JPH07121087B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

Info

Publication number
JPH07121087B2
JPH07121087B2 JP61206645A JP20664586A JPH07121087B2 JP H07121087 B2 JPH07121087 B2 JP H07121087B2 JP 61206645 A JP61206645 A JP 61206645A JP 20664586 A JP20664586 A JP 20664586A JP H07121087 B2 JPH07121087 B2 JP H07121087B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
signal
imaging device
state imaging
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61206645A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6362479A (en
Inventor
俊明 五十川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP61206645A priority Critical patent/JPH07121087B2/en
Publication of JPS6362479A publication Critical patent/JPS6362479A/en
Publication of JPH07121087B2 publication Critical patent/JPH07121087B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、露光制御の可能な固体撮像装置に関する。The present invention relates to a solid-state imaging device capable of exposure control.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、固体撮像素子のオーバフロードレイン電流を
検出し、この検出出力に応じて絞りを制御することによ
り、露光量を適確に制御するようにしたものである。
In the present invention, the overflow drain current of the solid-state image sensor is detected, and the aperture is controlled in accordance with the detected output, so that the exposure amount is accurately controlled.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、電荷結合デバイス(以下CCDと省略する)のよう
な固体撮像素子を用いて、動画の撮像を行なうテレビジ
ョンカメラ(TVカメラ)並びに静止画の撮像を行なうス
チルカメラが知られている。
BACKGROUND ART Conventionally, a television camera (TV camera) that captures a moving image and a still camera that captures a still image using a solid-state imaging device such as a charge-coupled device (hereinafter abbreviated as CCD) are known.

まず、第2図及び第3図を参照しながら、従来のTVカメ
ラについて説明する。
First, a conventional TV camera will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

従来のTVカメラの構成例を第2図に示す。FIG. 2 shows a configuration example of a conventional TV camera.

第2図において、レンズ(1)及び絞り(2)を通過し
た入射光は、CCD撮像素子(3)に導かれて、電気信号
に変換される。CCD撮像素子(3)の出力は、各素子の
リセットの際に発生する不要成分を含むため、信号分離
回路(4)に供給されて、所望のデータ成分のみが分離
され、サンプルホールドされる。信号分離回路(4)の
出力は画像信号処理回路(5)に供給されて、適宜の処
理により、NTSC方式のTV信号に変換される。このTV信号
は、いずれも図示を省略したモニタ及びVTRに供給され
る。
In FIG. 2, the incident light that has passed through the lens (1) and the diaphragm (2) is guided to the CCD image sensor (3) and converted into an electric signal. Since the output of the CCD image pickup device (3) includes an unnecessary component generated when each device is reset, it is supplied to the signal separation circuit (4) to separate only a desired data component and sample-hold. The output of the signal separation circuit (4) is supplied to the image signal processing circuit (5) and converted into an NTSC TV signal by appropriate processing. This TV signal is supplied to a monitor and a VTR (both not shown).

また、信号分離回路(4)の出力は、クランプ回路
(6)を介して、検波回路(7)に供給される。通常、
この検波回路(7)ではピーク検波と平均値検波とを混
合したような検波が行なわれる。また、その対象信号
が、例えば画面の中央部または画面の下部3/4等のよう
に、重み付けされることも多い。
The output of the signal separation circuit (4) is supplied to the detection circuit (7) via the clamp circuit (6). Normal,
The detection circuit (7) performs detection as if the peak detection and the average value detection were mixed. Further, the target signal is often weighted, for example, in the central portion of the screen or the lower 3/4 of the screen.

検波回路(7)の直流出力は演算増幅器(8)の反転入
力端子に供給されて、非反転入力端子に接続された可調
整電圧源Eaの電圧と比較される。演算増幅器(8)の出
力端子には、絞り駆動機構(9)のコイル(9c)を介し
て、基準電圧源Erが接続される。
The DC output of the detection circuit (7) is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier (8) and compared with the voltage of the adjustable voltage source Ea connected to the non-inverting input terminal. The reference voltage source Er is connected to the output terminal of the operational amplifier (8) via the coil (9c) of the diaphragm drive mechanism (9).

この絞り駆動機構(9)は、図示を省略した永久磁石の
磁界内に可動コイル(9c)が配設されており、基準電圧
源Erの基準電圧に対する演算増幅器(8)の出力電圧の
大,小に応じて、絞り(2)を開,閉するように構成さ
れる。これにより、撮像素子(3)への入射光量が一定
になるように制御される。
In this diaphragm drive mechanism (9), a movable coil (9c) is arranged in the magnetic field of a permanent magnet (not shown), and the output voltage of the operational amplifier (8) is large relative to the reference voltage of the reference voltage source Er. The diaphragm (2) is configured to open and close depending on the smallness. As a result, the amount of light incident on the image sensor (3) is controlled to be constant.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、簡単のために、第2図の従来例において、検
波回路(7)では重み付けの無い平均値検波が行なわれ
るとする。
By the way, for simplification, in the conventional example shown in FIG. 2, it is assumed that the detection circuit (7) performs weighted average value detection.

この場合、第3図Aに示すような低コントラストの被写
体からの入射光と、同図Bに示すように、これと総光量
が等しく、ハイライト部分がCCD撮像素子(3)の飽和
レベルLsに達するような高コントラストの被写体からの
入射光とに対して、検波回路(7)の出力が同一レベル
となり、絞り(2)は同じF値に制御される。これによ
り、同図Bのハイライトの部分ではCCD撮像素子(3)
が飽和(過負荷)状態となり、被写体の画像寸法が見か
け上増大するブルーミング現象が発生する。
In this case, the incident light from a low-contrast subject as shown in FIG. 3A is equal to the total light amount as shown in FIG. 3B, and the highlight portion is the saturation level Ls of the CCD image sensor (3). The output of the detection circuit (7) is at the same level and the diaphragm (2) is controlled to the same F value with respect to incident light from a high-contrast subject that reaches 0. As a result, the CCD image sensor (3) in the highlighted portion of FIG.
Is saturated (overloaded), and a blooming phenomenon occurs in which the image size of the subject apparently increases.

更に、第3図Cに示すような、一層コントラストが高
く、部分的に飽和レベルLsを越えるような被写体に対し
ても、総光量が一定である限り、第2図の従来例では、
絞り(2)は同じF値に制御される。
Further, as shown in FIG. 3C, even for a subject having a higher contrast and partially exceeding the saturation level Ls, as long as the total light amount is constant, the conventional example of FIG.
The diaphragm (2) is controlled to the same F value.

そこで、可調整電圧源Eaにより絞り設定レベルを下げ
て、第3図Cに示すような高コントラストの被写体の場
合の飽和を回避しようとすると、同図Aに示すような低
コントラストの被写体の場合の撮像素子(3)の出力信
号レベルが低下してS/Nが劣化してしまうという問題が
あった。
Therefore, in order to avoid saturation in the case of a high-contrast subject as shown in FIG. 3C by lowering the aperture setting level by the adjustable voltage source Ea, in the case of a low-contrast subject as shown in FIG. However, there is a problem that the output signal level of the image pickup device (3) decreases and the S / N deteriorates.

逆に、低コントラストの被写体の場合、S/Nを改善する
ために、絞り設定レベルを上げると、同図Bに示すよう
な臨界的な被写体の場合にも、撮像素子(3)が完全に
飽和してしまうという問題があった。
On the other hand, in the case of a low-contrast subject, if the aperture setting level is increased in order to improve the S / N, the image sensor (3) will be completely removed even in the case of a critical subject as shown in FIG. There was a problem of saturation.

上述のような、撮像素子の出力信号を絞り制御に用い
た、従来の固体撮像装置の問題点を解消するものとして
は、例えば、特開昭58−154974号に示されるように、別
途に測光系を設け、入射光に応じて露出を決定するよう
にした「電子写真装置」が知られている。
As a means for solving the problems of the conventional solid-state image pickup device using the output signal of the image pickup device for aperture control as described above, for example, as shown in JP-A-58-154974, photometry is separately performed. There is known an "electrophotographic apparatus" in which a system is provided and the exposure is determined according to incident light.

次に、第4図及び第5図を参照しながら、他の従来例で
ある。この電子写真装置について説明する。
Next, another conventional example will be described with reference to FIGS. 4 and 5. This electrophotographic apparatus will be described.

第4図に他の従来例の構成を示す。この第4図におい
て、第2図に対応する部分には同一の符号を付して重複
説明を省略する。
FIG. 4 shows the configuration of another conventional example. In FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

第4図において、(11)はクイックリターンミラー、
(12)はシャッタであって、共に、レンズ(1)及び撮
像素子(3)間に配設される。(13)はCCD撮像素子で
あって、第5図に示すように、オーバフロードレインOD
が設けられ、端子(13a)からの画像信号と、端子(13
d)からのオーバフロー出力とが露出制御回路(14)に
供給される。露光制御回路(14)からの適正露出制御信
号がシャッタ制御機構(15)に供給されて、シャッタ
(12)は適正露光となるシャッタ速度で開閉される。
In FIG. 4, (11) is a quick return mirror,
A shutter (12) is provided between the lens (1) and the image pickup device (3) together. (13) is a CCD image sensor, and as shown in FIG.
Is provided, and the image signal from the terminal (13a) and the terminal (13a
The overflow output from d) is supplied to the exposure control circuit (14). A proper exposure control signal from the exposure control circuit (14) is supplied to the shutter control mechanism (15), and the shutter (12) is opened and closed at a shutter speed that provides proper exposure.

撮像素子(13)がTVモードで駆動される場合、トランス
ファーゲートTGのスイッチング信号VG1,VG2はそれぞれ
1/30秒間隔で発生され、従来のスチルカメラのシャッタ
速度と対応する、信号の蓄積時間は1/30秒となる。そし
て、強い光が入射した時、受光部Rに発生した過剰な信
号電荷はオーバフロードレインODに流れ込み、これによ
ってブルーミングの制御が行なわれる。
When the image sensor (13) is driven in TV mode, the switching signals VG 1 and VG 2 of the transfer gate TG are
Generated at 1/30 second intervals, the signal accumulation time corresponding to the shutter speed of a conventional still camera is 1/30 second. Then, when strong light is incident, excess signal charge generated in the light receiving portion R flows into the overflow drain OD, and blooming is controlled by this.

スチル撮影時、撮像素子(13)は、適正露光量を決定し
シャッタ速度を制御するための、測光用素子として使わ
れるが、その場合、1/30秒以下で受光部が飽和してしま
う場合が起り得る。このような場合に信号電荷のみから
露出決定はできない。そこで、被写体が明る過ぎて高速
シャッタを使用するような場合においては、信号出力と
オーバフロー出力とを加算した信号が露出制御回路(1
4)に供給されて、露出が決定される。
During still shooting, the image sensor (13) is used as a photometric element to determine the proper exposure amount and control the shutter speed, but in that case, the light receiving part becomes saturated within 1/30 seconds or less. Can happen. In such a case, the exposure cannot be determined only from the signal charge. Therefore, when the subject is too bright and a high-speed shutter is used, the signal obtained by adding the signal output and the overflow output is the exposure control circuit (1
4) is supplied to determine the exposure.

ところが、第4図の電子写真装置は、スチル撮影の場
合、適正露出制御が可能ではあるが、測光素子として別
のCCD撮像素子(13)を用いているため、原価が大幅に
上昇するという問題があった。
However, in the case of the still photography, the electrophotographic apparatus of FIG. 4 can control the proper exposure, but since the CCD image pickup element (13) is used as the photometric element, the cost is significantly increased. was there.

更に、実際に撮像している撮像素子(3)の飽和情報を
必ずしも適確に得ることができないという問題があっ
た。
Further, there is a problem that the saturation information of the image pickup device (3) actually picked up cannot be obtained accurately.

かゝる点に鑑み、本発明の目的は、原価の上昇を抑えな
がら、撮像素子自体からの確実な飽和情報を得て、適切
な露光制御を行なうことのできる固定撮像装置を提供す
るところにある。
In view of these points, an object of the present invention is to provide a fixed image pickup device capable of obtaining reliable saturation information from the image pickup device itself and performing appropriate exposure control while suppressing an increase in cost. is there.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述の問題点を解決するために、本発明によれば、画像
情報を電気信号として取り出す固体撮像素子のオーバー
フロードレイン電流を検出する第1の検出手段と、上記
固体撮像素子から取り出された上記電気信号の直流成分
を検出する第2の検出手段と、上記第1の検出手段から
の出力信号と上記第2の検出手段からの出力信号とを加
算した出力信号により上記固体撮像素子の絞りを制御す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする固体撮像装置
を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a first detecting means for detecting an overflow drain current of a solid-state image sensor for extracting image information as an electric signal, and the electrical device extracted from the solid-state image sensor. The aperture of the solid-state image sensor is controlled by the second detection means for detecting the DC component of the signal, and the output signal obtained by adding the output signal from the first detection means and the output signal from the second detection means. There is provided a solid-state image pickup device comprising:

〔作用〕[Action]

かゝる構成によれば、固体撮像素子自体からの飽和情報
を用いることができて、露光量が適確に制御される。
According to such a configuration, the saturation information from the solid-state imaging device itself can be used, and the exposure amount can be controlled appropriately.

〔実施例〕〔Example〕

以下、第1図を参照しながら、本発明による固体撮像装
置の一実施例について説明する。
An embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention will be described below with reference to FIG.

本発明の一実施例の構成を第1図に示す。この第1図に
おいて、第2図及び第4図に対応する部分には同一の符
号を付して重複説明を省略する。
The configuration of one embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIGS. 2 and 4 are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

第1図において、CCD撮像素子(13)の端子(13s)から
信号出力が信号分離回路(4)に供給される。クランプ
回路(6)を介して、信号分離回路(14)の出力を供給
された検波回路(7)の出力が、エミッタホロワ(16)
を介して、演算増幅器(8)の反転入力端子に供給され
る。この演算増幅器(8)の非反転入力端子には可変抵
抗器(17)の摺動子が接続され、この可変抵抗器(17)
の一端は電源端子(18)に接続され、他端は接地され
る。
In FIG. 1, a signal output is supplied to a signal separation circuit (4) from a terminal (13s) of a CCD image pickup device (13). The output of the detection circuit (7) supplied with the output of the signal separation circuit (14) via the clamp circuit (6) is the emitter follower (16).
Is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier (8). The slider of the variable resistor (17) is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier (8), and the variable resistor (17) is connected to the slider.
Has one end connected to the power supply terminal (18) and the other end grounded.

(20)はオーバフロードレイン電流検波回路であって、
pnp型トランジスタ(21)を含み、このトランジスタ(2
1)のベースとCCD撮像素子(13)の端子(13d)とが接
続される。トランジスタ(21)のベース及びエミッタ
は、それぞれ抵抗器(22)及び(23)を介して、電源端
子(18)に接続され、トランジスタ(21)のコレクタ
は、抵抗器(24)を介して、演算増幅器(8)の反転入
力端子と接続される。その余の構成は第2図の従来例と
同様である。
(20) is an overflow drain current detection circuit,
This transistor (2) including pnp type transistor (21)
The base of 1) and the terminal (13d) of the CCD image sensor (13) are connected. The base and emitter of the transistor (21) are connected to the power supply terminal (18) via the resistors (22) and (23), respectively, and the collector of the transistor (21) is connected via the resistor (24). It is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (8). The remaining structure is similar to that of the conventional example shown in FIG.

本実施例の動作は次のとおりである。The operation of this embodiment is as follows.

撮像素子(13)に強い光が入射すると、前述のように、
オーバフロードレイン(第5図参照)に過剰な信号電荷
が流れ込む。この信号電荷は負極性であるから、オーバ
フロードレイン電流は、逆に電源端子(18)から抵抗器
(22)を通って、端子(13d)へと流れる。これによ
り、ベース電位が下降して、トランジスタ(21)が導通
状態となり、演算増幅器(8)の反転入力端子の電位が
上昇する。従って、演算増幅器(8)の出力端子の電位
が下降して、コイル(9c)には、基準電圧源Erから演算
増幅器(8)の方向に電流が流れ、前述のように、絞り
(2)が閉じられて飽和状態が解消され、適正な露光状
態が得られる。
When strong light enters the image sensor (13), as described above,
Excess signal charge flows into the overflow drain (see FIG. 5). Since this signal charge has a negative polarity, the overflow drain current flows from the power supply terminal (18) through the resistor (22) to the terminal (13d). As a result, the base potential drops, the transistor (21) becomes conductive, and the potential of the inverting input terminal of the operational amplifier (8) rises. Therefore, the potential of the output terminal of the operational amplifier (8) drops, and a current flows from the reference voltage source Er to the operational amplifier (8) in the coil (9c), and as described above, the diaphragm (2). Is closed, the saturation state is eliminated, and an appropriate exposure state is obtained.

なお、抵抗器(22)及び(23)の比率を適宜設定するこ
とにより、トランジスタ(21)が導通状態に転ずる、オ
ーバフロードレイン電流検出点を制御することができ
る。
By appropriately setting the ratio of the resistors (22) and (23), it is possible to control the overflow drain current detection point at which the transistor (21) is turned on.

また、構成を簡単にするために、絞り手動制御する場合
は、オーバフロードレイン電流を検出して、警告灯を点
灯させるようにしてもよい。
Further, in order to simplify the configuration, when the diaphragm is manually controlled, the overflow drain current may be detected and the warning light may be turned on.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳述のように、本発明によれば、撮像素子自体のオ
ーバフロードレイン電流を検出することにより、撮像素
子の飽和情報が確実に得られるので、適切な露光制御を
行なうことのできる固体撮像装置が得られる。
As described above in detail, according to the present invention, by detecting the overflow drain current of the image pickup device itself, the saturation information of the image pickup device can be surely obtained, and therefore, the solid-state image pickup device capable of performing appropriate exposure control. Is obtained.

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

第1図は本発明による固体撮像装置の一実施例の構成を
示すブロック図、第2図は従来の固体撮像装置の構成例
を示すブロック図、第3図は第2図の従来例の動作を説
明するための波形図、第4図は従来の固体撮像装置の他
の構成例を示すブロック図、第5図は第4図の従来例の
要部の構成を示すブロック図である。 (2)は絞り、(9)は絞り駆動機構、(13)はCCD撮
像素子、(20)はオーバフロードレイン電流検出回路、
ODはオーバフロードレインである。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a conventional solid-state imaging device, and FIG. 3 is an operation of the conventional example of FIG. FIG. 4 is a block diagram showing another configuration example of a conventional solid-state imaging device, and FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a main part of the conventional example of FIG. (2) is a diaphragm, (9) is a diaphragm drive mechanism, (13) is a CCD image sensor, (20) is an overflow drain current detection circuit,
OD is the overflow drain.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像情報を電気信号として取り出す固体撮
像素子のオーバーフロードレイン電流を検出する第1の
検出手段と、 上記固体撮像素子から取り出された上記電気信号の直流
成分を検出する第2の検出手段と、 上記第1の検出手段からの出力信号と上記第2の検出手
段からの出力信号とを加算した出力信号により上記固体
撮像素子の絞りを制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
1. A first detecting means for detecting an overflow drain current of a solid-state image pickup device for extracting image information as an electric signal, and a second detection for detecting a DC component of the electric signal taken out of the solid-state image pickup device. Means, and control means for controlling the aperture of the solid-state imaging device by an output signal obtained by adding the output signal from the first detection means and the output signal from the second detection means. Solid-state imaging device.
JP61206645A 1986-09-02 1986-09-02 Solid-state imaging device Expired - Lifetime JPH07121087B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61206645A JPH07121087B2 (en) 1986-09-02 1986-09-02 Solid-state imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61206645A JPH07121087B2 (en) 1986-09-02 1986-09-02 Solid-state imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6362479A JPS6362479A (en) 1988-03-18
JPH07121087B2 true JPH07121087B2 (en) 1995-12-20

Family

ID=16526780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61206645A Expired - Lifetime JPH07121087B2 (en) 1986-09-02 1986-09-02 Solid-state imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07121087B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2577598B2 (en) * 1988-03-10 1997-02-05 富士写真フイルム株式会社 Peak detector for image sensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58127476A (en) * 1982-01-22 1983-07-29 Sharp Corp Solid-state image pickup device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6362479A (en) 1988-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930011292B1 (en) Solid-state imager camera
JPH0614236A (en) Electronic still camera
US6333761B2 (en) Image pickup apparatus having focus detection area size dependent on aspect ratio
US20050083428A1 (en) Image pickup apparatus
EP0466929B1 (en) Still picture imaging apparatus
JPH07121087B2 (en) Solid-state imaging device
US6151072A (en) Method of controlling automatic focusing in a video camera for different ambient light conditions
JP3226559B2 (en) Imaging device
JP2987454B2 (en) Imaging device
JPH05316432A (en) Image pickup device
JPS58129878A (en) Automatic focusing device
JP4476373B2 (en) Electronic camera and exposure control method for electronic camera
JPS581379A (en) Autofocus device
JPS62143571A (en) Electronic still camera
KR950006046B1 (en) Image sensing device
JPH0815317B2 (en) Imaging device
JPH0332172A (en) Focusing device for solid-state image pickup camera
JPH0513087Y2 (en)
JP4042529B2 (en) Digital camera
JP2580105B2 (en) Electronic camera
JPH03132172A (en) Signal processing circuit for automatic focus device
KR900004955B1 (en) Electronic still camera
JPH04296175A (en) Camera apparatus
JPS61267464A (en) Video camera
JPH03123327A (en) Electronic camera

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term