JPH0250582A - 露出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は露出制御装置、さらに詳しくは、撮像装置のイ
メージヤとして非破壊読み出し型イメージヤを用いた露
出制御装置に関する。

［従来の技術］ 一般に広く用いられているＣＣＤやＭＯ３型撮像素子等
のイメージヤでは、第４図に示すように、板面照度を一
定とすると、時間に比例して蓄積電荷量が増大していき
、露光時間ｔ　が経過した時α 点ｔ　で読み出しパルスが与えられると、この時点ｔ　
で蓄積電荷量が読み出されるとともにイメ−ジヤの蓄積
電荷量がゼロにリセットされて１回目の露光を終了し、
同時に２回目の露光が開始される。２回目の露光時も同
様に、読み出しパルスが与えられた時点ｔ、でその蓄積
電荷量が排き出されてイメージヤ内の蓄積電荷量がゼロ
にリセットされ露光を終了する。このような従来のイメ
ージヤは、近年、開発された５ＩＴ（スタティック・イ
ンジェクション・トランジスタ）、ＣＭＤ（チャージ・
モジュレーション・デバイス）、ＡＭｌ　　（アンブリ
ファイド・モス・インテリジェント・イメージヤ）、Ｃ
ＩＤ（チャージ・インジェクション・デバイス）等の非
破壊読み出し型のイメージヤに対して、破壊読み出し型
イメージヤと称される。非破壊読み出し型イメージヤに
ついては、「光学技術］ンタクト　Ｖｏｌ、　２５　　
Ｎｏ、１１’８７　　ｉｌｌ　　（社団法人日本オプト
メカトロニクス協会　昭和６２年Ｕ月２０日発行）の　
ＰＰ、　２０〜２Ｂ（６５２〜１３［１０）ｒ増幅型固
体撮像素子」　（遊佐厚。

安藤文彦）に詳しく述べられており、また、このイメー
ジヤを用いた撮像装置も既に提案されている（特開昭５
７−９５７７６号、特開昭５７−９５７７７号公報参照
）が、ここでは、本発明に係わる作用を簡単に述べてお
く。

非破壊読み出し型イメージヤでは、第５図に示すように
、電荷の蓄積が行われていき、露光時間ｔ　が経過した
時点ｔ　で読み出しパルスが与えα　　　　　　　　　
　　　　　　　ａられると、この時点ｔ　で蓄積電荷量
のレベルが読み出されるが、イメージヤ内の蓄積電荷量
はリセットされることなく、そのまま電荷の蓄積が継続
され蓄積電荷量が増え続ける。この後、２回目の読み出
しパルスが与えられても、同様にして、この読み出しパ
ルスが与えられた時点ｔａｌでイメージヤ内の蓄積電荷
量は同等影響されることなく、蓄積電荷量のレベルが読
み出される。

この第４．５図を比較して明らかなように、２回目の露
光時間ｔβは、破壊読み出し型イメージヤでは前回（１
回目）の電荷量読み出し時点ｔ。

から今回の電荷量読み出し時点ｔ、までの時間であるが
、非破壊読み出し型イメージヤの場合には電荷の蓄積開
始時点から今回の電荷量読み出し時点ｔａ□までの時間
であり、前回の露光時間ｔａを含み、このあと時点ｔ　
から時点ｔａｌまで経過した時間である。３回目、４回
目以降の電荷読み出しの場合も同球である。つまり、非
破壊読み出し型イメージヤの場合には、露光量（蓄積電
荷量）の複数回の読み出しに関して常に露光開始時点が
共通であり、各露光時間に応じて電荷読み出しのタイミ
ングが異なる。言い換えれば、非破壊読み出し型イメー
ジヤでは、短い露光時間（高速シャツタ秒時）から長い
露光時間（低速シャツタ秒時）の順に電荷読み出しを行
う限り、従来の破壊読み出し型イメージヤよりも極めて
短時間のうちに複数の露光出力を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来の露出制御装置では、−回の撮影につき
１つの画像信号が出力されるので、例えば、この画像信
号が適正な露光量のものでなかった場合、或いは画像信
号に外乱ノイズ等が乗って画像に汚れを生じていた場合
、もう−度撮り直さなければならなかった。静止してい
る被写体の場合には何度も同一画像を撮ることは可能で
あるが、動いている被写体の場合には、同一画像を撮る
ことは困難であった。

本発明の目的は、上述した点に鑑み、非破壊読み出し型
イメージヤを用いて複数の同一画像信号を読み出し、こ
のうちの１つの良好な画像信号を選択したり、或いは、
全画像信号を演算処理して良好な画像信号を得るように
した露出制御装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段および作用コ本発明の露出
制御装置は、イメージヤに非破壊読み出し型イメージヤ
を使用し、このイメージヤへの露光動作を開始させた後
、この同一の露光開始動作時点から異なるタイミングで
複数回の映像信号を読み出すようにしている。

［実　施　例］ 第１図に本発明の露出制御装置を適用した電子カメラの
一実施例を説明する。

第１図において、イメージヤ１１はＳＩＴ等の非破壊読
み出し型イメージヤである。このイメージヤ１１はドラ
イバ１２により駆動され、ドライバ１２はシステムコン
トロール回路］３によって制御される。すなわち、シス
テムコントロール回路１３からのタイミング信号によっ
て、−度の撮影時に複数の露光を行わせるための、露光
開始信号および複数の読み出し信号がドライバ１２によ
りイメージヤ１１に与えられことになる。メモリ１４は
イメージヤ１１から出力される複数枚の画像信号を記憶
するためのもので、この複数枚の画像信号のうちの１つ
の画像信号がシステムコントロール回路１３からの選択
信号により選択されるようになっている。

まず、図示されないレリーズ釦を押すことにより、シス
テムコントロール回路１３から露光開始指令のタイミン
グ信号が発せられると、ドライバ１２からイメージヤ１
１に第２図に示したリセットパルスＲｅが送られ、これ
によりイメージヤ１１は不要電荷を排出してリセットさ
れた後、露光量に応じて電荷の蓄積が行われる。また、
上記ンステムコントロール回路１３から露光開始指令の
リセットパルスＲｅは測光回路１５にも送られるので、
上記イメージヤ１１の露光開始と同時に、測光回路１５
における測光積分出力が変化していく。イメージヤ１１
の光電変換された１画像分の画像出力はメモリー４に入
力されて記憶される。

ここで、イメージヤ１１より同一被写体の画像を３回読
み出す場合を考える。第２図に示すように、上記イメー
ジヤ１１の露光量をａＰ１光しているａｌｌｌ光回路１
５の測光積分出力が露光時間ｔ１を得るレベルｇｌにな
ると、イメージヤ１１に最初の読み出しパルスが与えら
れて最初にイメージヤ１１から露光時間ｔ１の画像信号
が読み出され、この画像信号がメモリー４に記憶される
。この後、Ａｐｊ光回路１５の積分出力が露光時間ｔ２
を得るレベルｇ２になってイメージヤ１１に第２の読み
出しパルスが与えられると、イメージヤ１１から第２の
画像信号が読み出され、同画像信号がメモリ１４に記憶
される。そして、次にｆｉｐｌ光回路１５の積分出力が
露光時間ｔ　を得るレベルｇ３になりイメージヤ１１か
ら第３の読み出しパルスが与えられると、イメージヤ１
１から第３の画像信号が読み出され、同画像信号がメモ
リ１４に記憶される。

このようにして、−度の撮影時に露光時間の異なる３枚
の画像信号が得られてメモリ１４に記憶される。３枚の
画像信号が全て露光状態が悪くなる確率は少なく、この
うち、少なくとも一枚の画像信号については適正露光と
なる確率が高いので、撮影の失敗を防ぐことができる。

したがって、この後は、例えば、システムコントロール
回路１３のタイミング信号によって上記メモリ１４より
３枚の画像信号を順次読み出し、て電子ビューファイン
ダ等で再生し、最適な露光状態の画像信号のみを選択す
ることができるので、この良好な画像信号を改めて磁気
ディスク等に記録するようにしてもよい。前述したよう
に、非破壊読み出し型イメージヤでは、露光開始時点が
共通であるので、３つの露光時間ｔｔ、ｔｚ、ｔａの読
み出し時点のずれが少なく、このため、被写体が動いて
いる場合でも同一の露光開始指令によって同一画像を得
ることができ、このうち良好な画像を選択することがで
きる。また、同一被写体を撮り直す必要がなく、シャッ
タチャンスを逸することがない。

また、上述したように、複数枚の画像信号を異なるタイ
ミングで読み出すようにしているので、例えば、画像信
号の読み出し後に外乱ノイズ等のランダム性ノイズが混
入した場合でも、複数枚の画像信号のうち、ノイズか乗
っていない良質の画像信号を選択することができる。

なお、複数枚の画像信号をメモリ１４に記憶させ、この
うち良好な画像信号を選択するものに限らず、例えば、
複数の画像信号を加工処理して別の良好な画像信号を得
るようにしてもよい。

上記第１図中の測光回路１５の具体的な回路は、例えば
、第３図に示すように構成される。第３図において、可
変抵抗１６により設定された基準電圧はボルテージホロ
ワを形成するオペアンプ１７およびＦＥＴスイッチ１８
を介して、同じくボルテージホロワを形成しているオペ
アンプ１つの、コンデンサ２０および光電変換索子２１
が接続している非反転入力端子に印加されている。ＦＥ
Ｔスイッチ１８のゲートにはリセットパルスＲＱがイン
バータ２３を介して入力端子２２に印加されるようにな
っている。今、入力端子２２にハイレベルのリセットパ
ルスＲｅか印加されないとき、ＦＥＴスイッチ１８はゲ
ートがハイレベルでインピーダンスか高く、オペアンプ
１７の出力側とオペオシブ１９の入力端が遮断されてい
るが、入力端子２２にリセットパルスＲｅが印加される
と、ＦＥＴスイッチ１８が導通して基準電圧がコンデン
サ２０に印加され、同コンデンサ２０に電荷が蓄積され
る。入力端子２２がローレベルになると、再びＦＥＴス
イッチ１８がオフとなるので、この時点から露光開始に
よる光電変換素子２１の光電流によってコンデンサ２０
の電荷が放電され、オペアンプ１９の出力電圧、すなわ
ち、積分出力電圧が低下していく（第２図参照）。

このオペアンプ１９の積分出力電圧は３つのコンパレー
タ２４，２５．２６の各非反転入力端子に印加されてい
る。これらのコンパレータ２４゜２５．２６の各反転入
力端子には可変抵抗２７゜２８．２９でそれぞれ設定し
た異なるレベルｇ１゜ｇ２１ｇ３の判定電圧が印加され
ているので、前述したように、同一の露光開始指令によ
りリセットパルスＲｅが発せられた後、オペアンプ１９
の積分出力電圧が低下していき、レベル（Ｊｌ、ｆ１２
゜ｇ３となったとき、すなわち、それぞれ露光時間ｅ１
．ｔ２．ｔ３を経過した時点で、コンパレータ２４，２
５．２６の出力がローレベルからハイレベルになる。こ
のコンパレータ２４．２５゜２６の各出力のハイレベル
の立上りがシステムコントロール回路１３に人力される
と、これらの時点で、システムコントロール回路１３か
ら前述した読み出しパルスがそれぞれ出力され、ドライ
バ１２を通じてイメージヤ１１に与えられる。なお、可
変抵抗２７，２８．２９におけるレベルＪ７１゜Ｎ２．
ＩＩ！３を変えることにより露光時間ｔ１ｔ２．ｔａを
任意に設定できるようにしている。

上記測光回路１５では測光積分出力のレベルにより露光
時間を判定しているが、システムコントロール回路１３
で任意に複数の異なる露光時間を設定できるようにし、
露光開始指令の後、上記界なる露光時間に基づいて順次
に読み出しパルスを出力させるようにすれば測光回路は
不要となる。

なお、上記メモリ１４はディジタル、アナログを問わず
、任意のものを使用可能であることは言うまでもない ［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、同一の露光開始指
令により露出時間の異なる複数枚の画像信号を得ること
ができるので、適正露光の画像を得る確率が高い。また
、撮り直しする必要がないので、特に動いている被写体
に対してシャッタチャンスを逸することなく適正露光の
撮影画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す露出制御装置のブロ
ック図、 第２図は、上記第１図中のイメージヤの信号読み出し時
を表わしたタイムチャート、 第３図は、上記第１図中の静１光回路の具体的な構成の
一例を示した電気回路図、 第４図は、破壊読み出し型イメージヤの時間に対する蓄
積電荷量を示す線図、 第５図は、本発明に用いられる非破壊読み出し型イメー
ジヤの時間に対する蓄積電荷量を示す線図である。 １１・・・・・・非破壊読み出し型イメージヤ１２・・
・・・・ドライバ １３・・・・・・システムコントロール回路１４・・・
・・・メモリ 馬　１　図 馬２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非破壊読み出し型イメージャに対し、このイメー
   ジャの同一の露光開始動作に対応してタイミングを異に
   して複数回の映像信号読み出しを行い得るようになされ
   たことを特徴とする露出制御装置。