JPH0575930A

JPH0575930A - 静止画撮像装置

Info

Publication number: JPH0575930A
Application number: JP3233047A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kondo; 眞近藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】静止画撮像装置において、絞りシャッタ機構
に複雑で高価なシステムを用いることなく、簡単な構成
で、バラツキがなく、高精度の絞り及びシャッタ制御の
可能な撮像装置を提供することを目的とする。【構成】撮像素子３に蓄積された電荷を１回の読み出
し動作で読み出すフィールド撮像モードと、蓄積された
電荷を複数回に分けて読み出すフレーム撮像モードとを
備え、フレーム撮像モードにおいては、前記撮像素子３
のクリア動作と光学的シャッタによって撮像素子３の蓄
積時間を制御し、前記フィールド撮影モードでは、前記
撮像素子３のクリア動作と前記撮像素子３の読み出し動
作によって前記撮像素子３の蓄積時間を制御するように
構成した静止画撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静止画撮像装置に関す
るものであり、特にフレーム撮像記録とフィールド撮像
記録とを選択でき、また照明手段を用いた撮像動作の可
能な撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、普及の著しいスチルビデオカメラ
等の分野においては、通常撮影素子への被写体光学像の
照射時間はメカニカルシャッタで制御する。これは、銀
塩カメラのフィルムを撮像素子に単純におきかえたよう
なものと考えることができ、絞り口径の制御はレンズ内
の絞りによって行なうものである。

【０００３】また他の例では、絞りにターレット絞りを
用いるとともに、メカニカルシャッタを用いて露光時間
を制御するものがあり、さらに高速の連写時にはメカニ
カルシャッタを開放して電子シャッタにより露光時間
（蓄積時間）を制御するもの等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述のように、銀塩フィルムに較べラチチュードの狭い撮
像素子を用いる静止画撮像装置においては、絞り口径、
露出時間共充分な精度を得ることは容易ではなく、コス
トのかかるものになる欠点を有する。

【０００５】そこで絞り口径を連続的に変化させず段階
的な値のみに限定することで、絞り口径の精度を上げ、
コスト高の問題点を軽減する方法が考えられるが、シャ
ッタと絞りそれぞれ必要であることと、シャッタ精度は
やはり高いものが要求される欠点を有する。

【０００６】また絞りとシャッタと１組の羽根で兼用す
ることで部品点数を減じ、上記のコスト高の欠点を減じ
ることが可能と思われるが、羽根の開口径を精度よく制
御する為には羽根の動作速度を低くする必要があり、そ
の結果高速シャッタが得にくくなる動作特性上の欠点を
有する。

【０００７】この欠点は単に高速シャッタが得にくくな
るのみならずの撮影において、ストロボ発光によって高
輝度背景の被写体の黒つぶれを防止する所謂日中シンク
ロ撮影において、ストロボを利用することができる（被
写体輝度の）範囲を狭くし、このような逆光補正ができ
なくなる条件を増やすという欠点を生じる原因となる。

【０００８】まらさらに、羽根の駆動にモータを利用す
るものでは、羽根開放用モータの電力供給を停止するこ
とあるいはモータ逆通電によって、羽根を停止させて口
径を安定させる方法をとる為、モータに印加される電圧
により羽根の速度が変化し、同一絞り口径で停止の動作
をした場合も、実際に停止するまでの誤差が変化する
為、電源電圧の変化により絞り口径が安定しない欠点を
有する。これを避けようとすれば絞り口径安定後実際の
絞りを通った光を再測光して、適正な露光時間を演算す
るようにしたり、また絞り口径を安定させる為モータに
印加する電圧を安定化する等の手段が必要になり簡易な
システムではなくなってしまう。

【０００９】本発明は上述した問題点を解決し、絞りシ
ャッタ機構に複雑で高価なシステムを用いることなく、
簡単な構成で、バラツキがなく、高精度の絞り及びシャ
ッタ制御の可能な撮像装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する為
に、本発明によれば、蓄積時間の制御の為の画像情報の
クリアと読み出しが可能で、かつ、有効画素の情報を１
回の読み出し動作で読み出す第１の読み出しモードと、
有効画素の情報を複数回に分けて読み出す第２の読み出
しモードとを備えた撮像手段と、光学的遮光手段とを備
え、前記撮像手段が前記第２の読み出しモードで動作す
る際、前記撮像手段の画像情報のクリア動作と、前記光
学的遮光手段による遮光動作とによって前記撮像手段の
蓄積時間を設定する如く構成する。

【００１１】また、上記目的を達成する為に、本発明に
よれば、蓄積時間の制御の可能な撮像手段と、光学的遮
光手段と照明手段を備え、前記照明手段を利用した撮像
を行なう時には、前記光学的遮光手段を用いずに実質的
な蓄積時間の制御を行なうように構成する。

【００１２】

【作用】これによって、簡単な構成でかつ高精度の露出
制御が可能となり、スチルビデオカメラ等において、各
種の撮影状況において最適な撮影を行なうことができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明における静止画撮像装置を各図
を参照しながら、その実施例について詳述する。

【００１４】図１は本発明の静止画再生装置の一実施例
を示すブロック図で、１は入射光量を調節する絞りとシ
ャッタを兼用する半開式シャッタ、２は撮像レンズ、３
は撮像レンズ２で結像された被写体の光学像を電気信号
に変換する撮像素子（ＣＣＤ等）、４は撮像素子３で光
電変換された時間的に離散した画像信号を連続する信号
にするサンプルホールド回路（ＣＤＳ回路でも可、以下
Ｓ／Ｈ回路）５はＳ／Ｈ回路４で、連続信号化された画
像信号を利用する目的に合わせて変換する信号処理回路
（γ，ｋｎｅｅ，等のダイナミックレンジ直線性に関す
るもの、デジタル化、撮像素子からの原色または補色の
信号を輝度信号と色差信号に変換すること等）。６は後
述するシステムコントローラ１０の制御に応じて、半開
式シャッタ１を駆動する駆動回路、７は撮像素子３を駆
動する駆動回路、８は撮像素子３やＳ／Ｈ回路４、信号
処理回路５の駆動及び同期の為のクロック、パルスを生
成する同期信号発生器（以下ＳＳＧと称す）１０は本発
明の静止画撮像装置全体を制御するたとえばマイクロコ
ンピュータ等で構成されたシステムコントローラ（以下
シスコンと称す）、１１は被写体輝度を測定する測光素
子、１２は測光素子１１の出力に対数圧縮、重み付けを
したり、後述するストロボ１３の調光制御の為の所定値
との比較をしたりする為の輝度情報処理回路、１３は被
写体の補助照明の為の閃光装置（以下ストロボと称
す）、１４はストロボ１３の電源及び発光、調光の制御
回路（以下調光制御回路と称す）である。

【００１５】図２、図３は半開式シャッタの構成及び動
作を示す図であり、各図において、１０１は本発明の半
開式シャッタの構成上の基本となる地板であり、光線が
通る開口部１０１ａや以下に説明する各種の作動部材を
保持する為の軸等を一体的に構成している。

【００１６】１０２は駆動源となる正転及び逆転が可能
なモータであり、駆動力伝達のための出力ギア１０２ａ
を回転軸に取りつけている。１０３は該モータ１０２か
ら図示されていないギア列を介して駆動力が伝達される
ギア部３ｅを有し、地板１０１の２か所の軸が長溝部１
０３ａに挿入され、図に向かって左右方向に移動可能に
保持されたチャージ部材であり、突起部１０３ｄとテー
バ面１０３ｂ、長溝部１０３ａの長さとほぼ同等もしく
はそれ以上の長さを有する凸平面部３ｃを有している。

【００１７】１０４は吸着離脱型の制御マグネットであ
る。１０５は該地板１０１の軸部に回転可能に保持され
たマグネットレバーであり、制御マグネット１０４の吸
着部１０４ａに密着するアーマチャ１０５ａとマグネッ
トレバー１０５と一体的に構成されてばね性を有するチ
ャージ部１０５ｂと、制御マグネット１０４の通電を断
わった時、アーマチャ１０５ａを制御マグネット１０４
から離脱させ、制御マグネット１０４の通電時の吸着保
持力よりも弱く設定したマグネットばね１５ｃと、さら
に爪部材１６６の爪部突起１０６ｂと当接可能で、制御
マグネット１０４の非通電時には、爪部突起６ｂに当接
し、爪部ばね１０６ｃに抗して爪部材１０６を図上、時
計回りに回動させる椀部１０５ｄとを有している。

【００１８】１０７は該地板１の軸部に回動可能に保持
され、爪部６ａが係合するシャッタはね１１０、１１１
により形成される絞りの絞り値を設定するノッチ部１０
７ａと、シャッタはね１１０、１１１の長穴部１１０
ｂ、１１１ｂに挿入される凸部１０７ｂと、ギア部１０
７ｃとを有するシャッタはね駆動部材である。

【００１９】１０８は該シャッタはね駆動部材１０７の
ギア部１０７ｃとギア部１０８ａで噛合し、光線の透過
率の異なるパターンを有するパルス板１０８ｂを一体的
に構成したパルスギアである。１０８ｃは該パルスギア
１０８を図上で時計方向に付勢させ、さらに、シャッタ
はね駆動部材７を反時計回りに付勢し、シャッタはね１
１０、１１１をクローズ状態に保持するシャッタばねで
ある。

【００２０】１０９は該パルス板１０８ｂの回動による
パターンの変化を電気信号に変換し、シャッタはね１１
０、１１１の位置検知を行なうフォトインターラプタで
ある。１１０、１１１は前記地板１０１の２か所の軸と
長溝部１１０ｃ、１１１ｃにより、図上左右方向に移動
可能に保持され、シャッタ羽根駆動部材７により、互い
に反対方向にスライドして開口部１１０ａ、１１１ａの
重なり具合によって地板１０１の開口部１０１ａをクロ
ーズ状態から全開まで変化させるシャッタ羽根である。

【００２１】１１２は前記地板１０１の開口部１１０ａ
と同様に光線を通す為の開口部１１２ａを有し、この半
開式シャッタを構成する各部材を該地板１０１に、それ
ぞれ機能可能に保持する為のカバーである。１１３は撮
影のためのレンズ部、１１４はレンズ部によって結像し
た像を電気信号に変換して記録する為のＣＣＤ等の撮像
素子である。

【００２２】図３は図２に示した半開式シャッタの作動
の説明図である。図３（ａ）は初期状態を示し、図２で
いえば、シャッタはね１１０、１１１は地板１の開口部
１１ａ及びカバー１１２の開口部１１２ａをふさいだ状
態である。この状態から、モータ２を正転させると、図
示されていないギア列を介し、チャージ部材１０３を、
図中左方へ移動させる。これと前後して制御マグネット
４に通電する。

【００２３】こののち、チャージ部材１０３のテーパ面
１０３ｂがチャージ部１０５ｂを、図中、下方に押し下
げる。このため、アーマチャ５ａが制御マグネット１０
４の吸着部１０４ａに、マグネットばね１０５ｃの力に
打ち勝って押しつけられ、制御マグネット１０４に吸着
する。チャージ部１０５ｂはアーマチャ１０５ａが確実
に制御マグネット１０４に押しつけられるように、ばね
性を持たせてあるから、オーバーチャージ可能にチャー
ジ部材１０３の凸平面部１０３ｃの高さを設定してい
る。

【００２４】つぎに、チャージ部材１０３が、さらに左
方へ移動し、突起部１０３ｄがシャッタ羽根駆動部材１
０７の当接部１０７ｄに当接し、シャッタ羽根駆動部材
１０７をシャッタばね１０８ｃの付勢力に打ち勝って、
図中、時計方向に回動させ、同時にパルスギア１０８を
反時計方向に回動させ、フォトインターラプタ１０９に
よりパルス信号を発生させる。この時、シャッタ羽根１
１０が右へ、シャッタ羽根１１１が左へ移動するため、
シャッタ羽根１１０、１１１の開口部１１０ａ、１１１
ａにより、絞りが形成される。

【００２５】この時、爪部材１０６はシャッタ羽根駆動
部材１０７のノッチ部１０７ａに沿って次々に噛合する
場所を変えていく。これが図３（ｂ）の状態である。こ
こで、絞りが図示されていない測光装置の出力によって
算出された所定の絞り値よりも少し大きめに開いた時、
すなわち、爪部１０６ａが所定のノッチ部１０７ａを乗
り越えるタイミングをフォトインターラプタ１０９のパ
ルス信号により検出した時、モータ１０２を逆転させ、
チャージ部材１０３を初期位置に戻す。すると、シャッ
タ羽根駆動部材１０７は、爪部６ａが噛合したままとな
り、所定の絞りが設定される。これが図３（ｃ）の状態
である。

【００２６】この後、ＣＣＤ等の撮像素子１１４の電子
シャッタと設定した絞り値の組合せにより適正な露光が
行なわれる。すなわち、フィールド記録時は、本発明の
半開式シャッタは、絞りとしてのみ機能して、電子シャ
ッタにより露光が行なわれる。この時、電子シャッタを
連続的に動作させ、そのつど、撮像素子１１４から図示
されていないフロッピーディスク等の記録媒体に記録す
ることによって、駒撮りだけでなく、連続撮影も容易に
行なえる。

【００２７】電子シャッタにより露光と撮影が終了して
から、制御マグネット１０４への通電が断たれ、マグネ
ットレバー１０５が、図中、反時計に回動し、腕部１０
５ｄが爪部突起１１０６ｂを押し、爪部材１０６を時計
方向に回動させ、爪部１０６ａをノッチ部１０７ａから
はずす。したがって、シャッタ羽根駆動部材７は、シャ
ッタばね１０８ｃによりパルスギア１０８を介して反時
計方向に回動され、シャッタ羽根１１０、１１１を初期
状態、すなわち、図３（ａ）の状態に戻し、開口部１１
ａ、１１２ａをふさぎ、露光が完了する。

【００２８】また撮像素子１４にたくわえられた撮影像
の電気信号が図示されていないフロッピーディスク等の
記録媒体に記録され、一連の撮影動作が完了する。

【００２９】以上のような構成の静止画撮像装置の動作
を図４〜図７のタイミングチャートと図８、図９のフロ
ーチャートを用いて説明する。

【００３０】図４は図７のフローチャートの内、ストロ
ボを使用して撮影を行なうＥＦモードのフィールド撮像
についてのタイミングチャート、図５はＥＦモードのフ
レーム撮像についてのタイミングチャート、図６はＥＦ
モードでないフィールド撮像のタイミングチャート、図
７はＥＦモードでないフレーム撮像についてのタイミン
グチャートである。

【００３１】また図１３は撮像素子の一構成例を示し、
同図では、インターライン型ＣＣＤを例にして説明す
る。

【００３２】図において、２０１光電変換素子、２０２
は光電変換素子２０１に蓄積された電荷を垂直方向に転
送するための垂直ＣＣＤ（垂直転送シフトレジスタ）
で、第１〜第４の垂直転送電極より、それぞれφＶ１〜
φＶ４の４相の転送パルスを印加することによって駆動
される。

【００３３】光電変換素子２０１は、奇数行が第１垂直
転送電極と偶数行が第３垂直転送電極と接続されてお
り、光電変換素子２０１の電荷を垂直転送シフトレジス
タに転送するゲートはそれぞれ第１及び第３垂直転送電
極が兼用している。２０３は水平ＣＣＤ（水平転送シフ
トレジスタ）で、第１、第２の水平電極を持ち、それぞ
れにφＨ１、φＨ２の２相パルスを加えることにより駆
動される。２０４はエミックフォロ７回路よりなる出力
回路である。

【００３４】このインターライン型ＣＣＤは、センサ自
身が構成されている基板に電圧を加えることで光電変換
素子２０１の電荷を基板へ掃き出してクリアすることが
できる。

【００３５】図８、図９のフローチャートにおいて、レ
リーズ釦（図示せず）の第１ストロークでスイッチＳＷ
１のＯＮによりシスコン１０に外部割込を発生させ、撮
像の為の制御シーケンスが開始される。まずその割込が
ノイズ等による誤信号でないか確認（Ｓ１）した後、撮
像モードに応じて、露光量の演算の為の感度すなわちＳ
Ｖ値を設定する（Ｓ２〜Ｓ６）。すなわちフレーム撮影
モードでなければＳ３でフレーム撮影モードであること
を示すフレームフラグをリセットし、Ｓ４でフィールド
撮影モードにおいて感度ＳＶに所定値ｋ（たとえばＩＳ
Ｏ１００）を設定する。またフレーム撮影モードであれ
ば、Ｓ５でフレームフラグをセットし、Ｓ６でフレーム
撮影モードの感度としてたとえばフィールド撮影モード
より１段階低いｋ−１（この“−１”は１段階低いこと
を意味し、フィールド撮影モードの感度がＩＳＯ１００
であれば、ＩＳＯ５０となる）を設定する。次に、輝度
情報処理回路１２を測光モードにして測光素子１１の出
力を対数圧縮した後、デジタル化してシスコン１０にと
りこむ（Ｓ７）。次に、ストロボを使用する撮影モード
すなわちＥＦモードであるか否かを判断し（Ｓ８）、Ｅ
Ｆモードであった時には（以下図４をともに参照）ＥＦ
フラグをセット（Ｓ１３）し、ストロボ充電（Ｓ１４）
及び絞りとシャッタ速度の設定（Ｓ１５）を行なった
後、ストロボ充電の完了をチェックし（Ｓ１６）、充電
が完了していない場合には図示しないレリーズ釦の第２
ストロークでＯＮされるＳＷ２のＯＮ、ＯＦＦチェック
（Ｓ１７）をせずにＳ１に戻り、上述の動作を繰り返
す。Ｓ１６で充電が完了していた場合は、Ｓ１７へと進
み、ＳＷ２のＯＮ、ＯＦＦをチェックして、ＳＷ２がＯ
ＮでなければＳ１に戻る。またＳ８の判定においてＥＦ
モードでない時にはＥＦフラグをリセットし（Ｆ９）、
ストロボの充電を止め（Ｓ１０）、被写体を照明する光
の色温度を測定し（Ｓ１１）、Ｓ７で測定した被写体輝
度とＳ４またはＳ６で設定した撮像素子の感度から絞り
とシャッタ速度を演算した（Ｓ１２）後、ＳＷ２の状態
をチェックする。

【００３６】以上のループ（Ｓ１〜Ｓ１７）を実行し、
Ｓ１７でＳＷ２のＯＮを検出すると、図４をともに参照
して明らかなように、あらかじめ測光された被写体輝度
に応じた絞り値にシャッタ羽根１１０、１１１を設定す
べく開放マグネット４とシャッタ羽根開放用モータ１０
２が時刻ｔ₁にて通電され（Ｓ１８、Ｓ１９）、モータ
が正転され（Ｓ１９）、チャージ部材３とシャッタ羽根
駆動部材７を介して、シャッタ羽根１１０、１１１を閉
じ方向への付勢に抗して開いて行く。この動作に伴いシ
ャッタ羽根１１０、１１１またはシャッタ羽根駆動部材
１０７と連動するパルスギア１０８とフォトインタラプ
タ１０９からなる移動パルス発生手段から、図３に示す
ように羽根の移動に関連する信号３０２が出力されシス
コン１０へと供給される。

【００３７】シスコン１０は、この信号を数える（Ｓ２
０、Ｓ２１）ことで、シャッタ羽根１１０、１１１の口
径を検出し、時刻ｔ₂においてあらかじめ計算された絞
り口径に対応するパルス数に一致すると（Ｓ２２）モー
タ２を逆転する（Ｓ２２）。

【００３８】図２、図３からわかるように、シャッタ開
放動作の前にチャージ部材３の凸部１０３ｄによりレバ
ー１０５は開放マグネット４に押し付けられる。このと
き開放マグネット１０４は、図３に示すように既に通電
されているので、モータの逆転（Ｓ２２）に伴って、チ
ャージ部材１０３が図３中（ｃ）の位置に戻ってもレバ
ー５は開放マグネット４に吸着されたままその位置に保
持される。そしてチャージ部材３が、図２中（ａ）の位
置に戻ったことが検出されると（Ｓ２３）、その時点ｔ
₃でモータ２の逆転が停止される（Ｓ４６）。このと
き、シャッタ羽根１１０、１１１は閉じ方向に付勢され
ているので、シャッタ羽根駆動部材１０７と共に閉じよ
うとするが、シャッタ羽根係止部材１０６によりシャッ
タ羽根駆動部材１０７が係止され、所望の絞り口径が保
持される。上述の様にして、正確な絞り口径が設定され
た後、掃き出しパルスφＥＳにより撮像素子３中の電荷
（熱により発生した電荷と、シャッタ羽根が開きはじめ
てから絞りが設定されるまでの間に入射された被写体光
学像による光電子）を排除する（Ｓ２４）。そして、こ
の瞬間ｔ₄から撮影のための露光が開始される。

【００３９】この後はストロボ発光を用いるＥＦモード
か否かによって処理が異なる。ここでは、まず図４に合
わせてＥＦモードの動作について述べる。

【００４０】ＥＦモードか否かの判定は、Ｓ７の露光動
作開始前の判定とそろえるため、ＥＦフラグで行なう
（Ｓ２５）。

【００４１】この場合まず、ストロボが全て発光しても
露光量不足のときに蓄積時間を制限する蓄積時間リミッ
トタイマーを設定し（Ｓ２８）、輝度情報処理回路１２
を積分動作モードに設定し（Ｓ２９）、その時までの積
分器内の信号をリセット（Ｓ３）した後、調光制御回路
１４にストロボ発光の為のトリガ信号３０５を送出する
（Ｓ３１）。調光制御回路は、この信号に応じ図４に３
０６で示す如くストロボ１３の発光を開始させる。スト
ロボ発光により、被写体によって反射されたストロボの
光を測光素子１１で光電変換し、変換された入射光量に
応じた電気信号を輝度情報処理回路１２で積分する。輝
度情報処理回路１２はストロボ発生開始時点から積分さ
れた前記測光素子１１の出力を適正露光を与える様に予
め定められた所定値と比較し、該積分値が該所定値より
大きくなった時ｔ₅に調光制御回路１４とシスコン１０
にストロボ１３の発光を停止させる信号を出力する。

【００４２】ストロボの発光停止信号が発生したときに
は適正露光がなされたことになる為、シスコン１０はＳ
３２でこの信号を検出した時には、露光終了、画像情報
の読み出し処理を行なう。ここでの処理もフレーム撮像
とフィールド撮像とによって処理が異なるが、先と同様
に図４に合わせフィールドモードの動作について述べ
る。

【００４３】フレームかフィールドかの判定（Ｓ３４）
により、フィールド撮像モードと判定され、さらにＥＦ
モードと判定された場合（Ｓ４７）には電子シャッタに
よる露光終了動作を行なう。まず撮像素子の遮光された
垂直転送路にもれこんだ不要電荷除去の為のクリア動作
を同図中３３〜３６のパルスによって行ない（Ｓ３
５）、フィールド読み出し動作ＳＳＧ８に指示し（Ｓ３
６）、つづいてｔ₇で開放マグネット１０４の通電を断
つ（Ｓ３７）。読み出し動作は、掃き出しパルスφＥＳ
によって垂直転送シフトレジスタ内に漏れ込んだ不要電
荷の掃き出し動作が完了した後、第１の垂直転送電極に
第１の読み出しパルス４７を印加し、続いて第３の垂直
転送電極に第２の読み出しパルス４８を印加することに
より、第１の読み出しパルス４７によって垂直転送シフ
トレジスタへと移動第３の垂直転送電極上に転送された
電荷と、第２の読み出しパルス４８によって垂直転送シ
フトレジスタへと移動された電荷が加算され、すなわち
垂直方向に２個づつの光電変換素子２０１の電荷が加算
された後、垂直高速転送パルス４３〜４６によって垂直
方向に高速転送され水平転送シフトレジスタ２０３より
１ラインづつ読み出される所謂フィールド読み出しが行
なわれることになる。

【００４４】一方、シャッタについて見ると、レバー１
０５はばね１０５ｃにより反時計方向に付勢されている
為、時刻ｔ₇において開放マグネット１０４の通電が断
たれるとレバー１０５は反時計方向に回動し、シャッタ
羽根係止部材１０６をばね１０６ｃに抗し、時計方向に
回動する。この結果、開始のはずれたシャッタ羽根駆動
部材１０７は、シャッタ羽根１１０、１１１を閉じ方向
に駆動する。この羽根の動きに伴い、シャッタ羽根移動
検出信号３０２が生成される。

【００４５】このようにシャッタ羽根の閉じ動作と画像
信号のフィールド読み出し動作が並行に行なわれている
が、実質的には、図４の掃き出しパルスφＥＳ画像信号
の読み出し動作（特に光電変換をする画素から遮光され
た電荷蓄積部へ電荷を移送する動作）によって、露光終
了時刻を制御していることになる。すなわち撮像素子の
蓄積時間ｔは、掃き出しパルスφＥＳによる掃き出し動
作終了時点ｔ₄から光電変換部より電荷を垂直転送シフ
トレジスタへと移動するパルス４７によって決定され
る。

【００４６】Ｓ３８、Ｓ３９でシャッタの閉じ動作の完
了と読み出しの完了をチェックし、どちらも完了した後
に１回のレリーズ操作で２回以上の撮像動作をしてしま
うことがないようにＳＷ２の状態を調べる（Ｓ４５）。
ＳＷ２がＯＦＦになれば、図８のＢに戻り、再びＳＷ１
のチェックからの処理に戻る。

【００４７】次に図５はストロボ使用のＥＦモードのフ
レーム撮像動作を示すタイミングチャートである。同図
において図４と異なる部分のみ説明する。図４のフィー
ルド読み出しモードと同様に掃き出しパルスφＥＳにも
とづき蓄積完了またはストロボ全発光検出後、フレーム
かフィールドかの判定を行ない（Ｓ３４）、フレーム撮
影モードの場合はＳ４０へと移行する。フィールド撮像
時と異なり、まずシャッタ１を閉じる為に時刻ｔ₇にお
いて解放マグネット１０４の通電を停止する（Ｓ４
０）。シャッタが閉じたことを確認（動作の確認をせず
時間待ちをするだけでも可）した後（Ｓ４１）、垂直転
送路内の不要電荷を垂直高速転送パルス３３〜３６によ
って高速転送して排除し（Ｓ４２）、ＳＳＧ８にフレー
ム読み出し動作を指示する（Ｓ４３）。すなわち第１の
垂直転送電極φＶ１に第１の読み出しパルス４７を印加
して光電変換素子２０１上の電荷を垂直転送シフトレジ
スタ２０２上へと移動した後、垂直高速転送パルス４３
〜４６により、最下方の水平転送シフトレジスタ２０３
へと高速転送して１ラインづつ順次読み出す。これによ
って撮像面における奇数ラインの電荷が読み出されたこ
とになる。

【００４８】また、続いて第３の垂直転送電極φＶ３に
第２の読み出しパルス５８を印加して光電変換素子２０
１上の電荷を垂直転送シフトレジスタ２０２上へと移動
した後、垂直高速転送パルス５３〜５６により最下方の
水平転送シフトレジスタ２０３へと高速転送して１ライ
ンづつ順次読み出す。これによって撮像面における偶数
ラインの電荷が読み出されたことになる。

【００４９】これらの動作により、フレーム読み出しが
行なわれる。フレーム読み出しの完了検出（Ｓ４４）か
ら後は、フィールド撮像と同じであるので、説明を省略
する。

【００５０】図７はストロボ発光を伴わない非ＥＦモー
ドのフレーム撮像における露光時間の生成動作を示すタ
イミングチャートで、図８、図９のフローチャートにお
いて、Ｓ２５で非ＥＦモードと判定された後、Ｓ１２で
演算された露光時間をタイマにセットし（Ｓ２６）、タ
イマの完了を検出するまで待って（Ｓ２７）露光完了の
処理をする点のみが、図５のＥＦモードのフレーム撮像
との違いである。また図６の非ＥＦモードのフィールド
撮像は露光時間の生成は図７のフレーム撮像と同様であ
るが、本実施では露光終了の処理において、Ｓ４７で非
ＥＦモードと判定されるとフレーム撮像時と同様のメカ
ニカルシャッタによる露光終了をする点が、ＥＦモード
におけるフィールド撮像との違いである。

【００５１】このようにフィールド撮像において、ＥＦ
モードと非ＥＦモードと露光終了処理を電子シャッタと
メカシャッタにそれぞれかえるのは以下の理由による。

【００５２】図７のフレーム撮像モードのように図２、
図３に示すシャッタで、撮像素子３をおおってから読み
出す様な動作の方が一般的には読み出し期間中のスミア
の抑圧には効果がある。しかしながら、ストロボを用い
る様な状況ではストロボが発光していない期間は被写体
像は暗いことが多く、ストロボ発光中の像に対してはス
ミアになりにくい為前述の動作でも実質的にはスミアの
問題は発生しない。

【００５３】さらに日中シンクロ時にはストロボの発光
していない時の被写体輝度が比較的高いので、スミアの
問題がないわけではないが、この場合（日中シンクロ
時）には被写体像の蓄積状態から、非蓄積状態への移行
開始から完了までの所要時間に関し、光学的遮光手段に
よる遮光動作の開始から終了までの時間の方が、充電変
換画素から遮光された電荷蓄積部へ電荷を移送する時間
よりも長い為に光学的遮光手段によって露光終了をする
時には、ストロボ発光終了後の背景光による蓄積量が無
視できない量となり、背景光の輝度が高い場合は露出過
剰となる。この露光の過剰量はストロボの発光停止後の
露出時間に関連しているため、たとえスミアがあっても
光電変換する画素から遮光された電荷蓄積部へ電荷を移
送することによって実質的露光時間を終了した方が良質
の画像を得ることができる利点があるためである。な
お、２種類の露光終了処理動作の動作時間の差による実
質的蓄積時間の差は動作モードフラグ（ＥＦｆｌａｇ
とＦｒａｍｅｆｌａｇ）により絞りシャッ速度演算時
（Ｓ１１２）に補正しておくことはいうまでもない。

【００５４】（他の実施例）上述の実施例は、フィール
ド撮影、フレーム撮影、ＥＦ撮影について説明したが、
次に連写について考慮したシーケンスを備えた他の実施
例について図１０、図１１を用いて説明する。

【００５５】なお、システム構成は図１と同様である。

【００５６】図１０、図１１において、レリーズ釦の第
１のストロークによりＳＷ１がＯＮすると（Ｓ１０
１）、ただちに輝度情報処理回路１２を測光モードに
し、測光素子１１を用いて被写体輝度を測定する（Ｓ１
０２）。この値（図９ではＢＶと表記）を予め定められ
た所定値（図８ではＢＶ_f）と比較し、ある輝度値以上
の場合のみ連写モードの判定（Ｓ１１３）と撮像モード
の判定（Ｓ１１４）を行なう。本実施例では連写モード
の時にはフレーム撮像できないようにするため、さらに
被写体輝度がＢＶ_f以下の時にはフレーム撮像できない
ように構成されている。これはフレーム撮像は感度が低いことによる長時間露光と電
子シャッタによる露光ができない為連写コマ速度が遅く
なること。フレーム撮像は感度が低い為に低輝度になると長時間
露光の為手振れをおこしやすくなること。を防ぐ為である。

【００５７】ＢＶがＢＶ_fより高くかつ単写モードでさ
らにフレーム撮像モードに設定されている時は、フレー
ムフラグをセット（Ｓ１１５）し、感度ＳＶをＦｉｅｌ
ｄ撮像モードより１段低く設定する（Ｓ１１６）。上の
条件の内１つでも満たされていない時（ＢＶがＢＶ_fよ
り低いか連写モードに設定されているか、またはフィー
ルド撮像モードに設定されている時）にはフレームフラ
グをリセットし（Ｓ１０４）、感度ＳＶを予め定められ
た値（撮像素子の感度に応じた値）に設定する（Ｓ１０
５）。

【００５８】さらにフィールド撮像モードの時（連写
時、低輝度時含む）には上記ＢＶをＢＶ_eと比較する
（Ｓ１０６）。

【００５９】このＢＶ_eはＥＦモード（ストロボを使用
するモード）になるか否かの判定レベルで、被写体輝度
がある値（ＢＶ_e）より低いときにＥＦモードに自動設
定されるように構成されている。

【００６０】ＢＶがＢＶ_eより低い時には、ＥＦｆｌ
ａｇをセットし（Ｓ１０７）、ストロボを充電する（Ｓ
１０８）。ＢＶがＢＶ_eより高い時及びフレーム撮像モ
ードのときはＥＦｆｌａｇをリセットし（Ｓ１０
９）、ストロボの充電を停止し（Ｓ１１０）、被写体の
照明光の色温度を測定する（Ｓ１１２）。ストロボの充
電指示（Ｓ１０８）または測色（Ｓ１１１）が終了する
と、動作モードフラグ、ＳＶの値、及びＳ１０２で測定
したＢＶの値によって、露光時の絞りとシャッタ速度を
求める（Ｓ１１２）。ＳＷ２のＯＮが検出（Ｓ１１７）
されるまでは、Ｓ１０１からここまでの処理を繰り返
す。

【００６１】ＳＷ２のＯＮが検出されると（Ｓ１１
７）、解放マグネット１０４に通電し（Ｓ１１８）モー
タ２を正転し（Ｓ１１９）シャッタ羽根を開けて行く。
ここでのＳ１２０〜Ｓ１２３の処理（絞り口径の設定）
は第１実施例（Ｓ２０〜Ｓ２３）と同じなので説明を省
略する。その後露光時間の生成が行なわれる。

【００６２】非ＥＦモード時には、非ＥＦモードと判定
（Ｓ１２４）後、ＳＳＧ８１より電荷掃き出しパルスφ
ＥＳを生成させ（Ｓ１２５）、露光時間をタイマにセッ
トし（Ｓ１２６）、タイマ計数終了を待つ（Ｓ１２
７）。

【００６３】ＥＦモード時には、ストロボの充電完了を
チェックし（Ｓ１２８）、充電完了を検出したら、スト
ロボ発光量不足時のリミットタイマをセットし（Ｓ１２
９）、輝度信号処理回路１２を積分モードにし（Ｓ１３
０）、ＳＳＧ８に対し電荷掃き出しパルス生成を指示し
（Ｓ１３１）、輝度信号処理回路１２の積分器をリセッ
トし（Ｓ１３２）、ストロボ発光のトリガを出力する
（Ｓ１３３）。

【００６４】発光停止信号（Ｓ１３４）またはリミット
タイマの計数終了（Ｓ１３５）を検出して露光完了とす
る。

【００６５】露光時間が経過した後、連写モードか単写
モードかのモードチェックを行なう（Ｓ１３６）。

【００６６】単写モード時はＦｒａｍｅ撮像なら、解放
マグネットのＯＦＦ（Ｓ１３８）にはじまるメカニカル
シャッタによる露光完了処理を行ない（第１実施例と同
じ）、Ｆｉｅｌｄ撮像なら電子シャッタによる露光終了
処理（図（垂直転送ＣＣＤの電荷除去（Ｓ１４３）、フ
ィールド読み出し指示（Ｓ１４４）、解放マグネットＯ
ＦＦ（Ｓ１４５）、シャッタ閉じ穴の検出（Ｓ１４６）
とフィールド読み出し完了の検出（Ｓ１４７））を行な
い、ＳＷ２のＯＦＦ検出をする（Ｓ１４８）。

【００６７】連写モードの時は、垂直転送ＣＣＤの電荷
除去（Ｓ１４９）の後メカニカルシャッタ１の閉動作を
行なわず、フィールド読み出しの指示をＳＳＧ８に行な
う（Ｓ１５０）。このフィールド読み出しの完了を検出
すると（Ｓ１５１）、ＳＷ２のＯＮをチェックし（Ｓ１
５２）、ＳＷ２がＯＮであればメカニカルシャッタ１を
閉じずに再び露光動作に戻る。ＳＷ２がＯＦＦになった
ことを検出してはじめて解放マグネット１１４をＯＦＦ
にし（Ｓ１５３）、メカニカルシャッタを閉じる。

【００６８】この構成、動作によりメカニカルシャッタ
の動作時間に依存しない高速の連写撮影動作が可能にな
る。

【００６９】本実施例では、感度アップの為の被写体輝
度によってフレームからフィールドへ強制切換えするよ
うに構成されているが、フレーム、フィールドの切換え
は使用者の指示操作のまま撮像してもよいことももちろ
んである。

【００７０】また連写速度によって本実施例の電子シャ
ッタによる連写とメカニカルシャッタ１を１コマ毎に動
かす連写とを切換えてもよい。

【００７１】本実施例の電子シャッタによる連写におい
ては絞り口径が変化しないので露光量を調整するには図
１２の３回目の露光のように電子シャッタによる露光時
間を変化させることになるのは自明である。図１１のフ
ローチャート上には連写時の測光が記載してないが、Ｓ
１５２でＳＷ２がＯＮであることを検出した直後に行な
うかまたはＳ１５１でフィールド読み出し完了を待って
いる間に行なう（こちらの方が時間的には有利である
が、ＳＷ２がＯＦＦされる直前の測光が無駄になる）こ
とで容易に上述の連写中の露光量調整が可能になる。

【００７２】また連写コマ速が遅くなるがメカニカルシ
ャッタを１コマ毎に動かせば絞り口径も制御できること
はいうまでもない。

【００７３】

【発明の効果】以上、述べたように本発明における撮像
装置によれば、撮像素子の全画素情報を一回で読み出す
モードにおいては、実質的蓄積時間制御をいわゆる電子
シャッタで行なった後、撮像素子を光学的に遮光するよ
うにしたので、光学的シャッタの動作時間に起因する露
光ムラを避けることができると共に電子シャッタのみを
用いて蓄積時間を制御した時のスミアを避けることがで
きる。

【００７４】また撮像素子の全画素情報を複数回に分割
して読み出すモードにおいては、実質的蓄積時間を撮像
素子の画素中の電荷を除去することにより実質的な光電
子の蓄積を開始し、撮像素子を光学的に遮光することで
前記実質的な光電子の蓄積を終了するようにしたので、
複数回に分割して読み出す画像情報の内２回目以降に読
み出す画素の情報の光による劣化（スミア）を防ぐこと
ができる。

【００７５】また、前記２つのモード共に正確な絞り口
径と正確かつ高速な全開露光時間が得られるという効果
を有する。

【００７６】また正確な絞り口径と正確かつ高速な全開
時間が得られることから広い範囲の被写体輝度の条件で
日中シンクロが可能になるという効果をも有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した静止画撮像装置の構成を示す
ブロック図。

【図２】本発明に用いられる半開式シャッタの一例を示
す分解斜視図。

【図３】本発明に用いられる半開式シャッタの動作を説
明する為の図。

【図４】本発明における静止画撮像装置のＥＦモードの
フィールド撮影動作のタイミングチャート。

【図５】本発明における静止画撮像装置のＥＦモードの
フレームタイミングチャート。

【図６】本発明における静止画撮像装置のフィールドの
タイミングチャート。

【図７】本発明における静止画撮像装置のフレームのタ
イミングチャート。

【図８】本発明における静止画撮像装置の動作を示すフ
ローチャート。

【図９】図８のフローチャートの続きのフローチャー
ト。

【図１０】本発明における静止画撮影装置の他の実施例
を示すフローチャート。

【図１１】図１０のフローチャートの続きのフローチャ
ート。

【図１２】図１０、図１１の実施例の動作説明を行なう
タイミングチャート。

【図１３】インターライン型ＣＣＤの構成、動作を説明
する為の図である。

【符号の説明】

１絞り兼用半開式シャッタ２撮像レンズ３撮像素子４撮像素子からの時間的な離散信号を連続信号にする
回路５画像信号処理回路６シャッタ制御及び駆動回路７撮像素子駆動回路８撮像素子や信号処理回路の動作に必要なクロックや
パルスを生成する同期信号発生器９画像信号を輝度信号として扱う信号処理回路１０システム制御回路１１被写体輝度を測定する測光素子１２被写体輝度信号処理回路１３閃光発生装置１４閃光発生装置の電源及び制御回路

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】静止画撮像装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００４】

【０００７】この欠点は単に高速シャッタが得にくくな
るのみならずストロボ発光によって高輝度背景の被写体
の黒つぶれを防止する所謂日中シンクロ撮影において、
ストロボを利用することができる（被写体輝度の）範囲
を狭くし、このような逆光補正ができなくなる条件を増
やすという欠点を生じる原因となる。

【０００８】またさらに、羽根の駆動にモータを利用す
るものでは、羽根開放用モータの電力供給を停止するこ
とあるいはモータ逆通電によって、羽根を停止させて口
径を安定させる方法をとる為、モータに印加される電圧
により羽根の速度が変化し、同一絞り口径で停止の動作
をした場合も、実際に停止するまでの誤差が変化する
為、電源電圧の変化により絞り口径が安定しない欠点を
有する。これを避けようとすれば絞り口径安定後実際の
絞りを通った光を再測光して、適正な露光時間を演算す
るようにしたり、また絞り口径を安定させる為モータに
印加する電圧を安定化する等の手段が必要になり簡易な
システムではなくなってしまう。

【００１０】

【００１２】

【００１３】

【００１４】図１は本発明の静止画撮像装置の一実施例
を示すブロック図で、１は入射光量を調節する絞りとシ
ャッタを兼用する半開式シャッタ、２は撮像レンズ、３
は撮像レンズ２で結像された被写体の光学像を電気信号
に変換する撮像素子（ＣＣＤ等）、４は撮像素子３で光
電変換された時間的に離散した画像信号を連続する信号
にするサンプルホールド回路（ＣＤＳ回路でも可、以下
Ｓ／Ｈ回路）５はＳ／Ｈ回路４で、連続信号化された画
像信号を利用する目的に合わせて変換する信号処理回路
（γ，ｋｎｅｅ，等のダイナミックレンジ直線性に関す
るもの、デジタル化、撮像素子からの原色または補色の
信号を輝度信号と色差信号に変換すること等）。６は後
述するシステムコントローラ１０の制御に応じて、半開
式シャッタ１を駆動する駆動回路、７は撮像素子３を駆
動する駆動回路、８は撮像素子３やＳ／Ｈ回路４、信号
処理回路５の駆動及び同期の為のクロック、パルスを生
成する同期信号発生器（以下ＳＳＧと称す）１０は本発
明の静止画撮像装置全体を制御するたとえばマイクロコ
ンピュータ等で構成されたシステムコントローラ（以下
シスコンと称す）、１１は被写体輝度を測定する測光素
子、１２は測光素子１１の出力に対数圧縮、重み付けを
したり、後述するストロボ１３の調光制御の為の所定値
との比較をしたりする為の輝度情報処理回路、１３は被
写体の補助照明の為の閃光装置（以下ストロボと称
す）、１４はストロボ１３の電源及び発光、調光の制御
回路（以下調光制御回路と称す）である。

【００１５】図２、図３は半開式シャッタの構成及び動
作を示す図であり、図１の１に示す半開式シャッタをよ
り詳細に示した図である。各図において、１０１は本発
明の半開式シャッタの構成上の基本となる地板であり、
光線が通る開口部１０１ａや以下に説明する各種の作動
部材を保持する為の軸等を一体的に構成している。

【００１７】１０４は吸着離脱型の制御マグネットであ
る。１０５は該地板１０１の軸部に回転可能に保持され
たマグネットレバーであり、制御マグネット１０４の吸
着部１０４ａに密着するアーマチャ１０５ａとマグネッ
トレバー１０５と一体的に構成されてばね性を有するチ
ャージ部１０５ｂと、制御マグネット１０４の通電を断
わった時、アーマチャ１０５ａを制御マグネット１０４
から離脱させ、制御マグネット１０４の通電時の吸着保
持力よりも弱く設定したマグネットばね１５ｃと、さら
に爪部材１０６の爪部突起１０６ｂと当接可能で、制御
マグネット１０４の非通電時には、爪部突起６ｂに当接
し、爪部ばね１０６ｃに抗して爪部材１０６を図上、時
計回りに回動させる椀部１０５ｄとを有している。

【００２１】１１２は前記地板１０１の開口部１１０ａ
と同様に光線を通す為の開口部１１２ａを有し、この半
開式シャッタを構成する各部材を該地板１０１に、それ
ぞれ機能可能に保持する為のカバーである。２は撮影の
ためのレンズ部、３はレンズ部によって結像した像を電
気信号に変換して記録する為のＣＣＤ等の撮像素子であ
る。

【００２５】この時、爪部材１０６はシャッタ羽根駆動
部材１０７のノッチ部１０７ａに沿って次々に噛合する
場所を変えていく。これが図３（ｂ）の状態である。こ
こで、絞りが測光装置（図１の１１，１２）の出力によ
って算出された所定の絞り値よりも少し大きめに開いた
時、すなわち、爪部１０６ａが所定のノッチ部１０７ａ
を乗り越えるタイミングをフォトインターラプタ１０９
のパルス信号により検出した時、モータ１０２を逆転さ
せ、チャージ部材１０３を初期位置に戻す。すると、シ
ャッタ羽根駆動部材１０７は、爪部６ａが噛合したまま
となり、所定の絞りが設定される。これが図３（ｃ）の
状態である。

【００２６】この後、ＣＣＤ等の撮像素子３の電子シャ
ッタと設定した絞り値の組合せにより適正な露光が行な
われる。すなわち、フィールド記録時は、本発明の半開
式シャッタは、絞りとしてのみ機能して、電子シャッタ
により露光が行なわれる。この時、電子シャッタを連続
的に動作させ、そのつど、撮像素子１１４から図示され
ていないフロッピーディスク等の記録媒体に記録するこ
とによって、駒撮りだけでなく、連続撮影も容易に行な
える。

【００２７】電子シャッタにより露光と撮影が終了して
から、制御マグネット１０４への通電が断たれ、マグネ
ットレバー１０５が、図中、反時計に回動し、腕部１０
５ｄが爪部突起１１０６ｂを押し、爪部材１０６を時計
方向に回動させ、爪部１０６ａをノッチ部１０７ａから
はずす。したがって、シャッタ羽根駆動部材７は、シャ
ッタばね１０８ｃによりパルスギア１０８を介して反時
計方向に回動され、シャッタ羽根１１０、１１１を初期
状態、すなわち、図３（ａ）の状態に戻し、開口部１１
２ａをふさぎ、露光が完了する。

【００２８】また撮像素子３にたくわえられた撮影像の
電気信号が図示されていないフロッピーディスク等の記
録媒体に記録され、一連の撮影動作が完了する。

【００３０】図４は図８、図９のフローチャートの内、
ストロボを使用して撮影を行なうＥＦモードのフィール
ド撮像についてのタイミングチャート、図５はＥＦモー
ドのフレーム撮像についてのタイミングチャート、図６
はＥＦモードでないフィールド撮像のタイミングチャー
ト、図７はＥＦモードでないフレーム撮像についてのタ
イミングチャートである。

【００３８】図２、図３からわかるように、シャッタ開
放動作の前にチャージ部材３の凸部１０３ｃによりレバ
ー１０５は開放マグネット１０４に押し付けられる。こ
のとき開放マグネット１０４は、図４に示すように既に
通電されているので、モータの逆転（Ｓ２２）に伴っ
て、チャージ部材１０３が図３中（ｃ）の位置に戻って
もレバー１０５は開放マグネット１０４に吸着されたま
まその位置に保持される。そしてチャージ部材１０３
が、図３中（ａ）の位置に戻ったことが検出されると
（Ｓ２３）、その時点ｔ₃でモータ１０２の逆転が停止
される（Ｓ４６）。このとき、シャッタ羽根１１０、１
１１は閉じ方向に付勢されているので、シャッタ羽根駆
動部材１０７と共に閉じようとするが、シャッタ羽根係
止部材１０６によりシャッタ羽根駆動部材１０７が係止
され、所望の絞り口径が保持される。上述の様にして、
正確な絞り口径が設定された後、掃き出しパルスφＥＳ
により撮像素子３中の電荷（熱により発生した電荷と、
シャッタ羽根が開きはじめてから絞りが設定されるまで
の間に入射された被写体光学像による光電子）を排除す
る（Ｓ２４）。そして、この瞬間ｔ₄から撮影のための
露光が開始される。

【００４１】この場合まず、ストロボが全て発光しても
露光量不足のときに蓄積時間を制限する蓄積時間リミッ
トタイマーを設定し（Ｓ２８）、輝度情報処理回路１２
を積分動作モードに設定し（Ｓ２９）、その時までの積
分器内の信号をリセット（Ｓ３）した後、調光制御回路
１４にストロボ発光の為のトリガ信号３０５を送出する
（Ｓ３１）。調光制御回路１４は、この信号に応じ図４
に３０６で示す如くストロボ１３の発光を開始させる。
ストロボ発光により、被写体によって反射されたストロ
ボの光を測光素子１１で光電変換し、変換された入射光
量に応じた電気信号を輝度情報処理回路１２で積分す
る。輝度情報処理回路１２はストロボ発生開始時点から
積分された前記測光素子１１の出力を適正露光を与える
様に予め定められた所定値と比較し、該積分値が該所定
値より大きくなった時ｔ₅に調光制御回路１４とシスコ
ン１０にストロボ１３の発光を停止させる信号を出力す
る。

【００４３】フレームかフィールドかの判定（Ｓ３４）
により、フィールド撮像モードと判定され、さらにＥＦ
モードと判定された場合（Ｓ４７）には電子シャッタに
よる露光終了動作を行なう。まず撮像素子の遮光された
垂直転送路にもれこんだ不要電荷除去の為のクリア動作
を同図中３３〜３６のパルスによって行ない（Ｓ３
５）、フィールド読み出し動作ＳＳＧ８に指示し（Ｓ３
６）、つづいてｔ₇で開放マグネット１０４の通電を断
つ（Ｓ３７）。読み出し動作は、掃き出しパルスφＥＳ
によって垂直転送シフトレジスタ内に漏れ込んだ不要電
荷の掃き出し動作が完了した後、第１の垂直転送電極に
第１の読み出しパルス４７を印加し、続いて第３の垂直
転送電極に第２の読み出しパルス４８を印加することに
より、第１の読み出しパルス４７によって垂直転送シフ
トレジスタへと移動第３の垂直転送電極上に転送された
電荷と、第２の読み出しパルス４８によって垂直転送シ
フトレジスタへと移動された電荷が加算され、すなわち
垂直方向に２個づつの光電変換素子２０１の電荷が加算
された後、垂直転送パルス４３〜４６によって垂直方向
に転送され水平転送シフトレジスタ２０３より１ライン
づつ読み出される所謂フィールド読み出しが行なわれる
ことになる。

【００４５】このようにシャッタ羽根の閉じ動作と画像
信号のフィールド読み出し動作が並行に行なわれている
が、実質的には、図４の掃き出しパルスφＥＳ画像信号
の読み出し動作（特に光電変換をする画素から遮光され
た電荷蓄積部へ電荷を移送する動作）によって、露光終
了時刻を制御していることになる。すなわち撮像素子の
蓄積時間ｔは、掃き出しパルスφＥＳによる掃き出し動
作終了時点ｔ₄から光電変換部より電荷を垂直転送シフ
トレジスタへと移動するパルス４７及びパルス４８によ
って決定される。パルス４７と４８の時間差は数μｓｅ
ｃであり、露光時間に対しては無視し得る。

【００４７】次に図５はストロボ使用のＥＦモードのフ
レーム撮像動作を示すタイミングチャートである。同図
において図４と異なる部分のみ説明する。図４のフィー
ルド読み出しモードと同様に蓄積完了またはストロボ全
発光検出後、フレームかフィールドかの判定を行ない
（Ｓ３４）、フレーム撮影モードの場合はＳ４０へと移
行する。フィールド撮像時と異なり、まずシャッタ１を
閉じる為に時刻ｔ₇において解放マグネット１０４の通
電を停止する（Ｓ４０）。シャッタが閉じたことを確認
（動作の確認をせず時間待ちをするだけでも可）した後
（Ｓ４１）、垂直転送路内の不要電荷を垂直高速転送パ
ルス３３〜３６によって高速転送して排除し（Ｓ４
２）、ＳＳＧ８にフレーム読み出し動作を指示する（Ｓ
４３）。すなわち第１の垂直転送電極φＶ１に第１の読
み出しパルス４７を印加して光電変換素子２０１上の電
荷を垂直転送シフトレジスタ２０２上へと移動した後、
垂直転送パルス４３〜４６により、最下方の水平転送シ
フトレジスタ２０３へと転送して１ラインづつ順次読み
出す。これによって撮像面における奇数ラインの電荷が
読み出されたことになる。

【００４８】また、続いて第３の垂直転送電極φＶ３に
第２の読み出しパルス５８を印加して光電変換素子２０
１上の電荷を垂直転送シフトレジスタ２０２上へと移動
した後、垂直転送パルス５３〜５６により最下方の水平
転送シフトレジスタ２０３へと転送して１ラインづつ順
次読み出す。これによって撮像面における偶数ラインの
電荷が読み出されたことになる。

【００５３】さらに日中シンクロ時にはストロボの発光
していない時の被写体輝度が比較的高いので、スミアの
問題がないわけではないが、この場合（日中シンクロ
時）には被写体像の蓄積状態から、非蓄積状態への移行
開始から完了までの所要時間に関し、光学的遮光手段に
よる遮光動作の開始から終了までの時間の方が、充電変
換画素から遮光された電荷蓄積部へ電荷を移送する時間
よりも長い為に光学的遮光手段によって露光終了をする
時には、ストロボ発光終了後の背景光による蓄積量が無
視できない量となり、背景光の輝度が高い場合は露出過
剰となる。この露光の過剰量はストロボの発光停止後の
露出時間に関連しているため、たとえスミアがあっても
光電変換する画素から遮光された電荷蓄積部へ電荷を移
送することによって実質的露光時間を終了した方が良質
の画像を得ることができる利点があるためである。な
お、２種類の露光終了処理動作の動作時間の差による実
質的蓄積時間の差は動作モードフラグ（ＥＦｆｌａｇ
とＦｒａｍｅｆｌａｇ）により絞りシャッタ速度演算
時（Ｓ１１２）に補正しておくことはいうまでもない。

【００５５】なお、システム構成は図１と同様である。

【００５６】図１０、図１１において、レリーズ釦の第
１のストロークによりＳＷ１がＯＮすると（Ｓ１０
１）、ただちに輝度情報処理回路１２を測光モードに
し、測光素子１１を用いて被写体輝度を測定する（Ｓ１
０２）。この値（図９ではＢＶと表記）を予め定められ
た所定値（図８ではＢＶ_f）と比較し、ある輝度値以上
の場合のみ連写モードの判定（Ｓ１１３）と撮像モード
の判定（Ｓ１１４）を行なう。本実施例では連写モード
の時にはフレーム撮像できないようにするため、さらに
被写体輝度がＢＶ_f以下の時にはフレーム撮像できない
ように構成されている。これはフレーム撮像は感度が低いことによる長時間露光と電
子シャッタによる露光ができない為連写コマ速度が遅く
なること。フレーム撮像は感度が低い為に低輝度になると長時間
露光の為手振れをおこしやすくなること。を防ぐ為であ
る。

【００６１】ＳＷ２のＯＮが検出されると（Ｓ１１
７）、解放マグネット１０４に通電し（Ｓ１１８）モー
タ１０２を正転し（Ｓ１１９）シャッタ羽根を開けて行
く。ここでのＳ１２０〜Ｓ１２３の処理（絞り口径の設
定）は第１実施例（Ｓ２０〜Ｓ２３）と同じなので説明
を省略する。その後露光時間の生成が行なわれる。

【００６２】非ＥＦモード時には、非ＥＦモードと判定
（Ｓ１２４）後、ＳＳＧ８より電荷掃き出しパルスφＥ
Ｓを生成させ（Ｓ１２５）、露光時間をタイマにセット
し（Ｓ１２６）、タイマ計数終了を待つ（Ｓ１２７）。

【００６６】単写モード時はＦｒａｍｅ撮像なら、解放
マグネットのＯＦＦ（Ｓ１３８）にはじまるメカニカル
シャッタによる露光完了処理を行ない（第１実施例と同
じ）、Ｆｉｅｌｄ撮像なら電子シャッタによる露光終了
処理（図（垂直転送ＣＣＤの電荷除去（Ｓ１４３）、フ
ィールド読み出し指示（Ｓ１４４）、解放マグネットＯ
ＦＦ（Ｓ１４５）、シャッタ閉じ完の検出（Ｓ１４６）
とフィールド読み出し完了の検出（Ｓ１４７））を行な
い、ＳＷ２のＯＦＦ検出をする（Ｓ１４８）。

【００７３】

【図面の簡単な説明】

【図４】本発明における静止画撮像装置のＥＦモードの
フィールド撮像動作のタイミングチャート。

【図５】本発明における静止画撮像装置のＥＦモードの
フレーム撮像動作タイミングチャート。

【図６】本発明における静止画撮像装置のフィールド撮
像動作のタイミングチャート。

【図７】本発明における静止画撮像装置のフレーム撮像
動作のタイミングチャート。

【図９】図８のフローチャートの続きのフローチャー
ト。

【符号の説明】１絞り兼用半開式シャッタ２撮像レンズ３撮像素子４撮像素子からの時間的な離散信号を連続信号にする
回路５画像信号処理回路６シャッタ制御及び駆動回路７撮像素子駆動回路８撮像素子や信号処理回路の動作に必要なクロックや
パルスを生成する同期信号発生器９画像信号を輝度信号として扱う信号処理回路１０システム制御回路１１被写体輝度を測定する測光素子１２被写体輝度信号処理回路１３閃光発生装置１４閃光発生装置の電源及び制御回路

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄積時間の制御の為の画像情報のクリア
と読み出しが可能で、かつ、有効画素の情報を１回の読
み出し動作で読み出す第１の読み出しモードと、有効画素の情報を複数回に分けて読み出す第２の読み出
しモードとを備えた撮像手段と、光学的遮光手段とを備
え、前記撮像手段が前記第２の読み出しモードで動作する
際、前記撮像手段の画像情報のクリア動作と、前記光学
的遮光手段による遮光動作とによって前記撮像手段の蓄
積時間を設定することを特徴とする静止画撮像装置。
【請求項２】蓄積時間の制御の可能な撮像手段と、光
学的遮光手段と照明手段を備え、前記照明手段を利用し
た撮像を行なう時には、前記光学的遮光手段を用いずに
実質的な蓄積時間の制御を行なうことを特徴とする静止
画撮像装置。