JP2864504B2 - ビデオカメラ - Google Patents

ビデオカメラ

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JP2864504B2
JP2864504B2 JP63272293A JP27229388A JP2864504B2 JP 2864504 B2 JP2864504 B2 JP 2864504B2 JP 63272293 A JP63272293 A JP 63272293A JP 27229388 A JP27229388 A JP 27229388A JP 2864504 B2 JP2864504 B2 JP 2864504B2
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vertical transfer
pulse
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俊明 五十川
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Sony Corp
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ビデオカメラに関するもので、特に、ビ
デオカメラの多重露光によるストロボ再生機能に係わ
る。
〔発明の概要〕
この発明は、ビデオカメラにおいて、垂直ブランキン
グ期間において撮像素子を多重露光させ、この多重露光
させた信号を撮像素子の垂直転送レジスタ上で合成する
ように制御することにより、ビデオカメラの多重露光に
よるストロボ再生機能を容易に実現できるようにしたも
のである。
〔従来の技術〕
高速で運動している物体の状態変化を観察したい場合
に、多重露光によるストロボ撮影が行われている。この
ような多重露光によるストロボ撮影はストロボ撮影を、
ビデオカメラで実現したいという要望がある。この場
合、第7図に示すように、CCD撮像素子101の前面に、ス
リット103を有する回転自在のスリット板102を配設し、
このスリット板102を回転させ、スリット板102のスリッ
ト103を介して間歇的に得られる被写体像をCCD撮像素子
101で撮像し、サンプルホールド回路104から得られるCC
D撮像素子101の撮像出力をメモリ105及び加算回路106で
加算していくようにす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、上述のようにCCD撮像素子101の前面にスリ
ット103を有するスリット板102を配設すると、カメラが
大型化し、コストアップになるという問題が生じる。ま
た、このようにスリット板102を回転させて間歇露光を
行わせる場合には、スリット板102の回転速度を所定の
速度に設定するのが困難である。
したがってこの発明の目的は、電子シャッターを利用
することにより、形状が大型化したりコストアップにな
らずに、所望の設定値で多重露光によるストロボ撮影が
行えるビデオカメラを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、垂直ブランキング期間において撮像素子
を多重露光させ、この多重露光させた信号を撮像素子の
垂直転送レジスタ上で合成するように制御するようにし
たビデオカメラである。
〔作用〕
CCD撮像素子1として、インターライントランスファ
ー方式で、オーバーフロードレインがチップの深さ方向
に設けられる縦型オーバーフロードレイン構造のものが
用いられる。このようなCCD撮像素子1は、高速で電子
シャッターを切ることができる。垂直ブランキング期間
では、複数回電子シャッターが間歇的に動作される。そ
して、この間、垂直転送レジスタ3の動作が停止され
る。このようにすると、垂直ブランキング期間において
複数回間歇的に電子シャッターが切られ、その時の画面
が垂直転送レジスタ5で合成されるので、多重露光が可
能となる。映像期間では垂直レジスタ3が動作され、こ
の多重露光された信号が転送される。このような制御を
行うことにより、多重露光によるストロボ再生が実現で
きる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
この発明の一実施例では、CCD撮像素子1として、イ
ンターライントランスファー方式で、オーバーフロード
レインがチップの深さ方向に設けられる縦型オーバーフ
ロードレイン構造のものが用いられる。
インターライントランスファー方式のCCD撮像素子1
は、第2図に示すように、マトリクス状に配設されたセ
ンサー2と、このセンサー2の垂直ライン毎に配設され
た垂直転送レジスタ3と、垂直レジスタ3の終端側に設
けられた水平転送レジスタ4とから構成される。水平転
送レジスタ4から出力端子5が導出される。
CCD撮像素子1からは、第1図に示すように、センサ
ーゲートパルスSGPの入力端子8及び垂直転送クロックV
CKの入力端子9、シャッターパルスSHPの入力端子10が
導出される。入力端子8からのセンサーゲートパルスSG
Pにより、センサー2の電荷が垂直伝送レジスタ3に移
される。そして、入力端子9からの垂直転送クロックV
CKにより、垂直転送レジスタ3を電荷が伝送される。ま
た、入力端子10からのシャッターパルスSHPにより、セ
ンサー2の電荷の蓄積、掃き出しのタイミングが制御さ
れる。
なお、上述の例では、説明を簡単とするために、セン
サーゲートパルスSGP及び垂直転送クロックVCKをCCD撮
像素子1にそれぞれ別々に入力させているが、実際に
は、CCD撮像素子1の垂直転送レジスタ3は3値駆動さ
れている。すなわち、センサーゲートパルスSGPは、第
3図に示すように、垂直転送クロックVCKに重畳されて
いる。センサーゲートパルスSGPが与えられると、第3
図においてt10で示すように、垂直転送クロックVCKが最
も高いレベルv10になる。このような状態では、センサ
ー2と垂直転送レジスタ3との間にあるリードアウトプ
ットゲート5(第4図)が崩され、センサー2の電荷が
垂直転送レジスタ3に移動される。また、上述の例で
は、垂直転送クロックVCKを1相で示しているが、実際
には、垂直転送レジスタ3は例えば4相のクロックで転
送される。
第4図に示す縦型オーバーフロードレイン構造のCCD
撮像素子1は、N型基板7に与えられるDCバイアスによ
り、電荷の蓄積、掃き出しを制御できる。すなわち、N
型基板7に与えられるDCバイアスが高い時にはセンサー
2に電荷が掃き出される。このDCバイアスが低い時に
は、センサー2の電荷が蓄積される。このN型基板7に
は、端子10からシャッターパルスSHPが与えられ、この
シャッターパルスSHPにより、N型基板7のバイアスが
制御される。したがって、このシャッターパルスSHPに
より、センサー2の電荷の蓄積、掃き出しが制御でき
る。
このように、この発明の一実施例では、CCD撮像素子
1として、インターライントランスファー方式で、オー
バーフロードレインがチップの深さ方向に設けられる縦
型オーバーフロードレイン構造のものが用いられる。こ
のようなCCD撮像素子1は、センサーゲートパルスSGPに
よりセンサー2の電荷を垂直転送レジスタ3に転送する
タイミングが制御できるとともに、シャッターパルスSH
Pによりセンサー2の電荷を高速で掃き捨てることがで
きる。したがって、このようなCCD撮像素子1は、高速
で電子シャッターを切ることができる。
第1図は、この発明の一実施例を示すものである。第
1図において、端子11には、垂直ブランキングパルスBL
Kが供給される。端子12には、垂直転送クロックVCK1
供給される。端子13には、水平同期パルスHDが供給され
る。端子14には、シャッターパルスSHP1が供給される。
端子11からの垂直ブランキングパルスBLKは、第5図
Aに示すように、垂直ブランキング期間TBLKでローレベ
ルとされ、映像期間ではハイレベルとされる。この垂直
ブランキングパルスBLKがANDゲート17の一方の入力端に
供給されるとともに、インバータ18を介して反転され、
ANDゲート19及びANDゲート23の一方の入力端子に供給さ
れる。
端子12からの垂直転送クロックVCK1がANDゲート17の
他方の入力端子に供給される。ANDケート17の出力がイ
ンバータ27を介してCCD撮像素子1の端子9に供給され
る。
端子13からの水平同期パルスHDが周期設定回路21に供
給される。同期設定回路21で、シャッター間隔を制御す
るシャッター間隔制御信号STが形成される。この周期設
定回路21は、例えば水平同期パルスHDをカウントするカ
ウンターを用いて構成される。
同期設定回路21からのシャッター間隔制御信号STがセ
ンサーゲートパルス発生回路22に供給される。センサー
ゲートパルス発生回路22は、例えば周期設定回路21から
のシャッター間隔制御信号STの立上がりでトリガーさ
れ、所定の露光時間を設定する。このセンサーゲートパ
ルス発生回路22は、例えばモノステーブルマルチバイブ
レータから構成されている。センサーゲートパルス発生
回路22で、CCD撮像素子1のセンサーゲートパルスSGP1
が形成される。このセンサーゲートパルスSGP1がANDゲ
ート19の他方の入力端子に供給される。ANDゲート19の
出力がCCD撮像素子1のセンサーゲートパルスの入力端
子8に供給される。
また、同期設定回路21からのシャッター間隔制御信号
STが垂直転送クロックのマスキング信号としてANDゲー
ト23の他方の入力端子に供給される。ANDゲート23の出
力がORゲート24の他方の入力端子に供給される。ORゲー
ト24の出力がインバータ25を介してCCD撮像素子1のシ
ャッターパルスの入力端子10に供給される。
第5図Aに示すように、垂直ブランキング期間TBLK
は、垂直ブランキングパルスBLKがローレベルとされて
いる。このため、垂直ブランキング期間TBLKでは、AND
ゲート17の出力はローレベルになり、第5図Bに示すよ
うに、CCD撮像素子1の垂直転送クロックの入力端子9
には垂直転送クロックVCKが供給されなくなる。
周期設定回路21からは、第5図Cに示すようなシャッ
ター間隔制御信号STが出力される。センサーゲートパル
ス発生回路22で、このシャッター間隔制御信号STを基準
として所定のタイミングでセンサーゲートパルスSGP1
形成される。垂直ブランキング期間TBLKでは、垂直ブラ
ンキングパルスBLKがローレベルとされているので、イ
ンバータ18の出力がハイレベルになる。したがって、垂
直ブランキング期間TBLKでは、センサーゲートパルス発
生回路22からのセンサーゲートパルスSGP1がANDゲート1
9を介される。これにより、CCD撮像素子1のセンサーゲ
ートパルスの入力端子8には、第5図Eに示すタイミン
グで、センサーゲートパルスSGPが供給される。
また、垂直ブランキング期間TBLKでは、周期設定回路
21からのシャッター間隔制御信号ST(第5図C)がAND
ゲート23を介してORゲート24に供給される。シャッター
間隔制御信号STがハイレベルの間では、ORゲート24の出
力がハイレベルになり、インバータ25の出力がローレベ
ルになる。したがって、第5図Dに示すように、垂直ブ
ランキング期間TBLKでは、シャッター間隔制御信号STが
ハイレベルの期間T1でCCD撮像素子1のシャッターパル
ス入力端子10に供給されるシャッターパルスSHPがロー
レベルに維持される。この間、センサー2に電荷が蓄え
られる。そして、シャッターパルスSHPが与えられてい
る期間T2では、センサー2の電荷が掃き捨てられる。シ
ャッターパルスSHPが停止されてからセンサーゲートパ
ルスSGPが現れるまでの期間T3が蓄積時間となる。セン
サーゲートパルスSGPが現れる時点tgで、センサー2の
電荷が垂直転送レジスタ3に転送される。
垂直ブランキング期間TBLKでは、第5図Bに示すよう
に、垂直転送クロックVCKが停止されているので、時点t
gで垂直転送レジスタ3に転送された信号が垂直転送レ
ジスタ3上で合成される。
映像期間では、第5図Bに示すように、垂直ブランキ
ングパルスBLKがハイレベルとされている。このため、
端子12からの垂直転送クロックVCK1がANDゲート17、イ
ンバータ27を介される。したがって、映像期間では、CC
D撮像素子1の垂直転送クロックの入力端子9に、第5
図Bに示すように、垂直転送クロックVCKが供給され
る。これにより、垂直ブランキング期間TBLKにおいて多
重露光された信号が転送される。
なお、映像期間では、フィールド切り換え信号がハイ
レベルとされているので、インバータ18の出力がローレ
ベルになる。このため、第5図Eに示すように、ANDゲ
ート19の出力が常にローレベルになり、CCD撮像素子1
のセンサーゲートパルス入力端子8には、センサーゲー
トパルスSGPが与えられない。
また、映像期間では、フィールド切り換え信号がハイ
レベルとされているので、インバータ18の出力がローレ
ベルになり、ANDゲート23の出力が常にローレベルにな
る。このため、端子15からのシャッターパルスSHP1がOR
ゲート24、インバータ25を介される。したがって、CCD
撮像素子1のシャッターパルス入力端子10にシャッター
パルスSHPが常に供給される。このため、映像期間で
は、露光は行われない。
このように、垂直ブランキング期間では、垂直転送ク
ロックをとめて多重露光を行い、映像期間では転送だけ
を行うように制御すると、第6図に示すように、高速で
運動している物体51をVTRで撮影し、これをスチル再生
或いはスロー再生すると、多重露光によるストロボ再生
を行うことができる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、CCD撮像素子1として、高速で電
子シャッターを切ることができるものが用いられ、垂直
ブランキング期間では、複数回電子シャッターが間歇的
に動作され、この間、垂直転送レジスタ3の動作が停止
される。このようにすると、垂直ブランキング期間にお
いて複数回間歇的に電子シャッターが切られ、その時の
画面が垂直転送レジスタ5で合成されるので、多重露光
が可能となる。この多重露光された信号が映像期間に転
送される。このような制御を行うことにより、多重露光
によるストロボ再生が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図,第2図はこ
の発明の一実施例におけるCCD撮像素子の一例のブロッ
ク図,第3図はこの発明の一実施例におけるCCD撮像素
子の一例の説明に用いる波形図,第4図はこの発明の一
実施例におけるCCD撮像素子の一例の説明に用いる断面
図,第5図はこの発明の一実施例の説明に用いるタイミ
ングチャート,第6図はこの発明の一実施例の説明に用
いる略線図,第7図は従来のビデオカメラのストロボ機
能の説明に用いるブロック図である。 図面における収容な符号の説明 1:CCD撮像素子,8:センサーゲートパルスの入力端子,9:
垂直転送クロックの入力端子,10:シャッターパルスの入
力端子。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】二次元配列された各画素に設けられた光電
    変換素子と、上記光電変換素子からの電荷が読み出しゲ
    ートを介して送られる垂直転送素子と、上記垂直転送素
    子の終端側に設けられた水平転送素子と、上記各画素の
    光電変換素子からの電荷を基板に掃き出す電荷掃き出し
    手段とを有し、ゲートパルスにより上記各画素の光電変
    換素子からの電荷が上記垂直転送素子に送られ、掃き出
    しパルスにより上記各画素の光電変換素子からの電荷が
    上記基板に掃き出されるようにした固体撮像素子と、 垂直ブランキング期間において、上記ゲートパルスによ
    り上記光電変換素子からの電荷を上記垂直転送素子に送
    った後上記掃き出しパルスにより上記各画素の光電変換
    素子からの電荷を基板に掃き出す動作を複数回繰り返し
    て多重露光を行い、上記多重露光された信号を上記垂直
    転送素子で合成し、映像期間において、上記垂直転送素
    子で合成された多重露光された信号を転送するように制
    御する制御手段と を備えるようにしたことを特徴とするビデオカメラ。
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