JP2650056B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JP2650056B2 JP2650056B2 JP63300842A JP30084288A JP2650056B2 JP 2650056 B2 JP2650056 B2 JP 2650056B2 JP 63300842 A JP63300842 A JP 63300842A JP 30084288 A JP30084288 A JP 30084288A JP 2650056 B2 JP2650056 B2 JP 2650056B2
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- Japan
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- shutter
- solid
- imaging device
- state imaging
- signal
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 241000519995 Stachys sylvatica Species 0.000 description 5
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
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- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エレクトロニック・フラッシュを利用する
撮像装置に関するものである。
撮像装置に関するものである。
近年、被写体の静止画を入力する撮像装置がスチルビ
デオカメラとして、あるいは工業用測定カメラとして等
の用途に使用されている。このようなカメラでは、小
型，軽量，高信頼性，低価格といった要求から撮像デバ
イスとしては固体撮像素子が用いられる。又、幅広い光
量に対応すべく、また幅広い露光時間に対応すべくメカ
ニカルシャッタが使われる。このような撮像装置のシャ
ッタとしては光学系の簡略化，小型化のために絞りとシ
ャッタの機能を併せもつ半開式シャッタが用いられる。
デオカメラとして、あるいは工業用測定カメラとして等
の用途に使用されている。このようなカメラでは、小
型，軽量，高信頼性，低価格といった要求から撮像デバ
イスとしては固体撮像素子が用いられる。又、幅広い光
量に対応すべく、また幅広い露光時間に対応すべくメカ
ニカルシャッタが使われる。このような撮像装置のシャ
ッタとしては光学系の簡略化，小型化のために絞りとシ
ャッタの機能を併せもつ半開式シャッタが用いられる。
第２図に従来のスチルビデオカメラの構成を示す。１
はレンズ、２はメカニカルシャッタの一種の半開式シャ
ッタユニット、３は固体撮像素子、４は適正露出を決定
するための測光回路、５はホワイトバランスを決定する
ための測色回路、６は固体撮像素子３のゲートパルスを
発生するドライブ回路、７は本装置全体の動作タイミン
グパルスを発生したり、制御信号を発生するシステムコ
ントロール回路、８は固体撮像素子３の出力信号から色
差信号（Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ）と輝度信号＋同期信号
（Ｙ＋Sync）とを作り出す撮像信号処理回路、９は撮像
処理信号８よりの信号をFM変調する変調回路、10は変調
回路９よりの信号を増幅する記録アンプ、11は記録アン
プ10よりの信号を電磁変換するための磁気ヘッド、12は
磁気ヘッド11よりの磁気信号を記録するための磁気シー
ト、13は磁気シート12を回転させるためのモータ、14は
モータ13の回転を制御するためのサーボ回路、15は複写
体を照明するエレクトロニック・フラッシュ（以下スト
ロボと呼ぶ）である。
はレンズ、２はメカニカルシャッタの一種の半開式シャ
ッタユニット、３は固体撮像素子、４は適正露出を決定
するための測光回路、５はホワイトバランスを決定する
ための測色回路、６は固体撮像素子３のゲートパルスを
発生するドライブ回路、７は本装置全体の動作タイミン
グパルスを発生したり、制御信号を発生するシステムコ
ントロール回路、８は固体撮像素子３の出力信号から色
差信号（Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ）と輝度信号＋同期信号
（Ｙ＋Sync）とを作り出す撮像信号処理回路、９は撮像
処理信号８よりの信号をFM変調する変調回路、10は変調
回路９よりの信号を増幅する記録アンプ、11は記録アン
プ10よりの信号を電磁変換するための磁気ヘッド、12は
磁気ヘッド11よりの磁気信号を記録するための磁気シー
ト、13は磁気シート12を回転させるためのモータ、14は
モータ13の回転を制御するためのサーボ回路、15は複写
体を照明するエレクトロニック・フラッシュ（以下スト
ロボと呼ぶ）である。
第４図は半開式シャッタの動きを説明するグラフであ
る。ここでは開放がF2であるシャッタの場合を示す。被
写体の光量に応じて、たとえば、半開式シャッタはシャ
ッタボタンをおされた後にクローズ状態からF22→F16→
F11→F8→F5.6とアナログ的に絞りが開いて必要な光量
を得られる絞り値まで開いた後に絞りを閉じる。
る。ここでは開放がF2であるシャッタの場合を示す。被
写体の光量に応じて、たとえば、半開式シャッタはシャ
ッタボタンをおされた後にクローズ状態からF22→F16→
F11→F8→F5.6とアナログ的に絞りが開いて必要な光量
を得られる絞り値まで開いた後に絞りを閉じる。
被写体の輝度のAPEX値（ピーク値）をBV,絞り値のAPE
X値をAV,有効露出時間のAPEX値をTV,イメージセンサの
感度を銀塩フィルムの感度に換算した場合のAPEX値をSV
とすると、これらの関係は、 SV＋BV＝TV＋AV となるように設定される。
X値をAV,有効露出時間のAPEX値をTV,イメージセンサの
感度を銀塩フィルムの感度に換算した場合のAPEX値をSV
とすると、これらの関係は、 SV＋BV＝TV＋AV となるように設定される。
このような半開式シャッタをもつスチルビデオカメラ
でのストロボ撮影のタイミングを第３図のタイムチャー
トに示す。φＳはシャッタ開閉命令パルス，φＴは固体
撮像素子３の駆動パルスである。以下、第３図を参照し
ながら第２図のスチルビデオカメラの動作を説明する。
シャッタ２にシャッタを開けのφＳの第１の命令パルス
が与えられると固体撮像素子３の電荷排出動作が行わ
れ、シャッタ２は固体撮像素子３の電荷排出後からメカ
の動作遅れ（モータ，マグネット等メカ的構造による時
間的遅れ）時間の後に開口を開始する。シャッタが完全
に開ききると、ストロボ15には発光命令が伝えられ、ス
トロボ15は発光する。その後、シャッタ２にはシャッタ
閉の命令パルスが出され、シャッタ２は閉じる。シャッ
タ２が完全に閉じたところで、固体撮像素子３の信号は
読み出され、撮像信号処理回路8,変調回路9,記録アンプ
10,磁気ヘッド11を介して磁気シート12に被写体の画像
信号が記録される。
でのストロボ撮影のタイミングを第３図のタイムチャー
トに示す。φＳはシャッタ開閉命令パルス，φＴは固体
撮像素子３の駆動パルスである。以下、第３図を参照し
ながら第２図のスチルビデオカメラの動作を説明する。
シャッタ２にシャッタを開けのφＳの第１の命令パルス
が与えられると固体撮像素子３の電荷排出動作が行わ
れ、シャッタ２は固体撮像素子３の電荷排出後からメカ
の動作遅れ（モータ，マグネット等メカ的構造による時
間的遅れ）時間の後に開口を開始する。シャッタが完全
に開ききると、ストロボ15には発光命令が伝えられ、ス
トロボ15は発光する。その後、シャッタ２にはシャッタ
閉の命令パルスが出され、シャッタ２は閉じる。シャッ
タ２が完全に閉じたところで、固体撮像素子３の信号は
読み出され、撮像信号処理回路8,変調回路9,記録アンプ
10,磁気ヘッド11を介して磁気シート12に被写体の画像
信号が記録される。
しかしながら、上記従来例では、シャッタの開き始め
る以前に固体撮像素子の電荷を排出するために、実際に
固体撮像素子の光電変換が必要とされるストロボ発光時
間に比べ、さわめて長い時間固体撮像素子は蓄積モード
にある。また実際のストロボ発光時間以外にも固体撮像
素子に光信号が入ることになり、その量はシャッタ開き
初めから完全に開ききるまでの時間の長いものほどスト
ロボ発光時以外の入射光量は多くなる。このために二つ
の問題が生じる。
る以前に固体撮像素子の電荷を排出するために、実際に
固体撮像素子の光電変換が必要とされるストロボ発光時
間に比べ、さわめて長い時間固体撮像素子は蓄積モード
にある。また実際のストロボ発光時間以外にも固体撮像
素子に光信号が入ることになり、その量はシャッタ開き
初めから完全に開ききるまでの時間の長いものほどスト
ロボ発光時以外の入射光量は多くなる。このために二つ
の問題が生じる。
第１の問題として暗電流，白点キズによる画質の低下
があげられる。固体撮像素子の好ましからざる現象に暗
電流と白点キズがある。暗電流の要因としては熱による
電荷の発生，ホットホールによるイオニゼーションイン
パクトによる発生があげられ、前者は熱と時間に比例
し、後者はゲートに加えるパルス数に比例する。白点キ
ズは暗電流の発生の画素間の差であり、他の画素より極
端に暗電流の発生の高い画素が白点キズとなる。したが
って、これらの現象は蓄積時間が長くなるほどレベルが
高くなり画質を低下させることになる。
があげられる。固体撮像素子の好ましからざる現象に暗
電流と白点キズがある。暗電流の要因としては熱による
電荷の発生，ホットホールによるイオニゼーションイン
パクトによる発生があげられ、前者は熱と時間に比例
し、後者はゲートに加えるパルス数に比例する。白点キ
ズは暗電流の発生の画素間の差であり、他の画素より極
端に暗電流の発生の高い画素が白点キズとなる。したが
って、これらの現象は蓄積時間が長くなるほどレベルが
高くなり画質を低下させることになる。
第２の問題として、ストロボ発光前後にも固体撮像素
子に光が入射する。このストロボ発光時外の入射光量は
ストロボ撮影における露光量誤差となり、その誤差比率
は被写体の明るさによって増減することとなる。たとえ
ば極めて暗いところではストロボ発光時外の入射光量が
全体の露光量の誤差量としては極めて少なく適正な露光
量となるが、やや暗いところではストロボ発光時外の入
射光量が多くなるため全体として露光量はオーバにな
る。このようにストロボ発光時外の露光時間が長いと固
体撮像素子の露光量の制御は困難となる。特に固体撮像
素子の場合、露出のラチチュードが狭いためにシャッタ
の幕速を制御するシャッタが用いられることがあり、こ
のようなシャッタの場合、開口まで時間がかかり、この
問題はより顕著となる。
子に光が入射する。このストロボ発光時外の入射光量は
ストロボ撮影における露光量誤差となり、その誤差比率
は被写体の明るさによって増減することとなる。たとえ
ば極めて暗いところではストロボ発光時外の入射光量が
全体の露光量の誤差量としては極めて少なく適正な露光
量となるが、やや暗いところではストロボ発光時外の入
射光量が多くなるため全体として露光量はオーバにな
る。このようにストロボ発光時外の露光時間が長いと固
体撮像素子の露光量の制御は困難となる。特に固体撮像
素子の場合、露出のラチチュードが狭いためにシャッタ
の幕速を制御するシャッタが用いられることがあり、こ
のようなシャッタの場合、開口まで時間がかかり、この
問題はより顕著となる。
本発明は上述のような問題を解決するためなされたも
ので、ストロボ使用の際に、被写体の明るさに関係なく
適正露出が得られ、また暗電流，白キズによる画質劣化
の少ない撮像装置を提供することを目的といるものであ
る。
ので、ストロボ使用の際に、被写体の明るさに関係なく
適正露出が得られ、また暗電流，白キズによる画質劣化
の少ない撮像装置を提供することを目的といるものであ
る。
本発明では、上記目的を達成するため、撮像装置をつ
ぎのように構成する。
ぎのように構成する。
即ち、メカニカルシャッタと固体撮像素子とエレクト
ロニック・フラッシュを有し、かつ該メカニカルシャッ
タが完全に開いた後で該エレクトロニック・フラッシュ
の発光直前に、該固体撮像素子に蓄積された電荷を排出
する制御手段を備えるようにする。
ロニック・フラッシュを有し、かつ該メカニカルシャッ
タが完全に開いた後で該エレクトロニック・フラッシュ
の発光直前に、該固体撮像素子に蓄積された電荷を排出
する制御手段を備えるようにする。
上記構成により、ストロボ使用の際、被写体の明るさ
に影響されることなく、ほぼストロボ照明のみで露光が
行われ、また暗電流の影響が少なくなる。
に影響されることなく、ほぼストロボ照明のみで露光が
行われ、また暗電流の影響が少なくなる。
以下、本発明を実施例により説明する。
第１図は、本発明の一実施例であるスチルビデオカメ
ラの動作を示すタイミングチャートである。同実施例の
構成は、第２図の従来例とほぼ同じであるが、システム
コントロール７に、シャッタ２が完全に開いた後でスト
ロボ15の発光直前に、固体撮像素子３に蓄積された電荷
を排出する手段を備えている点で相違する。
ラの動作を示すタイミングチャートである。同実施例の
構成は、第２図の従来例とほぼ同じであるが、システム
コントロール７に、シャッタ２が完全に開いた後でスト
ロボ15の発光直前に、固体撮像素子３に蓄積された電荷
を排出する手段を備えている点で相違する。
そこで、第２図を参照しながら、第１図により本実施
例を説明する。
例を説明する。
第１図において、φＳはシャッタ開閉命令パルスで、
第１のパルスはシャッタ開命令，第２のパルスはシャッ
タ閉命令であり、φＴは固体撮像素子の駆動パルスであ
る。
第１のパルスはシャッタ開命令，第２のパルスはシャッ
タ閉命令であり、φＴは固体撮像素子の駆動パルスであ
る。
固体撮像素子３の電荷排出はメカニカルシャッタ２が
完全に開ききった後に高速に行われる。これによって、
これ以前に蓄積された信号電荷は全てこの時点で排出さ
れ、各画素の信号電荷は零となる。ストロボ15はこの電
荷排出動作後に発光し、ストロボ発光終了後メカニカル
シャッタ２は急速に閉じられる。メカニカルシャッタ２
が完全に閉じると固体撮像素子３の信号電荷は読み出さ
れる。
完全に開ききった後に高速に行われる。これによって、
これ以前に蓄積された信号電荷は全てこの時点で排出さ
れ、各画素の信号電荷は零となる。ストロボ15はこの電
荷排出動作後に発光し、ストロボ発光終了後メカニカル
シャッタ２は急速に閉じられる。メカニカルシャッタ２
が完全に閉じると固体撮像素子３の信号電荷は読み出さ
れる。
このような動作とすることで、これまで露光量の誤差
要因であったストロボ発光前の露光による光電変換成分
はなくなる。また、固体撮像素子３の電荷蓄積時間は大
幅に短縮される。
要因であったストロボ発光前の露光による光電変換成分
はなくなる。また、固体撮像素子３の電荷蓄積時間は大
幅に短縮される。
なお、ストロボは、カメラに内蔵のもの、カメラに外
付けされるもののいづれでもよいことはもちろんであ
る。
付けされるもののいづれでもよいことはもちろんであ
る。
以上説明したように、本発明によれば、ストロボ発光
直前に固体撮像素子の電荷排出を高速に行うことで、ス
トロボ発光外の入射光量を極めて小さくでき、ストロボ
撮影時、どのような輝度の被写体に対しても適正な露出
を得ることができ、また同時に固体撮像素子の蓄積時間
が減少することから暗電流，色キズによる画質劣化をも
防ぐことができる。これらによりストロボ撮影における
画像を質の高いものにすることができた。
直前に固体撮像素子の電荷排出を高速に行うことで、ス
トロボ発光外の入射光量を極めて小さくでき、ストロボ
撮影時、どのような輝度の被写体に対しても適正な露出
を得ることができ、また同時に固体撮像素子の蓄積時間
が減少することから暗電流，色キズによる画質劣化をも
防ぐことができる。これらによりストロボ撮影における
画像を質の高いものにすることができた。
第１図は実施例の動作を示すタイミングチャート、第２
図は従来のスチルビデオカメラの構成を示す概略図、第
３図は従来例の動作を示すタイミングチャート、第４図
は半開式シャッタの動きを示す図である。 ２……半開式シャッタ（メカニカルシャッタ） ３……固体撮像素子 ７……システムコントロール 15……ストロボ（エレクトロニック・フラッシュ）
図は従来のスチルビデオカメラの構成を示す概略図、第
３図は従来例の動作を示すタイミングチャート、第４図
は半開式シャッタの動きを示す図である。 ２……半開式シャッタ（メカニカルシャッタ） ３……固体撮像素子 ７……システムコントロール 15……ストロボ（エレクトロニック・フラッシュ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 勉 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58−104573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−147866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−168638（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】メカニカルシャッタと固体撮像素子とエレ
クトロニック・フラッシュを有し、かつ該メカニカルシ
ャッタが完全に開いた後で該エレクトロニック・フラッ
シュの発光直前に、該固体撮像素子に蓄積された電荷を
排出する制御手段を備えていることを特徴とする撮像装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300842A JP2650056B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 撮像装置 |
| US07/441,718 US5168364A (en) | 1988-11-30 | 1989-11-27 | Image sensing apparatus |
| US07/943,764 US5331154A (en) | 1988-11-30 | 1992-09-11 | Rotary encoder for detecting a rotating position of a motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300842A JP2650056B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149077A JPH02149077A (ja) | 1990-06-07 |
| JP2650056B2 true JP2650056B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=17889773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63300842A Expired - Lifetime JP2650056B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650056B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63300842A patent/JP2650056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02149077A (ja) | 1990-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 12 |