JPH04196986A

JPH04196986A - 固体撮像素子の露光調整装置

Info

Publication number: JPH04196986A
Application number: JP2327850A
Authority: JP
Inventors: Akishi Araki; 昭士荒木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-16
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JP3018492B2; KR920011234A; US5278659A

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、ＣＣＤＣソイャー等の固体撮像素子の露光調
整装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、固体撮像素子の露光調整装置において、垂直
周期の鋸歯状波のレベルと固体撮像素子への入射光量に
応じたレベルとの比較により、固体撮像素子の電荷蓄積
時間を制御する場合に、所定時に鋸歯状波の傾きを大き
くするようにして、入射される光量が多い場合に良好な
露光調整ができるようにしたものである。

また本発明は、固体撮像素子の露光調整装置において、
垂直周期の鋸歯状波のレベルと固体撮像素子への入射光
量に応じたレベルとの比較により、固体撮像素子の電荷
蓄積時間を制御する場合に、固体撮像素子への入射光量
が多いとき、入射光量に応じたレベルの変化を小さくし
て、入射される光量が多い場合に良好な露光調整ができ
るようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、例えばビデオカメラ等では、固体撮像素子である
光電変換素子と電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ　
Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）等から構成される所
謂ＣＣＤイメージセンサで受光される光量を自動的に調
節する（以下自動露光調節という）機構として、例えば
特開昭６３−８２０６７号公報等に開示されているレン
ズに内蔵されている所謂アイリス（絞り）を自動的に調
節する機構（以下オートアイリス機構という）が知られ
ている。

具体的には、ビデオカメラは、第５図に示すように、レ
ンズ部（５０）と、ビデオカメラ本体（６０）とから構
成される。

レンズ部（５０）は、レンズ（５１）と、アイリス（５
２）と、ビデオカメラ本体（６０）から送られてくる撮
像信号のレベルを検出する検波回路（５３）と、この検
波回路（５３）の出力と基準電圧を比較する比較回路（
５４）と、この比較回路（５４）の出力に基づいてアイ
リス（５２）の開閉を制御するアイリス駆動回路（５５
）とを有する。

また、ビデオカメラ本体（６０）は、固体撮像素子であ
るＣＣＤイメージセンサ（以下ＣＣＤという）（６１）
と、このＣＣＤ　（６１）からの撮像信号を増幅する増
幅回路（６２）と、この増幅回路（６２）で増幅された
撮像信号に所謂Ａ　Ｇ　Ｃ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇａ
１ｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）をかけるＡＧＣ回路（６３）と
、ＡＧＣ回路（６３）から撮像信号を所謂ＮＴＳＣ方式
やＰＡＬ方式等に準拠した映像信号に変換する信号処理
回路（６４）とを有し、この映像信号が端子（６５）か
ら取り出されるようになっている。

そして、オートアイリス機構は、レンズ部（５０）に内
蔵されたアイリス（５２）に、ビデオカメラ本体（６０
）に内蔵されたＣ　ＣＤ　（６１）の出力レベルをフィ
ードバックすることにより達成される。

すなわち、増幅回路（６２）及び検波回路（５３）を介
して得られるＣ　ＣＤ　（６１）の出力レベルが基準電
圧になるように、すなわち比較回路（５４）の出力が零
となるようにアイリス（５２）の開閉が自動的に調節さ
れる。

一方、アイリスを用いない露光調節機構として、例えば
、所謂フィールド蓄積型のＣＣＤイメージセンサの電荷
蓄積時間を制御する（以下電子シャッタという）機構を
本出願人は先に提案した（特願平２−２３８９３０号）
。

具体的には、電子シャッタ機能を有するフィールド蓄積
型のＣＣＤイメージセンサでは、第６図Ａに示す所謂垂
直帰線期間（垂直ブランキング期間）を示すローレベル
の信号（以下垂直ブランキング信号という）　Ｖ　ＢＬ
Ｋが供給されたときに、第６図Ｂに示す画像続出パネル
ＳＧ（ハイレベル）が供給され、任意のフィールドの画
像読出パネルＳＧから次のフィールドの画像続出パネル
ＳＧが供給されるまでに蓄積された電荷が次のフィール
ドの画像続出パネルＳＧに基づいて読み出されるように
なっている。

そして、電子シャッタ機能は、第６図Ｃに示すように、
任意のフィールドの画像続出パネルＳＧが供給されてか
ら、ＣＣＤイメージセンサの所謂サブストレート（Ｓｕ
ｂｓｔｒａｔｅ）にハイレベルのパルス（以下リセット
パルスという）ＳＯＢを後述するように所謂水平帰線期
間（水平ブランキング期間）中に供給し、それまで蓄積
された電荷を掃き捨て、最終のリセットパルスＳＵＢが
供給されてから次のフィールドの画像続出パルスＳＧが
供給されるまでの時間を制御し、電荷蓄積時間Ｔｃイ。

を制御するようになっている。例えば、ＮＴＳＣ方式で
は、最大の電荷蓄積時間ＴＣＨＧはフィールド周波数で
決まる１６．７ｍｓであり、ＰＡＬ方式では、最大の電
荷蓄積時間Ｔ　ＣＭＧはフィールド周波数で決まる２０
ｍ５である。

［発明が解決しようとする課題］ところで、例えば工業用ビデオカメラでは、所謂Ｃマウ
ント方式等による交換レンズが数多く使用され、ビデオ
カメラ本体のレンズは自由に組み合わせて使用できるよ
うになっている。しかし、上述のようなオートアイリス
機構を採用したオートアイリスレンズでは、ビデオカメ
ラ本体との接続（インターフェイス）において種々の問
題があった。例えば、オートアイリスレンズとビデオカ
メラ本体を接続するだめのコネクタの互換性の問題や、
ビデオカメラ本体がオートアイリスレンズに供給する電
源電圧、電流容量、フィート’　／Ｎ・ツク信号のレベ
ル等の規格のマツチングの問題等があった。

また、上述した第５図に示すように、検波回路（５３）
、比較回路（５４）等はレンズ部（５０）に内蔵される
ようになっており、レンズ部（５０）を交換する毎に、
レンズ部（５０）で基準電圧等の調整を行い、最適な露
光が得られるようにする必要があった。

さらに、一般にオートアイリスレンズは、手動でアイリ
スを調節するマニュアルアイリスレンズに比較して高価
であり、またケーブルによる接続が煩雑であった。

また、上述の電子シャッタ機能を応用した露光時間の調
節では、蓄積された電荷を掃き捨てるリセットパルスＳ
ＵＢは、現在読み出されている撮像信号に影響を与えな
いように、水平ブランキング中に行う必要があり、この
ため、上述の第６図Ｅに示すように、電荷蓄積時間ＴＣ
）ＩＧは、所謂水平同期信号の１周期分に相当する時間
（以下ＩＨという）、すなわち６４μｓを単位として制
御されるようになっている。したがって、被写体が暗く
、シャッタ速度が遅い低速シャッタ域では、電荷蓄積時
間Ｔ　ＣＨＧの段階的な（ステップ）制御は問題となら
ないが、被写体が明るく、シャッタ速度が早い高速シャ
ッタ域では、ステップ幅が粗すぎて実用に適しないとい
う問題があった。

また、この場合に従来の電子シャッタで可能な最も高速
なシャッタ速度は１／１００００秒程度であり、より高
速なシャッタ速度としなければ、実際の撮影では充分に
入射光量を絞ることはできない場合があった。

このように、シャッタ速度の調整だけで撮影感度の調整
を行うことは困難であった。

本発明の目的は、マニュアルアイリス或いは固定された
アイリスを有するレンズ装置を使用して良好に撮像ので
きるビデオカメラを提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段］本発明の固体撮像素子の露光調整装置は、例えば第１図
及び第２図に示すように、垂直ブランキング期間中供給
されるリセットパルスにより１垂直期間毎に第１の基準
電位にリセットされる鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生
回路（３０）と、固体撮像素子（１）への入射光量に応
じたレベルの信号を発生する光量検出回路（４０）と、
鋸歯状波発生回路（３０）の出力信号の電圧と、光量検
出回路（４０）の出力電圧に応じたパルス幅のゲートパ
ルスを発生するゲートパルス発生回路（２５）とを備え
、ゲートパルス発生回路（２５）の出力信号に基づいて
、固体撮像素子（１）へ電荷を蓄積する蓄積時間を制御
するようにした固体撮像素子の露光調整装置において、
鋸歯状波発生回路（３０）は、リセ７）パルスが供給さ
れた直後より次のリセットパルスが供給される直前にお
いて傾きの大きい鋸歯状波を発生するようになされてい
るものである。

また本発明の固体撮像素子の露光調整装置は、例えば第
１図及び第２図に示すように、垂直ブランキング期間中
供給されるリセットパルスにより１垂直期間毎に第１の
基準電位にリセットされる鋸歯状波を発生する鋸歯状波
発生回路（３０）と、固体撮像素子（１）への入射光量
に応じたレベルの信号を発生する光量検出回路（４０）
と、鋸歯状波発生回路（３０）の出力信号の電圧と、光
量検出回路（４０）の出力電圧に応じたパルス幅のゲー
トパルスを発生するゲートパルス発生回路（２５）とを
備え、ゲートパルス発生回路（２５）の出力信号に基づ
いて、固体撮像素子（１）へ電荷を蓄積する蓄積時間を
制御するようにした固体撮像素子の露光調整装置におい
て、光量検出回路（４０）は、固体撮像素子（１）に入
射される光量が少ない状態に比べ、固体撮像素子（１）
に入射される光量が多い場合において、出力する信号の
レベル変化が小さくなるようになされているものである
。

〔作用〕

リセットパルスが供給された直後より次のりセントパル
スが供給される直前において傾きの大きい鋸歯状波を発
生するようにしたことで、固体撮像素子への入射光量が
多い場合に、この傾きの大きい鋸歯状波と、入射光量に
応じたレベルの信号とが比較され、入射光量が多いとき
には比較出力の分解能が高くなり、入射光量が多いとき
でも固体撮像素子の電荷の蓄積時間が高い精度で行える
。

また、固体撮像素子に入射される光量が多い場合におい
て、入射光量に応じたレベルの信号の変化が小さくなる
ようにしたことで、固体撮像素子への入射光量が多い場
合に、入射光量に応じたレベルの信号と鋸歯状波との比
較出力の急激な変化が抑えられ、入射光量が多いときに
固体撮像素子の電荷の蓄積時間が瞬間的に大幅に変動す
るのが阻止される。

〔実施例］以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。

第１図は、本例の固体撮像素子の露光調整装置を適用し
たビデオカメラの構成を示す図で、図中（１）は電荷の
蓄積時間が制御可能な固体撮像素子（以下ＣＣＤと称す
る）を示し、このＣＣＤ　（１）には、撮像レンズ（図
示せず）を介して入射する像光を画素毎に電荷として蓄
積して電気的な撮像信号として出力するもので、電荷の
蓄積時間は後述するリセットパルスＳＵＢにより制御さ
れる。そして、ＣＣＤ　（１）が出力する撮像信号を増
幅回路（２）で増幅した後、自動利得調整回路（ＡＧＣ
回路）（３）で所定レベルに利得調整する。そして、自
動利得調整回路（３）が出力する撮像信号を映像信号処
理回路（４）に供給し、この映像信号処理回路（４）で
ＮＴＳＣ方式等の所定のフォーマットの映像信号に変換
する。そして、この変換された映像信号を、出力端子（
５）からモニタ受像機、ＶＴＲ等の各種映像機器（図示
せず）に供給する。

ここで本例においては、増幅回路（２）が出力する撮像
信号を検波回路（１１）に供給し、この検波回路（１１
）で撮像信号のピーク検波（或いは平均値検波）を行い
、検波出力を比較器（１２）に供給する。そして、この
比較器（１２）で基準電圧発生回路（１３）の出力電位
と比較し、この差分をアナログ・デジタル変換器（１４
）に供給する。なお、比較器（１２）が出力する差分信
号を、以下シャッタ制御電圧と称する。

そして、アナログ・デジタル変換器（１４）でデジタル
データ化されたシャッタ制御電圧を、マイクロコンピュ
ータ構成の中央制御装置（１５）に供給する。この中央
制御装置（１５）には、モードスイッチ（１６）が接続
してあり、このモートスインチ（１６）により指示され
た露光調整モードによりシャッタ制御電圧データを修正
し、修正されたシャッタ制御電圧データを、ＰＷＭ波（
パルス幅変調波）としてデジタル・アナログ変換器（１
７）に供給し、このデジタル・アナログ変換器（１７）
でアナログの電圧信号にする。この場合、中央制御装置
（１５）が出力するＰＷＭ波は、入力シャッタ制御電圧
データに対し非線形（ノンリニア）の特性で作成される
。

この非線形の特性について説明すると、ＰＷＭ波により
示される値をり、とすると、このＰＷＭ値り、の単位時
間当たりの最大の変化量ΔＤ、は、次式により設定され
る。

ΔＤ　Ｐ　’＝　ｋ　／　Ｄ　Ｐ　　　　　　　　　　
・・・・（１）ここで、ｋは定数である。この（１）式
によりＰＷＭ値り、の変化量を設定することで、ＰＷＭ
（直Ｄ２が比較的低レベルの値であるときには、最大の
変化量ΔＤ、は大きくでき、比較的高レベルの値である
ときには、最大の変化量ΔＤ２は小さく抑えられる。

そして、シャッタ制御電圧データであるこのＰＷＭ波を
アナログ変換して得られる電圧信号を、端子（２１）を
介してシャッタ速度制御回路（２０）に供給する。この
シャンク速度制御回路（２０）は、第２図に示すように
構成され、端子（６）から画像読出しパルスＳＧが供給
され、端子（７）からリセットパルスＲＰが供給され、
端子（８）から垂直ブランキング信号Ｖ　ＢＬＫが供給
される。そして、このシャンク速度制御回路（２０）は
鋸歯状波発生回路（３０）を備える。この鋸歯状波発生
回路（３０）は、定電流源（３１）の出力を演算増幅器
（３２）の反転側入力端子に供給し、この演算増幅器（
３２）の非反転側入力端子を抵抗器Ｒ，を介して接地す
る。この場合、定電流源（３１）は、後述する電流制御
回路（２４）により出力電流値が制御される。そして、
演算増幅器（３２）の反転側入力端子を、コンデンサＣ
Ｉを介して演算増幅器（３２）の出力端子と接続する。

さらに、コンデンサＣ１と並列に、接続スイッチ（３３
）を接続する。

そして、この接続スイッチ（３３）を接続制御回路（２
３）により制御する。

この接続制御回路（２３）は、端子（６）から画像読出
しパルスＳＧが供給され、この画像読出しパルスＳＧが
供給される毎に接続スイッチ（３３）を接続させる接続
制御信号を出力する。この場合、画像読出しパルスＳＧ
は、映像信号の１フイールド毎に供給されるパルスで、
各フィールドの最初に供給される。従って、各フィール
ドの最初で、接続スイッチ（３３）は−瞬接続状態にな
る。

また、端子（８）から供給される垂直ブランキング信号
Ｖ　ＢＬＫを電流制御回路（２４）に供給し、この電流
制御回路（２４）で垂直ブランキング期間だけ出力電流
値を他の期間よりも所定値増やすように定電流源（３工
）を制御する。

このようにして鋸歯状波発生回路（３０）を構成したこ
とで、接続スイッチ（３３）が接続状態になる毎（即ち
１フイールド毎）に、出力電位が増加すると共に一定電
位になると瞬間的に元に戻る鋸歯状波が得られる。この
場合、本例においては垂直ブランキング信号Ｖ　ＢＬＫ
の定電流源（３１）の出力電流値を他の期間よりも増や
すようにしたので、第３図りに示すように、垂直ブラン
キング期間となって出力電位が所定値以上に増大したと
き、この電位の増加率が大きくなる（即ち電位が変化す
る傾斜が急になる）。

そして、この鋸歯状波を比較器（２５）の反転側入力端
子に供給すると共に、検波回路（４０）に供給する。こ
の検波回路（４０）はピーク検波を行うもので、鋸歯状
波発生回路（３０）の出力をダイオードＤ１のアノード
に供給し、このダイオードＤ１のカソードを演算増幅器
（４１）の非反転側入力端子に接続する。また、ダイオ
ードＤ＋　のカソードを、コンデンサＣｔを介して接地
する。さらに、演算増幅器（４１）の出力端子を、この
演算増幅器（４１）の反転側入力端子と接続する。また
、端子（２１）に得られるシャッタ制御電圧を、抵抗器
Ｒｔを介してダイオードＤ２のアノードに供給し、演算
増幅器（４１）の出力端子をダイオードＤｔＯカソード
と接続する。

そしてさらに、ダイオードＤ２のアノードを比較器（２
５）の非反転側入力端子に接続する。

このように構成したことで、検波回路（４ｏ）で鋸歯状
波発生回路（３０）が出力する鋸歯状波のピークが検波
されると共に、このピーク検波したレベルに非線形にシ
ャッタ制御電圧が収束される。即ち、シャッタ制御電圧
の入力側と検波回路（４０）との間に接続したダイオー
ドＤ、の非線形の特性により、第４図に示すように、端
子（２１）に得られる入力電圧（シャッタ制御電圧）■
、が低レベルのときは、この入力電圧■、の変化に追随
してダイオードＤ、のアノードの電位■。が変化する。

これに対し、入力電圧■、が鋸歯状波のビークｖＰに近
づくと、ダイオードＤ２の非線形の特性により、電位■
。の変化が遅れるようになる。

そして、このような特性のダイオードＤ２のアノードに
得られるシャッタ制御電圧と鋸歯状波とが比較器（２５
）で比較され、シャッタ制御電圧が鋸歯状波のレベルを
越えたとき変化する検出信号が得られる。この検出信号
をゲートパルスとして、ＡＮＤゲート（２７）及び（２
８）の一方の入力端に供給し、端子（７）からＡＮＤゲ
ート（２７）の他方の入力端に供給されるリセットパル
スＲＰとの論理積及び端子（８）からＡＮＤゲー）　（
２８）の他方の入力端に供給される垂直ブランキング信
号Ｖ　ＢＬＫの負理論との論理積が、それぞれのＡＮＤ
ゲート（２７）及び（２８）で得られる。そして、両Ａ
ＮＤゲート（２７）及び（２８）の論理積出力を、ＯＲ
ゲート（２９）の一方及び他方の入力端に供給し、論理
和としての出力を得、この論理和出力をリセットパルス
ＳＯＢとして出力端子（２２）に供給する。

そして、この端子（２２）に得られるリセットパルスＳ
ＵＢを、駆動回路（１８）を介してＣＣＤ　（１）に供
給し、このリセットパルスＳＵＢによりＣＣＤ　（１）
が蓄積した電荷の掃き出しをさせる。

次に、本例のビデオカメラの動作を、シャッタ速度の制
御を中心にして、第３図を参照して説明する。

まず、第３図Ａに示す垂直同期信号ＶＤに同期して撮像
が行われるとすると、この垂直同期信号ＶＤに基づいて
垂直ブランキング信号ＶＢＬＫ（第３図Ｂ）と画像読出
しパルスＳＧ（第３図Ｃ）とが作成され、ＣＣＤ　（１
）に蓄積した電荷は、この画像読出しパルスＳＧに同期
して垂直周期で読出される。そして、シャッタ速度制御
回路（２０）内の鋸歯状波発生回路（３０）が出力する
鋸歯状波は、第３図りに示すように、この画像読出しパ
ルスＳＧに同期すると共に、垂直ブランキング信号Ｖ　
ＢＬＫがローレベル信号“０”となり垂直ブランキング
期間であるとき、電位の増加率が大きくなる。

そして、この鋸歯状波の電位がシャッタ制御電圧より低
いとき、比較器（２５）の出力はハイレベル信号”　１
　”になる。従って、比較器（２５）が出力するハイレ
ベル信号“１”の幅は、シャッタ制御電圧によって連続
的（アナログ的）に制御され、例えば被写体が明るくシ
ャッタ制御電圧が高くなると広くなる。

また、端子（７）を介して供給されるリセットパルスＲ
Ｐは、第３図Ｆ或いはＨに示すように、水平同期信号に
同期すると共に、上述したように現在読み出されている
撮像信号に影響を与えないように、水平ブランキング期
間中にハイレベルとなる信号であり、ＡＮＤゲー）　（
２７）は、比較器（２５）の出力がハイレベルのとき、
このリセットパルスＲＰを通過する。また、ＡＮＤゲー
）　（２８）は、比較器（２５）の出力がハイレベルの
とき、端子（８）を介して供給される第３図Ｂに示す垂
直ブランキング信号Ｖ　ＢＬＫの負論理を通過する。

従って、ＯＲゲー）　（２９）は、例えば被写体が暗く
シャッタ制御電圧が低く、比較器（２５）の出力のハイ
レベルの期間が垂直ブランキング信号Ｖ　ＢＬＫのハイ
レベルの期間、即ち所謂映像期間より短いとき（以下低
速シャッタ域という）は、比較器（２５）の出力がハイ
レベルである期間、リセットパルスＲＰをリセットパル
スＳＯＢとして出力する。

即ち、ＯＲゲート（２９）は、低速シャッタ域では、Ｉ
Ｈ単位で制御されるリセットパルスＳＵＢを出力する。

例えば、シャッタ制御電圧Ｖ、（第３図り参照）と鋸歯
状波との比較で、映像期間中にローレベルに反転する比
較器（２５）の比較出力（第３図Ｅ）が得られるときに
は、第３図Ｆに示すように、ローレベルに反転するとき
からリセットパルスＲＰの出力が停止され、次に画像読
出しパルスＳＧが立上がるまでの期間Ｔ、で電荷が蓄積
する。

この蓄積時間Ｔ１がシャッタ速度に対応した時間となる
。

一方、シャッタ制御電圧が高く、比較器（２５）の出力
のハイレベルの期間が映像期間より長いとき（以下高速
シャッタ域という）は、映像期間中はリセットパルスＲ
Ｐを出力すると共に、垂直ブランキング期間中は比較器
（２５）の出力がハイレベルに相当する期間、ハイレベ
ルのリセットパルスＳＵＢを出力する。即ち、ＯＲゲー
）　（２９）は、高速シャッタ域では、連続的に制御さ
れるリセットパルスＳＵＢを出力する。例えば、シャッ
タ制御電圧Ｖｂ　（第３図り参照）と鋸歯状波との比較
で、垂直ブランキング期間にローレベルに反転する比較
器（２５）の比較出力（第３図Ｇ）が得られるときには
、第３図Ｈに示すように、リセットパルスＲＰとして垂
直ブランキング期間にもパルスが出力され、このパルス
幅が比較出力に応じて変化する。

そして、このパルスがローレベルに変化してから、次に
画像読出しパルスＳＧが立上がるまでの期間Ｔ、で電荷
が蓄積する。この蓄積時間Ｔｂがシャッタ速度に対、応
した時間となる。

かくして、シャッタ速度制御回路（２０）は、例えば、
被写体が暗く、検波回路（１１）でＣＣＤ　（１）の出
力レベルが低く検出される低速シャッタ域では、映像期
間中にＣＣＤ　（１）の出力レベルに基づいてＩＨ単位
で制御されるリセットパルスＳＵＢを駆動回路（１８）
を介してＣＣＤ　（１）のサブストレートに供給し、最
終のリセットパルスＳＵＢが供給されてから画像続出パ
ルスＳＧが供給されるまでの電荷蓄積時間をＩＨ単位で
制御する。一方、例えば、被写体が明るく、検波回路（
１１）でＣＣＤ　（１）の出力レベルが高く検出される
高速シャッタ域では、撮像信号の読出しに影響がない垂
直ブランキング期間中にＣＣＤ　（１）の出力レベルに
基づいて連続的に制御されるリセットパルスＳＵＢを駆
動回路（１８）を介してＣＣＤ　（１）のサブストレー
トに供給し、最終のリセットパルスＳ　ｔＪ　Ｂが供給
されてから画像続出パルスＳＧが供給されるまでの電荷
蓄積時間を連続的に制御する。

そして、以上のようにして電荷蓄積時間が制御されたＣ
　ＣＤ　（１）からの撮像信号、すなわち被写体の明る
さに応じて自動的に露光調節された撮像信号が、ＮＴＳ
Ｃ方式等に準拠した映像信号に変換され、この映像信号
が端子（５）から取り出される。

ここで本例においては、高速シャッタ域（即ち垂直ブラ
ンキング期間）でシャンタ制？１１ｉ１ｉ圧と比較する
鋸歯状波を、低速シャッタ域で比較する鋸歯状波に比べ
、電位の増加率が大きい傾きが急なものとしたので、高
速シャッタ域では低速シャッタ域よりも比較時の分解能
が高くなる。従って、高速シャッタ域では被写体の明る
さを高い分解能で検出でき、高精度なシャッタ速度の制
御ができる。また、この鋸歯状波のピークを検波し、シ
ャッタ制御電圧をこのピーク検波した値に非線形で収束
させるようにしたので、シャッタ制御電圧が鋸歯状波の
ピーク値の近傍であるとき、急激な変動が抑えられ、非
常に高速なシャッタ速度であるときにこのシャッタ速度
が急激に変動することがなく、非常に高速なシャッタ速
度であるときにも高精度に露光調整が行われる。さらに
また、中央制御装置（１）でシャッタ制御電圧データを
ＰＷＭ波とする際に、非線形特性で変換するようにした
ので、この点からも非常に高速なシャッタ速度であると
きの露光調整精度が高くなる。

〔発明の効果〕

本発明によると、被写体が非常に明るく、シャッタ速度
が非常に高速であるときにも、スムーズで適正な露光調
整ができ、ＣＣＤを使用した所謂電子シャッタで適応で
きる入射光量の範囲を拡大することができ、アイリスを
固定した所謂マニュアルアイリスの撮像レンズを使用し
たビデオカメラで、良好な撮像が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す構成図、第
２図は一実施例の要部の構成図、第３図は一実施例の説
明に供するタイミング図、第４図は一実施例の説明に供
する特性図、第５図は従来例を示す構成図、第６図は第
５図例の説明に供するタイミング図である。（１）は固体撮像素子、（１５）は中央制御装置、（２
０）はシャッタ速度制御回路、（３０）は鋸歯状波発生
回路、（４０）は検波回路である。

Claims

【特許請求の範囲】１、垂直ブランキング期間中供給されるリセットパルス
により１垂直期間毎に第１の基準電位にリセットされる
鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生回路と、固体撮像素子への入射光量に応じたレベルの信号を発生
する光量検出回路と、上記鋸歯状波発生回路の出力信号の電圧と、上記光量検
出回路の出力電圧に応じたパルス幅のゲートパルスを発
生するゲートパルス発生回路とを備え、上記ゲートパルス発生回路の出力信号に基づいて、上記
固体撮像素子へ電荷を蓄積する蓄積時間を制御するよう
にした固体撮像素子の露光調整装置において、上記鋸歯状波発生回路は、上記リセットパルスが供給さ
れた直後より次のリセットパルスが供給される直前にお
いて傾きの大きい鋸歯状波を発生するようになされてい
ることを特徴とする固体撮像素子の露光調整装置。２、垂直ブランキング期間中供給されるリセットパルス
により１垂直期間毎に第１の基準電位にリセットされる
鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生回路と、固体撮像素子への入射光量に応じたレベルの信号を発生
する光量検出回路と、上記鋸歯状波発生回路の出力信号の電圧と、上記光量検
出回路の出力電圧に応じたパルス幅のゲートパルスを発
生するゲートパルス発生回路とを備え、上記ゲートパルス発生回路の出力信号に基づいて、上記
固体撮像素子へ電荷を蓄積する蓄積時間を制御するよう
にした固体撮像素子の露光調整装置において、上記光量検出回路は、上記固体撮像素子に入射される光
量が少ない状態に比べ、上記固体撮像素子に入射される
光量が多い場合において、出力する信号のレベル変化が
小さくなるようになされていることを特徴とする固体撮
像素子の露光調整装置。