JP3166918B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
では、照度不足の被写体を撮像するために、前記CCDに
対して長時間露光を行って、固体撮像装置を高感度化す
ることができる。
タ等の光電変換部21に蓄積された電荷は垂直転送部22に
移送された後、更に水平転送部23に転送される。こうし
て水平転送部23に転送されてきた電荷は出力部24から画
像信号となって外部に出力される。第3図(D)は1フ
ィールド毎に出力される垂直ドライブパルスを示したも
ので、第3図(E)は光電変換部21から垂直転送部22へ
信号電荷を移送するためのフィールドシフトパルスを示
したものである。また、第3図(F)は出力部24の出力
信号のノイズをノイズ低減回路で低減して得た画像信号
である。
で示した如く、フィールドシフトパルスを1フィールド
毎に出力することにより、第3図(F)に示す如く前記
CCDから1フィールド毎に出力信号を得ることができ
る。但し、符号31は垂直走査期間を示している。
は、第3図(B)に示すように、数フィールドに1回の
割合でフィールドシフトパルスをCCDに与えるため、期
間32で示す間、CCDに対して長時間露光がなされ、この
時に得られた画像信号が第3図(C)に示す如くCCDか
ら出力され、その出力期間は符号33で示す如くなる。従
って画像信号がCCDから出力されない期間34は、期間33
で得られた画像信号をメモリに記憶したもので補間す
る。従って長時間露光の高感度率Xは、 X=期間32/期間31 となり、通常の固体撮像装置よりX倍の高感度とするこ
とができる。
像する際に、レンズの絞りを調整しただけでは装置の感
度が足りず、品質の悪い映像信号しか得られない(或い
は全然映像信号が得られない場合もある)ため、上記の
如くCCDに与えるフィールドシフトパルスの出力間隔を
変化させることにより、CCDの露光時間を調整して撮像
装置の感度を上げる必要がある。
Dから得られた映像信号情報に基づいて変える際に、レ
ンズの絞りを自動制御する作用との間に干渉が生じて、
露光時間を適切に制御することができないという欠点が
あった。そこで、レンズの絞り制御に重点をおいて前記
暗い被写体に対処しようとすると、絞りがハンチングし
てしまう等の不具合が生じ、暗い被写体を撮像した際
に、品質が悪い映像信号しか得られないという欠点があ
った。
被写体を撮像する場合にレンズの絞りを自動制御して得
られる光量調整では十分に対応することが出来ず、CCD
の露光時間を変えて装置の高感度率を向上させなければ
ならないが、これを行うと、前記絞りの自動制御との間
で干渉が生じ、適切な露光時間の調整を行うことができ
ず、画像として再生し得る品質を持った映像信号が得ら
れないという欠点があった。
の絞り制御とは別に撮像素子の露光時間を自動制御して
光量の不足した暗い被写体を撮像した際にも画像として
再現し得る品質を持った映像信号を得ることができる固
体撮像装置を提供することを目的としている。
素子によって光電変換して得られた信号に各種処理を施
して映像信号を得る固体撮像装置において、レンズの絞
りを調整して固体撮像素子に入射される光量を所定範囲
内になるように調整する絞り制御手段と、前記映像信号
を構成する輝度信号のレベルを検出するレベル検出手段
と、このレベル検出手段によって検出された輝度信号の
レベルが所定値以下になるとこの輝度信号のレベルに応
じて前記固体撮像素子の露光時間を変化させると共に前
記絞り制御手段の動作を停止させて前記レンズの絞りを
開放状態に維持する露光時間制御手段とを具備した構成
を有する。
ズの絞りを調整して固体撮像素子に入射される光量を所
定範囲内になるように調整する。レベル検出手段は映像
信号を構成する輝度信号のレベルを検出する。露光時間
制御手段は前記レベル検出手段によって検出された輝度
信号のレベルが所定値以下になると前記輝度信号のレベ
ルに応じて前記固体撮像素子の露光時間を変化させると
共に前記絞り制御手段の動作を停止させて前記レンズの
絞りを開放状態に維持する。
第1図は本発明の撮像装置の一実施例を示したブロック
図である。1は被写体の光学像を後述するCCD4上に結像
するレンズ、2はCCD4に入射される光量を調整する絞り
機構、3はCCD4に入射される光線から紫外線などの高域
成分を除去する光学的ローパスフィルタ、4は光学像を
光電変換して対応する電気信号に変換するCCD、5はCCD
4から出力される信号からノイズを除去するノイズ低減
回路、6はCCD4から出力される信号から輝度信号Yと色
差信号R−Y、B−Yを分離するマトリックス回路、7
は入力される輝度信号Yと色差信号R−Y、B−Yをデ
ジタル信号化するA/D変換回路、8はデジタル信号を記
憶するメモリ回路、9はメモリ回路8から読み出された
デジタル信号をアナログ化するD/A変換回路、10は輝度
信号Yと色差信号R−Y、B−Yからビデオ信号を作成
するエンコーダ回路、11は撮像装置内の各回路を動作さ
せるための同期信号を発生する同期信号発生回路、12は
同期信号発生回路11から出力される同期信号に基づい
て、CCD駆動信号を発生してこれをCCD4に供給するCCD駆
動回路、13は絞り機構2の絞り制御をノイズ低減回路5
の出力信号に基づいて行う絞り制御回路、14はCCD駆動
回路12の露光時間並びに絞り機構2を制御する露光時間
コントロール回路、15はD/A変換回路9から出力される
輝度信号Yのレベルを検出する輝度レベル検出回路であ
る。
ル検出回路15はレベル検出手段を、露光時間制御回路14
は露光時間制御手段を構成している。
像はレンズ1によってCCD4上に結像される。この時、光
学的ローパスフィルタ3によって前記光学像から紫外線
等の高域成分が除去される。CCD4は前記光学像を光電変
換して対応する信号をノイズ低減回路5を介してマトリ
ックス回路6に出力する。これにより、マトリックス回
路6は入力信号を輝度信号Yと色差信号R−Y、B−Y
に分離し、これをA/D変換回路7に出力する。A/D変換回
路7は入力アナログ信号をデジタル信号化して、これを
メモリ回路8に記憶する。D/A変換回路9はメモリ回路
8から前記デジタル信号を読み出してこれをアナログ化
する。こうしてアナログ化された輝度信号Yと色差信号
R−Y、B−Yはエンコーダ回路10に入力され、ここで
ビデオ信号に合成される。
される信号を入力し、そのレベルに基づいて絞り機構2
を制御することにより、撮像装置を適切な露出状態に制
御する。しかし、被写体の光量が少なすぎ、上記絞り制
御回路13にて前記絞り機構2をいくら制御しても、適切
なレベルの映像信号が得られない場合は、以下に述べる
ような制御が行われる。
力される輝度信号のレベルを監視しており、これを露光
時間制御回路14に知らせる。これにより、露光時間制御
回路14は前記輝度信号のレベルが所定値以下になると、
CCD4の露光時間を長時間とすべく、CCD駆動回路12を制
御してフィールドシフトパルスの出力間隔を前記輝度信
号Yのレベルに応じて、例えば第3図(B)に示すよう
に変化させると共に、絞り制御回路13を介してレンズ1
の絞り開放状態にする。但し、露光時間制御回路14はD/
A変換回路9から出力される輝度信号Yのレベルが通常
レベルの30〜100%になるように、前記フィールドシフ
トパルスの出力間隔を制御する。
ると、第3図(C)に示す如く、CCD4からの出力信号が
通常時の間隔で得られなくなるため、この出力信号が得
られなくなる期間、メモリ回路8に記憶しておいた信号
を使用して補間する。これにより、暗い被写体を撮像し
たときには、撮像装置の感度が上がって画像として再生
し得る映像信号を得ることができる。
しまう。このため、露光時間制御回路14は輝度レベル検
出回路15により検出される輝度信号Yのレベルが所定値
以上になると、CCD駆動回路12のフィールドシフトパル
スの出力間隔を第3図(E)に示す如く通常間隔(1/60
秒)に戻すと共に、レンズ1の絞り機構2を絞り制御回
路13の制御下に戻して、レンズ1の露出を絞り制御回路
13によって自動制御する通常状態に復帰させる。
した際に、レンズの絞り制御を停止した状態で、撮像素
子の露光時間を自動制御することによって、画像として
再現し得る品質の映像信号を安定に得ることができる。
の絞り制御とは別に撮像素子の露光時間を自動制御して
光量の不足した暗い被写体を撮像した際にも画像として
再現し得る品質を持った映像信号を得ることができる。
ック図、第2図はCCDの一例を示すブロック図、第3図
は第2図に示したCCDの動作波形図である。 1……レンズ、2……絞り機構 3……光学的ローパスフィルタ 4……CCD、5……ノイズ低減回路 6……マトリックス回路、7……A/D変換回路 8……メモリ回路、9……D/A変換回路 10……エンコーダ回路 11……同期信号発生回路 12……CCD駆動回路 13……絞り制御回路 14……露光時間制御回路 15……輝度レベル検出回路
Claims (1)
- 【請求項1】レンズによって結像された光学像を固体撮
像素子によって光電変換して得られた信号に各種処理を
施して映像信号を得る固体撮像装置において、レンズの
絞りを調整して固体撮像素子に入射される光量を所定範
囲内になるように調整する絞り制御手段と、前記固体撮
像素子を駆動する固体撮像素子駆動回路と、前記映像信
号を構成する輝度信号のレベルを検出するレベル検出手
段と、前記レベル検出手段によって検出された輝度信号
のレベルが所定値以下になると前記絞り制御手段の動作
を停止させて前記レンズの絞りを開放状態に維持しか
つ、レンズ絞り開放状態で輝度信号を検出し検出された
輝度信号に応じて前記固体撮像素子駆動回路を駆動し前
記固体撮像素子の露光時間を制御する露光時間制御手段
とを具備したことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22253090A JP3166918B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22253090A JP3166918B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04105478A JPH04105478A (ja) | 1992-04-07 |
JP3166918B2 true JP3166918B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16783878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22253090A Expired - Lifetime JP3166918B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3166918B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06233195A (ja) * | 1993-02-05 | 1994-08-19 | Anima Denshi Kk | 固体撮像素子を使用した撮影装置 |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP22253090A patent/JP3166918B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04105478A (ja) | 1992-04-07 |
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