JPH01303878A - ビデオカメラ - Google Patents

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、ビデオカメラの画質改善に関し、蛍光灯照明
下でもフリッカの無い良好な画質を得るビデオカメラを
提供するものである。

（従来の技術） 従来のビデオカメラの基本的な構成例を第６図に示す。

第６図において、被写体像はレンズ１により固体撮像素
子２に導かれて光電変換され、この電荷像は読み出され
て信号処理回路３で処理され、出力端子４から映像信号
として出力される。

固体撮像素子２の電荷の蓄積及び読み出しは、駆動パル
ス発生回路６で発生されたパルス群がｙｊＡ！１１回路
５によって固体撮像素子２に印加されることによって行
なわれる。そしてこの固体撮像素子２の電荷の蓄積期間
は、蓄積期間手動設定器７の指令により、使用者の意思
で設定された期間になるようなパルス群が、駆動パルス
発生回路６で発生されることによって設定され１例えば
高速移動物体等を撮影するときには、短時間の蓄積期間
（つまり高速シャッター速度）が手動により設定され、
ブレの無い映像が得られる。

一方、この蓄積期間手動設定器７は被写体の照明が蛍光
灯で行なわれているときにも、次に示すような効果を発
揮する。つまり、蛍光灯照明は良く知られているように
、第７図に示すようにその光量が時間と共に脈動してい
て、その周波数（１／Ｔ８）は電源周波数によって決定
される（一般に電源周波数の２倍）と共に、その脈動率
（ＩＡ／Ｉ。。

■Ａ＝脈動の大きさＨＩＤ：平均光量）は一般の蛍光灯
においては数十％の値である。このような照明下でビデ
オカメラで撮像して得られる映像には、そのビデオカメ
ラの撮像素子の電荷蓄積期間と、照明の脈動周期Ｔａに
よって決定される周波数での変動（フリッカ）が含まれ
て見苦して画質となる。

例えば、ＮＴＳＣ方式で一般的な（つまり固体撮像素子
を電子シャッターモードと呼ばれる特殊な動作モードで
駆動して任意の電荷Ｎ積期間を設定しないとき）電荷蓄
積期間は、そのフィールド期間の１／６０秒もしくはフ
レーム期間の１／３０秒であるが、この電荷蓄積期間で
ビデオカメラを動作させて、５０Ｈｘの電源周波数で動
作している蛍光灯照明下で撮像した映像のフリッカは、
非常に大きいことは周知である。しかし、このような脈
動成分の大きい照明下で撮像を行なうときにも、撮像素
子の電荷蓄積期間を脈動周期の整数分の１もしくは整数
倍にすると（つまり、５０七の電源周波数の蛍光灯照明
下で例えば電荷蓄積期間を１７１００秒に設定する）、
撮影画像からフリッカが無くなることは良く知られてい
る。

したがって、このような原理を熟知している技術者等は
、蛍光灯照明下での撮影時には、撮像素子の電荷蓄積期
間を１手動で上記の条件を満たす値に設定して撮影し、
フリッカの無い良好な映像を得ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記の原理は一般の使用者には。

十分理解されておらず、使用説明書等に記してあっても
そのように使われることはまだ多くはない。

したがって、特に、フィールド周波数６０七のＮＴＳＣ
テレビジョン方式を採っている我が国では。

５０＆の電源周波数の地域において蛍光灯照明下で撮影
したビデオカメラの映像は、フリッカが多くて見苦しい
ものとなっていた。

（ｉｌ［を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するため、照明光の脈動率
がある基準値より大きい場合に、撮像素子の電荷蓄積期
間を前記照明光の脈動周期の整数倍もしくは整数分の１
に自動的に設定する手段を設けたものである。

（作　用） 本発明は、上記した構成により、蛍光灯のようにその光
量の脈動が大きい照明下では、撮像素子の電荷蓄積期間
をこの脈動周期の整数倍もしくは整数分の１に自動的に
設定するから、フリッカのない良好な撮影画像を得るこ
とができる。

（実施例） 第１図は、本発明の第１の実施例を示したものであり、
従来例の第６図と同一部分は同一符号で示している。同
図において、レンズ１により導かれた被写体像は固体撮
像素子２によって光電変換され、この電荷は駆動回路５
によって読み出され借り処理回路３で処理されて出力端
子４から映像信号として取り出される。一方、固体撮像
素子２における電荷蓄積期間は、駆動パルス発生回路６
により発生される駆動パルスによって決定されるが、こ
の蓄積期間の指令系統は、切り替えスイッチ８の２つの
入力端子８ａ及び８ｂに導かれる系の２つがある。その
１つは、従来例と同じく入力端子８ａにつながる蓄積期
間手動設定器７により設定される系であり、他の１つは
、蓄積期間設定器９により設定される系であって、この
２つの系の切り替えは、比較器１８の出力によって自動
的に行なわれる。

つまり、固体撮像素子とは別にビデオカメラの外部に設
けられた測光素子１０は、常に周囲光（つまり被写体の
照明光）に感応していて、その出力信号のうちの平均値
（直流）成分（第６図の■。値）は光量検出器１１で、
脈動成分は脈動成分検出器１２でそれぞれ検出される。

そしてこの脈動成分検出器の出力から、その脈動周波数
ｆａ＜第６図のＴａの逆数）が周波数検出器１６によっ
て検出され、この検出周波数ｆａによって蓄積期間設定
器９は、固体撮像素子の電荷蓄積期間として１／ｆａ＝
Ｔａの整数倍もしくは整数分の１の値の指令を出し、こ
の指令信号が切り替えスイッチ８の端子８ｂに導かれる
。一方、同じく脈動成分検出器 １２の出力は検波回路１５で検波された後、比率検出回
路１７に導かれ、光量検出器１１で検出された周囲光の
平均値成分との比率（つまり周囲光の脈動率）が計算さ
れる。そしてこの脈動率が比較器１８で、基準値発生器
１９から発生される基準値と比較され。

脈動率がこの基準値より大きいときには比較器１８は切
り替えスイッチ８が入力端子８ｂを選択するような信号
を出力する（ここでは、後の説明の便利のためハイレベ
ル信号としておく）。つまり、周囲光の脈動率が大きい
ときには、駆動パルス発生回路６は、固体撮像素子の電
荷蓄積期間として、周囲光の脈動周期の整数倍もしくは
整数分の１の期間となるようなパルスを発生するように
自動的に設定される。したがって出力端子４にはフリッ
カの無い良好な映像信号が自動的に得られることとなる
。

第２図は１本発明の第２の実施例であり、前記第１の実
施例と異なるところは、レンズ絞り及び自動絞り設定機
能（Ａ　Ｌ　Ｃ）により撮像素子に導かれる平均光量が
ほぼ一定に制御される構成のビデオカメラにおいて、レ
ンズ絞りを通過した後の光の一部もしくは全部を撮像素
子以外の測光素子で検出して、この測光素子出力によっ
て照明光の脈動を検出する構成としたものであり、照明
光の脈動率を検出する構成を簡単化している。

第１図と同一符号を付して示している同一部分の説明を
略して特徴部を説明する。レンズ１を通過した光は、絞
り２１を介して撮像素子２及び他の測光素子１０に導か
れるが、この光量は、撮像素子２、自動絞り設定回路２
２及び絞り２１よりなるフィードバックループ（撮像素
子２から出力される信号の平均値が略一定となるように
制御するためのフィールドパックループ）によってその
平均値が略一定とされる。したがって測光素子１ｏの出
方信号の平均値も略一定となり、このことから、脈動成
分検出器１２により検出される脈動値は周囲光の脈動率
と略一致する。よってこの脈動成分検出器１２の出力を
直接比較器１８に導くことによって、第１図のものと同
一の機能を得ることができ、周囲光の脈動率がある基準
値より大きいときに、自動的に撮像素子２の電荷蓄積期
間を周囲光の脈動周期の整数倍もしくは整数分の１に設
定して、フリッカの無い良好な映像信号を出力端子４に
得ることができる。

第３図は、本発明の第３の実施例を示したものであり、
第１の実施例と異なるところは１周囲光の脈動率だけで
なく、周囲光の光量がある基準値以上あることを検出し
、この検出値と脈動率の検出値によって、撮像素子の電
荷蓄積期間を自動設定するように構成したものである。

同図において。

第１図と同一部分は同一符号で示しており、動作も同一
であるので省略して特徴部の動作を説明する。光量検出
器１１の出力は比率検出回路１７に導かれると共に比較
器１３に漂かれて、基準値発生器Ｉ４からの基準値（第
２の基準値）と比較され、この基準値より大きいとき（
つまり光量がある基市光量より明るいとき）に比較器１
３はハイレベルの信号を出力する。一方、比較器１８か
らは周囲光の脈動率がある基準値（第１の基準値）より
大きいときにハイレベル信号が出力されるので、この２
つの比較器１３及び１８の出力の論理積を得るＡＮＤ回
路２゜の出力は１周囲光の光量がある基準光量より明る
く且つ脈動率がある基準値より大きい蛍光灯照明である
ことを検出した場合にのみ、ハイレベルとなる。よって
、この場合にのみ切り替えスイッチ８は、蓄積期間設定
器９がらの指令が導かれる入力端子８ｂを選ぶこととな
り、固体撮像素子２の電荷蓄積期間は自動的に周囲光の
脈動周期の整数倍もしくは整数分の１に設定され、フリ
ッカの無い映像信号を得ることができる。

このように、周囲光の脈動率だけでなく、明るさも検出
し、どちらもある基準値以上のときにのみ、固体撮像素
子の電荷蓄積期間を、映像信号にフリッカが現われない
値に自動的に設定する。二とにより、次のような効果が
得られる。つまり、フィールド周波数が６０　ＨｚのＮ
ＴＳＣテレビジョン方式のビデオカメラを用いて電源周
波数５０　Ｈｚの電源で点灯されている蛍光灯照明下で
、フリッカの無い映像を得るには、一般的には撮像素子
の電荷蓄積期間を蛍光灯の脈動周期と等しい１／１００
秒にする必要がある。しかしながらこの１／１００秒の
電荷蓄積期間は、このようにフリッカ除去を考えずに、
普通一般に撮影するときの電荷蓄積期間１／６０秒より
短かい期間となるので、フリッカを除去する電荷蓄積期
間に設定するとビデオカメラの感度が低下することとな
る。よって、周囲の蛍光灯照明光が暗いときには、脈動
率だけを検出して自動的にフリッカ除去用電荷蓄積期間
に設定すると、フリッカは除去できるがビデオカメラの
感度不足が生じて、得られる画質がかえって劣化してし
まうことになる。しかしながら、第３の実施例によれば
１周囲の照明光がある基準光量より暗いとフリッカ除去
用電荷蓄積期間には設定されないので、このような問題
は生じない。

なお、上記の説明から明らかなように、基準光量は、フ
リッカ除去のための電荷蓄積期間に設定してもビデオカ
メラの感度不足が生じない最低の光量に略一致させれば
よいこととなる。

第４図は、本発明の第４の実施例を示したものであり、
第２の実施例に、第３の実施例の特徴部を適用したもの
である。各構成要素及び動作は、すべて第２．第３の実
施例で説明したので、説明は省略するが、脈動率の検出
を簡単な構成とし、しかも第３の実施例と同一の作用・
効果を得ることができる。

なお、説明が少し前後するが固体撮像素子の電荷蓄積期
間としては、テレビジョン方式の基本の電荷蓄積期間（
つまりＮＴＳＣ：方式では、１／６０秒、ＣＣＩＲ方式
では１７５０秒）より短かい値でないと、メモリー装置
等を用いたフィールド周波数変換装置を使用しない一般
のビデオカメラには使用できないので、電源周波数５０
七の蛍光灯照明下では、１７１００秒、電源周波数６０
１（ｚの蛍光灯照明下では１／６０秒において感度低下
が最も小さく、一般的に使用されている。

しかし、照明光量が明るく、感度低下を考慮する必要の
ない場合には、これらの値にとられれることなく、フリ
ッカの発生しない更に短かい電荷蓄積期間としても良い
ことは明らかである。このような実施例としては、第５
図に示したように。

蓄積期間設定器９で設定する電荷蓄積期間を１周波数検
出器１６からの照明光の脈動周期情報、光量検出器１１
から光量情報、蓄積期間手動膜、定器７からの手動の（
つまり使用者の設定したい）蓄積期間情報を判断して、
設定する例が考えられる。このような構成とすることに
より、照明光が明るく且つ高速シャッター速度（つまり
撮像素子の電荷蓄積期間が短かい）での撮影を行なうと
きに、感度が大きく低下しない範囲内で、使用者の意図
する電荷蓄積期間に近い値でフリッカの発生しない電荷
蓄積期間に自動的に設定することができ、フリッカのな
い高速シャッターの映像信号が得られる。

なお、この第５の実施例の原理は、第２図、第３図、第
４図の各実施例にも応用できることは明らかである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、蛍光灯照明のように脈動
成分の大きい照明のもとでも、撮像素子の電荷蓄積期間
がフリッカの発生しない値に自動的に設定されるので、
ビデオカメラ等の原理を熟知してない一般の使用者でも
フリッカの無い良好な映像を得ることができ、その実用
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図、第２＠は、本発明の第２の実施例の構成を示すブロ
ック図、第３図は１本発明の第３の実施例の構成を示す
ブロック図、第４図は１本発明の第４の実施例の構成を
示すブロック図、第５図は１本発明の第５の実施例の構
成を示すブロック図、第６図は、従来のビデオカメラの
基本構成を示すブロック図、第７図は、蛍光灯の光量の
脈動を示す図である。 １　・・・　レンズ、　２・・・固体撮像素子。 ３　・・・信号処理回路、　５・・・駆動回路、６・・
・駆動パルス発生回路、　７　・・・蓄積期間手動設定
器、　８　・・・切り換え回路、　９　・・・蓄積期間
設定器、　　１０・・・測光素子、１１・・・光量検出
器、１２・・・脈動成分検出器、１３．１８・・・比較
器、１４．１９・・・基準値発生回路、１５・・・検波
回路、１６・・・周波数検出器、１７・・・比率検出回
路、２０・・・ＡＮＤ回路。 ２１・・・絞り、２２・・・　自動絞り設定回路。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第２図 Ｑ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明光の脈動率が予め設定した第１の基準値より
   大きい場合に、撮像素子の電荷蓄積期間を前記照明光の
   脈動周期の整数倍もしくは整数分の１に自動的に設定す
   る手段を設けたことを特徴とするビデオカメラ。
2. （２）照明光の脈動率が予め設定した第１の基準値より
   大きく、且つ照明光の光量が予め設定した第２の基準値
   より大きい場合に、撮像素子の電荷蓄積期間を前記照明
   光の脈動周期の整数倍もしくは整数分の１に自動的に設
   定する手段を設けたことを特徴とするビデオカメラ。