JPS5928771A - スチルビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野〕 本発明は、電荷結合素子（ＣＣＤ　：　Ｃｈａｒｇｅ　
Ｃｏｕ−ｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）等にて形成した固
定イメージセンサを用いたスチルビデオカメラに関し、
特に、フレームスチル画像の撮像を行なうスチルビデオ
カメラに関する。

背景技術とその問題点〕 従来よりＣＣＤ等の電荷転送素子にて形成した固体イメ
ージセンサを用いた固体撮像装置は、撮像光をイメージ
センサの各受光部に常時照射しておき、■フィールド期
間あるいはｌフレーム期間毎に撮像制御信号を読出すこ
とにより、連続的な撮像動作を行なう所謂ビデオカメラ
として使用するための各種構成のものが提案されている
。ところで、固体イメージセンサでは、受光部にて得ら
れる信号電荷を転送する構造上、その転送部に不要な電
荷が漏洩したり熱的に励起されることにより所謂スメア
現象やブルーミンク現象を生じ易いので、従来より、転
送部に沿ってオーバフロー１−レインを形成したり、フ
レームトランスファ型ノ構造にする等の各種の対策を固
体イメージセンサに施していた。従−〕で、従来の固体
イメージセンサにおいては、上述の如きスメヤ対策やフ
ルーミンク対策のために極めて複雑な構造とならさるを
得す、高度な半導体製造技術を必要とし製造が容易でな
く、極めて高価なものであった。

従来、スチル画像を撮像する場合でも上述の如き極めて
高価な固体イメージセンサを用いた固体撮像装置が使用
されていた。

また、一般に、テレヒジョン信号を得るタメノビデオカ
メラにおけるイメージセンサの露光期間は、通常約１フ
イールド期間に固定されているのであるが、スチル撮像
用の撮像装置ては露光期間を可変制御できるンヤソク機
能を備えることが望すれる。例えは動きのある被写体に
ついて鮮明なスチル撮像を行なうには、被写体の動きに
より画像がぼけるのを防止するために露光期間を短くす
る必要がある。そして、露光期間を可変するということ
は、イメージセンサの露光量が可変されることであるか
ら、該イメージセンサから適切な信号レベルの撮像出力
信号を得るために、撮像光の光学通路の絞りや、あるい
は上記撮像出力信号の信号レベルを制御□□するレベル
制御回路等を可変しなければならなくなる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の点に鑑み、発明されたものであり、固
体イメージセンサを用いたスチルビデオカメラにおける
シャソタースビ−１・や絞り量等の自動制御を行ない、
操作性に優れたスチルヒテオカメラを提供するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、転送方向の切換
え可能な垂直転送レジスタ部を介して受光部から信号電
荷の読出しを行なう構造の固体イメージセンサを備え、
実効撮像期間以前に各受光部にて得られる信号電荷を垂
直転送レジスタ部を介して逆方向転送して撮像制御信号
として出力し、上記撮像制御′ｉＩｆ信号にて撮像系の
自動制御を行ない、実効撮像期間以前数受光部に得られ
た信号電荷を垂直転送レジスタを介して正方向転送して
スチル撮ｒ象信号よして出力するようにしたことを要旨
とする。

〔実施例〕

以下、本発明の好ましい実施例につき、図面を参照しな
がら説明する。

第１図に示す実施例は、電荷結合素子（ＣＣＤ：　Ｃｈ
ａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）にて形成
したインターライントランスファ型のカラーイメージセ
ンサ１から読出されるｌフレー４分の画像情報を、回転
磁気シー１−２を記録媒体として用いた磁気記録再生部
３にて繰返し再生することによりフレームスチル撮像出
力として得るようにしたスチルビデオノＪメラに本発明
を適用したものである。この実施例におけるカラーイメ
ージセンサ１としては、縦ス１−ライブの色フィルタに
て色コーデイソクされた第２図に示す如き構造のインタ
ーライントランスファＷＣＣＤイメージセンサが用いら
れる。

第２図において、Ｓｏは第１フィールドの各絵素に対応
してマＩ−ＩＪクス状に配設された谷受光部であり、ま
た、ＳＥは第２フィールド各絵累に対応してマド’Ｊク
ス状に配設された各受光部てあり、３６は上記谷受光部
Ｓｏ　、　ＳＥの垂直列に沿って設けられた谷垂直転送
レジスタ部であり、３７は上記垂直転送レジスタ部３６
の一端側に設けられた水平転送レジスタ部であり、３８
ｆｔ、３８Ｂ。

３８Ｇは上記垂直転送レジスタ部３６の他端狽］］に設
けられた各電荷読出部であり、さらに、３９゜４０は上
記谷受光部Ｓｏ、ＳＥ　　と垂直転送レジスタ部３６と
の間に設けられた各、！・ランスファヶート部である。

なお、上記垂直転送レジスタ部３６は、一端側の水平転
送レジスタ部３７の向きに信号転送を行なう機能と、他
端側の電荷読出部３８Ｒ，３８Ｇ、３８Ｂの向きに信号
転送を行なう機能とを備えた両方向転送可能な構造とな
っている。

そして、上記イメージセンサ１は、水平転送用クロック
発生回路４および垂直転送用クロック発生回路５が接続
されており、これらにより、後述する上ｈピイメージセ
ンサ１の垂直転送レジスタ部３６および水平転送レジス
タ部３７が駆動される。

上記水平転送用クロック発生回路４および垂直転送用ク
ロック発生回路５は、ンスデムコンｊ−ローラ６に接続
さイまたクロ・／り回路７により制御される。一方、上
記イメージセッサ１？こ照射する撮像光の光学通路８に
はンヤッタ機構９および゛絞り機構１０を有し、上記シ
ャック機構９および絞り機構１０は、それぞれ、システ
ムコントローラ６に接続されたシャッタ駆動回路１１お
よび絞り、駆動回路１２により制御される。また、上記
イメージセッサ１から読出される画像情報信号は、可変
利得増幅回路１３に供給される。上記増幅回路１３の利
得は、上記システムコントローラ６により制御され、そ
の出力は、クロック回路１に制御されるＳＩ（回路１４
．１５および１６にそれぞれ供給される。ここで、上記
Ｓ１１回路は、赤、緑、背の画１１ｊ情報信号毎にザン
プリンタホールトする回路であり、上記Ｓ　８回１％１
４．１５および１６の出力は第１マトリックス回路１７
に供給される。上記マトリックス回路１１は、赤、緑、
青の三原色信号から輝度信号Ｅｙを形成する。上記７ト
リノクス回路から出力される赤２緑１青の各画像情報信
号は、ホワイトバランスを行なうための可変利得増幅回
路１８．１９および２ｏにそれぞれ供給される。また、
上記輝度信号Ｅｙは、ハ／ファ増幅器２１に供給される
。

ところて、上記イメージセンサ１には、電荷読出部３８
Ｒ，３８０，３８Ｂが設けられており、上記電荷読出部
３８Ｒ，３８Ｇ、３８Ｂから出方される赤、緑、青の画
像情報信号がそれぞれＡ／Ｄ変換器２２，２３．２４を
介してン２テムコントローラ６に供給されている。そし
て、上記システムコントローラ６は、上記も色の画像情
報信号に基つき、ホワイトバランスを行なうための上記
各増幅回路１８．１９および２０の利得を制御する。

上記増幅回路１８，１９．２０およびバッファ増幅器２
１の出力は、それぞれγ補正を行なうプロセス処理回路
２５，２６．２７および２８に供給され、上記谷ブＤセ
ス処理回路の出力は、第２のマトリックス回路２９に供
給される。ここて上記７トリソクス回路２９は、入力さ
れた信号を、Ｑ 輝度信号１愈と二つの色信号Ｅｒ　、　＃に変換する回
路である。上記変換された各信号は、クロック回路７に
接続されたエンコーダ回路３０に供給され、上記エンコ
ーダ回路３０の出力は、記録回路３１を介して磁気記録
両部３の磁気ヘット３２に供給される。また、上記磁気
記録両部３は、モータ３３に回転制御され、上記モータ
３３は、システムコントローラ６に接続されたモーフ制
御回路３４により制御されている。

次に、上記構成から成る実施例につき、以下、その動作
を説明する。

この実施例におけるンヤノク機構９は、通常開放状態と
なっている。そして、上記ンヤソク機構９の駆動回路１
１は、上記ンヤソク操作スイッチ４１が操作されること
によりシステムコントローラ６１こ例えは１ｓ　なるタ
イミンつてンヤノタ操作信号Ｓｓが供給されると、該シ
ャッタ操作信号Ｓｓ　　、に応答して垂直同期信号Ｖｓ
ｙｎｃのタイミンクｔ。

を基準とする所定の露光時間Ｔｌ’ｌｓ経過後に、上記
シャッタ機構９を開成状態にする。さらに、上記ンヤソ
ク機構９を設けた光学通路を通して撮像光が照射される
固体イメージセッサ１は、垂直同期信号Ｖ　５ｙｎｃに
同期した撮像動作を行なうもので、上記撮像光の照射に
よって得られる信号電荷を映像信号として読出す直前に
、信号転送部に残存している不用電荷を掃出して捨てる
とともに、上記シャック機構９が閉成された状態ずなわ
ち遮光状態て映像信号の読出しが行なわれる。上記ンヤ
ノク機構９および固体イメージセンサ１の動作を第３図
のクイムチＡ・−１・に示しである。

すなわち、第３図のタイムチャートに示しであるように
、ｔｓなるタイミンクにてシャック操作信号Ｓｓ（Ｍ３
図Ｂ参照）が出力され、その後の最初の垂直同期信号Ｖ
ｓｙｎｃ　（第３図Ｃ参照）のタイミンクｔｏを基準と
した露光期間ＴＳ経過後にシャック機構９が閉成状態（
第３図Ｃ参照）になったとすると、上記タイミンク　ｔ
ｏを境として、固体イメージセンサ１の読出し動作が次
のようｊこ切換えらねる。

先ず、上記タイミンクｔｏ以前の期間ＴＡには、Ｗ 各／７”　　１．開成期間り中に全ての１−ランスフア
ゲ−１−３９、４０が開かれ、電荷蓄積期間Ｔｃ中に谷
受光部Ｓｏ　、　ＳＥに得られた第１フィールドと第２
フィールドとの信号電荷が垂直転送レジヌク部３６１こ
同時に移さイする。そし石もフィールドの信号電荷が加
算合成された状態て信号読出期間Ｔ１１′中に垂直転送
レジスタ部３６を介して電荷読出部３８Ｒ，３８（）、
３８Ｂに供給される。上記垂直転送レジスタ３６により
、逆方向に転送される撮像」す３間以前の電荷は、−垂
直ライン毎に設けられた電荷読出部３８１も、３８０，
３８８７こ蓄積され、各色の電荷毎に、上記読出部３８
Ｒ，３８（１，３８１３から撮像制御信号として、Ａ／
Ｄ変換器２２゜２３．２４にてＡ−Ｄ変換されたのち、
システｊ・直転送レジスク部３６１こ残存されている不
用電荷を電荷読出部３８１ｊ、３８０．３８Ｂを介して
捨てる。そして、上記電荷描出期間Ｔ、、中に垂直レジ
スフ部３６の不用電荷を掃出した直後にケ−１・開成期
間Ｔ　ｗとなって再び各トランスファゲート３９．４０
が開かれ、各受光部Ｓｏ　、　ＳＥ　から信号電荷が垂
面転送レジスク部３６に移される。上記ゲート開成期間
ＴＩＶ、信号読出期間Ｔ＋汽重電荷掃出期間Ｌの各動作
が垂直同期信号ｖ　５ｙｎｃに同期して操作し行なイっ
れている。

・次に、上記タイミンクｔｏ以後の期間ＴＢては、シャ
ッタ機構９が閉じられるまでの露光期間Ｔｓが複数フイ
ールドに亘っている場合（この例では２フィールド杏な
っている）には該露光期間Ｔｓ中に各トランスフアゲ−
１−３９，４Ｑの開成が禁止され、各受光部Ｓｏ、８Ｂ
が上記露光期間Ｔ５を含む谷フィールド期間に亘って電
荷蓄積状態となる。そして、上記タイミンクｔｏから所
定の露光期間Ｔｓ経過後にンヤソク機構９が閉じられ、
該シャック機構９が閉成状態となっている期間ＴＣＬ中
に、上記露光期間Ｔｓ中に各受光部Ｓｏ。

Ｓ＋、に積蓄さイまた信号電荷かフィールド別に読出さ
イアる。すち゛わち、上記シャッタ開成期間ｒｐｃ、、
中の最初の垂直走査期間ＶＡ中には、ゲート開成期間’
ｐＷＡに第１フィールド分の各受光部Ｓｏのトランスフ
ァリー−＋−３９が開かれて、第１フイールドの信号電
荷が垂直転送レジスタ部３６に移されて、１言号読出し
期間’Ｉ’　ｌｌ　Ａ中に水平転送レジスフ部３７を介
して読出される。次の垂直走査期間ＶＢ中には、第２フ
ィールド分の谷受光部ＳＥの１ヘランスフアゲート４０
がケート開成期間ＴｗＢ”ｆ’？こ開かれて垂直転送レ
ジスタ部３６に移されて、信号読出し期間Ｔ　＋ｔ　ｎ
中に水平転送レジスタ部３７を介して読出される。なお
、上記各ケート開成期間ＴｗＡ。

ＴＷＢの直前には、それぞれ電荷描出期間ＴＬＡ　、’
１．”ｔ、ｎが設けられており、不用電荷が電荷続出部
３８Ｒ。

３８Ｇ、３８Ｂを介して捨てられている。

このようにして、露光期間Ｔｓ中に各受光部Ｓｏ。

ＳＥに蓄積された信号電荷は、第１フイールドと第２フ
ィールドの各画像情報を時間的なずれを伴なうことなく
示すものであるから、被写体が動いているような場合で
あってもフリノノノ現象等を伴なうことのないフレーム
スチル画像の映像信号となる。しかも、上記信号電荷は
、／ヤノク機構９を閉成した状態て読出されるものであ
るからスノヤ現象を伴うことがない。さらに、上記信号
電荷を垂直転送レジスフ部３６に移す直前に該垂直転送
レジスフ都３６に残存している不用電荷を掃出している
ので、上記不用電荷によるフルーミンク現象を伴うこと
かない。

上記読出された画像情報信号は、増幅回路１３により増
幅され、Ｓ　Ｒ回路１４．１５および１６に供給される
。ここで、上記各Ｓ１（回路は、クロック回路７により
、それぞれ別個に制御されており、ＳＨ回路１４は赤色
の画像情報信号を、Ｓ　Ｈ回路１５は緑色の画像情報信
号を、そして、ＳＨ回路１６は青色の画像情報信号をそ
れぞれサーンブリツクホ〜ルトする。上記各色の画像情
報信号は、それぞれ第１マトリックス回路１７に供給さ
れ、上記マｌ−ＩＪソクス回路１７により、輝度信号が
計算される。上記輝度信号は、）・諏ファ増幅器２１を
介してプロセス回路２８に供給され、上記プロセス回路
２８によりγ補正が行なイＤれる。−力、第１７トリノ
クス回路１７から出力された省庁。

緑、宵の画像情報信号は、ポワイトハランスを行なうた
めに、それぞれ増幅回路１８．１９および２０に供給さ
れる。

ところて、上記ホワイトバランスを自動的に行なうため
に、本実施例においては、イメージセンサ１に電荷読出
部３８が設けられている。つ才り、光学的シャック８の
露光期間すなイっち実効撮１床期間以前に上記読出部３
８から得られるも色の撮像情報信号に基つき、システｊ
・コントローラ６は、ホワイトバランスを行なうための
上記各増幅回路１８．１９および２０の利得を決定する
。したがって、上記各増幅回路１８．１９および２０か
ら出力された谷赤、緑、青の画像情報信号は、自動的に
ホワイトバランスが行なイつれた画像情報信号となる。

さらに、上記実効撮像期間以前の撮像情報に基つき、上
記システムコントローラ６は、シャックスピードおよび
絞りの自動制御をも行なっている。

次に、上記増幅回路１８．１９および２０の出力は、そ
れぞれプロセス回路２５．２６およ０・２７に供給され
、上記プロセス回路によりｒ袖ｉＦが行なイつれる。そ
して、γ補正が行なイっれた輝度信号および各色の画は
情報信号は、第２７［・リノクス回路２９により輝度信
号ＥＹと色信号Ｅ＋およびＥＱに変換される。さらに、
これらの信号は、エンコーダ回路３０を介して、記録回
路３１により回転磁気／−１・２の記録ｊ・ラックに磁
気記録される。

〔発明の効果〕

上述の実施ｆａｌｌの説明から明らかなよう（こ、本発
明によれは、実効撮像期間以前に得られる画像情報によ
り、絞りやシャソクスビ−１・の自動制御が可能となり
、さらに、ホワイトバランスの自動調整が可能となる。

そのため、画質の良好なスチル撮像を確実に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスチルビデオカメラの一実施例を
示すフロック図、第２図はイメージセンサの構成図であ
る。第３図は上記実施例の動作を示ずタイムチャー１・
である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・イメージセンサ２・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・磁気シート８・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・光学的シャッタ
１８．１９．２０・・・・・・可変利得増幅回路３６・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・垂直転
送レジスフ３８・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・電荷読山部特許出願人　ソニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　　　晃 同　　　　１）　村　　榮　　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　転送方向の切換え可能な垂直転送レジスタ部
   を介して受光部から信号電荷の読出しを行なう構造の固
   体イメージセンサを備え、実効撮像期間以前に谷受光部
   にて得られる信号電荷を垂直転送レジスタ部を介して逆
   方向転送して撮像制御信号として出力し、上記撮像制御
   信号にて撮　　〔像光の自動制御を行ない、実効撮像期
   間中に各受光部に得られた信号電荷を垂直転送レジスタ
   を介して正方向転送してスチル撮像信号として出力する
   ようにしたことを特徴とするスチルビデオカメラ。
2. （２）上記固体イメージセンサの各受光部を縦ストライ
   プの色フィルタにて色コーディングし、各垂直転送レジ
   スタ部を介して逆方向転送される各色別の信号電荷に基
   いてホワイトバランスの　　・自動調整を行なうように
   したことを特徴とする　　　。 特許請求の範囲第１項に記載のスチルビデオカメラ。