JP3671240B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、特に電子絞りを用いたカメラの露光量制御に用いる撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子式の露光量制御をメカニックによる制御に代えて使用することにより、撮像装置の小型化が図られている。かかる制御をする撮像装置には、映像を電気信号に変換する撮像デバイスが用いられるが、撮像デバイスの中でも、フォトダイオードを利用した固体撮像デバイスであるＣＣＤ撮像素子は、小型軽量で衝撃に強いという特質を有するため、広くカメラ等に用いられている。
【０００３】
ＣＣＤ撮像素子を用いる撮像装置の場合、ＣＣＤ撮像素子において、映像から変換して生成した電気信号を電荷として蓄積させ、このＣＣＤ撮像素子に対して該蓄積した電荷の出力の指示を行うことで、電荷の蓄積期間、すなわち露光時間を制御することが一般的である。このためには、ＣＣＤ撮像素子に対しての指示を電荷排出パルスを出力することによって行い、この電荷排出パルスの数や出力時間間隔を増減することによって露光量制御を行うことがなされている。このような制御をする従来の技術による撮像装置としては、例えば特開平６−５４２４４号公報に示されているものが挙げられる。以下に、このものを例に、従来の技術による撮像装置について説明する。
【０００４】
図１６は、従来の技術による撮像装置の構成を示すブロック図である。図示するように、撮像装置は、固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）１５１、レベル検出回路１５２、非連続シャッタパルス発生回路１５３、信号処理回路１５４、比較回路１５５、同期信号発生回路１５６、タイミングジェネレータ１５７、リセット信号発生回路１５８、変形ノコギリ波発生回路１５９、等化ブランキング発生回路１５１０、ＯＲ回路１５１１、ドライバ１５１２、及び連続シャッタパルス発生回路１５１３からなり、外部の被写体に対してレンズ１５０が集光した映像が光として撮像素子１５１に入力される（図示せず）。
【０００５】
ＣＣＤ撮像素子１５１は、レンズ１５０から入力された映像を電荷に変換して蓄積し、後述するドライバの指示に従って、蓄積した電荷を電気信号として出力する。レベル検出回路１５２は、ＣＣＤ撮像素子１５１の出力する電気信号のレベルを検出する。従来の技術による撮像装置ではこのレベルに基づいて露光量を制御するものである。連続シャッタパルス発生回路１５１３は、水平ブランキング信号に対応して、該水平ブランキングに同期したシャッタパルスを出力する。信号処理回路１５４は、ＣＣＤ素子１５１から出力される電気信号に対して所定の処理をした上で、記録系（図示せず）と、レベル検出回路とに出力する。比較回路１５５は、入力された信号に対して比較処理を行い、その結果を比較信号として出力する。同期信号発生回路１５６は、信号処理のための同期信号を発生する。タイミングジェネレータ１５７は、同期信号に基づいて、信号処理のタイミング調整に用いられるタイミング信号を生成する。リセット信号発生回路１５８は、初期化のためのリセット信号を発生する。変形ノコギリ波発生回路１５９は、映像信号のレベルに対する比較処理のための参照信号として用いる変形ノコギリ波を発生する。等化ブランキング発生回路１５１０は、変形ノコギリ波発生回路１５９と連続シャッタパルス発生回路１５１３における信号生成のために用いる水平ブランキング信号を発生する。ＯＲ回路１５１１は、入力された信号に対して論理和演算を行い、その結果を電荷排出パルスとして出力する。ドライバ１５１２は、ＯＲ回路１５１１から出力された電荷排出パルスに対応して、ＣＣＤ撮像素子１５１に電荷を排出させる。非連続シャッタパルス発生回路１５３は、比較回路１５５から出力される比較信号に対応して、水平ブランキング信号に同期しないシャッタパルスを発生する。
【０００６】
以下に、このように構成された従来の技術による撮像装置について、その露光量制御の動作を説明する。まず、レンズ１５０が集光した映像がＣＣＤ撮像素子１５１に伝達されると、ＣＣＤ撮像素子１５１は、当該映像を電気信号に変換する。変換により得られる電気信号は、後述するドライバ１５１２からの電化排出の指示が入力されるまでは、電荷としてＣＣＤ撮像素子１５１に蓄積される。レベル検出回路１５２は、信号処理回路１５４を介して、ＣＣＤ撮像素子１５１に蓄積している電荷の信号レベルを検出し、該検出の結果をレベル信号として比較回路１５５に出力する。
【０００７】
一方、同期信号発生回路１５６は、同期信号を発生してタイミングジェネレータ１５７に出力し、タイミングジェネレータ１５７はこの同期信号を用いてタイミング信号を発生して、リセット信号発生回路１５８と等化ブランキング発生回路１５１０とに出力する。リセット信号発生回路１５８は、タイミング信号に応じてリセット信号を発生して、変形ノコギリ波発生回路１５９に出力する。等化ブランキング発生回路１５１０は、タイミング信号に応じて水平ブランキング信号を発生して、変形ノコギリ波発生回路１５９と連続シャッタパルス発生回路１５１３とに出力する。
【０００８】
変形ノコギリ波発生回路１５９は、リセット信号によって初期化を行い、ブランキング信号に応じて変形ノコギリ波を発生し、これを参照信号として比較回路１５５に出力する。比較回路１５５は、レベル検出回路１５２の検出結果であるレベル信号と、変形ノコギリ波発生回路１５９から出力される参照信号とを比較し、レベル信号が、参照信号より得られる上限値、及び下限値の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を示す比較信号を出力する。
【０００９】
比較信号が上記の範囲内にあることを示す場合、当該比較信号は連続シャッタパルス発生回路１５１３に出力され、連続シャッタパルス発生回路１５１３では水平ブランキング信号１５３に同期した同期シャッタパルスが発生されて、ＯＲ回路１５１１に入力される。これに対して、判定結果を示す比較信号が上記の範囲外である場合、当該比較信号は非連続シャッタパルス発生回路１５３に出力され、非連続シャッタパルス発生回路１５３では水平ブランキング信号１５３に同期しない非同期シャッタパルスが発生されて、ＯＲ回路１５１１に入力される。従って、ＯＲ回路１５１１からは、非同期シャッタパルス、又は同期シャッタパルスのいずれかが、電荷排出パルスとしてドライバ１５１２に出力される。ドライバ１５１２が、ＣＣＤ撮像素子１５１に対して蓄積した電荷を排出するように指示をし、ＣＣＤ撮像素子１５１からこれに応じて電荷が排出されることにより、映像が変換された電気信号が信号処理回路１５４に出力され、記録系（図示せず）において記録がなされることとなる。
【００１０】
このように、従来の技術による撮像装置では、ＣＣＤ撮像素子１５１に蓄積された電荷の信号レベルを検出し、そのレベルを示すレベル信号に対して参照信号との比較を行い、該比較の結果に対応して、同期シャッタパルス、又は非同期シャッタパルスを電荷排出パルスとし、電荷排出パルスに対応して電気信号が出力されることで電荷の蓄積時間を制御し、露光量制御を行っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような、従来の技術による撮像装置における露光量制御では、電荷排出パルスの出力本数が増加し、あるいは減少していく場合に、ＣＣＤ撮像素子１５１で蓄積する電荷の量の変化率が、電荷排出パルス数によって異なることとなる。従って、電荷排出パルスの数と露光量とが直線関係にならないので、見た目の被写体の輝度変化を直線的なものとするような制御はできないこととなり、この点を改善しようとすれば、露光量制御における電荷排出パルス変化の応答速度に対して複雑な管理を行わねばならず、装置の小型化という電子式制御のメリットが損なわれたり、コスト増加を招くという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、回路規模やコストを大きく増加させることのない単純な制御によって、撮像素子に蓄積した電荷を一定の変化率で増加、または減少させて露光量制御を行うことのできる撮像装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る撮像装置は、レンズを介して受光した被写体像を電荷に変換して蓄積する固体撮像素子を有し、前記蓄積した電荷の排出により露光量を制御する撮像装置において、上記被写体像の輝度を検出し、輝度情報を出力する輝度情報検出手段と、上記輝度情報に基づいて、上記固体撮像素子で受光する被写体像の光量が適量であるか否かを判断し、判断結果を出力する受光量判断手段と、カウント値を保持し、上記保持したカウント値に対して、一定周期ごとに上記カウント値を更新して出力するアップダウンカウンタと、上記判断結果と、上記カウント値とに基づいて、上記カウント値更新のためのカウンタ加算値を演算により取得するカウンタ移動量演算手段と、上記カウント値に対応して、上記固体撮像素子に対して電荷排出パルスを出力する電荷排出パルス出力手段とを備え、上記カウンタ移動量演算手段は、予め設定されたカウント比較値と上記カウント値との差を、予め設定された値で除し、その商を上記カウンタ加算値の絶対値とするようにしたものである。
【００１４】
また、前記撮像装置において、上記受光量判断手段は、光量が「適量」、「多い」、「少ない」を示す判断結果を出力するものであり、上記カウンタ移動量演算手段は、上記カウント加算値として、上記判断結果が「多い」を示す場合は上記商に正符号を付して出力し、上記判断結果が「少ない」を示す場合は上記商に負符号を付して出力し、上記判断結果が「適量」を示す場合は上記商を破棄して「０」を出力するようにしたものである。
【００１５】
また、前記撮像装置において、上記予め設定されたカウント比較値として、上記電荷排出パルス出力手段が出力し得る、１フィールドあたりのパルス数の最大値を用いるようにしたものである。
【００１６】
また、前記撮像装置において、上記カウンタ移動量演算手段は、上記カウント値と予め設定された切り替え値との大小を比較して、その比較結果に応じて、あらかじめ設定される２つの選択対象値のいずれかを選択して上記カウント比較値とするようにしたものである。
【００１７】
また、前記撮像装置において、上記受光量判断手段は、上記輝度情報があらかじめ設定された範囲内であるか否かを示す、輝度情報近似信号を出力するものであり、上記カウンタ移動量演算手段は、上記判断結果が適量でないことを示し、かつ、上記輝度情報近似信号が上記範囲内であることを示す場合に、上記カウンタ加算値の絶対値を「１」とするようにしたものである。
【００１８】
また、前記撮像装置において、上記電荷排出パルス出力手段は、上記カウント値と上記予め設定された切り替え値との大小を比較して、上記カウント値が上記予め設定された切り替え値より小さい場合は、一定間隔をもって上記電荷排出パルスを出力し、上記カウント値が上記予め設定された切り替え値以上である場合は、上記一定間隔よりも短い間隔である短縮間隔をもって上記電荷排出パルスを出力するようにしたものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
本発明の実施の形態１による撮像装置は、カウンタに保持するカウント値を増減することにより、電荷排出パルスの本数を調整して、露光量の制御を行うものである。
図１は本発明の実施の形態１による撮像装置の構成を示すブロック図である。図示するように、撮像装置は、固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）１１、Ａ／Ｄ変換器１２、輝度情報検出手段１３、受光量判断手段１４、カウンタ移動量演算手段１５、アップダウンカウンタ１６、及び電荷排出パルス出力手段１７からなり、外部の被写体に対してレンズ１０が集光した映像が光として撮像素子１１に入力される（図示せず）。
【００３３】
固体撮像素子１１は、レンズ１０を介して受光した被写体像を電荷に変換して蓄積し、後述する電荷排出パルスに対応して、蓄積した電荷を電気信号として出力する。Ａ／Ｄ変換器１２は、固体撮像素子１１による変換で得られたアナログの電気信号をデジタル信号に変換する。輝度情報検出手段１３は、Ａ／Ｄ変換器１２より出力されるデジタル信号に基づいて、被写体像の輝度情報を検出する。受光量判断手段１４は、輝度情報検出手段１３により検出された被写体像の輝度情報を用いて、固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が適量か、多いか、少ないかを判断する。カウンタ移動量演算手段１５は、受光量判断手段１４の判断結果と、後述するアップダウンカウンタ１６の出力するカウント値とに基づいて、該アップダウンカウンタ１６に加えるべき値であるカウンタ加算値（カウンタ移動量）を演算する。アップダウンカウンタ１６はカウント値を保持し、該カウント値に対して、カウンタ移動量演算手段１５により演算されたカウンタ加算値を一定の周期で加算し、該加算処理によって更新したカウント値を出力する。電荷排出パルス出力手段１７は、アップダウンカウンタ１６から出力されたカウント値に相当する数の電荷排出パルスを、固体撮像素子１１に出力する。
【００３４】
以下に、このように構成された本実施の形態１による撮像装置について、その露光量制御の動作を説明する。レンズ１０を介して、固体撮像素子１１の端面で結像した被写体像は、固体撮像素子１１により電荷に変換される。この電荷は、電荷排出パルス出力手段１７から出力される電荷排出パルスｓ１６に応じて排出される。従って固体撮像素子１１は、電荷排出パルスｓ１６が入力されていない期間には、受光した被写体像を電荷に変換して蓄積し、電気信号ｓ１０として出力する。以下、この蓄積の期間を露光期間とし、露光期間に受光した光量を露光量とする。
【００３５】
電気信号ｓ１０がＡ／Ｄ変換器１２に入力されると、Ａ／Ｄ変換器１２はこの電気信号ｓ１０に対するアナログ／デジタル変換を行い、デジタル信号ｓ１１を出力する。輝度情報検出手段１３は、デジタル化された被写体像にあたるデジタル信号ｓ１１を積分することで被写体像全体の平均輝度を演算し、これを被写体像の輝度情報ｓ１２として出力する。受光量判断手段１４は、被写体像の輝度情報ｓ１２と、ブロック内にあらかじめ設定されている平均輝度の目標値との差分を演算により取得する。そして、この差分とブロック内にあらかじめ設定されている設定値との比較を行い、差分が設定値より小さい場合は露光量が適量と、差分が設定値より正の方向に大きい場合は露光量が多いと、差分が設定値より負の方向に大きい場合は露光量が少ないと判断する。受光量判断手段１４は、露光量が「適量」、「多い」、又は「少ない」を示す判断結果ｓ１３を出力する。
【００３６】
図３は本実施の形態１による撮像装置が備える受光量判断手段１４の内部構成を示すブロック図である。図示するように、受光量判断手段１４は、減算器３１と、絶対値回路３２と、比較器３３とを備えている。減算器３１は、入力された複数の信号に対して、一の信号から他の信号を減算する処理を行う。絶対値回路３２は、入力された信号の絶対値を取得する。比較器３３は、入力された複数の信号に対して比較処理を行う。
【００３７】
このように構成された、本実施の形態１による撮像装置の受光量判断手段１４について、以下に、その受光量を判断する際の動作について説明する。減算器３１には、あらかじめ設定されている平均輝度の目標値ｓ３１と、輝度情報検出手段１３（図１）が検出した被写体の輝度情報ｓ１２とが入力される。減算器３１は、目標値ｓ３１から輝度情報ｓ１２を減算する。ここで、減算結果ｓ３２が負になった場合、減算器３１はキャリーを出力する。このキャリーは固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が多いか少ないかを判断する信号ｓ３１３ａとして、受光量判断手段１４の出力となる。
【００３８】
減算結果ｓ３２は絶対値回路３２に入力され、絶対値回路３２により絶対値化され、絶対値信号ｓ３３が出力される。比較器３３には、この絶対値信号ｓ３３と、露光量適量の範囲を示す値としてあらかじめ設定されている値ｓ３４とが入力される。比較器３３はこの両者を比較して、その結果である
ｓ３３ ＞ ｓ３４ ならば ０ ・・・ （式１）
ｓ３３ ≦ ｓ３４ ならば １ ・・・ （式２）
のいずれかを、固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が適量か否かを判断する信号ｓ３１３ｂとして出力する。
【００３９】
以上を整理すると、
ｓ３１３ａ ＝ ０ ならば、キャリー無しであり、固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が少ない。 ・・・ （状態１）
ｓ３１３ａ ＝ １ ならば、キャリー出力であり、固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が多い。 ・・・ （状態２）
ｓ３１３ｂ ＝ ０ ならば、固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が適量ではない。 ・・・ （状態３）
ｓ３１３ｂ ＝ １ ならば、固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が適量である。 ・・・ （状態４）
となる。受光量判断手段１４は、このような判断結果を示す信号ｓ３１３ａとｓ３１３ｂとを判断結果ｓ１３として出力する。
【００４０】
判断結果ｓ１３と、当該判断結果ｓ１３を構成する信号ｓ３１３ａ、及びｓ３１３ｂとの関係は以下のようになる。まず、信号ｓ３１３ｂが状態４（光量が適量）ならば、信号ｓ３１３ａの状態にかかわらず、判断結果ｓ１３は「適量」を示すこととなる。一方信号ｓ３１３ｂが状態３（光量が適量でない）ならば、信号ｓ３１３ａが状態１（少ない）であれば「少ない」を、状態２であれば「多い」を示すこととなる。
【００４１】
カウンタ移動量演算手段１５は、アップダウンカウンタ１６から出力されるカウント値ｓ１５と、受光量判断手段１４から出力される判断結果ｓ１３とに基づいて、アップダウンカウンタ１６に加えるべき値であるカウンタ加算値を演算により取得する。カウンタ移動量演算手段１５は、まず、カウント値と、あらかじめ設定された値とを用いてカウンタ加算値の絶対値を取得し、この絶対値と判断結果ｓ１３とを用いて、符号の付されたカウンタ加算値を取得する。この際、判断結果ｓ１３が露光量「適量」を示す場合は、演算した絶対値を破棄してカウンタ加算値を０とし、判断結果ｓ１３が「多い」を示す場合、演算した絶対値に正の符号を付してカウンタ加算値とし、判断結果ｓ１３が「少ない」を示す場合、演算した絶対値に負の符号を付してカウンタ加算値とする。カウンタ移動量演算手段１５は、カウンタ加算値ｓ１４をアップダウンカウンタ１６に出力する。
【００４２】
図４は本実施の形態１による撮像装置が備えるカウンタ移動量演算手段１５の内部構成を示すブロック図である。図示するように、カウンタ移動量演算手段１５は、減算器４１、除算回路４２、符号切り替え手段４３、論理反転素子４４、及びＡＮＤ回路４５を備えている。減算器４１は、入力された複数の信号に対して、一の信号から他の信号を減算する処理を行う。除算回路４２は、入力された一の信号を被除数として、入力された他の信号を除数として用いて除算処理を行う。符号切り替え手段４３は、入力された信号に対して符号の設定を行う。論理反転素子４４は、入力した信号を論理反転処理する。ＡＮＤ回路４５は、入力した複数の信号に対して、論理積演算処理を行う。
【００４３】
このように構成された、本実施の形態１による撮像装置のカウンタ移動量演算手段１５について、以下に、そのカウンタ加算値を演算する際の動作について説明する。減算器４１には、上限を示すカウント比較値としてあらかじめ設定されている値ｓ４１と、アップダウンカウンタ１６（図１）から出力されるカウント値ｓ１５とが入力される。減算器４１は、設定値（カウント比較値）ｓ４１からカウント値ｓ１５を減算し、得られた減算値ｓ４２を除算回路４２に出力する。ここで設定値ｓ４１については、後述する数値ｍ、すなわち１フィールド期間内で出力できる、電荷排出パルスｓ１６の最大値を用いるものとしている。
【００４４】
一般に映像は２次元を有する静止画像として扱い得るものであるが、ディジタルデータ処理においては、２次元データを１次元データに変換する処理がよく行われるものであり、かかる場合には走査によって２次元の面から１次元の走査線を得ることがなされる。１回の走査で得られるデータを１フィールドのデータと呼び、一般的なＮＴＳＣ規格の場合、１フレーム（１画面）のデータが、インタレース（飛び越し）走査をされることから２フィールド（走査２回分）のデータとなり、この場合の走査線は２６２本となるものである。従って、データ処理にあたっては１フィールド分のデータが処理単位となり、これに相当する時間が１フィールド期間となる。
【００４５】
除算回路４２は、減算値ｓ４２を被除数として、別途入力される、あらかじめ設定されている制御用設定値ｓ４３を除数として除算処理を行い、その商ｓ４４を出力する。符号切り替え手段４３は、商ｓ４４と、受光量判断手段ｓ１４から出力される判断結果ｓ１３に含まれる信号ｓ３１３ａとを入力され、商ｓ４４に付する符号を、信号ｓ３１３ａに基づいて設定する。この設定は次の論理に従って行われる。
ｓ３１３ａ ＝ ０ ならば、符号 ＝ 負 ・・・ （式３）
ｓ３１３ａ ＝ １ ならば、符号 ＝ 正 ・・・ （式４）
すなわち信号ｓ３１３ａについて、状態１（光量が少ない）であれば符号を負に、状態２（光量が多い）であれば符号を正にしてするものである。符号切り替え手段４３は、このように符号を設定した符号付き信号ｓ４５をＡＮＤ回路４５に出力する。
【００４６】
一方、カウンタ移動量演算手段１５に入力される、受光量判断手段１４の判断結果ｓ１３を構成する信号ｓ３１３ｂは、反転素子４４に入力され、反転素子４４により極性を反転され、この反転信号ｓ４６はＡＮＤ回路４５に出力される。ＡＮＤ回路４５では、符号付き信号ｓ４５と、反転信号ｓ４６との論理積が演算され、その結果がカウンタ加算値ｓ１４として出力される。反転信号ｓ４６の値が０であれば、符号付き信号ｓ４５の値にかかわらず論理積演算の結果は０となる。すなわち反転信号ｓ４６によって、符号付き信号ｓ４５がマスクされ、該マスクされた信号がカウンタ加算値ｓ１４となる。
【００４７】
ここで、ｓ３１３ｂとｓ１４との関係は、
ｓ３１３ｂ ＝ ０ ならば、ｓ１４ ＝ ｓ４５ ・・・（式５）
ｓ３１３ｂ ＝ １ ならば、ｓ１４ ＝ ０ ・・・（式６）
となる。従って、信号ｓ３１３ｂについて、状態３（適量でない）ならば、正負いずれかの値を有する符号付き信号ｓ４５が出力され、状態４（適量）であれば、信号ｓ４５の値にかかわらず「０」が出力されるものである。
【００４８】
アップダウンカウンタ１６は保持しているカウント値に対して、フィールド周期の整数倍の周期でカウンタ加算値ｓ１４を加算し、加算により取得した新たなカウント値ｓ１５を、カウンタ移動量演算手段１５と、電荷排出パルス出力手段１７とに出力する。
【００４９】
図５は本実施の形態１による撮像装置が備えるアップダウンカウンタ１６の内部構成を示すブロック図である。図示するように、アップダウンカウンタ１６は、加算器５１と、ラッチ回路５２とを備えている。加算器５１は、入力された複数の信号に対して、一の信号に他の信号を加算する処理を行う。ラッチ回路５２は、周期的にデータをロード（入力）して、ホールド（保持）する。ここで、ラッチ回路の周期としては、フィールド周期に対して任意の整数倍となる長さの周期を用いるものとする
このように構成された、本実施の形態１による撮像装置のアップダウンカウンタ１６について、以下に、そのカウント動作を説明する。加算器５１には、当該アップダウンカウンタ１６の出力であるカウント値ｓ１５と、カウンタ移動量演算手段１５で演算されたカウンタ加算値ｓ１４とが入力される。加算器５１は、カウント値ｓ１５とカウンタ加算値ｓ１４とを加算して、加算結果ｓ５１を取得し、これをラッチ回路５２に出力する。ラッチ回路５２はこの加算結果ｓ５１をフィールド周期に対して任意の整数倍となる長さの周期だけ保持し、当該周期ごとに更新されたカウント値ｓ１５を出力する。
【００５０】
電荷排出パルス出力手段１７は、水平同期信号を周期としてパルスを出力する。パルスは、１フィールド期間内の出力本数が、カウント値ｓ１５で示された数となるように出力される。ここで、１フィールド期間は、一のフィールドが開始する水平同期信号から、次のフィールドが開始する水平同期信号までの間の期間として定められる。電荷排出パルス出力手段１７は、このパルスを電荷排出パルスｓ１６として固体撮像素子１１に出力し、固体撮像素子１１は、電荷排出パルスｓ１６に応じて蓄積した電荷を排出する。
【００５１】
以上の制御を行うことにより、露光量が適量である場合には、カウント値が増減されず、電荷排出パルス数が維持される。従って、露光期間、すなわち露光量が固定される。これに対して露光量が多い場合は、電荷排出パルス数をカウンタ加算値ｓ１４だけ増やすことで電荷の排出を促進し、露光期間を短くして露光量を減らすこととなる。また、露光量が少ない場合は、電荷排出パルス数をカウンタ加算値ｓ１４だけ減らすことで電荷の排出を抑制し、露光期間を長くして露光量を増やす。こうして、露光量を適量にするように制御する。
【００５２】
図２は、本実施の形態１による撮像装置が備える電荷排出パルス出力手段１７からの電荷排出パルスｓ１６の出力の状態を示すタイミング図である。同図において、ａは垂直同期信号、ｂは水平同期信号、ｃは電荷排出パルスｓ１６を示している。図示するように、電荷排出パルスｓ１６は水平同期信号に同期して出力されており、１フィールド内で出力するパルス数は、上述のようにカウント値ｓ１５に応じて設定される。
【００５３】
カウント値ｓ１５として、数ｎを示す信号が出力された場合、出力するパルス数は、図示するようにフィールドの開始位置を０とし、０の位置からｎ本目の水平同期信号まで、水平同期信号に同期してパルスを出力し、それ以降次のフィールドの開始位置までの水平同期信号に対してはパルスを出力しない。よって、１フィールド内で出力できるパルス数をｍとした場合、電荷排出パルスを出力しない期間である露光期間はｎ〜ｍの期間となり、この期間固体撮像素子１１は受光した電荷を蓄積する。なお、数ｍは全走査線数に相当し、例えば一般的なＮＴＳＣ信号の規格なら前述のように２６２本となる。
【００５４】
以下に、本実施の形態１による撮像装置における、ＣＣＤ撮像素子１１で蓄積する電荷の量の変化率について、電荷排出パルス数との関係を考察する。ここで、電荷排出パルスｓ１６の出力本数はカウント値ｓ１５に等しく、このことから、電荷排出パルスｓ１６の変化する本数（露光量制御のために電荷排出パルスｓ１６の出力本数が変化する場合）は、カウンタ移動量演算手段１５の演算結果であるカウンタ加算値ｓ１４であるということが分る。
【００５５】
前出の式６より、信号ｓ３１３ｂが１ならば、カウンタ加算値ｓ１４は０となるので、電荷排出パルスｓ１６の出力本数が変化する場合、すなわちｓ１４が０でない場合には、ｓ３１３ｂが０であることがわかる。従って、電荷排出パルスｓ１６の出力本数が変化する場合の変化本数は
カウント値ｓ１５ ＝ ｎ ・・・ （式７）
設定値ｓ４１ ＝ ｍ
（ｍは１フィールド期間内で出力できる
電化排出パルスｓ１６の最大値） ・・・（式８）
とした場合、（式５）より
ｓ１４ ＝ ｓ４５ ＝ ±｛（ｍ−ｎ） ／ ｘ｝
（ｘは 設定値ｓ３４で設定される値） ・・・（式９）
となる。
【００５６】
蓄積された電荷の量の変化率の評価のために、露光期間の変化率を算定することとし、変化前の露光期間をＴｎ、変化後の露光期間をＴn+1 とすると、

となる。これを図６に模式的に示す。
【００５７】
露光期間の変化率 （Ｔn+1 − Ｔｎ）／Ｔｎ は、（式１０）、（式１１）より
（Ｔn+1 − Ｔｎ）／Ｔn+1 ＝ ±１／ｘ ・・・（式１２）
となり、電荷排出パルスｓ１６の出力本数が変化する際の露光期間の変化率は、設定値（ｓ３４）に応じて定められる一定の率となる。
【００５８】
このように、本実施の形態１の撮像装置によれば、輝度情報検出手段１３と、受光量判断手段１４と、カウンタ移動量演算手段１５と、アップダウンカウンタ１６と、電荷排出パルス出力手段１７とを備えたことで、被写体の輝度情報ｓ１２をもとに露光量の状態を判断し、その判断の結果に対応して、アップダウンカウンタ１６の保持するカウント値を増減させる量を求め、カウント値ｓ１５を増減することで電荷排出パルスｓ１６の出力本数を増減し、ＣＣＤ撮像素子における露光期間を増減することで露光量を適量にするように制御をするので、制御に伴う露光量の変化が一定の割合となる。従って、本実施の形態１による撮像装置では、制御用の設定値ｓ３４を変える（式９〜１２においてｘを変えることになる）という単純な制御によって露光量制御の応答速度の管理を実現し、見た目の被写体の輝度変化を直線的にする制御を行うことを可能とする。
【００５９】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２による撮像装置は、実施の形態１と同様のカウント値の増減による露光量の制御を、電荷派移出パルスの出力レートの切り替えを伴って行うものである。
図７は本発明の実施の形態２による撮像装置の構成を示すブロック図である。図示するように、撮像装置は、固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）１１、Ａ／Ｄ変換器１２、輝度情報検出手段１３、受光量判断手段１４、カウンタ移動量演算手段（出力レート対応）７５、アップダウンカウンタ１６、及び電荷排出パルス出力手段（切り替え値出力）７７からなり、外部の被写体に対してレンズ１０が集光した映像が光として撮像素子１１に入力される（図示せず）。
【００６０】
固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）１１、Ａ／Ｄ変換器１２、輝度情報検出手段１３、受光量判断手段１４、及びアップダウンカウンタ１６は、実施の形態１による撮像装置のものと同様である。カウンタ移動量演算手段（出力レート対応）７５は、受光量判断手段１４の判断結果と、アップダウンカウンタ１６の出力値とに加え、後述する電荷排出パルス出力手段７７から出力される切り替え値（電荷排出パルス出力レート切り替え値）をも用いて、アップダウンカウンタ１６に加えるべき値であるカウンタ加算値を演算する。電荷排出パルス出力手段（切り替え値出力）７７は、アップダウンカウンタ１６から出力されたカウント値に相当する数の電荷排出パルスを出力し、設定値である切り替え値（電荷排出パルス出力レート切り替え値）とカウント値との比較結果に対応して、出力するパルスの間隔を変更して、電荷排出パルスを出力する。
【００６１】
以下に、このように構成された本実施の形態２による撮像装置について、その露光量制御の動作を説明する。固体撮像素子１１による電気信号への変換、Ａ／Ｄ変換器によるアナログ／デジタル変換、輝度情報検出手段１３による被写体像の平均輝度の演算、受光量判断手段１４による露光量の判断は実施の形態１と同様の動作において行われ、受光量判断手段１４より、露光量が「適量」、「多い」、又は「少ない」を示す判断結果ｓ１３が出力される。
【００６２】
この判断結果ｓ１３を受けての、カウンタ移動量演算手段７５による演算処理は、実施の形態１による撮像装置の場合とは異なるものとなる。カウンタ移動量演算手段７５は、受光量判断手段１４の判断結果ｓ１３と、アップダウンカウンタ１６の出力するカウント値ｓ１５とに加えて、電荷排出パルス出力手段７７から出力される切り替え値ｓ７７を用いて、カウンタ加算値ｓ７４を演算により取得する。
【００６３】
この際、カウンタ移動量演算手段７５は、まずカウント値ｓ１５と切り替え値ｓ７７とを用いて、カウンタ加算値の絶対値を演算する。次に、判断結果ｓ１３を用いて、以下のようにカウンタ加算値を取得する。判断結果ｓ１３が露光量「適量」を示す場合は、演算した絶対値を破棄してカウンタ加算値を０とし、判断結果ｓ１３が「多い」を示す場合、演算した絶対値に正の符号を付してカウンタ加算値とし、判断結果ｓ１３が「少ない」を示す場合、演算した絶対値に負の符号を付してカウンタ加算値とする。カウンタ移動量演算手段７５は、カウンタ加算値ｓ７４をアップダウンカウンタ１６に出力する。
【００６４】
図９は本実施の形態２による撮像装置が備えるカウンタ移動量演算手段７５の内部構成を示すブロック図である。図示するように、カウンタ移動量演算手段７５は、減算器９１、及び９４と、セレクタ９２、及び９３と、除算回路９５と、符号切り替え手段９６と、論理反転素子９７と、ＡＮＤ回路９８とを備えている。減算器９１、及び９４は、入力された複数の信号に対して、一の信号から他の信号を減算する処理を行う。セレクタ９２、及び９３は、選択制御入力に対応して、入力された複数の信号のうちいずれかを選択して出力する。セレクタ９３は、カウント値と切り替え値との比較結果により、選択対象値としてあらかじめ設定される値のいずれかを選択し、切り替え選択値として出力する切り替えセレクタとして機能する。除算回路９５は、入力された一の信号を被除数として、入力された他の信号を除数として用いて除算処理を行う。符号切り替え手段９６は、入力された信号に対して符号の設定を行う。論理反転素子９７は、入力した信号を論理反転処理する。ＡＮＤ回路９８は、入力した複数の信号に対して、論理積演算処理を行う。
【００６５】
このように構成された、本実施の形態２による撮像装置のカウンタ移動量演算手段７５について、以下に、そのカウンタ加算値を演算する際の動作について説明する。
【００６６】
減算器９１には、後述する電荷排出パルス出力手段１７が出力する切り替え値ｓ７７と、アップダウンカウンタ１６（図７）から出力されるカウント値ｓ１５とが入力される。減算器９１は、カウント値ｓ１５から切り替え値ｓ７７を減算し、減算結果ｓ９１とキャリーｓ９２とを取得して、減算結果ｓ９１をセレクタ９２に、また、キャリーｓ９２をセレクタ９２、及び９３に出力する。
【００６７】
キャリ−ｓ９２は、その極性が以下の式で表されるように設定されるものである。

セレクタ９２はキャリーｓ９２を選択制御入力として用いて、減算結果ｓ９１と、カウント値ｓ１５とのいずれかを選択し、第１の選択値ｓ９３を出力する。セレクタ９２は、以下の式で表される論理に従って選択を行う。

一方、セレクタ９３は、セレクタ９２と同様に、キャリーｓ９２を選択制御入力として、下記の論理に従って、選択対象値としてあらかじめ設定され、セレクタ９３に入力される２つの値ｓ９４、ｓ９５のいずれかを選択し、第２の選択値ｓ９６を出力する。

減算器９４は、二つのセレクタ９２、及び９３から入力された選択値に対して、第２の選択値ｓ９６から第１の選択値ｓ９３を減算し、得られた値を減算値ｓ９７として、除算回路９５に出力する。除算回路９５は、減算値ｓ９７を被除数として、入力される設定値ｓ９８を除数として用いて除算処理を行い、その商ｓ９９を符号切り替え手段９６に出力する。符号切り替え手段９６は、商ｓ９９と、受光量判断手段ｓ１４から出力される判断結果ｓ１３に含まれる信号ｓ３１３ａとを入力され、商ｓ９９に付する符号を、信号ｓ３１３ａに基づいて設定する。この設定は次の論理に従って行われる。
ｓ３１３ａ ＝ ０ ならば、符号 ＝ 負 ・・・ （式２２）
ｓ３１３ａ ＝ １ ならば、符号 ＝ 正 ・・・ （式２３）
符号切り替え手段９６は、このように符号を設定した符号付き信号ｓ９１０をＡＮＤ回路９８に出力する。
【００６８】
一方、カウンタ移動量演算手段７５に入力される、受光量判断手段１４の判断結果ｓ１３を構成する信号ｓ３１３ｂは、反転素子９７に入力され、反転素子９７により極性を反転され、この反転信号ｓ９１１はＡＮＤ回路９８に出力される。ＡＮＤ回路９８では、符号付き信号ｓ９１０と、反転信号ｓ９１１との論理積が演算され、その結果がカウンタ加算値ｓ７４として出力される。このことにより、実施の形態１の場合と同様に、反転信号ｓ９１１によって符号付き信号ｓ９１０がマスクされ、該マスクされた信号がカウンタ加算値ｓ７４となる。
【００６９】
信号ｓ３１３ｂと、カウンタ加算値ｓ７４との関係は、
ｓ３１３ｂ ＝ ０ ならば、ｓ７４ ＝ ｓ９１０・・・（式２４）
ｓ３１３ｂ ＝ １ ならば、ｓ７４ ＝ ０ ・・・（式２５）
となる。
【００７０】
ここで、設定値ｓ９４としては、切り替え値ｓ７７の出力以降、次のフィールドの開始までの期間に、後述するように出力間隔を短くして出力できるパルス数の最大値（図８中ｍｂに等しい）としており、設定値ｓ９５としては、１フィールド期間中、すべての水平同期信号に対応してパルスを出力するとした際の、電荷排出パルスｓ７６の最大値（図２中ｍに等しい）としている。
【００７１】
アップダウンカウンタ１６は保持しているカウント値に対して、フィールド周期の整数倍の周期でカウンタ加算値ｓ７４を加算し、加算により取得した新たなカウント値ｓ１５を、カウンタ移動量演算手段７５と、電荷排出パルス出力手段７７とに出力する。
【００７２】
電荷排出パルス出力手段７７は、入力されたカウント値ｓ１５と、切り替え値ｓ７７との比較を行い、その比較の結果によって、カウント値ｓ１５が切り替え値ｓ７７より小さい場合は、水平同期信号と同じ周期でパルスを出力し、またカウント値ｓ１５が切り替え値ｓ７７より大きい場合は、水平同期信号間隔より短い一定の周期でパルスを出力する。電荷排出パルス出力手段７７は、フィールドが開始する水平同期信号から１フィールド期間内に、カウント値ｓ１５で示された数だけのパルスを出力し、これを電荷排出パルスｓ７６とする。
【００７３】
図８は、本実施の形態２による撮像装置が備える電荷排出パルス出力手段７７からの電荷排出パルスｓ７６の出力の状態を示すタイミング図である。同図において、ａは垂直同期信号、ｂは水平同期信号、ｃは電荷排出パルスｓ７６を示している。図示するように、電荷排出パルスｓ７６は、カウント値ｓ１５が切り替え値ｓ７７より小さい場合は水平同期信号に同期して出力されており、カウント値が切り替え値ｓ７７より大きい場合は、水平同期信号間隔より短い一定周期をもって出力されている。１フィールド内で出力するパルス数は、上述のようにカウント値ｓ１５に応じて設定される。
【００７４】
ここで、 カウント値ｓ１５ ＝ ｎｃ ・・・ （式１３）
切り替え値ｓ７７ ＝ ｎｔ ・・・ （式１４）
ｎｃ ＞ ｎｔ ・・・ （式１５）
とした場合、パルス出力は以下のように行われる。図示するように、フィールドの開始位置を０とし、０の位置からｎｔ本目の水平同期信号までは、水平同期信号に同期してパルスを出力し、次に、ｎｔ本目の水平同期信号以降、（ｎｃ−ｎｔ）本のパルスは、水平同期信号間隔より短い一定の周期で出力し、それ以降次のフィールドの開始位置まではパルスを出力しない。固体撮像素子１１はｎｃ本目の電荷排出パルスを出力されてから後の、パルスが出力されない期間、すなわち図中の電荷蓄積期間中、受光した電荷を蓄積する。
【００７５】
以下に、本実施の形態２による撮像装置における、ＣＣＤ撮像素子１１で蓄積する電荷の量の変化率について、電荷排出パルス数との関係を、カウント値ｓ１５と切り替え値ｓ７７との比較結果ごとに考察する。
【００７６】
カウント値ｓ１５ ＜ 切り替え値ｓ７７の場合は、実施の形態１に示した演算条件と等しくなり、電荷排出パルスｓ７６の出力本数が変化する際の露光期間の変化率は一定となる。
【００７７】
一方、カウント値ｓ１５ ≧ 切り替え値ｓ７７の場合は、
カウント値ｓ１５ ＝ ｎｃ ・・・ （式２６）
切り替え値ｓ７７ ＝ ｎｔ ・・・ （式２７）
第２の選択値ｓ９６ ＝ ｓ９４ ＝ ｍｂ
（ｍｂは切り替え値ｓ７７以降次のフィールドまでの
期間出力できるパルス数の最大値） ・・・ （式２８）
とした場合、
第２の選択値 ｓ９３ ＝ ｎｃ−ｎｔ ・・・ （式２９）
ｓ７４ ＝ ｓ９１０ ＝ ±｛（ｍｂ−（ｎｃ−ｎｔ）） ／ ｘ｝
（ｘは 設定値ｓ７８で設定される値） ・・・ （式３０）
となる。
【００７８】
ここで、露光期間をＴｎ、変化後の露光期間をＴn+1 とし、第２の選択値ｓ９３をｓ９３ ＝ ｎｃ−ｎｔ ＝ ｎｄとすると、

となり、露光期間の変化率 （Ｔn+1 − Ｔｎ）／Ｔｎ は、（式３１）、（式３２）より
（Ｔn+1 − Ｔｎ）／Ｔn+1 ＝ ±１／ｘ ・・・ （式３３）
となり、この場合も電荷排出パルスｓ７６の出力本数が変化する際の露光期間の変化率は一定となる。
【００７９】
このように、本実施の形態２の撮像装置によれば、輝度情報検出手段１３と、受光量判断手段１４と、カウンタ移動量演算手段（出力レート対応）７５と、アップダウンカウンタ１６と、電荷排出パルス出力手段（切り替え値出力）７７とを備えたことで、実施の形態１と同様にカウント値を用いた制御を行うので、制御に伴う露光量の変化が一定の割合となり、露光量制御の応答速度を、設定値ｓ３４（ｘ）を変えるだけの単純な制御によって管理し、かつ、見た目の被写体の輝度変化を直線的にするような制御が可能となる。さらに、本実施の形態２による撮像装置では、電荷排出パルス出力手段７７において、切り替え値ｓ７７を用いて電荷排出パルスｓ７６の出力レートを変更し、水平同期信号より短い一定の周期でパルスを出力するので、実施の形態１のように常時水平同期信号レートで出力する場合に比べて、露光期間の変化率を抑制することができ、露光量の制御の精度を向上し、円滑な制御を実行できる。
【００８０】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３による撮像装置は、実施の形態１と同様にカウント値の増減により露光量の制御を行うが、カウンタ移動量演算手段を備えずにカウント値の増減を行うものである。
図１０は本発明の実施の形態３による撮像装置の構成を示すブロック図である。図示するように、撮像装置は、固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）１１、Ａ／Ｄ変換器１２、輝度情報検出手段１３、受光量判断手段１４、アップダウンカウンタ（カウント機能付き）１０６、及び電荷排出パルス出力手段（出力間隔調整機能付き）１０７からなり、外部の被写体に対してレンズ１０が集光した映像が光として撮像素子１１に入力される（図示せず）。このように、本実施の形態３による撮像装置は、実施の形態１、及び２と異なり、カウンタ移動量演算手段を備えない構成となっている。
【００８１】
固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）１１、Ａ／Ｄ変換器１２、輝度情報検出手段１３、受光量判断手段１４は、実施の形態１による撮像装置のものと同様である。アップダウンカウンタ（カウント機能付き）１０６はカウント値を保持し、受光量判断手段１４の出力する判断結果に対応して、カウントアップ、カウントダウン、又はカウントストップのいずれかのカウント動作を行って、自らが保持するカウント値を変更するカウント手段として機能する。このうちカウントアップ、及びカウントダウンについては、予め設定された値ずつ行うものである。電荷排出パルス出力手段（出力間隔調整機能付き）１０７は、アップダウンカウンタ１０６から出力されたカウント値に対応して、かつ、設定に従い出力間隔を調整して、電荷排出パルスを出力する。本実施の形態３での電荷排出パルス出力は、パルスの間隔が固体撮像素子１１の電荷の蓄積期間に対して一定の比率となるように行われるものである。
【００８２】
以下に、このように構成された本実施の形態３による撮像装置について、その露光量制御の動作を説明する。固体撮像素子１１による電気信号への変換、Ａ／Ｄ変換器によるアナログ／デジタル変換、輝度情報検出手段１３による被写体像の平均輝度の演算、受光量判断手段１４による露光量の判断は実施の形態１と同様の動作において行われ、受光量判断手段１４より、露光量が「適量」、「多い」、又は「少ない」を示す判断結果ｓ１３が出力される。判断結果ｓ１３は、図３に示すものと同じく、信号ｓ３１３ａとｓ３１３ｂとを含んでいる。
【００８３】
実施の形態１、及び２においては、受光量判断手段１４から出力される判断結果ｓ１３がカウンタ移動量演算手段に入力されたものであるが、本実施の形態３による撮像装置では、アップダウンカウンタ１０６に入力される。アップダウンカウンタ１０６は、判断結果ｓ１３が露光量「適量」を示す場合はカウントをストップし、判断結果ｓ１３が「多い」を示す場合、設定値ずつカウントアップし、判断結果ｓ１３が「少ない」を示す場合、設定値づつカウントダウンする。アップダウンカウンタ１０６は、このようなカウント動作により、自らの保持するカウント値を更新し、更新したカウント値ｓ１０５を出力する。
【００８４】
図１１は本実施の形態３による撮像装置が備えるアップダウンカウンタ１０６の内部構成を示すブロック図である。図示するように、アップダウンカウンタ１０６は、符号切り替え手段１１１、論理反転素子１１２、ＡＮＤ回路１１３、加算器１１４、及びラッチ回路１１５とを備えている。符号切り替え手段１１１は、入力された信号に対して符号の設定を行う。論理反転素子１１２は、入力した信号を論理反転処理する。ＡＮＤ回路１１３は、入力した複数の信号に対して論理積演算処理を行う。加算器１１４は、入力された複数の信号に対して、一の信号に他の信号を加算する処理を行う。ラッチ回路１１５は、周期的にデータをロード（入力）して、ホールド（保持）する。ここで、ラッチ回路の周期としては、フィールド周期に対して任意の整数倍となる長さの周期を用いるものとする。このように構成された、本実施の形態３による撮像装置のアップダウンカウンタ１０６について、以下に、そのカウント動作について説明する。
【００８５】
符号切り替え手段１１１は、予め設定された値ｓ１１１と、受光量判断手段ｓ１４から出力される判断結果ｓ１３に含まれる信号ｓ３１３ａとを入力され、設定値ｓ１１１に付する符号を、信号ｓ３１３ａに基づいて設定する。この設定は次の論理に従って行われる。
ｓ３１３ａ ＝ ０ ならば、符号 ＝ 負 ・・・ （式３６）
ｓ３１３ａ ＝ １ ならば、符号 ＝ 正 ・・・ （式３７）
符号切り替え手段１１１は、このように符号を設定した符号付き設定値ｓ１１２を、ＡＮＤ回路１１３に出力する。
【００８６】
一方、アップダウンカウンタ１０６に入力される、受光量判断手段１４の判断結果ｓ１３を構成する信号ｓ３１３ｂは、反転素子１１２に入力され、極性を反転されて反転信号ｓ１１３となり、ＡＮＤ回路１１３に出力される。ＡＮＤ回路１１３では、符号付き設定値ｓ１１２と、反転信号ｓ１１３との論理積が演算され、その結果が加算値ｓ１１４として加算器１１４に出力される。
【００８７】
ここで、ｓ３１３ｂとｓ１１４との関係は、
ｓ３１３ｂ ＝ ０ ならば、ｓ１１４ ＝ ｓ１１２
・・・（式３８）
ｓ３１３ｂ ＝ １ ならば、ｓ１１４ ＝ ０
・・・（式３９）
となる。
【００８８】
加算器１１４には、当該アップダウンカウンタ１０６の出力であるカウント値ｓ１０５と、加算値ｓ１１４とが入力される。加算器１１４は、カウント値ｓ１０５と加算値ｓ１１４とを加算して、加算結果ｓ１１５を取得し、これをラッチ回路１１５に出力する。ラッチ回路１１５はこの加算結果ｓ１０５をフィールド周期に対して任意の整数倍となる長さの周期だけ保持し、当該周期ごとに保持したカウント値ｓ１０５を出力する。
【００８９】
カウント値ｓ１０５を入力した電荷排出パルス出力手段１０７は、フィールドが開始する水平同期信号からパルス出力を開始し、カウント値ｓ１０５で示された数だけのパルスを出力する。前述のように、電荷排出パルス出力手段１０７はパルス出力間隔調整機能を有するものであって、固体撮像素子１１の電荷の蓄積期間の1/x （x は任意の定数）を間隔としてパルスを出力するものである。
【００９０】
図１２は、本実施の形態３による撮像装置が備える電荷排出パルス出力手段１０７からの電荷排出パルスｓ１０６の出力の状態を示すタイミング図である。同図において、
Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎ、Ｔn+1 （ｎは任意の整数）
は、
それぞれカウント値ｓ１０５が
ｓ１０５ ＝ ０、１、２、・・・ｎ、n+1
である時の、固体撮像素子１１での電荷の蓄積期間を示す。また、ｔ０、ｔ１、ｔ２、・・・ｔｎは、電荷排出パルスｓ１０６のパルス間隔を示す。
【００９１】
たとえば、ｓ１０５ ＝ １ の状態から ｓ１０５ ＝ ２ に変化する場合、出力するパルス数は１本から２本に変化する。そして、各パルスの間隔については、固体撮像素子１１の電荷の蓄積期間の１／ｘ（ｘは任意の定数）としていることから、以下のようになる。
【００９２】
１本目のパルスと２本目のパルスの間隔ｔ１は、
ｔ１ ＝ Ｔ１／ｘ ・・・ （式４０）
であり、同様に２本目のパルスと３本目のパルスの間隔ｔ２は
ｔ２ ＝ Ｔ２／ｘ ・・・ （式４１）
であり、同様にｎ本目のパルスとn+1 本目のパルスの間隔ｔｎは
ｔｎ ＝ Ｔｎ／ｘ ・・・ （式４２）
となる。
【００９３】
ここで、上記の式４０〜４２の場合の蓄積時間の変化率は、

となる。
【００９４】
このように、本実施の形態３の撮像装置によれば、輝度情報検出手段１３と、受光量判断手段１４と、アップダウンカウンタ（カウント機能付き）１０６と、電荷排出パルス出力手段（出力間隔調整機能付き）１０７とを備えたことで、実施の形態１と同様にカウント値を用いた制御を行うので、制御に伴う露光量の変化が、一定の割合となり、露光量制御の応答速度を、設定値ｓ３４を変えるだけの単純な制御で管理し、かつ、見た目の被写体の輝度変化を直線的にするような制御が可能となる。
【００９５】
実施の形態１、及び２ではカウント値の増減にあたり、当該カウント値に基づいてカウント加算値を決定するものであったが、本実施の形態３では当該カウント値を用いず、予め設定された値ｓ１１１を用いたカウント加算値の決定を行うものであり、実施の形態１、及び２の場合と比較して、若干の制御精度の低下を伴うものの、カウンタ移動量演算手段を省くことができ、回路規模の小型化とコスト削減とを図ることが可能となる。
【００９６】
なお、本実施の形態３による撮像装置では、電荷排出パルス出力手段による電荷排出パルスの出力間隔の調整については、水平同期信号と無関係に、ｎ本目のパルスの間隔をＴｎ／ｘとするものとしたが、実施の形態１又は２と同様に水平同期信号を用いてパルス出力を行うものとし、パルスの間隔をＴｎ／ｘとすることが可能であればその水平同期信号間に、可能でなければ最も近似できるような水平同期信号間に出力するような設定としても良い。
【００９７】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４による撮像装置は、実施の形態１と同様のカウント値の増減による露光量の制御に加え、輝度情報と設定値との近似関係にも対応して制御を行うものである。
本実施の形態４による撮像装置の全体構成は、実施の形態１と同じであり、説明には図１を用いる。本実施の形態４による撮像装置では、受光量判断手段１４の内部構成と、カウンタ移動量演算手段１５の内部構成とが実施の形態１とは異なるものである。
【００９８】
図１３は本実施の形態４による撮像装置が備える受光量判断手段１４の内部構成を示すブロック図である。図示するように、受光量判断手段１４は、減算器３１と、絶対値回路３２と、比較器３３、及び１３１とを備えている。これは、実施の形態１による撮像装置の受光量判断手段の内部構成に、比較器１３１を追加した構成となっている。減算器３１は、入力された複数の信号に対して、一の信号から他の信号を減算する処理を行う。絶対値回路３２は、入力された信号の絶対値を取得する。比較器３３、及び１３１は、入力された複数の信号に対して比較処理を行う。
【００９９】
図１４は本実施の形態４による撮像装置が備えるカウンタ移動量演算手段１５の内部構成を示すブロック図である。図示するように、カウンタ移動量演算手段１５は、減算器４１、除算回路４２、セレクタ１４１、符号切り替え手段４３、論理反転素子４４、及びＡＮＤ回路４５を備え、実施の形態１による撮像装置のカウンタ移動量演算手段の内部構成に、セレクタ１４１を追加した構成となっている。減算器４１は、入力された複数の信号に対して、一の信号から他の信号を減算する処理を行う。除算回路４２は、入力された一の信号を被除数として、入力された他の信号を除数として用いて除算処理を行う。セレクタ１４１は、輝度情報近似信号を選択制御入力とし、当該選択制御入力に対応して入力された複数の信号のうちいずれかを選択し、近似選択値として出力する近似セレクタとして機能する。符号切り替え手段４３は、入力された信号に対して符号の設定を行う。論理反転素子４４は、入力した信号を論理反転処理する。ＡＮＤ回路４５は、入力した複数の信号に対して、論理積演算処理を行う。
【０１００】
以下に、このように構成された本実施の形態４による撮像装置について、その露光量制御の動作を説明する。固体撮像素子１１による電気信号への変換、Ａ／Ｄ変換器によるアナログ／デジタル変換、輝度情報検出手段１３による被写体像の平均輝度の演算は実施の形態１と同様の動作において行われ、輝度情報ｓ１２が受光量判断手段１４に入力される。
【０１０１】
図１３に示す構成を有する、本実施の形態４による撮像装置の受光量判断手段１４について、以下に、その受光量を判断する際の動作について説明する。減算器３１には、あらかじめ設定されている平均輝度の目標値ｓ３１と、輝度情報ｓ１２とが入力される。減算器３１は、目標値ｓ３１から輝度情報ｓ１２を減算する。実施の形態１と同様に、減算結果ｓ３２が負になった場合、減算器３１はキャリーを出力し、このキャリーは固体撮像素子１１で受光する被写体像の光量が多いか少ないかを判断する信号ｓ３１３ａとして、受光量判断手段１４の出力となる。
【０１０２】
減算結果ｓ３２は絶対値回路３２に入力され、絶対値回路３２により絶対値化され、絶対値信号ｓ３３が出力される。実施の形態１では絶対値信号ｓ３３は比較器３３に出力されるものであったが、本実施の形態４では、比較器３３とともに比較器１３１にも出力される。比較器３３における処理と、信号ｓ３１３ｂの出力とは実施の形態１と同様に行われる。
【０１０３】
一方、比較器１３１では、絶対値信号ｓ３３と、あらかじめ設定されている設定値ｓ１３１とを比較し、その結果、
ｓ３３ ＞ ｓ１３１ ならば ０ ・・・ （式３４）
ｓ３３ ≦ ｓ１３１ ならば １ ・・・ （式３５）
を、信号ｓ３１３ｃとして出力する。信号３１３ｃは、輝度情報と目標値との差分の絶対値が設定値以下であるか否か、すなわち輝度情報が、目標値と設定値とで定められる範囲内にあるか否かを示す輝度情報近似信号であり、「範囲内にある」とされる場合には、輝度情報近似信号ｓ１３１として１が出力される。
【０１０４】
以上より、本実施の形態４による撮像装置では、信号ｓ３１３ａ、及びｓ３１３ｂに加えて、上記の輝度情報近似信号ｓ３１３ｃをも含む信号が、受光量判断手段１４の出力する判断結果ｓ１３として、カウンタ移動量演算手段１５に出力される。
【０１０５】
図１４に示す構成を有する、本実施の形態４による撮像装置のカウンタ移動量演算手段１５について、以下に、そのカウンタ加算値を演算する際の動作について説明する。減算器４１には、あらかじめ設定されている設定値ｓ４１と、アップダウンカウンタ１６（図１）から出力されるカウント値ｓ１５とが入力される。減算器４１は、設定値ｓ４１からカウント値ｓ１５を減算し、得られた減算値ｓ４２を除算回路４２に出力する。
【０１０６】
除算回路４２は、減算値ｓ４２を被除数として、別途入力される、除数としてあらかじめ設定されている値ｓ４３によって除算処理を行い、その商ｓ４４を出力する。実施の形態１では、除算回路４２は、商ｓ４４を符号切り替え手段４３に出力するものであったが、本実施の形態４ではセレクタ１４１に出力する。
【０１０７】
セレクタ１４１には、選択を受ける信号として、除算回路４２の商ｓ４４と、整数の「１」とが入力され、セレクタ１４１は、受光量判断手段ｓ１４から出力される判断結果ｓ１３に含まれる輝度情報近似信号ｓ３１３ｃを選択制御信号として用いて、ｓ４４と整数「１」とのいずれかを選択し、選択結果を近似選択値ｓ１４１を符号切り替え手段４３に出力する。ここで、信号ｓ１３１ｃが「０」である場合には商ｓ４４が、信号ｓ１３１ｃが「１」である場合には整数「１」が選択されて出力されるので、前述のように受光量判断手段１４での判断が「範囲内である」の場合には、整数「１」が出力されることとなる。
【０１０８】
符号切り替え手段４３は、選択結果ｓ１４１に付する符号を、受光量判断手段ｓ１４から出力される判断結果ｓ１３に含まれる信号ｓ３１３ａに基づいて、実施の形態１と同様に設定し、符号付き信号ｓ４５をＡＮＤ回路４５に出力する。実施の形態１と同様に、受光量判断手段１４の判断結果ｓ１３を構成する信号ｓ３１３ｂは、反転素子４４により極性を反転され、この反転信号ｓ４６がＡＮＤ回路４５に出力される。ＡＮＤ回路４５による論理積演算と、カウンタ加算値ｓ１４の出力は、実施の形態１と同様に行われる。
【０１０９】
カウンタ加算値ｓ１４が出力された後は、実施の形態１と同様に、アップダウンカウンタから出力されるカウント値ｓ１５に応じた、電荷排出パルスｓ１６の出力が行われる。従って、受光量判断手段１４の出力する判断結果ｓ１３に含まれる信号ｓ１３１ｃが「範囲内」を意味するものであった場合、カウンタ加算値ｓ１４としては＋１、または−１が出力されるので、カウント値ｓ１５は１だけ増減し、電荷排出パルスｓ１６の本数が１本変化することとなる。
【０１１０】
このように、本実施の形態４による撮像装置によれば、輝度情報検出手段１３と、図１３に示す内部構成を有する受光量判断手段１４と、図１４に示す内部構成を有するカウンタ移動量演算手段１５と、アップダウンカウンタ１６と、電荷排出パルス出力手段１７とを備えたことで、実施の形態１と同様に露光時間の変化率を一定とする制御を行い、加えて、信号ｓ１３１ｃに示される判断結果が「範囲内」である場合、すなわち輝度情報ｓ１２が平均輝度の目標値ｓ３１に近似している場合は、電荷排出パルスを１本づつ変化させるので、より精密な露光時間の制御を行うことを可能とする。
【０１１１】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５による撮像装置は、実施の形態２と同様のカウント値の増減による露光量の制御に加え、輝度情報と設定値との近似関係にも対応して制御を行うものである。
本実施の形態５による撮像装置の全体構成は、実施の形態２と同じであり、説明には図７を用いる。本実施の形態５による撮像装置では、受光量判断手段１４の内部構成と、カウンタ移動量演算手段７５の内部構成とが実施の形態２とは異なるものである。
【０１１２】
受光量判断手段１４は、実施の形態４と同じく、図１３に示す内部構造を有する。又、カウンタ移動量演算手段は、図１５に示す構成を有する。図示するように、カウンタ移動量演算手段７５は、減算器９１、及び９４と、セレクタ９２、９３、及び１４２と、除算回路９５と、符号切り替え手段９６と、論理反転素子９７と、ＡＮＤ回路９８とを備え、実施の形態２による撮像装置のカウンタ移動量演算手段の内部構成に、セレクタ１４２を追加した構成となっている。減算器９１、及び９４は、入力された複数の信号に対して、一の信号から他の信号を減算する処理を行う。セレクタ９２、９３及び１４２は、選択制御入力に対応して、入力された複数の信号のうちいずれかを選択して出力する。ここで、セレクタ９２、及び９３は、選択制御入力に対応して、入力された複数の信号のうちいずれかを選択して出力する。セレクタ９３は、カウント値と切り替え値との比較結果により、選択対象値としてあらかじめ設定される値のいずれかを選択し、切り替え選択値として出力する切り替えセレクタとして機能する。また、セレクタ１４２は、輝度情報近似信号を選択制御入力とし、当該選択制御入力に対応して入力された複数の信号のうちいずれかを選択し、近似選択値として出力する近似セレクタとして機能する。除算回路９５は、入力された一の信号を被除数として、入力された他の信号を除数として用いて除算処理を行う。符号切り替え手段９６は、入力された信号に対して符号の設定を行う。論理反転素子９７は、入力した信号を論理反転処理する。ＡＮＤ回路９８は、入力した複数の信号に対して、論理積演算処理を行う。
【０１１３】
以下に、このように構成された本実施の形態５による撮像装置について、その露光量制御の動作を説明する。固体撮像素子１１による電気信号への変換、Ａ／Ｄ変換器によるアナログ／デジタル変換、輝度情報検出手段１３による被写体像の平均輝度の演算は、実施の形態１と同様の動作において行われる。そして、受光量判断手段１４による露光量の判断は実施の形態４と同様に行われ、受光量判断手段１４より、信号ｓ３１３ａ、及びｓ３１３ｂに加えて、信号ｓ３１３ｃをも含む信号が判断結果ｓ１３として出力される。
【０１１４】
判断結果ｓ１３は、図１５に示す構成のカウンタ移動量演算手段１５に入力される。本実施の形態５による撮像装置のカウンタ移動量演算手段７５について、以下に、そのカウンタ加算値を演算する際の動作について説明する。
【０１１５】
減算器９１による減算処理、セレクタ９２、及び９３による選択、減算器９４による減算処理、除算回路９５による除算処理は実施の形態２と同様に行われる。実施の形態２では、商ｓ９９を符号切り替え手段９６に出力するものであったが、本実施の形態５ではセレクタ１４２に出力する。
【０１１６】
セレクタ１４２には、選択を受ける信号として、除算回路９５の商ｓ９９と、整数の１とが入力され、セレクタ１４２は、別途入力される受光量判断手段ｓ１４から出力される判断結果ｓ１３に含まれる信号ｓ３１３ｃを選択制御入力として用いて、このいずれかを選択し、選択結果ｓ１４２を符号切り替え手段９６に出力する。信号ｓ１３１ｃが「０」である場合には商ｓ９９が、信号ｓ１３１ｃが「１」である場合には整数「１」が選択されて出力されるので、前述のように受光量判断手段１４での判断が「範囲内である」の場合には、整数「１」が出力されることとなる。符号切り替え手段９６における符号の設定と、ＡＮＤ回路９８による論理積演算、及びカウンタ加算値ｓ７４の出力とは、実施の形態２と同様に行われる。
【０１１７】
カウンタ加算値ｓ７４が出力された後は、実施の形態２と同様に、アップダウンカウンタから出力されるカウント値ｓ１５に応じた、電荷排出パルスｓ７６の出力が行われる。以上の動作により、本実施の形態５による撮像装置では、実施の形態４と同様に、受光量判断手段１４の出力する判断結果ｓ１３に含まれる信号ｓ１３１ｃが「適量」を意味するものであった場合、カウンタ加算値ｓ１４としては＋１、または−１が出力されるので、カウント値ｓ１５は１だけ増減し、電荷排出パルスｓ１６の本数が１本変化することとなる。
【０１１８】
このように、本実施の形態５による撮像装置によれば、輝度情報検出手段１３と、図１３に示す内部構成を有する受光量判断手段１４と、図１５に示す内部構成を有するカウンタ移動量演算手段１５と、アップダウンカウンタ１６と、電荷排出パルス出力手段１７とを備えたことで、実施の形態２と同様に露光時間の変化率を一定とする制御を行い、加えて、信号ｓ１３１ｃに示される判断結果が「適量」である場合、すなわち輝度情報ｓ１２が平均輝度の目標値ｓ３１に近似している場合は、電荷排出パルスを１本づつ変化させるので、より精密な露光時間の制御を行うことを可能とする。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明に係る撮像装置によれば、レンズを介して受光した被写体像を電荷に変換して蓄積する固体撮像素子を有し、前記蓄積した電荷の排出により露光量を制御する撮像装置において、上記被写体像の輝度を検出し、輝度情報を出力する輝度情報検出手段と、上記輝度情報に基づいて、上記固体撮像素子で受光する被写体像の光量が適量であるか否かを判断し、判断結果を出力する受光量判断手段と、カウント値を保持し、上記保持したカウント値に対して、一定周期ごとに上記カウント値を更新して出力するアップダウンカウンタと、上記判断結果と、上記カウント値とに基づいて、上記カウント値更新のためのカウンタ加算値を演算により取得するカウンタ移動量演算手段と、上記カウント値に対応して、上記固体撮像素子に対して電荷排出パルスを出力する電荷排出パルス出力手段とを備え、上記カウンタ移動量演算手段は、予め設定されたカウント比較値と上記カウント値との差を、予め設定された値で除し、その商を上記カウンタ加算値の絶対値とするようにしたので、制御に伴う露光量の変化が一定の割合となり、単純な制御によって露光量制御の応答速度の管理を実現し、見た目の被写体の輝度変化を直線的にする制御を可能とする。
【０１２０】
また、本発明に係る撮像装置によれば、前記撮像装置において、上記受光量判断手段は、光量が「適量」、「多い」、「少ない」を示す判断結果を出力するものであり、上記カウンタ移動量演算手段は、上記カウント加算値として、上記判断結果が「多い」を示す場合は上記商に正符号を付して出力し、上記判断結果が「少ない」を示す場合は上記商に負符号を付して出力し、上記判断結果が「適量」を示す場合は上記商を破棄して「０」を出力するようにしたので、制御に伴う露光量の変化を一定の割合とすることが可能となる。
【０１２１】
また、本発明に係る撮像装置によれば、前記撮像装置において、上記予め設定されたカウント比較値として、上記電荷排出パルス出力手段が出力し得る、１フィールドあたりのパルス数の最大値を用いるようにしたので、制御に伴う露光量の変化を一定の割合とすることが可能となる。
【０１２２】
また、本発明に係る撮像装置によれば、前記撮像装置において、上記カウンタ移動量演算手段は、上記カウント値と予め設定された切り替え値との大小を比較して、その比較結果に応じて、あらかじめ設定される２つの選択対象値のいずれかを選択して上記カウント比較値とするようにしたので、制御に伴う露光量の変化を一定の割合とすることがより円滑に実行できる。
【０１２３】
また、本発明に係る撮像装置によれば、前記撮像装置において、上記受光量判断手段は、上記輝度情報があらかじめ設定された範囲内であるか否かを示す、輝度情報近似信号を出力するものであり、上記カウンタ移動量演算手段は、上記判断結果が適量でないことを示し、かつ、上記輝度情報近似信号が上記範囲内であることを示す場合に、上記カウンタ加算値の絶対値を「１」とするようにしたので、カウント値を用いた制御により、制御に伴う露光量の変化を一定の割合とし、切り替え地を用いてより円滑に制御することに加え、輝度情報が目標値に近似している場合は、電荷排出パルスを１本づつ変化させるので、より精密な露光時間の制御を行うことを可能とする。
【０１２４】
また、本発明に係る撮像装置によれば、前記撮像装置において、上記電荷排出パルス出力手段は、上記カウント値と上記予め設定された切り替え値との大小を比較して、上記カウント値が上記予め設定された切り替え値より小さい場合は、一定間隔をもって上記電荷排出パルスを出力し、上記カウント値が上記予め設定された切り替え値以上である場合は、上記一定間隔よりも短い間隔である短縮間隔をもって上記電荷排出パルスを出力するようにしたので、制御に伴う露光量の変化を一定の割合とすることがより円滑に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同装置が備える電荷排出パルス出力手段１７からの、電荷排出パルス出力の状態を示すタイミング図である。
【図３】同装置が備える受光量判断手段１４の内部構成を示すブロック図である。
【図４】同装置が備えるカウンタ移動量演算手段１５の内部構成を示すブロック図である。
【図５】同装置が備えるアップダウンカウンタ１６の内部構成を示すブロック図である。
【図６】同装置の固体撮像素子１１における、電荷の蓄積期間の変化の状態を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態２による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図８】同装置が備える電荷排出パルス出力手段７７からの、電荷排出パルス出力の状態を示すタイミング図である。
【図９】同装置が備えるカウンタ移動量演算手段７５の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態３による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】同装置が備えるアップダウンカウンタ１６の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】同装置が備える電荷排出パルス出力手段１０７からの、電荷排出パルス出力の状態を示すタイミング図である。
【図１３】本発明の実施の形態４、及び５による撮像装置が備える受光量判断手段１４の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態４による撮像装置が備えるカウンタ移動量演算手段１５の内部構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態５による撮像装置が備えるカウンタ移動量演算手段７５の内部構成を示すブロック図である。
【図１６】従来の技術による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，１５０ レンズ
１１，１５１ 固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）
１２ Ａ／Ｄ変換器
１３ 輝度情報検出手段
１４ 受光量判断手段
１５，７５ カウンタ移動量演算手段
１６，１０６ アップダウンカウンタ
１７，７７，１０７ 電荷排出パルス出力手段
３１，４１，９１，９４ 減算器
３２ 絶対値回路
３３，１３１ 比較器
４２，９５ 除算回路
４３，９６，１１１ 符号切り替え手段
４４，９７，１１２ 反転素子
４５，９８，１１３ ＡＮＤ回路
５１，１１４ 加算器
５２，１１５ ラッチ回路
９２，９３，１４１，１４２ セレクタ
１５２ レベル検出回路
１５３ 非連続シャッタパルス発生回路
１５４ 信号処理回路
１５５ 比較回路
１５６ 同期信号発生回路
１５７ タイミングジェネレータ
１５８ リセット信号発生回路
１５９ 変形ノコギリ波発生回路
１５１０ 等化ブランキング発生回路
１５１１ ＯＲ回路
１５１２ ドライバ
１５１３ 連続シャッタパルス発生回路

Claims (6)

1. レンズを介して受光した被写体像を電荷に変換して蓄積する固体撮像素子を有し、前記蓄積した電荷の排出により露光量を制御する撮像装置において、
   上記被写体像の輝度を検出し、輝度情報を出力する輝度情報検出手段と、
   上記輝度情報に基づいて、上記固体撮像素子で受光する被写体像の光量が適量であるか否かを判断し、判断結果を出力する受光量判断手段と、
   カウント値を保持し、上記保持したカウント値に対して、一定周期ごとに上記カウント値を更新して出力するアップダウンカウンタと、
   上記判断結果と、上記カウント値とに基づいて、上記カウント値更新のためのカウンタ加算値を演算により取得するカウンタ移動量演算手段と、
   上記カウント値に対応して、上記固体撮像素子に対して電荷排出パルスを出力する電荷排出パルス出力手段とを備え、
   上記カウンタ移動量演算手段は、
   予め設定されたカウント比較値と上記カウント値との差を、予め設定された値で除し、その商を上記カウンタ加算値の絶対値とすることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記受光量判断手段は、光量が「適量」、「多い」、「少ない」を示す判断結果を出力するものであり、
   上記カウンタ移動量演算手段は、
   上記カウント加算値として、上記判断結果が「多い」を示す場合は上記商に正符号を付して出力し、上記判断結果が「少ない」を示す場合は上記商に負符号を付して出力し、上記判断結果が「適量」を示す場合は上記商を破棄して「０」を出力することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
   上記予め設定されたカウント比較値として、上記電荷排出パルス出力手段が出力し得る、１フィールドあたりのパルス数の最大値を用いることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
   上記カウンタ移動量演算手段は、
   上記カウント値と予め設定された切り替え値との大小を比較して、その比較結果に応じて、あらかじめ設定される２つの選択対象値のいずれかを選択して上記カウント比較値とすることを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置において、
   上記受光量判断手段は、上記輝度情報があらかじめ設定された範囲内であるか否かを示す、輝度情報近似信号を出力するものであり、
   上記カウンタ移動量演算手段は、上記判断結果が適量でないことを示し、かつ、上記輝度情報近似信号が上記範囲内であることを示す場合に、上記カウンタ加算値の絶対値を「１」とすることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項４に記載の撮像装置において、
   上記電荷排出パルス出力手段は、上記カウント値と上記予め設定された切り替え値との大小を比較して、
   上記カウント値が上記予め設定された切り替え値より小さい場合は、一定間隔をもって上記電荷排出パルスを出力し、
   上記カウント値が上記予め設定された切り替え値以上である場合は、上記一定間隔よりも短い間隔である短縮間隔をもって上記電荷排出パルスを出力するものであることを特徴とする撮像装置。

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