JPH0473835B2 - - Google Patents
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- JPH0473835B2 JPH0473835B2 JP60222404A JP22240485A JPH0473835B2 JP H0473835 B2 JPH0473835 B2 JP H0473835B2 JP 60222404 A JP60222404 A JP 60222404A JP 22240485 A JP22240485 A JP 22240485A JP H0473835 B2 JPH0473835 B2 JP H0473835B2
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- JP
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- photometric
- shift register
- output
- vertical shift
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は電子的撮像装置、詳しくはストロボ撮
像用の電子的撮像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to electronic imaging devices, and more particularly to electronic imaging devices for strobe imaging.
(従来の技術とその問題点)
固体撮像装置は小型、軽量、長寿命、低消費電
力等の利点を有し、近時撮像管に代わり広く用い
られている。第5図に電荷結合素子(CCD)に
より形成した、いわゆるインターライン転送方式
(ILT方式)の電子カメラ用固体撮像装置の従来
例を示す。(Prior art and its problems) Solid-state imaging devices have advantages such as small size, light weight, long life, and low power consumption, and have recently been widely used in place of image pickup tubes. FIG. 5 shows a conventional example of a so-called interline transfer type (ILT type) solid-state imaging device for electronic cameras formed using a charge-coupled device (CCD).
第5図において半導体基板1上に、pnダイオ
ード又はMOS構造からなる受光素子2aをそれ
ぞれ列状に複数個配列してなる受光素子列2が複
数列設けられ、複数の受光素子2aがマトリツク
ス状に配置されている。各受光素子列2の右脇に
沿つて垂直シフトレジスタ3,3,…が設けられ
るとともに各垂直シフトレジスタ3の一端に接し
て水平シフトレジスタ4が形成されている。 In FIG. 5, a plurality of light receiving element rows 2 each having a plurality of light receiving elements 2a each having a pn diode or MOS structure arranged in a row are provided on a semiconductor substrate 1, and the plurality of light receiving elements 2a are arranged in a matrix. It is located. Vertical shift registers 3, 3, . . . are provided along the right side of each light-receiving element row 2, and a horizontal shift register 4 is formed in contact with one end of each vertical shift register 3.
上記構成において、半導体基板1への露光に応
じ各受光素子列2中の各受光素子2aに蓄積され
た電荷は、一定時間間隔で図示しない転送ゲート
を介して対応する垂直シフトレジスタ3に転送さ
れる。各垂直シフトレジスタ3に転送された信号
電荷は引続き一行ずつ、すなわち各受光素子列2
中の横方向の同一線上に位置する受光素子2a群
からの信号電荷ごとに同期して順次水平シフトレ
ジスタ4へ転送され、更に各行の信号電荷群が該
水平シフトレジスタ4から出力増幅器5を介して
読み出される。 In the above configuration, charges accumulated in each light receiving element 2a in each light receiving element row 2 in response to exposure of the semiconductor substrate 1 are transferred to the corresponding vertical shift register 3 via a transfer gate (not shown) at regular time intervals. Ru. The signal charges transferred to each vertical shift register 3 continue to be transferred row by row, that is, to each light receiving element column 2.
Each signal charge from a group of light-receiving elements 2a located on the same line in the horizontal direction is synchronously and sequentially transferred to a horizontal shift register 4, and the signal charge group of each row is further transferred from the horizontal shift register 4 to an output amplifier 5. is read out.
ところで上記のような撮像装置において、1回
の撮像期間中における半導体基板1への露光量が
不充分であると出力信号が小さくなり、その結果
出力信号の信号雑音比S/Nが不満足な値とな
る。一方、上記露光量が過剰になると、受光素子
2aから電荷が溢出し、いわゆるブルーミングが
生じる。従つて、上記露光量は適正な値に調整す
る必要がある。 By the way, in the above-mentioned imaging device, if the amount of exposure to the semiconductor substrate 1 during one imaging period is insufficient, the output signal becomes small, and as a result, the signal-to-noise ratio of the output signal becomes an unsatisfactory value. becomes. On the other hand, when the exposure amount becomes excessive, charges overflow from the light receiving element 2a, causing so-called blooming. Therefore, it is necessary to adjust the exposure amount to an appropriate value.
そこで、露光量測定用の測光素子を設け、該測
光素子で検出される露光量が所定値に達した時点
で1回の撮像を終了するようにした撮像装置が知
られている。 Therefore, an imaging apparatus is known in which a photometric element for measuring exposure is provided and one image capturing is completed when the exposure detected by the photometric element reaches a predetermined value.
しかしながら、上記測光素子は受光素子が形成
されている半導体基板とは別体とされる構造上、
半導体基板上の受光素子列によつて画定される撮
像領域と上記測光素子間の測光系路に、当該半導
体基板の外部周辺に発生する種々の雑音、特にス
トロボ撮像にあたりストロボ発光に伴つて発射さ
れる雑音等が介在して精確に露光量を検出するこ
とができず、適正な露光量をもつてストロボ撮像
を行い難いという重大な問題点があつた。これに
対し、上記撮像領域と別体の測光素子とを結ぶ測
光系路に雑音遮蔽手段を付加設することが考えら
れるが、この方策は、装置全体が複雑化しかつ高
価なものとなり、即座に実施し難い。 However, due to the structure of the photometric element being separate from the semiconductor substrate on which the light receiving element is formed,
In the photometry path between the imaging area defined by the photodetector array on the semiconductor substrate and the photometry element, various noises generated around the outside of the semiconductor substrate, especially noises emitted along with strobe light emission during strobe imaging, are generated. This poses a serious problem in that it is difficult to accurately detect the exposure amount due to noise, etc., and it is difficult to perform strobe imaging with an appropriate exposure amount. To deal with this, it is conceivable to add a noise shielding means to the photometric system path that connects the above-mentioned imaging area and a separate photometric element, but this solution would make the entire device complicated and expensive, and Difficult to implement.
又第6図に示すように、半導体基板1の前方に
ハーフミラー6を設置するとともに該ハーフミラ
ー6の側方に測光素子7を配置し、撮像レンズ8
を透過して半導体基板1へ入射する光の一部を測
光素子7側に反射させて測光するようにしたもの
が知られており、この構成によれば、実質的に被
写体と基板1を結ぶ光路内で測光することができ
る。しかしながら第6図の構成では、入射光の一
部を反射させているので、基板1に入射する光量
が減少して感度が低下するという問題がある。又
レンズ8と基板1間にハーフミラー6を挿入して
いるので、入射光に収差が生じ、画質も悪化す
る。 Further, as shown in FIG. 6, a half mirror 6 is installed in front of the semiconductor substrate 1, a photometric element 7 is placed on the side of the half mirror 6, and an imaging lens 8 is installed.
A device is known in which a part of the light that passes through the semiconductor substrate 1 and enters the semiconductor substrate 1 is reflected to the photometric element 7 side for photometry. According to this configuration, the object and the substrate 1 are substantially connected. Photometry can be performed within the optical path. However, in the configuration shown in FIG. 6, since a part of the incident light is reflected, there is a problem that the amount of light incident on the substrate 1 is reduced and the sensitivity is lowered. Furthermore, since the half mirror 6 is inserted between the lens 8 and the substrate 1, aberrations occur in the incident light and the image quality deteriorates.
(問題点を解決するための手段)
本発明は上記問題点を完全に解決するためにな
されたもので、その目的を達成するため、本発明
の電子的撮像装置は、半導体基板の中央部に測光
素子が一列状に並びかつ該測光素子の両側にこの
測光素子に関して対称的に受光素子列と該受光素
子列に対応する垂直シフトレジスタとが交互に並
列状に並ぶ配置関係をもつて、これら測光素子、
受光素子列及び垂直シフトレジスタを一つの半導
体基板上に一体的に集積形成した固体撮像素子
と、上記測光素子の出力に基づいて制御されるス
トロボ装置とを備えることを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention has been made to completely solve the above problems, and in order to achieve the purpose, the electronic imaging device of the present invention has a The photometric elements are arranged in a row, and on both sides of the photometric elements, a row of light receiving elements and a vertical shift register corresponding to the row of light receiving elements are alternately arranged in parallel symmetrically with respect to the photometric element. photometric element,
It is characterized by comprising a solid-state image sensor in which a light-receiving element array and a vertical shift register are integrally formed on one semiconductor substrate, and a strobe device that is controlled based on the output of the photometric element.
なお、上記測光素子を直線上に複数個配列する
とともに各測光素子に対し上記直線上の中心から
離間するにつれて小さくなる係数を設定し、各測
光素子出力とそれに対応する係数の乗算値を加算
した値を全測光素子出力とすることが好適であ
る。 In addition, a plurality of the above photometric elements were arranged on a straight line, and a coefficient was set for each photometric element that decreased as the distance from the center of the above straight line increased, and the multiplication value of each photometric element output and the corresponding coefficient was added. It is preferable that the value is the output of all photometric elements.
それとも、測光素子を直線上に複数個配列する
とともに上記直線上の中心から離間するにつれて
その面積を小さくし、各測光素子出力の和を全測
光素子出力としても良い。 Alternatively, a plurality of photometric elements may be arranged on a straight line, and the area thereof may be made smaller as the distance from the center on the straight line increases, and the sum of the outputs of each photometric element may be taken as the output of all photometric elements.
また、上記各受光素子及びシフトレジスタは例
えば電荷結合素子により形成することができる。 Further, each of the light receiving elements and the shift register can be formed by, for example, a charge coupled device.
(実施例)
以下、本発明を一実施例を示す添付図面ととも
に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings showing one example.
第1図は本発明の電子的撮像装置における固体
撮像素子部を示す。この固体撮像素子部は従来例
と同様、ITL方式のCCDを用いて構成したもので
ある。 FIG. 1 shows a solid-state imaging device section in an electronic imaging device of the present invention. This solid-state image sensor section is constructed using an ITL type CCD, as in the conventional example.
第1図に示すように、半導体基板1上には、従
来例同様それぞれ複数の受光素子2aからなる複
数の受光素子列2,2,…が図中左右方向に等間
隔を置いて互いに平行に形成され、複数の受光素
子2aがマトリツクス状に配置されている。しか
しながら、本実施例では従来例と異なり左側の2
列の受光素子列2,2に対応する垂直シフトレジ
スタ3,3は、各受光素子列2の左脇に沿つて受
光素子列2と平行に配置される一方、右側の2列
の垂直シフトレジスタ3,3は、それぞれ対応す
る受光素子列2の右脇に沿つて受光素子列2と平
行に配置されている。各受光素子列2と対応する
垂直シフトレジスタ3間にはそれぞれ転送ゲート
10が介設されている。又、各垂直シフトレジス
タ3の一端は水平シフトレジスタ4に接続され、
該水平シフトレジスタ4は出力増幅器5を介して
信号出力端子11に接続されている。 As shown in FIG. 1, on a semiconductor substrate 1, a plurality of light receiving element rows 2, 2, . A plurality of light receiving elements 2a are arranged in a matrix. However, in this embodiment, unlike the conventional example, the left two
The vertical shift registers 3, 3 corresponding to the light-receiving element rows 2, 2 of the column are arranged parallel to the light-receiving element row 2 along the left side of each light-receiving element row 2, while the vertical shift registers 3, 3 of the two columns on the right side 3, 3 are arranged parallel to the light receiving element row 2 along the right side of the corresponding light receiving element row 2, respectively. A transfer gate 10 is interposed between each light receiving element row 2 and the corresponding vertical shift register 3. Further, one end of each vertical shift register 3 is connected to a horizontal shift register 4,
The horizontal shift register 4 is connected to a signal output terminal 11 via an output amplifier 5.
基板1上における中央の2列の受光素子列2,
2間の間〓には、各受光素子列2の伸びる方向
(第1図上下方向)に長辺を有する矩形状の測光
素子12が設けられている。この測光素子12
は、例えば各受光素子2aと同様にn+不純物拡
散領域からなるフオトダイオードとして形成され
る。上記のように測光素子12の両側において、
それぞれ各垂直シフトレジスタ3を対応する受光
素子列2の基板1外方側、つまり測光素子12と
反対側の脇に沿つて配置すれば、中央の2列の受
光素子列2,2間にはシフトレジスタ3は配置さ
れず、測光素子12が配置されるのみであるか
ら、受光素子列2,2…の配列を乱すことなしに
測光素子12を受光領域内に設けることができ
る。 two central rows of light-receiving elements 2 on the substrate 1;
A rectangular photometric element 12 having a long side in the direction in which each light-receiving element array 2 extends (vertical direction in FIG. 1) is provided between the two. This photometric element 12
is formed, for example, as a photodiode consisting of an n + impurity diffusion region like each light receiving element 2a. As mentioned above, on both sides of the photometric element 12,
If each vertical shift register 3 is arranged along the outer side of the substrate 1 of the corresponding light-receiving element row 2, that is, along the side opposite to the photometric element 12, there will be a gap between the two central light-receiving element rows 2, Since the shift register 3 is not disposed and only the photometric element 12 is disposed, the photometric element 12 can be provided within the light receiving area without disturbing the arrangement of the light receiving element rows 2, 2, . . . .
上記測光素子12は、測光増幅器13、測光出
力端子14及び積分器15を介して比較器16に
接続されている。この比較器16は積分器15か
ら送信される測光出力の積分値Monが予め設定
した基準値Voと等しくなつた時点で、撮像規定
信号を駆動回路17に出力するようになつてい
る。なお、基準値Voとしては1回の撮像期間に
おける受光領域への適正な露光量に見合つた値が
選定される。 The photometric element 12 is connected to a comparator 16 via a photometric amplifier 13, a photometric output terminal 14, and an integrator 15. The comparator 16 is configured to output an imaging regulation signal to the drive circuit 17 when the integral value Mon of the photometric output transmitted from the integrator 15 becomes equal to a preset reference value Vo. Note that a value corresponding to an appropriate amount of exposure to the light-receiving area during one imaging period is selected as the reference value Vo.
駆動回路17は、その内部又は外部に設けられ
た回路により発生される垂直同期パルスVD(第
2図参照)及び上記撮像規定信号等に基づいて各
垂直シフトレジスタ3に垂直シフトパルスΦV
を、水平シフトレジスタ4に水平シフトパルス
ΦHを、各転送ゲート10に転送パルスΦTをそ
れぞれ出力する。なお、上記比較器16及び駆動
回路17は基板1の外部に配置される。 The drive circuit 17 applies a vertical shift pulse ΦV to each vertical shift register 3 based on the vertical synchronization pulse VD (see FIG. 2) generated by a circuit provided inside or outside the drive circuit, the above-mentioned imaging regulation signal, etc.
, a horizontal shift pulse ΦH to the horizontal shift register 4, and a transfer pulse ΦT to each transfer gate 10, respectively. Note that the comparator 16 and the drive circuit 17 are arranged outside the substrate 1.
第2図において、上記垂直同期パルスVDは一
定時間間隔を置いて高レベルHと低レベルLの間
で切り換えられ、このVDの1つの立ち上がり
(HからLへの切り換わり)から次の立ち上がり
までが1周期をなす。ΦTは上記転送パルス、
ΦVは上記垂直シフトパルスである。この垂直シ
フトパルスΦVは転送周波数として、信号電荷出
力用の通常転送周波数fv(例えば15.75KHz)と、
残留電荷掃き出し用の高速駆動周波数fc(例えば
1MHz)とを備えている。Sigは信号出力端子11
からの信号出力、Monは上記測光出力の積分値
である。 In FIG. 2, the vertical synchronizing pulse VD is switched between a high level H and a low level L at regular time intervals, and from one rising edge of this VD (switching from H to L) to the next rising edge. makes one cycle. ΦT is the above transfer pulse,
ΦV is the above vertical shift pulse. This vertical shift pulse ΦV has a normal transfer frequency fv (for example, 15.75KHz) for signal charge output as a transfer frequency,
High-speed drive frequency fc for sweeping out residual charge (e.g.
1MHz). Sig is signal output terminal 11
The signal output from , Mon is the integral value of the above photometric output.
以下、上記固体撮像素子部の基本的動作を時刻
を追つて具体的に説明する。 Hereinafter, the basic operation of the solid-state image sensor section will be explained in detail as time passes.
時刻T1におけるVDの立ち上がりに同期して転
送パルスΦTが低レベルLから高レベルHに切り
換えられ、その直後のVDの立ち上がりに同期し
てΦTが再び低レベルLとされる。この転送パル
スΦTにより時刻T1以前に各受光素子2aに蓄積
されていた電荷、すなわち残留電荷が各受光素子
列2から各転送ゲート10を介して対応する垂直
シフトレジスタ3に転送される。それにより、時
刻T1から各受光素子2aに露光量に応じて新た
に信号電荷が蓄積され始める。 Transfer pulse ΦT is switched from low level L to high level H in synchronization with the rise of VD at time T1 , and ΦT is set to low level L again in synchronization with the rise of VD immediately thereafter. This transfer pulse ΦT causes the charges accumulated in each light receiving element 2a before time T1 , that is, the residual charges, to be transferred from each light receiving element column 2 to the corresponding vertical shift register 3 via each transfer gate 10. As a result, signal charges start to be newly accumulated in each light receiving element 2a according to the exposure amount from time T1 .
又、時刻T1におけるVDの立ち下がりに同期し
て積分器15の出力が初期基準値とされ、積分器
15において露光量に比例した測光出力の積分が
開始される。更に駆動回路17は、時刻T1以降
各垂直シフトレジスタ3に高速駆動周波数fc=
1MHzの垂直シフトパルスΦVを出力し、それに
より各受光素子列2から垂直シフトレジスタ3に
転送された残留電荷が水平シフトレジスタ4及び
出力増幅器5を介して出力端子11に高速で掃き
出される。なお、このようにして掃き出される残
留電荷は、画像信号としては利用されない。 Further, in synchronization with the fall of VD at time T1 , the output of the integrator 15 is set as the initial reference value, and the integrator 15 starts integrating the photometric output proportional to the exposure amount. Further, the drive circuit 17 applies a high-speed drive frequency fc= to each vertical shift register 3 after time T1 .
A 1 MHz vertical shift pulse ΦV is output, whereby the residual charges transferred from each light receiving element array 2 to the vertical shift register 3 are swept out at high speed to the output terminal 11 via the horizontal shift register 4 and output amplifier 5. Note that the residual charge swept out in this way is not used as an image signal.
時刻Q2において測光出力の積分値Monが基準
値Voに達すると、前述のように比較器16から
駆動回路17に撮像規定信号が出力される。それ
に応じて駆動回路17は各転送ゲート10に転送
パルスΦTを出力する。この転送パルスΦTに基
づいて、時刻T1−T2間に各受光素子2aに蓄積
された信号電荷が対応する垂直シフトレジスタ3
に転送される。なお上記残留電荷は高速で掃き出
されるので、該掃き出しは時刻T2以前に終了す
る。 When the integral value Mon of the photometric output reaches the reference value Vo at time Q 2 , the imaging regulation signal is output from the comparator 16 to the drive circuit 17 as described above. In response, the drive circuit 17 outputs a transfer pulse ΦT to each transfer gate 10. Based on this transfer pulse ΦT, the signal charges accumulated in each light receiving element 2a between times T1 and T2 are transferred to the corresponding vertical shift register 3.
will be forwarded to. Note that since the residual charge is swept out at a high speed, the sweeping out ends before time T2 .
時刻T2において各垂直シフトレジスタ3に転
送された信号電荷は一時的に各垂直シフトレジス
タ3に保持される。時刻T3におけるVDの立ち上
がりに同期して各垂直シフトレジスタ3が通常転
送周波数fv=15.75kHzで駆動され、それまで各垂
直シフトレジスタ3に保持されていた信号電荷が
水平シフトレジスタ4へ転送される。更に該信号
電荷が水平シフトレジスタ4及び出力増幅器5を
介して出力端子11に読み出される。このように
して、第1周期における時刻T1−T2間に各受光
素子2aに蓄積された信号電荷が、第2周期T3
−T4中に読み出される。その際、1回の撮像期
間T1−T2における露光量は、常に基準値Voと等
しくなる。時刻T2−T4間に各受光素子2aに蓄
積された電荷は、時刻T4から開始される周期中
に高速駆動周波数fcで掃き出される。 The signal charge transferred to each vertical shift register 3 at time T 2 is temporarily held in each vertical shift register 3. In synchronization with the rise of VD at time T3 , each vertical shift register 3 is driven at a normal transfer frequency fv = 15.75kHz, and the signal charge held in each vertical shift register 3 until then is transferred to the horizontal shift register 4. Ru. Further, the signal charge is read out to the output terminal 11 via the horizontal shift register 4 and the output amplifier 5. In this way, the signal charge accumulated in each light receiving element 2a between times T 1 and T 2 in the first period is transferred to the second period T 3 .
− Read during T 4 . At this time, the exposure amount during one imaging period T 1 -T 2 is always equal to the reference value Vo. The charges accumulated in each light receiving element 2a between times T2 and T4 are swept out at a high speed drive frequency fc during a period starting from time T4 .
なお以上の説明では、ΦV,ΦHはそれぞれ1
相のみとしたが、使用されるCCDの構造により、
それぞれ2相〜4相のパルスとされる。 In the above explanation, ΦV and ΦH are each 1
Although only the phase was selected, due to the structure of the CCD used,
Each pulse has two to four phases.
又、露光制御用の機械的シヤツタを用い、時刻
T1で該シヤツタが開、時刻T2で該シヤツタが閉
となるように露光制御を行うことができる。 In addition, a mechanical shutter for exposure control is used to control the time.
Exposure control can be performed such that the shutter opens at time T1 and closes at time T2 .
更に又、各転送ゲート10を省略し、各垂直シ
フトレジスタ3の電極を転送電極に兼用するとと
もに垂直シフトパルスΦVのパルス値を適宜に変
更することにより、各受光素子2aに蓄積された
電荷を直接垂直シフトレジスタ3へ転送すること
も可能である。 Furthermore, by omitting each transfer gate 10, using the electrode of each vertical shift register 3 as a transfer electrode, and changing the pulse value of the vertical shift pulse ΦV appropriately, the charges accumulated in each light receiving element 2a can be reduced. Direct transfer to the vertical shift register 3 is also possible.
次に、本発明の電子的撮像装置の一例について
第3図のタイムチヤートとともに説明する。 Next, an example of the electronic imaging device of the present invention will be explained with reference to a time chart shown in FIG.
上記実施例の固体撮像素子部は第1図に示され
るものと同様のものであり、該固体撮像素子部の
半導体基板1の外部の駆動回路17に図示しない
公知の電池駆動式ストロボ装置が接続される。 The solid-state image sensor section of the above embodiment is similar to that shown in FIG. 1, and a known battery-powered strobe device (not shown) is connected to a drive circuit 17 outside the semiconductor substrate 1 of the solid-state image sensor section. be done.
第3図において、STは上記ストロボ装置から
発射されたストロボ光出力を、VD,ΦT,ΦV,
Sig及びMonは前述した同様のパルス又は信号を
示す。この場合、垂直シフトパルスΦVとして通
常転送周波15.75KHzを有するパルスが使用され
る。 In Fig. 3, ST indicates the strobe light output emitted from the strobe device as VD, ΦT, ΦV,
Sig and Mon indicate similar pulses or signals as described above. In this case, a pulse having a normal transfer frequency of 15.75 KHz is used as the vertical shift pulse ΦV.
時刻T1における垂直同期パルスVDの立ち下が
りと同時に開始される第1周期中の時刻T2にお
いてストロボによる発光が開始される。このスト
ロボ発光に基づいて前記積分器15で測光出力の
積分が行われる。 Light emission by the strobe is started at time T2 in the first period, which starts simultaneously with the fall of the vertical synchronization pulse VD at time T1 . Based on this strobe light emission, the integrator 15 integrates the photometric output.
時刻T3において測光出力の積分値Monが基準
値Voに達し、露光量が所定値になるとストロボ
発光を停止する。実際にはストロボ発光は時刻
T3よりやや遅れて終了する。なおストロボ発光
出力中に点線で示しているのは、測光出力に基づ
くストロボ発光を停止しない場合の出力状態であ
る。 At time T3 , when the integral value Mon of the photometric output reaches the reference value Vo and the exposure amount reaches a predetermined value, strobe light emission is stopped. Actually, the strobe light is emitted at the time.
Finishes a little later than T 3 . Note that the dotted line in the strobe light output is the output state when strobe light emission based on the photometry output is not stopped.
次に時刻T4におけるVDの立ち上がりに同期し
た転送パルスΦTにより、第1周期T1−T4におけ
るストロボ発光期間中に各受光素子2aに蓄積さ
れた電荷が対応する垂直シフトレジスタ3へ転送
される。引続きこの電荷は、第2周期T4−T5中
に、各垂直シフトレジスタ3から水平シフトレジ
スタ4及び出力増幅器5を介して出力端子11に
順次転送され、出力信号Sigとして読み出される。
このようにして2周期ごとに1回の撮像を行うこ
とができる。 Next, by a transfer pulse ΦT synchronized with the rise of VD at time T 4 , the charges accumulated in each light receiving element 2 a during the strobe light emission period in the first period T 1 - T 4 are transferred to the corresponding vertical shift register 3. Ru. Subsequently, this charge is sequentially transferred from each vertical shift register 3 via the horizontal shift register 4 and the output amplifier 5 to the output terminal 11 during the second period T 4 -T 5 and is read out as an output signal Sig.
In this way, one imaging can be performed every two periods.
次に、本発明のもう1つの実施例を第4図とと
もに説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第4図において、上述した第1図の固体撮像素
子部における測光素子12と異なり、3つの測光
素子13a,13b及び13cが使用され、これ
ら測光素子13a〜13cは、上記第1図の固体
撮像素子部におけると同様、半導体基板1の中央
部における2つの受光素子列2,2の間部に一直
線状に配置されている。そして各測光素子12
a,12b,12cはそれぞれ測光増幅器13
a,13b,13c及び測光出力端子14a,1
4b,14cを介して加算器15に接続されてい
る。該加算器15においては、直線上の中心に位
置する測光素子12aからの出力Mon−1に大
きな係数が乗算されるとともに、直線上の端部寄
りに位置する測光素子12b,12cの出力には
中心の測光素子12aに対する係数に比して小さ
な係数が乗算される。更に加算器15において測
光出力と係数の各乗算値が加算された後該加算値
が積分される。積分された全測光出力Monは比
較器16へ入力される。 In FIG. 4, three photometric elements 13a, 13b, and 13c are used, unlike the photometric element 12 in the solid-state image sensor section of FIG. As in the element section, they are arranged in a straight line between the two light receiving element rows 2, 2 in the central part of the semiconductor substrate 1. And each photometric element 12
a, 12b, 12c are photometric amplifiers 13, respectively.
a, 13b, 13c and photometry output terminals 14a, 1
It is connected to the adder 15 via 4b and 14c. In the adder 15, the output Mon-1 from the photometric element 12a located at the center of the straight line is multiplied by a large coefficient, and the outputs from the photometric elements 12b and 12c located near the ends of the straight line are multiplied by a large coefficient. It is multiplied by a coefficient smaller than the coefficient for the center photometric element 12a. Further, in the adder 15, the photometric output and each multiplication value of the coefficient are added, and then the added value is integrated. The integrated total photometric output Mon is input to the comparator 16.
上記構成の実施例においては、受光領域の中心
に位置する測光素子12aからの出力信号に対し
端部寄りに位置する測光素子12b,12cから
の出力信号より大きな係数を乗算するようにした
ので、全測光出力Monに対し中心の測光素子1
2aからの測光出力Mon−1が大きく反映され
ることになり、それによつて一層好ましい測光が
行える。なお、これについては、各測光素子の面
積を受光領域の中心から離れるにつれて小さくな
るように変化させることにより同等の効果を得る
ことができる。 In the embodiment with the above configuration, the output signal from the photometric element 12a located at the center of the light receiving area is multiplied by a larger coefficient than the output signal from the photometric elements 12b and 12c located closer to the ends. Center photometric element 1 for total photometric output Mon
The photometric output Mon-1 from 2a is largely reflected, thereby allowing more preferable photometry. Note that the same effect can be obtained by changing the area of each photometric element so that it becomes smaller as it moves away from the center of the light receiving area.
(発明の効果)
以上のとおり、本発明においては、1つの半導
体基板上に形成された複数の受光素子列により画
定される撮像領域の中央部に1つの測光素子又は
複数の測光素子からなる受光素子列を形成し、該
撮像領域に照射される光量、すなわち該領域に対
する露光量を直接的に測定するようにしたから、
撮像にあたり一般に重視される撮像領域中央部の
露光調整を高精度をもつて行うことができる。特
に、上記測光測定は受光素子列が形成される半導
体基板と同一の半導体基板に形成するようにした
から、ストロボ撮像にあたり、当該固体撮像素子
部の外部周辺からの種々の雑音、例えばストロボ
発光に伴う放電ノイズの影響を有効に回避して精
確な露光調整が可能であり、撮像画質を向上させ
ることができる。(Effects of the Invention) As described above, in the present invention, one photometric element or a plurality of photometric elements are arranged in the center of an imaging area defined by a plurality of light receiving element rows formed on one semiconductor substrate. Since an element array is formed and the amount of light irradiated to the imaging area, that is, the amount of exposure to the area is directly measured,
Exposure adjustment at the center of the imaging area, which is generally important in imaging, can be performed with high precision. In particular, since the above photometric measurement was performed on the same semiconductor substrate as that on which the photodetector array is formed, various noises from the outside surroundings of the solid-state image sensor section, such as strobe light emission, may occur during strobe imaging. Accurate exposure adjustment is possible by effectively avoiding the influence of accompanying discharge noise, and the quality of captured images can be improved.
また、上記構成の固体撮像素子部においては、
各受光素子列を中央部の測光素子に対し左右対称
な配置構成としたから、画素配列に乱れを来さ
ず、撮影画像の幾何学的な否みを抑制できる。ま
た、発光素子部及びシフトレジスタ部が配列ピツ
チを乱されることなく形成されるから画面全体で
の感度の均一性を確保できる。 Furthermore, in the solid-state image sensor section having the above configuration,
Since each light-receiving element row is arranged symmetrically with respect to the photometric element in the center, the pixel arrangement is not disturbed, and geometric irregularities in the photographed image can be suppressed. Further, since the light emitting element section and the shift register section are formed without disturbing the arrangement pitch, uniformity of sensitivity over the entire screen can be ensured.
第1図は本発明の撮像装置に適用できる固体撮
像素子部の概略ブロツク図、第2図は第1図の固
体撮像素子部の基本的動作タイミングを示すタイ
ムチヤート、第3図は本発明の一実施例の撮像装
置の動作タイミングを示すタイムチヤート、第4
図は本発明のもう1つの実施例の撮像装置の概略
ブロツク図、第5図は従来の固体撮像装置におけ
る撮像用半導体装置の正面説明図、第6図は従来
の固体撮像装置の側面説明図である。
1…半導体基板、2…受光素子列、2a…受光
素子、3…垂直シフトレジスタ(シフトレジス
タ)、12,12a,12b,12c…測光素子、
13,13a,13b,13c…増幅器。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a solid-state image sensor section applicable to the imaging device of the present invention, FIG. 2 is a time chart showing the basic operation timing of the solid-state image sensor section of FIG. 1, and FIG. 3 is a time chart of the solid-state image sensor section of the present invention. Time chart showing the operation timing of the imaging device of one embodiment, No. 4
The figure is a schematic block diagram of an imaging device according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a front explanatory diagram of an imaging semiconductor device in a conventional solid-state imaging device, and FIG. 6 is a side explanatory diagram of a conventional solid-state imaging device. It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor substrate, 2... Light receiving element row, 2a... Light receiving element, 3... Vertical shift register (shift register), 12, 12a, 12b, 12c... Photometric element,
13, 13a, 13b, 13c...Amplifier.
Claims (1)
びかつ該測光素子の両側にこの測光素子に関して
対称的に受光素子列と該受光素子列に対応する垂
直シフトレジスタとが交互に並列状に並ぶ配置関
係をもつて、これら測光素子、受光素子列及び垂
直シフトレジスタを一つの半導体基板上に一体的
に集積形成した固体撮像素子と、 上記測光素子の出力に基づいて制御されるスト
ロボ装置とを備えることを特徴とする、電子的撮
像装置。[Scope of Claims] 1. Photometric elements are arranged in a line in the center of a semiconductor substrate, and on both sides of the photometric element, a photodetector array and a vertical shift register corresponding to the photometric element array are arranged symmetrically with respect to the photometric element. A solid-state image sensor in which these photometric elements, photodetector arrays, and vertical shift registers are integrally integrated on one semiconductor substrate in an arrangement relationship in which they are alternately arranged in parallel, and control is performed based on the output of the photometric elements. What is claimed is: 1. An electronic imaging device comprising: a strobe device;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60222404A JPS6281755A (en) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | Semiconductor device for picking up image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60222404A JPS6281755A (en) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | Semiconductor device for picking up image |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281755A JPS6281755A (en) | 1987-04-15 |
| JPH0473835B2 true JPH0473835B2 (en) | 1992-11-24 |
Family
ID=16781842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60222404A Granted JPS6281755A (en) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | Semiconductor device for picking up image |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281755A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD502688S1 (en) | 2002-05-30 | 2005-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuse |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303876A (en) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Solid state image sensor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838077A (en) * | 1981-08-28 | 1983-03-05 | Canon Inc | Image pickup device |
| JPS58154976A (en) * | 1982-03-10 | 1983-09-14 | Olympus Optical Co Ltd | Solid-state image pickup element |
| JPS60143074A (en) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Electronic still camera |
-
1985
- 1985-10-05 JP JP60222404A patent/JPS6281755A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD502688S1 (en) | 2002-05-30 | 2005-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6281755A (en) | 1987-04-15 |
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