JP2647548B2 - 撮像装置及び固体撮像素子の駆動装置 - Google Patents
撮像装置及び固体撮像素子の駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、ビデオカメラ等に用いる固体撮像
素子等の撮像装置並びに固体撮像素子の駆動装置に関す
るものである。
素子等の撮像装置並びに固体撮像素子の駆動装置に関す
るものである。
［従来の技術］ 従来、ビデオカメラ等で露出補正と呼ばれる機能を実
現するための手段として、撮像素子に入射する光量を直
接制御する絞り羽根等を用いるものや、撮像素子の電荷
蓄積時間を制御する、いわゆる電子シヤツタ機能を用い
るものがあつた。
現するための手段として、撮像素子に入射する光量を直
接制御する絞り羽根等を用いるものや、撮像素子の電荷
蓄積時間を制御する、いわゆる電子シヤツタ機能を用い
るものがあつた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来例のうち、絞り羽根等を用
いる手法では、絞り羽根及びその周辺の機構部材が必要
であるため、ビデオカメラ等の大型化や高コスト化を招
くという問題点があつた。また電子シヤツタ機能を用い
る手法では、撮像画の動きが不自然になるという問題点
があつた。
いる手法では、絞り羽根及びその周辺の機構部材が必要
であるため、ビデオカメラ等の大型化や高コスト化を招
くという問題点があつた。また電子シヤツタ機能を用い
る手法では、撮像画の動きが不自然になるという問題点
があつた。
以下、上記問題点のうち、電子シヤツタ機能を用いる
手法における問題点を更に詳しく述べる。
手法における問題点を更に詳しく述べる。
第８図はインタライントランスフア型CCDの概念図
で、１は光電変換をするセンサ部、２は垂直転送レジス
タ、４は水平転送レジスタ、５は出力アンプである。図
中のＡ−Ａ′線に沿つた断面図及びポテンシヤル図が第
９図である。
で、１は光電変換をするセンサ部、２は垂直転送レジス
タ、４は水平転送レジスタ、５は出力アンプである。図
中のＡ−Ａ′線に沿つた断面図及びポテンシヤル図が第
９図である。
第９図中、６は画素分離用のチヤンネルストツプ（C
S）、７はセンサ部１に蓄積された電荷を垂直転送レジ
スタ２に移すためのリードアウトゲート（ROG）、８は
サブストレート、９は酸化膜である。
S）、７はセンサ部１に蓄積された電荷を垂直転送レジ
スタ２に移すためのリードアウトゲート（ROG）、８は
サブストレート、９は酸化膜である。
従来の電子シヤツタ時の動作を第９図及び第10図を用
いて説明する。第10図は、標準テレビジヨン信号の１フ
イールド分における図であり、φROGはリードアウトゲ
ート７に印加されるパルスで、論理レベル“H"のとき
に、リードアウトゲート７のポテンシヤルが下がり、セ
ンサ部１の電荷を垂直転送レジスタ２に移す。除去パル
スφSUBは、サブストレート８に印加されるパルスであ
り、“H"のときにセンサ部１に蓄積された電荷をφSUB
端子を通して外部に掃き出す（除去する）。
いて説明する。第10図は、標準テレビジヨン信号の１フ
イールド分における図であり、φROGはリードアウトゲ
ート７に印加されるパルスで、論理レベル“H"のとき
に、リードアウトゲート７のポテンシヤルが下がり、セ
ンサ部１の電荷を垂直転送レジスタ２に移す。除去パル
スφSUBは、サブストレート８に印加されるパルスであ
り、“H"のときにセンサ部１に蓄積された電荷をφSUB
端子を通して外部に掃き出す（除去する）。
この従来例では第10図において、φROGが垂直帰線期
間中にあり、φSUBは、水平帰線期間中にある。時刻t0
にセンサ部１の電荷を読み出した後、次の期間が始まる
が、時刻t1までの水平帰線期間中に、φSUB＝“H"とな
るので、t0からt1までの電荷はセンサ部１には残つてい
ない。時刻t1からt2までの間はφSUB＝“L"なので、こ
の期間の電荷はセンサ部１に蓄積され、時刻t2のφROG
＝“H"パルスで、垂直転送レジスタ２に移される。結
局、この場合の露光時間は（t2−t1）となる。
間中にあり、φSUBは、水平帰線期間中にある。時刻t0
にセンサ部１の電荷を読み出した後、次の期間が始まる
が、時刻t1までの水平帰線期間中に、φSUB＝“H"とな
るので、t0からt1までの電荷はセンサ部１には残つてい
ない。時刻t1からt2までの間はφSUB＝“L"なので、こ
の期間の電荷はセンサ部１に蓄積され、時刻t2のφROG
＝“H"パルスで、垂直転送レジスタ２に移される。結
局、この場合の露光時間は（t2−t1）となる。
よつて、電子シヤツタとしての機能は十分に果たすも
のの、従来の電子シヤツタ機能を露出補正として用いる
場合、特に露光時間を連続して可変し用いようとする
と、それぞれの露光時間における動解像度の差がそのま
ま画面上に現われ、１フイールドごとに動解像度が変化
するというような非常に見苦しい画面になることがある
という問題点があつた。
のの、従来の電子シヤツタ機能を露出補正として用いる
場合、特に露光時間を連続して可変し用いようとする
と、それぞれの露光時間における動解像度の差がそのま
ま画面上に現われ、１フイールドごとに動解像度が変化
するというような非常に見苦しい画面になることがある
という問題点があつた。
従って、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、動解像度の一定し
た、さらには、被写体の条件に適した露出補正のできる
電子シヤツタ機能を実現する撮像装置及び固体撮像素子
の駆動装置を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、動解像度の一定し
た、さらには、被写体の条件に適した露出補正のできる
電子シヤツタ機能を実現する撮像装置及び固体撮像素子
の駆動装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明
の撮像装置は、所定時間T3の蓄積を所定回数Ｎだけ離散
的に行うことにより、所定の総合的蓄積時間Ｔ＝Ｎ×T3
を得る撮像装置であつて、明るさに応じて前記総合的蓄
積時間Ｔを変化させるために、前記所定時間T3を一定と
したまま、前記所定回数Ｎを変化させる第１の駆動モー
ドと、前記所定回数Ｎが、所定値N1よりも小さいとき、
前記所定回数Ｎを変化させる時に、前記蓄積時間T3を一
旦変化させることにより前記総合的蓄積時間の変化を連
続化する第２の駆動モードとを有する制御手段を備えた
ものである。
の撮像装置は、所定時間T3の蓄積を所定回数Ｎだけ離散
的に行うことにより、所定の総合的蓄積時間Ｔ＝Ｎ×T3
を得る撮像装置であつて、明るさに応じて前記総合的蓄
積時間Ｔを変化させるために、前記所定時間T3を一定と
したまま、前記所定回数Ｎを変化させる第１の駆動モー
ドと、前記所定回数Ｎが、所定値N1よりも小さいとき、
前記所定回数Ｎを変化させる時に、前記蓄積時間T3を一
旦変化させることにより前記総合的蓄積時間の変化を連
続化する第２の駆動モードとを有する制御手段を備えた
ものである。
また、本発明の固体撮像素子の駆動装置は、光信号を
受けて光電変換を行い、情報の蓄積を行うセンシング手
段と、該センシング手段から情報を読み込む第１の記憶
手段と、該第１の記憶手段からの情報を記憶する第２の
記憶手段と、前記センシング手段の情報を除去する除去
手段とを有し、１フイールド期間内に２回以上間欠的に
前記センシング手段の情報を前記除去手段によつて除去
させることにより、情報蓄積時間を制御する固体撮像素
子の駆動装置であつて、１フイールド期間内で、垂直同
期信号より第１の所定時間T1後に前記除去手段の動作を
第２の所定時間T2毎に行わせ、前記除去手段の動作のう
ちの所定回数Ｎの該動作毎に、該動作の終了から、第３
の所定時間T3後に前記センシング手段からの情報を前記
第１の記憶手段へ読み込ませ、前記第３の所定時間T3
を、前記所定回数Ｎを増加させたときには減少させ、該
所定回数Ｎを減少させたときには、増加させる様に制御
する様にしたものである。
受けて光電変換を行い、情報の蓄積を行うセンシング手
段と、該センシング手段から情報を読み込む第１の記憶
手段と、該第１の記憶手段からの情報を記憶する第２の
記憶手段と、前記センシング手段の情報を除去する除去
手段とを有し、１フイールド期間内に２回以上間欠的に
前記センシング手段の情報を前記除去手段によつて除去
させることにより、情報蓄積時間を制御する固体撮像素
子の駆動装置であつて、１フイールド期間内で、垂直同
期信号より第１の所定時間T1後に前記除去手段の動作を
第２の所定時間T2毎に行わせ、前記除去手段の動作のう
ちの所定回数Ｎの該動作毎に、該動作の終了から、第３
の所定時間T3後に前記センシング手段からの情報を前記
第１の記憶手段へ読み込ませ、前記第３の所定時間T3
を、前記所定回数Ｎを増加させたときには減少させ、該
所定回数Ｎを減少させたときには、増加させる様に制御
する様にしたものである。
［作用］ 上記の構成において、本発明は、１フイールド期間内
で、離散的に蓄積を行うことにより、動解像度を一定に
することができる様に作用する。また、明るさに応じて
蓄積回数を変化させるモードを有することにより、総合
的蓄積時間を制御して、被写体の条件に適した露出補正
を行うことができる。さらには、１フイールド期間内の
蓄積回数が所定の値より小さいときに蓄積時間を変化さ
せるモードを有することにより、露出の変化を連続化さ
せることが可能となり、被写体の条件に幅広く対応でき
る。
で、離散的に蓄積を行うことにより、動解像度を一定に
することができる様に作用する。また、明るさに応じて
蓄積回数を変化させるモードを有することにより、総合
的蓄積時間を制御して、被写体の条件に適した露出補正
を行うことができる。さらには、１フイールド期間内の
蓄積回数が所定の値より小さいときに蓄積時間を変化さ
せるモードを有することにより、露出の変化を連続化さ
せることが可能となり、被写体の条件に幅広く対応でき
る。
［実施例］ 以下、本発明の好適な一実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第２図は、本実施例で用いるCCDセンサの概念図であ
る。このセンサはフレームインターライントランスフア
型CCDと呼ばれるもので、第７図との相違点は記憶部３
（第２の記憶手段）があることである。記憶部３の記憶
セルの数は、センサ部１（センシング手段）のセルの数
と同じである。センサ部１からの電荷は垂直転送レジス
タ２（第１の記憶手段）に移された後、垂直帰線期間中
に記憶部３に転送され、その後、所定のタイミングで水
平転送レジスタ４に移され、出力アンプ５を通して読み
出されて行く。
る。このセンサはフレームインターライントランスフア
型CCDと呼ばれるもので、第７図との相違点は記憶部３
（第２の記憶手段）があることである。記憶部３の記憶
セルの数は、センサ部１（センシング手段）のセルの数
と同じである。センサ部１からの電荷は垂直転送レジス
タ２（第１の記憶手段）に移された後、垂直帰線期間中
に記憶部３に転送され、その後、所定のタイミングで水
平転送レジスタ４に移され、出力アンプ５を通して読み
出されて行く。
また、第２図のＡ−Ａ′線に沿う断面図及びポテンシ
ヤル図は、第９図と同様であり、前述の電荷掃き出しの
機構及びセンサ部１から垂直転送レジスタ２への電荷読
出しの機構も同様である。
ヤル図は、第９図と同様であり、前述の電荷掃き出しの
機構及びセンサ部１から垂直転送レジスタ２への電荷読
出しの機構も同様である。
第１図は、本実施例の動作を説明する図で、第２図に
示すCCDセンサ自体で露出補正をするときの駆動の仕方
を説明するものである。
示すCCDセンサ自体で露出補正をするときの駆動の仕方
を説明するものである。
時刻F1で、直前までセンサ部１に蓄積されていた電荷
は、センサ部１より垂直転送レジスタ２に送られ、さら
に垂直転送レジスタ２からは１フイールド分の電荷が垂
直帰線期間中に高速に記憶部３に送られる（図中の垂直
転送期間）。その後、図に示す様に、φSUB除去パルス
は時刻S1,S2,…,Smと１フイールドにｍ回第２の所定時
間T2の間隔で発生され、センサ部１に蓄積された電荷は
φSUB除去パルス発生毎に外部に掃き出される（除去さ
れる）。
は、センサ部１より垂直転送レジスタ２に送られ、さら
に垂直転送レジスタ２からは１フイールド分の電荷が垂
直帰線期間中に高速に記憶部３に送られる（図中の垂直
転送期間）。その後、図に示す様に、φSUB除去パルス
は時刻S1,S2,…,Smと１フイールドにｍ回第２の所定時
間T2の間隔で発生され、センサ部１に蓄積された電荷は
φSUB除去パルス発生毎に外部に掃き出される（除去さ
れる）。
又、φROG転送パルスは時刻F1より１フイールドの途
中から時刻R1,R2,…,RNと各パルス間隔K1×T2,K2×T2,
…,KN−１×T2［ただし、K1,K2,…,KN−１は正の整数］
のタイミングで駆動される。最初のパルスR1の直前のφ
SUB除去パルスは図示する如く、時刻F1より第１の所定
時間T1だけ遅れた関係になつている。φSUB除去パルス
とφROG転送パルスの時間差である第３の所定時間T3
が、図示する如く実際のセンサの蓄積期間a1,a2,…,aN
となる。つまり、１フイールド期間内において、Ｎ回の
細かな蓄積時間a1,a2,…,aNにセンサ部１に蓄積された
電荷は、時刻R1,R2,…,RNに順次垂直転送レジスタに転
送され、蓄積される。
中から時刻R1,R2,…,RNと各パルス間隔K1×T2,K2×T2,
…,KN−１×T2［ただし、K1,K2,…,KN−１は正の整数］
のタイミングで駆動される。最初のパルスR1の直前のφ
SUB除去パルスは図示する如く、時刻F1より第１の所定
時間T1だけ遅れた関係になつている。φSUB除去パルス
とφROG転送パルスの時間差である第３の所定時間T3
が、図示する如く実際のセンサの蓄積期間a1,a2,…,aN
となる。つまり、１フイールド期間内において、Ｎ回の
細かな蓄積時間a1,a2,…,aNにセンサ部１に蓄積された
電荷は、時刻R1,R2,…,RNに順次垂直転送レジスタに転
送され、蓄積される。
したがつて、１フイールド期間内のT3の時間長を持つ
Ｎ回の細かな蓄積期間にセンサ部１に発生した電荷の総
和，つまり総合的蓄積時間T0＝Ｎ×T3の間に蓄積された
電荷が、垂直転送レジスタ内で加算され、ミツクスされ
た後、一度に高速で垂直転送されて記憶部３に蓄積され
ることとなる。
Ｎ回の細かな蓄積期間にセンサ部１に発生した電荷の総
和，つまり総合的蓄積時間T0＝Ｎ×T3の間に蓄積された
電荷が、垂直転送レジスタ内で加算され、ミツクスされ
た後、一度に高速で垂直転送されて記憶部３に蓄積され
ることとなる。
ここで、φSUB除去パルスの発生タイミングS1,S2,…,
Sm及び、φROG転送パルスの発生タイミングR1,R2,…,RN
は、標準テレビジヨン信号の水平帰線期間の中、あるい
は近傍に設定されている。これは、φSUB除去パルスあ
るいは、φROG転送パルスを上記以外のタイミングで発
生させると画面上にノイズとして見えてしまうからであ
る。
Sm及び、φROG転送パルスの発生タイミングR1,R2,…,RN
は、標準テレビジヨン信号の水平帰線期間の中、あるい
は近傍に設定されている。これは、φSUB除去パルスあ
るいは、φROG転送パルスを上記以外のタイミングで発
生させると画面上にノイズとして見えてしまうからであ
る。
その後、記憶部３に蓄積された電荷が、所定のタイミ
ングで水平転送レジスタ４に移され、出力アンプ５を通
して出力信号として取り出される過程は、第８図のイン
ターライントランスフア型CCDと同様である。
ングで水平転送レジスタ４に移され、出力アンプ５を通
して出力信号として取り出される過程は、第８図のイン
ターライントランスフア型CCDと同様である。
第３図は、CCD11から取り出された出力信号を処理す
る過程を示したブロツク図である。CCD11から取り出さ
れた出力信号はプロセス回路12でγ補正、ニー補正、自
動利得補正等の補正を受け、エンコードされて映像信号
Voutとして出力される。一方、プロセス回路12の出力中
の輝度信号Ｙは、平均化回路13を介してとなツて演算
回路14に入力され演算処理される。演算回路14はCCDド
ライバー16を介してCCD11の駆動タイミングつまりT1〜T
3をコントロールする。
る過程を示したブロツク図である。CCD11から取り出さ
れた出力信号はプロセス回路12でγ補正、ニー補正、自
動利得補正等の補正を受け、エンコードされて映像信号
Voutとして出力される。一方、プロセス回路12の出力中
の輝度信号Ｙは、平均化回路13を介してとなツて演算
回路14に入力され演算処理される。演算回路14はCCDド
ライバー16を介してCCD11の駆動タイミングつまりT1〜T
3をコントロールする。
なお、モード設定回路15は、被写体の条件に合わせた
複数のモードを有し、そのうちの一つを選択して切り替
える働きをする。ここで、複数のモードとは、たとえば
二つのモードからなり、一つは動きの速い被写体に適用
される動モードであり、もう一つは、動きの遅い被写体
に適用される静モードである。
複数のモードを有し、そのうちの一つを選択して切り替
える働きをする。ここで、複数のモードとは、たとえば
二つのモードからなり、一つは動きの速い被写体に適用
される動モードであり、もう一つは、動きの遅い被写体
に適用される静モードである。
演算回路14は、モード設定回路15からの選択信号を受
けて、T1,T2,T3を所定の値に設定する。ここで、演算回
路14は、第１の駆動モードと第２の駆動モードを有し、
第２の駆動モードは、１フイールド期間の蓄積回数Ｎ
が、所定値N1より少ない場合に適用されるモードであ
り、第１の駆動モードは、それ以外の場合に適用される
モードである。第１の駆動モードと第２の駆動モードの
切り替えは、演算回路14の内部で、１フイールド期間の
蓄積回数Ｎを判断して自動的に行われる。
けて、T1,T2,T3を所定の値に設定する。ここで、演算回
路14は、第１の駆動モードと第２の駆動モードを有し、
第２の駆動モードは、１フイールド期間の蓄積回数Ｎ
が、所定値N1より少ない場合に適用されるモードであ
り、第１の駆動モードは、それ以外の場合に適用される
モードである。第１の駆動モードと第２の駆動モードの
切り替えは、演算回路14の内部で、１フイールド期間の
蓄積回数Ｎを判断して自動的に行われる。
ドライバー回路16は演算回路14で設定されたT1,T2,T3
の設定値にしたがつて、CCD11を駆動する。
の設定値にしたがつて、CCD11を駆動する。
次に、T1,T2,T3を被写体の条件によつて変化させる方
法について説明する。
法について説明する。
第４図は、演算回路14の第１の駆動モードのアルゴリ
ズムの一例をフローチヤートに示した図である。まず、
動モードか、静モードかを判断し、動モードに対して
は、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3、Kj＝kj（kjは正の整数）、
静モードに対しては、T1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ij
（ijは正の整数）の様にT1,T2,T3及びをKjを設定する。
ただし、t1′＜t1,kj＜ijである。
ズムの一例をフローチヤートに示した図である。まず、
動モードか、静モードかを判断し、動モードに対して
は、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3、Kj＝kj（kjは正の整数）、
静モードに対しては、T1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ij
（ijは正の整数）の様にT1,T2,T3及びをKjを設定する。
ただし、t1′＜t1,kj＜ijである。
これは、動きの大きな被写体に対してT1を小さく設定
すると、ストロボアクシヨンのように像がぶれてしまう
ので、T1を大きくして、１フイールド期間内でのセンサ
部１の蓄積開始から、蓄積終了までの時間を短くして、
ぶれを小さくしようとするからである。
すると、ストロボアクシヨンのように像がぶれてしまう
ので、T1を大きくして、１フイールド期間内でのセンサ
部１の蓄積開始から、蓄積終了までの時間を短くして、
ぶれを小さくしようとするからである。
次に、平均化された輝度信号のレベルが基準値Y1よ
り大ならば、すなわちある程度以上明るい被写体の場合
には、動モードでは、Kj＝kj′（kj＜kj′）、静モード
では、Ij＝ij′（ij＜ij′）とする。また、が基準値
Y2（Y2＜Y1）より小ならば、すなわちある程度以上暗い
被写体の場合には、動モードでは、Kj＝kj″、静モード
では、Kj＝ij″（kj＞kj″,ij＞ij″）とする。その後
プログラムの最初に戻り、上述の動作を繰り返す。
り大ならば、すなわちある程度以上明るい被写体の場合
には、動モードでは、Kj＝kj′（kj＜kj′）、静モード
では、Ij＝ij′（ij＜ij′）とする。また、が基準値
Y2（Y2＜Y1）より小ならば、すなわちある程度以上暗い
被写体の場合には、動モードでは、Kj＝kj″、静モード
では、Kj＝ij″（kj＞kj″,ij＞ij″）とする。その後
プログラムの最初に戻り、上述の動作を繰り返す。
第５図及び第６図は、演算回路14の第１の駆動モード
のアルゴリズムによつて設定されるT1,T2,TおよびKjを
各モードについてタイミングチヤートに表した図であ
る。第５図は動モードの場合であり、第６図は静モード
の場合である。
のアルゴリズムによつて設定されるT1,T2,TおよびKjを
各モードについてタイミングチヤートに表した図であ
る。第５図は動モードの場合であり、第６図は静モード
の場合である。
まず、第５図の動モードにおいて、（ａ）は、Y1＜
の場合、すなわち、被写体がある程度以上明るい場合で
あつて、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝kj′となる。つま
り、蓄積間隔を広げて、１フイールド期間内の蓄積回数
ＮをＮ＝n2（n2＜n1）とすることにより、トータルの蓄
積時間を減少させる。
の場合、すなわち、被写体がある程度以上明るい場合で
あつて、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝kj′となる。つま
り、蓄積間隔を広げて、１フイールド期間内の蓄積回数
ＮをＮ＝n2（n2＜n1）とすることにより、トータルの蓄
積時間を減少させる。
（ｂ）は、Y2≦≦Y1の場合、つまり通常の明るさの
場合であつて、T1,T2,T3,及びKjは、アルゴリズムの初
めに設定された状態のまま、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3,Kj
＝kjとなる。このとき、１フイールド期間内の蓄積回数
Ｎは、Ｎ＝n1となる。
場合であつて、T1,T2,T3,及びKjは、アルゴリズムの初
めに設定された状態のまま、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3,Kj
＝kjとなる。このとき、１フイールド期間内の蓄積回数
Ｎは、Ｎ＝n1となる。
（ｃ）は、Y2＞の場合、すなわち、被写体がある程
度以上暗い場合であつて、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝k
j″となる。つまり、蓄積間隔を短くして１フイールド
期間内の蓄積回数ＮをＮ＝n3（n3＞n1）とすることによ
り、トータルの蓄積時間を増加させる。
度以上暗い場合であつて、T1＝t1,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝k
j″となる。つまり、蓄積間隔を短くして１フイールド
期間内の蓄積回数ＮをＮ＝n3（n3＞n1）とすることによ
り、トータルの蓄積時間を増加させる。
第６図の静モードについてはアルゴリズムの最初の設
定が、T1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ijとなる以外は、
動モードの場合と同様である。したがつて、（ａ）のY1
＜のときには、T1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ij′と
なり、（ｂ）のY2≦≦Y1のときには、T1＝t1′,T2＝t
2,T3＝t3,Kj＝ijとなり、（ｃ）のY2＞のときには、T
1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ij″となる。
定が、T1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ijとなる以外は、
動モードの場合と同様である。したがつて、（ａ）のY1
＜のときには、T1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ij′と
なり、（ｂ）のY2≦≦Y1のときには、T1＝t1′,T2＝t
2,T3＝t3,Kj＝ijとなり、（ｃ）のY2＞のときには、T
1＝t1′,T2＝t2,T3＝t3,Kj＝ij″となる。
第７図は、第２の駆動モードの動作を表した図であ
る。
る。
前述の演算回路14の第１の駆動モードのアルゴリズム
においては、被写体の明るさが増大するにつれてφROG
転送パルスの数を減らし、結果として１フイールド期間
内の蓄積回数Ｎを減らして出力アンプ５の出力を一定に
するようにしている。しかし、被写体が非常に明るい場
合、１フイールド期間内の蓄積回数Ｎがわずかになって
しまい、蓄積回数Ｎが１変化しただけで、出力アンプ５
の出力を大きく変えてしまう。このような場合には、演
算回路14の内部では、１フイールド期間内の蓄積回数Ｎ
が所定値N1より小さいことを検出して、第２の駆動モー
ドが選択される。
においては、被写体の明るさが増大するにつれてφROG
転送パルスの数を減らし、結果として１フイールド期間
内の蓄積回数Ｎを減らして出力アンプ５の出力を一定に
するようにしている。しかし、被写体が非常に明るい場
合、１フイールド期間内の蓄積回数Ｎがわずかになって
しまい、蓄積回数Ｎが１変化しただけで、出力アンプ５
の出力を大きく変えてしまう。このような場合には、演
算回路14の内部では、１フイールド期間内の蓄積回数Ｎ
が所定値N1より小さいことを検出して、第２の駆動モー
ドが選択される。
第２の駆動モードにおいては、第７図に示した様に、
たとえば、蓄積回数Ｎが、Ｎ＝３からＮ＝２に変化する
ときには、（ａ）のT3＝t3,N＝３の状態から、一旦、
（ｂ）のT3＝t4（t4＜t3）,N＝３の状態を経て、（ｃ）
のT3＝t3,N＝２の状態に至り、１フイールド期間の、総
合的蓄積時間T0の変化を連続化させる様に、蓄積回数Ｎ
と蓄積時間T3が制御される。このとき、第７図において
は、蓄積回数Ｎが減少するときの例を上げて説明した
が、蓄積回数Ｎが増加する場合には、一旦T3＝t4′（t
4′＞t3）と設定されて、総合的蓄積時間T0の変化を連
続化させる。
たとえば、蓄積回数Ｎが、Ｎ＝３からＮ＝２に変化する
ときには、（ａ）のT3＝t3,N＝３の状態から、一旦、
（ｂ）のT3＝t4（t4＜t3）,N＝３の状態を経て、（ｃ）
のT3＝t3,N＝２の状態に至り、１フイールド期間の、総
合的蓄積時間T0の変化を連続化させる様に、蓄積回数Ｎ
と蓄積時間T3が制御される。このとき、第７図において
は、蓄積回数Ｎが減少するときの例を上げて説明した
が、蓄積回数Ｎが増加する場合には、一旦T3＝t4′（t
4′＞t3）と設定されて、総合的蓄積時間T0の変化を連
続化させる。
以上説明した方式では、１フイールド期間内で、蓄積
間隔（Kj×T2）（ただし、Kjは正の整数）を変化させて
蓄積回数Ｎを変化させることにより、１フイールドの総
和としての、総合的蓄積時間T0をコントロールすること
ができる。即ち被写体の明るさによつて、また、被写体
の条件、環境によつて変化、制御して使用することが出
来る。
間隔（Kj×T2）（ただし、Kjは正の整数）を変化させて
蓄積回数Ｎを変化させることにより、１フイールドの総
和としての、総合的蓄積時間T0をコントロールすること
ができる。即ち被写体の明るさによつて、また、被写体
の条件、環境によつて変化、制御して使用することが出
来る。
また、被写体の動きの速さに応じて１フイールド蓄積
開始までの時間T1を変化させることにより、動きの早い
被写体に対しても動解像度が低下しにくく、かつ、画面
によつて動解像度が変化しない電子シヤツタ機能が実現
可能となる。
開始までの時間T1を変化させることにより、動きの早い
被写体に対しても動解像度が低下しにくく、かつ、画面
によつて動解像度が変化しない電子シヤツタ機能が実現
可能となる。
更に、蓄積時間T3を一定にした第１の駆動モードと非
常に明るい被写体に対して蓄積時間T3を変化させる第２
の駆動モードを有することにより、被写体の条件に対し
て、幅広く対応することができる。
常に明るい被写体に対して蓄積時間T3を変化させる第２
の駆動モードを有することにより、被写体の条件に対し
て、幅広く対応することができる。
さらに、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で上記
実施例を修正もしくは、変形したものに適用可能であ
る。
実施例を修正もしくは、変形したものに適用可能であ
る。
例えば、本実施例では、１フイールド期間が1/60秒の
場合について説明したが、この時間に限定されるもので
はない。また、二次元センサーばかりでなく、一次元セ
ンサーに適用しても良い。
場合について説明したが、この時間に限定されるもので
はない。また、二次元センサーばかりでなく、一次元セ
ンサーに適用しても良い。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、１フイールド期
間内で、離散的に蓄積を行うことにより、動解像度を一
定にすることができる。また、明るさに応じて蓄積回数
を変化させるモードを有することにより、総合的蓄積時
間を制御して、被写体の条件に適した露出補正を行うこ
とができる。さらには、１フイールド期間内の蓄積回数
が所定の値より小さいときに蓄積時間を変化させるモー
ドを有することにより、露出の変化を連続化することが
可能となり、被写体の条件に幅広く対応できる。
間内で、離散的に蓄積を行うことにより、動解像度を一
定にすることができる。また、明るさに応じて蓄積回数
を変化させるモードを有することにより、総合的蓄積時
間を制御して、被写体の条件に適した露出補正を行うこ
とができる。さらには、１フイールド期間内の蓄積回数
が所定の値より小さいときに蓄積時間を変化させるモー
ドを有することにより、露出の変化を連続化することが
可能となり、被写体の条件に幅広く対応できる。
第１図は本発明の実施例の動作を説明する図、 第２図は同実施例で用いるフレームインターライントラ
ンスフア型CCDの概念図、 第３図は、CCDから取り出された出力信号を処理する過
程を示したブロツク図、 第４図は、演算回路の第１の駆動モードのアルゴリズム
の一例をフローチヤートに示した図、 第５図は動モードの動作をタイミングチヤートに表した
図、 第６図は静モードの動作をタイミングチヤートに表した
図、 第７図は第２の駆動モードの動作を表した図、 第８図はインターライントランスフア型CCDの概念図、 第９図は第８図のＡ−Ａ′線に沿う断面図及びポテンシ
ヤル図、 第10図は従来の電子シヤツタの動作を説明する図であ
る。 図中、１……センサ部（センシング部）、２……垂直転
送レジスタ（第１の記憶手段）、３……記憶部（第２の
記憶手段）である。
ンスフア型CCDの概念図、 第３図は、CCDから取り出された出力信号を処理する過
程を示したブロツク図、 第４図は、演算回路の第１の駆動モードのアルゴリズム
の一例をフローチヤートに示した図、 第５図は動モードの動作をタイミングチヤートに表した
図、 第６図は静モードの動作をタイミングチヤートに表した
図、 第７図は第２の駆動モードの動作を表した図、 第８図はインターライントランスフア型CCDの概念図、 第９図は第８図のＡ−Ａ′線に沿う断面図及びポテンシ
ヤル図、 第10図は従来の電子シヤツタの動作を説明する図であ
る。 図中、１……センサ部（センシング部）、２……垂直転
送レジスタ（第１の記憶手段）、３……記憶部（第２の
記憶手段）である。
Claims (3)
- 【請求項１】所定時間T3の蓄積を所定回数Ｎだけ離散的
に行うことにより、所定の総合的蓄積時間T0＝Ｎ×T3を
得る撮像装置であって、明るさに応じて前記総合的蓄積
時間T0を変化させるために、前記所定時間T3を一定とし
たまま、前記所定回数Ｎを変化させる第１の駆動モード
と、前記所定回数Ｎが、所定値N1よりも小さいとき、前
記所定回数Ｎを変化させる時に、前記蓄積時間T3を一旦
変化させることにより前記総合的蓄積時間の変化を連続
化する第２の駆動モードとを有する制御手段を備えた撮
像装置。 - 【請求項２】光信号を受けて光電変換を行い、情報の蓄
積を行うセンシング手段と、該センシング手段から情報
を読み込む第１の記憶手段と、該第１の記憶手段からの
情報を記憶する第２の記憶手段と、前記センシング手段
の情報を除去する除去手段とを有し、１フイールド期間
内に２回以上間欠的に前記センシング手段の情報を前記
除去手段によつて除去させることにより、情報蓄積時間
を制御する固体撮像素子の駆動装置であつて、 １フイールド期間内で垂直同期信号より第１の所定時間
T1後に前記除去手段の動作を第２の所定時間T2毎に行わ
せ、 前記除去手段の動作のうちの所定回数Ｎの該動作毎に、
該動作の終了から、第３の所定時間T3後に前記センシン
グ手段からの情報を前記第１の記憶手段へ読み込ませ、 前記第３の所定時間T3を、前記所定回数Ｎを増加させた
ときには減少させ、該所定回数Ｎを減少させたときに
は、増加させる様に制御することを特徴とする固体撮像
素子の駆動装置。 - 【請求項３】前記センシング手段から前記第１の記憶手
段へ情報を移動させるタイミング及び、前記センシング
手段の情報を除去するタイミングが、標準テレビジョン
信号の水平帰線期間の中、あるいは近傍であることを特
徴とする請求項第２項に記載の固体撮像素子の駆動装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2291819A JP2647548B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 撮像装置及び固体撮像素子の駆動装置 |
| DE69130915T DE69130915T2 (de) | 1990-10-31 | 1991-10-30 | Festkörper-Bildsensorsteuerung |
| EP91310027A EP0484134B1 (en) | 1990-10-31 | 1991-10-30 | Control of solid-state image sensor |
| US08/483,865 US5675381A (en) | 1990-10-31 | 1995-06-07 | Control of solid-state image sensor |
| US08/487,147 US5585848A (en) | 1990-10-31 | 1995-06-07 | Control of solid-state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2291819A JP2647548B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 撮像装置及び固体撮像素子の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04167779A JPH04167779A (ja) | 1992-06-15 |
| JP2647548B2 true JP2647548B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=17773830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2291819A Expired - Fee Related JP2647548B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 撮像装置及び固体撮像素子の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2647548B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086123A1 (ja) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | パナソニック株式会社 | 撮像装置 |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2291819A patent/JP2647548B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04167779A (ja) | 1992-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |