JPS60241381A - Electronic image pickup device - Google Patents

Electronic image pickup device

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JPS60241381A
JPS60241381A JP59098073A JP9807384A JPS60241381A JP S60241381 A JPS60241381 A JP S60241381A JP 59098073 A JP59098073 A JP 59098073A JP 9807384 A JP9807384 A JP 9807384A JP S60241381 A JPS60241381 A JP S60241381A
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Japan
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shutter
circuit
exposure
output
transfer pulse
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JP59098073A
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Yutaka Yunoki
裕 柚木
Yasuo Nakashiro
中城 泰生
Masatoshi Ida
井田 正利
Yasuhiro Fujiwara
康博 藤原
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Olympus Corp
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a device that can be used for taking a moving picture and a still picture and can obtain a clear picture even when long exposure is required by providing an image pickup element of collectively transferred type and a device that supplies specified transfer pulses to the image pickup element. CONSTITUTION:A solid-state image pickup element 11 consists of a CCD of collectively transferred type and driven by a phiV driver 39 that responds to a pulse from a synchronizing pulse generator 28, phiH driver 40, and an SG driver 41. The output of the element 11 is supplied to a color separation circuit 23, and at the same time, supplied to a CCD photometer circuit, and the output is supplied to an exposure controlling circuit 48 together with the output from an external photometer circuit 47. When a recording command switch 34 is turned on, a recording command is issued to the circuit 48, and a controlling signal is sent to the generator 28 through an element shutter controlling circuit 49 according to an exposure time determined on the basis of photoric information obtained in the circuit 46 or circuit 47.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子カメラやTVカメラなどの電子的撮像装置
に関し、特に撮像素子へ転送パルスを供給する手段の改
良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to electronic imaging devices such as electronic cameras and TV cameras, and particularly to improvements in means for supplying transfer pulses to imaging elements.

(従来技術) 一般に、電子カメラやTVカメラなどの電子的撮像装置
にはNTSC,PAL、SECAMなどの規格が適用さ
れており、たとえばNTSC規格の場合は光学像を撮像
管に1/30秒間あるいは1/60秒間光蓄積を行ない
、蓄積された電荷を電子ビーム走査によりディスチャー
ジして光学像に対応した映像信号を取出す如(構成され
ている。
(Prior Art) Generally, standards such as NTSC, PAL, and SECAM are applied to electronic imaging devices such as electronic cameras and TV cameras. For example, in the case of the NTSC standard, an optical image is sent to an imaging tube for 1/30 seconds or It is configured such that optical accumulation is performed for 1/60 seconds, and the accumulated charges are discharged by electron beam scanning to extract a video signal corresponding to an optical image.

したがって被写体が動きの速い移動物体等の場合あるい
はカメラをパンニングする場合、さらには手ぶれを生じ
た場合等においては画像がぼけてしまい画質低下をきた
すという問題がある。上記「動きによる画像のほけ」の
原因はNHK技研月報(昭和52年3月号、P100〜
104)に記載されているように、いわゆる蓄積効果と
残像である。
Therefore, when the subject is a fast-moving object, when the camera is panning, or when camera shake occurs, the image becomes blurred and the image quality deteriorates. The cause of the above-mentioned "blurred image due to movement" is the NHK Giken Monthly Report (March 1972 issue, P100~
104), the so-called accumulation effect and afterimage.

蓄積効果は1フレ一ム間(NTSCでは1730秒)の
光の量を撮像素子の光電変換面に蓄積することによる効
果であり、撮像感度を上げ、SN比を向上させるための
有効な手段ではあるが、等測的に1730秒の低速シャ
ッタを用いた撮像ともいえるので移動物体や手ぶれ等に
より画像がぼけてしまい画質低下をきたすことになる。
The accumulation effect is the effect of accumulating the amount of light for one frame (1730 seconds in NTSC) on the photoelectric conversion surface of the image sensor, and is an effective means to increase the imaging sensitivity and improve the S/N ratio. However, since this can be said to be isometrically imaging using a slow shutter speed of 1730 seconds, the image becomes blurred due to moving objects, camera shake, etc., resulting in a decrease in image quality.

一方、残像は一度の電子ビーム走査ではディスチャージ
しきれない場合の残存電荷によって生じるものであるが
、最近は固体撮像素子による低残像化が進゛んでおり、
またサチコン(商標:NHKなどの低残像撮像管の使用
によって残像は大幅に、減少しており、はぼ解決済みの
問題といえる。
On the other hand, afterimages are caused by residual charges that cannot be discharged by one electron beam scan, but recently solid-state image sensors have been used to reduce afterimages.
Also, by using a low-afterimage image pickup tube such as Sachicon (trademark: NHK), afterimages are significantly reduced, and it can be said that the problem has been largely solved.

したがって前記[動きによる画像のぼけ」を解決するた
めには蓄積効果の影響を除去する必要がある。蓄積効果
の影響を除去するには光蓄積時間を短くすることが有効
であり、その目的で次のような各種シャッタが考えられ
ている。
Therefore, in order to solve the problem of "image blur due to motion", it is necessary to remove the influence of the accumulation effect. In order to eliminate the influence of the accumulation effect, it is effective to shorten the light accumulation time, and the following various shutters have been considered for this purpose.

[1]撮像素子シヤツタ 特開昭50−62518号公報に記載されているように
、固体撮像素子自体に蓄積時間を任意に可変し得る機能
をもたせ、蓄積時間の短縮をはかるようにしたものであ
る。しかるにこのシャッタは開発途上にあるものであり
、製造技術的あるいはコスト的に種々の問題があるため
現状では実用に供し得ない。また静止画用と動画用とに
共用できるように構成することが難しいという問題もあ
る。
[1] Image sensor shutter As described in Japanese Patent Laid-Open No. 50-62518, the solid-state image sensor itself is provided with a function that allows the storage time to be arbitrarily varied, thereby reducing the storage time. be. However, this shutter is still under development and cannot be put to practical use at present due to various problems in terms of manufacturing technology and cost. Another problem is that it is difficult to configure it so that it can be used commonly for still images and moving images.

[2]物性シヤツタ 特開昭58−31525号公報あるいは特開昭)58−
33368号公報に示されている如く、レンズ前面ある
いはレンズ瞳位置さらには撮像素子前面等に電子光学素
子や液晶素子等を設置し、その透光性を可変制御するも
のである。しかしこの物性シャッタは光透過効率に問題
があり、充分な透過光量が得られない難点がある。また
周囲条件等によって偏光特性や分光特性に変化がおこる
という問題もある。
[2] Physical property shutter JP-A No. 58-31525 or JP-A No. 58-
As shown in Japanese Patent No. 33368, an electro-optical element, a liquid crystal element, etc. are installed in front of the lens or at the position of the lens pupil, or in front of the image sensor, and the light transmittance thereof is variably controlled. However, this physical shutter has a problem in light transmission efficiency, and has the disadvantage that a sufficient amount of transmitted light cannot be obtained. Another problem is that the polarization characteristics and spectral characteristics change depending on the ambient conditions and the like.

[3]メカニカルシヤツタ シャツタ板を機械的に開閉するものであり、ソレノイド
を用いたスライド式のものとモータを用いたロータリ一
式のものとがある。しかるにスライド式のものは応答速
度および応答精度に問題があり、映像信号系との同期を
とり難い。このため、フレームトランスファー型の固体
撮像素子にしか適用できないという難点がある。またロ
ータリ一式のものはシャッタ機能が不要な場合にシャッ
タ機能を解除することができないといった問題がある。
[3] Mechanical shutter A shutter plate is mechanically opened and closed, and there are two types: a sliding type using a solenoid and a rotary type using a motor. However, the sliding type has problems with response speed and response accuracy, and is difficult to synchronize with the video signal system. For this reason, there is a drawback that it can only be applied to frame transfer type solid-state imaging devices. Further, the rotary type has a problem in that the shutter function cannot be released when the shutter function is not required.

さらにロータリ一式のシャッタにおいては、毎秒30回
あるいは60回の露光が行なえる利点があるが、長時間
露光が難しいうえ、シャツ多速度を連続可変制御し難い
という欠点もあった。
Furthermore, although a rotary shutter set has the advantage of being able to perform exposures 30 or 60 times per second, it also has disadvantages in that it is difficult to perform long exposures and it is difficult to continuously variable control the shirt speed.

なお電子カメラによる静止画記録のためには動画よりも
鮮明な画像が必要である。したがって前述したようなメ
カニカルシャッタを通常の銀塩フィルムカメラのように
設けることが望ましい。しかるに撮像素子の入射光量に
対するダイナミックレンジは銀塩フィルムに対してはる
かに狭いため、正確な露光を得るためにはシャッタ速度
のサーボを必要とする。上記サーボを行なうのに適した
シャッタとしては現時点ではロータリーシャッタである
といえる。すなわちロータリーシャッタを適切な回転速
度で回転させながら映像信号と同期をとりながらシャッ
タ羽根を開くことにより適切な露光を得ることができる
。しかしながら、上記シャッタを用いた場合、長時間露
光を行なわせたい場合に不都合が生じる。すなわちロー
タリシャッタを用いて長時間露光を行なわせる場合には
何回もシャッタを開いて露光させなければならず、TO
ta+の露光時間はシャッタを用いなかった場合よりも
はるかに長くなる。このため撮像素子に発生する暗電流
の影響が大きくなる割には動いている被写体に対しては
鮮明な画像を得難いものとなる。
Note that recording still images with an electronic camera requires images that are clearer than moving images. Therefore, it is desirable to provide a mechanical shutter as described above as in a normal silver halide film camera. However, since the dynamic range of the image sensor with respect to the amount of incident light is much narrower than that of a silver halide film, servoing of the shutter speed is required to obtain accurate exposure. At present, it can be said that a rotary shutter is suitable as a shutter for performing the above-mentioned servo. That is, appropriate exposure can be obtained by rotating the rotary shutter at an appropriate rotational speed and opening the shutter blades in synchronization with the video signal. However, when using the above-mentioned shutter, a problem arises when long-time exposure is desired. In other words, when using a rotary shutter for long-time exposure, the shutter must be opened many times for exposure, and the TO
The ta+ exposure time is much longer than without the shutter. For this reason, it is difficult to obtain a clear image of a moving subject even though the influence of dark current generated in the image sensor becomes large.

〔目的〕〔the purpose〕

本発明の目的は、TVカメラのような動画撮像にも電子
カメラのような静止画l1lI像にも使用でき、長時間
露光を必要とする場合においても鮮明な画像を得ること
ができる電子的撮像装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electronic imaging system that can be used for both moving images such as a TV camera and still images such as an electronic camera, and that can obtain clear images even when long exposure is required. The goal is to provide equipment.

〔概要〕〔overview〕

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、電子的撮像装置本体と
、この本体の光学系を通して得られた被写体像に対応す
る光電荷の蓄積を行ないこの光電荷を転送パルスによっ
て一括転送する如く設けられた一括転送型の撮像素子と
、この撮像、素子に対し所定の転送パルスを供給する手
段と、この手段による転送パルスの供給を外部指令書に
基き所定時間だけ休止させて長時間の光電荷蓄積を行な
わせる転送パルス休止手段とを備えたことを特徴として
いる。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized by the following configuration. In other words, it consists of an electronic imaging device body, a batch transfer type image pickup element that accumulates photocharges corresponding to a subject image obtained through the optical system of the main body, and transfers the photocharges all at once using a transfer pulse. , a means for supplying a predetermined transfer pulse to the imaging element, and a transfer pulse halting means for suspending the supply of the transfer pulse by the means for a predetermined time based on an external command to allow long-term photoelectric charge accumulation. It is characterized by having the following.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の第1の実施例の一部分を示す系統図で
あり、第2図は第1図における主要部を取出して示す斜
視図である。第1図、第2図において、1は開口部2a
、 2bを1800異なる位置に形成した第1のシャッ
タ円板であり、第1のモータ3の駆動軸3aに取付けら
れ、上記モータ3により回転駆動されるものとなってい
る。4は開口部5a、5bを180’異なる位置に形成
した第2のシャッタ円板であり、第2のモータ6の駆動
軸6aに取付けられたプーリ7とベルト8を介して接続
されているフランジ9に取付けられ、上記第2のモータ
6により回転駆動されるものとなっている。そして上記
第1のシャッタ円板1と第2のシャッタ円板4は同軸上
に位置するものとなっている。10は光学系であり、こ
の光学系10と前記第1.第2のシャッタ円板1.4を
挟んで対向する位置にはi機素子11が設けられている
FIG. 1 is a system diagram showing a part of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the main parts of FIG. 1. In FIGS. 1 and 2, 1 is an opening 2a.
, 2b are formed at 1800 different positions, and is attached to the drive shaft 3a of the first motor 3, and is rotationally driven by the motor 3. A second shutter disk 4 has openings 5a and 5b formed at 180' different positions, and a flange connected via a belt 8 to a pulley 7 attached to a drive shaft 6a of a second motor 6. 9 and is rotationally driven by the second motor 6. The first shutter disc 1 and the second shutter disc 4 are coaxially located. 10 is an optical system, and this optical system 10 and the first. An i-machine element 11 is provided at a position facing each other with the second shutter disk 1.4 in between.

第1図において、12.13は光学センサであり、それ
ぞれ前記第1.第2のシャッタ円板1゜4の回転位相を
検出するものである。14.15は位相制御回路であり
、上記光学センサ12,13の検出信号81.82と端
子16から供給される垂直同期信号VSとの同期をとる
ものとなっている。17は遅延回路であり、前記位相制
御回路15に供給される垂直同期信号VSの位相をずら
すものである。18.19は駆動回路であり、前記第1
.第2のモータ3,6の回転制御を行なうものとなって
いる。
In FIG. 1, reference numerals 12 and 13 indicate optical sensors, respectively. This detects the rotational phase of the second shutter disk 1°4. 14 and 15 are phase control circuits that synchronize the detection signals 81 and 82 of the optical sensors 12 and 13 with the vertical synchronization signal VS supplied from the terminal 16. A delay circuit 17 shifts the phase of the vertical synchronization signal VS supplied to the phase control circuit 15. 18 and 19 are drive circuits, and the first
.. It controls the rotation of the second motors 3 and 6.

したがって今、端子16に垂直同期信号VSが供給され
ると、位相制御回路14.駆動回路18を介して第1の
モータ3が駆動され、第1のシャッタ円板1を回転駆動
させる。また同時に遅延回路171位相制御回路15.
駆動回路19を介、して第2のモータ6が駆動され、第
2のシャッタ円板4を回転駆動させる。このとき上記第
1.第2のシャッタ円板1.4の回転位相がずれている
ため、開口部2a、5aおよび2b、5bは相互にずれ
て、実質的には幅の狭いスリットとなっている。したが
って撮像素子11に到達する光学系10からの光の遮断
速度は上がる。
Therefore, now, when the vertical synchronizing signal VS is supplied to the terminal 16, the phase control circuit 14. The first motor 3 is driven via the drive circuit 18 and rotates the first shutter disc 1 . At the same time, the delay circuit 171 and the phase control circuit 15.
The second motor 6 is driven via the drive circuit 19 to rotate the second shutter disk 4 . At this time, the above 1. Since the rotational phase of the second shutter disk 1.4 is shifted, the openings 2a, 5a and 2b, 5b are shifted from each other and essentially form narrow slits. Therefore, the speed at which the light from the optical system 10 reaches the image sensor 11 is blocked increases.

一方、光学センサ12,13によって上記第1゜第2の
シャッタ円板1.4の回転の位相はそれぞれ検出される
。そしてこの検出信号81.82は位相制御回路14.
15にフィードバックされ、垂直同期信号VSとの同期
がとられる。その結果、前記第1.第2のモータ3およ
び6の回転速度が制御される。
On the other hand, the optical sensors 12 and 13 detect the rotational phases of the first and second shutter discs 1.4, respectively. The detection signals 81 and 82 are then transmitted to the phase control circuit 14.
15, and synchronization with the vertical synchronization signal VS is achieved. As a result, the above-mentioned 1. The rotational speed of the second motors 3 and 6 is controlled.

なお第1.第2のシャッタ円板1.4にそれぞれ形成し
た開口部の数は1個でもよい。
Note that the first thing. The number of openings formed in each of the second shutter discs 1.4 may be one.

第3図は本発明の第2の実施例の一部分を示す側面図で
あり、第4図は第3図に対応した斜視図である。なお第
1図、第2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。本実施例が前記第1の実施例と異なる点
は第1.第2のシャッタ円板1.4にロック機構を設け
、シャッタ機能を解除させるようにした点である。
FIG. 3 is a side view showing a part of the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view corresponding to FIG. 3. Note that the same parts as in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted. This embodiment differs from the first embodiment in the following points. The second shutter disc 1.4 is provided with a locking mechanism to release the shutter function.

第3図、第4図において20は第1のモータ3の駆動軸
3aに嵌挿固定されたロックホイールである。このロッ
クホイール20はフランジ9より小径なものとする。そ
して上フランジ9およびロックホイール20にはそれぞ
れV溝9a、20aが形成されている。21は可動コア
であり、ソレノイドコイル22の作用により、第3図に
おいて上下方向に移動するものとなっている。
In FIGS. 3 and 4, reference numeral 20 denotes a lock wheel fitted and fixed onto the drive shaft 3a of the first motor 3. As shown in FIG. This lock wheel 20 has a smaller diameter than the flange 9. Further, V grooves 9a and 20a are formed in the upper flange 9 and the lock wheel 20, respectively. Reference numeral 21 denotes a movable core, which is moved in the vertical direction in FIG. 3 by the action of a solenoid coil 22.

したがって今、ソレノイドコイル22の励磁を行なうと
、可動コア21は第3図に示す位置に引き上げられる。
Therefore, when the solenoid coil 22 is energized now, the movable core 21 is pulled up to the position shown in FIG.

したがって第1の実施例と同様のシャッタ機能を発揮さ
せ得る。
Therefore, the same shutter function as in the first embodiment can be achieved.

一方、シャッタ機能を解除する場合には、第1゜第2の
モータ3,6への通電を断った状態でソレノイドコイル
22への励磁を断つ。そうすると可動コア21が第3図
において下方に下がって、上記可動コア21の先端がま
ずフランジ9のV溝9aと嵌合し、第2のシャッタ円板
4の開口部5aもしくは5bが撮像素子11の正面に位
置するように第2のシャッタ円板4は位置決めされる。
On the other hand, when canceling the shutter function, the excitation to the solenoid coil 22 is cut off while the first and second motors 3 and 6 are cut off. Then, the movable core 21 moves downward in FIG. The second shutter disk 4 is positioned so as to be located in front of the.

しかるのち可動コア21の先端はロックホイール20の
VII20aと嵌合し、第1のシャッタ円板1の開口部
2aもしくは2bが撮像素子11の正面に位置するよう
に第1のシャッタ円板1は位置決めされる。
Thereafter, the tip of the movable core 21 is fitted into the VII 20a of the lock wheel 20, and the first shutter disk 1 is moved such that the opening 2a or 2b of the first shutter disk 1 is located in front of the image sensor 11. Positioned.

かくしてシャッタ機能は解除され、上記撮像素子11へ
の長時間露光が可能となる。
In this way, the shutter function is released, and long-time exposure to the image sensor 11 becomes possible.

なお本実施例では位置決め部材として可動コア21およ
びソレノイドコイル22からなるプランジャを用いてい
るが、手動マニュアル部材を用いてもよい。
In this embodiment, a plunger consisting of a movable core 21 and a solenoid coil 22 is used as a positioning member, but a manual member may also be used.

次に本装置の制御系全体の構成を第5図のブロック図を
参照して説明する。なお第1図と同一部分には同一符号
を付しである。
Next, the configuration of the entire control system of this device will be explained with reference to the block diagram of FIG. Note that the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

R像光学系のレンズ10A、10Bにより捉えられた被
写体(不図示)の光像は、レンズの焦点位置に設置され
ている固体撮像素子11の光電変換面上に結像する。固
体撮像素子11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を後述する回路を介して色
分離回路23に与える。色分離回路23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24に供給する。FM変調器24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25に供給する。記録
アンプ25はFM変調された各信号を増幅して磁気ヘッ
ド26に与える。磁気ヘッド26は供給された信号を磁
気ディスク27の記録トラックにFM記録する。
The optical image of the object (not shown) captured by the lenses 10A and 10B of the R-image optical system is formed on the photoelectric conversion surface of the solid-state image sensor 11 installed at the focal position of the lens. The solid-state image sensor 11 converts the above-mentioned optical image of the object into an electrical signal, and supplies the output OUT to a color separation circuit 23 via a circuit to be described later. The color separation circuit 23 separates the applied electrical signal into a luminance signal Y and color difference signals R-Y, B-Y, and supplies them to the FM modulator 24. The FM modulator 24 performs FM modulation on the luminance signal Y and the color difference signals R-Y and B-Y in their respective frequency bands, and supplies the modulated signals to the recording amplifier 25. The recording amplifier 25 amplifies each FM modulated signal and supplies it to the magnetic head 26. The magnetic head 26 records the supplied signal on the recording track of the magnetic disk 27 in an FM manner.

同期パルス発生器28は前記撮像素子11に対し、後述
する回路を介して垂直転送パルスφ■。
A synchronizing pulse generator 28 generates a vertical transfer pulse φ■ to the image pickup device 11 via a circuit that will be described later.

水平転送パルスφH,リセットパルスSGを与えると共
に、色分離回路23およびFM変調器24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28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29に一方
の入力として与える。
A horizontal transfer pulse φH and a reset pulse SG are provided, and a timing pulse is also provided to the color separation circuit 23 and the FM modulator 24. Further, the synchronization pulse generator 28 supplies a synchronization pulse to the synchronization detector 29 as one input for matching the operation timing of the imaging system and the operation timing and phase of the recording system.

同期検出器29の他方の入力としては磁気ディスク27
に付設した回転位相検出用パルスジェネレータ30から
のPGパルスが与えられる。かくして同期検出器29は
上記PGパルスを同期パルス発生器28からの同期パル
スと比較し、磁気ディスク27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31に、与える。モータ駆動回路31は上
記検出器29から与えられた信号に基いてディスク駆動
モータ32を駆動制御する。その結果、磁気ディスク2
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。
The other input of the synchronization detector 29 is the magnetic disk 27.
A PG pulse is provided from a rotational phase detection pulse generator 30 attached to the rotational phase detection pulse generator 30 . Thus, the synchronization detector 29 compares the PG pulse with the synchronization pulse from the synchronization pulse generator 28, and sends a signal to the motor drive circuit 31 so that the rotational speed and phase of the magnetic disk 27 always match the operation timing of the imaging system. ,give. The motor drive circuit 31 drives and controls the disk drive motor 32 based on the signal given from the detector 29. As a result, magnetic disk 2
7 rotates at a constant speed of 3600 RPM in a steady state, and records one field of image during one rotation.

記録ゲート回路33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34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28が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書込みパルスWGを前記記録アン
プ25に与えて、その期間だけ記録アンプ25を作動状
態となす。
The recording gate circuit 33 is triggered by a trigger pulse TG that is generated when the recording command switch 34 linked to the release button of the electronic still camera is turned on, and is triggered in one field period based on the synchronization pulse from the synchronization pulse generator 28. A write pulse WG of a corresponding width is applied to the recording amplifier 25, and the recording amplifier 25 is activated for only that period.

なお第5図において35はエンコーダであり、色分離回
路23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NTSG信号に変換し、これをビューフ
ァインダ36へ送る。かくしてビューファインダ36に
より撮像の内容をモニタすることができるものとなって
いる。
In FIG. 5, numeral 35 is an encoder, which outputs the luminance signal Y and the color difference signals R-Y, B-, which are the outputs of the color separation circuit 23.
Y and is converted into, for example, an NTSG signal and sent to the viewfinder 36. In this way, the content of the image taken can be monitored using the viewfinder 36.

また第5図において37は絞り機構であり、光学系のレ
ンズ10A、10Bの間に介挿されて6>る。絞り機構
37はアイリスドライバー38により駆動されるものと
なっている。上記アイリスドライバー38は後述する露
光制御回路48からの制御信号により作動制御される。
Further, in FIG. 5, 37 is a diaphragm mechanism, which is inserted between the lenses 10A and 10B of the optical system. The aperture mechanism 37 is driven by an iris driver 38. The operation of the iris driver 38 is controlled by a control signal from an exposure control circuit 48, which will be described later.

固体撮像素子11は一括転送型のCODからなり、同期
パルス発生器28からのパルスに応動するφ■ドライバ
ー39.φHドライバー40.SGドライバー41から
それぞれ出力される垂直転送パルスφV、水平転送パル
スφH,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。。
The solid-state image sensor 11 is composed of a batch transfer type COD, and includes a φ■ driver 39. which responds to pulses from a synchronous pulse generator 28. φH driver 40. It is driven by a vertical transfer pulse φV, a horizontal transfer pulse φH, and a reset pulse SG output from the SG driver 41, respectively. .

上記撮像素子11の出力はアンプ42.サンプリングホ
ールド回路43.アンプ44.LPF45を経て色分離
回路23に供給されると共に、COD測光回路46へ供
給される。COD測光回路46の出力は、フォトダイオ
ードなどからなる外部測光回路47からの出力と共に露
光制御回路48に供給される。
The output of the image sensor 11 is output from the amplifier 42. Sampling hold circuit 43. Amplifier 44. The signal is supplied to the color separation circuit 23 via the LPF 45 and also to the COD photometry circuit 46 . The output of the COD photometry circuit 46 is supplied to the exposure control circuit 48 together with the output from an external photometry circuit 47 consisting of a photodiode or the like.

露光制御回路48は、記録指令スイッチ3→がONとな
ることによって記録指令が与えられると、COD測光回
路46あるいは外部測光回路47などにて得られる測光
情報に基いて決定される露光時間に応じて素子シャッタ
制御回路49を介して同期パルス発生器28に制御信号
を送ると共に、遅延回路17に対し所定の遅延制御信号
を送るものとなっている。なお露光制御回路48にはシ
ャッタ速度マニュアル設定器50による手動のシャッタ
速度設定信号が適時与えられるものとなっている。
When a recording command is given by turning on the recording command switch 3 →, the exposure control circuit 48 controls the exposure time according to the exposure time determined based on the photometry information obtained from the COD photometry circuit 46 or the external photometry circuit 47 or the like. A control signal is sent to the synchronizing pulse generator 28 via the element shutter control circuit 49, and a predetermined delay control signal is sent to the delay circuit 17. Note that the exposure control circuit 48 is provided with a manual shutter speed setting signal from a manual shutter speed setting device 50 at appropriate times.

今、第5図において、カメラのメイン電源をONとする
と撮像素子11にパワーが供給され、ビデオ信号が撮像
素子11から出力される。このときソレノイド22(第
5図中には不図示)は励磁されていないのでシャッタ機
能は解除されており撮像素子11の光電変換部には光が
連続して入っている。撮像素子11の出力は測光回路4
6に出力され、適当な時定数で検波され、測光信号とし
て露光制御回路48に出される。したがってシャッタ機
能解除時には従来のTVカメラと同様に光蓄積時間は1
/60secまたは1/30secであり、絞り37に
よって最適露光レベルが得られる。
Now, in FIG. 5, when the main power of the camera is turned on, power is supplied to the image sensor 11, and a video signal is output from the image sensor 11. At this time, the solenoid 22 (not shown in FIG. 5) is not excited, so the shutter function is released and light continues to enter the photoelectric conversion section of the image pickup device 11. The output of the image sensor 11 is sent to the photometry circuit 4
6, detected with an appropriate time constant, and outputted to the exposure control circuit 48 as a photometric signal. Therefore, when the shutter function is released, the light accumulation time is 1, just like a conventional TV camera.
/60 sec or 1/30 sec, and the optimum exposure level can be obtained by the aperture 37.

次にスイッチ34がON状態になると、ソレノイド22
が励磁され、シャッタ円板1.4の回転ロックが解除さ
れる。そしてシャッタの2つのモータ3,6がONとな
り、Ml、第2の円板1゜4は高速回転し、かつ速度制
御される。速度制御は光学センサ12.13により円板
のスリット部のエツジを検出することにより行なわれる
Next, when the switch 34 is turned on, the solenoid 22
is excited, and the rotation lock of the shutter disk 1.4 is released. Then, the two shutter motors 3 and 6 are turned on, and Ml and the second disk 1.degree. 4 rotate at high speed and are controlled in speed. Speed control is carried out by detecting the edges of the slits in the disks by means of optical sensors 12,13.

第1.第2の円板1.4は第6図に示すように開口角θ
0が80°のスリットがそれぞれ2箇所に設けられてい
る円板であり、それぞれ1800RPMに速度制御され
る。速度制御が終了し2つの円板がそれぞれ1800P
PMに立ち上がると、次に円板は位相制御を受ける。位
相制御は垂直同期信号Vsと光学センサの出力と測光信
号とによっで行なわれる。第6図において第1.第2の
円板1.4は矢印で示す如く時計方向にそれぞれ回転し
ており、光学センサ12.13すなわちスリット位置検
出用の反射型フォトセンサが図示の位置に配置されてい
る。なお円板1.4上の適当な位置に反射部材を設ける
ようにしてもよいが、ここではスリット検出方式としで
ある。また円板1゜4は薄手の灰色プラスチックであり
、それぞれ他の円板に対向する面を黒色塗装したものを
用いる。
1st. The second disk 1.4 has an aperture angle θ as shown in FIG.
It is a disc having two slits each having a zero angle of 80 degrees, and the speed of each disc is controlled to 1800 RPM. Speed control is completed and the two discs each have 1800P.
Upon rising to PM, the disk then undergoes phase control. Phase control is performed using the vertical synchronization signal Vs, the output of the optical sensor, and the photometry signal. In Figure 6, 1. The second discs 1.4 are each rotated clockwise as indicated by the arrows, and optical sensors 12.13, ie, reflective photosensors for detecting the slit position, are arranged at the positions shown. Although a reflecting member may be provided at an appropriate position on the disk 1.4, a slit detection method is used here. The disks 1.4 are made of thin gray plastic, and the surfaces facing the other disks are painted black.

第5図に説明を戻す。レンズ側に置かれた第1の円板1
は次の如く位相制御される。位相制御回路14にはVS
信号と光学センサ12の出力が入力され、VS信号の立
ち下がりとスリットの前縁とが同位相となるようにモー
タ駆動回路18に対して制御出力を出す(第7図参照ン
。したがって第1の円板1はVS信号から若干(1〜2
m5)遅れて撮像素子11上に開口前縁が達するように
制御されている。これはVS近傍にはCODの転送パル
スがあり、このときに露光をかけると画質不良が発生す
るからである。したがってこれを避けるために光学セン
サ12はCCDから若干角度をずらした位置に設けであ
る。第1の円板1は測光情報によっては全く影響を受け
ずに位相制御されている。
The explanation returns to FIG. 5. First disk 1 placed on the lens side
is phase controlled as follows. The phase control circuit 14 has VS
The signal and the output of the optical sensor 12 are input, and a control output is output to the motor drive circuit 18 so that the falling edge of the VS signal and the leading edge of the slit are in the same phase (see FIG. 7). Disk 1 is slightly (1~2) from the VS signal.
m5) Control is performed so that the leading edge of the aperture reaches the image sensor 11 with a delay. This is because there is a COD transfer pulse near VS, and if exposure is applied at this time, poor image quality will occur. Therefore, in order to avoid this, the optical sensor 12 is provided at a position slightly angularly shifted from the CCD. The phase of the first disk 1 is controlled without being affected by photometric information at all.

一方、第2の円板4は光学センサ13の出力とVSのデ
ィレィ信号との位相同期がとられる。ただし光学センサ
13の出力が第2の円板4のスリット後縁を検出したタ
イミング、すなわち光学センサ13の出力がrLJから
rHJに立ち上がるタイミングとディレィされたVs倍
信号立ち下がりとが同一位相となるように位相制御回路
15はモータ駆動回路19に出力を与えるものとなって
いる。
On the other hand, in the second disk 4, the output of the optical sensor 13 and the delay signal of VS are phase-synchronized. However, the timing at which the output of the optical sensor 13 detects the trailing edge of the slit of the second disk 4, that is, the timing at which the output of the optical sensor 13 rises from rLJ to rHJ, and the fall of the delayed Vs multiplied signal are in the same phase. Thus, the phase control circuit 15 provides an output to the motor drive circuit 19.

遅延回路17のディレィ量は測光回路46または47の
出力を基準に演算される。ディレィ時間は撮像素子上の
1点での部分露光時間に対応している。また第6図にお
ける開口度θ1にも対応している。すなわち、ディレィ
時間T=1msとすると、部分露光時間も1msである
。したがって外部設定器により所定のディレィ時間を与
えることによってシャッタ速度のマニュアル設定も容易
にできる。
The delay amount of the delay circuit 17 is calculated based on the output of the photometric circuit 46 or 47. The delay time corresponds to the partial exposure time at one point on the image sensor. It also corresponds to the opening degree θ1 in FIG. That is, if the delay time T=1 ms, the partial exposure time is also 1 ms. Therefore, manual setting of the shutter speed can be easily performed by providing a predetermined delay time using an external setting device.

ところでディレィ時間には上限がある。すなわちディレ
ィ時間を増加していくと、第1の円板1と第2の円板4
との開口が重なるときがあり、これが最大露光時間とな
るからである。最大露光時間すなわち最大ディレィ時間
T maxは次式でめられる。円板上に設られたスリッ
ト数をnとし、円板の回転数をN[RPS]とし、スリ
ット開口角をθ0とすると Tl1laX = (露光インターバル時間)×(スリ
ット開口率) −(1/ (N+n>)x ((n×θO)/360°) =θ0/ (Nx360’ ) 第6図において回転数180ORPM (30RPS)
、θ0=80’ 、スリット数n=2とすると、Tm;
1x−7,4msとなり、部分露光時間は最大7.4m
s (1/135sec)となる。さらに長時間露光を
行ないたい場合はθOを80より大きくとればよい。た
とえば1/125’secであればθ0=86.4’と
なる。
By the way, there is an upper limit to the delay time. In other words, as the delay time increases, the first disc 1 and the second disc 4
This is because the apertures of the two cameras may overlap, and this becomes the maximum exposure time. The maximum exposure time, that is, the maximum delay time T max is calculated by the following equation. When the number of slits provided on the disk is n, the rotation speed of the disk is N [RPS], and the slit aperture angle is θ0, Tl1laX = (exposure interval time) x (slit aperture ratio) - (1/ ( N+n>)x ((n×θO)/360°) =θ0/(Nx360') In Figure 6, the rotation speed is 180ORPM (30RPS)
, θ0=80', and the number of slits n=2, Tm;
1x-7.4ms, maximum partial exposure time is 7.4m
s (1/135 sec). If it is desired to perform an even longer exposure, θO may be set larger than 80. For example, if it is 1/125'sec, θ0=86.4'.

第7図のタイミングチャートには上記の関係が示されて
いる。
The timing chart of FIG. 7 shows the above relationship.

シャッタ使用時のシャッタ制御は、撮像素子11の出力
変化→測光回路46の出力変化→ディレィ量変化→円板
位相変化(シャツタ開時間変化)→露光量変化→撮像素
子11の出力変化、なる閉ループ制御となる。したがっ
て常に最適露光レベルが選択されることになる。また入
射光量が不足し、ディレィ時間TがT maXになった
場合には、ディレィ時間はTl1laXに固定されて、
測光出力は露光制御回路48に供給され、アイリスを開
放側に移し、露光量を調整する。またストロボ使用時に
はθ1はCOD面積より大なる開口角をもつように設定
され、同時に外部測光回路47が制御系に接続される。
Shutter control when using the shutter is a closed loop consisting of a change in the output of the image sensor 11 → a change in the output of the photometry circuit 46 → a change in the amount of delay → a change in the disc phase (a change in shutter open time) → a change in the exposure amount → a change in the output of the image sensor 11 Becomes control. Therefore, the optimum exposure level will always be selected. Furthermore, if the amount of incident light is insufficient and the delay time T becomes TmaX, the delay time is fixed to Tl1laX,
The photometric output is supplied to an exposure control circuit 48, which moves the iris to the open side and adjusts the exposure amount. Further, when using a strobe, θ1 is set to have an aperture angle larger than the COD area, and at the same time, an external photometry circuit 47 is connected to the control system.

オートストロボ発光光量制御用の信号は外部測光素子か
ら受けてもよいし、光学センサ12,13とほぼ同一の
場所に設けた測光素子で、ストロボ光のシャッタ円板か
らの反射光を受けるダイレクト測光方式を用いてもよい
。この場合、θ2はできるだけ小さい方が望ましい。
The signal for controlling the amount of auto strobe light emitted may be received from an external photometric element, or a photometric element installed at almost the same location as the optical sensors 12 and 13 may receive the signal reflected from the shutter disk of the strobe light using direct photometry. method may be used. In this case, it is desirable that θ2 be as small as possible.

以上撮像素子としてCCOを用いたときの露光方式、露
光タイミングを示したが、本発明の可変速シャッタはC
OD以外の撮像管、MOS、CPDなどにも使用できる
。しかし前記3種の素子を用いる場合には、第7図に示
す部分露光タイミングをVSを含む垂直ブランキング時
間の前後とする必要があるので、タイミングは若干具な
ってくる。またこれら3種の素子の場合は、最大部分露
光時間を3ms以内とする必要゛があるため、若干可変
速シャッタの使用可能範囲が小さくなる難点がある。
The exposure method and exposure timing when using a CCO as an image sensor have been described above, but the variable speed shutter of the present invention uses a CCO.
It can also be used for image pickup tubes other than OD, MOS, CPD, etc. However, when using the above three types of elements, the partial exposure timing shown in FIG. 7 needs to be before or after the vertical blanking time including VS, so the timing becomes slightly more specific. Furthermore, in the case of these three types of elements, since the maximum partial exposure time must be kept within 3 ms, there is a drawback that the usable range of the variable speed shutter is somewhat narrowed.

以上のようにシャッタを解除すれば、1/60secま
たは1/30secの露光時間が得られ、シャッタをO
Nとすれば1/125〜1/1000の露光時間を有す
る高速シャッタが得られる。
By releasing the shutter as described above, an exposure time of 1/60 sec or 1/30 sec can be obtained, and the shutter can be opened.
If N, a high-speed shutter having an exposure time of 1/125 to 1/1000 can be obtained.

なお1/60secあるいは1/30secより長時間
の露光が必要な場合には、撮像素子自体にシャッタ機能
をもたせる素子シャッタが有効となる。
Note that when an exposure time longer than 1/60 sec or 1/30 sec is required, an element shutter in which the image sensor itself has a shutter function is effective.

長時間素子シャラダはインターライン型CODを用いる
ことによって実現できる。次にその方法を述べる。なお
この種のCODについては下記文献に詳述されている。
A long-time element Sharada can be realized by using an interline type COD. The method will be described next. Note that this type of COD is detailed in the following document.

(1) 「高抵抗MCZ’基盤を用いたMO8型センサ
CCD撮像素子」松本他 TV学界技術報告TEBS87−5 (ED693) (S58.3゜18)(2)水平51
0画素CCD撮像素子」寺用他TV学界技術報告TEB
S94−4 (ED773) 第8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11の具体例であり、インターライン一括転送型
CCD60を示している。図中61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61に隣接し
てCODからなる垂直シフトレジスタ62が設けである
。これらの垂直シフトレジスタ62は、光電変換素子6
1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63に順次転送する。水平シフトレジスタ
63は1水平走査線単位に、光電荷を出力部64に転送
する。出力部64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■OUtから出力する。なお上記
インターライン一括転送型CCD60の各入力端子には
、リセットパルスであるセンサーゲート信号SG、垂直
レジスタ転送パルス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5図
の39〜41)から供給される。
(1) "MO8 type sensor CCD image sensor using high resistance MCZ'base" Matsumoto et al. TV academic technical report TEBS87-5 (ED693) (S58.3°18) (2) Horizontal 51
0 pixel CCD image sensor” Tera-use and other TV academia technical reports TEB
S94-4 (ED773) FIG. 8 shows a specific example of the solid-state image sensor 11 adopted in this apparatus based on the above-mentioned viewpoint, and shows an interline batch transfer type CCD 60. In the figure, reference numeral 61 denotes a photoelectric conversion element having color filters R, G, and B on its surface, each forming one pixel. A vertical shift register 62 made of COD is provided adjacent to the photoelectric conversion element 61. These vertical shift registers 62 include photoelectric conversion elements 6
1 and sequentially transfers them to a horizontal shift register 63 consisting of a COD. The horizontal shift register 63 transfers the photocharges to the output section 64 in units of one horizontal scanning line. The output section 64 has a built-in preamplifier, and amplifies the minute current and outputs it from the output terminal OUT. Note that each input terminal of the interline batch transfer type CCD 60 receives a sensor gate signal SG, which is a reset pulse, and a vertical register transfer pulse φV1. φV2. Horizontal register transfer locks φH1, φH2, etc. are supplied from the COD drive circuit (39-41 in FIG. 5).

上記各光電変換素子61における光電荷蓄積時間は、光
電変換素子61から垂直シフトレジスタ62へ電荷を移
すタイミングに基いて決定されている。
The photoelectric charge accumulation time in each of the photoelectric conversion elements 61 is determined based on the timing of transferring charges from the photoelectric conversion element 61 to the vertical shift register 62.

第9図は上記第8図の一部を取出して示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a part of the above-mentioned FIG. 8.

この第9図から明らかなようにセンサーゲート65は、
各光電変換素子61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62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パルスφV1.φ
V2を共通に供給されるものとなっている。
As is clear from FIG. 9, the sensor gate 65 is
This is a common electrode formed commonly for each photoelectric conversion element 61. Further, the vertical shift registers 62 are arranged alternately, with those that work effectively in odd fields as shown by thin arrows, and those that work effectively in even fields as shown by thick arrows, and transfer pulses φV1. φ
V2 is commonly supplied.

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9図における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61内に蓄積された光電荷が垂直
シフトレジスタ62に転送される。
Thus, the photocharge batch transfer is performed as follows. That is, when the potentials of each part in FIG. 9 are set as shown below, the photocharges accumulated in the photoelectric conversion element 61 are transferred to the vertical shift register 62.

■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rLJ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
■When the sensor gate signal SG is rLJ and φV1 is rHJ in an odd field ■When the sensor gate signal SG is rLJ and φV2 is rHJ in an even field Therefore, the sensor gate signal SG changes from H level to L level. The change point is the point at which the bulk transfer of accumulated photocharges starts, and at the same time it is also the point at which new photoaccumulation starts.

第10図は上記インターライン一括転送型CCD60の
タイミングを示すタイムチャートである。
FIG. 10 is a time chart showing the timing of the interline batch transfer type CCD 60.

第10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61の光電荷は、垂直シフトレジスタ62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62内に移されるわけである。
In FIG. 10, VD is a vertical drive pulse and HD is a horizontal drive pulse. The number ``1'' written on the HD
~525'' corresponds to the horizontal scanning line number. The sensor gate signal SG changes rHJ and rLJ once per field. The photoelectric charge of the photoelectric conversion element 61 is transferred to the vertical shift register 62 at the timing of the change in rLJ. In other words, at this timing, the information of all pixels of the field is transferred into the vertical shift register 62.

φV1.φV2は2相の垂直レジスタ転送パルスである
と同時に、画素から垂直シフトレジスタ62への電荷移
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「H」とな
るため、この時点で第1フイールドに出力される画像に
関係する全画素の電荷が垂直シフトレジスタ62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16ms間出力される。一方、第2フィール
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「H」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62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63の転送動作により、COD出力信
号として第10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。
φV1. φV2 is a two-phase vertical register transfer pulse and is also related to charge transfer from the pixel to the vertical shift register 62. That is, in the first field, when SG becomes rLJ in the 11th H, φV1 becomes "H", so at this point, the charges of all pixels related to the image output to the first field are transferred to the vertical shift register 62. be done. This charge is output as a video signal for 16 ms from the first H of the COD output signal. On the other hand, in the second field, the sensor gate signal SG is rLJ at the 275th H.
Since φV2 is "H" at this timing, the charges of all pixels related to the image output in the second field at this time are transferred to the vertical shift register 62. The transferred signal charge is outputted as a video output from the first H after "V register empty feed" in FIG. 10 as a COD output signal by the transfer operation of the vertical shift register 42 and the horizontal shift register 63.

第10図の例はフレーム蓄積モードのときを示すもので
ある。上記CCD60はSGがrLJのときにφV1お
よびφV2を共にrHJとすることにより、フィールド
蓄積モードの素子としても使用できるように構成されて
いる。フィールド蓄積モードのときはφV1.φV2が
共にrHJとなるため、奇数フィールド用の画素内の電
荷と、偶数フィールド用の画素内の電荷とが、同時に垂
直シフトレジスタ62内に転送される。したがってSG
パルス毎にφV1.φV2を共にrHJとすることによ
って1/60secのフィールド期間で光蓄積が可能と
なり、1/60secのシャッタ時間をもつ素子が構成
できる。
The example in FIG. 10 shows the frame accumulation mode. The CCD 60 is configured so that it can also be used as a field storage mode element by setting both φV1 and φV2 to rHJ when SG is rLJ. When in field accumulation mode, φV1. Since both φV2 become rHJ, the charge in the pixel for the odd field and the charge in the pixel for the even field are transferred into the vertical shift register 62 at the same time. Therefore S.G.
φV1. By setting both φV2 to rHJ, it is possible to accumulate light in a field period of 1/60 sec, and an element having a shutter time of 1/60 sec can be constructed.

第11図は通常のフレーム蓄積モードで動作させたとき
のSG、φV1.φV2.ビデオ出力のタイムチャート
である。SGの1n以前の33m5で蓄積された奇数フ
ィールドの光電荷は、ビデオ出力の1nの時点で奇数フ
ィールドのビデオ信号として読み出されている。SGの
2nおよび1n+1の期間で蓄積された光電荷は、ビデ
オ出力の1n+1のタイミングでやはり奇数フィールド
ビデオ信号として読みだされる。したがってこのモード
では1/30SeCのシャッタ時間であるといえる。こ
のモードでは1/30sec毎にメカシャッタを開口す
ることによって、奇数フィールドおよび偶数フィールド
間でプレすなわら時間ずれが発生しないビデオ出力が得
られる。1/6osec毎にシャッタ動作させると奇数
フィールドと偶数フィールドでそれぞれ2回のシャッタ
を切ってしまうことになるので、フレーム像とし工は2
重像となることがある。
FIG. 11 shows SG, φV1. φV2. It is a time chart of video output. The odd field photocharges accumulated in 33 m5 before 1n of the SG are read out as an odd field video signal at the time of video output 1n. The photocharges accumulated during the SG periods 2n and 1n+1 are also read out as an odd field video signal at the video output timing 1n+1. Therefore, it can be said that the shutter time in this mode is 1/30 SeC. In this mode, by opening the mechanical shutter every 1/30 sec, a video output can be obtained in which no time lag occurs between odd and even fields. If the shutter is operated every 1/6 osec, the shutter will be released twice for each odd field and even field, so the frame image processing will be performed twice.
It may become a double image.

第12図は前記第5図に示すような制御系にて長時間素
子シャッタを動作させたときのタイムチャートである。
FIG. 12 is a time chart when the element shutter is operated for a long time using the control system shown in FIG. 5.

この例ではφV1.φV2がそれぞれSGがrLJのタ
イミングで転送を行なわないように制御している。した
がってビデオ信号のnフレームまでは通常モード時の出
力であるが、ビデオ信号のn+1フレームではビデオ出
力が得られず、n+2フレームで2倍のビデオ出力が得
られている。したがってこのモードでは4フイールド光
蓄積後の読みだしであるので、シャッタ時間としては(
1/60)X4=1/15secが選択できたことにな
る。転送の省略はCODの暗電流が画質劣化を引きおこ
さないかぎり(約1sec)継続することができるので
、1/30secの整数倍の長時間シャッタが可能とな
る。すなわち、1/30.1/15.1/10.2/1
5゜1/6.115.7/30・・・の各長時間シャッ
タ速度が得られる。したがって外部指令により上記シャ
ッタ時間をマニュアルで設定することができる。
In this example, φV1. φV2 controls each SG so that it does not transfer at the timing of rLJ. Therefore, up to the nth frame of the video signal is the output in the normal mode, but no video output is obtained at the n+1 frame of the video signal, and twice as much video output is obtained at the n+2 frame. Therefore, in this mode, reading is performed after 4 fields of light accumulation, so the shutter time is (
1/60)X4=1/15sec can be selected. The omission of the transfer can be continued (about 1 sec) as long as the dark current of the COD does not cause deterioration of the image quality, so long-term shuttering of an integral multiple of 1/30 sec is possible. That is, 1/30.1/15.1/10.2/1
Long-term shutter speeds of 5°1/6, 115, 7/30, etc. are obtained. Therefore, the shutter time can be manually set by an external command.

第13図は他のモードであり、読み出し途中でφV1と
φV2をSGの「L」と同期で同時にrHJとすること
によって、奇数フィールド画素と偶数フィールド画素と
を同時に読み出したものである。フレーム記録を行なわ
ないフィールド記録用の電子カメラでは、このような長
時間シャッタ制御モードも可能となる。
FIG. 13 shows another mode in which odd field pixels and even field pixels are read out simultaneously by setting φV1 and φV2 to rHJ simultaneously in synchronization with "L" of SG during reading. In electronic cameras for field recording that do not perform frame recording, such a long-time shutter control mode is also possible.

以上述べたように、1/125secより高速のときに
はメカニカルシャッタで任意のシャッタ時間が得られ、
長時間シャッタ機能は素子シャッタで得ることにより、
すべての時間の範囲でシャッタ動作を行なうことが可能
となる。
As mentioned above, when the speed is faster than 1/125 sec, an arbitrary shutter time can be obtained with a mechanical shutter.
By obtaining long-time shutter function with an element shutter,
It becomes possible to perform shutter operation in all time ranges.

次に本発明のメカニカルシャッタを電子カメラに適用す
る場合の応用例について説明する。たとえば画像信号を
360ORPMで回転する磁気ディスクに記録する方式
の電子カメラにおいては、同心円状に50本の記録トラ
ックが形成されており、1つ゛のトラックに1フイール
ドの画像を記録するフィールド記録モードが基本となる
。さらにこの発展形として、隣接するトラックを2個使
用して奇数フィールドと偶数フィールドを連続して記録
するフレーム記録モードも可能である。フィールド記録
モードでは50コマの記録が可能となるが、垂直解像度
は若干劣る。一方、フレーム記録モードは2フイールド
を記録するので垂直解像度は向上するが、記録可能なコ
マ数は1/2の25コマとなる。
Next, an example of application of the mechanical shutter of the present invention to an electronic camera will be described. For example, in an electronic camera that records image signals on a magnetic disk that rotates at 360 ORPM, 50 recording tracks are formed concentrically, and there is a field recording mode in which one field of images is recorded on each track. Becomes the basics. Further, as a further development of this, a frame recording mode is also possible in which two adjacent tracks are used to record an odd field and an even field consecutively. In field recording mode, it is possible to record 50 frames, but the vertical resolution is slightly inferior. On the other hand, in the frame recording mode, two fields are recorded, so the vertical resolution is improved, but the number of recordable frames is 1/2, which is 25 frames.

本発明のメカニカルシャッタは上記2つの記録モードに
対応できる。
The mechanical shutter of the present invention can support the above two recording modes.

第14図は垂直画素が480以上であるフレーム蓄積方
式のCCD撮像素子に、本方式のメカニカルシャッタを
適用した場合のタイムチャートである。SGパルスは各
フィールド毎(16,6ms毎)に繰返し出力されてい
る。SGパルスの前後的1msは垂直ブランキング期間
である。SGがrLJのときにφV1がrHJであれば
、奇数フィールドの光電荷が垂直シフトレジスタ62に
転送される。またSGが「L」のときφV2がrHJで
あれば、偶数フィールドの光電荷が垂直シフトレジスタ
62に転送される。図示したようにφV1.φV2がS
GのrLJと同時にrHJになるのは33m5に1度で
ある。したがってこの撮像素子では、奇数フィールド用
の各画素の光蓄積時間は33m5であり、偶数フィール
ド用の各画素の光蓄積時間は、奇数フィールドの蓄積時
間から16.6ms位相ずれのある33m5である。
FIG. 14 is a time chart when the mechanical shutter of this system is applied to a frame accumulation type CCD image sensor having 480 or more vertical pixels. The SG pulse is repeatedly output for each field (every 16.6 ms). 1 ms before and after the SG pulse is a vertical blanking period. If φV1 is rHJ when SG is rLJ, the photocharges of the odd field are transferred to the vertical shift register 62. Further, if φV2 is rHJ when SG is “L”, the even field photocharges are transferred to the vertical shift register 62. As shown in the figure, φV1. φV2 is S
G's rLJ and rHJ occur once every 33m5. Therefore, in this image sensor, the light accumulation time of each pixel for the odd field is 33 m5, and the light accumulation time of each pixel for the even field is 33 m5 with a phase shift of 16.6 ms from the accumulation time of the odd field.

第14図のSGに示した■〜■を光蓄積時間であるとす
ると、ビデオ出力のn+1フレームの奇数フィールド1
n+1は■+■の時間に露光された信号であり、偶数フ
ィールド2n+1は■+■の時間に光蓄積された信号で
ある。したがってこのCODを用いてフレーム記録を行
なう場合には、各フィールド毎にシャッタ露光を行なう
フィールドメカニカルシャッタ[E]を組み合せると、
奇数フィールドと偶数フィールドにてそれぞれ1回ずつ
シャッタ露光が行なわれてしまうため、移動物体は2重
像として記録されてしまうことになる。
Assuming that ■ to ■ shown in SG in Fig. 14 are optical accumulation times, odd field 1 of n+1 frame of video output
n+1 is a signal exposed during the time ■+■, and even field 2n+1 is a signal optically accumulated during the time ■+■. Therefore, when performing frame recording using this COD, if a field mechanical shutter [E] that performs shutter exposure for each field is combined,
Since shutter exposure is performed once in each of the odd and even fields, the moving object will be recorded as a double image.

したがってフレーム記録時のメカニカルシャッタは33
m5に1回のシャッタ露光を行なうフレームメカニカル
シャッタ[F]でなければならない。
Therefore, the mechanical shutter when recording frames is 33
It must be a frame mechanical shutter [F] that performs shutter exposure once every m5.

上記フレームメカニカルシャッタ[F]の露光タイミン
グは図に示すようになる。すなわち、第2フイールド(
偶数フィールド)の転送が終了し、次の第1フイールド
(奇数フィールトンの転送が行なわれるまでの期間にシ
ャッタ露光動作を完了させればよい。つまりビデオ出力
のn+フレーム露光は[F]の「2」で行なわれ、n+
2フレームの露光は[F]の「3」で行なわれる。した
がって円板は1800R’PM回転のときにはスリット
1個でよい。
The exposure timing of the frame mechanical shutter [F] is as shown in the figure. That is, the second field (
It is sufficient to complete the shutter exposure operation during the period from when the transfer of the even field) is completed until the transfer of the next first field (odd field).In other words, the n+ frame exposure of the video output is 2”, n+
Exposure of two frames is performed at "3" of [F]. Therefore, when the disk rotates at 1800 R'PM, only one slit is required.

前述のタイミングで露光動作を行なっているフレームシ
ャッタを用いて、ビデオ出力のin+1゜2n+1をそ
れぞれ連続的に2つのトラックに記録すれば、フレーム
記録が完了したことになる。
If the video output in+1°2n+1 is continuously recorded on two tracks using the frame shutter which performs the exposure operation at the timing described above, frame recording is completed.

したがって本シャッタはロータリーシャッタであるので
、毎秒30コマのフレーム記録が可能となる。
Therefore, since this shutter is a rotary shutter, it is possible to record 30 frames per second.

一方、前述のフレームシャッタを動作させてビデオ出力
の1nあるいは1n+1.1n+2などの奇数フィール
ドのみをトラックに記録することによって、毎秒30コ
マのフィールド記録にも対応できる。
On the other hand, by operating the frame shutter described above and recording only odd fields such as 1n or 1n+1.1n+2 of the video output on the track, it is possible to support field recording at 30 frames per second.

またフィールド記録しか行なわれない電子カメラであれ
ば、円板を1800RPMの2スリツト構成として、[
E]のようなタイミングでシャッタ動作を行なわせれば
よい。この場合は毎秒60コマのフィールド記録が可能
となる。
In addition, if it is an electronic camera that only performs field recording, the disc should be configured with two slits at 1800 RPM.
The shutter operation may be performed at a timing such as E]. In this case, field recording at 60 frames per second is possible.

素子シャッタのフィールド記録対応の制御方式であれば
、第15図に示すような方式も可能である。
As long as the control method is compatible with field recording using an element shutter, a method as shown in FIG. 15 is also possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、電子的撮像装置本体と、
この本体の光学系を通して得られた被写体像に対応する
光電荷の蓄積を行ないこの光電荷を転送パルスによって
一括転送する如く設けられた一括転送型の撮像素子と、
この撮像素子に対し所定の転送パルスを供給する手段と
、この手段による転送パルスの供給を外部指令に基き所
定時間だけ休止させて長時間の光電荷蓄積を行なわせる
転送パルス休止手段とを備えたので、TVカメラのよう
な動画撮像にも、電子カメラのような静止画撮像にも使
用でき、長時間露光を必要とする場合においても鮮明な
画像を得ることができる電子的撮像装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, the electronic imaging device main body;
a batch transfer type image pickup device that is installed to accumulate photocharges corresponding to a subject image obtained through the optical system of the main body and transfer the photocharges all at once using a transfer pulse;
A means for supplying a predetermined transfer pulse to the image pickup device, and a transfer pulse halting means for halting the supply of the transfer pulse by the means for a predetermined time based on an external command to perform long-term photoelectric charge accumulation. Therefore, it is possible to provide an electronic imaging device that can be used for both video imaging like a TV camera and still image imaging like an electronic camera, and can obtain clear images even when long exposure is required. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は本発明の第1の実施例の一部分を
示す系統図および斜視図、第3図および第4図は本発明
の第2の実施例の一部分を示す系統図および斜視図、第
5図は本発明の制御系全体の構成を示すブロック図、第
6図(a)(b)は本発明におけるシャッタ円板の説明
をするための図、第7図は制御タイミングチャートを示
す図、第8図〜第10図は撮像素子の具体例としてイン
ターライン型CODの構成および動作を示す図、。 第11図〜第15図は各種蓄積・転送モード例における
タイミングチャートを示す図である。 1・・・第1のシャッタ円板、2a、2b、5a。 5b・・・スリット部、3.・・・第1のモータ、4・
・・第2のシャッタ円板、6・・・第2のモータ、11
・・・撮像素子、12.13・・・光学センサ、60・
・・インターライン一括転送゛型CCD。 出願人代理人 弁理士 坪井 淳 第1図 第3図 第4図
1 and 2 are a system diagram and a perspective view showing a part of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are a system diagram and a perspective view showing a part of the second embodiment of the invention. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the control system of the present invention, FIGS. 6(a) and 6(b) are diagrams for explaining the shutter disc in the present invention, and FIG. 7 is a control timing chart. 8 to 10 are diagrams showing the configuration and operation of an interline type COD as a specific example of an image sensor. FIGS. 11 to 15 are diagrams showing timing charts in various storage/transfer mode examples. 1... First shutter disc, 2a, 2b, 5a. 5b...slit portion, 3. ...first motor, 4.
...Second shutter disk, 6...Second motor, 11
...Image sensor, 12.13...Optical sensor, 60.
...Interline batch transfer type CCD. Applicant's representative Patent attorney Jun Tsuboi Figure 1 Figure 3 Figure 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電子的撮像装置本体と、この本体の光学系を通し
て得られた被写体像に対応する光電荷の蓄積を行ないこ
の光電荷を転送パルスによって一括転送する如く設けら
れた一括転送型の撮像素子と、この撮像素子に対し所定
の転送パルスを供給する手段と、この手段による転送パ
ルスの供給を外部指令に基き所定時間だけ休止させて長
時間の光電荷蓄積を行なわせる転送パルス休止手段とを
具備したことを特徴とする電子的撮像装置。
(1) An electronic imaging device main body and a batch transfer type imaging device that stores photocharges corresponding to a subject image obtained through the optical system of the main body and transfers the photocharges all at once using a transfer pulse. a means for supplying a predetermined transfer pulse to the image sensor; and a transfer pulse suspending means for suspending the supply of the transfer pulse by this means for a predetermined time based on an external command to allow long-term photoelectric charge accumulation. An electronic imaging device comprising:
(2)光学系は、撮像素子への短時間露光を可とするメ
カニカルシャッタを備えたものである。ことを特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項記載の一電子的撮像装置。
(2) The optical system is equipped with a mechanical shutter that allows short-time exposure to the image sensor. An electronic imaging device according to claim (1), characterized in that:
(3)転送パルス休止手段は、撮像素子に対し奇数フィ
ールドと偶数フィールドにつき相等しい回数だけ転送パ
ルスを休止させるものであることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の電子的撮像装置。
(3) The electronic imaging according to claim (1), wherein the transfer pulse pause means pauses the transfer pulse for the image sensor an equal number of times for odd and even fields. Device.
(4)転送パルス休止手段は、撮像素子に対し奇数フィ
ールドと偶数フィールドにつき同時に転送パルスを休止
させるものであることを特徴とする特許請求の範囲第(
1)項記載の電子的撮像装置。
(4) The transfer pulse stopping means is for stopping the transfer pulse for the image sensor at the same time for odd and even fields.
The electronic imaging device according to item 1).
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