ビデオカメラ

【目的】シャッターの押圧操作に伴ってストロボを確実に発光させると共に、撮像素子の蓄積電荷の飽和を防止する。
【構成】コントローラ２７に接続される設定スイッチ３１の操作でストロボモードとできる。このモードで、駆動回路３３の充電電圧Ｅchが所定値Ｖthを越えてストロボ９が発光可能状態にあるとき、シャッタースイッチ３２がオンとされると、ストロボ９が発光する。ストロボ９が発光可能状態にあるとき、アイリス１１の開きが小さくされ、またＡＧＣアンプ１９ａのゲインが所定値に固定される。ストロボ９が発光可能状態となるとき、アンプ１９ａからの撮像信号のレベルが小さくなり、ＥＶＦ３０の画像が暗くなり、発光可能状態にあることを確認でき、シャッターの押圧操作に伴ってストロボ９を確実に発光させ得る。ストロボ９の発光時には、アイリス１１の開きが小さくされ、撮像素子１２の蓄積電荷の飽和を防止できる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば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】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】この場合、ストロボの充電電圧が所定値を越えてストロボが発光可能な状態となってから、シャッターを押圧操作する必要がある。
【０００５】また、ストロボを使用するときは、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。
【０００６】そこで、この発明では、シャッターの押圧操作に伴ってストロボを確実に発光させ得るようにすると共に、撮像素子の蓄積電荷の飽和を防止できるビデオカメラを提供するものである。
【０００７】
【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、ストロボ発光手段の充電電圧を検出する電圧検出手段と、ストロボモードでは、電圧検出手段で充電電圧が所定値を越えることが検出されるとき、アイリスの開きを小さくすると共に、ＡＧＣ回路のゲインを所定値に固定する制御手段とを備えてなるものである。
【０００８】
【作用】ストロボモードでは、ストロボ発光手段の充電電圧が所定値を越えて発光可能状態となるときは、アイリス１１の開きが小さくされると共に、ＡＧＣ回路１９ａのゲインは所定値に固定されるので、ＡＧＣ回路１９ａより出力される撮像信号のレベルが小さくなり、例えば電子ビューファインダ３０に表示される画像は暗くなる。これにより、ストロボ９が発光可能状態となったことを知ることができ、シャッターの押圧操作に伴ってストロボ９を確実に発光させ得る。
【０００９】また、ストロボモードでは、ストロボ発光手段の充電電圧が所定値を越えてストロボ９が発光可能状態となるときは、アイリス１１の開きが小さくされるので、ストロボが発光しても撮像素子１２に高光量が入射さることがなく、蓄積電荷の飽和を招くことはない。
【００１０】
【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。
【００１１】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。
【００１２】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〜４２ｍｍ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。
【００１３】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、ＣＲＴ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。
【００１４】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、９はストロボである。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】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４２のＴ側、Ｗ側の固定端子に接続される。
【００１８】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。
【００１９】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５Ｔ，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４２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。
【００２０】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。
【００２１】ここで、電荷の順番ａ，ｂ，・・・は、図４R>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、Ｂ１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。
【００２２】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。
【００２３】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８ｆsc（ｆscは色副搬送波周波数）の基準クロックＣＫ０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。
【００２４】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１７ａの出力信号がアイリスドライバ１７ｂおよび加算器１７ｃ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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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。
【００２８】
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。
【００２９】
Ｙ＝｛（Ｃｙ＋Ｍｇ）＋（Ｙｅ＋Ｇ））｝×１／２＝（２Ｂ＋３Ｇ＋２Ｒ）×１／２Ａ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。
【００３０】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。
【００３１】例えば、Ａ１ラインでは、次式のように近似される。
【００３２】
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。
【００３３】
−（Ｂ−Ｙ）＝（Ｙｅ＋Ｇ）−（Ｃｙ−Ｍｇ）
＝−（２Ｂ−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。
【００３４】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１９ａ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。
【００３５】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。
【００３６】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２１，２２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。なお、図５ＡはＡ１ラインの信号、図６ＡはＡ２ラインの信号を示している。
【００３７】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）。
【００３８】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）。
【００３９】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。
【００４０】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。
【００４１】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。
【００４２】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。
【００４３】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ＳＣＶは出力端子２９に導出される。
【００４４】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。
【００４５】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、ストロボ駆動回路３３の動作が開始され、コンデンサ（図示せず）への充電が開始される。
【００４６】充電電圧Ｅchがストロボ発光可能な所定値Ｖthを越えている状態で、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、次のフィールドでストロボ９が発光するように制御される。
【００４７】また、ストロボ駆動回路３３の充電電圧Ｅchはコントローラ２７によって監視される。ストロボモードで充電電圧Ｅchが所定値Ｖthを越えるときは、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。このアイリス１１の開きは、ストロボモードを解除しない限り、ストロボ９を発光させるフィールドまで小さくされたままとされる。
【００４８】このアイリス１１の開きが小さくされるとき、１垂直期間の遅れをもってＡＧＣアンプ１９ａのゲインが強制的に下げられる。この場合、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への制御電圧が、例えば２Ｖに固定される。
【００４９】また、ストロボモードでストロボ９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２７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。
【００５０】以上の構成において、時点ｔ１で設定スイッチ３１がオンとされると（図９Ｂに図示）、次の垂直同期信号ＶＤ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。
【００５１】ストロボモードとなると、コントローラ２７の制御によってストロボ駆動回路３３の動作がオンとされ（図９Ｄに図示）、充電電圧Ｅchが徐々に上昇していく（図９Ｅに図示）。この充電電圧Ｅchがストロボ９の発光が可能な所定値Ｖthを越えると、次の垂直同期信号ＶＤに同期してアイリス１１の開きが小さくされる（図９Ｈに図示）。
【００５２】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、ノーマルモードに於ける照度と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。
【００５３】アイリス１１の開きが小さくされた後、１垂直期間の遅れをもってＡＧＣアンプ１９ａへの制御電圧が２Ｖとされ（図９Ｉに図示）、そのゲインは１０ｄＢに固定される。
【００５４】この状態で、シャッタースイッチ３２がオンとされると（図９Ｆに図示）、コントローラ２７によってストロボ駆動回路３３が制御され、次の垂直期間でストロボ９が発光する（図９Ｇに図示）。
【００５５】ストロボ９がある垂直期間で発光すると、次の垂直期間でアイリス１１の開きが元に戻される（図９R>９Ｈに図示）と共に、１垂直期間の遅れをもってＡＧＣアンプ１９ａへの制御電圧も元に戻される（図９Ｉに図示）。
【００５６】ストロボ９が発光すると、ストロボ駆動回路３３のコンデンサの充電電圧Ｅchは急激に低下し、その後再び徐々に上昇していく（図９Ｅに図示）。そして、充電電圧Ｅchが所定値Ｖthを越えるとき、再びアイリス１１の開きが小さくされると共に、１垂直期間の遅れをもってＡＧＣアンプ１９ａのゲインが強制的に下げられる（図９Ｈ，Ｉに図示）。
【００５７】この状態で、時点ｔ２で設定スイッチ３１がオフとされると（図９Ｂに図示）次の垂直同期信号ＶＤに同期してストロボモードからノーマルモードとなる（図９Ｃに図示）。ノーマルモードとなると、ストロボ駆動回路３３の動作がオフとなり、充電電圧Ｅchは急激に低下し（図９Ｅに図示）、アイリス１１の開きやＡＧＣアンプ１９ａへの制御電圧は元に戻される（図Ｈ，Ｉに図示）。
【００５８】また、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９Ｊに図示）。そのため、撮像素子１２の蓄積電荷は図９Ｋ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９Ｌに示すようになり、１フィールド遅れて出力される。
【００５９】ストロボ９が発光するフィールド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９Ｍ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９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。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。
【００６０】このように本例においては、ストロボモードでは、充電電圧Ｅchが所定値Ｖthを越えてストロボ９が発光可能状態となるときは、アイリス１１の開きが小さくされると共に、ＡＧＣアンプ１９ａへの制御電圧が２Ｖに固定されるので、ＡＧＣアンプ１９ａより出力される撮像信号のレベルが小さくなる。そのため、電子ビューファインダ３０に表示される画像は暗くなり、ストロボ９が発光可能状態となったことを容易に認識することができる。これにより、シャッター釦７（シャッタースイッチ３２）の押圧操作に伴ってストロボ９を確実に発光させることができる。
【００６１】また、ストロボモードでは、充電電圧Ｅchが所定値Ｖthを越えてストロボ９が発光可能状態となるときは、アイリス１１の開きが小さくされるので、ストロボ９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、蓄積電荷の飽和を防止することができる。
【００６２】
【発明の効果】この発明によれば、ストロボモードでは、ストロボ発光手段の充電電圧が所定値を越えて発光可能状態となるとき、アイリスの開きが小さくされると共に、ＡＧＣ回路のゲインは所定値に固定されるので、ＡＧＣ回路より出力される撮像信号のレベルが小さくなり、例えば電子ビューファインダに表示される画像は暗くなる。これにより、ストロボが発光可能状態となったことを知ることができ、シャッターの押圧操作に伴ってストロボを確実に発光させることができる。また、ストロボモードでは、ストロボ発光手段の充電電圧が所定値を越えてストロボが発光可能状態となるときは、アイリスの開きが小さくされるので、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、蓄積電荷の飽和を防止することができる。
【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】撮像素子のカラーコーディング模式図である。
【図４】撮像素子の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
９ストロボ
１１アイリス
１２ＣＣＤ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
１９ａＡＧＣアンプ
１９ｄ，２３減算器
２０ローパスフィルタ
２１，２２サンプルホールド回路
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ストロボ駆動回路

【特許請求の範囲】
【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、上記ストロボ発光手段の充電電圧を検出する電圧検出手段と、上記ストロボモードでは、上記電圧検出手段で上記充電電圧が所定値を越えることが検出されるとき、上記アイリスの開きを小さくすると共に、上記ＡＧＣ回路のゲインを所定値に固定する制御手段とを備えてなるビデオカメラ。

【図１】