JP2920924B2 - Ｃｃｄカメラ - Google Patents
ＣｃｄカメラInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/53—Control of the integration time
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/745—Circuitry for generating timing or clock signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、CCD（電荷結合素子）の実効的蓄積時間
を可変して電子シャッタを行う例えば人間が視覚するこ
とを前提としない映像処理装置等に用いて好適なCCDカ
メラに関する。
を可変して電子シャッタを行う例えば人間が視覚するこ
とを前提としない映像処理装置等に用いて好適なCCDカ
メラに関する。
この発明はシャッタ信号に応じて蓄積した電荷が掃出
される電荷掃捨部を備えると共にセンサゲート信号に応
じて蓄積した電荷が読み出されるCCDと、同期信号に基
づいてCCDを駆動するCCD駆動手段とを有し、CCD駆動手
段は、外部トリガ信号が供給されるまで、第１の同期信
号に基づいてCCDを駆動し、外部トリガ信号が供給され
た際に、この外部トリガ信号に応じたタイミングで、シ
ャッタ信号をCCDに供給して蓄積された電荷を電荷掃捨
部に掃出し、その後外部トリガ信号が供給されたタイミ
ングから所定時間後に第１の同期信号に代えて、第２の
同期信号をCCDに供給することにより、外部トリガ信号
が供給されたタイミングから所定時間後にCCDにセンサ
ゲート信号が供給されるようにすることにより、露光
（蓄積）の始めを一定にして終りを可変して露光時間を
変えるようになし、人間が視覚することを前提としない
映像処理装置例えばマシンビジョン等に好適な安価なCC
Dカメラを実現しようとするものである。
される電荷掃捨部を備えると共にセンサゲート信号に応
じて蓄積した電荷が読み出されるCCDと、同期信号に基
づいてCCDを駆動するCCD駆動手段とを有し、CCD駆動手
段は、外部トリガ信号が供給されるまで、第１の同期信
号に基づいてCCDを駆動し、外部トリガ信号が供給され
た際に、この外部トリガ信号に応じたタイミングで、シ
ャッタ信号をCCDに供給して蓄積された電荷を電荷掃捨
部に掃出し、その後外部トリガ信号が供給されたタイミ
ングから所定時間後に第１の同期信号に代えて、第２の
同期信号をCCDに供給することにより、外部トリガ信号
が供給されたタイミングから所定時間後にCCDにセンサ
ゲート信号が供給されるようにすることにより、露光
（蓄積）の始めを一定にして終りを可変して露光時間を
変えるようになし、人間が視覚することを前提としない
映像処理装置例えばマシンビジョン等に好適な安価なCC
Dカメラを実現しようとするものである。
従来、メカニカルシャッタを用いずに電気的に露光時
間の制御を行い得る固体撮像装置として特願昭61−2523
75号が提案されている。このような固体撮像装置を用い
る電子シャッタは電荷がCCDのセンサに蓄積される時間
を変化して行うもので、蓄積した電荷はセンサゲートパ
ルスが入ることで、センサから垂直レジスタに転送され
る。つまり、シャッタパルスが止まってから次にセンサ
ゲートパルスが入るまでの時間がシャッタの露光時間
で、この露光時間を変えるようにしている。
間の制御を行い得る固体撮像装置として特願昭61−2523
75号が提案されている。このような固体撮像装置を用い
る電子シャッタは電荷がCCDのセンサに蓄積される時間
を変化して行うもので、蓄積した電荷はセンサゲートパ
ルスが入ることで、センサから垂直レジスタに転送され
る。つまり、シャッタパルスが止まってから次にセンサ
ゲートパルスが入るまでの時間がシャッタの露光時間
で、この露光時間を変えるようにしている。
第７図は上述の関係のタイミングチャートを示すもの
で、第７図Ｃのセンサゲートパルスは第７図Ａの垂直同
期信号（VD）に同期して出力される。蓄積した電荷はこ
のセンサゲートパルスが入ることでセンサから垂直レジ
スタに転送される。第７図Ｄ及びＥのシャッタパルスは
第７図Ｂの水平同期信号毎に入力され、このシャッタパ
ルスが入力することによりセンサの電荷はCCDのOFD（オ
ーバーフロードレイン）に捨てられる。そして蓄積時間
はこのシャッタパルスの発生を止めている。従って、1/
500秒の方が1/1000秒よりシャッタパルスの発生は長く
止まっている。
で、第７図Ｃのセンサゲートパルスは第７図Ａの垂直同
期信号（VD）に同期して出力される。蓄積した電荷はこ
のセンサゲートパルスが入ることでセンサから垂直レジ
スタに転送される。第７図Ｄ及びＥのシャッタパルスは
第７図Ｂの水平同期信号毎に入力され、このシャッタパ
ルスが入力することによりセンサの電荷はCCDのOFD（オ
ーバーフロードレイン）に捨てられる。そして蓄積時間
はこのシャッタパルスの発生を止めている。従って、1/
500秒の方が1/1000秒よりシャッタパルスの発生は長く
止まっている。
ここで、第７図において、1/500秒と1/1000秒のシャ
ッタ速度を見ると蓄積時間の終りが一定で蓄積時間のタ
イミングを変化してシャッタ速度を変えていることがわ
かる。
ッタ速度を見ると蓄積時間の終りが一定で蓄積時間のタ
イミングを変化してシャッタ速度を変えていることがわ
かる。
ところが上述の如き従来装置の場合、蓄積時間の終り
が一定で蓄積開始の時間を変えるようにしているので、
例えば上述のマシンビジョン等では、高速撮影時に蓄積
が始まったとき被写体が存在しないと云う問題等が生じ
て好ましくない。また、スチルカメラ等では露光の終り
を変化してシャッタ速度を決めるようにしており、この
ような点からもシャッタとしては蓄積時間が決まってい
て終る時間が変化する方が自然で、特にマシンビジョン
関係ではこれが所望される。
が一定で蓄積開始の時間を変えるようにしているので、
例えば上述のマシンビジョン等では、高速撮影時に蓄積
が始まったとき被写体が存在しないと云う問題等が生じ
て好ましくない。また、スチルカメラ等では露光の終り
を変化してシャッタ速度を決めるようにしており、この
ような点からもシャッタとしては蓄積時間が決まってい
て終る時間が変化する方が自然で、特にマシンビジョン
関係ではこれが所望される。
さらに、マシンビジョンなどでは、システムを組み替
えることがあるため、蓄積開始時間を一定とする、即
ち、トリガ信号が供給されたタイミングから蓄積を開始
した上で、蓄積時間の終りまでの時間、即ち、有効蓄積
時間を外部から制御できると便利である。
えることがあるため、蓄積開始時間を一定とする、即
ち、トリガ信号が供給されたタイミングから蓄積を開始
した上で、蓄積時間の終りまでの時間、即ち、有効蓄積
時間を外部から制御できると便利である。
また、蓄積時間の終りを可変するやり方としてインタ
ライン転送方式とフレーム転送方式の中間を行くフレー
ムインタライン転送方式のCCDを用いて実現することも
考えられるが、これだと非常に高価となる欠点がある。
ライン転送方式とフレーム転送方式の中間を行くフレー
ムインタライン転送方式のCCDを用いて実現することも
考えられるが、これだと非常に高価となる欠点がある。
この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、蓄積時間
の開始を一定にし、蓄積時間の終りを変化してシャッタ
速度を変えることができる安価なインタライン転送方式
又はフレーム転送方式のCCDカメラを提供するものであ
る。
の開始を一定にし、蓄積時間の終りを変化してシャッタ
速度を変えることができる安価なインタライン転送方式
又はフレーム転送方式のCCDカメラを提供するものであ
る。
本発明はシャッタ信号に応じて蓄積した電荷が掃出さ
れる電荷掃捨部を備えると共にセンサゲート信号に応じ
て蓄積した電荷が読み出されるCCD1と、同期信号に基づ
いてCCD1を駆動するCCD駆動手段5,6とを有し、CCD駆動
手段5,6は、外部トリガ信号が供給されるまで、第１の
同期信号に基づいてCCD1を駆動し、外部トリガ信号が供
給された際に、外部トリガ信号に応じたタイミングで、
シャッタ信号をCCD1に供給して蓄積された電荷を電荷掃
捨部に掃出し、その後外部トリガ信号が供給されたタイ
ミングから所定時間後に第１の同期信号に代えて、第２
の同期信号をCCDに供給することにより、外部トリガ信
号が供給されたタイミングから所定時間後にCCD1にセン
サゲート信号が供給されるようにしたことを特徴とする
CCDカメラとしたものである。
れる電荷掃捨部を備えると共にセンサゲート信号に応じ
て蓄積した電荷が読み出されるCCD1と、同期信号に基づ
いてCCD1を駆動するCCD駆動手段5,6とを有し、CCD駆動
手段5,6は、外部トリガ信号が供給されるまで、第１の
同期信号に基づいてCCD1を駆動し、外部トリガ信号が供
給された際に、外部トリガ信号に応じたタイミングで、
シャッタ信号をCCD1に供給して蓄積された電荷を電荷掃
捨部に掃出し、その後外部トリガ信号が供給されたタイ
ミングから所定時間後に第１の同期信号に代えて、第２
の同期信号をCCDに供給することにより、外部トリガ信
号が供給されたタイミングから所定時間後にCCD1にセン
サゲート信号が供給されるようにしたことを特徴とする
CCDカメラとしたものである。
外部からのトリガ信号に同期して電荷の蓄積を開始
し、シャッタ速度設定信号によって設定された期間だけ
電荷を蓄積する。これにより蓄積時間（露光時間）の終
りをシャッタ速度に応じて変えることができ、特にCCD
カメラ外部から供給されるトリガ信号のパルス幅によっ
て有効蓄積期間制御できる。従って、マシンビジョンな
どにおいて、このCCDカメラの使用者が外部トリガ信号
のパルス幅を設定するだけで容易に有効蓄積時間を制御
できマシンビジョン等への利用が可能となる。
し、シャッタ速度設定信号によって設定された期間だけ
電荷を蓄積する。これにより蓄積時間（露光時間）の終
りをシャッタ速度に応じて変えることができ、特にCCD
カメラ外部から供給されるトリガ信号のパルス幅によっ
て有効蓄積期間制御できる。従って、マシンビジョンな
どにおいて、このCCDカメラの使用者が外部トリガ信号
のパルス幅を設定するだけで容易に有効蓄積時間を制御
できマシンビジョン等への利用が可能となる。
以下、この発明の一実施例を第１図〜第６図に基づい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
第１図は本実施例の全体の構成を示すもので、同図に
おいて、（１）は電荷結合素子（CCD），（２）はCCD
（１）からの撮像信号を信号処理するプロセッサ，
（３）は出力端子，（４）はトリガ信号が印加される入
力端子，（５）はシンクジェネレータ，（６）はタイミ
ング回路であって、シンクジェネレータ（５）はプロセ
ッサ（２）に対して複合同期信号を発生し、タイミング
回路（６）に垂直同期信号及び水平同期信号を発生す
る。タイミング回路（６）はプロセッサ（２）に対して
クランプパルスやサンプリングパルスを発生し、CCD
（６）に対して駆動パルス，センサゲートパルス及びシ
ャッタパルスを発生する。
おいて、（１）は電荷結合素子（CCD），（２）はCCD
（１）からの撮像信号を信号処理するプロセッサ，
（３）は出力端子，（４）はトリガ信号が印加される入
力端子，（５）はシンクジェネレータ，（６）はタイミ
ング回路であって、シンクジェネレータ（５）はプロセ
ッサ（２）に対して複合同期信号を発生し、タイミング
回路（６）に垂直同期信号及び水平同期信号を発生す
る。タイミング回路（６）はプロセッサ（２）に対して
クランプパルスやサンプリングパルスを発生し、CCD
（６）に対して駆動パルス，センサゲートパルス及びシ
ャッタパルスを発生する。
本発明では後で詳述されるようにトリガ信号が入ると
これに同期して垂直同期信号VDを発生するリスタートリ
セットモードと、露光時間（蓄積時間）の始まりは一定
でその終りを可変することができるリアルシャッタモー
ドと、長時間の露光が可能な長時間露光モードを考え
る。
これに同期して垂直同期信号VDを発生するリスタートリ
セットモードと、露光時間（蓄積時間）の始まりは一定
でその終りを可変することができるリアルシャッタモー
ドと、長時間の露光が可能な長時間露光モードを考え
る。
リスタートリセットモードでは入力端子（４）から第
２図Ａに示すようなトリガ信号が印加されるとこれに同
期してシンクジェネレータ（５）より第２図Ｂに示すよ
うな垂直同期信号（VD）が発生される。
２図Ａに示すようなトリガ信号が印加されるとこれに同
期してシンクジェネレータ（５）より第２図Ｂに示すよ
うな垂直同期信号（VD）が発生される。
また、リアルシャッタモードでは第３図Ａに示すよう
なトリガ信号が入力端子（４）よりシンクジェネレータ
（５）及びタイミング回路（６）に供給されると、タイ
ミング回路（６）よりCCD（１）に対して第３図Ｄ及び
Ｇに示すような狭幅のシャッタパルスがトリガ信号に同
期して１発発生される。この狭幅のシャッタパルスは蓄
積時間（露光時間）の開始を表わす。また、シンクジェ
ネレータ（５）からはトリガ信号より所定時間遅延して
第３図Ｂ及びＥに示すように垂直同期信号（VD）がタイ
ミング回路（６）に対して発生される。すると、タイミ
ング回路（６）からは垂直同期信号に同期して第３図Ｃ
及びＦに示すようなセンサゲートパルスがCCD（１）に
対して発生される。このセンサゲートパルスの発生は蓄
積時間（露光時間）の終りを表わす。
なトリガ信号が入力端子（４）よりシンクジェネレータ
（５）及びタイミング回路（６）に供給されると、タイ
ミング回路（６）よりCCD（１）に対して第３図Ｄ及び
Ｇに示すような狭幅のシャッタパルスがトリガ信号に同
期して１発発生される。この狭幅のシャッタパルスは蓄
積時間（露光時間）の開始を表わす。また、シンクジェ
ネレータ（５）からはトリガ信号より所定時間遅延して
第３図Ｂ及びＥに示すように垂直同期信号（VD）がタイ
ミング回路（６）に対して発生される。すると、タイミ
ング回路（６）からは垂直同期信号に同期して第３図Ｃ
及びＦに示すようなセンサゲートパルスがCCD（１）に
対して発生される。このセンサゲートパルスの発生は蓄
積時間（露光時間）の終りを表わす。
上述のリスタートリセットモードではトリガ信号が入
るとこれに同期して即座に垂直同期信号が発生された
が、このリアルシャッタモードでは垂直同期信号を所定
時間遅延することで蓄積時間（露光時間）の終りを変化
している。これによってトリガ信号が入ってから露光開
始し、露光時間の終りの変化によってシャッタ速度を変
える電子シャッタが可能となる。
るとこれに同期して即座に垂直同期信号が発生された
が、このリアルシャッタモードでは垂直同期信号を所定
時間遅延することで蓄積時間（露光時間）の終りを変化
している。これによってトリガ信号が入ってから露光開
始し、露光時間の終りの変化によってシャッタ速度を変
える電子シャッタが可能となる。
また、長時間露光モードでは入力端子（４）に印加さ
れる第４図Ａに示すようなトリガ信号の立下り，立上り
に同期して垂直同期信号を発生するもその間に挿入され
る垂直同期信号を第４図Ｂに示すようにマスクする。こ
れにより、実質的に露光時間はトリガ信号の立下りから
立上りまでの時間となり長時間の露光が可能となる。
れる第４図Ａに示すようなトリガ信号の立下り，立上り
に同期して垂直同期信号を発生するもその間に挿入され
る垂直同期信号を第４図Ｂに示すようにマスクする。こ
れにより、実質的に露光時間はトリガ信号の立下りから
立上りまでの時間となり長時間の露光が可能となる。
第５図はシンクジェネレータ（５）の具体的回路構成
の一例を示すもので、同図において、（10）は例えばNT
SC方式の場合、14.31818MHz（4fSC）のクロック信号が
供給される入力端子，（11）は入力端子（10）からのク
ロック信号を455カウントして出力するカウンタであっ
て、カウンタ（11）の出力側には２倍のＨレート31.47k
Hzの信号（2fH）が得られる。なお、カウンタ（11）
は、455カウントするとその出力信号によりリセットが
かかるようになされる。（12）は1/2分周器であって、
カウンタ（11）の出力を1/2分周し、その出力側にＨレ
ート15.73kHzの信号（fH）を得る。このようにして得ら
れた信号は波形整形回路（13）に供給されて波形整形さ
れ、出力端子（14）に水平同期信号として導出される。
そのＨレートは約6.7μsecである。
の一例を示すもので、同図において、（10）は例えばNT
SC方式の場合、14.31818MHz（4fSC）のクロック信号が
供給される入力端子，（11）は入力端子（10）からのク
ロック信号を455カウントして出力するカウンタであっ
て、カウンタ（11）の出力側には２倍のＨレート31.47k
Hzの信号（2fH）が得られる。なお、カウンタ（11）
は、455カウントするとその出力信号によりリセットが
かかるようになされる。（12）は1/2分周器であって、
カウンタ（11）の出力を1/2分周し、その出力側にＨレ
ート15.73kHzの信号（fH）を得る。このようにして得ら
れた信号は波形整形回路（13）に供給されて波形整形さ
れ、出力端子（14）に水平同期信号として導出される。
そのＨレートは約6.7μsecである。
（15）はカウンタ（11）からの出力信号を525カウン
トするカウンタであって、そき出力側にインタレースさ
れた実質的に垂直同期信号を得る。そしてそのＶレート
は約572μsecのパルス幅となる。なお、このカウンタ
（15）も525カウントするとその出力信号によりリセッ
トがかかるようになされている。
トするカウンタであって、そき出力側にインタレースさ
れた実質的に垂直同期信号を得る。そしてそのＶレート
は約572μsecのパルス幅となる。なお、このカウンタ
（15）も525カウントするとその出力信号によりリセッ
トがかかるようになされている。
（18）はトリガ信号が印加される入力端子であって、
入力端子（18）はトリガ信号の立下りと立下りで微分パ
ルスを発生する微分回路（19）を介してスイッチ回路
（20）の接点ａに接続されると共に直接スイッチ回路
（20）の接点ｂに接続され、更にシャッタ速度設定信号
によりその遅延量が決定される可変遅延回路（21）を介
してスイッチ回路（20）の接点ｃに接続される。スイッ
チ回路（20）の共通端子（出力端子）はアンド回路（2
2）及び（23）の一方の入力端に接続される。
入力端子（18）はトリガ信号の立下りと立下りで微分パ
ルスを発生する微分回路（19）を介してスイッチ回路
（20）の接点ａに接続されると共に直接スイッチ回路
（20）の接点ｂに接続され、更にシャッタ速度設定信号
によりその遅延量が決定される可変遅延回路（21）を介
してスイッチ回路（20）の接点ｃに接続される。スイッ
チ回路（20）の共通端子（出力端子）はアンド回路（2
2）及び（23）の一方の入力端に接続される。
また入力端子（18）はインバータ（24）を介してスイ
ッチ回路（25）の接点ａに接続され、スイッチ回路（2
5）の接点ｂ及びｃは共通接続されて接地される。スイ
ッチ回路（25）の共通端子（出力端子）はオア回路（2
6）の一方の入力端子に接続され、このオア回路（26）
とアンド回路（22）の各地方の入力端はカウンタ（15）
の出力側に接続される。またオア回路（26）の出力端は
アンド回路（23）の他方の入力端に接続され、アンド回
路（23）の出力端は波形整形回路（16）を介して出力端
子（17）に接続される。
ッチ回路（25）の接点ａに接続され、スイッチ回路（2
5）の接点ｂ及びｃは共通接続されて接地される。スイ
ッチ回路（25）の共通端子（出力端子）はオア回路（2
6）の一方の入力端子に接続され、このオア回路（26）
とアンド回路（22）の各地方の入力端はカウンタ（15）
の出力側に接続される。またオア回路（26）の出力端は
アンド回路（23）の他方の入力端に接続され、アンド回
路（23）の出力端は波形整形回路（16）を介して出力端
子（17）に接続される。
スイッチ回路（20）及び（25）はモード切換信号によ
り切換えられ、長時間露光モードのときは接点ａ側、リ
スタートリセットモードのときは接点ｂ側、リアルシャ
ッタモードのときは接点ｃ側に夫々切換えられる。
り切換えられ、長時間露光モードのときは接点ａ側、リ
スタートリセットモードのときは接点ｂ側、リアルシャ
ッタモードのときは接点ｃ側に夫々切換えられる。
リスタートリセットモードのときはスイッチ回路（2
5）の共通端子は接点ｂ側を介して接地され、スイッチ
回路（20）の共通端子は接点ｂ側に接続される。入力端
子（18）よりトリガ信号（第２図Ａ）が供給されると、
このトリガ信号はスイッチ回路（20）の接点ｂ側を通
り、アンド回路（23）を通って波形整形回路（16）で波
形整形されて第２図Ｂの如き垂直同期信号として出力さ
れる。またスイッチ回路（20）の接点ｂ側を通ったトリ
ガ信号はアンド回路（22）を介してリセット信号として
カウンタ（15）をリセットする。カウンタ（15）はリセ
ットされた時点より再びカウンタ（11）の出力信号をカ
ウントし始め、525カウントした時点で出力を発生して
オア回路（26）及びアンド回路（23）を介して波形整形
回路（16）に供給し、出力端子（17）に垂直同期信号と
して発生した垂直同期信号より所定間隔で順次所望の垂
直同期信号が取り出される。
5）の共通端子は接点ｂ側を介して接地され、スイッチ
回路（20）の共通端子は接点ｂ側に接続される。入力端
子（18）よりトリガ信号（第２図Ａ）が供給されると、
このトリガ信号はスイッチ回路（20）の接点ｂ側を通
り、アンド回路（23）を通って波形整形回路（16）で波
形整形されて第２図Ｂの如き垂直同期信号として出力さ
れる。またスイッチ回路（20）の接点ｂ側を通ったトリ
ガ信号はアンド回路（22）を介してリセット信号として
カウンタ（15）をリセットする。カウンタ（15）はリセ
ットされた時点より再びカウンタ（11）の出力信号をカ
ウントし始め、525カウントした時点で出力を発生して
オア回路（26）及びアンド回路（23）を介して波形整形
回路（16）に供給し、出力端子（17）に垂直同期信号と
して発生した垂直同期信号より所定間隔で順次所望の垂
直同期信号が取り出される。
リアルシャッタモードのときはスイッチ回路（25）の
共通端子は接点ｃ側を介して同じく接地され、スイッチ
回路（20）の共通端子は接点ｃ側に接続される。第１図
の同期信号となる外部トリガ信号が供給される前にカウ
タ（15）に入力される第３図Ａ及び第３図Ｅに示す１垂
直周期（1V）の左から２つ目迄の垂直同期信号（VD）は
カウンタ（15）がローレベル（Ｌ）になったときオア回
路（26）の出力が“H"から“L"となり、アンド回路（2
3）の出力が“L"となり、カウンタ（15）は1Vの周期で
“L"となって第３図ｂ及び第３図Ｅの左から２発目迄の
VDが出力端子（17）より出力される。入力端子（18）よ
りトリガ信号（第３図Ａ）が印加されると、このトリガ
信号は可変遅延回路（21）に供給され、ここでシャッタ
速度に応じて所定量遅延され、後は上述同様アンド回路
（23）を通って出力端子（17）に垂直同期信号として取
り出されると共にアンド回路（22）を介してリセット信
号としてカウンタ（15）に供給されてこれをリセットす
る。即ち、第２の同期信号である第３図ｂ及び第３図Ｅ
に示す左から３発目に出力される垂直同期信号は第４図
の入力端子（18）にトリガ信号が供給されると可変遅延
回路（21）による所定遅延時間後にアンド回路（22）の
１方の入力が“L"となり、アンド回路（22）の出力も
“L"となるのでカウンタ（15）がリセットされる。ここ
で、トリガ信号が供給されてからカウンタ（15）が“L"
となる。それがこのままVDとして出力される。依って、
トリガ信号から所定後にVDが出力される。センサゲート
パルスはVDのタイミングで出力されるのでトリガ信号か
ら所定時間後にセンサゲートパルスが出力されることに
なる。第３図Ｂ及びＥは夫々シャッタ速度が1/250秒,1/
500秒のときトリガ信号より垂直同期信号が遅延されて
出力されている状態を示している。これにより蓄積時間
の始まりは一定で、終りを可変できることがわかる。
共通端子は接点ｃ側を介して同じく接地され、スイッチ
回路（20）の共通端子は接点ｃ側に接続される。第１図
の同期信号となる外部トリガ信号が供給される前にカウ
タ（15）に入力される第３図Ａ及び第３図Ｅに示す１垂
直周期（1V）の左から２つ目迄の垂直同期信号（VD）は
カウンタ（15）がローレベル（Ｌ）になったときオア回
路（26）の出力が“H"から“L"となり、アンド回路（2
3）の出力が“L"となり、カウンタ（15）は1Vの周期で
“L"となって第３図ｂ及び第３図Ｅの左から２発目迄の
VDが出力端子（17）より出力される。入力端子（18）よ
りトリガ信号（第３図Ａ）が印加されると、このトリガ
信号は可変遅延回路（21）に供給され、ここでシャッタ
速度に応じて所定量遅延され、後は上述同様アンド回路
（23）を通って出力端子（17）に垂直同期信号として取
り出されると共にアンド回路（22）を介してリセット信
号としてカウンタ（15）に供給されてこれをリセットす
る。即ち、第２の同期信号である第３図ｂ及び第３図Ｅ
に示す左から３発目に出力される垂直同期信号は第４図
の入力端子（18）にトリガ信号が供給されると可変遅延
回路（21）による所定遅延時間後にアンド回路（22）の
１方の入力が“L"となり、アンド回路（22）の出力も
“L"となるのでカウンタ（15）がリセットされる。ここ
で、トリガ信号が供給されてからカウンタ（15）が“L"
となる。それがこのままVDとして出力される。依って、
トリガ信号から所定後にVDが出力される。センサゲート
パルスはVDのタイミングで出力されるのでトリガ信号か
ら所定時間後にセンサゲートパルスが出力されることに
なる。第３図Ｂ及びＥは夫々シャッタ速度が1/250秒,1/
500秒のときトリガ信号より垂直同期信号が遅延されて
出力されている状態を示している。これにより蓄積時間
の始まりは一定で、終りを可変できることがわかる。
長時間露出モードのおきはスイッチ回路（20）及び
（25）の共通端子は接点ａ側に接続される。入力端子
（18）よりのトリガ信号（第４図Ａ）が印加されると、
このトリガ信号は微分回路（19）に供給され、ここでト
リガ信号の立下り及び立上りに同期して微分パルス（図
示せず）が発され、これが上述同様アンド回路（23）を
通って波形整形回路（16）で波形形成されて第４図Ｂの
如き垂直同期信号として出力される。また入力端子（1
8）よりのトリガ信号はインバータ（24）で反転され、
スイッチ回路（25）の接点ａ側を通ってオア回路（26）
の一方の入力端に供給される。このときオア回路（26）
の一方の入力端のレベルはハイレベル（Ｈ）にあるの
で、オア回路（26）の他方の入力端に供給されるカウン
タ（15）からの出力信号は無効とされ、実質的にマスク
された状態となる。この状態を第４図Ｂに破線で示して
いる。これによりリアルシャッタモードの場合等には最
大１ィールド1/60秒の露光時間（蓄積時間）であった
が、それ以上の露光時間が可能となる。
（25）の共通端子は接点ａ側に接続される。入力端子
（18）よりのトリガ信号（第４図Ａ）が印加されると、
このトリガ信号は微分回路（19）に供給され、ここでト
リガ信号の立下り及び立上りに同期して微分パルス（図
示せず）が発され、これが上述同様アンド回路（23）を
通って波形整形回路（16）で波形形成されて第４図Ｂの
如き垂直同期信号として出力される。また入力端子（1
8）よりのトリガ信号はインバータ（24）で反転され、
スイッチ回路（25）の接点ａ側を通ってオア回路（26）
の一方の入力端に供給される。このときオア回路（26）
の一方の入力端のレベルはハイレベル（Ｈ）にあるの
で、オア回路（26）の他方の入力端に供給されるカウン
タ（15）からの出力信号は無効とされ、実質的にマスク
された状態となる。この状態を第４図Ｂに破線で示して
いる。これによりリアルシャッタモードの場合等には最
大１ィールド1/60秒の露光時間（蓄積時間）であった
が、それ以上の露光時間が可能となる。
第６図はタイミング回路（６）においてシャッタパル
スの発生の仕方の構成の一例を示すもので、（30）はト
リガ信号（第３図Ａ）が供給される入力端子であって、
このトリガ信号は微分回路（31）に供給され、これより
狭幅例えば第３図Ｈに示すように１μsecのシャッタパ
ルスが形成される。このシャッタパルス（の立下り）よ
り蓄積すなわち露光開始がなされる。このように微分回
路（31）で形成された狭幅のシャッタパルスは加算回路
（32）の一方の入力側に供給される。
スの発生の仕方の構成の一例を示すもので、（30）はト
リガ信号（第３図Ａ）が供給される入力端子であって、
このトリガ信号は微分回路（31）に供給され、これより
狭幅例えば第３図Ｈに示すように１μsecのシャッタパ
ルスが形成される。このシャッタパルス（の立下り）よ
り蓄積すなわち露光開始がなされる。このように微分回
路（31）で形成された狭幅のシャッタパルスは加算回路
（32）の一方の入力側に供給される。
また、（33）は垂直同期信号（VD）が供給される入力
端子であって、この入力端子（33）に供給される垂直同
期信号はスイッチ（34）を介してインバータ（35）で反
転され、垂直同期信号に同期した通常のシャッタパルス
として加算回路（32）に供給され、もって加算回路（3
2）の出力側には第３図Ｄ及びＧに示すようなシャッタ
パルスが得られる。このシャッタパルスはスイッチ（3
6）の接点ｂ側を通ってCCD（１）（第１図）のＮ型シリ
コン基板に供給され、センサの電荷がOFDに捨てられ
る。
端子であって、この入力端子（33）に供給される垂直同
期信号はスイッチ（34）を介してインバータ（35）で反
転され、垂直同期信号に同期した通常のシャッタパルス
として加算回路（32）に供給され、もって加算回路（3
2）の出力側には第３図Ｄ及びＧに示すようなシャッタ
パルスが得られる。このシャッタパルスはスイッチ（3
6）の接点ｂ側を通ってCCD（１）（第１図）のＮ型シリ
コン基板に供給され、センサの電荷がOFDに捨てられ
る。
このときトリガ信号より所定時間遅延して発生された
垂直同期信号に同期してシャッタパルスを発生してはま
ずいので、可変遅延回路（37）を設け、この回路（37）
に入力端子（30）からのトリガ信号を印加して所定幅の
遅延信号を形成し、この遅延信号をオフ信号としてスイ
ッチ（34）に供給し、トリガ信号より所定時間遅延して
発生した垂直同期信号を通さないようにスイッチ（34）
をオフ状態とする。なお、この可変遅延回路（37）で形
成される遅延信号（オフ信号）もシャッタの速度に応じ
て可変するようにシャッタ速度設定信号を可変遅延回路
（37）に供給するようにする。
垂直同期信号に同期してシャッタパルスを発生してはま
ずいので、可変遅延回路（37）を設け、この回路（37）
に入力端子（30）からのトリガ信号を印加して所定幅の
遅延信号を形成し、この遅延信号をオフ信号としてスイ
ッチ（34）に供給し、トリガ信号より所定時間遅延して
発生した垂直同期信号を通さないようにスイッチ（34）
をオフ状態とする。なお、この可変遅延回路（37）で形
成される遅延信号（オフ信号）もシャッタの速度に応じ
て可変するようにシャッタ速度設定信号を可変遅延回路
（37）に供給するようにする。
（38）は蓄積時間の始めを可変して終りを一定とする
従来のシャッタICでその出力はスイッチ（36）の接点ａ
を介してCCDのＮ型シリコン基板に供給される。
従来のシャッタICでその出力はスイッチ（36）の接点ａ
を介してCCDのＮ型シリコン基板に供給される。
このようにしてリアルシャッタモードでは狭幅のシャ
ッタパルスで蓄積時間を決定し、垂直同期信号で蓄積時
間の終りを決定し、垂直同期信号はシャッタの速度に応
じて変えることができるので、結果として蓄積時間の終
りをシャッタ速度に応じて可変することができる。
ッタパルスで蓄積時間を決定し、垂直同期信号で蓄積時
間の終りを決定し、垂直同期信号はシャッタの速度に応
じて変えることができるので、結果として蓄積時間の終
りをシャッタ速度に応じて可変することができる。
上述の如くこの発明によれば、外部からのトリガ信号
に同期して蓄積を開始し、シャッタ速度設定信号によっ
て設定された期間だけ電荷を蓄積するようにしたので、
蓄積時間（露光時間）の終りを可変とすることができ、
マシンビジョンの如き人間が視覚することを前提としな
い映像処理装置等に好適な安価なインタライン転送方式
のCCDカメラを実現できる。
に同期して蓄積を開始し、シャッタ速度設定信号によっ
て設定された期間だけ電荷を蓄積するようにしたので、
蓄積時間（露光時間）の終りを可変とすることができ、
マシンビジョンの如き人間が視覚することを前提としな
い映像処理装置等に好適な安価なインタライン転送方式
のCCDカメラを実現できる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図、第
２図〜第４図はこの発明の説明に供するための図、第５
図及び第６図は夫々この発明の要部の一例を示す回路構
成図、第７図は従来例の説明に供するための図である。 （１）は電荷結合素子（CCD）、（５）はシンクジェネ
レータ、（６）はタイミング回路である。
２図〜第４図はこの発明の説明に供するための図、第５
図及び第６図は夫々この発明の要部の一例を示す回路構
成図、第７図は従来例の説明に供するための図である。 （１）は電荷結合素子（CCD）、（５）はシンクジェネ
レータ、（６）はタイミング回路である。
Claims (1)
- 【請求項１】シャッタ信号に応じて蓄積した電荷が掃出
される電荷掃捨部を備えると共にセンサゲート信号に応
じて蓄積した電荷が読み出されるCCDと、 同期信号に基づいて上記CCDを駆動するCCD駆動手段とを
有し、 上記CCD駆動手段は、外部トリガ信号が供給されるま
で、第１の同期信号に基づいて上記CCDを駆動し、 上記外部トリガ信号が供給された際に、上記外部トリガ
信号に応じたタイミングで、上記シャッタ信号を上記CC
Dに供給して蓄積された電荷を上記電荷掃捨部に掃出
し、その後、上記外部トリガ信号が供給されたタイミン
グから所定時間後に上記第１の同期信号に代えて、第２
の同期信号を上記CCDに供給することにより、 上記外部トリガ信号が供給されたタイミングから所定時
間後に上記CCDに上記センサゲート信号が供給されるよ
うにしたことを 特徴とするCCDカメラ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005269A JP2920924B2 (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | Ｃｃｄカメラ |
| GB9000150A GB2227391B (en) | 1989-01-12 | 1990-01-04 | Charge-coupled imager |
| US07/461,926 US4984002A (en) | 1989-01-12 | 1990-01-08 | Video camera shutter control by charge accumulation time of CCD images |
| KR1019900000161A KR0173785B1 (ko) | 1989-01-12 | 1990-01-09 | Ccd 카메라 |
| DE4001072A DE4001072C2 (de) | 1989-01-12 | 1990-01-16 | Ladungsgekoppelte Bildeinrichtung |
| HK136095A HK136095A (en) | 1989-01-12 | 1995-08-31 | Charge-coupled imager |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005269A JP2920924B2 (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | Ｃｃｄカメラ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10159101A Division JP3013838B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02185173A JPH02185173A (ja) | 1990-07-19 |
| JP2920924B2 true JP2920924B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=11606513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005269A Expired - Lifetime JP2920924B2 (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | Ｃｃｄカメラ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4984002A (ja) |
| JP (1) | JP2920924B2 (ja) |
| KR (1) | KR0173785B1 (ja) |
| DE (1) | DE4001072C2 (ja) |
| GB (1) | GB2227391B (ja) |
| HK (1) | HK136095A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
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-
1990
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