JPS59202775A - 高速ビデオ録画装置 - Google Patents
高速ビデオ録画装置Info
- Publication number
- JPS59202775A JPS59202775A JP58076770A JP7677083A JPS59202775A JP S59202775 A JPS59202775 A JP S59202775A JP 58076770 A JP58076770 A JP 58076770A JP 7677083 A JP7677083 A JP 7677083A JP S59202775 A JPS59202775 A JP S59202775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- image pickup
- speed
- video recording
- imaging means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は高速現像の解析等に用いられる高速ビデオ録
画装置に関するもので５この棟のビデオ録画装置は一般
に単位時間当りの撮像画面数すなわちフレーム数（また
はコマ数とも言う〕が多いことが必要である。
画装置に関するもので５この棟のビデオ録画装置は一般
に単位時間当りの撮像画面数すなわちフレーム数（また
はコマ数とも言う〕が多いことが必要である。
高速現像の解析の一手段として従来から感光フィルムを
使用した高速度カメラが使用されている。
使用した高速度カメラが使用されている。
高速度カメラによる高速現象の解析は、高速現象の時間
を引きのばして人間の視覚に直接うったえるものである
ため非常に有用な技術である。しかしながら感光フィル
ムを使用してい、Ｓため、ランニングコストが高い、即
時性がないなどの欠点があり、最近これにかわるものと
して高速ビデオ録画装置が開発されている。第１図（Ａ
）は従来の高速ビデオ録画装置の概略構成図で、撮像部
Ｃにおけるレンズｌからの画像情報はモーフ３によって
回転する円板形の回転シャック２また警ユストロボ光源
ＬＫより撮１家管５のターゲツト面（撮像面）上に瞬間
露光される。６に撮像管５のビーム乞偏向させる定めの
走査信号を発生する走査回路４への同ル］信号と、回転
シャッタ２による露光、まＴこシエストロホ光源りの発
光、を撮像管５の走査信号の垂直ブランキング期間（第
”１図（Ｂ） ２３ ）の部分に同期させるための同期
信号と、を発生する同期信号発生Ｉｇ回路である。
を引きのばして人間の視覚に直接うったえるものである
ため非常に有用な技術である。しかしながら感光フィル
ムを使用してい、Ｓため、ランニングコストが高い、即
時性がないなどの欠点があり、最近これにかわるものと
して高速ビデオ録画装置が開発されている。第１図（Ａ
）は従来の高速ビデオ録画装置の概略構成図で、撮像部
Ｃにおけるレンズｌからの画像情報はモーフ３によって
回転する円板形の回転シャック２また警ユストロボ光源
ＬＫより撮１家管５のターゲツト面（撮像面）上に瞬間
露光される。６に撮像管５のビーム乞偏向させる定めの
走査信号を発生する走査回路４への同ル］信号と、回転
シャッタ２による露光、まＴこシエストロホ光源りの発
光、を撮像管５の走査信号の垂直ブランキング期間（第
”１図（Ｂ） ２３ ）の部分に同期させるための同期
信号と、を発生する同期信号発生Ｉｇ回路である。
第１図（１３）はこれらの同期の関係を示し、前記走査
信号における垂直ブランキング信号２１０周期Ｔ１すな
わちｌ撮像画面（１コマ分）の走査期間、内の垂直ブラ
ンキング期間２３０部分に、回転シャツタ２０露元時間
ＴＳ１まｋはストロボ光源５の露光時間（発光時間）Ｔ
Ｓ２が設けられており、この露光時間内に撮像管５の撮
像面上に記憶され定映像信号を、垂直ブランキング期間
に続（一画面読出期間ＴＲにおいて読出して録画部Ｈに
おける録画装置７内の磁気テープ７ａへの記録が行われ
る。高速ビデオ録画装置における前記の周期Ｔは例えば
ｉ ／ ２００秒であり、標準速度のビデオ録画装置（
ビデオテープレコーダ〕が６０フレ一ム／秒であるのに
比べ、２００フレ一ム／秒トシている。この撮像管５か
らの映像信号Ｖ Ｓ １ ）１映像信号処理回路８によ
り増幅と、走査回路４からの走査信号８８１との合成な
どが行われ、磁気チーグアａおよび図外の回転ヘッド乞
高速で回転させた録画装置７により録画される。しかし
なかもこの高速ビデオ録画装置の撮像速度は、フレーム
数な増加させている１こめ符に走査連取、従って画像情
報の周波数が筒くなり、これに対応して増幅回路、その
他の周波数特性を高い周波数の領域まで動作可能なよう
に改良し、磁気テープ及び回転ヘッドの速度７高めるな
ど、各種の制約を克服して達成されＴこもので、現在の
技術でハ実用上の限界のスピードである。したがって現
状でｔ工標４ｔＴ■方式にシャッタまたはストロボ元照
明を組み合せた通常速度のビデオ録画装置に対し約３倍
のフレーム数しか得ることができず、従来の数１０００
コマ／秒と１つに高連取カメラを使用した応用範囲の内
の、はんのわずかな応用分野にしか適用することができ
ないという欠点がある。
信号における垂直ブランキング信号２１０周期Ｔ１すな
わちｌ撮像画面（１コマ分）の走査期間、内の垂直ブラ
ンキング期間２３０部分に、回転シャツタ２０露元時間
ＴＳ１まｋはストロボ光源５の露光時間（発光時間）Ｔ
Ｓ２が設けられており、この露光時間内に撮像管５の撮
像面上に記憶され定映像信号を、垂直ブランキング期間
に続（一画面読出期間ＴＲにおいて読出して録画部Ｈに
おける録画装置７内の磁気テープ７ａへの記録が行われ
る。高速ビデオ録画装置における前記の周期Ｔは例えば
ｉ ／ ２００秒であり、標準速度のビデオ録画装置（
ビデオテープレコーダ〕が６０フレ一ム／秒であるのに
比べ、２００フレ一ム／秒トシている。この撮像管５か
らの映像信号Ｖ Ｓ １ ）１映像信号処理回路８によ
り増幅と、走査回路４からの走査信号８８１との合成な
どが行われ、磁気チーグアａおよび図外の回転ヘッド乞
高速で回転させた録画装置７により録画される。しかし
なかもこの高速ビデオ録画装置の撮像速度は、フレーム
数な増加させている１こめ符に走査連取、従って画像情
報の周波数が筒くなり、これに対応して増幅回路、その
他の周波数特性を高い周波数の領域まで動作可能なよう
に改良し、磁気テープ及び回転ヘッドの速度７高めるな
ど、各種の制約を克服して達成されＴこもので、現在の
技術でハ実用上の限界のスピードである。したがって現
状でｔ工標４ｔＴ■方式にシャッタまたはストロボ元照
明を組み合せた通常速度のビデオ録画装置に対し約３倍
のフレーム数しか得ることができず、従来の数１０００
コマ／秒と１つに高連取カメラを使用した応用範囲の内
の、はんのわずかな応用分野にしか適用することができ
ないという欠点がある。
また瞬間露光を行っているにもかかわらす撮像管を便用
しているＴこめ残像があり画質を低下させる原因となっ
ている。
しているＴこめ残像があり画質を低下させる原因となっ
ている。
本発明の目的１工上述の欠点を除去し走査速成を商める
こと、従って垂直ブランキング信号の周期や磁気テープ
のスピードぞ変えることもなしに見かけ上、フレーム数
を増加させ、より高速の現象の解析を可ｎＬとすること
により高速ビデオ録ｉＬ！！ｌ装置の応用範囲の拡大を
シュかること２目的としたものである。
こと、従って垂直ブランキング信号の周期や磁気テープ
のスピードぞ変えることもなしに見かけ上、フレーム数
を増加させ、より高速の現象の解析を可ｎＬとすること
により高速ビデオ録ｉＬ！！ｌ装置の応用範囲の拡大を
シュかること２目的としたものである。
本発明の要点１工特に画１家を結像させる１つのレンズ
系から回転ミラーなどの画１象分配手段を介して、固体
撮像素子などからなる複数の撮像手段にさＬ 対し、順次位相をづらして画像を＠Ｊ像させることによ
り、前記複数の撮像手段の各々に対応した複数の録画手
段に夫々位相の異なつ１こ画像情報を記録させるように
し定点にあり、あとでこれらの画像情報１工慣用の技術
を用いて時系列の）−に順次読出し、容易に編集するこ
とができる。
系から回転ミラーなどの画１象分配手段を介して、固体
撮像素子などからなる複数の撮像手段にさＬ 対し、順次位相をづらして画像を＠Ｊ像させることによ
り、前記複数の撮像手段の各々に対応した複数の録画手
段に夫々位相の異なつ１こ画像情報を記録させるように
し定点にあり、あとでこれらの画像情報１工慣用の技術
を用いて時系列の）−に順次読出し、容易に編集するこ
とができる。
対応する撮像部Ｃ１の実施例を示すもので、１１ルンズ
ケ通つに光は円板形の回転シャッタ１２を通りレンズｌ
ｌａと回転ミラー１４により２次元の固体の撮像素子１
５上に結像される。回転ミラー１４が回転することによ
りレンズ１１．ｌｌａ乞通った光髪工、第２図ＣＢ）の
ように回転ミラー１４の回転軸ＡＸＹ中心とする円筒面
の内周Ｓ上に配置され定撮像素子１５における個別の撮
像素子（１５−１、〜、 １５−ｍ＋ 〜、 １５
−ｎ ）上へと次々に結像される。回転シャック１２）
ユ像が前記の各撮像素子（１５−１、〜、 １５−ｎ
）の適当な位置に結像する時に瞬間露光を行なうように
モータ１３により回転ミラー１４と同期して回転してい
る。またより短い露光時間が必要な場合１工回転ミラー
１４に同期したストロボ光源Ｌ１で照明することも可能
である。このような高速のストロボ発光の技術は従来、
高速度カメラにおいて充分確立されている。
ケ通つに光は円板形の回転シャッタ１２を通りレンズｌ
ｌａと回転ミラー１４により２次元の固体の撮像素子１
５上に結像される。回転ミラー１４が回転することによ
りレンズ１１．ｌｌａ乞通った光髪工、第２図ＣＢ）の
ように回転ミラー１４の回転軸ＡＸＹ中心とする円筒面
の内周Ｓ上に配置され定撮像素子１５における個別の撮
像素子（１５−１、〜、 １５−ｍ＋ 〜、 １５
−ｎ ）上へと次々に結像される。回転シャック１２）
ユ像が前記の各撮像素子（１５−１、〜、 １５−ｎ
）の適当な位置に結像する時に瞬間露光を行なうように
モータ１３により回転ミラー１４と同期して回転してい
る。またより短い露光時間が必要な場合１工回転ミラー
１４に同期したストロボ光源Ｌ１で照明することも可能
である。このような高速のストロボ発光の技術は従来、
高速度カメラにおいて充分確立されている。
叱３図（Ａ） ＆ｚ撮像累集子 １５−１．〜． １’
５−ｍ。
５−ｍ。
〜、ｌ５−ｎ）に対応する各垂直ブランキング信号（２
１，１−１，〜、２１１−ｍ、 〜、２１１−ｎ）と蕗
元タイミング（２２１−１，〜、 ２２１ｍ＋ ２２
１ ｎ ）との関係を示す。垂直ブランキンゲイ百号
（２１１−１，〜、 ２１１−ｎ ）ｔｕｆｔ像系子の
数を前記のようにｎとすると、垂直ブランキング１ぎ号
の周ＭＴ１のｌ／ｎだけそれぞれ位相かすれている。
１，１−１，〜、２１１−ｍ、 〜、２１１−ｎ）と蕗
元タイミング（２２１−１，〜、 ２２１ｍ＋ ２２
１ ｎ ）との関係を示す。垂直ブランキンゲイ百号
（２１１−１，〜、 ２１１−ｎ ）ｔｕｆｔ像系子の
数を前記のようにｎとすると、垂直ブランキング１ぎ号
の周ＭＴ１のｌ／ｎだけそれぞれ位相かすれている。
第３図（Ｂ） １１１個の撮像素子（１５−ｍ）の垂直
ブランキング信号２１１−ｍと露光タイミング２２１−
ｍとの関係を示しｆこものである。回転シャッタ１２ま
たにストロボ光源Ｌｌによる露光は各撮像素子の垂直ブ
ランキング期間２３１−１゜〜、２３１−ｍ、〜、２３
ｉ−ｎの部分で行なわれる。
ブランキング信号２１１−ｍと露光タイミング２２１−
ｍとの関係を示しｆこものである。回転シャッタ１２ま
たにストロボ光源Ｌｌによる露光は各撮像素子の垂直ブ
ランキング期間２３１−１゜〜、２３１−ｍ、〜、２３
ｉ−ｎの部分で行なわれる。
前記周期Ｔ１の値は従来の通常速度のビデオ録画装置の
値のままでよいが、後述のように更に高速とし１こい場
合には従来の高速ビデオ録画装置における周ＭＴと等し
くしてもよい。
値のままでよいが、後述のように更に高速とし１こい場
合には従来の高速ビデオ録画装置における周ＭＴと等し
くしてもよい。
第４図は本発明の実施例としての撮像部Ｃ！と録画部Ｒ
１との関係を示す構成図で、撮像素子（１５−１，〜、
ｌ５−ｎ）’ｆ駆動する走査回路４１ｕＸ撮像累子（１
５−１，〜、 １５−ｎ ）に対し、それぞれ前記垂
直ブランキング信号の周期Ｔ１のｌ／ｎすなわちＴ ｌ
／ ｎずつ位相のずれ定駆動パルスを与える、撮像素
子（１５−１，〜、ｌ５−ｎ）からの映像信号Ｖ Ｓ
４ ＆’！映像信号処理回路８１内のｎ個の増幅器、プ
ロセッサ（図示せずンにより、それぞれ増幅と、走査回
路４１かもの走査用の同期信号８８４との合成が行なわ
れ、それぞれｎ個の標準方式すなわち標準速度の録画装
置（７１−１＃〜、 ７１−ｎ ）に接続され録画さ
れる。第５図は前記録画装置（７１−１，〜、７ｌ−ｎ
）内の画像情報を１１次個別に読出すＴこめの画ｇ、耽
出回路の構成例を示し定もので、コマ送りパルス発生回
路２６を；録画装置（７１−１，〜、７ｌ−ｎ）に次々
にコマ送りパルスＰ５１’２送出すると共に、映像信号
切換装置２７に切換信号Ｐ５２を送出すゐ。映１象他号
切換装置２７は録画装置（７１−１，〜ｐ７ｉ−ｎ）か
ら次々に送出される１フＶ−ムづつの映像信号ＶＳ５１
を切換え時系列（位相）の順に直列に接続して１つの出
力の映像信号ＶＳ５２に＠集する。
１との関係を示す構成図で、撮像素子（１５−１，〜、
ｌ５−ｎ）’ｆ駆動する走査回路４１ｕＸ撮像累子（１
５−１，〜、 １５−ｎ ）に対し、それぞれ前記垂
直ブランキング信号の周期Ｔ１のｌ／ｎすなわちＴ ｌ
／ ｎずつ位相のずれ定駆動パルスを与える、撮像素
子（１５−１，〜、ｌ５−ｎ）からの映像信号Ｖ Ｓ
４ ＆’！映像信号処理回路８１内のｎ個の増幅器、プ
ロセッサ（図示せずンにより、それぞれ増幅と、走査回
路４１かもの走査用の同期信号８８４との合成が行なわ
れ、それぞれｎ個の標準方式すなわち標準速度の録画装
置（７１−１＃〜、 ７１−ｎ ）に接続され録画さ
れる。第５図は前記録画装置（７１−１，〜、７ｌ−ｎ
）内の画像情報を１１次個別に読出すＴこめの画ｇ、耽
出回路の構成例を示し定もので、コマ送りパルス発生回
路２６を；録画装置（７１−１，〜、７ｌ−ｎ）に次々
にコマ送りパルスＰ５１’２送出すると共に、映像信号
切換装置２７に切換信号Ｐ５２を送出すゐ。映１象他号
切換装置２７は録画装置（７１−１，〜ｐ７ｉ−ｎ）か
ら次々に送出される１フＶ−ムづつの映像信号ＶＳ５１
を切換え時系列（位相）の順に直列に接続して１つの出
力の映像信号ＶＳ５２に＠集する。
ブよお、このような画像の釉集に１工慣用の技術がイ・
１」）おできゐ。
１」）おできゐ。
以上の説明においてレユ谷撮像素子（１５１ｐ〜、ｌ５
−ｎ）からの円球′ｉ灯報が録画装置（７１１ｅ 〜ｏ
７１ｎ ）内の磁気テープ（７１−１ａ。
−ｎ）からの円球′ｉ灯報が録画装置（７１１ｅ 〜ｏ
７１ｎ ）内の磁気テープ（７１−１ａ。
〜、７ｌ−ｎａ）に記録されるものとしたが、これ以外
の記録媒体を用いても本発明の思想に含まれることには
変りかない。
の記録媒体を用いても本発明の思想に含まれることには
変りかない。
な′ｉｄ上記実施例のように画面の走査速度を従来 ４
゜の標準速度とする代りにさらに、従来の高速ビデオ（
録画装置）の手法を用い、前記走査速度を上げてフレー
ム数を増加させればさらに高速７．（Ｑ味噌 の角折も可能となる。
゜の標準速度とする代りにさらに、従来の高速ビデオ（
録画装置）の手法を用い、前記走査速度を上げてフレー
ム数を増加させればさらに高速７．（Ｑ味噌 の角折も可能となる。
以上詳述しＴこように本発明では固体撮像集子を複数個
便用しそれぞれの信号を位相７少しつつずらせて記録す
るＴこめ各素子に対しては標準のＴＶ方式の駆動回路、
映像処理回路で良い。また固体撮像集子ケ便用している
ため低残像であり画質が良い。また低画像ひすみである
ｆこめ画像の時間的かさね合せが容易に可能である等の
長所があろうこのＴこめ従来の高速ビデオ録画装置に比
較してフレーム数が多（、より高速な現象の解析が可能
となる。
便用しそれぞれの信号を位相７少しつつずらせて記録す
るＴこめ各素子に対しては標準のＴＶ方式の駆動回路、
映像処理回路で良い。また固体撮像集子ケ便用している
ため低残像であり画質が良い。また低画像ひすみである
ｆこめ画像の時間的かさね合せが容易に可能である等の
長所があろうこのＴこめ従来の高速ビデオ録画装置に比
較してフレーム数が多（、より高速な現象の解析が可能
となる。
この発明はいままで説明したように高速現象を直接視覚
としてとらえることを可能とするため高速の破壊現象の
解析、高速運動体の解析等に応用可能である。
としてとらえることを可能とするため高速の破壊現象の
解析、高速運動体の解析等に応用可能である。
第１図は従来の高速ビデオ録画装置の構成と動作タイミ
ングを示す図、第２図は本発明の撮像部の構成例を示す
図、第３図を工第２図における動作タイミング７示す図
、第４図ｔま本発明の撮像部と録画部との関係を示す図
、第５図は本発明における画像読出回路の構成例を示す
図である。 符号説明 １１・・・・・・レンズ、１２・・・・・・回転シャッ
ク、１４・・・・・・回転ミラー、１５ （１５−１，
〜、 １５−ｎ）・・・・・・撮像索子、７１−１．
〜，７ｉ ｎ・・・・・・録画装置、Ｌｌ・・・・・
・ストロボ光源。 第１図 牙２図
ングを示す図、第２図は本発明の撮像部の構成例を示す
図、第３図を工第２図における動作タイミング７示す図
、第４図ｔま本発明の撮像部と録画部との関係を示す図
、第５図は本発明における画像読出回路の構成例を示す
図である。 符号説明 １１・・・・・・レンズ、１２・・・・・・回転シャッ
ク、１４・・・・・・回転ミラー、１５ （１５−１，
〜、 １５−ｎ）・・・・・・撮像索子、７１−１．
〜，７ｉ ｎ・・・・・・録画装置、Ｌｌ・・・・・
・ストロボ光源。 第１図 牙２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）２次元の画像情報を電気信号に変換するための撮像
手段と、該撮像手段に画像を結像させる良めのレンズ系
と、前記撮像手段に瞬間の露光を行わせる良めのシャッ
ク１５エストロボ光源と、前記ｌＩｌ！！１像情報を記
録するための録画手段とを有するビデオ録画装置におい
て、複数の撮像手段と、該撮像手段に１瞭次位相をづら
して画像な結像させる画像分配手段と、前記複数の撮像
手表の谷々に対応した複数の録画手段とを有することを
特徴とする高速ビデオ録画装置。 ２、特許請求の範囲第、１項に記載の高速ビデオ録ｌｌ
ｌ！］Ｉ装置において、前記画像分配手段に回転軸を中
心として回転する回転ミラーからなり、前記被数の撮像
手段の撮像面は、前記回転軸に直交ね する平面内において前記回転軸と交λる複数の血粉に直
交し、かつ前記回転軸に面して配列されていることを特
徴とする高速ビデオ録画装置。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の高速ビ
デオ録画装置において前記撮像手段は固体撮像素子から
なることを特徴とする高速ビデオ録画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076770A JPS59202775A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 高速ビデオ録画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076770A JPS59202775A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 高速ビデオ録画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59202775A true JPS59202775A (ja) | 1984-11-16 |
Family
ID=13614821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58076770A Pending JPS59202775A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 高速ビデオ録画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59202775A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160779A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Canon Inc | 光学装置 |
| JPS6416176A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Nec Corp | High speed vtr |
| JPS6416175A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Nec Corp | High speed vtr |
| EP0474483A2 (en) * | 1990-09-06 | 1992-03-11 | Fujitsu Limited | High speed image pickup system |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58076770A patent/JPS59202775A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160779A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Canon Inc | 光学装置 |
| JPS6416176A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Nec Corp | High speed vtr |
| JPS6416175A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Nec Corp | High speed vtr |
| EP0474483A2 (en) * | 1990-09-06 | 1992-03-11 | Fujitsu Limited | High speed image pickup system |
| EP0474483A3 (en) * | 1990-09-06 | 1993-05-05 | Fujitsu Limited | High speed image pickup system |
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