JP2001086401A

JP2001086401A - 撮像装置およびフリッカ補正回路

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Publication number: JP2001086401A
Application number: JP26215399A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Okawa; 淳大川; Hideji Shimizu; 秀二清水
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2001-03-30
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: JP4269427B2

Abstract

(57)【要約】【課題】５０Ｈｚの交流電源照明下でのビデオ撮影に
おいて、Ｓ／Ｎを確保しつつ、被写体輝度変化にも誤動
作することなくフリッカノイズを低減する。【解決手段】３フィールド分の明るさ平均値と現フィ
ールドの明るさとの差分に基づくシャッタ速度にフリッ
カ補正量を加算して、フリッカを補正する（図８Ａ）。
また、３フィールド分のフリッカ補正量の最小値と露光
制御によるシャッタ速度とを加算して最小シャッタ速度
以下になった場合には、最小シャッタ速度になるように
算出されたオフセット量をフリッカ補正量に加算して現
フィールドのフリッカ補正量とする（図８Ｂ）。最低シ
ャッタ速度を１／６０ｓｅｃにでき、低照度時のＳ／Ｎ
を確保できる。さらに、現フィールドのフリッカ補正量
は、３フィールド前のフリッカ補正量に加減量を加算し
て得ると共に、フリッカ補正量のリミット値を露光制御
によるシャッタ速度に応じて可変とする。輝度変化によ
る誤動作を防ぐことができる。

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、蛍光灯などの照
明下でのビデオ撮影において、Ｓ／Ｎを確保しつつ、被
写体輝度変化にも誤動作することなくフリッカノイズを
低減することを可能にした撮像装置およびフリッカ補正
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光灯などの交流電源照明は、電源周波
数の２倍の周期で点滅している。例えば周波数が５０Ｈ
ｚの電源を使用した場合、蛍光灯は、１００Ｈｚの周期
で点滅している。一方、ビデオ信号は、１フィールドの
周期が６０Ｈｚである。そのため、上述の蛍光灯下にお
いてビデオカメラで撮影を行うと、撮影映像において２
０Ｈｚの周期でちらつき（フリッカと称する）が発生す
る。

【０００３】フリッカによる撮像映像の明るさの変化
は、３フィールド周期となる。そこで、３フィールドの
平均の明るさを算出し、フィールド毎に、平均の明るさ
に対して暗ければプラス、平均の明るさに対して明るけ
ればマイナスの方向に、撮像映像の明るさを補正してや
ることで、フリッカを低減する方法が知られている。撮
影映像の明るさの補正は、例えばシャッタの開いている
時間を制御することで行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フリッ
カを補正するための補正量は、明るさの平均値に対して
正負の値をとるので、フリッカ補正をシャッタ時間を補
正して行う際には、負方向に補正することができるよう
に補正量に余裕を持たせるため、ある程度シャッタを切
っておく必要がある。したがって、低照度時にフリッカ
が無い場合にもシャッタを切ることになり、Ｓ／Ｎにお
いて不利であるという問題点があった。

【０００５】また、実際には、フリッカ補正量は、１フ
ィールドの値だけを用いて算出するわけではなく、３フ
ィールド前の補正量に少しずつ値を加減することでフィ
ルタ効果を持たせて算出している。これにより、ビデオ
信号の急激な輝度変化に対するフリッカ補正制御の感度
を落とし、誤動作を防止している。

【０００６】この方法では、フリッカ補正が行われるフ
ィールドに対して遅延したフィールドの値を用いてフリ
ッカ補正量が算出されるため、被写体が明るくなったと
きにシャッタを切ることでフリッカ量が本来の量よりも
さらに増えてしまう。このときに、フリッカ補正量に対
する加減量の制限を小さくすると、フリッカを補正しき
れなくなってしまうという問題点があった。逆に、フリ
ッカ補正量に対する加減量の制限を必要以上に大きくす
ると、急激な輝度変化に対して誤動作を起こしてしまう
という問題点があった。

【０００７】ところで、シャッタ速度を１／１００ｓｅ
ｃにすると、シャッタ速度と照明の点滅周期とが一致す
るため、撮像映像においてフリッカが発生しないのは、
既知である。そのため、シャッタ速度をこの１／１００
ｓｅｃに固定的としてしまう方法も考えられる。この場
合、撮像素子からの出力信号の利得を制御して適切に露
光できるときには問題が生じない。しかしながら、この
方法では、被写体がより明るくなったときに、より高速
にシャッタを切れなければ露光制御ができなくなってし
まうという問題点があった。

【０００８】したがって、この発明の目的は、蛍光灯な
どの照明下でのビデオ撮影において、Ｓ／Ｎを確保しつ
つ、被写体輝度変化にも誤動作することなくフリッカノ
イズを低減することを可能にした撮像装置およびフリッ
カ補正回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を解決するために、被写体映像を光電変換する撮像素
子と撮像素子における電荷の蓄積時間を制御する電子シ
ャッタ制御手段と撮像素子からの出力信号の利得を制御
する利得制御手段と被写体明るさ検出手段を用いて適切
に露光制御を行う制御手段を具備し、映像信号のフリッ
カ成分を検出したときに電子シャッタを制御してフリッ
カを補正する撮像装置において、低照度時にはフリッカ
補正量をオフセットさせることでシャッタを切らない領
域から制御できるようにして低照度時のＳ／Ｎを改善す
ることを特徴とする撮像装置である。

【００１０】また、この発明は、被写体映像を光電変換
する撮像素子と撮像素子における電荷の蓄積時間を制御
する電子シャッタ制御手段と撮像素子からの出力信号の
利得を制御する利得制御手段と被写体明るさ検出手段を
用いて適切に露光制御を行う制御手段を具備し、映像信
号のフリッカ成分を検出したときに電子シャッタを制御
してフリッカを補正する撮像装置において、最低シャッ
タ速度を１／１００ｓｅｃとして低照度時には確実にフ
リッカを低減するようにしたことを特徴とする撮像装置
である。

【００１１】また、この発明は、映像信号のフリッカ成
分を検出したときに電子シャッタを制御してフリッカを
補正するフリッカ補正回路において、低照度時にはフリ
ッカ補正量をオフセットさせることでシャッタを切らな
い領域から制御できるようにして低照度時のＳ／Ｎを改
善することを特徴とするフリッカ補正回路である。

【００１２】また、この発明は、映像信号のフリッカ成
分を検出したときに電子シャッタを制御してフリッカを
補正するフリッカ補正回路において、最低シャッタ速度
を１／１００ｓｅｃとして低照度時には確実にフリッカ
を低減するようにしたことを特徴とするフリッカ補正回
路である。

【００１３】上述したように、この発明による撮像装置
は、低照度時にはフリッカ補正量をオフセットさせるこ
とでシャッタを切らない領域から制御できるようにして
低照度時のＳ／Ｎを改善するようにしているため、蛍光
灯などの照明下でのビデオ撮影において、Ｓ／Ｎを確保
しつつフリッカを低減することができる。

【００１４】また、上述したように、この発明による撮
像装置は、フリッカ補正量の加減量の制限をシャッタ速
度に応じて可変することで、急激な輝度変化に対して誤
動作を無くすことができる。

【００１５】また、上述したように、この発明によるフ
リッカ補正回路は、低照度時にはフリッカ補正量をオフ
セットさせることでシャッタを切らない領域から制御で
きるようにして低照度時のＳ／Ｎを改善するようにして
いるため、蛍光灯などの照明下でのビデオ撮影におい
て、Ｓ／Ｎを確保しつつフリッカを低減することができ
る。

【００１６】また、上述したように、この発明によるフ
リッカ補正回路は、フリッカ補正量の加減量の制限をシ
ャッタ速度に応じて可変することで、急激な輝度変化に
対して誤動作を無くすことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態
を、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明を
適用できる撮像装置の構成の一例を示す。レンズ系１
は、図示しないが、例えばオートフォーカス機構やズー
ム機構などを有する。この撮像装置は、光電変換により
入射光を電荷に変換し蓄積するＣＣＤ(Charge Coupled
Device) ２を撮像素子として用い、被写体からの入射光
がレンズ系１に入射され、ＣＣＤ２上に結像される。Ｃ
ＣＤ２では、電子シャッタ駆動回路９の制御により、映
像信号の１フィールドの周期内のシャッタ速度でシャッ
タを切られ、電荷の蓄積時間が制御される。

【００１８】ＣＣＤ２では、結像された入射光が光電変
換により電荷に変換されて蓄積される。ＣＣＤ２に蓄積
された電荷は、サンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路３に
よりサンプリングされ、電気信号に変換される。Ｓ／Ｈ
回路３は、例えば２重相関サンプリング回路から構成さ
れており、ＣＣＤ２における蓄積電荷のノイズを低減す
るようにされている。

【００１９】Ｓ／Ｈ回路３から出力された信号は、後述
するマイクロコンピュータ８によってゲインを制御され
るＡＧＣ(Automatic Gain Control)回路４に供給され、
信号レベルを調節され、信号処理回路５に供給される。
この信号は、信号処理回路５で所定のカメラ信号処理が
施され、所定の映像信号に変換され出力される。また、
信号処理回路５では、供給された信号の明るさを表す明
るさ検波値を出力する。

【００２０】一方、マイクロコンピュータ８は、信号処
理回路５から供給された明るさ検波値に基づき、上述し
たＡＧＣ回路４のゲインの制御を行うＡＧＣ制御値と、
電子シャッタ駆動回路９によるＣＣＤ２のシャッタ速度
の制御を行うシャッタ制御値とを出力する。マイクロコ
ンピュータ８は、これらＡＧＣ制御値とシャッタ制御値
とを用い、適切に露光制御ができるように動作する。

【００２１】以下、この実施の一形態による撮像装置の
制御について説明する。この制御は、露光制御処理と、
フリッカ低減を行うための処理とに分けて考えることが
できる。

【００２２】先ず、この実施の一形態による露光制御方
法について、図２のフローチャートを用いて説明する。
この図２のフローチャートの処理は、例えば上述のマイ
クロコンピュータ８で行われる。先ず、最初のステップ
Ｓ１０で、現フィールドから２フィールド前までの３フ
ィールド分の、明るさ検波値の平均値が算出され、次の
ステップＳ１１で、算出された値が所定の基準レベルよ
りも低いかどうかが判断される。若し、低いと判断され
たら、被写体の明るさが不足しているとされ、処理はス
テップＳ１２に移行し、被写体の明るさレベルの指針と
なる露光レベル（ＡＥ＿ＬＥＢＥＬ）が上げられ、高い
と判断されたら、被写体が明るすぎるとされ、ステップ
Ｓ１３で、露光レベルが下げられる。

【００２３】実際には、上述の明るさ検波値の平均値
の、所定の基準レベルに対するエラー量を求め、このエ
ラー量に、ステップＳ１２あるいはＳ１３の処理に基づ
くゲインを乗じた値が露光レベルの増加分あるいは減少
分とされる。そして、次のステップＳ１４で、リミット
チェックされてリミッタがかけられ、制御範囲の中で露
光レベルの増減がなされる。

【００２４】次のステップＳ１５では、露光レベルがＡ
ＧＣによる制御領域にあるかどうかが判断される。露光
制御は、ＡＧＣによって制御するか、シャッタ速度によ
って制御するかを、露光レベルすなわち被写体の明るさ
レベルに応じて選択して行う。図３は、この露光制御に
おけるＡＧＣ制御およびシャッタ速度制御の例について
それぞれ示す。横軸が、露光レベルを示し、縦軸がそれ
ぞれの制御値を示す。露光レベルの所定値（図３中の点
線の位置の値）以下の領域がＡＧＣによる制御領域とさ
れる。露光レベルがＡＧＣの制御領域にある場合には、
ＡＧＣ制御値に基づき露光レベルの増減を行い（図３
Ａ）、そうでない場合には、シャッタ制御値に基づき露
光レベルの制御を行う（図３Ｂ）。

【００２５】図２のフローチャートに戻り、ステップＳ
１５で露光レベルがＡＧＣ制御領域にあるとされたら、
処理はステップＳ１６に移行し、露光レベルに応じたＡ
ＧＣ制御値が算出される。そして、次のステップＳ１７
で、シャッタ制御値が最小値とされる。

【００２６】一方、ステップＳ１５で露光レベルがＡＧ
Ｃ制御領域に無いとされたら、処理はステップＳ１９に
移行し、露光レベルに応じたシャッタ制御値が算出され
る。そして、次のステップＳ２０で、ＡＧＣ制御値が最
小値とされる。

【００２７】こうして、ステップＳ１６およびＳ１７、
あるいは、ステップＳ１９およびＳ２０でＡＧＣ制御値
およびシャッタ制御値が求められたら、処理はステップ
Ｓ１８に移行し、シャッタ制御値に対して後述するフリ
ッカ補正値が加算される。

【００２８】次に、フリッカ低減を行うための処理につ
いて説明し、上述したフリッカ補正値を求めてフリッカ
を補正する方法について説明する。図４は、この実施の
一形態におけるフリッカ補正の原理を概略的に示す。従
来技術で既に述べた理由により、蛍光灯などの交流電源
照明の下でビデオカメラの撮影を行うと、交流電源の電
源周波数（例えば５０Ｈｚ）と、映像信号のフィールド
周波数（６０Ｈｚ）との差により、フリッカが発生し、
３フィールド周期、すなわち２０Ｈｚの周期で撮像映像
の明るさが変動する。図４Ａは、照明光量の周期（５０
Ｈｚ×２＝１００Ｈｚ）とフィールド周期（６０Ｈｚ）
との差を示し、図４Ｂは、図４Ａと対応するそれぞれの
フィールド内における、照明光量の明るさ検波値を示
す。明るさ検波値が３フィールド周期で変動しているの
が分かる。

【００２９】図４Ｃに示されるように、明るさ検波値の
変動に応じてシャッタ速度を制御することで、フリッカ
を補正することができる。すなわち、明るさ検波値が所
定値よりも大きいときにはシャッタ速度を速くするよう
にシャッタ速度を制御し、明るさ検波値が所定値よりも
小さいときにはシャッタ速度を遅くするようにシャッタ
速度を制御するように、シャッタ制御値を決め、フリッ
カ補正を行う。このように、現在のシャッタ制御値に対
してフリッカを補正するようなシャッタ制御値をフリッ
カ補正量とする。フリッカ補正後の明るさ検波値は、図
４Ｄのように、各フィールドで略一定となる。

【００３０】図５は、この実施の一形態によるフリッカ
補正処理の一例のフローチャートを示す。この図５のフ
ローチャートの処理は、例えば上述のマイクロコンピュ
ータ８で行われる。最初のステップＳ３０で、現在のフ
ィールドの明るさ検波値の、上述した図２のフローチャ
ートのステップＳ１０で求められた、３フィールド分の
明るさ検波値の平均値に対するエラー量が求められる。
次のステップＳ３１で、求められたエラー量に所定のゲ
インがかけられ、現フィールドのフリッカ補正量の加減
量が算出され、ステップＳ３２で、算出されたフリッカ
補正量の加減量がリミットチェックされ、リミッタがか
けられる。

【００３１】リミッタがかけられたフリッカ補正量の加
減量に対して、次のステップＳ３３で、３フィールド前
のフリッカ補正量が加算される。この加算された値が、
現フィールドのフリッカ補正量とされる。ステップＳ３
４で、このフリッカ補正量に対してリミットチェックが
なされ、リミッタがかけられる。ここで得られたフリッ
カ補正量が、上述の図２のフローチャートにおけるステ
ップＳ１８のフリッカ補正量とされる。すなわち、ここ
で得られたフリッカ補正量と、上述のステップＳ１６お
よびＳ１７、あるいは、ステップＳ１９およびＳ２０で
求められたシャッタ制御値とが加算される。

【００３２】なお、上述では、ステップＳ３０で求めら
れたエラー量に応じて、直接的にフリッカ補正量を求め
ずに、フリッカ補正量の加減量にリミッタをかけて徐々
にフリッカ補正量を制御している。これは、輝度変化な
ど、フリッカ成分以外の要因で明るさ検波値が変化した
ときに、ハンチングなどによる誤動作を防ぐためであ
る。

【００３３】フローチャートに戻り、ステップＳ３５で
は、上述のステップＳ３４で得られたフリッカ補正量お
よび過去の２フィールド分のフリッカ補正量の、合計３
フィールド分のフリッカ補正量の中から、最小値である
フリッカ補正量が選択される。そして、次のステップＳ
３６で、ステップＳ３５で選択されたフリッカ補正量
を、上述のステップＳ１６およびＳ１７、あるいは、ス
テップＳ１９およびＳ２０で求められたシャッタ制御値
に加算したときに、加算結果がシャッタ制御値の最小値
以下になってしまうかどうかが判断される。

【００３４】若し、最小値以下になってしまうと判断さ
れたら、処理はステップＳ３７に移行し、加算結果がシ
ャッタ制御値の最小値になるようなオフセット値を算出
し、算出されたオフセット値を上述のステップＳ３４で
得られたフリッカ補正量に対して加算する。この加算結
果が、上述の図２のフローチャートにおけるステップＳ
１８のフリッカ補正量とされる。

【００３５】上述のステップＳ３５以降の処理につい
て、さらに詳細に説明する。上述のステップＳ３４で得
られたフリッカ補正量は、中心レベル、すなわち、上述
のステップＳ３０における３フィールド分の明るさ検波
値の平均値に対して、正負の値をとる。すなわち、図６
に一例が示されるように、斜線の範囲がフリッカ補正範
囲となる。なお、この図６および後述の図７、図９の中
央付近の点線は、上述の図３に示される、ＡＧＣ制御領
域の境界に対応している。図６で分かるように、露光レ
ベルの全領域においてフリッカ補正を行うためには、露
光制御の最低シャッタ速度に、オフセット量（シャッタ
オフセット）を付加する必要がある。シャッタオフセッ
トは、最大フリッカ補正量に対応する量が必要である。

【００３６】しかしながら、この方法では、露光制御が
ＡＧＣ制御に切り換わる低照度時にも、シャッタオフセ
ットを付加した分だけシャッタを切らなくてはならない
ため、Ｓ／Ｎを悪化させることになる。そこで、この発
明では、上述のステップＳ３５、Ｓ３６およびＳ３７に
より、フリッカ補正量に応じてシャッタオフセットを可
変にする。シャッタオフセットを可変にする様子を、図
７に示す。シャッタオフセットをフリッカ補正量に応じ
て可変にすることで、低照度時にフリッカが無いとき、
すなわち、フリッカ補正量が０であるときに、最低シャ
ッタ速度（１／６０ｓｅｃ）になるようにしている。こ
れにより、低照度時のＳ／Ｎを改善することができる。

【００３７】オフセット量の算出方法は、以下のように
なされる。シャッタオフセットを付加される前のフリッ
カ補正量は、図８Ａに示されるように、３フィールド分
の明るさ検波値の平均値を基準値として、正負方向に振
れ幅を有している。ここで、現フィールド、１フィール
ド前および２フィールド前の３フィールド分のフリッカ
補正量から、最小となる値、すなわち、負方向の最大値
を求める（ステップＳ３５）。この負方向の最大値と、
露光制御におけるシャッタ制御値とを加算し、加算の結
果、負になった量の絶対値をオフセット量すなわちシャ
ッタオフセットとする（ステップＳ３７）。加算の結果
が正である場合には、オフセット量は、０でよい。その
結果、露光制御が最低シャッタ速度（１／６０ｓｅｃ）
のときのフリッカ補正量は、図８Ｂに示されるようにな
り、負の値にならないようにオフセットされる。

【００３８】この実施の一形態の他の例として、図９に
示されるように、シャッタオフセットをシャッタ速度の
１／１００ｓｅｃに相当する値に固定的に設定する。こ
うすれば、低照度時には、シャッタ速度が交流電源照明
の点滅周期と一致するので、フリッカを完全にキャンセ
ルすることができる。この場合には、被写体の明るさが
増して、露光制御によるシャッタ速度が１／１００ｓｅ
ｃ以上になるときには、上述の実施の一形態によるフリ
ッカ低減処理を行うようにする。このように、実施の一
形態の他の例によれば、低照度時には、Ｓ／Ｎが多少犠
牲にはなるが、フリッカを確実に低減可能なシステムを
実現することができる。

【００３９】なお、フリッカ成分が３フィールド周期で
現れることは、既に説明したが、撮像装置自体のフィー
ルド周波数と交流照明電源の電源周波数との間の微妙な
ずれによって、フリッカ成分の周期が変動する。上述し
たように、図５に示すフリッカ低減処理ためのフローチ
ャートでは、フリッカ補正量を算出する際に、３フィー
ルド分の明るさ検波値の平均と、現フィールドの明るさ
検波値とのエラー量にゲインをかけ、さらにリミッタを
かけて、３フィールド前のフリッカ補正量に加えた値
を、現フィールドのフリッカ補正量としている。

【００４０】この方法において、３フィールド毎の補正
量の加減量を制限しているリミット値（図５のフローチ
ャートのステップＳ３２参照）を、輝度変化による誤動
作を防ぐために小さい値としていると、シャッタ速度を
より高速としていったときに、ＣＣＤ２における露光蓄
積時間が短くなる影響を受けて、フリッカ成分がより多
くなってしまう特性を持つ。したがって、高速シャッタ
時には、フリッカ成分の変動に対してリミット値が小さ
すぎてしまい、フリッカを補正しきれない不具合が起こ
る可能性がある。

【００４１】この発明の実施の一形態および実施の一形
態の他の例では、露光制御におけるシャッタ制御値に応
じて、上述のリミット値を可変とするようにしている。
すなわち、シャッタ速度を高速とするようなシャッタ制
御値のときには、リミット値をより大きくし、シャッタ
速度を低速とするようなシャッタ制御値のときには、リ
ミット値をより小さくする。これにより、輝度変化によ
る誤動作を防ぎ、且つ、高速シャッタ時にもフリッカの
低減が可能なシステムを構築することができる。

【００４２】図１０は、上述した露光制御ならびにフリ
ッカ低減のための処理を実現するための一例の構成を示
す。この図１０の構成は、マイクロコンピュータ８上で
動作するソフトウェアで実現してもよいし、マイクロコ
ンピュータ８の制御に基づき動作する、図示されないＤ
ＳＰ(Digital Signal Processor)によって実現するよう
にもできる。勿論、各々の要素を専用のハードウェアで
構成することも可能である。

【００４３】図１０において、図中の一点鎖線の上側の
部分が露光制御を行う部分に相当し、下側の部分がフリ
ッカ低減のための処理を行う部分に相当する。露光制御
部では、主に上述の図２のフローチャートに対応した処
理がなされ、フリッカ低減部では、主に上述の図５のフ
ローチャートに対応した処理がなされる。

【００４４】図１に示される信号処理回路５から供給さ
れた明るさ検波値が端子２０から入力される。ここで、
第ｎフィールド目の明るさ検波値を、ｕ（ｎ）とする。
明るさ検波値ｕ（ｎ）は、加減算器２１の一方の加算入
力、加減算器４０の加算入力および１フィールド分の遅
延を与える遅延回路Ｚ^-1２３に供給される。なお、図１
０および文章中で遅延回路Ｚに添えられた「^-1」は、そ
の遅延回路が入力信号に対して１フィールド分の遅延を
与えることを示す。

【００４５】遅延回路Ｚ^-1２３の出力は、遅延回路Ｚ^-1
２４と加減算器２１の他方の加算入力にそれぞれ供給さ
れる。加減算器２１の出力が加減算器２２の一方の加算
入力に供給され、遅延回路Ｚ^-1２４の出力が加減算器２
２の他方の加算入力に供給される。これら加減算器２１
および２２と、遅延回路Ｚ^-1２３および２４とで、現フ
ィールドから２フィールド以前までの３フィールド分の
明るさ検波値が加算され、加算された値の平均値が平均
値回路２５で求められる。すなわち、平均値回路２５で
は、３フィールド分の明るさ検波値ｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−
１）およびｕ（ｎ−２）に対して、｛ｕ（ｎ）＋ｕ（ｎ
−１）＋ｕ（ｎ−２）｝／３の計算がなされ、平均値が
求められる。

【００４６】平均値回路２５の出力が加減算器２６の加
算入力と、加減算器４０の減算入力とにそれぞれ供給さ
れる。加減算器２６では、所定の基準レベルが減算入力
に供給され、平均値回路２５の出力から基準レベルが減
算され、平均値回路２５の出力の基準レベルに対するエ
ラー量が求められる。求められたエラー量は、ゲイン回
路２７を介してゲインをかけられ、加減算器２８、リミ
ッタ２９および遅延回路Ｚ^-1３０からなるフィルタを介
し、第ｎフィールド目の露光レベル信号（ＡＥ＿ＬＥＢ
ＥＬ（ｎ））とされ、露光制御回路３１に供給される。

【００４７】露光制御回路３１は、供給された露光レベ
ル信号に基づきＡＧＣ回路４および電子シャッタ駆動回
路９の制御値をそれぞれ制御し、露光制御を行う。露光
制御は、上述の図３に一例を示したように、露光レベル
の所定値を境界に、より低い側がＡＧＣ制御値による制
御とされ、より高い側がシャッタ制御値による制御とさ
れる。ＡＧＣ回路４を制御するＡＧＣ制御値は、露光制
御回路３１から出力され端子３２に導出され、ＡＧＣ回
路４に供給される。また、電子シャッタ駆動回路９を制
御するシャッタ制御値は、加減算器３３で、上述した図
５のフローチャートにおけるステップＳ３７の処理によ
り算出されたフリッカ補正量を加算され、フリッカ補正
され端子３４に導出され、電子シャッタ駆動回路９に供
給される。

【００４８】上述した加減算器４０において、端子２０
から供給された明るさ検波値ｕ（ｎ）から平均値回路２
５の出力が減算される。加減算器４０の出力は、ゲイン
回路４１を介してリミッタ４２に供給され、リミッタ４
２の出力は、加減算器４３およびリミッタ４４、ならび
に、遅延回路Ｚ^-1４６、４７および４８から構成される
フィルタに供給される。すなわち、リミッタ４２の出力
が加減算器４３の一方の加算入力に供給され、リミッタ
４４の出力が加減算器４５の加算入力に供給されると共
に、遅延回路Ｚ^-1４８に供給される。遅延回路Ｚ^-1４８
の出力は、遅延回路Ｚ^-1４７および４６を介し、リミッ
タ４４の出力から３フィールド分遅延されて（信号ｙ
（ｎ−３））、加減算器４３の他方の加算入力に供給さ
れる。このフィルタの出力は、加減算器４５を介して加
減算器３３の他方の加算入力に、上述したフリッカ補正
量として供給される。

【００４９】一方、上述のフィルタを構成するリミッタ
４４の出力は、最小値選択回路４９の第１の入力にも供
給される。最小値選択回路４９の第２および第３の入力
には、遅延回路Ｚ^-1４７および４８の出力がそれぞれ供
給される。最小値選択回路４９において、第１、第２お
よび第３の入力に供給された信号ｙ（ｎ）、ｙ（ｎ−
１）およびｙ（ｎ−２）から最小レベルの信号が選択さ
れる。

【００５０】最小値選択回路４９で選択された信号は、
最小値選択回路４９から出力され、加減算器５０の一方
の加算入力に供給される。加減算器５０の他方の加算入
力には、上述した露光制御回路３１から出力されたシャ
ッタ制御値が供給されている。加減算器５０の加算出力
は、スイッチ回路５１を介して加減算器４５の減算入力
に供給される。

【００５１】スイッチ回路５１は、上述した図５のフロ
ーチャートにおけるステップＳ３６の制御を行うもので
あって、端子３４に導出されるシャッタ制御値により制
御されるシャッタ速度が最低シャッタ速度以下、例えば
１／６０ｓｅｃ以下になってしまう場合にのみ、ＯＮと
される。これは、加減算器５０の出力値を監視し、この
値が負の値をとるときに、このスイッチ回路５１をＯＮ
とすることでなされる。スイッチ回路５１がＯＮとされ
ることで、シャッタオフセットがフリッカ補正量に加算
され、上述のステップＳ３７の処理がなされる。

【００５２】なお、リミッタ４２のリミット値は、図１
０中に点線の経路で示されるように、露光制御回路３１
から出力されるシャッタ制御値に応じて可変とされる。
すなわち、上述したように、シャッタ速度を高速とする
ようなシャッタ制御値のときには、リミット値がより大
きくされ、シャッタ速度を低速とするようなシャッタ制
御値のときには、リミット値がより小さくされる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、３フィールド分のフリッカ補正量の中から最小とな
る値、すなわち、負方向の最大値と、露光制御によるシ
ャッタ制御値とを加算して、負になった値の絶対値を、
シャッタ制御値に対するオフセット量としている。その
ため、シャッタ制御値に対してフリッカ補正分のオフセ
ット量を持つ必要が無く、したがって最低シャッタ速度
を１／６０Ｈｚにできるため、低照度時のＳ／Ｎを改善
することができる効果がある。

【００５４】また、この実施の一形態の他の例では、フ
リッカ補正分のオフセット量、すなわち最低シャッタ速
度を１／１００ｓｅｃにしているため、低照度時のフリ
ッカを確実に低減することができる効果がある。

【００５５】さらに、この発明によれば、フリッカ補正
量に対するリミット値をシャッタ速度に応じて可変にし
ているため、輝度変化に対する誤動作を防ぎ、且つ、高
速シャッタ時にもフリッカの低減が可能となる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用できる撮像装置の構成の一例を
示すブロック図である。

【図２】実施の一形態による露光制御方法の一例のフロ
ーチャートである。

【図３】露光制御におけるＡＧＣ制御およびシャッタ速
度制御の例を示す略線図である。

【図４】実施の一形態におけるフリッカ補正の原理を概
略的に示す略線図である。

【図５】実施の一形態によるフリッカ補正処理の一例の
フローチャートである。

【図６】フリッカ補正範囲を説明するための略線図であ
る。

【図７】シャッタオフセットを可変にすることを説明す
るための略線図である。

【図８】フリッカ補正量に対してオフセット値を付加す
ることを説明するための略線図である。

【図９】オフセット量をシャッタ速度の１／１００ｓｅ
ｃに相当する値に固定的に設定することを説明するため
の略線図である。

【図１０】この発明による露光制御ならびにフリッカ低
減のための処理を実現するための一例の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１・・・レンズ系、２・・・ＣＣＤ、３・・・Ｓ／Ｈ回
路、４・・・ＡＧＣ回路、５・・・信号処理回路、８・
・・マイクロコンピュータ、９・・・電子シャッタ駆動
回路、３１・・・露光制御回路、４９・・・最小値選択
回路、５１・・・スイッチ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体映像を光電変換する撮像素子と撮
像素子における電荷の蓄積時間を制御する電子シャッタ
制御手段と撮像素子からの出力信号の利得を制御する利
得制御手段と被写体明るさ検出手段を用いて適切に露光
制御を行う制御手段を具備し、映像信号のフリッカ成分
を検出したときに電子シャッタを制御してフリッカを補
正する撮像装置において、低照度時にはフリッカ補正量をオフセットさせることで
シャッタを切らない領域から制御できるようにして低照
度時のＳ／Ｎを改善することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１に記載の撮像装置において、上記フリッカ補正量の算出のときに、露光制御状態に応
じて上記フリッカ補正量の加減量の制限を可変するよう
にしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項２に記載の撮像装置において、映像信号のフリッカ成分の検出は、複数フィールドの明
るさの平均値と現フィールドの明るさとを比較すること
で行い、上記比較結果に基づき上記オフセット量を制御
することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項３に記載の撮像装置において、所定フィールド前の上記フリッカ補正量に所定の加減量
を加算して新たなフリッカ補正量とすることを特徴とす
る撮像装置。
【請求項５】請求項４に記載の撮像装置において、現在のフィールドの上記フリッカ補正量と過去のフィー
ルドの上記フリッカ補正量との最小値に基づき新たなフ
リッカ補正量を求めることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】被写体映像を光電変換する撮像素子と撮
像素子における電荷の蓄積時間を制御する電子シャッタ
制御手段と撮像素子からの出力信号の利得を制御する利
得制御手段と被写体明るさ検出手段を用いて適切に露光
制御を行う制御手段を具備し、映像信号のフリッカ成分
を検出したときに電子シャッタを制御してフリッカを補
正する撮像装置において、最低シャッタ速度を１／１００ｓｅｃとして低照度時に
は確実にフリッカを低減するようにしたことを特徴とす
る撮像装置。
【請求項７】請求項６に記載の撮像装置において、フリッカ補正量の算出のときに、露光制御状態に応じて
上記フリッカ補正量の加減量の制限を可変するようにし
たことをことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】請求項７に記載の撮像装置において、フリッカ成分の検出は、複数フィールドの明るさの平均
値と現フィールドの明るさとを比較することで行い、上
記比較結果に基づき上記オフセット量を制御することを
特徴とする撮像装置。
【請求項９】請求項８に記載の撮像装置において、所定フィールド前の上記フリッカ補正量に所定の加減量
を加算して新たなフリッカ補正量とすることを特徴とす
る撮像装置。
【請求項１０】請求項９に記載の撮像装置において、現在のフィールドの上記フリッカ補正量と過去のフィー
ルドの上記フリッカ補正量との最小値に基づき新たなフ
リッカ補正量を求めることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】映像信号のフリッカ成分を検出したと
きに電子シャッタを制御してフリッカを補正するフリッ
カ補正回路において、低照度時にはフリッカ補正量をオフセットさせることで
シャッタを切らない領域から制御できるようにして低照
度時のＳ／Ｎを改善することを特徴とするフリッカ補正
回路。
【請求項１２】請求項１１に記載のフリッカ補正回路
において、上記フリッカ補正量の算出のときに、露光制御状態に応
じて上記フリッカ補正量の加減量の制限を可変するよう
にしたことを特徴とするフリッカ補正回路。
【請求項１３】請求項１２に記載のフリッカ補正回路
において、フリッカ成分の検出は、複数フィールドの明るさの平均
値と現フィールドの明るさとを比較することで行い、上
記比較結果に基づき上記オフセット量を制御することを
特徴とするフリッカ補正回路。
【請求項１４】請求項１３に記載のフリッカ補正回路
において、所定フィールド前の上記フリッカ補正量に所定の加減量
を加算して新たなフリッカ補正量とすることを特徴とす
るフリッカ補正回路。
【請求項１５】請求項１４に記載のフリッカ補正回路
において、現在のフィールドの上記フリッカ補正量と過去のフィー
ルドの上記フリッカ補正量との最小値に基づき新たなフ
リッカ補正量を求めることを特徴とするフリッカ補正回
路。
【請求項１６】映像信号のフリッカ成分を検出したと
きに電子シャッタを制御してフリッカを補正するフリッ
カ補正回路において、最低シャッタ速度を１／１００ｓｅｃとして低照度時に
は確実にフリッカを低減するようにしたことを特徴とす
るフリッカ補正回路。
【請求項１７】請求項１６に記載のフリッカ補正回路
において、フリッカ補正量の算出のときに、露光制御状態に応じて
上記フリッカ補正量の加減量の制限を可変するようにし
たことを特徴とするフリッカ補正回路。
【請求項１８】請求項１７に記載のフリッカ補正回路
において、フリッカ成分の検出は、複数フィールドの明るさの平均
値と現フィールドの明るさとを比較することで行い、上
記比較結果に基づき上記オフセット量を制御することを
特徴とするフリッカ補正回路。
【請求項１９】請求項１８に記載のフリッカ補正回路
において、所定フィールド前の上記フリッカ補正量に所定の加減量
を加算して新たなフリッカ補正量とすることを特徴とす
るフリッカ補正回路。
【請求項２０】請求項１９に記載のフリッカ補正回路
において、現在のフィールドの上記フリッカ補正量と過去のフィー
ルドの上記フリッカ補正量との最小値に基づき新たなフ
リッカ補正量を求めることを特徴とするフリッカ補正回
路。