JPH1118010A

JPH1118010A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH1118010A
Application number: JP9165465A
Authority: JP
Inventors: Shinya Sakaida; 信也境田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高価な光検知センサー等を別途設けることな
く、待機状態から動作状態に移行する際に、撮像した映
像を即座に視認でき、かつ消費電力を低減することので
きる撮像装置を提供する。【解決手段】入射した光信号を電気信号に変換するＣ
ＣＤセンサー２、固体撮像素子から出力される光電変換
信号を映像信号に変換する映像信号処理回路３、ＣＣＤ
センサー２および映像信号処理回路３に電源電圧を供給
する電源回路４を設ける。ＣＣＤセンサー２および映像
信号処理回路３にそれらが撮像動作を行うために必要な
電源電圧が供給されていない待機状態に、ＣＣＤセンサ
ー２は入射した光信号の変化を電気信号に変換して出力
する。電源回路４は、この出力に基づいて、ＣＣＤセン
サー２および映像信号処理回路３に電源電圧を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、監視カメラ等に適
用されＣＣＤ（Charge-coupled device）等の固体撮像
素子を用いた撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、例えば、住宅の玄関先等に設置され来訪者を撮像
する撮像装置には、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたも
のがある。図６は、その撮像装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。簡単に説明すると、この撮像装置は、
光信号を集光するレンズ１、固体撮像素子としてのＣＣ
Ｄセンサー２、ＣＣＤセンサー２からの出力信号を映像
信号に変換する映像信号処理回路３およびＣＣＤセンサ
ー２や映像信号処理回路３に電源電圧を供給するための
電源回路４を備えている。

【０００３】この撮像装置においては、本来の動作であ
る撮像を行っている状態を「動作状態」といい、ＣＣＤ
センサー２や映像信号処理回路３に電源電圧が供給され
ず撮像を行っていない状態を「待機状態」という。

【０００４】動作状態では、ＣＣＤセンサー２や映像信
号処理回路３に電源回路４から電源電圧が供給される。
また、映像信号処理回路３からＣＣＤセンサー２には撮
像のための駆動パルスやＶＳＵＢ電圧が送られ、これに
より、ＣＣＤセンサー２は、撮像する被写体の明るさに
対応した光電変換信号を映像信号処理回路３に送る。映
像信号処理回路３は、映像化するのに上記光電変換信号
が最適な値となるように、常時上記駆動パルスによって
ＣＣＤセンサー２を制御している。

【０００５】ところが、上記制御は、電源電圧が供給さ
れた直後から開始されるので、光電変換信号が最適な値
に到達するまでにある程度の時間を要する場合がある。
具体的に説明すると、映像信号処理回路３では、ＣＣＤ
センサー２からの光電変換信号の出力が常に一定となる
ように、ＣＣＤセンサー２に電子シャッターパルスとい
う駆動パルスを送っている。電子シャッターパルスは、
ＣＣＤセンサー２の露光時間を制御するものであり、こ
の露光時間によって光電変換信号が常に一定となる。

【０００６】しかし、電源電圧が供給された直後では、
露光時間は最長または最短の状態になっている場合が多
い。通常、制御は、露光時間が最長または最短の状態か
ら開始されるので、最適な露光時間になるまでには、あ
る程度の時間を要することになる。このタイムラグによ
り、待機状態から動作状態に切り換わった際に、実際に
モニター等に映像が視認されるまでにはかなりの時間が
かかる。

【０００７】ところで、撮像装置を来訪者等の監視を行
う監視カメラ等に適用する場合には、通常は待機状態に
しておき、来訪者を検出した直後から撮像動作を行わせ
るようにする。来訪者を検知するためには、例えば、撮
像装置の他に人体検知センサー等を設け、その検知出力
により撮像動作を開始するようにすればよい。このよう
にすれば、撮像動作における消費電力を低減することが
でき、省電力化の面で有効である。

【０００８】撮像装置と人体検知センサーとを組み合わ
せた例としては、カメラ付きドアホン子機とモニター親
機とからなるＴＶドアホンシステムにおいて、人体検知
センサーとして近赤外線受光検出部をカメラ付きドアホ
ン子機に内蔵させたものが提案されている（実開平４−
６９９５２号公報参照）。これによれば、夜間撮像用の
赤外ＬＥＤを発光させて人体からの反射光の有無を近赤
外線受光検出部により検出することによって、来訪者の
有無を検出して来訪者を撮像することができる。

【０００９】一方、上述したように、通常、撮像装置の
映像信号処理回路は、ＣＣＤセンサーに電源電圧が供給
された直後では、最適な制御状態に落ち着くまでにある
程度の時間を要する。そのため、例えば、カメラ付きド
アホン子機とモニター親機とからなるＴＶドアホンシス
テムの場合、特に夜間はモニター親機の画面上の映像が
視認できるようになるまでにかなりの時間がかかるとい
う不具合を生じる。

【００１０】この時間を短縮するためには、カメラ付き
ドアホン子機のＣＣＤセンサーおよび映像信号処理回路
を常時動作させておけばよい。しかし、この場合、常時
電源電圧をドアホン子機に供給しなければならず消費電
力が増大する。

【００１１】あるいは、ドアホン子機の周囲の明るさを
検知することができる光検知センサーを別途設置し、こ
れの出力に応じて映像信号処理回路の動作開始直後の制
御状態を初期設定するようにすれば、上述の待ち時間を
短縮することができる。

【００１２】具体的には、光検知センサーの出力によっ
て、ドアホン子機の周囲の明るさが暗いことを検出した
とき、動作開始直後のＣＣＤセンサーの露光時間が長く
なるように映像信号処理回路に対して初期設定を施して
おく。このようにすれば、その後の映像信号処理回路の
動作により最適な露光時間に落ち着くまでの時間が短く
なる。この場合、光検知センサーを常時動かすことにな
るが、固体撮像素子や映像信号処理回路を常時動かすこ
とに比べれば、消費電力は低減される。しかし、このよ
うな光検知センサーは、一般に高価でありコスト面で問
題があった。

【００１３】また、一般的なＴＶドアホンシステムで
は、通常、待機状態では赤外ＬＥＤを発光させておら
ず、動作状態のときのみ赤外ＬＥＤを発光させている。
そして、動作状態にあるときは、被写体の明暗によら
ず、また、昼夜の区別なく常時赤外ＬＥＤを発光させて
いるのが現状である。

【００１４】しかしながら、昼間のように被写体が十分
明るい場合は、赤外ＬＥＤによる照明は不要であるの
で、昼間の赤外ＬＥＤによる照明は消費電力の面で無駄
になっていた。

【００１５】本発明は、上記問題点に鑑み、高価な光検
知センサー等を別途設けることなく、待機状態から動作
状態に移行した際に、撮像した映像を即座に視認でき、
かつ消費電力を低減することのできる撮像装置の提供を
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、被写体を写す固体撮像素子と、固体撮像素子から
の出力信号を処理して映像にする映像処理部とを備えた
撮像装置において、固体撮像素子に被写体の変化を検知
するセンサーの機能が有せしめられたものである。

【００１７】具体的には、入射した光信号を電気信号に
変換する固体撮像素子と、固体撮像素子から出力される
光電変換信号を映像信号に変換する映像信号処理回路と
を備え、固体撮像素子および映像信号処理回路にそれら
が撮像動作を行うために必要な電源電圧が供給されると
動作状態となる撮像装置において、固体撮像素子は、固
体撮像素子および映像信号処理回路に電源電圧が供給さ
れていない待機状態のとき、入射した光信号の変化を電
気信号に変換して出力する機能を有し、その出力に基づ
いて固体撮像素子および映像信号処理回路が撮像動作を
行うものである。

【００１８】また、待機状態において固体撮像素子が電
気信号を出力したときに、固体撮像素子および映像信号
処理回路に電源電圧を供給するようにしたり、映像信号
処理回路は、固体撮像素子に対して撮像動作を行うため
に必要な制御信号を送るようにしたりする。

【００１９】上記構成によれば、固体撮像素子は動作状
態において本来の撮像動作を行うだけでなく、待機状態
においても入射した光信号の変化を電気信号に変換して
出力し、その出力によって待機状態から動作状態に切り
換えることができる。そのため、固体撮像素子を待機状
態での光検知センサーとして利用することができるの
で、従来のように、高価な光検知センサーを別途設けな
くても、待機状態において来訪者等を確実に検知するこ
とができる。

【００２０】また、固体撮像素子は動作状態へのトリガ
ー機能を有することになるので、この固体撮像素子によ
って必要時のみ待機状態から動作状態に移行させること
ができ、省電力化を図ることができる。

【００２１】また、固体撮像素子から出力される電気信
号にバイアス電圧を加えるようにしてもよい。このよう
にすれば、固体撮像素子内部のポテンシャルが高められ
るので、バイアス電圧を加えていない状態よりも多くの
電荷を得ることができ、すなわち、固体撮像素子の感度
を高くすることができる。

【００２２】また、固体撮像素子は、待機状態中に電気
信号を出力するときに余剰電荷を集めて出力するように
してもよい。このようにすれば、固体撮像素子の全画素
に入射した光に対応する余剰電荷を余すことなく取り出
すことができ、多くの電荷が得られるので、固体撮像素
子の光信号の検出精度を向上させることができる。

【００２３】また、映像信号処理回路は、固体撮像素子
が電気信号を出力したときに、その出力に基づいて撮像
のための初期設定を行うようにしてもよい。具体的に
は、初期設定として、固体撮像素子での光電変換のため
の制御時間を設定する。

【００２４】この構成により、映像信号処理回路は、待
機状態から動作状態に移行したときに、撮像のための初
期設定が行われる。そのため、初期設定せずに固体撮像
素子が光電変換信号を出力してから制御を開始するのに
比べて、撮像のための最適値に落ち着くまでの時間を短
縮することができる。したがって、ユーザは動作状態に
切り換わった際に即座に映像を視認することができる。

【００２５】また、映像信号処理回路は、固体撮像素子
から出力される電気信号に基づいて昼夜を判別する。こ
れにより夜間と判別した場合、外部あるいは内蔵の照明
装置を駆動する。これにより、十分な光量の得られる昼
間は照明をオフしているので、無駄な消費電力を省くこ
とができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。

【００２７】＜第１実施形態＞図１は、本発明の第１実
施形態に係る撮像装置の内部構成を示すブロック図であ
る。本撮像装置は、例えば、住宅等の玄関先に設置され
来訪者を撮像するための監視用カメラとして用いられ、
図１に示すように、光信号を集光するレンズ１、入射し
た光信号を電気信号に変換する固体撮像素子としてのＣ
ＣＤセンサー２、ＣＣＤセンサー２から出力される光電
変換信号を映像信号に変換する映像信号処理回路３、Ｃ
ＣＤセンサー２や映像信号処理回路３にそれらが撮像動
作を行うために必要な電源電圧を供給するための供給手
段および電圧印加手段としての電源回路４、ＣＣＤセン
サー２からの電気信号を検知するための電圧監視回路５
および電源回路４から供給される電源電圧をスイッチン
グするためのスイッチ６等を備えている。

【００２８】この撮像装置では、通常、待機状態にあ
り、来訪者等があると動作状態に切り換わり、撮像動作
を開始する。すなわち、待機状態において、来訪者等に
より撮像範囲内にある被写体が移動すると、ＣＣＤセン
サー２はその移動に伴う入射した光信号の変化を電気信
号にして出力する。この出力に基づいて、ＣＣＤセンサ
ー２および映像信号処理回路３に電源電圧が供給され
て、動作状態に切り換わる。

【００２９】詳細に説明すると、まず、待機状態におい
ては、ＣＣＤセンサー２および映像信号処理回路３には
電源電圧が供給されていない。そのため、動作状態に比
べて消費電力ははるかに小さくなっている。また、この
とき、映像信号処理回路３からＣＣＤセンサー２に通常
与えられる駆動パルスおよびＶＳＵＢ電圧も供給されて
いない。

【００３０】ここで、駆動パルスとは、映像信号処理回
路３がＣＣＤセンサー２内のフォトダイオード７（図２
参照）で発生する電荷および空乏層で蓄積された電荷を
取り出すための取り出しパルス、垂直ＣＣＤ８および図
示しない水平ＣＣＤで蓄積された電荷を転送するための
垂直転送パルスおよび水平転送パルス等のことである。

【００３１】また、ＶＳＵＢ電圧とは、電荷を蓄積した
り転送したりするタイミングを制御する電圧のことであ
り、蓄積可能な量を越えることなく電荷を光電変換信号
として排出させるために印加される電圧のことである。
詳細には、図３に示すように、ＶＳＵＢ電圧は、ＤＣ電
圧の上にＡＣ電圧が重畳されている。このＤＣ電圧は蓄
積可能な電荷の量を決めるためのものであり、ＡＣ電圧
は蓄積された電荷を全て光電変換信号として排出するた
めのものである。

【００３２】なお、通常、フォトダイオード７で発生し
た電荷は垂直ＣＣＤ８に転送されるが、フォトダイオー
ド７やＣＣＤ（垂直ＣＣＤ８および水平ＣＣＤ）で蓄積
可能な量を越えて余った電荷は、ＶＳＵＢ端子２ａより
排出される。この排出が適正でない場合、余った電荷は
周囲の画素にあふれだし、光が当たっていないのに拘わ
らず周囲の画素出力として出力されるようなことがおこ
る。

【００３３】上記ＡＣ電圧は電子シャッターパルスとい
い、このパルスが印加されていない期間に電荷が蓄積さ
れこれが転送されて、ＣＣＤセンサー２から映像信号処
理回路３に電荷が光電変換信号として出力される。つま
り、この電子シャッターパルスの印加されていない期間
がＣＣＤセンサー２の露光時間ということになる。

【００３４】図１に戻り、来訪者等があり本撮像装置の
撮像範囲内にある被写体が移動すると、ＣＣＤセンサー
２では、入射した光量に応じて電荷が発生し、この電荷
に対応する電位をＣＣＤセンサー２のＶＳＵＢ端子２ａ
に出力する。そして、ＶＳＵＢ端子２ａにおける電位が
ＶＳＵＢ電位信号として電圧監視回路５に与えられる。

【００３５】すなわち、図２に示すように、ＣＣＤセン
サー２では、入射した光信号がフォトダイオード７によ
って光電変換され、その変換によって電荷が発生する。
通常、電荷は、ＶＳＵＢ端子２ａからＶＳＵＢ電位信号
として常時排出されている。このとき、入射した光信号
が大きいとＶＳＵＢ端子２ａから排出される電荷が多く
なり、ＶＳＵＢ端子２ａの電位が低くなる。一方、入射
した光信号が小さいとＶＳＵＢ端子２ａから排出される
電荷が少なくなり、ＶＳＵＢ端子２ａの電位が高くな
る。このように、入射した光信号の大きさに対応する電
荷がＶＳＵＢ端子２ａの電位の変動として出力される。

【００３６】また、このときの電荷は、ＣＣＤでの余剰
電荷が集められて出力される。このようにすれば、ＣＣ
Ｄセンサー２の全画素に入射した光信号に対応する余剰
電荷を余すことなくＶＳＵＢ端子２ａより排出すること
ができ、多くの電荷が得られる。そのため、固体撮像素
子の光信号の検出精度を向上させることができるという
利点がある。なお、図２中、９はＶＳＵＢ電圧の出力タ
イミングを制御するスイッチを示し、１０は転送ゲート
電極を示す。

【００３７】電圧監視回路５では、ＶＳＵＢ電位信号の
電位に変化があれば、来訪者を検出したものと判別し電
源制御信号を出力する。電源制御信号が出力されるとそ
の出力端子に接続されているスイッチ６がオフからオン
になり、ＣＣＤセンサー２および映像信号処理回路３に
電源電圧が供給される。これにより、ＣＣＤセンサー２
および映像信号処理回路３は、撮像動作を開始する。

【００３８】このように、来訪者があると、ＣＣＤセン
サー２によって確実に検知することができ、撮像装置を
待機状態から動作状態に移行して、撮像動作を開始する
ことができる。そのため、ＣＣＤセンサー２は動作状態
へのトリガー機能を有することになるので、常時撮像動
作を行っていなくてもよい。また、必要時のみ撮像動作
を行うので消費電力を低減することができる。

【００３９】また、ＣＣＤセンサー２は、本来の撮像の
みでなく、従来のような光検知センサーとしても利用で
きる。すなわち、動作状態では通常の撮像動作を行い、
また、待機状態では光信号の強弱をセンシングするとい
うように、その用途によって同一の素子を待機状態およ
び動作状態の両方のモードで使用できることになる。そ
のため、従来のように高価な光検知センサーを別途設け
なくてもよく、部品コストおよび製造コストを低減で
き、かつ装置の小型化を図ることができる。

【００４０】また、一般にＣＣＤセンサーはその分光特
性において近赤外光領域に比較的大きな感度をもってい
るので、従来の技術で説明したＴＶドアホンシステムの
近赤外線受光部と置き換えることができる。そのため、
例えば、このＣＣＤセンサーをＴＶドアホンシステムに
適用すれば、ドアホンカメラ子機の小型化、低コスト化
を図ることができる。

【００４１】なお、本撮像装置では、電圧監視回路５に
は電源回路４から電源電圧が常に印加されている。これ
は、ＣＣＤセンサー２からのＶＳＵＢ電位信号を監視す
るための図示しない監視回路を動作させるためである。
しかし、この電源電圧における消費電力は、ＣＣＤセン
サー２と映像信号処理回路３とが動作することによる消
費電力に比べればはるかに小さい。

【００４２】ところで、ＣＣＤセンサー２のＶＳＵＢ端
子は、図１に示すように電圧監視回路５に接続されると
ともに映像信号処理回路３にも接続されている。そのた
め、ＣＣＤセンサー２から出力されるＶＳＵＢ電位信号
は、待機状態から動作状態になり撮像動作が開始される
と、映像信号処理回路３にも入力されることになる。こ
れによって、映像信号処理回路３は、被写体の明るさに
対応して自身の制御状態をすみやかに安定状態に移行す
ることができる。

【００４３】詳細に説明すると、撮像動作の開始直前に
おいては、被写体が明るいときＶＳＵＢ電位信号の電位
は低く、また、被写体が暗いときＶＳＵＢ電位信号の電
位は高くなっている。

【００４４】映像信号処理回路３は、電源電圧が供給さ
れ撮像動作が開始された直後に、このＶＳＵＢ電位信号
の電位を検出する。この検出結果に基づいて、ＣＣＤセ
ンサー２に印加するＶＳＵＢ電圧の電子シャッターパル
スの印加時間、すなわち、動作開始時点における露光時
間の値（初期値）を設定する。

【００４５】つまり、映像信号処理回路３はＶＳＵＢ電
位信号の電位が低いときは、動作開始時点での露光時間
を短くし、逆に、ＶＳＵＢ電位信号の電位が高いとき
は、動作開始時点での露光時間を長くする。このように
すれば、撮像動作開始後の露光時間を被写体の明るさに
対応させることができるので、撮像動作開始後の露光時
間が撮像のための最適値に落ち着くまでの時間を短縮す
ることができる。

【００４６】このように、ＣＣＤセンサー２は、被写体
の明暗を検知して映像信号処理回路３に電気信号として
送り、映像信号処理回路３は、その電気信号に基づいて
動作状態開始直後の撮像のための設定、すなわち、ＣＣ
Ｄセンサー２の露光時間の設定を行うことができる。そ
のため、初期設定されない場合に比べて、ユーザは動作
状態に切り換わった際に撮像された映像を即座に視認す
ることができる。

【００４７】次に、動作状態における撮像装置の動作を
説明する。動作状態になると、電源回路４からＣＣＤセ
ンサー２および映像信号処理回路３に対して電源電圧が
供給される。また、映像信号処理回路３からＣＣＤセン
サー２に対して駆動パルスおよびＶＳＵＢ電圧が供給さ
れる。これらの信号が供給されることにより、ＣＣＤセ
ンサー２は撮像のための動作を開始する。

【００４８】ＣＣＤセンサー２は、入射した光信号によ
りフォトダイオード７で電荷を発生させる。この電荷
は、フォトダイオード７やＣＣＤ（垂直ＣＣＤ８および
水平ＣＣＤ）に蓄積され、映像信号処理回路３から送ら
れる駆動パルスによって各ＣＣＤ間を転送される。ま
た、映像信号処理回路３から送られるＶＳＵＢ電圧によ
って、上述したようにその蓄積および転送のタイミング
を制御される（図３参照）。

【００４９】ＣＣＤセンサー２で蓄積された電荷は、光
電変換信号として映像信号処理回路３に入力される。映
像信号処理回路３は、この入力された光電変換信号が被
写体からの光量によらず常に一定になるように、ＶＳＵ
Ｂ電圧の電子シャッターパルスの印加時間、換言すれば
露光時間を制御する。そして、映像信号処理回路３で
は、入力された光電変換信号に対してダブルサンプリン
グ、オートゲイン制御およびオートアイリス制御等の加
工を施して複合映像信号として外部に出力する。このよ
うな撮像状態になってから、ある一定時間経過すると、
撮像装置は動作状態から待機状態に切り換わる。

【００５０】ところで、映像信号処理回路３は、ＶＳＵ
Ｂ電位信号の変化量ではなく、ＶＳＵＢ電位信号の絶対
値を予め定める所定量と比較判別して、入射光量の大小
を判別するようにしてもよい。そして、その判別結果に
基づいて、例えば、この撮像装置の外部に接続され赤外
ＬＥＤ等を用いた夜間照明用の照明装置をオン／オフす
るように構成する。

【００５１】このようにすれば、動作状態において昼間
は照明をオフすることができ、省電力化を図ることがで
きる。なお、上記照明装置は撮像装置に内蔵されていて
もよい。

【００５２】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態に係る撮像装置を説明する。第２実施形態の撮像装
置の特徴は、ＣＣＤセンサー２から電圧監視回路５に送
られるＶＳＵＢ電位信号にバイアス電圧が加えられてい
る点にある。これにより、ＣＣＤ内部のポテンシャルが
高められ光信号の大小に対応する電荷量が多くなり、電
位の変化の検出が容易になるという利点がある。

【００５３】図４は、第２実施形態に係る撮像装置の電
圧監視回路５の内部構成およびその周辺構成を示す図で
ある。同図によると、ＣＣＤセンサー２からＶＳＵＢ電
位信号が入力され、電源回路４からはそのＶＳＵＢ電位
信号をバイアスするための電源電圧が供給され、抵抗Ｒ
１〜３によって重畳される。

【００５４】バイアスされたＶＳＵＢ電位信号は、Ａ／
Ｄコンバーター内蔵のマイコン等が用いられた制御回路
１１に入力される。制御回路１１では、ＶＳＵＢ電位信
号の変化を検出するとリレーＲＹを駆動させ、これによ
りスイッチ６がオンする。

【００５５】なお、抵抗Ｒ１〜３は、ＣＣＤセンサー２
からのＶＳＵＢ電位信号の光信号の変化が大きくなるよ
うにその抵抗値が選ばれている。また、抵抗Ｒ１〜３
は、映像信号処理回路３からの電子シャッターパルスを
重畳したＶＳＵＢ電圧に対して、制御回路１１を保護す
ることを目的としている。なお、図４中、１２はスイッ
チングトランジスタを示し、１３は逆電流防止用のダイ
オードである。その他の構成については、第１実施形態
と同様である。

【００５６】図５は、ＶＳＵＢ電位信号をバイアスしな
い場合（図５(a) 参照）とバイアスした場合（図５(b)
参照）とのＶＳＵＢ電位信号の電位差を表している。同
図によれば、図５(b) に示すバイアスした場合における
入射光量Ａのときの電圧Ｖ_A′と入射光量Ｂのときの電
圧Ｖ_B′との電位差ΔＶ′は、図５(a) に示すバイアス
しない場合における入射光量Ａのときの電圧Ｖ_Aと入射
光量Ｂのときの電圧Ｖ_Bとの電位差ΔＶに比べ大きくな
っている。

【００５７】このように、ＣＣＤセンサー２のＶＳＵＢ
電位信号をプラス側にバイアスすることにより、ＣＣＤ
内部のポテンシャルが高められ光信号の大小に対応して
電荷量が多くなり、電圧監視回路５における電位の変化
の検出が容易になる。

【００５８】なお、ＣＣＤセンサー２のＶＳＵＢ電位信
号の電位は、上述のようにバイアス電圧を加えない場
合、電荷がＶＳＵＢ端子２ａより出力されＧＮＤに対し
マイナスの電位となる。電圧監視回路５の動作の都合
上、マイナスの電位が扱いにくい場合には、この第２実
施形態のように、電源回路４からバイアス電圧を印加す
るようにすればよい。

【００５９】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることができる。例えば、上
記実施形態においては、ＣＣＤセンサーを来訪者を監視
するための監視カメラに適用して説明したが、このＣＣ
Ｄセンサーをロボットの視覚センサ、家庭ＶＴＲ用カラ
ーカメラまたは８ｍｍビデオ等に適用するようにしても
よい。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、固体
撮像素子は動作状態において本来の撮像動作を行うだけ
でなく、待機状態においても入射した光信号の変化を電
気信号に変換して出力し、待機状態から動作状態に切り
換えるので、固体撮像素子を待機状態での光検知センサ
ーとして利用することができる。そのため、従来のよう
に、高価な光検知センサーを別途設けなくても、待機状
態において来訪者等を確実に検知することができる。ま
た、このような動作状態へのトリガー機能を有する固体
撮像素子によって、必要時のみ待機状態から動作状態に
移行することができるので、省電力化を図れる撮像装置
を提供することができる。

【００６１】また、固体撮像素子である同一の素子を待
機状態および動作状態の両方のモードにおいて用いるこ
とができるので、部品コストの低減および装置の小型化
を図ることができる。

【００６２】また、固体撮像素子から出力される電気信
号にバイアス電圧を加えるようにすれば、固体撮像素子
内部のポテンシャルが高められて、バイアス電圧を加え
ていない状態よりも多くの電荷を取得することができる
ので、固体撮像素子の感度を高くすることができる。

【００６３】また、固体撮像素子は、待機状態中に電気
信号を出力するときには余剰電荷を集めて出力するよう
にすれば、固体撮像素子の全画素に入射した光に対応す
る余剰電荷を余すことなく取り出すことができ、多くの
電荷が得られるので、固体撮像素子の光信号の検出精度
を向上させることができる。

【００６４】また、映像信号処理回路は、固体撮像素子
が電気信号を出力したときに、その出力に基づいて撮像
のための初期設定、すなわち、固体撮像素子での光電変
換のための制御時間の設定を行うようにすれば、映像信
号処理回路には、待機状態から動作状態に移行したとき
に、固体撮像素子の出力に基づいて撮像のための初期設
定が行われる。そのため、初期設定を行わない場合に比
べて、撮像のための最適値に落ち着くまでの時間を短縮
することができ、ユーザは動作状態に切り換わった際に
即座に撮像された映像を視認することができる。

【００６５】また、映像信号処理回路は、固体撮像素子
から出力される電気信号に基づいて昼夜を判別し、この
判別により夜間と判別した場合に、照明装置を駆動する
ようにすれば、十分な光量の得られる昼間は、必要がな
い照明をオフできるので、無駄な消費電力を省くことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成を
示す図

【図２】ＣＣＤセンサーの内部構造を示す図

【図３】電子シャッターパルスのタイミング図

【図４】第２実施形態に係る撮像装置の電圧監視回路の
内部構成およびその周辺構成を示す図

【図５】光信号によるＶＳＵＢ電位信号の電位差を示す
図であり、(a) はＶＳＵＢ電位信号をバイアスしない場
合、(b) はバイアスした場合

【図６】従来の撮像装置の構成を示す図

【符号の説明】

２ＣＣＤセンサー３映像信号処理回路４電源回路５電圧監視回路６スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を写す固体撮像素子と、該固体撮
像素子からの出力信号を処理して映像にする映像処理部
とを備えた撮像装置において、前記固体撮像素子に被写
体の変化を検知するセンサーの機能が有せしめられたこ
とを特徴とする撮像装置。
【請求項２】入射した光信号を電気信号に変換する固
体撮像素子と、該固体撮像素子から出力される光電変換
信号を映像信号に変換する映像信号処理回路とを備え、
前記固体撮像素子および映像信号処理回路にそれらが撮
像動作を行うために必要な電源電圧が供給されると動作
状態となる撮像装置において、前記固体撮像素子は、該
固体撮像素子および映像信号処理回路に電源電圧が供給
されていない待機状態のとき、入射した光信号の変化を
電気信号に変換して出力する機能を有し、その出力に基
づいて前記固体撮像素子および映像信号処理回路が撮像
動作を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】前記待機状態において前記固体撮像素子
が電気信号を出力したときに、前記固体撮像素子および
映像信号処理回路に電源電圧を供給する供給手段が設け
られたことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】前記映像信号処理回路は、待機状態にお
いて前記固体撮像素子が電気信号を出力したときに、前
記固体撮像素子に対して撮像動作を行うために必要な制
御信号を送ることを特徴とする請求項２または３に記載
の撮像装置。
【請求項５】前記固体撮像素子から出力される電気信
号にバイアス電圧を加える電圧印加手段が設けられたこ
とを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の撮
像装置。
【請求項６】前記固体撮像素子は、待機状態中に電気
信号を出力するときに余剰電荷を集めて出力することを
特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の撮像装
置。
【請求項７】前記映像信号処理回路は、前記固体撮像
素子が電気信号を出力したときに、その出力に基づいて
撮像のための初期設定を行うことを特徴とする請求項２
ないし６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】前記初期設定は、前記固体撮像素子での
光電変換のための制御時間の設定であることを特徴とす
る請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】前記映像信号処理回路は、前記固体撮像
素子から出力される電気信号に基づいて昼夜を判別する
ことを特徴とする請求項２ないし８のいずれかに記載の
撮像装置。
【請求項１０】前記映像信号処理回路は、前記昼夜の
判別により夜間と判別した場合に、照明装置を駆動する
ことを特徴とする請求項９記載の撮像装置。