JP2002314875A - Photographing apparatus and image pickup device - Google Patents

Photographing apparatus and image pickup device

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JP2002314875A
JP2002314875A JP2002010177A JP2002010177A JP2002314875A JP 2002314875 A JP2002314875 A JP 2002314875A JP 2002010177 A JP2002010177 A JP 2002010177A JP 2002010177 A JP2002010177 A JP 2002010177A JP 2002314875 A JP2002314875 A JP 2002314875A
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Japanese (ja)
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Atsushi Takayama
淳 高山
Tetsushi Takaba
哲史 鷹羽
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Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photographing apparatus, and an image pickup device for use therein, in which photometry and light control can be carried out while suppressing error and restriction of design at a low cost by reducing the number of required components or the labor required for adjustment. SOLUTION: First group of pixels 50a in an image pickup device 22 is used for converting the image of an object 3 into image data, and second group of pixels 50b in the image pickup device 22 is used for detecting the quantity of light (e.g. reflected light) from the object 3. When charges stored in the second group of pixels 50b exceed a threshold level, storage of charges of the first group of pixels 50a is stopped and/or charges stored in the first group of pixels 50a are discharged. Since exposure can be controlled without providing a dedicated light receiving element or its optical system required individually in prior art, an electronic still camera is made compact and the degree of freedom is increased in design while reducing the cost.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮影装置及び撮像素子
に関し、さらに詳しくは、固体撮像素子の電子シャッタ
機能、光検出機能を利用して露光量を制御できるように
した電子スチルカメラ等の静止画撮影装置、及びそれに
用いる撮像素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photographing apparatus and an image pickup device, and more particularly to an electronic still camera and the like capable of controlling an exposure amount using an electronic shutter function and a light detection function of a solid-state image pickup device. The present invention relates to a still image photographing apparatus and an image sensor used for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年における電子技術の発達により、光
学像を画像データに変換して記憶できるデジタルスチル
カメラの如き電子スチルカメラが開発され市販されてい
る。ところで、屋内や夜間などの撮影時に、被写体から
十分な反射光が得られない場合を想定し、一般的な電子
スチルカメラにおいては、自動調光ストロボが備えられ
ている。
2. Description of the Related Art With the development of electronic technology in recent years, electronic still cameras such as digital still cameras capable of converting an optical image into image data and storing the image data have been developed and marketed. By the way, in a case where sufficient reflected light cannot be obtained from a subject at the time of shooting indoors or at night, a general electronic still camera is provided with an automatic light control strobe.

【0003】自動調光ストロボは、ストロボ或いはレン
ズに近接して、フォトダイオードなどの受光素子を設
け、発光した光が被写体から反射したときに、この反射
光量を検出し、適正量になった時点でストロボ光の発光
を停止させることにより露光量を制御するものである。
An automatic light control strobe is provided with a light receiving element such as a photodiode in the vicinity of the strobe or a lens. When the emitted light is reflected from a subject, the amount of the reflected light is detected, and when the amount of the reflected light becomes an appropriate amount. Is used to control the amount of exposure by stopping the emission of strobe light.

【0004】尚、特公平6−87582号公報、特公平
6−71323号公報に記載のカメラの様に、ストロボ
光の反射光量の検出は専用の受光素子で行うが、露光の
制御はストロボ光の発光停止ではなく、撮像素子での電
子シャッタの動作により行っている例もある。
As in the cameras disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 6-87582 and 6-71323, the amount of reflected strobe light is detected by a dedicated light receiving element, but the exposure is controlled by the strobe light. There is also an example in which the light emission is not stopped, but by the operation of an electronic shutter in the image sensor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動調光ス
トロボを設ける場合、ストロボ光の発光部以外に、受光
素子を、電子スチルカメラの前面に配置する必要があ
り、その設置スペースを適切に確保しなくてはならない
という問題がある。特に、製品のコンパクト化促進やデ
ザイン優先の思想が主流となりつつあることから、小さ
な部品といえども、設置スペースを確保することは益々
困難な状況になりつつある。又、受光素子以外にも、ス
トロボ光を停止させるためにストロボ発光管に加わる電
圧をショー卜させるための半導体素子が必要となり、こ
れらの要素を用いることで製品コストが増大する。
By the way, when an automatic light control strobe is provided, it is necessary to arrange a light receiving element in front of the electronic still camera in addition to the light emitting portion of the strobe light, and the installation space is appropriately secured. There is a problem that must be done. In particular, since the idea of promoting compact products and giving priority to design is becoming mainstream, it is becoming increasingly difficult to secure an installation space even for small components. Further, in addition to the light receiving element, a semiconductor element for shorting the voltage applied to the strobe light emitting tube for stopping the strobe light is required, and using these elements increases the product cost.

【0006】更に、上述した公報に記載の技術で、固体
撮像素子で露光制御を行う場合には、ストロボ発光を停
止させるための半導体素子が不要となるものの、少なく
とも受光素子は必要であり、従って、上述した設置スペ
ース確保の問題やコストの問題は残存する。同様な問題
は、測光の場合にも生じうる。
Further, in the case of performing the exposure control with the solid-state imaging device according to the technique described in the above-mentioned publication, a semiconductor device for stopping strobe light emission is not required, but at least a light-receiving device is required. However, the above-described problem of securing the installation space and the problem of cost remain. A similar problem can occur with photometry.

【0007】また、受光素子を使った場合、取り付け精
度のばらつきにより入射角度や入射方向が変化し、実際
の撮像する範囲と、ス卜ロボ光検出範囲がずれてしまう
ことがあり、手間のかかる調整を行わないと正確な調光
が困難となるという問題もある。
When a light receiving element is used, the angle of incidence and the direction of incidence change due to variations in mounting accuracy, and the actual imaging range and the strobe light detection range may deviate, which is troublesome. If the adjustment is not performed, there is also a problem that accurate light control becomes difficult.

【0008】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、必要な部品数や調整工数を減少
させることにより、コストが低く、デザイン的にも制約
の少ない又誤差の小さい測光又は調光が可能な撮影装置
及びそれに用いる撮像素子を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. By reducing the number of necessary parts and the number of adjustment steps, the cost is low, the design is limited, and the error is small. It is an object of the present invention to provide an imaging device capable of photometry or dimming and an imaging device used for the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の本発明の撮影装置
は、被写体を照明する発光装置と、複数の画素を2次元
的に配置した撮像素子とを有し、被写体を撮影するため
の撮影装置において、前記撮像素子において、他の画素
からの電荷の排出を待たずに、任意の画素より電荷を排
出可能な構造を持ち、前記撮像素子の第1群の画素は、
被写体像を画像データに変換するために用いられ、前記
撮像素子の第2群の画素は、被写体からの光の量を検出
するために用いられ、前記第2群の画素に蓄積された電
荷が閾値を超えたことに応じて、前記発光装置の発光の
停止が行われることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a photographing apparatus having a light emitting device for illuminating a subject, and an image pickup device having a plurality of pixels arranged two-dimensionally, for photographing the subject. In the imaging device, the image pickup device has a structure capable of discharging charges from an arbitrary pixel without waiting for discharge of charges from other pixels, and a first group of pixels of the image pickup device includes:
A second group of pixels of the image sensor is used to detect an amount of light from the subject, and charges accumulated in the second group of pixels are used to convert a subject image into image data. Light emission of the light emitting device is stopped when the threshold value is exceeded.

【0010】第2の本発明の撮影装置は、複数の画素を
2次元的に配置した撮像素子を有し、被写体を撮影する
ための撮影装置において、前記撮像素子において、他の
画素からの電荷の排出を待たずに、任意の画素より電荷
を排出可能な構造を持ち、前記撮像素子の第1群の画素
は、被写体像を画像データに変換するために用いられ、
前記撮像素子の第2群の画素は、被写体からの光の量を
検出するために用いられ、前記第2群の画素に蓄積され
た電荷が閾値を超えたことに応じて、前記第1群の画素
の電荷蓄積の中止、及び前記第1群の画素に蓄積された
電荷の排出の少なくとも一方が行われることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a photographing apparatus for photographing a subject, wherein the photographing apparatus has a plurality of pixels arranged two-dimensionally. Having a structure capable of discharging electric charge from an arbitrary pixel without waiting for discharge of the pixel, the first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data,
The pixels of the second group of the image sensor are used to detect the amount of light from the subject, and the first group of pixels is used in response to the charge stored in the pixels of the second group exceeding a threshold. And / or discharging of the charge accumulated in the pixels of the first group is performed.

【0011】第3の本発明の撮像素子は、被写体を照明
する発光装置を備えた撮影装置に用いる、複数の画素を
2次元的に配置した撮像素子であって、他の画素からの
電荷の排出を待たずに、任意の画素より電荷を排出可能
な構造を持ち、前記撮像素子の第1群の画素は、被写体
像を画像データに変換するために用いられ、前記撮像素
子の第2群の画素は、被写体からの光の量を検出するた
めに用いられ、前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾
値を超えたことに応じて、前記発光装置の発光の停止が
行われることを特徴とする。
[0013] A third aspect of the present invention is an imaging device having a plurality of pixels arranged two-dimensionally, which is used for an imaging device having a light emitting device for illuminating a subject. The first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data without having to wait for discharge, and a second group of pixels of the image sensor is used. Pixels are used to detect the amount of light from the subject, and the light emission of the light emitting device is stopped in response to the charge stored in the second group of pixels exceeding a threshold value. It is characterized by.

【0012】第4の本発明の撮像素子は、複数の画素を
2次元的に配置した撮像素子であって、他の画素からの
電荷の排出を待たずに、任意の画素より電荷を排出可能
な構造を持ち、前記撮像素子の第1群の画素は、被写体
像を画像データに変換するために用いられ、前記撮像素
子の第2群の画素は、被写体からの光の量を検出するた
めに用いられ、前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾
値を超えたことに応じて、前記第1群の画素の電荷蓄積
の中止、及び前記第1群の画素に蓄積された電荷の排出
の少なくとも一方が行われることを特徴とする。
A fourth aspect of the present invention is an image sensor in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged, and can discharge electric charges from an arbitrary pixel without waiting for electric charges to be discharged from other pixels. The first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data, and the second group of pixels of the image sensor is used to detect the amount of light from the subject. In response to the fact that the charge accumulated in the second group of pixels exceeds a threshold value, the charge accumulation of the first group of pixels is stopped, and the charge accumulated in the first group of pixels is At least one of the discharging is performed.

【0013】第5の本発明の撮像素子は、2次元的に配
置された複数の画素と、前記画素の間に配置された受光
素子とからなり、前記受光素子は、2つ以上の画素にわ
たってライン状に配置されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image pickup device comprising a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a light receiving element disposed between the pixels, wherein the light receiving element extends over two or more pixels. It is characterized by being arranged in a line.

【0014】第6の本発明の撮影装置は、2次元的に配
置された複数の画素からなる撮像部と、前記撮像部に対
して被写体像を結像させる撮影レンズと、前記撮像部の
外側に配置された受光素子と、前記撮影レンズから前記
撮像部に向かう前記被写体からの光の一部を前記受光素
子まで導光する光学系と、を有することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a photographing apparatus comprising a plurality of pixels arranged two-dimensionally, a photographing lens for forming a subject image on the photographing section, and an outside of the photographing section. And an optical system that guides a part of light from the subject toward the imaging unit from the photographing lens to the light receiving element.

【0015】[0015]

【作用】第1の本発明の撮影装置は、被写体を照明する
発光装置と、複数の画素を2次元的に配置した撮像素子
とを有し、被写体を撮影するための撮影装置において、
前記撮像素子において、他の画素からの電荷の排出を待
たずに、任意の画素より電荷を排出可能な構造を持ち、
前記撮像素子の第1群の画素は、被写体像を画像データ
に変換するために用いられ、前記撮像素子の第2群の画
素は、被写体からの光の量を検出するために用いられ、
前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾値を超えたこと
に応じて、例えば前記発光装置の発光の停止が行われる
ので、従来技術のごとく専用の受光素子や、その光学系
を別個に設けることなく発光装置の発光制御が行えるよ
うになり、それにより撮影装置のコンパクト化を図れ、
デザイン設計の自由度が広がると共に、コストを低減さ
せることが可能となる。尚、他の画素からの電荷の排出
を待たずに、任意の画素より電荷を排出可能な構造を持
つ撮像素子とは、受けた光の量に応じた電荷を排出する
例えばCMOS型撮像素子をいうが、それに限られな
い。又、「被写体からの光」とは、被写体の自発光及び
被写体の反射光を含む概念である。すなわち本発明(以
下の発明を含む)はストロボ調光に限らず、測光時にも
同様な動作を達成可能である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a photographing apparatus for photographing a subject, comprising: a light emitting device for illuminating the subject; and an image sensor having a plurality of pixels arranged two-dimensionally.
In the image pickup device, without waiting for discharge of charges from other pixels, having a structure capable of discharging charges from any pixel,
A first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data, and a second group of pixels of the image sensor is used to detect an amount of light from the subject.
When the charge accumulated in the pixels of the second group exceeds the threshold value, for example, the light emission of the light emitting device is stopped. Therefore, as in the related art, a dedicated light receiving element and its optical system are separately provided. It is possible to control the light emission of the light emitting device without providing it, thereby achieving a compact imaging device,
The degree of freedom in design is increased, and the cost can be reduced. Note that an image pickup device having a structure capable of discharging electric charge from an arbitrary pixel without waiting for discharge of electric charge from another pixel is, for example, a CMOS type image pickup device which discharges electric charge according to the amount of received light. However, it is not limited to this. The “light from the subject” is a concept including self-light emission of the subject and reflected light of the subject. That is, the present invention (including the following invention) is not limited to strobe light control, and the same operation can be achieved at the time of photometry.

【0016】第2の本発明の撮影装置は、複数の画素を
2次元的に配置した撮像素子を有し、被写体を撮影する
ための撮影装置において、前記撮像素子において、他の
画素からの電荷の排出を待たずに、任意の画素より電荷
を排出可能な構造を持ち、前記撮像素子の第1群の画素
は、被写体像を画像データに変換するために用いられ、
前記撮像素子の第2群の画素は、被写体からの光の量を
検出するために用いられ、前記第2群の画素に蓄積され
た電荷が閾値を超えたことに応じて、前記第1群の画素
の電荷蓄積の中止、及び前記第1群の画素に蓄積された
電荷の排出の少なくとも一方が行われるので、従来技術
のごとく専用の受光素子や、その光学系を別個に設ける
ことなく露光制御が行えるようになり、それにより撮影
装置のコンパクト化を図れ、デザイン設計の自由度が広
がると共に、コストを低減させることが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a photographing apparatus for photographing a subject, wherein the photographing apparatus has a plurality of pixels arranged two-dimensionally. Having a structure capable of discharging electric charge from an arbitrary pixel without waiting for discharge of the pixel, the first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data,
The pixels of the second group of the image sensor are used to detect the amount of light from the subject, and the first group of pixels is used in response to the charge stored in the pixels of the second group exceeding a threshold. At least one of stopping the charge accumulation of the pixels and discharging the charges accumulated in the pixels of the first group is performed, so that the exposure can be performed without separately providing a dedicated light receiving element or an optical system as in the related art. The control can be performed, whereby the size of the photographing apparatus can be reduced, the degree of freedom in design and design can be increased, and the cost can be reduced.

【0017】更に、前記撮像素子が、特定のトリガ信号
に応じて特定の画素より電荷を排出するようになってい
ると好ましい。
Further, it is preferable that the image pickup device discharges electric charge from a specific pixel in response to a specific trigger signal.

【0018】又、前記第2群の画素の位置に対応する画
像データを、前記第2群の画素の周囲に位置する前記第
1群の画素の画像データに基づいて求めると、撮影によ
り得られる画像の画質を高く維持できる。
Further, when image data corresponding to the positions of the pixels of the second group is obtained based on the image data of the pixels of the first group located around the pixels of the second group, it is obtained by photographing. High image quality can be maintained.

【0019】更に、前記第2群の画素が、前記第1群の
画素の一部である、すなわち前記第2群の画素からも画
像データを取得できると、より高画質な画像を形成する
ことができる。
Further, if the second group of pixels is a part of the first group of pixels, that is, if image data can be obtained from the second group of pixels, a higher quality image is formed. Can be.

【0020】更に、前記撮像素子が、前記第2群の画素
に蓄積された電荷が閾値を超えたか否か判断する判断部
を有すると、ワンチップで撮像素子を構成できるため、
設計の自由度が向上する。このときの閾値は、外部より
設定が可能であると好ましい。
Further, if the image pickup device has a judgment section for judging whether or not the electric charge accumulated in the pixels of the second group exceeds a threshold value, the image pickup device can be constituted by one chip.
The degree of freedom in design is improved. The threshold value at this time is preferably settable from outside.

【0021】又、前記撮像素子が、前記第2群の画素に
蓄積された電荷を外部に出力する出力端子を有すると好
ましい。
Further, it is preferable that the image pickup device has an output terminal for outputting electric charges accumulated in the second group of pixels to the outside.

【0022】更に、前記第2群の画素が3つ以上ある場
合、そのうち一つの画素に蓄積された電荷の値が、他の
画素に蓄積された電荷の平均値に対して、所定値以上高
かった場合には、電荷の値が高かった画素の電荷を除外
して、前記閾値と比較すると、ライトのような発光する
被写体による高輝度のデータを除外して、露光制御を行
えるので、より精度の高い露光制御が可能となる。
Further, when there are three or more pixels in the second group, the value of the electric charge stored in one of the pixels is higher than the average value of the electric charges stored in the other pixels by a predetermined value or more. In this case, when the charge of the pixel having the higher charge value is excluded and compared with the threshold value, the exposure control can be performed by excluding the high-luminance data of the light-emitting subject such as a light. Exposure control is possible.

【0023】又、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、同時に排出されると、露光制御を迅速に行え、又制
御がシンプルになるので好ましい。
It is preferable that the electric charges accumulated in the pixels of the second group be discharged at the same time, since exposure control can be performed quickly and control becomes simple.

【0024】更に、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、クロックに応じて排出されると、排出用の配線を少
なくすることができ、コスト低減を図れる。
Further, when the electric charges accumulated in the pixels of the second group are discharged in accordance with the clock, the number of wirings for discharging can be reduced, and the cost can be reduced.

【0025】又、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、排出されることなく、その量が検出できるようにな
っていると、リアルタイムで被写体輝度を検出できるた
め好ましい。
It is preferable that the amount of the electric charge accumulated in the pixels of the second group can be detected without being discharged, because the luminance of the object can be detected in real time.

【0026】更に、前記第2群の画素に対し、順次トリ
ガ信号を付与することによって、前記トリガ信号を付与
した順に、蓄積された電荷を排出すると、任意の順序で
電荷を排出できる。
Furthermore, by sequentially applying a trigger signal to the pixels of the second group, and discharging the accumulated charges in the order in which the trigger signals are provided, the charges can be discharged in an arbitrary order.

【0027】又、前記第2群の画素は、例えばストロボ
発光前の画像電荷と、発光後の画像電荷を別々に記録す
るために、電荷蓄積部を少なくとも2つ有すると好まし
い。
It is preferable that the second group of pixels has at least two charge accumulating portions in order to separately record, for example, an image charge before flashing and an image charge after flashing.

【0028】更に、前記第2群の画素は、撮影画面に対
応する中央寄りに配置されていると、中央に位置するこ
とが多い主要被写体に関して、適切な露光制御を行うこ
とができる。
Further, if the pixels of the second group are arranged near the center corresponding to the photographing screen, appropriate exposure control can be performed for a main subject which is often located at the center.

【0029】又、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、撮影画面に対応する中央側の画素から順に排出され
ると、中央に位置することが多い主要被写体に関して、
迅速に露光制御を行うことができる。
The charges accumulated in the pixels of the second group are discharged in order from the pixel on the center side corresponding to the photographing screen.
Exposure control can be performed quickly.

【0030】第3の本発明の撮像素子は、被写体を照明
する発光装置を備えた撮影装置に用いる、複数の画素を
2次元的に配置した撮像素子であって、他の画素からの
電荷の排出を待たずに、任意の画素より電荷を排出可能
な構造を持ち、前記撮像素子の第1群の画素は、被写体
像を画像データに変換するために用いられ、前記撮像素
子の第2群の画素は、被写体からの光の量を検出するた
めに用いられ、前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾
値を超えたことに応じて、前記発光装置の発光の停止が
行われるので、従来技術のごとく専用の受光素子や、そ
の光学系を別個に設けることなく発光装置の発光制御が
行えるようになり、それにより撮影装置のコンパクト化
を図れ、デザイン設計の自由度が広がると共に、コスト
を低減させることが可能となる。
An image sensor according to a third aspect of the present invention is an image sensor having a plurality of pixels arranged two-dimensionally, which is used for an image capturing apparatus having a light emitting device for illuminating a subject. The first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data without having to wait for discharge, and a second group of pixels of the image sensor is used. Pixels are used to detect the amount of light from the subject, and the light emission of the light emitting device is stopped in response to the electric charge accumulated in the pixels of the second group exceeding a threshold value. As in the prior art, it is possible to control the light emission of the light emitting device without separately providing a dedicated light receiving element and its optical system, thereby making it possible to reduce the size of the photographing device and expand the freedom of design design, Reducing costs It can become.

【0031】第4の本発明の撮像素子は、複数の画素を
2次元的に配置した撮像素子であって、他の画素からの
電荷の排出を待たずに、任意の画素より電荷を排出可能
な構造を持ち、前記撮像素子の第1群の画素は、被写体
像を画像データに変換するために用いられ、前記撮像素
子の第2群の画素は、被写体からの光の量を検出するた
めに用いられ、前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾
値を超えたことに応じて、前記第1群の画素の電荷蓄積
の中止、及び前記第1群の画素に蓄積された電荷の排出
の少なくとも一方が行われるので、従来技術のごとく専
用の受光素子や、その光学系を別個に設けることなく露
光制御が行えるようになり、それにより撮影装置のコン
パクト化を図れ、デザイン設計の自由度が広がると共
に、コストを低減させることが可能となる。
The image sensor according to the fourth aspect of the present invention is an image sensor in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged, and can discharge charges from an arbitrary pixel without waiting for discharge of charges from other pixels. The first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data, and the second group of pixels of the image sensor is used to detect the amount of light from the subject. In response to the fact that the charge accumulated in the second group of pixels exceeds a threshold value, the charge accumulation of the first group of pixels is stopped, and the charge accumulated in the first group of pixels is Since at least one of ejection is performed, exposure control can be performed without providing a dedicated light receiving element and a separate optical system as in the related art, thereby making it possible to reduce the size of the photographing apparatus and free design design. And increase costs Rukoto is possible.

【0032】更に、前記撮像素子が、特定のトリガ信号
に応じて特定の画素より電荷を排出するようになってい
ると好ましい。
Further, it is preferable that the image pickup device discharges electric charge from a specific pixel in response to a specific trigger signal.

【0033】又、前記第2群の画素の位置に対応する画
像データを、前記第2群の画素の周囲に位置する前記第
1群の画素の画像データに基づいて求めると、撮影によ
り得られる画像の画質を高く維持できる。
Further, when image data corresponding to the positions of the pixels of the second group is obtained based on the image data of the pixels of the first group located around the pixels of the second group, it is obtained by photographing. High image quality can be maintained.

【0034】更に、前記第2群の画素が、前記第1群の
画素の一部である、すなわち前記第2群の画素からも画
像データを取得できると、より高画質な画像を形成する
ことができる。
Further, if the pixels of the second group are a part of the pixels of the first group, that is, if image data can be obtained from the pixels of the second group, a higher quality image is formed. Can be.

【0035】更に、前記撮像素子が、前記第2群の画素
に蓄積された電荷が閾値を超えたか否か判断する判断部
を有すると、ワンチップで撮像素子を構成できるため、
設計の自由度が向上する。このときの閾値は、外部より
設定が可能であると好ましい。
Further, when the image pickup device has a judgment section for judging whether or not the electric charge accumulated in the pixels of the second group exceeds a threshold value, the image pickup device can be constituted by one chip.
The degree of freedom in design is improved. The threshold value at this time is preferably settable from outside.

【0036】又、前記撮像素子が、前記第2群の画素に
蓄積された電荷を外部に出力する出力端子を有すると好
ましい。
It is preferable that the image pickup device has an output terminal for outputting charges accumulated in the pixels of the second group to the outside.

【0037】更に、前記第2群の画素が3つ以上ある場
合、そのうち一つの画素に蓄積された電荷の値が、他の
画素に蓄積された電荷の平均値に対して、所定値以上高
かった場合には、電荷の値が高かった画素の電荷を除外
して、前記閾値と比較すると、ライトのような発光する
被写体による高輝度のデータを除外して、露光制御を行
えるので、より精度の高い露光制御が可能となる。
Further, when there are three or more pixels in the second group, the value of the electric charge stored in one of the pixels is higher than the average value of the electric charges stored in the other pixels by a predetermined value or more. In this case, when the charge of the pixel having the higher charge value is excluded and compared with the threshold value, the exposure control can be performed by excluding the high-luminance data of the light-emitting subject such as a light. Exposure control is possible.

【0038】又、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、同時に排出されると、露光制御を迅速に行え、又制
御がシンプルになるので好ましい。
It is preferable that the electric charges accumulated in the pixels of the second group be discharged at the same time, since exposure control can be performed quickly and control becomes simple.

【0039】更に、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、クロックに応じて排出されると、排出用の配線を少
なくすることができ、コスト低減を図れる。
Further, when the electric charges accumulated in the pixels of the second group are discharged in response to a clock, the number of wirings for discharging can be reduced, and the cost can be reduced.

【0040】又、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、排出されることなく、その量が検出できるようにな
っていると、リアルタイムで被写体輝度を検出できるた
め好ましい。
It is preferable that the amount of the electric charge accumulated in the pixels of the second group can be detected without being discharged, because the luminance of the object can be detected in real time.

【0041】更に、前記第2群の画素に対し、順次トリ
ガ信号を付与することによって、前記トリガ信号を付与
した順に、蓄積された電荷を排出すると、任意の順序で
電荷を排出できる。
Furthermore, by sequentially applying a trigger signal to the pixels of the second group and discharging the accumulated charges in the order in which the trigger signals are provided, the charges can be discharged in an arbitrary order.

【0042】又、前記第2群の画素は、例えばストロボ
発光前の画像電荷と、発光後の画像電荷を別々に記録す
るために、電荷蓄積部を少なくとも2つ有すると好まし
い。
It is preferable that the pixels of the second group have at least two charge accumulating portions in order to separately record, for example, an image charge before the flash light emission and an image charge after the light emission.

【0043】更に、前記第2群の画素は、撮影画面に対
応する中央寄りに配置されていると、中央に位置するこ
とが多い主要被写体に関して、適切な露光制御を行うこ
とができる。
Further, if the pixels of the second group are arranged near the center corresponding to the photographing screen, appropriate exposure control can be performed for a main subject which is often located at the center.

【0044】又、前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、撮影画面に対応する中央側の画素から順に排出され
ると、中央に位置することが多い主要被写体に関して、
迅速に露光制御を行うことができる。
When the electric charge accumulated in the pixels of the second group is discharged in order from the pixel on the center side corresponding to the photographing screen, the electric charge accumulated in the central group is often reduced.
Exposure control can be performed quickly.

【0045】第5の本発明の撮像素子によれば、2次元
的に配置された複数の画素と、前記画素の間に配置され
た受光素子とからなり、前記受光素子は、2つ以上の画
素にわたってライン状に配置されているので、前記受光
素子から信号を取り出すための配線を短縮でき、構成の
簡素化が図れる。
According to the fifth aspect of the present invention, the image pickup device includes a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a light receiving element disposed between the pixels, wherein the light receiving element is provided with two or more light receiving elements. Since they are arranged in a line over the pixels, the wiring for extracting signals from the light receiving element can be shortened, and the configuration can be simplified.

【0046】第6の本発明の撮像素子によれば、2次元
的に配置された複数の画素からなる撮像部と、前記撮像
部に対して被写体像を結像させる撮影レンズと、前記撮
像部の外側に配置された受光素子と、前記撮影レンズか
ら前記撮像部に向かう前記被写体からの光の一部を前記
受光素子まで導光する光学系と、を有するので、前記受
光素子用のレンズを撮影レンズと兼用できるため、構成
の簡素化、及び撮影装置のデザインの自由度の向上を図
ることができる。尚、受光素子とは、フォトダイオード
やフォトトランジスタを含むが、画素又は画素の集合で
あっても良い。
According to the sixth aspect of the present invention, there is provided an image pickup section comprising a plurality of pixels arranged two-dimensionally, a photographing lens for forming a subject image on the image pickup section, and the image pickup section. A light-receiving element disposed outside of the camera, and an optical system that guides a part of light from the subject toward the imaging unit from the photographing lens to the light-receiving element. Since it can also be used as a photographic lens, it is possible to simplify the configuration and improve the degree of freedom in the design of the photographic device. The light receiving element includes a photodiode and a phototransistor, but may be a pixel or a group of pixels.

【0047】尚、本発明にかかる撮像素子において、第
2群の画素は、出力信号(蓄積された電荷)が排出され
っ放しの状態、つまりON(排出状態)にしておくか、
または、高速で定期的にアクセスすることで出力を取り
出すことが考えられる。第2群の画素が複数ある場合
は、複数の画素を同時にON(排出状態)にしておく
か、または高速で画素を切り替えながらスキャンしてい
くとよい。これを一箇所または複数箇所で検出してい
て、例えばストロボ発光が行われた場合、発光直後から
の短時間の出力変化を、第2群の画素の電荷を検出する
ことにより観測して、ある閾値を越えたところでストロ
ボ光の発光を停止させるための信号を出力する。第2群
の画素を露光制御用(データ取得専用)として用いるな
らば、あとで欠陥画素と同様に周辺の画素から補間する
ことで、第2群の画素の画像データ用の画素信号を求め
ることができる。
In the image pickup device according to the present invention, the pixels of the second group are kept in a state where the output signal (accumulated charges) is discharged, that is, in an ON state (discharge state).
Alternatively, it is conceivable to take out the output by periodically accessing at high speed. When there are a plurality of pixels in the second group, it is preferable that the plurality of pixels be simultaneously turned on (discharged state) or that scanning be performed while switching pixels at high speed. This is detected at one or a plurality of locations. For example, when strobe light emission is performed, a short-term output change immediately after the light emission is observed by detecting the charges of the pixels of the second group. When the threshold value is exceeded, a signal for stopping the emission of strobe light is output. If the second group of pixels is used for exposure control (only for data acquisition), a pixel signal for image data of the second group of pixels is obtained by interpolating from peripheral pixels later like the defective pixel. Can be.

【0048】2次元に並んだ画素の一部を利用する以外
に、露光制御用データ取得専用の第2群の画素を撮像部
内に設けることも考えられる。例えば画素と画素の間に
受光素子を設けた場合、画質への影響は少なくなるが、
配線領域が増える等の問題がある。撮像部の周囲に画素
又は受光素子を配置することも考えられる。また、単独
の画素の代わりに、ライン状に並んだ受光素子を設ける
ことも考えられる。第2群の画素に蓄積された電荷を、
露光制御用データと画像データとに分けることも考えら
れる。このとき画素の出力は、画像データ取り出し用の
画素の出力より小さくなるが、これを増幅した方が、周
囲の画素から補間して求めるよりも画質の劣化が小さく
なるという利点がある。
In addition to using a part of the two-dimensionally arranged pixels, a second group of pixels dedicated to exposure control data acquisition may be provided in the imaging unit. For example, when a light receiving element is provided between pixels, the effect on image quality is reduced,
There are problems such as an increase in the wiring area. It is also conceivable to arrange a pixel or a light receiving element around the imaging unit. It is also conceivable to provide light receiving elements arranged in a line instead of a single pixel. The charge accumulated in the second group of pixels is
It is also conceivable to divide the data into exposure control data and image data. At this time, the output of the pixel is smaller than the output of the pixel for extracting the image data. However, amplification of the output has the advantage that the deterioration of the image quality is smaller than that obtained by interpolation from surrounding pixels.

【0049】更に、非破壊読み出しができる素子構造を
持った画素(すなわち電荷排出を行わずとも蓄積された
電荷量を求めることができる画素)であれば、露光制御
用データ取得のために設けられた第2群の画素の信号
も、画像データとして利用することができる。この場合
は、例えばストロボ発光前に読み出したデータと発光後
に読み出したデータを比較し、予め設定した調光レべル
を越えたときに露光を終了させると好ましい。
Further, a pixel having an element structure capable of nondestructive readout (that is, a pixel which can determine the amount of accumulated electric charge without discharging electric charge) is provided for obtaining exposure control data. The signals of the second group of pixels can also be used as image data. In this case, for example, it is preferable to compare data read before the flash emission with data read after the flash emission, and terminate the exposure when the data exceeds a preset light control level.

【0050】又、第1群の画素の一部を、第2群の画素
として利用する場合、特定の第1群の画素を固定して利
用する場合と、任意の第1群の画素を選んで、適応的に
第2群の画素として用いる場合とがある。特定の第1群
の画素に固定する場合、または専用に第2群の画素を設
ける場合は、色フィルタを載せない、或いはストロボ光
源等に適したフィルタを載せることができる。色フィル
タに関しては、RGB(レッド、グリーン、ブルー)フ
ィルタを採用した画素であれば、RGBフィルタをそれ
ぞれある一定の割合になるように受光素子を選ぶことに
より、受光素子としての分光感度特性を確保できる。例
えば、隣接する4画素を受光素子として利用する手法が
ある。このときRGB画素の比率を変えることで、受光
素子の分光感度特性を変えることもできる。
Further, when a part of the pixels of the first group is used as the pixels of the second group, when a specific first group of pixels is used fixedly, or when an arbitrary first group of pixels is selected. In some cases, the pixels are adaptively used as the second group of pixels. When the pixel is fixed to a specific first group of pixels or when a second group of pixels is provided exclusively, a color filter may not be mounted, or a filter suitable for a strobe light source or the like may be mounted. Regarding the color filter, if the pixel adopts an RGB (red, green, blue) filter, the spectral sensitivity characteristics of the light receiving element are secured by selecting the light receiving element so that each of the RGB filters has a certain ratio. it can. For example, there is a method of using four adjacent pixels as light receiving elements. At this time, the spectral sensitivity characteristic of the light receiving element can be changed by changing the ratio of the RGB pixels.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本実施の形
態を説明する前に、CMOS型撮像素子の概略について
説明する。図1は、CMOS型撮像素子の等価回路図で
ある。図1において、単一の画素50のみが示されてい
るが、かかる画素50は二次元的に配列されてなるもの
である。画素50の外側に、タイミングジェネレータ5
1、垂直シフトレジスタ52、水平シフトレジスタ5
3、出力アンプ55などの回路が構成されている。垂直
シフトレジスタ52は、走査線を選択するレジスタであ
り、水平シフトレジスタ53は、同一走査線内の画素5
0を選択するレジスタである。タイミングジェネレータ
51は、これらを含めたセンサ全体を制御する。尚、上
記構成以外にも、CDS回路、ADコンバータ、さらに
は信号処理回路等も組み込む事が考えられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the present embodiment with reference to the drawings, an outline of a CMOS type image pickup device will be described. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a CMOS image sensor. Although only a single pixel 50 is shown in FIG. 1, the pixels 50 are two-dimensionally arranged. A timing generator 5 is provided outside the pixel 50.
1, vertical shift register 52, horizontal shift register 5
3. Circuits such as the output amplifier 55 are configured. The vertical shift register 52 is a register for selecting a scanning line, and the horizontal shift register 53 is a register for selecting pixels 5 in the same scanning line.
This register selects 0. The timing generator 51 controls the entire sensor including these components. In addition, in addition to the above configuration, a CDS circuit, an AD converter, a signal processing circuit, and the like may be incorporated.

【0052】タイミングジェネレータ51内部の設定
は、シリアル通信により外部から行うことができる。図
1では、コマンドの入力のみが矢視されているが、2線
あるいは3線式のシリアル通信を想定している。このシ
リアル通信により、タイミングジェネレータ51内部の
レジスタの設定、変更等を行うことができる。露光制御
信号として、このシリアル通信とは別に専用の端子(T
RG1,TRG2)を設けてあるので、かかる端子を介
して送信されることとなる。
The settings inside the timing generator 51 can be made externally by serial communication. In FIG. 1, only the command input is viewed from the arrow, but it is assumed that two-wire or three-wire serial communication is performed. With this serial communication, it is possible to set and change registers in the timing generator 51. As an exposure control signal, a dedicated terminal (T
RG1, TRG2) are provided, so that the data is transmitted through such terminals.

【0053】撮像素子の制御の方法としては幾つかが考
えられるが、この実施の形態においては、トリガ信号T
RG1のパルスの立ち上がりで露光を開始し、パルスの
立ち下がりで露光を終了するようにしている。そして、
トリガ信号TRG1のパルスの立ち上がり後パルスの立
ち下がり前に適正露光量になってトリガ信号TRG2が
立ち上がると、その時点で露光が終了するようになって
いる。
There are several methods for controlling the image pickup device. In this embodiment, the trigger signal T
Exposure starts at the rising edge of the pulse of RG1, and ends at the falling edge of the pulse. And
When the trigger signal TRG2 rises after the trigger signal TRG1 rises and the trigger signal TRG2 rises after the rise of the pulse of the trigger signal TRG1 and before the fall of the pulse, the exposure ends.

【0054】より具体的に、各部の動作について説明す
ると、図1において、画素50における掃き出し動作受
光は、MOSトランジスタQ2を介して電源Vrst1
に接続されている光センサ部(すなわちフオトダイオー
ド)D1で行われる。フォトダイオードD1の電荷を掃
き出すときは、タイミングジェネレータ51の出力信号
RG1を制御し、トランジスタQ2をONすることによ
り電源Vrst1に電荷を掃き出すようにする。全画素
のMOSトランジスタQ2をONすることにより、全フ
ォトダイオードの電荷が掃き出され、トランジスタQ2
をOFFした時点から露光が開始される。かかる部分が
電荷排出部に相当する。
More specifically, the operation of each unit will be described. In FIG. 1, the light receiving operation of the pixel 50 in the sweeping operation is performed by the power supply Vrst1 via the MOS transistor Q2.
This is performed by an optical sensor unit (that is, a photodiode) D <b> 1 connected to the control unit. When sweeping out the charge of the photodiode D1, the output signal RG1 of the timing generator 51 is controlled and the transistor Q2 is turned on to sweep out the charge to the power supply Vrst1. By turning on the MOS transistors Q2 of all the pixels, the charges of all the photodiodes are swept out, and the transistors Q2
Exposure is started at the point when is turned off. Such a portion corresponds to a charge discharging portion.

【0055】電荷転送のため、更にフォトダイオードD
1は、MOSトランジスタQ1を介してキャパシタC1
に接続されている。この部分が電荷蓄積部に相当する。
タイミングジェネレータ51の出力信号SGを制御し、
全画素のMOSトランジスタQ1をONすることによ
り、フォトダイオードD1の電荷をキャパシタC1に転
送する。更に、トランジスタQ1をOFFすることによ
り露光が終了する。
For charge transfer, the photodiode D
1 is a capacitor C1 via a MOS transistor Q1.
It is connected to the. This portion corresponds to a charge storage unit.
Controlling the output signal SG of the timing generator 51,
By turning on the MOS transistors Q1 of all the pixels, the charge of the photodiode D1 is transferred to the capacitor C1. Further, the exposure is completed by turning off the transistor Q1.

【0056】次に、電荷の読み出しについて説明する。
各画素のキャパシタC1に蓄積した電荷は、MOSトラ
ンジスタQ5をONすることにより、トランジスタQ4
を介して1画素(または1ライン)づつ外部に読み出さ
れる。画素の選択は、垂直シフトレジスタ52、水平シ
フトレジスタ53で(ここではトランジスタQ6をON
して)アドレスを指定することにより行う。すなわち、
アドレス指定された画素のみから電荷を読み出すことが
出来る。このとき電荷をそのまま読み出すことも可能で
あるが、ノイズの影響を受けやすいので、本実施の形態
においては、一旦電圧に変換して出力している。
Next, the reading of charges will be described.
The charge accumulated in the capacitor C1 of each pixel is turned on by turning on the MOS transistor Q5.
, One pixel (or one line) is read out to the outside. The pixel is selected by the vertical shift register 52 and the horizontal shift register 53 (here, the transistor Q6 is turned on).
This is done by specifying an address. That is,
The charge can be read out only from the addressed pixel. At this time, it is possible to read out the charge as it is, but since it is easily affected by noise, in this embodiment, the charge is once converted into a voltage and output.

【0057】その後、電荷蓄積部のリセットが成され
る。より具体的には、読み出しが終了した後、次の撮影
が開始されるまでの間に、MOSトランジスタQ3を同
時にONすることにより、キャパシタC1の電荷を電源
Vrst2に掃き出す(クリアする、すなわち電源Vr
st2にリセットする)ことができる。このとき全画素
同時に行えば、画素間の暗電流ノイズ量を等しくできる
ので望ましいが、ノイズ量発生が十分小さい場合は、読
み出しが終わったあと1画素づつ行っても良い。かかる
電荷は、出力部のアンプ55で電流増幅して出力され
る。
Thereafter, the charge storage section is reset. More specifically, after the reading is completed, the MOS transistor Q3 is simultaneously turned on until the next photographing is started, thereby sweeping out the charge of the capacitor C1 to the power supply Vrst2 (clearing, that is, the power supply Vr2).
reset to st2). At this time, it is preferable that all pixels are simultaneously performed, since the amount of dark current noise between pixels can be equalized. However, when the amount of noise generation is sufficiently small, it may be performed pixel by pixel after reading is completed. The electric charge is amplified by the amplifier 55 of the output unit and output.

【0058】フォトダイオードD1のリセット機能は省
略可能である。その場合、トランジスタQ2を省略する
ことになる。この場合キャパシタC1に電荷を転送する
ことで、フォトダイオードD1をクリアしてそこから露
光を開始することができる。キャパシタC1に転送され
た電荷は、露光期間中に読み出されて捨てられることに
なる。
The reset function of the photodiode D1 can be omitted. In that case, the transistor Q2 will be omitted. In this case, by transferring the electric charge to the capacitor C1, the photodiode D1 can be cleared and the exposure can be started therefrom. The charge transferred to the capacitor C1 is read out during the exposure period and discarded.

【0059】更に変形例として、不揮発性メモリ(電荷
蓄積部)を設けている場合について説明する。不揮発性
でない電荷蓄積部と、不揮発性の電荷蓄積部とを備えた
撮像素子では、まず不揮発性でない電荷蓄積部に光セン
サ部から全画素同時に電荷を転送し、その後1画素ずつ
順次不揮発性の電荷蓄積部に電荷を転送すると良い。こ
れは、一般にフラッシュメモリなどは書き込み速度が遅
く、書き込みに時間がかかるので、書き込みのタイミン
グを合わせるためである。
As a modification, a case where a nonvolatile memory (charge storage section) is provided will be described. In an image sensor including a non-volatile charge storage unit and a non-volatile charge storage unit, first, all the pixels are simultaneously transferred from the optical sensor unit to the non-volatile charge storage unit, and then the pixels are sequentially transferred to the non-volatile charge storage unit. It is preferable to transfer the charge to the charge storage unit. This is because a flash memory or the like generally has a slow writing speed and takes a long time to write, so that the writing timing is adjusted.

【0060】図2は、図1の撮像素子を含む撮像素子回
路20の概略構成図である。図1に示す画素50を2次
元的に配列してなる撮像部54の各画素50(図1)
は、上述したように、MPU27から制御信号を受ける
撮像素子制御回路23(タイミングジェネレータを含
む)に制御される垂直シフトレジスタ52と水平シフト
レジスタ53とにより、各々制御されて動作するように
なっている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image sensor circuit 20 including the image sensor of FIG. Each pixel 50 (FIG. 1) of the imaging unit 54 in which the pixels 50 shown in FIG. 1 are two-dimensionally arranged.
Are controlled and operated by the vertical shift register 52 and the horizontal shift register 53 controlled by the image sensor control circuit 23 (including the timing generator) which receives the control signal from the MPU 27, as described above. I have.

【0061】本実施の形態においては、画素50の一部
は、露光制御のために被写体からの光を検出する画素
(第2群の画素)であり、残りの画素(第1群の画素)
が、被写体像を画像データに変換する機能を有する。従
って、第1群の画素からの出力信号は、出力端子55a
を経て出力アンプ55により増幅されて、撮像素子回路
20の外部へと出力され、第2群の画素からの出力信号
は、出力端子56aを経て出力アンプ56により増幅さ
れ、コンパレータ7で、所定の測光レベル或いは調光レ
ベル(すなわち閾値)と比較され、その結果が撮像素子
制御回路23に出力されるようになっている。図2に示
すように、撮像部54、垂直シフトレジスタ52,水平
シフトレジスタ53,撮像素子制御回路23,出力アン
プ55,56,及びコンパレータ7は、ワンチップ化さ
れている。又、ワンチップ化された回路は、図示してい
ないが、調光レベルを設定するためのレジスタ及びDA
コンバータも内蔵しており、更に、外部からこのレジス
タを書き換えて調光レベルを変えるための通信機能も有
している。
In the present embodiment, some of the pixels 50 are pixels (second group of pixels) for detecting light from a subject for exposure control, and the remaining pixels (first group of pixels).
Has a function of converting a subject image into image data. Therefore, the output signal from the first group of pixels is output from the output terminal 55a.
, And is output to the outside of the image sensor circuit 20. The output signal from the second group of pixels is amplified by the output amplifier 56 via the output terminal 56a. It is compared with a photometric level or a dimming level (that is, a threshold), and the result is output to the image sensor control circuit 23. As shown in FIG. 2, the imaging unit 54, the vertical shift register 52, the horizontal shift register 53, the image sensor control circuit 23, the output amplifiers 55 and 56, and the comparator 7 are integrated into one chip. Although not shown, a one-chip circuit includes a register for setting a dimming level and a DA.
It also has a built-in converter and has a communication function for changing the dimming level by externally rewriting this register.

【0062】図3は、撮像部54における画素の配列を
示す概略構成図である。2次元に配列された第1群の画
素50a内に、所定の間隔で第2群の画素50b(ハッ
チングで示している)が配置されている。本実施の形態
においては、汎用のCMOS型撮像素子において、画像
データを得るための画素の一部を、露光制御用の画素と
して用いることで、低コストな構成とできる。尚、本構
成によれば、画像データの一部を露光制御用データとし
て用いることとなるため、第2群の画素の位置に、画素
欠陥(いわゆる黒キズ)と同等の状態が生じることとな
るが、かかる画素欠陥は、通常生じうる黒キズと同様
に、周囲画素の画像データより補正することができるた
め、大きな問題は生じない。又、第2群の画素50bの
数としては、第1群の画素50aが1Mピクセルあると
すると、30〜100程度あると好ましい。第2群の画
素50bは、アドレスにより特定され、常に出力してい
る状態であると良い。かかる場合、複数個ある画素の出
力を合わせて、一つの出力とできる。第2群の画素50
bは、中央のみに配置されても良く、撮像部50全体に
わたって所定間隔で配置されても良い。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an array of pixels in the imaging section 54. The second group of pixels 50b (shown by hatching) are arranged at predetermined intervals in the first group of pixels 50a arranged two-dimensionally. In this embodiment, a low-cost configuration can be achieved by using a part of pixels for obtaining image data as exposure control pixels in a general-purpose CMOS image sensor. According to this configuration, a part of the image data is used as exposure control data, so that a state equivalent to a pixel defect (a so-called black defect) occurs at the position of the second group of pixels. However, such a pixel defect can be corrected from the image data of the surrounding pixels, as in the case of a black defect that can usually occur, so that no major problem occurs. The number of pixels 50b in the second group is preferably about 30 to 100, assuming that the pixels 50a in the first group have 1M pixels. It is preferable that the second group of pixels 50b is specified by an address and is in a state of constantly outputting. In such a case, the outputs of a plurality of pixels can be combined into one output. Second group of pixels 50
b may be arranged only at the center, or may be arranged at predetermined intervals over the entire imaging unit 50.

【0063】図4は、図3の撮像部を用いた場合におけ
る、信号取り出し用の配線図である。図4に示すよう
に、第1群の画素50aと、第2群の画素50bとは、
それぞれ独立の配線W2,W1により出力アンプ55,
56に対して接続されている。
FIG. 4 is a wiring diagram for extracting signals when the imaging section of FIG. 3 is used. As shown in FIG. 4, the first group of pixels 50a and the second group of pixels 50b
The output amplifier 55,
56.

【0064】図5は、本実施の形態の変形例にかかる撮
像部54における画素の配列を示す概略構成図である。
2次元に配列された第1群の画素50aの間に、第2群
の画素50b(ハッチングで示している)が配置されて
いる。本実施の形態においては、CMOS型撮像素子を
専用に(第2群の画素50b専用の配線を含む)製作す
る必要があるものの、図3の構成と異なり、画素欠陥は
生じないため、画質を高く維持することができる。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an array of pixels in the imaging section 54 according to a modification of the present embodiment.
A second group of pixels 50b (shown by hatching) is arranged between the first group of pixels 50a arranged two-dimensionally. In the present embodiment, although it is necessary to manufacture the CMOS type imaging device exclusively (including the wiring dedicated to the second group of pixels 50b), unlike the configuration of FIG. Can be kept high.

【0065】図6は、図5の撮像部を用いた場合におけ
る、信号取り出し用の配線図である。図6に示すよう
に、第1群の画素50aと、第2群の画素50bとは、
それぞれ独立の配線W2,W1により出力アンプ55,
56に対して接続されている。
FIG. 6 is a wiring diagram for extracting signals when the image pickup section of FIG. 5 is used. As shown in FIG. 6, the first group of pixels 50a and the second group of pixels 50b
The output amplifier 55,
56.

【0066】図7は、別な変形例にかかる撮像部54に
おける画素の配列を示す概略構成図である。2次元に配
列された第1群の画素50aの間に、ライン状に並べら
れた受光素子150b(ハッチングで示している)が配
置されている。本実施の形態においても、CMOS型撮
像素子を専用に製作する必要はあるものの、図3の構成
と異なり、画素欠陥は生じず、さらに画素50a間のス
ペースを有効活用することで、十分な量の露光制御用デ
ータを取得でき、また受光素子150b用の配線の長さ
も短縮することが可能となる。全ての第1群の画素50
a間に、受光素子150bを設けることが好ましいが、
2つ(もしくはそれ以上)飛びに設けても良い。受光素
子150bは、画素の他、フォトダイオードやフォトト
ランジスタを用いることもできる。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an array of pixels in an imaging section 54 according to another modification. Light receiving elements 150b (shown by hatching) arranged in a line are arranged between the first group of pixels 50a arranged two-dimensionally. Also in the present embodiment, although it is necessary to specially manufacture the CMOS type imaging device, unlike the configuration of FIG. 3, no pixel defect occurs, and a sufficient amount can be obtained by effectively utilizing the space between the pixels 50a. Can be obtained, and the length of the wiring for the light receiving element 150b can be shortened. All first group pixels 50
Although it is preferable to provide the light receiving element 150b between a,
It may be provided in two (or more) steps. As the light receiving element 150b, a photodiode or a phototransistor can be used instead of the pixel.

【0067】図8は、図7の撮像部を用いた場合におけ
る、信号取り出し用の配線図である。図8に示すよう
に、第1群の画素50aと、受光素子150bとは、そ
れぞれ独立の配線W2,W1により出力アンプ55,5
6に対して接続されている。
FIG. 8 is a wiring diagram for extracting signals when the image pickup unit of FIG. 7 is used. As shown in FIG. 8, the first group of pixels 50a and the light receiving element 150b are connected to the output amplifiers 55 and 5 by independent wirings W2 and W1, respectively.
6 are connected.

【0068】第2群の画素から信号を読み出す方法とし
ては、以下のものがある。 1)全受光素子に同時にアクセスして、同時に信号を読
出して、それを加算して取り出す方法。この場合、全受
光素子の出力トランジスタがONするようにXYアドレ
スを指定して、信号を読み出す。 2)高速で1画素づつ切り替えて読み出す方法。この場
合は、ストロボを使用する場合も考慮しストロボ光の発
光時間に対して十分早い時間間隔で信号を読み出す必要
がある。1画素づつ読み出された信号は外部で加算され
る。 3)上記を組み合わせた方法。受光素子をいくつかのグ
ループに分けて、グループごとに読み出す方法である。
As a method for reading out signals from the pixels of the second group, there are the following methods. 1) A method in which all light receiving elements are accessed simultaneously, signals are read out at the same time, and the signals are added and taken out. In this case, the XY address is specified so that the output transistors of all the light receiving elements are turned on, and the signal is read. 2) A method of switching and reading out one pixel at a time at high speed. In this case, it is necessary to read out the signal at a time interval sufficiently earlier than the emission time of the strobe light in consideration of the use of the strobe. The signals read out pixel by pixel are added externally. 3) A method combining the above. In this method, the light receiving elements are divided into several groups and read out for each group.

【0069】1)の方法は、信号を加算して一度に検出
するので、応答速度の早い測光を行うことができると共
に、複雑な回路や複雑な測光アルゴリズムを用いること
なく測光を行うことができる。2)の方法は、例えばス
トロボ光の発光時間が、数百μs程度なので、受光素子
の数にも依存するが、第2群の画素を百個程度とする
と、数10ns以下、できれば10ns程度以下のアク
セススピードが必要となるが、後述するようなきめ細や
かな測光制御を行うことができる。3)の方法は、その
中間で、両方の長所、短所を併せ持つ。例えば、1カラ
ム分の受光素子の信号を同時に読み出し、それを全カラ
ムにわたって順に切り替えて読みだしていくような形に
なる。
In the method (1), since signals are added and detected at once, photometry with a high response speed can be performed, and photometry can be performed without using a complicated circuit or a complicated photometric algorithm. . The method 2) depends on the number of light receiving elements, for example, since the light emission time of the strobe light is about several hundred μs, but when the number of pixels of the second group is about 100, it is several tens ns or less, preferably about 10 ns or less. However, fine photometric control as described later can be performed. The method 3) has both advantages and disadvantages in between. For example, signals of the light receiving elements for one column are simultaneously read, and the signals are sequentially switched and read over all columns.

【0070】個別に読み出す場合は、適応的に信号を利
用することができる。CMOS型撮像素子の場合、各画
素ごとに信号が読み出せるので、例えばストロボ撮影時
においてはストロボ発光後に変化の大きい画素に注目し
て、信号を利用することができる。最初は全ての第2群
の画素から信号を読み出すが、ストロボ発光後変化の大
きい画素があれば、そのうちの幾つか或いは全部を選
び、その画素からの信号のみを読み出す。つまり、例え
ば人物を撮影したときに、顔や、体等の反射光量を測り
たい部分に注目して測光することになる。また、この場
合においては使用する第2群の画素数が減る分、読出し
サイクルが短くなり、時間軸方向の分解能が高くなり、
より精度の高い測光が可能となる。又、専用の第2群の
画素を設ける場合は、読出し回路も専用に設けることが
できる。出力回路も専用に設けることもできるが、画像
信号の出力と共通にすることもできる。
In the case of individually reading, signals can be used adaptively. In the case of a CMOS image sensor, a signal can be read for each pixel, so that, for example, at the time of stroboscopic photographing, a signal can be used by focusing on a pixel that largely changes after stroboscopic light emission. At first, signals are read out from all the pixels of the second group. If there are pixels whose change is large after the strobe light emission, some or all of them are selected and only the signals from the pixels are read out. In other words, for example, when a person is photographed, photometry is performed by focusing on a portion of the face, body, or the like where the amount of reflected light is to be measured. Further, in this case, the readout cycle is shortened and the resolution in the time axis direction is increased by the decrease in the number of pixels of the second group used,
Photometry with higher accuracy is possible. When a dedicated second group of pixels is provided, a readout circuit can also be provided exclusively. Although the output circuit can be provided for exclusive use, it can be shared with the output of the image signal.

【0071】図9は、本実施の形態にかかる撮像装置の
一例である電子スチルカメラの概略構成を示す図であ
る。図9において、27は、絞りやシャッタ速度を決定
したり、各種回路に制御信号を出力するMPUであり,
24は、信号出力手段であるレリーズスイッチであり、
25は、オン操作することによってバッテリBTからM
PU27等に電力を供給し、オフ操作することによって
その電力を遮断する電源スイッチであり、200はMP
U27からのトリガ信号(発光スタート信号)を受け
て、発光装置であるストロボ2を発光させる発光回路で
ある。更に、21は被写体3からの反射光を集光する撮
影レンズであり、22は図1に示すCMOS型撮像素子
である。23は判断部であるコンパレータ7からのスト
ップ信号を受けて撮像素子22の露光量制御を行う撮像
素子制御回路である。このように構成された電子スチル
カメラの動作は、以下の通りである。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of an electronic still camera which is an example of the imaging apparatus according to the present embodiment. In FIG. 9, an MPU 27 determines an aperture and a shutter speed, and outputs a control signal to various circuits.
Reference numeral 24 denotes a release switch serving as signal output means,
25 is turned on by the battery BT.
A power switch for supplying power to the PU 27 and the like and shutting off the power by turning off the power.
This is a light emitting circuit that receives a trigger signal (light emission start signal) from U27 and causes the strobe light 2, which is a light emitting device, to emit light. Further, reference numeral 21 denotes a photographing lens for condensing reflected light from the subject 3, and reference numeral 22 denotes a CMOS image sensor shown in FIG. Reference numeral 23 denotes an image sensor control circuit that controls a light exposure of the image sensor 22 in response to a stop signal from the comparator 7 serving as a determination unit. The operation of the electronic still camera configured as described above is as follows.

【0072】図10に示すストロボ発光特性図を参照し
ながら、ストロボ調光を行う際における本実施の形態の
動作について説明する。図10に示す曲線fがストロボ
2をフル発光させた時のストロボ発光曲線である。本実
施の形態では、予め設定されているストロボモード時の
シャッタ秒時(例えば1/60秒で図のt1〜tsに相
当)に基づいて、シャッターが閉じる時刻tsよりスト
ロボ2の最長発光時間T2(通常50μs〜500μ
s)だけ短かい時刻txにストロボ2を発光させる(発
光量はコントロールせず、フル発光でよい。)。なお本
実施の形態では、レリーズボタンのレリーズ操作に基づ
き、先ず、撮影レンズ21を通して撮像素子22の第2
群の画素50b(図3)に入射した光により、被写体の
明るさを測定し、MPU27によって絞りとシャッタ秒
時を決めており、シャッタ秒時が1/60秒を超える場
合には、ストロボモードが自動的に設定されるようにな
っている。今、時刻t1において撮像素子制御回路23
がタイミングジェネレータ51に信号TRG1を与える
ことによって、その光センサ部(図1のフォトダイオー
ドD1)内の電荷を掃き出すことで露光を開始する。
The operation of the present embodiment when performing flash light control will be described with reference to the flash emission characteristic diagram shown in FIG. A curve f shown in FIG. 10 is a strobe light emission curve when the strobe light 2 is fully emitted. In the present embodiment, based on a preset shutter time in the strobe mode (for example, 1/60 second, corresponding to t1 to ts in the drawing), the longest emission time T2 of the strobe 2 from the time ts when the shutter closes. (Usually 50μs to 500μ
At time tx, which is short by s), the strobe light 2 is caused to emit light (the amount of light emission is not controlled, and full emission is sufficient). In the present embodiment, first, the second operation of the image sensor 22 through the photographing lens 21 is performed based on the release operation of the release button.
The brightness of the object is measured by the light incident on the group of pixels 50b (FIG. 3), and the aperture and shutter time are determined by the MPU 27. If the shutter time exceeds 1/60 second, the flash mode is used. Is set automatically. Now, at time t1, the image sensor control circuit 23
Supplies the signal TRG1 to the timing generator 51, thereby sweeping out the charges in the photosensor portion (the photodiode D1 in FIG. 1) to start the exposure.

【0073】次に所定時間経過後、時刻txにおいてM
PU27からトリガが入ると、発光回路200はストロ
ボ2を発光させる。ストロボ発光により被写体3が照射
される。被写体3からの光(例えば反射光)は、撮影レ
ンズ21を介して撮像素子22に入射する。この間、ス
トロボ発光量は図10に示すように急激に増加する。
又、時刻txにおいて、MPU27からのストロボ発光
信号と同時に、積分開始信号が積分回路(不図示)に入
る。これにより、ストロボ光の積分がスタートする。
Next, after a lapse of a predetermined time, at time tx, M
When a trigger is input from the PU 27, the light emitting circuit 200 causes the strobe light 2 to emit light. The subject 3 is illuminated by strobe light emission. Light (for example, reflected light) from the subject 3 enters the image sensor 22 via the photographing lens 21. During this time, the amount of strobe light increases rapidly as shown in FIG.
At time tx, an integration start signal enters an integration circuit (not shown) simultaneously with the strobe light emission signal from the MPU 27. Thus, the integration of the strobe light starts.

【0074】積分回路は、第2群の画素50bの出力を
積分し、その出力は時間と共に増加する。そして、その
出力が予め定められた基準の調光レベルに達した時刻t
s′でコンパレータ7が動作し、ストップ信号を出力す
る。ストップ信号はコンパレータ7からMPU27を通
して出力してもよい。
The integration circuit integrates the output of the second group of pixels 50b, and the output increases with time. Then, the time t when the output reaches a predetermined reference dimming level
At s', the comparator 7 operates and outputs a stop signal. The stop signal may be output from the comparator 7 through the MPU 27.

【0075】撮像素子制御回路23は、このストップ信
号を受けると、タイミングジェネレータ51(図1)に
信号TRG2を出力することにより、撮像素子22の露
光動作を終了する。これにより、最適な露光状態におけ
る被写体3の画像情報が、各画素内の電荷蓄積部に記憶
される。この時、撮像素子22の積分時間はt1〜t
s′となり最初の設定(t1〜ts)より(ts−t
s′)だけ短くなるが、この量は非常に短く、(ts−
t1≫ts−ts′)であるため問題にならないし、も
ともとストロボモード時のシャッタ秒時(例えば1/6
0秒t1〜ts)も、特に意味のある数字ではないため
全く問題にならない。
Upon receiving the stop signal, the image sensor control circuit 23 outputs a signal TRG2 to the timing generator 51 (FIG. 1), thereby terminating the exposure operation of the image sensor 22. Thereby, the image information of the subject 3 in the optimal exposure state is stored in the charge storage unit in each pixel. At this time, the integration time of the image sensor 22 is from t1 to t.
s' and (ts-t) from the first setting (t1 to ts).
s'), but this quantity is very short, (ts-
Since t1≫ts−ts ′), there is no problem, and the shutter speed originally in the flash mode (for example, 1/6
0 seconds t1 to ts) is not a problem since it is not a particularly significant number.

【0076】一方、ストロボ2は時刻ts′経過後も発
光を続け、時刻tsで消光する(ストロボ2が発光して
いる時間はT2である)。領域Aは撮像素子22に積分
されて画像となった分の露光量、領域Bは画像形成には
寄与しなかった分の露光量である。このように、本実施
の形態によれば精密な発光量の制御が困難なストロボ発
光を途中で停止することなく、最適露光量に達した時点
のチャージ電荷量を記憶部に記憶することができる。こ
の結果、簡単な構成でストロボ発光時に露光量を高精度
にコントロールすることができる。
On the other hand, the flash 2 continues to emit light even after the time ts' has elapsed, and is extinguished at the time ts (the time during which the flash 2 emits light is T2). An area A is an exposure amount for integrating into the image by the image sensor 22 and an area B is an exposure amount for not contributing to image formation. As described above, according to the present embodiment, the charge amount at the time when the optimum exposure amount is reached can be stored in the storage unit without stopping the strobe light emission in which it is difficult to precisely control the light emission amount. . As a result, the exposure amount can be controlled with high accuracy at the time of flash emission with a simple configuration.

【0077】前述の露光制御の考え方は、日中シンクロ
時(被写体が逆光の時などストロボを発光させること
で、適切な露出の被写体像がとれる)にも適用でき、こ
の時は、最初設定するシャッタ秒時(前記例の1/60
秒に相当)が被写体の明るさにより変わる点を除けば、
前述の例と同じである。但し、この時あまりシャッタ秒
時が短くなると前記ts−t1≫ts−ts′が成り立
たなくなり露光精度に影響を与えるので、この時は絞り
を小さくし、シャッタ秒時がある程度長くなるようにす
る等の工夫が必要である。例をあげて説明する。例え
ば、ストロボが発光した直後に設定された露光量に達し
て、シャッタが閉じたとする。つまりほぼ、ストロボの
最長発光時間だけシャッタ秒時のずれ(ts−ts′)
があったとする。
The above-described concept of exposure control can be applied to daytime synchronization (an object image with an appropriate exposure can be obtained by emitting a strobe light when the object is backlit, etc.). Shutter time (1/60 of the above example)
Seconds), depending on the brightness of the subject,
This is the same as the previous example. However, if the shutter time is too short at this time, the above-mentioned ts-t1≫ts-ts' does not hold and affects the exposure accuracy. Therefore, at this time, the aperture is made small and the shutter time is made somewhat longer. Ingenuity is required. This will be described with an example. For example, suppose that the set exposure amount is reached immediately after the strobe light is emitted and the shutter is closed. In other words, the shift of the shutter time by almost the longest light emission time of the strobe (ts-ts')
Suppose there was.

【0078】シャッタ秒時のずれを−0.2EV以内に
するには、ストロボ発光時間をyms、ストロボ撮影可
能なシャッタ速度x msとすれば、y<(1−2
−0. )xとなる。よってシャッタ秒時1/250ま
でを可能にするにはストロボ発光時間は517μs以
下、1/500までを可能にするにはストロボ発光時間
は258μs以下、1/1000までを可能にするには
ストロボ発光時間は129μs以下となる。又、シャッ
タ秒時のずれを−0.4EV以内にするには、同様にy
<(1−2−0.4)xであるから、シャッタ秒時1/
250までなら968μs以下、1/500までなら4
84μs以下、1/1000までなら242μs以下、
1/2000までなら121μs以下となり、シャッタ
秒時のずれが大きいと、ストロボがあたっている被写体
は適正露光であるが、ストロボ光がとどかない部分は露
光不足、又は露光オーバーになってしまう。
In order to make the shift of the shutter time within -0.2 EV, if the flash emission time is set to yms and the shutter speed xms for flash shooting, y <(1-2)
-0. 2 ) x Therefore, the strobe light emission time is 517 μs or less to enable shutter speeds up to 1/250, the strobe light emission time is 258 μs or less to enable shutter speeds up to 1/500, and the strobe light emission is possible up to 1/1000. The time is 129 μs or less. Similarly, to make the shift at the shutter time within -0.4 EV, y
<( 1-2−0.4 ) x, the shutter speed 1 /
968 μs or less for up to 250, 4 for up to 1/500
84 μs or less, up to 1/1000, 242 μs or less,
If it is up to 1/2000, it is 121 μs or less, and if the shift in shutter time is large, the subject to which the strobe light strikes is properly exposed, but the portion where the strobe light does not reach will be underexposed or overexposed.

【0079】又、ストロボ最長発光時間(50μs〜5
00μs)を固定ではなく、図示しないAF(オートフ
ォーカス)システムからの距離情報に連動させることが
できる。例えば、設定絞りと考えあわせて(被写体距
離)×(絞り)が小さければ、発光量が少なくてすむの
で、ts−txを小さく見積もることができる。これと
逆に(被写体距離)×(絞り)が大きければ発光量は多
く必要になり、ts−txを長く見積もることができ
る。
Also, the longest light emission time of the strobe (50 μs to 5
00 μs) is not fixed, but can be linked to distance information from an AF (auto focus) system (not shown). For example, if (subject distance) × (aperture) is small in consideration of the set aperture, the amount of light emission is small, and ts−tx can be estimated to be small. Conversely, if (subject distance) × (aperture) is large, a large light emission amount is required, and ts−tx can be estimated long.

【0080】図11は、(被写体距離)×(絞り)が小
の時のストロボ発光特性を、図12は、(被写体距離)
×(絞り)が大の時のストロボ発光特性をそれぞれ示し
た図である。前述したように、(被写体距離)×(絞
り)が小さい時には発光量は少なくてすむので、図11
に示すようにA領域は小さくなる。これに対し、(被写
体距離)×(絞り)が大きい場合には発光量が多く必要
になり、図12に示すようにA領域は大きくなる。
FIG. 11 shows the flash emission characteristics when (subject distance) × (aperture) is small, and FIG. 12 shows (subject distance)
FIG. 6 is a diagram illustrating strobe light emission characteristics when x (aperture) is large. As described above, when (subject distance) × (aperture) is small, the amount of light emission can be small.
As shown in FIG. On the other hand, when (subject distance) × (aperture) is large, a large amount of light emission is required, and the area A becomes large as shown in FIG.

【0081】このような方法を用いれば、前述したよう
な日中シンクロの時にシャッタ秒時が短くなっても、t
s′−txを見積もってあるのでts−ts′を短くす
ることができ、前記例よりも誤差を少なくすることがで
きる。従って、より高速の日中シンクロが可能となる。
勿論、tsよりもts′が後になった場合には、最初に
設定されたtsは無視され、ts′まで、つまりストッ
プ信号が出力されるまで固体撮像素子の積分は続行され
る。但し、図では示されていないが、発光量が足りなく
てストップ信号が出ない場合には、tsかts′のどち
らかで光センサ部の蓄積された電荷を排出する。つまり
シャッタを閉じる。又はtsかts′よりも更に長い時
間が経過した後手ぶれ限界のシャッタ秒時(例えば1/
60秒)、或いは、最も遅いシャッタ秒時(例えば1/
8秒)などで強制的に光センサ部の蓄積された電荷を転
送して露光を終了するようにしてもよい。
By using such a method, even if the shutter time becomes short at the time of the daytime synchronization as described above, t
Since s'-tx is estimated, ts-ts' can be shortened, and the error can be reduced as compared with the above example. Accordingly, faster daytime synchronization is possible.
Of course, when ts 'is later than ts, the initially set ts is ignored, and integration of the solid-state imaging device is continued until ts', that is, until a stop signal is output. However, although not shown in the figure, when the amount of light emission is insufficient and no stop signal is output, the charge accumulated in the optical sensor unit is discharged at either ts or ts'. That is, the shutter is closed. Alternatively, after a longer time than ts or ts' elapses, the shutter speed at the camera shake limit (for example, 1 /
60 seconds) or the slowest shutter time (for example, 1 /
Exposure may be terminated by forcibly transferring the charge stored in the optical sensor unit (for example, 8 seconds).

【0082】次に、図13に示す本実施の形態の撮影制
御フローについて説明する。図13のステップS101
で、撮影者がメインスイッチをオン操作すると、ステッ
プS102で電力が各部に供給され、ステップS103
でストロボ発光回路200におけるコンデンサ(不図
示)が充電される。ストロボ充電は必要なときだけ行う
ようにしても良い。更に、ステップS104で撮影者が
レリーズボタン(不図示)を押すのを待ち、レリーズボ
タンが押されたときに、ステップS105で、MPU2
7は、第2群の画素50b(又は第1群の画素50a、
或いは双方)の出力を用いて露出制御のための露出制御
を開始し、ステップS106で露出制御が完了した後、
ステップS107でストロボ発光が必要か否か判断す
る。露出制御の態様としては色々と考えられるが、第2
群の画素50bから連続して読み出したデータに基づ
き、最適な露出条件を決定できる。
Next, the photographing control flow of this embodiment shown in FIG. 13 will be described. Step S101 in FIG.
Then, when the photographer turns on the main switch, power is supplied to each unit in step S102, and step S103 is performed.
Thus, a capacitor (not shown) in the strobe light emitting circuit 200 is charged. Strobe charging may be performed only when necessary. Furthermore, the process waits for the photographer to press a release button (not shown) in step S104, and when the release button is pressed, the MPU2 is pressed in step S105.
7 denotes a second group of pixels 50b (or a first group of pixels 50a,
Alternatively, exposure control for exposure control is started using the outputs of the two), and after the exposure control is completed in step S106,
In step S107, it is determined whether strobe light emission is necessary. There are various possible modes of exposure control.
The optimum exposure condition can be determined based on the data continuously read from the group of pixels 50b.

【0083】この際に、被写体照度が低いためストロボ
発光が必要だと判断した場合、MPU27は、ステップ
S108で露光を開始し、ステップS109で発光回路
200にトリガ信号を送ってストロボ2を発光させる。
At this time, if it is determined that strobe light emission is necessary because the illuminance of the subject is low, the MPU 27 starts exposure in step S108, and sends a trigger signal to the light emission circuit 200 in step S109 to cause the strobe light 2 to emit light. .

【0084】露光開始後、または発光直前から、第2群
の画素50bからの信号読出しを開始する。クロックご
とに各画素からの信号を同時に読み出してその出力値を
チェックする。つまり各画素の出力を加算して読み出す
ことになる。ストロボ発光前から読出しを始めること
は、すなわち発光前に各画素のリセットを行っているこ
とに相当する。
After the start of the exposure or immediately before the light emission, the signal reading from the pixels 50b of the second group is started. The signal from each pixel is read simultaneously at each clock and the output value is checked. That is, the outputs of the respective pixels are added and read. Starting readout before the strobe light emission corresponds to resetting each pixel before the light emission.

【0085】ステップS110で、第2群の画素50b
からの出力に基づいて、ストロボ発光量が所定値をオー
バーしていないか判断する。ストロボ発光量が所定値を
オーバーしたと判断すれば、MPU27は露光を終了
(第1群の画素50aの電荷蓄積の中止又は電荷排出
を)させる。一方、ストロボ発光量がオーバーしていな
いと判断すれば、MPU27は、ステップS113で予
定の露光時間が終了するまで待ち、ステップS114で
露光動作を完了する。
In step S110, the second group of pixels 50b
It is determined whether or not the amount of strobe light emission exceeds a predetermined value based on the output from. If the MPU 27 determines that the strobe light emission amount has exceeded the predetermined value, the MPU 27 terminates the exposure (stops charge accumulation or discharge of the first group of pixels 50a). On the other hand, if the MPU 27 determines that the flash emission amount has not exceeded, the MPU 27 waits until the scheduled exposure time ends in step S113, and completes the exposure operation in step S114.

【0086】これに対し、被写体照度が高いためストロ
ボ発光が不要だと判断した場合、MPU27は、ストロ
ボ発光を行うことなく、ステップS112で露光を開始
し、ステップS113で予定の露光時間が終了するまで
待ち、ステップS114で露光動作を完了する。
On the other hand, if the MPU 27 determines that strobe light emission is unnecessary because the subject illuminance is high, the MPU 27 starts exposure in step S112 without performing strobe light emission, and ends the scheduled exposure time in step S113. The exposure operation is completed in step S114.

【0087】その後、ステップS115で、MPU27
は、第1群の画素50aから画像信号を読み出して、ス
テップS116で不図示のメモリに記憶させるようにな
っている。必要に応じて電源の供給が遮断される(ステ
ップS117)。
Thereafter, in step S115, the MPU 27
Reads an image signal from the first group of pixels 50a and stores it in a memory (not shown) in step S116. The power supply is cut off as necessary (step S117).

【0088】以上の制御を補足説明すると、ストロボ発
光後は、発光をトリガにして発光後に読み出された第2
群の画素50bの画素信号をクロックごとに積分してい
くようにしている。積分した値をコンパレータ7におい
て予め設定した閾値(調光レベル)と比較し、閾値に達
したときに、撮像素子制御回路にストップ信号を出し、
撮像素子の電子シャッタを閉じることにより露光を終了
させる。
If the above control is supplementarily explained, after the flash is fired, the second read out after the flash is triggered by the flash.
The pixel signals of the group of pixels 50b are integrated for each clock. The integrated value is compared with a preset threshold (light control level) in the comparator 7, and when the threshold is reached, a stop signal is output to the image sensor control circuit.
The exposure is terminated by closing the electronic shutter of the image sensor.

【0089】信号の取り出し方としてはクロックごとに
読み出す以外に一度リセッ卜してクリアした画素から信
号線を直結した状態で出力を取り出しても良い。この場
合画素でストロボ光を積分することになる。各画素(受
光素子)の出力を加算した信号をコンパレータ7で比較
すると良い。図14を参照して後述するが、場合によっ
ては、第2群の画素50bを選別することもできる。例
えば高輝度な被写体からの光を受光している画素を第2
群の画素とした場合、ストロボ光の強度に対して無視で
きない場合もありうる。このような画素の出力を調光制
御用として用いた場合、ストロボ光の光量検出に誤差が
生じる可能性がある。これを排除するためにあらかじめ
第2群の画素をスキャンして高輝度被写体光を受光して
いないかどうかを検出し、受光している場合はこの画素
を受光素子として用いないように除外するものである。
ただし、ストロボ光は短時間に相対的に強い光を発する
ので、発光時間内での通常光の影響は無視できる可能性
があり、その場合には選択作業は省略してもかまわな
い。
As a method of extracting a signal, in addition to reading the signal every clock, the output may be extracted in a state where the signal line is directly connected to the pixel once reset and cleared. In this case, the strobe light is integrated by the pixel. A signal obtained by adding the outputs of the pixels (light receiving elements) is preferably compared by the comparator 7. As will be described later with reference to FIG. 14, in some cases, the second group of pixels 50b can be selected. For example, a pixel receiving light from a high-luminance subject is referred to as a second pixel.
In the case of a group of pixels, the intensity of strobe light may not be negligible. When the output of such a pixel is used for dimming control, an error may occur in the detection of the amount of strobe light. In order to eliminate this, the second group of pixels is scanned in advance to detect whether or not the high-luminance object light is received, and if so, the pixel is excluded so as not to be used as a light receiving element. It is.
However, since the strobe light emits relatively strong light in a short time, the influence of normal light within the light emission time may be negligible, and in that case, the selection operation may be omitted.

【0090】本実施の形態では予め設定した調光レベル
に、第2群の画素の出力が達するとコンパレータ7から
ストップ信号が出力され、撮像素子制御回路23に入力
される。これにより撮像素子制御回路は撮像素子の露光
を終了させる。上記機能を撮像素子22上に集積させる
こともできる。調光レべル等の設定は外部から行っても
良い。
In this embodiment, when the output of the second group of pixels reaches a preset dimming level, a stop signal is output from the comparator 7 and input to the image sensor control circuit 23. Thereby, the image sensor control circuit ends the exposure of the image sensor. The above functions can be integrated on the image sensor 22. The setting of the dimming level and the like may be performed from outside.

【0091】カラー撮像素子の画素を第2群の画素とし
て使う場合、BGRのフィルタにおいては、グリーンの
画素で代表させる方法と、BGRそれぞれの画素をバラ
ンスよく選んで代表させる方法がある。第2群の画素だ
け別の色フィルタを載せることも可能であり、或いは載
せないことも可能である。
When the pixels of the color image sensor are used as the pixels of the second group, there are a method of representing BGR filters by green pixels and a method of selecting and representing each BGR pixel in a well-balanced manner. It is possible to mount another color filter only on the second group of pixels, or it is also possible not to mount another color filter.

【0092】なお、本実施の形態では、予め設定した調
光レベルに第2群の画素50bの出力が達すると、撮像
素子制御回路23にストップ信号を出し、撮像素子22
の電子シャッタを閉じて露光を終了させるようにしてい
るが、それに代えて、予め設定した調光レベルに第2群
の画素50bの出力が達すると、MPU27からストロ
ボ発光回路200に発光中止信号を送り、ストロボの発
光を強制的に終了し、予定の露光時間終了後に露光を終
了するようにしても良い。
In this embodiment, when the output of the second group of pixels 50b reaches a preset dimming level, a stop signal is output to the image sensor control circuit 23 and the image sensor 22
Instead, the electronic shutter is closed to end the exposure. Alternatively, when the output of the second group of pixels 50b reaches a preset dimming level, a light emission stop signal is sent from the MPU 27 to the strobe light emitting circuit 200. It is also possible to forcibly end the light emission of the strobe and to end the exposure after the scheduled exposure time.

【0093】図14は、図13のストロボ露光制御の変
形例について、詳細に説明する撮影制御フローを示す図
である。本変形例については、例えばライトのごとき発
光体などの高輝度被写体からの光が、第2群の画素に入
射した際における制御を示している。図13のステップ
S106で、測光が終了した後、図14のステップS2
01で、MPU27は、高輝度被写体からの光を受けた
第2群の画素50bを分けるモードが選択されているか
否かを判断する。画素を分けるというモードが選択され
ていると判断した場合、MPU27は、ステップS20
2で第2群の画素50bを高速でスキャンする(各画素
の出力を調べる)。そしてステップS203で規定値と
比較し、いずれかの画素の出力が、規定値(閾値)より
低ければ高輝度被写体からの光でないと判断し、MPU
27は、かかる画素を登録する(ステップS204)。
一方、いずれかの画素の出力が、規定値(閾値)以上で
あれば高輝度被写体からの光であると判断し、MPU2
7は、かかる画素を除外して、ストロボ調光を行う(ス
テップS205)。閾値は固定値であっても良いが、3
つ以上の画素信号があった場合、その平均値を求め、平
均値よりかけ離れた画素信号を除外するようにしても良
い。
FIG. 14 is a diagram showing a photographing control flow for explaining a modification of the flash exposure control of FIG. 13 in detail. This modification shows control when light from a high-brightness object such as a light-emitting body such as a light enters the second group of pixels. After the photometry is completed in step S106 in FIG. 13, step S2 in FIG.
At 01, the MPU 27 determines whether or not the mode for dividing the second group of pixels 50b that has received light from the high-luminance subject is selected. If the MPU 27 determines that the mode of dividing pixels has been selected, the MPU 27 proceeds to step S20.
In step 2, the second group of pixels 50b is scanned at high speed (the output of each pixel is checked). Then, in step S203, the output is compared with the specified value. If the output of any of the pixels is lower than the specified value (threshold), it is determined that the light is not from a high-luminance object, and the MPU is determined.
27 registers such a pixel (step S204).
On the other hand, if the output of any of the pixels is equal to or greater than a specified value (threshold), it is determined that the light is from a high-luminance subject, and the MPU 2
In step S205, the flash light control is performed excluding such pixels (step S205). The threshold may be a fixed value, but 3
When there is more than one pixel signal, the average value may be obtained, and pixel signals far apart from the average value may be excluded.

【0094】ステップS206で全ての第2群の画素5
0bのスキャンが終了した場合、又は、ステップS20
1で、高輝度被写体からの光を受けた第2群の画素50
bを分けるモードが選択されていないと判断した場合、
MPU27は、ステップS207で露光を開始し、ステ
ップS208で、第2群の画素50bをリセットし、ス
テップS209でストロボ発光回路200を介してスト
ロボ2を発光させる。その後、ステップS210で、M
PU27は、第2群の画素50aから出力される信号を
読み出して、ステップS211で、かかる信号を積分
し、ステップS212で積分値を規定値(閾値)と比較
して、それを超えていればステップS214でストロボ
発光を中止し、又は露光を終了(第1群の画素50aの
電荷蓄積の中止又は電荷排出)し、超えなければ、ステ
ップS213で予定時間が過ぎるのを待った上で、図1
3のステップS114で露光を終了する。
In step S206, all the pixels 5 in the second group
0b is completed, or in step S20
1, a second group of pixels 50 receiving light from a high-brightness subject
If it is determined that the mode for dividing b has not been selected,
The MPU 27 starts exposure in step S207, resets the second group of pixels 50b in step S208, and causes the strobe 2 to emit light via the strobe light emitting circuit 200 in step S209. Then, in step S210, M
The PU 27 reads the signal output from the second group of pixels 50a, integrates the signal in step S211 and compares the integrated value with a specified value (threshold) in step S212. In step S214, the strobe light emission is stopped or the exposure is terminated (stopping charge accumulation or discharging of the first group of pixels 50a). If it does not exceed, the process waits for the scheduled time to pass in step S213, and FIG.
In step S114, the exposure is completed.

【0095】以上述べた本実施の形態では、画像データ
取得用の第1群の画素50aと、露光制御用のデータ取
得用の第2群の画素50bとを独立させている。しかし
ながら、第2群の画素50bを、いわゆる非破壊読み出
し可能な画素とすれば、蓄積された電荷を取り出すこと
なく、その量を確認できるため、第2群の画素50bに
蓄積された電荷を画像データの一部として用いることが
でき、それにより画質の向上を図ることができる。又、
積分開始を、第2群の画素50bの電荷を排出し終った
後、第1群の画素50aの電荷を出力できる状態にして
から行ってもよい。
In this embodiment described above, the first group of pixels 50a for acquiring image data and the second group of pixels 50b for acquiring data for exposure control are made independent. However, if the second group of pixels 50b is a so-called non-destructive readable pixel, the amount of the accumulated charges can be confirmed without taking out the accumulated charges. It can be used as a part of data, thereby improving image quality. or,
The integration may be started after the discharge of the charges of the pixels 50b of the second group is completed and after the charges of the pixels 50a of the first group can be output.

【0096】また、以上述べた実施の形態では、レリー
ズボタンのオンにより被写体の明るさを測定して絞りと
シャッタ秒時を決めているが、撮影時の絞り値とシャッ
タ秒時、およびストロボ発光タイミングを予め決めてお
くことで、レリーズボタンのオンによりすぐに露光を開
始することが可能となる。例えば、絞り値をF8、シャ
ッタ秒時を1/60、ストロボ発光開始をシャッタ秒時
終了の直前でストロボのフル発光がシャッタ秒時内で行
えるタイミングと決めておき、レリーズボタンのオンに
より第1群の画素50aによる露光を開始するととも
に、それと同時に第2群の画素50bの信号読み出しを
開始して、第2群の画素50bからの出力の積分値が、
予め決めたシャッタ秒時(1/60)よりも前に所定の
閾値を超えた時点でコンパレータ7からストップ信号を
出して強制的に撮像素子の露光を終了する。このように
すれば、レリーズボタンのオンにより被写体の明るさを
測定して絞りとシャッタ秒時を決める必要がなくなるの
で、レリーズボタンのオンから露光開始までのタイムラ
グが非常に小さくなり、シャッタタイミングを逃すこと
が無くなる。また、周囲が明るい場合には、予め決めた
シャッタ秒時の前に撮像素子の露光が強制的に終了され
るので、常に適正露光とすることができる。
In the above-described embodiment, the aperture and the shutter time are determined by measuring the brightness of the subject when the release button is turned on. By determining the timing in advance, it becomes possible to start the exposure immediately when the release button is turned on. For example, the aperture value is set to F8, the shutter speed is set to 1/60, the start of strobe light emission is determined to be at a timing at which full flash emission can be performed within the shutter time immediately before the end of the shutter time, and the first button is turned on by turning on the release button. Exposure by the group of pixels 50a is started, and at the same time, signal reading of the second group of pixels 50b is started, and the integrated value of the output from the second group of pixels 50b is
When a predetermined threshold value is exceeded before a predetermined shutter time (1/60), a stop signal is output from the comparator 7 to forcibly end the exposure of the image sensor. This eliminates the need to determine the aperture and shutter time by measuring the brightness of the subject when the release button is turned on, so that the time lag from when the release button is turned on to the start of exposure is extremely small, and the shutter timing is reduced. You will not miss it. In addition, when the surroundings are bright, the exposure of the image sensor is forcibly terminated before the predetermined shutter time, so that the proper exposure can always be obtained.

【0097】このように、CMOS型撮像素子を用いれ
ば、任意の画素の電荷を読み出すことができるので、本
実施の形態のごとく、撮像素子22の画素の一部を、露
光制御用データ取得のために用いることができ、それに
よって従来技術で設けていたような被写界輝度を測定す
るための受光素子が不要となり、コスト低減や、外観デ
ザインの自由度を高めることができる。
As described above, by using the CMOS type image pickup device, the electric charge of an arbitrary pixel can be read out. Therefore, as in the present embodiment, a part of the pixel of the image pickup device 22 is replaced with the exposure control data acquisition data. This eliminates the need for a light-receiving element for measuring the luminance of the field, which is provided in the prior art, thereby reducing costs and increasing the degree of freedom in external design.

【0098】次に、図15,16を参照してCMOS型
撮像素子の別な実施の形態について説明する。図15
は、本実施の形態におけるCMOS型撮像素子の回路構
成図である。図15に示すように、このCMOS型撮像
素子は、2次元アレーセンサの構成を採っており、上記
した構造の単位画素が列方向及び行方向にマトリクス状
に並ぶように配置されている。
Next, another embodiment of the CMOS type image pickup device will be described with reference to FIGS. FIG.
1 is a circuit configuration diagram of a CMOS image sensor according to the present embodiment. As shown in FIG. 15, this CMOS image sensor has a two-dimensional array sensor configuration, in which unit pixels having the above-described structure are arranged in a matrix in the column direction and the row direction.

【0099】また、垂直走査信号(VSCAN)の発生
回路である垂直シフトレジスタ102が画素領域の左側
に配置されている。行ごとに行方向に並ぶ単位画素10
0内のMOSトランジスタQxxaのゲートに、垂直シ
フトレジスタ102から行うごとに一つずつ出ている垂
直走査信号供給線V1、V2がそれぞれ接続されてい
る。
A vertical shift register 102, which is a circuit for generating a vertical scanning signal (VSCAN), is disposed on the left side of the pixel area. Unit pixels 10 arranged in the row direction for each row
The vertical scanning signal supply lines V1 and V2 that are output one by one from the vertical shift register 102 are connected to the gate of the MOS transistor Qxxa in 0, respectively.

【0100】また、水平走査信号(HSCAN)の発生
回路である水平シフトレジスタ103が画素領域の下側
に配置されている。列ごとに列方向に並ぶ単位画素10
0内のMOSトランジスタQxxaのソースが列ごとに
異なる垂直出力線H1、H2に接続されている。各垂直
出力線H1、H2は列ごとに異なるスイッチとしてのM
OSトランジスタQ01、Q02のドレインに一つずつ
接続されている。各スイッチQ01、Q02のゲートは
水平走査信号(HSCAN)の発生回路である水平シフ
トレジスタ103に接続されている。
A horizontal shift register 103, which is a circuit for generating a horizontal scanning signal (HSCAN), is arranged below the pixel area. Unit pixels 10 arranged in the column direction for each column
The source of the MOS transistor Qxxa in 0 is connected to different vertical output lines H1 and H2 for each column. Each of the vertical output lines H1 and H2 is a switch M which is different for each column.
The drains of the OS transistors Q01 and Q02 are connected one by one. The gates of the switches Q01 and Q02 are connected to a horizontal shift register 103 which is a circuit for generating a horizontal scanning signal (HSCAN).

【0101】また、シャッタ信号(VSHT)とドレイ
ン電圧(VDD)の発生回路であるタイミングジェネレ
ータ101が画像領域の右側に配置されている。二次元
的に配置された全ての単位画素100内のMOSトラン
ジスタのドレインに、ドレイン電圧(VDD)の発生回
路であるタイミングジェネレータ101から出ているド
レイン電圧供給線がそれぞれ接続されている。さらに、
二次元的に配置された全ての単位画素100内のMOS
トランジスタのゲートに、シャッタ信号(VSHT)の
発生回路であるタイミングジェネレータ101から出て
いるシャッタ信号供給線がそれぞれ接続されている。
A timing generator 101, which is a circuit for generating a shutter signal (VSHT) and a drain voltage (VDD), is arranged on the right side of the image area. Drain voltage supply lines from a timing generator 101, which is a drain voltage (VDD) generation circuit, are connected to drains of MOS transistors in all the two-dimensionally arranged unit pixels 100. further,
MOS in all unit pixels 100 arranged two-dimensionally
A shutter signal supply line from a timing generator 101 which is a circuit for generating a shutter signal (VSHT) is connected to a gate of the transistor.

【0102】また、各スイッチQ01、Q02のソース
は共通の定電流源104を通してアンプ105に接続さ
れており、さらにアンプの出力は出力106に接続され
ている。即ち、各単位画素100内のMOSトランジス
タQxxbのソースは、トランジスタQxxa、Q01
及びQ02を介して定電流源104に接続され、画素単
位のソースフォロア回路を形成する。従って、各MOS
トランジスタQxxbのゲート−ソース間の電位差、及
びバルク−ソース間の電位差は接続された定電流源(負
荷回路)104により決定される。
The sources of the switches Q01 and Q02 are connected to an amplifier 105 through a common constant current source 104, and the output of the amplifier is connected to an output 106. That is, the source of the MOS transistor Qxxb in each unit pixel 100 is connected to the transistors Qxxa and Q01.
, And Q02 to the constant current source 104 to form a pixel-based source follower circuit. Therefore, each MOS
The potential difference between the gate and the source and the potential difference between the bulk and the source of the transistor Qxxb are determined by the connected constant current source (load circuit) 104.

【0103】垂直走査信号(VSCAN)及び水平走査
信号(HSCAN)により、逐次、各単位画素のMOS
トランジスタQxxbを駆動して光の入射量に比例した
映像信号(Vout)が読み出される。上記のように、
単位画素100は受光ダイオードDxx及びMOSトラ
ンジスタQxxb、Qxxaで構成されるので、画素の
部分をCMOS技術を用いて作成することができる。従
って、上記画素部分を、走査回路101〜103及び定
電流源104等周辺回路とを同じ半導体基板に作成する
ことができる。
The MOS of each unit pixel is sequentially turned on in response to the vertical scanning signal (VSCAN) and the horizontal scanning signal (HSCAN).
By driving the transistor Qxxb, a video signal (Vout) proportional to the amount of incident light is read. As described above,
Since the unit pixel 100 includes the light receiving diode Dxx and the MOS transistors Qxxb and Qxxa, the pixel portion can be created by using the CMOS technology. Therefore, the pixel portion can be formed on the same semiconductor substrate as the peripheral circuits such as the scanning circuits 101 to 103 and the constant current source 104.

【0104】この素子構造の特長はプログレッシブスキ
ャン型CCD撮像素子の様に全画素同時に露光を開始
し、終了することができる点にある。これはストロボの
ような短時問しか発光しない光源を用いて正確な露光制
御を行うときに有効である。通常のCMOS型撮像素子
では一画素づつ順に読み出していくか、または一ライン
づつ読み出していくことになる。この場合、通常の露光
においては問題ないが、ストロボ光の様な短時間の発光
による露光を行う場合に、露光条件が限定される。つま
り、全画素が露光を行っている間に発光開始し、発光終
了しなければならない。本素子の様に電荷の転送を中止
することによる露光終了を行うことはできない。
The feature of this element structure is that exposure can be started and ended for all pixels at the same time as in a progressive scan type CCD image pickup element. This is effective when performing accurate exposure control using a light source such as a strobe that emits light only for a short time. In a normal CMOS type image pickup device, reading is performed sequentially one pixel at a time or one line at a time. In this case, there is no problem in ordinary exposure, but when performing exposure by short-time light emission such as strobe light, exposure conditions are limited. That is, light emission must be started while all pixels are performing exposure, and light emission must be terminated. Exposure cannot be terminated by stopping the transfer of charges as in the case of this element.

【0105】図16は、図15のセンサを用い、D11
を第2群の画素として用いた例に関わり、本実施の形態
のCMOS型撮像素子を動作させるための各入力信号の
タイミングチャートである。p型のウェル領域を用い、
かつ光信号検出用トランジスタQxxbがnMOSの場
合に適用する。素子動作は掃き出し期間(初期化)−蓄
積期間(露光期間)−読み出し期間−掃き出し期間(初
期化)−・・・・というように繰り返し行うことができ
る。
FIG. 16 shows a case where the sensor of FIG.
9 is a timing chart of each input signal for operating the CMOS image sensor according to the present embodiment in relation to an example in which is used as a second group of pixels. Using a p-type well region,
In addition, it is applied when the optical signal detection transistor Qxxb is an nMOS. The element operation can be repeatedly performed in the order of a sweeping period (initialization), an accumulation period (exposure period), a reading period, a sweeping period (initialization), and so on.

【0106】かかる構成の動作について詳細に述べる。
電圧値として0V、VL(例えば1V位)、VM(例え
ば3V位)、VH(例えば5V位)の4つの値がある。
掃き出し期間はVDD、VSHにVHを加える(t
0)。これによりフォトダイオードDxx及びMOSト
ランジスタQxxbのゲート下のキャリアポケットに蓄
積された電荷を掃き出すことができる。初期化が完了し
た後、VDDをVMに、VSHをVLにする(t1)。
これにより、フォトダイオードに入射した光量に応じて
電荷が発生し、発生した電荷はMOSトランジスタのゲ
ート下に形成されたキャリアポケットに流れ込む。ここ
から露光が開始される。露光期間の後半にストロボを発
光させる(t3)。時刻t3の少し前の時刻t2で、I
11、D11からの信号の読み出しを開始する。H1を
用いて、一定時間間隔毎にD11から信号を読み出し積
分して行く。積分値がある閾値に達したとき、すなわち
ストロボの発光量が適正値になったところで露光を終了
させる。このときVSHをVLからVMにすることによ
りそれを実現する(t4)。これにより露光期間中にフ
ォトダイオードDxxからMOSトランジスタQxxb
のゲート下のキャリアポケットに流れ込んでいた電荷の
流れが止まり、露光が終了する。このあと水平シフトレ
ジスタ、垂直シフトレジスタを動作させることにより読
み出しが開始される。例えばH1、V1をそれぞれ0V
からHにすることにより(t5)、Q11bからの信号
を読み出すことができる。同様にHx、Vxの組み合わ
せにより全ての画素の信号を読み出すことができる。全
ての信号を読み出した後、再びVDDとVSHをVHと
することにより初期化を行い、次の露光に備える。この
あと一定時間置いて、あるいはストロボ発光が終了した
後、各画素からの信号を読み出す。このとき、D11を
含む画素からの信号は、すでに読み出されてしまってい
るので、電荷はあまり残っていない。上記例は4画素の
センサを用い、このうちの1画素を受光素子として利用
したものである。画素数が増えても基本的には同じであ
る。ただ第2群の画素が複数個になるので、これらの画
素からの信号が同時に読み出せるように、各画素の読出
しトランジスタがONするようにアドレスを設定する。
読み出した信号は加算され読み出される。加算したとき
の出力信号が大きくなりすぎて、出力アンプのダイナミ
ックレンジを越えてしまうような場合も想定される。こ
の場合は読出しのためのクロックを早くして、第2群の
画素を1画素づつ、またはいくつかずつにまとめて全部
同時でなく、分割して1画面分の信号を読み出すことも
可能である。出力信号は外部で加算、積分されることに
なる。以上のべたCMOS型撮像素子の基本的構造に関
しては、例えば特開平11‐195778号公報に開示
されているので、以下に詳細は記載しない。
The operation of the above configuration will be described in detail.
There are four voltage values: 0 V, VL (for example, about 1 V), VM (for example, about 3 V), and VH (for example, about 5 V).
In the sweeping period, VH is added to VDD and VSH (t
0). This makes it possible to sweep out charges accumulated in the carrier pocket below the gate of the photodiode Dxx and the MOS transistor Qxxb. After the initialization is completed, VDD is set to VM and VSH is set to VL (t1).
As a result, charges are generated in accordance with the amount of light incident on the photodiode, and the generated charges flow into a carrier pocket formed below the gate of the MOS transistor. The exposure is started from here. The strobe light is emitted in the latter half of the exposure period (t3). At time t2 slightly before time t3, I
11, reading of signals from D11 is started. Using H1, a signal is read from D11 at regular time intervals and integrated. When the integrated value reaches a certain threshold, that is, when the amount of light emission of the strobe light reaches an appropriate value, the exposure is terminated. At this time, this is realized by changing VSH from VL to VM (t4). As a result, during the exposure period, the MOS transistor Qxxb
The flow of charges flowing into the carrier pocket below the gate of the gate stops, and the exposure ends. Thereafter, reading is started by operating the horizontal shift register and the vertical shift register. For example, H1 and V1 are each set to 0V
, The signal from Q11b can be read. Similarly, signals of all pixels can be read out by a combination of Hx and Vx. After reading out all the signals, VDD and VSH are set to VH again to perform initialization to prepare for the next exposure. After a certain period of time, or after the strobe light emission ends, a signal from each pixel is read. At this time, since the signal from the pixel including D11 has already been read, little charge remains. The above example uses a four-pixel sensor, and uses one pixel as a light receiving element. This is basically the same even if the number of pixels increases. However, since there are a plurality of pixels in the second group, an address is set so that the read transistor of each pixel is turned on so that signals from these pixels can be read simultaneously.
The read signals are added and read. It is also conceivable that the output signal after the addition becomes too large and exceeds the dynamic range of the output amplifier. In this case, it is possible to read out a signal for one screen by dividing the second group of pixels one by one or several pixels, not all at the same time, but by increasing the clock for reading. . The output signals are externally added and integrated. The basic structure of the above-mentioned CMOS image sensor is disclosed in, for example, JP-A-11-195778, and will not be described in detail below.

【0107】図17(a)は、別な実施の形態にかかる
電子スチルカメラの概略構成図であり、図17(b)
は、撮像素子22を被写体側から見た図である。本実施
の形態は、図9に示す実施の形態に対して、第2群の画
素の位置のみが主として異なるので、同様の点について
は説明を省略する。
FIG. 17A is a schematic configuration diagram of an electronic still camera according to another embodiment, and FIG.
3 is a diagram of the image sensor 22 viewed from the subject side. This embodiment mainly differs from the embodiment shown in FIG. 9 only in the positions of the pixels of the second group, and thus the description of the same points will be omitted.

【0108】図17において、基板22a上に、第1群
の画素(不図示)のみを備えた撮像部50が配置され、
その下方には、第2群の画素50bの集合体が配置され
ている。第2群の画素50bの信号は、図9の実施の形
態と同様に、コンパレータ7に出力されるようになって
いる。このとき、第2群の画素は1画素でも可能であ
る。
In FIG. 17, an image pickup section 50 having only a first group of pixels (not shown) is arranged on a substrate 22a.
Below this, an aggregate of the pixels 50b of the second group is arranged. The signals of the pixels 50b of the second group are output to the comparator 7, as in the embodiment of FIG. At this time, the second group of pixels may be one pixel.

【0109】更に、本実施の形態においては、撮影レン
ズ21と撮像素子22との間にハーフミラー60が設け
られ、被写体3からの光(例えば反射光)の一部を光軸
直角方向に反射させる。ハーフミラー60からの光は、
ミラー61により反射され、第2群の画素50bに入射
するようになっている。その出力を用いた露光制御に関
しては、上述した実施の形態と同様であるので説明を省
略する。かかる実施の形態によれば、撮像部54は、信
号取り出し用の配線も含めて、汎用のCMOS撮像素子
を用いることができるため、コストをより低減させるこ
とができる。尚、ハーフミラー60とミラー61とで、
撮影レンズ21から撮像部54に向かう被写体からの光
の一部を受光素子50bまで導光する光学系を構成す
る。
Further, in the present embodiment, a half mirror 60 is provided between the photographing lens 21 and the image sensor 22, and reflects a part of the light (for example, reflected light) from the subject 3 in the direction perpendicular to the optical axis. Let it. The light from the half mirror 60 is
The light is reflected by the mirror 61 and enters the second group of pixels 50b. Exposure control using the output is the same as in the above-described embodiment, and a description thereof is omitted. According to this embodiment, since the imaging unit 54 can use a general-purpose CMOS imaging device including a wiring for extracting a signal, the cost can be further reduced. Note that the half mirror 60 and the mirror 61
An optical system that guides a part of the light from the subject from the photographing lens 21 toward the imaging unit 54 to the light receiving element 50b is configured.

【0110】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、ストロボ調光に限らず、本発
明は露光制御全般に用いることができる。又、本発明は
電子スチルカメラに限らず、放射線撮影装置など、各種
の撮影装置に適用できる。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, it should be understood that the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and that modifications and improvements can be made as appropriate. is there. For example, the present invention can be used not only for strobe light control but also for general exposure control. In addition, the present invention is not limited to an electronic still camera, and can be applied to various imaging apparatuses such as a radiation imaging apparatus.

【0111】また、グリーンフィルタの載った画素のみ
を、露光制御データ取得用の第2群の画素として利用す
ることも考えられる。更に、第2群の画素の位置を固定
する必要はなく、例えば中央重点測光の場合、撮像部の
中央の画素から第2群の画素を選択し、平均測光の場
合、撮像部全体から第2群の画素を選択することもでき
る。
It is also conceivable to use only the pixels on which the green filter is mounted as the second group of pixels for acquiring exposure control data. Further, it is not necessary to fix the positions of the pixels of the second group. For example, in the case of center-weighted metering, the pixels of the second group are selected from the center pixel of the image pickup unit, and in the case of average photometry, the second group of pixels is selected from the entire image pickup unit. A group of pixels can also be selected.

【0112】画像データ取得用の端子と、露光データ取
得用の端子を共用しても良いし、別にストロボ光量積分
出力端子を設けても良い。第2群の画素からの信号をス
キャンして読み出すときに、部分ごとに分けて読み出す
こともできる。例えば、重要な被写体は中心部にあるこ
とが多いので、中心から読み出していったり、列または
行ごとに読み出したり、らせん状に読み出すことも考え
られる。一つの画素内にメモリ(電荷蓄積部)を2つ設
け、ストロボ発光前の画像電荷と、発光後の画像電荷を
別々に記録することで、発光前のデータは無傷で取得で
きる。ストロボ発光時刻の制御のため、予め適正光量を
見積もっておき、露光終了時刻よりもその分、以前に発
光させることができる。
A terminal for acquiring image data and a terminal for acquiring exposure data may be shared, or a strobe light intensity integration output terminal may be separately provided. When scanning and reading out the signals from the pixels of the second group, the signals can be read out separately for each part. For example, since an important subject is often located at the center, it may be read out from the center, read out by column or row, or read in a spiral. By providing two memories (charge storage units) in one pixel and separately recording the image charge before the flash emission and the image charge after the flash emission, the data before the light emission can be acquired intact. In order to control the strobe light emission time, an appropriate amount of light can be estimated in advance, and the light emission can be performed earlier than the exposure end time.

【0113】[0113]

【発明の効果】本発明によれば、必要な部品数や調整工
数を減少させることにより、コストが低く、デザイン的
にも制約の少ない又誤差の小さい測光又は調光が可能な
撮影装置及びそれに用いる撮像素子を提供することがで
きる。
According to the present invention, by reducing the number of necessary parts and the number of adjustment steps, the photographing apparatus and the photographing apparatus capable of photometry or dimming with low cost, few restrictions in design, and small errors are provided. An imaging element to be used can be provided.

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

【図1】本実施の形態にかかるCMOS型撮像素子の等
価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a CMOS image sensor according to an embodiment.

【図2】図1の撮像素子を含む撮像素子回路20の概略
構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image sensor circuit 20 including the image sensor of FIG.

【図3】撮像部54における画素の配列を示す概略構成
図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an arrangement of pixels in an imaging unit;

【図4】図3の撮像部を用いた場合における、信号取り
出し用の配線図である。
FIG. 4 is a wiring diagram for extracting signals when the imaging unit of FIG. 3 is used.

【図5】本実施の形態の変形例にかかる撮像部54にお
ける画素の配列を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an arrangement of pixels in an imaging unit according to a modification of the present embodiment.

【図6】図5の撮像部を用いた場合における、信号取り
出し用の配線図である。
FIG. 6 is a wiring diagram for extracting a signal when the imaging unit of FIG. 5 is used.

【図7】別な変形例にかかる撮像部54における画素の
配列を示す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an array of pixels in an imaging unit according to another modification.

【図8】図7の撮像部を用いた場合における、信号取り
出し用の配線図である。
8 is a wiring diagram for extracting a signal when the imaging unit of FIG. 7 is used.

【図9】本実施の形態にかかる撮影装置の一例である電
子スチルカメラの概略構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of an electronic still camera which is an example of a photographing apparatus according to the present embodiment.

【図10】ストロボ発光特性図である。FIG. 10 is a strobe light emission characteristic diagram.

【図11】(被写体距離)×(絞り)が小の時のストロ
ボ発光特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating strobe light emission characteristics when (subject distance) × (aperture) is small.

【図12】(被写体距離)×(絞り)が大の時のストロ
ボ発光特性をそれぞれ示した図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating strobe light emission characteristics when (subject distance) × (aperture) is large.

【図13】本実施の形態の撮影制御フローを示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram illustrating a photographing control flow according to the present embodiment.

【図14】図13のストロボ露光制御の変形例につい
て、詳細に説明する撮影制御フローを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a shooting control flow for explaining a modification of the flash exposure control of FIG. 13 in detail.

【図15】本実施の形態におけるCMOS型撮像素子の
回路構成図である。
FIG. 15 is a circuit configuration diagram of a CMOS image sensor according to the present embodiment.

【図16】本実施の形態のタイミングチャート図であ
る。
FIG. 16 is a timing chart of the present embodiment.

【図17】図17(a)は、別な実施の形態にかかる電
子スチルカメラの概略構成図であり、図17(b)は、
撮像素子22を被写体側から見た図である。
FIG. 17A is a schematic configuration diagram of an electronic still camera according to another embodiment, and FIG.
FIG. 2 is a diagram of the image sensor 22 viewed from a subject side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ストロボ 7 コンパレータ 22 CMOS型撮像素子 23 撮像素子制御回路 27 MPU 54 撮像部 50a 第1群の画素 50b 第2群の画素 51 タイミングジェネレータ 52 垂直シフトレジスタ 53 水平シフトレジスタ 150b 受光素子 2 Strobe 7 Comparator 22 CMOS image sensor 23 Image sensor control circuit 27 MPU 54 Imager 50a First group of pixels 50b Second group of pixels 51 Timing generator 52 Vertical shift register 53 Horizontal shift register 150b Light receiving element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/335 H04N 5/335 Q 5C065 9/07 A // H04N 9/07 H01L 27/14 A Fターム(参考) 2H002 CD05 DB01 DB25 2H053 AD08 4M118 AA07 AA10 AB01 BA14 CA02 DD10 DD12 FA06 FA33 FA42 GC08 5C022 AB01 AB15 AB17 AC52 5C024 AX04 CX54 CX67 CY17 EX12 GY31 GZ42 JX46 5C065 BB08 BB41 DD09 DD15 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/335 H04N 5/335 Q 5C065 9/07 A // H04N 9/07 H01L 27/14 A F term (Reference) 2H002 CD05 DB01 DB25 2H053 AD08 4M118 AA07 AA10 AB01 BA14 CA02 DD10 DD12 FA06 FA33 FA42 GC08 5C022 AB01 AB15 AB17 AC52 5C024 AX04 CX54 CX67 CY17 EX12 GY31 GZ42 JX46 5C065 BB08 BB41 DD09 DD15

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体を照明する発光装置と、複数の画
素を2次元的に配置した撮像素子とを有し、被写体を撮
影するための撮影装置において、 前記撮像素子において、他の画素からの電荷の排出を待
たずに、任意の画素より電荷を排出可能な構造を持ち、 前記撮像素子の第1群の画素は、被写体像を画像データ
に変換するために用いられ、前記撮像素子の第2群の画
素は、被写体からの光の量を検出するために用いられ、 前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾値を超えたこと
に応じて、前記発光装置の発光の停止が行われることを
特徴とする撮影装置。
An imaging device for imaging a subject, comprising: a light emitting device for illuminating a subject; and an imaging device in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged. The first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data without having to wait for the discharge of charges, and the first group of pixels of the image sensor is used to convert the image of the subject into image data. The two groups of pixels are used to detect the amount of light from the subject, and the light emission of the light emitting device is stopped in response to the charge accumulated in the second group of pixels exceeding a threshold. An imaging device characterized by being taken.
【請求項2】 複数の画素を2次元的に配置した撮像素
子を有し、被写体を撮影するための撮影装置において、 前記撮像素子において、他の画素からの電荷の排出を待
たずに、任意の画素より電荷を排出可能な構造を持ち、 前記撮像素子の第1群の画素は、被写体像を画像データ
に変換するために用いられ、前記撮像素子の第2群の画
素は、被写体からの光の量を検出するために用いられ、 前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾値を超えたこと
に応じて、前記第1群の画素の電荷蓄積の中止、及び前
記第1群の画素に蓄積された電荷の排出の少なくとも一
方が行われることを特徴とする撮影装置。
2. An imaging device for imaging a subject, comprising: an imaging device in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally, wherein the imaging device has an arbitrary configuration without waiting for discharge of charges from other pixels. The first group of pixels of the imaging device is used to convert a subject image into image data, and the second group of pixels of the imaging device is Used to detect the amount of light, stopping charge accumulation in the first group of pixels in response to the charge accumulated in the second group of pixels exceeding a threshold; and An imaging device, wherein at least one of discharging of electric charges accumulated in a pixel is performed.
【請求項3】 前記撮像素子は、特定のトリガ信号に応
じて特定の画素より電荷を排出するようになっているこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影装置。
3. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the image pickup device discharges electric charge from a specific pixel in response to a specific trigger signal.
【請求項4】 前記第2群の画素の位置に対応する画像
データは、前記第2群の画素の周囲に位置する前記第1
群の画素の画像データに基づいて求められることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の撮影装置。
4. The image data corresponding to the positions of the pixels of the second group is the image data of the first group located around the pixels of the second group.
The photographing apparatus according to claim 1, wherein the photographing apparatus is obtained based on image data of a group of pixels.
【請求項5】 前記第2群の画素は、前記第1群の画素
の一部であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
かに記載の撮影装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the second group of pixels is a part of the first group of pixels.
【請求項6】 前記撮像素子は、前記第2群の画素に蓄
積された電荷が閾値を超えたか否か判断する判断部を有
することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載
の撮影装置。
6. The image pickup device according to claim 1, wherein the image pickup device includes a determination unit configured to determine whether or not charges accumulated in the pixels of the second group have exceeded a threshold value. Shooting equipment.
【請求項7】 前記撮像素子は、前記第2群の画素に蓄
積された電荷を外部に出力する出力端子を有することを
特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の撮影装
置。
7. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the image pickup device has an output terminal for outputting charges accumulated in the second group of pixels to the outside.
【請求項8】 前記第2群の画素が3つ以上ある場合、
そのうち一つの画素に蓄積された電荷の値が、他の画素
に蓄積された電荷の平均値に対して、所定値以上高かっ
た場合には、電荷の値が高かった画素の電荷を除外し
て、前記閾値と比較することを特徴とする請求項1乃至
7のいずれかに記載の撮影装置。
8. When there are three or more pixels in the second group,
If the value of the charge stored in one of the pixels is higher than the average value of the charges stored in the other pixels by a predetermined value or more, the charge of the pixel having the higher charge is excluded. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the photographing apparatus compares the threshold value with the threshold value.
【請求項9】 前記第2群の画素に蓄積された電荷は、
同時に排出されることを特徴とする請求項1乃至8のい
ずれかに記載の撮影装置。
9. The electric charge accumulated in the second group of pixels,
The photographing apparatus according to claim 1, wherein the photographing apparatus is simultaneously ejected.
【請求項10】 前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、クロックに応じて排出されることを特徴とする請求
項1乃至9のいずれかに記載の撮影装置。
10. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the electric charges accumulated in the pixels of the second group are discharged in response to a clock.
【請求項11】 前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、排出されることなく、その量が検出できるようにな
っていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか
に記載の撮影装置。
11. The device according to claim 1, wherein the amount of the electric charge accumulated in the pixels of the second group can be detected without being discharged. Shooting equipment.
【請求項12】 前記第2群の画素に対し、順次トリガ
信号を付与することによって、前記トリガ信号を付与し
た順に、蓄積された電荷を排出することを特徴とする請
求項1乃至11のいずれかに記載の撮影装置。
12. The apparatus according to claim 1, wherein a trigger signal is sequentially applied to the pixels of the second group, so that accumulated charges are discharged in the order in which the trigger signals are applied. An imaging device according to any one of the above.
【請求項13】 前記第2群の画素は、電荷蓄積部を少
なくとも2つ有することを特徴とする請求項1乃至12
のいずれかに記載の撮影装置。
13. The pixel according to claim 1, wherein the second group of pixels has at least two charge storage units.
An imaging device according to any one of the above.
【請求項14】 前記第2群の画素は、撮影画面に対応
する中央寄りに配置されていることを特徴とする請求項
1乃至13のいずれかに記載の撮影装置。
14. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the pixels of the second group are arranged near a center corresponding to a photographing screen.
【請求項15】 前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、撮影画面に対応する中央側の画素から順に排出され
ることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載
の撮影装置。
15. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the electric charges accumulated in the second group of pixels are discharged in order from a pixel on the center side corresponding to a photographing screen. .
【請求項16】 被写体を照明する発光装置を備えた撮
影装置に用いる、複数の画素を2次元的に配置した撮像
素子であって、他の画素からの電荷の排出を待たずに、
任意の画素より電荷を排出可能な構造を持ち、 前記撮像素子の第1群の画素は、被写体像を画像データ
に変換するために用いられ、前記撮像素子の第2群の画
素は、被写体からの光の量を検出するために用いられ、 前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾値を超えたこと
に応じて、前記発光装置の発光の停止が行われることを
特徴とする撮像素子。
16. An image pickup device having a plurality of pixels arranged two-dimensionally, which is used for a photographing device provided with a light emitting device for illuminating a subject, without waiting for discharge of charges from other pixels.
A first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data, and a second group of pixels of the image sensor is separated from a subject. An image pickup device, wherein the light emission of the light emitting device is stopped in response to the charge accumulated in the pixels of the second group exceeding a threshold value. .
【請求項17】 複数の画素を2次元的に配置した撮像
素子であって、他の画素からの電荷の排出を待たずに、
任意の画素より電荷を排出可能な構造を持ち、 前記撮像素子の第1群の画素は、被写体像を画像データ
に変換するために用いられ、前記撮像素子の第2群の画
素は、被写体からの光の量を検出するために用いられ、 前記第2群の画素に蓄積された電荷が閾値を超えたこと
に応じて、前記第1群の画素の電荷蓄積の中止、及び前
記第1群の画素に蓄積された電荷の排出の少なくとも一
方が行われることを特徴とする撮像素子。
17. An imaging device in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally, without waiting for discharge of charges from other pixels.
A first group of pixels of the image sensor is used to convert a subject image into image data, and a second group of pixels of the image sensor is separated from a subject. The charge accumulation in the second group of pixels is stopped when the charge accumulated in the second group of pixels exceeds a threshold value, and the charge accumulation in the first group of pixels is stopped. Wherein at least one of discharging of the electric charge accumulated in the pixel is performed.
【請求項18】 前記撮像素子は、特定のトリガ信号に
応じて特定の画素より電荷を排出するようになっている
ことを特徴とする請求項16又は17に記載の撮像素
子。
18. The imaging device according to claim 16, wherein the imaging device discharges electric charges from a specific pixel in response to a specific trigger signal.
【請求項19】 前記第2群の画素の位置に対応する画
像データは、前記第2群の画素の周囲に位置する前記第
1群の画素の画像データに基づいて求められることを特
徴とする請求項16乃至18に記載の撮像素子。
19. The image data corresponding to the positions of the pixels of the second group are obtained based on image data of the pixels of the first group located around the pixels of the second group. An image sensor according to claim 16.
【請求項20】 前記第2群の画素は、前記第1群の画
素の一部であることを特徴とする請求項16乃至19の
いずれかに記載の撮像素子。
20. The image sensor according to claim 16, wherein the second group of pixels is a part of the first group of pixels.
【請求項21】 前記撮像素子は、前記第2群の画素に
蓄積された電荷が閾値を超えたか否か判断する判断部を
有することを特徴とする請求項16乃至20のいずれか
に記載の撮像素子。
21. The image pickup device according to claim 16, wherein the image pickup device has a judgment unit for judging whether the electric charge accumulated in the pixels of the second group exceeds a threshold value. Imaging device.
【請求項22】 前記撮像素子は、前記第2群の画素に
蓄積された電荷を外部に出力する出力端子を有すること
を特徴とする請求項16乃至21のいずれかに記載の撮
像素子。
22. The image pickup device according to claim 16, wherein the image pickup device has an output terminal for outputting charges accumulated in the second group of pixels to the outside.
【請求項23】 前記第2群の画素が3つ以上ある場
合、そのうち一つの画素に蓄積された電荷の値が、他の
画素に蓄積された電荷の平均値に対して、所定値以上高
かった場合には、電荷の値が高かった画素の電荷を除外
して、前記閾値と比較することを特徴とする請求項16
乃至22のいずれかに記載の撮像素子。
23. When there are three or more pixels in the second group, the value of the charge stored in one of the pixels is higher than the average value of the charges stored in the other pixels by a predetermined value or more. 17. The method according to claim 16, further comprising: excluding a charge of a pixel having a high charge value and comparing the pixel value with the threshold value.
23. The imaging device according to any one of claims to 22.
【請求項24】 前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、同時に排出されることを特徴とする請求項16乃至
23のいずれかに記載の撮像素子。
24. The imaging device according to claim 16, wherein the electric charges accumulated in the second group of pixels are simultaneously discharged.
【請求項25】 前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、クロックに応じて排出されることを特徴とする請求
項16乃至24のいずれかに記載の撮像素子。
25. The image sensor according to claim 16, wherein the electric charges accumulated in the second group of pixels are discharged in response to a clock.
【請求項26】 前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、排出されることなく、その量が検出できるようにな
っていることを特徴とする請求項16乃至25のいずれ
かに記載の撮像素子。
26. The apparatus according to claim 16, wherein the amount of the electric charge accumulated in the pixels of the second group can be detected without being discharged. Imaging device.
【請求項27】 前記第2群の画素に対し、順次トリガ
信号を付与することによって、前記トリガ信号を付与し
た順に、蓄積された電荷を排出することを特徴とする請
求項16乃至26のいずれかに記載の撮像素子。
27. The method according to claim 16, wherein a trigger signal is sequentially applied to the pixels of the second group, so that accumulated charges are discharged in the order in which the trigger signals are applied. An imaging device according to any one of the above.
【請求項28】 前記第2群の画素は、電荷蓄積部を少
なくとも2つ有することを特徴とする請求項16乃至2
7のいずれかに記載の撮像素子。
28. The pixel according to claim 16, wherein the second group of pixels has at least two charge storage units.
8. The imaging device according to any one of 7.
【請求項29】 前記第2群の画素は、撮影画面に対応
する中央寄りに配置されていることを特徴とする請求項
16乃至28のいずれかに記載の撮像素子。
29. The imaging device according to claim 16, wherein the pixels of the second group are arranged near a center corresponding to a shooting screen.
【請求項30】 前記第2群の画素に蓄積された電荷
は、撮影画面に対応する中央側の画素から順に排出され
ることを特徴とする請求項16乃至29のいずれかに記
載の撮像素子。
30. The image sensor according to claim 16, wherein the electric charges accumulated in the second group of pixels are discharged in order from a pixel on the center side corresponding to a shooting screen. .
【請求項31】 2次元的に配置された複数の画素と、 前記画素の間に配置された受光素子とからなり、 前記受光素子は、2つ以上の画素にわたってライン状に
配置されていることを特徴とする撮像素子。
31. A plurality of pixels two-dimensionally arranged, and a light receiving element arranged between the pixels, wherein the light receiving elements are arranged in a line over two or more pixels. An imaging element characterized by the above-mentioned.
【請求項32】 2次元的に配置された複数の画素から
なる撮像部と、 前記撮像部に対して被写体像を結像させる撮影レンズ
と、 前記撮像部の外側に配置された受光素子と、 前記撮影レンズから前記撮像部に向かう前記被写体から
の光の一部を前記受光素子まで導光する光学系と、を有
することを特徴とする撮影装置。
32. An image pickup unit comprising a plurality of pixels arranged two-dimensionally, a photographing lens for forming a subject image on the image pickup unit, a light receiving element disposed outside the image pickup unit, An imaging system comprising: an optical system that guides a part of light from the subject toward the imaging unit from the imaging lens to the light receiving element.
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