JPH0430233B2

JPH0430233B2 -

Info

Publication number: JPH0430233B2
Application number: JP57046413A
Authority: JP
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1992-05-21
Also published as: JPS58164379A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、撮像素子から外部同期信号に同期し
て映像信号を読み出すようにした撮像装置に関
し、特に、高速度シヤツターを可能とした撮像装
置に関するものである。

一般に、この種の撮像装置に用いられている、
たとえばCCD（Charge Coupled Device）等の固
体撮像素子は、受光部と転送部とから構成されて
おり、被写体からの光を受ける上記受光部にて光
電変換された映像信号は、同期信号発生回路から
の垂直同期信号のほぼ同期パルス区間中に、上記
転送部に転送され、この転送部から１垂直走査期
間1Vである60秒分の１の時間で、一般のテレビ
ジヨン映像信号と同様な１フイールド分の映像信
号を読み出すようにしている。このように固体撮
像素子からの映像信号の読み出しは、60秒分の１
ごとに行われるものであるから、固体撮像素子自
体に、60秒分の１ごとに、その固体撮像素子への
撮像光を遮光するシヤツター機能を有しているも
のであるといえる。

しかし、60秒分の１よりも速いシヤツター動作
を実現させることはできず、60秒分の１よりも速
いシヤツター機能を発揮させるには、何んらかの
工夫が必要となる。

本発明は、このような点に鑑み開発されたもの
である。

以下、本発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図は本発明が適用された撮像装置１の全体
の外観を示すもので、この撮像装置１の本体を構
成する電子カメラ本体（以下、「カメラ本体」と
いう。）２内には、第２図に模型的に示すように、
通常の感光フイルム方式のカメラと同様、レンズ
系３、アイリス機構４、第１・第２の各シヤツタ
ー素子５ａ，５ｂ、ミラー６，７、ビユーフアイ
ンダー８、シヤツター操作部材９等が内蔵されて
いる。また、このカメラ本体２内には、感光フイ
ルムの代りに、レンズ系３からの被写体像の画像
情報を電気信号に変換して記録するための固体撮
像素子（例えば、電荷結合デイバイスなど）１０
と、この固体撮像素子１０からの電気信号を、磁
気記録媒体としての回転磁気シート１１に磁気ヘ
ツド１２にて磁気記録するための磁気記録部１３
が内蔵されている。

一方、上記第１・第２の各シヤツター素子５
ａ，５ｂを駆動するシヤツター駆動回路１４、固
体撮像素子１０を駆動するイメージセンサー駆動
回路１５、及びモーター１６を回転駆動するモー
ター駆動回路１７は、制御回路１８にて互いに連
動関係を以つて制御され、この制御回路１８は、
上述したシヤツター操作部材９の押圧操作により
動作状態となる。このシヤツター操作部材９は、
機械的に２段階に亘つて押圧操作されるように構
成されており、まず、第１段目の押圧操作にて、
モーター１６の回転駆動を開始させて、固体撮像
素子１０による撮像動作にて同期して、磁気シー
ト１１上に記録部１３により記録できる磁気シー
ト１１の回転位相及び回転速度状態にて待機さ
せ、次の第２段目の押圧操作にて、その磁気シー
ト１１の回転位相及び回転速度状態において磁気
シート１１上に固体撮像素子１０からの映像信号
を記録するようにしている。なお、磁気シート１
１は、筐体状のジヤケツト１９に回転自在に収納
されており、このジヤケツト１９は、カメラ本体
２に着脱可能に装着されている。また、磁気シー
ト１１上には、磁気ヘツド１２にて一記録トラツ
クごとに一つの静止画像の画像情報が環状トラツ
クを形成するように磁気記録される。

次に、第１と第２のシヤツター素子５ａ，５ｂ
について説明する。

この第１のシヤツター素子５ａ及び第２のシヤ
ツター素子５ｂは、固体撮像素子１０への撮像光
の光学光路を遮る第１の位置と上記光学光路を遮
ることのない第２の位置との間を移動可能にそれ
ぞれ配置されてなるものであつて、上記撮像光を
所定の時間間隔をおいて、先行・後行の関係をも
つて遮光・開放するものである。すなわち、第１
のシヤツター素子５ａは、第２のシヤツター素子
５ｂに先行して撮像光を遮光している状態から開
放状態となし、その後、第２のシヤツター素子５
ｂは、所定の時間経過後に後行して撮像光を開放
状態から遮光状態となすものである。

次に、この実施例に用いられている電子回路の
具体的構成を作用とともに第３図に従つて説明す
る。

まず、同期信号発生器２０からは、垂直同期信
号Vsync及び水平同期信号Hsyncが出力され、こ
れら各同期信号に基づいて、駆動回路２１から
は、転送クロツクパルスφ_H、φ_Vが出力される。
固体撮像素子１０は、上記転送クロツクパルスに
て、撮像動作を行うように駆動される。なお、こ
の固体撮像素子１０に照射される撮像光の光学通
路の近傍位置には、上述したように、その光学通
路を遮光する第１・第２の各シヤツター素子５
ａ，５ｂが設けられている。

固体撮像素子１０から読み出される映像信号
は、アンプ回路２２を介して記録系回路２３に供
給されるとともに、平均値検波回路２４に供給さ
れる。平均値検波回路２４は、固体撮像素子１０
からの映像信号の平均直流レベルL_Aを検波出力
としてレベル比較器２５に供給する。なお、この
場合、検波回路２４からの検波出力は、固体撮像
素子１０により撮像される被写体像が明るいとき
はその直流レベルが下がり、逆に、被写体像が暗
いときはその直流レベルが上がる。

一方、同期信号発生器２０からは、鋸歯状波信
号発生器２６に上述した垂直同期信号Vsyncが供
給され、この垂直同期信号Vsyncに基づいて、鋸
歯状波信号発生器２６にて、第４図Ｂに示すよう
に、鋸歯状波信号SWが形成される。この鋸歯状
波信号SWは、上述したレベル比較器２５に供給
される。なお、この場合、鋸歯状波信号SWの傾
斜角度θは、アイリス機構４の絞り設定状態の応
じて設定されるが、そのアイリス機構４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２５では、鋸歯状波信号SW
の信号レベルと検波出力の信号レベルL_Aとがレ
ベル比較され、このレベル比較器２５からは、第
４図Ｃに示すような矩形波信号SQが出力される。
この矩形波信号SQは、第４図Ｋに示す露光期間
T₁に相当するパルス巾τを有するが、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
２７がトリガーされる。トリガーされたモノステ
ーブルマルチバイブレータ２７からは、垂直走査
期間1Vごとに、第４図Ｄに示すようなシヤツタ
ーパルスSPが出力される。このシヤツターパル
スSPは、上述したANDゲート回路２８に供給さ
れ、そこから出力される。このANDゲート回路
は、レリーズスイツチ２９のON・OFF操作によ
りゲート制御される。

次に、第１のシヤツター素子５ａを駆動するた
めのパルス発生回路及びゲート信号の発生回路の
構成例についてその構成を作用とともに説明す
る。

まず、シヤツター操作部材９が押圧操作され
て、レリーズスイツチ２９がON状態となると、
第１のフリツプフロツプ３０がトリガーされ、第
４図Ｅに示すように、Ｑ出力がハイレベルとな
る。すなわち、シヤツター操作部材９を押圧操作
すると、制御回路１８から、例えば第４図Ａに示
すように、垂直同期信号Vsyncのうちのある任意
のタイミングt₀の位置で、第４図Ｅに示すように
シヤツター操作信号t_Sが供給される。この場合、
第１のフリツプフロツプ３０のリセツト端子３０
ａには、PG（VD）出力が供給されているので、
第４図Ａに示すように、次のPG出力t₀にて、こ
の第１のフリツプフロツプのＱ出力はローレベル
となる（第４図Ｅ）。このＱ出力の立下りに同期
して第１のモノステーブル・マルチバイブレータ
（以下、「第１のモノ・マルチ」という。）３１が
第４図Ｆに示すように立上る。ここで、この第１
のモノ・マルチ３１は、垂直同期信号Vsyncに同
期したVD（PG）パルスの発生タイミングにおい
て、閉塞状態にある第１のシヤツター素子５ａが
固体撮像素子１０の受光部面１０ａを開放し始め
るように、その第１のシヤツター素子５ａの移動
開始時点の調整を行うための遅延モノ・マルチで
ある。

さて、第１のモノ・マルチ３１の立下がつた時
点において、第２のモノ・マルチ３２に、第４図
Ｇに示すように、その第１のシヤツター素子５ａ
を動作させる第１のシヤツター駆動パルスP₁が
得られ、このパルスP₁が第１のシヤツター素子
５ａを、第５図中実線で示すように、受光部面１
０ａを開放している位置で保持しているプランジ
ヤー３３に供給される。したがつて、このプラン
ジヤー３３の働きにより、第１のシヤツター駆動
パルスP₁の立下り時点から、第１のシヤツター
素子５ａは、受光部面１０ａを遮光する。この遮
光動状態を第４図Ｈの波形の立上りで示す。そし
て、次のVDパルスt₁の発生タイミングにおいて
今度は、遮光状態から、受光部面１０ａを開放状
態へ移行する。この開放動作状態を同図Ｈの波形
の立下りで示す。

第５図中破線で示すように、第１のシヤツター
素子５ａが受光部面１０ａを通り過ぎると、第１
のシヤツター素子５ａが受光部面１０ａを通り過
ぎた地点において、例えばストツパー部材等によ
りその移動を停止するように構成されているの
で、第１のシヤツター素子５ａはその地点で停止
する。したがつて、この第１のシヤツター素子５
ａは、開放状態で保持される。なお、この場合、
第１のシヤツター素子５ａが受光部面１０ａを開
放し始める時点は、固体撮像素子１０が前のフイ
ールドの映像信号をクリアした後の時点であり、
この時点は、この実施例では、たとえばVD
（PG）パルスの発生タイミング位置としている。

上記第２のモノ・マルチ３２からの第１のシヤ
ツター素子駆動用のパルス（第４図Ｇ参照）は、
また第２のフリツプフロツプ３４のクロツク入力
端子３４ａに供給される。したがつて、この第２
のフリツプフロツプ３４のＱ出力が第４図Ｉに示
すように立上がり、第３のフリツプフロツプ３５
のＪ入力側がハイレベルとなる。したがつて、第
３のフリツプフロツプ３５のクロツク入力側に、
次のPGパルスが供給されると、この第３のフリ
ツプフロツプ３５のＱ出力は、ハイレベルとな
る。第３のフリツプフロツプ３５のＱ出力は、第
２のフリツプフロツプ３４のリセツト端子３４ｂ
に供給されているので、この時点で第２のフリツ
プフロツプ３４のＱ出力はローレベルとなる。結
局、第２のフリツプフロツプ３４からは、第４図
Ｉに示すような出力が得られる。更に、その次の
PGパルスが第３のフリツプフロツプ２のクロツ
ク端子３５ａに供給されると、Ｊ入力側はローレ
ベルとなつているから、第３のフリツプフロツプ
３５のＱ出力はこの時点において、ローレベルと
なり、第４図Ｊに示すような出力が得られる。こ
の出力が第３図に示すANDゲート回路２８に供
給されているので、第１のシヤツター素子５ａが
受光部面１０ａを開放開始する時点（垂直同期信
号Vsyncに同期したPGパルスt₁の発生時点）か
ら、第４図Ｋに示すシヤツター開放時間T₁経過
後に、第２のシヤツター素子駆動用のパルスが第
２のシヤツター素子用プランジヤに供給される。
したがつて、このプランジヤにより第２のシヤツ
ター素子５ｂが移動を開始し、（第４図Ｋ中の波
形の立上りでこれを示す。）、受光部面１０ａを遮
光し始める。この第２のシヤツター素子５ｂによ
る遮光状態は、第４図Ｋ中の波形のハイレベル部
分で示されている。このようにして、第２のシヤ
ツター素子５ｂは遮光動作され、この第２のシヤ
ツター素子５ｂは、受光部面１０ａを閉塞した状
態で停止される。

なお、第１と第２のシヤツター素子５ａ，５ｂ
を元の位置に復元させる機構としては、例えば一
つの静止画情報の記録完了時点において発生する
ヘツド送りパルスを受け、各シヤツター素子５
ａ，５ｂに関連づけられた復元プランジヤーを動
作させる機構等を用いる。

このように、受光部面１０ａを遮光している第
１のシヤツター素子５ａがその受光部面１０ａを
開放する開始時点、すなわち、シヤツター操作信
号t_Sに応答して、その時から２つ目の外部同期信
号の発生時点t₁から、所定期間T₁（第４図Ｋ参照）
経過後（固体撮像素子１０の露光時間経過後）
に、第２のシヤツター素子５ｂが受光部面１０ａ
を遮光し始め、それを完全に遮光するように動作
するものであるから、第１のシヤツター素子５ａ
の開放開始時点（VDパルスの発生時点t₁）より
引き続いて第２のシヤツター素子５ｂにて受光部
面１０ａを遮光することができる。したがつて、
シヤツター素子が１枚の場合と比較して露光時間
を短縮することができる。また、第１のシヤツタ
ー素子５ａを追つて受光部面１０ａを遮光する第
２のシヤツター素子５ｂの遮光タイミングを変え
ることにより上記露光時間（第４図Ｋに示す所定
期間T₁）を変えることができる。

上述したように、本発明は、撮像素子より外部
同期信号に同期して映像信号を読み出すようにし
た撮像装置において、上記撮像素子への撮像光の
光学光路を遮る第１の位置と上記光学光路を遮る
ことのない第２の位置との間を移動可能にそれぞ
れ配置された第１及び第２のシヤツター素子と、
上記第１のシヤツター素子を、シヤツター操作信
号に応答して上記外部同期信号の発生時点におい
て、上記第１の位置から第２の位置に移動させる
とともに、上記第２のシヤツター素子を、上記第
１のシヤツター素子が上記第２の位置へ移動して
から所定時間経過後に、上記第２の位置から第１
の位置に移動させ、撮像光を上記所定の時間の間
だけ上記撮像素子へ入射させるように制御するシ
ヤツター制御手段とを備えて構成してなるので、
簡単な構成で高速シヤツターを実現することがで
きる。

特に、露光時間を変えるに当たつて、第１のシ
ヤツター素子が第２の位置へ移動してから第２の
シヤツター素子が第１の位置へ移動するまでの時
間を電気的に制御することにより達成できるの
で、容易に露光時間の可変を実現でき、また素早
い露光時間の可変を実現できる。

さらに、素早い露光時間の可変を実現できるこ
とから、１つの被写体の連続撮影を行つて、いわ
ゆる流し撮りを行う際、各撮像画像毎に適切な露
光時間に露光時間が変化する際にも、各撮像画像
毎に適切な露光時間の設定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る撮像装置の一実施例を示
す透視斜視図、第２図は上記撮像装置の内部構成
を模型的に示す断面図、第３図は本発明装置に用
いられる回路構造を示すブロツク図、第４図Ａな
いしＫは本発明装置の動作を説明するためのタイ
ミングチヤート、第５図は第１のシヤツター素子
が固体撮像素子の受光部面を開放状態から閉塞状
態に移動する過程を説明するための概略図であ
る。１……撮像装置、５ａ，５ｂ……第１及び第２
の各シヤツター素子、９……シヤツター操作部
材、１０……撮像素子。

Claims

【特許請求の範囲】１撮像素子より外部同期信号に同期して映像信
号を読み出すようにした撮像装置において、上記撮像素子への撮像光の光学光路を遮る第１
の位置と上記光学光路を遮ることのない第２の位
置との間を移動可能にそれぞれ配置された第１及
び第２のシヤツター素子と、上記第１のシヤツター素子を、シヤツター操作
信号に応答して上記外部同期信号の発生時点にお
いて、上記第１の位置から第２の位置に移動させ
るとともに、上記第２のシヤツター素子を、上記
第１のシヤツター素子が上記第２の位置へ移動し
てから所定時間経過後に、上記第２の位置から第
１の位置に移動させ、撮像光を上記所定の時間の
間だけ上記撮像素子へ入射させるように制御する
シヤツター制御手段とを備えてなる撮像装置。