JPH0440761A - Electronic still camera - Google Patents
Electronic still cameraInfo
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- JPH0440761A JPH0440761A JP2149008A JP14900890A JPH0440761A JP H0440761 A JPH0440761 A JP H0440761A JP 2149008 A JP2149008 A JP 2149008A JP 14900890 A JP14900890 A JP 14900890A JP H0440761 A JPH0440761 A JP H0440761A
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、撮像素子を利用して被写体の瞬時画像を電子
シャツ少を用いて撮影記録する電子スチルカメラに関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an electronic still camera that uses an image sensor to capture and record instantaneous images of a subject using an electronic camera.
従来の技術
CCDなどの撮像素子とフロッピーディスクに記録を行
う記録装響とを組み合わせて被写体の瞬時画像を撮影記
録する電子スチルカメラが実用化されている。このよう
な電子スチルカメラでは、従来のフィルムカメラとは異
なり、現像、焼付は処理が不要であり、そして、撮影し
た画像を瞬時にモニ脅テレビなどにより確認することが
できるというメリットを有している。2. Description of the Related Art Electronic still cameras have been put into practical use that capture and record instantaneous images of objects by combining an imaging device such as a CCD and a recording device that records on a floppy disk. Unlike conventional film cameras, these electronic still cameras do not require any processing for developing or printing, and have the advantage of allowing you to instantly check the images you have taken on a monitor, etc. There is.
ところで、この種の電子スチルカメラでは、光学式フィ
ルムカメラと同様、撮影時の像面露光量を制御するいわ
ゆる露出制御が必要で、絞も、シャッタを用いて撮像素
子への露光量を制御している。このシャフタの開閉時開
Cシャッタ速度)を制御する方法として、■メカニカル
シャッタによる方法と、■電子シャッタによる方法とが
広く用いられている。By the way, this type of electronic still camera, like an optical film camera, requires so-called exposure control to control the amount of exposure on the image plane during shooting, and the aperture also uses a shutter to control the amount of exposure to the image sensor. ing. As a method for controlling the shutter speed when opening and closing the shutter, two methods are widely used: (1) a method using a mechanical shutter, and (2) a method using an electronic shutter.
このウチ、メカニカルシャッタによる方法とは、周知の
レンズシャッタやフォーカルブレーンシャッタの如きも
ので、所定の時間だけ機械的にシャッタ幕を開いて露光
を行わせるようにするものである。This method using a mechanical shutter is a method such as a well-known lens shutter or focal brain shutter, in which the shutter curtain is mechanically opened for a predetermined period of time to perform exposure.
一方、電子シャッタによる方法では、露光直前までの撮
像素子の受光部(フォトダイオード)に蓄積した電荷を
掃ぎ出し、この掃き出し動作後、所定時間(シャッタ速
度に相当)経過後に蓄積電荷を転送して読み出すように
している。この電子シャッタは、機械的要素を用いない
ことがち、上記のメカニカルシャッタに比べ、寸法的に
小型化できる点、さらにシャッタ速度の精度を格段に高
くできるという利点を有している。On the other hand, in the method using an electronic shutter, the charges accumulated in the light-receiving part (photodiode) of the image sensor immediately before exposure are swept out, and the accumulated charges are transferred after a predetermined period of time (equivalent to the shutter speed) has elapsed after this sweeping operation. I'm trying to read it out. This electronic shutter does not use any mechanical elements, and has the advantage that it can be made smaller in size than the above-mentioned mechanical shutter, and the accuracy of the shutter speed can be significantly increased.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来のメカニカルシャフタによる方
法では、レンズシャッタの場合は、シャッタ羽根の開放
動作の途中で急激にシャッタ羽根を閉じようとするため
、シャッタ羽根の慣性や摩擦の影響により、シャッタ速
度の精度の向上が望めず、また、経時変化も大きいため
、露出制園時、電子スチルカメラで要求される±Q、3
(EV)以内の露出精度を確保することが難しかった
。また、フォーカルブレーンシャッタの場合では、シャ
ッタ速度の精度はレンズシャッタよりもよいかやはb機
械的要素があるため高速側では上記露出精度の達成が難
しく、さらに、経時変化の問題も有しているし、また、
露出機構として考えた場合、他に絞り機構もいることか
ら、寸法が大無くなりコストも高くなるという問題も有
する。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional mechanical shutter method described above, in the case of a lens shutter, the shutter blades suddenly try to close during the opening operation of the shutter blades, so the inertia and friction of the shutter blades are reduced. Due to the effects of
It was difficult to ensure exposure accuracy within (EV). In addition, in the case of a focal brain shutter, the accuracy of the shutter speed is better than that of a lens shutter, but because there are mechanical elements, it is difficult to achieve the above exposure accuracy at high speeds, and there is also the problem of changes over time. There is, and again,
When considered as an exposure mechanism, since there is also an aperture mechanism, there is also the problem that the size becomes large and the cost increases.
次に従来の電子シャッタによる方法であるが、シャッタ
機構に機械的要素がないことから、メカニカルシャフタ
に比べてシャッタ精度は十分高くとれ、上記の露出精度
を達成することは可能であるが、以下の問題を有してい
る。Next is the conventional method using an electronic shutter, but since there are no mechanical elements in the shutter mechanism, the shutter accuracy can be sufficiently high compared to a mechanical shutter, and it is possible to achieve the above exposure accuracy, but It has the following problems.
すなわち、インターライントランスファ型の撮像素子を
使った電子シャフタでは、露光直前までの撮像素子の受
光部(フォトダイオ−F)に蓄積した電荷を掃き出し、
この掃き出し動作後、所定時間Cシャフタ秒時に相当す
るもので、シャッタ秒時の終了点は略垂直同期信号に合
わせている)経過直後に蓄積電荷を垂直転送レジスタに
転送して読み出すようにしている。このような機成では
、重置転送レジスタでの電荷転送中において、光が撮像
素子に照射され続けると垂直転送レジスタの部分の遮光
が完全でないため【この遮光を完全にすることは現状の
技術では非常に難しい)、スミアが発生し、特に、被写
体に高輝度の部分Cたとえば木漏れ日や太陽光の反射、
スポットライトなど)があると、周知の如くこのスミア
電荷によって再生画面上でこの高輝度の部分から画面下
方に向かって、信号電荷にスミア電荷がプラスされて転
送されることによる白い尾引きが現れるという問題があ
った。この解決策として、垂直転送レジスタ信号電荷を
転送直後に撮像素子への光を遮ることが考えられるが、
完全に遮光するまでにはある程度時間を要し、その時間
分だけの上記尾引きが現れるので、完全な解決策とはな
らない。In other words, in an electronic shutter using an interline transfer type image sensor, the electric charge accumulated in the light receiving part (photodiode-F) of the image sensor until just before exposure is swept out,
Immediately after this sweeping operation has elapsed, the accumulated charge is transferred to the vertical transfer register and read out after a predetermined period of time (corresponding to C shutter seconds, the end point of the shutter seconds is approximately aligned with the vertical synchronization signal). . With this type of mechanism, if light continues to be irradiated onto the image sensor during charge transfer in the stacked transfer register, the vertical transfer register will not be completely shielded from light. (very difficult), smearing occurs, especially when the subject has high-brightness areas such as sunlight filtering through trees or sunlight reflecting off.
As is well known, when there is a spotlight (such as a spotlight), this smear charge causes a white tail to appear on the playback screen as the smear charge is added to the signal charge and transferred from this high brightness area towards the bottom of the screen. There was a problem. One possible solution to this problem is to block the light to the image sensor immediately after transferring the vertical transfer register signal charge.
It takes a certain amount of time to completely block light, and the above-mentioned tailing appears for that amount of time, so this is not a perfect solution.
本発明は上記従来の問題を解決するもので、メカニカル
なシャッタ機構をなくし、固体撮像素子の電子シャッタ
機能を用いて高精度の露出制御を行うとともに、電荷転
送時に発生するスミアによる尾引き現象のない電子スチ
ルカメラを提供することを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned conventional problems. It eliminates the mechanical shutter mechanism and uses the electronic shutter function of the solid-state image sensor to perform high-precision exposure control. It also eliminates the trailing phenomenon caused by smear that occurs during charge transfer. The purpose of this is to provide an electronic still camera that does not require an electronic still camera.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の電子スチルカメラは
、光電変換による電荷蓄積部と電荷転送部を有する撮像
素子と、撮像時シャッタ秒時に相当する露光開始直前ま
での前記電荷蓄積部に蓄積された不要電荷を前記電荷転
送部に移送させる移送手段と、前記所定露光時間内に前
記電荷転送部の、前記移送手段により移送された不要電
荷を通常の8波数よりも高い周波数の転送クロックで高
運転送される電荷転送手段と、前記露光後前記撮像素子
への入射光を遮光する遮光手段と、少なくとも前記電荷
転送手段による不要電荷の高運転送後から前記遮光手段
により略遍光されるまでの時間は前記電荷転送部の電荷
転送を停止させる電荷転送停止手段とを備えたものであ
る。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the electronic still camera of the present invention includes an image sensor having a charge storage section and a charge transfer section by photoelectric conversion, and a charge storage device that has a charge storage section and a charge transfer section by photoelectric conversion, and an image pickup device that has a charge storage section and a charge transfer section. a transfer means for transferring the unnecessary charges accumulated in the charge storage section to the charge transfer section; and a transfer means for transferring the unnecessary charges accumulated in the charge storage section to the charge transfer section; a charge transfer means for transferring at high speed using a high frequency transfer clock; a light shielding means for blocking light incident on the image sensor after the exposure; and a light shielding means at least after the charge transfer means transmits unnecessary charges at high speed. The device is equipped with a charge transfer stop means for stopping charge transfer of the charge transfer section for a period of time until the light is almost uniformly distributed.
さらに、本発明の電子スチルカメラは上記構成に加えて
、電荷転送手段による不要電荷の高運転送の終了をシャ
ッタ秒時に相当する露光時間の終了の時間に酪一致させ
、移送手段を、前記露光時間内に撮像素子の電荷蓄積部
に蓄積された信号電荷を前記菖速転送後直ちに電荷転送
部に移送させる構成としたものである。Furthermore, in addition to the above-mentioned configuration, the electronic still camera of the present invention is configured such that the end of the high speed transmission of unnecessary charges by the charge transfer means is made to coincide with the end of the exposure time corresponding to the shutter time, and the transfer means is connected to the exposure time. The structure is such that the signal charges accumulated in the charge storage section of the image pickup element within the time are transferred to the charge transfer section immediately after the above-mentioned arrow speed transfer.
作用
上記構成により、撮像時、まず移送手段で露光關始直前
までの、wL電荷蓄積部蓄積された不要電荷を電荷転送
部に移送させ、その後の露光に要する所定時間内の任意
のタイミングで、電荷転送手段により電荷転送部の不要
電荷を高運転送でることによって不要電荷を排出させ、
さらに、この高運転送終了から露光後透光手段により少
なくとも撮像素子への入射光の遮光が行われるまでは電
荷転送停止手段により電荷転送を停止させるとともに、
不要電荷の高運転送終了と電光終了時間とを略一致させ
て露光後直ちに電荷蓄積部に蓄積された信号電荷を電荷
転送部に移送させるので、遍光後再び所定のタイミング
で転送機能を動作させれば、信号電荷が読み出され、電
荷転送時に発生するスミアによる尾引き現象はなくなり
、また、撮像素子の電子シャッタ機能で高精度に露出制
御されることになる。Effect With the above configuration, during imaging, first, the transfer means transfers the unnecessary charges accumulated in the wL charge storage section to the charge transfer section immediately before the start of exposure, and then at any timing within the predetermined time required for subsequent exposure. By transferring unnecessary charges from the charge transfer unit at high speed using the charge transfer means, the unnecessary charges are discharged.
Further, the charge transfer stopping means stops the charge transfer from the end of the high-speed transfer until at least the light incident on the image sensor is blocked by the post-exposure light transmitting means, and
The signal charge accumulated in the charge storage section is transferred to the charge transfer section immediately after exposure by making the end of the high-speed transfer of unnecessary charges approximately coincide with the end time of the lightning, so that the transfer function is operated again at a predetermined timing after the exposure. This allows signal charges to be read out, eliminates the trailing phenomenon caused by smear that occurs during charge transfer, and allows highly accurate exposure control using the electronic shutter function of the image sensor.
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
III図は本発明の一実施例における電子スチルカメラ
の構成を示すブロック図である。第1図において、1は
撮影レンズ、2は後述する複数個の異なる直径の穴が設
けられた絞り羽根C本実施例では311)、3はインタ
ーライントランスファー型CCD (以下、単にCCD
という)、4は所望の絞りを選択するために絞り羽IR
2を回転駆動させるためのステッピングモータ、5はス
テッピングモータ4を駆動するための主にスイッチング
トランジスタから構成されるIR知のステッピングモー
タW71勘回路、6はCCD 3を駆動するため各種パ
ルスや電荷転送のためのクロックなどを発生するCCD
駆動回路、7はCCDより得られた信号を処理して輝度
信号と色差線順次信号を得る信号処理回路、8は信号処
理回路7で得られた信号を周波数変調し、磁気ヘッド1
0を介してビデオフロッピ9に記録するため十分なレベ
ルにまで増幅する記録回路、11はビデオフロッピ9を
回転駆動するためのモータ、12はモータ111t−一
定回転数・一定の回転位相で回転させるように駆動制量
する周知の速度制卸および位相制御回路やモータ駆動回
路からなるモータ駆動制御回路、13はビデオフロッピ
9のセンタコアに設けられた回転の位相を示すPGビン
、14はPGビン13からビデオフロッピ9のセンタコ
ア部に配置されその回転位相を検出するためのフィル状
に構成されるに1ンす、15はPCセン+13から磁気
ヘラY14を介して得られる信号を増幅して矩形波に波
形整形する増幅回路、16は増幅回路15から出力され
る信号を所定値遅延するための位相シフタ、17はこれ
らシステムをフントロールするものでマイクロコンビエ
ータとその周辺回路からなるシステム制御回路、18は
撮影のトリガを与えるレリーズ謂である。FIG. III is a block diagram showing the configuration of an electronic still camera according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a photographing lens, 2 is an aperture blade C (311 in this embodiment) provided with a plurality of holes of different diameters (described later), and 3 is an interline transfer type CCD (hereinafter simply referred to as CCD).
), 4 is the aperture blade IR to select the desired aperture.
2 is a stepping motor for rotationally driving the stepping motor 4, 5 is an IR-based stepping motor W71 circuit mainly consisting of switching transistors for driving the stepping motor 4, and 6 is various pulses and charge transfer for driving the CCD 3. CCD that generates clocks etc.
A drive circuit 7 processes the signal obtained from the CCD to obtain a luminance signal and a color difference line sequential signal, a signal processing circuit 8 frequency modulates the signal obtained by the signal processing circuit 7, and the magnetic head 1
11 is a motor for rotationally driving the video floppy 9; 12 is a motor 111t which rotates at a constant rotation speed and a constant rotational phase; 13 is a PG bin provided in the center core of the video floppy 9 and indicates the phase of rotation; 14 is a PG bin 13; 15 is placed in the center core of the video floppy 9 and is configured in a fill shape to detect its rotational phase. 16 is a phase shifter for delaying the signal output from the amplifier circuit 15 by a predetermined value; 17 is a system control circuit that controls these systems and is composed of a micro combinator and its peripheral circuits; 18 is a so-called release that provides a trigger for photographing.
第2図(a)〜第2図(h)は本実施例の撮影から記録
までのタイミングを示すタイミング図である。第2図(
龜)〜第2図(h)において、aは位相シフタ16の出
力であるPC信号、bは■信号で![!直同期信号を含
め前後3H(Hは水平同期信号の18期)の期間のパル
ス幅Cすなわち9H)を持つ、ここでPGnA号aと■
信号すの位相関係は酪4H期1’1lPG信号aが先行
するように位相シフタ16でm整さねている6・は絞り
羽根2の作動時間を表すタイミング図で。FIGS. 2(a) to 2(h) are timing charts showing the timing from photographing to recording in this embodiment. Figure 2 (
In Figure 2 (h), a is the PC signal that is the output of the phase shifter 16, and b is the ■ signal! [! PGnA No. a and
The phase relationship of the signals is adjusted by the phase shifter 16 so that the PG signal a takes the lead. 6 is a timing diagram showing the operating time of the aperture blade 2.
傾斜部分C1が絞り羽根2が動作していることを示し、
平坦な部分C2で所定絞りの位習で停止していることを
示している。Llは垂直転送クロックを後述する高運転
送の後停止する指令を与える垂直転送5TOP信号、・
は露光時間(シャブタ秒時)を決めるシャッタパルス、
fは後述する垂直転送レジスタ303の信号電荷の転送
を行うための垂直転送クロックで、1通常駆動′と書い
たところは通常の転送周期のクロックflであることを
示し、X印のところのクロック周期は通常転送周期より
短いこと、すなわち高い周波数クロックf2を示し、高
運転送C駆動)を行う部分であり、また、このクロック
が止まると信号電荷の転送は停止する。The inclined portion C1 indicates that the aperture blade 2 is operating,
This shows that the aperture stops at a flat portion C2 at a predetermined aperture. Ll is a vertical transfer 5TOP signal that gives a command to stop the vertical transfer clock after high-speed transmission, which will be described later.
is the shutter pulse that determines the exposure time (shabuta seconds),
f is a vertical transfer clock for transferring signal charges of the vertical transfer register 303, which will be described later; 1 normal drive' indicates the normal transfer cycle clock fl; The period is shorter than the normal transfer period, that is, it indicates a high frequency clock f2, and is a part for performing high-speed transmission (C drive), and when this clock stops, the transfer of signal charges stops.
gはCCD 3の後述するフォトダイオード301.3
02に蓄積された信号電荷を後述する垂直転送レジスタ
303に移送させる移送ゲートパルス%1は撮影によっ
て得られた被写体の瞬時画像をビデオフロッピ9に記録
するための記録ゲートである。g is a photodiode 301.3 of CCD 3, which will be described later.
A transfer gate pulse %1 for transferring signal charges accumulated in 02 to a vertical transfer register 303, which will be described later, is a recording gate for recording an instantaneous image of the object obtained by photographing on the video floppy disk 9.
第3図は本実施例の絞り羽根2の構造および動作を説明
するための動作図である。19は鏡筒(不図示)の一部
を示しこの穴を通って光はCCD 3に導かれ、また、
当然のことながらこの穴を塞ぐことによってCCD 3
への入射光は遮られる。20.21.22は絞り羽根2
にそれぞれ所定の絞り値になるような直径値で設けられ
た丸穴状の固定絞りである。FIG. 3 is an operational diagram for explaining the structure and operation of the aperture blade 2 of this embodiment. 19 indicates a part of the lens barrel (not shown); light is guided to the CCD 3 through this hole;
Naturally, by closing this hole, CCD 3
The incident light is blocked. 20.21.22 is aperture blade 2
This is a round hole-shaped fixed aperture provided with a diameter that provides a predetermined aperture value, respectively.
絞り羽根2はステッピングモータ4によって矢印−さら
に、矢印(イ)の方向に回転駆動される。The aperture blades 2 are rotationally driven by a stepping motor 4 in the direction of the arrow (A).
第4図は本実施例の電子スチルカメラに使用するCCD
3で、301.302は電荷を蓄積するフォトダイオ
ード、303はフォトダイオード301.302に蓄積
さねた信号電荷を垂直転送する垂直転送レジスタ、30
4は水平転送レジスタ、305.306は移送ゲートで
ある。Figure 4 shows the CCD used in the electronic still camera of this example.
3, 301 and 302 are photodiodes that accumulate charges, 303 is a vertical transfer register that vertically transfers signal charges that have not been accumulated in the photodiodes 301 and 302, and 30
4 is a horizontal transfer register, and 305 and 306 are transfer gates.
移送ゲートパルスgによって各移送ゲート305.30
6が開かれるとフォトダイオード301.302に蓄積
された信号電荷は垂直転送レジスタ303に移される。Each transfer gate 305.30 by transfer gate pulse g
6 is opened, the signal charges accumulated in the photodiodes 301 and 302 are transferred to the vertical transfer register 303.
垂直転送レジスタ303に移さねた信号電荷は通常水平
同期信号に同期した垂直転送クロックfによって水平転
送レジスタ304にIH毎に一水平ライン分ずつ垂直転
送され、水平転送レジスタ304ではIHの間に一水平
ライン分の電荷をCCD 3の出力端子に転送する。The signal charge that has not been transferred to the vertical transfer register 303 is normally transferred vertically to the horizontal transfer register 304 by one horizontal line for each IH by the vertical transfer clock f synchronized with the horizontal synchronization signal, and in the horizontal transfer register 304, one horizontal line is transferred during the IH. Charges for a horizontal line are transferred to the output terminal of CCD 3.
このようにフォトダイオード301,302に蓄積され
た信号電荷は上記のようにして順次読み出される。The signal charges accumulated in the photodiodes 301 and 302 in this way are sequentially read out as described above.
ところで、露光開始直前までに、フォトダイオード30
1.302に蓄積されていた不要電荷は、移送ゲートパ
ルスgで移送された後、通常より高い周波数の垂直転送
クロックで垂直転送レジスタ303を介して高速で排出
できる構造になっている。By the way, just before the start of exposure, the photodiode 30
The structure is such that the unnecessary charges accumulated at 1.302 can be transferred by the transfer gate pulse g and then discharged at high speed via the vertical transfer register 303 using a vertical transfer clock having a higher frequency than usual.
この周波数はCCD 3の転送効率から決定され、本実
施例では約800 (KHz )程度に設定している。This frequency is determined based on the transfer efficiency of the CCD 3, and is set to about 800 (KHz) in this embodiment.
以上のように構成された本実施例の電子スチルカメラに
ついて、以下、その動作を説明する。The operation of the electronic still camera of this embodiment configured as described above will be described below.
まず、各回路に電源が供給されCCD駆動回路6から垂
直転送クロックf、水平転送用のクロック(不図示)が
出力されると、CCD 3のフォトダイオード301.
302に発生する不要電荷である暗電荷は重置周期C垂
直同期信号の周期)毎に発生する移送ゲートパルスgに
よって垂直転送レジスタ303に移送され、垂直転送レ
ジスタ303、水平転送レジスタ304に発生する暗電
荷とともにそれぞれの転送動作によってCCD 3の外
部に逐次排出されろ、また、システム制御回路17は不
図示の測光用セン+(被写体の輝度を測光する)の出力
に応じて撮影時の絞りの値とシャッタ速度(シャッタ秒
時)を演算し決定する。演算の結果、絞りの値として絞
り21がシャッタ秒時としてTlが決定されたとして以
下説明する。First, when power is supplied to each circuit and a vertical transfer clock f and a horizontal transfer clock (not shown) are output from the CCD drive circuit 6, the photodiodes 301.
The dark charge, which is an unnecessary charge generated at 302, is transferred to the vertical transfer register 303 by the transfer gate pulse g generated at every superposition period C (period of the vertical synchronization signal), and is generated in the vertical transfer register 303 and the horizontal transfer register 304. The system control circuit 17 adjusts the aperture at the time of photographing according to the output of a photometering sensor (not shown) (which measures the brightness of the subject). Calculate and determine the value and shutter speed (shutter time). The following description will be made assuming that as a result of the calculation, the aperture value is determined to be the aperture 21, and the shutter speed is determined to be Tl.
電源の投入に続き、レリーズ5W1Bが押されると、シ
ステム制御回路17はモータ駆動制御回路12をオンし
てモータ11を通じてビデオフロッピ9を回転させる。When the release 5W1B is pressed after the power is turned on, the system control circuit 17 turns on the motor drive control circuit 12 and rotates the video floppy disk 9 through the motor 11.
ビデオフロッピ9の回転が所定の回転数に安定したら、
次に、システム制御回路17はステッピングモータ駆動
回路5を介してステッピングモータ4を駆動し絞り羽根
2を初期位置(113図(a))から矢印力の方向へ絞
り羽根2を回転させる。さらに、絞り羽根2が第3図(
b)に示すように所定位置に回動して停止すると、シス
テム側割回路17はCCD駆動回路6にシャッタ秒時T
lより後述する高運転送に要する時間Taxだけ短い時
間Tlに相当するパルス幅のシャッタパルス・を出カオ
ろ、 CCD駆動回路6はこのシャブタパルスeの立ち
上がりエツジのタイミングで移送ゲートパルスg1を出
力してCCD 3の移送ゲート305,306を開き、
フォトダイオード301,302に蓄積された不要電荷
を垂直転送レジスタ303に移送する。Once the rotation of the video floppy 9 has stabilized at the specified rotation speed,
Next, the system control circuit 17 drives the stepping motor 4 via the stepping motor drive circuit 5 to rotate the aperture blade 2 from the initial position (FIG. 113(a)) in the direction of the arrow force. Furthermore, the aperture blades 2 are shown in Fig. 3 (
When it rotates to a predetermined position and stops as shown in b), the system side dividing circuit 17 sends the shutter time T to the CCD drive circuit 6.
The CCD drive circuit 6 outputs the transfer gate pulse g1 at the timing of the rising edge of the shutter pulse e. to open the transfer gates 305 and 306 of CCD 3,
Unnecessary charges accumulated in photodiodes 301 and 302 are transferred to vertical transfer register 303.
この不要電荷は移送されるとシャッタパルス・が立ち下
がるまでは通常の垂直転送クロックrでCCD 3の外
部に排出される1時開Tlが経過するとシステム制御回
路17はシャッタパルス・を立ち下げ、これと同時に垂
直転送5TOP信号dを出力するC立ち上げる)、CC
D駆動回路6はシャッタパルスCが立ち下がる(垂直転
送5TOP信号dが立ち上がる)と垂直転送クロックf
の周波数を高くして通常駆動から高速駆動に切り換え、
垂直転送レジスタ303の不要電荷を高速で排出した後
垂直転送クロックfを停止する。Once this unnecessary charge is transferred, it is discharged to the outside of the CCD 3 using the normal vertical transfer clock r until the shutter pulse falls. When the 1 o'clock opening Tl has elapsed, the system control circuit 17 lowers the shutter pulse. At the same time, C rises to output vertical transfer 5TOP signal d), CC
The D drive circuit 6 receives the vertical transfer clock f when the shutter pulse C falls (vertical transfer 5 TOP signal d rises).
Switch from normal drive to high-speed drive by increasing the frequency of
After the unnecessary charges in the vertical transfer register 303 are discharged at high speed, the vertical transfer clock f is stopped.
ところで、CCD 3のフォトダイオード301゜30
2の部分では移送ゲートパルスglによって不要電荷が
垂直転送レジスタ303に転送された直後から、光電変
換による被写体像に対応した信号電荷の蓄積が開始され
る。そして、この蓄積は上記不要電荷の高運転送が終了
した後COD駆動回路6が移送ゲートパルスg2を出力
するまで行われる。By the way, the photodiode of CCD 3 is 301°30
In the second part, immediately after unnecessary charges are transferred to the vertical transfer register 303 by the transfer gate pulse gl, accumulation of signal charges corresponding to the subject image by photoelectric conversion is started. This accumulation is continued until the COD drive circuit 6 outputs the transfer gate pulse g2 after the high-speed transfer of unnecessary charges is completed.
すなわち、この移送ゲートパルスg2によって時間Ts
m丁S1十丁−1の間の露光によってフォトダイオード
301.302に蓄積された信号電荷が垂直転送レジス
タ303に移送される。That is, the transfer gate pulse g2 causes the time Ts
The signal charges accumulated in the photodiodes 301 and 302 due to the exposure during mth S1 and S1 are transferred to the vertical transfer register 303.
上記の動作で、絞り羽根2の回転動作中、正規の絞り値
に達するまで、また完全に遮光されるまでにCCD 3
に入射光が照射されるが、シャッタパルス・の直前まで
はフォトダイオード301 、302の不要電荷をり信
号に同期する移送ゲートパルスgoによって垂直転送レ
ジスタ303に移送して通常駆動により排出しており、
さらに、シャッタパルス・の立ち上がりのタイミングで
フォトダイオード301,302にそれまでに蓄積され
た不要電荷を移送ゲートパルスglによって垂直転送レ
ジスタ303に移送していること、また、時間Tss経
過後シャッタパルスeの立ち上がりから上記したように
高速駆動によって不要電荷を排出する時開Tax経過後
、移送ゲートパルスg2によって垂直転送レジスタ30
3に直ちに信号電荷は転送されることにより、実際、こ
のレヤツタバルス魯のパルス幅〒IIと高速駆動時開T
S3の和がシャフタ秒時C露光時間)Tsに相当するこ
とになる。With the above operation, while the aperture blades 2 are rotating, the CCD 3
Incident light is irradiated on the photodiodes 301 and 302, but until just before the shutter pulse, unnecessary charges in the photodiodes 301 and 302 are transferred to the vertical transfer register 303 by the transfer gate pulse GO synchronized with the signal and discharged by normal driving. ,
Furthermore, at the rising timing of the shutter pulse e, unnecessary charges accumulated in the photodiodes 301 and 302 are transferred to the vertical transfer register 303 by the transfer gate pulse gl, and after the elapse of time Tss, the shutter pulse e After the time-opening Tax, which discharges unnecessary charges by high-speed driving as described above, has elapsed since the rise of the vertical transfer register 30 by the transfer gate pulse g2.
3, the signal charge is immediately transferred to 3, so that the pulse width of this layer pulse 〒II and the open time during high-speed driving are actually reduced.
The sum of S3 corresponds to shutter time (C exposure time) Ts.
次に、システム制御回路17はシャツj t<ルス・を
立ち下げると、CCD 3への入射光を遜るべくステッ
ピングモータ駆動回路5を介してステッピングモータ4
を駆動させ、第3図(b)の状態から第3図に+)の状
態にするべく絞り羽根2を矢印(イ)の方向に回動させ
る。1!3図(6)は絞り穴20と絞り穴21の間の部
分でCCD 3への入射光を遣っている状態を示してい
る。この遮光に要する時間は短ければ短いほどよく、許
容できる長い方の時開範囲は転送停止中にCCD 3の
垂直転送レジスタ303に発生する暗電流などのノイズ
源になる電荷の許容量で決ってくる。Next, when the system control circuit 17 brings down the shirt j t
is driven, and the aperture blades 2 are rotated in the direction of arrow (a) to change from the state shown in FIG. 3(b) to the state shown in FIG. 3(+). 1!3 Figure (6) shows a state in which the incident light to the CCD 3 is used in the area between the aperture hole 20 and the aperture hole 21. The shorter the time required for this light shielding, the better, and the allowable longer time-opening range is determined by the allowable amount of charge that becomes a noise source such as dark current generated in the vertical transfer register 303 of the CCD 3 while the transfer is stopped. come.
絞り羽根2によりCCD 3への光が問題のない程度に
遮光されるとシステム制御回路17は垂直転送5TOP
信号dを”L”レベルにする。垂直転送5TOP信号d
がL”レベルになるとCCD駆動回路6は、第2図に示
すように、次のり信号すに同期して通常周期による垂直
転送クロックfを発生させて垂直転送レジスタ303を
動作させ、信号電荷を順次垂直転送して、水平転送レジ
スタ304を介して出力する。このとき、この■信号す
の直前のpaa1号畠の立ち上がりのタイミングでシス
テム制御回路17はビデオフロフビ901回転周期に相
当する時間の記録ゲートhを出力するので、この読み出
された信号は信号処理回路7、記録回路8で処理され、
磁気ヘラ)10を介してビデオフロッピ9に記録される
。この場合、絞り羽根2は初期位置戻っているので、J
:紀記録によって一連の撮影シーケンスが終了すること
になる。When the light to the CCD 3 is blocked by the aperture blade 2 to an extent that there is no problem, the system control circuit 17 performs vertical transfer 5TOP.
Set the signal d to "L" level. Vertical transfer 5TOP signal d
When the signal becomes L" level, the CCD drive circuit 6 generates a vertical transfer clock f with a normal cycle in synchronization with the next rising signal, operates the vertical transfer register 303, and transfers the signal charge. It is sequentially transferred vertically and outputted via the horizontal transfer register 304. At this time, at the timing of the rise of the paa No. 1 signal immediately before this signal (2), the system control circuit 17 sets a recording gate for a time corresponding to the rotation period of the video vinyl 901. h, this read signal is processed by the signal processing circuit 7 and the recording circuit 8,
The data is recorded on a video floppy disk 9 via a magnetic spatula 10. In this case, the aperture blades 2 have returned to their initial positions, so J
: A series of shooting sequences will end with the record.
以上のように本実施例によれば、撮影直前までの不要電
荷を通常駆動プラス高速駆動によって排出し、露光後、
信号電荷の垂直転送レジス々303による垂直転送動作
中は、CCD 3が絞り羽根2によって遮光された状態
であり、また、CCD 3に光が入射している状態では
垂直転送レジスタ303を停止しているので、従来のよ
うに、転送中に垂直転送レジスタ303へ、光が入射し
続けて起こるスミア電荷による尾引き現象の発生しない
信号の記録が可能となる。As described above, according to this embodiment, the unnecessary charge immediately before photographing is discharged by normal driving plus high-speed driving, and after exposure,
During the vertical transfer operation of signal charges by the vertical transfer registers 303, the CCD 3 is shielded from light by the aperture blades 2, and when light is incident on the CCD 3, the vertical transfer register 303 is stopped. Therefore, it is possible to record a signal without causing the trailing phenomenon caused by smear charges that occurs when light continues to enter the vertical transfer register 303 during transfer, as in the conventional case.
さらに、本実施例のように絞り羽根2によって、絞り機
能と遮光機能を有することによって、光学部の構成を非
常に簡単にすることができる。Furthermore, by having the aperture function and the light shielding function using the aperture blades 2 as in this embodiment, the configuration of the optical section can be made very simple.
ただし−絞り・遮光手段に、従来のように、複数の絞り
羽根によって絞り径を変えていく、いわゆる絞り兼用レ
ンズシャッタのような構成〔ただし、絞りと遮光機能の
みで本来のシャッタ機能はない)を用いても本発明の目
的が達成されることは言うまでもないことである。However, the diaphragm/shading means is configured like a so-called diaphragm/lens shutter in which the diameter of the diaphragm is changed using multiple diaphragm blades, as in the past. It goes without saying that the object of the present invention can be achieved even if the above is used.
また、本実施例では、露光後の絞り羽根2による透光終
了のタイミングを、第2図に示すように、垂直転送クロ
ックfを再び動作させる■信号すの立ち上がりに略一致
させるべく近付けている。このことは垂直転送レジスタ
303の停止している時間Tlをより短くできるので、
垂直転送レジスタ303の暗電荷の発生量が少なくてす
みS/Nの上で有利となる利点を有する。In addition, in this embodiment, the timing at which the aperture blade 2 finishes transmitting light after exposure is made close to the rising edge of the signal S for restarting the vertical transfer clock f, as shown in FIG. . This makes it possible to further shorten the period of time Tl in which the vertical transfer register 303 is stopped.
This has the advantage that the amount of dark charge generated in the vertical transfer register 303 is small, which is advantageous in terms of S/N.
しかしながら、垂直転送レジスタ303の暗電荷の発生
が問題にならないCODでは、特に、このような動作タ
イミングはとる必要はない。However, in COD where the generation of dark charges in the vertical transfer register 303 is not a problem, it is not necessary to take such operation timing.
また、本実施例ではCCD 3の駆動に関し、COD駆
動回路6のVレートの基準を■信号を使った場合として
説明したが、これがVSYNC(垂直同期信号)もしく
はこのvSYNCに関連した同一周期の信号であっても
、り信号がVSYNCもしくはこのVSYNCに関連し
た同一周期の信号に代わるだけで本発明に回答問題はな
い。Furthermore, in this embodiment, regarding the drive of the CCD 3, the reference for the V rate of the COD drive circuit 6 was explained using the ■ signal. However, there is no problem with the present invention as long as the signal is replaced with VSYNC or a signal with the same period related to VSYNC.
また、本実施例では、絞り羽根2の初期位置を遮光状態
としたが、露光Cシャッタ秒時)開始直後にフォトダイ
オード301.302に蓄積された不要電荷は垂直転送
レジスタ303を介して高速排出されるので、上記初期
位置はCCD 3に光が照射される位置に設定しても回
答問題はない。In addition, in this embodiment, the initial position of the aperture blades 2 is set to a light-shielding state, but unnecessary charges accumulated in the photodiodes 301 and 302 immediately after the start of exposure C (shutter time) are quickly discharged via the vertical transfer register 303. Therefore, there is no problem even if the initial position is set to a position where the CCD 3 is irradiated with light.
ところで、本実施例では不要電荷の高速排出の終了をシ
ャッタ秒時T−の終了のタイミングに略−致するように
合わせたが、この高速排出はシャッタ開Cシャッタ秒時
)、すなわち、移送ゲートノ(ルスg1と移送ゲートパ
ルスg2の闇のタイミングであればどこで行っても本発
明の目的を達成できることは言うまでもないことである
が、この場合、本実施例の場合より垂直転送レジスタ3
03に発生する暗電荷の量およびスミア量が多くなるこ
とは避けられない。このとき、当然のことながらシャッ
タパルス・はTsはTS1≦Taの範囲で長く設定され
ろことになる。Incidentally, in this embodiment, the end of the high-speed discharge of unnecessary charges is timed to approximately coincide with the end of the shutter time T-, but this high-speed discharge is performed at the timing of the shutter opening (C shutter time), that is, the transfer gate nozzle. (It goes without saying that the purpose of the present invention can be achieved no matter where the dark timing of pulse g1 and transfer gate pulse g2 is. However, in this case, the vertical transfer register 3
It is unavoidable that the amount of dark charges and smear generated in 03 will increase. At this time, it goes without saying that the shutter pulse Ts should be set long within the range of TS1≦Ta.
発明の効果
以上のように本発明によれば、メカニカルシャッタによ
って露出制御を行うのではなく、電子シャブタによって
露出の制御を行うので、シャッタ機構の精度の影響は受
けず、精度のよい露出制御が行えるとともに、被写体に
高輝度の部分があってもスミアによる尾引き現象の発生
しない瞬時画像の記録が行える電子スチルカメラを提供
することができ、その効果は大である。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, since exposure is controlled not by a mechanical shutter but by an electronic shutter, it is not affected by the accuracy of the shutter mechanism and can achieve highly accurate exposure control. It is possible to provide an electronic still camera that can record an instantaneous image without causing a trailing phenomenon due to smear even if there is a high-luminance part in the subject, and the effect is great.
第1図は本発明における一実施例の電子スチルカメラの
概略構成を示すブロック図、第2図(ml−ff12図
(11)は同電子スチルカメラにおける動作タイミング
を示すタイミング図、第3図は同電子スチルカメラにお
ける絞り羽根の動作を説明するための動作図、第4図は
インターライントランスファ型CCDの模式図である。
2−絞り羽根、3・−インターライントランスファ型C
CD、4・−ステッピングモータ、5・・・ステッピン
グモータ駆動回路、6−・・CCD l[動回路、17
・・・システム制初回路、301・302・・・フォト
ダイオード、303・・・垂直転送レジスタ、304・
・・水平転送レジスタ、305・306・・・移送ゲー
ト。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic still camera according to an embodiment of the present invention, FIG. An operation diagram for explaining the operation of the aperture blades in the same electronic still camera, and FIG. 4 is a schematic diagram of an interline transfer type CCD.
CD, 4--stepping motor, 5--stepping motor drive circuit, 6--CCD l[movement circuit, 17
... System system first circuit, 301, 302... Photodiode, 303... Vertical transfer register, 304...
...Horizontal transfer register, 305/306...Transfer gate.
Claims (1)
像素子と、 撮影時シャッタ秒時に相当する露光の開始 直前までの前記電荷蓄積部に蓄積された不要電荷を前記
電荷転送部に移送させる移送手段と、 前記所定露光時間内に前記電荷転送部の、 前記移送手段により移送された不要電荷を通常の周波数
よりも高い周波数の転送クロックで高速転送させる電荷
転送手段と、 前記露光後前記撮像素子への入射光を遮光 する遮光手段と、 少なくとも前記電荷転送手段による不要電 荷の高速転送後から前記遮光手段により略遮光されるま
での時間は前記電荷転送部の電荷転送を停止させる電荷
転送停止手段とを備えた電子スチルカメラ。 2、電荷転送手段による不要電荷の高運転送の終了をシ
ャッタ秒時に相当する露光時間の終了時間に略一致させ
、移送手段を、露光時間内に電荷蓄積部に蓄積された信
号電荷を前記高速転送後直ちに電荷蓄積部に移送させる
構成とした請求項1記載の電子スチルカメラ。[Scope of Claims] 1. An image sensor having a charge storage section and a charge transfer section by photoelectric conversion, and an unnecessary charge accumulated in the charge storage section until immediately before the start of exposure corresponding to a shutter time during photographing is removed from the charge storage section. a transfer unit for transferring to a transfer unit; a charge transfer unit for transferring unnecessary charges transferred by the transfer unit of the charge transfer unit at high speed using a transfer clock having a higher frequency than a normal frequency within the predetermined exposure time; a light shielding means for shielding light incident on the image sensor after the exposure; and a light shielding means for blocking light incident on the image sensor after the exposure; and a light shielding means for blocking the charge transfer of the charge transfer unit for at least the time from the high speed transfer of unnecessary charges by the charge transfer means until the light is substantially shielded by the light shielding means. An electronic still camera comprising charge transfer stopping means for stopping the charge transfer. 2. The end of the high-speed transfer of unnecessary charge by the charge transfer means is made to substantially coincide with the end time of the exposure time corresponding to the shutter time, and the transfer means transfers the signal charge accumulated in the charge storage section during the exposure time at the high speed. 2. The electronic still camera according to claim 1, wherein the electronic still camera is configured to be transferred to the charge storage section immediately after being transferred.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2149008A JPH0440761A (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Electronic still camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2149008A JPH0440761A (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Electronic still camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0440761A true JPH0440761A (en) | 1992-02-12 |
Family
ID=15465656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2149008A Pending JPH0440761A (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Electronic still camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0440761A (en) |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP2149008A patent/JPH0440761A/en active Pending
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