JP2778301B2 - フリッカレス電子シャッタ制御装置 - Google Patents

フリッカレス電子シャッタ制御装置

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JP2778301B2 JP3224679A JP22467991A JP2778301B2 JP 2778301 B2 JP2778301 B2 JP 2778301B2 JP 3224679 A JP3224679 A JP 3224679A JP 22467991 A JP22467991 A JP 22467991A JP 2778301 B2 JP2778301 B2 JP 2778301B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ビデオ・カメラ等に
用いられるCCD固体撮像素子の電子シャッタを利用
し、そのCCD固体撮像素子に結像した像の映像信号に
含まれるフリッカ成分を除去するフリッカレス電子シャ
ッタ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来例】近年、CCTVカメラやビデオ・カメラには
小型・軽量、高信頼性の点からCCD固体撮像素子、電
子シャッタ付CCD固体撮像素子が用いられるようにな
り、またビデオ・カメラにおいては一般家庭への普及率
が高くなっている。
【0003】そのCCTVカメラやビデオ・カメラにお
いては、得る映像信号にフリッカ成分が含まれることか
ら、例えば50Hz地域の場合100Hzの電子シャッ
タが用いられている。
【0004】また、その電子シャッタのスピードは、高
速電子シャッタを有しているCCD固体撮像素子の場合
そのCCD固体撮像素子の電荷はき捨てを水平ブランキ
ング期間内に行なうため、約1/(15kHz)単位毎
に可変される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記電子シ
ャッタ付CCD固体撮像素子にあっては、電子シャッタ
のスピードが遅いとき、例えば被撮像体からの光が弱い
ときにはフッリカが起こりにくいが、その電子シャッタ
スピードが高速になる程、例えば被撮像体からの光が強
い程、1/(15kHz)単位毎の変化に対するレベル
変化(つまりCCD固体撮像素子の出力信号のレベル変
化)が大きくなり、フリッカが起こり易くなる。
【0006】上記フリッカ成分を抑えるために、上記高
速電子シャッタの動作範囲が狭くなってしまうという問
題点があった。
【0007】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は電子シャッタの動作範囲を狭めること
なく、フリッカを除去することができるフリッカレス電
子シャッタ制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、CCD固体撮像素子に結像された被撮
像体の結像信号を所定周波数でサンプリング/ホールド
、このホールド信号をプロセス回路により映像信号と
するにあたって、その映像信号に含まれるフリッカ成分
を除去するフリッカレス電子シャッタ制御装置におい
て、前記ホールド信号のレベルを検出する第1の検波
段と、該第1の検波手段で検出したレベルと所定基準値
とを比較し、前記ホールド信号に含まれるフリッカ成分
(電圧値)を検出する第1の比較手段と、該第1の比較
手段による比較結果の電圧値を周波数に変換する電圧/
周波数変換手段と、電圧/周波数変換手段にて変換し
た周波数に基づいて、記フリッカ成分を抑制するよう
に、記CCD固体撮像素子のシャッタスピードを制御
する駆動手段と、前記ホールド信号のレベルを減衰する
レベル減衰手段と、該減衰した信号を所定に増幅する自
動利得手段と、該自動利得手段で増幅した信号のレベル
を検出する第2の検波手段と、記第2の検波手段で検
出したレベルと所定基準値とを比較し、前記自動利得手
段で増幅した信号に含まれるフリッカ成分(電圧値)を
検出するとともに、この検出電圧値に応じて前記自動利
得手段の増幅度を可変制御する第2の比較手段とを備
え、記自動利得手段にて記フリッカ成分補完する
ようにしたことを特徴としている。
【0009】
【作用】上記構成としたので、被撮像体が上記CCD固
体撮像素子に結像していると、そのCCD固体撮像素子
の出力信号のレベルが上記第1の検波部で検出され、上
記第1の比較部にてその検出レベルと基準値とが比較さ
れ、その出力信号に含まれるフリッカ成分が検出され
る。このフリッカ成分に応じてそのCCD固体撮像素子
の電子シャッタが制御されるが、その基準値によって、
その検出するフリッカ成分の値が異なるため、その電子
シャッタ動作の範囲が異なることになる。
【0010】一方、上記サンプリング/ホールドした信
号が抵抗分割回路でレベル減衰され、このレベル減衰し
た信号が上記自動利得回路で所定に増幅され、この増幅
した信号がプロセス回路等で信号処理されて映像信号に
される。
【0011】このとき、上記自動利得回路の出力信号の
レベルが第2の検波回路で検出され、第2の比較部にて
その検出レベルと基準値とが比較され、その出力信号に
含まれるフリッカ成分が検出される。この検出フリッカ
成分の値に応じて自動利得回路の増幅度が可変制御さ
れ、その自動利得回路にてフリッカ成分が補完される。
【0012】そこで、上記第1の比較部の基準値を変
え、つまりCCD固体撮像素子の出力信号に含まれるフ
リッカ成分の抑制を弱くし、この結果生じるフリッカ成
分を上記自動利得回路で補完し、そのフリッカ成分を除
去するようにしている。
【0013】これにより、上記サンプリング/ホールド
した信号にはある程度フリッカ成分が含まれてもよいこ
とから、上記CCD固体撮像素子の電子シャッタの動作
範囲を拡大することができる。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1および図2に
基づいて説明する。図1において、例えばビデオ・カメ
ラは、被撮像体を結像光学系でCCD固体撮像素子に結
像し、その被撮像体の電気信号を得る撮像部1と、この
電気信号を所定サンプリング周波数でサンプリング/ホ
ールドするサンプリング/ホールド(S/H)回路2
と、このサンプリング/ホールドした信号を所定信号処
理して映像信号とするプロセス回路3とを備えている。
【0015】また、上記映像信号に含まれるフリッカ成
分を除去するため、上記S/H回路2でサンプリング/
ホールドした信号を検波し、その信号のレベルを検出す
る第1の検波部4と、この検出レベルと所定基準値とを
比較し、その信号に含まれるフリッカ成分を検出する第
1の比較部(コンパレータ)5と、この検出フリッカ成
分(電圧値)を周波数に変換する電圧/周波数(V/
f)変換部6と、この変換した周波数に応じて上記CC
D固体撮像素子の電子シャッタのスピードを可変制御す
る駆動部(ドイラブ部)7と、上記S/H回路2とプロ
セス回路3との間で上記サンプリング/ホールドした信
号のレベルを減衰する抵抗R1,R2からなる抵抗分割
回路8およびこのレベル減衰した信号を所定に増幅する
自動利得(AGC)回路9と、この増幅した信号を検波
し、その信号のレベルを検出する第2の検波部10と、
この検出レベルと所定基準値とを比較し、その信号に含
まれるフリッカ成分を検出し、このフリッカ成分(電圧
値)に応じて上記自動利得回路9の増幅度を可変制御す
る第2の比較部(コンパレータ)11とを備えている。
【0016】なお、上記第1および第2の比較部5,1
1の基準値は基準電圧発生部12で発生しているが、別
々であってもよく、またシャッタ制御によっては異なる
値であってもよい。また、上記信号の処理等に必要な他
の回路は、既に公知であるため、その説明を省略する。
【0017】次に、上記構成のフリッカレス電子シャッ
タ制御回路の動作を図2のタイムチャート図を参照して
説明する。まず、同図(a)に示すように、上記CCD
固体撮像素子の出力信号がS/H回路2でサンプリング
/ホールドされ、このサンプリング/ホールドした信号
が第1の検波部4で検波され、そのサンプリング/ホー
ルドした信号のレベルが検出される。
【0018】上記検出レベルと所定基準値とが第1の比
較部5で比較され、この第1の比較部5の比較結果によ
り、その出力信号に含まれるフリッカ成分が検出され、
このフリッカ成分に対応してCCD固体撮像素子の高速
電子シャッタが制御される。
【0019】一方、上記S/H回路2でサンプリング/
ホールドした信号のレベルが抵抗分割回路8でR1/
(R1+R2)に減衰され(同図(b)に示す)、この
減衰した信号が上記自動利得回路9で増幅される。
【0020】このとき、この自動利得回路9の増幅度
は、その増幅した信号を第2の検波部10で検波し、こ
の検波によりその信号に含まれるフリッカ成分を検出す
るとともに、この検出フリッカ成分(電圧値)と所定基
準値とを第2の比較部11で比較し、この比較結果に応
じて決まる。
【0021】この場合、そのフリッカ成分を補完するよ
うに、自動利得回路9の増幅度が可変されることから、
上記S/H回路2でサンプリング/ホールドした信号に
含まれるフリッカ成分を除去した形になる。すなわち、
図(c)に示すように、自動利得回路9の出力信号には
フリッカ成分が含まれなくなる。
【0022】ところで、この発明では、上述したよう
に、自動利得回路9にてフリッカ成分を補完するように
していることから、上記S/H回路2の出力信号にフリ
ッカ成分がある程度含まれても、最終的な映像信号に含
まれるフリッカ成分を除去することができる。
【0023】したがって、上記第1の比較部5の基準値
を変え、つまりフリッカ成分の抑制を弱くし、CCD固
体撮像素子の高速電子シャッタの動作範囲を広げても、
上記第2の比較部11の基準値もその値になることか
ら、自動利得回路9の増幅度が可変され、フリッカ成分
が補完される。
【0024】このように、従来の電子シャッタ制御回路
に、自動利得回路9、第2の検波部10および第2の比
較部11とを追加することで、プロセス回路3の出力映
像信号にはフリッカ成分による影響が及ぶこともなく、
かつ高速電子シャッタの動作範囲を拡大することがで
き、特に高速シャッタスピード時にフリッカ成分が起き
やすいことから、高速電子シャッタを高速で広範囲で動
作させることができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、CCD固体撮像素子から出力される結像信号を所定
周波数でサンプリング/ホールドし、このホールド信
を信号処理して映像信号を得るにあたって、そのホール
ド信号のレベルを減衰する抵抗分割回路と、この減衰し
た信号を所定に増幅する自動利得回路と、その減衰した
信号を検波してそのレベルを検出する検波部と、この検
出レベルと基準値とを比較し、この比較結果に応じて自
動利得回路の増幅度を可変制御する比較部とを備え、自
動利得回路でフリッカ成分を補完するようにしたことに
より、高速電子シャッタの動作範囲を拡大することがで
き、しかもフリッカ成分を効果的に除去することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すフリッカレス電子シ
ャッタ制御装置の概略的ブロック図
【図2】図1に示すフリッカレス電子シャッタ制御装置
の動作を説明するタイムチャート図
【符号の説明】
1 撮像部(結像光学系、高速電子シャッタ付CCD固
体撮像素子) 2 S/H(サンプリング/ホールド)回路 3 プロセス回路 4 第1の検波部 5 第1の比較部(コンパレータ) 6 電圧/周波数(V/f)変換部 7 ドライブ部(駆動部) 8 抵抗分割回路 9 自動利得(AGC)回路 10 第2の検波部 11 第2の比較部(コンパレータ) 12 基準電圧発生部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/14 - 5/217 H04N 5/222 - 5/257 H04N 5/30 - 5/335

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CD固体撮像素子に結像された被撮像
    体の結像信号を所定周波数でサンプリング/ホールド
    、このホールド信号をプロセス回路により映像信号と
    するにあたって、その映像信号に含まれるフリッカ成分
    を除去するフリッカレス電子シャッタ制御装置におい
    て、 前記ホールド信号のレベルを検出する第1の検波手段
    と、 該第1の検波手段で検出したレベルと所定基準値とを比
    較し、前記ホールド信号に含まれるフリッカ成分(電圧
    値)を検出する第1の比較手段と、 該第1の比較手段による比較結果の電圧値を周波数に変
    換する電圧/周波数変換手段と、 該電圧/周波数変換手段にて変換した周波数に基づい
    て、前記フリッカ成分を抑制するように、前記CCD固
    体撮像素子のシャッタスピードを制御する駆動手段と、 前記ホールド信号のレベルを減衰するレベル減衰手段
    と、 該減衰した信号を所定に増幅する自動利得手段と、 該自動利得手段で増幅した信号のレベルを検出する第2
    の検波手段と、 前記第2の検波手段で検出したレベルと所定基準値とを
    比較し、前記自動利得手段で増幅した信号に含まれるフ
    リッカ成分(電圧値)を検出するとともに、この検出電
    圧値に応じて前記自動利得手段の増幅度を可変制御する
    第2の比較手段とを備え、 前記自動利得手段にて前記フリッカ成分補完するよう
    にしたことを特徴とするフリッカレス電子シャッタ制御
    装置。
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