JPS6124377A - ロ−タリシヤツタ装置 - 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】 （ｌｒ満（，１−の利用分野〉 本発明は、ＭＯＳ型イメージセンセンのメケアドレス方
式の固体撮像索子上に結像された被写体像を光電変換し
、それにより得たビデオ信号を記録器等へ送出する電子
スチルカメラあるいはＶＴＲカメラに使用されるロータ
リシャッタ装置に関りるものであり、詳しくは開［１部
の開角度を調節づる制用ｊ羽根を右するロータリシャッ
タ装置に関づるしのでｄりる。

（従来技術） 従来、走査型イメージセンナを用いた電子写真カメラに
ａ５い（は、高速・かつ等速性を有りるシャッタ動作を
ｉ１Ｊ能ならしめるために対物レンズとイメージセン９
′との間にロークリシャッタを設けたものが知られてい
る。

このようなロータリシャッタはパルスモータ等の回転シ
ャフトにシャッタ円板を装着し、パルスモータ等を駆動
させてシャッタ円板を回転させることによりシャッタ円
板に設けられた光学的開口遮断を行なわしめるものであ
って、高速かつ等速性を有するシャッタ動作を可能なら
しめるとＪｔに極めて優れた耐久性を有するものである
。

上述したような長所に鑑みて、このような【］−タリシ
ャッタをＶＴＲ等の連続踊影用のカメラのシャッタとし
て用いる方法が提案されでいる。この場合、ロータリシ
ャッタの開口部を通して固体ＨＡ像累子上へなされる被
写体像の露光の周期は一般の放送用ＴＶシステムに相応
して１／６０秒あるいは１／３０秒に規定され、シャッ
タ円板は定速回転することになる。このため、この円板
の回転速度の変化によって、所望の露光民間を設定覆る
ことができない。したがって、連続館影用のカメラにお
いてその場に応じた適切な露光ωを得たい場合にはロー
タリシャッタの開口部の開角度を変化させるようにする
ことが望ましく、例えばロータリシャッタを２枚の扇型
形状のシャッタ羽根を重ね合わせて形成し、その開角度
を自由に調整し得るようにしたものを用いる。

ところ”ｃ、ＩｒＡ近動画のイｆ意の画面を静止画とし
て得たいとい・）グ２求が強く、イのため詐今のＶ　Ｔ
Ｒシス７−ムにおいては静止画を１ｑるためのスチル機
構がイ４加２きれているものが多い、。

しかしながら、前述したようなロータリシャッタを右Ｊ
る連続撮影用カメラ（こよって撮影された画面を静ｊ１
−画として得る際に、その静止画が単一のｌ１ｉｌ　［
」部を通しての露光によらなかったものである場合には
、とくに勤ぎのある被写体の画像において隣接りる水平
走査線間でずれが生じ、画面が極めで見苦しいものにな
るという問題がある。

（発明の目的ン 本発明は、に記問題を解決りるためになされたちのＣあ
り、固体撮像素子を内蔵した電子スチルカメラあるいは
ＶＴＲカメラ等に使用されるロータリシャッタ装置にお
いて、高品質の連続画像と共に高品質の静止画像をも得
ることのできるロータリシャッタ装置を提供することを
目的とする。

（発明の描成） 本発明のロータリシャッタ装置は、固体撮像索子の受光
面に人則り−る光を断続μしぬる、第１のシャッタ部材
および第２のシャッタ部材によって形成される開口部を
、その固体撮像索子がその垂直走査方向に順次露光され
るような形状および位置に設定し、かつ素子の走査が連
続する２回のｉｒＷ光の間、即ち一つの遮光期間内に終
了り−るようにしたことを特徴とするものである。

即ち、シャッタ羽根が回転すると開口部も回ＩＶ、し、
これに伴ないこの開口部を通過した光がＩ／、１体踊像
素子をその垂直走査方向に順次露光せしめるように移動
し、シャッタ羽根がさらに回す〃シて固体撮像素子への
光の入射が遮断されるどこのタイミングと同期してこの
素子のうち光の遮断された部分の水平走査がｌ始され、
この素子に蓄積されている画像情報が読み取られる。

この後、シャッタ羽根がさらに回転してこの素子のうち
水平走査の終了した部分への露光が再開される。

また、被写体の動きに応じて第２のシャッタ羽根が第１
のシャッタ羽根に対しその回転方向に相対向に移動して
開口部の開角度を適宜変化させ、露光時間（シャッタ速
度）を変えるこ−とができるようになっている。

（発明の効果） 本発明のロークリシャッタ装置によれば、固体撮像素子
の連続（Ｊる２回の露光の間にこの素子の水平走査が行
なわれるようになっているから、速い動きの被写体を１
最影し、この画面を静止画としてｉＪる場合においても
隣接する水平走査線間で画像のずれを生ずるおそれがな
い。ざらに、固体撮像素子へのへ躬光用及び被写体の動
きの速さに応じて間口部の開角度を適宜変化させシャッ
タ速度を変えることができるようになっているから、い
かなる場合にも適正露光の連続画像あるいは静止ｉｉ！
ｉｉ像を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例によるＭＯＳ型イメージセンセ
ン用いたロータリシャッタ装置について図面を用いＣ説
明する。

第１図は、ロータリシャッタ装置を正面からみ２が回転
軸３を中心として矢印Ａ方向に回転づる様子を示してい
る。シャッタ羽根１の中周には扇形形状をした開口部が
等間隔に６側設【ノられ−（おり（４Ａ〜４　Ｆ　）　
、外部からの入射光を断続せしめるようになっている。

また、シ１／ツタ羽（ＩＮ　１の背面にはこのシャッタ
羽根１と相対的に回転摺動するｍＷＪ羽根２が段４）ら
れており、この調節羽根２は第２図に示すようにシャッ
タ羽根１の各開口部４Ａ〜４Ｆ（以下総称して４という
）と対応−する扇形形状の突起を有している。この調節
羽根２はシャッタ羽根１に対して相対的に回転して開口
部４の開角ＵＮを変化させるようになっている。

この２つの羽根７．２の背Ｆ角には略７．ｌｉ形形状の
ＭＯＳ型イメージセンサ５が配設されており、開口部４
を通過した入射光によって受光面上に形成された被写体
像をＸＹアドレス走査方式により光電　・的に読み取っ
て記録器あるいは画像再生器等へ退出するようにな゛つ
ている。さらにシャッタ羽１１の外周縁に沿って開口６
（あるいは光反射率のよいン一り等）が等間隔に枚数側
配設されており、この聞１１６（あるいはマーク等）を
通過した光をこのシトツタ羽４Ｎ　１の外周縁付近に配
設された回転速度検出用フォ１−センサ（ＦＧセセン）
７が検出してシトツタ羽根１の回転の速度制御を行なう
。

Ｊ：だ、撮像素子のド端縁何近に位相検出用フＡトレン
４ノ（Ｐ　Ｇ　ｔンリ）８が配設されており、開口部４
の進光部を検出してシャッタ羽根１の回転の位相制御を
行なうようになっている。

次に、シャッタ羽根１の回転とイメージセンサ５の水ｊ
Ｖ走査との関係について述べる。

シトツタ羽根１が回転して、例えば開口部４Ａ１、ｓ　
＋らの入射光によりイメージセンサ５が露光されるとり
る１、この後、ジャツウ羽根１の矢印へ方向の回転にｃ
ｌ、リイメージゼン勺５は下端がら上端方向へ順次進光
されるが、このイメージセン（）−５の上端の遮光のタ
イミングと同期してイメージセンサ５の一番下の走査線
から順次読取走査が開始される。この走査はＸ−Ｙアド
レス方式による順次走査であり、第３図に示すように下
端から上端へ移動するようにその走査がなされる。

この素子５の全面を走査し終るまでの所要ｎ！１間ば１
／６０秒であり、また開口部４Ａの端縁８ｈ＜索子５の
遮光を開始してから、開口部４°Ｂの端縁Ｃが素子５の
遮光を終了するまでその所要時間が１／６０秒となるよ
うにシトツタ羽根１の回転速度が設定されているので、
素子５の一番上の走査線の読取りが終了した時点では端
縁Ｃ−は直線に上にくる。もっとも、シャッタ速度をよ
り速い値に設定するために、調節羽根２により開１」部
４の開角度を小さくするように調節している場合には索
子５の一番上の走査線の読取走査が終了して一〇暫時調
節羽根２による素子５の遮光がひき続き行なわれる。

この１画面分の読取走査が終了すると日時に、開口部４
Ｂの端縁りによる素子５の遮光と、開［］部４Ｂによっ
て素子５の受光面に菩積されｌご画像情報の読取りが開
始されこの後上述した動作が繰り返して行なわれる。

したがって、シャッタ羽根１は１７１０秒′Ｃ：１回転
し、この間に６画面分の画像が読取られ、この読取られ
ノこ’ＲＳ号が時系列的に記録器あるいは画像杓生器に
送出される。

上述した動ｆ′１のタイミングチャートを表わしたｌり
のが第４図である。第４図（ａ）は、垂直同期４ｅｉ　
ＳＦｉ　Ｖ　ｐを示Ａものであり、３Ｈ（＋１は水平走
査期ｔ８１；以下同じ）幅の方形波パルスが出力される
様子を示″りと共にこのパルスの立ら上がりにより各フ
ィールド期間が開始される様子を示している。

第４図１）は、各フィールド期間の開始から６（」の後
に読取走査が開始され、各フィールド期間が終了する３
）１前に読取走査が終了す′る様子を示している。第４
図（Ｃ）は、各フィールド期間の開始から一定の遅延時
間経過後に方形波パルスを出力する遅延垂直同期信号Ｖ
、Ｐの様子を、第４図（ｄ）は、ＰＧセンサ８が遮光部
を検出して出力する位相検出信号ＰＧの様子を示してい
る。なお、遅延垂直同期信号ＶＤＰ　のパルスの立ち上
がりと位相検出信号ＰＧの立ち上がりの同期をとるよう
にしてシャッタ羽根１の回転制御が行なわれ羽根２によ
る索子５の遮光期間（横線部分）　ｊＪ５よび露光期間
（縦線部分）を示している。さらに、第４図（ｆ）は開
口６（あるいはマーク等）を通過した光を受光した［Ｇ
センリフから出りされる回転速度検出信号ＦＧの様子を
示している。

第５図はシャッタ羽根１および調節羽根２の背面に設け
られているシャッタ回転駆動機構の１例を示したもので
あり、このような１ｆｉ４４によりシャッタ速度を任意
に変えることができるようになっている。以下、その動
作について順を追っＣ説明する。

シャッタ速度は、撮影者がシャッタスピードダイヤル１
１を回し−（任意の指標を選択することにより設定され
る。このダイヤル１１により１／１２５秒〜１１５００
秒（この間は連続的に選択できる）の間に指標が選択さ
れたとき、スライドレバー１２の一端１２ａが５Ｗ１３
および５Ｗ１４ａをＯＮ状態に設定するようになってい
る。５Ｗ１３がＯＮ状態に設定されることによりロータ
リシ亀・ツタ（シトツタ羽（１り１および調節羽根２）
の駆動七−夕１５の電源ｌす路が閉じられ、レリーズボ
タン（図示されていない）を１段押し込むことによりロ
ータリシャッタが回転を開始する。イＴお、５Ｗ１４ａ
Ｉｆｉ、ＯＮ状態に設定されることにより記録回路が閉
じられ画像情報の記録が可能となる。

これに対し、ダイヤル１１が指標１　／４２５秒の位置
り口ら反時計り向に回転されると、５Ｗ１３．５Ｗ１４
ａが共に０）−Ｆ状態に設定され、ロークリシャッタの
回転は停＋Ｌ　Ｌ／、記録回路も遮断される。ダイヤル
１１がそのまま反時計方向に回転されＳ　Ｔ　Ａ　Ｙの
指標が選択されると、５Ｗ１４ｂがＯＮ状態に設定され
、記録回路がＯＮ状態に設定される。なお、回転駆動回
路はＯＦＦ状態に設定されたままである。このとき、シ
ャッタ速度は素子５の読取走査速度にのみ依存し、本実
施例では１画面分の読取走査所要ｖｒ間が１／６０秒に
定められているため、ダイヤル１１を５ＴＡＹの位碩に
設定したときのシャッタ速度は１／６０秒になる。

ロータリシャッタのシャッタ速度は一般に開角度Ｎの大
きさぐ決まり、開角度Ｎが小ざくなる稈速いシャッタ速
度を得ることが′Ｃきる。この実施例ではダイヤル１１
の回転に伴ないロータリシャッタの開角度Ｎが変更され
る。即ち、ダイヤル１１が時ｈ１方向に回転されると、
ダイヤル１１に植設されたビン１６が時計方向に回転し
、ざらに、このビン１６の先端がレバー１７のカム穴に
嵌合しているのでレバー１７も時計方向に回転する。

なお、レバー１７のカム溝１７．ａはダイヤル１１の表
示を等間隔にするため設けられているものぐあってこの
カム溝１７ａの形状は縦長の直線溝であってもよい。レ
バー１７が時計方向に回転覆るとこのレバー１７に植設
されたビン１８も時泪方向に回転するが、ビン１８の先
端がスライダ１９の溝部と嵌合しているため、スライダ
１９は図面右方向に移動する。このスライダ１９にはビ
ン２０が植設されており、その先端はシ１１ツタ羽根軸
２０ａのカム溝２０ｂおよび調節羽根軸２０ｃのカム溝
２０ｄと嵌合しているため調節羽根２は反０、’ｌ　ｉ
ｌツノ向に回転し、聞１」部４の開角度Ｎを小さくする
。これに対し、ダイヤル１１を指標１７１２５秒から反
１１．″ｉ泊方向に回転させてダイヤル１１がＳ１ΔＹ
の位置に設定されるとビン１６の先端は力１１渦１７８
の位置からカム満１７ｂの位置に移動し、開口部４は開
いたままの状態で保持される。

レバー１２は図面ノを方へ移動し、レバ〜１２の先端に
設りられ１Ｊピン２１の先端がスライダ２２の溝部と１
■合しＣいることからスライダ２２は図面左方にスライ
ドすることになり、スライダ２２の凸部２３が」輔２４
の凹部２５と嵌合する。スライダ２２は回転軸に対し軸
方向の移動は可能であるが、回転は阻止されている。こ
れにより開口部４のうらの１つが、撮像素子５（第５図
には示されていない）と対応Ｊる位置に設定されること
にｔτる。なＪ５、素子５のケラレをなくするために、
［Ｉ−タリシトツタが回転を停止しているときには間口
部４の開角ｒ−ＣＣＮはできる限り大きく設定するのが
望、Ｌ　Ｌい。

ところで、本実施態様においては連続写真撮影を行なう
ムービモード、メチル写真撮影を行なうスチルモード、
さらには連続写真ｕＱ影およびメチル写真撮影を同時に
行なうムービ＆スチルモード等の各種の機能を有してお
り、これらの設定Ｊ５よび切替等を正確かつ迅速に行な
うためその操作をマイコンにより行なうようにし−Ｃい
る。以下、その操作のメインフローチ１７−トを第６図
ににつて説明する。入力ＳＷがＯＮ状態に設定されると
プログラムの実行が開始され駆動回路等の電源かＯＮ状
態に設定され（３１）、さらに初期値設定が行なわれる
（３２）。この後、バッテリのチェックを行ない（３３
）、状態が不良であれば出力を停止しく３４）操作は終
了する。一方、バツシーリの状態が良好であれば電力を
省力化するためのパワーセーブが解除されているか否か
をチェックしく３５）、解除されていれば撮影画像をモ
ニタするための電子ビューファインダの電源をＯＮ状態
に設定する（３６）。この後、スチルモードに指定され
ているか否かを検出しく３７）、指定されていればムー
ビ＆スチルモードを実行しく３８）、指定されてい＜Ｌ
　ｔ−、Ｊれｊ、ｆムービモードを実行するｋ（こ３９
　）　、、−１ｊ、バワーセー１が解除されていなりれ
ば即座に、スチルし一ドに指定されているか台かを検出
しく　４０　＞　、指定されていればスチルモードを実
行しく４１．）、指定されていなりればメインルー−−
−１ンにもどって再度バッテリチェックを行なう（３３
）。各モードを実行し終った後も、づべでメインルーブ
ンにもどり再瓜バツデリヂエックを行なう（３３）。

次に、第２の実施例を第７図および第８図を用いて説明
する。上述した実施例が順次読取走査方式によりＭＯ３
型イメージレンサ５に蓄積されでいる画像情報を読み取
っているのに対し、本実施例は飛び越し読取走査方式に
よりＭＯ３型イメージセンセンａに蓄積されでいる画像
情報を読み取っ−Ｃいる。このため２番目のフィールド
走査が終了ツるまで素子を遮光しておく必要があり、前
述した実施態様に比べて遮光部の比率が大きく、イメー
ジセンサ５ａの露光周期は１／３０秒で前一連した実施
例の２倍の露光周期である。調節羽根２ａ等の動作は前
述した実施例と略同−でｄ）る１、。

本実施例の動作のタイミングチャー１へを表わしたもの
が第８図である。この第８図を第１図と比較すると（ａ
）垂直同期信号ｖ　、（ｂ〉走査線、（Ｃ）遅延垂直同
期信号Ｖ　　　、Ｄｊ）位相検出叶 信号ＰＧ、および（ｆ）回転速１良検出イ３号１−Ｇに
Ｊ５いては略同様であるが、（ｅ）素子露光タイミング
において責なっている。即ら、第８図（○）は遮光期間
が露光期間に比べて大きい割合を占めていることを示し
ている。

上述した第１図あるいは第７図に示す実施例においては
シャッタ羽根の中周に各々６個あるい１よ３個の開口部
を設けているが、開口部の故はこれに限られるものでは
なく、前述したような固体撮像索子の読取走査を行なう
ことができればこの故以上あるいは以下であってもよい
。

また、第１図あるいは第７図に示り実施例にａ３いては
ＦＧセセンおよびＰＧセンサを用いてシャッタ羽根の回
転の速度制御および位相制御を行なうようにしているが
、このシャッタ羽根の回転と固体撮像素子の水平走査の
同期を確実（−とることができれば上記制御のいずれか
一方を使用するものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るロークリシャッタ装置の第１の
実施例を示す概略図、第２図は、第１図の調節羽根を示
す概略図、第３図は、第１図のＭＯＳ型イメージセンサ
の読取走査の様子を示す図、第４図は、第１図に示す実
施例における各種の信号のタイミングヂＩＦ−トを示づ
−Ｈ、第５図は、第１図に示す実施例のシャッタ回転駆
動機構を示す概略図、第６図は、第１図に示す実施例の
動作プ［１グラムを表わすメインフローヂャート、第７
図は、第２の実施例を示す概略図、第８図は、第７図に
示す実施例にお【）る各種の信号のタイミングヂ１ｒ−
トを示す図である。 １．１ａ・・・シャッタ羽根 ２．２ａ・・・調節羽根 ３・・・回転中心く回転軸） ４．４Ａ〜４　Ｆ・・・開口部 １１・・・シャッタ速度可変ダイＸフル１５・・・駆動
モータ 第５図 （自　発）弓ヨ続ネ由ＪＩ］Ｆ、　−ｊＮ；ｆ特許庁長
官　殿　　　　　　　　　　昭和５９年１１月６［１１
、小イ！１の表小 特願昭５９−１４７１８９　＜号 ２、発明の名称 ロータリン１ノツタ装置 ３、補正をする者 事件どの関係　　　　特許出願人 住　所　　　埼玉県大宮市植竹町１ｒ目３２４番地名　
称　　　　　富士写真光機株式会召４、代理人 東京都港区六本木ｂ　−Ｊ　ｔ：！　２番１号６、補正
により増加Ｊる発明の数　　な　　し７、補正の対象　
　　明ＩＩ＾の「発明の詳細な説明」の欄８、補正の内
容 １）明細書第３頁第３行 「メケＪをｒＸＹＪと訂正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）受光面上に結像された被写体像を連続する水平走
   査により読みとってビデオ信号に変換する固体撮像素子
   と、 この固体撮像素子とこの固体撮像索子上に被写体像を結
   像する光学系との間に配設され、前記光学系の光軸に対
   して略平行な回転軸を中心として回転し、前記受光面へ
   の光の入射を断続する少なくとも１個の開口部を有する
   第１のシャッタ羽根を備えた第１のシャッタ部材と、 前記開口部の開角度を調整する第２のシャッタ羽根を備
   えた第２のシャッタ部材と、 前記第１のシャッタ部材を第２のシャッタ部材とともに
   回転させるための回転手段とからなるロータリシャッタ
   装置において、 前記開口部が、前記第１のシャッタ部材の回転に伴ない
   、前記固体撮像素子を該素子の垂直走査方向に順次露光
   せしめるように回転移動し、かつ該素子の走査がこの開
   口部による連続する２回の露光の間に終了することを特
   徴とするロータリシャッタ装置。
2. （２）前記固体撮像素子がＭＯＳ型イメージセンサであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロータ
   リシャッタ装置。
3. （３）前記回転手段が、前記開口部の縁部による前記Ｍ
   ＯＳ型イメージセンサの受光面への光入射の遮断開始の
   タイミングとその光入射が遮断される部分の受光面の水
   平走査の開始タイミングを同期させるようにして前記第
   １および第２のシャッタ部材を回転せしめる手段である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のロータリ
   シャッタ装置。