JPH04371082A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静止画を撮像するの
に使用して好適なビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラを使用することにより、動
画の他に静止画の撮像も可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、被写体の光
量が不充分であるときには、撮像素子における蓄積電荷
量が充分となるようにストロボを使用することが考えら
れる。

【０００４】しかし、ストロボの使用時は暗い（低照度
）ため、アイリスは開放状態、ＡＧＣ回路は動作期間に
ある。通常アイリスは応答が遅く、ストロボ発光による
高光量が撮像素子に入射される。そのため、ストロボを
使用すると撮像素子の蓄積電荷の飽和を招くおそれがあ
る。

【０００５】そこで、この発明では、撮像素子の蓄積電
荷の飽和を招くことなく、ストロボを使用できるビデオ
カメラを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、ストロボ発
光手段と、撮像素子への入射光量を制御するアイリスと
、撮像素子より出力される撮像信号のレベルを制御する
ＡＧＣ回路と、ストロボ発光手段を使用するストロボモ
ードとするモード設定手段と、ストロボモードでは、ア
イリスの開きを小さくすると共に、ストロボ発光で撮像
された撮像信号の出力タイミングでＡＧＣ回路のゲイン
を下げる制御手段とを備えてなるものである。

【０００７】

【作用】ストロボモードではアイリス１１の開きを小さ
くするので、ストロボ３３が発光しても撮像素子１２に
高光量が入射されることがなく、蓄積電荷の飽和を招く
ことはない。

【０００８】アイリス１１の開きが小さくなると、ＡＧ
Ｃ回路１９ａのゲインが自動的に上げられて撮像信号の
ゲイン低下が補償される。ストロボ３３が発光するとき
もＡＧＣ回路１９ａのゲインが上げられたままにあると
、撮像信号のレベルが大きくなり過ぎて白トビ等が発生
することになるが、ストロボ発光で撮像された撮像信号
の出力タイミングでＡＧＣ回路１９ａのゲインを下げる
ので、白トビ等は発生することがない。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明の一実
施例について説明する。本例は、ビデオカメラとフォト
カメラとを一体的に形成したものである。

【００１０】図１は全体構成を示す斜視図である。同図
において、１はキャビネットである。図示せずも、キャ
ビネット１内には、撮像素子、信号処理回路等からなる
ビデオカメラ部と、フィルム装填機構、フィルム駆動機
構等からなるフォトカメラ部とが内蔵される。

【００１１】２はビデオカメラ部の撮像レンズであり、
３はフォトカメラ部の撮像レンズである。つまり、ビデ
オカメラ部とフォトカメラ部の光学系は別個に構成され
る。撮像レンズ２として、焦点距離ｆが７ｍｍ〜４２ｍ
ｍの６倍ズームレンズが使用される。一方、撮像レンズ
３として、焦点距離ｆが５５ｍｍの固定焦点レンズが使
用される。

【００１２】また、本例ではキャビネット１内には、小
型ＣＲＴよりなる電子ビューファインダが設けられ、Ｃ
ＲＴには撮像レンズ２を介してビデオカメラ部で撮像さ
れる画面が表示される。４はアイカップである。なお、
撮像レンズ３を介してフォトカメラ部で撮像される画面
を直接確認するファインダーは設けられていない。

【００１３】また、５Ｔ，５Ｗは、それぞれＴＥＬＥ方
向、ＷＩＤＥ方向にズーム操作をするズーム操作釦であ
る。６はビデオカメラ部より出力される撮像ビデオ信号
のＶＴＲへの録画操作をする録画釦、７はシャッター釦
である。さらに、８はフィルム巻戻し操作釦である。

【００１４】図２は、ビデオカメラ部の構成を示すもの
である。被写体からの像光は撮像レンズ２およびアイリ
ス１１を介して補色市松方式の色フィルタを有する単板
式のＣＣＤ固体撮像素子１２に供給される。

【００１５】撮像レンズ２のズーム倍率の調整はズーム
ドライバ４１によって行なわれる。図７は、ズームドラ
イバ４１の具体構成を示すものである。同図において、
４１１は撮像レンズ２を構成するレンズであり、ズーム
倍率を調整するためのものである。このレンズ４１１の
位置を回転駆動でもって前後に移動させることにより、
ズーム倍率が調整される。例えばＴ側に回転させること
でＴＥＬＥ方向に調整され、一方Ｗ側に回転させること
でＷＩＤＥ方向に調整される。

【００１６】このレンズ４１１の回転駆動はＤＣモータ
４１２によって行なわれる。このモータ４１２の一端お
よび他端は、それぞれズームドライバ部４１３の出力端
子ｑ１，ｑ２に接続される。ズームドライバ部４１３の
入力端子ｐ１，ｐ２は、それぞれズーム操作スイッチ４
２のＴ側、Ｗ側の固定端子に接続される。

【００１７】この場合、端子ｐ１にハイレベル「Ｈ」の
信号が供給されるときは、端子ｑ１から端子ｑ２の方向
でもってモータ４１２に電流が流れ（実線図示）、レン
ズ４１１はＴ方向に回転駆動される。逆に、端子ｐ２に
ハイレベル「Ｈ」の信号が供給されるときは、端子ｑ２
から端子ｑ１の方向でもってモータ４１２に電流が流れ
（破線図示）、レンズ４１１はＷ方向に回転駆動される
。なお、端子ｐ１，ｐ２のいずれにもハイレベル「Ｈ」
の信号が供給されないときは、モータ４１２に電流が流
れることがなく、レンズ４１１はいずれの方向にも回転
駆動されず、その位置が保持される。

【００１８】ズーム操作スイッチ４２の可動端子は電源
端子に接続される。上述したキャビネット１の操作釦５
Ｔ，５Ｗを押圧するとき、ズーム操作スイッチ４２はそ
れぞれＴ側，Ｗ側に接続される。ズーム操作スイッチ４
２がＴ側、Ｗ側に接続されるとき、それぞれズームドラ
イバ部４１３の端子ｐ１，ｐ２にハイレベル「Ｈ」の信
号が供給され、ＴＥＬＥ方向、ＷＩＤＥ方向にズーム調
整が行なわれる。

【００１９】図３は、撮像素子１２のカラーコーディン
グ模式図である。同図に示すように、フィールド読み出
しが行なわれる。ＡフィールドではＡ１，Ａ２のような
ペアで電荷が混合され、ＢフィールドではＢ１，Ｂ２の
ようなペアで電荷が混合される。そして、水平シフトレ
ジスタＨｒｅｇより、ＡフィールドではＡ１，Ａ２，・
・・の順に、ＢフィールドではＢ１，Ｂ２，・・・の順
に電荷が出力される。

【００２０】ここで、電荷の順番ａ，ｂ，・・・は、図
４に示すように、Ａ１ラインにおいては、（Ｃｙ＋Ｇ）
，（Ｙｅ＋Ｍｇ），・・・となり、Ａ２ラインにおいて
は、（Ｃｙ＋Ｍｇ），（Ｙｅ＋Ｇ），・・・となり、Ｂ
１ラインにおいては、（Ｇ＋Ｃｙ），（Ｍｇ＋Ｙｅ），
・・・となり、Ｂ２ラインにおいては、（Ｍｇ＋Ｃｙ）
，（Ｇ＋Ｙｅ），・・・となる。

【００２１】図２に戻って、撮像素子１２より上述のよ
うに出力される電荷はＣＤＳ回路（相関二重サンプリン
グ回路）１３に供給され、このＣＤＳ回路１３より撮像
信号として取り出される。このＣＤＳ回路１３を使用す
ることにより、周知のようにリセット雑音を低減するこ
とができる。

【００２２】撮像素子１２およびＣＤＳ回路１３で必要
なタイミングパルスは、タイミング発生器１４より供給
される。タイミング発生器１４には、発振器１５より８
ｆｓｃ（ｆｓｃは色副搬送波周波数）の基準クロックＣ
Ｋ０が供給されると共に、同期発生器１６より水平、垂
直の同期信号ＨＤ，ＶＤが供給される。一方、同期発生
器１６にはタイミング発生器１４より４ｆｓｃのクロッ
クＣＫ１が供給される。

【００２３】ＣＤＳ回路１３より出力される撮像信号は
レベル検出回路１７ａに供給される。この検出回路１７
ａの出力信号がアイリスドライバ１７ｂおよび加算器１
７ｃを介してアイリス１１に制御信号として供給され、
アイリス１１の絞りが自動的に制御される。

【００２４】ここで、ＣＤＳ回路１３より出力される撮
像信号より輝度信号Ｙとクロマ信号（色差信号）を得る
ための処理について説明する。

【００２５】輝度信号Ｙに関しては、隣どうしの信号を
加算処理して求められる。図４において、ａ＋ｂ，ｂ＋
ｃ，ｃ＋ｄ，ｄ＋ｅ，・・・の加算信号が順に形成され
る。

【００２６】例えば、Ａ１ラインでは、次式のように近
似される。ここで、Ｃｙ＝Ｂ＋Ｇ，Ｙｅ＝Ｒ＋Ｇ，Ｍｇ
＝Ｂ＋Ｒである。

【００２７】 Ｙ＝｛（Ｃｙ＋Ｇ）＋（Ｙｅ＋Ｍｇ））｝×１／２＝（
２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ）×１／２ また、Ａ２ラインでは、次式のように近似される。

【００２８】 Ｙ＝｛（Ｃｙ＋Ｍｇ）＋（Ｙｅ＋Ｇ））｝×１／２＝（
２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ）×１／２ Ａフィールドのその他のライン、Ｂフィールドのライン
についても同様に近似される。

【００２９】クロマ信号に関しては、隣どうしの信号を
減算処理して求められる。

【００３０】例えば、Ａ１ラインでは、次式のように近
似される。

【００３１】Ｒ−Ｙ＝（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇ）＝
（２Ｒ−Ｇ） また、Ａ２ラインでは、次式のように近似される。

【００３２】 −（Ｂ−Ｙ）＝（Ｙｅ＋Ｇ）−（Ｃｙ−Ｍｇ）＝−（２
Ｂ−Ｇ） Ａフィールドのその他のライン、Ｂフィールドのライン
についても、同様にして赤色差信号Ｒ−Ｙおよび青色差
信号−（Ｂ−Ｙ）が線順次に交互に得られる。

【００３３】図２に戻って、ＣＤＳ回路１３より出力さ
れる撮像信号はＡＧＣアンプ１９ａに供給される。この
ＡＧＣアンプ１９ａの出力信号はレベル検出回路１９ｂ
に供給され、この検出回路１９ｂの出力信号がバッファ
１９ｃおよび減算器１９ｄを介してＡＧＣアンプ１９ａ
に制御電圧として供給される。例えば、制御電圧が２〜
４Ｖの範囲で変化し、それに対応してＡＧＣアンプ１９
ａのゲインは１０〜２９ｄＢとされる（図８に図示）。 この場合、アイリス１１の動作期間で制御電圧は２Ｖで
一定となる。

【００３４】ＡＧＣアンプ１９ａより出力される撮像信
号は輝度処理部を構成するローパスフィルタ２０に供給
される。ローパスフィルタ２０では、隣どうしの信号の
加算処理（平均化）が行なわれる。そのため、このロー
パスフィルタ２０からは、輝度信号Ｙが出力される。

【００３５】また、ＡＧＣアンプ１９ａより出力される
撮像信号は、クロマ処理部を構成するサンプルホールド
回路２１，２２に供給される。サンプルホールド回路２
１，２２には、タイミング発生器１４よりサンプリング
パルスＳＨＰ１，ＳＨＰ２（図５、図６のＥ，Ｆに図示
）が供給される。

【００３６】サンプルホールド回路２１からは、（Ｃｙ
＋Ｇ）または（Ｃｙ＋Ｍｇ）の連続した信号Ｓ１が出力
されて減算器２３に供給される（図５Ｂ，図６Ｂに図示
）。サンプルホールド回路２２からは、（Ｙｅ＋Ｍｇ）
または（Ｙｅ＋Ｇ）の連続した信号Ｓ２が出力されて減
算器２３に供給される（図５Ｃ，図６Ｃに図示）。

【００３７】減算器２３では信号Ｓ２より信号Ｓ１が減
算される。そのため、この減算器２３からは、それぞれ
赤色差信号Ｒ−Ｙ，青色差信号−（Ｂ−Ｙ）が線順次に
交互に出力される（図５Ｄ，図６Ｄに図示）。

【００３８】減算器２３より出力される色差信号は、直
接切換スイッチ２４のｂ側の固定端子および切換スイッ
チ２５のａ側の固定端子に供給されると共に、１水平期
間の遅延時間を有する遅延回路２６を介して切換スイッ
チ２４のａ側の固定端子および切換スイッチ２５のｂ側
の固定端子に供給される。

【００３９】切換スイッチ２４，２５の切り換えは、コ
ントローラ２７によって制御される。すなわち、減算器
２３より赤色差信号Ｒ−Ｙが出力される１水平期間はｂ
側に接続され、一方青色差信号−（Ｂ−Ｙ）が出力され
る１水平期間はａ側に接続される。なお、コントローラ
２７には、同期発生器１６より同期信号ＨＤ，ＶＤが基
準同期信号として供給されると共に、タイミング発生器
１４よりクロックＣＫ１が供給される。

【００４０】上述のように切換スイッチ２４，２５は切
り換えられるため、切換スイッチ２４からは各水平期間
で赤色差信号Ｒ−Ｙが出力され、切換スイッチ２５から
は各水平期間で青色差信号−（Ｂ−Ｙ）が出力される。

【００４１】ローパスフィルタ２０より出力される輝度
信号Ｙと、切換スイッチ２４，２５より出力される色差
信号（Ｒ−Ｙ），−（Ｂ−Ｙ）はエンコーダ２８に供給
される。このエンコーダ２８には同期発生器１６より複
合同期信号ＳＹＮＣ、ブランキング信号ＢＬＫ、バース
トフラグ信号ＢＦおよび色副搬送波信号ＳＣが供給され
る。

【００４２】エンコーダ２８では、周知のように輝度信
号Ｙに関しては同期信号ＳＹＮＣが付加され、色差信号
に関しては直角２相変調されて搬送色信号Ｃが形成され
ると共に、カラーバースト信号が付加される。そして、
これら輝度信号Ｙと搬送色信号Ｃとが加算されて、例え
ばＮＴＳＣ方式のカラービデオ信号ＳＣＶが形成される
。エンコーダ２８より出力されるカラービデオ信号ＳＣ
Ｖは出力端子２９に導出される。

【００４３】また、エンコーダ２８からは白黒ビデオ信
号ＳＶ（同期信号ＳＹＮＣが付加された輝度信号Ｙ）が
出力され、この白黒ビデオ信号ＳＶは電子ビューファイ
ンダ３０に供給され、小型ＣＲＴに撮像画面が表示され
る。

【００４４】コントローラ２７にはストロボモード設定
スイッチ３１が接続され、この設定スイッチ３１をオン
とすることで、ノーマルモードからストロボモードとさ
れる。ストロボモードでは、シャッター釦７（図１に図
示）が押圧されてコントローラ２７に接続されているシ
ャッタースイッチ３２がオンとなると、コントローラ２
７よりストロボ３３に発光タイミングパルスＰＬＧが供
給され、次のフィールドで発光するように制御される。

【００４５】ストロボモードとされると、コントローラ
２７より加算器１７ｃに制御信号が供給されてアイリス
１１の開きが小さく、例えば１／３程度とされる。アイ
リス１１の開きが小さくなると、撮像素子１２への入射
光量が少なくなり、撮像素子１２より出力される撮像信
号のレベルが低下する。そのため、ＡＧＣの制御ループ
でもってＡＧＣアンプ１９ａのゲインが自動的に上げら
れて撮像信号のレベル低下が補償される。

【００４６】ただし、アイリス１１の開きが小さくとも
、ストロボ３３が発光するときは、撮像素子１２への入
射光量が充分となり、撮像素子１２より出力される撮像
信号のレベルも大きくなる。このとき、ＡＧＣアンプ１
９ａのゲインが上げられたままだと、撮像信号のレベル
が大きくなり過ぎて白トビ等が発生するおそれがある。 そこで、本例においては、ストロボ３３が発光する次の
フィールド、従ってストロボ３３の発光で撮像された撮
像信号が出力されるフィールドで、コントローラ２７よ
り減算器１９ｄに制御信号が供給されて、ＡＧＣアンプ
１９ａのゲインが強制的に下げられる。

【００４７】制御信号のレベルは、例えばアイリス１１
の開きが小さくされるときにおけるレベル検出回路１９
ｂの検出信号ＳＡＧのレベル変化に等しくされる。その
ため、検出信号ＳＡＧがコントローラ２７に供給され、
アイリス１１の開きが小さくされるときのレベル変化が
検出される。

【００４８】また、ストロボモードでストロボ３３が発
光するフィールドの終了時点に同期してコントローラ２
７より取込パルスＰＴＩが出力される。この取込パルス
ＰＴＩは、図示せずも出力端子２９に接続される静止画
記録機に１画面分のデータを取り込むのに使用される。

【００４９】以上の構成において、設定スイッチ３１が
オンとされると（図９Ｂに図示）、次の垂直同期信号Ｖ
Ｄに同期してノーマルモードからストロボモードとなる
（図９Ｃに図示）。図９Ａは垂直同期信号ＶＤを示して
いる。

【００５０】ストロボモードとなると、コントローラ２
７より加算器１７ｃに制御信号が供給され、アイリス１
１の開きが開放状態の１／３程度に小さくされる（図９
Ｄに図示）。図９の例では照度が低くアイリス１１が開
放（ＡＧＣ動作）の状態でストロボモードとされた例を
示している。なお、図１０の実線ａは、ノーマルモード
における照度とＡＧＣアンプ１９ａの出力信号との関係
を示したものである。同図破線ｂはアイリス１１が開放
、ＡＧＣアンプ１９ａのゲインが１０ｄＢで固定である
ときの関係を示している。

【００５１】アイリス１１の開きが小さくなると、撮像
素子１２への入射光量が少なくなるため、撮像素子１２
より出力される撮像信号のレベルが低下する。そのため
、ＡＧＣアンプ１９ａへの制御電圧が大きくなり、ＡＧ
Ｃアンプ１９ａのゲインが自動的に上げられ（図９Ｅに
図示）、撮像信号のレベル低下が補償される。

【００５２】ストロボモードにおいて、シャッター釦７
が押圧されてシャッタースイッチ３２がオンとなってコ
ントローラ２７よりストロボ３３に発光タイミングパル
スＰＬＧが供給されると（図９Ｆに図示）、次のフィー
ルドＦ０でストロボ３３が発光する（図９Ｇに図示）。

【００５３】タイミング発生器１４より撮像素子１２に
は各フィールドの終了時点で読み出しパルスが供給され
る（図９Ｈに図示）。そのため、撮像素子１２の蓄積電
荷は図９Ｉに示すようになる。これに対して、撮像素子
１２より出力される撮像信号は図９Ｊに示すようになり
、１フィールド遅れて出力される。

【００５４】フィールドＦＯでストロボ３３を発光させ
て撮像した１画面分の撮像信号ｎが撮像素子１２より出
力されるフィールドでは、コントローラ２７より減算器
１９ｄに制御信号が供給され、これによりＡＧＣアンプ
１９ａに供給される制御電圧が低下するようにされ（図
９Ｅに図示）、ＡＧＣアンプ１９ａのゲインが強制的に
下げられる。ストロボ３３を発光させて撮像した撮像信
号ｎのレベルは充分に高く、このようにＡＧＣアンプ１
９ａのゲインを強制的に下げることで、撮像信号ｎのレ
ベルが大きくなり過ぎることが回避される。

【００５５】また、フィールドＦ０の終了時点に同期し
てコントローラ２７より取込パルスＰＴＩが出力される
（図９Ｋに図示）。そのため、この取込パルスＰＴＩを
使用することで、例えば出力端子２９に接続される静止
画記録機に、ストロボ３３を発光させて撮像した１画面
分の撮像信号ｎを取り込むことができる（図９Ｌに図示
）。撮像信号ｎは充分な光量の下で撮像して得られたも
のであり、ＡＧＣアンプ１９ａでレベル補償される他の
フィールドの撮像信号に比べて、Ｓ／Ｎがよく高品質の
撮像信号である。

【００５６】このように本例においては、設定スイッチ
３１をオンとしてストロボモードとすることで、ストロ
ボ３３を発光させて撮像することができる。この場合、
ストロボモードではアイリス１１の開きを小さくするの
で、ストロボ３３の発光によって撮像素子１２の蓄積電
荷の飽和を招くおそれはない。また、ストロボ３３を発
光させて撮像した撮像信号ｎが出力されるフィールドで
はＡＧＣアンプ１９ａのゲインを強制的に低下させるの
で、撮像信号ｎのレベルが大きくなり過ぎて白トビ等を
発生することもない。

【００５７】

【発明の効果】この発明によれば、ストロボモードでは
アイリスの開きを小さくするので、ストロボが発光して
も撮像素子に高光量が入射されることがなく、蓄積電荷
の飽和を招くことはない。また、ストロボ発光で撮像さ
れた撮像信号の出力タイミングでＡＧＣ回路のゲインを
下げるので、撮像信号のレベルが大きくなり過ぎて白ト
ビ等が発生するということもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の外観を示す斜視図である。

【図２】ビデオカメラ部の構成を示す図である。

【図３】カラーコーディング模式図である。

【図４】水平出力レジスタの出力を示す図である。

【図５】色信号処理の説明のための図である。

【図６】色信号処理の説明のための図である。

【図７】ズームドライバの構成を示す図である。

【図８】ＡＧＣアンプの制御特性を示す図である。

【図９】ストロボモードの動作を示す図である。

【図１０】照度とＡＧＣアンプの出力との関係（ノーマ
ルモード）を示す図である。

【符号の説明】

１　　キャビネット ２，３　　撮像レンズ ４　　アイカップ ５Ｔ，５Ｗ　　ズーム操作釦 ６　　録画釦 ７　　シャッター釦 １２　　ＣＣＤ固体撮像素子 １４　　タイミング発生器 １６　　同期発生器 １７ｃ　　加算器 １９ａ　　ＡＧＣアンプ １９ｄ　　減算器 ２０　　ローパスフィルタ ２１，２２　　サンプルホールド回路 ２３　　減算器 ２４，２５　　切換スイッチ ２６　　遅延回路 ２７　　コントローラ ２８　　エンコーダ ２９　　出力端子 ３０　　電子ビューファインダ ３１　　ストロボモード設定スイッチ ３２　　シャッタースイッチ ３３　　ストロボ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ストロボ発光手段と、撮像素子の入射
   光量を制御するアイリスと、上記撮像素子より出力され
   る撮像信号のレベルを制御するＡＧＣ回路と、上記スト
   ロボ発光手段を使用するストロボモードとするモード設
   定手段と、上記ストロボモードでは、上記アイリスの開
   きを小さくすると共に、上記ストロボ発光で撮像された
   撮像信号の出力タイミングで上記ＡＧＣ回路のゲインを
   下げる制御手段とを備えてなるビデオカメラ。