JPH0572791B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は静止画を記録する電子スチルカメラに
関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の電子スチルカメラの基本構成は第１図に
示す如くであつて、被写体像（図示せず）はレン
ズ１０１によつて撮像素子１０５の結像面に結像
されるが、このレンズ１０１と撮像素子１０５の
間には、レンズ絞り１０２、ミラー１０３、シヤ
ツター１０４が配置されていて、通常（非撮影
時）は、レンズ１０１よりの入射光はミラー１０
３によつて反射されてフアインダー光学系１０６
に導かれていると共にシヤツター１０４が閉じら
れていて撮影素子へは入射光が導かれていない。
一方、レンズ１０１よりの入射光は光路上の任意
の点（第１図ではフアインダ光学系の後面）に配
された測光素子１０７によつて測光されている。

被写体の撮影時には、レリーズスイツチ１０９
を押圧すると、その瞬間の入射光が測光素子１０
７によつて測光され、その情報が露出制御装置１
０８に導かれて、適正な絞り値・シヤツタースピ
ードを決定し、その情報がそれぞれ、絞り制御装
置１１０、シヤツター制御装置１１２に導かれ
る。一方、レリーズスイツチ押圧の情報は、ミラ
ー制御装置１１１に導かれ、ミラー１０３がレン
ズ１０１と撮像素子１０５との間の光路上に介在
しないような状態とさ、絞り制御装置１１０によ
つて適正絞りにされた絞り１０２を過した入射光
は、シヤツター制御装置１１２によつて適当な時
間間隙だけ開放状態に保たれたシヤツター１０４
を通過して撮像素子１０５に導かれる。そしてこ
の入射光に応じた電荷像が撮像素子１０５に蓄積
され、この電荷像はシヤツター１０４が設定され
たシヤツタースピード期間後に、開放状態から閉
状態になつた後に、電気信号として読み出され、
記録装置１１３に記録される。そして、シヤツタ
ー１０５が閉じた後にミラー１０３、レンズ絞り
１０２も通常状態に戻り、レンズ１０１を通過し
た入射光がフアインダ光学系１０６に導かれる。

以上のような構成の、従来の電子スチルカメラ
では、被写体撮影時以外には撮像素子に被写体像
に対応した入射光が導かれておらず、したがつて
露出制御等を行なう為の情報を得る為に測光素子
を別に設ける必要があるという欠点がある。更に
カラー静止画像記録の為のカラー電子スチルカメ
ラにおいては、被写体に照射されている光源の色
温度に応じて、撮像素子出力信号のホワイトバラ
ンスを合わせる必要があるが、従来の電子スチル
カメラでは、光源の色温度検出の為に測色素子を
設けてこの測色素子の出力信号によつて被写体撮
影時の撮像素子出力信号のホワイトバランスを制
御する構成としなければならず、測色素子を別に
設ける必要がある。

発明の目的 本発明は上記欠点を除去し、測光素子等の他の
センサを必要としない電子スチルカメラを提供す
ることを目的とするものである。

発明の構成 本発明は被写体非撮影時に、被写体よりレンズ
を通しての入射光をフアインダーと撮像素子に分
配して導き、前記撮像素子によつて入射光の光量
測光もしくは入射光の測色もしくは入射光の光量
測光と測色両方を行ない、この測光情報によつて
被写体撮影時のレンズ絞り制御及びシヤツタース
ピード制御の露出制御を、前記測色情報によつて
撮影した被写体像に応じて撮像素子より出力され
る信号のホワイトバランスを制御することを特徴
とするものである。

実施例の説明 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第２図は本発明の第２の実施例であつて、従来
例の第１図と同一部分は同一符号を付して示して
ある。

被写体非撮像時には、被写体像（図示せず）に
対応した入射光はレンズ１０１及び開放状態に保
たれているレンズ絞り２０１を介して、ハーフミ
ラー等よりなる光分配器２０２に導かれ、入射光
の一部はフアインダー光学系１０６に、残りは開
放状態に保たれているシヤツター２０３を介して
撮像素子１０５に導かれる。そして撮像素子は入
射光に応じた電荷蓄積及び読み取り動作を常時も
しくは間欠的に定期的に行なつていて、入射光量
に応じた出力信号を出力し、この出力信号はゲー
ト回路２０８を介して平滑回路２０４に導かれ、
平滑回路２０４によつて直流信号に変換されて露
出制御回路１０８に導かれる。そして、露出制御
回路１０８では前記直流信号に応じて、適正露出
を得る為のシヤツタースピード及びレンズ絞り値
信号を発生し、この信号はそれぞれシヤツター制
御回路２０７、絞り制御回路２０５に導かれてい
る。但し、被写体非撮影時には、レンズ絞り２０
１及びシヤツター２０３はこの信号によつて制御
さず、ともに開放状態に保たれている。またこの
時には、撮像素子１０５の出力信号は記録装置１
１３に記録されない。

被写体撮影時には、レリーズスイツチ１０９を
押圧すると、ゲート回路２０８が開いて撮像素子
１０５の出力信号が平滑回路２０４したがつて露
出制御回路１０８に導かれなくなり、それ以前に
入力されていた信号に応じたシヤツタースピード
及びレンズ絞り値信号が記憶されて、それぞれシ
ヤツター制御回路２０７・絞り制御回路２０５に
導かれる。そしてその動作と平行して、シヤツタ
ー２０３が閉じて、撮像素子１０５への入射光が
完全に遮断される。そしてその後の撮像素子、読
み取り動作によつて、撮像素子にそ以前に蓄えら
れていた入射光に応じた電荷像が全面にわたつて
除去され、その後撮像素子１０５の読み取り動作
は停止され蓄積モードに移る。そしてその後、光
分配器制御回路２０６による光分配器２０２の光
分配率制御回路２０６・絞り制御回路２０５によ
る適正絞り値（露出制御回路１０８よりの信号に
よる値）へのレンズ絞り２０１の制御・シヤツタ
ー制御回路２０７による適正開放期間（露出制御
回路１０８よりの信号による値）のシヤツター開
放制御によつて、適正露出の入射光がレンズ１０
１を介して撮像素子１０５に導かれ、この入射光
に応じた電荷像が蓄積される。そしてシヤツター
２０３が閉じた後に、撮像素子を読み取り動作モ
ードに戻し、撮影した被写体像の対応した信号を
出力し、記録装置１１３に記録して被写体の撮影
が完了する。一方、撮像素子からの撮影した被写
体像の電荷読み取りが終了すると、レンズ絞り２
０１、光分配器２０２・シヤツター２０３は元の
被写体非撮影時の状態に戻る。

光分配器の動作を詳述すると、第２図の実施例
では、光分配器２０２はハーフミラーで構成され
ていて、被写体非撮影時には第２図の実線に示し
た状態に配されていて、レンズよりの入射光をフ
アインダー１０６と撮像素子１０５に分配してい
る。そして被写体撮影時には第２図の点線で示し
た状態にされて、レンズ１０１と撮像素子１０５
の光路上から退避され、レンズからの入射光は全
て撮像素子１０５に導かれる構成とされていて入
射量の損失を防止している。

なお、被写体が明るく入射光量が充分ある時に
は、被写体撮像時にも光分配器２０２の光分配率
を、被写体非撮影時と異ならせず、入射光の一部
だけを撮像素子１０５に導く構成としても良い。

次に第３図により上述の動作を具体的な例を示
して説明する。なお説明上図面の番号は全て新し
い番号を用いる。第３図ａ，ｂ，ｃにおいて、３
０１は撮像素子３０４上に被写体像を結像させる
レンズ、３０２は４枚の羽根３０５〜３０８によ
り構成されているレンズシヤツターである。この
レンズシヤツター３０２はレンズ３０１と撮像素
子３０４の間の光路上にあり、なおかつレンズ３
０１に近い位置に配されているため、結像面すな
わちレンズ３０１による入射光３０９の焦点位置
と離れており、４枚の羽根３０５〜３０８によつ
て形成される開口部３１０の面積がレンズ絞り値
となり、またその開口時間がそのままシヤツター
スピードを示す。この結果、レンズ絞り及びシヤ
ツターの機能をレンズシヤツター３０２のみで果
たすことができる。３０３はハーフミラーであ
り、入射光３０９を撮像素子用光束３１１とフア
インダ用光束３２１とに分配するものである。

さて、被写体非撮影時は第３図ａに示す状態に
なつている。レンズシヤツター３０２は開放状態
であり、その開口部３１０は面積が最大である。
このため入射光３０９は外界より何にも障げられ
ることなくレンズ３０１を通してハーフミラー３
０３に達し、ここで所定の比率をもつて撮像素子
用光束３１１とフアインダ用光束３１２とに分配
される。この状態はいわゆるテレビカメラなどに
採用されることもあるが、こうした使用方法にお
いては撮像素子用光束３１１を十分に多く取る必
要があり、その結果フアインダ用光束３１２が少
くなり結果としてフアインダ（図示せず）が暗
く、見にくい焦点があわせにくいといつた欠点が
ある。しかしこの実施例では撮像素子用光束３１
１は測光等に必要なだけ取れば良いため、逆にフ
アインダ用光束３１２を十分に多く取れ、フアイ
ンダ用光束３１２を十分に多く取れ、フアインダ
内も非常に明るくすることが可能である。

レリーズスイツチ（図示せず）の押圧動作によ
つてレンズシヤツター３０２の４枚の羽根３０５
〜３０８は光路を完全に遮断する。この状態を第
３図ｂに示す。またハーフミラー３０３は矢印３
１３の方向に移動して光路上より退避する。なお
被写体よりの入射光３０９が十分多量にある場合
はハーフミラー３０３はａの状態のままとなるこ
ともある得るがここでは省略する。ｂの状態にな
つたところで撮像素子３０４蓄積された電荷像に
対応して、レンズの絞り値及びシヤツタースピー
ドを決定するとともに、電荷像を完全に除去して
撮影に備える。

撮影に際しては上述のように撮像素子３０４よ
りの情報で決定された絞り値、シヤツタースピー
ドを基にして、レンズシヤツター３０２の４枚の
羽根３０５〜３０８が制御される。ｃに撮影状態
を示す。図にあるようにレンズシヤツター３０２
の開口部３１０′はａとは異なる面積すなわち前
述の絞り値を示している。そしてｃの状態がシヤ
ツタースピードの時間（厳密には有効露出等の補
正が必要だがここでは省略する。）だけ継続して、
撮像素子３０４上に被写体像に対応した電荷像を
形成するのである。この時入射光３０９は全て撮
像素子３０４へと到達するため光量のロスはなく
適正な撮影ができる。

撮影が終ればｂの状態にもどり、入射光３０９
を遮断して、撮像素子３０４より電荷像を読み出
し、記録装置（図示せず）に記録する。その後ａ
の状態にもどり、全てが初期状態となるのであ
る。

次に、第２の実施例について説明する。

第４図は、本発明の第二の実施例であつて、第
一の実施例に、自動ホワイトバランス機能を付加
したものである。

第２図と同一部分は同一符号で示し、その説明
は省略して動作を説明する。

撮像素子４０１は、その前面に色フイルタを配
して色情報を空間的に変調し、撮像素子出力信号
として色情報と輝度信号とを多重化して出力する
よう構成さたものとする。

被写体非撮像時には、第１の実施例と同じく撮
像素子４０１には被写体像に対応した入射光の一
部が導かれていて、この信号が常時もしくは定期
的に簡欠的に出力されている。そしてこの撮像奏
子出力信号は、分離回路４０２で輝度Ｙ信号と、
赤Ｒ信号・青Ｂ信号に分離される。そしてこのＲ
信号とＢ信号は色温度検出回路４０３に導かれこ
の２つの信号比率によつて被写体に照射されてい
る光源の色温度を検出する。そして該色温度情報
はゲート回路４０７を介して制御信号発生回路４
０４に導かれ、この色温度の光源の時にホワイト
バランスを合わせるに必要な制御信号を発生して
この制御信号はＲ、信号利得制御回路４０８及び
Ｂ信号利得制御回路４０６に導かれる。そして被
写体非撮像時には撮像素子の出力信号は記録され
ないのであるから前記制御信号に応じて利得制御
回路４０５及び４０６の利得を可変しても、可変
しなくても特に影響は無いが、この実施例では、
制御信号発生器からの制御信号の変化に応じて利
得制御回路４０５，４０６の利得が変化する構成
となつている。

被写体撮影時には、レリリーズスイツチを押圧
すると第１の実施例と同様に露出制御系が動作す
ると同時に、ゲート回路４０７が開いて色温度情
報が制御信号発生器４０４に導かれなくなり、そ
れ以前に入力されていた色温度情報に対応した制
御信号が記憶されて出力され続ける。そして、第
１の実施例と同様の動作で撮影した被写体に対応
した信号が撮像素子４０１より出力され、分離回
路４０２でＹ信号とＲ，Ｂ信号とに分離され、
Ｒ，Ｂ信号はそれぞれ利得制御回路４０５，４０
６で制御信号発生器４０４よりの制御信号によつ
て、ホワイトバランスが合う信号レベルになるよ
う利得制御される。そしてＹ信号と、ホワイトバ
ランスが合致するように利得制御されたＲ，Ｂ信
号はエンコーダ４０８に導かれ、記録に適した信
号にエンコードされた後に記録回路４０９に記録
されカラー静止画像の撮影・記録が完了する。

なお、この実施例は、第１の実施例の自動露出
機能に、自動ホワイトバランス機能を付加した例
であるが、この第二の実施例から、第一の実施例
の自動露出機能を除去して、自動ホワイトバラン
ス機能のみを有した実施例でも本発明が成立する
ことは明らかである。

発明の効果 以上のように本発明では、被写体非撮影時に被
写体よりの入射光の一部を光分配器を用いて撮像
素子にも導き、被写体の状態を検出しておくこと
により、この検出信号によつて被写体撮影時の露
出制御及び自動ホワイトバランス制御を行なうこ
とができ、従来の電子スチルカメラで必要として
いた測光素子等のセンサーを省いた電子スチルカ
メラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子スチルカメラの基本構成を
示すブロツク図、第２図は本発明の一実施例にお
ける電子スチルカメラの基本構成を示すブロツク
図、第３図ａ，ｂ，ｃは同電子スチルカメラの要
部の斜視図、第４図は本発明の他の実施例におけ
る電子スチルカメラの基本構成を示すブロツク図
である。 １０１……レンズ、１０２，２０１……絞り、
１０３……ミラー、２０２……光分配器、１０
４，２０３……シヤツター、１０５，４０１……
撮像素子、１０６……フアインダ光学系。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 撮像素子と、この撮像素子に被写体像をを結
   像させるレンズと、このレンズの入射光の光量を
   制御する絞り機構と、前記レンズと前記撮像素子
   間に配置され前記入射光を前記撮像素子とフアイ
   ンダーとに分配する光分配器と、被写体と前記撮
   像素子間の光路上に配置され、通常は開放状態に
   保たれているシヤツターと、前記撮像素子の出力
   信号を静止画像として記録するための記録装置
   と、被写体撮影を指令するためのレリーズスイツ
   チとを備え、前記光分配器の前記撮像素子と前記
   フアインダーへの光分配率を、被写体非撮像時に
   は前記撮像素子への光分配率を零ではなく且つ前
   記フアインダーへの光分配率に比し小さい値と
   し、被写体撮像時には前記撮像素子への光分配率
   を前記フアインダーへの光分配率に比し大きな値
   とするとともに、前記レリーズスイツチ押圧時
   に、この押圧時以前もしくはその瞬間の前記撮像
   素子よりの出力信号を用いて、前記絞り機構の絞
   り値及び前記シヤツターのシヤツタースピードの
   少なくとも一つを制御するようにしたことを特徴
   とする電子スチルカメラ。 ２ 光分配器をハーフミラーで構成し、被写体非
   撮影時には前記ハーフミラーをレンズと撮像素子
   との間の光路上に配置して前記撮像素子とフアイ
   ンダーへ入射光を分配し、被写体撮影時には前記
   ハーフミラーを前記レンズと前記撮像素子との間
   の光路上から退避させ、前記レンズよりの入射光
   をすべて前記撮像素子に導くよう構成した特許請
   求範囲第１項記載の電子スチルカメラ。 ３ レリーズスイツチの操作により開放状態にあ
   るシヤツターを閉じ、完全に前記シヤツターが閉
   じた後、撮像素子に蓄えられている電荷を除去
   し、この除去動作完了後、前記シヤツター及び絞
   り機構及びハーフミラーの状態により所定の露出
   を行い、この露出によつて前記撮像素子に蓄えら
   れた電荷を読みだした後、前記シヤツターを開放
   状態に戻すことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の電子スチルカメラ。 ４ シヤツターと絞り機構とを単一の機構で構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電子スチルカメラ。 ５ 撮像素子と、この撮像素子に被写体像をを結
   像させるレンズと、このレンズの入射光の光量を
   制御する絞り機構と、前記レンズと前記撮像素子
   間に配置され前記入射光を前記撮像素子とフアイ
   ンダーとに分配する光分配器と、被写体と前記撮
   像素子間の光路上に配置され、通常は開放状態に
   保たれているシヤツターと、前記撮像素子の出力
   信号を静止画像として記録するための記録装置
   と、被写体撮影を指令するためのレリーズスイツ
   チとを備え、前記光分配器の前記撮像素子と前記
   フアインダーへの光分配率を、被写体非撮像時に
   は前記撮像素子への光分配率を零ではなく且つ前
   記フアインダーへの光分配率に比し小さい値と
   し、被写体撮像時には前記撮像素子への光分配率
   を前記フアインダーへの光分配率に比し大きな値
   とするとともに、前記レリーズスイツチの押圧時
   以前もしくはその瞬間の前記撮像素子よりの出力
   信号を用いて、撮影した被写体像に対応した前記
   撮像素子の出力信号のホワイトバランスを制御す
   るようにしたことを特徴とする電子スチルカメ
   ラ。 ６ 光分配器をハーフミラーで構成し、被写体非
   撮影時には前記ハーフミラーをレンズと撮像素子
   との間の光路上に配置して前記撮像素子とフアイ
   ンダーへ入射光を分配し、被写体撮影時には前記
   ハーフミラーを前記レンズと前記撮像素子との間
   の光路上から退避させ、前記レンズよりの入射光
   をすべて前記撮像素子に導くよう構成した特許請
   求の範囲第５項記載の電子スチルカメラ。 ７ レリーズスイツチの操作により開放状態にあ
   るシヤツターを閉じ、完全に前記シヤツターが閉
   じた後、撮像素子に蓄えられている電荷を除去
   し、この除去動作完了後、前記シヤツター及び絞
   り機構及びハーフミラーの状態により所定の露出
   を行い、この露出によつて前記撮像素子に蓄えら
   れた電荷を読みだした後、前記シヤツターを開放
   状態に戻すことを特徴とする特許請求の範囲第５
   項記載の電子スチルカメラ。 ８ シヤツターと絞り機構とを単一の機構で構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   の電子スチルカメラ。