JPH03502840A - カメラ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
カ メ ラ
この発明はカメラに、更に明確には、写真フィルムに画像を形成するための装置
及び電子的画像を生成するための装置を備えたカメラに関係している。
写真フィルム上に画像を記録し且つ又画像を電子的に記録する種々のカメラが知
られている。一般に、これらのカメラは画像をフィルム上に形成するために通常
の光学系及びフィルム処理機構を備えており、且つ又電子的画像を形成し且つ観
察するために固体イメージヤ及び表示装置を備えている。このようなカメラは撮
影者がフィルムの露光を必要とすることなく表示装置上で電子的に記録された情
景を観察することができる試写モードにおいて使用されることができる。この試
写モードは永久的画像がフィルム上に捕えられる前に構図を整え且つ露光レベル
を確かめることを好都合にする。このカメラは又やはりフィルム上に捕えられた
画像を表示装置上で観察することができる観察モードにおいて動作することがで
きる。観察モードの重要な利点は、構図、フラッシュ同期、カメラ及び被写体移
動、露光レベル、並びに被写界深度のような写真変数の評価を含む、現場を去る
前に写真を評価する能力が加わることである。この観察能力は、ある場面が適当
に記録されたことを知ることが重要である、結婚式のような行事に対して特別の
価値がある。
米国特許第4742389号はシャッタスイッチの操作に応答して感光性フィル
ム上及び固体画像化素子上に画像を形成するように構成された電子式スチルカメ
ラを開示している。このカメラはフィルム及びセンサ上に同時に又は順に画像を
形成することができる。感光性フィルム上に画像を形成するためのカメラ素子は
一眼レフカメラに見られる通常のカメラ素子である。
シャッタ速度及び所望のレンズ開口は操作員によって手動で制御される。カメラ
におけるビームスプリッタが光学系からの光を固体イメージヤへ導く。この特許
に示されたカメラ、及び他の既知の従来技術のカメラの欠点は、カメラが電子的
画像を記録するため及び写真的画像の記録を制御するために本質的に二つの異な
ったシステムを備えていることである。この構成はカメラを複雑にし且つ製造す
るのを高価にする。
上述の従来技術における諸問題を克服し、且つ感光性フィルム上及び電子的デバ
イス上に画像を記録するために特に適している改良形カメラを提供することがこ
の発明の目的である。
この発明の一態様に従って、写真フィルム上に画像を形成するための装置を備え
たカメラが準備されるが、この形成装置は撮影されるべき画像の物体を生成する
ための光学的装置、及び電子的画像信号を発生するための装置を含んでおり、こ
の発生装置は情景パラメータを検出するための且つこのパラメータの少なくとも
二つのものの値に従って形成装置を制御するための装置を含んでいる。
この発明の一実施例においては一眼レフ形のカメラが、可動ミラーの位置に依存
して画像を写真フィルム又はビューファインダへ導くための光学的装置を備えて
いる。このカメラのレンズにはカメラに入る光の一部分を固体イメージセンサ上
へ導くビームスプリッタが配置されている。センサからの画像データは記憶装置
へ書き込まれ、そしてデータは記憶装置から検索されてカメラのビューファイン
ダに配置された表示装置を駆動することができる。フィルム上に記録された画像
を確認するために使用されることのできる電子的画像信号を発生することに加え
て、固体センサは又露光制御及び自動焦点のようなカメラにおける他の機能を行
うために使用される。
電子的に及びフィルム上に記録を行う既知のカメラに比べてのこの発明のカメラ
の主な利点はカメラの改善された性能並びに大きさ及び複雑性における減小であ
る。これらの利点はカメラにおける電子的記録及びフィルム記憶機能を一体化し
たことの結果として達成される。固体センサは記憶及びその後の表示のために画
像の電子的表現を捕えるためにだけではなく、又写真カメラの自動焦点及び露光
制御機構における使用のための画像情報を検出するためにも使用される。
この発明の諸実施例が今度は例として添付の諸図面を参照して説明されるが、こ
の諸図面中、
図1はこの発明のカメラの概略的立面図であり、図2は表示装置及びビューファ
インダを示した、図1に示されたカメラの上部平面図であり、
図3はこの発明に使用されたイメージセンサの概略的平面図であり、
図4はカメラにおけるイメージセンサによって行われる種々の機能の概略的図解
であり、
図5はカメラの電子的素子の構成図であり、図6はカメラにおけるフラッシュ消
光装置の概略的図解であり、又
図7a及び7bは電子的に及びフィルム上に画像を記録する際の諸事機の順序の
流れ図を示している。
図1及び2に言及すると、この発明のカメラの概略的表示が示されている。これ
らの図面に示されたように、カメラlOは光軸18に沿って配置された素子14
及び16を有する結像用レンズ12を備えている。物体からの光は軸18に沿っ
て伝搬し、そして45″の角度に傾斜させられたミラー20によってすりガラス
観察スクリーン88上へ反射される。スクリーン8g上の画像はビューファイン
ダ24及び屋根形ペンタプリズム26を通して観察されることができる。ビュー
ファインダ24には接眼レンズ28、及び図2に示された実線位置とそれに破線
で示された位置との間で移動可能であるミラー30がある。所望の情景がビュー
ファインダにおいて構成されると、ミラー20はフィルム32を露光させるため
に概して水平の位置(図示されていない)まで上方へ枢軸回転させられる。フィ
ルム32の露光は34で概略的に示された絞り/ンヤッタの組合せによって制御
される。
電子的画像は、光軸18に沿って配置されたビームスプリッタ42からの光を受
Iする固体イメージセンサ40の使用によってカメラ10において記録されるこ
とができる。ビームスプリッタ42からの光はレンズ44によってイメージセン
サ40上に集束させられる。ビームスプリッタ42は、例えば、光の約80%を
フィルム32へ且つ光の約20%をイメージセンサ40へ透過させるように構成
された、いわゆる80/20ビームスプリツタであればよい。光がこの方法で分
割されたときには、センサ及びフィルム上で適正な露光を得るためにそれに従っ
てフィルム32はASA定格及びイメージセンサ40を調整しなければならない
ことは明らかであろう。
イメージセンサ40のための駆動器46はセンサ40の近くに配置されている。
イメージセンサ40には複数のセンサ素子があって、これのそれぞれはこれに入
射する光エネルギーの量に比例して信号を発生する。センサ40からの信号の処
理及び記憶は以下において説明される。記録された画像は図2に示された表示装
置50上に表示されることができる。表示装置50は液晶表示装置であることが
望ましいが、しかし、他の形式の表示装置を使用することができる。適当な表示
装置の一例はセイコーエプソン(Seiko −Epson)液晶表示装置、部
品番号E V F MOOOO−1である。表示装置50に対しては背面光51
が準備されている。背面光51は、例えば、ルミネセント・システムズ社(Lu
minescentSystems、 Inc、)によって販売されているCA
PSULシリーズELパネル背面光でよい。表示装置50上の画像は集束レンズ
52を通過し、ミラー30よって反射され、そして接眼レンズ28を通して観察
されることができる。
カメラ10のためのイメージセンサ40は、電荷結合素子(CCD)、例えば米
国ニューヨーク州ロチェスタのイーストマン・コダック社(Easta+an
Kodak Go、、 Rochester、 New York)によって製
造されたインクラインCCDイメージセンサ、番号KAI−0280を使用した
形式のものでよい。KA I −0280イメージセンサは画像検出用素子とし
てホトダイオードを使用している。イメージセンサ40の概略図が図3に示され
ている。画像はセンサ40において入射光の電荷への変換によって捕獲され、こ
の電荷はホトダイオード53に集められる。集められた電荷の量は光りの強さ及
び露光時間に比例し、ている。集められた電荷はホトダイオード53から垂直C
CDシフトレジスタ55に移送され、ここで水平CCDシフトレジスタ57に移
される。水平CCDンフシフトスタ57は電荷を圧力部分61に移動するが、こ
の出力部分は浮動拡散部及び電荷−電圧変換器を含んでいる。
この発明のカメラの重要な特徴は電子的カメラ機能及び写真フィルムカメラ機能
の一体化である。これは電子的画像を記録するためだけではなく、フィルム上で
の画像の記録における多数の機能を行うためにも、イメージセンサ40の使用に
よって行われる。この方法によるイメージセンサ40の使用は図4に概略的に図
解されている。イメージセンサ40からの信号はフラッシュ消光及び自動焦点を
実施するために使用されることができ、そ(2てA/D変換器を通過した後ζデ
ィジタル化された信号は画像確認のために且つ発光体弁別器及び露光制御用光計
において使用されることができる。
図7a及び7bにおける流れ図は画像を電子的に及びフィルム上に捕獲する際に
行われる諸動作の順序を示している。カメラ10の電子的諸素子の構成図が図5
に示されている。パワーオン・スイッチ55が閉じられて図5に示された回路部
が初期設定される。/ステム制御器56が可能化信号をイメージセンサ駆動器4
6に伝え、この駆動器はイメージセンサ40からオフ状態電荷の除去を行って画
像の捕獲のためにセンサを準備する。イメージセンサ駆動器46は、イメージセ
ンサタイミング制御器及び電圧翻訳器を備えており、既知の方法で機能してセン
サ40にクロック信号を供給する。システム制御器56、及び駆動器46におけ
るイメージセンサタイミング制御器はそれぞれシダネティックス(Sjgnct
ics)のプログラム可能な論理シーケンサ、モデルPLS105ANでよい。
イメージセンサ40が画像捕獲の用意ができると、操作員はシャツタレリーズ5
4の操作によって露光順序を開始することができる。シャツタレリーズ54がレ
ベル〕まで移動されると、前撮影段階が開始される。第1段階において、システ
ム制御器56は可能化信号及び時間変化する露光持続時間信号をイメージセンサ
駆動器46に伝える。駆動器46におけるイメージセンサタイミング制御器は電
荷信号の捕獲及びその後の読出しのためにイメージセンサ40に所要のクロック
信号を送る。センサ40からの電荷信号はCCD前置増幅器・信号処理回路60
によって周知の方法で処理される。
イメージセンサ40の適正な露光持続時間、すなわち積分時間を決定するために
、回路60からの信号が基準電圧と比較される。
適正な露光持続時間を見つけるために使用される手順はフラッシュを消光させる
時を決定するために使用される手順と概して同じであり、フラッシュ消光回路は
図6に例示されており、以下において説明される。図6において波形162で示
されたような、可変タロツクアウトレートが使用されるが、これにおいては積分
時間が連続した各画素に対して増大している。信号レベルは図6に示された比較
器164のような回路によって基準電圧のレベルと比較される。これら二つの信
号が等しいときには、露光持続時間が記録され、そしてこの露光持続時間を表す
信号がシステム制御器5Bに伝えられる。典型的には、選択された露光持続時間
は利用可能なダイナミックレンジの2分の1である平均信号を生じることになる
持続時間である。
選択された露光持続時間の受信時に、システム制御器56は第2可能化信号及び
選択された露光持続時間を示す信号をイメージセンサ駆動器4Bに送る。システ
ム制御器56は又光計論理回路90、自動焦点モジュール91及び発光体弁別器
論理回路92を可能化する。センサ40からの電荷信号は信号処理回路60にお
いて増幅され、そして増幅された信号は、センサ40のリセットレベルを追跡し
て電荷信号に起因する電圧差を測定する標本化保持(サンプル及びホールド)回
路に送られる。画像を表す電圧差は、回路BOからの信号受けるA/D変換器6
8の範囲を最大限に利用するために信号処理回路60において更に増幅され且つ
直流基準電圧レベルに調整される。A/D変換器68からのディジタル化信号は
記憶装置80に記憶されるが、この記憶装置は、例えば、少なくとも1フレーム
のデータを記憶するように構成されたRAM (等速呼8記憶装置)でよい。A
/D変換器68はサムサング(Sao+sung) A / D変換器、番号K
VA310OAでよく、又記憶装置80はモトローラ(Motorola) R
A M、番号M CM511002でよい。
自動焦点モジュール91は、1984年12月25日アナグツストポウロス(A
nagnostopoulos)外の名義で付与された、この発明の譲受人に譲
渡された米国特許第4490037号に開示されたようにCCD前置増幅器・信
号処理回路60からのデータ処理することができる。被写体距離の情景パラメー
タを求めるために、カメラ10におけるLED (図示されていない)からのビ
ームが情景における被写体上へ投射されてこれの小区域を照明する。情景はイメ
ージセンサ40上に結像させられ、センサ40における1行のホトダイオード5
3によって発生された信号が解析されて情景における照明された小区域の位置が
決定され、そして被写体距離を表す信号が焦点駆動器97とカメラ露光制御器9
Bとに供給される。
光計論理回路90は画像における被写体のための最良の露光量を決定するように
構成されている。この発明における使用に適した光計装置の記述は、1973年
1月30日にり−F、フランク(Lee F、 Frank)の名義で付与され
、この発明の譲受人が所有する[露光制御回路(Exposure Contr
ol C1rcuitry)Jという名称の米国特許N3714442号におい
て見いだされ得る。これに開示された光計装置においては、検出器の配列におけ
る各検出器は画像の異なった区域から得られた放射能に応答し、そしてこの情報
は最適の光値を達成するように処理される。
発光体弁別器論理回路92は、1988年1月28日にマイケルJ。
ガブーリ(Mlchael J、 Gaboury)の名義で出願された、この
発明の譲受人に譲渡された[容易な焦積化のために設計された発光体弁別器(I
lluminant Dlscrimlnator Desinged for
EasyIntegration)という名称の米国特許出願第149322
号に開示されている。これに開示されたように蛍光、タングステン光及び自然昼
光のような種々の形式の発光体の間で弁別を行うための装置が準備されている。
この装置は入射光を規整された発光性信号に変換するアナログ部分、及びマイク
ロプロセッサを利用して発光性信号の高調波の一つ以上のものについてフーリエ
級数解析を行うディジタル部分を備えている。マイクロプロセッサは次に高調波
の振幅を既知の発光性源の振幅と比較して源を同定する。この発明においては、
ガブーリの出願の教示事項は、発光性源を同定するために必要な高調波の加合せ
及び比較を行うようにALU93に指図する弁別器論理回路92において具体化
される。
光計論理回路90、発光体弁別器論理回路92及び自動焦点モジュール91によ
って発生された信号は露光制御器96に入力として供給される。露光制御器96
はこれらの信号を処理して、例えば、1988年11月15日にC,S、ベル(
C,S、Bel I)の名義で付与され、この発明の譲受人に譲渡された米国特
許第4785323号に記載されたような最適露光量を発生する。この特許出願
に開示されたように、露光制御器は総合画像品質を最大化するように構成されて
いる。回路90及び92からの並びにモジュール91からの入力は制御器96に
よって使用されて、自動焦点によって選ばれた被写体のX及びy位置と調和する
光レベル及び発光体を選んだことの結果としての画像品質の改善のような、画像
における共同作用的効果を達成することができる。露光制御器96は又他のカメ
ラモジュール、例えば、フラッシュを充電するためのモジュール(図示されてい
ない)を選択することができる。
捕獲された画像を試写することが望まれる場合には、記録画像を表示装置50上
で観察することができる。記憶装置80に記憶された画像を表示することが望ま
れるときには、システム制御器56はD/A変換器100を含む画像確認器モジ
ュールを可能化する。D/A変換器100はアナログ信号を変換器102に供給
し、この変換器はデータを画像表示回路の諸要件と両立できる形式、典型的には
基底帯域ビデオに変換する。変換器102からの信号は表示装置50を駆動して
、電子的に捕獲されたばかりの情景の画像を形成する。表示装置50は上に説明
され且つ図1に示されたように試写モードにおいてビューファインダ24におい
て観察させることができる。画像表示可能化の持続時間はシステム制御器56に
おいて事前設定され又は撮影者によって調整可能にされることができる。試写が
望まれないならば、フィルム32及びイメージセンサ40における画像の同時記
録がシャツタレリーズ54をレベル2まで押し下げることによって行われ得る。
シャツタレリーズ54がレベル2まで押し下げられると、フィルムにおける実際
の露光が開始される。前撮影段階中に決定された露光値を用いて、カメラ絞り/
シャッタ34は露光を開始する。システム制御器56はシャッタ駆動器94から
開始信号を受けて、フィルム32における及びイメージセンサ40における画像
の同時の捕獲を行う。自動焦点データを捕獲する自動焦点モジュール91におけ
るレジスタは被写体における正確な焦点が終始維持されるように露光中アクセス
されることができる。フラッシニ消光回路95におけるレジスタも又露光中にア
クセスされることができる。
この発明はカメラにおいて使用されることのできるフラッシュ消光器95の一例
が図6に示されている。図6に示された構成は積分/対数回路を備えた形式の通
常のフラッシュ消光回路に取って代わるであろう。図6に線図で示されたイメー
ジセンサ40は積分時間が波形162により示されたように増大される可変クロ
ックアウトレートで使用されることができる。この方法で、積分は各ホトサイト
において行われて、比較器164によって、Vrefで示された所望の信号レベ
ルと単純に比較される。
画素がvrefレベルを満たすか又は越えると、フラッシュ駆動器99(図5)
に信号が供給されて、フラッシュ(図示されていない)が消光させられる。
写真露光が完了すると、画像は処理され、ディジタル化されて、記憶装置80に
記憶される。電子的に及びフィルム32上に同時に記録された画像を確認するこ
とを操作員が望む場合には、電子的画像は試写モードに対しては上述のように表
示されることができる。それゆえ、フィルム上に捕獲されたばかりの情景の画像
は迅速に撮影者に利用可能にされることができる。
この発明は特にその採択実施例に関して詳細に説明されたが、種々の変形及び変
更がこの発明の精神及び範囲内において行われ得ることは理解されるであろう。
例えば、この発明はここでは一眼レフカメラに関して説明されたけれども、この
発明は他の形式のカメラについて使用され得るであろうことは技術に通じた者に
は明らかであろう。この発明は、フィルム及びセンサ上に画像を形成する光学的
素子とは独立している光学的素子で機能するビューファインダを備えたカメラに
使用されることができるであろう。又、電子的画像のための表示装置は別個の素
子であってもよいであろうし、又カメラは画像信号を遠隔の表示装置に転送する
ためのケーブル接続を含むこともできるであろう。
FIG、 I/
FIG、 2
FIG、 6
特表千3−502840 (6)
FIG、 7b
1−@h。1Asl″@l14+ 11゜PCT/USsqzo564g国際調
査報告 US 8905646
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.写真フィルム(32)上に画像を形成するための装置(12,34)であっ て、撮影されるべき物体の像を生成するための光学的装置(12)を含んでいる 前記の形成装置、及び電子的画像信号を発生するための装置であって、情景パラ メータを検出するための且つ前記のパラメータの内の少なくとも二つのものの値 に従って前記の形成装置(12,34)を制御するための装置(40)を含んで いる前記の発生装置、を備えているカメラ。 2.前記の検出・制御装置が前記の光学的装置を焦点合せするための装置(91 ,97)を含んでいる、請求項1に記載のカメラ。 3.前記の検出・制御装置がフラッシュ装置を制御するための装置(95,99 )を含んでいる、請求項1に記載のカメラ。 4.前記の検出・制御装置が前記のフィルムの露光を制御するための装置(94 ,96)を含んでいる、請求項1に記載のカメラ。 5.前記のカメラが前記の発生装置からの画像を表示するための表示装置(50 )を備えている、請求項1に記載のカメラ。 6.前記のカメラが、前記の光学的装置(12)に光学的に結合されているビュ ーファインダ(24)を備えている請求項5に記載のカメラ。 7.前記の表示装置(50)における画像が前記のビューファインダ(24)を 通して観察され得る、請求項6に記載のカメラ。 8.前記の発生装置が固体イメージセンサ(40)を含んでいる、請求項1に記 載のカメラ。 9.前記の発生装置が画像記憶装置(80)を含んでいる、請求項8に記載のカ メラ。 10.前記の発生装置が、前記のカメラの機能を時間決めされた順序で制御する ためのシステム制御器(56)を含んでいる、請求項9に記載のカメラ。 11.撮影されるべき物体の画像を形成するための少なくとも二つのレンズ素子 (14,16)を備えた光学的装置(12)であって、前記のレンズ素子(14 ,16)の間に配置されていて前記の光学的装置に入る光の第1部分を第1場所 に且つ前記の光の残りの部分を第2場所に導くことのできるビームスプリッタ( 42)を備え、更に周囲光を示す信号に応答して前記の場所に導かれる光の量を 制御するための光制御装置(34)を備えた前記の光学的装置、 写真フィルム(32)を前記の場所の一方に支持するための装置であって、前記 の光学的装置(12)の画面に配置されている前記の支持装置、 前記の光学的装置(12)からの光を受けるように前記の場所の他方に配置され た固体イメージセンサ(40)であって、前記の信号を発生するための装置(5 3,55,57)を含んでいる前記の固体イメージセンサ、及び 前記の固体イメージセンサ(40)によって検出された画像を表示するための表 示装置(50)、 を備えているカメラ。 12.前記のカメラがビューファインダ(24)を備えていて、前記の表示装置 (50)が前記のビューファインダから観察され得る、請求項11に記載のカメ ラ。 13.前記のカメラが一眼レフカメラであり且つ前記のビューファインダ(24 )が反射面(20)によって前記の光学的装置(12)に光学的に結合されてい る、請求項12に記載のカメラ。 14.前記のビューファインダ(24)が、前記の表示装置(50)上に選択的 に形成された画像を観察するための装置を含んでいる、請求項13に記載のカメ ラ。 15.前記のビューファインダ(24)が、前記の光学的装置(12)によって 形成された画像又は前記の表示装置(50)によって形成された画像を選択的に 観察するための装置(30)を含んでいる、請求項13に記載のカメラ。 16.前記のカメラが、電子的画像及び写真画像を同時に形成するための装置( 12,32,42,40)を備えている、請求項15に記載のカメラ。
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