(57)【要約】【課題】  ＯＳＤ表示に対応し、且つトリガ信号の入力に対応した信号出力が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  ＯＳＤ表示のモードへのボタンが押されると、ビデオカメラは垂直同期信号が連続して出力されるモードに切り替わる。このモードにおいて、トリガ信号が入力されると、ビデオカメラは所定の露光時間経過後に垂直同期信号出力の周期を初期化する。これにより、連続的な垂直同期信号が必要となるＯＳＤ表示を行うことができ、さらに、トリガ信号の入力に対応した信号出力が可能となる。【選択図】      図６
2006129239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリガ信号の入力に応じて撮像を行うと共に、ＯＳＤ表示に関する信号を出力する撮像装置において、
前記トリガ信号の入力を受け付けるトリガ信号入力手段と、
垂直同期信号及び水平同期信号からなる同期信号を供給する同期信号供給手段と、
前記トリガ信号の入力により前記同期信号の周期を初期化する同期信号初期化手段と、
前記トリガ信号の入力に応じて、前記同期信号に基づいて映像信号を作成する撮像手段と、
ＯＳＤ表示用の信号であるＯＳＤ表示信号を、前記同期信号に基づき作成するＯＳＤ表示信号作成手段と、
前記映像信号、前記同期信号、及び前記ＯＳＤ表示信号に基づいて映像信号を作成する出力信号作成手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記同期信号初期化手段は、前記トリガ信号入力後の露光時間経過時に前記同期信号の出力を初期化することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の撮像装置において、
前記同期信号を所定の間隔で連続出力するＯＳＤ表示モードと、トリガ信号の入力に応じて１フレーム分の前記同期信号を出力するモードとを切り替える切替手段をさらに備え、
前記同期信号初期化手段は、前記ＯＳＤ表示モード時に前記同期信号の周期を初期化することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
トリガ信号の入力に応じて撮像を行うと共に、表示装置にＯＳＤ表示に関する信号を出力する撮像装置の表示方法において、
前記トリガ信号の入力を受け付けるトリガ信号入力ステップと、
垂直同期信号及び水平同期信号からなる同期信号を供給する同期信号供給ステップと、
前記トリガ信号の入力により前記同期信号の周期を初期化する同期信号初期化ステップと、
前記トリガ信号の入力に応じて、前記同期信号に基づいて映像信号を作成する撮像ステップと、
ＯＳＤ表示用のＯＳＤ表示信号を、前記同期信号に基づき作成するＯＳＤ表示信号作成ステップと、
前記映像信号、前記同期信号、及び前記ＯＳＤ表示信号に基づき映像出力信号を作成する出力信号作成ステップと
前記映像出力信号を前記表示装置に出力する出力ステップと
を備えることを特徴とする撮像装置の表示方法。
【請求項５】
前記同期信号初期化ステップは、前記トリガ信号入力後の露光時間経過時に前記同期信号の出力を初期化することを特徴とする請求項４記載の撮像装置の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランダムトリガシャッタ機能を有する撮像装置、及びランダムトリガシャッタ機能を有する撮像装置の表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置、例えばビデオカメラ等では、シャッタスピードやホワイトバランス等の様々な制御の設定をする手段として、映像信号に基づく映像に付加して直接ディスプレイ上に表示するＯＳＤ（Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が広く利用されている（例えば特許文献１）。特にカラー出力を行うビデオカメラでは、設定項目が多くなるため、その設定に必要となるボタン数を減らすことのできるＯＳＤ表示は、非常に有効である。このようなＯＳＤ表示を行うには、文字等の表示位置を決めるために、連続した垂直同期信号により垂直同期を行う必要がある。図７は、連続した垂直同期信号により垂直同期を行うビデオカメラの信号のタイミングチャートの例である。図７に示すように、一定の周期毎に垂直同期信号が出力され、その垂直同期信号間に１フレームに相当する映像信号が組み込まれる。垂直同期信号及び図７には図示しない水平同期信号により、表示位置を定めることができる。
【０００３】
また、特にＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）等においては、固体撮像素子としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたビデオカメラをベルトコンベア上の製品の検査に用いることが多く、ランダムトリガシャッタ機能を用いて製品を任意の時間に撮像するものがある（例えば特許文献２）。例えば、ベルトコンベアで製品が流れてきたことをセンサ等で検知し、トリガ信号をビデオカメラに入力して製品の撮像を行う。図８は、トリガ信号により撮像を行うビデオカメラの信号のタイミングチャートの例である。トリガ信号が入力されると、予め定められた露光時間経過後に垂直同期信号が発生し、これと共に１フレームの映像信号が出力される。つまり、このようなランダムトリガシャッタ機能を持つビデオカメラでは、一般に外部から入力されたトリガ信号に応じて１フレームの映像信号しか出力されず、垂直同期信号もそれに応じて１度しか出力されない。よって連続した垂直同期を行うことができず、ＯＳＤ表示を行うことができない。
【０００４】
この課題を解決するため、ＯＳＤ表示をするときは、図８のようなランダムトリガモードを抜け出し、図７のように連続的に垂直同期を行うモードに変更する方法が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８１３５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ランダムトリガシャッタ機能を有するビデオカメラは、一般に自身が出力するトリガ信号に応じて画像の取り込みを行うフレームグラバに接続して使用することが多い。尚、フレームグラバとは、ビデオカメラ等の撮像装置とＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等とを接続するインタフェースの役割を果たすものであり、ビデオカメラで撮像された映像は、フレームグラバを介してＰＣに取り込まれたり、ディスプレイに表示されたりする。自身が出力するトリガ信号に応じて画像の取り込みを行うフレームグラバでは、先述の手法のようにトリガ信号に対応しない通常の連続出力信号がビデオカメラから出力されても、信号を取り込むことができない。
【０００７】
そこで本発明は、ＯＳＤ表示に対応し、且つトリガ信号の入力に対応した信号出力が可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、トリガ信号の入力に応じて撮像を行うと共に、ＯＳＤ表示に関する信号を出力する撮像装置において、前記トリガ信号の入力を受け付けるトリガ信号入力手段と、垂直同期信号及び水平同期信号からなる同期信号を供給する同期信号供給手段と、前記トリガ信号の入力により前記同期信号の周期を初期化する同期信号初期化手段と、前記トリガ信号の入力に応じて、前記同期信号に基づいて映像信号を作成する撮像手段と、ＯＳＤ表示用の信号であるＯＳＤ表示信号を、前記同期信号に基づき作成するＯＳＤ表示信号作成手段と、前記映像信号、前記同期信号、及び前記ＯＳＤ表示信号に基づいて映像信号を作成する出力信号作成手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の撮像装置の表示方法は、トリガ信号の入力に応じて撮像を行うと共に、表示装置にＯＳＤ表示に関する信号を出力する撮像装置の表示方法において、前記トリガ信号の入力を受け付けるトリガ信号入力ステップと、垂直同期信号及び水平同期信号からなる同期信号を供給する同期信号供給ステップと、前記トリガ信号の入力により前記同期信号の周期を初期化する同期信号初期化ステップと、前記トリガ信号の入力に応じて、前記同期信号に基づいて映像信号を作成する撮像ステップと、ＯＳＤ表示用のＯＳＤ表示信号を、前記同期信号に基づき作成するＯＳＤ表示信号作成ステップと、前記映像信号、前記同期信号、及び前記ＯＳＤ表示信号に基づき映像出力信号を作成する出力信号作成ステップと前記映像出力信号を前記表示装置に出力する出力ステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＯＳＤ表示に対応し、且つトリガ信号の入力に対応した信号出力が可能な撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例であるビデオカメラを使用したシステムの構成を示すブロック図である。ビデオカメラ１０で撮像した映像は、ＰＣ１１のフレームグラバ１２を介して取り込まれ、ＰＣ１１に接続された表示端末１３に表示される。
【００１３】
図２は、ビデオカメラ１０の構成を示すブロック図である。ビデオカメラ１０は、各ユニット向けに内部同期信号を提供するＴＧ／ＳＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ／Ｓｉｇｎａｌ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１０１、内部同期信号と外部から提供される外部同期信号の位相を比較する位相比較回路１０２、ＴＧ／ＳＧ１０１にマスタクロックを供給する発振器１０３、ＣＣＤ１０５に電荷読み出しパルスを出力するＣＣＤ駆動回路１０４、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）１０５、ＣＣＤ１０５の出力信号のノイズを低減する利得制御回路１０６、最終的な出力信号を作成する信号処理回路１０７、利用者の操作入力を受け付ける操作部１０８、マイコン１０９、ＯＳＤ出力にかかる信号を作成するためのキャラクタジェネレータ１１０、出力端子１１１から構成される。
【００１４】
ＴＧ／ＳＧ１０１には、外部垂直同期信号ＥＸＴ．ＶＤ、外部水平同期信号ＥＸＴ．ＨＤ及びトリガ信号がフレームグラバ１２から入力される。ＴＧ／ＳＧ１０１はビデオカメラ１０における同期信号発生手段として機能する。このとき、同期信号発生の元となるマスタクロックは、発振器１０３から入力される。尚、モードによっては、外部垂直同期信号ＥＸＴ．ＶＤ及び外部水平同期信号ＥＸＴ．ＨＤは入力されない。後述するが、外部水平同期信号ＥＸＴ．ＨＤが入力されない状態で、ＯＳＤ表示モード時には、トリガ信号が入力されると同期信号の周期をリセットする。
【００１５】
位相比較回路１０２は、外部から入力される外部水平同期信号ＥＸＴ．ＨＤと、ＴＧ／ＳＧ１０１から入力される内部水平同期信号ＩＮＴ．ＨＤとを位相比較して、その位相差に応じた位相比較出力を制御用直流電圧として発振器１０３に出力する。
【００１６】
発振器１０３は、ＴＧ／ＳＧ１０１にマスタクロックを提供する。この際、位相比較回路１０２から入力された、外部水平同期信号ＥＸＴ．ＨＤと内部水平同期信号ＩＮＴ．ＨＤとの位相差に応じた直流電圧に基づいた周波数のマスタクロックを出力する。このマスタクロックの周波数が変化することにより、ＴＧ／ＳＧ１０１は、内部水平同期信号ＩＮＴ．ＨＤと外部水平同期信号ＥＸＴ．ＨＤとの位相差を調整し、両者の位相をほぼ同じとすることができる。
【００１７】
ＣＣＤ駆動回路１０４は、内部水平同期信号ＩＮＴ．ＨＤ及び内部垂直同期信号ＩＮＴ．ＶＤに基づいて、ＣＣＤ１０５に蓄積された電荷を読み出すための読み出しパルスを出力する。
【００１８】
ＣＣＤ１０５は、撮像レンズを通過した被写像の光を、入射光量に応じた電気的な画像信号に変換する。ＣＣＤ１０５の受光面には、多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元に配列されている。ＣＣＤ１０５は、ＴＧ／ＳＧ１０１及びＣＣＤ駆動回路１０４から出力される読み出しパルスに基づいて、電荷の読み出しを行う。
【００１９】
利得制御回路１０６は、ＣＣＤ１０５からの映像出力信号を、ＴＧ／ＳＧ１０１から読み込んだ内部水平同期信号ＩＮＴ．ＨＤ及び内部垂直同期信号ＩＮＴ．ＨＤに基づいてサンプリングを行うことで、映像信号のノイズを低減する。また、信号を増幅する役割も果たす。
【００２０】
信号処理回路１０７は、利得制御回路１０６から出力された映像信号に対して、ホワイトクリップ（一定値以上の大きさの信号をカットする処理）やブランキング（映像信号を含む範囲と、同期信号を含む範囲とを明確化するため、当該部分のノイズを低減させる処理）等を行う。また、ＴＧ／ＳＧ１０１から入力された垂直同期信号ＩＮＴ．ＶＤ及び水平同期信号ＩＮＴ．ＨＤに基づいた同期信号を付加する。また、キャラクタジェネレータ１１０から入力されるＯＳＤ表示に関する信号も合わせて、出力端子１１１へ出力する。
【００２１】
操作部１０８は、ＯＳＤ表示などでのユーザの操作を受け付けるための機構である。図３は、操作部１０８が設けられたビデオカメラ１０の背面を示した図である。ビデオカメラ１０の背面には、ＤＩＳＰボタン２０１、ＰＡＧＥボタン２０２、ＭｅｎｕＵｐボタン２０３、ＭｅｎｕＤｏｗｎボタン２０４、ＤａｔａＵｐボタン２０５、ＤａｔａＤｏｗｎボタン２０６、電源端子２０７、入出力端子２０８が配置される。
【００２２】
ＤＩＳＰボタン２０１は、映像信号出力画面と、ＯＳＤ表示画面とを切り替える際等に使用する。
ＰＡＧＥボタン２０２は、例えばシャッタスピードを表示する画面、ホワイトバランスの設定をする画面等のそれぞれの画面を切り替える際に使用する。
ＭｅｎｕＵｐボタン２０３及びＭｅｎｕＤｏｗｎボタン２０４は、メニュー上に表示されるカーソルを上下させる際に使用する。
ＤａｔａＵｐボタン２０５及びＤａｔａＤｏｗｎボタン２０６は、各項目の値を上下させる際に使用する。
尚、操作部１０８ではないが、電源端子２０７は、ビデオカメラ１０への電源供給を行うケーブルを挿す為の機構であり、入出力端子２０８はフレームグラバ１２からトリガ信号等を入力し、ビデオカメラ１０から出力信号を出力するための機構である。入出力端子２０８は、ケーブルを介してフレームグラバ１２に接続される。図２に於いては、ＴＧ／ＳＧ１０１への入力信号を供給し、また出力端子１１１の役割を果たす。
【００２３】
再び図２の説明に戻ると、マイコン１０９は、操作部１０８へのユーザの操作を受けて、ビデオカメラ１０の制御を行う。まず、ユーザがＯＳＤ表示画面で行った、例えばシャッタスピード等の設定に基づいて、ＴＧ／ＳＧ１０１を制御する。また、操作部１０８へのユーザの操作を反映させて、キャラクタジェネレータ１１０の制御を行う。
【００２４】
キャラクタジェネレータ１１０は、ＯＳＤ表示を行うための機構である。マイコン１０９の制御に基づいて、出力画面上に表示する文字や、その位置についての管理を行う。また、画面上での位置を制御する上で必要となる、内部垂直同期信号ＩＮＴ．ＶＤや内部水平同期信号ＩＮＴ．ＨＤの入力をＴＧ／ＳＧ１０１から受ける。キャラクタジェネレータ１１０から出力されるＯＳＤ表示に関する出力信号は、利得制御回路１０６から出力される映像信号やＴＧ／ＳＧ１０１から出力される同期信号と共に、信号処理回路１０７から出力端子１１１に出力される。
【００２５】
続いて、出力信号のモードの切替について説明する。図４は、通常モード及びＯＳＤ表示モードの切替について示したフローチャートである。
まず、ビデオカメラ１０を起動させると、通常モードで動作する（ステップ８０１）。このとき、出力信号は、図８のように、トリガ信号に応じて単一の映像信号を出力し、垂直同期信号もそれに応じて１つしか出力しない。通常モードにおいて、ＤＩＳＰボタン２０１が押されれば、ＯＳＤモードに移行し、押されなければ通常モードでの出力を続ける（ステップ８０２）
【００２６】
ＯＳＤモードでは（ステップ８０３）、後に詳述するが、垂直同期信号を連続的に出力する。この際、トリガ信号が入力されれば、垂直同期信号がリセットされる。ＯＳＤモードでＤＩＳＰボタン２０１が押されなければＯＳＤモードでの出力を続けるが、ＤＩＳＰボタン２０１が押されれば通常モードに戻る（ステップ８０４）。
【００２７】
ＯＳＤ表示モードにおいて、表示端末１３に表示されるＯＳＤ表示画面の例を示したのが図５である。図５に示したのは、電子シャッターに関する設定を行う画面である。通常の映像信号表示画面からＤＩＳＰボタン２０１を押すと、ＯＳＤ画面表示の目次画面が表示され、そこからＰａｇｅ画面を何度か押すと、図５のシャッタスピードを設定する画面やホワイトバランス等の設定をする画面に切り替わっていく。以下、図５のシャッタスピード設定画面を例に説明を行う。
【００２８】
まず、カーソル３１を、ＭｅｎｕＵｐボタン２０３及びＭｅｎｕＤｏｗｎボタン２０４を操作して上下させる。ここで例えば項目「シャッタスピード」を選ぶと、シャッタスピードを設定することができる。ここで、ＤａｔａＵｐボタン２０５及びＤａｔａＤｏｗｎボタン２０６を押すことで、値を上下させることが可能である。例えば、１００、５０００、１００００等の値が表示され、それぞれシャッタスピードを１／１００秒、１／５０００秒、１／１００００秒とすることができる。ここでの設定値は、マイコン１０９の制御の元、ＴＧ／ＳＧ１０１等に伝えられ、それぞれの動作に反映される。
【００２９】
次に、ＯＳＤ表示モードでの処理の流れについて説明する。図６は、ＯＳＤ表示モードでの信号のタイミングチャートの例である。図６の例では、フレームグラバ１２から、外部垂直同期信号ＥＸＴ．ＶＤは入力されていない。尚、ビデオカメラ１０は通常時、図８のような映像出力信号（すなわち、１回のトリガ信号の入力に応じて１フレームの映像信号及び垂直同期信号を付加した信号）を出力している。ＤＩＳＰボタン２０１を押すことにより、ＯＳＤ表示モードに切り替わり、垂直同期信号が連続して出力されるようになる。この垂直同期信号間に相当するそれぞれのフレームに、キャラクタジェネレータ１１０から出力されるＯＳＤ表示信号が乗せられる。
【００３０】
トリガ信号がフレームグラバ１２からビデオカメラ１０に入力されると、まずＴＧ／ＳＧ１０１に入力される。これを元に、ＣＣＤ１０５は予め定められた露光時間撮像を行い、映像信号を作成する。それと同時に、つまりトリガ信号が入力されてから露光時間経過後、ＴＧ／ＳＧ１０１が供給する内部垂直同期信号の周期もリセットされる。これにより、リセットされて新たに始まったフレームに、ＣＣＤ１０５から出力された映像信号がＯＳＤ表示信号と共に信号処理回路１０７で付加されることとなる。
【００３１】
尚、外部から外部垂直同期信号ＥＸＴ．ＶＤが供給されている場合のＯＳＤ表示モードでは、トリガ信号によって外部垂直同期信号ＥＸＴ．ＶＤがリセットされれば、位相比較回路１０２及び発振器１０３によって、内部垂直同期信号ＩＮＴ．ＶＤもリセットされることとなる。これにより、最終的な出力信号は図６と同様になり、これをフレームグラバ１２で取り込むことが可能となる。
【００３２】
以上説明したように、本実施例のビデオカメラ１０は、垂直同期信号を出力することができるので、ＯＳＤ表示画面を表示させることができる。また、トリガ信号に対応させて垂直同期信号の周期を初期化させることで、トリガ信号に応じた映像信号出力が可能であり、フレームグラバ１２でも映像データを取り込むことが可能である。
【００３３】
ところで、本実施例ではフレームを出力信号の単位としているが、ＮＴＳＣ等のインタレース方式において、複数のフレーム（ＮＴＳＣであれば２つ）を統合した単位であるフィールドを出力信号の単位としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例１に係るビデオカメラを使用したシステムの構成を示す構成図。
【図２】本発明の実施例１に係るビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係るビデオカメラの操作部が設けられたビデオカメラ１０の背面を示した図である。
【図４】本発明の実施例１に係るビデオカメラの出力信号のモード切替について示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係るビデオカメラから出力されるＯＳＤ表示画面の例を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係るビデオカメラが外部垂直同期信号を入力されていない場合のＯＳＤ表示モードにおける信号のタイミングチャートを示す図である。
【図７】連続した垂直同期信号により垂直同期を行うビデオカメラの信号のタイミングチャート例である。
【図８】トリガ信号により撮像を行うビデオカメラの信号のタイミングチャート例である。
【符号の説明】
【００３５】
１０・・・ビデオカメラ
１１・・・ＰＣ
１２・・・フレームグラバ
１３・・・表示端末
３１・・・カーソル
１０１・・・ＴＧ／ＳＧ
１０２・・・位相比較回路
１０３・・・発振器
１０４・・・ＣＣＤ駆動回路
１０５・・・ＣＣＤ
１０６・・・利得制御回路
１０７・・・信号処理回路
１０８・・・操作部
１０９・・・マイコン
１１０・・・キャラクタジェネレータ
１１１・・・出力端子
２０１・・・ＤＩＳＰボタン
２０２・・・ＰＡＧＥボタン
２０３・・・ＭｅｎｕＵｐボタン
２０４・・・ＭｅｎｕＤｏｗｎボタン
２０５・・・ＤａｔａＵｐボタン
２０６・・・ＤａｔａＤｏｗｎボタン
２０７・・・電源端子
２０８・・・入出力端子
ＥＸＴ．ＶＤ・・・外部垂直同期信号
ＥＸＴ．ＨＤ・・・外部水平同期信号
ＩＮＴ．ＶＤ・・・内部垂直同期信号
ＩＮＴ．ＨＤ・・・内部水平同期信号
【図１】
2006129239.tif 000003
【図２】
2006129239.tif 000004
【図３】
2006129239.tif 000005
【図４】
2006129239.tif 000006
【図５】
2006129239.tif 000007
【図６】
2006129239.tif 000008
【図７】
2006129239.tif 000009
【図８】
2006129239.tif 000010