JPH0831979B2 - 像記録用カメラ及びその信号処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョンカメラすなわちビデオカメラ
や、写真機や、映画用カメラのような像記録用カメラで
あって、記録すべきシーンの像が光学レンズ系を介して
光電変換素子に得られ、この光学レンズ系にはこの光学
レンズ系における光路を部分的に遮断しうる光遮断位置
が設けられ、この光遮断動作は前記の光路の第１及び第
２光路部分で行なわれ、これら第１及び第２光路部分は
前記の光路の中心軸の両側で互いにほぼ対向する位置に
位置しており、前記の像記録用カメラは、前記の第１及
び第２光路部分の遮断によりそれぞれ第１及び第２の部
分遮断期間中に光電変換素子の出力端子から発生される
信号を比較する信号比較回路を具えており、この信号比
較回路の出力端はフォーカシング装置の入力端に結合さ
れている当該像記録用カメラで信号を処理する信号処理
方法及び像記録用カメラに関するものである。

このようなカメラは米国特許第4,381,523号明細書に
開示されている。光路を部分的に遮断することにより光
学レンズ系の異なる部分を経て２つの像が得られる。合
焦が最適になると、２つの像が最適に位置合わせされ
る。焦点位置が最適でないと、２つの像が互いにシフト
し、このシフトの方向は前ピン或いは後ピンに依存す
る。信号比較によれば、２つの像が互いにシフトしてい
るという事実は信号相関が最適でないということにより
表され、最適な信号相関を得る為には焦点位置が正しい
方向に調整される。

上述したカメラは自動フォーカシング動作の為の個別
の光電変換素子或いはその為に特別に割当てられた（ス
ペース）部分を必要とする単一のシーン撮像光電変換素
子を有している。

本発明の目的は、自動フォーカシング動作の為のみの
個別の光電変換素子或いは光電変換素子部分を有さず、
通常のシーン撮像装置をシーンの記録に妨害を及ぼすこ
となく自動フォーカシング動作の為にも用いるようにし
たカメラを提供せんとするにある。

本発明は、テレビジョンカメラすなわちビデオカメラ
や、写真機や、映画用カメラのような像記録用カメラで
あって、記録すべきシーンの像が光学レンズ系を介して
光電変換素子に得られ、この光学レンズ系にはこの光学
レンズ系における光路の第１及び第２光路部分を少なく
とも部分的に遮断しうる光遮断装置が設けられ、これら
第１及び第２光路部分は前記の光路の中心軸の両側で互
いにほぼ対向する位置に位置しており、前記の像記録用
カメラは、前記の第１及び第２光路部分の遮断によりそ
れぞれ第１及び第２の部分遮断期間中に光電変換素子の
出力端子から発生される信号を比較する信号比較回路を
具えており、この信号比較回路の出力端はフォーカシン
グ装置の入力端に結合されている当該像記録用カメラで
信号を処理するに当り、前記の光電変換素子はシーンの
撮像及び自動フォーカシング動作の双方を行なうように
配置され、各フィールド期間が、遮断されないシーン情
報を光電撮像部分で撮像するシーン撮像期間と、遮断さ
れないシーン情報を光電撮像部分から記憶部分に転送す
るシーン情報転送期間と、少なくとも部分的に遮断され
ているぶ１有するシーン情報を前記の光電撮像部分で撮
像する第１のフィールド期間の場合の第１の部分遮断期
間又は第２のフィールド期間の場合の第２の部分遮断期
間に等しい少なくとも１つの撮像期間と、部分的に遮断
された情報を前記の光電撮像部分から前記の記憶部分に
転送する少なくとも１つの遮断情報転送期間とを順次に
有するか、或いは、フィールド期間が、遮断されないシ
ーン情報を光電撮像部分で撮像するシーン撮像期間と、
遮断されないシーン情報を光電撮像部分から記憶部分に
転送するシーン情報転送期間と、第１の部分遮断期間に
等しい第１撮像期間と、部分的に遮断された情報を前記
の撮像部分から前記の記憶部分に転送する第１の遮断情
報転送期間と、第２の部分遮断期間に等しい第２の撮像
期間と、部分的に遮断された情報を前記の撮像部分から
前記の記憶部分に転送する第２の遮断情報転送期間とを
順次に有するようにすることを特徴とする。

又、本発明は、テレビジョンカメラすなわちビデオカ
メラや、写真機や、映画用カメラのような像記録用カメ
ラであって、記録すべきシーンの像が光学レンズ系を介
して光電変換素子に得られ、この光学レンズ系にはこの
光学レンズ系における光路の第１及び第２光路部分を少
なくとも部分的に遮断しうる光遮断装置が設けられ、こ
れら第１及び第２光路部分は光路の中心軸の両側で互い
にほぼ対向する位置に位置しており、前記の像記録用カ
メラは、前記の第１及び第２光路部分の遮断によりそれ
ぞれ第１及び第２の部分遮断期間中に光電変換素子の出
力端子から発生される信号を比較する信号比較回路を具
えており、この信号比較回路の出力端はフォーカシング
装置の入力端に結合されている当該像記録用カメラにお
いて、前記の光電変換素子が、光電変換撮像部分と、情
報記憶部分と、並列入力−直列出力シフトレジスタ部分
とを有する電荷転送装置を具えており、前記の並列入力
−直列出力シフトレジスタ部分が光電変換素子の出力端
子に接続され、前記の像記録用カメラが時間信号発生器
を具え、この時間信号発生器はその複数のクロックパル
ス出力端から、前記の光電変換素子の前記の部分中で且
つこれら部分間で情報を転送するための複数の異なるク
ロックパルスを生じるようになっており、前記の光電変
換撮像部分と前記の情報記憶部分とが遮断情報転送期間
中異なるクロックパルス出力端に結合され、前記の光電
変換撮像部分中で遮断情報を転送するためのクロックパ
ルス周波数は前記の情報記憶部分中で情報を転送するた
めのクロックパルス周波数の多数倍となっており、前記
の光電変換撮像部分から情報記憶部分への遮断情報の転
送は、情報記憶部分中で遮断情報を転送するためのクロ
ックパルスによる制御の下で行なわれ、前記の光電変換
素子はシーンの撮像及び自動フォーカシング動作の双方
を行なうよう構成され、各フィールド期間が、遮断され
ないシーン情報を光電撮像部分で撮像するシーン撮像期
間と、遮断されないシーン情報を光電撮像部分から記憶
部分に転送するシーン情報転送期間と、少なくとも部分
的に遮断されている部分を有するシーン情報を前記の光
電撮像部分で撮像する第１のフィールド期間の場合の第
１の部分遮断期間又は第２のフィールド期間の場合の第
２の部分遮断期間に等しい少なくとも１つの撮像期間
と、部分的に遮断された情報を前記の光電撮像部分から
前記の記憶部分に転送する少なくとも１つの遮断情報転
送期間とを順次に有するか、或いは、フィールド期間
が、遮断されないシーン情報を光電撮像部分で撮像する
シーン撮像期間と、遮断されないシーン情報を光電撮像
部分から記憶部分に転送するシーン情報転送期間と、第
１の部分遮断期間に等しい第１撮像期間と、部分的に遮
断された情報を前記の撮像部分から前の記憶部分に転送
する第１の遮断情報転送期間と、第２の部分遮断期間に
等しい第２の撮像期間と、部分的に遮断された情報を前
記の撮像部分から前記の記憶部分に転送する第２の遮断
情報転送期間とを順次に有するようにしたことを特徴と
する。

本発明は、シーン撮像装置として作用する前述した電
荷転送装置において前述したサイクルを用いる為、シー
ンの通常の記録と自動フォーカシングとの双方が得ら
れ、自動フォーカシング専用の光電変換素子或いはその
一部分を必要としないという認識を基に成したものであ
る。

遮蔽情報転送期間中で、カメラに対する所望の短時間
の第１および第２撮像期間内の情報の所望の加算を簡単
に達成するようにするカメラを得るには、当該カメラ
が、光電変換素子の前記の部分内で且つこれら部分間で
情報を転送する為の種々のクロックパルスを複数個の出
力端から生じる時間信号発生器を有しており、前記の撮
像部分および情報記憶部分は遮断情報転送期間中異なる
クロックパルス出力端に結合され、撮像部分中の情報転
送の為のクロックパルス周波数は情報記憶部分中の情報
転送の為のクロックパルス周波数の多数倍となり、撮像
部分と情報記憶部分との間の情報の転送は情報記憶部分
中での情報転送の為のクロックパルスによる制御の下で
行うようにする。

実際上の目的の為にほどよく大きな部分遮断情報を情
報成分の互いの加算により得るようにするカメラの他の
実施例では、前記の周波数の倍数と第１および第２撮像
期間のそれぞれとの積がシーン撮像期間の大きさ程度と
なるようにする。この状態において、部分遮断作用が光
路の直径のほぼ半分に及ぶ場合には、部分遮断情報の強
度がシーン情報の強度のほぼ半分となる。

信号比較回路への信号の供給がシーンに相当する信号
に影響を及ぼすことなく達成されるようにするカメラの
実施例では、前記の光電変換素子の出力端子は、第１お
よび第２出力端を有する切換え装置の入力端に結合さ
れ、前記の第１出力端はカメラの信号端子に結合され、
前記の第２出力端はカメラに設けられた信号比較回路の
入力端に結合され、前記の第１出力端が前記の切換え装
置中でテレビジョンフィールド走査期間中優先的にこの
切換え装置の入力端に接続され、前記の第２出力端がフ
ィールドブランキング期間中この入力端に接続されるよ
うにする。

図面につき本発明を説明する。

第１図にブロック線図で示す本発明によるカメラにお
いて、１は光電変換素子を示し、この光電変換素子１は
ブロック回路図で示すように電荷転送装置の形態とし、
特にフレーム転送装置（FTD）として一般的に示してあ
る。この光電変換素子１は、撮像部分Ｐと、これに隣接
し光から遮蔽されている情報記憶部分Ｍと、これに隣接
し光から遮蔽されている並列入力−直列出力シフトレジ
スタ部分SRとを有する集積回路の形態とする。このよう
な光電変換素子の構成およびクロックパルス信号による
制御の下での動作は米国特許第3,824,337号明細書に詳
細に説明されている。撮像部分Ｐおよび記憶部分Ｍは撮
像素子および記憶素子を以ってそれぞれ構成されてお
り、これらの素子は行および列に配置され、電荷転送は
部分ＰおよびＭ中でまたこれらの部分間で列方向に周期
的に行われる。第１図における記憶部分Ｍ中のL1…L294
は、記憶部分Ｍが294本のテレジョンラインに相当する2
94行の記憶素子を有しているものとしたことを表わして
いる。撮像部分もP294行の撮像素子を有する構成とす
る。記憶部分Ｍ中に記憶素子の行L1を設ける代わりに、
前記の米国特許明細書に記載されているようにシフトレ
ジスタ部分SRを用いることもできる。シフトレジスタ部
分SRは撮像部分Ｐの前方に配置したストライプ状のカラ
ーフィルタと組合わせた複数個のシフトレジスタを有す
るようにすることができる。

互いに隣接する部分P,MおよびSRを有する光電変換素
子１を上述した構成とする代わりに、集積回路中で撮像
部分Ｐの下側に記憶部分Ｍを配置することができる。こ
の状態では、撮像部分Ｐに入射する光が記憶部分Ｍおよ
びシフトレジスタ部分SRに達しないようにする必要があ
る。この場合、撮像部分Ｐから記憶部分Ｍへの電荷転送
は各撮像素子から隣接の記憶素子に直接行うことがで
き、その後の電荷転送はシフトレジスタ部分SRに向けて
記憶部分Ｍ中で列方向に行うことができる。この場合列
方向での撮像素子間の電荷転送は必要でないことに注意
すべきである。この特徴が実際に存在する場合には、他
の説明から明らかとなるようにこのような特徴には利点
があるものである。

光電変換素子１の他の例の構成では、シフトレジスタ
部分SRを光から遮蔽されたくしの基部の形態とし、この
くしの歯部を以って記憶部分Ｍを構成する。撮像部分Ｐ
の撮像素子は記憶部分Ｍの前記の歯部間に列に配置され
ている。本例では撮像素子が関連の隣接記憶素子に直接
電荷転送することもできる。このような構成を有する光
電変換素子はしばしばインタライン転送装置と称されて
いる。この場合撮像部分Ｐの列の撮像素子間でも電荷転
送を行うことができれば、明白な利点が得られる。

第１図に示すカメラの説明を簡単にする為に、光電変
換素子１の構成を図示のフレーム転送装置の形態とした
場合につき説明を行う。光電変換素子１を制御する為
に、この光電変換素子にS1,S2,…,S5で示すクロックパ
ルス信号を供給し、これによりシフトレジスタ部分SRの
出力端に結合された光電変換素子１の出力端子２に周期
的な信号列VS,AS,BSを生ぜしめる。図面を簡単とする為
に光電変換素子１および第１図のカメラ中の他の素子に
対する電圧源は図示しない。信号VSは表示すべきシーン
情報に関連し、信号ASおよびBSは部分的な遮断（ブロッ
キング）を行う第１および第２の情報成分にそれぞれ関
連する。信号VS内に含まれる表示すべきシーン情報は矢
印３として示すシーンから生じる。シーン３から得られ
る光は、図面を簡単にする為に単一レンズとして示すレ
ンズ系４と（部分的）光遮断装置（5,6）とを経て光電
変換素子１の撮像部分Ｐ上に照射される。光遮断装置
（5,6）は第１図においては２つのシャッタ５および６
を有するものとして示す。これらシャッタ５および６は
回転ディスクシャッタの形態に、或いは例えば液晶を有
する電気制御シャッタの形態にすることができる。液晶
はこれにまたがって印加される電圧に依存して光を透過
したり遮断（ブロッキング）したりする。第１図におい
てシャッタ５および６の斜線部分は、これらシャッタの
各々が部分的な遮断動作を行いうるということを線図的
に示してある。この場合光路の一部が遮断される。符号
７は光路の中心軸を示す。図面は、シャッタ５および６
が光路の中心軸７の両側に互いにほぼ対向して位置する
光路部分を遮断するように示してある。これらの光路部
分は上下の光路部分或いは左右の光路部分とすることが
できる。部分的な遮断に光路の直径のほぼ半分が含まれ
る場合には、可能な限り最大の遮断情報が得られる。光
遮断装置（5,6）が光を完全に遮断しうるようにもする
ものとする。このようにすることは利点となるも、必ず
しもこのようにする必要はない。

シーンを記録する場合、シーンから生じる光により、
シーンが光電変換素子１の撮像部分Ｐ上に像を形成する
ようになる。シーンの記録期間中入射光の光子により撮
像部分Ｐの各撮像素子に電荷を積分せしめる。撮像期間
は光積分期間と同じである。撮像部分Ｐ中の積分すなわ
ち蓄積によって得られるシーン情報を処理する為に、時
間信号発生器（TG）８によりクロックパルス信号S1〜S5
を生ぜしめる。これらクロックパルス信号の詳細な構成
に対しては米国特許第3,824,337号明細書を参照しう
る。本発明の１つの特徴により、前記の米国特許明細書
に記載された制御とは異なるように行なう光電変換素子
１の制御を強調する為に、部分P,MおよびSRにおける電
荷転送制御用のクロックパルス信号（S1,S3およびS5）
と、部分ＰおよびＭ間および部分ＭおよびSR間の電荷転
送制御用のクロックパルス信号（S2,S4）とを別々に示
す。

時間信号発生器８はクロックパルス信号S1〜S5に加え
て他の制御信号（図示せず）を第１図に示すカメラの他
の素子に供給する。時間信号発生器８は制御信号を制御
装置９に供給し、このようにして形成される光遮断装置
（5,6,9）を時間信号発生器８により光電変換素子１と
同期して動作させる。この状態では、例えば、光遮断装
置（5,6,9）が本質的には部分的な光遮断で動作する
（任意には全体の光遮断でもよい）。第１図は制御装置
９が信号ＡおよびＢをそれぞれシャッタ５および６に供
給することを示し、これらの信号ＡおよびＢは第２図に
時間ｔの関数として示されている。

信号列VS,AS,BSを生じる光電変換素子の出力端子２は
例えば前置増幅器10を経て切換え装置12の入力端11に接
続されている。カメラ内に配置されている他の増幅器や
他の信号処理回路は図面を簡単とする為に図示してな
い。時間信号発生器８は切換え装置12の制御入力端13に
制御信号を供給し、これに応答してこの切換え装置12の
第１出力端14が信号VSを、第２出力端15が信号列AS,BS
を生じる。表示すべきシーン情報を表す信号VSは第１図
に示すカメラの出力端子16から生じる。信号VSが、テレ
ビジョンにおいて通常の他の信号処理に供せられた後に
テレビジョン再生に用いられる場合には、第１図に示す
カメラはテレビジョンカメラとして動作する。他の可能
性は信号VSを映画フィルム再生に適した信号に処理する
ことであり、この場合第１図に示すカメラは撮像部分と
して映画フィムカメラの一部を構成する。特定のカメラ
の構造にかかわらず、第１図に示すカメラは白黒或いは
カラーテレビジョン用に動作しうる。カラーテレビジョ
ンカメラとして動作させる場合には、複数の光電変換素
子１を存在せしめうる。

信号列AS,BSを生じる切換え装置12の出力端15は信号
比較回路18の入力端17に結合されている。この信号比較
回路18は切換え装置19を具えており、この切換え装置19
は直接および遅延装置20を経て信号比較器21の入力端に
それぞれ結合された２つの出力端を有している。時間信
号発生器８は切換え装置19に制御信号を供給し、これに
応答して信号列AS,BSから信号ASを遅延装置20に、信号B
Sを信号比較器21に供給する。従って、初めは列となっ
いた信号ASおよびBSが信号比較器21において同時信号と
して互いに比較される。信号相関の程度に依存するこの
比較の結果は時間信号発生器８による制御の下で信号比
較器21によりフォーカシング装置22に供給される。この
フォーカシング装置22はレンズ系４への結合部分23を有
している。フォーカシング装置22は、この比較の結果に
依存して、いかなる前ピンや後ピンも調整されてほぼ最
適な焦点位置（合焦位置）が得られるまでレンズ系４の
焦点位置を変える。この制御をレンズ系４とフォーカシ
ング装置22との間の結合部分23に付した両方向矢印によ
り第１図に線図的に示してある。

第１図に示すカメラは信号比較回路18およびフォーカ
シング装置22によって既知のように動作させられる。回
路18および装置22は相俟ってレンズ系４に対する自動フ
ォーカシング装置（18,22）を構成する。本発明によれ
ば、部分光遮断装置（5,6,9）が所定の動作モードにあ
り、前述した電荷転送装置を光電変換素子１に対して用
いた場合に、通常のシーン記録と自動フォーカシング動
作とが互いに影響を及ぼし合うことなく得られるカメラ
が実現される。

本発明を説明する為の第２図に示す線図には、第１図
のカメラを動作させるサイクルCYと、遮断装置（5,6,
9）のシャッタ５および６に対する信号ＡおよびＢとを
示してある。第２図の信号線図ＡおよびＢには光路の状
態を円で示してある。白抜きの円は光路が遮断されてい
ない状態を示し、半分に斜線を付した円は光路が部分的
に遮断された状態を示す。信号ＡおよびＢで同時に部分
的な遮断動作を行うと、光路が完全に遮断されること明
らかである。信号線図ＡにおけるTASは、中心軸７を有
する光路中でシャッタ５のみが部分的な遮断動作を行う
期間を示す。信号線図ＢにおけるTBSは中心軸７を有す
る光路中でシャッタ６のみが部分的な遮断動作を行う期
間を示す。この場合、第１の部分遮断期間TASと次の第
２の部分遮断期間TBSとは光電変換素子１における第１
および第２記録期間にそれぞれ等しい。

第２図のサイクル線図CYに示す符号TVはテレビジョン
のフィールド期間を示す。ここにはTV＝312.5Lであるこ
とを示してあり、これは312.5本のテレビジョンライン
が１フィールド期間中に生じるということを意味する。
第１図に示すカメラは単一の飛越し走査625ライン標準
方式のテレビジョン方式に応じて動作し、50Hzのフィー
ルド周波数に対しTV＝20ミリ秒が成立つものとする。52
5ライン標準方式の場合、TV＝262.5Lであり、59.94Hzの
フィールド周波数に対しTV＝16.683ミリ秒である。これ
らの方式の場合、テレビジョンラインＬに対するライン
周期はそれぞれ64および63.556μ秒であり、ライン周波
数はそれぞれ16525および15734Hzである。上述した飛越
し装置テレビジョン方式の代わりに、他の非飛越し走査
のテレビジョン方式を用いても同じ利点が得られる。

図面にはサイクル線図CYを６つの特定の連続時間を有
するようにして示してある。しかしこれらの期間は必ず
しも連続的とする必要はない。サイクル線図CYにおける
第１期間をTVSで示してあり、この期間はシーン撮像期
間である。このシーン撮像期間TVS中は、光電変換素子
１がテレバイズすべきシーン３から生じ撮像部分Ｐに入
射される光を積分し、蓄積電荷を形成する。この場合、
信号線図ＡおよびＢから明らかなように、中心軸７を有
する光路は遮断されない。光積分の開始および終了を瞬
時t1およびt2でそれぞれ示してあ。このシーン撮像期間
TVSには、第１図の光電変換素子１の撮像部分Ｐおよび
記憶部分Ｍ間の情報転送の為のシーン情報転送期間TF0
が続く。この情報の転送は、この場合同一であるクロッ
クパルス信号S1,S2およびS3による制御の下で既知のよ
うに行われる。例えば８ライン周期の持続時間を有する
シーン情報転送期間TF0は瞬時t3で終了する。この期間
中は、信号線図ＡおよびＢから明らかなように、中心軸
７を有する光路が完全に遮断される。この遮断作用によ
り、一般にスメア信号と称する信号が撮像部分Ｐによっ
て発生せしめられるのを防止する。このようなスメア信
号が生じるのは、実際に撮像部分Ｐにおける光積分が転
送期間TF0＝8L中連続している場合であろう。このスメ
ア信号の発生が受け入れられ、例えばその後の電子信号
処理動作により随意補償される場合には、この全体的な
光遮断作用を省略しうる。

第２図のサイクル線図CYの瞬時t3では記憶部分Ｍが第
１図の光電変換素子１の撮像部分Ｐからシーン情報のす
べてを取入れている。この記憶部分Ｍにおける瞬時t3か
らの情報処理の手順を第３図に示す。この第３図におい
て、L1,L2,…L294は同じ番号を有するテレビジョンライ
ンＬに相当する記憶行Ｌを示す。記憶されたシーン情報
をVS1,VS2,…,VS294で示す。瞬時t3は、シーン情報VS1
を含む第１テレビジョンラインの転送が記憶部分Ｍから
並列入力−直列出力シフトレジスタ部分SRに開始される
瞬時であるものとする。この転送はライン期間のライン
ブランキング期間（12μ秒）中に既知のようにして行わ
れる。従って、シーン情報成分VS2〜VS294は記憶行L1〜
L293に到達する。その後記憶行L294にはもはやいかなる
情報も含まれない。記憶部分Ｍからレジスタ部分SRへの
情報転送はクロックパルス信号S3およびS4による制御の
下で行われる。その後、ライン期間中で、シフトレジス
タSRがクロックパルス信号S5による制御の下で記憶シー
ン情報VS1を出力端子２から生ぜしめるライン走査期間
（52μ秒）が続く。

上述したのと同じことが次のライン期間中に生じる
為、シーン情報VS2が端子２に得られるようになり、シ
ーン情報成分VS3〜VS294が記憶行L1〜L292に位置し、記
憶行L294およびL293にはもはや情報が含まれない。記憶
行Ｌ間の情報の転送は、第２図の例では15625Hzに等し
いライン周波数で行われる。

瞬時t₃からは第３図のシーン情報成分VS1〜VS294が第
１図の記憶部分Ｍからシフトレジスタ部分SRに転送され
るも、この瞬時t3に続く次の期間TAS＝7L中は第２図か
ら明らかなように中心軸７を有する光路が第１図に示す
シャッタ５により半分遮断されている。この半分の遮断
は瞬時t3から瞬時t4まで存在する。この状態で、第１遮
断情報となる光積分が光電変換素子１の撮像部分Ｐで行
われる。この撮像期間TAS後、サイクル線図CYに応じて
遮断情報転送期間TF1＝8Lが瞬時t5まで生ぜしめられ
る。

第３図に示すように、シーン情報成分VS8〜VS294は瞬
時t4で記憶部分Ｍに存在し、記憶行L288〜L294にはもは
や情報は含まれていない。本発明の特徴の１つによれ
ば、遮断情報転送期間TF1中信号S1のクロックパルス周
波数を、情報を撮像部分Ｐから記憶部分Ｍへ転送するの
を制御する信号S2のクロックパルス周波数の多数倍とす
る。その結果、撮像部分Ｐにおける撮像素子の第１行で
は、情報成分が互いに加えられる。その理由は、周波数
の倍数に等しい回数のシフトの各々の後に撮像部分Ｐと
記憶部分Ｍとの間の情報の転送が行われる為である。周
波数の倍数は例えば40とすることができる。これにより
40行の撮像素子の情報を１行の記憶素子に到達せしめ
る。記憶部分Ｍにおける情報転送のライン周波数を1562
5Hzとすると、撮像部分Ｐにおける転送周波数は625Hzで
ある。294個の撮像行から生じる遮断情報は８つの記憶
行に到達し、７×40＋１×14＝294が満足される。これ
らの遮断情報成分をAS1,AS2,…,AS8によって示してあ
る。遮断情報成分AS1〜AS7は40個の撮像行から生じて互
いに加えられ、遮断情報AS8は14個の撮像行から供給さ
れる。第３図は最後のシーン情報VS294と第１の遮断情
報AS1との間に情報のない７つの記憶行が存在するとい
うことを示している。

周波数の倍数を40に等しく選択すると、７ライン期間
に等しい撮像すなわち光積分期間TASや、中心軸７を有
する光路の半分に対する部分遮断動作に対して、部分遮
断情報の強度はシーン情報の強度に対する274.5Lの倍数
に比べて（1/2）×7L×40＝140Lに相当する。換言すれ
ば、前記の周波数の倍数（40）と部分遮断期間（TAS＝7
L）の持続時間との積（280L）をシーン撮像期間（TVS＝
274.5L）の程度に選択することにより、（シーン情報の
ほぼ半分よりも多くない）適切な部分遮断情報が得られ
る。

第２図に示すように、瞬時t5では、第２部分遮断情報
の撮像が開始され、信号線図Ａで示すように撮像期間TB
S中第１図のシャッタ６が中心軸７を有する光路中にも
たらされる。期間TASにつき説明したように、期間TBS＝
7L中光電変換素子１の撮像部分Ｐで瞬時t6まで光積分が
行われ、この瞬時T6から瞬時t7まで遮断情報転送期間TF
2＝8Lが続く。第３図は、瞬時t6では７個の記憶行L288
〜L294に情報が含まれておらず、その後瞬時t7で記憶行
L287〜L294が第２遮断情報成分BS1〜BS8で満たされると
いうことを示している。第２図のサイクル線図CYから明
らかなように、最終瞬時t7は次のサイクルの開始瞬時t1
である。

第２図は、撮像部分Ｐがフィールド期間TV中の撮像記
憶転送期間TF0,TF1およびTF2で情報を３回記憶部分Ｍに
転送するということを示している。この際、短い２つの
遮断情報撮像期間TASおよびTBSがある。TF0＝TF1＝TF2
＝8LおよびTAS＝TBS＝7Lを選択すると、シーン情報撮像
期間TVSに対し274.5ライン期間が保持される。TV＝TVS
＋TF0が満足される従来のカメラに比べ、TF0＝8Lの場合
シーン撮像期間TVSに対し304.5ライン期間が保持され
る。これは0.9に等しい倍率のシーン情報の発生に相当
する。すなわち、10％の減衰率が許容しうる。

スメア信号の存在が許容される場合には、期間TF1お
よびTF2の双方中の光路の完全な遮断を省略しうる。こ
の場合、２つのスメア信号が相関関係にあるものとす
る。

瞬時t3からはほぼ294ライン期間に亘りシーン情報VS
が記憶部分Ｍからシフトレジスタ部分SRに転送される。
第３図において、ｔ（VS294）はシーン情報が記憶部分
Ｍ内にもはや存在しない瞬時を示す。この際遮断情報成
分ASおよびBSは記憶行L8〜L15およびL23〜L30内にそれ
ぞれ存在し、他の記憶行Ｌはもはや情報を含んでいな
い。瞬時ｔ（VS294）は、次のサイクルで記憶部分Ｍが
期間TF0＝8Lに亘って次のシーン情報VSで満たされるの
が開始される瞬時t2よりも294＋８＝302ライン期間だけ
前に位置する。遮断情報成分ASおよびBSを記憶部分Ｍか
ら転送するのに10.5ライン期間が得られる。この10.5ラ
イン期間はフィールド期間の８％の標準フィールドブラ
ンキング期間（本例では25ライン期間）内に充分入る。
光電変換素子１は294ライン期間に亘りシーン情報VSを
端子16に供給し、これにより287.5ライン期間のフィー
ルド走査期間を通常6.5ライン期間だけ越えるようにす
る。テレビジョン標準方式によれば、フィールド走査期
間は瞬時t3で開始し、その前に25ライン期間のフィール
ドブランキング期間が存在する。

前述したように、フィールドブランキング期間では、
30個の記憶行L1〜L30の部分に存在する遮断情報成分AS
およびBSを処理するのに10.5ライン期間（0.682ミリ
秒）が得られる。この処理動作の為に、シフトレジスタ
部分SRは52μ秒のライン走査期間中通常のようにして情
報を供給しているものとする。記憶部分Ｍからシフトレ
ジスタ部分SRへの転送は、625KHzの周波数を有するクロ
ックパルス信号を用いた場合12μ秒の期間（ラインブラ
ンキング期間）或いは1.6μ秒の期間中に行うことがで
きる。種々の記憶行Ｌからの順次の転送時やシフトレジ
スタ部分SRにおける加算動作時には、その転送に1.6μ
秒の整数倍の持続時間を要する。７個（或いはそれ以
下）の記憶行Ｌからの順次の転送には11.2μ秒の期間が
必要であり、この期間は12μ秒のラインブランキング期
間内に含まれる。

上述した数値の場合、遮断情報の転送は第３図の瞬時
ｔ（VS294）後64μ秒のライン期間内で行うことができ
る。この場合、得られる672μ秒のうち576μ秒を用い、
1.5ライン期間を保持する。１個と７個以下との間の順
次の情報転送動作は1.6μ秒の周期を有するクロックパ
ルス（S3およびS4）を用いて12μ秒のラインブランキン
グ期間内で行われる。一例として説明した遮断情報転送
の処理動作を説明する為に、以下の表を示す。

ライン期間番号６のラインブランキング期間中、第１
図の切換え装置19は図面に示す状態に調整される。ライ
ン期間2,3,4および５中は装置19および20の入力端が相
互接続される。装置20を経て４ライン期間だけ遅延され
た遮断情報成分ASはこれと匹敵する遮断情報成分と同時
に生じる。信号相関が存在する程度を決定する為に行わ
れる比較に際しては重み（weighting factor）が用いら
れる。その理由は、ライン期間2,4,6および８における
遮断情報成分の強度と、ライン期間３および７における
遮断情報成分の強度と、ライン期間５および９における
遮断情報成分との比が120:40:14となっている為であ
る。これらの重みを用いて、フォーカシング動作を行う
シーン情報中の位置を決定しうる。その理由は、ライン
期間2,3,4および５或いは6,7,8および９における遮断情
報成分がそれぞれ記憶部分Ｍから順次多く離れた撮像部
分Ｐの位置から生じる為である。

クロックパルス周波数が一層高い場合には、番号を付
したライン期間中の前述した部分遮断情報処理動作や、
シフトレジスタ部分SRにおける加算動作の代わりに、加
速情報処理を適用しうる。

撮像部分Ｐにおける撮像素子の列方向における情報転
送に対して動作するフレーム転送装置としての光電変換
素子１の構成の上述した詳細な説明によれば明らかなよ
うに、前述したクロックパルス周波数の倍数を自由に
（例えば40に）選択しうる為に、情報成分を撮像素子の
第１行で互いに加算しうるようになる。記憶部分Ｍを下
側にし、上側の撮像部分Ｐにおける撮像素子の列方向に
おける転送特性を有さないようにした前述した場合に
は、この加算特性は存在しない。この場合、続いて行わ
れる２つの部分遮断情報発生動作を考慮することがで
き、これらの動作の長さはそれぞれ第２図の瞬時t3後15
ライン期間である。双方の15ライン期間の終了時に例え
ば最後の８つの撮像素子行の情報が下側の関連の記憶行
に同時に転送される。この際残りの撮像素子行に対して
は積分の開始瞬時へのリセットを行う必要がある。フレ
ーム転送装置に対して計算した （1/2）×7L×40＝140L の遮断情報強度の倍数の代わりに （1/2）×15L＝7.5L の倍数が得られない。上述したことは前述したインタラ
イン転送装置にも当てはまる。

カラーテレビジョンに用いられているような複数の光
電変換素子を有する第１図に示すカメラの構成の場合、
部分遮断情報を発生させる為にはこれら光電変換素子の
うち１個のみを用いれば充分である。

第２図は、シーン情報と２つの遮断情報成分とを第１
図の光電変換素子１により処理するフィールド期間TVの
１サイクルを示す。その代わりとして、フィールド期間
TV当たり１サイクルでシーン情報を処理し、他の１サイ
クルで遮断情報を処理するようにすることもできる。こ
の場合、１フィールド期間TV中に、シーン撮像期間と、
撮像部分および記憶部分間で情報を転送する為のシーン
情報転送期間と、第１或いは第２部分遮断期間に等しい
少なくとも１つ撮像期間と、撮像部分および記憶部分間
で情報を転送する少なくとも１つの遮断情報転送期間と
を有するサイクルがある。この場合、２つのフィールド
期間TVに亘って考慮すると、第１および第２遮断情報が
各フィールド期間で別々に処理される。従って、第１お
よび第２遮断情報が得られる瞬時間の時間差は大きくな
り、１フィールド期間TVに等しくなり、一方、シーン撮
像期間TVSの持続時間は第２図に示すよりも長くなる。
期間TF1＝TF2＝8LおよびTAS＝TBS＝7Lに対し前述したの
と同じ値を用いると、長い期間TVS＝289.5Lが得られ
る。従って、前記の既知の撮像期間TVS＝304.5に対し、
0.95に等しい倍率のシーン情報が発生され、減衰率は５
％となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるカメラの一実施例を示すブロッ
ク線図、 第２図は、本発明の動作を時間の関数として説明する為
の線図、 第３図は、第１図のカメラに光電変換素子として設けた
電荷転送装置の記憶部分中の情報処理動作を時間の関数
として示す線図である。 １……光電変換素子、３……シーン ４……レンズ系、5,6……シャッタ ８……時間信号発生器、９……制御装置 10……前置増幅器、12,19……切換え装置 18……信号比較回路、20……遅延装置 21……信号比較器、22……フォーカシング装置 23……結合部分、Ｐ……撮像部分 Ｍ……情報記憶部分 SR……並列入力−直列出力シフトレジスタ部分

フロントページの続き (72)発明者 コルネリス・アントニー・マリア・ヤスペ ル オランダ国5621 ベーアー アインドーフ エン フルーネヴアウツウエツハ１ (72)発明者 マルテイヌス・ヨハネス・ヘンリクス・ヴ アン・デ・ステーク オランダ国5621 ベーアー アインドーフ エン フルーネヴアウツウエツハ１ (72)発明者 アレンド・ヤン・ウイルヘルムス・アドラ ハム・ヴエルメウレン オランダ国5621 ベーアー アインドーフ エン フルーネヴアウツウエツハ１ (56)参考文献 特開 昭60−43973（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−84963（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テレビジョンカメラすなわちビデオカメラ
   や、写真機や、映画用カメラのような像記録用カメラで
   あって、記録すべきシーンの像が光学レンズ系（４）を
   介して光電変換素子（１）に得られ、この光学レンズ系
   （４）にはこの光学レンズ系における光路の第１及び第
   ２光路部分を少なくとも部分的に遮断しうる光遮断装置
   （5,6,9）が設けられ、これら第１及び第２光路部分は
   前記の光路の中心軸（７）の両側で互いにほぼ対向する
   位置に位置しており、前記の像記録用カメラは、前記の
   第１及び第２光路部分の遮断によりそれぞれ第１及び第
   ２の部分遮断期間（TAS,TBS）中に光電変換素子（１）
   の出力端子（２）から発生される信号（AS,BS）を比較
   する信号比較回路（18）を具えており、この信号比較回
   路の出力端はフォーカシング装置（22）の入力端に結合
   されている当該像記録用カメラで信号を処理するに当
   り、 前記の光電変換素子（１）はシーンの撮像及び自動フォ
   ーカシング動作の双方を行なうように配置され、 各フィールド期間（TV）が、 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）で撮像す
   るシーン撮像期間（TVS）と、 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）から記憶
   部分（Ｍ）に転送するシーン情報転送期間（TF0）と、 少なくとも部分的に遮断されている部分を有するシーン
   情報を前記の光電撮像部分（Ｐ）で撮像する第１のフィ
   ールド期間（TV）の場合の第１の部分遮断期間（TAS）
   又は第２のフィールド期間（TV）の場合の第２の部分遮
   断期間（TBS）に等しい少なくとも１つの撮像期間と、 部分的に遮断された情報を前記の光電撮像部分（Ｐ）か
   ら前記の記憶部分（Ｍ）に転送する少なくとも１つの遮
   断情報転送期間（TF1）とを順次に有するか、或いは、 フィールド期間（TV）が、 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）で撮像す
   るシーン撮像期間（TVS）と、 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）から記憶
   部分（Ｍ）に転送するシーン情報転送期間（TF0）と、 第１の部分遮断期間（TAS）に等しい第１撮像期間と、 部分的に遮断された情報を前記の撮像部分（Ｐ）から前
   記の記憶部分（Ｍ）に転送する第１の遮断情報転送期間
   （TF1）と、 第２の部分遮断期間（TBS）に等しい第２の撮像期間
   と、 部分的に遮断された情報を前記の撮像部分（Ｐ）から前
   記の記憶部分（Ｍ）に転送する第２の遮断情報転送期間
   （TF2）と を順次に有するようにすることを特徴とする像記録用カ
   メラの信号処理方法。
2. 【請求項２】テレビジョンカメラすなわちビデオカメラ
   や、写真機や、映画用カメラのような像記録用カメラで
   あって、記録すべきシーンの像が光学レンズ系（４）を
   介して光電変換素子（１）に得られ、この光学レンズ系
   （４）にはこの光学レンズ系における光路の第１及び第
   ２光路部分を少なくとも部分的に遮断しうる光遮断装置
   （5,6,9）が設けられ、これら第１及び第２光路部分は
   前記の光路の中心軸（７）の両側で互いにほぼ対向する
   位置に位置しており、前記の像記録用カメラは、前記の
   第１及び第２光路部分の遮断によりそれぞれ第１及び第
   ２の部分遮断期間（TAS,TBS）中に光電変換素子（１）
   の出力端子（２）から発生される信号（AS,BS）を比較
   する信号比較回路（18）を具えており、この信号比較回
   路の出力端はフォーカシング装置（22）の入力端に結合
   されている当該像記録用カメラにおいて、 前記の光電変換素子（１）が、光電変換撮像部分（Ｐ）
   と、情報記憶部分（Ｍ）と、並列入力−直列出力シフト
   レジスタ部分（SR）とを有する電荷転送装置を具えてお
   り、前記の並列入力−直列出力シフトレジスタ部分（S
   R）が光電変換素子（１）の出力端子（２）に接続さ
   れ、前記の像記録用カメラが時間信号発生器（８）を具
   え、この時間信号発生器（８）はその複数のクロックパ
   ルス出力端から、前記の光電変換素子（１）の前記の部
   分（P,M,SR）中で且つこれら部分間で情報を転送するた
   めの複数の異なるクロックパルス（S1〜S5）を生じるよ
   うになっており、前記の光電変換撮像部分（Ｐ）と前記
   の情報記憶部分（Ｍ）とが遮断情報転送期間（TF1,TF
   2）中異なるクロックパルス出力端に結合され、前記の
   光電変換撮像部分（Ｐ）中で遮断情報を転送するための
   クロックパルス周波数は前記の情報記憶部分（Ｍ）中で
   情報を転送するためのクロックパルス周波数の多数倍と
   なっており、前記の光電変換撮像部分（Ｐ）から情報記
   憶部分（Ｍ）への遮断情報の転送は、情報記憶部分
   （Ｍ）中で遮断情報を転送するためのクロックパルス
   （S1〜S5）による制御の下で行なわれ、前記の光電変換
   素子（１）はシーンの撮像及び自動フォーカシング動作
   の双方を行なうよう構成され、 各フィールド期間（TV）が、 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）で撮像す
   るシーン撮像期間（TVS）と、 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）から記憶
   部分（Ｍ）に転送するシーン情報転送期間（TF0）と、 少なくとも部分的に遮断されている部分を有するシーン
   情報を前記の光電撮像部分（Ｐ）で撮像する第１のフィ
   ールド期間（TV）の場合の第１の部分遮断期間（TAS）
   又は第２のフィールド期間（TV）の場合の第２の部分遮
   断期間（TBS）に等しい少なくとも１つの撮像期間と、 部分的に遮断された情報を前記の光電撮像部分（Ｐ）か
   ら前記の記憶部分（Ｍ）に転送する少なくとも１つの遮
   断情報転送期間（TF1）とを順次に有するか、或いは、 フィールド期間（TV）が、 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）で撮像す
   るシーン撮像 遮断されないシーン情報を光電撮像部分（Ｐ）から記憶
   部分（Ｍ）に転送するシーン情報転送期間（TF0）と、 第１の部分遮断期間（TAS）に等しい第１撮像期間と、 部分的に遮断された情報を前記の撮像部分（Ｐ）から前
   の記憶部分（Ｍ）に転送する第１の遮断情報転送期間
   （TF1）と、 第２の部分遮断期間（TBS）に等しい第２の撮像期間
   と、 部分的に遮断された情報を前記の撮像部分（Ｐ）から前
   記の記憶部分（Ｍ）に転送する第２の遮断情報転送期間
   （TF2）と を順次に有するようにしたことを特徴とする像記録用カ
   メラ。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の像記録用カ
   メラにおいて、前記の周波数の倍数と第１及び第２撮像
   期間のそれぞれとの積がシーン撮像期間（TVS）の大き
   さ程度となるようにしたことを特徴とする像記録用カメ
   ラ。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第２又は３項に記載の像記
   録用カメラにおいて、前記の光電変換素子（１）の出力
   端子（２）は、第１及び第２出力端（14,15）を有する
   切換え装置（12）の入力端に結合され、前記の第１出力
   端（14）はカメラの信号出力端子（16）に結合され、前
   記の第２出力端（15）はカメラに設けられた信号比較回
   路（18）の入力端に結合され、前記の切換え装置（12）
   の第１出力端（14）がテレビジョンフィールド走査期間
   中優先的にこの切換え装置（12）の入力端（11）に接続
   され、前記の切換え装置（12）の第２出力端（15）がフ
   ィールドブランキング期間中この入力端（11）に接続さ
   れるようになっていることを特徴とする像記録用カメ
   ラ。