JPH0695738B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は撮像装置、特にシヤツターの如き遮光手段を有
する撮像装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から撮像装置の露出制御を行うに際しては該装置に
用いられる撮像素子のラチチユユードが非常に狭いため
に高精度の測光回路が必要となる。

そこで、撮像素子とは別に測光専用の受光素子を設け、
該素子の出口に基づいて一旦、撮像素子の受光状態を例
えばシヤツター、絞り等を駆動することに依って制御
し、かかる制御下において撮像素子の出力をとり出し、
かかる出力に基づいて再び受光状態を再調節する様に制
御する技術が例えば特開昭59-194574号として知られて
いる。

〈発明の解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の方法に依っても、例えば日中外界
において人物に対して通常の撮影をした場合、撮像素子
の出力は例えば空等の明るい部分の光量を多量の含んで
いるため、人物にとっては暗く、全体的に露出不足にな
るという問題点があった。

かかる問題は測光以外に撮像素子の出力を処理する装置
においても共通に起こり得る問題点であった。本発明は
かかる問題点を解決することを目的とする。

また本発明はかかる問題点に鑑みて撮像素子の新規な遮
光の方法を提供することをその他の目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するために本発明の撮像装置は、撮像
素子、該撮像素子に被写体像を入射する光学系、該光学
系により撮像素子に入射される被写体像の上側部分の影
響を除去するために撮像素子の受光部の内の被写体上側
部分に対応する第１の部分のみを遮光する第１の状態
と、前記受光部全体を遮光する第２の状態と、前記受光
部全体を露光する第３の状態とを選択的に切り換える遮
光手段、前記遮光手段を第１の状態として、前記遮光手
段により遮光されない受光部に入射した被写体像に対応
する電気信号を、前記遮光手段により遮光された前記第
１の部分に転送することにより被写体の上側部分を除い
た被写体の像信号を短時間で読み取って測光情報を得、
次いで前記撮像手段の電荷をクリアするとともに遮光手
段を第３の状態にすることにより撮像素子の受光部全体
を露光開始し、この露光開始後前記測光情報に応じた時
間の経過後に前記遮光手段を第２の状態にすることによ
り前記撮像手段における露光動作を終了させる制御手
段、を具備する。

〈作用〉 上記構成において、受光面の一部のみを遮光して停止す
る第２の状態における撮像素子の出力を用いることに依
って、例えば空等の明るい部分の光量に影響されない様
に出来、更に遮光されない部分で発生した信号を遮光さ
れた部分に転送することに依り、かかる信号の劣化を防
止される。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。

まず、本発明の実施例の機械的な構成について説明す
る。

第１図は本発明の実施例の絞り装置及びシヤツタ装置の
斜視図であり、該第１図において、１は、撮像素子であ
るCCD、２は光軸、３は絞り装置、４は、シヤツタ装置
であって、同図は撮影前の初期状態を表わす。すなわ
ち、撮像素子１に光軸２に沿って入射する光束は、絞り
板30により遮光され、かつ、先羽根41、後羽根51を有す
るフオーカルプレーンシヤツタの先羽根41の一部によ
り、撮像素子１の下部約30％が遮蔽されている。

長方形の絞り板30は、上部に長手方向の切り抜かれた溝
30Mを有しており、該溝30Mには係止部30a〜30dと斜部30
e〜30gが形成されている。また、下部には、前記溝30M
に平行な直線上において、係止部30b〜30dに対応した位
置に絞り孔30B〜30Dがそれぞれ穿設されている。なお、
絞り板30は、右端に掛止したコイルばね30Sにより、右
方向（矢印Ｍの方向）へ付勢されていて、不図示のガイ
ド機構等に沿って移動する。かかる絞り装置について第
２図を用いて更に説明する。第２図は該絞り装置の平面
図である。該図において31は係止爪で、先端は溝30Mに
係合するかぎ部31fを形成しており、軸31jを中心として
回動可能であり、コイルばね31Sによって、反時計方向
に付勢されている。

32は、縦断面Ｌ型のアーマチユアで、上端に外方へ折曲
したかぎ部32fを形成し、軸32jを中心にして回動可能と
なっており、マグネツト33のヨーク33yに当接する板ば
ね32bを溶着し、該板ばね32bにより時計方向へ付勢され
ている。（第２図参照） 次に、シヤツタ装置４について第３図を用いて更に説明
する。第３図は、先羽根41に関する緊締解除及び変位量
制限装置40を示す正面図で該図において41a,41bは、先
羽根41の位置規制用の突起で、該羽根41の保持部41Hに
設けられている。41Sは、先羽根41に図示時計方向に回
動力を与えるように保持部41Hに掛止したコイルばね、4
4は、軸44jを中心にしてコイルばね44Sにより時計方向
に回動するように付勢されている係止部材で、先端は、
前記突起41a又は41bに係止するかぎ部44fを形成してい
る。また、44Sは、係止部材44の時計方向の回動を規制
するストツパである。

42は、ほぼ平板状をしたアーマチユアで、軸42jを中心
にして回動可能となっており、マグネツト43のヨーク43
yに当接する板ばね42bを溶着し、該板ばね42bにより反
時計方向へ付勢されている。

また、後羽根51に関する緊締解除及び変位量制御装置50
は、先羽根41の突起部41bを取り去った構成とほぼ同様
の構成となっていて、後羽根51、コイルばね51S、係止
部材54、コイルばね54S、ストツパ54S、アーマチユア5
2、マグネツト53等からなる。（第１図参照） 次に作用について述べる。

まず、レリーズ（図外）が押されると、不図示の受光素
子等により前露光が行われ、仮の絞り径が選ばれる。

本実施例における絞り板30には、３種類の絞り径を有す
る絞り孔30B〜30Dが用意されていて、前露光で選択され
る絞り径は、この絞り孔30B〜30Dの径のいずれかであ
る。

そこで、前記絞り板30の動作を第２図により説明する。

第２図に示す現状では、係止爪31のかぎ部31fが絞り板3
0上の係止部30aに係止しており、この状態では撮像素子
１は遮光されている。前測光で絞り孔30Bが選択された
とすると、マグネツト33には電気的パルスが１回与えら
れる。そこで該マグネツト33はアーマチユア32のアーマ
チユア部32aをコイルばね32bの弾力に抗して吸引するの
で、アーマチユア32は反時計方向へ回動し、そのかぎ部
32fが、係止爪31の基端部31kを押さえ係止爪31をコイル
ばね31Sの張力に抗して時計方向へ回動するため、かぎ
部31fは係止部30aからｚ点鎖線で示すように離脱するの
で、絞り板30は、コイルばね30Sにより矢印Ｍ方向へ移
動し、かぎ部31fは溝30M中の斜部30eに当接する。アー
マチユア32がマグネツト33に吸引されている間は、係止
爪31は元の状態に復帰できないため、かぎ部31fが斜部3
0eに当接するのが、アーマチユア32の復帰よりも早い場
合には、絞り板30は当接状態で停止している。その後、
マグネツト33の吸引力がなくなりアーマチユア32が復帰
するか、又は前記当接がアーマチユア32の復帰よりも遅
い場合は、かぎ部31fは斜部30eに当接摺動しつつ元の状
態に復帰し、次の係止部30bと新たな係止をして絞り板3
0を停止させる。そこで、光軸２上には絞り孔30Bが位置
したこととなる。絞り孔30Cを光軸２上に位置させるに
は、更に１回マグネツト33に電気的パルスを与えればよ
く、絞り孔30Dを位置させたいときは、更に重ねて１回
電気的パルスを与えればよい。

上述の絞り装置３により絞りが選択され絞り板30が移動
すると、シヤツタ装置４の先羽根41で一部を遮蔽された
撮像素子１によって前露光が行われ、本測光に利用され
る。このとき、撮像素子１の下部約30％を第１図に示す
ように遮蔽するのは、この部分に空などの被写体に対し
て極度に明るい部分が来ることが多く（なお、撮像光学
系により被写体像は上下逆となって、撮像素子１上に結
像する）、測光には不要であるということ、また、蓄積
部がない撮像素子の場合、この遮光部を蓄積部として利
用することができ、かつ、中央付近の被写体部分を撮像
素子１の受光面の端部に蓄積することで、電荷の転送速
度が上がることなどの理由による。

このようにして撮像素子１で測光が行われ、絞り及びシ
ヤツタスピードが最終決定されて本露光となる。

まず、絞り板30が前述の絞り装置３によって選択された
絞り孔が光軸２上に位置するまで移動する。同時にシヤ
ツタ装置４の先羽根41は、時計方向に回動し、撮像素子
１を全面遮蔽する位置で停止する。絞りが決定されると
先羽根41は、さらに同方向へ回動し、撮像素子１は露光
を開始し、前に決定されたシヤツタスピードに合せて後
羽根51も前羽根41の後を追って回動し、回動し終わると
撮像素子１を全面遮蔽した状態となる。

以上の動作を第３図を用いて、更に詳しく述べる。

同図Ａにおいて、先羽根41が撮像素子１の下部を30％程
度遮蔽している状態で撮像素子１は、前露光、すなわち
絞り板30が所定の位置まで移動して該板30の穴を介して
入射する光に露光される。この出力を用いることにより
測光し、最終的な絞りを決定する。絞り板30が所定の位
置まで移動してから、予め決められたシヤツタ秒時が経
過するとマグネツト43に通電されアーマチユア42のアー
マチユア部42aがヨーク43yに吸引され、軸42jを中心に
アーマチユア42は時計方向へ回動し、その駆動部42kで
係止部材44の基端部44kをコイルばね44Sの張力に抗して
押し上げるので、係止部材44は軸44jを中心にして反時
計方向へ回動しかぎ部44fと突起41aとの係止を解除す
る。そこで先羽根41は、コイルばね41Sの張力により時
計方向へ回動し、同図Ｂに示すように、係止部材44のか
ぎ部44fが、先羽根41の保持部41H上の他の突起41bの内
周側側面41b₁に当接して停止する。この状態で撮像素子
１はリセツトされ（該素子から信号電荷がすべて読み出
され）本露光の準備が完了する。リセツトの完了に伴っ
て、マグネツト43への通電を断つと、アーマチユア42、
係止部材44は元の初期状態に復帰するので、かぎ部44f
は内周側側面41b₁との係合を解かれ、同図Ｃに示すよう
に、コイルばね41Sにより更に時計方向へ回動された突
起41bの外周側側面41b₂に当接して先羽根41を、撮像素
子１を遮光しない位置に停止する。

このように先羽根41は、マグネツト43のON/OFF動作によ
り２段階の位置を取ることができる。

すなわち、シヤツタ装置４は、初期状態では、撮像素子
１の下部30％程度を遮光し、前露光を行い、測光し、絞
りとシヤツタスピードとを決める。そしてマグネツト43
のONにより先羽根41が、撮像素子１を完全に遮光する位
置に回動し、該撮像素子をリセツトし、その後マグネツ
ト43の通電解除で本露光を開始する。続いて第１図に示
すマグネツト53の通電により係止部材54と後羽根51との
係止が解除され、該後羽根51は、時計方向へコイルばね
51Sにより回動して本露光後における撮像素子１の遮光
を行う役割を果たす。

このようにして本露光が完了すると、図示しないチヤー
ジ機構により絞り板30は、コイルばね30Sの張力に抗し
て矢印Ｍの逆方向へ、先羽根41、後羽根51はコイルばね
41S、51Sの張力に抗して反時計方向へそれぞれ移動させ
て初期位置に復帰させてチヤージを完了する。

なお、先羽根41、後羽根51の先軸２方向の位置関係は、
前露光時に撮像素子１の一部を遮光する羽根が、結像
部、すなわち撮像素子１に接近しているほど遮光されて
いる部分といない部分との境界が明確になり撮像素子の
遮光を効果的に行うことができる。また、前露光時に撮
像素子１の一部を遮光する羽根を先羽根41とすること
で、露出の一連のシーケンスをすべて同一方向の移動で
行うことができる。

次に、更に簡単な構成で上述と同じ機能を有する第２実
施例を第４図を用いて説明する。

本実施例は、第１実施例が走行羽根として先羽根41及び
後羽根51の２枚を用いた形式であるに対し、１枚の羽根
で構成したものである。

同図Ａに示すように羽根61は、前記先羽根41を３枚連設
し、中央の１枚分を本露光用孔61Aとして穿設した形状
をしており、保持部61Hに突起61a〜61dが設けられてい
る以外、前記第１実施例のシヤツタ装置４とほぼ同様の
構成である。尚、絞り装置としては前述の実施例と同様
であるので説明を省略する。

同図Ａにおいて、係止部材44と突起61aとが係止されて
いて撮像素子１は、羽根61により下部330％程度が遮蔽
されている。

前露光が完了し、不図示のマグネツトに通電されると、
係止部材44は、突起61aから解除され、不図示のコイル
ばねの張力により図示時計方向へ回動する。そして突起
61bに係止されて回動は停止し、同図Ｂに見られるよう
に撮像素子１は、完全に遮蔽される。続いて前記マグネ
ツトの通電を断つと同図Ｃのように、係止部材44は突起
61bから解除され突起61Cと係止する。この状態で撮像素
子１は、露光用孔61Aにより露光し、シヤツタスピード
に対応した時間後、再び前記マグネツトに通電すると、
同図Ｄに示されるように、係止部材44は突起61Cから解
除されて羽根61はさらに回動し、係止部材44が突起61d
に係止して回動は停止して露光を完了する。

尚次に先に説明した第１の実施例の装置において露光完
了後に行われる露光制御部材のチヤージ機構について第
５図を用いて説明する。第５図A,B,Cは第３図に平面を
示したシヤツタ先羽根41のチヤージ機構の要部を示す図
であって、第５図Ａは第３図Ｃに示す露光状態、第５図
Ｂは第３図Ｂに示す遮光状態、第５図Ｃは第３図Ａに示
すチヤージ完了状態に対応している。

第５図A,B,CにおいてＭはチヤージ用モータ、G₁〜G₃は
モータＭの駆動力を伝達するギア、ＣはギアG₃と連結し
ているカムである。先幕41上には、ギアG₃と一体で出来
たカムＣによって持ち上げられるコロＫがついている。
ギアG₃はギアG₂及びギアG₁を介してモータＭとつながっ
ている。SWは、フオトインタラプタであり羽根の有無を
検知しモータの回転を制御する。第５図Ａに示した状態
においてモータＭが図中、反時計方向に回転を始めると
ギアG₃及びカムＣは時計方向に回転し、カムＣによって
コロＫは、図中上方向に押され、先幕41は、反時計方向
に回動し始める。第５図Ｂを経て第５図Ｃに示す状態に
至る。かかる状態ではコロＫがカムＣによってほぼ初期
状態にまでチヤージされた所である。するとフオトイン
タラプタSWは、羽根を検知しモータＭへの通電を止め
る。ギアG₁〜G₃は第５図Ｃの状態より惰性によってさら
に回転し、コロＫがカムＣのいちばん落ち込んだ所に入
り、すなわちカムが一回転してチヤージを終了する。尚
このときシヤツタ先羽根は係止部材44により係止されて
いる。また後幕は、露光に必要な回転角は先幕41より少
ないので、先幕41のチヤージの途中から先幕が後幕を引
っかける等をして、まったく同一の機構で、チヤージす
ることができる。

また絞り装置３のチヤージも第５図A,B,Cの様にモータ
ーの動力でカムを一回転させることによって、回転運動
を直進運動に変換し、第１図及び第２図のＭ方向とは逆
に絞り板30を移動させ、チヤージすることができる。

また、第１、第２の実施例以外の実施例として前露光時
に結像部の一部を遮ぎるために専用の羽根を設け、先羽
根、後羽根の計３枚の羽根を用いてもよいし、第１実施
例のシヤツタ装置４における変位量制限装置40は、第３
図Ｂに示す様にマグネツト43に通電を行いつづけて先羽
根41の位置保持に使用しているが絞り装置３のように、
マグネツトに電気的パルスを１回与え、その回数に対応
してある一定の所定量だけ回動させる方式を採用しても
よい。それに依って撮像装置の電力消費を低減させるこ
とも出来る。

また、銀塩カメラの場合は、撮像素子の代りにシヤツタ
ー面あるいはフイルム面からの反射を受光素子で受けて
測光するようにしてもよい。

以上説明したように本実施例に依れば前測光の後、シヤ
ツターの一部が有効光束の一部、すなわち空などの輝度
の高い部分を遮ぎり、結像部からの信号によって本測
光、つまり前露出を行った後、本露出をする構成とした
ため、高精度の露出制御が可能となるという効果があ
る。

次に以上説明した様に構成された撮像装置の電気回路に
ついて第６図以下を用いて説明する。

第６図はかかる電気回路のブロツク図である。

第６図において、１は撮像素子であるCCD、１′は撮像
光学系、３は絞り装置、４はシヤツタ装置であって第１
図に示した通りである。

５はCCD1の出力信号中の輝度成分や色成分に対し各種補
正を加える為の信号処理回路、６は信号処理回路に於い
て適宜形成された輝度信号を積分し、フイールド毎にサ
ンプルホールドする積分回路である。７はA/D変換器で
あって、該A/D変換器７によりA/G変換された値が制御回
路111に取り込まれる。13は測光素子であるSPC19の出力
をサンプルホールドするサンプルホールド回路である。
14はサンプルホールド回路13によりホールドされた値を
A/D変換するA/D変換器である。15は撮像光学系中に設け
られたハーフミラーである。17は磁気シート27を回転さ
せるモータ29の回転状態を制御するサーボ回路である。

19は前述したSPCであって、撮像素子１とは別個に設け
られている。20は記録ゲートであって、信号処理回路５
からの画像信号を記録回路21に送るか否かを制御する。

21は前記記録回路であって、信号処理回路５の出力する
画像信号をヘツド25を介して磁気シート27に記録可能な
形態に変調する回路である。22はレリーズ回路である。
23はハーフミラー15の反射光の一部をフアインダー光学
系24に導くためのハーフミラー、25は前記ヘツド、27は
前記磁気シートである。26は撮像素子１を駆動するため
のクロツク発生回路で制御回路111により発生するクロ
ツクのタイミングが制御される。

28はシステム全体の同期をとるための基準クロツクを発
生する同期クロツク発生器、100は第１図において前述
したマグネツト33,43,53を制御回路111からの指令に基
づいて駆動する絞りシヤツタ駆動回路である。

制御回路111は絞り装置３、シヤツタ装置４、その他の
回路ブロツクの制御手段として機能し、レリーズ信号を
形成するためのレリーズ回路22の出力及び同期信号を形
成する為の同期回路117の出力を夫々入力し、第９図の
フローチヤートにおいて示すような制御出力X₁〜X₃を出
力するものである。

次にクロツク発生回路26の内部の構成について説明す
る。

第７図はクロツク発生回路35の内部の構成を示すブロツ
ク図である。第７図において100はORゲート107出力パル
ス数を計数するカウンタで制御回路111からのデータバ
スD0〜D3の値をオアゲート106の出力するLOADパルス120
によってLOADし、この値を初期値としてRS−フリツプフ
ロツプ（RS-FF）103の出力するenable信号121がハイレ
ベルのとき計数する、UP-COUNTERである。122はカウン
タがフルカウントになったとき発生するキヤリー信号で
ある。このカウンタは撮像素子（CCD）１の垂直方向画
素数分を計数するに十分な容量をもっている。即ち本実
施例においてはCCD1の垂直方向画素は250であり、該カ
ウンタはカウント値が250になったときにキヤリー信号
を発生する。101はCCD1に蓄積された電荷を垂直方向に
転送し、CCD1をクリアする為のタイミング信号を発生す
る回路で、123に示すRS-FF104の出力するenable信号が
ハイレベルのときに転送パルスを発生する。尚D0〜D3は
制御回路111とクロツク発生回路26との間に設けられて
いるデータバスであり、実施例では４本を示したがこれ
に限るものではない。WR0,WR1は制御回路111とクロツク
発生回路26との間に設けられている制御ライン、RD0は
クロツク発生回路26の状態を判別するための判別ライン
である。102はCCDに蓄積された電荷を読み出すためのタ
イミング信号を発生する回路で、124に示すRS-FF105の
出力するenable信号かハイレベルのときに転送パルスを
発生する。

尚、本実施例に用いられるCCD1の構造の一例について第
８図を用いて説明する。

第８図において200はR,G,B3原色のストライプフイルタ
が設けられた撮像部であり、本実施例では垂直方向に25
0個の画素が並んでいる。尚、撮像部200に示したA,B,C
の符号は後の説明のために便宜上付したものであり、構
造上の違いはないがＣで示した部分は第３図Ａに示す位
置のシヤツタ先羽根41で遮光される部分である。該撮像
部において光電変換がなされて、入射光量に応じた電荷
が各画素に蓄積される。201〜203は該撮像部200から転
送される映像信号を読み出すための水平転送レジスタで
ある。尚、本実施例においてはCCD1は絞り装置３、シヤ
ツタ装置４の開放に依り光線が入射し、次にシヤツタ装
置４の閉成した後に順次水平１ライン毎に水平転送レジ
スタ201〜203に電荷が転送されるが201にはＲストライ
プフイルタが設けられた画素にて蓄積された電荷、202
にはＧストライプフイルタが設けられた画素にて蓄積さ
れた電荷、203にはＢストライプフイルタが設けられた
画素にて蓄積された電荷という様に第７図のφs₁，φs₂
に示すパルスによってふり分けられて転送される。また
205は水平転送したレジスタ201〜203から読み出された
信号を増幅する出力アンプ部である。220はドレインで
あり、発生回路101により発生される転送パルス発生時
において転送されずに水平シフトレジスタ201〜203に残
った電荷があふれ出した際に流れ込む様に配置されてい
る。

尚、上述の撮像部200には第３図に示した転送パルスφ
Ｖ、水平レジスタ201〜203には第７図に示した転送パル
スφ_H1〜φ_H3及びφs₁，φs₂が供給されている。

またこれらのパルスを発生させる回路はカウンタ回路の
組合せにより可能であって、詳細についての説明はここ
では省く。

103はORゲート106のハイレベルの出力によりセツトさ
れ、カウンタ100のキヤリー信号122の立上がりによりリ
セツトされるRS-FF104,105は制御回路111からのそれぞ
れのWR0,WR1のハイレベルの出力によってセツトされ、
キヤリー信号122の立上がりによりセツトされるRS-FFで
ある。107〜112はクリア転送パルス発生回路101と読み
出しパルス発生回路102から出力されるタイミングの異
なるパルスの論理和をとって出力するORゲートであり、
それぞれ前述の様にCCD1に接続される。

次に上述の様に構成された実施例の動作について第９図
を用いて説明する。

第９図は第５図に示した制御回路111の動作を説明する
ためのフローチヤートである。

まずレリーズ回路22からレリーズスイツチがオンされて
いることを示す信号が得られているか否かを判別し（S
1）、得られている場合にはサンプルホールド回路13を
駆動して測光素子であるSPC19の出力を測光値として取
り込む（S2）。次いで、取り込んだ測光値に応じてTV
値、AV値を演算する（Ｓ−１）。尚、本実施例の絞り装
置３においては絞り孔が30B,30C,30Dの３通りであるの
でAV値としては３通りの値のいずれかを選択し、選択さ
れたAV値と測光値とからTV値を演算するので該TV値とし
ては連続的な値をとる。次に演算されたAV値に応じてマ
グネツト33を通電し、第１図に示した絞り板３を図のＭ
方向に移動させる（Ｓ−２）。これに依りCCD1の下部Ｃ
は第３図Ａに示す様にシヤツタ先羽根41に遮光されてい
るが上部A,Bは露光される。絞りの駆動を開始するとと
もに、制御回路111は第６図に示す制御ラインWR0をハイ
レベルとし、データラインD0〜D3に「０」をセツトする
（S4−１）。したがって転送パルスカウンタ100に
「０」がロードされ、RS-FF104がセツトされる。したが
ってクリア転送パルス発生回路101により前述のφｖ等
のパルスが出力され、CCD1はクリアされる。転送パルス
カウンタ100は前述のパルスφｖを計数し、該パルスφ
ｖが250パルスに達すると、即ち撮像部200に蓄積された
信号が全て転送されると、キヤリー信号122を出力する
が制御回路111はかかるキヤリー信号122を判別すること
に依り、転送が終了されたか否かを判別する（S4−
２）。

次に後述するフラグがセツトされているか否かを判別し
（S5）、フラグがセツトされていない場合には前述のS3
−１にて演算されたシヤツタ秒時だけ待つ（S7）。

尚、S3−２において行われる絞り駆動はマグネツト33を
通電したとしてもメカニカルな動力伝達部、例えばアー
マチユア32、係止爪31の応答遅れのため実際に絞りが開
くまで所定時間の遅れがあるが、S4−1,S4−２において
行われるCCD1の各画素に蓄積された電荷のクリアは極め
て短時間のうちに終了するので、実際に絞りが開いてCC
D1の露光が行われた際には既にCCD1の各画素の電荷のク
リアは終了している。

S7において演算されたTV値だけ待った後には第１図〜第
３図に示すマグネツト43を通電する（S8）。これに依り
シヤツタ装置４は第３図Ａに示す状態から第３図Ｂに示
す状態に推移する。

マグネツト43の通電に続いて制御回路111は端子WR0をハ
イレベルとして、D0〜D3に「150」をセツトする（Ｓ−
９）。

したがってRS-FF104の入力端子Ｓにハイレベルの信号が
入力されるとともにD0〜D3にて設定される150のデータ
が転送パルス計数カウンタ100にロードされる。

RS-FF104が次のクロツク信号にてセツトされたことに応
じてクリア転送パルス発生回路101が動作を開始し、前
述のφｖ等のパルスを発生する。この間は通常よりも高
速の垂直転送が行われる。ここでφｖがパルスに達する
と、転送パルス計数カウンタ100の計数値が250となり該
カウンタ100かキヤリー信号が出力される。

該キヤリー信号に応じてRS-FF104,105はリセツトされ、
転送パルスの発生は一旦停止する。次いで制御回路111
はかかるキヤリー信号により転送終了と判断してS11か
らS13へフローは進む。この時点では第８図に示したＢ
の部分の電荷がＣに示す部分に転送される。

尚、S8において行われるシヤツタの駆動においても前述
した絞りの駆動と同様にメカニカルな動力伝達部により
生じる応答遅れのため、実際にシヤツタが第３図Ａから
第３図Ｂに示す位置まで走行するまでには所定時間の遅
れがあるがS9,S11を実行することに依り極めて高速に撮
像部の電荷を転送しているので、かかる時間遅れの間に
第８図Ｂに示した部分の電荷はＣに示す初めからシヤツ
タに遮光されている部分に転送されて、外光の影響を受
けて信号が劣化することがなくなる。

また積分回路６によって積分される電荷が発生する時
間、即ちS4−1,S4−２においてCDD1の撮像部200がクリ
アされてからS9,S11においてCCD1の撮像部200のＢに示
す領域がＣに示すシヤツタ先羽根により遮光されている
領域までに転送されるまでの時間はシヤツタ装置のメカ
ニカルな動力伝達系の応答遅れに依らず、制御回路111
からクロツク発生回路26に与えられる制御信号のタイミ
ングにのみ依存する。したがって、本実施例においては
プリ露光の時間を極めて正確に制御することが出来る。

次に制御回路111は制御ラインWR1をハイレベルとしてD0
〜D3に200Hをセツトする（S15）。

したがってRS-FF105の入力端子Ｓにハイレベルの信号が
入力されるとともにD0〜D3にて設定される200Hのデータ
が転送パルス計数カウンタ100にロードされる。

RS-FF105が次のクロツク信号にてセツトされたことに応
じて読み出しパルス発生回路102が動作を開始し、前述
のφｖ等のパルスを発生する。読み出しパルス発生回路
102の発生するパルスは通常の読み出しパルスであるの
で撮像部200の信号は水平シフトレジスタ201〜203から
読み出され、読み出された信号は前述の様に第６図に示
した積分回路６によって積分されている。かかる積分回
路６の出力は後述するS24において取り込まれる。

尚、この場合S9,S11において100ライン分の映像信号は
ドレイン220に捨てられているので画面中央の50ライン
分の映像信号がかかる積分に用いられる。

したがって前述した様にCCD1の下部に結像する空の様な
輝度の高い部分の信号はかかる積分に用いられない。

ここでφｖが50パルス出力されると転送パルス計数カウ
ンタ100の計数値が250となり、該カウンタ100からキヤ
リー信号が出力される。該キヤリー信号を検出すること
によりかかる読み出しが終了したことが検出された際に
はフローはステツプS17からS19に進む。

ステツプS19,S21は先に説明したステツプS9,S11と同様
であるので説明を省略する。

以上の様に撮像部200の転送が全て終了すると、S23にお
いてフラグがセツトされフローはS5に戻り、次にフロー
はS5からS24に分岐する。

次に第６図に示した積分回路６の積分値をA/D変換器７
から取り込み（S24）、該積分値から、該積分値が所定
の値となるようにTV値を演算し直し、実際のシヤツタ秒
時TV値を得る（S25）。続いてマグネツト43の通電を解
除し（S26）、シヤツターを第３図Ｂから第３図Ｃに示
す位置に移動させる。

次に実際のシヤツタ秒時TVだけ待った後（S27）、マグ
ネツト53の通電を行い、後羽根51を走行させCCD1の前面
を遮光する。

S30においては端子WR1がハイレベルとして、D0〜D0に
「０」をセツトする。するとS15において説明したのと
同様に読み出しパルス発生回路102が動作を開始し、撮
像部200から通常の読み出しが開始されるとともにS32に
おいて記録ゲート20が開かれ、記録回路27により１画面
分の映像信号の記録が行われる。

転送の終了が検出されると、即ち、記録回路27により１
画面分の映像信号の記録が完了するS34からS36へフロー
は進み、記録ゲート20が閉じられチヤージモータが通電
され、第５図に示した前述のスイツチSWの状態が切り換
わりシヤツター及び絞りのチヤージが完了するとフロー
は全て終了してS1に戻る。

なお、上述のように本実施例においてはSPC19により測
光を行い、絞りを予め生後した後に所定のシヤツタ秒時
の間シヤツタを開いてその間に蓄積される撮像素子の信
号を読み出し、該信号に応じて露出制御を行うに際し
て、露出制御に用いない部分の撮像素子の信号を高速に
読み出して捨てているので撮像素子の出力が一定となる
ように極めて正確に制御出来るとともに、レリーズ回路
22からレリーズ信号が出力されてから実際の画像記録が
行われるまでのタイムラグを極めて小さく出来る。

また、本実施例のクロツク発生回路35の第７図に示す構
成においてはクリアパルス発生回路101の出力するパル
ス読み出しパルス発生回路102の出力するパルス、いず
れのパルスの数を計数するに際しても同じ計数カウンタ
100を用いているので構成が極めて簡単なものとするこ
とが出来る。

また計数カウンタ100をプリセツタブルカウンタとし、
クロツク発生回路外部からプリセツトする様にクロツク
発生回路35を構成したので、本実施例の様に撮像素子の
画面中央部以外の任意の部分の信号を極めて短時間に読
み出すことが出来、また読み出すべき部分の大きさも自
由に外部から設定することが出来る。これによってかか
るクロツク発生回路は露出制御においても例えば評価測
光等の用途にも使用することが出来る。即ち、本発明は
例えばかかる評価測光等の用途においても用いることが
出来る。

本実施例では転送パルス計数の為のカウンタとしてアツ
プカウンタを用いたが、これはもちろんダウンカウンタ
としてもよい。この場合は転送したいパルス数そのもの
の値をプリワードすればよい。

〈発明の効果〉 以上説明した様に本発明に依れば、撮像素子の受光面の
一部のみを遮光した状態で停止する遮光手段を有してい
るので、かかる状態にて得られる撮像素子の出力を用い
ることに依り、例えば空等の明るい部分に影響されずに
例えば露出値の制御を行うことが出来、更に遮光されな
い部分で発生した信号を遮光された部分に転送している
ので、得られた信号が外光に依り劣化することを防止出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の絞り装置及びシヤツタ装
置の斜視図、第２図は絞り装置の正面図、第３図はシヤ
ツタ装置の動作を示す正面図で、同図Ａは初期状態を示
す図、同図Ｂは先羽根41により撮像素子１の全面が遮光
されている状態を示す図、同図Ｃは先羽根41が走行して
いる撮像素子が露光されている状態を示す図、第４図は
第１図に用いたシヤツタ装置４の他の実施例を説明する
ための図で、同図Ａ〜同図Ｃは第３図Ａ〜第３図Ｃに夫
々対応しており、同図Ｄは撮像素子１の全面が遮光され
ている状態を示す図、第５図A,B,Cは第１図に示したシ
ヤツタ装置のチヤージ機構を示す図、第６図は撮像装置
の電気回路のブロツク図、第７図は第６図に示したクロ
ツク発生回路の内部構成を示すブロツク図、第８図は撮
像素子１であるCCDの平面図、第９図は第６図に示した
制御回路111の動作を説明するためのフローチヤートで
ある。 １……撮像素子 ２……光軸 ３……絞り装置 ４……シヤツタ装置 26……クロツク発生回路 111……制御回路

フロントページの続き (72)発明者 小倉 栄夫 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 手塚 信夫 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−118728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−222584（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子、 該撮像素子に被写体像を入射する光学系、 該光学系により撮像素子に入射される被写体像の上側部
   分の影響を除去するために撮像素子の受光部の内の被写
   体上側部分に対応する第１の部分のみを遮光する第１の
   状態と、前記受光部全体を遮光する第２の状態と、前記
   受光部全体を露光する第３の状態とを選択的に切り換え
   る遮光手段、 前記遮光手段を第１の状態として、前記遮光手段により
   遮光されない受光部に入射した被写体像に対応する電気
   信号を、前記遮光手段により遮光された前記第１の部分
   に転送することにより被写体の上側部分を除いた被写体
   の像信号を短時間で読み取って測光情報を得、次いで前
   記撮像手段の電荷をクリアするとともに遮光手段を第３
   の状態にすることにより撮像素子の受光部全体を露光開
   始し、この露光開始後前記測光情報に応じた時間の経過
   後に前記遮光手段を第２の状態にすることにより前記撮
   像手段における露光動作を終了させる制御手段、 を具備したことを特徴とする撮像装置。