JPS5838078A - Area type solid image pickup device - Google Patents

Area type solid image pickup device

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Publication number
JPS5838078A
JPS5838078A JP56135063A JP13506381A JPS5838078A JP S5838078 A JPS5838078 A JP S5838078A JP 56135063 A JP56135063 A JP 56135063A JP 13506381 A JP13506381 A JP 13506381A JP S5838078 A JPS5838078 A JP S5838078A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
selection means
photometric
type solid
picture
image pickup
Prior art date
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Pending
Application number
JP56135063A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tokuichi Tsunekawa
恒川 十九一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP56135063A priority Critical patent/JPS5838078A/en
Publication of JPS5838078A publication Critical patent/JPS5838078A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/73Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array

Abstract

PURPOSE:To detect the brightness of an object at high accuracy and in a short time by reading picture element information from picture elements selected by a photometric picture element selector prior to reading of the picture element information from the whole picture elements. CONSTITUTION:Vertical shift registers VS1-VS8 and a horizontal shift register HS are provided in photoelectric conversion element sections A1-A8, B1-B8... H1-H8. Element sections A1, A8; B2, B7...H1, H8 selected symmetrically and diagonally to the center of image pickup scene are provided as photometric elements. When, for instance, the picture element information of the whole picture elements of 500X500 area type solid image pickup elements are read at 100kHz frequency, it takes 500X500X10musec=2.5sec. While by this selection, it takes 500X2X10musec=10 millisecond. By this way, the object information corresponding to the whole picture can be obtained in a short time.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測光機能を有するエリア型固体撮儂素子の改良
に関するものである・ 従来は、エリア型固体撮僚素子への入射光量を制御する
ために、別の光電変換素子を設け、該光電変換素子の出
力により、固体撮像素子の前面の紋りを制御し1入射元
量を制御して来たが、別設の光電変換素子が、撮影しy
ズの焦点WiKな〜ため、また通常のカメラでは撮影レ
ンズの焦点面にFiフィルムが配設されるので、IIl
光用光電変換素子を焦点面に配設出来なく、測光誤差を
生ずる事がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of an area-type solid-state camera element having a photometric function. Conventionally, in order to control the amount of light incident on an area-type solid-state camera element, another photoelectric conversion was performed. The output of the photoelectric conversion element is used to control the fringing on the front surface of the solid-state image sensor and to control the amount of incident light.
Because the focal point of WiK is WiK~, and because the Fi film is placed on the focal plane of the photographic lens in a normal camera, IIl
The photoelectric conversion element for light cannot be placed on the focal plane, which may cause photometry errors.

本発明は、撮影レンズの焦点面に配設されたエリア型固
体撮像素子に、側光に使用する画素を選択する測光画素
選択手段を配設し、全体の画素からの画像情報の読み出
しに先だって1肢測光画素選択手段によシ選択された画
素からの画像情報を読み出し、該測光画素からの画偉情
@により被写体の明るさを短時間に、高精度に検出でき
る理想的焦点面測光構造を有する固体撮像装置を提供す
るものである。
The present invention includes a photometric pixel selection means for selecting a pixel to be used for side light in an area type solid-state image sensor disposed on the focal plane of a photographic lens, and prior to reading out image information from all pixels. An ideal focal plane photometry structure that can read image information from a pixel selected by a photometry pixel selection means and detect the brightness of a subject in a short time and with high precision based on the image information from the photometry pixel. The present invention provides a solid-state imaging device having the following features.

以下図面によって本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

第1図、第2図は本発明の概念図である。FIGS. 1 and 2 are conceptual diagrams of the present invention.

ムl〜As 、 Bt〜Bs 、 see 、 H1〜
H$社党電変換素子部、VB2−%−V81は垂直シフ
トレジスタ%H8社水平シフトレジスタ、VΦ1.■1
は垂直シフトレジスタ駆動用クロックパルス、Hal、
 HIDsは水平シフトレジスタ駆動用りμツクパルス
、FCu 。
Mul〜As, Bt〜Bs, see, H1〜
VB2-%-V81 is a vertical shift register % H8 horizontal shift register, VΦ1. ■1
is the clock pulse for driving the vertical shift register, Hal,
HIDs is a μk pulse for driving the horizontal shift register, FCu.

Pct : Rs −Rs t;j電荷電圧変換用の電
界効果トランジスタ及び抵抗であり、VFa画像出力端
子、VCCは電源端子、獅は読み出し電荷のリセット用
パルス入力端子である。
Pct: Rs - Rs t;j A field effect transistor and a resistor for charge-voltage conversion, VFa is an image output terminal, VCC is a power supply terminal, and Shi is a pulse input terminal for resetting read charges.

第1図社撮像画面中央に対し互いに対称な、例えば対角
線的に選択された光電変換素子部人l。
FIG. 1 shows photoelectric conversion elements selected diagonally, for example, symmetrically with respect to the center of the imaging screen.

ムs ; Bs 、 By ; eases ; li
t 、 H魯をIl光ii素とし人! 、 A番 、 
ムv  ;  Bs  、  B番 、  Bl  −
Os  、  Co  、  Cm  ;Ds 、 D
4 、 D@; Es 、 B番、 Bs ; Ps 
、 F番、 1* ;Q!、 G4 、Φ を測光画素
として選択した場合である。尚これ以外にも撮像画面全
体に対して敢えて互いにランダムな位置関係にある複数
画素を選択する様にしても曳い。
Mus; Bs, By; eases; li
t, H Lu is the first person! , A number ,
Mv; Bs, B number, Bl −
Os, Co, Cm; Ds, D
4, D@; Es, B number, Bs; Ps
, F number, 1* ;Q! , G4, and Φ are selected as photometric pixels. In addition to this, it is also possible to select a plurality of pixels that are in a random positional relationship with respect to the entire imaging screen.

従って例えばsoo x sooのエリア型固体撮像素
子を100 KHzの周波数で全画素の画像情報を読み
出すと、2.5秒(500X 500 X 10 p 
sec )かかるが、第1図の如き測光画素の選択を行
なうと、測光画素の画像情報を読み出す時間#11(1
9秒(500X 2 X 10声sec )であ抄、短
時間に全1i面に対応する被写体輝度情報を得る事が出
来る。
Therefore, for example, when reading out the image information of all pixels of a soo x soo area type solid-state image sensor at a frequency of 100 KHz, it takes 2.5 seconds (500 x 500 x 10 p
sec) However, if the photometric pixels are selected as shown in Figure 1, the time required to read out the image information of the photometric pixels is #11 (1
It takes 9 seconds (500 x 2 x 10 seconds) to obtain object brightness information corresponding to all 1i planes in a short time.

また第2図の如き測光画素の選択を行ってもインタライ
ン型のCODでは、測5v:IN素のiii曹情種情報
み出す時間#i第1図の場合と同じ10ンリ秒(500
X 2 X 10 p sec ) ”t’Jb ’J
s 109間に全に面に対応する被写体輝度情報を得る
事が出来る。
Furthermore, even if the photometric pixels are selected as shown in Fig. 2, in the interline type COD, the measurement 5v: IN element iii.
X 2 X 10 p sec) "t'Jb 'J
s 109, it is possible to obtain object brightness information corresponding to the entire surface.

第5図は第1図の如き測光画素の選択手段を配設した工
゛リア型固体撮曹累子をインタライン型CODで実現す
る場合の具体的構造の一実施形でアル。AI 、 11
11@ 、ass ; Bl 、 ass 、 B!l
; 711 、 @1111Zn  Id光電変換素子
部Fム1.二me ; FAJI ; FBl。
FIG. 5 shows an embodiment of a concrete structure in the case where a factory-type solid-state sensor equipped with a photometric pixel selection means as shown in FIG. 1 is realized by an interline-type COD. AI, 11
11@, ass; Bl, ass, B! l
; 711, @1111Zn Id photoelectric conversion element section F 1. 2me; FAJI; FBl.

Vsx 、・・・、Vsfiに移送するための電荷移送
ゲート。
A charge transfer gate for transferring to Vsx, . . . , Vsfi.

MAl、MAn ;MBs 、MBs−q  ; se
e ;MYs 、MYn−+、=@ ; MZI 、 
hJZnは予め定められた測光画素AI。
MAl, MAn; MBs, MBs-q; se
e; MYs, MYn-+, =@; MZI,
hJZn is a predetermined photometric pixel AI.

Jun :1r;Bs 、 Ha−、+1; *** 
; Ya 、 Yn −1;Zl、Zllに測光゛のた
めに蓄積された電荷を垂直シフトレジスタV8s 、−
・・、 VB11 K移送するためのtllr移送ケ−
)、ckl 、 m@@ 、 CZl : *** ;
 cA!′1@・・・、 CZl1 fa光電変換素子
部に蓄積された不必要な画像情報をクリアするための積
分クリアゲートであり、これらのゲートハ、端子8H,
MW。
Jun: 1r; Bs, Ha-, +1; ***
; Ya, Yn -1; Charges accumulated in Zl, Zll for photometry are transferred to vertical shift register V8s, -
..., tllr transfer case for transferring VB11K
), ckl, m@@, CZl: ***;
cA! '1@..., CZl1fa This is an integral clear gate for clearing unnecessary image information accumulated in the photoelectric conversion element section, and these gates are connected to terminals 8H,
M.W.

ICGを介して制御される・ VΦ1.vΦl及びHat 、 HIz襲祉垂直シフト
レジスタVSt 、・・−、V8m及び水平シフトレジ
スタH8を駆動するためのクロックパルス入力端子であ
や、電界効果型トランジスタFC* 、 Pct 、抵
抗R1−胸から成る電荷電圧変換回路を介して、電圧情
報に変換され、VF端子よ抄被写体に対応する画像情報
が出力される。
Controlled via ICG VΦ1. vΦl and Hat, HIz, vertical shift register VSt, . . . , V8m and a clock pulse input terminal for driving the horizontal shift register H8, field-effect transistors FC*, Pct, resistor R1, a charge consisting of It is converted into voltage information via a voltage conversion circuit, and image information corresponding to the subject is output from the VF terminal.

第4図は、第3図の主要部のクロックパルスのタイミン
グチャートである。
FIG. 4 is a timing chart of clock pulses of the main part of FIG. 3.

垂直シフトレジスタvS1.e・・、 V8mに生じて
いる浮遊チャージがクロックパルスWit 、 VφI
Kより時刻tx迄にクリアされ、水平シフトンジス1侶
の浮遊チャージもクロックパルス謄1 、 Halによ
シ時刻t3迄に読み出されクリアされる。
Vertical shift register vS1. e..., the floating charge occurring at V8m is the clock pulse Wit, VφI
It is cleared by time tx from K, and the floating charge in the horizontal shift register is also read out and cleared by clock pulse Hal by time t3.

光電変換素子部Al、Φ・・、 An :・・争; Z
l 、・・・ムはアナログシフトレジスタの浮遊チャー
ジをエリアしている間、ICGを介してクリアされてい
る。アナログシフトレジスタの浮遊チャージのクリアの
完了後時1s13でICGが低レベルに反転し、測光画
像情報の蓄積が開始される。時刻imで側党用am情報
の蓄積が完了するとIIg党画素ム1゜All ; B
s e Bll−1; s***@; Ys 、 yl
−1; Zi e Znに贅積された画素の情報のみか
MHAルスに対応して電荷移送ゲート風1 、 Man
 ;励富、励11−1;@@11@@ ; h[Ys 
g blYt*−x e 鴎x I 協mを介して、垂
直シフトレジスタVSI、・・Φ・−、Van ic移
送され、クロックパルスvIg11.vφ1により時刻
t4までに水平シフトレジスタH8K% *ム1 +Z
t l Bs +Ya。
Photoelectric conversion element part Al, Φ..., An:... dispute; Z
l, . . . are cleared via the ICG while clearing the floating charge of the analog shift register. After completion of clearing the floating charge in the analog shift register, ICG is inverted to a low level at time 1s13, and accumulation of photometric image information is started. When the accumulation of side party AM information is completed at time im, IIg party pixel 1゜All; B
s e Bll-1; s***@; Ys, yl
-1; Only pixel information accumulated in Zie Zn or charge transfer gate style 1, Man
;Kutomi, 11-1; @@11@@; h[Ys
g blYt*-x e 闩x I The vertical shift register VSI, . . . Φ . By time t4 due to vφ1, the horizontal shift register H8K% *Mu1 +Z
t l Bs +Ya.

eases 、 Bll−t −) Ym−t 、 A
n +Znの測光情報が蓄えられ、Hg11. Hg)
s Kよシ時刻tiまでにAxr +Zn。
eases, Bll-t -) Ym-t, A
The photometric information of n+Zn is stored, and Hg11. Hg)
Axr +Zn by time ti.

Bm−1+ YEI−1、@@116@ 、λs十Ys
、^* −) Zl (1)情報が時系列的に電荷電圧
変換回路を介してVFに出力される。
Bm-1+ YEI-1, @@116@, λs ten Ys
, ^* -) Zl (1) Information is outputted to the VF via the charge-voltage conversion circuit in time series.

出力された測光画像情報は、時刻1・までに演算さ演算
された測光情報に基づいて、エリア型固体撮像素子の積
分時間を制御し、以下に述べる順序で全ての画像情報が
出力される。
The output photometric image information is calculated up to time 1. Based on the calculated photometric information, the integration time of the area type solid-state image sensor is controlled, and all image information is output in the order described below.

時刻を尋で測光演算が完了し、積分時間が決まると不図
示の制御回路によりICGが低レベルに反転し、光電変
換素子部に被写体に対応する画像情報の蓄積が開始され
る。
When the photometric calculation is completed at a certain time and the integration time is determined, the ICG is inverted to a low level by a control circuit (not shown), and the accumulation of image information corresponding to the subject in the photoelectric conversion element section is started.

そして前記測光演算結果により決まる積分時間が経過し
た時刻口で被写体に対応する1111m情報の蓄積が完
了すると全光電変換素子11に蓄積された画像情報が数
8HAルスに対応して、電荷移送グー)  FAX  
 、   ・・・争書  、  FAn  ;   ・
−・・・  ; 】−ビ51  ―  ・・・Φ・ 伊
FZaを介して、垂直シフトレジスタVSt、・・・・
4I。
Then, when the accumulation of 1111 m information corresponding to the object is completed at the time when the integration time determined by the photometric calculation result has elapsed, the image information accumulated in all the photoelectric conversion elements 11 corresponds to several 8 HA pulses, and the charge transfer becomes negative. FAX
, ... dispute, FAn; ・
-...; ]-B51 -...Φ・ Via Italy FZa, vertical shift register VSt,...
4I.

VSnに移送され、クロックパルス■1.■IKよりム
11人農、・・・・・、Aaのiii*情報が同時に水
平シフ)L/シスタH8に転送され、クロックパルス形
l、形lにより時刻t−までにム、ムーl、−・・・・
ム2.ムlの如く時系列的2vi;’に出力される。
Transferred to VSn, clock pulse ■1. ■ From IK, the iii* information of Aa is simultaneously transferred to the L/sister H8 (horizontal shift), and by clock pulse shape l, shape l, by time t-, mu, mu l, −・・・・
Mu2. It is output in chronological order as shown in 2vi;'.

次に時刻1・までにクロックパルス■1.vΦ露により
Bl 、 Bs 、・・O・・、 Baの画像情報が同
時に水平シフトレジスタH8に転送され、クロックパル
スHal、 )iglsにより時刻t1・までに時系列
的KVFに出力される。
Next, clock pulse ■1 by time 1. The image information of Bl, Bs, .

同様にして被写体輝度に対応する適正なる信号レベルの
全画像情報を得る事が出来る。
In the same way, all image information with an appropriate signal level corresponding to the subject brightness can be obtained.

以上の如く、本発明を使用すると、撮影レンズの焦点面
に配設したエリア型固体撮像素子から短時間に、高n度
の測光情報を得る事が出来るので、撮影開始後、迅速に
被写体に最も適する信号レベルの画像情報を得る事が出
来る優れた特徴がある。
As described above, when the present invention is used, it is possible to obtain high-n degree photometric information in a short time from the area-type solid-state image sensor disposed on the focal plane of the photographic lens, so that it is possible to quickly locate the subject after photographing starts. It has the excellent feature of being able to obtain image information at the most suitable signal level.

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

第1図は本発明のエリア型固体撮像装置の一実施例を示
す図、第2図は同装置の第2の冥施例を示す図、第3図
は第1図示装置をインタライン型CCDについて示した
一例の構成図、第4図は第3図示構成を駆動する為のタ
イミングチャートを示す図である。 vS” t ”” eV81” in 1K ”) ”
 :p tH8:水平シフトレジスタ。 人l〜A$;・・・; Hl−Hs z光電変換部。 FAu −、−FAn ; **@; FZI −、、
FZm s移送ゲート。 MAu 、 bus ; os争;協1.協鳳3画素選
択手段。 斐出麩 キャノン株式会社
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the area type solid-state imaging device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a second implementation example of the same device, and FIG. 3 is a diagram showing an example of the area type solid-state imaging device of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a timing chart for driving the configuration shown in FIG. 3. vS”t””eV81”in 1K”)”
:p tH8: Horizontal shift register. Person l~A$;...; Hl-Hs z photoelectric conversion section. FAu −, −FAn; **@; FZI −,,
FZm s transfer gate. MAu, bus; OS dispute; cooperation 1. Kyoho 3 pixel selection means. Hiidefu Canon Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)複数の画素によ多形成される撮像平面内の所軍の
位置関係に在る一部の複数画素の出力を選択的に読み出
し得る画素選択手段を設けた事を特徴とするエリア型固
体撮偉装置。 ■前記ij′lL選択手段により読み出された出力によ
抄測光情報を得る裸馬した事を特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載の装置。 β)前記画素選択手段により読み出された出力によシ、
前記エリア型同体撮健装置における積分時間を制御する
裸馬した事を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
の装置。 (4)前記画素選択手段は撮像平面の中央部近傍の画素
をより多く選択する様構成されている事を特徴とする特
許請求の範囲第(1)項記載の装置。 6)前記画素選択手段は撮像平面の中央部に対して互い
に対称な位置にある複数の画素出力な選択的に読み出し
得るものである事−を特徴とする特許請求の範囲第(1
)項記載の装置。 (6)前記゛画素選択手段祉撮像平面内の互いにランダ
ムな位置関係にある複数の画素出力を選択的に読み出し
得るものである事を特徴とする特許請求Φ範囲第(1)
項記載の装置。
[Claims] (1) Provided with pixel selection means that can selectively read out the outputs of some of the pixels located in a strategic positional relationship within the imaging plane formed by the plurality of pixels. An area-type solid-state imaging device featuring: (2) The device according to claim (1), characterized in that the photometric information is obtained from the output read by the ij'lL selection means. β) Based on the output read out by the pixel selection means,
The device according to claim 1, characterized in that the area-type body imaging device has a bare horse that controls the integration time. (4) The apparatus according to claim (1), wherein the pixel selection means is configured to select more pixels near the center of the imaging plane. 6) The pixel selection means is capable of selectively reading out the outputs of a plurality of pixels located at mutually symmetrical positions with respect to the center of the imaging plane.
). (6) Claim Φ (1) characterized in that the pixel selection means is capable of selectively reading out a plurality of pixel outputs that are in a random positional relationship with each other within the imaging plane.
Apparatus described in section.
JP56135063A 1981-08-28 1981-08-28 Area type solid image pickup device Pending JPS5838078A (en)

Priority Applications (1)

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JP56135063A JPS5838078A (en) 1981-08-28 1981-08-28 Area type solid image pickup device

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JP (1) JPS5838078A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62230269A (en) * 1986-03-31 1987-10-08 Toshiba Corp Electronic still picture camera

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62230269A (en) * 1986-03-31 1987-10-08 Toshiba Corp Electronic still picture camera
JPH0476551B2 (en) * 1986-03-31 1992-12-03 Tokyo Shibaura Electric Co

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