[go: up one dir, main page]

KR100479972B1 - 촬상장치및촬상방법 - Google Patents

촬상장치및촬상방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100479972B1
KR100479972B1 KR1019960068284A KR19960068284A KR100479972B1 KR 100479972 B1 KR100479972 B1 KR 100479972B1 KR 1019960068284 A KR1019960068284 A KR 1019960068284A KR 19960068284 A KR19960068284 A KR 19960068284A KR 100479972 B1 KR100479972 B1 KR 100479972B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
clock signal
pulse width
circuit
period
Prior art date
Application number
KR1019960068284A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970057848A (ko
Inventor
다까시 데라시마
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
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 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR970057848A publication Critical patent/KR970057848A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100479972B1 publication Critical patent/KR100479972B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/42—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by switching between different modes of operation using different resolutions or aspect ratios, e.g. switching between interlaced and non-interlaced mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/53—Control of the integration time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/745—Circuitry for generating timing or clock signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

소위 멀티스캔의 촬상장치에 있어서, 적정한 휘도의 화상을 용이하게 얻는다.
분주회로(8)에 있어서, 외부에서 입력된 버스클럭에 의거해서 수직동기신호로써의 VD펄스가 생성되고, 게이트회로(15), 적분회로(16), 게이트회로(17) 및 홀드회로(18)에 있어서, VD펄스에 의거해서 버스클럭의 주파수가 검출된다. 또한 PWM회로(19)에 있어서, 그 버스클럭의 주파수가 높거나 낮은 경우, 각각 종래의 경우보다도 폭이 짧거나 또는 긴 셔터드라이브펄스가 생성된다. 그리고 전자셔터드라이버(20)에서는, 그 셔터드라이브펄스에 대응하는 기간, CCD이메이저(3)의 전자셔터가 닫혀지고(CCD이메이저(3)에서 발생된 전하가 쓸어버려져서), 이것에 의해 버스클럭의 주파수에 불구하고 CCD이메이저(3)에 있어서, 전하를 충전하는 기간이 일정한 기간이 된다.

Description

촬상장치 및 촬상방법
본 발명은 촬상장치 및 촬상방법에 관한 것이다. 특히 예를들면 CCD(Charge Coupled Device) 등을 사용한 이메이저를, 외부에서 입력되는 여러가지 주파수의 클럭으로 구동하는등 하여 촬상을 행하는 촬상장치 및 촬상방법에 관한 것이다.
종래부터, 예를들면 CCD 등을 사용한 이메이저(CCD이메이저)를, 외부에서 입력되는 여러가지 주파수의 클럭으로 구동하여 촬상을 행하는, 즉 소위 멀티스캔으로 촬상을 행하는 촬상장치가 알려져있다.
도 10은 그와 같은 촬상장치의 일예의 구성을 나타내고 있다. 촬상하여야 할 피사체로부터의 빛은 렌즈(1)에 입사되고, 조리개(1A) 및 원색 세로스트라이프필터(2)를 거쳐서 CCD이메이저(3)의 수광면에서 수광된다. CCD이메이저(3)의 수광면에는 예를들면 포토센서 등이 형성되어 있고, 그 포토센서에서는 광전변환이 행하여지는 것에서 수광면에서 수광된 빛의 수광량에 대응한 전하가 발생된다. 그리고 CCD이메이저(3)에서는 드라이버(14)에 의해 구동됨으로써, 포토센서에서 발생된 전하가 순차 전송되고, 다시 전기신호로써의 화상신호(아날로그신호)로 변환된다. 이 화상신호는 AGC(Automatic Gain Controller)(4)에서 레벨의 조정이 된후, S/H(Sample/Hold)회로(5)에 공급된다.
또한 CCD이메이저(3)는, 예를들면 910×525화소(수평방향의 화소수×1프레임의 주사선수)의 화상이며, 소위 뛰어넘는 주사에 의해 필드단위(525/2개의 주사선)로 표시되는 화상에 대응하는 화상신호를 출력하도록 되어있다.
S/H회로(5)에서는, 드라이버(14)를 거쳐서 예를들면 퍼스널컴퓨터 등의 외부기기 등에서 공급되는 소정의 시스템클럭에 따라서, AGC(4)로부터의 화상신호가 샘플홀드되고, A/D변환기(6)에 출력된다. A/D변환기(6)에서는 S/H회로(5)에서 샘플홀드된 화상신호가 시스템클럭에 따라서, 예를들면 8비트의 디지털데이터로 A/D변환된다. 디지털데이터는 크로마동시화 처리회로(7)에 공급된다.
여기서 CCD이메이저(3)에서 수광된 빛은 원색 세로스트라이프필터(2)를 거친 것이므로, CCD이메이저(3)에서는 적(R(Red)), 녹(G(Green)), 청(B(Blue))의 빛의 3원색에 대응하는 색신호가 화상신호로써 출력된다. 이 경우 적, 녹, 청의 색신호의 출력순서는 예를들면 적, 녹, 청, 적, · · · 과같이 된다. 따라서 이와같은 순서로 공급되는 색신호를 AGC(4), S/H회로(5) 및 A/D변환기(6)를 거쳐서 디지털데이터로 하여도 역시 동일한 순서로 출력된다. 그래서 크로마동시화 처리회로(7)에서는 적, 녹 및 청의 색신호(소위 RGB)의 출력타이밍을 조정하여 이들을 1조로 하여 동시에 출력하도록 되어있다.
즉 크로마동시화 처리회로(7)는, R데이터타이밍 조정회로(7R), G데이터타이밍 조정회로(7G) 및 B데이터타이밍 조정회로(7B)로 구성되어 있고, 지금 적, 녹 또는 청의 색신호를 A/D변환기(6)에서 디지털데이터로 변환한 것을 각각 R데이터, G데이터 또는 B데이터로 하면, R데이터타이밍 조정회로(7R), G데이터타이밍 조정회로(7G) 또는 B데이터타이밍 조정회로(7B)에서는, R데이터, G데이터 또는 B데이터의 출력타이밍이 각각 조정되고 동시에 출력된다. 이 R데이터, G데이터 및 B데이터는 예를들면 퍼스널컴퓨터 등의 외부기기에 공급되어서, 거기서 소정의 화상처리 등이 실시된다.
한편 외부기기로부터의 시스템클럭은, 상술한 바와같이 A/D변환기(6) 및 드라이버(14)에 공급될뿐만 아니라, 분주회로(8)에도 공급된다. 분주회로(8)는 카운터(9∼11)를 가지고 있고, 시스템클럭을 소정의 분주비로 분주하는 것에서, 여러가지의 타이밍을 부여하는 신호를 생성하도록 되어있다.
즉 분주회로(8)에 입력된 시스템클럭은, 카운터(9)에 공급된다. 카운터(9)는 시스템클럭을 카운트하고, 그 카운트치가 3이 되면 카운트치를 리세트하는 동시에, 소정의 폭(예를들면, 시스템클럭의 펄스폭과 동일한 폭)의 펄스를 출력하는 것을 반복행하도록 되어있다. 따라서 카운터(9)에서는 시스템클럭을 1/3로 분주한 클럭(이하, 1/3시스템클럭이라고 한다)이 출력된다.
1/3시스템클럭은 크로마동시화 처리회로(7)에 공급되고, 거기서는 이 1/3시스템클럭에 의거해서 R데이터, G데이터 및 B데이터의 출력타이밍이 조정된다. 또 이 1/3시스템클럭은 카운터(10)에도 공급되고, 거기서는 카운터(9)에 있어서의 경우와 동일한 동작이 행하여짐으로써, 1/3시스템클럭이 예를들면 3/910으로 분주되어서 출력된다. 따라서 카운터(10)에서는 시스템클럭을 1/910(=1/3×3/910)으로 분주한 클럭이 출력된다.
여기서 카운터(10)가 출력하는 클럭(시스템클럭을 1/910로 분주한것)의 주기는, CCD이메이저(3)가 출력하는 화상신호의 1라인(1수평주사선)의 길이에 대응하는 것으로 되어있다. 따라서 이 클럭은 CCD이메이저(3)를 드라이브(구동)하기 위한 수평주사주기를 부여하므로, 이하 적절한 HD(Horizontal Drive)펄스라고 한다.
HD펄스는 카운터(11) 및 드라이버(14)에 공급된다. 카운터(11)는 카운터(9)에 있어서의 경우와 동일한 동작을 행함으로써, HD펄스를 예를들면 2/525로 분주하여 드라이버(14)에 출력한다.
여기서 카운터(11)가 출력하는 펄스의 주기는, CCD이메이저(3)가 출력하는 화상신호의 1필드(525/2라인)에 대응하는 것으로 되어있다. 따라서 이 펄스는 CCD이메이저(3)를 드라이브하기 위한 수직주사주기(필드주기)를 부여하므로, 이하 적절한 VD(Virtical Drive)펄스라고 한다.
드라이버(14)에서는 시스템클럭, HD펄스 및 VD펄스에 따라서 CCD이메이저(3)가 드라이브된다. 또한 드라이버(14)는 시스템클럭에 따라서 S/H회로(5)를 제어한다.
또한 수동조리개 조정기구(51)는, CCD이메이저(3)가 출력하는 화상신호의 휘도를 조정할 때에 조작된다. 즉 수동조리개 조정기구(51)를 조작하면, 그 조작에 대응하는 조작신호가 조리개구동회로(52)에 공급된다. 조리개구동회로(52)는 수동조리개 조정기구(51)로부터의 조작신호를 수신하면, 그 조작신호에 대응하여 조리개(1A)를 구동한다. 이것에 의해 CCD이메이저(3)에 입사하는 광량이 증대 또는 감소하고, CCD이메이저(3)에서 출력되는 화상신호의 휘도가 조정된다.
그런데, 이상과 같은 멀티스캔으로 촬상을 행하는 촬상장치에 있어서는, 외부에서 공급되는 시스템클럭이 다르면, CCD이메이저(3)에 있어서 발생된 전하의 축적시간도 다르고, 이 때문에 적정한 밝기(휘도)의 화상을 얻지 못하는 경우가 있었다. 즉 예를들면 시스템클럭의 주기가 극단적으로 긴 경우, 또는 짧은 경우에는 얻어지는 화상이 소위 백이 튀어나온 화상 또는 흑화상이 되는 문제가 있었다.
그래서 적정한 휘도의 화상을 얻는 방법으로써, 수동조리개 조정기구(51)를 조작하여 CCD이메이저(3)가 출력하는 화상신호의 휘도를 조정한다던지, CCD이메이저(3)에 있어서 발생된 전하를 방전(방전)하는, 소위 전자셔터를 조정하는 방법이 있으나, 시스템클럭이 변경될 때마다 이와 같은 조정을 행하는 것은 귀찮았다.
또, 소위 자동조리개를 사용한 경우, 그 조정범위는 통상 소정의 고정주기의 시스템클럭을 사용한 경우를 기준으로, 그 시스템클럭에 대응하는 범위로 제한되기 때문에, 조정범위가 부족할 경우가 있고, 역시 적정한 휘도의 화상을 얻는 것이 곤란하였다.
본 발명은 이와같은 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 멀티스캔의 촬상장치에 있어서 적정한 휘도의 화상을 용이하게 얻을 수 있도록 하는 것이다.
청구항 1에 기재의 촬상장치는, 촬상수단에 있어서 발생된 전하를 방전하는 방전수단과, 클럭의 주파수를 검출하는 검출수단과, 검출수단에 의해 검출된 클럭의 주파수에 대응하여 방전수단을 제어하는 제어수단과를 갖추는 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재의 촬상방법은, 빛을 수광하고 그 수광량에 대응한 전하를 발생하고, 그 전하에 대응하는 화상신호를 출력하는 촬상수단과, 촬상수단을 소정의 클럭에 따라서 구동하는 구동수단과, 촬상수단에 있어서 발생된 전하를 방전하는 방전수단과를 가지는 촬상장치의 촬상방법이며, 클럭의 주파수를 검출하고 그 주파수에 대응하여 방전수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재의 촬상장치에 있어서는, 방전수단은 촬상수단에 있어서 발생된 전하를 방전하도록 되어있다. 이 경우에 있어서 검출수단은 클럭의 주파수를 검출하고, 제어수단은 검출수단에 의해 검출된 클럭의 주파수에 대응하여 방전수단을 제어하도록 되어있다.
청구항 5에 기재의 촬상방법에 있어서는, 빛을 수광하고 그 수광량에 대응한 전하를 발생하고, 그 전하에 대응하는 화상신호를 출력하고, 구동수단은 촬상수단을 소정의 클럭에 따라서 구동하고, 방전수단은 촬상수단에 있어서 발생된 전하를 방전하도록 되어있다. 이 경우에 있어서 클럭의 주파수를 검출하고, 그 주파수에 대응하여 방전수단을 제어하도록 되어있다.
이하에 본 발명의 실시예를 설명하는바, 그 앞에 특허청구의 범위에 기재의 발명의 각 수단과 이하의 실시예와의 대응관계를 명백히 하기 위해, 각 수단의 뒤의 괄호내에 대응하는 실시예(단, 일예)를 부가하여, 본 발명의 특징을 기술하면 다음과 같이 된다.
즉 청구항 1에 기재의 촬상장치는, 빛을 수광하고 그 수광량에 대응한 전하를 발생하고, 그 전하에 대응하는 화상신호를 출력하는 촬상수단(예를들면, 도 1에 나타내는 CCD이메이저(3) 등)과, 촬상수단을 소정의 클럭에 따라서 구동하는 구동수단(예를들면, 도 1에 나타내는 드라이버(14) 등)과를 가지는 촬상장치이며, 촬상수단에 있어서 발생된 전하를 방전하는 방전수단(예를들면, 도 4에 나타내는 전자셔터(31) 등)과, 클럭의 주파수를 검출하는 검출수단(예를들면, 도 1에 나타내는 게이트회로(15), 적분회로(16), 게이트회로(17) 및 홀드회로(18) 등)과, 검출수단에 의해 검출된 클럭의 주파수에 대응하여 방전수단을 제어하는 제어수단(예를들면, 도 1에 나타내는 전자셔터드라이버(20) 등)과를 갖추는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재의 촬상장치는, 촬상수단에 입사하는 광량을 조정하는 조정수단(예를들면, 도 1에 나타내는 조리개(1A) 등)과, 조정수단에 의해 조정가능한 광량의 범위를 검출수단에 의해 검출된 클럭의 주파수에 대응하여 시프트시키는 시프트수단(예를들면, 도 9에 나타내는 조리개드라이버(43) 등)과를 또한 갖추는 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재의 촬상방법은, 빛을 수광하고 그 수광량에 대응한 전하를 발생하고, 그 전하에 대응하는 화상신호를 출력하는 촬상수단(예를들면, 도 1에 나타내는 CCD이메이저(3) 등)과, 촬상수단을 소정의 클럭에 따라서 구동하는 구동수단(예를들면, 도 1에 나타내는 드라이버(14) 등)과, 촬상수단에 있어서 발생된 전하를 방전하는 방전수단(예를들면, 도 4에 나타내는 전자셔터(31) 등)과를 가지는 촬상장치의 촬상방법이며, 클럭의 주파수를 검출하고 그 주파수에 대응하여 방전수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 물론 이 기재는 각 수단을 상기한 것에 한정하는 것을 의미 하는것은 아니다.
도 1은, 본 발명을 적용한 촬상장치의 일실시예의 구성을 나타내고 있다. 또한 도면중 도 10에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 붙여있고, 이하에서는 그 설명은 적의 생략한다.
W/B(White/Balance)회로(12) 및 γ보정회로(13)에는, 분주회로(8)(카운터(9))에서 1/3시스템클럭이 공급되도록 되어있다. W/B회로(12) 또는 γ보정회로(13)는, 1/3시스템클럭에 따라서 A/D변환기(6)에 있어서 A/D변환을 행하는 기준이 되는 기준전압을 변화시키고, 이것에 의해 화이트밸런스의 조정 또는 γ보정을 행하도록 되어있다.
게이트회로(15)는 소정의 고정기간(PON)이 H레벨이고, 그것에 계속하는 역시 소정의 고정기간(POFF)이 L레벨이 되는 게이트펄스를 반복생성하고, 적분회로(16) 및 게이트회로(17)에 출력하도록 되어있다. 또한 게이트회로(15)는 그 게이트펄스의 예를들면 상승에지의 타이밍에 동기한 펄스(이하, 적절한 적분클리어펄스라고 한다)도 생성하여 적분회로(16)에 출력하도록 되어있다.
적분회로(16)에는 게이트회로(15)에서 게이트펄스 및 적분클리어펄스가 공급되는 외, 분주회로(8)(카운터(11))에서 VD펄스도 공급되도록 되어있다. 적분회로(16)는 예를들면 콘덴서나 저항, 오페앰프 등으로 구성되는 적분기로, 게이트펄스가 H레벨의 기간에 입력되는 VD펄스를 적분하고, 그 적분치를 홀드회로(18)에 출력하도록 되어있다. 또한 적분회로(16)는 그 적분치를 적분클리어펄스가 공급되는 타이밍으로 클리어하도록(0으로 한다) 되어있다.
여기서 적분회로(16)는 상술한 바와같이, 콘덴서나 저항, 오페앰프 등으로 구성되는 외, 예를들면 카운터 등으로 구성하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우 카운터에 의해 VD펄스를 카운트하고, 그 카운트치를 VD펄스의 적분치로써 출력하도록 하면 좋다.
게이트회로(17)는, 게이트회로(15)에서 공급되는 게이트펄스의, 예를들면 하강에지의 타이밍을 나타내는 펄스(이하, 적절한 홀드전송펄스라고 한다)를 생성하고, 홀드회로(18)에 출력하도록 되어있다. 홀드회로(18)는 적분회로(16)가 출력하는 적분치를, 게이트회로(17)가 출력하는 홀드전송펄스의 타이밍으로 래치하고, 다음의 홀드전송펄스를 수신할 때까지 래치한 적분치를 유지하도록 되어있다. 홀드회로(18)에서 유지된 적분치는 PWM(Pulse Width Modulation)회로(19) 및 자동조리개구동회로(21)에 공급되도록 되어있다.
PWM회로(19)에는 홀드회로(18)가 출력하는 전압(적분치)외, 분주회로(8)(카운터(10))에서 HD펄스도 공급되도록 되어있다. 그리고 PWM회로(19)는 HD펄스에 동기하여, 홀드회로(18)가 출력하는 전압에 대응하는 펄스폭의 펄스(이하, 적절한 셔터드라이브펄스라고 한다)를 생성하고, 전자셔터드라이버(20)에 출력하도록 되어있다. 전자셔터드라이버(20)는 PWM회로(19)로부터의 셔터드라이브펄스에 대응하여, CCD이메이저(3)에 있어서의 전자셔터(31)(도 4)를 제어하도록 되어있다.
자동조리개구동회로(21)는, 종래의 자동조리개에 있어서의 경우와 동일하게, 예를들면 CCD이메이저(3)가 출력하는 화상신호의 휘도에 대응하여 조리개(1A)를 구동하고, CCD이메이저(3)에 입사하는 광량을 조정하는 외, 이 조리개(1A)에 의해 조정가능한 광량의 범위를 홀드회로(18)가 출력하는 전압에 대응하여 시프트시키도록 되어있다.
이상과 같이 구성된 촬상장치에서는, 외부로부터의 시스템클럭에 의거해서 멀티스캔으로 촬상이 행하여지는바, 이 경우 시스템클럭에 의해 CCD이메이저(3)에 있어서의 각 픽셀(화소)의 주사를 행하고저 하면, 즉 픽셀의 주사를 행하기 위한 클럭(이하, 적절한 픽셀이라고 한다)으로써 시스템클럭을 그대로 이용한다고 하면, 시스템클럭의 주파수(fS) 또는 픽셀클럭의 주파수(fK)와, CCD이메이저(3)에서 출력되는 화상신호의 프레임주파수(fF) 및 수평주파수(fH)와의 사이에는 다음식이 성립한다.
fS=fK=r×m/n×b/a×fH 2/fF · · · (1)
단, 도 2에 나타내는 바와같이, r은 1픽셀의 세로(수직방향)의 길이(s)와 가로(수평방향)의 길이(t)와의 비(이하, 적절한 눈알비라고 한다)(s/t)를 나타내고 있고, m/n은 애스펙트비, 즉 CCD이메이저(3)의 유효화소의 범위(도면중, 굵은 선으로 둘러싸고 있는 범위)의 가로의 길이(이하, 적절한 수평CCD길이라고 한다)(A)와 세로의 길이(이하, 적절한 수직CCD길이라고 한다)(B)와의 비(A/B)를 나타내고 있다.
또 유효화소의 범위를 구성하는 화소중, 가로 또는 세로방향의 화소의 수(각각을, 이하 적절한 수평유효픽셀수 또는 수직유효픽셀수라고 한다)를 각각 PH 또는 PV라고 하는 동시에, 이 범위에 수평블랭킹기간 및 수직블랭킹기간(도 2에 있어서, 사선을 붙이고 있는 부분)을 포함한 범위를 구성하는 화소중, 가로 또는 세로방향의 화소의 수(각각을, 이하 적절한 화상신호를 구성하는 수평픽셀수 또는 수직픽셀수라고 한다)를 각각 C 또는 D로 할 때, a는 PH/C라는 비(이하, 적절한 수평유효비라고 한다)로 표시된다. b는 PV/D라는 비(이하, 적절한 수직유효비라고 한다)로 표시된다.
또한 수평유효픽셀수(PH) 또는 수직유효픽셀수(PV)는, 각각 다음식에 의해 나타낼 수 있다.
또 1픽셀의 가로의 길이(t) 또는 세로의 길이(s)는, 수평유효픽셀수(PH) 또는 수직유효픽셀수(PV)를 이용하여, 각각 다음식에 의해 나타낼 수 있다.
지금, 예를들면 도 3에 나타내는 바와같이, CCD이메이저(3)의 가로방향이 811픽셀이고, 그 가로방향이 508픽셀로 각각 구성되고(이하, 적절한 811×508과 같이 기술한다), 그 중의 유효화소의 범위가 768×494(PH=768, PV=494)라고 한다(이 경우, CCD이메이저(3)를 구성하는 총화소수는 약 41만화소이며, 그 유효화소수는 약 38만화소가 된다). 또한 화상신호를 구성하는 수평픽셀수(C) 또는 수직픽셀수(D)를 각각 910 또는 525픽셀로 하고, 또 눈알비(r)가 1.1660이라고 한다. 이 경우 애스펙트비(m/n)는 4/3이 되고, 수평유효비(a) 또는 수직유효비(b)는 각각 84.395% 또는 94.100%가 된다.
또한 이 경우, 수평블랭킹신호(도 3에 있어서, H.BLK에 바를 붙여서 나타낸다)는, 예를들면 768시스템클럭의 기간만큼 H레벨이 되고, 그 후 142(=910-768) 시스템클럭의 기간만큼 L레벨이 되는 것을 반복하는 신호가 된다. 또 HD펄스는 910클럭주기로 H레벨이 되는 것을 반복하는 신호가 된다. 또한 화상이 뛰어넘는 주사가 되어서 표시되는 것으로 하면, 수직블랭킹신호(도 3에 있어서, V.BLK에 바를 붙여서 나타낸다)는, 예를들면 247(=494/2)라인의 기간만큼 H레벨이 되고, 그 후 31/2(=525/2-247)라인의 기간만큼 L레벨이 되는 것을 반복하는 신호가 된다. 또 VD펄스는 525/2라인주기로 H레벨이 되는 것을 반복하는 신호가 된다.
또한 CCD이메이저(3)를 구성하는 811×508픽셀에서, 유효화소 768×494픽셀을 제외한 화소(도 3에 있어서 그림자를 붙이고 있는 부분)가 출력하는 화상신호, 즉 소위 옵티컬블랙은 CCD이메이저(3)가 출력하는 화상신호의 흑레벨을 결정하는 기준이 되고, A/D변환기(6)(도 1)의 기준전압(LSB(Least Significant Bit)기저전압)으로써 사용된다.
CCD이메이저(3)에 대한 사양이, 예를들면 상술한 바와같이 결정되고 다시 시스템클럭의 주파수(fS)가 결정되면, 식(1)에서 수평주파수(fH) 및 프레임주파수(fF)(또는 필드주파수)도 결정된다. 여기서 표 1에 CCD이메이저(3)에 대한 사양이, 도 3에 나타낸 바와같은 것인 경우의 주된 시스템클럭의 주파수(fS)에 대한 수평주파수(fH) 및 프레임주파수(fF)를 나타낸다.
[표 1]
표 1에서 알 수 있는 바와같이, 시스템클럭의 주파수(fS)가 변경되면, CCD이메이저(3)를 주사하기 위한 주사주파수로써의 수평주파수(fH) 및 프레임주파수(fF)가 변화하고, 다시 CCD이메이저(3)에의 빛의 조사시간(CCD이메이저(3)에서 발생된 전하의 축적시간)도 변화하게 되고, 이것에 의해 상술한 바와같이 화상신호의 휘도가 동일환경에서 피사체를 촬상한 경우라도 변화한다.
즉 도 4는, CCD이메이저(3)를 모식적으로 나타내고 있다. CCD이메이저(3)에서는 포토센서(33)에 있어서, 입사된 빛이 수광되고 그 수광량에 대응한 전하가 발생되도록 되어있다. 그리고 이 전하는 전자셔터(31)와 리드게이트(32)에 의한 전위장벽에 끼워진 부분에 축적되도록 되어있다.
전자셔터(31)는 통상은 열려있고, 포토센서(33)에서 발생된 전하를 축적하기 전의 소정의 기간(TCLOSE)만큼 닫혀지도록 되어있다. 이와같이 전자셔터(31)가 개폐되는 것으로, CCD이메이저(3)에서는 불필요한 전하를 방전하도록(쓸어버린다) 되어있다. 한편 리드게이트(32)는 통상은 닫혀져있고, 전자셔터(31)가 열려서 포토센서(33)에서 발생된 전하의 축적이 개시된 후, 전자셔터(31)가 다음에 닫혀질 때까지의 기간(TCHARGE)이 경과하기 직전의 타이밍에서만 열리도록 되어있다. 이와같이 리드게이트(32)가 개폐되는 것으로, CCD이메이저(3)에서는 전자셔터(31)가 열리고서 리드게이트(32)가 열릴 때까지의 기간(TCHARGE)에 축적된 전하가 전송되도록 되어있다.
종래에 있어서는, 전자셔터(31) 및 리드게이트(32)의 개폐는 시스템클럭의 주파수(fS), 수평주파수(fH) 및 프레임주파수(fF)에 동기하여 행하여지도록 되어있고, 이 때문에 전자셔터(31)를 닫고 있는 기간(TCLOSE) 및 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)이, 기본적으로는 시스템클럭의 주파수(fS)(따라서, 수평주파수(fH)나 프레임주파수(fF))에 의해 결정되도록 되어있다.
이 때문에 CCD이메이저(3)에 있어서, 시스템클럭의 주파수(fS)가 소정의 주파수의 경우에는 전하의 축적시간이 소정의 시간이 되고, 이것에 의해 도 4a에 나타내는 바와같이 포토센서(33)에서 수광량에 대응하여 발생된 전하가, 전자셔터(31)와 리드게이트(32)에 의한 전위장벽에 끼워진부분에 적절한 양만큼 축적된다고 하면, 시스템클럭의 주파수(fS)가 소정의 주파수보다 낮은 경우에는 전하의 축적시간이 소정의 시간보다 길어진다.
따라서 포토센서(33)에 조사(입사)되는 빛의 강도가 도 4a에 있어서의 경우와 동일하여도, 거기서 발생된 전하가 전자셔터(31)와 리드게이트(32)에 의한 전위장벽에 끼워진부분에 축적되는 양은, 도 4b에 나타내는 바와같이 도 4a에 있어서의 경우에 비교하여 많아진다.
전자셔터(31)와 리드게이트(32)에 의한 전위장벽에 끼워진부분에 축적된 전하는, 어느 것이나 도 4c에 나타내는 바와같이 리드게이트(32)가 열리므로서 전송되고, 그 전송된 전하가 화상신호로 변환된다. 따라서 도 4a에 나타낸 경우에 있어서, 적절한 휘도의 화상신호가 얻어진다고 하면 4b에 나타낸 경우는, 적절한 값보다 높은 휘도의 화상신호가 얻어지게 된다.
한편 시스템클럭의 주파수(fS)가 소정의 주파수보다 높은 경우에는, 전하의 축적시간이 소정의 시간보다 짧아지고, 그 결과 상술한 경우와는 역으로 적절한 값보다 낮은 휘도의 화상신호가 얻어지게 된다.
그런데, 시스템클럭의 주파수(fS)가 바뀌므로서, 이와같은 휘도의 변화가 생기는 것은 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)이 변화하기 때문이므로, 이 기간(TCHARGE)을 적정한 고정치로 하면, 상시 적정한 휘도의 화상신호가 얻어진다.
그래서 도 1의 촬상장치에서는, 시스템클럭의 주파수(fS)가 변화하여도 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)이 소정의 적정한 고정치가 되도록, 전자셔터(31)를 제어하도록 되어있다.
즉 시스템클럭의 주파수(fS)가 높아지면, 종래에 있어서는 전자셔터(31)를 닫고있는 기간(TCLOSE) 및 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)은 함께 짧아진다. 그래서 이 경우에는 도 4d에 나타내는 바와같이, 전자셔터(31)를 닫고있는 기간(TCLOSE)을 보다 짧게함으로서, 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)이 짧아지지 않도록(변화하지 않도록)되어있다. 또 시스템클럭의 주파수(fS)가 낮아지면, 종래에 있어서는 전자셔터(31)를 닫고있는 기간(TCLOSE) 및 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)은 함께 길어진다. 그래서 이 경우에는 도 4d에 나타내는 바와같이, 전자셔터(31)를 닫고있는 기간(TCLOSE)을 보다 길게함으로서, 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)이 길어지지 않도록(변화하지 않도록)되어있다.
다음에 도 1의 촬상장치의 동작에 대하여 설명한다. 도 10에서 설명한 바와같이 촬상하여야할 피사체로부터의 빛은 렌즈(1), 조리개(1A) 및 원색세로 스트라이프필터(2)를 거쳐서 CCD이메이저(3)의 수광면에서 수광되고, 이것에 의해 화상신호로 되어서 출력된다. 이 화상신호는 AGC(4) 및 S/H회로(5)를 거쳐서 A/D변환기(6)에 공급된다.
A/D변환기(6)에서는, 화상신호가 거기에 포함되는 옵티컬블랙 및 W/B회로(12) 및 γ보정회로(13)의 출력에 따라서, 그 기준전압이 변경되면서 A/D변환되고, 그 결과 얻어지는 디지털데이터(R데이터, G데이터, B데이터)가 크로마동시화 처리회로(7)에 공급된다. 크로마동시화 처리회로(7)에서는 상술한 바와같이 R데이터, G데이터 및 B데이터의 출력타이밍이 조정된다.
여기서 도 5는, 원색세로 스트라이프필터(2)의 구성예를 나타내고 있다. 원색세로 스트라이프필터(2)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 빛의 성분만을 각각 통과시키는 폭이 화소의 가로방향의 길이(t)(도 2)정도의 대형의 필터가 반복형성되어서 구성되어 있고, 대형으로 연장되는 방향이 수평주사방향과 직교하도록 CCD이메이저(3)의 수광면상에 배치되어 있다. 따라서 어느 수평주사선에 주목한 경우, CCD이메이저(3)로부터는 시스템클럭의 타이밍으로 적, 녹, 청, 적, · · ·의 빛에 대응하는 화상신호가 출력된다.
A/D변환기(6)에서는, 그와 같은 화상신호가 시스템클럭의 타이밍으로 A/D변환되는 것으로, 예를들면 도 6b에 나타내는 바와같이 R데이터, G데이터 및 B데이터가 시퀀셜에 또한 반복출력된다.
크로마동시화 처리회로(7)에는 도 10에서 설명한 바와같이, 분주회로(8)(카운터(9))에서 1/3시스템클럭이 공급되어 있다. 즉 시스템클럭이 예를들면 도 6a에 나타내는 바와같은 것인 경우, 크로마동시화 처리회로(7)에는 그것을 1/3로 분주한, 예를들면 도 6c에 나타내는 바와같은 1/3시스템클럭이 공급되어 있다.
R데이터 타이밍조정회로(7R)에서는, 도 6c에 나타낸 1/3시스템클럭을 R데이터의 출력을 조정하기 위한 클럭(이하, 적절한 R데이터 샘플링클럭이라고 한다)로 하고, 이 R데이터 샘플링클럭의 타이밍으로 A/D변환기(6)의 출력(도 6b)이 래치된다. 이것에 의해 R데이터 타이밍조정회로(7R)에서는, R데이터만이 래치되어서 출력된다. 이 결과 R데이터 타이밍조정회로(7R)의 출력은, 도 6d에 나타내는 바와같이 어느 R데이터 샘플링클럭에서 다음의 R데이터 샘플링클럭까지의 사이, 동일한 R데이터가 된다.
G데이터 타이밍조정회로(7G)에서는, 도 6e에 나타내는 바와같이 R데이터 샘플링클럭을, 1시스템클럭만큼 지연한 클럭을, G데이터의 출력을 조정하기 위한 클럭(이하, 적절한 G데이터 샘플링클럭이라고 한다)으로 하고, 이 G데이터 샘플링클럭의 타이밍으로 A/D변환기(6)의 출력(도 6b)이 래치된다. 이것에 의해 G데이터 타이밍조정회로(7G)에서는 G데이터만이 래치되어서 출력된다. 이 결과 G데이터 타이밍조정회로(7G)의 출력은, 도 6f에 나타내는 바와같이 어느 G데이터 샘플링클럭에서 다음의 G데이터 샘플링클럭까지의 사이, 동일한 G데이터가 된다.
동일하게 B데이터 타이밍조정회로(7B)에서는, 도 6g에 나타내는 바와같이 G데이터 샘플링클럭을, 1시스템클럭만큼 지연한 클럭을, B데이터의 출력을 조정하기 위한 클럭(이하, 적절한 B데이터 샘플링클럭이라고 한다)으로 하고, 이 B데이터 샘플링클럭의 타이밍으로 A/D변환기(6)의 출력(도 6b)이 래치된다. 이것에 의해 B데이터 타이밍조정회로(7B)에서는 B데이터만이 래치되어서 출력되고, 그 출력은 도 6h에 나타내는 바와같이 어느 B데이터 샘플링클럭에서 다음의 B데이터 샘플링클럭까지의 사이, 동일한 B데이터가 된다.
따라서 R데이터 타이밍조정회로(7R), G데이터 타이밍조정회로(7G)에 있어서, 순차 R데이터, G데이터가 래치된 후, B데이터 타이밍조정회로(7B)에서 B데이터가 래치되고서, 다음에 R데이터 타이밍조정회로(7R)에서 R데이터가 래치될 때까지의 사이, R데이터 타이밍조정회로(7R), G데이터 타이밍조정회로(7G), 또는 B데이터 타이밍조정회로(7B)로부터는 1조가 되어야할 R데이터, G데이터 또는 G데이터가 각각 출력되어있고, 크로마동시화회로(7)에서는 이 1조가 되어야할 R데이터, G데이터 또는 G데이터가 동시에 출력된다.
이 크로마동시화회로(7)에서 출력된 R데이터, G데이터 및 G데이터의 조는, 버스를 거쳐서 퍼스널컴퓨터 등의 외부기기에 공급된다.
한편 그 퍼스널컴퓨터로부터는, 예를들면 버스클럭이 시스템클럭으로서 공급되어 있다. 분주회로(8)에서는 이 시스템클럭에 의거해서, 상술한 바와같이 1/3시스템클럭, HD펄스 및 VD펄스가 생성된다.
여기서 본 실시예에서는, CCD이메이저(3)가 도 3에서 설명한 바와같이 구성되는 것이기 때문에, 화상신호를 구성하는 수평픽셀수(C) 또는 수직픽셀수(D)는, 각각 910 또는 525픽셀이다. 또한 CCD이메이저(3)에서는 화상신호가 뛰어넘는 주사를 행함으로써 출력된다. 따라서 상술한 바와같이 카운터(9 및 10)에 있어서, 시스템클럭을 1/910으로 분주하는 것으로, CCD이메이저(3)에서 출력되는 화상신호에 대한 수평동기신호와 동일주기의 HD펄스가 얻어지고, 그것을 카운터(11)에 있어서 2/525로 분주하는 것으로, CCD이메이저(3)에서 출력되는 화상신호에 대한 수직동기신호와 동일주기의 VD펄스가 얻어지게 된다.
또한 분주회로(8)에서는, 1/3시스템클럭, HD펄스 및 VD펄스가 생성되는 외, CCD이메이저(3)의 유효화소수(본 실시예에서는, 상술한 바와같이 768×494)에 따라서 도 3에서 설명한 수평블랭킹신호 및 수직블랭킹신호도 생성되고, 외부의 퍼스널컴퓨터에 출력되도록 되어있다.
분주회로(8)로부터의 VD펄스의 출력이 개시되면, 게이트회로(15), 적분회로(16), 게이트회로(17) 및 홀드회로(18)에서는 이 VD펄스에서 시스템클럭의 주파수가 검출되고, PWM회로(19)에 있어서 그 주파수에 의거해서 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)을 변화시키지 않도록 하기 위한 전자셔터(31)를 닫고있는 기간(TCLOSE)을 규정하는 폭의 PWM펄스가 생성된다.
즉 게이트회로15)에서는 도 7a에 나타내는 바와같이, 소정의 고정기간(PON)이 H레벨에서 , 그것에 계속되는 역시 소정의 고정기간(POFF)이 L레벨이 되는 게이트펄스가 반복생성되고, 적분회로(16) 및 게이트회로(17)에 출력된다. 또한 게이트회로(15)에서는 도 7c에 나타내는 바와같이, 게이트펄스의 상승에지의 타이밍에 동기한 적분클리어펄스도 생성되어 적분회로(16)에 출력된다.
적분회로(16)에서는, 게이트펄스가 H레벨의 기간에 입력되는 VD펄스가 적분되고, 그 적분치가 홀드회로(18)에 출력된다. 또한 적분회로(16)는 그 적분치를 적분클리어펄스의 예를들면 하강에지의 타이밍으로 클리어하도록 되어있다(따라서 적분회로(16)에 있어서 VD펄스의 적분이 행하여지는 기간은, 정확히는 적분클리어펄스의 하강에지의 타이밍에서 게이트펄스의 하강에지의 타이밍까지의 기간이나, 여기서는 설명을 간단히 하기 위해 게이트펄스가 H레벨의 기간이라고 한다).
예를들면 VD펄스가 도 7b에 나타내는 바와같은 것인 경우의, 적분회로(16)에 있어서의 적분치를 도 7d에 나타낸다. 또한 게이트펄스가 L레벨로 되어있는 기간에 있어서, 도 7d에 나타낸 적분치가 저하하고 있는 것은 예를들면 자연방전에 의한 것이다.
한편 게이트회로(17)에서는 도 7e에 나타내는 바와같이, 게이트회로(15)에서 공급되는 게이트펄스의 하강에지의 타이밍을 나타내는 홀드전송펄스가 생성되고, 홀드회로(18)에 출력된다. 홀드회로(18)에서는 홀드전송펄스의 예를들면 상승에지의 타이밍에서 적분회로(16)가 출력하고 있는 적분치(도 7d)가 래치된다.
홀드회로(18)에서 래치된 적분치는, 다음의 홀드전송펄스의 상승에지의 타이밍까지 유지된다. 홀드회로(18)가 유지하는 적분치는 고정기간(PON)에 걸쳐서 VD펄스를 적분하여 얻어진 것으로, 시스템클럭의 주파수가 변화하고, 이것에 의해 VD펄스(도 7b)의 주기가 변화하지 않는한, 도 7f에 나타내는 바와같이 상시 일정치가 된다.
즉 역으로 말하면, 시스템클럭의 주파수가 변화하고, 이것에 의해 VD펄스의 주기가 변화하면, 고정기간(PON)에 있어서의 VD펄스의 수가 증감하고, 홀드회로(18)가 유지하는 적분치도 변화한다. 구체적으로는 시스템클럭의 주파수가 높아지고, 이것에 의해 VD펄스의 주파수가 짧아지면, 고정기간(PON)에 있어서의 VD펄스의 수가 증가하고, 홀드회로(18)가 유지하는 적분치도 증대한다. 또 시스템클럭의 주파수가 낮아지고, 이것에 의해 VD펄스의 주기가 길어지면, 고정기간(PON)에 있어서의 VD펄스의 수가 감소하고, 홀드회로(18)가 유지하는 적분치는 감소한다.
따라서 게이트회로(15), 적분회로(16), 게이트회로(17) 및 홀드회로(18)에 있어서는, 시스템클럭의 주파수가 홀드회로(18)가 유지하는 적분치인 전압의 형태로 검출된다(말하자면, 주파수-전압변환이 행하여지므로써 검출된다).
홀드회로(18)에서 유지되고 있는 적분치는, PWM회로(19)에 공급된다. PWM회로(19)에서는 분주회로(8)로부터의 HD펄스에 동기하여, 홀드회로(18)에서 유지되고 있는 적분치, 즉 시스템클럭의 주파수에 대응한 폭의 셔터드라이브펄스가 생성된다.
구체적으로는 PWM회로(19)는, 홀드회로(18)에서 유지되고있는 적분치가 크거나 작은 경우, 즉 시스템클럭의 주파수가 높거나 낮은 경우, 각각 종래의 경우보다도 폭이 짧거나 긴 셔터드라이브펄스를 생성한다. 이 셔터드라이브펄스는 전자셔터드라이버(20)에 공급되고, 전자셔터드라이버(20)에서는 그 셔터드라이브펄스에 대응하는 기간, CCD이메이저(3)의 전자셔터(31)가 닫혀진다. 이것에 의해 전자셔터(31)가 닫혀지고 있는 기간(TCLOSE)은, 시스템클럭의 주파수가 높아지면 종래의 경우보다도 짧아지고, 또 시스템클럭의 주파수가 낮아지면 종래의 경우보다도 길어지고, 그 결과 시스템클럭의 주파수에 불구하고 전하를 충전하는 기간(TCHARGE)이 일정한 기간이 된다.
따라서 사용자는, 적정한 휘도의 화상을 용이하게 얻을 수 있다.
다음에, 홀드회로(18)가 유지하는 적분치로 표시되는 시스템클럭의 주파수는, PWM회로(19)외에 자동조리개 구동회로(21)에도 공급된다. 자동조리개 구동회로(21)에서는, 종래의 자동조리개에 있어서의 경우와 동일하게 CCD이메이저(3)가 출력하는 화상신호의 휘도에 대응하여, 조리개(1A)가 구동되어 CCD이메이저(3)에 입사하는 광량이 조정된다.
여기서 상술한 바와같이 하여, 화상의 휘도가 전자셔터(31)에 의해 조정되는 경우에 있어서는, 자동조리개 구동회로(21)에 의해 구동되는 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도(즉, CCD이메이저(3)에 입사되는 광량)의 범위가, 예를들면 도 8a에 그림자를 붙여서 나타내는 범위라고 하면, 전자셔터(31)에 의한 휘도의 조정위치가 예를들면 동도a에 화살표로 나타내는 바와같이, 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도의 범위의 끝부근에 위치하게 된다던지, 혹은 또 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도의 범위에서 불거져나온 데에 위치하도록 되기도 한다.
이와같은 경우, 조리개(1A)에 의해 화상의 휘도나 콘트라스트를 적정하게 조정하는 것이 곤란하게 된다.
그래서 자동조리개 구동회로(21)는, 홀드회로(18)가 유지하는 적분치로 표시되는 시스템클럭의 주파수에 의거해서, 전자셔터(31)에 의한 휘도의 조정위치를 인식하고, 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도의 범위를 도 8b에 나타내는 바와같이, 그 중간점이 전자셔터(31)에 의한 휘도의 조정위치와 일치하도록 시프트하게 되어있다. 이 경우 전자셔터(31)에 의한 휘도의 조정위치에서, 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도의 범위의 좌단 또는 우단의 각각까지의 거리(RL 또는 RH)가 같아지므로, 즉 자동조리개(1A)에 의해 휘도를 낮게할 수 있는 다이내믹레인지(RL)와, 높게할 수 있는 다이내믹레인지(RH)와가 같아지므로, 조리개(1A)에 의해 화상의 휘도, 콘트라스트를 적정하게 조정할 수 있다.
도 9는, 이상과 같이 하여 조리개(1A)에 의해 휘도의 조정을 행하는 자동조리개 구동회로(21)의 구성예를 나타내고 있다. 홀드회로(18)가 유지하는 적분치는 전압검출회로(41)에 공급된다. 전압검출회로(41)에서는 그 적분치, 즉 시스템클럭의 주파수에 대응하는 전압이 검출되고 비교기(42)에 공급된다. 비교기(42)에서는 전압검출회로(41)에서 검출된 전압과, 소정의 기준전압(E)이 비교되고, 그 차분치가 조리개드라이버(43)의 레퍼런스단자에 공급된다.
조리개드라이버(43)는, 그 레퍼런스단자에 입력되는 전압(이하, 적절한 레퍼런스전압이라고 한다)에 대응하여, 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도의 범위를 시프트하는 동시에, 그 범위내에서 조리개(1A)를 구동한다. 이것에 의해 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도의 범위는, 도 8에서 설명한 바와같이 그 중간점이 전자셔터(31)에 의한 휘도의 조정위치와 일치하도록 시프트되고, 그 시프트 후의 범위에서 종래와 동일하게 조리개(1A)가 구동된다.
또한, 조리개에 의해 조정가능한 휘도의 범위의 시프트는, 종래의 촬상장치에 있어서도 가능한 경우가 있으나, 종래의 촬상장치에서 조리개에 의해 조정가능한 휘도의 범위를 시프트시키는데는, 장치의 패키지를 열어서 상술한 조리개드라이버(43)에 상당하는 블록에 인가되어 있는 레퍼런스전압을 바꿀 필요가 있다. 이와같은 작업은 기술에 숙련하지 않은 일반의 사용자에는 곤란하며, 또 기술에 숙련한 자라도 귀찮고, 도 1의 촬상장치에서는 그와 같은 작업을 하지않고, 조리개(1A)에 의해 조정가능한 휘도의 범위를 적절한 위치로 시프트시킬 수 있다.
이상 본 발명을 적용한 촬상장치에 대하여 설명하였으나, 이와 같은 촬상장치는 예를들면 동화를 촬영하기 위한 비디오카메라나, 정지화를 촬영하기 위한 스틸카메라 더욱이는 이미지스캐너, 바코드리더, OCR(Optical Character Recognition)리더 기타에 적용가능하다.
또한 본 실시예에 있어서는, CCD이메이저(3)에 의해 촬상을 행하도록 하였으나, 본 발명은 CCD이메이저(3)이외의 빛을 수광하고, 그 수광량에 대응한 전하를 발생하고, 그 전하에 대응하는 화상신호를 출력하는 것을 이용한 것에 적용가능하다.
또한 본 실시예에서는, 전자셔터(31) 및 조리개(1A)의 양편에 의해 휘도의 조정을 행하도록 하였으나, 휘도의 조정은 어느 한편만에 의해 행하도록 하는 것도 가능하다.
또 휘도의 조정은, 시스템클럭의 주파수에 대응하여 피사체를 조명하는 광원(예를들면, 이미지스캐너에 대해서는 그 것에 내장된 광원, 비디오카메라라면, 피사체에 빛을 조사하고 있는 조명)이 발하는 빛을 조정하는 것 등에 의해 행하는 것도 가능하다.
또한 본 실시예에서는, CCD이메이저(3)에 대한 사양을 도 3에서 설명한 바와같이 하였으나, CCD이메이저(3)에 대한 사양은 이것에 한정되는 것은 아니다. 단, CCD이메이저(3)에 대한 사양에 의해서는 분주회로(8)에 있어서의 분주비를 변경할 필요가 있다.
또 본 발명은, 가시광선외에 예를들면 적외선이나 X선 등에 의한 촬영에도 적용가능하다.
청구항 1에 기재의 촬상장치 및 청구항 5에 기재의 촬상방법에 의하면, 촬상수단을 구동하기 위한 클럭의 주파수가 검출되고, 그 클럭의 주파수에 대응하여 촬상수단에 있어서 발생된 전하를 방전하는 방전수단이 제어된다. 따라서 촬상수단을 구동하기 위한 클럭의 주파수에 대응하여, 적절한 휘도의 화상을 용이하게 얻는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명을 적용한 촬상장치의 일실시예의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 시스템클럭의 주파수와, 프레임주파수 및 수평주파수와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 CCD이메이저(3)에 대한 사양을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 원색 세로스트라이프필터(2)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 크로마동시화처리회로(7)의 처리를 설명하기 위한 타이밍차트이다.
도 7은 도 1의 게이트회로(15), 적분회로(16), 게이트회로(17) 및 홀드회로(18)의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다.
도 8은 도 1의 자동조리개 구동회로(21)의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 자동조리개 구동회로(21)의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 종래의 촬상장치의 일예의 구성을 나타내는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1A. 조리개 2. 원색 세로스트라이프필터
3. CCD이메이저 6. A/D변환기
7. 크로마동시화 처리회로 8. 분주회로
9∼11. 카운터 14. 드라이버
15. 게이트회로 16. 적분회로
17. 게이트회로 18. 홀드회로
19. PWM회로 20. 전자셔터드라이버
21. 자동조리개 구동회로 31. 전자셔터
32. 리드게이트 33. 포토센서
41. 전압검출회로 42. 비교기
43. 조리개드라이버

Claims (10)

  1. 수광량에 대응하는 전하를 발생시키는 촬상소자를 가지는 찰상장치에 있어서,
    각각의 복수의 주파수를 가지는 복수의 입력클럭신호들중 한 신호가 입력되며, 출력클럭신호를 생성하는 클럭입력수단과,
    입력된 상기 출력클럭신호에 근거하여 상기 찰상소자를 구동하는 구동수단과,
    상기 구동수단에 입력된 상기 출력클럭신호의 주파수를 검출하는 검출수단과,
    상기 촬상소자내에서 발생된 전하를 방전하는 방전수단과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 출력클럭신호의 주파수에 근거하여, 상기 방전수단을 제어하는 방전제어수단을 구비하며,
    상기 방전제어수단은, 상기 검출수단에 의해 검출된 상기 플럭신호의 주파수가 각각 높거나 또는 낮을 때에, 제 1주기가 제 2주기보다 짧은 경우에,상기 제 1주기 또는 상기 제 2주기 동안에 상기 방전수단이 방전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출수단은 소정의 기간동안에 카운팅(counting)에 의해 상기 출력클럭신호의 주파수를 검출하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 검출수단은 고정펄스 폭(t)을 가지는 펄스를 발생시키는 펄스발생수단과, 상기 고정펄스폭(t)의 주기 동안에 상기 출력클럭신호를 적분하는 적분수단(integral means)을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 방전제어수단은 상기 적분수단의 적분결과에 근거하여 입력 펄스폭을 변조하는 펄스폭 변조수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  5. 수광량에 대응하는 전하를 발생시키는 촬상소자를 가지는 촬상장치에 있어서,
    각각의 복수의 주파수를 가지는 복수의 입력클럭신호들중 한 신호가 입력되며, 출력클럭신호를 생성하는 클럭입력수단과,
    입력된 상기 출력클럭신호에 근거하여 상기 촬상소자를 구동하는 구동수단과,
    상기 구동수단에 입력된 상기 출력클럭신호의 주파수를 검출하는 검출수단과,
    상기 촬상소자내에서 발생된 전하를 방전하는 방전수단과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 출력클럭신호의 주파수에 근거하여, 상기 방전수단을 제어하는 방전제어수단을 구비하며,
    상기 검출수단은 소정의 기간동안에 카운팅(counting)에 의해 상기 출력클럭신호의 주파수를 검출하며,
    상기 검출수단은 고정펄스 폭(t)을 가지는 펄스를 발생시키는 펄스발생수단과, 상기 고정펄스폭(t)의 주기 동안에 상기 출력클럭신호를 적분하는 적분수단을 구비하며,
    상기 방전제어수단은 상기 적분수단의 적분결과에 근거하여 입력 펄스폭을 변조하는 펄스폭 변조수단을 구비하며,
    상기 펄스폭 변조수단은 상기 적분수단의 상기 적분결과가 크거나 또는 작을 때에, 제 1펄스폭이 제 2펄스폭보다 짧은 경우에, 상기 제 1펄스폭 또는 상기 제 2펄스폭을 각각 제공하며,
    상기 펄스폭 변조수단은 상기 적분수단의 상기 적분결과가 크거나 또는 작을 때에, 상기 제 2펄스폭이 상기 제 1펄스폭보다 짧은 경우에, 상기 제 1펄스폭 또는 상기 제 2펄스폭을 각각 제공하는 것을 특징으로 하는 찰상장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 촬상소자에 입사하는 광량을 조정하는 조정수단과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 클럭의 주파수에 대응하여 상기 조정수단에 의해 조정가능한 상기 광량의 범위를 제어하는 조정범위 제어수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  7. 수광량에 대응하는 전하를 발생시키는 촬상소자를 가지는 촬상장치에 있어서,
    각각의 복수의 주파수를 가지는 복수의 입력클럭신호들중 한 신호가 입력되며, 출력클럭신호를 생성하는 클럭입력수단과,
    입력된 상기 출력클럭신호에 근거하여 상기 촬상소자를 구동하는 구동수단과,
    상기 구동수단에 입력된 상기 출력클럭신호의 주파수를 검출하는 검출수단과,
    상기 촬상소자내에서 발생된 전하를 방전하는 방전수단과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 출력클럭신호의 주파수에 근거하여, 상기 방전수단을 제어하는 방전제어수단과,
    상기 촬상소자에 입사하는 광량을 조정하는 조정수단과,
    상기 검출수단에 의해 검출된 상기 클럭의 주파수에 대응하여 상기 조정수단에 의해 조정가능한 상기 광량의 범위를 제어하는 조정범위 제어수단을 추가로 구비하며,
    상기 검출수단은 고정펄스 폭을 가지는 펄스를 발생시키는 펄스발생수단과,상기 고정펄스폭의 주기 동안에 입력된 상기 출력클럭신호를 적분하는 적분수단을 구비하며,
    상기 조정범위 제어수단은, 상기 적분수단으로부터 얻어지는 적분결과와 소정의 기준 값의 차이에 근거하여, 상기 조정수단에 의해 조정가능한 광량의 범위의 중간지점을 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  8. 수광량에 대응하는 전하를 발생시키기 위해 촬상소자에 입사하는 광량을 조정하는 조정방법에 있어서,
    복수의 각각 다른 주파수를 가지는 클럭신호들중 한 개의 클럭신호를 입력하는 단계와,
    상기 입력단계에서 입력된 상기 한 개의 입력클럭신호에 근거하여 상기 촬상소자를 구동하는 구동단계와,
    상기 입력클럭신호의 주파수를 검출하는 검출단계와,
    상기 촬상소자내에서 발생된 전하를 방전하는 방전단계와,
    상기 검출단계에서 검출된 상기 입력클럭신호의 주파수에 근거하여, 상기 방전단계를 위한 주기를 제어하는 제어단계를 구비하며,
    상기 제어단계는, 검출된 상기 클럭신호의 주파수가 각각 높거나 또는 낮을 때에, 방전주기를 짧게 또는 길게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조정방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 입력클럭신호의 주파수를 검출하는 상기 검출단계는 상기 소정의 기간동안 내에 상기 입력클럭신호를 카운팅 업(counting up)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조정방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    입사광의 광량을 조정하기 위해서 상기 촬상소자의 전면에 배열된 조정부재의 이동가능한 범위는 상기 검출단계에서 검출된 상기 클럭신호의 주파수에 근거하여 제어되는 것을 특징으로 하는 조정방법.
KR1019960068284A 1995-12-25 1996-12-19 촬상장치및촬상방법 KR100479972B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP95-336374 1995-12-25
JP33637495A JP3788483B2 (ja) 1995-12-25 1995-12-25 撮像装置および撮像方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970057848A KR970057848A (ko) 1997-07-31
KR100479972B1 true KR100479972B1 (ko) 2005-07-01

Family

ID=18298481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960068284A KR100479972B1 (ko) 1995-12-25 1996-12-19 촬상장치및촬상방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5909246A (ko)
JP (1) JP3788483B2 (ko)
KR (1) KR100479972B1 (ko)
TW (1) TW346731B (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4616429B2 (ja) * 1999-01-29 2011-01-19 富士フイルム株式会社 画像処理装置
JP2000224493A (ja) * 1999-02-01 2000-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 固体撮像装置
US7071983B2 (en) * 2002-06-19 2006-07-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for controlling photosensitive charge transfers
US7102801B2 (en) * 2003-04-26 2006-09-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pulse-width modulated drivers for light-emitting units of scanning mechanism
JP2006109119A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Omron Corp 動画記録装置および動画再生装置
US9936143B2 (en) * 2007-10-31 2018-04-03 Google Technology Holdings LLC Imager module with electronic shutter
US8643748B2 (en) * 2007-11-20 2014-02-04 Motorola Mobility Llc Compact stationary lens optical zoom image capture system
US9392322B2 (en) 2012-05-10 2016-07-12 Google Technology Holdings LLC Method of visually synchronizing differing camera feeds with common subject
US9357127B2 (en) 2014-03-18 2016-05-31 Google Technology Holdings LLC System for auto-HDR capture decision making
US9813611B2 (en) 2014-05-21 2017-11-07 Google Technology Holdings LLC Enhanced image capture
US9628702B2 (en) 2014-05-21 2017-04-18 Google Technology Holdings LLC Enhanced image capture
US9774779B2 (en) 2014-05-21 2017-09-26 Google Technology Holdings LLC Enhanced image capture
US9729784B2 (en) 2014-05-21 2017-08-08 Google Technology Holdings LLC Enhanced image capture
US9413947B2 (en) 2014-07-31 2016-08-09 Google Technology Holdings LLC Capturing images of active subjects according to activity profiles
US9654700B2 (en) 2014-09-16 2017-05-16 Google Technology Holdings LLC Computational camera using fusion of image sensors
CN109936678B (zh) * 2019-02-21 2021-03-09 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 一种基于cpld的线阵ccd驱动电路

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4202014A (en) * 1978-07-13 1980-05-06 Sperry Corporation Pulse modulated automatic light control
US4388526A (en) * 1981-06-08 1983-06-14 International Business Machines Corporation Measuring apparatus with response adjustment
JPH07112252B2 (ja) * 1984-07-27 1995-11-29 株式会社ニコン 固体撮像装置
JPS62140564A (ja) * 1985-12-13 1987-06-24 Olympus Optical Co Ltd 電子内視鏡装置
US5227834A (en) * 1987-01-06 1993-07-13 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image sensing system having a one chip solid state image device
US4907089A (en) * 1988-01-14 1990-03-06 Sony Corp. Timing pulse generator
ES2132080T3 (es) * 1990-04-23 1999-08-16 Canon Kk Aparato para la conversion fotoelectrica.
DE69330151T2 (de) * 1992-08-10 2001-10-31 Sony Corp., Tokio/Tokyo Verbesserte Regelung der elektronischen Verschlusszeit in einer Videokamera
US5268567A (en) * 1992-11-25 1993-12-07 X-Ray Scanner Corporation Charge collection control circuit for use with charge-coupled photodetector arrays

Also Published As

Publication number Publication date
US5909246A (en) 1999-06-01
JPH09181984A (ja) 1997-07-11
JP3788483B2 (ja) 2006-06-21
KR970057848A (ko) 1997-07-31
TW346731B (en) 1998-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100479972B1 (ko) 촬상장치및촬상방법
US8730347B2 (en) Image pickup apparatus with focus detection
KR20060128649A (ko) 화상 처리 장치 및 촬상 장치
JP6906360B2 (ja) 焦点検出装置及びその制御方法
US6963368B1 (en) Digital camera and image capturing control apparatus including a delay device
EP0243977B1 (en) Still image pickup camera
EP2538659A2 (en) Image pickup apparatus
JPS63301688A (ja) フィ−ルド順次カラ−テレビジョンカメラ
JP3639734B2 (ja) 固体撮像装置
JPH09238286A (ja) デジタル光学センサ
US20040095505A1 (en) Image capturing apparatus and method of setting exposure for AF control executed by image capturing apparatus
US20060284988A1 (en) Image signal processor and imaging unit
CN1171441C (zh) 摄影装置和方法
US20060268155A1 (en) Image pickup apparatus
JP3087684B2 (ja) 画像読取装置
KR101230200B1 (ko) 촬상 장치
JP4369574B2 (ja) ３次元画像検出装置
US20060268154A1 (en) Image pickup apparatus
JPH0955948A (ja) 撮像装置
US20070019079A1 (en) Digital camera and control method thereof
KR100248226B1 (ko) 화상독취기의 밝기조정방법 및 그 장치
US6982761B1 (en) Device for capturing three-dimensional images with independently controllable groups of photoelectric conversion elements
JP3058994B2 (ja) ビデオ・カメラおよびその測光方法
JP3213394B2 (ja) ビデオ・カメラおよびその測光方法
JP3467049B2 (ja) ビデオ・カメラおよびその測光方法

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 19961219

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20011119

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 19961219

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20040528

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20050120

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20050322

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20050323

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20090210