JPH0320109B2 - - Google Patents

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JPH0320109B2
JPH0320109B2 JP56212054A JP21205481A JPH0320109B2 JP H0320109 B2 JPH0320109 B2 JP H0320109B2 JP 56212054 A JP56212054 A JP 56212054A JP 21205481 A JP21205481 A JP 21205481A JP H0320109 B2 JPH0320109 B2 JP H0320109B2
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shutter
solid
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signal
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Etsuro Saito
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Sony Corp
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 固体イメージセンサによりスチル画像の撮像出
力信号を得て回転磁気デイスクに記録するように
したスチル画像記録装置に関する。
従来よりCCD等の撮像素子にて形成した固体
イメージセンサを用いた固体撮像装置は、撮像光
をイメージセンサの各受光部に常時照射してお
き、1フイールド期間あるいは1フレーム期間毎
に撮像出力振を読出すことにより、連読的な撮像
動作を行なう所謂ビデオカメラとして使用するた
めの各種構成のものが提案されている。
ところで、固体イメージセンサでは、受光部に
て得られる信号電荷を転送する構造上、その転送
部に不要な電荷が漏洩したり熱的に励起されるこ
とにより所謂スメア現象やブルーミング現象を生
じ易いので、従来より、転送部に沿つてオーバフ
ロードレインを形成したり、フレームトランスフ
ア型の構造にする等の各種の対策を固体イメージ
センサに施こしていた。従つて、従来の固体イメ
ージセンサにおいては、上述の如きスメヤ対策や
ブルーミング対策のために極めて複雑な構造とな
らざるを得ず、高度な半導体製造技術を必要とし
製造が容易でなく、極めて高価なものであつた。
従来、固体イメージセンサにてスチル画像を撮
像する場合にも、上述の如きスメヤ対策やブルー
ミング対策を施した極めて高価な固体イメージセ
ンサが使用されていた。
そこで、本発明は、光学的シヤツタを設けるこ
とにより固体イメージセンサの構造を簡略化する
とともに、この固体イメージセンサにてシヤツタ
に連動したスチル撮像動作を行ない、上記固体イ
メージセンサによりスメア現象による画質の劣化
を伴うことなくスチル画像の撮像出力信号を得て
回転磁気デイスクに確実に記録することができる
ようにしたスチル画像記録装置を提供するもので
ある。
以下、本発明について、一実施励を示す図面に
従い詳細に説明する。
第1図に示す実施例は、固体イメージセンサ9
にスチル画像を撮像し、その画像情報を回転磁気
デイスク12に記録するようにした電子スチルカ
メラに本発明を適用したものである。この実施例
において、カメラ筐体1内には、通常の光学フイ
ルム式カメラと同様に、レンズ系2、アイリス機
構3、シヤツター機構4、ミラー6、ビユーフア
インダー8、シヤツタ操作部材5等が配設されて
いる。そして、光学フイルムの代りに、被写体像
の画像情報を電気信号に変換して記録する固体イ
メージセンサ9と磁気記録部20とを備えてい
る。
上記磁気記録部20は磁気記録媒体として回転
磁気デイスク12を用いたもので、この回転磁気
デイスク12を収納したジヤケツト14がカメラ
筐体1に着脱自在に装着され、上記カメラ筐体1
内に設けた駆動モータ13にて上記回転磁気デイ
スク12を定速回転せしめ、磁気ヘツド11にて
画像情報を磁気記録するようになつている。上記
磁気ヘツド11には、固体イメージセンサ9にて
電気信号に変換された画像情報が信号記録回路1
0を介して供給されるようになつている。
ここで、上記シヤツタ機構4の駆動回路40、
固体イメージセンサ9の駆動回路50、駆動モー
タ13の駆動回路60は、上記シヤツタ操作部材
5の操作により動作状態となる制御回路70にて
互いに連動して作動するように制御されており、
後述する如く、撮像操作時に、シヤツタ操作部材
5を操作すると、固体イメージセンサ9による撮
像動作に同期して記録部20にて記録動作を行な
い得るように回転磁気デイスク12の回転位相お
よび回転速度が安定してから実効的なシヤツタ動
作を行なうようになつている。なお、上記記録部
20の回転磁気デイスク12には、1記録トラツ
ク毎に1枚のスチル画像の画像情報が同心円状に
記録される。そして、上記回転磁気デイスク12
に磁気記録した画像情報を図示しない再生装置に
て再生することにより、通常のテレビジヨン受像
機の画面にてスチル画像をモニターするようにな
つている。
この実施例におけるシヤツタ機構4は、通常開
放状態となつている。そして、上記シヤツタ機構
4の駆動回路40は、上記シヤツタ操作部材5が
操作されることにより制御回路70から例えばtS
なるタイミングでシヤツタ操作信号SSが供給され
ると、該シヤツタ操作信号SSに応答して垂直同期
信号Vsyocのタイミングt0を基準とする所定の露光
時間TS経過後に、上記シヤツタ機構4を閉成状
態にする。さらに、上記シヤツタ機構4を設けた
光学通路を通じて撮像光が照射される固体イメー
ジセンサ9は、垂直同期信号Vsyocに同期した撮
像動作を行なうもので、上記撮像光の照射によつ
て得られる信号電荷を映像信号として読出す直前
に、信号転送部に残存しているい不用電荷を掃出
して捨てるとともに、上記シヤツタ機構4が閉成
された状態すなわち遮光状態で映像信号の読出し
が行なわれる。上記シヤツタ機構4および固体イ
メージセンサ9の動作を第2図のタイムチヤート
に示してある。
ここで、この実施例における固体イメージセン
サ9としては、例えば第3図に示す如き構造のイ
ンターライントランスフア型CCDイメージセン
サが用いられる。第3図において、91は第1フ
イールドの各絵素に対応してマトリクス状に配設
された各受光部であり、また、92は第2フイー
ルド各絵素に対応してマトリクス状に配設された
各受光部であり、93は上記各受光部91,92
の垂直列に沿つて設けられた各垂直転送レジスタ
部であり、94は上記垂直転送レジスタ部93の
一端側に設けられた水平転送レジスタ部であり、
95は上記垂直転送レジスタ部93の他端側に設
けられた電荷吸収部であり、さらに、96,97
は上記各受光部91,92と垂直転送レジスタ部
93との間に設けられた各トランスフアゲート部
である。なお、上記垂直転送レジスタ部93は、
一端側の水平転送レジスタ部94の向きに信号転
送を行なう機能と、他端側な電荷吸収部95の向
きに信号転送を行なう機能とを備えた両方向転送
可能な構造となつている。
上述の如き構造の固体イメージセンサ9は、垂
直同期信号Vsyocに同期したゲート開成期間TW
各トランスフアゲート96,97が開かれ、電荷
蓄積期間TC中に各受光部91,92に蓄積され
た撮像光の光量に応じた信号電荷が各トランスフ
アゲート96,97を通じて垂直転送レジスタ部
93に移される。上記垂直転送レジスタ部93に
移された信号電荷は、信号読出し期間TR中に、
水平同期信号Hsyocに同期した垂直転送クロツク
φVによつて水平転送レジスタ部94に1水平走
査期間1H毎に1水平ライン分ずつ垂直転送され、
上記水平転送レジスタ部94を介して順次に読出
される。さらに、上記信号読出し期間TRとゲー
ト開成期間TWとの間に電荷掃出期間TLに設けて
おり、該電荷掃出期間TL中に上記垂直転送レジ
スタ部93を高速転送クロツクφVSにて駆動する
ことにより該垂直転送レジスタ部93に残存され
ている不用電荷が電荷吸収部95に捨てられる。
さらに、上記固体イメージセンサ9からの信号
読出動作は、上記シヤツタ機構4の動作に関連し
て行なわれるようになつている。
すなわち、第2図のタイムチヤートに示してあ
るように、tSなるタイミングにてシヤツタ操作信
号SS(第2図B参照)が出力され、その後の最初
の水直同期信号Vsyoc(第2図A参照)のタイミン
グt0を基準とした露光期間TS経過後にシヤツタ機
構40が閉成状態(第2図C参照)になつたとす
ると、上記タイミングt0を境として、固体イメー
ジセンサ9の読出し動作が次のように切換えられ
る。
先ず、上記タイミングt0以前の期間TAには、
各ゲート開成期間TW中に全てのトランスフアゲ
ート96,97が開かれ、電荷蓄積期間TC中に
各受光部91,92に得られた第1フイールドと
第2フイールドとの信号電荷が第4図Aに示すよ
うに垂直転送レジスタ部93に同時に移される。
そして、各フイールドの信号電荷が加算合成され
た状態で信号読出期間TR中に第4図Bに示すよ
うに水平転送レジスタ部94を通じて読出され
る。上記信号電荷の読出しを完了すると電荷掃出
期間TLとなつて、第4図Cに示すように垂直転
送レジスタ部93に残存されている不用電荷を電
荷吸収部95に転送して捨てる。そして、上記電
荷掃出期間TL中に垂直レジスタ部93の不用電
荷を掃出した直後にゲート開成期間TWとなつて
再び各トランスフアゲート96,97が開かれ、
各受光部91,92から信号電荷が垂直転送レジ
スタ部93に移される。上記ゲート開成期間TW
信号読出期間TR、電荷掃出期間TLの各動作が垂
直同期信号Vsyocに同期して操作し行なわれてい
る。
次に、上記タイミングt0以後の期間TBでは、シ
ヤツタ機構4が閉じられるまでの露光期間TS
複数フイールドに亘つている場合(この例では2
フイールドとなつている)には該露光期間TS
に各トランスフアゲート96,97の開成が禁止
され、各受光部91,92が上記露光期間TS
含む各フイールド期間に亘つて電荷蓄積状態とな
る。そして、上記タイミングt0Oから所定の露光
期間TS経過後にシヤツタ機構4が閉じられ、該
シヤツタ機構4が閉成状態となつている期間TCL
中に、上記露光期間TS中に各受光部91,92
に蓄積された信号電荷フイールド別に読出され
る。すなわち、上記シヤツタ閉成期間TCL中の最
初の垂直走査期間VA中には、第4図Dに示すよ
うに、ゲート開成期間TWAに第1フイールド分の
各受光部91のトランスフアゲート96が開かれ
て、第1フイールドの信号電荷が垂直転送レジス
タ部93に移されて、信号読出し期間TRA中に読
出される。次の垂直走査期間VB中には、第4図
Eに示すように、第2フイールド分の各受光部9
2のトランスフアゲート97がゲート開成期間
TWB中に開かれて垂直転送レジスタ部93に移さ
れて、信号読出し期間TRB中に読出される。な
お、上記各ゲート開成期間TWA、TWBの直前に
は、それぞれ電荷掃出期間TLA、TLBが設けられ
ており、不用電荷が電荷吸収部95に捨てられて
いる。
このようにして、露光期間TS中に各受光部9
0,92に蓄積された信号電荷は、第1フイール
ドと第2フイールドの各画像情報を時間的なずれ
を伴なうことなく示すものであるから、被写体が
動いているような場合であつてもフリツカ現象等
を伴なうことのないフレームスチル画像の映像信
号となる。しかも、上記信号電荷は、シヤツタ機
構4を閉成した状態で読出されるものであるから
スミヤ現象を伴なうことがない。さらに、上記信
号電荷を垂直転送レジスタ部93に移す直前に、
該垂直転送レジスタ部93に残存している不用電
荷を掃出しているので、上記不用電荷によるブル
ーミング現象を伴うことがない。
さらに、上述の如き実施例においては、常開の
シヤツタ機構4を用しているので、シヤツタ操作
部材5を操作してスチル撮像を行なう前に固体イ
メージセンサ9から読出される信号電荷を利用し
て、シヤツタスピードや絞りの自動設定あるいは
映像信号の自動レベル調整等を行なうことができ
る。
第5図は、所謂絞り優先の自動制御システムの
一実施例を示している。
第5図において、固体イメージセンサ9は、同
期信号発生器51からの垂直同期信号Vsyocおよ
び水平同期信号Hsyocに基いて駆動回路50にて
形成される各転送クロツクパルスφH、φVにて駆
動され、上述の擦像動作を行なうようになつてい
る。上記固体イメージセンサ9から読出される映
像信号は、上述の記録系回路10に供給されると
ともに、平均値検波回路41に供給されている。
この平均値検波回路41は、上記固体イメージセ
ンサ9から映像信号の平均直流レベルLAを検波
出力としてレベル比較器43に供給する。ここ
で、上記検波回路41の検波出力は、固体イメー
ジセンサ9にて撮像する被写体像が明るいときに
は直流レベルが下がり、逆に暗い被写体像を撮像
しているときには直流レベルが上がるようになつ
ている。
また、上記同期信号発生器51から垂直同期信
号Vsyocが供給されている鋸歯状波信号発生器4
2は、上記垂直同期信号Vsyocに基いて第6図B
に示す如き鋸歯状波信号SWを形成し、この鋸歯
状波信号SWを上記レベル比較器43に供給す
る。ここで、上記鋸歯状波信号SWの傾斜角度θ
は、絞り機構3の設定状態に応じて設定されるも
ので、該絞り機構3により撮像光の光学通路が絞
り込まれる程小さな角度に設定される。
上記レベル比較器43において、上記鋸歯状波
信号SWの信号レベルと上記検波出力の信号レベ
ルLAとをレベル比較することにより得られる第
6図Cに示す如き矩形波信号SQは、上記露光期
間TSに相当するパルス巾πを有するもので、そ
の立下りエツヂにてモノステーブルマルチバイブ
レータ44をトリガーしている。上記モノステー
ブルマルチバイブレータ44からは、垂直走査期
間1V毎に第6図Dに示す如きシヤツタパルスSP
が得られる。そして、上記シヤツタパルスSPは
ANDゲート45を介して出力されるようになつ
ている。
上記ANDゲート回路45は、上記シヤツタ操
作部材5の操作によりゲート制御されるもので、
第1のフリツプフロツプ46を第2のフリツプフ
ロツプ47とにて形成されるゲート信号が供給さ
れている。上記第1のフリツプフロツプ46は、
シヤツタ操作部材5の操作にてレリーズスイツチ
71が閉成される毎にトリガーされ、その肯定出
力信号を第2のフリツプフロツプ47のJ入力を
論理「1」にする。上記第2のフリツプフロツプ
47は、そのクロツク入力として上記垂直同期信
号Vsyocに同期したPGパルスが供給されており、
上記J入力が論理「1」になつて最初のPGパル
スにてトリガーされる。ここで、上記PGパルス
は、上記回転磁気デイスク12の駆動モータ13
のサーボ系にて上記垂直同期信号Vsyocと同期が
とられており、該垂直同期信号Vsyocと同一タイ
ミングで得られる。上記第2のフリツプフロツプ
47の肯定出力信号は、上記第1のフリツプフロ
ツプ46にクリヤ信号として供給されるととも
に、上記ANDゲート45信号として供給される。
ここで、上記第1のフリツプフロツプ46は、第
6図Eに示すようにレリーズスイツチ71が閉さ
れたタイミングtSから最初のPSパルスのタイミン
グt0まで論理「1」なる肯定出力信号を出力す
る。また、上記第2のフリツプフロツプ47は、
第5図Fに示すように上記t0なるタイミングから
次のPGパルスのタイミングt1まで論理「1」な
る肯定出力信号を出力する。
従つて、上記ANDゲート45からは、シヤツ
タ操作部材5を操作したタイミングtSの後の最初
の垂直同期信号Vsyocのタイミングt0から上記露光
時間TS経過後に第6図Gに示す如きシヤツタパ
ルスが出力される。上記ANDゲート45からは
シヤツタパルスによつて、シヤツタ機構4は閉成
状態にされる。そして、上記シヤツタ機構4が閉
成されている間に、上述の如くフレームスチール
画像の映像信号を固体イメージセンサ9から読出
す。なお、上記シヤツタ機構4は、シヤツタ板4
Aをロータリープランジヤ4Bにて駆動するよう
にした機械的な構造のものが用いられている。上
記シヤツタ板4Aの代りにPLZT等の電子制御可
能な光学素子等を用いても良い。
従つて、本発明に係るスチル画像記録装置で
は、固体イメージセンサと、該固体イメージセン
サを外部周期信号に同期して撮像動作を行なうよ
うに駆動するセンサ駆動手段と、上記固体イメー
ジセンサに照射される撮像光の光学通路を開閉す
る光学的シヤツタと、該光学的シヤツタの開閉駆
動を行なうシヤツタ駆動手段と、上記光学的シヤ
ツタを操作するシヤツタ操作部材と、上記固体イ
メージセンサから外部同期信号に同期して読み出
される撮像出力信号を回転磁気デイスク上に記録
する記録手段と、上記回転磁気デイスクを回転駆
動するデイスク駆動手段と、上記シヤツタ操作部
材の操作により与えられるシヤツタ操作信号に応
答して、直ちに上記デイスク駆動手段を作動せし
めるとともに、上記シヤツタ操作部材の操作後の
外部同期信号のタイミングを基準として所定の露
光時間経過後に上記光学的シヤツタを開放状態か
ら閉成状態にするように上記シヤツタ駆動手段を
制御し、上記光学的シヤツタを閉成させた状態で
上記固体イメージセンサから撮像出力信号を読み
出すように上記センサ駆動手段を制御する制御手
段とを備え、上記光学的シヤツタを閉成させた状
態で上記固体イメージセンサから読み出されるス
チル画像の撮像出力信号を上記回転磁気デイスク
に記録するようにしているが、上記固体イメージ
センサにより上記光学的シヤツタを閉成するまで
の期間を露光時間とするスチル画像の撮像を行な
うことができ、しかも、上記光学的シヤツタを閉
成させた状態で上記固体イメージセンサから撮像
出力信号を読み出すことによりスミヤ現象の無い
極めて画質の良好なスチル画像の撮像出力信号を
得ることができる。さらに、本発明に係るスチル
画像記録装置では、上記制御手段が上記シヤツタ
操作部材の操作により与えられるシヤツタ操作信
号に応答して直ちに上記デイスク駆動手段を作動
せしめることにより、上記光学的シヤツタが所定
の露光時間経過後に閉成されるまで間に上記回転
デイスクの回転位相及び回転速度が安定した状態
となり、上記光学的シヤツタを閉成させた状態で
上記固体イメージセンサから読み出されるスミヤ
現象の無い極めて画質の良好なスチル画像の撮像
出力信号を上記記録手段により上記回転デイスク
に確実に記録することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す模式的な構成
図である。第2図は上記実施例の動作を説明する
ためのタイムチヤートである。第3図は上記実施
例に用いられる固体イメージセンサの構造例を示
す模式的な平面図である。第4図Aないし第4図
Eは上記固体イメージセンサからの信号読出し動
作を説明するための模式的な平面図であり、第4
図Aは通常のゲート開成期間における信号電荷の
移動状態を示し、第4図Bは信号読出し期間にお
ける信号電荷の移動状態を示し、第4図Cは電荷
掃出期間における信号電荷の移動状態を示し、第
4図Dはフレームスチル画像の撮像時における第
1フイールド分の信号電荷の移動状態を示し、第
4図Eは同じく第2フイールド分の信号電荷の移
動状態を示している。第5図は上記実施例におい
て、絞り優先の自動制御システムを構成した場合
の回路構造を示すブロツク図である。第6図は上
記自動制御システムの動作を説明するためのタイ
ムチヤートである。 4……シヤツタ機構、5……シヤツタ操作部
材、9……固体イメージセンサ、10……記録回
路、11……磁気ヘツド、12……回転磁気デイ
スク、13……駆動モータ、40……シヤツタ駆
動回路、50……イメージセンサ駆動回路、60
……モータ駆動回路、70……制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 固体イメージセンサと、該固体イメージセン
    サを外部同期信号に同期して撮像動作を行なうよ
    うに駆動するセンサ駆動手段と、上記固体イメー
    ジセンサに照射される撮像光の光学通路を開閉す
    る光学的シヤツタと、該光学的シヤツタの開閉駆
    動を行なうシヤツタ駆動手段と、上記光学的シヤ
    ツタを操作するシヤツタ操作部材と、上記固体イ
    メージセンサから外部同期信号に同期して読み出
    される撮像出力信号を回転磁気デイスク上に記録
    する記録手段と、上記回転磁気デイスクを回転駆
    動するデイスク駆動手段と、上記シヤツタ操作部
    材の操作により与えられるシヤツタ操作信号に応
    答して、直ちに上記デイスク駆動手段を作動せし
    めるとともに、上記シヤツタ操作部材の操作後の
    外部同期信号のタイミングを基準として所定の露
    光時間経過後に上記光学的シヤツタを開放状態か
    ら閉成状態にするように上記シヤツタ駆動手段を
    制御し、上記光学的シヤツタを閉成させた状態で
    上記固体イメージセンサから撮像出力信号を読み
    出すように上記センサ駆動手段を制御する制御手
    段とを備え、上記光学的シヤツタを閉成させた状
    態で上記固体イメージセンサから読み出されるス
    チル画像の撮像出力信号を上記回転磁気デイスク
    に記録するようにしたことを特徴とするスチル画
    像記録装置。
JP56212054A 1981-12-30 1981-12-30 スチル画像記録装置 Granted JPS58117775A (ja)

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