JP4133547B2

JP4133547B2 - High-speed photography device

Info

Publication number: JP4133547B2
Application number: JP2003120216A
Authority: JP
Inventors: 秀樹冨永; 泰志近藤; 剛治江藤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP2004328379A

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、１画面の撮影時間が１μ秒（１００万枚／１秒）といった高速度で撮影をおこなう高速撮影装置に係り、特に高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズをなくすための技術に関する。
【０００１】
【従来の技術】
１画面の撮影時間が１μ秒（１００万枚／１秒）というような高速度で被写体を撮影する高速撮影装置（高速ビデオカメラ）が、ロケットなどの高速移動物体、爆発、破壊、乱流、放電現象、顕微鏡下の微生物の運動、脳・神経系の信号伝達などの科学的計測用に用いられている。
従来の高速撮影装置の場合、図８に示すように、機械シャッタリングにより取り込まれる被写体の光学像の光強度に応じた電気信号を発生する二次元配置された複数個のフォトダイオード（光電変換手段）５１と、各フォトダイオード５１のそれぞれに付設されるかたちで二次元配置されていて、１画面の画像情報を得るための電子シャッタリング毎に各フォトダイオード５１から出力される電気信号を画像情報として記憶するＣＣＤセルＣ１〜Ｃ２４を各々が有する複数個のＣＣＤ型メモリ（ＣＣＤ型記憶手段）５２とが、例えば８万画素分、縦横にマトリックス状に配設されている。
【０００２】
各フォトダイオード５１で発生するアナログ電気信号は電荷収集井戸セル５３に電荷のかたちで画像情報である電気信号として収集され、電子シャッタリング毎にＣＣＤ型メモリ５２へ次々と送り出される。ＣＣＤセルＣ１〜Ｃ２４では表面に設けられた転送用電極ライン（図示省略）に電子シャッタリング動作と同期した電荷転送信号が印加されるのに伴って、ＣＣＤ型メモリ５２へ次々と送り込まれる電荷が、以下のように次々とＣＣＤセル間を転送される。電荷がＣＣＤセルＣ４〜Ｃ１と水平に転送されてＣＣＤセルＣ１〜Ｃ４に全て電荷が蓄積されると、ＣＣＤセルＣ１〜Ｃ４の各電荷が、一斉に一段下のＣＣＤセルＣ２１〜Ｃ２４へ垂直に転送される。そして、再びＣＣＤセルＣ１〜４に全て電荷が蓄積されると、各ＣＣＤセルの電荷が一斉に一段下のＣＣＤセルへそれぞれ垂直に転送される転送動作が繰り返される。そして、電子シャッタリングが２４回連続で繰り返される間に、各フォトダイオード５１からの電荷が、図９に矢印で示す経路でもって転送されながら、全てのＣＣＤセルＣ１〜Ｃ２４に電荷が蓄積された状態となる。よって、フォトダイオード５１に付設されたＣＣＤ型メモリ５２に２４画面分の画像情報が高速で記憶されることになる。
【０００３】
ＣＣＤ型メモリ５２の各ＣＣＤセルＣ１〜Ｃ２４に蓄積された電荷が得られた電子シャッタリングとＣＣＤセルＣ１〜Ｃ２４のナンバーリングとの対応は、ちょうど逆になっている。つまり、ＣＣＤセルＣ１の蓄積電荷が、最古の電子シャッタリングによるものであり、ＣＣＤセルＣ２４の蓄積電荷が最新の電子シャッタリングによるものであり、その間は数字が大きくなるほど電子シャッタリングの時点が新しくなるという関係にある。
さらに、全ＣＣＤセルＣ１〜Ｃ２４に電荷が蓄積された状態において、次の電子シャッタリングで新たな電荷が送り込まれると、ＣＣＤセルＣ１〜Ｃ４の電荷が左側へ転送されてＣＣＤセルＣ１の電荷は吐き出し電極（図示省略）から単に外部へ吐き出されると共に、新たな電荷がＣＣＤセルＣ４に蓄積される。以後、次の電子シャッタリングで新たな電荷が送り込まれる毎に同じことが繰り返される。つまり、ＣＣＤ型メモリ５２は先入れ先出しの順序で電荷を蓄積しており、画像情報が次々と上書きされるかたちで記憶される。
【０００４】
そして、高速撮影の場合は、電子シャッタリングが高速で行われてＣＣＤ型メモリ５２に画像情報が高速で蓄積される。高速撮影の場合は、画像情報を蓄積しながら読み出すことは難しいので、電子シャッタリングを停止すると共に機械シャッタリングを停止してから電子シャッタリングの停止以前にＣＣＤ型メモリ５２に蓄積された電気信号を読み出し電極（図示省略）から読み出す。さらに、読み出した電荷は後段でディジタル電気信号に変換してから同一電子シャッタリングで得られた電気信号を１枚の画面に纏め上げたりして高速撮影画像を編集する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来の高速ビデオカメラの場合には、高速撮影画像に光のカブリに起因するノイズが入るという問題がある。
画像情報の読み出しの為に、機械シャッタリングを停止するのであるが、機械シャッターの閉まる速度が余り早くないので、機械シャッターが完全に閉まる迄の数ミリ秒（ｍＳＥＣ）〜数十ミリ秒の間、フォトダイオード５１の前面にある光入射用の開口部５４から光が漏れ込む。この開口部５４から漏れ込む光によって光のカブリが生じ、フォトダイオード５１に隣接するＣＣＤセルＣ５，Ｃ９，Ｃ１３，Ｃ１７，Ｃ２１およびＣＣＤセルＣ８，Ｃ１２，Ｃ１６，Ｃ２０，Ｃ２４に電荷が生成されて、蓄積済みの電荷にノイズとして混入するのである。その結果、高速撮影画像に光のカブリに起因するノイズが入り、画質が低下してしまう。
【０００６】
ＣＣＤセルＣ５，Ｃ９，Ｃ１３，Ｃ１７，Ｃ２１およびＣＣＤセルＣ８，Ｃ１２，Ｃ１６，Ｃ２０，Ｃ２４に蓄積されていた電荷は省いて高速撮影画像を編集すれば、光のカブリに起因するノイズはなくなるが、高速撮影画像はＣＣＤセルＣ５，Ｃ９，Ｃ１３，Ｃ１７，Ｃ２１およびＣＣＤセルＣ８，Ｃ１２，Ｃ１６，Ｃ２０，Ｃ２４に対応する画面のところは途中で画面が飛んでしまうことになるので、高速撮影画像は不明瞭なものになって用をなさない。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズを適切なかたちでなくすことができる高速撮影装置を供給することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、被写体の光学像を取り込むための機械シャッタリングを行う機械シャッタリング手段と、１画面の画像情報を得るための電子シャッタリングを行う電子シャッタリング手段と、被写体の光学像の光強度に応じた電気信号を発生する二次元配置された複数個の光電変換手段と、前記複数個の光電変換手段のそれぞれに設けられるかたちで二次元配置されていて、電子シャッタリング毎に各光電変換手段から出力される電気信号を前記画像情報として記憶する複数のＣＣＤセルを各々が有する複数個のＣＣＤ型記憶手段と、電子シャッタリングを停止すると共に機械シャッタリングを停止してから電子シャッタリングの停止以前に複数個のＣＣＤ型記憶手段に蓄積された電気信号を読み出す信号読み出し手段と、信号読み出し手段から読み出された電気信号に基づいて撮影画像を編集する撮影画像編集手段とを備えており、前記複数個のＣＣＤ型記憶手段においては、複数のＣＣＤセルが光電変換手段に隣接しないで配置されている非隣接配置ＣＣＤセルと非隣接配置ＣＣＤセルの両側に光電変換手段に隣接してそれぞれ配置されている一側隣接配置ＣＣＤセルおよび他側隣接配置ＣＣＤセルとからなり、光電変換手段から出力される電気信号が一側隣接配置ＣＣＤセルから非隣接配置ＣＣＤセルを経て他側隣接配置ＣＣＤセルへと転送されながら、非隣接配置ＣＣＤセルでは常に経時的に連続する電子シャッタリングで得られた電気信号が蓄積されると共に、前記撮影画像編集手段においては、非隣接配置ＣＣＤセルに蓄積されていた電気信号だけに基づいて撮影画像が編集されることを特徴とするものである。
【０００９】
〔作用・効果〕請求項１の発明の装置による高速撮影の場合、機械シャッタリング手段により機械シャッタリングが行われて被写体の光学像が取り込まれるのに伴って、二次元配置された複数個の光電変換手段において被写体の光学像の光強度に応じた電気信号がそれぞれ発生する。そして、電子シャッタリング手段により１画面の画像情報を得るための電子シャッタリングが高速で行われる毎に、複数個の光電変換手段のそれぞれに設けられるかたちで二次元配置された複数個のＣＣＤ型記憶手段のそれぞれが有する複数個のＣＣＤセルに光電変換手段において発生した電気信号が記憶されてゆく。即ち、光電変換手段に隣接しないで配置されている非隣接配置ＣＣＤセルと非隣接配置ＣＣＤセルの両側に光電変換手段に隣接してそれぞれ配置されている一側隣接配置ＣＣＤセルおよび他側隣接配置ＣＣＤセルとからなるＣＣＤセルへの電気信号の蓄積は、光電変換手段から出力される電気信号が一側隣接配置ＣＣＤセルから非隣接配置ＣＣＤセルを経て他側隣接配置ＣＣＤセルへと転送されるのに加え、非隣接配置ＣＣＤセルでは常に経時的に連続する電子シャッタリングで得られた電気信号が蓄積されるかたちで行われる。
【００１０】
高速で行われた電子シャッタリングによりＣＣＤセルに蓄積された電気信号が読み出される際は、電子シャッタリングが停止されると共に機械シャッタリングが停止されてから、信号読み出し手段により、電子シャッタリングの停止以前に複数個のＣＣＤ型記憶手段に蓄積された電気信号が読み出される。そして、信号読み出し手段で読み出された電気信号のうち非隣接配置ＣＣＤセルに蓄積されていた電気信号だけに基づいて撮影画像編集手段によって高速撮影画像が編集される。
【００１１】
したがって、高速撮影画像は光電変換手段に隣接して配置された一側隣接配置ＣＣＤセルや他側隣接配置ＣＣＤセルに蓄積される光のカブリに起因するノイズを含む電気信号は全く用いられずに高速撮影画像が編集されるので、光電変換手段の前面に設けられている光入射用の開口部から漏れ込む光のカブリに起因するノイズを高速撮影画像からなくすことができる。
また、高速撮影画像に用いられるい非隣接配置ＣＣＤセルに蓄積されていた電気信号は連続する電子シャッタリングで得られた電気信号であるので、編集された高速撮影画像では途中で画面が飛んでしまう不都合は全く生じない。
よって、請求項１の発明の高速撮影装置によれば、高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズを適切なかたちでなくすことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高速撮影装置において、被写体側の状況に応じて発信されるトリガ信号を受信するトリガ信号受信手段と、電子シャッタリングのシャッター回数を設定するシャッター回数設定手段と、トリガ信号を受信した時点からシャッター回数設定手段により設定されたシャッター回数だけ電子シャッタリング手段に電子シャッタリングを行わせる電子シャッタリング回数制御手段とを備えているものである。
【００１３】
〔作用・効果〕請求項２の発明の装置による高速撮影の場合、予めシャッター回数設定手段により電子シャッタリングのシャッター回数を設定しておくと、トリガ信号受信手段が被写体側の状況に応じて発信されるトリガ信号を受信した際、電子シャッタリング回数制御手段が、シャッター回数設定手段により設定されているシャッター回数だけ電子シャッタリング手段に電子シャッタリングを行わせる。
したがって、請求項２の発明の高速撮影装置によれば、シャッター回数設定手段により被写体側の状況に応じて高速撮影の際の電子シャッタリング回数を予め調整することができるので、最終的に編集される高速撮影画像に被写体側の状況をよく反映させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の高速撮影装置の実施例を説明する。
〔第１実施例〕
図１は第１実施例に係る高速撮影装置の全体構成を示すブロック図、図２は第１実施例の高速撮影装置における被写体の光学像の検出・記憶機構の構成を示す模式図である。
第１実施例の高速撮影装置は、被写体の光学像を撮像して画像情報を得るカメラ部１と、カメラ部１における撮像条件の設定やカメラ部１で得られた画像情報に基づく撮影画像の編集を行うコントローラ２とからなる。
【００１５】
カメラ部１は、被写体の光学像を結像させる光学レンズ３の後段に被写体の光学像を取り込むための機械シャッタリングを行う機械シャッタリング機構４と、機械シャッタリングにより取り込まれる被写体の光学像の光強度に応じた電気信号を発生する二次元配置されたフォトダイオード群（複数個の光電変換手段）６とを備えている。具体的には、光学レンズ３による被写体の光学像の結像面に、図２に示すように、フォトダイオード群６の各フォトダイオード（以下、適宜「ＰＤ」と略記）６ａが縦横に二次元配置されていて、各ＰＤ６ａの前面にそれぞれ設けられている光入射用の開口部５を通して光学像の光が各ＰＤ６ａに入射すると共に、各ＰＤ６ａからの入射光が光強度に応じた電気信号に変換される。即ち、フォトダイオード群６によって被写体の光学像が光電検出される。
【００１６】
一方、カメラ部１は、図１に示すように、１画面の画像情報を得るための電子シャッタリングを行う電子シャッタリング機構（電子シャッタリング手段）８と、フォトダイオード群６の各ＰＤ６ａのそれぞれに設けられるかたちで二次元配置されていて、電子シャッタリング毎に各ＰＤ６ａから出力される電気信号を画像情報として先入れ先出しの順で記憶する２４個のＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４を各々が有するＣＣＤ型メモリ群（複数個のＣＣＤ型記憶手段）７とを備えている。なお、ＰＤ６ａおよびＣＣＤ型メモリ７ａは例えば８万個の画素分、縦横にマトリックス状に配設されている。
【００１７】
各ＰＤ６ａで発生するアナログ電気信号は、電荷収集井戸セル６Ａに電荷のかたちで画像情報である電気信号が収集され、電子シャッタリング毎にＣＣＤ型メモリ７ａへ次々と送り出される。ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４では表面に設けられた転送用電極ライン（図示省略）に電子シャッタリング動作と同期した電荷転送信号が印加されるのに伴って、ＣＣＤ型メモリ７ａへ次々と送り込まれる電荷が、以下のように転送される。図３に示すように、電荷はＣＣＤセルＱ２４からＣＣＤセルＱ１までＣＣＤセルのナンバリングの大きいものから小さいものへ順番に電子シャッタリング毎にひとセルずつ一斉に前送りされて転送されてゆく。電子シャッタリングが２４回繰り返されるとＣＣＤセルＱ１〜２４に全て電荷が蓄積される。この状態では、ＣＣＤ型メモリ７ａの全ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４に蓄積された電荷が得られた電子シャッタリングとＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４のナンバーリングとの対応は、ちょうど逆になる。換言すれば、ＣＣＤセルＱ１の蓄積された電荷が、最古の電子シャッタリングによるものであり、ＣＣＤセルＱ２４の電荷が最新の電子シャッタリングによるものであり、その間のＣＣＤセルについては数字が大きくなるほど電子シャッタリングの時点が新しくなる。
【００１８】
したがって、第１実施例の場合、最大でＣＣＤ型メモリ群７に画面２４枚分の画像情報が記憶される。
このようにして全ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４に電荷が蓄積された状態において、電子シャッタリングが停止されずに継続されると、次の電子シャッタリングで新たな電荷が送り込まれるので、ＣＣＤセルＱ１の電荷は吐き出し電極（図示省略）から外部へ吐き出されると同時に、ＣＣＤセルＱ２〜Ｑ２４の電荷が一斉にひとセルずつ前に転送される一方、新たに送り込まれた電荷がＣＣＤセルＱ２４に蓄積される。以後、次の電子シャッタリングで新たな電荷が送り込まれる毎に同じことが繰り返される。つまり、ＣＣＤ型メモリ７ａは先入れ先出しの順序で電荷を蓄積しており、画像情報が次々と上書きされるかたちで記憶される。
【００１９】
さらに、カメラ部１は、電子シャッタリングを停止すると共に機械シャッタリングを停止して上書きをストップしてから電子シャッタリングの停止以前にＣＣＤ型メモリ群７に蓄積された電気信号を読み出す信号読み出し部９を備えており、信号読み出し部９は、ＣＣＤ型メモリ群７に蓄積された（通常は画面２４枚分の）画像情報を読み出してディジタル電気信号に変換してから、コントローラ２へ出力する。
なお、カメラ部１のカメラ制御部１０は、カメラ部１がコントローラ２の側で設定された撮像条件等にしたがって機械シャッタリング機構４や電子シャッタリング機構８、ＣＣＤ型メモリ群７、信号読み出し部９が連携を保って適切に動作するように制御をおこなう。
【００２０】
一方、コントローラ２は、図１に示すように、カメラ部１から送られてくる画像情報（ディジタル電気信号）を保管する画像情報保管部１１と、画像情報保管部１１に記憶された画像情報に基づき、同一電子シャッタリングで得られた電気信号を１枚の画面に纏め上げたりして撮影画像を編集する撮影画像編集部１２を備えているのに加え、撮影画像編集部１２で編集された撮影画像や撮像条件設定メニュー等を表示したりする画像表示モニタ１３や撮像条件の設定等に必要なデータの入力や撮影実行に必要な操作をおこなう操作部１４を備えている。
【００２１】
さらに、第１実施例の装置のコントローラ２は、被写体側の状況に応じて発信されるトリガ信号を受信するトリガ信号受信部１５と、電子シャッタリングのシャッター回数を設定するシャッター回数設定部１６とを備えていて、トリガ信号受信部１５で受信したトリガ信号やシャッター回数設定部１６で設定されたシャッター回数はコントローラ２の撮影制御部１７経由でカメラ部１のカメラ制御部１０に送られ、カメラ制御部１０によってトリガ信号を受信した時点からシャッター回数設定部１６により設定されたシャッター回数だけ電子シャッタリング機構８に電子シャッタリングを行わせる。つまりカメラ制御部１０はトリガ信号を受信した時点からシャッター回数設定部１６により設定されたシャッター回数だけ電子シャッタリングを行わせる電子シャッタリング回数制御手段を兼ねている。
なお、コントローラ２の撮影制御部１７は、画像情報保管部１１や撮影画像編集部１２や画像表示モニタ１３等が連携を保って適切に動作するように制御をおこなう。このコントローラ２はパーソナルコンピュータを用いて構築することができるものである。
【００２２】
この第１実施例の装置では、１画面の撮影時間が１μ秒（１００万枚／１秒）という高速撮影ができる。電子シャッタリング機構８により１μ秒間隔の電子シャッタリングを行って得た画像情報に基づき撮影画像編集部１２により高速撮影画像を編集することができるのである。そして、第１実施例の高速撮影装置は、高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズを適切なかたちでなくすことができる構成を備えていることが特徴となっているので、この点について以下に詳述する。
【００２３】
カメラ部１の各ＣＣＤ型メモリ７ａにおいては、図２に示すように、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４が、ＰＤ６ａに隣接しないで配置されている非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８と非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８の両側にＰＤ６ａに隣接して配置されている一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４と隣のＰＤ６ａに隣接して配置されている他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６とからなる。そして、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４が１列数珠つなぎ配置で高速で行われる電子シャッタリング毎に蓄積電荷がひとセルずつ一斉に番号の少ない側へ前送りされるので、ＰＤ６ａから出力される電荷が一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４から非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８を経て他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６へと転送されながら、非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８では常に経時的に連続する電子シャッタリングで得られた電気信号が蓄積される。
一方、コントローラ２の撮影画像編集部１２においては、画像情報保管部１１に保管されている画像情報のうち非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８に蓄積されていた画像情報（電気信号）だけに基づいて高速撮影画像が編集される。
【００２４】
したがって、第１実施例の装置の場合、ＰＤ６ａに隣接して配置された一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４及び他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６に蓄積される光のカブリに起因するノイズを含む電気信号は全く用いられずに高速撮影画像が編集されるので、ＰＤ６ａの前面に設けられている光入射用の開口部５から漏れ込む光のカブリに起因するノイズを高速撮影画像からなくすことができる。また、高速撮影画像に用いられる非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８に蓄積されていた電気信号は連続する電子シャッタリングで得られた電気信号であるので、編集された高速撮影画像では途中で画面が飛ぶという不都合は起こらない。
よって、第１実施例の高速撮影装置によれば、高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズを適切なかたちでなくすことができる。
【００２５】
さらに、第１実施例の装置の場合、予めシャッター回数設定部１６により電子シャッタリングのシャッター回数を設定しておくと、トリガ信号受信部１５が被写体側の状況に応じて発信されるトリガ信号を受信した際、電子シャッタリング回数制御手段であるカメラ制御部１０が、シャッター回数設定部１６により設定されているシャッター回数だけ電子シャッタリング機構８に電子シャッタリングを行わせる。即ち、第１実施例の装置によれば、、シャッター回数設定部１６により被写体側の状況に応じて高速撮影の電子シャッタリング回数を予め調整することができるので、最終的に編集される高速撮影画像に被写体側の状況をよく反映させられる。
【００２６】
続いて、以上に詳述した構成を有する第１実施例の高速撮影装置による高速撮影の具体例に即して説明する。図４は第１実施例の装置による高速撮影プロセスを示すフローチャートである。以下の場合、不定期に起こる爆発現象を高速撮影することとし、爆発現象が生起する迄は、低速撮影を行っており、爆発生起に伴う閃光が出た瞬間にトリガ信号がコントローラ２に入力されるものとする。また、シャッター回数設定部１６により予め１８回の電子シャッタリングのシャッター回数が設定されているものとする。
【００２７】
〔ステップＳ１〕第１実施例の高速撮影装置のカメラ部１の光学レンズ３を爆発物が置かれた場所（被写体）に向け、低速撮影を実行する。
【００２８】
〔ステップＳ２〕コントローラ２にトリガ信号が入力されたか否かをチェックし、トリガ信号の入力が有れば、次のステップＳ３へ進み、トリガ信号の入力が無ければ、ステップＳ１に戻る。
【００２９】
〔ステップＳ３〕高速撮影に転換し、カメラ制御部１０の制御により電子シャッタリング機構８が１画面の撮影時間が１μ秒（１００万枚／１秒）という高速の電子シャッタリングを１回おこなう。つまり高速撮影を実行する。
【００３０】
〔ステップＳ４〕電子シャッタリングが行われるのに伴って電荷収集井戸セル６ＡからＣＣＤ型メモリ７ａに新たな電荷が取り込まれると共に、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４に蓄積された電荷がひとセルずつ先に一斉に転送される。なお、ＣＣＤセルＱ１に蓄積されていた電荷は吐き出される。
【００３１】
〔ステップＳ５〕トリガ信号の受信以降に行われる高速の電子シャッタリングのシャッター回数が１８回に達したか否かがチェックされる。高速の電子シャッタリングのシャッター回数が１８回に達していなければ、ステップＳ３に戻る。高速の電子シャッタリングのシャッター回数が１８回に達していれば、ステップＳ６へ進む。
【００３２】
〔ステップＳ６〕電子シャッタリングおよび機械シャッタリングを停止する。即ち、高速撮影動作は停止する。電子シャッタリングが停止された時点では、トリガ信号を受信してから最初の高速の電子シャッタリングで得られた電荷がＣＣＤセルＱ７まで転送されて蓄積されており、続く１１回の高速の連続電子シャッタリングで得られた電荷がＣＣＤセルＱ８〜１８に蓄積されている。
【００３３】
〔ステップＳ７〕全ＣＣＤ型メモリ７ａに蓄積された電荷を読み出してディジタル電気信号に変換し、コントローラ２の画像情報保管部１１に納める。
【００３４】
〔ステップＳ８〕撮影画像編集部１２によって、画像情報保管部１１に納められている画像情報としての電気信号のうち非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８に蓄積されていた電気信号だけに基づいて、光のカブリに起因するノイズのない高速撮影画像が編集される。
ＣＣＤセルＱ７に蓄積されていた電荷（電気信号）に基づき得られた撮影画像は、トリガ信号を受信してから最初の高速の電子シャッタリングで撮影された画像であるから、撮影画像編集部１２により編集された高速撮影画像は、爆発が起こった瞬間から１００万枚／１秒の高速で１２枚の画面を途中で画面が飛んでいない状態で連続撮影したものであり、爆発直後の状況が漏れなく十分に反映された画像となる。
【００３５】
また、第１実施例の装置による高速撮影の態様は上の具体例に限らない。シャッター回数設定部１６で予め１２回の電子シャッタリングのシャッター回数を設定しておき、爆発現象が生起する前も高速撮影を行う他は、上の具体例と同様に高速撮影を行ってもよい。この場合、シャッター回数設定部１６で予め設定された１２回の電子シャッタリングが終了した時点でＣＣＤセルＱ１２にトリガ信号受信直前の電子シャッタリングで得られた電荷が蓄積され、ＣＣＤセルＱ１３にトリガ信号受信直後の電子シャッタリングで得られた電荷が蓄積される。したがって、非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８にはトリガ信号を受信した瞬間、即ち爆発生起に伴う閃光が出た瞬間の直前の６枚の画面と直後の６枚の画面が途中で画面が飛んでいない状態で連続撮影された画像情報が記憶されることになる。その結果、非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８に記憶された画像情報のみに基づいて編集された高速撮影画像は、爆発直前と直後の状況が漏れなく十分に反映された画像となる。
【００３６】
〔第２実施例〕
次に、第２実施例に係る高速撮影装置を説明する。図５は第２実施例の高速撮影装置における被写体の光学像の検出・記憶機構の構成を示す模式図である。
第２実施例の装置は、図５に示すように、各ＣＣＤ型メモリ７ａにおけるＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４の配列と蓄積電荷の転送形態が異なる他は、第１実施例の装置と実質的に同じものであるので、第１実施例の装置と相違する点のみを説明し、第１実施例の装置と共通する点の説明は省略する。
【００３７】
即ち、第２実施例の装置の各ＣＣＤ型メモリ７ａの場合、図５に示すように、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６の列とＣＣＤセルＱ１３〜Ｑ１８の列で順序が第１実施例の場合と上下逆の配列となっている。そして、電子シャッタリング毎に送り込まれる電荷は、図６に示すように、ＣＣＤセルＱ２４〜Ｑ１９まで垂直方向に転送され、その後は水平方向に転送される。また、信号読み出し部９は、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６に蓄積された電荷をパラレルに読み出しディジタル電気信号に変換して、コントローラ２へ出力する。
【００３８】
第２実施例の装置の各ＣＣＤ型メモリ７ａにおいても、図５に示すように、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４は、ＰＤ６ａに隣接しないで配置されている非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８と非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８の両側にＰＤ６ａに隣接して配置されている一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４と隣のＰＤ６ａに隣接して配置されている他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６とからなる。そして、高速で行われる電子シャッタリング毎に送り込まれる電荷が、一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４から非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８を経て他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６へと転送されながら、非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８では常に経時的に連続する電子シャッタリングで得られた電気信号が蓄積される。また、コントローラ２の撮影画像編集部１２においては、非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８に蓄積されていた電気信号だけに基づいて高速撮影画像が編集される。
【００３９】
したがって、第２実施例の装置の場合、ＰＤ６ａに隣接して配置された一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４及び他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６に蓄積される光のカブリに起因するノイズを含む電気信号は全く用いられずに高速撮影画像が編集されるので、ＰＤ６ａの前面に設けられている光入射用の開口部５から漏れ込む光のカブリに起因するノイズを高速撮影画像からなくすことができる。加えて、また、高速撮影画像に用いられる非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８に蓄積されていた電気信号は連続する電子シャッタリングで得られた電気信号であるので、編集された高速撮影画像では途中で画面が飛んでしまう不都合は起こらない。
よって、第２実施例の高速撮影装置によれば、高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズを適切なかたちでなくすことができる。
【００４０】
〔第３実施例〕
次に、第３実施例に係る高速撮影装置を説明する。図７は第３実施例の高速撮影装置における被写体の光学像の検出・記憶機構の構成を示す模式図である。なお、図７では、便宜上、各ＣＣＤセルの符号についはアルファベットの「Ｑ」は省略し数字のみを付している。
第３実施例の装置は、図７に示すように、各ＣＣＤ型メモリ７ａにおけるＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４の配列と蓄積電荷の転送形態が異なる他は、第１実施例の装置と実質的に同じものであるので、第１実施例の装置と相違する点のみを説明し、第１実施例の装置と共通する点の説明は省略する。
【００４１】
即ち、第３実施例の装置の各ＣＣＤ型メモリ７ａでは、図７に示すように、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４が斜め直線の配列となっている。そして、電子シャッタリング毎に送り込まれる電荷は、ＣＣＤセルＱ２４から〜ＣＣＤセルＱ１へ向かって、ひとセルずつ直線的に転送されてゆく。つまり第３実施例の装置の各ＣＣＤ型メモリ７ａの場合、電荷を常に直線的に転送することができる。
ＣＣＤ型メモリ７ａでは、ＣＣＤセルＱ１に蓄積された電荷が、次の電子シャッタリングで吐き出し電極（図示省略）から外部へ吐き出される。つまり、ＣＣＤ型メモリ７ａは先入れ先出しの順序で電荷を転送蓄積することで、画像情報を次々と上書きしながら記憶する。
【００４２】
また、信号読み出しの際は、各ＰＤ６ａの右側に配置されている各ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６が次々と上下に続く直列経路が読み出し経路に転用され、信号読み出し部９は、電荷を６セル分ずつ順送りに転送しながら、空いた６個のＣＣＤセルへ次の６セル分の電荷を次々と後詰めする動作を繰り返しながら読み出し、コントローラ２へ出力する。具体的には、最初は全ＣＣＤ型メモリ７ａの各ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６の６セル分の電荷がまず読み出され、次に全ＣＣＤ型メモリ７ａの各ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１２の６セル分の電荷が読み出され、さらに全ＣＣＤ型メモリ７ａの各ＣＣＤセルＱ１３〜Ｑ１８の６セル分の電荷が読み出され、最後に全ＣＣＤ型メモリ７ａの各ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４の６セル分の電荷が読み出される。
【００４３】
そして、第３実施例の装置の各ＣＣＤ型メモリ７ａにおいても、図７に示すように、ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ２４は、ＰＤ６ａに隣接しないで配置されている非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８と非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８の両側にＰＤ６ａに隣接して配置されている一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４と隣のＰＤ６ａに隣接して配置されている他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６とからなる。そして、高速で行われる電子シャッタリング毎に送り込まれる電荷が、一側隣接配置ＣＣＤセルＱ１９〜Ｑ２４から非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８を経て他側隣接配置ＣＣＤセルＱ１〜Ｑ６へと転送されながら、非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８では常に経時的に連続する電子シャッタリングで得られた電気信号が蓄積される。また、コントローラ２の撮影画像編集部１２においては、非隣接配置ＣＣＤセルＱ７〜Ｑ１８に蓄積されていた電気信号だけに基づいて高速撮影画像が編集される。
【００４４】
したがって、第３実施例の装置の場合も、第１，第２実施例の場合と同様にＰＤ６ａの前面に設けられている光入射用の開口部５から漏れ込む光のカブリに起因するノイズを高速撮影画像からなくすことができるのに加えて、編集された高速撮影画像では途中で画面が飛んだりする不都合は全く生じない。
よって、第３実施例の高速撮影装置によれば、高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズを適切なかたちでなくすことができる。
【００４５】
この発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４６】
（１）第１〜第３実施例ではカメラ部１とコントローラ２が別体の構成であったが、カメラ部１とコントローラ２が一体化されている他は、各実施例と同一の構成の装置を、それぞれ変形例として挙げることができる。
【００４７】
（２）第１〜第３実施例では各ＣＣＤ型メモリ７ａにおけるＣＣＤセルの数が２４個であったが、ＣＣＤセルの数は２４個に限られるものではなく、例えば、１００個であってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１の発明の高速撮影装置によれば、機械シャッタリングで取り込まれる被写体の光学像の光強度に応じた電気信号が画像情報として２次元配置された各光電変換手段において発生すると共に、電子シャッタリング手段により１画面の画像情報を得るための電子シャッタリングが高速で行われる毎に、複数個の光電変換手段のそれぞれに設けられるかたちで二次元配置された複数個のＣＣＤ型記憶手段では、光電変換手段に隣接しないで配置されている非隣接配置ＣＣＤセルと非隣接配置ＣＣＤセルの両側に光電変換手段に隣接してそれぞれ配置されている一側隣接配置ＣＣＤセルおよび他側隣接配置ＣＣＤセルとからなるＣＣＤセルにおいて、光電変換手段から出力される電気信号が一側隣接配置ＣＣＤセルから非隣接配置ＣＣＤセルを経て他側隣接配置ＣＣＤセルへと転送されながら、非隣接配置ＣＣＤセルでは常に経時的に連続する電子シャッタリングで得られた電気信号が蓄積される一方、撮影画像編集手段により非隣接配置ＣＣＤセルに蓄積されていた電気信号（画像情報）だけに基づき高速撮影画像が編集される。
【００４９】
したがって、高速撮影画像は光電変換手段に隣接して配置された一側隣接配置ＣＣＤセル及び他側隣接配置ＣＣＤセルに蓄積される光のカブリに起因するノイズを含む電気信号は全く用いられずに高速撮影画像が編集されるので、光電変換手段の前面に設けられている光入射用の開口部から漏れ込む光のカブリに起因するノイズを高速撮影画像からなくすことができる。
また、高速撮影画像に用いられる非隣接配置ＣＣＤセルに蓄積されていた電気信号は連続する電子シャッタリングで得られた電気信号であるので、編集された高速撮影画像では途中で画面が飛ぶという不都合は起こらない。
よって、請求項１の発明の高速撮影装置によれば、高速撮影画像から光のカブリに起因するノイズを適切なかたちでなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の高速撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の装置の被写体の光学像の検出・記憶機構の構成を示す模式図である。
【図３】第１実施例の装置のＣＣＤ型メモリでの電荷転送状況を示す模式図である。
【図４】第１実施例の装置による高速撮影プロセスを示すフローチャートである。
【図５】第２実施例の装置の被写体の光学像の検出・記憶機構の構成を示す模式図である。
【図６】第２実施例の装置のＣＣＤ型メモリでの電荷転送状況を示す模式図である。
【図７】第３実施例の装置の被写体の光学像の検出・記憶機構の構成を示す模式図である。
【図８】従来の高速撮影置の被写体の光学像の検出・記憶機構の構成を示す模式図である。
【図９】従来の高速撮影置のＣＣＤ型メモリでの電荷転送状況を示す模式図である。
【符号の説明】
１ …カメラ部
２ …コントローラ
４ …機械シャッタリング機構
６ …フォトダイオード群
６ａ …フォトダイオード（ＰＤ）
７ …ＣＣＤ型メモリ群
７ａ …ＣＣＤ型メモリ
８ …電子シャッタリング機構
９ …信号読み出し部
１０ …カメラ制御部（電子シャッタリング回数制御手段）
１２ …撮影画像編集部
１５ …トリガ信号受信部
１６ …シャッター回数設定部
Ｑ１〜Ｑ２４ …ＣＣＤセルBACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-speed imaging device that performs imaging at a high speed of 1 μsec (1 million images / sec), and in particular, a technique for eliminating noise caused by light fogging from a high-speed captured image. About.
[0001]
[Prior art]
A high-speed imaging device (high-speed video camera) that shoots a subject at a high speed such as 1 μs (1 million frames per second) for one screen captures high-speed moving objects such as rockets, explosions, destruction, turbulence, It is used for scientific measurements such as discharge phenomena, movement of microorganisms under a microscope, and signal transmission in the brain and nervous system.
In the case of a conventional high-speed photographing apparatus, as shown in FIG. 8, a plurality of two-dimensionally arranged photodiodes (photoelectric conversion means) that generate an electrical signal corresponding to the light intensity of an optical image of a subject captured by mechanical shuttering. ) 51 and two-dimensionally arranged in the form of being attached to each of the photodiodes 51, and an electric signal output from each of the photodiodes 51 for each electronic shuttering for obtaining one-screen image information. A plurality of CCD type memories (CCD type storage means) 52 each having CCD cells C1 to C24 to be stored as, for example, are arranged in a matrix form vertically and horizontally for 80,000 pixels.
[0002]
The analog electric signals generated by the respective photodiodes 51 are collected as electric signals as image information in the form of electric charges in the charge collecting well cells 53, and sent one after another to the CCD type memory 52 every electronic shuttering. In the CCD cells C <b> 1 to C <b> 24, the charge that is successively sent to the CCD type memory 52 as the charge transfer signal synchronized with the electronic shuttering operation is applied to the transfer electrode lines (not shown) provided on the surface. Then, the data is transferred between the CCD cells one after another. When the charges are transferred horizontally to the CCD cells C4 to C1 and all the charges are accumulated in the CCD cells C1 to C4, the charges in the CCD cells C1 to C4 all at once are vertically directed to the CCD cells C21 to C24 below one stage. Transferred. When all the charges are accumulated again in the CCD cells C1 to C4, the transfer operation in which the charges in the CCD cells are transferred all at once to the CCD cells one stage below is repeated. Then, while the electronic shuttering was repeated 24 times in succession, the charges were accumulated in all the CCD cells C1 to C24 while the charges from the respective photodiodes 51 were transferred along the path indicated by the arrow in FIG. It becomes a state. Therefore, image information for 24 screens is stored at high speed in the CCD type memory 52 attached to the photodiode 51.
[0003]
The correspondence between the electronic shuttering, in which the charges accumulated in the CCD cells C1 to C24 of the CCD type memory 52 are obtained, and the numbering of the CCD cells C1 to C24 are reversed. That is, the accumulated charge in the CCD cell C1 is due to the oldest electronic shuttering, and the accumulated charge in the CCD cell C24 is due to the latest electronic shuttering. It has a relationship of becoming new.
Further, in the state where charges are accumulated in all the CCD cells C1 to C24, when a new charge is sent by the next electronic shuttering, the charge of the CCD cells C1 to C4 is transferred to the left side, and the charge of the CCD cell C1 becomes While being simply discharged from the discharge electrode (not shown), new charges are accumulated in the CCD cell C4. Thereafter, the same is repeated each time a new charge is sent in the next electronic shuttering. That is, the CCD memory 52 accumulates charges in a first-in first-out order, and stores image information as it is overwritten one after another.
[0004]
In the case of high-speed shooting, electronic shuttering is performed at high speed, and image information is accumulated in the CCD memory 52 at high speed. In the case of high-speed shooting, since it is difficult to read out while storing image information, the electric signal stored in the CCD type memory 52 is stopped before stopping electronic shuttering after stopping electronic shuttering and mechanical shuttering. Is read out from the readout electrode (not shown). Further, the read charge is converted into a digital electrical signal at a later stage, and the electrical signals obtained by the same electronic shuttering are combined on one screen to edit a high-speed photographed image.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a conventional high-speed video camera having such a configuration, there is a problem that noise caused by light fogging enters a high-speed captured image.
The mechanical shuttering is stopped to read out the image information, but the mechanical shutter close speed is not so fast, so it takes several milliseconds (mSEC) to several tens of milliseconds until the mechanical shutter is completely closed. The light leaks from the light incident opening 54 in the front surface of the photodiode 51. Light fogging is caused by light leaking from the opening 54, and charges are generated in the CCD cells C5, C9, C13, C17, C21 and the CCD cells C8, C12, C16, C20, C24 adjacent to the photodiode 51. In other words, the accumulated charges are mixed as noise. As a result, noise caused by fogging of light enters the high-speed photographed image and the image quality deteriorates.
[0006]
If the charges stored in the CCD cells C5, C9, C13, C17, C21 and the CCD cells C8, C12, C16, C20, C24 are omitted and a high-speed photographed image is edited, noise due to light fog is eliminated. The high-speed photographed image is a high-speed photographed image, because the screens corresponding to the CCD cells C5, C9, C13, C17, C21 and the CCD cells C8, C12, C16, C20, C24 are skipped in the middle. Is unclear and can not be used.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-speed imaging apparatus that can eliminate noise caused by light fog from a high-speed captured image in an appropriate manner.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in claim 1 is a mechanical shuttering unit that performs mechanical shuttering for capturing an optical image of a subject, an electronic shuttering unit that performs electronic shuttering for obtaining image information of one screen, A plurality of two-dimensionally arranged photoelectric conversion means for generating an electrical signal corresponding to the light intensity of the optical image of the subject, and two-dimensionally arranged in the form provided in each of the plurality of photoelectric conversion means, A plurality of CCD type storage means each having a plurality of CCD cells for storing electrical signals output from the respective photoelectric conversion means for each shuttering as the image information, and electronic shuttering and mechanical shuttering are stopped. Signal reading means for reading out electrical signals accumulated in a plurality of CCD type storage means before stopping electronic shuttering And a photographed image editing means for editing a photographed image based on the electrical signal read from the signal reading means. In the plurality of CCD type storage means, a plurality of CCD cells are adjacent to the photoelectric conversion means. A non-adjacently arranged CCD cell and a non-adjacently arranged CCD cell, one side adjacently arranged CCD cell and another side adjacently arranged CCD cell respectively arranged adjacent to the photoelectric conversion means on both sides of the non-adjacently arranged CCD cell. An electronic shuttering that is always continuous over time in a non-adjacent CCD cell, while an electrical signal output from the conversion means is transferred from one adjacent CCD cell to the other adjacent CCD cell via the non-adjacent CCD cell. Is stored in the non-adjacently arranged CCD cells in the photographed image editing means. It is characterized in that the captured image is edited on the basis of.
[0009]
[Operation / Effect] In the case of high-speed shooting by the apparatus of the invention of claim 1, a plurality of two-dimensionally arranged plural images are obtained as the mechanical shuttering is performed by the mechanical shuttering means and the optical image of the subject is captured. Electric signals corresponding to the light intensity of the optical image of the subject are generated in the photoelectric conversion means. Each time electronic shuttering for obtaining image information of one screen is performed at high speed by the electronic shuttering means, a plurality of CCD types two-dimensionally arranged in a manner provided in each of the plurality of photoelectric conversion means. Electric signals generated in the photoelectric conversion means are stored in a plurality of CCD cells included in each of the storage means. That is, a non-adjacent arrangement CCD cell arranged not adjacent to the photoelectric conversion means, a one-side adjacent arrangement CCD cell arranged on both sides of the non-adjacent arrangement CCD cell and an adjacent arrangement on the other side, and an adjacent arrangement on the other side In the accumulation of the electric signal in the CCD cell composed of the CCD cell, the electric signal output from the photoelectric conversion means is transferred from the one side adjacently arranged CCD cell to the other side adjacently arranged CCD cell. In addition to this, in the non-adjacent CCD cell, the electric signal obtained by the electronic shuttering that is continuous over time is always accumulated.
[0010]
When the electrical signal stored in the CCD cell is read out by the electronic shuttering performed at high speed, the electronic shuttering is stopped and the mechanical shuttering is stopped, and then the electronic shuttering is stopped by the signal reading means. Electrical signals previously stored in a plurality of CCD type storage means are read out. Then, based on only the electrical signals stored in the non-adjacent CCD cells among the electrical signals read out by the signal readout means, the high-speed captured image is edited by the captured image editing means.
[0011]
Therefore, the high-speed photographed image does not use any electrical signal including noise caused by fogging of light accumulated in one side adjacently arranged CCD cell and the other side adjacently arranged CCD cell arranged adjacent to the photoelectric conversion means. Since the high-speed photographed image is edited, noise caused by fogging of light leaking from the light incident opening provided on the front surface of the photoelectric conversion means can be eliminated from the high-speed photographed image.
In addition, since the electrical signal used in the high-speed captured image or stored in the non-adjacent CCD cell is an electrical signal obtained by continuous electronic shuttering, the screen skips in the middle of the edited high-speed captured image. There is no inconvenience.
Therefore, according to the high-speed imaging device of the first aspect of the present invention, noise caused by light fogging can be appropriately eliminated from the high-speed captured image.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the high-speed photographing apparatus according to the first aspect, the trigger signal receiving means for receiving a trigger signal transmitted according to the situation on the subject side, and the shutter number of electronic shuttering are set. A shutter number setting means for setting, and an electronic shuttering number control means for causing the electronic shuttering means to perform electronic shuttering for the number of shutter times set by the shutter number setting means from the time when the trigger signal is received. is there.
[0013]
[Operation / Effect] In the case of high-speed shooting by the apparatus of the invention of claim 2, if the number of times of electronic shuttering is set in advance by the shutter number setting means, the trigger signal receiving means transmits according to the situation on the subject side. When the trigger signal is received, the electronic shuttering number control means causes the electronic shuttering means to perform electronic shuttering for the number of shutters set by the shutter number setting means.
Therefore, according to the high-speed photographing apparatus of the second aspect, the number of times of electronic shuttering at the time of high-speed photographing can be adjusted in advance according to the situation on the subject side by the shutter number setting means. The situation on the subject side can be reflected well in the high-speed captured image.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the high-speed photographing apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the high-speed imaging apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a subject optical image detection / storage mechanism in the high-speed imaging apparatus of the first embodiment.
The high-speed image capturing apparatus of the first embodiment captures an optical image of a subject to obtain image information, and sets image capturing conditions in the camera unit 1 and captures images based on image information obtained by the camera unit 1. It comprises a controller 2 that performs editing.
[0015]
The camera unit 1 includes a mechanical shuttering mechanism 4 that performs mechanical shuttering for capturing the optical image of the subject behind the optical lens 3 that forms an optical image of the subject, and an optical image of the subject that is captured by the mechanical shuttering. A two-dimensionally arranged photodiode group (a plurality of photoelectric conversion means) 6 for generating an electric signal corresponding to the light intensity is provided. Specifically, as shown in FIG. 2, each photodiode (hereinafter, abbreviated as “PD” as appropriate) 6 a of the photodiode group 6 is two-dimensionally arranged vertically and horizontally on the imaging surface of the optical image of the subject by the optical lens 3. The light of the optical image is incident on each PD 6a through the light incident opening 5 provided on the front surface of each PD 6a, and the incident light from each PD 6a is converted into an electrical signal corresponding to the light intensity. Converted. That is, the optical image of the subject is photoelectrically detected by the photodiode group 6.
[0016]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the camera unit 1 includes an electronic shuttering mechanism (electronic shuttering means) 8 that performs electronic shuttering for obtaining image information of one screen, and each PD 6 a of the photodiode group 6. CCD type memory which is arranged two-dimensionally and has 24 CCD cells Q1 to Q24 each storing electric signals output from each PD 6a as image information in first-in first-out order for each electronic shuttering And a group (a plurality of CCD type storage means) 7. The PD 6a and the CCD type memory 7a are arranged in a matrix form vertically and horizontally, for example, for 80,000 pixels.
[0017]
Analog electric signals generated in each PD 6a are collected as electric information as image information in the form of electric charges in the charge collecting well cell 6A, and sent one after another to the CCD type memory 7a for each electronic shuttering. In the CCD cells Q1 to Q24, as a charge transfer signal synchronized with the electronic shuttering operation is applied to a transfer electrode line (not shown) provided on the surface, the charge that is successively sent to the CCD memory 7a. Is transferred as follows. As shown in FIG. 3, charges are forwarded and transferred from CCD cell Q24 to CCD cell Q1 one cell at a time for each electronic shuttering in order from the largest CCD cell numbering to the smallest. When the electronic shuttering is repeated 24 times, all charges are accumulated in the CCD cells Q1-24. In this state, the correspondence between the electronic shuttering, in which the charges accumulated in all the CCD cells Q1 to Q24 of the CCD memory 7a are obtained, and the numbering of the CCD cells Q1 to Q24 are reversed. In other words, the charge stored in the CCD cell Q1 is due to the oldest electronic shuttering, and the charge in the CCD cell Q24 is due to the latest electronic shuttering. The point of electronic shuttering becomes new.
[0018]
Accordingly, in the case of the first embodiment, image information for 24 screens is stored in the CCD memory group 7 at the maximum.
In the state where charges are accumulated in all the CCD cells Q1 to Q24 in this way, if the electronic shuttering is continued without being stopped, a new charge is sent by the next electronic shuttering. The charges are discharged from the discharge electrode (not shown) to the outside. At the same time, the charges in the CCD cells Q2 to Q24 are transferred one cell at a time, while the newly transferred charges are accumulated in the CCD cell Q24. . Thereafter, the same is repeated each time a new charge is sent in the next electronic shuttering. That is, the CCD memory 7a accumulates charges in a first-in first-out order, and stores the image information as it is overwritten one after another.
[0019]
Further, the camera unit 1 stops the electronic shuttering, stops the mechanical shuttering, stops the overwriting, and then reads out an electric signal stored in the CCD type memory group 7 before stopping the electronic shuttering. The signal readout unit 9 reads out image information stored in the CCD type memory group 7 (usually for 24 screens), converts it into a digital electrical signal, and outputs it to the controller 2.
The camera control unit 10 of the camera unit 1 includes a mechanical shuttering mechanism 4, an electronic shuttering mechanism 8, a CCD memory group 7, and a signal reading unit according to the imaging conditions set by the camera unit 1 on the controller 2 side. Control is performed so that 9 operates properly while maintaining cooperation.
[0020]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the controller 2 stores an image information storage unit 11 that stores image information (digital electrical signal) sent from the camera unit 1, and the image information stored in the image information storage unit 11. On the basis of this, in addition to having a photographic image editing unit 12 for editing the photographic image by collecting electrical signals obtained by the same electronic shuttering on one screen, the photographic image editing unit 12 edited the photographic image. An image display monitor 13 for displaying a photographed image, an imaging condition setting menu, and the like, and an operation unit 14 for inputting data necessary for setting the imaging condition and performing an operation necessary for performing photography.
[0021]
Further, the controller 2 of the apparatus of the first embodiment includes a trigger signal receiving unit 15 that receives a trigger signal transmitted according to the situation on the subject side, and a shutter number setting unit 16 that sets the number of shutters for electronic shuttering. The trigger signal received by the trigger signal receiving unit 15 and the shutter number set by the shutter number setting unit 16 are sent to the camera control unit 10 of the camera unit 1 via the shooting control unit 17 of the controller 2, and the camera The electronic shuttering mechanism 8 is caused to perform electronic shuttering by the number of shutters set by the shutter number setting unit 16 from the time when the trigger signal is received by the control unit 10. That is, the camera control unit 10 also serves as electronic shuttering frequency control means for performing electronic shuttering for the number of shutters set by the shutter frequency setting unit 16 from the time when the trigger signal is received.
Note that the imaging control unit 17 of the controller 2 controls the image information storage unit 11, the captured image editing unit 12, the image display monitor 13, and the like so as to operate appropriately in cooperation. The controller 2 can be constructed using a personal computer.
[0022]
In the apparatus of the first embodiment, high-speed shooting can be performed with a shooting time of one screen of 1 μsec (1 million images / 1 second). The high-speed captured image can be edited by the captured image editing unit 12 based on the image information obtained by performing the electronic shuttering at intervals of 1 μs by the electronic shuttering mechanism 8. The high-speed photographing apparatus of the first embodiment is characterized by having a configuration that can eliminate noise caused by light fog from a high-speed photographed image in an appropriate manner. It will be described in detail.
[0023]
In each CCD type memory 7a of the camera unit 1, as shown in FIG. 2, the CCD cells Q1 to Q24 are arranged adjacent to the PD 6a so as not to be adjacent to the non-adjacent arranged CCD cells Q7 to Q18 and non-adjacent arranged CCD cells Q7. ˜Q18 are arranged on one side adjacent to PD6a and adjacent to one side adjacent CCD cells Q19 to Q24, and adjacent to adjacent PD6a on the other side adjacently arranged CCD cells Q1 to Q6. Then, the accumulated charge is forwarded to the smaller number side by one cell every time electronic shuttering is performed at high speed by arranging the CCD cells Q1 to Q24 in a row, so that the charge output from the PD 6a is unified. While being transferred from the side adjacent CCD cells Q19 to Q24 to the other side adjacent CCD cells Q1 to Q6 via the non-adjacent CCD cells Q7 to Q18, the non-adjacent CCD cells Q7 to Q18 are always continuous with time. Electric signals obtained by shuttering are accumulated.
On the other hand, in the captured image editing unit 12 of the controller 2, only the image information (electrical signals) accumulated in the non-adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18 among the image information stored in the image information storage unit 11 is used. A high-speed image is edited.
[0024]
Therefore, in the case of the apparatus of the first embodiment, noise caused by fogging of light accumulated in the one side adjacently arranged CCD cells Q19 to Q24 and the other side adjacently arranged CCD cells Q1 to Q6 arranged adjacent to the PD 6a. Since the high-speed captured image is edited without using any electrical signals included, noise caused by fogging of light leaking from the light incident opening 5 provided on the front surface of the PD 6a is eliminated from the high-speed captured image. Can do. Further, since the electrical signals stored in the non-adjacent arranged CCD cells Q7 to Q18 used for the high-speed captured image are electrical signals obtained by continuous electronic shuttering, the screen is displayed halfway in the edited high-speed captured image. There is no inconvenience of flying.
Therefore, according to the high-speed imaging apparatus of the first embodiment, noise caused by light fogging can be eliminated from the high-speed captured image in an appropriate form.
[0025]
Furthermore, in the case of the apparatus of the first embodiment, if the shutter number of the electronic shuttering is set in advance by the shutter number setting unit 16, the trigger signal receiving unit 15 generates a trigger signal transmitted according to the situation on the subject side. Upon reception, the camera control unit 10, which is an electronic shuttering frequency control means, causes the electronic shuttering mechanism 8 to perform electronic shuttering for the number of shutters set by the shutter frequency setting unit 16. In other words, according to the apparatus of the first embodiment, the number of times of electronic shuttering for high-speed shooting can be adjusted in advance according to the situation on the subject side by the shutter number setting unit 16, so that high-speed shooting that is finally edited The situation on the subject side can be well reflected in the image.
[0026]
Subsequently, a specific example of high-speed shooting by the high-speed shooting apparatus of the first embodiment having the configuration detailed above will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a high-speed photographing process by the apparatus of the first embodiment. In the following cases, the explosive phenomenon that occurs irregularly is taken at high speed, and until the explosive phenomenon occurs, low-speed photography is performed, and the trigger signal is input to the controller 2 at the moment the flash associated with the occurrence of the explosion occurs. Shall. In addition, it is assumed that the number of shutters for electronic shuttering of 18 times is set in advance by the shutter number setting unit 16.
[0027]
[Step S1] Low-speed photographing is executed with the optical lens 3 of the camera unit 1 of the high-speed photographing device of the first embodiment directed to a place (subject) where an explosive is placed.
[0028]
[Step S2] It is checked whether or not a trigger signal is input to the controller 2. If there is a trigger signal input, the process proceeds to the next step S3. If there is no trigger signal input, the process returns to step S1.
[0029]
[Step S3] The camera is switched to high-speed shooting, and the electronic shuttering mechanism 8 performs high-speed electronic shuttering of 1 μsec (1 million frames / 1 second) for one screen under the control of the camera control unit 10 once. That is, high-speed shooting is performed.
[0030]
[Step S4] Along with the electronic shuttering, new charges are taken into the CCD memory 7a from the charge collecting well cell 6A, and the charges accumulated in the CCD cells Q1 to Q24 are simultaneously transferred one cell at a time. Forwarded to The charges accumulated in the CCD cell Q1 are discharged.
[0031]
[Step S5] It is checked whether the number of high-speed electronic shuttering performed after receiving the trigger signal has reached 18 times. If the number of shutters for high-speed electronic shuttering has not reached 18, the process returns to step S3. If the number of shutters for high-speed electronic shuttering has reached 18, the process proceeds to step S6.
[0032]
[Step S6] Electronic shuttering and mechanical shuttering are stopped. That is, the high-speed shooting operation is stopped. At the time when the electronic shuttering is stopped, the electric charge obtained by the first high-speed electronic shuttering after receiving the trigger signal is transferred to the CCD cell Q7 and accumulated, and the next 11 high-speed continuous electrons are stored. Charges obtained by shuttering are accumulated in the CCD cells Q8-18.
[0033]
[Step S7] The charges accumulated in all the CCD memories 7a are read out and converted into digital electric signals, which are stored in the image information storage unit 11 of the controller 2.
[0034]
[Step S8] Based on only the electrical signals stored in the non-adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18 among the electrical signals as the image information stored in the image information storage unit 11 by the photographed image editing unit 12, A high-speed captured image free from noise caused by fogging is edited.
Since the captured image obtained based on the electric charge (electrical signal) accumulated in the CCD cell Q7 is an image captured by the first high-speed electronic shuttering after receiving the trigger signal, the captured image editing unit 12 The high-speed shot image edited by is a continuous shot of 12 screens at a high speed of 1 million images / second from the moment the explosion occurred, with no screen jumping in the middle. The image is fully reflected without omission.
[0035]
Further, the mode of high-speed shooting by the apparatus of the first embodiment is not limited to the above specific example. The shutter number setting unit 16 may set the number of times of electronic shuttering 12 times in advance and perform high-speed shooting in the same manner as in the above specific example except that high-speed shooting is performed before the explosion phenomenon occurs. . In this case, when 12 electronic shutterings preset by the shutter number setting unit 16 are completed, the charge obtained by the electronic shuttering immediately before receiving the trigger signal is accumulated in the CCD cell Q12, and the CCD cell Q13 is triggered. Charges obtained by electronic shuttering immediately after signal reception are accumulated. Therefore, in the non-adjacent CCD cells Q7 to Q18, 6 screens immediately before and 6 screens immediately after the moment when the trigger signal is received, that is, the moment when the flash occurs due to the occurrence of the explosion, the screen jumps in the middle. The image information continuously photographed without being stored is stored. As a result, the high-speed captured image edited based only on the image information stored in the non-adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18 is an image in which the situation immediately before and after the explosion is sufficiently reflected without omission.
[0036]
[Second Embodiment]
Next, a high-speed imaging apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a detection / storage mechanism for an optical image of a subject in the high-speed photographing apparatus of the second embodiment.
As shown in FIG. 5, the apparatus of the second embodiment is substantially the same as the apparatus of the first embodiment except that the arrangement of CCD cells Q1 to Q24 in each CCD memory 7a and the transfer form of accumulated charges are different. Therefore, only differences from the apparatus of the first embodiment will be described, and description of points that are common to the apparatus of the first embodiment will be omitted.
[0037]
That is, in the case of each CCD memory 7a of the apparatus of the second embodiment, as shown in FIG. 5, the order of the CCD cells Q1 to Q6 and the CCD cells Q13 to Q18 is the same as that of the first embodiment. The reverse arrangement. Then, as shown in FIG. 6, the charge sent for each electronic shuttering is transferred in the vertical direction to the CCD cells Q24 to Q19, and then transferred in the horizontal direction. The signal reading unit 9 reads the charges accumulated in the CCD cells Q <b> 1 to Q <b> 6 in parallel, converts them into digital electric signals, and outputs them to the controller 2.
[0038]
Also in each CCD type memory 7a of the apparatus of the second embodiment, as shown in FIG. 5, the CCD cells Q1 to Q24 are arranged not adjacent to the non-adjacent arranged CCD cells Q7 to Q18 arranged not adjacent to the PD 6a. One side adjacently arranged CCD cells Q19 to Q24 arranged on both sides of the CCD cells Q7 to Q18 and the other side adjacently arranged CCD cells Q1 to Q6 arranged adjacent to the adjacent PD6a. . Then, the charge sent for each electronic shuttering performed at high speed is transferred from the one side adjacently arranged CCD cells Q19 to Q24 to the other side adjacently arranged CCD cells Q1 to Q6 via the non-adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18. In the non-adjacent CCD cells Q7 to Q18, electrical signals obtained by electronic shuttering that are continuous over time are always accumulated. In the captured image editing unit 12 of the controller 2, the high-speed captured image is edited based only on the electrical signals stored in the non-adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18.
[0039]
Therefore, in the case of the apparatus of the second embodiment, noise caused by fogging of light accumulated in the one side adjacently arranged CCD cells Q19 to Q24 and the other side adjacently arranged CCD cells Q1 to Q6 arranged adjacent to the PD 6a. Since the high-speed captured image is edited without using any electrical signals included, noise caused by fogging of light leaking from the light incident opening 5 provided on the front surface of the PD 6a is eliminated from the high-speed captured image. Can do. In addition, since the electrical signals stored in the non-adjacent arranged CCD cells Q7 to Q18 used for the high-speed captured image are electrical signals obtained by continuous electronic shuttering, the edited high-speed captured image is halfway. There is no inconvenience that the screen will fly.
Therefore, according to the high-speed imaging device of the second embodiment, it is possible to eliminate noise caused by light fog from the high-speed captured image in an appropriate form.
[0040]
[Third embodiment]
Next, a high-speed imaging device according to the third embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a detection / storage mechanism for an optical image of a subject in the high-speed photographing apparatus of the third embodiment. In FIG. 7, for convenience, the letter “Q” is omitted from the reference numerals of the CCD cells, and only numerals are assigned.
As shown in FIG. 7, the apparatus of the third embodiment is substantially the same as the apparatus of the first embodiment except that the arrangement of CCD cells Q1 to Q24 in each CCD memory 7a and the transfer form of accumulated charges are different. Therefore, only differences from the apparatus of the first embodiment will be described, and description of points that are common to the apparatus of the first embodiment will be omitted.
[0041]
That is, in each CCD type memory 7a of the apparatus of the third embodiment, the CCD cells Q1 to Q24 are arranged in an oblique line as shown in FIG. The electric charge sent for each electronic shuttering is linearly transferred from the CCD cell Q24 to the CCD cell Q1 one cell at a time. That is, in the case of each CCD type memory 7a of the apparatus of the third embodiment, charges can always be transferred linearly.
In the CCD memory 7a, the electric charge accumulated in the CCD cell Q1 is discharged to the outside from the discharge electrode (not shown) by the next electronic shuttering. That is, the CCD type memory 7a stores the image information while overwriting one after another by transferring and accumulating charges in the first-in first-out order.
[0042]
When reading signals, a series path in which the CCD cells Q1 to Q6 arranged on the right side of the PDs 6a are successively turned up and down is diverted to a reading path. While transferring in order, reading is performed while repeating the operation of successively packing the charges of the next six cells into the six vacant CCD cells, and outputs them to the controller 2. Specifically, first, the charges for 6 cells of the CCD cells Q1 to Q6 of the all CCD type memory 7a are first read out, and then for 6 cells of the CCD cells Q7 to Q12 of the all CCD type memory 7a. The charges are read out, and further, the charges for 6 cells of the CCD cells Q13 to Q18 of the all CCD type memory 7a are read. Finally, the charges for 6 cells of the CCD cells Q19 to Q24 of the all CCD type memory 7a are read. Is read out.
[0043]
Also in each CCD type memory 7a of the apparatus of the third embodiment, as shown in FIG. 7, the CCD cells Q1 to Q24 are non-adjacent to the non-adjacent arranged CCD cells Q7 to Q18 arranged not adjacent to the PD 6a. One side adjacently arranged CCD cells Q19 to Q24 arranged adjacent to the PD 6a on both sides of the adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18 and the other side adjacently arranged CCD cells Q1 to Q6 arranged adjacent to the adjacent PD 6a, Consists of. Then, the charge sent for each electronic shuttering performed at high speed is transferred from the one side adjacently arranged CCD cells Q19 to Q24 to the other side adjacently arranged CCD cells Q1 to Q6 via the non-adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18. In the non-adjacent CCD cells Q7 to Q18, electrical signals obtained by electronic shuttering that are continuous over time are always accumulated. In the captured image editing unit 12 of the controller 2, the high-speed captured image is edited based only on the electrical signals stored in the non-adjacently arranged CCD cells Q7 to Q18.
[0044]
Therefore, in the case of the apparatus of the third embodiment, as in the first and second embodiments, noise caused by fogging of light leaking from the light incident opening 5 provided on the front surface of the PD 6a is reduced. In addition to being able to be eliminated from the high-speed captured image, there is no inconvenience that the edited high-speed captured image skips the screen.
Therefore, according to the high-speed imaging device of the third embodiment, it is possible to eliminate noise caused by light fog from the high-speed captured image in an appropriate form.
[0045]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
[0046]
(1) In the first to third embodiments, the camera unit 1 and the controller 2 are configured separately. However, the camera unit 1 and the controller 2 have the same configuration as each example except that the camera unit 1 and the controller 2 are integrated. Each of the devices can be cited as a variant.
[0047]
(2) In the first to third embodiments, the number of CCD cells in each CCD type memory 7a is 24. However, the number of CCD cells is not limited to 24, for example 100 Also good.
[0048]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the high-speed photographing apparatus of the first aspect of the present invention, each of the two-dimensionally arranged electrical signals as image information corresponding to the light intensity of the optical image of the subject captured by mechanical shuttering. Each time the electronic shuttering is generated at the photoelectric conversion means and the electronic shuttering means for obtaining image information of one screen by the electronic shuttering means is performed at a high speed, it is two-dimensionally arranged in a form provided in each of the plurality of photoelectric conversion means. In the plurality of CCD type storage means, non-adjacent arranged CCD cells arranged not adjacent to the photoelectric conversion means and adjacent one side adjacent to the photoelectric conversion means on both sides of the non-adjacent arranged CCD cells. In a CCD cell composed of an arrangement CCD cell and an adjacent CCD cell on the other side, an electric signal output from the photoelectric conversion means is adjacent to one side CC While being transferred from the cell through the non-adjacent arrangement CCD cell to the other-side adjacent arrangement CCD cell, the non-adjacent arrangement CCD cell always stores an electrical signal obtained by electronic shuttering continuously with time, while taking a photographed image. The high-speed photographed image is edited based only on the electrical signal (image information) accumulated in the non-adjacently arranged CCD cells by the editing means.
[0049]
Therefore, the high-speed photographed image does not use any electrical signals including noise caused by fogging of light accumulated in the one side adjacently arranged CCD cell and the other side adjacently arranged CCD cell arranged adjacent to the photoelectric conversion means. Since the high-speed photographed image is edited, noise caused by fogging of light leaking from the light incident opening provided on the front surface of the photoelectric conversion means can be eliminated from the high-speed photographed image.
In addition, since the electrical signal stored in the non-adjacently arranged CCD cells used for the high-speed captured image is an electrical signal obtained by continuous electronic shuttering, the screen skips in the middle of the edited high-speed captured image. Does not happen.
Therefore, according to the high-speed imaging device of the first aspect of the present invention, noise caused by light fogging can be appropriately eliminated from the high-speed captured image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a high-speed imaging apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an optical image detection / storage mechanism of a subject of the apparatus of the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of charge transfer in the CCD memory of the apparatus of the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a high-speed photographing process by the apparatus of the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an optical image detection / storage mechanism of a subject of the apparatus of the second embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of charge transfer in a CCD memory of the apparatus of the second embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of an optical image detection / storage mechanism of a subject of the apparatus of the third embodiment.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional optical image detection / storage mechanism for a high-speed photographing device.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state of charge transfer in a CCD type memory of a conventional high-speed photographing device.
[Explanation of symbols]
1 ... Camera part
2 ... Controller
4 ... Mechanical shuttering mechanism
6 ... Photodiode group
6a ... Photodiode (PD)
7 ... CCD memory group
7a ... CCD type memory
8 ... Electronic shuttering mechanism
9: Signal readout section
10: Camera control unit (electronic shuttering frequency control means)
12 ... Shooting image editor
15 ... Trigger signal receiver
16 ... Shutter frequency setting section
Q1-Q24 ... CCD cell

Claims

Mechanical shuttering means for performing mechanical shuttering for capturing an optical image of the subject, electronic shuttering means for performing electronic shuttering for obtaining image information of one screen, and electricity corresponding to the light intensity of the optical image of the subject A plurality of two-dimensionally arranged photoelectric conversion means for generating a signal and two-dimensionally arranged in a form provided in each of the plurality of photoelectric conversion means, and output from each photoelectric conversion means for each electronic shuttering A plurality of CCD type storage means each having a plurality of CCD cells for storing electrical signals as image information, and a plurality of CCD cells before stopping electronic shuttering after stopping electronic shuttering and mechanical shuttering. Signal readout means for reading out electrical signals stored in individual CCD type storage means, and signal readout means. A non-adjacent arrangement in which a plurality of CCD cells are arranged not adjacent to the photoelectric conversion means in the plurality of CCD-type storage means. The CCD cell and the non-adjacently arranged CCD cell are respectively composed of one side adjacently arranged CCD cell and the other side adjacently arranged CCD cell respectively arranged adjacent to the photoelectric converting means, and an electric signal output from the photoelectric converting means is While being transferred from one side adjacently arranged CCD cell to the other side adjacently arranged CCD cell, the non-adjacently arranged CCD cell always accumulates electrical signals obtained by electronic shuttering that is continuous over time. At the same time, the photographed image editing means edits the photographed image based only on the electrical signal accumulated in the non-adjacently arranged CCD cells. High-speed imaging apparatus according to claim.

2. The high-speed imaging apparatus according to claim 1, wherein a trigger signal receiving unit that receives a trigger signal transmitted according to a situation on the subject side, a shutter number setting unit that sets a shutter number of electronic shuttering, and a trigger signal A high-speed photographing apparatus comprising: an electronic shuttering frequency control unit that causes the electronic shuttering unit to perform electronic shuttering for the number of times set by the shutter frequency setting unit from the time of reception.