JPH03175885A - ビデオカメラのスローシャッタ装置 - 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、垂直転送ゲートパルスの送出を数フィールド
期間停止することにより、ＣＣＤ固体撮像素子のＣＣＤ
フォトダイオ−１−に数フィールド期間分の映像信号を
蓄積するとともに、その蓄積された映像信号を送出する
ことにより、映像信号の出力レベルを増加させて低照度
時の撮影に欠１応したビデオカメラのスローシャッタ装
置るこ関する。

（従来の技術） 通常、ＣＣＤを用いたビデオカメラでは、被写体光がＣ
ＣＤに入射すると、その部分の光の強ざに応した光電荷
がフットダイオードに発生し、これは１フイ一ルド！ｉ
ＩＪ間（１，／６０秒間）蓄積された後、垂直転送用Ｃ
ＣＤと水平転送用ＣＣＩ）とを通って、次のフィールド
で信号出力として出力されるようになっている。すなわ
ち、１／６０秒でンヤノタを切ったのと等価となってい
る。

ところで、暗い場所での撮影等においては、１フイ一ル
ド期間毎に映像信号を送出すると、十分な信号レベルが
得られないので、垂直転送ゲートパルスの送出を数フィ
ールド−期間停止して数フィールド周期のパルスとする
ことにより出力信号のレベルを増加させる、いわゆるス
ローシャッタ装置を搭載したビデオカメラが提供されて
いる。

第２図は、このスローシャッタ装置を搭載した従来のビ
デオカメラの電気的構成の一例を示している。

同図において、１はレンズ系、２はＣＣＤ固体撮像素子
（以下、単にＣＣＤという。）であって、ＣＣＤ２の出
力は、導かれた映像信号から輝度信号成分を分離すると
ともに、その分離した輝度信号の出力レベルを制御する
自動利得制御回路（以下、Ｙ信号用・ＡＧＣ回路という
。）３と、導かれた映像信号から線順次のクロマ信号成
分を生成する信号処理回路４とに与えられており、信号
処理回路４の出力は、その出力レベルを制御するＣ信号
用ＡＧＣ回路６に与えられている。そして、Ｙ信号用Ａ
ＧＣ回路３の出力は、切換スイッチ９ａの一方の端子り
に直接接続されるとともに、Ｙ信号用メモリ回路７を介
して切換スイッチ９ａの他方の端子ＨＱこ接続されてい
る。また、Ｃ信号用Ａ−ＧＣ回路６の出力は、切換スイ
ッチ９ｂの一方の端子１４に直接接続されるとともに、
Ｃ信号用メモリ回路８を介して切換スイノヂ９ｂの他方
の端子Ｈに接続されている。そして、切換スイン−ｉ−
’ｇａの共通端子はその後のＹ信号処理系に送出され、
切換スイノヂ９ｂの共通端子はその後のＣ信号処理系に
送出されている。

一方、Ｙ信号用ＡＧＣｌ’ｉｌｉ′回路３の制御人力及
びＣ信号用ＡＧＣ回路６の制御入力には、比較増幅器１
４の出力が利得制御信号として導かれており、この比較
増幅器１４の反転入力端子は切換スイッチ１５ｂの共通
端子に接続されている。そして、切換スイッチ１５ｂの
一方の端子Ｈは、Ｙ信号用メモリ回路７の出力端に接続
されており、他方の端子りは、Ｙ信号用メモリ回路７の
入力端に接続されている。また、比較増幅器１４の非反
転入力端子は切換スイッチ１５ａの共通端子に接続され
ている。そして、切換スイノヂ１５ａの一方の端子Ｈに
は、ビデオカメラがスローシャッタモード時に各ＡＧＣ
回路３，６の制御基準となる基準電圧Ｖ’ｌｌ！ｆｌが
与えられており、他方の端子りには、ビデオカメラが通
常モード時に各ＡＧＣ回路３６の制御基準となる基準電
圧Ｖ　ｒｅｆ２が与えられている。

また、レンズ系ｌのアイリス駆動回路（図示省略）には
、比較増幅器２１の出力がアイリス制御信号として導か
れており、この比較増幅器２１の反転入力端子は、切換
スイッチ２２ａの共通端子に接続されている。そして、
切換スイッチ２２ａの一方の端子Ｈは、アンプ２３を介
してＣＣＤ　２の出力に接続されており、他方の端子り
は、ＣＣＤ２の出力に直接接続されている。また、比較
増幅器２１の非反転入力端子は切換スイッチ２２ｂの共
通端子に接続されている。そして、切換スイッチ２２ｂ
の一方の端子１−ｒには、ビデオカメラがスローシャッ
タモード時にレンズ系１のアイリス制御基準となる基準
電圧Ｖ　ｒｅｆ３が与えられており、他方の端子りには
、ビデオカメラが通常モード時にレンズ系１のアイリス
制御基準となる基準電圧Ｖ　ｒＧｆ４が与えられている
。

なお、各切換スイッチ９ａ、９　ｂ、１５ａ、１５ｂ、
２２ａ、２２ｂは、ビデオカメラの動作全体を制御する
コントローラ（図示省略）からの切換指示信号番コよっ
て、適宜端子■、側と端子ｌＪ側とに切り換わるように
なっており、またＹ信号用メモリ回路７及びＣ信号用メ
モリ回路８も、コントローラからの書込み開始信号によ
ってその動作を開始し、書込み終了信号によってその動
作を停止するとともに、その記憶内容をクリアするよう
になっている。

次に、上記構成のビデオカメラのスローシャッタ装置の
動作を、第３図のクイごングチャートを参照して説明す
る。

通常モード時においては、コントローラからの切換指示
信号により、各切換スイッチ９ａ、９ｂ、１５ａ、１５
ｂ、２２ａ、２２ｂは、それぞれ端子り側に接続されて
いる。また、Ｙ信号用メモリ回路７及びＣ信号用メモリ
回路８は非動作状態となっている。

この状態において、被写体光はレンズ系１を通ることに
よって光量が；ｊｌ限された後、ＣＣＤ２に入力される
。このとき、垂直転送ゲートパルスば１フイール）・期
間毎に送出されているため、ＣＣＬ）　２はフォトダイ
オードに蓄積された光電荷を１フィールド毎に出力して
いる。この出力された映像イ曹号は、Ｙ信男用Ａ、　Ｇ
　Ｃ回路３に−゛えられるとともに、信号処理回路４を
介してＣ信号用ＡＧＣ回路６に与えられている６Ｙ信号
用ＡＧＧ回路３ては、導かれた映像信号から輝度信号を
分割するとともに、そのレベルを一定しヘルに制御した
後、切換スイッチ９ａを介してその後のＹ信号処理系に
送出されろ。また、Ｃ信号用ＡＧＣ回路６では、信号処
理回路４において線順次信号に変換されたクロマ信号の
レベルを一定しヘルに制御した後、切換スイッチ９ｂを
介してその後のＣ信号処理系に送出される。

一方、各Ａ、　Ｇ　Ｃ回路３．６は、Ｙ信号用ＡＧＣ回
路３の出力と、通常モート時に各Ａ　Ｇ、　Ｃ回路３６
の制御基？１４′となる基４Ｉ電正Ｖ　ｒＰｆ２とを比
較することによって得られた制ａｌｌ　ｆｇ号によりそ
の利得が制御されており、またレンズ系１のアイリス駆
動回路は、ＣＣＤ２の出力と、通常モート時にアイリス
の制御２（ｉｉＬとなる基準電圧Ｖ　ｒ　ａ　ｌ　４と
を比較することによって得られた制御信号により制御さ
れている。

方、スローシ中ツクモート峙において吐、コントじ１−
ラからの切換指示信号により、各切換スイッチ９ａ、　
９ｈ、１５ａ、１５ｂ、２２ａ、２２ｂは、それぞれ端
子Ｈ側に接続されている。また、この時点ではＹ信号用
メモリ回路７及びＣ信号用メモリ回路８は非動作状態と
なっている。

そして、時刻ｔ１に図示しないスローシャッタスイッチ
がＯＮされると、垂直転送ゲートパルスは、３フイ一ル
ド期間経過後の時刻Ｌ２において最後のパルスが送出さ
れた後、数フィールド期間（本実施例では、４フイ一ル
１期間とする。）その送出が停止されることから、４フ
イ一ルド周期Ｔ２のパルスとなる。また、時刻ｔ２にお
いてコン［・ローラから害込み開始信号が送出され、）
！信号用メモリ回路７及びＣ信号用メモリ回路８が害込
め可能な状態となる。

各メモリ回路７，８は、この時刻ｔ２においてＣＣＤフ
ットダイオードから送出された１フイ一ルド分の映像信
号Ｓ１から得られた各輝度信号及びクロマ信号を記憶す
るとともに、この記憶した各輝度信号及びりＩＸ＋　７
信号を、ＣＣＤ　２からの次の映像信号が入力されるま
で、その後のＹ信号用及びＣ信号用の各信号処理系に送
出する。

この状態において、被写体光はレンズ系１を通ってＣＣ
Ｄ２に人力される。このとき、垂直転送ゲートパルスは
４フイ一ルド周期で送出されているため、ＣＣＤ２はフ
ォトダイオードに蓄積された光電荷を、時刻ｔ２から時
刻ｔ３までの４フィルド分（期間Ｔ２）蓄積し、次の垂
直転送ゲートパルスが入力される時刻ｔ３において蓄積
された映像信号Ｓ２が出力される。この出力された映像
信号Ｓ２は、Ｙ信号用ＡＧＣ回路３と信号処理回路４と
に与えられる。Ｙ信号用Ａ　Ｇ　Ｃ回路３に導かれた映
像信号Ｓ２は、ここで輝度信号が分離されるとともに、
そのレベルを一定しヘルに制御された後、次段のＹ信号
用メモリ回路７によって一旦記憶され、時刻ｔ３におい
て人力される垂直転送ゲートパルスの立ち下がりに同期
して出力され、切換スイッチ９ａを介してその後のＹ信
号処理系に送出される。また、信号処理回路４に導かれ
た映（＆信号Ｓ２は、ここで線順次信号に変換された後
、Ｃ信男用ＡＧＣ回路６に与えられる。そして、ここで
そのレベルを一定しヘルに制御された後、次段のＣ信号
用メモ９回１ｉ８８によって一旦記憶され、時刻ｔ３に
おいて入力される垂直転送ゲートパルスの立ち下がりに
同期して出力され、切換スイッチ９ｂを介してその後の
Ｃ信号処理系るこ送出される。

一方、各ＡＧＣ回路３，６は、Ｙ信号用メモリ回路７の
出力と、スローシャッタモード時において各ＡＧＣ回路
３．６の制御基４Ｆとなる基準電圧Ｖ　ｒａ□とを比較
することによって得られた制御信号によりその利得が制
御されており、またレンズ系１のアイリス駆動回路は、
Ｃ０Ｄ２の出力と、スローシャッタモード時にアイリス
の制御基準となる基準電圧Ｖ　ｒａｆｔとを比較するこ
とによって得られた制御信号により制御されている。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来のビデオカメラにおけるスローシャッ
タ装置は、ＣＣＤ２から出力された映像信号を輝度信号
とクロマ信号とに分離した後、それぞれの系に介挿され
たメモリ回路７，８によってメモリする回路構成となっ
ているので、２種類のメモリ回路が必要であり、また各
ＡＧＣ回路３６を制御する制御信号を得るために、メモ
リ回路によって補完された場合と補完されない場合との
切換えが必要であるとともに、アイリス駆動回路の制御
信号を得るためにも、同様にメモリ回路によって補完さ
れた場合と補完されない場合との切換えが必要であり、
その分だけ回路構成が複雑になるといった問題があった
。また、スローシャッタモード時においては、アイリス
駆動回路の制御信号は、数フィールドに１回しか出力さ
れない映■ 像信号から作威しなければならないので、直流検波回路
の時定数もそれだけ長く設定しなければならず、従って
応答もそれだけ遅くなるといった問題もあった。

本発明は係る実情に鑑イてなされたもので、その目的は
、ＣＣＤからの出力映像信号を直接メモリした後、Ｙ信
号用及びＣ信号用の各ＡＧＣ回路に送出することにより
、メモリ回路の数を必要最小限に抑えるとともに、メモ
リ回路によって補完された場合と補完されない場合との
切換えを不要として、回路構成を簡略化したビデオカメ
ラのスローシャッタ装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明に係わるビデオカメラ
のスローシャッタ装置は、垂直転送ゲトバルスの送出を
数フィールド期間停止することにより、ＣＣＤ固体撮像
素子のＣＣＤフォトダイオードに数フィールＦ期間分の
映像信号を蓄積するとともに、その蓄積された映像信号
を送出することにより、映像信号の出力レベルを増加さ
せて２ 低照度時の撮影に対応したビデオカメラのスロシャソタ
装置において、前記ＣＣＤフォトダイオードの出力側に
、該ＣＣＤフォトダイオードに数フィールド期間分蓄積
された映像信号をそのまま記憶する記憶部が介挿され、
ＣＣＤフォトダイオードから映像信号が出力されない数
フィールド期間、その記憶部に記憶された映像信号をそ
の後の信号処理系に送出するように構成したものである
。

（作用） ＣＣＤフォトダイオードの出力側に、該ＣＣＤフォトダ
イオードに数フィールド期間分蓄積された映像信号をそ
のまま記憶する記憶部を介挿する。

そして、ビデオカメラのスローシャッタモードにおいて
は、ＣＣＤフォトダイオードから映像信号が出力されな
い数フィールド期間、その記憶部に記憶された映像信号
をその後の信号処理系に送出する。これにより、記録部
の出力側に接続されたＹ信号用及びＣ信号用の各ＡＧＣ
回路には、補完された映像信号がフィールド毎に連続し
て入力されることになり、各ＡＧＣ回路を制御する制御
信３ 号を得るための切換えが不要となる。また、アイリス駆
動回路を駆動制御する制御信号も、記憶部の出力側から
取り出すことにより、補完された映像信号がフィールド
毎に連続して人力されることになるので、切換えが不要
となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係わるビデオカメラのスロシャノタ装
置の電気的構成を示すブロック線図である。ただし、同
図において、前記従来例で示した回路部品と同様のもの
には同様の符号を付している。

本発明のスローシャッタ装置は、ＣＣＤ２の出力側に、
該ＣＣＤフォトダイオードに蓄積された映像信号をその
まま記憶する記憶部（メモリ回路）３０を介挿したもの
である。

すなわち、１はレンズ系、２はＣＯＤであって、ＣＣＤ
２の出力はメモリ回路３０に導かれており、メモリ回路
３０の出力は、導かれた映像信号から４ 輝度信号成分を分離するとともに、その分帛ＩＩた輝度
信号の出力し・＼ルを制御するＹ信号用Ａ　Ｇ　Ｃ回路
３と、導かれた映像信号から線順次のクロマ信号成分を
分離する信号処理回路４とに与えられており、信号処理
回路・１の出力は、その出力レベルを制御するＣ信号用
ＡＧＣ回路６に与えられている。そして、Ｙ信号用ＡＧ
Ｃ回路３の出力は、その後のＹ信号処理系に送出される
とともに、Ｃ信号ＪＩＩＡＧＣ回路６の出力は、その後
のＣ信号処理系に送出されている。

方、Ｙ信号用ＡＧＣ回路３の制御入力及びＣ信号用ＡＧ
Ｃ回路６の制御入力には、比較増幅器１４の出力が利得
制御信号として導かれており、この比較増幅器１４の反
転入力端子はＹ信号用ＡＧＣ回路３の出力に接続されて
いる。また、比較増幅器１４の非反転入力端子には、ビ
デオカメラの通常モート時において各ＡＧＣ回路３，６
の制御基準となる基準電圧Ｖ　ｒｅｒ２が与えられてい
る。

また、レンズ系ｌのアイリス駆動回路には、比較増幅器
２１の出力がアイリス制御信号として導５ かれており、この比較増幅器２Ｉの反転入力端子は、メ
モリ回路３０の出力に接続されている。また、比較増幅
器２１の非反転入力端子には、ビデオカメラの通常モー
ト時においてレンズ系１のアイリス制ｉ’６１１基ぐ□
となる基ｒ１１！電圧Ｖ　ｌ’　、、ｆ　４が与えられ
ている。

次に、上記構成のビデオカメラのスローシャッタ装置の
動作を、第３図のタイミングチャー１〜を参照して説明
する。

通常モード時においては、メモリ回路３０ば非動作状態
となっている。

この状態において、被写体光はレンズ系１を通ることに
よって光量が制限された後、ＣＣＤ２に人力される。こ
のとき、垂直転送ゲートパルスは■フィールド期間毎に
送出されているため、ＣＣＤ２はフォトダイオードに蓄
積された光電荷を１フィールド毎に出力している。この
出力された映像信号は、メモリ回路３０を通過した後、
Ｙ信号用ＡＧＣ回路３に与えられるとともに、信号処理
回路４を介してＣ信号用ＡＧＣ回路６に与えられ６ る。Ｙ信号用ＡＧＣ回路３では、導かれた映像信号から
輝度信号を分離するとともに、そのレベルを一定しヘル
に制御した後、その後のＹ信号処理系に送出する。また
、Ｃ信号用ＡＧＣ回路６では、信号処理回路４↓こおい
て線；頃次信号に変換されたクロマ信号のレベルを一定
しヘルに制御した後、その後のＣ信号処理系に送出する
。

一方、各ＡＧＣ回路３．６は、Ｙ信号用ＡＧＣ回ｉ￥８
３の出力と、各ＡＧＣ回路３，６の制御基準となる基準
電圧Ｖ　ｒｅｒ２とを比較することによって得られた制
御信号によりその利得が制御されており、またレンズ系
１のアイリス駆動回路は、メモリ３０の出力と、アイリ
スの制御基準となる基準電圧Ｖ　ｒｅｒ＜とを比較する
ことによって得られた制御信号により制御されている。

次に、スローシャツタモー１ζ時の動作を説明する。

時刻ｔ　１に図示しないスローシャッタスイッチがＯＮ
されると、垂直転送ゲートパルスは、３フイ一ルド期間
経過後の時刻ｔ２において最後のパル７ スが送出された後、数フィールド期間（具体的には、４
フイ一ルド期間）その送出が停止されることから、４フ
イ一ルド周ＸＪ］Ｔ２のパルスとなる。

また、時刻ｔ２において図示しないコントローラから書
込み開始信号が送出され、メモリ回路３゜が害込み可能
な状１歩となる。

メモリ回路３０ば、この時刻ｔ２においてＣｃＤフォト
ダイオードから送出された１フイ一ルド分の映像信号Ｓ
１を記１Ｑするとともに、この記憶した映像信号を、Ｃ
ＣＤ　２からの次の映像信号が入力される時刻ｔ３まで
、各ＡＧＣ回路３，６に送出する。この状態において、
被写体光はレンズ系ｌを通ってＣ’ＣＤ２に入力される
。このとき、垂直転送ゲートパルスは４フイールＩ・周
期で送出されているため、ＣＣＤ２はフォトダイオード
に蓄積された光電荷を、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの４
フイ一ルド分（期間Ｔ２）蓄積し、その蓄積した映像信
号Ｓ２を、次の垂直転送ゲートパルスが入力される時刻
ｔ３において出力する。この出力された映像信号Ｓ２は
、ＡＧＣ回路３と信号処８ 理回路４とに与えられる。Ｙ信号用ＡＧＣ回路３に導か
れた映像信号は、ここで輝度信号が分離されるとともに
、そのレベルを一定しヘルに制御された後、その後のＹ
信号処理系に送出される。また、信号処理回路４に導か
れた映像信号Ｓ２は、ここでクロマ信号が分離された後
、Ｃ信号用ＡＧＣ回路６に与えられ、ここでそのレベル
を一定しヘルに制御された後、その後のＣ信号処理系に
送出される。

一方、各ＡＧＣ回路３．６は、Ｙ信号用ＡＧＣ回路３の
出力と、各ＡＧＣ回路３，６の制御基準となる基準電圧
Ｖ　ｒ＋ｌｆ２とを比較することによって得られた制御
信号によりその利得が制御されており、またレンズ系１
のアイリス駆動回路は、メモリ回路３０の出力と、アイ
リスの制御基準となる基準電圧Ｖ　ｒ　、、ｆ　４とを
比較することによって得られた制御信号により制御され
ている。

以上説明したように、本発明のスローシャッタ装置は、
メモリ回路をＣＣＤ２の出力と各ＡＧＣ回路３，６との
間に設けたので、ビデオカメラが９ スローシャッタモード時においても、通常モード時と同
様に映像信号が１フイール）・毎に連続して送出される
ことになる。そのため、前記した従来のスローシャック
装置のような、利得制御信ぢ及びアイリス制御信号を得
るための比較基準電圧値の切換えが不要となることから
、従来のスローシャッタ装置と同様の機能を果しながら
、その分回路構成を簡略化することが可能となっている
。

（発明の効果） 本発明に係わるビデオカメラのスローシャッタ装置は、
ＣＯＤの出力側にメモリ回路を設け、ＣＣＤからの出力
映像信号を直接メモリした後、Ｙ信号用及びＣ信号用の
各ＡＧＣ回路に送出するように構成したので、従来のス
ローシャッタ装置に比べてメモリ回路の数を減らすこと
ができるとともに、利得制御信号及びアイリス制御信号
を得るために、メモリ回路によって補完された場合と補
完されない場合とに対応して比較基準電圧値を切換える
といったことも不要となることから、回路構成をその分
簡略化することができるといった効０ 果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるビデオカメラのスローシャッタ
装置の電気的構成を示すブロック線図、第２図は従来の
スローシャッタ装置の電気的構成を示すブロック線図、
第３図は本発明のスローシャッタ装置及び従来のスロー
シャッタ装置に共通のタイ多ングチャートである。 １・・・レンズ系 ２・・・ＣＣＤ ３・・・Ｙ信号用ＡＧＣ回路 ４・・・信号処理回路 ６・・・Ｃ信号用ＡＧＣ回路 ７・・・Ｙ信号用メモリ回路 ８・・・Ｃ信号用メモリ回路 １４．２１・・・比較増幅器 ３０・・・メモリ回路 出　願　人　　シャープ　株式会社 １ 特開平３ １７５８８５　（７） 特開平３ １７５８８５　（９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）垂直転送ゲートパルスの送出を数フィールド期間停
   止することにより、ＣＣＤ固体撮像素子のＣＣＤフォト
   ダイオードに数フィールド期間分の映像信号を蓄積する
   とともに、その蓄積された映像信号を送出することによ
   り、映像信号の出力レベルを増加させて低照度時の撮影
   に対応したビデオカメラのスローシャッタ装置において
   、 前記ＣＣＤフォトダイオードの出力側に、 該ＣＣＤフォトダイオードに数フィールド期間分蓄積さ
   れた映像信号をそのまま記憶する記憶部が介挿され、Ｃ
   ＣＤフォトダイオードから映像信号が出力されない数フ
   ィールド期間、その記憶部に記憶された映像信号をその
   後の信号処理系に送出することを特徴とするビデオカメ
   ラのスローシャッタ装置。