JPH0815324B2 - テレビ用固体撮像装置 - Google Patents
テレビ用固体撮像装置Info
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- JPH0815324B2 JPH0815324B2 JP62143208A JP14320887A JPH0815324B2 JP H0815324 B2 JPH0815324 B2 JP H0815324B2 JP 62143208 A JP62143208 A JP 62143208A JP 14320887 A JP14320887 A JP 14320887A JP H0815324 B2 JPH0815324 B2 JP H0815324B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビ用固体撮像装置に関し、特に走査周
期と照明の点灯周波数の非同期によって生ずるフリッカ
ー現象を解消したテレビ用固体撮像装置を提供するもの
である。
期と照明の点灯周波数の非同期によって生ずるフリッカ
ー現象を解消したテレビ用固体撮像装置を提供するもの
である。
集積回路を中心とする固体デバイス技術の大きな発展
の中で、撮像素子の固体化も急速に進んでいる。固体撮
像装置にも、光電変換、蓄積、走査の基本的な３機能が
必要であるが、走査には、撮像管のように電子ビームを
使わず、回路的にパルスを送ってモザイク状に独立した
画素をつぎつぎにスイッチしていく。このように画素の
配列が固定されていて、パルスの送り時間がクロックで
きっちりおさえられているので、光学系で生ずるひずみ
を除けば図形ひずみは非常に少ない。したがって、計測
や図形認識など、幾何学的な精度が必要な用途には有利
である。また、固体撮像装置はICのパッケージに入れら
れていて、小形軽量で丈夫であり、振動にも強く、低消
費電力で信頼性があるなどの特徴をもっている。
の中で、撮像素子の固体化も急速に進んでいる。固体撮
像装置にも、光電変換、蓄積、走査の基本的な３機能が
必要であるが、走査には、撮像管のように電子ビームを
使わず、回路的にパルスを送ってモザイク状に独立した
画素をつぎつぎにスイッチしていく。このように画素の
配列が固定されていて、パルスの送り時間がクロックで
きっちりおさえられているので、光学系で生ずるひずみ
を除けば図形ひずみは非常に少ない。したがって、計測
や図形認識など、幾何学的な精度が必要な用途には有利
である。また、固体撮像装置はICのパッケージに入れら
れていて、小形軽量で丈夫であり、振動にも強く、低消
費電力で信頼性があるなどの特徴をもっている。
従来のこのような固体撮像装置は、特に日本において
はNTSC標準テレビ方式に準拠しているので、固体撮像素
子の走査は1/60秒周期で行われている。その場合、従来
のMOS型固体撮像素子やインターライン型のCCD（電荷結
合素子）あるいはフレームトランスファー型のCCDで
は、蓄積期間が1/60秒もしくは1/30秒となっていた。一
方、関東地方では電源周波数が50Hzであるので、照明
（特に、蛍光灯）の点灯周期と、固体撮像素子の走査周
期が同期しないために、20Hzのフリッカーが生じてい
た。このフリッカー現象は再生画面上では非常に気にな
る現象であり、特に固体撮像素子の残像特性を改善すれ
ばするほど、フリッカーが目立ってくるというやっかい
な問題となっていた。
はNTSC標準テレビ方式に準拠しているので、固体撮像素
子の走査は1/60秒周期で行われている。その場合、従来
のMOS型固体撮像素子やインターライン型のCCD（電荷結
合素子）あるいはフレームトランスファー型のCCDで
は、蓄積期間が1/60秒もしくは1/30秒となっていた。一
方、関東地方では電源周波数が50Hzであるので、照明
（特に、蛍光灯）の点灯周期と、固体撮像素子の走査周
期が同期しないために、20Hzのフリッカーが生じてい
た。このフリッカー現象は再生画面上では非常に気にな
る現象であり、特に固体撮像素子の残像特性を改善すれ
ばするほど、フリッカーが目立ってくるというやっかい
な問題となっていた。
ところが近年、1/60〜1/15750秒の間で自由に信号蓄
積時間を換えられるような固体撮像素子が開発された。
そのような固体撮像素子の代表的な構造例を第６図及び
第７図に示す。
積時間を換えられるような固体撮像素子が開発された。
そのような固体撮像素子の代表的な構造例を第６図及び
第７図に示す。
第６図に示すものは蓄積時間可変型のMOS型固体撮像
素子であるが、この固体撮像素子は掃き出し用の垂直シ
フトレジスタ100と読出し用の垂直シフトレジスタ101の
２つの垂直レジスタを有しているのが特徴であり、信号
読出し走査に先行させて余剰な信号の掃き出し走査を行
っている。この先行走査により、各ホトダイオード102
は信号読出しの前に一度リセットされ再び信号（電荷）
の蓄積を開始する。したがって、素子出力に係わる実効
的な蓄積時間は、再び蓄積を開始した時点から読出され
るまでの時間、即ち両走査間の位相差となる。この位相
差は、２ケの垂直シフトレジスタ100と101の各スタート
パルスのタイミングを互いに変えることにより可変とな
り、よってこの固体撮像素子によれば１水平走査期間tH
を単位に容易に蓄積時間を変えることが可能となる。
素子であるが、この固体撮像素子は掃き出し用の垂直シ
フトレジスタ100と読出し用の垂直シフトレジスタ101の
２つの垂直レジスタを有しているのが特徴であり、信号
読出し走査に先行させて余剰な信号の掃き出し走査を行
っている。この先行走査により、各ホトダイオード102
は信号読出しの前に一度リセットされ再び信号（電荷）
の蓄積を開始する。したがって、素子出力に係わる実効
的な蓄積時間は、再び蓄積を開始した時点から読出され
るまでの時間、即ち両走査間の位相差となる。この位相
差は、２ケの垂直シフトレジスタ100と101の各スタート
パルスのタイミングを互いに変えることにより可変とな
り、よってこの固体撮像素子によれば１水平走査期間tH
を単位に容易に蓄積時間を変えることが可能となる。
第７図はFIT（フレームインターライン転送）型CCDと
呼ばれる構造の蓄積時間可変型のCCD型の固体撮像素子
を示し、第８図はそのFIT型CCDを用いて蓄積時間を可変
するためのタイミングを示す。このFIT構造のCCDでは水
平ブランキング期間中に撮像部のフォトダイオード110
から垂直CCD111に不要電荷を移し、信号電荷の蓄積に入
る。この間、撮像部の垂直CCD111に移された不要電荷
は、ブランキング期間および垂直ブランキング期間を利
用してドレイン部113へ掃き出される。一定の信号蓄積
期間T3の後、フォトダイオード110の信号電荷は撮像部
の垂直CCD111に移され、期間T2において蓄積部112へフ
レーム転送される。蓄積部112へ移された信号電荷は１
ライン毎に読出しレジスタ114へ移され、順次外部へ読
出される。よって、このような構造のCCDを用いた場合
も、１水平周期きざみで任意に蓄積期間を可変にするこ
とができる。
呼ばれる構造の蓄積時間可変型のCCD型の固体撮像素子
を示し、第８図はそのFIT型CCDを用いて蓄積時間を可変
するためのタイミングを示す。このFIT構造のCCDでは水
平ブランキング期間中に撮像部のフォトダイオード110
から垂直CCD111に不要電荷を移し、信号電荷の蓄積に入
る。この間、撮像部の垂直CCD111に移された不要電荷
は、ブランキング期間および垂直ブランキング期間を利
用してドレイン部113へ掃き出される。一定の信号蓄積
期間T3の後、フォトダイオード110の信号電荷は撮像部
の垂直CCD111に移され、期間T2において蓄積部112へフ
レーム転送される。蓄積部112へ移された信号電荷は１
ライン毎に読出しレジスタ114へ移され、順次外部へ読
出される。よって、このような構造のCCDを用いた場合
も、１水平周期きざみで任意に蓄積期間を可変にするこ
とができる。
このような蓄積期間を制御できる構造の固体撮像素子
を用いて、50Hz地域でのフリッカー現象を解消すること
ができ得る。すなわち、第９図に示すように、固体撮像
素子の蓄積時間を1/100秒にすれば、50Hzで蛍光灯が点
灯されている場合でも、蓄積期間内では本図の斜線部で
示されるように積分された光量はどのフィールドでも一
定になる。このことによって電源周波数が50Hzの地域で
のフリッカーを除去することができる。
を用いて、50Hz地域でのフリッカー現象を解消すること
ができ得る。すなわち、第９図に示すように、固体撮像
素子の蓄積時間を1/100秒にすれば、50Hzで蛍光灯が点
灯されている場合でも、蓄積期間内では本図の斜線部で
示されるように積分された光量はどのフィールドでも一
定になる。このことによって電源周波数が50Hzの地域で
のフリッカーを除去することができる。
しかしながら、このように蓄積時間を1/100秒にする
ことによって電源周波数が50Hzの地域でのフリッカーを
除去することができるが、逆にフリッカーの発生の問題
のない60Hz地域でも蓄積時間を1/100秒とすると、1/60
秒の蓄積期間でも問題がないにもかかわらず、蓄積時間
を短くすることによって感度を低下させてしまうという
ことになる。だからといって、蓄積時間の切換え用手動
スイッチを設けるようにすることは走査を煩雑にするだ
けで、スイッチの入れ忘れなど実用上の問題がある。
ことによって電源周波数が50Hzの地域でのフリッカーを
除去することができるが、逆にフリッカーの発生の問題
のない60Hz地域でも蓄積時間を1/100秒とすると、1/60
秒の蓄積期間でも問題がないにもかかわらず、蓄積時間
を短くすることによって感度を低下させてしまうという
ことになる。だからといって、蓄積時間の切換え用手動
スイッチを設けるようにすることは走査を煩雑にするだ
けで、スイッチの入れ忘れなど実用上の問題がある。
本発明は、上述の問題点に鑑み、操作を煩雑にするこ
となくフリッカー現象の発生の解消と高感度の維持を図
ることのできるテレビ用固体撮像装置を提供することを
目的とする。
となくフリッカー現象の発生の解消と高感度の維持を図
ることのできるテレビ用固体撮像装置を提供することを
目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明は駆動信号のタ
イミングにより信号蓄積時間が可変となる固体撮像素子
と、該固体撮像素子により撮像される被写体を照明する
照明手段の点灯周波数が前記固体撮像素子の走査周波数
と同期しているか否かを検出するために、被写体の明る
さに対応する信号を垂直走査周期毎に検出すると共にこ
の垂直走査周期毎の検出出力を互いに比較演算する第１
の比較演算手段（10）と、該比較演算手段からの出力を
所定の規準値と比較する第２の比較演算手段（12）と、
該第２の比較演算手段の出力により非同期成分が所定レ
ベル以上であることが検出された場合にフリッカが生じ
ないように前記固体撮像素子の蓄積時間を前記照明手段
の点灯周期とし、非同期成分が所定レベルより少ないこ
とが検出された場合に前記固体撮像素子の蓄積時間を前
記垂直走査周期とすることにより感度を高めるように切
り換える切り換え手段と、を具備したことを特徴とす
る。
イミングにより信号蓄積時間が可変となる固体撮像素子
と、該固体撮像素子により撮像される被写体を照明する
照明手段の点灯周波数が前記固体撮像素子の走査周波数
と同期しているか否かを検出するために、被写体の明る
さに対応する信号を垂直走査周期毎に検出すると共にこ
の垂直走査周期毎の検出出力を互いに比較演算する第１
の比較演算手段（10）と、該比較演算手段からの出力を
所定の規準値と比較する第２の比較演算手段（12）と、
該第２の比較演算手段の出力により非同期成分が所定レ
ベル以上であることが検出された場合にフリッカが生じ
ないように前記固体撮像素子の蓄積時間を前記照明手段
の点灯周期とし、非同期成分が所定レベルより少ないこ
とが検出された場合に前記固体撮像素子の蓄積時間を前
記垂直走査周期とすることにより感度を高めるように切
り換える切り換え手段と、を具備したことを特徴とす
る。
［作用］ 本発明は、上記構成により、照明手段の点灯周波数が
固体撮像素子の走査周波数と同期しているか否かを検出
手段で垂直走査周期毎に自動的に検出し、非同期である
と検出された場合にはフリッカが生じないように固体撮
像素子の蓄積時間を照明手段の点灯周期とし、同期して
いると検出された場合には固体撮像素子の蓄積時間を垂
直走査周期とすることにより感度を高めるように切替手
段で自動的に切り替えるようにしたので、走査を煩雑に
することなくフリッカ現象の発生の解消と高感度の維持
を図ることができ、最適な撮像を可能とすることができ
る。
固体撮像素子の走査周波数と同期しているか否かを検出
手段で垂直走査周期毎に自動的に検出し、非同期である
と検出された場合にはフリッカが生じないように固体撮
像素子の蓄積時間を照明手段の点灯周期とし、同期して
いると検出された場合には固体撮像素子の蓄積時間を垂
直走査周期とすることにより感度を高めるように切替手
段で自動的に切り替えるようにしたので、走査を煩雑に
することなくフリッカ現象の発生の解消と高感度の維持
を図ることができ、最適な撮像を可能とすることができ
る。
すなわち、本発明では、例えばNTSC標準テレビ方式の
場合に、商用交流周波数50Hzにより駆動される螢光灯に
基づくフリッカが検出されたら、nHzの商用周波数の場
合の点灯周波数は、2nHnとなるので、固体撮像素子の蓄
積時間を1/100秒とし、例えば屋外時または螢光灯下で
あっても商用周波数と走査周波数が同期しているとき
（商用周波数が60Hzのとき）には固体撮像素子の蓄積時
間を1/60とするように切り替えるようにしたので、50Hz
地域におけるフリッカは除去され、かつ60Hz地域では高
感度が維持される。同様に、本発明では、PAL,SECAM方
式の場合に、商用周波数50Hzで蓄積時間が1/50秒に、商
用周波数60Hzで蓄積時間が1/120秒に自動的に切り替え
られる。
場合に、商用交流周波数50Hzにより駆動される螢光灯に
基づくフリッカが検出されたら、nHzの商用周波数の場
合の点灯周波数は、2nHnとなるので、固体撮像素子の蓄
積時間を1/100秒とし、例えば屋外時または螢光灯下で
あっても商用周波数と走査周波数が同期しているとき
（商用周波数が60Hzのとき）には固体撮像素子の蓄積時
間を1/60とするように切り替えるようにしたので、50Hz
地域におけるフリッカは除去され、かつ60Hz地域では高
感度が維持される。同様に、本発明では、PAL,SECAM方
式の場合に、商用周波数50Hzで蓄積時間が1/50秒に、商
用周波数60Hzで蓄積時間が1/120秒に自動的に切り替え
られる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明実施例の基本構成を示す。本図におい
て、ａは固体撮像素子であり、駆動信号のタイミングに
より信号蓄積時間が可変となる。ｂは検出手段であり、
固体撮像素子ａにより撮像される被写体を照明する照明
手段ｄの点灯周波数が固体撮像素子ａの走査周期と同期
しているか否かを検出する。ｃは切替手段であり、検出
手段にｂにより非同期であることが検出された場合にフ
リッカが生じないように固体撮像素子ａの蓄積時間を照
明手段ｄの点灯周期とし、同期していることが検出され
た場合に固体撮像素子ａの蓄積時間を走査周期による垂
直期間とすることにより感度を高めるように切り替え
る。
て、ａは固体撮像素子であり、駆動信号のタイミングに
より信号蓄積時間が可変となる。ｂは検出手段であり、
固体撮像素子ａにより撮像される被写体を照明する照明
手段ｄの点灯周波数が固体撮像素子ａの走査周期と同期
しているか否かを検出する。ｃは切替手段であり、検出
手段にｂにより非同期であることが検出された場合にフ
リッカが生じないように固体撮像素子ａの蓄積時間を照
明手段ｄの点灯周期とし、同期していることが検出され
た場合に固体撮像素子ａの蓄積時間を走査周期による垂
直期間とすることにより感度を高めるように切り替え
る。
第２図は本発明の一実施例の回路構成を示す。本図に
おいて、１は被写体の映像を結像するレンズ、２は入射
光量を調節する絞り、３は第６図または第７図に示すよ
うな蓄積時間可変型の固体撮像素子、４は固体撮像素子
３を駆動するドライブ回路、５はドライブ回路４の駆動
タイミングを発生するタイミング発生回路である。６は
固体撮像素子３の出力信号を処理してビデオ信号を出力
する信号処理回路である。
おいて、１は被写体の映像を結像するレンズ、２は入射
光量を調節する絞り、３は第６図または第７図に示すよ
うな蓄積時間可変型の固体撮像素子、４は固体撮像素子
３を駆動するドライブ回路、５はドライブ回路４の駆動
タイミングを発生するタイミング発生回路である。６は
固体撮像素子３の出力信号を処理してビデオ信号を出力
する信号処理回路である。
７は固体撮像素子３の出力信号を１垂直走査期間積分
する積分回路、８は積分回路７の出力を常に一定にする
ように絞り２を制御するオートアイリス回路である。22
は積分回路７の出力をA/D（アナログ・ディジタル）変
換するA/D変換回路、９はA/D変換回路22でディジタル値
に変換された積分値を１垂直走査期間毎に記憶するメモ
リ、10はA/D変換回路22から直接得られる現フィールド
の積分値とメモリ９に記憶されている前フィールドの積
分値との差をとる減算回路、11は減算回路11の出力を１
垂直走査期間毎に積算する積算回路、12は積算回路11の
出力をあらかじめ定めた基準値発生回路13の基準値と比
較する比較回路である。14はこの比較回路12の動作に時
間制限を与えるタイマー回路、15はタイマー回路14やタ
イミング発生回路５等へ電源を供給する電源回路、およ
び16は電源回路15の開閉を行う電源スイッチである。
する積分回路、８は積分回路７の出力を常に一定にする
ように絞り２を制御するオートアイリス回路である。22
は積分回路７の出力をA/D（アナログ・ディジタル）変
換するA/D変換回路、９はA/D変換回路22でディジタル値
に変換された積分値を１垂直走査期間毎に記憶するメモ
リ、10はA/D変換回路22から直接得られる現フィールド
の積分値とメモリ９に記憶されている前フィールドの積
分値との差をとる減算回路、11は減算回路11の出力を１
垂直走査期間毎に積算する積算回路、12は積算回路11の
出力をあらかじめ定めた基準値発生回路13の基準値と比
較する比較回路である。14はこの比較回路12の動作に時
間制限を与えるタイマー回路、15はタイマー回路14やタ
イミング発生回路５等へ電源を供給する電源回路、およ
び16は電源回路15の開閉を行う電源スイッチである。
次に、第２図の本実施例の動作について説明する。以
上の構成において、電源スイッチ16を投入すると、撮像
装置全体に電源が供給されるとともに、回路が安定する
のを待ってからタイマー回路14がONになり、比較回路12
の比較動作が開始される。また、固体撮像素子３の蓄積
時間は投入時で、1/1000秒程度の短秒時に設定されてい
る。
上の構成において、電源スイッチ16を投入すると、撮像
装置全体に電源が供給されるとともに、回路が安定する
のを待ってからタイマー回路14がONになり、比較回路12
の比較動作が開始される。また、固体撮像素子３の蓄積
時間は投入時で、1/1000秒程度の短秒時に設定されてい
る。
固体撮像素子３の出力は１垂直走査期間だけ積分回路
７に積分される。積分回路７の出力はオートアイリス回
路８に送られて、積分回路７の出力が常に一定になるよ
うにオートアイリス回路８の制御信号により絞り２が制
御される。
７に積分される。積分回路７の出力はオートアイリス回
路８に送られて、積分回路７の出力が常に一定になるよ
うにオートアイリス回路８の制御信号により絞り２が制
御される。
また、積分回路７の１垂直走査期間内における積分結
果はA/D変換回路22でディジタル値に変換され、メモリ
９に記憶される。積分回路７のディジタル出力からメモ
リ９の読み出し出力が減算回路10によって減算され、そ
の結果得られる１垂直走査期間毎の信号の積分値の差が
積算回路11に積算される。
果はA/D変換回路22でディジタル値に変換され、メモリ
９に記憶される。積分回路７のディジタル出力からメモ
リ９の読み出し出力が減算回路10によって減算され、そ
の結果得られる１垂直走査期間毎の信号の積分値の差が
積算回路11に積算される。
このとき、走査周期1/60秒で1/1000秒間信号を蓄積し
た場合の電源周波数が50Hzだとすると、第３図の波形Ａ
の斜線部分で示すように、3V（垂直走査期間）に１回毎
に積分値は等しくなるが、1V毎に積分値が等しくならな
いので、積算回路11にフリッカー成分が蓄積される。従
って、積算回路11の出力を比較回路12において基準値発
生回路13とタイマー回路14で定められた所定時間比較
し、積算回路11から得られる積算フリッカー成分が基準
値を超えたら、フリッカーが発生していると判断し、比
較回路12からの判定信号によりタイミング発生回路５の
出力タイミングを切替え、ドライブ回路４を介して固体
撮像素子３の蓄積時間を1/100秒に設定する。
た場合の電源周波数が50Hzだとすると、第３図の波形Ａ
の斜線部分で示すように、3V（垂直走査期間）に１回毎
に積分値は等しくなるが、1V毎に積分値が等しくならな
いので、積算回路11にフリッカー成分が蓄積される。従
って、積算回路11の出力を比較回路12において基準値発
生回路13とタイマー回路14で定められた所定時間比較
し、積算回路11から得られる積算フリッカー成分が基準
値を超えたら、フリッカーが発生していると判断し、比
較回路12からの判定信号によりタイミング発生回路５の
出力タイミングを切替え、ドライブ回路４を介して固体
撮像素子３の蓄積時間を1/100秒に設定する。
一方、電源周波数が60Hzの場合には、走査周期1/60秒
で1/1000秒蓄積としても第３図の波形Ｂの鎖線部分で示
すように、積分回路７の出力は常に一定となるので、後
段の積分回路11の出力も増加しない。このため、タイマ
ー回路14で設定された時間内に比較回路12でフリッカー
成分は検出されない。従ってこの場合は固体撮像素子３
の蓄積時間はタイミング発生回路５を通じて1/60秒に設
定される。
で1/1000秒蓄積としても第３図の波形Ｂの鎖線部分で示
すように、積分回路７の出力は常に一定となるので、後
段の積分回路11の出力も増加しない。このため、タイマ
ー回路14で設定された時間内に比較回路12でフリッカー
成分は検出されない。従ってこの場合は固体撮像素子３
の蓄積時間はタイミング発生回路５を通じて1/60秒に設
定される。
また、オートアイリス回路８は積分回路７の出力を常
に一定に保つように働くが、通常不自然感を除くために
追従時定数を十分長くとっているので、比較回路12にお
けるフリッカー成分の検出を妨げるようになことはな
い。また、電源投入時には固体撮像素子３の蓄積時間は
1/1000秒に設定されるが、フリッカーの検出には数秒と
かからないので全く実用上問題は生じない。
に一定に保つように働くが、通常不自然感を除くために
追従時定数を十分長くとっているので、比較回路12にお
けるフリッカー成分の検出を妨げるようになことはな
い。また、電源投入時には固体撮像素子３の蓄積時間は
1/1000秒に設定されるが、フリッカーの検出には数秒と
かからないので全く実用上問題は生じない。
第４図は本発明の他の実施例の回路構成を示す。本実
施例では、第２図のオートアイリス回路８と積算回路11
との間に新たな比較回路17と基準値発生回路18とを接続
し、オートアイリス回路８の出力と基準値発生回路18の
あらかじめ定めた基準値とを比較することによって、オ
ートアイリス回路８の出力に大きな変化があった場合、
すなわち被写体の明るさが大きく変わった時には比較回
路17の出力により積算回路11におけるフリッカーの積算
を１時的に禁止するようにした点が第２図の実施例と異
っている。この積算禁止機能によって、撮像装置を移動
したときに生じるような被写体の急激な明度変化をフリ
ッカーとして積算してしまうようなことがなくなるの
で、フリッカーの検出誤差が小さくなる利点が得られ
る。
施例では、第２図のオートアイリス回路８と積算回路11
との間に新たな比較回路17と基準値発生回路18とを接続
し、オートアイリス回路８の出力と基準値発生回路18の
あらかじめ定めた基準値とを比較することによって、オ
ートアイリス回路８の出力に大きな変化があった場合、
すなわち被写体の明るさが大きく変わった時には比較回
路17の出力により積算回路11におけるフリッカーの積算
を１時的に禁止するようにした点が第２図の実施例と異
っている。この積算禁止機能によって、撮像装置を移動
したときに生じるような被写体の急激な明度変化をフリ
ッカーとして積算してしまうようなことがなくなるの
で、フリッカーの検出誤差が小さくなる利点が得られ
る。
第５図はホワイトバランス用センサから光源の周波数
を検知するようにした本発明の更に他の実施例の回路構
成を示す。本図において、19はホワイトバランス用に被
写体を照明する照明光の色温度を検出するホワイトバラ
ンス用センサであり、赤、緑、青色を検知する３つのセ
ンサを用いる場合と、赤と青とを検知する２つのセンサ
を用いる場合とがあるが、どちらを用いてもよい。20は
ホワイトバランス制御回路であり、ホワイトバランス用
センサ19の出力から色温度を検出し、検出した色温度に
応じて信号処理回路６におけるＲ（赤）、Ｂ（青）のゲ
インを制御することによってホワイトバランスを調節す
る。
を検知するようにした本発明の更に他の実施例の回路構
成を示す。本図において、19はホワイトバランス用に被
写体を照明する照明光の色温度を検出するホワイトバラ
ンス用センサであり、赤、緑、青色を検知する３つのセ
ンサを用いる場合と、赤と青とを検知する２つのセンサ
を用いる場合とがあるが、どちらを用いてもよい。20は
ホワイトバランス制御回路であり、ホワイトバランス用
センサ19の出力から色温度を検出し、検出した色温度に
応じて信号処理回路６におけるＲ（赤）、Ｂ（青）のゲ
インを制御することによってホワイトバランスを調節す
る。
21はサンプリング回路であり、1/60秒に１回、例えば
1msの期間ホワイトバランス用センサ19の出力をサンプ
リングする。22はサンプリング回路21の出力をA/D変換
するA/D変換回路であり、A/D変換回路22の出力は積分回
路７の出力に代ってメモリ９および減算回路10に供給さ
れる。また、タイミング発生回路５から積算回路11と比
較回路12にリセット信号が出力される。
1msの期間ホワイトバランス用センサ19の出力をサンプ
リングする。22はサンプリング回路21の出力をA/D変換
するA/D変換回路であり、A/D変換回路22の出力は積分回
路７の出力に代ってメモリ９および減算回路10に供給さ
れる。また、タイミング発生回路５から積算回路11と比
較回路12にリセット信号が出力される。
次に、第５図の本実施例の動作を説明する。サンプリ
ング回路21によってホワイトバランス用センサ19のいず
れか１色の出力を1/60秒に１回、1ms程度の期間サンプ
リングし、そのサンプリング値をA/D変換回路22でA/D変
換後、メモリ９に記憶する。メモリ９に記憶されたサン
プリング値と、メモリ９に記憶される前のサンプリング
値との差を減算回路10で減算することによって、１垂直
走査期間毎の光量の変化をフリッカ量として積算回路11
に積算していく。さらに、第４図の実施例とほぼ同様に
して積算回路11から得られるフリッカ積算量を比較回路
12においてタイミング発生回路５で定められたタイミン
グ信号発生周期で基準値発生回路13の基準値と比較し、
比較回路12でフリッカーが検出されたと判定された場合
には比較回路12の切替信号によりタイミング発生回路
５、ドライブ回路４を介して固体撮像素子３の蓄積時間
を1/100秒に設定する。
ング回路21によってホワイトバランス用センサ19のいず
れか１色の出力を1/60秒に１回、1ms程度の期間サンプ
リングし、そのサンプリング値をA/D変換回路22でA/D変
換後、メモリ９に記憶する。メモリ９に記憶されたサン
プリング値と、メモリ９に記憶される前のサンプリング
値との差を減算回路10で減算することによって、１垂直
走査期間毎の光量の変化をフリッカ量として積算回路11
に積算していく。さらに、第４図の実施例とほぼ同様に
して積算回路11から得られるフリッカ積算量を比較回路
12においてタイミング発生回路５で定められたタイミン
グ信号発生周期で基準値発生回路13の基準値と比較し、
比較回路12でフリッカーが検出されたと判定された場合
には比較回路12の切替信号によりタイミング発生回路
５、ドライブ回路４を介して固体撮像素子３の蓄積時間
を1/100秒に設定する。
また、比較回路12での判定が終ったと同時に、タイミ
ング発生回路５のリセット信号により積算回路11の積算
結果をリセットする。本実施例でのフリッカーがあるか
否かの判定は、このように電源投入後のみならず、周期
的に行われるので、例えば撮影中にとつぜん蛍光灯が点
灯されたような場合でも、その際発生するフリッカーを
自動検出して蓄積時間を自在に変更することができる。
ング発生回路５のリセット信号により積算回路11の積算
結果をリセットする。本実施例でのフリッカーがあるか
否かの判定は、このように電源投入後のみならず、周期
的に行われるので、例えば撮影中にとつぜん蛍光灯が点
灯されたような場合でも、その際発生するフリッカーを
自動検出して蓄積時間を自在に変更することができる。
以上説明したように、本発明によれば、NTSC方式の場
合に商用周波数50Hzのフリッカーが検出されたら、固体
撮像素子の蓄積時間を自動的に1/100秒に切換ることに
よってフリッカーを生じなくするとともに、屋外時また
はフリッカーがあっても同期しているとき（商用周波数
60Hzのとき）には自動的にその固体撮像素子の蓄積時間
を1/60秒に切換えて、フリッカーが生じないような使用
条件下においては常に高感度を保つようにしたので、固
体撮像装置の走査周期と照明の点灯周波数の非同期によ
って生ずるフリッカー現象がめんどうな手動切替操作を
行わずに解消されるとともに、フリッカーが生じないよ
うな使用条件下では常に高感度を保つことができるとい
う顕著な効果が得られる。
合に商用周波数50Hzのフリッカーが検出されたら、固体
撮像素子の蓄積時間を自動的に1/100秒に切換ることに
よってフリッカーを生じなくするとともに、屋外時また
はフリッカーがあっても同期しているとき（商用周波数
60Hzのとき）には自動的にその固体撮像素子の蓄積時間
を1/60秒に切換えて、フリッカーが生じないような使用
条件下においては常に高感度を保つようにしたので、固
体撮像装置の走査周期と照明の点灯周波数の非同期によ
って生ずるフリッカー現象がめんどうな手動切替操作を
行わずに解消されるとともに、フリッカーが生じないよ
うな使用条件下では常に高感度を保つことができるとい
う顕著な効果が得られる。
第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、 第３図は電源周波数とフリッカー検出時の蓄積期間との
タイミング関係を示す波形図、 第４図は本発明の他の実施例の回路構成を示すブロック
図、 第５図は本発明の更に他の実施例の回路構成を示すブロ
ック図、 第６図は蓄積時間を可変にできるMOS型固体撮像素子の
概略回路構成を示す回路図、 第７図は蓄積時間を可変にできるCCD型固体撮像素子の
概略回路構成を示す回路図、 第８図は第７図のCCD型固体撮像素子を用いて蓄積時間
を可変にする駆動タイミングの一例を示すタイミングチ
ャート、 第９図は、第７図または第８図の固体撮像素子を用いて
1/100秒信号蓄積によるフリッカー除去の原理を示す波
形図である。 １……レンズ、 ２……絞り、 ３……固体撮像素子、 ４……ドライブ回路、 ５……タイミング発生回路、 ７……積分回路、 ８……オートアイリス回路、 ９……メモリ、 10……減算回路、 11……積算回路、 12,17……比較回路、 13,18……基準値発生回路、 14……タイマ回路、 15……電源回路、 19……ホワイトバランス用センサ、 20……ホワイトバランス制御回路、 21……サンプリング回路。
図、 第３図は電源周波数とフリッカー検出時の蓄積期間との
タイミング関係を示す波形図、 第４図は本発明の他の実施例の回路構成を示すブロック
図、 第５図は本発明の更に他の実施例の回路構成を示すブロ
ック図、 第６図は蓄積時間を可変にできるMOS型固体撮像素子の
概略回路構成を示す回路図、 第７図は蓄積時間を可変にできるCCD型固体撮像素子の
概略回路構成を示す回路図、 第８図は第７図のCCD型固体撮像素子を用いて蓄積時間
を可変にする駆動タイミングの一例を示すタイミングチ
ャート、 第９図は、第７図または第８図の固体撮像素子を用いて
1/100秒信号蓄積によるフリッカー除去の原理を示す波
形図である。 １……レンズ、 ２……絞り、 ３……固体撮像素子、 ４……ドライブ回路、 ５……タイミング発生回路、 ７……積分回路、 ８……オートアイリス回路、 ９……メモリ、 10……減算回路、 11……積算回路、 12,17……比較回路、 13,18……基準値発生回路、 14……タイマ回路、 15……電源回路、 19……ホワイトバランス用センサ、 20……ホワイトバランス制御回路、 21……サンプリング回路。
Claims (1)
- 【請求項１】駆動信号のタイミングにより信号蓄積時間
が可変となる固体撮像素子と、 該固体撮像素子により撮像される被写体を照明する照明
手段の点灯周波数が前記固体撮像素子の走査周波数と同
期しているか否かを検出するために、被写体の明るさに
対応する信号を垂直走査周期毎に検出すると共にこの垂
直走査周期毎の検出出力を互いに比較演算する第１の比
較演算手段（10）と、 該比較演算手段からの出力を所定の規準値と比較する第
２の比較演算手段（12）と、 該第２の比較演算手段の出力により非同期成分が所定レ
ベル以上であることが検出された場合にフリッカが生じ
ないように前記固体撮像素子の蓄積時間を前記照明手段
の点灯周期とし、非同期成分が所定レベルより少ないこ
とが検出された場合に前記固体撮像素子の蓄積時間を前
記垂直走査周期とすることにより感度を高めるように切
り換える切り換え手段と、 を具備したことを特徴とするテレビ用固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143208A JPH0815324B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | テレビ用固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143208A JPH0815324B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | テレビ用固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63308484A JPS63308484A (ja) | 1988-12-15 |
| JPH0815324B2 true JPH0815324B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=15333398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62143208A Expired - Fee Related JPH0815324B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | テレビ用固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815324B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2821129B2 (ja) * | 1988-02-10 | 1998-11-05 | 株式会社日立製作所 | テレビカメラ |
| JPH02109473A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-23 | Sony Corp | フリツカ判定装置 |
| JPH04373365A (ja) * | 1991-06-24 | 1992-12-25 | Hitachi Ltd | テレビカメラ |
| US6710818B1 (en) * | 1999-10-08 | 2004-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Illumination flicker detection apparatus, an illumination flicker compensation apparatus, and an ac line frequency detection apparatus, methods of detecting illumination flicker, compensating illumination flicker, and measuring ac line frequency |
| JP4416959B2 (ja) | 2001-04-26 | 2010-02-17 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | Ｘｙアドレス型固体撮像装置のフリッカノイズ低減方法 |
| JP4329617B2 (ja) | 2004-05-19 | 2009-09-09 | ソニー株式会社 | 撮像装置および撮像方法 |
| JP5276308B2 (ja) | 2007-11-21 | 2013-08-28 | キヤノン株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
| JP4994422B2 (ja) * | 2009-05-13 | 2012-08-08 | リズム時計工業株式会社 | 検知システム、検知システムの信号処理方法、および、煙感知器 |
| CN104797967B (zh) | 2012-11-22 | 2017-05-24 | 富士胶片株式会社 | 摄像装置及对焦控制方法 |
| CN114023238B (zh) | 2021-11-16 | 2023-05-05 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5392682A (en) * | 1977-01-25 | 1978-08-14 | Fujitsu Ltd | Driving method for semiconductor sensitizing device |
| JPS55162671A (en) * | 1979-06-05 | 1980-12-18 | Toshiba Corp | Drive method of solidstate image sensor |
-
1987
- 1987-06-10 JP JP62143208A patent/JPH0815324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63308484A (ja) | 1988-12-15 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |