JP3013122B2 - 電子スチルカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子シャッタ機能を
有する固体撮像素子と、その電子シャッタ機能と撮影光
路に配置された絞り機構とで露出制御する電子スチルカ
メラに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、固体撮像素子の画像信号に応じ
て絞り機構をフィ−ドバック制御する電子スチルカメラ
の回路構成例を示したブロック図である。このカメラ
は、被写体光１０が撮影レンズ１１と絞り機構１２とを
通って固体撮像素子であるＣＣＤ１３に入射し、このＣ
ＣＤ１３からアナログ画像信号が出力する。この画像信
号は画像信号処理回路１５に送られ、色調整や記録コ−
ド処理等が行なわれる。

【０００３】また、絞り駆動回路１６は、画像信号処理
回路１５から画像信号に応じた絞り信号を入力し、画像
信号のレベルにしたがってモ−タ１７を駆動させて絞り
機構１２をフィ−ドバック制御する。なお、絞り機構１
２は閉成勢力を有するアイリス絞りとなっており、被写
体が明るく画像信号レベルが高いときには開口度合いを
小さく（絞り値大）、被写体が暗く画像信号レベルが低
いときは開口度合いを大きく（絞り値小）に制御され
る。

【０００４】さらに、シャッタ時間演算回路（または、
ＣＣＤ駆動回路）１８は、ホワイトバランスセンサ１９
より輝度信号を入力し、被写体の明るさにしたがってシ
ャッタ時間を演算し、この演算値にしたがってＣＣＤ１
３の露出時間を制御する。

【０００５】また、撮影制御回路２０は、シ−ケンス制
御回路、マイクロコンピュ−タ、メモリコントロ−ラな
どを備えたカメラの総体的な制御回路で、レリ−ズ信号
回路２１よりシャッタ釦の半押しレリ−ズ信号と全押し
レリ−ズ信号を入力する。半押しレリ−ズ信号を入力し
たときは、各回路に給電し、撮影準備動作の制御を行な
い、全押しレリ−ズ信号を入力したときは、画像信号処
理回路１５から記録コ−ドを出力させ記録媒体２２にメ
モリさせる制御となる。記録媒体２２には、磁気カ−
ド、磁気フロッピ−ディスクが使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したカメラは、絞
り駆動回路１６が画像信号に応じた絞り信号を入力して
絞り機構１２をフィ−ドバック制御する構成であるため
に、絞り機構１２の絞り動作が安定するまでに時間がか
かると言う問題がある。

【０００７】図５（Ａ）は被写体が明るい場合にＣＣＤ
１３から出力される画像信号を示す。この図から分かる
如く、ＣＣＤ１３の露出開始から目標値ＳＬに達するま
での時間Ｔ１１の間に画像信号が数回脈動を繰り返した
後に安定する。なお、Ｔ１２はＣＣＤ１３の電気的な立
上り時間を示す。

【０００８】上記のような画像信号にしたがってフィ−
ドバック制御される絞り機構１２は、図５（Ｂ）に示す
ように、画像信号の脈動にしたがって開閉振動した後に
所定の絞り値（この場合、絞り値大）で安定するため、
この絞り機構１２の応答時間が時間Ｔ１３のように長く
なる。

【０００９】図６（Ａ）は被写体が比較的に暗い場合に
ＣＣＤ１３から出力される画像信号を示す。この場合
は、画像信号は脈動しないが、目標値ＳＬが低くなるた
め、この目標値ＳＬに達するまでの時間がＴ１４のよう
に長くなる。なお、Ｔ１５はＣＣＤ１３の電気的な立上
り時間である。したがって、絞り機構１２が所定の絞り
値（この場合、絞り値小）までフィ−ドバック制御され
て安定する応答時間が時間Ｔ１６のように長くなる。

【００１０】このように絞り機構１２の応答速度が遅い
ために高速シャッタ撮影時の露出制御が困難となった
り、また、適正露光とならないことがある。

【００１１】また、この種のカメラのように、ホワイト
バランスセンサ１９を外部測光素子として、その輝度信
号にしたがってシャッタ時間を演算しＣＣＤ１３の露出
時間をセットする構成では、ズ−ムレンズ等の倍率が高
くなったときに、被写体の明るさに対する測光値に誤差
が生ずるという問題がある。

【００１２】本発明は上記した実情にかんがみ、絞り機
構の応答時間を可能なるかぎり早くすること、撮影レン
ズを通った被写体光の測光値にしたがってシャッタ時間
制御を可能にすることを目的とした電子スチルカメラを
開発することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明では、電子シャッタ機能を有する固体撮像
素子の入射光路に配置された絞り機構と、この絞り機構
を固体撮像素子が出力する画像信号に応じてフィ−ドバ
ック制御する絞り駆動回路とを備えた電子スチルカメラ
において、固体撮像素子の露出開始に合せて絞り駆動回
路を制御し絞りを全開させる絞り全開制御回路と、撮影
レンズを通った被写体光を測光する測光素子を含み、測
光値にしたがい固体撮像素子が正常な撮像動作に移る前
に上記絞り全開制御回路による絞り全開制御を終了させ
る測光回路と、この測光回路の測光値に応じて固体撮像
素子の露出時間を制御するシャッタ時間演算回路とを備
えたことを特徴とする電子スチルカメラを提案する。

【００１４】

【作用】固体撮像素子の露出開始と共に絞り全開制御回
路が絞り駆動回路を制御し絞り機構を全開放させる。ま
た、測光素子がその露出開始によって測光動作し、測光
回路の測光値にしたがって絞り全開制御回路が絞り全開
制御を所定時間の間に終了させる。

【００１５】つまり、被写体が明るいときには、絞りを
駆動させるための絞り信号が高いレベルの目標値に設定
されるから、絞り全開時間を早く終了させるように絞り
全開制御回路が働く。この結果、絞り機構が自己の持つ
閉成勢力により全開放から閉成する方向に動作するが、
この閉成動作過程で固体撮像素子が立上り時点に達し、
絞り駆動回路によるフィ−ドバック制御が加わり、絞り
機構が絞り値大の所定の開放状態となる。このことか
ら、絞り機構の振動が極めて少なく速やかに安定する。

【００１６】被写体が比較的に暗いときには、絞り駆動
するための絞り信号が低いレベルの目標値に設定される
から、絞り全開時間を長くするように絞り全開制御回路
が働く。ただ、絞りの全開制御は固体撮像素子の立上り
前には終了する構成となっているため、絞り全開時間の
経過によって直ちに絞り駆動回路によるフィ−ドバック
制御が加わり、絞り機構が絞り値大の所定の開放状態で
安定する。これより、絞り機構の応答時間が早められ
る。

【００１７】また、シャッタ時間演算回路が測光回路の
測光値にしたがって固体撮像素子の露出時間を制御す
る。測光回路の測光素子は撮影レンズを通った被写体光
を測光するので、固体撮像素子の露出時間が正確に定め
られる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面に沿っ
て説明する。図１は本発明に係る電子スチルカメラの回
路構成例を示したブロック図である。なお、図４に示し
た従来例と同じ回路及び部材については同符号を付して
その説明を省略する。

【００１９】図示する如く、この電子スチルカメラは、
撮影レンズ１１と絞り機構１２との間にビ−ムスプリッ
タ２３を備え、ＣＣＤ１３により反射された被写体光１
０の反射光を絞り機構１２を通してこのビ−ムスプリッ
タ２３に入射させるようにしてある。また、ビ−ムスプ
リッタ２３に入射した反射光はこのスプリッタ２３のミ
ラ−により反射され集光レンズ２４を介して測光回路２
５の測光素子（図示省略）に受光される。

【００２０】測光回路２５の測光信号はシャッタ時間演
算回路（または、ＣＣＤ駆動回路）２６に送られ、この
演算回路２６が測光値にしたがって露出時間を演算し、
ＣＣＤ１３の露出時間をセットする。

【００２１】また、測光回路２５の測光信号は絞り全開
制御回路２７に送られる。この絞り全開制御回路２７
は、シャッタ釦の半押しレリ−ズ信号が発生した時点
で、絞り機構１２を全開させるように絞り駆動回路１６
を制御する。さらに、この絞り全開制御回路２７は、測
光回路２５の測光値にしたがって絞り全開を終了させる
ように絞り駆動回路１６を制御する。

【００２２】つまり、絞り全開制御回路２７の制御は、
被写体が明るいときには、絞り全開時間を短くし、被写
体が比較的に暗いときには、絞り全開時間を長くする。
ただ、このように行なわれる絞り全開制御は、ＣＣＤ１
３の電気的な立上り前に終了させる構成としてある。

【００２３】なお、この実施例の電子スチルカメラで
は、ホワイトバランスセンサ１９の輝度信号により、画
像信号の色調整のみが行なわれる。

【００２４】このように構成した電子スチルカメラは、
シャッタ釦の半押し操作にしたがって、その半押しレリ
−ズ信号が撮影制御回路２０に入力し、これより、各回
路が給電され予備測光が行なわれる。つまり、絞り全開
制御回路２７より図２（Ｂ）に示すような制御信号を出
力させることにより、絞り駆動回路１６が絞り機構１２
を全開放させる。（図２（Ｃ）参照） また、測光回路２５の測光素子が絞り機構１２の全開放
下におけるＣＣＤ１３の反射光を受光し、この測光回路
２５から被写体の明るさに応じた測光信号がシャッタ時
間演算回路２６に送られ、この演算回路２６によってＣ
ＣＤ１３の露出時間がセットされる。これより、ＣＣＤ
１３の露出が開始する。

【００２５】上記の予備測光でＣＣＤ１３の露出時間が
セットされた後に本測光が行なわれ、絞り制御される。
被写体が明るい場合には、被写体１０を受光したＣＣＤ
１３が図２（Ａ）に示すような画像信号を出力し、この
画像信号が画像信号処理回路１５に送られる。

【００２６】また、絞り全開制御回路２７は、測光回路
からの測光信号によって図２（Ｂ）の時間Ｔ２４の間に
測光値を検出し、この測光値に応じた制御時間Ｔ２５を
定める。これより、制御時間Ｔ２５の経過で絞り駆動回
路１６による絞り機構１２の駆動が解放され、絞り機構
１２が自己の閉成勢力で閉成方向に動作する。

【００２７】絞り機構１２のこの閉成動作過程で、ＣＣ
Ｄ１３が立上り、絞り駆動回路１６が画像信号に応じた
絞り信号によるフィ−ドバック制御に移り、絞り機構１
２を図２（Ｃ）に示すような所定の絞り値（この場合、
絞り値大）に制御する。この結果、絞り機構１２の振動
が少なく素速く安定状態となり、応答時間が時間Ｔ２３
のように短縮される。なお、図２（Ａ）の時間Ｔ２１は
画像信号が目標値ＳＬに達するまでの時間、時間Ｔ２２
はＣＣＤ１３の電気的な立上り時間を示す。

【００２８】また、この本測光で被写体が比較的に暗い
場合には、ＣＣＤ１３から図３（Ａ）に示すような画像
信号が出力される。この場合、絞り全開制御回路２７は
測光値に応じて図３（Ｂ）のように、制御時間をＴ２６
のように長く定める。したがって、制御時間Ｔ２６の経
過後直ちにＣＣＤ１３が立上り、絞り駆動回路１６が画
像信号に応じた絞り信号によるフィ−ドバック制御に移
り、絞り機構１２を図３（Ｃ）に示すように所定の絞り
値（この場合、絞り値小）に制御する。この結果、絞り
機構１２の応答時間が図３（Ｃ）の時間Ｔ２３のように
早くなる。

【００２９】このように、絞り機構１２のフィ−ドバツ
ク制御とＣＣＤ１３の露出時間セットによって露出制御
が行なわれた後、シャッタ釦を全押し操作する。この全
押し操作で、全押しレリ−ズ信号が撮影制御回路２０に
入力し、画像信号処理回路１５から出力された記録コ−
ドが記録媒体２２にメモリされる。

【００３０】上記した電子スチルカメラは、測光値にし
たがって閃光発光器の発光が必要か否かの判断機能をシ
ャッタ時間演算回路２６に備えることができる。このよ
うに構成した場合、発光の必要がないと判断したときに
は上記したように露出制御と撮影が行なわれる。

【００３１】発光の必要がありと判断したときは、ＣＣ
Ｄ１３の露出時間を、例えば、１／６０（秒）にセット
すると共に、絞り全開制御回路２７の制御指示によって
絞り機構１２を全開放に保持させる。そして、閃光発光
撮影によって入射した被写体光を測光回路２５の測光素
子によって測光し、その測光値にしたがって閃光発光器
を自動調光する構成とする。

【００３２】上記した実施例では、シャッタ釦の半押し
信号に応じて予備測光と本測光とを行なう構成とした
が、シャッタ釦に手を触れることでこのような測光を行
ない、シャッタ釦の押下操作で撮影に移る構成とするこ
ともできる。

【００３３】

【発明の効果】上記した通り、本発明に係る電子スチル
カメラは、絞り機構が素速く応答するフィ−ドバック制
御となるので、高速シャッタ制御には極めて有利とな
る。また、撮影レンズを通った被写体光を測光して、そ
の測光値に応じて固体撮像素子の露出時間がセットされ
るため、高い性能の露出制御となり、また、シャッタ時
間演算回路と絞り全開制御回路とが１つの測光回路を兼
用する構成としたので、構成の簡単化とロ−コスト化に
有利な電子スチルカメラとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子スチルカメラの回路構成例を
示したブロック図である。

【図２】被写体が明るいときの絞り機構の動作説明図で
ある。

【図３】被写体が比較的に暗いときの絞り機構の動作説
明図である。

【図４】従来例として示した電子スチルカメラの回路構
成例を示したブロック図である。

【図５】従来の電子スチルカメラにおいて、被写体が明
るいときの絞り機構の動作説明図である。

【図６】従来の電子スチルカメラにおいて、被写体が比
較的に暗いときの絞り機構の動作説明図である。

【符号の説明】

１１ 撮影レンズ １２ 絞り機構 １３ ＣＣＤ １５ 画像信号処理回路 １６ 絞り駆動回路 ２０ 撮影制御回路 ２１ レリ−ズ信号回路 ２２ 記録媒体 ２３ ビ−ムスプリッタ ２５ 測光回路 ２６ シャッタ時間演算回路 ２７ 絞り全開制御回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子シャッタ機能を有する固体撮像素子
   の入射光路に配置された絞り機構と、この絞り機構を固
   体撮像素子が出力する画像信号に応じてフィ−ドバック
   制御する絞り駆動回路とを備えた電子スチルカメラにお
   いて、固体撮像素子の露出開始に合せて絞り駆動回路を
   制御し絞りを全開させる絞り全開制御回路と、撮影レン
   ズを通った被写体光を測光する測光素子を含み、測光値
   にしたがい固体撮像素子が正常な撮像動作に移る前に上
   記絞り全開制御回路による絞り全開制御を終了させる測
   光回路と、この測光回路の測光値に応じて固体撮像素子
   の露出時間を制御するシャッタ時間演算回路とを備えた
   ことを特徴とする電子スチルカメラ。