JPH0491576A - 静止画記録装置 - 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、固体撮像素子を用いた電子スチルカメラに係
り、特に運動中の被写体の動きを多重露光にて連続的に
撮影可能にした静止画記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、運動中の被写体をプレなく的確に撮影するために
、固体撮像素子の電子シャッターあるいは機械的なシャ
ッターを利用し、露光時間を短くして撮影するようにし
たビデオカメラや電子スチルカメラなどの記録装置が知
られている。

ただし、こわらの装置では、被写体の一連の運動を間断
なく連続的に捉えることはできない。すなわち、ビデオ
カメラでは１フイールドつまり！／６０秒間隔で１コマ
、電子スチルカメラでは記録ヘッドの移送時間内に１コ
マ（最速連写モードにおいて１画面を記録する時間内に
１コマ）の画像を撮影することしかできない。そこで、
上記のような欠点を克服するため、１コマ分の期間に数
回に分けて露光して重ね合わせることが提案されている
。

第８図はこのような多重露光を行う従来の記録装置の構
成を示すブロック図である。同図において、１は受光部
の蓄積電荷を素子基板から流出可能な縦型オーバーフロ
ートレイン方式のフレームインターライン型のＣ０Ｄ（
以下ＶＯＤ−ＦＩＴ型ＣＣＤと略す）からなる撮像素子
、２は撮像素子１の出力から所定の輝度信号及び色信号
を導出する撮像系信号処理回路、３は撮像系信号処理回
路２の出力から磁気記録媒体に記録可能な信号を導出す
る記録系信号処理回路、４はその記録信号を記録する磁
気ヘッド、５は全体を制御するシステムコントローラ、
６は撮像素子１を所定のタイミングで駆動するために必
要なパルスを出力するクロツタ回路、７はその駆動用パ
ルスを増幅して撮像素子ｌに出力するドライバ、８は上
述の磁気記録媒体であるビデオテープ、９はそのテープ
走行系機構、ｉｏは通常撮影が多重露光撮影かを選択す
る切替スイッチである。

第９図は上記撮像素子１の構成を示す模式図である。こ
の撮像素子１は、上記のようにＶＯＤ・ＦＩＴ型ＣＣＤ
からなり、ＰＤ（フォトタイオート）及びＶ−ＣＣＤを
有した受光部と、メモリ部と、Ｈ−ＣＣＤとに分割され
ており、出力側には出力アンプ（増幅器）が設けられて
いる。また、図の斜線部分は遮光部を示している。

次に上記構成の装置の動作について、第１０図のタイミ
ング図を参照しながら説明する。第１Ｏ図（イ）は通常
撮影時、第１０図（ロ）は多重露光撮影時における各々
のパルスのタイミングを示したものである。

第８図の切替スイッチ１０が開になると通常撮影モート
となり、クロック回路６から第１０図（イ）に示すよう
なパルスがドライバ７に送出され、撮像素子１が駆動さ
れる。この時、先ず第１０図（イ）のｉｉ）のフィード
シフトパルスにより、第１０図（イ）のｉ）の垂直ブラ
ンキングパルスによって決まるＩＶ（垂直期間）毎に受
光部のＰＤからＶ−ＣＣＤに蓄積電荷が転送され、この
電荷は第１０図（イ）のＶ）の蓄積部垂直転送パルスα
によりｖ−ｃｃｏがらメモリ部に送らゎる。なお、この
転送動作の前に第１０図（イ）のｉｖ）の受光部垂直転
送パルスβにより受光部のＶ−ＣＣＤ及びメモリ部の不
要電荷はクリアされている。

上記メモリ部へ転送された蓄積電荷は、第１０図（イ）
のＶ）の垂直転送パルスγによりＨＣＣＤへＩＨ（水平
期間）毎に送られ、このＨ−ＣＣＤから出力アンプを介
して光電変換された信号が出力される。なお、このモー
トでは、第１０図（イ）の１ｉｉ）の受光部クリアーパ
ルスはローレベルのままで影響を与えない。

以上の動作の結果、撮像素子１から鉱第１０図（イ）の
ｖｉ）に示すように（ａ）から（ｂ）の信号蓄積期間で
光電変換、蓄槽さゎた信号か出力される。この撮像素子
１より出力された信号は、撮像系信号処理回路２で所定
の輝度信号と色信号に変換され、記録系信号処理回路３
でビデオテープ８に記録可能な画像信号に変換される。

そしてテープ走行系機構９にてテープ８が走行され、磁
気ヘラＦ４にて上記変換された画像信号かテープ８に記
録される。

これに対し、切替スイッチ１ｏが閉じてローレベルにな
ると多重露光撮影モートとなり、クロック回路６から第
１０図（ロ）に示すようなパルスがドライバ７に送出さ
れる。この時、第１０図（ロ）のｉｉ）のフィードシフ
トパルスとｊｉｉ）の受光部クリアパルスは１１５ｖ毎
に且っ１８ｏ°位相かずわて出力され、またｉｖ）の受
光部垂直転送パルスβ（クリアパルス）は除去される。

このため、第１０図（ロ）の（Ｃ）のフィードシフトパ
ルス以降は受光部のＰＤで蓄積されている電荷は（ｄ）
の受光部クリアパルスにより基板を介して掃き出される
。従って、この（ｄ）の時点から蓄積された電荷が（ｅ
）のフィードシフトパルスによってＶ−ＣＣＤへ転送さ
れる。同様に、（ｆ）〜（ｇ）、（ｈ）〜（ｉ）、−ｍ
、（ｊ）〜（ｋ）で蓄積された電荷がＶ−ＣＣＤへ転送
され、このＶ−ＣＣＤにて各画素毎に混合される。

また、（ｄ）から（ｋ）までにｖ−ＣＣＤへ転送された
電荷は、ｉｖ）の垂直転送パルスαにてメモリ部へ転送
される。その際、Ｖ−ＣＣＤのクリアパルスβは、当然
出力禁止となる。その他の動作は上述の通常撮影時と同
様であり、その結果蓄積された信号はＶ）に示すように
１１５■毎に１／１０Ｖずつ蓄積されたものの混合とな
り、運動中の物体に対してもブレなく撮影することが可
能となる。また、ｉｉ）のフィードシフトパルスと１ｉ
ｉ）の受光部クリアパルスの時間間隔を変えることで、
シャッター速度も変えることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のような記録装置はビデオカメラの場合
であり、静止画を撮影するのにより適した電子スチルカ
メラについては考慮されてしＡない。すなわち、電子ス
チルカメラでは、所定の時間内に被写体の一連の動作が
終らないことがほとんどであり、また一連の動作の開始
から終了まで撮影しても速写中の記録用ヘッドの送り時
間分は動いている被写体を撮影することかできない。こ
のため、時間的に長い空白のある間欠画像情報となって
しまうという問題点があった。

本発明は、このような問題に着目してなされたもので、
動いている被写体をブレなく、且つ長い空白期間を持た
ずに多重露光撮影することが可能な静止画記録装置を得
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の静止画記録装置は、次のように構成したもので
ある。

ａ、被写体からの撮像光に応じた電荷を蓄積して光電変
換を行う撮像素子と、該撮像素子を所定のタイミングで
駆動するためのパルスを出力するクロック回路と、光電
変換された画像信号を処理して記録媒体へ記録するため
の信号に変換する信号処理回路と、前記撮像素子の出力
を複数回重ねて信号処理回路に送出させる多重露光手段
を備え、該多重露光撮影時は前記撮像素子を電荷蓄積状
態に維持するようにした。

ｂ、前記ａの静止画記録装置において、多重露光撮影時
の撮影期間及び露光回数を設定する手段を設けた。

Ｃ１前記ａまたはｂの静止画記録装置において、記録媒
体は、磁気ヘッドにより磁気記録される磁気記録媒体と
した。

ｄ、前記Ｃの静止画記録装置において、多重露光撮影時
は、磁気ヘッドのトラック送り期間も撮像素子を電荷蓄
積状態に維持するようにした。

〔作用〕 本発明の静止画記録装置においては、撮像素子の出力を
複数回重ねて露光する多重露光手段が設けられ、多重露
光撮影時には常に撮像素子が電荷蓄積状態に維持される
ので、被写体の動作が時間的に大きな空白なく多重露光
撮影される。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例による静止画記録装置の構
成を示すブロック図である。図中、１〜７及び１０は第
８図と同一構成要素であるので重複する説明は省略する
が、撮像素子１は被写体からの撮像光に応じた電荷を蓄
積して光電変換し、システムコントローラ５によって、
該撮像素子１の出力を複数回重ねて撮像系信号処理回路
２に出力する多重露光手段か構成されている。そして、
多重露光撮影時は、常に撮像素子１を電荷蓄積状に維持
するように構成されている。また、図中１１はレリーズ
スイッチ、１２は連写モートと通常モートの切替スイッ
チ、１３はヘッド送り機構１４を駆動するトライバ、１
５は異常時に撮影者に警告を与える警告手段である。

次に動作について説明する。第２図は第１図の回路の動
作タイミングを示す図、第３図はその動作の流れを示す
フローチャートである。

第３図のステップＳ１でレリーズスイッチ１１が閉して
撮影準備が行われると、ステップＳ２で速写モードであ
るか、つまり切替スイッチ１２の開閉を調べる。この時
、切替スイッチ１２が開であればステップＳ３で通常撮
影を行い、閉の場合にはステップＳ４で多重露光モード
であるか、つまり切替スイッチ１０の開閉を調べる。そ
して、切替スイッチ１０が開であればステップＳ５で通
常連写撮影を行い、閉であれば多重露光撮影を行う。こ
の多重露光撮影の場合、先ずステップＳ６にてクロック
回路６が多重露光モートとなり、第２図のｉ）〜Ｖ）に
示す各パルスかドライハフに送られ、このドライバ７に
て増幅処理され、これにより撮像素子１を駆動するパル
スが生成される。

そして、ステップＳ７で撮影が開始されると、撮像素子
１の出力が各信号処理回路２，３により所定の画像信号
に変換され、磁気ヘッド４にて磁気記録媒体に記録され
る。一方、画像信号を磁気記録媒体の所定位置に記録す
るべく磁気ヘッド４を移送するため、システムコントロ
ーラ５の制御信号をドライバ１３で増幅し、ヘッド送り
機構１４へ送る。この時、トラック送りの状態は、第２
図のｖｉｉ）のようになっている。

以上の撮影のタイミングを更に詳しく説明すると、時刻
ｔ。でトラック送りなど撮影準備が完了した後、時刻ｔ
１で撮像素子１の受光部及び蓄積部に対するｉｖ）　、
ｖ）の垂直転送パルスが送られ、時刻ｔ１〜ｔ３の間に
受光部のｖ−ｃｃｏ及び蓄積部の不要電荷をクリアする
。一方、時ｉｌｌ　ｔ　２にて受光部のＰＤの不要電荷
をＶＯＤ構造における基板部より掃き出す。その結果、
時刻ｔ２からｉｉ）のフィートシフトパルスが出力され
る時刻ｔ４までの間、受光部のＰＤにて映像信号となる
電荷が蓄積される。この蓄積時間は、ｖｉ）の期間の中
の「１」のようになる。この間、磁気ヘッド４は正規の
トラックへ移送中であっても良く、また正規のトラック
位置に移送完了していても良い。

次に時刻ｔ、にてｊｉｉ）の受光部クリアパルスを再度
入力し、時刻ｔ４〜ｔ５の期間て上記ＰＤに蓄積された
電荷を基板から掃き出す。そして、時刻ｔ６でｉｉ）の
フィードシフトパルスを出力することにより、時刻ｔ５
〜ｔ６で蓄積された電荷をＶ−ＣＣＤへ転送し、上記ｔ
２〜ｔ４の間に蓄積された信号と加算混合する。これに
より、多重化か実現される。また、時刻ｔ７〜ｔ８の期
間でも同様の動作が行われ、多重露光が進み、最終的に
時刻ｔ１□〜ｔ１２の期間まで、っまりｖｊ）の期間の
うち「１〜６」までの期間に６度の露光が行われる。そ
の際、トラック送りは、本実施例ではｉ）の垂直ブラン
キングパルスの基準から２フイ一ルド期間を要するとし
たので、時刻ｔ０〜ｔ、。の間で移送され、時刻ｔｌｏ
〜ｔ１９の間は正規のトラック位置に磁気ヘッド４が置
かわている。

上記受光部のＶ−ＣＣＤにて加算混合された電荷は１時
刻ｔ１３〜ｔ１４の期間のｉｖ）の受光部垂直転送パル
スとＶ）の蓄積部垂直転送パルスにより、全て蓄積部に
転送され、更に時刻ｔ’ｓからｔｌｌｌまでのＶ）の転
送パルスにより！Ｈ期間毎に水平転送部のＨ−ＣＣＤへ
転送さｔ、出力アンプを介して信号処理回路２へ出力さ
れる。そして、この出力信号は、前述した処理によりフ
ィールド画面１コマ分の信号として磁気記録媒体に記録
されることになる。一方、時刻ｔ１２にて最後の露光電
荷がＶ−ＣＣＤへ転送された直後、ステップｓ８てシス
テムコントローラ５内のタイマがリセットされ、その出
力ｔは１＝０となる。そして、ステップＳ９にてレリー
ズスイッチ１１が引き続き閉であるか調へ、開ならばス
テップｓ１０にて現トラックで撮影を終了し、閉ならば
ステップＳｌｌにて次の画像信号を記録すへ〈時刻ｔ１
９で磁気ヘッド１４の移送を開始する。

こわに対し１時刻ｔ１８では１ｉｉ）の受光部クリアパ
ルス、時ａｌｔ＋ｔではｉｉ）のフィードシフトパルス
を出力して、第２の画像信号を多重露光撮影すべくｖ−
ｃｃｏへの蓄積を開始しており、時刻ｔ２１　”’　ｊ
　２２で６コマ目の信号電荷を蓄積して加算混合するま
で同様の動作を続ける。そして、ステップＳ１２にてト
ラック送り完了信号が出力されるまで待ち、時刻ｔ２０
でトラック送りか完了したら、ステップＳ１３にてタイ
マ出力ｔを調べる。この時、タイマ出力ｔが撮像素子蓄
積状態期間ＴＳ　　（第２コマ目の記録ではｔ１２〜ｔ
２２）と蓄積終了からＣＣＤの第１行目の信号が水平シ
フトレジスタから読み出される迄の期間Ｔ、（第２コマ
目の記録ではｔ２２〜ｔ２５）の和よりも大きければ（
ｔ＞Ｔｏ　＋Ｔｓ　）　、第２コマ目の多重露光蓄積出
力を記録する際にトラック送りが完了していないことに
なるので、ステップ５１４で警告信号を発生させる。た
だし、蓄積時間の設定の際、トラック送り時間に対して
Ｔ。＋Ｔｓを充分大きくして、ｔ＞Ｔ０＋Ｔｓとなるよ
うなことか極力ないようにしておくことが重要である。

一方、ｔ　＞Ｔｏ　＋　Ｔｅｌでない場合、ステップＳ
１５にてｔ＝Ｔｓとなるまで待機し、ｔ＝Ｔｓつまり蓄
積か終了したら、ステップＳ７に戻って次のコマの撮影
を開始する。ここで、上記蓄積状態期間Ｔｓ、露光時間
及び多重露光回数は、ＡＥ系及びシステムコントローラ
５によって適正露出となるよう設定される。以降、レリ
ーズスイッチ１１が押されている間、上記の要領で速写
撮影が行われ、その結果被写体の一連の動作をブレなく
且つトラック送りの際中も間断無く、多重露光撮影を行
うことができる。

第４図は本発明の第２実施例による静止画記録装置の動
作の流れを示すフローチャートであり、第３図と同一ス
テップ番号は同一処理内容を示している。

本実施例において、ステップ３１〜ｓ６までは上記第１
実施例と同じ動作を行い、ステップ５１６で撮像素子１
は蓄積を開始して蓄積状態に入る。ここでの蓄積状態と
は、第２図の２コマ目にて、時刻ｔ１２〜ｔ２２の期間
（Ｔｓ）に対応する。

上記蓄積状態に入ると、同時にステップｓ８でタイマを
リセットし、その出力１＝０とする。その後、第２図に
示す多重露光を行い、ステップＳ１５にてｔ＝Ｔｓとな
る迄待機し、ｔ＝ＴｓとなりたらステップＳ１７にて蓄
積を終して蓄積状態を解除し、以降の露光つまりフィー
トシフトパルスの発生を禁止する。同時に、ステップ５
１２にてトラック送りが完了しているかを確認し、完了
していなければステップ５１４にて警告信号を出力し、
多重露光間隔が広がってしまうことを警告する。また、
完了していればステップ５１８にて撮像素子１の出力を
読み出し、終了後ステップＳ９でレリーズスイッチ１１
が開いていればステップＳＩＯで撮影を終了し、閉して
いればステップＳ１７でトラック移送を開始し、同時に
ステップＳ１６へ戻って次トラツクの撮影を開始する。

本実施例によれば、ｔ＝Ｔ、にて露光を禁止するため、
万一トラック送りが遅れてもシステムコントローラ５に
て設定された露光時間、露光回数が守られるのて、常に
適正露出を維持することかできる。

第５図は本発明の第３実施例の構成を示すブロック図で
あり、図中１〜７及び１０〜１５は第１図の同一符号の
部分と同しものである。１６はレリーズスイッチ１１と
同しレリーズスイッチであり、本実施例ではレリーズス
イッチ１１を第１のレリーズスイッチ、レリーズスイッ
チ１６を第２のレリーズスイッチとする。１７は撮影時
間Ｔｓを設定するスイッチ、１８は多重露光の露光回数
を設定するスイッチ、１９は上記各設定値を導出する抵
抗アレイ、２ｏは抵抗アレイ１９に定電圧を供給する定
電圧源である。

また、第６図は本実施例の動作を説明するためのタイミ
ング図、第７図は同しく動作の流れを示すフローチャー
トである。

第１のレリーズスイッチ１１が閉しると、ステップＳ１
９で撮影準備を開始し、ステップＳ２０で連写モートで
あるがを調へる。この時、速写モートであれば第３図の
ステップｓ４以降と同様の処理を行っていく。速写モー
トでなければ、ステップ５２１で多重露光モートかを調
へ、そうでなければステップＳ２２で通常撮影を行い、
多重露光モートであれば撮影時間Ｔｓをスイッチ１７よ
り読み取る。このスイッチ１７は、撮影者か任意に撮影
時間を切り換えることがてきるように、定電圧源２０の
電圧を抵抗アレイ１９で分圧した値を選択してシステム
コントローラ５に与えるものであり、システムコントロ
ーラ５ではステップＳ２３にてその電圧値から撮影時間
Ｔ３を導出する。同様に、ステップＳ２４で多重露光回
数Ｎをスイッチ１６より読み取り、ステップＳ２５にて
クロック回路６を多重露光モードにすると共に、ステッ
プＳ２６にて上記Ｔｓ、Ｎより各露光の露出時間、絞り
を決定する。そして、ステップＳ２７にて第２のレリー
ズスイッチ１６のラッチ出力を調へ、第２のレリーズス
イッチ１６がステップＳ１９以降で閉じられていればス
テップＳ２８で撮影を行う。また、レリーズスイッチ１
６か閉じられていなければステップＳ２９で第１のレリ
ーズスイッチ１１を調へ、レリーズスイッチ１１が閉し
ていればステップＳ２７へ戻って第２のレリーズスイッ
チ１６が閉じるのを待ち、開いていればステップＳ３０
で撮影を中止する。

上記ステップ５２８で撮影の場合は、第６図に示すよう
に時刻ｔ。で１ｉｉ）のフィートシフトノペルスを出力
し、時刻ｔ１〜ｔ２のＶ）の垂直転送ノくルスにて受光
部のＰＤ等各部の暗電流を除去し、時刻ｔ３てｉｖ）の
受光部クリアパルスを出力してから、時刻ｔ４で上記フ
ィートシフトパルスを出力するまでＰＤに露光し、Ｖ−
ＣＣＤへ転送する。

同様に、時刻ｔ６〜ｔ、の露光電荷をＶ−ＣＣＤへ転送
し、第１の露光電荷と多重する。同様に、時刻ｔ１４〜
ｔｌｓの露光まで６回この動作を縁り返し、多重露光し
ていく。ここで、時刻ｔ３〜ｔまでの間か撮影時間Ｔｓ
、６回が多重露光回数Ｎ回に当たる。そして、時刻ｔ１
７〜ｔｌ１１までの間の受光部及び蓄積部垂直転送パル
スにて、Ｖ−ＣＣＤの電荷を蓄積部へ転送し、時刻ｔ１
８からＩＨ毎に水平転送部を通して撮像系信号処理回路
２へ出力していく。以降記録までの動作は、前述の第１
実施例と同様である。

本実施例によれば、撮影者か意図した期間９回数の多重
露光撮影が可能となり、１コマで被写体の一連の動きを
ブレなく動作完了まで全て写し込むことができる。

なお、以上の各実施例では、蓄積部を１フイ一ルド分し
か持たないＶＯＤ型ＦＩＴ方式のＣＣＤを使用する場合
を示したが、１フレ一ム分の蓄積部を有し、Ｖ−ＣＣＤ
から蓄積部へ１フレ一ム分転送可能なＣＣＤや、１フレ
一ム分の電荷をＶＣＣＤから一度に転送し、スイッチン
グにより水平レジスタ部と１フイ一ルド分の蓄積部へ第
１フイールド、第２フイールドの信号電荷を切り替える
ことが可能なＣＣＤなとを使用することにより、フレー
ム画像の多重露光を行うようにしても良い。このような
場合でも、動いている被写体をブレなく、且つ長い空白
期間を持たずに多重露光撮影することかできる。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、撮像素子の出力を複数
回重ねて露光する多重露光手段を設け、多重露光撮影時
は撮像素子を電荷蓄積状態に維持するようにしたので、
動きのある被写体をブレなく、且つ長い空白期間を持た
ずに多重露光撮影することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同上の第１実施例の動作タイミンクを示す図、
第３図は同上の第１実施例の動作を示すフローチャート
、第４図は本発明の第２実施例の動作を示すフローチャ
ート、第５図は本発明の第３実施例の構成を示すブロッ
ク図、第６図は同上の第３実施例の動作タイミングを示
す図、第７図は同上の第３実施例の動作を示すフローチ
ャート、第８図は従来装置の構成を示すブロック図、第
９図は撮像素子の構成を示す模式図、第１０図（イ）、
（ロ）は従来装置の動作タイミングを示す図である。 １−−−−−−撮像素子 ２−−−−−・撮像系信号処理回路 ３−−−−記録系信号処理回路 ４・・・−・磁気ヘッド Ｓ　＝−−−−システムコントローラ（多重露光手段）
６−−・−・クロック回路 ７−−−−−−ドライバ １０　、　１２−−−−−−切替スイッチｔｔ、ｔｓ−
−−−レリーズスイッチ １７．１８−−−−スイッチ 第７欠厖伊１の動４乍の；にれ 第３図 ｉ　２　＊Ｊｔ！＋の勤ｆｆ／ｌ：Ｊｔｉ第４図 第３突獲イ列の動作の流れ 第７図 一 従東表１の構成゛ 第８図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体からの撮像光に応じた電荷を蓄積して光電
   変換を行う撮像素子と、該撮像素子を所定のタイミング
   で駆動するためのパルスを出力するクロック回路と、光
   電変換された画像信号を処理して記録媒体へ記録するた
   めの信号に変換する信号処理回路と、前記撮像素子の出
   力を複数回重ねて信号処理回路に送出させる多重露光手
   段を備え、該多重露光撮影時は前記撮像素子を電荷蓄積
   状態に維持することを特徴とする静止画記録装置。
2. （２）前記多重露光撮影時の撮影期間及び露光回数を設
   定する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の静
   止画記録装置。
3. （３）前記記録媒体は、磁気ヘッドにより磁気記録され
   る磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１または
   ２記載の静止画記録装置。
4. （４）前記多重露光撮影時は、磁気ヘッドのトラック送
   り期間も撮像素子を電荷蓄積状態に維持することを特徴
   とする請求項３記載の静止画記録装置。