JP2802946B2 - Still video camera - Google Patents

Still video camera

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JP2802946B2
JP2802946B2 JP1296997A JP29699789A JP2802946B2 JP 2802946 B2 JP2802946 B2 JP 2802946B2 JP 1296997 A JP1296997 A JP 1296997A JP 29699789 A JP29699789 A JP 29699789A JP 2802946 B2 JP2802946 B2 JP 2802946B2
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JP
Japan
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vertical transfer
exposure
level
predetermined
ccd
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JP1296997A
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Inventor
信博 谷
伸一 垣内
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旭光学工業株式会社
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、スミアの発生を防止できるスチルビデオカ
メラに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a still video camera capable of preventing generation of smear.

「従来技術およびその問題点」 近年、被写体像を撮像素子により電気的な多数の信号
電荷に変換してこれらを電気信号として記録媒体(磁気
ディスク)に記録するスチルビデオカメラが開発され、
市販されている。この種従来のスチルビデオカメラの多
くは、撮像素子として、コストの点からムービーカメラ
に使用されているものと同様のCCD撮像ユニットを使用
している。
"Prior art and its problems" In recent years, a still video camera has been developed which converts a subject image into a large number of electric signal charges by an image sensor and records these as electric signals on a recording medium (magnetic disk).
It is commercially available. Many of such conventional still video cameras use, as an image sensor, a CCD image pickup unit similar to that used in a movie camera in terms of cost.

しかし、従来のCCD撮像ユニットを使用して電子シャ
ッタを実現すると、スミアを発生するという問題があっ
た。従来のCCD撮像ユニットに使用されているCCD撮像素
子11の概要を、第4図および第5図に示した。CCD撮像
素子11は、一枚の半導体基板13上に各素子および回路が
形成されている。その受光面には、光電変換素子として
の多数のフォトダイオード15、…からなる光電変換素子
列が縦方向に形成され、さらに各フォトダイオード15に
近接して垂直転送CCD17が形成され、さらにこれらのフ
ォトダイオード15および垂直転送CCD17が水平方向に所
定間隔で多数列並設されている。
However, when an electronic shutter is realized using a conventional CCD imaging unit, there is a problem that smear is generated. The outline of the CCD image sensor 11 used in the conventional CCD image pickup unit is shown in FIG. 4 and FIG. In the CCD image sensor 11, each element and circuit are formed on one semiconductor substrate 13. On the light-receiving surface, a row of photoelectric conversion elements composed of a large number of photodiodes 15 as photoelectric conversion elements are formed in a vertical direction, and a vertical transfer CCD 17 is formed in close proximity to each of the photodiodes 15. A large number of photodiodes 15 and vertical transfer CCDs 17 are arranged side by side at predetermined intervals in the horizontal direction.

さらに各フォトダイオード15列および垂直転送CCD17
の上方には、垂直転送CCD17の端部と近接して水平方向
に延びる掃き出しドレイン19が形成され、下方には垂直
転送CCD17と近接して水平方向に延びる水平転送(読み
出し)CCD21が形成されている。
In addition, 15 rows of photodiodes and vertical transfer CCD 17
Above the vertical transfer CCD 17, a sweep drain 19 extending horizontally in the vicinity of the end of the vertical transfer CCD 17 is formed, and below the horizontal transfer (read) CCD 21 extending horizontally in the vicinity of the vertical transfer CCD 17 is formed. I have.

上記CCD撮像素子11による従来の撮像動作を説明す
る。フォトダイオード15上に結像された被写体像は、各
フォトダイオード15により光電変換されて電気的な信号
電荷として蓄積される。
A conventional imaging operation by the CCD imaging device 11 will be described. The subject image formed on the photodiodes 15 is photoelectrically converted by each of the photodiodes 15 and stored as electrical signal charges.

所定の露光時間TVが終了すると、各フォトダイオード
15で蓄積された信号電荷は、定期転送信号CTGによって
一斉に垂直転送CCD17に転送される。そして、垂直転送C
CD17を段階的に水平転送CCD21に向かって転送され、水
平方向の1ライン毎に水平転送CCD21の一端から順に読
み出される。
When a predetermined exposure time T V is completed, each of the photodiodes
The signal charges accumulated in 15 are simultaneously transferred to the vertical transfer CCD 17 by the periodic transfer signal CTG. And vertical transfer C
The CD 17 is transferred stepwise toward the horizontal transfer CCD 21 and is read sequentially from one end of the horizontal transfer CCD 21 for each line in the horizontal direction.

ここで、例えばフォトダイオード15a、垂直転送CCD17
aに他の領域に較べて遥かに強い光が入射(高輝度の被
写体が結像)されると、その垂直転送CCD17の領域に、
隣接するフォトダイオード15から溢れた電荷や、垂直転
送CCD17のシールド部材23の縁部から回り込んだり、シ
ールド部材23を透過した光により垂直転送CCD17に不要
電荷が蓄積し、これが垂直転送CCD17を転送されている
信号電荷に混入してしまい、フォトダイオード15aより
も下方の画像に縦方向に明るい線が入ってしまう、スミ
アを生じる(第6A図、第7A図参照)。
Here, for example, the photodiode 15a and the vertical transfer CCD 17
When light much more intense than the other areas is incident on a (high-brightness subject is imaged), the area of the vertical transfer CCD 17 becomes
Unnecessary charges accumulate in the vertical transfer CCD 17 due to charges overflowing from the adjacent photodiode 15, sneaking around from the edge of the shield member 23 of the vertical transfer CCD 17, and light passing through the shield member 23, which transfer the vertical transfer CCD 17 Smearing occurs in the image below the photodiode 15a, causing a bright line in the vertical direction to enter the image signal below the photodiode 15a (see FIGS. 6A and 7A).

このスミアを防ぐ手段の一つに、シャッタの開閉で露
光時間TVを調整するものがある。
One means of preventing this smear, is used to adjust the exposure time T V with opening and closing of the shutter.

しかしシャッタを設けると、部材が増加するので軽量
コンパクトさが損なわれ、しかも余分な制御が必要にな
るので回路構成が複雑になる、という問題を生じる。
However, when the shutter is provided, there is a problem in that the number of members is increased, the lightness and compactness are impaired, and further, extra control is required, so that the circuit configuration becomes complicated.

他のスミア防止手段としては、本願出願人が先に出願
した発明(特願昭63−317904号)がある。この発明で
は、信号電荷の読み出しを絞りを閉じてから行なう。こ
の場合、連写する場合を考慮すると、絞りを高速で閉じ
る必要がある。絞りをシャッタのように常時高速で閉じ
させると消費電力が増加し、しかも起動時の電圧変動や
雑音により他の電子回路の誤動作を招くおそれがあり、
また消費電流が多かった。
As another smear preventing means, there is an invention (Japanese Patent Application No. 63-317904) previously filed by the present applicant. In the present invention, the reading of the signal charge is performed after the aperture is closed. In this case, the aperture must be closed at a high speed in consideration of continuous shooting. If the aperture is always closed at high speed like a shutter, power consumption increases, and furthermore, there is a risk of malfunction of other electronic circuits due to voltage fluctuation and noise at the time of startup,
Also, the current consumption was large.

「発明の目的」 本発明は、上記スチルビデオカメラの問題に鑑みてな
したもので、簡単な構成でスミアを防止し、かつ低消費
電力のスチルビデオカメラを提供することを目的とす
る。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the problem of the above-described still video camera, and has as its object to provide a still video camera which prevents smear with a simple configuration and consumes low power.

「発明の概要」 本発明は、スミアの発生頻度は比較的少ないことに着
目してなしたもので、多数の光電変換素子からなる光電
変換素子列およびこの光電変換素子列に近接した垂直転
送CCDが多数並設された受光面を備えた撮像素子と、上
記撮像素子の受光面に被写体像を結像させる撮像レンズ
と、上記受光面に入射する光量を調節する、通常は全閉
した絞り装置と、被写体輝度に基づいて絞り値および露
光時間を算出する露光演算手段と、レリーズ動作開始
後、上記絞りが所定絞り値まで開いた後に各垂直転送CC
Dに蓄積された電荷を読み出し、各垂直転送CCD毎に電荷
を加算してそのレベルをあらかじめ定めたレベルと比較
するスミア検出手段と、上記スミア検出手段があらかじ
め定めたレベルよりも大きいレベルを検出しなかったと
きには露光終了後に上記絞り装置を通常の速度で閉じさ
せ、上記スミア検出手段があらかじめ定めたレベルより
も大きいレベルを検出したときには露光終了後に上記絞
り装置を高速で閉じさせた後に読み出しを開始する制御
手段とを備えたことに特徴を有する。
[Summary of the Invention] The present invention focuses on the fact that the frequency of occurrence of smear is relatively low, and a photoelectric conversion element array including a large number of photoelectric conversion elements and a vertical transfer CCD close to the photoelectric conversion element array An imaging device having a light receiving surface in which a large number of light receiving surfaces are juxtaposed, an imaging lens for forming a subject image on the light receiving surface of the imaging device, and a normally closed diaphragm device for adjusting the amount of light incident on the light receiving surface Exposure calculation means for calculating an aperture value and an exposure time based on the subject brightness; and after starting the release operation, after the aperture is opened to a predetermined aperture value, each vertical transfer CC
Smear detection means that reads the charge stored in D, adds the charge for each vertical transfer CCD, and compares the level with a predetermined level, and detects a level higher than the predetermined level by the smear detection means If not performed, the aperture device is closed at a normal speed after the exposure is completed, and when the smear detection means detects a level larger than a predetermined level, the aperture device is closed at a high speed after the exposure is completed, and reading is performed. And a control means for starting.

この構成によれば、露出直前にスミア発生のおそれの
有無を検出し、おそれがあるときには露光終了後に絞り
を高速で閉じさせてから読み出しを開始するのでスミア
の発生がなくなり、スミア発生のおそれがないときに
は、露光終了後に絞りを通常の速度で閉じさせるととも
に読み出しを開始するので、消費電力が少なくて済む。
According to this configuration, the presence or absence of a possibility of occurrence of smear is detected immediately before exposure, and when there is a possibility, reading is started after closing the aperture at a high speed after the end of the exposure, so that the occurrence of smear is eliminated. When there is no exposure, the aperture is closed at a normal speed after the exposure and reading is started, so that power consumption can be reduced.

「発明の実施例」 以下図示実施例に基づいて本発明を説明する。"Examples of the Invention" The present invention will be described below based on illustrated examples.

先ず、第2図に基づいて、本発明の撮像素子駆動装置
をスチルビデオカメラに搭載した実施例の構成を説明す
る。
First, a configuration of an embodiment in which the imaging device driving device of the present invention is mounted on a still video camera will be described with reference to FIG.

被写体から撮像レンズ31に入射した光線は、絞り33を
通ってCCD撮像素子11の受光面に結像される。CCD撮像素
子11は、この結像された被写体像を画素信号に変換し、
Vドライバ35が出力する転送信号、読み出し信号によっ
て録再部37に出力する。録再部37は、画素信号を所定の
輝度信号および色差信号に変換し、さらにFM変調および
所定のDPSK信号を付加してから磁気ディスク39に記録す
る。これらの動作は、MPU(Microcomputer Processing
Unit)41によって制御される。
The light beam incident on the imaging lens 31 from the subject passes through the stop 33 and forms an image on the light receiving surface of the CCD image sensor 11. The CCD image sensor 11 converts the formed subject image into a pixel signal,
The transfer signal and the read signal output from the V driver 35 are output to the recording / reproducing unit 37. The recording / reproducing unit 37 converts the pixel signal into a predetermined luminance signal and a predetermined color difference signal, and further records FM modulation and a predetermined DPSK signal on the magnetic disk 39. These operations are performed by MPU (Microcomputer Processing
Unit) 41.

CCD撮像素子11を動作させる転送信号、掃き出し信号
および読み出し信号は、MPU41およびCCD駆動用クロック
ジェネレータ43で作られる。クロックジェネレータ43
は、一定の周期(1/60秒間隔)で定期読み出しパルスCT
Gと、四相の定期転送パルスCV1〜CV4を出力する。さら
にクロックジェネレータ43は、MPU41が出力する掃き出
しオンパルスPHVがハイレベルになっているときに、定
期転送パルスを出力した後で次の定期読み出しパルスCT
Gを出力する前に、四相の掃き出しパルスを出力する。
なお、上記定期読み出しパルスCTGは、フォトダイオー
ド15で蓄積された信号電荷を一斉に垂直転送CCD17に転
送させる信号で、定期転送パルスは、垂直転送CCD17に
転送された電荷を水平転送CCD19に段階的に転送させて
水平転送CCD21から読み出す信号であり、掃き出しパル
スは、垂直転送CCD17の電荷を掃き出しドレイン19に掃
き出させる信号である。
A transfer signal, a sweep signal, and a read signal for operating the CCD image sensor 11 are generated by the MPU 41 and the clock generator 43 for driving the CCD. Clock generator 43
Is a periodic readout pulse CT at a fixed period (1/60 second interval)
G and four-phase periodic transfer pulses C V1 to C V4 are output. Further, when the sweep-out pulse PHV output from the MPU 41 is at a high level, the clock generator 43 outputs a periodic transfer pulse after outputting a periodic transfer pulse.
Before outputting G, output a four-phase sweep pulse.
The periodic read pulse CTG is a signal for simultaneously transferring the signal charges accumulated in the photodiode 15 to the vertical transfer CCD 17, and the periodic transfer pulse is a stepwise transfer of the charge transferred to the vertical transfer CCD 17 to the horizontal transfer CCD 19. And the readout pulse from the horizontal transfer CCD 21. The sweep pulse is a signal for sweeping out the charge of the vertical transfer CCD 17 to the drain 19.

一方、MPU41は、任意のタイミングで読み出しパルスP
TG、四相の掃き出しパルスPV1〜PV4、切換えパルスPSお
よび掃き出しオンパルスを出力する。
On the other hand, the MPU 41 outputs the read pulse P at an arbitrary timing.
TG, sweeping the four-phase pulse P V1 to P V4, and outputs a switching pulse PS and sweep-pulse.

MPU41およびクロックジェネレータ43はそれぞれ、読
み出しパルスPTG、定期読み出しパルスCTGを4チャンネ
ルマルチプレクサ(MPX)45に出力する。マルチプレク
サ45は、MPU41が出力する切換えパルスPSのレベルに応
じて、MPU41またはクロックジェネレータ43から出力さ
れたパルスを択一的にVドライバ35に出力する。
The MPU 41 and the clock generator 43 output a read pulse PTG and a periodic read pulse CTG to a four-channel multiplexer (MPX) 45, respectively. The multiplexer 45 selectively outputs the pulse output from the MPU 41 or the clock generator 43 to the V driver 35 according to the level of the switching pulse PS output from the MPU 41.

さらにMPU41およびクロックジェネレータ43はそれぞ
れ、読み出しパルスPTG、CTGを電子的切換えスイッチ回
路47に出力する。切換えスイッチ回路47は、MPU41から
出力される切換えパルスPSに応じて、MPU41またはクロ
ックジェネレータ43から出力される読み出パルスPTG、C
TGを択一的にVドライバ35に出力する。
Further, the MPU 41 and the clock generator 43 output read pulses PTG and CTG to the electronic switch circuit 47, respectively. The changeover switch circuit 47 reads the readout pulses PTG, CTG output from the MPU 41 or the clock generator 43 in accordance with the switching pulse PS output from the MPU 41.
TG is alternatively output to the V driver 35.

以上がCCD撮影素子11の駆動に関する回路構成であ
る。次に、露出制御に関する回路構成について説明す
る。
The circuit configuration relating to the driving of the CCD imaging device 11 has been described above. Next, a circuit configuration related to exposure control will be described.

MPU41には、レリーズスイッチ49が入力されている。
このレリーズスイッチ49は公知の二段スイッチで、半押
しで測光スイッチがオンし、全押しでレリーズスイッチ
がオンする。
A release switch 49 is input to the MPU 41.
The release switch 49 is a well-known two-stage switch. The photometry switch is turned on when the switch is pressed halfway, and the release switch is turned on when pressed fully.

受光素子51は、被写体光を受けてその輝度に応じて信
号を測光部53に出力する。測光部53は、その信号に対数
圧縮などの所定の加工を施した測光信号をMPU41に出力
する。MPU41は、測光信号を基に所定の露出演算を実行
し、絞り値AVおよび露光時間TV(電荷蓄積時間)を算出
する。以上の動作は、レリーズスイッチ49が半押しされ
たときに実行する。
The light receiving element 51 receives the subject light and outputs a signal to the photometry unit 53 according to the luminance. The photometric unit 53 outputs a photometric signal obtained by subjecting the signal to predetermined processing such as logarithmic compression to the MPU 41. The MPU 41 executes a predetermined exposure calculation based on the photometric signal, and calculates an aperture value A V and an exposure time T V (charge accumulation time). The above operation is executed when the release switch 49 is half-pressed.

ここでレリーズスイッチ49が全押しされるとMPU41
は、算出した絞り値AVに基づいて絞駆動回路55を作動さ
せ、絞り33を所定の絞り値AVまで開く。そしてMPU41
は、CCD撮像素子11を所定の信号およびタイミング駆動
させて電気信号に変換された被写体像の信号を読み出
し、録再部37で所定の加工を施してから磁気ディスク39
に記録させる。
When the release switch 49 is fully pressed here, the MPU 41
Based on the calculated aperture value A V actuates the driving circuit 55 down, opening the aperture 33 to a predetermined aperture value A V. And MPU41
The CCD image sensor 11 is driven by a predetermined signal and a predetermined timing to read out the signal of the subject image converted into the electric signal, performs predetermined processing in the recording / reproducing section 37, and then performs the magnetic disk 39
To record.

さらに本実施例では、CCD撮像素子11の出力に、スミ
ア検出のためのA/D変換器57をローパスフィルタ56を介
して接続してある。このA/D変換器57は、CCD撮像素子11
から出力された信号を画素単位もしくは複数の画素単位
でデジタル信号に変換し、MPU41に出力する。
Further, in this embodiment, an A / D converter 57 for smear detection is connected to the output of the CCD image sensor 11 via a low-pass filter 56. This A / D converter 57 is a CCD image sensor 11
Is converted into a digital signal in pixel units or a plurality of pixel units and output to the MPU 41.

MPU41は、画素単位もしくは複数の画素単位のデジタ
ル信号を列単位でメモリし、かつ列単位で加算する。そ
して、一画面分の信号を加算およびメモリしたら、あら
かじめ定めた所定値(レベル)よりも大きい値(レベ
ル)があるかどうかをチェックし、これによりスミアの
有無を検出する。
The MPU 41 stores digital signals in pixel units or a plurality of pixel units in column units, and adds them in column units. Then, after the signals for one screen are added and stored, it is checked whether or not there is a value (level) larger than a predetermined value (level) determined in advance, thereby detecting the presence or absence of smear.

以上が基本的な動作であるが、次に、本実施例の撮像
動作について、第1図および第2図の動作タイミングチ
ャートを参照しつつ、第8図の動作フローチャートに基
づいて説明する。なおこの撮像動作は、MPU41にメモリ
されたプログラムに基づいて、MPU41が実行する。
The above is the basic operation. Next, the imaging operation of this embodiment will be described with reference to the operation timing charts of FIGS. 1 and 2 and the operation flowchart of FIG. This imaging operation is executed by the MPU 41 based on a program stored in the MPU 41.

レリーズスイッチ49が半押しされるとこのルーチンに
入り、測光素子51を利用した外部測光を開始する(S6
1)。つまり、被写体光を受光した測光素子51の出力に
基づいて測光部53が出力する測光信号を基にMPU41は露
出演算を実行して絞り値AVおよび露光時間TVを算出する
(S63)。
When the release switch 49 is half-pressed, the routine starts and external photometry using the photometric element 51 is started (S6).
1). That is, the MPU 41 calculates the aperture value A V and the exposure time T V by performing an exposure calculation based on the photometric signal output by the photometric unit 53 based on the output of the photometric element 51 that has received the subject light (S63).

なお、MPU41は、レリーズスイッチ49が半押しされる
と磁気ディスク39を所定速度で回転させ、さらにクロッ
クジェネレータ43を起動して通常の撮像素子駆動動作を
開始させている。つまりクロックジェネレータ43が、定
期読み出しパルスCTG、定期転送パルス、定期読み出し
パルスCTG…を定期的に出力している。
When the release switch 49 is half-pressed, the MPU 41 rotates the magnetic disk 39 at a predetermined speed, activates the clock generator 43, and starts a normal image sensor driving operation. That is, the clock generator 43 periodically outputs the periodic read pulse CTG, the periodic transfer pulse, the periodic read pulse CTG.

MPU41は、レリーズスイッチ49が半押し状態であるか
どうかをチェックし、半押しが解除されたらこのルーチ
ンから抜け(S64−1)、磁気ディスク39の回転を停止
するとともにクロックジェネレータ43の電源をオフす
る。レリーズスイッチ49の半押しが解除されておらず、
かつ全押しされていなければ、以上のレリージスイッチ
49のチェック処理を繰り返す(S64−2)。
The MPU 41 checks whether the release switch 49 is half-pressed, and when the half-press is released, exits this routine (S64-1), stops the rotation of the magnetic disk 39, and turns off the power of the clock generator 43. I do. The half-press of the release switch 49 has not been released,
If the switch is not fully pressed, the release switch above
The checking process of 49 is repeated (S64-2).

レリーズスイッチ49が半押しから全押し状態になると
MPU41は、絞り駆動回路55を介して、算出した絞り値AV
まで絞り33を開く(S65)。これにより、CCD撮像素子11
の各フォトダイオード15上には、撮像レンズ31に入射し
て絞り33を通った被写体が結像される。
When the release switch 49 changes from half-press to full-press
The MPU 41 outputs the calculated aperture value A V via the aperture drive circuit 55.
The aperture 33 is opened until (S65). Thereby, the CCD image sensor 11
On each of the photodiodes 15, a subject that enters the imaging lens 31 and passes through the aperture 33 is imaged.

絞りが所定絞り値AVまで開いたらMPU41は、切換えパ
ルスPSをローレベルに落してマルチプレクサ45、切換え
スイッチ回路47をMPU41に切換えさせる。さらに読み出
しパルスPTG1を出力してフォトダイオード15が蓄積した
電荷を垂直転送CCD17に転送させ、その後切換えパルスP
Sをハイレベルに戻す。これによりCCD撮像素子11は、所
定の絞り値AVでの受光を始める。
After opening aperture to a predetermined aperture value A V MPU 41, the multiplexer 45 dropped switching pulses PS at a low level, to switch the changeover switch circuit 47 to the MPU 41. Further, a readout pulse PTG1 is output to transfer the charge accumulated by the photodiode 15 to the vertical transfer CCD 17, and thereafter, the switching pulse P
Return S to high level. Thus CCD imaging device 11, begin receiving at a given aperture value A V.

MPU41は、掃き出しオンパルスPHVをハイレベルにし
て、クロックジェネレータ43に定期的に掃き出しパルス
を出力させる。これにより、垂直転送CCD17に転送され
た電荷が掃き出しドレイン19に掃き出される。
The MPU 41 sets the sweep-out on-pulse PHV to a high level, and causes the clock generator 43 to periodically output a sweep-out pulse. As a result, the charges transferred to the vertical transfer CCD 17 are swept out to the drain 19.

掃き出しが終了した後に、クロックジェネレータ43が
出力する定期転送パルスによって垂直転送CCD17が蓄積
した電荷を読み出す。MPU41は、ここで読み出した信号
を、A/D変換器57でデジタル信号に変換させてからとり
込み、垂直列毎に、つまり垂直転送CCD17毎に積分して
メモリする。
After the discharge is completed, the charges accumulated in the vertical transfer CCD 17 are read by the periodic transfer pulse output from the clock generator 43. The MPU 41 converts the signal read out here into a digital signal by the A / D converter 57 and then takes it in. The signal is integrated for each vertical column, that is, for each vertical transfer CCD 17, and stored.

そして、すべての読み出しおよびメモリが終了した
ら、各垂直転送CCD17毎に、そのレベルがあらかじめ定
めた所定レベルを越えているかどうかをチェックする
(S67)。ここで、例えば、第4図において、受光部15a
付近に高輝度の被写体が入射しているときには、隣接す
る垂直転送CCD17の領域17aに不要電荷が洩れる。したが
って、この領域17aを通って読み出される上方部分には
不要電荷が混入する。そしてこれは、画面24上では第6A
図に示すように、領域17aは符号25で示す部分に、領域1
7aよりも上の部分は符号26で示すように、部分25の下に
スミアとして表われる。
When all reading and memory operations are completed, it is checked for each vertical transfer CCD 17 whether the level exceeds a predetermined level (S67). Here, for example, in FIG.
When a high-luminance subject is incident in the vicinity, unnecessary charges leak to the region 17a of the adjacent vertical transfer CCD 17. Therefore, unnecessary charges are mixed in the upper portion read through the region 17a. And this is 6A on screen 24
As shown in the figure, the area 17a is a part indicated by reference numeral 25,
The portion above 7a appears as smear below portion 25, as shown at 26.

そして各垂直転送CCD17毎のレベルは、第6B図に示す
ようになる。この図に示すように一定レベルを越えるも
のがあればスミアの発生のおそれがあることが分かり
い、越えていなければスミアの発生のおそれがないこと
が分かる。
The level of each vertical transfer CCD 17 is as shown in FIG. 6B. As shown in this figure, it is understood that there is a possibility of generation of smear if there is any exceeding a certain level, and it is understood that there is no risk of generation of smear if it does not exceed a certain level.

さらに本実施例では、スミアの読み出しを2回連続し
て行なう。ここで領域17aよりも下方の垂直転送CCD17の
領域には、1回目の読み出しの際に領域17aを通った電
荷が保持されている。つまり、領域17aを通る際に不要
電荷が混入している。したがって、領域17aよりも下の
領域にもスミアが発生する。これは、再生画面24上では
第7A図に示すように、領域17aの画像は符号25で示す部
分に表われ、領域17aよりも下方の部分は符号27で示す
ように部分25の上部にスミアとして表われる。
Further, in this embodiment, smear reading is performed twice consecutively. Here, in the region of the vertical transfer CCD 17 below the region 17a, the charge that has passed through the region 17a at the time of the first reading is held. That is, unnecessary charges are mixed when passing through the region 17a. Therefore, smear also occurs in a region below the region 17a. This is because, as shown in FIG. 7A, on the playback screen 24, the image of the area 17a appears at the portion indicated by reference numeral 25, and the portion below the area 17a is smeared on the upper portion of the portion 25 as indicated by reference numeral 27. Appears as

そして垂直転送CCD17の領域17aよりも上の部分は、1
回目の読み出しと同様に部分25の下の部分26にスミアと
して表われる。したがって2回目の読み出しでは、領域
17aの上下両方のすべての領域に不要電荷が混入する。
これを再生すると、第7A図に示すように部分25の上下に
亙ってスミア26、27が出る。そして加算した各垂直転送
CCD17毎のレベルは、第7B図に示すようになる。
The portion above the area 17a of the vertical transfer CCD 17 is 1
It appears as a smear in the portion 26 below the portion 25 in the same manner as the first reading. Therefore, in the second read, the area
Unnecessary charges are mixed into all regions above and below 17a.
When this is reproduced, smears 26 and 27 appear above and below part 25 as shown in FIG. 7A. And each added vertical transfer
The level of each CCD 17 is as shown in FIG. 7B.

したがって読み出しを2回実行すれば、例え領域17a
が下方にあったとしても、確実にスミアを検出できる。
しかも2回読み出すことにより混入電荷の収集量が増加
するので、より精密にスミア発生の可能性を検出でき
る。
Therefore, if the reading is executed twice, even if the area 17a
Even if the image is below, smear can be reliably detected.
Moreover, since the amount of collection of the mixed charges increases by performing the reading twice, the possibility of the occurrence of smear can be detected more precisely.

スミア発生の可能性があったときには、露光終了後
に、絞り33を高速で閉じてから読み出しを開始し(第1
図参照)、スミア発生の可能性がなかったときには、露
光終了後に、通常の速さで絞り33を閉じながら読み出し
を行なう(第2図参照)。つまり、スミア発生の可能性
を検知し、スミアが発生する場合にはステップ71に進
み、スミアが発生ない場合にはステップ81に進む(S6
9)。
When there is a possibility of occurrence of smear, after the exposure is completed, the aperture 33 is closed at a high speed, and reading is started.
If there is no possibility of occurrence of smear, reading is performed while the aperture 33 is closed at a normal speed after the exposure is completed (see FIG. 2). That is, the possibility of occurrence of smear is detected, and if smear occurs, the process proceeds to step 71, and if smear does not occur, the process proceeds to step 81 (S6).
9).

ステップ71では、切換えパルスPSをローレベルに落し
て読み出しパルスPTG2を出力し、フォトダイオード15に
蓄積された不要電荷を垂直転送CCD17に転送させる。そ
の後切換えパルスPSをハイレベルに戻し、クロックジェ
ネレータ43から定期的に出力される掃き出し信号によっ
て垂直転送CCD17に転送された電荷を掃き出しドレイン1
9に掃き出させ、その後切換パルスPSをローレベルに落
す。
In step 71, the switching pulse PS is lowered to a low level, the read pulse PTG2 is output, and the unnecessary charges accumulated in the photodiode 15 are transferred to the vertical transfer CCD 17. After that, the switching pulse PS is returned to the high level, and the charge transferred to the vertical transfer CCD 17 is swept out by the sweep signal periodically output from the clock generator 43.
Sweep to 9, then drop the switching pulse PS to low level.

そして、次の定期読み出しパルスCTG5が出力される時
から逆算した露光時間TV前に読み出しパルスPTG3を出力
してフォトダイオード15に蓄積された不要電荷を垂直転
送CCD17に転送させて露光を開始する。読み出しパルスP
TG3出力後に切換えパルスPSをハイレベルに戻し、垂直
転送CCD17に転送された不要電荷を、定期的に出力され
る掃き出し信号によって掃き出しドレイン19に掃き出さ
せる。
Then, the exposure is started by transferring the next periodic read pulses CTG5 is stored unnecessary charges in the photodiode 15 outputs a readout pulse PTG3 before exposure time T V which is calculated back from the time of output to the vertical transfer CCD17 . Read pulse P
After the output of TG3, the switching pulse PS is returned to the high level, and the unnecessary charges transferred to the vertical transfer CCD 17 are swept out to the sweeping drain 19 by the sweeping signal output periodically.

露光時間TV経過時に定期読み出しパルスCTG5が出力さ
れ、露光時間TVにフォトダイオード15に蓄積された信号
電荷が垂直転送CCD17に転送される。
Periodically read pulse CTG5 is output during the exposure time T V elapsed, signal charges accumulated in the photodiode 15 are transferred to the vertical transfer CCD17 to the exposure time T V.

定期読み出しパルスCTG5が出力された後(露光時間TV
経過後)にMPU41は、切換えパルスPSをローレベルに落
すとともに絞り33を高速で閉じさせる。そして、定期読
み出しパルスCTG5を出力され、絞り33が完全に閉じた後
で、定期転送パルスが出力される前に切換えパルスPSが
ハイレベルに戻す。これにより、垂直転送CCD17に転送
された信号電荷が定期転送パルスにより読み出される。
After the regular reading pulse CTG5 is output (exposure time T V
After elapse), the MPU 41 lowers the switching pulse PS to a low level and closes the diaphragm 33 at high speed. Then, after the periodic read pulse CTG5 is output and the aperture 33 is completely closed, the switching pulse PS returns to the high level before the periodic transfer pulse is output. Thereby, the signal charges transferred to the vertical transfer CCD 17 are read out by the periodic transfer pulse.

MPU41は、このようにして読み出された信号電荷を、
録再部37で所定の処理を施してから磁気ディスク39に記
録する。
The MPU 41 converts the signal charges read in this manner into
After a predetermined process is performed by the recording / reproducing unit 37, the data is recorded on the magnetic disk 39.

以上の通り、スミアの発生のおそれがあったときに
は、露光終了後、絞り33が完全に閉じるまで信号電荷を
垂直転送CCD17に保持させておくことによりスミアの発
生を防止する。
As described above, when there is a possibility of occurrence of smear, the occurrence of smear is prevented by holding the signal charges in the vertical transfer CCD 17 until the stop 33 is completely closed after the exposure.

以上がスミアがあった場合の露光、記録動作である
が、スミアがなかった場合には、ステップ69からステッ
プ81に進む。
The above is the exposure and recording operation in the case where there is smear. If there is no smear, the process proceeds from step 69 to step 81.

先ずMPU41は、切換えパルスPSをローレベルに落してM
PU41をCCD撮像素子11に接続させる。そして、読み出し
パルスPTG2を出力してフォトダイオード15に蓄積された
不要電荷をすべて垂直転送CCD17に転送させる。フォト
ダイオード15の不要電荷が垂直転送CCD17に転送された
ら、MPU41は切換えパルスPSをハイレベルに戻してクロ
ックジェネレータ43をCCD撮像素子11に接続させる。こ
れにより、クロックジェネレータ43から定期的に出力さ
れる掃き出しパルスによって垂直転送CCD17の不要電荷
が掃き出しドレイン19に掃き出される。
First, the MPU 41 drops the switching pulse PS to low level and
The PU 41 is connected to the CCD image sensor 11. Then, the read pulse PTG2 is output to transfer all unnecessary charges stored in the photodiode 15 to the vertical transfer CCD 17. When the unnecessary charges of the photodiode 15 are transferred to the vertical transfer CCD 17, the MPU 41 returns the switching pulse PS to the high level and connects the clock generator 43 to the CCD image sensor 11. Thereby, unnecessary charges of the vertical transfer CCD 17 are swept out to the drain 19 by the sweeping pulse periodically output from the clock generator 43.

掃き出しパルス出力終了後にMPU41は、切換えパルスP
Sをローレベルに落してMPU41をCCD撮像素子11に接続さ
せる。
After the output of the sweep pulse, the MPU 41 outputs the switching pulse P.
S is dropped to a low level to connect the MPU 41 to the CCD image sensor 11.

そしてMPU41は、次の定期読み出しパルスCTG5が出力
される時から露光時間TVを逆算した時に読み出しパルス
PTG3を出力してフォトダイオード15に蓄積された不要電
荷を垂直転送CCD17に転送させ、露光を開始させる。
And MPU41 reads pulse when calculated back exposure time T V from when the next periodic read pulses CTG5 is output
The PTG 3 is output to transfer the unnecessary charges accumulated in the photodiode 15 to the vertical transfer CCD 17 to start exposure.

露光開始後クロックジェネレータ43から掃き出し信号
が出力される前にMPU41は、切換えパルスPSをハイレベ
ルに戻してクロックジェネレータ43をCCD撮像素子11に
接続させる。これにより、クロックジェネレータ43から
出力される掃き出しパルスによって垂直転送CCD17に転
送された不要電荷が掃き出しドレイン19に掃き出され
る。
After the exposure is started and before the sweep signal is output from the clock generator 43, the MPU 41 returns the switching pulse PS to the high level to connect the clock generator 43 to the CCD image sensor 11. As a result, unnecessary charges transferred to the vertical transfer CCD 17 by the sweeping pulse output from the clock generator 43 are swept out to the drain 19.

そして、露光時間TV経過時に、クロックジェネレータ
43から出力される定期読み出しパルスCTG5によってフォ
トダイオード15で蓄積された信号電荷が垂直転送CCD17
に転送され、露光が終了する。
And, at the time of exposure time T V elapsed, the clock generator
The signal charge accumulated in the photodiode 15 by the periodic read pulse CTG5 output from 43 is transferred to the vertical transfer CCD17.
And the exposure ends.

露光終了後MPU41は、通常の遅い速度で絞り33の絞り
込みを開始させる。この絞り33の絞り込みに並行して、
垂直転送CCD17に転送された信号電荷が、クロックジェ
ネレータ43から出力される定期転送パルスによって読み
出される。そして読み出された信号電荷は、録再部37で
所定の処理が施された後に、磁気ディスク39に記録され
る。
After the exposure, the MPU 41 starts to stop down the diaphragm 33 at a normal slow speed. In parallel with the narrowing down of the aperture 33,
The signal charge transferred to the vertical transfer CCD 17 is read by a periodic transfer pulse output from the clock generator 43. The read signal charges are recorded on the magnetic disk 39 after being subjected to predetermined processing by the recording / reproducing section 37.

以上の通り本実施例によれば、絞りを所定値に開いた
後に、露光開始直前に垂直転送CCD17に蓄積された電荷
を読み出して、各垂直転送CCD17毎に積分したレベルを
チェックしてスミア発生のおそれがあるかどうかを検出
し、スミア発生のおそれがあれば、絞りを高速で閉じた
後に信号電荷の読み出しを行なうので、読み出し途中で
不要電荷が混入することがなく、スミアを防止できる。
また、スミア発生のおそれがなければ通常の露光および
読み出し動作を、つまり、絞りを低速で閉じながら読み
出しを行なうので、絞りを絞り込み駆動する際の消費電
力が少なく、しかも電圧変化が少ないので他の電子回路
の誤動作を招くことがない。
As described above, according to the present embodiment, after the aperture is opened to a predetermined value, the charges accumulated in the vertical transfer CCD 17 are read immediately before the start of exposure, and the level integrated for each vertical transfer CCD 17 is checked to generate smear. If there is a possibility of occurrence of smear, and if there is a possibility of occurrence of smear, signal charges are read out after the aperture is closed at a high speed, so that unnecessary charges are not mixed in during reading and smear can be prevented.
If there is no risk of smearing, normal exposure and readout operations are performed, that is, reading is performed while the aperture is closed at a low speed. Therefore, power consumption when driving the aperture down is small, and voltage change is small, so that other operations are performed. The electronic circuit does not malfunction.

以上本実施例ではスミア検出のために、垂直転送CCD
に蓄積された電荷の読み出しを2回実行したが、その回
数はこれに限られない。
In this embodiment, the vertical transfer CCD is used for smear detection.
The reading of the electric charge stored in the memory is performed twice, but the number of times is not limited thereto.

また、本発明は、図示のCCD撮像素子に限られず、イ
ンターライン方式のCCD撮像素子であれば他の構造の撮
像素子にも適用できる。
Further, the present invention is not limited to the illustrated CCD image sensor, but can be applied to an image sensor having another structure as long as it is an interline CCD image sensor.

「発明の効果」 以上の説明の通り本発明は、垂直転送CCDを有する撮
像素子を備えたスチルカメラにおいて、露光前に垂直転
送CCDに蓄積された信号を読み出してスミア発生の可能
性を検出し、スミア発生するおそれがあるときには、露
光終了後に絞りを高速で閉じさせてから信号電荷の読み
出しを行なうのでスミアの発生がなく、スミア発生のお
それがないときには、絞りを低速で閉じながら読み出し
を行なうので、電圧の変化が少なく他の電子回路の誤動
作を招くおそれがなくなり、消費電力も削減できる。し
かも、従来のCCD撮像ユニットを使用して制御ソフトの
変更によって簡単に構成できるので、コンパクトさが保
たれ、しかもコストが低い。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, in a still camera provided with an imaging device having a vertical transfer CCD, a signal stored in the vertical transfer CCD is read out before exposure to detect the possibility of smearing. When there is a possibility that smear may occur, the aperture is closed at a high speed after the end of the exposure, and the signal charges are read out. Therefore, no smear is generated. Therefore, the change in voltage is small and there is no risk of causing malfunction of other electronic circuits, and power consumption can be reduced. In addition, since it can be easily configured by changing the control software using a conventional CCD imaging unit, compactness is maintained and the cost is low.

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

第1図および第2図は、本発明のスチルビデオカメラの
レリーズ動作の一実施例を説明するタイミングチャート
であって、第1図はスミアの発生のおそれがある場合、
第2図はスミアの発生のおそれがない場合のタイミング
チャート、第3図は、同スチルビデオカメラの回路構成
の実施例を示すブロック図、第4図は、同実施例に使用
される撮像素子の正面図、第5図は、第4図の切断線V
−V部分の拡大断面図、第6A図、第6B図、第7A図および
第7B図は、スミア検出の原理を説明する図、第8図は、
本実施例の動作フローチャートである。 11……CCD撮像素子、 15……フォトダイオード(光電変換素子)、 17……垂直転送CCD、 19……掃き出しドレイン、 21……水平転送CCD、 33……絞り(絞り装置)、 39……磁気ディスク、 41……MPU(スミア検出手段、露光演算手段、制御手
段、)、 43……クロックジェネレータ。
FIGS. 1 and 2 are timing charts for explaining an embodiment of the release operation of the still video camera according to the present invention. FIG. 1 shows a case where a smear may occur.
FIG. 2 is a timing chart when there is no fear of occurrence of smear, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a circuit configuration of the still video camera, and FIG. 4 is an image pickup device used in the embodiment. 5 is a sectional view taken along the line V in FIG.
FIG. 6A, FIG. 6B, FIG. 7A and FIG. 7B are enlarged cross-sectional views of the -V portion, and FIG.
5 is an operation flowchart of the embodiment. 11 CCD image sensor, 15 Photodiode (photoelectric conversion element), 17 Vertical transfer CCD, 19 Sweep drain, 21 Horizontal transfer CCD, 33 Aperture (aperture device), 39 Magnetic disk, 41 ... MPU (smear detection means, exposure calculation means, control means), 43 ... Clock generator.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】受光面に、多数の光電変換素子からなる光
電変換素子列およびこの光電変換素子列に近接した垂直
転送CCDが多数並設された撮像素子と、 上記撮像素子の受光面に被写体像を結像させる撮影レン
ズと、 上記受光面に入射する光量を調節する、通常は全閉した
絞り装置と、 被写体輝度に基づいて絞り値および露光時間を算出する
露出演算手段と、 レリーズ動作開始後、上記絞りが所定絞り値まで開いた
後に各垂直転送CCDに蓄積された電荷を読み出し、各垂
直転送CCD毎に電荷を加算してそのレベルをあらかじめ
定めた所定レベルと比較するスミア検出手段と、 上記スミア検出手段が、上記所定レベルよりも大きいレ
ベルを検出しなかったときには露光終了後に上記絞り装
置を通常の速度で閉じさせ、上記スミア検出手段が上記
所定レベルよりも大きいレベルを検出したときには露光
終了後に上記絞り装置を高速で閉じさせた後に読み出し
を開始する制御手段と、を備えていることを特徴とする
スチルビデオカメラ。
An image pickup device having a photoelectric conversion element array including a large number of photoelectric conversion elements and a large number of vertical transfer CCDs adjacent to the photoelectric conversion element array arranged on a light receiving surface, and an object on a light receiving surface of the image pickup element. A photographing lens for forming an image, a normally-closed aperture device for adjusting the amount of light incident on the light receiving surface, an exposure calculating means for calculating an aperture value and an exposure time based on subject brightness, and a release operation start After that, the smear detecting means for reading out the electric charges stored in each vertical transfer CCD after the aperture is opened to a predetermined aperture value, adding the electric charge for each vertical transfer CCD, and comparing the level with a predetermined level predetermined. When the smear detecting means does not detect a level higher than the predetermined level, the exposure device is closed at a normal speed after the exposure is completed, and Still video camera, characterized in that it comprises a control unit to start reading after to close at high speed the throttle device after completion of exposure when it detects a level greater than the level.
【請求項2】請求項1において、前記スミア検出手段
は、所定時間間隔で2回各垂直転送CCDに蓄積された電
荷を読み出して各垂直転送CCD毎に電荷を加算して一定
値以上の信号を検出することを特徴とするスチルビデオ
カメラ。
2. The device according to claim 1, wherein said smear detecting means reads out the charge stored in each of the vertical transfer CCDs twice at a predetermined time interval, and adds the charge for each of the vertical transfer CCDs to output a signal having a predetermined value or more. A still video camera characterized by detecting
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