JPH01288070A - 電子的撮像装置 - 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］ 本発明は電子的撮像装置、さらに詳しくは、連続撮影（
以下、連写と称する）が可能な電子的撮像装置に関する
。

［従来の技術］ 通常、自動露光カメラにおける露光制御モードとしては
、絞り優先モード、プログラムモードおよびシャッタ優
先モード等がある。絞り優先モードでは、撮影者が絞り
値を設定するとカメラ側でこの設定された絞り値と被写
体の明るさから適正シャツタ秒時が決定される。また、
プログラムモードにおいては、被写体の明るさに応じた
シャツタ秒時と絞り値が決定される。さらに、シャッタ
優先モードでは、撮影者がシャツタ秒時を設定すると、
カメラ側でこの設定されたシャツタ秒時と被写体の明る
さから適正絞り値が決定される。

一方、このような各露光制御モードを有するカメラは、
いずれも大概連写が可能になっている。

しかし、このような従来の露光制御モードで連写を行お
うとした場合、例えば、絞り優先モードやプログラムモ
ードでは、外部の光の状態に応じてシャツタ秒時が変化
するので、結果的には連写速度、つまり１秒間に撮影で
きる連写駒数が変化してしまう。

ところが、一般に、連写を行う場合には連写速度を一定
にしたいと要望があり、例えば、ゴルフの一連のスウィ
ング動作や、走っている人のフオーム等、一定間隔毎の
静止画像を得たい場合、或いは実験における経時変化の
過程を記録したい場合などにおいて上記要望が強い。し
たがって、このような場合において、連写速度が変化す
るということは、各駒毎の時間間隔が変化するというこ
とであり、連写で得た各駒の画面を見て比較や解析を行
う上で支障をきたすことになる。

またシャッタ優先モードでは、シャツタ秒時を設定する
ことにより連写速度も設定されるので、シャツタ秒時を
変えない限りは連写速度は不変である。しかし、連写中
に被写体の明るさが変化した場合は、シャツタ秒時が全
く固定であるので絞り値のみが変化することになるが、
絞りを変えるだけでは適正露光を得る制御範囲が狭く露
光アンダーや露光オーバーになりやすい。

そこで、このような点に鑑み、撮影者が設定した連写速
度を常に維持させることのできる電子的撮像装置として
、第５図に示すような構成の電子スチルカメラが考えら
れる。

第５図において、マイクロコンピュータからなるシステ
ムコントロール回路（以下、シスコンと略記する）８の
連写速度設定手段５５により連写速度を設定すると、シ
ャツタ秒時監視手段５７により連写速度に応じたシャツ
タ秒時の範囲が限定される。例えば、連写速度として連
写駒数を２０駒／秒に設定すると、シャツタ秒時は露光
−記録−ヘッド送りの一連の撮影動作の１つのサイクル
が完了するに要する時間に対応して、例えば１／６０秒
より高速秒時の範囲に限定される。そしてレリーズを行
うと、露光開始信号発生手段５６は露光開始信号をＣＣ
Ｄ撮像素子６に送出して露光を開始するとともに、上記
シャツタ秒時監視手段５７および測光回路７の光量積分
器５１にもスタート信号を送る。シャツタ秒時監視手段
５７はスタート信号を受けると、１／６０秒のシャツタ
秒時で出力を発生し、同出力はオアゲート５９を通じて
ＣＣＤ撮像素子６に入力される。また、光量積分器５１
はスタート信号を受けると、測光素子４の光電変換出力
の積分を開始し、この積分出力は比較器５３に導かれて
基準電圧発生手段５２の基準電圧と比較される。そして
、積分出力が基準電圧を超えると、比較器５３の出力が
露光終了信号としてオアゲート５９を通じてＣＣＤ撮像
素子６に入力される。ＣＣＤ撮像素子６にシャツタ秒時
監視手段５７の出力または比較器５３の出力が入力され
ることにより、ＣＣＤ撮像素子６の露光が終了する。こ
の後、読み出し開始信号発生手段５８からの読み出し開
始のタイミング信号ＶＤによりＣＣＤ撮像素子６に蓄積
された電荷が読み出され、同電荷がプロセス回路１０で
処理されて画像信号とされた後、記録回路１１に導かれ
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記第５図に示した構成の電子スチルカメラ
では、被写体の明るさが暗く、レリーズ開始時点から１
／６０秒を経ても適正露光量に達せず、比較器５３から
露光終了信号が出力されない場合には、１／６０秒の経
過時点で、シャツタ秒時監視手段５７の出力によって露
光終了になるので、いかなる場合でも２０駒／秒の連写
駒数が確保される反面、露光不足のために撮影画面が暗
いものとなる。

本発明の目的は、このような問題点に鑑み、撮影者が設
定したシャツタ秒時（連写の場合は連写速度）を維持し
、しかも適正光量の画像を得ることのできる電子的撮像
装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段および作用コ本発明の電子
的撮像装置は、露光量に依存した撮像手段からの光電変
換出力に関する利得を、利得制御手段によって与えられ
た利得制御信号に応じて制御し、現実の露光量の所定露
光量に対する不足量に対応する値を表わす信号を利得制
御信号生成手段より得て、この信号を上記制御手段にそ
の利得制御信号として供給する。さらに、連写速度優先
動作モード維持手段が設けられていて、最過露光条件を
逸脱する条件領域においても、当該時点で設定されてい
る連写速度を維持した動作が継続される。

［実　施　例コ 第２図は本発明の電子的撮像装置が適用される電子スチ
ルカメラの一実施例を示す電気回路のブロック図である
。

第２図において、撮影レンズ１より入射した被写体光は
絞り２を通過し、その一部の光はハーフミラ−３で反射
して測光素子４に導かれ、残りの光は、ハーフミラ−３
を透過してシャッタ機構５を通りＣＣＤ撮像素子６に導
かれる。シャッタ機構５としては、ＣＣＤ撮像素子６の
素子シャッタ、あるいはメカニカルシャッタのいずれで
もよい。

測光素子４の光電変換出力は測光回路７によって積分し
て測光され、その測光出力はシスコン８に入力される。

シスコン８は上記測光出力に基づいて演算を行い、その
演算出力を絞り駆動回路９およびシャッタ機構５に送っ
て所定の絞り値とシャツタ秒時に絞り２およびシャッタ
機構５を制御する。また、シスコン８からのクロックパ
ルスによって光電荷の蓄積、転送の駆動制御が行われる
ＣＣＤ撮像素子６の出力はプロセス回路１ｏに導かれて
画像信号に処理された後、記録回路１１に送られる。記
録回路１１の出力はシスコン８からのタイミングパルス
に同期して記録ヘッド１２に供給され、これにより磁気
ディスク等の記録媒体１３に被写体の画像信号が記録さ
れる。記録ヘッド１２はシスコン８により制御されるヘ
ッド駆動回路１４により記録媒体１３の径方向にヘッド
送りされ、記録媒体１３はシスコン８により制御される
モータ駆動回路１５により所定速度で回転される。

そして、このように構成されている電子スチルカメラに
おいて、さらに、モード切換スイッチ１７が設けられて
いて、同スイッチ１７は切換えにより、連写モードか単
写モードかを設定でき、また、この各モードにおいて、
さらに、シャッタ優先モード、絞り優先モードおよびプ
ログラムモードが設定できるようになっている。そして
、連写モードでは、さらに連写駒数優先モードが設定で
きるようになっている。また、連写駒数設定スイッチ１
８と表示部１９が設けられ、スイッチ１８で設定した連
写駒数が上記表示部１９で表示されるようになっている
。またこの表示部１９では露光アンダーや露光オーバー
の表示も行われるようになっている。

第１図は上記電子スチルカメラの要部のさらに詳細な構
成を示す。第１図において、測光回路７には、測光素子
４の光電変換出力を積分する光量積分器２１．基準電圧
を発生する基準電圧発生手段２２．この光量積分器２１
の出力と基準電圧発生手段２２の基準電圧とを比較する
比較器２３および光量積分器２１の出力と基準電圧との
差を出力する差動増幅器２４が設けられている。

また、シスコン８には、上記連写駒数設定スイッチ１８
によって連写駒数に応じた連写速度が設定される連写速
度設定手段２５．レリーズ釦の押動により作動する露光
開始信号発生手段２６．上記連写速度設定手段２５で設
定された連写速度に応じて限界シャツタ秒時を設定する
ためのシャッタ秒時監視手段２７．ＣＣＤ撮像素子６に
蓄積された信号を読み出すための読み出し開始信号発生
手段２８．上記比較器２３の出力またはシャツタ秒時監
視手段２７の出力のいずれか一方を露光終了信号として
ＣＣＤ撮像素子６に導くためのオアゲート２９．上記差
動増幅器２４の出力をディジタル信号に変換するための
Ａ／Ｄ変換器３０．ディジタル変換された差動増幅器２
４の出力をオアゲート２つの出力時に一定時間保持する
ためのデータ保持手段３１．この保持されたデータをあ
る関数に変換するためのディジタル関数発生手段３２お
よびこのディジタル関数発生手段３２の出力をアナログ
信号に戻すためのＤ／Ａ変換器３３が設けられている。

このＤ／Ａ変換器３３の７１−ログ出力はプロセス回路
１０のゲインコントロール（以下、ＯＣＡと略記する）
回路３４の制御端子に与えられる。

次に上記第１．２図に示した電子スチルカメラの動作を
説明する。今、撮影者がモード切換えスイッチ１７を連
写駒数優先モードに設定した場合には、連写駒数設定ス
イッチ１８によって設定した連写駒数がシスコン８に読
み込まれ、この連写駒数が表示部１９によって表示され
るとともに、シスコン８内の連写速度設定手段２５によ
り連写速度が設定され、シャツタ秒時監視手段２７によ
り連写駒数（連写速度）に応じたシャツタ秒時の許容範
囲が限定される。このシャツタ秒時の許容範囲は、その
ときに当該システムに設定されている撮影動作のシーケ
ンスに対応して、シスコン８により求められる。例えば
、撮影動作のシーケンスが第３図のタイムチャートに示
された、露光−記録−ヘッド送りのように、順次タイミ
ング的に重複することなく進行するように設定され、か
つ記録およびヘッド送りの動作時間としてそれぞれ１／
６０秒（これは後に詳述するタイミング信号、ＶＤの間
隔に対応する）を要するものとした場合、このときのシ
ャツタ秒時の許容範囲は、第４図に示すように限定され
ることになる。これは連写駒数（駒／秒）に対応して毎
回の一連の撮影シーケンスが完了しなくてはならない時
間が限定されることに依拠している。すなわち、第４図
は、例えば連写駒数を１５駒／秒に設定したとき、シャ
ツタ秒時は１／３０秒より高速秒時の範囲に限定される
ことを示し、また２０駒／秒に設定すると、シャツタ秒
時は１／６０秒より高速秒時の範囲に限定される（なお
、第３図における露光時間はこの条件を満たす例である
）ことを示している。

さて、上記のように撮影者が連写駒数優先モードを選択
し、レリーズを行うと、露光開始信号発生手段２６は露
光開始信号をＣＣＤ撮像素子６に送出して露光を開始す
るとともに、上記シャツタ秒時監視手段２７および測光
回路７の光量積分器２１にも露光開始信号を送る。上記
連写駒数優先モードが選択されている状態で、撮影者が
連写駒数として２０駒／秒を設定していた場合は、シャ
ツタ秒時監視手段２７は露光開始信号を受けた時点から
計時動作を開始し、１／６０秒を経過した時点で露光終
了の出力信号を発生する。この出力信号はオアゲート２
９を通じてＣＣＤ撮像索子６に入・力されると同時に、
データ保持手段３１にも与えられる。

尚、連写駒数の設定が上記のもの（２０駒／秒）以外の
値に種々設定されれば、シャツタ秒時監視手段２７にお
ける計時動作の継続時間も、これに対応した値となるこ
とは勿論である。本実施例装置では、この計時動作の時
間は、第４図において各連写駒数に対応した実線の左端
（中空の点にて図示）に対応するシャツタ秒時の値がこ
の時間に相当する。

一方、光量積分器２１は露光開始信号を受けると、この
信号を受けた時点で測光素子４の光電変換出力の積分を
開始する。この漬方出力は比較器２３に導かれ、ここで
基準電圧発生手段２２０基準電圧と比較される。上記積
分出力はＣＣＤ撮像索子６に対する露光量が適正な値に
達する時点で基準電圧に一致するようになされており、
この−致が得られた時点で比較器２３の出力が露光終了
信号として、オアゲート２９を通じてＣＣＤ撮像素子６
およびデータ保持手段３１に導かれる。

ここで、被写体が明るく上記１／６０秒よりも早い時点
でＣＣＤ撮像索子６に適正光量が与えられた場合には、
シャツタ秒時監視手段２７の出力に優先して比較器２３
の出力がＣＣＤ撮像索子６に露光終了信号として送られ
るので、同時点で、ＣＣＤ撮像素子６の露光が終了する
。この後、読み出し開始信号発生手段２６からの読み出
し開始のタイミング信号ＶＤによりＣＣＤ撮像素子６に
露光開始時から露光終了時まで蓄積された電荷が読み出
され、同電荷がプロセス回路１０で処理されて画像信号
とされた後、記録回路１１に導かれる。また、比較器２
３の出力は露光終了時でデータ保持手段３１に導かれる
が、このとき、光量積分器２１の出力は基準電圧に等し
く差動増幅器２４の出力はゼロであるため、データ保持
手段３１はこのゼロの入力データを保持し、同保持デー
タに応じたディジタル関数をディジタル関数発生手段３
２より出力させる。このディジタル関数はＤ／Ａ変換器
３３によりアナログ信号に戻されてプロセス回路１０の
ＧＣＡ回路３４の制御端子に導かれるが、このときのゼ
ロの保持データに対応したディジタル関数は１であり、
ＯＣＡ回路３４の利得を変化させない。

次に、被写体が暗く露光開始から１／６０秒を経過する
時点に至ってもＣＣＤ撮像索子６に適正光量が与えられ
ない場合には、１／６０秒の時点で比較器２３の出力に
優先してシャツタ秒時監視手段２７の出力がＣＣＤ撮像
素子６に露光終了信号として送られるので、同時点で、
ＣＣＤ撮像素子６の露光が終了する。また、シャツタ秒
時監視手段２７の出力は露光終了時でデータ保持手段３
１に導かれると、このときの差動増幅器２４の出力は光
量積分器２１の出力と基準電圧との差に応じた値になっ
ているため、この差動増幅器２４の出力値データをＡ／
Ｄ変換器３０によりディジタル化してデータ保持手段３
１が保持し、同保持データに応じたディジタル関数をデ
ィジタル関数発生手段３２より出力させる。従って、こ
のディジタル関数はＤ／Ａ変換器３３によりアナログ信
号に戻されてプロセス回路１０のＧＣＡ回路３４の制御
端子に導かれると、このディジタル関数に応じてＧＣＡ
回路３４の利得が変化する。このため、読み出し開始信
号発生手段２８からのタイミング信号ＶＤによって読み
出されたＣＣＤ撮像索子６の電荷はプロセス回路１０で
画像信号とされると、同画像信号はＯＣＡ回路３４にて
上記ディジタル関数の利得率でゲインアップされるので
、露光不足の画像信号も最適輝度の画像信号とされて記
録回路１１に導かれる。

なお、第３図のタイムチャートについて説明すると、同
タイムチャートは、連写駒数を２０駒／秒に設定した場
合の撮影動作を示したものである。

すなわち、撮影駒数を２０駒／秒に設定した場合には、
前述したように、シャツタ秒時は１／６０秒より高速の
範囲に限定される（第４図参照）ので、連写の撮影が開
始されると、垂直同期信号に基づいて作られた１／６０
秒毎のタイミング信号ＶＤに同期して、最初の１フイー
ルドの期間（１／６０秒）内でシャッタ機構５が開いて
露光が行われることになる。そして、次の１フイールド
の期間で記録回路１１の出力が記録ヘッド１２に送られ
て記録媒体１３への記録が行われる。さらにその次の１
フイールドの期間で記録ヘッド１２はヘッド駆動回路１
４によって記録媒体１３の次のトラックにヘッド送りさ
れる。そして、また、次のフィールド期間、すなわち、
第４フィールド期間で露光が、第５フィールド期間で記
録が、第６フィールド期間でヘッド送りが順次行われる
。

以下、同様にして、露光、記録、ヘッド送りの３フイ一
ルド期間（１／２０秒）に亘る一連の撮影動作が繰り返
し行われる。つまり、２ｏ駒／秒の速度で連写が行われ
ることになる。

また、連写駒数を１５駒／秒に設定した場合には、前述
したように、シャツタ秒時は１／３ｏ秒より高速のシャ
ツタ秒時範囲に限定される（第４図参照）ので、この場
合は、タイミング信号ＶＤに同期して露光が開始され、
第１のフィールド期間或いは第２のフィールドの期間内
（１／３０秒以下）で露光が終了し、その他の記録およ
びヘッド送りについては、２０駒／秒の場合と同様に、
１フイ一ルド期間毎に順次行われ、この一連の撮影動作
が繰り返し行われることになる。

そして、このように撮影者が設定した連写駒数で撮影が
行われるとき、前述したように被写体が暗くても、露光
不足分だけＯＣＡ回路３４にてゲインアップ処理されて
適正輝度の画像信号となる。

上述の実施例では、連写モードの場合を説明したが、本
発明は連写モードの場合に限ることなく、単写モードの
場合にも適用される。すなわち、単写モードの場合は、
上述した連写モードの場合の説明からも明らかなように
、撮影者がシャツタ秒時を設定すると、この設定された
シャツタ秒時で露光が終了し、このとき露光不足が生ず
るようなシャツタ秒時であれば、読み出された画像信号
に対して露光不足分に応じた利得制御がなされ、画像信
号がゲインアップされることになる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、撮影者が設定した連
写速度を維持できるとともに、同連写速度で露光不足と
なる場合には、この露光不足分を画像信号の利得制御に
より補い、適正光量の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図に示した電子スチルカメラにおいて本
発明が適用されている要部の一実施例を示す電気回路の
ブロック図、 第２図は、本発明が適用される電子スチルカメラの一例
を示す電気回路のブロック図、第３図は、連写の動作タ
イミングの一例を説明するためのタイムチャート、 第４図は、シャツタ秒時と連写駒数との関係を示した線
図、 第５図は、−船釣に考えられる電子スチルカメラの要部
の一例を示す電気回路のブロック図である。 ６・・・・・・・・・ＣＣＤ撮像素子（撮像手段）２４
・・・・・・差動増幅器（利得制御信号生成手段）３０
・・・・・・Ａ／Ｄ変換器（利得制御信号生成手段）３
１・・・・・・データ保持手段（利得制御信号生成手段
） ３２・・・・・・ディジタル関数発生手段（利得制御信
号生成手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）露光量に依存した光電変換出力を得る撮像手段と
   、 この撮像手段の出力に関する利得を与えられた利得制御
   信号に応じて制御する利得制御手段と、現実の露光量の
   所定露光量に対する不足量に対応する値を表わす信号を
   得てこの信号を上記制御手段にその利得制御信号として
   供給する利得制御信号生成手段と、 を具備してなる電子的撮像装置。
2. （２）最適露光条件を逸脱する条件領域においても、当
   該時点で設定されている連写速度を維持して動作を継続
   する連写速度優先動作モード維持手段を有してなる請求
   項（１）記載の電子的撮像装置。