JPH036542A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH036542A JPH036542A JP1140690A JP14069089A JPH036542A JP H036542 A JPH036542 A JP H036542A JP 1140690 A JP1140690 A JP 1140690A JP 14069089 A JP14069089 A JP 14069089A JP H036542 A JPH036542 A JP H036542A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- aperture
- circuit
- control
- supplied
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、自動的に絞りの値を制御すると共に、撮像
信号のレベルをAGC制御する撮像装置に関する。
信号のレベルをAGC制御する撮像装置に関する。
この発明は、撮像素子に入射する入射光の光量を制限す
る絞りと、橋像素子からの撮像信号の信号レベルを補正
する可変利得制御回路とを有し、可変利得制御回路の出
力信号又は入力信号のレベルに基づいて、絞り及び可変
利得制御回路の利得を制御するようにした撮像装置にお
いて、可変利得制御回路に対する利得制御信号を形成す
る手段と、絞りを駆動するための駆動部に対する絞り制
御信号を形成する手段と、絞りが開く方向のオフセット
を付加する手段とを備えることにより、絞り制御がAG
CI11′4Bに対して優先的に動作し、然も簡単な回
路構成を有する撮像装置である。
る絞りと、橋像素子からの撮像信号の信号レベルを補正
する可変利得制御回路とを有し、可変利得制御回路の出
力信号又は入力信号のレベルに基づいて、絞り及び可変
利得制御回路の利得を制御するようにした撮像装置にお
いて、可変利得制御回路に対する利得制御信号を形成す
る手段と、絞りを駆動するための駆動部に対する絞り制
御信号を形成する手段と、絞りが開く方向のオフセット
を付加する手段とを備えることにより、絞り制御がAG
CI11′4Bに対して優先的に動作し、然も簡単な回
路構成を有する撮像装置である。
テレビジョンカメラ等の撮像装置において、自動絞り制
御装置とAGC回路とを存し、撮像信号を適正なレベル
に自動的に制御する装置が知られている。第4図は、か
かる従来の撮像装置の一例を示す。
御装置とAGC回路とを存し、撮像信号を適正なレベル
に自動的に制御する装置が知られている。第4図は、か
かる従来の撮像装置の一例を示す。
レンズ1と絞り2とを介された撮像光がCCD等の固体
撮像素子3により入射される。固体撮像素子3の受光面
には、三原色或いは補色の色フィルタが設けられている
。固体撮像素子3の各画素の信号成分がサンプルホール
ド回路4に供給され、サンプルホールド回路4からラス
ク走査のタイミングで撮像信号が出力される。
撮像素子3により入射される。固体撮像素子3の受光面
には、三原色或いは補色の色フィルタが設けられている
。固体撮像素子3の各画素の信号成分がサンプルホール
ド回路4に供給され、サンプルホールド回路4からラス
ク走査のタイミングで撮像信号が出力される。
この撮像信号がAGCアンプ5と検波回路6とに供給さ
れる。検波回路6からは、撮像信号の平均値が取り出さ
れる。検波回路6の出力信号が比較回路7に供給され、
比較回路7から撮像信号の平均値と基準電圧源8との差
に応じた比較出力が形成され、この比較出力が駆動部9
に供給される。
れる。検波回路6からは、撮像信号の平均値が取り出さ
れる。検波回路6の出力信号が比較回路7に供給され、
比較回路7から撮像信号の平均値と基準電圧源8との差
に応じた比較出力が形成され、この比較出力が駆動部9
に供給される。
駆動部9は、絞り2を可変するためのモータとその駆動
回路とから構成されている。撮像信号のレベルが大きい
ほど、絞り2の値が大きくされ、サンプルホールド回路
4から出力される撮像信号が所定の信号レベル以下に制
御される。
回路とから構成されている。撮像信号のレベルが大きい
ほど、絞り2の値が大きくされ、サンプルホールド回路
4から出力される撮像信号が所定の信号レベル以下に制
御される。
AGCアンプ5の出力信号が撮像出力として取り出され
ると共に、検波回路10に供給される。
ると共に、検波回路10に供給される。
検波回路10からAGCアンプ5の出力信号の平均値が
得られ、この平均値と基準電圧源11とが比較回路12
に供給される。比較回路12がらAGCアンプ5の利得
を制御するための利得制御信号が発生する。
得られ、この平均値と基準電圧源11とが比較回路12
に供給される。比較回路12がらAGCアンプ5の利得
を制御するための利得制御信号が発生する。
自動絞り制御とAGC制御とが撮像信号に対して適用さ
れる撮像装置では、通常、撮像信号のS/Nを良好とす
るために、絞り制御がAGC制御に対して優先されてい
る。つまり、絞り2が最大限、開かれても、被写体が暗
(光量が不足する時には、AGCアンプ5の利得が太き
(なるように、制御される。
れる撮像装置では、通常、撮像信号のS/Nを良好とす
るために、絞り制御がAGC制御に対して優先されてい
る。つまり、絞り2が最大限、開かれても、被写体が暗
(光量が不足する時には、AGCアンプ5の利得が太き
(なるように、制御される。
第4図に示される従来の撮像装置は、絞り2の制御とA
GCアンプ5の制御とのために、検波回路6.10、比
較回路7.11及び基準電圧源8.12が夫々必要であ
り、回路構成が複雑な欠点を有していた。
GCアンプ5の制御とのために、検波回路6.10、比
較回路7.11及び基準電圧源8.12が夫々必要であ
り、回路構成が複雑な欠点を有していた。
かかる問題点を解決するために、本願出願人は、特願昭
63−208825号明細書に示されるように、1個の
制御信号で絞りとAGCアンプとを制御できる撮像装置
を既に提案している。
63−208825号明細書に示されるように、1個の
制御信号で絞りとAGCアンプとを制御できる撮像装置
を既に提案している。
この発明は、先に提案されている方式のより改良された
撮像装置を提供することを目的とするものである。
撮像装置を提供することを目的とするものである。
この発明は、撮像素子3に入射する入射光の光量を制限
する絞り2と、撮像素子3からの撮像信号の信号レベル
を補正する可変利得制御回路5とを有し、可変利得制御
回路5の出力信号又は入力信号のレベルに基づいて、絞
り2及び可変利得制御回路5の利得を制御するようにし
た撮像装置において、 可変利得制御回路5に対する利得制御信号を形成する手
段23.25と、 絞り2を駆動するための駆動部9に対する絞り制御信号
を形成する手段23.26と、絞り2が開く方向にオフ
セットを付加する手段28と からなる。
する絞り2と、撮像素子3からの撮像信号の信号レベル
を補正する可変利得制御回路5とを有し、可変利得制御
回路5の出力信号又は入力信号のレベルに基づいて、絞
り2及び可変利得制御回路5の利得を制御するようにし
た撮像装置において、 可変利得制御回路5に対する利得制御信号を形成する手
段23.25と、 絞り2を駆動するための駆動部9に対する絞り制御信号
を形成する手段23.26と、絞り2が開く方向にオフ
セットを付加する手段28と からなる。
(作用〕
AGCアンプ5に対する利得制御動作は、絞り制御動作
と同等か或いはより速いものとされている。絞り2を駆
動するための駆動部9に対する絞り制御信号が絞り2の
開(方向のオフセットを持つので、定常的には、絞り制
御動作が利得制御に対して優先的になさる。
と同等か或いはより速いものとされている。絞り2を駆
動するための駆動部9に対する絞り制御信号が絞り2の
開(方向のオフセットを持つので、定常的には、絞り制
御動作が利得制御に対して優先的になさる。
以下、この発明の一実施例について、第1図を参照して
説明する。第1図において、1がレンズ系、2が絞り、
3がCOD等の固体撮像素子を夫々示す。絞り2は、モ
ータ及び駆動回路からなる駆動部9により開口状態が制
御可能とされており、この駆動部9に対して絞り制御信
号SCIが供給される。
説明する。第1図において、1がレンズ系、2が絞り、
3がCOD等の固体撮像素子を夫々示す。絞り2は、モ
ータ及び駆動回路からなる駆動部9により開口状態が制
御可能とされており、この駆動部9に対して絞り制御信
号SCIが供給される。
固体撮像素子3の出力信号がサンプルホールド回路4に
供給され、サンプルホールド回路4からラスク走査のタ
イミングで撮像信号が出力される。
供給され、サンプルホールド回路4からラスク走査のタ
イミングで撮像信号が出力される。
サンプルホールド回路4の出力信号がAGCアンプ5に
供給される。AGCアンプ5の利得は、AGC制御信号
SC2により、その出力信号が所定のレベルを持つよう
に制御される。AGCアンプ5の出力信号が撮像信号と
して出力されると共に、A/D変換器21に供給される
。A/D変換器21の出力信号が積分回路22に供給さ
れる。積分回路22は、ディジタル信号に変換された撮
像信号をディジタル的に積分するもので、I最像信号の
平均値に相当する出力信号が積分回路22から得られる
。
供給される。AGCアンプ5の利得は、AGC制御信号
SC2により、その出力信号が所定のレベルを持つよう
に制御される。AGCアンプ5の出力信号が撮像信号と
して出力されると共に、A/D変換器21に供給される
。A/D変換器21の出力信号が積分回路22に供給さ
れる。積分回路22は、ディジタル信号に変換された撮
像信号をディジタル的に積分するもので、I最像信号の
平均値に相当する出力信号が積分回路22から得られる
。
積分回路22の出力信号が比較回路23に供給され、基
準データ発生回路24からの基準データREFと比較さ
れる。比較回路23は、積分回路22の出力信号と基準
データ発生回路24からの基準データREFとを比較す
るために設けられている。比較回路23の出力信号が積
分回路25及び26に供給される。積分回路25の出力
信号がD/A変換器27に供給され、D/A変換器27
からアナログのA G CIII御信号SC2が発生し
、AGC制御信号SC2によりAGCアンプ5の利得が
制御される。
準データ発生回路24からの基準データREFと比較さ
れる。比較回路23は、積分回路22の出力信号と基準
データ発生回路24からの基準データREFとを比較す
るために設けられている。比較回路23の出力信号が積
分回路25及び26に供給される。積分回路25の出力
信号がD/A変換器27に供給され、D/A変換器27
からアナログのA G CIII御信号SC2が発生し
、AGC制御信号SC2によりAGCアンプ5の利得が
制御される。
積分回路26の出力信号が加算回路28に供給され、加
算回路28でバイアス信号Daが積分回路26の出力信
号に加算される。加算回路28の出力信号がD/A変換
器29に供給される。D/A変換器29から絞り制御信
号SCIが発生し、絞り制御信号SCIが駆動部9に供
給される。バイアス信号Daは、D/A変換器29の出
力側で加算しても良い。
算回路28でバイアス信号Daが積分回路26の出力信
号に加算される。加算回路28の出力信号がD/A変換
器29に供給される。D/A変換器29から絞り制御信
号SCIが発生し、絞り制御信号SCIが駆動部9に供
給される。バイアス信号Daは、D/A変換器29の出
力側で加算しても良い。
第2図を参照して駆動部9の一例について説明する。絞
り2を駆動する例えば直流モータが設けられている。3
1が直流モータのロータを示し、32が駆動コイルを示
し、33が制御コイルをしめしている。これらの駆動コ
イル32及び制御コイル33に対して第2図に示す極性
の信号が与えられた時に、絞り2が開く方向にモータが
駆動される。
り2を駆動する例えば直流モータが設けられている。3
1が直流モータのロータを示し、32が駆動コイルを示
し、33が制御コイルをしめしている。これらの駆動コ
イル32及び制御コイル33に対して第2図に示す極性
の信号が与えられた時に、絞り2が開く方向にモータが
駆動される。
D/A変換器29からの絞り制御信号SCIが抵抗34
を介して演算増幅器35の一方の入力端子に供給される
。演算増幅器35の他方の入力端子には、抵抗36を介
して直流電源37が接続されている。この直流電源37
は、バイアス信号Dbを演算増幅器35に与える。演算
増幅器35の一方の入力端子及び出力端子間には、抵抗
38及びコンデンサ39が挿入されている。演算増幅器
35からは、絞り制御信号SCIとバイアス信号Dbの
差に応じた出力信号が発生し、この演算増幅器35の出
力信号が駆動コイル32の一方の端子に供給される。
を介して演算増幅器35の一方の入力端子に供給される
。演算増幅器35の他方の入力端子には、抵抗36を介
して直流電源37が接続されている。この直流電源37
は、バイアス信号Dbを演算増幅器35に与える。演算
増幅器35の一方の入力端子及び出力端子間には、抵抗
38及びコンデンサ39が挿入されている。演算増幅器
35からは、絞り制御信号SCIとバイアス信号Dbの
差に応じた出力信号が発生し、この演算増幅器35の出
力信号が駆動コイル32の一方の端子に供給される。
演算増幅器35の出力信号が抵抗40を介して演算増幅
器41の一方の入力端子に供給される。
器41の一方の入力端子に供給される。
この演算増幅器41の他方の入力端子には、直流電源3
7からバイアス信号Dbが供給されている。
7からバイアス信号Dbが供給されている。
演算増幅器41の一方の入力端子と出力端子との間に、
抵抗42及びコンデンサ43が挿入されている。演算増
幅器41の出力信号が駆動コイル32の°他端に供給さ
れる。制御コイル33の一端には、抵抗34を介された
絞り制御信号SCIが供給され、その他端には、抵抗3
6を介されたバイアス信号Dbが供給される。
抵抗42及びコンデンサ43が挿入されている。演算増
幅器41の出力信号が駆動コイル32の°他端に供給さ
れる。制御コイル33の一端には、抵抗34を介された
絞り制御信号SCIが供給され、その他端には、抵抗3
6を介されたバイアス信号Dbが供給される。
駆動部9の各素子の値の一例を下記に示す。
抵抗34、抵抗36:lOkΩ、
抵抗38 : IMΩ、
コンデンサ39、コンデンサ43:0.IF抵抗40、
抵抗42 j 22にΩ、 上述の駆動部9において、演算増幅器35の人力信号V
a及びvbの大小関係で絞り2の駆動方向が定まる。つ
まり、(Vb>Va)の場合には、絞り2が開く方向に
モータが低速に回転し、(Vb<Va)の場合には、絞
り2が閉じる方向にモータが低速に回転し、(Va=V
b)の場合では、モータが静止する。絞り2は、その開
く方向及び閉じる方向の何れの方向でも、機械的に限界
値が存在している。
抵抗42 j 22にΩ、 上述の駆動部9において、演算増幅器35の人力信号V
a及びvbの大小関係で絞り2の駆動方向が定まる。つ
まり、(Vb>Va)の場合には、絞り2が開く方向に
モータが低速に回転し、(Vb<Va)の場合には、絞
り2が閉じる方向にモータが低速に回転し、(Va=V
b)の場合では、モータが静止する。絞り2は、その開
く方向及び閉じる方向の何れの方向でも、機械的に限界
値が存在している。
この発明の一実施例において、バイアス信号Da(アナ
ログ値に変換されたものと考える)とバイアス信号Db
とが等しくされず、これらのバイアス信号が(Da<D
b)の関係とされ、(Db−Da)の量のオフセットが
演算増幅器35の一方の入力信号Vaに加えられる。つ
まり、このオフセットは、絞り2が開く方向のものであ
る。オフセットにより過度的状態では、利得制御動作が
絞り制御動作に対して優先しても、定常状態では、絞り
制御動作が利得制御動作に対して優先的に動作する。過
度状態では、AGC制御ループの応答速度が絞り制御ル
ープの応答速度よりやや速いために、利得制御動作が絞
り制御動作に対して優先する。
ログ値に変換されたものと考える)とバイアス信号Db
とが等しくされず、これらのバイアス信号が(Da<D
b)の関係とされ、(Db−Da)の量のオフセットが
演算増幅器35の一方の入力信号Vaに加えられる。つ
まり、このオフセットは、絞り2が開く方向のものであ
る。オフセットにより過度的状態では、利得制御動作が
絞り制御動作に対して優先しても、定常状態では、絞り
制御動作が利得制御動作に対して優先的に動作する。過
度状態では、AGC制御ループの応答速度が絞り制御ル
ープの応答速度よりやや速いために、利得制御動作が絞
り制御動作に対して優先する。
第3図Aにおいて50は、利得制御信号SC2に対する
AGCアンプ5の利得変化を示している。
AGCアンプ5の利得変化を示している。
被写体が明るく、AGCアンプ5からの撮像信号のレベ
ルが大きい時には、利得がG+*inに固定される。ま
た、被写体が暗い時には、撮像信号のレベルが小となり
、ACCM御信号SC2のレベルも小さくなり、この時
には、撮像信号のレベルを上昇させるように、AGCア
ンプ5の利得Gが大となる。被写体が更に暗い時には、
AGCアンプ5の利得が最大のG maxに固定される
。
ルが大きい時には、利得がG+*inに固定される。ま
た、被写体が暗い時には、撮像信号のレベルが小となり
、ACCM御信号SC2のレベルも小さくなり、この時
には、撮像信号のレベルを上昇させるように、AGCア
ンプ5の利得Gが大となる。被写体が更に暗い時には、
AGCアンプ5の利得が最大のG maxに固定される
。
上述の一実施例において、被写体が明るいものから暗い
ものに変わった時の経時的な動作を第3図Bを参照して
説明する。第3図Bにおいて、実線51が絞りのF値(
F値が最小で絞りが最大限開かれ、これが最大で絞りが
最大限開じる)の変化を示し、−点鎖線52がAGCア
ンプ5の利得の変化を示している。
ものに変わった時の経時的な動作を第3図Bを参照して
説明する。第3図Bにおいて、実線51が絞りのF値(
F値が最小で絞りが最大限開かれ、これが最大で絞りが
最大限開じる)の変化を示し、−点鎖線52がAGCア
ンプ5の利得の変化を示している。
tlのタイミングでは、被写体が明るく、AGCアンプ
5の利得が最小値Ga1nとされ、絞り2の所定の開口
状態で撮像信号のレベルが所定のレベルに制御されてい
る。タイミングt2で、被写体が暗いものに変わると、
利得制御信号SC2により利得が大きくなり、また、絞
り2が開(方向に制御される。AGCループの応答速度
が速いので、絞り2の変化より速く利得が増大する。し
かし、上述のオフセットがあるために、利得制御信号S
C2がゼロになった時に、絞り制御用モータが静止せず
に、開く方向に駆動され続ける。絞り2のF値がF s
inに到達するタイミングt3において、機械的に絞り
の変化が停止する。このタイミングt3又はその後に利
得が適正な値に制御され、撮像信号のレベルが所定レベ
ルに制御される。
5の利得が最小値Ga1nとされ、絞り2の所定の開口
状態で撮像信号のレベルが所定のレベルに制御されてい
る。タイミングt2で、被写体が暗いものに変わると、
利得制御信号SC2により利得が大きくなり、また、絞
り2が開(方向に制御される。AGCループの応答速度
が速いので、絞り2の変化より速く利得が増大する。し
かし、上述のオフセットがあるために、利得制御信号S
C2がゼロになった時に、絞り制御用モータが静止せず
に、開く方向に駆動され続ける。絞り2のF値がF s
inに到達するタイミングt3において、機械的に絞り
の変化が停止する。このタイミングt3又はその後に利
得が適正な値に制御され、撮像信号のレベルが所定レベ
ルに制御される。
第3図Bの例と異なり、絞り2が最大限開いてない時に
は、定常状態で利得がGs+inとされ、絞り2により
撮像信号のレベルが所定のレベルに制御される。このよ
うにして、絞り制御動作がAGC動作に優先的になされ
る。
は、定常状態で利得がGs+inとされ、絞り2により
撮像信号のレベルが所定のレベルに制御される。このよ
うにして、絞り制御動作がAGC動作に優先的になされ
る。
なお、1枚の画像の平均値に応じて絞り2或いはAGC
アンプ5の制御信号を形成するのに限らず、1枚の画像
を複数の領域に分割し、各領域の撮像信号の平均値を求
め、領域に応じた重み付けを行うようにしても良い。例
えば中央の領域の平均値の重みを大きくすることで、逆
光による悪影響を除くようにしても良い。更に、ディジ
タル的な制御をマイクロコンピュータのソフトウェア処
理で行うようにしても良い、勿論、アナログ回路で絞り
及びAGCアンプに対する制御信号を形成してもよい。
アンプ5の制御信号を形成するのに限らず、1枚の画像
を複数の領域に分割し、各領域の撮像信号の平均値を求
め、領域に応じた重み付けを行うようにしても良い。例
えば中央の領域の平均値の重みを大きくすることで、逆
光による悪影響を除くようにしても良い。更に、ディジ
タル的な制御をマイクロコンピュータのソフトウェア処
理で行うようにしても良い、勿論、アナログ回路で絞り
及びAGCアンプに対する制御信号を形成してもよい。
この発明によれば、絞りが開く方向に絞り制御信号がオ
フセットを存しているので、絞り制御動作がAGC動作
に対して優先的になされる。また、この発明は、一つの
制御信号により絞りとAGCアンプとを制御するので、
回路構成が簡単な利点を存する。
フセットを存しているので、絞り制御動作がAGC動作
に対して優先的になされる。また、この発明は、一つの
制御信号により絞りとAGCアンプとを制御するので、
回路構成が簡単な利点を存する。
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の発明の一実施例の駆動部の一例の接続図、第3図はこ
の発明の一実施例の動作説明に用いる路線図、第4図は
従来の揚傷装置のブロック図である。 図面における主要な符号の説明 2:絞り、 3:固体撮像素子、 5 :AGCアンプ、 :駆動部、 8 :バイアス信号を加えるための加算回路、:駆動コイル
、 :制御コイル。
の発明の一実施例の駆動部の一例の接続図、第3図はこ
の発明の一実施例の動作説明に用いる路線図、第4図は
従来の揚傷装置のブロック図である。 図面における主要な符号の説明 2:絞り、 3:固体撮像素子、 5 :AGCアンプ、 :駆動部、 8 :バイアス信号を加えるための加算回路、:駆動コイル
、 :制御コイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 撮像素子に入射する入射光の光量を制限する絞りと、上
記撮像素子からの撮像信号の信号レベルを補正する可変
利得制御回路とを有し、上記可変利得制御回路の出力信
号又は入力信号のレベルに基づいて、上記絞り及び上記
可変利得制御回路の利得を制御するようにした撮像装置
において、上記可変利得制御回路に対する利得制御信号
を形成する手段と、 上記絞りを駆動するための駆動部に対する絞り制御信号
を形成する手段と、 上記絞りの開く方向のオフセットを付加する手段と を備えたことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140690A JPH036542A (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140690A JPH036542A (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036542A true JPH036542A (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=15274489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1140690A Pending JPH036542A (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH036542A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5448306A (en) * | 1992-06-30 | 1995-09-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus with variable clamping |
-
1989
- 1989-06-02 JP JP1140690A patent/JPH036542A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5448306A (en) * | 1992-06-30 | 1995-09-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus with variable clamping |
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