JPH01240081A - 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〕 この発明は撮像装置にかかり、特にフィールド撮像方式
とフレーム撮像方式とを選択的に切換えることができ、
かつ被写体照明装置を装着することができる撮像装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来はフィールド撮像方式とフレーム撮像方式とを選択
する際にそれぞれの撮像方式の感度に合わせて調光装置
を備えた被写体照明装置の感度設定をその都度行うこと
が考えられる。

或いは調光装置の受光部を撮像光学系内に備え、調光装
置の発光停止の為の判定レベルを撮像装置（銀塩フィル
ム含む）の感度に応じて変更することが考えられる。

〔発明が解決しようとしている問題点〕ところが前者の
方法ではフィールド撮像方式とフレーム撮像方式を選択
的に切換える毎に調光装置を備えた被写体照明装置の感
度設定をやりなおす必要があり、面倒である。

又、後者の方法では銀塩写真機においてＴＴＬダイレク
ト調光とよばれている方法と似ているが、現状のＣＣＤ
等の撮像素子においては撮像素子表面で反射した光線が
銀塩フィルムの様に散乱せず、また反射率も低く現時点
では、実用性にとぼしい。また受光素子を通常（被写体
照明装置を用いない時）露光制御時用と調光制御時用と
２ケ所に設けるか光学的に通常露光制御時と調光制御時
とで光路を切替える、等構成が複雑化する問題がある。

また、上記いずれの場合も専用の調光装置付被写体照明
装置が新規に必要となる。

〔問題点を解決するための手段（及び作用）〕本発明に
よれば撮像手段のフィールド撮像方式とフレーム撮像方
式の選択手段からの情報によって調光装置を備えた被写
体照明装置から受は取った絞り情報を補正して撮像光学
系の絞りを制御するよう構成している。

従って、一方の撮像方式時の感度に適当露光を与える様
に（例えばフィールド撮像方式時にＩＳＯ感度の２００
に相当する撮像素子の時には、調光装置付被写体照明装
置をｌ５Ｏ２００に設定する）感度設定しておけば、以
後撮像方式を切替えても（フレーム撮像方式に切替える
と同時に調光装置付被写体照明装置から受けとった絞り
情報より、例えば１段開ける様な絞りの制御をすること
によって）調光装置付被写体照明装置の感度設定を切替
えなくとも適正露出が得られる様になるものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例のブロック図である。

ｌは撮像レンズ、２は絞り、３は撮像系と測光系（通常
露出制御時に利用し本実施例中では説明は省略する）と
に被写体からの光を分配する為のビームスプリッタ、４
はシャッタ、５は撮像素子で、光電変換した電荷はフィ
ールド読出し及びフレーム読出しをすることが可能であ
る。６はプロセス回路、７はプロセス回路６からの信号
にＦＭ変調、電磁変換等を施し磁気記録をする記録回路
、８はフレーム撮像フィールド撮像を選択する為のモー
ド切換回路、９はＳＰＣ等を含む測光回路、１０は絞り
値等を表示する表示回路、１１は前記１〜ｌＯ等の各装
置を制御し、撮像動作を行う制御回路、ＲＬはレリーズ
ボタンによりレリーズ信号を発生するレリーズ回路であ
る。１２は閃光発光部、１３は調光用発光停止回路及び
発光開始回路を含む被写体照明装置の制御回路、１４は
調光用受光素子及び積分回路を含む調光判定回路、１６
は調光装置付被写体照明装置である。２１は夫々ＣＣＤ
イメージセンサ５の垂直ＣＣＤシフトレジスタ群、２２
は水平ＣＣＤシフトレジスタ、２３は電荷信号を電圧信
号に変換するバッファアンプ、２４は光ダイオードから
なる光電変換部と転送ゲートとから構成されるセンサ部
である。

制御回路１１は、測光回路９からラインｂを通じて被写
体輝度を検出し、さらにフィールド／フレームをするモ
ード切換回路８からラインｊを通じて設定された撮像方
式を検出し、シャッタースピードや絞り値を演算する等
の機能を有する。この演算結果に応じてラインＣとａを
通じて絞り２とシャッター４を制御すると共に、ライン
ｄを通じてＣＣＤイメージセンサ５を制御してフィール
ド撮像方式またはフレーム撮像方式の切換えを行う。

また、ラインｆを通じて表示器１０に制御結果等を表示
すると共に、ラインｇとラインｈおよびｉを通じて発光
部１２を制御する。発光部１２の制御については、ライ
ンｈを通じて閃光装置の装着、未装着や装着時における
充電完了、未完了による使用の可否状態の出力を行い、
ラインｉを通じてストロボ発光開始の信号を送出する。

発光制御回路１３は、発光部側にある感度設定手段１７
の感度情報と、発光制御回路１３内に設定されている発
光量情報（ガイドナンバ）とに基づき撮像装置側で設定
すべき絞り値を演算し、これをラインｇを介して制御回
路１３に伝える。さらにまた、制御回路１３は撮像記録
装置として必要な各種タイミングの制御、ラインｋを介
してレリーズ回路の出力信号状態の検出等の機能をも有
する。

第２図のＣＣＤイメージセンサ５は、次のように動作す
る。センサ部２４に蓄積された信号電荷は、垂直ブラン
キング期間内に外部から転送ゲートに与えられるパルス
の有無に応じて、選択的に各垂直ＣＯＤシフトレジスタ
２１に取込まれ、その後、各水平帰線期間ごとに１行分
ずつ水平ＣＣＤシフトレジスタ２２に取込まれる。

そして、水平映像期間に水平ＣＣＤシフトレジスタ２２
を通して、バッファアンプ２３から順次外部に出力され
る。

ここで、フレーム撮像時には、全画面露光後遮光し、そ
の後の垂直ブランキング期間中に奇数行Ａ　１．　Ａ　
２．　Ａ　３・・・における信号電荷が、まず転送ゲー
トによって選択され、各垂直ＣＣＤシフトレジスタ２１
に転送され、次いで各水平帰線期間内に水平ＣＣＤシフ
トレジスタ２２に１行ずつ順次転送される。そして、水
平走査期間ごとに１行おきの・・・Ａ　３．　Ａ　２．
　　Ａ　Ｈの信号が第１フイールド信号として順次読出
される。この読出し後の垂直ブランキング期間で、偶数
行Ｂ、、Ｂ２．Ｂ３・・・における信号電荷が選択され
、垂直シフトレジスタに取込まれた後、各水平操作期間
ごとに読出され、・・・Ｂ３．Ｂ２．Ｂ１の順に第２フ
イールド信号として順次読出される。

これに対して、フィールド撮像時には、所定期間露光蓄
積した後、第１フィールド期間の読出し開始直前の垂直
ブランキング期間でまず奇数行Ａ　Ｈ。

Ａ２．Ａ３・・・と偶数行ＢＩ＋　Ｂ２＋　　Ｂ３・・
・の両方の行の信号電荷が同時に転送ゲートによって選
択されて、各垂直ＣＣＤシフトレジスタ２１に取込まれ
、次いで転送時に一対の行ずつ加算され、水平帰線期間
毎に水平ＣＯＤシフトレジスタ２２に１行分として転送
される。以下、各水平走査期間ごとに・・・Ａ３＋Ｂ３
．Ａ２＋Ｂ２．Ａ　、＋Ｂ　、のように加算された信号
が順次読出される。また、この第１フィールド期間中に
各センサ部２４に蓄積された信号は第２フィールド期間
に読出されるが、この際は加算する２行の組合わせを、
Ｂ　Ｉ＋　Ａ　２　＋　Ｂ２＋Ａ３・・・のように変え
、順次同様にして読出される。

このように、フィールド撮像モードではフレーム撮像モ
ードに対して、各転送サイクルあたりの転送電荷量が２
倍となる。従って、フィールド撮像時には、フレーム撮
像時と比較して、垂直解像度は半減するが、感度は２悟
に増加される。

次に、銀塩カメラ用調光装置付被写体照明装置１６の動
作の１例を説明する。撮像装置の感度を感度設定手段に
よって設定すると照明装置の遠距離限界に対応する発光
可能量及び発光量が充分になってから実際に発光が停止
するまでの近距離限界に対応する過剰発光量に応じて、
撮像装置側が設定すべき絞り値を照明装置の制御回路１
３が演算し、撮像装置に出力する。この場合、本実施例
では絞り設定手段によりいくつかの設定可能な絞りの内
から使用者が絞り値を選択する事も可能である。ライン
ｇを通じてこの絞り値情報を受けた撮像装置はラインｈ
をモニタすることにより照明装置の充電完了を検出し、
充電が完了した時にはこれを検出して通常の日中光の露
出モードから自動発光モードに切替り、絞りを前記絞り
情報に応じて設定すると共にシャッタスピードを全開秒
時に設定する。その後レリーズボタンを押すとラインに
よりカメラの制御回路１１にこれが入力され、絞り２を
ラインＣを通じて制御し、次にシャッタ４をラインａを
通じて前記全開秒時になる様に制御する。この間（シャ
ッタの幕が全開している間）に、制御回路１１は本構成
のｉに相当するラインを通じて閃光制御回路へ発光開始
信号を出力する。照明装置はこれを受けて、発光部１２
を発光させると共に調光回路１４を動作させ受光素子か
ら被写体反射光量に相当する電荷を積分開始する。この
積分量と前述の予め感度設定回路１７で設定された感度
と予め定めた絞り値に対して演算された適正露光量とを
比較して一致した時点で、閃光制御回路１３は発光部１
２の発光を停止する。

以上の様な動作により調光制御をする照明装置１６を本
発明の撮像装置１５に接続した時の動作を以下に述べる
。

本発明の実施例の撮像装置の撮像素子のフィールド撮像
モードの感度を前記照明装置１６の感度設定回路１７に
設定し、更に絞り値設定回路１８により使用者が（使用
できる絞り値の中から）絞り値を選択すると閃光制御回
路１３はラインｇを通じて本発明の撮像装置の制御回路
１１に絞り値情報を伝える。

ここで、制御回路１１はモード切換回路８の情報により
、フィールド撮像モード時には照明装置１６からライン
ｇを通じて伝えられた絞り値情報をそのままＥＦモード
（閃光撮像モード）時の絞り値に設定し、モード切換回
路８の設定がフレーム撮像モードに設定されている時に
は、前述の様にＣＯＤの特性上感度が１段低くなる為に
、照明装置１６からうインｇを通じて伝えられた絞り値
情報をＩＥＶだけ開放側へシフト（１段開く）種設定す
る。その後充完判定ラインｈが充完になった後にレリー
ズが押された時には前述の様に設定された絞り値（フィ
ールド時は照明装置１６からの値をそのまま、フレーム
時は照明装置からの絞り値より１段開いた値）に絞りを
制御し、シャッターを全開秒時になる様に制御する。以
下は銀塩カメラとオートストロボの動作と同じであるの
で動作の説明は省略するが、この構成、動作で適正露光
が得られる理由についてのみ説明する。

前述の照明装置１６の動作説明かられかる様に本実施例
の撮像装置においてフィールド時もフレーム時も照明装
置１６における設定感度と設定絞りが同じであれば、照
明装置１６の発光量は同じである。

しかし、その設定絞り値を受けたカメラの側で撮像光学
系の絞り値をフィールド時に対してフレーム時に１段開
けることにより感度の一段低いフレーム時の撮像素子へ
の露光量を一段分増加している為に結果的に適正露光が
得られる。

従ってフィールド撮像時に適正露光が得られる条件（絞
り値、照明装置の発光可能量、被写体距離等）ならばフ
レーム撮像時にも適正露光が得られることになり、フレ
ーム撮像時に撮影可能領域が制限されることもない。

また、照明装置の設定絞り値がフィールド時に撮像装置
１５の撮像光学系１の開放絞り値になった場合はフレー
ムモードでの適正露光は得られないが、この場合は表示
器１０により警告表示を行うことで使用者に警告できる
。更に、銀塩カメラより明るい（開放ＦＮｏ、の低い）
レンズの作りやすい電子スチルカメラにおいては、銀塩
カメラ用の照明装置を流用した場合、照明装置側の設定
絞りがフィールド時に開放になることはほとんどない。

ここまで述べてきた本発明の実施例の撮像装置の動作を
フローチャートにすると第３図の様になる。

このフローチャートに沿って本発明の実施例の動作を詳
細に説明する。

使用者がＳｌで第２レリーズ（不図示のレリーズボタン
の第１ストローク）を投入すると、撮像装置１５は不図
示の電源を投入しく図示せず）、第３図のＳＬから８１
３（不図示のレリーズボタンの第２ストロークがＯＮさ
れているかどうかの判定部）までのフローを繰り返す。

このループについて説明する。

まず、撮像モード切換回路８よりラインｊを通じて撮像
モードを読み込み（Ｓ２）、このデータに応じてＳ３で
Ｓｖ（撮像素子の感度）を設定する。次に測光回路９を
用いて被写体輝度ＢＶを測定しくＳ４）、この値を制御
回路１１の内部のメモリに保持する。

次に８５でラインｈを通じて照明装置の充電完了を検出
する（同時に照明装置の不装着も検出するる）。

Ｓ６で■充電が完了していない時（又は照明装置が装着
されていない時）にはＳ１４で充電完了フラグをクリア
してから撮像モードに応じたＳｖと測光回路によって測
定したＢＶに応じ、予め設定されたプログラムによって
、ＢＶ＋５Ｖ＝ＡＶ＋ＴＶを満たす様なＡＶ（絞り値）
とＴＶ（シャッター秒時）を設定する（Ｓ１５）。

又、Ｓ６で■充電が完了していることが検出された時に
は、まずＳ７で充電完了フラグをセットしてからＴＶを
シャッタ全開秒時に設定する（Ｓ８）。次に８９でライ
ンｇを通じて照明装置が適性露出を与える為に必要な絞
り値（ＡＶ）を読み込む、さらに前記Ｓ３で撮像モード
検出後に決定されたＳｖ値を参照し、Ｓ１０でフィール
ド撮像モードに対応するＳｖの時にはＳｌｌでそのまま
のＡＶ値を、ＳｌＯでフレーム撮像モードに対応するＳ
ｖの時には（ＡＶ−１）を、ＡＶ値として設定し直す（
Ｓ１６）。

その後、他の処理、例えばホワイトバランスの読み込み
設定、連写コマ速の読み込み、電源電圧の測定、並びに
それらに対応する処理を３１２で行いつつＳ１３で第２
レリーズを待つ。第２レリーズがないときにはＳ２に戻
り前述のルーチンを繰り返す。照明装置の充電完了後、
Ｓ１３で第２レリーズがあった時にはＳ１６へ進み、前
記第２レリーズ後に設定した絞り値（ＡＶ）を用いて撮
像系の絞り２を制御すると共に、これに前後して撮像素
子の電荷をクリアし、次に８１７でシャッタ４を開放し
、シャッタ４が全開した後、８１８で充電完了フラグが
セットされているかチエツクしセットされていれば若干
のデイレイの後で（Ｓ１９）ラインｉを通じて発光部を
ＯＮ　Ｌ／　（Ｓ２０）、通常の発光部の発光時間（フ
ル発光を含む）経過後（Ｓ２１）をＯＦＦする（Ｓ２２
）。

更にシャッタ開放後、第２レリーズ後に設定したシャツ
タ秒時（即ち全開秒時）が５１８〜Ｓ２３で経過後、シ
ャッタ４を８２４で閉止する。シャッタ４が閉止した後
所定の記録処理を３２５で行う。又、３１８で充電完了
フラグがセットされていなければ予め設定又は演算され
たＴＶ時間後（Ｓ２６　）にシャッタを３２４で閉じる
、以上のフローにより本発明の撮像の動作が行われる。

尚、第ルリーズ、第２レリーズとレリーズ動作を２段に
わけた実施例で説明したが、レリーズを１つのスイッチ
のみとしこのスイッチが投入された時から第３図の８２
から第２レリーズの判定をせずに第３図のＳ２５までを
一気に実行することも可能である。しかし、前者の実施
例のメリットは、第２レリーズのＯＮの判定を第３図の
８２〜Ｓ１３のループの内の複数ケ所（但し図示以外の
箇所での判定は電源投入後１回目のループ時では８１６
以降の撮像ルーチンへ分岐しないようにする必要がある
）で行えば、使用者が第２レリーズをした状態でシャッ
タチャンスを待てば第２レリーズから３１６以降の撮像
までのタイムラグが減少できることにある。

さらに、第３図では撮像モード検出後Ｓｖを設定して、
その後被写体輝度（ＢＶ）を読みこみこれに応じてＡＶ
とＴＶを決定しているが、ＢＶを先に測定してこの値を
撮像モードに応じて補正することによっても照明装置不
使用時に実施例と同一の効果が得られることはいうまで
もない。

〔第２実施例〕 第１実施例においては、モード切換手段８がフィールド
撮像モードに設定されている時に照明装置１６からの絞
り値情報ＡＶをそのまま利用し、フレーム撮像モードに
設定されている時に照明装置１６からの絞り値情報ＡＶ
より１段開放側に設定したが、逆にフレーム撮像モード
時に照明装置１６からの絞り値情報ＡＶをそのまま利用
し、フィールド撮像モードに設定されている時に照明装
置１６からの絞り値情報ＡＶより１段小絞り側に設定す
ることももちろん可能である。

〔発明の効果〕

フィールド撮像方式とフレーム撮像方式の選択のたびに
調光装置を備えた被写体照明装置への感度設定を変更す
る必要がなく、調光専用受光素子の設置や通常測光時と
調光時の光学系の切替手段が不要で、従来の銀塩カメラ
用調光装置付被写体照明装置をそのまま利用することが
でき、格別の専用被写体照明装置が不要となる効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置のブロック図、第２図は本発
明の構成に用いられる撮像素子の基本構造の一例を示す
図、 第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の動作の詳細を示すフロ
ーチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体像をフィールド撮像方式またはフレーム撮
   像方式のいずれか１つの方式を選択的に読出し可能な撮
   像手段と、前記選択したフィールド撮像方式又はフレー
   ム撮像方式に基づいて着脱可能な発光装置から受けとっ
   た絞り値情報を補正して前記撮像光学系の絞りを制御す
   ることにより前記発光装置を使用する際の露光量を適正
   に制御する制御手段と、を有することを特徴とする撮像
   装置。