

次に、本例のビデオカメラにて撮像を行う際の動作に
ついて第２図のタイミング図を参照して説明する。

本例においては、1/1000秒の高速シャッタスピードで
撮像を行うものとする。まず、基準となるフィールド周
期は、第２図Ａに示す基準パルス信号の立下り毎にフィ
ールドが切換わるものとする。

そして、通常の撮像時には、各１フィールド期間（1/
60秒間）の内、〔1/60−1/1000〕秒間は掃き出しパルス
信号（第２図Ｃ）を駆動回路（２）から撮像素子部（1
0）の各受光素子（11）に供給し、受光により蓄積した
信号電荷をドレインに掃き捨てさせる。

そして、各１フィールド期間の最後の1/1000秒間によ
ると、掃き出しパルス信号を停止してこの1/1000秒間
（t₁）だけ各受光素子（11）が受光による信号電荷の蓄
積を行う。

そして、この1/1000秒が経過すると所定の読出しパル
ス信号P₁（第２図Ｂ）を供給し、各受光素子（11）に隣
接した垂直転送レジスタ（12）に蓄積した信号電荷を読
出させる。

そして、この読出しを行うと同時に基準信号（第２図
Ａ）のフィールド期間は次のフィールドになり、垂直転
送パルス信号（第２図Ｄ）の供給に従って垂直転送レジ
スタ（12）内に蓄えられた信号電荷を各水平ライン毎に
順次水平転送レジスタ（13）に転送し、この水平転送レ
ジスタ（13）から信号電荷を各水平ライン毎に出力回路
（10a）に供給し、この出力回路（10a）から第２図Ｅに
示す如く１フィールド周期の撮像信号が出力される。そ
して、遅延回路（３）及び切換スイッチ（５）を介して
出力端子（６）から出力される撮像信号は、第２図Ｆに
示す如く１フィールドずつ遅れた信号となる。

そして、例えば撮像を行っている操作者がシャッタチ
ャンスであると判断したときに、トリガ釦等の操作でこ
の撮像装置の駆動回路（２）にインパクト信号ｉが供給
されると、この時点で掃き出しパルス信号の供給を停止
する。そして、この掃き出しパルス信号が停止してから
1/1000秒間（t₂）、各受光素子（11）が受光による信号
電荷の蓄積を行う。このとき、第２図Ｄに示す如く、イ
ンパクト信号ｉの供給と同時に、駆動回路（２）は固体
撮像装置（10）への垂直転送パルス信号の供給を停止す
る。そして、高速逆転送パルス信号P₀を供給して、垂直
転送レジスタ（12）内に残っている信号電荷を水平転送
レジスタ（13）とは逆方向に高速で掃き捨てさせる。こ
の高速逆転送は少なくとも1/1000秒以内に行なう。そし
て、インパクト信号ｉの供給から1/1000秒が経過する
と、所定の読出しパルス信号P₂（第２図Ｂ）を供給し、
各受光素子（11）に隣接した垂直転送レジスタ（12）に
蓄積した信号電荷を読出させる。

この読出しを行った後、基準信号（第２図Ａ）のフィ
ールド期間が次のフィールドになるまで垂直転送パルス
信号の供給を停止して、垂直転送レジスタ（12）内に読
出した信号電荷を蓄えておき、固体撮像装置（10）から
の信号電荷の出力を停止させておく。このため、このと
きの出力回路（10a）が出力する撮像信号には、信号電
荷の出力停止期間に対応した無信号部ｘ（第２図Ｅ）が
生じる。そして次のフィールドの撮像信号の読出しを行
うタイミングになると、垂直転送パルス信号の供給を再
開して、垂直転送レジスタ（12）内に蓄えられた信号電
荷を各水平ライン毎に順次水平転送レジスタ（13）に転
送する。そして、水平転送レジスタ（13）から出力回路
（10a）を介して、インパクト信号ｉにより撮像した１
フィールドの撮像信号Viが出力される。そして、出力端
子（６）からは１フィールド遅れてこの撮像信号Viが出
力される。

そして本例においてはインパクト信号ｉの供給から次
のフィールド期間になると、切換スイッチ（５）に１フ
ィールド期間切換パルス信号を供給して切換え、無信号
部ｘを有するフィールド期間の撮像信号を、グレー信号
発生器（４）からのグレー信号ｇに置き換えて出力端子
（６）から出力させる。このため、インパクト信号ｉに
よる撮像信号Viの直前のフィールド期間の撮像信号はグ
レー信号となって出力され、後段の映像信号処理回路で
全面グレーの情報を持つ映像信号にされる。

このようにグレー信号が１フィールドだけ撮像信号に
置き換えられることで、この固体撮像装置が出力する撮
像信号に基づいたビデオカメラの出力映像信号をVTRに
記録した際には、このインパクト信号ｉによる撮像信号
の記録箇所の直前に画像情報の欠落した無信号部が発生
することはなく、再生時にはグレー信号による最も目立
たない反射率30％〜50％の画像が１フィールドだけ再生
され、再生画像が乱れて不自然な状態になるのが防止さ
れる。

なお、上述実施例においては、無信号部のある１フィ
ールド期間全てをグレー信号に置き換えるようにした
が、１フィールド中の無信号部だけをグレー信号に置き
換えるようにしても良い。即ち、出力回路（10a）の出
力撮像信号を、直接切換スイッチ（５）の第１の固定接
点（5a）に供給し、切換スイッチ（５）の切換パルス信
号をインパクト信号の供給と同時にフィールドが切換わ
るまで出力するようにすれば、画像情報の欠落した無信
号部に相当する水平走査線だけがグレー信号になる。こ
の場合の再生画像としては、例えば第３図に示す如く、
１フレームだけ画面の下半分がグレーになる。

また、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を
逸脱することなく、その他種々の構成が取り得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

本発明のビデオカメラによると、撮像タイミングを変
えたことにより生じる信号の欠落箇所が、グレー信号に
置き換わって出力されるため、撮像信号の欠落部が再生
画像中に目立たず、不自然な画像になるのが防止される
利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のビデオカメラの一実施例を示す構成
図、第２図は第１図例の説明に供給するタイミング図、
第３図は表示画面の一例を示す線図、第４図は固体撮像
装置の例を示す構成図である。（１）はインパクト信号発生器、（４）はグレー信号発
生器、（５）は切換スイッチ、（10）は固体撮像装置で
ある。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画素単位で配された受光部に蓄積した信号
を、垂直転送部に読出した後、この垂直転送部から１水
平走査線毎に水平転送部に転送し、この水平転送部から
１水平走査線毎に信号を読出して、フィールド周期の撮
像信号を得る撮像手段と、任意のタイミングでインパクト信号を発生させるインパ
クト信号発生手段と、上記インパクト信号発生手段がインパクト信号を出力す
るとき、この出力に基づいたタイミングで、上記撮像手
段の受光部に蓄積した信号を強制的に垂直転送部に読出
させる制御手段と、グレー信号の発生手段と、上記制御手段の制御により上記フィールド周期とは異な
るタイミングで垂直転送部に読出させて撮像信号を得る
処理を行ったとき、この処理で欠落する１フィールド期
間の撮像信号の一部又は全部の水平走査線を、上記発生
手段が出力するグレー信号に置き換える選択手段とを備
えたビデオカメラ。