JP2003309773A - Device and method for image pickup - Google Patents

Device and method for image pickup

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JP2003309773A
JP2003309773A JP2002115255A JP2002115255A JP2003309773A JP 2003309773 A JP2003309773 A JP 2003309773A JP 2002115255 A JP2002115255 A JP 2002115255A JP 2002115255 A JP2002115255 A JP 2002115255A JP 2003309773 A JP2003309773 A JP 2003309773A
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JP
Japan
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image pickup
charge
image
pickup device
pulse
Prior art date
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Application number
JP2002115255A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Hashimoto
仁史 橋本
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for image pickup by which an image free from mixing of noise accompanying a variation in substrate bias voltage can be obtained though the luminance of a subject is low. <P>SOLUTION: The image pickup device is provided with: a luminance calculation means for obtaining subject luminance from the image pickup signal of an imaging device; and an electric charge accumulation period control means for controlling the electric charge accumulation period of the imaging device at multiple temporal intervals of a vertical transferring period by prohibiting the electric charge discharging of the imaging device by an electric charge discharging pulse when the obtained subject luminance is lower than a prescribed value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置の露出制
御に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to exposure control of an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】撮像素子として縦型オーバーフロー構造
のCCDを用いた撮像装置において、撮像素子の露光量
を制御する技術としては特開平11−8802号公報、
特開平6−62323号公報に記載された所謂電子シャ
ッタと呼ばれるものが知られている。
2. Description of the Related Art In an image pickup apparatus using a CCD having a vertical overflow structure as an image pickup element, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-8802 discloses a technique for controlling the exposure amount of the image pickup element.
A so-called electronic shutter described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-62323 is known.

【0003】この技術は、基板バイアスに電圧を印加す
ることによって光電変換部に蓄積した電荷を基板側に排
出して新たな電荷の蓄積を開始し、その時点から光電変
換部に蓄積される電荷を垂直転送部に読出すまでの時間
を制御することによって露光量を制御するものである。
In this technique, by applying a voltage to the substrate bias, the charges accumulated in the photoelectric conversion unit are discharged to the substrate side to start accumulating new charges, and from that time, the charges accumulated in the photoelectric conversion unit are started. The exposure amount is controlled by controlling the time until the data is read to the vertical transfer unit.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記電子シャ
ッタ動作を行う場合は、基板バイアス電圧として高い電
圧の連続パルス(以下、「電荷排出パルス」という)を
印加するため、基板バイアスが電圧変動を生じてしまう
ことがあった。
However, when performing the above electronic shutter operation, since a high voltage continuous pulse (hereinafter referred to as "charge discharging pulse") is applied as the substrate bias voltage, the substrate bias causes voltage fluctuation. Sometimes it happened.

【0005】図9は、電圧変動発生時のタイミングチャ
ートを示す図である。垂直同期期間の特定の時点で垂直
転送クロックに読み出しパルスが印加され、この読出し
パルスによって光電変換部に蓄積した電荷は垂直転送路
に読み出され、続く垂直CCD転送パルスによって逐次
転送される。
FIG. 9 is a diagram showing a timing chart when a voltage fluctuation occurs. A read pulse is applied to the vertical transfer clock at a specific point in the vertical synchronization period, and the charge accumulated in the photoelectric conversion unit is read to the vertical transfer path by the read pulse and sequentially transferred by the subsequent vertical CCD transfer pulse.

【0006】一方、基板バイアスには電荷排出パルスが
印加され、光電変換部に蓄積した電荷の排出が行われ
る。この電荷排出パルスは高電圧であるためパルス発生
時とパルス停止時とで基板バイアスに僅かではあるが電
圧変動を生じさせる。
On the other hand, a charge discharging pulse is applied to the substrate bias to discharge the charges accumulated in the photoelectric conversion section. Since this charge discharge pulse has a high voltage, it causes a slight voltage fluctuation in the substrate bias between the time of pulse generation and the time of pulse stop.

【0007】従って、電子シャッタ動作によって、基板
バイアス電圧に変動が生じている場合に撮像素子からの
電荷読出し動作を実行すると、読出し信号に上記基板バ
イアスによるノイズが重畳するという問題があった。こ
の問題は特に被写体が低輝度のため撮像素子の出力を増
幅して読み出すときに顕著に表れる。
Therefore, when the charge reading operation from the image pickup device is executed when the substrate bias voltage fluctuates due to the electronic shutter operation, there is a problem that noise due to the substrate bias is superimposed on the read signal. This problem is particularly noticeable when the output of the image sensor is amplified and read because the subject has low brightness.

【0008】図10は、このノイズが発生した画像を示
している。基板バイアス電圧の変動に伴うノイズの混入
によって画像に横縞(上下段差)が生じている。
FIG. 10 shows an image in which this noise is generated. Horizontal stripes (upper and lower steps) are generated in the image due to the mixing of noise accompanying the fluctuation of the substrate bias voltage.

【0009】本発明は、係る事情に鑑みてなされたもの
であって、被写体が低輝度であっても基板バイアス電圧
の変動に伴うノイズの混入が無い画像を得ることができ
る撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an image pickup apparatus and an image pickup method capable of obtaining an image in which noise is not mixed due to fluctuations in the substrate bias voltage even when the subject has low luminance. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
の本発明は、撮像素子の撮像信号から被写体輝度を求め
る輝度算出手段と、求めた被写体輝度が所定値よりも低
い場合には、電荷排出パルスによる撮像素子の電荷排出
を禁止して、垂直転送期間の整数倍の時間間隔で撮像素
子の電荷蓄積時間を制御する電荷蓄積時間制御手段とを
備えた撮像装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION To solve the above-mentioned problems, the present invention provides a brightness calculating means for obtaining a subject brightness from an image pickup signal of an image pickup device, and an electric charge when the obtained subject brightness is lower than a predetermined value. An image pickup apparatus comprising: a charge accumulation time control unit that prohibits charge discharge of the image sensor by a discharge pulse and controls the charge accumulation time of the image sensor at a time interval that is an integral multiple of the vertical transfer period.

【0011】また本発明は、上記記載の発明である撮像
装置において、電荷蓄積時間が垂直転送期間の整数倍の
時間間隔で制御されているときは、撮像素子の出力信号
の増幅度または絞り値によって電荷蓄積量を制御する露
光制御手段を備えた撮像装置である。
According to the present invention, in the image pickup device according to the above-mentioned invention, when the charge storage time is controlled at a time interval that is an integral multiple of the vertical transfer period, the amplification degree or aperture value of the output signal of the image pickup device. The image pickup apparatus is provided with an exposure control unit that controls the amount of accumulated charge.

【0012】また本発明は、撮像素子の撮像信号から被
写体輝度を求め、求めた被写体輝度が所定値よりも低い
場合には、電荷排出パルスによる撮像素子の電荷排出を
禁止して、垂直転送期間の整数倍の時間間隔で撮像素子
の電荷蓄積時間を制御する撮像方法である。
Further, according to the present invention, the subject brightness is obtained from the image pickup signal of the image pickup device, and when the obtained subject brightness is lower than a predetermined value, the charge discharging of the image pickup device by the charge discharging pulse is prohibited, and the vertical transfer period is stopped. Is an imaging method for controlling the charge accumulation time of the image sensor at time intervals that are an integral multiple of.

【0013】また本発明は、上記記載の発明である撮像
方法において、電荷蓄積時間が垂直転送期間の整数倍の
時間間隔で制御されているときは、撮像素子の出力信号
の増幅度または絞り値によって電荷蓄積量を制御する撮
像方法である。
According to the present invention, in the image pickup method according to the above-mentioned invention, when the charge accumulation time is controlled at a time interval which is an integral multiple of the vertical transfer period, the amplification degree or aperture value of the output signal of the image pickup device. Is an imaging method for controlling the amount of accumulated charge.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明が適用される撮像
装置の構成を示すブロック図である。
1 is a block diagram showing the structure of an image pickup apparatus to which the present invention is applied.

【0015】本撮像装置は、ズームレンズ111、フォ
ーカスレンズ112からなるレンズ群、露出を制御する
ための絞り機構113、被写体像を電気信号に変換する
CCD撮像素子16、CCD撮像素子16の信号をデジ
タル信号に変換する撮像回路2、信号バス100に接続
されデジタル信号化された撮像信号に各種の処理を施す
ためのAE処理部3、AF処理部4、画像処理回路5、
不揮発性メモリ6、内蔵メモリ7、圧縮伸張部8、着脱
メモリ9、LCDドライバ10を備えている。
The present image pickup apparatus includes a lens group including a zoom lens 111 and a focus lens 112, a diaphragm mechanism 113 for controlling exposure, a CCD image pickup element 16 for converting a subject image into an electric signal, and signals from the CCD image pickup element 16. An image pickup circuit 2 for converting into a digital signal, an AE processing section 3, an AF processing section 4, an image processing circuit 5, which is connected to the signal bus 100 and performs various processing on the digitalized image pickup signal.
A nonvolatile memory 6, a built-in memory 7, a compression / expansion unit 8, a removable memory 9, and an LCD driver 10 are provided.

【0016】更に本撮像装置は、各部を統括的に制御す
るためのメインCPU1、各種操作スイッチからなる入
力部12、操作状態及びモード状態等を表示するための
LCD17、レンズを駆動制御するためのズーム制御部
101、フォーカス制御部102、モータ121、12
2、絞り113を制御するための絞り制御部103、モ
ータ123、CCD15を制御するためのTG回路1
4、CCDドライバ15、警報などを出力するスピーカ
13、電源部11を備えている。
Further, the present image pickup apparatus has a main CPU 1 for overall control of each section, an input section 12 including various operation switches, an LCD 17 for displaying an operation state and a mode state, and a drive control for a lens. Zoom control unit 101, focus control unit 102, motors 121 and 12
2. A diaphragm control unit 103 for controlling the diaphragm 113, a motor 123, and a TG circuit 1 for controlling the CCD 15.
4, a CCD driver 15, a speaker 13 for outputting an alarm, and a power supply unit 11.

【0017】本撮像装置においては、メインCPU1が
全ての制御を統括的に行っており、特に露出制御、CC
D撮像素子16の駆動制御による信号の読出し、画像処
理に係る一連の処理を担っている。
In the present image pickup apparatus, the main CPU 1 centrally performs all the control, and particularly the exposure control and CC
It is responsible for a series of processing related to image reading and signal reading by driving control of the D image sensor 16.

【0018】次に本撮像装置の動作について説明する。
入力部12には、ズームレバー、レリーズSW、パワー
スイッチなどの各種の操作スイッチが設けられている。
ここで、撮影者がレリーズSWを操作して1段階押し込
むと、AE、AF動作が行われる。
Next, the operation of the image pickup apparatus will be described.
The input unit 12 is provided with various operation switches such as a zoom lever, a release switch, and a power switch.
Here, when the photographer operates the release SW and pushes it in one step, AE and AF operations are performed.

【0019】AE動作においては、撮像回路2からの画
像信号がAE処理部3に取り込まれる。AE処理部3で
は所定領域の画像信号を積算したAE評価値を算出して
その値をメインCPU1に送信する。
In the AE operation, the image signal from the image pickup circuit 2 is taken into the AE processing section 3. The AE processing unit 3 calculates an AE evaluation value obtained by integrating image signals in a predetermined area, and transmits the AE evaluation value to the main CPU 1.

【0020】メインCPU1では、AE評価値を内部の
基準値と比較して、例えば被写体の輝度が低いと判断し
たときは、TG回路14を介して撮像回路2の増幅率を
増加させる、あるいは絞り制御部103を介して絞り1
13を開くなどの操作を指示する。このようにして適切
な露出制御が実行される。
In the main CPU 1, the AE evaluation value is compared with an internal reference value, and when it is determined that the brightness of the subject is low, for example, the amplification factor of the image pickup circuit 2 is increased through the TG circuit 14, or the aperture is stopped. Aperture 1 via control unit 103
Instructions such as opening 13. In this way, appropriate exposure control is executed.

【0021】次に、AF動作が行われる。撮像回路2か
らの画像信号はAF処理部4に入力され、AF処理部4
ではフィルタ処理によって画像信号から高周波成分が取
り出される。そして、その高周波成分を積算したAF評
価値あるいはコントラスト値を算出してその値をメイン
CPU1に送信する。メインCPU1では、AF評価値
が最大となるようにフォーカス制御部102に対してモ
ータ122の駆動を制御する。このようにして合焦制御
が実行される。
Next, the AF operation is performed. The image signal from the image pickup circuit 2 is input to the AF processing unit 4, and the AF processing unit 4
Then, the high frequency component is extracted from the image signal by the filtering process. Then, the AF evaluation value or the contrast value obtained by integrating the high frequency components is calculated, and the calculated value is transmitted to the main CPU 1. The main CPU 1 controls the focus controller 102 to drive the motor 122 so that the AF evaluation value becomes maximum. Focusing control is executed in this manner.

【0022】レリーズSWの2段の押し込みがなされる
と通常の撮影動作が開始される。被写体の像はズームレ
ンズ111、フォーカスレンズ112及び絞り113を
介して撮像素子16に結像される。そして、撮像素子1
6で生成した撮像信号は撮像回路2に入力されCDS
(相関2重サンプリング)、信号増幅等の処理が施され
た後、デジタル信号に変換されて信号バス100に出力
される。
When the release SW is pushed in two steps, a normal photographing operation is started. The image of the subject is formed on the image sensor 16 via the zoom lens 111, the focus lens 112, and the diaphragm 113. Then, the image sensor 1
The image pickup signal generated in 6 is input to the image pickup circuit 2 and is input to the CDS.
After being subjected to processing such as (correlated double sampling) and signal amplification, it is converted into a digital signal and output to the signal bus 100.

【0023】この信号バス100には、AE処理部3、
AF処理部4、画像処理回路5、不揮発性メモリ6、内
蔵メモリ7、圧縮伸張部8、着脱メモリ9、LCDドラ
イバ10等が接続されている。
The signal bus 100 has an AE processing unit 3,
The AF processing unit 4, the image processing circuit 5, the non-volatile memory 6, the built-in memory 7, the compression / expansion unit 8, the removable memory 9, the LCD driver 10, and the like are connected.

【0024】撮像回路2からの画像データは一旦内蔵メ
モリ7内にバッファされた後、画像処理回路5において
Y/C、色マトリクス等の処理が施される。そして、圧
縮伸張部8において画像圧縮されて着脱メモリ9に格納
される。一方、撮像回路2からの画像データは映像信号
としてLCDドライバ10に入力されスルー画像として
LCD17に表示される。
The image data from the image pickup circuit 2 is temporarily buffered in the built-in memory 7 and then processed in the image processing circuit 5 such as Y / C and color matrix. Then, the image is compressed in the compression / expansion unit 8 and stored in the removable memory 9. On the other hand, the image data from the image pickup circuit 2 is input to the LCD driver 10 as a video signal and displayed on the LCD 17 as a through image.

【0025】また、撮影者が画像の再生操作を行った場
合は、着脱メモリ9に保存されている画像データが読み
出され、圧縮伸張部8において伸張処理がなされた後、
画像処理回路5で所要サイズの画像に変換されてLCD
ドライバ10に入力されLCD17に表示される。
When the photographer performs an image reproducing operation, the image data stored in the removable memory 9 is read out, and the compression / expansion unit 8 performs expansion processing.
The image is converted into an image of a required size by the image processing circuit 5, and the LCD is displayed.
It is input to the driver 10 and displayed on the LCD 17.

【0026】尚、不揮発性メモリ6には以上説明した各
処理を行うための種々のプログラムあるいは設定値が格
納されている。
The nonvolatile memory 6 stores various programs or set values for performing the above-described processes.

【0027】図2は、CCD撮像素子16と駆動回路の
構成を示す図である。CCD撮像素子16は、撮像領域
内にマトリックス状に配設されたフォトセンサ22、垂
直転送路23、水平転送路24及び出力アンプ25とで
構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the CCD image pickup device 16 and the drive circuit. The CCD image pickup device 16 is composed of photosensors 22, a vertical transfer path 23, a horizontal transfer path 24, and an output amplifier 25 which are arranged in a matrix in the image pickup area.

【0028】垂直転送路23は、各フォトセンサ22の
垂直列に対応して設けられ、各フォトセンサ22から蓄
積電荷を読み出して垂直方向に転送するレジスタであ
る。水平転送路24は垂直転送路23から転送された電
荷を水平方向に転送するレジスタである。そして出力ア
ンプ25は、水平転送路24から転送された電荷を電圧
に変換して増幅する。
The vertical transfer path 23 is a register which is provided corresponding to the vertical column of each photosensor 22 and which reads the accumulated charge from each photosensor 22 and transfers it in the vertical direction. The horizontal transfer path 24 is a register that transfers the charges transferred from the vertical transfer path 23 in the horizontal direction. Then, the output amplifier 25 converts the charges transferred from the horizontal transfer path 24 into a voltage and amplifies it.

【0029】CCDドライバ15は、垂直転送路23を
駆動させる垂直転送パルスφV1〜φV4と水平転送路
24を駆動させる水平転送パルスφH1、φH2、及び
フォトセンサ22に蓄積した電荷の排出を行う電荷排出
パルスφSUBを発生する。そして、このCCDドライ
バ15のパルス出力動作はTG回路14によって制御さ
れている。
The CCD driver 15 discharges the vertical transfer pulses φV1 to φV4 for driving the vertical transfer path 23, the horizontal transfer pulses φH1 and φH2 for driving the horizontal transfer path 24, and the charge accumulated in the photosensor 22. A pulse φSUB is generated. The pulse output operation of the CCD driver 15 is controlled by the TG circuit 14.

【0030】図3は、本発明に係る露出制御方法を示す
プログラム線図であり、図4は、概略の露出制御手順を
示すフロー図である。以下、図3、図4を参照しつつ本
発明に係る露出制御方法について説明する。
FIG. 3 is a program diagram showing an exposure control method according to the present invention, and FIG. 4 is a flow chart showing a schematic exposure control procedure. The exposure control method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0031】本撮像装置がスルー画を表示しているとき
(S1)は、画像信号からAE評価値を取得し(S
2)、その値に基づいて被写体輝度Bvを算出する(S
3)。そして、被写体輝度Bvの値に対応して露出制御
の方式を選択する。
When the image pickup apparatus is displaying a through image (S1), the AE evaluation value is obtained from the image signal (S).
2) Calculate the subject brightness Bv based on the value (S)
3). Then, the exposure control method is selected according to the value of the subject brightness Bv.

【0032】尚、露出演算においては、式(1)で示す
アペックス演算を用いる。 Ev=Av+Tv=Sv+Bv (1) ここで、Ev:露出、Av:絞り、Tv:シャッタ速、
Sv:増幅度 被写体輝度Bvが3以上の場合は、プログラム線図に従
い、増幅度Sv=5(ISO=100)とし絞りAvを
3(Fno=2.8)とする。そして、シャッタ速Tv
を式(2)のアペックス演算より求める(S5)。 Tv=Sv+Bv−Av (2) そして、これらの値を用いて露出を設定する(S1
0)。
The exposure calculation uses the apex calculation represented by the equation (1). Ev = Av + Tv = Sv + Bv (1) where Ev: exposure, Av: aperture, Tv: shutter speed,
Sv: When the amplification subject brightness Bv is 3 or more, the amplification Sv is set to 5 (ISO = 100) and the aperture Av is set to 3 (Fno = 2.8) according to the program diagram. Then, the shutter speed Tv
Is calculated from the apex operation of equation (2) (S5). Tv = Sv + Bv-Av (2) Then, the exposure is set using these values (S1).
0).

【0033】図5は、露出制御の動作を示すタイムチャ
ートである。本撮像装置がスルー画を表示している場合
は、図5に示すように、垂直同期信号の間隔に同期して
読出しパルスが出力され、上述の露出演算と露出設定が
シーケンスに従って、繰り返して実行されている。ここ
で、垂直同期信号の間隔をフレーム期間と呼ぶ。
FIG. 5 is a time chart showing the exposure control operation. When the image pickup apparatus is displaying a through image, as shown in FIG. 5, a read pulse is output in synchronization with the interval of the vertical synchronizing signal, and the above-described exposure calculation and exposure setting are repeatedly executed in sequence. Has been done. Here, the interval of the vertical synchronizing signal is called a frame period.

【0034】図5において、第1のフレーム期間の露光
で示される露光時間で蓄積された電荷は、第2のフレ
ーム期間において読み出され、この値に基づいてAE評
価値が算出され上述の方法によって適正な露出時間の演
算が行われる。そしてその結果得られた適正露出値は第
3のフレーム期間において設定され、第4のフレーム期
間において露光で示される露光時間に反映される。
In FIG. 5, the charges accumulated in the exposure time shown in the exposure in the first frame period are read in the second frame period, and the AE evaluation value is calculated based on this value, and the above-mentioned method is used. By this, an appropriate exposure time is calculated. Then, the resulting proper exposure value is set in the third frame period and reflected in the exposure time indicated by the exposure in the fourth frame period.

【0035】図4において、被写体輝度Bvが0以上で
3未満の場合は、プログラム線図に従い、シャッタ速T
v=5(シャッタ速=1/30)とし絞りAvを3(F
no=2.8)とする。そして、増幅度Svを式(3)
のアペックス演算より求める(S6)。 Sv=Tv+Av−Bv (3) そして、これらの値を用いて露出を設定する(S1
0)。
In FIG. 4, when the subject brightness Bv is 0 or more and less than 3, according to the program diagram, the shutter speed T
v = 5 (shutter speed = 1/30) and the aperture Av is 3 (F
no = 2.8). Then, the amplification degree Sv is calculated by the equation (3).
It is obtained by the apex operation of (S6). Sv = Tv + Av-Bv (3) Then, the exposure is set using these values (S1).
0).

【0036】図6は、露出制御の動作を示すタイムチャ
ートである。本図では、垂直同期信号の間隔に同期して
読出しパルスが出力されるが、図5とは異なり電荷排出
パルスの出力は行わない。これは、垂直同期信号の周期
にシャッタ速を一致させることによって排出動作を不要
としたためである。従って、本動作においては電荷排出
パルスが出力されないため、基板バイアス電圧が変動す
ることなくノイズのないスルー画を得ることができる。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of exposure control. In this figure, the read pulse is output in synchronization with the interval of the vertical synchronizing signal, but unlike FIG. 5, the charge discharging pulse is not output. This is because the shutter speed is matched with the cycle of the vertical synchronizing signal, so that the discharging operation is unnecessary. Therefore, in this operation, since the charge discharging pulse is not output, the through image without noise can be obtained without changing the substrate bias voltage.

【0037】図6において、第1のフレーム期間の露光
で示される露光時間で蓄積された電荷は、第2のフレ
ーム期間において読み出され、この値に基づいてAE評
価値が算出され上述の方法によって露出時間を1/30
とする演算が行われる。そしてその結果得られた適正露
出値は第3のフレーム期間において設定されるとともに
電荷排出パルスの出力を停止する設定がされ、第4のフ
レーム期間において露光で示される露光時間に反映さ
れる。
In FIG. 6, the charges accumulated in the exposure time shown in the exposure in the first frame period are read out in the second frame period, and the AE evaluation value is calculated based on this value, and the above-mentioned method is used. Exposure time is 1/30
Is calculated. The proper exposure value obtained as a result is set in the third frame period and is set to stop the output of the charge discharging pulse, and is reflected in the exposure time indicated by the exposure in the fourth frame period.

【0038】図4において、被写体輝度Bvが−1以上
で0未満の場合は、プログラム線図に従い、シャッタ速
Tv=4(シャッタ速=1/15)とし絞りAvを3
(Fno=2.8)とする。そして、増幅度Svを式
(3)のアペックス演算より求める(S7)。そして、
これらの値を用いて露出を設定する(S10)。
In FIG. 4, when the subject brightness Bv is -1 or more and less than 0, the shutter speed Tv = 4 (shutter speed = 1/15) and the aperture Av is 3 according to the program diagram.
(Fno = 2.8). Then, the amplification degree Sv is obtained by the apex operation of the equation (3) (S7). And
The exposure is set using these values (S10).

【0039】図7は、露出制御の動作を示すタイムチャ
ートである。本図では、垂直同期信号の間隔の2倍の周
期に同期して読出しパルスが出力され、図5とは異なり
電荷排出パルスの出力は行わない。これは、垂直同期信
号の2倍の周期にシャッタ速を一致させることによって
排出動作を不要としたためである。従って、本動作にお
いては電荷排出パルスが出力されないため、基板バイア
ス電圧が変動することなくノイズのないスルー画を得る
ことができる。
FIG. 7 is a time chart showing the operation of exposure control. In this figure, the read pulse is output in synchronization with a cycle twice the interval of the vertical synchronizing signal, and unlike FIG. 5, the charge discharging pulse is not output. This is because the discharge operation is unnecessary by making the shutter speed coincide with the cycle of twice the vertical synchronizing signal. Therefore, in this operation, since the charge discharging pulse is not output, the through image without noise can be obtained without changing the substrate bias voltage.

【0040】図7において、第1、2のフレーム期間の
露光で示される露光時間で蓄積された電荷は、第3の
フレーム期間において読み出され、この値に基づいてA
E評価値が算出され上述の方法によって露出時間を1/
15とする演算が行われる。そしてその結果得られた適
正露出値は第4のフレーム期間において設定されるとと
もに電荷排出パルスの出力を停止する設定がされ、第
5、6のフレーム期間において露光で示される露光時
間に反映される。
In FIG. 7, the charge accumulated during the exposure time shown in the exposure in the first and second frame periods is read out in the third frame period, and A is calculated based on this value.
E The evaluation value is calculated and the exposure time is reduced to 1 /
The calculation of 15 is performed. The proper exposure value obtained as a result is set in the fourth frame period and is set to stop the output of the charge discharging pulse, and is reflected in the exposure time indicated by the exposure in the fifth and sixth frame periods. .

【0041】図4において、被写体輝度Bvが−2以上
で−1未満の場合は、プログラム線図に従い、シャッタ
速Tv=3(シャッタ速=1/7.5)とし絞りAvを
3(Fno=2.8)とする。そして、増幅度Svを式
(3)のアペックス演算より求める(S8)。そして、
これらの値を用いて露出を設定する(S10)。
In FIG. 4, when the subject brightness Bv is not less than −2 and less than −1, the shutter speed Tv = 3 (shutter speed = 1 / 7.5) and the aperture Av is 3 (Fno = Fno = according to the program diagram). 2.8). Then, the amplification degree Sv is obtained by the apex operation of the equation (3) (S8). And
The exposure is set using these values (S10).

【0042】図8は、露出制御の動作を示すタイムチャ
ートである。本図では、垂直同期信号の間隔の4倍の周
期に同期して読出しパルスが出力され、図5とは異なり
電荷排出パルスの出力は行わない。これは、垂直同期信
号の4倍の周期にシャッタ速を一致させることによって
排出動作を不要としたためである。従って、本動作にお
いては電荷排出パルスが出力されないため、基板バイア
ス電圧が変動することなくノイズのないスルー画を得る
ことができる。
FIG. 8 is a time chart showing the operation of exposure control. In this figure, the read pulse is output in synchronization with a cycle four times the interval of the vertical synchronizing signal, and unlike FIG. 5, the charge discharging pulse is not output. This is because the shutter speed is made to coincide with the cycle of four times the vertical synchronizing signal, so that the discharging operation is not required. Therefore, in this operation, since the charge discharging pulse is not output, the through image without noise can be obtained without changing the substrate bias voltage.

【0043】図8において、第1〜4のフレーム期間の
露光で示される露光時間で蓄積された電荷は、第5の
フレーム期間において読み出され、この値に基づいてA
E評価値が算出され上述の方法によって露出時間を1/
7.5とする演算が行われる。そしてその結果得られた
適正露出値は第8のフレーム期間において設定されると
ともに電荷排出パルスの出力を停止する設定がされ、以
降のフレーム期間において露光時間に反映される。
In FIG. 8, the charges accumulated during the exposure time shown in the exposure in the first to fourth frame periods are read out in the fifth frame period, and A is calculated based on this value.
E The evaluation value is calculated and the exposure time is reduced to 1 /
The calculation of 7.5 is performed. The proper exposure value obtained as a result is set in the eighth frame period and is set to stop the output of the charge discharging pulse, and is reflected in the exposure time in the subsequent frame periods.

【0044】図4において、被写体輝度Bvが−3以上
で−2未満の場合は、プログラム線図に従い、シャッタ
速Tv=2(シャッタ速=1/3.75)とし絞りAv
を3(Fno=2.8)とする。そして、増幅度Svを
式(3)のアペックス演算より求める(S9)。そし
て、これらの値を用いて露出を設定する(S10)。
In FIG. 4, when the subject brightness Bv is not less than -3 and less than -2, the shutter speed Tv = 2 (shutter speed = 1 / 3.75) and the aperture Av is set according to the program diagram.
Is 3 (Fno = 2.8). Then, the amplification degree Sv is obtained by the apex operation of the equation (3) (S9). Then, the exposure is set using these values (S10).

【0045】この露出制御動作についても上述の動作と
同様に、垂直同期信号の間隔の8倍の周期に同期して読
出しパルスが出力され、図5とは異なり電荷排出パルス
の出力は行わない。従って、本動作においては電荷排出
パルスが出力されないため、基板バイアス電圧が変動す
ることなくノイズのないスルー画を得ることができる。
Also in this exposure control operation, similarly to the above-mentioned operation, the read pulse is output in synchronization with the cycle of eight times the interval of the vertical synchronizing signal, and unlike FIG. 5, the charge discharging pulse is not output. Therefore, in this operation, since the charge discharging pulse is not output, the through image without noise can be obtained without changing the substrate bias voltage.

【0046】尚、本実施の形態では被写体輝度Bvが3
未満の場合において電荷排出パルスの抑制を行っている
が、本発明はこの形態に限定されるものではなく、被写
体輝度Bvが3以外の値未満において電荷排出パルスの
抑制を行うものであっても良い。また、その際のシャッ
タ速Tv、絞りAvの値についても適宜選定するもので
あっても良い。
In this embodiment, the subject brightness Bv is 3
However, the present invention is not limited to this mode, and the charge ejection pulse may be suppressed when the subject brightness Bv is less than a value other than 3. good. Further, the values of the shutter speed Tv and the aperture Av at that time may be appropriately selected.

【0047】また、本実施形態では、垂直同期信号の間
隔の偶数倍の周期に同期して読み出しパルスを出力して
いるが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、
垂直同期信号の間隔の整数倍の周期に同期して読み出し
パルスを出力するように構成することもできる。
Further, in the present embodiment, the read pulse is output in synchronization with a cycle that is an even multiple of the interval of the vertical synchronizing signal, but the present invention is not limited to this form.
The read pulse may be output in synchronization with a cycle that is an integral multiple of the interval of the vertical sync signal.

【0048】さらに、プログラム線図に従った露光制御
においては、増幅度Svを変化させて制御しているが絞
りAvを制御するものであっても良い。
Further, in the exposure control according to the program diagram, the amplification degree Sv is changed and controlled, but the diaphragm Av may be controlled.

【0049】また、本実施の形態ではスルー画のノイズ
低減方法について説明したが、この実施形態に限定され
るものではなく、本露光においても適用するように構成
することは当業者であれば容易に実施可能である。
Although the through image noise reduction method has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and a person skilled in the art can easily configure it to be applied to the main exposure. Can be implemented in

【0050】尚、本発明に係る各機能は、メインCPU
1にプログラムとして組み込んで実現するものであって
も良く、またハードウェアを用いて構成するものであっ
ても良い。
Each function according to the present invention has a main CPU.
It may be realized by incorporating it as a program in 1 or may be configured by using hardware.

【0051】尚、上記実施形態には種々の段階の発明が
含まれているため、開示される複数の構成要件における
適宜な組み合わせにより種々の発明を抽出することがで
きる。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つ
かの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする
課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述
べられている効果が得られる場合には、この構成要件が
削除された構成が発明として抽出できる。
Since the embodiments include inventions at various stages, various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, the problem described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the section of the effect of the invention can be solved. When the above is obtained, a configuration in which this constituent element is deleted can be extracted as an invention.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
写体が低輝度であっても基板バイアス電圧の変動に伴う
ノイズの混入が無い画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an image in which noise is not mixed with the variation of the substrate bias voltage even if the subject has low luminance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用される撮像装置の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus to which the present invention is applied.

【図2】CCD撮像素子と駆動回路の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a CCD image sensor and a drive circuit.

【図3】本発明に係る露出制御方法を示すプログラム線
図。
FIG. 3 is a program diagram showing an exposure control method according to the present invention.

【図4】概略の露出制御手順を示すフロー図。FIG. 4 is a flowchart showing a schematic exposure control procedure.

【図5】露出制御の動作を示すタイムチャート。FIG. 5 is a time chart showing the operation of exposure control.

【図6】露出制御の動作を示すタイムチャート。FIG. 6 is a time chart showing the operation of exposure control.

【図7】露出制御の動作を示すタイムチャート。FIG. 7 is a time chart showing the operation of exposure control.

【図8】露出制御の動作を示すタイムチャート。FIG. 8 is a time chart showing the operation of exposure control.

【図9】電圧変動発生時のタイミングチャートを示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing a timing chart when a voltage change occurs.

【図10】ノイズが発生した画像を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an image in which noise is generated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メインCPU 2…撮像回路 3…AE処理部 14…TG回路 15…CCDドライバ 16…CCD撮像素子 113…絞り 22…フォトセンサ 23…垂直転送路 24…水平転送路 25…出力アンプ 1 ... Main CPU 2 ... Imaging circuit 3 ... AE processing unit 14 ... TG circuit 15 ... CCD driver 16 ... CCD image sensor 113 ... Aperture 22 ... Photo sensor 23 ... Vertical transfer path 24 ... Horizontal transfer path 25 ... Output amplifier

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像素子に印加する電荷排出パルスと電
荷読出しパルスとの間隔を変化させて、前記撮像素子の
電荷蓄積量を制御する撮像装置において、 前記撮像素子の撮像信号から被写体輝度を求める輝度算
出手段と、 前記求めた被写体輝度が所定値よりも低い場合には、前
記電荷排出パルスによる前記撮像素子の電荷排出を禁止
して、垂直転送期間の整数倍の時間間隔で前記撮像素子
の電荷蓄積時間を制御する電荷蓄積時間制御手段とを備
えたことを特徴とする撮像装置。
1. An image pickup apparatus for controlling a charge accumulation amount of an image pickup device by changing an interval between a charge discharging pulse and a charge read pulse applied to the image pickup device, wherein object brightness is obtained from an image pickup signal of the image pickup device. Luminance calculation means, and when the obtained subject luminance is lower than a predetermined value, charge discharge of the image pickup device by the charge discharge pulse is prohibited, and the image pickup device of the image pickup device is timed at an integer multiple of a vertical transfer period. An image pickup apparatus comprising: a charge storage time control unit that controls a charge storage time.
【請求項2】 前記電荷蓄積時間が前記垂直転送期間の
整数倍の時間間隔で制御されているときは、前記撮像素
子の出力信号の増幅度または絞り値によって電荷蓄積量
を制御する露光制御手段を備えたことを特徴とする請求
項1記載の撮像装置。
2. The exposure control means for controlling the charge storage amount by the amplification degree or aperture value of the output signal of the image pickup device when the charge storage time is controlled at a time interval which is an integral multiple of the vertical transfer period. The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 撮像素子に印加する電荷排出パルスと電
荷読出しパルスとの間隔を変化させて、前記撮像素子の
電荷蓄積量を制御する撮像方法において、 前記撮像素子の撮像信号から被写体輝度を求め、 前記求めた被写体輝度が所定値よりも低い場合には、前
記電荷排出パルスによる前記撮像素子の電荷排出を禁止
して、垂直転送期間の整数倍の時間間隔で前記撮像素子
の電荷蓄積時間を制御することを特徴とする撮像方法。
3. An image pickup method of controlling an amount of accumulated charge of the image pickup device by changing an interval between a charge discharging pulse and a charge read pulse applied to the image pickup device, wherein object brightness is obtained from an image pickup signal of the image pickup device. If the obtained subject brightness is lower than a predetermined value, the charge discharge of the image sensor by the charge discharge pulse is prohibited, and the charge accumulation time of the image sensor is set to an integer multiple of the vertical transfer period. An image pickup method characterized by controlling.
【請求項4】 前記電荷蓄積時間が前記垂直転送期間の
整数倍の時間間隔で制御されているときは、前記撮像素
子の出力信号の増幅度または絞り値によって電荷蓄積量
を制御することを特徴とする請求項3記載の撮像方法。
4. When the charge storage time is controlled at a time interval that is an integral multiple of the vertical transfer period, the charge storage amount is controlled by the amplification degree or aperture value of the output signal of the image sensor. The imaging method according to claim 3.
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