JPS5951672A - 電子式スチルカメラ - 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】 発明の技術分野 本発明は固体撮像素子あるいは撮像管等の撮像素子で得
られた信号を磁気ディスクに記録する電子式スチルカメ
ラに関するものである。

従来技術と問題点 最近、固体撮像素子や撮像管等の撮像素子と、記録媒体
として安価で且つ比較的大容量な磁気ディスクを用いた
記録装置とを組合せて、被写体を純電子的にスチル撮影
し、これを回転するディスクに記録しておいて、画像の
再生は別設のテレビジョンシステムやプリンタで行なう
ようにした電子式スチルカメラが考案され、現在の化学
処理を必要とする銀塩フィルムを使用するカメラに将来
とって代わるものとして注目されている。

かかる電子式スチルカメラは従来の銀塩フィルムを使用
するカメラの如く撮影時に感光体を停止させ、撮影後に
該感光体を移動させ、しかる後戻の撮影時に再び感光体
を停止させて記録を行なう必要がなく、本質的に固定化
された感光体とじての撮像鬼子へ入力された光信号を回
転している磁気ディスクに記録するものであるから、例
えば磁気ディスクを定常回転させた状態で撮影を行なう
ことによって高速達写捉影を行ない得る可能性を秘めて
いる。例えばかかる電子式スチルカメラは被写体の解析
等に有用な高速度カメラへの応用などが考えられ、更に
一般の撮影においても種々の連写速度の撮影が行なえる
と共にこのようにして撮影した画像をテレビジョン等の
表示装置で容易に再生しうろことから、種々の再生速度
でこれを再生することによって、従来の銀塩フィルムを
用いた写真よシも更に興味のある再生を可能にしうる技
術であると言える。

ここでかかる電子式スチルカメラにおいても、撮像素子
への電気信号の蓄積の開始は撮影者の撮像開始のための
指令信号（シャツタレリーズ信号）によることが一般的
であり、本質的に磁気ディスクの回転周期とは無関係で
ある。このように任意のタイミングで撮像を開始する場
合、実用上次の如き欠点を生じることとなる。

第１に、磁気ディスクへの記録のタイミングをこのディ
スクの回転に同期させて記録しようとすれば、この記録
に対して非同期タイミングで撮像を行なうこととなり、
従って撮像素子への電荷の蓄樗開始から磁気ディスクへ
の信号の読み出しの間隔（即ち電荷の保持時間）も不定
長となり、この時間的間隔１ｃ？７理し得なくなる。こ
の問題は撮像素子に蓄積された信号が熱ノイズ等の影響
でＳＡ比が低下する特性ヲ有するものであることから良
好な画ｔを記録するーヒで極めて重要な問題である。

Ｆ２に、電子式スチルカメラにおいては上述の如く本質
的に高速連写撮影を行なう可能性を秘めており、この連
写速度を種々切換えて、種々のモードの記録及び再生を
行なって興味ある画像の再生を行なう可能性があるが、
このようにするためには連写速度が記録のタイミングに
何らかのかたちで同期していることが望ましく、従って
上述した本質的に非同期なタイミングで撮像を行なう場
合にはかかる興味ある画像の記録及び再生を行なう際に
制御の信号との同期化という問題が生じる。

一方、このような電子式スチルカメラは、例えば現在通
常に用いられているビデオカメラの如く、撮像素子に蓄
積された光信号をフィールドレートで読み出すもの、換
言すれば光信号の蓄積時間（露光時間）が一定で、かつ
フィールドレートで定期的に読み出しを行なうものとは
異なシ、被写体の明るさ、被写体の動作速度あるいは得
たい画像の被写界深度等に応じて種々のシャッタ速度を
選択して良好な画像形成を行なうことが必要であシ、ま
たその読み出しも上記の不定長の光信号の蓄積の後に行
なう必要がある＝ そこで、撮像素子の熱ノイズ等による信号保持時間を考
慮して撮像素子への光信号の蓄積完了後直ちに信号を読
み出すことも考えられるが、このようにすると、磁気デ
ィスク上に記録された各トラックの記録位置が異なって
しまい、後に例えばテレビジョン等に再生する際に各駒
の再生を切換るとき及び連写された各駒を動画的に再生
しようとする時、各トラックの垂直帰線消去期間の不整
合に基ずく画像のみだれを生じてしまい、前記した効果
的な画像の再生が不可能となってしまうのである。

発明の目的 本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的は、色々のモードで撮影しても良好な撮像及び
再生を可能とする電子式スチルカメラを提供せんとする
ことにある。

発明の構成 そこで本発明はシャツタレリーズ信号を検出した状態に
おける回転する磁気ディスクの円周上の位置を検出して
これによって撮像タイミングパルスを発生させ、これに
よシ撮像を開始するようにしたものであシ、更に上記撮
像タイミングを回転する磁気ディスクの回転を基準信号
として得ると共に、磁気ディスクへの記録タイミングも
同一の回転する磁気ディスクの回転を基準信号として得
るようにしたものである。

即ち、本発明は撮像光学系と、該撮像光学系から入射し
た光学像ｔｌ−電気信号に変換する撮像素子と、該光学
像の入射による電気信号の蓄積時間を制御する機構と、
該撮像素子によって変換され蓄積された電気４８号を回
転する磁気ディスクに記録するだめの磁気記録機構とを
有する■ｔ１子式スチルカメラにおいて、前記光学像の
入射による電気信号の蓄積を開始するための１）１令信
号を検出するための機構と、該指令信号を検出した状態
における回転する磁気ディスクの円周上の一定位置を検
出してこれによって撮像タイミングパルスを発生させる
機構と、との撮像タイミングパルスに基いて更に本発明
は撮像光学系と、該撮像光学系から入射した光学像を電
気信号に変換する撮像素子と、該ブＣ学像の入射による
電気信号の蓄積時間を制御する機構と、該撮像素子によ
って変換され蓄積された電気信号を回転する磁気ディス
クに記録するための磁気記録機構とヲ有する電子式スチ
ルカメラにおいて、前記光学像の入射による電気信号の
蓄ｒＡ′ｆ：開始するための指令信号を検出するための
機構と、該指令信号を検出した状態における回転する磁
気ディスクの円周上の一定位置を検出してこれによって
撮像タイミングパルスを発生させる機構と、この撮像タ
イミングパルスに基いて撮像素子への電気信号の蓄積開
始を制御する機構を有すると共に、前記電気信号の蓄積
が終了したタイミングを検出する機構と、この電気信号
の蓄積が終了した状態における前記回転する磁気ディス
クの円周上の一定位置を検出してこれによって記録タイ
ミングパルスを発生させる機構と、この記録タイミング
パルスに基いて磁気ディスクへの記録タイミングを制御
する制御回路を有することを特徴とする電子式スチルカ
メラである。即ち、本発明で最も特徴とするところは、
シャツタレリーズのＯＮ信号でただちに撮像を開始させ
ることなく、この信号の入力した状態で磁気ディスクの
円周上の一定位置を検出してこれによって撮像を開始す
る点にある。

発明の実施例 第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図である。被
写体（図示せず）からの入射光はレンズ１、絞り２、シ
ャッタ３を経て撮像素子４に入射する。シャッタ３の開
閉はシャッタ制御回路５によって制御される。撮像素子
４において電気信号に変換された１駒分のスチル画像信
号は、画素対応に輝度や色相を表示する時系列的な画像
信号として、画像信号処理回路６を経てバッファ回路７
に記録される。これらの回路６及び７の動作は記９上に
設置された書込ヘッド１０に送出される。このような撮
像と記録に際し、機構制御回路１１は、シャッタ・レリ
ーズ１２からのシャッタ・レリーズ動作信号を受けると
、モータ１３に始動信号を発する。モータ１３の始動後
数士乃至数百ミリ秒経てディスク９０回転が定常速度に
達する。この定常速度は、画像信号を汎用のテレビジョ
ン受像機に読出す場合の便宜等を考慮して、例えば毎秒
印回転（３６００ｒｐｍ）に設定される。

ディスク９上には、その所定位置にタイミング、信号Ｔ
が記録されておシ、これを読取るために、して読取ヘッ
ド１５が設置されている。読取ヘッド１５に読取られた
タイミング信号はタイミング検出回路１６に供給される
。タイミング検出回路１６は、読取ヘッド１５から受け
たタイミング信号の間隔が所定値以下になったか否か、
すなわちすξり９の回転が定常速度に達したか否かを、
タイマ回路その他の適宜な手段音用いて検出し、定常速
度の全期間にわたってタイミング信号を可変分周回路１
７及びトリガパルス発生回路２ｏに出力する。

このタイミング信号が入力される回路のうちの可変分周
回路１７は、検出回路１６から受けた周期的なタイミン
グ信号を分周し、これをトリガパルス発生回路２０に供
給するが、その分周化は連写速度選択回路１８の出力に
従って変更される。連写速度選択回路１８は、入力端子
１９に受けたユーザ一連写速度指定情報と、受光量セン
サ１４がら受けた受光量に基いて、分周回路１７に出力
すべき連写速度を選択する。すなわち、連写速度選択回
路１８は、ユーザーが指定した速度の連写が可能な程度
に受光量が大きい場合には、当該指定された連写速度を
選択し、ユーザーの要求が受入れられた旨を発光ダイオ
ード等（図示せず）によってユーザーに通知する。一方
、受光量が不足している場合には、その受ブ０量のもと
て実現できる最大連写速度が選択され、その旨が異色の
発光ダイオード等によってユーザーに通知される。この
ようにして選択された連写速度に応じて、分周されたタ
イミングパルスが可変分周回路１７からトリガパルス発
生回路２０に供給される。

一方、トリガパルス発生回路２０は、前記タイミング検
出回路１６から磁気ディスク９のタイミングパルスが入
力されると共に、可変分周回路１７からの分周タイミン
グパルス及びシャッタ制御回路５からのシャッタ状態表
示信号が入力され、撮像素子４への電気信号の蓄積が終
了したタイミングを検出し、この電気信号の蓄積が完了
した状態における回転する磁気ディスク９の円周上の一
定位置を検出してこれによって記録タイミングパルスを
記録制御回路８に出力すると共に、他の回路部分を制御
するための各種のトリガパルスを発生させる。

＠２図は第１図示の回路の動作を説明するための波形図
である。機構制御回路１１に入力するシャッタ・レリー
ズ信号がオン状態になるとモータ１３が始動され、やや
間を置いてデスク回転速度が定常値に達し、タイミング
検出回路１６から可変分周回路１７に周期的なタイミン
グパルスの供給が開始される。このタイミングパルスは
、可変分周回路１７において、連写速度選択回路１８に
よって選択された分周比（図示の例では分周比３）で分
周され、分周タイミングパルスとして、シャッタ制御回
路５に供給される。これを受けたシャッタ制御回路５は
、受光量センサ１４から受けた受光量に応じた期間だけ
シャッタ３を開放する。従って最初の分周タイミングパ
ルスによってシャッタ３が開放され、最初の１駒が画像
素子４に取込まれることになる。

一方、トリガパルス発生回路２０内のフリップ・フロッ
プ２１は、そのセット端子Ｓに可変分周回路常速度に達
した直後の最初の分周タイミングパルスによってフリッ
プ・フロップ２１がセットされ、その出力“′１＃がナ
ントゲート２２の一方の入力端子に結合される。ナント
ゲート２２の反転入力端子には、シャッタ制御回路５か
らシャッタの開（“１”）、閉（”　０　”）状態を表
示するシャッタ状態表示信号が供給される。従って、シ
ャッタ３が閉鎖されて撮像素子４への最初の１駒の撮像
が完了すると、ナントゲート２２の″１″出力がアンド
ゲート２３の一方の入力端子に結合される。このアンド
ゲート２３の出力は、撮像完了の直後にタイミング検出
回路１６から供給されたタイミングパルスによって”　
ｉ　”になる。これは、記録トリガパルスとして記録制
御回路８に供給される。これを受けた記録制御回路８は
、撮像素子４内の画像信号の読出し、処理、バッファリ
ング及び書込みへラド１０への出力から成る一連の動作
を、画像信号処理回路６及びバッファ回路７に行なわせ
る。この記録動作は第２図最下段に記録動作と表示した
ようなタイミングで行なわれる。一方記録トリガバルス
は、フリップ・フロップ２１のリセット端子Ｒにも供給
され、フリップ・フロップは上述の記録動作の開始と同
時にリセットされ、次のシャッタ開放動作に備える。

以下同様にして、シャッタの開閉動作（撮像）と記録動
作が交互に行なわれる。

なお記録制御回路８はバッファ７への出力指令と同期し
て、機構制御回路１１にヘッド送り信号を送出する。こ
れを受けた機構制御回路１１は、書込のでもよく、また
径方向に分離された多数のトジツクから措成されていて
もよい。後者の場合、１トラック当シ整数個のメチル画
面（駒）全記録できる長さに設定し、１駒分の先端を所
定位置に設定することもできる。

上述のように、連写速度選択回路１８は、受光量センサ
１４からの受光量に基いて、ユーザーが指定した速写速
度が実現できるか否かを判断する。しかし、明暗比の大
きな高速移動体を連写するような場合、受光量が各駒ご
とに変化するため、暗い駒についてはシャッタ開放（撮
像）時間が長びき、その後の記録と振作のタイミングを
動的に変更することも必要になる。第１図中のアンドゲ
ート２５゜２６及びフリップ・フロップ２４はこのよう
な動的なタイミング変更を行なうための要素であシ、第
３図はその動作’ｆａ：説明するための波形図である。

アンドゲート２５の一方の入力端子は、ナントゲート２
２と同様にシャッタ制御回路５からのシャッタの開（１
″′）、閉（”　０　”）信号を受ける。一方アンドゲ
ート２５の他方の入力端子は、可変分周回路１７から分
周タイミングパルスの直前のタイミングパルスを受ける
。第３図示の例では、分局タイミングパルスはタイミン
グパルスを２分周しているので、上記分周タイミングパ
ルスの直前のタイミングパルスは、各分周タイミングパ
ルスの中間に存在するタイミングパルスである。以下こ
れを先行タイミングパルスという。従って第３図中の一
点鎖線で例示するように、ある駒の撮像時間が長びいた
ため、シャツタ開（′１つ信号と先行タイミングノくル
スが同時にアンドゲート２５に入力すると、ここから出
力された１＃はフリップ・フロップ２４ヲセツトする。

この結果、フリップ・フロップ２４の出力端子Ｑからの
′１＃がナントゲート２６の反転入力端子に結合する。

ナントゲート２６の非反転入力端子には、シャッタ制御
回路５から出力されたシャッタ・レディ信号が結合して
いる。このシャッタ・レディ信号は、シャッタが開、閉
のいずれの状態であるかを問わず、シャッタが動作可能
であることを１”によって表示する信号であり、本実施
例の説明においては常時”１”であると考えて差しつか
えない。従ってフリップ・フロップ２４がセットされる
と、ナントゲート２６の＠０”出力が可変分周回路１７
のイネーブル入力端子ＥＮに結合する。可変分周回路１
７は、イネーブル入力端子ＥＮの入力〃２０”になると
、初期状態に戻って動作を中断する。

一方記録トリガバルスは、フリップ・フロップ２１０セ
ツト出力、シャッタ開閉情報及びタイミング検出回路１
６からのタイミングパルスによって発生される４７４成
であるから、後続の可変分周）（ルスが発生しない状態
であっても、シャッタが閉鎖された直後のタイミングパ
ルスに同期して記録トリガパルスが発生され、記録動作
が行なわれる。同時に、この記録トリガパルスはフリッ
プ・フロップ２４ヲリセツトし、この結果、可変分周回
路１７は動作を再開する。従って、動作Ｐ１開直後に可
変分周回路１７に入力したタイミングノ（ルスは、最初
の分周タイミングパルスとしてトリガノ（ルス発生回路
２４に供給され、以下第３図示のような動作が継続され
る。このように、先行タイミングノ（ルスを利用して非
同期的な修正を加味することにより、駒ごとの露光量の
変化に対し動的な対応をとりつつ実質的な同期動作を行
なわせることができる。

以上の実施例の説明においては、本発明を連写可能な電
子式スチルカメラについて述べたが、本発明の特徴であ
る光学像の入射による電気信号の蓄積を開始するための
指令信号を検出するための機構と、該指令信号を検出し
た状態における回転する磁気ディスクの円周上の一定位
置を検出してこれによって撮像タイミングパルスを発生
させる機構と、この撮像タイミングパルスに基いて撮像
素子への電気信号の蓄積開始を制御する機構を有するも
のであれば必ずしも前記速写可能な電子式スチルカメラ
に限られるものではない。更に上記の実施例においては
撮像素子への電気信号の蓄積時間を制御するためにシャ
ッタ３を設けていたが、撮像素子４そのものに電荷の蓄
積時間全制御する機構（所謂ノンメカニカルシャッタ機
構）を設けておき、この時間をシャッタ制御機構５で制
御してもよいことは勿論である。

発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明は撮像素子への電気
信号の蓄積開始を回転する磁気ディスクによって制御す
るものであ夛、更には上記に加えて記８のタイミングも
同一の磁気ディスクによって制御するものであるから、
撮像と記録との間の撮像素子への信号の蓄積時間を安易
に制御できるので良好な画像記録金石なうことができ、
更に連写のタイミングも自由にセットすることができる
。

度のみに同期して行なうことができるのでこのようにす
れば、使用期間の経過に伴なって各部の機能が変化した
シ、あるいは磁気νζりの回転速度が変動しても、本質
的には撮像及び記録が何ら劣位置から開始させるという
記録方式に本質的に適しているため再生が容易であり、
防落し再生、駒の選択、駒戻し等柔軟性に富んだ再生を
実現できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図及
び第３図は第１図示の一実施例の動作を説明する波形図
である。 １・・・レンズ、３・・・シャッタ、４・・・撮像素子
、５・・・シャッタ制御回路、６・・・画像信号処理回
路、７φ ・・・バッファ回路、８・・・記録制御回路、９・・・
磁気アスク、１０・・・書込ヘッド、１１・・・機構制
御回路、１５・・・読取ヘッド、１６・・・タイミング
検出回路、１７・・・可変分周回路、１８・・・速写速
度選択回路、１９・・・連写速度指定入力端子、２０・
・・トリガパルス発生回路。 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代理人弁理士　
玉　蟲　久　五　部　（外３名）第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　撮像光学系と、該撮像光学子から入射した光学像
   を電気信号に変換する撮像素子と、該光学像の入射によ
   る電気信号の蓄積時間を制御する機構と、該撮像素子に
   よって変換され蓄積された電気信号を回転する磁気ディ
   スクに記録するための磁気記録機構とを有する電子式ス
   チルカメラにおいて、前記光学像の入射による電気信号
   の蓄積を開始するための指令信号を検出するための機構
   と、該指令信号を検出した状態における回転する磁気デ
   ィスクの円周上の一定位置を検出してこれによって撮像
   タイミングパルスを発生させる機構と、仁の撮像タイミ
   ングパルスに基いて撮像素子への電気信号の蓄積開始を
   制御する機構を有することを特徴とする電子式スーチル
   カメラ。 ２　撮像光学系と、該撮像光学系から入射した光学像を
   電気信号に変換する撮像素子と、該光学像の入射による
   電気信号の蓄積時間を制御する機構と、該撮像素子に−
   よって変換され蓄積された電気信号を回転する磁気ディ
   スクに記録するための磁気記録機構とを有する電子式ス
   チルカメラにおいて、前記光学像の入射による電気信号
   の蓄積を開始するための指令信号を検出するための機構
   と、該指令信号を検出した状態における回転する磁気デ
   ィスクの円周上の一定位置を検出してこれによって撮像
   タイミングパルスを発生させる機構と、この撮像タイミ
   ングパルスに基いて撮像素子への電気信号の蓄積開始を
   制御する機構を有すると共に、前記電気信号の蓄積が終
   了したタイミングを検出する機構と、この電気信号の蓄
   積が終了した状態における前記回転する磁気ディスクの
   円周上の一定位置を検出してこれによって記録タイミン
   グパルスを発生させる機構とこの記録タイミングパルス
   に基いて磁気ディスクへの記録タイミングを制御する制
   御回路を有することｖｌ−特徴とする電気式スチルカメ
   ラ。