JP2002165141A - 固体撮像素子の駆動方法、及びカメラ - Google Patents

固体撮像素子の駆動方法、及びカメラ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子の駆動方法、及びその駆動機能
を備えたカメラにおいて、電子シャッタを使用せずに、
フリッカー対策、及び光量調整を可能にする。 【解決手段】 照明の周波数に応じて、或いは明るさに
応じて、撮像素子のフレームレートを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子の駆
動方法、及びこの駆動機能を備えたカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子を備えたカメラを用いて、
蛍光灯照明下で動画を撮像すると、フリッカーが発生す
ることが知られている。即ち、蛍光灯の周波数は場所に
よって異なっており、例えば日本国内では東地域が５０
Ｈｚ、西地域が６０Ｈｚである。一方、従来のＴＶシス
テムでは、ＮＴＳＣ方式が６０フィールド／ｓ、３０フ
レーム／ｓ、ＰＡＬ方式が５０フィールド／ｓ、２５フ
レーム／ｓとフレームレートが固定されている。 従っ
て、蛍光灯照明下では、２Ａ／ｎ（Ａは蛍光灯の周波
数、ｎは１、２、３、４、・・）以外のフィールドレー
トで動画を撮像すると、フリッカーが発生する。従来
は、このようなフリッカーを軽減するために、２Ａ／ｎ
の電子シャッタを切って電荷を捨てる事により電荷蓄積
時間をフリッカーに合わせていた。
【０００３】また、従来、光学絞りを備えない撮像カメ
ラでは、明るい場所で撮影するときに速い電子シャッタ
を切り電荷を捨てる事により、固体撮像素子のダイナミ
ックレンジに入るように光量の調整を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従
来、固体撮像素子を備えたカメラにおけるフリッカー対
策、光量調整では、いずれの場合も、フレームレートを
固定した状態で電荷を捨てる事により撮像条件を照明に
合わせるようにしていた。
【０００５】本発明は、上述の点に鑑み、光電変換され
た電荷を捨てることなく有効活用を可能にして、照明下
でのフリッカー対策、撮影場所での明るさの調整を可能
にした固体撮像素子の駆動方法、及びこの駆動機能を備
えたカメラを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像素
子の駆動方法は、照明の周波数に応じて撮像素子のフレ
ームレートを変更するようになす。本発明に係る固体撮
像素子の駆動方法は、明るさに応じて撮像素子のフレー
ムレートを変更するようになす。本発明に係る固体撮像
素子の駆動方法は、明るさに応じて、撮像素子のフレー
ムレートの変更と電子シャッタの駆動とを併せて行うよ
うにする。
【０００７】本発明では、照明の周波数に応じて撮像素
子のフレームレートを変更するので、光電変換された電
荷を捨てずにフリッカーの除去、もしくは軽減が可能に
なる。本発明では、屋外の明るさ、或いは室内での照明
の明るさに応じて、撮像素子のフレームレートを変更す
るので、光電変換された電荷を捨てずに光量調整が可能
になる。撮像可能な照明条件が拡大する。本発明では、
撮影場所の明るさに応じて、撮像素子のフレームレート
の変更と電子シャッタとを組み合わせるときは、さらに
撮像可能な照明条件が拡大する。
【０００８】本発明に係るカメラは、照明の周波数に応
じて固体撮像素子のフレームレートを変更する機能を有
して成る。本発明に係るカメラは、明るさに応じて固体
撮像素子のフレームレートを変更する機能を有して成
る。本発明に係るカメラは、明るさに応じて固体撮像素
子のフレームレートを変更する機能と、電子シャッタ機
能とを備えて成る。
【０００９】本発明のカメラでは、照明の周波数に応じ
て固体撮像素子のフレームレートを変更する機能を有す
るので、光電変換された電荷を捨てずにフリッカーの除
去された、もしくは軽減された動画の撮像が可能にな
る。本発明のカメラでは、屋外の明るさ、或いは室内の
照明の明るさに応じて、固体撮像素子のフレームレート
を変更する機能を有するので、光電変換された電荷を捨
てずに明るい状態から暗い状態までの広範な照明条件下
での撮像が可能になる。本発明のカメラでは、明るさに
応じて固体撮像素子のフレームレートを変更する機能
と、電子シャッタ機能とを有するので、さらに広範な照
明条件下で光量調整された撮像が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の固
体撮像素子の駆動方法及びカメラの実施の形態を説明す
る。
【００１１】図１は、本発明の駆動方法を用いたカメラ
の一実施の形態を示す。同図はカメラの全体の構成を示
す。本実施の形態に係るカメラ１は、例えばＣＣＤ撮像
素子、ＣＭＯＳ型撮像素子等の固体撮像素子２と、この
固体撮像素子２を駆動するための駆動パルスを作成する
タイミング発生部３と、撮影場所での照明の条件〔例え
ば、蛍光灯の周波数、照明の光強度（明るさ）等〕、或
いは屋外での明るさ等を判定する照明条件／明るさ条件
判定部４と、カメラシステム信号処理部５とを備えて構
成される。
【００１２】このカメラ１では、固体撮像素子２がタイ
ミング発生部３からの駆動パルスで駆動し、その出力端
子ｔOUT より画像に応じた出力信号が出力され、この出
力信号が照明条件／明るさ条件判定部４へ入力される。
照明条件／明るさ条件判定部４では、この出力信号に基
いて撮影場所の照明状態、或いは屋外、室内の明るさを
検知し、それに応じた固体撮像素子２のフレームレート
をタイミング発生部３へ指示する。例えば、フリッカー
の原因となる照明の周波数を検知し、フリッカーを抑制
する条件である２Ａ／ｎ（Ａは蛍光灯の周波数、ｎは
１、２、３・・・）を満たすフレームレートをタイミン
グ発生部３へ指示する。照明の周波数の検知は、ＣＣＤ
撮像素子の場合、撮像領域の全体の明暗の周期から検知
でき、ＣＭＯＳの場合、明るさが横縞になるのでその本
数で検知できる。また、明るさを検知し、電荷を捨てず
に光量調整できるフレームレートをタイミング発生部３
へ指示する。明るさの検知は、固体撮像素子２からの出
力信号がピークレベルにある画素の面積を検出して明る
さを検知する。この照明条件、或いは明るさ条件に応じ
た照明条件／明るさ条件判定部４からのフレームレート
の変更指示は、カメラシステム信号処理部５へも送られ
る。
【００１３】フレームレートの変更を指示されたタイミ
ング発生部３では、指示されたフレームレートに応じた
駆動パルスを作成し、この駆動パルスを固体撮像素子へ
送る。固体撮像素子では、この駆動パルスにより指示さ
れたフレームレートで駆動される。固体撮像素子２から
の出力信号は、カメラシステム信号処理部５にも送ら
れ、映像信号に変換される。カメラシステム信号処理部
５へは、上述したように照明条件／明るさ条件判定部４
よりのフレームレートの指示が送られ映像信号にフレー
ムレートの情報も加えられる。このようにして、照明
下、或いは屋内外での動画等の撮像が良好に行える。
カメラシステム信号処理部５から出力された映像信号
は、所要の表示装置、或いは録画装置に供給される。
【００１４】本実施の形態によれば、例えば蛍光灯照明
下で撮像するとき、固体撮像素子２からの出力信号によ
り、照明条件／明るさ条件判定部４で照明状態を検知
し、例えばフリッカーの原因になる照明の周波数を検知
したならば、照明条件／明るさ条件判定部４からフリッ
カーを抑制できるフレームレートに変更するようにタイ
ミング発生部３へ指示し、タイミング発生部３から変更
指示されたフレームレートとなる駆動パルスを固体撮像
素子２へ供給することにより、固体撮像素子２からはフ
リッカーの除去された、又は軽減された出力信号が得ら
れる。また、照明条件／明るさ条件判定部４で被写体が
明るい状態であるか、暗い状態であるかを検知したなら
ば、照明条件／明るさ条件判定部４からその光量に応じ
たフレームレートに変更するようにタイミング発生部３
へ指示し、例えば明る過ぎる場合にはフレームレートを
上げる指示を、暗ければフレームレートを下げる指示を
発し、タイミング発生部３から変更指示されたフレーム
レートの駆動パルスを固体撮像素子２へ供給することに
より、固体撮像素子からは適切な明るさに調整された出
力信号が得られる。
【００１５】従って、本実施の形態に係るカメラ１によ
れば、電子シャッタを用いずに固体撮像素子のフレーム
レートを照明条件に合わせる事により、フリッカーの除
去された、或いは軽減された動画を撮像することができ
る。また、明るさ、暗さに応じて固体撮像素子のフレー
ムレートを変更する事により、撮像素子のダイナミック
レンジを生かした撮像条件を設定することができる。こ
れによって、撮像可能な明るさ条件（屋外の明るさ条
件、及び室内の照明条件を含む）を広げることができ
る。いわゆるダイナミックレンジの拡大が図れる。
【００１６】本実施の形態では、フリッカー対策、光量
調整において、光電変換された電荷を捨てずに有効に活
用することができる。このため、フリッカー対策におい
ては、電子シャッタによる場合に比べて感度の向上が図
れる。光量調整においては、取り込める情報量が大き
く、明るいときのフレームレートを上げることができ
る。
【００１７】なお、フレームレートの上限は、カメラ及
び表示装置、録画装置での駆動周波数の低い方で決ま
る。フレームレートの上限でも明るさが飽和する条件下
（屋外、室内の照明下等を含む）では、電子シャッタの
機能も併せて使用して光量調整するを可とする。これに
よって、さらに撮像可能な明るさ条件（屋外の明るさ条
件、及び室内の照明条件を含む）を広げることができ
る。
【００１８】現在、パーソナルコンピュータ用のモニタ
等では、任意のフレームレートが選べる動画表示手段を
備えたものが一般的に存在する。本実施の形態に係る固
体撮像素子の駆動方法、或いはカメラは、このような任
意のフレームレートが選べる動画手段を備えた表示装置
を使用する場合に適用して好適である。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る固体撮像素子の駆動方法に
よれば、光電変換された電荷を捨てることなく照明によ
るフリッカーの発生を抑制する（フリッカーを除去す
る、或いは軽減する）ことができる。また、明るさに応
じてフレームレートを変更することにより光量調整でき
るので、撮像可能な明るさ条件を広げることができる。
即ち、明るい状態から暗い状態までの広い範囲で撮像を
可能にする。電子シャッタ機能を併せて使用するとき
は、さらに撮像可能な明るさ条件を広げることができ
る。
【００２０】本発明に係るカメラによれば、電子シャッ
タ機能を使用することなく、フリッカーの抑制された動
画を撮像することができる。また、明るさに応じてフレ
ームレートを変更するので、光電変換された電荷をすて
ることなく広範な明るさ条件下での撮像が可能になる。
電子シャッタ機能を併せて使用するときは、さらに広範
な明るさ条件下での撮像が可能になる。
【００２１】本発明によれば、光電変換された電荷を捨
てずにフレームレートの変更で、フリッカー対策、光量
調整を可能にするので、フリッカー対策では感度の向上
を図ることができ、光量調整では取り込める情報量が大
きく、明るいときのフレームレートを上げることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカメラの実施の形態を示す構成図
である。
【符号の説明】
１・・・カメラ、２・・・固体撮像素子、３・・・タイ
ミング発生部、４・・・照明条件／明るさ条件判定部、
５・・・カメラシステム信号処理部。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 照明の周波数に応じて撮像素子のフレー
    ムレートを変更することを特徴とする固体撮像素子の駆
    動方法。
  2. 【請求項２】 明るさに応じて撮像素子のフレームレー
    トを変更することを特徴とする固体撮像素子の駆動方
    法。
  3. 【請求項３】 明るさに応じて、撮像素子のフレームレ
    ートの変更と電子シャッタの駆動とを併せて行うことを
    特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
  4. 【請求項４】 照明の周波数に応じて固体撮像素子のフ
    レームレートを変更する機能を有することを特徴とする
    カメラ。
  5. 【請求項５】 明るさに応じて固体撮像素子のフレーム
    レートを変更する機能を有することを特徴とするカメ
    ラ。
  6. 【請求項６】 明るさに応じて固体撮像素子のフレーム
    レートを変更する機能と、電子シャッタ機能とを備えて
    成ることを特徴とするカメラ。
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