JPS63124687A - 撮像装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続シャッタ撮影を行う電子カメラ関り、特に
シャッタ機能内蔵形七ンサを使用したシャッタ機能付カ
メラに好適なシャッタ制御に関する。

〔従来の技術〕

従来、固体撮像素子（以下センサと呼ぶ）自体にシャッ
タ機能をもたせたセンサとして特開昭５６゜−４４２７
１号公報に記載のように、横方向に設置されたオーバフ
ロードレインによる絵素の電荷のリセット動作と、リセ
ット後一定時間経過時の垂直ＣＣＤへの転送動作とを組
み合わせて実現したセンサや、竹内他：テレビジ３ン学
会１９８２全国大会予稿集２−６　（１９８２）の「縦
形オーバフロー構造ＣＣＤイメージセンサの駆動法−そ
の１ｊにおいて論じられているように縦形オーバフロー
構造部のポテンシャルを変えることによる絵素のリセッ
ト動作と、リセット後一定時間経過時の垂直ＣＣＤへの
転送動作を組み合わせて実現する方式が知られている。

このように、従来のシャッタ機能付電子カメラは、フォ
トダイオードのリセットから電荷読み出しまでの電荷蓄
積時間を変えることによりシャッタ速度を変化させてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来例に示した撮像装置では所定時間毎にセンサに
蓄積された電荷をリセットすることによりシャッタ動作
を行わせているが、このリセット動作を垂直ブランキン
グ期間以外の期間に行うと、リセット用の信号により撮
像信号が乱れるおそれがある。このためリセットを行う
期間が垂直ブランキング期間に限られ、シャッタスピー
ドが１／１０００秒程度と１／６０秒程度の２種類程度
にしか設定できない。

このように、大幅に違う２つのシャッタスピードを撮映
中に切換えると、１／６０秒と１／１０００秒ではセン
サの露光量が２０ｄＢ以上も異なるため出力信号が急増
、又は急減し、画面に乱れが生ずる。

更に電子シャッタは固体カメラにフィルムカメラに用い
られている自動露光システムを適用した場合以下の問題
が生じる。フィルムカメラにおいては、プログラムＡ　
Ｅ　（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　）等と称し、第５
図（ａ）に示すように、被写体が明るくなるにつれて、
シャッタスピードを早めながらかつ絞り込むよう制御が
行われる。フィルムカメラにおいては、ある程度絞り込
まれた後はシャッタスピードを上げるほど良い写真が撮
れるので、被写体が非常に明るい場合はシャッタスピー
ドはカメラの持つ最高スピードに設定される。上記に述
べたプログラムＡＥシステムを電子シャッタ付固体カメ
ラに採用して画質評価を行ったところ以下の問題が発見
された。

被写体が特殊な画像（例えばキラリと光る物体や強い光
を発光する物）である場合に被写体が明るくなるにつれ
シャッタスピードを上げて行（とスミアと称するノイズ
が出やすくなる。原因を究明してみると、第５図（ｂ）
に示すようにセンサへの入射光量を一定としシャッタス
ピードを上げて行くとスミアノイズの量は変わらず、映
像信号だけが減衰し、映像出力信号のＳ／Ｎ比が悪化す
ることが判った。電子シャッタは原理的にシャッタスピ
ードを１／１０，０００秒以下という超高速にすること
ができるが、シャッタスピードを超高速にしてもスミア
ノイズ特性を悪化させるだけということが判明した。動
画に対してシャッタスピードを上げすぎると被写体内容
によってはストロボ撮映的映像になり見にくくなり、結
局、動画に対しては静止画とは違って好ましいシャッタ
スピードを設定する必要がある。

よって以上のことから、シャッタ速度を、マニュアルに
よって設定する以外は無制限に上昇させることは使用上
好ましくないことが分る。

本発明の第１の目的は、上記問題点１，２において説明
したシャッタ速度切替時の画面乱れをなくすこと。第２
の目的はスミアによる訪客な抑圧すること及びストロボ
的映像による見にくさを無くすことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の撮像装置は、シャッタスピードの設定値を変え
た場合に映像信号の信号レベルが急変するのを防止する
ため、シャッタスピードの変更時に、変更前のシャッタ
スピードから変更後のシャッタスピードまでの間の中間
のシャッタスピードを経て、シャッタスピードを変更前
のシャッタスピードから変更後のシャッタスピードに変
更するシャッタスピード変更手段を備える。

〔作用〕 シャッタスピード変更手段はシャッタスピードＴ１から
Ｔ２にシャッタスピードを変える場合に、ＴＩ≦Ｔ３≦
Ｔ２なるＴ３を経て徐々にスピードを変化させる。

これにより、シャッタスピードの急変による映像信号の
乱れがなくなる。

〔実施例〕

本発明の具体的実施例を説明する前に第１図を用いて、
本発明の詳細な説明する。

第１図において１１は絞り、１２は絞り１１の駆動部ま
で含めた絞り制御回路、２はシャッタ機能を内蔵したセ
ンサであるシャッタ付センサ、３１はセンサからの撮像
信号を増幅するアンプ、３２はアンプ３１からの信号を
γ処理等の信号処理を行ってビデオ信号にとするプロセ
スであり、３２０１の端子にビデオ信号が出力される。

４はシャッタ付センサ２の駆動回路、５は駆動を制御す
るコントロール回路、５００１はＳＷ、６１は自動露光
制御（以下ＡＥ：Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅと略する
）を行うためのＡＥ回路、６２はシャッタ速度等を選択
しマニュアルによるシャッタ速度を行うためのマニュア
ル回路である。

シャッタ付センナの１例を第２図（ａ）に上げる。

同図はＭＯ３形セ／すの場合について示している。

２１１１は水平走査回路、２１１２は読出し用走査回路
、２１１３はリセット用走査回路、２１１６は絵素、２
１１４は垂直ゲート線、２１１５は水平ゲート線、ＯＸ
Ｉ　、　ＯＸ２゜・・・は垂直ゲート線につけた番号、
ＯＹＩ、ＯＹ２・・・は読出し用走査回路２１１２から
出てくる信号をリセット用走査回路２１１３のそれと区
別するために水平ゲート線につけた番号、０ＲＹＩ、０
ＲＹ２も同様である。

動作はまずリセット用走査回路２１１３と水平走査回路
２１１１とで絵素２１１５群を走査し、電荷をリセット
する。次に読出し用走査回路２１１２と水平走査回路２
１１１とで読出し走査を行い、リセット走査と読出し走
査の期間に絵素２１１５に蓄えられた信号電荷を撮像信
号としてセンサ外へ出力する。

このとき、１垂直走査周期内にリセット用走査と読出し
用走査を行えば絵素上の信号電荷の蓄積時間は例えば１
垂直走査周期が１／６０秒の場合、これより短くなり、
かつ、１水平走査周期の九倍の蓄積時間すなわちシャッ
タ速度が得られる。ここでリセット走査及び読出走査で
選択された各行の同一列の絵素は同時に走査されるので
、別々の信号系を通って外に導き出す必要があることは
もちろんである。

以上の構成において、絞り制御回路１２にはアンプ３１
又はプロセス３２からの撮像信号を端子１２００１に与
え、自動絞り制御の閉ループを形成し、端子３２０１に
出力される撮像信号出力を一定に保つように制御する。

なおセンサの例としてＭ　ＯＳ形センサの場合について
示した。それはＣＣＤ形センサの場合前述したように例
えばインターライン形ＣＣＤの場合連続的なシャッタ速
度の可変は困難であるためである。ただし例えば杉本他
：テレビジョン学会技術報告１９８６年７月２４日発表
ＰＰ０Ｅ６８−３．ＰＰ９〜１４のｌ’−ＮＡＢ新製品
紹介＝シャッタ付きＣＯＤカメラ、ＤＶＥ＝Ｊに述べで
あるよ５にインターライン形とフレームトランス７７形
を組み合わせた、インターラインフレームトランスファ
形ＣＯＤの場合可能である。これは、垂直ＣＣＤ部と蓄
積部とが独立しているので撮像信号読出し中にシャッタ
動作のノイズが混入しにくいためである。

よって同方式のＣＣＤ形センサを用いるとか、インター
ライン形でも、リセット時の電荷はき出しによるノイズ
を低減できたものを使用してもよいことは言うまでもな
い。本発明では上述のＭＯ３形センナを基に説明する。

なお７　二ｚアル及びＡＥの切替の一例を第２図（ｂｌ
に示す。同図において５００１２はスイッチ本体、５０
０１１はスイッチの選択部、５００１３はマニュアル時
の速度切替用のスイッチ（又はボリウム）、５００１４
のＡは自動露光制御の位置１Ｍはマニュアル制御の位置
、５００１６はシャッタ速度を表し例えばＮＴＳＣ方式
ではＴｖｌは１／６０等とする。

この構成は選択部５００１１がＡ　５００１４側に投入
されている場合は自動露光制御を、Ｍ　５００１５側に
投入されている場合はスイッチ（又はボリウム）５００
１３の示すシャッタ速度に連続的に変化する。

Ｍ　５００１５側からＡ　５００１４側に選択部５００
１４が切替った場合、直ちに自動に制御がうつることは
いうまでもない。また自動→Ｔｖｌ→Ｔｖ２→・・・と
シーソー又はロータリー式に制御が変化してもよいが詳
細は省く。

まずシャッタスピードの急変による映像の乱れの問題点
をさらに詳しく第３図を用いて説明し、これを解決する
ために、第１図に例示した技術手段がどのように働くか
を述べる。

第３図（ａｌに従来例であるシャッタ付カメラのシャッ
タ速度と、絞り、及び撮像信号を示す。同図において（
イ）はシャッタ速度、（ロ）は絞り値、（ハ）は撮像信
号であり、横軸は時間を表す。また絞りはビデオカメラ
で通常用いられている閉ループ制御絞りとする。従来例
ではシャッタ速度が（イ）て示すように大きく離散的に
変化する。いまシャッタ速度が速くなった場合を考える
とこのとき絞りも（ロ）で示すように撮像信号量を増加
させる方向に動作し、開いていく。しかしシャッタ速度
の変化が大きくかつ速いため、絞り制御ループの応答が
追従できず、撮像信号（ハ）で示すように、−担撮像信
号が減少し、その後絞り値が適正になるように自動絞り
制御が応答するにつれ正常レベルに回復する。よってシ
ャッタ速度の切替の毎に画面が乱れる。これは第３図（
ｂｌのシャッタ速度に）で示すように徐々にシャッタ速
度を変化させれば防止できる。シャッタ速度の変化によ
り生ずる小さな撮像信号の変化に対し、絞り制御系の応
答が十分追従できるので、画面の大幅な明るさ変化とな
らず使用者にはほとんど感知できない。

この点から第４図に示すように、シャッタ速度を小きざ
みた離散値に従って変化させてもよい。

この場合、もちろんほとんど画面変化が感知されない程
度の値とすることはもちろんである。

この動作は、第１図に示したブロック図において、例え
ばＳ　Ｗ５００１がマニュアル回路６２を選択していて
かつマニュアル回路の入力設定値が変化した場合、コン
トロール回路５が駆動回路４を制御し、シャッタ付セン
サ２のシャッタ速度を徐々に変化させることにより実現
される。この場合、絞り１１は例えばプロセス３２０１
からの輝度信号を端子１２００１に入力した絞り制御回
路１２によりオートアイリス動作をしているものとする
。よってシャッタ付センサ２のシャッタ速度の変化に応
じて絞り１１も変化し、第３図（ｂ）の（へ）に示すよ
うに撮像茗号出力は一定となる。

次に第２の問題点をさらに詳しく第５図（ｃｌ　、　（
ｃｉ）を用いて説明し、これを解決するために、第１図
に例示した技術手段がどのように働くかを述べる。

第２の問題点同図（ｃ）に示すように、センサの入射光
に比例して垂直ＣＣＤや、信号線にまわり込む電荷によ
るノイズ分、いわゆるスミアノイズが増加する。シャッ
タ速度が上がることは、入射光の一部しか撮像信号とし
て使用しないため、感度が低下しそのため入射光量を増
加させることであり、（ｂｌで示したようにシャッタ速
度とスミアノイズは比例関係にある。よって、マニュア
ル設定により使用者が速度を設定した場合を除き、同図
（ｄ）に示すようにシャッタ速度を無制限に速くしない
で、制限を設けることによりスミアノイズを抑圧する。

これは第１図のブロック図において、ＡＥ回路６１をＳ
　Ｗ５００１が選択したとすると、ＡＥ回路６１は不図
示の絞り１の絞り値検出回路や外部測光回路等からセン
サへの入射光を推定する。この推定値に応じシャッタ速
度が第５図（ｃｌに示すような値を取るように、コント
ロール回路５は、駆動回路４を通じ、シャッタ付センサ
２のシャッタ速度を制御しスミア成分を抑圧する。同様
にストロボ的撮像効果（目による残像効果）の抑圧も同
様に、シャッタ速度が抑圧されるため軽減される。

以上のように、第１図のブロック図で示す撮値装置が動
作することにより、従来生じていた問題点が解決される
。

本発明ではこの各ブロックの実現方法や、接続方法によ
り多くの実施例が得られることはいうまでもない。

なお、絞り制御系がシャッタ速度の急変に応答できない
と述べたが、これは通常は、絞りは機械的部品によって
構成され、そのイナーシャのため応答速度を速くするこ
とが困難なためである。しかしもし液晶等を使い、電子
的絞り装置のような応答速度の十分速い絞りを用いるな
らば、絞り値をシャッタ速度に応じ瞬時に変化させるこ
とにより、画面の乱れを抑圧することが可能なことはい
うまでもない。本発明では゛、従来よく使用されている
機械的絞りを想定し絞り制御は撮像信号等の入射光量に
比例する信号に応じて制御を行う閉ル−プ制御により行
い、同制御の応答速度に時定数を持つ場合について述べ
る。

以下、本発明の一具体的実施例を第１図を再び用いて説
明する。ブロックの動作等は前述の通りである。

ＳＷｌがマニュアル回路６０を選択されており、今シャ
ッタ付センサ２のシャッタ速度（以下アペックス表示を
用いＴｖと表す）が、ＴｖｌからＴｖ２へ変化するよう
に入力されたとする。このときシャッタ速度変化は第６
図（ａ）に示すように時間ｔ１からｔ２にかけＴｖｌか
らＴｖ２へとコントロール回路５により変化させれば絞
り１１の応答により画面の乱れはほとんど知覚されず良
好なマニュアル設定動作となる。このコントロール回路
５及びマニュアル回路６０は動作仕様が決まっているの
でマイコン及び可変抵抗器やスイッチによる入力装置に
より、容易に構成できることはもちろんであるが、個別
の部品で構成したシャッタ速度設定回路の一実施例を第
６図（ｂ）に示し、以下説明する。

（ｂ１図において、　６１１０１はマニュアル入力装置
であり本例では切替スイッチとして表す。６１１０２は
入力装置６１１０１からの入力を必要ビット分のデジタ
ル情報に変換するデコーダ、６１１０３は反転入力行の
ＡＮＤ、　６１１０４はアップ０．ダウン■）のカウン
トが可能なアップダウン（Ｕ／Ｄ　）カウンタ、６１１
０５　、６１１０７はデジタルコンパレータ、６１１０
６はカウンタ、６１１０３１は垂直同期パルスが入力さ
れる端子、６１１０６１は水平同期信号日が入力される
端子、６１１０７１はリセット読出し開始タイミング信
号ＶＩＮ’を出力する端子である。なおシャッタ付セン
サ２のシャッタ速度は第２図のリセット用走査回路２１
１３の走査開始タイミング信号ＶＩＮと読出し用走査回
路２１１２の走査開始タイミング信号■ＩＮの時間差に
よって決定されるので、このときのシャッタ速度は第６
図（ｃ）のシャッタ速度の設定の説明図中に示すように
（ｆ）Ｔｖである。

以下シャッタ速度のコントロールを説明する場合、読出
し走査は垂直同期パルスとほぼ同じタイミングであるの
で、リセット用走査開始タイミング信号ＶＩＨのみに着
目して説明を行う。

第６図（ｂ）の動作は、まずデコーダ６１１０２とＵ／
Ｄカウンタ６１１０４との出力の比較をコンパレータ６
１１０５カ行う。コンパレータ６１１０５は２つの出力
が等しければ、端子６１１０５２にＨ（論理値が１とす
る）２等しくなげればＬ（論理値が０とする）を出力し
、コンパレータ６１１０５の出力が大であれば端子６１
１０５１にＨ２小であればＬを出力するものとする。ま
たＵ／Ｄカウンタは端子６１１０５１の出力がＨであれ
ば端子６１１０３２からのトリガでカウントアツプし、
Ｌであればカウントダウンする。よって入力装置６１１
０１によるデコーダ６１１０２の出力がＵ／Ｄカウンタ
６１１０４より小さい場合、端子６１１０３１に入力さ
れる■パルスごとに、Ａ　Ｎ　Ｄ　６１１０３を通じて
、Ｕ／Ｄカウンタ６１１０４はカウントアツプされる。

このカウント出力と端子６１１０６１から入力されるＨ
パルスのカウンタ６１１０６のカウント出力が一値した
時、コンパレータ６１１０７より端子６１１０７１にパ
ルスが発生し、リセット用走査パルスｖｒＮとなる。図
示していないがカウンタ６１１０６はＶパルス毎にリセ
ットすることはもちろんである。このリセット用走査パ
ルスｖ工Ｎ′の発生する時期は、垂直走査期間内にあり
、またデコーダ６１１０２との出力が一値するまで、■
パルス毎にＨパルス幅だけ遅れることは以上の回路構成
と説明より明らかである。すなわち、第６図（ａ）のシ
ャッタ速度変化における（ト）で示す階段状のシャッタ
速度変化となる。

入力装Ｒ６１１０１が変化した場合、その入力値に応じ
たシャッタ速度まで■パルスごとに変化していくことも
明らかであるので詳細は省（。

なお、■パルス入力毎にＩＨずつ変化させても通常十分
絞り制御の応答速度があり画質の劣化は認められないこ
とが実験により分った。これはシャッタ速度が遅い場合
特に顕著であり、このような場合■パルス毎に数Ｈパル
ス分シャッタ速度を変化させてもかまわないことはいう
までもない。

このシャッタ速度変化許容値を第７図に示す。

これはシャッタ速度が低いほど変化幅（シャッタ速度の
変化値）を大きくとれることを示している。

このカーブに従ってシャッタ速度の変化を行わせればさ
らに使い勝手が向上する。しかしこのカープ自体は、絞
り制御回路系の応答と、画面の輝度変化の許容値により
決める。

この実現方法自体は、例えば第１図においてシャッタ付
センサ２の駆動回路４の制御を十分高速のマイクロコン
ピュータで構成したコントロール回路５で行わせるとす
ると、先ずＶパルスとＨパルスを取り込み、Ｖパルスか
らのＨパルスのカウント数とＶＩＮパルスの設定値によ
り、シャッタ速度を制御する。この時に現在のＶＩＮ’
パルスの設定値をあらかじめ入力しておいた第７図のデ
ータにおけるマニュアル回路６１の対応値と比較し、そ
の変化幅に従ってＭＩＮパルスの設定値を変更すれば容
易に実現できる。

次に第１図において、Ｓ　Ｗ５００１がＡＥ回路６１を
選択し、ＡＥ動作を行う場合の実施例を、第８図に示し
以下説明する。同図において、第１図で示していたＳＷ
ｌ等は省略した。第１図と同一番号のブロックは同一動
作を行うブロックである。６２２はシャッタ付センサ２
のフォトダイオードウェル部から出力される電荷の量を
検知するウェル出力検出回路でありこの出力によりコン
トロール回路５はシャッタ速度を制御する。

なお以下説明するＡＥ動作は、従来の問題点で述べたス
ミア成分を抑えるために第９図の（ワ）のようにシャッ
タ速度を一定値以下に抑えよ５とするものである。なお
この値自体はＡＥのプログラムの考え方やスミア成分の
改善に従って同図ψ）に示す特性曲線等に変更されるこ
とはい５ｆでもないが、本発明の本質はシャッタ速度の
制限を設けることにあるので以下（ワ）で示す特性曲線
を取るものとして説明を行う。

さて、まずセンサへの入射光、すなわち明るさ検出機能
を持つウェル部出力について第１０図を用いて説明する
。同図はＭＯ８形センナのフォトダイオード付近の断面
図を表したもので例えばテレビジ曹ン学会誌第３３巻第
７号（１９７９年発行）における小泡らによる　単板カ
ラーカメラ用ｎｐｎ構造型ＭＯ８撮像素子の特性　と題
する論文において論じられているものである。同図にお
いて、１１０２１はＳ　ｉ０２．１１０２２はｎ型拡散
層、１１０２３はＰ型ウェルでありｎ型拡散層１１０２
２と共にフォトダイオードを構成している。１１０２４
はｎ型サブ、１１０２５はＭＯＳスイッチのゲート、１
１０２７はＭＯＳスイッチのドレインを形成するｎ型拡
散層、１１０２６は出力用信号線を成形する電極、１１
０２８はプリアンプ、１１０２９は電流計、１１０２１
１は電源である。入射光によりフォトダイオード部（ヨ
）には、電子とホールが対生成される。電子は撮像信号
電荷としてゲート１１０２５等の読出しパルスに応じて
プリアンプ１１０２８−を辿じて端子１１０２８１に出
力される。対生成された一方の電荷であるホールはＰ型
ウェル１１０２３ｔＡじて、電流計１１０２９をへて電
源１１０２１１に流れこむ。

このウェル１１０２３の出力端子１１０２９１を流れる
電流をウェル電流と呼ぶ。このウェル電流は、入射光に
より対生成されたホールによるため、入射光量に比例し
、かつ応答速度も十分速＜　ＰｉＮフォトダイオードと
ほぼ同等であることが実験により確かめられた。実施例
を第八図に示す。測定したＭＯ８形センサは日立製ＨＥ
　９８３３５であり、数ｌ工から致方ｌｘ以上までリニ
アリティがあることが確かめられた。

以上ホール電流検出についてＭＯ８形センサの場合につ
いて述べたが、もちろんＣＣＤ形センサでも対生成され
たホール電流を検出し、センサへの入射光量を知る点は
変わらず、ＣＣＤ形センサでも同様の入射光対出力特性
があることを確かめた。ただしフォトダイオードのウェ
ル部の代わりにサブ部の出力により確かめた。

このウェル出力の特徴は、シャッタ速度を変化させ入射
光量に対して、撮像信号量が変化しても、入射光自体の
絶対量に比例していることであり、センサへの入射光量
をいつも知ることが可能な点である。

第８図に示す実施例の動作を第１２図により説明する。

同図は横軸に被写体の明るさ、縦軸に絞り値とウェル出
力を示す。また図中の曲線において（ツ）と（ホ）が絞
り、（う）とに）がウェル出力特性を示す。

ＡＥ動作を行わない場合の特性が（ツ）と休）で示され
る。これは被写体が明る（なり絞り制御回路１２が絞り
１１を閉じようとする点（Ｌ／ｌまで、明るさとウェル
出力が比例して増加する。その後絞り制御回路１２が動
作し絞り１１を制御するため、シャッタ付センサ２には
一定の入射光しかなくウェル出力は一定値となったまま
である。シャッタ速度は例えばＮＴＳＣ方式では、最初
感度を得るため最低速度１／６０のままである。本実施
例では（ホ）、（う）で示す動作をウェル出力検出回路
６２２とコントロール回路５１Ｃより行わせる。すなわ
ちセンサ出力が（財）の位置である規定レベルに達した
ことを絞り制御電圧等で検出したコントロール回路５は
、さらに入射光が増加する場合シャッタ速度を高い方ヘ
シフトさせる。このシフトはウェル出力が一定の設定値
に達するまで行わせる。この時までの絞りの特性カーブ
は（財）、ツ）の間の開放状態にある。ウェル出力が一
定の値に達したならばシャッタ速度を固定とし、絞りに
より入射光を制御する。よって（ン）で示す明るさの点
で特性曲線因と（う）が変化する。このようにある明る
さまでシャッタ速度可変により撮像出力を制御し、その
後シャッタ速度を一定とじスミアの発生を抑える。この
場合のプログラム線図を第１３図の（つ）に示す。Ｔｖ
ｌがＮＴＳＣ方式の場合１／６０秒を示し、Ｆｖｌが使
用するレンズの開放値を示している。（勾はシャッタ速
度を変化させない通常のビデオカメラ動作を表している
。なおＥＶは露光量を表し、上部に行くほど明るいこと
を示している。

ウェル出力はホール電流であるので電流−電圧変換回路
を通し、電圧疋変換した後Ａ／Ｄコンバートし、マイク
ロコンピュータにとり込めば、第１３図（示すようなプ
ログラム線上にＡＥ回路の動作を行わせることは容易で
ある。すなわちまず１／６０秒でシャッタ速度を固定し
ておき、絞り制御系によりオートアイリス動作を行わせ
、その後ウェル出力があらかじめ定めた恒温１２図ｅ（
に増加するまでシャッタ速度を速めることによって実現
できる。

ところで、被写体の明るさが足りない場合、オートアイ
リス動作において、絞り制御回路１２は絞り１１をさら
に開こうとする。・例えば、絞り１１が、絞りの閉じる
方向はバネの復元力、開（方向は駆動コイルの駆動電流
を用い、動作停止時には絞りが閉成し、センサを保護す
るいわゆるバネ付のメータ式絞りの場合、その駆動コイ
ルの電流と絞り値の間には第１７図に示すような特性を
持っている。

これはオートアイリス動作において制御系の閉ループの
ゲインが高くわずかな光量不足でも、さらに絞りを開こ
うとして駆動コイルに大きな電流を流そうとするためで
ある。よってこの特性を用いれば、オートアイリス動作
中の光量不足が直ちに検出できる。これは例えば同図中
のし）の点の駆動電流をコンパレータにより検出すれば
容易に実現できる。なお電流の検出としたが、もちろん
コイルは抵抗分を持つので電圧降下が発生し、その電圧
変化は第１７図と同様な特性を持つので、電圧によって
も容易に絞り開放となったことを検知できる。

この検出回路の一実施例を第１８図に示す。１１　、１
２は第１図の同一番号ブロックと同一機能を有し、１２
２０１は電圧源、１２２０２はコンパレータであり、１
２２０３は開放検出出力が発生する端子である。

よってこの開放検出出力がＨとなった場合シャッタ速度
が第１３図のＴｖ２に達する前に光量不足に鉋たのであ
るので、シャッタ速度の上昇をコントロール回路５によ
り停止させる。さらに開放検出出力が続けて発生する場
合シャッタ速度を低下させる。

以上のような制御を行わせることにより、シャッタ速度
の変化による光量不足となる誤動作もなく、第１３図の
（つ）で示すプログラム線上に制御を乗せることができ
る。

以上の説明においては、まず１７６０秒でシャッタ速度
を同定しオートアイリス動作をさせると述べたが直ちに
ウェル出力があらかじめ定めた値へ増加するまでシャッ
タ速度を速めてもよいことはいうまでもない。

以上コントロール回路５の制御動作を述べたが一次にこ
れらの検出及び制御回路を個別部品により構成した場合
の実施例を第１４図に示し以下説明する。

同図において、２００１はシャッタ付センサ２からのウ
ェル出力が入力される端子、６２２０２はアンプ、６２
２０１は抵抗Ｒであり、アンプ６２２０２とにより電流
電圧変換を行いその結果を端子６２２１１に出力する。

６２２０４はコンパレータ、６２２０３はスレッシ」ル
ド回路であり、絞り開放検出出力端子１２２０３の出力
により、開放以外の場合ウェル出力の検出スレッシ厘ル
ドを決める。よって端子６２２１２には、絞り１１が開
放以外の場合、例えば第１２図の（う）′の値以上のウ
ェル出力を検出してコンパレータ６２２０４の出力が発
生する。しかし絞り１１が開放の場合コンパレータ６２
２０４の出力は発生しない。６２２０５はローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）であり、シャッタ速度制御系の時定数を
決め動作を安定化させる。６２２１３は端子であり、こ
の端子出力ｖＴによりシャッタ速度が可変される。５２
はシャッタ速度設定回路であり人力ｖＴに従いリセット
用走査開始タイミング信号ｖＩＮを端子５２００２から
出力する。端子５２００１は垂直同期信号Ｖの入力端子
であり、これを基準にＶＩＮを生成するものとする。以
上の構成によりウェル出力と光量不足検出として用いる
絞り開放検出出力とに従ってシャッタ速度が決まり、第
１３図のプログラム線（つ）に従う制御が得られること
が分る。すなわち絞り開放以外ではとにか＜ＴＵ値をＴ
Ｕ２に移すように動作し、絞り開放時にはその時点でＴ
Ｕ値の上昇を停止又は低下させる動作を行う。

第１５図にシャッタ速度設定回路５２の一実施例をあげ
以下説明する。

５２０１３はスイッチＳＷ、　５２０１４はアンプ、５
２０１０は電圧源、５２０１１は抵抗、５２０１２はコ
ンデンサであり、端子５２００１の■パルス入力により
抵抗５２０１１とコンデンサ５２０１２と電圧源５２０
１０とアンプ５２０１４により積分回路を形成し、■パ
ルスに従ってリセットされるので三角波を発生する。第
１６図中の５２００４にそれを示す。５２０１５はコン
パレータ壬ありシャッタ速度制御電圧ｖＴの入力により
、端子５２００４へ入力された三角波パルスはコンパレ
ートされ第６図５２００５に示スパルスとなり、このパ
ルスの立上リエッジがリセット用走査開始タイミングと
なる。

なおリセット用走査開始タイミングパルスＶＩＮは水平
同期パルスに通常同期させるので、端子５２００６に水
平同期パルスＨな入力し、５２０１８のＮＡＮＤ　、　
５２０１６のインバータ、　５２０１７　、５２０１９
のＤタイプフリラグフロップによりいわゆるたたき直し
を行わせ出力する構成としている。この回路の各部波形
を第１６図中の６２２１３〜５２００８に示す。

同回路の動作を以下簡単（説明する。端子５２００５に
はシャッタ速度制御電圧ＶＴ　６２２１３に従い、かつ
ｖパルス５２００１に立下りを同期させてパルスデユー
ティの変化するパルス５２００５が出力されるが、この
波形を時間的に拡大し、第１６図の５番目に同番号を付
けて示す波形５２００５としてあらためて表す。

またＨパルス５２００６を同時に示す。パルス５２００
５がＤタイプフリップフロップ５２０１７に入力される
とＨパルス５２００６の立上りでラッチされ、その出力
が端子５２００２へＶＩＮパルス５２００２波形の立上
りとして表れる。このＨとなったパルスがＤタイプフリ
ップフロップ５２０１９に入力されると、このクロック
φ２はインバータ５２０１６によりＨパルス５２００６
の反転信号となっているのでＨパルス５２００６の立下
りでラッチされる。よって端子５２００７には波形５２
００７に示すように立−ヒりとして表れる。このＨとな
ったパルス５２００７とＨパルス５２００６がＮＡＮＤ
５２０１８に入力されるとその出力は波形５２００８と
なり、Ｄタイプクリップフロップ５２０１７のリセット
端子Ｒ１に入力される。このリセット端子Ｒ１をＬでリ
セットする端子とすると、この波形５２００８によりＤ
タイプクリップフロップ５２０１７はリセットされ波形
５２００２　ＶＩＮの立下りとなる。同様にＤタイプフ
リップフロップ５２０１９も入力がＬとなるのでＨパル
ス５２００６の立下りでＬとなる。よって端子５２００
２にはシャッタ速度制御パルス５２００５の立上り後の
１水平周期間のみＨとなるＶ工Ｎ′パルスが生成できる
ことが分る。

よって本実施例では、ｖＴ値に従ってシャッタ速度を可
変できる。

以下、外部測光方式によるシャッタ付ビデオカメラ用Ａ
Ｅの一実施例を説明する。

第１９図において１１は絞り、１２は絞り制御回路、２
はシャッタ付センサ、３１はアンプ、３２はプロセス、
７は測光回路、５はコントロール回路、４は駆動回路、
そして３２１はビデオ出力端子を表す。

本実施例ではシャッタを外部測光の結果より被写体の明
るさに応じたシャッタ速度に制御し、絞りは通常のビデ
オカメラと同様にビデオ出力をフィードバックするオー
トアイリス制御を行う。測光回路７で得られた測光出力
すなわち被写体の明るさ情報はコントロール回路５に入
力される。コントロール回路５では、第２０図に示すよ
５に被写体の明るさがあるレベル（測光出力がＭｌ　）
より下がると本発明ではＮＴＳＣ方式を例としてあげて
いるので常にシャッタ速度が１／６０秒（以下Ｓと表す
）ＧＣなるように、また被写体の明るさがあるレベル（
測光出力がＭｌｌ）より上になると先に述べたようにス
ミア防止の為に所定のシャッタ速度（１／ｋＳ）になる
ように、それ以外では明るさに応じたシャッタ速度にな
るようなシャッタ制御信号を駆動回路４に伝える。駆動
回路４はこのようにして外部測光の結果で決まるシャッ
タ速度に従いシャッタ付センサ２を駆動させる。よって
被写体の明るさが変わらない限り、シャッタ付センサ２
は一定のシャッタ速度で駆動する。シャッタ付センサ２
の出力はアンプ３１により増幅され、プロセス３２でガ
ンマ、補正等の信号処理を施した後、ビデオ出力端子に
伝えられると同時に絞り制御回路１２に入力される。絞
り制御回路１２は絞り１１の絞り込み量を制御し、シャ
ッタ付センサ２への入射光量を調節する。すなわち、絞
り制御は常にビデオ出力をフィードバックするオートア
イリス制御を行っている。

撮影途中で被写体の明るさが変化した場合は、変化後の
測光結果に基くシャッタ速度に設定し直す。このとき、
シャッタ速度は先述したようにビデオ出力が急変しない
ように連続的に変化させる。

第２１図により被写体の明るさが変化した場合の本実施
例のシャッタ速度と絞りの制御を説明する。

被写体の明るさがＬｌ　（測光出カニＭＪ）以下のとき
（イ）は、シャッタ速度が１／６０８に固定であるので
、明るさの変化忙対応して絞りのみ制御される。また被
写体の明るさがＬｈ（測光出力Ｍｈ）以上のときに）は
、シャッタ速度が１／ｋＳに固定されるので、同様に絞
りのみ制御される。

被写体の明るさがＬＪからＩｊｎ（ＬＪ　（加＜Ｌｈ）
に変化したとき（ロ）は、シャッタ速度も変化する。こ
のとき、明るさ変化に同調してシャッタ速度を制御する
と（ａｌ、絞りは外部測光のエラー分だけのオートアイ
リス制御を行い、従来のビデオカメラ（シャッタ速度１
／６０８固定）に比べてシャッタ速度が変化する分絞り
変化が小さくて済むので、オートアイリス制御の応答遅
延によるビデオ出力変動を低減する効果がある。しかし
、被写体の明るさが瞬間的に変化すると、それに伴いシ
ャッタ速度が変動して画面が乱れることがある。また、
シャッタ速度制御に時定数を持たせて、たとえばオート
アイリス制御の応答速度兼にすると（ｂ）、シャッタ速
度が変化する分ビデオ出力の変動は軽減されるが、適正
レベルに落ち着くまでの時間は、従来と同じで絞りに依
存する。急激な明るさ変化に対しては、時定数を持たせ
て制御するので、シャッタ速度が急変することはない。

従って、オートアイリス制御の応答性を考慮してシャッ
タ速度制御に時定数を持たせれば従来のビデオカメラに
比べて良好なＡＥ特性が得られる。

第２２図に測光回路７とコントロール回路５の一構成例
を示す。測光回路７は５ＰＤ（シリコンフォトダイオー
ド）などの測光素子７４２と対数圧縮用ダイオード７４
１．オペアンプ７４３から成るログアンプにより構成さ
れる。コントロール回路５はダイオードを使ったクリッ
プ回路とシャッタ速度の制御釦時定数を持たせるための
Ｌ　Ｐ　Ｆ　５４１とシャッタ速度設定回路５４２と出
力端子５４３により構成される。出力端子は先述の駆動
回路４に接続される。同図に示す測光回路出力■とクリ
ップ回路出力■ｏｕｔはそれぞれ第２３図に示すような
特性となる。

また測光回路７は第２４図に示すように従来のオートホ
ワイトバランス回路を流用することにより構成し、低コ
ストに実現可能である。

本発明の別の実施例の構成図を第２５図に示す。

３３はＶＴＲである。その他は第８図に示した同一番号
と同様な機能を有する。本実施例は適切なシャッタ速度
を設定するために、−担絞りを全開しその時得られるウ
ェル電流゛から被写体照度を測光するものである。もち
ろん絞りを全開する間は、オートアイリス制御は切れ露
光オーバーとなり画面は乱れる。しかし一般にＶＴＲの
記録を行う際に記録スイッチを押してから実際に記録さ
れるまで約１秒の時間を要する。これはテープをヘッド
に当接させるための時間である。この時間内に、測光及
びシャッタ速度の設定を完了すれば上述した画面の乱れ
は記録されない。

以下、本実施例の動作の詳細を説明する。本実施例の動
作のタイミング図を第２６図に示す。上段より、記録（
以下ＲＥＣと略す）スタンバイ、ＶＴＲ３３の不図示の
記録開始スイッチを押した時に出力されるＲＥＣスター
トパルス、実際の記録開始タイミング、絞り、ウェル出
力、ウェル出力をサンプリングするサンプリングパルス
、サンプリングしてホールドしたウェル出力を表す。

時刻ｔ、　Ｋ　ＲＥ　Ｃスタンバイ状態になり、テープ
をローディングする。ｔ２にＶＴＲ３３のＲＥＣスター
トスイッチが押されコントロール回路５にＲＥＣスター
トパルスが入力されると、コントロール回路５より絞り
制御回路１２を制御し、ｔ２〜ｔ４の期間絞りを全開す
る。ウェル出力電圧が安定した所でサンプルホールドす
る。ウェル出力は、絞りが開くのに要する時間も含め実
駁によれば数十ｍ５ｅｃで安定する。ホールドしたウェ
ル電圧を既に述べたシャッタースピード設定回路に入力
し被写体照度に応じたシャッタースピードを設定する。

尚、サンプルホールド終了時（ｔ４）に絞りはオートア
イリス動作に戻り、設定したシャッタースピードに対し
て適切な露光量となるように絞りを制御する。

シャッタースピードの設定終了後、ｔ５に実際に記録が
開始される。

第２７図に本実施例を実現する回路の一実施例を示す。

５５１　、５５２は単安定マルチバイブレータ−１５５
３はＯＰアンプ、５５４はダイオード、５５５は直流電
源でＯＦアンプ５５３とダイオード５５４でウェル電流
を電圧に変換する対数アンプを構成する。

５５６はＭＯＳスイッチ、５５７はコンデンサ、５５８
はＯＰアンプであり、サンプルホールド回路を構成する
。５５９は絞り制御回路でコンパレータ５６０で絞り制
御電圧と基準電圧を比較し出力をアンプ５６１を通して
絞り駆動コイル５６２に印加して絞り５６３を駆動する
。５６４はフィードバック用コイルである。通常は絞り
制御電圧の変化に応じてオートアイリス動作を行ってい
る。ｔ２にＲＥＣスタートパルスが入力すると、単安定
マルチバイブレータ−５５１、５５２のＱ出力はそれぞ
れ、ｔ２〜ｔ３　、　ｔ３〜ｔ４の間ハイとなる。両者
をＯＲ回路５６６で和をとり、トランジスタ５６５０ペ
ースに入カスると、ｔ２〜ｔ４の間トランジスタ５６５
はｏｎする。従って絞り駆動コイル５６２に大きな電流
が流れ絞りは全開する。単安定マルチバイブレータ−５
５２からｔ３〜ｔ４間でＨのパルスがＭＯＳスイッチ５
５６に印加され、絞り全開時のウェル出力をサンプリン
グし、コンデンサ５５７にホールドされる。ホールド電
圧はシャッタ速度設定回路に出力され、シャッタ速度が
設定される。サンプリング終了後はトランジスタ５６５
はｏｆｆするので、絞り駆動回路１２はオートアイリス
動作に復帰する。

本実施例によれば簡易な回路構成で、ＶＴＲの記録画像
にシャッタ速度を変えることによる画像の乱れの影響を
除き、良好な画像を得ることができる。

第２８図に他の実施例を示す。本例はシャッタ速度Ｔｖ
の制御に絞り値の検出信号を用いるものである。６１６
０は絞り検出回路、その他は第１図と同様である。

この制御特性を第３０図に示す。当初、絞り検出回路６
１６０とコントロール回路５はシャッタ速度Ｔｖｌ　（
ここでは１／６０秒とする）で駆動しているシャッタ付
センサ２より撮像信号を得てオートアイリス動作を行わ
せる（（３）の領域）。被写体が明るくなり、絞り値Ｆ
ｖ１となったことを検出するとシャッタ速度を上昇させ
る（−の領域）。撮影中シャッタ速度Ｔｖと絞り値Ｆｖ
が第３０図に示した特性曲線のどのあたりにあるかは、
コントロール回路５は絞り検出回路６１６０とシャッタ
速度の設定値より検出できるので、もし汐）の曲線付近
にあればシャッタ速度をそのまま保つ。現在のシャッタ
速度に対して第３０図上で定められる絞りより、絞り込
まれたことをコントロール回路５が検出すればさらにシ
ャッタ速度を上昇させる。しかしシャッタ速度Ｔｖ２と
なったことを検出し、かつ絞り値がＦｖ２以上であれば
シャッタ速度なＴｖ２に固定し、オートアイリス動作を
行わせる（（至）の領域）。以上の制御シーケンスによ
り第３０図に示す特性図てほぼ従うＡＥ動作が得られる
。

この制御シーケンスはコントロール回路５にマイクロコ
ンビエータを用い、絞り値検出電圧をＶＤコンバートし
て取り込めば容易に実現できる。

第２９図にこのコントロール回路を個別部品で構成した
場合の一実施例を示し、以下説明する。

同図において１１１は被写体、１１０はレンズ、１１は
絞り、２はシャッタ付センサ、　６１６１は絞り値を検
出する一例として絞り羽根に連動して駆動させ絞り恒量
を検出するように構成したボテンシ膣ンメータ、６１６
２は適正レベルに変換するアンプ、６１６３はローパス
フィルタ（ＬＰＦ）である。６１６４は抵抗、６１６５
　、６１６７はダイオード、６１６６　、６１６８は電
圧源ｖ１．ｖ２であり、Ｌ　Ｐ　Ｆ６１６３の出力の上
限及び下限を制限し端子６２２１３出力■Ｔの変化範囲
を決めるシャッタ速度制限回路６１６９を構成する。出
力ｖＴはシャッタスピードコントロール電圧であり、不
図示のシャッタ速度設定回路に導かれる。シャッタ速度
設定回路自体はすでに第１５図において一実施例を示し
た。

以上の構成により、絞り値が一定以上となるとシャッタ
速度制限回路６１６９の制限内となるので出力ｖでか変
化し、これを入力したシャッタ速度設定回路によりシャ
ッタ速度が変化する。Ｌ　Ｐ　Ｆ６１６３の時定数をオ
ートアイリス系の時定数より長く設定しておけば、一定
の被写体輝度の間で、すなわち絞り値と、シャッタ速度
が第３０スレ）の領域で安定する。さらに被写体が明る
くなると絞り値の検出出力であるアンプ６１６３出力が
さらに変化してもシャッタ速度制限回路６１６９の制限
によりシャッタ速度は変化せず第３０図の（イ）の領域
の特性となる。

以上のように本実施例によれば第３０図のシャッタ速度
対絞り特性を実現でき、スミアを抑圧することが可能と
なる。

なお今までＡＥ動作の場合、測光値や絞り値等に対して
常に連続的にシャッタ速度を変化させるとして説明して
きたが、いくつかのシャッタ速度を定めておき、測光値
等によりそのうちの一つを選択し、選択したシャッタ速
度に固定しつつオートアイリス動作をさせてもよいこと
はいうまでもない。このとき測光値等が、シャッタ速度
を選択した基準より外れた場合、他のシャッタ速度を選
択し、そのシャッタ速度に向って前述のマニュアル回路
で述べたように連続的にシャッタ速度を変化させればよ
い。このときのシャッタ速度対絞り特性はヒステリシス
特性を持たせれば動作が安定することは明らかであり、
その実施例を第３１図（ａ）。

（ｂ）に示す。同図において実線部分はシャッタ速度固
定で、オートアイリス制御により露光制御を行わせる領
域であり、矢印は絞りが開成して制御を行うことを示す
。破線は絞り値が各シャッタ速度における一定の制限端
に達したことを制御部が検出した場合、次のシャッタ速
度に向って、矢印で示す方向にシャッタ速度を変化させ
ることを示す。

第３１図（ａ）は５つのシャッタ速度の設定点を同図（
ｂ）は２つのシャッタ速度の設定点を持つ実施例な示す
。同図（ａｌでは小さなヒステリシス特性を描きながら
、同図（ｂｌでは大きなヒステリシス特性を描きなから
ＡＥ動作を行うことが分る。

以上の制御回路は、検出値が分りかつ動作シーケンスも
明らかであるので、当業者にとってはいままで述べたよ
うにマイクロコンピュータ等ヲ用いて容易に実現できる
。よってここでは簡単に、同図（ｂｌの実施例を個別部
品を用いて実現する一実施回路例をｖ１３２図に示す。

同図において６１７０１　。

６１７０２はコンパレータ、６１７０３　、６１７０４
　、６１７１１゜６１７１２は入力波形の変化（例えば
立上り）をとらえてトリガ信号を発生するトリガ回路、
６１７０５　。

６１７０６　＆’！反転反転付力付ＡＮＤ、　６１７０
７　、６１７０８はＯＲ，６１７０９、６１７１０はセ
ット（Ｓ＞リセット（８）により出力（Ｑを変化させる
Ｓ−Ｒラッチでありトリガ信号により変化する。６１７
５２は絞り値Ｆｖ（又はその他の測光値）の入力端子、
６１７１３　、６１７１４は電圧源Ｖｉ　、Ｖｊ、　６
１７５５　、６１７５６は絞り値Ｆｖｉ、Ｆｖｊの検出
出力の発生する端子、６１７５２　、６１７５４はシャ
ッタ速度設定信号Ｔｖ２　、　Ｔｖｌが発生する端子で
あり、これは例えばマニエアル回路の動作で実施例とし
てあげた第６図（ｂ＞の回路において入力装置６１１０
１０代わりにエンコーダ６１１０２に接続し、端子６１
７５２がＨの場合Ｔｖ２のシャッタ速度に、また端子６
１７５４がＨの場合Ｔｖ１のシャッタ速度にほぼ連続的
なシャッタ速度変化により変わる。もちろん端子６１７
５２　、６１７５４の出力に応じて変化するＶＴ出力特
性をもつ変換器を通じ、シャッタ速度設定回路５２に接
続するなどの方法をとってもよい。

６１７５３はマスターリセットパルス入力用端子である
。説明の見通しをよくするため、今端子５１７５３にリ
セット信号が入力したとする。このとｔｓ−Ｒラッチ６
１７０９の出力はり、Ｓ−Ｒラッチ６１７１０の出力は
Ｈでありシャッタ速度Ｔｖｌが選択される。

このため、端子６１７５５の出力Ｆｖｊは反転入力行Ａ
　Ｎ　Ｄ　６１７０５がＯＮ状態であるのでＳ−Ｒラッ
テ６１７０９　Ｋ伝達されるが、端子６１７５６の出力
Ｆｖｉは反転入力行Ａ　Ｎ　Ｄ　６１７０６がＯＮ状態
であるのでＳ−Ｒラッチ６１７１０に伝達される。以上
の状態では第３１図（ｂｌに示すシャッタ速度Ｔｖ１で
撮像されているが、被写体が明るくなり、絞り値がＦｖ
ｉに達したとする。このとき、電圧源Ｖｉ６１７１３の
設定とコンパレータ６１７０１により端子６’１７５１
０入力がコンパレートされる。この信号がトリガ回路６
１７０３によりトリガ信号とたり、反転入力行Ａ　Ｎ　
ＤがＯＮ状態であるのでＳ−Ｒラッチ６１７０９のＳ端
子に入力され端子Ｔｖ２がＨとなる。同時にこの信号に
よりトリガ回路６１７１１を通ってＳ−Ｒラッチ回路６
１７１０出力はＬ１反転入力付Ａ　Ｎ　Ｄ　６１７０５
及び６１７０６はＯＦＦ及びＯＮ状態となる。よってシ
ャッタ速度はＴｖｌからＴｖ２へと変化し、かつ端子６
１７５６の入力受付は状態となる。この状態は暗くなっ
て絞り値がＦｖｊとなったことを電圧源Ｖｊ　６１７１
４とコンパレータ６１７０２により検出されるまで続く
。

検出後の動作は同様なので省く。以上のように本実施例
によれば第３１図（ｂｌのヒステリシス特性を持ったシ
ャッタ速度対絞り特性を得ることができ、良好なＡＥ動
作が可能とな、る。

ヒステリシスをもつこのような動作の実施例は第３１図
に示す以外にもあることはもちろんであり、第３３図に
その例を示す。同図（ａ）は第３１図（ａｔに比べ１つ
のシャッタ速度に対する絞りの制御範囲を広くとったも
のである。これは例えば絞り値の代わりに０で示すよう
に外部の測光値を用いた場合、レンズの面外と測光系の
画角が異なることによるずれが生ずる。よってこれを許
容するため変化幅を大きくしたものである。これはもち
ろん（ｂ）に示すように全体を上方にシフトしてもよい
。これは測光系に例えばライトが当り、レンズは被写体
を撮す場合のようなシャッタ速度が高くても被写体は暗
い状態が生じたとき、誤差が大となり、絞りが全開又は
、はなはだしい場合はシャッタ速度が速いため照度不足
となり画面が暗くなることを防止できるからである。

もちろん誤差が大きく、絞りが全開にもかかわらずシャ
ッタ速度が高い場合は、絞り全開状態が前述したように
容易に検出できるので、検出した場合はシャッタ速度を
低い方ヘシフトさせることを行って誤動作を解決しても
よいことはいうまでもない。このことを積極的に利用し
た実施例な同図Ｃに示す。これは第２５図のウェル出力
検出によるシャッタ速度を初期設定する実施例に適した
制御特性である。同図のＦｖｈ　、　Ｆｖｔ　、　’ｌ
’ｖＬはウェル出力検出によりシャッタ速度を決めた後
のオートアイリス動作の開始点とする。ただし、この値
はシャッタ速度が本例では離散的であるので被写体によ
ってＦｖ値が図示した点以外に変化することはもちろん
である。実線上を絞りが開閉することにより絞り制御を
行っているが、被写体輝度が低下した場合、絞りが開放
近くになる。さらに暗くなり開放状態を検出した場合、
波線で示すようにシャッタ速度Ｔｖを低下させ輝度低下
を補正させる。

以上のＡＥ動作は、第３０図に示すＡＥ特性に近似させ
たものであり、もちろんシャッタ速度の設定値を十分多
数とれば第３０図と同様なＡＥ特性を持たせることが可
能となる。

また各特性を実現するための実施回路は、各動作の仕様
が以上の説明において明らかであり、容易に構成できる
ので説明を省略する。

なお以上の説明において、自動絞り制御は従来より行わ
れているように撮像信号を用いて行うとして説明したが
、もちろんこれに限る必要はなく、例えば第８図におい
て示した端子２００１より出力されるウェル出力や、第
１９図の測光回路７の出力等によりて制御してもよいこ
とはいうまでもない。

第３４図にこの場合の一実施例を示し以下説明する。同
図におけるブロックにおいて第３４図と同一番号をもつ
ブロックは同一機能を有する。６２２２はウェル出力検
出回路であり、絞り制御回路１２の絞り制御に必要な入
力仕様に変換し出力する。ウェル出力はシャッタ付セン
ナ２０入射光に比例するため、これを用いれば絞り制御
が可能なことは明らかであるので詳細は省略する。また
ウェル出力をうるためのシャッタ付センナのフォトダイ
オードアレイのウェル部を分割し、各分割したウェル部
より測光すればいわゆるマルチ測光による露光制御が可
能である。−例として７オトダイオードアレイの中央部
分のウェル出力を使用すれば中央重点測光となる。この
ような制御を行えば撮像出力にウエイテングをかけた絞
り制御と同等な効果が得られることはいうまでもない。

外部測光でも同様に測光用光字系又は光電変換部に分割
あるいは重み付けを行い実現できる。

また絞り検出には、絞り機構にポテンシ１ンを連結して
検出するとして説明したが、絞り値に応じた出力が得ら
れればよく、例えば磁気抵抗素子。

ホール素子や制御用駆動電圧（又は電流）により検出し
てもよいことはもちろんである。

以上の絞り制御では従来の絞り制御すなわち、一定の時
定数を持ちながら閉ループ制御を行うとして説明してき
たが、本発明の効果がこれに限ることはないことはいう
までもない。例えば絞り値が撮像信号を用いた閉ループ
制御でなく、３５關カメラ等で用いられて−いるような
オープンループで絞り値を制御する場合でも、シャッタ
速度がＴｖｌからＴｖ２に変化する際に、Ｔｖｔ　＜Ｔ
Ｖ＜ＴＶ２のシャッタ速度Ｔｖを取るように、シャッタ
速度変化に応じた絞り値に可変することにより、画面の
明るさの変化がないことはもちろんであるが、撮影画像
の被写界深度の変化が連続的に変わることによって異和
感のない画像が得られ使い勝手が向上する効果がある。

また絞り値Ｆｖを検出できるので、シャッタ速度Ｔｖを
撮像出力が一定となるように制御することにより、マニ
ユアルのシャッタ速度設定と同様に絞り優先方式の露光
制御が可能なことはいうまでもない。この場合の絞り優
先方式の一実施例を示す特性図を第３５図（ａ）に示す
。なおシャッタ速度優先方式の一実施例の特性図を同図
（ｂ）に示す。この各特性図において実線上の特性曲線
上を移動し露光制御を行うが、例えば今（ハ）又は（ニ
ア）の点で動作をしていて不図示の絞り値又はシャッタ
速度の入力装置からの入力設定図が変化した場合破線（
ケ又は（７１の経路を通る制御特性により変化させる。

この場合オートアイリス動作を行わせつつシャッタ速度
をＴｖ（１２からＴｖ０３へ連続的に変化すれば破線ケ
又は（７）上の特性を保ちながら変化する。もちろんシ
ャッタ速度と絞り値をオートアイリス制御から切りはが
し、同一変化幅だけフィードフォーワード制御により変
化させてもよい。

また同図（ａｔにおいて、被写体が暗くなり適正露光に
達しないいわゆる露光アンダーとなった場合、（割で示
すように適正撮像信号が得られるようにシャッタ速度を
可変制御するか又は（至）の例で示すように、次のシャ
ッタ速度に変化させればよい。露光オーバーではり）で
示すように適正撮像信号が得られるようにシャッタ速度
を可変制御するか、又はに）で示すように次のシャッタ
速度に変化させればよい。もちろん信号系のゲインを上
昇させてもよい。

シャッタ優先方式も同様であり、露光アンダーでは明で
示す絞り制御、露光オーバーでは（））で示す絞り制御
を行わせればよいことはいうまでもない。このときＴｖ
ｔ３１を最低シャッタ速度として示した。

なお、同図の（メ）、（：Ｌｌ、（コ）で示した制御を
行う場合は露光オーバー、朗、（１）、団で示した制御
を行う場合は露光アンダーの表示を不図示の表示手段に
より表すれば、さらに操作性が向上することはいうまで
もない。

また第３０図に示したＡＥ制御図のプログラム特性曲線
は説明するための一例であり、この他の特性曲線又は同
曲線を絞り方向、シャッタ速度方向にシフトした特性曲
線でも本発明が適用可能なことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、撮像中のシャッタ速度の切替時に画乱
の乱れがなく、かつＡＥ動作中もスミアの発生が抑えら
れるので、使い勝手のよいシャッタ速度可変の撮像装置
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための一実施例のブロック図
、第２図（ａ１本発明で使用するセンサの一実施例を説
明する模式図、同図（ｂ）はマニュアル及びオートの切
替動作を行うことを説明するための模式図、第３　、４
　、５纏は本発明を説明するための波形図、第６図は本
発明の一実施例を示す回路図及び波形図、第７図本発明
の一実施例を説明する波形図、第８図は本発明の一実施
例を示すブロック図、第９図は同発明を説明する波形図
、第１０図は第８図の発明を説明する模式図、第１１図
は第１０図の特性を一例を示す特性図、第１２　、１３
図は第８図の動作例を説明する波形図、第１４　、１５
図は一実施例を示す回路図、第１６図は同実施例を説明
する波形図、第１７　、１８図は一実施例を示す波形図
及びブロック図、第１９図は本発明の一実施例を示すブ
ロック図、ＷＩ２０　、２１図は同発明を説明する波形
図、第２２図は一実施例を示す回路図、第２３図は同側
を説明する波形図、第２４図は一実施例を示す回路図、
第２５　、２６図は本発明の一実施例を示すブロック図
。 及び説明図、第２７図は一実施例を示す回路図、第２８
−濤図は本発明の一実施例を示すブロック図〆編鰻瞬（
、第２９図は一実施例を示す回路図、第３０図は同実施
例を説明するための特性図、第３１図（ａ）。 （ｂｌはそれぞれ他の実施例、第３２図は第３１図（ｂ
）の実施例を説明するための一回路例、第３３図（ａｌ
　、　（ｂｌ　。 （ｃ）は他の実施例、第３４図は絞り制御の一実施例を
示すブロック図、第３５図ｆａｌ　、　（ｂ）は他の実
施例を示す特性図である。 １１・・・幹り、　　　　１２・・・絞り制御回路、２
・・・シャッタ付センサ、 ３１・・・アン７’、　　　　　３２・・・プロセス、
３３・・・ＶＴＲ，４・・・駆動回路、５・・・コント
ロール回路、 ６１・・・ＡＥ回路、６２・・・マニュアル回路、６２
２・・・ウェル出力検出回路、 １７・・・外部測光回路、 ６１６０・・・絞検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮像信号に寄与する光電変換に要する時間である蓄
   積時間を可変することにより、撮像画の露光時間を制御
   する機能を有する固体撮像素子と、該撮像画の露光時間
   を制御する機能の露光時間Ｔを設定する露光時間設定手
   段より成る撮像装置において、第１の露光時間Ｔ＿１か
   ら第２の露光時間Ｔ＿２に該露光時間Ｔを切り替える際
   に、該露光時間設定手段の該露光時間ＴをＴ＿１≦Ｔ＿
   ３≦Ｔ＿２なる第３の露光時間Ｔ＿３を経てＴ＿１から
   Ｔ２に切換える制御手段を設けたことを特徴とする撮像
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の撮像装置において、該
   固体撮像素子への入射光を可変し撮像信号出力を一定に
   保つ自動絞り制御手段を設けたことを特徴とする撮像装
   置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の撮像装置において、該
   露光時間設定手段の該露光時間Ｔの設定値を、被写体の
   輝度情報に従つて可変し設定する自動露光制御手段を設
   け、該自動露光制御手段が設定する露光時間Ｔ＿３を、
   該露光時間設定手段が有する最小の該露光時間Ｔより長
   時間に制限することを特徴とする撮像装置。