JPH0614253A - 外部トリガー機能付きｃｃｄテレビカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部からトリガー信号を入力することによっ
て電荷の排出及び蓄積をする外部トリガー機能付きＣＣ
Ｄテレビカメラにおいて、レンズ絞り及び焦点の調節等
が切り替えスイッチ等の操作を必要とせず容易に実行可
能にする。 【構成】 駆動回路４は、ＣＣＤ撮像素子１の画素上に
蓄積された信号電荷を出力させる信号を出力する。電子
シャッター回路５は、画素上において、シャッター時間
外に蓄積した余分な電荷を排出させる信号を出力する。
また、同期信号発生回路３と、駆動回路４と、電子シャ
ッター回路５とは、外部から出力されたトリガー信号を
入力し、このトリガー信号の状態に応じて夫々動作を切
り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部トリガー信号を入
力することによって電荷の排出及び蓄積をする外部トリ
ガー機能付きＣＣＤテレビカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】工場の検査ライン等に設置されて、製品
の自動外観検査等をするような用途に利用されている産
業用のテレビカメラにおいて、移動する被写体を映すた
めに、別に設置したセンサー等の出力をトリガー信号と
し、このトリガー信号を入力することによって信号電荷
の蓄積及び出力をするような機能を外部トリガー機能又
はランダムシャッター機能と呼称する。以下の説明で
は、上述の機能を外部トリガー機能という名称で統一し
て説明する。

【０００３】従来の外部トリガー機能付きＣＣＤテレビ
カメラとしては、図３に示すようなものがある。図３に
おいて、ＣＣＤ撮像素子１は、光信号を電気信号に変換
して映像信号処理回路２に出力する。映像信号処理回路
２は、入力した信号に対してサンプルホールド，クラン
プ，増幅，リセットノイズ除去及びγ処理等の映像信号
処理をし、更に同期信号発生回路３の出力である同期信
号を付加してテレビジョン信号として出力する。駆動回
路４は、リセット信号，水平転送信号及び垂直転送信号
等の転送信号をＣＣＤ撮像素子１に出力する。また、駆
動回路４は、ＣＣＤ撮像素子１の画素上に蓄積された信
号電荷を垂直転送レジスタに移すための電荷読み出し信
号を垂直転送信号に重畳して出力する。電子シャッター
回路５は、シャッター時間に相当する時間において電荷
を画素上に蓄積させ、余分な電荷をＣＣＤ撮像素子１の
外に排出する電荷掃き出し信号をＣＣＤ撮像素子１に出
力する。転送信号及び電荷掃き出し信号等は、同期信号
と位相を合わせる必要がある。このため、同期信号発生
回路３の出力におけるＨＤ信号及びＶＤ信号等の同期信
号は、駆動回路４及び電子シャッター回路５に入力され
る。モード設定スイッチ６は、通常の電子シャッター動
作と、外部トリガー動作との切替えをする。外部から入
力するトリガー信号は、モード設定スイッチ６によって
カメラの動作が外部トリガー動作になっているときに、
同期信号発生回路３，駆動回路４及び電子シャッター回
路５に入力され、そのトリガー信号の立ち上がりに応じ
て外部トリガー動作をする。

【０００４】次に、図３に示す従来の外部トリガー機能
付きＣＣＤテレビカメラの動作の詳細に付いて説明す
る。図３において、モード設定スイッチ６が通常動作側
になっているときには、１フィールド毎に１回電荷の掃
き出し，蓄積及び読み出しをする通常の電子シャッター
動作をする。最初は上記通常動作状態にして、レンズの
絞り，焦点調整及びカメラのゲイン設定等をする。これ
らのカメラ側の準備が終了すると、モード設定スイッチ
６を外部トリガー側に切り替える。この状態では、電子
シャッター回路５は、所定の時間毎に連続して電荷掃き
出し信号を出力して、ＣＣＤ撮像素子１に電荷が蓄積さ
れないようにする。また、駆動回路４は、垂直転送信号
に重畳する電荷読み出し信号の出力を停止する。これら
の電子シャッター回路５及び駆動回路４の動作により、
ＣＣＤ撮像素子１の電荷転送レジスタ上には電荷が存在
しなくなり、画素上に蓄えられる電荷も所定の時間毎に
排出されるトリガー信号待機状態が作り出される。この
トリガー信号待機状態では、映像信号処理回路２からの
出力、即ちカメラからの映像信号出力がない。

【０００５】この状態において、外部のセンサー等から
出力されてきたトリガー信号がロウになると、そのトリ
ガー信号の立ち上がりと同時に電子シャッター回路５
は、電荷掃き出し信号を１発だけ出力し、これ以後は電
荷掃き出し信号の出力を停止する。これらにより、ＣＣ
Ｄ撮像素子１の画素上には、そのトリガー信号の立ち上
がりと同時に信号電荷が蓄積され始める。そして、予め
設定しておいた蓄積時間、即ちシャッター時間になる
と、駆動回路４から電荷読み出し信号が出力され、ＣＣ
Ｄ撮像素子１から信号電荷が出力される。同期信号発生
回路３は、トリガー信号を入力することによって同期信
号をリセットし、ＣＣＤ撮像素子１から出力される信号
との同期をとる。ＣＣＤ撮像素子１の出力は、映像信号
処理回路２を経てテレビジョン信号として出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメラで
は、モード設定スイッチ６における設定が外部トリガー
側になっているときには、映像信号処理回路２からテレ
ビジョン信号を出力しないので、レンズ絞り及び焦点調
節等をすることができない。従って、予めモード設定ス
イッチ６を通常動作側に設定しておいて、レンズ及びカ
メラの調整をしてから、モード設定スイッチ６をトリガ
ー側に切り替える必要がある。このため、上述した従来
の外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメラでは、被写
体の照明条件等が変わってレンズ絞りの調整等が必要に
なる毎に、モード設定スイッチ６を通常動作側に切り替
えて再調整しなければならないという問題点がある。そ
して、カメラ本体の小型化を図るために、モード設定ス
イッチ６をカメラ内部に装備することが多いので、特に
画像処理装置等を組み込んだ場合は操作性が悪くなると
いう問題点がある。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、外部からトリガー信号を入力することによ
って電荷の排出及び蓄積をする外部トリガー機能付きＣ
ＣＤテレビカメラにおいて、レンズ絞り及び焦点の調節
等が切り替えスイッチ等の操作を必要とせずに容易に実
行することができる外部トリガー機能付きＣＣＤテレビ
カメラを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る外部トリガ
ー機能付きＣＣＤテレビカメラは、光信号を電気信号に
変換するＣＣＤ撮像素子と、このＣＣＤ撮像素子の画素
上の電荷を排出する電子シャッター回路と、予め設定し
ておいたシャッター時間において前記ＣＣＤ撮像素子の
画素上に蓄積された電荷を読み出す駆動回路と、この駆
動回路によって読み出された電荷を入力しテレビジョン
信号として出力する映像信号処理回路と、前記電子シャ
ッター回路と前記駆動回路と前記映像信号処理回路等と
を同期して動作させる同期信号を出力する同期信号発生
回路とを有し、少なくても前記電子シャッター回路と前
記駆動回路と前記同期信号発生回路とは、任意のタイミ
ングで外部から入力したトリガー信号の状態に応じて動
作を切り替えることを特徴とする。そして、本発明に係
る外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメラは、外部か
ら入力したトリガー信号が第１の状態であるときは、前
記ＣＣＤ撮像素子の画素上の電荷の掃き捨て，電荷の蓄
積及び電荷の読み出しをする通常の電子シャッター動作
をし、外部から入力したトリガー信号が第２の状態であ
るときは、外部から入力したトリガー信号が第３の状態
になるタイミングに同期させて前記映像信号処理回路か
ら映像信号を出力することが好ましい。

【０００９】

【作用】本発明に係る外部トリガー機能付きＣＣＤテレ
ビカメラにおいては、外部からトリガー信号を入力する
ことによって電荷の排出及び蓄積をする外部トリガー機
能付きＣＣＤテレビカメラにおいて、同期信号発生回路
と、駆動回路と、電子シャッター回路とは、外部から出
力されたトリガー信号を入力し、このトリガー信号の状
態に応じて夫々動作を切り替える。そして、外部から入
力したトリガー信号が第１の状態であるときは、前記Ｃ
ＣＤ撮像素子の画素上において電荷の掃き捨て，電荷の
蓄積及び電荷の読み出しをする通常の電子シャッター動
作をする。この動作時には、レンズの絞り，焦点調整及
びカメラのゲイン設定等をすることができる。一方、外
部から入力したトリガー信号が第２の状態であるとき
は、外部から入力したトリガー信号が第３の状態になる
タイミングに同期させて映像信号処理回路から映像信号
を出力する。これらにより、本発明に係る外部トリガー
機能付きＣＣＤテレビカメラは、カメラ本体の設定を変
えることなく、レンズの絞り及び焦点調整を容易に実行
することができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明の実施例に係る外部トリガ
ー機能付きＣＣＤテレビカメラを示す回路図である。な
お、図１において、図３に示す従来の外部トリガー機能
付きＣＣＤテレビカメラと同一の構成部には、同一符号
を付してその詳しい説明を省略する。図１に示す本発明
の実施例に係る外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメ
ラにおいて、図３に示す従来の外部トリガー機能付きＣ
ＣＤテレビカメラと異なる構成部分は、モード設定スイ
ッチ６が削除されている部分である。なお、ＣＣＤ撮像
素子１は、インターライントランスファー型ＣＣＤ撮像
素子等である。

【００１２】次に、上述の如く構成された本実施例に係
る外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメラの動作につ
いて説明する。図２は、図１に示す外部トリガー機能付
きＣＣＤテレビカメラにおける各部の動作を示すタイミ
ングチャート図である。図２に示すトリガー信号ａがロ
ウのときには、１フィールド毎に１回、ＣＣＤ撮像素子
１において電荷の掃き出し，蓄積及び読み出しをする通
常の電子シャッター動作をするので、この期間に、レン
ズの絞り，焦点調整及びカメラのゲイン設定等をするこ
とができる。これらのカメラ側の準備が終了すると、ト
リガー信号ａを外部にてハイに切り替える。本外部トリ
ガー機能付きＣＣＤテレビカメラがトリガー信号ａがハ
イになったことを検出すると、電子シャッター回路３
は、所定の時間毎に連続して電荷掃き出し信号ｂを出力
して、ＣＣＤ撮像素子１に電荷が蓄積されないようにす
る。また、駆動回路４は、垂直転送信号に重畳する電荷
読み出し信号の出力を停止する。これらの電子シャッタ
ー回路５及び駆動回路４の動作により、ＣＣＤ撮像素子
１の電荷転送レジスタ上には電荷が存在しなくなり、画
素上に蓄えられる電荷も所定の時間毎に排出されるトリ
ガー信号待機状態が作り出される。このトリガー信号待
機状態では、映像信号処理回路２からの出力、即ちカメ
ラからの映像信号出力がない。

【００１３】次に、トリガー信号ａがロウになると、そ
のトリガー信号ａの立ち下がりと同時に電子シャッター
回路５は、電荷掃き出し信号を１発だけ出力し、これ以
後は電荷掃き出し信号の出力を停止する。これらによ
り、ＣＣＤ撮像素子１の画素上には、そのトリガー信号
ａの立ち下がりと同時に信号電荷が蓄積され始める。そ
して、予め設定しておいた蓄積時間、即ちシャッター時
間ｅになると、駆動回路４から電荷読み出し信号ｃが出
力され、ＣＣＤ撮像素子１から信号電荷が出力される。
このとき、トリガー信号ａがロウとなっている期間に対
して所定の基準期間を設定しておき、トリガー信号ａが
ロウとなっている期間が、その基準期間よりも短い場合
には引き続きトリガー動作となり、その基準期間以上の
場合には通常動作状態に復帰する。同期信号発生回路３
は、トリガー信号ａを入力することによって同期信号を
リセットし、ＣＣＤ撮像素子１から出力される信号との
同期をとる。ＣＣＤ撮像素子１の出力は、映像信号処理
回路２を経てテレビジョン信号ｄとして出力される。

【００１４】これらの動作により、本実施例に係る外部
トリガー機能付きＣＣＤテレビカメラは、レンズ絞り及
び焦点の調節等を切り替えスイッチ等の操作を必要とせ
ずに容易に実行することができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る外部ト
リガー機能付きＣＣＤテレビカメラによれば、外部から
入力したトリガー信号の状態を検出することによって通
常の電子シャッター動作とトリガー動作との切り替えを
するので、本外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメラ
を画像処理装置等に組み込んだ状態にしても、所定のト
リガー信号を入力することによって、カメラ本体の設定
を変えることなく、レンズの絞り及び焦点調整を容易に
実行することができる。また、本発明に係る外部トリガ
ー機能付きＣＣＤテレビカメラは、通常の電子シャッタ
ー動作とトリガー動作との切り替えをするモード設定ス
イッチのような切り替え機能が不要になるので、カメラ
本体を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る外部トリガー機能付きＣ
ＣＤテレビカメラを示すブロック図である。

【図２】図１に示す外部トリガー機能付きＣＣＤテレビ
カメラにおける各部の動作を示すタイミングチャート図
である。

【図３】従来の外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメ
ラの一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１；ＣＣＤ撮像素子 ２；映像信号処理回路 ３；同期信号発生回路 ４；駆動回路 ５；電子シャッター回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を電気信号に変換するＣＣＤ撮像
   素子と、このＣＣＤ撮像素子の画素上の電荷を排出する
   電子シャッター回路と、予め設定しておいたシャッター
   時間において前記ＣＣＤ撮像素子の画素上に蓄積された
   電荷を読み出す駆動回路と、この駆動回路によって読み
   出された電荷を入力しテレビジョン信号として出力する
   映像信号処理回路と、前記電子シャッター回路と前記駆
   動回路と前記映像信号処理回路等とを同期して動作させ
   る同期信号を出力する同期信号発生回路とを有し、少な
   くても前記電子シャッター回路と前記駆動回路と前記同
   期信号発生回路とは、任意のタイミングで外部から入力
   したトリガー信号の状態に応じて動作を切り替えること
   を特徴とする外部トリガー機能付きＣＣＤテレビカメ
   ラ。
2. 【請求項２】 外部から入力したトリガー信号が第１の
   状態であるときは、前記ＣＣＤ撮像素子の画素上の電荷
   の掃き捨て，電荷の蓄積及び電荷の読み出しをする通常
   の電子シャッター動作をし、外部から入力したトリガー
   信号が第２の状態であるときは、外部から入力したトリ
   ガー信号が第３の状態になるタイミングに同期させて前
   記映像信号処理回路から映像信号を出力することを特徴
   とする請求項１に記載の外部トリガー機能付きＣＣＤテ
   レビカメラ。