JPH01103076A

JPH01103076A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH01103076A
Application number: JP62260441A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Tabei; 田部井　雅利
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1989-04-20

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、電荷蓄積デバイスより成る固体撮像装置に関
し、特に撮影諸元を高速度に決定する場合に用いて好適
な技術に関する。

〔従来技術〕

従来より、電子カメラ等の撮像機器に例えばインターラ
イントランスファ　（ｉｎｔｅｒｌｉｎｅ　ｔｒａｎｓ
ｆｅｒ）方式の固体撮像装置を適用した場合、これら撮
像機器は実際の撮影を行う前に、露出、焦点及びホワイ
ト・バランス等の撮影諸元を決定する必要があり、この
ため、受光エレメントに発生した信号電荷を必要に応じ
て繰り返し読出して測光を行うことは周知のとおりであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、近年のように固体撮像装置の高画素化、高密度
化が図られるにつれて、この逼影前の測光処理に長時間
を要することとなり、使用者に「機器の動作の遅れ感」
を与える等の問題があった。

特に従来構造の固体撮像装置では、垂直ＣＣＤの一端に
設けられた水平〇ＣＤを共用して測光信号及び通常のイ
メージ出力の読出しを行っているが、前記水平ＣＣＤは
信号電荷の転送速度が遅いものであり、このため測光処
理に要する時間が水平ＣＣＤの転送速度によって一義的
に決定されてしまう、という問題点があった。

特に従来構造の固体撮像装置では、垂直ＣＣＤの一端に
設けられた水平ＣＣＤを共用して測光信号及び通常のイ
メージ出力の読出しを行っているが、前記水平ＣＣＤは
信号電荷の転送速度が遅いものであり、このため測光処
理に要する時間が水平ＣＣＤの転送速度によって一義的
に決定されてしまう、という問題点があった。

本発明は前記技術的問題点を解消すべ（なされたもので
あり、その目的とするところは露出、焦点、ホワイトバ
ランス等の撮影諸元の決定を高速化し得る固体撮像装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕前記目的を達成するために本発明は、フレームインター
ライン型の固体撮像装置において、垂直ＣＧＤの測光範
囲においてストライプ型色フィルタを介して行われた感
受光に基づき発生した信号電荷を検知するダイオード等
の検知手段と、前記測光範囲外において行われた感受光
に基づき発生した信号電荷を排出するドレイン等の排出
手段を設け、前記検知手段によって検知された信号電荷
、すなわち測光信号により通常のイメージ撮影に先立っ
て撮影諸元を決定するように構成したものである。

〔作　用〕

前記した手段によれば、撮影諸元を決定する信号電荷は
通常のイメージ出力を得る水平ＣＣＤに関わりなく得ら
れることになり、通常のイメージ撮影に先立って行われ
る撮影諸元の決定動作を高速度化することができる。

〔実施例〕

以下、本発明による固体撮像装置の一実施例を図面によ
り詳説する。

第１図は、本発明を適用したフレームインターライン型
固体撮像装置の概略を示す構成図である。

なお、電荷蓄積部の図示及び説明は省略する。

受光エレメントｌは、後述の如（マトリクス状に配置さ
れているものであり、この受光エレメントの信号電荷を
垂直転送する垂直ＣＣＤ２が１つのブロックで示されて
いる。前記垂直ＣＣＤ２の１つの端部には、通常のイメ
ージ出力を水平方向に転送するための水平ＣＣＤ３が配
置されており、前記水平ＣＣＤ３に移された水平１行毎
の信号電荷は転送電極により２相駆動され、バッファア
ンプ４を介して読み出される。

一方、前記水平ＣＣＤ３と対向する前記垂直ＣＣＤ２の
端部には、後述するドレイン・センス分離回路５、セン
スダイオード６が配置されている。

ドレイン・センス分離回路５（以下において分離回路と
記載する）は、斜線で示した測光範囲内の測光信号と他
の領域の信号とを分離するものであり、センスダイオー
ド６は分離された測光信号を検知するとともに、光の三
原色Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）の各同色信号を合成す
るものである。

次に第２図及び第３図を参照しつつ前記分離動作、及び
同色信号の合成について説明する。

第２図において、１１．１２・・・ＩＮ、２１．２２・
・・２Ｎ、３１．３２・・・３Ｎ、４１．４２・・・４
Ｎは画像信号用ダイオードであり、前記受光エレメント
を構成する。

図中のＲ，Ｇ、Ｂは前記垂直ＣＣＤ２に相当するもので
あり、三原色のストライプ型色フィルタ（図示せず）に
対応してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色信号、換言
すれば測光信号となる信号電荷を発生する。Ｒ，Ｇ、Ｂ
で示した垂直ＣＣＤ２は、測光時において黒丸で示した
信号電荷を発生し、かつクロック信号φ□〜φＡ４によ
って第２図上方に転送する。

なお通常のイメージ撮影時においては、前記画像信号用
ダイオード１１〜４Ｎから発生した信号電荷を白丸で示
す如く転送するものである。この際、垂直ＣＣＤ２にお
ける電荷は前記測光時の転送により空になっているので
、画像信号用の電荷は高速転送され、信号劣化を低減す
ることができる。

ゲート１０１は測光信号の転送を制御するものであり、
測光時には開回路に制御され、通常のイメージ出力を得
る場合は閉回路に制御される。

ドレイン１０２は、測光信号を排出するものであり、測
光に不要な色信号を排出するために設けられている。

ゲート１０４、アウトプットゲート１０３は、後述する
センスダイオード６に連送される測光信号を制御するも
のであり、測光時に開回路、通常のイメージ出力を得る
場合は閉回路になされる。

また、センスダイオード６は、第１図に示すように測光
範囲に対応して設けられたち−のであり、該センスダイ
オード６及びドレイン１０２に付したｎ・は半導体の極
性ならびに濃度を示している。

測光時において、ゲー）１０１が開回路に制御され測光
信号がドレイン１０２に転送される。この際、測光範囲
に対応する位置にはセンスダイオード６が配置されてい
るので、この範囲においてゲー）１０３，１０４が開回
路に制御される。従って、前記測光範囲において発生し
た測光信号はセンスダイオード６に転送されるが、測光
範囲外の測光信号はすべてドレイン１０２によって排出
される。すなわち、ゲート１０１，１０３，１０４、ド
レイン１０２、センスダイオード６によって分離回路が
構成される。

センスダイオード６は、Ｒ，Ｇ、Ｂの測光信号を同色信
号毎に合成し得るように金属線によって接続されている
。従って、受光エレメント１をスキャンする毎に合成さ
れた三原色の測光信号ＲＡ、ＧＡ、ＢＡが得られる。

前記測光信号Ｒ４、ＧＡ、ＢＡは、撮影諸元を決定する
信号であり、信号処理回路１００によって所定の信号処
理が行われる。なお信号処理回路１００を含む回路構成
はＡＥ倍信号得る回路として当業者間に知られているも
のであり、その概略を説明する。

測光時において受光エレメント１のスキャニングは例え
ば１／１０００ｓｅｃ程度の高速度で行われる。トリガ
ースイッチＳｔ、Ｓｚは電子スチルカメラのシャッタと
連動するものであり、シャッタが開かれたときスイッチ
Ｓ、は開、スイッチＳｔは閉状態に切換えられる。シ、
十ツタが開かれたとき、すなわち測光時には演算増幅器
とコンデンサＣとは電流積分器を構成し、測光信号ＢＡ
を積分してスイッチ回路１２１に供給する。

ゲート回路１２３は、パルス発生器１２２がら供給され
るパルス信号によって開閉され、スイッチ回路１２１の
出力信号をバイナリカウンタ１２４に伝達する。バイナ
リカウンタ１２４は、測光信号ＢＡにもとづいたディジ
タル出力を中央処理装置１２５に供給する。

上述した回路動作は、測光信号Ｇ　ｐ、　、　Ｒｔ、に
ついても同様に行われ、それぞれのディジタル出力にも
とづいて、中央処理装置１２５は所定の演算を行い、ホ
ワイトバランス信号等の撮影諸元を発生する。

なお、第１回のスキャニングでスイッチ回路１０３がト
リガーされた場合、機械構造による絞りを更に絞り、測
定範囲を縮小して再度測光し、最適測定範囲を決定する
。また、数千回のスキャニングを行なってもスイッチ回
路１０３がトリガーされない場合は、機械的構造による
絞りを拡大し、測定範囲を拡大して再度測光する。

一方、通常のイメージ撮影を行う場合は、前記ゲート回
路１０１は閉回路に制御され、トランスファーゲート１
０５が開回路に制御される。そして測光期間において前
記画像処理用ダイオード１１〜４Ｎに蓄積されていた信
号電荷が垂直ＣＣＤに矢印の如く転送され、クロック信
号φＡｔ〜φ□の作用により第２図下方に順次転送され
る。信号電荷はトランスファーゲート１０５を介して電
荷蓄積回路１０６に順次蓄積された後、水平ＣＣＤ３及
びバッファアンプ４を介して読出される。

〔発明の効果〕

以上記載したとおり、本発明の・フレームインターライ
ン型固体撮像装置によれば、測光時に垂直ＣＣＤに発生
した信号電荷を転送し、ダイオードによって検知して測
光信号を得るとともに測光範囲外において発生した信号
電荷をドレインによって排出するように構成したので、
過影諸元の決定が測光範囲から得られる信号電荷によっ
て行われることになり、撮影諸元の決定動作を高速化す
ることができる。また、前記測光時に画像信号用ダイオ
ードに蓄積されていた信号電荷を垂直ＣＣＤを介して転
送することにより、画像信号の劣下、すなわち転送途中
における感光を低減することもできる。

４、発明の詳細な説明第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図は受光エレメントの要部の拡大図、第
３図は分離回路の回路図である。

（図中の符号）１・・・受光エレメント、　２・・・垂直ＣＣＤ、３・
・・水平ＣＣＤ、　　４・・・バッファアンプ、５・・
・分離回路、　６・・・センスダイオード、１１〜４Ｎ
・・・画像信号用ダイオード、１０１、　１０３．　１
０４・・・ゲート、１０２・・・ドレイン、Ｒａ　、ＧＡ　、Ｂａ・・・測光信号。

第１図ニ、′Ｓ２図第　３　　図ホワイトパラン又（１引

Claims

【特許請求の範囲】

　マトリクス状に配置された受光エレメントと、該受光
エレメントの垂直１列毎に付属して設けられｍ相駆動方
式のクロック信号により信号電荷を転送し、かつ受光を
行う垂直ＣＣＤと、該垂直ＣＣＤの一端に設けられ前記
信号電荷を水平方向に転送して通常のイメージ出力を得
る水平ＣＣＤとを具備するフレームインターライン型の
固体撮像装置において、前記垂直ＣＣＤの他端に、前記
垂直ＣＣＤの測光範囲内に発生した信号電荷を検知する
検知手段と、前記垂直ＣＣＤの前記測光範囲外で発生し
た信号電荷を前記検知手段により検知される信号電荷と
分離して排出するための排出手段とを設け、前記検知手
段によって検知された信号電荷に基づき撮影諸元を決定
するように構成したことを特徴とする固体撮像装置。