JPH04117778A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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Publication number
JPH04117778A
JPH04117778A JP2238792A JP23879290A JPH04117778A JP H04117778 A JPH04117778 A JP H04117778A JP 2238792 A JP2238792 A JP 2238792A JP 23879290 A JP23879290 A JP 23879290A JP H04117778 A JPH04117778 A JP H04117778A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field
video signal
period
signal
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP2238792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Matsuda
登 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2238792A priority Critical patent/JPH04117778A/en
Publication of JPH04117778A publication Critical patent/JPH04117778A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the vertical resolution and to reduce flicker of a fluorescent light by generating a video signal by one field based on a charge resulting from an external signal generated and extracted for each period being an odd umber multiple of a 3-field period, storing tentatively the video signal and reading out the stored signal by an odd number of times corresponding to a prescribed number of fields. CONSTITUTION:A sample-and-hold circuit 2 and a signal processing circuit 3 are controlled by a timing generator 5 and operated for a period only when a video signal by one field is outputted from a CCD 1 to extract a video signal component. An A/D converter 8 is controlled by a memory control circuit 9 and operated for a period when the video signal is given from the signal processing circuit 3 and a data by the video signal by one field is outputted for one field period synchronously with the read pulse generated for each 3-field period. A 1st field memory 10 stores once the data and reads the data twice at an interval of one field period and gives it to a multiplexer 12. Thus, flicker of a reproduced picture is reduced and the vertical resolution is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は撮像装置に関し、特に、COD (Charg
e  Coupled  Device)等の固体撮像
素子を用いた撮像装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an imaging device, and in particular, the present invention relates to an imaging device.
The present invention relates to an imaging device using a solid-state imaging device such as an e-coupled device.

[従来の技術] 最近の、ビデオカメラやカメラ一体型VTR(ビデオテ
ープレコーダ)等の撮像装置の多くは、撮像素子として
CCDを有する。従来の、CCDを用いる撮像装置にお
いて、低照度下で比較的動きの遅い被写体の撮影等に用
いられるシャッタースピードは通常(1/60sec)
の偶数分の1、たとえば、1/30secであった。つ
まり、外部光がCCDに1/30secの期間ずつ照射
される。第4図は、このような低速シャッター用撮像装
置の構成を示すブロック図である。以下、第4図を参照
しながら、シャッタスピードか1/3Qsecである場
合を例にとって、CODを用した従来の低速シャッター
用撮像装置について説a)する。
[Prior Art] Most recent imaging devices such as video cameras and camera-integrated VTRs (video tape recorders) have CCDs as image sensors. In conventional imaging devices using CCD, the shutter speed used for photographing relatively slow-moving subjects under low illumination is usually (1/60 sec).
For example, it was 1/30 sec. That is, external light is irradiated onto the CCD for a period of 1/30 sec. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of such a low-speed shutter imaging device. Hereinafter, with reference to FIG. 4, a conventional low-speed shutter imaging device using COD will be described (a), taking as an example the case where the shutter speed is 1/3 Qsec.

第4図において、CCDIはフォトダイオード部1aお
よび垂直レジスタ部1bを含む。フォトダイオード部1
aは、CCDIの前面に配置さねるレンズ(図示せず)
を介して入射する外部光に応答して、この外部光の強さ
に応じた量の電荷を発生・蓄積する。フォトダイオード
部1aは、マトリクス状に配列されてCCDIの受光面
を形成する多数のフォトダイオードを含む。外部光は前
記レンズによって取込まれ、この受光面上に被写体の光
学像を結ぶ。したがって、被写体の光学像はフォトダイ
オード部1aによって電子像に変換される。フォトダイ
オード部1aを構成するフォトダイオードの各々に蓄積
された電荷は垂直レジスタ部1bに転送される。この転
送タイミングをタイミングジェネレータ5および周辺回
路4を介してメモリコントロール回路9が制御する。
In FIG. 4, the CCDI includes a photodiode section 1a and a vertical register section 1b. Photodiode section 1
a is a lens placed in front of the CCDI (not shown)
In response to external light that enters through the sensor, it generates and accumulates an amount of charge that corresponds to the intensity of this external light. The photodiode section 1a includes a large number of photodiodes arranged in a matrix to form a light receiving surface of the CCDI. External light is taken in by the lens and forms an optical image of the subject on this light receiving surface. Therefore, the optical image of the subject is converted into an electronic image by the photodiode section 1a. Charges accumulated in each of the photodiodes constituting the photodiode section 1a are transferred to the vertical register section 1b. The memory control circuit 9 controls this transfer timing via the timing generator 5 and the peripheral circuit 4.

以下の説明にあたっては、第5図も参照する。In the following description, FIG. 5 will also be referred to.

第5図は、第4図に示される撮像装置の動作タイミング
を示すタイミングチャート図である。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation timing of the imaging device shown in FIG. 4.

周辺回路4は、タイミングジェネレータ5によって制御
されて、CCDIに、フォトダイオード部1aから垂直
レジスタ部1bへの電荷の転送を指示するパルス(以下
、続出パルスと呼ぶ)SG(第5図(b))を、2フィ
ールド期間ごとに垂直同期パルスVD(第5図(a))
に同期して出力する。したがって、フォトダイオード部
1aに蓄積された電荷は2フィールド期間ごとに垂直レ
ジスタ部1bに転送される。垂直レジスタ部1bに転送
された、フォトダイオード部1aを構成するフォトダイ
オードの各々に蓄積された電荷は、その量に応じたレベ
ルの電圧信号としてサンプルホールド回路2に与えられ
る。
The peripheral circuit 4 is controlled by the timing generator 5 to generate a pulse (hereinafter referred to as a successive pulse) SG (see FIG. 5(b)) that instructs the CCDI to transfer charge from the photodiode section 1a to the vertical register section 1b. ), the vertical synchronizing pulse VD (Fig. 5(a)) is applied every two field periods.
Output in sync with. Therefore, the charges accumulated in the photodiode section 1a are transferred to the vertical register section 1b every two field periods. The charges accumulated in each of the photodiodes constituting the photodiode section 1a and transferred to the vertical register section 1b are given to the sample and hold circuit 2 as a voltage signal with a level corresponding to the amount thereof.

つまり、2フィールド期間ごとに、CCDIの受光面が
全面にわたって1回走査される。したがって、CCD1
の受光面を1画面とすると、2フィールド期間ごとにC
CDIの垂直レジスタ部1bに転送される電荷に対応し
てCCDIから出力される電圧信号は1フィールド分の
映像信号成分を含む。
That is, the entire light receiving surface of the CCDI is scanned once every two field periods. Therefore, CCD1
If the light-receiving surface of is one screen, C
A voltage signal output from the CCDI corresponding to the charge transferred to the vertical register section 1b of the CDI includes a video signal component for one field.

サンプルホールド回路2は、CCDIから与えられた電
圧信号を、タイミングジェネレータ5によって制御され
て一定の周波数でサンプリングする。これによって、C
CD1の垂直レジスタ部1bの出力から映像信号成分が
抽出される。抽出された映像信号成分は信号処理回路3
に与えられる。
The sample and hold circuit 2 samples the voltage signal given from the CCDI at a constant frequency under the control of the timing generator 5. By this, C
A video signal component is extracted from the output of the vertical register section 1b of the CD 1. The extracted video signal component is sent to the signal processing circuit 3
given to.

信号処理回路3は、タイミングジェネレータ5によって
制御されて、与えられた映像信号成分に対し所定のタイ
ミングでガンマ処理やホワイトバランス処理等の、−船
釣な処理を施て通常のアナログ映像信号を作成する。こ
のアナログ映像信号は、A/D変換器8に与えられる。
The signal processing circuit 3 is controlled by the timing generator 5 and performs special processing such as gamma processing and white balance processing on the given video signal component at a predetermined timing to create a normal analog video signal. do. This analog video signal is given to the A/D converter 8.

A/D変換器8は、メモリコントロール回路9によって
制御されて、信号処理回路3から与えられるアナログ映
像信号を1フィールド期間かかってディジタルデータに
変換する。つまり、A/D変換器8は第5図(C)に示
されるように、CCD1に与えられる読出パルスSGの
各々に同期した1フィールド期間においてのみ動作する
。一方、CCDIの受光面への外部光の照射は2フィー
ルド期間ごとに遮断される。このため、任意の読出パル
スSGに応答してCCDIの垂直レジスタ部1bに転送
される電荷は、この任意の読出パルスSGがCCDIに
与えられる直前の2フィールド期間においてフォトダイ
オード部1aに蓄積されたものとなる。したがって、A
/D変換器8から1フィールド期間に出力されるディジ
タルデータは、この1フィールド期間の前の2フィール
ド期間において得られた映像信号に対応する。A/D変
換器8から出力されたディジタルデータはフィールドメ
モリ10およびマルチプレクサ12に与えられる。
The A/D converter 8 is controlled by the memory control circuit 9 and converts the analog video signal provided from the signal processing circuit 3 into digital data over one field period. That is, the A/D converter 8 operates only during one field period synchronized with each read pulse SG applied to the CCD 1, as shown in FIG. 5(C). On the other hand, irradiation of external light onto the light receiving surface of the CCDI is interrupted every two field periods. Therefore, the charge transferred to the vertical register section 1b of the CCDI in response to an arbitrary readout pulse SG is accumulated in the photodiode section 1a during the two field period immediately before this arbitrary readout pulse SG is applied to the CCDI. Become something. Therefore, A
The digital data output from the /D converter 8 in one field period corresponds to the video signal obtained in two field periods before this one field period. Digital data output from A/D converter 8 is provided to field memory 10 and multiplexer 12.

フィールドメモリ10は、メモリコントロール回路9に
よって制御されて、A/D変換器8から与えられた1フ
ィールド分の映像信号に対応するデータを一旦記憶した
後再び読出してマルチプレクサ12に与える。
The field memory 10 is controlled by the memory control circuit 9 to once store data corresponding to one field of video signals provided from the A/D converter 8 and then read it again and provide it to the multiplexer 12.

具体的には、フィールドメモリ10は、メモリコントロ
ール回路9から与えられる書込制御信号FWが論理レベ
ル″H”であるときにデータを書込み、メモリコントロ
ール回路9から与えられる続出制御信号FRが論理レベ
ル“H”であるときにデータを読出す。書込制御信号F
Wは、第5図(d)に示されるように、読出パルスSG
に同期した1フィールド期間において“H”レベルとな
る。したがって、任意の続出パルスSGに対応して信号
処理回路3から出力される1フィールド分の映像信号は
A/D変換器8によってディジタルデータに変換されて
フィールドメモリ10に一旦記憶される。一方、続出制
御信号FRは第5図(e)に示されるように書込制御信
号FWが“H”レベルとなった次の1フィールド期間に
おいて“H″レベルなる。したがって、任意の1フィー
ルド期間にフィールドメモリ10に記憶された1フィー
ルド分の映像信号のデータは、次の1フィールド期間に
マルチプレクサ12に与えられる。
Specifically, the field memory 10 writes data when the write control signal FW given from the memory control circuit 9 is at the logic level "H", and when the successive control signal FR given from the memory control circuit 9 is at the logic level. Data is read when it is “H”. Write control signal F
W is the read pulse SG as shown in FIG. 5(d).
It becomes "H" level during one field period synchronized with . Therefore, one field of video signals outputted from the signal processing circuit 3 in response to any successive pulse SG is converted into digital data by the A/D converter 8 and temporarily stored in the field memory 10. On the other hand, as shown in FIG. 5(e), the successive control signal FR attains the "H" level in the next one field period after the write control signal FW attains the "H" level. Therefore, one field's worth of video signal data stored in the field memory 10 during any one field period is given to the multiplexer 12 during the next one field period.

この結果、マルチプレクサ12には、任意の1フィール
ド期間にA/D変換器8から出力された1フィールド分
の映像信号のデータが、この1フィールド期間および次
の1フィールド期間の両方に連続して与えられる。
As a result, the data of the video signal for one field outputted from the A/D converter 8 in any one field period is continuously sent to the multiplexer 12 in both this one field period and the next one field period. Given.

マルチプレクサ12は、メモリコントロール回路9によ
って制御されて、書込制御信号FWが“Hルベルである
期間にはA/D変換器8の出力データをD/A変換器1
3に与え、読出制御信号FRが“H”レベルである期間
にはフィールドメモリ10の読8データをD/A変換器
13に与える。D/A変換器13は、メモリコントロー
ル回路9によって制御されて、マルチプレクサ12から
与えられるディジタルデータを元のアナログ映像信号に
戻して出力する。したがって、D/A変換器13から出
力される映像信号は、第5図(f)に示されるように、
1フィールド期間ごとに、A/D変換器8の出力データ
に対応するもの(A/D)およびフィールドメモリ1o
の読aデータに対応するもの(M)に切換わる。
The multiplexer 12 is controlled by the memory control circuit 9 and transfers the output data of the A/D converter 8 to the D/A converter 1 during the period when the write control signal FW is "H level".
3, and during the period when the read control signal FR is at the "H" level, the read 8 data of the field memory 10 is given to the D/A converter 13. The D/A converter 13 is controlled by the memory control circuit 9, converts the digital data provided from the multiplexer 12 back to the original analog video signal, and outputs the converted signal. Therefore, the video signal output from the D/A converter 13 is as shown in FIG. 5(f).
For each field period, the data corresponding to the output data of the A/D converter 8 (A/D) and the field memory 1o
It switches to the one (M) corresponding to the read a data.

このようにして、サンプルホールド回路2にょって抽出
された1フィールド分の映像信号は各々、1フレームを
構成する2つのフィールドのそれぞれの映像信号として
D/A変換器13から出力される。D/A変換器13か
ら出力された映像信号はLPF (ローパスフィルタ)
14によって余分なノイズ成分を除去された後エンコー
ダ6に与えられる。LPF14は、たとえば、A/D変
換器8およびD/A変換器13のサンプリング動作によ
って映像信号に混入するサンプリング周波数成分(クロ
ック成分)を除去する。
In this way, each of the video signals for one field extracted by the sample and hold circuit 2 is outputted from the D/A converter 13 as video signals for two fields forming one frame. The video signal output from the D/A converter 13 is passed through an LPF (low pass filter).
14 removes excess noise components, and then the signal is applied to the encoder 6. The LPF 14 removes, for example, a sampling frequency component (clock component) mixed into the video signal due to the sampling operations of the A/D converter 8 and the D/A converter 13.

エンコーダ6は、LPF 14から与えられる映像信号
に、5SG(同期信号発生器)7から与えられる、水平
同期パルス、垂直同期パルス等の所定の同期信号を重畳
して複合映像信号を作成する。
The encoder 6 superimposes a predetermined synchronization signal, such as a horizontal synchronization pulse and a vertical synchronization pulse, supplied from a 5SG (synchronization signal generator) 7 on the video signal supplied from the LPF 14 to create a composite video signal.

この複合映像信号がこの撮像装置の出力となる。This composite video signal becomes the output of this imaging device.

5SG7は、エンコーダ6において映像信号に重畳され
るべき同期信号と、タイミングジェネレータ5およびメ
モリコントロール回路9の動作を制御するための各種タ
イミングパルスとを発生し、それぞれエンコーダ6と、
タイミングジェネレータ5およびメモリコントロール回
路9とに出力する。
The 5SG7 generates a synchronization signal to be superimposed on the video signal in the encoder 6 and various timing pulses for controlling the operations of the timing generator 5 and the memory control circuit 9, and connects the encoder 6 and the memory control circuit 9 to each other.
It is output to the timing generator 5 and memory control circuit 9.

タイミングジェネレータ5は、5sG7がら与えられる
各種タイミングパルスおよびメモリコントロール回路9
から与えられる制御信号に基づいて、サンプルホールド
回路2.信号処理回路3゜および周辺回路4を制御する
The timing generator 5 receives various timing pulses from the 5sG7 and a memory control circuit 9.
Based on the control signal given from the sample and hold circuit 2. Controls the signal processing circuit 3° and the peripheral circuit 4.

メモリコントロール回路9は、5SG7から与えられる
各種タイミングパルスに基づいて、タイミングジェネレ
ータ5.A/D変換器8.フィールドメモリ10.およ
びマルチプレクサ12を制御する。
The memory control circuit 9 controls the timing generator 5.5 based on various timing pulses given from the 5SG7. A/D converter8. Field memory 10. and controls multiplexer 12.

さて、シャッタースピードが1フィールド期間、すなわ
ち、1/60secである通常の撮像装置の場合には、
1フィールド分の映像信号を得るのに必要なCCDIに
おける電荷蓄積時間は1フィールド期間となる。これに
対し、上記のような低速シャッター用撮像装置の場合に
は、1フィールド分の映像信号を得るのに必要なCCD
Iにおける電荷蓄積時間は2フィールド期間であり、通
常の撮像装置の場合の2倍である。したがって、低速シ
ャッター用撮像装置によれば、CCDの感度は通常の撮
像装置の場合の2倍となる。
Now, in the case of a normal imaging device where the shutter speed is one field period, that is, 1/60 sec,
The charge accumulation time in the CCDI required to obtain one field's worth of video signals is one field period. On the other hand, in the case of the above-mentioned low-speed shutter imaging device, the CCD required to obtain one field's worth of video signals is
The charge accumulation time in I is two field periods, which is twice that of a normal imaging device. Therefore, according to the low-speed shutter imaging device, the sensitivity of the CCD is twice that of a normal imaging device.

[発明が解決しようとする課題] 以上のように、低速シャッターを用いる従来の撮像装置
においては、2フィールド期間にCCDに蓄積された電
荷に対応した映像信号が1フレームをnt成する2つの
フィールド、すなわち、奇数フィールドおよび偶数フィ
ールドの各々における映像信号とされる。これは、低速
シャッターを用いる従来の撮像装置には、1フィールド
分の映像信号を記憶できるメモリしか備えられないため
である。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in a conventional imaging device using a low-speed shutter, a video signal corresponding to the charge accumulated in a CCD during a two-field period is divided into two fields in which one frame consists of nt. , that is, video signals in each of an odd field and an even field. This is because a conventional imaging device using a low-speed shutter is only equipped with a memory that can store one field's worth of video signals.

第4図を参照して、CCDIとしてインターレース走査
に準じた走査を行なうものが用いられた場合を想定する
。この場合、読出パルスSGに応答してCCDIでは、
この読出パルスSGの直後の1フィールド期間において
、CCD1の受光面の奇数走査線を構成するフォトダイ
オードに蓄積された電荷が垂直レジスタ部1bに転送さ
れる。
Referring to FIG. 4, it is assumed that a CCDI that performs scanning based on interlaced scanning is used. In this case, in response to the read pulse SG, in the CCDI,
During one field period immediately after this readout pulse SG, the charges accumulated in the photodiodes constituting the odd-numbered scanning lines on the light-receiving surface of the CCD 1 are transferred to the vertical register section 1b.

また、フィールドメモリ10の記憶容量は1フィールド
分の映像信号のディジタルデータの量に相当する。この
ため、フィールドメモリ10に記憶され得るデータは、
続出パルスSGに応答して初めにA/D変換器8に与え
られる1フィールド分の映像信号のみである。したがっ
て、エンコーダ6から出力される複合映像信号において
、各フレームを構成する奇数フィールドおよび偶数フィ
ールドの映像信号はいずれもCCDIの受光面の奇数走
査線から得られたものとなる。
Furthermore, the storage capacity of the field memory 10 corresponds to the amount of digital data of one field's worth of video signals. Therefore, the data that can be stored in the field memory 10 is
It is only the video signal for one field that is initially applied to the A/D converter 8 in response to the successive pulses SG. Therefore, in the composite video signal output from the encoder 6, the video signals of the odd and even fields constituting each frame are both obtained from the odd scanning lines on the light receiving surface of the CCDI.

このように、最終的な複合映像信号において1フレーム
を構成する奇数フィールドおよび偶数フィールドの信号
成分が互いに同一であると、次のような問題が生じる。
As described above, when the signal components of the odd and even fields constituting one frame in the final composite video signal are the same, the following problem occurs.

すなわち、この最終的な複合映像信号がインターレース
方式で画像を再生する受像機に与えられると、再生され
た画像の垂直解像度が劣化する。この現象について以下
にもう少し具体的に説明する。
That is, when this final composite video signal is applied to a receiver that reproduces images in an interlaced manner, the vertical resolution of the reproduced image deteriorates. This phenomenon will be explained in more detail below.

インターレース方式の受像機は、受信した複合映像信号
のうち奇数フィールドの映像信号に応答してデイスプレ
ィの奇数走査線を走査し、偶数フィールドの映像信号に
応答してデイスプレィの偶数走査線を走査して画像を表
示する。しかし、奇数フィールドの映像信号と偶数フィ
ールドの映像信号とが同一であると、デイスプレィの偶
数走査線上には、1つ前の走査線(奇数走査線)の映像
信号と同じ映像信号による画像表示が行なわれる。
An interlaced receiver scans the odd scanning lines of the display in response to the odd field of the received composite video signal, and scans the even scanning lines of the display in response to the even field of the video signal. Display images. However, if the video signals of the odd-numbered field and the video signal of the even-numbered field are the same, an image will be displayed on the even-numbered scanning line of the display using the same video signal as the video signal of the previous scanning line (odd-numbered scanning line). It is done.

つまり、受像機において、デイスプレィの実際の走査線
数の半分の数の走査線分の映像信号によって1画面分の
画像が再生される。このため、前記最終的な複合映像信
号によって再生された画像の垂直解像度は標準の半分に
なる。
That is, in the receiver, an image for one screen is reproduced using video signals for half the actual number of scanning lines on the display. Therefore, the vertical resolution of the image reproduced by the final composite video signal is half of the standard.

また、低速シャッターを用いる従来の撮像装置によれば
、周波数が50Hzである商用電源によって駆動される
照明装置によって照らされる被写体を撮像した場合など
に、再生画像にちらつき(フリッカ)が生じる。この現
象について以下に具体的に説明する。
Furthermore, according to a conventional imaging device using a low-speed shutter, flickering occurs in a reproduced image when an image of a subject illuminated by a lighting device driven by a commercial power supply with a frequency of 50 Hz is captured. This phenomenon will be specifically explained below.

たとえば、蛍光灯の光強度は、この蛍光灯を駆動する電
源の周波数の2倍の周波数で変動する。
For example, the light intensity of a fluorescent lamp fluctuates at a frequency twice as high as the frequency of the power source that drives the fluorescent lamp.

したがって、商用電源の周波数が50 Hzである地域
において螢光灯の照明下で被写体を撮像すると、COD
の受光面に照射される外部光の強さは100Hzの周波
数で第5図(g)に示されるように変動する。一方、低
速シャッターを用いる従来の撮像装置(第4図参照)で
は、外部光に応答してCODに2フィールド期間ごとに
電荷が蓄積されるので、lフィールド分の映像信号を得
るためのCODにおける電荷蓄積時間は2フィールド期
間(1/30sec)である。したがって、CCDIか
ら任意の読出パルスSGに応答して出力されるlフィー
ルド分の信号の平均値はこの読出パルスSGの直前の2
フィールド期間にCCD1のフォトダイオード部1aに
照射された光の総量に比例する。このため、エンコーダ
6から出力される各フィールドの映像信号の平均値が互
いに等しくなるには、読出パルスSGの各々の直後の2
フィールド期間におけるCCDIへの入射光量が一定で
なければならない。たとえば、外部光が100Hzの周
波数のフリッカを生じる場合、CCDlの1回の電荷蓄
積時間が外部光のフリッカ周期(1/100sec)の
整数倍であれば、エンコーダ6から出力される各フィー
ルドの映像信号の平均値は一定となる。ところが、CC
D1の1回の電荷蓄積量は1/30secであるので、
エンコーダ6からaカされる複合映像信号において、2
フイールドごとの平均値は互いに異なる。映像信号の各
フィールドの平均値はそれによって再生される画像全体
の明るさに対応する。そのため、最終的な複合映像信号
の平均値が各フィールド間で不均一であると、再生画像
にフリッカが生じる。
Therefore, if you image a subject under fluorescent light in an area where the commercial power frequency is 50 Hz, the COD
The intensity of the external light irradiated onto the light-receiving surface varies at a frequency of 100 Hz as shown in FIG. 5(g). On the other hand, in a conventional imaging device using a low-speed shutter (see Fig. 4), charge is accumulated in the COD every two field periods in response to external light, so the COD is used to obtain video signals for one field. The charge accumulation time is two field periods (1/30 sec). Therefore, the average value of the signals for l fields output from the CCDI in response to any read pulse SG is the 2 fields immediately before this read pulse SG.
It is proportional to the total amount of light irradiated to the photodiode section 1a of the CCD 1 during the field period. Therefore, in order for the average values of the video signals of each field output from the encoder 6 to be equal to each other, it is necessary to
The amount of light incident on the CCDI during the field period must be constant. For example, when external light causes flicker with a frequency of 100 Hz, if the charge accumulation time of one charge of the CCD is an integral multiple of the flicker period (1/100 sec) of the external light, the image of each field output from the encoder 6 The average value of the signal remains constant. However, C.C.
Since the amount of charge stored in D1 at one time is 1/30 sec,
In the composite video signal outputted from the encoder 6, 2
The average values for each field are different from each other. The average value of each field of the video signal corresponds to the brightness of the entire image reproduced thereby. Therefore, if the average value of the final composite video signal is non-uniform between fields, flicker will occur in the reproduced image.

それゆえに、本発明の目的は上記のような問題点を解決
し、垂直解像度が優れ、かつ、蛍光灯フリッカの低減さ
れた再生画像を得ることができる低速シャッター用の撮
像装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a low-speed shutter imaging device that can obtain reproduced images with excellent vertical resolution and reduced fluorescent lamp flicker. be.

[課題を解決するための手段] 上記のような目的を達成するために、本発明に係る撮像
装置は、外部光に応答して電荷を発生して蓄積する電荷
発生蓄積手段と、この電荷発生蓄積手段に蓄積された電
荷を外部信号に応答して取出す電荷取8手段と、前記外
部信号を3フィールド期間の奇数倍の期間ごとに発生し
て取8手段に付与する外部信号付与手段と、取出手段に
よって取出された電荷に基づいて1フィールド分の映像
信号を作成する映像信号作成手段と、同時に少なくとも
2フィールド分の映像信号を記憶することができる記憶
手段とを備える。この記憶手段は、映像信号作成手段に
よって作成された1フィールド分の映像信号の各々を、
一時記憶し、かつ、所定数のフィールドに対応する期間
おきに前記奇数に応じた回数だけ読出して出力するよう
に構成される。本発明に係る撮像装置は、さらに、映像
信号作成手段の出力および記憶手段の出力を所定のタイ
ミングでつなぎ合せるつなぎ合せ手段をさらに備える。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned objects, an imaging device according to the present invention includes a charge generation and accumulation means that generates and accumulates charges in response to external light, and a charge generation and accumulation means that generates and accumulates charges in response to external light. a charge taking 8 means for taking out the charge accumulated in the storage means in response to an external signal; an external signal providing means for generating the external signal every odd multiple of three field periods and applying it to the taking 8 means; The apparatus includes a video signal creation means for creating one field's worth of video signals based on the charge extracted by the extraction means, and a storage means capable of simultaneously storing at least two fields' worth of video signals. This storage means stores each of the video signals for one field created by the video signal creation means.
It is configured to temporarily store the data and read and output the odd number of times at intervals corresponding to a predetermined number of fields. The imaging device according to the present invention further includes a linking unit that links the output of the video signal generating unit and the output of the storage unit at a predetermined timing.

[作用] 本発明に係る撮像装置は上記のように構成されるので、
電荷取出手段の電荷発生蓄積手段からの電荷取出を指示
する外部信号が3フィールド期間の奇数倍の期間ごとに
発生される。これによって、電荷取出手段は電荷発生蓄
積手段から、3フィールド期間の奇数倍の期間ごとに、
外部信号が付与される直前の、前記奇数倍の期間に蓄積
された電荷を取出す。この結果、映像信号作成手段によ
って作成される1フィールド分の映像信号の各々は、3
フィールド期間の奇数倍の期間に電荷発生蓄積手段に発
生・蓄積された電荷の量に応じたレベルを有する。
[Operation] Since the imaging device according to the present invention is configured as described above,
An external signal instructing the charge extraction means to extract the charge from the charge generation and storage means is generated every odd multiple of the three field periods. As a result, the charge extraction means extracts the charge from the charge generation and accumulation means every odd multiple of the three field periods.
The charges accumulated during the period of odd number times immediately before the external signal is applied are taken out. As a result, each of the video signals for one field created by the video signal creation means has 3
It has a level corresponding to the amount of charge generated and accumulated in the charge generation and accumulation means during a period that is an odd multiple of the field period.

さらに、記憶手段は同時に少なくとも2フィールド分の
映像信号を記憶することができるので、映像信号作成手
段によって作成された1フィールド分の映像信号の各々
が、この記憶手段に一時記憶されることによって所定数
のフィールドに対応する期間おきに複数回つなぎ合せ手
段に与えられる。したがって、つなぎ合せ手段のつなぎ
合せタイミングを適当に設定すれば、映像信号作成手段
によって作成された時間的に隣接する2つの(1フィー
ルド分の)映像信号をつなぎ合せ手段の出力において常
時交互に並ぶようにすることができる。
Further, since the storage means can simultaneously store at least two fields worth of video signals, each of the one field worth of video signals created by the video signal creation means can be temporarily stored in the storage means, thereby providing a predetermined amount of data. is applied to the splicing means multiple times at intervals corresponding to the number field. Therefore, if the splicing timing of the splicing means is set appropriately, two temporally adjacent video signals (for one field) created by the video signal creation means are always arranged alternately at the output of the splicing means. You can do it like this.

[実施例] 第1図は、本発明の一実施例の低速シャッター用撮像装
置の構成を示すブロック図である。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a low-speed shutter imaging device according to an embodiment of the present invention.

第1図を参照して、この撮像装置は第4図に示される従
来の低速シャッター用撮像装置に含まれる機能部に加え
て、A/D変換器8から出力されるディジタルデータを
記憶するための機能部として、第2フイールドメモリ1
1を新たに含む。第1図における第1フイールドメモリ
10は第4図におけるフィールドメモリ10に対応する
。さらに、この撮像装置における周辺回路4.タイミン
グジェネレータ5.およびメモリコントロール回路9は
、CCDI、 サンプルホールド回路2.信号処理回路
3.A/D変換器8.第1フィールドメモリ10.マル
チプレクサ12.およびD/A変換器13の動作タイミ
ングを従来と異なるタイミングに制御するように動作す
る。以下、第2図も参照しながら本実施例の撮像装置の
構成および動作について具体的に説明する。第2図は、
第1図に示される撮像装置の内部回路の動作タイミグを
示すタイミングチャート図である。本実施(では、CC
DIはインターレース走査に準じた1作が可能な構成を
有するものとする。
Referring to FIG. 1, this imaging device has functions for storing digital data output from an A/D converter 8 in addition to the functional units included in the conventional low-speed shutter imaging device shown in FIG. As a functional part of the second field memory 1
1 is newly included. The first field memory 10 in FIG. 1 corresponds to the field memory 10 in FIG. Furthermore, peripheral circuits 4 in this imaging device. Timing generator 5. The memory control circuit 9 includes a CCDI, a sample hold circuit 2. Signal processing circuit 3. A/D converter8. First field memory 10. Multiplexer 12. And it operates so as to control the operation timing of the D/A converter 13 to a timing different from the conventional one. Hereinafter, the configuration and operation of the imaging device of this embodiment will be specifically described with reference to FIG. 2 as well. Figure 2 shows
FIG. 2 is a timing chart showing the operation timing of an internal circuit of the imaging device shown in FIG. 1; In this implementation (in this case, CC
It is assumed that the DI has a configuration capable of performing one image based on interlaced scanning.

第1図において、CCD1は従来と同様に、1ンズ(図
示せず)を介して入射する外部光を受Cるフォトダイオ
ード部1aと、垂直レジスタ部;bとを含む。フォトダ
イオード部1aから垂直Lジスタ部1bへの電荷転送は
、周辺回路4からdカされる読出パルスSGに応答して
行なわれる。
In FIG. 1, the CCD 1 includes a photodiode section 1a that receives external light incident through a lens (not shown) and a vertical register section b, as in the conventional case. Charge transfer from the photodiode section 1a to the vertical L register section 1b is performed in response to a read pulse SG applied from the peripheral circuit 4.

しかしながら、周辺回路4は、従来と異なり、6イミン
グジエネレータ5によって制御されて3つイールド期間
ごとに、すなわち、l/2(lsecごとに読出パルス
SG(第2図(b))を垂直同期パルスVD(第2図(
a))に同期して出力する。したがって、CCDIにお
けるフォトダイオード部1aから垂直レジスタ部1bへ
の電荷転送は3フィールド期間ごとに行なわれる。
However, unlike the conventional case, the peripheral circuit 4 is controlled by a six-timing generator 5 to vertically synchronize the readout pulse SG (FIG. 2(b)) every three yield periods, that is, every l/2 (lsec). Pulse VD (Fig. 2 (
Output in synchronization with a)). Therefore, charge transfer from the photodiode section 1a to the vertical register section 1b in the CCDI is performed every three field periods.

垂直レジスタ部1bはフォトダイオード部1aから転送
された電荷を電圧信号としてサンプルホールド回路2に
与えるので、サンプルホールド回路2には3フィールド
期間ごとにCCDIから1フィールド分の映像信号成分
を含む電圧信号が与えられる。そこで、サンプルホール
ド回路2および信号処理回路3はそれぞれ、タイミング
ジェネレータ5によって制御されて、CCD1から1フ
ィールド分の映像信号が出力される期間、すなわち、3
フィールド期間ごとに周辺回路4から読出パルスSGが
出力された直後の1フィールド期間にのみ動作して映像
信号成分の抽出および、抽出された映像信号成分に対す
るガンマ処理やホワイトバランス調整等の一般的な処理
を行なう。信号処理回路3によって処理されてできたア
ナログ映像信号はA/D変換器8に与えられる。
The vertical register section 1b supplies the charge transferred from the photodiode section 1a to the sample-and-hold circuit 2 as a voltage signal, so that the sample-and-hold circuit 2 receives a voltage signal containing one field's worth of video signal components from the CCDI every three field periods. is given. Therefore, the sample hold circuit 2 and the signal processing circuit 3 are each controlled by the timing generator 5, and the period during which one field worth of video signal is output from the CCD 1, that is, 3
It operates only during one field period immediately after the readout pulse SG is output from the peripheral circuit 4 for each field period, and performs general operations such as extraction of video signal components and gamma processing and white balance adjustment for the extracted video signal components. Process. The analog video signal processed by the signal processing circuit 3 is provided to an A/D converter 8.

A/D変換器8は、メモリコントロール回路9によって
制御されて、信号処理回路3から映像信号が与えられる
期間にのみ動作して、与えられる映像信号をディジタル
データに変換する。したがって、A/D変換器8からは
、第2図(c)に示されるように、3フィールド期間ご
とに発生する続出パルスSGに同期した1フィールド期
間に1フィールド分の映像信号のデータが8力される。
The A/D converter 8 is controlled by the memory control circuit 9, operates only during the period when the video signal is supplied from the signal processing circuit 3, and converts the supplied video signal into digital data. Therefore, as shown in FIG. 2(c), the A/D converter 8 outputs 8 fields of video signal data in one field period synchronized with the successive pulses SG generated every three field periods. Powered.

このデータは第1フイールドメモリ10および第2フイ
ールドメモリ11ならびにマルチプレクサ12に与えら
れる。
This data is applied to a first field memory 10, a second field memory 11, and a multiplexer 12.

第1フイールドメモリ10は、メモリコントロール回路
9によって制御されて、A/D変換器8から与えられる
データを一旦記憶した後、1フィールド期間おきに2回
読出してマルチプレクサ12に与える。
The first field memory 10 is controlled by the memory control circuit 9 to once store the data provided from the A/D converter 8, and then reads the data twice every one field period and provides the data to the multiplexer 12.

具体的には、策1フィールドメモリ10は、メモリコン
トロール回路9から与えられる奇数書込制御信号FOW
が“H”レベルである期間にのみデータを書込み、メモ
リコントロール回路9から与えられる奇数読出制御信号
FORが“H”レベルである期間にのみ記憶データを読
出す。奇数書込制御信号FOWは、第2図(d)に示さ
れるように、6フィールド期間ごとに読出パルスSGに
同期した1フィールド期間だけ“H”レベルとなる。一
方、奇数読出制御信号FORは第2図(g)に示される
ように、奇数書込制御信号FOWが“H”レベルである
期間から1フィールド期間分後の1フィールド期間にお
いて“H” レベルとなり、さらに、この1フィールド
期間から1フィールド期間分後の1フィールド期間に“
H”レベルとなる。したがって、6フィールド期間おき
の読出パルスSGの各々に応答してA/D変換器8から
出力されるlフィールド分の映像信号のデータは、この
続出パルスSGに同期した1フィールド期間に直接マル
チプレクサ12に与えられる。そして、この1フィール
ド分の映像信号のデータは、この1フィールド期間から
1フィールド期間分後の1フィールド期間および3フィ
ールド期間分後の1フィールド期間の各々には、第1フ
イールドメモリ10を介してマルチプレクサ12に与え
られる。つまり、マルチプレクサ12には、同じ1フィ
ールド分の映像信号のデータが1フィールド期間おきに
3回与えられる。
Specifically, the first field memory 10 receives the odd number write control signal FOW given from the memory control circuit 9.
Data is written only during the period when is at the "H" level, and stored data is read only during the period when the odd read control signal FOR applied from the memory control circuit 9 is at the "H" level. As shown in FIG. 2(d), the odd number write control signal FOW is at the "H" level for one field period synchronized with the read pulse SG every six field periods. On the other hand, as shown in FIG. 2(g), the odd number read control signal FOR becomes "H" level in one field period after one field period from the period in which the odd number write control signal FOW is "H" level. , Furthermore, in one field period one field period after this one field period, “
Therefore, the data of the video signal for 1 field output from the A/D converter 8 in response to each read pulse SG every 6 field periods is 1 field synchronized with this successive pulse SG. The data of the video signal for one field is directly applied to the multiplexer 12 during the field period.The data of the video signal for one field is applied to each of the one field period after one field period and the one field period after three field periods from this one field period. is given to the multiplexer 12 via the first field memory 10. That is, the same one field worth of video signal data is given to the multiplexer 12 three times every one field period.

一方、第2フイールドメモリ11は、メモリコントロー
ル回路9によって制御されて、第1フィ−ルドメモリ1
0が動作していない期間に動作して、A/D変換器8か
ら出力されるデータのうち第1フイールドメモリ10に
記憶されないデータの記憶および続出を行なう。
On the other hand, the second field memory 11 is controlled by the memory control circuit 9, and the second field memory 11 is controlled by the memory control circuit 9.
It operates during a period when A/D converter 8 is not operating, and stores and continues to output data that is not stored in first field memory 10 among the data output from A/D converter 8.

具体的には、第2フイールドメモリ11は、メモリコン
トロール回路9から与えられる偶数書込制御信号FEW
が“H”レベルである期間にデータを書込み、メモリコ
ントロール回路9から与えられる偶数読出制御信号FE
Wが“H”、である期間に記憶データを読出す。偶数書
込制御信号FEWは第2図(e)に示されるように、奇
数書込制御信号FOWが“H” レベルである期間にそ
れぞれ対応する読8パルスSG以外の読出パルスSGに
同期した1フィールド期間にのみ“H”レベルとなる。
Specifically, the second field memory 11 receives an even number write control signal FEW given from the memory control circuit 9.
Data is written during the period in which the even number read control signal FE given from the memory control circuit 9 is at “H” level.
The stored data is read during the period when W is "H". As shown in FIG. 2(e), the even number write control signal FEW is a 1 read pulse SG other than the read 8 pulse SG corresponding to each period in which the odd number write control signal FOW is at the "H" level. It becomes "H" level only during the field period.

一方、偶数読出制御信号FERは、第2図(h)に示さ
れるように、偶数書込制御信号FEWが“H”レベルで
ある1フィールド期間から、1フィールド期間分後の1
フィールド期間および3フィールド期間分後の1フィー
ルド期間においてそれぞれ“H″ レベルとなる。した
かって、第1フイールドメモリ10に1フィールド分の
映像信号が記憶される任意の1フィールド期間に対応す
る読出パルスSGの前後の読8パルスSGの各々に応答
してCCDIから出力される1フィールド分の映像信号
のデータは、前記前後の続出パルスSGに同期した1フ
ィールド期間に第2フイールドメモリ11に書込まれ、
その後1フィールド期間おきに2回読出される。この結
果、マルチプレクサ12には、1フィールド期間おきに
3回、同じ1フィールド分の映像信号のデータが与えら
れる。
On the other hand, as shown in FIG. 2(h), the even number read control signal FER is set to 1 field period after one field period when the even number write control signal FEW is at the "H" level.
It becomes "H" level during the field period and one field period after three field periods. Therefore, one field is output from the CCDI in response to each of the eight read pulses SG before and after the read pulse SG corresponding to an arbitrary one field period in which one field worth of video signal is stored in the first field memory 10. The data of the video signal for 10 minutes is written in the second field memory 11 during one field period synchronized with the preceding and succeeding pulses SG,
Thereafter, it is read out twice every one field period. As a result, the same one field worth of video signal data is given to the multiplexer 12 three times every one field period.

この結果、マルチプレクサ12に与えられるデータは、
6フィールド周期で、A/D変換器8の出力データ→第
2フィールドメモリ11の読出データ→第1フィールド
メモリ10の読aデーターA/D変換器8の出力データ
→第1フィールドメモリ10の読8データ→第2フィー
ルドメモリ11の読出データ→の順で1フィールド期間
ごとに切換わる。マルチプレクサ12は、メモリコント
ロール回路9によって制御されて、奇数書込制御信号F
ORまたは偶数書込制御信号FEWが“H”レベルであ
る期間にはA/D変換器8の出力データをD/A変換器
13に与え、奇数続出制御信号FORが“H”レベルで
ある期間には第1フイールドメモリ10の読出データを
D/A変換器13に与え、偶数続出制御信号FERが“
H”レベルである期間には第2フイールドメモリ11の
読出データをD/A変換器13に与える。
As a result, the data given to the multiplexer 12 is
In a period of 6 fields, output data of A/D converter 8 → read data of second field memory 11 → read a data of first field memory 10 output data of A/D converter 8 → read data of first field memory 10 The data is switched every one field period in the order of 8 data→read data of second field memory 11→. The multiplexer 12 is controlled by the memory control circuit 9 and receives the odd write control signal F.
During the period when the OR or even number write control signal FEW is at the "H" level, the output data of the A/D converter 8 is given to the D/A converter 13, and during the period when the odd number successive write control signal FOR is at the "H" level. The read data of the first field memory 10 is applied to the D/A converter 13, and the even number successive control signal FER is “
During the period when the second field memory 11 is at H'' level, the read data of the second field memory 11 is provided to the D/A converter 13.

D/A変換器13は、従来と同様にメモリコントロール
回路9に制御されて、与えられるデータを元のアナログ
映像信号に戻す。したがって、D/A変換器13から出
力される映像信号は、第2図(i)に示されるように、
6フィールド周期でA/D変換器8から直接マルチプレ
クサ12に与えられた1フィールド分のデータ(A/D
)→第2フィールドメモリ11からマルチプレクサ12
に与えられた1フィールド分のデータ(FE)→第1フ
ィールドメモリ10からマルチプレクサ12に与えられ
た1フィールド分のデータ(F O)→A/D変換器8
からマルチプレクサ12に直接与えられた1フィールド
分のデータ(A/D)→第1フィールドメモリ10から
マルチプレクサ12に与えられた1フィールド分のデー
タ(F O)→第2フィールドメモリ11からマルチプ
レクサ12に与えられた1フィールド分のデータ(F 
E)の順で1フィールド期間ごとに切換わる。つまり、
第2図を参照して、続出パルスS61に応答して得られ
た1フィールド分の映像信号は読出パルスSG1から読
出パルスSG3までの6フィールド期間のうちの第1.
第3.および第5の1フィールド期間にそれぞれLPF
14を介してエンコーダ6に与えられる。一方、続出パ
ルスSGIの次の続出パルスSG2に応答して得られた
1フィールド分の映像信号は、前記6フィールド期間の
うちの第4および第6の1フィールド期間にそれぞれエ
ンコーダ6に与えられる。そして、前記6フィールド期
間のうちの第2の1フィールド期間には、読出パルスS
61の前の続出パルス(図示せず)に応答して得られた
1フィールド分の映像信号がエンコーダ6に与えられる
The D/A converter 13 is controlled by the memory control circuit 9 as in the conventional case, and returns the applied data to the original analog video signal. Therefore, the video signal output from the D/A converter 13 is as shown in FIG. 2(i).
Data for one field (A/D
) → From second field memory 11 to multiplexer 12
1 field of data (FE) given to the first field memory 10 → 1 field of data (FO) given to the multiplexer 12 from the first field memory 10 → A/D converter 8
1 field of data (A/D) directly given to the multiplexer 12 from the 1st field memory 10 → 1 field of data (FO) given to the multiplexer 12 from the 1st field memory 10 → 2nd field memory 11 to the multiplexer 12 Data for one given field (F
E) is switched every one field period in this order. In other words,
Referring to FIG. 2, the video signal for one field obtained in response to successive pulses S61 is the first one of the six field periods from readout pulse SG1 to readout pulse SG3.
Third. and LPF in the fifth field period, respectively.
14 to the encoder 6. On the other hand, one field worth of video signals obtained in response to the successive pulse SG2 following the successive pulse SGI are provided to the encoder 6 during the fourth and sixth one field periods of the six field periods. Then, in the second one field period of the six field periods, the read pulse S
A video signal for one field obtained in response to the successive pulses (not shown) before 61 is applied to the encoder 6.

さて、本実施例では、CCD1はインターレース走査に
準じた走査を行なう。CCDIは、フィールド判別信号
Flに制御されて、その受光面C奇数走査線を構成する
フォトダイオードに蓄積された電荷に対応する電圧信号
と、偶数走査線を構成するフォトダイオードに蓄積され
た電荷に対にする電圧信号とを交互に出力する。
In this embodiment, the CCD 1 performs scanning based on interlaced scanning. The CCDI is controlled by the field discrimination signal Fl, and receives a voltage signal corresponding to the charge accumulated in the photodiodes forming the odd-numbered scanning lines on its light-receiving surface C, and a voltage signal corresponding to the charge accumulated in the photodiodes forming the even-numbered scanning lines. The paired voltage signals are output alternately.

具体的にはフィールド判別信号FMは第2図(f)に示
されるように、lフィールド期間ごとにレベル反転する
。フィールド判別信号Flが“H”レベルである期間に
は、CCD1において奇数走査線を構成するフォトダイ
オードに蓄積された電荷が読出パルスSGの直後の1フ
ィールド期間に垂直レジスタ部1bに転送される。逆に
、フィールド判別信号FIが“L”レベルである期間に
は、受光面の偶数走査線を構成するフォトダイオードに
蓄積された電荷か読出パルスSGの直後の1フィールド
期間に垂直レジスタ部1bに転送される。
Specifically, the level of the field discrimination signal FM is inverted every one field period, as shown in FIG. 2(f). During the period when the field discrimination signal Fl is at the "H" level, charges accumulated in the photodiodes constituting the odd-numbered scanning lines in the CCD 1 are transferred to the vertical register section 1b during one field period immediately after the read pulse SG. Conversely, during the period when the field discrimination signal FI is at the "L" level, the charges accumulated in the photodiodes constituting the even-numbered scanning lines on the light receiving surface are stored in the vertical register section 1b during one field period immediately after the readout pulse SG. be transferred.

一方、読8パルスSGは3フィールド期間ごとに発生す
る。したがって、任意の読出パルスSGに応答してCC
DIから出力される1フィールド分の映像信号と、この
任意の続出パルスSGO前および後の読出パルスSGの
各々に応答してCCD1から出力される1フィールド分
の映像信号とは、互いに異なる走査線から得られたもの
となる。
On the other hand, the reading 8 pulse SG is generated every three field periods. Therefore, in response to any read pulse SG, CC
One field's worth of video signal outputted from DI and one field's worth of video signal outputted from CCD 1 in response to each of the readout pulses SG before and after this arbitrary successive pulse SGO are on different scanning lines. It is obtained from.

つまり、たとえば第2図(b)における読出パルスSG
Iに応答して得られる1フィールド分の映像信号がCC
D1の受光面の奇数走査線に対応するものであれば、次
の読出パルスSG2に対応して得られる1フィールド分
の映像信号はCCDIの受光面の偶数走査線に対応する
ものである。そして、さらに次の続出パルスSG3に応
答して得られるlフィールド分の映像信号は奇数走査線
に対応するものである。したがって、読出パルスSG1
からSG3までの6フィールド期間内の3つのフレーム
の各々において、偶数フィールドおよび奇数フィールド
にそれぞれ、CCDIの受光面の奇数走査線および偶数
走査線から得られた映像信号かエンコーダ6に与えられ
る。
That is, for example, the read pulse SG in FIG. 2(b)
The video signal for one field obtained in response to I is CC
If it corresponds to the odd numbered scanning lines on the light receiving surface of D1, the video signal for one field obtained in response to the next read pulse SG2 corresponds to the even numbered scanning lines on the light receiving surface of CCDI. Then, the video signal for one field obtained in response to the next successive pulse SG3 corresponds to the odd-numbered scanning line. Therefore, read pulse SG1
In each of the three frames within the six field period from to SG3, video signals obtained from the odd and even scanning lines of the light receiving surface of the CCDI are applied to the encoder 6 in the even and odd fields, respectively.

エンコーダ6は、従来と同様にLPF 14を介して与
えられる映像信号に5SG7から与えられる所定の同期
信号を重畳して8カする。この結果、従来と異なり、エ
ンコーダ6から出力される複合映像信号において、各フ
レームの偶数フィールドおよび奇数フィールドはそれぞ
れ、CCDIの受光面の奇数走査線から得られた映像信
号とCCD1の受光面の偶数走査線から得られた映像信
号とによって構成される。したがって、エンコーダ6の
出力をインターレース方式の受像機に与えれば、この受
像機のデイスプレィ上に再生される画像の垂直解像度は
、従来の低速シャッター用撮像装置の出力をこの受像機
に与えた場合の2倍となる。
The encoder 6 superimposes a predetermined synchronization signal provided from the 5SG 7 on the video signal provided via the LPF 14, as in the conventional case. As a result, unlike in the past, in the composite video signal output from the encoder 6, the even and odd fields of each frame are the video signal obtained from the odd scanning line on the light receiving surface of the CCDI and the even field on the light receiving surface of the CCD 1, respectively. It is composed of video signals obtained from scanning lines. Therefore, if the output of the encoder 6 is applied to an interlaced receiver, the vertical resolution of the image reproduced on the display of this receiver will be the same as that when the output of a conventional low-speed shutter imaging device is applied to the receiver. It will be doubled.

また、本実施例では、CCD1におけるフォトダイオー
ド部1aから垂直レジスタ部1bへの電荷転送が3フィ
ールド期間ごとに行なわれるので、シャッタースピード
は3フィールド期間とされる。
Further, in this embodiment, charge transfer from the photodiode section 1a to the vertical register section 1b in the CCD 1 is performed every three field periods, so the shutter speed is set for three field periods.

つまり、外部光に応答してCCDIに読出パルスSGに
同期した3フィールド期間ごとに電荷が蓄積される。し
たがって、本実施例では1フィールド分の映像信号を得
るためのCCDIにおける電荷蓄積時間は3フィールド
期間である。一方、最終的な複合映像信号の各フィール
ドの平均値は、そのフィールドの映像信号を得るために
CCDIに受光面に照射された光の総量に比例する。し
たがって、この総量がフィールドごとに異なれば、最終
的な複合映像信号の平均値は各フィールドごとに異なる
。しかし、1フィールド分の映像信号を得るためのCC
D1における電荷蓄積時間が、50H2の商用電源で駆
動される蛍光灯などのフリッカ周期(1/100sec
;第2図(j)参照)の整数倍、つまり、1/100 
(sec)x5 (=1/20sec)である。このた
め、この撮像装置を用いて、たとえば商用電源の周波数
が50 Hzである地域で蛍光灯などの照明光下で被写
体を撮像しても、最終的な複合映像信号における各フィ
ールドでの平均レベルは一定となる。それゆえ、このよ
うな環境下での撮影によって得られた再生画像に従来生
じたフリッカは十分に低減される。
That is, charges are accumulated in the CCDI every three field periods synchronized with the read pulse SG in response to external light. Therefore, in this embodiment, the charge accumulation time in the CCDI to obtain one field's worth of video signals is three field periods. On the other hand, the average value of each field of the final composite video signal is proportional to the total amount of light irradiated onto the light receiving surface of the CCDI to obtain the video signal of that field. Therefore, if this total amount differs from field to field, the average value of the final composite video signal will differ from field to field. However, CC to obtain one field worth of video signal
The charge accumulation time in D1 is equal to the flicker period (1/100 sec) of a fluorescent lamp driven by a 50H2 commercial power supply.
; see Figure 2 (j)), that is, 1/100
(sec) x5 (=1/20 sec). Therefore, even if you use this imaging device to image a subject under illumination light such as fluorescent lighting in an area where the commercial power frequency is 50 Hz, the average level of each field in the final composite video signal will vary. becomes constant. Therefore, the flicker that conventionally occurs in reproduced images obtained by photographing under such an environment is sufficiently reduced.

また、1フィールド分の映像信号を得るためのCCD1
における電荷蓄積時間か従来の低速シャッター用撮像装
置の場合の1.5倍である3フィールド期間となること
によって、CCDIの感度が実効的に従来の1.5倍と
なる。
In addition, a CCD 1 for obtaining a video signal for one field.
Since the charge accumulation time is 3 field periods, which is 1.5 times that of a conventional low-speed shutter imaging device, the sensitivity of the CCDI is effectively 1.5 times that of the conventional one.

なお、上記実施例では、CCDIの1回の電荷蓄積時間
が3フィールド期間とされたか、3フィールド期間のn
倍(nは任意の奇数)の期間(たとえば9フィールド期
間)であれば同様の効果が得られる。もちろん、この場
合には、外部光に応答してCCDIに(3Xn)フィー
ルド期間ごとに電荷が蓄積される。
In the above embodiment, one charge accumulation time of CCDI is 3 field periods, or n of 3 field periods.
A similar effect can be obtained if the period is doubled (n is any odd number) (for example, 9 field periods). Of course, in this case, charge is accumulated in the CCDI every (3Xn) field periods in response to external light.

第3図は、本発明に係る撮像装置に用いられることが望
ましいCCDの受光面の構成の一例を示す図である。第
3図を参照して、CODの受光面は、たとえば、マゼン
タの色分離フィルタMgと緑の色分離フィルタGとが交
互に配列された列および、シアンの色分離フィルタCy
と黄の色分離フィルタyeとが交互に配列された列によ
って構成される。色分離フィルタMgおよびGを含む列
と色分離フィルタCyおよびyeを含む列とは交互に配
列される。これらの色分離フィルタMg。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a light-receiving surface of a CCD that is preferably used in the imaging device according to the present invention. Referring to FIG. 3, the light receiving surface of the COD includes, for example, rows in which magenta color separation filters Mg and green color separation filters G are arranged alternately, and cyan color separation filters Cy.
and yellow color separation filters ye are arranged in alternating rows. The columns containing color separation filters Mg and G and the columns containing color separation filters Cy and ye are arranged alternately. These color separation filters Mg.

G、  (4,およびyeの各々に対応して1つのフォ
トダイオードが設けられる。上記実施例の場合には、た
とえば、フィールド判別信号Flが“H”レベルである
期間に発生された読aパルスSGに応答して、受光面を
構成する列t1. 12.・・・が配列順に2本ずつ同
時に走査される。つまり、列L2およびL3を構成する
フォトダイオードに蓄積された電荷、走査線14および
t5を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷、・
・・がそれぞれ奇数走査線1,2・・・の8力として順
に第1図におけるCCDIの垂直レジスタ部1bに転送
される。そして、フレーム判別信号FIが“L”レベル
である期間に発生される読出パルスSGに応答して、列
11. 12. 13.・・・か配列順に先の場合とは
異なる組合せで2本ずつ同時に走査される。
One photodiode is provided corresponding to each of G, (4, and ye). In response to SG, the columns t1, 12, . and the charge accumulated in the photodiode constituting t5,
. . are sequentially transferred to the vertical register section 1b of the CCDI in FIG. 1 as eight outputs of odd-numbered scanning lines 1, 2, . Then, in response to the read pulse SG generated during the period when the frame discrimination signal FI is at the "L" level, the columns 11. 12. 13. . . . or two lines are simultaneously scanned in a different combination from the previous case in the arrangement order.

つまり、列t1およびt2を構成するフォトダイオード
に蓄積された電荷、走査線L3および14を構成するフ
ォトダイオードに蓄積された電荷。
That is, the charges accumulated in the photodiodes forming columns t1 and t2, and the charges accumulated in the photodiodes forming scan lines L3 and 14.

・・・がそれぞれ偶数走査線1.2・・・の出力として
順に垂直レジスタ部1bに転送される。つまり、1本の
走査線を2つの色分離フィルタ列によって構成し、奇数
フィールドと偶数フィールドとで、この2つの色分離フ
ィルタ列の組合せを異ならせることによってインタレー
ス方式の映像信号を得る。
. . are sequentially transferred to the vertical register section 1b as outputs of even-numbered scanning lines 1, 2, . . . , respectively. That is, one scanning line is formed by two color separation filter rows, and the combinations of these two color separation filter rows are made different between odd and even fields to obtain an interlaced video signal.

[発明の効果コ 以上のように本発明によれば、1フィールド分の映像信
号を得るためのCODにおける電荷蓄積時間が3フィー
ルド期間の奇数倍の期間となるので、100Hzの周波
数のフリッカを生しる外部光下での撮像による再生画像
のフリッカが大幅に低減されるとともに、CODの見か
け上の感度が向上される。さらに、CCDの受光面に奇
数走査線および偶数走査線からそれぞれ得られる1フィ
ールド分の映像信号をどちらも一時記憶することができ
るので、奇数フィールドおよび偶数フィールドがそれぞ
れCCDの受光面の奇数走査線および偶数走査線から得
られる信号成分によって構成された映像信号を導8する
ことができる。この結果、再生画像の垂直解像度が従来
よりも大幅に向上される。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the charge accumulation time in the COD to obtain one field of video signals is an odd multiple of three field periods, so flicker with a frequency of 100 Hz is generated. Flicker in a reproduced image obtained by imaging under bright external light is significantly reduced, and the apparent sensitivity of COD is improved. Furthermore, since it is possible to temporarily store one field worth of video signals obtained from each of the odd and even scanning lines on the light receiving surface of the CCD, the odd and even fields correspond to the odd scanning lines on the light receiving surface of the CCD. And a video signal composed of signal components obtained from even-numbered scanning lines can be derived. As a result, the vertical resolution of the reproduced image is significantly improved compared to the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の低速シャッター用撮像装置
の構成を示すブロック図、第2図は第1図に示される撮
像装置の動作を説明するためのタイミングチャート図、
第3図は第1図におけるCODの受光面の構成の一例を
示す図、第4図は従来の低速シャッター用撮像装置の構
成を示すブロック図、第5図は第4図に示される撮像装
置の動作を説明するためのタイミングチャート図である
。 図において、1はCCD、2はサンプルホールド回路、
3は信号処理回路、4は周辺回路、5はタイミングジェ
ネレータ、6はエンコーダ、7はSSG、8はA/D変
換器、9はメモリコントロール回路、10は第1フイー
ルドメモリ、11は第2フイールドメモリ、12はマル
チプレクサ、13はD/A変換器、14はLPFである
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a low-speed shutter imaging device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart diagram for explaining the operation of the imaging device shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the light-receiving surface of the COD in FIG. 1, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional low-speed shutter imaging device, and FIG. 5 is the imaging device shown in FIG. 4. FIG. 2 is a timing chart diagram for explaining the operation of FIG. In the figure, 1 is a CCD, 2 is a sample and hold circuit,
3 is a signal processing circuit, 4 is a peripheral circuit, 5 is a timing generator, 6 is an encoder, 7 is an SSG, 8 is an A/D converter, 9 is a memory control circuit, 10 is a first field memory, 11 is a second field 12 is a multiplexer, 13 is a D/A converter, and 14 is an LPF. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 外部光に応答して電荷を発生して蓄積する電荷発生蓄積
手段と、 前記電荷発生蓄積手段に蓄積された前記電荷を、外部信
号に応答して取出す手段と、 前記外部信号を、3フィールド期間の奇数倍の期間ごと
に発生して前記取出手段に付与する外部信号付与手段と
、 前記取出手段によって取出された電荷に基づいて、1フ
ィールド分の映像信号を作成する映像信号作成手段と、 前記映像信号作成手段によって作成された前記1フィー
ルド分の映像信号の各々を、一時記憶しかつ、所定数の
フィールドに対応する期間おきに、前記奇数に応じた回
数だけ読出して出力する記憶手段とを備え、 前記記憶手段は、同時に少なくとも2フィールド分の映
像信号を記憶することができ、 前記作成手段の出力および前記記憶手段の出力を、所定
のタイミングでつなぎ合せる手段をさらに備えた、撮像
装置。
[Scope of Claims] Charge generation/storage means for generating and accumulating charges in response to external light; means for extracting the charges accumulated in the charge generation/storage means in response to an external signal; external signal applying means that generates a signal every odd multiple of three field periods and applies it to the extracting means; and an image forming apparatus that creates a video signal for one field based on the charge extracted by the extracting means. a signal generating means; temporarily storing each of the video signals for one field generated by the video signal generating means, and reading the video signals a number of times according to the odd number at intervals corresponding to a predetermined number of fields; a storage means for outputting the output, the storage means being able to simultaneously store at least two fields worth of video signals, and further comprising means for connecting the output of the creation means and the output of the storage means at a predetermined timing. equipped with an imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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