JP3670367B2 - CCD signal readout control device for CCD television camera - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像デバイスとしてCCD(電荷転送デバイス)を利用したCCDテレビジョンカメラに係り、特に電子シャッターを備えるCCD信号読出し制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、CCDテレビジョンカメラに用いられるCCD信号読出し制御装置では、約1/60秒または約1/50秒(NTSC、PAL、SECAM等のテレビジョン方式によって異なる)の間、CCDに入射光を蓄積し、これを垂直ブランキング期間に映像信号として読み出すようにしている。以下ではNTSC方式を例にして説明する。
【0003】
ところで、上記CCD信号読出し制御装置において、高速に動く被写体を撮像すると、1/60秒の間入射光が蓄積されるため、像が重なってしまい(ぶれ)、明瞭な映像を得ることができない。そこで、電子シャッターを用いて、高速で動く被写体であっても像が重ならないように、光の蓄積時間を適宜短くできるようにしている。
【0004】
一方、CCDテレビジョンカメラ装置においては、ラインフリッカ(CCDの垂直方向の画素をそのまま読み出すと、解像度が上がりすぎてフリッカが出る)を防ぐために、垂直方向の2画素を加算するようにしている。そのため、垂直方向の解像度は垂直の走査線数に比べて落ちている。
【0005】
つまり、NTSC方式における垂直の走査線数は約483本であるから、そのままCCDを読み出せば、垂直解像度は約483本となる。しかしながら、2画素加算して読み出しているために、走査線数は約360本程度になって垂直解像度が落ちてしまう。尚、240本まで垂直解像度が落ちないのは、フィールドオフセット方式により画素の組み合わせを変えているためである。
【0006】
そこで、従来では上記の電子シャッターを利用して垂直解像度の向上を図っている。
すなわち、垂直解像度を上げるためには、第nラインの画素読出しと第n+1ラインの画素読出しの間の画素を読出し、ラインフリッカと垂直解像度のバランスを考えて使用すればよい。この1画素と1画素の何分の1かの画素を読み出すには、1画素を通常に読み出し、もう1画素をシャッターをかけて読み出して(光の蓄積時間を短くする)加算すれば、等価的に走査線の1本から2本の間の画素読出しを行うことができ、垂直解像度を通常の読み出しに比べて向上させることができる。
【0007】
しかしながら、上記のような電子シャッターを有する従来のCCDテレビジョンカメラ装置のCCD信号読出し制御装置では、電子シャッターを用いて垂直解像度の向上を図ると、電子シャッター本来の高速被写体のぶれ防止機能を発揮できなくなってしまう。逆に、電子シャッターにより高速被写体のぶれを防止すると、垂直解像度の向上ができなくなってしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来のCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置では、電子シャッターを高速被写体ぶれ防止、垂直解像度向上のいずれか一方のみしか行うことができないという問題があった。
【0009】
本発明の課題は、上記の問題を解決し、電子シャッターを用いて、高速被写体のぶれ防止、垂直解像度の向上を同時に実現することのできるCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、テレビジョンカメラに組み込まれ、垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて駆動される撮像用CCD(電荷転送デバイス)の電荷読み出しをフィールド単位で制御するCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置において、前記撮像用CCDの入射光蓄積時間をシャッター速度に応じて制御する電子シャッターと、前記フィールドの期間内で前記CCDに対する光蓄積時間の最大許容時間を基準時間として、前記電子シャッターのシャッター速度を、繰り返し連続される第1フィールドと第2フィールドとで互いに独立して制御するシャッター速度制御手段と、前記第1フィールドと第2フィールドとで互いに異なる組の隣接2ラインについて、垂直方向に並ぶ画素それぞれに蓄積される電荷を加算して読み出す加算読出し手段とを具備し、前記シャッター速度制御手段は、前記第1、第2フィールドそれぞれで前記基準時間相当の光蓄積時間を得るシャッター速度で撮影する通常撮影モードに対し、前記第1フィールドのシャッター速度を前記光蓄積時間が前記基準時間より短くなるように制御することで高速被写体撮影モードに対応させつつ、前記第2フィールドのシャッター速度を前記第1フィールドのシャッター速度より短くなるように制御することで垂直方向高解像度撮影モードに対応させるようにした。
【0011】
特に、前記シャッター速度制御手段は、前記CCDを駆動する水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて各フィールドのシャッター速度を設定するようにした。
また、前記シャッター速度制御手段は、前記水平同期信号に同期したクロックパルスを発生するクロックパルス発生部と、前記垂直同期信号に同期したリセットパルスを発生するリセットパルス発生部と、前記クロックパルスをカウントし、カウント値がプリセット値に達した時点から前記リセットパルスが入力されるまで光蓄積制御信号を前記CCDに出力するカウンタと、前記垂直同期信号から垂直ブランキング期間を検出し、その期間に前記第1フィールドでは高速被写体撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値、前記第2フィールドでは垂直方向高解像度撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値を前記カウンタにプリセットするプリセット手段とを備えるようにした。
【0012】
あるいは、前記シャッター速度制御手段は、前記水平同期信号に同期したクロックパルスを発生するクロックパルス発生部と、前記垂直同期信号に同期したリセットパルスを発生するリセットパルス発生部と、それぞれ前記クロックパルスをカウントし、カウント値がプリセット値に達した時点から前記リセットパルスが入力されるまで光蓄積制御信号を出力する第1及び第2のカウンタと、前記垂直同期信号から垂直ブランキング期間を検出し、その期間に前記第1フィールドで用いる高速被写体撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値を前記第1のカウンタにプリセットし、前記第2フィールドで用いる垂直方向高解像度撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値を前記第2のカウンタにプリセットするプリセット手段と、前記第1及び第2のカウンタの出力を前記第1及び第2のフィールドに合わせて前記垂直ブランキング期間毎に交互に導出する切替手段とを備えるようにした。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は第1の実施形態のCCD読出し制御装置の構成を示すものである。図1において、11は同期信号発生回路であり、テレビジョン信号の水平同期信号HD及び垂直同期信号VDを発生する。水平同期信号HDはクロックパルス発生回路12に供給され、垂直同期信号VDはMPU(マイクロプロセッサ)13及びリセットパルス発生回路14に供給される。
【0014】
クロックパルス発生回路12は水平同期信号HDをトリガとして水平同期パルスを発生し、リセットパルス発生回路14は垂直同期信号VDをトリガとしてリセットパルスを発生する。これらの水平同期パルス、リセットパルスは共にカウンタ15に供給される。
【0015】
このカウンタ15はCCD光蓄積時間を決定するプリセッタブルカウンタで、プリセット回路16から与えられるプリセット値を格納し、水平同期パルスをカウントしてカウント値がプリセット値に達した時点でカウントアップして出力レベルをハイレベルとする。また、リセットパルスの入力によりカウント値をリセットし、出力レベルをローレベルに戻す。
【0016】
このカウンタ15の出力はCCD駆動回路17に供給される。CCD駆動回路17は、垂直同期信号VD及び水平同期信号HDに基づいてCCD18の電荷転送を駆動制御すると共に、CCD18に対してカウンタ15の出力がハイレベルの期間を光蓄積時間として制御し、第nラインと第n+1ラインの各画素の電荷を加算して出力させる。
【0017】
一方、このCCD信号読出し制御装置はモード選択/シャッター速度切換回路19を備える。この回路19は、(1)通常撮影モード、(2)高速被写体撮影モード、(3)高解像度モード、(4)高速被写体撮影+高解像度モードの4つのモードからいずれかを選択し、(2)〜(4)のモードでシャッター速度を手動または自動で選択する機能を有する。
【0018】
上記MPU13は、上記モード選択/シャッター速度切換回路19で設定されたモード及びシャッター速度から、CCD光蓄積時間に相当するカウンタプリセット値を演算し、その演算結果をプリセット回路16に格納しておく。そして、垂直同期信号VDを監視して垂直ブランキング期間を判別し、例えば奇数フィールドの垂直ブランキング期間中には第1のプリセット値、偶数フィールドの垂直ブランキング期間中には第2のプリセット値をカウンタ15にプリセットするようプリセット回路16に命令を与える。
【0019】
上記構成において、以下、図2を参照してそのモード別の動作を説明する。尚、ここではテレビジョンカメラがNSTC方式を採用しているものとする。図2において、(a)は通常撮影モード、(b)は高速被写体撮影モード、(c)は高解像度モード、(d)は高速被写体撮影+高解像度モードの場合の奇数フィールドと偶数フィールドの光蓄積時間を示している。
【0020】
通常撮影モードでの光蓄積時間は、厳密には1/60よりも短いが、簡単のため、以下では1/60秒として説明する。
まず、モード選択/シャッター速度切換回路19で通常撮影モードが選択された場合、MPU13は奇数フィールド、偶数フィールドいずれもプリセット値P1,P2を「0」としてプリセット回路16に格納し、垂直ブランキング期間中に順次プリセット値P1=「0」、P2=「0」をカウンタ15にプリセットさせる。
【0021】
このため、カウンタ15は、各フィールドで垂直ブランキング期間終了時点からカウントアップした状態となり、次の垂直同期信号によってリセットパルスが与えられるまで出力レベルをハイレベルとする。その結果、図2(a)に示すように、奇数フィールド、偶数フィールドはいずれも光蓄積時間は1/60秒となり、最大許容時間に設定される。
【0022】
次に、高速被写体撮影モードが選択された場合、MPU13は奇数フィールド、偶数フィールドいずれもシャッター速度設定値に相当するプリセット値P1,P2(P1=P2)を演算してプリセット回路16に格納し、垂直ブランキング期間中に格納したプリセット値P1,P2を順次カウンタ15にプリセットさせる。
【0023】
カウンタ15は各フィールドでP1,P2で垂直同期パルスをカウントアップしてから垂直同期信号によるリセットがかかるまでCCD駆動回路16を通じてCCD18を光蓄積時間とする。この場合、P1=P2であるから、図2(b)に示すように奇数フィールド、偶数フィールドとも光蓄積時間は同一となり、いずれも1/60秒に対してシャッター速度設定値相当分だけ短くなる。
【0024】
続いて、高解像度モードが選択された場合、MPU13は奇数フィールドについてはプリセット値P1を「0」とし、偶数フィールドについてはシャッター速度設定値に対応するプリセット値P2を演算し、それぞれプリセット回路14に格納する。そして、垂直ブランキング期間中に格納したプリセット値P1,P2を順次カウンタ15にプリセットさせる。
【0025】
カウンタ15は、奇数フィールドではP1=「0」であるから垂直ブランキング期間終了時点からカウントアップした状態となるが、偶数フィールドではカウント値がプリセット値P2に達した時点でカウントアップする。よって、光蓄積時間は、図2(c)に示すように、奇数フィールドでは1/60秒となるが、偶数フィールドではシャッター速度設定値相当分だけ短くなる。
【0026】
また、高速被写体撮影+高解像度モードが選択された場合、MPU13は高速被写体撮影用のシャッター速度設定値、高解像度用のシャッター速度設定値それぞれから対応するプリセット値P1,P2を求め、プリセット回路16に格納して、奇数フィールドではP1、偶数フィールドではP2をカウンタ15にプリセットさせる。
【0027】
これにより、カウンタ15にフィールド毎に任意のプリセット値が設定されるため、CCD17の光蓄積時間は図2(d)に示すようにそれぞれフィールド毎に個別に設定されたシャッター速度設定値相当分だけ短くなる。
【0028】
したがって、上記構成によるCCD信号読出し制御装置は、モード別に奇数フィールド、偶数フィールドの光蓄積時間を制御できるため、通常撮影の他、高速被写体撮影、高解像度撮影、高速被写体+高解像度撮影をいずれも最適な状態で実現することができる。
【0029】
尚、上記実施形態では、奇数フィールドを基準について説明したが、偶数フィールドを基準にしても同様に実施可能である。また、シャッターは1/60秒より短い時間読み出すものとしたが、CCDの読み出し方法を変えて、1/60秒より遅いシャッター速度を得る方法もある。
【0030】
図3は本発明に係る第2の実施形態の構成を示すものである。尚、図3において、図1と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。
【0031】
このCCD信号読出し制御装置は、2つのカウンタ151,152を備える。一方のカウンタ151は高速被写体撮影用、他方のカウンタ152は高解像度撮影用に用いられるもので、いずれも前述のクロックパルス発生回路12からの水平同期パルスをカウントし、リセットパルス発生回路14からのリセットパルスによりカウント値をクリアする。
【0032】
また、カウンタ151,152はそれぞれプリセッタブルカウンタで、対応して設けられるプリセット回路161,162からのプリセット値を格納し、カウント値がプリセット値に達した時点でカウントアップし、リセットパルスが入力されるまで出力レベルをハイレベルとする。
【0033】
一方、MPU13は、モード選択/シャッター速度切換回路19で設定されたモード及びシャッター速度から、奇数フィールド、偶数フィールドそれぞれのCCD光蓄積時間に相当するカウンタプリセット値を演算し、その演算結果をプリセット回路161,162に格納しておく。そして、垂直同期信号VDを監視して垂直ブランキング期間を判別し、奇数フィールドの垂直ブランキング期間中にはプリセット回路161を起動してカウンタ151へのデータプリセットを実行させ、偶数フィールドの垂直ブランキング期間中にはプリセット回路162を起動してカウンタ152へのデータプリセットを実行させる。
【0034】
上記カウンタ151,152の出力はスイッチ20により選択的にCCD駆動回路17に送られる。このスイッチ20は切替制御回路21により垂直同期信号VDの入力タイミングで順次切替制御される。すなわち、カウンタ151の出力は奇数フィールドでCCD駆動回路17に送られ、カウンタ152の出力は偶数フィールドでCCD駆動回路17に送られる。
【0035】
上記構成によるCCD読出し制御装置では、カウンタ151によって奇数フィールドの光蓄積時間を設定し、カウンタ152によって偶数フィールドの比較蓄積時間を設定できるので、第1の実施形態と同様に、通常撮影モード、高速被写体撮影モード、高解像度モード、高速被写体撮影+高解像度モードの4つのモードそれぞれについて、図2(a)〜(d)に示すように光蓄積時間を自由に設定することができる。
尚、上記実施形態ではNTSC方式の場合について説明したが、他のテレビジョン方式の場合でも同様に実施可能である。
【0036】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、電子シャッターを用いて、高速被写体のぶれ防止、垂直解像度の向上を同時に実現することのできるCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置の第1の実施形態の構成を示すブロック回路図である。
【図2】同実施形態のモード別動作を説明するためのタイミング図で、(a)は通常撮影モード、(b)は高速被写体撮影モード、(c)は高解像度モード、(d)は高速被写体撮影+高解像度モードの場合の奇数フィールドと偶数フィールドの光蓄積時間を示す図である。
【図3】本発明に係るCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置の第2の実施形態の構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
11…同期信号発生回路
12…クロックパルス発生回路
13…マイクロプロセッサ(MPU)
14…リセットパルス発生回路
15,151,152…カウンタ
16,161,162…プリセット回路
17…CCD駆動回路
18…CCD
19…モード選択/シャッター速度切換回路
20…スイッチ
21…切替制御回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a CCD television camera that uses a CCD (Charge Transfer Device) as an imaging device, and more particularly to a CCD signal readout control device including an electronic shutter.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a CCD signal readout control device used for a CCD television camera is incident on the CCD for about 1/60 second or about 1/50 second (depending on the television system such as NTSC, PAL, SECAM, etc.). Light is accumulated and read out as a video signal during the vertical blanking period. Hereinafter, the NTSC system will be described as an example.
[0003]
By the way, in the CCD signal readout control device, when an object moving at high speed is picked up, incident light is accumulated for 1/60 second, so that the images overlap (blur) and a clear image cannot be obtained. Therefore, an electronic shutter is used so that the light accumulation time can be shortened appropriately so that the images do not overlap even if the subject moves at high speed.
[0004]
On the other hand, in a CCD television camera device, two pixels in the vertical direction are added to prevent line flicker (if the pixels in the vertical direction of the CCD are read as they are, the resolution becomes too high and flicker is generated). Therefore, the vertical resolution is lower than the number of vertical scanning lines.
[0005]
That is, since the number of vertical scanning lines in the NTSC system is about 483, if the CCD is read out as it is, the vertical resolution is about 483. However, since reading is performed by adding two pixels, the number of scanning lines is about 360 and the vertical resolution is lowered. The reason why the vertical resolution does not decrease up to 240 lines is that the combination of pixels is changed by the field offset method.
[0006]
Therefore, conventionally, the above-described electronic shutter is used to improve the vertical resolution.
That is, in order to increase the vertical resolution, pixels between the pixel readout of the n-th line and the pixel readout of the (n + 1) -th line may be read out and used in consideration of the balance between the line flicker and the vertical resolution. To read out one pixel and a pixel that is a fraction of one pixel, read one pixel normally, read the other pixel with a shutter, and add (reduce the light accumulation time). Thus, pixel readout between one and two scanning lines can be performed, and the vertical resolution can be improved as compared with normal readout.
[0007]
However, in the CCD signal readout control device of the conventional CCD television camera device having the electronic shutter as described above, when the vertical resolution is improved by using the electronic shutter, the electronic shutter inherent high-speed subject blurring prevention function is exhibited. It becomes impossible. On the other hand, if the high-speed subject is prevented from being shaken by the electronic shutter, the vertical resolution cannot be improved.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the CCD signal readout control device of the conventional CCD television camera has a problem that the electronic shutter can perform only one of either high-speed subject blur prevention or vertical resolution improvement.
[0009]
An object of the present invention is to provide a CCD signal readout control device for a CCD television camera that can solve the above-described problems and can simultaneously realize high-speed subject blur prevention and vertical resolution improvement using an electronic shutter. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is a CCD that is incorporated in a television camera and controls charge readout of an imaging CCD (charge transfer device) driven on the basis of a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal in a field unit. In a CCD signal readout control device for a television camera, an electronic shutter that controls the incident light accumulation time of the imaging CCD according to a shutter speed, and a maximum allowable time of the light accumulation time for the CCD within the field period As the time, shutter speed control means for controlling the shutter speed of the electronic shutter independently and independently in the first field and the second field that are repeated continuously, and different sets in the first field and the second field Accumulated in each pixel arranged in the vertical direction for two adjacent lines And an addition reading means for adding and reading the load, wherein the shutter speed control means is adapted to a normal shooting mode for taking an image at a shutter speed for obtaining a light accumulation time corresponding to the reference time in each of the first and second fields. The shutter speed of the first field is made to correspond to the high-speed subject photographing mode by controlling the shutter speed of the first field so that the light accumulation time becomes shorter than the reference time, and the shutter speed of the second field is set to the shutter speed of the first field. It was made to correspond to the vertical high-resolution shooting mode by controlling to be shorter .
[0011]
In particular, the shutter speed control means sets the shutter speed of each field based on a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal for driving the CCD.
The shutter speed control means counts the clock pulse, a clock pulse generator that generates a clock pulse synchronized with the horizontal synchronization signal, a reset pulse generator that generates a reset pulse synchronized with the vertical synchronization signal, and and a counter for outputting a light accumulation control signal to the CCD to the from the time the count value reaches the preset value reset pulse is input, detects the vertical blanking period from the vertical synchronizing signal, said that period the first field in the preset corresponding to the shutter speed during fast object shooting value, such that the in the second field and a preset means for preset preset value corresponding to the shutter speed during vertical high resolution photography to the counter did.
[0012]
Alternatively, the shutter speed control means includes a clock pulse generator that generates a clock pulse synchronized with the horizontal synchronization signal, a reset pulse generator that generates a reset pulse synchronized with the vertical synchronization signal, Counting, and detecting a vertical blanking period from the vertical synchronization signal, and first and second counters that output an optical accumulation control signal from when the count value reaches a preset value until the reset pulse is input , A preset value corresponding to the shutter speed at the time of high-speed subject shooting used in the first field is preset in the first counter during that period, and the preset value corresponding to the shutter speed at the time of vertical high-resolution shooting used in the second field. Preset means for presetting a value in the second counter; Was set to and a switching means for deriving the output of said first and second counter alternately every the vertical blanking period in accordance with the first and second fields.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of the CCD readout control apparatus of the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a synchronizing signal generating circuit which generates a horizontal synchronizing signal HD and a vertical synchronizing signal VD of a television signal. The horizontal synchronization signal HD is supplied to the clock pulse generation circuit 12, and the vertical synchronization signal VD is supplied to the MPU (microprocessor) 13 and the reset pulse generation circuit 14.
[0014]
The clock pulse generation circuit 12 generates a horizontal synchronization pulse using the horizontal synchronization signal HD as a trigger, and the reset pulse generation circuit 14 generates a reset pulse using the vertical synchronization signal VD as a trigger. Both the horizontal synchronization pulse and the reset pulse are supplied to the counter 15.
[0015]
This counter 15 is a presettable counter for determining the CCD light accumulation time, stores the preset value given from the preset circuit 16, counts the horizontal synchronization pulse, and counts up and outputs when the count value reaches the preset value. Set the level to high level. Further, the count value is reset by inputting a reset pulse, and the output level is returned to the low level.
[0016]
The output of the counter 15 is supplied to the CCD drive circuit 17. The CCD driving circuit 17 drives and controls the charge transfer of the CCD 18 based on the vertical synchronizing signal VD and the horizontal synchronizing signal HD, and controls the period when the output of the counter 15 is high with respect to the CCD 18 as the light accumulation time. The charge of each pixel of the nth line and the (n + 1) th line is added and outputted.
[0017]
On the other hand, this CCD signal readout control device includes a mode selection / shutter speed switching circuit 19. This circuit 19 selects one of four modes: (1) normal shooting mode, (2) high-speed subject shooting mode, (3) high-resolution mode, and (4) high-speed subject shooting + high-resolution mode, and (2 ) To (4) have a function of manually or automatically selecting the shutter speed.
[0018]
The MPU 13 calculates a counter preset value corresponding to the CCD light accumulation time from the mode and shutter speed set by the mode selection / shutter speed switching circuit 19 and stores the calculation result in the preset circuit 16. Then, the vertical synchronization signal VD is monitored to determine the vertical blanking period. For example, the first preset value during the vertical blanking period of the odd field and the second preset value during the vertical blanking period of the even field. Is given to the preset circuit 16 so as to be preset in the counter 15.
[0019]
In the above configuration, the operation for each mode will be described below with reference to FIG. Here, it is assumed that the television camera adopts the NSTC system. In FIG. 2, (a) is a normal shooting mode, (b) is a high-speed subject shooting mode, (c) is a high-resolution mode, and (d) is light in odd and even fields in the case of high-speed subject shooting + high-resolution mode. The accumulation time is shown.
[0020]
Although the light accumulation time in the normal photographing mode is strictly shorter than 1/60, for the sake of simplicity, the light accumulation time will be described below as 1/60 seconds.
First, when the normal shooting mode is selected by the mode selection / shutter speed switching circuit 19, the MPU 13 stores the preset values P1 and P2 as "0" in the odd number field and even number field in the preset circuit 16, and the vertical blanking period. The preset value P1 = "0" and P2 = "0" are sequentially preset in the counter 15.
[0021]
Therefore, the counter 15 counts up from the end of the vertical blanking period in each field, and keeps the output level high until a reset pulse is given by the next vertical synchronization signal. As a result, as shown in FIG. 2A, the light accumulation time is 1/60 seconds in both the odd field and the even field, and the maximum allowable time is set.
[0022]
Next, when the high-speed subject photographing mode is selected, the MPU 13 calculates preset values P1 and P2 (P1 = P2) corresponding to the shutter speed setting values in both the odd field and the even field, and stores them in the preset circuit 16. The preset values P1 and P2 stored during the vertical blanking period are sequentially preset by the counter 15.
[0023]
The counter 15 counts the vertical synchronization pulse at P1 and P2 in each field and sets the CCD 18 as the light accumulation time through the CCD drive circuit 16 until the vertical synchronization signal is reset. In this case, since P1 = P2, as shown in FIG. 2B, the light accumulation time is the same for both the odd field and the even field, and both are shortened by an amount corresponding to the shutter speed setting value with respect to 1/60 seconds. .
[0024]
Subsequently, when the high resolution mode is selected, the MPU 13 calculates a preset value P2 corresponding to the shutter speed setting value for the even field and sets the preset value P1 to “0” for the odd field, Store. Then, the preset values P1 and P2 stored during the vertical blanking period are sequentially preset by the counter 15.
[0025]
The counter 15 counts up from the end of the vertical blanking period because P1 = “0” in the odd field, but counts up when the count value reaches the preset value P2 in the even field. Therefore, as shown in FIG. 2C, the light accumulation time is 1/60 second in the odd field, but is shortened by an amount corresponding to the shutter speed setting value in the even field.
[0026]
When the high-speed subject photographing + high resolution mode is selected, the MPU 13 obtains preset values P1, P2 corresponding to the shutter speed setting value for high-speed subject photographing and the shutter speed setting value for high resolution, respectively, and the preset circuit 16 The counter 15 is preset to P1 in the odd field and P2 in the even field.
[0027]
As a result, since an arbitrary preset value is set in the counter 15 for each field, the light accumulation time of the CCD 17 is equivalent to the shutter speed setting value individually set for each field as shown in FIG. Shorter.
[0028]
Therefore, since the CCD signal readout control device having the above configuration can control the light accumulation time of the odd field and the even field for each mode, in addition to normal shooting, high-speed subject shooting, high-resolution shooting, and high-speed subject + high-resolution shooting are all available It can be realized in an optimal state.
[0029]
In the above-described embodiment, the odd field is used as a reference. However, the present invention can be similarly implemented using the even field as a reference. Although the shutter is read for a time shorter than 1/60 seconds, there is a method of obtaining a shutter speed slower than 1/60 seconds by changing the CCD reading method.
[0030]
FIG. 3 shows the configuration of the second embodiment according to the present invention. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted here.
[0031]
This CCD signal readout control device includes two counters 151 and 152. One counter 151 is used for high-speed subject shooting, and the other counter 152 is used for high-resolution shooting. Both counters count the horizontal synchronization pulse from the clock pulse generation circuit 12 described above, and the counter pulse from the reset pulse generation circuit 14. The count value is cleared by a reset pulse.
[0032]
The counters 151 and 152 are presettable counters, which store preset values from the corresponding preset circuits 161 and 162. When the count values reach the preset values, the counters 151 and 152 are incremented and a reset pulse is input. Until the output level is high.
[0033]
On the other hand, the MPU 13 calculates a counter preset value corresponding to the CCD light accumulation time in each of the odd field and the even field from the mode and shutter speed set by the mode selection / shutter speed switching circuit 19, and the calculation result is the preset circuit. 161 and 162. Then, the vertical synchronizing signal VD is monitored to determine the vertical blanking period, and during the vertical blanking period of the odd field, the preset circuit 161 is activated to execute the data preset to the counter 151, and the vertical blanking of the even field is performed. During the ranking period, the preset circuit 162 is activated to execute data preset to the counter 152.
[0034]
The outputs of the counters 151 and 152 are selectively sent to the CCD drive circuit 17 by the switch 20. The switch 20 is sequentially switched by the switching control circuit 21 at the input timing of the vertical synchronizing signal VD. That is, the output of the counter 151 is sent to the CCD drive circuit 17 in the odd field, and the output of the counter 152 is sent to the CCD drive circuit 17 in the even field.
[0035]
In the CCD readout control apparatus having the above-described configuration, the light accumulation time of the odd field can be set by the counter 151, and the comparative accumulation time of the even field can be set by the counter 152. Therefore, as in the first embodiment, the normal photographing mode and the high speed The light accumulation time can be freely set as shown in FIGS. 2A to 2D for each of the four modes of the subject photographing mode, the high resolution mode, and the high speed subject photographing + high resolution mode.
Although the NTSC system has been described in the above embodiment, the present invention can be similarly applied to other television systems.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a CCD signal readout control device for a CCD television camera that can simultaneously achieve high-speed subject blurring and improved vertical resolution using an electronic shutter. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a CCD signal readout control device of a CCD television camera according to the present invention.
FIG. 2 is a timing diagram for explaining the operation of each mode according to the embodiment, in which (a) is a normal shooting mode, (b) is a high-speed subject shooting mode, (c) is a high-resolution mode, and (d) is a high-speed mode. It is a figure which shows the light accumulation time of the odd number field and the even number field in the case of subject photographing + high resolution mode.
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of a CCD signal readout control device of a CCD television camera according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Synchronization signal generation circuit 12 ... Clock pulse generation circuit 13 ... Microprocessor (MPU)
14 ... Reset pulse generation circuit 15, 151, 152 ... Counter 16, 161, 162 ... Preset circuit 17 ... CCD drive circuit 18 ... CCD
19: Mode selection / shutter speed switching circuit 20 ... Switch 21 ... Switching control circuit

Claims (4)

テレビジョンカメラに組み込まれ、垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて駆動される撮像用CCD(電荷転送デバイス)の電荷読み出しをフィールド単位で制御するCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置において、
前記撮像用CCDの入射光蓄積時間をシャッター速度に応じて制御する電子シャッターと、
前記フィールドの期間内で前記CCDに対する光蓄積時間の最大許容時間を基準時間として、前記電子シャッターのシャッター速度を、繰り返し連続される第1フィールドと第2フィールドとで互いに独立して制御するシャッター速度制御手段と、
前記第1フィールドと第2フィールドとで互いに異なる組の隣接2ラインについて、垂直方向に並ぶ画素それぞれに蓄積される電荷を加算して読み出す加算読出し手段とを具備し、
前記シャッター速度制御手段は、前記第1、第2フィールドそれぞれで前記基準時間相当の光蓄積時間を得るシャッター速度で撮影する通常撮影モードに対し、前記第1フィールドのシャッター速度を前記光蓄積時間が前記基準時間より短くなるように制御することで高速被写体撮影モードに対応させつつ、前記第2フィールドのシャッター速度を前記第1フィールドのシャッター速度より短くなるように制御することで垂直方向高解像度撮影モードに対応させるようにしたことを特徴とするCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置。
In a CCD signal readout control device of a CCD television camera that controls charge readout of an imaging CCD (charge transfer device) incorporated in a television camera and driven based on a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal.
An electronic shutter for controlling the incident light accumulation time of the imaging CCD according to the shutter speed;
A shutter speed for controlling the shutter speed of the electronic shutter independently and independently between the first field and the second field, which are repeated continuously, with the maximum allowable time of light accumulation time for the CCD within the period of the field as a reference time. Control means;
Addition reading means for adding and reading out charges accumulated in each of the pixels arranged in the vertical direction for two adjacent lines of different sets in the first field and the second field;
The shutter speed control means sets the shutter speed of the first field to the light accumulation time for the normal shooting mode in which the first and second fields are photographed at a shutter speed that obtains the light accumulation time corresponding to the reference time. By controlling so that the shutter speed of the second field is shorter than the shutter speed of the first field while controlling the shutter speed to be shorter than the reference time, the shutter speed of the second field is controlled to be shorter than the shutter speed of the first field. A CCD signal readout control device for a CCD television camera, characterized in that it corresponds to a mode .
前記シャッター速度制御手段は、前記CCDを駆動する水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて各フィールドのシャッター速度を設定することを特徴とする請求項1記載のCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置。2. The CCD signal readout control device for a CCD television camera according to claim 1, wherein the shutter speed control means sets the shutter speed of each field based on a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal for driving the CCD. . 前記シャッター速度制御手段は、前記水平同期信号に同期したクロックパルスを発生するクロックパルス発生部と、前記垂直同期信号に同期したリセットパルスを発生するリセットパルス発生部と、前記クロックパルスをカウントし、カウント値がプリセット値に達した時点から前記リセットパルスが入力されるまで光蓄積制御信号を前記CCDに出力するカウンタと、前記垂直同期信号から垂直ブランキング期間を検出し、その期間に前記第1フィールドでは高速被写体撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値、前記第2フィールドでは垂直方向高解像度撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値を前記カウンタにプリセットするプリセット手段とを備えることを特徴とする請求項1記載のCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置。The shutter speed control means counts the clock pulse, a clock pulse generator that generates a clock pulse synchronized with the horizontal synchronization signal, a reset pulse generator that generates a reset pulse synchronized with the vertical synchronization signal, A counter that outputs a light accumulation control signal to the CCD from when the count value reaches a preset value until the reset pulse is input, and a vertical blanking period is detected from the vertical synchronization signal, and the first blanking period is detected during that period . preset field corresponding to the shutter speed during high-speed shooting an object value, and in the second field and characterized in that it comprises a preset means for preset preset value corresponding to the shutter speed during vertical high resolution photography to the counter The CC of the CCD television camera according to claim 1 Signal readout controller. 前記シャッター速度制御手段は、前記水平同期信号に同期したクロックパルスを発生するクロックパルス発生部と、前記垂直同期信号に同期したリセットパルスを発生するリセットパルス発生部と、それぞれ前記クロックパルスをカウントし、カウント値がプリセット値に達した時点から前記リセットパルスが入力されるまで光蓄積制御信号を出力する第1及び第2のカウンタと、前記垂直同期信号から垂直ブランキング期間を検出し、その期間に前記第1フィールドで用いる高速被写体撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値を前記第1のカウンタにプリセットし、前記第2フィールドで用いる垂直方向高解像度撮影時のシャッター速度に対応したプリセット値を前記第2のカウンタにプリセットするプリセット手段と、前記第1及び第2のカウンタの出力を前記第1及び第2のフィールドに合わせて前記垂直ブランキング期間毎に交互に導出する切替手段とを備えることを特徴とする請求項1記載のCCDテレビジョンカメラのCCD信号読出し制御装置。The shutter speed control means counts the clock pulse, respectively, a clock pulse generator that generates a clock pulse synchronized with the horizontal synchronization signal, and a reset pulse generator that generates a reset pulse synchronized with the vertical synchronization signal. Detecting a vertical blanking period from the first and second counters that output an optical accumulation control signal from the time when the count value reaches a preset value until the reset pulse is input, and the vertical synchronization signal; The preset value corresponding to the shutter speed at the time of high-speed subject shooting used in the first field is preset in the first counter, and the preset value corresponding to the shutter speed at the time of vertical high-resolution shooting used in the second field is set. Preset means for presetting the second counter; Beauty second counter outputs of said first and CCD television camera according to claim 1, wherein in accordance with the second field, characterized in that it comprises a switching means for deriving alternately every the vertical blanking period CCD signal readout control device.
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