JPH0767157B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH0767157B2 JPH0767157B2 JP58055999A JP5599983A JPH0767157B2 JP H0767157 B2 JPH0767157 B2 JP H0767157B2 JP 58055999 A JP58055999 A JP 58055999A JP 5599983 A JP5599983 A JP 5599983A JP H0767157 B2 JPH0767157 B2 JP H0767157B2
- Authority
- JP
- Japan
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- solid
- exposure control
- state image
- accumulated
- image pickup
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、静止画像を得るための固体撮像装置に係
り、特にその自動露出システムに関する。
り、特にその自動露出システムに関する。
近年、CCDやMOSを用いた固体撮像素子によって電子的に
静止画像を撮像する、いわゆる電子カメラと称される撮
像装置の研究、開発が盛んに行なわれている。これは固
体撮像素子より得られる画像信号をフレームまたはフィ
ールド単位で磁気ディスクメモリや半導体メモリ等に静
止画像として記録するものである。このような電子カメ
ラにおいては、自動露出システムをいかに実現するかが
大きな課題の一つとなっている。
静止画像を撮像する、いわゆる電子カメラと称される撮
像装置の研究、開発が盛んに行なわれている。これは固
体撮像素子より得られる画像信号をフレームまたはフィ
ールド単位で磁気ディスクメモリや半導体メモリ等に静
止画像として記録するものである。このような電子カメ
ラにおいては、自動露出システムをいかに実現するかが
大きな課題の一つとなっている。
動画像を撮像するためのビデオカメラでは、撮像素子の
出力信号レベルを検出し、これに基いて撮像レンズの絞
りを自動的に制御する方法がとられている。このような
自動露出システムを用いることができるのは、1/60秒毎
に連続的に画像信号が得られるためで、撮像中に被写体
の明るさや照明条件が変化しても数フレーム分の画像の
露出状態が損なわれるだけで、動画像を撮像している限
り、実用上はほとんど問題は生じない。
出力信号レベルを検出し、これに基いて撮像レンズの絞
りを自動的に制御する方法がとられている。このような
自動露出システムを用いることができるのは、1/60秒毎
に連続的に画像信号が得られるためで、撮像中に被写体
の明るさや照明条件が変化しても数フレーム分の画像の
露出状態が損なわれるだけで、動画像を撮像している限
り、実用上はほとんど問題は生じない。
これに対し、電子カメラの場合は静止画像を単発的に撮
像するものなので、動画像用のビデオカメラと同様な自
動露出はできない。従って電子カメラにおいては、フィ
ルム使用の通常の自動露出カメラと同様にCdS等の受光
体を測光用として別に設けて被写体の明るさを検出し、
それに基き露出を制御する方法が検討されていた。しか
し、固体撮像素子という立派な光電変換手段がありなが
ら測光用の受光体を別設することは、コスト的に無駄で
あるばかりでなく、小型・軽量という電子カメラの特長
を損なうことにもなり好ましくない。また受光体の測光
視野と撮像素子の撮像視野との不一致による露出ミスの
問題もあるし、この問題を避けようとするとミラーやそ
の移動機構を設ける必要があり、小型・軽量化には益々
反することになってしまう。
像するものなので、動画像用のビデオカメラと同様な自
動露出はできない。従って電子カメラにおいては、フィ
ルム使用の通常の自動露出カメラと同様にCdS等の受光
体を測光用として別に設けて被写体の明るさを検出し、
それに基き露出を制御する方法が検討されていた。しか
し、固体撮像素子という立派な光電変換手段がありなが
ら測光用の受光体を別設することは、コスト的に無駄で
あるばかりでなく、小型・軽量という電子カメラの特長
を損なうことにもなり好ましくない。また受光体の測光
視野と撮像素子の撮像視野との不一致による露出ミスの
問題もあるし、この問題を避けようとするとミラーやそ
の移動機構を設ける必要があり、小型・軽量化には益々
反することになってしまう。
この発明の目的は、測光用の受光体を別に設けることも
なく、適確な自動露出を一層高速で得ることができる固
体撮像装置を得ることにある。
なく、適確な自動露出を一層高速で得ることができる固
体撮像装置を得ることにある。
この発明は、撮像に先立って固体撮像素子における感光
部に被写体像を結像して電荷を蓄積させ、これを転送部
へ通常撮影時よりも格段と高速で転送したときに得られ
る撮像素子の出力信号レベルを検出し、この検出結果に
基いて露出を自動制御した後、この露出制御に従い感光
部に所定の入射光量をもって被写体像を結像して所定時
間電荷を蓄積させ、その蓄積電荷を転送部へ転送して撮
像出力を得るようにしたことを特徴としている。
部に被写体像を結像して電荷を蓄積させ、これを転送部
へ通常撮影時よりも格段と高速で転送したときに得られ
る撮像素子の出力信号レベルを検出し、この検出結果に
基いて露出を自動制御した後、この露出制御に従い感光
部に所定の入射光量をもって被写体像を結像して所定時
間電荷を蓄積させ、その蓄積電荷を転送部へ転送して撮
像出力を得るようにしたことを特徴としている。
すなわち、実際に静止画像信号として取出され記録され
る撮像出力のレベルでなく、その前に一旦感光部に蓄積
された被写体像に対応した電荷量、つまり被写体の明る
さを表わす出力信号のレベルを検出し、それに基き入射
光量（絞り値）または撮像時の電荷蓄積時間（シャッタ
速度に相当）あるいはその両方を制御することで、自動
露出を行なうものである。
る撮像出力のレベルでなく、その前に一旦感光部に蓄積
された被写体像に対応した電荷量、つまり被写体の明る
さを表わす出力信号のレベルを検出し、それに基き入射
光量（絞り値）または撮像時の電荷蓄積時間（シャッタ
速度に相当）あるいはその両方を制御することで、自動
露出を行なうものである。
この発明によれば、静止画像を散発的に撮像するという
基本動作を有するものであるにもかかわらず、測光用受
光体を特別に設けることなく、テレビカメラと同様に撮
像素子の出力信号から被写体の明るさを検出して自動露
出を行なうことができる。従って小型・軽量化に有利で
あるばかりでなく、測光視野を撮像視野と一致させるこ
とが容易である。特にこの発明では、被写体の明るさを
検出する場合、高速電荷転送パルスを用いており、露出
設定までの時間が短時間で済むために、カメラ機能とし
て重要なシャッタータイミングを失うことがない。
基本動作を有するものであるにもかかわらず、測光用受
光体を特別に設けることなく、テレビカメラと同様に撮
像素子の出力信号から被写体の明るさを検出して自動露
出を行なうことができる。従って小型・軽量化に有利で
あるばかりでなく、測光視野を撮像視野と一致させるこ
とが容易である。特にこの発明では、被写体の明るさを
検出する場合、高速電荷転送パルスを用いており、露出
設定までの時間が短時間で済むために、カメラ機能とし
て重要なシャッタータイミングを失うことがない。
さらに、この発明においては撮像に先立って感光部の電
荷を転送部を通して掃き出しするため、撮像時の電荷蓄
積時間、つまり蓄積開始時点から転送までの時間でシャ
ッタ速度を決めることができ、機械的なシャッタを必要
としないという利点もある。
荷を転送部を通して掃き出しするため、撮像時の電荷蓄
積時間、つまり蓄積開始時点から転送までの時間でシャ
ッタ速度を決めることができ、機械的なシャッタを必要
としないという利点もある。
第１図はこの発明の一実施例に係る静止画像を撮像する
ための固体撮像装置、いわゆる電子カメラの構成を示す
ものである。
ための固体撮像装置、いわゆる電子カメラの構成を示す
ものである。
図において、被写体像１は撮像レンズ２および絞り３を
介して固体撮像素子４の感光面上に結像される。固体撮
像素子４は駆動回路５によって駆動されず、その出力に
被写体像１に関する静止画像信号を発生する。この静止
画像信号は増幅器６を経てフレームメモリー７に入力さ
れる。フレームメモリー７は例えば記録媒体として磁気
ディスクを用いたもので、増幅器６より供給される静止
画像信号を磁気ヘッドを通して磁気ディスク上に記録す
る。こうしてフレームメモリー７で記録された静止画像
信号は１フレーム単位で適宜再生されて出力端子８に取
出され、そしてハードコピーとして複写されたり、ある
いはCRT表示装置等で表示されたりする。なお、フレー
ムメモリー７としては、半導体メモリを使用することも
できる。
介して固体撮像素子４の感光面上に結像される。固体撮
像素子４は駆動回路５によって駆動されず、その出力に
被写体像１に関する静止画像信号を発生する。この静止
画像信号は増幅器６を経てフレームメモリー７に入力さ
れる。フレームメモリー７は例えば記録媒体として磁気
ディスクを用いたもので、増幅器６より供給される静止
画像信号を磁気ヘッドを通して磁気ディスク上に記録す
る。こうしてフレームメモリー７で記録された静止画像
信号は１フレーム単位で適宜再生されて出力端子８に取
出され、そしてハードコピーとして複写されたり、ある
いはCRT表示装置等で表示されたりする。なお、フレー
ムメモリー７としては、半導体メモリを使用することも
できる。
増幅器６の出力信号は包絡線検波器（AM検波器）等によ
り構成されたレベル検出器９にも供給される。このレベ
ル検出器９の出力は絞り駆動装置10に供給され、絞り駆
動装置10はレベル検出器９の出力に応じて絞り３を駆動
する。これによって固体撮像素子４の出力信号レベルに
反比例する形で感光部への入射光量が制御される。
り構成されたレベル検出器９にも供給される。このレベ
ル検出器９の出力は絞り駆動装置10に供給され、絞り駆
動装置10はレベル検出器９の出力に応じて絞り３を駆動
する。これによって固体撮像素子４の出力信号レベルに
反比例する形で感光部への入射光量が制御される。
固体撮像素子４は例えばCCDを用いて構成され、好まし
くは第２図に示すような、１枚の半導体基板上に構成さ
れたインターライン転送形CCD撮像素子が用いられる。
この撮像素子は水平方向ｍ画素、垂直方向ｎ画素の画素
対応の感光部Pij（ｉ＝1,2,…m,j＝1,2,…ｎ）が２次元
配列されて感光面を形成している。各感光部Pijは光電
変換および電荷蓄積機能を有するもので、通常ホトダイ
オードによって構成される。各感光部Pijに隣接してト
ランスファゲートGijが設けられ、さらにトランスファ
ゲートGijに隣接し、感光部Pijの垂直方向の列と列の間
に挿入配置される形で垂直転送部CV1〜CVmが設けられて
いる。そしてさらに垂直転送部CV1〜CVmの一端側に水平
転送部CHの一端側に出力部Ｏが設けられている。
くは第２図に示すような、１枚の半導体基板上に構成さ
れたインターライン転送形CCD撮像素子が用いられる。
この撮像素子は水平方向ｍ画素、垂直方向ｎ画素の画素
対応の感光部Pij（ｉ＝1,2,…m,j＝1,2,…ｎ）が２次元
配列されて感光面を形成している。各感光部Pijは光電
変換および電荷蓄積機能を有するもので、通常ホトダイ
オードによって構成される。各感光部Pijに隣接してト
ランスファゲートGijが設けられ、さらにトランスファ
ゲートGijに隣接し、感光部Pijの垂直方向の列と列の間
に挿入配置される形で垂直転送部CV1〜CVmが設けられて
いる。そしてさらに垂直転送部CV1〜CVmの一端側に水平
転送部CHの一端側に出力部Ｏが設けられている。
第１図における駆動回路５は、第２図に示したような固
体撮像素子４をシャッタ速度設定ダイヤル11およびシャ
ッタボタン12からの信号に基づいて駆動することによ
り、その出力に静止画像信号を発生させるためのもの
で、次のように構成されている。
体撮像素子４をシャッタ速度設定ダイヤル11およびシャ
ッタボタン12からの信号に基づいて駆動することによ
り、その出力に静止画像信号を発生させるためのもの
で、次のように構成されている。
駆動回路５において、単安定マルチバイブレータ（以下
モノマルチという）14はシャッタ速度設定ダイヤル11を
介して操作者が設定したシャッタ速度に対応してCRの時
定数が変化するように設けられ、シャッタボタン12を押
したときに発生される第３図（ａ）に示すような撮像指
令パルス13によって、第３図（ｂ）に示すような上記時
定数で定まる時間幅t1＋Ｔの矩形パルス信号15を発生す
る。このパルス信号15の時間幅t1＋ＴのうちのＴは、設
定したシャッタ速度に一致している。
モノマルチという）14はシャッタ速度設定ダイヤル11を
介して操作者が設定したシャッタ速度に対応してCRの時
定数が変化するように設けられ、シャッタボタン12を押
したときに発生される第３図（ａ）に示すような撮像指
令パルス13によって、第３図（ｂ）に示すような上記時
定数で定まる時間幅t1＋Ｔの矩形パルス信号15を発生す
る。このパルス信号15の時間幅t1＋ＴのうちのＴは、設
定したシャッタ速度に一致している。
モノマルチ14の出力パルス信号15は立上り検出器16およ
び立下り検出器17に入力され、その立上り（前縁）およ
び立下り（後縁）が検出されて、第３図（ｃ）に示す検
出パルス18,20がそれぞれ得られる。ゲート回路21は検
出パルス18と、この直後に同期パルス発生器23より出力
される１個の同期パルス19を出力する。これらのパルス
18,19,20は固体撮像素子４のトランスファゲートGijに
ゲートパルスGPとして与えられる。また、パルス18,19
はゲートパルス発生器21′にも与えられ、ゲートパルス
発生器21′より第３図（ｄ）に示す一定時間幅t1,t2の
ゲートパルス22−1,22−２を発生させる。
び立下り検出器17に入力され、その立上り（前縁）およ
び立下り（後縁）が検出されて、第３図（ｃ）に示す検
出パルス18,20がそれぞれ得られる。ゲート回路21は検
出パルス18と、この直後に同期パルス発生器23より出力
される１個の同期パルス19を出力する。これらのパルス
18,19,20は固体撮像素子４のトランスファゲートGijに
ゲートパルスGPとして与えられる。また、パルス18,19
はゲートパルス発生器21′にも与えられ、ゲートパルス
発生器21′より第３図（ｄ）に示す一定時間幅t1,t2の
ゲートパルス22−1,22−２を発生させる。
一方、モノマルチ14の出力パルス信号15は同期パルス発
生器23に起動信号として与えられ、同期パルス発生器23
は発振器24からの信号によりテレビジョンの水平走査周
期に相当する同期パルスを発生する。発振器24は例えば
14MHzで発振するもので、その出力は上記のように同期
パルス発生器23に与えられるとともに、1/7分周器25お
よび1/2分周器26に入力され、それぞれ2MHz,7MHzの周波
数に分周される。1/7分周器25からの2MHzの信号は４相
シフトレジスタ27に入力され、2MHzの４相クロックとな
る。また1/2分周器26からの7MHzの信号は２相シフトレ
ジスタ28に入力され、7MHzの２相クロックとなる。これ
ら４相クロックおよび２相クロックは、それぞれゲート
回路29,30に入力される。ゲート回路29は同期パルス発
生器23からの同期パルスを受け、第３図（ｅ）〜（ｈ）
に示すように常時は水平走査周期τ毎に４相クロックを
１個づつ抜取って出力するが、前記ゲートパルス発生器
21′より第３図（ｄ）のゲートパルス22−1,22−２が与
えられると、その時間t1,t2の間は入力される４相クロ
ックを第３図（ｅ）〜（ｈ）の31−1,32−1,33−1,34−
１および31−2,32−2,33−2,34−２で示されるように抜
取りを行なうことなくそのまま出力する。もう１つのゲ
ート回路30はゲートパルス発生器21′からのゲートパル
ス22−1,22−２が与えられず、同期パルス発生器23から
の同期パルスにより入力の２相クロックを水平走査周期
τ毎に１個づつ抜取って出力する。
生器23に起動信号として与えられ、同期パルス発生器23
は発振器24からの信号によりテレビジョンの水平走査周
期に相当する同期パルスを発生する。発振器24は例えば
14MHzで発振するもので、その出力は上記のように同期
パルス発生器23に与えられるとともに、1/7分周器25お
よび1/2分周器26に入力され、それぞれ2MHz,7MHzの周波
数に分周される。1/7分周器25からの2MHzの信号は４相
シフトレジスタ27に入力され、2MHzの４相クロックとな
る。また1/2分周器26からの7MHzの信号は２相シフトレ
ジスタ28に入力され、7MHzの２相クロックとなる。これ
ら４相クロックおよび２相クロックは、それぞれゲート
回路29,30に入力される。ゲート回路29は同期パルス発
生器23からの同期パルスを受け、第３図（ｅ）〜（ｈ）
に示すように常時は水平走査周期τ毎に４相クロックを
１個づつ抜取って出力するが、前記ゲートパルス発生器
21′より第３図（ｄ）のゲートパルス22−1,22−２が与
えられると、その時間t1,t2の間は入力される４相クロ
ックを第３図（ｅ）〜（ｈ）の31−1,32−1,33−1,34−
１および31−2,32−2,33−2,34−２で示されるように抜
取りを行なうことなくそのまま出力する。もう１つのゲ
ート回路30はゲートパルス発生器21′からのゲートパル
ス22−1,22−２が与えられず、同期パルス発生器23から
の同期パルスにより入力の２相クロックを水平走査周期
τ毎に１個づつ抜取って出力する。
こうしてゲート回路29で第３図（ｅ）〜（ｈ）のように
ゲート処理された４相クロックは固体撮像素子４の垂直
転送部CV1〜CVmへ転送クロックＶφ１〜Ｖφ４として共
通に与えられ、またゲート回路30で処理された２相クロ
ックは固体撮像素子４の水平転送部CHへ転送クロックと
して与えられる。
ゲート処理された４相クロックは固体撮像素子４の垂直
転送部CV1〜CVmへ転送クロックＶφ１〜Ｖφ４として共
通に与えられ、またゲート回路30で処理された２相クロ
ックは固体撮像素子４の水平転送部CHへ転送クロックと
して与えられる。
次に、この実施例の動作を説明する。今、シャッタボタ
ン12を押すと、それに伴い発生される撮像指令パルス13
によりモノマルチ14が起動されて矩形パルス信号15が出
力される。このパルス信号15の前縁のタイミングで、立
上り検出器16より出力されるパルス18がゲート回路21を
介して最初のゲートパルスGPとして与えられることによ
ってトランスファゲートGijが一斉に開き、感光部Pijに
それまで蓄積されていた残留電荷が垂直転送部CV1〜CVm
へ同時に転送される。垂直転送部CV1〜CVmへ転送された
電荷は、ゲートパルス22−１の幅t1の期間中に第３図の
31−1,32−1,33−1,34−１のように2MHzで連続して発生
される垂直転送クロックＶφ１〜Ｖφ４によって矢印Ｖ
の方向へ高速転送された後、水平転送部CHを水平転送ク
ロックＨφ1,Hφ２で矢印Ｈの方向へ転送され、出力部
Ｏを通して第３図（ｉ）の35−１で示すように掃き出し
される。
ン12を押すと、それに伴い発生される撮像指令パルス13
によりモノマルチ14が起動されて矩形パルス信号15が出
力される。このパルス信号15の前縁のタイミングで、立
上り検出器16より出力されるパルス18がゲート回路21を
介して最初のゲートパルスGPとして与えられることによ
ってトランスファゲートGijが一斉に開き、感光部Pijに
それまで蓄積されていた残留電荷が垂直転送部CV1〜CVm
へ同時に転送される。垂直転送部CV1〜CVmへ転送された
電荷は、ゲートパルス22−１の幅t1の期間中に第３図の
31−1,32−1,33−1,34−１のように2MHzで連続して発生
される垂直転送クロックＶφ１〜Ｖφ４によって矢印Ｖ
の方向へ高速転送された後、水平転送部CHを水平転送ク
ロックＨφ1,Hφ２で矢印Ｈの方向へ転送され、出力部
Ｏを通して第３図（ｉ）の35−１で示すように掃き出し
される。
次に時間t1の後、ゲート回路21より出力されるパルス19
がゲートパルスGPとして与えられることによってトラン
スファゲートGijが一斉に開き、感光部Pijにほぼt1の時
間にわたって蓄積された被写体像に対応した電荷が垂直
転送部CV1〜CVmへ同時に転送される。これらの電荷は同
様に次のゲートパルス22−２の幅t2の期間中に第３図の
31−2,32−2,33−2,34−２の垂直転送クロックＶφ１〜
Ｖφ４により転送され、出力部Ｏを通して第３図（ｉ）
の35−２の如き信号波形として出力される。そしてこの
信号波形35−２が増幅器６を介してレベル検出器９でレ
ベル検出され、この検出結果に基いて絞り駆動装置10に
より絞り３が制御される。こうして感光部Pijへの入射
光量が最適値に制御されることになる。
がゲートパルスGPとして与えられることによってトラン
スファゲートGijが一斉に開き、感光部Pijにほぼt1の時
間にわたって蓄積された被写体像に対応した電荷が垂直
転送部CV1〜CVmへ同時に転送される。これらの電荷は同
様に次のゲートパルス22−２の幅t2の期間中に第３図の
31−2,32−2,33−2,34−２の垂直転送クロックＶφ１〜
Ｖφ４により転送され、出力部Ｏを通して第３図（ｉ）
の35−２の如き信号波形として出力される。そしてこの
信号波形35−２が増幅器６を介してレベル検出器９でレ
ベル検出され、この検出結果に基いて絞り駆動装置10に
より絞り３が制御される。こうして感光部Pijへの入射
光量が最適値に制御されることになる。
この後、シャッタ速度設定ダイヤル11で設定したシャッ
タ速度に相当する時間Ｔが経過すると、モノマルチ14の
出力パルス信号15の後縁が立下り検出器17で検出され、
その出力パルス20がゲートパルスGPとしてトランスファ
ゲートGijに与えられることにより、時間Ｔの間に感光
部Pijに蓄積された被写体像１に対応した電荷が垂直転
送部CV1〜CVmへ同時に転送される。この時、ゲート回路
29からは通常通り水平走査周期τ毎にクロックＶφ１〜
Ｖφ４が出力されるので、垂直転送部CV1〜CV4に転送さ
れた電荷は水平走査周期で矢印Ｖの方向へ転送され、さ
らに水平転送部CHを矢印Ｈの方向へ転送された後、出力
部Ｏを通して例えば電圧信号に変換され、出力Voutに第
３図（ｉ）の36に示すように静止画像信号として取出さ
れる。こうして得られた１フレームまたは１フィールド
の静止画像信号は、増幅器６で増幅された後、立下り検
出器17の出力パルス20によって動作を開始するフレーム
メモリー７によって記録される。
タ速度に相当する時間Ｔが経過すると、モノマルチ14の
出力パルス信号15の後縁が立下り検出器17で検出され、
その出力パルス20がゲートパルスGPとしてトランスファ
ゲートGijに与えられることにより、時間Ｔの間に感光
部Pijに蓄積された被写体像１に対応した電荷が垂直転
送部CV1〜CVmへ同時に転送される。この時、ゲート回路
29からは通常通り水平走査周期τ毎にクロックＶφ１〜
Ｖφ４が出力されるので、垂直転送部CV1〜CV4に転送さ
れた電荷は水平走査周期で矢印Ｖの方向へ転送され、さ
らに水平転送部CHを矢印Ｈの方向へ転送された後、出力
部Ｏを通して例えば電圧信号に変換され、出力Voutに第
３図（ｉ）の36に示すように静止画像信号として取出さ
れる。こうして得られた１フレームまたは１フィールド
の静止画像信号は、増幅器６で増幅された後、立下り検
出器17の出力パルス20によって動作を開始するフレーム
メモリー７によって記録される。
このようにして、この発明によれば固体撮像素子４の出
力信号レベルに基いて自動的に露出を制御することがで
きる。また、上記実施例によれば被写体の明るさ検出の
ための電荷蓄積前に、それまで感光部Pijに蓄積されて
いた残留電荷を掃き出しするようにしたため、より正確
に被写体の明るさを検出することができ、非常に正確な
自動露出が可能である。
力信号レベルに基いて自動的に露出を制御することがで
きる。また、上記実施例によれば被写体の明るさ検出の
ための電荷蓄積前に、それまで感光部Pijに蓄積されて
いた残留電荷を掃き出しするようにしたため、より正確
に被写体の明るさを検出することができ、非常に正確な
自動露出が可能である。
なお、上記実施例では撮像を実際に行なっているＴの期
間中の最初の（t2＋α）の時間は絞り制御に並行して行
なわれるため、（t2＋α）の期間は絞りが最適値に設定
されていないことになる。通常Ｔに比べ（t2＋α）は十
分に短かいので無視できるが、Ｔを短い時間に設定する
場合には（t2＋α）の影響で露出誤差が増えるおそれが
ある。このような場合には、絞り値制御に要する（t2＋
α）の時間に蓄積された電荷を再度掃き出ししてから、
Ｔの時間電荷を蓄積して撮像を行なえば露出ミスを防止
できる。
間中の最初の（t2＋α）の時間は絞り制御に並行して行
なわれるため、（t2＋α）の期間は絞りが最適値に設定
されていないことになる。通常Ｔに比べ（t2＋α）は十
分に短かいので無視できるが、Ｔを短い時間に設定する
場合には（t2＋α）の影響で露出誤差が増えるおそれが
ある。このような場合には、絞り値制御に要する（t2＋
α）の時間に蓄積された電荷を再度掃き出ししてから、
Ｔの時間電荷を蓄積して撮像を行なえば露出ミスを防止
できる。
第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、絞り駆動
装置10にさらにモノマルチ14の出力パルス信号15を供給
して、レベル検出器９の検出結果とシャッタ速度の両方
で絞りを制御するようにしたものである。この場合、絞
りはシャッタ時間Ｔに反比例するように制御される。す
なわち例えばＴ＝1/200秒に設定すると、被写体の明る
さが同じ場合、絞りはＴ＝1/100秒のときの２倍開くよ
うに、つまり入射光量が２倍となるように制御されるの
である。このようにすると、シャッタ速度も考慮した形
で絞りが制御されることになり、特にシャッタ速度可変
の場合、より正確な露出を得ることができる。
装置10にさらにモノマルチ14の出力パルス信号15を供給
して、レベル検出器９の検出結果とシャッタ速度の両方
で絞りを制御するようにしたものである。この場合、絞
りはシャッタ時間Ｔに反比例するように制御される。す
なわち例えばＴ＝1/200秒に設定すると、被写体の明る
さが同じ場合、絞りはＴ＝1/100秒のときの２倍開くよ
うに、つまり入射光量が２倍となるように制御されるの
である。このようにすると、シャッタ速度も考慮した形
で絞りが制御されることになり、特にシャッタ速度可変
の場合、より正確な露出を得ることができる。
この発明はその他種々変形実施が可能であり、例えば露
出制御の方法としては、絞りを予め設定しておき、シャ
ッタ速度Ｔ、つまり撮像時の電荷蓄積時間をレベル検出
器９の検出結果に基いて制御してもよいし、絞りおよび
シャッタ速度の組合せを予め設定しておき、その組合せ
を選択制御してもよい。
出制御の方法としては、絞りを予め設定しておき、シャ
ッタ速度Ｔ、つまり撮像時の電荷蓄積時間をレベル検出
器９の検出結果に基いて制御してもよいし、絞りおよび
シャッタ速度の組合せを予め設定しておき、その組合せ
を選択制御してもよい。
また、モノマルチ14の部分はプリセッタブルカウンタの
ようなディジタル回路で構成してもよい。
ようなディジタル回路で構成してもよい。
さらに、この発明はモノクロ撮像のみならず、例えば固
体撮像素子に色フィルタアレイを組合せた単板式、ある
いは複数の固体撮像素子を用いた多板式のカラー撮像装
置にも適用できることは勿論である。
体撮像素子に色フィルタアレイを組合せた単板式、ある
いは複数の固体撮像素子を用いた多板式のカラー撮像装
置にも適用できることは勿論である。
第１図はこの発明の一実施例に係る固体撮像装置の構成
を示す図、第２図は固体撮像素子の構成を模式的に示す
図、第３図は同実施例の動作を説明するためのタイムチ
ャート、第４図は他の実施例の構成を示す図である。 １……被写体像、３……絞り、４……固体撮像素子、５
……駆動回路、７……フレームメモリー、９……レベル
検出器、10……絞り駆動装置、11……シャッタ速度可変
ダイヤル、12……シャッタボタン、14……単安定マルチ
バイブレータ。
を示す図、第２図は固体撮像素子の構成を模式的に示す
図、第３図は同実施例の動作を説明するためのタイムチ
ャート、第４図は他の実施例の構成を示す図である。 １……被写体像、３……絞り、４……固体撮像素子、５
……駆動回路、７……フレームメモリー、９……レベル
検出器、10……絞り駆動装置、11……シャッタ速度可変
ダイヤル、12……シャッタボタン、14……単安定マルチ
バイブレータ。
Claims (8)
- 【請求項１】半導体基板上に２次元配列された感光部を
有し、入力された転送パルスに基いて前記感光部の蓄積
電荷を出力する固体撮像素子と、 入力された露出制御信号により前記固体撮像素子へ蓄積
される前記蓄積電荷の量を制御することにより露出を制
御する露出制御手段と、 高速電荷転送用の第１の転送パルスを前記固体撮像素子
へ出力する第１の転送パルス生成手段と、 前記第１の転送パルスが前記固体撮像素子に入力される
ことにより出力された蓄積電荷のレベルを検出するレベ
ル検出手段と、 前記レベル検出手段の検出結果に基いて前記露出制御信
号を前記露出制御手段へ出力する露出制御信号出力手段
と、 前記露出制御手段により制御された露出により所定の時
間蓄積した蓄積電荷を前記固体撮像素子から出力する手
段と、 前記固体撮像素子から出力された蓄積電荷を記憶する記
憶手段とを備えたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】前記露出制御手段は、前記露出制御信号に
基いて感光部への入射光量を制御することにより前記固
体撮像素子へ蓄積される前記蓄積電荷の量を制御するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装
置。 - 【請求項３】前記露出制御手段は、前記露出制御信号に
基いて前記固体撮像素子へ蓄積される前記蓄積電荷の量
を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の固体撮像装置。 - 【請求項４】前記露出制御手段は、前記露出制御信号お
よび電荷の蓄積時間とに基いて前記固体撮像素子へ蓄積
される前記蓄積電荷の量を制御することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】前記露出制御手段は、前記露出制御信号に
基いて感光部への入射光量および電荷の蓄積時間との組
合わせを選択制御することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】前記固体撮像素子は、露出制御手段の露出
制御と並行して電荷の蓄積を行うことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 - 【請求項７】前記固体撮像素子は、前記露出制御手段の
露出制御終了後に電荷の蓄積を開始することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 - 【請求項８】前記第１の転送パルス生成手段は、前記感
光部の残留電荷を掃き出した後、前記第１の転送パルス
を前記固体撮像素子へ出力することを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の固体撮像
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055999A JPH0767157B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055999A JPH0767157B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181878A JPS59181878A (ja) | 1984-10-16 |
| JPH0767157B2 true JPH0767157B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=13014773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58055999A Expired - Lifetime JPH0767157B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767157B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07114474B2 (ja) * | 1987-01-05 | 1995-12-06 | 株式会社東芝 | 電子スチルカメラ |
| EP0286122A3 (en) * | 1987-04-10 | 1990-04-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device having high-speed shutter function |
| EP0286123B1 (en) * | 1987-04-10 | 1992-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device having high-speed shutter function and method of realizing high-speed function in solid-state imaging device |
| JP2559827B2 (ja) * | 1988-10-24 | 1996-12-04 | キヤノン電子株式会社 | 光学機器 |
| JPH06125496A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-05-06 | Toshiba Corp | 電子スチルカメラ |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58055999A patent/JPH0767157B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59181878A (ja) | 1984-10-16 |
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