JPH0683400B2 - Electronic imager - Google Patents

Electronic imager

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JPH0683400B2
JPH0683400B2 JP59148345A JP14834584A JPH0683400B2 JP H0683400 B2 JPH0683400 B2 JP H0683400B2 JP 59148345 A JP59148345 A JP 59148345A JP 14834584 A JP14834584 A JP 14834584A JP H0683400 B2 JPH0683400 B2 JP H0683400B2
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field
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shutter
photocharges
photoelectric conversion
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正利 井田
裕 柚木
康博 藤原
秀俊 山田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子カメラ等として用いられる電子的撮像装置
に関し、特に静止画撮像の場合における固体撮像素子の
駆動手段の改良に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electronic image pickup apparatus used as an electronic camera or the like, and more particularly to improvement of driving means for a solid-state image pickup element in the case of still image pickup.

〔従来技術〕[Prior art]

従来の電子カメラ等として用いられる電子的撮像装置と
くにインターライン型CCD固体撮像素子を用いた装置に
あっては、主としてNTSCテレビションモードの動画撮像
に使用されているため、光電荷の蓄積時間は1/30秒また
は1/60秒であった。すなわち、A,B二つのフィールドに
ついてフレーム記録を行なうべく固体撮像素子をフレー
ム蓄積モードで駆動させる場合は1/30秒の露光時間での
撮像が行なえるだけで他の露光時間は選択することがで
きない。また固体撮像素子をフィールド蓄積モードで駆
動する場合には1/60秒の露光時間での撮像が行なえるだ
けのものとなる。したがって上記電子的撮像装置で静止
画を得ようとしても、動きの速い被写体の場合にはいわ
ゆる蓄積効果の影響で「ぼけ」等が生じ、鮮明な静止画
像を得ることができないという問題があった。なおこの
点を解決する手段として、光学系に通常のフィルムカメ
ラのようなメカニカルシャッタを介在させることが考え
られるが、メカニカルシャッタを用いると、シャッタの
開動作時における立ち上がりまたは立ち下がり速度つま
り応答速度が比較的遅いために露光時間に誤差が介入し
易いものとなる。そこで撮像素子自体にシャッタ効果を
もたせることができれば、機構上および特性上極めて有
利となる。
The electronic image pickup device used as a conventional electronic camera or the like, particularly the device using the interline CCD solid-state image pickup device, is mainly used for moving image pickup in the NTSC television mode. It was 1/30 second or 1/60 second. That is, when the solid-state image sensor is driven in the frame accumulation mode to perform frame recording for the two fields A and B, only the exposure time of 1/30 second can be imaged and other exposure times can be selected. Can not. Further, when the solid-state image pickup device is driven in the field storage mode, it is only possible to take an image with an exposure time of 1/60 second. Therefore, even if an attempt is made to obtain a still image with the electronic image pickup apparatus described above, in the case of a fast-moving subject, there is a problem in that "blurring" occurs due to the effect of the so-called accumulation effect, and a clear still image cannot be obtained. . As a means to solve this point, it is possible to interpose a mechanical shutter such as a normal film camera in the optical system.However, when a mechanical shutter is used, the rising or falling speed, that is, the response speed during the opening operation of the shutter Since the exposure time is relatively slow, an error easily intervenes in the exposure time. Therefore, if the image pickup device itself can have a shutter effect, it is extremely advantageous in terms of mechanism and characteristics.

ところで撮像素子における受光センサすなわち光電変換
素子としてMOSダイオードを用いたCCD固体撮像素子の場
合、MOS電極に高レベルな電圧を印加したときはMOS電極
下に空乏層が生じて光電荷が蓄積され、MOS電極に低レ
ベルな電圧を印加したときは光電荷が蓄積されない。こ
れは高レベル電圧印加時においては、発生した空乏層の
ポテンシャル穴に、入射光により生じた電荷が落ち込む
ことにより光電荷が蓄積され、低レベル電圧印加時にお
いては、空乏層が生じず入射光によって生じた電荷が再
度結合して消滅してしまうためであると考えられる。し
たがって上記高レベル電圧の印加期間を短縮すれば光電
荷蓄積時間が短縮され、いわゆる素子シャッタ効果をも
たせ得る。
By the way, in the case of a CCD solid-state image sensor using a MOS diode as a light receiving sensor in the image sensor, that is, a photoelectric conversion element, when a high-level voltage is applied to the MOS electrode, a depletion layer is formed under the MOS electrode to accumulate photocharges. No photocharge is accumulated when a low level voltage is applied to the MOS electrode. This is because when a high level voltage is applied, photocharges are accumulated in the potential holes of the generated depletion layer due to the charge generated by the incident light, and when a low level voltage is applied, the depletion layer does not occur and the incident light is not generated. It is considered that this is because the electric charges generated by the re-bonding and disappear. Therefore, if the application period of the high level voltage is shortened, the photocharge accumulation time is shortened, and a so-called element shutter effect can be provided.

しかしながら固体撮像素子では転送可能な光電荷に限度
があり、出力信号において一定のS/N以上の信号となる
固体撮像素子への入射光量の上下限幅が狭い。このた
め、たとえば露光時間を一定とした場合の入射光の照度
の幅が狭く、いわゆるダイナミックレンジが狭小である
という問題があった。
However, in the solid-state image sensor, there is a limit to the amount of photocharge that can be transferred, and the upper and lower limit width of the amount of light incident on the solid-state image sensor, which is a signal with a certain S / N or higher in the output signal, is narrow. For this reason, there is a problem that the width of the illuminance of incident light is narrow and the so-called dynamic range is narrow when the exposure time is constant.

〔目的〕〔Purpose〕

本発明の目的は、撮像素子として機能し得る十分広いダ
イナミックレンジを有するこの種の電子的撮像装置を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide an electronic image pickup apparatus of this kind having a sufficiently wide dynamic range capable of functioning as an image pickup device.

〔概要〕〔Overview〕

上記目的を達成するために、本発明の電子的撮像装置は
次の如く構成されている。すなわち、固体撮像素子の各
光電変換部に対して不要電荷の排出終了後実質的に同時
に露光が開始せしめられた時点以降、これら光電変換部
のうち第1フィールドに係るものに所定の第1の期間に
亘って蓄積された光電荷を先行して電荷転送部に転送す
るための第1手段と、上記光電変換部のうち第2フィー
ルドに係るものに上記第1の期間より長い所定の第2の
期間に亘って蓄積された光電荷を後続して電荷転送部に
転送するための第2手段と、上記第1手段により電荷転
送部に転送された第1フィールドに係る光電荷と上記第
2手段により電荷転送部に転送された第2フィールドに
係る光電荷とを該電荷転送部で加え合わせて出力せしめ
るための第3手段とを備え、実効的ダイナミックレンジ
を拡大するように構成されている。
In order to achieve the above object, the electronic image pickup device of the present invention is configured as follows. That is, after exposure of the photoelectric conversion units of the solid-state imaging device is started substantially at the same time after the discharge of the unnecessary charges, the photoelectric conversion units of the first field of the first field among these photoelectric conversion units have a predetermined first time. A first means for precedingly transferring the photocharges accumulated over a period to the charge transfer unit, and a predetermined second unit longer than the first period for the photoelectric conversion unit related to the second field. Second means for subsequently transferring the photocharges accumulated over a period of time to the charge transfer section, the photocharges related to the first field transferred to the charge transfer section by the first means, and the second means. And a third means for causing the charge transfer section to add and output the photocharge relating to the second field transferred to the charge transfer section by the means, and is configured to expand the effective dynamic range. .

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の電子カメラに適用した一実施例の撮像
記録部の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of an image capturing / recording unit according to an embodiment applied to the electronic camera of the present invention.

第1図において1A,1Bは光学系のレンズであり、その間
に絞り機構2が介挿されている。絞り機構2は後述する
アイリスドライバーにより駆動されるものとなってい
る。
In FIG. 1, 1A and 1B are optical system lenses, and a diaphragm mechanism 2 is interposed between them. The diaphragm mechanism 2 is driven by an iris driver described later.

上記レンズ1A,1Bおよび絞り機構2を介して捉えられた
被写体(不図示)の光像は、レンズ系の焦点位置に設置
されている固体撮像素子3の光電変換面上に結像する。
固体撮像素子3は後述するように例えばインターライン
一括転送型CCDからなり、光電変換面上に結像した被写
体の光像を電気信号に変換する。上記固体撮像素子3の
出力は、アンプ4,サンプリングホールド回路5,LPF6を経
て色分離回路7に供給されると共に、後述する選択スイ
ッチを介して測光回路へ供給される。色分離回路7は与
えられた電気信号を輝度信号Yと色差信号R-Y,B-Yに分
離し、FM変調器8に供給する。FM変調器8は輝度信号Y
と色差信号R-Y,B-Yをそれぞれの周波数帯域においてFM
変調し、記録アンプ9に供給する。記録アンプ9は後述
するシャッタ・記録制御回路からの書込みパルスWGを与
えられた期間において、FM変調された各信号を増幅して
磁気ヘッド10に与える。磁気ヘッド10は供給された信号
を磁気ディスク11の記録トラックにFM記録する。
An optical image of a subject (not shown) captured through the lenses 1A and 1B and the diaphragm mechanism 2 is formed on the photoelectric conversion surface of the solid-state image sensor 3 installed at the focal position of the lens system.
As will be described later, the solid-state image sensor 3 is composed of, for example, an interline batch transfer type CCD, and converts the optical image of the subject formed on the photoelectric conversion surface into an electric signal. The output of the solid-state image sensor 3 is supplied to the color separation circuit 7 via the amplifier 4, the sampling and holding circuit 5 and the LPF 6, and is also supplied to the photometric circuit via the selection switch described later. The color separation circuit 7 separates the supplied electric signal into a luminance signal Y and color difference signals RY and BY, and supplies them to the FM modulator 8. FM modulator 8 has a luminance signal Y
And the color difference signals RY and BY in the FM
It is modulated and supplied to the recording amplifier 9. The recording amplifier 9 amplifies each FM-modulated signal and gives it to the magnetic head 10 during a period in which a writing pulse WG from a shutter / recording control circuit to be described later is given. The magnetic head 10 FM-records the supplied signal on the recording track of the magnetic disk 11.

なお、色分離回路7の出力である輝度信号Yと色差信号
R-Y,B-Yとはエンコーダ12により例えばNTSC信号に変換
され、ビューファインダ13に供給される。かくしてビュ
ーファインダ13により撮像の内容をモニタすることがで
きるものとなっている。
The luminance signal Y and the color difference signal output from the color separation circuit 7
RY and BY are converted into, for example, NTSC signals by the encoder 12 and supplied to the viewfinder 13. Thus, the viewfinder 13 can monitor the content of the image pickup.

同期パルス発生器20は、カラーサブキャリヤ周波数fsc
の4倍の周波数である14MHzのクロックを発生すると共
に、垂直駆動パルスVDおよび水平駆動パルスHDを発生
し、撮像系および記録系に供給する。上記同期パルス発
生器20の端子21,22,23から送出された上記クロックと垂
直駆動パルスVDおよび水平駆動パルスHDは、CCD制御信
号発生器24へ供給される。CCD制御信号発生器24はφV
ドライバー,φHドライバー,SGドライバー等を内蔵し
ており、各ドライバーから垂直転送クロックφV1,φV2,
水平転送クロックφH1,φH2,センサーゲートパルスSGを
前記クロックと共にそれぞれ出力する。これらの信号
は、シャッタ・ダイナミックレンジ制御器25を介して固
体撮像素子3に供給される。シャッタ・ダイナミックレ
ンジ制御器25は静止画撮像モード時において作動する。
かくして固体撮像素子3は動画撮像モード時においては
CCD制御信号発生器24からの信号をそのまま供給されて
駆動制御され、静止画撮像モード時においてはシャッタ
・ダイナミックレンジ制御器25で変換され信号によって
駆動制御されるものとなっている。。
The sync pulse generator 20 has a color subcarrier frequency fsc.
A clock of 14 MHz, which is four times the frequency of the above, is generated, and a vertical drive pulse VD and a horizontal drive pulse HD are generated and supplied to the imaging system and the recording system. The clock, the vertical drive pulse VD, and the horizontal drive pulse HD sent from the terminals 21, 22, and 23 of the sync pulse generator 20 are supplied to a CCD control signal generator 24. CCD control signal generator 24 is φV
The driver, φH driver, SG driver, etc. are built in, and the vertical transfer clocks φV1, φV2,
The horizontal transfer clocks φH1, φH2 and the sensor gate pulse SG are output together with the clock. These signals are supplied to the solid-state image sensor 3 via the shutter / dynamic range controller 25. The shutter / dynamic range controller 25 operates in the still image capturing mode.
Thus, the solid-state image sensor 3 is
The signal from the CCD control signal generator 24 is supplied as it is for drive control, and in the still image capturing mode, it is converted by the shutter / dynamic range controller 25 and drive controlled by the signal. .

また同期パルス発生器20から送出された各タイミング信
号は、前記色分離回路7およびFM変調器8に対して与え
られると共に、撮像系の動作タイミングと記録系の動作
タイミングおよび位相を合わせるために同期検出器26の
一方の入力端に与えられる。同期検出器26の他方の入力
端には磁気ディスク11に付設した回転位相検出用パルス
ジェネレータ27からのPGパルスが与えられる。かくして
同期検出器26は上記PGパルスと前記同期パルスとを比較
し、磁気ディスク11の回転速度および位相が常に撮像系
の動作タイミングに一致するような信号をモータ駆動回
路28に与える。モータ駆動回路28は上記検出器26から与
えられた信号に基いてディスク駆動モータ29を駆動制御
する。その結果、磁気ディスク11は定常状態において36
00RPMで定速回転し、1回転する間に1フィールドの画
像記録を行なうものとなる。
Further, each timing signal sent from the synchronizing pulse generator 20 is given to the color separation circuit 7 and the FM modulator 8 and is synchronized in order to match the operation timing of the imaging system with the operation timing and phase of the recording system. It is applied to one input terminal of the detector 26. A PG pulse from a rotational phase detecting pulse generator 27 attached to the magnetic disk 11 is applied to the other input end of the synchronization detector 26. Thus, the synchronization detector 26 compares the PG pulse with the synchronization pulse, and gives a signal to the motor drive circuit 28 so that the rotation speed and phase of the magnetic disk 11 always coincide with the operation timing of the image pickup system. The motor drive circuit 28 drives and controls the disk drive motor 29 based on the signal given from the detector 26. As a result, the magnetic disk 11 is
It rotates at a constant speed of 00 RPM, and one field image is recorded during one rotation.

シャッタ・ダイナミックレンジ制御器25は、動画/静止
画モード切換スイッチ30からの切換指令によって前述の
如く動作モードを切換えられる。またシャッタ・ダイナ
ミックレンジ制御器25には、T1/T2設定器31によって出
力を調整されるT1/T2制御器32の出力が供給される。T1/
T2設定器31は装置内に設けてもよいし、装置外側面に設
けて操作者が任意に調整できるようにしてもよい。T1/T
2設定器31の設定操作により希望のダイナミックレンジ
あるいはγ補正効果を得ることができる。なお、T1,T2
の比を調整すると、シャッタ時間が変化するため最適露
光量が若干ずれてくる。そこでT1/T2設定器31から後述
する測定回路へT1/T2の比を示す信号を送り測光回路の
動作特性を補正する。
The shutter / dynamic range controller 25 can switch the operation mode as described above by a switching command from the moving image / still image mode switch 30. The shutter / dynamic range controller 25 is also supplied with the output of the T1 / T2 controller 32 whose output is adjusted by the T1 / T2 setting device 31. T1 /
The T2 setting device 31 may be provided inside the device or may be provided on the outside surface of the device so that the operator can arbitrarily adjust it. T1 / T
The desired dynamic range or γ correction effect can be obtained by the setting operation of the 2 setting device 31. In addition, T1, T2
If the ratio is adjusted, the shutter time changes and the optimum exposure amount deviates slightly. Therefore, a signal indicating the ratio of T1 / T2 is sent from the T1 / T2 setter 31 to a measuring circuit described later to correct the operating characteristics of the photometric circuit.

シャッタ・ダイナミックレンジ制御器25にはシャッタ・
記録制御回路33からの出力も供給される。シャッタ・記
録制御回路33は、撮像指令スイッチであるシャッタレリ
ーズスイッチ34からのレリーズ信号を受けるとトリガさ
れ、シャッタ動作指令信号を前記シャッタ・ダイナミッ
クレンジ制御器25へ与えると共に、1フィールド期間に
相当する幅の書込みパルスWGの前記記録アンプ9に与え
て、その期間だけ記録アンプ9を作動状態となす。
The shutter dynamic range controller 25
The output from the recording control circuit 33 is also supplied. The shutter / recording control circuit 33 is triggered when it receives a release signal from the shutter release switch 34, which is an image capturing command switch, and gives a shutter operation command signal to the shutter / dynamic range controller 25 and corresponds to one field period. A write pulse WG having a width is applied to the recording amplifier 9, and the recording amplifier 9 is activated only during that period.

上記シャッタ動作指令信号は、固体撮像素子3の各画素
を構成する光電変換素子内に蓄積された光電荷を、撮像
指令スイッチ34がONとなることによって撮像指令が与え
られた後の所定の第1の時点で垂直シフトレジスタ等か
らなる電荷一時保持部へ一括転送する転送指令、上記第
1の時点から所定時間だけ経過した第2の時点までの期
間において前記電荷一時保持部を高速駆動し不要電荷を
排出する排出指令、前記第1の時点から前記第2の時点
を経由した第3の時点までの期間において前記光電変換
素子のうち奇数フィールド用の素子と偶数フィールド用
の素子に対し前記T1,T2設定器31により設定されたそれ
ぞれ異なる時間に亙り光蓄積を行なわせる蓄積指令、こ
の蓄積指令により蓄積された隣り合う奇数フィールド用
素子の光電荷と偶数フィールド用素子の光電荷とを、前
記電荷一時保持部へ転送し両電荷を加え合わせて読出し
を行なう読出し指令、等を含んでいる。そして上記シャ
ッタ・記録制御回路33は自動/単発・モード切換スイッ
チ35からの指示にしたがって、シャッタ動作を規則的に
くりかえす自動モードと撮像指令スイッチ34をONしたと
き1回のみシャッタ動作をおこなう単発モードに切換え
られる。
The shutter operation command signal is a predetermined number after the photo command accumulated in the photoelectric conversion element forming each pixel of the solid-state image sensor 3 is given by the image command command switch 34 being turned on. Transfer command for batch transfer to the charge temporary holding unit composed of a vertical shift register or the like at the time of 1, and the charge temporary holding unit is not driven at high speed during the period from the first time to the second time after a predetermined time has elapsed. In the period from the first time point to the third time point via the second time point, the discharge command for discharging the electric charge, the T1 is given to the odd field element and the even field element of the photoelectric conversion elements. , T2 setter 31 stores an accumulation command for performing light accumulation for different times, and the photocharges and even fluxes of the adjacent odd field elements accumulated by this accumulation command. A photoelectric charge Rudo element, transfer to combined addition of both charge includes a read command, etc. to be read to the charge temporary storage unit. Then, the shutter / recording control circuit 33 follows the instruction from the automatic / single shot / mode changeover switch 35 to automatically repeat the shutter operation and the single shot mode to perform the shutter operation only once when the image pickup command switch 34 is turned on. Is switched to.

上記シャッタ・記録制御回路33には連写モードスイッチ
36が接続されており、このスイッチがONすると、上記シ
ャッタ・記録制御回路33は連続的にシャッタ動作をくり
かえす自動モードとなり、シャッタ・ダイナミックレン
ジ制御器25へ連続的記録を可能とする連続シャッタ信号
を出力する。本実施例の場合は、30回/秒のシャッタ回
数が得られるものとなっているため、磁気ヘッド10のア
クセス速度が十分であれば毎秒30コマの連写が可能であ
る。なお、連写モードスイッチ36には毎秒30コマ以下の
任意のコマ数が得られるように、毎秒コマ数の設定を行
なえるようにしてもよい。また連写モードスイッチ36に
は例えば毎秒5コマ,最大10コマと設定したとき、2秒
間の連写がおこなわれるように、最大継続コマ数を設定
できるようにしてもよい。
The shutter / recording control circuit 33 has a continuous shooting mode switch.
36 is connected, and when this switch is turned on, the shutter / recording control circuit 33 enters the automatic mode in which the shutter operation is repeated continuously, and the shutter / dynamic range controller 25 is provided with a continuous shutter signal that enables continuous recording. Is output. In the case of this embodiment, since the shutter number of 30 times / second can be obtained, continuous shooting of 30 frames per second is possible if the access speed of the magnetic head 10 is sufficient. The continuous shooting mode switch 36 may be capable of setting the number of frames per second so that an arbitrary number of frames of 30 frames or less per second can be obtained. Further, the continuous shooting mode switch 36 may be configured to set the maximum number of continuous frames so that, for example, when 5 frames per second and a maximum of 10 frames are set, continuous shooting is performed for 2 seconds.

次に測定系について説明する。測定情報としては、外部
測光系50の出力を用いる場合と、固体撮像素子3の出力
を用いる場合とがあるが、上記の選択は選択スイッチ38
で行なうものとなっている。すなわち、選択スイッチ38
が図示のごとく固体撮像素子3側に切換えられていると
きは、前記自動/単発・モード切換えスイッチ35は、自
動モードに設定される。したがって撮像素子3からは1
フィールドおきにシャッタ制御を受けたビデオ信号が得
られる。かくして毎秒30回の測定が可能となる。なお、
このときの撮像素子3の測光出力、前述した4,5,6を経
由し、さらに選択スイッチ38の切換え接点を介して測光
回路39へ入る。絞り機構2の絞り込み測光の場合は、撮
像素子3の出力に絞り情報が自動的に含まれているの
で、撮像素子3の出力のみで測光計算が行なわれ、その
結果がシャッタ・記録制御回路33へ出力される。また開
放測光の場合は、絞り機構2に付属する絞り値エンコー
ダ40の出力を絞り制御回路41を経由して測光回路39へ入
力させ、この絞り値に応じた測光計算を行ない、シャッ
タ速度を決定する。例えば開放F1.4の絞りで開放測光
し、F2で記録を行なおうとする場合には、測光時のシャ
ッタ時間T秒を、記録時には2T秒に切換えるようにす
る。本実施例では素子シャツタを用いているので瞬時に
シャッタ速度を切換えることが可能である。上記のよう
に、シャツタ速度を測光時と記録時とで切換えることに
よってダイナミックレンジの狭い固体撮像素子を用いて
も、広い範囲の測光を高精度に行なえる利点がある。
Next, the measurement system will be described. As the measurement information, there are a case where the output of the external photometric system 50 is used and a case where the output of the solid-state image pickup device 3 is used.
It is supposed to be done in. That is, the selection switch 38
Is switched to the solid-state image sensor 3 side as shown in the figure, the automatic / single shot mode switch 35 is set to the automatic mode. Therefore, from the image sensor 3
A video signal subjected to shutter control every field is obtained. Thus, 30 measurements per second are possible. In addition,
The photometric output of the image pickup device 3 at this time is passed through the above-mentioned 4,5, 6 and further enters the photometric circuit 39 through the switching contact of the selection switch 38. In the case of aperture metering of the aperture mechanism 2, aperture information is automatically included in the output of the image sensor 3, so that photometric calculation is performed only by the output of the image sensor 3, and the result is the shutter / recording control circuit 33. Is output to. In the case of open metering, the output of the aperture value encoder 40 attached to the aperture mechanism 2 is input to the photometric circuit 39 via the aperture control circuit 41, the photometric calculation is performed according to this aperture value, and the shutter speed is determined. To do. For example, in the case where open metering is performed with an aperture of F1.4 and recording is to be performed at F2, the shutter time T seconds during photometry is switched to 2T seconds during recording. Since the element shutter is used in this embodiment, the shutter speed can be instantaneously switched. As described above, even if a solid-state imaging device having a narrow dynamic range is used by switching the shutter speed between photometry and recording, there is an advantage that photometry in a wide range can be performed with high accuracy.

一般に電子カメラの場合、ラチチュードが銀塩カメラよ
り著しく狭いので±0.1EV以下の総合露光精度が必要と
されるが、フォトダイオードとログアンプを用いる従来
方式の測光では高精度な測光は期待できなかったが本装
置では撮像素子自体を使用できるので極めて精度の高い
完全直接測光が可能となる。また撮像素子3の感度差も
測光情報に自動的におりこまれている。シャッタは完全
に電気的な動作によるものであり、ほとんど誤差を含ま
ない。またシャッタ速度は1/30秒から1/2000秒まで容易
に設定できるので30倍以上の光量測定レンジを得ること
ができる。この素子シャッタ制御によるCCD直接測光の
レンジが不足する場合には、測光回路39からCCD出力オ
ーバ情報が選択スイッチ38に出力され、選択スイッチ38
が自動的に外部測光系側に切替わる。またストロボ使用
時にストロボスイッチ42をONとし自動調光を行なう場合
にも選択スイッチ38は外部測光系側に切替わる。銀塩カ
メラの場合にはフィルムのラチチュードが広いのでフィ
ルムに感度差があってもよかったが、電子カメラの場合
には系のラチチュードが狭いため固体撮像素子3の感度
のバラツキはたとえ数%でも問題になる。また測光系の
小さな誤差も問題となる。
In general, the latitude of electronic cameras is significantly narrower than that of silver halide cameras, so total exposure accuracy of ± 0.1 EV or less is required, but high-precision photometry cannot be expected with conventional photometry using a photodiode and log amp. However, since the image pickup device itself can be used in this apparatus, extremely accurate complete direct photometry is possible. Further, the difference in sensitivity of the image pickup device 3 is automatically included in the photometric information. The shutter is completely electrically operated and contains almost no error. Since the shutter speed can be easily set from 1/30 second to 1/2000 second, it is possible to obtain a light amount measurement range of 30 times or more. When the range of CCD direct photometry by this element shutter control is insufficient, the photometric circuit 39 outputs CCD output over information to the selection switch 38, and the selection switch 38
Automatically switches to the external metering system side. Also, when the strobe switch 42 is turned on and automatic light control is performed when the strobe is used, the selection switch 38 is switched to the external photometry system side. In the case of a silver-salt camera, the latitude of the film is wide, so it is acceptable if there is a difference in the sensitivity of the film, but in the case of an electronic camera, the system latitude is narrow, so the variation in sensitivity of the solid-state image sensor 3 is a problem even if it is several percent. become. Also, a small error in the photometric system becomes a problem.

そこで本装置ではCCD感度設定器43を設けている。CCD感
度設定器43は装置内部に設けてもよいが装置外側面に操
作者が設定操作し易いように設けてもよい。なお、従来
の逆光補正のための設定器は上記のCCD感度設定器43と
は別に設けるのがよい。上記のCCD感度設定器43をもち
いて試し撮り等によって自分の好みの位置に設定してお
くことによって、外部測光系の誤差やCCDの感度差やス
トロボ系の誤差がキャンセルされラチチュードの狭い電
子カメラにおいても高精度の測光および露光が可能とな
る。CCD感度設定器43はストロボ44が専用ストロボのと
きは、使用時において自動的にプリセット値が選択され
るようにしてもよい。特に自動調光ストロボでは、発光
時間の短い場合に光量誤差が大きくなる傾向があり、プ
リセット値を発光予想時間に応じて複数用意しておけ
ば、さらに精度があがる。
Therefore, the CCD sensitivity setting device 43 is provided in this device. The CCD sensitivity setting device 43 may be provided inside the device, or may be provided on the outside surface of the device so that the operator can easily perform the setting operation. A conventional setting device for backlight compensation is preferably provided separately from the CCD sensitivity setting device 43. By using the CCD sensitivity setting device 43 described above and setting it to your favorite position by taking trial shots, etc., the error of the external photometry system, the sensitivity difference of the CCD, and the error of the strobe system are canceled, and an electronic camera with a narrow latitude. Also in, high-precision photometry and exposure are possible. When the strobe 44 is a dedicated strobe, the CCD sensitivity setting unit 43 may automatically select a preset value during use. Especially in the automatic light control strobe, the light amount error tends to increase when the light emission time is short, and the accuracy can be further improved by preparing a plurality of preset values according to the expected light emission time.

外部測光系50は通常ログアンプを内蔵しているが、より
精度をあげるためには、複数ゲインを有するリニアアン
プとした方がよい。すなわち、アンプ出力が所定値以下
の場合あるいは以上の場合にはアンプゲインを切換える
方式がよい。
The external photometric system 50 usually has a built-in log amplifier, but in order to improve the accuracy, it is better to use a linear amplifier having a plurality of gains. That is, it is preferable to switch the amplifier gain when the amplifier output is less than or equal to a predetermined value or more.

外部測光系50の出力が測光回路に39に供給される場合、
絞り込み測光であればそのままシャッタ速度を計算し、
シャッタ・記録制御回路33に出力する。開放測光のとき
は前記エンコーダ40の絞り値情報を絞り制御回路41経由
で測光回路39に入力し、開放値と絞り値との差を計算し
てシャッタ速度を求め、シャッタ・記録制御回路33に出
力する。
When the output of the external photometry system 50 is supplied to the photometry circuit 39,
If the aperture metering is used, calculate the shutter speed as it is,
Output to the shutter / recording control circuit 33. In the case of the open metering, the aperture value information of the encoder 40 is input to the photometric circuit 39 via the aperture control circuit 41, the shutter speed is calculated by calculating the difference between the open value and the aperture value, and the shutter / recording control circuit 33 Output.

絞り機構2にはアイリスドライバーとしての絞りモータ
45が付設されている。そしてこのモータ45はスイッチ46
を介して絞り制御回路41から制御信号を与えられて動作
するものとなっている。上記スイッチ46がOFFであれば
絞りは手動設定が可能であり、スイッチ46がONならば絞
り機構2は自動制御される。前記動画/静止画モード指
定スイッチ30が動画モードを指定しているときは上記ス
イッチ46はONとなり、前記選択スイッチ38は撮像素子側
となる。したがってこの場合は撮像素子3の出力が測光
情報となり、3,4,5,6,38,39の経路で信号が流れ、絞り
機構2はオートアイリスとして作動する。
The diaphragm mechanism 2 has a diaphragm motor as an iris driver.
45 are attached. And this motor 45 is a switch 46
The diaphragm control circuit 41 operates by receiving a control signal from the diaphragm control circuit 41. If the switch 46 is OFF, the diaphragm can be manually set, and if the switch 46 is ON, the diaphragm mechanism 2 is automatically controlled. When the moving image / still image mode designation switch 30 designates the moving image mode, the switch 46 is turned on, and the selection switch 38 is on the image sensor side. Therefore, in this case, the output of the image pickup device 3 becomes photometric information, a signal flows through the routes 3, 4, 5, 6, 38, 39, and the diaphragm mechanism 2 operates as an auto iris.

オートストロボを使用するときはストロボスイッチ42を
ONにする。そうすると、選択スイッチ38が外部測光系側
に切替わると共に、スイッチ46がONとなり絞りモータ45
が作動し絞り機構2を所定の絞り値例えばF5.6に自動設
定する。
When using the auto flash, set the flash switch 42.
Turn it on. Then, the selection switch 38 is switched to the external photometry system side, and the switch 46 is turned on to set the aperture motor 45.
Operates to automatically set the aperture mechanism 2 to a predetermined aperture value, for example, F5.6.

撮像指令スイッチ34をONにすると、VDと同期してストロ
ボが発光しはじめる。外部測光系50から絞り値によって
計算された所定レベルの測光信号がくると、測光回路39
からストロボ44へ発光停止信号が与えられる。
When the image pickup command switch 34 is turned on, the strobe starts to emit light in synchronization with VD. When a metering signal of a predetermined level calculated from the aperture value comes from the external metering system 50, the metering circuit 39
A light emission stop signal is given to the strobe 44 from.

ストロボスイッチ42がONのとき、動画/静止画モード指
定スイッチ30は動画モードに設定され、蓄積時間を1/30
秒または1/60秒とする。特にディライトシンクロ撮影を
行なう場合には任意のシャッタ速度を測光回路39からシ
ャッタ・記録制御回路33に出力してもよい。ラチチュー
ドの狭い電子カメラではシャッタ速度を変えた方が良い
結果が得られる。
When the flash switch 42 is ON, the movie / still image mode switch 30 is set to movie mode and the accumulation time is 1/30
Seconds or 1/60 second. In particular, when performing the delight sync photography, an arbitrary shutter speed may be output from the photometry circuit 39 to the shutter / recording control circuit 33. For electronic cameras with narrow latitude, better results can be obtained by changing the shutter speed.

外部測光系50における測光用フォトダイオード51の出力
は、マルチゲインアンプ52へ出力される。上記アンプ52
のゲインは、初期設定時は「×1」であり、「×10」
「×100」と変化する。上記アンプ52の出力は積分器53
へ出力される。積分器53はVDにより1/60sec周期でリセ
ットされる。この積分器53の出力は第1,第2のコンパレ
ータ54,55に供給され、第1のコンパレータ54のスレシ
ョルドレベルHをこえるか、あるいは第2のコンパレー
タ55のスレッショルドレベルLを下まわると、それぞれ
出力が変化し、これがパルス化回路57,57によりそれぞ
れパルス化され、アップダウンカウンタ58に入力され
る。上記カウンタ58の初期値はNである。前記アンプ52
のゲインを初期において「×1」に設定しておくと、こ
の「×1」ゲインは最大光量対応であるため、通常のケ
ースでは第2のコンパレータ55からパルスが出力され、
カウンタ出力はN+1となり、ゲイン設定器のFETスイ
ッチ選択モードが変化し、アンプ52のゲインを「×10」
とする。「×10」レンジにおいても下限レベルLより低
い電圧であれば更にカウンタ58は加算され、アンプ52の
ゲインは「×100」となる。このとき、積分器53の出力
が下限レベルLより大きく上限レベルHより小さくなれ
ば測光は終了し、積分器53の出力とカウンタ58の出力と
が測光回路39で演算される。その後、フォトダイオード
51の出力が増し、第1のコンパレータ54側よりパルスが
出力されると、カウンタ58は−1され、その結果アンプ
52のゲインは「×10」に戻る。
The output of the photometric photodiode 51 in the external photometric system 50 is output to the multi-gain amplifier 52. Amplifier 52 above
The gain of is “× 1” at the initial setting, and is “× 10”.
It changes to "× 100". The output of the amplifier 52 is the integrator 53
Is output to. The integrator 53 is reset by VD at a cycle of 1/60 sec. The output of the integrator 53 is supplied to the first and second comparators 54 and 55, and when it exceeds the threshold level H of the first comparator 54 or falls below the threshold level L of the second comparator 55, respectively. The output changes, which are pulsed by the pulsing circuits 57, 57 and input to the up / down counter 58. The initial value of the counter 58 is N. The amplifier 52
When the gain of is set to “× 1” in the initial stage, since the “× 1” gain corresponds to the maximum light amount, a pulse is output from the second comparator 55 in the normal case,
The counter output becomes N + 1, the FET switch selection mode of the gain setter changes, and the gain of the amplifier 52 becomes “× 10”.
And Even in the “× 10” range, if the voltage is lower than the lower limit level L, the counter 58 is further added, and the gain of the amplifier 52 becomes “× 100”. At this time, if the output of the integrator 53 becomes larger than the lower limit level L and becomes smaller than the upper limit level H, the photometry is terminated, and the output of the integrator 53 and the output of the counter 58 are calculated by the photometry circuit 39. Then the photodiode
When the output of 51 increases and a pulse is output from the first comparator 54 side, the counter 58 is decremented by 1, and as a result, the amplifier is
The gain of 52 returns to "x10".

すなわち、測光中、アンプゲインは光量に応じて変化す
るため、狭レンジではあるが精度の高い測光情報がその
都度得られる。
That is, during photometry, the amplifier gain changes according to the amount of light, so that it is possible to obtain photometric information with high accuracy each time in a narrow range.

なおゲイン調整抵抗器61,62,63の抵抗R1,R2,R3は、FET
スイッチ71,72,73のON抵抗Rより十分大きく設定され
ている。ゲイン「×10」を得るときには、FETスイッチ7
1とFETスイッチ73がOFFとなり、FETスイッチ72のみがON
となる。
The resistors R1, R2, R3 of the gain adjustment resistors 61, 62, 63 are FET
It is set sufficiently higher than the ON resistance R F of the switches 71, 72, 73. To get a gain of × 10, use FET switch 7
1 and FET switch 73 are OFF, only FET switch 72 is ON
Becomes

第2図は本装置で採用した固体撮像素子3の具体例であ
り、インターライン一括転送型CCD40を示している。図
中41はそれぞれ色フィルターR,G,Bを表面にもつMOSダイ
オードからなる受光センサすなわち光電変換素子であ
り、各々1画素を形成している。上記光電変換素子41に
隣接してCCDからなる垂直シフトレジスタ42が設けてあ
る。これらの垂直シフトレジスタ42は、光電変換素子41
に蓄積された光電荷を受取り、CCDからなる水平シフト
レジスタ43に順次転送する。水平シフトレジスタ43は1
水平走査線単位に、光電荷を出力部44に転送する。出力
部44はプリアンプを内蔵しており、微小電流を増幅して
出力端子Voutから出力する。なお上記インターライン一
括転送型CCD40の各入力端子には、リセットパルスであ
るセン−ゲート信号SG、垂直レジスタ転送クロックφV
1,φV2,水平レジスタ転送クロックφH1,φH2などがCCD
制御信号発生器24に内蔵されているドライバから供給さ
れる。
FIG. 2 is a specific example of the solid-state image pickup device 3 adopted in this apparatus, and shows an interline batch transfer type CCD 40. In the figure, reference numeral 41 denotes a light receiving sensor, that is, a photoelectric conversion element, which is composed of a MOS diode having color filters R, G, and B on the surface thereof, each forming one pixel. A vertical shift register 42 composed of a CCD is provided adjacent to the photoelectric conversion element 41. These vertical shift registers 42 include photoelectric conversion elements 41.
The photocharges stored in the CCD are received and sequentially transferred to the horizontal shift register 43 composed of CCD. The horizontal shift register 43 is 1
Photoelectric charges are transferred to the output unit 44 in units of horizontal scanning lines. The output unit 44 has a built-in preamplifier and amplifies a minute current and outputs it from the output terminal Vout. Each input terminal of the interline batch transfer type CCD 40 has a reset gate send gate signal SG and a vertical register transfer clock φV.
1, φV2, horizontal register transfer clock φH1, φH2, etc. are CCD
It is supplied from a driver built in the control signal generator 24.

上記各光電変換素子41における光電荷の蓄積時間は、光
電変換素子41から垂直シフトレジスタ42へ電荷を移すタ
イミングに基いて決定されている。
The photocharge accumulation time in each photoelectric conversion element 41 is determined based on the timing of transferring the charges from the photoelectric conversion element 41 to the vertical shift register 42.

第3図は上記第2図の一部を取出して示した図である。
この第3図から明らかなようにセンサーゲート45は、各
光電変換素子41に対し共通に形成した共通電極である。
また垂直シフトレジスタ42は細矢印で示す如く奇数フィ
ールド時に有効に働くものと、太矢印で示す如く偶数フ
ィールド時に有効に働くものとが交互に配置されてお
り、それぞれのグループ毎に転送クロックφV1,φV2を
共通に供給されるものとなっている。
FIG. 3 is a view showing a part of FIG. 2 mentioned above.
As is apparent from FIG. 3, the sensor gate 45 is a common electrode commonly formed for each photoelectric conversion element 41.
Further, the vertical shift register 42 is arranged such that one that works effectively in an odd field as shown by a thin arrow and one that works effectively in an even field as shown by a thick arrow are alternately arranged. The transfer clock φV1, φV2 is commonly supplied.

かくして光電荷一括転送は次のように行なわれる。すな
わち第3図における各部の電位が下記のように設定され
たとき、光電変換素子41内に蓄積された光電荷が垂直シ
フトレジスタ42に転送される。
Thus, the batch transfer of photocharges is performed as follows. That is, when the potentials of the respective parts in FIG. 3 are set as follows, the photocharges stored in the photoelectric conversion element 41 are transferred to the vertical shift register 42.

奇数フィールド時 センサーゲート信号SGが「L」でφV1が「H」であると
き 偶数フィールド時 センサーゲート信号SGが「L」でφV2が「H」であると
き したがってセンサーゲート信号SGがHレベルからLレベ
ルに変化する変化点が蓄積された光電荷の一括転送開始
時点であり、同時にあらたな光電荷蓄積開始点でもあ
る。
In odd field When sensor gate signal SG is “L” and φV1 is “H” Even field When sensor gate signal SG is “L” and φV2 is “H” Therefore sensor gate signal SG is from H level to L The change point that changes to the level is the start point of batch transfer of accumulated photocharges, and is also the start point of new photocharge accumulation.

第4図は上記インターライン一括転送型CCD40を通常の
動画撮像モードで作動させた場合の動作タイミングを示
す図である。第4図においてVDは垂直ドライブパルス,H
Dは水平ドライブパルスである。HDに書込んである数字
「1〜525」は水平走査線番号に対応している。センサ
ーゲート信号SGは1フィールドに1回「H」,「L」が
変化する。上記「L」の変化のタイミングで光電変換素
子41の光電荷は、垂直シフトレジスタ42に移送される。
つまりこのタイミングで、そのフィールドの全画素の情
報が垂直シフトレジスタ42内に移されるわけである。φ
V1,φV2は2相の垂直レジスタ転送クロックであると同
時に、各光電変換素子41から垂直シフトレジスタ42への
電荷移送にも関係している。すなわち第1フィールドで
は、時点t1すなわち第1HでSGが「L」となったときφV1
が「H」となるため、この時点で第1フィールドにて出
力される画像に関係する全画素の電荷が垂直シフトレジ
スタ42に移送され、画素内がクリアされる。同時にふた
たび光電荷の蓄積が開始される。一方、第2フィールド
では、時点t2すなわち275H目にセンサーゲート信号SGが
「L」となったタイミングでφV2が「H」であるため、
この時点で第2フィールドにて出力される画像に関係す
る全画素の電荷が垂直シフトレジスタ42に移送される。
上記の如く各フィールドにおいて垂直シフトレジスタ42
へ移送された信号電荷は、その直後からのφV1,φV2お
よびφH1,φH2による垂直シフトレジスタ42および水平
シフトレジスタ43の転送動作により、ビデオ信号として
出力される。すなわち第4図中、「Vレジスタ空送り」
のあとの第1HからCCD出力信号として出力される。
FIG. 4 is a diagram showing an operation timing when the interline batch transfer type CCD 40 is operated in a normal moving image capturing mode. In Fig. 4, VD is the vertical drive pulse, H
D is a horizontal drive pulse. The numbers "1-525" written in HD correspond to the horizontal scanning line numbers. The sensor gate signal SG changes “H” and “L” once per field. The photocharges of the photoelectric conversion element 41 are transferred to the vertical shift register 42 at the timing of the above “L” change.
That is, at this timing, the information of all the pixels in the field is transferred to the vertical shift register 42. φ
V1 and φV2 are two-phase vertical register transfer clocks, and at the same time, they are related to charge transfer from each photoelectric conversion element 41 to the vertical shift register 42. That is, in the first field, when SG becomes “L” at time t1, that is, at 1H, φV1
Becomes "H", the electric charges of all the pixels related to the image output in the first field at this time are transferred to the vertical shift register 42, and the inside of the pixel is cleared. At the same time, the accumulation of photocharges starts again. On the other hand, in the second field, since φV2 is “H” at the timing when the sensor gate signal SG becomes “L” at time t2, that is, at 275H,
At this time, the charges of all the pixels related to the image output in the second field are transferred to the vertical shift register 42.
As described above, in each field, the vertical shift register 42
The signal charge transferred to is output as a video signal immediately after that by the transfer operation of the vertical shift register 42 and the horizontal shift register 43 by φV1, φV2 and φH1, φH2. That is, in FIG. 4, "V register jump feed"
It is output as a CCD output signal from the 1st H after.

なお、第4図の例はフレーム蓄積モードの場合であり、
光電荷の蓄積時間は1/30となる。
The example shown in FIG. 4 is for the frame accumulation mode.
The photocharge storage time is 1/30.

第5図は前記インターライン一括転送型CCD40を静止画
撮像モードで駆動した場合の動作タイミングを示す図で
ある。第5図において、時刻t3以前は第4図の動作タイ
ミングと同様のタイミングにて通常の動画モードで駆動
されている。本発明でいう第1の時点t3おいてSGが
「L」になったときφV1,φV2がいずれも「H」となる
ため、奇数フィールドおよび偶数フィールドの各画素を
構成する光電変換素子41に蓄積されている光電荷が、両
フィールド同時に一括して垂直シフトレジスタ42へ移送
される。
FIG. 5 is a diagram showing the operation timing when the interline batch transfer type CCD 40 is driven in the still image pickup mode. In FIG. 5, before time t3, driving is performed in the normal moving image mode at the same timing as the operation timing of FIG. At the first time point t3 in the present invention, when SG becomes "L", both φV1 and φV2 become "H", so that the photoelectric conversion elements 41 constituting each pixel of the odd field and the even field are stored. The generated photocharges are collectively transferred to the vertical shift register 42 in both fields.

その後、SGを「H」とし、φV1,φV2を通常の駆動周波
数よりも高い周波数、例えば440kHzで高速駆動すること
により、垂直シフトレジスタ42内の電荷が外部へ排除さ
れると共に、第1フィールド,第2フィールドに関係す
る光電変換素子の光蓄積を開始する。時刻t4においてφ
V1を「H」,φV2を「L」,SGを「L」にすることによ
り、時刻t3からt4まで光蓄積された第1フィールドの光
電荷が垂直シフトレジスタ42へ転送される。その後再び
SGを「H」にして、時刻t5においてφV1を「L」,φV2
を「H」として前述の第1フィールドの垂直シフトレジ
スタ42内での光電荷を1段シフトすることにより、第2
フィールドに相当する位置へ移動させ、またSGを「L」
にして、時刻t3よりt5まで光蓄積された第2フィールド
の光電荷を垂直シフトレジスタ42へ転送し、第1フィー
ルドの光電荷と同一の位置へ混入させる。時刻t5以後再
びSGを「H」として、またφV1を「L」,φV2を「H」
のまま時刻t6まで垂直シフトレジスタ42内の光電荷の転
送を停止させ、本来SGが「L」になるべき時刻のt6より
φV1,φV2を再び通常の駆動周波数で駆動することによ
り、時刻t6以後の1フィールド期間に前述の時刻t3から
t4まで光蓄積された第1フィールドの光電荷と時刻t3か
らt5まで光蓄積された第2フィールドの光電荷とを加え
たものが同時に出力されることになる。
After that, SG is set to “H”, and φV1 and φV2 are driven at a high frequency higher than a normal driving frequency, for example, 440 kHz at a high speed, whereby the charge in the vertical shift register 42 is removed to the outside and the first field, The light accumulation of the photoelectric conversion element related to the second field is started. Φ at time t4
By setting V1 to “H”, φV2 to “L”, and SG to “L”, the photocharges of the first field optically accumulated from time t3 to t4 are transferred to the vertical shift register 42. Then again
Set SG to "H" and set φV1 to "L" and φV2 at time t5.
Is set to "H", and the photocharge in the vertical shift register 42 of the first field is shifted by one stage to obtain the second field.
Move to a position equivalent to the field, and also SG "L"
Then, the photocharges of the second field optically accumulated from time t3 to t5 are transferred to the vertical shift register 42 and mixed into the same positions as the photocharges of the first field. After time t5, SG is set to "H" again, φV1 is set to "L", and φV2 is set to "H".
As it is, the transfer of the photocharges in the vertical shift register 42 is stopped until time t6, and φV1 and φV2 are driven again at the normal drive frequency from time t6 when SG should originally become “L”. From the above-mentioned time t3 in the one-field period of
The sum of the photocharges of the first field optically accumulated up to t4 and the photocharges of the second field optically accumulated from time t3 to t5 is output at the same time.

第6図は第5図の駆動タイミングで動作させたときの第
1フィールドと第2フィールドの光電荷をその受光面照
度に対比させたグラフである。前述のように第2フィー
ルドの方が第1フィールドよりも受光素子の光蓄積時間
を長くしてあるために、傾斜が急である。第2フィール
ドでは低照度L1の範囲で一定以上のS/Nを確保でき、第
1フィールドの方は高照度L2の範囲で一定以上のS/Nを
確保できる。
FIG. 6 is a graph in which the photocharges of the first field and the second field when operated at the drive timing of FIG. 5 are compared with the illuminance of the light receiving surface. As described above, the second field has a longer light storage time in the light receiving element than the first field, and therefore the slope is steeper. In the second field, a certain S / N can be secured in the low illuminance L1 range, and in the first field, a certain S / N can be secured in the high illuminance L2 range.

第7図はダイナミックレンジが拡大されるもようを示す
図である。これは第6図の第1フィールドと第2フィー
ルドのグラフを加えたものであり、一定のS/Nが得られ
る照度範囲はL3となり、これは第6図のL1.L2よりも広
くなる。
FIG. 7 is a diagram showing how the dynamic range is expanded. This is a graph obtained by adding the graphs of the first field and the second field of FIG. 6, and the illuminance range where a constant S / N is obtained is L3, which is wider than L1.L2 of FIG.

第8図は本装置を連続して動作させるようにした場合の
各信号のタイミングチャートである。図示の如く、2フ
ィールドに1個づつ出力信号VIDEO1,VIDEO2を取すこと
ができる。
FIG. 8 is a timing chart of each signal when the present apparatus is operated continuously. As shown in the figure, output signals VIDEO1 and VIDEO2 can be taken one by one in two fields.

第9図は先ず垂直シフトレジスタ42の不要電荷を排出
し、しかるのち各フィールドへの光電荷の蓄積を行なう
ようにした例を示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing an example in which unnecessary charges in the vertical shift register 42 are first discharged and then photocharges are accumulated in each field.

このように本実施例においては、固体撮像素子に素子シ
ャッタ機能をもたせるだけでなく、その出力信号が被写
体の照度に対してダイナミックレンジの広いものとなる
ので、特に静止画記録等に使用した場合において良好な
画像が得られる。また第5図における第1の光蓄積時間
t3〜t4=T1,第2の光蓄積時間t3〜t5=T2の比、T1/T2を
任意に設定できるため、装置外部にT1/T2の比の設定手
段を設けることにより、好みのダイナミックレンジある
いはγ特性効果を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, not only the solid-state image pickup device has the element shutter function, but also the output signal thereof has a wide dynamic range with respect to the illuminance of the subject. A good image can be obtained in. Also, the first light accumulation time in FIG.
Since the ratio of t3 to t4 = T1 and the second light accumulation time t3 to t5 = T2 and T1 / T2 can be set arbitrarily, by providing a T1 / T2 ratio setting means outside the device, a desired dynamic range can be obtained. Alternatively, the γ characteristic effect can be obtained.

なお本発明は前記実施例に限定されるものではない。た
とえば記録媒体としては磁気ディスク以外に固体メモリ
などを用いてもよい。また固体撮像素子としてはIL-CCD
以外に、FT-CCD,FIT-CCD,積層型CCDなどを用いてもよ
い。このほか本発明の要旨を越えない範囲で種々変形実
施可能であるのは勿論である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, a solid-state memory or the like may be used as the recording medium in addition to the magnetic disk. As a solid-state image sensor, IL-CCD
Besides, FT-CCD, FIT-CCD, laminated CCD and the like may be used. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば撮像素子として機
能し得る十分広いダイナミックレンジを有するこの種の
電子的撮像装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electronic image pickup apparatus of this kind having a sufficiently wide dynamic range capable of functioning as an image pickup element.

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

第1図〜第9図は本発明の一実施例を示す図で、第1図
は本発明を電子カメラに適用した場合の撮像記録部の構
成を示すブロック図、第2図は固体撮像素子の具体例を
示す図、第3図は第2図の主要部分を示す図、第4図は
固体撮像素子を動画撮像モードで駆動した場合の動作タ
イミングを示す図、第5図は固体撮像素子を静止画撮像
モードにて駆動した場合の動作タイミングを示す図、第
6図および第7図はダイナミックレンジ拡大の原理を示
す図、第8図および第9図はそれぞれ本装置の異なる駆
動例の動作タイミングを示す図である。 1A,1B……レンズ、2……絞り機構、3……固体撮像素
子(CCD)、9……記録アンプ、10……磁気ヘッド、11
……磁気ディスク、27……回転位相検出用パルスジェネ
レータ、29……ディスク駆動モータ、34……撮像指令ス
イッチ(レリーズスイッチ)、38……選択スイッチ、40
……インターライン一括転送型CCD、41……光電変換素
子、42……垂直シフトレジスタ、43……水平シフトレジ
スタ、44……出力部、45……センサーゲート、外部測光
系。
1 to 9 are views showing an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image pickup recording unit when the present invention is applied to an electronic camera, and FIG. 2 is a solid-state image pickup device. FIG. 3 is a diagram showing a specific example of FIG. 3, FIG. 3 is a diagram showing a main part of FIG. 2, FIG. 4 is a diagram showing operation timing when the solid-state image pickup device is driven in a moving image pickup mode, and FIG. Showing the operation timing when the camera is driven in the still image capturing mode, FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the principle of expanding the dynamic range, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing different driving examples of the present apparatus. It is a figure which shows operation timing. 1A, 1B ... Lens, 2 ... Aperture mechanism, 3 ... Solid-state imaging device (CCD), 9 ... Recording amplifier, 10 ... Magnetic head, 11
...... Magnetic disk, 27 ...... Pulse generator for detecting rotational phase, 29 ...... Disk drive motor, 34 ...... Imaging command switch (release switch), 38 ...... Selection switch, 40
Interline batch transfer CCD, 41 Photoelectric conversion element, 42 Vertical shift register, 43 Horizontal shift register, 44 Output unit, 45 Sensor gate, external photometry system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固体撮像素子の各光電変換部に対して不要
電荷の排出終了後実質的に同時に露光が開始せしめられ
た時点以降、これら光電変換部のうち第1フィールドに
係るものに所定の第1の期間に亘って蓄積された光電荷
を先行して電荷転送部に転送するための第1手段と、上
記光電変換部のうち第2フィールドに係るものに上記第
1の期間より長い所定の第2の期間に亘って蓄積された
光電荷を後続して電荷転送部に転送するための第2手段
と、上記第1手段により電荷転送部に転送された第1フ
ィールドに係る光電荷と上記第2手段により電荷転送部
に転送された第2フィールドに係る光電荷とを該電荷転
送部で加え合わせて出力せしめるための第3手段と、を
備え実効的ダイナミックレンジを拡大したことを特徴と
する電子的撮像装置。
1. A photoelectric conversion section of a solid-state image pickup device, which is provided with a predetermined number of photoelectric conversion sections of a first field after the start of exposure at substantially the same time after the discharge of unnecessary charges is completed. A first means for precedingly transferring the photocharges accumulated over the first period to the charge transfer unit, and one of the photoelectric conversion units related to the second field having a predetermined length longer than the first period. Second means for subsequently transferring the photocharges accumulated over the second period to the charge transfer section, and the photocharges related to the first field transferred to the charge transfer section by the first means. The effective dynamic range is expanded by providing a third means for adding and outputting the photocharges related to the second field transferred to the charge transfer section by the second means in the charge transfer section. Electronic imaging equipment .
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