JPH1141527A - Driving method for solid-state image pickup element, electronic iris control circuit and camera using it - Google Patents

Driving method for solid-state image pickup element, electronic iris control circuit and camera using it

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JPH1141527A
JPH1141527A JP9195274A JP19527497A JPH1141527A JP H1141527 A JPH1141527 A JP H1141527A JP 9195274 A JP9195274 A JP 9195274A JP 19527497 A JP19527497 A JP 19527497A JP H1141527 A JPH1141527 A JP H1141527A
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Japan
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pulse
charge
solid
period
horizontal period
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JP9195274A
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Masanori Yamaguchi
正則 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving method for a solid-state image pickup element in which a desired electronic shutter speed is realized independently of a system clock rate. SOLUTION: A shutter pulse generating circuit 17 in an electronic iris control circuit 19 generates a shutter pulse for each horizontal period based on a detected output, a read pulse generating circuit 19 usually generates a read pulse in a timing within a prescribed horizontal period of a vertical blanking period, and under prescribed mode, the read pulse generation timing is changed for a period of, e.g. a master clock within one horizontal period.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子の駆
動方法、電子アイリス制御回路およびこれを用いたカメ
ラに関する。
The present invention relates to a method for driving a solid-state image sensor, an electronic iris control circuit, and a camera using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像素子、例えばCCD(Charge Co
upled Device) タイプの固体撮像素子では、一般に、い
わゆる電子シャッターを用いて露光時間を制御してい
る。この電子シャッターは、各画素ごとに光電変換によ
って蓄積された信号電荷を例えば半導体基板に掃き出す
ことにより、フィールド期間内における電荷蓄積時間、
即ち露光時間を制御するというものである。
2. Description of the Related Art A solid-state imaging device such as a CCD (Charge Co.)
In a solid-state imaging device of the upled device type, the exposure time is generally controlled using a so-called electronic shutter. This electronic shutter sweeps out signal charges accumulated by photoelectric conversion for each pixel to, for example, a semiconductor substrate, so that a charge accumulation time in a field period,
That is, the exposure time is controlled.

【0003】この電子シャッター動作において、信号電
荷を半導体基板に掃き出す操作のために、電荷排出パル
スとして基板電圧Vsubに高電位のシャッターパルス
が印加される。この高電位のシャッターパルスの印加に
起因して映像信号にノイズが乗るのを回避するために、
画面上に現れない水平ブランキング期間内でのみシャッ
ターパルスを発生するようにしている。
In this electronic shutter operation, a shutter pulse having a high potential is applied to the substrate voltage Vsub as a charge discharging pulse for an operation of sweeping out signal charges to the semiconductor substrate. In order to avoid noise on the video signal due to the application of this high potential shutter pulse,
The shutter pulse is generated only during the horizontal blanking period that does not appear on the screen.

【0004】ここで、露光時間は、各画素ごとに蓄積さ
れた信号電荷を電荷転送部へ読み出すための読み出しパ
ルスの発生後に1H(Hは水平期間)周期で発生するシ
ャッターパルスのうちの最後のシャッターパルスの発生
時点から次の読み出しパルスの発生時点までの期間とな
る。この露光時間を変化させることによってCCD固体
撮像素子からの出力信号を明るさに応じて変化させるこ
とが可能であり、よってCCD固体撮像素子を撮像デバ
イスとして用いたカメラにおける電子式のアイリス制御
として応用が可能である。
Here, the exposure time is the last of the shutter pulses generated in a 1H (H is a horizontal period) cycle after the generation of a read pulse for reading the signal charges accumulated for each pixel to the charge transfer section. This is a period from the time when the shutter pulse is generated to the time when the next read pulse is generated. By changing the exposure time, it is possible to change the output signal from the CCD solid-state image sensor according to the brightness, and therefore, it can be applied as an electronic iris control in a camera using the CCD solid-state image sensor as an imaging device. Is possible.

【0005】この電子アイリスは、レンズによるアイリ
ス機能が不要となるために、低コストにてカメラを実現
することが可能となり、よって低価格帯のカメラでは必
須の機能である。ただし、電子アイリス制御の場合、先
述したように、シャッターパルスが水平ブランキング期
間内でのみ発生しなくしてはならないという制約がある
ため、露光時間の変化のステップは1H単位となる。
[0005] This electronic iris does not require an iris function using a lens, so that a camera can be realized at low cost. Therefore, it is an essential function for a low-priced camera. However, in the case of the electronic iris control, as described above, since there is a restriction that the shutter pulse must be generated only within the horizontal blanking period, the step of changing the exposure time is 1H unit.

【0006】一方、高速の電子シャッターを使うような
非常に明るい被写体が撮像された場合には、電子アイリ
スを使った制御としての明るさ変化量が大きくなる。す
なわち、図6のタイミングチャートにおいて、露光時間
を(a)とすると、明るさ変化量は、〔(a)±1H〕
/(a)となるため、露光時間(a)が小さな値になれ
ばなるほど、露光時間(a)に対する1Hの割合が大き
くなるからである。
On the other hand, when a very bright subject such as one using a high-speed electronic shutter is imaged, the amount of change in brightness as a control using an electronic iris becomes large. That is, in the timing chart of FIG. 6, assuming that the exposure time is (a), the brightness change amount is [(a) ± 1H].
/ (A), the smaller the exposure time (a), the larger the ratio of 1H to the exposure time (a).

【0007】電子アイリス制御としては、この露光時間
(a)の上げ下げで目的の明るさに相当する期待値に収
束させる制御を行う訳であるが、その際に、制御による
明るさ変化量以上の大きさ(幅)で制御不感帯を設け、
制御量が期待値に対して上下に振動して止まらない現
象、いわゆるハンチングの発生を防止している。
In electronic iris control, control is performed to converge to an expected value corresponding to a target brightness by raising and lowering the exposure time (a). The control dead zone is set by the size (width),
The phenomenon in which the control amount vibrates up and down with respect to the expected value and does not stop, that is, so-called hunting is prevented.

【0008】ところが、制御不感帯の幅を広くとること
は、収束精度を落とす結果となるために、逆に不感帯幅
が決定しているシステムでは、ハンチングを発生させな
いように明るさ変化量を抑える必要があり、このことが
高速電子シャッターをきれない原因となる。すなわち、
電子アイリスのダイナミックレンジを広げられないとい
うことにつながる。
However, increasing the width of the control dead zone results in lowering the convergence accuracy. Conversely, in a system in which the dead band width is determined, it is necessary to suppress the amount of change in brightness so as not to cause hunting. This causes the high-speed electronic shutter to fail. That is,
This leads to the inability to extend the dynamic range of the electronic iris.

【0009】図7に、電子シャッターを使った場合の電
子アイリス制御による明るさ変化量を示す。同図の例で
は、1Hの露光の場合には200%の輝度変化となって
しまう。また、電子アイリス制御では、上述したハンチ
ングを考慮した不感帯幅を明るさ変化量の最大に合わせ
た結果として、収束精度が下がる問題に加えて、細かな
明るさ変化量が必要な理由してもう一つある。
FIG. 7 shows a change in brightness by electronic iris control when an electronic shutter is used. In the example shown in the drawing, the luminance changes by 200% in the case of 1H exposure. Also, in the electronic iris control, as a result of adjusting the dead zone width in consideration of the hunting described above to the maximum brightness change amount, in addition to the problem of lowering the convergence accuracy, the reason why a fine brightness change amount is required is no longer necessary. There is one.

【0010】それは、電子アイリス制御として実用的な
明るさ変化量は20%の変化以下だと言われている。そ
の理由は、制御に伴う明るさ変化量がこの数値以上に大
きくなると、画面の輝度変化が大きくなり過ぎて不自然
な制御画に見えてしまうからである。この意味からも、
電子シャッターを用いた電子アイリスでは、明るさの変
化量を小さく抑える必要性があるのである。
It is said that the amount of change in brightness that is practical for electronic iris control is less than 20%. The reason for this is that if the amount of change in brightness caused by the control is greater than this value, the change in luminance of the screen will be too large and the image will look unnatural. In this sense,
In an electronic iris using an electronic shutter, it is necessary to keep the amount of change in brightness small.

【0011】上述した問題を解決する従来技術として、
シャッターパルスの変化を垂直ブランキング期間内で細
かく変化させるという技術が既に提案されている(特開
平6−62323号公報参照)。この従来技術では、シ
ャッターパルスに起因するノイズが映像信号に乗らない
ように、通常はシャッターパルスを水平ブランキング期
間内で発生させているが、これに加えて垂直ブランキン
グ期間(画面上に現れない)をも利用してシャッターパ
ルスを発生させるようにしている。
As a conventional technique for solving the above-mentioned problem,
A technique of finely changing the change of the shutter pulse within the vertical blanking period has already been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-62323). In this prior art, a shutter pulse is normally generated within a horizontal blanking period so that noise caused by the shutter pulse does not appear on a video signal. No) is also used to generate a shutter pulse.

【0012】そして、この垂直ブランキング期間では、
図8のタイミングチャートに示すように、シャッターパ
ルスを細かに調整できるようにしている(期間X)。特
に明るさ変化量が大きくなる高速電子シャッター動作に
おいては、シャッターパルスが変化するタイミングは、
垂直ブランキング期間内に入るタイミングであるため
に、このことを利用して垂直ブランキング期間内では明
るさ変化量を小さくするために、シャッターパルスを細
かに変化できるようにしている。
Then, in this vertical blanking period,
As shown in the timing chart of FIG. 8, the shutter pulse can be finely adjusted (period X). In particular, in a high-speed electronic shutter operation in which the amount of change in brightness is large, the timing at which the shutter pulse changes is
Since the timing enters the vertical blanking period, the shutter pulse can be finely changed in order to reduce the amount of change in brightness during the vertical blanking period by using this fact.

【0013】したがって、高速シャッターの十分小さい
露光時間(a)でも、シャッターパルスの変化タイミン
グもまた、垂直ブランキング期間内において十分に小さ
くできる(間隔Δt)ために、明るさ変化量は〔(a)
−Δt〕/(a)として小さい値に抑えることができ
る。
Therefore, even if the exposure time (a) of the high-speed shutter is sufficiently small, the change timing of the shutter pulse can also be made sufficiently small (interval Δt) within the vertical blanking period. )
−Δt] / (a).

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術においても、垂直ブランキング期間にかからない
シャッターパルスとの間での明るさ変化量は〔(a)−
1H〕/(a)となり、大きな明るさ変化量となる。現
状では、この値がほぼ20%の明るさ変化量となってお
り、この値で律速している。すなわち、アイリスダイナ
ミックレンジをそれ以上拡大できないことになる。
However, even in this prior art, the amount of change in brightness between the shutter pulse and the shutter pulse which does not take the vertical blanking period is [(a)-
1H] / (a), which is a large change in brightness. At present, this value is a brightness change amount of approximately 20%, and the speed is controlled by this value. That is, the iris dynamic range cannot be further expanded.

【0015】また、デジタルスチルカメラでこの従来技
術を応用する場合には、NTSC,PAL等の規格がな
いために、低消費電力を考慮してシステムクロックレー
トを落として使うことが多い。この場合、電子アイリス
制御における1水平期間の時間もシステムクロックレー
トに応じて長くなるために、明るさ変化量もまたこれに
比例して粗くなってしまう。
Further, when this conventional technique is applied to a digital still camera, since there is no standard such as NTSC or PAL, the system clock rate is often reduced in consideration of low power consumption. In this case, since the time of one horizontal period in the electronic iris control becomes longer according to the system clock rate, the amount of change in brightness also becomes coarse in proportion to this.

【0016】NTSC,PAL等の規格でないために、
水平有効期間でもシャッターパルスを変化させるように
して明るさ変化量の増大を抑えることもできるが、そう
すると逆に、NTSC,PAL等の規格では使用できな
いという不具合がある。換言すれば、システムクロック
に対する自由度がとりにくくなっている。
Since it is not a standard such as NTSC or PAL,
Although it is possible to suppress the increase in the amount of change in brightness by changing the shutter pulse even during the horizontal effective period, the disadvantage is that it cannot be used in standards such as NTSC and PAL. In other words, it is difficult to obtain a degree of freedom for the system clock.

【0017】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、システムクロックレ
ートに依存することなく所望の電子シャッター速度を実
現可能な固体撮像素子の駆動方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of driving a solid-state imaging device capable of realizing a desired electronic shutter speed without depending on a system clock rate. Is to do.

【0018】本発明はさらに、アイリスダイナミックレ
ンジをさらに拡大するとともに、システムクロックレー
トに依存することなく所望の電子シャッター速度を実現
可能な電子アイリス制御回路およびカメラを提供するこ
とを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an electronic iris control circuit and a camera capable of further expanding the iris dynamic range and realizing a desired electronic shutter speed without depending on the system clock rate.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子の駆動方法は、複数の光電変換素子の蓄積電荷量をそ
の電荷蓄積時間を変化させることによって制御する固体
撮像素子の駆動方法であって、複数の光電変換素子から
の信号電荷の読み出しタイミングを1水平期間内で変化
させることによって上記電荷蓄積時間を制御するように
する。
A method of driving a solid-state imaging device according to the present invention is a method of driving a solid-state imaging device that controls the amount of charge stored in a plurality of photoelectric conversion elements by changing the charge storage time. The charge accumulation time is controlled by changing the read timing of signal charges from the plurality of photoelectric conversion elements within one horizontal period.

【0020】固体撮像素子の電荷蓄積時間、即ち露光時
間の制御において、各光電変換素子に蓄積された信号電
荷を例えば半導体基板に掃き捨てるためのシャッターパ
ルスは1水平期間の周期で発生され、最後のシャッター
パルスの発生時点から次の読み出しパルスの発生時点ま
での期間が露光時間となる。これを露光時間の粗調と称
するならば、信号電荷の読み出しタイミング、即ち読み
出しパルスの発生タイミングを1水平期間内で変化させ
るのは微調に当たる。
In controlling the charge storage time of the solid-state image pickup device, that is, the exposure time, a shutter pulse for sweeping out the signal charges stored in each photoelectric conversion device to, for example, a semiconductor substrate is generated in a cycle of one horizontal period. The period from the generation of the shutter pulse to the generation of the next read pulse is the exposure time. If this is referred to as coarse adjustment of the exposure time, changing the read timing of the signal charge, that is, the generation timing of the read pulse within one horizontal period corresponds to fine adjustment.

【0021】すなわち、露光時間の変化のステップが粗
調の場合には1水平期間ごとであるのに対し、微調の場
合には1水平期間よりも短い任意の周期(例えば、マス
タークロック(システムクロック)の周期)となる。こ
れにより、1水平期間の時間がマスタークロックレート
に依存する場合であっても、このマスタークロックレー
トに依存することなく所望の電子シャッター速度を設定
できる。
In other words, when the step of changing the exposure time is a coarse adjustment, it is performed every horizontal period, whereas when the adjustment is fine, an arbitrary period shorter than one horizontal period (for example, a master clock (system clock) ) Period). Thus, even when the time of one horizontal period depends on the master clock rate, a desired electronic shutter speed can be set without depending on the master clock rate.

【0022】本発明による電子アイリス制御回路は、固
体撮像素子に印加する電荷排出パルスと電荷読み出しパ
ルスとの間隔を調整することによって露光時間を制御す
る電子アイリス制御回路であって、固体撮像素子の出力
信号を検波する検波回路と、この検波回路の検波出力に
基づいて1水平期間ごとに電荷排出パルスを発生する第
1のパルス発生回路と、垂直ブランキング期間の所定の
水平期間内で電荷読み出しパルスを発生するとともに、
所定のモードでは電荷読み出しパルスの発生タイミング
を1水平期間内で変化させる第2のパルス発生回路とを
備えている。また、本発明によるカメラは、この電子ア
イリス制御回路を備えている。
An electronic iris control circuit according to the present invention is an electronic iris control circuit for controlling an exposure time by adjusting an interval between a charge discharging pulse and a charge reading pulse applied to a solid-state image sensor. A detection circuit for detecting an output signal; a first pulse generation circuit for generating a charge discharge pulse every horizontal period based on a detection output of the detection circuit; and a charge readout within a predetermined horizontal period of a vertical blanking period Generates a pulse,
In the predetermined mode, a second pulse generation circuit for changing the generation timing of the charge readout pulse within one horizontal period is provided. A camera according to the present invention includes the electronic iris control circuit.

【0023】上記構成の電子アイリス制御回路およびこ
れを備えたカメラにおいて、固体撮像素子の各光電変換
素子に蓄積された信号電荷を例えば半導体基板に掃き捨
てるためのシャッターパルス(電荷排出パルス)が第1
のパルス発生回路から1水平期間ごとに発生される。そ
して、最後のシャッターパルスの発生時点から、第2の
パルス発生回路で次に発生される読み出しパルス(電荷
読み出しパルス)の発生時点までの期間が露光時間とな
る。
In the electronic iris control circuit having the above-described configuration and a camera including the same, a shutter pulse (charge discharging pulse) for sweeping out signal charges accumulated in each photoelectric conversion element of the solid-state image pickup device to, for example, a semiconductor substrate is used. 1
Is generated every horizontal period from the pulse generation circuit. Then, a period from the generation of the last shutter pulse to the generation of the next read pulse (charge read pulse) generated by the second pulse generation circuit is the exposure time.

【0024】第2のパルス発生回路は、所定のモードで
は読み出しパルスの発生タイミングを1水平期間内で変
化させる。1水平期間内での変化であることから、その
変化の周期は当然のことながら1水平期間よりも短い
(例えば、マスタークロックの周期)。したがって、1
水平期間の周期での調整を粗調とするならば、1水平期
間内での調整は微調となる。これにより、1水平期間以
内の露光時間制御がどの電子シャッター速度においても
実現できる。また、高速電子シャッター時でも明るさ変
化量を小さく抑えることができる。
In a predetermined mode, the second pulse generation circuit changes the generation timing of the read pulse within one horizontal period. Since the change is within one horizontal period, the period of the change is naturally shorter than one horizontal period (for example, the period of the master clock). Therefore, 1
If the adjustment in the cycle of the horizontal period is made a coarse adjustment, the adjustment in one horizontal period will be a fine adjustment. Thus, exposure time control within one horizontal period can be realized at any electronic shutter speed. Further, the amount of change in brightness can be suppressed even at the time of a high-speed electronic shutter.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の一実
施形態を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【0026】図1において、被写体からの入射光は、レ
ンズ1を含む光学系によってCCD固体撮像素子2の撮
像面上に結像される。CCD固体撮像素子2は、各画素
(光電変換素子)に光電変換によって蓄積された信号電
荷を、高電位のシャッターパルス(電荷排出パルス)X
SUBが基板電圧Vsubに印加されることで、例えば
半導体基板に掃き出し、また読み出しパルスXSGが読
み出しゲート部(図示せず)に印加されることで、各画
素の信号電荷を垂直電荷転送部(図示せず)に読み出
す。この読み出された信号電荷は、垂直転送および水平
転送された後、電気信号に変換されて出力される。
In FIG. 1, incident light from a subject is imaged on an imaging surface of a CCD solid-state imaging device 2 by an optical system including a lens 1. The CCD solid-state imaging device 2 converts a signal charge accumulated in each pixel (photoelectric conversion device) by photoelectric conversion into a high-potential shutter pulse (charge discharge pulse) X
When SUB is applied to the substrate voltage Vsub, for example, the signal is swept out to the semiconductor substrate, and when the read pulse XSG is applied to the read gate unit (not shown), the signal charges of each pixel are transferred to the vertical charge transfer unit (FIG. (Not shown). After the read signal charges are vertically and horizontally transferred, they are converted into electric signals and output.

【0027】CCD固体撮像素子2の出力信号は、サン
プルホールド(S/H)回路3で信号成分がサンプルホ
ールドされ、AGC(Automatic Gain Control)回路4で
自動的に利得制御がかけられた後、A/D変換器5でデ
ジタル化されてDSP(Digital Signal Processor)回路
6に供給される。このDSP回路6では、入力される信
号に対して種々の信号処理がデジタル的に行われる。そ
して、デジタル映像信号として出力される。
The output signal of the CCD solid-state imaging device 2 is sampled and held by a sample-and-hold (S / H) circuit 3 and automatically gain-controlled by an AGC (Automatic Gain Control) circuit 4. The signal is digitized by an A / D converter 5 and supplied to a DSP (Digital Signal Processor) circuit 6. In the DSP circuit 6, various kinds of signal processing are digitally performed on an input signal. Then, it is output as a digital video signal.

【0028】本システムにはさらに、水平走査周波数
(15.734kHz)の例えば1820倍の周波数の
マスタークロックMCKを発生するマスタークロック発
生器7が設けられている。このマスタークロック発生器
7で発生されるマスタークロックMCKはタイミング発
生回路8に与えられる。タイミング発生回路8は、マス
タークロックMCKに基づいて垂直同期信号VDや水平
同期信号HDを、さらにはCCD固体撮像素子2を駆動
するための各種のタイミング信号を生成する。
The system further includes a master clock generator 7 for generating a master clock MCK having a frequency, for example, 1820 times the horizontal scanning frequency (15.734 kHz). The master clock MCK generated by the master clock generator 7 is provided to the timing generation circuit 8. The timing generation circuit 8 generates a vertical synchronizing signal VD and a horizontal synchronizing signal HD based on the master clock MCK, and further generates various timing signals for driving the CCD solid-state imaging device 2.

【0029】サンプルホールド回路3の出力信号はさら
に、電子アイリス制御回路9にも供給される。電子アイ
リス制御回路9において、検波回路10は、サンプルホ
ールド回路3から出力される映像信号を積分し、その映
像信号レベルに応じた直流電圧を出力する。この検波回
路10の検波出力は、サンプルホールド回路3の出力に
おける映像信号レベルに応じた画面の明るさ(輝度)に
対応している。検波回路10の検波出力は、コンパレー
タ11の非反転(+)入力およびコンパレータ12の反
転(−)入力となる。
The output signal of the sample and hold circuit 3 is further supplied to an electronic iris control circuit 9. In the electronic iris control circuit 9, the detection circuit 10 integrates the video signal output from the sample and hold circuit 3 and outputs a DC voltage according to the video signal level. The detection output of the detection circuit 10 corresponds to the screen brightness (luminance) corresponding to the video signal level at the output of the sample hold circuit 3. The detection output of the detection circuit 10 becomes the non-inverting (+) input of the comparator 11 and the inverting (-) input of the comparator 12.

【0030】コンパレータ11は、基準電圧V1を反転
入力とし、検波回路10の検波出力が基準電圧V1より
も高いときに高レベルの出力を発生する。コンパレータ
12は、基準電圧V2(V1>V2)を非反転入力と
し、検波回路10の検波出力が基準電圧V2よりも低い
ときに高レベルの出力を発生する。ここで、基準電圧V
1,V2は、後述する不感帯の上限値および下限値にそ
れぞれ対応している。したがって、コンパレータ11,
12が共に低レベルの出力を発生したときは、検波回路
10の検波出力、即ち画面の明るさが不感帯幅内に入っ
ていることを意味する。
The comparator 11 receives the reference voltage V1 as an inverting input, and generates a high-level output when the detection output of the detection circuit 10 is higher than the reference voltage V1. The comparator 12 receives the reference voltage V2 (V1> V2) as a non-inverting input, and generates a high-level output when the detection output of the detection circuit 10 is lower than the reference voltage V2. Here, the reference voltage V
1, V2 respectively correspond to an upper limit value and a lower limit value of a dead zone described later. Therefore, the comparator 11,
When both outputs a low level output, it means that the detection output of the detection circuit 10, that is, the brightness of the screen is within the dead band width.

【0031】コンパレータ11,12の各比較結果はデ
コーダ13に与えられる。デコーダ13は、コンパレー
タ11,12の各比較結果に基づいて加算指令信号ある
いは減算指令信号を出力する。具体的には、コンパレー
タ11の比較結果が高レベルのときは、検波回路10の
検波出力が不感帯を上側に外れて画面が明るい状態にあ
ることから、デコーダ13は加算指令信号を出力する。
これは電子シャッター速度をアップさせることにつなが
る。
Each comparison result of the comparators 11 and 12 is given to the decoder 13. The decoder 13 outputs an addition command signal or a subtraction command signal based on the comparison results of the comparators 11 and 12. Specifically, when the comparison result of the comparator 11 is at a high level, the detection output of the detection circuit 10 is out of the dead zone and the screen is bright, so that the decoder 13 outputs an addition command signal.
This leads to an increase in the electronic shutter speed.

【0032】また、コンパレータ12の比較結果が高レ
ベルのときは、検波回路10の検波出力が不感帯を下側
に外れて画面が暗い状態にあることから、デコーダ13
は減算指令信号を出力する。これはシャッター速度をダ
ウンさせることにつながる。そして、コンパレータ1
1,12の各比較結果が共に低レベルのときは、検波回
路10の検波出力不感帯幅内に入っていて画面が所望の
明るさにあることから、デコーダ13は加算指令信号も
減算指令信号も出力しない。
When the comparison result of the comparator 12 is at a high level, the detection output of the detection circuit 10 deviates from the dead zone to the lower side and the screen is in a dark state.
Outputs a subtraction command signal. This leads to a reduction in shutter speed. And comparator 1
When both of the comparison results 1 and 12 are at a low level, since the screen is within a detection output dead band width of the detection circuit 10 and the screen has a desired brightness, the decoder 13 outputs both the addition command signal and the subtraction command signal. Do not output.

【0033】デコーダ13から出力される加算/減算指
令信号は、カウント値指定回路14に与えられる。この
カウント値指定回路14は、電子シャッター速度を決定
するパルスカウント値を記憶し、かつデコーダ13から
の加算/減算指令信号に応じてそのカウント値をアップ
/ダウンする。そして、そのカウント値はカウンタ15
に与えられる。
The addition / subtraction command signal output from decoder 13 is applied to count value designating circuit 14. The count value designating circuit 14 stores a pulse count value for determining the electronic shutter speed, and increases / decreases the count value in accordance with an addition / subtraction command signal from the decoder 13. Then, the count value is counted by the counter 15.
Given to.

【0034】クロック発生回路16は、後述する読み出
しパルスXSGが発生すると、タイミング発生回路8で
発生される水平同期信号HDを受けて15.734kH
zのクロックパルスCLKを発生する。このクロックパ
ルスCLKは、カウンタ15に与えられるとともに、シ
ャッターパルス発生回路17にも供給される。カウンタ
15は、読み出しパルスXSGによってカウント内容が
クリアされる、クロック発生回路16から供給されるク
ロックパルスCLKのカウントを開始し、カウント値指
定回路14によって指定されたパルスカウント値に達し
たときにリセット信号を発生する。
When a read pulse XSG, which will be described later, is generated, the clock generation circuit 16 receives the horizontal synchronizing signal HD generated by the timing generation circuit 8 and outputs the clock signal at 15.734 kHz.
A clock pulse CLK of z is generated. This clock pulse CLK is supplied to the counter 15 and also to the shutter pulse generation circuit 17. The counter 15 starts counting the clock pulse CLK supplied from the clock generating circuit 16 when the count content is cleared by the read pulse XSG, and resets when the pulse count value specified by the count value specifying circuit 14 is reached. Generate a signal.

【0035】シャッターパルス発生回路17は、読み出
しパルスXSGを受けるとセット状態になり、カウンタ
15から出力されるリセット信号によってリセットされ
る。そして、セット状態にある期間では、クロック発生
回路16から供給される15.734kHzのクロック
パルスCLKの通過を許容し、リセット状態のときはそ
のパルスの通過を禁止する。このシャッターパルス発生
回路17を通過した15.734kHzのクロックパル
スCLKは、シャッターパルスXSUBとして基板電圧
Vsubに重畳されてCCD固体撮像素子2に印加され
る。
The shutter pulse generating circuit 17 is set when it receives the read pulse XSG, and is reset by a reset signal output from the counter 15. During the period of the set state, the passage of the clock pulse CLK of 15.734 kHz supplied from the clock generation circuit 16 is permitted, and the passage of the pulse is prohibited during the reset state. The clock pulse CLK of 15.734 kHz that has passed through the shutter pulse generation circuit 17 is superimposed on the substrate voltage Vsub as a shutter pulse XSUB and applied to the CCD solid-state imaging device 2.

【0036】検波回路10の検波出力はさらに、変化量
検出回路18にも供給される。この変化量検出回路18
は、電子アイリス制御時における前回の検波出力と今回
の検波出力との差分から明るさ変化量を検出し、この明
るさ変化量がある設定値を越えたときその旨を示す検出
信号を読み出しパルス発生回路19に与える。
The detection output of the detection circuit 10 is further supplied to a change amount detection circuit 18. This change amount detection circuit 18
Detects the change in brightness from the difference between the previous detection output and the current detection output during electronic iris control, and when this brightness change exceeds a certain set value, reads out a detection signal indicating that fact and reads a pulse. The signal is given to the generation circuit 19.

【0037】読み出しパルス発生回路19は、変化量検
出回路18から検出信号が与えられないときは、垂直同
期信号VDに同期して垂直ブランキング期間におけるあ
る1H(1水平期間)内のあるタイミングで読み出しパ
ルスXSGを発生し、変化量検出回路18から検出信号
が与えられたときは、読み出しパルスXSGの発生タイ
ミングをその1H内で例えばマスタークロックMCKの
周期で変化させる。この読み出しパルスXSGは、CC
D固体撮像素子2の読み出しゲート部(図示せず)に印
加される。
When the detection signal is not supplied from the change amount detection circuit 18, the read pulse generation circuit 19 synchronizes with the vertical synchronization signal VD at a certain timing within a certain 1H (one horizontal period) in the vertical blanking period. When the read pulse XSG is generated and a detection signal is given from the change amount detection circuit 18, the generation timing of the read pulse XSG is changed within 1H, for example, at the cycle of the master clock MCK. This read pulse XSG is CC
The signal is applied to a read gate unit (not shown) of the D solid-state imaging device 2.

【0038】ここで、上記構成の電子アイリス制御回路
9の回路動作について、図2の不感帯の説明図を参照し
て説明する。
Here, the circuit operation of the electronic iris control circuit 9 having the above configuration will be described with reference to the explanatory diagram of the dead zone in FIG.

【0039】検波回路10の出力電圧が基準電圧V1よ
りも高いとき、即ち画面が明る過ぎるときは、デコーダ
13はコンパレータ11の高レベルの出力に応答してカ
ウント値指定回路14に対してパルスカウント値(カウ
ンタ15にカウントさせるカウント値)を増やす旨の指
令(加算指令)を発する。また、検波回路10の出力電
圧が基準電圧V2よりも低いとき、即ち画面が暗過ぎる
ときは、デコーダ13はコンパレータ12の高レベルの
出力に応答してカウント値指定回路14に対してパルス
カウント値を減らす旨の指令(減算指令)を発する。
When the output voltage of the detection circuit 10 is higher than the reference voltage V 1, that is, when the screen is too bright, the decoder 13 responds to the high level output of the comparator 11 to count A command (addition command) for increasing the value (count value to be counted by the counter 15) is issued. When the output voltage of the detection circuit 10 is lower than the reference voltage V2, that is, when the screen is too dark, the decoder 13 responds to the high-level output of the comparator 12 and sends the pulse count value to the count value designation circuit 14. Is issued (subtraction command).

【0040】図2において、基準電圧V1と基準電圧V
2との間は不感帯であり、検波回路10の出力電圧がこ
の不感帯内であるときは、デコーダ13はカウント値指
定回路14に対して加算、減算のいずれの指令も発しな
い。この不感帯を設けることにより、ハンチングを防止
することができる。すなわち、この不感帯の幅が、露光
時間の変化可能な単位時間分に相当するCCD固体撮像
素子2の出力信号の直流レベルの電圧変動分よりも広け
ればハンチングを防止できる。
In FIG. 2, reference voltage V1 and reference voltage V
2 is a dead zone, and when the output voltage of the detection circuit 10 is within this dead zone, the decoder 13 does not issue any instruction of addition or subtraction to the count value designating circuit 14. By providing this dead zone, hunting can be prevented. That is, if the width of the dead zone is wider than the voltage fluctuation of the DC level of the output signal of the CCD solid-state imaging device 2 corresponding to the unit time in which the exposure time can be changed, hunting can be prevented.

【0041】したがって、この不感帯の幅を広くすれば
する程ハンチング防止効果が大きいといえるが、不感帯
の幅を広くすると電子アイリス制御の制御感度が悪くな
る。すなわち、収束すべき目標値として好ましいのは不
感帯の中心値であるが、不感帯の中に入れば制御不能と
なるので、不感帯が広いと収束すべき目標値から大きく
ずれたところでビデオ出力が安定するということが起き
る可能性がある。このことから、不感帯の幅はハンチン
グを防止できることを前提として、できる限り狭い方が
制御感度を上げることができるため好ましい。
Therefore, it can be said that the larger the width of the dead zone, the greater the effect of preventing hunting. However, if the width of the dead zone is widened, the control sensitivity of the electronic iris control is deteriorated. That is, although the center value of the dead zone is preferable as the target value to be converged, the control becomes impossible when the target value falls within the dead zone. That can happen. For this reason, it is preferable that the width of the dead zone be as narrow as possible on the assumption that hunting can be prevented, because control sensitivity can be increased.

【0042】クロック発生回路16は、読み出しパルス
XSGが発生すると、タイミング発生回路8で発生され
る水平同期信号HDを受けて15.734kHzのクロ
ックパルスCLKを発生する。このクロックパルスCL
Kは、カウンタ15によってカウントされる。カウンタ
15によるそのカウント動作は読み出しパルスXSGを
受けたときに開始され、カウントする値はカウント値指
定回路14により指定される。そして、その指定カウン
ト値が大きいほど電荷蓄積時間(露光時間)は短くな
り、その値が小さくなるほど電荷蓄積時間は長くなる。
When the read pulse XSG is generated, the clock generating circuit 16 receives the horizontal synchronizing signal HD generated by the timing generating circuit 8 and generates a clock pulse CLK of 15.734 kHz. This clock pulse CL
K is counted by the counter 15. The counting operation of the counter 15 is started when the read pulse XSG is received, and the value to be counted is specified by the count value specifying circuit 14. The charge accumulation time (exposure time) becomes shorter as the designated count value becomes larger, and the charge accumulation time becomes longer as the designated count value becomes smaller.

【0043】ところで、シャッターパルス発生回路17
は、読み出しパルスXSGを受けるとセット状態になっ
てクロック発生回路16からのクロックパルスCLKの
通過を許容し、シャッターパルスXSUBとしてCCD
固体撮像素子2へ供給する。また、カウンタ15からの
リセット信号を受けるとリセット状態になってクロック
パルスCLKの通過を禁止し、この禁止状態は次の読み
出しパルスXSGが到来するまでの間続く。そして、こ
の禁止期間が電荷蓄積時間、即ち露光時間となる。
By the way, the shutter pulse generating circuit 17
Is set in response to the read pulse XSG to allow the clock pulse CLK from the clock generation circuit 16 to pass therethrough, and the CCD is used as the shutter pulse XSUB.
It is supplied to the solid-state imaging device 2. Further, when receiving the reset signal from the counter 15, the reset state is set and the passage of the clock pulse CLK is prohibited, and this prohibited state continues until the next read pulse XSG arrives. This prohibition period is the charge accumulation time, that is, the exposure time.

【0044】この電子アイリス制御回路9によれば、画
面が明る過ぎる場合には、カウンタ15のカウント値が
多くなり、その結果露光時間が長くなり、逆に暗過ぎる
場合には、カウンタ15のカウント値が減少し、その結
果露光時間が長くなるように制御が行われる。すなわ
ち、CCD固体撮像素子2の出力レベルが常に一定にな
るように、即ち不感帯内に収まるようにアイリス制御が
行われる。
According to the electronic iris control circuit 9, when the screen is too bright, the count value of the counter 15 increases, and as a result, the exposure time becomes longer. Control is performed such that the value decreases, and as a result, the exposure time becomes longer. That is, the iris control is performed so that the output level of the CCD solid-state imaging device 2 is always constant, that is, within the dead zone.

【0045】そして、この電子アイリス制御回路9にお
いて、読み出しパルス発生回路19は変化量検出回路1
8の検出出力に基づいて、画面の明るさ変化量がある設
定値に達するまでは、垂直同期信号VDに同期して垂直
ブランキング期間におけるある1H内のあるタイミング
で読み出しパルスXSGを発生し、画面の明るさ変化量
がある設定値を越えたときは、読み出しパルスXSGの
発生タイミングをその1H内でマスタークロックMCK
の周期で変化させる。
In the electronic iris control circuit 9, the read pulse generation circuit 19 includes the change amount detection circuit 1.
Until the amount of change in the brightness of the screen reaches a certain set value based on the detection output of No. 8, a read pulse XSG is generated at a certain timing within a certain 1H in the vertical blanking period in synchronization with the vertical synchronization signal VD, When the amount of change in screen brightness exceeds a certain set value, the generation timing of the read pulse XSG is set to the master clock MCK within 1H.
In a cycle of

【0046】これにより、画面の明るさ変化量がある設
定値に達するまでは、読み出しパルスXSGの発生タイ
ミングは固定であり、これに対してシャッターパルスX
SUBは1H間隔で発生することから、露光時間の変化
のステップは1H毎となる。一方、画面の明るさ変化量
がある設定値を越えた場合には、シャッターパルスXS
UBが1H間隔で発生するのに対して読み出しパルスX
SGの発生タイミングが1H内でマスタークロックMC
Kの周期で変化するため、露光時間の変化のステップは
マスタークロックMCKの周期となる。
Thus, the generation timing of the read pulse XSG is fixed until the amount of change in screen brightness reaches a certain set value.
Since SUB occurs at 1H intervals, the step of changing the exposure time is every 1H. On the other hand, when the amount of change in screen brightness exceeds a certain set value, the shutter pulse XS
UB occurs at 1H intervals, whereas read pulse X
When the generation timing of SG is within 1H and the master clock MC
Since it changes at the cycle of K, the step of changing the exposure time is the cycle of the master clock MCK.

【0047】すなわち、画面の明るさ変化量がある設定
値を越えた制御領域では、露光時間の変化のステップが
1Hごとの粗調と、露光時間の変化のステップがマスタ
ークロックMCKの周期、即ち1H(15.734kH
z)の1820分の1の周期の微調を実現できる。この
粗調と微調の組み合わせにより、1H以内の露光時間の
制御がどの電子シャッター速度においても実現できるこ
とになる。
That is, in the control region where the amount of change in screen brightness exceeds a certain set value, the step of changing the exposure time is a coarse adjustment every 1H, and the step of changing the exposure time is the cycle of the master clock MCK, ie, the period of the master clock MCK. 1H (15.734 kHz
It is possible to realize fine adjustment with a period of 1/1820 of z). By the combination of the coarse adjustment and the fine adjustment, the control of the exposure time within 1H can be realized at any electronic shutter speed.

【0048】したがって、変化量検出回路18の検出し
きい値を高速電子シャッター領域に設定し、図3のタイ
ミングチャートに示すように、読み出しパルスXSGを
マスタークロックMCKの周期(刻み)で変化させ、露
光時間差Δtを実現することで、高速電子シャッター時
でも明るさ変化量、即ち〔(a)±Δt〕/(a)を小
さく抑えることができる。ただし、(a)は露光時間で
ある。
Therefore, the detection threshold value of the change amount detection circuit 18 is set in the high-speed electronic shutter area, and as shown in the timing chart of FIG. 3, the read pulse XSG is changed at the cycle (step) of the master clock MCK. By realizing the exposure time difference Δt, the amount of change in brightness, that is, [(a) ± Δt] / (a) can be suppressed even at the time of a high-speed electronic shutter. Here, (a) is the exposure time.

【0049】また、どの電子シャッター速度からも同じ
明るさ変化量を実現でき、どの明るさからもアイリス制
御での変化量を同一とすることができる。図4に、明る
さ変化量が10%の場合のタイミングチャートを示す。
同図において、(A)は10H露光の場合を、(B)は
1H露光の場合をそれぞれ示している。
The same amount of change in brightness can be realized from any electronic shutter speed, and the amount of change in iris control can be made the same from any brightness. FIG. 4 shows a timing chart when the brightness change amount is 10%.
In the figure, (A) shows the case of 10H exposure, and (B) shows the case of 1H exposure.

【0050】10H露光の場合(A)は、露光時間を1
Hのステップで変化させることによって10%の明るさ
変化量〔=(10H−9H)/10H〕を実現し、1H
露光の場合(B)は露光時間を1H内でマスタークロッ
クMCKのステップで変化させることによって10%の
明るさ変化量〔=(1H−0.9H)/1H〕を実現し
ている。
In the case of 10H exposure (A), the exposure time is set to 1
By changing the brightness in steps of H, a brightness change amount of 10% [= (10H-9H) / 10H] is realized and 1H
In the case of exposure (B), a brightness change amount of 10% [= (1H-0.9H) / 1H] is realized by changing the exposure time in steps of the master clock MCK within 1H.

【0051】特に、明るさ変化量が大きくなる高速電子
シャッター動作においては、読み出しパルスXSGの発
生タイミングを固定とした従来技術の場合には、図8の
タイミングチャートに示すように、垂直ブランキング期
間にかからないシャッターパルスとの間での明るさ変化
量は〔(a)−1H〕/(a)となり、大きな明るさ変
化量となっていた。これに対し、読み出しパルスXSG
の発生タイミングを1H内で可変としたことで、垂直ブ
ランキング期間にかからないシャッターパルスとの間で
の明るさ変化量を小さくできる。
In particular, in the high-speed electronic shutter operation in which the amount of change in brightness becomes large, in the case of the prior art in which the generation timing of the read pulse XSG is fixed, as shown in the timing chart of FIG. The amount of change in brightness with respect to the shutter pulse that does not occur is [(a) -1H] / (a), which is a large amount of change in brightness. On the other hand, the read pulse XSG
Is variable within 1H, it is possible to reduce the amount of change in brightness between the shutter pulse and the shutter pulse which does not start in the vertical blanking period.

【0052】その結果、電子アイリスのダイナミックレ
ンジをより拡大できる。このダイナミックレンジの拡大
は、微調の際に1H内で変化する読み出しパルスXSG
の周期に依存する。本例では、システム内の最大周波数
であるマスタークロックMCKを利用することで、専用
のクロック発生器を設けることなくダイナミックレンジ
の拡大を図っている。ただし、専用のクロック発生器を
設け、マスタークロックMCKよりも周波数の高いクロ
ックを生成し、このクロック周期で読み出しパルスXS
Gの発生タイミングを変化させることで、ダイナミック
レンジをより拡大できることは明らかである。
As a result, the dynamic range of the electronic iris can be further expanded. This expansion of the dynamic range is achieved by reading pulse XSG that changes within 1H during fine adjustment.
Depends on the period. In this example, the dynamic range is expanded by using the master clock MCK, which is the maximum frequency in the system, without providing a dedicated clock generator. However, a dedicated clock generator is provided to generate a clock higher in frequency than the master clock MCK, and the read pulse XS
It is clear that the dynamic range can be further expanded by changing the timing of occurrence of G.

【0053】上述したように、電子アイリス制御におい
て、読み出しパルスXSGの発生タイミング、即ちCC
D固体撮像素子2の信号電荷の読み出しタイミングを1
H内で可変とし、1Hのステップで露光時間を変化させ
る粗調に加え、それよりも短いステップ(本例では、マ
スタークロックMCKの周期)で露光時間を変化させる
微調を実現できるようにしたことで、1H以内の露光時
間の制御がどの電子シャッター速度においても実現でき
るため、高速電子シャッター時でも明るさ変化量を小さ
く抑えることができる。
As described above, in the electronic iris control, the generation timing of the read pulse XSG, that is, CC
The readout timing of the signal charge of the D solid-state imaging device 2 is set to 1
In addition to the coarse adjustment that changes the exposure time in steps of 1H, it is possible to realize fine adjustment that changes the exposure time in shorter steps (in this example, the cycle of the master clock MCK). However, since the control of the exposure time within 1H can be realized at any electronic shutter speed, the amount of change in brightness can be suppressed even at the time of high-speed electronic shutter.

【0054】明るさ変化量が小さいということは、CC
D固体撮像素子2の出力信号の直流レベルの電圧変動分
が小さいということであるから、図2に示す不感帯の幅
を狭くしてもハンチングの発生を抑えることができる。
これにより、不感帯の幅をより狭く設定でき、これに伴
って電子アイリス制御における制御感度を向上できるこ
とにもなる。
The small change in brightness means that CC
Since the voltage fluctuation of the DC level of the output signal of the D solid-state imaging device 2 is small, the occurrence of hunting can be suppressed even if the width of the dead zone shown in FIG. 2 is narrowed.
As a result, the width of the dead zone can be set narrower, and accordingly, the control sensitivity in the electronic iris control can be improved.

【0055】本実施形態に係る電子アイリス制御回路9
は、NTSCやPAL等のテレビジョン方式に準拠した
ビデオカメラに適用できる他、デジタルスチルカメラに
も適用できる。このデジタルスチルカメラでは、先述し
たように、NTSC,PAL等の規格がないために低消
費電力を考慮してマスタークロックMCKのクロックレ
ートを落として使うことがある。この場合、1水平期間
の時間もマスタークロックMCKのクロックレートに応
じて長くなり、明るさ変化量もまた比例して粗くなる。
The electronic iris control circuit 9 according to the present embodiment
Can be applied not only to a video camera conforming to a television system such as NTSC or PAL, but also to a digital still camera. In this digital still camera, as described above, since there is no standard such as NTSC or PAL, the clock rate of the master clock MCK may be reduced in consideration of low power consumption. In this case, the time of one horizontal period also becomes longer according to the clock rate of the master clock MCK, and the amount of change in brightness also becomes coarser in proportion.

【0056】ところが、本発明では、図5のタイミング
チャートに示すように、読み出しパルスXSGの発生タ
イミングを1水平期間内で例えばマスタークロックMC
Kの周期で可変としたことで、マスタークロックMCK
のクロックレートを落としたときでも、明るさ変化量を
小さく抑えることが可能となるため、高速電子シャッタ
ー速度を実現できることになる。したがって、マスター
クロックMCKのクロックレートを落とすことによって
低消費電力を図ることができる。
However, according to the present invention, as shown in the timing chart of FIG. 5, the generation timing of the read pulse XSG is set to, for example, the master clock MC within one horizontal period.
By making it variable at the cycle of K, the master clock MCK
Therefore, even when the clock rate is reduced, the amount of change in brightness can be kept small, so that a high-speed electronic shutter speed can be realized. Therefore, low power consumption can be achieved by reducing the clock rate of the master clock MCK.

【0057】なお、上記実施形態においては、画面の明
るさ変化量がある設定値を越えたときに粗調と微調の組
み合わせで露光時間の制御を行うとしたが、本発明は、
これに限定されるものではなく、粗調と微調の組み合わ
せに伴う制御の態様は種々考えられる。
In the above-described embodiment, the exposure time is controlled by a combination of the coarse adjustment and the fine adjustment when the amount of change in the screen brightness exceeds a certain set value.
The present invention is not limited to this, and various control modes associated with the combination of the coarse adjustment and the fine adjustment can be considered.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子の露光時間の制御において、信号電荷の読
み出しタイミングを1水平期間内で変化させるようにし
たことにより、露光時間の微調が可能となるため、1水
平期間の時間がシステムクロックに依存する場合であっ
ても、このシステムクロックに依存することなく所望の
電子シャッター速度を任意に設定できることになる。
As described above, according to the present invention,
In the control of the exposure time of the solid-state imaging device, the readout timing of the signal charge is changed within one horizontal period, so that the exposure time can be finely adjusted. Therefore, the time of one horizontal period depends on the system clock. Even in this case, a desired electronic shutter speed can be arbitrarily set without depending on the system clock.

【0059】また、電子アイリス制御において、1水平
期間ごとにシャッターパルスを発生する一方、読み出し
パルスの発生タイミングを1水平期間内で可変な構成と
したことにより、1水平期間以内の露光時間の制御がど
の電子シャッター速度においても実現できるため、高速
電子シャッター時でも明るさ変化量を小さく抑えること
ができる。また、これに伴って不感帯幅を狭く設定でき
るため、電子アイリス制御における制御感度をより向上
できることもになる。
In the electronic iris control, while the shutter pulse is generated every horizontal period, the generation timing of the read pulse is variable within one horizontal period, thereby controlling the exposure time within one horizontal period. However, since it can be realized at any electronic shutter speed, the amount of change in brightness can be suppressed even at the time of high-speed electronic shutter. In addition, since the dead zone width can be set to be narrower, the control sensitivity in the electronic iris control can be further improved.

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

【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】不感帯の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a dead zone.

【図3】本実施形態に係るタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart according to the embodiment.

【図4】明るさ変化量が10%の場合のタイミングチャ
ートである。
FIG. 4 is a timing chart when the brightness change amount is 10%.

【図5】マスタークロックレートを落とした場合のタイ
ミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart when the master clock rate is reduced.

【図6】露光制御の原理を説明するためのタイミングチ
ャートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the principle of exposure control.

【図7】電子アイリス制御による明るさ変化量を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing a brightness change amount by electronic iris control.

【図8】従来例に係るタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…CCD固体撮像素子、3…サンプルホールド回路、
6…DSP回路、7…マスタークロック発生器、9…電
子アイリス制御回路、10…検波回路、11,12…コ
ンパレータ、13…デコーダ、14…カウント値指定回
路、16…クロック発生回路、17…シャッターパルス
発生回路、18…読み出しパルス発生回路
2 ... CCD solid-state imaging device, 3 ... Sample hold circuit,
6 DSP circuit, 7 Master clock generator, 9 Electronic iris control circuit, 10 Detection circuit, 11 and 12 Comparator, 13 Decoder, 14 Count value designating circuit, 16 Clock generation circuit, 17 Shutter Pulse generation circuit, 18 ... Readout pulse generation circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の光電変換素子の蓄積電荷量をその
電荷蓄積時間を変化させることによって制御する固体撮
像素子の駆動方法であって、 前記複数の光電変換素子からの信号電荷の読み出しタイ
ミングを1水平期間内で変化させることによって前記電
荷蓄積時間を制御することを特徴とする固体撮像素子の
駆動方法。
1. A method for driving a solid-state imaging device, wherein the amount of charge stored in a plurality of photoelectric conversion elements is controlled by changing the charge storage time, wherein a timing of reading signal charges from the plurality of photoelectric conversion elements is controlled. A method for driving a solid-state imaging device, wherein the charge accumulation time is controlled by changing the charge accumulation time within one horizontal period.
【請求項2】 前記読み出しタイミングをマスタークロ
ックの周期で変化させることを特徴とする請求項1記載
の固体撮像素子の駆動方法。
2. The method according to claim 1, wherein the read timing is changed at a period of a master clock.
【請求項3】 前記読み出しタイミングを1水平期間ご
とに可変な粗調と、前記読み出しタイミングを1水平期
間内で可変な微調とを選択的にとることを特徴とする請
求項1記載の固体撮像素子の駆動方法。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a coarse adjustment in which the read timing is variable every horizontal period and a fine adjustment in which the read timing is variable within one horizontal period are selectively performed. Element driving method.
【請求項4】 固体撮像素子に印加する電荷排出パルス
と電荷読み出しパルスとの間隔を調整することによって
露光時間を制御する電子アイリス制御回路であって、 前記固体撮像素子の出力信号を検波する検波回路と、 前記検波回路の検波出力に基づいて1水平期間ごとに前
記電荷排出パルスを発生する第1のパルス発生回路と、 垂直ブランキング期間の所定の水平期間内で前記電荷読
み出しパルスを発生するとともに、所定のモードでは前
記電荷読み出しパルスの発生タイミングを1水平期間内
で変化させる第2のパルス発生回路とを備えたことを特
徴とする電子アイリス制御回路。
4. An electronic iris control circuit for controlling an exposure time by adjusting an interval between a charge discharge pulse and a charge readout pulse applied to a solid-state imaging device, comprising: a detector for detecting an output signal of the solid-state imaging device. A first pulse generation circuit that generates the charge discharge pulse every horizontal period based on a detection output of the detection circuit; and generates the charge readout pulse within a predetermined horizontal period of a vertical blanking period. An electronic iris control circuit, further comprising: a second pulse generation circuit that changes a timing of generating the charge readout pulse within one horizontal period in a predetermined mode.
【請求項5】 前記第2のパルス発生回路は、前記電荷
読み出しパルスの発生タイミングをマスタークロックの
周期で変化させることを特徴とする請求項4記載の電子
アイリス制御回路。
5. The electronic iris control circuit according to claim 4, wherein said second pulse generation circuit changes the generation timing of said charge readout pulse at a period of a master clock.
【請求項6】 被写体からの入射光を結像させる光学系
と、前記光学系によって撮像面上に結像された像光を画
素単位で光電変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素
子に印加する電荷排出パルスと電荷読み出しパルスとの
間隔を調整することによって露光時間を制御する電子ア
イリス制御回路とを具備するカメラであって、 前記電子アイリス制御回路は、 前記固体撮像素子の出力信号を検波する検波回路と、 前記検波回路の検波出力に基づいて1水平期間ごとに前
記電荷排出パルスを発生する第1のパルス発生回路と、 垂直ブランキング期間の所定の水平期間内で前記電荷読
み出しパルスを発生するとともに、所定のモードでは前
記電荷読み出しパルスの発生タイミングを1水平期間で
変化させる第2のパルス発生回路とを備えたことを特徴
とするカメラ。
6. An optical system that forms an image of incident light from a subject, a solid-state image sensor that photoelectrically converts image light formed on an image pickup surface by the optical system in pixel units, and an image pickup device that is applied to the solid-state image sensor. An electronic iris control circuit for controlling an exposure time by adjusting an interval between a charge discharge pulse and a charge readout pulse, wherein the electronic iris control circuit detects an output signal of the solid-state imaging device. A first pulse generation circuit for generating the charge discharge pulse for each horizontal period based on a detection output of the detection circuit; and a charge readout pulse for a predetermined horizontal period of a vertical blanking period. And a second pulse generating circuit for generating the charge read pulse in a predetermined mode in one horizontal period. Camera according to symptoms.
【請求項7】 前記第2のパルス発生回路は、前記電荷
読み出しパルスの発生タイミングをマスタークロックの
周期で変化させることを特徴とする請求項6記載のカメ
ラ。
7. The camera according to claim 6, wherein the second pulse generation circuit changes the generation timing of the charge readout pulse at a period of a master clock.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008289017A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Sony Corp Driving circuit, imaging apparatus, and driving method

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