JPH01253372A - テレビジョンカメラ - 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、電子スチル機能を設けられたテレビジョンカ
メラに関する。

従来の抜術 テレビジョンカメラやＶＴＲは近年、高性能化が進み、
特に、ＶＴＲを内蔵されたテレビジョンカメラが種々開
発されている。例えば第５図に示す如く、ＶＴＲ内蔵及
び電子シャッタ付テレビジョンカメラ１でＲ像記録した
画像をＶＴＲ２で゛フィールドスチル再生又はフレーム
スチル再生してその１コマを受像部３に映像したり、プ
リンタ４にて電子スチル写真として取出すことが行なわ
れている。なお、受像部３は走査線数変換を行なうスキ
ャンコンバータ３ａ及びノンインタレーステレビジョン
受像機３ｂにて構成されているが、簡易的にｔよ一般の
テレビジョン受像機でよい。

上記のようにしてプリンタ４で得られた電子スチル写真
と一般のカメラ（銀塩フィルム使用）による写真とを比
較してみると次のようになる。

このように、テレビジコンカメラによる電子スチル写真
は一般のカメラによる写真に比して利点を多く有してい
ながら、解像度の点に関しては劣っている。

この解像度劣化及びそれ以外の問題点は以下に説明する
如くである。

発明が解決しようとする課題 従来のものは、ＶＴＲ２によるフィールドスチルの場合
、１フレームに対して一方のフィールドだすしかないた
めに垂直解像度が一般のルビジ３ン画像の半分となり、
垂直解像度が悪い問題点があった。又、ＶＴＲ２による
フレームスデルの場合、１／６０秒以下の短かい時間で
動く動きの速い被写体を搬像すると、第６図に示すよう
にモニタ画面上で像が二重になり（いわゆる二線ボク）
、画質が劣化する問題点があった。

本発明は、垂直解像度が高く、二線ボケ等を生じること
がなく、良好な画像を得ることができるテレビジョンカ
メラ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 本発明は、垂直ブランキング期間に、撮像部にお番ノる
奇数行目の画素信号を読出して−の系統の蓄積部に転送
し、続いてＩ８像部におりる偶数行目の画素信号を読出
して他の系統の蓄積部に転送し、その後、映像期間の奇
数フィールドでは−の系統（又は他の系統）の蓄積部か
らの画素信号を読出し、偶数フィールドでは他の系統（
又は−の系統）の蓄積部からの画素信号を読出す構成と
する。

作用 本発明では、奇数フィールドでは例えば奇数行画素信号
を読出す一方、偶数フィールドでは例えば偶数行画素信
号を読出す動作を２フイールド毎に繰返し行なっている
。このように、両フィールドで読出しを行なっているの
で、垂直解像度の劣化はなく、又、両フィールド同じ画
像を読出しているので動きの速い被写体でも二線ボケを
生じることはない。

実施例 第１図は本発明になるテレビジョンカメラの一実施例を
用いたスチル再生システムの全体概略図を示す。同図に
おいて、テレビジョンカメラ１０の固体ｍｓ素子１１か
ら後述の方法で読出された画素データはカメラ回路２１
にてＮＴＳＣ方式コンポジット映像信号とされ、例えば
内蔵のＶＴＲ２２に供給されて連続信号の状態で記録さ
れる。

ＶＴＲ２２で記録された磁気テープをＶＴＲ２３に入れ
、ここでフレームスチル再生を行なう。この場合、後述
のようにフレーム検出回路２３ｂで検出されたフレーム
毎（第１及び第２フイールドの組合せ、第３及び第４フ
イールドの組合せ）にスチル再生回路２３ａでフレーム
再生され、ノンインタレーステレビジョン受像機２４に
モニタ映像される。

第１図中、１０は本発明になるテレビジコンカメラで、
１１はその要部である固体撮像素子である。１２は撮像
部で、フォトダイオード１３及び第１垂直ＣＣＤ１４に
て構成されている。１５は蓄積部で、第２垂直ＣＣＤ１
６、第３垂直ＣＣ０１７にて構成されている。１８は選
択スイッチで、第１垂直ＣＣＤ１４の光電荷を第２垂直
Ｃ０Ｄ１６又は第３ｆ！直ＣＧＤ１７に選択的に切換え
転送する。１９は水平ＣＣＤ、２０はフローティング・
デイフュージョン・アンプ（ＦＤＡ）である。

本発明に用いる第１垂直ＣＣＤ１４はフレーム・インタ
ライン・トランスファ・ＣＣＤ（ＦＩ’Ｔ−ＣＣＤ）で
、垂直ブランキング期間内のみ信丹電荷を高速転送する
ものである。このような固体撮Ｉ＆素子の基本的な動作
は、本出願人が特願昭６１−１９６９３３号の特許願（
発明の名称「固体搬像素子」）に記されている。

第２図は第１図に示す固体鞄ｖＱ素子１１におｔプる光
電荷転送の様子を模式的に示す図であり、以下、第１図
及び第２図と共にその動作について説明する。

先ず、１フイ一ルド明間フォトダイオード１３に蓄積さ
れた光電荷は垂直ブランキング期間で奇数行方のみ第１
垂直ＣＣＤ１４に転送され（第２図（Ａ＞）、選択スイ
ッチ１８によって選択された第２垂直ＣＣＤ１６に「ｌ
−１（ｆ＋は水平走査周波数）より十分高い周波数の高
速転送によって一斉に転送される（同図（Ｂ））。次に
、偶数行分の光電荷も同様に第１垂直ＣＣＤ１４に転送
され（同図（Ｃ））、選択スイッチ１８によって選択さ
れた第３垂直ＣＣＤ１７に高速転送によって一斉に転送
される（同図（Ｄ））。これにより、垂直ブランキング
期間において、奇数行のフォトダイオード電荷は第２！
Ｉｆ直ＣＣＤ１６に、偶数行のフォトダイオード電荷は
第３垂直ＣＣＤ１７に夫々蓄積される。第２図（Ａ）の
状態から同図（Ｃ）に示す状態までに要する時間は１水
平走査周期である。

その後、映像期間の第１フイールドでは第２垂直ＣＧＤ
１６に蓄積されている奇数行のフォトダイオード電荷が
水平ＣＣＤ１９に高速転送されて読出される（第２図（
Ｅ）、（Ｆ））。一方、次の第２フイールドでは第３垂
直ＣＣＤ１７に蓄積されている偶数行のフォトダイオー
ド電荷が水平ＣＣＤ１９に高速転送されて読み出される
（第２図（Ｇ）、（Ｈ））。

このように、１フイ一ルド分５　積された画素データの
うち、第１フイールドでは奇数行画素データを読出す一
方、第２フイールドでは偶数行画素データを読出す動作
を２フイールド毎に繰返し行ない、カメラ回路２１でＮ
　Ｔ　Ｓ　Ｃ方式のコンポジット映像（ｆｉ号とし、内
蔵ＶＴＲ２２に記録する。

ＶＴＲ２３においてフレームスチル再生を行なうに際し
、フレーム検出回路２３ｂでは第１及び第２フイールド
の組合せ、第３及び第４フイールドの組合、・・・がフ
レーム毎に検出され、例えば、第３図（Ｂ）に示す如く
、第１及び第２フイールドでは時刻ｔに蓄積された同一
画像が映像され、続く第５及び第４フイールドでは時刻
（ｔ＋２／６０）に蓄積された同一画像が映像され、以
下、このような動作が繰返され、２フイールド毎（フレ
ーム単位）のスチル再生（フレームスチル再生）が行な
われる。

従って、読出しには奇数フィールド及び偶数フィールド
の２フイ一ルド分（同一画像）行なっているので、従来
例のフィールドスチル再生に比して垂直解像度の劣化が
なく、又、第３図（Ａ）に示す従来例のフレームスチル
再生の如く、別々の時刻（ｔと（ｔ＋１／６０）、（ｔ
＋２／６０）と（ｔ＋３／６０））にＩＦＩした画像を
奇数フィールド及び偶数フィールドで重ねる前述の二線
ボケを生じる）のと異なり、両フィールド同じ画像を読
出しているので二線ボウを生じることはない。

なお、第３図（Ａ）、（Ｂ）より明らかな如く、本発明
では時刻（ｔ＋１／６０）、（ｔ＋３／６０）、・・・
の各画像が扱けるが、これは垂直解像度や二線ボケ等に
よる画質劣化に比して人間の眼にはそれ貯気にならない
ので、特に問題はない。

従来例では第３図（Ａ）より明らかな如く、二線ボケを
防止するには例えば回転シャッタ付テレビジョンカメラ
を用いて偶数フィールドを遮光しなければならず、本発
明テレビジョンカメラに用いるような固体ｆ２像素子を
用いた場合、フォトダイオードの蓄積時間は最大で１／
６０秒である。

然るに、本発明では上記のような遮光を行なっていない
ので、フォトダイオードの蓄積時間は最大で１／３０秒
とることができ、本発明は感度の劣化がない。

又、本発明のものは従来装買との互換性を有する。例え
ば、垂直ブランキング１■間で第２図（Ａ）、（Ｂ）に
示すように第２垂直ＣＣＤ１６に転送された奇数行フィ
ールド電荷を第１フイールドの映像期間で第２図（Ｅ）
、（Ｆ）に示すように（第３垂直ＣＣＤには電荷はない
）水平ＣＣＤ１９に高速転送して読出す一方、次の垂直
ブランキングで第２図（Ｃ）、（Ｄ）に示すように〈第
２垂直ＣＣＤには電荷はない）第３垂直ＣＣＤ１７に転
送された偶数フィールド電荷を第２゛フイールドの映像
期間で第２図（Ｇ）、（Ｈ）に示すように水平ＣＣＤ１
９に高速転送して読出す。こうすることにより、第３図
（Ａ）に示すような一般の動画保を得ることができる。

更に、本発明のものは電子シャッタ機能を設けることも
可能である。第４図は電子シャッタモードの動作タイミ
ングヂャート及びその場合の光電荷転送の様子を示した
模式図である。なお、模式図は図示を簡略化するために
片フィールドのみの光電荷を示す。同図において、通常
モードでは、フォトダイオードの蓄積時間は最大で１／
３Ｏ秒である。然るに、電子シャッタモードでは以下に
説明する如くとなる。

時刻のにおいてフォトダイオード１３の電荷は蓄積部１
５に転送され、時刻■において水平ＣＣＤ１９に転送さ
れる。時刻■ではフォトダイオード１３に新たな電荷が
入ってきたことを示す。時刻０（ｔ）において垂直ＣＣ
Ｄ１４に転送された上記新たな電荷は強あり的に抑出さ
れ、時刻◎において又新たな電荷がフオ［・ダイオード
１３に入る。

ここで、時刻◎（１）から読出しが行なわれる時刻（１
／３０秒）までの時間（１／３Ｏ−ｔ）秒が？５ｖＪＩ
ｌ）間となり、実質上回転シャッタを設置プたのと同じ
効果（動きの速い被写体をボケなく画像できる）を得る
ことができる。

なお、本発明では第１垂直ＣＣＤ１４にフレーム・イン
タライン・トランスファ・ＣＣＤを用いて垂直ブランキ
ング期間内のみで信号電荷を高速転送しているので、光
電荷がフォトダイオード１３を通過する時間が短かくて
済み、このため、フォトダイオード１３から第１垂直Ｃ
ＣＤ１４に漏込む電荷量が少なく、これにより、スミア
を低く抑えることができる。

発明の詳細 な説明した如く、本発明によれば、奇数フィールド及び
偶数フィールドの両フィールドで読出しを行なっている
ので、従来例のフィールドスチル再生のような垂直解像
度の劣化はなく、又、両フィールド同じ画像を読出して
いるので、動きの速い被写体の場合、従来例のフレーム
スチル再生のような二線ボケを生じることはない。又、
撮像部の垂直ＣＣＤにフレーム・インタライン・トラン
スファ・ＣＣＤを用いて垂直ブランキング期間内のみイ
エ号電荷を高速転送しているので、フォトダイオードか
ら垂直ＣＣＤへの漏込み電荷量が少なく、スミアを少な
くでき、又、二線ボケを防出するために回転シャッタを
設ける必要はないので、フォトダイオードの蓄積時間は
最大で１／３Ｏ秒とることができ、回転シャッタを受け
た場合の１／６Ｏ秒より多く、感度を大きくとり得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を用いたスチル再生システム
の全体概略図、第２図は第１図に示す固体１１ｉｉ１素
子における光電荷転送の様子を模式的に示す図、第３図
は動きの速い被写体の場合の従来及び本発明の夫々のス
チル再生の様子を説明する図、第４図は電子シャッタ機
能を説明する図、第５図は従来のスチル再生システムの
全体概略図、第６図は従来のフレームスチル再生で動き
の速い被写体をＩｌａ像した場合の画像を示す図である
。 １０・・・テレビジョンカメラ、１１・・・固体搬像素
子、１２・・・＠像部、１３・・・フォトダイオード、
１４・・・第１垂直ＣＣＤ、１５・・・？５積部、１６
・・・第２垂直ＣＣＤ、１７・・・第３垂直ＣＣＤ、１
８・・・選択スイッチ、１９・・・水平（、ＣＤ１２１
・・・カメラ回路、２２．２３・・・ＶＴＲ，２３ａ・
・・スチル再生回路、２３ｂ・・・フレーム検出回路、
２４・・・ノンインタレーステレビジョン受像機。 特許出願人　日本ビクター株式会社 同　　　　　弁理士　　松　　浦　　兼　　行　ｊ′　
　　　□１ζ・ノー、、； 第２ （Ｅ） （Ｇ） 図（３ｅの２） （Ｆ） （Ｈ） 第４ｒｌ！Ｊ 第５図 〆３ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレーム・インタライン転送形ＣＣＤで構成された撮像
   部と、該撮像部に蓄積された光電荷を転送される２系統
   の垂直ＣＣＤよりなる蓄積部と、該撮像部に蓄積された
   光電荷を該２系統の垂直ＣＣＤに選択的に切換え転送す
   る選択スイッチと、該蓄積部に転送された光電荷を読出
   す水平ＣＣＤを少なくとも含む読出し手段とよりなる固
   体撮像素子を有しており、 垂直ブランキング期間に、上記撮像部における奇数行目
   の画素信号を読出して上記一の系統の蓄積部に転送し、
   続いて上記撮像部における偶数行目の画素信号を読出し
   て上記他の系統の蓄積部に転送し、その後、映像期間の
   奇数フィールドでは上記読出し手段により上記一の系統
   （又は上記他の系統）の蓄積部からの画素信号を読出し
   、偶数フィールドでは上記読出し手段により上記他の系
   統（又は上記一の系統）の蓄積部からの画素信号を読出
   すことを特徴とするテレビジョンカメラ。