JP2807928B2 - ビデオカメラ用感度アップ回路 - Google Patents

ビデオカメラ用感度アップ回路

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JP2807928B2
JP2807928B2 JP3013531A JP1353191A JP2807928B2 JP 2807928 B2 JP2807928 B2 JP 2807928B2 JP 3013531 A JP3013531 A JP 3013531A JP 1353191 A JP1353191 A JP 1353191A JP 2807928 B2 JP2807928 B2 JP 2807928B2
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渡辺  誠
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラに関し、特
に、ビデオカメラ用の感度アップ回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図3は、先行技術による感度アップ回路
を示すブロック図である。映像情報を含む光は、レンズ
1を通りかつアイリス(絞り)2によって光量が制御さ
れた後に、CCD撮像素子3上に撮影像を結像する。C
CD撮像素子3は、その撮影像を電気的な映像信号に変
換して出力する。CCD撮像素子3からの出力はCDS
(相関2重サンプリング)回路4によって低域ノイズが
除去される。アイリス制御回路5はCDS回路4の出力
を検波増幅し、それによってアイリス2の開口度が制御
される。
【0003】CDS回路4の出力信号はまた、GCA
(ゲインコントロールアンプ)6によってゲイン制御さ
れて出力される。GCA6の出力信号はAGC(自動ゲ
インコントロール)回路7によって検波増幅され、GC
(ゲインコントロール)電圧として出力される。GCA
6は、このGC電圧によって制御され、CDS回路4の
出力を所定の信号レベルに増幅して出力する。
【0004】GCA6の出力信号は、信号処理回路8に
よってγ補正、アパチャ補正、色分離、色マトリックス
補正、ホワイトバランス制御などの信号処理がなされた
後に、エンコーダ回路9によってクロマ変調、ブランキ
ング、セットアップ付加、同期信号付加などがなされ
て、Y信号とクロマ信号またはそれらが合成されたコン
ポジットビデオ信号として出力される。
【0005】一方、スイッチ10は逆光状態の被写体の
撮影像の明るさを高めたい場合などに用いることがで
き、BLC(逆光補正)スイッチと称される。BLCス
イッチ10が入れられれば、その信号はラッチ11によ
って保持され、BLC制御信号としてアイリス制御回路
5とAGC回路7とに与えられる。BLC制御信号を受
けたアイリス制御回路5は、アイリスの開口を所定量だ
けさらに広げる。また、BLC制御信号を受けたAGC
回路7はGC電圧を所定量だけさらに高め、それによっ
てGCA6のゲインが所定量だけ高められる。その結
果、逆光状態にある被写体の撮影像の明るさが高めら
れ、逆光補正が成されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】GCA6の最大ゲイン
は、感度不足によって映像信号が小さくなったりしない
ようにする観点からは、より大きいほうが好ましい。し
かし、この最大ゲイン量を高く設定し過ぎれば、信号中
のノイズレベルも高まるので好ましくない。したがっ
て、通常、GCA6の最大ゲインは、満足し得る感度と
許容し得るノイズレベルとの兼合いによって、所定のレ
ベルに設定されている。また、アイリス2も、レンズの
口径以上に広げることはできない。
【0007】したがって、撮影視野が低照度であって、
アイリス2が全開しかつGCA6の最大ゲインに達した
後は、それより低い照度の被写体を適正な明るさで撮影
することはできない。また、そのような場合にBLCス
イッチ10を操作したとしても、さらにアイリス2を広
げたりGCAのゲインを高めたりすることができない。
【0008】そこで、本発明は、撮影視野が通常の撮影
条件の下限またはそれより低い照度であっても撮影や逆
光補正を可能にし得るビデオカメラ用感度アップ回路を
提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるビデオカメ
ラ用感度アップ回路は、映像信号の増幅を調節するGC
Aと、GCAの出力を検知してGCAのゲインを自動的
に調節するためのGC信号を出力するAGC回路とと、
GC信号から所定の照度レベル以上かまたは以下かを判
断する照度判断手段と、GCAのゲインを所望の補正量
だけ高めるためのBLCスイッチとを含み、さらに、所
定の照度レベル以上の場合にBLCスイッチがオン状態
にされたときには、GCAのゲインを照度の低下に応じ
て第1の最大ゲインまで増大させ得る通常モードのゲイ
ン変化特性の範囲内でそのゲインを所望の補正量だけア
ップさせ、所定照度レベル以下の場合にBLCスイッチ
がオン状態にされたときには、GCAのゲインを照度の
低下に応じて前記第1の最大ゲインより大きな第2の最
大ゲインまで変化させ得る感度アップモードのゲイン変
化特性の範囲内で所望の補正量だけアップさせるよう
に、GCAのゲイン変化特性を通常モードと感度アップ
モードとの間で変換するためのゲイン変化特性変換手段
を含むことを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明のビデオカメラ用感度アップ回路によれ
ば、照度判断手段が所定レベル以下の低照度時を判断し
かつBLCスイッチがオン状態にされたときに、ゲイン
変化特性変換手段がGCAのゲイン変化特性を、第1の
最大ゲインを有する通常モードのゲイン変化特性からそ
の第1の最大ゲインより大きな第2の最大ゲインを有す
る感度アップモードのゲイン変化特性に変換する。した
がって、通常の撮影条件の下限より低い照度であって
も、その撮影や逆光補正が可能になる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の一実施例による感度アップ
回路を示すブロック図である。映像情報を含む光は、レ
ンズ1を通りかつアイリス2によって光量が制御された
後に、CCD撮像素子3上に撮影像を結像する。CCD
撮像素子3は、その撮影像を電気的な映像信号に変換し
て出力する。CCD撮像素子3からの出力はCDS回路
4によって低域ノイズが除去される。アイリス制御回路
5はCDS回路4の出力を検波増幅し、それによってア
イリス2の開口度が制御される。
【0012】CDS回路4の出力信号はまた、GCA6
によってゲイン制御されて出力される。GCA6の出力
信号はAGC回路7によって検波増幅され、GC電圧と
して出力される。GCA6は、このGC電圧によって制
御され、CDS回路4の出力を所定の信号レベルに増幅
して出力する。
【0013】GCA6の出力は、信号処理回路8によっ
てγ補正、アパチャ補正、色分離、色マトリックス補
正、ホワイトバランス制御などの信号処理がなされた後
に、エンコーダ回路9によってクロマ変調、ブランキン
グ、セットアップ付加、同期信号付加などがされて、Y
信号とクロマ信号またはそれらが合成されたコンポジッ
トビデオ信号として出力される。一方、BLCスイッチ
10は、逆光状態の被写体の撮影像の明るさを高めたい
場合などに用いることができる。BLCスイッチ10が
入れられれば、その信号はラッチ11によって保持さ
れ、BLC制御信号としてアイリス制御回路5とAGC
回路7とに与えられる。BLC制御信号を受けたアイリ
ス制御回路5は、アイリス2の開口を所定量だけさらに
広げる。また、BLC制御信号を受けたAGC回路7は
GC電圧を所定量だけさらに高め、それによってGCA
6のゲインが所定量だけ高められる。その結果、逆光状
態にある被写体の撮影像の明るさが高められ、逆光補正
が成されることになる。
【0014】しかし、撮影視野が低照度であって、アイ
リス2が全開しかつGCA6の最大ゲインに達した後
は、それより低い照度の被写体を適正な明るさで撮影す
ることができない。
【0015】そのような場合、A/D変換器12はGC
電圧が所定の第1の閾値レベル以上になったときに低照
度であると判断して、低照度信号を出力する。すなわ
ち、A/D変換器12は低照度判断手段として働く。し
たがって、GC電圧が第1の閾値レベル以上になってい
るときには、A/D変換器12から、たとえばH(高)
レベルの信号がANDゲート13の一方の入力に与えら
れる。なお、この照度判断手段として、コンパレータを
用いてもよいことが理解されよう。
【0016】ANDゲート13の一方の入力がHレベル
になっているときにBLCスイッチ10が操作されれ
ば、ラッチ11を介してHレベルの信号がANDゲート
13の他方の入力に与えられる。したがって、ANDゲ
ート13からHレベルの信号が出力され、ラッチ14を
介してD/A変換器15に与えられる。D/A変換器1
5の出力はGCA6に与えられ、それによって、GCA
6のゲイン変化特性が通常モードの第1のゲイン変化特
性から感度アップモードの第2のゲイン変化特性に変換
させられる。このとき、ラッチ14の出力はA/D変換
器12へも与えられ、それによって、A/D変換器12
の第1の閾値レベルがそれより低い第2の閾値レベルに
切替えられる。
【0017】図2は、GCA6における通常モードのゲ
イン変化特性と感度アップモードのゲイン変化特性を示
すグラフである。横軸はGC電圧を表わし、縦軸はゲイ
ンを表わしている。直線Aは通常モードのゲイン変化特
性を表わし、照度が低くなるにつれて、AGC7のGC
電圧が上昇してGCA6のゲインがそれに比例して上昇
する。この通常モードに対応する直線Aにおいてゲイン
を調節し得るのは最大値mまでであり、その最大値は
ゲインを大きくしたときに増えるノイズとの兼ね合いで
画質をある程度考慮したレベルに制限される。他方、感
度アップモードに対応する直線Bのゲイン変化特性で
は、低照度のときでも逆光補正ができるようにGC電圧
に対するゲインを直線Aに比べて大きくするとともに、
ゲインの最大値もmより大きなmまで上げることを
許容し、ノイズが多少増えて画質が劣化しても逆光補正
を可能にするものである。
【0018】通常モードのとき、A/D変換器12はG
C電圧が第1のしきい値レベルa以上になったときに低
照度であると判断してHレベルの信号を出力する。すな
わち、GC電圧aは感度アップモードへ切換わるための
第1のしきい値レベルである。GC電圧がaより低いと
きにBLCスイッチ10がオン状態にされれば、最大ゲ
インmを有する通常モードの直線A上で所望の逆光補
正量だけゲインが高められる。もしGC電圧がしきい値
aより大きいところ(すなわち、低照度のとき)でBL
Cスイッチ10がオン状態にされれば、ゲイン変化特性
は通常モードの直線A上の点aから感度アップモード
の直線B上の点aに移る。このとき、GCA6の出力
信号は所定レベルになるようにAGC回路7が働くの
で、GC電圧が直線A上の点aと同じゲインレベルで
ある直線B上の点bまで低下する。しかし、逆光補正
量だけゲインを上げるようにBLCスイッチ10からラ
ッチ11を介してAGC7に働くのでGC電圧は点bよ
りも高くなり、最大値mまではゲインを上げることが
できて十分な逆光補正をすることができる。なお、これ
に先立ってラッチ14からAD変換器12に与えられた
信号によって第1のしきい値aは第2のしきい値である
bまたはそれより少し低いb′に変更されているので、
通常モードと感度アップモードとの間の切換においてハ
ッチングを生じることはない。
【0019】通常モードにおいて低照度でGC電圧が最
大となったときのゲインは直線A上のm1 点であるが、
感度アップモードに切替えることによって直線B上のm
2 点まで感度が上昇し得ることになる。したがって、低
照度時においても、ビデオカメラの撮影や逆光補正が可
能となる。
【0020】なお、以上の実施例において、ラッチ1
1、A/D変換器12、ANDゲート13、ラッチ1
4、D/A変換器15による動作はマイコンによって処
理されてもよいことが理解されよう。また、D/A変換
器15の出力は、アナログ信号のレベルの上昇をゆっく
りさせる時定数で上昇させられてもよい。
【0021】感度アップモードを解除する場合、BLC
スイッチ10を再度操作すればラッチ11がトグル動作
するので、AND回路13のAND条件を解除するとと
もに、図1の破線で示された信号線によってラッチ14
を解除することができる。その結果、感度アップモード
が通常モードに戻される。また、ラッチ14は省略する
ことも可能である。この場合、BLCスイッチ10が再
度操作された場合のみならず、被写体の照度が十分にな
ってA/D変換器12の出力がL(低)レベルになった
ときにも、感度アップモードから通常モードに戻ること
になる。さらに、ラッチ14のみならずラッチ11をも
省略することが可能である。この場合には、低照度時で
あってかつBLCスイッチ10が押されている間のみ感
度アップモードになり、スイッチ10が開放されるかま
たは照度が回復すれば通常モードに戻ることになる。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、撮影視
野が通常の撮影条件の下限またはそれより低い照度であ
っても撮影や逆光補正を可能にし得るビデオカメラ用感
度アップ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるビデオカメラ用感度ア
ップ回路を示すブロック図である。
【図2】通常モードのゲイン変化特性と感度アップモー
ドのゲイン変化特性を示すグラフである。
【図3】先行技術によるビデオカメラ用感度アップ回路
を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 レンズ 2 アイリス 3 CCD撮像素子 4 CDS回路 5 アイリス制御回路 6 GCA 7 AGC回路 8 信号処理回路 9 エンコーダ 10 BLCスイッチ 11 ラッチ 12 i

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号の増幅を調節するゲインコント
    ロールアンプと、 前記ゲインコントロールアンプの出力を検知して前記ゲ
    インコントロールアンプのゲインを自動的に調節するた
    めのゲインコントロール信号を出力する自動ゲインコン
    トロール手段と、 前記ゲインコントロール信号から所定の照度レベル以上
    かまたは以下かを判断する照度判断手段と、 前記ゲインコントロールアンプのゲインを所望の補正量
    だけ高めるための逆光補正スイッチと、 前記所定の照度レベル以上の場合に前記逆光補正スイッ
    チがオン状態にされたときには、前記ゲインコントロー
    ルアンプのゲインを照度の低下に応じて第1の最大ゲイ
    ンまで増大させ得る通常モードのゲイン変化特性の範囲
    内でゲインを所望の補正量だけアップさせ、前記所定の
    照度レベル以下の場合に前記逆光補正スイッチがオン状
    態にされたときには、前記ゲインコントロールアンプの
    ゲインを照度の低下に応じて前記第1の最大ゲインより
    大きな第2の最大ゲインまで増大させ得る感度アップモ
    ードのゲイン変化特性の範囲内でゲインを所望の補正量
    だけアップさせるように、前記ゲインコントロールアン
    プのゲイン変化特性を前記通常モードと前記感度アップ
    モードとの間で変換させるためのゲイン変化特性変換手
    段とを含むことを特徴とするビデオカメラ用感度アップ
    回路。
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