(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記撮像素子駆動回路の読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備え、前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路の制御に連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルが略一定となるように前記可変利得増幅器の利得を徐々に元の利得に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記撮像素子駆動回路の読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備え、前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように前記可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の１／２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記撮像素子駆動回路の読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備え、前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように前記可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記撮像素子駆動回路の読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備え、前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の１／２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように前記可変利得増幅器の利得を徐々に元に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに前記光学像を前記映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値を制御するシステム制御回路とを備え、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の１／２倍に制御し、その後モード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに前記光学像を前記映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値を制御するシステム制御回路とを備え、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路の制御に連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルが一定となるように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに前記光学像を前記映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値を制御するシステム制御回路とを備え、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに前記光学像を前記映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値を制御するシステム制御回路とを備え、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の電荷蓄積期間の２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記撮像素子駆動回路の読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備え、前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路の制御に連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルが略一定となるように前記可変利得増幅器の利得を徐々に元の利得に戻す制御を行い、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように前記可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに前記光学像を前記映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値を制御するシステム制御回路とを備え、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の１／２倍に制御し、その後モード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元に戻す制御を行い、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに前記光学像を前記映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記撮像素子駆動回路の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備え、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路の制御に連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルが略一定となるように前記可変利得増幅器の利得を徐々に元の利得に戻す制御を行い、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍に制御し、モード切り換え後前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに前記光学像を前記映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記撮像素子駆動回路の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備え、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第１の読み出しモードから前記第２の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の１／２倍に制御し、その後モード切り換えと同時に前記撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元に戻す制御を行い、
前記システム制御回路が前記撮像素子駆動回路の読み出しモードを前記第２の読み出しモードから前記第１の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち前記絞り駆動回路を前記固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して前記可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように前記可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に前記可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、固体撮像素子の読み出しモード切り換えを自動で行うことができる撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮像装置はカメラ一体型ＶＴＲやスチルカメラなどのカメラ部として広く使用されている。固体撮像素子における読み出しモードには、ＰＤｍｉｘ  （Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ  Ｍｉｘ  ）モードとＣＣ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ）モードとがある。ＰＤｍｉｘ  モードは、ＣＣＤでフィールド毎の読み出し時に、飛び越し操作を行うために、撮像面で隣り合う電荷を加算して１本の走査線のデータとする読み出しモードをいう。また、ＣＣモードは、フィールド毎の読み出し時に、１ラインを１走査線として読み出し、読み出されないラインの電荷は捨てる読み出しモードをいう。
【０００３】
上記の２つのモードでは固体撮像素子の感度が約２倍異なる（ＰＤｍｉｘ  モードの方がＣＣモードより感度が２倍高い）。したがって、このモードを切り換える機能を持った撮像装置では、モードを切り換えるときに撮像装置から出力される信号レベルが変化しないように制御する必要があった。この具体的な制御策には、
（１）増幅器の利得を切り換える方法
（２）固体撮像素子の電荷蓄積期間（写真機のシャッタースピードに対応する）を切り換える方法
（３）光学絞りの絞り値を制御する方法
の３つの方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の３つの方法にはそれぞれつぎのような欠点がある。
（１）増幅器の利得を切り換える方法では、ＣＣモード時にはいつも（増幅器の利得が大きいため）出力信号のＳＮ比が悪い。
（２）固体撮像素子の電荷蓄積期間を切り換える方法では、２つのモード間で動解像度が異なり、特に動画の連続撮影を行うビデオカメラにおいては違和感のある映像となる。例えば、一般にはＰＤｍｉｘ  モード時には電荷蓄積期間を１フィールド期間とすることが多いが、このときにはＣＣモード時には電荷蓄積期間を２フィールド期間とする必要があり、極端に動解像度が劣化する。
（３）光学絞りの絞り値を制御する方法では、一般に光学絞りは機構部品で構成されているため制御遅れがあるため、動画の連続撮影を行うビデオカメラにおいて、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードとの切り換えと連動して絞りを切り換えても、絞りが所定値に落ち着くまでに時間を要する。したがって、絞りが所定値に落ち着くまでの期間は輝度信号等の出力信号レベルが変動してしまう。
【０００５】
この発明の目的は、光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な撮像装置において、第２の読み出しモードのときのＳ／Ｎ比の低下を抑えるとともに、読み出しモードの切り換えの際の信号レベルの変動を無くすことができる撮像装置を提供することである。
【０００６】
この発明の他の目的は、第２の読み出しモードのときの動解像度の低下を抑えるとともに、読み出しモードの切り換えの際の信号レベルの変動を無くすことができる撮像装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の撮像装置は、光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、固体撮像素子の駆動と読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、絞りを駆動する絞り駆動回路と、固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、撮像素子駆動回路の読み出しモードの切り換えと絞り駆動回路の絞り制御値と可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備えている。
【０００８】
この場合、システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の２倍に制御し、モード切り換え後絞り駆動回路の制御に連動して可変利得増幅器の出力信号レベルが略一定となるように可変利得増幅器の利得を徐々に元の利得に戻す制御を行う。
【０００９】
請求項２記載の撮像装置は、請求項１とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の１／２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行う。
【００１０】
請求項３記載の撮像装置は、請求項１とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行う。
【００１１】
請求項４記載の撮像装置は、請求項１とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の１／２倍に制御し、モード切り換え後絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々に元に戻す制御を行う。
【００１２】
請求項５記載の撮像装置は、光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、絞りを駆動する絞り駆動回路と、撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと絞り駆動回路の絞り制御値を制御するシステム制御回路とを備えている。
【００１３】
この場合、システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の１／２倍に制御し、その後モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元に戻す制御を行う。
【００１４】
請求項６記載の撮像装置は、請求項５とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の２倍に制御し、モード切り換え後絞り駆動回路の制御に連動して固体撮像素子の出力信号レベルが一定となるように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元に戻す制御を行う。
【００１５】
請求項７記載の撮像装置は、請求項５とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍に制御し、モード切り換え後絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元の電荷蓄積期間に戻す制御を行う。
【００１６】
請求項８記載の撮像装置は、請求項５とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の電荷蓄積期間の２倍になるように制御し、その後モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の電荷蓄積期間に戻す制御を行う。
【００１７】
請求項９記載の撮像装置は、請求項１とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、請求項１と同様の制御を行い、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、請求項３と同様の制御を行う。
【００１８】
請求項１０記載の撮像装置は、請求項５とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、請求項５と同様の制御を行い、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、請求項７と同様の制御を行う。
【００１９】
請求項１１記載の撮像装置は、光学像を映像信号に変換する１フィールド期間内の電荷蓄積期間を可変する電子シャッター機能を有するとともに光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードとフィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモードとに切り換え可能な固体撮像素子と、固体撮像素子の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えを行う撮像素子駆動回路と、固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、絞りを駆動する絞り駆動回路と、固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器と、撮像素子駆動回路の駆動と電荷蓄積期間および読み出しモードの切り換えと絞り駆動回路の絞り制御値と可変利得増幅器の利得を制御するシステム制御回路とを備えている。
【００２０】
この場合、システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、請求項１と同様の制御を行い、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、請求項７と同様の制御を行う。請求項１２記載の撮像装置は、請求項１１とはシステム制御回路のみが異なる。システム制御回路は、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときには、請求項５と同様の制御を行い、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときには、請求項３と同様の制御を行う。
【００２１】
【作用】
請求項１記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路の制御に連動して可変利得増幅器の出力信号レベルが略一定となるように可変利得増幅器の利得を徐々に元の利得に戻す制御を行うので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得を第１の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。
【００２２】
請求項２記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の１／２倍になるように制御するので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得を第１の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００２３】
請求項３記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の２倍になるように制御するので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得を第１の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００２４】
請求項４記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の１／２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を１／２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々に元に戻す制御を行うので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得を第１の読み出しモードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。
【００２５】
請求項５記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の１／２倍に制御するので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を第１の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおける動解像度の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００２６】
請求項６記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路の制御に連動して固体撮像素子の出力信号レベルが一定となるように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元に戻す制御を行うので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を第１の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおける動解像度の劣化を防止できる。
【００２７】
請求項７記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を１／２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を第１の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおける動解像度の劣化を防止できる。
請求項８記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の電荷蓄積期間の２倍になるように制御するので、第１の読み出しモードと第２の読み出しモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがって第２の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を第１の読み出しモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、第２の読み出しモードにおける動解像度の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００２８】
請求項９記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項１と同様であり、また第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項３と同様である。
請求項１０記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項５と同様であり、また第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項７と同様である。
【００２９】
請求項１１記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項１と同様であり、また第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項７と同様である。
請求項１２記載の構成によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードを第１の読み出しモードから第２の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項５と同様であり、また第２の読み出しモードから第１の読み出しモードに切り換えるときの作用は請求項３と同様である。
【００３０】
【実施例】
以下、この発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
〔第１の実施例〕
図１はこの発明の第１の実施例の撮像装置の構成を示すブロック図である。図１において、１０１は被写体像を結像するための光学系（レンズ）、１０２は絞り、１０３は撮像素子、１０４は可変利得増幅器（ＡＧＣ回路）、１０５は信号処理回路、１０６はシステム制御回路、１０７は絞り駆動回路、１０８は撮像素子駆動回路である。
【００３１】
以上のように構成されたこの実施例の撮像装置について、以下その動作について説明する。光学系１０１から入射した光学像は絞り１０２によって入射光量が制御され撮像素子１０３に結像する。撮像素子１０３の映像信号出力は、可変利得増幅器１０４によって増幅され信号処理回路１０５に送られる。またこの信号はシステム制御回路１０６に送られ、ここで出力信号レベルより絞り値や電荷蓄積期間や利得を演算し、絞り駆動回路１０７、撮像素子駆動回路１０８、可変利得増幅器１０４を通じて絞り１０２、撮像素子１０３、映像信号の利得を制御する。
【００３２】
図２はこの発明の実施例で用いられるＣＣＤで構成された撮像素子１０３の基本構造を示すブロック図である。図２において、２０１はフォトダイオード、２０２は垂直転送ＣＣＤ、２０３は水平転送ＣＣＤ、２０４はドレイン部である。以上のように構成されたこの実施例のＣＣＤの撮像素子１０３について、以下その動作について説明する。各フォトダイオード２０１に蓄積された信号電荷は、垂直ブランキング期間内に外部から転送ゲートに与えられるパルスの有無に応じて、選択的に各垂直転送ＣＣＤ２０２に取り込まれ、その後、各水平帰線期間毎に１行分ずつ水平転送ＣＣＤ２０３に取り込まれる。そして、水平映像期間に水平転送ＣＣＤ２０３を通して順次外部に出力される。
【００３３】
ここで、光学像を映像信号に変換してフィールド毎に上下に隣接する垂直ラインの組合せを変え２ラインの信号を加算して読み出す第１の読み出しモードであるＰＤｍｉｘ  モード時には、所定期間蓄積した後、第１フィールド期間の読出し開始直前の垂直ブランキング期間でまず奇数行Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・・・・と偶数行Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・・・・の両方の行の信号電荷が同時に転送ゲートによって選択されて、各垂直転送ＣＣＤ２０２に取り込まれ、ついで転送時に一対の行ずつ加算され、水平帰線期間毎に水平転送ＣＣＤ２０３に１行分として転送される。以下、各水平走査期間毎にＡ３＋Ｂ３，Ａ２＋Ｂ２，Ａ１＋Ｂ１のように加算された信号が順次読み出される。また、この第１フィールド期間中に各フォトダイオード部に蓄積された信号は第２フィールド期間に読み出されるが、この際は加算する２行の組合せをＡ３＋Ｂ２，Ａ２＋Ｂ１のように変え、順次同様にして読み出される。
【００３４】
これに対して、フィールド毎に垂直２ラインの内１ラインの信号を交互に読み出し残りの１ラインの信号を掃き捨てる第２の読み出しモード時であるＣＣモード時には、所定期間蓄積した後、第１フィールド期間の読出し開始直前の垂直ブランキング期間でまず奇数行Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・・・・における信号電荷が転送ゲートによって選択されて各垂直転送ＣＣＤ２０２に転送され、つぎに偶数行Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・・・・における信号電荷がドレイン部に掃き出され、ついで水平帰線期間毎に水平転送ＣＣＤ２０３に１行ずつ順次転送される。そして、各水平走査期間毎にＡ３，Ａ２，Ａ１の信号が第１フィールドとして順次読み出される。この読み出し後の垂直ブランキング期間で、偶数行Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・・・・における信号電荷が選択されて各垂直転送ＣＣＤ２０２に転送され、奇数行Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・・・・における信号電荷がドレイン部に掃き出された後、各水平走査期間毎にＢ３，Ｂ２，Ｂ１の信号が第２フィールドとして順次読み出される。
【００３５】
このように、ＣＣモードでは、ＰＤｍｉｘ  モードのように、垂直方向の信号電荷加算を行っていない。したがって、ＣＣモード時にはＰＤｍｉｘ  モード時と比較して、垂直の解像度は高くなるが、蓄積された電荷の半分を捨ててしまうため感度が半分に低下する。
図３、図４、図５は、システム制御回路１０６の動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【００３６】
図３、図４、図５を参照して、第１の実施例のシステム制御回路１０６の動作を説明する。この実施例は請求項９に対応し、さらに図４は請求項１に対応し、図５は請求項３に対応する。
電源投入後の起動により、まず、ステップ３０１では、システム制御回路１０６に入力された１フィールドの映像信号を積分し平均をとって輝度レベルを算出し、予め設定された基準輝度レベルとの差分をとり（ステップ３０２）、それが等しくなるように、絞り値や可変利得増幅器の利得を演算し制御する。また、輝度レベルが基準輝度レベルに等しい場合は、その時点における絞り値や利得を保持する。つぎにステップ３０３では、読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードかＣＣモードかを判定する。
【００３７】
読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ１と比較し、光量が充分であるか否かを判断する（ステップ４０１）。設定された値Ｆ１とは、絞り開放光量の１／２倍以下の光量を固体撮像素子に与える絞り値である。ここで光量が充分である場合は、撮像素子の読み出しモードをＣＣモードに切り換えると同時に可変利得増幅器をモード切り換え直前の利得Ｇの２倍の２Ｇとする（ステップ４０２）。つぎにステップ４０３において可変利得増幅器の利得を検出してＧ倍でない場合には、Ｇ倍に戻るまで、ステップ４０４で利得をフィールド毎に徐々に減少させ、ステップ４０５において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ４０６）、ステップ４０３における判断を行う。
【００３８】
また、ステップ３０３における読み出しモードがＣＣモードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ２と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ５０１）。設定された値Ｆ２とは、開放の絞り値である。ここで光量が不充分である場合は、ステップ５０２において可変利得増幅器の利得を検出して、利得がステップ５０１時の利得Ｇ’の２倍の２Ｇ’でない場合には、２Ｇ’倍となるまで、ステップ５０３で利得をフィールド毎に徐々に増加させ、ステップ５０４において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ５０５）、ステップ５０２における判断を行う。ステップ５０２において、利得が２Ｇ’であると判断されると、撮像素子の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードに切り換えると同時に映像信号の利得をＧ’倍に戻す（ステップ５０６）。
【００３９】
この実施例によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路の制御に連動して可変利得増幅器の出力信号レベルが略一定となるように可変利得増幅器の利得を徐々に元の利得に戻す制御を行うので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける可変利得増幅器の利得をＰＤｍｉｘ  モードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、ＣＣモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。
【００４０】
また、ＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の２倍になるように制御するので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける可変利得増幅器の利得をＰＤｍｉｘ  モードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、ＣＣモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００４１】
〔第２の実施例〕
図６、図７は、第２の実施例におけるシステム制御回路１０６の動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
図３、図６、図７を参照して、第２の実施例のシステム制御回路１０６の動作を説明する。この実施例においては、図６は請求項２に対応し、図７は請求項４に対応する。
【００４２】
ステップ３０１からステップ３０３のアルゴリズムは第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
ステップ３０３における読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ１と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ６０１）。設定された値Ｆ１とは、絞り開放光量の１／２倍以下の光量を固体撮像素子に与える絞り値である。ここで光量が充分である場合は、ステップ６０２において可変利得増幅器の利得を検出して、利得がステップ６０１時の利得Ａの１／２倍のＡ／２でない場合には、Ａ／２倍となるまで、ステップ６０３で利得をフィールド毎に徐々に減少させ、ステップ６０４において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ６０５）、ステップ６０２における判断を行う。ステップ６０２において、利得がＡ／２倍であると判断されると、撮像素子の読み出しモードをＣＣモードに切り換えると同時に利得を１倍に戻す（ステップ６０６）。
【００４３】
また、ステップ３０３における読み出しモードがＣＣモードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ２と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ７０１）。設定された値Ｆ２とは、開放の絞り値である。ここで光量が不充分である場合は、撮像素子の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードに切り換えると同時に可変利得増幅器をモード切り換え直前の利得Ａ’の１／２倍のＡ’／２とする（ステップ７０２）。つぎにステップ７０３において可変利得増幅器の利得を検出して、利得がＡ倍でない場合には、Ａ倍に戻るまで、ステップ７０４で利得をフィールド毎に徐々に増加させ、ステップ７０５において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ７０６）、ステップ７０２における判断を行う。
【００４４】
この実施例によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の１／２倍になるように制御するので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける可変利得増幅器の利得をＰＤｍｉｘ  モードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、ＣＣモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００４５】
また、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の１／２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を１／２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々に元に戻す制御を行うので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける可変利得増幅器の利得をＰＤｍｉｘ  モードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、ＣＣモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。
【００４６】
〔第３の実施例〕
図８、図９は、第３の実施例におけるシステム制御回路１０６の動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
図３、図８、図９を参照して、第３の実施例のシステム制御回路１０６の動作を説明する。この実施例においては、図８は請求項６に対応し、図９は請求項８に対応する。
【００４７】
ステップ３０１からステップ３０３のアルゴリズムは第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
ステップ３０３における読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ１と比較し、光量が充分であるか否かを判断する（ステップ８０１）。設定された値Ｆ１とは、絞り開放光量の１／２倍以下の光量を固体撮像素子に与える絞り値である。ここで光量が充分である場合は、撮像素子の読み出しモードをＣＣモードに切り換えると同時にモード切り換え直前の固体撮像素子の電荷蓄積期間（以下単に電荷蓄積期間という。この電荷蓄積期間の長さは、シャッタースピードに反比例する）Ｔの２倍の２Ｔとする（ステップ８０２）。つぎにステップ８０３において電荷蓄積期間を検出して、電荷蓄積期間がＴでない場合には、Ｔに戻るまで、ステップ８０４で電荷蓄積期間をフィールド毎に徐々に減少させ、ステップ８０５において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ８０６）、ステップ８０３における判断を行う。
【００４８】
また、ステップ３０３における読み出しモードがＣＣモードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ２と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ９０１）。設定された値Ｆ２とは、開放の絞り値である。ここで光量が不充分である場合は、ステップ９０２において電荷蓄積期間を検出して、ステップ９０１時の電荷蓄積期間Ｔの２倍の２Ｔでない場合には、２Ｔとなるまで、ステップ９０３で電荷蓄積期間をフィールド毎に徐々に増加させ、ステップ９０４において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ９０５）、ステップ９０２における判断を行う。ステップ９０２において、電荷蓄積期間が２Ｔであると判断されると、撮像素子の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードに切り換えると同時に電荷蓄積期間をＴに戻す（ステップ９０６）。
【００４９】
この実施例によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路の制御に連動して固体撮像素子の出力信号レベルが一定となるように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元に戻す制御を行うので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をＰＤｍｉｘ  モードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、ＣＣモードにおける動解像度の劣化を防止できる。
【００５０】
また、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の電荷蓄積期間の２倍になるように制御するので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をＰＤｍｉｘ  モードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、ＣＣモードにおける動解像度の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００５１】
〔第４の実施例〕
図１０、図１１は、第４の実施例におけるシステム制御回路１０６の動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
図３、図１０、図１１を参照して、第４の実施例のシステム制御回路１０６の動作を説明する。この実施例は請求項１０に対応し、さらに図１０は請求項５に対応し、図１１は請求項７に対応する。
【００５２】
ステップ３０１からステップ３０３のアルゴリズムは第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
ステップ３０３における読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ１と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ１００１）。設定された値Ｆ１とは、絞り開放光量の１／２倍以下の光量を固体撮像素子に与える絞り値である。ここで光量が充分である場合は、ステップ１００２において電荷蓄積期間を検出して、電荷蓄積期間がステップ１００１時の電荷蓄積期間ｔの１／２倍のｔ／２でない場合には、ｔ／２となるまで、ステップ１００３で電荷蓄積期間をフィールド毎に徐々に減少させ、ステップ１００４において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ１００５）、ステップ１００２における判断を行う。ステップ１００２において、電荷蓄積期間がｔ／２であると判断されると、撮像素子の読み出しモードをＣＣモードに切り換えると同時に電荷蓄積期間をｔに戻す（ステップ１００６）。
【００５３】
また、ステップ３０３における読み出しモードがＣＣモードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ２と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ１１０１）。設定された値Ｆ２とは、開放の絞り値である。ここで光量が不充分である場合は、撮像素子の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードに切り換えると同時にモード切り換え直前の電荷蓄積期間ｔの１／２倍のｔ／２とする（ステップ１１０２）。つぎにステップ１１０３において電荷蓄積期間を検出して、電荷蓄積期間がｔでない場合には、ｔに戻るまで、ステップ１１０４で電荷蓄積期間をフィールド毎に徐々に増加させ、ステップ１１０５において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ１１０６）、ステップ１１０２における判断を行う。
【００５４】
この実施例によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の１／２倍に制御するので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をＰＤｍｉｘ  モードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、ＣＣモードにおける動解像度の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００５５】
また、ＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を１／２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をＰＤｍｉｘ  モードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、ＣＣモードにおける動解像度の劣化を防止できる。
【００５６】
なお、読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換わる場合のアルゴリズムの例として、図４、図６，図８、図１０を示し、ＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換わる場合のアルゴリズムの例として、図５，図７，図９，図１１を示したが、これらの組合せは、上記の第１ないし第４の実施例に限らず、任意の組合せでもよいことはいうまでもない。上記の組合せの他に、図４と図７の組合せ、図４と図９の組合せ、図４と図１１の組合せ、図６と図５の組合せ、図６と図９の組合せ、図６と図１１の組合せ、図８と図５の組合せ、図８と図７の組合せ、図８と図１１の組合せ、図１０と図５の組合せ、図１０と図７の組合せ、図１０と図９の組合せが考えられる。
【００５７】
以下に、上記の各組合せの中で請求項１１、１３に対応するものについて以下に実施例として説明する。
〔第５の実施例〕
図３、図４、図１１を参照して、第５の実施例のシステム制御回路１０６の動作を説明する。この実施例は請求項１１に対応する。
【００５８】
ステップ３０１からステップ３０３のアルゴリズムは第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
ステップ３０３における読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ１と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ４０１）。設定された値Ｆ１とは、絞り開放光量の１／２倍以下の光量をもつ絞り値である。ここで光量が充分である場合は、撮像素子の読み出しモードをＣＣモードに切り換えると同時に可変利得増幅器をモード切り換え直前の利得の２倍とする（ステップ４０２）。つぎにステップ４０３において利得が１倍であるかを判断し、１倍に戻るまで、ステップ４０４で利得をフィールド毎に徐々に減少させ、ステップ４０５において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ４０６）、ステップ４０３における判断を行う。
【００５９】
また、ステップ３０３における読み出しモードがＣＣモードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ２と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ１１０１）。設定された値Ｆ２とは、開放の絞り値である。ここで光量が不充分である場合は、撮像素子の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードに切り換えると同時にモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍とする（ステップ１１０２）。つぎにステップ１１０３において電荷蓄積期間が１倍であるかを判断し、１倍に戻るまで、ステップ１１０４で電荷蓄積期間をフィールド毎に徐々に増加させ、ステップ１１０５において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ１１０６）、ステップ１１０２における判断を行う。
【００６０】
この実施例によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換えるときに、システム制御回路が撮像素子駆動回路の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換えるときには、このモード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得をモード切り換え直前の利得の２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路の制御に連動して可変利得増幅器の出力信号レベルが略一定となるように可変利得増幅器の利得を徐々に元の利得に戻す制御を行うので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける可変利得増幅器の利得をＰＤｍｉｘ  モードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、ＣＣモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。
【００６１】
また、ＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換えるときに、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をモード切り換え直前の電荷蓄積期間の１／２倍に制御するので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を１／２倍に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。また、モード切り換え後絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御に連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々に元の電荷蓄積期間に戻す制御を行うので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をＰＤｍｉｘ  モードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、ＣＣモードにおける動解像度の劣化を防止できる。
【００６２】
〔第６の実施例〕
図３、図１０、図５を参照して、第６の実施例のシステム制御回路１０６の動作を説明する。この実施例は請求項１２に対応する。
ステップ３０１からステップ３０３のアルゴリズムは第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
【００６３】
ステップ３０３における読み出しモードがＰＤｍｉｘ  モードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ１と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ１００１）。設定された値Ｆ１とは、絞り開放光量の１／２倍以下の光量を固体撮像素子に与える絞り値である。ここで光量が充分である場合は、ステップ１００２において電荷蓄積期間を検出して、電荷蓄積期間がステップ１００１時の電荷蓄積期間Ｔ’の１／２倍のＴ’／２でない場合には、Ｔ’／２となるまで、ステップ１００３で電荷蓄積期間をフィールド毎に徐々に減少させ、ステップ１００４において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ１００５）、ステップ１００２における判断を行う。ステップ１００２において、電荷蓄積期間がＴ’／２であると判断されると、撮像素子の読み出しモードをＣＣモードに切り換えると同時に電荷蓄積期間をＴ’に戻す（ステップ１００６）。
【００６４】
また、ステップ３０３における読み出しモードがＣＣモードである場合、前段において保持された絞り値を予め設定された値Ｆ２と比較し、光量が充分であるか否かについて判断する（ステップ５０１）。設定された値Ｆ２とは、開放の絞り値である。ここで光量が不充分である場合は、ステップ５０２において可変利得増幅器の利得を検出して、利得がステップ５０１時の利得ｇの２倍の２ｇでない場合には、２ｇとなるまで、ステップ５０３で利得をフィールド毎に徐々に増加させ、ステップ５０４において映像信号の輝度レベルと基準輝度レベルの差分をとり、差分によって絞り値を制御し（ステップ５０５）、ステップ５０２における判断を行う。ステップ５０２において、利得が２ｇであると判断されると、撮像素子の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードに切り換えると同時に映像信号の利得をｇ倍に戻す（ステップ５０６）。
【００６５】
この実施例によれば、撮像素子駆動回路の読み出しモードをＰＤｍｉｘ  モードからＣＣモードに切り換えるときに、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が２倍になるように制御しかつこの絞り制御と連動して固体撮像素子の出力信号レベルを一定に保つように撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を徐々にそれ以前の１／２倍に制御するので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間をＰＤｍｉｘ  モードにおける撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間と同じにすることができ、ＣＣモードにおける動解像度の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく撮像素子駆動回路の電荷蓄積期間を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００６６】
また、ＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換えるときに、システム制御回路が撮像素子駆動回路の読み出しモードをＣＣモードからＰＤｍｉｘ  モードに切り換えるときには、モード切り換えに先立ち絞り駆動回路を固体撮像素子に入射する光量が１／２になるように制御しかつこの絞り制御と連動して可変利得増幅器の出力信号レベルを一定に保つように可変利得増幅器の利得を徐々にそれ以前の利得の２倍になるように制御するので、ＰＤｍｉｘ  モードとＣＣモードの感度の差を予め絞りで補正することができ、したがってＣＣモードにおける可変利得増幅器の利得をＰＤｍｉｘ  モードにおける可変利得増幅器の利得と同じにすることができ、ＣＣモードにおけるＳ／Ｎ比の劣化を防止できる。また、モード切り換えと同時に可変利得増幅器の利得を元の利得に戻す制御を行うので、モードの切り換え動作に対して絞り制御の場合のような遅れを生じることなく可変利得増幅器の利得を元の状態に制御することができ、信号レベルの変動を生じることなくモード切り換えを行うことができる。
【００６７】
以上のように、各実施例によれば、読み出しモードの切り換え時における映像信号の輝度レベルを、固体撮像素子の電荷蓄積期間あるいは可変利得増幅器の利得を、応答速度の遅い絞り制御に応じて連動制御することによって、読み出しモードの切り換え時における映像信号の輝度レベルを調整するようにしたので、読み出しモードの切り換え前後において、安定した輝度レベルを保ち、画質劣化のない映像信号を得ることができる。
【００６８】
ここで、各実施例の効果の違いについて説明する。通常絞り動作範囲内における輝度レベルが基準値である時点（ステップ３０３）では、電荷蓄積期間、可変利得増幅器の信号振幅利得はそれぞれ、１／６０秒、１倍である。この場合、上記第２の実施例における動作は可変利得増幅器の利得が１／２倍と実動作ではない制御となり、また上記第３の実施例における動作は電荷蓄積期間が１／３０秒と動画像として不適当な制御となる問題がある。また、上記第１および第４の実施例における動作は、２つの読み出しモードの切り換え時における処理方法の動作順序が異なる。
【００６９】
そこで、上記第５および第６の実施例は、電荷蓄積期間と可変利得増幅器の利得の両方を制御してこの問題点を解決し、安定した画質のモード切り換えを行うことができる。
【００７０】
【発明の効果】
この発明の撮像装置によれば、可変利得増幅器の利得を応答速度の遅い絞り制御に応じて連動制御することによって、読み出しモードの切り換え時における映像信号の輝度レベルを調整するようにしたので、第２の読み出しモードのときのＳ／Ｎ比の低下を抑えるとともに、読み出しモードの切り換えの際の信号レベルの変動を無くして、画質劣化のない安定した輝度レベルの映像信号を得ることができる。
【００７１】
また、固体撮像素子の電荷蓄積期間を応答速度の遅い絞り制御に応じて連動制御することによって、第２の読み出しモードのときの動解像度の低下を抑えるとともに、読み出しモードの切り換えの際の信号レベルの変動を無くして、画質劣化のない安定した輝度レベルの映像信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例で用いられるＣＣＤ撮像素子の基本構造を示すブロック図である。
【図３】この発明の第１から第６の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の第１および第５の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の第１および第６の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の第２の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の第２の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の第３の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図９】この発明の第３の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の第４および第６の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の第４および第５の実施例におけるシステム制御回路の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０２      絞り
１０３      撮像素子
１０４      可変利得増幅器
１０６      システム制御回路
１０７      絞り駆動回路
１０８      撮像素子駆動回路
【図１】
0003612097.tif 000002
【図２】
0003612097.tif 000003
【図３】
0003612097.tif 000004
【図４】
0003612097.tif 000005
【図５】
0003612097.tif 000006
【図６】
0003612097.tif 000007
【図７】
0003612097.tif 000008
【図８】
0003612097.tif 000009
【図９】
0003612097.tif 000010
【図１０】
0003612097.tif 000011
【図１１】
0003612097.tif 000012