JPH0422282A - 画像入力装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は画像入力装置に関し、特に、静止画像をインタ
ーレース方式で走査して得られる映像信号として入力す
る画像入力装置に関する。

［従来の技術］ 物品を搬送しながらその物品の良否検査を行なうような
場合、物品の搬送経路の所定の位置にＩＴＶ（Ｉｎｄｕ
ｓｔｒｉａｌ　　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ）を配しておき
、物品がこの所定の位置まで搬送される毎に、このＩＴ
Ｖで物品を静止画として撮像し、撮像された静止画に基
づいて物品の良否を判定するという方法が用いられるこ
とがある。

ＩＴＶの後段には、ＩＴＶが出力した映像信号を取込む
画像入力装置が設けられる。最近では、ＣＣＤ（Ｃｈａ
ｒｇｅ　　Ｃｏｕｐｌｅｄ　　Ｄｅｖｉｃｅ）素子を撮
像素子として用いたＩＴＶが多く用いられる。

ＣＣＤ素子は、被写体の光学像を電気信号に変換する素
子であり、受光センサ部および光から遮断されたシフト
レジスタ部を含む。

受光センサ部は、ＣＣＤ素子の、被写体の光学像が結ば
れるべき受光面上に配列される複数の光電変換素子によ
って構成される。これらの光電変換素子は照射される光
の強さに応じた量の電荷を発生・蓄積する。光電変換素
子によって発生・蓄積された電荷は１フイ一ルド期間毎
にシフトレジスタ部に高速に転写される。そして、シフ
トレジスタ部に転写された電荷か１フイ一ルド期間かか
って、通常の画面走査順序に対応する順序で、順次読出
され電圧信号として出力される。つまり、ＣＣＤ素子の
受光面上に蓄積された電荷が、受光面の水平方向および
垂直方向に順次的に電圧信号として出力される。これに
よって、ＣＣＤ素子から、受光面上に結ばれた被写体の
光学像に対応する映像信号が出力される。

一般に、ＣＣＤ素子における、受光センサ部からシフト
レジスタ部への電荷の転写タイミングは映像信号の垂直
ブランキング期間内にある。さて、この転写タイミング
と、受光センサ部への光の照射タイミングとが一致する
と、受光センサ部に電荷が充分に蓄積される前にシフト
レジスタ部に電荷が読出されてしまう。このため、得ら
れた映像信号は、受光センサ部に光が照射された時点で
の被写体像が明確に再生せず、ぼやけた画像を映し出す
。このような問題を回避するには、受光センサ部からシ
フトレジスタ部への電荷の転写が確実に受光センサ部が
光を照射された後に行なわれるように、受光タイミング
が設定されなければならない。そこで、受光センサ部へ
の光の照射を垂直同期信号に同期させて行なうことによ
って、転写タイミングと受光タイミングとが確実にずら
される。

現在実用化されているＩＴＶは、一般に、外部からのＮ
ＴＳＣ規格に準拠した垂直同期パルスおよび水平同期パ
ルスに従って動作する。そして、レンズおよびＣＣＤ素
子を含む光学系の前方に設けられるシャッターを有する
ＩＴＶの場合、このシャッターは前記垂直同期パルスに
同期して、つまり、１フイ一ルド期間毎に瞬間的に開放
される。

このため、このＩＴＶから一度に２フイ一ルド分の映像
信号を得るには、シャッターを、連続した２つの垂直同
期パルスの各々に同期させて２回連続して開放させねば
ならない。このようにした場合、ＩＴＶ内の撮像素子は
１／６０ｓｅｃの時間間隔で２回受光状態となる。ＩＴ
Ｖは、１度目の受光によって取込んだ光学像および２回
目の受光によって取り込んだ光学像を順次１フイ一ルド
分の映像信号に変換して出力する。したがって、２回目
の受光によって作成された映像信号が映し出す画像は、
１回目の受光によって作成された映像信号が映し出す画
像よりも１／６０ｓｅｃだけ遅い時刻における画像とな
る。このような２フイ一ルド分の映像信号を１画面を構
成する１フレ一ム分の映像信号として用いてインターレ
ース方式による画像再生を行うと、再生された画像は互
いに異なる時刻における２つの被写体像が１走査線分ず
らして重ね合わされた精度の悪い画像となる。

このため、撮像装置が捕らえた画像を映像信号として取
込む従来の画像入力装置は、ＩＴＶが受光状態となった
直後の１フイールドに相当する時間期間においてＩＴＶ
からａカされる映像信号、すなわち、１フイ一ルド分の
映像信号のみを取込むように構成される。

実際の使用にあたって、画像入力装置には、撮像装置に
よる被写体像の取込みを指示するトリガパルスが外部か
ら付与される。一般に、画像入力装置は、ＩＴＶ等の撮
像装置に常時光電変換動作を行なわせ、かつ、被写体に
照射されるべき光を発生する照明装置のシャッタを、外
部からトリガパルスが入力された直後の垂直同期パルス
ＶＤに応答して所定の短時間開放させるように構成され
る。つまり、ＩＴＶを画像入力装置からの外部同期信号
によって常時動作させておき、被検査物品に光を照射す
る光源のシャッタを、外部からのトリガパルスの入力に
応答して、その後最初に発生された垂直同期パルスに同
期させて瞬間的に開放させる。なお、垂直同期パルスＶ
Ｄおよび水平同期パルスＨＤ等の、撮像装置における映
像信号作成時に必要となる同期信号は画像入力装置内部
で発生される。

第３図は、上記のような従来の画像入力装置の画像の取
込みタイミングを説明するためのタイミングチャート図
である。第３図を参照して、画像入力装置において垂直
同期パルスＶＤ（第３図（ｂ））は、ＮＴＳＣ方式に従
って：１．．　／　６０　ｓ　ｅｃの周期で発生される
。外部からトリガパルス（第３図（ａ））が与えられる
と、これに応答して画像入力装置はその直後に発生され
る垂直同期パルスＣに同期して、撮像装置のシャッタま
たは前記照明装置のシャッタを駆動するための信号を発
生する。これによって、シャッタは第３図（ｅ）に示さ
れるように、画像入力装置にトリガパルスが入力された
直後の垂直同期パルスに同期して一定期間開放される。

これによって、撮像装置内のＣＣＤ素子が受光状態とな
り、シャッタ解放時における被写体像を電気信号として
出力する。

一方、画像入力装置は、トリガパルスが入力された直後
の垂直同期パルスＶＤから次の垂直同期パルスまでの１
フイ一ルド期間に撮像装置から出力される映像信号をト
リガパルスが入力された時点での被写体像として取込む
。この取込まれた１フイ一ルド分の映像信号によって映
し出される画像に基づいて、前述Ｉ７たような物品の良
否判定等が行なわれる。

さて、トリガパルスは外部から任意のタイミングで画像
入力装置に与えられる。このため、画像入力装置へのト
リガパルスの入力タイミングとシャッタの開放タイミン
グとの間のずれは０ｓｅｅから垂直同期パルスＶＤの発
生周期、すなわち、１／６０　ｓ　ｅ　ｃ　（＝１６ｍ
５）までの任意の時間である。この結果、画像入力装置
が実際に取込む被写体像とトリガパルスが入力された時
点での被写体像との間の時間的なずれの大きさが変動す
る。

次に、この現象について具体的に説明する。第３図を参
照して、たとえば、トリガパルスが垂直同期パルスＶＤ
の発生周期の始り付近で入力された場合（トリガパルス
Ａの場合）とトリガパルスが垂直同期パルスＶＤの発生
周期の終り付近で入力された場合（トリガパルスＢの場
合）とでは、トリガパルスが入力されてから最初の垂直
同期パルスＣ，Ｄが現れるまでの時間が異なる。つまり
、トリガパルスＡが入力されてからシャッタが開放され
るまでの時間Ｔ１はトリガパルスＢが入力されてからシ
ャッタが開放されるまでの時間Ｔ２に比べ長くなる。

一方、画像入力装置は、トリガパルスＡが入力された時
点での被写体像を、垂直同期パルスＣが現れてから１フ
イールドに相当する時間期間に撮像装置から出力される
映像信号として取込む。同様に、画像入力装置は、トリ
ガパルスＢか入力された時点での被写体像を、垂直同期
パルスＤから１フイールドに相当する時間期間に撮像装
置から出力される映像信号として取込む。このため、画
像入力装置に取込まれる映像信号は、トリガパルスが入
力されてから異なる時間経過した後の被写体像に対応す
るものとなる。一般に、一定速度で搬送される複数の物
品の各々を所定の位置で撮像して個別に検査するような
場合には、物品が所定の位置まで搬送される毎にシャッ
タが開放されるようにするために、物品が所定の位置ま
で搬送される度にトリガパルスが画像入力装置に与えら
れる。したがって、このような場合、トリガパルスが画
像入力装置に入力されてからシャッタが開放されるまで
の時間が一定でないことは、物品の実際の検査位置（撮
像位置）が変動することを意味する。このような検査位
置の変動は、物品を正確に所望の位置で検査することを
困難にする。

そこで、画像入力装置にトリガパルスが入力されてから
シャッタが開放されるまでの遅れ時間を一定にする方法
が特開昭６２−１０１１８９において物品検査装置とし
て開示されている。

特開昭６２−１０１１８９に開示された物品検査装置に
よれば、ＩＴＶが画像入力装置内において発生される垂
直同期パルスＶＤおよび水平同期パルスＨＤという外部
同期信号に同期して駆動されるとともに、外部からのト
リガパルスの入力に応答してこ”れらの外部同期信号が
いったんリセットされる。そして、このリセットの後一
定時間（たとえば１フイ一ルド期間）経過後に外部同期
信号が再度ＩＴＶに付与される。ＩＴＶのシャッタまた
は被写体を照らすべき照明装置のシャッタは、リセット
後に最初に発生された垂直同期パルスに同期して瞬間的
に開放される。

第４図は、特開昭６２−１０１１８９に開示された物品
検査装置における、画像入力装置の画像取込みタイミン
グを説明するためのタイミングチャート図である。第４
図を参照して、画像入力装置にトリガパルスが入力され
ない期間には、ＩＴＶにＮＴＳＣ方式の垂直同期パルス
ＶＤが（第４図（ｂ））および水平同期パルス（図示せ
ず）が常時付与される。これによって、ＩＴＶ内のＣＣ
Ｄ素子がＮＴＳＣ方式に従うタイミングで電荷の転写お
よび続出などを行ない、ＩＴＶから映像信号が出力され
る。ここでトリガパルス（第４図（ａ））が画像入力装
置に与えられると、これに応答して、画像入力装置はＩ
ＴＶへの垂直同期パルスＶＤおよび水平同期パルスＨＤ
の付与を一定時間Ｔ停止する。したがって、第４図（ｂ
）において垂直同期パルスＶＤが発生されない期間Ｔ１
１ＴＶは映像信号を導出することができない。トリガパ
ルスが入力されてから一定時間Ｔ経過すると、画像入力
装置は再びＩＴＶに垂直同期パルスＶＤおよび水平同期
パルスＨＤを出力し始める。

したがって、ＩＴＶはトリガパルスが画像入力装置に入
力されてから一定時間Ｔ経過後に再び動作を再開する。

一方、画像入力装置は、トリガパルス入力後に最初に発
生された垂直同期パルスに応答してシャッタを解放する
ための信号を発生する。したがって、第４図（ｃ）に示
されるように、画像入力装置にどのようなタイミングで
トリガパルスが入力されても、シャッタはトリガパルス
入力後一定時間Ｔだけ経過した時点で開放されて、ＩＴ
Ｖ内のＣＣＤ素子を受光状態にする。ここで、画像入力
装置にトリガパルスが入力されてから一定時間Ｔ経過後
にはＩＴＶが映像信号出力動作を再開する。

このため、シャッタが上記のようなタイミングで開放さ
れることによって、ＩＴＶはトリガパルスの発生タイミ
ングにかかわらず、トリガパルスが画像入力装置に入力
されてから一定時間Ｔ経過した時点での被写体像に対応
する映像信号を、トリガパルス入力後最初に発生された
垂直同期パルスに同期して出力する。画像入力装置は、
トリガパルス入力後最初に発生された垂直同期パルスに
同期して、ＩＴＶから出力される１フイ一ルド分の映像
信号を、トリガパルス入力時の被写体像として取込む。

このように、特開昭６１１０１１８９に開示された物品
検査装置によれば、画像入力装置へのトリガパルスの入
力タイミングとシャッタ開放タイミングとの間のずれ時
間が一定となる。したがって、このずれ時間内における
被検査物品の移動量および被検査物品のどの部分を検査
する（検査領域）を考慮して、ＩＴＶの取り付は位置あ
るいはトリガパルスの発生タイミングを適当に設定すれ
ば、所望の位置で撮像された被検査物品像を確実に画像
入力装置に取込ませることができる。

「発明が解決しようとする課題］ 従来の画像入力装置は上記のように動作するため、外部
からのトリガパルスの入力タイミングと撮像装置の受光
タイミング（シャッタの開放タイミング）との間に作為
的にまたは無作為に時間的なずれが生じる。

従来の一般的な画像入力装置によれば、この時間的なず
れはＯｍｓ〜１６ｍ５の範囲でトリガパルスの入力タイ
ミングに応じて変動する。特開昭６２−１０１１８９に
開示された方式によれば、トリガパルスの入力タイミン
グと撮像装置の受光タイミングとの時間的なずれは一定
となる。しかしながら、特開昭６２−１０１１８９に開
示された方式はトリガパルスの入力タイミングと撮像装
置の受光タイミングとの間の時間的なずれを認めること
を前提としたものである。したがって、トリガパルスに
よって被写体像の取込みが指示されてから実際に撮像装
置が被写体像を光学像として取込むまでの時間、すなわ
ち、撮像装置の被写体像取込みタイミングの遅れを解消
するには至らない。このため、この方式で所望の時刻で
の被写体像を確実に画像入力装置に取込ませるには、被
写体の移動速度に基づいて撮像装置の取付位置やトリガ
パルスの発生タイミング等をあらかじめ調整しておく必
要がある。

また、従来の一般的な画像入力装置および特開昭６２〜
１０１．１８９に開示された方式のいずれの場合にも、
外部からトリガパルスが入力された後に最初に発生され
る垂直同期パルスから次の垂直同期パルスまでの１フイ
一ルド期間の間に撮像装置から出力される１フイ一ルド
分の映像信号を取込むように構成される。このため、撮
像装置がインターレース方式の映像信号を出力する場合
には、画像入力装置が取込む映像信号によって映し出さ
れる画像の垂直解像度は、撮像装置が実際にとらえた被
写体像に比べ半分に低下される。

インターレース方式の撮像装置に用いられるＣＣＤ素子
において、受光センサ部における電荷蓄積位置は奇数フ
ィールドと偶数フィールドとで垂直方向に１走査線分ず
れる。そして、ＣＣＤ素子のシフトレジスタ部には、Ｃ
ＣＤ素子の受光面上の奇数走査線に対応する位置に発生
・蓄積された電荷が奇数フィールドにおいて転写された
後、偶数フィールドにおいて、ＣＣＤ素子の受光面上の
偶数走査線に対応する位置に発生・蓄積された電荷が転
写される。この結果、ＣＣＤ素子からは、ＣＣＤ素子の
受光面に蓄積された電荷がインターレース方式で読出さ
れ電圧信号として出力される。

このため、画像入力装置がインターレース方式の撮像装
置から出力される映像信号を］フィールド期間分しか取
込まないことは、１つの画面を構成する奇数走査線およ
び偶数走査線のうちのいずれか一方のみから構成される
画像が１撮像画面として取込まれることを意味する。し
たがって、画像入力装置が取込んだ１フイ一ルド分の映
像信号によって映し出される画像において、被写体像に
対する垂直方向の分解能は、２フイ一ルド期間（１フレ
一ム期間）分の映像信号によって再生される画像におけ
るそれの１／２となる。

それゆえに本発明の目的は、上記のような問題点を解決
し、外部から画像の取込を指示されてから実際に撮像装
置が受光状態となるまでの時間遅れを解消するとともに
、インターレース方式の撮像装置によってとらえられた
画像を垂直解像度を劣化させることなく取込むことがで
きる画像入力装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる画像入力装置は、照射された外部光を被
写体の光学像として取込み、取込んだ光学像をＮＴＳＣ
規格に準拠した垂直同期パルスおよび水平同期パルスに
基づいてインターレース方式で映像信号に変換する撮像
装置と、この撮像装置への外部光の照射を遮断するシャ
ッタ手段とに接続されることを前提とする。

上記のような目的を達成するために、本発明にかかる画
像入力装置は、外部から任意のタイミングで入力される
パルス信号に同期して、ＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同
期パルスを、１フレームに相当する時間期間だけ発生す
る垂直同期パルス発生手段と、外部からのパルス信号の
入力に同期した１フレームに相当する時間期間を表わす
表示信号を発生するフレーム期間表示信号発生手段と、
前記外部からのパルス信号に同期して最初に垂直同期パ
ルス発生手段から発生された垂直同期パルスに同期して
、シャッタ手段による撮像装置と外部光との間の遮断を
瞬間的に解除する手段と、撮像装置からの映像信号の出
力を停止させるための高周波信号を常時発生ずる高周波
信号発生手段とを、フレーム期間表示信号発生手段の出
力に基づいて、高周波信号発生手段の出力および垂直同
期パルス発生手段の出力のうちのいずれか一方を選択し
て撮像装置に与える選択手段と、フレーム期間表示信号
発生手段のフレーム期間表示出力に応答して、撮像装置
から出力される映像信号を取込む手段とを備える。

前記選択手段は、表示信号発生手段のフレーム期間表示
信号に応答して、垂直同期パルス発生手段の出力を選択
して撮像装置に与え、かつ、表示信号発生手段のフレー
ム期間非表示出力に応答して、高周波信号発生手段の出
力を選択１７て撮像装置に与える。

［作用コ 本発明にかかる画像入力装置は上記のように構成される
ので、シャッタ手段による撮像装置と外部光との間の遮
断が、外部からのパルス信号の入力に同期して発生され
た垂直同期パルスに同期して瞬間的に遮断される。この
ため、撮像装置と外部光との間の遮断は、この画像入力
装置に外部からパルス信号が入力されるタイミングと同
じタイミングで解除される。

また、外部からのパルス信号の入力に同期した１フレー
ムに相当する時間期間にのみＮＴＳＣ規格に準拠した垂
直同期パルスが撮像装置に付与されるので、撮像装置は
画像入力装置へのパルス信号の入力に同期した１フレー
ムに相当する時間期間の初めに取込んだ光学像のみを、
この時間期間にインターレース方式で映像信号に変換し
て出力する。一方、この画像入力装置は、外部からのパ
ルス信号の入力に同期した１フレームに相当する時間期
間にのみ得られる、フレーム期間表示信号発生手段のフ
レーム期間表示出力に応答して、撮像装置から出力され
る映像信号を取込む。したがって、この画像入力装置に
は、外部からのパルス信号の入力と同じタイミングで撮
像装置と外部光との間の遮断が解除された際に撮像装置
によって取込まれた光学像に対応する映像信号が、１フ
レ一ム分取込まれる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例の画像入力装置の構成を示
す概略ブロック図である。

第１図を参照］、て、この画像入力装置］００は、イン
ターレース方式のＩＴＶ２に接続される。ＩＴＶ２は、
レンズ３を有し、レンズ３の後部に配置されるＣＣＤ素
子２００を含む。ＣＣＤ素子２００は、受光センサ部２
００ａおよびシフトレジスタ部２００ｂを含み、前述の
ように動作する。

ＩＴＶ２は、たとえば、一定速度で搬送される被検査体
〕を撮像するべく、所定の位置に固定される。ＩＴＶ２
に備えられたレンズ３と搬送される被検査体１との間に
はハーフミラ−４が設けられるハーフミラ−４は、シャ
ッタ９が開放状態であるときに光源１０から発生される
光を被検査体１に照射するとともにレンズ３にも入射さ
せる。

シャッタ９は、光源１０の前面に設けられて、画像入力
装置１，００によって制御されて開閉する。

光源１０は常時発光しているものとする。

ＩＴＶ２は、画像入力装置１００から与えられる水平同
期パルスＨＤおよび選択された同期パルスＣＶＤに同期
して動作する。

具体的には、ＣＣＤ素子２００において、受光センサ部
２００ａに発生・蓄積された電荷は前記同期パルスＣＶ
Ｄに同期してシフトレジスタ部２００ｂに転写される。

シフトレジスタ部２００ｂは、受光センサ部２００ａか
ら転写された電荷に対応する電圧信号を水平同期パルス
ＨＤに応答して順次出力する。一方、シフト１／ジスタ
部２００ｂに一時記憶されたデータ、すなわち、受光セ
ンサ部２００ａから転写された電荷は前記同期パルスＣ
ＶＤに同期してリセットされる。シフトレジスタ部２０
０ｂから出力された電圧信号はＩＴＶ２内の図示されな
い回路部において所定の処理を施された後映像信号とし
て画像入力装置１１１１００に出力される。

画像入力装置１００は、ＩＴＶドライブ信号発生回路５
および６と、垂直同期信号選択回路７と、シャッタタイ
ミング発生回路８と、シャッタタイミング発生回路８に
よって制御される映像信号ゲイン切換回路１１と、ＩＴ
Ｖドライブ信号発生回路５によって制御されるＡ／Ｄ変
換回路１２と、ＩＴＶドライブ信号発生回路６によって
制御される画像記憶回路１３とを含む。

以下、これらの機能部の動作について第２図を参照しな
がら詳細に説明する。第２図は、この画像入力装置１０
０の内部動作を説明するためのタイミングチャート図で
ある。

ＩＴＶドライブ信号発生回路５は、高周波の基準クロッ
クを発生する基準クロック発生器（図示せず）を含む。

ＩＴＶドライブ信号発生回路５は、この基準クロック発
生器から発生される基準クロック信号に基づいてＮＴＳ
Ｃ規格に準拠した水平同期信号ＨＤと、ＮＴＳＣ規格に
準拠した垂直同期信号とは異なる周波数の疑似垂直同期
信号ＶＤ１とを作成し出力する。

ＩＴＶドライブ信号発生回路５により発生される水平同
期信号ＨＤは１水平走査期間毎に立下がる、１水平走査
期間を発生周期とする“Ｌ“レベルのパルスである。こ
の水平同期信号ＨＤはシャッタタイミング発生回路８お
よびＩＴＶ２に与、えられる。ＩＴＶ２は、水平同期信
号ＨＤとして入力される前記“Ｉ７”レベルのパルスを
水平同期パルスとして受けて動作する。

ＩＴＶドライブ信号発生回路５により発生される疑似垂
直同期信号ＶＤ〕−は、ＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同
期信号よりも高い周波数を有する。

具体的には疑似垂直同期信号ＶＤＩは、第２図（ｂ）に
示されるような、短い周期で発生される“Ｌ”レベルの
切込パルスである。疑似垂直同期信号ｖＤ１におけるＬ
”レベルのパルスの発生周期は、ＩＴＶ２に内蔵された
ＣＣＤ素子２００における受光センサ部２００ａからシ
フトレジスタ部２００ｂへの電荷転写の周期よりも短く
設定される。疑似垂直同期信号ＶＤＩは垂直同期信号選
択回路７に与えられる。

もう一方のＩＴＶドライブ信号発生回路６は、外部から
任意のタイミングで与えられるトリガ信号Ｔｇを受ける
。トリガ信号Ｔｇは、第２図（ａ）に示されるように、
任意のタイミングで発生される″Ｈ″レベルのトリガパ
ルスである。ＩＴＶドライブ信号発生回路６は、トリガ
信号Ｔｇの立上りに応答して、すなわち、トリガパルス
の入力に応答して、１フレ一ム期間に対応する時間期間
だけ、ＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同期信号ＶＤ２と、
“Ｌ”レベルの信号とを出力する。

つまり、外部からトリガパルスが入力されると、これに
応答してＩＴＶドライブ信号発生回路６から第２図（ｅ
）に示されるように、垂直同期パルスＶＤ２としてＬ”
　レベルの切込パルスが発生される。その後、１フレ一
ム期間に相当する時間期間だけ、この切込パルスが１５
ｍ５毎に繰り返し、ＩＴＶドライブ信号発生回路６から
発生される。

１フレ一ム期間は２フイ一ルド期間に相当するため、前
記時間期間にはＩＴＶドライブ信号発生回路６から切込
パルスが２回発生される。

同時に、ＩＴＶドライブ信号発生回路６からは、第２図
（ｄ）に示されるように、外部からのトリガ信号Ｔｇの
立上りに同期して立下がり、その後１フレーム期間に相
当する時間期間経過した後に再び立上る信号が出力され
る。以下、このトリガ信号Ｔｇの立上りに同期して１フ
レ一ム期間に相当する時間期間だけ“Ｌ”レベルとなる
信号をフレーム信号ｆＭと呼ぶ。フレーム信号ｆＭは、
垂直同期信号選択回路７および画像記憶回路１３に与え
られる。一方、ＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同期信号Ｖ
Ｄ２は、垂直同期信号選択回路７およびシャッタタイミ
ング発生回路８に与えられる。

なお、ＩＴＶドライブ信号発生回路５に含まれる基準ク
ロック発生器により発生された基準クロック信号はＡ／
Ｄ変換回路１２にも付与される。

垂直同期信号選択回路７は、ＩＴＶドライブ信号発生回
路６から与えられるフレーム信号ｆＭのレベルに応じて
、■ＴＶドライブ信号発生回路５および６から各々与え
られる、疑似垂直同期信号ＶＤＩおよびＮＴＳＣ規格に
準拠した垂直同期信号ＶＤ２のうちのいずれか一方を選
択的にＩＴＶ２に出力する。

具体的には、垂直同期信号選択回路７は、フレ−ム信号
ｆＭが“Ｌ″ＬＬノベルる期間にはＮＴＳＣ規格に準拠
した垂直同期信号ＶＤ２を出力Ｉ７、フレーム信号ｆＭ
が“Ｈ”　レベルである期間には疑似垂直同期信号ＶＤ
Ｉを出力する。このため、垂直同期信号選択回路７から
ＩＴＶ２に入力される選択された同期パルスＣＶＤは、
第２図（ｇ）に示されるように、フレーム信号ｆＭが“
Ｌ”レベルである期間にのみＮＴＳＣ規格に準拠した垂
直同期信号ＶＤ２となり、それ以外の期間には高周波の
疑似垂直同期信号ＶＤＩとなる。

さて、ＩＴＶ２は、垂直同期信号選択回路７から同期パ
ルスＣＶＤとして付与される“Ｌ′″レベルの切込パル
スに同期して動作する。ＩＴＶ２において、ＣＣＤ素子
２００のシフトレジスタ部２００ｂのデータはこの“Ｌ
”レベルの切込パルスに同期してリセットされる。疑似
垂直同期信号■Ｄ１における切込パルスの発生周期は、
ＣＣＤ素子２００における受光センサ部２００ａからシ
フトレジスタ部２００ｂへの電荷転写周期よりも短い。

このため、ＩＴＶ２に同期信号ＣＶＤとして疑似垂直同
期信号ＶＤＩが付与されている期間には、受光センサ部
２００ａからシフトレジスタ部２００ｂに電荷が転写さ
れるタイミングよりも早いタイミングでシフトレジスタ
部２００ｂのデータかりセットされ続ける。したかって
、ＩＴＶ２に疑似垂直同期信号ＶＤＩが入力されている
期間には、ＩＴＶ２から画像入力装置］００に映像信号
が入力されない。

さて、ＩＴＶ２に疑似垂直同期信号ＶＤＩが入力される
のは、フレーム信号ｆＭが“Ｈ”レベルである期間、つ
まり、ＩＴＶドライブ信号発生回路６に外部からトリガ
パルスが入力されてから１フレ一ム期間に相当する時間
期間経過するまでの期間を除くすべての期間である。し
たがって、■ＴＶドライブ信号発生回路６に外部から入
力されるトリガ信号Ｔｇが立ち上がらない限り、ＩＴｖ
２から映像信号は出力されない。トリガ信号Ｔｇが立上
ると、ＩＴＶドライブ信号発生回路６からＮＴＳＣ規格
に準拠した垂直同期信号ＶＤ２として“Ｌ“レベルの切
込パルスが発生されるとともにフレーム信号ｆＭがＬ″
に切換わるので、■ＴＶ２に同期パルスＣＶＤとして与
えられるパルスはＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同期パル
スに切換わる。これによって、ＩＴｖ２内のＣＣＤ素子
２００において受光センサ部２００ａからシフトレジス
タ部２００ｂへの電荷の転写か通常通り行なわれるよう
になり、ＩＴＶ２から通常の映像信号が出力され始める
。ただし、ＩＴＶドライブ信号発生回路６からＮＴＳＣ
規格に準拠した垂直同期信号ＶＤ２が発生され、かつ、
フレーム信号ｆ２が“Ｌ”レベルであるのはトリガ信号
Ｔｇの立上りから１フレ一ム期間に相当する時間期間だ
けである。したがって、トリガ信号Ｔｇが立上ってから
１フレ一ム期間に相当する時間期間が経過すると、ＩＴ
Ｖ２に再び高周波の疑似垂直同期信号が付与され始めて
ＩＴＶ２から映像信号が出力されなくなる。

このように、本実施例では、ＩＴＶ２が画像入力装置１
００に外部からトリガパルスが与えられてから１フレ一
ム期間に相当する時間期間にのみ通常の動作を行なう。

シャッタタイミング発生回路８は、ＩＴＶドライブ信号
発生回路６がトリガ信号Ｔｇの立上りに同期して垂直同
期信号ＶＤ２とＩ７て最初に発生したパルスの立下がり
に同期して、第２図（ｆ）に示されるような“Ｌ″レベ
ルパルス信号を発生してシャッタ９に与える。以下、シ
ャッタタイミング発生回路８からシャッタ９に付与され
る信号をシャッタ信号Ｓｔと呼ぶ。

シャッタ信号Ｓｔはトリガ信号Ｔｇの立上りに同期して
短期間“Ｌ”レベルとなる（第２図（ａ）および（ｆ）
参照）。ここで、本実施例においてシャッタ９は外部か
らの“Ｌ”レベルの制御信号に応答して開放状態となる
ように構成される。このため、シャッタ９はトリガ信号
Ｔｇの立上りに同期して瞬間的に開放状態となる。これ
によって、光源１０の光が被検査体１に照射されると同
時に、ＩＴＶ２においてＣＣＤ素子２００の受光面上に
被検査体１の光学像が明確に結ばれる。

このように、本実施例では、画像入力装！１００へのト
リガパルスの人力タイミングとほぼ同じタイミングでシ
ャッタ９が開放状態となるので、ＩＴＶ２が取込む被写
体像は、トリがパルスが画像入力装置１．００に入力さ
れた時点におけるものと一致する。

一方、このＩＴＶ２の映像信号出力動作はトリガ信号Ｔ
ｇの立上りから１フレ一ム期間に相当する時間期間にの
み能動化される。したがって、シャッタ９が開放された
時点における被検査体像はＩＴＶ２によって光学像とし
て取込まれた後、垂直同期信号選択回路７から与えられ
るＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同期信号ＶＤ２および、
ＩＴＶドライブ信号発生回路５から与えられる水平同期
信号ＨＤに従って、トリガ信号Ｔｇの立上りから１フレ
一ム期間に相当する時間期間に映像信号に変換される。

この結果、トリガ信号Ｔｇの立上り時における被検査体
像に対応する映像信号が１．フレーム分、ＩＴＶ２から
画像入力装置１００内の映像信号ゲイン切換回路１］に
与えられる。

さて、シャッタタイミング発生回路８は、さらに、ＩＴ
Ｖドライブ信号発生回路６から与えられるＮＴＳＣ規格
に準拠した垂直同期信号ＶＤ２およびＩＴＶドライブ信
号発生回路５から与えられる水平同期信号ＨＤに基づい
て、フレーム信号ｆ８が“Ｌ”レベルである期間に対応
する期間の前半と後半とでレベルが反転するような信号
を作成する。作成された信号はフィールド信号ｆｄとし
て映像信号ゲイン切換回路］１に与えられる。フィール
ド信号ｆｄは、たとえば、第２図（ｅ）に示されるよう
に、フレーム信号ｆＭが″Ｌ′″レベルである期間にお
いて、その前半分の期間に“Ｌ”レベルとなり、その後
半分の期間に“Ｈ”となり、これ以外の期間においては
常時“Ｈ″レベルなる。

映像信号ゲイン切換回路１１は、上記のようなフィール
ド信号ｆｄに従って、ＩＴｖ２がら与えられる映像信号
のゲインを調整する。具体的には、映像信号ゲイン切換
回路１１は可変利得増幅器などのアンプを含む。このア
ンプのゲインが、フィールド信号ｆｄの電圧レベルの切
換わりに応答して切換えられる。すなわち、このアンプ
のゲインは、フィールド信号ｆｄが“Ｌ″レベルあると
きには比較的小さく、フィールド信号ｆｄが“Ｈ″レベ
ルあるときには比較的大きくなるように制御される。

さて、フレーム信号ｆＭが“Ｌ”レベルである期間にＩ
ＴＶ２から出力される映像信号はインターレース方式で
作成されたコフレーム分の映像信号である。したかって
、フレーム信号ｆＭがＬ”レベルである期間の前半分の
期間に映像信号ゲイン切換回路１１に入力される映像信
号は、前記１フレ一ム分の映像信号のうちの奇数フィー
ルドに対応するものである。そして、フレーム信号ｆＭ
が“Ｌ”レベルである期間の後半分の期間に映像信号ゲ
イン切換回路１１に入力される映像信号は、前記１フレ
一ム分の映像信号のうちの偶数フィールドに対応するも
のである。前述したように、インターレース方式の撮像
装置において、ＣＯＤ素子の受光面に外部光が照射され
ることによって受光センサ部に発生・蓄積された電荷は
同時にシフトレジスタ部に転写されない。つまり、受光
面上の奇数走査線に対応する位置に蓄積された電荷が先
にシフトレジスタ部に転写されて奇数フィールドの映像
信号となり、続いて、受光面の偶数走査線に対応する位
置に蓄積された電荷がシフトレジスタ部に転写されて偶
数フィールドの映像信号となる。このため、偶数フィー
ルドの映像信号は奇数フィールドの映像信号に比べ、受
光センサ部に光が照射されてから（電荷が蓄積されてか
ら）長い時間経過してからシフトレジスタ部に転写され
た電荷に基づいて作成される。受光センサ部２００ａに
発生・蓄積された電荷は、受光センサ部に引き続き光が
照射されないならば、リークなどによって経時的に減少
することがすでに知られている。したがって、偶数フィ
ールドの映像信号のレベルは、奇数フィールドの映像信
号のレベルに比べ、受光センサ部２００ａからシフトレ
ジスタ部２００ｂへの電荷の転送タイミングの奇数走査
線および偶数走査線間でのずれ（１６ｍｓ）に応じた、
蓄積電荷の減少分だけ低くなる。そこで、ＩＴＶ２から
出力される映像信号のゲインが映像信号ゲイン切換回路
１１によって前述のように制御される。これによって、
奇数フィールドの映像信号と偶数フィールドの映像信号
との間のレベル差が補正される。

Ａ／Ｄ変換回路１．２は、映像信号ゲイン切換回路１１
によって１ノベル補正された１フレ一ム分の映像信号を
、ＩＴＶドライブ信号発生回路５から与えられる基準ク
ロック信号に同期してサンプリングする。次に、Ａ／Ｄ
変換回路〕２２はサンプリングした信号電圧をデジタル
信号に変換する。このようにしてデジタル信号に変換さ
れた１フレ一ム分の映像信号は、画像記憶回路１３に入
力される。

画像記憶回路１３は、ＩＴＶドライブ信号発生回路６か
ら与えられるフレーム信号ｆＭが“Ｌ”レベルである期
間にＡ／Ｄ変換回路１２から与えられるデジタル映像信
号を記憶する。７１ノ−ム信号ｆＭが”Ｌ”レベルであ
る期間には、トリガ信号Ｔｇの立上り時における被検査
体像に対応する１フレ一ム分の映像信号が、映像信号ゲ
イン切換回路１１によってレベル補正された後デジタル
信号に変換されて画像記憶回路］−３に与えられる。

したがって、画像記憶回路１３は、■ＴＶドライブ信号
発生回路６にトリガパルスが入力された時点での被検査
体１の様子を知ることができる静止画を、インターレー
ス方式の映像信号】フレーム分として記憶する。

このように、本実施例の画像入力装置は、シャッタ９を
開放させるためのパルス（シャッタ信号Ｓｔ）を、外部
からのトリガパルスＴｇの入力に同期して発生すること
ができるとともに、ＩＴＶ２から出力される映像信号を
１フレ一ム分ずつ取込むことができる。さらにこの画像
入力装置は、ＩＴＶ２から出力される映像信号の奇数フ
ィールドおよび偶数フィールド間における１ノベル差を
補正することができる。このため、ＩＴＶ２が実際に被
写体像を取込むタイミングと外部からトリガパルスが入
力されるタイミングとの間の時間的なずれが解消されて
、外部からトリガパルスが入力された時点での被写体像
を時間遅れなく確実にＩＴＶ２にとらえさせることがで
きる。したがって、従来のようにＩＴＶ２の設定位置や
被検査体１の検査領域等を、トリガパルスの入力タイミ
ングとＩＴＶ２の受光タイミングとの間の時間的なずれ
に応じて調整しておく必要がなくなる。同時に、このと
らえられた被写体像に対応する映像信号を、奇数フィー
ルドおよび偶数フィールド間でのレベル差なしに１フレ
ーム分取込むことができる。この結果、画像入力装置が
取込んだ映像信号から再生される画像が、従来よりも垂
直解像度の優れたものとなる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、被写体像の取込みを指
示するパルス信号が外部から入力されてから、実際に撮
像装置が被写体像を光学像として取込むまでの時間遅れ
がなくなるとともに、撮像装置によって捕らえられた、
前記パルス信号が与えられた時点での被写体像を１フレ
一ム分の映像信号として得ることができる。この結果、
被写体が移動している場合でも被写体像を所望の位置で
確実に捕らえて垂直解像度の優れた映像信号として取込
むことができる。

たとえば、高速移動する被検査体上に多数の微細な検査
領域が点在するような場合にも、各検査領域に対応する
部分の様子を静止画像として高精度に捕らえることがで
きる。したがって、本発明を、撮像した画像から物品の
欠陥検査を行なうような欠陥検査装置等に用いれば、検
査視野数が膨大な場合に特に、検査の高速化および高精
度化が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像入力装置の構成を示す
概略ブロック図、第２図は第１図に示される画像入力装
置の動作を説明するためのタイミングチャート図、第３
図および第４図は従来の画像入力装置の動作を説明する
ためのタイミングチャート図である。 図において、１は被検査体、２はＩＴＶ、３はレンズ、
４はハーフミラ−１５および６はＩＴＶドライブ信号発
生回路、７は垂直同期信号選択回路、８はシャッタタイ
ミング発生回路、９はシャッタ、１０は光源、１１は映
像信号ゲイン切換回路、１２はＡ／Ｄ変換回路、〕−３
は画像記憶回路、２００はＣＣＤ素子、２００ａは受光
センザ部、２００ｂはシフトレジスタ部である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人　　三菱電機株式会社　　　　　７−や・第
２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 照射された外部光を被写体の光学像として取込み、取込
   んだ光学像を、ＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同期パルス
   および水平同期パルスに基づいてインターレース方式で
   映像信号に変換する撮像装置と、前記撮像装置への外部
   光の照射を遮断するシャッター手段とに接続される画像
   入力装置であって、 外部から任意のタイミングで入力されるパルス信号に同
   期して、ＮＴＳＣ規格に準拠した垂直同期パルスを１フ
   レームに相当する時間期間だけ発生する垂直同期パルス
   発生手段と、 前記パルス信号に同期した１フレームに相当する時間期
   間を表わす表示信号を発生するフレーム期間表示信号発
   生手段と、 前記パルス信号に同期して最初に前記垂直同期パルス発
   生手段から発生された垂直同期パルスに同期して、前記
   シャッタ手段による、前記撮像装置と外部光との間の遮
   断を解除する手段と、前記撮像装置からの映像信号の出
   力を停止させるための高周波信号を常時発生する高周波
   信号発生手段と、 前記フレーム期間表示信号発生手段のフレーム期間表示
   出力に応答して、前記高周波信号発生手段の出力および
   前記垂直同期パルス発生手段の出力のうちから前記垂直
   同期パルス発生手段の出力を選択して前記撮像装置に与
   え、かつ、前記フレーム期間表示信号発生手段のフレー
   ム期間非表示出力に応答して、前記高周波信号発生手段
   の出力を選択して前記映像装置に与える選択手段と、前
   記表示信号発生手段のフレーム期間表示出力に応答して
   、前記撮像装置から出力される映像信号を取込む手段を
   さらに備えた、画像入力装置。