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JPH01212083A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
solid
screen
value
exposure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63035663A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2589124B2 (en
Inventor
Yoshihito Higashitsutsumi
良仁 東堤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP63035663A priority Critical patent/JP2589124B2/en
Publication of JPH01212083A publication Critical patent/JPH01212083A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2589124B2 publication Critical patent/JP2589124B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain a stable automatic iris control without being influenced by the difference of the spot position of a screen or the like by disposing a comparison circuit and comparing a signal value at the last time for every one screen of an integrating signal obtained by integrating a video signal with a reference value set correspondingly to the quantity of the proper exposure of a solid-state image pickup element. CONSTITUTION:The comparison circuit 13 is provided with two comparators COM1, COM2 to which the integrating value from a RC integrating circuit 12 having a discharging transistor Q is inputted. Then, the result of comparing the scale in the comparators COM1, COM2 is recorded in flip flops FF1, FF2 in the final timing te of a field corresponding to a vertical blanking period V. Since the comparison circuit 13 compares the signal value at the final time for every one screen of the integrating signal obtained by integrating the video signal with the reference value set correspondingly to the quantity of the proper exposure of the solid-state image pickup element, the exposure can be automatically controlled based on a feed back signal according to the integrating signal corresponding to the brightness of all the screen.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Field of Industrial Application The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a solid-state imaging device that performs automatic exposure control on a solid-state imaging device such as a COD.

(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。
(b) Conventional technology Exposure control in conventional imaging devices, such as television cameras, usually involves controlling a mechanical diaphragm mechanism inside the lens barrel using an iris control circuit, which is a factor in increasing costs.

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。
For this reason, in solid-state imaging devices such as television cameras that use solid-state imaging devices, attempts have been made to perform electronic automatic exposure control (auto iris) by utilizing the driving principle of the solid-state imaging device.

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。
For example, in Utility Model Application No. 61-139527, in a frame transfer type CCD solid-state image sensor, in the middle of the photoelectric conversion period of each vertical blanking period, an image that has been photoelectrically converted and accumulated in the light receiving area of this element is stored. Exposure control means is provided for transferring and discharging charges in a direction opposite to the transfer direction for reading image signals, and accumulating photoelectrically converted image charges only during the remaining photoelectric conversion period (effective photoelectric conversion period) for one screen. things are being proposed. Therefore, according to such an exposure control means, an optimum exposure state can be obtained by changing the timing of reverse charge transfer according to the brightness of the subject.

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。
The basic configuration of a solid-state imaging device equipped with such an auto-iris function is shown in FIG.

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。
In the figure, (S) indicates the light receiving area (1) and the accumulation area (
A frame transfer type CCD solid-state image sensor consisting of a horizontal register (3) and a light receiving area (1).
After transferring and accumulating the image charge obtained by photoelectric conversion in units of one screen (field unit) in each vertical blanking period to the storage area (2), the image charge is transferred to the horizontal register in units of one scanning line in each horizontal blanking period. (3) is output as an image signal. Then, this continuous image signal in field units is subjected to signal processing such as sample hold and amplification in a signal processing circuit (4), and can be outputted to an external device as a video signal.

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。
The CCD solid-state image sensor (S) is driven by a clock, and the light receiving area (1) has a first transfer lock generation circuit (8) or a reverse transfer lock generation circuit (9).
) is selected by the clock selection circuit (15) and the four-phase clocks 4, 1 to φ, 4 obtained are supplied to the storage area (2).
are supplied with four-phase clocks φsI to φs4 from the second transfer lock generation circuit (10), and are further supplied with the horizontal register (
3) is supplied with a two-phase lock jn++4Mm from the horizontal transfer lock generation circuit (11).

尚、これら各クロック発生回路(8)、(9)、(10
)。
In addition, each of these clock generation circuits (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。
(11) is created based on the basic clock from the same oscillation circuit (5), and based on this basic clock, the horizontal blanking pulse generation circuit (6) creates a pulse indicating the horizontal blanking period, and Based on the blanking pulse, a vertical blanking pulse generation circuit (7) generates a pulse indicating a vertical blanking period. Then, this vertical blanking pulse is input to the first transfer lock generation circuit (8), which determines the generation timing of the first transfer lock to be sent out in a specific period for each vertical blanking, and also The ranking pulse is input to the reverse feed lock generation circuit (9), which determines the generation timing of the reverse feed lock to be sent during the horizontal period of each horizontal blanking.

(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。
(14) is a reverse feed lock supply timing generating means, in which a clock selection circuit (15) selects the clock of the reverse feed lock generation circuit (9) and
) is used to determine in which horizontal retrace period the reverse speed is to be driven. The timing determination method of this reverse feed lock supply timing generation means (14) is based on the horizontal blanking pulse of the horizontal blanking pulse generation circuit (6) and the vertical blanking pulse of the vertical blanking pulse generation circuit (7). , and further integrates the video signal (luminance signal) from the signal processing circuit (4) field by field and outputs the integrated value from the integrating circuit (12) to the comparing circuit (1).
In step 3), the timing is delayed in accordance with the feedback signal compared with a predetermined reference value, that is, the larger (brighter) the value of the video signal (luminance signal) is. Note that this comparison process is based on the output from the COD solid-state image sensor (S) (
It is also possible to perform the process directly on the image signal (image signal) as the image information.

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。
A conventional configuration of such a comparison circuit (13) is shown in FIG. The circuit in the figure sets the integrated value from the RC integration circuit (12) consisting of a resistor R1 and a capacitor C1 to a reference voltage V of a resistor R2.
r and is provided with a comparator COM for this purpose. The output of this comparator COH is then applied to two flip-flops FFI at two different timings tl and t2 in the middle position of the vertical blanking period.
, is set to FF2.

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。
Therefore, a total of 2 bits of data from these flip-flops FFI and FF2 becomes the above-mentioned feedback signal, and the reverse feed lock supply timing generating means (14
) to determine whether to advance or delay the reverse feed lock supply timing. Note that the transistor Q is provided to discharge the integral capacitor C1 for each field, that is, for each vertical blanking period.

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。
According to such a conventional comparison circuit (13), when there is a bright spot W at the bottom of the screen as shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the output of the video signal Y(t) increases in the latter half of the vertical blanking period V, and its integral value J
The curve (a) of Y(t)dt rises. Also, the 10th
When there is a bright spot W at the top of the screen as shown in the figure, the output of the video signal Y(t) increases in the first half of the vertical blanking period V as shown in FIG. 11, and its integral value JY( t) The curve (b) of dt will rise.

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
Therefore, as shown in FIG. 12 in which these integral value curves are superimposed, the history of the integral value JY(t)dt differs because the spot W position is different even though the brightness of the entire screen is the same. As a result, the comparator C at timing tl and t2
Since the output value from the OM differs in both cases, there was a fear that the feedback signals set to the flip-flops FFI and FF2 would show opposite results.

(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。
(c) Problems to be Solved by the Invention The present invention is as described above, and includes a comparison circuit that obtains a feedback signal that corresponds to the brightness of the entire screen without being affected by differences in spot positions on the screen. The purpose of the present invention is to provide a solid-state imaging device that can perform the following steps.

(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。(d) Means to solve the problem The first solid-state imaging device of the present invention has the following configuration.

(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。
(1) A solid-state image sensor that photoelectrically converts the image it receives at predetermined time intervals to obtain continuous image information on a screen-by-screen basis; (2) Integrates zero-image information obtained by the solid-state image sensor on a screen-by-screen basis. an integrating circuit; 0) a comparison circuit (4) that compares the signal value of the integral signal obtained from the integrating circuit at the final point in time for each screen with a reference value set in accordance with the appropriate exposure amount of the solid-state image sensor; Automatic exposure control means for variably setting an effective photoelectric conversion period of the solid-state image sensor for each predetermined time based on a comparison result of the comparison circuit.

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。
Furthermore, the second solid-state imaging device of the present invention has the following configuration.

(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。
(1) A solid-state image sensor that photoelectrically converts the image it receives at predetermined time intervals to obtain continuous image information on a screen-by-screen basis; (2) An integral that integrates the image information obtained by the solid-state image sensor on a screen-by-screen basis. (3) a signal value at the final point in time for each screen of the integral signal obtained from the integrating circuit and a first reference value and its lower limit value set in correspondence with the upper limit value of the appropriate exposure amount of the solid-state image sensor; By comparing with the second standard value set corresponding to
An exposure limit signal is output when the value of the integral signal is greater than the first reference value, an exposure fixing signal is output when the value of the integral signal is smaller than the first reference value and larger than the second reference value, and the exposure fixing signal is output when the value of the integral signal is smaller than the second reference value. A comparison circuit that outputs an exposure promotion signal at certain times, (4)
Based on the comparison result of the comparison circuit, the effective photoelectric conversion period of the solid-state image sensor is controlled to expand or contract at predetermined time intervals, and when the exposure limit signal is received, the effective photoelectric conversion period at this time is shortened by a specific time. The automatic exposure control means fixes the effective photoelectric conversion period at this time when the exposure fixing signal is received, and extends the effective photoelectric conversion period at this time by a specific time when the exposure promotion signal is received.

(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。
(E) Function According to the solid-state imaging device of the present invention, the comparison circuit is set in accordance with the signal value at the final point in each screen of the integrated signal obtained by refining the video signal and the appropriate exposure amount of the solid-state imaging device. Since it is compared with a reference value, exposure control can be automatically performed based on a feedback signal that follows an integral signal corresponding to the brightness of the entire screen.

(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。
(f) Example The solid-state imaging device of the present invention has the same basic configuration as, for example, the solid-state imaging device shown in FIG. (13
).

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。
FIG. 1 shows a comparison circuit (13) used in the solid-state imaging device of the present invention.
), the comparator circuit (13) in the same figure has a discharging transistor Q as in FIG.
) are provided with two comparators COMI and C0M2 to which the integral value JY(t)dt is input. This first
The other input of the comparator CQMI is connected to the voltage dividing point of a resistor R2 that can variably set the first reference voltage Vrl corresponding to the upper limit of proper exposure, and the other input of the second comparator C0M2 is connected is a resistor R that can be variably set to a second reference voltage Vr2 (lower than Vrl) corresponding to the lower limit of proper exposure.
3 voltage dividing points are connected. The results of the magnitude comparison by these comparators COMI and C0M2 are stored in the flip-flops FFI° and FF2'' at the final timing tQ of the field corresponding to the vertical blanking period V.

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”。
Therefore, the flip-props FFI" and FF2" both have the final timing t of the vertical blanking period V when the histories (a) and (b) of both integral values in FIG. 12 finally match.
At step e, as shown in FIG. 2, the result of comparing the integral value JY(t)dt with the reference values Vrl and Vr2 is stored and output. This flip-flop 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。
If the output of FF2'' is 2-bit data [xi, x2], for example, specifically, [0,0] is 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。
[1,0] is Vrl > f Y(t)dt≧Vr2
゜[1,1] will result in Vr2 > f Y(t)dt.

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。
In the solid-state imaging device of the present invention, these three types of 2-bit data [0,0], [1,0], and [1,1] are used as "exposure limit signal" and "exposure fixed signal" respectively. Based on these signals, the reverse feed lock supply timing generating means (14) in FIG. In step 1), the effective photoelectric conversion period for each frame period is expanded or contracted.

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) 。
Such a reverse feed lock supply timing generating means (14
), as shown in FIG. 3, there is a decoder (141) that decodes 2-bit data, and a
Bit up/down counter (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。
The upper 5 bits are 32 in steps of 8 from θ to 256.
It consists of a step counter (143) that can count times, and a comparator (144) that detects coincidence of the output values of both counters (142) and (143).

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。
Therefore, according to this circuit (14), the comparison circuit (1
The input signal [xi, x2] from 3) is the “exposure limit signal,
When , the decoder (141) inputs the up/down counter (1
42), and this value is counted up by 1. Conversely, when the exposure promotion signal is present, the decoder (141) inputs a down signal to the up/down counter (142), and this value counts down by 1. Furthermore, a 1W output fixed signal.

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。
In this case, no signal is output and the up/down counter (14
2) will continue to be held.

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。
In this way, the up/down counter (142) stores the step number (increases or decreases depending on the amount of light n) when the photoelectric conversion period T in the vertical blanking period V is divided into 32 steps. On the other hand, the step counter (143)
is reset by the vertical blanking pulse Pv, and the horizontal blanking pulse ph is reset over the subsequent photoelectric conversion period T.
While counting from 0 to 31 every 8, when this value reaches the set value of the up/down counter (142), at this timing the comparator (144) converts the reverse feed lock supply timing pulse pb to the clock selection circuit. (IS).

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。
Therefore, as shown in FIG. 4, the clock selection circuit (15) supplies the reverse feed lock≠b to the storage area (2) of the CCD solid-state image sensor (S) only when the above timing pulse pb is generated. As a result, during the period Te (referred to as the effective photoelectric conversion period) from the end of the reverse speed drive of the storage area (2) to the start of the forward direction transfer drive due to the first transfer lock≠f, image charges are actually generated. Photoelectric conversion of the charges used is performed.

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。
If the amount of photoelectric conversion during the effective photoelectric conversion period Te is too large, resulting in overexposure as shown in the curve (c) in FIG. 2, the supply timing of reverse feed lock≠b in FIG.
There will be a delay of one step [T/32] in the direction of E,
[1
The effective photoelectric conversion period Te continues to be shortened at a constant speed at a rate of step/1 vertical blanking period. On the other hand, in the case of insufficient exposure as shown in the curve (C) in Fig. 2, the supply timing of the reverse feed lock φb in Fig. 4 is changed by 1 in the direction of 0PEN.
The effective photoelectric conversion period Te is accelerated by a step [T/32], and the effective photoelectric conversion period Te continues to be extended at a constant speed at a rate of [1 step/1 vertical blanking period] until proper exposure is achieved.

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。
When the exposure falls within the proper exposure range as shown by the curve (E) in Figure 2, the supply timing of the reverse feed lock in Figure 4 does not change as long as it stays within this range, and the effective photoelectric conversion period Te increases. It becomes a fixed state.

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。
The reverse feed lock supply timing generating means (14) that performs automatic exposure control as described above not only expands and contracts the effective photoelectric conversion period Te, but also changes the period T within the appropriate exposure range.
Since e is fixed, it is possible to eliminate flickering on the playback screen when the period Te is alternately extended and shortened. Furthermore, since the expansion/contraction operation changes sequentially with respect to the target at regular intervals, deterioration of the image quality of the reproduced screen due to sudden changes in exposure can be suppressed. Further, the step amount of this exposure change can be freely changed by independently setting the step widths for both lengthening and shortening of the effective photoelectric conversion period Te.

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。
In the embodiment of the device of the present invention described in detail above, as shown in FIG.
The reference voltage Vr of both comparators COMI, C0M2
1 and Vr2 can be individually variably set, but as shown in FIG. 5, a single reference value 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。
It is also possible to use a circuit device that allows for variable setting of only the number of points and improves operability. In other words, the circuit shown in the same figure calculates the integral value JY of the video signal.
(t) Voltage values Yl and Y2 of two levels, high and low, which are proportional to the exposure amount obtained by dividing the power supply voltage according to dt using a transistor Q r and a series connection of resistors R4, R5, and R6, are divided into a single voltage value Yl and Y2. It is compared with a reference value Vro, and similarly to the circuit of FIG. 1, three types of signals are output: "exposure limit signal,""exposure fixing signal," and "exposure promotion signal."

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。
No. 1 above. In any of the comparison circuits shown in Fig. 5, when converting the circuit into an IC, the range of the above-mentioned appropriate exposure amount can be easily changed by simply changing the value of the external resistor.
As in the conventional circuit shown in FIG. 7, the judgment timing t1. t
The benefits are greater than those that cannot be changed.

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。
Furthermore, in the device according to the embodiment of the present invention detailed above, CC
Although the example is given in which unnecessary charges are removed by reverse speed driving of the light receiving area (1) of the D solid-state image sensor, the present invention is not limited to this, and for example, the unnecessary charges may be removed to the drain deep in the substrate at - degrees. It may be a configuration. Therefore, in the present invention, it is of course possible to employ an interline type CCD solid-state image sensor or a MOS type solid-state image sensor in addition to the frame transfer type CCD solid-state image sensor.

(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。
(G) Effects of the Invention As is clear from the above description, the solid-state imaging device of the present invention has the following effects:
A comparison circuit for determining overexposure or underexposure compares the signal value at the final point in time for each screen of the integrated signal obtained by integrating the video signal with a reference value set corresponding to the appropriate exposure amount of the solid-state image sensor. Because of this configuration, a feedback signal corresponding to the brightness of the entire screen can be obtained from this comparison circuit.

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
Therefore, according to the present invention, stable auto-iris control is possible without being affected by differences in spot positions on the screen.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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。
1 and 5 are block diagrams of different specific examples of comparison circuits used in the solid-state imaging device of the present invention, and FIGS. 2, 4, and 9
11 and 12 are signal diagrams on the time axis, FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the reverse feed lock supply timing generating means used in the device of the present invention, and FIG. 6 is a basic configuration of the solid-state imaging device. FIG. 7 is a circuit diagram showing a comparison circuit of the conventional device, and FIGS. 8 and 10 are schematic diagrams of the imaging screen. (1)...Light receiving area, (2)...Storage area, (
3)...Horizontal register, (4)...Signal processing circuit,
(8), (9), <10), (11)...Clock generation circuit, (12)...Integrator circuit, (13)...
Comparison circuit, (14)... Reverse feed lock supply timing generation means, (15)... Clock selection circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (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。
(1) A solid-state image sensor that photoelectrically converts a received image at predetermined time intervals to obtain continuous image information on a screen-by-screen basis; an integrating circuit that integrates the image information obtained by the solid-state image sensor on a screen-by-screen basis; A comparison circuit that compares the signal value at the final point of each screen of the integral signal obtained from the integration circuit with a reference value set corresponding to the appropriate exposure amount of the solid-state image sensor, and a comparison result of the comparison circuit. A solid-state imaging device comprising automatic exposure control means for variably setting an effective photoelectric conversion period of the solid-state imaging device for each predetermined time based on the solid-state imaging device.
(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。
(2) A solid-state image sensor that photoelectrically converts a received light image at predetermined time intervals to obtain continuous image information on a screen-by-screen basis; an integrating circuit that integrates image information obtained by the solid-state image sensor on a screen-by-screen basis; A first reference value is set corresponding to the signal value at the final point of each screen of the integral signal obtained from the integrating circuit and an upper limit value of the appropriate exposure amount of the solid-state image sensor, and a first reference value is set corresponding to the lower limit value thereof. By comparing the integrated signal value with the second reference value, an exposure limit signal is output when the value of the integral signal is larger than the first reference value, and an exposure limit signal is output when the value of the integrated signal is smaller than the first reference value and larger than the second reference value. a comparison circuit that outputs a fixed signal and outputs an exposure promotion signal when the signal is smaller than a second reference value; and one that controls expansion and contraction of the effective photoelectric conversion period of the solid-state image sensor every predetermined time based on the comparison result of the comparison circuit. When the exposure limit signal is received, the effective photoelectric conversion period at this time is shortened by a specific time, and when the exposure fixing signal is received, the effective photoelectric conversion period at this time is fixed, and the exposure promotion signal is received. A solid-state imaging device comprising an automatic exposure control means for extending an effective photoelectric conversion period by a specific time when a photoelectric conversion period occurs.
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