JPH01212083A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH01212083A JPH01212083A JP63035663A JP3566388A JPH01212083A JP H01212083 A JPH01212083 A JP H01212083A JP 63035663 A JP63035663 A JP 63035663A JP 3566388 A JP3566388 A JP 3566388A JP H01212083 A JPH01212083 A JP H01212083A
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- solid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は固体撮像装置に関し、特にＣＯＤの如き固体撮
像素子に対して自動露出制御を行う固体撮像装置に関す
る。
像素子に対して自動露出制御を行う固体撮像装置に関す
る。
（ロ）従来の技術
撮像装置、例えばテレビカメラの露出制御は、通常アイ
リス制御回路によりレンズ筒内の機械的な絞り機構を制
御しており、コストアップの要因となっていた。
リス制御回路によりレンズ筒内の機械的な絞り機構を制
御しており、コストアップの要因となっていた。
その為、従来から固体撮像素子を用いたテレビカメラの
如き固体撮像装置では、固体撮像素子の駆動原理を活用
して電子的に自動露出制御（オートアイリス）しようと
する試みがなされている。
如き固体撮像装置では、固体撮像素子の駆動原理を活用
して電子的に自動露出制御（オートアイリス）しようと
する試みがなされている。
例えば、実願昭６１−１３９５２７号ではフレームトラ
ンスファ型のＣＣＤ固体撮像素子に於て、垂直ブランキ
ング期間毎の光電変換期間の途中でこの素子の受光エリ
アにそれまで光電変換して蓄積された画像電荷を画像信
号読出しの為の転送方向とは逆方向に転送排出し、一画
面分の残りの光電変換期間（実効光電変換期間）だけで
光電変換した画像電荷の蓄積を行う露出制御手段を設け
る事が提案されている。従って、この様な露出制御手段
によれば、電荷の逆転送タイミングを被写体の明るさに
応じて変化させる事により最適の露出状態が得られる。
ンスファ型のＣＣＤ固体撮像素子に於て、垂直ブランキ
ング期間毎の光電変換期間の途中でこの素子の受光エリ
アにそれまで光電変換して蓄積された画像電荷を画像信
号読出しの為の転送方向とは逆方向に転送排出し、一画
面分の残りの光電変換期間（実効光電変換期間）だけで
光電変換した画像電荷の蓄積を行う露出制御手段を設け
る事が提案されている。従って、この様な露出制御手段
によれば、電荷の逆転送タイミングを被写体の明るさに
応じて変化させる事により最適の露出状態が得られる。
この様なオートアイリス機能を備えた固体撮像装置の基
本構成を第６図に示す。
本構成を第６図に示す。
同図に於て、（Ｓ）は受光エリア（１）と蓄積エリア（
２）と水平レジスタ（３）からなるフレームトランスフ
ァ型のＣＣＤ固体撮像素子であって、受光エリア（１）
で垂直ブランキング期間毎に一画面単位（フィールド単
位）で光電変換して得た画像電荷を蓄積エリア（２）に
−旦転送蓄積した後、水平ブランキング期間毎に一走査
ライン単位で水平レジスタ（３）を介して画像信号とし
て出力するものである。そして、このフィールド単位で
連続した画像信号は信号処理回路（４）でサンプルホー
ルドおよび増幅等の信号処理が施され、ビデオ信号とし
て外部機器に出力きれる。
２）と水平レジスタ（３）からなるフレームトランスフ
ァ型のＣＣＤ固体撮像素子であって、受光エリア（１）
で垂直ブランキング期間毎に一画面単位（フィールド単
位）で光電変換して得た画像電荷を蓄積エリア（２）に
−旦転送蓄積した後、水平ブランキング期間毎に一走査
ライン単位で水平レジスタ（３）を介して画像信号とし
て出力するものである。そして、このフィールド単位で
連続した画像信号は信号処理回路（４）でサンプルホー
ルドおよび増幅等の信号処理が施され、ビデオ信号とし
て外部機器に出力きれる。
上記ＣＣＤ固体撮像素子（Ｓ）はクロックによって駆動
されるものであって、受光エリア（１）には第１転送り
ロック発生回路〈８）又は逆転送りロック発生回路（９
）をクロック選択回路（１５）が選択して得られた４相
クロック４，１〜φ、４が供給され、蓄積エリア（２）
には第２転送りロック発生回路（１０）からの４相クロ
ツクφｓＩ〜φｓ４が供給され、さらに水平レジスタ（
３）には水平転送りロック発生回路（１１）からの２相
りロックｊｎ＋＋４Ｍｍが供給される。
されるものであって、受光エリア（１）には第１転送り
ロック発生回路〈８）又は逆転送りロック発生回路（９
）をクロック選択回路（１５）が選択して得られた４相
クロック４，１〜φ、４が供給され、蓄積エリア（２）
には第２転送りロック発生回路（１０）からの４相クロ
ツクφｓＩ〜φｓ４が供給され、さらに水平レジスタ（
３）には水平転送りロック発生回路（１１）からの２相
りロックｊｎ＋＋４Ｍｍが供給される。
尚、これら各クロック発生回路（８）、（９）、（１０
）。
）。
（１１）は同一の発振回路（５）からの基本タロツクに
基づいて作成され、同じくこの基本クロックに基づき水
平ブランキングパルス発生回路（６）は水平ブランキン
グ期間を示すパルスを作成し、この水平ブランキングパ
ルスに基づき垂直ブランキングパルス発生回路（７）は
垂直ブランキング期間を示すパルスを作成する。そして
、この垂直ブランキングパルスは第１転送りロック発生
回路（８）に入力され、これによって垂直ブランキング
毎の特定期間に送出する第１転送りロックの発生タイミ
ングが決定され、また上記水平ブランキングパルスは逆
転送りロック発生回路（９）に入力され、これによって
水平ブランキング毎の水平期間に送出する逆転送りロッ
クの発生タイミングが決定される事となる。
基づいて作成され、同じくこの基本クロックに基づき水
平ブランキングパルス発生回路（６）は水平ブランキン
グ期間を示すパルスを作成し、この水平ブランキングパ
ルスに基づき垂直ブランキングパルス発生回路（７）は
垂直ブランキング期間を示すパルスを作成する。そして
、この垂直ブランキングパルスは第１転送りロック発生
回路（８）に入力され、これによって垂直ブランキング
毎の特定期間に送出する第１転送りロックの発生タイミ
ングが決定され、また上記水平ブランキングパルスは逆
転送りロック発生回路（９）に入力され、これによって
水平ブランキング毎の水平期間に送出する逆転送りロッ
クの発生タイミングが決定される事となる。
（１４）は逆転送りロック供給タイミング発生手段であ
り、上記逆転送りロック発生回路（９）のクロックをク
ロック選択回路（１５）が選択して上記受光エリア（１
）をいずれの水平帰線期間で逆転速駆動するかを決定す
るものである。この逆転送りロック供給タイミング発生
手段（１４）でのタイミング決定手法は、水平ブランキ
ングパルス発生回路（６）の水平ブランキングパルス並
びに垂直ブランキングパルス発生回路（７）の垂直ブラ
ンキングパルスを基準として、さらに上記信号処理回路
（４）からのビデオ信号（輝度信号）をフィールド毎に
積分した積分回路（１２）からの積分値を比較回路（１
３）で所定の基準値と比較したフィードバック信号に従
って、即ちビデオ信号（輝度信号）の値が大きい程（明
るい程）タイミングを遅らせるように行われる。尚、こ
の比較処理は、ＣＯＤ固体撮像素子（Ｓ）からの出力（
画像信号）を画像情報としてこれに対して直接行うこと
もできる。
り、上記逆転送りロック発生回路（９）のクロックをク
ロック選択回路（１５）が選択して上記受光エリア（１
）をいずれの水平帰線期間で逆転速駆動するかを決定す
るものである。この逆転送りロック供給タイミング発生
手段（１４）でのタイミング決定手法は、水平ブランキ
ングパルス発生回路（６）の水平ブランキングパルス並
びに垂直ブランキングパルス発生回路（７）の垂直ブラ
ンキングパルスを基準として、さらに上記信号処理回路
（４）からのビデオ信号（輝度信号）をフィールド毎に
積分した積分回路（１２）からの積分値を比較回路（１
３）で所定の基準値と比較したフィードバック信号に従
って、即ちビデオ信号（輝度信号）の値が大きい程（明
るい程）タイミングを遅らせるように行われる。尚、こ
の比較処理は、ＣＯＤ固体撮像素子（Ｓ）からの出力（
画像信号）を画像情報としてこれに対して直接行うこと
もできる。
このような比較回路（１３）の従来構成を第７図に示す
。同図の回路は抵抗Ｒ１と容量Ｃ１とからなるＲＣ積分
回路（１２）からの積分値を設定抵抗Ｒ２の基準電圧Ｖ
ｒと比較するものであって、このための比較器ＣＯＭを
備えている。そしてこの比較器ＣＯＨの出力は垂直ブラ
ンキング期間の中間位置に於ける異なる二時点のタイミ
ングｔｌ 、 ｔ２で２個のフリッププロップＦＦＩ
、 ＦＦ２にセットされる。
。同図の回路は抵抗Ｒ１と容量Ｃ１とからなるＲＣ積分
回路（１２）からの積分値を設定抵抗Ｒ２の基準電圧Ｖ
ｒと比較するものであって、このための比較器ＣＯＭを
備えている。そしてこの比較器ＣＯＨの出力は垂直ブラ
ンキング期間の中間位置に於ける異なる二時点のタイミ
ングｔｌ 、 ｔ２で２個のフリッププロップＦＦＩ
、 ＦＦ２にセットされる。
従って、これらフリップフロップＦＦＩ 、 ＦＦ２か
らの計２ビットのデータが上述のフィードバック信号と
なって、逆転送りロック供給タイミング発生手段（１４
）に入力され、逆転送りロック供給タイミングを早める
のか、或は遅めるのかを決定していた。尚、トランジス
タＱはフィールド毎に、即ち垂直ブランキング期間毎に
積分容量Ｃ１を放電するために付設されたものである。
らの計２ビットのデータが上述のフィードバック信号と
なって、逆転送りロック供給タイミング発生手段（１４
）に入力され、逆転送りロック供給タイミングを早める
のか、或は遅めるのかを決定していた。尚、トランジス
タＱはフィールド毎に、即ち垂直ブランキング期間毎に
積分容量Ｃ１を放電するために付設されたものである。
この様な従来の比較回路（１３）によると、第８図に示
す如く画面の下部に明るいスポットＷがある場合には、
第９図に示す様に垂直ブランキング期間Ｖの後半位置で
ビデオ信号Ｙ（ｔ）の出力が大きくなり、その積分値Ｊ
Ｙ（ｔ）ｄｔの曲線（イ）が立ち上がる。また、第１０
図に示す如く画面の上部に明るいスポットＷがある場合
には、第１１図に示す様に垂直ブランキング期間Ｖの前
半位置でビデオ信号Ｙ（ｔ）の出力が大きくなり、その
積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔの曲線（ロ）が立ち上がる事とな
る。
す如く画面の下部に明るいスポットＷがある場合には、
第９図に示す様に垂直ブランキング期間Ｖの後半位置で
ビデオ信号Ｙ（ｔ）の出力が大きくなり、その積分値Ｊ
Ｙ（ｔ）ｄｔの曲線（イ）が立ち上がる。また、第１０
図に示す如く画面の上部に明るいスポットＷがある場合
には、第１１図に示す様に垂直ブランキング期間Ｖの前
半位置でビデオ信号Ｙ（ｔ）の出力が大きくなり、その
積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔの曲線（ロ）が立ち上がる事とな
る。
従って、これらの積分値曲線を重ね合わせた第１２図に
示す如く、画面全体での明るさは同じでもスポットＷ位
置が違うために、積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔの履歴が異なる
。この結果タイミングｔｌ 、 ｔ２での上記比較器Ｃ
ＯＭからの出力値が両方の場合によって異なるので、フ
リッププロップＦＦＩ 、 ＦＦ２にセットされる上記
フィードバック信号が正反対の結果を示す危惧があった
。
示す如く、画面全体での明るさは同じでもスポットＷ位
置が違うために、積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔの履歴が異なる
。この結果タイミングｔｌ 、 ｔ２での上記比較器Ｃ
ＯＭからの出力値が両方の場合によって異なるので、フ
リッププロップＦＦＩ 、 ＦＦ２にセットされる上記
フィードバック信号が正反対の結果を示す危惧があった
。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は上述あり、画面のスポット位置の違いに影響さ
れずに画面全体の明るさに対応したフィードバック信号
を得る比較回路を備え、このフィードバック信号に基づ
きオートアイリスを実行できる固体撮像装置を提供する
ものである。
れずに画面全体の明るさに対応したフィードバック信号
を得る比較回路を備え、このフィードバック信号に基づ
きオートアイリスを実行できる固体撮像装置を提供する
ものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明の第１の固体撮像装置は下記の構成からなる。
（１）受光した画像を所定時間毎に光電変換することに
よって画面単位で連続する画像情報を得る固体撮像素子
、 （２）該固体撮像素子によって得られた０画像情報を一
画面単位で積分する積分回路、 ０）該積分回路から得られる積分信号の一画面毎の最終
時点の信号値と固体撮像素子の適切露光量に対応して設
定された基準値とを比較する比較回路（４）並びに該比
較回路での比較結果に基づき上記固体撮像素子の所定時
間毎の実効光電変換期間を可変設定する自動露出制御手
段。
よって画面単位で連続する画像情報を得る固体撮像素子
、 （２）該固体撮像素子によって得られた０画像情報を一
画面単位で積分する積分回路、 ０）該積分回路から得られる積分信号の一画面毎の最終
時点の信号値と固体撮像素子の適切露光量に対応して設
定された基準値とを比較する比較回路（４）並びに該比
較回路での比較結果に基づき上記固体撮像素子の所定時
間毎の実効光電変換期間を可変設定する自動露出制御手
段。
更に、本発明の第２の固体撮像装置は下記の構成からな
る。
る。
（１）受光した画像を所定時間毎に光電変換することに
よって画面単位で連続する画像情報を得る固体撮像素子
、 （２）該固体撮像素子によって得られた画像情報を一画
面単位で積分する積分回路、 （３）該積分回路から得られる積分信号の一画面毎の最
終時点の信号値と固体撮像素子の適切露光量の上限値に
対応して設定された第１の基準値及びその下限値に対応
して設定された第２の基準値とを比較する事によって、
上記積分信号の値が第１の基準値より大きい時に露出制
限信号を出力し、第１の基準値より小さく第２の基準値
より大きい時に露出固定信号を出力し、第２の基準値よ
り小さい時に露出促進信号を出力する比較回路、（４）
該比較回路での比較結果に基づき上記固体撮像素子の所
定時間毎の実効光電変換期間を伸縮制御するものであっ
て、上記露出制限信号を受信した時にはこの時の実効光
電変換期間を特定時間短縮し、上記露出固定信号を受信
した時にはこの時の実効光電変換期間を固定し、上記露
出促進信号を受信した時にはこの時の実効光電変換期間
を特定時間伸長する自動露出制御手段。
よって画面単位で連続する画像情報を得る固体撮像素子
、 （２）該固体撮像素子によって得られた画像情報を一画
面単位で積分する積分回路、 （３）該積分回路から得られる積分信号の一画面毎の最
終時点の信号値と固体撮像素子の適切露光量の上限値に
対応して設定された第１の基準値及びその下限値に対応
して設定された第２の基準値とを比較する事によって、
上記積分信号の値が第１の基準値より大きい時に露出制
限信号を出力し、第１の基準値より小さく第２の基準値
より大きい時に露出固定信号を出力し、第２の基準値よ
り小さい時に露出促進信号を出力する比較回路、（４）
該比較回路での比較結果に基づき上記固体撮像素子の所
定時間毎の実効光電変換期間を伸縮制御するものであっ
て、上記露出制限信号を受信した時にはこの時の実効光
電変換期間を特定時間短縮し、上記露出固定信号を受信
した時にはこの時の実効光電変換期間を固定し、上記露
出促進信号を受信した時にはこの時の実効光電変換期間
を特定時間伸長する自動露出制御手段。
（ホ）作用
本発明の固体撮像装置によれば、比較回路はビデオ信号
を精分した積分信号の１画面毎の最終時点の信号値と固
体撮像素子の適切露光量に対応して設定された基準値と
を比較するので、画面全体の明るさに対応した積分信号
に従うフィードバック信号に基づき自動的に露出制御を
行うことができる。
を精分した積分信号の１画面毎の最終時点の信号値と固
体撮像素子の適切露光量に対応して設定された基準値と
を比較するので、画面全体の明るさに対応した積分信号
に従うフィードバック信号に基づき自動的に露出制御を
行うことができる。
（へ）実施例
本発明の固体撮像装置は例えば第６図の固体撮像装置と
同様の基本構成からなるものであるが、本発明装置が従
来装置と異なり、最も特徴とする処は、比較回路（１３
）の具体的構成にある。
同様の基本構成からなるものであるが、本発明装置が従
来装置と異なり、最も特徴とする処は、比較回路（１３
）の具体的構成にある。
第１図に本発明の固体撮像装置に用いる比較回路（１３
）の−例を示す、同図の比較回路（１３）には第７図と
同様に放電用トランジスタＱを持っＲＣ積分回路（１２
）からの積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔが入力される２個の比較
器ＣＯＭＩ 、 Ｃ０Ｍ２が備えられている。この第１
の比較器ＣＱＭＩの他方の入力には、適正露出の上限値
に対応する第１の基準電圧Ｖｒｌを可変設定できる抵抗
Ｒ２の分圧点が接続され、第２の比較器Ｃ０Ｍ２の他方
の入力には、適正露出の下限値に対応する第２の基準電
圧Ｖｒ２（Ｖｒｌより小さい）に可変設定できる抵抗Ｒ
３の分圧点が接続されている。そして、これ等の比較器
ＣＯＭＩ 、 Ｃ０Ｍ２での大小比較の結果は、垂直ブ
ランキング期間Ｖに相当するフィールドの最終タイミン
グｔＱでブリップフロップＦＦＩ°、 ＦＦ２”に記憶
される。
）の−例を示す、同図の比較回路（１３）には第７図と
同様に放電用トランジスタＱを持っＲＣ積分回路（１２
）からの積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔが入力される２個の比較
器ＣＯＭＩ 、 Ｃ０Ｍ２が備えられている。この第１
の比較器ＣＱＭＩの他方の入力には、適正露出の上限値
に対応する第１の基準電圧Ｖｒｌを可変設定できる抵抗
Ｒ２の分圧点が接続され、第２の比較器Ｃ０Ｍ２の他方
の入力には、適正露出の下限値に対応する第２の基準電
圧Ｖｒ２（Ｖｒｌより小さい）に可変設定できる抵抗Ｒ
３の分圧点が接続されている。そして、これ等の比較器
ＣＯＭＩ 、 Ｃ０Ｍ２での大小比較の結果は、垂直ブ
ランキング期間Ｖに相当するフィールドの最終タイミン
グｔＱでブリップフロップＦＦＩ°、 ＦＦ２”に記憶
される。
従って、フリッププロップＦＦＩ” 、 ＦＦ２”には
、共に第１２図の両積分値の履歴（イ）（ロ）が最終的
に一致する垂直ブランキング期間Ｖの最終タイミングｔ
ｅに於て、第２図に示す如く、積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔと
同基準値Ｖｒｌ、Ｖｒ２との大小比較の結果が記憶され
て出力される。このフリップフロップＦＦ１”。
、共に第１２図の両積分値の履歴（イ）（ロ）が最終的
に一致する垂直ブランキング期間Ｖの最終タイミングｔ
ｅに於て、第２図に示す如く、積分値ＪＹ（ｔ）ｄｔと
同基準値Ｖｒｌ、Ｖｒ２との大小比較の結果が記憶され
て出力される。このフリップフロップＦＦ１”。
ＦＦ２”の出力を２ビツトデータ［ｘｉ、ｘ２］とする
と、例えば、具体的には、 ［０，０］はＪＹ（ｔ）ｄｔ≧Ｖｒｌ。
と、例えば、具体的には、 ［０，０］はＪＹ（ｔ）ｄｔ≧Ｖｒｌ。
［１，０］は Ｖｒｌ ＞ ｆ Ｙ（ｔ）ｄｔ≧Ｖｒ２
゜［１，１］は Ｖｒ２ ＞ ｆ Ｙ（ｔ）ｄｔをあら
れす事になる。
゜［１，１］は Ｖｒ２ ＞ ｆ Ｙ（ｔ）ｄｔをあら
れす事になる。
本発明の固体撮像装置に於ては、この様な３種類の２ビ
ツトデータ［０，０］、［１，０］及び［１，１］をそ
れぞれ「露出制限信号」、「露出固定信号」及び「露出
促進信号、として利用しており、自動露出制御手段とし
て働く第３図の逆転送りロック供給タイミング発生手段
（１４〉はこれらの信号に基づき、ＣＯＤ固体撮像素子
（Ｓ）の受光エリア（１）に於けるフレーム期間毎の実
効光電変換期間を伸縮制御する。
ツトデータ［０，０］、［１，０］及び［１，１］をそ
れぞれ「露出制限信号」、「露出固定信号」及び「露出
促進信号、として利用しており、自動露出制御手段とし
て働く第３図の逆転送りロック供給タイミング発生手段
（１４〉はこれらの信号に基づき、ＣＯＤ固体撮像素子
（Ｓ）の受光エリア（１）に於けるフレーム期間毎の実
効光電変換期間を伸縮制御する。
この様な逆転送りロック供給タイミング発生手段（１４
）としては、第３図に示す如く、２ビツトデータを解読
するデコーダ（１４１）、 ０〜３１をカウントする５
ビツトのアップダウンカウンタ（１４２） 。
）としては、第３図に示す如く、２ビツトデータを解読
するデコーダ（１４１）、 ０〜３１をカウントする５
ビツトのアップダウンカウンタ（１４２） 。
θ〜２５６を８個単位のステップで上位５ビツトが３２
回カウントできるステップカウンタ（１４３） 、これ
ら両カウンタ（１４２） 、 （１４３）の出力値の一
致検出を行う比較器（１４４）で構成される。
回カウントできるステップカウンタ（１４３） 、これ
ら両カウンタ（１４２） 、 （１４３）の出力値の一
致検出を行う比較器（１４４）で構成される。
従って、この回路（１４）によれば、上記比較回路（１
３）からの入力信号［ｘｉ、ｘ２］が「露出制限信号、
の時、デコーダ（１４１）はアップダウンカウンタ（１
４２）にアップ信号Ｕを入力し、この値は１だけカウン
トアツプする。また逆に、「露出促進信号、の時、デコ
ーダ（１４１）はアップダウンカウンタ（１４２）にダ
ウン信号りを入力し、この値は１だけカウントダウンす
る。さらに１Ｗ出固定信号。
３）からの入力信号［ｘｉ、ｘ２］が「露出制限信号、
の時、デコーダ（１４１）はアップダウンカウンタ（１
４２）にアップ信号Ｕを入力し、この値は１だけカウン
トアツプする。また逆に、「露出促進信号、の時、デコ
ーダ（１４１）はアップダウンカウンタ（１４２）にダ
ウン信号りを入力し、この値は１だけカウントダウンす
る。さらに１Ｗ出固定信号。
の時は信号出力は行わずにアップダウンカウンタ（１４
２）の値を継続して保持する。
２）の値を継続して保持する。
この様にしてアップダウンカウンタ（１４２）には垂直
ブランキング期間Ｖ中の光電変換期間Ｔを３２ステツプ
に分割したときのステップ番号（ｎ光量に応じて増減す
る）が格納される。一方、ステップカウンタ（１４３）
が垂直ブランキングパルスＰｖでリセットされ、その後
の光電変換期間Ｔに亘って水平ブランキングパルスｐｈ
を８毎に０から３１まで数える間に、この値が上記アッ
プダウンカウンタ（１４２）のセット値に達した時、こ
のタイミングで比較器（１４４）は逆転送りロック供給
タイミングパルスｐｂをクロック選択回路（ＩＳ）に送
出する。
ブランキング期間Ｖ中の光電変換期間Ｔを３２ステツプ
に分割したときのステップ番号（ｎ光量に応じて増減す
る）が格納される。一方、ステップカウンタ（１４３）
が垂直ブランキングパルスＰｖでリセットされ、その後
の光電変換期間Ｔに亘って水平ブランキングパルスｐｈ
を８毎に０から３１まで数える間に、この値が上記アッ
プダウンカウンタ（１４２）のセット値に達した時、こ
のタイミングで比較器（１４４）は逆転送りロック供給
タイミングパルスｐｂをクロック選択回路（ＩＳ）に送
出する。
従って、第４図に示すように、上記のタイミングパルス
ｐｂが発生したときのみ、クロック選択回路（１５）は
逆転送りロック≠ｂをＣＣＤ固体撮像素子（Ｓ）の蓄積
エリア（２）に供給する事になり、蓄積エリア（２）の
逆転速駆動の終了後から第１転送りロック≠ｆによる順
方向転送駆動の開始時点までの期間（実効光電変換期間
と称す）Ｔｅに実際に画像電荷として用いる電荷の光電
変換が行われる。
ｐｂが発生したときのみ、クロック選択回路（１５）は
逆転送りロック≠ｂをＣＣＤ固体撮像素子（Ｓ）の蓄積
エリア（２）に供給する事になり、蓄積エリア（２）の
逆転速駆動の終了後から第１転送りロック≠ｆによる順
方向転送駆動の開始時点までの期間（実効光電変換期間
と称す）Ｔｅに実際に画像電荷として用いる電荷の光電
変換が行われる。
斯る実効光電変換期間Ｔｅでの光電変換量が多過ぎて第
２図の曲線（ハ）のように露出過多になる場合には、第
４図の逆転送りロック≠ｂの供給タイミングはＣＬＯ５
Ｅの方向に１ステップ分［Ｔ／３２］遅れる事となり、
第２図の曲線（ホ）のように適正露出になるまで、［１
ステップ／１垂直ブランキング期間コの割合で実効光電
変換期間Ｔｅの等速短縮が続けられる。逆に、第２図の
曲線（ハ）のように露出不足の場合には、第４図の逆転
送りロックφｂの供給タイミングは０ＰＥＮの方向に１
ステップ分［Ｔ ／ ３２］早まる事となり、適正露出
になるまで［１ステップ／１垂直ブランキング期間］の
割合で実効光電変換期間Ｔｅの等速伸長が続けられる。
２図の曲線（ハ）のように露出過多になる場合には、第
４図の逆転送りロック≠ｂの供給タイミングはＣＬＯ５
Ｅの方向に１ステップ分［Ｔ／３２］遅れる事となり、
第２図の曲線（ホ）のように適正露出になるまで、［１
ステップ／１垂直ブランキング期間コの割合で実効光電
変換期間Ｔｅの等速短縮が続けられる。逆に、第２図の
曲線（ハ）のように露出不足の場合には、第４図の逆転
送りロックφｂの供給タイミングは０ＰＥＮの方向に１
ステップ分［Ｔ ／ ３２］早まる事となり、適正露出
になるまで［１ステップ／１垂直ブランキング期間］の
割合で実効光電変換期間Ｔｅの等速伸長が続けられる。
そして、第２図の曲線（ホ）のように適正露出の範囲に
入った場合には、この範囲にある限り第４図の逆転送り
ロックの供給タイミングは移動せずに実効光電変換期間
Ｔｅは固定された状態となる。
入った場合には、この範囲にある限り第４図の逆転送り
ロックの供給タイミングは移動せずに実効光電変換期間
Ｔｅは固定された状態となる。
上述の如き自動露出制御を行う逆転送りロック供給タイ
ミング発生手段（１４）は、実効光電変換期間Ｔｅの伸
縮動作だけでなく、適正露出範囲においてはこの期間Ｔ
ｅを固定するので、期間Ｔｅの伸長と短縮とが交互に行
われる時の再生画面のちらつき（フリッカ）を解消でき
る。更にはその伸縮動作が目標に対して一定ス笑ツブ毎
に順次変化するようになっているので、急激な露出変化
による再生画面の画質の劣化を抑制できる。又この露出
変化のステップ量は、実効光電変換期間Ｔｅの伸長と短
縮との両方のステップ幅を独立して設定することにより
、自由に変更することができる。
ミング発生手段（１４）は、実効光電変換期間Ｔｅの伸
縮動作だけでなく、適正露出範囲においてはこの期間Ｔ
ｅを固定するので、期間Ｔｅの伸長と短縮とが交互に行
われる時の再生画面のちらつき（フリッカ）を解消でき
る。更にはその伸縮動作が目標に対して一定ス笑ツブ毎
に順次変化するようになっているので、急激な露出変化
による再生画面の画質の劣化を抑制できる。又この露出
変化のステップ量は、実効光電変換期間Ｔｅの伸長と短
縮との両方のステップ幅を独立して設定することにより
、自由に変更することができる。
以上に詳述した本発明装置の実施例に於ては、その比較
回路（１３）として第１図に示した如く、第１及び第２
の両方の比較器ＣＯＭＩ 、 Ｃ０Ｍ２の基準電圧Ｖｒ
ｌ 、 Ｖｒ２を個別に可変設定できるものについて例
示したが、第５図に示す如く単一の基準値Ｖｒ。
回路（１３）として第１図に示した如く、第１及び第２
の両方の比較器ＣＯＭＩ 、 Ｃ０Ｍ２の基準電圧Ｖｒ
ｌ 、 Ｖｒ２を個別に可変設定できるものについて例
示したが、第５図に示す如く単一の基準値Ｖｒ。
のみの可変設定でき操作性の改善を図った回路装置も使
用できる。即ち、同図の回路はビデオ信号の積分値ＪＹ
（ｔ）ｄｔに応じて電源電圧をトランジスタＱ ｒ を
及び抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の直列接続体にて分圧して得
た露光量に比例する高低２レベルの電圧値Ｙｌ、Ｙ２を
単一の基準値Ｖｒｏと比較するものであって、第１図の
回路と同様に３種類の信号「露出制限信号」、「露出固
定信号」及び「露出促進信号」が出力される。
用できる。即ち、同図の回路はビデオ信号の積分値ＪＹ
（ｔ）ｄｔに応じて電源電圧をトランジスタＱ ｒ を
及び抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の直列接続体にて分圧して得
た露光量に比例する高低２レベルの電圧値Ｙｌ、Ｙ２を
単一の基準値Ｖｒｏと比較するものであって、第１図の
回路と同様に３種類の信号「露出制限信号」、「露出固
定信号」及び「露出促進信号」が出力される。
上記の第１．第５図のいずれの比較回路に於ても、回路
をＩＣ化する場合には、外付けの抵抗の値を変えるだけ
で、上記の適正露出量の範囲を簡単に変更できるので、
第７図の従来回路の様に判定タイミングｔ １． ｔ
２を変えることができないものに比べてメリットは大き
い。
をＩＣ化する場合には、外付けの抵抗の値を変えるだけ
で、上記の適正露出量の範囲を簡単に変更できるので、
第７図の従来回路の様に判定タイミングｔ １． ｔ
２を変えることができないものに比べてメリットは大き
い。
更に、以上に詳述した本発明実施例装置に於ては、ＣＣ
Ｄ固体撮像素子の受光エリア（１）の逆転速駆動によっ
て不用電荷の排除を行うものに就いて例示したが、これ
に限ることなく、例えば、−度に不用電荷を基板深部の
ドレインに排除する構成であってもよい。従って、本発
明では勿論フレームトランスファー型のＣＣＤ固体撮像
素子の他にも、インターライン型のＣＣＤ固体撮像素子
やＭＯＳタイプの固体撮像素子の採用が可能である。
Ｄ固体撮像素子の受光エリア（１）の逆転速駆動によっ
て不用電荷の排除を行うものに就いて例示したが、これ
に限ることなく、例えば、−度に不用電荷を基板深部の
ドレインに排除する構成であってもよい。従って、本発
明では勿論フレームトランスファー型のＣＣＤ固体撮像
素子の他にも、インターライン型のＣＣＤ固体撮像素子
やＭＯＳタイプの固体撮像素子の採用が可能である。
（ト）発明の効果
本発明の固体撮像装置は以上の説明から明らかな如く、
露出の過不足を判定するための比較回路がビデオ信号を
積分した積分信号の一画面毎の最終時点の信号値と固体
撮像素子の適切露光量に対応して設定された基準値とを
比較する構成であるので、この比較回路からは画面全体
の明るさに対応したフィードバック信号を得ることがで
きる。
露出の過不足を判定するための比較回路がビデオ信号を
積分した積分信号の一画面毎の最終時点の信号値と固体
撮像素子の適切露光量に対応して設定された基準値とを
比較する構成であるので、この比較回路からは画面全体
の明るさに対応したフィードバック信号を得ることがで
きる。
従って本発明によれば、画面のスポット位置の違い等に
影響されずに安定したオートアイリス制御が可能となる
。
影響されずに安定したオートアイリス制御が可能となる
。
第１図および第５図は本発明の固体撮像装置に用いる比
較回路の異なる具体例の構成図、第２図、第４図、第９
図、第１１図および第１２図はそれぞれ時間軸上の信号
図、第３図は本発明装置に用いる逆転送りロック供給タ
イミング発生手段の回路構成図、第６図は固体撮像装置
の基本構成を示すブロック図、第７図は従来装置の比較
回路を示す回路図、第８図および第１０図は撮像画面の
′ −模式図である。 （１）・・・受光エリア、（２）・・・蓄積エリア、（
３）・・・水平レジスタ、（４）・・・信号処理回路、
（８）、 （９）、 ＜１０）、 （１１）・・・クロ
ック発生回路、（１２）・・・積分回路、（１３）・・
・比較回路、（１４）・・・逆転送りロック供給タイミ
ング発生手段、（１５）・・・クロック選択回路。
較回路の異なる具体例の構成図、第２図、第４図、第９
図、第１１図および第１２図はそれぞれ時間軸上の信号
図、第３図は本発明装置に用いる逆転送りロック供給タ
イミング発生手段の回路構成図、第６図は固体撮像装置
の基本構成を示すブロック図、第７図は従来装置の比較
回路を示す回路図、第８図および第１０図は撮像画面の
′ −模式図である。 （１）・・・受光エリア、（２）・・・蓄積エリア、（
３）・・・水平レジスタ、（４）・・・信号処理回路、
（８）、 （９）、 ＜１０）、 （１１）・・・クロ
ック発生回路、（１２）・・・積分回路、（１３）・・
・比較回路、（１４）・・・逆転送りロック供給タイミ
ング発生手段、（１５）・・・クロック選択回路。
Claims (2)
- （１）受光した画像を所定時間毎に光電変換することに
よって画面単位で連続する画像情報を得る固体撮像素子
、 該固体撮像素子によって得られた画像情報を一画面単位
で積分する積分回路、 該積分回路から得られる積分信号の一画面毎の最終時点
の信号値と固体撮像素子の適切露光量に対応して設定さ
れた基準値とを比較する比較回路、並びに該比較回路で
の比較結果に基づき上記固体撮像素子の所定時間毎の実
効光電変換期間を可変設定する自動露出制御手段を具備
してなる固体撮像装置。 - （２）受光した画像を所定時間毎に光電変換することに
よって画面単位で連続する画像情報を得る固体撮像素子
、 該固体撮像素子によって得られた画像情報を一画面単位
で積分する積分回路、 該積分回路から得られる積分信号の一画面毎の最終時点
の信号値と固体撮像素子の適切露光量の上限値に対応し
て設定された第１の基準値及びその下限値に対応して設
定された第２の基準値とを比較する事によって、上記積
分信号の値が第１の基準値より大きい時に露出制限信号
を出力し、第１の基準値より小さく第２の基準値より大
きい時に露出固定信号を出力し、第２の基準値より小さ
い時に露出促進信号を出力する比較回路、 該比較回路での比較結果に基づき上記固体撮像素子の所
定時間毎の実効光電変換期間を伸縮制御するものであっ
て、上記露出制限信号を受信した時にはこの時の実効光
電変換期間を特定時間短縮し、上記露出固定信号を受信
した時にはこの時の実効光電変換期間を固定し、上記露
出促進信号を受信した時にはこの時の実効光電変換期間
を特定時間伸長する自動露出制御手段を具備してなる固
体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035663A JP2589124B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035663A JP2589124B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212083A true JPH01212083A (ja) | 1989-08-25 |
| JP2589124B2 JP2589124B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=12448110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035663A Expired - Fee Related JP2589124B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589124B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03106275A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH0553374U (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-13 | 三星電子株式会社 | ビデオカメラの電子シャッタスピード制御回路 |
| JP2009072833A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの直接教示装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595212A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 蓄積型イメ−ジセンサの駆動回路 |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP63035663A patent/JP2589124B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595212A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 蓄積型イメ−ジセンサの駆動回路 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03106275A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH0553374U (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-13 | 三星電子株式会社 | ビデオカメラの電子シャッタスピード制御回路 |
| JP2009072833A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの直接教示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2589124B2 (ja) | 1997-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |