JPH02134986A - 撮像装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、撮像装置に関し、更に詳しくは、精度の良い
露出制御が可能な撮像装置に関する。

（発明の背景） 一般の写真フィルムを使用するカメラでは、フィルムの
ラチチュードが大きいため多少の測光値の狂いによる露
出のずれは問題にならない。しかし、固体撮像素子（Ｃ
ＣＤ）を使用するスチルビデオカメラでは、ＣＣＤのラ
チチュードが小さいため、測光値の狂いは大きな問題で
ある。

従って、従来は撮影に先立って以下のような測光が行わ
れていた。

■専用の測光素子で大まかに測光を行い、この測光値を
基準にして露出を粗調整した状態のｃｃＤ受光出力から
更に精度の良い測光値を得る。

■露光条件を変えなからＣＣＤで複数回露光し、それら
の信号から最終的に精度の良い測光値を得る。

（発明が解決しようとする課題） 上記した■の方法では、専用の測光素子、測光回路等が
必要になる。このため、回路構成が複雑になるという欠
点があった。そして、測光素子による測光とＣＣＤによ
る測光の最低２回の測光が必要であり、時間もかかる。

一方、上記■の方法では、専用の測光素子は必要ないが
、ＣＣＤのダイナミックレンジが狭いため、適正な露光
に近付けるには複数回の露光が必要であり、測光に時間
がかかる。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、専用の測光素子を使用することな
く、撮像素子のみて速やかにかつ精度良く測光を行うこ
とが可能な撮像装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明は、固体撮像素子と、この固
体撮像素子に駆動パルスを供給する固体撮像素子駆動手
段と、前記固体撮像素子の測光出力により露出を決定す
る露出制御手段とを備え、撮像に先立って前記固体撮像
素子から読出された測光出力により露出を制御する撮像
装置であって、前記固体撮像素子駆動手段は前記固体撮
像素子にニー特性を持たせるように駆動するニー特性駆
動モード並びに通常の駆動を行う通常駆動モードの二種
類の駆動モードを有し、測光のため前記固体撮像素子か
ら電荷を読み出すときはニー特性モトで駆動し、撮像時
は通常駆動モードで駆動するよう構成したことを特徴と
するものである。

（作用） 測光のため固体撮像素子から電荷を読み出すときは固体
撮像素子をニー特性モードで駆動し、撮像時は通常駆動
モードで駆動する。

（実施例） 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図である。

図において、１は被写体の像をＣＣＤに結ばせるための
レンズ系、２はレンズ系１を通過する光量を制限するた
めのアイリス（虹彩絞り）、３はシャッター、４はレン
ズ系１により形成された光像を電気信号（画像データ）
に変換するためのＣＣＤ、５はＣＣＤ４の出力を増幅す
るためのアンプ、６はＣＣＤ４の出力を映像信号に変換
するためのプロセス回路、７は映像信号をビデオフロッ
ピーに記録するための信号に変換する記録回路、８は画
像が記録されるビデオフロッピーである。９はＣＣＤ４
の出力から露出制御を行うための測光値を算出する測光
回路、１０は露出制御のほかに各部を統括制御するシス
テムコントロール回路、１１は基準同期パルスを発生す
る８３０回路である。１２は５Ｓ０１１で生成されたパ
ルスを基準にしてＣＣＤを通常状態で駆動するための駆
動信号を発生する通常駆動波形発生回路、１３は５ＳＧ
ＩＩで生成されたパルスを基準にしてＣＣＤにニー特性
を与える状態で駆動するための駆動信号を発生ずニー駆
動波形発生回路、１４は上記通常駆動波形発生回路とニ
ー駆動波形発生回路の出力パルスを切り替えるためシス
テムコントロル回路１０から切り替えられるスイッチ、
１５は上記通常駆動波形発生回路若しくはニー駆動波形
発生回路のいずれか一方の出力パルスを基準にしてＣＣ
Ｄ駆動パルスを発生してＣＣＤ４を駆動するＣＣＤ駆動
回路である。

以下、第１図を使用して動作を説明する。先ず、測光を
行うときは、システムコントロール回路１０はスイッチ
１４をｂ側に切り替えておく。このため、ＣＣＤ駆動回
路１５はニー駆動波形発生回路からのパルスにより、Ｃ
ＣＤ４をニー特性を有するように駆動する。

第２図はＣＣＤをニー駆動する際の電荷蓄積特性を示す
特性図である。この図に示した例では、オーバーフロー
コントロールゲート（ＯＦ　ＣＧ）のレベルを露光途中
で変える（　Ｖ　１→Ｖ２）ことにより最大蓄積電荷量
を変化させ、ニー特性を得ようとするものである。

このときのニー特性の様子を第３図に示す。この図に示
すように、光量が■のところに、ニーポイントがあり、
入射光量りのダイナミックレンジが広がっている。

また、第４図はニー特性を得るための他の例を示す特性
図である。この方法は、受光部の最大蓄積電荷量は変化
させずに、あるタイミングで受光部の一定レベル以上の
電荷を読出して捨てるようにする。これにより、各画素
にたまる電荷は第４図のようになる。従って、第３図と
同様なニー特性が得られる。

このようなニー特性のため、通常のＣＣＤ　（γ−１）
に比較してかなりダイナミックレンジが広がっている。

このため、被写体の輝度がどの様な値であっても、暗す
ぎや明るすぎるということはない。従って、１回の露光
により、測光回路９から測光値を得ることができる。

尚、このときのＣＣＤの出力は第５図に示すように、フ
ァインダ画面を複数のエリアに分けて測光する多分割測
光方式を使用する。この図に示す例では、画面全体を９
個の測光エリアに分割している。この９個の測光エリア
は、中心のエリアが主要被写体の測光に用いられ、外側
の８個のエリアが背景の測光に用いられる。ＣＣＤに２
０〜４０万画素の物を使用した場合、各測光エリアは数
万画素分の信号を積分することになる。このため、ニー
特性駆動時に生じる固定パターンノイズの影響はなくな
る。

そして、ＣＣＤの露光出力により得られた測光値により
、システムコントロール回路１０は、ＣＣＤを通常状態
で駆動した時に適正露光になるようにアイリス２の絞り
値を調節する。そして、システムコントロール回路１０
は、スイッチ１４をａ側に切り替えておく。このため、
ＣＣＤ駆動回路１５は通常駆動波形発生回路１２からの
パルスにより、ＣＣＤ４を通常状態（γ＝１）で駆動す
る。この撮像時は、適正露光になるようにアイリス２が
調節されているので、ＣＣＤ４を通常状態で駆動しても
、被写体が暗すぎたり明るすぎたりすることはない。こ
のため、ニー駆動する必要はなく、固定パターンノイズ
が発生する恐れもない。

そして、ＣＣＤ４の出力をプロセス回路６．記録回路７
で記録用信号に変換して、ビデオフロッピー８に記録す
る。この記録を続行するのであれば、上記の動作を繰り
かえす。

尚、以上の説明では、測光時にニー駆動、撮影時には通
常駆動を行う場合を説明したが、次のような応用例も考
えられる。すなわち、測光時は入射光量のダイナミック
レンジを広げるために二駆動を行う。そして、撮影時に
は、浅いニー駆動を行うことにより、入射光量のダイナ
ミックレンジを少したけ広げるようにする。このように
すると、撮影時は浅いニー駆動なので、最大蓄積電荷量
のばらつきに起因する固定パターンノイズはほとんど目
立たない。このようにする場合は、二駆動波形発生回路
を２種類持つようにすれば良い。

そして、撮影時は第２図若しくは第４図のＶｌをＶ２に
近付けた状態でＣＣＤを駆動すれば良い。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明では、測光のため撮
像素子から電荷を読み出すときは撮像素子をニー特性モ
ードで駆動し、撮像時は通常駆動モードで駆動するよう
にした。このため測光時には、撮像素子のダイナミック
レンジが広がる。これにより、専用の測光素子を使用す
ることなく、撮像素子のみで速やかにかつ精度良く測光
を行うことが可能な撮像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２図
はニー特性を得るための電荷蓄積特性を示す特性図、第
３図はニー特性の特性図、第４図ははニー特性を得るた
めの電荷蓄積特性の他の例を示す特性図、第５図は多分
割測光時の測光の様子を説明する説明図である。 １・・・レンズ系　　　　　２・・・アイリス３・・・
シャッター　　　　４・・・ＣＣＤ５・・・アンプ　　
　　　　６・・・プロセス回路７・・・記録回路　　　
　　８・・・ビデオフロッピー９・・・測光回路 １０・・・システムコントロール回路 １１・・・５ＳＧ １２・・・通常駆動波形発生回路 １３・・・ニー駆動波形発生回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子と、 この固体撮像素子に駆動パルスを供給する固体撮像素子
   駆動手段と、 前記固体撮像素子の測光出力により露出を決定する露出
   制御手段とを備え、撮像に先立って前記固体撮像素子か
   ら読出された測光出力により露出を制御する撮像装置で
   あって、 前記固体撮像素子駆動手段は前記固体撮像素子にニー特
   性を持たせるように駆動するニー特性駆動モード並びに
   通常の駆動を行う通常駆動モードの二種類の駆動モード
   を有し、測光のため前記固体撮像素子から電荷を読み出
   すときはニー特性モードで駆動し、撮像時は通常駆動モ
   ードで駆動するよう構成したことを特徴とする撮像装置
   。