(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続撮影露光時間設定手段と、
ランダムシャッター露光時間設定手段とを有し、
通常撮影時は前記連続撮影露光設定手段の露光時間により撮像し、
外部よりのトリガパルス信号の入力により、前記ランダムシャッタ露光時間設定手段の時間により撮像するＣＣＤカメラ装置において、
前記外部よりのトリガパルス信号を入力したとき、前記トリガパルス信号の入力の直前の複数フィールドまたは複数フレームの映像信号の算出値により、光学系の制御値を前記トリガパルス信号入力後の１フレームまたは１フィールド期間、保持する手段を有することを特徴とするＣＣＤカメラ装置
【請求項２】
請求項１のＣＣＤカメラ装置において、前記映像信号の算出値は前記映像信号の複数フィールドまたは複数フレームの平均値とすることを特徴とするＣＣＤカメラ装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子シャッタを使用し、かつ外部トリガー信号を使用して撮影するＣＣＤカメラに関し、ＣＣＤの駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像素子にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたＣＣＤカメラにおいて、レンズ等の光学部品の他に、ＣＣＤの電荷蓄積時間を変更することにより、絞り（アイリス）を変化させた時と同等の映像信号が得られるような電子シャッタが知られている。
【０００３】
また、ＣＣＤカメラには、ランダムシャッタモードと呼ばれているものがあり、通常は、撮影動作をしないが、外部よりのトリガー信号により、瞬時に静止画像として取り出すことが知られている。
【０００４】
ランダムシャッタ撮影時は、瞬時に１フィールドまたは１フレーム静止画像を撮影するために、映像信号の輝度レベルの平均値で制御するオートアイリス機構を使用することができない。そこで、本出願人は、特願２０００−３７８３８８号で上記課題を解決するため、連続撮影露光時間設定手段とランダムシャッター露光時間設定手段とを有するＣＣＤカメラ装置を提案し、上記課題の解決を図った。
【０００５】
図４により詳しく説明する。図４は、上記提案のブロック図を示す。
ＣＣＤ撮像素子４０１は、光学系を通って入射した光を受けて、ＣＣＤ駆動回路４０３により駆動制御されながら、光電変換を行い、電気信号に変換する。
映像信号処理回路４０２は、ＣＣＤ撮像素子４０１の出力を映像信号に変換する処理を行う回路である。同期信号発生回路４１１からの同期信号に基づいて出力する。
ＣＣＤ駆動回路４０３は、電子シャッタ回路４０４、ＰＤ（フォトダイオード）電荷転送回路４０５、ＣＣＤ電荷転送回路４０６および同期信号発生回路４１１からの同期信号に基づいて、ＣＣＤ撮像素子４０１に対する駆動信号を生成して制御するものである。
電子シャッタ回路４０４は、連続撮影露光パルス回路４０７およびランダムシャッタ露光パルス回路４０８からの出力信号により、ＣＣＤのＰＤをリセットする信号をＣＣＤ駆動回路４０３に対して出力する。
ＰＤ電荷転送回路４０５は、ランダムシャツタ露光パルス回路４０８からの出力に基づいてＣＣＤのＰＤの電荷を転送する信号を発生する回路である。
ＣＣＤ電荷転送回路４０６は、ＣＣＤ電荷掃捨用高速転送回路４０９の出力信号に基づいてＣＣＤ駆動回路４０３に対して制御信号を生成して出力する。
連続撮影露光パルス回路４０７は、連続撮影すなわち通常撮影時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。
ランダムシャッタ露光パルス回路４０８は、ランダムシャツタ使用時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。
ＣＣＤ電荷掃捨用高速転送回路４０９は、ランダムシャッタトリガー信号により、ＣＣＤ電荷転送回路４０６に対して、高速に電荷を掃き捨てさせるための制御信号を発生する。
シャッタモード切替制御回路４１０は、連続撮影シャッターとランダムシャッターのモードを切り換える制御回路である。ＣＣＤ電荷掃捨用高速転送回路４０９および同期信号発生回路４１１に対して出力する。
同期信号発生回路４１１は、シャッターモード切替制御回路の出力により、同期信号を発生し、映像信号処理回路４０２およびＣＣＤ駆動回路４０３に対して同期信号を出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案では、連続撮影露光時間とランダムシャッター露光時間を別々に設定できるように構成したため、ランダムシャッター使用時（外部からのトリガパルス信号による）にオートアイリス機構を使用することができるようになり、１回のランダムシャッター撮影において最適露出によるクリアな映像信号が得られるようになった。しかし、トリガパルス信号を連続して入力する場合、トリガパルス信号による映像信号によりオートアイリス機構が動作するためランダムシャッター使用時に得られる映像信号がオートアイリス機構を原因とする変動を生じるという課題が発生した。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためランダムシャッター使用時にオートアイリス機構を停止させ、かつ、連続するトリガパルス信号入力にも対応が可能なＣＣＤカメラ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、連続撮影露光時間設定手段と、ランダムシャッター露光時間設定手段とを有し、通常撮影時は前記連続撮影露光設定手段の露光時間により撮像し、
外部よりのトリガパルス信号の入力により、前記ランダムシャッタ露光時間設定手段の時間により撮像するＣＣＤカメラ装置において、
前記外部よりのトリガパルス信号を入力したとき、前記トリガパルス信号の入力の直前の映像信号の算出値により、光学系の制御値を前記トリガパルス信号入力後の１フムームまたは１フィールド期間、保持する手段を有することを特徴とする。
【０００９】
さらに、映像信号の算出値は映像信号の数フレーム（数フィールド）から数１０フレーム（数１０フィールド）の平均値とすることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施の形態のブロック図を示す。
ＣＣＤ撮像素子１は、光学系を通って入射した光を受けて、ＣＣＤ駆動回路３により駆動制御されながら、光電変換を行い、電気信号に変換する。
映像信号処理回路２は、ＣＣＤ撮像素子１の出力を映像信号に変換する処理を行う回路である。同期信号発生回路１１からの同期信号に基づいて出力する。
ＣＣＤ駆動回路３は、電子シャッタ回路４、ＰＤ（フォトダイオード）電荷転送回路５、ＣＣＤ電荷転送回路６および同期信号発生回路１１からの同期信号に基づいて、ＣＣＤ撮像素子１に対する駆動信号を生成して制御するものである。
電子シャッタ回路４は、連続撮影露光パルス回路７およびランダムシャッタ露光パルス回路８からの出力信号により、ＣＣＤのＰＤをリセットする信号をＣＣＤ駆動回路３に対して出力する。
ＰＤ電荷転送回路５は、ランダムシャツタ露光パルス回路８からの出力に基づいてＣＣＤのＰＤの電荷を転送する信号を発生する回路である。
ＣＣＤ電荷転送回路６は、ＣＣＤ電荷掃捨用高速転送回路９の出力信号に基づいてＣＣＤ駆動回路３に対して制御信号を生成して出力する。
連続撮影露光パルス回路７は、連続撮影すなわち通常撮影時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。
ランダムシャッタ露光パルス回路８は、ランダムシャツタ使用時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。
ＣＣＤ電荷掃捨用高速転送回路９は、ランダムシャッタトリガー信号により、ＣＣＤ電荷転送回路６に対して、高速に電荷を掃き捨てさせるための制御信号を発生する。
シャッタモード切替制御回路１０は、連続撮影シャッターとランダムシャッターのモードを切り換える制御回路である。ＣＣＤ電荷掃捨用高速転送回路９および同期信号発生回路１１に対して出力する。
同期信号発生回路１１は、シャッターモード切替制御回路の出力により、同期信号を発生し、映像信号処理回路２およびＣＣＤ駆動回路３に対して同期信号を出力する。
ホールド信号発生回路１２は、同期信号発生回路１１よりの出力により光学系（アイリス）の制御値を保持する信号をホールド回路１４に対して出力する。
整流回路１３は、映像信号処理回路２の出力映像信号より整流作用を行い、光学系（アイリス）制御用のＤＣ値を出力する。
ホールド回路１４は、ホールド信号発生回路１２からの制御信号により整流回路１３の出力のＤＣ値を保持する。さらに、ホールド信号発生回路１２から保持制御信号が出力されない場合は、入力をスルー出力する。
オートアイリス回路１５は、ホールド回路１４の出力より使用する光学系（アイリス）の制御値に変換して出力する。
【００１１】
図２は、ランダムシャッター使用時の動作のフローチャートである。
ステップＳ１は、ランダムシャッタートリガー信号を入力する。
ステップＳ２は、カメラ撮影モードを連続撮影からランダムシャッタモードに切り換える。
ステップＳ３は、ＣＣＤ撮像素子に対して現在出力中の電荷信号を掃き捨てるように制御する。
ステップＳ４は、ランダムシャッター用パルスを発生する。
ステップＳ５は、ＣＣＤのＰＤの電荷をリセットする。
ステップＳ６は、ＣＣＤのＰＤに対して電荷を蓄積するように指示する。
ステップＳ７は、ステップＳ６で蓄積した電荷をＣＣＤ転送路に転送するように制御する。
ステップＳ８は、ＣＣＤ出力を映像信号に変換して出力する。
ステップＳ９は、撮影モードを連続シャツターモードに切り換える。
ステップＳ１０は、連続撮影モードに復帰する。
【００１２】
図３は、図１のタイミングチャートである。
▲１▼は、切り換えモード信号である。連続撮影モードの途中よりランダムシャッタモードが始まり、ランダムシャッタモード終了後、連続撮影モードとなる。
▲２▼は、ランダムシャツタートリガー信号である。パルスの立ち下がりでランダムシャッタモードとなる。１フレーム撮影後、連続撮影モードとなる。
▲３▼は、出力映像信号である。ランダムシャツタトリガー信号が入力されるとその時点での映像信号は途切れたものとなり、ランダムシャツタ時の映像信号を１フレーム出力した後、連続撮影モード時の映像信号となる。再び、ランダムシャッタートリガ信号が入力されると映像信号は途切れたものとなり、ランダムシャツタ時の映像信号を１フレーム出力した後、連続撮影モード時の映像信号となる。
▲４▼は、オートアイリス用映像積分波形（整流回路出力）である。ランダムシャッタートリガ信号入力後は、直前のDC値で１フレームまたは１フィールドホールドされる。連続撮影モードに戻ると、映像積分波形で制御する。再び、ランダムシャッタートリガ信号が入力されると、直前のDC値で１フレームまたは１フィールドホールドされ、連続撮影モードに戻ると、映像積分波形で制御する。
▲５▼は、ＣＣＤの垂直転送パルスである。連続撮影モード時は、１フレーム間パルスを出力し、ランダムシャッタモードになると途中で垂直転送パルスを休止して、ＣＣＤに対して電荷を掃き捨てさせ、ランダムシャッタ時に１フレーム間連続して垂直転送パルスを送り、連続撮影モードに復帰してからは再び１フレーム毎に連続して垂直転送パルスを送る。
▲６▼は、電子シャツターパルスでＣＣＤのＰＤリセットパルスで１フレームに１回リセットする。
▲７▼は、ＰＤの電荷転送パルスであり、垂直ブランキングに１回送る。
▲８▼は、ＣＣＤの露光時間をあらわしたものである。連続撮影時の露光時間はＴ１で、ランダムシャッタ時の露光時間はＴ２である。
【００１３】
【発明の効果】
オートアイリス機構を使用し、連続撮影時の蓄積時間とランダムシャッタモード使用時の蓄積時間を別々に設定し、複数の連続する外部トリガー信号によるランダムシャッタモード時の映像信号を、外部トリガー信号入力の直前の映像信号によりオートアイリス機構の制御値を固定したため、連続する外部トリガー信号による映像信号が変動しない最適露出によるクリアな映像信号が得られる。
【００１４】
また、連続撮影時の映像信号とランダムシャッタ使用時の映像信号とを顕著に区別することができる。
【００１５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のブロック図である。
【図２】ランダムシャッタモード時のフローチャートである。
【図３】ブロック図のタイムチャートである。
【図４】従来例のブロック図である。
【符号の説明】
１    ＣＣＤ撮像素子
２    映像信号処理回路
３    ＣＣＤ駆動回路
４    電子シャッタ回路
５    ＰＤ電荷転送回路
６    ＣＣＤ電荷転送回路
７    連続撮影露光パルス回路
８    ランダムシャッタ露光パルス回路
９    ＣＣＤ電荷掃捨用高速転送回路
１０  シャッタモード切替制御回路
１１  同期信号発生回路
１２  ホールド信号発生回路
１３  整流回路
１４  ホールド回路
１５  オートアイリス回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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