JPH0332266B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、２次元の光電変換素子を用いて静止
画を撮影する電子写真カメラに関する。

従来例の構成とその問題点 従来より用いられている写真撮影装置では、被
写体の瞬間的な状態の記録及び露光量調整のため
にシヤツターの開放時間（一般的にシヤツタース
ピードと称す。）が制御されている。そして、シ
ヤツターを開くタイミングは、人為的な制御によ
つてのみ一意的に行なわれ、時間的な制限は無
い。

また、撮像管やMOS・CCD固体撮像板によつ
て被写体の光学像を電気信号に変換し、この電気
信号を磁気デイスクや磁気バブルメモリ等の記憶
媒体に記録する機能を有した静止画像記録のため
の電子写真カメラにおいても、前述の写真撮影装
置の場合と同様に、シヤツターにより同様の機能
が得られる。しかしながら、電子写真カメラにお
いては、使用する撮像装置によつてはシヤツター
を開くタイミングが任意に制御されると以下に述
べるような不都合が生じるものがある。

第１図は従来の電子写真カメラの基体構成図で
ある。被写体像（図示せず）はレンズ１０１によ
つて撮像素子１０３の撮像画に結像されるが、通
常はシヤツター１０２によつて入射光が遮光され
ている。撮像素子１０３は駆動回路１０６によつ
て、同期信号発生器１０７によつて発生された同
期信号に同期して電荷蓄積・信号読み取り等の駆
動が行なわれる。

この撮像素子１０３からの出力信号は信号処理
回路１０４によつて記録に適した信号形式に処理
されて、記録装置１０５に導かれる。

なお通常状態（被写体像を撮影しない時）に
は、被写体からの入射光はシヤツター１０２によ
つて遮光されているが、暗電荷が発生するので、
この電荷を除去するために撮像素子１０３は通常
の駆動動作が行なわれていて、記録装置１０５に
はこの暗電荷に対応した信号も導かれているが、
この信号は記録されない。

被写体像の撮像時には、レリーズスイツチ１０
８を押すと、シヤツタースピード設定器１０９に
よつて設定された時間T_Sだけシヤツター１０２
が開放状態になり、撮像素子１０３に被写体像が
入射される。なお、このシヤツターとしては閉状
態から開放状態への移行の操作が機械的な力で行
なわれるものでも電気信号によつて行なわれるも
のでもどちらでもよい。そして、シヤツター状態
検出回路１１０によつて第２図ｂに示すようなシ
ヤツター開放パルスが発生される。ここで、高レ
ベルが開放を、低レベルが閉状態を表わす。この
パルスｂはこの期間、撮像素子１０３の電荷読み
取り動作を停止して電荷蓄積動作が行なわれるよ
うに駆動回路１０６に導かれる。しかし撮像素子
１０３とし第２図ａに示すような次の垂直同期信
号V_Sが発生されるまでは撮像素子１０３の動作
条件を変化させることが困難なもの、たとえば撮
像素子内に配列された受光素子から電荷を順次読
み取つてゆく構成のMOS型固体撮像板のような、
素子を用いている場合には、第２図ｃ，c′はそれ
ぞれ奇数のフイールド及び偶数フイールド素子の
動作状態を表わす波形図であつて、高レベルが読
み取り動作・低レベルが蓄積動作の状態にあるこ
とを表わしていて、シヤツター開放パルスｂによ
つて、c′の波形の点線で表わしたように通常状態
では読み取り動作となるべき時に、実線で示すよ
うに蓄積動作とされて読み取りが停止されてい
る。

したがつて、撮像素子１０３の出力信号として
は、第２図ｄに示す奇数フイールド用の素子の出
力及び、第２図d′に示す偶数フイールド用の素子
の出力のように通常状態においては撮像素子１０
３からは暗電荷による暗電流Idが出力される。そ
してシヤツター開放後は、暗電流成分Id，
Id′（ｄ，d′の波形図において点線で示す）に入射
光による蓄積電荷に応じた信号電流Is₁及びIs′₁が
加え合わされた電流が出力される。シヤツター１
０２が開放された時刻t₁から次の垂直同期信号V_s
が発生される時刻t₂までの期間は、撮像素子１０
３では入射光による電荷蓄積と電荷読み出しとが
同時に行なわれているため、撮像素子１０３の内
部の単位画素を構成する各受光素子からは、読み
取り動作になるまでに蓄積した電荷に応じた信号
電流が出力されることになり、第２図ｄの時刻t₁
からt₂の期間の波形に示すように、シヤツター開
放後の時間経過に比例した信号出力が得られる
（この説明においては、被写体は全面面一様なも
のとしている）。そして、次にこの受光素子１０
３が読み取り動作を行なう時には、以前に読み取
り動作を終えた後に蓄積された電荷に対応した信
号電流を出力することとになり、第２図ｄの時刻
t₄からt₅に示す波形のような信号となる。

一方、偶数フイールド用の素子はシヤツター１
０２が開放されていた期間t₁からt₃を通じて撮像
素子１０３の全面面を通じて一様に蓄積動作状態
にあつたため、読み取り動作時の出力信号として
は第２図ｄの時刻t₅からt₆に示す波形のような全
画面一様な信号Is′となる。

このｄ及びd′に示す信号は加え合わされて信号
処理回路１０４に導かれ、撮像素子１０３内に設
けられた光学的黒部に対応する受光素子からの出
力信号を基準として、暗電流成分が除去され、さ
らにその他の信号処理がなされた後に、記録装置
１０５に導かれる。

第２図ｂのシヤツター開放パルスは、記録制御
信号発生器１１１にも導かれ、ここで同期信号発
生器１０７からの同期信号とともに、シヤツター
開放から閉状態になつた直後に発生される垂直同
期信号Vsから２垂直走査期間幅だけ高レベルの
状態になるパルス（第２図ｅ）が発生されて記録
制御信号として記録装置１０５に導かれ、その時
に記録装置１０５に導かれている信号電流を記録
して、一連の静止画像記録のプロセスが終了す
る。

なお、信号処理回路１０４及び記録装置１０５
にも同期信号発生器より同期信号が送られ、系全
体の同期が保たれている事は当然である。

しかしながら、このような構成の電子写真カメ
ラにおいては、記録された画像信号としては第２
図ｆに示すように、奇数フイールトと偶数フイー
ルドとで異なつた信号となつて、被写体像を正確
に記録したことにはならない。例えば、この記録
信号をテレビジヨンモニターに再生すると、その
信号の違いのためにフリツカが発生し、またプリ
ンタでハードコピーとして出力するとライン間に
濃淡が発生するという不都合を生じる。

発明の目的 本発明は、以上のような従来の電子写真カメラ
にあつた欠点を除去し、用いる撮像素子の種類に
関係なく奇数フイールド信号と偶数フイールド信
号とが一致した正確な静止画像の記録を可能にす
ることのできる電子写真カメラを提供することを
目的とする。

発明の構成 本発明はテレビジヨン同期信号発生器と、前記
テレビジヨン同期信号発生器により発生されるテ
レビジヨン同期信号に同期して駆動されるフレー
ム画像を出力するように画素が構成された２次元
の撮像素子と、該撮像素子に被写体像を結像させ
るレンズと、前記撮像素子と被写体との光路上に
配置された光学シヤツターと、該シヤツターの開
放を指令するレリーズスイツチと、前記シヤツタ
ーが開放状態に保たれている期間が存在する垂直
走査期間の間は前記撮像蒸子の信号読み取りを停
止する手段と、前記シヤツターが前記レリーズス
イツチにより開放指令を受けたときに前記テレビ
ジヨン同期信号のうちの垂直同期信号に同期して
前記シヤツターを閉状態から開放状態に操作し所
定の露出期間後に再び前記シヤツターを開放状態
から閉状態に戻す手段と、前記シヤツターが開放
状態から閉状態に戻された直後の垂直同期信号に
常に同期して２垂直走査期間で前記撮像素子の信
号電荷を読みだして記録する手段とを備えたこと
を特徴としている。

本発明は、テレビジヨン同期信号発生器と、前
記テレビジヨン同期信号発生器により発生される
テレビジヨン同期信号に同期して駆動されるフレ
ーム画像を出力するように画蒸が構成された２次
元の撮像素子と、該撮像素子に被写体像を結像さ
せるレンズと、前記撮像素子と被写体との光路上
に配置された光学シヤツターと、該シヤツターの
開放を指令するレリーズスイツチと、前記シヤツ
ターが開放状態に保たれている期間が存在する垂
直走査期間の間は前記撮像素子の信号読み取りを
停止する手段と、前記シヤツターが前記レリーズ
スイツチにより開放指令を受けたときに前記テレ
ビジヨン同期信号のうちの垂直同期信号に同期し
て前記シヤツターを閉状態から開放状態に操作し
所定の露出期間後に再びシヤツターを開放状態か
ら閉状態に戻す手段と、前記シヤツターが開放状
態から閉状態に戻された直後の垂直同期信号に同
期して２垂直走査期間で前記撮像素子の信号電荷
を読みだして記録する手段とを備えたことを特徴
としている。

実施例の説明 以下、図面により本発明の一実施例を説明す
る。第３図は本発明の一実施例の基本構成図であ
つて、従来と同一の部分には第１図中と同一符号
を付して示している。また、この装置の通常状態
（被写体像の撮影・記録を行なわない時）におけ
る動作は上述した従来のものと同一であるので、
この通常状態の説明は省略する。なお、この装置
で用いるシヤツター２０１は従来例のシヤツター
１０２とは異なつて電気信号によつて閉状態から
開放状態に操作される構成のものであるが、閉状
態での機能は従来のシヤツターと同一である。

被写体像の撮影時には、レリーズスイツチ２０
３が押されると、第４図ｂに示すようなトリガパ
ルスが発生される。このパルスｂはシヤツター制
御信号発信器２０４に導かれて同期信号発生器１
０７より導かれる第４図ａのような垂直同期信号
（以下Vsと記す）とともに制御用に用いられ、時
刻t₇において垂直同期信号Vsに同期して低レベ
ルから高レベルへ立上り、かつシヤツタースピー
ド設定器２０２により設定された時間幅Tsだけ
高レベル状態になる第４図ｃに示すようなシヤツ
ター制御信号が発生される。このシヤツター制御
信号ｃによりシヤツター２０１が開放状態に制御
される。ただし、このシヤツター制御信号ｃの高
このシヤツター制御信号ｃの高レベル期間のみシ
ヤツター２０１が開放され、低レベル期間はシヤ
ツター２０１が閉状態になるようにシヤツター２
０１が制御されるものとする。

シヤツター２０１が開放されると、被写体像が
撮像素子１０３に入射される。そして、第４図ｃ
に示したようなシヤツター制御信号は、読み出し
停止信号発生器２０５に導かれ、垂直同期信号
Vsとともに用いられてシヤツター制御信号ｃの
立上りと同時に時刻t₇において低レベルから高レ
ベルへ立上り、シヤツター制御信号ｃが高レベル
から低レベルに変化した後の垂直同期信号Vsに
同期して時刻t₈において高レベルから低レベルに
立下る第４図ｈに示すような読み出し停止信号
（高レベルのときに読み出し停止状態になる）が
発生される。この読み出し停止信号ｈは駆動回路
２０６に導かれて、撮像素子１０３からの電荷読
み出しを停止し蓄積状態に保つ。つまり、撮像素
子１０３の奇数フイールド用と偶数フイールド用
の素子の動作状態を表わす第４図ｄ，d′の波形図
に示すように、（ここで、高レベルが読み取り動
作を、低レベルが蓄積動作の状態を、それぞれ示
す）、読み取り停止信号ｈによつて、d′の波形図
の点線で表わすように通常状態では読み取り動作
となるべき時に実線のように蓄積動作とされて読
み取りが停止されている。

したがつて、シヤツター２０１が開放されて撮
像素子１０３に入射された被写体像は、奇数フイ
ールド用の素子、偶数フイールド用の素子ともに
全画面にわたつて一様に蓄積されることとなり、
シヤツター２０１を開いて再び閉じた、つまり露
出期間の直後の垂直同期信号に同期して読み取ら
れることによつて得られる第４図ｅの波形の時刻
t₈からt₉までの信号数形に示す奇数フイールド用
の素子の出力と、第４図e′の波形の時刻t₉からt₁₀
までの信号波形に示す偶数フイールド用の素子の
出力とは、それぞれ入射光量による信号電流
Ts₂，Ts′₂が同一となる。このとき、この信号に
含まれる暗電流成分は点線で示すようにIdと
Id′となる。

第４図ｅ及びe′に示す信号は加え合わされて、
信号処理回路１０４に導かれ、従来と同様に暗電
流成分が除かれ、さらにその他の信号処理を施さ
れた後に、記録装置１０５に導かれる。一方、第
４図ｃに示すシヤツター制御信号は記録制御信号
発生器１１１にも導かれ、同期信号発生器１０７
からの垂直同期信号とともに用いられて撮像素子
１０３の読み取り制御信号ｈの立下りに同期し
て、時刻t₈に低レベルから高レベルに立上り、か
つ時刻t₁₀までの２垂直走査期間だけ高レベルの
状態になる第４図ｆに示すような記録制御信号が
発生される。この記録制御信号は記録装置１０５
に導かれて、その時に記録装置１０５に信号処理
回路１０４から導かれている撮像信号を記録する
ように制御し、静止画像の記録が終了する。な
お、信号処理回路１０４及び記録装置１０５にも
同期信号発生器１０７より同期信号が供給されて
いて、系全体の同期が保たれているのは従来の場
合と同様である。

以上のような構成によると、記録装置１０５に
記録された画像信号は、第４図ｇに示すように奇
数フイールドの信号も偶数フイールドの信号もと
もに正確に入力画像を表わしていて、正しい静止
画像を記録することができることになる。従つ
て、この記録信号テレビジヨンモニターに再生す
るとフリツカのない良好な静止画像を再生するこ
とができ、また、ハードコピーをしてもライン間
に濃淡を生じることもなくなる。

また、信号の読み取り、記録は露出期間が終了
した直後の垂直同期信号に同期して行なつている
ため、露出期間終了から信号の読み取りまでの待
ち時間が短かく、この待ち時間に発生する暗電流
が小さくなり、良好な画質が得られる。更に、１
回の撮影に要する期間が短かくて済むので、連写
時に連写速度を速くできる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、シヤツターの
開放を垂直同期信号に同期して行なうようにした
ことにより、用いる撮像素子の種類にかかわら
ず、奇数フイールドでも偶数フイールドでもとも
に正しい静止画の撮像信号を得ることができ、正
確でしかも再生時にフリツカを発生せずライン間
濃淡も生じない良好な静止画を得ることができ
る。

また、露出期間と信号読み取り期間が短かいの
で、暗電流の影響が少ない良好な画像が得られ、
更に高速連写の速度を速くできるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一例の電子写真カメラの基本構
成図、第２図はその各部の信号波形図、第３図は
本発明の一実施例における電子写真カメラの基本
構成図、第４図はその各部の信号波形図である。 １０１……レンズ、１０３……撮像素子、１０
２，２０１……シヤツター、１０４……信号処理
回路、１０５……記録装置、１０７……同期信号
発生器、１１１……記録制御信号発生器、２０１
……シヤツター、２０２……シヤツタースピード
設定器、２０３……レリーズスイツチ、２０４…
…シヤツター制御信号発生器、２０５……読み出
し停止信号発生器、２０６……駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テレビジヨン同期信号発生器と、前記テレビ
   ジヨン同期信号発生器により発生されるテレビジ
   ヨン同期信号に同期して駆動されるフレーム画像
   を出力するように画素が構成された２次元の撮像
   素子と、該撮像素子に被写体像を結像させせるレ
   ンズと、前記撮像素子と被写体との光路上に配置
   された光学シヤツターと、該シヤツターの開放を
   指令するレリーズスイツチと、前記シヤツターが
   開放状態に保たれている期間が存在する垂直走査
   期間の間は前記撮像素子の信号読み取りを停止す
   る手段と、前記シヤツターが前記レリーズスイツ
   チにより開放指令を受けたときに前記テレビジヨ
   ン同期信号のうちの垂直同期信号に同期して前記
   シヤツターを閉状態から開放状態に操作し所定の
   露出期間後に再び前記シヤツターを開放状態から
   閉状態に戻す手段と、前記シヤツターが開放状態
   から閉状態に戻された直後の垂直同期信号に常に
   同期して２垂直走査期間で前記撮像素子の信号電
   荷を読みだして記録する手段とを備えたことを特
   徴とする電子写真カメラ。