JPS60143074A - 電子スチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、画面の位置により小みづ′（Ｊを行い、ｊｊ
Ｊ　＋１．’、　’ｃｉ：　’、（’ｊ：出制御が１″
テえるようにした電子スチルカメラに関りる。

（↑Ｉ″Ｌ来技術） ）Ｉｉｌｊｌ：、　、半う９体技術の飛躍的進歩により
、固体服像素ｆを用いた各種の画像情？＋１叫理装保が
製作されてきている。このうち、ＣＯＤはＭＯ３電極の
みでメｔりとＡ：杏の両（頂面を持つため、走査回路が
いらず回路的には非常に簡単なデバイスであることから
、多用されるようになってさている。ＣＣＤを用いた電
子スチルカメラの実用化を図るためには、感１α、解像
度、ダーｒブミツクレンジ及び残像等の撮像素子どして
の基本性１１Ｌを実現りるのはもとより、固体踊］絵素
子特有のソ゛ルーミングやスミア現象を抑圧或いは除去
づる必要がある。このような目的を達成するため、縦形
Ａ−バーノロードレイン（ＯＦＤ＞構造のＣＣＩ）が開
発された（　Ｔ　Ｖ学会技術報告Ｅ１．）　Ｃ３２４（
１０８２＞　）　ｔ＋この縦形Ａ−パーツＵ−ドレイン
（ｆｌ造のＣＣＤは、Ａ−バー７０−コントしＪ−ルグ
ー１〜（Ｏｔ’　ＣＧ）に印加りる電圧の値を調節し−
（、受光部に生じた過剰電荷をＡ−パーツ１１−ドレイ
ンに１１Ｍさ出りことによりブルーミングの抑制をｉｊ
うＪ、うにしている。このＣＯＤは、オーパーツ［１−
コントＩＪ−ルグートの電位を低く設定りることにＪ、
す、受光部に発生した電荷を全てオーパーツ上１−トレ
インに流入させることができる。このどき、Ａ−バー７
０−ドレインに流入づる電）ｋの人ささは、受光ｍに比
例づる。このＡ−パーツロードレインへの流入電流用か
ら受光量を知ることができるので、露出制御を行うこと
ができる。更に、Ａ−バーフロー−１ント１−１−ルグ
ー１−の電位を大ぎくしでおくと、？［１荷がＡ−バー
７０−ドレインに流入りることはなく電（ｄｌを蓄積す
ることかできる。そこで、所定のｎ、Ｉｉ間（電伺Ｍ積
時間）だ（）電荷を蓄積した後、転送グー１′・パルス
を印加してＸ５ると、蓄積されていた全型６ｊ１を転送
ＣＣＤに移りことができる。

即ち、このＪ、うな動作はシャッタ動作に相当し、前記
ｔ［ｉ荷蓄積時間が露出時間に相当覆る。

このようなＣＯＤを用いた電子スヂルカヌラで、自動露
出制御覆る場合、Δ−バーフロー」ント［−１−ルグー
１〜の電位を■；げて仝電荷をオーパーツ１」−トレイ
ンに流入さけることにＪ、す、まず流入電流をめ、この
゛１１マ流値から受光量をめる。賢）に吊がまると、一
定の画像（ｍｉ号レベルを保つために尋問な露出時間が
露出できるので、自動露出制御を行−うｉＴとがてきる
。どころで、このにうな自動露出制御を行うＪｌ、Ａ−
パーツ１」−トレインに流入りる電流は受光部の画面全
体で光電変換されたものなので、画面の位置による小み
づりがなく全面平均測光どなってしＪ：う。これては画
面の端に高輝度被写体があった場合、露出設定がおかし
くなってしまう。このような不具合を除去りるため神々
の構成がとられているが、別のセン１）をもつ方式のも
のは、測定精度、メカニスｌ＼がすνＨｉｔとなる。又
、１最像素子からの映向信弓を用いる６式のものは、読
み出しに１１．５間がかかり、両面中央部と周辺部を区
別するためのゲート回路が必要となる仙、測定のダイナ
ミック１ノンジが狭い等の欠点を有している。

（ブト明の目的） 本発明は、このような点に鑑み−（なされたしので、（
の目的は、画面の位置による重／ｊづ（］を行った自動
露出制御が行える電子スチルカメラを実現づることにあ
る。

（梵明の構成） このような目的を達成する本発明は、光画像情報を受け
て受光量に応じた電荷を発生しＰＰｉ積・する受光部と
、該受光部に蓄積された電荷が転送される転送ＣＯＤ又
は該電荷を読み出す信号線及び前記受光部からあふれた
型側が流し込まれるＡ−パーツ［１−ドレインとで構成
され、Ａ−ハーフＤ　−＝Ｊント■二１−ルゲートヘ印
加りる電圧の値を変えることにＪす＋ｉＱ記Ａ−バーパ
ーードレインと受光部の間の雷ｆＱ　ｊ９　ｇｙの高さ
を制御づることができるように（１４成された固体１層
像素子を用いた電子スチルカメラにおいて、露出制御を
行うにあたり前記固体１６５（象索ｒの受光領域を複数
個に区分し、区分された受光領域間で入８４光量に対す
る重みづ（ノを異ならしめる手「すを段（ノたことを特
徴とＪるものである。

（実施例） 以下、図面を参照し本光明の実施例を詳細に説明づる。

第１図は本発明に用いるＣ　ＯＤの一構成例を承り説明
図である。図において、′１はＣＯＤ、２は該Ｃ（Ｅ　
Ｄと当接して配された１１＜カットフィルタ、３は光情
報人ｑ４部に配された遮光板である。該遮光板の中央部
のみ光を通過さけるための穴４が穿設されている。イし
て、出力（３号は矢印方向に取り出される。ＣＯＤをこ
の上・）な）１へ戒にりることににす、人則光は受光部
の中火部のみ照射さ１しろ。

従って、受光部周辺部に高輝度光が八則しτし、受光Ｎ
ｌの正確な測定に影響を！ｊえることがない。

即ち、正確な露出設定が行える。）！Ｉ！１〜光仮３を
用いて、画面の位置による重みづ（）を行って露出量を
粋出した後、実際の画像情報読取時にはこの）席光板は
除去される。

受光部の中央部と周辺部とで受光単に対りる重みづ（プ
を異ならしめて露出制御を行う方法としくは、オーバー
フロードレインを中央部と周辺部に分割し、中央部の画
素から流れ出＞ｊｌｉ譬流にＪ、り描出制御を行うよう
にしてもよい。第２図は本発明に用いるＣＯＤの平面構
成を示づ図である。図において、斜線部は受光素子（画
素）ｌ−＋＋、Ｌ１２、ｌ−ｔ　３はＡ−バー７０−ド
レイン、１２１゜Ｌ２２１Ｌ２３は複数個の画素より構
成される受光素子列、Ｌ３ｔ＋１３ｚ＋１−３３は転送
ＣＣｌ）である。このように構成されたＣ　ＣＩ）のう
ち、Ａ−バーフロードレインを中央部Δ（破線で囲まれ
に部分）とそれ以外の周辺部Ｂとに分割りる。Ａ。

１３１；二分割されたＡ−バーフロードレインのうち、
受光用を測定りるための電流測定には、中央部Δ内の画
素からＡ−バー゛ノ［」−ドレインに向かって流れ出り
電ｆ１：、のみを計測り−るようにする。そして、この
１１Ｘ流１）ｓ　ｔら受光単をめて露出制御を行うよう
にす４′１ば、受光部中火部にｌＩ力づけをした露出時
間を決定りることができ、正確な露出が行える。

ｔ０３３図１よ本発明の一実施例を示り構成図である。

図にＪ３い−４、’１１．１２はレンズ゛、１３は光用
をｉｔ！Ｊ節りる較り、１４１よ閉じる動作のみを行う
メカニカルシ髪・ツタ、１５は画像情報□を受りて受光
単に応じた雷６！１を発生するＣＣＤである。該ＣＣ［
Ｊは、第２図に示し！、：構成のらのが使用される。、
　Ｉ！ｌｌら、組方向Ａ−パーフＬ１−ドレイン１ｔ４
）宵のＣＧ　ＤＣあって、Ａ−バー７０−ドレイン・は
中央部と周辺部に分割されており、露光用を計測りるに
際しては中央部に流入する電流のみ測定づるようになっ
ている。

１０はＡ−バーフローコン１〜ロールゲートに印加りる
電圧の印加時間を制御４−る蓄積＋ｒ、ｌｒ間制御で１
１回路、１７は中央部のＡ−ハーフ［」−ドレインに流
入する電流の電流信号を対数変換りる対数変換回路であ
る。このＪ：うに対数変換回路を用いるのは、受光用の
変化の範囲が広＜　Ｔ　；ｆＢ帛の増幅χ（では対応し
ぎれないからである。１　Ｂ　ｔ、１．該λ・ｊ教変換
回路の出力をディジタル量に変換りる△７７１）変換器
、１９は該Ａ／Ｄ変換器の出力を受りて各種演σ制御を
行うＣＩ）Ｕである。該ＣＰＵとしでは、例えばマイク
ロコンビＪ−−タが用い−うれる。２０はＡ−バーフロ
ードレイン中央部に流れる電流と、闇値とを比較する比
較器、２゛１は該比較器出力を受（）てメカニカルシ１
１ツタ１４の動作を制御づ′るシせツタ制御回路、２２
はＣＩ）　Ｕ　１９の制御信号を受りて絞り１３の絞り
６１を調Ｄｉ）りる絞り制御回路、２３は同じ＜ＣＰＵ
１９の制御信ド）を受りてストロボ発光タイミング及び
時間を制御りるスト【」水制御回路である。ＣＰ　ｔＪ
　１９の制御信号は、蓄（＾時間制御回路１６にも入力
しＡ−バー７１」−二Ｊントロールゲートへの電圧印加
時間を制御している。

このように侶成された装置の動作を説明づれば、以上の
通りＣ′ある。

まり゛、露出制御モードの動作につい−（説明４る。

このｔ−ドでは、メカニカルシャッタ１４は問いｌｊま
よＣ゛ある。Δ−バパー［Ｊ−コン１−に１−ルグート
の電位の１１′１を低くして、受光部に発生した電荷【
よ仝（’　７１−パーツ［Ｉ−ドレインに流れ込むよう
にゴる１、このとｅＡ−バー７０−ドレインに流れ込む
？Ｔｉ流のうら、Ａ−バーフロードレイン中央部に流れ
込む電流のみ取出して対数変換回路１７で対数圧縮した
後、続＜　Ａ　／　Ｄ変換器゛１８でディジタル値に変
１負ジる。ＣＩＣＵ　１９は、このディジタル値を受１
ノ’７対数′）ｔｆ！変換を行い、流入電流を算出りる
１、電流１ｉｒ４が弾出されると、電流量と受光量は比
例４るので、電流量から受光ｉｔをめることができる１
、受光電がまると、所定の明かるさの像を冑るために必
要な露出時間を算出することができる。即ち、受光量が
多い場合は露出時間が短くなり、受光ｍが少ない場合は
露出時間が長くなる。

次に画像情報撮影モードの動作について説明する。第４
図は各部の動作を示すタイミングブ【・−トである。Ｐ
ｌはメカニカルシャッタ１４の動作を示し、１″が開状
態を、ＩＩ　ＯＩＴが開状態を示している。Ｐｌはオー
パーツ０−　」ン］・ロールグ〜［・に印加する電圧を
示し、ＩＩ　Ｉ　ＩＩがＡ−パーツローコント［１−ル
グー１〜の電位が高い状態を、“Ｏ″が電位が低い状態
を示しくいる。Ｐ３は転送ゲートパルス、Ｐ　４はオー
バーフロードレインｌ＼の流入電流を示゛す。第４図の
Ｐｌに示づようにオーバーフローコントロールゲートの
電位が立−［るど、受光部では受光量に応じ１．：電荷
を５１生し蓄積する。即ち、被写体（図示せず）の画像
情報に応じた電荷が発生し蓄積される。そして、所定時
間゛１−８が経過すると、中央部オーパーツ［」−ドレ
インにオーバーフローして流入１−る電流ｎ１が所定の
閾値を越える。づると、比較器２０はシャッタ制御回路
２１に（８号を送り、該制御回路２１はメカ二力ｌレシ
ャッタ１４を閉じる。メカニカルシトツタ１４が閉じる
と、光がＣＣＤ１５に入射しなくなるが、Ａ−バー７０
−コントロールゲーＥ・への印加霜月が立Ｊ〕ってから
メカニカルシトツタ１４が閉じるＪ：での時間Ｔｓは露
出時間どなる。このＪ、うに、Ａ−バー７Ｕ〜コントロ
ールクートへの電Ｊ１−を印加する時間を露光開始とし
メカニカルシトツタ１４が閉じる時間を露光終了どする
と、スミア現象の発生を防止することができる。更に、
メカニカルシャッタが閉じている間に片方のフィールド
を読み出し、他方のフィールドを転送ｃｃＤに移づとい
うことを行えば、通常のインターライン形ＣＯＤでフレ
ーム＃Ｉｉ５影ができる。尚、転送ＣＣＤ　／＼のデー
タ転送は第４図Ｐ３に示り−ように、メカニカルシトツ
タが閉じてから一定時間経過し−くから行われる。この
ようにづ“るど、２つのフィールドの画素が受りる光用
が同一どなりフリッカを生じない。ここで、比較器２０
の一力のパノノ端子に与λる閾値を、必要に応じて切換
えてやるようにりるど、即ち、オーバーフロードレイン
に流入する電流に応じて２段階或いはそれ以上に切換え
てやるようにすると、メカニカルシャッタ１４ムてれに
応じてシャッタスピードが切換るので、より正確な露出
制御が行える。

別の実施例としては、第３図の二１ンバレータ２０を省
略し、シャッター」ノ１へ［１−ルはＣＰＵ　１９から
の信号で行う方法も考えられる。この場合、撤影の際の
露光制御は予め測定しておいた受光量の情報に基づいて
行い、Ｍ１彰峙のオーパーツａ　−ドレインの電流量は
無視する。

又、画面の位置により重みづ（Ｊをした露出制御を行う
方法としては、オーバーフローコントロールゲートを分
割し、中央部と周辺部とで該グー［−ｌ＼の印加電圧レ
ベルを変えでやるにうにし−てしよい。即ち、中央部の
Ａ−バー−ノロー−ｌン］・ロールグー１−の電位の高
さを周辺部のＡ−バー７０−コントロールグートに印加
する電圧よりも低くして、オーバーフロードレインに流
入覆る電流の割合を大きくし又やるのである。この場合
も、実際の囮影の時は全体のオーパーツロー＝］ントｏ
−ルグートの電位を均一にする。

第５図はＥ　Ｖ　Ｆ　（ＩＣＣＤ　ｈメラに本発明を適
用した例を示す図である。＠３ＰＡと同一部分には同−
符号を（＝Ｊ　Ｌτ示す。ＣＣＤ１５から出力される映
像（；を号を）−Ｖ　Ｆ　３０に導き、該Ｅ　Ｖ　Ｆで
測光する領域を明示りる。第６図はＥ　Ｖ　Ｆの構成を
示づ図である。中火部の斜線領域で測光−するようにな
っ゛（いる。斜線領域以外は、通常の５１１画像領域で
ある１、即ち、ＥＶＦ−ｆζｔ　ＣＣＩ）カメラでは前
述したような方法によって露出制９１１を１ｊう場合の
重みをかりる領域を明示す゛ることかできる。

尚、以」の説明はＣＯＤについて行ったが、他の固体ｌ
１ｌｌｌ＆素子についても全く同様である。

（グを明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、露光制御
を行−うにあたりＣＯＤの中央部と周辺部とで受光量に
対する重みづけを異ならしめる手段を説（ＪるごどにＪ
：す、両面の位煮に応じ１．：＠みづ【）を行った露出
制御を行うことができ、正確４１画像情報をＩＸ）るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるＣＯＤの一構成例を示す図、第
２図は本発明に用いるＣ　ＣＩ）の平面構成図、第３図
は本発明の一実施例を承り（育成図、第４図は各部の動
作を示づタイミングブＶｒ　−１−１第５図は本発明の
仙の実施例を示り構成図、第６図はＥＶＦの構成例を示
づ説明図である。 １・・・ＣＣＤ　２・・・Ｉ　Ｒカットフィルタ３・・
・遮光板　４・・・穴 ′１１．１２・・・レンズ　１３・・・絞り１４・・・
メカニカルシｔ７ツタ １５・・・ＣＣＤ　１６・・・蓄積時間ルリ御゛回路１
７・・・対数変換回路　１８・・・△／［）変換器１９
・・・ＣＰ　Ｕ　２０・・・比較器２１・・シ鵞・ツタ
制御回路 ２２・・・絞り制御回路　２３・・・ストロボ制御回路
３０・・・Ｅ　Ｖ　ｌ＝ 特許出願人　小西六写真二ｔ’業株式会社代　理　人　
弁理士　絆　島　藤　治

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光画像情報を受りて受光ｍに応じた電荷を発生１
   ノ番梢する受光部と、該受光部に蓄積された電荷が転送
   される転送ＣＯＤ又は該電荷を読み出１信号線及び前記
   受光部からあふれ！、：電荷が流し込まれるＡ−バーフ
   ｌ］−ドレインとて°（吊１戊され、Ａ−ハーフロー二
   １ントロールグ−１−／＼印加づる電圧の値を変えるこ
   とにより前記Ａ−バー７［１−トレインと受光部の間の
   ７ｒｉ位障壁の高さを制御することができる、Ｊ、うに
   構成されｌ、：固体搬像索子を用いた電子スプルカメラ
   において、露出制御を行うにあＩ、：り前記固体層（象
   素子の受光領域を複数個に１区分し、区分された受光領
   域間で入射光Ｍに対づる甲みづりを異ならしめる手段を
   設りたことをｑヒＩ徴と゛りる電子スチルカメラ。 （２）前記１メ分された受光領域が中央部と周辺部であ
   ることを特徴とづる乃；′１訪求の範囲第１項記載の電
   子スチルカメラ。 （３）前記手段として、受光部の前に中火部にだり光が
   あたるよ−）な遮光板を設（）たことを特徴とする特許
   請求の範囲第２３ｆ％記載の電子スヂルカメラ。 （／１）前記手段どして、オーバーフ［Ｊ−トレインを
   中央部と周辺部に分割し、中央部の画素からＡ−バーフ
   ローづる電流にＪ、り露出制ｉλ１１を行うように構成
   したことを特’＋ｉｌとづる特許請求の範囲第２項記載
   の電子スチルカメラ。 （５）前記固体撮画素子を用いた″１１１子シレッタと
   １’ＶＪじる動作のみを行うメカニカルシトツタを併用
   し、受光部中央部の画ｆ％　ｌ）ｓ　＋らＡ−バーフロ
   ーしてくる電流に応じて該メカニカルシトツタを閉じる
   ように構成しＩ、：ことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の電子スチルカメラ。 （６〉前記メカニカルシトツタを閉じるタイミングを、
   オーバーフロードレインに流入づる電流に応じて２段階
   或いはそれ以、１．に切換えることがＣさるようにした
   ことを特徴とする特ｉ′１請求の範囲第５ｊ項記載の電
   子スプルカメラ。 （７）前ｉｊＬ！　Ｊ−パーツＩ−Ｉ−Ｊントシ］−ル
   グー１〜を分７．すし、前記１２分されＩこ領域角に該
   グー１−への印加Ｗｆ　Ｉ」レベルを変えるＪ：うにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子ス
   プールカメラ。