JPH09172579A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH09172579A
JPH09172579A JP7333117A JP33311795A JPH09172579A JP H09172579 A JPH09172579 A JP H09172579A JP 7333117 A JP7333117 A JP 7333117A JP 33311795 A JP33311795 A JP 33311795A JP H09172579 A JPH09172579 A JP H09172579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
pulse width
reset signal
video signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP7333117A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Yamaki
正晃 八巻
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7333117A priority Critical patent/JPH09172579A/ja
Publication of JPH09172579A publication Critical patent/JPH09172579A/ja
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】画面全体に一様な明るさを得ることができる撮
像装置を提供する。 【解決手段】 ズームレンズ1を有する光学系と、水平
駆動パルス(φH1,φH2,φR)および垂直駆動パ
ルス(φV1,φV2,φV3,φV4)を発生する駆
動回路3と、水平駆動パルスおよび垂直駆動パルスを入
力して光学系からの光を電気信号に光電変換した映像信
号を出力する固体撮像素子2と、映像信号を処理する信
号処理回路7と、駆動回路3のリセット信号φRのパル
ス幅を制御する制御回路11とを備え、前記制御回路1
1は、画像の中心部の映像信号を出力するときのリセッ
ト信号φRのパルス幅に対して、画像の周辺部の映像信
号を出力するときのリセット信号φRのパルス幅を変え
るように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学系のレンズ
および固体撮像素子を搭載したビデオカメラ、スチルカ
メラおよびボードカメラ等の撮像装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】CCD等の固体撮像素子を用いたビデオ
カメラ、スチルカメラ、ボードカメラ等に使用する光学
系のレンズは、たとえば図2および図3に示すように、
レンズの中心の光量に対してレンズの周辺部の光量が小
さくなる。中心の明るさに対する周辺の明るさの比を周
辺光量比というが、この周辺光量比が低下する理由とし
て口径食とコサイン4乗則がある。口径食は、レンズの
径を大きくすることにより改善することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ビデオ
カメラおよびスチルカメラ等の撮像装置は、小型化の要
求が強いため、レンズの口径を大きくすることが困難で
あった。またコサイン4乗則のため、ボードカメラ等の
広角レンズや、ビデオカメラのズームレンズ等のワイド
端に近い広角側では、この法則の影響が顕著に現れ、撮
影画像において画面全体に渡って一様な明るさが得られ
ず、不自然な映像となるといった欠点があった。
【0004】したがって、この発明の目的は、画面全体
に一様な明るさを得ることができる撮像装置を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の撮像装置
は、レンズを有する光学系と、水平駆動パルスおよび垂
直駆動パルスを発生する駆動回路と、水平駆動パルスお
よび垂直駆動パルスを入力して光学系からの光を電気信
号に光電変換した映像信号を出力するものであって水平
駆動パルスのリセット信号のパルス幅を変えることによ
り映像信号の輝度レベルを増減しうる構成を有する固体
撮像素子と、映像信号を処理する信号処理回路と、駆動
回路のリセット信号のパルス幅を制御する制御回路とを
備え、制御回路は、固体撮像素子に入射する画像の中心
部に対応する映像信号を出力させるときのリセット信号
のパルス幅に対して、画像の周辺部に対応する映像信号
を出力させるときのリセット信号のパルス幅を変えるよ
うに制御することを特徴とするものである。
【0006】請求項1記載の撮像装置によれば、固体撮
像素子はリセット信号のパルス幅が大きくなるほど映像
信号の輝度レベルが小さくなるため、制御回路により、
画像の中心部の映像信号を出力する際のリセット信号の
パルス幅を大きくし、画像の周辺部の映像信号を出力す
る際のリセット信号のパルス幅を小さくすることによ
り、画像の中心部の映像信号の輝度レベルと画像の周辺
部の映像信号の輝度レベルとの差を低減することがで
き、画面の中心部と周辺部の光量差がなくなるので周辺
光量比を改善でき、撮影画面の全体を一様な明るさにす
ることができる。また、固体撮像素子はリセット信号の
パルス幅を小さくするほど映像信号の輝度レベルが大き
くなるため、制御回路により画像の中心部の映像信号を
出力する際のリセット信号のパルス幅に比べ画像の周辺
部の映像信号を出力する際のリセット信号のパルス幅を
小さくすることにより画像の中心部の映像信号の輝度レ
ベルと画像の周辺部の映像信号の輝度レベルとの差を低
減することができる。
【0007】請求項2記載の撮像装置は、請求項1にお
いて、光学系がズームレンズを有し、ズームレンズのズ
ーム位置および絞り値を検出する検出回路を有し、制御
回路は検出回路の検出信号に応じてリセット信号のパル
ス幅の変化量を設定したものである。請求項2記載の撮
像装置によれば、請求項1の効果のほか、ズームレンズ
の広角側での明るさの差の影響をより一層少なくするこ
とができる。
【0008】請求項3記載の撮像装置は、請求項2にお
いて、制御回路が信号処理回路より出力する映像信号を
入力して撮影シーンを判別する判別手段を有し、この判
別手段の出力信号とズームレンズの検出信号とに応じて
リセット信号のパルス幅の変化量を設定したものであ
る。請求項3記載の撮像装置によれば、請求項2の効果
のほか、屋内などの低照度の撮影シーンと屋外などの高
照度の撮影シーンとで画像の中心部と周辺部のパルス幅
の変化範囲を異ならせることができるので、画面全体の
一様な明るさをより一層効果的に達成することができ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施の形態につ
いて図1ないし図4に基づいて説明する。図1は、この
発明の第1の実施の形態の基本構成例を示す。1はビデ
オカメラ等で使用されるレンズを有する光学系のズーム
レンズ、2は固体撮像素子(図ではCCDで表示してい
る)、3は駆動回路、4は駆動回路3より出力するφH
1、φH2,φRよりなる水平駆動パルス、5は駆動回
路3より出力するφV1,φV2,φV3,φV4より
なる垂直駆動パルス、6は固体撮像素子2で光電変換さ
れて出力する映像信号、7はゲインアップやγ補正等の
各種画像処理を行う信号処理回路、8はズームレンズ1
のズーム位置および絞り値を示す光学情報、9は光学情
報8に基づきズーム位置および絞り値を検出する検出回
路、10は検出回路9から出力する検出信号、11はた
とえばマイコンを用いた制御回路であり、水平駆動パル
スのリセット信号φRのパルス幅の設定等の制御や、信
号処理回路7との間でCPUバスのR/W可能データバ
スの設定信号等の各種設定を行う。12は設定信号であ
り、たとえば位置検出信号に基づいて固体撮像素子2よ
り得られた映像信号の画角周辺部のレベルをn倍にゲイ
ンアップする。13は制御回路11より駆動回路3にリ
セット信号φRのパルス幅を指定する等の制御信号であ
る。
【0010】図1において、ズームレンズ1の光学情報
8を受けた検出回路9は、検出信号10を出力する。制
御回路11は、予め図2に示すレンズの広角側のワイド
端での周辺光量比、または図3に示すレンズの望遠側の
テレ端での周辺光量比の情報に基づいたリセット信号φ
Rのパルス幅の設定情報を、固体撮像素子2の水平垂直
の各画素毎に配列した2次元の情報テーブルを持つ。そ
して、駆動回路3の駆動タイミングすなわち固体撮像素
子2を走査するタイミングと同期をとりながら、情報テ
ーブルより、リセット信号φRのパルス幅の設定情報を
制御信号13として読み出す。
【0011】また図2および図3から明らかなように、
周辺光量比はズームレンズ1のズーム位置および絞り値
により変化し、光学系のズーム位置および絞り値による
周辺光量比の特性曲線が生じる。このため、この制御回
路11は、検出信号10を受けそのズーム位置および絞
り値に応じて駆動回路3に制御信号13を出力する手段
を有し、検出信号10ならびに絞り値をもとに、最初に
設定した周辺光量比に対応する情報テーブルに演算を行
って、最初の周辺光量比とズーム位置および絞り値での
新たな周辺光量比の差に相当する情報を情報テーブルの
情報に加えることにより新たな情報テーブルを作成して
いる。そしてこの情報テーブルよりリセット信号φRの
パルス幅の設定情報を制御信号13として読み出す。な
お、レンズに絞りがついている場合、その絞り値を可変
とするのが信号処理回路7と制御回路11となる。絞り
開放状態での映像信号のレベルを信号処理回路7で検出
し、検出した情報を制御回路11に送り、制御回路11
では一定のしきい値を越えないように絞り値を開放状態
から絞るように制御する。しきい値を越えないレベルに
達するまでこの制御を行うことにより絞り値を設定でき
る。ただし、これは一形態であり、ホール素子等の磁電
変換素子の出力付き絞り用モータの場合は、ホール素子
の出力より絞り値を算出することも可能である。
【0012】駆動回路3は、制御信号13と駆動位置と
に応じて水平駆動パルスのリセット信号φRのパルス幅
を可変とする手段をもち、まずパルス幅の異なるn個の
リセット信号φRを有し、制御信号13に従ってn個の
リセット信号φR中の1個のリセット信号φRを選択
し、固体撮像素子2へ出力する。固体撮像素子2では、
垂直駆動パルスおよび水平駆動パルスにより受光素子の
画面を走査しながら画像情報を出力する。
【0013】図4は、ズームレンズ1の周辺部と中心部
さらには、その中間部でのリセット信号φRのパルス幅
を示した図で、周辺部から中心部に近づくに従いリセッ
ト信号φRのパルス幅を大きくしており、これにより周
辺部の光量に対する中心部の光量差を縮小している。す
なわち、固体撮像素子2から画像の周辺部の電気信号を
取り出す時は、図4(a)のようにリセット信号φRの
パルス幅w0とし、周辺部から中心部へ移行するにした
がって、リセット信号φRのパルス幅は、図4(b)の
w0+Δα、図4(c)のw0+Δα+Δβ、と増やし
てゆき、逆に中心部から周辺部への移行時は、リセット
信号φRのパルス幅を、図4(c)のw0+Δα+Δ
β、図4(d)のw0+Δα、図4(e)のw0と減ら
していく。固体撮像素子2はリセット信号φRのパルス
幅が大きくなるほど輝度レベルが低下するので、リセッ
ト信号φRのパルス幅を変化させて、レンズ1の周辺部
側の信号の輝度レベルを上げ、中心部側の輝度レベルを
下げることにより、全体として輝度レベルの差異のない
映像を出力し、中心部と周辺部との光量の差異を減少す
ることができ、撮影画面全体に渡って一様な明るさの映
像信号を得ることができる。
【0014】また検出回路9の検出信号10に応じてリ
セット信号φRのパルス幅の変化量を設定したため、ズ
ームレンズの広角側での明るさの差の影響を少なくする
ことができる。この発明の第2の実施の形態を図5に示
す。すなわち、図5は、ビデオカメラに適用したもの
で、14は固体撮像素子2の映像信号6を入力し、ゲイ
ン調整およびγ特性等の各種信号処理と、固体撮像素子
2の映像信号6を特定のブロック毎に分割する信号処理
回路、15は信号処理回路14でブロック毎に分割され
た映像信号、16は映像信号15および位置検出信号1
0を受けて制御信号を出力する制御回路である。なお、
図1と同一の符号を付加したのは、同一機能である。
【0015】制御回路16は、ブロック毎に送られてく
る映像信号15を受けて撮影シーンを判別する判別手段
を有するとともに、撮影シーンと検出信号10に応じて
駆動回路3に制御信号を出力する手段を有し、駆動回路
3は制御信号と駆動位置とに応じてパルス幅を可変とす
る手段を有する。たとえば、判別手段により撮影シーン
の照度を判断し、この判断にもとづき、屋内などの低照
度での撮影シーンと判断した場合、リセット信号φRの
パルス幅を可変制御するのを止めて一定のパルス幅に固
定するか、あるいは可変量を小さくするように制御信号
13を出力したり、また屋外などの高照度での撮影シー
ンと判断した場合、リセット信号φRのパルス幅の可変
量を大きく変えるように制御を行う制御信号13を出力
する。この場合に制御信号13を出力するための情報テ
ーブルの生成手段は、第1の実施の形態と同様である。
【0016】なお、制御回路11,16において、あら
かじめ情報テーブルを多数作成して、ズーム位置や判別
信号に応じて情報テーブルを選択するようにしてもよ
い。また、第1の実施の形態および第2の実施の形態で
は、光学系をズームレンズ1により説明したが、この発
明においては単焦点レンズでズーム位置検出回路9のな
い構成でも制御回路11,16に情報テーブルを記憶し
ておけばよい。また図4に示すリセット信号φRのパル
ス幅が立ち下がり方向に広げているが、これは固体撮像
素子2に依存するもので立ち上がり方向に広げる必要の
ある場合もあり得る。さらに広げる幅についても+α、
+βの2通りしか示していないが複数あっても良い。ま
た撮影シーンによるリセット信号φRのパルス幅の可変
範囲を変える制御においても、前記した実施の形態に限
定するものでなく、いずれにおいてもこれらの変形例は
本発明の主旨を逸脱するものでない。
【0017】
【発明の効果】請求項1記載の撮像装置によれば、固体
撮像素子はリセット信号のパルス幅が大きくなるほど映
像信号の輝度レベルが小さくなるため、制御回路によ
り、画像の中心部の映像信号を出力する際のリセット信
号のパルス幅を大きくし、画像の周辺部の映像信号を出
力する際のリセット信号のパルス幅を小さくすることに
より、画像の中心部の映像信号の輝度レベルと画像の周
辺部の映像信号の輝度レベルとの差を低減することがで
き、画面の中心部と周辺部の光量差がなくなるので周辺
光量比を改善でき、撮影画面の全体を一様な明るさにす
ることができる。また、固体撮像素子はリセット信号の
パルス幅を小さくするほど映像信号の輝度レベルが大き
くなるため、制御回路により画像の中心部の映像信号を
出力する際のリセット信号のパルス幅に比べ画像の周辺
部の映像信号を出力する際のリセット信号のパルス幅を
小さくすることにより画像の中心部の映像信号の輝度レ
ベルと画像の周辺部の映像信号の輝度レベルとの差を低
減することができる。
【0018】請求項2記載の撮像装置によれば、請求項
1において、光学系がズームレンズを有し、ズームレン
ズのズーム位置および絞り値を検出する検出回路を有
し、制御回路は検出回路の検出信号に応じてリセット信
号のパルス幅の変化量を設定したため、請求項1の効果
のほか、ズームレンズの広角側での明るさの差の影響を
少なくすることができる。
【0019】請求項3記載の撮像装置によれば、請求項
2において、制御回路が信号処理回路より出力する映像
信号を入力して撮影シーンを判別する判別手段を有し、
この判別手段の出力信号とズームレンズの検出信号とに
応じてリセット信号のパルス幅の変化量を設定したた
め、請求項2の効果のほか、屋内などの低照度の撮影シ
ーンと屋外などの高照度の撮影シーンとで画像の中心部
と周辺部のパルス幅の変化範囲を異ならせることができ
るので、画面全体の一様な明るさをより一層効果的に達
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態のビデオカメラの
ブロック図である。
【図2】一般的なレンズのワイド端での周辺光量比を示
す関係図である。
【図3】一般的なレンズのテレ端での周辺光量比を示す
関係図である。
【図4】周辺部および中心部等でのリセット信号φRの
パルス幅を示す波形図である。
【図5】第2の実施の形態のビデオカメラのブロック図
である。
【符号の説明】
1 ズームレンズ 2 固体撮像素子 3 駆動回路 4 水平駆動パルス 5 垂直駆動パルス 6 映像信号 7 信号処理回路 8 光学情報 9 検出回路 10 検出信号 11 制御回路 12 設定信号 13 制御信号 14 信号処理回路 15 映像信号 16 制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズを有する光学系と、水平駆動パル
    スおよび垂直駆動パルスを発生する駆動回路と、前記水
    平駆動パルスおよび前記垂直駆動パルスを入力して前記
    光学系からの光を電気信号に光電変換した映像信号を出
    力するものであって前記水平駆動パルスのリセット信号
    のパルス幅を変えることにより前記映像信号の輝度レベ
    ルを増減しうる構成を有する固体撮像素子と、前記映像
    信号を処理する信号処理回路と、前記駆動回路のリセッ
    ト信号のパルス幅を制御する制御回路とを備え、前記制
    御回路は、前記固体撮像素子に入射する画像の中心部に
    対応する前記映像信号を出力させるときの前記リセット
    信号のパルス幅に対して、前記画像の周辺部に対応する
    前記映像信号を出力させるときの前記リセット信号のパ
    ルス幅を変えるように制御することを特徴とする撮像装
    置。
  2. 【請求項2】 光学系はズームレンズを有し、ズームレ
    ンズのズーム位置および絞り値を検出する検出回路を有
    し、制御回路は前記検出回路の検出信号に応じてリセッ
    ト信号のパルス幅の変化量を設定した請求項1記載の撮
    像装置。
  3. 【請求項3】 制御回路は信号処理回路より出力する映
    像信号を入力して撮影シーンを判別する判別手段を有
    し、この判別手段の出力信号とズームレンズの検出信号
    とに応じてリセット信号のパルス幅の変化量を設定した
    請求項2記載の撮像装置。
JP7333117A 1995-12-21 1995-12-21 撮像装置 Pending JPH09172579A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6724360B2 (en) * 2001-04-25 2004-04-20 Citizen Watch Co., Ltd. Antiferroelectric liquid crystal display
JP2008295007A (ja) * 2007-04-24 2008-12-04 Canon Inc 撮像装置及び制御方法

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