JP3072043B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP3072043B2
JP3072043B2 JP8009178A JP917896A JP3072043B2 JP 3072043 B2 JP3072043 B2 JP 3072043B2 JP 8009178 A JP8009178 A JP 8009178A JP 917896 A JP917896 A JP 917896A JP 3072043 B2 JP3072043 B2 JP 3072043B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ビデオカメラな
どの撮像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging device such as a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に撮像装置には、CCD(charge c
oupled device )等の固体撮像素子に入射する光量が変
化しても、撮像装置の出力信号のレベルが変化しないよ
うに、CCDからの出力電気信号を増幅する増幅器の利
得を制御する自動利得制御回路(以下「AGC回路」と
いう)が備えられており(例えば特開昭63−3067
75号公報)、照度が下がっても自動的にある一定のレ
ベルに出力信号が増幅されるものがあり、これを第1の
従来例とする。
2. Description of the Related Art Generally, a CCD (charge c.
Automatic gain control circuit that controls the gain of an amplifier that amplifies the electric signal output from the CCD so that the level of the output signal of the imaging device does not change even if the amount of light incident on the solid-state imaging device changes. (Hereinafter referred to as “AGC circuit”) (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-3067).
No. 75, the output signal is automatically amplified to a certain level even when the illuminance is lowered. This is referred to as a first conventional example.

【0003】一方、従来より、低照度時における感度を
増大させる方法として、映像信号をメモリで遅延させて
累積加算を行う方法がある(特開平5−103266号
公報)。この方法を用いた撮像装置を第2の従来例とす
る。以下、図面を参照しながら第1および第2の従来例
について説明する。図12は第1の従来例の撮像装置の
基本的な構成を示すブロック図である。
On the other hand, conventionally, as a method of increasing the sensitivity at low illuminance, there is a method of delaying a video signal in a memory and performing cumulative addition (Japanese Patent Laid-Open No. 5-103266). An imaging apparatus using this method is referred to as a second conventional example. Hereinafter, first and second conventional examples will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a block diagram showing a basic configuration of the imaging device of the first conventional example.

【0004】この図12の撮像装置では、固体撮像素子
101からの電気信号が利得可変増幅器102に入力さ
れ、利得可変増幅器102で増幅されて、出力信号S4
として出力されるとともにレベル検出回路103へ送ら
れる。レベル検出回路103は、利得可変増幅器102
からの出力信号S4のレベルを検出する。利得制御回路
104は、レベル検出回路103からのレベル信号と目
標値とを比較し、レベル信号と目標値とが等しくなるよ
うに利得可変増幅器102の利得を制御する。これによ
り、たとえ照度が下がっていったとしても、利得制御回
路104が利得可変増幅器102の利得を増加させ、そ
れによって出力信号S4のレベルは一定に保たれる。
In the imaging apparatus shown in FIG. 12 , an electric signal from a solid-state imaging device 101 is input to a variable gain amplifier 102, amplified by the variable gain amplifier 102, and output as an output signal S4.
And sent to the level detection circuit 103. The level detection circuit 103 includes a variable gain amplifier 102
The level of the output signal S4 is detected. The gain control circuit 104 compares the level signal from the level detection circuit 103 with a target value, and controls the gain of the variable gain amplifier 102 so that the level signal and the target value become equal. As a result, even if the illuminance decreases, the gain control circuit 104 increases the gain of the variable gain amplifier 102, thereby keeping the level of the output signal S4 constant.

【0005】つぎに、図13は第2の従来例の撮像装置
の基本的な構成を示すブロック図である。この図13
撮像装置では、CCD等の固体撮像素子を備えた撮像部
111からのアナログ映像信号が、アナログ/デジタル
変換器(以下「A/D変換器」という)112によっ
て、デジタル映像信号S5に変換される。メモリ部11
5は、出力映像信号S6を記憶する。乗算器113は、
AD変換器112からの出力信号S5に、定数設定回路
117により設定される定数1−A(Aは0<A<1)
を乗算して信号レベルを正規化する。また、乗算器11
6は、メモリ部115からの出力信号に、定数設定回路
117により設定される定数Aを乗算して信号レベルを
正規化する。そして、加算器114が、乗算器113と
116からの出力信号を加算して、出力映像信号S6と
して出力する。加算器114で加算を繰り返すことによ
って、例えば、出力映像信号S6の信号レベルをSi
雑音レベルをNi とすると、出力映像信号S6の信号レ
ベルSo は振幅和となるので、
FIG. 13 is a block diagram showing a basic configuration of a second conventional imaging apparatus. In the imaging apparatus of FIG. 13 , an analog video signal from an imaging unit 111 having a solid-state imaging device such as a CCD is converted into a digital video signal S5 by an analog / digital converter (hereinafter, referred to as an “A / D converter”) 112. Is converted to Memory unit 11
5 stores the output video signal S6. The multiplier 113
A constant 1-A (A is 0 <A <1) set by the constant setting circuit 117 in the output signal S5 from the AD converter 112.
To normalize the signal level. The multiplier 11
Numeral 6 normalizes the signal level by multiplying the output signal from the memory unit 115 by a constant A set by the constant setting circuit 117. Then, the adder 114 adds the output signals from the multipliers 113 and 116 and outputs the result as an output video signal S6. By repeating the addition in the adder 114, for example, the signal level of the output video signal S6 is changed to S i ,
Assuming that the noise level is N i , the signal level S o of the output video signal S 6 is the sum of the amplitudes.

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】となり、雑音レベルNo は電力和で、[0007], and the noise level N o is the power sum,

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】となり、したがって平均振幅では、Therefore, at the average amplitude,

【0010】[0010]

【数3】 (Equation 3)

【0011】となるので、信号対雑音比(以下「S/N
比」という)は、
Therefore, the signal-to-noise ratio (hereinafter “S / N”)
Ratio))

【0012】[0012]

【数4】 (Equation 4)

【0013】となり、S/N比が向上されるので、低照
度時でも実質的に感度が増大することになる。
As a result, the S / N ratio is improved, so that the sensitivity substantially increases even at low illuminance.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の第
1の従来例の構成では、照度が下がっていったときに
は、単純に利得可変増幅器102の利得が増大するだけ
なので、それによってS/N比が劣化してしまう。そこ
で一般には、そのS/N比の劣化を考慮して、利得可変
増幅器102の利得の最大値を定めておき、照度が下が
っても利得可変増幅器102の利得がその最大値を超え
ないようにしている。その場合、その利得の最大値に対
する照度を下回っても利得は増加しないので、出力信号
レベルは一定に保てなくなる。
However, in the configuration of the first conventional example, when the illuminance decreases, the gain of the variable gain amplifier 102 simply increases, so that the S / N ratio is reduced. Will deteriorate. Therefore, in general, the maximum value of the gain of the variable gain amplifier 102 is determined in consideration of the deterioration of the S / N ratio so that the gain of the variable gain amplifier 102 does not exceed the maximum value even when the illuminance decreases. ing. In this case, the gain does not increase even if the illuminance falls below the maximum value of the gain, so that the output signal level cannot be kept constant.

【0015】また、第2の従来例の構成では、上述した
ようにS/N比は向上するので、低照度の時でも実質的
には感度が増大するが、実際の出力信号レベルは入力信
号レベルのままで増大しないうえに、メモリ部115で
遅延される過去の信号に定数A(0<A<1)を掛け、
現在の信号(実際の信号の1−A倍)に加算しているの
で、もし映像信号に動きがあった場合、過去の映像信号
の影響が残る、すなわち残像が生じることになる。
Further, in the configuration of the second conventional example, the S / N ratio is improved as described above, so that the sensitivity is substantially increased even at low illuminance, but the actual output signal level is reduced by the input signal level. In addition to the level, the signal does not increase and the past signal delayed by the memory unit 115 is multiplied by a constant A (0 <A <1).
Since the signal is added to the current signal (1-A times the actual signal), if there is a motion in the video signal, the influence of the past video signal remains, that is, an afterimage occurs.

【0016】この発明は上記従来の課題を解決するもの
で、低照度時においても、S/N比の劣化と残像を極力
抑えつつ、出力信号レベルを一定に保つことのできる撮
像装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an imaging apparatus capable of keeping the output signal level constant while minimizing the deterioration of the S / N ratio and the afterimage even at low illuminance. The purpose is to:

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の撮像装置
は、入射光を電気信号に変換する固体撮像素子と、電気
信号を増幅する増幅手段と、入力される信号を所定期間
遅延する遅延手段と、この遅延手段からの出力信号に対
して設定された値を乗ずる乗算手段と、この乗算手段か
らの出力信号と増幅手段からの出力信号とを加算して遅
延手段へ出力する加算器と、増幅手段からの出力信号の
レベルを検出するレベル検出手段と、このレベル検出手
段からのレベル信号がその目標値と等しくなるように増
幅手段の利得を制御し、利得が増加し所定の値に達した
ときに目標値を小さく、かつ乗算手段の乗ずる値を大き
くする制御手段とを備え、加算器または遅延手段の出力
信号レベルを略一定に保ち、該出力信号を外部への出力
信号とするようにしている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: a solid-state image pickup device for converting incident light into an electric signal; an amplifying means for amplifying an electric signal; and a delay for delaying an input signal for a predetermined period. Means, multiplication means for multiplying the output signal from the delay means by a set value, and an adder for adding the output signal from the multiplication means and the output signal from the amplification means and outputting to the delay means. A level detecting means for detecting a level of an output signal from the amplifying means, and a gain of the amplifying means being controlled so that the level signal from the level detecting means becomes equal to its target value, and the gain is increased to a predetermined value. Control means for reducing the target value when reaching the value and increasing the value to be multiplied by the multiplication means, the output of the adder or the delay means.
Maintaining the signal level substantially constant, so that the output signal of the output signal to the outside.

【0018】この構成によれば、利得が増加し所定の値
に達したときにレベル信号の目標値を小さく、かつ乗算
手段の乗ずる値を大きくすることにより、出力信号の残
像現象を抑えながら、低照度時における増幅手段の信号
増幅によるS/N比の劣化を抑えるとともに、出力信号
レベルを一定に保つことができる。請求項2記載の撮像
装置は、入射光を電気信号に変換する固体撮像素子と、
電気信号を増幅する増幅手段と、入力される信号を所定
期間遅延する遅延手段と、この遅延手段からの出力信号
に対して設定された値を乗ずる乗算手段と、この乗算手
段からの出力信号と増幅手段からの出力信号とを加算し
て遅延手段へ出力する加算器と、増幅手段からの出力信
号のレベルを検出するレベル検出手段と、このレベル検
出手段からのレベル信号がその目標値と等しくなるよう
に増幅手段の利得を制御し、入射光の照度の低下に応じ
目標値を小さく、かつ乗算手段の乗ずる値を大きくす
る制御手段とを備え、加算器または遅延手段の出力信号
レベルを略一定に保ち、該出力信号を外部への出力信号
とするようにしている。
According to this configuration, when the gain increases and reaches a predetermined value, the target value of the level signal is reduced and the value multiplied by the multiplication means is increased, thereby suppressing the after-image phenomenon of the output signal. It is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio due to the signal amplification of the amplifying means at the time of low illuminance, and to keep the output signal level constant. An imaging device according to claim 2, wherein the solid-state imaging device converts incident light into an electric signal,
Amplifying means for amplifying an electric signal; delay means for delaying an input signal for a predetermined period; multiplying means for multiplying an output signal from the delay means by a set value; and an output signal from the multiplying means. An adder for adding the output signal from the amplifying means and outputting the result to the delay means; a level detecting means for detecting a level of the output signal from the amplifying means; and a level signal from the level detecting means being equal to its target value. controlling the gain of the amplifying means so that, reduce the target value with a decrease in the illuminance of the incident light, and a control means for increasing the value to be multiplied with the multiplication means, the output signal of the adder or the delay means
Maintaining the level substantially constant, so that the output signal of the output signal to the outside.

【0019】この構成によれば、入射光の照度の低下に
応じてレベル信号の目標値を小さく、かつ乗算手段の乗
ずる値を大きくすることにより、低照度時における増幅
手段の信号増幅によるS/N比の劣化を抑えるととも
に、出力信号レベルを一定に保つことができる。また、
照度の低下にともない増幅手段の利得と乗算手段の乗ず
る値とが緩やかに増加することになり、出力信号の残像
現象を抑えることができる。
According to this configuration, by reducing the target value of the level signal and increasing the value to be multiplied by the multiplication means in accordance with the decrease in the illuminance of the incident light, the S / A by the signal amplification of the amplification means at low illuminance is obtained. It is possible to suppress the deterioration of the N ratio and to keep the output signal level constant. Also,
As the illuminance decreases, the gain of the amplifying means and the value multiplied by the multiplying means gradually increase, and the afterimage phenomenon of the output signal can be suppressed.

【0020】請求項3記載の撮像装置は、請求項2記載
の撮像装置において、制御手段が、増幅手段の利得また
は入射光の照度が所定の範囲内のときには、レベル検出
手段からのレベル信号の目標値及び乗算手段の乗ずる値
を固定するようにしたことを特徴とする。この構成によ
れば、S/N比の劣化と残像の度合いに応じて、増幅手
段の利得または入射光の照度が所定の範囲で、レベル信
号の目標値及び乗算手段の乗ずる値を固定することによ
り、残像現象をより抑えることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the second aspect, the control means detects the level when the gain of the amplifying means or the illuminance of incident light is within a predetermined range.
A target value of the level signal from the means and a value to be multiplied by the multiplying means are fixed. According to this configuration, the gain of the amplifying means or the illuminance of the incident light falls within a predetermined range according to the level of the S / N ratio and the degree of afterimage.
By fixing the target value of the signal and the value to be multiplied by the multiplying means, the afterimage phenomenon can be further suppressed.

【0021】請求項4記載の撮像装置は、請求項2記載
の撮像装置において、制御手段が、増幅手段の利得が所
定の利得値に達したときに利得を所定の利得値で固定す
るとともに、乗算手段の乗ずる値が所定の値に達したと
きに乗ずる値を所定の値で固定し、かつ利得の固定と乗
ずる値の固定とは入射光の照度の異なる範囲で行うよう
にしたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the second aspect, the control means fixes the gain at a predetermined gain value when the gain of the amplification means reaches a predetermined gain value, When the value to be multiplied by the multiplying means reaches a predetermined value, the value to be multiplied is fixed at a predetermined value, and the fixed gain and the fixed multiplied value are performed in different ranges of the illuminance of incident light. And

【0022】この構成によれば、S/N比の劣化と残像
の度合いに応じて、増幅手段の利得の固定および乗算手
段の乗ずる値の固定を設定することにより、S/N比の
劣化と残像現象をより一層抑えることができる。
According to this configuration, by fixing the gain of the amplifying means and fixing the value to be multiplied by the multiplying means in accordance with the deterioration of the S / N ratio and the degree of the afterimage, the deterioration of the S / N ratio is reduced. The afterimage phenomenon can be further suppressed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。図1はこの発明の
第1の実施の形態の撮像装置の基本的な構成を示すブロ
ック図である。図1において、11はCCD等の固体撮
像素子、12は固体撮像素子11からのアナログ電気信
号S1を増幅する増幅手段としての利得可変増幅器、1
3は利得可変増幅器12からのアナログ信号をデジタル
信号に変換するA/D変換器、14はA/D変換器13
からの出力信号S2と乗算器16からの信号とを加算す
る加算器、15は加算器14からの出力信号を1フィー
ルド遅延させるための遅延手段としてのフィールドメモ
リ、16はフィールドメモリ15からの出力信号S3に
乗数k(0<k<1)を乗ずる乗算手段としての乗算
器、17は信号S2の信号レベルを検出するレベル検出
手段、18はレベル検出手段17からのレベル信号Sav
にもとづいて、利得可変増幅器12の利得Gや乗算器1
6の乗ずる値kを制御するシステム制御手段である。こ
のシステム制御手段18としては、例えばマイクロコン
ピュータを用いることができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a solid-state imaging device such as a CCD, 12 denotes a variable gain amplifier as amplifying means for amplifying an analog electric signal S1 from the solid-state imaging device 11, 1
Reference numeral 3 denotes an A / D converter for converting an analog signal from the variable gain amplifier 12 into a digital signal, and reference numeral 14 denotes an A / D converter 13
Adder for adding the output signal S2 from the adder to the signal from the multiplier 16, 15 is a field memory as delay means for delaying the output signal from the adder 14 by one field, and 16 is an output from the field memory 15 A multiplier as a multiplying means for multiplying the signal S3 by a multiplier k (0 <k <1), 17 is a level detecting means for detecting the signal level of the signal S2, and 18 is a level signal S av from the level detecting means 17.
The gain G of the variable gain amplifier 12 and the multiplier 1
This is system control means for controlling the value k to be multiplied by 6. As the system control means 18, for example, a microcomputer can be used.

【0024】固体撮像素子11からのアナログ映像信号
S1は、可変利得増幅器12によって利得Gで増幅さ
れ、さらにA/D変換器12によってデジタル映像信号
S2に変換される。その信号S2と乗算器16からの出
力とが加算器14によって加算され、フィールドメモリ
15に入力される。乗算器16は、フィールドメモリ1
5からの出力映像信号S3をk倍して加算器14へ出力
する。一方、レベル検出手段17は、信号S2の所定期
間、例えば1フィールド期間の平均値を求めることで、
信号S2のレベルを検出し、それをレベル信号Savとし
て出力する。システム制御手段18は、そのレベル信号
avに基づいて可変利得増幅器12の利得Gと乗算器1
6の乗数kの制御を行うが、まず、この制御によって出
力信号S3のレベル及びS/N比が変化することを説明
する。
The analog video signal S1 from the solid-state imaging device 11 is amplified by the variable gain amplifier 12 with a gain G, and further converted by the A / D converter 12 into a digital video signal S2. The signal S2 and the output from the multiplier 16 are added by the adder 14 and input to the field memory 15. The multiplier 16 includes the field memory 1
5 is multiplied by k and output to the adder 14. On the other hand, the level detecting means 17 obtains an average value of a predetermined period of the signal S2, for example, one field period,
The level of the signal S2 is detected and output as a level signal Sav . The system control means 18 determines the gain G of the variable gain amplifier 12 and the multiplier 1 based on the level signal Sav.
The control of the multiplier k of 6 is performed. First, it will be described that the level and the S / N ratio of the output signal S3 change by this control.

【0025】例えば、アナログ信号S1のレベルが一定
値Sa であるとし、信号S2のレベルをSx 、そして出
力信号S3のレベルをSy とすると、
[0025] For example, the level of the analog signal S1 is set to a constant value S a, level S x of the signal S2, and the level of the output signal S3 When S y,

【0026】[0026]

【数5】 (Equation 5)

【0027】[0027]

【数6】 (Equation 6)

【0028】となり、信号S2のレベルSx は、アナロ
グ信号S1のレベルSa のG倍、そして出力信号S3の
レベルSy は、時間とともに信号S2のレベルSx の1
/(1−k)倍に近づく。同様にして、信号S2のノイ
ズレベルをNx 、出力信号S3のノイズレベルをNy
すると、
The next level S x of the signal S2, G times the level S a of the analog signal S1 and the level S y of the output signal S3, the first level S x of the signal S2 with time
/ (1-k) times. Similarly, the noise level of the signal S2 N x, the noise level of the output signal S3 and N y,

【0029】[0029]

【数7】 (Equation 7)

【0030】となり、十分時間が経つと出力信号S3の
ノイズレベルNy は、信号S2のノイズレベルNx と比
較して、電力レベルで1/(1−k2 )倍、平均振幅で
は1/(1−k2 1/2 倍となる。したがって、出力信
号S3のS/N比は
The next, the noise level N y enough over time and the output signal S3 is compared with the noise level N x of the signal S2, 1 / (1-k 2) times the power level, the average amplitude 1 / (1-k 2) becomes 1/2 times. Therefore, the S / N ratio of the output signal S3 is

【0031】[0031]

【数8】 (Equation 8)

【0032】となり、信号S2のS/N比の{(1+
k)/(1−k)}1/2 倍に改善される。ただし、現フ
ィールドの信号S2に、k倍された過去の信号S2の累
積加算和を足し合わせるので、信号S2に映像としての
動きがあると、出力信号S3に残像が生じる。乗数kが
変化したときの出力信号S3のレベルSy の信号S2の
レベルSx に対する増幅利得は
The signal S2 has an S / N ratio of 信号 (1+
k) / (1−k)} is improved by a factor of 1/2 . However, since the cumulative sum of the past signal S2 multiplied by k is added to the signal S2 of the current field, if the signal S2 has motion as a video, an afterimage occurs in the output signal S3. Amplification gain on the level S x level S y of the signal S2 output signal S3 when the multiplier k is changed

【0033】[0033]

【数9】 (Equation 9)

【0034】となり、これを図示すると図2(a)にな
る。同じく乗数kが変化したときの出力信号S3のS/
N比の信号S2のS/N比に対する改善度は
This is shown in FIG. 2A. Similarly, S / of output signal S3 when multiplier k changes.
The degree of improvement of the S / N ratio of the N ratio signal S2 is

【0035】[0035]

【数10】 (Equation 10)

【0036】となり、これを図示すると図2(b)にな
る。例えばk=1/2のとき
This is shown in FIG. 2B. For example, when k = 1/2

【0037】[0037]

【数11】 [Equation 11]

【0038】[0038]

【数12】 (Equation 12)

【0039】であり、また、k=3/4のときはAnd when k = 3/4,

【0040】[0040]

【数13】 (Equation 13)

【0041】[0041]

【数14】 [Equation 14]

【0042】である。次にシステム制御手段18の動作
を、さらに図3を参照しながら説明する。図3はシステ
ム制御手段18の動作を示すフローチャートである。動
作開始時、利得Gは1、乗数kは0にする(図3−
(1))。さらに、レベル検出手段17からのレベル信
号Savの目標値となるStgは、出力信号S3が保たれる
べき値Skpに設定する(図3−(2))。システム制御
手段18はまず、レベル検出手段17からのレベル信号
avを得る(図3−(3))。そしてレベル信号Sav
目標値Stgとを比較し、その結果からシステム制御手段
18はSav=Stgとなるような利得Gを求めてその値に
変更する(図3−(4))。それによって信号S2のレ
ベルSx はStg、すなわちSkp付近に保たれる。乗算器
16の乗数kは最初0であり、信号S2がそのまま出力
信号S3となるので、当然出力信号S3のレベルSy
kp付近に保たれる。ここまでの動作に限ると従来のA
GC回路の動作と同様であり、よく知られているので、
詳細な動作の説明は省略する。
Is as follows. Next, the operation of the system control means 18 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the system control means 18. At the start of operation, the gain G is set to 1 and the multiplier k is set to 0 (see FIG. 3).
(1)). Furthermore, S tg which is a target value of the level signal S av from the level detecting means 17 is set to the value S kp to output signal S3 is maintained (Fig. 3 (2)). The system control means 18 first obtains the level signal Sav from the level detection means 17 (FIG. 3- (3)). And comparing the level signal S av and the target value S tg, resulting from the system control unit 18 is changed to the value calculated gain G such that S av = S tg (Fig 3 (4)) . Thereby, the level Sx of the signal S2 is kept near Stg , that is, Skp . Multiplier k of the multiplier 16 is the first 0, since the signal S2 is directly the output signal S3, the level S y of course the output signal S3 is also kept near the S kp. If only the operation up to this point, the conventional A
It is similar to the operation of the GC circuit and is well known,
Detailed description of the operation is omitted.

【0043】ここからの動作は図4も用いて説明する。
図4はシステム制御手段18の照度低下に対する諸変数
の制御を表す特性曲線図である。照度が下がってくると
利得Gはどんどん増大し、それによって信号S2のS/
N比が劣化する。そこで、まずS/N比の劣化が許容範
囲内に収まる最大の利得Gmax を予め設定する。照度が
図4(a)のA点から徐々に下がっていきB点まで達す
ると、レベル検出手段17によるレベル信号Savによっ
て、システム制御手段18が設定する利得GがGmax
到達する(図3−(5))。すると、システム制御手段
18はまず、図4(c)のように目標値StgをSkp/2
に下げ(図3−(6))、そして同時に、図4(d)の
ように乗算器16の乗数kを0から1/2に上げる(図
3−(7))。その後はAGC動作を続ける。
The operation from here will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a characteristic curve diagram showing the control of various variables with respect to the decrease in illuminance by the system control means 18. As the illuminance decreases, the gain G increases steadily, thereby increasing the S / S of the signal S2.
The N ratio deteriorates. Therefore, first, the maximum gain Gmax at which the deterioration of the S / N ratio falls within the allowable range is set in advance. When the illuminance is reached gradually decreases in going from point A to point B in FIG. 4 (a), the level signal S av by level detecting means 17, the system control unit 18 is the gain G reaches a G max to be set (Fig. 3- (5)). Then, the system control means 18 first sets the target value Stg to Skp / 2 as shown in FIG.
(FIG. 3- (6)), and at the same time, increase the multiplier k of the multiplier 16 from 0 to 1 / as shown in FIG. 4 (d) (FIG. 3- (7)). Thereafter, the AGC operation is continued.

【0044】以上の制御によって信号S2のレベルSx
は、目標値StgすなわちSkp/2付近へ下がる。一方、
乗数kは1/2に上げているので出力信号S3のレベル
yは、(数11)に示すように時間がたつにつれ2×
x に近づく。したがって照度がさらに下がっていった
としてもSx はSkp/2付近に保たれ、よってSy は2
×Sx =Skp付近に保たれることがわかる。また、照度
低下及び利得G増加にともなうS/N比劣化も、乗算器
16の乗数kを1/2に上げたことで、(数12)に示
すように約4.8[dB]改善される。
With the above control, the level S x of the signal S2 is obtained.
Drops to near the target value Stg, ie, Skp / 2. on the other hand,
2 × As multiplier k is level S y of the output signal S3 because it increased to 1/2, stand time as shown in equation (11)
It approaches Sx . Therefore, even if the illuminance further decreases, S x is kept near S kp / 2, so that S y is 2
It can be seen that × S x = S kp is maintained. Also, the S / N ratio deterioration due to the decrease in illuminance and the increase in the gain G is improved by about 4.8 [dB] as shown in (Equation 12) by increasing the multiplier k of the multiplier 16 to 1 /. You.

【0045】さらに目標値Stg=Skp/2としてAGC
動作を続け、照度が図4(a)のC点に達し、またもや
利得GがGmax になったときには、図4(c),(d)
のように、今度は目標値StgをSkp/4まで下げ、そし
て乗数kを3/4に上げてからAGC動作を行わせる。
それによって出力信号S3のレベルSy は(数13)に
示すように、4×Sx 、つまり4×Stg=Skpに保た
れ、一方、S/N比の劣化も、(数14)に示すように
約8.5dB改善する。
Further, AGC is performed with the target value Stg = Skp / 2.
It continues to operate, when the illuminance reaches the point C of FIG. 4 (a), again the gain G becomes G max is FIG 4 (c), (d)
Then, the target value Stg is decreased to Skp / 4, and the multiplier k is increased to 3/4, and then the AGC operation is performed.
Whereby as the level S y of the output signal S3 shown in equation (13), 4 × S x, i.e. maintained at 4 × S tg = S kp, whereas, deterioration of S / N ratio, (Equation 14) Approximately 8.5 dB is improved as shown in FIG.

【0046】さらに照度が下がったときも目標値Stg
tg=Skp/2n 、乗算器16の乗数k=1−(1/
2)n (n:GがGmax に到達した回数)として同様な
制御を行うことで、照度低下及び利得可変増幅器12に
よるS/N比劣化を抑えつつ、出力信号S3のレベルS
y を一定値Skpに保つことができる。また、乗算器16
の乗ずる値kは、照度低下にしたがって段階的に上げて
いくので、映像信号S2に動きがあったときの、出力映
像信号S3の残像は極力抑えることができる。
When the illuminance further decreases, the target value Stg is set to Stg = Skp / 2n , and the multiplier k of the multiplier 16 k = 1- (1 /
2) n (n: G is by performing the same control as the number of times) that reaches the G max, while suppressing the S / N ratio degradation due to illumination intensity and variable gain amplifier 12, the level S of the output signal S3
y can be kept at a constant value S kp . The multiplier 16
Is multiplied stepwise as the illuminance decreases, so that the afterimage of the output video signal S3 when the video signal S2 moves can be minimized.

【0047】なお、照度が下がって少なくとも1度、利
得GがGmax に達した後で、逆に照度が上がった場合
は、上記の制御の逆の制御を行わせる。例えば、Stg
kp/2、k=1/2のときに照度が上がった場合、利
得Gは下がるが、そのGがGma x /2まで下がった時点
でStg=Skp、k=0に戻し、そしてAGC動作を続け
るようにすればよい。
When the illuminance rises at least once after the illuminance has fallen and the gain G has reached Gmax , the control reverse to the above control is performed. For example, Stg =
If the illuminance is increased when the S kp / 2, k = 1 /2, the gain G is decreased, returning to S tg = S kp, k = 0 at the time the G drops to G ma x / 2, Then, the AGC operation may be continued.

【0048】また、この実施の形態では、利得GがG
max になったときの目標値StgはStg=Skp/2
n (n:GがGmax に到達した回数)で設定している
が、必ずしもそうする必要はなく、要はStg=Skp/b
n とした場合、1<b、かつk=1−(1/b)n であ
ればよい。
In this embodiment, the gain G is G
The target value Stg when it reaches the maximum is Stg = Skp / 2
n: While set at (n G is the number of times reaches the G max), it is not always necessary to do so, short S tg = S kp / b
When n is set, 1 <b and k = 1− (1 / b) n may be used.

【0049】[0049]

【0050】[0050]

【0051】また、この実施の形態では、乗算手段とし
て乗算器16を使用したが、乗数k=1−(1/2)n
であり、かつnの最大値が決まっている場合は、図11
のような構成の回路を乗算手段として用いることができ
る。その場合、上記実施例に比べて回路規模の削減が期
待できる。なお、図11において、41−1〜41−n
はビットシフト手段、42はセレクタ、43は減算器で
ある。
Further, in this embodiment, the multiplier 16 is used as the multiplying means, but the multiplier k = 1− (1/2) n
And the maximum value of n is determined, FIG.
A circuit having such a configuration can be used as multiplication means. In that case, a reduction in circuit scale can be expected as compared with the above embodiment. In FIG. 11 , 41-1 to 41-n
Is a bit shift means, 42 is a selector, and 43 is a subtractor.

【0052】[0052]

【0053】次に、この発明の第2の実施の形態につい
て説明する。第2の実施の形態の構成は、図1に示す第
1の実施の形態の構成と同一であり、図1の説明は省略
する。第2の実施の形態が第1の実施の形態と異なる点
は、システム制御手段18の制御方法である。以下に第
2の実施の形態におけるシステム制御手段18の制御方
法について、さらに図5,図6を参照しながら説明す
る。図5は第2の実施の形態におけるシステム制御手段
18の動作を示すフローチャートである。図6は第2の
実施の形態におけるシステム制御手段18の照度低下に
対する諸変数の制御を表す特性曲線図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, and the description of FIG. 1 is omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in the control method of the system control unit 18. Hereinafter, a control method of the system control unit 18 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the system control means 18 according to the second embodiment. FIG. 6 is a characteristic curve diagram showing the control of various variables with respect to the decrease in illuminance of the system control means 18 according to the second embodiment.

【0054】システム制御手段18は、まずレベル検出
手段17からのレベル信号Savと、目標値Stgとを比較
するが、この目標値Stgを出力信号S3が保たれるべき
値S kpに対してStg=a×Skp(0<a≦1)と設定
し、動作開始時はa=1、つまりStg=Skpにしてお
く。また、乗算器16の乗ずる値kは、k=1−aで与
え、動作開始時はk=0である(図5−(1))。そし
てここで用いられる係数aを照度低下に応じて図6
(d)のように変化させる。ただし、ここで現在の照度
を得る必要があるが、ここではレベル信号Savをレベル
検出手段17から得た後(図5−(2))、利得可変増
幅器12の利得Gで割ったSav/Gを求め(図5−
(3))、照度として用いる。なお、動作開始時の利得
可変増幅器12の利得Gは1である。
The system control means 18 first detects the level
Level signal S from the means 17avAnd the target value StgCompare with
However, the target value StgThe output signal S3 should be kept
Value S kpFor Stg= A × Skp(0 <a ≦ 1)
At the start of operation, a = 1, that is, Stg= SkpSet aside
Good. The value k to be multiplied by the multiplier 16 is given by k = 1−a.
When the operation starts, k = 0 (FIG. 5- (1)). Soshi
The coefficient a used here is changed according to the decrease in illuminance.
(D). However, here is the current illuminance
, But here the level signal SavThe level
After being obtained from the detecting means 17 (FIG. 5- (2)), the gain is increased.
S divided by the gain G of the width unit 12av/ G (Fig. 5-
(3)), used as illuminance. The gain at the start of operation
The gain G of the variable amplifier 12 is 1.

【0055】この照度、つまりSav/Gが図6(a)の
A点から徐々に低下していった場合、それに応じて係数
aを図6(d)のように徐々に下げる(図5−
(4))。目標値StgはStg=a×Skp、乗数kはk=
1−aと設定しているから(図5−(5))、係数aの
減少によって目標値Stgは図6(c)のようにSkpから
徐々に下がり、逆に乗数kの値は図6(d)のように0
から徐々に増加していく。
When the illuminance, that is, S av / G, gradually decreases from the point A in FIG. 6A, the coefficient a is gradually reduced accordingly as shown in FIG. −
(4)). The target value Stg is Stg = a x Skp , and the multiplier k is k =
Because they set to 1-a (Fig. 5 (5)), and gradually decreases the value of the multiplier k reversed from S kp as shown in FIG. 6 is a target value S tg (c) by reduction of the coefficient a As shown in FIG.
And gradually increase.

【0056】システム制御手段18はその後、SavとS
tgとを比較し、Sav=Stgとなるような利得Gを求めて
その値に変更するという従来のAGC動作を行うので
(図5−(6))、信号S2のレベルSx は目標値
tg、つまり、a×Skp付近に保たれる。出力信号S3
のレベルSy は、(数9)より
The system control means 18 then determines S av and S
comparing the tg, since the conventional AGC operation of changing its value seeking gain G such that S av = S tg (Fig 5 (6)), the level S x of the signal S2 target The value is kept near the value Stg , that is, a * Skp . Output signal S3
The level S y of is given by (Equation 9)

【0057】[0057]

【数16】 (Equation 16)

【0058】と表わされ、ここで1−k=aであるか
ら、
Where 1−k = a,

【0059】[0059]

【数17】 [Equation 17]

【0060】となる。つまり、Sy はSkp付近に保たれ
る。一方、照度低下と利得可変増幅器12の信号増幅に
よるS/N比劣化も、係数aの減少に伴う乗数kの増加
によって、第1の実施の形態と同様に(数10)のよう
に改善される。また、以上の制御によって、利得Gと乗
数kの双方が緩やかに増加することになるので、S/N
比の劣化と、映像に動きがあったときに出力信号S3に
生じる残像を、極力抑えることができる。
Is as follows. In other words, S y is kept in the vicinity of S kp. On the other hand, the deterioration of the S / N ratio due to the decrease in the illuminance and the signal amplification of the variable gain amplifier 12 is also improved as in the first embodiment (Equation 10) by the increase of the multiplier k with the decrease of the coefficient a. You. Further, both gain G and multiplier k gradually increase due to the above control, so that S / N
The deterioration of the ratio and the afterimage generated in the output signal S3 when there is a motion in the video can be suppressed as much as possible.

【0061】[0061]

【0062】次に、この発明の第3の実施の形態につい
て説明する。第3の実施の形態の構成は、図1に示す第
1,第2の実施の形態の構成と同一であり、図1の説明
は省略する。第3の実施の形態が第1,第2の実施の形
態と異なる点は、システム制御手段18の制御方法であ
る。以下に第3の実施の形態におけるシステム制御手段
18の制御方法について、さらに図7を参照しながら説
明する。図7は第3の実施の形態におけるシステム制御
手段18の照度低下に対する諸変数の制御を表す特性曲
線図である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the third embodiment is the same as the configurations of the first and second embodiments shown in FIG. 1, and the description of FIG. 1 is omitted. The third embodiment differs from the first and second embodiments in the control method of the system control unit 18. Hereinafter, a control method of the system control unit 18 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a characteristic curve diagram showing the control of various variables with respect to the decrease in illuminance of the system control means 18 in the third embodiment.

【0063】システム制御手段18は、第2の実施の形
態と同じく、目標値Stgを出力信号S3が保たれるべき
値Skpに対してStg=a×Skp(0<a≦1)、乗算器
16の乗ずる値kをk=1−aと設定し、動作開始時は
a=1、つまりStg=Skp、k=0にする。そして目標
値StgをSkpに固定、a,kはそれぞれ1,0固定のま
まで、まず従来のAGC動作による利得Gの制御のみを
行う。そして、照度が図7(a)のA点から徐々に低下
していき、AGC動作によって利得可変増幅器12の利
得G=GL となるB点に到達した時にa=1固定を解除
し、第2の実施の形態で説明した図5(2)〜(6)の
制御を行わせる。その制御により、照度低下に応じて図
7の(c),(d)のように、係数aと目標値Stgは減
少し、乗数kは増大する。そして、第2の実施の形態で
述べたように、出力信号S3のレベルSy はSkp付近に
保たれ、出力信号のS/N比は改善される。ただし、こ
こで係数aの減少、すなわち乗数kの増加を開始させる
利得GL の値は、照度低下及び利得可変増幅器12の信
号増幅による、出力信号S3のS/N比劣化の度合によ
って決めるようにする(例えば、S/N比が6dB下が
るときの利得Gの値にする)。
[0063] The system control unit 18, like the second embodiment, S tg = a × S kp (0 for values S kp should the target value S tg output signal S3 is maintained <a ≦ 1 ), The value k to be multiplied by the multiplier 16 is set to k = 1−a, and at the start of operation, a = 1, that is, Stg = Skp , k = 0. The fixed target value S tg to S kp, a, k remains the 1,0 respectively fixed, only the control of the gain G by the first conventional AGC operation. Then, the illuminance gradually decreases from the point A in FIG. 7A, and when the illuminance reaches the point B where the gain G of the variable gain amplifier 12 becomes G = GL by the AGC operation, the fixed a = 1 is released. 5 (2) to (6) described in the second embodiment. By this control, the coefficient a and the target value Stg decrease and the multiplier k increases as shown in FIGS. 7C and 7D according to the decrease in the illuminance. Then, as described in the second embodiment, the level S y of the output signal S3 is maintained at around S kp, S / N ratio of the output signal is improved. However, the value of the gain GL at which the coefficient a starts decreasing, that is, the increase of the multiplier k, is determined according to the degree of deterioration of the S / N ratio of the output signal S3 due to the decrease in illuminance and the signal amplification of the variable gain amplifier 12. (For example, the value of the gain G when the S / N ratio falls by 6 dB).

【0064】以上の制御によって、乗算器16の乗数k
は出力信号S3のS/N比がある程度劣化するまで0に
できるので、S/N比の劣化があまり問題にならない照
度の時には残像を無くすことができ、有効である。な
お、この実施の形態では、利得可変増幅器12の利得G
がGL に達したときに係数aの減少、つまり乗数kの増
加を開始させているが、照度Sav/Gが、図7(a)の
ようにLに達したときに開始させるようにしてもよい。
With the above control, the multiplier k of the multiplier 16
Can be set to 0 until the S / N ratio of the output signal S3 is degraded to some extent. Therefore, when the illuminance is such that the degradation of the S / N ratio is not so problematic, the afterimage can be eliminated, which is effective. In this embodiment, the gain G of the variable gain amplifier 12 is
Starts decreasing the coefficient a when G reaches G L , that is, increases the multiplier k. When the illuminance S av / G reaches L as shown in FIG. You may.

【0065】また、照度低下に対する係数aの変化を図
7(d)に示しているが、この図では係数aは、照度が
B点以下に減少した場合に、単調に減少しているが、特
にこれに限る必要はなく、出力信号S3のS/N比の劣
化と残像の度合に応じて、図8(c)のようにある期間
Tの間、一定にしてもよい。この場合、出力信号S3に
生じる残像を、第2の実施の形態よりも抑えることが可
能である。なお、期間Tは、利得Gあるいは照度Sav
Gの値により設定すればよい。
FIG. 7D shows a change in the coefficient a with respect to the decrease in the illuminance. In this figure, the coefficient a monotonously decreases when the illuminance decreases below the point B. The present invention is not particularly limited to this, and may be kept constant during a certain period T as shown in FIG. 8C according to the deterioration of the S / N ratio of the output signal S3 and the degree of afterimage. In this case, an afterimage generated in the output signal S3 can be suppressed as compared with the second embodiment. Note that the period T is equal to the gain G or the illuminance S av /
What is necessary is just to set by the value of G.

【0066】 次に、この発明の第4の実施の形態につい
て説明する。第4の実施の形態の構成は、図1に示す第
1,第2,第3の実施の形態の構成と同一であり、図1
の説明は省略する。第4の実施の形態が第1,第2,第
3の実施の形態と異なる点は、システム制御手段18の
制御方法である。
[0066] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
Will be explained. The configuration of the fourth embodiment is similar to the configuration shown in FIG.
The configuration is the same as that of the first, second and third embodiments.
Is omitted. The fourth embodiment is the first, second, and second
The difference from the third embodiment is that the system control means 18
It is a control method.

【0067】以下に第4の実施の形態におけるシステム
制御手段18の制御方法について、さらに図9を参照し
ながら説明する。図9は第4の実施の形態におけるシス
テム制御手段18の照度低下に対する諸変数の制御を表
す特性曲線図である。システム制御手段18は、第2、
第3の実施の形態と同じく、目標値Stgを出力信号S3
が保たれるべき値Skpに対してStg=a×Skp(0<a
≦1)、乗算器16の乗ずる値kをk=1−aと設定
し、動作開始時に係数a=1、つまりS tg=Skp、k=
0にする。そして目標値StgをSkpに固定、a,kはそ
れぞれ1,0固定のままで、まず従来のAGC動作によ
る利得Gの制御のみを行う。
A system according to the fourth embodiment will be described below.
The control method of the control means 18 will be further described with reference to FIG.
I will explain it. FIG. 9 shows a system according to the fourth embodiment.
The control of various variables with respect to the illuminance reduction of the system control means 18 is shown.
FIG. The system control means 18 includes:
As in the third embodiment, the target value StgOutput signal S3
S that should be keptkpFor Stg= A × Skp(0 <a
≦ 1), the value k to be multiplied by the multiplier 16 is set to k = 1−a
When the operation starts, the coefficient a = 1, that is, S tg= Skp, K =
Set to 0. And the target value StgSkpAnd a and k are
First, the conventional AGC operation
Only the gain G is controlled.

【0068】そして、照度が図9(a)のA点から徐々
に低下していき、AGC動作によって利得可変増幅器1
2の利得GがG1 となるB点に到達した時に、a=1固
定から、レベル検出手段17のレベル信号Savの値を用
いてa=Sav/Skpに設定する。一方、利得GはG1
固定し、AGC動作を中断する。照度が低下すると利得
Gは固定なので、Savが減少、つまり係数aが減少し、
乗数kは
Then, the illuminance gradually decreases from point A in FIG. 9A, and the variable gain amplifier 1
When the gain G of 2 reaches the point B at which the gain becomes G 1 , a is set to a = S av / S kp using the value of the level signal S av of the level detecting means 17 from a = 1 fixed. On the other hand, the gain G is fixed with G 1, interrupts the AGC operation. When the illuminance decreases, the gain G is fixed, so that S av decreases, that is, the coefficient a decreases.
The multiplier k is

【0069】[0069]

【数18】 (Equation 18)

【0070】であるから増加する。出力信号S3のレベ
ルSy は(数16)より
Therefore, it increases. Level S y of the output signal S3 from the equation (16)

【0071】[0071]

【数19】 [Equation 19]

【0072】となる。Savは信号S2のレベルSx の1
フィールド期間における平均を表すので、結局出力信号
S3のレベルSy はSkp付近に保たれる。また、乗数k
の増加によって出力信号S3のS/N比劣化も改善され
る。照度がさらに減少し、係数a=a1 となるC点に達
したとき、今度はaをa1に固定し、目標値Stgを、図
9(c)のようにa1 ×Skpに変更した上で、システム
制御手段18のAGC動作を再開させる。それによって
信号S2のレベルS x は目標値Stg、すなわちa1 ×S
kp付近に保たれ、結局出力信号S3のレベルSy は、
Is obtained. SavIs the level S of the signal S2xOf 1
Since it represents the average during the field period, the output signal
Level S of S3yIs SkpKept near. Also, the multiplier k
The S / N ratio deterioration of the output signal S3 is also improved by the increase of
You. The illuminance further decreases and the coefficient a = a1Reaches point C
Then, this time, a1And the target value StgThe figure
A as in 9 (c)1× SkpAfter changing to the system
The AGC operation of the control means 18 is restarted. Thereby
Level S of signal S2 xIs the target value StgIe, a1× S
kpIs kept close to the output signal S3.yIs

【0073】[0073]

【数20】 (Equation 20)

【0074】となり、Skp付近に保たれる。さらに照度
が下がり、利得GがG2 に達したときは、AGC動作を
中断し、利得Gを固定して、係数aをa=Sav/Skp
変化させる。また、係数aがa2 に達したときには逆に
aを固定し、目標値Stg=a2 ×Skpに変更した上でA
GC動作を再開させる。さらに、利得GがG3 に達した
ときは、G2 に達したときと同様の制御を行う。すなわ
ち、係数aが可変、つまり乗算器16の乗数kが可変の
時はAGC動作を中断し、利得Gは固定にする。逆に乗
数kが固定のときは、AGC動作を行い、利得Gを変化
させるという制御を行う。
And is kept near S kp . Further lower the illuminance, when the gain G reaches G 2 is, interrupts the AGC operation, to fix the gain G, to vary the coefficient a at a = S av / S kp. On the other hand, when the coefficient a reaches a 2 , a is fixed, the target value is changed to Stg = a 2 × S kp , and A
Restart the GC operation. Further, when the gain G reaches G 3 are, the same control as when it reaches the G 2. That is, when the coefficient a is variable, that is, when the multiplier k of the multiplier 16 is variable, the AGC operation is interrupted and the gain G is fixed. Conversely, when the multiplier k is fixed, the AGC operation is performed to control the gain G to be changed.

【0075】以上の制御によって、利得Gや係数a(乗
数k)を固定から可変、または可変から固定にする利得
Gおよび係数aの値(G1 やa1 など)を、出力信号S
3のS/N比劣化と残像の度合に応じてうまく設定する
ことにより、第3の実施の形態に比べて出力信号S3の
S/N比の劣化と残像を、より一層抑えることが可能に
なる。
With the above control, the values of the gain G and the coefficient a (G 1 and a 1 ) for changing the gain G and the coefficient a (multiplier k) from fixed to variable or from variable to fixed are output signal S
3 makes it possible to further suppress the deterioration of the S / N ratio of the output signal S3 and the afterimage as compared with the third embodiment by appropriately setting the S / N ratio deterioration and the degree of the afterimage. Become.

【0076】なお、この実施の形態では、係数a(乗数
k)と利得Gのうちいずれか一方を可変にし、もう一方
を固定にしているが、図10に示すように、照度がF点
以降のように、所定期間後は双方ともに変化させるよう
にしてもよいことはいうまでもない。
In this embodiment, one of the coefficient a (multiplier k) and the gain G is made variable and the other is fixed. However, as shown in FIG. It goes without saying that both may be changed after the predetermined period as described above.

【0077】なお、上記第1〜第4の実施の形態では、
フィールドメモリ15の出力を出力映像信号として取り
出しているが、加算器14の出力を出力映像信号として
取り出してもよい。また、フィールドメモリ15の遅延
期間を1フィールドとしたが、これに限られるものでは
なく、nフィールドまたはnフレーム(n=1,2,
3,・・・)の遅延期間としてもよい。
In the first to fourth embodiments,
Although the output of the field memory 15 is extracted as an output video signal, the output of the adder 14 may be extracted as an output video signal. Further, the delay period of the field memory 15 is set to one field. However, the present invention is not limited to this, and n fields or n frames (n = 1, 2, 2) are used.
3,...).

【0078】[0078]

【発明の効果】請求項1記載の撮像装置は、制御手段
が、レベル信号がその目標値と等しくなるように増幅手
段の利得を制御し、増幅手段の利得が増加し所定の値に
達したときにレベル信号の目標値を小さく、かつ乗算手
段の乗ずる値を大きくすることにより、出力信号の残像
現象を抑えながら、低照度時における増幅手段の信号増
幅によるS/N比の劣化を抑えるとともに、出力信号レ
ベルを一定に保つことができる。
According to the first aspect of the present invention, the control means controls the gain of the amplifying means so that the level signal becomes equal to the target value, and the gain of the amplifying means increases to reach a predetermined value. Sometimes, by reducing the target value of the level signal and increasing the value to be multiplied by the multiplying means, the after-image phenomenon of the output signal is suppressed, and the deterioration of the S / N ratio due to the signal amplification of the amplifying means at low illuminance is suppressed. , The output signal level can be kept constant.

【0079】請求項2記載の撮像装置は、制御手段が、
レベル信号がその目標値と等しくなるように増幅手段の
利得を制御し、入射光の照度の低下に応じてレベル信号
の目標値を小さく、かつ乗算手段の乗ずる値を大きくす
ることにより、低照度時における増幅手段の信号増幅に
よるS/N比の劣化を抑えるとともに、出力信号レベル
を一定に保つことができる。また、照度の低下にともな
い増幅手段の利得と乗算手段の乗ずる値とが緩やかに増
加することになり、出力信号の残像現象を抑えることが
できる。
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus, the control means includes:
Level signal to control the gain of the amplifying means to be equal to the target value, the level signal in response to a decrease in the illuminance of the incident light
By reducing the target value and increasing the value to be multiplied by the multiplication means, it is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio due to the signal amplification of the amplification means at low illuminance and to keep the output signal level constant. Further, as the illuminance decreases, the gain of the amplifying means and the value multiplied by the multiplying means gradually increase, and the afterimage phenomenon of the output signal can be suppressed.

【0080】請求項3記載の撮像装置は、請求項2記載
の撮像装置において、制御手段が、増幅手段の利得また
は入射光の照度が所定の範囲内のときには、レベル検出
手段からのレベル信号の目標値及び乗算手段の乗ずる値
を固定するようにしたことにより、残像現象をより抑え
ることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the second aspect, the control means detects the level when the gain of the amplifying means or the illuminance of incident light is within a predetermined range.
By which is adapted to secure the target value and the value to be multiplied with the multiplication means level signal from the means, it is possible to further suppress the residual image phenomenon.

【0081】請求項4記載の撮像装置は、請求項2記載
の撮像装置において、制御手段が、増幅手段の利得が所
定の利得値に達したときに利得を所定の利得値で固定す
るとともに、乗算手段の乗ずる値が所定の値に達したと
きに乗ずる値を所定の値で固定し、かつ利得の固定と乗
ずる値の固定とは入射光の照度の異なる範囲で行うよう
にしたことにより、S/N比の劣化と残像の度合いに応
じて、増幅手段の利得の固定および乗算手段の乗ずる値
の固定を設定し、S/N比の劣化と残像現象をより一層
抑えることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the second aspect, the control means fixes the gain at a predetermined gain value when the gain of the amplification means reaches a predetermined gain value, When the value to be multiplied by the multiplying means reaches a predetermined value, the value to be multiplied is fixed at a predetermined value, and the fixed gain and the fixed multiplied value are performed in different ranges of illuminance of incident light, By fixing the gain of the amplifying means and fixing the value to be multiplied by the multiplying means in accordance with the degree of S / N ratio deterioration and the degree of afterimage, deterioration of the S / N ratio and the afterimage phenomenon can be further suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態の撮像装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施の形態における乗算器16の乗
数kが変化したときの出力信号S3と信号S2のレベル
比とS/N比の改善度を表わす特性曲線図である。
FIG. 2 is a characteristic curve showing the level ratio of output signals S3 and S2 and the degree of improvement of the S / N ratio when multiplier k of multiplier 16 changes in the embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1の実施の形態におけるシステム
制御手段の動作を表わすフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a system control unit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第1の実施の形態におけるシステム
制御手段の照度低下に対する諸変数の制御を表す特性曲
線図である。
FIG. 4 is a characteristic curve diagram showing control of various variables with respect to reduction in illuminance of a system control unit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第2の実施の形態におけるシステム
制御手段の動作を表わすフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a system control unit according to the second embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第2の実施の形態におけるシステム
制御手段の照度低下に対する諸変数の制御を表わす特性
曲線図である。
FIG. 6 is a characteristic curve diagram showing control of various variables with respect to a decrease in illuminance by a system control unit according to the second embodiment of the present invention.

【図7】この発明の第3の実施の形態におけるシステム
制御手段の照度低下に対する諸変数の制御の一例を表わ
す特性曲線図である。
FIG. 7 is a characteristic curve diagram illustrating an example of control of various variables with respect to a decrease in illuminance by a system control unit according to a third embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第3の実施の形態におけるシステム
制御手段の照度低下に対する諸変数の制御の一例を表わ
す特性曲線図である。
FIG. 8 is a characteristic curve diagram illustrating an example of control of various variables with respect to a decrease in illuminance of a system control unit according to a third embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第4の実施の形態におけるシステム
制御手段の照度低下に対する諸変数の制御の一例を表わ
す特性曲線図である。
FIG. 9 is a characteristic curve diagram illustrating an example of control of various variables with respect to reduction in illuminance of a system control unit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】この発明の第4の実施の形態におけるシステ
ム制御手段の照度低下に対する諸変数の制御の一例を表
わす特性曲線図である。
FIG. 10 is a characteristic curve diagram illustrating an example of control of various variables with respect to a decrease in illuminance of a system control unit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】この発明の実施の形態における乗算手段の一
例を示す図である。
FIG. 11 shows one example of a multiplication means in the embodiment of the present invention .
It is a figure showing an example.

【図12】第1の従来例の撮像装置の基本的な構成を示
すブロック図である。
FIG. 12 shows a basic configuration of a first conventional imaging apparatus.
FIG.

【図13】第2の従来例の撮像装置の基本的な構成を示
すブロック図である。
FIG. 13 shows a basic configuration of a second conventional imaging apparatus.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 固体撮像素子 12 利得可変増幅器(増幅手段) 13 A/D変換器 14 加算器 15 フィールドメモリ(遅延手段) 16 乗算器(乗算手段) 17 レベル検出手段 18 システム制御手段(制御手段) 41−1〜41−n ビットシフト手段 42 セレクタ 43 減算器 REFERENCE SIGNS LIST 11 solid-state imaging device 12 variable gain amplifier (amplifying means) 13 A / D converter 14 adder 15 field memory (delaying means) 16 multiplier (multiplying means) 17 level detecting means 18 system control means (control means) 41-1 ~ 41-n bit shift means 42 selector 43 subtractor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−290380(JP,A) 特開 平4−156075(JP,A) 特開 平1−318467(JP,A) 特開 平1−122273(JP,A) 実開 平1−93878(JP,U) 実開 平2−128472(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/30 - 5/335 H04N 5/14 - 5/217 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-290380 (JP, A) JP-A-4-156075 (JP, A) JP-A-1-318467 (JP, A) JP-A-1-290467 122273 (JP, A) Japanese Utility Model Application Hei 1-93878 (JP, U) Japanese Utility Model Application Hei 2-128472 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/30-5 / 335 H04N 5/14-5/217

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入射光を電気信号に変換する固体撮像素
子と、 前記電気信号を増幅する増幅手段と、 入力される信号を所定期間遅延する遅延手段と、 この遅延手段からの出力信号に対して設定された値を乗
ずる乗算手段と、 この乗算手段からの出力信号と前記増幅手段からの出力
信号とを加算して前記遅延手段へ出力する加算器と、 前記増幅手段からの出力信号のレベルを検出するレベル
検出手段と、 このレベル検出手段からのレベル信号がその目標値と等
しくなるように前記増幅手段の利得を制御し、前記利得
が増加し所定の値に達したときに前記目標値を小さく、
かつ前記乗算手段の乗ずる値を大きくする制御手段とを
備え、 前記加算器または前記遅延手段の出力信号レベルを略一
定に保ち、該出力信号を外部への出力信号とするように
した撮像装置。
1. A solid-state imaging device that converts incident light into an electric signal, an amplifying unit that amplifies the electric signal, a delay unit that delays an input signal for a predetermined period, and an output signal from the delay unit. Multiplying means for multiplying the output signal from the multiplying means and the output signal from the amplifying means and adding the output signal to the delay means; and the level of the output signal from the amplifying means. And a gain detecting means for controlling the gain of the amplifying means so that the level signal from the level detecting means becomes equal to the target value. When the gain increases and reaches a predetermined value, the target value is obtained. Smaller
And control means for increasing the value to be multiplied by the multiplying means, wherein the output signal level of the adder or the delay means is substantially equal to one.
Kept constant, an imaging apparatus adapted to an output signal of the output signal to the outside.
【請求項2】 入射光を電気信号に変換する固体撮像素
子と、 前記電気信号を増幅する増幅手段と、 入力される信号を所定期間遅延する遅延手段と、 この遅延手段からの出力信号に対して設定された値を乗
ずる乗算手段と、 この乗算手段からの出力信号と前記増幅手段からの出力
信号とを加算して前記遅延手段へ出力する加算器と、 前記増幅手段からの出力信号のレベルを検出するレベル
検出手段と、 このレベル検出手段からのレベル信号がその目標値と等
しくなるように前記増幅手段の利得を制御し、前記入射
光の照度の低下に応じて前記目標値を小さく、かつ前記
乗算手段の乗ずる値を大きくする制御手段とを備え、 前記加算器または前記遅延手段の出力信号レベルを略一
定に保ち、該出力信号を外部への出力信号とするように
した撮像装置。
2. A solid-state imaging device for converting incident light into an electric signal, an amplifying means for amplifying the electric signal, a delay means for delaying an input signal for a predetermined period, and an output signal from the delay means. Multiplying means for multiplying the output signal from the multiplying means and the output signal from the amplifying means and adding the output signal to the delay means; and the level of the output signal from the amplifying means. A level detecting means for detecting the gain of the amplifying means so that the level signal from the level detecting means is equal to the target value, and reducing the target value in accordance with a decrease in the illuminance of the incident light ; And control means for increasing the value to be multiplied by the multiplying means, wherein the output signal level of the adder or the delay means is substantially equal to one.
Kept constant, an imaging apparatus adapted to an output signal of the output signal to the outside.
【請求項3】 制御手段は、増幅手段の利得または入射
光の照度が所定の範囲内のときには、レベル検出手段か
らのレベル信号の目標値及び乗算手段の乗ずる値を固定
するようにしたことを特徴とする請求項2記載の撮像装
置。
3. The control means, when the gain of the amplifying means or the illuminance of the incident light is within a predetermined range, the level detecting means.
3. The imaging apparatus according to claim 2, wherein a target value of the level signal and a value to be multiplied by the multiplying means are fixed.
【請求項4】 制御手段は、増幅手段の利得が所定の利
得値に達したときに前記利得を前記所定の利得値で固定
するとともに、乗算手段の乗ずる値が所定の値に達した
ときに前記乗ずる値を前記所定の値で固定し、かつ前記
利得の固定と前記乗ずる値の固定とは入射光の照度の異
なる範囲で行うようにしたことを特徴とする請求項2記
載の撮像装置。
4. The control means, when the gain of the amplification means reaches a predetermined gain value, fixes the gain at the predetermined gain value, and when the value multiplied by the multiplication means reaches a predetermined value. 3. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the multiplication value is fixed at the predetermined value, and the fixing of the gain and the fixing of the multiplication value are performed in different ranges of illuminance of incident light.
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