JPH01241280A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、輝度変動のある照明下でフリッカ−のない撮
像を可能にする固体撮像装置に関する。

〔従来の技術〕

固体撮像素子をイメージセンサとして用いた撮像装置で
は、固体撮像素子の光電荷蓄積時間を変えることにより
シャッタ機能を実現した電子シャッタ可能なものが多く
提案されている。

第４図は、通常モード及び電子シャッタモードにおける
蓄積電圧Ｖｂとリセットパルスφ、及びφ２との波形図
である。

ここでは、ビデオカメラの出力をＮＴＳＣ規格に合わせ
る場合に多く設定される電子シャッタモードを示す。

通常モードにおいては、リセットパルスφ、によって蓄
積電圧Ｖｂがリセットされた後、時間に比例して光電荷
が蓄積し、それに伴って蓄積電圧■ｂが上昇する。そし
て、一定期間経過し死時点でその蓄積電圧ｖｂが光電変
換信号として読み出され、すセットパルスφ、によって
基準電圧ヘリセットされる。

そこで、電子シャッタモードでは、υセットパルスφ２
によって光電変換素子のリセットタイミングを変化させ
、蓄積時間を入射光量に従って任意に調整する電子シャ
ッタ動作を行う。

〔発明が解消しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例では、輝度変動のある照明下
で、特に電子シャッタ等の蓄積時間の短い動作を行５と
、次のような問題点があった・−例として、５０Ｈｚ父
流電源による蛍光灯の照明下で１１５００　Ｉ＠ｅ蓄槓
の電子シャッタ動作を行う場合を考える。

第５図は、５０Ｈｚ又流電源による蛍光幻の輝度変動を
示すグラフである。

このよりに５０Ｈｚ交流電源では、蛍光灯の輝度は１０
０　Ｈｚで変動する。ところが、ＮＴＳＣ規格では１フ
イールドは１／６０ｓｅｃであるから、１フイールド中
に１１５００　ｓｅｃ蓄積を行うと、同図中の点線で示
す期間に１１ｉ槓を行うこととなる。

したがって、各蓄積期間で蛍光幻の輝度は一定でなく、
この輝度の変動がモニタでフリッカ−として現われ、キ
ラキラした見にくい画面となってしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による固体撮像装置は、照明光の輝度変動を検出
する光センサと、該光センサの検出信号に基づきほぼ同
一輝度時の光電変換信号を読み出すようにイメージ七／
すを駆動する駆動手段と、を設けたことを特徴とする。

〔作用コ イメージセンサの光電変換動作を照明の輝度変動に同期
させることができるために、常に同ｉ菫の照明下で撮像
することができ、フリッカ−のない画像信号を得ること
ができる。

〔実施例〕

以下−本発明の＊ｍ例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

誤１図は、本発明による固体撮像装置の一犬施例の概略
的構成図であり。

同図にお込て、結像光学系５を通して被与体の像がイメ
ージセンサ６上に結像し、その像に対応した電気信号に
変換される。また、被写体側からの光は光学拡散器１を
通して７リツカー検出用の元センサ２へ入射する。党セ
ンサ２は、ホワイトパ２ンス用センナ等を兼用すること
もでき、回路組換、コスト等の面で有利に構成すること
ができるｂ 光学拡散器１は、光センサ２の視野をイメージセンサ６
の視野とほぼ同じ領域になるように調節し、かつ部分的
な照明の激しい変動による駒認識を防ぐために入射光を
拡散して光センサ２へ送る。

したがりて、光センサ２の分光特性は、イメージセンサ
６のそれと同じであることが必要である。

光センサ２の出力信号は７リツ力−検出回路３に入力し
、フリッカ−検出回路３は光センサ２からの信号に基づ
いてフリッカ−を検出し駆動回路４へ知らせる。駆動回
路４はイメージセンサ６を駆動するパルスや信号処理の
ためのＳ／Ｈ回路７及び切替回路９を制御するパルスを
発生する。

イメージ七／す６は、駆動回路４によって駆動され、そ
の元！変換信号はＳ／Ｈ回路７でサンプルホールドされ
る。サンプルホールドのタイミングは駆動回路４からの
ノールスによシ制御される。

Ｓ／Ｈ回路７から出力される信号は、フィールドメモリ
８及び切替回路９によってＮ’ｒＳＣ＠号として端子１
０から出力する。

第２図は、本実施例の動作を説明するためのタイミング
チャートである。

まず、光センサ２から照明の輝度変動に対応したセンサ
信号がフリフカ−検出回路３に人力すると、検出回路３
はその輝度変動を検出して、その変動に同期した信号（
図中の検出回路出力）を駆動回路４へ出力する。

駆動回路４は、入力する検出画路出カッＪ？ルスに同期
したタイミングで、駆動パルスをイメージセンサ６へ出
力し、またＳ／１（／＃ルスをＳ△回路７へ出力する。

これによって、イメージセンサ６は、電子シャッタモー
ド時に検出回路出力パルス［同期して光電変換動作を行
い、常に同じ照明輝度下で短時間撮像を行うとととなる
。

こうしてイメージセンサ６から出力された光電変換信号
は、Ｓ／）！パルスのタイミングでＳ／Ｈ回路７に保持
される。例えば５０　Ｈｚの交流電源による蛍光灯の場
合、その照明輝度の変動は１００　Ｈｚである。したが
って、電子シャッタモード時のイメージセンサ６の出力
のフィールド周波数は１００Ｈｚとなシ、ＮＴＳＣ規格
の出力を得るためにはインターレース動作を考慮して図
示するようにＳ／Ｈ／臂ルスをＳ／Ｈ回路７へ供給する
。

Ｓ／１（回路７の出力は、フィールドメモリ８と切替回
路９とを利用してＮＴＳＧ　ｍ格の画像信号として端子
１０から出力する。

こうして高速電子シャッタ動作であっても７リツカーを
抑制でき、ナラつきのない画像ヲ得ることができる。

１だ、通常の動作モードの場合もフリッカ補正を行りこ
とでナラつきのない画像を得ることができる。この場合
、イメージセンサ６の蓄積時間を１／１００　ｓ＠ｅま
で長くして上記実施例の動作全行つても良いが、次のよ
りに構成することもできる。

第３図は、本発明の他の実施例の動作を説明するための
信号波形図である。

本実施例では、フリッカ−検出回路３０代わυに積分回
路を設け、光センサ２の出力の積分を行う、そして、同
図に示すフィールド島では、予め定めた蓄積期間で蓄積
動作を行い、フィールドｂでは元センサ２の出力がフィ
ールド島と同じレペＡ・になるまで蓄積動作を続ける。

以下、フィールドＣ以降も同様の蓄積動作を行りことで
、照明の輝度変動に同期し、一定光量の照明下での撮像
が通常モードに極めて近い状態で行うことが可能となる
。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したよつに、本発明による固体撮像装置
は、照明の輝度変動を検出して常に開光蓋の照明下での
撮像を可能にしたことで、たとえば電子シャッタ動作時
の７リツカーを抑制でき、ちらつきのない画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による固体撮像装置の一実施例の概略
的構成図、 第２図は、本実施例の動作を説明するためのタイミング
チャート、 第３図は、本発明の他の実施例の動作を説明するための
信号波形図、 第４図は、通常モード及び電子シャッタモードにおける
蓄積電圧ｖｂとリセットノクルスφ１及びφ２との波形
図、 第５図は、５０Ｈｚ交流電源による蛍光灯の輝度変動を
示すグラフである。 ２・・・光センサ、３・・・フリッカ−検出回路、４・
・・駆動回路、６・・・イメージセンサ、７・・・８７
８回路。 代理人　　弁理士　山　下　穣　平 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明光の輝度変動を検出する光センサと、該光セ
   ンサの検出信号に基づきほぼ同一輝度時の光電変換信号
   を読み出すようにイメージセンサを駆動する駆動手段と
   、を設けたことを特徴とする固体撮像装置。