JPH03258084A - Solid-state image pickup element - Google Patents
Solid-state image pickup elementInfo
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- JPH03258084A JPH03258084A JP2055835A JP5583590A JPH03258084A JP H03258084 A JPH03258084 A JP H03258084A JP 2055835 A JP2055835 A JP 2055835A JP 5583590 A JP5583590 A JP 5583590A JP H03258084 A JPH03258084 A JP H03258084A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、固体撮像装置、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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a solid-state imaging device, and particularly to a solid-state imaging device using a solid-state imaging element having an electronic shutter function.
この発明は、固体撮像装置において、被写体の照度に応
じてアイリスの開き量を自動的に制御し、撮像出力のレ
ベルを一定に維持する自動露光手段と、自動露光手段の
制御範囲内では電子シャッタ速度を(1/100)秒に
設定し、自動露光手段の制御範囲外で固体撮像素子の出
力信号のレベルが所定値より低下した場合には、電子シ
ャッタ速度を(1/100)秒から、遅い速度に変化さ
せる手段とを備えたことにより、フリッカ−を自動的に
除去でき、低照度時の画質劣化を自動的に防止できるよ
う番こしたものである。The present invention provides a solid-state imaging device that includes automatic exposure means that automatically controls the amount of opening of the iris according to the illuminance of the subject and maintains a constant level of imaging output, and an electronic shutter within the control range of the automatic exposure means. When the speed is set to (1/100) second and the level of the output signal of the solid-state image sensor falls below a predetermined value outside the control range of the automatic exposure means, the electronic shutter speed is changed from (1/100) second to By providing a means for changing the speed to a slow speed, flicker can be automatically removed and image quality deterioration at low illuminance can be automatically prevented.
電子シャッタ機能を有する固体撮像素子を搭載したNT
SC方式のビデオカメラがある。NT equipped with a solid-state image sensor with electronic shutter function
I have an SC video camera.
このようなNTSC方式のビデオカメラを用いて、放電
管、例えば、蛍光灯の照明下で撮影すると、電源周波数
5.0 Hz地区では、映像にフリッカ−が発生してし
まうものであった。When such an NTSC video camera is used to take pictures under the illumination of a discharge tube, for example, a fluorescent lamp, flickering occurs in the image in the area where the power frequency is 5.0 Hz.
このフリッカ−の発生の機構が第7図に示されている。The mechanism by which this flicker occurs is shown in FIG.
第7図Aにはビデオカメラの電子シャッタ速度が(1/
60)秒である時のCCDに於ける露光の周期(60H
z)が示され、第7図Bには電源周波数50Hzに於け
る蛍光灯の光量の変化が示されている。Figure 7A shows the electronic shutter speed of the video camera (1/
The period of exposure in the CCD when it is 60) seconds (60H
z), and FIG. 7B shows changes in the amount of light from a fluorescent lamp at a power supply frequency of 50 Hz.
図示のように、蛍光灯は正負両方で点灯するため電源周
波数50Hzの2倍の100 Hzで明滅するのに対し
、CCDは電子シャッタ速度(1/60)秒間の入射光
量で露光される。従って、(1/60)秒間の入射光量
の積分値は3フイールド毎に変動し、20Hzのフリッ
カ−が発生する。As shown in the figure, since a fluorescent lamp is lit in both positive and negative directions, it flickers at 100 Hz, which is twice the power frequency of 50 Hz, whereas a CCD is exposed with an amount of incident light for an electronic shutter speed (1/60) second. Therefore, the integral value of the amount of incident light for (1/60) seconds varies every three fields, and a 20 Hz flicker occurs.
ところで、第7図CSDに示されるように、電子シャッ
タ速度を(1/100)秒に設定することによって、フ
リッカ−を除去できることが一般的に知られている。By the way, as shown in FIG. 7 CSD, it is generally known that flicker can be removed by setting the electronic shutter speed to (1/100) second.
第7図Cには、CCDの露光の周期60kに於いて、電
子シャッタ速度を(1/100)秒とした時の電荷掃捨
て時間TAと露光時間TBが示され、第7図りには、電
源周波数50Hzに於ける蛍光灯の光量の変化が示され
ている。FIG. 7C shows the charge sweep time TA and the exposure time TB when the electronic shutter speed is set to (1/100) seconds at a CCD exposure cycle of 60k. The change in the amount of light from a fluorescent lamp at a power supply frequency of 50 Hz is shown.
第7図Cに示されるように、フィールド周波数60)1
zの周期16.7mの内、始めの6.7msをCODの
電荷掃捨て時間TA、残る10m5((1/100)秒
)を露光時間TBとすれば、第7図り中、斜線を付して
示される露光時間TB内の入射光量の積分値はフィール
ド周波数60Hzの各周斯の間で等しくなり、フリッカ
−が除去される。As shown in FIG. 7C, the field frequency 60) 1
If the first 6.7 ms of the 16.7 m period of z is the COD charge sweep time TA, and the remaining 10 m5 ((1/100) seconds) is the exposure time TB, the diagonal lines are added in the seventh diagram. The integrated value of the amount of incident light within the exposure time TB shown by is equal between each cycle of the field frequency of 60 Hz, and flicker is eliminated.
しかしながら、電子シャッタ速度を、常に(1/100
)秒に設定してしまうと、低照度時に露光量が不足し、
S/Nが悪化してしまうものであった。However, the electronic shutter speed is always (1/100
) seconds, the amount of exposure will be insufficient in low light conditions,
The S/N ratio deteriorated.
そこで、フリッカ−が発生したときにのみフリッカ−を
除去することが考えられるに至った。この場合のフリッ
カ−除去の従来技術としては、以下のようなものがある
。Therefore, it has been considered to remove flicker only when it occurs. Conventional techniques for removing flicker in this case include the following.
■フリッカーが発生した時にユーザーが手動で電子シャ
ッタ速度を調整して、電子シャッタ速度を(1/100
)秒に設定するもの
■外部センサによってフリッカ−を検出し、フリッカ−
が検出された時に電子シャッタ速度を自動的に(1/1
00)秒に設定するもの
■フリッカーが発生した時は、AGCアンプの出力が周
期的に変化するので、このAGCアンプの出力が一定に
なるように、AGCアンプのゲインを切り替えるもの
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したような従来のフリッカ−防止対策には夫々以下
のような問題点があった。■When flicker occurs, the user can manually adjust the electronic shutter speed (1/100
) to be set in seconds.■Flicker is detected by an external sensor and the flicker is
Automatically adjusts the electronic shutter speed (1/1) when
00) What is set to seconds ■When flicker occurs, the output of the AGC amplifier changes periodically, so the gain of the AGC amplifier is changed so that the output of this AGC amplifier remains constant [Solved by the invention] [Problems to be Solved] The conventional flicker prevention measures described above have the following problems.
■に対して:自動ではなくユーザーに操作させなければ
ならないため、フリッカ−除去を確実に行なうという点
で難点がある。Regarding (2): Since the method is not automatic and must be operated by the user, it is difficult to ensure flicker removal.
■に対して:外部センサが必要でハードウェアが複雑化
し、ビデオカメラの外装設計の自由度が低下する。また
、小型化に向かず、コストアップになる。Against (2): An external sensor is required, which complicates the hardware and reduces the degree of freedom in designing the exterior of the video camera. Moreover, it is not suitable for miniaturization and increases costs.
■に対して:AGCアンプのゲインを切り替えるための
ハードウェアが複雑化し、部品が増加し、コストアップ
になる。Regarding (2): The hardware for switching the gain of the AGC amplifier becomes complicated, the number of parts increases, and the cost increases.
従って、この発明の目的は、ハードウェアを複雑化する
ことなくフリッカ−を自動的に除去し得ると共に、低照
度時の画質劣化を自動的に防止し得る固体撮像装置を提
供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that can automatically remove flicker without complicating the hardware and can automatically prevent image quality deterioration at low illuminance.
この発明は、被写体の照度に応じてアイリスの開き量を
自動的に制御し、撮像出力のレベルを一定に維持する自
動露光手段と、自動露光手段の制御範囲内では電子シャ
ッタ速度を(1/100)秒に設定し、自動露光手段の
制御範囲外で固体撮像素子の出力信号のレベルが所定値
より低下した場合には、電子シャッタ速度を(1/10
0)秒から、遅い速度に変化させる手段とを備えた構成
としている。This invention includes automatic exposure means that automatically controls the opening amount of the iris according to the illuminance of the subject and maintains a constant level of imaging output, and an electronic shutter speed that is controlled by (1/1) within the control range of the automatic exposure means. 100) seconds, and if the level of the output signal of the solid-state image sensor falls below the predetermined value outside the control range of the automatic exposure means, the electronic shutter speed is set to (1/10) seconds.
0) seconds to a slow speed.
[作用]
自動露光手段は、被写体の照度に応じてアイリスの開き
量を自動的に制御し、撮像出力のレベルを一定に維持す
べく動作するので、自動露光手段の制御範囲内では電子
シャッタ速度を(1/100)秒とする。[Function] The automatic exposure means automatically controls the opening amount of the iris according to the illuminance of the subject and operates to maintain a constant level of imaging output, so the electronic shutter speed is within the control range of the automatic exposure means. is (1/100) second.
また、自動露光手段の制御範囲外でも固体撮像素子の出
力信号のレベルが所定値を上回っている場合は電子シャ
ッタ速度を(1/100)秒とする。Further, if the level of the output signal of the solid-state image sensor exceeds a predetermined value even outside the control range of the automatic exposure means, the electronic shutter speed is set to (1/100) second.
しかしながら、自動露光手段の制御範囲外で固体撮像素
子の出力信号のレベルが所定値より低下した場合、即ち
、低照度時には、電子シャッタ速度を(1/100)秒
から遅い速度に変化させる。However, when the level of the output signal of the solid-state image sensor falls below a predetermined value outside the control range of the automatic exposure means, that is, when the illuminance is low, the electronic shutter speed is changed from (1/100) second to a slower speed.
これによって、フリッカ−を自動的に除去でき、また、
低照度時には、自動的に一定の照度を得ることができて
画質劣化を自動的に防止できる。This allows flicker to be automatically removed and
When the illuminance is low, a constant illuminance can be automatically obtained and image quality deterioration can be automatically prevented.
以下、この発明の一実施例について第1図乃至第6図を
参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
第1図の構成に於いて、レンズ系1からの光学像が、ア
イリス2を介して、図示せぬ色フィルタを有するCCD
a上にて光電変換され、イメージヤ出力が形成される。In the configuration shown in FIG. 1, an optical image from a lens system 1 is transmitted via an iris 2 to a CCD having a color filter (not shown).
A is photoelectrically converted to form an imager output.
このイメージ中出力は、CCD3からプリアンプ4を介
して、AGC回路5、検波回路6に供給される。尚、上
述のアイリス2はアイリスモータ7によって駆動され開
き量が制御される。This image output is supplied from the CCD 3 via a preamplifier 4 to an AGC circuit 5 and a detection circuit 6. Incidentally, the above-mentioned iris 2 is driven by an iris motor 7 and its opening amount is controlled.
AGC回路5では、CCD3からのイメージヤ出力を所
定レベルにまで増幅し、端子8を介して、図示せぬ次段
の信号処理回路に供給する。The AGC circuit 5 amplifies the imager output from the CCD 3 to a predetermined level, and supplies the amplified imager output via a terminal 8 to a next-stage signal processing circuit (not shown).
検波回路6では、CCD3からのイメージ申出力が積分
されて直流化された信号S6が形成される。この信号S
6は、マイクロプロセッサ9に供給される。In the detection circuit 6, the image output power from the CCD 3 is integrated to form a DC signal S6. This signal S
6 is supplied to a microprocessor 9.
アイリス2の開き量を検出する位置検出センサ10から
は、アイリス2の開き量を表す信号310がアンプ11
を介してマイクロプロセッサ9に供給される。尚、この
位置検出センサ10には、例えば、ホール素子が用いら
れている。A signal 310 representing the opening amount of the iris 2 is sent from the position detection sensor 10 that detects the opening amount of the iris 2 to the amplifier 11.
The signal is supplied to the microprocessor 9 via the microprocessor 9. Note that this position detection sensor 10 uses, for example, a Hall element.
マイクロプロセッサ9は、電子シャッタ制御用のコンピ
ュータであり、上述の信号S6、SIOはマイクロプロ
セッサ9内のA/Dコンバータ〔図示せず〕によって8
ビツトのデジタル信号D6、Dloに変換される。The microprocessor 9 is a computer for electronic shutter control, and the above-mentioned signals S6 and SIO are converted to 8 by an A/D converter (not shown) in the microprocessor 9.
It is converted into bit digital signals D6 and Dlo.
マイクロプロセッサ9では、上述のデジタル信号D6に
基づいて、電子シャッタ速度を決定し、この電子シャッ
タ速度を規定するシリアルデータの制御信号DC91を
形成する。そして、この制御信号DC91がバス12を
介してドライバ回路13に供給される。The microprocessor 9 determines an electronic shutter speed based on the above-mentioned digital signal D6, and forms a serial data control signal DC91 that defines this electronic shutter speed. This control signal DC91 is then supplied to the driver circuit 13 via the bus 12.
また、マイクロプロセッサ9では、上述のデジタル信号
DIOに基づいて、アイリス2の開き量を決定し、アイ
リス2の開き量を規定するシリアルデータの制御信号D
C92を形成する。そして、この制御信号DC92がバ
ス12を介してドライバ回路14に供給される。Furthermore, the microprocessor 9 determines the opening amount of the iris 2 based on the above-mentioned digital signal DIO, and receives a serial data control signal D that defines the opening amount of the iris 2.
Form C92. This control signal DC92 is then supplied to the driver circuit 14 via the bus 12.
ドライバ回路13では、上述の制御信号DC91に基づ
いてCCD3を指定された電子シャッタ速度で駆動制御
する。The driver circuit 13 drives and controls the CCD 3 at a specified electronic shutter speed based on the above-mentioned control signal DC91.
ドライバ回路14では、上述の制御信号DC92に基づ
いてアイリス2のアイリスモータ7を駆動制御する。The driver circuit 14 drives and controls the iris motor 7 of the iris 2 based on the above-mentioned control signal DC92.
以下、動作を説明する。The operation will be explained below.
第2図に示されるように、被写体の照度、即ち、明るさ
を横軸上にとり、成る点の明るさをA、 B(A<B)
とする。また、縦軸上には検波回路6からの検波出力レ
ベルをとる。As shown in Figure 2, the illuminance of the subject, that is, the brightness, is plotted on the horizontal axis, and the brightness of the points formed are A and B (A<B).
shall be. Furthermore, the detection output level from the detection circuit 6 is plotted on the vertical axis.
成る時点での被写体の明るさが点Bよりも明るい場合に
は、電子シャッタ速度を(1/100)秒に設定し、ま
た、点Aよりも暗い低照度の場合には、電子シャッタ速
度を(1/60)秒に設定する。If the brightness of the subject is brighter than point B, set the electronic shutter speed to (1/100) second, and if the brightness of the subject is darker than point A, set the electronic shutter speed to (1/100) second. Set to (1/60) seconds.
この点Aから点Bまでの区間では、電子シャッタ速度が
(1/60)秒から(1/100)秒までの間で変化し
得る。In this section from point A to point B, the electronic shutter speed can vary from (1/60) second to (1/100) second.
第2図に示される検波出力レベルは、実線L1が電子シ
ャッタ速度可変の場合の検波出力レベルの変化を示し、
破線L2が電子シャッタ速度を(1760)秒に固定し
た場合(従来のもの)の検波出力レベルの変化を示し、
そして、−点鎖線L3が電子シャッタ速度を(1/10
0)秒に固定した場合の検波出力レベルの変化を示して
いる。尚、図中、検波出力レベルLDBOO点から右方
(矢示X方向)は、シャッタ速度が(1/100)秒の
条件の下で、アイリス2によって入射光量が制御される
アイリス制御範囲であり、また、検波出力レベルLDX
XO点から右方(矢示X方向)は、シャッタ速度が(1
/60)秒の条件の下でアイリス2によって入射光量が
制御されるアイリス制御範囲である。アイリス制御範囲
では、検波出力レベルが一定とされる。アイリス制御範
囲の検波出力レベルは、アイリスコントロールのための
ものである。In the detection output level shown in FIG. 2, the solid line L1 indicates the change in the detection output level when the electronic shutter speed is variable.
The broken line L2 shows the change in the detection output level when the electronic shutter speed is fixed at (1760) seconds (conventional),
Then, the - dotted chain line L3 indicates the electronic shutter speed (1/10
It shows the change in the detection output level when fixed to 0) seconds. In the figure, the area to the right (direction of arrow X) from the detection output level LDBOO point is the iris control range where the amount of incident light is controlled by the iris 2 under the condition that the shutter speed is (1/100) seconds. , and the detection output level LDX
To the right of the XO point (arrow X direction), the shutter speed is (1
This is the iris control range in which the amount of incident light is controlled by the iris 2 under the condition of /60) seconds. In the iris control range, the detection output level is kept constant. The detection output level in the iris control range is for iris control.
また、上述の検波出力レベルLDBOO点から左方(矢
示IX方向)は、照度の低下を補うため、アイリス2が
シャッタ速度(1/100)秒の条件の下で全開とされ
ている範囲であり、また、検波出力レベルLDXXO点
から左方(矢示IX方向)は、照度の低下を補うため、
アイリス2が、シャッタ速度(1/60)秒の条件の下
で、全開とされている範囲である。この範囲では、入射
光量の制御は、アイリス2ではなくCCD3によってな
される。In addition, to the left of the detection output level LDBOO point mentioned above (in the direction of arrow IX), in order to compensate for the decrease in illuminance, the iris 2 is in the range where it is fully open under the condition of the shutter speed (1/100) second. In addition, the detection output level LDXXO is set to the left (in the direction of arrow IX) to compensate for the decrease in illuminance.
This is the range in which the iris 2 is fully opened under the condition of a shutter speed of (1/60) seconds. In this range, the amount of incident light is controlled not by the iris 2 but by the CCD 3.
そして、CCD3の電子シャッタ速度は、第3図に示さ
れるように、横軸の点BO側から点Bまでは(1/10
0)秒に設定され、点Bから点Aまでは(1/100)
秒から(1/60)秒の間で可変とされ、そして、点A
から矢示IX方向にかけては(1/60)秒に固定され
る。As shown in FIG. 3, the electronic shutter speed of the CCD 3 is (1/10
0) seconds, and from point B to point A is (1/100)
It is variable between seconds and (1/60) seconds, and point A
to the direction of arrow IX is fixed at (1/60) seconds.
第2図及び第3図から明らかなように、電子シャッタ速
度が常、に(1/100)秒に設定されている場合には
、(1/60)秒の場合と比較して、光量、即ち、検波
出力レベルが約6 dB減少するため、低照度時に於け
る画質劣化を招く。As is clear from FIGS. 2 and 3, when the electronic shutter speed is always set to (1/100) second, the amount of light is lower than when the electronic shutter speed is set to (1/60) second. That is, the detection output level decreases by about 6 dB, resulting in deterioration of image quality at low illuminance.
そこで、これを防止するため、被写体の照度が点A−B
の区間内で低下した時は、被写体の照度を、図中、点B
の検波出力レベルLDBと比較して、被写体の照度が検
波出力レベルLDBより低くならないように電子シャッ
タ速度を段階的に下げていく。下げるタイミングは、ル
ープ時定数によるが大体2〜6 V (I V =16
.6113)程度である。この電子シャッタ速度の可変
は、画質が不自然にならないように連続的に行う。Therefore, in order to prevent this, the illuminance of the subject should be adjusted to point A-B.
When the illuminance of the subject decreases within the section of
The electronic shutter speed is gradually lowered so that the illuminance of the subject does not become lower than the detection output level LDB. The lowering timing depends on the loop time constant, but it is approximately 2 to 6 V (I V = 16
.. 6113). This electronic shutter speed is continuously varied so that the image quality does not become unnatural.
また、被写体の照度が点A−Bの区間内で上がった時は
、被写体の照度を図中点への検波出力レベルLDAと比
較して、被写体の照度が検波出力レベルLDAより高く
ならないように電子シャッタ速度を段階的に上げていく
。上げるタイミングは、ループ時定数によるが大体2〜
6V(IV=16゜611s)程度である。尚、この一
実施例では点A、 Bの検波出力レベルLDA 5LD
Bが等しくされている。Also, when the illuminance of the subject increases within the section between points A and B, the illuminance of the subject is compared with the detection output level LDA to the point in the middle of the figure, and the illuminance of the subject is made to prevent it from becoming higher than the detection output level LDA. Increase the electronic shutter speed step by step. The timing to raise it depends on the loop time constant, but it is approximately 2~
It is about 6V (IV=16°611s). In addition, in this embodiment, the detection output level of points A and B is LDA5LD.
B are made equal.
図中、点XXは電子シャッタ速度(1/60)秒時に於
けるアイリス2の制御ループが切れる点であり、点XX
から矢示X方向では、アイリス2によって入射光量が制
御され、また、点XXから矢示IX方向ではCCD3に
よって入射光量の制御がなされる。In the figure, point XX is the point where the control loop of iris 2 at the electronic shutter speed (1/60) seconds is broken;
From point XX in the direction of arrow X, the amount of incident light is controlled by the iris 2, and from point XX in the direction of arrow IX, the amount of incident light is controlled by the CCD 3.
被写体の照度が、点XXに対応する照度よりも高い時は
、アイリス2の制御ループによって、検波出力レベルは
略一定の基準値として保持される。When the illuminance of the object is higher than the illuminance corresponding to point XX, the control loop of the iris 2 maintains the detection output level as a substantially constant reference value.
このようにして、従来通りの最低被写体照度レベルLD
Mを確保しつつ、蛍光灯程度の照明下では電子シャッタ
速度を(1/100)秒に設定し、フリッカ−を除去で
きる。In this way, the conventional minimum object illuminance level LD
While maintaining M, flicker can be removed by setting the electronic shutter speed to (1/100) second under illumination comparable to a fluorescent lamp.
電子シャッタ速度の設定と電子シャッタ速度を可変にす
ることは、外部センサを用いたり、或いはAGCアンプ
のゲインを切り替えたりすることなく、従って、新たに
複雑な回路構成を設定することなく、今までのシステム
の延長線上で実現できる。Setting the electronic shutter speed and making the electronic shutter speed variable can be done without using an external sensor or changing the gain of the AGC amplifier, and therefore without setting up a new complicated circuit configuration. This can be realized as an extension of the system.
次いで、第4図に示されるフローチャートに従って、マ
イクロプロセッサ9内での処理を説明する。Next, the processing within the microprocessor 9 will be explained according to the flowchart shown in FIG.
ステップ101では、位置検出センサ10から供給され
A/D変換されたデジタル信号DIOのデータが確認さ
れ、ステップ102に進む。In step 101, the data of the digital signal DIO supplied from the position detection sensor 10 and subjected to A/D conversion is confirmed, and the process proceeds to step 102.
ステップ102では、上述のデジタル信号DIOのデー
タに基づいて、アイリス2が全開であるか否かの判定が
なされる。もし、アイリス2が全開ではないと判定され
た場合には、被写体の照度が高いと判断され、ステップ
105に移る。また、アイリス2が全開であると判定さ
れた場合には、ステップ103に移る。In step 102, it is determined whether the iris 2 is fully open or not based on the data of the digital signal DIO described above. If it is determined that the iris 2 is not fully open, it is determined that the illuminance of the subject is high, and the process moves to step 105. Further, if it is determined that the iris 2 is fully open, the process moves to step 103.
ステップ103では、検波回路6から供給されAID変
換されたデジタル信号D6のデータがli!認され、ス
テップ104に進む。In step 103, the data of the digital signal D6 supplied from the detection circuit 6 and subjected to AID conversion is li! If approved, the process proceeds to step 104.
ステップ104では、上述のデジタル信号D6のデータ
を基準の検波出力レベルLDA 、 LDBと比較し、
デジタル信号D6が検波出力レベルLDA 、 LDB
よりも大なる時はステップ105に進み、小なる時はス
テップ111に進む。実際の判定に際しては、上述のデ
ジタルデータの元になる信号S6にジッタが含まれてい
るため、若干の不感帯が設定されている。In step 104, the data of the digital signal D6 described above is compared with the reference detection output levels LDA and LDB,
Digital signal D6 has detection output level LDA, LDB
When the value is larger than , the process proceeds to step 105, and when it is smaller, the process proceeds to step 111. In actual judgment, since the signal S6, which is the source of the digital data described above, contains jitter, a slight dead zone is set.
ステップ105に於いて、その時点での電子シャッタ速
度がチエツクされる。In step 105, the current electronic shutter speed is checked.
ステップ105では、電子シャッタ速度が(1/1.0
0)秒に設定されているか否かが判断される。若しく1
/100)秒に設定されていればステップ107に進み
スタートに戻る。In step 105, the electronic shutter speed is set to (1/1.0
0) It is determined whether or not it is set to seconds. young 1
/100) seconds, the process advances to step 107 and returns to the start.
また、(1/100)秒未満の場合には、ステップ10
8に於いて、第6図に示される電子シャッタ速度テーブ
ルに従って1段階、電子シャッタ速度を上げるようにド
ライバ回路13に制御信号DC91が出力される。尚、
上述の電子シャッタ速度テーブルに於いて、矢示UPは
電子シャッタ速度を上げることを表し、矢示DWNは電
子シャッタ速度を下げることを表している。In addition, if the time is less than (1/100) seconds, step 10
At step 8, a control signal DC91 is output to the driver circuit 13 to increase the electronic shutter speed by one step according to the electronic shutter speed table shown in FIG. still,
In the electronic shutter speed table described above, the arrow UP represents increasing the electronic shutter speed, and the arrow DWN represents decreasing the electronic shutter speed.
上述の制御信号DC91を送ると、その制御の結果が検
波回路6から検波出力レベルとしてフィードバックされ
るが、ハンチング防止の点を考慮すると、フィードバッ
クの時間として2〜数v(1v=16.611s)かか
るので、ステップ109にて処理を一時停止させる。そ
の後、ステップ110に進みスタートに戻る。When the above-mentioned control signal DC91 is sent, the result of the control is fed back from the detection circuit 6 as a detection output level, but when considering hunting prevention, the feedback time is 2 to several volts (1v=16.611s). Therefore, the process is temporarily stopped in step 109. After that, the process advances to step 110 and returns to the start.
このタイくングが第5図に示されている。This tying is shown in FIG.
第5図に於いて、第1番目のVlの始めのタイミングで
電子シャッタ速度を上げる指令COIが出されるとした
場合、次の■にて蓄積された電荷が掃出され、数V、例
えば、6v間、マイクロプロセッサ9による制御動作が
停止される。その後に、第4図のフローチャートに示さ
れる制御動作が行なわれる。In FIG. 5, if a command COI to increase the electronic shutter speed is issued at the beginning of the first Vl, the accumulated charge will be swept out in the next step (2), and the charge will be reduced to several volts, for example. 6v, the control operation by the microprocessor 9 is stopped. After that, the control operation shown in the flowchart of FIG. 4 is performed.
電荷の掃出しは、水平ブランキング期間内のCCD3の
サブストレートに高電圧を加えている期間だけ掃き出す
ことができる。Charge can be swept out only during the period when a high voltage is applied to the substrate of the CCD 3 within the horizontal blanking period.
パルス100幅WPOは、例えば、電子シャッタ速度に
対応して、262通りのタイミングを設定することがで
きる。For example, 262 different timings can be set for the 100-pulse width WPO in correspondence with the electronic shutter speed.
ステップ111に至るのは、アイリス2が全開で且つ被
写体の照度の検波出力レベルが、基準の検波出力レベル
L’DA 、 LDBより小さい場合であり、この条件
の時に低照度と判断される。ステップ112に於いて、
その時点での電子シャッタ速度がチエツクされる。Step 111 is reached when the iris 2 is fully open and the detection output level of the illuminance of the object is smaller than the reference detection output levels L'DA and LDB, and it is determined that the illuminance is low under this condition. In step 112,
The current electronic shutter speed is checked.
ステップ112では、電子シャッタ速度が(1/60)
秒に設定されているか否かが判断される。若しく176
0)秒に設定されていれば、ステップ113に進みスタ
ートに戻る。In step 112, the electronic shutter speed is (1/60)
It is determined whether the time is set to seconds. young 176
If it is set to 0) seconds, the process advances to step 113 and returns to the start.
また、(1/60)秒に設定されでいない場合、つまり
(1/60)秒を越える場合には、ステップ114に於
いて、第6図の電子シャッタ速度テーブルに従って1段
階、電子シャッタ速度を下げるようにドライバ回路13
に制御信号DC91が出力される。If it is not set to (1/60) second, that is, if it exceeds (1/60) second, in step 114, the electronic shutter speed is increased by one step according to the electronic shutter speed table shown in FIG. Driver circuit 13 to lower
A control signal DC91 is output.
上述の制御信号DC91を送ると、その制御の結果が検
波回路6から検波出力レベルとしてフィードバックされ
るが、ハンチング防止の点を考慮すると、フィードバッ
クの時間として2〜数V(IV=16.6m5)かかる
ので、ステップ115にて処理を一時停止させる。その
後、ステップ116に進みスタートに戻る。When the above-mentioned control signal DC91 is sent, the result of the control is fed back from the detection circuit 6 as a detection output level, but considering the prevention of hunting, the feedback time is 2 to several V (IV = 16.6 m5). Therefore, the process is temporarily stopped in step 115. Thereafter, the process advances to step 116 and returns to the start.
この一実施例によれば、アイリス2の制御範囲内では、
電子シャッタ速度を常に(1/100)秒に設定してい
るので、外部センサを用いることなく、またAGCアン
プのゲインを切り替えることなくフリッカ−を自動的に
除去できる。According to this embodiment, within the control range of the iris 2,
Since the electronic shutter speed is always set at (1/100) second, flicker can be automatically removed without using an external sensor or changing the gain of the AGC amplifier.
また、アイリス2の制御範囲外で且つ被写体の検波出力
レベルが基準の検波出力レベルLDAXLDBを下回っ
ている低照度時には、自動的に一定照度を得ることがで
きるように電子シャッタ速度が、(1/60)秒から(
1/100)秒の間で可変とされるので、画質劣化を自
動的に防止できる。In addition, at low illumination times when the detection output level of the subject is outside the control range of the iris 2 and is lower than the reference detection output level LDAXLDB, the electronic shutter speed is set to (1/ 60) seconds to (
Since it is variable within 1/100) seconds, image quality deterioration can be automatically prevented.
また、外部センサを用いず、回路構成を複雑化していな
いので、外装設計の自由度が増し、セットの小型化が可
能となり、コストアップを防止できる。Further, since no external sensor is used and the circuit configuration is not complicated, the degree of freedom in exterior design is increased, the set can be made smaller, and cost increases can be prevented.
そして、AGCアンプのゲインを切り替えることなく回
路構成を複雑化していないので、コストアップを防止で
きる。Further, since the gain of the AGC amplifier is not changed and the circuit configuration is not complicated, an increase in cost can be prevented.
更に、一般の被写体に対する動解像力の向上及び、屋外
でのアイリス2の絞りすぎによる画像のボケを防止でき
る。尚、動解像力の向上とは、特に、動きのゆっくりし
た被写体を記録し、静止画像として再生した時に解像度
の向上することをいう。Furthermore, it is possible to improve the dynamic resolution for general subjects and to prevent blurring of images due to excessive aperture of the iris 2 outdoors. It should be noted that improvement in dynamic resolution particularly refers to improvement in resolution when a slow-moving subject is recorded and reproduced as a still image.
この一実施例では、基準の検波出力レベルLDA 。In this embodiment, the reference detection output level LDA.
LDBを同じレベルとしているが、これに限定されるも
のではなく、異ならせるようにすることも可能である。Although the LDBs are set at the same level, the LDBs are not limited to this, and it is also possible to set them to different levels.
〔発明の効果]
この発明に係る固体撮像装置によれば、被写体の照度に
応じてアイリスの開き量を自動的に制御して撮像出力の
レベルを一定に維持する自動露光手段の制御範囲内では
電子シャッタ速度を(1/100)秒に設定し、自動露
光手段の制御範囲外で固体撮像素子の出力信号のレヘル
が所定値より低下した場合には、電子シャッタ速度を(
1/100)秒から、遅い速度に変化させているので、
外部センサを用いることなく、またAGCアンプのゲイ
ンを切り替えることなくフリッカ−を自動的に除去でき
、また、低照度時には、電子シャッタ速度が可変とされ
るので、自動的に一定照度を得ることができ、画質劣化
を自動的に防止できるという効果がある。[Effects of the Invention] According to the solid-state imaging device according to the present invention, within the control range of the automatic exposure means that automatically controls the opening amount of the iris according to the illuminance of the subject to maintain a constant level of imaging output. The electronic shutter speed is set to (1/100) seconds, and if the level of the output signal of the solid-state image sensor falls below a predetermined value outside the control range of the automatic exposure means, the electronic shutter speed is set to (1/100) seconds.
Since the speed is changed from 1/100) second to a slower speed,
Flicker can be automatically removed without using an external sensor or changing the gain of the AGC amplifier, and since the electronic shutter speed is variable at low illuminance, it is possible to automatically obtain a constant illuminance. This has the effect of automatically preventing image quality deterioration.
また、外部センサを用いず、回路構成を複雑化していな
いので、外装設計の自由度が増し、セットの小型化が可
能となり、コストアップを防止できるという効果がある
。Furthermore, since no external sensor is used and the circuit configuration is not complicated, the degree of freedom in exterior design is increased, the set can be made smaller, and cost increases can be prevented.
そして、AGCアンプのゲインを切り替えることなく回
路構成を複雑化していないので、コストアップを防止で
きるという効果がある。Further, since the gain of the AGC amplifier is not changed and the circuit configuration is not complicated, there is an effect that an increase in cost can be prevented.
更に、実施例によれば、従来と比較して、一般の被写体
に対する動解像力の向上及び、屋外でのアイリスの絞り
すぎによる画像のボケを防止できるという効果がある。Further, according to the embodiment, compared to the conventional method, it is possible to improve the dynamic resolution for general subjects and to prevent blurring of images due to excessive aperture of the iris outdoors.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は被写体の照度レベルと各電子シャッタ速度に於ける検
波出力レベルとの関係を示す図、第3図は被写体の照度
レベルと電子シャッタ速度の関係を示す図、第4図はマ
イクロプロセッサにおける処理を説明するフローチャー
ト、第5図は電子シャッタ速度の制御信号とCCDから
の電荷掃き出しのタイ名ングを示す図、第6図は電子シ
ャッタ速度テーブルを示す図、第7図は夫々フリンカー
の発生機構を説明する図である。
図面に於ける主要な符号の説明
2ニアイリス、 3 : CCD、 6:検波回路、
7:アイリスモータ、 9:マイクロプロセッサ、1
0:位置検出センサ、
13.14:ドライバ回路、
LDA 、 LDB :検波出力レベル。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the illuminance level of the subject and the detection output level at each electronic shutter speed, and Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the illuminance level of the subject and the detection output level at each electronic shutter speed. FIG. 4 is a flowchart explaining the processing in the microprocessor; FIG. 5 is a diagram showing the timing of the electronic shutter speed control signal and charge sweep from the CCD; FIG. 6 is a diagram showing the relationship between electronic shutter speeds; A diagram showing an electronic shutter speed table and FIG. 7 are diagrams each illustrating a mechanism for generating flicker. Explanation of main symbols in the drawings 2: Near iris, 3: CCD, 6: Detection circuit,
7: Iris motor, 9: Microprocessor, 1
0: Position detection sensor, 13.14: Driver circuit, LDA, LDB: Detection output level.
Claims (1)
し、撮像出力のレベルを一定に維持する自動露光手段と
、 上記自動露光手段の制御範囲内では電子シャッタ速度を
(1/100)秒に設定し、上記自動露光手段の制御範
囲外で上記固体撮像素子の出力信号のレベルが所定値よ
り低下した場合には、上記電子シャッタ速度を(1/1
00)秒から、遅い速度に変化させる手段とを備えたこ
とを特徴とする固体撮像装置。[Scope of Claims] Automatic exposure means that automatically controls the opening amount of the iris according to the illuminance of the subject and maintains a constant level of imaging output, and an electronic shutter speed within the control range of the automatic exposure means. (1/100) seconds, and when the level of the output signal of the solid-state image sensor falls below a predetermined value outside the control range of the automatic exposure means, the electronic shutter speed is set to (1/100) seconds.
00) seconds to a slow speed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02055835A JP3123653B2 (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02055835A JP3123653B2 (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Solid-state imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03258084A true JPH03258084A (en) | 1991-11-18 |
| JP3123653B2 JP3123653B2 (en) | 2001-01-15 |
Family
ID=13010043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02055835A Expired - Lifetime JP3123653B2 (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Solid-state imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3123653B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568185U (en) * | 1992-02-17 | 1993-09-10 | アイホン株式会社 | TV intercom device |
| JPH11112837A (en) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Olympus Optical Co Ltd | Electronic image pickup device |
| CN114979502A (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 佳能株式会社 | Image pickup apparatus, control method of image pickup apparatus, and storage medium |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP02055835A patent/JP3123653B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
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| JPH11112837A (en) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Olympus Optical Co Ltd | Electronic image pickup device |
| CN114979502A (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 佳能株式会社 | Image pickup apparatus, control method of image pickup apparatus, and storage medium |
| US12457423B2 (en) | 2021-02-22 | 2025-10-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image capture apparatus capable of detecting flicker, method of controlling same, and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3123653B2 (en) | 2001-01-15 |
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