JPH0965218A - ビデオカメラ装置 - Google Patents

ビデオカメラ装置

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JPH0965218A
JPH0965218A JP7220948A JP22094895A JPH0965218A JP H0965218 A JPH0965218 A JP H0965218A JP 7220948 A JP7220948 A JP 7220948A JP 22094895 A JP22094895 A JP 22094895A JP H0965218 A JPH0965218 A JP H0965218A
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JP
Japan
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charge
pulse
charge read
ccd
read pulse
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Pending
Application number
JP7220948A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohisa Yoshikawa
智久 吉川
Hiroki Matsuoka
宏樹 松岡
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7220948A priority Critical patent/JPH0965218A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CCDのシャッター時間を広い範囲で可変で
き被写体のあらゆる動きや種類に対応し撮像画面を見や
すくできるビデオカメラ装置を提供する。 【解決手段】 CCD駆動手段10が、データ設定制御
信号Dsにより、水平走査基準信号HDを基準クロック
として、付加パルスタイミングデータ45に予め設定し
たデータによって、電荷読み出しパルス22の出力時点
から画像の1フレーム区間に相当する期間内で予め任意
に設定された時点に、電荷読み出しパルス22と同様に
作用する付加電荷読み出しパルス25を出力する。その
付加電荷読み出しパルス25の次に出力する電荷読み出
しパルス22により光電変換素子から垂直レジスタに読
み出される電荷の、その読み出しまでの光電変換素子に
おける蓄積時間を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子とし
てFIT−CCDを使用したビデオカメラ装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、固体撮像素子として、フレー
ム・インタライン・トランスファ型−電荷結合素子(以
下、FIT−CCDと記す)を使用したビデオカメラ装
置が利用されている。
【0003】以下、FIT−CCDを用いた従来のビデ
オカメラ装置について、図面を参照しながら説明する。
図4は従来のビデオカメラ装置の全体の基本構成を示す
ブロック図である。図4において、30は光学レンズ、
31はFIT−CCDであり、これには光学レンズ30
を通った光が入射される。32はCCD駆動手段であ
り、これはFIT−CCD31を動作させる垂直駆動回
路32aと水平駆動回路32bを含めて構成されてい
る。
【0004】33はFIT−CCD31の出力端子20
から出力された信号Gをテレビジョン信号Kに変換する
信号処理部であり、これは、信号Gの光学的暗部に相当
する部分を一定電圧にクランプするためのクランプ回路
33aと、そのクランプ回路33aに後続され、帰線期
間の妨害およびノイズの影響を除去するためのブランキ
ング挿入回路33bと、そのブランキング挿入回路33
bの出力がそれぞれ入力される輝度信号処理回路33c
および色信号処理回路33dと、輝度信号処理回路33
cと色信号処理回路33dの各出力からテレビジョン信
号Kを得るエンコーダ33eを含めて構成されている。
【0005】図5は図4に示したFIT−CCD31の
内部の概略構成を示したものである。図5において、5
0は光学レンズ30を通して入射した光をその強さに応
じた電荷に変換しその電荷を蓄積する光電変換素子であ
り、この光電変換素子50により各画素が構成されてい
る。51は光電変換素子50に蓄積され読み出された電
荷を取り込む垂直レジスタ、52は垂直レジスタ51に
取り込まれた電荷を蓄積する蓄積部、53は、垂直レジ
スタ51を初期化して、その電荷をゼロにするため垂直
レジスタ51の電荷を取り込み、垂直レジスタ51の電
荷を一掃するドレイン、54は蓄積部52に蓄積された
電荷を1水平走査期間単位で取り込む水平レジスタ、5
5は水平レジスタ54に取り込まれた電荷を出力端子2
0から1水平走査期間単位で出力する出力部である。
【0006】図6は図4に示したCCD駆動手段32の
内部の概略構成を示したものである。図6において、C
CD駆動手段32への入力信号として、FIT−CCD
31の光電変換素子50に対する水平および垂直方向の
走査の基準となる水平走査基準信号HDおよび垂直走査
基準信号VDが入力される。
【0007】また、垂直駆動回路32aにおいて、垂直
タイミング制御回路65によって水平走査基準信号HD
および垂直走査基準信号VDに基づいて制御されたタイ
ミングで、垂直レジスタ51を初期化するための垂直レ
ジスタ初期化パルス60と、光電変換素子50に蓄積さ
れた電荷を垂直レジスタ51に読み出すための電荷読み
出しパルス61と、垂直レジスタ51に読み出された電
荷を蓄積部52に転送するためのフレーム転送パルス6
2と、蓄積部52に転送され蓄積された電荷を水平レジ
スタ54に転送するための垂直転送パルス63とが生成
され、これらのパルス信号からなるV信号群が、CCD
駆動手段32からの出力信号として、FIT−CCD3
1の端子14に対して出力される。
【0008】ここで、図7(a)に示すように、上記の
V信号群を構成するパルス信号の内、垂直レジスタ初期
化パルス60と電荷読み出しパルス61とフレーム転送
パルス62とは、垂直走査基準信号VDに基づいて決定
される画像の1フィールド毎の垂直帰線期間内に出力さ
れ、垂直転送パルス63は1フィールド毎の垂直走査期
間内に出力される。これらのパルス信号の出力タイミン
グの相互関係を、図7(a)の点線で囲んだ部分を拡大
した図7(b)によって示す。
【0009】また、図7(a)および図7(b)に示す
ように、FIT−CCD31の光電変換素子50に蓄積
された蓄積電荷量は、電荷読み出しパルス61の出力タ
イミング毎に垂直レジスタ51へ読み出され、光電変換
素子50はその蓄積電荷量をゼロにされ初期化される。
【0010】また、水平駆動回路32bにおいては、水
平タイミング制御回路66によって水平走査基準信号H
Dおよび垂直走査基準信号VDに基づいて制御されたタ
イミングで、垂直転送パルス63によって蓄積部52か
ら転送された水平レジスタ54内の電荷を1水平走査期
間単位で出力部55に転送するための水平転送パルス6
4が生成され、このパルス信号からなるH信号群も、C
CD駆動手段32からの出力信号として、FIT−CC
D31の端子18に対して出力される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来のビデオカメラ装置では、そのFIT−CCD
31のシャッター時間は、図7(a)に示すように、光
電変換素子50が初期化され、その次の電荷読み出しパ
ルス61の出力タイミングで初期化されるまでの1フィ
ールド区間に対応する期間、つまり1/60secとな
り、この期間に固定化されてしまい、被写体のあらゆる
動きや種類に対応できないという問題点を有していた。
【0012】また仮に、CCD駆動手段32から、電荷
読み出しパルス61と同様の動作をする疑似的な電荷読
み出しパルスが、各電荷読み出しパルス61の出力タイ
ミング間である1フィールドの期間内で移動可能な状態
で、FIT−CCD31に対して出力できたとしても、
この場合のFIT−CCD31のシャッター時間は、最
大でも1/60sec以下に限られていまい、1フィー
ルドが1/60sec以上の時間を有する画像、例え
ば、ヨーロッパなどで採用されている1フィールドが1
/50secであるPAL方式によって画面に映出され
ている画像を直接光学的に撮像した場合に、その撮像画
面内で横方向の帯状の輝度差が上下方向に移動し、その
撮像画面が見ずらいという問題点を有していた。
【0013】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、FIT−CCDのシャッター時間を、0から1/3
0secの広い範囲で可変することができ、被写体のあ
らゆる動きや種類に対応できるとともに、1フィールド
が1/60sec以上の時間を有する方式によって映出
されている画像を直接光学的に撮像した場合でも、横方
向の帯状の輝度差の上下方向の移動が撮像画面内に現れ
ず、その撮像画面を見やすくする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に記載のビデオカメラ装置は、入
射光をその強さに応じた電荷に変換しその電荷を蓄積す
る光電変換素子と、光電変換素子に蓄積された電荷を取
り込む垂直レジスタと、垂直レジスタに取り込まれた電
荷を蓄積する蓄積部とを有するFIT−CCDを、固体
撮像素子として使用したビデオカメラ装置において、前
記FIT−CCDが画像の1フレーム毎の垂直帰線期間
内に光電変換素子に蓄積された電荷を垂直レジスタに読
み出すための電荷読み出しパルスと、前記FIT−CC
Dが電荷読み出しパルスによる前記読み出し時点から予
め設定された期間後に光電変換素子に蓄積された電荷を
垂直レジスタに読み出すための付加電荷読み出しパルス
とを出力するCCD駆動手段を備え、前記CCD駆動手
段を、電荷読み出しパルスの出力時点から付加電荷読み
出しパルスを出力するまでの期間として、前記電荷読み
出しパルスの出力時点から前記1フレーム区間に相当す
る期間内で任意に設定して、前記電荷読み出しパルスに
よって前記光電変換素子から読み出される電荷の蓄積時
間を制御するよう構成する。
【0015】そして、上記の請求項1の構成によると、
CCD駆動手段が、電荷読み出しパルスの出力時点から
画像の1フレーム区間に相当する期間内で予め任意に設
定された時点に、電荷読み出しパルスと同様に作用する
付加電荷読み出しパルスを出力する。
【0016】その付加電荷読み出しパルスの次に出力す
る電荷読み出しパルスにより光電変換素子から読み出さ
れる電荷のその読み出しまでの蓄積時間を制御する。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
ビデオカメラ装置について、図面を参照しながら説明す
る。なお、図4〜図7に示す従来例と同様の作用をなす
ものには同一の符号を付し、ここでの詳しい説明は省略
する。また、ここでも、従来例と同様に、固体撮像素子
として、FIT−CCDを用いたビデオカメラ装置につ
いて説明する。
【0018】図1は本実施の形態のビデオカメラ装置の
全体を示す概略構成図である。ここでは、図4に示す従
来例と異なる部分についてのみ説明する。図1におい
て、FIT−CCD31は、基本的な構成および動作に
ついては図5の従来例に示したものと同様である。10
はCCD駆動手段であり、これはFIT−CCD31を
動作させる垂直駆動回路10aと水平駆動回路10bを
含めて構成されている。
【0019】図2は図1に示したCCD駆動手段10の
内部の概略構成を示したものである。図2において、C
CD駆動手段10への入力信号として、FIT−CCD
31の光電変換素子50に対する水平および垂直方向の
走査の基準となる水平走査基準信号HDおよび垂直走査
基準信号VDと、これらの基準信号HD、VDとともに
垂直駆動回路10aを制御するデータ設定制御信号Ds
が入力される。
【0020】また、垂直駆動回路10aにおいて、分周
回路42によって垂直走査基準信号VDを1/2分周
(周期を2倍)した信号に基づいて制御されたタイミン
グで、画素を構成している光電変換素子50に蓄積され
た電荷を垂直レジスタ51に読み出すための電荷読み出
しパルス22と、第2の垂直タイミング制御回路41に
よって水平走査基準信号HDおよび電荷読み出しパルス
22に基づいて制御されたタイミングで、垂直レジスタ
51を初期化するための垂直レジスタ初期化パルス21
と、垂直レジスタ初期化パルス21と同様に第2の垂直
タイミング制御回路41によって水平走査基準信号HD
および電荷読み出しパルス22に基づいて制御される
が、垂直レジスタ初期化パルス21とは異なるタイミン
グで、垂直レジスタ51に読み出された電荷を蓄積部5
2に転送するためのフレーム転送パルス23と、第1の
垂直タイミング制御回路40によって水平走査基準信号
HDおよび垂直走査基準信号VDに基づいて制御された
タイミングで、蓄積部52に転送され蓄積された電荷を
水平レジスタ54に転送するための垂直転送パルス24
と、電荷読み出しパルス22によって行われるリセット
間に水平走査基準信号HDをクロック信号としてカウン
トするカウンタ43のそのカウント値とデータ設定制御
信号Dsにより設定された付加パルスタイミングデータ
45とを、コンパレータ44が比較してそれらの一致を
検出したタイミング、つまり、電荷読み出しパルス22
によって行われる光電変換素子50に蓄積された電荷の
垂直レジスタ51への読み出しの時点から予め設定され
た期間後のタイミングで、再度、光電変換素子50に蓄
積された電荷を垂直レジスタ51に読み出すための付加
電荷読み出しパルス25とが生成され、これらのパルス
信号からなるV信号群が、CCD駆動手段10からの出
力信号として、FIT−CCD31の端子14に対して
出力される。
【0021】ここで、図3(a)に示すように、上記の
V信号群を構成するパルス信号の内、垂直レジスタ初期
化パルス21と電荷読み出しパルス22とフレーム転送
パルス23とは、垂直走査基準信号VDに基づいて決定
される画像の1フレーム(1/30sec)毎の垂直帰
線期間内に出力され、垂直転送パルス24は垂直走査基
準信号VDに基づいて決定される画像の1フィールド
(1/60sec)毎の垂直走査期間内に出力される。
これらのパルス信号の出力タイミングの相互関係を、図
3(a)の点線で囲んだ部分を拡大した図3(b)によ
って示す。
【0022】また、図3(a)に示すように、電荷読み
出しパルス22の出力時点から付加電荷読み出しパルス
25を出力するまでの期間tdを、データ設定制御信号
Dsにより付加パルスタイミングデータ45として設定
することにより、電荷読み出しパルス22の出力時点か
ら垂直走査基準信号VDに基づいて決定される画像の1
フレーム(1/30sec)に対応した区間内で任意に
設定して、付加電荷読み出しパルス25の次に出力する
電荷読み出しパルス22によって光電変換素子から読み
出されるまでの電荷の蓄積時間を制御する。このように
して制御された期間tsがFIT−CCD31のシャッ
ター時間になる。
【0023】また、図3(a)および図3(b)に示す
ように、FIT−CCD31の光電変換素子50に蓄積
された蓄積電荷量は、電荷読み出しパルス22および付
加電荷読み出しパルス25の各出力タイミング毎に垂直
レジスタ51へ読み出され、光電変換素子50はその蓄
積電荷量をゼロにされ初期化される。
【0024】一方、水平駆動回路10bにおいては、水
平タイミング制御回路46によって水平走査基準信号H
Dおよび垂直走査基準信号VDに基づいて制御されたタ
イミングで、垂直転送パルス24によって蓄積部52か
ら転送された水平レジスタ54内の電荷を垂直走査基準
信号VDに基づいて決定される画像の1水平走査期間単
位で出力部55に転送するための水平転送パルス26が
生成され、このパルス信号からなるH信号群も、CCD
駆動手段10からの出力信号として、FIT−CCD3
1の端子18に対して出力される。
【0025】以上の構成によると、CCD駆動手段10
が、電荷読み出しパルス22の出力時点から画像の1フ
レーム区間に相当する期間内で予め任意に設定された時
点に、電荷読み出しパルス22と同様に作用する付加電
荷読み出しパルス25を出力する。
【0026】その付加電荷読み出しパルス25の次に出
力する電荷読み出しパルス25により光電変換素子50
から垂直レジスタ51に読み出される電荷のその読み出
しまでの蓄積時間を制御する。
【0027】以上の動作により、FIT−CCD31の
シャッター時間を、0から1/30secの広い範囲で
可変することができ、被写体のあらゆる動きや種類に対
応できるとともに、1フィールドが1/60sec以上
の時間を有する方式(例えば、1フィールドが1/50
secのPAL方式)によって映出されている画像を直
接光学的に撮像した場合でも、横方向の帯状の輝度差が
上下方向に移動することが撮像画面内に現れず、その撮
像画面を見やすくすることができる。
【0028】なお、上記の実施の形態では、CCD駆動
手段10を、電荷読み出しパルス22の出力時点から付
加電荷読み出しパルス25を出力するまでの期間td
を、前記の電荷読み出しパルス22の出力時点から画像
の1フレーム区間内で任意に設定して、電荷読み出しパ
ルス22によって光電変換素子50から垂直レジスタ5
1に読み出される電荷の蓄積時間を制御するよう構成し
たが、CCD駆動手段10を、電荷読み出しパルス22
の出力時点から付加電荷読み出しパルス25を出力する
までの期間tdを、前記の電荷読み出しパルス22の出
力時点から画像の1フィールド区間内で任意に設定する
よう構成することもできる。
【0029】この構成によっても、FIT−CCD31
のシャッター時間tsを、1/60secから1/30
secの範囲で可変することができ、1フィールドが1
/60sec以上の時間を有する方式(例えば、1フィ
ールドが1/50secのPAL方式)によって映出さ
れている画像を直接光学的に撮像した場合でも、横方向
の帯状の低輝度域の上下方向のスクロールが撮像画面に
現れず、その撮像画面を見やすくすることができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、CCD駆
動手段は、電荷読み出しパルスの出力時点から画像の1
フレーム区間に相当する期間内で予め任意に設定された
時点に、電荷読み出しパルスと同様に作用する付加電荷
読み出しパルスを出力することができ、その付加電荷読
み出しパルスの次に出力する電荷読み出しパルスにより
光電変換素子から読み出される電荷のその読み出しまで
の蓄積時間を制御することができる。
【0031】そのため、FIT−CCDのシャッター時
間を、0から1/30secの広い範囲で可変すること
ができ、被写体のあらゆる動きや種類に対応できるとと
もに、1フィールドが1/60sec以上の時間を有す
る方式によって映出されている画像を直接光学的に撮像
した場合でも、横方向の帯状の輝度差が上下方向に移動
することが撮像画面内に現れず、その撮像画面を見やす
くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すビデオカメラ装置の
概略構成図
【図2】同実施の形態におけるCCD駆動手段の構成図
【図3】同実施の形態におけるCCD駆動手段の動作説
明図
【図4】従来のビデオカメラ装置の概略構成図
【図5】同従来例におけるFIT−CCDの概略構成図
【図6】同従来例におけるCCD駆動手段の構成図
【図7】同従来例におけるCCD駆動手段の動作説明図
【符号の説明】
10 CCD駆動手段 22 電荷読み出しパルス 25 付加電荷読み出しパルス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射光をその強さに応じた電荷に変換し
    その電荷を蓄積する光電変換素子と、光電変換素子に蓄
    積された電荷を取り込む垂直レジスタと、垂直レジスタ
    に取り込まれた電荷を蓄積する蓄積部とを有するFIT
    −CCDを、固体撮像素子として使用したビデオカメラ
    装置において、前記FIT−CCDが画像の1フレーム
    毎の垂直帰線期間内に光電変換素子に蓄積された電荷を
    垂直レジスタに読み出すための電荷読み出しパルスと、
    前記FIT−CCDが電荷読み出しパルスによる前記読
    み出し時点から予め設定された期間後に光電変換素子に
    蓄積された電荷を垂直レジスタに読み出すための付加電
    荷読み出しパルスとを出力するCCD駆動手段を備え、
    前記CCD駆動手段を、電荷読み出しパルスの出力時点
    から付加電荷読み出しパルスを出力するまでの期間とし
    て、前記電荷読み出しパルスの出力時点から前記1フレ
    ーム区間に相当する期間内で任意に設定して、前記電荷
    読み出しパルスによって前記光電変換素子から読み出さ
    れる電荷の蓄積時間を制御するよう構成したビデオカメ
    ラ装置。
  2. 【請求項2】 CCD駆動手段を、電荷読み出しパルス
    の出力時点から付加電荷読み出しパルスを出力するまで
    の期間として、前記電荷読み出しパルスの出力時点から
    画像の1フィールド区間に相当する期間内で任意に設定
    するよう構成した請求項1に記載のビデオカメラ装置。
JP7220948A 1995-08-30 1995-08-30 ビデオカメラ装置 Pending JPH0965218A (ja)

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