JPH09331478A

JPH09331478A - 撮像装置及び方法

Info

Publication number: JPH09331478A
Application number: JP8149497A
Authority: JP
Inventors: Akito Kageura; 章人影浦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1997-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ストロボ発光前に映像信号レベルやレンズ絞
りのＦ値をストロボ発光時に最適な画像が得られる値に
設定し、映像信号レベルの高速可変回路やレンズ絞り機
構の高速動作機構を不要とする。【解決手段】ＣＣＤ３_R，３_G，３_Bと、レリーズスイ
ッチ２６の半押し動作に応じたトリガパルスを生成する
パルス発生回路２９と、ストロボ発光に応じた受光パル
スを発生する受光ユニット２３と、各ＣＣＤの蓄積光電
荷を４フレームに１回取り出す長時間蓄積モードとトリ
ガパルスに応じて各ＣＣＤの蓄積光電荷を掃き捨て、受
光パルスに応じて各ＣＣＤに光電荷を蓄積させた後に取
り出すランダムトリガモードとを切り換えるマイクロコ
ンピュータ１５及びタイミング信号発生部２２と、ビデ
オメモリ７の書き込みと読み出しを制御するメモリコン
トロール１３とを有し、トリガパルスに応じて長時間蓄
積モードからランダムトリガモードに切り換え、ビデオ
メモリ７では画像データを繰り返し読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えばストロボを
発光させて静止画像を生成する撮像装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＣＣＤ（Charge Coupled Dev
ise）等の撮像素子を用いたビデオカメラとストロボと
を組み合わせ、撮影の際にストロボを発光させて被写体
を明るく照明し、良好な静止画像を得るようにした撮像
システムが存在する。なお、撮影時にストロボ発光が必
要である場合とは、例えば、撮影場所の照明条件が悪く
て暗い場合や、逆に撮影場所の照明条件は良くて明るく
ても被写体自体が暗い場合等である。

【０００３】また、上記ビデオカメラの場合、ビデオカ
メラのピント合わせや画角合わせ、構図の決定等は、ビ
デオカメラのビューファインダの表示状態を見ながら行
ったり、或いはビデオカメラのビデオ出力をモニタ装置
のモニタ画面に表示させてこの表示状態を見ながら行う
ことになる。

【０００４】さらに、このような撮像システムにおいて
は、ストロボを発光して撮影したときに最適な明るさの
静止画像が得られるように、レンズ絞りのＦ値や映像信
号レベルを設定しておくことが多い。

【０００５】しかし、このようにストロボ発光時に最適
な明るさの静止画像が得られるようにレンズ絞りのＦ値
や映像信号のレベルを設定しておくと、実際の撮影前す
なわちストロボを発光させる前にビューファインダやモ
ニタ画面上に表示される画像の明るさは暗いことにな
り、このため、上記ピント合わせ等が困難となる。すな
わち、上記撮影場所の照明条件が悪い場合には、上記表
示される画像全体が暗くなるため、ピント合わせのみな
らず構図の決定も困難であり、また、上記撮影場所の照
明条件は良くても被写体自体が暗い場合には例えば構図
の決定等は可能でもピント合わせ等は困難となる。

【０００６】このため、従来の撮像システムにおいて
は、ストロボを発光させて実際に撮影を行う前、すなわ
ちストロボを発光させる前に、例えば、ビデオカメラの
映像信号のレベル調整機構を操作して映像信号のレベル
を増幅（すなわち映像信号増幅器のゲインを上げる）し
たり、レンズ絞りを例えば開放絞りにすること、或いは
これらの両方を行うことで、上記ビューファインダやモ
ニタ画面に表示される画像自体を明るくし、上記ピント
合わせ等を容易にすることが行われている。なお、上記
映像信号のレベルを調整する場合のレンズ絞りは、スト
ロボ発光時に最適な静止画像が得られる値に絞られてお
り、一方、上記レンズ絞りを開放にする場合の映像信号
のレベルは、ストロボ発光時に最適な映像信号レベルが
得られる値に調整しておくようにする。また、上記映像
信号のレベルを増幅してピント合わせ等を行った場合
は、その後当該映像信号のレベルを上記ストロボ発光時
に最適な映像信号レベルが得られる値に下げておき、一
方、上記レンズ絞りを開放にしてピント合わせ等を行っ
た場合は、その後当該レンズ絞りを上記ストロボ発光時
に最適な静止画像が得られる値に絞っておくようにす
る。もちろん、上記映像信号とレンズ絞りの両方を調整
した場合にも、上記ピント合わせ等を行った後に、これ
らをストロボ発光時に最適な画像が得られるように戻し
ておくようにする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な映像信号のレベル調整やレンズ絞りの操作等を、スト
ロボ発光の前後、すなわち撮影毎に行うことは、非常に
煩雑であり、迅速な撮影ができないだけでなく、撮影へ
の集中の妨げにもなる。

【０００８】このようなことから、ストロボ発光前の上
記ビューファインダ等に表示される画像が上記ピント合
わせ等を行うのに十分な明るさとなるように、上記映像
信号のレベルやレンズ絞りのＦ値を予め調整しておき、
その後のストロボ発光（すなわちレリーズシャッタオ
ン）と同時に、上記映像信号のレベルやレンズ絞りのＦ
値を上記ストロボ発光に最適な値となるように高速かつ
自動的に可変することが考えられる。

【０００９】ところが、安定した映像信号を得ながら、
映像信号のレベルを高速に可変する（すなわち映像信号
増幅器のゲインを高速に可変する）ことは、回路設計上
難しく、回路構成の複雑化と高コスト化を招くことにな
る。

【００１０】一方、レンズ絞りを自動的に可変するに
は、そのための機構が必要であり、光学系の部分の構成
の大型化と高コスト化が避けられない。さらに、レンズ
絞りの自動可変機構は、物理的にレンズ絞りを駆動する
ことになるため、レンズ絞りを駆動し始めてから所定の
Ｆ値になるまでのスピードが遅く、また、機械的な部分
が存在するために耐久性の問題もある。

【００１１】そこで、本発明は、上述のような問題点に
鑑みてなされたものであり、ストロボ発光前であって
も、映像信号のレベルやレンズ絞りのＦ値を実際のスト
ロボ発光時に最適な画像が得られる値に設定しておくこ
とができ、且つ、ピント合わせや構図の決定も容易であ
り、さらに、映像信号のレベルを高速に可変する工夫や
レンズ絞り機構を高速に動作させる機構も必要ない撮像
装置及び方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、入
射光を光電変換して光電荷を蓄積して取り出し画像信号
を出力する光電変換手段と、光電変換手段に蓄積した光
電荷を複数フィールドに１回取り出す制御を行う第１の
光電荷蓄積動作制御モードと、光電変換手段に蓄積した
光電荷を第１のタイミング信号に応じて掃き捨て、第２
のタイミングに応じて光電変換手段に所定時間光電荷を
蓄積させた後に取り出す制御を行う第２の光電荷蓄積動
作制御モードとを少なくとも有する光電荷蓄積動作制御
手段と、記憶手段における画像信号の書き込みと読み出
しを制御する書き込み／読み出し制御手段と、第１のタ
イミング信号を生成する第１のタイミング信号生成手段
と、第２のタイミング信号を生成する第２のタイミング
信号生成手段とを具備し、光電荷蓄積動作制御手段は第
１のタイミング信号に応じて第１の光電荷蓄積動作制御
モードから第２の光電荷蓄積動作制御モードに切り換
え、書き込み／読み出し制御手段では画像信号を記憶手
段に書き込み、繰り返し読み出す制御を行うことによ
り、上述した課題を解決する。

【００１３】また、本発明の撮像方法は、入射光を光電
変換して光電荷を蓄積する光電荷蓄積工程と、上記蓄積
した光電荷を複数フィールドに１回取り出す第１の光電
蓄積取り出し工程と、第１のタイミング信号を生成する
第１のタイミング信号生成工程と、第１のタイミング信
号に応じて上記蓄積した光電荷を掃き捨てる光電荷掃き
捨て工程と、第２のタイミング信号を生成する第２のタ
イミング信号生成工程と、第２のタイミングに応じて所
定時間光電荷を蓄積させた後に取り出す第２の光電荷蓄
積取り出し工程と、取り出された光電荷から形成された
画像信号を記憶する記憶工程と、記憶した画像信号を繰
り返し読み出す画像信号読み出し工程とを有することに
より、上述した課題を解決する。

【００１４】すなわち、本発明によれば、例えばストロ
ボ発光前には第１の光電荷蓄積モードにて複数フィール
ド分の光電荷を蓄積することで画像を明るくし、例えば
ストロボ発光直前に第２の光電荷蓄積動作モードにし
て、ストロボ発光に応じて光電荷を所定時間だけ蓄積す
ることでストロボ発光時に最適な画像を得ることができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１には、本発明の撮像装置としての撮像
システム一実施の形態の構成例を示す。

【００１７】図１に示す本発明構成例の撮像システム
は、動画像だけでなく静止画像をも取り込み可能なビデ
オカメラ３０と、撮影時に被写体を明るく照明して良好
な静止画像を得るためのストロボ２４と、上記ストロボ
２４が例えばケーブルを介して接続され当該ストロボ２
４を発光させるストロボ発光装置２５と、当該ストロボ
発光装置２５に例えばケーブルを介して接続されて上記
ストロボ２４を発光させるタイミングと共にビデオカメ
ラ３０における静止画像取り込みのタイミングを入力す
るためのレリーズスイッチ２６と、上記ビデオカメラ３
０に例えばケーブルを介して接続されて上記ストロボ２
４からの光を受光した時点で受光パルスを発生する受光
ユニット２３とを少なくとも有してなるものである。ま
た、ストロボ発光装置２５にはストロボ発光後にビデオ
カメラ３０の動作をリセットするためのリセットスイッ
チ２７も例えばケーブルを介して接続されており、さら
に当該ストロボ発光装置２５は上記レリーズスイッチ２
６やリセットスイッチ２７の操作に応じたパルス（トリ
ガパルス，リセットパルス）を発生するパルス発生回路
２９も内蔵している。これらトリガパルスやリセットパ
ルスはケーブルを介してビデオカメラ３０に供給され
る。

【００１８】先ず、上記ビデオカメラ３０から説明す
る。

【００１９】図１に示す撮像システムのビデオカメラ３
０は、前記ＣＣＤを構成する複数の受光部に蓄積された
蓄積電荷を取り出す際に、オッドフィールド（奇数フィ
ールド）に対応する受光部の蓄積電荷とイーブンフィー
ルド（偶数フィールド）に対応する受光部の蓄積電荷を
同時に読み出す、いわゆる全画素読み出し方式を採用
し、さらに、３枚のＣＣＤを用いて赤色（Ｒ）光と緑色
（Ｇ）光と青色（Ｂ）光の各撮像信号を生成するいわゆ
る３板式ＣＣＤを適用した例を挙げている。なお、コス
ト低減や構成の小型化等を勘案して、３板式ＣＣＤでは
なく、ＣＣＤを１枚のみ用いる通常のビデオカメラにす
ることも可能であり、この場合も本発明は適用可能であ
る。

【００２０】この図１に示すビデオカメラ３０おいて、
光学系１を介して入射した被写体等からの光は、色分解
プリズム２に導かれる。なお、光学系１には、被写体か
らの光を光電変換手段であるＣＣＤ上に結像するための
結像レンズと、光量調節或いは被写界深度設定のための
絞り機構８と、ピント合わせのためのレンズ駆動機構と
を有し、さらに必要に応じて赤外線カットフィルタや紫
外線カットフィルタ等を有してなるものである。また、
色分解プリズム２は例えばダイクロイックプリズム等に
より構成され、上記光学系１を介した入射光を赤色
（Ｒ）光と緑色（Ｇ）光と青色（Ｂ）光とに分解し、こ
れら分解した各色の光のうち、Ｒ光をＲ用ＣＣＤ３
_Rへ、Ｇ光をＧ用ＣＣＤ３_Gへ、Ｂ光をＢ用ＣＣＤ３
_Bへ、それぞれ導く。

【００２１】これらＣＣＤ３_R，３_G，３_Bからは、タイ
ミング信号発生部２２のタイミングジェネレータ２０か
らのＣＣＤ垂直レジスタ駆動用クロックやＣＣＤ水平レ
ジスタ駆動用クロック，ＣＣＤのクランプ用パルス出
力，ブランキングリクーニングパルス出力等よりなる各
種ＣＣＤ駆動パルスに応じて、それぞれ蓄積した光電荷
がＲ，Ｇ，Ｂの撮像信号として取り出される。これらＣ
ＣＤ３_R，３_G，３_Bでは、それぞれＣＣＤを構成する複
数の受光部に蓄積された蓄積電荷を取り出す際に、オッ
ドフィールドに対応する受光部の蓄積電荷とイーブンフ
ィールドに対応する受光部の蓄積電荷を垂直帰線期間毎
に同時に読み出す、いわゆる全画素読み出し方式が用い
られている。なお、当該図１のビデオカメラ３０におい
て、各ＣＣＤ３_R，３_G，３_Bの配置をずらして固着する
ことにより、疑似信号の抑圧や解像度の向上を図るいわ
ゆる画素ずらしという手法を適用することも可能であ
る。この画素ずらしの手法を用いる場合、各ＣＣＤ
３_R，３_G，３_Bの配置は、Ｒ及びＢ用のＣＣＤ３_R，３_B
をＧ用のＣＣＤ３_Gに対して水平方向に１／２画素ピッ
チ分オフセットさせたものとする。この画素ずらしの手
法を適用すると、各ＣＣＤ３_R，３_G，３_Bに入射した映
像は、Ｇの撮像信号とＲ，Ｇの撮像信号が相補的にサン
プリングされ、サンプリング周波数の１／２以上の周波
数の映像信号でも疑似信号とはならず、高解像度が得ら
れるようになる。

【００２２】上記ＣＣＤ３_R，３_G，３_Bに供給されるＣ
ＣＤ駆動パルスを生成するタイミングジェネレータ１１
は、例えば高周波発信器を備え、同じくタイミング信号
発生部２２内に設けられたシンクジェネレータ１２から
の垂直駆動パルスＶＤ及び水平駆動パルスＨＤに基づい
て、上記ＣＣＤ駆動パルスを発生する。

【００２３】なお、上記タイミング信号発生部２２のタ
イミングジェネレータ２０とシンクジェネレータ１２
は、後述するマイクロコンピュータ１５にて制御される
ものである。

【００２４】上記ＣＣＤ３_R，３_G，３_BからのＲ，Ｇ，
Ｂの各撮像信号は、それぞれ対応して設けられたサンプ
リング回路４_R，４_G，４_Bに送られる。これらサンプリ
ング回路４_R，４_G，４_Bでは、上記供給された各撮像信
号に対して相関二重サンプリングを施すことで、ＣＣＤ
のランダム雑音を低減する。

【００２５】これらサンプリング回路４_R，４_G，４_Bに
て相関二重サンプリングされたＲ，Ｇ，Ｂの各撮像信号
は、それぞれ対応するプリアンプ５_R，５_G，５_Bにより
増幅された後、アナログ／ディジタル変換回路（以下、
Ａ／Ｄ変換回路と言う）６_R，６_G，６_Bにて各々ディジ
タル信号に変換される。ここで、各Ａ／Ｄ変換回路
６_R，６_G，６_Bでは、上記各ＣＣＤ３_R，３_G，３_Bでのサ
ンプリングクロックと同一周波数のクロックを用いて上
記各撮像信号をディジタル変換している。なお、図１の
例では、上記Ａ／Ｄ変換回路６_R，６_G，６_Bをそれぞれ
別々の構成としているが、１チップ内で上記Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各撮像信号をディジタル変換するものを用いてもよ
い。また、例えば上記画素ずらしの手法を適用した場
合、Ｇ用のＡ／Ｄ変換回路６_Gにおいては当該画素ずら
しの効果が得られるようにＲ，Ｂ用のＡ／Ｄ変換回路６
_R，６_Bよりも位相が１８０度遅れたクロックでディジタ
ル変換を行う。

【００２６】上記Ａ／Ｄ変換回路６_R，６_G，６_Bから出
力された上記Ｒ，Ｇ，Ｂの撮像信号、すなわち上記ＣＣ
Ｄ１３_R，１３_G，１３_Bの各受光部にそれぞれ対応する
各画素データは、フレームメモリであるビデオメモリ７
に送られる。このビデオメモリ７は、コントロール部２
１のメモリコントローラ１３にて書き込みと読み出しが
制御されるものである。また、ビデオメモリ７として
は、一つの構成ではなく、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応して３つ設
けることも可能である。

【００２７】メモリコントローラ１３は、後述するマイ
クロコンピュータ１３により制御されるものであって、
上記ビデオメモリ７に対して、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素
データを例えばそれぞれ別の記憶領域に振り分けて記憶
させる書き込みアドレス制御を行い、また、当該書き込
まれた各画素データを読み出す際の読み出しアドレス制
御を行うものである。ここで、本構成例のビデオカメラ
３０では、ビデオ出力端子１１から出力するビデオ信号
をフレーム単位で出力するようにしており、したがっ
て、上記メモリコントローラ１３は、上記ビデオメモリ
７に対して上記各ＣＣＤの全画素データすなわち１フレ
ーム分の画素データを例えば順番に出力するような読み
出しアドレス制御を行う。なお、本構成例のビデオカメ
ラ３０のビデオ出力端子１１から出力するビデオ信号
を、例えばＮＴＳＣ（National Television System Com
mittee）方式やＰＡＬ(Phase Alternation by Line）方
式やＳＥＣＡＭ(sequential a memoire color televisi
on system)方式に対応するものとした場合、上記メモリ
コントローラ１３は、上記ビデオメモリ７に対して、上
記各ＣＣＤの全画素データすなわち１フレーム分の画素
データを、オッドフィールドに対応する画素データとイ
ーブンフィールドに対応する画素データとで、フィール
ド毎に時間的にずらして読み出させる読み出しアドレス
制御を行う。なお、当該メモリコントローラ１３が上記
フレーム毎の読み出しアドレス制御とフィールド毎の読
み出しアドレス制御の何れの制御を行うかは、マイクロ
コンピュータ１５からのメモリコントローラコントロー
ル信号によって選択される。

【００２８】上記ビデオメモリ７から読み出された画素
データ、すなわちＲ，Ｇ，Ｂに対応する各ディジタル撮
像信号は、ディジタルプロセス回路９に送られる。当該
ディジタルプロセス回路９では、供給されたＲ，Ｇ，Ｂ
の各ディジタル撮像信号に対して、γ（ガンマ）処理、
ホワイトバランス調整やホワイトクリップ処理，ニー
（knee）処理等の各種ディジタル調整処理を施す。な
お、例えば上記画素ずらしの手法を適用した場合、この
ディジタルプロセス回路９では、当該画素ずらしの効果
を維持するために、ＣＣＤのサンプリングクロックの倍
の周波数で処理を行う。また、プロセス回路９における
上記各種調整処理は、アナログ領域にて行うことも可能
である。この場合は、上記ビデオメモリ７からの各ディ
ジタル撮像信号をそれぞれディジタル／アナログ変換回
路にてアナログ変換したものを、アナログプロセス回路
に送ることになる。

【００２９】上記ディジタルプロセス回路９にて得られ
た上記Ｒ，Ｇ，Ｂのディジタル映像信号は、出力回路１
０に送られる。この出力回路１０は、例えば出力ドライ
バであり、ビデオ出力端子１１を介して接続される外部
装置に上記ディジタルビデオ信号を出力するためのもの
である。なお、上記プロセス回路９をアナログ構成とし
た場合は、当該出力回路１０もアナログ対応の構成とな
る。また、出力回路１０は、上記Ｒ，Ｇ，Ｂのコンポー
ネントビデオ信号を例えば上記ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方
式やＳＥＣＡＭ方式等のコンポジットビデオ信号に変換
することも可能である。この場合、当該出力回路１０内
には、Ｒ，Ｇ，Ｂのコンポーネントビデオ信号をコンポ
ジットビデオ信号に変換するためのマトリクス回路が設
けられることになる。その他、出力回路１０は、上記
Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した３つの構成からなるものとするこ
ともできる。

【００３０】上記ビデオ出力端子１１から出力されたビ
デオ信号は、例えばケーブル等にて接続された外部装置
に供給されることになる。なお、外部装置としては、例
えば後述するようなモニタ装置やディジタルプリンタ等
が考えられる。

【００３１】次に、本発明構成例の撮像システムのスト
ロボ発光装置２５には、ストロボ２４とレリーズスイッ
チ２６とリセットスイッチ２７とが接続されている。

【００３２】上記レリーズスイッチ２６は、指によって
押圧力を加えることにより、ボタンスイッチが半押し状
態から全押し状態へと移行するような半押し状態を取り
得るものであって、上記半押し状態と全押し状態とで区
別可能な信号を生成可能なものである。また、リセット
スイッチ２７は、上記レリーズスイッチ２６のような半
押し状態がなく、ボタンスイッチのオン／オフのみが可
能なものである。

【００３３】ストロボ発光装置２５は、上記レリーズス
イッチ２７が半押し状態になった時点で前記パルス発生
回路２９から第１のタイミング信号として後述するトリ
ガパルスを発生し、その後、上記レリーズスイッチ２７
のボタンスイッチが全押し状態になった時点でストロボ
２４を発光させる。また、ストロボ発光装置２５は、上
記リセットスイッチ２７がオンされると、パルス発生回
路２９から第３のタイミング信号として後述するリセッ
トパルスを発生する。上記トリガパルスはビデオカメラ
３０のトリガパルス入力端子１７を介してマイクロコン
ピュータ１５に送られ、上記リセットパルスはビデオカ
メラ３０のリセットパルス入力端子１８を介してマイク
ロコンピュータ１５に送られる。

【００３４】次に、本構成例の撮像システムの受光ユニ
ット２３は、上記ストロボ２４の発光を受光する受光素
子と、当該受光素子がストロボ発光を検出したときに第
２のタイミング信号として発光検出パルス（以下、受光
パルスと呼ぶ）を発生する発光検出パルス発生手段とか
らなる。当該受光ユニット２３から出力された受光パル
スはビデオカメラ３０の受光パルス入力端子１９に送ら
れ、タイミング信号発生部２２のシンクジェネレータ１
２に送られるようになっている。

【００３５】上述したような構成からなる撮像システム
においては、ストロボ２４を発光させ、ビデオカメラ３
０にて当該ストロボ発光時の静止画像の取り込みを行う
ことになるが、当該ビデオカメラ３０は、上記ストロボ
発光前と、ストロボ発光時点と、ストロボ発光後とで、
以下のように内部動作状態が変化するするようになされ
ている。図２には、上記トリガパルス，リセットパル
ス，受光パルスと、本構成例のビデオカメラ３０内部の
要部のタイミングチャートを示し、この図２のタイミン
グチャートと図１の構成とを用いて上記ビデオカメラ３
０の内部動作状態の変化の様子について説明する。

【００３６】ここで、本発明構成例の撮像システムにお
いては、前述したようにストロボ発光を用いて静止画像
の撮影を行うようにしており、ストロボ発光前のビデオ
カメラ３０の映像信号のレベルとレンズ絞り８のＦ値
は、ストロボ２４を発光させて撮影したときに最適な明
るさの静止画像が得られるような値に予め設定してあ
る。

【００３７】ただし、このようにストロボ２４を発光さ
せて撮影したときに最適な明るさの静止画像が得られる
ような値に、上記映像信号のレベルとレンズ絞り８のＦ
値を予め設定しておくと、前述した従来例の課題にて述
べたように、実際の撮影前すなわちストロボを発光させ
る前にビューファインダやモニタ画面上に表示される画
像の明るさは暗くなり、上記ピント合わせ等は困難とな
る。

【００３８】このようなことから、本構成例のビデオカ
メラ３０では、ストロボ発光前であってもビューファイ
ンダやモニタ画面上に表示される画像が、ピント合わせ
等を行うのに十分な明るさとなるように、ＣＣＤにおけ
る電荷蓄積時間を設定している。すなわち、本構成例の
ビデオカメラ３０では、ＣＣＤの電荷蓄積時間を通常の
１フィールドや１フレーム分の時間よりも長くし、長時
間の電荷蓄積を行うことで、ストロボ発光前であっても
上記表示画像がピント合わせ等を行うのに十分な明るさ
となるようにしている。上記ＣＣＤの電荷蓄積時間とし
ては、２フレーム，３フレーム，４フレーム等の任意の
時間が設定可能である。

【００３９】ところで、上記表示画面を明るくするため
には上記ＣＣＤの電荷蓄積時間は長いほどよいが、電荷
蓄積時間が長すぎると、ビューファインダやモニタ画面
上の表示画像はいわゆるコマ落としのような状態とな
り、当該表示画面を見ながらピント合わせ等を行うこと
が困難となる。すなわち、上記表示画面を見ながらピン
トリングを操作してピント合わせ等を行ったり、ビデオ
カメラをパンニング，チルティング操作して構図の決定
を行ったり、光学系のズームリングを操作して画角を変
えるようなことを行う場合において、例えばＣＣＤの電
荷蓄積時間が長すぎると、ピントリングの操作やビデオ
カメラのパンニング，チルティング操作、或いは画角の
変更操作等を行った時点で得られるはずの画像と、ＣＣ
Ｄにて実際に撮像されて得られた上記表示画像との間に
時間的なズレが生じ、このため、上記ピント合わせ等に
時間がかかってしまう。そこで、本構成例では、上記表
示画面の明るさや、上記ピント合わせ等の際の時間的な
ズレを人間が実際に操作する上で許容できる範囲などを
勘案して、上記ＣＣＤの電荷蓄積時間を例えば４フレー
ム分（フィールド換算で８フィールド分）の時間に設定
している。

【００４０】また、上述のようにＣＣＤの電荷蓄積時間
を例えば４フレーム分のような長時間に設定すると、Ｃ
ＣＤからは４フレーム分の時間に１回だけ蓄積電荷の取
り出しが行われることになる。この場合のビューファイ
ンダやモニタ画面に表示される映像は、４フレーム分の
時間のうち１フレーム或いは１フィールド分の時間だけ
映像が表示され、残りの時間は映像が表示されていない
状態となる。このような映像は非常に見難いものとな
る。このようなことから、本構成例のビデオカメラ３０
は、上記ビデオメモリ７を備えており、上記ＣＣＤから
電荷の取り出しがなされていないときには、当該ビデオ
メモリ７に蓄積した１フレーム分のデータを繰り返し読
み出すことで、上述したような表示がなされない状態が
発生することを回避している。

【００４１】上述したように、ストロボ発光前において
ＣＣＤの長時間蓄積とビデオメモリ７からの繰り返し読
み出しとを行っている状態でのビデオカメラ３０の要部
のタイミングチャートは、図２の長時間蓄積モード区間
ＬＳ_Bのようになる。当該長時間蓄積モード区間ＬＳ_Bに
おけるビデオカメラ３０の動作モード、すなわち第１の
光電荷蓄積動作制御モードを、以下、長時間蓄積モード
と呼ぶ。

【００４２】当該図２の長時間蓄積モード区間ＬＳ_Bに
おいて、タイミング信号発生部２２のシンクジェネレー
タ１２からは図２に示すように１Ｖ（Ｖは垂直走査期
間）毎の垂直駆動パルスＶＤが出力され、タイミングジ
ェネレータ２０からは、図２に示すように４フレームに
１回のＣＣＤ電荷読み出しパルス（センサゲートパル
ス）ＸＳＧが出力される。これにより、図２に示すよう
に、ＣＣＤ出力としては４フレーム分の時間毎に１フレ
ーム分だけの撮像信号Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，・・・が取り出
される。当該ビデオカメラ３０のメモリコントローラ１
３は、上記ＣＣＤ出力の４フレーム毎に１フレーム分だ
けが取り出される撮像信号Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，・・・を、
ビデオメモリ７に記憶させる。その後、メモリコントロ
ーラ１３は、当該ビデオメモリ７に記憶させた１フレー
ム分のデータを４フレームの間繰り返して取り出すよう
にする。これにより、図２に示すように、ビデオ出力と
しては、４フレームの間同じ撮像信号Ｆ₁に対応するビ
デオ信号が取り出され、次の４フレームの間は撮像信号
Ｆ₂に対応するビデオ信号が取り出されるようになる。
当該長時間蓄積モード区間ＬＳ_Bの間は、上述したよう
に、ＣＣＤから４フレーム毎に１フレーム分の撮像信号
が取り出され、ビデオメモリ７からはＣＣＤにて撮像さ
れた１フレーム分のデータを４フレームの間繰り返し読
み出す動作が繰り返される。

【００４３】次に、ビデオカメラ３０の動作モードがス
トロボ発光前の上述した長時間蓄積モード（図２の長時
間蓄積モード区間ＬＳ_B）となっているとき、上記レリ
ーズスイッチ２６のボタンスイッチが半押し状態になさ
れると、本構成例のビデオカメラ３０の動作モードは第
２の光電荷蓄積動作制御モードであるランダムトリガモ
ードに移行する。当該ランダムトリガモードとは、上記
ＣＣＤが通常の電子シャッタとは異なり、露光開始を任
意に設定できるようになる動作モードである。なお、露
光時間（シャッタスピード）については通常の電子シャ
ッタと同様に設定できる。

【００４４】すなわち、上記レリーズスイッチ２６のボ
タンスイッチが半押し状態になると、上記ストロボ発光
装置２５のパルス発生回路２９からは、当該半押し状態
になった時点で例えば”Ｈ（ハイ）”レベルから”Ｌ
（ロー）”レベルに立ち下がる図２に示すようなトリガ
パルスが出力される。

【００４５】当該トリガパルスの立ち下がりを受け取っ
た上記マイクロコンピュータ１５は、シンクジェネレー
タ１２に対してランダムトリガ設定信号を出力する。な
お、このランダムトリガ設定信号は、通常は例えば”Ｈ
（ハイ）”レベルとなっており、上記トリガパルスの立
ち下がりに応じて”Ｌ（ロー）”レベルに立ち下がるよ
うな信号である。勿論、当該ランダムトリガ設定信号
の”Ｈ（ハイ）”レベルと”Ｌ（ロー）”レベルの設定
の仕方は逆であってもよい。当該ランダムトリガ設定信
号を受け取ることで、上記シンクジェネレータ１２は長
時間蓄積モードからランダムトリガモードに応じた動作
の待ち状態に移行する。

【００４６】また、当該トリガパルスの立ち下がりを受
け取った後のマイクロコンピュータ１５は、タイミング
ジェネレータ２０に対して、図２に示すように、ＣＣＤ
の露光開始を任意に設定できるようにするためのデータ
からなるシリアルデータ(DATA)を送る。当該シリアルデ
ータが供給されると、タイミングジェネレータ２０から
は、図２に示すように当該シリアルデータが供給された
後の最初の垂直駆動パルスＶＤのタイミングで、１Ｈ
（Ｈは水平走査期間）毎にＣＣＤの電荷を掃き捨てるた
めのＣＣ電荷掃き捨てパルスＸＳＵＢが立ち、これによ
りＣＣＤは蓄積した電荷を常に捨てる状態となる。ま
た、このときのタイミングジェネレータ２０は、前記Ｃ
ＣＤ垂直レジスタ駆動用クロックも連続動作させ、これ
によりＣＣＤ垂直レジスタ内の不要電荷は排除される。
上記ＣＣＤの電荷掃き捨て状態は、上記レリーズスイッ
チ２６が全押し状態になるまで、すなわちストロボ発光
を受光ユニット２３が検出して受光パルスの立ち下がり
が発生するまでの期間Ｔ_D続くことになる。

【００４７】上記レリーズスイッチ２６の半押し状態に
て当該ランダムトリガモードに移行した後、上記レリー
ズスイッチ２６が全押し状態となると、図２に示すよう
に時刻ｔ_Rでストロボ２４が発光し、受光ユニット２３
からは通常は例えば”Ｈ（ハイ）”レベルとなってお
り、上記ストロボ２４の発光で”Ｌ（ロー）”レベルに
立ち下がるような受光パルスが出力される。当該受光パ
ルスの立ち下がりを受け取ると、上記シンクジェネレー
タ１２では、当該立ち下がりに合わせて水平駆動パルス
ＨＤが強制的にリセットされる。なお、上記レリーズス
イッチ２６が全押し状態となると、上記パルス発生回路
２９からのトリガパルスは、上記半押し状態になった時
点の”Ｌ（ロー）”レベルから”Ｈ（ハイ）”レベルに
立ち上がる。

【００４８】当該シンクジェネレータ１２からの水平駆
動パルスＨＤが強制的にリセットされると、タイミング
ジェネレータ２０は、図２に示すように、上記ＣＣＤの
電荷掃き捨てパルスＸＳＵＢを１回だけ立てた後、当該
ＣＣＤの電荷掃き捨てパルスＸＳＵＢを停止させる。な
お、このときのＣＣＤ電荷読み出しパルスＸＳＧはシン
クジェネレータ１２からの垂直駆動パルスＶＤに依ら
ず、通常の電子シャッタで設定された露光時間で立てら
れる。また、タイミングジェネレータ２０は、ＣＣＤ垂
直レジスタ駆動用クロックとＣＣＤのクランプ用パルス
出力とブランキングリクーニングパルス出力も上記垂直
駆動パルスＨＤのリセットに合わせてリセットする。こ
れにより、ＣＣＤでは、当該リセット時点から露光が開
始される。タイミングジェネレータ２０は当該リセット
時点から予め設定された露光時間Ｔ_Aの後に、ＣＣＤ電
荷読み出しパルスＸＳＧを立てる。これにより、ＣＣＤ
ではＣＣＤ垂直レジスタに電荷が転送され、露光が終了
する。なお、上述のように垂直駆動パルスＨＤはリセッ
トされるため、１Ｈ（Ｈは水平走査期間）単位で制御さ
れる露光時間は正確なものとなる。

【００４９】その後、シンクジェネレータ１２からは、
上記タイミングジェネレータ２０におけるＣＣＤ電荷読
み出しパルスＸＳＧに同期した書き込みイネーブル信号
ＷＥＮが出力され、メモリコントローラ１３に送られ
る。当該書き込みイネーブル信号ＷＥＮは信号の先頭を
規定しているものなので、メモリコントローラ１３は、
当該書き込みイネーブル信号ＷＥＮを上記ビデオメモリ
７に画像データを書き込む際の同期信号として使用す
る。

【００５０】これにより、図２に示すように、ＣＣＤ出
力のうち例えば上記ストロボ発光後に得られた撮像信号
Ｆ₃に対応する画像データが、ビデオメモリ７に書き込
まれるようになる。当該ビデオメモリ７に書き込まれた
撮像信号Ｆ₃に対応する画像データは、リセットスイッ
チ２７のオン操作に対応してパルス発生回路２９からリ
セットパルスが供給されるまで、当該ビデオメモリ７か
らフレーム毎に繰り返し読み出される。すなわち、上記
リセットパルスは、通常は例えば”Ｈ（ハイ）”レベル
となっており、上記リセットスイッチ２７のオン操作に
応じて”Ｌ（ロー）”レベルに立ち下がるようなパルス
であり、マイクロコンピュータ１５は当該リセットパル
スの立ち下がりを受け取るまで、上記メモリコントロー
ラ１３をランダムトリガモードに設定しておく。メモリ
コントローラ１３は、ランダムトリガモードの間は、上
記ストロボ発光時に上記書き込んだ画像データを繰り返
し読み出すように上記ビデオメモリ７の読み出しアドレ
ス制御を行う。

【００５１】上述したリセットパルスの立ち下がりが供
給されると、マイクロコンピュータ１５は、当該ビデオ
カメラ３０の動作モードを再び長時間蓄積モードに戻
す。

【００５２】この時、マイクロコンピュータ１５は、先
のランダムトリガモード時にタイミング信号発生部２２
のタイミングジェネレータ２０とシンクジェネレータ１
２の機能を上述したようなランダムトリガモードに応じ
た機能に設定しているため、長時間蓄積モードに戻す設
定を行う。すなわち、当該マイクロコンピュータ１５
は、タイミングジェネレータ２０に対してと当該長時間
蓄積モードに戻すためのシリアルデータを供給し、シン
クジェネレータ１２に対してはランダムトリガ設定信号
を上記”Ｌ（ロー）”レベルから長時間蓄積モードの設
定用のレベルである”Ｈ（ハイ）”レベルに戻すように
する。

【００５３】これにより、図２に示す長時間蓄積モード
区間ＬＳ_Aのように、ビデオカメラ３０の動作は、先の
長時間蓄積モード区間ＬＳ_Bと同じ動作に戻る。

【００５４】上述したように、本構成例の撮像システム
においては、ストロボ発光前後ではＣＣＤを長時間蓄積
モードとすることで、上記ビューファインダ等に表示さ
れる画像が上記ピント合わせ等を行うのに十分な明るに
することができ、また、ストロボ発光前の映像信号のレ
ベルやレンズ絞り８のＦ値はストロボ発光時に最適とな
る値に予め設定されているため、映像信号レベルを高速
に可変したりレンズ絞り８を高速に可変するための構成
が不要となり、構成の大型化とコストの上昇を防ぐこと
ができ耐久性も落ちることがない。さらに、レリーズス
イッチ２６の半押しによりランダムトリガモードにする
ことで、ストロボ発光時点で静止画像の取り込みが可能
になると共に、ストロボ発光時に最適な明るさの静止画
像が得られるようになる。このようなことから、本発明
構成例の撮像システムを用いれば、ピント合わせや構図
の決定も容易迅速な撮影ができなるだけでなく、撮影へ
の集中も可能となる。

【００５５】次に、図３には、本発明構成例の撮像シス
テムの、より具体的なシステム構成例を示す。

【００５６】この図３に示す撮像システムは、銀塩フィ
ルムを用いたフィルムカメラ３５で撮影を行う際に、ビ
デオカメラ３０で撮影した静止画像をモニタ装置３１に
映し出したり、ディジタルプリンタ３２にて印刷するこ
とによって、フィルムカメラ３５での撮影時の露出状態
や構図，画角等が良好なものであるかどうかを、補助的
に予め知ることを可能とするための撮像システムであ
る。

【００５７】図３において、本発明構成例の上記ビデオ
カメラ３０のビデオ出力端子はモニタ装置３１に接続さ
れる。このモニタ装置３１はビデオカメラ３０から供給
されたビデオ信号をディスプレイ上に表示する。また、
このモニタ装置３１に供給されたビデオ信号は、ディジ
タルプリンタ３２にも送られ、当該ディジタルプリンタ
３２にてビデオカメラ３０で撮影した静止画像を印刷す
ることが可能となっている。

【００５８】また、前記ストロボ発光装置２５は、ビデ
オカメラ３０にケーブルによって接続されていると共
に、前記レリーズスイッチ２６とリセットスイッチ２７
もケーブルによって接続されている。さらに、当該スト
ロボ発光装置２５にはストロボ２４もケーブルを介して
接続されている。したがって、上記レリーズスイッチ６
を半押しすると前記トリガパルスがビデオカメラ３０に
送られ、上記レリーズスイッチ２６を全押しすると上記
ストロボ２４が発光する。これにより、ビデオカメラ３
０は被写体のストロボ発光時の静止画像を撮影できるこ
とになる。なお、リセットスイッチ２７をオン操作する
と、当該スイッチ発光装置２５からは、前記リセットパ
ルスがビデオカメラ３０に送られる。

【００５９】また、上記レリーズスイッチ２６は上記フ
ィルムカメラ３５とも接続されている。したがって、当
該フィルムカメラ３５は、レリーズスイッチ２６が全押
しされるとシャッタが降りて銀塩フィルムへの撮影が行
われることなる。なお、当該フィルムカメラ３５の絞り
値及びシャッタスピードは、ストロボ発光時に最適な露
出が得られる値に設定されている。

【００６０】一方、受光ユニット２３も前述同様にビデ
オカメラ３０にケーブルを介して接続されており、した
がって、上記ストロボ２４が発光すると当該受光ユニッ
ト２３からの受光パルスがビデオカメラ３０に送られる
ことになる。

【００６１】なお、上述した本発明構成例では、ビデオ
カメラ３０に対して、レリーズスイッチ２６やストロボ
発光装置２９，リセットスイッチ２７，受光ユニット２
３，ストロボ２４等がそれぞれ分離した別の構成とする
システム構成を例に挙げて説明しているが、ビデオカメ
ラ３０に対して上記レリーズスイッチ６やストロボ発光
装置２９，リセットスイッチ２７，受光ユニット２３，
ストロボ２４を内蔵させて一体化することも可能であ
る。したがって、本発明に言う撮像装置とは、上述した
ようなビデオカメラとストロボ等のその他の各構成要素
が分離したシステム構成と、ビデオカメラ内にストロボ
等のその他の各構成要素を含む装置構成のいずれをも含
むものである。

【００６２】また、前述した構成例では、ストロボ２４
を発光させたときにビデオカメラ３０において最適な画
像が得られるようにした例を挙げているが、ストロボ２
４を発光させるのではなく、例えば被写体等が通常は暗
い状態であって、例えばある時間になると急激に明るく
なる（或いは明るく照らされる）ようなものである場合
も、本発明は適用可能であり、この場合のビデオカメラ
は、上記暗い状態のときに長時間蓄積モードとし、上記
明るくなる時間の直前で前記ランダムトリガモードに
し、明るくなったときに撮影することになる。

【００６３】

【発明の効果】本発明の撮像装置及び方法においては、
例えばストロボ発光前には第１の光電荷蓄積動作モード
にして複数フィールド分の光電荷を蓄積することで得ら
れる画像を明るくし、例えばストロボ発光直前に第２の
光電荷蓄積動作モードにして、ストロボ発光に応じて光
電荷を所定時間だけ蓄積することでストロボ発光時に最
適な画像を得ることができるようにしており、したがっ
て、ストロボ発光前であっても、映像信号のレベルやレ
ンズ絞りのＦ値を実際のストロボ発光時に最適な画像が
得られる値に設定しておくことができ、且つ、ピント合
わせや構図の決定も容易であり、さらに、映像信号のレ
ベルを高速に可変する工夫やレンズ絞り機構を高速に動
作させる機構も必要なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明構成例の撮像システムの概略構成及びビ
デオカメラの内部構成を示すブロック回路図である。

【図２】本発明構成例のビデオカメラの要部構成の動作
を説明するためのタイミングチャートである。

【図３】本発明の撮像システムの具体的なシステム構成
例を示す図である。

【符号の説明】

１光学系、２プリズム、３_R，３_G，３_B ＣＣ
Ｄ、６_R，６_G，６_BＡ／Ｄ変換回路、７ビデオメ
モリ、９プロセス回路、１０出力回路、１２
シンクジェネレータ、１３メモリコントローラ、
１５マイクロコンピュータ、２０タイミングジ
ェネレータ、２１コントロール部、２２タイミン
グ信号発生部、２３受光ユニット、２４ストロ
ボ、２５ストロボ発光装置、２６レリーズスイッ
チ、２７リセットスイッチ、２９パルス発生回
路、３０ビデオカメラ、３５フィルムカメラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光を光電変換して光電荷を蓄積し、
当該蓄積した光電荷を取り出して画像信号を出力する光
電変換手段と、上記光電変換手段での光電荷蓄積動作を制御すると共
に、上記光電変換手段に蓄積した光電荷を複数フィール
ドに１回取り出す制御を行う第１の光電荷蓄積動作制御
モードと、第１のタイミング信号に応じて上記光電変換
手段に蓄積した光電荷を掃き捨て、第２のタイミングに
応じて上記光電変換手段に所定時間光電荷を蓄積させた
後に取り出す制御を行う第２の光電荷蓄積動作制御モー
ドとを少なくとも有する光電荷蓄積動作制御手段と、上記画像信号を記憶する記憶手段と、上記記憶手段における画像信号の書き込みと読み出しを
制御する書き込み／読み出し制御手段と、上記第１のタイミング信号を生成する第１のタイミング
信号生成手段と、上記第２のタイミング信号を生成する第２のタイミング
信号生成手段とを具備し、上記光電荷蓄積動作制御手段は、上記第１のタイミング
信号に応じて上記第１の光電荷蓄積動作制御モードから
第２の光電荷蓄積動作制御モードに切り換え、上記書き込み／読み出し制御手段では、上記光電変換手
段から上記取り出された画像信号を上記記憶手段に書き
込み、繰り返し読み出す制御を行うことを特徴とする撮
像装置。
【請求項２】上記第１のタイミング信号生成手段は、
ストロボを発光させるスイッチ手段と、上記スイッチ手
段のスイッチング動作に同期したトリガパルスを上記第
１のタイミング信号として発生するトリガパルス発生手
段とを有してなり、上記第２のタイミング信号生成手段は、ストロボ発光を
検出した発光検出パルスを上記第２のタイミング信号と
して発生する発光検出パルス発生手段からなることを特
徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】第３のタイミング信号を生成する第３の
タイミング信号生成手段を設け、上記光電荷蓄積動作制御手段は、上記第３のタイミング
信号に応じて上記第１の光電荷蓄積動作制御モードに切
り換えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】上記光電荷蓄積動作制御手段は、上記第
１の光電荷蓄積動作制御モード時には上記光電変換手段
に蓄積した光電荷を４フレームに１回取り出す制御を行
うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】入射光を光電変換して光電荷を蓄積する
光電荷蓄積工程と、上記光電荷蓄積工程で蓄積した光電荷を複数フィールド
に１回取り出す第１の光電蓄積取り出し工程と、第１のタイミング信号を生成する第１のタイミング信号
生成工程と、上記第１のタイミング信号に応じて上記光電蓄積工程で
蓄積した光電荷を掃き捨てる光電荷掃き捨て工程と、第２のタイミング信号を生成する第２のタイミング信号
生成工程と、上記第２のタイミングに応じて上記光電荷蓄積工程で所
定時間光電荷を蓄積させた後に取り出す第２の光電荷蓄
積取り出し工程と、上記取り出された光電荷から形成された画像信号を記憶
する記憶工程と、上記記憶工程で記憶した画像信号を繰り返し読み出す画
像信号読み出し工程とを有することを特徴とする撮像方
法。
【請求項６】上記第１のタイミング信号生成工程で
は、ストロボを発光させるスイッチ手段のスイッチング
動作に同期したトリガパルスを上記第１のタイミング信
号として生成し、上記第２のタイミング信号生成工程では、ストロボ発光
を検出した発光検出パルスを上記第２のタイミング信号
として生成することを特徴とする請求項５記載の撮像方
法。
【請求項７】第３のタイミング信号を生成する第３の
タイミング信号生成工程を設け、上記第３のタイミング信号に応じて上記第１の光電蓄積
取り出し工程に戻ることを特徴とする請求項５記載の撮
像方法。
【請求項８】上記第１の光電荷蓄積取り出し工程で
は、上記光電荷蓄積工程で蓄積した光電荷を４フレーム
に１回取り出すことを特徴とする請求項５記載の撮像方
法。