JPH01112877A - 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係り、特に電子スチルカメ
ラの露光制御に関する。

〔従来の技術〕

第５図には従来の電子スチルカメラの撮像部の構成が示
されており、同図において撮像光学系１０により捉えら
れた被写体の光学像は前群レンズ系１２の焦点位置に設
けられた固体撮像素子１４の撮像面上に結像する。固体
撮像素子１４は同期パルス発生回路３４から出力される
同期信号に基づいてタイミングパルス発生回路３２より
出力される各種の駆動パルスにより前記撮像面に結像し
た被写体の光学像を電気信号に変換し、その出力信号を
図示していないプリアンプに出力する。

一方、撮像光学系ｌＯの光路途中で分岐された一部の光
は外部光検出センサー２２により検出され、該センサー
２２により検出された光は光電変換され光情報として測
光アンプ２４を介して露光制御回路２６に出力される。

露光制御回路２６では予め設定された露光プログラム線
図に基づいて記録指示スイッチ３６に連動して所定時間
、測光し、絞り１８の絞り量及び機械シャフタ２０のシ
ャフタ時間（シャツタ開時間）を設定し、固体撮像素子
１４の撮像面の露光制御を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したような従来の電子スチルカメラにあっては外部
測光センサーを撮像素子とは別に設け、該外部測光セン
サーから得られる測光情報に基づいて絞りの絞り量及び
機械シャッタのシャッタの開時間を設定することにより
撮像素子の撮像面における露光制御を行っていたために
、外部測光センサーと固体撮像素子の分光感度特性の相
異等のために露光精度が十分でないという難点があり、
また機械シャフタはシャッタ機構の構成が複雑であるた
め信頼性の面で問題があった。

一方、・外部測光センサーを撮像素子とは別に設けずに
固体撮像素子の出力信号を測光情報として用いることが
考えられる。この場合にＣＯＤ、ＭＯＳ　　ＦＥＴ等に
より構成される固体撮像素子は光電変換特性のダイナミ
ックレンジが狭いために撮像面に強い光が入射すると容
易に出力信号が飽和レベルに達し、露光制御を正確に行
うことができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたものであり、
撮像面に強い光が入射した場合においても正確に露光制
御を行うことができる電子スチルカメラを提供すること
を目“的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、絞り機構を含む撮
影光学系と、前記撮影光学系により結像した被写体像を
映像信号に変換し蓄積する撮像手段と、前記映像信号を
回転記録媒体に記録する記録手段と、前記撮影光学系か
ら取り込んだ被写体の明るさに応じて前記絞り、撮像手
段、及び記録手段を制御し、前記撮像手段に露光して得
られた映像信号を読み出し、前記回転記録媒体に記録さ
せる制御手段とを有する電子スチルカメラにおいて、前
記制御手段は撮像手段の出力信号に基づいて測光し、該
測光情報から撮像手段の出力信号がその光電変換特性の
ダイナミックレンジの範囲内において一定となるように
絞り値を設定すると共に、再測光を行い該測光情報から
前記撮像手段の撮像面における信号電荷の蓄積時間を設
定することを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明に係る電子スチルカメラでは撮像手段としての固
体撮像素子の撮像面における信号電荷の蓄積時間を制御
することによりシャッタとして機能させる、いわゆる電
子シャッタ機能を有している。また本発明に係る電子ス
チルカメラではレリーズスイッチが操作された後、被写
体の測光に使用する固体撮像素子の出力信号が外光の強
さによって飽和しないように絞りが自動的に制御される
。

即ち、固体撮像素子の出力信号が外光の強さに関係なく
固体撮像素子の光電変換特性のダイナミックレンジの範
囲内において一定となるように自動的に絞りの絞り景が
制御され、固体撮像素子の撮像面に右ける入射光量を略
一定にして前記撮像素子の出力信号が飽和状態となるの
を防止する。更に、絞りの絞り量が設定された後、再測
光が行われ撮像素子の電荷蓄積時間、換言すれば電子シ
ャッタのシャッタスピードを再設定され、前記自動絞り
制御にあける絞り設定の誤差が補正される。

このようにして本発明に係る電子スチルカメラでは、撮
像手段としての固体撮像素子の撮像面に強い光が入射し
た場合にふいても高精度の露光制御が可能となる。

本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図には本発明に係る電子スチルカメラの一実施例の
構成が示されている。同図において前群レンズ系１０と
マスターレンズ系１７との間には絞り機構１８及び機械
シャッタ１９が配設されている。絞り機構１８はその開
口が絞り駆動回路２８により駆動されるようになってい
る。また機械シャッタ１９は機械シャフタ駆動回路３０
により駆動制御されるが、この機械シャッタは電子スチ
ルカメラの電源がオン状態になったときに開き、電源が
オフ状態になった際には閉じるという簡単なシャッタで
あり、固体撮像素子１４の撮像面における露光時間の制
御には直接関与するものではなく、固体撮像素子１４の
色分解フィルタが太陽光のような強い入射光に対して退
色劣化するのを防止するために配設されているものであ
り、この機械シャッタがなくても電子スチルカメラの撮
像の本質的動作には影響がない。

固体撮像素子１４は第１図に示す例ではＭＯＳＦＥＴで
構成されたものであり、このＭＯＳＦＥＴ型の固体撮像
素子１４は同期パルス発生回路３４から出力される同期
信号に基づいてタイミングパルス発生回路３２から出力
される垂直クロクパルス、水平クロクパルス、フィール
ド切換パルス等で駆動される。

またＭＯＳ　　ＦＥＴ型固″体撮像素子１４の光電荷蓄
積時間（電子シャッタスピード）の制御は電子シャッタ
駆動回路６２を介して露光制御回路２６により行われ、
これにより電子シャッタ機能が実現されるようになって
いる。

また露光制御回路２６には測光用信号として固体撮像素
子１４からの出力信号をプリアンプ３８により所定レベ
ルまで増幅し、且つ測光エリア選択回路４０により固体
撮像素子１４の撮像面にふける所定のエリアの測光情報
を担った信号が入力されるようになっている。

一方、固体撮像素子１４の撮像面に結像した被写体の光
学像は固体撮像素子１４により電気信号に変換され、そ
の出力信号はプリアンプ３８に出力される。プリアンプ
３８で所定レベルまで増幅された映像信号は信号処理回
路４２において所定の信号処理を行い、輝度信号Ｙと色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに分離し、ＦＭ変調器４４にこれ
らの信号を出力する。ＦＭ変調器４４では輝度信号Ｙと
色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙがそれぞれ、異なる周波数帯域
でＦＭ変調され、このＦＭ変調信号は記録アンプ４８を
介して磁気ヘッド５０に供給される。

ＦＭ映像信号は磁気ヘッド５０により、ディスクモータ
５４により回転駆動される磁気ディスク５２に右ける所
定のトラックに磁気記録するように構成されている。

同期パルス発生回路３４はＭＯＳ　　ＦＥＴ型面体操像
素子１４に対しタイミングパルス発生回路３２を介して
垂直クロクパルス、水平クロクパルス等の駆動パルスを
供給すると共に、撮像系及び配録系の動作タイミング及
びディスクモータ５４の回転位相の位相合わせを行うた
めの同期パルスを同期検出器５６の一方の入力端に供給
する回路である。

また同期検出器５６の他方の入力端にはディスクモータ
５４により回転駆動される磁気ディスク５２からその回
転位相を検出する回転位相検出用パルスジェネレータ６
０からの位相発生パルス（Ｐ（１，）が供給されるよう
になっている。同期検出器５６では位相発生パルスと同
期パルス発生器３４から入力された同期パルスとを比較
し、磁気デイ２フ５２０回転位相が常に撮像系の動作タ
イミングに一致するようにディスクモータ５４の回転位
相を制御するための制御信号がモータ駆動回路５８に出
力され、モータ駆動回路５８によりディスクモータ５４
は駆動制御される。このようにして磁気ディスク５２が
１回転する間に磁気ディスク５２の所定のトラックに１
フイールドの画像が記録されることとなる。

記録ゲート回路４６はレリーズボタン３６の操作により
レリーズスイッチＳＷ２がオン状態となったときに発生
する記録指令パルスと同期パルス発生回路３４から出力
される同期パルスに基づいて１フイ一ルド期間に相当す
るパルス幅の書き込みパルスを記録アンプ４８に出力し
、その期間だけ記録アンプ４８を動作させるゲート回路
である。

レリーズボタン３６は２段ストロークで動作し、最初の
押込みのストロークでレリーズスイッチＳＷ１がオン状
態となり、レリーズスイッチＳＷＩがオン状態となると
、電子スチルカメラの各回路部に電源が供給され、各回
路部が動作状態となる。

次にレリーズボタン３６を更に押込む次のストロークで
レリーズスイッチＳＷ２がオン状態となる。レリーズス
イッチＳＷ２がオン状態となるとシャツタレリーズ、撮
像、記録の各制御が行われるようになっている。

露光制御回路２６はプリアンプ３８、測光エリア選択回
路４０を介して固体撮像素子１４の出力信号を取り込み
、絞り機構１８の絞り量及び固体撮像素子１４の電荷蓄
積時間（電子シャッタスピード）を絞り駆動回路２８、
電子シャッタ駆動回路６２をそれぞれ介して制御する。

以上の電子スチルカメラの一実施例の構成についての説
明は固体撮像素子１４がＭＯＳ　　ＦＥＴ型の撮像素子
である場合について述べたが、固体撮像素子１４がＣＣ
Ｄ型の撮像素子である場合には電子シャッタスピードを
調節することができるオーバーフロードレイン付きＣＣ
Ｄが使用される。

この場合にＣＣＤ型固体撮像素子１４はタイミングパル
ス発生回路３２から垂直転送パルスΦ９、水平転送パル
スΦ３、センサケートパルスＳＧ等によって駆動される
が、電子シャッタスピードは垂直転送パルスのブランキ
ング期間における電位を制御することにより行われる。

またＣＣＤ型固体撮像素子１４から出力される映像信号
はプリアンプ３８に出力され、該プリアンプ３８から出
力される映像信号のうち輝度信号は測光エリア選択回路
４０を介して露光制御回路２６に出力される。露光制御
回路２６では測光エリア選択回路４０の出力信号に基づ
いてＣＣＤ型固体撮像素子１４の電荷蓄積時１ｔ！ｌ（
電子シャッタスピード）及び絞り機構１８における絞り
量を決定する。電子シャッタスピードを定める制御信号
は露光制御回路２６よりパルス幅変換回路７０を介して
タイミングパルス発生回路３２に出力される。このよう
に固体撮像素子１４をＣＣＤ型固体撮像素子とした場合
の露光制御回路２６の周辺の構成を第２図に示す。タイ
ミングパルス発生回路３２ではＣＣＤ型固体撮像素子１
４の不要電荷を排出する読出パルス及び信号転送を行う
読出パルスをブランキング期間に加えた垂直転送パルス
が作られ、該垂直転送パルスがタイミングパルス発生口
ｇ８３２よりＣＣＤ型面体撮像素子１４に出力されるよ
うになっている。

第３図には固体撮像素子１４としてＣＣＤ型固体撮像素
子を用いた場合における垂直転送ノソルスの出力タイミ
ングが示されており、同図（ａ）は撮像が行われていな
い通常の動作状！ｌｓ（ノーマルモード）が、また同図
ら）には電子シャッタ機能により撮像が動作状態（電子
シャッタモード）がそれぞれ示されている。即ちノーマ
ルモードにおいては１フイールド毎に続出パルスが出力
され、蓄積電荷が転送されるが、電子シャッタモードに
ふいては１フイールド毎に出力される続出パルスの他に
該読出パルスの出力時点から露光時間Ｔｓ　だけ手前の
時点で不要電荷を排出するための読出パルスが出力され
るようになっている。

次に露光制御回路２６の動作内容を第４図を参照して説
明する。同図において、レリーズボタン３６が押圧操作
され、レリーズスイッチＳＷＩがＯＮ状態になるとプロ
グラムが起動され、露光制御回ｖ＆２６は固体撮像素子
１４の電荷蓄積時間即ち電子シャッタスピードを一定値
に固定した状態で該固体撮像素子１４の出力信号を測光
エリア選択回路４０を介して取り込み、該測光エリア選
択回路４０の出力信号から得られた測光情報に基づいて
固体撮像素子１４の出力信号が光電変換特性のダイナミ
ックレンジの範囲内において一定レベルとなるように絞
り機構１８の絞り量を設定するための制御信号を絞り駆
動回路２８に出力する。

この結果、絞り機構１８の絞り量が設定される（ステッ
プ１００，１０１）。

次にレリーズボタン３６がさらに押し込まれ、レリーズ
スイッチＳＷ２がＯＮ状態になると露光制御回路２６は
測光エリア選択回路４０の出力信号を取り込み、該出力
信号から得られる測光情報に基づいて再測光を行い、ス
テップ１０１で設定された絞り量を固定した状態で電子
シャッタスピードの設定が行われる（ステップ１０２．
１０３．１０４）。このように再測光を行うことによっ
てステップ１０１で設定した絞りの設定誤差を補正する
ことができ、高精度の露光制御が行われることとなる。

シャッタスピードの設定を行われた後、記録が行われ、
電子シャッタのシャッタスピードは基準値（例えば１／
１００秒）に設定されると共に、絞り機構１８の絞りは
開放状態に戻される（ステップｌ°０５．１０６．１０
７）。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明では撮像手段の出力信号に
基づいて測光し、該測光情報から撮像手段の出力信号が
その光電変換特性のダイナミックレンジの範囲内におい
て一定となるように撮像手段の電荷蓄積時間（電子シャ
ッタスピード）を−定にした状態で絞り値を設定すると
共に、再測光を行い該測光情報から前記撮像手段の撮像
面における信号電荷の蓄積時間を最終的に設定するよう
に構成したので、本発明によれば撮像手段の撮像面に強
い光が入射した場合においても正確に露光制御を行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子スチルカメラの一実施例の構
成を示すブロック図、第２図は第１図における固体撮像
素子がＣＣＤ型撮像素子の場合における露光制御回路２
６の周辺の構成を示すブロック図、第３図は第１図にお
ける固体撮像素子がＣＣＤ型撮像素子である場合におい
てその垂直転送パルスの出力状態を示すタイミングチャ
ート、第４図は第１図における露光制御回路の動作内容
を示すフローチャート、第５図は従来の電子スチルカメ
ラの要部の構成を示すブロック図である。 １４・・・固体撮像素子、　１８・・・絞り機構、　２
６・・・露光制御回路、　３２・・・タイミングパルス
発生回路、　　３４・・・同期パルス発生回路、　３６
・・・レリーズボタン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絞り機構を含む撮影光学系と、 前記撮影光学系により結像した被写体像を映像信号に変
   換し蓄積する撮像手段と、 前記映像信号を回転記録媒体に記録する記録手段と、 前記撮影光学系から取り込んだ被写体の明るさに応じて
   前記絞り、撮像手段、及び記録手段を制御し、前記撮像
   手段に露光して得られた映像信号を読み出し、前記回転
   記録媒体に記録させる制御手段とを有する電子スチルカ
   メラにおいて、前記制御手段は撮像手段の出力信号に基
   づいて、測光し、該測光情報から撮像手段の出力信号が
   その光電変換特性のダイナミックレンジの範囲内におい
   て一定となるように絞り値を設定すると共に、再測光を
   行い該測光情報から前記撮像手段の撮像面における信号
   電荷の蓄積時間を設定することを特徴とする電子スチル
   カメラ。