JPS6175330A - 電子スチルカメラ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子スチルカメラに関し、更に詳しくは、メカ
ニカルシセッタの開閉動作を正確に制御できるようにし
た電子スチルカメラに関する。

（従来の技術） 近年、半導体技術の進歩発展により、撮像手段としてＣ
ＣＤ等の固体阻ＦＱ　ｌｉｉ子を用いた電子スチルカメ
ラが脚光をあびてきている。

第４図は固体撮像素子としてＣＣＤを用いた電子スチル
７Ｊメラの一実施例を示す構成図である。

図において、１，２はレンズ、３は光量を調節する絞り
、４はレンズ１．２の中間に配されたメカニカルシセッ
タ、２１は光重を測定する検出手段、５は被写体ＯＢ　
Ｊからの画像情報を受は受光量に応じた電気信号を発生
する固体撮像素子である。

該固体ｍｅ素子としては例えばＣＣＤが用いられ、ＣＣ
Ｄとしてはぐブルーミングやスミア現象な除去するため
、例えば縦形オーバーフロードレイン構造のものが用い
られる。この種のＣＣＤでは、オーバーフローコン１−
ロールゲート＜０ｆ−ＣＧ）へ印加する電圧の値を変え
ることにより、受光部で発生する電荷を蓄（＾したり、
オーバーフロードレイン（ＯＦＤ）へ流し込んだりする
ことができる。ｌｌｉ像動作では、一定時間（電荷蓄積
時間）蓄積した電荷を転送ゲートパルスで転送シフトレ
ジスタに移している。

６は該ＣＣＤ５の光電変Ｉ９＋信号出力を受けて、光の
３原色１４に０１３号を分離する他、各種の信号α埋を
行う信号処理回路、７は検出手段２０からの信号を受け
て、絞り３に最適な絞り川とシャッタ制御回路１５に最
適な露出時間を与える露出制御回路であるａ８は１ｄ号
処理回路６から送Ｉうれてくる画像信号をＦ　Ｍ変調す
るＦＭ変調回路、９は該ＦＭ変調回路８の出力を…気デ
ィスク笠の画像記録装￥７１０に記録する記録ヘッドで
ある。画像記録装置１０として磁気ディスクを用いた川
音、記録ヘッド９としては例えば磁気ヘッドが用いられ
る。、１１は同期信号パルスを発生する同期信号発生回
路、１２は該同期信号発生回路１１の出力を受け、ＣＣ
Ｄ５に水平方向漫び垂直方向の転送パルスを与える駆動
回路、１３は同じく同期信号発生回路１１の出力を受け
て七−夕１４に回転信号を与えるサーボ回路である。モ
ータ１４は磁気ディスク１０を回転させるように構成さ
れている。

１５はモータによるレジスタのヂャージのコントロール
やシャッタ４のＵ１１閉＠闇を決めるシャッタ制御回路
、１６は磁気ヘッド９を磁気ディスク１０の所定の６７
、　Ｗｔに移動させるヘッド送り手段である。該ヘッド
送り手段１６としては例えばプランジャが用いられる。

このように構成された電子カメラの動作を説明り°れば
、以下の通りである。

露出υｌｌ１１回路７にＪ：り適当な大きさに絞りを開
き、シャッタ制御回路１５により、所定時間遮光手段４
を聞くと、その間に被写体ＯＢＪからの光画像情報は、
レンズ１．較り３及びレンズ２を介してＣＣＤ５に入Ｑ
Ｊ　Ｕる。ＣＣＤ５は、入射光に応じた画像情報を電荷
としてＭ積する。Ｍ積された画像信号は、駆動回路１２
から送られてくる駆動パルスにより、順次外部に画像信
号として出力される。出力された画像信号は、信号処理
回路６で赤、肖、　ｓｉの３原色に分離される。色分離
された画像信号は、ＦＭ変調回路８に送られてＦＭ変調
される。

Ｆ　Ｍ変調回路８で各原色ＩＱに変調された画像信号は
、ｔａ気ヘッド９から一定速度で回転している磁気ディ
スク１０上に仔ｌ気記録される。ヘッド送り手段１６は
磁気ヘッド９を磁気ディスク１０の所定の位置に移動さ
けヘッドを１４１気デイスク１０の記録面に近接させる
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、土）ホしたような従来の電子スチルカメラに
おいて、シャッタ４を開く場合、必要な露光時間に応じ
てシャッタ制御回路１５からシャッタ４の開閉信号を該
シャッタ４に入れると、それに応じてマグネットが動き
、シャッタ羽根が間きく閉じ）始めるようになっている
。第５図はシャッタ４の動作を示すタイミングチャート
で、（イ）はシャッタ４−制御回路１５から出力される
シャッタ制ｔａｌｌ信号を、（ロ）はシャッタ４の開度
をそれぞれ示している。（イ）において、ト（′°レベ
ルが開に、”Ｌ″レベル閉にそれぞれ対応する。時刻（
１においてシャッタ制御信号が（イ）に示すように立上
っても、実際にシャッタ４が間き始めるのは、【１から
時間Ｔ＋たけ経過した時刻ｔ２からである。又、時刻ｔ
３において、シャッタ制御信号が“Ｈ′′からＬ°°に
立下っても、シャッタ４が実際に閉じ始めるのはｔ３か
ら時ｎＩＴ　２だ【プ経過した時刻ｔ４からである。

シャッタ閑の（（’ｉ　Ｑを入れてからシャッタが実際
に間き始めるまでの１１．１間Ｔ１と、シャッタ閑の信
号を入れてからシ（・ツタが実際に閉じ始めるまでの時
間下２にはばらつきかあり一定しない。このため、特に
高速シャッタ時の露出精度を悪くしているが、シせツタ
の動作自体がメカニｈル動作であるため、ある程度のば
らつきは避けられないものである。特にシャッタを閉じ
るときの遅れ時間Ｔ２は、高速で開いている羽根に対し
て、急激に逆向きの閉じる初ｆｌ：をさせるのであるか
らばらつきが大きい。尚、シャッタが間き始めてから開
ききるまでの領域（図のＡ領域）と、シャッタが閉じ始
めてから閉じきるまでの領域（図のＢ領域）の動作は安
定であり、傾きも一定している。

゛本発明はこのよう４点に鑑みてなされたものであって
、その目的は、メカニカルシャッタの動作タイミングの
ずれを少なくして露出精度を向上させた電子スチルカメ
ラを実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する本発明は、撮像手段として固
体ｍ像素子を用いた電子スチルカメラにおいて、シャッ
タ！ＩＪ作が安定した時のタイミングを検出する検出手
段を具備し、該検出手段の出力を前記撮像手段への露出
制御の時間基ＩＳ一点として用いるようにしたことを特
徴とするものである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示づ構成図である。

第４図と同一のものは、同一の番号を付して示す。

図において、２０はシャッタ４の動作が安定したときの
タイミングを検出する検出手段である。該検出手段とし
ては、例えばフォトセンサが用いられる。そして、この
検出手段２０の出力は駆動回路１２及びシャッタ制御回
路１５に入っている。

このように構成された装ηの動作を説明すれば、以下の
通りである。

シャッタ４のシャッタ羽根の重なり合っている部分を大
きくずれば１羽根が動き始めてもしばらくは開口部は開
き始めない。羽根の動きは動き始めは前述したように不
安定であるが、動き始めてしばらくしてからの動きは安
定している。そこで開口部が開き始めるのは羽根の動き
が安定してからになるようにし、その１ｍき始めのタイ
ミングはフォトセンサ２０で検出する。このフォトセン
サ２０で検出したタイミングを起σ点とし、そこから設
定露出時間ｌご１ノ経った時に駆動回路１２からＣＣＤ
５に信号を送り、両１粂信号をＣＣＤ５の転送用ＣＣＤ
に移し、間開にシャッタ制御回路１５からシャッタ・１
にシｌ’ツク閉じ信号を送ってシャッタ４に加える。

このように覆ると、露光は間口部が開き始めてから、画
像信号が転送用ＣＣＤへ移されるまでの間となるが、露
）Ｌ間９０点は羽根の動きが安定してからであり、しか
も・てのタイミングはフォトセンナ２０で検出していう
のでばらつきが非常に少なくなる。、露光終了ｆζ、ｌ
は起Ｑ点から水晶クロックを所定数だけカウントさせて
つくるようにすると、操作は電気的に画像信号を受光部
から転送用ＣＣＤへ移すだけであるからその精度は極め
て高い。

しかも転送用ＣＣＤを信号を移した直後にシャッタ４が
閉じるためスミアも非常に少なくなる。画像信号を転送
ＣＣＤへ移すタイミングは任意でよいが、画像１３号を
読み出づタイミングは同期信号発土回路１１でつくられ
るｆ！直同期信号に同期していなければならない。従っ
て、シャッタ４の動きがばらついても、転送のタイミン
グが垂直向ＩＩ信号を越えないようにシャッタ間のパル
スを加える必要がある。例えばシ１／ツタ４のｆＪＪ　
ｆ￥が±５ｍ５ｅｃばらつく場合は典型的な場合で垂直
同ｍ信号の５　ｍ５ｅｃ前に転送のタイミングが来るよ
うにシャック間のパルスを加えるようにする。画像信号
を転送用ＣＣＤ　＋、：移サクすミングが、垂直向ＩＪ
信号を越えると、次の垂直同期信号まで読み出すタイミ
ングを遅ら１なければならないので信号のＳ／Ｎ、シー
ケンスの速度等の面で不利となる。

第２図は、上述の方式における各部の動作を示すタイミ
ノグチ１ｒ−トである。図において、（イ）はシャッタ
羽根の動きを、（ロ）は開口部の開度を、（ハ）はフォ
トセンナ２０（第１図参照）の出力を、（ニ）（よシＸ
・ツタ閉信号を、（ホ）はシャッタｒＦｔ信号を、（へ
）はＣＣＤの転送ゲートパルスを、（ト）は垂直同期１
２号をそれぞれ示す。

（ニ）に示ずようにシ１ｔツタ聞信丹が立上ってから、
一定時間１過した後、１用１］部が（ロ）に示すように
間き始めろ。フォトセンナ２０は間口部が開き始めたこ
とを検知して（ハ）に示すような検知パルスを出力覆る
。

フォトセンサ２０出力が立上ってから、所定時間Ｔｓｔ
だけ経過【、た後、（へ）に示すようにＣＣＤ転送転送
ゲームルスを出力する。この転送ゲートパルスは、（１
・）に示す垂直同期信号をまたぐことのないように、し
かも垂直同期信号の直前に位置するように調整する必要
がある。このため、ＴＩ　Ｏ＋王、Ｉ及び］−１ｏのば
らつきを考慮して、垂直同期信号（ト）とシャツタ閉信
号（ニ）のパルスとのタイミングを調整し、Ｔｉｔは水
晶発振クロックを所定数だ【プカウントさせてつくって
いる。水晶発振クロックは高精度且つ高安定であるので
、Ｔｌｌは高精度に設定でき、又、（ハ）のフォトセン
サ出力後のシャックの動作は安定なので、高精度な露出
制御が可能となる。

上；ボの方式では、フレーム層形の場合、転送パルスで
転送用ＣＣＤへ移された画像信号には正確な露光が与え
られているが、他方のフィールドの信号は第２図（ロ）
に示すＴ１２の時間だけ余分に露光され、しかもＴＩ２
が不安定なため、フレーム画像として見た場合フリッカ
のある児づらい画像となってしまう。そこでフレーム１
最影の場合は第３図のようにする必要がある。

図において、（イ）はシせツタ閉信号を、（ロ）はシャ
ッタ羽根の動きを、（ハ）はシャッタの開口度を、（ニ
）はフォトセンサー２０の出力を、（ホ）はＣＣＤ中の
電荷蓄積状態を、（へ）は転送ゲートパルスを、（ｈ　
）は手直同門１ト）をそれぞれ示す。この図ではシャッ
タ４（第１図参照）は全問の状Ｃごから閉じる動作だけ
を行い、フォトセンサ２０の出力（まこのｆＪＪ　午が
安定した状態を検出する。図ではシロ・ツタ４の開口度
が（ハ）に示すように変化し始めｌどタイミングに一致
してフＡ・トセンナ２０から検出パルスが発生している
が、シャッタ４の４１作が安定さえしていればこのタイ
ミングより甲くて１）遅＜でもよい。フォトセンサ２０
の出力後のシャッタ動作は安定しているので、図に示す
Ｔｌｌ　−１−＋　２２は一定している。そこでＴ２１
を高精１良＜ｒ　７１１１定方法（例えば水晶発振クロ
ックをカウントする）を用いてコントロールすれば露出
時間Ｔ２？を高′Ｍ邸にコントロールすることができる
。この場合シャッタ４は開口部が閉じきったときもよＩ
ご安定したり１作をしており、その後ブレーキがかかつ
て止まる（この時、動作がばらつく）というに−〕＜ｒ
構造になっている必要がある。

シ１！ツタ４がｒｌｌじさった後、垂直同期信号に同期
して画商信号を転送し転送ゲートパルスＴＰ＋で読み出
し記録する。それをも°う１回転送ゲートパルス丁Ｐ２
でｔｊつてフレーム記録とする。シャツタ４が閉じきる
タイミングはできるだけ垂直同期信号が生起される直前
がよいが、垂直同期信号を越えてしまうと、転送は次の
同期信号が生起されるまで持たなければならない。図で
いうとシャッタ４が閉じきるタイミングが■３パルスを
少しでも越えると転送ゲートパルスＴ　Ｐ　１は次の■
４パルスまでずらさなければならなくなる。そこでシャ
ッタ４の閉じきるタイミングはばらついても垂直同期信
号を越えず、しかもできるだけ垂直同期信号に近いとこ
ろになるようにシャッタ４の動作１ｉ！１始のタイミン
グをコント−ロールする必要がある。

第２フイールドめを転送用ＣＣＤに移した後であればＣ
ＣＤの蓄積はいつＡフにしてもよい。第２フイールドめ
を記録した後であればシ１１ツタ４はいつ問いてもよい
、、開く動作に関しては速１良・ｆｔ’！度等回も要求
されないのでその構成は簡単なものでずむ。

上ｊホの説明においては検出手段としてフォトセン１す
を用いた場合を例にとって説明したが、これに限る必個
はなく、シャッタの開き始め或いは閉じ始めを正Ｔ１１
ｒに検出てさる構成のものであればどのようならのであ
−）Ｃもよい。又、検出手段の取付位置も第１図に示ｊ
＋位置に限るものではなくシャッタの動作を６１ｆ実［
１つ正確に検出できるものであれば、任意の位１１であ
ってよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、シｔ！ツ
タ動作が安定し・た時のタイミングを検出する検出手段
を設（）て、該検出手段の出力を比像手段への露出１１
制御の時開Ｑ＋￥点として用いるようにすることにより
、メカニカルシャッタの動作タイミングのずれを少＜ｒ
　＜　Ｌ−１で露出精度を向上させた電子スチルカメラ
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図、第３
図はそのシｔ・ツタの開閉動作を示すタイミングチャー
ト、第１図は従来装置の溝成例を示す図、第５図はその
シャッタの開閉動作を示すタイミングチーｐ−ｔ〜であ
る。 １．２・・・レンズ　　　３・・・絞り４・・・遮光手
段　　　　５・・・固体眼像素子６・・・信号処理回路
　　７・・・露出制御回路８・・・ＦＭ変調回路　　９
・・・記録ヘッド１０・・・画像記録装置　１１・・・
同期信号発生回路１２・・・駆動回路　　　１３・・・
サーボ回路１４・・・〔−タ　　　　１５・・・シャッ
タ制御回路１６・・・ヘッド送り手段 ２０・・・検出手段 特＝１出願人　小西六写真工業株式会社代　埋　人　弁
理士　井　島　藤　冶 外１名

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像手段として固体撮像素子を用いた電子スチル
   カメラにおいて、シャッタ動作が安定した時のタイミン
   グを検出する検出手段を具備し、該検出手段の出力を前
   記撮像手段への露出制御の時間基準点として用いるよう
   にしたことを特徴とする電子スチルカメラ。
2. （２）前記検出手段の検出はシャッタの開き動作を検出
   するものとし、撮像手段としてはインターラインＣＣＤ
   を用い、露出制御は前記検出手段の出力のタイミングか
   ら前記インターラインＣＣＤの画像信号を転送用ＣＣＤ
   へ移すタイミングまでの間の時間を調整することによっ
   て行うように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。
3. （３）前記シャッタの動作のばらつきに起因する、画像
   信号を転送用ＣＣＤへ移すときのタイミングのばらつき
   の範囲が、ビデオ信号の垂直同期信号をまたぐことのな
   いように、シャッタ動作の開始のタイミングを調整する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の電子スチルカメラ。
4. （４）前記画像信号を転送用ＣＣＤへ移すタイミングの
   ばらつきの最後部がビデオ信号の垂直同期信号の直前に
   位置するように、シャッタ動作の開始のタイミングを調
   整するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の電子スチルカメラ。
5. （５）前記検出手段の検出はシャッタの閉じ動作を検出
   するものとし、撮像手段は受光部の信号蓄積のオンオフ
   制御が可能なものであって通常はオフとし、露光、記録
   に必要な時間だけオンにし、露出はシャッタ動作が安定
   してから完全に閉じきるまでの間に行い、露出制御は前
   記検出手段の出力から信号蓄積をオンするタイミングの
   間の時間の長さを調整することによって行うようにした
   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。
6. （６）前記シャッタの閉じきるタイミングのばらつきの
   範囲がビデオ信号の垂直同期信号をまたぐことのないよ
   うにシャッタ動作の開始のタイミングを調整するように
   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。
7. （７）前記シャッタの閉じきるタイミングのばらつきの
   範囲の最後部がビデオ信号の垂直同期信号の直前に位置
   するようにシャッタ動作の開始のタイミングを調整する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の電子スチルカメラ。