JPH0265381A - 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〕 本発明は、ストロボなどの補助光源と協調動作する撮像
装置に関する。

〔従来の技術〕

電子スチル・カメラでは、固体撮像素子で撮影した静止
画像信号を磁気記録媒体に磁気記録するが、光量が少な
いときには、旧来の銀塩カメラと同様に、ストロボ装置
を併用する。具体的には、自然光で露光量が不足する場
合には、絞り装置を適当な絞り値に設定し、機械シャフ
タが完全に開いた後でストロボ装置を発光させ、適正露
光量に達した時点で当該ストロボ装置の発光を停止させ
、機械シャフタを閉じる。そして、機械シャフタが完全
に閉じた後に、撮像素子の撮像信号（光電変換信号）を
読み出して、磁気記録媒体に記録する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来例では、機械シャッタ、その他の部分に機
械部品を用いており、寿命、制御精変などの点で不満が
あり、シャッタ速度も高速化できない。

そこで、本発明は、これらの欠点を解消した撮像装置を
提示することを目的とする６ 〔課題を解決するための手段〕 第１の発明に係る撮像装置は、光電変換部及び信号転送
部を具備する撮像手段と、当該撮像手段の光電変換信号
を読み出すための駆動手段と、発光手段とからなり、当
該光電変換部から当該信号転送部への転送に同期して当
該発光手段の発光を制御することを特徴とする。第２の
発明の係る撮像装置は、アレー状の受光素子、当該受光
素子を水平走査する水平レジスタ、並びに当該受光素子
を垂直走査する第１及び第２の垂直レジスタを具備する
撮像手段と、当該撮像手段の読出駆動手段と、発光手段
とからなり、第１の垂直シフト・レジスタによる掃出走
査終了後に当該発光手段を発光させ、その発光停止後に
第２の垂直シフト・レジスタによる読出走査を開始する
ことを特徴とする。

〔作用〕 発光手段の発光と撮像手段の動作タイミングとを同期さ
せるので、露光の精度が高まり、また、機械接点を用い
ないので装置寿命が長くなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、電子スチル・カメラに適用した場合の本発明
の一実施例の構成ブロック図を示す。１０は撮影レンズ
、１２は絞り、１４は絞り１２を駆動する絞り駆動回路
、１６は撮影レンズ１０による光学像を電気信号に変換
する撮像素子、１８は、撮像素子１６を駆動する撮像素
子駆動回路、２０は撮像素子１６の出力を、磁気記録に
通した信号形態に変換する信号処理回路、２２は磁気ヘ
ッド、２４は磁気記録媒体としての磁気シート、２６は
磁気シート２４を回転させるモータ、２８はモータ２６
を駆動するモータ駆動回路、３０は撮像素子駆動回路１
８、信号処理回路２０その他の回路ブロックで必要な同
期パルスを発生するタイミング発生回路、３２はストロ
ボ、３４はストロブ３２の閃光を制御する閃光制御回路
、３６は被写体からの光量を測定する測光センサ、３８
はシャフタ・レリーズ・スイッチ、４０は全体を統括制
御するシステム制御回路である。

撮像素子１６としては、例えば、ＦＩＴ（フレーム・イ
ンターライン・トランスファー）型ＣＣＤと呼ばれる固
体撮像素子を用いることができる。

第２図にその構成図を示す。４２は光学像を電気信号に
変換する光電変換部、４４は光電変換部４２からトラン
スファー・ゲート４５を介して転送された電荷信号を一
時記憶するメモリ部、４６は水平転送ＣＣＤ、４７は出
力アンプ、４８は不要電荷を排出するためのドレインで
ある。メモリ部４４は遮光されている。５０は光を電荷
信号に変換するフォト・ダイオード、５２はフォト・ダ
イオード５０から出力される電荷を垂直方向に転送する
垂直ＣＣＤ、５４はフォト・ダイオード５０の電荷を垂
直ＣＣＤ５２に転送するトランスファー・ゲートである
。

φν目＋φＶｌ！＋φｖ１１．φＶＩ４は、垂直ＣＣＤ
５２で電荷を垂直方向に転送するための垂直転送信号で
ある。φＶＩ　＋＋φＶ１３はトランスファー・ゲート
５４の開閉信号をも兼ねており、Ｌ（Ｌｏｗ）レベルと
Ｍ（Ｍｉｄ）レベルで垂直転送を、）Ｉ（Ｈｉｇｈ）　
　レベルでゲート５４が開くようになっている。φ、は
ゲート４５の開閉を制御する信号、φＶ）ｌｌｒφＶ　
Ｍ　Ｚ　ｒφＶＨ２゜φｖ、４４はメモリ部４４におけ
る転送を制御する信号、φ□、φ□は水平ＣＣＤ４６に
おける水平転送を制御する信号である。

自然光だけでは光量が不足し、ストロボ光を必要とする
状況での動作を、第３図を参照して説明する０時刻１．
においてシャッタ・レリーズ・スイッチ３８が閉成され
ると、ｔｌ　−ｔｌ間で信号φ９＋１〜φ７，４．φｖ
、ｌ　〜φ’Ｉ　ｌ’１４　ｒφ、が印加され、不要電
荷がドレイン４８に転送・排出される。またｔ、〜ｔ。

間では、測光センサ３６からの情報により、システム制
御回路４０は最適絞り値及びシャッタ速度を決定し、絞
り１２は決定された絞り値に制御される。Ｌ、においで
φＶＩ＋＋φ１１＋３がＨレベルになり、フォト・ダイ
オード５０の電荷をクリアし、露光が開始されると共に
、システム制御回路４０から閃光制御回路３４に発光開
始信号（Ｈ）が印加され、ストロボ３２が発光開始する
。システム制御回路４０が、測光センサ３６の出力から
発光量が充分であると判断すると、閃光制御回路３４に
発光停止信号（Ｌ）を印加する。これによりストロボ３
２の発光が停止する（ｔ４）。

ストロボ３２の発光が完全に停止した後のｔ、〜ｔ６に
垂直ＣＣＤ５２の電荷をドレイン５２に排出し、ｔ７に
、フォト・ダイオード５０の信号電荷を垂直ＣＣＤ５２
に転送する。そして、ｔ７〜ｔａで、垂直ＣＣＤ５２の
電荷をゲート４５を介してメモリ部４４に転送する。メ
モリ部４４に転送された電荷は、１ライン毎に水平ＣＣ
Ｄ４６に転送され、水平ＣＣＤ４６では水平転送信号φ
□、φ。により水平転送されて出力アンプ４７から信号
が出力される。このように撮像素子１６から読み出され
た信号Ｖ。ＵＴは信号処理回路２０で磁気記録に通した
信号形態に変換され、む、〜ｔ、で磁気シート２４に磁
気記録される。

このように、ストロボ３２の発光開始タイミングを、撮
像素子１６の駆動タイミングに同期して予め決められた
タイミングで行うので、極めて高い時間精度だけでなく
、安定性も高められる。

次に、ストロボ特有の問題点を解決する実施例を説明す
る。ストロボでは、第４図に示すように、発光停止信号
が出ても直ぐには発光停止しない。

これは、ストロボ電流を遮断するスイッチ（通常は、サ
イリスタ）が完全にオフになるのに僅かに時間がかかる
からであり、第４図の斜線部分が露光オーバーになって
、光量誤差になり、画質を低下させる。第５図はこの誤
差要因を無くした改良例の駆動タイミングを示す。時刻
ｔ１において、シャッタ・レリーズ・スイッチ３８がオ
ンされると、む、〜ｔ１間で垂直ＣＣＤ５２の不要電荷
がドレイン４８に排出される。ｔ１〜ｔ１間ではまた、
測光が行われ、絞り値及びシャッタ・スピードが決定さ
れる。時刻ｔ、でφ９□、φＶｌｆｆがＨレベルになり
、フォト・ダイオード５０の電荷が垂直ＣＣＤ５２に転
送され、露光（撮影）が開始される。垂直ＣＣＤ５２の
電荷はｔ４〜ｔ、の間にドレイン４８に排出される。排
出終了の時刻ｔ、に発光開始信号が閃光制御回路３４に
印加され、ストロボ３２が発光開始する。このように、
転送終了後にストロボ発光を開始するのは、ストロボ光
の反射光により撮像素子１６がスミアやブルーミング現
象を起こるのを避けるためである。

次に、時刻り、で適正露光量に達したとすると、この時
刻ｔ、に、φν目、φＶＩ３がＨレベルになり、フォト
・ダイオード５０の電荷が垂直ＣＣＤ５２に転送される
と共に、発光停止信号（Ｌ）が閃光制御回路３４に印加
される。時刻１．に発光停止信号が印加されても、第４
図に示したように直ぐには発光停止しないが、発光停止
信号と同時に、フォト・ダイオード５０の電荷を垂直Ｃ
ＣＤ５２に転送することにより、露光（撮影）を終了で
きる。

垂直ＣＣＤ５２は遮光されているので、ストロボの発光
誤差部分は露光に寄与しない。

ｔ、〜ｔ８間に、光電変換部４２の電荷信号がメモリ部
４４に転送され、１．〜む１間に、メモリ部４４の電荷
が１ライン毎に水平ＣＣＤ４６に転送される。水平ＣＣ
Ｄ４６の電荷信号は水平転送制御信号φ□、φＭ＝に従
って水平転送され、出力アンプ４７から出力される。こ
の出力信号Ｖ。ｕ７は、第１図の場合と同様に、信号処
理回路２０で信号処理され、磁気ヘッド２２により磁気
シート２４に磁気記録される。

第６図は、ＭＯＳ型の固体撮像素子の構造図を示してお
り、６０は受光面、６２は水平シフト・レジスタ、６４
は掃出用垂直シフト・レジスタ、６６は読出用垂直シフ
ト・レジスタ、６８は信号リセット端子、７０は信号出
力端子である。その素子の電子シャッタ動作を簡単に説
明する。先ず、掃出用垂直シフト・レジスタ６４及び水
平シフト・レジスタ６２によってアドレスされた画素の
電荷を信号リセット端子６８から掃き出す先行掃出走査
が行われ、これにシャフタ秒時分だけ遅れて、水平シフ
ト・レジスタ６２と読出用垂直シフト・レジスタ６６に
よってアドレスされる画素の電荷が信号出力端子７０か
ら出力される読出走査が行われる。

第７図は、第６図の撮像素子を第１図の撮像素子１６と
して用いる場合の動作タイミング図を示す。時刻ｔｌに
シャッタ・レリーズ・スイッチ３８がオンされ、ｔ１〜
ｔ２間で測光が行われ、シャッタ・スピードと絞り値が
設定される。ｂ−ｈ間で上記先行掃出走査が行われ、掃
出しの終わった画素から順に露光が開始される。先行掃
出走査が終了した時刻ｔ３に発光開始信号（Ｈ）が閃光
制御回路３４に印加され、ストロボ３２が発光開始する
。

ｔ４で露光量が適正値に達したとすると、発光停止信号
が閃光制御回路３４に印加される０発光が完全に停止す
る時刻ｔ、になった後、【、〜ｔ２間に読出走査が行わ
れ、信号電荷が信号出力端子７０から出力される。この
出力信号は、信号処理回路２０及び磁気ヘッド２２を介
して磁気シート２４に磁気記録される。

このように、ＭＯＳ型の固体撮像素子でも第１図の実施
例と同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、撮像手段の駆動タイミングと、補助光源の発光開始
及び停止とを同期制御するので、露光量精度を高めるこ
とができる。また、機械的接点を用いないので、接点の
摩耗などにより故障もなくなり、長寿命化を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
ＦＩＴ型固体撮像素子の構成図、第３図は第１図の駆動
タイミング図、第４図はストロボ発光のタイミング図、
第５図は別の駆動タイミング図、第６図はＭＯ３型盪像
素子の構成図、第７図は第６図のＭＯ３型撮像素子を第
１図の撮像素子１６として用いる場合の駆動タイミング
図である。 １０・−・・撮影レンズ　１２・・・絞り　１４・−・
絞り駆動回路　１６・・・撮像素子　１８・−撮像素子
駆動回路２２−磁気へラド　２４・−磁気シート　２６
・−・モータ　２８・・・−・モータ駆動回路　３０−
・タイミング発生回路　３２−・−・ストロボ　３４−
閃光制御回路　３６・−・測光センサ　３８−シャッタ
・レリーズ・スイッチ　４０−・システム制御回路　４
２−充電変換部、４５　、　５４−）ランスファー・ゲ
ート　４４・−メモリ部　４６−水平転送ＣＣＤ　　４
７−出力アンプ　４８・−ドレイン　５０・・−フォト
・ダイオード　５２・−垂直ＣＯＤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光電変換部及び信号転送部を具備する撮像手段と
   、当該撮像手段の光電変換信号を読み出すための駆動手
   段と、発光手段とからなり、当該光電変換部から当該信
   号転送部への転送に同期して当該発光手段の発光を制御
   することを特徴とする撮像装置。
2. （２）アレー状の受光素子、当該受光素子を水平走査す
   る水平レジスタ、並びに当該受光素子を垂直走査する第
   １及び第２の垂直レジスタを具備する撮像手段と、当該
   撮像手段の読出駆動手段と、発光手段とからなり、第１
   の垂直シフト・レジスタによる掃出走査終了後に当該発
   光手段を発光させ、その発光停止後に第２の垂直シフト
   ・レジスタによる読出走査を開始することを特徴とする
   撮像装置。