JP2000232612A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光制御動作を安定にする。
【解決手段】 ＣＣＤ１の露光時間Ｌを１水平走査期間
単位で伸縮制御する第１の露光情報Ｄ１と、直接決定す
る第２の露光情報Ｄ２とを生成する。ＣＣＤ１の露光状
態が、適正範囲から外れているときに第１の露光情報Ｄ
１を選択し、適正範囲にあるときに第２の露光情報Ｄ２
を選択してタイミング制御回路３に供給する。
単位で伸縮制御する第１の露光情報Ｄ１と、直接決定す
る第２の露光情報Ｄ２とを生成する。ＣＣＤ１の露光状
態が、適正範囲から外れているときに第１の露光情報Ｄ
１を選択し、適正範囲にあるときに第２の露光情報Ｄ２
を選択してタイミング制御回路３に供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光制御機能を有
する固体撮像装置に関する。
する固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、ＣＣＤイメージセンサを用いた
撮像装置の構成を示すブロック図であり、図４は、その
動作を説明するタイミング図である。
撮像装置の構成を示すブロック図であり、図４は、その
動作を説明するタイミング図である。
【０００３】ＣＣＤイメージセンサ１は、複数の受光画
素、複数の垂直転送レジスタ及び通常１つの水平シフト
レジスタを有している。複数の受光画素は、受光面に一
定の間隔で行列配置され、それぞれ受光した被写体画像
に対応して情報電荷を発生して蓄積する。複数の垂直シ
フトレジスタは、受光画素の各列に対応して配置され、
各受光画素に蓄積された情報電荷を取り込んで、順次垂
直方向へ転送する。そして、水平シフトレジスタは、垂
直シフトレジスタの出力側に配置され、複数の垂直シフ
トレジスタから転送出力される情報電荷を受け取り、１
行単位で転送出力する。これにより、各受光画素に蓄積
された情報電荷量に応じて電圧値を変化させる画像信号
Ｙが出力される。
素、複数の垂直転送レジスタ及び通常１つの水平シフト
レジスタを有している。複数の受光画素は、受光面に一
定の間隔で行列配置され、それぞれ受光した被写体画像
に対応して情報電荷を発生して蓄積する。複数の垂直シ
フトレジスタは、受光画素の各列に対応して配置され、
各受光画素に蓄積された情報電荷を取り込んで、順次垂
直方向へ転送する。そして、水平シフトレジスタは、垂
直シフトレジスタの出力側に配置され、複数の垂直シフ
トレジスタから転送出力される情報電荷を受け取り、１
行単位で転送出力する。これにより、各受光画素に蓄積
された情報電荷量に応じて電圧値を変化させる画像信号
Ｙが出力される。
【０００４】駆動回路２は、後述するタイミング制御回
路３からの各種同期信号ＶＤ、ＨＤに応答し、ＣＣＤ１
の各シフトレジスタに対して各種の転送クロックを供給
する。例えば、垂直同期信号ＶＤに応答してフレーム転
送クロックφFを生成し、このクロックφFを垂直シフト
レジスタに供給することにより、垂直走査期間毎に、複
数の受光画素に蓄積される情報電荷を垂直シフトレジス
タに取り込む。また、水平同期信号ＨＤに応答して蓄積
転送クロックφS及び水平転送クロックφHを生成し、垂
直シフトレジスタ及び水平シフトレジスタに供給するこ
とにより、垂直シフトレジスタに取り込まれた情報電荷
を１行単位で水平シフトレジスタを介して転送出力す
る。また、駆動回路２は、タイミング制御回路３からの
シャッタタイミング信号ＳＴに応答して排出クロックφ
Dを生成し、ＣＣＤ１の不要電荷排出用のドレイン領域
に供給する。これにより、ＣＣＤ１の受光画素に蓄積さ
れた情報電荷を全てドレイン領域へ排出することができ
る。この排出クロックφDの終わりのタイミングからフ
レーム転送クロックφFの始まりのタイミングまでの時
間Ｌが、ＣＣＤ１における情報電荷の蓄積期間、いわゆ
る露光時間となる。
路３からの各種同期信号ＶＤ、ＨＤに応答し、ＣＣＤ１
の各シフトレジスタに対して各種の転送クロックを供給
する。例えば、垂直同期信号ＶＤに応答してフレーム転
送クロックφFを生成し、このクロックφFを垂直シフト
レジスタに供給することにより、垂直走査期間毎に、複
数の受光画素に蓄積される情報電荷を垂直シフトレジス
タに取り込む。また、水平同期信号ＨＤに応答して蓄積
転送クロックφS及び水平転送クロックφHを生成し、垂
直シフトレジスタ及び水平シフトレジスタに供給するこ
とにより、垂直シフトレジスタに取り込まれた情報電荷
を１行単位で水平シフトレジスタを介して転送出力す
る。また、駆動回路２は、タイミング制御回路３からの
シャッタタイミング信号ＳＴに応答して排出クロックφ
Dを生成し、ＣＣＤ１の不要電荷排出用のドレイン領域
に供給する。これにより、ＣＣＤ１の受光画素に蓄積さ
れた情報電荷を全てドレイン領域へ排出することができ
る。この排出クロックφDの終わりのタイミングからフ
レーム転送クロックφFの始まりのタイミングまでの時
間Ｌが、ＣＣＤ１における情報電荷の蓄積期間、いわゆ
る露光時間となる。
【０００５】タイミング制御回路３は、一定周期の基準
クロックＣＫを分周することにより、ＣＣＤ１の垂直走
査のタイミングを決定する垂直同期信号ＶＤと水平走査
のタイミングを決定する水平同期信号ＨＤとを生成す
る。例えば、ＮＴＳＣ方式に準拠する場合、１４．３２
ＭＨｚの基準クロックＣＫを９１０分周することで水平
同期信号ＨＤを生成し、その水平同期信号ＨＤをさらに
２５２．５分周することで垂直同期信号を生成するよう
に構成される。
クロックＣＫを分周することにより、ＣＣＤ１の垂直走
査のタイミングを決定する垂直同期信号ＶＤと水平走査
のタイミングを決定する水平同期信号ＨＤとを生成す
る。例えば、ＮＴＳＣ方式に準拠する場合、１４．３２
ＭＨｚの基準クロックＣＫを９１０分周することで水平
同期信号ＨＤを生成し、その水平同期信号ＨＤをさらに
２５２．５分周することで垂直同期信号を生成するよう
に構成される。
【０００６】積分回路４は、垂直同期信号ＶＤに応答し
てリセットされ、ＣＣＤ１から出力される画像信号Ｙを
垂直走査期間単位で積分することにより、画像信号Ｙの
平均レベルに比例した積分情報Ｉを生成する。露光判定
回路５は、積分回路４から入力される積分情報Ｉを、適
正露光範囲に対応して設定される上限値及び下限値と各
垂直走査期間において比較し、比較結果に応じて露光抑
制信号ＣＬまたは露光促進信号ＯＰを立ち上げる。即
ち、積分情報Ｉが上限値を超えたときには露光抑制信号
ＣＬを立ち上げ、逆に、積分情報Ｉが下限値に達しない
ときには露光促進信号ＯＰを立ち上げるように構成され
る。アップダウンカウンタ６は、シャッタタイミング信
号ＳＴの立ち上がりのタイミングを水平走査線番号で記
憶するものであり、露光抑制信号ＣＬの立ち上がりでア
ップカウントされ、露光促進信号ＯＰの立ち上がりでダ
ウンカウントされる。即ち、垂直走査期間Ｖの間には、
複数の水平走査期間が設定されており、アップダウンカ
ウンタ６のカウント値によって指定される数の水平走査
期間が経過した時点でシャッタタイミング信号ＳＴを立
ち上げるように設定される。ラッチ７は、垂直同期信号
ＶＤに従い、各垂直走査期間毎にアップダウンカウンタ
６のカウント値をラッチし、タイミング制御回路３に対
して露光情報Ｄとして供給する。
てリセットされ、ＣＣＤ１から出力される画像信号Ｙを
垂直走査期間単位で積分することにより、画像信号Ｙの
平均レベルに比例した積分情報Ｉを生成する。露光判定
回路５は、積分回路４から入力される積分情報Ｉを、適
正露光範囲に対応して設定される上限値及び下限値と各
垂直走査期間において比較し、比較結果に応じて露光抑
制信号ＣＬまたは露光促進信号ＯＰを立ち上げる。即
ち、積分情報Ｉが上限値を超えたときには露光抑制信号
ＣＬを立ち上げ、逆に、積分情報Ｉが下限値に達しない
ときには露光促進信号ＯＰを立ち上げるように構成され
る。アップダウンカウンタ６は、シャッタタイミング信
号ＳＴの立ち上がりのタイミングを水平走査線番号で記
憶するものであり、露光抑制信号ＣＬの立ち上がりでア
ップカウントされ、露光促進信号ＯＰの立ち上がりでダ
ウンカウントされる。即ち、垂直走査期間Ｖの間には、
複数の水平走査期間が設定されており、アップダウンカ
ウンタ６のカウント値によって指定される数の水平走査
期間が経過した時点でシャッタタイミング信号ＳＴを立
ち上げるように設定される。ラッチ７は、垂直同期信号
ＶＤに従い、各垂直走査期間毎にアップダウンカウンタ
６のカウント値をラッチし、タイミング制御回路３に対
して露光情報Ｄとして供給する。
【０００７】以上の固体撮像装置においては、画像信号
Ｙの１画面毎の積分値Ｉの大小に応じてアップダウンカ
ウンタ６がアップカウントまたはダウンカウントされる
ため、各垂直走査期間に１水平走査期間を１ステップと
して露光時間Ｌが伸縮制御される。
Ｙの１画面毎の積分値Ｉの大小に応じてアップダウンカ
ウンタ６がアップカウントまたはダウンカウントされる
ため、各垂直走査期間に１水平走査期間を１ステップと
して露光時間Ｌが伸縮制御される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】露光制御において、画
像信号のレベルが適正露光範囲内にあるとき、露光時間
Ｌの伸縮が行われないため、僅かな被写体の輝度の変化
には制御系回路が応答せず、被写体輝度の変化が、その
まま画像信号のレベルの変化となって現れる。従って、
照明の明るさが安定していないような場合、その照明の
明暗がそのまま再生画面上に現れることになる。また、
周期発光する光源を用いるとき、光源の発光周期と撮像
周期とが一致している場合でも、光源の発光周期に多少
のジッタが含まれていると、そのジッタの影響によって
画像信号の平均レベルにうねりが生じる。このような画
像信号の平均レベルのうねりは、再生画面において、長
い周期のフリッカとなって現れることになる。
像信号のレベルが適正露光範囲内にあるとき、露光時間
Ｌの伸縮が行われないため、僅かな被写体の輝度の変化
には制御系回路が応答せず、被写体輝度の変化が、その
まま画像信号のレベルの変化となって現れる。従って、
照明の明るさが安定していないような場合、その照明の
明暗がそのまま再生画面上に現れることになる。また、
周期発光する光源を用いるとき、光源の発光周期と撮像
周期とが一致している場合でも、光源の発光周期に多少
のジッタが含まれていると、そのジッタの影響によって
画像信号の平均レベルにうねりが生じる。このような画
像信号の平均レベルのうねりは、再生画面において、長
い周期のフリッカとなって現れることになる。
【０００９】そこで本発明は、照明の影響を受けること
なく、安定した露光動作を行うようにすることを目的と
する。
なく、安定した露光動作を行うようにすることを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、複数の受光画素が行列配置され、受光した被写体画
像に応じた情報電荷を蓄積する固体撮像素子と、上記固
体撮像素子の各受光画素に蓄積される情報電荷を一旦排
出した後、所定の期間を経過して再度蓄積される情報電
荷を転送出力して情報電荷に従う画像信号を得る駆動回
路と、上記画像信号のレベルを一定の周期で判定し、そ
の判定結果に応答して増減する第１の露光情報を生成す
る第１の露光情報生成回路と、上記画像信号のレベルに
基づいて第２の露光情報を算出する第２の露光情報生成
回路と、上記画像信号のレベルが、所定の範囲から外れ
ているときに上記第１の露光情報を選択し、所定の範囲
内にあるときに上記第２の露光情報を選択して取り出す
選択回路と、上記選択回路で取り出された露光情報に基
づいて、上記駆動回路の情報電荷の排出タイミング及び
読み出しタイミングを設定するタイミング制御回路と、
を備えたことにある。
解決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、複数の受光画素が行列配置され、受光した被写体画
像に応じた情報電荷を蓄積する固体撮像素子と、上記固
体撮像素子の各受光画素に蓄積される情報電荷を一旦排
出した後、所定の期間を経過して再度蓄積される情報電
荷を転送出力して情報電荷に従う画像信号を得る駆動回
路と、上記画像信号のレベルを一定の周期で判定し、そ
の判定結果に応答して増減する第１の露光情報を生成す
る第１の露光情報生成回路と、上記画像信号のレベルに
基づいて第２の露光情報を算出する第２の露光情報生成
回路と、上記画像信号のレベルが、所定の範囲から外れ
ているときに上記第１の露光情報を選択し、所定の範囲
内にあるときに上記第２の露光情報を選択して取り出す
選択回路と、上記選択回路で取り出された露光情報に基
づいて、上記駆動回路の情報電荷の排出タイミング及び
読み出しタイミングを設定するタイミング制御回路と、
を備えたことにある。
【００１１】本発明によれば、２種類の露光情報を選択
してタイミング制御回路に供給するようにしたことで、
撮像素子の露光状態が、適正範囲外にあるとき、一定の
ステップで徐々に適正範囲に近づけられ、適正範囲内で
は、直接最適状態に設定される。従って、撮像素子の露
光状態が適正範囲に入った後でも、常に露光状態の制御
が行われることになり、画像信号の平均レベルを安定さ
せることができる。
してタイミング制御回路に供給するようにしたことで、
撮像素子の露光状態が、適正範囲外にあるとき、一定の
ステップで徐々に適正範囲に近づけられ、適正範囲内で
は、直接最適状態に設定される。従って、撮像素子の露
光状態が適正範囲に入った後でも、常に露光状態の制御
が行われることになり、画像信号の平均レベルを安定さ
せることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の固体撮像装置の
構成を示すブロック図であり、図２は、露光制御の様子
を説明するための露光時間と積分値との関係を示す図で
ある。
構成を示すブロック図であり、図２は、露光制御の様子
を説明するための露光時間と積分値との関係を示す図で
ある。
【００１３】この図において、ＣＣＤ１、駆動回路２及
びタイミング制御回路３の構成は、図３と同一であり、
タイミング制御回路３の出力に応答して動作する駆動回
路２によってＣＣＤ１がパルス駆動され、画像信号Ｙが
出力される。
びタイミング制御回路３の構成は、図３と同一であり、
タイミング制御回路３の出力に応答して動作する駆動回
路２によってＣＣＤ１がパルス駆動され、画像信号Ｙが
出力される。
【００１４】本発明の特徴とするところは、一定のステ
ップでＣＣＤ１の露光時間Ｌを伸縮制御する第１の露光
情報Ｄ１と、最適な露光状態となる露光時間Ｌを直接指
定する第２の露光情報とを切り換えてタイミング制御回
路３に与えるようにしたところにある。即ち、ＣＣＤ１
の露光状態が適正範囲から外れているときには、露光第
１の露光情報Ｄ１を選択してタイミング制御回路３に与
え、第１の露光情報Ｄ１に基づく露光時間Ｌの伸縮制御
が成されてＣＣＤ１が適正な露光状態となった後には、
第２の露光情報Ｄ２を選択してタイミング制御回路３に
与えるように構成している。
ップでＣＣＤ１の露光時間Ｌを伸縮制御する第１の露光
情報Ｄ１と、最適な露光状態となる露光時間Ｌを直接指
定する第２の露光情報とを切り換えてタイミング制御回
路３に与えるようにしたところにある。即ち、ＣＣＤ１
の露光状態が適正範囲から外れているときには、露光第
１の露光情報Ｄ１を選択してタイミング制御回路３に与
え、第１の露光情報Ｄ１に基づく露光時間Ｌの伸縮制御
が成されてＣＣＤ１が適正な露光状態となった後には、
第２の露光情報Ｄ２を選択してタイミング制御回路３に
与えるように構成している。
【００１５】積分回路１１は、垂直同期信号ＣＣＤ１か
ら出力される画像信号Ｙを垂直走査期間単位で積分し、
画像信号Ｙの平均レベルに比例した積分情報Ｉを生成す
る。この積分回路１１は、図３に示す積分回路４と同一
のものである。露光判定回路１２は、積分回路１１から
入力される積分情報Ｉを、適正露光範囲に対応して設定
される上限値及び下限値と比較し、その比較結果に応じ
て露光抑制信号ＣＬ、露光促進信号ＯＰ、露光固定信号
ＨＬＤの何れかを立ち上げる。即ち、積分情報Ｉが上限
値を超えたときには露光抑制信号ＣＬを立ち上げ、逆
に、積分情報Ｉが下限値に達しないときには露光促進信
号ＯＰを立ち上げる。そして、積分情報Ｉが、下限値か
ら上限値までの間にあるときには、露光固定信号ＨＬＤ
を立ち上げるように構成される。アップダウンカウンタ
１３は、露光抑制信号ＣＬの立ち上がりでアップカウン
トし、露光促進信号ＯＰの立ち上がりでダウンカウント
することで、シャッタタイミング信号ＳＴの立ち上がり
のタイミングを水平走査線番号で指定する第１の露光情
報Ｄ１を出力する。この第１の露光情報Ｄ１は、垂直走
査期間毎に更新されるものであり、各垂直走査期間に
「１」ずつ増減することにより、ＣＣＤ１の露光時間Ｌ
を１垂直走査期間に１水平走査期間単位で伸縮する。以
上の判定回路１２及びアップダウンカウンタ１３によっ
て第１の露光情報生成回路が構成される。
ら出力される画像信号Ｙを垂直走査期間単位で積分し、
画像信号Ｙの平均レベルに比例した積分情報Ｉを生成す
る。この積分回路１１は、図３に示す積分回路４と同一
のものである。露光判定回路１２は、積分回路１１から
入力される積分情報Ｉを、適正露光範囲に対応して設定
される上限値及び下限値と比較し、その比較結果に応じ
て露光抑制信号ＣＬ、露光促進信号ＯＰ、露光固定信号
ＨＬＤの何れかを立ち上げる。即ち、積分情報Ｉが上限
値を超えたときには露光抑制信号ＣＬを立ち上げ、逆
に、積分情報Ｉが下限値に達しないときには露光促進信
号ＯＰを立ち上げる。そして、積分情報Ｉが、下限値か
ら上限値までの間にあるときには、露光固定信号ＨＬＤ
を立ち上げるように構成される。アップダウンカウンタ
１３は、露光抑制信号ＣＬの立ち上がりでアップカウン
トし、露光促進信号ＯＰの立ち上がりでダウンカウント
することで、シャッタタイミング信号ＳＴの立ち上がり
のタイミングを水平走査線番号で指定する第１の露光情
報Ｄ１を出力する。この第１の露光情報Ｄ１は、垂直走
査期間毎に更新されるものであり、各垂直走査期間に
「１」ずつ増減することにより、ＣＣＤ１の露光時間Ｌ
を１垂直走査期間に１水平走査期間単位で伸縮する。以
上の判定回路１２及びアップダウンカウンタ１３によっ
て第１の露光情報生成回路が構成される。
【００１６】タイミング算出回路１４は、現時点のＣＣ
Ｄ１の露光時間Ｌに対応する露光情報Ｄを保持し、この
露光情報Ｄに対する積分値Ｉの比と最適露光状態に対応
して設定される最適値Ｒ０とに基づいて、最適露光時間
を指定する第２の露光情報Ｄ２を算出する。即ち、最適
露光時間を指定する第２の露光情報Ｄ２は、 Ｄ２＝Ｒ０・Ｄ／Ｉ として算出される。この第２の露光情報Ｄ２は、積分値
Ｉと、そのときの露光時間Ｌを示す露光情報Ｄとが特定
された時点で算出され、タイミング制御回路３における
シャッタタイミングＳＴの立ち下がりのタイミングを直
接決定する。このタイミング算出回路１４が、第２の露
光情報生成回路となる。
Ｄ１の露光時間Ｌに対応する露光情報Ｄを保持し、この
露光情報Ｄに対する積分値Ｉの比と最適露光状態に対応
して設定される最適値Ｒ０とに基づいて、最適露光時間
を指定する第２の露光情報Ｄ２を算出する。即ち、最適
露光時間を指定する第２の露光情報Ｄ２は、 Ｄ２＝Ｒ０・Ｄ／Ｉ として算出される。この第２の露光情報Ｄ２は、積分値
Ｉと、そのときの露光時間Ｌを示す露光情報Ｄとが特定
された時点で算出され、タイミング制御回路３における
シャッタタイミングＳＴの立ち下がりのタイミングを直
接決定する。このタイミング算出回路１４が、第２の露
光情報生成回路となる。
【００１７】選択回路１５は、アップダウンカウンタ１
３及びタイミング算出回路１４に接続され、露光固定信
号ＨＬＤに応答して、第１の露光情報Ｄ１または第２の
露光情報Ｄ２の何れかを選択して出力する。即ち、ＣＣ
Ｄ１の露光状態が適正範囲から外れており、露光固定信
号ＨＬＤが立ち上がっていないときには、第１の露光情
報Ｄ１を選択することで、露光時間Ｌを各垂直走査期間
毎に１水平走査期間単位で伸縮制御する。そして、ＣＣ
Ｄ１の露光状態が適正範囲にあり、露光固定信号ＨＬＤ
が立ち上がっているときには、第２の露光情報Ｄ２を選
択することにより、露光時間Ｌを直接指定する。ラッチ
１６は、選択回路１５で選択して取り出される露光情報
を垂直同期信号ＶＤに従うタイミングで取り込み、露光
情報Ｄとしてタイミング制御回路３及びタイミング算出
回路１４に供給する。
３及びタイミング算出回路１４に接続され、露光固定信
号ＨＬＤに応答して、第１の露光情報Ｄ１または第２の
露光情報Ｄ２の何れかを選択して出力する。即ち、ＣＣ
Ｄ１の露光状態が適正範囲から外れており、露光固定信
号ＨＬＤが立ち上がっていないときには、第１の露光情
報Ｄ１を選択することで、露光時間Ｌを各垂直走査期間
毎に１水平走査期間単位で伸縮制御する。そして、ＣＣ
Ｄ１の露光状態が適正範囲にあり、露光固定信号ＨＬＤ
が立ち上がっているときには、第２の露光情報Ｄ２を選
択することにより、露光時間Ｌを直接指定する。ラッチ
１６は、選択回路１５で選択して取り出される露光情報
を垂直同期信号ＶＤに従うタイミングで取り込み、露光
情報Ｄとしてタイミング制御回路３及びタイミング算出
回路１４に供給する。
【００１８】以上の撮像装置においては、露光状態が適
正範囲に収まるまでは図３に示す従来の撮像装置と同じ
方法によって露光時間Ｌが伸縮制御され、露光状態が適
正範囲に収まった後には、１ステップで露光時間Ｌが指
定される。例えば、図２に示すように、露光時間Ｌ（ｌ
1）のＡ点において積分値Ｉ（ｉ1）が適正範囲の下限値
ＲLに達していないとき、露光情報Ｄ１が選択され、露
光期間Ｌは、１水平走査期間単位で伸長される。この露
光期間Ｌの伸長は、積分値Ｉが適正範囲の下限値ＲLを
越えるまで繰り返される。そして、積分値Ｉが下限値Ｒ
Lに達した時点で第１の露光情報Ｄ１から第２の露光情
報Ｄ２に切り換えられると、露光時間Ｌは、１ステップ
で、上限値ＲHと下限値ＲLとの中間に設定される最適値
ｉ2に対応する値ｌ2となる。これにより、露光状態はＢ
点に収束する。
正範囲に収まるまでは図３に示す従来の撮像装置と同じ
方法によって露光時間Ｌが伸縮制御され、露光状態が適
正範囲に収まった後には、１ステップで露光時間Ｌが指
定される。例えば、図２に示すように、露光時間Ｌ（ｌ
1）のＡ点において積分値Ｉ（ｉ1）が適正範囲の下限値
ＲLに達していないとき、露光情報Ｄ１が選択され、露
光期間Ｌは、１水平走査期間単位で伸長される。この露
光期間Ｌの伸長は、積分値Ｉが適正範囲の下限値ＲLを
越えるまで繰り返される。そして、積分値Ｉが下限値Ｒ
Lに達した時点で第１の露光情報Ｄ１から第２の露光情
報Ｄ２に切り換えられると、露光時間Ｌは、１ステップ
で、上限値ＲHと下限値ＲLとの中間に設定される最適値
ｉ2に対応する値ｌ2となる。これにより、露光状態はＢ
点に収束する。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、撮像素子の動作タイミ
ングについて、露光時間の伸縮制御を常に働かせること
ができ、露光状態を適正範囲内に設定される最適値に収
束させることができる。このとき、露光状態が適正範囲
に収まるまでは、一定の短い変化幅で露光時間を変化す
るようにしているため、露光時間の急な変化による画像
信号レベルの変化を防止できる。従って、照明の明るさ
の変化や、周期発光の影響を受けることなく、常に安定
した撮像動作を維持することができる。
ングについて、露光時間の伸縮制御を常に働かせること
ができ、露光状態を適正範囲内に設定される最適値に収
束させることができる。このとき、露光状態が適正範囲
に収まるまでは、一定の短い変化幅で露光時間を変化す
るようにしているため、露光時間の急な変化による画像
信号レベルの変化を防止できる。従って、照明の明るさ
の変化や、周期発光の影響を受けることなく、常に安定
した撮像動作を維持することができる。
【図１】本発明の固体撮像装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】露光時間と積分値との関係を示す図である。
【図３】従来の固体撮像装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】従来の固体撮像装置の動作を説明するタイミン
グ図である。
グ図である。
１ ＣＣＤイメージセンサ ２ 駆動回路 ３ タイミング制御回路 ４、１１ 積分回路 ５、１２ 露光判定回路 ６、１３ アップダウンカウンタ ７、１６ ラッチ １４ タイミング算出回路 １５ 選択回路
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の受光画素が行列配置され、受光し
た被写体画像に応じた情報電荷を蓄積する固体撮像素子
と、上記固体撮像素子の各受光画素に蓄積される情報電
荷を一旦排出した後、所定の期間を経過して再度蓄積さ
れる情報電荷を転送出力して情報電荷に従う画像信号を
得る駆動回路と、上記画像信号のレベルを一定の周期で
判定し、その判定結果に応答して増減する第１の露光情
報を生成する第１の露光情報生成回路と、上記画像信号
のレベルに基づいて第２の露光情報を算出する第２の露
光情報生成回路と、上記画像信号のレベルが、所定の範
囲から外れているときに上記第１の露光情報を選択し、
所定の範囲内にあるときに上記第２の露光情報を選択し
て取り出す選択回路と、上記選択回路で取り出された露
光情報に基づいて、上記駆動回路の情報電荷の排出タイ
ミング及び読み出しタイミングを設定するタイミング制
御回路と、を備えたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 上記第１の露光情報生成回路は、上記画
像信号のレベルを適正露光範囲の上限及び下限に対応し
て設定される上限値及び下限値と比較し、上記画像信号
のレベルが上限値を超えたとき及び下限値に達しなかっ
たときに上記第１の露光情報を一定の割合で増減するこ
とを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 上記第２の露光情報生成回路は、上記タ
イミング制御回路に与えられる露光情報と上記画像信号
のレベルとの比に基づいて、基準露光状態に対応して設
定される基準値から上記第２の露光情報を算出すること
を特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
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