JPH09139879A - テレビカメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御機器から少ない信号線を通じて送られた
制御信号に基づいて、所定の撮像動作を行なうことがで
きるテレビカメラ装置を提供する。 【解決手段】 外部制御装置３からの制御信号に基づい
て、固体撮像素子５の露光時間を制御する回路６と、そ
の信号読み出し時間を制御する回路７と、テレビカメラ
の走査を制御する回路８とを備えるテレビカメラ装置１
において、外部制御装置から送られる制御信号のレベル
と、その立下がりエッジ及び立上がりエッジとを検出
し、その検出結果に基づいて各回路への制御信号を出力
する制御信号検出手段４を設けている。外部制御装置か
ら１本の信号線を通じて送られてくる外部制御信号か
ら、各回路の制御信号が生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置など
と接続して、位置検出や外観検査などに用いる映像を撮
影するテレビカメラ装置に関し、特に、画像処理装置な
どとの間の接続線の省線化を可能にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、工業用テレビカメラとその映像を
画像処理する装置とを組合せて、被写体の位置を検出し
たり、外観を検査したりするシステムが開発され、製造
ロボットの目として組込まれたり、高速道路に設置され
て走行車両のナンバープレートの撮影などに活用されて
いる。

【０００３】このシステムでは、移動物体の鮮明な映像
を得るため、あるいは、画像処理するデータ量を削減す
るために、テレビカメラの露光時間を制限することが行
なわれており、この露光時間を制御する信号や、撮像素
子からの信号の読み出し開始を指定する信号及びテレビ
カメラの走査信号の制御信号を、画像処理機器からテレ
ビカメラに送る構成を取っている。

【０００４】従来のこの画像処理システムは、図４に示
すように、被検査物50を撮像するテレビカメラ装置41
と、テレビカメラ装置41に制御信号を出力し、また、入
力された映像信号を画像処理する画像処理機器43とから
成り、テレビカメラ装置41は、Ｘ−Ｙアドレス型やＣＣ
Ｄ型の固体撮像素子45と、固体撮像素子45で露光時間以
外に生成された電荷を不要電荷として掃き出すための信
号を出力する電荷掃き出し信号制御回路46と、固体撮像
素子45に蓄積された信号電荷の読み出し開始時間を指示
するパルスを出力する電荷読み出し信号制御回路47と、
テレビカメラの走査信号を出力する走査信号制御回路48
と、固体撮像素子45の出力信号を映像信号に変換する信
号処理回路49と、画像処理機器43から制御信号を受入れ
る外部制御端子ａ、ｂ、ｃ42と、画像処理機器43に映像
信号を出力する映像信号出力端子51とを備えている。

【０００５】一方、画像処理機器43は、テレビカメラ装
置41の電荷掃き出し信号制御回路46、電荷読み出し信号
制御回路47及び走査信号制御回路48の各々に外部制御信
号を出力するカメラ動作制御回路52と、テレビカメラ装
置41から入力された映像信号の画像処理を行なう画像処
理回路53とを備えている。

【０００６】この画像処理システムでは、画像処理機器
43が、被検査物50の明るさや移動スピードに合わせて固
体撮像素子45の露光開始時間と露光期間とを制御するた
め、図５に示す電荷掃き出し用外部制御信号61を、カメ
ラ動作制御回路52から出力する。この信号は、端子ａを
通じて電荷掃き出し信号制御回路46に入力し、電荷掃き
出し信号制御回路46は、この外部制御信号61がハイレベ
ルにあるとき、固体撮像素子45が受光して生成した電荷
を不要電荷として掃き出すための信号を固体撮像素子45
に出力する。

【０００７】電荷掃き出し用外部制御信号61がロウレベ
ルになると、電荷掃き出し信号制御回路46は電荷を廃棄
するための掃き出しを止める。その結果、固体撮像素子
45には、この外部信号61がロウレベルである間（露光時
間）の受光量に対応する電荷が蓄積される。

【０００８】カメラ動作制御回路52は、露光時間の終了
に先立って、図５に示す電荷読み出し用外部制御信号62
を出力し、また、この電荷読み出し用外部制御信号62で
リセットしたテレビカメラ走査用外部制御信号63を出力
する。電荷読み出し用外部制御信号62は端子ｂを通じて
電荷読み出し信号制御回路47に入力し、電荷読み出し信
号制御回路47は、これを受けて信号読み出し開始のタイ
ミングを指定する信号読み出しパルスを出力する。

【０００９】また、テレビカメラ走査用外部制御信号63
は、端子ｃを通じて走査信号制御回路48に入力し、走査
信号制御回路48は、この制御信号63により、信号読み出
しパルスに同期する走査信号を固体撮像素子45及び信号
処理回路49に出力する。その結果、固体撮像素子45から
は１水平ラインずつの信号電荷が順次読み出され、読出
された信号電荷が、信号処理回路49で映像信号に変換さ
れ、映像信号出力端子51から画像処理機器43に出力され
る。

【００１０】画像処理機器43の画像処理回路53は、この
映像信号を画像処理し、その結果を基に、被検査物50の
位置測定や外観検査が行なわれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像処
理システムでは、画像処理機器からテレビカメラ装置に
制御信号を送る少なくとも３本の信号線が必要であるた
め、画像処理機器とテレビカメラ装置との接続工事に多
くの手間が掛かるという問題点があり、また、画像処理
機器側では、３つの制御信号をリンクさせて出力しなけ
ればならないため、制御回路が複雑化し規模が大きくな
るという問題点を有していた。

【００１２】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、外部制御機器から少ない信号線を通じて
送られた制御信号に基づいて、所定の撮像動作を行なう
ことができるテレビカメラ装置を提供することを目的と
している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、外
部制御信号のレベルとその立下がりエッジ及び立上がり
エッジとを検出する検出手段をテレビカメラ装置に設
け、この検出手段が、外部制御信号のレベルやエッジを
検出して、固体撮像素子の露光時間を制御する回路、そ
の信号読み出し時間を制御する回路及びテレビカメラの
走査を制御する回路に対する制御信号を作成するように
している。

【００１４】そのため、外部制御装置より送られる一つ
の外部制御信号から複数の回路の制御信号を作ることが
できるので、外部制御装置との間を多数の信号線で繋い
で、外部制御装置から多種類の外部制御信号をテレビカ
メラ装置に送る必要が無くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、外部制御装置からの制御信号に基づいて、固体撮像
素子の露光時間を制御する回路と、その信号読み出し時
間を制御する回路と、テレビカメラの走査を制御する回
路とを備えるテレビカメラ装置において、外部制御装置
から送られる制御信号のレベルと、その立下がりエッジ
及び立上がりエッジとを検出し、その検出結果に基づい
て各回路への制御信号を出力する制御信号検出手段を設
けたものであり、外部制御装置から１本の信号線を通じ
て送られてくる外部制御信号から、各回路の制御信号が
生成される。

【００１６】以下、本発明のテレビカメラ装置の実施の
形態を図面を用いて説明する。このテレビカメラ装置
は、図１に示すように、画像処理機器３のカメラ動作制
御回路12から出力された外部制御信号のレベルやレベル
変化を検出して、電荷掃き出し信号制御回路６、電荷読
み出し信号制御回路７及び走査信号制御回路９のそれぞ
れに制御信号を出力する信号レベル検出回路４を備えて
いる。カメラ動作制御回路12からは、唯一の信号線を通
じて外部制御信号が送られ、この外部制御信号は外部制
御端子２から信号レベル検出回路４に入力する。その他
の構成は従来の装置（図４）と変わりがない。

【００１７】信号レベル検出回路４は、図２に示すよう
に、外部制御信号のレベルを検出するレベル検出部71
と、外部制御信号の立下がりエッジを検出する立下がり
エッジ検出部72と、外部制御信号の立上がりエッジを検
出する立上がりエッジ検出部73と、走査用制御信号を出
力する走査制御信号出力部74とを具備している。

【００１８】この装置の動作について説明する。画像処
理機器３のカメラ動作制御回路12は、図３に示ように、
露光時間だけロウレベルとなる外部制御信号21を出力す
る。この信号21は、外部制御端子２からテレビカメラ装
置１の信号レベル検出回路４に入力する。信号レベル検
出回路４のレベル検出部71は、外部制御信号21のレベル
を検出し、ハイレベルの場合は、図３に示す電荷掃き出
し信号22を電荷掃き出し信号制御回路６に出力する。電
荷掃き出し信号制御回路６は、これを受けて、固体撮像
素子５が受光して生成した電荷を不要電荷として掃き出
すための信号を固体撮像素子５に出力する。

【００１９】外部制御信号21がハイレベルからロウレベ
ルに立下ると、立下がりエッジ検出部72は、それを検出
し、検出結果をレベル検出部71に出力する。レベル検出
部71は、外部制御信号21のレベルがロウに変わった後、
立下がりエッジ検出部72よりエッジ検出の通知を受取る
と、電荷掃き出し信号22をロウレベルに変更する。電荷
掃き出し信号制御回路６は、これを受けて、電荷を廃棄
するための掃き出し動作を止める。その結果、固体撮像
素子５は、露光期間に入り、受光量に応じた電荷を蓄積
する。

【００２０】外部制御信号21がロウレベルからハイレベ
ルに立上ると、立上がりエッジ検出部73は、それを検出
して、図３に示す電荷読み出し信号23を電荷読み出し信
号制御回路７に出力し、また、同時に、それを走査制御
信号出力部74及びレベル検出部71に出力する。

【００２１】電荷読み出し信号制御回路７は、これを受
けて、信号読み出しのタイミングを指定する信号読み出
しパルスを固体撮像素子５に出力する。また、走査制御
信号出力部74は、走査用制御信号24を、この電荷読み出
し信号23でリセットした後、走査信号制御回路８に出力
する。走査信号制御回路８は、これを受けて、信号読み
出しパルスに同期する走査信号を固体撮像素子５及び信
号処理回路９に出力する。その結果、固体撮像素子５か
らは１水平ラインずつの信号電荷が順次読み出され、読
出された信号電荷が、信号処理回路９で映像信号に変換
され、映像信号出力端子11から画像処理機器３に出力さ
れる。

【００２２】また、レベル検出部71は、外部制御信号21
のレベルがハイに変わった後、立上がりエッジ検出部73
よりエッジ検出の通知を受取ると、電荷掃き出し信号22
をハイレベルに変更する。

【００２３】このように、この装置では、テレビカメラ
内部に、外部制御信号の２値的な信号レベルとその立下
がりエッジ、立上がりエッジとを検出して、固体撮像素
子の露光時間を制御するタイミング信号と、その映像信
号読み出し時間を制御する信号と、テレビカメラの走査
を制御する信号とを分離・再生する回路を設け、そのレ
ベルとエッジとにより、固体撮像素子の露光時間を制御
し、その信号読み出し時間を制御し、テレビカメラの走
査を制御している。

【００２４】そのため、画像処理機器３などの制御機器
は、固体撮像素子の露光時間、読み出し時間及びテレビ
カメラの走査のリセット同期を、レベルを変化させた外
部制御信号を送信するだけで任意に制御することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のテレビカメラ装置は、外部制御信号を出力する制御機
器との間の信号線数を減らして、省線化を図ることがで
き、そのため、制御機器との接続の手間が簡単になる。
また、制御機器側の制御回路の負担を軽減することがで
き、制御回路の規模を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を表すテレビカメラ装置の構
成を示すブロック図、

【図２】実施形態のテレビカメラ装置の信号レベル検出
回路の構成を示すブロック図、

【図３】実施形態のテレビカメラ装置の動作を示すタイ
ミングチャート図、

【図４】従来の画像処理システムに用いたテレビカメラ
装置の構成を示すブロック図、

【図５】従来のテレビカメラ装置の動作を示すタイミン
グチャート図である。

【符号の説明】 １、41 テレビカメラ装置 ２、42 外部制御信号端子 ３、43 画像処理機器 ４ 信号レベル検出回路 ５、45 固体撮像素子 ６、46 電荷掃き出し信号制御回路 ７、47 電荷読み出し信号制御回路 ８、48 走査信号制御回路 ９、49 信号処理回路 10、50 被検査物 11、51 映像信号出力端子 12、52 カメラ動作制御回路 13、53 画像処理回路 71 レベル検出部 72 立下がりエッジ検出部 73 立上がりエッジ検出部 74 走査制御信号出力部74

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部制御装置からの制御信号に基づい
   て、固体撮像素子の露光時間を制御する回路と、その信
   号読み出し時間を制御する回路と、テレビカメラの走査
   を制御する回路とを備えるテレビカメラ装置において、 前記外部制御装置から送られた制御信号のレベルとその
   立下がりエッジ及び立上がりエッジとを検出し、その検
   出結果に基づいて前記各回路への制御信号を出力する制
   御信号検出手段を備えることを特徴とするテレビカメラ
   装置。