JP4212150B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入射する被写体光束に対応する信号電荷を光電変換素子部に蓄積し、その信号電荷を垂直転送路を経て水平転送路に転送して読み出す撮像素子と、この撮像素子への前記被写体光束の入射を選択的に遮光するシャッタ手段とを有する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような撮像装置は、例えば、電子スチールカメラやデジタルカメラとして種々提案されている。また、この種の撮像装置に用いられる撮像素子も、従来種々のものが提案されており、例えば、図１４に模式的に示すような縦型オーバーフロードレイン構造をもつインターライン形ＣＣＤの固体撮像素子が知られている。
【０００３】
図１４に示すＣＣＤは、水平方向および垂直方向に二次元的に配列され、光の入射により電荷の蓄積を行う光電変換素子部を構成するフォトダイオード１と、このフォトダイオード１に蓄積された電荷をトランスファーゲート２を介して受け取った後に、垂直方向に順次転送する垂直転送路を構成する垂直シフトレジスタ３と、この垂直シフトレジスタ３により転送される電荷を水平方向に順次転送する水平転送路を構成する水平シフトレジスタ４と、この水平シフトレジスタ４の出力信号を増幅して出力する信号検出器５とを有している。
【０００４】
図１５は、図１４に示したＣＣＤを用いる従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、被写体光束を後述するＣＣＤ１３の受光面上に結像するレンズ１１と、このレンズ１１からの被写体光束を通過させるか遮光するかを制御する例えばメカニカルシャッタからなるシャッタ手段１２と、このシャッタ手段１２を通過した被写体光束を電気信号に変換するＣＣＤ１３と、このＣＣＤ１３からの電気信号に種々の処理を施して画像信号として出力する信号処理回路１４と、シャッタ手段１２を制御するドライバ１６と、ＣＣＤ１３に対してフォトダイオード１への信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直シフトレジスタ３を駆動するためのパルス、水平シフトレジスタ４を駆動するためのパルスを供給すると共に、信号処理回路１４に対してＣＣＤ１３と同期して駆動するためのパルスを供給する信号発生器１７と、ドライバ１６および信号発生器１７を含む各回路を統括的に制御するＣＰＵ１８とを有する。なお、信号処理回路１４および信号発生器１７は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１９で構成されている。
【０００５】
図１６は、図１５に示す撮像装置による撮像動作を示すタイミングチャートで、垂直同期信号ＶＤ、トランスファーゲートパルスＴＧ、サブパルスＳＵＢ、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ、クランプパルスＣＬＰ、シャッタ手段１２の開閉動作、ＣＣＤ１３からの読み出し信号であるＣＣＤ信号を示している。
【０００６】
垂直同期信号ＶＤは、一つの画像を表す信号（ここでは１フレーム）を得るための所定の単位期間を規定するパルス列である。ここでは、各パルスにより規定される期間を、それぞれＶ１，Ｖ２，・・・で示している。
【０００７】
トランスファーゲートパルスＴＧは、フォトダイオード１に蓄積された電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するタイミングを決めるパルスで、垂直同期信号ＶＤに同期してトランスファーゲート２に印加される。ここでは、垂直同期信号ＶＤの各期間Ｖ１，Ｖ２，・・・に対応するトランスファーゲートパルスＴＧを、ＴＧ０，ＴＧ１，・・・で示している。
【０００８】
サブパルスＳＵＢは、フォトダイオード１に発生した電荷を基板縦方向に排出するためのパルスであり、このサブパルスＳＵＢが出力されている間は電荷の排出が行われるようになっている。したがって、フォトダイオード１に電荷が蓄積されるのは、垂直同期信号ＶＤの各期間Ｖ１，Ｖ２，・・・に対応して時間区間ｔb1，ｔb2, ・・・で示すように、サブパルスＳＵＢが停止している期間で、この蓄積期間を制御することにより、実効的露出時間を制御するいわゆる素子シャッタを実現している。なお、この蓄積時間は、測光手段により被写体像を測光した結果に基づいて決定され、その時間はサブパルスＳＵＢを計数することによって計測される。
【０００９】
垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴは、垂直シフトレジスタ３内の電荷を水平シフトレジスタ４側へ順次転送させるためのパルスである。
【００１０】
クランプパルスＣＬＰは、ＣＣＤ信号のうち、ＣＣＤのオプティカルブラック部に対応する信号をクランプするパルスで、これにより画像信号の電位レベルを安定化させて、黒レベルを安定に保っている。
【００１１】
シャッタ手段１２は、通常は、常に開いており、記録トリガによりフォトダイオード１に電荷の蓄積を行った後に、その電荷の転送を行う際には遮光するようになっている。なお、記録トリガは、例えばレリーズボタン（図示せず）が２段トリガでなる場合、すなわちＡＦロックを行うためにレリーズボタンを軽く押す記録の準備段階で第１のトリガを発生させ、その状態から静止画像の記録を開始するためにさらにレリーズボタンを押し込むことにより第２のトリガを発生する場合には、第２のトリガが記録トリガに相当する。
【００１２】
また、ＣＣＤ信号は、垂直方向のオプティカルブラック部に対応する時間区間ｔ01，ｔ02と、これら期間に挟まれた被写体の画像の期間である有効期間とを有し、通常はオプティカルブラック部の信号レベルよりも有効期間の信号レベルのほうが高くなっている。
【００１３】
図１６に示すタイミングチャートから明らかなように、従来の撮像装置では、例えば、期間Ｖ３で記録トリガが発せられると、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴを連続して出力することにより、垂直シフトレジスタ３内の不要電荷を時間区間ｔａにおいて高速掃き出しを行っている。その後、期間Ｖ４において、記録トリガが発するまでのＣＣＤ信号に基づいて決定された露光期間に対応してサブパルスＳＵＢの印加を時間区間ｔb4で停止させてフォトダイオード１に電荷を蓄積している。したがって、この時間区間ｔb4が一つのフレーム画像の露光時間となる。
【００１４】
期間Ｖ４内の時間区間ｔb4で露光された画像は、期間Ｖ５において信号ＣＣＤ４として出力され、このＣＣＤ信号が記録トリガによる露光結果として信号検出器５から出力される。また、この期間Ｖ５の開始に同期して、シャッタ手段１２の遮蔽動作を開始させ、次の期間Ｖ６内においてシャッタ手段１２の開動作を行うようにしている。なお、シャッタ手段１２が遮光動作を行っている期間Ｖ５で露光された画像は、続く期間Ｖ６で信号ＣＣＤ５として出力れるが、この信号ＣＣＤ５はシャッタ手段により入射光が遮光されたときのＣＣＤ信号であるため、オプティカルブラック部の信号レベルと有効期間の信号レベルとがほぼ等しくなる。
【００１５】
このように、従来の撮像装置においては、記録トリガが発せられた期間Ｖ３で垂直シフトレジスタ３の高速掃き出しを行い、次の期間Ｖ４における時間区間ｔb4でフォトダイオード１への電荷の蓄積を行い、さらに次の期間Ｖ５で蓄積された電荷の転送を行うためにシャッタ手段１２の遮光動作を行い、その後の期間Ｖ６内でシャッタ手段１２を再び開くようにしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の撮像装置にあっては、シャッタ手段１２がその遮光動作を開始してから、完全な遮光状態となるまでに応答時間ｔｍを要することから、電荷の転送を行う期間Ｖ５の開始に遮光動作を開始しても、応答時間ｔｍの間はＣＣＤ１３に光が入射してフォトダイオード１に電荷が発生することになる。このため、特に被写体が高輝度である場合などには、サブパルスＳＵＢによって電荷を縦方向に排出しても、発生した電荷の一部が垂直シフトレジスタ３に混入したり、また、発生した電荷がフォトダイオード１の基板部に残留して、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になった後に垂直シフトレジスタ３により転送されて、本来のＣＣＤ信号にスミアが重畳されてしまうという問題がある。
【００１７】
そこで、本出願人は、上記の問題を解決するために、図１５に示す構成において、図１７に示すようなタイミングで撮像動作を行う撮像装置を既に提案している（特願平８−３４４０５２号）。この撮像装置では、記録トリガ発生後において、垂直シフトレジスタ３内の不要電荷の高速掃き出しを垂直同期信号ＶＤに同期したトランスファーゲートパルスＴＧ３に同期して時間区間ｔｃにおいて行う。なお、この高速掃き出し期間ｔｃにおける垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴは、情報として使用しない不要電荷を掃き出すので、必ずしも水平ブランキング期間に同期させる必要はない。
【００１８】
また、高速掃き出し期間ｔｃの終点を規定すると共に、蓄積期間ｔb4で蓄積された信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するためのトランスファーゲートパルスＴＧ４は、その発生タイミングを、シャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ所定時間ｔｖだけ期間Ｖ５の開始よりも早めに固定的に設定し、このトランスファーゲートパルスＴＧ４に同期してシャッタ手段１２の遮光動作を開始する。
【００１９】
さらに、垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷は、所定時間ｔｖの間は垂直転送を停止し、この垂直転送停止期間ｔｖを経過した時点で、垂直同期信号Ｖ５に同期して垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴを印加して、読み出しを開始する。また、記録トリガ発生後の蓄積期間ｔb4の開始タイミングは、トランスファーゲートパルスＴＧ４の発生タイミングから、蓄積期間ｔb4を遡ることにより決定する。
【００２０】
かかる撮像装置によれば、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積された電荷を読み出す期間Ｖ５においては、シャッタ手段１２を完全に遮光状態とすることが可能となるので、上記のスミアの問題を解決でき、品質の良好な画像信号を得ることが可能となる。
【００２１】
しかしながら、本発明者らによる種々の実験検討によれば、上記の本出願人の提案に係る撮像装置には、以下に説明するような改良すべき点があることが判明した。すなわち、シャッタ手段１２は、例えばメカニカルシャッタの場合には、低温で動きが鈍くなったり、撮像装置の姿勢、すなわち装置が上向きか下向きかによってシャッタ手段１２を構成する移動部材の摩擦が増大して動きが鈍くなったり、電源（例えば電池）電圧レベルの低下によってシャッタ手段１２を構成する駆動手段の動作が遅くなったり、長期間の使用によって動きが鈍くなったりする。このため、上記の垂直転送停止期間ｔｖを通常の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んで設定しても、環境温度、姿勢、電源電圧レベル、経年変化等の動作条件によっては、図１７に破線で示すように、応答時間ｔｍ′が垂直転送停止期間ｔｖよりも長くなって、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる垂直転送が開始されても、シャッタ手段１２が完全に遮光状態とならず、従来と同様の問題が生じる場合がある。
【００２２】
このような問題は、シャッタ手段１２をメカニカルシャッタで構成した場合に限らず、例えば液晶シャッタを用いて構成した場合にも、液晶シャッタの応答特性が温度依存性および印加電圧依存性を有し、また経年変化等を呈することから、動作条件によっては同様に生じる場合がある。
【００２３】
この発明は、上記の点を改良し、撮像素子からスミアのない常に品質の良好な画像信号が得られるよう適切に構成した撮像装置を提供することを目的とするものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、光電変換素子部と垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを含んでなり、上記光電変換素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間を制御することによって、実効的露光時間に相応する信号電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電荷蓄積期間内に上記光電変換素子部に蓄積された信号電荷を上記垂直シフトレジスタおよび上記水平シフトレジスタを通して読出し得るようになされた撮像素子と、
上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、上記垂直シフトレジスタを駆動するためのパルス、および上記水平シフトレジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆動回路と、
上記撮像素子の上記光電変換素子部への入射光を遮光するためのシャッタ手段と、
上記シャッタ手段の動作タイミングを制御するためのシャッタ動作制御手段と、
を備えてなる撮像装置であって、
上記撮像装置の動作条件を判別する動作条件判別手段を有し、
上記シャッタ動作制御手段は、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、一の画像を表す信号を得るための所定の単位期間中に、上記撮像素子の上記光電変換素子部に対する実質的遮光状態を確立するように、上記シャッタ手段の動作タイミングを制御するように構成され、
上記撮像素子駆動回路は、上記単位期間の当初から当該信号電荷蓄積期間を含む時間区間に亘って上記垂直シフトレジスタおよび上記水平シフトレジスタを、通常の信号転送駆動時におけるよりも高速で駆動することにより不要電荷掃き出し動作を継続的に行ない、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記単位期間中、上記垂直シフトレジスタでの電荷転送動作を停止するよう制御するとともに、
上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段が所定の動作条件と判別した場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、
ことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として環境温度を判別する、ことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の撮像装置において、上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記環境温度が所定値より低いと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、ことを特徴とするものである。
【００２７】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として上記撮像装置の姿勢を判別する、ことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の撮像装置において、上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記姿勢が正位置ではないと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、ことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として電源電圧レベルを判別する、ことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の撮像装置において、上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記電源電圧レベルが所定値より低いと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、ことを特徴とするものである。
【００３１】
請求項８に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として上記シャッタ手段の動作回数を判別する、ことを特徴とするものである。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明に係る撮像装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。図１において、図１５に示した撮像装置と同様の作用をなすものには、同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。この実施形態では、環境温度によるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、ＣＰＵ１８に接続して環境温度Ｔａを検出する温度検出回路２１を設ける。この温度検出回路２１を構成するサーミスタ等の温度センサは、好ましくは、シャッタ手段１２あるいは電源電池（図示せず）の近傍に配置する。また、ＣＰＵ１８には、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２を接続して設け、このＥ2 ＰＲＯＭ２２に基準の環境温度Ｔth、ＣＣＤ１３における垂直転送停止期間ｔＡを設定するための複数の時間データ、例えば二つの時間データｔｖ，ｔｖ′（ｔｖ＜ｔｖ′）を含む各種のデータを格納しておく。さらに、ＣＰＵ１８には、レリーズボタン（図示せず）を１段目まで押し込むことにより第１トリガを発生するファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）２３ａと、２段目まで押し込むことにより第２トリガである記録トリガを発生するセカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）２３ｂを接続する。
【００４１】
図２は、図１に示すレンズ１１を構成する光学系およびシャッタ手段１２を含む鏡枠ユニットの一例の構成を示す分解斜視図である。図２において、中央に示されているほぼ円筒形状をなす筒体は、その両端が開放された保持鏡筒５１で、この保持鏡筒５１の図中左側（被写体側）に位置する前部開放端には、固定レンズ鏡枠５２がネジ止め等の固定手段により固定される。また、保持鏡筒５１の図中右側（ＣＣＤ１３側）に位置する後部開放端には、やはりネジ止め等の固定手段により取り付け基板５３が固定される。
【００４２】
一対のガイドシャフト５４ａ，５４ｂは、各一端が取り付け基板５３に接着固定され、各他端が固定レンズ鏡枠５２の周辺部に対して嵌合支持されて、保持鏡筒５１の内部に光軸と平行となるように配設され、この一対のガイドシャフト５４ａ，５４ｂに案内されて、保持鏡筒５１内を光軸方向に摺動自在に複数の移動鏡筒５５（５６Ｇ，５７Ｇ，５８Ｇ等）が設けられている。
【００４３】
なお、移動鏡筒５８Ｇは、移動枠体５８Ｚに搭載された状態で、移動鏡筒５６Ｇ，５７Ｇ等と共にガイドシャフト５４ａ，５４ｂに沿って移動するようになっている。ここでは、説明の便宜上、レンズを有している光学部品をＧを付して示し、レンズを有しない光学部品をＺを付して示してある。また、必ずしも明確な区分けがされるわけではないが、移動鏡筒５６Ｇ，５７Ｇは、主としてズーム用のものであり、移動枠体５８Ｚおよび移動鏡筒５８Ｇは、オートフォーカス（ＡＦ）用のものである。ＡＦ用の移動枠体５８Ｚおよび移動鏡筒５８Ｇは、移動枠体５８Ｚ上に設置されているＡＦモータにより相対的に接近または離反することで、フォーカスを自動調節し得るようになっている。
【００４４】
保持鏡筒５１の内面には、複数本（この例では３本）のリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚが光軸と平行に設けられている。これらのリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚは、保持鏡筒５１の前部開口端から、移動鏡枠５５内を通過する光束を機械的に調整するための光量調節装置、すなわち絞りシャッタユニット６１が設置される位置よりも奥方向の位置まで設けられいる。絞りシャッタユニット６１は、そのほぼ円盤状をなす基板周辺の切り欠き部を、リブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚにそれぞれ係合させ、これらリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚをガイドとして摺動させて、保持鏡筒５１の前部開口端から奥の方へ収納する。また、リブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚのそれぞれの一端には、固定レンズ鏡枠５２をネジ止めするためのネジ穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃが設けてある。
【００４５】
固定レンズ鏡枠５２は、外部からアダプタレンズやフィルタ等の光学部品を着脱自在に取り付け得るように、その前面の内周面に取り付け用のネジ溝５２ｄが切ってある。また、固定レンズ鏡枠５２の周辺部には、３本のリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚの一端に設けてあるネジ穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃと対応するネジ挿通孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃが設けてある。なお、ネジ挿通孔５２ｂは、図２では見えないので省略してある。
【００４６】
保持鏡筒５１の外周には、移動鏡枠５５を光軸方向に進退自在に移動させるためのカム筒６２が摺接回動可能に嵌め込まれている。このカム筒６２は、内面に凸カム６３ａを有する第１のカム筒６２ａと、この第１のカム筒６２ａに連結された内面に凹カム６３ｂを有する第２のカム筒６２ｂとを有し、これら第１のカム筒６２ａおよび第２のカム筒６２ｂは、取り付け基板５３に固定されているズームモータ６４により一体的に回転駆動されるようになっている。
【００４７】
絞りシャッタユニット６１は、図３に示すように、保持鏡筒５１内に光軸と垂直に配置され、中央に開放径の開口を有するほぼ円盤形状のベース板６５と、このベース板６５に併設され、ベース板６５の開放径よりも小さい径の円形開口部を有する薄板からなる絞り部材６６、および二枚の薄板からなるシャッタ部材６７とを有する。また、図３（ａ）に示すように、ベース板６５の一方の面上には、絞り用駆動源６８とシャッタ用駆動源６９とが相対向するように配置されている。なお、ここでは、絞り用駆動源６８およびシャッタ用駆動源６９として、いずれもソレノイドプランジャ機構を用いている。
【００４８】
また、図３（ｂ）に示すように、ベース板６５の他方の面上には、絞り用駆動源６８により絞り部材６６を駆動するための絞りレバー７１と、シャッタ用駆動源６９によりシャッタ部材６７を駆動するためのシャッタレバー７２とが設けられている。ここで、絞りレバー７１およびシャッタレバー７２は、同一形状に形成されている。
【００４９】
かかる構成の絞りシャッタユニット６１において、絞り用駆動源６８に通電されていないときは、絞り部材６６はベース板６５の内部に隠れ、ベース板６５の中央に設けられた開放径を有する開口が固定絞りの役割をする。この状態で、絞り用駆動源６８に通電すると、ソレノイドプランジャの鉄心に一部が係合した絞りレバー７１が回動し、これにより絞りレバー７１に形成されたピンを介して係合された絞り部材６６が回動して、絞り部材６６の円形開口部で光束の一部を遮る。その後、絞り用駆動源６８への通電を止めると、ソレノイドプランジャの鉄心に設けられたバネの働きで、絞り部材６６は元の位置に戻り、絞り径は開放径となる。
【００５０】
また、シャッタ部材６７は、シャッタ用駆動源６９に通電されていないときは二枚ともベース板６５の内部に隠れており、通電されるとシャッタレバー７２の回動動作によって光路を遮蔽し、その後、通電を止めると、絞り部材６６と同様に、ベース板６５の内部に引っ込むことになる。
【００５１】
図４は、第１実施形態の撮像装置による撮像動作の要部を示すタイミングチャートである。図４では、垂直同期信号ＶＤ、トランスファーゲートパルスＴＧ、サブパルスＳＵＢ、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ、シャッタ手段１２の開閉動作、ＣＣＤ１３からの読み出し信号であるＣＣＤ信号を示しているが、それらの作用については、図１６において既に説明したので、ここでは、主として図１７の場合との動作の違いについて説明する。
【００５２】
この実施形態では、記録トリガ発生後において、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷をトランスファーゲートパルスＴＧ４によって垂直シフトレジスタ３に転送した後、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによってその信号電荷の読み出しを開始するまでの垂直転送停止期間ｔＡを、温度検出回路２１で検出した環境温度Ｔａと基準の環境温度Ｔthとの比較に基づいて、時間データｔｖおよびｔｖ′の中から選択して設定する。ここで、時間データｔｖは、Ｔａ≧Ｔthの場合におけるシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、図１７の場合と同様に、期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定したトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とする。また、時間データｔｖ′は、Ｔａ＜Ｔthの場合におけるシャッタ手段１２の応答時間ｔｍ′およびその公差を見込んだ時間で、トランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点からの時間とする。したがって、この垂直転送停止期間ｔＡを、時間データｔｖ′に設定した場合には、その終点は期間Ｖ５内となる。なお、記録トリガ発生後の不要電荷の高速掃き出し動作、および蓄積期間ｔb4の開始タイミングの制御については、図１７の場合と同様である。
【００５３】
以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理を行う（ステップＳ１）。その後、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、自動露光処理（ＡＥ）、オートホワイトバランス処理（ＡＷＢ）、自動焦点処理（ＡＦ）等の中から所定の処理を繰り返し行う（ステップＳ２）と共に、温度検出回路２１で環境温度の検出を行い（ステップＳ３）ながら、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ４）。ここで、ステップＳ２におけるＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の処理データは、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に更新しながら記憶すると共に、温度検出回路２１での検出温度Ｔａは、例えば所定のタイミングで取り込んで、同様にＥ2 ＰＲＯＭ２２に更新しながら記憶する。
【００５４】
１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行いながら（ステップＳ５）、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ６）。
【００５５】
その後、ステップＳ６において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に格納されている基準の環境温度Ｔthと、温度検出回路２１で検出された最新の検出温度Ｔａとを比較し（ステップＳ７）、Ｔａ≧Ｔthの場合には垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖを選択して設定し（ステップＳ８）、Ｔａ＜Ｔthの場合には垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′を選択して設定する（ステップＳ９）。
【００５６】
その後、ステップＳ１０において、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。ここで、図４において、蓄積区間ｔb4でＣＣＤ１３に蓄積された信号電荷の読み出しは、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖが設定された場合には、図１７の場合と同様に制御されることになる。また、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′が設定された場合には、次の期間Ｖ５において、その開始時点すなわち垂直同期信号ＶＤから（ｔｖ′−ｔｖ）だけ遅れて、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる読み出しが開始されることになる。したがって、この場合には、（ｔｖ′−ｔｖ）の遅れ分を考慮して、読み出した画像信号を処理すればよい。
【００５７】
このように、第１実施形態によれば、装置の動作条件として環境温度Ｔａを検出し、その環境温度Ｔａが予め設定した基準の環境温度Ｔthに対して、Ｔａ≧Ｔthのときは、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、短い時間データｔｖを選択し、Ｔａ＜Ｔthのときは、長い時間データｔｖ′を選択して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、環境温度の動作条件に左右されることなく、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００５８】
図６は、この発明に係る撮像装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、装置の姿勢によるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、図１に示した撮像装置において、温度検出回路２１に代えて、撮像装置が上向きか下向きかの姿勢を検出する例えば水銀スイッチを有する姿勢検出回路２４をＣＰＵ１８に接続して設け、この姿勢検出回路２４で検出される姿勢に応じて、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖおよびｔｖ′（ｔｖ＜ｔｖ′）のなかから選択して設定するようにしたもので、その他の構成および動作は、第１実施形態と同様である。したがって、ここでは、主として第１実施形態との動作の違いについて説明する。
【００５９】
なお、この実施形態において、時間データｔｖは、装置の姿勢が上向きおよび下向きでない正位置の状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、第１実施形態の場合と同様に、図４において記録トリガが発生した後の期間Ｖ４内において蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するために、次の期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定したトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とする。また、時間データｔｖ′は、装置の姿勢が上向きおよび下向きの状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍ′およびその公差を見込んだ時間で、時間データｔｖにおけるトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点からの時間とする。したがって、この実施形態においても、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖ′に設定した場合には、その終点は期間Ｖ５内となる。
【００６０】
以下、図７に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理を行う（ステップＳ１１）。その後、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、ＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の中から所定の処理を繰り返し行いながら（ステップＳ１２）、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ１３）。
【００６１】
ここで、１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行う（ステップＳ１４）と共に、姿勢検出回路２４の出力を取り込んで姿勢を検出しながら（ステップＳ１５）、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ１６）。
【００６２】
その後、ステップＳ１６において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、ステップＳ１５で検出した姿勢が上向きまたは下向きかを判別し（ステップＳ１７）、上向きでも下向きでもない場合には正規の姿勢と判断して、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖを選択して設定し（ステップＳ１８）、上向きまたは下向きの場合には、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′を選択して設定する（ステップＳ１９）。
【００６３】
その後、ステップＳ２０において、第１実施形態と同様にして、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。
【００６４】
このように、第２実施形態によれば、装置の動作条件として姿勢を検出し、その姿勢が正規の姿勢の場合には、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、短い時間データｔｖを選択し、上向きまたは下向きの場合には、長い時間データｔｖ′を選択して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、姿勢の動作条件に左右されることなく、すなわち、装置が上向きまたは下向きの場合に、図３に示した二枚の薄板からなるシャッタ部材６７が、他の部材からの圧力を受けたり、接触することで摩擦が増大して遮光動作の遅れ時間が大きくなっても、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、第１実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００６５】
図８は、この発明に係る撮像装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、電源（電池）電圧レベルによるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、図１に示した撮像装置において、温度検出回路２１に代えて、バッテリチェック回路２５をＣＰＵ１８に接続して設け、このバッテリチェック回路２５で検出される電圧レベルＶCCと所定の電圧レベル、例えば動作保証電圧レベルＶBCとの比較に基づいて、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖおよびｔｖ′（ｔｖ＜ｔｖ′）のなかから選択して設定するようにしたもので、その他の構成および動作は、第１実施形態と同様である。したがって、ここでは、主として第１実施形態との動作の違いについて説明する。
【００６６】
なお、この実施形態において、動作保証電圧レベルＶBCは、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に予め格納しておく。また、時間データｔｖは、ＶCC≧ＶBCの状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、第１実施形態の場合と同様に、図４において記録トリガが発生した後の期間Ｖ４内において蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するために、次の期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定したトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とする。さらに、時間データｔｖ′は、ＶCC＜ＶBCの状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍ′およびその公差を見込んだ時間で、時間データｔｖにおけるトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点からの時間とする。したがって、この実施形態においても、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖ′に設定した場合には、その終点は期間Ｖ５内となる。
【００６７】
以下、図９に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理を行う（ステップＳ２１）。その後、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、ＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の中から所定の処理を繰り返し行いながら（ステップＳ２２）、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ２３）。
【００６８】
その後、１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行い（ステップＳ２４）ながら、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ２５）。
【００６９】
ステップＳ２５において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、バッテリチェック回路２５により電源電圧レベルＶCCを検出して（ステップＳ２６）、その検出した電源電圧レベルＶCCと、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に予め格納した動作保証電圧レベルＶBCとを比較する（ステップＳ２６）。
【００７０】
ここで、ＶCC≧ＶBCのときは、正常な動作が保証できるので、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖを選択して設定し（ステップＳ２８）、ＶCC＜ＶBCのときは、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′を選択して設定する（ステップＳ２９）。
【００７１】
その後、ステップＳ３０において、第１実施形態と同様にして、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。
【００７２】
このように、第３実施形態によれば、装置の動作条件として電源電圧レベルＶCCを検出し、その検出した電源電圧レベルＶCCが予め設定した動作保証電圧レベルＶBCに対して、ＶCC≧ＶBCのときは、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、短い時間データｔｖを選択し、ＶCC＜ＶBCのときは、長い時間データｔｖ′を選択して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、電源電圧レベルＶCCが動作保証電圧レベルＶBCを越える場合は勿論のこと、ＶCCがＶBCをある程度下回っても、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、上述した実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００７３】
図１０は、この発明に係る撮像装置の第４実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、経年変化によるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、図１に示した撮像装置において、温度検出回路２１を省略し、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２にシャッタ手段１２のレリーズ回数を記憶するようにして、そのレリーズ回数に基づいて、垂直転送停止期間ｔＡを設定するようにしたもので、その他の構成および動作は、第１実施形態と同様である。したがって、ここでは、主として第１実施形態との動作の違いについて説明する。
【００７４】
なお、この実施形態において、垂直転送停止期間ｔＡは、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２にレリーズ回数に対応する時間データのテーブルを格納して設定するか、あるいはレリーズ回数により時間データを演算する近似式をＥ2 ＰＲＯＭ２２に格納して設定する。また、垂直転送停止期間ｔＡは、初期のレリーズ回数では、その回数でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、第１実施形態の場合と同様に、図４において記録トリガが発生した後の期間Ｖ４内において蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するために、次の期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定されるトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とし、レリーズ回数が増加するに従ってトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点を基準に長い時間データを設定するものとする。したがって、この実施形態においても、設定される時間データが長くなると、その終点は期間Ｖ５内となる。
【００７５】
以下、図１１に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理（ステップＳ３１）を行った後、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２からレリーズ回数ＲｄをＣＰＵ１８に読み込む（ステップＳ３２）と共に、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、ＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の中から所定の処理を繰り返し行いながら（ステップＳ３３）、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ３４）。
【００７６】
その後、１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行い（ステップＳ３５）ながら、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ３６）。
【００７７】
ステップＳ３６において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、ステップＳ３２で読み込んだレリーズ回数Ｒｄに応じて、垂直転送停止期間ｔＡの時間データをＥ2 ＰＲＯＭ２２に格納されているテーブルあるいは近似式をもとに設定して（ステップＳ３７）、ステップＳ３８において、第１実施形態と同様にして、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。
【００７８】
その後、レリーズ回数Ｒｄをインクリメントして（ステップＳ３９）、そのレリーズ回数ＲｄをＥ2 ＰＲＯＭ２２に書き込む。
【００７９】
このように、第４実施形態によれば、装置の動作条件としてシャッタ手段１２のレリーズ回数を判別し、レリーズ回数が多いほど、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、長い時間データを設定して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、経年変化に影響されることなく、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、上述した実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００８０】
以上の第１〜４実施形態では、記録トリガ発生後において、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するためのトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生タイミングを、環境温度、姿勢、電源電圧あるいは経年変化に対するシャッタ手段１２の基準の応答時間ｔｍおよびその公差を含む時間分（ｔｖ）だけ、次の期間Ｖ５の開始より遡って固定的に設定し、このトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生タイミングを基準として、シャッタ手段１２の遮光動作を開始させると共に、環境温度、姿勢、電源電圧あるいは経年変化に応じた垂直転送停止時間ｔＡを設定し、この垂直転送停止時間ｔＡの終点において、垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷の垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる読み出しを開始するようにしている。
【００８１】
この発明の第５実施形態では、図１２に示すように、記録トリガ発生後において、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するトランスファーゲートパルスの発生タイミングを可変として、そのトランスファーゲートパルスを、次の期間Ｖ５の開始である垂直同期信号ＶＤを基準に、環境温度、姿勢、電源電圧あるいは経年変化の動作条件に応じて設定される垂直転送停止時間に応じて遡って設定し、このトランスファーゲートパルスによりシャッタ手段１２の遮光動作を開始させると共に、その発生タイミングに基づいて蓄積区間ｔb4の開始を規定するサブパルスＳＵＢの印加を制御する。また、上記のトランスファーゲートパルスによって垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷は、設定された垂直転送停止時間の終点において、垂直同期信号ＶＤに同期して、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴにより読み出しを開始する。なお、図１２では、垂直転送停止時間ｔｖに対応するトランスファーゲートパルスＴＧ４と、垂直転送停止時間ｔｖ′に対応するトランスファーゲートパルスＴＧ４′とを示している。
【００８２】
したがって、この実施形態においても、第１〜４実施形態と同様に、環境温度、姿勢、電源電圧レベルあるいは経年変化に影響されることなく、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができるので、上述した実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止でき、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。また、この第５実施形態では、垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷の垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる読み出し開始を、常に垂直同期信号ＶＤに同期して行うことができるので、読み出し制御が簡単になる利点がある。
【００８３】
なお、この発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、環境温度、姿勢あるいは電源電圧レベルに基づく垂直転送停止時間は、二種類の時間データに限らず、さらに多くの時間データを用意して、検出した環境温度、姿勢あるいは電源電圧レベルに応じて適宜選択して設定するようにすることもできる。また、シャッタ手段１２は、上述したメカニカルシャッタに限らず、液晶シャッタ等の他の光学的シャッタで構成した場合にも、この発明を有効に適用することができる。
【００８４】
さらに、環境温度、姿勢、電源電圧レベルおよび経年変化を含む各種の動作条件の二種以上を適宜組み合わせて、例えば、図１３に示すように、温度検出回路２１、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２、姿勢検出回路２４およびバッテリチェック回路２５を組み合わせて、環境温度、姿勢、電源電圧レベルおよび経年変化の各動作条件における垂直転送停止時間を選択し、そのなかで最も長い時間データを垂直転送停止時間と設定して、図４あるいは図１２で説明したように撮像動作を制御することもできる。
【００８５】
また、第５実施形態では、記録トリガ発生後の蓄積区間で蓄積した信号電荷を転送するトランスファーゲートパルスの発生タイミングを、次の垂直同期信号を基準に、動作条件に応じて設定される垂直転送停止時間に応じて遡って制御して、シャッタ手段１２の遮光動作を開始するようにしたが、上記のトランスファーゲートパルスを垂直同期信号に同期して発生させてシャッタ手段１２の遮光動作を開始させ、そのトランスファーゲートパルスを基準に、動作条件に応じた垂直転送停止時間を設定して、その垂直転送停止時間の終点から垂直シフトレジスタ転送パルスによる信号電荷の読み出しを開始するよう制御することもできる。
【００８６】
さらにまた、撮像素子は、上述した縦型オーバーフロードレイン構造をもつインターライン形ＣＣＤに限らず、他のＣＣＤやＭＯＳ形撮像デバイス等の種々の固体撮像素子を用いる場合でも、この発明を有効に適用することができる。
【００８７】
【発明の効果】
この発明によれば、装置の動作条件を判別して撮像動作を制御するようにしたので、シャッタ手段が完全に遮光状態となってから、撮像素子からの信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、スミアの発生を有効に防止できるので、撮像素子からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る撮像装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すレンズを構成する光学系およびシャッタ手段を含む鏡枠ユニットの一例の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す絞りシャッタユニットの構成を示す図である。
【図４】第１実施形態の撮像装置による撮像動作を示すタイミングチャートである。
【図５】同じく、フローチャートである。
【図６】この発明に係る撮像装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態の撮像装置による撮像動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明に係る撮像装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図９】第３実施形態の撮像装置による撮像動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明に係る撮像装置の第４実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】第４実施形態の撮像装置による撮像動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明に係る撮像装置の第５実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。
【図１３】この発明に係る撮像装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明に係る撮像装置に使用可能な撮像素子としてのＣＣＤの一例の構成を示す図である。
【図１５】従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】その動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】本出願人が先に提案した撮像装置における撮像動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ フォトダイオード
２ トランスファーゲート
３ 垂直シフトレジスタ
４ 水平シフトレジスタ
５ 信号検出器
１１ レンズ
１２ シャッタ手段
１３ ＣＣＤ
１４ 信号処理回路
１６ ドライバ
１７ 信号発生器
１８ ＣＰＵ
１９ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
２１ 温度検出回路
２２ Ｅ2 ＰＲＯＭ
２３ａ ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）
２３ｂ セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）
２４ 姿勢検出回路
２５ バッテリチェック回路
６１ 絞りシャッタユニット
６５ ベース板
６６ 絞り部材
６７ シャッタ部材
６８ 絞り用駆動源
６９ シャッタ用駆動源
７１ 絞りレバー
７２ シャッタレバー
【発明の属する技術分野】
この発明は、入射する被写体光束に対応する信号電荷を光電変換素子部に蓄積し、その信号電荷を垂直転送路を経て水平転送路に転送して読み出す撮像素子と、この撮像素子への前記被写体光束の入射を選択的に遮光するシャッタ手段とを有する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような撮像装置は、例えば、電子スチールカメラやデジタルカメラとして種々提案されている。また、この種の撮像装置に用いられる撮像素子も、従来種々のものが提案されており、例えば、図１４に模式的に示すような縦型オーバーフロードレイン構造をもつインターライン形ＣＣＤの固体撮像素子が知られている。
【０００３】
図１４に示すＣＣＤは、水平方向および垂直方向に二次元的に配列され、光の入射により電荷の蓄積を行う光電変換素子部を構成するフォトダイオード１と、このフォトダイオード１に蓄積された電荷をトランスファーゲート２を介して受け取った後に、垂直方向に順次転送する垂直転送路を構成する垂直シフトレジスタ３と、この垂直シフトレジスタ３により転送される電荷を水平方向に順次転送する水平転送路を構成する水平シフトレジスタ４と、この水平シフトレジスタ４の出力信号を増幅して出力する信号検出器５とを有している。
【０００４】
図１５は、図１４に示したＣＣＤを用いる従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、被写体光束を後述するＣＣＤ１３の受光面上に結像するレンズ１１と、このレンズ１１からの被写体光束を通過させるか遮光するかを制御する例えばメカニカルシャッタからなるシャッタ手段１２と、このシャッタ手段１２を通過した被写体光束を電気信号に変換するＣＣＤ１３と、このＣＣＤ１３からの電気信号に種々の処理を施して画像信号として出力する信号処理回路１４と、シャッタ手段１２を制御するドライバ１６と、ＣＣＤ１３に対してフォトダイオード１への信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直シフトレジスタ３を駆動するためのパルス、水平シフトレジスタ４を駆動するためのパルスを供給すると共に、信号処理回路１４に対してＣＣＤ１３と同期して駆動するためのパルスを供給する信号発生器１７と、ドライバ１６および信号発生器１７を含む各回路を統括的に制御するＣＰＵ１８とを有する。なお、信号処理回路１４および信号発生器１７は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１９で構成されている。
【０００５】
図１６は、図１５に示す撮像装置による撮像動作を示すタイミングチャートで、垂直同期信号ＶＤ、トランスファーゲートパルスＴＧ、サブパルスＳＵＢ、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ、クランプパルスＣＬＰ、シャッタ手段１２の開閉動作、ＣＣＤ１３からの読み出し信号であるＣＣＤ信号を示している。
【０００６】
垂直同期信号ＶＤは、一つの画像を表す信号（ここでは１フレーム）を得るための所定の単位期間を規定するパルス列である。ここでは、各パルスにより規定される期間を、それぞれＶ１，Ｖ２，・・・で示している。
【０００７】
トランスファーゲートパルスＴＧは、フォトダイオード１に蓄積された電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するタイミングを決めるパルスで、垂直同期信号ＶＤに同期してトランスファーゲート２に印加される。ここでは、垂直同期信号ＶＤの各期間Ｖ１，Ｖ２，・・・に対応するトランスファーゲートパルスＴＧを、ＴＧ０，ＴＧ１，・・・で示している。
【０００８】
サブパルスＳＵＢは、フォトダイオード１に発生した電荷を基板縦方向に排出するためのパルスであり、このサブパルスＳＵＢが出力されている間は電荷の排出が行われるようになっている。したがって、フォトダイオード１に電荷が蓄積されるのは、垂直同期信号ＶＤの各期間Ｖ１，Ｖ２，・・・に対応して時間区間ｔb1，ｔb2, ・・・で示すように、サブパルスＳＵＢが停止している期間で、この蓄積期間を制御することにより、実効的露出時間を制御するいわゆる素子シャッタを実現している。なお、この蓄積時間は、測光手段により被写体像を測光した結果に基づいて決定され、その時間はサブパルスＳＵＢを計数することによって計測される。
【０００９】
垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴは、垂直シフトレジスタ３内の電荷を水平シフトレジスタ４側へ順次転送させるためのパルスである。
【００１０】
クランプパルスＣＬＰは、ＣＣＤ信号のうち、ＣＣＤのオプティカルブラック部に対応する信号をクランプするパルスで、これにより画像信号の電位レベルを安定化させて、黒レベルを安定に保っている。
【００１１】
シャッタ手段１２は、通常は、常に開いており、記録トリガによりフォトダイオード１に電荷の蓄積を行った後に、その電荷の転送を行う際には遮光するようになっている。なお、記録トリガは、例えばレリーズボタン（図示せず）が２段トリガでなる場合、すなわちＡＦロックを行うためにレリーズボタンを軽く押す記録の準備段階で第１のトリガを発生させ、その状態から静止画像の記録を開始するためにさらにレリーズボタンを押し込むことにより第２のトリガを発生する場合には、第２のトリガが記録トリガに相当する。
【００１２】
また、ＣＣＤ信号は、垂直方向のオプティカルブラック部に対応する時間区間ｔ01，ｔ02と、これら期間に挟まれた被写体の画像の期間である有効期間とを有し、通常はオプティカルブラック部の信号レベルよりも有効期間の信号レベルのほうが高くなっている。
【００１３】
図１６に示すタイミングチャートから明らかなように、従来の撮像装置では、例えば、期間Ｖ３で記録トリガが発せられると、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴを連続して出力することにより、垂直シフトレジスタ３内の不要電荷を時間区間ｔａにおいて高速掃き出しを行っている。その後、期間Ｖ４において、記録トリガが発するまでのＣＣＤ信号に基づいて決定された露光期間に対応してサブパルスＳＵＢの印加を時間区間ｔb4で停止させてフォトダイオード１に電荷を蓄積している。したがって、この時間区間ｔb4が一つのフレーム画像の露光時間となる。
【００１４】
期間Ｖ４内の時間区間ｔb4で露光された画像は、期間Ｖ５において信号ＣＣＤ４として出力され、このＣＣＤ信号が記録トリガによる露光結果として信号検出器５から出力される。また、この期間Ｖ５の開始に同期して、シャッタ手段１２の遮蔽動作を開始させ、次の期間Ｖ６内においてシャッタ手段１２の開動作を行うようにしている。なお、シャッタ手段１２が遮光動作を行っている期間Ｖ５で露光された画像は、続く期間Ｖ６で信号ＣＣＤ５として出力れるが、この信号ＣＣＤ５はシャッタ手段により入射光が遮光されたときのＣＣＤ信号であるため、オプティカルブラック部の信号レベルと有効期間の信号レベルとがほぼ等しくなる。
【００１５】
このように、従来の撮像装置においては、記録トリガが発せられた期間Ｖ３で垂直シフトレジスタ３の高速掃き出しを行い、次の期間Ｖ４における時間区間ｔb4でフォトダイオード１への電荷の蓄積を行い、さらに次の期間Ｖ５で蓄積された電荷の転送を行うためにシャッタ手段１２の遮光動作を行い、その後の期間Ｖ６内でシャッタ手段１２を再び開くようにしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の撮像装置にあっては、シャッタ手段１２がその遮光動作を開始してから、完全な遮光状態となるまでに応答時間ｔｍを要することから、電荷の転送を行う期間Ｖ５の開始に遮光動作を開始しても、応答時間ｔｍの間はＣＣＤ１３に光が入射してフォトダイオード１に電荷が発生することになる。このため、特に被写体が高輝度である場合などには、サブパルスＳＵＢによって電荷を縦方向に排出しても、発生した電荷の一部が垂直シフトレジスタ３に混入したり、また、発生した電荷がフォトダイオード１の基板部に残留して、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になった後に垂直シフトレジスタ３により転送されて、本来のＣＣＤ信号にスミアが重畳されてしまうという問題がある。
【００１７】
そこで、本出願人は、上記の問題を解決するために、図１５に示す構成において、図１７に示すようなタイミングで撮像動作を行う撮像装置を既に提案している（特願平８−３４４０５２号）。この撮像装置では、記録トリガ発生後において、垂直シフトレジスタ３内の不要電荷の高速掃き出しを垂直同期信号ＶＤに同期したトランスファーゲートパルスＴＧ３に同期して時間区間ｔｃにおいて行う。なお、この高速掃き出し期間ｔｃにおける垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴは、情報として使用しない不要電荷を掃き出すので、必ずしも水平ブランキング期間に同期させる必要はない。
【００１８】
また、高速掃き出し期間ｔｃの終点を規定すると共に、蓄積期間ｔb4で蓄積された信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するためのトランスファーゲートパルスＴＧ４は、その発生タイミングを、シャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ所定時間ｔｖだけ期間Ｖ５の開始よりも早めに固定的に設定し、このトランスファーゲートパルスＴＧ４に同期してシャッタ手段１２の遮光動作を開始する。
【００１９】
さらに、垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷は、所定時間ｔｖの間は垂直転送を停止し、この垂直転送停止期間ｔｖを経過した時点で、垂直同期信号Ｖ５に同期して垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴを印加して、読み出しを開始する。また、記録トリガ発生後の蓄積期間ｔb4の開始タイミングは、トランスファーゲートパルスＴＧ４の発生タイミングから、蓄積期間ｔb4を遡ることにより決定する。
【００２０】
かかる撮像装置によれば、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積された電荷を読み出す期間Ｖ５においては、シャッタ手段１２を完全に遮光状態とすることが可能となるので、上記のスミアの問題を解決でき、品質の良好な画像信号を得ることが可能となる。
【００２１】
しかしながら、本発明者らによる種々の実験検討によれば、上記の本出願人の提案に係る撮像装置には、以下に説明するような改良すべき点があることが判明した。すなわち、シャッタ手段１２は、例えばメカニカルシャッタの場合には、低温で動きが鈍くなったり、撮像装置の姿勢、すなわち装置が上向きか下向きかによってシャッタ手段１２を構成する移動部材の摩擦が増大して動きが鈍くなったり、電源（例えば電池）電圧レベルの低下によってシャッタ手段１２を構成する駆動手段の動作が遅くなったり、長期間の使用によって動きが鈍くなったりする。このため、上記の垂直転送停止期間ｔｖを通常の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んで設定しても、環境温度、姿勢、電源電圧レベル、経年変化等の動作条件によっては、図１７に破線で示すように、応答時間ｔｍ′が垂直転送停止期間ｔｖよりも長くなって、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる垂直転送が開始されても、シャッタ手段１２が完全に遮光状態とならず、従来と同様の問題が生じる場合がある。
【００２２】
このような問題は、シャッタ手段１２をメカニカルシャッタで構成した場合に限らず、例えば液晶シャッタを用いて構成した場合にも、液晶シャッタの応答特性が温度依存性および印加電圧依存性を有し、また経年変化等を呈することから、動作条件によっては同様に生じる場合がある。
【００２３】
この発明は、上記の点を改良し、撮像素子からスミアのない常に品質の良好な画像信号が得られるよう適切に構成した撮像装置を提供することを目的とするものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、光電変換素子部と垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを含んでなり、上記光電変換素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間を制御することによって、実効的露光時間に相応する信号電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電荷蓄積期間内に上記光電変換素子部に蓄積された信号電荷を上記垂直シフトレジスタおよび上記水平シフトレジスタを通して読出し得るようになされた撮像素子と、
上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、上記垂直シフトレジスタを駆動するためのパルス、および上記水平シフトレジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆動回路と、
上記撮像素子の上記光電変換素子部への入射光を遮光するためのシャッタ手段と、
上記シャッタ手段の動作タイミングを制御するためのシャッタ動作制御手段と、
を備えてなる撮像装置であって、
上記撮像装置の動作条件を判別する動作条件判別手段を有し、
上記シャッタ動作制御手段は、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、一の画像を表す信号を得るための所定の単位期間中に、上記撮像素子の上記光電変換素子部に対する実質的遮光状態を確立するように、上記シャッタ手段の動作タイミングを制御するように構成され、
上記撮像素子駆動回路は、上記単位期間の当初から当該信号電荷蓄積期間を含む時間区間に亘って上記垂直シフトレジスタおよび上記水平シフトレジスタを、通常の信号転送駆動時におけるよりも高速で駆動することにより不要電荷掃き出し動作を継続的に行ない、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記単位期間中、上記垂直シフトレジスタでの電荷転送動作を停止するよう制御するとともに、
上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段が所定の動作条件と判別した場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、
ことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として環境温度を判別する、ことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の撮像装置において、上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記環境温度が所定値より低いと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、ことを特徴とするものである。
【００２７】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として上記撮像装置の姿勢を判別する、ことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の撮像装置において、上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記姿勢が正位置ではないと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、ことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として電源電圧レベルを判別する、ことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の撮像装置において、上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記電源電圧レベルが所定値より低いと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、ことを特徴とするものである。
【００３１】
請求項８に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として上記シャッタ手段の動作回数を判別する、ことを特徴とするものである。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明に係る撮像装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。図１において、図１５に示した撮像装置と同様の作用をなすものには、同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。この実施形態では、環境温度によるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、ＣＰＵ１８に接続して環境温度Ｔａを検出する温度検出回路２１を設ける。この温度検出回路２１を構成するサーミスタ等の温度センサは、好ましくは、シャッタ手段１２あるいは電源電池（図示せず）の近傍に配置する。また、ＣＰＵ１８には、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２を接続して設け、このＥ2 ＰＲＯＭ２２に基準の環境温度Ｔth、ＣＣＤ１３における垂直転送停止期間ｔＡを設定するための複数の時間データ、例えば二つの時間データｔｖ，ｔｖ′（ｔｖ＜ｔｖ′）を含む各種のデータを格納しておく。さらに、ＣＰＵ１８には、レリーズボタン（図示せず）を１段目まで押し込むことにより第１トリガを発生するファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）２３ａと、２段目まで押し込むことにより第２トリガである記録トリガを発生するセカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）２３ｂを接続する。
【００４１】
図２は、図１に示すレンズ１１を構成する光学系およびシャッタ手段１２を含む鏡枠ユニットの一例の構成を示す分解斜視図である。図２において、中央に示されているほぼ円筒形状をなす筒体は、その両端が開放された保持鏡筒５１で、この保持鏡筒５１の図中左側（被写体側）に位置する前部開放端には、固定レンズ鏡枠５２がネジ止め等の固定手段により固定される。また、保持鏡筒５１の図中右側（ＣＣＤ１３側）に位置する後部開放端には、やはりネジ止め等の固定手段により取り付け基板５３が固定される。
【００４２】
一対のガイドシャフト５４ａ，５４ｂは、各一端が取り付け基板５３に接着固定され、各他端が固定レンズ鏡枠５２の周辺部に対して嵌合支持されて、保持鏡筒５１の内部に光軸と平行となるように配設され、この一対のガイドシャフト５４ａ，５４ｂに案内されて、保持鏡筒５１内を光軸方向に摺動自在に複数の移動鏡筒５５（５６Ｇ，５７Ｇ，５８Ｇ等）が設けられている。
【００４３】
なお、移動鏡筒５８Ｇは、移動枠体５８Ｚに搭載された状態で、移動鏡筒５６Ｇ，５７Ｇ等と共にガイドシャフト５４ａ，５４ｂに沿って移動するようになっている。ここでは、説明の便宜上、レンズを有している光学部品をＧを付して示し、レンズを有しない光学部品をＺを付して示してある。また、必ずしも明確な区分けがされるわけではないが、移動鏡筒５６Ｇ，５７Ｇは、主としてズーム用のものであり、移動枠体５８Ｚおよび移動鏡筒５８Ｇは、オートフォーカス（ＡＦ）用のものである。ＡＦ用の移動枠体５８Ｚおよび移動鏡筒５８Ｇは、移動枠体５８Ｚ上に設置されているＡＦモータにより相対的に接近または離反することで、フォーカスを自動調節し得るようになっている。
【００４４】
保持鏡筒５１の内面には、複数本（この例では３本）のリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚが光軸と平行に設けられている。これらのリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚは、保持鏡筒５１の前部開口端から、移動鏡枠５５内を通過する光束を機械的に調整するための光量調節装置、すなわち絞りシャッタユニット６１が設置される位置よりも奥方向の位置まで設けられいる。絞りシャッタユニット６１は、そのほぼ円盤状をなす基板周辺の切り欠き部を、リブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚにそれぞれ係合させ、これらリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚをガイドとして摺動させて、保持鏡筒５１の前部開口端から奥の方へ収納する。また、リブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚのそれぞれの一端には、固定レンズ鏡枠５２をネジ止めするためのネジ穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃが設けてある。
【００４５】
固定レンズ鏡枠５２は、外部からアダプタレンズやフィルタ等の光学部品を着脱自在に取り付け得るように、その前面の内周面に取り付け用のネジ溝５２ｄが切ってある。また、固定レンズ鏡枠５２の周辺部には、３本のリブ５１ｘ，５１ｙ，５１ｚの一端に設けてあるネジ穴５１ａ，５１ｂ，５１ｃと対応するネジ挿通孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃが設けてある。なお、ネジ挿通孔５２ｂは、図２では見えないので省略してある。
【００４６】
保持鏡筒５１の外周には、移動鏡枠５５を光軸方向に進退自在に移動させるためのカム筒６２が摺接回動可能に嵌め込まれている。このカム筒６２は、内面に凸カム６３ａを有する第１のカム筒６２ａと、この第１のカム筒６２ａに連結された内面に凹カム６３ｂを有する第２のカム筒６２ｂとを有し、これら第１のカム筒６２ａおよび第２のカム筒６２ｂは、取り付け基板５３に固定されているズームモータ６４により一体的に回転駆動されるようになっている。
【００４７】
絞りシャッタユニット６１は、図３に示すように、保持鏡筒５１内に光軸と垂直に配置され、中央に開放径の開口を有するほぼ円盤形状のベース板６５と、このベース板６５に併設され、ベース板６５の開放径よりも小さい径の円形開口部を有する薄板からなる絞り部材６６、および二枚の薄板からなるシャッタ部材６７とを有する。また、図３（ａ）に示すように、ベース板６５の一方の面上には、絞り用駆動源６８とシャッタ用駆動源６９とが相対向するように配置されている。なお、ここでは、絞り用駆動源６８およびシャッタ用駆動源６９として、いずれもソレノイドプランジャ機構を用いている。
【００４８】
また、図３（ｂ）に示すように、ベース板６５の他方の面上には、絞り用駆動源６８により絞り部材６６を駆動するための絞りレバー７１と、シャッタ用駆動源６９によりシャッタ部材６７を駆動するためのシャッタレバー７２とが設けられている。ここで、絞りレバー７１およびシャッタレバー７２は、同一形状に形成されている。
【００４９】
かかる構成の絞りシャッタユニット６１において、絞り用駆動源６８に通電されていないときは、絞り部材６６はベース板６５の内部に隠れ、ベース板６５の中央に設けられた開放径を有する開口が固定絞りの役割をする。この状態で、絞り用駆動源６８に通電すると、ソレノイドプランジャの鉄心に一部が係合した絞りレバー７１が回動し、これにより絞りレバー７１に形成されたピンを介して係合された絞り部材６６が回動して、絞り部材６６の円形開口部で光束の一部を遮る。その後、絞り用駆動源６８への通電を止めると、ソレノイドプランジャの鉄心に設けられたバネの働きで、絞り部材６６は元の位置に戻り、絞り径は開放径となる。
【００５０】
また、シャッタ部材６７は、シャッタ用駆動源６９に通電されていないときは二枚ともベース板６５の内部に隠れており、通電されるとシャッタレバー７２の回動動作によって光路を遮蔽し、その後、通電を止めると、絞り部材６６と同様に、ベース板６５の内部に引っ込むことになる。
【００５１】
図４は、第１実施形態の撮像装置による撮像動作の要部を示すタイミングチャートである。図４では、垂直同期信号ＶＤ、トランスファーゲートパルスＴＧ、サブパルスＳＵＢ、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ、シャッタ手段１２の開閉動作、ＣＣＤ１３からの読み出し信号であるＣＣＤ信号を示しているが、それらの作用については、図１６において既に説明したので、ここでは、主として図１７の場合との動作の違いについて説明する。
【００５２】
この実施形態では、記録トリガ発生後において、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷をトランスファーゲートパルスＴＧ４によって垂直シフトレジスタ３に転送した後、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによってその信号電荷の読み出しを開始するまでの垂直転送停止期間ｔＡを、温度検出回路２１で検出した環境温度Ｔａと基準の環境温度Ｔthとの比較に基づいて、時間データｔｖおよびｔｖ′の中から選択して設定する。ここで、時間データｔｖは、Ｔａ≧Ｔthの場合におけるシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、図１７の場合と同様に、期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定したトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とする。また、時間データｔｖ′は、Ｔａ＜Ｔthの場合におけるシャッタ手段１２の応答時間ｔｍ′およびその公差を見込んだ時間で、トランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点からの時間とする。したがって、この垂直転送停止期間ｔＡを、時間データｔｖ′に設定した場合には、その終点は期間Ｖ５内となる。なお、記録トリガ発生後の不要電荷の高速掃き出し動作、および蓄積期間ｔb4の開始タイミングの制御については、図１７の場合と同様である。
【００５３】
以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理を行う（ステップＳ１）。その後、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、自動露光処理（ＡＥ）、オートホワイトバランス処理（ＡＷＢ）、自動焦点処理（ＡＦ）等の中から所定の処理を繰り返し行う（ステップＳ２）と共に、温度検出回路２１で環境温度の検出を行い（ステップＳ３）ながら、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ４）。ここで、ステップＳ２におけるＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の処理データは、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に更新しながら記憶すると共に、温度検出回路２１での検出温度Ｔａは、例えば所定のタイミングで取り込んで、同様にＥ2 ＰＲＯＭ２２に更新しながら記憶する。
【００５４】
１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行いながら（ステップＳ５）、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ６）。
【００５５】
その後、ステップＳ６において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に格納されている基準の環境温度Ｔthと、温度検出回路２１で検出された最新の検出温度Ｔａとを比較し（ステップＳ７）、Ｔａ≧Ｔthの場合には垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖを選択して設定し（ステップＳ８）、Ｔａ＜Ｔthの場合には垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′を選択して設定する（ステップＳ９）。
【００５６】
その後、ステップＳ１０において、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。ここで、図４において、蓄積区間ｔb4でＣＣＤ１３に蓄積された信号電荷の読み出しは、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖが設定された場合には、図１７の場合と同様に制御されることになる。また、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′が設定された場合には、次の期間Ｖ５において、その開始時点すなわち垂直同期信号ＶＤから（ｔｖ′−ｔｖ）だけ遅れて、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる読み出しが開始されることになる。したがって、この場合には、（ｔｖ′−ｔｖ）の遅れ分を考慮して、読み出した画像信号を処理すればよい。
【００５７】
このように、第１実施形態によれば、装置の動作条件として環境温度Ｔａを検出し、その環境温度Ｔａが予め設定した基準の環境温度Ｔthに対して、Ｔａ≧Ｔthのときは、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、短い時間データｔｖを選択し、Ｔａ＜Ｔthのときは、長い時間データｔｖ′を選択して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、環境温度の動作条件に左右されることなく、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００５８】
図６は、この発明に係る撮像装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、装置の姿勢によるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、図１に示した撮像装置において、温度検出回路２１に代えて、撮像装置が上向きか下向きかの姿勢を検出する例えば水銀スイッチを有する姿勢検出回路２４をＣＰＵ１８に接続して設け、この姿勢検出回路２４で検出される姿勢に応じて、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖおよびｔｖ′（ｔｖ＜ｔｖ′）のなかから選択して設定するようにしたもので、その他の構成および動作は、第１実施形態と同様である。したがって、ここでは、主として第１実施形態との動作の違いについて説明する。
【００５９】
なお、この実施形態において、時間データｔｖは、装置の姿勢が上向きおよび下向きでない正位置の状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、第１実施形態の場合と同様に、図４において記録トリガが発生した後の期間Ｖ４内において蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するために、次の期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定したトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とする。また、時間データｔｖ′は、装置の姿勢が上向きおよび下向きの状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍ′およびその公差を見込んだ時間で、時間データｔｖにおけるトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点からの時間とする。したがって、この実施形態においても、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖ′に設定した場合には、その終点は期間Ｖ５内となる。
【００６０】
以下、図７に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理を行う（ステップＳ１１）。その後、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、ＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の中から所定の処理を繰り返し行いながら（ステップＳ１２）、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ１３）。
【００６１】
ここで、１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行う（ステップＳ１４）と共に、姿勢検出回路２４の出力を取り込んで姿勢を検出しながら（ステップＳ１５）、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ１６）。
【００６２】
その後、ステップＳ１６において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、ステップＳ１５で検出した姿勢が上向きまたは下向きかを判別し（ステップＳ１７）、上向きでも下向きでもない場合には正規の姿勢と判断して、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖを選択して設定し（ステップＳ１８）、上向きまたは下向きの場合には、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′を選択して設定する（ステップＳ１９）。
【００６３】
その後、ステップＳ２０において、第１実施形態と同様にして、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。
【００６４】
このように、第２実施形態によれば、装置の動作条件として姿勢を検出し、その姿勢が正規の姿勢の場合には、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、短い時間データｔｖを選択し、上向きまたは下向きの場合には、長い時間データｔｖ′を選択して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、姿勢の動作条件に左右されることなく、すなわち、装置が上向きまたは下向きの場合に、図３に示した二枚の薄板からなるシャッタ部材６７が、他の部材からの圧力を受けたり、接触することで摩擦が増大して遮光動作の遅れ時間が大きくなっても、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、第１実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００６５】
図８は、この発明に係る撮像装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、電源（電池）電圧レベルによるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、図１に示した撮像装置において、温度検出回路２１に代えて、バッテリチェック回路２５をＣＰＵ１８に接続して設け、このバッテリチェック回路２５で検出される電圧レベルＶCCと所定の電圧レベル、例えば動作保証電圧レベルＶBCとの比較に基づいて、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖおよびｔｖ′（ｔｖ＜ｔｖ′）のなかから選択して設定するようにしたもので、その他の構成および動作は、第１実施形態と同様である。したがって、ここでは、主として第１実施形態との動作の違いについて説明する。
【００６６】
なお、この実施形態において、動作保証電圧レベルＶBCは、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に予め格納しておく。また、時間データｔｖは、ＶCC≧ＶBCの状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、第１実施形態の場合と同様に、図４において記録トリガが発生した後の期間Ｖ４内において蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するために、次の期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定したトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とする。さらに、時間データｔｖ′は、ＶCC＜ＶBCの状態でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍ′およびその公差を見込んだ時間で、時間データｔｖにおけるトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点からの時間とする。したがって、この実施形態においても、垂直転送停止期間ｔＡを時間データｔｖ′に設定した場合には、その終点は期間Ｖ５内となる。
【００６７】
以下、図９に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理を行う（ステップＳ２１）。その後、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、ＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の中から所定の処理を繰り返し行いながら（ステップＳ２２）、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ２３）。
【００６８】
その後、１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行い（ステップＳ２４）ながら、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ２５）。
【００６９】
ステップＳ２５において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、バッテリチェック回路２５により電源電圧レベルＶCCを検出して（ステップＳ２６）、その検出した電源電圧レベルＶCCと、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２に予め格納した動作保証電圧レベルＶBCとを比較する（ステップＳ２６）。
【００７０】
ここで、ＶCC≧ＶBCのときは、正常な動作が保証できるので、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖを選択して設定し（ステップＳ２８）、ＶCC＜ＶBCのときは、垂直転送停止期間ｔＡとして時間データｔｖ′を選択して設定する（ステップＳ２９）。
【００７１】
その後、ステップＳ３０において、第１実施形態と同様にして、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。
【００７２】
このように、第３実施形態によれば、装置の動作条件として電源電圧レベルＶCCを検出し、その検出した電源電圧レベルＶCCが予め設定した動作保証電圧レベルＶBCに対して、ＶCC≧ＶBCのときは、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、短い時間データｔｖを選択し、ＶCC＜ＶBCのときは、長い時間データｔｖ′を選択して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、電源電圧レベルＶCCが動作保証電圧レベルＶBCを越える場合は勿論のこと、ＶCCがＶBCをある程度下回っても、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、上述した実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００７３】
図１０は、この発明に係る撮像装置の第４実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、経年変化によるシャッタ手段１２の応答時間を補償するため、図１に示した撮像装置において、温度検出回路２１を省略し、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２にシャッタ手段１２のレリーズ回数を記憶するようにして、そのレリーズ回数に基づいて、垂直転送停止期間ｔＡを設定するようにしたもので、その他の構成および動作は、第１実施形態と同様である。したがって、ここでは、主として第１実施形態との動作の違いについて説明する。
【００７４】
なお、この実施形態において、垂直転送停止期間ｔＡは、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２にレリーズ回数に対応する時間データのテーブルを格納して設定するか、あるいはレリーズ回数により時間データを演算する近似式をＥ2 ＰＲＯＭ２２に格納して設定する。また、垂直転送停止期間ｔＡは、初期のレリーズ回数では、その回数でのシャッタ手段１２の応答時間ｔｍおよびその公差を見込んだ時間で、第１実施形態の場合と同様に、図４において記録トリガが発生した後の期間Ｖ４内において蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するために、次の期間Ｖ５の開始時点である垂直同期信号ＶＤから遡って固定的に設定されるトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点までの時間とし、レリーズ回数が増加するに従ってトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生時点を基準に長い時間データを設定するものとする。したがって、この実施形態においても、設定される時間データが長くなると、その終点は期間Ｖ５内となる。
【００７５】
以下、図１１に示すフローチャートを参照しながら、この実施形態の動作について説明する。先ず、装置の電源がオンになった時点で、イニシャライズ処理（ステップＳ３１）を行った後、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２からレリーズ回数ＲｄをＣＰＵ１８に読み込む（ステップＳ３２）と共に、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、ＡＥ、ＡＷＢ、ＡＦ等の中から所定の処理を繰り返し行いながら（ステップＳ３３）、１ＲＳＷ２３ａがオンになったか否かを検出する（ステップＳ３４）。
【００７６】
その後、１ＲＳＷ２３ａがオンになったら、所定のシーケンスに従って、ＣＣＤ１３から得られる画像信号に基づいて、例えばＡＦロック処理を行い（ステップＳ３５）ながら、２ＲＳＷ２３ｂがオンになったか否かを検出する（ステップＳ３６）。
【００７７】
ステップＳ３６において２ＲＳＷ２３ｂがオンになったのが検出されたら、ステップＳ３２で読み込んだレリーズ回数Ｒｄに応じて、垂直転送停止期間ｔＡの時間データをＥ2 ＰＲＯＭ２２に格納されているテーブルあるいは近似式をもとに設定して（ステップＳ３７）、ステップＳ３８において、第１実施形態と同様にして、ＡＥ，ＡＷＢ，ＡＦ等の処理データおよび設定された垂直転送停止期間ｔＡに基づく撮像シーケンスに従って撮像動作を制御して画像信号を得る。
【００７８】
その後、レリーズ回数Ｒｄをインクリメントして（ステップＳ３９）、そのレリーズ回数ＲｄをＥ2 ＰＲＯＭ２２に書き込む。
【００７９】
このように、第４実施形態によれば、装置の動作条件としてシャッタ手段１２のレリーズ回数を判別し、レリーズ回数が多いほど、シャッタ手段１２の遮光動作開始から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによるＣＣＤ１３の信号電荷の読み出し開始までの垂直転送停止期間ｔＡとして、長い時間データを設定して、ＣＣＤ１３の読み出しを制御するようにしたので、経年変化に影響されることなく、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、上述した実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止できるので、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【００８０】
以上の第１〜４実施形態では、記録トリガ発生後において、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するためのトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生タイミングを、環境温度、姿勢、電源電圧あるいは経年変化に対するシャッタ手段１２の基準の応答時間ｔｍおよびその公差を含む時間分（ｔｖ）だけ、次の期間Ｖ５の開始より遡って固定的に設定し、このトランスファーゲートパルスＴＧ４の発生タイミングを基準として、シャッタ手段１２の遮光動作を開始させると共に、環境温度、姿勢、電源電圧あるいは経年変化に応じた垂直転送停止時間ｔＡを設定し、この垂直転送停止時間ｔＡの終点において、垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷の垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる読み出しを開始するようにしている。
【００８１】
この発明の第５実施形態では、図１２に示すように、記録トリガ発生後において、期間Ｖ４内の蓄積区間ｔb4で蓄積した信号電荷を垂直シフトレジスタ３に転送するトランスファーゲートパルスの発生タイミングを可変として、そのトランスファーゲートパルスを、次の期間Ｖ５の開始である垂直同期信号ＶＤを基準に、環境温度、姿勢、電源電圧あるいは経年変化の動作条件に応じて設定される垂直転送停止時間に応じて遡って設定し、このトランスファーゲートパルスによりシャッタ手段１２の遮光動作を開始させると共に、その発生タイミングに基づいて蓄積区間ｔb4の開始を規定するサブパルスＳＵＢの印加を制御する。また、上記のトランスファーゲートパルスによって垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷は、設定された垂直転送停止時間の終点において、垂直同期信号ＶＤに同期して、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴにより読み出しを開始する。なお、図１２では、垂直転送停止時間ｔｖに対応するトランスファーゲートパルスＴＧ４と、垂直転送停止時間ｔｖ′に対応するトランスファーゲートパルスＴＧ４′とを示している。
【００８２】
したがって、この実施形態においても、第１〜４実施形態と同様に、環境温度、姿勢、電源電圧レベルあるいは経年変化に影響されることなく、シャッタ手段１２が完全に遮光状態になってから信号電荷の読み出しを開始することができるので、上述した実施形態の場合と同様に、スミアの発生を有効に防止でき、ＣＣＤ１３からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。また、この第５実施形態では、垂直シフトレジスタ３に転送された信号電荷の垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴによる読み出し開始を、常に垂直同期信号ＶＤに同期して行うことができるので、読み出し制御が簡単になる利点がある。
【００８３】
なお、この発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、環境温度、姿勢あるいは電源電圧レベルに基づく垂直転送停止時間は、二種類の時間データに限らず、さらに多くの時間データを用意して、検出した環境温度、姿勢あるいは電源電圧レベルに応じて適宜選択して設定するようにすることもできる。また、シャッタ手段１２は、上述したメカニカルシャッタに限らず、液晶シャッタ等の他の光学的シャッタで構成した場合にも、この発明を有効に適用することができる。
【００８４】
さらに、環境温度、姿勢、電源電圧レベルおよび経年変化を含む各種の動作条件の二種以上を適宜組み合わせて、例えば、図１３に示すように、温度検出回路２１、Ｅ2 ＰＲＯＭ２２、姿勢検出回路２４およびバッテリチェック回路２５を組み合わせて、環境温度、姿勢、電源電圧レベルおよび経年変化の各動作条件における垂直転送停止時間を選択し、そのなかで最も長い時間データを垂直転送停止時間と設定して、図４あるいは図１２で説明したように撮像動作を制御することもできる。
【００８５】
また、第５実施形態では、記録トリガ発生後の蓄積区間で蓄積した信号電荷を転送するトランスファーゲートパルスの発生タイミングを、次の垂直同期信号を基準に、動作条件に応じて設定される垂直転送停止時間に応じて遡って制御して、シャッタ手段１２の遮光動作を開始するようにしたが、上記のトランスファーゲートパルスを垂直同期信号に同期して発生させてシャッタ手段１２の遮光動作を開始させ、そのトランスファーゲートパルスを基準に、動作条件に応じた垂直転送停止時間を設定して、その垂直転送停止時間の終点から垂直シフトレジスタ転送パルスによる信号電荷の読み出しを開始するよう制御することもできる。
【００８６】
さらにまた、撮像素子は、上述した縦型オーバーフロードレイン構造をもつインターライン形ＣＣＤに限らず、他のＣＣＤやＭＯＳ形撮像デバイス等の種々の固体撮像素子を用いる場合でも、この発明を有効に適用することができる。
【００８７】
【発明の効果】
この発明によれば、装置の動作条件を判別して撮像動作を制御するようにしたので、シャッタ手段が完全に遮光状態となってから、撮像素子からの信号電荷の読み出しを開始することができる。したがって、スミアの発生を有効に防止できるので、撮像素子からスミアのない常に品質の良好な画像信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る撮像装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すレンズを構成する光学系およびシャッタ手段を含む鏡枠ユニットの一例の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す絞りシャッタユニットの構成を示す図である。
【図４】第１実施形態の撮像装置による撮像動作を示すタイミングチャートである。
【図５】同じく、フローチャートである。
【図６】この発明に係る撮像装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態の撮像装置による撮像動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明に係る撮像装置の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図９】第３実施形態の撮像装置による撮像動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明に係る撮像装置の第４実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】第４実施形態の撮像装置による撮像動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明に係る撮像装置の第５実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。
【図１３】この発明に係る撮像装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明に係る撮像装置に使用可能な撮像素子としてのＣＣＤの一例の構成を示す図である。
【図１５】従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】その動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】本出願人が先に提案した撮像装置における撮像動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ フォトダイオード
２ トランスファーゲート
３ 垂直シフトレジスタ
４ 水平シフトレジスタ
５ 信号検出器
１１ レンズ
１２ シャッタ手段
１３ ＣＣＤ
１４ 信号処理回路
１６ ドライバ
１７ 信号発生器
１８ ＣＰＵ
１９ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
２１ 温度検出回路
２２ Ｅ2 ＰＲＯＭ
２３ａ ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）
２３ｂ セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）
２４ 姿勢検出回路
２５ バッテリチェック回路
６１ 絞りシャッタユニット
６５ ベース板
６６ 絞り部材
６７ シャッタ部材
６８ 絞り用駆動源
６９ シャッタ用駆動源
７１ 絞りレバー
７２ シャッタレバー
Claims (8)
- 光電変換素子部と垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを含んでなり、上記光電変換素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間を制御することによって、実効的露光時間に相応する信号電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電荷蓄積期間内に上記光電変換素子部に蓄積された信号電荷を上記垂直シフトレジスタおよび上記水平シフトレジスタを通して読出し得るようになされた撮像素子と、
上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、上記垂直シフトレジスタを駆動するためのパルス、および上記水平シフトレジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆動回路と、
上記撮像素子の上記光電変換素子部への入射光を遮光するためのシャッタ手段と、
上記シャッタ手段の動作タイミングを制御するためのシャッタ動作制御手段と、
を備えてなる撮像装置であって、
上記撮像装置の動作条件を判別する動作条件判別手段を有し、
上記シャッタ動作制御手段は、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、一の画像を表す信号を得るための所定の単位期間中に、上記撮像素子の上記光電変換素子部に対する実質的遮光状態を確立するように、上記シャッタ手段の動作タイミングを制御するように構成され、
上記撮像素子駆動回路は、上記単位期間の当初から当該信号電荷蓄積期間を含む時間区間に亘って上記垂直シフトレジスタおよび上記水平シフトレジスタを、通常の信号転送駆動時におけるよりも高速で駆動することにより不要電荷掃き出し動作を継続的に行ない、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記単位期間中、上記垂直シフトレジスタでの電
荷転送動作を停止するよう制御するとともに、
上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段が所定の動作条件と判別した場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、
ことを特徴とする撮像装置。 - 上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として環境温度を判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記環境温度が所定値より低いと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。 - 上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として上記撮像装置の姿勢を判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記姿勢が正位置ではないと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。 - 上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として電源電圧レベルを判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 上記撮像素子駆動回路は、上記動作条件判別手段により上記電源電圧レベルが所定値より低いと判別された場合、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降、上記シャッタ手段が完全に遮光状態となるように設定された時点まで、上記単位期間を越えて上記垂直シフトレジスタの電荷転送動作を停止させるよう制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。 - 上記動作条件判別手段は、上記撮像装置の動作条件として上記シャッタ手段の動作回数を判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
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