JPS60220665A - 電子スチルカメラ装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は光学系で得た光像をシャッタを通して固体撮像
素子に入射させるようにした電子スチルカメラ装置に関
し、特にシャッタ開閉手段の改良に関する。

〔従来技術〕

第１図は従来の電子スチルカメラ装置の撮像記録部の構
成を示す図である。撮像光学系のレンズ１により捉えら
れた被写体（不図示）の光像は、レンズ１の焦点位置に
設置されている固体撮像素子２の光電変換面上に結像す
る。固体撮像素子２は上記結像した被写体の光像を電気
信号に変換し、その出力■ｏｕｔを色分離回路３に与え
る。色分離回路３は与えられた電気信号を輝度信号Ｙと
色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに分離し、ＦＭ変調器４に供給
する。ＦＭ変調器４は輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙをそれぞれの周波数帯域においてＦＭ変調し、記録
アンプ５に供給する。記録アンプ５はＦＭ変調された各
信号を増幅して磁気ヘッド６に与える。磁気ヘッド６は
供給された信号を磁気ディスク７の記録トラックにＦＭ
記録する。

同期パルス発生器８は前記撮像素子２に対し、垂直転送
りロックφＶ、水平転送りロックφＨ。

リセットパルスＳＧを与えると共に、色分離回路３およ
びＦ　Ｍ変調器４に対しタイミングパルスを与える。ま
た同期パルス発生器８は撮像系の動作タイミングと記録
系の動作タイミングおよび位相を合わせるための同期パ
ルスを同期検出器９に一方の入力として与える。

同期検出器９は他方の入力として与えられる磁気ディス
ク７に付設した回転位相検出用パルスジェネレータ１０
からのＰＧパルスを、同期パルス発生器８からの同期パ
ルスと比較し、磁気ディスク７の回転速度および位相が
常に撮像系の動作タイミングに一致するような信号をモ
ータ駆動回路１１に与える。モータ駆動回路１１は上記
検出器９から与えられた信号に基いてディスク駆動モー
タ１２を駆動制御する。その結果、磁気ディスク７は定
常状態において、３６００ＲＰＭの定速回転をし、１回
転する間に１フイールドの画像記録を行なうものとなる
。

記録ゲート回路１３は電子スチルカメラのレリーズボタ
ンに連動する記録指令スイッチ１４がＯＮとなったとき
に発生するトリガパルスＴＧによってトリガされ、同期
パルス発生器８からの同期パルスに基いて１フィールド
期間に相当する幅の履込みパルスＷＧを前記記録アンプ
５に与えて、その期間だけ記録アンプ５を作動状態とな
す。

第２図はそのもようを示す図である。Ａフィールトド（
・５Ａｎ−１，８Ａｎ、ＳＡｎ＋１−）。

Ｂフィールド（・５Ｂｎ−１，ＳＢｎ、ＳＢｎ＋１・・
・）に対応する固体撮像素子２の出力ｙｏｕｔの各フィ
ールド毎の信号（・・・ＶＡｎ−１，ＶＢｎ−１，ＶＡ
ｎ、ＶＢｎ、−）は、前述（７）ｔＢ　＜色分離され、
ＦＭ変調されて記録アンプ５に入力しているが、書込み
パルスＷＧが与えられていないときは記録アンプ５の出
力として送出されない。今、時点ｔ１において記録指令
スイッチ１４がＯＮとなり、トリガパルスＴＧが記録ゲ
ート回路１３に与えられると、記録ゲート回路１３から
書込みパルスＴＧが時点ｔ２−ｔ３間において送出され
、これが記録アンプ５に与えられる。その結果、記録ア
ンプ５は時点ｔ２からｔＢまでの１フィールド期間だけ
作動状態となり、たとえばＶＡｎを磁気ヘッド６に供給
する。したがって磁気ディスク７には１フイールドの画
像信号ＶＡｎが記録される。

なお第１図において１５はエンコーダであり、色分離回
路３の出力である輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
とをたとえばＮＴＳＣ信号に変換し、これをビューファ
インダ１６へ送る。かくしてビューファインダ１６によ
りｍｓの内容をモニタすることができるものとなってい
る。

ところで上記した従来の電子スチルカメラ装置には、露
光時間を調整するためのシャッタが存在していない。し
たがって前述したようにＡ、Ｂ二つのフィールドについ
てフレーム記録を行なうべく固体撮像素子２をフレーム
蓄積モードで駆動させる場合は１／３０秒の露光時間で
の撮像および記録が行なえるだけで他の露光時間は選択
することができない。なお固体撮像素子２をフィールド
蓄積モードで駆動する場合には１／６０秒の露光時間で
の撮像および記録が行なえるだけのものとなる。したが
って動きの速い被写体の場合には鮮明な静止画像を得る
ことができないという問題があった。なおこの点を解決
する手段として、光学系に通常のフィルムカメラのよう
なメカニカルシャッタを介在させることが考えられてい
る。しかるにメカニカルシャッタを用いると、シャッタ
の開閉動作時における立ち上がりまたは立ち下がり速度
つまり応答速度が比較的遅いために露光時間に誤差が介
入し易いものとなる。

（目的〕 本発明の目的は、固体撮像素子に対する露光時間（光蓄
積時間）を任意に可変調整することができ、たとえ動き
の速い被写体であっても鮮明な静止画を得ることができ
ると共に、シャッタの開閉速度に起因する露光時間の誤
差がほとんど生じるおそれがなく、しかも固体撮像素子
の出力信号を供給されるビューファインダーでのモニタ
ーおよびＴＴＬ測光を可能ならしめる構成簡単なメカニ
カルシャッタを備えた電子スチルカメラ装置を提供する
ことにある。

〔概要〕

本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち、被写体の光像を得る光
学系における光路を開閉可能にシャッタを設け、このシ
ャッタを通して入射した光像に対応する光電荷を一括転
送型の固体撮像素子の各画素内に蓄積し、この蓄積され
た光電荷を記録指令が与えられた後の所定の第１の時点
で第１の転送手段により画幕外へ一括転送し、この一括
転送が行なわれた時点から測光情報に基いて決定される
静止画露光時間だけ経過した第２の時点でシャツタ閉手
段により前記シャッタを閉状態となす。そしてこのシャ
ツタ閉手段により前記シャッタが閉状態となっている期
間中の第３の時点で前記第１の時点から第２の時点まで
の期間中において前記各画素内に蓄積された光電荷を第
２の転送手段により画素外へ転送し、この第２の転送手
段による転送が完了した後の第４の時点でシャツタ開手
段により前記シャッタを開状態となすようにしたことを
特徴としている。

〔実施例〕

第３図は第１図に対応させて示した本発明の一実論例の
！ｆｉ像記録部の構成を示す図である。したがって第１
図と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略す
る。

第３図においてＩＡ、１Ｂは光学系のレンズであり、そ
の間に絞り機構１７．シャッタ１８が介挿されている。

絞り機構１７はアイリスドライバー１９により駆動され
、シャッタ１８はシャッタドライバー２０により駆動さ
れるものとなっている。これらの各ドライバー１９．２
０は後述する露光制御回路３０からの一制御信号により
作動制御される。

固体撮像素子２はたとえばＣＯＤからなり、同期パルス
発生器８からのパルスに応動するφ■ドライバー２１．
φＨドライバー２２．８Ｇドライバー２３からそれぞれ
出力される垂直転送りロックφＶ、水平転送りロックφ
Ｈ，リセットパルスＳＧによって駆動されるものとなっ
ている。上記撮像素子２の出力はアンプ２４．サンプリ
ングホールド回路２５．アンプ２６．ＬＰＦ２７を経て
色分離回路３に供給されると共に、ＣＣＤ測光回吃２Ｂ
へ供給される。ＣＯＤ測光回路２８の出力は、フォトダ
イオードなどからなる外部測光回路２９からの出力と共
に露光制御回路３０に供給される。

露光制御回路３０は、一括転送型の固体撮像素子２の各
画素内に蓄積された光電荷を記録指令スイッチ１４がＯ
Ｎとなることによって記録指令が与えられた後の所定の
第１の時点で画素外へ一括転送する第１の転送手段、こ
の第１転送手段による一括転送が行なわれた時点からＣ
ＯＤ測光回路２８あるいは外部測光回路２９などにて得
られる測光情報に基いて決定される静止画露光時間だけ
経過した第２の時点で前記シャッタ１８を閉状態となす
シャツタ閉手段、このシャツタ閉手段により前記シャッ
タ１８が閉状態となっている期間中の第３の時点で前記
第１の時点から第２の時点までの期間中において前記各
画素内に蓄積された光電荷を画素外へ転送する第２の転
送手段、この第２の転送手段による転送が完了した後の
第４の時点で前記シャッタ１８を開状態となすシャツタ
開手段、の少なくとも一部を備えている。

第４図は第３図の如く構成された本装置の動作タイミン
グを示す図である。ただし第４図はＣＯＤ固体撮像素子
２をフィールド蓄積モードで駆動した場合の例を示して
いる。第４図に示すリセットパルスＳＧにおける各パル
スＳＧ１．８Ｇ２・・・相互の間隔はＴＶ信号の１フイ
ールド（１Ｆ）に相当している。そしてシャッタ１８が
存在してぃない場合には、たとえばＳＧＩとＳＧ２との
間で光蓄積を行なったｍ機素子２の蓄積電荷は、次のフ
ィールド期間であるＳＧ２とＳＧ３との間においてＴＶ
信号として出力されることになる。

ところで本装置においては、時点ｔｏにてレリーズボタ
ンが抑圧操作され、記録指令スイッチ１４がＯＮとなり
、トリガーパルスＴＧが露光制御回路３０に入力する以
前の段階では、露光制御回路３０においてＣＯＤ測光回
路２８の出力と絞り［１１１！１７の絞り値に基いて露
光時間（シャッタースピード）を常時測定計算している
。

時点ｔｏにおいエトリガーパルスＴＧが露光制御回路３
０に入力すると、次のリセットパルスＳＧ３が発せられ
る第１の時点ｔ１において露光制御回路３０における第
１の転送手段が働き、同期パルス発生器８へｔｉＩＪＩ
Ｉ＋信号を与える。このため同期パルス発生器８から転
送指令パルスが送出され、ドライバ２１〜２３を介して
固体撮像素子２に転送パルスが与えられる。このため固
体撮像素子２はそれまで画素内に蓄積していた光電荷を
一括転送し、画素内がクリアされる。同時に再び光蓄積
を開始する。この時点ｔ１から測光情報に基いて決定さ
れる静止画露光時間ＴＸだけ経過した第２の時点ｔ２に
至ると、露光制御回路３０におけるシャツタ閉手段が働
き、ドライバ２０にシャツタ閉制御信号を与える。この
ためドライバ２０によりシャッタ１８は開状態とされる
。上記ＴＸは測光情報に基いて計算された露光時間であ
り、その時の周囲条件に応じて可変制御される。このよ
うにして露光制御されたＳＧ３．ＳＧ４間の゛１フィー
ルド信号は次のフィールド期間であるＳＧ４゜ＳＧ５の
期間において記録される。すなわち、時点ｔ３に至ると
、第２の転送手段が働き、同期パルスＳＧ４によりそれ
まで蓄積された光電荷が画素外へ転送されると共に、記
録ゲート回路１３から書込みパルスＷＧが送出される。

このため記録アンプ５が時点ｔ３からｔ５までの期間に
おいて作動状態となり、磁気ヘッド６により１フィール
ド分の画像信号が磁気ディスク７へ記録される。

なお、シャッタ１８は時点ｔ３において第２の転送手段
による転送が完了したのちの第４の時点ｔ４にて作動す
るシャツタ開手段により、開状態となる。この第４の時
点ｔ４は、時点ｔ３の後の時点であれば任意の時点でよ
いが、本例のようにｔ３〜ｔ５の間に位置するのが適当
である。

このように本装置ではシャッタ１８を閉じるタイミング
（時点ｔ２＞を制御することによりシャッタ１８による
露光時間を制御するようにしているので、シャッタ１８
を設計する際シャッタ１８の閉動作速度のみを高速度と
すればよく、シャッタ１８の開速度については格別配慮
する必要がない。このため比較的簡単な構成のシャッタ
機構でよく、設計・製作が容易となる。また本装置にお
いては通常時においてはシャッタ１８が同状態を呈して
いるため、レンズを通してのいわゆるＴＴＬ測光を行な
うことができるうえ、−眼しフタイブの電子カメラなど
にも適用可能となる。また上記した本装置ではフィール
ド蓄積モードでＣＯＤ固体固体素像素子２動する場合を
示したが、フレーム蓄積モードで駆動することも可能で
あるのは勿論である。

第５図および第６図は第３図に示したシャッタ１８の具
体的構成を示した図である。第５図および第６図におい
て３１はしや光性部材にて形成したシャツタ板であり、
その一部に透光窓すなわちスリット３２を有している。

上記シャツタ板３１の両端には磁性体にて形成した棒状
コア３３ａ。

３３ｂ＃設けてあり、これらの棒状コア３３ａ９３３ｂ
が前述したシャッタドライバー２０に相当するソレノイ
ド３４ａ、３４ｂの中空部内に選択的に吸引され得るも
のとなっている。なお上記シャツタ板３１は第６図に示
す如く光学系の瞳位置Ｋに位置する如く配置されており
、かつ通常はソレノイド３４ａ側に吸引された状態にあ
り、このときスリット３２の中心が光軸Ｏと一致するよ
うになっている。

上記の如く構成されたシャッタ１８によれば次のような
利点がある。前述したように本装置においては、搬像素
子２への露光開始時点は第１の転送手段により各画素の
光電荷を画素外へ一括転送し終わった第１の時点ｔ１で
ある。したがって全ての画素の光電荷蓄積開始時点は同
時となる。しかる′にフォーカルブレーン方式のシャッ
タの如く、ＣＣ［）固体撮像素子２の受光面近傍にシャ
ッタを設置するようにすると、シャツタ閉動作時におい
てシャッタスリット３２のエツジが固体撮像素子２上に
投影された状態で移動していくものとなる。

したがってシャッタスリット３２の移動方向において露
光終了時間が異なってしまい、各画素の露光時間に差が
生じることになる。この点、第５図。

第６図に示したように、シャツタ板３１を光学系の瞳位
置Ｋに設置されたものにおいては、上記露光時間の差が
生じないものとなる利点がある。なお、第５図、第６図
においては、シャッタドライバーとしてソレノイ下３４
ａ、３４ｂを用い、これらを選択的に励磁することによ
りシャツタ板３１を開閉動作させるようにしたものを示
したが、モータとスプリングを組合せたものを用い、ス
プリング力でシャツタ板３１を閉状態とし、モータの回
転力によりシャツタ板３１を開状態となすようにしたも
のでもよい。

次に前記固体撮像素子２について詳細に説明する。本装
置に使用される固体撮像素子２としては、各画素に蓄積
される光電荷が同一のタイミングで画素外に一括して転
送される一括転送型の素子が望ましい。このような素子
として例えばインターライン転送型のＣＯＤ固体撮像素
子が知られている。この種の素子については、テレビジ
ョン学会誌Ｖｏ　１３７．Ｎ０１０　（１９８３）Ｐ７
７６〜７８１「高抵抗ＭＣＺ基盤を用いたＭ　ＯＳ型セ
ンサーＣＣＤ搬像素子」に記載されている。

第７図は上述した観点に基いて本装置で採用した固体撮
像素子２の具体例であり、インターライン転送型ＣＣＤ
４０を示している。図中４１はそれぞれ色フイルタ−Ｒ
，Ｇ、Ｂを表面にもつ光電変換素子であり、各々１画素
を形成している。上記光電変換素子４１に隣接してＣＯ
Ｄからなる垂直シフトレジスタ４２が設けである。これ
らの垂直シフトレジスタ４２は、光電変換素子４１に蓄
積された光電荷を受取り、ＣＯＤからなる水平シフトレ
ジスタ４３に順次転送する。水平シフトレジスタ４３は
１水平走査線型位に、光電荷を出力部４４に転送する。

出力部４４はプリアンプを内蔵しており、微小電流を増
幅して出力端子Ｖｏｕｔから出力する。なお上記インタ
ーライン転送型ＣＣＤ４０の各入力端子には、リセット
パルスであぢセンサーゲート信号ＳＧ、垂直レジスタ転
送りロックφＶ１．φＶ２．水平レジスタ転送りロック
φＨ１，φＨ２などがＣＯＤ駆動回路（第３図の２１〜
２３）から供給される。

上記各光電変換素子４１における光蓄積時間は、光電変
換素子４１から垂直シフ１−レジスタ４２へ電荷を移す
タイミングに基いて決定されている。

第８図は上記第７図の一部を取出して示した図である。

この第８図から明らかなようにセンサーゲート４５は、
各光電変換素子４１に対し共通に形成した共通電極であ
る。また垂直シフトレジスタ４２は細矢印で示す如く奇
数フィールド時に有効に働くものと、太矢印で示す如く
偶数フィールド時に有効に働くものとが交互に配置され
ており、それぞれのグループ毎に転送りロックφＶ１．
φＶ２を共通に供給されるものとなっている。

かくして光電荷一括転送は・次のように行なわれる。す
なわち第８図におけや各部の電位が下記のように設定さ
れたとき、光電変換素子４１内に蓄積された光電荷が垂
直シフトレジスタ４２に転送される。

■奇数フィールドのとき センサーゲート信号ＳＧがｒＬＪでφＶ１がｒＨＪであ
るとき ■偶数フィールドのとき センサーゲート信号ＳＧがＩ’ＬＪでφＶ２がｒＨＪで
あるとき したがってセンサーゲート信号ＳＧがＨレベルからＬレ
ベルに変化する変化点が蓄積された光電荷の一括転送開
始時点であり、同時にあらたな光蓄積の開始点でもある
。

第９図は上記インターライン型ＣＣＤ４０のタイミング
を示すタイムチャートである。第９図においてＶＤは垂
直ドライブパルス、ＨＤは水平ドライブパルスである。

ＨＤに書込んである数字「１〜５２５」は水平走査線番
号に対応している。

センサーゲート信号ＳＧは１フイールドに１回ｒＨＪ、
、ｒＬＪが変化する。上記ｒＬＪの変化のタイミングで
光電変換素子４１の光電荷は、垂直シフトレジスタ４２
に移送される。つまりこのタイミングで、フィールドの
全画素の情報が垂直シフトレジスタ４２内に移されるわ
けである。φＶ１、φＶ２は２相の垂直レジスタ転送り
ロックであると同時に、画素から垂直シフトレジスタ４
２べの電荷移送にも関係している。すなわち第１フイー
ルドでは、第１１ＨでＳＧがｒＬＪとなったときφＶ１
がｒＨＪとなるため、この時点で第１フイールドにて出
力される画像に関係する全画素の電荷が垂直シフトレジ
スタ４２に移送される。

この電荷はＣＯＤ出力信号の第１Ｈからビデオ信号とし
て１６ｍ５間出力される。一方、第２フイールドでは、
２７５Ｈ目にセンサーゲート信号ＳＧがｒＬＪとなった
タイミングでφＶ２がｒＨＪであるため、この時点で第
２フイールドにて出力される画像に関係する全画素の電
荷が垂直シフトレジスタ４２に移送される。移送された
信号電荷は、垂直シフトレジスタ４２および水平シフト
レジスタ４３の転送動作により、ＣＯＤ出力信号として
第９図中、「Ｖレジスタ空送り」のあとの第１Ｈからビ
デオ出力として出力される。

第１０図〜第１３図は撮像素子２として前述したインタ
ーライン型ＣＣＤ　４０を用いた場合のシャッタ動作と
の関係を示す図である。

第１０図はフィールド記録時において１／６０秒以下の
露光時間を与える場合のタイムチャートである。フィー
ルド記録では磁気ディスク７上の一つの同心円状トラッ
クに１フイールドの画像を記録する。したがって撮像素
子２としては各画素が最大１／６０秒の光蓄積時間をも
つフィールド蓄積モードで動作するようにモード設定を
しておけばよい。

したがって第１０図に示すように、ＳＧ１．ＳＧ２・・
・の如く、ＳＧがｒＬＪになるタイミングに対応してφ
Ｖｌ、φＶ２が同時にｒＨＪとなり、奇数フィールドの
画素および偶数フィールドの画素の電荷が同時に垂直シ
フトレジスタ４２に転送されるフィールド蓄積モードと
なっている。そしてＳＧ２とＳＧ３の間においてトリガ
ーパルスＴＧが与えられると、ＳＧ３にて各画素の光電
荷が垂直シフトレジスタに転送され、画素内の光電荷が
クリアされる。垂直シフＩ・レジスタ４２に送り込まれ
た光電荷は垂直シフトレジスタ４２に加えられる２相ク
ロックパルスφＶ１．φＶ２によって順次水平シフトレ
ジスタ４３に転送され、ＳＧ３とＳＧ４との間において
ビデオ信号として出力される。ＳＧ３における転送が終
了すると、各画素は新たに光電荷の蓄積をはじめ、イン
ターライン型ＣＣＤ４０の出力あるいは外部測光回路２
９の出力等に基いて計算された露光時間ＴＸが経過する
と、レンズシャッタ１８が開状態から閉状態になり、イ
ンターライン型ＣＣＤ４０の画素上に光が入射しないも
のとなる。つまり光電荷の蓄積はＴＸなる時間だけ行な
われて中断する。シャツタ閉時間は最短でも次のＳＧ４
での転送が終了するまで継続する必要がある。したがっ
てＴＸなる時間が極めて短い場合を考慮すると、シャッ
タ１８の閉時間は少なくとも１／６０秒以上としておく
ことが望ましい。

ＴＸ時間内で各画素に蓄積された光電荷はＳＧ４にて垂
直シフトレジスタ４２に転送され、ＳＧ４とＳＧ５との
間において記録用ビデオ信号ＲＶとして読み出される。

同時に書込みパルスＷＧがＳＧ４とＳＧ５との間でＯＮ
となる。したがって上記ビデオ信号ＲＶが磁気ディスク
７へ記録される。

第１０図におけるビデオ信号ＲＶのレベルは、レンズ校
り機構１７の絞り値が一定に保たれている状態での相対
レベルを示している（この点は以下゛ホベる第１１図〜
第１３図に共通である）。なおトリガーパルスＴＧが与
えられてからＴａ１１間に至るまでの時間は任意に設定
しつる。たとえばトリガーパルスＴＧがＳＧ３と重なっ
た場合には、ＴＸはＳＧ４の転送が終ってから開始され
る。またメカニカルな絞り機構１７を応答させるための
時間がＴＸの前に必要であれば、トリガーパルスＴＧが
与えられた時点からＴＸまでの時間を１フィールド以上
に設定するようにしてもよい。

第１１図はフィールド記録時において１／６０秒以上の
長時間露光を行なうときのタイムチャートである。ＳＧ
２とＳＧ３との間においてトリガーパルスＴＧが与えら
れると、ＳＧ３にて転送が終了した時点からＴＸなる時
間だけ光電荷の蓄積が開始される。しかるにこのとき、
測光情報に基いて計算された光蓄積時間ＴＸが１／６０
秒より長いため、ＴＸの期間中は各画素から垂直シフト
レジスタ４２への光電荷の転送は禁止されている。

この第１１図の例ではＴＸが４５ｍ５であるので、ＳＧ
４およびＳＧ５におけるφＶ１．φＶ２がいずれもｒＬ
Ｊとなっている。ＴＸなる期間がシャッタ１８の閉動作
により終了したのち、ＳＧ６にて上記ＴＸ期間中に蓄積
された光電荷が垂直シフトレジスタ４２に転送され、Ｓ
Ｇ６とＳＧ７どの間で記録用ビデオ信号ＲＶとして出力
される。同時に書込みパルスＷＧがＯＮとなり、上記ビ
デオ信号ＲＶはＳＧ６とＳＧ７との間において磁気ディ
スク７の１トラツクに記録される。この場合のシャツタ
閉時間は１／６０秒以上であればよい。

第１２図はフレーム記録時において１／６０秒以下の露
光時間を与える場合のタイムチャートである。フレーム
記録では３６００ＲＰＭで回転する磁気ディスク７の隣
接する二つの記録トラックに、奇数フィールドおよび偶
数フィールドの画像を連続して記録する。したがってこ
の場合はインターライン型ＣＣＤ４０をフレーム蓄積モ
ードで動作させる必要がある。しかるに前記ＣＣＤ４０
には奇数フィールドの画素読み出しと偶数フィールドの
画素読み出しを、一系統の垂直シフトレジスタ４２によ
って共通に行なうものとなっている。

したがって各フィールドの画素読み出しを交互に行なう
必要がある。

このため第１２図に示すようにＳＧが「Ｌ」になる毎に
φＶ１とφＶ２とを交互にｒＨＪとなす。

これがシャッタ１８を動作させない場合における通常の
モードである。この通常モードにおいては、今般フィー
ルドおよび偶数フィールドともに光電荷蓄積時間は３３
ｍ５であるが、両フィールド間には１６．６ｍｓだけ時
間ずれが発生している。

この時間ずれを解消するために、ＳＧ２とＳＧ３との間
でトリガーパルスＴＧが与えられると、次のＳＧ３では
φＶ１とφＶ２とを同時にｒＨＪとなし、奇数フィール
ドと偶数フィールドの各画素内の光電荷を同時に垂直シ
フトレジスタ４２に転送し、画素内の光電荷をクリアし
ている。同時に測光情報に基いたＴＸ期間に入るが、こ
のとき奇数フィールドおよび偶数フィールドの各画素は
同一時点から光電荷の蓄積を開始することになる。

ＴＸ期間が経過すると、レンズシャッタ１８が閉となり
、光電荷の蓄積は終了する。つまり奇数フィールドおよ
び偶数フィールドの各画素に対し全く同一のタイミング
で露光が完了することになる。

フィールド記録時においては、光電荷の読み出しは１６
．６ｍｓで終了するため、シャツタ閉時間もｉａ、６ｍ
ｓ程度に設定すればよかったが、フレーム記録時におい
ては前述したように一系統の垂直シフトレジスタ４２を
奇数フィールドと偶数フィールドに共用しているため、
両フィールドの読み出しは３３ｍ５かかる。したがって
この場合のシャツタ閉時間ＴＣは３　’３　ｍ　Ｓ以上
にする必要がある。

シャッタ１８が閉状態になると１次のＳＧ４でφＶ１が
ｒＨＪとなり、奇数フィールドの画素内の光電荷が垂直
シフトレンスタ４２に転送され、ＳＧ４とＳＧ５との間
でビデオ信号ＲＶ１が読み出される。次のＳＧ５ではφ
Ｖ２がｒＨＪとなり、偶数フィールドの画素の電荷が垂
直シフトレジスタ４２に転送され、Ｓ０５とＳＧ６との
間でビデオ信号ＲＶ２が読み出される。かくして１フレ
ームの読み出しが完了する。これを磁気ディスク７のト
ラックに書込むため、書込みパルスＷＧはＳＧ４からＳ
Ｇ６までの期間ＯＮとなる。シャツタ開期間ＴＣはＴＸ
の期間がほぼゼロとなるような高速シャッタとなす場合
を考慮すると、本例の場合、３３ｍ５以上とすることが
望ましい。因みにシャツタ開期間ＴＯが短かすぎて、Ｓ
Ｇ５の前の時点で開状態になると、ＳＧ５の前の時点で
は偶数フィールドの光電荷は未だ画素内にあるため、偶
数フィールドについては二重露光となり、シャッタ機能
が不完全となってしまうおそれがある。

第１３図はフレーム記録時において１／６０秒以上の長
時間露光を行なう場合のタイムチャートである。シャッ
タ動作を行なわない場合においてはインターライン型Ｃ
ＣＤ４０は通常のフレーム蓄積モードで動作している。

トリガーパルスＴＧが与えられると、第１２図の場合と
同様にＳＧ３でφＶ１．φＶ２が共にｒＨＪとなり、両
フィールドの画素内の光電荷が同時に垂直シフトレジス
タ４２に転送され、画素内の光電荷がクリアされる。次
いでＴＸ期間に入ると、この期間内ではφＶ１．φＶ２
とも送出を禁止される。そしてＴＸ期間が経過しシャッ
タ１８が閉状態となった後のＳ０５以降において読み出
し、記録動作が行なわれる。この動作方式には次の三方
式が考えられる。

［１コシャッタ動作前に維持していた奇数フィールドと
偶数フィールドのタイミングのｐ削性を保つだめに、第
１３図に示すように、ＳＧ５での転送も禁止し、ＳＧ６
にて奇数フィールドの画素の転送を行ない、ＳＧ７にて
偶数フィールドの画素の転送を行なって記録する。

［２］ＳＧ５にてφＶ２をｒＨＪとし先ず偶数フィール
ドの画素の転送を行ない、その後ＳＧ６にてφＶ１をｒ
ＨＪとし奇数フィールドの画素の転送を行なって記録す
る。

［３］ＳＧ５にてφＶ１をｒＨＪとし先ず奇数フィール
ドの画素の転送を行ない、その後ＳＧ６にてφＶ２をｒ
ＨＪとし偶数フィールドの画素の転送を行なって記録す
る。

上配三方式のいずれをも実施可能であるが、記録回路が
複雑化するのを避ける上では［１コの方式が望ましい。

なお［１］の方式では、奇数フィールドと偶数フィール
ドとのタイミング調整のために１フイールドを用い、奇
数フィールドおよび偶数フィールドの各読み出し時間の
ために２フイールド使用し、合計３フイールド用いるの
で、シャツタ開期間ＴＯとしては３フィールド分（５０
ｍｓ）以上に設定する必要がある。第１３図の例ではＳ
Ｇ６からＳＧ８までの期間において書込みパルスＷＧが
ＯＮとなり、２フイールドのフレーム記録が行なわれる
。

以上述べた実施例によれば、次のような作用効果を奏す
る。一般にシャッタを用いて露光制御する場合には、シ
ャッタを閉の状態から開の状態として露光を行ない、所
定時間経過後においてシャッタを閉の状態となす如くシ
ャッタを駆動する。

このため閉→圓、開→閉なる二つの動作を高速度で行な
うことにより、露光時間を制御する必要がある。したが
ってシャッタ機構の構成がむつかしく製作が困難であっ
た。しかるに本発明の装置では通常時においてはシャッ
タ１８を開いた状態にしておき、撮像素子２のリセット
パルスであるＳＧが入力してからシャッタ１８が閉じる
までの期間でもって露光時間を制御するようにしている
ので、シャッタ機構としてはシャッタ１８が閉状態とな
る場合の動作だけを高速度で行なえるように構成すれば
十分である。したがってシャッタ１８の構成を簡略化で
き製作が容易となる利点がある。

またシャッタ１８は通常は開いた状態となっているため
に、記録指令スイッチ１４をＯＮとしてトリガパルスＴ
Ｇが発生する直前までレンズ系を通してのいわゆるＴＴ
Ｌ測光が可能である。

なお本発明は上）ホした実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を越えない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように被写体の光像を得る光学
系における光路を開閉可能にシャッタを設け、このシャ
ッタを通して入射した光像に対応する光電荷を一括転送
型の固体撮像素子の各画素内に蓄積し、この蓄積された
光電荷を記録指令が与えられた後の所定の第１の時点で
第１の転送手段により画素外へ一括転送し、この一括転
送が行なわれた時点から測光情報に基いて決定される静
止画露光時間だけ経過した第２の時点でシャツタ閉手段
により前記シャッタを閉状態となし、このシャツタ閉手
段により前記シャッタが閉状態となっている期間中の第
３の時点で前記第１の時点から第２の時点までの期間中
において前記各画素内に蓄積された光電荷を第２の転送
手段により画素外へ転送し、この第２の転送手段による
転送が完了した後の第４の時点でシャツタ閉手段により
前記シャッタを開状態となすように構成したものである
。

したがって本発明によれば、固体撮像素子に対する露光
時間（光蓄積時間）を任意に可変調整することができ、
たとえ動きの速い被写体であっても鮮明な静止画を得る
ことができると共に、シャッタの開閉速度に起因する露
光時間の誤差がほとんど生じるおそれがなく、しかも固
体ｍ像素子の出力信号を供給されるビューファインダー
でのモニターおよびＴＴＬ測光を可能ならしめる構成簡
単なメカニカルシャッタを備えた電子スチルカメラ装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来の電子スチルカメラ装置の
撮像記録部の構成を示すブロック図および動作タイミン
グを示す図である。第３図〜第１３図は本発明の一実施
例を示す図で、第３図は電子スチルカメラ装置の撮像記
録部の構成を示すブロック図、第４図は動作タイミング
を示す図、第５図および第６図はシャッタの構成を示す
正面図および側面図、第７図は固体撮像素子の具体例と
してのインターライン型ＣＯＤの構成を示す図、第８図
は第７図の一部を取出して示した図、第９図は第７図お
よび第８図に示す固体撮像素子の動作タイミングを示す
図、第１０図〜第１３図はインターライン型ＣＯＤを用
いた場合のシャッタ動作との関係を示す図である。 １Ａ、ＩＢ・・・レンズ、２・・・固体撮像素子、６・
・・磁気ヘッド、７・・・磁気ディスク、１０・・・回
転位相検出用パルスジェネレータ、１２・・・ディスク
駆動モータ、１７・・・絞り機構、１８・・・シャッタ
、１９・・・アイリスドライバー、２０・・・シャッタ
ドライバー、２１・・・φＶドライバー、２２・・・φ
Ｈドライバー、２３・・・ＳＧドライバー、２４．２６
・・・アンプ、２５・・・サンプリングホールド回路、
２７・・・ＬＰＦ。 − 一ズ二二〉 第２図 第５図 第６図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体の光像を得る光学系と、この光学系におけ
   る光路を開閉可能に設けられたシャッタと、このシャッ
   タを通して入射した光像に対応する光電荷を各画素内に
   蓄積する一括転送型の固体Ｒ機素子と、この固体撮像素
   子の各画素内に蓄積された光電荷を記録指令が与えられ
   た後の所定の第１の時点で画素外へ一括転送する第１の
   転送手段と、この第１の転送手段による一括転送が行な
   われた時点から測光情報に基いて決定される静止画露光
   時間だけ経過した第２の時点で前記シャッタを閉状態と
   なすシャツタ閉手段と、このシャツタ閉手段により前記
   シャッタが閉状態となっている期間中の第３の時点で前
   記第１の時点から第２の時点までの期間中において前記
   各画素内に蓄積された光電荷を画素外へ転送する第２の
   転送手段と、この第２の転送手段による転送が完了した
   後の第４の時点で前記シャッタを開状態となすシャツタ
   開手段とを具備したことを特徴とする電子スチルカメラ
   装置。
2. （２）シャツタ閉手段はシャッタが閉状態となる以前の
   固体撮像素子の出力および光学系の絞り設定値から測光
   情報を得、シャッタを閉状態となす第２の時点を算出す
   る如く構成されたものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の電子スチルカメラ装置。
3. （３）シャツタ閉手段によりシャッタが閉状態となった
   のちシャツタ開手段によりシャッタが開状態となるまで
   の期間は、フィールド記録の場合には１６ｍｓ以上に設
   定され、フレーム記録の場合には３３ｍ５以上に設定さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   電子スチルカメラ装置。
4. （４）第１の転送手段は、フレーム記録時において奇数
   フィールドおよび偶数フィールドの画素を同時に転送す
   るものであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の電子スチルカメラ装置。
5. （５）第２の転送手段は、第１の時点から第２の時点ま
   での期間が１／６０秒以上の長時間露光である場合には
   、所定期間作動を禁止されるものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の電子スチルカメラ装
   置。