JP2755514B2 - CCD solid-state imaging device - Google Patents

CCD solid-state imaging device

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JP2755514B2
JP2755514B2 JP4043673A JP4367392A JP2755514B2 JP 2755514 B2 JP2755514 B2 JP 2755514B2 JP 4043673 A JP4043673 A JP 4043673A JP 4367392 A JP4367392 A JP 4367392A JP 2755514 B2 JP2755514 B2 JP 2755514B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、監視用白黒ビデオカメ
ラ等に使用されるCCD固体撮像装置(電荷結合型固体
撮像装置)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CCD solid-state image pickup device (charge-coupled solid-state image pickup device) used for a monitoring black-and-white video camera or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の監視用白黒ビデオカメラの一従
来例として、CCD固体撮像素子から出力される信号
(撮像信号)をサンプルホールド回路でサンプルホール
ドし、その後、信号処理回路を通じてビデオ信号に変換
するシステム構成をとるものがある。加えて、この監視
用白黒ビデオカメラには、自動レンズ絞り調整機構が設
けられる。該自動レンズ絞り調整機構は、被写体の照度
がある一定の範囲内にある場合に、ビデオ信号の出力レ
ベルが略一定になるようにカメラレンズの絞り開度を自
動調整する。
2. Description of the Related Art As a conventional example of this kind of black-and-white video camera for monitoring, a signal (imaging signal) output from a CCD solid-state imaging device is sampled and held by a sample and hold circuit, and then converted into a video signal through a signal processing circuit. Some systems have a system configuration for conversion. In addition, the surveillance monochrome video camera is provided with an automatic lens aperture adjustment mechanism. The automatic lens aperture adjustment mechanism automatically adjusts the aperture of the camera lens so that the output level of the video signal becomes substantially constant when the illuminance of the subject is within a certain range.

【0003】更に、この監視用白黒ビデオカメラには、
被写体の照度が所定レベルよりも低い場合に、より大き
なレベルのビデオ信号を得るためにアンプ増幅率を自動
的に大きく設定するAGC回路等が設けられる。
Further, this surveillance monochrome video camera includes:
When the illuminance of the subject is lower than a predetermined level, an AGC circuit or the like for automatically setting the amplifier amplification factor to be higher to obtain a video signal of a higher level is provided.

【0004】図3は上記従来の監視用白黒ビデオカメラ
の具体例を示す。以下にその概略構成を説明する。CC
D固体撮像素子1は、カメラレンズ20およびカメラレ
ンズの絞り19を通して被写体を撮像し、撮像信号を出
力する。CCD固体撮像素子1には、垂直シフトレジス
タを駆動するパルスおよび水平シフトレジスタ(いずれ
も図示せず)を駆動するパルス3(通常は2種類のパル
スが用いられるが、図面では一方のパルス3のみを表示
してある)がパルス発生器2より与えられる。また、パ
ルス発生器2は、該水平シフトレジスタからの転送信号
電荷を受け取るCCD固体撮像素子1の出力回路(図示
せず)に、信号電荷をリセットするためのリセットパル
ス4を与える。
FIG. 3 shows a specific example of the conventional monitoring black-and-white video camera. The schematic configuration will be described below. CC
The D solid-state imaging device 1 captures an image of a subject through the camera lens 20 and the aperture 19 of the camera lens, and outputs an imaging signal. In the CCD solid-state imaging device 1, a pulse for driving a vertical shift register and a pulse 3 for driving a horizontal shift register (both not shown) (usually two types of pulses are used, but only one pulse 3 is used in the drawing). Is displayed) from the pulse generator 2. Further, the pulse generator 2 gives a reset pulse 4 for resetting the signal charge to an output circuit (not shown) of the CCD solid-state imaging device 1 which receives the transfer signal charge from the horizontal shift register.

【0005】CCD固体撮像素子1より出力される出力
信号5は、相関二重サンプリング回路(以下CDS回路
と称する)6に入力される。CDS回路6は、パルス発
生器2から与えられるCDSパルス7、8に従ってCC
D固体撮像素子1からの入力信号をサンプルホールドす
る。サンプルホールドされた信号9は、その後、AGC
回路10に入力される。AGC回路10からの出力信号
11はローパスフィルタ(以下LPFと称する)12に
より不要な周波数成分を除かれる。不要な周波数成分を
除かれたLPF出力信号13は信号処理回路(プロセス
回路)14に入力される。
[0005] An output signal 5 output from the CCD solid-state imaging device 1 is input to a correlated double sampling circuit (hereinafter referred to as a CDS circuit) 6. The CDS circuit 6 controls the CC according to the CDS pulses 7 and 8 given from the pulse generator 2.
The input signal from the D solid-state imaging device 1 is sampled and held. The sampled and held signal 9 is then
Input to the circuit 10. An unnecessary frequency component is removed from an output signal 11 from the AGC circuit 10 by a low-pass filter (hereinafter referred to as LPF) 12. The LPF output signal 13 from which unnecessary frequency components have been removed is input to a signal processing circuit (process circuit) 14.

【0006】信号処理回路14は入力信号を信号処理し
てビデオ信号16を出力する。この信号処理はパルス発
生器2から与えられるパルス15に従って行われる。ま
た、信号処理回路14は自動レンズ絞り調整機構17お
よびAGC回路10にフィードバック信号18を与え
る。自動レンズ絞り調整機構17はフィードバック信号
18によりカメラレンズの絞り19の開度を自動調整す
る。すなわち、ビデオ信号16のレベルに応じてカメラ
レンズの絞り19の開度を自動調整する。また、AGC
回路10は、フィードバック信号18によりアンプ増幅
率(以下単に増幅率という)が自動調整される。
A signal processing circuit 14 processes an input signal and outputs a video signal 16. This signal processing is performed according to the pulse 15 given from the pulse generator 2. Further, the signal processing circuit 14 provides a feedback signal 18 to the automatic lens aperture adjustment mechanism 17 and the AGC circuit 10. The automatic lens aperture adjustment mechanism 17 automatically adjusts the opening of the aperture 19 of the camera lens based on the feedback signal 18. That is, the opening of the aperture 19 of the camera lens is automatically adjusted according to the level of the video signal 16. Also, AGC
The circuit 10 automatically adjusts the amplifier amplification factor (hereinafter simply referred to as amplification factor) by the feedback signal 18.

【0007】より具体的には、CCD固体撮像素子1に
より撮像される被写体の照度が小さく、カメラレンズの
絞り19の開度を大きくしてもビデオ信号16のレベル
が所定のレベルに達しない場合に、AGC回路10の増
幅率を大きくして、ビデオ信号のレベルを大きくする構
成になっている。
More specifically, a case where the illuminance of a subject imaged by the CCD solid-state imaging device 1 is small and the level of the video signal 16 does not reach a predetermined level even if the aperture of the aperture 19 of the camera lens is increased. In addition, the amplification factor of the AGC circuit 10 is increased to increase the level of the video signal.

【0008】図4は上記CCD固体撮像装置の動作タイ
ミングを示す。この内、図4(a)は水平シフトレジス
タ駆動用のパルス3(=φH1)の波形を、図4(b)
はリセットパルス4(=φR)の波形を、図4(c)は
CCD固体撮像素子1の出力信号5の波形を、図4
(d)はCDS回路6に与えられる一方のCDSパルス
7(=φCDS)の波形を、図4(e)はCDS回路6
に与えられる他方のCDSパルス8(=φS)の波形
を、図4(f)はCDS回路6からの出力信号9の波形
を、図4(g)はLPF出力信号13の波形をそれぞれ
示している。
FIG. 4 shows the operation timing of the CCD solid-state imaging device. 4A shows the waveform of the pulse 3 (= φH1) for driving the horizontal shift register, and FIG.
4C shows the waveform of the reset pulse 4 (= φR), FIG. 4C shows the waveform of the output signal 5 of the CCD solid-state imaging device 1, and FIG.
FIG. 4D shows the waveform of one CDS pulse 7 (= φCDS) applied to the CDS circuit 6, and FIG.
4F shows the waveform of the other CDS pulse 8 (= φS), FIG. 4F shows the waveform of the output signal 9 from the CDS circuit 6, and FIG. 4G shows the waveform of the LPF output signal 13. I have.

【0009】図示する動作タイミングで、CCD固体撮
像素子1、CDS回路6等の上記した動作が行われる。
The above-described operations of the CCD solid-state imaging device 1, the CDS circuit 6, and the like are performed at the operation timings shown in the figure.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にビデオ信号16のレベルが低いときに、カメラレンズ
の絞り19の開度を大きくしてビデオ信号16のレベル
を回復するシステム構成による場合は、ビデオ信号16
のレベルを回復する上で限界がある。すなわち、被写体
の照度が更に小さい場合には対処できないという問題が
ある。
By the way, when the level of the video signal 16 is low as described above, the system configuration for restoring the level of the video signal 16 by increasing the opening of the aperture 19 of the camera lens is as follows. , Video signal 16
There is a limit in restoring your level. That is, if the illuminance of the subject is smaller, there is a problem that it cannot be dealt with.

【0011】このため、AGC回路10が設けられてい
るが、該AGC回路10の増幅率を大きくするには限界
がある。それは、AGC回路10の増幅率を大きくする
と、その分、ビデオ信号16のレベルを大きくできるも
のの、ビデオ信号16のS/N比が悪化し、信頼性が低
下するという新たな問題点があるからである。
Therefore, although the AGC circuit 10 is provided, there is a limit in increasing the amplification factor of the AGC circuit 10. The reason is that, when the amplification factor of the AGC circuit 10 is increased, the level of the video signal 16 can be increased accordingly, but there is a new problem that the S / N ratio of the video signal 16 deteriorates and the reliability decreases. It is.

【0012】上記以外の手段として、他にCCD固体撮
像素子1の感度を大きくし、これにより被写体の照度が
小さい場合であっても、ビデオ信号16のレベルを大き
く設定する手段が考えられる。しかし、CCD固体撮像
素子1の感度を大きくすることは容易でない。
As another means other than the above, another means may be considered in which the sensitivity of the CCD solid-state imaging device 1 is increased so that the level of the video signal 16 is set high even when the illuminance of the subject is small. However, it is not easy to increase the sensitivity of the CCD solid-state imaging device 1.

【0013】このような理由により、例えば、監視用白
黒ビデオカメラとして使用される従来のCCD固体撮像
装置においては、被写体の照度が或るレベル以下になる
と対処できなかったのが現状である。
For these reasons, for example, in the conventional CCD solid-state imaging device used as a black-and-white video camera for surveillance, it has not been possible to cope with the situation where the illuminance of a subject falls below a certain level.

【0014】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するものであり、被写体の照度が小さい場合であって
も、S/N比を損なうことなく、所定レベルの画像信号
を得ることができるCCD固体撮像装置を提供すること
を目的とする。
The present invention solves such a problem of the prior art, and can obtain an image signal of a predetermined level without deteriorating the S / N ratio even when the illuminance of the subject is small. It is an object of the present invention to provide a CCD solid-state imaging device capable of performing the above.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のCCD固体撮像
装置は、被写体の照度に応じた撮像信号を出力するCC
D固体撮像素子と、該CCD固体撮像素子からの出力信
号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、サ
ンプルホールドされた信号の帯域制限を行う複数種類の
フィルタと、該フィルタを通して与えられる信号を信号
処理して画像信号を得る信号処理回路と、該画像信号の
出力レベルを判定し、該出力レベルが所定レベル以下で
あると判定すると、該CCD固体撮像素子の出力信号を
大きくすべく、該CCD固体撮像素子に与えられるリセ
ットパルスを制御して該CCD固体撮像素子の水平方向
の画素信号を加算し、かつ加算された出力信号が該サン
プルホールド回路に与えられるサンプルホールドパルス
に一致するように制御する制御回路と、該複数種類のフ
ィルタの中から加算された該出力信号の周波数に一致す
るフィルタを選択する切り替え手段とを備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。
According to the present invention, there is provided a CCD solid-state imaging device which outputs an imaging signal corresponding to the illuminance of a subject.
D solid-state imaging device, a sample-and-hold circuit that samples and holds an output signal from the CCD solid-state imaging device, a plurality of types of filters that limit the band of the sampled and held signals, and performs signal processing on a signal provided through the filter. A signal processing circuit for obtaining an image signal from the CCD solid-state imaging device; and determining that the output level of the image signal is equal to or lower than a predetermined level. Control for controlling a reset pulse applied to the element to add a pixel signal in the horizontal direction of the CCD solid-state imaging element and controlling the added output signal to coincide with a sample-hold pulse applied to the sample-hold circuit A circuit and a filter that matches the frequency of the added output signal is selected from the plurality of types of filters. And a switching means that, above-described object can be achieved.

【0016】[0016]

【作用】上記の構成において、被写体の照度が小さく、
ビデオ信号(画像信号)のレベルが低い場合に、CCD
固体撮像素子に与えられるリセットパルスを、例えば通
常状態で2個与えられるものを1個休止して1個のみ与
えるように制御すると、CCD固体撮像素子の水平方向
の画素信号の内の隣接する2画素分の信号が加算されて
混合される。
In the above arrangement, the illuminance of the subject is small,
When the level of the video signal (image signal) is low, the CCD
If the reset pulse applied to the solid-state image sensor is controlled so that, for example, two pulses applied in the normal state are paused one time and only one is applied, adjacent two of the horizontal pixel signals of the CCD solid-state image sensor are output. The signals for the pixels are added and mixed.

【0017】そして、CCD固体撮像素子の出力信号を
サンプルホールドするサンプルホールド回路に与えら
れ、サンプルホールドのタイミングを設定するサンプル
ホールドパルスを該リセットパルスと同様に2個に1個
休止して与えると、サンプルホールドパルスの位相が隣
接する2画素分が加算されたCCD固体撮像素子の出力
信号の位相に一致することになる。このように設定する
と、サンプルホールド回路の出力信号の出力レベルは、
通常動作時の出力信号の出力レベルの2倍になる。ま
た、この時、S/N比が低下することもない。
Then, the output signal of the CCD solid-state imaging device is supplied to a sample-and-hold circuit for sampling and holding, and when a sample-and-hold pulse for setting the sample-and-hold timing is paused and supplied one by two like the reset pulse. The phase of the sample hold pulse coincides with the phase of the output signal of the CCD solid-state imaging device to which the two adjacent pixels have been added. With this setting, the output level of the output signal of the sample and hold circuit is
This is twice the output level of the output signal during normal operation. At this time, the S / N ratio does not decrease.

【0018】ここで、サンプルホールド回路の出力信号
の周波数帯域は、通常動作時のサンプルホールド回路の
出力信号の周波数帯域の1/2になっている。従って、
ローパスフィルタ(フィルタ)としても、帯域が1/2
になったものを用いる必要がある。
Here, the frequency band of the output signal of the sample and hold circuit is half the frequency band of the output signal of the sample and hold circuit during normal operation. Therefore,
Even as a low-pass filter (filter), the bandwidth is 1 /
Must be used.

【0019】この点に関して、上記構成では、サンプル
ホールド回路出力の帯域制限を行う複数種類のローパス
フィルタを設け、切り替え手段によりこれらのローパス
フィルタの内から、当該時点におけるサンプルホールド
回路出力の周波数、すなわち、加算された出力信号の周
波数に一致するローパスフィルタを選択する、つまりこ
のローパスフィルタに切り替える構成をとるので、該ロ
ーパスフィルタにより加算された出力信号の不要な周波
数成分を確実に除去することができる。それ故、最終的
にノイズ成分のないきれいな波形であって、所定レベル
のビデオ信号を得ることができる。
In this regard, in the above-described configuration, a plurality of types of low-pass filters for limiting the band of the output of the sample-and-hold circuit are provided, and the frequency of the output of the sample-and-hold circuit at that point in time, that is, Since a low-pass filter that matches the frequency of the added output signal is selected, that is, the low-pass filter is switched, unnecessary frequency components of the added output signal can be reliably removed by the low-pass filter. . Therefore, it is possible to obtain a video signal of a predetermined level which has a clean waveform without a noise component.

【0020】[0020]

【実施例】以下に本発明CCD固体撮像装置の実施例を
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the CCD solid-state imaging device according to the present invention will be described below.

【0021】図1は本発明CCD固体撮像装置を監視用
白黒ビデオカメラに用いた場合のシステム構成を示す。
以下にその概略構成を説明する。
FIG. 1 shows a system configuration when the CCD solid-state imaging device of the present invention is used for a black-and-white video camera for monitoring.
The schematic configuration will be described below.

【0022】CCD固体撮像素子21は、カメラレンズ
45およびカメラレンズの絞り44を通して被写体を撮
像し、撮像信号を出力する。CCD固体撮像素子21に
は、垂直シフトレジスタを駆動するパルスおよび水平シ
フトレジスタ(いずれも図示せず)を駆動するパルス2
3(通常は2種類のパルスが用いられるが、図面では一
方のパルス23のみを表示してある)がパルス発生器2
2より与えられる。また、パルス発生器22は、該水平
シフトレジスタからの転送信号電荷を受け取るCCD固
体撮像素子21の出力回路(図示せず)に、信号電荷を
リセットするためのリセットパルス24を与える。
The CCD solid-state image pickup device 21 picks up an image of a subject through a camera lens 45 and an aperture 44 of the camera lens, and outputs an image pickup signal. The CCD solid-state imaging device 21 has a pulse 2 for driving a vertical shift register and a pulse 2 for driving a horizontal shift register (both not shown).
3 (usually two types of pulses are used, but only one pulse 23 is shown in the drawing) is a pulse generator 2
Given by 2. Further, the pulse generator 22 gives a reset pulse 24 for resetting the signal charge to an output circuit (not shown) of the CCD solid-state imaging device 21 which receives the transfer signal charge from the horizontal shift register.

【0023】CCD固体撮像素子21より出力される出
力信号25は、CDS回路26に入力される。CDS回
路26は、パルス発生器22から与えられるCDSパル
ス27および28に従ってCCD固体撮像素子21から
の入力信号をサンプルホールドする。サンプルホールド
された信号29は、その後、AGC回路30に入力され
る。AGC回路30からの出力信号31はLPF33お
よびLPF35に与えられる。
An output signal 25 output from the CCD solid-state imaging device 21 is input to a CDS circuit 26. The CDS circuit 26 samples and holds an input signal from the CCD solid-state imaging device 21 in accordance with CDS pulses 27 and 28 given from the pulse generator 22. The sampled and held signal 29 is then input to the AGC circuit 30. Output signal 31 from AGC circuit 30 is applied to LPF 33 and LPF 35.

【0024】ここで、LPF33、LPF35の低域通
過周波数は異なっている。本実施例においては、LPF
35の周波数帯域はLPF33の周波数帯域の1/2に
設定されている。LPF33により不要な周波数成分を
除去されたLPF出力信号34又はLPF35により不
要な周波数成分を除去されたLPF出力信号36は切り
替え回路37に与えられる。
Here, the LPFs 33 and 35 have different low-pass frequencies. In this embodiment, the LPF
The frequency band 35 is set to 1 / of the frequency band of the LPF 33. The LPF output signal 34 from which unnecessary frequency components have been removed by the LPF 33 or the LPF output signal 36 from which unnecessary frequency components have been removed by the LPF 35 are supplied to a switching circuit 37.

【0025】切り替え回路37は、例えばセレクタスイ
ッチ等で構成され、制御回路46から与えられる切り替
えパルス48により接続状態をいずれかのLPF33
(又はLPF35)に切り替える。制御回路46はこの
CCD固体撮像装置の制御中枢となるものであり、上記
切り替え制御の他に、パルス発生器22から発せられる
上記各種のパルスの発生タイミングを制御する。
The switching circuit 37 is constituted by, for example, a selector switch or the like, and the connection state is changed to one of the LPFs 33 by a switching pulse 48 given from the control circuit 46.
(Or LPF 35). The control circuit 46 serves as a control center of the CCD solid-state imaging device, and controls the generation timing of the various pulses generated from the pulse generator 22 in addition to the switching control.

【0026】切り替え回路37により選択的に出力され
るLPF出力信号34又はLPF出力信号36は信号処
理回路39に入力される。信号処理回路39は、入力信
号を信号処理してビデオ信号40を出力する。この信号
処理はパルス発生器22から与えられるパルス45に従
って行われる。また、信号処理回路39は自動レンズ絞
り調整機構41にフィードバック信号49を与える。自
動レンズ絞り調整機構41はフィードバック信号49に
よりカメラレンズの絞り44の開度を自動調整する。す
なわち、ビデオ信号のレベルに応じてカメラレンズの絞
り44の開度を自動調整する。
The LPF output signal 34 or the LPF output signal 36 selectively output from the switching circuit 37 is input to a signal processing circuit 39. The signal processing circuit 39 processes the input signal and outputs a video signal 40. This signal processing is performed according to the pulse 45 given from the pulse generator 22. Further, the signal processing circuit 39 provides a feedback signal 49 to the automatic lens aperture adjustment mechanism 41. The automatic lens aperture adjusting mechanism 41 automatically adjusts the opening of the aperture 44 of the camera lens based on the feedback signal 49. That is, the opening of the aperture 44 of the camera lens is automatically adjusted according to the level of the video signal.

【0027】制御回路46には、自動レンズ絞り調整機
構41よりカメラレンズの絞り開度信号43が入力され
る。また、AGC回路30より増幅率を示す信号32が
入力され、信号処理回路39よりビデオ信号40の出力
レベルの大きさを示す信号42が与えられる。
The control circuit 46 receives a diaphragm opening signal 43 of the camera lens from the automatic lens diaphragm adjusting mechanism 41. A signal 32 indicating the amplification factor is input from the AGC circuit 30, and a signal 42 indicating the magnitude of the output level of the video signal 40 is provided from the signal processing circuit 39.

【0028】制御回路46はこれらの入力信号に基づ
き、被写体の照度が小さく、かつカメラレンズの絞り4
4の開度が最大であって、AGC回路30の増幅率が最
大であるにもかかわらず、ビデオ信号40の出力レベル
が所定のレベル以下であることを確認すると、パルス発
生器22に制御用のパルス47を出力する。該パルス4
7が与えられると、パルス発生器22は、図2(b)、
(d)、(e)に出力波形をそれぞれ示すリセットパル
ス24(=φR)、CDSパルス27(=φCDS)お
よびCDSパルス28(=φS)をCCD固体撮像素子
21およびCDS回路26にそれぞれ与える。
Based on these input signals, the control circuit 46 controls the illuminance of the object to be small,
When the output level of the video signal 40 is confirmed to be equal to or lower than a predetermined level despite that the opening of the A.4 is maximum and the amplification factor of the AGC circuit 30 is the maximum, the pulse generator 22 Is output. The pulse 4
7, the pulse generator 22 operates as shown in FIG.
A reset pulse 24 (= φR), a CDS pulse 27 (= φCDS) and a CDS pulse 28 (= φS) whose output waveforms are shown in (d) and (e) are applied to the CCD solid-state imaging device 21 and the CDS circuit 26, respectively.

【0029】図2(b)、(d)、(e)と図4
(b)、(d)、(e)とを対比してみれば明かなよう
に、ビデオ信号40の出力レベルが所定レベル以下であ
る場合の前記リセットパルス24、CDSパルス27お
よびCDSパルス28の発生タイミングは、図4に示さ
れる通常動作時の1/2になっている。すなわち、図4
に示されるパルスを1個おきに休止するようにして発生
している。
FIGS. 2B, 2D and 2E and FIG.
As is clear from comparison between (b), (d), and (e), when the output level of the video signal 40 is equal to or lower than a predetermined level, the reset pulse 24, the CDS pulse 27, and the CDS pulse 28 The generation timing is half that of the normal operation shown in FIG. That is, FIG.
Are generated so as to pause every other pulse.

【0030】CCD固体撮像素子21に与えられるリセ
ットパルス24を図2(b)に示すように、2個に1個
休止すると、CCD固体撮像素子21の出力信号25は
図2(c)に示すように、隣接する2画素分(水平方向
の2画素分)が加算されて混合されることになる。
When the reset pulse 24 applied to the CCD solid-state imaging device 21 is paused for every two pulses as shown in FIG. 2B, the output signal 25 of the CCD solid-state imaging device 21 is shown in FIG. 2C. Thus, two adjacent pixels (two pixels in the horizontal direction) are added and mixed.

【0031】そして、CCD固体撮像素子21の出力信
号25をサンプルホールドするCDS回路26に与えら
れ、サンプルホールドのタイミングを設定するCDSパ
ルス27およびCDSパルス28をリセットパルス24
と同様に2個に1個休止して与え、図2(e)に示すよ
うにCDSパルス28の位相が隣接する2画素分が加算
されたCCD固体撮像素子21の出力信号25の位相に
一致するように設定する。そうすると、CDS回路26
の出力信号29の出力レベルは、図2(f)と図4
(f)を対比してみればわかるように、通常動作時の出
力信号の出力レベルの2倍になる。また、この時、S/
N比が低下することもない。
The output signal 25 of the CCD solid-state imaging device 21 is supplied to a CDS circuit 26 for sampling and holding, and a CDS pulse 27 and a CDS pulse 28 for setting the timing of the sample and hold are reset to a reset pulse 24.
In the same manner as described above, one of the two signals is given and the phase of the CDS pulse 28 matches the phase of the output signal 25 of the CCD solid-state imaging device 21 to which the adjacent two pixels have been added, as shown in FIG. Set to Then, the CDS circuit 26
The output level of the output signal 29 of FIG.
As can be seen by comparing (f), the output level of the output signal during normal operation is twice as high. At this time, S /
The N ratio does not decrease.

【0032】ここで、当該時点におけるCDS回路26
の出力信号29の周波数帯域は、通常動作時のCDS回
路26の出力信号29の周波数帯域の1/2になってい
る。従って、この場合には、制御回路46からの切り替
えパルス48を受けた切り替え回路37がLPF35側
に接続状態を切り替える。従って、この場合のCDS回
路26の出力信号29は、LPF35により不要な周波
数成分を除去されて信号処理回路39に与えられる。そ
れ故、上記のシステム構成によれば、最終的にノイズ成
分のないきれいな波形であって、所定レベルのビデオ信
号を得ることができる。
Here, the CDS circuit 26 at that time is
Of the output signal 29 of the CDS circuit 26 during normal operation is half the frequency band of the output signal 29 of the CDS circuit 26 during normal operation. Therefore, in this case, the switching circuit 37 that has received the switching pulse 48 from the control circuit 46 switches the connection state to the LPF 35 side. Therefore, the output signal 29 of the CDS circuit 26 in this case is provided to the signal processing circuit 39 after removing unnecessary frequency components by the LPF 35. Therefore, according to the above system configuration, it is possible to finally obtain a video signal of a predetermined level with a clean waveform having no noise component.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の本発明CCD固体撮像装置は、被
写体の照度が小さい場合にCCD固体撮像素子の水平方
向の画素信号を加算して、該CCD固体撮像素子の出力
信号を大きく設定する構成をとるので、被写体の照度が
小さい場合であっても、S/N比を低下することなく、
所定レベルの画像信号を得ることができる。従って、撮
像システム全体の信頼性を格段に向上することができ
る。また、CCD固体撮像素子自体の感度を大きくする
必要がないという利点もある。
The above-described CCD solid-state imaging device according to the present invention is configured to add the horizontal pixel signals of the CCD solid-state imaging device and set the output signal of the CCD solid-state imaging device large when the illuminance of the subject is small. Therefore, even when the illuminance of the subject is small, the S / N ratio does not decrease,
An image signal of a predetermined level can be obtained. Therefore, the reliability of the entire imaging system can be remarkably improved. Another advantage is that it is not necessary to increase the sensitivity of the CCD solid-state imaging device itself.

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

【図1】本発明CCD固体撮像装置のシステム構成を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a CCD solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】本発明CCD固体撮像装置の動作を示すタイミ
ングチャート。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the CCD solid-state imaging device of the present invention.

【図3】CCD固体撮像装置の一従来例を示すブロック
図。
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional example of a CCD solid-state imaging device.

【図4】図3に示すCCD固体撮像装置の動作を示すタ
イミングチャート。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the CCD solid-state imaging device shown in FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 CCD固体撮像素子 22 パルス発生器 26 CDS回路 30 AGC回路 33、35 LPF 37 切り替え回路 39 信号処理回路 41 自動レンズ絞り調整機構 44 カメラレンズの絞り 46 制御回路 Reference Signs List 21 CCD solid-state imaging device 22 Pulse generator 26 CDS circuit 30 AGC circuit 33, 35 LPF 37 Switching circuit 39 Signal processing circuit 41 Automatic lens aperture adjustment mechanism 44 Camera lens aperture 46 Control circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体の照度に応じた撮像信号を出力する
CCD固体撮像素子と、 該CCD固体撮像素子からの出力信号をサンプルホール
ドするサンプルホールド回路と、 サンプルホールドされた信号の帯域制限を行う複数種類
のフィルタと、 該フィルタを通して与えられる信号を信号処理して画像
信号を得る信号処理回路と、 該画像信号の出力レベルを判定し、該出力レベルが所定
レベル以下であると判定すると、該CCD固体撮像素子
の出力信号を大きくすべく、該CCD固体撮像素子に与
えられるリセットパルスを制御して該CCD固体撮像素
子の水平方向の画素信号を加算し、かつ加算された出力
信号が該サンプルホールド回路に与えられるサンプルホ
ールドパルスに一致するように制御する制御回路と、 該複数種類のフィルタの中から加算された該出力信号の
周波数に一致するフィルタを選択する切り替え手段とを
備えたCCD固体撮像装置。
1. A CCD solid-state imaging device for outputting an imaging signal according to the illuminance of a subject, a sample-and-hold circuit for sampling and holding an output signal from the CCD solid-state imaging device, and a band limitation of the sampled and held signal. A plurality of types of filters; a signal processing circuit for performing signal processing on a signal provided through the filter to obtain an image signal; determining an output level of the image signal; determining that the output level is equal to or lower than a predetermined level; In order to increase the output signal of the CCD solid-state imaging device, a reset pulse applied to the CCD solid-state imaging device is controlled to add horizontal pixel signals of the CCD solid-state imaging device, and the added output signal is used as the sample signal. A control circuit for controlling so as to match a sample hold pulse given to the hold circuit; CCD solid-state imaging device provided with a switching means for selecting the filter that matches the frequency of the summed output signal from the.
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