JPS60130976A

JPS60130976A - 電子カメラ

Info

Publication number: JPS60130976A
Application number: JP58239385A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Takemura; 裕夫竹村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-12-19
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1985-07-12
Also published as: JPH0546753B2

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】〔発明の技術分野〕この発明はＣＯＤ等の面体撮像デバイスを用いて静止画
像を得る電子カメラに係シ、特に撮像ボタンを押した後
、所定期間を経て安定な画像情号忙得るようにした電子
カメラに酵する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、ＣＣＤやＭ　Ｏ＆　７．（用いた固体撮像素子に
よって電子的に静止画像を撮像する、いわゆる電子カメ
ラと称される撮像装置の研究、開発が行なわれている。

これは、固体撮像素子より得られる画像４８号をフレー
ムまたはフィールド。

単位で磁気ディスクメモリや半導体メモリ等に静止画像
として記録するものである。

このような電子カメラにおいて、固体撮像累子としては
原理的に動画像ｖｉ−撮像するだめのビデオカメラと同
様のものを利用できる。しかしながら撮像素子の感光面
に結像される像は通常臥１いているので、このような状
態で静止画像の撮像、記録を行なうには、撮像素子の出
力に連続して得られる画像信号からｌフレームまたはｌ
フィールド分の信号を抜取ってメモリに供紬しなければ
ならない。このような処理は、シャッタ速度を１／３０
　秒またはｌん０　秒に１足したことに相当する。これ
らのシャッタ速度はスチルカメラとしては低速であシ、
従って三脚のような固定手段ケ用いないと苧プレ７５Ｅ
住じ島いし、また動きの速い被為体では、三脚等を使用
しても、得られる画像には被写体ブレが生じてしまう。

このような事情から、電子カメラにおいても実用上はフ
ィルム使用の一般カメラと同様に、ｘ／ｘｚ５１／Ｊ）
、１．／２５０秒、　１．／１５００ｉ　１．／１００
０秒、といった高速シャッタを含む可変速のシャッタ機
構を備えることが望まれている。

一方、電子カメラの場合には、１枚の静止画＆？ｒ正確
に得ることが必要で、それもシャッタチャンスを逃すこ
となく即座に撮影できなければなら彦い。通常、電子カ
メラでは、電池で動作できるように設計されるが、消費
電力の点から常時は電源をオフにしておき、捉橡の際に
電源をオンすることが好ましい。ところが雷＃全メンし
ても、カメラの信号系路は、アナログ回路であるため、
直ちに正しい信号が得られず歪んでしまい、数フイール
ド経過後に初めて正しい信号が得られるのが普通でちる
。したがって、−路が安定化するまでユーザの感によっ
てシャッタｒ拝すのを待っているとシャッタチャンスを
逃してしまったシ、希望のシーンを撮像できないという
問題が残っている。また、当然のことながら予め電、源
をオンしておくと電池の消耗が激しく実用的でないとい
う問題があるう〔発明の目的〕この発明は上記の事情に対処すべくなされたもので、任
意のシャッタ速度で瞬時に静止画像全描像し得、かつ安
定した撮像信号を得る電子カメラを提供すること２目的
とする。

〔発明の概要〕

この発明では、電源スイッチ２８がオンされたトゼごに
撮像指令パルス１２が発生された場合、車安定マルチバ
イブレータ２２によって、増幅器５．フレームメモリ６
等が安定化するまでは。

ゲート回路２５．２６から固体撮信、素子３に対して通
常読出しクロックかへヵするのを禁止するようにして上
記目的ケ達成し得るようにしたものである。

〔発明υ更１Ｍ例〕以下この発明の実施例」お図面を鎚照して説明する。

第１図はとの発明の一災施例である。図において、被写
体ｌＯ像は、撮像用光学系２（図では凸レンズのシンボ
ルで簡単に表わしている）を介して入力した光により、
面体撮像素子３の感光ｍ１上に結像される。１１体撮像
素子３ｂ：、駆□動回路４によって駆動されて、その出
力に被与体倫に関する静止画像信号音発生する。この静
止画像信号は、増幅器５を経てフレームメモリ６に入力
される。フレームメモリ６は、例えば記録媒体として磁
気ディスクを用いたもので、増幅器５よシ供給される静
止画像信号？１：磁気ヘッド２通して磁気ディスク上に
記録する。このように、フレームメモリ６で記録された
静止画１２他−昼は、ｌフレーム単位で適宜再生されて
出力端子２に取出され、そしてハードコピーとして複写
されたシ、あるいは、ＣＲＴ表示装飢等で表示されたシ
する。なお、フレームメモリ６としては、半偉体メモリ
を使用することもできる。

固体撮像素子３は、第２図に示すように、半堺体基板上
に感光部（（Ｐ＋ｔ−”ｘｘ　、”ｉｎ　−・・・Ｐｍ
、　）、　（Ｐ’ｓ　１　ｓＰｌ　２　ａＰＨＢ　＋”
’ＰＨ１）　）が２次元に配列され、この感・光１部に
蓄積された蓄積電荷を転送部によって１次元的に読出ゼ
るように構成されている。転送部は、列方向の感光部に
対応した垂直方向転送部ｃ　ｃｖｌ、ｅＶ、　、ＣＶ。

・・・ＣＶ−ｒｉ　’）と、この至直万同転込郡（い轟
−シＣｖｚ　＊　ＣＶ　ａ・・・ＣＶｍ）の出力を水平
方向へ転送する水平方向転送部（ＣＨ）２有する。また
（（Ｇｌ　１　＠　０１　ａＧ３　１＋＋Ｃｍ、　）　
ｒ　ＣＧ息　凰　ｓ　Ｇｌ　、ａｉｓ・・・Ｇｌｎ））
はトランスファーゲートである。水平方向転送部（ｅｆ
ｔ）の出力は、出力増幅７打（すを介して導出される。

色１図に：戻って説明１−ると、駆励回鈷４は、シャッ
タ速匹設足ダイヤル８およびシャッタボタン９からの信
号に基づいて、固体撮像素子３を駆動し、その出力に静
止両像信号葡発生させるためのものである。

’ＫＡ　Ｍｉ）１回路４において、単安定マルチパイフ
レー夕（以下第１のモノマルチと言う）１１は、シャッ
タ速度段ガ゛ダイヤル８忙弁じて操作者が設定したシャ
ッタ速度に対応してＣＲの時定数が変化するように設け
られ、シャッタボタン９を押したときに発生される撮像
指令パルスｉ。

（２Ｄ３図（ａ）に示す）によって、前記時定数で足ま
る時間幅（’ＩＩ’）の矩形バルク４１号ｔ２（第３図
か）に示す）′″ケ発生る。この矩形パルス信号１２の
時間幅（１）は、設定したシャッタ速度に一致している
。

あ１のモノマルチ１１の出力パルス４？４　号ｔ　２は
、ｙ上シ検出器１３及び立下り検出器１４に入力され、
その立上シ（前紅）および立下シ〔待ｈ：　）が検出さ
れて、第３図（ｄ）に示すようなパルス１５．１６とな
る。これらの検出パルスｒ５＋Ｉ６（ｗｌ、固体撮像素
子３のトランスファーゲ−）　ＧｉｊにゲートパルスＧ
Ｐとして与えられる。また、室上シ検出パルス１５は、
ゲートパルス発生ｇ３　Ｊ　７にも与えられ、ゲートパ
ルス発生器Ｉ２から免３図（ｅ）に示す一定時間幅（１
）のゲートパルス１８５発生させる。

一方、第１のモノマルチＩＩの出力パルス化上１２は、
同期パルス発生器１９に起動信号として与えられ、これ
にエリ、同ＪＬ’ｊパルス発生器１９は、発振器２Ｏか
らの信号によシ、テレビジョンの水平走査周期に相当す
る同地パルスを発生する。発振器２Ｏは、例えはｌ　４
　Ｒｉｒ（ｚで発も入力され、各分周器で２ＭＨｚ、７
ＭＨｚの周波数に分周される。１，７７分周器２１から
の２ＭＨ２の４３号は、４相シフトレジスタ２３に入力
され％２ＭＨｚの４相クロツクとなる。また１、／２分
周器２２からのヤＭＨ２の信号は、２ｆ１１シ、７）レ
ジスタ２４に入力され、７ＭＨｚの２相クロツクとなる
。

これら４相クロツクおよび２相クロツクは、それぞれゲ
ート回路２ｓ、２６に入力される。

ゲート回路２５は、同期パルス発生器１９がらの同期パ
ルスを受け、第３図（ｆ）〜（ｉ）に示すように適音は
、水平走査周期（τａ毎に４相クロツク１個づつ抜取っ
て出力する。しかし、前記ゲートパルス発生器１２から
ゲートパルス１８（第３図（ｅ）に示す）が与えられる
と、その期間（りは、４相りロツクケ第３図（ｆ）〜（
ｉ）の：Ｉｌ、３２゜３３．３４で示されるように抜取
υを行うことなくそのｔｔ高出力る。これは、シャッタ
ボタンｔｙ、ｙ押された瞬間、略ｌ水平期曲で感光部の
りフレツショを行うことに相当する。もう一つのゲート
回路２６は、ゲートパルス１８は与えられず、周期パル
ス発生器１９からの同期パルスによシ、入力の２相クロ
ツクを水平走査周期（τ）毎に１個づつ抜取って出力す
る。但し、後述するように、電源オン直後の単安定マル
チバイプレ・−タ（以下第２のモノマルチと称する）２
２の出力が存在する期間〔第３図（６）に示す）は、パ
ルス１６以降、水平、垂直続出し用パルス出力は停止さ
れる。

上記のようにゲート回路２５で第３図（ｆ）〜（ｉ）の
ようにゲート処理された４相クロツクは、固体担仙累子
３の垂直転送部ＣＶ、〜ＣＶｍへ転送りロックＶφ、〜
Ｖφ、として共通に与えられ、またゲート回路２６で処
理された２相クロツクは、固体撮像素子３の水平私送部
Ｃ）ｌへ転送りロックとして与えられる。

この場合、先の肌ｌのモノマルチ１１の出力の一部は、
第２のモノマルチ２２にも入力され、を源オ゛１ジ′直
後は約１００ｒｒ＋ｓ　の鴫間遅れたパル２４ｉ号がこ
の第２のモノマルチ２２がら出力され、同期パルス発生
器１９に第２の起動信号として与えられる。そして、こ
の第２の起動信号の規制が解除されてから、実際に撮像
蓄積された電荷の垂直方向、水平方向の転送が開始され
る。第２のモノマルチ２２に対しては、電源スイッチ２
８からの出力パルスが与えられ、宥゛Ｉ源２イツチ２８
がオンした直右・・だけこのモノマルチ２２が動作する
ように設定されている。

次に、この実施例の動作會順をおって説明する。

ｌず、電Ｉｆｌトスイッテ２８がオンされる。これによ
って、第２のモノマルチ２２は、電源オンした直後であ
るから動作可能である。

次に、シャッタボタン９が抑きれると、撮像指令パルス
１０によって、第１のモノマルチＩＩが起動され、矩形
パルス山号１２が得られる。この矩形パルス信号１２の
前縁のタイミングで豆上り検出器１３からパルス１５が
得られる。これによって、トランクファーゲートＧＩｊ
が一斉に開き、感光＠Ｐ　ｉ　ｊにそれまで蓄積されて
いた残留電荷が垂直転送部ＣＶ、〜ＣＶｍへ同時に転送
される。垂直転送部ＣＶ、〜ＣＶｍへ転送された電荷は
、ゲートパルス１８のｗｉ曲（１）に、妃３図の３１．
３２．３３．３４のように２　Ｍ　Ｈｚで連続して発生
される垂直転送りロックＶφ、〜Ｖφ１によって、＆１
２図の矢印Ｖの方向へ高速転送され、また水平転送部Ｃ
Ｈ１に水平転送りロックＨφ６．Ｈらで第２図の矢印Ｈ
の方向へ転送される。これによって、ます、撮像索子３
及び転送部の残留電荷のクリア処理がなされるもので、
固体撮像素子３の出力端子には、第３図０）の３５で示
すように不要信号の吐出しかある。

上記のように、感光部Ｆｉｌ　の残留蓄積電荷が垂直転
送部ＣＶ、〜（：Ｖｍへ同時転送されてたら、パルス１
６が得られるまでは、シヤツク”開″に相当する。

次に出力パルス（ｎ号Ｉ２の後縁が立下シ検出器１４で
検出され、前記出力パルス１６が得られると、也びこの
出力パルス１６は、ゲートバｙｘｒＧＰ）としてトラン
スファーケート（Ｇｉ　ｊ　）に与えられる。

これによって、時間α）の間に感光部（Ｐｊｊ）に蓄積
された、実際の被写体ｘ（Ｄ像に対応した電荷が垂直転
送部ＣＶ、〜ＣＶｍ　へ同時に転送される。このときは
シャッター１閉″に相当する。

この場合、Ｗ＃スイッチ２Ｂは、初めてオンされたので
あるから、第２のモノマルチ２２が動作し、パルス１６
以降、第２のモノマルチ２２の出力が存在する１０３間
は、同期パルス発生器１９１に介してゲート回路２５．
２６に動作停止パルスが印加され、垂直、水平の転送は
中…ｒされる。即ち、電源スィッチ２Ｂがオンになった
直後約１００　ｍｓ経過するまでは、残留電荷の吐出し
が行なわれた後、動作が停止される。前記ｌｏｏｍｓ　
経過後ｒ（は動作停止パルスは発生せす゛、パルス１６
以降そのまま次の動作が引続いて行なわれる。

次に、動作停止パルスの所定期間１００ｍ５が経過する
と、ゲート回路２５からは、通常通り水平走査期間（τ
）毎にクロックＶφ、〜Ｖφ、が出力されるので、垂直
転送部ＣＶ、〜ＣＶ、に転送された重荷は水平走査周期
で矢印Ｖの方向へ転送され、さらに、水平転送部ＣＨＩ
矢印Ｈの方向へ転送され、出力増幅器（０）　＊介して
電圧信号として出力され、花３図０）の３６に示すよう
に静止画像信号として取出される。こうして得られたｌ
フレームまたはｌフィールドの静止画像信号は、増幅器
５で増幅された後、立下シ検出器１４の出力パルス１６
又は、第２のモノマルチ２２の出力の立下ル（第２のモ
ノマルチ２２の出力の立下シバルスを侵先）で動作を開
始するフレームメモリ６によって記憶される。

Ｌ発明の効果〕上記したように、この発明によると、電源がオンされた
直後は、騒動回路４による固体撮像素子３の駆動過程に
おける読出し動作ケ、一定期間規制することによって、
増幅器５、フレームメモリ６が安定に孔６作できる状態
になって１検分の’Ｑ止画像化号を得ることになる。ま
た、電源オン直後灯、まず、短期間で残留電荷の放出を
行い、続いて被写体像の撮像蓄ｆＸ　ｋ行う。

そしてこれが電源オン直後でめった場合は、丁ぐに固体
撮像諸子から電荷を読出すのではなく、増幅器５．フレ
ームメモリ６が安定するのｒ待ってから読出すようにし
ている。したかつて、シャッターチャン２ｉ逃すことな
く、読出して記憶した（％号は歪もなく安定したものと
なる。

さらにこれによシ、常時ｍ゛源ｔオンしておく必要はな
く、電池を効率良く使用することができる。尚、電ねオ
ン直後は、撮低蓄ｆＡ後、信号の読出しまでにｌｏｏｍ
ｇ程度を要するが、これはシャッターチャンスの時間に
比べて間約とはならない。

なお上記の実施例では、電源オン後、１００ｍ５後に面
体撮像原子３から信号が得られるとして説明したが、こ
の時１ｍは電子回路の安定に要する最短時間であれは良
く、出力側の回路性能に応じて設計される。また、シャ
ッタ一時間にヨッてｙ、°１、後縁パルス１６が得られ
たときはすでに回路の安定化時間がすぎていることもあ
るのて、後縁パルスＩ６の直Ｍ′：に感光部の掬体電荷
の読出しが開始される。また、シャッターとして―、・
電子的なシャッターとして説明したが板械的なも（ｌｉ
であっても良い。さらに時ｍ１設足手段としてモノマル
チケ用いたが、カウンタに用いた手段であっても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電子カメラ禁示す構
成説明図、第２図は固体撮像諸子の栴成ケ模式的に示す
図、第３図は同実施例の動作を説明するだめの信号波形
図で凌）る。３・・・固体振像素子、４・・・駆動回路、５・・・増
幅器、６・・・フレームメモリ％８・・・シャッタ遮度
設足ダイヤル、９・・・シャッタボタン、ｔｔ、２Ｆ・
・・批安定−フルチパイプレータ、Ｉ３・・・立上フ検
出器、１４・・・立下シ検出器、１７・・・ゲートパル
ス発生器％　５９・・・同期バーメス発生器、２５゜２
６・・・ゲート回路。第２図 ’１ｂｕｔ工■］へＣＨ

Claims

【特許請求の範囲】半導体基板上に２次元に配列された感光部及びこの感光
部の蓄租電荷を転送部音形成した固体撮像素子を用い、
上記感光部に被写体像を結像して静止画像を得る電子カ
メラにおいて、撮像指令バ）レスを受けて、前記感光部
に概に蓄積されている残留電荷を前記転送部を介して放
出すべく、前記固体撮像素子に通常読出しクロックよシ
も周波数の晶い西速読出しクロックを与える手段と、前記撮像指令パルスを受けてから、シャッタ速度設定手
段によって設定された時間経過後に後縁パルス忙発生し
、前記高速読出しの終了した感光部における蓄積集荷の
通常読出し全行うために、前記固体撮像素子に前記通常
続出しクロックを与える手段と、霜源オン直後に前記撮像指令パルスが与えられたこ（ど
Ｙニ応答して前記通常読出しクロックが前記固体撮像素
子に入力するのを、前記固体撮像素子の出力が入力され
る回路が安定化するまでＯ期間禁止する手段とに具備し
たことを特徴とする電子カメラ。