JPS60103874A - 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】 （抜力分野） 本発明はシャッターによる露光ｆｌｉＩＪ仰を行なう掃
作装置に関する。

（従来技術） 従来シャッターを用いて露光時１ｕｌｌを制御し得るよ
うにしたビデオカメラが考えられているが、一般にビデ
オカメラにおいては標準テレビジョン方式に同期したタ
イミングで走査を行なう必要がある為シャッター動作と
ビデオカメラ走査との回向をとらなければならない。

このようなシャッターとカメラとの同ルｊを１・、ｆる
為の方法としてシャッターレリーズ４６号とビデオカメ
ラの走査に係る垂ｆα同１９１信号との！語理槓がら成
るタイミングでシャッターを動作させるというものが知
られている。

Ｌかし、この方法には多くの問題が存在する。

即ち、第１図（ａ）に示すように２枚の羽根１，２がら
成るシャッターｉ−ｉ′最初静止した状態にあり、シャ
ッター羽根ｌが撮像素子３への被写体球の入射を阻止し
ている。

次に第１図（ｂ）の如く一シャッター羽根１が走行を開
始し素子３へ被写体からの光が入射していき、更に（Ｃ
）の如くシャッター羽根１が走行完了する。

又、シャッター羽根１の走行開始後所定時間経つと（ｄ
）の如くシャッター羽根２が走行開始し、素子３が遮光
され始め、（ｅ）の如く最終的にはシャッター羽根２に
よシ票子３は完全に遮光される。

ここでシャッター羽根１，２の動作タイミングにつ−て
第２図によシ考えてみると時刻ｔ、にレリーズスイッチ
をＯＮすると、例えばその直後の垂直同期信号ｖＤに同
期して時刻ｔ、にシャッター羽根ｌが動作を開始する。

しかＬ１シャッター羽根は最初加速度′Ｍ動をした彼等
速度運動に移っていく為、露出秒時を正確に制御する為
には等速度とがってから撮像素子の受光面を開放する小
が望ましいＯ しかしこのようにすると、シャッター羽根が動作開始し
た後、実質的に撮像素子の受光面を開放し始める（時刻
ｔｓ）迄に（ｔｓ−ｔｔ）だけ遅延時間がある０ この遅延時間はシャッターの応答性に依存するものであ
るから機械的シャッターの場合にはおよそ５ｍ５ｅｃ程
度見込まれ、しかも１ｆｆ２［や８１（品の〕（ラツキ
によシ変動を発生しやすい。

又、このように遅延時間が１フィールド団間のｌ／３に
も１１ｃぶようになると露光時間がフィールド期間に近
い値になった場合にフィールド期間内にうまく収まらず
、種々の不都合を生じる問題がある。

又、＃！２図における読み出り用の」１：直同期信号Ｖ
ｄは時刻ｔ２から時刻ｔｓｔまでの範囲に位ｔＩ！Ｌ　
’Ｃｔよならない。その為、特に時刻ｔ５＋を決めるシ
ャッター羽根についてはそのスタート位置ｔ４のタイミ
ングが重要なものとなってくる。つまシ、機械的なシャ
ッターを構成する部品の精度及び温度、１昆度等の諸環
境に沁じてｔ４からｔｌｌＩまでの時間に大きな）（ラ
ツキが生じるので、たとえシャッター羽４ｊＪのスター
ト時刻ｔ４を精良よく設定したとしても、本当に必要な
時刻ｔｓ＋の精度が出るかどうか不安定なものとなって
くるわけである。

第２図では垂直同期信号Ｖｄの１つが時刻ｔ１１　”　
’５１の間に位置する様に図示した力へこの様な場合に
は前記垂直同期信号ＶＤで撮像はれた電気（ｉＴＴ号の
睨み出しを開始してしまうためこれ以後の受光量Ｍ即ち
後半部で受光量が不足するといった欠点が生じるもので
あった。

一方、シャッター羽根の閉じ動作については前記シャッ
ター閉き動作の開始時点ｔ２カ）ら所定時間１′ｓだけ
遅れた時刻ｔ４から閉じ動作を開始し、口σ述の開放動
作と同様に時刻ｔ５で、実質的に撮像素子の受光面を閉
じ始め、時刻１５工で完全に受光面を辿蔽する。

しかしこの様なｆ１ケ成においては、まず第１の非直同
期信号のタイミング（ｔｌ）でシャッターの開き動作を
８始ｔ、−（ｔ、）、さらにこの時刻（ｔ２）よシミ気
的な遅延時間（Ｔｓ）後にシャッターの閉じ動作を開始
しくｔ４）、シャッターの閑じ動作に要する機械的な動
作遅れ時間（＊５＋　１４　）後のタイミング（ｔａｉ
　）と次のｔｉｔ荷転送の為の垂直同期信号のタイミン
グを合わせるといったやル方では、機械的な動作遅れ時
間（ｔ５＋　＋　ｔ、　）及びｔ気的な遅延時間、即ち
口ｉＪ述のＴｓが直列に接続される為温度、湿度等の訃
環境条件及び部品精度等で誤差の大きく生じる可能性が
ある。

理想的には前述の如くシャッター閉じ動作完了のタイミ
ングｔｌ１１の直後に電荷転送の為の同期信号のタイミ
ングが来る如く設定しなけれしよならないのであるが、
ＩＪＩＪ述の様に大きく誤差が生じた場合には不都合が
生じるおそれがある。

（目　的） 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し得る撮像装
置を提供する事を目的としている。

又、前述のようなシャッターの応答遅れによる影響を抑
制し得る撮像装置を提供する事を目的としている。

特Ｋ、撮像手段を遮光する場合のタイミングと、撮像手
段の駆動タイミングを安定に合わせる事のできる撮像装
置を提供する事を目的としている。

（実施例） 以１実施例に基づき本発明を説明する。

第３図は本発明の撮像装−侮の恰成り’ｌ］を示す［イ
１で図中４は撮像光学系５は絞り、１，２ｖまＩｉｉ＋
記シャッタ羽根でシャッタ一手段を（１゛ｑ成する。３
は削記撮像禦子であって例えばＣＣＤやＭＪＳ等のイメ
ージセンサ−１或いは撮像管端の光学像を１１モ気信号
に変換する為の撮像手段を構成するものである。

６は撮像索子３からの出力をγ変換Ｌ　ｉｔす、軸部補
償したシ、黒レベルクランプ等する（ＪＳによシ処理す
るプロセス１銘、７はこのプロセス回ｖ１１の出力を記
録媒体８に記録するのにＡｕ　した（、４けにする為の
記１０′１回路、（１１はアナログケート１島・い９は
回転記録媒ＫＢ上にイ、〕号を記録する為のヘッド、ｌ
Ｏは媒体８を回転駆動する為のモーター希を含む媒Ｓ／
ｒ−繞動回＆ｎｑ　１１は前記紗り５の開閉を割切１す
る絞り駆動回路、２０１．２０２はシャック羽根１，２
を夫々躯勤するｌＡ’ｙ　１　、第２のシャッタ駆動回
路であってシャッタ駆動手段を構＋９．する。

１３は撮像素子３を駆動する撮株素子ル４励回［１）、
１４はとの撮像索子駆動回路に所定の周期的な周期信号
としてのクロックパルス■ＤｖＨｐ等を供給する周期信
号発生手段としてのクロックジェネレータ回路である。

ここでｖＤ％ＨＤは夫々垂直、水平同期ｆｇ号である。

１５はシーケンスコントロール回路であって紋）駆ｉｊ
ｊ＋　Ｍ路１１、第１、第２のシャッタ駆動回路２０１
．２０２クロツクジ工ネレータ回路１４、媒体駆動回路
１０．ゲートＧｌ。

Ｇ２等をシーケンス制御する為の回路である。

１６はシャッタ一手段の作動を指示する串により静止画
撮像を開始させるスイッチである。

第４図は撮像索子３の構造の校弐図であシ、フレーム・
トランスファー型ＣＣＤの例について説明したものであ
る。

３１は撮像部で受光可能となっておシ、光学系４、絞シ
５を介して入射する被写体像を電気（ｉＨ号に変換する
為の複数の垂直シフトレジスタを含む。

３２は記憶手段としての記憶部であって、遮光されてお
シ、撮像部の複数の垂直シフトレジスタから垂直転送さ
れるｔＬｊ荷を蓄積する為の複数の垂直シフトレジスタ
を含む。

３３は水平シフトレジスフであって、記憶部３２の各垂
直シフトレジスタの内容を１ビツトずつ同時に収納し、
その後水平転送する串によってｉ４”）：み出すもので
ある。

３４は出力アンプであって電荷（ｉｊ号を電圧に笈（ン
サする。又、φ、〜φ３は夫々撮像部３１、記（ｘｉ　
ｔｉｔ；　３２Ｓレジスタ３３を駆動する為の］くルス
である。

第５図はシャッター羽根１，２の構成を示す図−Ｃ１１
０１はシャ７ター地板、１０２ａ　〜１０２ｃはＨ２１
（１）シャッター羽根を構成する先羽根で先羽根アーム
１０４．１０５に回動可１）とに枢支されている。先羽
根アーム１０５は不図示ノ（ネによυ矢印方間に１刹勢
されているが、その一端ｆ吊１０５ｂは地板］０１に回
動可能に枢支δれた先羽根緊定レノクＩＱ８ｃ／）　’
ｆ：Ｎと係合する事によって係止されている。廿／こ先
」゛１根アーム１０５には医起部１０５ａがあるが、こ
才しに１゜先羽根走行終了直前に先羽根走行完了スイッ
チＳＶ〜５を押ＬＯＮさせる為の突起である。

先羽根緊定レバー１０８にはアーマチュア１０９が４ｕ
支され、磁石１１１によジョーク１１０にバネ１１３の
時計方向への附勢に抗して吸着されている。１０３ａ〜
１０３ｃ　ｉｉ第２のシャッター羽根２を構成する後羽
根で、これらは後羽ｊＪｋアーム１０６．１０７に回動
可能に枢支賂れて−る。後羽根アーム１０７は不図示バ
ネにより欠目」方向に附勢されているがその一端１０７
ａが後羽根緊定レバー１１４に係止され回動を止められ
ている。後羽根緊定レバー］１４にはアーマチュア１１
５が枢支され、バネ１１９による時計方向への附勢に抗
して磁石１１７によジョーク１１６に吸着されている。

又、３００は地板１０１に設けられた開口部である。

また１０７ａ部は後羽根走行終了直前に１杓成検出手段
としての走行完了信号スイッチＳ　Ｗ　４を押Ｌ　（Ｊ
Ｎにするよう構成されている。

ま７１：ＭＧｌ　、ＭＧ２はコイルで通電時には磁石１
１１゜１１７の磁束を打消す方向に巻かれている。

尚、走行完了信号スイッチＳＷ４は第２図中の時刻ｔａ
＋以降にＯＮするものである。

第６図は木裏副側におけるシーケンスコントロール回路
１５の構成例を示す図で必る。１７はアットゲート、１
８．１９は第１、臼ｚ２のタイマー千ｌ父としてのタイ
マー回路、２０〜２’３．２６はワンショット回路、２
４はプログラマブル・ロジック・アレイ、２５はＲ−Ｓ
フリップ・フロップである。

第７図は本実施例のタイミングチャートであり、以下、
このタイミングチャートを用いて第１図〜第６図示構成
の動作を説明する。

不図示のメイン電源勿ＯＮする事によって撮像装置全体
がスータンバイ状態となる。

この状態ではクロックジェネレーター１４及び撮像索子
駆動回路１３の出力により第７１／ｊ示のパルスφ、〜
φ３が定′帛的に出力される。

即ち、標準プレビジョン方式の１乗＋ｒｔ　１ＩＪｌ　
ｂｉｔ　ｉ’ｖを周ｈｊ」としてＩｔ’ａ期的にパルス
φ１、め、による垂直転送が行なわれる。

この組直転送は標準テレビジョン方式の！■１．旧、ブ
ランキング期間内にイＩなわれる。これによシ撮イ牙冒
３１５３１の電荷は記憶部３２に転送される。

その後パルスφ２を水平ブランギング期１ＩＩＩ苺に１
回供給する串によシ記憶部３２内の電荷は垂直方向に１
行ずつ１水平周ノリ１間隔で転送され水平レジスタに収
納される。又、このパルスφ２に対しｉｄ速のパルスφ
３をレジスタ３３に供給する事にょシ、記憶部から垂直
転送されて来た電荷はビデオ信号としてアンプ３４を介
して読み出はれている。

又、媒体駆動回路ｌＯもこの標準プレビジョン周期で妹
体８ケ回転するようサーボ制御される。

尚、この状肋ではグー）０１は閉じたままとなっておシ
、記録回路７の出力信号はへノド９には供給されＣいな
い。

又、この状態ではノリツブ・フロップ２５１Ｊ：セット
状いとなυそのＱ出力がハイレベルとなってグー）　Ｇ
　２を開いているよう設定されている。

次に時刻１．に不図示のレリーズボタンを操作するとレ
リーズ回１；ｊ１６からパルスが出力され、これにより
ワンショット同１’ｉ）　２６からはｌ垂直期間よシ若
干長いハイレベルパルスが１４カサレル。

一方、クロックジェネレーターからは１垂直期間毎に４
１ｑ直同期ｆｎ号ＶＤが出力されるので、このＶＤとワ
ンショット回路２６の出力の論理積をアンドゲート１７
で得て、これをタイマー回路１８．１９に夫々人力する
。タイマー回路１８は′ｌ゛、だけ１１″時を行ない時
刻ｔ０にパルスを出力する。

これによってワンショット回路２０からは＋１１１定レ
ベル、所定巾のパルスが構成されてシャッター約３動回
路２’０１を駆動し、第５図のコイルＭＣ１ｌに通１１
１１を行なう。

従って、先羽根緊定レバー１０Ｂに枢支はれたアーマチ
ュア１０９は４６石Ｉｌｌによる吸着を１５・ｒ・かｉ
Ｌｓバネ１１３によシ右旋する。

これによってアーム１０５は不図示のバネにより右旋を
開始し先制４ＪＱ　１０２ａ〜１０２Ｃは第５図中−ト
方同に移動を開始する。

そして、コイルＡ１Ｇ１への通電が開始されてから１゛
３だけ経過した時刻ｔ８において先羽根１０２ａの第５
　Ｍ示上端が開口部３００の上端よシも下がり冥質的な
露光を開始する。

本発明の実か口側ではタイマー１８の別時時間゛１”。

は次のように設定されている。

ｉ’ｖ　Ｔｓ　＜　ｉ’ｌ　＜　ｉ’ｖ　−−−−−−
−−（１）従って応答遅れ時間１゛ｓがたとえ前述のよ
うに８　ｍ５ｅｃ程度あってもみかけ上応答遅れ時間を
縮める小ができる。

又、この露光開始後暫くして先羽根が完全に走行を終了
すると時刻ｔ、でスイッチＳＷ５がＯＮする。

従ってワンショット回路２２を介してフリップ・フロッ
プ２５はリセットされＱ出力はローレベルとなシ、ゲー
トＧ２は閉じる。これにょシ駆動回路１３から撮像素子
３へのクロックパルスφ、は遮断される。

一方、パルスφ７．φ、はそれ迄と同様に周期的に供給
されており、撮像素子の記憶部の内容は常時読み出され
ている。

さて、時刻ｔ、におψてアンドケート１７の出力端子か
らハイレベル信号が出力されるとタイマー回路１９の計
時が′ｌ゛、だけ行なわれる。ここで（１゛。

’Ｉ’１）は露光時間に相当し１こＵ−’　（１’ｚ　
ｉ”＋　）はマニーアル、或いは被写体の輝度毎にょシ
自動的に設定される。

時刻ｔ２より時間１゛、が経過した時刻ｔ１２において
タイマー回路１９からパルス出力が出力され、このパル
スはワンショット回路２１によって所Ｗのレベル、所定
の巾のパルスに変換されてシャッター駆動回路２０２に
供給される。

これにより、コイル八・ＩＧ２に辿寛が為さ扛、磁石１
１７の磁界はキャンセルされるので、アーマチュア１１
５及びレバー１１４はバネ１１９によシ右旋し１アーム
１０９の右方向の回動が開始する。

これにより後羽根１０３ａ　〜１０３ｃが走行Ｌ　、１
ｆｉ４　ＬＪ　ｔｓｌ）３００は閉成される。ｌｉＪ　
Ｌｊ郡３００が兄全に閉成式れた直後の時刻１１４にお
いてスイッチＳ　Ｖｌ’　４が（ＪＮする。

これによシワンショット回路２３を介してフリップ・フ
ロップ２５がセット芒れＱ出力がハイレベルとなる。

従ってグー）Ｇ２は丹ひ開きφ１を撮像素子に供給可能
となる。

これによシ時刻ｔ□、においてφ１．φ２が供Ｋ）され
ると（’１’２　Ｔｔ　）だけ露光はれた撮像部３１０
）電荷は記憶部３２に記憶され、時刻１１５〜ｉ＋ｎ　
Ｇ′（−かけてパルスφ３によシ水平レジスタ３３から
読み出きれる。

一方、予め定めたシーケンスをプログラムされたＰＬＡ
２４からの制イａｎ　＊Ｊ号によりグー）Ｇｌが１１ヒ
刻’ＩＩ　”　ｔ１６の間開くのでこの映像信号はヘッ
ド９を介して謀体８上の所定の位置に記録される。

本実施例はこのように構成きれているので後羽根が完全
に閉成された後でないと転送が行なわれない。

従って、シャッター後羽根起七力後の動作バラツキに伴
なう赫′ｌｙＣのｔ４　ｉＪｒ　ｉ［を防止でき、スミ
アや露光ムラを確実に防止できる。

又１本実施例ではレリーズスイッチの作動後の周期信号
によってタイマーを作動させ、このタイマー出力で露光
動作を開始させているのでシャッター＠構のめ容性に依
存する動作遅れの影粋を抑制する事ができる。

又、本実施例では、先羽根と後羽根とによ多構成される
シャッター機構を用いた撮像装置におりてレリーズスイ
ッチ作動後の周期信号に応答する２つのタイマー出力に
よシ先羽根、後羽根を走行開始するようにしているので
先羽根と後羽根との走行間隔又は重なシを調整し易い。

次に第８図は本グ１１明の第２実施例のタイミングを示
すし」であん本実施例では抜羽（３〈走イ」完了を検出
した直後にφＩ、φ、による垂直転送を竹なうよう制御
するものであシ、これによりシャッターのバウンド現象
に起因するスミアを防止りようとするものでｂる〇 一般にシャッター羽根自体を軽ｋｊ化するとシャッター
走行後に羽４１４がストッパーに舶突した！彩ｌにバウ
ンド現象を発生する。このバウンド現象に」、シ、一旦
閉成された撮像部がｆすび廖゛に冗逓れてＬｌう事故が
起きる場合があり、スミア防止にｌ′ｌわ響を与える。

従って、本実施例ではバウンド現象によるスミアを防止
Ｌ　（’、＃るよう後羽イ３Ｉ！走行完ｆに伴って転ρ
、を行なうと共にこれによる向Ｊｖｌの乱れを読みｌｌ
′ＪＬタイミングによシ合わせるようにしたものである
。

図中、第７図と異なる点は時刻ｔ１４においてｆシ羽根
の走行完了を検出するスイッチＳ）ν４がＯＮすること
によシフリップ・フロップ２５のＱｔＬｌ力がハイレベ
ルとなると、この立上りに伴ってＰＬＡ２４からパルス
φ１．φ２が撮像部３１の行数に対応した数だけ供給さ
れる点、及びこの後の垂直同期信号ｖＤに同期したパル
スφ１．φ２による垂直転送が省略される点である。但
し、時刻ｔＩＩ＋以降は通’ｔ！　ｔｌｎ力、記憶部３
２のデータは１行ずつパルスφ、にょルレジスター３３
に垂直転送され、読み出される。

このように第６図の構成によって第８図のように駆動す
る事によシ、後羽根のバウンドが発生する直前に撮像部
３１のｍ荷Ｉ′ｉ記憶部３２的に移されてしまうので、
バウンド現象によるｌｉ！ｊ像の劣化は最小限となる。

（効　果） 以上説明した如く本発明の撮像装置は光学像を電気信号
に変換する撮像部、該撮像部の電気信号を記憶する記憶
部、前記撮像部の電気信号を周期的に記憶部に転送する
為の周期信号を形成する周期信号発生手段、撮像部−＼
の光入Ｑ、Ｉを阻止するシャッタ一手段、シャッタ一手
段が開成状態から閉成状態となった事を検出する閉成検
出手段、静止画撮像開始後前記閉成検出手段の出力が得
られるまで前記周期信号発生手段による前記転送を禁止
する禁止手段を有するのヤシャツタ一手段の閉成動作に
おける応答性のバラツキにより、露出ムラやスミアが発
生ずるのを防止する事ができる。

る図、々３２図は第１図の動作タイミング図、第３図は
本発明の撮像装置の構成例ト丙、第４図は撮像素子のｆ
ｆ４成例を示す図、第５１杖シャッター機構の構成例を
４くず図、第６図はシーケンスコントロール回Ｗｈの構
成を小す図ｓｆ４’、７図１ｉ第３図小撮保装置の第１
実施例のタイミングチャート、第８　ｉ！ｇｌは同第２
実施例のタイミングチャートである。

１　、２−−−−シャッター手↓りとしてのシャッター
羽根、３−一一一撮鍬手段としての撮像素子、３１−−
−一撮像部Ｓ３２−−一　記憶部、ｌ　４−Ｉ＋’、１
勘（１４号光発生段としてのクロックジエイ、レーク回
ｈ’ｌ’Ｊｚ１６〜−−スイッチ、Ｉ８，１９−−−一
記１、記２リタイマ一手段としてのタイマー回路、２０
１，２０２−−−−〜　シャッター駆動手段としての第
１、第２のシャッター輸動回路λＧ　２−−−−　ｉＱ
止手段としてのゲ’−１・ｓ　５Ｖｖ４−−−−一閉成
検出手段としてのスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学像を電気信号に変換する撮像部、該撮像部の電気信
   号を記憶する記憶部、前記撮像部の電気信号を周期的に
   記憶部に転送する為の周期信号を形成する周期信号発生
   手段、撮像部への光入射を阻止するシャッタ一手段、シ
   ャッタ一手段か調成状態から閉成状態となった事を検出
   する閉成検出手段、静止画撮像開始後前記閉成横置。