(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の撮像面に配置されている各画素に電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の時間間隔で変化させると共に、上記各画素から上記蓄積されている電荷を読み出す読み出しタイミングを上記第１の時間間隔の範囲内で上記第１の時間間隔に比して短い第２の時間間隔で変化させることにより露光時間を変化させる撮像装置において、
上記各画素から上記蓄積された電荷を読み出すための読み出しパルスを上記第２の時間間隔で発生させる読み出しパルス発生手段と、
上記読み出しパルスが所定数発生する毎に上記読み出しパルスの発生タイミングを調整する読み出しパルス発生調整手段と
を具えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記読み出しパルス発生調整手段は、
上記読み出しタイミングを上記第２の時間間隔で変化させる際の変化範囲が上記第１の時間間隔に比して短い場合には、上記読み出しパルスが所定数発生する毎に上記第２の時間間隔に比して長い時間間隔の上記読み出しパルスを発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記読み出しパルス発生調整手段は、
上記読み出しタイミングを上記第２の時間間隔で変化させる際の変化範囲が上記第１の時間間隔に比して長い場合には、上記読み出しパルスが所定数発生する毎に上記第２の時間間隔に比して短い時間間隔の上記読み出しパルスを発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像素子の撮像面に配置されている各画素に電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の時間間隔で変化させると共に、上記各画素から上記蓄積されている電荷を読み出す読み出しタイミングを上記第１の時間間隔の範囲内で上記第１の時間間隔に比して短い第２の時間間隔で変化させることにより露光時間を変化させる撮像装置の撮像方法において、
上記各画素から上記蓄積された電荷を読み出すための読み出しパルスを上記第２の時間間隔で発生させる第１のステップと、
上記読み出しパルスが所定数発生する毎に上記読み出しパルスの発生タイミングを調整する第２のステップと
を具えることを特徴とする撮像方法。
【請求項５】
上記第２のステップでは、
上記読み出しタイミングを上記第２の時間間隔で変化させる際の変化範囲が上記第１の時間間隔に比して短い場合には、上記読み出しパルスが所定数発生する毎に上記第２の時間間隔に比して長い時間間隔の上記読み出しパルスを発生させる
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像方法。
【請求項６】
上記第２のステップでは、
上記読み出しタイミングを上記第２の時間間隔で変化させる際の変化範囲が上記第１の時間間隔に比して長い場合には、上記読み出しパルスが所定数発生する毎に上記第２の時間間隔に比して短い時間間隔の上記読み出しパルスを発生させる
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置及びその方法に関し、例えばビデオカメラに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラは、被写体から入射される入射光を固体撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device ）に入射し、当該ＣＣＤに入射された入射光を電気信号に光電変換することにより、被写体の画像を撮像するようになされている。
【０００３】
ＣＣＤは、各画素に相当するフォトセンサー部を有し、被写体から入射される入射光を当該各フォトセンサー部によって受光する。各フォトセンサー部は、タイミングジェネレータから供給される電子シャッタパルスがオンされたタイミングで、蓄積された電荷を掃き捨て、受光した入射光を光電変換することにより電荷を得、当該電荷を蓄積する。
【０００４】
電子シャッタパルスは水平周期に同期したタイミングでオンされるようになされており、各フォトセンサー部は、電子シャッタパルスが一定の時間間隔で順次オンされるタイミング毎に、蓄積されている電荷を順次掃き捨て、当該電子シャッタパルスが最後にオンされたタイミングで、電荷の蓄積を開始する。
【０００５】
この状態において、各フォトセンサー部は、タイミングジェネレータから供給される読み出しパルスがオンされたタイミングで電荷の蓄積を終了し、当該蓄積した電荷を後段の垂直転送レジスタに転送する。
【０００６】
このように、光電変換された電荷を蓄積する時間すなわち露光時間は、電子シャッタパルスが最後にオンされたタイミングから、読み出しパルスがオンされたタイミングまでの時間となる。
【０００７】
そこでこのビデオカメラは、電子シャッタパルスが最後にオンされるタイミングを調整することにより、当該電子シャッタパルスが順次オンされる一定の時間間隔で露光時間を粗く調整し得ると共に、当該一定の時間間隔の範囲で読み出しパルスがオンされるタイミングを調整することにより、露光時間を微調整し得るようになされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成のビデオカメラにおいては、読み出しパルスの発生タイミングを、水平駆動信号と同一周波数のマスタークロックを分周して生成していることから、読み出しパルスの発生タイミングを変化させ得る変化範囲と電子シャッタパルスがオンされる時間間隔との間にずれが発生し、このため垂直周期全域において１水平周期毎に露光制御が不連続になることを避け得ない問題が生じる。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高精度で連続性の高い露光制御を行い得る撮像装置及びその方法を提案しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、撮像素子の撮像面に配置されている各画素に電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の時間間隔で変化させると共に、各画素から蓄積されている電荷を読み出す読み出しタイミングを第１の時間間隔の範囲内で当該第１の時間間隔に比して短い第２の時間間隔で変化させることにより露光時間を変化させる撮像装置において、各画素から蓄積された電荷を読み出すための読み出しパルスを第２の時間間隔で発生させる読み出しパルス発生手段と、当該読み出しパルスが所定数発生する毎に読み出しパルスの発生タイミングを調整する読み出しパルス発生調整手段とを設けるようにした。
【００１１】
この結果、垂直周期全域にわたって露光時間を滑らかに変化させることができ、従って簡易な構成で高精度かつ連続性の高い露光制御を行い得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１３】
図１において、１は全体としてビデオカメラの構成を示し、被写体側から入射される入射光Ｌ１は、固体撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device ）２に入射される。ＣＣＤ２は、受光した入射光Ｌ１を電気信号に光電変換し、その結果得られる画像信号Ｓ１を増幅器３に送出する。
【００１４】
具体的にはＣＣＤ２は、各画素に相当するフォトセンサー部を有し、被写体から入射される入射光Ｌ１を当該各フォトセンサー部によって受光する。各フォトセンサー部には、タイミングジェネレータ４からＶsub 設定回路５を介して電子シャッタパルスＳＨＴが供給されており、当該各フォトセンサー部は、電子シャッタパルスＳＨＴがオンされたタイミングで、蓄積された電荷を掃き捨て、受光した入射光Ｌ１を光電変換することにより電荷を得、当該電荷を蓄積する。
【００１５】
電子シャッタパルスＳＨＴは水平周期に同期したタイミングでオンされるようになされており、各フォトセンサー部は、電子シャッタパルスＳＨＴが一定の時間間隔で順次オンされるタイミング毎に、蓄積されている電荷を順次掃き捨て、当該電子シャッタパルスＳＨＴが最後にオンされたタイミングで、電荷の蓄積を開始する。
【００１６】
次いで各フォトセンサー部は、タイミングジェネレータ４から供給される読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づくタイミングで電荷の蓄積を終了し、当該蓄積した電荷を後段の垂直転送レジスタに転送する。
【００１７】
そしてこの垂直転送レジスタに転送された電荷は、タイミングジェネレータから供給される垂直転送パルスＶ１〜Ｖ４に基づくタイミングで、当該垂直転送レジスタから水平転送レジスタに転送される。
【００１８】
続いて水平転送レジスタに転送された電荷は、タイミングジェネレータ４から供給される水平転送パルスＨ１及びＨ２に基づくタイミングで、水平転送レジスタから出力部に転送された後、タイミングジェネレータ４から供給されるリセットパルスＲＧに基づくタイミングで当該出力部から画像信号Ｓ１として出力される。
【００１９】
増幅器３は、相関２重サンプリング法（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）によって画像信号Ｓ１のノイズ成分を低減した後、所望レベルに増幅し、その結果得た画像信号Ｓ２をアナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器６に送出する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器６は、画像信号Ｓ２をアナログディジタル変換し、その結果得た画像データＳ３をカメラＤＳＰ（Digital Signal Proceesor）回路７に送出する。カメラＤＳＰ回路７は、画像データＳ３に対して所定の画像処理を施すことにより例えばＮＴＳＣ（National Television System）方式のテレビジョン信号Ｓ４に変換し、これを外部に出力する。
【００２１】
タイミングジェネレータ４は、発振器８から供給される源発振信号Ｓ５をマスタークロックＭＣＫＤとすると共に、当該源発振信号Ｓ５を２分周することによりマスタークロックＭＣＫを生成し、当該マスタークロックＭＣＫＤ及びＭＣＫをカメラＤＳＰ回路７に送出する。これによりタイミングジェネレータ４とカメラＤＳＰ回路７は、同一のマスタークロックＭＣＫＤ及びＭＣＫによって動作するようになされている。
【００２２】
このようにカメラＤＳＰ回路７は、マスタークロックＭＣＫＤ及びＭＣＫによって動作することにより、水平同期信号ＴＧＨＤ及び垂直同期信号ＴＧＶＤを生成し、これらをタイミングジェネレータ４に送出する。またカメラＤＳＰ回路７は、画像データＳ３から得られる輝度情報を基にＣＣＤ２の最適な露光時間を決定し、当該決定した露光時間を露光時間設定値Ｔとしてタイミングジェネレータ４に送出する。
【００２３】
タイミングジェネレータ４は、カメラＤＳＰ回路７から供給される水平同期信号ＴＧＨＤ、垂直同期信号ＴＧＶＤ及び露光時間設定値Ｔを基に、電子シャッタパルスＳＨＴ、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２、垂直転送パルスＶ１〜Ｖ４、平転送パルスＨ１及びＨ２、リセットパルスＲＧを生成する。
【００２４】
そしてタイミングジェネレータ４は、電子シャッタパルスＳＨＴをＶSUB 設定回路５に送出し、当該ＶSUB 設定回路５において電子シャッタパルスＳＨＴを電圧変換することによりＣＣＤ２のリセット電位ＶSUB を生成し、これをＣＣＤ２に送出する。
【００２５】
またタイミングジェネレータ４は、読み出しパルスＳＧ１を垂直転送パルスＶ１に重畳すると共に、読み出しパルスＳＧ２を垂直転送パルスＶ３に重畳し、当該読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２が重畳された垂直転送パルスＶ１〜Ｖ４、水平転送パルスＨ１及びＨ２、リセットパルスＲＧをＣＣＤ２に送出する。
【００２６】
このようにタイミングジェネレータ４は、電子シャッタパルスＳＨＴ、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２、垂直転送パルスＶ１〜Ｖ４、水平転送パルスＨ１及びＨ２、リセットパルスＲＧをＣＣＤ２に送出することにより、ＣＣＤ２の露光時間を調整しながら当該ＣＣＤ２を駆動するようになされている。
【００２７】
ここで、露光時間（光電変換された電荷を蓄積する時間）とは、電子シャッタパルスＳＨＴが最後にオンされたタイミングから、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２がオンされるタイミングまでの時間である。
【００２８】
このタイミングジェネレータ４は、カメラＤＳＰ回路７から供給される露光時間設定値Ｔに基づいて、電子シャッタパルスＳＨＴが最後にオンされるタイミングを調整することにより、当該電子シャッタパルスＳＨＴが順次オンされる一定の時間間隔で露光時間を粗く調整し得ると共に、当該一定の時間間隔の範囲で読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２がオンされるタイミングを調整することにより、露光時間を微調整し得るようになされている。
【００２９】
ここで、電子シャッタパルスＳＨＴによって露光時間を粗く調整する場合のタイミングチャートを図２に示す。すなわち図２（Ａ）は垂直同期信号ＴＧＶＤを示し、図２（Ｂ）は水平同期信号ＴＧＨＤを示し、図２（Ｃ）は、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２を示し、図２（Ｄ）は電子シャッタパルスＳＨＴを示す。
【００３０】
水平同期信号ＴＧＨＤの１周期分である１水平周期は６３．５〔μｓｅｃ〕であり（図２（Ｂ））、また電子シャッタパルスＳＨＴは水平周期に同期してオンされるパルスであることから（図２（Ｄ））、電子シャッタパルスＳＨＴによる露光時間の調整は６３．５〔μｓｅｃ〕の時間間隔で行われる。
【００３１】
すなわち各フォトセンサー部に蓄積されている電荷は、電子シャッタパルスＳＨＴが６３．５〔μｓｅｃ〕の時間間隔でオンされるタイミング毎に掃き捨てられ、当該電子シャッタパルスＳＨＴが最後にオンされたタイミングで露光時間が開始する。
【００３２】
次いで、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２によって露光時間を微調整する場合のタイミングチャートを図３に示す。図３（Ａ）は水平同期信号ＴＧＨＤを示し、図３（Ｂ）は電子シャッタパルスＳＨＴを示し、図３（Ｃ）〜（Ｄ）は読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２を示す。ここで、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２それぞれの立ち下りタイミングの中間のタイミングは、フォトセンサー部から電荷を読み出す読み出しタイミングである。
【００３３】
読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２による露光時間の微調整は、当該読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づく読み出しタイミングを、水平同期信号ＴＧＨＤの１周期分（すなわち１水平周期）の範囲内で段階的に変化させることにより行われ、この場合、読み出しタイミングは例えば１２８段階で１水平周期の範囲を変化するようになされている。なお、読み出しタイミングを段階的に変化させる際の段数を制御段数と呼ぶ。
【００３４】
ところで露光時間設定値Ｔには、電荷の読み出しタイミングを制御段数で表した読み出しタイミング設定値Ｈｚが規定されており、図３（Ｃ）は当該タイミング設定値Ｈｚが０のときの読み出しタイミングを示し、図３（Ｄ）は当該タイミング設定値Ｈｚが２０のときの読み出しタイミングを示し、図３（Ｅ）は当該タイミング設定値Ｈｚが１２７のときの読み出しタイミングを示す。
【００３５】
この読み出しタイミングは、マスタークロックＭＣＫを分周することにより生成され、当該分周の数は、１水平周期に相当するマスタークロック数と読み出しタイミングの制御段数によって決定される。因みに、マスタークロック数は、使用されるＣＣＤ２に応じて決定され、読み出しタイミングの制御段数は２の整数乗が採用されている。
【００３６】
ここで、有効画素が約３８万画素のＣＣＤ２をビデオカメラ１に適用した場合における読み出しタイミングの調整について説明する。このＣＣＤ２においては、１水平周期が９１０マスタークロックに相当し、制御段数を１２８（２７  ）段とする場合には、７分周することが最適である。
【００３７】
図４は、タイミングジェネレータ４内部の読み出し用パルス生成回路２０の構成を示し、７分周ブロック２１及び読み出し用パルス生成ブロック２２から構成されている。
【００３８】
７分周ブロック２１は、マスタークロックＭＣＫ（図５（Ａ））を７分周することにより、７マスタークロック毎にパルスＰ１を生成し（図５（Ｂ））、これを読み出し用パルス生成ブロック２２に送出する。
【００３９】
読み出し用パルス生成ブロック２２は、カメラＤＳＰ回路７から供給される読み出しタイミング設定値ＨｚまでパルスＰ１をカウントすることにより、当該読み出しタイミング設定値Ｈｚに応じたパルスＰ１を選定し、これを基準読み出しパルスＰＳＧとする（図５（Ｃ）〜（Ｅ））。ここで図５（Ｃ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが０の場合における基準読み出しパルスＰSGを示し、図５（Ｄ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが３の場合における基準読み出しパルスＰSGを示し、図５（Ｅ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが１５の場合における基準読み出しパルスＰSGを示す。
【００４０】
タイミングジェネレータ４は、この読み出し用パルス生成回路２０によって生成された基準読み出しパルスＰSGを基に読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２を生成し、当該生成した読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２をＣＣＤ２に供給するようになされている。
【００４１】
ところで、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づく読み出しタイミングは、７．１（≒９１０／１２８）マスタークロック毎に変化させることが望ましい。しかしながら、読み出し用パルス生成回路２０を有するタイミングジェネレータ４では、読み出しタイミングを７マスタークロック毎に変化させるようになされていることから、読み出しタイミングの実際の時間間隔と理想の時間間隔との間にずれが発生し、水平周期全域の最終段でずれが大きくなる。
【００４２】
また、読み出し用パルス生成回路２０を有するタイミングジェネレータ４では、１２８段目が８９６（＝７×１２８）マスタークロックであることから、当該８９６マスタークロックと１水平周期に相当する９１０マスタークロックとの間のずれが生じることになり、電子シャッタパルスＳＨＴ
による露光時間の調整と、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２による露光時間の調整とを組み合わせると、露光時間を滑らかに変化させることができない。
【００４３】
そこで本実施の形態の場合には、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づく読み出しタイミングの時間間隔を微調整することにより、垂直周期全域にわたって露光時間を滑らかに変化させるようになされている。
【００４４】
図６は、有効画素が３８万画素のＣＣＤ２をビデオカメラ１に適用することにより、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づく読み出しタイミングの変化範囲が１水平周期よりも短くなる場合において、当該読み出しタイミングの微調整を実現するための読み出し用パルス生成回路３０の構成を示す。
【００４５】
この読み出し用パルス生成回路３０は、タイミングジェネレータ４の内部に設けられ、７分周ブロック３１、６４分周ブロック３２及び読み出し用パルス生成ブロック３３から構成されている。
【００４６】
７分周ブロック３１は、マスタークロックＭＣＫ（図７（Ａ））を７分周することにより、７マスタークロック毎にパルスＰ１を生成し（図７（Ｃ））、これを読み出し用パルス発生ブロック３３に送出する。
【００４７】
また６４分周ブロック３２は、マスタークロックＭＣＫ（図７（Ａ））を６４分周することにより、６４マスタークロック毎にパルスＰ２を生成し（図７（Ｂ））、これを７分周ブロック３１に送出し当該７分周ブロック３１をリセットする。これによりパルスＰ１は、９パルス毎に１マスタークロック分間隔の長いパルスが生成されることになる（図７（Ｃ））。
【００４８】
読み出し用パルス生成ブロック３３は、カメラＤＳＰ回路７から供給される読み出しタイミング設定値ＨｚまでパルスＰ１をカウントすることにより、当該読み出しタイミング設定値Ｈｚに応じたパルスＰ１を選定し、これを基準読み出しパルスＰSGとする（図７（Ｄ）〜（Ｆ））。ここで図５（Ｄ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが０の場合における基準読み出しパルスＰSGを示し、図５（Ｅ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが３の場合における基準読み出しパルスＰSGを示し、図５（Ｆ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが１５の場合における基準読み出しパルスＰSGを示す。
【００４９】
タイミングジェネレータ４は、この読み出し用パルス生成回路３０によって生成された基準読み出しパルスＰSGを基に読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２を生成し、当該生成した読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２をＣＣＤ２に供給するようになされている。
【００５０】
図８は、有効画素が３６万画素又は６３万画素のＣＣＤ２をビデオカメラ１に適用することにより、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づく読み出しタイミングの変化範囲が１水平周期よりも長くなる場合において、当該読み出しタイミングの微調整を実現するための読み出し用パルス生成回路４０の構成を示す。
【００５１】
この読み出し用パルス生成回路４０は、タイミングジェネレータ４の内部に設けられ、７分周ブロック４１、２０分周ブロック４２、オア回路４３及び読み出し用パルス生成ブロック４４から構成されている。
【００５２】
７分周ブロック４１は、マスタークロックＭＣＫ（図９（Ａ））を７分周することにより、７マスタークロック毎にパルスＰ１を生成し（図７（Ｂ））、これをオア回路４３に送出する。
【００５３】
また２０分周ブロック４２は、マスタークロックＭＣＫ（図９（Ａ））を２０分周することにより、２０マスタークロック毎にパルスＰ２を生成し（図７（Ｃ））、これを７分周ブロック４１に送出し当該７分周ブロック４１をリセットすると共に、当該パルスＰ２をオア回路４３に送出する。
【００５４】
オア回路４３は、パルスＰ１及びパルスＰ２の論理和をとることにより、３パルス毎に１マスタークロック分間隔の短いパルスＰ３を生成し（図７（Ｄ））、これを読み出し用パルス生成ブロック４４に送出する。
【００５５】
読み出し用パルス生成ブロック４４は、カメラＤＳＰ回路７から供給される読み出しタイミング設定値ＨｚまでパルスＰ３をカウントすることにより、当該読み出しタイミング設定値Ｈｚに応じたパルスＰ３を選定し、これを基準読み出しパルスＰSGとする（図９（Ｅ）〜（Ｇ））。ここで図９（Ｅ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが０の場合における基準読み出しパルスＰSGを示し、図９（Ｆ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが３の場合における基準読み出しパルスＰSGを示し、図９（Ｇ）は、読み出しタイミング設定値Ｈｚが１５の場合における基準読み出しパルスＰSGを示す。
【００５６】
タイミングジェネレータ４は、この読み出し用パルス生成回路４０によって生成された基準読み出しパルスＰSGを基に読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２を生成し、当該生成した読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２をＣＣＤ２に供給するようになされている。
【００５７】
以上の構成において、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づく読み出しタイミングの変化範囲が１水平周期よりも短くなる場合には、読み出し用パルス生成回路３０に６４分周ブロック３２を設け、当該６４分周ブロック３２において生成されるパルスＰ２によって７分周ブロック３１を６４マスタークロック毎にリセットすることにより、９パルス毎に１マスタークロック分間隔の長いパルスＰ１を生成する。
【００５８】
一方、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２に基づく読み出しタイミングの変化範囲が１水平周期よりも長くなる場合には、読み出し用パルス生成回路４０に２０分周ブロック４２及びオア回路４３を設け、当該２０分周ブロック４２において生成されるパルスＰ２によって７分周ブロック４１を２０マスタークロック毎にリセットすることにより、３パルス毎に１マスタークロック分間隔の短いパルスＰ３を生成する。
【００５９】
ここで図１０は、カメラＤＳＰ回路７によって指定される読み出しタイミング設定値Ｈｚと露光時間の関係を示す。因みに、Ｎ（＝２N 、ｎは整数）は制御段数を表す。この図１０に示すように、従来の読み出し用パルス生成回路２０を適用した場合には、最終段付近で露光時間の理想値に対するずれが大きくなるが、本実施の形態による読み出し用パルス生成回路３０及び４０を適用した場合には、最終段付近においても露光時間が理想値に近い値をとることがわかる。
【００６０】
このように、読み出しタイミングの変化範囲を１水平周期すなわち電子シャッタパルスＳＨＴがオンされる時間間隔と一致させることにより、電子シャッタパルスＳＨＴによる露光時間の調整と、読み出しパルスＳＧ１及びＳＧ２による露光時間の調整を組み合わせても、露光時間を滑らかに変化させることができ、従って垂直周期全域にわたって高精度で連続性の高い露光制御を行い得る。
【００６１】
また、読み出しタイミングの理想値からのずれが小さいことから、制御段数が大きい場合又は小さい場合であっても、当該読み出しタイミングの理想値に対するずれを小さくすることができ、従って水平周期全域において均一で高精度な露光制御を行い得る。
【００６２】
さらに図１１は、種々のＣＣＤ２をビデオカメラ１に適用した場合における読み出しタイミング設定値Ｈｚと露光時間の関係を示す。マスタークロック数は、適用されるＣＣＤ２の種類によって異なることから、読み出しタイミングの理想値からのずれは、ＣＣＤ２によって異なる。
【００６３】
従って図１１（Ａ）に示すように、従来の読み出し用パルス生成回路２０を適用した場合には、ＣＣＤ２の種類によって露光時間にばらつきが発生するが、図１１（Ｂ）に示すように、本実施の形態による読み出し用パルス生成回路３０及び４０を適用した場合には、ＣＣＤ２の違いによる露光時間のばらつきを低減することができ、これにより異なるＣＣＤ２に対しても同一の露光制御を行い得る。
【００６４】
以上の構成によれば、読み出し用パルス生成回路３０及び４０に６４分周ブロック３２及び２０分周ブロック４２を設け、ＣＣＤ２の読み出しタイミングの時間間隔を微調整することにより、６４分周ブロック３２及び２０分周ブロック４２を設けるだけで、垂直周期全域にわたって露光時間を滑らかに変化させることができ、従って簡易な構成で高精度で連続性の高い露光制御を行い得る。
【００６５】
なお上述の実施の形態においては、本発明をビデオカメラ１に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばディジタルスチルカメラのように、撮像素子の撮像面に配置されている各画素に電荷の蓄積を開始するタイミングを第１の時間間隔で変化させると共に、各画素から蓄積されている電荷を読み出す読み出しタイミングを第１の時間間隔の範囲内で当該第１の時間間隔に比して短い第２の時間間隔で変化させることにより露光時間を変化させる他の種々の撮像装置に本発明を広く適用し得る。
【００６６】
また上述の実施の形態においては、本発明をＣＣＤ２に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＣＭＯＳ（Complementory Metal Oxide Semiconductor ）のような他の種々の撮像素子に本発明を適用するようにしても良い。
【００６７】
また上述の実施の形態においては、読み出しパルス発生手段として７分周ブロック３１及び４１を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各画素から蓄積された電荷を読み出すための読み出しパルスを第２の時間間隔で発生させる他の種々の読み出しパルス発生手段を適用するようにすれば良い。
【００６８】
さらに上述の実施の形態においては、読み出しパルス発生調整手段として、６４分周ブロック３２、２０分周ブロック４２及びオア回路４３を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、読み出しパルスが所定数発生する毎に読み出しパルスの発生タイミングを調整する他の種々の読み出しパルス発生調整手段を適用するようにしても良い。
【００６９】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、読み出しパルスが所定数発生する毎に読み出しパルスの発生タイミングを調整する読み出しパルス発生調整手段を設け、撮像素子の読み出しタイミングの時間間隔を微調整することにより、当該読み出しパルス発生調整手段を設けるだけで、垂直周期全域にわたって露光時間を滑らかに変化させることができ、従って簡易な構成で高精度かつ連続性の高い露光制御を行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビデオカメラの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】電子シャッタパルスによる露光時間の調整の説明に供する略線図である。
【図３】読み出しパルスによる露光時間の調整の説明に供する略線図である。
【図４】従来の読み出し用パルス生成回路の構成を示すブロック図である。
【図５】従来のタイミングチャートを示す略線図である。
【図６】本実施の形態による読み出し用パルス生成回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本実施の形態によるタイミングチャートを示す略線図である。
【図８】本実施の形態による読み出し用パルス生成回路の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態によるタイミングチャートを示す略線図である。
【図１０】読み出しタイミング設定値と露光時間の関係を示す図表である。
【図１１】読み出しタイミング設定値と露光時間の関係を示す図表である。
【符号の説明】
１……ビデオカメラ、２……ＣＣＤ、３……増幅器、４……タイミングジェネレータ、５……Ｖsub 設定回路、６……Ａ／Ｄ変換器、７……カメラＤＳＰ回路、８……発振器、２０、３０、４０……読み出し用パルス生成回路、２１、３１、４１……７分周ブロック、２２、３３、４４……読み出し用パルス生成ブロック、３２……６４分周ブロック、４２……２０分周ブロック、４３……オア回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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