JP2005175986A - Image input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像入力装置のストロボ撮影に関するものであって、特に個体撮像素子を用いた場合のTTL調光に関する。 The present invention relates to strobe photography of an image input apparatus, and more particularly to TTL light control using an individual image sensor.
従来、デジタルカメラなどの画像入力装置において、ストロボ撮影の場合、ストロボから光の被写体での反射光を外部調光素子に受光させて、その出力に従って露光を制御する外部調光方式か、あるいは、本発光に先立って予備発光を行い、予備発光の反射光に従って本発光時の露光の制御を行う方式を実施している。 Conventionally, in an image input device such as a digital camera, in the case of flash photography, an external light control method in which reflected light from a flash subject is received by an external light control element, and exposure is controlled according to the output, or Prior to the main light emission, preliminary light emission is performed, and the exposure control during the main light emission is controlled according to the reflected light of the preliminary light emission.
この従来の画像入力装置の構成を図5に示す。被写体はレンズ1を介して個体撮像素子4上に焦点を結ぶ。この光はシャッタ3により個体撮像素子に入射することを遮断することが可能となっている。また、ミラー2が図の位置にあるときはレンズからの入射光はミラーで反射されAEセンサ5に導かれる。
The configuration of this conventional image input apparatus is shown in FIG. The subject is focused on the
ミラーはミラー駆動装置6により制御され、固体撮像素子に入射光が届く位置に移動する。シャッタはシャッタ駆動装置7によって制御される。また、個体撮像素子は個体撮像素子駆動回路8により駆動され、個体撮像素子上の光学情報を電気情報として取り出す。
The mirror is controlled by the
ストロボ撮影時にはストロボ9が発光する。このストロボ光の被写体からの反射を外部調光センサ100で受光し、その出力に従ってシャッタを閉じることにより、個体撮像素子に適正な光が到達するように調整する。これらのシーケンスの制御はCPU11によって行われる。
During flash photography, the
また、同様の構成において、ストロボの本発光より前に、予備発光を行うことにより、その予備発酵の反射光をAEセンサで受光し、その出力に従って、本発光の発光量およびシャッタースピードを制御することによっても、同様の効果が得られることが知られている。
しかしながら、上記従来例の構成では外部調光センサにTTLの構成をとることが困難となり、そのため交換レンズなどによる画角の変更に対応しづらいという問題があった。 However, in the configuration of the above-described conventional example, it is difficult to adopt a TTL configuration for the external light control sensor, and thus there is a problem that it is difficult to cope with a change in the angle of view using an interchangeable lens or the like.
また、特許文献1では予備発光と本発光のタイムラグが発生するという問題があった。 Further, Patent Document 1 has a problem that a time lag between preliminary light emission and main light emission occurs.
本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、交換レンズによる画角変更にも対応でき、タイムラグのない、調光システムを構成する画像入力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image input device that constitutes a light control system that can cope with a change in the angle of view by an interchangeable lens and has no time lag.
上記課題を解決するため、本発明は、個体撮像素子としてCMOSセンサを用い、CMOSセンサを構成する画素は光を受光し蓄積電荷に変換する受光部と、前記受光部に蓄積された蓄積電化を電圧に変換するFD部と、前記受光部から前記FD部の転送を行うための転送チャンネルと、前記FDをリセット電圧にリセットするリセットチャンネルとを持ち、FD部の遮光膜の一部あるいは全部を廃止することにより、FD部も受光をして光電荷を発生する構成をとる。 In order to solve the above-described problems, the present invention uses a CMOS sensor as an individual imaging device, and pixels constituting the CMOS sensor include a light receiving unit that receives light and converts it into accumulated charges, and a storage electrification accumulated in the light receiving unit. A FD unit that converts the voltage into a voltage; a transfer channel for transferring the FD unit from the light receiving unit; and a reset channel that resets the FD to a reset voltage; and part or all of the light shielding film of the FD unit. By abolishing the structure, the FD unit also receives light and generates a photocharge.
この構成のCMOSセンサを用いた画像入力装置により、ストロボを発光させるとともに、受光部に光電荷を蓄積している期間、転送チャンネルは閉じて、リセットチャンネルは開くことにより、FD部をリセットするとともに、リセットチャンネルに流れる電流をモニタし、ストロボの発光量を検出し、検出した量に従って、シャッタを閉じることにより、調光制御を行うことで適正な露光量を得ることができる。 The image input device using the CMOS sensor with this configuration causes the strobe to emit light and resets the FD unit by closing the transfer channel and opening the reset channel while the photocharge is accumulated in the light receiving unit. By monitoring the current flowing through the reset channel, detecting the amount of light emitted from the strobe, and closing the shutter according to the detected amount, it is possible to obtain an appropriate exposure amount by performing dimming control.
本発明よれば、ストロボを発光させるとともに、受光部に光電荷を蓄積している期間、転送チャンネルは閉じて、リセットチャンネルは開くことにより、FD部をリセットするとともに、リセットチャンネルに流れる電流をモニタし、ストロボの発光量を検出し、検出した量に従って、シャッタを閉じることにより、調光制御を行うことで適正な露光量を得ることができる。 According to the present invention, while the strobe is caused to emit light and the photoelectric charge is accumulated in the light receiving portion, the transfer channel is closed and the reset channel is opened, thereby resetting the FD portion and monitoring the current flowing through the reset channel. Then, by detecting the light emission amount of the strobe and closing the shutter according to the detected amount, it is possible to obtain an appropriate exposure amount by performing dimming control.
また、交換レンズによる画角変更にも対応でき、タイムラグのない、調光システムを構成することが可能となる。 In addition, it is possible to configure a light control system that can cope with a change in the angle of view by an interchangeable lens and has no time lag.
以下に本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
以下に、本発明の第1の実施例の画像入力装置を図1〜図4に基づき説明する。 An image input apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は本発明を実施した画像入力装置の構成を示す。被写体はレンズ1を介して個体撮像素子4であるCMOSセンサ上に焦点を結ぶ。この光はシャッタ3により個体撮像素子4に入射することを遮断することが可能となっている。また、ミラー2が図の位置にあるときはレンズからの入射光はミラーで反射されAEセンサ5に導かれる。
FIG. 1 shows the configuration of an image input apparatus embodying the present invention. The subject is focused on the CMOS sensor, which is the
ミラーはミラー駆動装置6により制御され、固体撮像素子4に入射光が届く位置に移動する。シャッタ3はシャッタ駆動装置7によって制御される。また、個体撮像素子は個体撮像素子駆動回路8により駆動され、個体撮像素子上の光学情報を電気情報として取り出す。
The mirror is controlled by the
ストロボ撮影時にはストロボ9が発光する。発光量は個体撮像素子4のリセット電流によりモニタされる。その出力をリセット電流モニタ装置10により検出されて、これに従って適正な露光量に達したタイミングでシャッタ3を閉じる。これらのシーケンスの制御はCPU11によって行われる。
During flash photography, the
ここで個体撮像素子4としてのCMOSセンサの構造を図2に示す。
Here, the structure of a CMOS sensor as the
これは縦、横にそれぞれの所定数の画素12が並んだ構成になっている。また、さらに画素の構造を図3に示す。
This has a configuration in which a predetermined number of
入射光を受け取る受光部としてのフォトダイオード21と電荷電圧変換を行うFD22とフォトダイオードからFD22に光り電荷を転送する転送チャネル23とFD22をリセット電圧にリセットするリセットチャネル24とリセットチャネルに流れる電流をモニタするための検出器(この場合は抵抗)25から構成されている。
A
センサが被写体からの入射光を蓄積している期間は転送チャネル23を閉じ、リセットチャネル24を開いておく。これにより、フォトダイオードに入射光に対応した光電荷が蓄積され、FD22はリセット電圧に接続されていることになる。
During the period in which the sensor accumulates incident light from the subject, the
このとき、FD22部分に入射した光はFD22部分でも光電変換され光電流としてリセットチャネル24に流れることになる。これをリセット電流検出器によりモニタすることが可能となり、これはストロボ撮影時にセンサに入射された光をモニタすることになる。
At this time, the light incident on the FD 22 part is also photoelectrically converted in the FD 22 part and flows into the
さらにここで図4にリセット電流モニタ装置の構成図を示す。 Further, FIG. 4 shows a configuration diagram of the reset current monitoring device.
画素のリセット電流検出器からの出力を反転アンプ31で反転し、その出力を積分器32で積分する。
The output from the pixel reset current detector is inverted by the inverting
リセット電流検出器からの出力は光電流であり、その瞬間の光出力である。これを積分することで蓄積期間中のトータルの光出力に変換し、制御部であるCPU11に伝える。
The output from the reset current detector is a photocurrent, which is the light output at that moment. By integrating this, it is converted into a total light output during the accumulation period and transmitted to the
この結果に従って、センサに適正な光量が蓄積されたことを検出でき、そのタイミングでシャッタ3を閉じることができる。
According to this result, it can be detected that an appropriate amount of light has accumulated in the sensor, and the
上記構成により、外部調光素子を使用せず、また、予備発光によらずにストロボの本発光の光量をモニタして、適正な調光を行うことが可能となる。 With the above configuration, it is possible to perform proper dimming by monitoring the light quantity of the main light emission of the strobe without using an external light control element and without using preliminary light emission.
また、この実施例では述べていないが、複数の画素のリセット電流を加算した結果として、リセット電流検出器からの出力を出すことも、CMOSセンサの構造上、用意であることは自明である Although not described in this embodiment, it is obvious that the output from the reset current detector as a result of adding the reset currents of a plurality of pixels is also prepared due to the structure of the CMOS sensor.
1 レンズ
2 ミラー
3 シャッタ
4 個体撮像素子
5 AEセンサ
6 ミラー駆動装置
7 シャッタ駆動装置
8 個体撮像素子駆動回路
9 ストロボ
10 リセット電流モニタ装置
11 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記個体撮像素子を構成する画素は光を受光し蓄積電荷に変換する受光部と、前記受光部に蓄積された蓄積電化を電圧に変換するFD部と、前記受光部から前記FD部の転送を行うための転送チャンネルと、前記FDをリセット電圧にリセットするリセットチャンネルとを有し、
前記FD部の遮光膜の一部あるいは全部を廃止することにより、前記FD部も受光をして光電荷を発生するように構成し、ストロボを発光させるとともに、受光部に光電荷を蓄積している期間、転送チャンネルは閉じてリセットチャンネルは開くことにより、前記FD部をリセットするとともに、リセットチャンネルに流れる電流をモニタし、ストロボの発光量を検出し、検出した量に従って、シャッタを閉じることを特徴とする画像入力装置。 In an image input device comprising a solid-state imaging device comprising a plurality of pixels and converting an optical image into an electrical signal, a shutter for blocking light reaching the individual imaging device, and a strobe.
The pixels constituting the solid-state imaging device receive a light and convert it into accumulated charges, an FD unit that converts the accumulated electrical charge accumulated in the light receiving unit into a voltage, and transfers the FD unit from the light receiving unit. A transfer channel for performing, and a reset channel for resetting the FD to a reset voltage,
By eliminating part or all of the light-shielding film of the FD unit, the FD unit is also configured to receive light and generate photocharges, to emit strobe light, and to accumulate photocharges in the light receiving unit. During this period, the transfer channel is closed and the reset channel is opened, thereby resetting the FD unit, monitoring the current flowing through the reset channel, detecting the amount of light emitted from the strobe, and closing the shutter according to the detected amount. A characteristic image input device.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008079250A (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Hamamatsu Photonics Kk | Solid-state imaging apparatus |
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