JPH02220573A

JPH02220573A - 電子アイリス制御回路

Info

Publication number: JPH02220573A
Application number: JP8940589A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kobori; 小堀　清
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-09-03

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］この発明は、ＣＯＤなどの固体ａｃｉ＋素子を使用した
撮像装置に適用して好適な電子アイリス制御回路に関し
、特に電子シャッター機能を付与して電子アイリス＃御
を行なう場合の動作の安定性を確保した電子アイリス制
御回路に関する。

［従来の技術］ＣＣＤなとの固体撮像素子を使用した撮像装置において
、そのアイリス制御を行なう場合には、通常機械的なシ
ャッターを使用している。

しかし、この機械的シャッターを使用する場合には、そ
の応答特性があまり良くないし、構成も複雑化する欠点
がある。

このような欠点は、例えば固体撮像素子に入力する被写
体の光量を電子的に制御することによって解決できる。

この機械的シャッターに代えて被写体光量の電子的な制
御を電子的シャッターと呼称する。

電子シャッターを使用した電子アイリス制御回路では、
例えば以下のように構成することによってアイリス調整
を実現でとる。

例えば、固体撮像素子としてＣＯＤを使用する場合には
、その電荷蓄積時間を被写体の光量に応じて制御すれば
、これによって蓄積きれる電荷量が制御されるため、機
械的シャッターを使用したと同様な動作を達成できる。

［発明が解決しようとする課題］ところで、このような電子アイリス制御を行なう場合に
は、固体撮像素子から出力された撮像信号そのものを用
いて電荷蓄積時間を制御することになる。

しかし、このように撮像信号そのものを利用して電荷の
蓄積時間を制御すると、撮像信号そのものが時々刻々変
化するため、電荷蓄積時間を安定に、しかも高精度に制
御することが困難になる。

そこで、この発明ではこのような点を考慮したものであ
って、安定にしかも高精度に電荷蓄積時間を制御できる
ようにした電子アイリス制御回路を提供するものである
。

［課題を解決するための手段］上述の課題を解決するため、この発明においては、固体
撮像素子より出力されたＩｌｌに信号が所定周期のサン
プリングホールドパルスによってサンプリングホールド
されて所定の直流出力が形成され、この直流出力のレベルに応じて上記固体撮像素子に対す
る電荷蓄積時間が制御されるようにしたことを特１敞と
するものである。

［作　用］撮像４ｚ号は所定周期（本例では垂直周期）でサンプリ
ングホールドされ、サンプリングホールドされることに
よって直流出力が形成される。この直流出力のレベルに
応じて電荷蓄積時間が制御１ＩＩＩされる。

つまり、被写体の入射光量が多いときには電荷蓄積時間
を通常よりも短縮する。逆に、入射光量がいつもより少
ないとぎにば、この電荷蓄積時間を通常よりも長くする
。

こうすれば、電子シャッターが実現され、電子アイリス
機能を付与できる。

電荷蓄積時間を制御するのは安定した直流出力であるか
ら、その制御動作か安定すると共に、直流出力のレベル
によって電荷蓄積時間がコントロールされるから電荷蓄
積時間に対する制御精度も高い。

［実　施　例］続いて、この発明の一例を第１図以下を参照して詳細に
説明する。

第１図はこの発明を適用した撮像装置１ｏの一例を示す
系統図である。

被写体２０は二次元構成の固体撮像素子３０に結像され
て所定の撮（！Ｊ！信号に変換される。固体撮像素子３
０としてはＣＯＤなどの電荷転送素子が使用される。

撮像信号は信号処理手段４０に供給されて、例えば通常
のテレビジョン信号に変換されて、端子４０ａより出力
される。

撮像信号はさらに電子アイリス制御回路５０に供給され
、ここにおいて所定の制御信号（直流出力）が形成され
る。この制御信号で１１６素子駆動パルス発生回路系に
設けられた蓄積パルス制御回路７０が１ｌＪｆｌｌされ
る。

蓄積パルスは固体撮像素子３０の所定端子に印加され、
この蓄積パルスによって後述する電荷蓄積時間が制御！
される。

第２図は電子アイリス制御回路５０の一例を示す。

同図において、固体撮像素子３０より得られた撮像信号
は端子５１を通じてノイズ逓減回路（ＣＤＳ回路）５２
に供給されて、ｌＩｌ像信号中に含まれるノイズ成分が
逓′ｇされる。その出力はざらにアンプ５３を経てクラ
ンプ回路５４に供給きれて、撮４１　（’号の基準レベ
ル（垂直ブランキング期間のレベル）が所定レベルにク
ランプされる（第３図へ）。

クランプされた撮像信号は検波回路５５で検波きれ（同
図Ｂ）、この検波出力がサンプリングホールド回′Ｉ＃
１５６に供給されて所定周期でサンプリングホールドさ
れる（同図Ｄ）。サンプリングパルスＳＰは第３図Ｃに
示すように、垂直周期のパルスである。

サンプリングホールドされることによって、撮像信号は
そのレベルに応じた直流出力に変換され、この直流出力
が比較器５７において基準レベルＲＥＦ（同図Ｄ）と比
較され、その出力端子５８に得られる比較出力が制御ｌ
信号として蓄積パルス制御回路７０に供給される。

蓄積パルス制御回路７０では、基準レベルＲＥＦに対応
した蓄積パルスとなるように制御されるものであって、
直流出力のレベルが大きいときには第４図へのようにそ
の蓄積パルス幅（＝Ｔａ）が狭くなるように制御され、
直流出力レベルが小ざいときには蓄積パルス幅（＝Ｔｂ
）が広くなるように制御Ｉされて（第４図Ｂ）、常に一
定の蓄積パルス幅に制御される。

被写体２０の入射光量が多いときには、直流出力のレベ
ルも大きくなる。そして、蓄積パルスが狭いときには、
それだけ電荷蓄積時間が短か（なるため、電荷蓄積量が
通常時よりも減少し、これによって撮像信号のレベルが
低くなる。

これに対して、被写体２０の入射光量が少ないときには
、直流出力のレベルも小ざくなり、これによって蓄積パ
ルスが広くなるように制御される。

その結果、電荷蓄積時間がその分長くなって、電荷蓄積
量が増加する。したがって、入射光量が少ないときでも
所定レベルの撮像信号が得られる。

このような一連の動作で電子アイリス機能が付与される
ものである。

ここで、電荷蓄積時間は直流化された所定の比較出力で
制御されるために、その制御が非常に安定する。また、
安定した直流出力に基づいてアイリス制御を行なってい
るため、比較器５７の不感帯の幅を最少限に設定できる
。これに伴なって、比較出力に応じて電荷蓄積時間を微
妙にコントロールすることができ、電荷蓄積時間を高精
度に制御でざる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明では撮像信号を直流化し
た出力で固体Ｖ＆像素子の電荷蓄積時間をコントロール
したから、この電荷蓄積時間を安定に、しかも高精度で
制御できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した撮像装置の一例を示す系統
図、第２図は電子アイリス制御回路の一例を示す系統図
、第３図及び第４図はその動作説明に供する波形図であ
る。２０　・３０　・４０　・５０　・５２　・５４　・５５　・５６　・５７　・７０　・・被写体・固体撮像素子・信号処理手段・電子アイリス制御回路・ノイズ逓減回路・クランプ回路・検波回路・サンプリングホールド回路・比較回路・ＭＵＭパルス制御回路ＬＬ：撮像ｉＩ置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体撮像素子より出力された撮像信号が所定周期
のサンプリングパルスによってサンプリングホールドさ
れて所定の直流出力が形成され、この直流出力のレベル
に応じて上記固体撮像素子に対する電荷蓄積時間が制御
されるようにしたことを特徴とする電子アイリス制御回
路。