JPH036973A - 撮像装置 - Google Patents

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。

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。

〔発明の概要］ 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、を最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、可変利得制御回路の出力信号が所定のレベルと
なるように、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、可変利得制御回路の利得が最小の時の
利得制御信号のレベルと略々等しい基準信号と利得制御
信号とを比較し、比較出力に基づいて絞りを制御する絞
り制御信号を形成する手段とを備えることにより、絞り
制御がＡＧＣ制御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。

〔従来の技術〕

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回路とを有し、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３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ＣＯＤ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。

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、この比較出力で絞り２の
値が制御される０図示せずも、絞り２は、絞り制御用の
モータによりその値が制御される。描像信号のレベルが
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９に供給される。検波回路９からＡ
ＧＣ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１０とが比較回路１１に供給される。比較
回路１１からＡＧＣアンプ５の利得を制御するための制
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ＡｃＣ！ＩＩ？ａｌｌ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、
被写体が暗く光量が不足する時には、ＡＧＣアンプ５の
利得が大きくなるように、制御される。

〔発明が解決しようとする課題〕

第３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６．９、比較
回路７．１０及び基準電圧源８．１１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。

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。

〔課題を解決するための手段〕

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の出力信号が所定のレベルとなるよ
うに、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２３．２４．２５と、可変利得制御回路５の利
得が最小の時の利得制御信号のレベルと略々等しい基準
信号ＲＥＦ２と利得制御信号とを比較し、比較出力に基
づいて絞り２を制御する絞り制御信号を形成する手段２
７．２８．２９と からなる。

〔作用〕

可変利得制御回路５の出力信号から、可変利得制御回路
５の利得を制御するための利得制御信号が形成される。

この利得制御信号が基準信号ＲＥＦ２と比較される。こ
の基準信号ＲＥＦ２は、可変利得制御回路５の利得が最
小の時の利得制御信号のレベルと等しく設定されている
。比較出力から絞り２を制御するための絞り制御信号が
形成される。可変利得制御回路５の利得が最小の状態で
絞り２の制御がなされる。絞り２の可変範囲では、絞り
制御動作が利得制御に対して優先的になさる。

（実施例］ 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、■がレンズ系、２が絞り、
３がＣＣＤ等の固体撮像素子を夫々示す、絞り２は、図
示せずも、モータからなる駆動部により開口状態が制御
可能とされており、このモータに対して絞り制御信号Ｓ
ＣＩ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。

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、撮像信号の平
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の出力信号が減算回路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　１と減
算される。減算回路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　１と
を比較するために設けられている。減算回路２３の出力
信号が積分回路２５に供給される。積分回路２５の出力
信号がＤ／Ａ変換器２６に供給され、Ｄ／Ａ変換器２６
からアナログのＡＧＣ制御Ｂ信号ＳＣ２が発生し、ＡＧ
ｃ１！１１１ｍ信号ＳＣ２によりＡＧＣアンプ５の利得
が制御される。

積分回路２５の出力信号が減算回路２７に供給され、減
算回路２７で基準データ発生回路２８からの基準データ
ＲＥＦ２と減算される。減算回路２７の出力信号が積分
回路２９に供給され、積分回路２９の出力信号がＤ／Ａ
変換器３０に供給される。Ｄ／Ａ変換器３０から絞り制
御信号ＳＣＩが発生し、絞り制御信号ＳＣＩが絞り２の
駆動部（図示せず）に供給される。

減算回路２７に供給される基準データＲＥＦ２は、ＡＧ
Ｃアンプ５の利得が最小値Ｃ＋＋ｉｎの時の積分回路２
５の出力信号と等しい値とされている。

ＡＧＣアンプ５は、ＡＧＣ制御信号ＳＣ２により、第２
図に示すように、変化する。つまり、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、ＡＧＣ制御信号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Ｇｌａ×に固定される。

また、ＡＧＣＷ１’ａ信号ＳＣ２に対して、絞り２の可
変範囲は、第２図において、■の位置で最大限開き、■
の位置で最大限閉じるように、設定されている。従って
、ＡＧＣアンプ５の利得が最小Ｇａ１ｎの時でも、絞り
２の開口状態が制御され、撮像信号の平均的なレベルが
所定のものに制御される。

上述の一実施例において、被写体が暗いものから明るい
ものに変わった時に、ＡＧＣアンプ５の利得が最小値Ｇ
ａ１ｎとなり、絞り２が閉じる方向に制御される。この
自動絞り制御により、ＡＧＣアンプ５の出力信号のレベ
ルが所定のレベルに保持できる。被写体がかなり明るい
時には、絞り２が最大限閉じられる状態になる。また、
被写体が明るいものから暗いものに変わった時には、絞
り２が開く方向に制御される。第２図におけるＩの位置
で、最大限絞り２が開いた状態で、撮像信号のレベルが
所定のレベルより低い時には、ＡＧＣアンプ５の利得が
大きい方向に制御される。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０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（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。

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動作説明に用いる路線図、第３図は
従来の撮像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、 ２４．２８：基阜データ発生回路。

〔発明の効果〕

この発明によれば、絞りが充分に開くまで、ＡＧＣアン
プの利得が最小値に固定されているので、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有する。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

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の出力信号が所定のレ
   ベルとなるように、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、 上記可変利得制御回路の利得が最小の時の上記利得制御
   信号のレベルと略々等しい基準信号と上記利得制御信号
   とを比較し、比較出力に基づいて上記絞りを制御する絞
   り制御信号を形成する手段と を備えたことを特徴とする撮像装置。