JPH01129580A

JPH01129580A - テレビカメラ

Info

Publication number: JPH01129580A
Application number: JP62287309A
Authority: JP
Inventors: Takuya Imaide; 宅哉今出; Masaru Noda; 勝野田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は画像メモリを有し、長時間露光（間欠設出し）
が可能な高感度テレビカメラに関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５９−５７７７８号公報に記載の
ように、テレビカメラの出力に画像メモリを設け、メモ
リを用いて信号補間することによって間欠読出しを可能
にしていた。この装置では露光時間を大きくすることが
できるので高感度化が達成できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は大きさや操作性については考慮されてお
らず、以下の問題があった。

（１）間欠撮像時のサグを抑圧するためｌこ大容量のコ
ンデンサを必要とする。

（２）　　自動絞り機能を動作させることができない。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
小形で操作性の良いテレビカメラを提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、間欠的な映像信号から連続的な映像信号へ
の変換を早い段階、直流遮断の前段あるいは自動絞り用
検波回路の前段で行なうことにより達成される。

上記の早い段階で行なう連続信号への変換は次のいずれ
かの手段による。

（１）無信号時のフィールド（又はフレーム）の信号を
有信号時のフィールド（又はフレーム）の信号の平均値
で置換える。

（２）画像メモリにより、無信号時のフィールド（又は
フレーム）の信号を有信号時のフィールド（又はフレー
ム）の信号で置換える。

〔作用〕

まず本発明の方法によりサグの無い映像信号が得られる
点を説明する。

第２図が直流遮断の後段で連続化したー従来例の装置、
第３図、第４図が、それぞれ上記（１）、（２）の手段
により、直流遮断の前段で連続化した一例の装置である
。第５図〜第７図は、それぞれ第２図〜第４図に対応し
た主要部分の模式波形図である。１がセンサ（固体撮像
素子）、２．３が増幅器、４が直流遮断用コンデンサ、
５が信号処理回路で、γ−袖正や同期信号付加などを施
す。６が映像出力端子、７がレンズ、８が画像メモリ、
９・　６　・が補間手段で、無信号時のフィールド（又はフレーム）
の信号を有信号時のフィールド（又はフレーム）の信号
の平均値で置換える回路である。尚簡便のため、センサ
駆動回路や同期信号発生回路などのパルス発生回路は省
略している。

第２図の一従来例の装置では、直流遮断作用により、第
５図に示すように信号有無の周期でサグが発生し、最終
的に画像メモリ８で信号補間を行なった後に垂直方向に
黒レベルが変化するシェーディング現象が発生する。コ
ンデンサ４の容量値を大きくすればこの問題は軽減でき
るが、装置が大きくなることや電源投入時の立上りが遅
くなるといったへい害を伴なうため、特に民生用の装置
には適さない。

これに対し、第３図、第４図のように本発明の方法を適
用した場合には、直流遮断の前に無信号時のフィールド
の信号を有信号時のフィールドの信号あるいはその平均
値で置換えているのであるから、第６図、第７図に示す
ようにサグやシェーディングの無い信号波形を得ること
ができる。

・　４　・次に、本発明の方法ｌこより、自動絞り機能を動作させ
ることができる点を説明する。

第８図か自動絞り用検波回路の後段で連続化したー従来
例の装置、第９図、第１０図が、それぞれ前記（１）、
（２）の手段により、検波回路の前段で連続した一例の
装置である。１０が検波回路、１１が絞り制御回路であ
る。検波回路１０では、映像信号の平均値とピーク値の
間の然るべき中間値を出力する回路で、絞り制御回路１
１は検波回路１０の出力が一定値となるようにレンズ７
　ｃＤ絞り値を制御する回路である。

第８図の一従来例の装置では、間欠信号を検波回路１０
１こ入力するため、連続信号の場合に比べて検波回路１
０の出力が小さくなる。検波回路１０の出力が一定とな
るように絞り値を制御するのであるから、蓄積時間を長
くすることに伴ない絞り値が適正値より開くことになり
、入力が過大になる０これに対し、第９図、第１０図の
ようζζ本発明の方法を適用した場合には、検波回路１
０の前に無信号時のフィールドの信号を有信号時のフィ
ールドの信号あるいはその平均値で置換えているのであ
る力）ら、蓄積時間を長くしてもほぼ適正な検波回路出
力か得られ、教り値をほぼ適正な値ｌζ保つことができ
る。

また、自動利得制御機能を有する装置においても、同様
の手段により検波回路の前段で連続化を行うことにより
、蓄枳時間を長くしても適正な自動利得制御を行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一芙施例を第１図により説明する。同図
（ａ）が装置全体の回路ブロック図、（ｂ）が補間手段
９のブロック図、（Ｃ）が補間手段９の各部の一波形図
である。

１０１がＭＯ８形センサで、２０１が増幅器である。

ＭＯＳ形のカメラでは、特開昭５７−４６５９２号公報
に記載のように、通常、増幅器２０１の出力まで信号の
直流成分が保持されている。直流成分が保持された状態
で、補間手段９により光信号の無いフィールドの信号を
、光信号の有るフィールドの信号の平均値で置換える。

これにより、その後段で、コンデンサ４０１と可変利得
増幅器２０２から成る直流遮断増幅器を通してもサグか
発生しないし、検波回路１０の出力によって絞り制御や
利得制御を行なっても、間欠読出ししない場合とほぼ同
レベルの出力信号を得ることができる。

次ｌこ第１図（ｂ）を用いて補間手段９の具体例を説明
する。６１が入力端子、５４が抵抗加算による加算器、
６２が出力端子である。加算器５４により、光信号の無
いフィールド（こ所定の信号を加算して出力する。コン
デンサ４０２以降のループは、この所定の信号加算量が
、光信号が有るフィールドの信号の平均値に等しくなる
ように帰還制御する回路である。４０２〜４０５がコン
デンサ、　２０３．　２０４が増幅器、５０１が定電圧
源、５０２が抵抗器、５１〜５３がスイッチ回路、　６
３．６４．６５がそれぞれスイッチ回路５１　、５２．
５３の制御端子である。コンデンサ４０２で直流遮断し
、光信号の無いフィールドに加算する信号量が不適切な
場合、増幅器２０６の出力にサグが発生する。スイッチ
回路５１．５２はそれぞれ信号の有るフィールドの前と
後の垂直ブランキング・　７　・期間の信号を抜取るためのものであり、この両者を比較
してサグの量を検出し、コンデンサ４０５に出力する。

コンデンサ４０５の電圧は、スイッチ回路５３を介して
、信号の無いフィールドの走査期間ｌこ加算器５４Ｉこ
入力される。このようにして光信号の無いフィールドへ
の信号加算量は、直流遮断によりサグがほとんど発生し
ないように、即ち光信号か有るフィールドの平均信号量
とほぼ等しくなるよ　うに制御される。

以下、第１図（ｃ）の波形図を用いて、上記の制御の様
子をもう少し詳しく説明する。出力端子６２では、光信
号が無いフィールドの信号は正しくは光信号が有るフィ
ールドの信号の平均値で置換えられる。いま、この置換
える信号が所望の値（上記平均値）より、小さい場合を
考える。このとき、光信号が有るフィールドに比べて光
信号が無いフィールドの方が平均的に低い電圧レベルに
なるため、コンデンサ４０２で直流遮断すると、光信号
が無いフィールドでは直流レベルが序々に持上がり、光
信号が有るフィールドでは直流レベルが序々に・　８　
・下がるサグの現象が発生する。従って光信号が有るフィ
ールドの前の垂直ブランキング期間に比べて、後の垂直
ブランキング期間の方か低い電圧になる。前者はスイッ
チ回路５１により検出し、後者はスイッチ回路５２によ
り検出する。差動増幅器２０４の出力は高い電圧となり
、これが抵抗５０２゜容量４０５で平滑化されて、容量
４０５の電圧、即ちスイッチ回路５３の入力電圧が序々
ｌこ高くなる。この高い電圧がスイッチ回路５３を介し
て、加算器５４で加算されるため、信号が無いフィール
ドの電圧レベルは序々に高くなり、信号が有るフィール
ドの平均信号値に極めて近い値まで上がって安定する。

安定した状態における、信号が無いフィールドＣ／Ｊ電
圧レベルと、信号か有るフィールドの平均信号値との誤
差は、コンデンサ４０２を小さくしてサグの量を増すこ
とと、差動増幅器２０４の利得を大きくすることにより
、原理的にセロに近づけることができる。

尚、サグを発生させるための直流遮断増幅器（４０２、
２０５）の代わりに後段の回路を用いても良く、例えば
コンデンサ４０２．増幅器２０５を取除いて、第１図（
ａ）中の増幅器２０２の出力をコンデンサ４０３に入力
しても良い。

次に本発明の他の実施例を第１１図により説明する。こ
の例は第１図の装置の補間手段９の代わりに画像メモリ
８を用いた例で、フィールド内平均値の補間ではなく完
全な補間を施している。

画像メモリ８の入力までは直流が保持されているので、
間欠読出しをすること−こよってサグが増大することは
なく、更に完全な補間を施した後に絃り制御用、利得制
御用の検波をするのであるから、間欠読出しをすること
によって出力信号レベルが正規の設定レベルからずれる
ことが無い。

またカラーカメラの場合は、第１０図の構成ではＮＴＳ
Ｃなどの複合映像信号の形でフィールド（又はフレーム
）補間を行なうが、補間の後に色副搬送波の位相をフィ
ールド毎ｌこ９０度ずつ移相させてやる必要があった。

これに対し、第１１図の構成では、フィールド補間の後
に色変副を行なうため、色分離、移相といった複雑な信
号処理を施す頌がないという利点もある。

次に本発明の他の実施例を第１２図１こより説明する。

この実施例の装置はＣＣＤ形センセン０２ソ用いた例で
ある。４０６がコンプンラー、２ｏ５か増幅器。

２０６が相関二重サンプリング（ＣＤ　Ｓ　）回路であ
る。

ＣＣＤ形センサは、負電圧を用いて駆動する場合を除い
て、一般に高い直流出力電圧（例えば５■以上）となる
。このためコンデンサ４０６を用いて直流遮断を施した
後に増幅器２０５に入力する。その後、特開昭６０−２
１００７０号公報第９図記載のようなＣＤＳ回路を用い
て、各画素ととに直流再生処理を施す。従ってＣＤＳ回
路２０６の出力才ではほぼ完全に直流か保持されている
とみなして良く、ＣＤＳ回路の直後ｌこ第１０図で説明
した補間手段９を設ければ、その後直流遮断を施したり
、検波回路１０の出力ｌこよって絞り制御や利得制御そ
用なっても、間欠読出ししない場合に比べてサグが増加
したり、出力信号レベルが狂ったりすることがない。

次に本発明の他の実施例を第１３図をこより説明する。

この例は第１２図の実施例の装置の補間手段９の代わり
に画像メモリ８を用いた例で、第１１図の実施例と同様
の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、間欠撮像を行なってもサグが増加した
り自動絞り機能が誤動作することがないので、小形で操
作性の良いテレビカメラを実現することかできる１つ

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、第６図、第４図、第９図〜第１３図は本
発明の一実施例を示すテレビカメラの構成図、第１図（
ｂ）は第１図（ａ）の補間手段の回路構成図、第１図（
ｃ）は第１図（ｂ）の主要部分の波形図、第２図。第８図は従来のテレビカメラの構成図、第５図〜第７図
はそれぞれ第２図〜第４図の主要部分の波形図である。１　、　１０１　、　１０２・・・センサ（固体撮像素
子）２．３，２０１〜２０５・・・増幅器４．４０１〜４０６・・・コンデンサ５・・・信号処理回路　　６．６１〜６５・・・端子７
・・・レンズ　　　　　８・・・画像メモリ９・・・補
間手段　　　　１０・・・検波回路２０６・・・ＣＤＳ
回路　　５１〜５３・・・スイッチ回路５（＋１・・・
定電圧源　　　５０２・・・抵抗器５４・・・加算器　
　　　　１１・・・絞り制御回路代理人　弁理士　小　
川　勝　男弼８図

Claims

【特許請求の範囲】１、光電変換した信号電荷を順次出力する撮像素子と、
Ｆをフィールド又はフレーム期間として複数の正の整数
ｎに対してｎＦの期間に上記撮像素子内に蓄積された信
号電荷をＦの期間にｎＦ周期で出力させ得る上記撮像素
子の駆動回路と、上記撮像素子の出力信号電荷を処理し
て正規の映像信号を得るための信号処理回路と、上記撮
像素子から信号電荷が読出されるＦの第１期間の映像信
号で、上記撮像素子から信号電荷が読出されない（ｎ−
１）Ｆの第２期間の映像信号を置換えるための画像メモ
リとを有するテレビカメラにおいて、上記信号処理回路
中の、直流遮断回路の前段、あるいはレンズ絞り制御用
もしくは利得制御用の検波回路の前段に、第１期間の信
号の平均値で第２期間の信号を置換える補間手段を設け
たことを特徴とするテレビカメラ２、光電変換した信号電荷を順次出力する撮像素子と、
Ｆをフィールド又はフレーム期間として複数の正の整数
ｎに対してｎＦの期間に上記撮像素子内に蓄積された信
号電荷をＦの期間にｎＦ周期で出力させ得る上記撮像素
子の駆動回路と、上記撮像素子の出力信号電荷を処理し
て正規の映像信号を得るための信号処理回路とを有する
テレビカメラにおいて、上記撮像素子から信号電荷が読
出されるＦの期間の信号で、上記撮像素子から信号電荷
が読出されない（ｎ−１）Ｆの期間の信号を置換えるた
めの画像メモリを上記信号処理回路中の直流遮断回路の
前段、あるいはレンズ絞り制御用もしくは利得制御用の
検波回路の前段に設けたことを特徴とするテレビカメラ
。