JP2866102B2 - 高速こま撮りカメラ - Google Patents
高速こま撮りカメラInfo
- Publication number
- JP2866102B2 JP2866102B2 JP1102518A JP10251889A JP2866102B2 JP 2866102 B2 JP2866102 B2 JP 2866102B2 JP 1102518 A JP1102518 A JP 1102518A JP 10251889 A JP10251889 A JP 10251889A JP 2866102 B2 JP2866102 B2 JP 2866102B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging device
- image
- speed
- time
- images
- 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
Links
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
本発明は、高速で形状や明るさが変化する物体や像等
の連続撮影に適した、短い時間間隔と、高速シヤツタ速
度を持つ、高速こま撮りカメラに関する。
の連続撮影に適した、短い時間間隔と、高速シヤツタ速
度を持つ、高速こま撮りカメラに関する。
二次元的な観測対象物の時間的な動きを観測するため
に、短い時間間隔で高速シヤツタを動作させ、複数枚の
こま撮り像を得る高速こま撮りカメラが利用されてい
る。 このような高速こま撮りカメラには、イメージ管に電
気的なパルスを印加して、その印加時間だけ映像信号を
得る、電子式のこま撮りカメラがある。 従来の電子式のこま撮りカメラには、第４図に示すよ
うな、電子シヤツタを用いたイメージ管28と、電荷結合
素子（以下、CCDという）等の固定撮像デバイス32とが
光フアイバ29で光学結合されたものがある。第４図に示
すこま撮りカメラにおいては、観測対象物10の光像をイ
メージ管28の光電面30上に結像させ、光電子像に変換す
る。この際、当該光電面30にシヤツタ電圧VKを、例えば
−150V印加することにより、該光電面30をONとして光電
子をマイクロチヤンネルプレート（MCP）26に入射さ
せ、該MCP26で増倍して、更に蛍光面31で光像に変換す
る。変換された光像を光フアイバ29を介して前記固体撮
像デバイス32上に結像させて、その光像に応じた信号電
荷を得て映像信号として読み出す。 この電子式のこま撮りカメラにおいては、前記撮像デ
バイス32により映像信号を得るため、こま撮り像の数に
制限がなく、連続して所望数のこま撮り像が得られる
が、以下の如き問題が生じる。 ここで、前記光電面30にシヤツタ電圧VKを印加してシ
ヤツタ動作を行わせるシヤツタ期間TSと、前記撮像デバ
イス32の後記フレーム周期とのタイミング例を第５図に
示す。第５図に示すように、前記撮像デバイス32におい
ては、信号電荷を蓄積し読出すのに、こま撮り像の信号
電荷を蓄積する動作のための蓄積期間T1と、蓄積された
信号電荷を転送部へ転送するための転送期間T2とを要す
ることから、前記撮像デバイス32はこれら各期間T1、T2
の和のフレーム周期をおいてシヤツタ動作させる必要が
ある。 従つて、前記撮像デバイスには、こま撮り速度に限界
があり、例えば毎秒30枚程度しかこま撮り像を得ること
ができなかつた。又、特別に設計した撮像デバイスをこ
ま撮りカメラに用いて、フレーム周期を短縮化する方法
も考えられるが、フレーム周期を短縮した場合にも、MC
Pの飽和や、蛍光面の残光が避けられず、こま撮り速度
をある程度以上高速化することができなかつた。
に、短い時間間隔で高速シヤツタを動作させ、複数枚の
こま撮り像を得る高速こま撮りカメラが利用されてい
る。 このような高速こま撮りカメラには、イメージ管に電
気的なパルスを印加して、その印加時間だけ映像信号を
得る、電子式のこま撮りカメラがある。 従来の電子式のこま撮りカメラには、第４図に示すよ
うな、電子シヤツタを用いたイメージ管28と、電荷結合
素子（以下、CCDという）等の固定撮像デバイス32とが
光フアイバ29で光学結合されたものがある。第４図に示
すこま撮りカメラにおいては、観測対象物10の光像をイ
メージ管28の光電面30上に結像させ、光電子像に変換す
る。この際、当該光電面30にシヤツタ電圧VKを、例えば
−150V印加することにより、該光電面30をONとして光電
子をマイクロチヤンネルプレート（MCP）26に入射さ
せ、該MCP26で増倍して、更に蛍光面31で光像に変換す
る。変換された光像を光フアイバ29を介して前記固体撮
像デバイス32上に結像させて、その光像に応じた信号電
荷を得て映像信号として読み出す。 この電子式のこま撮りカメラにおいては、前記撮像デ
バイス32により映像信号を得るため、こま撮り像の数に
制限がなく、連続して所望数のこま撮り像が得られる
が、以下の如き問題が生じる。 ここで、前記光電面30にシヤツタ電圧VKを印加してシ
ヤツタ動作を行わせるシヤツタ期間TSと、前記撮像デバ
イス32の後記フレーム周期とのタイミング例を第５図に
示す。第５図に示すように、前記撮像デバイス32におい
ては、信号電荷を蓄積し読出すのに、こま撮り像の信号
電荷を蓄積する動作のための蓄積期間T1と、蓄積された
信号電荷を転送部へ転送するための転送期間T2とを要す
ることから、前記撮像デバイス32はこれら各期間T1、T2
の和のフレーム周期をおいてシヤツタ動作させる必要が
ある。 従つて、前記撮像デバイスには、こま撮り速度に限界
があり、例えば毎秒30枚程度しかこま撮り像を得ること
ができなかつた。又、特別に設計した撮像デバイスをこ
ま撮りカメラに用いて、フレーム周期を短縮化する方法
も考えられるが、フレーム周期を短縮した場合にも、MC
Pの飽和や、蛍光面の残光が避けられず、こま撮り速度
をある程度以上高速化することができなかつた。
以上のように、従来の高速こま撮りカメラには、撮像
デバイスのフレーム周期に制限されてこま撮り速度に限
界があるため、高速に、多数のこま撮り像を得ることが
できないという問題点があつた。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされた
もので、単体の撮像デバイスを用いて、該撮像デバイス
のフレーム周期に制限されずに高速に、多数のこま撮り
像を得ることができる高速こま撮りカメラを提供するこ
とを課題とする。
デバイスのフレーム周期に制限されてこま撮り速度に限
界があるため、高速に、多数のこま撮り像を得ることが
できないという問題点があつた。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされた
もので、単体の撮像デバイスを用いて、該撮像デバイス
のフレーム周期に制限されずに高速に、多数のこま撮り
像を得ることができる高速こま撮りカメラを提供するこ
とを課題とする。
本発明は、高速こま撮りカメラにおいて、シヤツタ機
能を有し、時系列の複数のこま撮り像を周期的に得るた
めの高速こま撮り管と、得られたこま撮り像を、後記撮
像デバイスに伝達するための光学結合部と、伝達された
こま撮り像を撮像して信号電荷に変換し、該電荷を蓄積
して映像信号として読出すための単体の撮像デバイス
と、該撮像デバイスの１蓄積期間内において、前記高速
こま撮り管の水平、垂直偏向動作、電子シヤツタのタイ
ミング及び撮像デバイスの蓄積、転送のタイミングを同
期させるための手段とを備え、前記撮像デバイスへの結
像位置を変えて、該撮像デバイスの１蓄積期間内に複数
の像を蓄積することにより、前記課題を達成したもので
ある。
能を有し、時系列の複数のこま撮り像を周期的に得るた
めの高速こま撮り管と、得られたこま撮り像を、後記撮
像デバイスに伝達するための光学結合部と、伝達された
こま撮り像を撮像して信号電荷に変換し、該電荷を蓄積
して映像信号として読出すための単体の撮像デバイス
と、該撮像デバイスの１蓄積期間内において、前記高速
こま撮り管の水平、垂直偏向動作、電子シヤツタのタイ
ミング及び撮像デバイスの蓄積、転送のタイミングを同
期させるための手段とを備え、前記撮像デバイスへの結
像位置を変えて、該撮像デバイスの１蓄積期間内に複数
の像を蓄積することにより、前記課題を達成したもので
ある。
本発明においては、高速こま撮りカメラにおいて、時
系列の複数のこま撮り像を周期的に高速こま撮り管より
得る。この周期は、時系列の複数のこま撮り像を得る際
に、高速こま撮り管に１つ１つのこま撮り像が並ぶ周期
ではなく、個々のこま撮り像が並び終わって再び元の位
置に戻りこま撮り像が並び始めるという動作の繰返しを
いう。 前記得られた複数のこま撮り像を光学結合部を介して
単体の撮像デバイスに伝達し、該撮像デバイスでそのこ
ま撮り像を信号電荷に変換し、該電荷を蓄積して映像信
号として読出す。撮像している際には、該撮像デバイス
の１蓄積期間内において、前記高速こま撮り管の水平、
垂直偏向動作、電子シヤツタのタイミング及び撮像デバ
イスの蓄積、転送のタイミングを同期させ、前記撮像デ
バイスへの結像位置を変えて、該撮像デバイスの１蓄積
期間内に複数の像を蓄積する。 従つて、撮像デバイスのフレーム周期等に制限されず
に、高速に、多数のこま撮り像を得ることができる。
又、単体の撮像デバイスを用いるため、こま撮り管との
間の周期をとるのが比較的容易である。
系列の複数のこま撮り像を周期的に高速こま撮り管より
得る。この周期は、時系列の複数のこま撮り像を得る際
に、高速こま撮り管に１つ１つのこま撮り像が並ぶ周期
ではなく、個々のこま撮り像が並び終わって再び元の位
置に戻りこま撮り像が並び始めるという動作の繰返しを
いう。 前記得られた複数のこま撮り像を光学結合部を介して
単体の撮像デバイスに伝達し、該撮像デバイスでそのこ
ま撮り像を信号電荷に変換し、該電荷を蓄積して映像信
号として読出す。撮像している際には、該撮像デバイス
の１蓄積期間内において、前記高速こま撮り管の水平、
垂直偏向動作、電子シヤツタのタイミング及び撮像デバ
イスの蓄積、転送のタイミングを同期させ、前記撮像デ
バイスへの結像位置を変えて、該撮像デバイスの１蓄積
期間内に複数の像を蓄積する。 従つて、撮像デバイスのフレーム周期等に制限されず
に、高速に、多数のこま撮り像を得ることができる。
又、単体の撮像デバイスを用いるため、こま撮り管との
間の周期をとるのが比較的容易である。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。 この実施例は、第１図に示すような、電子シヤツタと
してマイクロチヤンネルプレート（MCP）34を有して、
こま撮り像を出力するための高速こま撮り管36と、該高
速こま撮り管36のフアイバ出力窓38との間が光フアイバ
40で光学結合された、こま撮り像の映像信号を得るため
のCCDからなる単体の撮像デバイス42と、後記同期信号
発生回路44とを備える高速こま撮りカメラである。 前記高速こま撮り管36には、観測対象物10の光像がレ
ンズ12を介して結像されて、当該光像を光電子像に変換
するための光電面46と、変換された光電子像を加速する
ためのメツシユ電極48と、加速された光電子を静電集束
するための集束電極50と、前記光電面46、メツシユ電極
48、及び集束電極50に、それぞれの機能を発揮させるべ
く、直流の負の高電圧を印加するための直流高圧電源52
と、陽極54と、光電子を垂直方向（第１図の上下方向）
に偏向するための垂直方向偏向電極56と、当該電極56に
階段波状の電圧を印加するための垂直方向偏向電圧発生
源58と、前記光電子を水平方向（第１図で紙面に垂直な
方向）に偏向させるための水平方向偏向電極60と、当該
電極60に階段波状の電圧を印加するための水平方向偏向
電圧発生源62と、光電子像を当該MCP34の入力面上に結
像させ、所定のタイミングでシヤツタ動作を行うための
MCP34と、当該MCP34を駆動するためのMCP駆動用パルス
電圧源64と、MCP34で増倍されて放出される電子像を光
像に変換し、こま撮り像としてフアイバ出力窓38に出力
するための蛍光面66とが備えられる。 前記光フアイバ40には、テーパー状のフアイバが用い
られており、該フアイバ40は、フアイバ出力窓38の光像
を、撮像デバイス42の感光部に、当該感光部の大きさに
合せて伝達するようになつている。 前記撮像デバイス42は、その感光部に伝達された光像
を信号電荷に変換し、該信号電荷を映像信号として出力
するものであり、その動作はCCD駆動回路68で制御され
る。なお、この出力された映像信号は、例えば図示しな
いビデオテープレコーダ（VTR）に記録することができ
る。 前記各偏向電圧発生源58、62、MCP駆動用パルス電圧
源64、及びCCD駆動回路68には、前記高速こま撮り管36
のこま撮り像の結像と撮像デバイス42の撮像タイミング
とを同期させて、フアイバ出力窓38上に生ずるこま撮り
像が撮像デバイス42で撮像可能になるように、同期信号
が同期信号発生回路44から入力される。 以下、実施例の作用を説明する。 この実施例に係る高速こま撮り管36においては、測定
対象物10の光像がレンズ12により光電面46上に結像さ
れ、結像された光像に対応して該光電面46から光電子が
放出される。放出された光電子は、メツシユ電極48によ
り加速され、集束電極50により集束されてMCP34の入力
面上に結像される。この際、各偏向電圧発生源58、62か
ら、第２図に示すタイミングチヤートのように、垂直方
向偏向電極56と水平方向偏向電極60とに各々階段波状の
偏向電圧V1、V2を印加する。これにより、MCP34入力面
上に結像される光電子像は、その偏向電圧V1、V2に応じ
て当該入力面上で移動と静止を繰返す。第２図におい
て、各偏向電圧V1、V2の立上り、立下りの部分（電圧
V1、V2が変化する部分）が、光電子の移動するときであ
り、平坦な部分（電圧V1、V2が一定の部分）が光電子の
静止するときである。 即ち、偏向電圧が一定のときには、光電子像は、水
平、垂直の偏向電圧V1、V2の組合せで決まる、MCP34の
入力面上の位置に静止する。このとき、MCP34に、MCP駆
動用パルス電圧源64からパルス電圧V3を印加すれば、当
該MCP34出力側からその瞬間の光電子像が増倍されて放
出され、蛍光面66上に、その瞬間の光像がこま撮り像と
して得られる。 従つて、各偏向電極56、60に、第２のタイミングチヤ
ートのように、各偏向電圧V1、V2を印加している際に、
パルスP11〜P18、P21〜P28・・・のようにパルス電圧V3
をMCP34に印加することにより、フアイバ出力窓38上に
は、第３図に示すように、（１）〜（８）の位置に、時
系列のこま撮り像が繰返して得られる。 このように得られた時系列のこま撮り像を、光フアイ
バ40を介して単体の撮像デバイス42で撮像し映像信号と
して読出す。 一般に、CCDの感光部は、信号電荷の蓄積と、その蓄
積電荷を映像信号として転送部に転送する動作を繰返し
ている。この動作のためには、前出第５図に示したよう
なフレーム周期を必要としており、通常1/30秒である。
又、転送期間T2は蓄積期間T1に比べて非常に小さい。更
に、転送部に転送された映像信号は、前記感光部が蓄積
動作を行つているうちに外部に取り出される。 しかるに、前記CCDの動作を任意のタイミングで行わ
せたのでは、こま撮り像の映像信号を得ることが困難に
なるため、同期信号発生回路44から同期信号を各電圧発
生源58、62、MCP駆動用パルス電圧源64に入力して、高
速こま撮り管36の動作と撮像デバイス42の動作とを同期
させている。即ち、蓄積電荷の転送が終わつて、撮像デ
バイス42が蓄積期間T1になつている間に、第２図のタイ
ミングチヤートのように、垂直偏向電圧V1、水平偏向電
圧V2を各電極56、60に印加すると共に、MCP34にパルスP
11〜P18・・・を印加することにより、第３図に示すよ
うにフアイバ出力窓38の（１）〜（８）の位置にこま撮
り像が発生し、この発生した時系列の８個のこま撮り像
を光フアイバ40を介して撮像デバイス42の感光部に入射
させ、その信号電荷を蓄積する。次いで、この蓄積電荷
を転送部に転送すれば、時系列の８個のこま撮り像の映
像信号が一撮像画面で得られる。その後も、次のパルス
P21〜P28、P31〜P38・・・により発生された高速こま撮
り像を撮像して信号電荷を蓄積し、次いで、再びその信
号電荷を転送部へ転送するという一連の動作を繰返して
行うことにより、こま撮り像の映像信号を連続して得る
ことができる。 以上のようにして、撮像デバイス42のフレーム周期は
標準のままで、フレーム周期の1/8の時間間隔でフアイ
バ出力窓38に発生されるこま撮り像を撮像することがで
きる。 なお、前記フアイバ出力窓38上に、フレーム周期の間
に配列させるこま撮り像の数は実施例のように８個に限
定されず、こま撮り像をｎ個を配列させれば、撮像可能
なこま撮り像の毎秒像数は、単独のこま撮り像を撮像デ
バイスで撮像した際の毎秒像数のｎ倍に増加させること
ができる。 又、このように撮像する際にも、高速こま撮り管36と
撮像デバイス42の動作を前記第２図のタイミングチヤー
トと同様に同期させる必要がある。これは、同期信号発
生回路44から出力する同期信号で、CCD駆動回路68、各
偏向電圧発生源58、62、MCP駆動用パルス電圧源64を制
御することにより行う。 前記実施例においては、MCP34をシヤツタ動作させる
高速こま撮り管を例示したが、本発明に使用する高速こ
ま撮り管はこのような構成のものに限定されるものでは
なく、出力面上に時系列に複数個のこま撮り像を並べる
ことが可能なこま撮り管であれば、いずれの種類のこま
撮り管を使用することもできる。例えばシヤツタ動作を
MCPではなく、光電面−メツシユ電極間の電位差で行う
ようにしたこま撮り管、あるいは光電子像のクロスオー
バー点に設けたアパーチヤ電極上で行うもの（例えば特
公昭42−2783号公報で開示）を用いることもできる。
又、光電子の集束を静電集束ではなく、電磁集束により
行うようにしたこま撮り管を用いることもできる。 又、前記実施例においては、撮像デバイス42としてCC
Dからなるものを例示したが、本発明を実施するための
撮像デバイスはこの種のものに限定されるものではな
い。例えばCCD以外にビジコン等の撮像管や、MOS型固体
撮像デバイスも使用できる。 更に、前記実施例においては、高速こま撮り管36と撮
像デバイス42を光学結合するための光学結合部にテーパ
ー状の光フアイバを用いていたが、本発明の光学結合部
は、これに限定されるものではなく、このフアイバの代
わりに例えばレンズを使用することもできる。
る。 この実施例は、第１図に示すような、電子シヤツタと
してマイクロチヤンネルプレート（MCP）34を有して、
こま撮り像を出力するための高速こま撮り管36と、該高
速こま撮り管36のフアイバ出力窓38との間が光フアイバ
40で光学結合された、こま撮り像の映像信号を得るため
のCCDからなる単体の撮像デバイス42と、後記同期信号
発生回路44とを備える高速こま撮りカメラである。 前記高速こま撮り管36には、観測対象物10の光像がレ
ンズ12を介して結像されて、当該光像を光電子像に変換
するための光電面46と、変換された光電子像を加速する
ためのメツシユ電極48と、加速された光電子を静電集束
するための集束電極50と、前記光電面46、メツシユ電極
48、及び集束電極50に、それぞれの機能を発揮させるべ
く、直流の負の高電圧を印加するための直流高圧電源52
と、陽極54と、光電子を垂直方向（第１図の上下方向）
に偏向するための垂直方向偏向電極56と、当該電極56に
階段波状の電圧を印加するための垂直方向偏向電圧発生
源58と、前記光電子を水平方向（第１図で紙面に垂直な
方向）に偏向させるための水平方向偏向電極60と、当該
電極60に階段波状の電圧を印加するための水平方向偏向
電圧発生源62と、光電子像を当該MCP34の入力面上に結
像させ、所定のタイミングでシヤツタ動作を行うための
MCP34と、当該MCP34を駆動するためのMCP駆動用パルス
電圧源64と、MCP34で増倍されて放出される電子像を光
像に変換し、こま撮り像としてフアイバ出力窓38に出力
するための蛍光面66とが備えられる。 前記光フアイバ40には、テーパー状のフアイバが用い
られており、該フアイバ40は、フアイバ出力窓38の光像
を、撮像デバイス42の感光部に、当該感光部の大きさに
合せて伝達するようになつている。 前記撮像デバイス42は、その感光部に伝達された光像
を信号電荷に変換し、該信号電荷を映像信号として出力
するものであり、その動作はCCD駆動回路68で制御され
る。なお、この出力された映像信号は、例えば図示しな
いビデオテープレコーダ（VTR）に記録することができ
る。 前記各偏向電圧発生源58、62、MCP駆動用パルス電圧
源64、及びCCD駆動回路68には、前記高速こま撮り管36
のこま撮り像の結像と撮像デバイス42の撮像タイミング
とを同期させて、フアイバ出力窓38上に生ずるこま撮り
像が撮像デバイス42で撮像可能になるように、同期信号
が同期信号発生回路44から入力される。 以下、実施例の作用を説明する。 この実施例に係る高速こま撮り管36においては、測定
対象物10の光像がレンズ12により光電面46上に結像さ
れ、結像された光像に対応して該光電面46から光電子が
放出される。放出された光電子は、メツシユ電極48によ
り加速され、集束電極50により集束されてMCP34の入力
面上に結像される。この際、各偏向電圧発生源58、62か
ら、第２図に示すタイミングチヤートのように、垂直方
向偏向電極56と水平方向偏向電極60とに各々階段波状の
偏向電圧V1、V2を印加する。これにより、MCP34入力面
上に結像される光電子像は、その偏向電圧V1、V2に応じ
て当該入力面上で移動と静止を繰返す。第２図におい
て、各偏向電圧V1、V2の立上り、立下りの部分（電圧
V1、V2が変化する部分）が、光電子の移動するときであ
り、平坦な部分（電圧V1、V2が一定の部分）が光電子の
静止するときである。 即ち、偏向電圧が一定のときには、光電子像は、水
平、垂直の偏向電圧V1、V2の組合せで決まる、MCP34の
入力面上の位置に静止する。このとき、MCP34に、MCP駆
動用パルス電圧源64からパルス電圧V3を印加すれば、当
該MCP34出力側からその瞬間の光電子像が増倍されて放
出され、蛍光面66上に、その瞬間の光像がこま撮り像と
して得られる。 従つて、各偏向電極56、60に、第２のタイミングチヤ
ートのように、各偏向電圧V1、V2を印加している際に、
パルスP11〜P18、P21〜P28・・・のようにパルス電圧V3
をMCP34に印加することにより、フアイバ出力窓38上に
は、第３図に示すように、（１）〜（８）の位置に、時
系列のこま撮り像が繰返して得られる。 このように得られた時系列のこま撮り像を、光フアイ
バ40を介して単体の撮像デバイス42で撮像し映像信号と
して読出す。 一般に、CCDの感光部は、信号電荷の蓄積と、その蓄
積電荷を映像信号として転送部に転送する動作を繰返し
ている。この動作のためには、前出第５図に示したよう
なフレーム周期を必要としており、通常1/30秒である。
又、転送期間T2は蓄積期間T1に比べて非常に小さい。更
に、転送部に転送された映像信号は、前記感光部が蓄積
動作を行つているうちに外部に取り出される。 しかるに、前記CCDの動作を任意のタイミングで行わ
せたのでは、こま撮り像の映像信号を得ることが困難に
なるため、同期信号発生回路44から同期信号を各電圧発
生源58、62、MCP駆動用パルス電圧源64に入力して、高
速こま撮り管36の動作と撮像デバイス42の動作とを同期
させている。即ち、蓄積電荷の転送が終わつて、撮像デ
バイス42が蓄積期間T1になつている間に、第２図のタイ
ミングチヤートのように、垂直偏向電圧V1、水平偏向電
圧V2を各電極56、60に印加すると共に、MCP34にパルスP
11〜P18・・・を印加することにより、第３図に示すよ
うにフアイバ出力窓38の（１）〜（８）の位置にこま撮
り像が発生し、この発生した時系列の８個のこま撮り像
を光フアイバ40を介して撮像デバイス42の感光部に入射
させ、その信号電荷を蓄積する。次いで、この蓄積電荷
を転送部に転送すれば、時系列の８個のこま撮り像の映
像信号が一撮像画面で得られる。その後も、次のパルス
P21〜P28、P31〜P38・・・により発生された高速こま撮
り像を撮像して信号電荷を蓄積し、次いで、再びその信
号電荷を転送部へ転送するという一連の動作を繰返して
行うことにより、こま撮り像の映像信号を連続して得る
ことができる。 以上のようにして、撮像デバイス42のフレーム周期は
標準のままで、フレーム周期の1/8の時間間隔でフアイ
バ出力窓38に発生されるこま撮り像を撮像することがで
きる。 なお、前記フアイバ出力窓38上に、フレーム周期の間
に配列させるこま撮り像の数は実施例のように８個に限
定されず、こま撮り像をｎ個を配列させれば、撮像可能
なこま撮り像の毎秒像数は、単独のこま撮り像を撮像デ
バイスで撮像した際の毎秒像数のｎ倍に増加させること
ができる。 又、このように撮像する際にも、高速こま撮り管36と
撮像デバイス42の動作を前記第２図のタイミングチヤー
トと同様に同期させる必要がある。これは、同期信号発
生回路44から出力する同期信号で、CCD駆動回路68、各
偏向電圧発生源58、62、MCP駆動用パルス電圧源64を制
御することにより行う。 前記実施例においては、MCP34をシヤツタ動作させる
高速こま撮り管を例示したが、本発明に使用する高速こ
ま撮り管はこのような構成のものに限定されるものでは
なく、出力面上に時系列に複数個のこま撮り像を並べる
ことが可能なこま撮り管であれば、いずれの種類のこま
撮り管を使用することもできる。例えばシヤツタ動作を
MCPではなく、光電面−メツシユ電極間の電位差で行う
ようにしたこま撮り管、あるいは光電子像のクロスオー
バー点に設けたアパーチヤ電極上で行うもの（例えば特
公昭42−2783号公報で開示）を用いることもできる。
又、光電子の集束を静電集束ではなく、電磁集束により
行うようにしたこま撮り管を用いることもできる。 又、前記実施例においては、撮像デバイス42としてCC
Dからなるものを例示したが、本発明を実施するための
撮像デバイスはこの種のものに限定されるものではな
い。例えばCCD以外にビジコン等の撮像管や、MOS型固体
撮像デバイスも使用できる。 更に、前記実施例においては、高速こま撮り管36と撮
像デバイス42を光学結合するための光学結合部にテーパ
ー状の光フアイバを用いていたが、本発明の光学結合部
は、これに限定されるものではなく、このフアイバの代
わりに例えばレンズを使用することもできる。
以上説明した通り、本発明によれば、単体の撮像デバ
イスを用いて、該撮像デバイスのフレーム周期に制限さ
れず高速に、多数のこま撮り像を得ることができるとい
う優れた効果が得られる。
イスを用いて、該撮像デバイスのフレーム周期に制限さ
れず高速に、多数のこま撮り像を得ることができるとい
う優れた効果が得られる。
第１図は、本発明の実施例に係る高速こま撮りカメラの
全体的な構成を示す、一部ブロツク図を含む断面図、 第２図は、前記実施例の作用を説明するための、各部タ
イミングチヤート例を示す線図、 第３図は、同じく、撮像されるこま撮り像の例を示す平
面図、 第４図は、従来の電子シヤツタを用いたイメージ管とCC
Dからなるカメラの構成例を示す断面図、 第５図は、前記シヤツタ及び撮像部（CCD）の各動作の
タイミングチヤートの例を示す線図である。 10……観測対象物、12……レンズ、 34……マイクロチヤンネルプレート（MCP）、 36……高速こま撮り管、38……フアイバ出力窓、 40……光フアイバ、42……撮像デバイス、 44……同期信号発生回路、 46……光電面、48……メツシユ電極、 50……集束電極、52……直流高圧電源、 54……陽極、56……垂直方向偏向電極、 58……垂直方向偏向電圧発生源、 60……水平方向偏向電極、 62……水平方向偏向電圧発生源、 64……MCP駆動用パルス電圧源、 66……蛍光面、68……CCD駆動回路。
全体的な構成を示す、一部ブロツク図を含む断面図、 第２図は、前記実施例の作用を説明するための、各部タ
イミングチヤート例を示す線図、 第３図は、同じく、撮像されるこま撮り像の例を示す平
面図、 第４図は、従来の電子シヤツタを用いたイメージ管とCC
Dからなるカメラの構成例を示す断面図、 第５図は、前記シヤツタ及び撮像部（CCD）の各動作の
タイミングチヤートの例を示す線図である。 10……観測対象物、12……レンズ、 34……マイクロチヤンネルプレート（MCP）、 36……高速こま撮り管、38……フアイバ出力窓、 40……光フアイバ、42……撮像デバイス、 44……同期信号発生回路、 46……光電面、48……メツシユ電極、 50……集束電極、52……直流高圧電源、 54……陽極、56……垂直方向偏向電極、 58……垂直方向偏向電圧発生源、 60……水平方向偏向電極、 62……水平方向偏向電圧発生源、 64……MCP駆動用パルス電圧源、 66……蛍光面、68……CCD駆動回路。
Claims (1)
- 【請求項１】シヤツタ機能を有し、時系列の複数のこま
撮り像を周期的に得るための高速こま撮り管と、 得られたこま撮り像を、後記撮像デバイスに伝達するた
めの光学結合部と、 伝達されたこま撮り像を撮像して信号電荷に変換し、該
電荷を蓄積して映像信号として読出すための単体の撮像
デバイスと、 該撮像デバイスの１蓄積期間内において、前記高速こま
撮り管の水平、垂直偏向動作、電子シヤツタのタイミン
グ及び撮像デバイスの蓄積、転送のタイミングを同期さ
せるための手段とを備え、 前記撮像デバイスへの結像位置を変えて、該撮像デバイ
スの１蓄積期間内に複数の像を蓄積することを特徴とす
る高速こま撮りカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1102518A JP2866102B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 高速こま撮りカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1102518A JP2866102B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 高速こま撮りカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280577A JPH02280577A (ja) | 1990-11-16 |
| JP2866102B2 true JP2866102B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=14329572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1102518A Expired - Fee Related JP2866102B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 高速こま撮りカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2866102B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-21 JP JP1102518A patent/JP2866102B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02280577A (ja) | 1990-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4555731A (en) | Electronic imaging camera with microchannel plate | |
| KR100961305B1 (ko) | 촬상장치 | |
| JPH0544653B2 (ja) | ||
| JPS5870688A (ja) | 二次元半導体画像センサおよびその駆動方法 | |
| JPH0241954B2 (ja) | ||
| US4243878A (en) | Ultra-fast framing camera tube | |
| EP0087296A2 (en) | Apparatus and method for generating high quality pictures under low light conditions | |
| JPS5937778A (ja) | 可変露出テレビカメラ装置 | |
| JPH04189080A (ja) | Ｘ線テレビ装置 | |
| JP2866102B2 (ja) | 高速こま撮りカメラ | |
| JPH0955889A (ja) | 撮影装置 | |
| US4875093A (en) | Ultrafast continuous imaging apparatus | |
| JP2888535B2 (ja) | 高速こま撮りカメラ | |
| JP2000032345A (ja) | 撮像装置 | |
| US2651674A (en) | Television transmission from intermittent film by means of pulsed pickup tube | |
| JP4275826B2 (ja) | 高速撮影装置 | |
| JPS61284183A (ja) | シヤツタ−機能を有する固体撮像装置 | |
| JPH05336420A (ja) | 撮影装置 | |
| JPS58115980A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| US4264811A (en) | Semiconductor image sensing device | |
| JPH02280576A (ja) | 高速こま撮りカメラ | |
| CN1036158C (zh) | 一种变象管皮秒分幅相机 | |
| JPS61172488A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2749618B2 (ja) | 高速こま撮りカメラ | |
| GB2160013A (en) | High-speed camera |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |