JPH0955889A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPH0955889A
JPH0955889A JP8126034A JP12603496A JPH0955889A JP H0955889 A JPH0955889 A JP H0955889A JP 8126034 A JP8126034 A JP 8126034A JP 12603496 A JP12603496 A JP 12603496A JP H0955889 A JPH0955889 A JP H0955889A
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signal
pixel
readout
ccd
ccds
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JP8126034A
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Japanese (ja)
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Koji Eto
剛治 江藤
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Individual
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup device which is capable of high-speed photographing and can be used for a video camera and can obtain the number of pictures consecutively. SOLUTION: A light reception face consists of plural picture elements provided with sensor parts 23 which generate electric signals in accordance with the luminance of incident light. Linear CCDs 24A to 24F for signal storage and read which are provided with plural electric charge storage parts and are extended across picture elements 20 are connected to sensor parts 23 and are individually arranged within the width of each picture element 20. At the time of photographing, electric signals generated in sensor parts are transferred in one direction in parallel by plural CCDs for signal storage and read, and are stored in respective electric charge storage parts of CCDs for signal storage and read. At the time of signal read, electric signals stored in electric charge storage parts of CCDs for signal storage and read are transferred in parallel in the same direction as photographing and are read out to the outside of the light reception face.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮影装置に関し、
特に、ロケット等の超高速移動物体、爆発、破壊、乱
流、放電現象、化学反応現象、顕微鏡下の微生物の運動
等の科学計測に適した高速撮影が可能な撮影装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photographing device,
In particular, the present invention relates to an imaging device capable of high-speed imaging suitable for scientific measurement of ultra-high-speed moving objects such as rockets, explosion, destruction, turbulence, discharge phenomenon, chemical reaction phenomenon, and movement of microorganisms under a microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の撮影装置として、例えば、イメ
ージコンバータ型マルチフレーミングカメラ(以下、イ
メージコンバータ型カメラと称する。)が、従来より提
供されている。このイメージコンバータ型カメラでは、
光電面において電子に変換された画像を電子銃で蛍光面
に照射して画像を得る際に、蛍光面を複数の領域に分割
しておき、この複数の領域に順に電子流を照射すること
により、一つの画面上に連続画像を写す方式を採用して
いる。また、このイメージコンバータ型カメラでは、ほ
とんどの場合、マイクロチャンネルプレート型イメージ
インテンシファイヤ(以下、MCP型IIと略称す
る。)を光電面の後方や蛍光面の前方に配置して入射光
を増強する構成としており、撮影速度が3×107枚/
秒程度であり、連続して撮影することができる画像の枚
数(連続画像枚数)が10枚程度である。
2. Description of the Related Art As an image pickup apparatus of this type, for example, an image converter type multi-framing camera (hereinafter referred to as an image converter type camera) has been conventionally provided. In this image converter type camera,
By irradiating an image converted into electrons on the photocathode with an electron gun onto the fluorescent screen to obtain an image, the fluorescent screen is divided into a plurality of regions, and the plurality of regions are sequentially irradiated with an electron stream. , It adopts a method of displaying continuous images on one screen. In this image converter type camera, in most cases, a micro channel plate type image intensifier (hereinafter abbreviated as MCP type II) is arranged in front of the photocathode or in front of the phosphor screen to enhance the incident light. And the shooting speed is 3 × 10 7 images /
The number of images that can be continuously captured (the number of continuous images) is approximately 10 seconds.

【0003】また、本出願人は、MCP型IIを備え、
画素から並列読出しした電気信号を画像を構成すること
なく、いわゆる垂れ流し方式でメモリに記憶し、このメ
モリに記憶した信号を撮影終了後に画像にすることによ
り、4,500枚/秒の高速撮影を可能とした高速ビデ
オカメラを既に提供している。(“4500枚/秒の高
速ビデオカメラ”;江藤剛治;テレビジョン学会誌Vo
l.46,No.5(1992))
The Applicant also has an MCP type II,
The electric signals read out in parallel from the pixels are stored in a memory by a so-called drifting method without forming an image, and the signals stored in this memory are converted into an image after the image capturing, so that high-speed image capturing at 4,500 frames / second can be performed. We have already provided a high-speed video camera that makes it possible. (“4500 frames / sec high-speed video camera”; Takeharu Eto; Television Society Journal Vo
l. 46, No. 5 (1992))

【0004】さらに、本出願人は、先に特開平5−33
6420号公報において、受光面を構成する各画素内に
複数の電気信号蓄積部を設け、撮影時には入射光の輝度
に応じてセンサ部に発生する電気信号を電気信号蓄積部
に蓄積し、撮影終了後に読み出すことにより、高速撮影
を可能とした撮影装置を提案している。
Furthermore, the present applicant has previously filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33.
In Japanese Patent No. 6420, a plurality of electric signal accumulators are provided in each pixel forming the light receiving surface, and an electric signal generated in a sensor unit according to the brightness of incident light is accumulated in the electric signal accumulator at the time of photographing, and the photographing ends. We have proposed an imaging device that enables high-speed imaging by reading out later.

【0005】さらにまた、図24及び図25に示すよう
に、9個の電荷蓄積部3a〜3iを備える信号蓄積用C
CD1を設けた画素2を、マトリクス状に配置した撮像
素子を備えた撮影装置が提案されている。上記信号蓄積
用CCD1は4回屈曲させて折り畳んでおり、各画素2
内に折れ線状に設けている。撮影時には、これら9個の
電荷蓄積部3a〜3iのうちの1個の電荷蓄積部3aが
入射光を電気信号に変換するセンサ部として機能し、こ
の電荷蓄積部3aに発生した電気信号が順次他の電荷蓄
積部3b〜3iに移送、蓄積される。撮影終了後、各画
素2の電荷蓄積部3a〜3iに蓄積された電気信号は、
信号読出し用CCD4A,4Bにより読み出される。
(“THE STUDY OF A PHOTOSITE FOR SNAPSHOT VIDE
O”;M.Elloum,E.Fauvet,E.Goujou,P.Gorria,G.Cathebr
as;21st International congress on high speed phot
ography and photonics(AUG.29-SEPT.2,1994),TECHN
ICAL PROGRAM & ABSTRACTS)
Furthermore, as shown in FIGS. 24 and 25, a signal storage C having nine charge storage portions 3a to 3i.
An image pickup apparatus has been proposed which includes an image pickup device in which pixels 2 provided with a CD 1 are arranged in a matrix. The signal storage CCD 1 is bent and folded four times, and each pixel 2
It is provided in a polygonal line inside. At the time of shooting, one of the nine charge storage units 3a to 3i functions as a sensor unit that converts incident light into an electric signal, and the electric signals generated in the charge storage unit 3a are sequentially processed. The charges are transferred and accumulated in the other charge accumulators 3b to 3i. After the photographing is completed, the electric signals stored in the charge storage units 3a to 3i of each pixel 2 are
The signals are read by the signal reading CCDs 4A and 4B.
("THE STUDY OF A PHOTOSITE FOR SNAPSHOT VIDE
O ”; M.Elloum, E.Fauvet, E.Goujou, P.Gorria, G.Cathebr
as ; 21st International congress on high speed phot
ography and photonics (AUG.29-SEPT.2,1994), TECHN
(ICAL PROGRAM & ABSTRACTS)

【0006】さらに、米国特許第5,355,165号
には、図26に示すように、各画素6にセンサ部7とマ
トリックス状に配置した5×4個の電荷蓄積部8,8…
を備える信号蓄積用CCD9とを設けた撮像素子を備え
る撮影装置が記載されている。撮影時に上記センサ部7
に発生した電気信号は、まず、矢印Xで示すように、図
において横方向(左右方向)に並設した4個の電荷蓄積
部8に移送される。次に、上記電気信号の移送方向が屈
曲し、上記4個の電荷蓄積部8から矢印Yで示すように
図において縦方向(上下方向)に移送され、各電荷蓄積
部8に蓄積される。また、読出し時には、各画素6の信
号蓄積用CCD9の画素8に蓄積された電気信号は、受
光面外に設けられた信号読出し用CCD10に向けて、
上記矢印Yで示す縦方向に移送され、さらに、この信号
読出し用CCDにより矢印Xで示す方向に移送される。
Further, in US Pat. No. 5,355,165, as shown in FIG. 26, 5 × 4 charge storage units 8, 8 ... Which are arranged in a matrix with the sensor unit 7 in each pixel 6 are provided.
An image pickup apparatus including an image pickup device provided with a signal storage CCD 9 including The sensor unit 7 at the time of shooting
The electric signal generated at 1 is first transferred to the four charge accumulating portions 8 arranged side by side in the horizontal direction (left and right direction) in the figure, as indicated by arrow X. Next, the transfer direction of the electric signal is bent, and is transferred from the four charge storage units 8 in the vertical direction (up and down direction) as shown by the arrow Y, and is stored in each charge storage unit 8. Further, at the time of reading, the electric signal stored in the pixel 8 of the signal storing CCD 9 of each pixel 6 is directed to the signal reading CCD 10 provided outside the light receiving surface.
The signal is transferred in the vertical direction indicated by the arrow Y, and further transferred in the direction indicated by the arrow X by the CCD for signal reading.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のような科学計測
用の撮影装置では、第1に高速撮影が可能であること、
第2にある程度の時間の動画像が得られること、すなわ
ちビデオカメラとして使用できることの2つの条件を満
たすことが要求される。
In the imaging device for scientific measurement as described above, firstly, high-speed imaging is possible,
Secondly, it is required to obtain a moving image for a certain period of time, that is, to be able to be used as a video camera.

【0008】まず、第1の条件については、本発明者
が、科学計測用の撮影装置のユーザーである研究者にア
ンケート調査を行った結果、図27に示すように、10
6枚/秒の撮影速度が得られれば、大多数のユーザー
(95%以上)の要求が満たされることが確認された。
(“高速撮影の用途に関するアンケート調査と3,00
0万枚/秒のビデオカメラの提案”;江藤剛治,竹原幸
生,川尻みどり;高速撮影とフォトニクスに関する総合
シンポジウム1993(平成5年12月16日、17
日)講演予稿集)
First, regarding the first condition, as a result of a questionnaire survey conducted by the present inventor to a researcher who is a user of an imaging device for scientific measurement, as shown in FIG.
It was confirmed that if a shooting speed of 6 frames / second is obtained, the requirements of the majority of users (95% or more) will be satisfied.
("Questionnaire survey on high-speed shooting applications and 3,000
Proposal of a video camera with a capacity of 0,000 frames per second ”; Goji Eto, Yukio Takehara, Midori Kawajiri; General Symposium on High-speed Shooting and Photonics 1993 (December 16, 1993, 17
Japanese) Lecture Proceedings)

【0009】次に、第2の条件については、一般のビデ
オカメラの再生速度は25〜30枚/秒であるが、人間
が連続運動と認識し得る最低速度は4〜5枚/秒程度で
あるので、35〜50枚程度の連続画像を4〜5枚/秒
程度の再生速度で再生すれば、画像内の動きの円滑さに
多少欠けるものの、10秒程度の動画像を得ることがで
き、科学計測用のビデオカメラとして使用することがで
きる。このように、高速ビデオカメラとして使用する科
学計測用の撮影装置では、106枚/秒の撮影速度が得
られること、及び連続画像枚数が最低限35〜50枚程
度得られることが要求される。
Regarding the second condition, the reproduction speed of a general video camera is 25 to 30 images / sec, but the minimum speed at which a human can recognize continuous movement is about 4 to 5 images / sec. Therefore, if about 35 to 50 continuous images are reproduced at a reproduction speed of about 4 to 5 images / sec, a moving image of about 10 seconds can be obtained although the smoothness of the movement in the image is somewhat lacking. Can be used as a video camera for scientific measurement. As described above, the imaging device for scientific measurement used as a high-speed video camera is required to have an imaging speed of 10 6 images / sec and a minimum number of continuous images of 35 to 50 images. .

【0010】しかし、上記イメージコンバータ型カメラ
は、撮影速度は十分高速であるが、連続画像枚数が10
枚程度でありビデオカメラとして使用するには連続画像
枚数が不足している。また、イメージコンバータ型カメ
ラの場合、装置が大型化すると共に、連続画像間に相対
的なひずみを生じるという問題もある。
However, although the image converter type camera described above has a sufficiently high shooting speed, the number of continuous images is 10
The number of continuous images is insufficient for use as a video camera. Further, in the case of the image converter type camera, there is a problem that the device becomes large and relative distortion occurs between consecutive images.

【0011】また、上記のように4,500枚/秒の高
速ビデオカメラでは、上記撮影速度に関するユーザーの
要求に十分に応えることができない。
Further, as described above, the high-speed video camera of 4,500 images / sec cannot sufficiently meet the user's demand concerning the above-mentioned photographing speed.

【0012】さらに、上記特開平5−336420号公
報の撮影装置では、撮影時に電気信号蓄積部へ電気信号
を移送するために多数のトランジスタを一度に制御する
必要があるため、スイッチングの際の消費電力が大き
く、また、スイッチング時に発生するノイズが電気信号
に影響を与える。
Further, in the image pickup apparatus of the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 5-336420, it is necessary to control a large number of transistors at a time in order to transfer an electric signal to the electric signal accumulating portion at the time of image pickup, so that it is possible to reduce the power consumption during switching. Power is large, and noise generated during switching affects electric signals.

【0013】さらにまた、上記図24及び図25に示す
ような画素2を備えた撮影装置では、光量不足や連続画
像間の相対的なひずみは生じないが、連続画像枚数が9
枚であるためビデオカメラとして使用することができな
い。
Furthermore, in the image pickup apparatus including the pixels 2 as shown in FIGS. 24 and 25, the shortage of light amount and the relative distortion between continuous images do not occur, but the number of continuous images is 9
Since it is a single sheet, it cannot be used as a video camera.

【0014】また、この撮影装置では、上記のように信
号蓄積用CCD1の電荷蓄積部3a〜3iを折れ線状に
配置しているため、これら電荷蓄積部3a〜3iを作動
させるための駆動回路の構造が複雑になるという問題も
ある。すなわち、図25に示すように、矢印X1で示す
電荷蓄積部3aから電荷蓄積部3cへの電気信号の移送
及び電荷蓄積部3gから電荷蓄積部3iへの電気信号の
移送方向と、矢印X2で示す電荷蓄積部3dから電荷蓄
積部3fへの電気信号の移送方向は、反対向きであるた
め、V1及びV2で示すように互いに対称な波形の駆動
電圧を印加する必要がある。よって、電荷蓄積部3a〜
3c及び電荷蓄積部3g〜3iに駆動電圧を印加するた
めの電線5aと、電荷蓄積部3g〜3iに駆動電圧を印
加するための電線5bとは別の電線とし、それぞれに図
25に示すような所要の波形の電圧を印加する必要があ
る。また、矢印Yで示す電荷蓄積部3cから電荷蓄積部
3d及び電荷蓄積部3fから電荷蓄積部3gへの電気信
号の移送方向は、上記矢印X1,X2で示す方向と直交
しているため、電荷蓄積部3d,3fに駆動電圧を印加
するための電線5cを上記電線5a,5bと別個に設け
る必要がある。
Further, in this photographing apparatus, since the charge accumulating portions 3a to 3i of the signal accumulating CCD 1 are arranged in a polygonal line shape as described above, a driving circuit for operating the charge accumulating portions 3a to 3i is formed. There is also a problem that the structure becomes complicated. That is, as shown in FIG. 25, the transfer direction of the electric signal from the charge storage unit 3a to the charge storage unit 3c and the transfer direction of the electric signal from the charge storage unit 3g to the charge storage unit 3i, as shown by arrow X1, and the arrow X2. Since the transfer directions of the electric signal from the charge storage section 3d to the charge storage section 3f are opposite to each other, it is necessary to apply drive voltages having symmetrical waveforms as indicated by V1 and V2. Therefore, the charge storage units 3a to
An electric wire 5a for applying a driving voltage to the charge accumulating portions 3g to 3i and an electric wire 5b for applying a driving voltage to the electric charge accumulating portions 3g to 3i are different from each other and are respectively shown in FIG. It is necessary to apply a voltage having a desired waveform. Further, the transfer directions of electric signals from the charge storage unit 3c to the charge storage unit 3d and from the charge storage unit 3f to the charge storage unit 3g shown by the arrow Y are orthogonal to the directions shown by the arrows X1 and X2. It is necessary to provide the electric wire 5c for applying the drive voltage to the storage portions 3d and 3f separately from the electric wires 5a and 5b.

【0015】さらに、上記のように信号蓄積用CCD1
が折れ線状であるため、電気信号の移送方向が折れ曲が
る箇所があり、この移送方向の折れ曲がり箇所の電荷蓄
積部3c,3d,3f,3g,3iに電気信号が残留
し、画素の劣化の原因となる。
Further, as described above, the signal storage CCD 1
Since there is a polygonal line, there is a portion where the electric signal transfer direction is bent, and the electric signal remains in the charge accumulating portions 3c, 3d, 3f, 3g, 3i at the bent portion in the transfer direction, which causes deterioration of the pixel. Become.

【0016】さらにまた、この撮影装置では、上記信号
読出し用CCD4Aを受光面内に設ける必要がある。一
般に撮像素子の受光面の寸法は10mm×10mm程度
であり、一方、最低限の解像度を得るためには、画素数
をある程度の数より減らすことができず、1個の画素の
面積をある程度以上大きくすることができない。よっ
て、画素内に配置する信号蓄積用CCD及び電荷蓄積部
の数を増やすためには、受光面内の構造をできるかぎり
簡単にして各画素内で信号蓄積用CCDを配置するため
の空間を確保する必要がある。よって、上記図24及び
図25の撮像装置のように、信号読出し用CCD4Aが
受光面内に配置され、かつ、信号蓄積用CCD1の駆動
回路が複雑であると、CCDの寸法、形状を工夫して
も、信号蓄積CCD1の電荷蓄積部3a〜3iの数を各
画素あたり35〜50個程度にするのは困難であり、所
望の連続画像枚数を得ることはできない。
Furthermore, in this photographing apparatus, it is necessary to provide the signal reading CCD 4A in the light receiving surface. In general, the size of the light-receiving surface of the image sensor is about 10 mm × 10 mm. On the other hand, in order to obtain the minimum resolution, the number of pixels cannot be reduced below a certain number, and the area of one pixel is above a certain level. Can't be big. Therefore, in order to increase the number of signal storage CCDs and charge storage portions arranged in each pixel, the structure in the light receiving surface should be as simple as possible to secure a space for arranging the signal storage CCDs in each pixel. There is a need to. Therefore, when the signal reading CCD 4A is arranged in the light receiving surface and the driving circuit of the signal accumulating CCD 1 is complicated as in the image pickup apparatus of FIGS. 24 and 25, the dimensions and shape of the CCD are devised. However, it is difficult to set the number of charge accumulating portions 3a to 3i of the signal accumulating CCD 1 to about 35 to 50 for each pixel, and it is not possible to obtain a desired number of continuous images.

【0017】図26に示す構造を採用すれば、各画素6
の信号蓄積用CCD9の電荷蓄積部8の数を各画素6あ
たり35〜50個程度とすることが可能となる。しか
し、センサ部7で発生した電気信号は、矢印Xで示す方
向に移送された後、、これと直交する矢印Yで示す方向
に移送されるため、図24及び図25に示す撮影装置と
同様に信号蓄積用CCDの駆動回路が複雑となる。
If the structure shown in FIG. 26 is adopted, each pixel 6
It is possible to set the number of the charge storage portions 8 of the signal storage CCD 9 to about 35 to 50 per pixel 6. However, since the electric signal generated by the sensor unit 7 is transferred in the direction indicated by the arrow X and then in the direction indicated by the arrow Y orthogonal thereto, the same as in the image capturing apparatus shown in FIGS. 24 and 25. Moreover, the driving circuit of the signal storage CCD becomes complicated.

【0018】また、上記のようにセンサ部7で発生した
電気信号は、まず、矢印Xで示す方向に移送されの後、
矢印Yで示す方向に移送されるため、上記図24及び図
25に示す構造の場合と同様に、電気信号の移送方向が
急激に折れ曲がる箇所があり、この箇所の電荷蓄積部8
に電気信号が残留して画素の劣化が生じるという問題が
ある。
The electric signal generated by the sensor unit 7 as described above is first transferred in the direction indicated by the arrow X, and then,
Since it is transferred in the direction indicated by the arrow Y, there is a portion where the transfer direction of the electric signal sharply bends, as in the case of the structure shown in FIG. 24 and FIG.
However, there is a problem that the electric signal remains and the pixel deteriorates.

【0019】一方、科学計測用の撮影装置では、十分な
撮影速度が得られ、かつ、動画像を構成し得るような連
続画像枚数が得られても、所望の瞬間の画像を得ること
ができなければ実用上問題がある。例えば、爆発現象や
破壊現象を撮影する場合には、この現象発生の瞬間前後
の映像を確実に撮影できなければ実用的でない。
On the other hand, with a photographing device for scientific measurement, it is possible to obtain an image at a desired moment even if a sufficient photographing speed is obtained and the number of continuous images that can form a moving image is obtained. If not, there is a problem in practice. For example, when shooting an explosion phenomenon or a destruction phenomenon, it is not practical unless the images before and after the occurrence of this phenomenon can be reliably shot.

【0020】本発明は、上記のような従来の撮影装置に
おける問題を解決するためになされたものであって、科
学計測用に撮影装置を使用するユーザーの要求に十分に
応えられる程度の高速撮影が可能であり、かつ、動画像
を構成し得る連続画像枚数が得られビデオカメラとして
使用することができ、科学計測に適した撮影装置を提供
することを課題としている。また、本発明は、所望の瞬
間の画像を確実に得ることができる高速撮影装置を提供
することを課題としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems in the conventional photographing apparatus, and high-speed photographing that can sufficiently meet the demand of the user who uses the photographing apparatus for scientific measurement. It is an object of the present invention to provide a photographing device which is suitable for scientific measurement and which can be used as a video camera because the number of continuous images that can form a moving image can be obtained. Another object of the present invention is to provide a high-speed photographing device that can surely obtain an image at a desired moment.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の撮影装置は、入射光の輝度に応じて電気信
号を発生するセンサ部を備える複数の画素により受光面
を構成し、各センサ部に複数個の電荷蓄積部を備え上記
複数の画素を跨いで延在する線状の信号蓄積及び読出し
兼用CCDを接続すると共に、各画素の幅内に上記線状
の信号蓄積及び読出し兼用CCDを複数個並列的に配置
し、撮影時には、上記各画素のセンサ部に発生した電気
信号を上記信号蓄積及び読出し兼用CCDにより一方向
に並列的に移送して、各信号蓄積及び読出し兼用CCD
の各電荷蓄積部にセンサ部に発生した電気信号を蓄積す
る一方、信号読出し時には、上記各信号蓄積及び読出し
兼用CCDの各電荷蓄積部に蓄積された電気信号を上記
蓄積時と同一方向に並列的に移送して受光面外に読み出
す構成とした撮像素子を備えている(請求項1)。
In order to solve the above-mentioned problems, the photographing apparatus of the present invention comprises a plurality of pixels each having a sensor section for generating an electric signal in accordance with the brightness of incident light, to constitute a light-receiving surface. The sensor section is provided with a plurality of charge storage sections and connected to a linear signal storage / readout CCD extending across the plurality of pixels, and the linear signal storage / readout is also used within the width of each pixel. A plurality of CCDs are arranged in parallel, and at the time of photographing, the electric signal generated in the sensor portion of each pixel is transferred in parallel in one direction by the signal storage / readout CCD, and each signal storage / readout CCD is transferred.
The electric signals generated in the sensor unit are accumulated in the respective charge accumulating units, while at the time of signal reading, the electric signals accumulated in the respective charge accumulating units of the signal accumulating / reading CCD are arranged in parallel in the same direction as in the accumulation. The image pickup device is configured so that the image is transferred to the outside of the light receiving surface and read out from the light receiving surface (claim 1).

【0022】本発明の撮影装置では、撮影時には並列的
に設けた信号蓄積及び読出し兼用CCDにより各画素の
センサ部に発生した電気信号を一方向に並列的に移送し
て各信号蓄積及び読出し兼用CCDの各電荷蓄積部に上
記電気信号を蓄積するため、106枚/枚程度の高速撮
影が可能である。また、上記センサ部に接続される信号
蓄積及び読出し兼用CCDの電荷蓄積部の総数を所望数
に設定することにより、所望の連続画像枚数を達成する
ことができる。すなわち、撮影時に一つの画素のセンサ
部に接続される信号蓄積及び読出し兼用CCDの電荷蓄
積部の総数がA個である場合には、A枚の連続画像に相
当する電気信号を各信号蓄積及び読出し兼用CCD内に
蓄積される。よって、例えば、撮影時に一つの画素のセ
ンサ部に接続される信号蓄積及び読出し兼用CCDの電
荷蓄積部の総数36個とすれば、連続画像枚数がビデオ
として使用可能な36枚となる。さらに、信号読出し時
には、並列的に設けた信号蓄積及び読出し兼用CCDの
各電荷蓄積部に蓄積された電気信号を上記撮影時と同一
方向に並列的に移送して受光面外に読み出すため、受光
面内に信号蓄積及び読出し兼用CCDとは別に信号読出
し用のCCDを設ける必要がない。さらにまた、上記の
ように複数の信号蓄積及び読出し兼用CCDを並列的に
設けており、かつ、撮影時と信号読出し時で電気信号の
移送方向が同一であるため、信号蓄積及び読出し兼用C
CDを駆動する回路の構造が簡単である。
In the photographing apparatus of the present invention, the electric signal generated in the sensor section of each pixel is transferred in parallel in one direction by the signal storage / readout CCD which is provided in parallel at the time of photographing so as to be used for each signal storage / readout. Since the electric signal is stored in each charge storage portion of the CCD, high-speed shooting of about 10 6 sheets / sheet is possible. Further, by setting the total number of charge storage sections of the signal storage / readout CCD connected to the sensor section to a desired number, the desired number of continuous images can be achieved. That is, when the total number of charge storage units of the signal storage / readout CCD connected to the sensor unit of one pixel at the time of shooting is A, electric signals corresponding to A continuous images are stored and stored. It is stored in the read / write CCD. Therefore, for example, if the total number of charge storage units of the CCD for signal storage and readout that is connected to the sensor unit of one pixel at the time of shooting is 36, the number of continuous images becomes 36 that can be used as a video. Further, at the time of signal reading, the electric signals accumulated in the charge accumulating portions of the signal accumulation and readout CCDs provided in parallel are transferred in parallel in the same direction as that at the time of photographing and are read out from the light receiving surface. It is not necessary to provide a CCD for reading out a signal in addition to a CCD for both signal storage and reading in the plane. Furthermore, since a plurality of CCDs for both signal storage and readout are provided in parallel as described above, and the transfer directions of electrical signals are the same during shooting and signal readout, the signal storage and readout C
The structure of the circuit for driving the CD is simple.

【0023】上記信号蓄積及び読出し兼用CCDを、上
記センサ部を設けた面と異なる面に設ける面に設けるこ
とが好ましい(請求項2)。
It is preferable that the signal storing / reading CCD is provided on a surface different from the surface on which the sensor section is provided (claim 2).

【0024】上記信号蓄積及び読出し兼用CCDに部分
的に蛇行部を設けることが好ましい(請求項3)。
It is preferable to partially provide a meandering portion in the CCD for both signal storage and reading (claim 3).

【0025】上記受光面の全領域又は一部の領域に入射
する入射光の輝度を監視し、該輝度に急激な変化が生じ
たことを検出した場合に検出信号を出力する輝度監視手
段と、該輝度監視手段から検出信号が入力されると、該
検出信号の入力と同時に又は所要時間経過後に撮影停止
又は撮影開始を命令するトリガー信号を撮像素子に出力
するトリガー信号発生手段とを備えることが好ましい
(請求項4)。
Brightness monitoring means for monitoring the brightness of the incident light incident on the entire area or a part of the area of the light receiving surface, and outputting a detection signal when detecting a rapid change in the brightness. When a detection signal is input from the brightness monitoring unit, a trigger signal generation unit that outputs a trigger signal for instructing to stop or start shooting at the same time as the input of the detection signal or after a lapse of a required time is provided. Preferred (Claim 4).

【0026】この場合、受光面の全領域又は一部の領域
の輝度に急激な変化が生じるとトリガー信号発生手段か
らトリガー信号が撮影手段に出力されて撮影を停止又は
開始するため、輝度に急激な変化が生じた瞬間の前後を
含む画像を確実に得ることができる。
In this case, when a sudden change occurs in the brightness of the entire area or a part of the area of the light receiving surface, the trigger signal is output from the trigger signal generating means to the photographing means to stop or start the photographing. An image including before and after the moment when such a change occurs can be reliably obtained.

【0027】さらに、上記撮像素子の受光面を構成する
画素のうちの少なくとも一部の画素内に、上記センサ部
に発生した電気信号を上記輝度監視手段に出力するため
の手段を設けることが好ましい(請求項5)。
Further, it is preferable that a means for outputting an electric signal generated in the sensor section to the luminance monitoring means is provided in at least a part of pixels constituting the light receiving surface of the image pickup device. (Claim 5).

【0028】上記画素内に設けた電気信号を出力するた
めの手段は、センサ部を第1部分と第2部分とに分割
し、第1部分を上記信号蓄積及び読出し兼用CCD側に
接続する一方、第2部分を上記輝度監視手段に接続して
なることが好ましい(請求項6)。
The means for outputting an electric signal provided in the pixel divides the sensor portion into a first portion and a second portion, and connects the first portion to the signal storing / reading CCD side. Preferably, the second part is connected to the brightness monitoring means (claim 6).

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施形態に基づ
いて本発明をさらに詳細に説明する。図1から図10
は、本発明の第1実施形態に係る撮影装置を示してい
る。この撮影装置は、レンズ1により結像させた入射光
を電気信号に変換する撮像ユニット2を本体3に備え、
この撮像ユニット2の出力するアナログ信号をアンプ4
で増幅した後、A/Dコンバータ5によりデジタル信号
に変換してメインメモリ6に送る構成としている。この
メインメモリ6に接続した画像処理手段7は、バッファ
メモリ7aを備えており、上記メインメモリ6に記憶さ
れたデジタル信号を処理して画像の再生を行う。図中9
は、画像処理手段7が再生した画像を表示するためのモ
ニターディスプレーである。また、上記撮像ユニット2
は、アンプ11及びA/Dコンバータ12を介して輝度
監視手段13に接続され、この輝度監視手段13はトリ
ガー信号発生手段14に接続されている。さらに、この
撮影装置は、上記アンプ手段4、A/Dコンバータ5、
メインメモリ6等に接続した制御手段15を備え、この
制御手段15により撮影装置全体を制御する構成として
いる。制御手段15には、被写体に照明光を照射するた
めの照明手段16を接続しており、撮影時に撮像ユニッ
ト2の作動に同期して照明手段16から被写体に対して
照明光を照射するようにしている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings. 1 to 10
2 shows an image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this photographing apparatus, a main body 3 is provided with an image pickup unit 2 for converting incident light imaged by a lens 1 into an electric signal,
The analog signal output from this imaging unit 2
After being amplified by, the signal is converted into a digital signal by the A / D converter 5 and sent to the main memory 6. The image processing means 7 connected to the main memory 6 includes a buffer memory 7a, and processes the digital signal stored in the main memory 6 to reproduce an image. 9 in the figure
Is a monitor display for displaying the image reproduced by the image processing means 7. In addition, the imaging unit 2
Is connected to the brightness monitoring means 13 via the amplifier 11 and the A / D converter 12, and the brightness monitoring means 13 is connected to the trigger signal generating means 14. Further, this photographing apparatus is provided with the amplifier means 4, the A / D converter 5,
The control means 15 is connected to the main memory 6 and the like, and the control means 15 controls the entire photographing apparatus. Illumination means 16 for illuminating the subject with illumination light is connected to the control means 15, and the illumination means 16 illuminates the subject with illumination light in synchronization with the operation of the imaging unit 2 at the time of photographing. ing.

【0030】上記撮像ユニット2は、図2及び図3に示
すような、撮像素子18を備えている。この撮像素子1
8は、46,656個の正方形状の画素20を216行
×216列のマトリクス状に配置した受光面21を備え
ている。図2では各画素20にnij(i=1〜216,
j=1〜216)の番号を付しているが、添字iはその
画素20が図において上側から何番目にあるか(行)を
示し、添字jはその画素20が図2において左側から何
番目にあるか(列)を示している。例えば、n2215
画素20は、図中上側から2行目で図中左側から215
列目に位置している。
The image pickup unit 2 has an image pickup device 18 as shown in FIGS. This image sensor 1
8 has a light receiving surface 21 in which 46,656 square pixels 20 are arranged in a matrix of 216 rows × 216 columns. N ij (i = 1~216 to each pixel 20 in FIG. 2,
j = 1 to 216), the subscript i indicates the position (row) of the pixel 20 from the upper side in the drawing, and the subscript j indicates the pixel 20 from the left side in FIG. Indicates whether it is the second (column). For example, the pixel 20 of n 2 and 215 is the second row from the upper side in the figure, and is 215 from the left side in the figure.
It is located in the row.

【0031】図4に示すように、各画素20はレンズ1
により結像した光線を、その輝度に応じたアナログの電
気信号に変換するセンサ部23を備えている。また、各
画素20には、画素20の幅方向の寸法(図において横
方向の寸法)に収まるように、6個の信号蓄積及び読出
し兼用CCD24A〜24Fを設けている。すなわち、
画素20のセンサ部23の図中右側に、第1信号蓄積及
び読出し兼用CCD24A、第2信号蓄積及び読出し兼
用CCD24B及び第3信号蓄積及び読出し兼用CCD
24Cの3個のCCDを設けると共に、センサ部23の
図中左側にも第4信号蓄積及び読出し兼用CCD24
D、第5信号蓄積及び読出し兼用CCD24E及び第6
信号蓄積及び読出し兼用CCD24Fの3個のCCDを
設けており、各画素20内に合計6個のCCDを配置し
ている。これら第1から第6信号蓄積及び読出し兼用C
CD24A〜24Fは、後述するようにセンサ部23に
発生した電気信号を蓄積、記憶すると共に、これらの電
気信号を移送する。さらに、各画素20には、それぞれ
MOS型トランジスタからなる第1及び第2スイッチン
グ手段30A,30Bを設けている。
As shown in FIG. 4, each pixel 20 has a lens 1
The sensor unit 23 is provided for converting the light beam imaged by the above into an analog electric signal corresponding to the brightness thereof. Further, each pixel 20 is provided with six signal storing / reading CCDs 24A to 24F so as to fit in the widthwise dimension (horizontal dimension in the drawing) of the pixel 20. That is,
On the right side of the sensor section 23 of the pixel 20 in the figure, a first signal storage / readout CCD 24A, a second signal storage / readout CCD 24B, and a third signal storage / readout CCD.
In addition to providing three CCDs 24C, a CCD 24 also serving as a fourth signal storage and readout is provided on the left side of the sensor unit 23 in the figure.
D, fifth signal storage / readout combined CCD 24E and sixth
Three CCDs, which are CCDs 24F for both signal storage and reading, are provided, and a total of 6 CCDs are arranged in each pixel 20. These first to sixth signal accumulating and reading C
The CDs 24A to 24F store and store electric signals generated in the sensor unit 23 as described later, and transfer these electric signals. Further, each pixel 20 is provided with first and second switching means 30A and 30B, which are MOS type transistors.

【0032】上記第1から第6信号蓄積及び読出し兼用
CCD24A〜24Fは、全て同一の構造であって、図
において上方側から順に第1から第6電荷蓄積部25a
〜25fの6個の電荷蓄積部を直列に設けた直線状のC
CDである。また、図中センサ部23の右側に設けた第
1から第3信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24
C及び左側に設けた第4から第6信号蓄積及び読出し兼
用CCD24D〜24Fは、それぞれ互いに平行かつ等
間隔に配置されている。
The first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F have the same structure, and the first to sixth charge storage portions 25a are arranged in order from the upper side in the figure.
Linear C with 6 to 25f charge storage units in series
It is a CD. In addition, the first to third signal storage / readout CCDs 24A to 24 provided on the right side of the sensor unit 23 in the figure.
The fourth to sixth signal storage / readout CCDs 24D to 24F provided at C and the left side are arranged in parallel and at equal intervals.

【0033】後述する撮影時に、図5に示すように、各
画素20のセンサ部23に6個の信号蓄積及び読出し兼
用CCD24A〜24Cを直列に接続される一方、後述
する信号読出し時に、図6に示すように、図において上
下方向(第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD2
4A〜24Fの長さ方向)に連続する第1から第6信号
蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fがそれぞれ直
列に接続されるように、上下方向に隣接する画素20間
の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜
24Fをリード線26により直列に接続し、所定箇所に
第1及び第2スイッチング手段30A,30Bを介設し
ている。
As shown in FIG. 5, six CCDs 24A to 24C for both signal storage and readout are connected in series to the sensor section 23 of each pixel 20 at the time of image capturing described later, while at the time of signal readout described later, as shown in FIG. As shown in the figure, the vertical direction (first to sixth signal storage / readout CCD 2
First to sixth signal storage between vertically adjacent pixels 20 so that the first to sixth signal storage / readout combined CCDs 24A to 24F continuous in 4A to 24F) are connected in series. And read-only CCD 24A-
24F are connected in series by a lead wire 26, and first and second switching means 30A and 30B are provided at predetermined locations.

【0034】なお、図面では画素20の構造を平面的に
表現しているが画素20内の要素や電線を積層構造で構
成してもよく、また、第1及び第2スイッチング手段3
0A,30Bの位置も図示のものに限定されず、例え
ば、センサ部23の図において下方側に配置してもよ
い。また、図面では、センサ部23及び第1から第6信
号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fから画素2
0の境界までの距離等の寸法を誇張しており、実際に
は、画素20内にこれらの要素が密集状態で配置されて
いる。
Although the drawing shows the structure of the pixel 20 in a plan view, the elements and electric wires in the pixel 20 may have a laminated structure, and the first and second switching means 3 may be used.
The positions of 0A and 30B are not limited to those shown in the figures, and may be arranged, for example, on the lower side of the sensor section 23 in the figure. In the drawing, the sensor unit 23 and the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F to the pixel 2 are also used.
The dimensions such as the distance to the boundary of 0 are exaggerated, and in reality, these elements are arranged in a dense state in the pixel 20.

【0035】以下、j=1の画素20,20…、すなわ
ち図2において受光面21の最も左側の列を構成する画
素20について第1から第6信号蓄積及び読出し兼用C
CD24A〜24Fの接続構造について説明するが、j
=2からj=216の列を構成する画素20,20…に
ついても同一の構造で上下方向に隣接する画素20の第
1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24
Fを直列に接続している。また、以下の説明では、j=
1の画素20,20…をi=1からi=6の画素20
(図2において受光面21の上方領域Iを構成する画
素)、i=7からi=210の画素(図2において受光
面21の中央領域IIを構成する画素20)及びi=21
1からi=216の画素20(図2において受光面21
の下方領域IIIを構成する画素20)に分けて接続構造
を説明する。
Hereinafter, with respect to the pixels 20 with j = 1, that is, the pixels 20 forming the leftmost column of the light receiving surface 21 in FIG.
The connection structure of the CDs 24A to 24F will be described. J
Of the pixels 20, 20 ... That form the columns of = 2 to j = 216 have the same structure and the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24 of the pixels 20 that are vertically adjacent to each other
F is connected in series. In the following description, j =
1 pixel 20, 20, ... Is the pixel 20 from i = 1 to i = 6
(Pixels forming the upper region I of the light receiving surface 21 in FIG. 2), pixels i = 7 to i = 210 (pixels 20 forming the central region II of the light receiving surface 21 in FIG. 2) and i = 21
1 to i = 216 pixels 20 (light receiving surface 21 in FIG.
The connection structure will be described separately for the pixels 20) constituting the lower region III of FIG.

【0036】まず、上記中央領域II(i=7からi=2
10の画素20)では、図7に示すような構造で、画素
20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24
A〜24Fを接続している。
First, the central region II (i = 7 to i = 2)
The pixel 20) of 10 has a structure as shown in FIG.
A to 24F are connected.

【0037】この中央領域IIの最も上方側に位置する画
素20(n71の画素20)及びこの画素20から6個
目ごとに画素20(i=7,13…199,205の画
素20)では、センサ部23と第1信号蓄積及び読出し
兼用CCD24Aの第1電荷蓄積部25aとをリード線
28で接続している。また、これらi=7,13…19
9,205の画素20では、第2信号蓄積及び読出し兼
用CCD24Bの第6電荷蓄積部25fと、図中縦方向
に隣接する画素20(i=8,14…200,206の
画素20)の第2信号蓄積及び読出し兼用CCD24B
の第1電荷蓄積部25aとを接続するリード線26にM
OS型トランジスタからなる第1スイッチング手段30
Aを介設している。また、i=7,13…199,20
5の画素20内の第2信号蓄積及び読出し兼用CCD2
4Bの第6電荷蓄積部25fには、MOS型トランジス
タからなる第2スイッチング手段30Bを介設した信号
排出線31を接続している。
The pixels 20 of the pixel most located on the upper side of the central region II 20 (n 7, 1 pixel 20) and the pixel 20 from the pixel 20 every 6 th (i = 7,13 ... 199,205 2), the sensor unit 23 and the first charge storage unit 25a of the first signal storage / readout CCD 24A are connected by the lead wire 28. Further, these i = 7, 13 ... 19
In the pixels 20 of 9, 205, the sixth charge accumulating portion 25f of the second CCD 24B for accumulating and reading signals and the pixel 20 of the pixels 20 (i = 8, 14, ... CCD24B for dual signal storage and reading
To the lead wire 26 connecting to the first charge storage portion 25a of
First switching means 30 composed of an OS type transistor
A is installed. Also, i = 7, 13 ... 199, 20
Second signal storage / readout CCD 2 in pixel 5
A signal discharge line 31 having a second switching means 30B composed of a MOS transistor is connected to the sixth charge storage section 25f of 4B.

【0038】次に、中央領域IIの最も上方側から2番目
に位置する画素20(n81の画素)及びこの画素20
から6個目ごとに画素20(i=8,14…200,2
06の画素20)では、センサ部23と第2信号蓄積及
び読出し兼用CCD24Bの第1電荷蓄積部25aとを
リード線28で接続している。また、これらi=8,1
4,…200,206の画素20内の第3信号蓄積及び
読出し兼用CCD24Cの第6電荷蓄積部24fと、図
中縦方向に隣接する画素20(i=9,15…201,
207の画素20)の第3信号蓄積及び読出し兼用CC
D24Cの第1電荷蓄積部25aとを接続するリード線
26に第1スイッチング手段30Aを介設している。ま
た、これらi=8,14…200,206の画素20の
第3信号蓄積及び読出し兼用CCD24Cの第6電荷蓄
積部25fには、第2スイッチング手段30Bを介設し
た信号排出線31を接続している。
Next, the pixel 20 (n 8 , 1 pixel) located second from the uppermost side of the central area II and this pixel 20
From the 6th pixel to the 20th pixel (i = 8, 14 ... 200, 2
In the pixel 20) of No. 06, the sensor section 23 and the first charge accumulation section 25a of the second signal accumulation / readout CCD 24B are connected by the lead wire 28. Also, these i = 8,1
4, ... 200, 206, the sixth charge storage section 24f of the third signal storage / readout CCD 24C in the pixel 20 and the pixel 20 (i = 9, 15 ... 201, 20
CC for the third signal accumulation and readout of the pixel 20) of 207
The first switching means 30A is provided on the lead wire 26 connecting to the first charge storage portion 25a of D24C. Further, the signal discharge line 31 provided with the second switching means 30B is connected to the sixth charge storage section 25f of the CCD 24C for both third signal storage and readout of the pixels 20 of i = 8, 14 ... 200, 206. ing.

【0039】中央領域IIの最も上方側から3番目に位置
する画素20(n91の画素20)及びこの画素20か
ら6個目ごとに画素20(i=9,15…201,20
7の画素20)では、センサ部23と第3信号蓄積及び
読出し兼用CCD24Cの第1電荷蓄積部25aとをリ
ード線28で接続している。また、これらi=9,15
…201,207の画素20内の第4信号蓄積及び読出
し兼用CCD24Dの第6電荷蓄積部25fと、図中縦
方向に隣接する画素20(i=10,16…202,2
08の画素20)の第4信号蓄積及び読出し兼用CCD
24Dの第1電荷蓄積部25aとを接続するリード線2
6に第1スイッチング手段30Aを介設している。ま
た、i=9,15…201,207の画素20内の第4
信号蓄積及び読出し兼用CCD24Dの第6電荷蓄積部
25fには、第2スイッチング手段30Bを介設した信
号排出線31を接続している。
Pixel 20 (n 9 , pixel 1 of 20) located at the third position from the uppermost side of central region II and every 20th pixel 20 (i = 9, 15 ... 201, 20) from this pixel 20.
In the pixel 20) of No. 7, the sensor section 23 is connected to the first charge storage section 25a of the third signal storage / readout CCD 24C by the lead wire 28. Also, these i = 9,15
... 201, 207 and the sixth charge storage section 25f of the fourth signal storage / readout CCD 24D in the pixel 20 and the pixel 20 (i = 10, 16 ... 202, 2) adjacent in the vertical direction in the drawing.
CCD for the fourth signal accumulation and readout of the pixel 20) of 08
Lead wire 2 for connecting to the first charge storage portion 25a of 24D
6 is provided with a first switching means 30A. Also, the fourth pixel in the pixel 20 of i = 9, 15 ... 201, 207
The signal discharge line 31 provided with the second switching means 30B is connected to the sixth charge storage section 25f of the signal storage / readout CCD 24D.

【0040】中央領域IIの最も上方側から4番目に位置
する画素20(n101の画素)及びこの画素20から
6個目ごとに画素20(i=10,16…202,20
8の画素20)では、センサ部23と第4信号蓄積及び
読出し兼用CCD24Dの第1電荷蓄積部25aとをリ
ード線28で接続している。また、これらi=10,1
6…202,208の画素20内の第5信号蓄積及び読
出し兼用CCD24Eの第6電荷蓄積部25fと、図中
縦方向に隣接する画素20(i=11,17…203,
209の画素20)の第5信号蓄積及び読出し兼用CC
D24Eの第1電荷蓄積部25aとを接続するリード線
26に第1スイッチング手段30Aを介設している。ま
た、i=10,16…202,208の画素20内の第
5信号蓄積及び読出し兼用CCD24Eの第6電荷蓄積
部25fには、第2スイッチング手段30Bを介設した
信号排出線31を接続している。
Pixel 20 (pixel of n 10 , 1 ) located fourth from the uppermost side of central area II and pixel 20 (i = 10, 16 ... 202, 20) every 6th pixel from this pixel 20.
In the pixel 20) of No. 8, the sensor section 23 and the first charge storage section 25a of the fourth CCD 24D for storing and reading signals are connected by the lead wire 28. Also, these i = 10,1
6 ... 202, 208, the fifth charge storage / readout CCD 24E in the pixel 20 and the sixth charge storage portion 25f, and the pixel 20 (i = 11, 17, ... 203,
CC for the fifth signal accumulation and readout of the pixel 20) of 209
The first switching means 30A is provided on the lead wire 26 connecting to the first charge storage portion 25a of D24E. Further, the signal discharge line 31 provided with the second switching means 30B is connected to the sixth charge storage section 25f of the CCD 24E for both fifth signal storage and readout in the pixel 20 of i = 10, 16 ... 202, 208. ing.

【0041】中央領域IIの最も上方側から5番目に位置
する画素20(n111の画素)及びこの画素20から
6個目ごとに画素20(i=11,17…203,20
9の画素20)では、センサ部23と第5信号蓄積及び
読出し兼用CCD24Eの第1電荷蓄積部25aとをリ
ード線28で接続している。また、これらi=11,1
7…203,209の画素20内の第6信号蓄積及び読
出し兼用CCD24Fの第6電荷蓄積部25fと、図中
縦方向に隣接する画素20(i=12,18…204,
210の画素20)の第6信号蓄積及び読出し兼用CC
D24Fの第1電荷蓄積部25aとを接続するリード線
26に第1スイッチング手段30Aを介設している。ま
た、i=11,17…203,209の画素20内の第
6信号蓄積及び読出し兼用CCD24Fの第6電荷蓄積
部25fには、第2スイッチング手段30Bを介設した
信号排出線31を接続している。
Pixel 20 (pixel of n 11 , 1 ) located at the 5th position from the uppermost side of central region II and every 20th pixel from this pixel 20 (i = 11, 17, ... 203, 20)
In the pixel 20 of 9), the sensor section 23 is connected to the first charge storage section 25a of the fifth CCD 24E for storing and reading signals by the lead wire 28. Also, these i = 11,1
7 ... 203, 209 and the sixth charge storage section 25f of the sixth signal storage / readout CCD 24F in the pixel 20 and the pixel 20 (i = 12, 18 ...
CC for the sixth signal accumulation and readout of the pixel 20) of 210
The first switching means 30A is provided on the lead wire 26 connecting to the first charge storage portion 25a of D24F. Further, the signal discharge line 31 provided with the second switching means 30B is connected to the sixth charge storage portion 25f of the CCD 24F for sixth signal storage / reading in the pixel 20 of i = 11, 17 ... 203, 209. ing.

【0042】中央領域IIの最も上方側から6番目に位置
する画素20(n121の画素)及びこの画素20から
6個目ごとの画素20(i=12,18…204,21
0の画素20)では、センサ部23と第6信号蓄積及び
読出し兼用CCD24Fの第1電荷蓄積部25aとをリ
ード線28で接続している。また、これらi=12,1
8…204,210の画素20内の第1信号蓄積及び読
出し兼用CCD24Aの第6電荷蓄積部25fと、図中
縦方向に隣接する画素20(i=13,19…205,
211の画素20)の第1信号蓄積及び読出し兼用CC
D24Aの第1電荷蓄積部25aとを接続するリード線
26に第1スイッチング手段30Aを介設している。ま
た、i=12,18…204,210の画素20の第6
信号蓄積及び読出し兼用CCD24Fの第6電荷蓄積部
25fには、第2スイッチング手段30Bを介設した信
号排出線31を接続している。
A pixel 20 (n 12 , 1 pixel) located at the sixth position from the uppermost side of the central region II and every 20th pixel 20 (i = 12 , 18 ... 204, 21) from this pixel 20.
In the pixel 20) of 0, the sensor section 23 and the first charge storage section 25a of the sixth signal storage / readout CCD 24F are connected by the lead wire 28. Also, these i = 12,1
8 ... 204, 210, the sixth charge storage section 25f of the first signal storage / readout CCD 24A in the pixel 20 and the pixel 20 (i = 13, 19 ...
CC for the first signal accumulation and reading of the pixel 20) of 211
The first switching means 30A is provided on the lead wire 26 connecting to the first charge storage section 25a of D24A. Further, the sixth pixel 20 of i = 12, 18, ...
The signal discharge line 31 provided with the second switching means 30B is connected to the sixth charge storage section 25f of the signal storage / readout CCD 24F.

【0043】後述するように撮影時には、上記画素20
の第1スイッチング手段30Aが開成されるため、上記
図5に示すように、i=1,7,13・・・199,2
05,211の画素20のセンサ部23には、その画素
20から図中縦方向に6個分の画素20の信号蓄積及び
読出し兼用CCD24A〜24Fが直列に接続される。
例えば、n71の画素20には、i=7〜12までの6
個の画素20の第1信号蓄積及び読出し兼用CCD24
Aが直列に接続される。このように撮影時には各画素2
0のセンサ部23に、第1から第6信号蓄積及び読出し
兼用CCD24A〜24Fのいずれかが6個直列に接続
されようにしており、第1から第6信号蓄積及び読出し
兼用CCD24A〜24Fはそれぞれ6個の電荷蓄積部
25a〜25fを備えているため、撮影時には各画素2
0のセンサ部23には合計36個の電荷蓄積部25a〜
25fが接続される。
As will be described later, at the time of photographing, the pixel 20
Since the first switching means 30A is opened, i = 1,7,13 ... 199,2 as shown in FIG.
Sensors 23 of the pixels 20 of 05 and 211 are connected in series with the signal storage / readout CCDs 24A to 24F of six pixels 20 in the vertical direction in the drawing from the pixel 20.
For example, in the pixel 20 of n 7 , 1 , i = 7 to 6
CCD 24 for both the first signal storage and readout of the individual pixels 20
A is connected in series. In this way, each pixel 2
Six of the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F are connected in series to the sensor unit 23 of 0, and the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F are respectively connected. Since the six charge storage units 25a to 25f are provided, each pixel 2
The sensor unit 23 of 0 has a total of 36 charge storage units 25a to
25f is connected.

【0044】図8に示すように、受光面21の上方領域
Iの最も上方側に位置する画素20(n11)の画素に
は、第1信号蓄積及び読出し兼用CCD24Aのみを設
け、第2から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24B
〜24Fを設けていない。また、上方領域Iの最も上方
側から2番目に位置する画素20(n21の画素)に
は、第1信号蓄積及び読出し兼用CCD24A及び第2
信号蓄積及び読出し兼用CCD24Bを設けているが、
第3から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24C〜2
4Fを設けていない。以下、同様に、n31、n41
51、n61の画素20の順で1個ずつ信号蓄積及び
読出し兼用CCDを増加させている。上方領域Iの画素
20をこのような構造としたのは、例えば、受光面21
の最も上方側に位置するn11の画素20の場合、この
11の画素20の上方に画素20が存在しないので、
第2信号蓄積及び読出し兼用CCD24Bから第6信号
蓄積及び読出し兼用CCD24Fは設ける必要がなく、
センサ部23に接続される第1信号蓄積及び読出し兼用
CCD24Aのみを設けていればよいからである。上方
領域Iにおける画素20及びその接続構造は、この点を
除いて上記中央領域IIの画素20と同様である。
As shown in FIG. 8, a region above the light receiving surface 21.
The pixel of the pixel 20 (n 1 , 1 ) located on the uppermost side of I is provided with only the first signal storage / readout CCD 24A and the second to sixth signal storage / readout CCD 24B.
~ 24F is not provided. In addition, the pixel 20 (n 2 , 1 pixel) located at the second position from the uppermost side of the upper region I has the first signal storage / readout CCD 24A and the second signal storage / readout CCD 24A.
A CCD 24B for both signal storage and reading is provided.
Third to sixth signal storage / readout combined CCDs 24C-2
4F is not provided. Hereinafter, similarly, n 3 , 1 , n 4 , 1 ,
The number of CCDs for both signal storage and readout is increased one by one in the order of the pixels 20 of n 5 , 1 , n 6 , and 1 . The pixel 20 in the upper region I has such a structure because, for example, the light receiving surface 21
In the case of the pixel 20 of n 1 and 1 located on the uppermost side of, since the pixel 20 does not exist above the pixel 20 of n 1 and 1 ,
It is not necessary to provide the second signal storage / readout CCD 24B to the sixth signal storage / readout CCD 24F.
This is because only the first signal storage / readout CCD 24A connected to the sensor unit 23 needs to be provided. The pixel 20 in the upper region I and the connection structure thereof are the same as the pixel 20 in the central region II except this point.

【0045】図9及び図10に示す受光面21の下方領
域IIIでは、この下方領域IIIの最も上方側(受光面21
の最も下側から6番目)の画素20(n2111の画素2
0)には、センサ部23を設けているが、このn2111
の画素20よりも下側に位置するn2121、n2131
2141、n2151及びn2161の画素20にはセンサ
部23を設けていない。また、この下方領域IIIでは、
2121の画素20からn2161の画素20の順で1個
ずつ信号蓄積及び読出し兼用CCDを減らしており、例
えば、n2161の画素20は、第1信号蓄積及び読出し
兼用CCD24Aのみを設けている。下方領域IIIの画
素20をこのような構造としたのは、受光面21の最も
下方側に位置するn2161の画素20からn2121の画
素20までの画素には、その画素20の下方側には5個
以下の画素20しかないため、センサ部23を設けても
6個の信号蓄積及び読出し兼用CCDを直列に接続でき
ないからである。
In the lower region III of the light receiving surface 21 shown in FIGS. 9 and 10, the uppermost side (light receiving surface 21) of the lower region III.
Pixel 6 (n 211 , pixel 2 of 1 ) from the bottom of the
0) is provided with the sensor section 23, but this n 211 , 1
N 212 , 1 , n 213 , 1 , located below the pixel 20 of
The sensor unit 23 is not provided in the pixels 20 of n 214 , 1 , n 215 , 1 and n 216 , 1 . Also, in this lower region III,
n 212, which reduces one by one signal storage and read-out combined CCD from 1 pixel 20 in the order of n 216, 1 pixel 20, for example, n 216, 1 pixel 20, first signal storage and read-out combined Only the CCD 24A is provided. To that pixel 20 of the lower region III with such a structure, the pixels from n 216, 1 of the pixel 20 located closest to the lower side of the light-receiving surface 21 to n 212, 1 pixel 20, the pixel 20 This is because there are only 5 or less pixels 20 on the lower side of 6 and therefore, even if the sensor section 23 is provided, 6 signal storage / readout CCDs cannot be connected in series.

【0046】図10に示すように、受光面21の外側の
下方位置には、第1から第6の走査用CCD32A〜3
2Fを互いに平行に設けている。これら第1から第6走
査用CCD32A〜32Fは、それぞれ直線状であっ
て、受光面21を構成する画素20の列の数(j=1〜
216)に対応する216個の電荷蓄積部33を備えて
おり、上記各画素20内の第1から第6信号蓄積及び読
出し兼用CCD24A〜24Fの配置方向と直交する向
き、すなわち図において左右向きに配置されている。
As shown in FIG. 10, first to sixth scanning CCDs 32A to 3 are provided at a lower position outside the light receiving surface 21.
2F are provided in parallel with each other. Each of the first to sixth scanning CCDs 32A to 32F has a linear shape, and has the number of columns of pixels 20 (j = 1 to 1) forming the light receiving surface 21.
216) corresponding to 216), and is arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction of the first to sixth signal storage / readout combined CCDs 24A to 24F in each pixel 20, that is, in the left-right direction in the drawing. It is arranged.

【0047】これら第1から第6走査用CCD32A〜
32Fの各電荷蓄積部33には、i=216の列を構成
する画素20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用C
CD24A〜24Fの第6電荷蓄積部25fを接続して
いる。例えば、n2161の画素20の第1信号蓄積及び
読出し兼用CCD24Aの第6電荷蓄積部25fは、M
OS型トランジスタからなる第3スイッチング手段30
Cを介設したリード線34により第1走査用CCD32
Aの図中左側から第1番目の電荷蓄積部33に接続して
いる。また、上記のようにn2161の画素20には、第
2信号蓄積及び読出し兼用CCD24B〜24Fを設け
ていないが、このn2161の画素と同じ列(j=1)を
構成する画素20に設けた第2信号蓄積及び読出し兼用
CCD24Bのうち最も下方側に位置するもの
(n2111の画素20の第2信号蓄積及び読出し兼用C
CD24B)を第3スイッチング手段30Cを介設した
リード線34により第2走査用CCD32Bの図中左側
から第1番目の電荷蓄積部33に接続している。以下、
同様に、j=1の列を構成する画素20の第3から第6
信号蓄積及び読出し兼用CCD24C〜24Fのうち最
も下方側に位置するものの第6電荷蓄積部25fを、そ
れぞれ第3スイッチング手段30Cを介設したリード線
34により、第3走査用CCD32Cから第6走査用C
CD32Fの第1番目の電荷蓄積部33に接続してい
る。同様に、i=216の行では、j=2〜216の画
素20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD2
4A〜24Fの第6電荷蓄積部25fを、第3スイッチ
ング手段30Cを介設したリード線34により、それぞ
れ第1から第6走査用CCD32A〜32Fの左側から
第2番目から第216番目の電荷蓄積部33に接続して
いる。
These first to sixth scanning CCDs 32A to
In each of the charge storage units 33 of 32F, the first to sixth signal storage / readout Cs of the pixels 20 forming the column of i = 216 are used.
The sixth charge storage section 25f of the CDs 24A to 24F is connected. For example, the sixth charge storage portion 25f of the first signal storage and read-out combined CCD24A of n 216, 1 pixel 20, M
Third switching means 30 composed of OS type transistor
The first scanning CCD 32 is provided by the lead wire 34 provided with C
It is connected to the first charge storage unit 33 from the left side of A in the figure. Further, the n 216, 1 of the pixel 20 as described above, but no second signal storage and read-out combined CCD24B~24F, constituting the same column (j = 1) and the n 216, 1 pixel The second signal storage / readout combination CCD 24B provided in the pixel 20 (the second signal storage / readout combination C of the pixel 20 of n 211 , 1 )
CD24B) is connected to the first charge storage section 33 from the left side of the second scanning CCD 32B in the figure by a lead wire 34 provided with a third switching means 30C. Less than,
Similarly, the third to sixth pixels 20 forming the column of j = 1
Among the CCDs 24C to 24F for both signal storage and readout, the sixth charge storage section 25f, which is located at the lowermost side, is connected from the third scanning CCD 32C to the sixth scanning by the lead wire 34 provided with the third switching means 30C. C
It is connected to the first charge storage unit 33 of the CD 32F. Similarly, in the row of i = 216, the first to sixth signal storage / readout CCDs 2 of the pixels 20 of j = 2 to 216 are also used.
4A to 24F of the sixth charge accumulating portion 25f is accumulated by the lead wire 34 provided with the third switching means 30C from the left to the second to the 216th charge of the first to sixth scanning CCDs 32A to 32F, respectively. It is connected to the part 33.

【0048】また、図2に示すように、第1から第6走
査用CCD32A〜32Fの第216番目の電荷蓄積部
33(図において右端の電荷蓄積部33)を、受光面2
1の外側に設けた読出し用CCD35の第1から第6電
荷蓄積部36a〜36fにそれぞれ接続している。さら
に、この読出し用CCD35の第6電荷蓄積部36fを
リード線40により、図1に示すアンプ4、A/Dコン
バータ5を介してメインメモリ6に接続している。
As shown in FIG. 2, the 216th charge storage section 33 (the rightmost charge storage section 33 in the figure) of the first to sixth scanning CCDs 32A to 32F is connected to the light receiving surface 2.
1 is connected to the first to sixth charge accumulating portions 36a to 36f of the reading CCD 35 provided outside. Further, the sixth charge accumulating portion 36f of the reading CCD 35 is connected to the main memory 6 by the lead wire 40 via the amplifier 4 and the A / D converter 5 shown in FIG.

【0049】上記のようにi=1,7,13…の画素2
0の第2信号蓄積及び読出し兼用CCD24B、i=
2,8,14…の画素20の第3信号蓄積及び読出し兼
用CCD24C、i=3,9,15…の画素20の第4
信号蓄積及び読出し兼用CCD24D、i=4,10,
16…の画素20の第5信号蓄積及び読出し兼用CCD
24E、i=5,11,17…の画素20の第6信号蓄
積及び読出し兼用CCD24Fの第6電荷蓄積部25f
には、信号排出線31を接続している。図3に示すよう
に、受光面21を縦方向(行方向)に4等分、横方向
(列方向)に4等分して、同数(2916個)の画素2
0を含む正方形状の16個の領域A1〜A16に分け
て、各領域A1〜A16内に含まれる各画素20の信号
排出線31を、それぞれ1本のモニタ線37に接続して
いる。例えば、受光面21の最上段左端の領域A1に
は、縦方向に54個(i=1〜54)に横方向に54個
(j=1〜54)で合計2,916個の画素20が含ま
れ、これらの画素20の信号排出線31を1本のモニタ
線37に接続している。
As described above, the pixel 2 with i = 1, 7, 13, ...
0 second signal storage / readout CCD 24B, i =
CCD 24C for both third signal accumulation and reading of pixels 20 of 2, 8, 14, ..., Fourth of pixels 20 of i = 3, 9, 15 ,.
CCD 24D for both signal accumulation and reading, i = 4, 10,
CCD for the fifth signal storage and readout of the pixels 20 of 16 ...
24E, i = 5, 11, 17 ,.
A signal discharge line 31 is connected to. As shown in FIG. 3, the light-receiving surface 21 is divided into four equal parts in the vertical direction (row direction) and four equal parts in the horizontal direction (column direction), so that the same number (2,916) of pixels 2 are formed.
The signal discharge line 31 of each pixel 20 included in each of the regions A1 to A16 is connected to one monitor line 37 by being divided into 16 square regions A1 to A16 including 0. For example, in the area A1 at the left end of the uppermost stage of the light-receiving surface 21, there are 54 pixels (i = 1 to 54) in the vertical direction and 54 pixels (j = 1 to 54) in the horizontal direction, for a total of 2,916 pixels 20. The signal discharge lines 31 of these pixels 20 are included and are connected to one monitor line 37.

【0050】受光面21の外側の図3において右側に
は、16個の電荷蓄積部38を備える直線状のCCDか
らなるモニタ用CCD39を設けており、領域A1,A
2,A3…A15,A16のモニタ線37を、それぞれ
モニタ用CCD39の図において上側の第1番目の電荷
蓄積部38から第16番目の電荷蓄積部38に接続して
いる。
On the right side in FIG. 3 outside the light-receiving surface 21, there is provided a monitor CCD 39 consisting of a linear CCD having 16 charge storage portions 38, and areas A1 and A2 are provided.
2, A3 ... A15, A16 are connected to the monitor lines 37 from the first charge accumulation section 38 to the sixteenth charge accumulation section 38 on the upper side in the drawing of the monitoring CCD 39, respectively.

【0051】上記モニタ用CCD39の第16番目の電
荷蓄積部38は、MOS型トランジスタからなる第4ス
イッチング手段30Dを介設した読出し線41によりア
ンプ11及びA/Dコンバータ12を介して輝度監視手
段13に接続している。また、上記モニタ用CCD39
の第16番目の電荷蓄積部38には、MOS型トランジ
スタからなる第5スイッチング手段30Eを介設したド
レン線42を接続している。
The sixteenth charge accumulating portion 38 of the monitor CCD 39 is a luminance monitoring means via the amplifier 11 and the A / D converter 12 by the read line 41 provided with the fourth switching means 30D composed of a MOS type transistor. It is connected to 13. In addition, the monitor CCD 39
The drain wire 42 provided with the fifth switching means 30E formed of a MOS transistor is connected to the sixteenth charge accumulating section 38.

【0052】上記輝度監視手段13は、後述するモニタ
リング時に上記16個の各領域A1〜A16内の画素2
0のセンサ部23の出力の総和を監視し、これらの領域
A1〜A16のうちのいずれかの領域A1〜A16の輝
度に急激な変化が生じた場合に、検出信号をトリガー信
号発生手段14に出力する。トリガー信号発生手段14
は、検出信号を受信すると、モニタリングの停止を命令
するトリガー信号を撮像素子18及び制御手段15に出
力する。
The brightness monitoring means 13 controls the pixels 2 in each of the 16 areas A1 to A16 at the time of monitoring which will be described later.
The sum of the outputs of the sensor unit 23 of 0 is monitored, and when the brightness of any one of the areas A1 to A16 suddenly changes, a detection signal is sent to the trigger signal generating means 14. Output. Trigger signal generating means 14
When receiving the detection signal, outputs a trigger signal instructing to stop monitoring to the image sensor 18 and the control unit 15.

【0053】撮像素子18は、図2に示すように、上記
各画素20に設けた第1から第6信号蓄積及び読出し兼
用CCD24A〜24Fを撮影時に作動させる第1駆動
回路44A及び後述するセッティング時に信号蓄積及び
読出し兼用CCD24A〜24Fを駆動する第2駆動回
路44Bを備えている。本実施形態では、上記第1駆動
回路44Aは10-6秒間隔で電気信号が移送されるよう
に各画素20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用C
CD24A〜24Fを作動させる一方、第2駆動回路4
4Bは10-6よりも長い所要の時間間隔で電気信号が移
送されるように各画素20の第1から第6信号蓄積及び
読出し兼用CCD24A〜24Fを作動させる。また、
撮像素子18は、第1から第6走査用CCD32A〜3
2Fを作動させる第3駆動回路45、読出し用CCD3
5を作動させる第4駆動回路46及びモニタ用CCD3
9を作動させる第5駆動回路47(図3に図示する。)
を備えている。
As shown in FIG. 2, the image pickup device 18 includes a first drive circuit 44A for activating the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F provided in each of the pixels 20 at the time of photographing and a setting described later. A second drive circuit 44B for driving the CCDs 24A to 24F for both signal storage and reading is provided. In the present embodiment, the first driving circuit 44A is used as the first to sixth signal accumulating and reading C of each pixel 20 so that the electric signal is transferred at an interval of 10 −6 seconds.
The second drive circuit 4 is operated while operating the CDs 24A to 24F.
4B actuates the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of each pixel 20 so that the electric signal is transferred at a required time interval longer than 10 -6 . Also,
The image sensor 18 includes the first to sixth scanning CCDs 32A to 3C.
3rd drive circuit 45 which operates 2F, CCD3 for reading
Fourth drive circuit 46 for operating 5 and CCD 3 for monitoring
Fifth drive circuit 47 for operating 9 (illustrated in FIG. 3)
It has.

【0054】上記のように各画素20に設けた第1から
第6信号読出し用CCD24A〜24Fは、直線状であ
って互いに平行に配置されており、かつ、後述するよう
に撮影時も信号読出し時も、各画素20のセンサ部23
に発生した電気信号は、第1から第6信号蓄積及び読出
し兼用CCD24A〜24Fの長さ方向、すなわち上下
方向(矢印Yで示す方向)に移送されるため、上記第1
及び第2駆動回路44A,44Bの回路構造の簡易化を
図ることができる。すなわち、図4に示すように、一つ
の画素20(例えば、n71の画素20)の第1から第
6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Dの第1
電荷蓄積部25aに駆動電圧を供給するには、これらの
第1電荷蓄積部25aに3本の電線29a,29b,2
9cを接続し、各電線29a,29b,29cに所要の
波形の駆動電圧を印加すればよい。さらに、図4では図
示していないが、同じ列を構成する画素20の第1から
第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fの第
1から第6電気蓄積部25a〜25fには、それぞれ同
じ3本の電線を接続して同じ波形の駆動電圧を印加すれ
ばよい。
The first to sixth signal reading CCDs 24A to 24F provided in each pixel 20 as described above are linear and arranged in parallel with each other, and as will be described later, signal reading is also performed at the time of photographing. At the same time, the sensor unit 23 of each pixel 20
The electric signals generated in the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F are transferred in the lengthwise direction, that is, in the vertical direction (the direction indicated by the arrow Y).
Also, the circuit structures of the second drive circuits 44A and 44B can be simplified. That is, as shown in FIG. 4, one pixel 20 (e.g., n 7, 1 pixel 20) first from the first to the sixth signal storage and read-out combined CCD24A~24D
In order to supply the drive voltage to the charge storage unit 25a, the three electric wires 29a, 29b, 2 are connected to the first charge storage unit 25a.
9c may be connected and a drive voltage having a desired waveform may be applied to each of the electric wires 29a, 29b, 29c. Further, although not shown in FIG. 4, the first to sixth electric storage units 25a to 25f of the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of the pixels 20 forming the same column have the same 3 units. It suffices to connect two electric wires and apply a drive voltage having the same waveform.

【0055】次に、第1実施形態に係る撮影装置の作動
について説明する。この撮影装置では、モニタリングを
行い、被写体に変化が生じたときにトリガー信号を出力
して撮影を開始する構成としている。
Next, the operation of the image pickup apparatus according to the first embodiment will be described. This photographing apparatus is configured to perform monitoring and output a trigger signal to start photographing when a change occurs in a subject.

【0056】まず、モニタリング中は、各画素20の第
1スイッチング手段30Aを開成状態、第2スイッチン
グ手段30Bを閉成状態とする。また、第4スイッチン
グ手段30Dを閉成状態、第5スイッチング手段30E
を開成状態とする。この状態では、図5に示すように、
受光面21を構成する各画素20のセンサ部23には、
それぞれ第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD2
4A〜24Fのいずれかが6個直列に接続されると共
に、この6個の信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜
24Fのうちの最も下方側に位置するものの第6電荷蓄
積部25fが信号排出線31、モニタ線37を介してモ
ニタ用CCD39に接続している。例えば、図7に示す
ように、n71の画素20のセンサ部23には、n71
の画素20からn121の画素20の6個の第1信号蓄
積及び読出し兼用CCD24Aが直列に接続され、
121の画素20の第1信号蓄積及び読出し兼用CC
D24Aの第6電荷蓄積部25fが信号排出線31、モ
ニタ線37を介してモニタ用CCD39に接続されてい
る。
First, during the monitoring, the first switching means 30A of each pixel 20 is in the open state and the second switching means 30B is in the closed state. In addition, the fourth switching means 30D is closed and the fifth switching means 30E is
Is opened. In this state, as shown in FIG.
The sensor unit 23 of each pixel 20 forming the light receiving surface 21 has
CCD 1 for both first to sixth signal storage and readout
Any one of 4A to 24F is connected in series, and the six CCDs 24A to 12C for both signal storage and reading are connected.
The sixth charge storage portion 25f of the lowermost one of 24F is connected to the monitor CCD 39 via the signal discharge line 31 and the monitor line 37. For example, as shown in FIG. 7, the sensor section 23 of the n 7, 1 pixel 20, n 7, 1
From the pixel 20 of n 12 to the pixel 20 of n 12 , 1 are connected in series with the six CCDs 24A for both first signal storage and reading,
CC for both first signal accumulation and reading of the pixel 20 of n 12 , 1
The sixth charge storage unit 25f of D24A is connected to the monitor CCD 39 via the signal discharge line 31 and the monitor line 37.

【0057】この状態で、第1駆動回路44Aが各画素
20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24
A〜24Fを作動させると共に、第5駆動回路47がモ
ニタ用CCD39を作動させる。また、上記第1から第
6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fの作動
と同期して照明手段16から被写体に対して間欠的に光
線が照射される。レンズ1を介して受光面21に入射し
た光の輝度に応じてセンサ部23に発生したアナログの
電気信号は、そのセンサ部23に直列に接続した6個の
信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fの第1か
ら第6電荷蓄積部25a〜25fを順に移送される。こ
の際、第1駆動回路44Aは10-6秒間隔で電気信号が
移送されるように、第1から第6信号蓄積及び読出し兼
用CCD24A〜24Fを作動させる。
In this state, the first drive circuit 44A causes the CCD 24 for both the first to sixth signal storage and readout of each pixel 20.
The fifth drive circuit 47 operates the monitor CCD 39 while operating A to 24F. In addition, in synchronization with the operation of the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F, the illumination means 16 intermittently irradiates the subject with light rays. An analog electric signal generated in the sensor unit 23 in accordance with the brightness of the light incident on the light receiving surface 21 via the lens 1 is stored in the sensor unit 23 in series with the six signal storage / readout CCDs 24A to 24F. The first to sixth charge storage units 25a to 25f are sequentially transferred. At this time, the first drive circuit 44A operates the first to sixth signal storage / readout combined CCDs 24A to 24F so that the electric signals are transferred at intervals of 10 −6 seconds.

【0058】n71の画素20のセンサ部23に発生し
た電気信号は、矢印Yで示すように、n71の画素20
の第1信号蓄積及び読出し兼用CCD24Aの第1から
第6電荷蓄積部25a〜25f、n81の画素20の第
1信号蓄積及び読出し兼用CCD24Aの第1から第6
電荷蓄積部25a〜25f、n91の画素20の第1信
号蓄積及び読出し兼用CCD24Aの第1から第6電荷
蓄積部25a〜25f、n101の画素20の第1信号
蓄積及び読出し兼用CCD24Aの第1から第6電荷蓄
積部25a〜25f、n111の画素の第1信号蓄積及
び読出し兼用CCD24Aの第1から第6電荷蓄積部2
5a〜25f、n121の画素20の第1信号蓄積及び
読出し兼用CCD24Aの第1から第6電荷蓄積部25
a〜25fの順で移送され、n121の画素20の第1
信号蓄積及び読出し兼用CCD24Aの第6電荷蓄積部
25fから信号排出線31に送られる。上記のように各
領域A1〜A16に含まれる画素20の信号排出線31
は、それぞれ1本のモニタ線37に接続されているた
め、上記n71の画素20のセンサ部23から信号排出
線31に送られた電気信号は、領域A1に存在する他の
画素20のセンサ部23から信号排出線31に送られた
電気信号と共に、モニタ線37を介してモニタ用CCD
39の上方側から第1番目の電荷蓄積部38に移送され
る。モニタ用CCD39に移送された電気信号はモニタ
線41を介してアンプ11、A/Dコンバータ12に送
られ、増幅及びA/D変換された後、輝度監視手段13
に送信される。
[0058] Electrical signals generated in the sensor section 23 of the n 7, 1 pixel 20, as shown by the arrow Y, n 7, 1 pixel 20
First signal storage and read combined sixth charge storage portion from the first CCD 24A 25a to 25f, the first of the first signal storage and read-out combined CCD 24A of n 8, 1 pixel 20 sixth
Charge accumulation section 25a to 25f, n 9, the first of the first signal storage and read-out combined CCD24A of 1 pixel 20 sixth charge storage section 25a to 25f, the first signal storage and reading of n 10, one pixel 20 sixth charge from the first combined CCD24A storage section 25a to 25f, n 11, 1 of the first signal storage and the first read combined CCD24A sixth charge accumulation portion of the pixel 2
5a~25f, n 12, 1 of the first signal storage and first to sixth charge storage portion of the read-out combined CCD24A pixels 20 25
a to 25f are sequentially transferred, and the first pixel of the pixel 20 of n 12 , 1 is transferred.
It is sent to the signal discharge line 31 from the sixth charge storage section 25f of the CCD 24A for both signal storage and reading. As described above, the signal discharge line 31 of the pixel 20 included in each of the areas A1 to A16.
Are respectively connected to one monitor line 37, the electric signal sent from the sensor section 23 of the pixel 20 of n 7 , 1 to the signal discharge line 31 is the other pixel 20 existing in the area A1. CCD for monitoring through the monitor line 37 together with the electric signal sent from the sensor unit 23 of the above to the signal discharge line 31.
It is transferred from the upper side of 39 to the first charge storage section 38. The electric signal transferred to the monitor CCD 39 is sent to the amplifier 11 and the A / D converter 12 via the monitor line 41, amplified and A / D converted, and then the brightness monitoring means 13 is provided.
Sent to.

【0059】n71の画素20のセンサ部23に発生し
た電気信号が、このn71の画素の第1信号蓄積及び読
出し兼用CCD24Aの第1電荷蓄積部25aに送られ
ると、それまでn71からn121の画素20の第1か
ら第6電荷蓄積部25a〜25fに蓄積されていた電気
信号は図において1個下側の電荷蓄積部25a〜25f
に移送され、第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A
の第6電荷蓄積部25fに蓄積されていた電気信号は、
121の画素20の第1信号蓄積及び読出し兼用CC
D24Aの第6電荷蓄積部25fから信号排出線31、
モニタ線37を介してモニタ用CCD39に送られる。
[0059] Electrical signals generated in the sensor section 23 of the n 7, 1 pixel 20, when sent to the first charge accumulation portion 25a of the first signal storage and read-out combined CCD24A of this n 7, 1 pixel, it until n 7, 1 from n 12, 1 of the electric signal charge storage portion of the one lower in view from the first accumulated in the sixth charge storage section 25a to 25f of the pixel 20 25a to 25f
Is transferred to the CCD 24A for both sixth signal storage and reading.
The electric signal stored in the sixth charge storage unit 25f of
CC for both first signal accumulation and reading of the pixel 20 of n 12 , 1
From the sixth charge storage unit 25f of D24A to the signal discharge line 31,
It is sent to the monitor CCD 39 via the monitor line 37.

【0060】上記輝度監視手段13は、16個の領域A
1〜A16のいずれかに輝度の急激な変化が発生したと
判断すると、検出信号をトリガー信号発生手段14に送
信し、トリガー信号発生手段14は撮像ユニット2、制
御手段15にトリガー信号を送信する。撮像ユニット2
がトリガー信号を受信すると、上記第4スイッチング手
段30Dが開成状態、第5スイッチング手段30Eが閉
成状態となり、撮影を開始する。この状態では、上記モ
ニタリング状態の場合と同様に、受光面21を構成する
各画素20のセンサ部23には、それぞれ第1から第6
信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fのいずれ
かが6個直列に接続されると共に、この6個の信号蓄積
及び読出し兼用CCD24A〜24Fのうちの最も図中
下方側に位置するもの第6電荷蓄積部25fが信号排出
線31、モニタ線37を介してモニタ用CCD39に接
続し、モニタ用CCD39の上方より第16番目の電荷
蓄積部38がドレン線42側と接続する。また、上記第
1駆動回路44Aが10-6秒間隔で各画素20の第1か
ら第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fを
作動させる。
The brightness monitoring means 13 has 16 areas A
When it is determined that a rapid change in brightness has occurred in any of 1 to A16, the detection signal is transmitted to the trigger signal generating means 14, and the trigger signal generating means 14 transmits the trigger signal to the image pickup unit 2 and the control means 15. . Imaging unit 2
When the trigger signal is received, the fourth switching means 30D is opened and the fifth switching means 30E is closed to start photographing. In this state, as in the case of the above-described monitoring state, the sensor unit 23 of each pixel 20 forming the light receiving surface 21 has a first to a sixth portion, respectively.
Six of the signal storage / readout CCDs 24A to 24F are connected in series, and one of the six signal storage / readout CCDs 24A to 24F is located at the lowermost side in the figure. 25f is connected to the monitor CCD 39 via the signal discharge line 31 and the monitor line 37, and the sixteenth charge storage section 38 from above the monitor CCD 39 is connected to the drain line 42 side. Further, the first driving circuit 44A operates the CCDs 24A to 24F for both first to sixth signal storage and reading of each pixel 20 at intervals of 10 -6 seconds.

【0061】レンズ1を介して受光面21に入射した光
の輝度に応じて各画素20のセンサ部23に発生したア
ナログの電気信号は、上記モニタリング時と同様に、個
々のセンサ部23に直列に接続した6個の信号蓄積及び
読出し兼用CCD24A〜24Fの第1から第6電荷蓄
積部25a〜25fに並列的に移送され、信号排出線3
1、モニタ線37及びモニタ用CCD39を介してドレ
ン線42から排出される。
An analog electric signal generated in the sensor portion 23 of each pixel 20 in accordance with the brightness of the light incident on the light receiving surface 21 through the lens 1 is serially connected to each sensor portion 23 as in the above monitoring. The six signal storage / readout CCDs 24A to 24F connected to the first to sixth charge storage units 25a to 25f are transferred in parallel to the signal discharge line 3.
1, discharged from the drain wire 42 through the monitor wire 37 and the monitor CCD 39.

【0062】この撮影時には、上記のように第1駆動回
路44Aにより10-6秒間隔で各画素20の第1から第
6信号蓄積及び読出し兼用CCD25a〜24fを作動
させているため、10-6秒毎にセンサ部23に発生した
電気信号が第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD
24A〜24Fの第1電荷蓄積部25aに移送され、撮
影速度は106枚/秒となる。また、撮影中は、画素2
0内に設けた第1及び第2スイッチング手段30A,3
0Bを作動させないため、これらの作動時に発生するノ
イズがセンサ部23からの出力に影響を与えるのを防止
することができる。
At the time of this photographing, the first to sixth signal storage / readout CCDs 25a to 24f of each pixel 20 are operated by the first drive circuit 44A at intervals of 10 -6 seconds as described above, and therefore 10 -6. An electric signal generated in the sensor unit 23 every second is a CCD for both the first to sixth signal accumulation and reading.
The images are transferred to the first charge accumulation unit 25a of 24A to 24F, and the photographing speed becomes 10 6 images / sec. Also, during shooting, pixel 2
First and second switching means 30A, 3 provided in 0
Since 0B is not operated, it is possible to prevent noise generated during these operations from affecting the output from the sensor unit 23.

【0063】撮影を停止するときは、第1から第6信号
蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fの作動を停止
させると共に、第2スイッチング手段30Bを開成状態
に切り換える。この状態では、各画素20のセンサ部2
3に接続した第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CC
D24A〜24Fの第1から第6電荷蓄積部25a〜2
5fには、撮影停止前の36枚分の画像に対応する電気
信号が蓄積されている。例えば、上記したn71の画素
20のセンサ部23に接続した6個の画素20の第1信
号蓄積及び読出し兼用CCD24Aには、n121の画
素20の第1信号蓄積及び読出し兼用CCD24Aの第
6電荷蓄積部25fから第1電荷蓄積部25a、n11
1の画素20の第1信号蓄積及び読出し兼用CCD24
Aの第6電荷蓄積部25fから第1電荷蓄積部25a、
101の画素20の第1信号蓄積及び読出し兼用CC
D24Aの第6電荷蓄積部25fから第1電荷蓄積部2
5a、n91の画素20の第1信号蓄積及び読出し兼用
CCD24Aの第6電荷蓄積部25fから第1電荷蓄積
部25a、n81の画素20の第1信号蓄積及び読出し
兼用CCD24Aの第6電荷蓄積部25fから第1電荷
蓄積部25a、n71の画素20の第1信号蓄積及び読
出し兼用CCD24Aの第6電荷蓄積部25fから第1
電荷蓄積部25aの順で撮影時刻の早い画像に対応する
電気信号から蓄積されている。
When the photographing is stopped, the operations of the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F are stopped and the second switching means 30B is switched to the open state. In this state, the sensor unit 2 of each pixel 20
CC for accumulating and reading signal from 1 to 6 connected to 3
D24A to 24F first to sixth charge storage units 25a to 2
In 5f, electric signals corresponding to 36 images before the shooting is stopped are accumulated. For example, the first signal storage / readout combined CCD 24A of the six pixels 20 connected to the sensor unit 23 of the n 7 , 1 pixel 20 described above has the first signal storage / readout combined use of the n 12 , 1 pixel 20. From the sixth charge storage unit 25f of the CCD 24A to the first charge storage units 25a, n 11 ,
First signal storage and read-out combined in one pixel 20 CCD 24
A sixth charge storage unit 25f to first charge storage unit 25a,
CC for both first signal accumulation and reading of the pixel 20 of n 10 , 1
From the sixth charge storage unit 25f of D24A to the first charge storage unit 2
5a, n 9 , 1 of the first signal accumulating and reading CCD 24A of the pixel 20 of the first charge accumulating section 25f of the pixel 20 of the first charge accumulating section 25a, n 8 , 1 of the CCD 24A of the first signal accumulating and reading. 6 first charge accumulation portion 25a from the charge storage portion 25f, n 7, first 1 pixel 20 signal storage and read-out combined sixth charge storage portion first from 25f of CCD24A
The electric charge is stored in order of the electric charge accumulating portion 25a from the electric signal corresponding to the image having the earlier photographing time.

【0064】次に、上記各画素20の第1から第6信号
蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24F内に蓄積、記
憶された電気信号を読み出す場合には、各画素20の第
1スイッチング手段30Aを閉成状態、第2スイッチン
グ手段30Bを開成状態とすると共に、上記リード線3
4に介設した第3スイッチング手段30Cを閉成状態と
する。この状態では、図6に示すように、上下方向に配
置された各画素20の第1から第6信号蓄積及び読出し
兼用CCD24A〜24Fがすべて直列に接続される。
例えば、j=1の列では、n11の画素20から
2161の画素20までの第1から第6信号蓄積及び読
出し兼用CCD24A〜24Fがそれぞれ直列に接続さ
れる。
Next, when the electric signals stored and stored in the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of each pixel 20 are read out, the first switching means 30A of each pixel 20 is closed. In the open state, the second switching means 30B is opened, and the lead wire 3
The third switching means 30C provided in 4 is closed. In this state, as shown in FIG. 6, the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of the pixels 20 arranged in the vertical direction are all connected in series.
For example, in the column of j = 1, the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F from the pixel 20 of n 1 , 1 to the pixel 20 of n 216 , 1 are connected in series, respectively.

【0065】第3駆動回路45が第1から第6走査用C
CD32A〜32Fを作動させると共に、第4駆動回路
46が読出し用CCD35を作動させると、第1から第
6走査用CCD32A〜32Fの電荷蓄積部33,33
…に電荷が移送され、この移送された電荷は、第1から
第6走査用CCD32A〜32F内を、図2において矢
印Xで示すように、第216目の電荷蓄積部33側へ移
送され、さらに、読出し用CCD35の第1から第6電
荷蓄積部36a〜36fに移送される。読出し用CCD
35に移送された電気信号は、さらに、図2中矢印Yで
示すように、第6電荷蓄積部36f側に移送され、アン
プ4及びA/Dコンバータ5を経て、増幅及びA/D変
換された後、メインメモリ6にデジタルの画像信号とし
て記憶される。このメインメモリ6に記憶された画像信
号は、画像処理手段7により1枚目から36枚目までの
画像を構成するように並び変えられた後、モニタディス
プレー9で画像に形成される。
The third driving circuit 45 uses the first to sixth scanning Cs.
When the fourth drive circuit 46 operates the readout CCD 35 while operating the CDs 32A to 32F, the charge accumulation units 33 and 33 of the first to sixth scanning CCDs 32A to 32F.
The charges are transferred to ..., And the transferred charges are transferred to the 216th charge storage section 33 side in the first to sixth scanning CCDs 32A to 32F, as indicated by the arrow X in FIG. Further, the read CCD 35 is transferred to the first to sixth charge storage units 36a to 36f. CCD for reading
The electric signal transferred to 35 is further transferred to the side of the sixth charge storage section 36f as shown by the arrow Y in FIG. After that, it is stored in the main memory 6 as a digital image signal. The image signals stored in the main memory 6 are rearranged by the image processing means 7 so as to form the first to 36th images, and then formed on the monitor display 9 as images.

【0066】このように第1実施形態の撮影装置では、
撮影時には、それぞれ6個の電荷蓄積部25a〜25f
を備えた第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD2
4A〜24Fのうちのいずれかを一つのセンサ部23に
直列に接続することにより、合計36枚の連続画像が得
られ、かつ、第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CC
D24A〜24Fを第1駆動回路44Aで駆動すること
により、106枚/秒の撮影速度で撮影することができ
る。よって、この撮影装置は、科学計測用として十分使
用することができる撮影速度を得ることができると共
に、ビデオカメラとして使用することができる連続画像
枚数が得られる。例えば、画像処理手段7により4枚/
秒の速度で再生すれば、9秒間の動画像を得ることがで
きる。
As described above, in the image pickup apparatus of the first embodiment,
At the time of shooting, each of the six charge storage units 25a to 25f
First to sixth signal storage / readout CCD 2 including
By connecting any one of 4A to 24F in series to one sensor unit 23, a total of 36 continuous images can be obtained, and the first to sixth signal storage / readout combined CCs can be obtained.
By driving D24A to 24F by the first drive circuit 44A, it is possible to shoot at a shooting speed of 10 6 frames / sec. Therefore, this photographing apparatus can obtain a photographing speed that can be sufficiently used for scientific measurement, and can obtain the number of continuous images that can be used as a video camera. For example, 4 sheets /
If it is played back at a speed of 2 seconds, a moving image of 9 seconds can be obtained.

【0067】また、この撮影装置では、撮影時には上記
のように各画素20のセンサ部23に発生した電気信号
を第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜
24Fに同一方向に並列的に移送して蓄積、記憶する一
方、読出し時には、上記図6に示すように縦方向に位置
する第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A
〜24Fを直列に接続し、第1から第6信号蓄積及び読
出し兼用CCD24A〜24Fに蓄積された電気信号を
同一方向に並列的に移送して受光面21の外側に設けた
第1から第6走査用CCD32A〜32Fに読み出す構
成としている。すなわち、この撮影装置では、撮影時と
信号読出し時ともセンサ部23で発生した電気信号は同
一方向に並列的に移送され、かつ、撮影時と信号読出し
時で電気信号の移送方向が同一である。よって、この第
1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24
Fを作動させるための第1及び第2駆動回路44A,4
4Bの構造が構成が簡易であると共に、受光面21には
信号読出し専用のCCDを設ける必要がない。そのた
め、受光面21内の面積を有効に利用することができ、
センサ部23の面積を十分に確保しつつ、各画素20毎
に第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜
24Fを設けることができる。さらに、撮影時及び信号
読出し時のいずれも、電気信号の移動方向が屈曲しない
ため、電気信号の残留による画素20の劣化を防止する
ことができる。
Further, in this photographing apparatus, the electric signals generated in the sensor section 23 of each pixel 20 as described above at the time of photographing are stored in the first to sixth signal accumulation / readout CCDs 24A to 24C.
The CCDs 24A used for storing and reading the signals are arranged in parallel in the same direction and are stored and stored in the memory 24F, while at the time of reading, as shown in FIG.
To 24F are connected in series, and the electric signals stored in the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F are transferred in parallel in the same direction and provided on the outer side of the light receiving surface 21 from the first to sixth. The scanning CCDs 32A to 32F are configured to read out. That is, in this photographing apparatus, the electric signals generated by the sensor unit 23 are transferred in parallel in the same direction at the time of photographing and at the time of reading the signal, and the electric signals are transferred in the same direction at the time of photographing and at the time of reading the signal. . Therefore, the CCDs 24A to 24A for both 1st to 6th signal storage and reading
First and second drive circuits 44A, 4 for operating F
The structure of 4B has a simple structure, and the light receiving surface 21 does not need to be provided with a CCD for reading signals. Therefore, the area within the light receiving surface 21 can be effectively used,
While sufficiently securing the area of the sensor portion 23, the CCDs 24A to 24A for both first to sixth signal storage and reading are provided for each pixel 20.
24F can be provided. Further, since the moving direction of the electric signal is not bent at the time of photographing and reading the signal, it is possible to prevent the deterioration of the pixel 20 due to the residual electric signal.

【0068】なお、第1実施形態の撮影装置を使用する
場合には、被写体(図示せず。)が撮影範囲に確実に入
るように、撮影範囲を調整する作業(セッティング作
業)を行う必要がある。このセッティング作業時には、
第1スイッチング手段30Aを閉成状態、第2スイッチ
ング手段30Bを開成状態、第3スイッチング手段30
Cを閉成状態とする。この状態で、第2駆動回路44B
で第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜
24Fを作動させると共に、第3及び第4駆動回路4
5,46により、走査用CCD32A〜32F及び読出
し用CCD35を作動させ、センサ部23に発生した電
気信号を、第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD
24A〜24F、走査用CCD32A〜32F、読出し
用CCD35を介してアンプ手段4、A/Dコンバータ
5に出力し、メインメモリ6内に記憶した画像信号を画
像処理手段7により画像に形成したモニタディスプレー
9に表示する。このように、本実施形態では、撮影した
画像をモニタディスプレー9に直ちに表示することによ
り、セッティング作業を容易に行うことができる。
When the photographing apparatus of the first embodiment is used, it is necessary to perform a work for adjusting the photographing range (setting work) so that a subject (not shown) is surely included in the photographing range. is there. During this setting work,
The first switching means 30A is in the closed state, the second switching means 30B is in the open state, and the third switching means 30.
C is closed. In this state, the second drive circuit 44B
Then, the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A-
24F is operated, and the third and fourth drive circuits 4
5, 46, the scanning CCDs 32A to 32F and the reading CCD 35 are actuated, and the electric signals generated in the sensor unit 23 are used as first to sixth signal storage and reading CCDs.
24A to 24F, scanning CCDs 32A to 32F, and CCD 35 for reading, output to the amplifier unit 4 and the A / D converter 5, and the image signal stored in the main memory 6 is displayed on the monitor by the image processing unit 7. Display on 9. As described above, in the present embodiment, the setting work can be easily performed by immediately displaying the captured image on the monitor display 9.

【0069】さらに、本実施形態では、センサ部23に
発生した電気信号を電荷としてCCDで蓄積、移送する
構成としているが、CCDに蓄積した電荷を電圧等の他
の電気信号として読み出すこともできる。
Furthermore, in the present embodiment, the electric signal generated in the sensor portion 23 is stored as charge in the CCD and transferred. However, the charge stored in the CCD can be read out as another electric signal such as voltage. .

【0070】次に、図11に示す本発明の第2実施形態
に係る高速撮影装置について説明する。この第2実施形
態に係る撮影装置では、レンズ1の後方にビームスプリ
ットプリズムからなる光分割手段50を配置し、この光
分割手段50内に設けた1/3反射膜51と1/2反射
膜52とによって、被写体からレンズ1を介して入射し
た光線を三等分する構成としている。
Next, the high-speed photographing apparatus according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 11 will be described. In the photographing apparatus according to the second embodiment, a light splitting means 50 including a beam splitting prism is arranged behind the lens 1, and the 1/3 reflection film 51 and the 1/2 reflection film provided in the light splitting means 50 are arranged. 52 is used to divide the light beam incident from the subject through the lens 1 into three equal parts.

【0071】また、光分割手段50の出射面側には、そ
れぞれ第1、第2及び第3撮影手段2A,2B,2Cを
配置しており、光分割手段50により分割した入射光を
各撮像手段2A,2B,2Cに入射させる構成としてい
る。
Further, first, second and third photographing means 2A, 2B and 2C are arranged on the emission surface side of the light splitting means 50, respectively, and the incident light split by the light splitting means 50 is imaged. The means 2A, 2B and 2C are made to enter.

【0072】第1、第2及び第3撮影手段2A,2B,
2Cは、それぞれ上記図1から図10に示す第1実施形
態の撮影装置と同様の構成であり、216行×216列
の画素20をマトリックス状に配置した受光面21を備
え、各画素20のセンサ部23の両側に第1から第6電
荷蓄積部25a〜25fを備えた直線状の第1から第6
信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fを設けて
おり、この第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD
24A〜24Fに蓄積された電気信号を、第1から第6
走査用CCD32A〜32F及び読出し用CCD35に
より読出し、読出した電気信号をアンプ手段4及びA/
Dコンバータ5を介してメインメモリ6に記憶する構成
としている。
The first, second and third photographing means 2A, 2B,
2C has a configuration similar to that of the image capturing apparatus according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 10, and includes a light receiving surface 21 in which pixels 20 of 216 rows × 216 columns are arranged in a matrix, and First to sixth linear first to sixth charge storage units 25a to 25f provided on both sides of the sensor unit 23
CCDs 24A to 24F for both signal storage and reading are provided, and CCDs for both first to sixth signal storage and reading are provided.
The electrical signals stored in 24A to 24F are transferred to the first to sixth
The electrical signals read and read by the scanning CCDs 32A to 32F and the reading CCD 35 are amplified by the amplifier means 4 and A /
It is configured to be stored in the main memory 6 via the D converter 5.

【0073】また、この撮影装置は、上記第1実施形態
と同様に、受光面21を16個の領域A1〜A16に分
けて、各領域A1〜A16のモニタ線37をモニタ用C
CD39、アンプ11及びA/Dコンバータ12を介し
て、輝度監視手段13及びトリガー信号発生手段14に
接続している。また、各撮影手段2A,2B,2Cに
は、制御手段15から同期信号が入力され、この同期信
号により、各撮影手段2A,2B,2Cの作動を後述す
るように所定の時間遅れを持たせて作動させる構成とし
ている。なお、第2実施形態のその他の構成は第1実施
形態と同一であり、図11において第1実施形態と同一
の要素には、同一の符号を付している。
Further, in this photographing apparatus, as in the first embodiment, the light receiving surface 21 is divided into 16 areas A1 to A16, and the monitor line 37 of each area A1 to A16 is used as a monitor C.
It is connected to the brightness monitoring means 13 and the trigger signal generating means 14 via the CD 39, the amplifier 11 and the A / D converter 12. A synchronizing signal is input to each of the photographing means 2A, 2B and 2C from the control means 15, and the synchronizing signal causes a predetermined time delay in the operation of each of the photographing means 2A, 2B and 2C as described later. It is configured to operate. The other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and in FIG. 11, the same elements as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0074】次に、第2実施形態の作動について説明す
る。第2実施形態では、撮影中には、上記第1から第3
撮影手段2A〜2Cの3つの撮影手段のうち、いずれか
一つの撮影手段2A〜2Cをセンサ部23に発生した電
気信号を第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD2
5A〜25Fへ蓄積する状態(撮影モード)とし、他の
一つの撮影手段2A〜2Cをセンサ部23に発生した電
気信号を第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD2
5A〜24Fへ蓄積しつつ、上記モニタ用CCD39か
ら輝度監視手段13に電気信号を入力して入射光の輝度
を監視する状態(撮影/モニタリングモード)とし、さ
らに、残りの一つの撮影手段2A〜2Cを各画素20内
の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜
24Fの第1から第6電荷蓄積部25a〜25fに蓄積
された電気信号を保持する状態(保持モード)とし、図
12に示すように、3つの撮影手段2A,2B,2Cで
交互に撮影モード、撮影/モニタリングモード及び保持
モードを行うことにより撮影を行う構成としており、1
つの撮影手段2A〜2Bに着目すると、撮影モード→撮
影/モニタリングモード→保持モードの順で各モードを
繰り返すようにしている。
Next, the operation of the second embodiment will be described. In the second embodiment, during shooting, the first to third
Of the three image pickup units 2A to 2C, any one of the image pickup units 2A to 2C is used for the first to sixth signal accumulation / readout CCD 2 for the electric signal generated in the sensor unit 23.
5A to 25F is stored (shooting mode), and the other one of the shooting means 2A to 2C is used to store and read the electric signals generated by the sensor unit 23 from the first to sixth signals.
While accumulating in 5A to 24F, an electric signal is input from the monitor CCD 39 to the brightness monitoring means 13 to monitor the brightness of incident light (shooting / monitoring mode), and the remaining one shooting means 2A to 2C is a CCD 24A for storing and reading first to sixth signals in each pixel 20.
The electric signals accumulated in the first to sixth charge accumulating portions 25a to 25f of 24F are held (holding mode), and as shown in FIG. 12, three photographing means 2A, 2B, 2C alternately take photographing modes. , Is configured to perform shooting by performing shooting / monitoring mode and holding mode.
Focusing on one of the image capturing means 2A to 2B, each mode is repeated in the order of image capturing mode → image capturing / monitoring mode → holding mode.

【0075】また、上記したように各画素20に、それ
ぞれ6個の電荷蓄積部25a〜25fを備える第1から
第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fを設
け、一つの画素20のセンサ部23に6個の信号蓄積及
び読出し兼用CCD24A〜24Fを直列に接続してお
り、一つのセンサ部23に合計36個の電荷蓄積部25
a〜25fを接続しているため、撮影モードまたは撮影
/モニタリングモードのときには、第1駆動回路44A
が第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜
24Fを36回スイッチングする。
Further, as described above, each pixel 20 is provided with the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F each having the six charge storage portions 25a to 25f, and the sensor portion 23 of one pixel 20 is provided. 6 signal storage / readout CCDs 24A to 24F are connected in series, and one sensor unit 23 has a total of 36 charge storage units 25.
Since a to 25f are connected, the first drive circuit 44A is used in the photographing mode or the photographing / monitoring mode.
Is a CCD 24A for both first to sixth signal storage and reading
24F is switched 36 times.

【0076】上記撮影モードでは、第1スイッチング手
段30Aを開成状態、第2スイッチング手段30Bを閉
成状態、第3スイッチング手段30Cを開成状態、第4
スイッチング手段30Dを開成状態、第5スイッチング
手段30Eを閉成状態とし、この状態で第1駆動回路4
4Aにより各画素20の第1から第6信号蓄積及び読出
し兼用CCD24A〜24Fを作動させると共に、第5
駆動回路47によりモニタ用CCD39を作動させる。
入射光線の輝度に応じて各画素20のセンサ部23に発
生した電気信号は、センサ部23に直列に接続した第1
から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24F
の6個の第1から第6電荷蓄積部25a〜25fに順次
移送され、それ以前に第1から第6信号蓄積及び読出し
兼用CCD24A〜24Fの第1から第6電荷蓄積部2
5a〜25fに蓄積されていた電気信号は、信号排出線
31、モニタ線37及びモニタ用CCD39を介してド
レン線42に順に排出される。
In the photographing mode, the first switching means 30A is in the open state, the second switching means 30B is in the closed state, the third switching means 30C is in the open state, and the fourth switching means 30C is in the open state.
The switching means 30D is opened and the fifth switching means 30E is closed. In this state, the first drive circuit 4
4A activates the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of each pixel 20, and
The drive circuit 47 operates the monitor CCD 39.
The electric signal generated in the sensor unit 23 of each pixel 20 according to the brightness of the incident light is the first signal connected to the sensor unit 23 in series.
To sixth signal storage / readout CCD 24A to 24F
Are sequentially transferred to the six first to sixth charge storage units 25a to 25f, and before that, the first to sixth charge storage units 2 of the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F.
The electric signals stored in 5a to 25f are sequentially discharged to the drain line 42 via the signal discharge line 31, the monitor line 37, and the monitor CCD 39.

【0077】上記撮影/モニタリングモードでは、第1
スイッチング手段30Aを開成状態、第2スイッチング
手段30Bを閉成状態、第3スイッチング手段30Cを
開成状態、第4スイッチング手段30Dを閉成状態、第
5スイッチング手段30Eを開成状態とし、この状態で
第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜2
4Fを作動させると共に、モニタ用CCD39を作動さ
せる。各画素20のセンサ部23に発生した電気信号
は、そのセンサ部23に直列に接続した6個の信号蓄積
及び読出し兼用CCD24A〜24Fの第1から第6電
荷蓄積部25a〜25fに順次移送され、それ以前に第
1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24
Fの第1から第6電荷蓄積部25a〜25fに蓄積され
ていた電気信号は、信号排出線31、モニタ線37、モ
ニタ用CCD39、アンプ手段11及びA/Dコンバー
タ12を介して輝度監視手段13に順に入力される。
In the shooting / monitoring mode, the first
The switching means 30A is in the open state, the second switching means 30B is in the closed state, the third switching means 30C is in the open state, the fourth switching means 30D is in the closed state, and the fifth switching means 30E is in the open state. CCDs 24A to 2 for both 1st to 6th signal storage and reading
4F is operated, and the monitor CCD 39 is also operated. The electric signal generated in the sensor unit 23 of each pixel 20 is sequentially transferred to the first to sixth charge storage units 25a to 25f of the six signal storage / readout CCDs 24A to 24F connected in series to the sensor unit 23. , Before that, CCDs 24A to 24 for both 1st to 6th signal storage and reading
The electric signals accumulated in the first to sixth charge accumulating units 25a to 25f of F are transmitted through the signal discharge line 31, the monitor line 37, the monitor CCD 39, the amplifier unit 11 and the A / D converter 12 to the brightness monitoring unit. 13 are sequentially input.

【0078】上記保持モードでは、上記第1スイッチン
グ手段30A及び第2スイッチング手段30Bの両方を
開成状態とすると共に、各画素20の第1から第6信号
蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fの作動を停止
し、これら第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD
24A〜24F内の第1から第6電荷蓄積部25a〜2
5fに蓄積された電気信号を保持する。
In the holding mode, both the first switching means 30A and the second switching means 30B are opened, and the operation of the CCDs 24A to 24F for both the first to sixth signal accumulation and readout of each pixel 20 is stopped. The first to sixth signal storage / readout CCDs
First to sixth charge storage units 25a to 2 in 24A to 24F
It holds the electrical signal stored in 5f.

【0079】図13は、第2実施形態の作動の一例を示
しているが、この例では、第1撮影手段2Aを“撮影モ
ード”、第2撮影手段2Bを“撮影/モニタリングモー
ド”、第3撮影手段2Cを“保持モード”(以下、この
状態を「第1状態」と称する。)として作動を開始す
る。
FIG. 13 shows an example of the operation of the second embodiment. In this example, the first photographing means 2A is in "photographing mode", the second photographing means 2B is in "photographing / monitoring mode", 3 The photographing means 2C is set to the "holding mode" (hereinafter, this state is referred to as the "first state") and the operation is started.

【0080】時刻t0に撮影装置が始動し、この時刻t0
から時刻t1までは第1状態である。この第1状態で
は、第1撮影手段2Aの各画素20のセンサ部23で発
生した電気信号が第1から第6信号蓄積及び読出し兼用
CCD24A〜24Fの第1から第6電荷蓄積部25a
〜25fへ順次移送される。また、この間に、第1から
第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fの第
6電荷蓄積部25fから信号排出線31、モニタ線37
及びモニタ用CCD39を介してドレン線42に電気信
号が順次排出される。
At time t 0 , the photographing apparatus is started, and at this time t 0
From until the time t 1 is the first state. In the first state, the electric signals generated in the sensor unit 23 of each pixel 20 of the first image pickup unit 2A are the first to sixth charge storage units 25a of the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F.
It is sequentially transferred to ~ 25f. Also, during this period, the signal discharge line 31 and the monitor line 37 from the sixth charge storage unit 25f of the first to sixth signal storage / readout combined CCDs 24A to 24F.
Also, electrical signals are sequentially discharged to the drain line 42 via the monitor CCD 39.

【0081】一方、第1状態で撮影/モニタリングモー
ドにある第2撮影手段2Bでは、各画素20のセンサ部
23で発生した電気信号が第1から第6信号蓄積及び読
出し兼用CCD24A〜24Fの第1から第6電荷蓄積
部25a〜25fへ順次移送される。また、この間に、
第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜2
4Fの第6電荷蓄積部25fから信号排出線31、モニ
タ線37、モニタ用CCD39、アンプ11、A/Dコ
ンバータ12を介して輝度監視手段13に電気信号が順
次入力される。
On the other hand, in the second photographing means 2B in the photographing / monitoring mode in the first state, the electric signals generated in the sensor portion 23 of each pixel 20 are stored in the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F. The charge is sequentially transferred from 1 to the sixth charge storage units 25a to 25f. Also, during this time,
First to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 2
Electrical signals are sequentially input from the sixth charge storage section 25f of 4F to the luminance monitoring means 13 via the signal discharge line 31, the monitor line 37, the monitor CCD 39, the amplifier 11, and the A / D converter 12.

【0082】さらに、第1状態では、保持モードにある
第3撮影手段2Cの各画素20の第1から第6信号蓄積
及び読出し兼用CCD24A〜24Fは非作動状態にあ
り、第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A
〜24Fの第1から第6電荷蓄積部25a〜25fに蓄
積された電気信号は移送されることなく保持される。
Further, in the first state, the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of each pixel 20 of the third photographing means 2C in the holding mode are in the inoperative state, and the first to sixth signals. CCD24A for both storage and readout
The electric signals stored in the first to sixth charge storage units 25a to 25f of 24 F to 24 F are held without being transferred.

【0083】次に、時刻t1から時刻t2までは、第1撮
影手段2Aがモニタリングモード、第2撮影手段2Bが
保持モード、第3撮影手段2Cが撮影モードとなる(第
2状態)。この第2状態では、上記第1状態で撮影モー
ドにあった第1撮影手段2Aが撮影/モニタリングモー
ドとなるため、センサ部23で発生した電気信号が第1
から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24F
の第1から第6電荷蓄積部25a〜25fに移送される
のに伴い、第1撮影手段2Aの画素20の第1から第6
信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fに保持さ
れている時刻t0〜t1の間に撮影した36枚分の画像に
対応する電気信号がモニタ用CCD39を介して順次輝
度監視手段13に入力される。また、この第2状態の間
の画像は、撮影モードにある第3撮影手段2Cの各画素
20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24
A〜24Fの第1から第6電気信号蓄積部25a〜25
fにも蓄積される。
Next, from time t 1 to time t 2 , the first photographing means 2A is in the monitoring mode, the second photographing means 2B is in the holding mode, and the third photographing means 2C is in the photographing mode (second state). In this second state, the first photographing means 2A, which was in the photographing mode in the first state, is in the photographing / monitoring mode, so that the electric signal generated by the sensor unit 23 becomes the first state.
To sixth signal storage / readout CCD 24A to 24F
Of the first to sixth charge storage units 25a to 25f, the first to sixth pixels 20 of the first image pickup unit 2A are transferred.
Electrical signals corresponding to 36 images captured during the time t 0 to t 1 held in the signal accumulation / readout CCDs 24A to 24F are sequentially input to the brightness monitoring means 13 via the monitor CCD 39. . Further, the image during the second state is the CCD 24 for both the first to sixth signal accumulation and readout of each pixel 20 of the third photographing means 2C in the photographing mode.
First to sixth electric signal accumulating units 25a to 25 of A to 24F
It is also accumulated in f.

【0084】次に、時刻t2から時刻t3までは、第1撮
影手段2Aが保持モード、第2撮影手段2Bが撮影モー
ド、第3撮影手段2Cが撮影/モニタリングモードとな
る(第3状態)。この第3状態では、上記第2状態で撮
影モードにあった第3撮影手段2Cがモニタリングモー
ドとなるため、この第3撮影手段2Cの画素20のセン
サ部23の発生した電気信号が第1から第6信号蓄積及
び読出し兼用CCD24A〜24Fに移送されるのに伴
って、上記t1からt2の間に撮影された画像に対応する
電気信号が順次輝度監視手段13に入力される。
Next, from time t 2 to time t 3 , the first photographing means 2A is in the holding mode, the second photographing means 2B is in the photographing mode, and the third photographing means 2C is in the photographing / monitoring mode (third state). ). In the third state, the third image capturing means 2C that was in the image capturing mode in the second state becomes the monitoring mode, so that the electric signal generated by the sensor unit 23 of the pixel 20 of the third image capturing means 2C changes from the first to the first. While being transferred to the sixth signal accumulation / readout CCDs 24A to 24F, electric signals corresponding to the images photographed between t 1 and t 2 are sequentially input to the luminance monitoring means 13.

【0085】以下、第1状態から第3状態を繰り返して
撮影を継続するが、例えば、第3状態の開始時である時
刻t6から時間△tだけ経過した時刻t’に、撮影/モ
ニタリングモードにある撮影手段2Bの受光面21の1
6個の領域A1〜A16のいずれかに急激な輝度の変化
が生じたと輝度監視手段13が判断すると、輝度監視手
段13が検出信号をトリガー信号発生手段14に出力
し、トリガー信号発生手段14がトリガー信号を第1か
ら第3撮影手段2A〜2Cに出力する。第1撮影手段2
Aは、トリガー信号が入力されると、撮影モードから保
持モードに切り替わる。第3撮影手段2Cは、トリガー
信号が入力されても、保持モードのままで維持される。
一方、第2撮影手段2Bにトリガー信号が入力される
と、撮影/モニタリングモードから撮影モードに切り替
わり、上記第3状態の終了する時刻t7から上記時間△
tだけ経過した時刻t7+△tまで撮影モードとなる。
この時刻t7+△tに撮影が終了し、第1から第3撮影
手段2A〜2Cがすべて保持モードとなる。
[0085] In the following, but to continue shooting from the first state by repeating the third state, for example, the time t 'that has elapsed by the time △ t from time t 6 is at the start of the third state, shooting / monitoring mode 1 of the light receiving surface 21 of the photographing means 2B in
When the brightness monitoring means 13 determines that a sudden change in brightness has occurred in any of the six areas A1 to A16, the brightness monitoring means 13 outputs a detection signal to the trigger signal generating means 14, which causes the trigger signal generating means 14 to operate. The trigger signal is output to the first to third photographing means 2A to 2C. First photographing means 2
When the trigger signal is input to A, the shooting mode is switched to the holding mode. The third photographing means 2C is maintained in the holding mode even if the trigger signal is input.
On the other hand, when a trigger signal is input to the second image capturing means 2B, the image capturing / monitoring mode is switched to the image capturing mode, and the time Δ from the time t 7 when the third state ends.
The photographing mode is set until time t 7 + Δt after the lapse of t.
The photographing ends at this time t 7 + Δt, and the first to third photographing means 2A to 2C all enter the holding mode.

【0086】この撮影終了時点である時刻t7+△tに
は、第1撮影手段2Aには、時刻t4+△tから時刻t5
及び時刻t6から時刻t’に対応する36枚の画像分の
電気信号が蓄積されている。また、第2撮影手段2Bに
は、時刻t’から時刻t7+△tの36枚の画像分の電
気信号が蓄積されている。さらに、第3撮影手段2Cに
は、時刻t5から時刻t6の36枚の画像分の電気信号が
蓄積されている。従って、時刻t7+△tの時点では、
第1から第3撮影手段2A〜2Cには、時刻t4+△t
から時刻t7+△tの画像に相当する電気信号が得られ
る。トリガー信号が出力された時刻は上記のように時刻
6から時刻t7の間の時刻t’であるが、時刻t6から
時刻t7の間は、時刻t5から時刻t6の画像に相当する
電気信号が輝度監視手段13に入力されているため、実
際に被写体に変化が生じたのは、この時刻t6から時刻
7の間である。よって、上記のように時刻t4+△tか
ら時刻t7+△tの画像に相当する電気信号が得られれ
ば、輝度に急激な変化が生じた瞬間を含む108枚の連
続画像が得られる。
At the time t 7 + Δt, which is the time when this photographing is completed, the time t 4 + Δt is changed to the time t 5 in the first photographing means 2A.
And electrical signals for 36 images corresponding to time t 6 to time t ′ are stored. Further, the electric signals for 36 images from time t ′ to time t 7 + Δt are accumulated in the second photographing means 2B. Further, the electric signals for 36 images from time t 5 to time t 6 are accumulated in the third photographing means 2C. Therefore, at time t 7 + Δt,
At the first to third photographing means 2A to 2C, time t 4 + Δt
From, an electric signal corresponding to the image at time t 7 + Δt is obtained. The time when the trigger signal is output is the time t ′ between the time t 6 and the time t 7 as described above, but the image between the time t 5 and the time t 6 is displayed between the time t 6 and the time t 7. Since the corresponding electric signal is input to the brightness monitoring means 13, it is between time t 6 and time t 7 that the subject actually changes. Therefore, if an electrical signal corresponding to the image from the time t 4 + Δt to the time t 7 + Δt is obtained as described above, 108 continuous images including the moment when the brightness changes abruptly can be obtained. .

【0087】信号読出し時には、第1から第3撮影手段
2A〜2Cの画素20の上記第1スイッチング手段30
Aを閉成状態、第2スイッチング手段30Bを開成状
態、第3スイッチング手段30Cを閉成状態として走査
用CCD32A〜32F及び信号読出し用CCD35を
作動させる。第1から第3撮影手段2A〜2Cの各画素
20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24
A〜24Fに蓄積された電気信号は、i=216の行を
構成する画素20の第1から第6信号蓄積及び読出し兼
用CCD24A〜24Fの第6電荷蓄積部25f、リー
ド線34、走査用CCD32A〜32F及び読出し用C
CD35を介してアンプ4及びA/Dコンバータ5へ出
力させ、増幅及びA/D変換後にメインメモリ6に蓄積
される。画像再生時には、上記のように画像処理手段7
によりメインメモリ6内の画像を信号を処理して、適切
な再生速度でモニターディスプレー3に表示する。
At the time of signal reading, the first switching means 30 of the pixels 20 of the first to third photographing means 2A to 2C.
The scanning CCDs 32A to 32F and the signal reading CCD 35 are operated by setting A to the closed state, the second switching means 30B to the open state, and the third switching means 30C to the closed state. The CCD 24 for both the first to sixth signal storage and readout of each pixel 20 of the first to third photographing means 2A to 2C.
The electric signals stored in A to 24F are the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of the pixels 20 forming the row of i = 216. ~ 32F and C for reading
It is output to the amplifier 4 and the A / D converter 5 via the CD 35, and is stored in the main memory 6 after amplification and A / D conversion. At the time of image reproduction, the image processing means 7 is operated as described above.
The signal in the image stored in the main memory 6 is processed according to, and displayed on the monitor display 3 at an appropriate reproduction speed.

【0088】撮影モード及び撮影/モニタリングモード
では、第1から第3撮影手段2A〜2Cの第1から第6
信号蓄積及び読出し兼用CCD2A〜2Fを10-6秒間
隔で作動させるため、撮影速度は106枚/秒となり科
学計測に適した十分高速な撮影速度が得られる。また、
上記のように第1から第3撮影手段2A〜2Cで撮影を
行う構成としているため、合計108枚の連続画像が得
られる。再生速度を4枚/秒に設定すれば、再生時間が
27秒間となり、ビデオカメラとして十分使用すること
ができる。
In the photographing mode and the photographing / monitoring mode, the first to sixth photographing means 2A to 2C are used.
Since the CCDs 2A to 2F for both signal storage and readout are operated at intervals of 10 -6 seconds, the shooting speed is 10 6 images / second, and a sufficiently high shooting speed suitable for scientific measurement can be obtained. Also,
As described above, since the first to third photographing means 2A to 2C are used for photographing, a total of 108 continuous images can be obtained. If the playback speed is set to 4 frames / second, the playback time will be 27 seconds, and it can be sufficiently used as a video camera.

【0089】第2実施形態の撮影装置でセッティング作
業を行う場合には、第1から第3撮影手段2A〜2Cの
いずれかを第1スイッチング手段30Aを閉成状態、第
2スイッチング手段30Bを開成状態、第3スイッチン
グ手段30Cを閉成状態とする。この状態で、第2駆動
回路44Bで第1から第6信号蓄積及び読出し兼用CC
D24A〜24Fを作動させると共に、第3及び第4駆
動回路45,46により、走査用CCD32A〜32F
及び読出し用CCD35を作動させ、センサ部23に発
生した電気信号を、第1から第6信号蓄積及び読出し兼
用CCD24A〜24F、走査用CCD32A〜32
F、読出し用CCD35を介してアンプ手段4、A/D
コンバータ5を介してメインメモリ6に入力し、このメ
インメモリ6内に記憶した画像信号を画像処理手段7に
より画像に形成してモニタディスプレー9に表示させ
る。
When performing the setting work with the image pickup apparatus of the second embodiment, any one of the first to third image pickup means 2A to 2C is closed with the first switching means 30A and the second switching means 30B is opened. State, the third switching means 30C is closed. In this state, the second drive circuit 44B combines the first to sixth signal storage / readout CCs.
D24A to 24F are operated, and the scanning CCDs 32A to 32F are driven by the third and fourth drive circuits 45 and 46.
Also, the CCD for reading 35 is actuated, and the electric signals generated in the sensor unit 23 are transferred to CCDs 24A to 24F for both first to sixth signal storage and reading, and CCDs for scanning 32A to 32F.
F, amplifier means 4, A / D via read CCD 35
The image signal input to the main memory 6 via the converter 5 and stored in the main memory 6 is formed into an image by the image processing means 7 and is displayed on the monitor display 9.

【0090】なお、本実施形態の撮影装置において、各
撮影手段2A,2B,2Cのそれぞれカラーフィルタを
取付けて、各撮影手段2A,2B,2Cを完全同期させ
て撮影することにより、カラー撮影を行うこともでき
る。また、撮影手段2A,2B,2Cとは別個にトリガ
ー信号発生手段を設け、トリガー信号が入力されると3
個の撮影手段2A,2B,2Cで1個ずつ順に撮影を行
い、残りの撮影手段を停止状態として撮影を行ってもよ
い。
In the image taking apparatus of this embodiment, color filters are attached to the image taking means 2A, 2B and 2C, respectively, and the image taking means 2A, 2B and 2C are taken in perfect synchronization to take a color image. You can also do it. Further, a trigger signal generating means is provided separately from the photographing means 2A, 2B, 2C, and when the trigger signal is input, 3
It is also possible to take pictures one by one by the picture taking means 2A, 2B, 2C one by one, and take pictures with the remaining picture taking means stopped.

【0091】図14は、本発明の第3実施形態を示して
いる。この第3実施形態は、上記第1実施形態におい
て、第1スイッチング手段30A、第2スイッチング手
段30Bをなくし、同じ列を構成する画素20の第1か
ら第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fを
全て直列にしており、撮影時及び読出し時共に、上記図
5に示す状態となる。この第3実施形態では、撮影時に
は、撮影装置の外部に設けたトリガー信号発生手段から
のトリガー信号が入力されたときに、撮影を開始し、3
6枚数分の画像を取り終えた時点(各画素20の第1か
ら第6信号蓄積及び読出し兼用CCD24A〜24Fの
第1から第6電荷蓄積部25a〜25fのすべてにちょ
うど電荷が蓄積された時点)で撮影を停止する。信号読
出し時には、上記第1実施形態と同様に、第1から第6
走査用CCD32A〜32F及び信号読出し用CCD3
5により各列毎に並列に電気信号を読み出せばよい。
FIG. 14 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, in the first embodiment, the first switching means 30A and the second switching means 30B are eliminated, and the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of the pixels 20 forming the same column are used. All are in series, and the state shown in FIG. In the third embodiment, at the time of shooting, shooting is started when a trigger signal from a trigger signal generating means provided outside the shooting device is input.
At the time when six images have been captured (at the time when charges are just accumulated in all of the first to sixth charge accumulating portions 25a to 25f of the first to sixth signal accumulation / readout CCDs 24A to 24F of each pixel 20). ) To stop shooting. At the time of signal reading, as in the first embodiment, the first to sixth
Scanning CCDs 32A to 32F and signal reading CCD 3
5, the electric signals may be read in parallel for each column.

【0092】この第3実施形態では、上記のように同じ
列を構成する画素20の第1から第6信号蓄積及び読出
し兼用CCD24A〜24Fを全て直列にしているた
め、第1実施形態のような信号の上書きを行うことがで
きないため、トリガー信号を外部から入力する必要があ
るが、各人画素20内にはスイッチング手段を全く設け
る必要がなく、画素20の構造が一層簡易になる。
In the third embodiment, since the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F of the pixels 20 forming the same column are all in series as described above, the same as in the first embodiment. Since it is not possible to overwrite the signal, it is necessary to input the trigger signal from the outside, but it is not necessary to provide any switching means in each person's pixel 20, and the structure of the pixel 20 is further simplified.

【0093】図15及び図16は、本発明の第4実施形
態を示している。上記第1から第3実施形態では、同じ
列を構成する画素20内にそれぞれ設けた第1から第6
信号蓄積及び読出し用CCD24A〜24Fをリード線
26により直列に接続する構成としているが、この第4
実施形態では、多数の電荷蓄積部55を備える長尺な直
線状の信号蓄積及び読出し兼用CCD54A〜54Dが
画素20を跨がって延在するように設けられている。
15 and 16 show a fourth embodiment of the present invention. In the above-described first to third embodiments, the first to the sixth provided in the pixels 20 forming the same column, respectively.
The signal storage and readout CCDs 24A to 24F are connected in series by a lead wire 26.
In the embodiment, long linear signal storage / readout CCDs 54 </ b> A to 54 </ b> D including a large number of charge storage units 55 are provided so as to extend across the pixels 20.

【0094】すなわち、図15に示すように、同じ列を
構成する各画素20のセンサ部23の図において右側に
第1信号蓄積及び読出し用CCD54A及び第2信号蓄
積及び読出し用CCD54Bを設け、また、センサ部2
3の図において左側に第3信号蓄積及び読出し兼用CC
D54C及び第4信号蓄積及び読出し兼用CCD54D
を設けている。
That is, as shown in FIG. 15, a first signal storage / readout CCD 54A and a second signal storage / readout CCD 54B are provided on the right side of the sensor section 23 of each pixel 20 forming the same column in the drawing. , Sensor unit 2
The third signal storage / readout CC is shown on the left side in FIG.
D54C and fourth signal accumulation / readout CCD 54D
Is provided.

【0095】上記第1から第4信号蓄積及び読出し兼用
CCD54A〜54Dは、多数の電荷蓄積部55を備え
る直線状のCCDであって、同じ列を構成する画素20
を跨いで受光面21の上端側から下端側まで延在してい
る。また、第1から第4信号蓄積及び読出し兼用CCD
54A〜54Dは互いに平行に設けられている。
The first to fourth signal storage / readout CCDs 54A to 54D are linear CCDs having a large number of charge storage sections 55, and the pixels 20 forming the same column.
The light receiving surface 21 extends from the upper end side to the lower end side of the light receiving surface 21. In addition, the first to fourth signal storage / readout CCDs
54A to 54D are provided in parallel with each other.

【0096】第1信号蓄積及び読出し兼用CCD54A
には、上下方向に4個目ごとの画素20のセンサ部23
をリード線26により接続している。第1信号蓄積及び
読出し兼用CCD54Aのセンサ部23を接続した電気
蓄積部55と、この電荷蓄積部55の上方側又は下方側
に隣接するセンサ部23を接続している電荷蓄積部55
までの間には、それぞれ27個の電荷蓄積部55が存在
する。第2から第4信号蓄積及び読出し兼用CCD54
B〜54Dにも、上下方向に4個おきの画素20のセン
サ部23を接続しており、一つのセンサ部23を接続し
た電荷蓄積部55とこのセンサ部23と上方側又は下方
側に隣接するセンサ部23を接続した電荷蓄積部55と
の間には、それぞれ27個の電荷蓄積部55が存在す
る。
CCD 54A for both first signal storage and reading
In the vertical direction, the sensor unit 23 of the pixel 20 for every fourth pixel
Are connected by a lead wire 26. The electric storage unit 55 to which the sensor unit 23 of the first signal storage / readout CCD 54A is connected, and the charge storage unit 55 to which the sensor unit 23 adjacent to the upper side or the lower side of the charge storage unit 55 is connected.
There are 27 charge accumulating portions 55 in each period. Second to fourth signal storage / readout CCD 54
B to 54D are also connected to the sensor units 23 of every four pixels 20 in the vertical direction, and the charge storage unit 55 to which one sensor unit 23 is connected and this sensor unit 23 are adjacent to the upper side or the lower side. There are 27 charge storage units 55 between each of them and the charge storage unit 55 to which the sensor unit 23 is connected.

【0097】さらに、第1から第4信号蓄積及び読出し
兼用CCD54A〜54Dの上記センサ部23を接続し
た電荷蓄積部55から2個上方の電荷蓄積部55にはM
OS型スイッチからなるスイッチング手段57を介設し
た信号排出線31を接続している。
Further, M is provided in the charge accumulating section 55 two above the charge accumulating section 55 to which the sensor section 23 of the first to fourth signal accumulating and reading CCDs 54A to 54D is connected.
The signal discharge line 31 provided with a switching means 57 composed of an OS type switch is connected.

【0098】撮影時には、第1から第4信号蓄積及び読
出し兼用CCD54A〜54Dの電荷蓄積部55のう
ち、上記リード線26を接続した電荷蓄積部55の図に
おいて上方側に1個目の電荷蓄積部55(図15におい
て斜線を付した画素)の電位を他の電荷蓄積部55より
も高く設定しておき、この斜線を付した電荷蓄積部55
を通って電気信号が移送されないようにする。そのた
め、撮影時には、図16に概略的に示すように、各画素
20のセンサ部23には、第1から第4信号蓄積及び読
出し兼用CCD54A〜54Dのいずれかの電荷蓄積部
55が27個接続された状態となる。また、撮影時に
は、上記信号排出線31に介設したスイッチング手段5
7を閉成する。
At the time of photographing, of the charge accumulation units 55 of the first to fourth signal accumulation / readout CCDs 54A to 54D, the charge accumulation unit 55 to which the lead wire 26 is connected is the first charge accumulation unit on the upper side in the drawing. The potential of the portion 55 (pixels shaded in FIG. 15) is set higher than that of the other charge storage portions 55, and the shaded charge storage portion 55 is set.
Prevents electrical signals from being transmitted through. Therefore, at the time of shooting, as schematically shown in FIG. 16, 27 charge storage units 55 of any one of the first to fourth signal storage / readout CCDs 54A to 54D are connected to the sensor unit 23 of each pixel 20. It will be in the state of being. Further, at the time of photographing, the switching means 5 provided on the signal discharge line 31.
Close 7

【0099】撮影時にセンサ部23に発生した信号は、
図15において矢印Yで示すように上記各センサ部23
に接続した第1から第4信号蓄積及び読出し兼用CCD
54A〜54Dの電荷蓄積部55を図において下方側へ
向けて並列的に順次移送される。上記のように斜線を付
した電荷蓄積部55の高電位を上げているため、電気信
号は、この斜線を付した電荷蓄積部55には移送されず
信号排出線31から排出される。信号排出線31は、上
記第1実施形態と同様にアンプ、A/Dコンバータ等を
介して輝度監視手段(図示せず)に接続しており、この
輝度監視手段が輝度の変化を検出し、トリガー信号発生
手段がトリガー信号を出力すると、撮影が停止する。
The signal generated in the sensor section 23 at the time of photographing is
As shown by the arrow Y in FIG.
1st to 4th signal storage / readout CCD connected to
The charge accumulation units 55 of 54A to 54D are sequentially transferred in parallel downward in the drawing. Since the high potential of the shaded charge storage unit 55 is raised as described above, the electric signal is discharged from the signal discharge line 31 without being transferred to the shaded charge storage unit 55. The signal discharge line 31 is connected to a brightness monitoring means (not shown) via an amplifier, an A / D converter and the like as in the first embodiment, and the brightness monitoring means detects a change in brightness, When the trigger signal generating means outputs the trigger signal, the photographing is stopped.

【0100】この撮影停止時には、第1から第4信号蓄
積及び読出し兼用CCD54A〜54Dには、27枚分
の画像に対応する各画素のセンサ部23で発生した電気
信号が蓄積されている。
When the photographing is stopped, the first to fourth signal storage / readout CCDs 54A to 54D store electric signals generated by the sensor section 23 of each pixel corresponding to 27 images.

【0101】信号読出し時には、上記信号排出線31に
介設したスイッチング手段57を開成すると共に、上記
撮影時に高電位とした斜線を付した電荷蓄積部55を他
の電荷蓄積部55と同電位に戻す。この状態では、第1
から第4信号蓄積及び読出し兼用CCD54A〜54D
は、受光面21の上方側から下方側まで延在する長尺な
直線状となっている。第1から第4信号蓄積及び読出し
兼用CCD54A〜54Dを作動させると、これらの電
荷蓄積部55に蓄積された電気信号が図において矢印Y
で示すように、上方側から下方側に向けて順次移送さ
れ、受光面21の外側に設けた図示しない走査用CCD
及び読出し用CCDからアンプ及びA/Dコンバータを
介してメインメモリに出力される。
At the time of reading a signal, the switching means 57 provided on the signal discharge line 31 is opened, and the shaded charge storage section 55 which is set to a high potential at the time of photographing is set to the same potential as another charge storage section 55. return. In this state, the first
To fourth signal accumulation and readout CCDs 54A to 54D
Is a long straight line extending from the upper side to the lower side of the light receiving surface 21. When the first to fourth signal storage / readout CCDs 54A to 54D are operated, the electric signals stored in these charge storage sections 55 are indicated by arrows Y in the figure.
As shown by, the scanning CCD (not shown), which is sequentially transferred from the upper side to the lower side, is provided outside the light receiving surface 21.
And is output from the reading CCD to the main memory through the amplifier and the A / D converter.

【0102】この第4実施形態では、撮影時であっても
信号読出し時であっても、電気信号は上記のように互い
に平行な直線状の第1から第4信号蓄積及び読出し兼用
CCD54A〜54Dを上方側から下方側に向けて並列
的に移送され、かつ、電気信号の移送方向は撮影時と信
号読出し時で同一である。よって、この第4実施形態の
撮影装置も上記第1から第4信号蓄積及び読出し兼用C
CD54A〜54Dを作動させる駆動回路の構造が簡単
である。
In the fourth embodiment, the electric signals are linear and parallel to each other as described above, the first to the fourth signal accumulating and reading CCDs 54A to 54D both during photographing and during signal reading. Are transferred in parallel from the upper side to the lower side, and the transfer direction of the electric signal is the same during photographing and during signal reading. Therefore, the photographing apparatus according to the fourth embodiment is also used as the first to fourth signal storage / readout C.
The structure of the drive circuit for operating the CDs 54A to 54D is simple.

【0103】また、第1から第4信号蓄積及び読出し兼
用CCD54A〜54Dにより撮影時の電気信号の蓄積
と読出し時の電気信号の移送の両方を行うことができる
ため、受光面21内に信号読出し用のCCDを上記第1
から第4信号蓄積及び読出し兼用CCD54A〜54D
と別に設ける必要がない。そのため、センサ部23の面
積を十分な光量を得られる程度に確保しつつ、各信号蓄
積及び読出し兼用CCD54A〜54Dの電荷蓄積部5
5の数を増加することができる。さらに、画素20内に
おける電気信号の移送方向が屈曲してないため、電気信
号の残留による画素20の劣化を防止することができ
る。なお、第4実施形態では、撮影時に各画素20のセ
ンサ部23に対して27個の電荷蓄積部55が接続され
る構成としているが、この電荷蓄積部55の数は、35
〜50個程度とすることが可能であり、この場合、上記
した動画像を構成するのに必要な連続画像枚数を実現す
ることができる。第4実施形態のその他の構造及び作用
は上記した第1実施形態と同一である。
Further, since the first to fourth signal storage / readout combined CCDs 54A to 54D can both store the electric signals at the time of photographing and transfer the electric signals at the time of reading, the signals are read out into the light receiving surface 21. CCD for use in the above
To fourth signal accumulation and readout CCDs 54A to 54D
There is no need to provide it separately. Therefore, while the area of the sensor unit 23 is ensured so that a sufficient amount of light can be obtained, the charge storage unit 5 of each signal storage / readout CCD 54A to 54D.
The number of 5 can be increased. Furthermore, since the transfer direction of the electric signal in the pixel 20 is not bent, the deterioration of the pixel 20 due to the remaining electric signal can be prevented. In the fourth embodiment, 27 charge storage units 55 are connected to the sensor unit 23 of each pixel 20 at the time of shooting, but the number of the charge storage units 55 is 35.
It is possible to set the number to about 50, and in this case, it is possible to realize the number of continuous images required to form the above-described moving image. Other structures and operations of the fourth embodiment are the same as those of the above-described first embodiment.

【0104】図17から図19は、本発明の第5実施形
態を示している。上記第1実施形態から第4実施形態で
は、各画素20のセンサ部23にレンズ系1で収束させ
た光線を入射する構成としているが、この第5実施形態
では入射光を電子流に変換して増強したものを各画素2
0のセンサ部23に入力する構成としている。
17 to 19 show a fifth embodiment of the present invention. In the first to fourth embodiments, the light rays converged by the lens system 1 are incident on the sensor unit 23 of each pixel 20, but in the fifth embodiment, the incident light is converted into an electron stream. Each pixel 2
0 is input to the sensor unit 23.

【0105】第5実施形態における撮像ユニット2は、
図17(A)に示すような構造であり、MCP型II6
0に撮像素子18を取付けている。
The image pickup unit 2 in the fifth embodiment is
The structure is as shown in FIG. 17A, and MCP type II6
The image pickup device 18 is attached to 0.

【0106】MCP型II60は、内部を真空とした管
部材61の一端側の開口部にファイバーガラスからなる
入射窓部材62を備え、この入射窓部62側から順に光
電面63とマイクロチャンネルプレート(MCP)65
とを設けている。また、上記管部材61の他端側の開口
部には撮像素子18のケーシング18aを取付けてお
り、撮像素子18の受光面21を上記MCP65に対し
て所要間隔離れた位置に対向させている。
The MCP type II 60 is provided with an entrance window member 62 made of fiber glass in an opening at one end side of a tube member 61 whose inside is evacuated, and a photoelectric surface 63 and a micro channel plate ( MCP) 65
And are provided. Further, the casing 18a of the image pickup device 18 is attached to the opening portion on the other end side of the pipe member 61, and the light receiving surface 21 of the image pickup device 18 is opposed to the MCP 65 at a position separated by a required distance.

【0107】レンズ1から撮像ユニット2に入射した光
線Lは、上記入射窓部材62の前面から入射して光電面
63に当たり、その光量に応じた強さの電子流L’に変
換され、MCP65に入射する。MCP65は公知の構
造であって、図17(B)に示すように多数の孔65
a,65a…を設けており、また、前面65b側と後面
65c側との間に電位差を設けている。上記光電面63
から入射された電子流を構成する光電子は、孔65aを
通過し、この際に孔65aの壁部と衝突して多数の二次
電子を放出するアバランシュ現象を起こし、これにより
電子数が増大する。また、光電子はMCP65に設けた
電界により加速される。このようにして増強された電子
流が撮像素子18の受光面21に入射する。
The light ray L incident on the image pickup unit 2 from the lens 1 is incident on the front surface of the incident window member 62, strikes the photocathode 63, and is converted into an electron stream L ′ having an intensity corresponding to the quantity of the light, and then the MCP 65. Incident. The MCP 65 has a well-known structure, and as shown in FIG.
are provided, and a potential difference is provided between the front surface 65b side and the rear surface 65c side. The photocathode 63
The photoelectrons that make up the electron flow incident from the electron beam pass through the hole 65a and collide with the wall portion of the hole 65a at this time to cause an avalanche phenomenon in which a large number of secondary electrons are emitted, thereby increasing the number of electrons. . Further, the photoelectrons are accelerated by the electric field provided in the MCP 65. The electron flow thus enhanced enters the light receiving surface 21 of the image sensor 18.

【0108】図18及び図19に示すように、撮像素子
18の受光面21には、正方形の多数の画素20をマト
リクス状に配置して構成している。また、センサ部23
と信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜63Dを異な
る面上に設けた積層構造とすることにより、センサ部2
3の面積を大きく設定している。すなわち、図18に示
すように、受光面21の電子流L’が入射する側(表
面)には、各画素20にセンサ部23を設けている。こ
のセンサ部23は、金属電極からなり各画素20とほぼ
同面積の正方形状である。
As shown in FIGS. 18 and 19, a large number of square pixels 20 are arranged in a matrix on the light receiving surface 21 of the image pickup device 18. In addition, the sensor unit 23
The sensor section 2 is provided with a laminated structure in which the CCDs 64A to 63D for both signal storage and reading are provided on different surfaces.
The area of 3 is set large. That is, as shown in FIG. 18, a sensor unit 23 is provided in each pixel 20 on the side (surface) of the light-receiving surface 21 on which the electron flow L ′ is incident. The sensor portion 23 is made of a metal electrode and has a square shape having substantially the same area as that of each pixel 20.

【0109】一方、図19に示すように、受光面19の
上記表面と反対側の面(裏面)には、第1から第8信号
蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64Dを設けてい
る。第1から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64A
〜64Hは、それぞれ多数の電荷蓄積部55を備える線
状であって、受光面21の図において上下方向に画素2
0を跨いで延在するように設けている。すなわち、上下
方向に配置された同じ列を構成する複数の画素20,2
0…のセンサ部23の裏面側に左側から順に第1から第
8信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64Hを並設
している。
On the other hand, as shown in FIG. 19, the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64D are provided on the surface (rear surface) opposite to the above surface of the light receiving surface 19. CCD 64A for both first to eighth signal storage and reading
64H is a linear shape having a large number of charge accumulating portions 55, and the pixel 2 is arranged in the vertical direction in the drawing of the light receiving surface 21.
It is provided so as to extend over 0. That is, the plurality of pixels 20 and 2 that are arranged in the vertical direction and form the same column
First to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H are arranged in parallel from the left side on the back surface side of the sensor unit 23 of 0 ...

【0110】図19に示すように、第1から第8信号蓄
積及び読出し兼用CCD64A〜64Hは、同じ列を構
成する画素20の裏面のほぼ全体を覆っているが、後述
する第1及び第2スイッチング用電荷蓄積部72A,7
2Bを配置するための隙間部69を設けるために、第2
から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64B〜64H
に部分的に蛇行部68を設けている。この蛇行部68は
小さな曲率で緩やかに曲がっている。
As shown in FIG. 19, the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H cover almost the entire back surface of the pixels 20 forming the same column. Switching charge storage units 72A, 7
In order to provide the clearance 69 for arranging 2B, the second
To 8th signal storage / readout CCD 64B to 64H
A meandering portion 68 is partially provided in the. The meandering portion 68 is gently curved with a small curvature.

【0111】以下、j=1の列について第1から第8信
号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64Hの曲げ構造
を説明するが、j=2以降の列についても同様の構造で
第1から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜6
4Hに蛇行部68を設けている。まず、第1から第8信
号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64Hの曲げ構造
は、上下方向に配置された8個の画素20,20…を1
単位(単位u)としており、同じ列を構成する画素20
でこの単位uを繰り返す。
The bending structure of the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H will be described below for the column of j = 1, but the same structure is also applied to the columns of j = 2 and thereafter for the first to eighth signals. CCD 64A-6 for both storage and reading
A meandering portion 68 is provided at 4H. First, in the bending structure of the first to eighth signal storage / readout combined CCDs 64A to 64H, the eight pixels 20, 20 ...
Pixels 20 that form a unit (unit u) and form the same column
Repeat this unit u with.

【0112】図20に示すように、画素20の横方向に
等しい幅の9個の区間s1〜s9に分け、各区間s1〜
s9毎に第1から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD6
4A〜64Hを配置する。この9個の区間s1〜s9に
8個の信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64Hを
配置するため、区間s1〜s9が1個余ることになり、
この余った区間s1〜s9を利用して第2から第8信号
蓄積及び読出し兼用CCD信号蓄積及び読出し兼用CC
D64B〜64Hを部分的に斜めに配置している。
As shown in FIG. 20, the pixel 20 is divided into nine sections s1 to s9 having the same width in the lateral direction, and each section s1 to s1.
CCD6 for both 1st to 8th signal storage and readout for every s9
4A to 64H are arranged. Since eight signal storage / readout CCDs 64A to 64H are arranged in these nine sections s1 to s9, one section s1 to s9 remains.
Utilizing the remaining sections s1 to s9, the second to eighth signal storage / readout combined CCD signal storage / readout combined CC
D64B to 64H are partially arranged obliquely.

【0113】例えば、上記上下方向に配置された8個の
画素20の単位uのうち図19において最も上方側に位
置する画素20では、図19及び図20に示すように、
第1信号蓄積及び読出し兼用CCD64Aは直線状で第
1の区間s1を通る。また、第3から第8信号蓄積及び
読出し兼用CCD64C〜64Hも直線状であって、そ
れぞれ第4から第9の区間s4〜s9を通る。一方、第
2信号蓄積及び読出し兼用CCD64Bには、この画素
20の上端側及び下端側にそれぞれ蛇行部68,68を
設け、この画素20の上端側では第3区間s3を通り、
下端側では第2区間s2を通るようにしている。
For example, of the unit u of the eight pixels 20 arranged in the vertical direction, the pixel 20 located on the uppermost side in FIG. 19 is as shown in FIGS.
The first signal storage / readout CCD 64A is linear and passes through the first section s1. The third to eighth signal storage / readout CCDs 64C to 64H are also linear and pass through the fourth to ninth sections s4 to s9, respectively. On the other hand, the second signal storage / readout CCD 64B is provided with meandering portions 68, 68 on the upper end side and the lower end side of the pixel 20, respectively, and the upper end side of the pixel 20 passes through the third section s3.
At the lower end side, it passes through the second section s2.

【0114】また、上記上下方向に配置された8個の画
素20の単位uのうち図19において最も上方側から2
番目に位置する画素20では、第1及び第2信号蓄積及
び読出し兼用CCD64A,64B及び第4から第8信
号蓄積及び読出し兼用CCD64E〜64Hを直線状に
配置する一方、第3信号蓄積及び読出し兼用CCD64
Cに蛇行部68,68を設けて画素20の上端側では第
4区間s4を通り下端側では第2区間s5を通るように
している。以下、同様に、上記上下方向に配置された8
個の画素20の単位uのうち、図19において最も上方
側から第3番目から第7番目の画素20…では、それぞ
れ第4から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64D〜
64Hの順に蛇行部68,68を設けて画素20内に隙
間69を設ける。さらに、上記上下方向に配置された8
個の画素20の単位uのうち図19において最も上方側
から第8番目に位置する画素20では、第2から第8信
号蓄積及び読出し兼用CCD64B〜64Hにそれぞれ
蛇行部68,68を設けて画素20内に隙間69を設け
ている。なお、上記第2から第8信号蓄積及び読出し兼
用CCD64B〜64Hの蛇行部68の曲がり角度θは
10°以下であることが好ましい。
In addition, of the unit u of the eight pixels 20 arranged in the vertical direction, 2 from the uppermost side in FIG.
In the pixel 20 located at the second position, the first and second signal storage / readout CCDs 64A and 64B and the fourth to eighth signal storage / readout CCDs 64E to 64H are arranged linearly, while the third signal storage / readout is used. CCD64
The meandering portions 68, 68 are provided in C so that the upper end side of the pixel 20 passes through the fourth section s4 and the lower end side passes through the second section s5. In the same manner, the eight vertically arranged
In the unit u of the individual pixels 20, the third to seventh pixels 20 from the uppermost side in FIG. 19 include the fourth to eighth signal accumulation / readout CCDs 64D to 64D, respectively.
The meandering portions 68, 68 are provided in the order of 64H and the gap 69 is provided in the pixel 20. Furthermore, 8 arranged in the vertical direction
In the pixel 20 located in the eighth from the uppermost side in FIG. 19 among the unit u of the individual pixels 20, the meandering portions 68 and 68 are provided in the second to eighth signal accumulation / readout CCDs 64B to 64H, respectively. A gap 69 is provided in 20. The bending angle θ of the meandering portion 68 of each of the second to eighth signal storage / readout CCDs 64B to 64H is preferably 10 ° or less.

【0115】上記上下方向に配置された8個の画素20
の単位uのうち上方側から第1番目から第7番目の画素
20,20…では、蛇行部68を設けた信号蓄積及び読
出し兼用CCD64B〜64Hの両側に隙間69が形成
される。例えば、上記画素20の単位uのうち最も上方
側の画素20の場合、蛇行部68,68を設けて第2区
間s2から第3区間s3へ延在させた第2信号蓄積及び
読出し兼用CCD64Bの図において左右両側に隙間6
9,69が形成される。上記上下方向に配置された8個
の画素20の単位uのうち上方側から第8番目の画素2
0では、図19において第2の信号蓄積及び読出し兼用
CCD64Bの左側及び第8の信号蓄積及び読出し兼用
CCD64の右側に隙間69,69が形成される。
Eight pixels 20 arranged in the vertical direction
In the first to seventh pixels 20, 20, ... From the upper side of the unit u, a gap 69 is formed on both sides of the signal accumulation and readout CCDs 64B to 64H provided with the meandering portion 68. For example, in the case of the uppermost pixel 20 of the unit u of the pixel 20, the second signal storage / readout CCD 64B provided with the meandering portions 68 and 68 and extended from the second section s2 to the third section s3. Gap 6 on both sides in the figure
9,69 are formed. Of the unit u of the eight pixels 20 arranged in the vertical direction, the eighth pixel 2 from the upper side
0, the gaps 69, 69 are formed on the left side of the second signal storage / readout CCD 64B and on the right side of the eighth signal storage / readout CCD 64 in FIG.

【0116】上記1つの単位uの画素20のうち第1番
目の画素20には図21で示すように上方側の隙間69
においてセンサ部23から画素20の裏面側へ突出する
導電部71を設けている。また、この隙間69には、上
記第1信号蓄積及び読出し兼用CCD64Aの電荷蓄積
55の一つから横方向に突出する第1スイッチング用電
荷蓄積部72Aを設けており、上記導電部71をこの第
1スイッチング用電荷蓄積部72Aに接続している。
As shown in FIG. 21, in the first pixel 20 among the pixels 20 of one unit u, the upper gap 69 is formed.
In, a conductive portion 71 protruding from the sensor portion 23 to the back surface side of the pixel 20 is provided. Further, in this gap 69, there is provided a first switching charge storage portion 72A projecting laterally from one of the charge storages 55 of the first signal storage / readout CCD 64A, and the conductive portion 71 is connected to this first storage charge storage portion 72A. It is connected to one switching charge storage unit 72A.

【0117】また、この単位uの画素20のうち最も上
方側の画素20の下方側の隙間部69には、第2信号蓄
積及び読出し兼用CCD64Bの電気蓄積部65の一つ
から横方向に突出する第2スイッチング用電荷蓄積部7
2Aを設けている。この第2スイッチング用電荷蓄積部
72Aには、第1実施形態と同様に信号排出線31(図
20にのみ図示する)を接続しており、信号排出線31
をモニタ線、モニタ用CCD、アンプ及びA/Dコンバ
ータを介して輝度監視手段に接続している。
Further, in the gap portion 69 on the lower side of the uppermost pixel 20 of the pixels 20 of the unit u, it projects laterally from one of the electric storage portions 65 of the second signal storage / readout CCD 64B. Second switching charge storage section 7
2A is provided. The signal discharging line 31 (illustrated only in FIG. 20) is connected to the second switching charge storage section 72A as in the first embodiment.
Is connected to the luminance monitoring means via a monitor line, a monitor CCD, an amplifier and an A / D converter.

【0118】同様に、上記単位uの画素20の第2から
第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64B〜64Hに
は、各画素20の図において上方側の隙間部69に第1
スイッチング用電荷蓄積部72Aを設けると共に、下方
側の隙間部69に第2スイッチング用電荷蓄積部72B
を設けている。
Similarly, in the second to eighth signal storage / readout CCDs 64B to 64H of the pixel 20 of the unit u, the first gap is provided in the upper space 69 of each pixel 20 in the drawing.
The switching charge storage section 72A is provided, and the second switching charge storage section 72B is provided in the lower space 69.
Is provided.

【0119】よって、第1から第8信号蓄積及び読出し
兼用CCD64A〜64Hに着目すると、8個目ごとの
画素20に第1スイッチング用電荷蓄積部72Aを介し
てセンサ部23と接続されると共に、この第1スイッチ
ング用電荷蓄積部72Aを設けた画素20の図において
一つ上方側の画素20に第2スイッチング用電荷蓄積部
72Bを設けている。
Therefore, focusing on the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H, every eighth pixel 20 is connected to the sensor unit 23 via the first switching charge storage unit 72A, and In the drawing of the pixel 20 provided with the first switching charge storage section 72A, the second switching charge storage section 72B is provided in the pixel 20 on the upper side.

【0120】モニタリング中は、上記第1スイッチング
用電荷蓄積部72Aを閉成状態としてセンサ部23から
第1から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜6
4Hに電荷が移送されるようにすると共に、第1スイッ
チング用電荷蓄積部72Aを接続した電荷蓄積部55と
第2スイッチング用電荷蓄積部72Aを接続した電荷蓄
積部55との間に存在する1個の電荷蓄積部55(図2
0において斜線を付した電荷蓄積部55)の電圧を高く
して電気信号が移送されないようにする。また、第2ス
イッチング用電気蓄積部72Bを閉成して輝度検出手段
に電気信号を出力する。この状態では、各画素20のセ
ンサ部23には、第1から第8信号蓄積及び読出し兼用
CCD64A〜64Hのうちのいずか1個の8個部の画
素20に対応する電荷蓄積部55が接続されている。第
1から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64
Hは1画素20について11個の電荷蓄積部を備えてお
り、撮影時には各画素20のセンサ部23には合計88
個の電荷蓄積部55が接続されている。このうち、上記
したように図20において斜線を付した電荷蓄積部55
は高電位として電気信号が移送されないようにしている
ため、各画素20のセンサ部23に発生した87枚分の
画像に対応する電気信号が第1から第8信号蓄積及び読
出し兼用CCD64A〜64に蓄積される。なお、モニ
タリング中は、第1から第8信号蓄積及び読出し兼用C
CD64A〜64Hを作動させると共に、この作動と同
期してMCP型II60のMCP65にかける電圧のオ
ン・オフを切り替えてゲーティングを行う。
During the monitoring, the first switching charge storage section 72A is closed, and the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 6 from the sensor section 23 are closed.
The charge is transferred to 4H and exists between the charge storage unit 55 connected to the first switching charge storage unit 72A and the charge storage unit 55 connected to the second switching charge storage unit 72A. Individual charge storage units 55 (see FIG. 2).
At 0, the voltage of the charge storage part 55) with hatching is increased to prevent electric signals from being transferred. Further, the second switching electric storage section 72B is closed to output an electric signal to the luminance detecting means. In this state, the sensor unit 23 of each pixel 20 is provided with the charge storage unit 55 corresponding to any one of eight pixels 20 of the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H. It is connected. CCDs 64A to 64 for both first to eighth signal storage and reading
H has 11 charge storage units for each pixel 20, and the sensor unit 23 of each pixel 20 has a total of 88 charge storage units.
The individual charge storage units 55 are connected. Among these, as described above, the charge storage portion 55 shaded in FIG.
Since the electric signals are not transferred as a high potential, the electric signals corresponding to the 87 images generated in the sensor unit 23 of each pixel 20 are transferred to the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64. Accumulated. In addition, during monitoring, the first to eighth signal storage / readout combined C
Gating is performed by operating the CDs 64A to 64H and switching on and off of the voltage applied to the MCP 65 of the MCP type II 60 in synchronization with this operation.

【0121】モニタリング中に、輝度検出手段が輝度の
変化を検出すると撮影が開始される。この撮影時も上記
ゲーティング時と同様に、第1から第8信号蓄積及び読
出し兼用CCD64A〜64Hの作動と同期してMCP
型II60のMCP65のゲーティングを行う。また、
撮影時には、10-6秒間隔で上記第1から第8信号蓄積
及び読出し兼用CCD64A〜64Hの駆動及びMCP
型II60のMCP65のゲーティングを行う。
During the monitoring, when the brightness detecting means detects a change in brightness, photographing is started. At the time of this photographing, as in the case of the above-mentioned gating, the MCP is synchronized with the operation of the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H.
Gating type II60 MCP65. Also,
At the time of photographing, the CCDs 64A to 64H for both the 1st to 8th signal accumulation and readout are driven and MCP at 10 -6 second intervals.
Gating type II60 MCP65.

【0122】撮影終了後の信号読出し時には、上記第1
スイッチング手72Aを開成して各画素20のセンサ部
23より第1から第8信号蓄積及び読出し兼用CCD6
4A〜64Hに電気信号が移送されないようにする。ま
た、MCP65のゲーティングを停止する。さらに、上
記第2スイッチング手段72Bを開成すると共に、上記
撮影時には高電位としていた図20において斜線を付し
て示した電荷蓄積部55を他の電荷蓄積部55を同様の
電位とする。このとき、第1から第8信号蓄積及び読出
し兼用CCD64A〜64Hは、それぞれ受光面21の
上端側から下端側まで電荷蓄積部55が直列に接続され
る。
At the time of reading the signal after the end of photographing, the first
By opening the switching hand 72A, the CCD 6 for both the first to eighth signal storage and reading from the sensor unit 23 of each pixel 20
Prevent electrical signals from being transferred to 4A-64H. Also, the gating of the MCP 65 is stopped. Further, the second switching means 72B is opened, and the electric charge accumulating portion 55 shown by hatching in FIG. 20, which is set to a high electric potential at the time of photographing, is set to the other electric potential accumulating portion 55 at the same electric potential. At this time, in the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H, the charge storage portions 55 are connected in series from the upper end side to the lower end side of the light receiving surface 21.

【0123】この状態で第1から第8信号蓄積及び読出
し兼用CCD64A〜64Hを作動させ、第1から第8
信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64Hの電荷蓄
積部55に蓄積された電気信号を図において矢印Yで示
すように、上方側から下方側に向けて並列的に順次移送
する。受光面21の下方には、第1実施形態と同様に走
査用CCDを設けており、第1から第8信号蓄積及び読
出し兼用CCD64A〜64Hの受光面21の最も下側
に位置する電荷蓄積部55から走査用CCD、読出し用
CCD、アンプ、A/Dコンバータを介して電気信号を
メインメモリに移送する。
In this state, the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H are operated to operate the first to eighth CCDs.
The electric signals stored in the charge storage section 55 of the CCDs 64A to 64H for both signal storage and reading are sequentially transferred in parallel from the upper side to the lower side as indicated by an arrow Y in the figure. Similar to the first embodiment, a scanning CCD is provided below the light receiving surface 21, and the charge storage portions located at the lowermost side of the light receiving surface 21 of the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H. An electric signal is transferred from 55 to the main memory through the scanning CCD, the reading CCD, the amplifier, and the A / D converter.

【0124】上記セッティング作業時には、1/30秒
毎に10-6秒間だけ、電子流が受光面21に入射するよ
うにMCP65をゲーティングし、第1実施形態の場合
と同様のときの画像をモニタディスプレーで確認しなが
ら行う。この第5実施形態のように電子流を光に変換す
ることなく照射する構成とした場合、電子が衝突するセ
ンサ部23の劣化が激しいため、センサ部23が電子流
にさらされる時間ができるだけ短い方がよい。上記撮影
に要する時間は比較的短時間であるので撮像素子の劣化
にはそれほど影響はない。一方、モニタリング及びセッ
ティング作業は、撮影に要する時間と比較して長時間を
要するが、第5実施形態では、上記のようにモニタリン
グ及びセッティング作業時のゲーティンの時間間隔を長
くしているため、撮像素子18の寿命を延ばすことがで
きる。なお、この第5実施形態において、上記第1から
第8信号蓄積及び読出し兼用CCD64A〜64Hを直
線状としてもよい。
At the time of the above setting work, the MCP 65 is gated so that the electron flow is incident on the light receiving surface 21 for every 1/30 second for 10 −6 seconds, and an image at the same time as in the case of the first embodiment is displayed. Do this while checking on the monitor display. When the electron stream is irradiated without being converted into light as in the fifth embodiment, the sensor section 23 with which the electrons collide is severely deteriorated, so that the sensor section 23 is exposed to the electron stream for the shortest possible time. Better. Since the time required for the above-mentioned photographing is relatively short, the deterioration of the image pickup device is not so affected. On the other hand, the monitoring and setting work takes a longer time than the time required for shooting, but in the fifth embodiment, since the time interval of the gatein at the time of monitoring and setting work is long as described above, the image pickup is performed. The life of the element 18 can be extended. In the fifth embodiment, the first to eighth signal storage / readout CCDs 64A to 64H may be linear.

【0125】図22は、本発明の第6実施形態を示して
いる。この第6実施形態は、上記第1実施形態と同様の
構造であるが、画素20のセンサ部23の構造が第1実
施形態と異なる。すなわち、この第6実施形態では、各
画素20のセンサ部23を撮影用の第1部分23aとモ
ニタリング用の第2部分23bとに分割し、第2部分2
3bをそれぞれスイッチング手段75を介設した信号排
出線76aに接続している。この信号排出線76aは、
第1実施形態と同様に受光面21を分割した複数の領域
毎にモニタ線に接続しており、このモニタ線をモニタ用
CCD、読出しライン、アンプ、A/Dコンバータを介
して輝度監視手段に接続している。一方、第1部分23
aと接続した信号排出線76bは第1から第6信号蓄積
及び読出し兼用CCD24A〜24Fのいずれかに接続
している。
FIG. 22 shows a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment has the same structure as the first embodiment, but the structure of the sensor unit 23 of the pixel 20 is different from that of the first embodiment. That is, in the sixth embodiment, the sensor portion 23 of each pixel 20 is divided into a first portion 23a for photographing and a second portion 23b for monitoring, and the second portion 2
3b are respectively connected to signal discharge lines 76a provided with switching means 75. This signal discharge line 76a is
Similar to the first embodiment, a plurality of areas obtained by dividing the light receiving surface 21 are connected to a monitor line, and the monitor line is used as a brightness monitoring unit via a monitor CCD, a read line, an amplifier, and an A / D converter. Connected. On the other hand, the first portion 23
The signal discharge line 76b connected to a is connected to any of the first to sixth signal storage / readout CCDs 24A to 24F.

【0126】この第6実施形態では、上記各センサ部2
3の第2部分23aの出力により輝度を監視することが
できるため、モニタリング中は第1から第6信号蓄積及
び読出し兼用CCD24A〜24Fを駆動させる必要が
ない。なお、受光面21を構成するすべての画素20の
センサ部23を上記のような分割構造とする必要はな
く、マトリクス状に配置された全画素のうち所要間隔で
配置された所要数の画素のみを上記のようにセンサ部を
分割する構造としてもよい。また、受光面21のすべて
の領域の輝度を監視するのではなく、例えば、図23に
示すように、16個の領域A1〜A16のうち、斜線を
付した受光面21の中央部分の領域(領域A6,A7,
A10,A11)に属する画素20の信号排出線36a
の出力を輝度監視手段に入力して輝度を監視する一方、
周辺領域の(A1〜A5,A8,A9,A12〜A1
6)の輝度を監視しない構成としてもよい。
In the sixth embodiment, each of the sensor units 2
Since the luminance can be monitored by the output of the second portion 23a of No. 3, it is not necessary to drive the first to sixth signal storage / readout combined CCDs 24A to 24F during the monitoring. It is not necessary that the sensor units 23 of all the pixels 20 forming the light receiving surface 21 have the above-described divided structure, and only the required number of pixels arranged at required intervals out of all the pixels arranged in a matrix. May have a structure in which the sensor unit is divided as described above. Further, instead of monitoring the brightness of all the areas of the light receiving surface 21, for example, as shown in FIG. Area A6, A7,
A10, A11) signal discharge line 36a of the pixel 20 belonging to
While the output of is input to the brightness monitoring means to monitor the brightness,
(A1 to A5, A8, A9, A12 to A1 in the peripheral area
The structure of 6) may not be monitored.

【0127】本発明は、以上説明した実施形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、
上記第1実施形態から第4実施形態において、上記した
MCP型IIで増強した光線を撮像素子に入射する構成
としてもよい。また、上記第1実施形態では、6個の走
査用CCD32A〜32Fにより、画素20の電荷を読
み出す構成としているが、この走査用CCDは1個であ
っても、電荷の読出しは可能である。さらに、上記第1
実施形態では、第1及び第2スイッチング手段30A,
30BをMOS型トランジスタとしているが第5実施形
態と同様にCCDの電荷蓄積部によりスイッチング手段
を構成してもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example,
In the first to fourth embodiments, the light beam enhanced by the MCP type II described above may be configured to be incident on the image sensor. In the first embodiment, the charge of the pixel 20 is read out by the six scanning CCDs 32A to 32F, but the charge can be read out even if only one scanning CCD is used. Furthermore, the first
In the embodiment, the first and second switching means 30A,
Although 30B is a MOS transistor, the switching means may be configured by the charge storage section of the CCD as in the fifth embodiment.

【0128】さらにまた、画素はマトリクス状する必要
はなく、段違い状あるいは市松格子状等であってもよ
い。また、上記第5実施形態において、隙間部69にセ
ンサ部23を設ける構成としてもよい。さらに、一般に
CCDは、残留電荷を排除するためのドレン線を備えて
いるため、このドレン線からの出力を輝度監視手段に入
力することにより輝度を監視してもよい。
Furthermore, the pixels do not have to be arranged in a matrix, and may be in a staggered pattern or a checkerboard pattern. Further, in the fifth embodiment described above, the sensor portion 23 may be provided in the gap portion 69. Further, in general, the CCD is provided with a drain line for eliminating the residual charge, so that the luminance may be monitored by inputting the output from the drain line to the luminance monitoring means.

【00129】[00129]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の撮影装置では、入射光の輝度に応じて電気信号を発生
するセンサ部の近傍に複数個の電荷蓄積部を備える線状
の信号蓄積及び読出し兼用CCDを複数個並列的に設
け、各画素のセンサ部を複数の信号蓄積及び読出し兼用
CCDのいずれかに接続しており、撮影時には並列的に
設けた信号蓄積及び読出し兼用CCDにより各画素のセ
ンサ部に発生した電気信号を一方向に並列的に移送して
各信号蓄積及び読出し兼用CCDの各電荷蓄積部に上記
電気信号を蓄積するため、106枚/枚程度の高速撮影
が可能である。
As is apparent from the above description, in the image pickup apparatus of the present invention, a linear signal having a plurality of charge accumulating portions in the vicinity of the sensor portion that generates an electric signal according to the brightness of incident light. A plurality of storage and readout CCDs are provided in parallel, and the sensor unit of each pixel is connected to one of a plurality of signal storage and readout CCDs. In order to transfer the electric signals generated in the sensor section of each pixel in one direction in parallel and accumulate the electric signals in each charge storage section of each signal storage / readout CCD, high-speed shooting of about 10 6 sheets / sheet Is possible.

【0130】また、上記センサ部に接続される信号蓄積
及び読出し兼用CCDの電荷蓄積部の総数を所望数に設
定することにより、所望の連続画像枚数を達成すること
ができる。すなわち、撮影時に一つの画素のセンサ部に
接続される信号蓄積及び読出し兼用CCDの電荷蓄積部
の総数がA個である場合には、A枚の連続画像に相当す
る電気信号が各信号蓄積及び読出し兼用CCD内に蓄積
されるため、Aを例えば36に設定すれば動画像を構成
するために必要な連続画像枚数を達成することができ
る。
Further, by setting the total number of charge storage sections of the signal storage / readout CCD connected to the sensor section to a desired number, the desired number of continuous images can be achieved. That is, when the total number of charge storage units of the signal storage / readout CCD connected to the sensor unit of one pixel at the time of shooting is A, electric signals corresponding to A continuous images are stored and stored. Since it is stored in the read / write CCD, if A is set to, for example, 36, the number of continuous images required to form a moving image can be achieved.

【0131】さらに、信号読出し時には、並列的に設け
た信号蓄積及び読出し兼用CCDの各電荷蓄積部に蓄積
された電気信号を上記撮影時と同一方向に並列的に移送
して受光面外に読み出すため、受光面内に信号蓄積及び
読出し兼用CCDとは別に信号読出し用のCCDを設け
る必要がない。
Further, at the time of signal reading, the electric signals stored in the respective charge storage portions of the signal storing and reading CCDs provided in parallel are transferred in parallel in the same direction as that at the time of photographing and read out to the outside of the light receiving surface. Therefore, it is not necessary to provide a signal reading CCD in the light receiving surface in addition to the signal storing and reading CCD.

【0132】さらにまた、上記のように複数の信号蓄積
及び読出し兼用CCDを並列的に設けており、かつ、撮
影時と信号読出し時で電気信号の移送方向が同一である
ため、信号蓄積及び読出し兼用CCDを駆動する回路の
構造が簡単である。
Furthermore, since a plurality of CCDs for both signal storage and readout are provided in parallel as described above, and the electric signal transfer directions are the same during photographing and signal readout, signal storage and readout are performed. The structure of the circuit that drives the dual-purpose CCD is simple.

【0133】上記受光面の全領域又はその一部に入射す
る入射光の輝度に急激な変化が生じたか否かを監視する
輝度監視手段と、輝度監視手段から検出信号が入力され
ると撮影停止を命令するトリガー信号を撮像素子に出力
するトリガー信号発生手段を設けた場合には、輝度に急
激な変化が生じた瞬間及びこの瞬間の前後の画像を確実
に得ることができる。
Luminance monitoring means for monitoring whether or not there is a sudden change in the luminance of the incident light incident on the whole area of the light receiving surface or a part thereof, and the photographing is stopped when a detection signal is input from the luminance monitoring means. When the trigger signal generating means for outputting the trigger signal for instructing to the image sensor is provided, it is possible to reliably obtain the moment when the brightness changes abruptly and the images before and after this moment.

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

【図1】 本発明の第1実施形態に係る撮影装置を示す
概略回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing an image capturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 撮像素子を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an image sensor.

【図3】 モニタ用CCDと信号排出線の接続を示す概
略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a connection between a monitor CCD and a signal discharge line.

【図4】 図2の部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 2;

【図5】 撮影時の受光面を示す部分平面図である。FIG. 5 is a partial plan view showing a light receiving surface at the time of photographing.

【図6】 信号読出し時の受光面を示す部分平面図であ
る。
FIG. 6 is a partial plan view showing a light receiving surface during signal reading.

【図7】 受光面の中央領域を示す図2の部分拡大図で
ある。
FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG. 2 showing a central region of a light receiving surface.

【図8】 受光面の上方領域を示す図2の部分拡大図で
ある。
FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 2 showing a region above a light receiving surface.

【図9】 受光面の下方領域を示す図2の部分拡大図で
ある。
9 is a partially enlarged view of FIG. 2 showing a lower region of a light receiving surface.

【図10】 受光面の下方領域を示す図2の部分拡大図
である。
10 is a partially enlarged view of FIG. 2 showing a lower region of a light receiving surface.

【図11】 本発明の第2実施形態に係る撮影装置を示
す概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an image capturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図12】 第2実施形態の撮影手段のモードのサイク
ルを示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a mode cycle of the photographing means of the second embodiment.

【図13】 第2実施形態の作動を説明するための線図
である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment.

【図14】 本発明の第3実施形態を示す部分拡大図で
ある。
FIG. 14 is a partially enlarged view showing the third embodiment of the present invention.

【図15】 第4実施形態を示す部分拡大図である。FIG. 15 is a partially enlarged view showing the fourth embodiment.

【図16】 第4実施形態の受光面の構造を説明するた
めの概略図である。
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the structure of the light receiving surface of the fourth embodiment.

【図17】 (A)第5実施形態のMCP型IIを示す
概略断面図、(B)はアバランシュ効果を説明するため
の概略図である。
17A is a schematic cross-sectional view showing an MCP type II of the fifth embodiment, and FIG. 17B is a schematic view for explaining the avalanche effect.

【図18】 第5実施形態に係る撮影装置の受光面の表
面を示す部分的拡大図である。
FIG. 18 is a partial enlarged view showing a surface of a light receiving surface of the image pickup apparatus according to the fifth embodiment.

【図19】 第5実施形態に係る撮影装置の受光面の裏
面を示す部分拡大図である。
FIG. 19 is a partial enlarged view showing the back surface of the light receiving surface of the image capturing apparatus according to the fifth embodiment.

【図20】 図19の部分拡大図である。20 is a partially enlarged view of FIG.

【図21】 図19のXXI−XXI線での部分拡大断面図で
ある。
21 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line XXI-XXI of FIG.

【図22】 第6実施形態に係る撮影装置の受光面を示
す部分拡大図である。
FIG. 22 is a partially enlarged view showing a light receiving surface of the image pickup apparatus according to the sixth embodiment.

【図23】 トリガー信号出力のための監視を行う領域
を示す概略図である。
FIG. 23 is a schematic diagram showing a region for monitoring for trigger signal output.

【図24】 従来の撮影装置を示す概略図である。FIG. 24 is a schematic diagram showing a conventional imaging device.

【図25】 図24の部分拡大図である。FIG. 25 is a partially enlarged view of FIG. 24;

【図26】 従来の撮影装置の他の例を示す概略図であ
る。
FIG. 26 is a schematic diagram showing another example of a conventional imaging device.

【図27】 撮影装置の撮影速度とその撮影速度を要求
するユーザーの割合の関係を示す線図である。
FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the shooting speed of the shooting device and the ratio of users requesting the shooting speed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4,11 アンプ 5,12 A/Dコンバータ 6 メインメモリ 7 画像処理手段 13 輝度監視手段 14 トリガー信号発生手段 20 画素 23 センサ部 24,64 信号蓄積及び読出し兼用CCD 25 電荷蓄積部 32 走査用CCD 35 読出し用CCD 39 モニタ用CCD 68 蛇行部 4, 11 Amplifier 5, 12 A / D converter 6 Main memory 7 Image processing means 13 Luminance monitoring means 14 Trigger signal generating means 20 Pixel 23 Sensor section 24, 64 CCD for both signal storage and reading 25 Charge storage section 32 Scanning CCD 35 CCD for reading 39 CCD for monitoring 68 Meandering part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光の輝度に応じて電気信号を発生す
るセンサ部を備える複数の画素により受光面を構成し、
各センサ部に複数個の電荷蓄積部を備え上記複数の画素
を跨いで延在する線状の信号蓄積及び読出し兼用CCD
を接続すると共に、各画素の幅内に上記線状の信号蓄積
及び読出し兼用CCDを複数個並列的に配置し、撮影時
には、上記各画素のセンサ部に発生した電気信号を上記
信号蓄積及び読出し兼用CCDにより一方向に並列的に
移送して、各信号蓄積及び読出し兼用CCDの各電荷蓄
積部にセンサ部に発生した電気信号を蓄積する一方、信
号読出し時には、上記各信号蓄積及び読出し兼用CCD
の各電荷蓄積部に蓄積された電気信号を上記蓄積時と同
一方向に並列的に移送して受光面外に読み出す構成とし
た撮像素子を備える撮影装置。
1. A light-receiving surface is configured by a plurality of pixels including a sensor unit that generates an electric signal according to the brightness of incident light,
Each sensor section has a plurality of charge storage sections, and a linear signal storage / readout CCD extending across the plurality of pixels.
And a plurality of linear signal storage / readout CCDs arranged in parallel within the width of each pixel, and at the time of photographing, the electric signal generated in the sensor section of each pixel is stored and read out. The dual-purpose CCD transfers the signals in parallel in one direction to accumulate the electric signals generated in the sensor section in the respective charge storage sections of the dual-purpose signal storage / read-out CCDs, while at the time of signal readout, the respective signal storage / read-out CCDs.
An image pickup device having an image pickup device configured to transfer the electric signals accumulated in the respective charge accumulating portions in parallel in the same direction as in the accumulation and read out to the outside of the light receiving surface.
【請求項2】 上記信号蓄積及び読出し兼用CCDを、
上記センサ部を設けた面と異なる面に形成したことを特
徴とする請求項1に記載の撮影装置。
2. The CCD for both signal storage and reading,
The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device is formed on a surface different from a surface on which the sensor unit is provided.
【請求項3】 上記信号蓄積及び読出し兼用CCDに部
分的に蛇行部を設けていることを特徴とする請求項1又
は請求項2に記載の撮影装置。
3. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the CCD for both signal storage and readout is partially provided with a meandering portion.
【請求項4】 上記受光面の全領域又は一部の領域に入
射する入射光の輝度を監視し、該輝度に急激な変化が生
じたことを検出した場合に検出信号を出力する輝度監視
手段と、該輝度監視手段から検出信号が入力されると、
該検出信号の入力と同時に又は所要時間経過後に撮影停
止又は撮影開始を命令するトリガー信号を撮像素子に出
力するトリガー信号発生手段とを備えることを特徴とす
る請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮影装
置。
4. Luminance monitoring means for monitoring the luminance of incident light incident on the entire area or a partial area of the light receiving surface and outputting a detection signal when it is detected that a sudden change occurs in the luminance. When a detection signal is input from the brightness monitoring means,
4. A trigger signal generating means for outputting to the image sensor a trigger signal for instructing to stop shooting or start shooting at the same time as the input of the detection signal or after a lapse of a required time, the trigger signal generating means. The image capturing apparatus according to item 1.
【請求項5】 上記撮像素子の受光面を構成する画素の
うちの少なくとも一部の画素内に、上記センサ部に発生
した電気信号を上記輝度監視手段に出力するための手段
を設けたことを特徴とする請求項4に記載の撮影装置。
5. A means for outputting an electric signal generated in the sensor section to the luminance monitoring means is provided in at least a part of the pixels constituting the light receiving surface of the image pickup device. The imaging device according to claim 4, which is characterized in that
【請求項6】 上記画素内に設けた電気信号を出力する
ための手段は、センサ部を第1部分と第2部分とに分割
し、第1部分を上記信号蓄積及び読出し兼用CCDに接
続する一方、第2部分を上記輝度監視手段に接続してな
ることを特徴とする請求項5に記載の撮影装置。
6. The means for outputting an electric signal provided in the pixel divides the sensor portion into a first portion and a second portion, and connects the first portion to the signal storage / readout CCD. On the other hand, the photographing apparatus according to claim 5, wherein the second portion is connected to the brightness monitoring means.
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