JPH08116492A - Solid-state image pickup device and video camera mounted with the same - Google Patents

Solid-state image pickup device and video camera mounted with the same

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JPH08116492A
JPH08116492A JP6251726A JP25172694A JPH08116492A JP H08116492 A JPH08116492 A JP H08116492A JP 6251726 A JP6251726 A JP 6251726A JP 25172694 A JP25172694 A JP 25172694A JP H08116492 A JPH08116492 A JP H08116492A
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JP
Japan
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solid
detection
state image
image pickup
imaging device
Prior art date
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Application number
JP6251726A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Mori
浩史 森
Hiroyuki Tabei
浩之 田部井
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH08116492A publication Critical patent/JPH08116492A/en
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Abstract

PURPOSE: To suppress flicker at a low cost without addition of an external circuit during electric iris operation. CONSTITUTION: The solid-state image pickup device having a CCD solid-state image pickup element 13 having an electronic shutter function is provided with a detection circuit 17 independently detecting an output signal of the CCD solid- state image pickup element 13 for each field within a flicker period, and a timing generating circuit 14 comparing a detection output for each field with a reference voltage set in common to a detection output of each field and generating a shutter pulse corresponding to the comparison result to control a shutter speed. Then each detection output is converged to a common object to control an output signal level of the CCD solid-state image pickup element 1 so as to be constant at all times for each exposure period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に関し、
特に電子シャッタ機能を有する固体撮像素子を用いた固
体撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device,
In particular, it relates to a solid-state imaging device using a solid-state imaging device having an electronic shutter function.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像素子には、センサ部における信
号電荷の蓄積時間(露光時間)の制御が可能ないわゆる
電子シャッタ機能を有するものがある。その基本原理
は、センサ部において信号電荷(光電荷)の読み出しを
行う直前の所望期間だけ電荷蓄積を行い、それ以前の信
号電荷を別の場所(例えば、基板)に掃き出してしまう
というものである。そのタイミングチャートを図5に示
す。垂直同期信号VDに同期したタイミングで信号電荷
をセンサ部から垂直転送レジスタに読み出すが、その読
み出しタイミングから遡ったある時期(露光タイミン
グ)に、それ以前にセンサ部に蓄積された信号電荷を例
えば基板に掃き出すために基板にシャッタパルスを印加
する。この露光タイミングから読み出しタイミングまで
の期間が露光期間(露光時間)となる。
2. Description of the Related Art Some solid-state image pickup devices have a so-called electronic shutter function capable of controlling a storage time (exposure time) of signal charges in a sensor section. The basic principle is that the sensor unit accumulates electric charges only for a desired period immediately before reading out the signal charges (photoelectric charges) and sweeps out the signal charges before that to another place (for example, the substrate). . The timing chart is shown in FIG. The signal charge is read from the sensor unit to the vertical transfer register at a timing synchronized with the vertical synchronization signal VD, but at a certain time (exposure timing) traced back from the read timing, the signal charge previously accumulated in the sensor unit is, for example, a substrate. A shutter pulse is applied to the substrate to sweep it out. The period from the exposure timing to the read timing is the exposure period (exposure time).

【0003】この電子シャッタ機能を有するCCD固体
撮像素子を用いた固体撮像装置を搭載したビデオカメラ
の従来の構成を図6に示す。同図において、被写体から
の光はレンズ61によって取り込まれ、光学フィルタ6
2を経た後、CCD固体撮像素子63のイメージ部に入
射する。このCCD固体撮像素子63は、タイミング発
生回路64で発生されるシャッタパルスを含む各種のタ
イミング信号に基づいて駆動回路65によって駆動され
る。CCD固体撮像素子63のCCD出力信号は、信号
処理回路66を経てビデオ出力として導出されるととも
に、検波回路67に供給される。
FIG. 6 shows a conventional configuration of a video camera equipped with a solid-state image pickup device using a CCD solid-state image pickup device having this electronic shutter function. In the figure, the light from the subject is taken in by the lens 61, and the optical filter 6
After passing through 2, the light enters the image portion of the CCD solid-state image sensor 63. The CCD solid-state image sensor 63 is driven by the drive circuit 65 based on various timing signals including shutter pulses generated by the timing generation circuit 64. The CCD output signal of the CCD solid-state image pickup device 63 is derived as a video output through the signal processing circuit 66 and is also supplied to the detection circuit 67.

【0004】検波回路67は、信号処理回路66を経た
CCD固体撮像素子63の出力信号を時間的に積分して
検波電圧を得る。この検波電圧は、タイミング発生回路
64に供給される。タイミング発生回路64は、検波電
圧をある基準電圧と比較し、その比較結果に応じてシャ
ッタパルスのタイミング制御を行い、駆動回路65を介
してCCD固体撮像素子63の露光時間をコントロール
する。この一連の制御により、常に自動的に基準電圧に
よって定められた一定のCCD出力信号を得ることがで
きる。以後、この露光制御を電子アイリスと称する。な
お、検波回路67の時定数は、CCD固体撮像素子63
の露光周期よりも充分に長く設定されている。
The detection circuit 67 temporally integrates the output signal of the CCD solid-state image pickup device 63 that has passed through the signal processing circuit 66 to obtain a detection voltage. This detected voltage is supplied to the timing generation circuit 64. The timing generation circuit 64 compares the detected voltage with a certain reference voltage, controls the timing of the shutter pulse according to the comparison result, and controls the exposure time of the CCD solid-state image sensor 63 via the drive circuit 65. Through this series of control, a constant CCD output signal determined by the reference voltage can always be obtained automatically. Hereinafter, this exposure control is called an electronic iris. The time constant of the detection circuit 67 is the CCD solid-state image sensor 63.
Is set to be sufficiently longer than the exposure cycle of.

【0005】このシャッタパルスを発生するためのタイ
ミング発生回路64の従来例を図7に示す。図7におい
て、CCD出力信号に基づく検波電圧は、互いに異なる
基準電圧E1,E2(E1>E2)を有する2つのコン
パレータ71,72の比較入力となる。このコンパレー
タ71,72の各比較出力は、デコーダ73に供給され
る。デコーダ73は、コンパレータ71,72の各比較
出力に基づいてシャッタスピードのアップ/ダウン/ホ
ールドを指定するデータを加算/減算器74に与える。
加算/減算器74は、デコーダ73からのデータに応じ
てシャッタスピードデータを1ステップアップ、ダウン
またはホールドする。このシャッタスピードデータは、
フリップフロップ(F.F.)75にロードされる。最
終段のシャッタパルス生成回路76は、フリップフロッ
プ75に保持されたシャッタスピードデータに対応した
タイミングでシャッタパルスを発生する。
FIG. 7 shows a conventional example of a timing generation circuit 64 for generating this shutter pulse. In FIG. 7, the detection voltage based on the CCD output signal becomes a comparison input of two comparators 71 and 72 having different reference voltages E1 and E2 (E1> E2). The comparison outputs of the comparators 71 and 72 are supplied to the decoder 73. The decoder 73 supplies the adder / subtractor 74 with data designating up / down / holding of the shutter speed based on the comparison outputs of the comparators 71 and 72.
The adder / subtractor 74 steps up, down or holds the shutter speed data by one step according to the data from the decoder 73. This shutter speed data is
It is loaded into a flip-flop (FF) 75. The final stage shutter pulse generation circuit 76 generates a shutter pulse at a timing corresponding to the shutter speed data held in the flip-flop 75.

【0006】次に、上記構成のタイミング発生回路64
の回路動作について説明する。CCD固体撮像素子63
の出力信号を時間的に積分して得られる検波電圧は、コ
ンパレータ71,72で2つの基準電圧E1,E2と比
較される。この比較結果を受けるデコーダ73は、検波
電圧が2つの基準電圧E1,E2の間にあるときはシャ
ッタスピードをホールド、上側の基準電圧E1よりも高
いときはアップ、下側の基準電圧E2よりも低いときは
ダウンさせるようなデータを加算/減算器74に対して
出力する。
Next, the timing generation circuit 64 having the above configuration
The circuit operation of will be described. CCD solid-state image sensor 63
The detection voltage obtained by temporally integrating the output signal of is compared with the two reference voltages E1 and E2 by the comparators 71 and 72. The decoder 73 receiving this comparison result holds the shutter speed when the detected voltage is between the two reference voltages E1 and E2, up when the detected voltage is higher than the upper reference voltage E1, and higher than the lower reference voltage E2. When it is low, it outputs to the adder / subtractor 74 data that causes it to go down.

【0007】加算/減算器74は、デコーダ73から受
けたデータに応じて現状のシャッタスピードデータに±
0/+1/−1の演算を行う。この演算によって更新さ
れた新たなシャッタスピードデータは、フリップフロッ
プ75でラッチされる。シャッタパルス生成回路76
は、そのシャッタスピードデータに応じたシャッタパル
スを発生することにより、CCD固体撮像素子63の露
光時間を制御する。この一連の動作は、通常ある周期毎
に行われ、検波電圧が2つの基準電圧E1,E2の間に
入るまで1ステップずつ続けられる。
The adder / subtractor 74 adjusts the current shutter speed data according to the data received from the decoder 73.
The calculation of 0 / + 1 / -1 is performed. The new shutter speed data updated by this calculation is latched by the flip-flop 75. Shutter pulse generation circuit 76
Controls the exposure time of the CCD solid-state image sensor 63 by generating a shutter pulse according to the shutter speed data. This series of operations is normally performed every certain period, and is continued step by step until the detected voltage falls between the two reference voltages E1 and E2.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の固体撮像装置では、定常的に明るさが変化しない光
源下での撮像の場合は問題ないが、例えば蛍光燈のよう
に周期的な発光特性を有しかつCCD固体撮像素子の露
光周期と同期していない光源下での撮像の場合には、1
00Hzで発光している蛍光燈と60Hzで露光動作し
ているCCD固体撮像素子の組合せを例にとると、図8
に示すようなフリッカが発生することになる。すなわ
ち、蛍光燈の発光周期は10msであり、60Hzの露
光動作の1周期は16.7msであることから、これら
の最小公倍数は50msとなり、図9に示すように、3
回の露光動作で両者の関係は元に戻る。したがって、露
光期間の種類としては3種類となり、これらの間でCC
D固体撮像素子の出力信号レベルが異なることが、20
Hzのフリッカ発生の原因となっている。このフリッカ
はシャッタスピードが速くなればなるほど顕著となり、
画面上のチラツキとして画質を著しく劣化させるもので
ある。
In the conventional solid-state image pickup device described above, there is no problem in the case of image pickup under a light source in which the brightness does not constantly change. 1 in the case of imaging under a light source that has characteristics and is not synchronized with the exposure cycle of the CCD solid-state imaging device
Taking a combination of a fluorescent lamp that emits light at 00 Hz and a CCD solid-state image sensor that performs exposure operation at 60 Hz as an example, FIG.
The flicker as shown in will occur. That is, since the light emission period of the fluorescent lamp is 10 ms and one period of the exposure operation of 60 Hz is 16.7 ms, the least common multiple of these is 50 ms, and as shown in FIG.
The relationship between the two is restored by the exposure operation once. Therefore, there are three types of exposure periods, and CC
The difference in the output signal level of the D solid-state image sensor is
This is a cause of flicker of Hz. This flicker becomes more noticeable as the shutter speed increases,
The flickering on the screen significantly deteriorates the image quality.

【0009】100Hzの蛍光燈と60Hzの露光動作
をするCCD固体撮像素子(NTSC/EIA)の組合
せの場合には、1/100秒の電子シャッタがフリッカ
抑圧に有効であることは周知の事実である。しかし、こ
の場合は、電子シャッタを利用した露光制御は不可能と
なってしまう。また、フリッカを抑圧するために、周辺
の外部光を検知する光検知器を有し、その外部光の蓄積
量に応じてシャッタスピードを補正して光電荷蓄積時間
をフィールド単位で制御する構成の固体撮像装置が提案
されている(特開平2−186883号公報参照)。
In the case of a combination of a 100 Hz fluorescent lamp and a CCD solid-state image pickup device (NTSC / EIA) that performs an exposure operation of 60 Hz, it is a well-known fact that an electronic shutter of 1/100 second is effective in suppressing flicker. is there. However, in this case, the exposure control using the electronic shutter becomes impossible. Further, in order to suppress flicker, a photodetector that detects ambient external light is provided, and the shutter speed is corrected according to the amount of external light accumulated to control the photocharge accumulation time in field units. A solid-state imaging device has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-186883).

【0010】しかしながら、かかる構成の固体撮像装置
では、外部光を検知する専用の光検知器を設けなければ
ならなく、しかもその信号処理のための回路も必要とな
ることから、構成が複雑化するとともに、コスト高とな
る問題があった。さらに、光検知器と固体撮像素子との
間に特性のバラツキが合った場合、例えば感度の非常に
低い光検出器と感度が高い固体撮像素子との組合せの場
合、又はその逆の組合せの場合、得られる結果が全く違
ってくることになる。
However, in the solid-state image pickup device having such a structure, a dedicated photodetector for detecting external light must be provided, and a circuit for signal processing thereof is also required, which complicates the structure. At the same time, there was a problem that the cost increased. Furthermore, when the characteristics of the photodetector and the solid-state image sensor vary, for example, when the photodetector with extremely low sensitivity and the solid-state image sensor with high sensitivity are combined, or vice versa. , The results obtained will be completely different.

【0011】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、電子アイリス動作を
行いながら、外部回路の追加なしに低コストにてフリッ
カの抑圧を可能とした固体撮像装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a solid state which can suppress flicker at low cost without adding an external circuit while performing an electronic iris operation. An object is to provide an imaging device.

【0012】[0012]

【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、電子シャッタ機能を有する固体撮像素子と、フリ
ッカ周期内の各フィールド毎に固体撮像素子の出力信号
を独立に検波する検波手段と、各フィールド毎に対応す
る前記検波手段の検波出力を各フィールド毎の検波出力
に対して共通に設定された基準電圧と比較する比較手段
と、この比較手段の比較結果に応じてビデオ出力の信号
レベルを制御する制御手段とを備えた構成となってい
る。
A solid-state image pickup device according to the present invention comprises a solid-state image pickup device having an electronic shutter function, and detection means for independently detecting an output signal of the solid-state image pickup device for each field within a flicker period. Comparison means for comparing the detection output of the detection means corresponding to each field with a reference voltage commonly set for the detection output for each field, and the signal level of the video output according to the comparison result of the comparison means. And a control means for controlling.

【0013】[0013]

【作用】上記構成の固体撮像装置において、検波手段
は、例えばフリッカ周期に対応した段数の検波段を有す
ることで、フリッカ周期内の各フィールド毎に固体撮像
素子の出力信号を独立に検波する。この各フィールド毎
の検波出力を受けて、比較手段は各検波出力を共通の基
準電圧と比較する。そして、制御手段はこの比較結果に
応じて、例えばシャッタスピードを制御したり、或いは
可変ゲインアンプのゲインを制御する。この制御によ
り、各検波出力が共通の目標値に収束する。その結果、
固体撮像素子の出力信号レベルが各露光期間で常に一定
となる。したがって、フリッカを抑圧できる。
In the solid-state image pickup device having the above structure, the detection means has the number of detection stages corresponding to the flicker period, for example, so that the output signal of the solid-state image pickup device is independently detected for each field within the flicker period. Upon receiving the detection output for each field, the comparison means compares each detection output with a common reference voltage. Then, the control means controls, for example, the shutter speed or the gain of the variable gain amplifier according to the comparison result. By this control, each detection output converges on a common target value. as a result,
The output signal level of the solid-state image sensor is always constant during each exposure period. Therefore, flicker can be suppressed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の第1の実施例を示す構成
図である。図1において、被写体からの光はレンズ11
によって取り込まれ、光学フィルタ12を経た後、CC
D固体撮像素子13のイメージ部に入射する。このCC
D固体撮像素子13は、タイミング発生回路14で発生
される各種のタイミング信号に基づいて駆動回路15に
よって駆動される。図2に、例えばインターライン転送
方式のCCD固体撮像素子13の構成の一例を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the light from the subject is the lens 11
Captured by the optical filter 12 and then passed through the CC
The light enters the image portion of the D solid-state image sensor 13. This CC
The D solid-state image pickup device 13 is driven by the drive circuit 15 based on various timing signals generated by the timing generation circuit 14. FIG. 2 shows an example of the configuration of, for example, an interline transfer type CCD solid-state imaging device 13.

【0016】図2において、行方向(垂直方向)及び列
方向(水平方向)にマトリクス状に配列されて入射光量
に応じた信号電荷を蓄積する複数個のセンサ部21と、
これらセンサ部21の垂直列毎に配列されて各センサ部
21から読み出された信号電荷を垂直転送する複数本の
垂直転送レジスタ22とによって撮像領域(イメージ
部)23が構成されている。この撮像領域23におい
て、センサ部21は例えばPN接合のフォトダイオード
からなり、垂直転送レジスタ22はCCDによって構成
されている。
In FIG. 2, a plurality of sensor units 21 are arranged in a matrix in a row direction (vertical direction) and a column direction (horizontal direction) to store signal charges according to the amount of incident light,
An image pickup area (image portion) 23 is configured by a plurality of vertical transfer registers 22 which are arranged in each vertical column of the sensor portions 21 and vertically transfer the signal charges read from each sensor portion 21. In the image pickup area 23, the sensor section 21 is composed of, for example, a PN junction photodiode, and the vertical transfer register 22 is composed of a CCD.

【0017】センサ部21に蓄積された信号電荷は、図
示せぬ読出しゲートに読み出しパルスXSGが印加され
ることにより垂直転送レジスタ22に読み出される。垂
直転送レジスタ22は、例えば4相の垂直転送クロック
φV1〜φV4によって転送駆動される。垂直転送レジ
スタ22に読み出された信号電荷は、水平ブランキング
期間の一部にて1走査線に相当する部分ずつ順に垂直方
向に転送される。撮像領域23の図面上の下側には、複
数本の垂直転送レジスタ22から1走査線に相当する信
号電荷が順次転送されるCCDからなる水平転送レジス
タ24が配されている。
The signal charges accumulated in the sensor section 21 are read out to the vertical transfer register 22 by applying a read pulse XSG to a read gate (not shown). The vertical transfer register 22 is transfer-driven by, for example, four-phase vertical transfer clocks φV1 to φV4. The signal charges read out to the vertical transfer register 22 are sequentially transferred in the vertical direction for each part corresponding to one scanning line in a part of the horizontal blanking period. A horizontal transfer register 24 composed of a CCD to which signal charges corresponding to one scanning line are sequentially transferred from a plurality of vertical transfer registers 22 is arranged below the imaging region 23 in the drawing.

【0018】この水平転送レジスタ24は、2相の水平
転送クロックφH1,φH2によって転送駆動される。
これにより、1ライン分の信号電荷は、水平ブランキン
グ期間後の水平走査期間において順次水平方向に転送さ
れる。水平転送レジスタ24の端部には例えばフローテ
ィング・ディフュージョン構成の電荷検出部25が配さ
れており、水平転送された信号電荷はこの電荷検出部2
5で順次電圧信号に変換される。そして、この電圧信号
は出力アンプ26において増幅された後、被写体からの
光の入射量に応じたCCD出力信号として導出される。
The horizontal transfer register 24 is transfer-driven by two-phase horizontal transfer clocks φH1 and φH2.
Thereby, the signal charges for one line are sequentially transferred in the horizontal direction in the horizontal scanning period after the horizontal blanking period. At the end of the horizontal transfer register 24, for example, a charge detection unit 25 having a floating diffusion configuration is arranged, and the horizontally transferred signal charge is generated by the charge detection unit 2.
In step 5, the voltage signals are sequentially converted. Then, this voltage signal is amplified by the output amplifier 26 and then derived as a CCD output signal according to the incident amount of light from the subject.

【0019】このCCD固体撮像素子13は、基板にシ
ャッタパルスXSUBを印加し、各センサ部21に蓄積
された信号電荷を基板に掃き出させることによってセン
サ部21での信号電荷の蓄積時間(露光時間)を制御す
る電子シャッタ機能を有している。すなわち、通常の動
作時には、一定の設定電圧(基板電圧)で基板をバイア
スしておくことで、センサ部21に信号電荷が蓄積され
るのに対し、電子シャッタ時には、基板電圧にさらにシ
ャッタパルスXSUBを加えることにより、基板側のバ
リアが崩れ、センサ部21に蓄積された信号電荷が基板
へ掃き出されるのである。
This CCD solid-state image pickup device 13 applies a shutter pulse XSUB to the substrate and sweeps out the signal charges accumulated in each sensor unit 21 to the substrate, thereby accumulating the signal charges in the sensor unit 21 (exposure time). It has an electronic shutter function to control the time). That is, in normal operation, by biasing the substrate with a constant set voltage (substrate voltage), signal charges are accumulated in the sensor unit 21, while in the electronic shutter, the shutter pulse XSUB is added to the substrate voltage. Is added, the barrier on the substrate side is destroyed, and the signal charges accumulated in the sensor section 21 are swept out to the substrate.

【0020】上述した読み出しパルスXSG、4相の垂
直転送クロックφV1〜φV4、2相の水平転送クロッ
クφH1,φH2及びシャッタパルスXSUBを含む各
種のタイミング信号は、図1のタイミング発生回路14
において生成される。CCD固体撮像素子13のCCD
出力信号は、入射光の強弱に応じて信号の大小が変化す
るものであり、信号処理回路16で相関二重サンプリン
グ(CDS)等の信号処理がなされた後、ビデオ出力と
して導出されるとともに、検波回路17に供給される。
Various timing signals including the above-described read pulse XSG, four-phase vertical transfer clocks φV1 to φV4, two-phase horizontal transfer clocks φH1 and φH2, and shutter pulse XSUB are generated by the timing generation circuit 14 of FIG.
Generated in CCD of CCD solid-state image sensor 13
The magnitude of the output signal changes depending on the intensity of the incident light, and is subjected to signal processing such as correlated double sampling (CDS) in the signal processing circuit 16 and then derived as a video output. It is supplied to the detection circuit 17.

【0021】検波回路17は、信号処理回路16を経た
CCD固体撮像素子13のCCD出力信号の大小を検出
し、時間的に積分して検波電圧を得るためのものであ
り、例えば3系統の検波段17a〜17cを有してい
る。この3系統の検波段17a〜17cは、例えば、各
段に共通に設けられた抵抗Rと、この抵抗Rの出力端と
接地(GND)間にそれぞれ接続された同じ容量値の3
個のコンデンサC1,C2,C3とからなる積分回路構
成となっている。また、3系統の検波段17a〜17c
のいずれを選択するかの切り換えスイッチ18,19が
コンデンサC1,C2,C3の入出力側に挿入されてい
る。この切り換えスイッチ18,19は、タイミング発
生回路14から発生される切り換えパルスFLD1/F
LD2/FLD3により、選択する検波段を1露光期間
毎に切り換える。
The detection circuit 17 detects the magnitude of the CCD output signal of the CCD solid-state image pickup device 13 that has passed through the signal processing circuit 16 and temporally integrates it to obtain a detection voltage. It has wave stages 17a to 17c. The detection stages 17a to 17c of the three systems have, for example, a resistor R commonly provided in each stage, and a resistor R having the same capacitance value connected between the output end of the resistor R and the ground (GND).
It has an integrator circuit configuration including individual capacitors C1, C2, and C3. In addition, three stages of detection stages 17a to 17c
The changeover switches 18 and 19 for selecting which one are selected are inserted on the input and output sides of the capacitors C1, C2 and C3. These changeover switches 18 and 19 are used to change over pulses FLD1 / F generated by the timing generation circuit 14.
The detection stage to be selected is switched by LD2 / FLD3 every exposure period.

【0022】ここで、検波回路17において、3系統の
検波段17a〜17cを設けた理由について説明する。
100Hzで発光している蛍光燈と60Hzで露光動作
しているCCD固体撮像素子の組合せを例にとると、先
述したように、露光期間の種類が3種類となり、これら
の間でCCD固体撮像素子のCCD出力信号のレベルが
異なることがフリッカの発生原因となっていることか
ら、3種類の露光期間の間でCCD出力信号のレベルを
揃えることでフリッカを抑圧できる。そこで、この3種
類の露光期間に対応した3系統の検波段17a〜17c
によって検波回路17を構成しているのである。
Now, the reason why the detection circuit 17 is provided with the three detection stages 17a to 17c will be described.
Taking a combination of a fluorescent lamp that emits light at 100 Hz and a CCD solid-state image sensor that performs exposure operation at 60 Hz as an example, as described above, there are three types of exposure periods, and among these, the CCD solid-state image sensor Since different levels of the CCD output signals cause the flicker, it is possible to suppress the flicker by making the levels of the CCD output signals uniform during the three types of exposure periods. Therefore, three detection stages 17a to 17c corresponding to these three types of exposure periods are provided.
This constitutes the detection circuit 17.

【0023】この検波回路17から1露光期間毎に出力
される3種類の検波電圧は、タイミング発生回路14に
供給される。タイミング発生回路14は、この3種類の
検波電圧を各検波電圧に対して共通に設定された基準電
圧とそれぞれ独立に比較し、検波電圧の方が高い場合に
はシャッタスピードが速くなるように、反対に検波電圧
の方が低い場合にはシャッタスピードが遅くなるように
シャッタパルスXSUBのタイミング制御を行い、駆動
回路15を介してCCD固体撮像素子13の露光時間を
コントロールする。この一連の制御により、常に自動的
に共通の基準電圧によって定められた一定のCCD出力
信号が得られる。
The three types of detection voltages output from the detection circuit 17 for each exposure period are supplied to the timing generation circuit 14. The timing generation circuit 14 independently compares these three types of detection voltages with a reference voltage that is commonly set for each detection voltage, and when the detection voltage is higher, the shutter speed becomes faster. On the contrary, when the detected voltage is lower, the timing control of the shutter pulse XSUB is performed so that the shutter speed becomes slower, and the exposure time of the CCD solid-state image sensor 13 is controlled via the drive circuit 15. Through this series of control, a constant CCD output signal determined by a common reference voltage is always obtained automatically.

【0024】タイミング発生回路14において、シャッ
タパルスXSUBを生成する部分のみの回路構成の一例
を図3に示す。図3において、CCD出力信号に基づく
3種類の検波電圧は各々独立に、3種類の検波電圧に対
して共通に設定された互いに異なる基準電圧E1,E2
(E1>E2)を有する2つのコンパレータ31,32
の比較入力となる。コンパレータ31,32の各比較出
力は遅延回路33,34に供給される。遅延回路33,
34は、垂直同期信号VDをラッチパルスとするフリッ
プフロップによって構成され、各比較出力を垂直同期信
号VDに同期してラッチすることで1フィールド相当期
間だけ遅延させる。デコーダ35は、遅延回路33,3
4の各遅延出力に基づいてシャッタスピードのアップ/
ダウン/ホールドを指定するデータを加算/減算器36
に与える。
FIG. 3 shows an example of the circuit configuration of only the portion for generating the shutter pulse XSUB in the timing generation circuit 14. In FIG. 3, the three types of detection voltages based on the CCD output signals are independently set to different reference voltages E1 and E2 which are commonly set for the three types of detection voltages.
Two comparators 31, 32 having (E1> E2)
It becomes the comparison input of. The respective comparison outputs of the comparators 31 and 32 are supplied to the delay circuits 33 and 34. Delay circuit 33,
Reference numeral 34 is composed of a flip-flop which uses the vertical synchronizing signal VD as a latch pulse, and latches each comparison output in synchronization with the vertical synchronizing signal VD to delay it by one field equivalent period. The decoder 35 includes delay circuits 33 and 3
Increase the shutter speed based on each delay output of 4 /
Adder / subtractor 36 for data specifying down / hold
Give to.

【0025】加算/減算器36は、デコーダ35からの
データに応じてシャッタスピードデータを1ステップア
ップ、ダウンまたはホールドする。このシャッタスピー
ドデータは、フリップフロップ(F.F.)37にロー
ドされる。フリップフロップ37にラッチされたデータ
は、直接シャッタパルス生成回路39に供給されるとと
もに、例えば2段のフリップフロップによって構成され
た遅延回路38で2フィールド相当期間だけ遅延されて
加算/減算器36に戻される。シャッタパルス生成回路
39は、フリップフロップ37にラッチされたシャッタ
スピードデータに対応したタイミングでシャッタパルス
XSUBを発生する。
The adder / subtractor 36 steps up, down or holds the shutter speed data by one step according to the data from the decoder 35. This shutter speed data is loaded into the flip-flop (FF) 37. The data latched by the flip-flop 37 is directly supplied to the shutter pulse generation circuit 39, and is delayed by a delay circuit 38 composed of, for example, two stages of flip-flops by a period corresponding to two fields and then added to the adder / subtractor 36. Will be returned. The shutter pulse generation circuit 39 generates a shutter pulse XSUB at a timing corresponding to the shutter speed data latched by the flip-flop 37.

【0026】次に、上記構成の第1の実施例に係る回路
動作について、100Hzで発光している蛍光燈と60
Hzで露光動作しているCCD固体撮像素子の組合せを
例にとって、図4のタイミングチャートを参照しつつ説
明する。図4から明らかなように、蛍光燈の発光周期と
CCD固体撮像素子13の露光周期が同期していないた
め、露光期間A,B,CでCCD固体撮像素子13のC
CD出力信号(フリッカレス制御前のCCD出力信号)
が異なるのは従来技術の場合と同様である。これに対
し、この第1の実施例では、検波回路17として3系統
の検波段17a〜17cを設け、この3系統の検波段1
7a〜17cを1露光期間毎に切り換えるようにしてい
る。
Next, regarding the circuit operation according to the first embodiment having the above-mentioned structure, the fluorescent lamp emitting light at 100 Hz and 60
A combination of CCD solid-state image pickup devices that perform exposure operation at Hz will be described as an example with reference to the timing chart of FIG. As is clear from FIG. 4, since the light emission cycle of the fluorescent lamp and the exposure cycle of the CCD solid-state image pickup device 13 are not synchronized, C of the CCD solid-state image pickup device 13 is exposed in the exposure periods A, B, and C.
CD output signal (CCD output signal before flickerless control)
Is the same as in the case of the prior art. On the other hand, in the first embodiment, three detection stages 17a to 17c are provided as the detection circuit 17, and the three detection stages 1 are provided.
7a to 17c are switched every exposure period.

【0027】すなわち、タイミング発生回路14から露
光期間A,B,Cの各々に対応して発生される切り換え
パルスFLD1/FLD2/FLD3に応答して切り換
えスイッチ18,19が3系統の検波段17a〜17c
のうちのいずれかを選択することにより、例えば検波段
17aからは常に露光期間Aの検波電圧が、同様に検波
段17bからは露光期間Bの検波電圧が、検波段17c
からは露光期間Cの検波電圧がそれぞれ得られる。これ
ら3種類の検波電圧はタイミング発生回路14に供給さ
れる。
That is, in response to the switching pulses FLD1 / FLD2 / FLD3 generated from the timing generation circuit 14 corresponding to each of the exposure periods A, B and C, the switching switches 18 and 19 are three stages of detection stages 17a to. 17c
By selecting either of the above, for example, the detection voltage of the exposure period A is always detected from the detection stage 17a, and the detection voltage of the exposure period B is similarly detected from the detection stage 17b.
From, the detection voltage of the exposure period C is obtained. These three types of detection voltages are supplied to the timing generation circuit 14.

【0028】図3において、3種類の検波電圧は、コン
パレータ31,32にて各検波電圧に対して共通に設定
された2つの基準電圧E1,E2と各々独立に比較され
る。このコンパレータ31,32の各比較出力は、遅延
回路33,34で1フィールド相当期間だけ遅延された
後、デコーダ35に供給される。デコーダ35は、3種
類の検波電圧に対して各検波電圧が2つの基準電圧E
1,E2の間にあるときはシャッタスピードをホール
ド、上側の基準電圧E1よりも高いときはアップ、下側
の基準電圧E2よりも低いときはダウンさせるようなデ
ータを加算/減算器36に対して出力する。
In FIG. 3, the three types of detected voltages are independently compared with the two reference voltages E1 and E2 set in common for the detected voltages by the comparators 31 and 32, respectively. The respective comparison outputs of the comparators 31, 32 are supplied to the decoder 35 after being delayed by the delay circuits 33, 34 for a period corresponding to one field. The decoder 35 uses two reference voltages E for each detection voltage for three types of detection voltages.
The shutter speed is held when it is between 1 and E2, is up when it is higher than the upper reference voltage E1, and is down when it is lower than the lower reference voltage E2 to the adder / subtractor 36. Output.

【0029】加算/減算器36は、フリップフロップ3
7及び遅延回路38で3フィールド相当期間だけ遅延さ
れたデータ、即ち例えば露光期間Aの検波電圧に基づく
シャッタスピードの制御のときには前回の露光期間Aで
のシャッタスピードデータに対してデコーダ35から受
けたデータに応じて±0/+1/−1の演算を行う。こ
の演算によって更新された新たなシャッタスピードデー
タは、フリップフロップ37でラッチされる。シャッタ
パルス生成回路39は、フリップフロップ37にラッチ
されたシャッタスピードデータに応じたパルス幅のシャ
ッタパルスを発生する。
The adder / subtractor 36 includes a flip-flop 3
7 and the data delayed by the delay circuit 38 for a period corresponding to 3 fields, that is, when the shutter speed is controlled based on the detection voltage in the exposure period A, the shutter speed data in the previous exposure period A is received from the decoder 35. The calculation of ± 0 / + 1 / -1 is performed according to the data. The new shutter speed data updated by this calculation is latched by the flip-flop 37. The shutter pulse generation circuit 39 generates a shutter pulse having a pulse width according to the shutter speed data latched by the flip-flop 37.

【0030】ここで、コンパレータ31,32の各比較
出力が遅延回路33,34で1フィールド相当期間だけ
遅延され、その比較出力に基づくシャッタスピードデー
タがフリップフロップ37で更に1フィールド相当期間
だけラッチされ、トータルとして2フィールド相当期間
だけ遅延されることから、例えば露光期間Aの検波電圧
に基づくフリッカレス制御は次回の露光期間Aのシャッ
タパルスに、同様に露光期間Bの検波電圧に基づくフリ
ッカレス制御は次回の露光期間Bのシャッタパルスに、
露光期間Cの検波電圧に基づくフリッカレス制御は次回
の露光期間Cのシャッタパルスにそれぞれ反映されるこ
とになる。
Here, the comparison outputs of the comparators 31 and 32 are delayed by the delay circuits 33 and 34 for a period corresponding to one field, and the shutter speed data based on the comparison output is latched by the flip-flop 37 for a period corresponding to one field. Since the total is delayed by a period corresponding to two fields, for example, the flickerless control based on the detection voltage in the exposure period A is performed on the shutter pulse in the next exposure period A, and the flickerless control based on the detection voltage in the exposure period B is also performed. Is the shutter pulse for the next exposure period B,
The flickerless control based on the detection voltage in the exposure period C is reflected in the shutter pulse in the next exposure period C, respectively.

【0031】上述したように、検波回路17として3系
統の検波段17a〜17cを設け、これら3系統の検波
段17a〜17cを1露光期間毎に切り換えることで、
各検波段17a〜17cからは常に3種類の露光期間
A,B,Cの各々に対応した3種類の検波電圧が得られ
る。そして、これら3種類の検波電圧をそれぞれ独立に
共通の基準電圧E1,E2と比較し、露光期間A,B,
Cの各々に対応して独立にシャッタスピードの制御を行
うことにより、3種類の検波電圧を全て共通の目標値に
収束させることができる。その結果、フリッカレス制御
後のCCD出力信号が3種類の露光期間A,B,Cで常
に一定となるため、フリッカを抑圧することができる。
As described above, the three detection stages 17a to 17c are provided as the detection circuit 17, and the three detection stages 17a to 17c are switched every exposure period.
From each of the detection stages 17a to 17c, three types of detection voltages corresponding to each of the three types of exposure periods A, B and C are always obtained. Then, these three types of detection voltages are independently compared with common reference voltages E1 and E2, respectively, and exposure periods A, B, and
By independently controlling the shutter speed corresponding to each of C, all three types of detection voltages can be converged to a common target value. As a result, the CCD output signal after flicker-less control is always constant during the three types of exposure periods A, B, and C, so that flicker can be suppressed.

【0032】ところで、上記実施例においては、CCD
出力信号の検波電圧に基づいて電子シャッタスピードの
タイミング制御を行う電子アイリスシステムに適用した
場合について説明したが、CCD出力信号の検波電圧に
基づいて可変ゲインアンプであるAGCアンプのゲイン
制御を行うシステムの場合においても電子アイリスシス
テムの場合と同様に、フリッカの問題が発生する。この
フリッカの問題について以下に説明する。
By the way, in the above embodiment, the CCD
The case where the invention is applied to an electronic iris system that controls the timing of an electronic shutter speed based on the detection voltage of an output signal has been described. A system that controls the gain of an AGC amplifier, which is a variable gain amplifier, based on the detection voltage of a CCD output signal. In the case of, as in the case of the electronic iris system, the problem of flicker occurs. The problem of flicker will be described below.

【0033】このシステム構成のCCD固体撮像素子を
搭載したビデオカメラの従来例を示す図10に示す。図
中、図6と同等部分には同一符号を付し、その説明につ
いては重複するので省略するものとする。図10におい
て、CCD固体撮像素子63のCCD出力信号は、信号
処理回路66においてAGCアンプ68による増幅処理
等の信号処理がなされた後、ビデオ出力として導出され
るとともに、検波回路67に供給される。検波回路67
は、AGCアンプ68の出力信号を時間的に積分するこ
とによって検波電圧を得る。この検波電圧は、コントロ
ール電圧発生回路69に供給される。
FIG. 10 shows a conventional example of a video camera equipped with a CCD solid-state image pickup device of this system configuration. 6, those parts that are the same as those corresponding parts in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted. In FIG. 10, the CCD output signal of the CCD solid-state image pickup device 63 is subjected to signal processing such as amplification processing by the AGC amplifier 68 in the signal processing circuit 66, then derived as a video output, and supplied to the detection circuit 67. . Detection circuit 67
Obtains a detection voltage by temporally integrating the output signal of the AGC amplifier 68. This detected voltage is supplied to the control voltage generation circuit 69.

【0034】コントロール電圧発生回路69は、検波電
圧を所定の基準電圧と比較し、検波電圧の方が高い場合
にはAGCアンプ68のゲインが低くなるように、反対
に検波電圧の方が低い場合にはAGCアンプ68のゲイ
ンが高くなるようにゲイン制御を行う。この一連の制御
により、AGCアンプ68の出力信号として常に自動的
に基準電圧によって定められた一定レベルの出力信号を
得ることができる。なお、検波回路67の時定数は、C
CD固体撮像素子63の露光周期よりも充分に長く設定
されている。
The control voltage generating circuit 69 compares the detected voltage with a predetermined reference voltage, and when the detected voltage is higher, the gain of the AGC amplifier 68 becomes lower. Conversely, when the detected voltage is lower, The gain control is performed so that the gain of the AGC amplifier 68 becomes high. By this series of control, it is possible to always automatically obtain the output signal of the constant level automatically determined by the reference voltage as the output signal of the AGC amplifier 68. The time constant of the detection circuit 67 is C
It is set to be sufficiently longer than the exposure cycle of the CD solid-state image sensor 63.

【0035】このシステム構成において、定常的に明る
さが変化しない光源下での撮像では問題ないが、蛍光燈
のように周期的な発光特性を有しかつCCD固体撮像素
子63の露光周期と同期していない光源下では、図11
に示すようなフリッカが発生する。ここで、100Hz
で発光している蛍光燈と60Hzで露光動作しているC
CD固体撮像素子の組合せを例にとっており、検波回路
67の時定数が充分に長く設定されているため、AGC
アンプ68のゲインはどの露光期間についても一定であ
るのに対し、CCD固体撮像素子63の実際のCCD出
力信号は露光期間毎に異なっているためにフリッカが発
生するのである。
In this system configuration, although there is no problem in imaging under a light source in which the brightness does not constantly change, it has a periodic light emission characteristic like a fluorescent lamp and is synchronized with the exposure cycle of the CCD solid-state image sensor 63. Under the light source which is not
Flicker occurs as shown in. Where 100Hz
Fluorescent lamp that emits light at C and exposure operation at 60 Hz
The combination of the CD solid-state image sensor is taken as an example, and the time constant of the detection circuit 67 is set to be sufficiently long.
The gain of the amplifier 68 is constant in every exposure period, whereas the actual CCD output signal of the CCD solid-state image pickup device 63 is different for each exposure period, so that flicker occurs.

【0036】100Hzの蛍光燈と60Hzの露光動作
をするCCD固体撮像素子(NTSC/EIA)の組合
せの場合には、先述したように、1/100秒の電子シ
ャッタがフリッカ抑圧に有効であることは周知の事実で
ある。しかし、この場合は、電子シャッタスピードの選
択が不可能となり、例えば電子シャッタを利用した露光
制御(電子アイリス)ができなくなるなどの問題があ
る。
In the case of a combination of a 100 Hz fluorescent lamp and a CCD solid state image pickup device (NTSC / EIA) that performs an exposure operation of 60 Hz, as described above, an electronic shutter of 1/100 second is effective for flicker suppression. Is a well-known fact. However, in this case, it becomes impossible to select the electronic shutter speed, and there is a problem that the exposure control (electronic iris) using the electronic shutter cannot be performed, for example.

【0037】図12は、かかる問題を解消すべくなされ
た本発明の第2の実施例を示す構成図であり、図中、図
1と同等部分には同一符号を付し、その説明については
重複するので省略するものとする。図12において、C
CD固体撮像素子13のCCD出力信号は、信号処理回
路16においてAGCアンプ41による増幅処理等の信
号処理がなされた後、ビデオ出力として導出されるとと
もに、検波回路17に供給される。
FIG. 12 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention made to solve such a problem. In the figure, the same parts as those in FIG. Since it overlaps, it will be omitted. In FIG. 12, C
The CCD output signal of the CD solid-state image pickup device 13 is subjected to signal processing such as amplification processing by the AGC amplifier 41 in the signal processing circuit 16 and then derived as a video output and supplied to the detection circuit 17.

【0038】検波回路17は、AGCアンプ41の出力
信号の大小を検出し、時間的に積分して検波電圧を得る
ためのものであり、第1の実施例の場合と同様に、例え
ば3系統の検波段17a〜17cを有している。この3
系統の検波段17a〜17cは、例えば、各段に共通に
設けられた抵抗Rと、この抵抗Rの出力端と接地間にそ
れぞれ接続された3個のコンデンサC1,C2,C3と
からなる積分回路構成となっている。また、3系統の検
波段17a〜17cのいずれを選択するかの切り換えス
イッチ18,19がコンデンサC1,C2,C3の入出
力側に挿入されている。
The detection circuit 17 is for detecting the magnitude of the output signal of the AGC amplifier 41 and temporally integrating it to obtain a detection voltage. For example, as in the case of the first embodiment, there are three systems, for example. Detection stages 17a to 17c. This 3
The detection stages 17a to 17c of the system are, for example, an integration including a resistor R commonly provided in each stage and three capacitors C1, C2 and C3 connected between the output end of the resistor R and the ground. It has a circuit configuration. Further, changeover switches 18 and 19 for selecting one of the three detection stages 17a to 17c are inserted on the input and output sides of the capacitors C1, C2 and C3.

【0039】この切り換えスイッチ18,19は、タイ
ミング発生回路14から発生される切り換えパルスFL
D1/FLD2/FLD3により、選択する検波段を1
露光期間毎に切り換える。検波回路17から1露光期間
毎に出力される3種類の検波電圧は、コントロール電圧
発生回路42に供給される。コントロール電圧発生回路
42は、コンパレータ43からなる回路構成となってお
り、3種類の検波電圧を各検波電圧に対して共通に設定
された基準電圧E0と比較し、その比較結果に応じてA
GCアンプ41のゲイン制御を行う。
The changeover switches 18 and 19 are changeover pulses FL generated from the timing generation circuit 14.
1 detection stage is selected by D1 / FLD2 / FLD3
Switch every exposure period. Three types of detection voltages output from the detection circuit 17 for each exposure period are supplied to the control voltage generation circuit 42. The control voltage generation circuit 42 has a circuit configuration including a comparator 43, and compares the three types of detection voltages with a reference voltage E0 that is set in common for each detection voltage, and A
The gain control of the GC amplifier 41 is performed.

【0040】次に、上記構成の第2の実施例に係る回路
動作について、第1の実施例の場合と同様に、100H
zで発光している蛍光燈と60Hzで露光動作している
CCD固体撮像素子の組合せを例にとって、図13のタ
イミングチャートを参照しつつ説明する。図13から明
らかなように、蛍光燈の発光周期とCCD固体撮像素子
13の露光周期が同期していないため、露光期間A,
B,CでCCD固体撮像素子13のCCD出力信号(フ
リッカレス制御前のCCD出力信号)が異なるのは従来
技術の場合と同様である。これに対し、この第2の実施
例では、検波回路17として3系統の検波段17a〜1
7cを設け、この3系統の検波段17a〜17cを1露
光期間毎に切り換えるようにしている。
Next, regarding the circuit operation according to the second embodiment having the above-mentioned structure, as in the case of the first embodiment, 100H
A combination of a fluorescent lamp that emits light at z and a CCD solid-state image sensor that performs an exposure operation at 60 Hz will be described as an example with reference to the timing chart of FIG. As is clear from FIG. 13, since the light emission cycle of the fluorescent lamp and the exposure cycle of the CCD solid-state image sensor 13 are not synchronized, the exposure period A,
The CCD output signal of the CCD solid-state image pickup device 13 (CCD output signal before flickerless control) differs between B and C, as in the case of the prior art. On the other hand, in the second embodiment, the detection circuit 17 includes three detection stages 17a to 17a.
7c is provided, and the detection stages 17a to 17c of these three systems are switched every one exposure period.

【0041】すなわち、タイミング発生回路14から露
光期間A,B,Cの各々に対応して発生される切り換え
パルスFLD1/FLD2/FLD3に応答して切り換
えスイッチ18,19が3系統の検波段17a〜17c
のうちのいずれかを選択することにより、例えば検波段
17aからは常に露光期間Aの検波電圧が、同様に検波
段17bからは露光期間Bの検波電圧が、検波段17c
からは露光期間Cの検波電圧がそれぞれ得られる。これ
ら3種類の検波電圧はコントロール電圧発生回路42に
供給される。
That is, in response to the changeover pulses FLD1 / FLD2 / FLD3 generated from the timing generation circuit 14 corresponding to each of the exposure periods A, B, and C, the changeover switches 18 and 19 have three detection stages 17a to. 17c
By selecting either of the above, for example, the detection voltage of the exposure period A is always detected from the detection stage 17a, and the detection voltage of the exposure period B is similarly detected from the detection stage 17b.
From, the detection voltage of the exposure period C is obtained. These three types of detection voltages are supplied to the control voltage generation circuit 42.

【0042】コントロール電圧発生回路42において、
3種類の検波電圧は、コンパレータ43にて各検波電圧
に共通の基準電圧E0と各々独立に比較される。このコ
ンパレータ43は、その比較出力をゲインコントロール
電圧としてAGCアンプ41に供給し、基準電圧E0に
対して検波電圧の方が高い場合にはAGCアンプ41の
ゲインが低くなるように、反対に検波電圧の方が低い場
合にはAGCアンプ41のゲインが高くなるようにAG
Cアンプ41のゲイン制御を行う。
In the control voltage generation circuit 42,
The three types of detection voltages are independently compared with the reference voltage E0 common to each detection voltage by the comparator 43. This comparator 43 supplies the comparison output to the AGC amplifier 41 as a gain control voltage, and when the detected voltage is higher than the reference voltage E0, the gain of the AGC amplifier 41 becomes low, so that the detected voltage is oppositely detected. If is lower than AG, the gain of the AGC amplifier 41 is increased so that
The gain control of the C amplifier 41 is performed.

【0043】上述したように、検波回路17として3系
統の検波段17a〜17cを設け、これら3系統の検波
段17a〜17cを1露光期間毎に切り換えることで、
各検波段17a〜17cからは常に3種類の露光期間
A,B,Cの各々に対応した3種類の検波電圧が得られ
る。そして、これら3種類の検波電圧をそれぞれ独立に
共通の基準電圧E0と比較し、露光期間A,B,Cの各
々に対応して独立にAGCアンプ41のゲイン制御を行
うことにより、3種類の検波電圧を全て共通の目標値に
収束させることができる。その結果、フリッカレス制御
後のCCD出力信号が3種類の露光期間A,B,Cで常
に一定となるため、フリッカを抑圧することができる。
As described above, the three detection stages 17a to 17c are provided as the detection circuit 17, and the three detection stages 17a to 17c are switched every exposure period.
From each of the detection stages 17a to 17c, three types of detection voltages corresponding to each of the three types of exposure periods A, B and C are always obtained. Then, these three types of detection voltages are independently compared with the common reference voltage E0, and the gain control of the AGC amplifier 41 is independently performed corresponding to each of the exposure periods A, B, and C, so that three types of detection voltages are obtained. All the detected voltages can be converged to a common target value. As a result, the CCD output signal after flicker-less control is always constant during the three types of exposure periods A, B, and C, so that flicker can be suppressed.

【0044】なお、上記各実施例では、100Hzで発
光している蛍光燈と60Hzで露光動作しているCCD
固体撮像素子の組合せに対して3系統の検波段17a〜
17cによって検波回路17を構成した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、その検波段
の数はフリッカ周期に応じて決まるものであり、また検
波段を必ずしも複数系統設ける必要はなく、例えば1系
統の検波段で積分の時定数を短くしたり、露光期間毎に
リセットして切り換えるなどの構成を採ることも可能で
ある。
In each of the above embodiments, the fluorescent lamp emitting light at 100 Hz and the CCD operating at 60 Hz are operated.
Three detection stages 17a to a combination of solid-state image pickup elements
Although the case where the detection circuit 17 is configured by 17c has been described, the number is not limited to this, and the number of detection stages is determined according to the flicker cycle, and it is not always necessary to provide a plurality of detection stages. For example, it is also possible to adopt a configuration in which the integration time constant is shortened in one detection stage, or reset and switched for each exposure period.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子シャッタ機能を有する固体撮像素子を有する固体撮
像装置において、フリッカ周期内の各フィールド毎に固
体撮像素子の出力信号を独立に検波し、各フィールド毎
に対応する検波出力を共通の基準電圧と比較し、この比
較結果に応じてビデオ出力の信号レベルを制御する構成
としたことにより、各検波出力が共通の目標値に収束
し、固体撮像素子の出力信号レベルが各露光期間で常に
一定となるため、周期的な発光特性を有しかつ固体撮像
素子の露光周期と同期していない光源下であっても、電
子アイリス動作を行いながら、外部回路の追加なしに低
コストにて光源周波数に起因するフリッカを抑圧できる
ことになる。
As described above, according to the present invention,
In a solid-state image pickup device having a solid-state image pickup device having an electronic shutter function, the output signal of the solid-state image pickup device is detected independently for each field within the flicker cycle, and the detection output corresponding to each field is compared with a common reference voltage. However, by adopting a configuration in which the signal level of the video output is controlled according to the comparison result, each detection output converges on a common target value, and the output signal level of the solid-state image sensor is always constant during each exposure period. Therefore, even under a light source that has a periodic light emission characteristic and is not synchronized with the exposure cycle of the solid-state image sensor, the light source frequency can be obtained at low cost without adding an external circuit while performing the electronic iris operation. It will be possible to suppress flicker.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】インターライン転送方式のCCD固体撮像素子
の一例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of an interline transfer type CCD solid-state imaging device.

【図3】本発明に係るタイミング発生回路の構成の一例
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a timing generation circuit according to the present invention.

【図4】第1の実施例に係る回路動作を説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining a circuit operation according to the first embodiment.

【図5】電子シャッタの動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the electronic shutter.

【図6】一従来例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional example.

【図7】従来例に係るタイミング発生回路を示すブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a timing generation circuit according to a conventional example.

【図8】一従来例に係る回路動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart for explaining a circuit operation according to a conventional example.

【図9】光源の発光周期とCCD固体撮像素子の露光動
作の関係を示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing the relationship between the light emission period of the light source and the exposure operation of the CCD solid-state imaging device.

【図10】他の従来例を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing another conventional example.

【図11】他の従来例に係る回路動作を説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart for explaining a circuit operation according to another conventional example.

【図12】本発明の第2の実施例を示す構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図13】第2の実施例に係る回路動作を説明するため
のタイミングチャートである。
FIG. 13 is a timing chart for explaining a circuit operation according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 CCD固体撮像素子 14 タイミング発生回路 16 信号処理回路 17 検波回路 17a,17b,17c 検波段 18,19 切り換えスイッチ 21 センサ部 22 垂直転送レジスタ 24 水平転送レジスタ 31,32,43 コンパレータ 33,34,38 遅延回路 35 デコーダ 36 加算/減算器 39 シャッタパルス生成回路 41 AGCアンプ 42 コントロール電圧発生回路 13 CCD solid-state image sensor 14 Timing generation circuit 16 Signal processing circuit 17 Detection circuit 17a, 17b, 17c Detection stage 18, 19 Changeover switch 21 Sensor part 22 Vertical transfer register 24 Horizontal transfer register 31, 32, 43 Comparator 33, 34, 38 Delay circuit 35 Decoder 36 Adder / subtractor 39 Shutter pulse generation circuit 41 AGC amplifier 42 Control voltage generation circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子シャッタ機能を有する固体撮像素子
と、 フリッカ周期内の各フィールド毎に前記固体撮像素子の
出力信号を独立に検波する検波手段と、 各フィールド毎に対応する前記検波手段の検波出力を各
フィールド毎の検波出力に対して共通に設定された基準
電圧と比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に応じてビデオ出力の信号レベ
ルを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする固体
撮像装置。
1. A solid-state imaging device having an electronic shutter function, a detection means for independently detecting an output signal of the solid-state imaging device for each field within a flicker cycle, and a detection means for detecting the detection signal corresponding to each field. Comparing means for comparing the output with a reference voltage commonly set for the detection output for each field, and control means for controlling the signal level of the video output according to the comparison result of the comparing means. A characteristic solid-state imaging device.
【請求項2】 前記制御手段は、前記比較手段の比較結
果に応じてシャッタスピードを制御することを特徴とす
る請求項1記載の固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the control unit controls the shutter speed according to a comparison result of the comparison unit.
【請求項3】 前記固体撮像素子の出力信号を増幅する
可変ゲインアンプを有し、 前記制御手段は、前記比較手段の比較結果に応じて前記
可変ゲインアンプのゲインを制御することを特徴とする
請求項1記載の固体撮像装置。
3. A variable gain amplifier for amplifying an output signal of the solid-state image pickup device, wherein the control means controls the gain of the variable gain amplifier according to a comparison result of the comparison means. The solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項4】 前記検波手段は、フリッカ周期で決まる
複数段の検波段を有し、1露光期間毎に前記複数段の検
波段を切り換えることを特徴とする請求項1記載の固体
撮像装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the detection unit has a plurality of detection stages determined by a flicker cycle and switches the plurality of detection stages for each exposure period.
【請求項5】 請求項1,2,3又は4記載の固体撮像
装置と、 前記固体撮像装置における固体撮像素子の撮像領域に対
して入射光を導く光学系とを備えたことを特徴とするビ
デオカメラ。
5. The solid-state imaging device according to claim 1, 2, 3 or 4, and an optical system for guiding incident light to an imaging region of a solid-state imaging device in the solid-state imaging device. Video camera.
JP6251726A 1994-10-18 1994-10-18 Solid-state image pickup device and video camera mounted with the same Pending JPH08116492A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008301342A (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Fuji Heavy Ind Ltd Vehicle exterior monitoring apparatus

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