JPH01177778A - 電子カメラ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、電子カメラ、さらに詳しくは、撮像索子の駆
動に係わる素子シャッタ機能を有した電子カメラに関す
る。

［従来の技術］ 電子カメラにおけるシャッタとしては、ＣＣＤ。

ＭＯＳ等、電荷蓄積型の固体撮像素子の電荷蓄積時間（
撮像面の露光時間）を電子的に直接制御するようにした
素子シャッタと、銀塩フィルムカメラの場合と同様にメ
カニカルなシャッタ（以下、メカシャッタ′と略記する
）とがある。メカシャッタとしてはレンズ鏡筒内に設け
られたロークリ式のレンズシャッタが用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、固体撮像素子の電荷蓄積時間の制御による素
子シャッタ機能では、１フイールド毎に記録を行う一フ
イールド記録は可能であるが、画質の点でこれよりも遥
かに優れている、２フイールド毎、すなわち、１フレー
ム毎に記録を行うフレーム記録は不可能である。その理
由は、固体撮像素子においては、垂直シフトレジスタの
段数が１フイ一ルド分しか設けられていないので、第１
゜第２の２つのフィールドの光電変換部に電荷を蓄積し
ても、これを同時に読み出すことができないからである
。したがって、第１のフィールドの電荷を読み出してい
る期間、第２のフィールドの電荷は光電変換部にあるの
で、第２のフィールドの電荷がそれ以上蓄積されないよ
うにメカシャッタにより光電変換部を遮光する必要があ
る。

一方、メカシャッタでは任意の露光時間を設定すること
ができるが、このメカシャッタにおけるシャッタ駆動は
、電子カメラでは電気エネルギーを基としているので、
省電力化の点で素子シャッタより劣っており、また、シ
ャッタ閉じ指令が出ても機械的な遅れのために必然的に
余剰露光が生じてしまう。そして、シャツタ秒時が高速
であればあるほど、この余剰露光による露光誤差は大き
くなる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
レンズ交換が可能であって、カメラボディに装着された
レンズ鏡筒がメカシャッタを有する場合はフィールド記
録モードとフレーム記録モードのいずれかを任意に選択
することができ、メカシャッタを有していない場合はフ
ィールド記録モードに設定されるようにした電子カメラ
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］本発明の電子
カメラは、ボディにレンズ鏡筒を装着したとき、このレ
ンズ鏡筒に、平生は開状態を維持していて外部より制御
信号が与えられると閉動作を行うシャッタが設けられて
いるか否かの旨が、レンズ鏡筒内のＲＯＭに保有された
情報に基づき識別手段によって識別される。この識別の
結果、上記シャッタが設けられているとき少なくとも上
記識別の結果を１つの条件として上記制御信号が与えら
れ、フレーム記録モードの露光制御が行われる。また上
記シャッタの有無にかかわらず、撮像素子の駆動に係わ
る素子シャッタ機能によってフィールド記録モードの露
光制御が行われる。

［実　施　例コ 第１図に本発明の一実施例における電子カメラのシステ
ム構成を示す。

電子カメラのボディ１に着脱自在な交換式のレンズ鏡筒
として、第１図においてボディ１に装着された状態で示
されている、メカシャッタ３を有するレンズ鏡筒２と、
第２図に示すようにメカシャッタを有しないレンズ鏡筒
２Ａとがある。いずれのレンズ鏡筒２，２Ａにも、それ
ぞれの電気回路には、絞り４，４Ａを駆動するための駆
動回路５．５Ａと、これら駆動回路５，５Ａとボディ１
側のシステムコントロール回路１０との信号の授受を行
うマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略記する）
６．６Ａと、絞り４．４Ａ等のレンズ情報を記憶したリ
ードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと略記する）７，７
Ａが組み込まれているが、前者のレンズ鏡筒２に関して
は、さらに、駆動回路５はメカシャッタ３をも駆動する
ものであり、またＲＯＭ７にはメカシャッタ３を保有し
ている旨の情報と、このレンズ鏡筒２毎に固有のメカシ
ャッタ３の最高速シャツタ秒時の情報と、後述するα値
の情報が記憶されている。

電子カメラのボディ１側には、マイコンからなるシステ
ムコントロール回路１０と、ＣＣＤ撮像素子１１と、同
撮像素子を駆動するパルス駆動回路を含むクロックパル
ス発生回路１２と、上記撮像素子１１の出力を信号処理
して映像信号とする映像回路１３と、この映像信号を磁
気ディスクに記録するドライブユニット１４とが設けら
れている。上記システムコントロール回路１０には測光
回路が含まれている。

この電子カメラでは、リアルタイムで測光を行う、いわ
ゆるダイレクト測光が採用されていて、測光用光学系は
第３図に示すように構成されている。第３図においては
、メカシャッタ３を有するレンズ鏡筒２がボディ１に装
着されている状態であり、同レンズ鏡筒２を通った撮影
光はファインダ用ハーフミラ−１６で一部が反射され観
察光とされてミラー１７を経て撮影者に観察される。上
記ハーフミラ−１６を通った光はさらに測光用７％−フ
ミラー１８を通ってＣＣＤ撮像素子１１に結像され、ハ
ーフミラ−１８で反射した光は集光レンズ１９で集光さ
れ７ＩｌｌＪ光素子２０に入射する。測光素子２０の出
力はシステムコントロール回路１０内の測光回路に送ら
れる。システムコントロール回路１０はＲＯＭ７のレン
ズ情報に基づき、クロックパルス発生回路１２によって
ＣＣＤ撮像素子１１を駆動制御するとともに、駆動回路
５によってメカシャッタ３および絞り４を制御する。

次に、上記のように構成された電子カメラの動作を第４
図に示すフローチャートによって説明する。

まず、第１．３図において、図示されない電子カメラの
スイッチをオンにすると、ＲＯＭ７内にストアされてい
るレンズ情報がボディ１側のシステムコントロール回路
１０へ転送される。この場合のレンズ情報は、絞り情報
とメカシャッタ３を有している旨の情報と、このメカシ
ャッタ３の最高速シャツタ秒時の情報と、後述するα値
である。

したがって、第１，３図では、メカシャッタ３を有した
レンズ鏡筒２が装着されているので、この場合は、メカ
シャッタ３による露光制御とＣＣＤ撮像素子１１の素子
シャッタ機能による露光制御とが可能であるので、この
電子カメラがフィールド記録モードに選択されているか
、若しくはフレーム記録モードに選択されているかがチ
エツクされる。

フィールド記録モードに選択されている場合には、ＣＣ
Ｄ撮像素子１１による素子シャッタ機能の最高速シャツ
タ秒時の情報を用いてシステムコントロール回路１０に
おいて測光演算がなされて絞り値が決定される。そして
、絞り値の決定後、システムコントロール回路１０から
の指令に基づき、ＣＣＤ撮像素子１１の電荷蓄積を開始
することにより露光開始が行われる。つまり、メカシャ
ッタ３は露光開始前も含めて平生は開いた状態にあるの
で、露光開始は素子シャッタ機能によって行われる。シ
ステムコントロール回路１０は露光開始と同時に測光素
子２０の出力を積分開始することによりダイレクト測光
を行い、適正光量に達したら、その積分出力に基づいて
クロックパルス発生回路１２を制御してＣＣＤ撮像素子
１１の光電変換部の蓄積電荷を垂直シフトレジスタに転
送して露光動作を終了する。つまり露光終了も素子シャ
ッタ機能により行われる。そして、この１フイ一ルド分
の蓄積電荷の信号は映像回路１３に送られ、映像信号と
して処理された後、ドライブユニット１４に送られてフ
ィールド記録が行われる。

また、フレーム記録モードが選択された場合には、ＲＯ
Ｍ７にストアされたメカシャッタ３の最高速シャツタ秒
時の情報を用いてシステムコントロール回路１０におい
て測光演算がなされて絞り値が決定される。このＲＯＭ
７にストアされたメカシャッタ３の最高速シャツタ秒時
を用いて測光演算がなされるのは、このメカシャッタ３
が常に素子シャッタの最高速シャツタ秒時と一致すると
は限らず、また、交換する、レンズ鏡筒２毎に最高速シ
ャツタ秒時が異なるからである。そして、この場合も、
絞り値の決定後の露光開始は、システムコントロール回
路１０からの指令に基づいてＣＣＤ撮像素子１１の電荷
蓄積を開始する素子シャッタ機能によって行われる。ｎ
１光素子２０の出、力の積分によりダイレクト測光が行
われ、適正光量に達したら、システムコントロール回路
１０は積分出力に基づいて駆動回路５を制御してメカシ
ャッタ３を閉じ、露光動作を終了する。この後、ＣＣＤ
撮像素子１１の２フイ一ルド分の光電変換部の蓄積電荷
の信号は映像回路１３に送られ、映像信号として処理さ
れた後、ドライブユニット１４に送られてフレーム記録
が行われる。

上記電子カメラのボディ１に、メカシャッタを有してい
ないレンズ鏡筒２Ａを装着した場合は、システムコント
ロール回路１０がＲＯＭ７Ａ内のレンズ情報を読み取る
と、同レンズ情報にはメカシャッタ３を有しているとい
う旨の情報がない（若しくはメカシャッタ３を有してい
ないという旨の情報がある）ので、この場合には、フィ
ールド記録モードのみが一義的に設定され、上述した素
子シャッタ機能による露光制御動作が全く同様に行われ
てフィールド記録が行われる。

このように、電子カメラのボディ１にメカシャッタ３を
有するレンズ鏡筒２が装着されたときは、フィールド記
録モードとフレーム記録モードとを選択することができ
、フレーム記録モードを選択した場合は、素子シャッタ
機能により露光開始のタイミングが制御され、メカシャ
ツタ閉動作によって撮像素子への入射光が現実に遮断さ
れて露光終了タイミングが制御されフレーム記録が行わ
れる。そして、この場合、ＲＯＭ７に記憶された最高速
シャツタ秒時のデータに基づいて電子カメラ側で測光演
算がなされるので、このレンズ鏡筒２のメカシャッタ３
に最適な露出制御が可能となる。

なお、メカシャッタ３を用いると、上述したようにフレ
ーム記録が可能となる反面、露光終了のタイミングパル
スが発生してから完全にシャッタが閉じてしまうまでに
送れ時間があるので、露光誤差を生ずることになる。

このことについて以下に説明すると、例えば、第５図に
示すように、時刻ｔ　から時刻ｔ　までＯａ の期間Ｔがダイレクト測光によって適正露光量が得られ
る積分期間であるとすると、時刻ｔ。でシャツタ開指令
のパルスが発せられ、時刻ｔ　でシャッタ閉指令のパル
スが発せられることになる。

すると時刻１０のシャツ多開指令のパルスにより、不要
電荷の高速読み出しの転送モードがここで打ち切られて
、撮像素子１１の光電変換部での電荷蓄積が開始され素
子シャッタによる露光開始が行われる。そして、時刻ｔ
　のシャツタ閉指令のパルスにより、これまで開状態に
あったメカシャッタ３が閉じる。メカシャッタ３が閉じ
ることにより、撮像素子１１への光の入射が遮断される
ので、素子シャッタが閉じていなくとも電荷蓄積が停止
することになる。しかし、メカシャッタ３が時刻１０で
閉指令パルスを受けてから完全に閉じる時刻ｔ　までに
は時間（以下、閉じ時間とする）τを要するので、この
閉じ時間τに撮像素子１１へ入射する光量が余舅Ｊ露光
量となり、露光オーバになってしまう。つまり、撮像素
子１１への入射光レベルをλとすると、余剰露光量は、
第５図中にる。メカシャッタ３の閉じ時間τは同メカシ
ャッタ３に固有の値であり、したがって、シャツタ秒時
が高速になればなるほど露光誤差が大きくなる。

また、撮像素子１１のダイナミックレンジは狭いので、
上記余剰露光量を無視することができない。

そこで、ここでは、上記メカシャッタ３による余剰露光
量と等しい素子シャッタによる露光量を考える。素子シ
ャッタでは上述のようにシャツタ開指令パルスにより遷
移時間ゼロで立上り、シャツタ閉指令パルス（転送パル
ス）により遷移時間ゼロで立ち下るので、上記メカシャ
ッタ３による余剰露光量に等しい露光量を素子シャッタ
によって与える時間をαとすると、 であるので、この（１）式によりαの値が求められる。

このαの値は、レンズ鏡筒２のＲＯＭにおいて絞り４の
絞り値に応じて、また、同じ絞り値であってもレンズ鏡
筒２によっては絞りリングの位置が異なるので、レンズ
構成の異なるレンズ鏡筒２毎に異なった値に設定されて
いる。

本実施例では、以上のことを考慮して、メカシャッタ３
は素光誤差のない動作を行うようになっている。次に上
記露光誤差のないメカシャッタ３の動作によるフレーム
記録を、第６図に示すタイムチャートおよび第７図に示
すフローチャートを参照して説明する。

電子カメラのスイッチをオンにすると、ボディ１側のシ
ステムコントロール回路１０はレンズ鏡筒２内のＲＯＭ
７より各絞り値に応じたα値を受ける。この後、絞り優
先式ＡＥの場合はユーザの選択によりシャッタ優先式Ａ
Ｅ若しくはプログラムＡＥの場合は測光素子２０の出力
を演算することにより絞り値が決定される。この後レリ
ーズスイッチをオンにすると、決定された絞り値まで絞
り４が絞り込まれたのち、ダイレクト７１Ｐ１光による
積分が開始されるが、本実施例では、ダイレクト測光に
よる積分期間の開始時刻ｔ。よりも、上記（１）式によ
って求められた、絞り値に応じたαの時間だけ待機した
後に時刻ｔ１でシャツタ開指令パルスを発生させて素子
シャッタによる露光を開始させる。つまり、時刻ｔ。で
積分を開始しても、積分開始直後の光量λαは撮像索子
１１に露光させないようにする。シャツタ閉指令パルス
については上記と同様にダイレクト測光による積分動作
が終了する時刻ｔ、で発生させるようにする。すると、
時刻ｔ、でメカシャッタ３が閉じ始める。

この場合も、メカシャッタ３が完全に閉じるのはとなり
、これは、上記光量τα、すなわち、時刻ｔ　からαだ
け経過した時刻ｔｂで素子シャッタを閉じることに等し
いが、ダイレクト測光による積分開始直後の光量λαに
ついてはＣＣＤ撮像素子１１へ露光させないようにして
いるので、結果的には、積分時間Ｔに等しい露光時間が
得られ、ＣＣＤ撮像素子１１に露光オーバとならない正
確な露光量が与えられる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、カメラボディに装着
されたレンズ鏡筒がメカシャッタを有するか否かにかか
わらず素子シャッタ機能によりフィールド記録の露光制
御ができ、レンズ鏡筒がメカシャッタを有している場合
はさらにフレーム記録を任意に選択することができて画
質の良い記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す電子カメラのシステ
ム構成図、 第２図は、上記電子カメラのボディに装着されるレンズ
鏡筒の一例の概略図、 第３図は、上記第１図の電子カメラにおいてダイレクト
測光のための光学系を示したシステム構成図、 第４図は、上記第１図の電子カメラにおけるフィールド
記録とフレーム記録との記録モード選択動作を示したフ
ローチャート、 第５図は、フレーム記録におけるメカシャッタ動作によ
る露光誤差を説明するタイムチャート、第６図は、上記
第５図に示した露光誤差をなくすようにしたフレーム記
録における動作のタイムチャート、 第７図は、上記第６図に示したフレーム記録における動
作のフローチャートである。 １・・・・・・・・・・・・・・・ボディ２．２Ａ・・
・・・・レンズ鏡筒 ３・・・・・・・・・・・・・・・メカシャッタ７、７
Ａ・・・・・・ＲＯＭ １０・・・・・・・・・・・・システムコントロール回
路（識別する手段、制御信号を 発する手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィールド記録モードでは撮像素子の駆動に係わ
   る素子シャッタ機能によってのみ露光制御が可能な電子
   カメラにおいて、 平生は開状態を維持し外部より制御信号が与えられると
   この制御信号に応動して閉動作を行うシャッタが、ボデ
   ィに装着されたレンズ鏡筒に設けられているか否かの旨
   を、上記レンズ鏡筒内のＲＯＭに保有された情報に基づ
   いて識別する手段と、 この識別の結果を少なくとも１つの条件として、上記シ
   ャッタに対し閉動作を行わせる制御信号を発する手段と
   、 を具備してなることを特徴とする電子カメラ。