JP2754604B2 - Driving method of electronic shutter - Google Patents

Driving method of electronic shutter

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JP2754604B2 JP63262557A JP26255788A JP2754604B2 JP 2754604 B2 JP2754604 B2 JP 2754604B2 JP 63262557 A JP63262557 A JP 63262557A JP 26255788 A JP26255788 A JP 26255788A JP 2754604 B2 JP2754604 B2 JP 2754604B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はスチルビデオカメラ等に用いられる電子シャ
ッターの駆動方法に関する。
The present invention relates to a method for driving an electronic shutter used in a still video camera or the like.

[従来の技術] 固体撮像素子であるCCDを用いた、いわゆる電子シャ
ッターがスチルビデオカメラ等のシャッターとして一般
に使用されているが、従来の電子シャッターの駆動方式
は、蓄積信号電荷の垂直転送部への読み出しを、映像処
理回路の垂直同期信号に同期して行なっている(例えば
「テレビ技術」'87年8月号、第37〜39頁参照)。
[Prior art] A so-called electronic shutter using a CCD, which is a solid-state imaging device, is generally used as a shutter for a still video camera or the like. Is read out in synchronization with the vertical synchronizing signal of the video processing circuit (for example, see “Television Technology”, August 1987, pp. 37-39).

ところが、このように信号電荷を垂直転送部に読み出
すのに、ビデオの垂直同期信号に同期させていたので
は、シャッター開に相当するタイミングが固定されるこ
とから、適正露光を得るためのシャッター閉のタイミン
グは該垂直同期信号に拘束されることになる。このた
め、レリーズの任意のタイミングからシャッター開のタ
イミングまでの時間にばらつきを生じ、さらには、プリ
測光データに基いてシャッター開の時間を演算にて求め
ることになるため、シャッター開の実時間での露光量の
測光にならず、また、特にフラッシュ発光を必要とする
場合などでは露光制御にばらつきを生じ易いことから、
測光精度の向上には限界があった。
However, when the signal charges are read out to the vertical transfer unit in this manner, the timing corresponding to the opening of the shutter is fixed because the timing corresponding to the opening of the shutter is fixed. Is restricted by the vertical synchronizing signal. For this reason, the time from the arbitrary timing of the release to the timing of the shutter opening varies, and furthermore, the shutter opening time is calculated by the pre-metering data. Exposure metering, and exposure control tends to vary, especially when flash emission is required.
There is a limit to the improvement of photometric accuracy.

また、レリーズスイッチに同期して電子シャッターを
駆動する方式も知られているが、(例えば特開昭60−52
173号公報参照)、シャッター開のタイミングをいつで
も出せるようにするための考慮は全くなされていない。
A method of driving an electronic shutter in synchronization with a release switch is also known.
No. 173), no consideration is given to making it possible to always output the shutter opening timing.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので、電子
シャッターの開閉をビデオの垂直同期信号のタイミング
と関係なく任意に行なうことができ、その結果、実時間
測光を可能として、測光精度、すなわち露光精度の向上
を図ることができる電子シャッターの駆動方法を提供す
ることを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention solves the above-mentioned conventional problems. The electronic shutter can be arbitrarily opened and closed regardless of the timing of a video vertical synchronizing signal. An object of the present invention is to provide a driving method of an electronic shutter that enables time photometry and improves photometric accuracy, that is, exposure accuracy.

[課題を解決するための手段] 本発明は、光電変換部と転送部とを有し、転送部の不
要電荷の掃き出しを行う機能を持つ撮像素子を用いる電
子シャッターの駆動方法において、光電変換部の露出中
に転送部の不要電荷の掃き出しを続け、不要電荷の掃き
出し終了から転送部のポテンシャル信号電荷を受け入れ
る状態になるのに必要な時間だけ露光の終了から前の時
点で転送部からの不要電荷の掃き出しを停止させ、撮像
素子の露光量が所望の適正量に達したとき光電変換部の
蓄積電荷を転送部に読み出し、読み出された電荷を転送
部によって転送出力することを特徴とする電子シャッタ
ーの駆動方法である。
Means for Solving the Problems The present invention relates to a method of driving an electronic shutter using an imaging element having a photoelectric conversion unit and a transfer unit and having a function of sweeping out unnecessary charges in the transfer unit. Unnecessary charge from the transfer unit is continuously discharged during the exposure of the transfer unit, and the transfer unit is not required at the point before the end of the exposure for the time necessary to allow the transfer unit to accept the potential signal charge from the end of the unnecessary charge sweeping. Discharging the charge is stopped, and when the exposure amount of the imaging element reaches a desired appropriate amount, the accumulated charge of the photoelectric conversion unit is read out to the transfer unit, and the read charge is transferred and output by the transfer unit. This is a method for driving an electronic shutter.

[作用] この駆動方法によれば、適正露出レベル以下の所定レ
ベルで撮像素子の不要電荷掃き出しが停止され、転送部
のポテンシャルが電荷を受け入れ得る状態になるまでの
一定時間を待って、垂直同期信号との同期に関係なく、
適正露出に達した信号電荷が転送部に読み出される。
[Operation] According to this driving method, unnecessary charge sweeping of the image sensor is stopped at a predetermined level that is equal to or lower than the appropriate exposure level, and after waiting for a certain time until the potential of the transfer unit can accept charges, vertical synchronization is performed. Regardless of the synchronization with the signal,
The signal charges that have reached the proper exposure are read out to the transfer unit.

[実施例] 第1図は本発明の駆動方法が実施されるスチルビデオ
カメラにおける電子シャッター制御装置の一実施例構成
を示す。
[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of an electronic shutter control device in a still video camera in which the driving method of the present invention is implemented.

同図において、電子シャッターの中核部は、光電変換
を行なう撮像素子であるCCD1と、このCCD1を駆動制御す
るための垂直転送および水平転送の各駆動パルスを発生
させるVタイミング回路2およびVドライバ3と、Hタ
イミング回路4とからなる。
In the figure, the core of the electronic shutter is a CCD 1 serving as an image pickup device for performing photoelectric conversion, a V timing circuit 2 and a V driver 3 for generating drive pulses for vertical transfer and horizontal transfer for driving and controlling the CCD 1. And an H timing circuit 4.

上記CCD1は、第2図に示すごとく、多数のフォトダイ
オードでなる光電変換(撮像)部11と、メモリ部12と、
水平読み出しCCD13と、掃き出しドレイン14とを有し、
光電変換部11の垂直転送CCD15とメモリ部12のV転送CCD
16などに駆動パルスが与えられることにより駆動制御さ
れる。
As shown in FIG. 2, the CCD 1 includes a photoelectric conversion (imaging) unit 11 including a large number of photodiodes, a memory unit 12,
It has a horizontal read CCD 13 and a draining drain 14,
Vertical transfer CCD 15 of photoelectric conversion unit 11 and V transfer CCD of memory unit 12
Drive control is performed by applying a drive pulse to 16 or the like.

Vタイミング回路2は、垂直転送CCD15,16を駆動(不
要電荷の掃き出しドレインへの高速逆転送と信号電荷の
メモリ部への高速転送)するための互いに位相の異なる
4相のパルスφVN(以下、単にφVNという)と、光電変
換部11の電荷を垂直転送CCD15へ移すためのパルスFSPN
(以下、単にFSPNという)と、CCD1に信号電荷の蓄積開
始を与える、すなわち、シャッター開のタイミングを与
える信号EXP1(以下、単にEXP1という)と、φVNに対す
る垂直同期パルスVSYNCをそれぞれ発生する回路部を有
する。
The V timing circuit 2 is a four-phase pulse φVN (hereinafter, referred to as a “pulse”) for driving the vertical transfer CCDs 15 and 16 (high-speed reverse transfer of unnecessary charges to a drain and high-speed transfer of signal charges to a memory unit). Simply referred to as φVN) and a pulse FSPN for transferring the charge of the photoelectric conversion unit 11 to the vertical transfer CCD 15
(Hereinafter simply referred to as FSPN), a signal for starting accumulation of signal charges to the CCD1, that is, a signal EXP1 (hereinafter simply referred to as EXP1) for giving a shutter opening timing, and a circuit for generating a vertical synchronization pulse V SYNC for φVN. Having a part.

Vドライバ3は、φVN,FSPNに基きCCD1にφV+FSPを
供給し、また、Hタイミング回路4は水平読み出しCCD1
3を駆動するφHを出力する。EXP1はレリーズスイッチS
WからのON信号により「H」となり、所定のFSPNに同期
して「L」となる。
The V driver 3 supplies φV + FSP to the CCD1 based on φVN and FSPN, and the H timing circuit 4 outputs the horizontal read CCD1
The signal φH for driving 3 is output. EXP1 is release switch S
The signal becomes "H" by an ON signal from W, and becomes "L" in synchronization with a predetermined FSPN.

測光部5は、CCD1の露光に先立ってプリ測光を行う機
能と、シャッター開の実時間測光を行う機能とを有し、
後述するように、EXP1の「H」→「L」のタイミング
で、プリ測光から実時間測光に切換わり、その後に不要
電荷の掃き出しドレインへの高速逆転送を停止させるタ
イミングを与える信号EXP2(以下、単にEXP2という)を
出力する。
The photometry unit 5 has a function of performing pre-photometry before exposure of the CCD 1 and a function of performing real-time photometry when the shutter is opened.
As described later, a signal EXP2 (hereinafter referred to as a signal) that switches from the pre-metering to the real-time metering at the timing of “H” → “L” of EXP1, and then stops the high-speed reverse transfer of the unnecessary charges to the drain. , Simply EXP2).

そして、この測光部5は、図示のように、プリ測光用
素子D1とオペアンプ51と抵抗Rと補正電圧部52とスイッ
チS1とコンデンサC1からなるプリ測光部と、実時間測光
用素子D2とオペアンプ53とコンデンサC2とスイッチS2か
らなる実時間測光部と、オペアンプ54と、比較器55とか
らなる。
As shown in the figure, the photometric unit 5 includes a pre-photometric element D1, an operational amplifier 51, a resistor R, a correction voltage unit 52, a switch S1, and a capacitor C1, a real-time photometric element D2, and an operational amplifier. It comprises a real-time photometric unit comprising 53, a capacitor C2 and a switch S2, an operational amplifier 54, and a comparator 55.

フラッシュを駆動するフラッシュ制御部6は、EXP1の
タイマ7を経た信号とEXP2を受けて動作する。
The flash control unit 6 that drives the flash operates upon receiving a signal passed through the timer 7 of EXP1 and EXP2.

映像処理回路8はCCD1の水平読み出しCCD13から読み
出した信号電荷を受け、磁気ディスクなどの記録部9に
画像記録するための信号に変換処理する。
The video processing circuit 8 receives the signal charge read from the horizontal read CCD 13 of the CCD 1 and converts the signal charge into a signal for recording an image on a recording unit 9 such as a magnetic disk.

電源部10はレリーズスイッチSWのON信号を受けて回路
各部に電源を供給する。
The power supply section 10 receives the ON signal of the release switch SW and supplies power to each section of the circuit.

次に、上記構成でなる電子シャッターの動作を第3図
のタイムチャートとともに説明する。
Next, the operation of the electronic shutter having the above configuration will be described with reference to the time chart of FIG.

(1)不要電荷掃き出し期間 レリーズスイッチSWがONされると、回路各部に電源が
供給されるとともに、FSPN,φVNがドライバ3に与えら
れ、CCD1を駆動する。
(1) Unnecessary charge sweeping period When the release switch SW is turned on, power is supplied to each part of the circuit, and FSPN and φVN are given to the driver 3 to drive the CCD1.

すなわち、FSPNでCCD1に蓄積されている不要電荷を垂
直電送CCDに移し、φVNでこれを掃き出しドレインへ高
速逆転換する。掃き出し残りがないようにφVNによる掃
き出しを数回(n回)繰り返す。このとき、EXP1は
「H」であり、スイッチS1,S2はON状態にある。
That is, the unnecessary charges accumulated in the CCD1 are transferred to the vertical transmission CCD by the FSPN, and the unnecessary charges are swept out by the φVN to be rapidly reversed to the drain. The sweeping by φVN is repeated several times (n times) so that there is no remaining sweeping. At this time, EXP1 is "H" and the switches S1 and S2 are in the ON state.

(2)信号電荷蓄積期間 n回目のFSPNに同期して、EXP1を「H」→「L」に
し、φVNで不要電荷を垂直転送CCDに移し、信号電荷の
蓄積を開始する(シャッタ開)。垂直転送CCDに移され
た不要電荷は高速逆転送して掃き出しドレインへ掃き出
す。
(2) Signal charge accumulation period In synchronization with the n-th FSPN, EXP1 is changed from “H” to “L”, unnecessary charges are transferred to the vertical transfer CCD at φVN, and accumulation of signal charges is started (shutter open). Unnecessary charges transferred to the vertical transfer CCD are reversely transferred at a high speed and swept out to the drain.

このとき、垂直転送CCDに発生するスミア成分(不要
電荷)をできるだけ掃き出すため、上記高速転送は続け
る。
At this time, in order to sweep out smear components (unnecessary charges) generated in the vertical transfer CCD as much as possible, the high-speed transfer is continued.

ところで、その後、蓄積された信号電荷を垂直転送CC
Dに読み出すには、垂直転送CCDのポテンシャルを、電荷
を受け取れる状態にしておかなければならない。
By the way, after that, the accumulated signal charges are transferred vertically.
In order to read data to D, the potential of the vertical transfer CCD must be set so as to receive charges.

いま、高速逆転送の停止から信号電荷を垂直転送CCD
へ読み出し得る状態になるまでの所要時間をT(一定)
とする。
Now, CCDs for vertical transfer of signal charges from the stop of high-speed reverse transfer
T (constant)
And

ところで、シャッター開の実時間測光で適正露出にな
った時に、信号電荷を垂直CCDへ読み出すように指令し
たとしても、時間Tの間は電荷の蓄積が続くことにな
り、露出はこの分だけ適正値よりオーバーしてしまう。
しかしながら、実時間測光の光量が分っていれば、Tの
間の露光量は分る。
By the way, even if it is instructed to read out the signal charge to the vertical CCD when the exposure becomes proper by the real-time photometry of the shutter opening, the charge accumulation continues for the time T, and the exposure is properly adjusted by this amount. Exceeds the value.
However, if the light amount of the real-time photometry is known, the exposure amount during T is known.

そこで、Tの間の露光量分だけ、低いレベルで逆転送
停止指令を出せば、信号電荷の垂直転送CCDへの読み出
しは、それからT時間の後であるので、読み出される信
号は適正露出となり得る。
Therefore, if a reverse transfer stop command is issued at a low level by the exposure amount during T, the signal charge is read out to the vertical transfer CCD after T time, so that the signal to be read can be properly exposed. .

上記のEXP1の「H」→「L」のタイミングで、スイッ
チS1,S2はOFFとなるが、それよりも前の状態でプリ測光
用素子D1で光量をプリ測光し、補正電圧部52を介して時
間Tの露光量分だけ適正レベルより低い電圧を発生して
コンデンサC1に保持させ、EXP1の「H」→「L」のタイ
ミングによる信号電荷蓄積開始直前の値を保持させてお
く。
At the timing of “H” → “L” of EXP1 described above, the switches S1 and S2 are turned off, but before that, the light amount is pre-metered by the pre-metering element D1, and the correction voltage unit 52 Then, a voltage lower than the appropriate level is generated by the exposure amount of the time T and is held in the capacitor C1, and the value immediately before the start of signal charge accumulation at the timing of “H” → “L” of EXP1 is held.

一方、信号電荷蓄積開始と同時にスイッチS2のオープ
ンにより、実時間測光用素子D2およびコンデンサC2によ
る実時間測光がスタートする。そして、この測光値が、
時間Tの間の露光量分だけ低いレベルに達したところ
で、比較器54の出力すなわちEXP2が「H」→「L」とな
る。
On the other hand, when the switch S2 is opened at the same time as the start of signal charge accumulation, real-time photometry by the real-time photometric element D2 and the capacitor C2 starts. And this photometric value is
When the level reaches the level lower by the exposure amount during the time T, the output of the comparator 54, that is, EXP2 changes from “H” to “L”.

このEXP2の「H」→「L」の信号により、高速逆転送
を停止し、時間T後にFSPNを発生させ、信号電荷を垂直
転送CCDへ移す(シャッター閉)。
The high-speed reverse transfer is stopped by the signal of “H” → “L” of EXP2, FSPN is generated after time T, and the signal charge is transferred to the vertical transfer CCD (shutter closed).

(3)メモリ部へ高速転送した後の待機期間V転送CCD
へ移された信号電荷を、φVNによりメモリ部へ高速転送
する。そこで、垂直同期信号VSYNCが入力されるまで待
機する。
(3) Standby period V transfer CCD after high-speed transfer to memory
The signal charges transferred to the memory section are transferred at high speed by φVN. Therefore, the control waits until the vertical synchronization signal VSYNC is input.

(4)信号処理、記録期間 VSYNCが入力されたとき以後、従来の方法と同様、テ
レビ同期で、CCD1の水平読み出しCCDから信号電荷を映
像処理回路8に読み出し、信号処理し、記録部9に記録
する。
(4) Signal processing and recording period After V SYNC is input, the signal charges are read out from the horizontal read CCD of CCD 1 to the video processing circuit 8 by the TV synchronization, and the signal processing is performed. To record.

次に、最短シャッタースピードについて説明する。 Next, the shortest shutter speed will be described.

EXP1が「H」→「L」となって、不要電荷が垂直転送
CCDに移されるが、この不要電荷を全て掃き出すまで
は、信号電荷を垂直転送CCDに移すことができない。し
たがって、1回だけ掃き出してしまうのに要する時間を
Trとすると、Tr+Tが最短シャッタースピードとなる。
もし、EXP2が、このTrの間に「H」→「L」となった場
合は、自動的に最短シャッタースピードになる。
EXP1 changes from “H” to “L” and unnecessary charges are transferred vertically
The signal charge is transferred to the CCD, but the signal charge cannot be transferred to the vertical transfer CCD until all the unnecessary charges are swept out. Therefore, the time required to sweep out only once is
If Tr, Tr + T is the shortest shutter speed.
If EXP2 changes from "H" to "L" during this Tr, the shortest shutter speed is automatically set.

次に、フラッシュ使用時について説明する フラッシュは、EXP1の「H」→「L」のタイミングか
ら、Tr時間だけ遅らせて発光させる。これは、Trの間に
EXP2が「H」→「L」とならないようにするためであ
る。また、フラッシュの発光停止は、EXP2が「H」→
「L」になるタイミングとする。
Next, the use of the flash will be described. The flash emits light with a delay of Tr time from the timing of “H” → “L” of EXP1. This is between Tr
This is to prevent EXP2 from changing from “H” to “L”. In addition, the flash emission stops when EXP2 changes from “H” to
It is assumed that the timing becomes “L”.

第4図は第2の実施例構成を示す。 FIG. 4 shows the configuration of the second embodiment.

本実施例は、測光部5の構成と測光のタイミング動作
が前述のものと相違する。
In the present embodiment, the configuration of the photometry unit 5 and the timing operation of photometry are different from those described above.

測光部5は、測光素子D0と、オペアンプ56と、適正露
光レベルに相当する電圧源Eと、信号EXP0で開閉し電圧
源Eを接離するスイッチS0と、電圧源Eにより充電され
るコンデンサC0と、コンデンサC0の電荷をオペアンプ55
の出力に応じて放電するトランジスタQと、コンデンサ
C0の電圧により作動しEXP2を出力する比較器55からな
る。
The photometric unit 5 includes a photometric element D0, an operational amplifier 56, a voltage source E corresponding to an appropriate exposure level, a switch S0 that opens and closes with the signal EXP0 to connect and disconnect the voltage source E, and a capacitor C0 charged by the voltage source E. And the charge of the capacitor C0
And a capacitor that discharges according to the output of
It comprises a comparator 55 which is activated by the voltage of C0 and outputs EXP2.

前述の実施例では適正露光となるよりも時間Tに相当
する露光量だけ低い露光レベルの時点で高速逆転送を停
止させていたが、本実施例では測光をCCDへの電荷蓄積
の開始よりもTだけ先にスタートさせ、測光により適正
露光となった時点で高速逆転送を停止させている。この
場合でも、CCDへの電荷蓄積は、測光開始よりTだけ後
で開始させているので、高速逆転送停止時には、時間T
に相当する分だけ露光不足となっているが、実際の信号
電荷の蓄積終了は、EXP2の「H」→「L」よりT時間だ
け後であるので、蓄積終了時点では適正露光となる。
In the above-described embodiment, the high-speed reverse transfer is stopped at the time of the exposure level lower by the exposure amount corresponding to the time T than the appropriate exposure, but in this embodiment, the photometry is performed more than the start of the charge accumulation in the CCD. It is started earlier by T, and the high-speed reverse transfer is stopped when the proper exposure is obtained by photometry. Even in this case, the charge accumulation in the CCD is started after T after the start of photometry.
However, since the actual accumulation of signal charges ends T time after "H" → "L" of EXP2, the exposure is proper at the end of accumulation.

この第2実施例による電子シャッターの、主として測
光部の動作を第5図のタイムチャートと共に説明する。
The operation of the photometer, mainly of the electronic shutter according to the second embodiment, will be described with reference to the time chart of FIG.

(1)不要電荷掃き出し期間 レリーズスイッチSWがONされた時点で、EXP0は「L」
→「H」となり、スイッチS0はONする。したがってコン
デンサC0は適正露光レベルに相当する電圧源Eで充電さ
れる。n回目のFSPNによるEXP1の「H」→「L」のタイ
ミングでの信号電荷の蓄積開始よりも、T時間だけ前に
EXP0を「H」→「L」とし、以ってスイッチS0をOFFと
し、測光を開始させる。
(1) Unnecessary charge sweeping period When the release switch SW is turned on, EXP0 becomes “L”.
→ "H", and the switch S0 turns ON. Therefore, the capacitor C0 is charged by the voltage source E corresponding to the appropriate exposure level. T time before the start of signal charge accumulation at EXP1 “H” → “L” timing by nth FSPN
EXP0 is changed from “H” to “L”, whereby the switch S0 is turned off, and photometry is started.

測光中は、素子D0に当る光量に応じてコンデンサC0の
電荷はトランジスタQを通して放電されていく。
During photometry, the electric charge of the capacitor C0 is discharged through the transistor Q according to the amount of light that strikes the element D0.

(2)信号電荷蓄積期間 n回目のFSPNすなわち、EXP0の「H」→「L」のタイ
ミングからT時間だけ後にEXP1は「H」→「L」とな
り、CCD1で信号電荷の蓄積が始まる(シャッター開)。
(2) Signal charge accumulation period EXP1 changes from “H” to “L” T times after the n-th FSPN, that is, the timing of “H” → “L” of EXP0, and accumulation of signal charges starts at CCD1 (shutter). Open).

コンデンサC0が完全に放電された時点で、EXP2は
「H」→「L」となり、φVNによるCCD1の不要電荷掃き
出しのため高速逆転送を停止する。
When the capacitor C0 is completely discharged, EXP2 changes from “H” to “L”, and the high-speed reverse transfer is stopped to discharge unnecessary charges of the CCD1 by φVN.

その後、CCD1は、さらにT時間だけ信号電荷を蓄積
し、FSPNで垂直転送CCDへ電荷を転送する(シャッター
閉)。
Thereafter, the CCD 1 further accumulates the signal charge for the time T, and transfers the charge to the vertical transfer CCD by FSPN (shutter closed).

以降の動作は前述と同様であるので説明を省略する。 Subsequent operations are the same as described above, and a description thereof will be omitted.

なお、上記動作での測光素子D0の露光量とCCD1の露光
量の関係を説明すると、EXP0の「H」→「L」のときか
らEXP1の「H」→「L」(シャッター開)までの時間T
は、測光素子D0のみが露光し、EXP2の「H」→「L」の
ときからFSPN(シャッター閉)までの時間Tは、CCD1の
みが露光する。
The relationship between the exposure amount of the photometric element D0 and the exposure amount of the CCD1 in the above operation will be described. From EXPO “H” → “L” to EXP1 “H” → “L” (shutter open). Time T
Indicates that only the photometric element D0 is exposed, and only the CCD1 is exposed during a time T from when the EXP2 changes from "H" to "L" to FSPN (shutter close).

したがって、これら両時間での露光量は等しくなけれ
ばならない。このため、フラッシュはEXP1の「H」→
「L」からEXP2の「H」→「L」の間で発光させること
とする。
Therefore, the exposure amounts at these two times must be equal. For this reason, the flash is “H” of EXP1 →
It is assumed that light is emitted between “L” and “H” → “L” of EXP2.

上記各実施例は、CCD1の電荷蓄積中に別の測光素子に
よる受光量で蓄積時間を制御したものであるが、蓄積を
開始する前に受光出力に応じて適正となる時間を演算に
より求めて制御するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the accumulation time is controlled by the amount of light received by another photometric element during the charge accumulation of the CCD 1, but before the accumulation is started, an appropriate time according to the received light output is obtained by calculation. You may make it control.

すなわち、この場合、測光部の受光出力に応じて適正
露出となる時間2-Tv(ただし、Tvは露出時間すなわち蓄
積時間のアペックス値)を演算し、蓄積時間から2-Tv
時間が経過した時点で、蓄積停止信号を出力するように
している。
That is, in this case, the time 2 -Tv as the appropriate exposure based on the light output of the light measuring section (although, Tv is apex value of the exposure time or storage time) to calculate the time from the storage time of 2 -Tv has elapsed At this point, an accumulation stop signal is output.

なお、この場合で、フラッシュ撮影を行うときは、2
-Tvの時点でフラッシュが完全に全発光を終了するよう
に、前に遡ったタイミングで発光を開始させ、フラッシ
ュ発光による被写体からの反射光はCCDとは別の受光素
子で受光して、この受光量が予定レベルに達した時点
で、発光停止信号を出力するようにすればよい。
In this case, when performing flash photography, 2
At the time of -Tv , the flash is started to fire at a timing that goes back so that the flash completely stops emitting light, and the reflected light from the subject due to the flash emission is received by a light receiving element different from the CCD, and The light emission stop signal may be output when the amount of received light reaches the predetermined level.

このようにした第3の実施例による測光部の構成を第
6図に示す。
FIG. 6 shows the configuration of the photometric unit according to the third embodiment.

この測光部は、撮影画面の中央部の被写体輝度を測定
するスポット測光部61と、周辺部の被写体輝度を測定す
る周辺測光部62と、各測光輝度値Bvs,Bvaが与えられる
演算部63と、演算部63の演算出力が与えられEXP2を出力
するタイマIと、同演算出力とEXP1が与えられるタイマ
IIと、フラッシュ発光制御用測光回路部64などからな
る。
This photometric unit includes a spot photometric unit 61 that measures the subject brightness at the center of the shooting screen, a peripheral photometric unit 62 that measures the subject brightness at the peripheral portion, and a computing unit 63 to which each photometric brightness value Bvs, Bva is given. , A timer I receiving the calculation output of the calculation unit 63 and outputting EXP2, and a timer receiving the calculation output and EXP1
II, and a flash light control circuit 64 for controlling flash light emission.

この測光回路部64は、受光素子65、コンデンサ66、ス
イッチ67、オペアンプ68および比較部69よりなる。そし
て、演算部63からのフラッシュ・エネーブル(EN)信号
と、タイマIIの出力のAND出力が発光スタート信号とな
り、この出力でもって、スイッチ67を開とし、コンデン
サ66の充電を開始する。また、オペアンプ68の出力と演
算部63からのD/A変換出力とが比較部69にて比較され、
発光ストップ信号が出力されるようになっている。
The photometric circuit section 64 includes a light receiving element 65, a capacitor 66, a switch 67, an operational amplifier 68, and a comparing section 69. The AND output of the flash enable (EN) signal from the arithmetic unit 63 and the output of the timer II is used as a light emission start signal. With this output, the switch 67 is opened and the charging of the capacitor 66 is started. Further, the output of the operational amplifier 68 and the D / A conversion output from the operation unit 63 are compared by the comparison unit 69,
A light emission stop signal is output.

上記演算部63による演算の手順を第7図のフローチャ
ートに示す。この手順を説明すると、まず、中央輝度値
Bvsと周辺輝度値Bvaの撮像素子α[アペックス値]を求
め(#1)、αが2より小さければ、順光であるとし
て、#3以下の処理を行い、αが2より小さくなけけれ
ば、逆光であるとして#14以下の処理を行う。
The procedure of the calculation by the calculation unit 63 is shown in the flowchart of FIG. To explain this procedure, first, the central luminance value
The image sensor α [apex value] of Bvs and the peripheral luminance value Bva is obtained (# 1). If α is smaller than 2, it is determined that the light is normal and the processing of # 3 and below is performed. If α is not smaller than 2, , And performs the processing of # 14 and below.

順光時には、BvsとBvaから平均値を求め、それをBvs
とし(#3)、Bvc+Svc−Avcを露出時間Tv[アペック
ス値]とする。ここに、SvsはCCDの感度、Avcは撮影光
学系の絞り値[いずれもアペックス値]である。次に、
Tvと手振れ限界時間Tvhを比較し、前者が後者より小さ
ければ、#6〜#10の低輝度順光の処理を行い、小さく
なれば、#11〜#13の高輝度順光の処理を行う。
During direct light, calculate the average value from Bvs and Bva, and calculate it as Bvs
(# 3), and Bvc + Svc−Avc is set as the exposure time Tv [apex value]. Here, Svs is the sensitivity of the CCD, and Avc is the aperture value of the photographing optical system [all are apex values]. next,
Tv is compared with the camera shake limit time Tvh. If the former is smaller than the latter, the low-luminance forward light processing of # 6 to # 10 is performed, and if the former is smaller, the high-luminance forward light processing of # 11 to # 13 is performed. .

低輝度順光時には、上記Tvhを露光時間の制御値Tvcと
して用い(#6)、かつ、フラッシュを発光させて(#
7)、適正露光を得るようにする。そして、シャッター
閉のEXP2を決めるタイマIには2-Tvc−Tをセットし
(#8)、フラッシュ発光タイミングを決めるタイマII
には2-Tvc−T−Tf(ただし、Tfはフラッシュの全発光
時間)をセットする(#9)。また、SvcのD/A変換出力
(#10)を比較器69の一方の入力端に与え、受光素子65
による発光量が一定レベルになった時点で発光をストッ
プさせる。
At the time of low-luminance forward light, the above Tvh is used as a control value Tvc of the exposure time (# 6), and the flash is fired (# 6).
7) to obtain proper exposure. Then, 2- Tvc- T is set in the timer I for determining the shutter closing EXP2 (# 8), and the timer II for determining the flash firing timing is set.
Is set to 2- Tvc- T-Tf (where Tf is the total light emission time of the flash) (# 9). Further, the D / A conversion output (# 10) of Svc is given to one input terminal of the comparator 69, and the light receiving element 65
The light emission is stopped when the light emission amount of the light reaches a certain level.

高輝度順光時には、#4にて求めた平均測光値に基づ
くTvの値で時間制御し(#11)、フラッシュは非発光と
し(#12)、タイマIに、2-Tvc−Tをセットする(#1
3)。
At the time of high-brightness direct light, time control is performed using the Tv value based on the average photometric value obtained in # 4 (# 11), the flash is not emitted (# 12), and the timer I is set to 2 -Tvc -T. Yes (# 1
3).

次に、逆光時には、周辺が1Evオーバーになる時間制
御を行うように、Bva+Svc−Avc−1をTvとする(#1
4)。次いで、Tvに手振れ限界時間Tvhの制限を与え(#
15〜#17)、フラッシュ発光とする(#18)。さらに、
タイマI,IIは前述の#8,#9と同様にセットし(#19,
#20)、Tvc+Avc−Svc−Bvsを補正値βとし(#21)、
Svc+βのD/A変換出力(#22)を前述と同様に比較器69
に与える。これによって、フラッシュは中央部の輝度Bv
sを考慮し、この中央部が適正となる量だけ発光される
ことになる。
Next, at the time of backlight, Bva + Svc-Avc-1 is set to Tv so as to control the time when the surroundings exceed 1 Ev (# 1
Four). Next, a limit of the camera shake limit time Tvh is given to Tv (#
15 to # 17), and set to flash light emission (# 18). further,
Timers I and II are set in the same manner as in # 8 and # 9 described above (# 19,
# 20), Tvc + Avc−Svc−Bvs is used as a correction value β (# 21),
The Svc + β D / A conversion output (# 22) is compared with the comparator 69 in the same manner as described above.
Give to. This allows the flash to have a central brightness Bv
In consideration of s, the central portion emits light in an appropriate amount.

[発明の効果] 以上のように本発明の電子シャッターの駆動方法によ
れば、適正露光量より所定量だけ低いレベルで高速逆転
送を停止し、垂直転送部のポテンシャルが信号電荷を受
け入れる状態までの一定時間を待って、信号電荷を垂直
転送部に読み出すようにしているので、垂直同期信号に
同期しなくても、いつでも、撮像素子に適正レベルまで
蓄積された信号電荷を垂直転送部に読み出すことがで
き、実時間測光が可能となり、露出精度の高いシャッタ
ーを得ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the electronic shutter driving method of the present invention, the high-speed reverse transfer is stopped at a level lower than the appropriate exposure by a predetermined amount, and the potential of the vertical transfer unit until the potential of the vertical transfer unit accepts the signal charge. The signal charge is read out to the vertical transfer unit after waiting for a certain period of time, so that the signal charge stored in the image sensor to an appropriate level is read out to the vertical transfer unit at any time without synchronization with the vertical synchronization signal. This makes it possible to perform real-time photometry and obtain a shutter with high exposure accuracy.

また、信号電荷の蓄積期間(露出期間)も垂直転送部
内の不要電荷の掃き出しを行っているので、低スミアと
することができる。
In addition, since unnecessary charges in the vertical transfer unit are also discharged during the signal charge accumulation period (exposure period), low smear can be achieved.

さらには、フラッシュ使用に際しては、スミアが発生
し易いフラッシュ発光時に常に不要電荷の掃き出しを行
うようにしているので、低スミア化を図ることができ
る。
Furthermore, when a flash is used, unnecessary charges are always swept out at the time of flash emission where smear is likely to occur, so that smear can be reduced.

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

第1図は本発明の電子シャッターの駆動方法を実行する
ための第1実施例によるビデオカメラの電子シャッター
の構成図、第2図は同シャッターの中核となる撮像素子
の一例を示す構成図、第3図は第1実施例の動作を示す
タイムチャート、第4図は第2実施例を示す構成図、第
5図は第2実施例の動作を示すタイムチャート、第6図
は第3実施例における測光部の構成図、第7図は第3実
施例における演算手順を示すフローチャートである。 1……CCD(撮像素子)、2……垂直タイミング回路、
5……測光部、6……フラッシュ制御部、15,16……垂
直転送CCD。
FIG. 1 is a block diagram of an electronic shutter of a video camera according to a first embodiment for executing a method of driving an electronic shutter according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of an image sensor serving as a core of the shutter, FIG. 3 is a time chart showing the operation of the first embodiment, FIG. 4 is a configuration diagram showing the second embodiment, FIG. 5 is a time chart showing the operation of the second embodiment, and FIG. FIG. 7 is a configuration diagram of a photometric unit in the example, and FIG. 7 is a flowchart showing a calculation procedure in the third embodiment. 1 ... CCD (image sensor), 2 ... Vertical timing circuit,
5: Photometry unit, 6: Flash control unit, 15, 16: Vertical transfer CCD.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 信行 大阪府大阪市東区安土町2丁目30番地 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内 (56)参考文献 特開 昭63−248288(JP,A) 特開 昭63−169180(JP,A) 特開 平1−170281(JP,A) 特開 昭59−40779(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Nobuyuki Taniguchi 2-30 Azuchicho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (56) References JP-A-63-248288 (JP, A) JP-A-63-169180 (JP, A) JP-A-1-170281 (JP, A) JP-A-59-40779 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光電変換部と転送部とを有し、転送部の不
要電荷の掃き出しを行う機能を持つ撮像素子を用いる電
子シャッターの駆動方法において、 光電変換部の露出中に転送部の不要電荷の掃き出しを続
け、 不要電荷の掃き出し終了から転送部のポテンシャルが信
号電荷を受け入れる状態になるのに必要な時間だけ露光
の終了から前の時点で転送部からの不要電荷の掃き出し
を停止させ、 撮像素子の露光量が所望の適正量に達したとき光電変換
部の蓄積電荷を転送部に読み出し、読み出された電荷を
転送部によって転送出力することを特徴とする電子シャ
ッターの駆動方法。
An electronic shutter driving method using an image pickup device having a photoelectric conversion unit and a transfer unit and having a function of sweeping out unnecessary charges in the transfer unit, wherein the transfer unit is not required during exposure of the photoelectric conversion unit. The sweeping of the charge is continued, and the sweeping of the unnecessary charge from the transfer unit is stopped at a time before the end of the exposure for a time necessary for the potential of the transfer unit to be in a state of accepting the signal charge from the end of the sweeping of the unnecessary charge, A method for driving an electronic shutter, comprising: when the exposure amount of an imaging element reaches a desired appropriate amount, reads out the accumulated charge of the photoelectric conversion unit to a transfer unit, and transfers and outputs the read charge by the transfer unit.
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