JP2008054136A - 撮像装置及び駆動制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フリッカが発生している場合に、フリッカの周期の1/2の整数倍に撮像素子における電荷蓄積時間を設定する第1の設定手段(24)と、前記撮像素子の予め設定されたラインの読み出し開始後、次に読み出すラインの読み出し開始までの期間である水平期間を短く変更する場合に、前記水平期間変更直後の前記撮像素子における電荷蓄積時間を前記フリッカの周期の1/2の整数倍であって、且つ、前記第1の設定手段により設定された電荷蓄積時間よりも短い時間に設定する第2の設定手段(24)と、前記第1及び第2の設定手段により設定された電荷蓄積時間となるように、前記撮像素子を制御するタイミング制御手段(24)とを有する。
【選択図】 図1
Description
●撮像システムの構成
図1は、本実施の形態に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。同図において、10は撮像装置である。撮像装置10において、11はレンズである。図1では1枚のレンズで示しているが、通常は複数枚のレンズにより構成されている。13は後段への光束を遮断するメカニカルシャッタ、14は後段への光束を調節する絞りである。また、15はCMOSセンサ等のXYアドレス型の走査を行うことのできる撮像素子、16は撮像素子15の駆動やサンプリングに必要なタイミングパルスを発生するタイミング発生部であり、システム制御回路24により制御される。システム制御回路24はフリッカ検出部1を有し、フリッカ検出部1による検出結果に応じてタイミング発生部16を制御する。なお、フリッカ検出部1のより詳細な構成及び動作については、後述する。17は撮像素子15の出力を、タイミング発生部16のタイミングパルスに基づいて二重相関サンプリング(CDS)を行うCDS素子、18はタイミング発生部16のタイミングパルスに基づいてCDS出力を量子化するA/D変換器である。
図2は、本第1の実施形態における撮像素子15の一部を示す回路構成図である。本第1の実施形態における撮像素子15は、上述したようにXYアドレス型の走査方法を採る、例えばCMOSセンサである。図3においては、説明を分かり易くするために4行×4列分の画素を示しているが、実際には通常、数十万〜数千万の画素が並べられている。101は単位画素である。実際の撮像素子は単位画素101が所定のアスペクト比で2次元に配置される。また単位画素101毎にR、G、Bいずれかの色相のカラーフィルタにより覆われており、例えば、カラーフィルタがベイヤ配列に並べられる。
次に、フリッカ検出部1の構成及びフリッカ検出部1で行われるフリッカ周波数の判定方法について説明する。図3は、本発明のフリッカ検出部1の構成を示す図である。フリッカ検出部1は、平均化部2と、平均化部2の出力に基づいてフリッカの有無を判定するフリッカ判定部3とを備えている。なお、図1では、フリッカ検出部1はシステム制御回路24内にあるものとして示しているが、システム制御回路24がその検出結果を取得可能であればシステム制御回路24の外部にあっても構わない。また、平均化部2及びフリッカ判定部3は、ハードロジック、DSP、またはコンピュータによるソフト処理のいずれを用いて実現しても良い。
(2)α×F60<F50かつF50>TH50_ONのときは、50Hzのフリッカ有りと判定する。
(3)β×F50<F60かつF60>TH60_ONのときは、60Hzのフリッカ有りと判定する。
(4)上記(1)〜(3)以外の場合は不明であるため、フリッカ無しと判定する。
なお、上記の判定式において、αは50Hzのフリッカ検出用の重み係数、βは60Hzのフリッカ検出用の重み係数であり、いずれも1より十分大きな値に設定される。そして、50Hz(または60Hz)の周波数成分が60Hz(または50Hz)の周波数成分よりも予め設定された重み係数倍より大きい場合に、50Hz(または60Hz)のフリッカが有ると判定することになる。上記のようにしてフリッカ周波数を特定し、その周波数に応じてn/100秒(n/2×50Hz)またはn/120秒(n/2×60Hz)を蓄積時間とする。
次に、本発明の特徴である電子ズーム倍率変更等に伴って駆動方法が変化したときの動作について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本第2の実施形態における撮像システムの構成は第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
Claims (10)
- フリッカが発生している場合に、前記フリッカの周期の1/2の整数倍に撮像素子における電荷蓄積時間を設定する第1の設定手段と、
前記撮像素子の予め設定されたラインの読み出し開始後、次に読み出すラインの読み出し開始までの期間である水平期間を短く変更する場合に、前記水平期間変更直後の前記撮像素子における電荷蓄積時間を前記フリッカの周期の1/2の整数倍であって、且つ、前記第1の設定工程で設定された電荷蓄積時間よりも短い時間に設定する第2の設定手段と、
前記第1及び第2の設定手段により設定された電荷蓄積時間となるように、前記撮像素子を制御する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記フリッカが発生している状態で前記水平期間を短く変更する場合に、前記制御手段は、前記水平期間変更直前のフレームの画像信号を前記撮像素子から読み出す時間と、前記水平期間変更直後のフレームの為に前記撮像素子をリセットする時間とが重複しないようにリセット開始タイミングを遅らせ、前記水平期間変更直後のフレームのフレームレートを変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記フリッカが発生していない状態で前記水平期間を短く変更する場合に、前記第2の制御手段は、フレームレートが変わることなく、前記水平期間変更直前のフレームを読み出す時間と、前記水平期間変更直後のフレームの為に前記撮像素子をリセットする時間とが重複しないように、電荷蓄積時間を変更することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記第2の設定手段は、前記水平期間を長く変更する場合に、前記水平期間変更直後の前記撮像素子における電荷蓄積期間を、前記水平期間変更前と同じ電荷蓄積時間とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記水平期間の変更は、1フレームの画像信号の読み出し終了後、垂直帰線期間の間に行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の撮像装置。
- フリッカが発生している場合に、前記フリッカの周期の1/2の整数倍に撮像素子における電荷蓄積時間を設定する第1の設定工程と、
前記撮像素子の予め設定されたラインの読み出し開始後、次に読み出すラインの読み出し開始までの期間である水平期間を短く変更する場合に、前記水平期間変更直後の前記撮像素子における電荷蓄積時間を前記フリッカの周期の1/2の整数倍であって、且つ、前記第1の設定工程で設定された電荷蓄積時間よりも短い時間に設定する第2の設定工程と、
前記第1及び第2の設定工程により設定された電荷蓄積時間となるように、前記撮像素子を制御する制御工程と
を有することを特徴とする駆動制御方法。 - 前記フリッカが発生している状態で前記水平期間を短く変更する場合に、前記制御工程において、前記水平期間変更直前のフレームの画像信号を前記撮像素子から読み出す時間と、前記水平期間変更直後のフレームの為に前記撮像素子をリセットする時間とが重複しないようにリセット開始タイミングを遅らせ、前記水平期間変更直後のフレームのフレームレートを変更することを特徴とする請求項6に記載の駆動制御方法。
- 前記フリッカが発生していない状態で前記水平期間を短く変更する場合に、前記第2の設定工程では、フレームレートが変わることなく、前記水平期間変更直前のフレームを読み出す時間と、前記水平期間変更直後のフレームの為に前記撮像素子をリセットする時間とが重複しないように、電荷蓄積時間を変更することを特徴とする請求項6または7のいずれかに記載の駆動制御方法。
- 前記第2の設定工程では、前記水平期間を長く変更する場合に、前記水平期間変更直後の前記撮像素子における電荷蓄積期間を、前記水平期間変更前と同じ電荷蓄積時間とすることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の駆動制御方法。
- 前記水平期間の変更は、1フレームの画像信号の読み出し終了後、垂直帰線期間の間に行うことを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の駆動制御方法。
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