JP4158220B2

JP4158220B2 - Electronic shutter control device and imaging device using the same

Info

Publication number: JP4158220B2
Application number: JP06652498A
Authority: JP
Inventors: 健司鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: JPH11266394A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子に入射する光の光量に応じて、撮像素子の電子シャッタ速度を自動的に制御する電子シャッタ制御装置およびそれを利用した撮像装置に関し、特に光量の急激な変化に対して短時間で最適な電子シャッタ速度に制御すると共に、画像の乱れをできるだけなくした新規な制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の撮像素子に対して入射する光を最適の光量にするために、電子シャッタ技術が利用される。電子シャッタは、従来の機械的なシャッタと異なり、撮像素子からの光量に応じた電荷の引き出しのタイミングを電気的に制御することにより、リセット時から電荷引き出しまでの時間を制御して、最適光量に制御する技術である。リセット時から電荷引き出しまでの時間が電子シャッタ速度に対応する。
【０００３】
かかる電子シャッタ速度の制御は、撮像素子が受光した光量レベルを検出し、その光量レベルに応じて次のフィールド或いはフレームでの電荷引き出しのタイミングを変化させることで行われる。ここで、フィールドとは1/60秒毎の期間であり、フレームとは1/30秒毎の期間である。従って、１フレームは２フィールドで構成される。インターレス方式かノンインターレス方式か等により、１フレーム（２フィールド）単位での制御或いは１フィールド単位での制御かが選択される。以下、簡単の為に１フレーム（２フィールド）単位で制御される場合で説明する。
【０００４】
従来の電子シャッタ制御によれば、撮像素子が受光した光量が変化した場合、適正なシャッタ速度に移行するためには、１フレーム単位で適正なシャッタ速度の方向の隣接するシャッタ速度に順次変更することにより行われる。即ち、受光した光量が、適正光量範囲より大きい方にずれたことが検出されると、次のフレームのシャッタ速度は１段速い速度に変更され、次のフレームでの光量を監視する。更にその光量が適正光量範囲より大きい方にずれている場合は、更にもう一段速い速度に変更される。以上の様に、順次フレーム毎に１段づつシャッタ速度を変化させることで、やがて適正なシャッタ速度に変更された時点で受光光量が最適光量範囲になり、適正なシャッタ速度になったことが確認される。受光光量が適正光量範囲から小さい方にずれたことが検出された場合は、シャッタ速度は１段遅い速度に変更される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の電子シャッタ制御によれば、１フレーム単位で電子シャッタ速度を１段づつ変更するので、受光光量が大幅に変化した場合は、複数段異なるシャッタ速度に変更する必要があり、その場合、適正シャッタ速度になる為には複数フレームの時間を要する。また、受光光量が一定の周期で変動する場合は、シャッタ速度が遅れて変更される為に、常に不適正なシャッタ速度に制御されてしまうこともある。
【０００６】
この様に、受光光量が変動した時に適正なシャッタ速度への変更に長時間を要すると、例えば映像信号を利用した画像処理を行う場合などにおいて、そのスループットの低下を招く。
【０００７】
そこで、本出願人らは、短時間で適正なシャッタ速度に変更する制御手段として、例えば、平成９年７月２９日付け出願「自動電子シャッタ制御装置及びカメラ」（特願平９−２１８１９６，特願平９−２１８１９７）にて、受光光量が適正光量範囲より大きい方にずれた場合は、次のフレームで一旦最速のシャッタ速度に変更し、その最速シャッタ速度での受光光量に応じて適正なシャッタ速度を検出し、次のフレームで適正シャッタ速度に変更することを提案した。
【０００８】
但し、かかる方法では、表示画面が一時的に乱れることが判明し、本願発明に至った。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、短時間で適正なシャッタ速度に変更すると共に変更時の画面の乱れをできるだけ少なくすることができる電子シャッタ制御装置およびそれを利用した撮像装置を提供することにある。
【００１０】
更に、本発明の目的は、急激な受光光量の変化に対応して短時間で適正なシャッタ速度への変更を行うと共に、変更時の画面が一時的に暗くなるのを防止した電子シャッタ制御装置およびそれを利用した撮像装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為に、本発明は、撮像素子に入射する光量に応じて撮像素子の電子シャッタ速度を制御する電子シャッタ制御装置において、
前記光量が所定光量範囲を超えた場合に前記電子シャッタ速度を変更すると共に、前記撮像素子からの映像信号を可変増幅して実質的に一定レベルの映像信号を生成するＡＧＣ回路のゲインを、前記シャッタ速度の変更に応じて変更することを特徴とする。
【００１２】
上記の発明によれば、電子シャッタ速度を大幅に変更する時、それに伴い映像信号を可変増幅するＡＧＣ回路のゲインもシャッタ速度の変更程度に応じて変更することで、電子シャッタ速度の大幅な変更に伴い表示画面が暗くなりすぎる或いは明るくなりすぎる現象を抑えることができる。
【００１３】
更に、本発明は、撮像素子に入射する光量に応じて撮像素子の電子シャッタ速度を制御する電子シャッタ制御装置において、
光量が所定の光量を超えた場合に、前記電子シャッタ速度を所定の高速シャッタ速度に変更すると共に、前記撮像素子からの映像信号を可変増幅して実質的に一定レベルの映像信号を生成するＡＧＣ回路のゲインを所定量増大するように変更し、その後当該高速シャッタ速度における受光光量に応じて適正な電子シャッタ速度に設定することを特徴とする。
【００１４】
上記の発明によれば、受光光量が適正光量範囲より大きい方向に変更した場合は、一旦強制的に所定の高速シャッタ速度に変更して受光光量が飽和レベルを超える状態をなくし、その高速シャッタ速度での受光光量に従って適正なシャッタ速度を設定することができるので、短いフレームあるいはフィールド数で適正な電子シャッタ速度への変更を可能にすることができる。更に、一旦高速シャッタ速度に変更した時に、同時に映像信号を可変増幅するＡＧＣ回路のゲインも所定量増大するように変更することで、表示画面が暗くなりすぎる現象をできるだけ抑えることができる。このＡＧＣ回路のゲインの増大の程度は、電子シャッタ速度の変更の程度に応じて設定することが望ましいが、一定レベルより大きくすることはノイズレベルの不必要な増幅を招くので、所定の程度以下とすることが望ましい。
【００１５】
更に、本発明は、上記の発明において、前記高速シャッタ速度からそれより遅い適正な電子シャッタ速度に変更・設定する時は、前記ＡＧＣ回路のゲインを低下変更することを特徴とする。
【００１６】
上記発明によれば、高速シャッタ速度から最適な低速シャッタ速度に変更される時に、ＡＧＣ回路のゲインを例えば標準値に変更することで、シャッタ速度の変更に伴う表示画面が明るくなりすぎることを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。本発明は、１フレーム毎あるいは１フィールド毎のシャッタ速度の制御に適用可能であるが、以下の実施の形態例では、１フレーム毎の制御を例にして説明する。
【００１８】
図１は、電子シャッタ動作を説明するためのタイミング図である。撮像素子は、電子シャッタ時間の間に受光した光を電荷として蓄積し、フィールド単位で蓄積した電荷を掃き出す。この掃き出しタイミングは、撮像素子の駆動回路によって制御され、電子シャッタ速度が決定される。掃き出しタイミングでフィールド単位の電荷が掃き出されると、その電荷は、次のフィールドの電荷蓄積時間内に読み出され、１フィールド分遅延して撮像信号が出力されることになる。したがって、この掃き出しタイミングを変更することにより、電子シャッタ速度が変更制御される。撮像素子に入射する光量が一定であれば、電子シャッタ速度が遅い場合には電子シャッタ時間が長くなり蓄積される電荷は多くなり、映像信号のレベルが高くなる。一方、電子シャッタ速度が速い場合には電子シャッタ時間が短くなり蓄積される電荷は少なくなり、映像信号のレベルが低くなる。
【００１９】
図２は、本発明の第１の実施の形態例にかかわる電子シャッタ制御装置の構成を示す図である。図２において、撮像素子１は、ＣＣＤ等で構成され、撮像素子駆動回路７の駆動制御によって電子シャッタ動作が可能となる。
【００２０】
撮像素子１は、電子シャッタ時間内に受光した光量に相当する電荷をフィールド単位で蓄積し、この蓄積した電荷を撮像信号としてＣＤＳ回路（相関二乗サンプリング回路）２に出力する。ＣＤＳ回路２は、撮像信号をサンブルホールドすることによってノイズを除去し、撮像信号に含まれる映像信号を抽出する。そして、その信号はＡＧＣ回路１５及び増幅器８に入力される。
【００２１】
ＡＧＣ回路１５は、映像信号を可変増幅して実質的に一定レベルの映像信号を出力して、信号処理回路３に供給する。信号処理回路３は、入力された映像信号に対し、例えばガンマ補正、ホワイトクリップ、その他の必要な信号処理を行なうことにより所望の映像信号を生成する。この映像信号はその後増幅器４によって増幅され、出力回路５を介して表示装置１６に出力される。
【００２２】
一方、映像信号は、増幅器８によって増幅され、直流再生回路として機能するクランプ回路９により直流再生され、ピークホールド回路１０によって垂直映像期間内における映像信号の振幅の最大値が検出されホールドされる。この映像信号の振幅値が受光光量のレベルに対応する。その後、検出された最大振幅値は、増幅器１１で増幅され、比較回路１２に入力される。
【００２３】
比較回路１２は、８つの比較器１２−１〜１２−８を有し、各比較器１２−１〜１２−８には、増幅器１１からの映像信号の最大振幅値に対応する電圧がそれぞれ入力される。各比較器１２−１〜１２−８は、それぞれ異なる比較基準電圧が予め設定され、入力される電圧と比較し、入力電圧が比較基準電圧より高いか低いかの比較結果をそれぞれ出力する。
【００２４】
図３は、図１の比較回路の比較結果と電子シャッタ速度制御内容との対応関係を示す図である。例えば、図３に示すように各比較器１２−１〜１２−８には、それぞれ１４．００ボルト、７．００ボルト、３．５０ボルト、１．７５ボルト、０．８８ボルト、０．４４ボルト、０．２２ボルト、０．１１ボルトの比較基準電圧が設定され、それぞれ入力される電圧と比較される。入力電圧は、撮像素子１によって受光された光量に対応する値であるため、入力電圧と各比較基準電圧との比較は、受光光量と基準の光量との比較を意味する。
【００２５】
電圧変換回路１３は、各比較器１２−１〜１２−８にそれぞれ接続される電圧変換器１３−１〜１３−８を有し、各比較器からの比較出力電圧を制御回路１４が取り扱う電圧に変換する。例えば、比較出力電圧の「Ｈ」レベルが１５ボルトで、制御回路１４が取り扱う「Ｈ」レベルの電圧が５ボルトである場合には、１５ボルトから５ボルトに変換する。
【００２６】
制御回路１４は、マイクロコンピュータ等で構成され、比較回路１２からの比較結果により、受光光量が適正光量であるか、適正光量より多いか、および適正光量より少ないかを判断し、撮像素子１の受光光量が適正光量となるように電子シャッタ速度を設定する。この設定した電子シャッタ速度を示すデータまたは信号Ｓ１が撮像素子駆動回路７に供給される。
【００２７】
次に、図３を参照して、制御回路１４による電子シャッタ速度の設定について説明する。上述したように、各比較器１２−１〜１２−８には、それぞれ１４．０ボルト、７．００ボルト、３．５０ボルト、１．７５ボルト、０．８８ボルト、０．４４ボルト、０．２２ボルト、０．１１ボルトの比較基準電圧が設定されている。そして、それぞれの比較器は、受光光量に対応する入力電圧を比較基準電圧と比較し、入力電圧が比較基準電圧より高い場合には「Ｈ」レベルの信号を出力し、入力電圧が比較基準電圧より低い場合には「Ｌ」レベルの信号を出力する。したがって、各電圧変換器１３−１〜１３−８を介して入力される各比較器１２−１〜１２−８の比較結果は、図３に示すように９種類になる。
【００２８】
制御回路１４は、この比較結果に対応して例えば９種類の電子シャッタ速度のいずれかに設定する。例えば、８種類の電子シャッタ速度は、１／６０秒、１／１２５秒、１／２５０秒、１／５００秒、１／１０００秒、１／２０００秒、１／４０００秒、１／８０００秒である。各電子シャッタ速度は、各比較基準電圧に対応して、それぞれ約倍々に設定されている。
【００２９】
受光光量が急激に増加して、入力電圧が１４．００ボルトを超える場合は、全ての比較結果が「Ｈ」レベルとなり、制御回路１４は、シャッタ速度を最速の電子シャッタ速度（１／８０００秒）に設定し、撮像素子駆動回路７を介して強制的に撮像素子１の受光光量を最小限にする。この結果、次の受光光量が信号処理回路等の飽和レベルを超えることが防止される。
【００３０】
また、光量を示す最大電圧が７．００ボルトを超え１４．００ボルトに満たない場合は、比較器１２−１のみの比較結果が「Ｌ」レベルでその他の比較器の比較結果が全て「Ｈ」レベルとなる。この場合は、制御回路１４は、この光量を示す入力電圧は適正な光量を示す入力電圧であると判断し、現在設定されている電子シャッタ速度を保特する。例えば、現在の電子シャッタ速度が１／５００秒である場合には、１／５００秒の電子シャッタ速度を保持させる設定を行う。このように、７．００ボルト＜光量対応の入力電圧＜１４．００ボルトの電圧範囲が適正な光量の範囲と設定される。
【００３１】
さらに、光量を示す入力電圧が３．５０ボルトを超え７．００ボルトに満たない範囲である場合は、比較器１２−１，１２−２の比較結果が「Ｌ」レベルでその他の比較器の比較結果が全て「Ｈ」レベルとなり、制御回路１４は、適正な光量より少ない光量であると判断し、現在の電子シャッタ速度を１段遅くする設定を行う。例えば、現在の電子シャッタ速度が１／５００秒である場合は、１／２５０秒の電子シャッタ速度に設定する。
【００３２】
同様にして、さらに低い比較基準電圧が設定されている比較器の比較結果が「Ｌ」レベルになるにしたがって、現在の電子シャッタ速度を、受光光量と適正な光量範囲との光量比に応じて受光光量が適正となる適正な電子シャッタ速度になるように、２段から７段までのいずれかの遅い電子シャッタ速度に設定する。すなわち、比較基準電圧の高い方の比較器による比較結果が示す「Ｌ」レベルの数が、２から８に増加するにしたがって、現在の電子シャッタ速度をそれぞれ１段から７段分、遅い電子シャッタ速度に設定する。例えば、現在の電子シャッタ速度が、１／５００秒である場合、「Ｌ」レベルの比較結果が４つある場合、３段低い電子シャッタ速度、すなわち１／６０秒の電子シャッタ速度に直接設定され、直ちに適正な光量が得られるように撮像素子駆動回路７が制御される。
【００３３】
このように、比較回路１２は、映像信号の最大振幅値が適正な光量を示す比較基準電圧を超えたか否かを判断する比較器１２−１を設け、その他の比較器には、適正な光量に対応する入力電圧に満たない範囲をさらに細区分した複数の比較基準電圧を持たせて、適正な光量より低い光量に対応する入力電圧が検出される場合に、電子シャッタ速度を遅くして光量を増大させるというほぼ一方向的な制御を可能にする。即ち、受光光量が飽和レベルを超えない範囲であれば、検出される映像信号の最大振幅値に応じて適正な電子シャッタ速度に細かく設定され、受光光量が飽和レベルを超えた場合は、とりあえず次のフレームで最速の電子シャッタ速度に設定し、それに対応する映像信号の最大振幅値が飽和レベル以下になるようにし、次の最大振幅値に応じて今度は適正な電子シャッタ速度に変更設定する。一旦適正な電子シャッタ速度に設定されると、その後の映像信号の最大振幅値は適正領域と判断される。
【００３４】
制御回路１４は、映像信号の最大振幅値が１４ボルトの比較基準電圧を超えることが検出されると、現在の電子シャッタ速度から最速の電子シャッタ速度に変更設定すると共に、ＡＧＣ回路のゲインも現在の電子シャッタ速度に応じて所定の値に変更設定する。或いは、電子シャッタ速度の変更の程度に応じた値にゲインを変更設定する。上記した通り、映像信号の最大振幅値が最大比較基準電圧の１４ボルトを超えて飽和レベルを超えた場合は、その最大振幅値がどの程度高いのかを知ることはできない。従って、強制的に電子シャッタ速度を最速に変更すると、過度にシャッタ時間が短くなり受光光量が過度に少なくなり表示画面が暗くなることが予想される。そこで、本実施の形態例では、制御回路１４は、信号Ｓ１により電子シャッタ速度を最速に変更すると同時に、ＡＧＣ回路１５のゲインを、所定倍に増大させる。
【００３５】
図４は、電子シャッタ速度の変更とゲインの変更の関係を示す図である。図４には、８種類の電子シャッタ速度のうち、遅い方のシャッタ速度１／６０〜１／４０００から最高のシャッタ速度１／８０００に変更する時の、それぞれの光量の変化とゲインの変更が示される。例えば、シャッタ速度が１／２０００から１／８０００に変更設定した場合は、光量が１／４倍になる。そこで、ＡＧＣ回路１５のゲインは２倍になるように変更設定する。４倍にしては元の飽和レベルになるのは確実であるので、その半分程度の２倍とする。また、シャッタ速度が１／１０００から１／８０００に変更設定した場合は、光量が１／８倍になる。そこで、ゲインは４倍になる様に変更設定する。
【００３６】
同様に、シャッタ速度が１／５００から１／８０００に変更される場合は、光量が１／１６倍になる。そこで、ＡＧＣ回路１５のゲインは例えば８倍にする。更に、シャッタ速度が１／２５０から１／８０００に変更された時は、光量が１／３２倍に減る。しかし、ＡＧＣ回路１５のゲインは８倍とする。これ以上ゲインを上げると、逆にノイズレベルが大きくなることが予想されるからである。同様に、シャッタ速度が１／１２５あるいは１／６０から１／８０００に変更される時も、ゲインは最大制限値の８倍に変更される。
【００３７】
次に、最速の電子シャッタ速度に変更されてから検出される映像信号の最大振幅値に従って、それより低速の適正な電子シャッタ速度に変更されるときは、まず適正な電子シャッタ速度に変更し、変更後の適正な電子シャッタ速度に応じて、ＡＧＣ回路１５のゲインも制御回路１４により変更される。それにより、表示装置側に供給される映像信号の振幅の変化を最小限に抑え、視覚的に違和感のない表示を継続することができる。
【００３８】
例えば、最速の電子シャッタ速度に変更された時、ＡＧＣ回路１５のゲインは最大で８倍まで増加変更される。次に、低速の最適な電子シャッタ速度に変更される時は、ＡＧＣ回路１５のゲインは、例えば標準の１倍に変更される。そして、その後は、ＡＧＣ回路１５の持つ自動ゲイン制御機能により、表示装置に与えられる映像信号が最適レベルになる様にゲインの制御が行われる。これにより、表示画面が暗くなりすぎたり、明るくなりすぎたりする現象が防止される。
【００３９】
以上の様に、制御回路１４は、映像信号レベルが飽和レベルを超えて最速の電子シャッタ速度に変更するときは、同時に現在の電子シャッタ速度に応じてゲインを増加変更する。或いは、電子シャッタ速度の変更の程度に応じてゲインを増加変更する。また、最速の電子シャッタ速度から適正な電子シャッタ速度に変更する時も、ＡＧＣ回路のゲインを標準値に変更する。尚、上記のゲインの倍率は、一例であり、本発明の目的に適合して適宜最適の倍率に変更することができる。
【００４０】
次に、図５のフローチャートを参照して適正な電子シャッタ速度の設定制御処理手順について説明する。撮像素子１が受光した光量は、ＣＤＳ回路２、増幅器８、クランプ回路９、ピークホールド回路１０及び増幅器１１を介して出力される電圧として検出される（ステップ１０１）。その後、比較回路１２の各比較器１２−１〜１２−８は、光量に対応する入力電圧とそれぞれの比較基準電圧とを比較する。そして電圧変換回路１３を介して制御回路１４に入力される比較結果に基づいて、制御回路１４は、検出光量を示す入力電圧が、適正な光量の範囲を示す電圧範囲であるか否か、その電圧範囲より高いか、或いは低いかを判断する（ステップ１０３）。
【００４１】
ステップ１０３において、検出光量を示す入力電圧が適正な光量の範囲を示す電圧範囲である場合には、現在の電子シャッタ速度を保持するように撮像素子駆動回路７を制御する（ステップ１０４）。
【００４２】
ステップ１０３において、検出光量を示す入力電圧が適正な光量の範囲を示す電圧範囲より大きい場合、制御回路１４は、図３に示した比較結果とシャッタ速度制御内容をもとに、現在の電子シャッタ速度を最速の電子シャッタ速度に変更設定し、この設定を撮像素子駆動回路７に指示し、更に、図４に示した通り、その電子シャッタ速度の変更の程度に応じてＡＧＣ回路１５のゲインも変更し（ステップ１０５）、ステップ１０１に移行する。
【００４３】
ステップ１０３において、検出光量を示す入力電圧が適正な光量の範囲を示す電圧範囲より小さい場合、図３に示す比較結果（光量比）とシャッタ速度制御内容をもとに、現電子シャッタ遠度より遅い最適の電子シャッタ速度を選択・決定し、更に、ＡＧＣ回路のゲインを標準値に決定し（ステップ１０６）、この決定された電子シャッタ速度に変更設定すると共に、ＡＧＣ回路１５へのゲインの変更を行う（ステップ１０７）。
【００４４】
ここで、図６〜図９を参照して、具体的な電子シャッタ速度制御およびＡＧＣ回路のゲインの制御について説明する。なお、図６〜図９は、フィールド単位の時間経過に対する映像信号出力（検出光量に相当する）とシャッタ速度との遷移を示し、映像信号出力は棒グラフにより、またシャッタ速度は折れ線グラフにより示している。また、映像信号出力０．４ボルトは、適正な光量であることを示し、映像信号出力が０．８ボルトを超える場合は、特に図示していない。
【００４５】
図６は、現シャッタ速度が１／６０秒で適正な光量を受光しているときに、３フィールド目Ｆ３で光量が１２８倍に増加した場合のシャッタ速度制御の様子を示している。３フィールド目Ｆ３で光量が１２８倍に増加すると、４フィールド目でその光量を検出し、２フィールド（１フレーム）単位でシャッタ速度の設定を行うことから、６フィールド目Ｆ６で最速のシャッタ速度１／８０００秒に設定される。この場合、シャッタ速度の増大と光量の増加とがほぼ一致するため、７フィールド目Ｆ７で直ちに適正な光量が検出され、現在のシャッタ速度１／８０００が保持され、７フィールド目Ｆ７以降は、この適正なシャッタ速度によって適正な光量が受光される。なお、４〜６フィールド目Ｆ４〜Ｆ６における映像信号出力は、受光量が１２８倍に増加したため、クリップレベルに達している。
【００４６】
そして、更に、６フィールド目Ｆ６で最速のシャッタ速度に変更されると共に、ＡＧＣ回路１５のゲインは８倍に変更される。従って、７フィールド目Ｆ７では映像信号がＡＧＣ回路１５によりやや過剰に増幅されるが、同時に適正な光量が検出されることで、制御回路１４は、更にＡＧＣ回路１５のゲインを標準的なレベルに変更する。その後、ＡＧＣ回路１５は、自らの自動ゲイン制御機能によりその出力が適正なレベル、例えば０．７ボルトに維持されるようにゲインを制御する。
【００４７】
図７は、現シャッタ速度が１／６０秒で適正な光量を受光しているときに、３フィールド目Ｆ３で光量が６４倍に増加した場合のシャッタ速度制御の様子を示している。３フィールド目Ｆ３で光量が６４倍に増加すると、図６の場合と同様に、４フィールド目でその光量を検出し、２フィールド単位でシャッタ速度の設定を行うことから、６フィールド目Ｆ６で最速のシャッタ速度１／８０００秒に設定される。その後７フィールド目Ｆ７で最速のシャッタ速度１／８０００秒による光量が検出され、この検出光量が適正な光量の１／２であることから、１段遅いシャッタ速度である１／４０００秒に設定され、８フィールド目Ｆ８以降においてこの適正なシャッタ速度が保持され、９フィールド目Ｆ９以降において適正な受光量となる。
【００４８】
更に、６フィールド目Ｆ６で最速のシャッタ速度に変更されると共に、ＡＧＣ回路１５のゲインは８倍に変更される。従って、７フィールド目Ｆ７では映像信号がＡＧＣ回路１５によりシャッタ速度の変更に見合った分増幅され、表示画面の乱れは最小限に抑えられる。即ち、図７に示される通り７，８フィールド目での映像信号出力を増幅して、画面が暗くなるのが防止される。そして、８フィールド目Ｆ８でシャッタ速度が１／４０００に遅く変更された後に、制御回路１４は、更にＡＧＣ回路１５のゲインを標準的なレベルに変更する。その後、ＡＧＣ回路１５は、自らの機能でその出力が適正なレベル、例えば０．７ボルトに維持されるようにゲインを制御する。
【００４９】
図８は、現シャッタ遠度が１／６０秒で適正な光量を受光しているときに、３フィールド目Ｆ３で光量が８倍に増加した場合のシャッタ速度制御の様子を示している。３フィールド目Ｆ３で光量が８倍に増加すると、図６の場合と同様に、４フィールド目でその光量を検出し、２フィールド単位でシャッタ速度の設定を行うことから、６フィールド目Ｆ６で最速のシャッタ速度１／８０００秒に設定される。その後７フィールド目Ｆ７で最速のシャッタ速度１／８０００秒による光量が検出され、８フィールド目Ｆ８で４段遅い適正なシャッタ速度である１／５００秒のシャッタ速度に一挙に設定される。この８フィールド目Ｆ８以降においてこの適正なシャッタ速度が保持され、９フィールド目Ｆ９以降において適正な受光量となる。
【００５０】
この場合も、更に、６フィールド目Ｆ６で最速のシャッタ速度に変更されると共に、ＡＧＣ回路１５のゲインは８倍に変更される。従って、７フィールド目Ｆ７では映像信号がＡＧＣ回路１５によりシャッタ速度の変更に見合った分増幅され、表示画面の乱れは最小限に抑えられる。即ち、図８に示される通り７，８フィールド目での映像信号出力を増幅して、画面が暗くなるのが防止される。そして、８フィールド目Ｆ８でシャッタ速度が１／４０００に遅く変更された時に、制御回路１４は、更にＡＧＣ回路１５のゲインを標準的なレベルに変更する。これにより、画面が明るくなりすぎるのが防止される。その後は、ＡＧＣ回路１５は、自らの機能によってその出力が適正なレベル、例えば０．７ボルトに維持されるようにゲインを制御する。
【００５１】
図９は、現シャッタ速度が１／８０００秒で適正な光量を受光しているとき、３フィールド目で光量が１／８に減少した場合のシャッタ速度制御の様子を示している。３フィールド目Ｆ３で光量が１／８に減少すると、４フィールド目Ｆ４でその光量を検出し、２フィールド単位でシャッタ速度の設定を行うことから、６フィールド目Ｆ６でその検出光量に応じて、３段遅いシャッタ速度である１／５００秒に設定され、その後保持され、７フィールド目Ｆ７以降において適正な受光量となる。
【００５２】
この場合は、６フィールド目Ｆ６でのシャッタ速度が１／５００秒への変更は、すでに検出した光量に応じて決定されているので、ＡＧＣ回路１５のゲインの変更設定は行われない。即ち、上記の如く一旦最速のシャッタ速度に変更されて強制的に８倍にゲインが増加された時は、次のフィールドで検出された光量により最適シャッタ速度への変更と共にＡＧＣ回路のゲインの標準的レベルへの修正が行われるのである。
【００５３】
以上の通り、本実施の形態例では、光量が急激に増加しても少なくとも２フレーム後には適正な電子シャッタ速度に変更することができる。また、光量が急激に減少した時は次のフレームで適正な電子シャッタ速度に変更することができる。そして、強制的に最速の電子シャッタ速度に変更する時は、同時にＡＧＣ回路のゲインも所定値だけ増加させることにより、映像信号の振幅の変化を最小限に抑え、表示画面が暗くなりすぎる現象を抑えることができる。更に、最速の電子シャッタ速度から適正なより遅い電子シャッタ速度に変更される時も、それに応じてＡＧＣ回路のゲインも変更設定されるので、それに伴い表示画面が明るくなりすぎる現象が抑えられる。
【００５４】
このため、光量の増大／減少の大きさにかかわらず、常に一定のフィールド時間内に適正なシャッタ速度に設定され、従来の適正シャッタ速度への変更に要する最悪の場合の長い時間をなくすことができる。更に、その適正シャッタ速度への変更過程において、表示装置への映像信号の振幅の変動を最小に抑え表示画面の乱れをできるだけ少なくすることができる。
【００５５】
［第２の実施の形態例］
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図１０は、この例における制御回路１４による電子シャッタ速度の制御内容を示す図であり、図３と同様な形式で示している。図１０において、制御回路１４は、予め現シャッタ速度を低速側と高速側とに区分し、現シャッタ速度が低速側のシャッタ速度である場合には、図３に示す電子シャッタ速度制御と同様に光量が増加した場合に、一度最速のシャッタ速度に変更設定した後に適正なシャッタ速度に再設定するようにして、２フレーム以内に適正シャッタ速度への変更制御を行う。これに対し、現シャッタ速度が高速側のシャッタ速度である場合には、光量の増減に対応してそれぞれ１段ずつ順次シャッタ速度を変更することによって適正なシャッタ速度に設定する。
【００５６】
この低速側と高速側とのシャッタ速度の区分は、例えば図４に示される通り、シャッタ速度が１／６０〜１／５００秒を低速側とし、残りの１／１０００〜１／８０００秒を高速側のシャッタ速度として区分することが考えられる。
【００５７】
即ち、高速側のシャッタ速度１／１０００〜１／８０００は、たとえシャッタ速度１／１０００から１／８０００まで１段づつシャッタ速度を高速側にずらしてもせいぜい３フレームを要するのみである。それに対して、低速側から１／８０００秒まで変更する場合は、１段づつシャッタ速度をずらして変更すると適正シャッタ速度になるまで最悪で非常に長いフレーム数を要することになる。従って、高速側のシャッタ速度の時は従来通り１段づつの変更を行い、低速側のシャッタ速度の時は、上記した一旦最速シャッタ速度に変更してからその後適正シャッタ速度に再設定する制御をとる。その結果、確率的には適正シャッタ速度に変更されるまでのフレーム数の期待値が最短になる。
【００５８】
更に、高速側のシャッタ速度制御に従来の１段ずつシャッタ速度を変更する制御を用いた理由は、高速である場合には、光量が比較的多く受光されているため、経験的に大きな光量変化が生じないからである。これに対し、低速側のシャッタ速度制御に本発明のシャッタ速度制御を用いた理由は、低速である場合には、光量が少なく、経験的に大きな光量変化、特に急激な光量増加が生ずる場合が多いからである。
【００５９】
更に、上記の制御にすることにより、光量の増加変化量が非常に大きい場合にのみ最速のシャッタ速度に設定してから適正なシャッタ速度に迅速に再設定し、光量の増加変化量が比較的少ない場合には、段階的にシャッタ速度を変更することにより、シャッタ速度の変更に伴う受光量の急激な変化の確率を抑えることができる。しかも、本実施の形態例では、最速シャッタ速度に設定してから適正なシャッタ速度に再設定される時は、それに伴ってＡＧＣ回路のゲインも設定しているので、表示画面の乱れを抑えることができる。
【００６０】
図１１のフローチャートを参照して、上記別の実施の形態例による適正な電子シャッタ速度の設定制御処理手順について説明する。図１１において、図５と同様に、まず撮像素子が受光した光量は、ＣＤＳ回路２、増幅器８、クランプ回路９、ピークホールド回路１０及び増幅器１１を介して出力される電圧として検出される（ステップ１０１）。その後、比較回路１２は、入力された電圧と各比較器１２−１〜１２−８の比較基準電圧と比較し、電圧変換回路１３を介して制御回路１４に比較結果を供給する。
【００６１】
その後、制御回路１４は、まず現シャッタ速度が低速側のシャッタ遠度に設定されているか否かを判断し（ステップ１０２）、低速側のシャッタ速度に設定されている場合には、ステップ１０３に移行し、図５に示す処理と同様な処理を行う。図１１には、図５と同じステップ番号を付しているので、その制御の説明は省略する。
【００６２】
一方、現シャッタ速度が高速側のシャッタ速度に設定されている場合には、ステップ１１１に移行し、制御回路１４は、比較結果に基づいて、検出光量を示す電圧が適正な光量範囲を示す電圧範囲であるか否かを判断する。ステップ１１１において、検出光量を示す電圧が適正な光量範囲を示す電圧範囲である場合には、現シャッタ速度を保持するように撮像素子駆動回路７を制御する（ステップ１１２）。ステップ１１１において、検出光量を示す最大電圧が適正な光量範囲を示す電圧範囲より大きい場合は、現シャッタ速度よりも１段速いシャッタ速度に変更設定する（ステップ１１３）。一方、ステップ１１１において、検出光量を示す最大電圧が適正な光量の範囲を示す電圧範囲より小さい場合は、現シャッタ速度よりも１段遅いシャッタ速度に変更設定する（ステップ１１４）。
【００６３】
尚、その後、ステップ１０２の判断は、ステップ１０７又は１１４を経てシャッタ速度が最適値に設定されるまでは省略される。
【００６４】
現在のシャッタ速度が高速側のシャッタ速度群に設定されている時は、上記の通り１段づつのシャッタ速度を変更し、受光光量が最適範囲になるまでそのシャッタ速度の変更が繰り返される。従って、かかる１段づつのシャッタ速度の変更中は、ＡＧＣ回路のゲインを自動的に制御する機能は停止される。そして、最終的に受光光量が最適範囲内になったことが検出されてから後に、ＡＧＣ回路のゲインを自動制御する機能が再開される。かかる動作により、不適正な受光光量の映像信号に対してゲインが自動制御されて画面が不安定になることが防止される。
【００６５】
なお、上述した各実施の形態例では、光量が飽和レベルを超えて増加した場合に最速のシャッタ速度に設定するようにしているが、これは一度最速のシャッタ速度に設定して受光量を抑えることにより、光量が飽和レベルを超えることを防止し、光量に対応するシャッタ速度の制御が容易になるからである。但し、必ずしも最速でなくても、所定の高速のシャッタ速度でもよい。あるいは所定の複数段階だけシャッタ速度を速めてより高速のシャッタ速度に一旦設定するようにしてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、受光光量が適正光量範囲を超えた場合は、一旦高速シャッタ速度に切り替え、その高速シャッタ速度での受光光量に応じて適正なシャッタ速度を検出し、次のフレームで適正なシャッタ速度に切り替えることができるので、受光光量が大きく変化した時も２フレームで適正シャッタ速度に変更することができる。更に、シャッタ速度に切り替える時に、同時に撮像素子からの映像信号を可変増幅するＡＧＣ回路のゲインを、シャッタ速度の変更の程度に応じて変更することにより、シャッタ速度を大きく切り替えたことにより、表示画面の明暗が乱れる現象を抑えることができる。
【００６７】
更に、本発明によれば、上記のシャッタ速度の切り替え時に一時的に高速のシャッタ速度に切り替える時に、同時にＡＧＣ回路のゲインを元のシャッタ速度から高速のシャッタ速度への変更の程度に応じて変更することにより、高速のシャッタ速度に一時的に切り替えたことに伴い表示画面が暗くなる現象を抑えることができる。
【００６８】
更に、本発明によれば、上記のＡＧＣ回路のゲインの変更を、一定値以下に設定することにより、過剰にゲインを大きくしてノイズレベルを増幅して表示画面が乱れることを抑えることができる。
【００６９】
更に、本発明によれば、高速のシャッタ速度から適正なシャッタ速度に変更された時は、ＡＧＣ回路のゲインを標準的に値に変更するので、表示画面が明るくなりすぎる現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子シャッタ動作を説明するためのタイミング図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態例に係わる電子シャッタ制御装置を傭えた撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の比較回路の比較結果と電子シャッタ速度制御内容との対応関係を示す図である。
【図４】電子シャッタ速度の変更とゲインの変更の関係を示す図である。
【図５】適正な電子シャッタ速度の設定制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】光量が１２８倍増加した場合の電子シャッタ速度制御による具体的な電子シャッタ速度と映像信号出力との遷移関係を示すタイミング図である。
【図７】光量が６４倍増加した場合の電子シャッタ速度制御による具体的な電子シャッタ速度と映像信号出力との遷移関係を示すタイミング図である。
【図８】光量が８倍増加した場合の電子シャッタ速度制御による具体的な電子シャッタ速度と映像信号出力との遷移関係を示すタイミング図である。
【図９】光量が１／８に減少した場合の電子シャッタ速度制御による具体的な電子シャッタ速度と映像信号出力との遷移関係を示すタイミング図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における比較回路の比較結果と電子シャッタ速度制御内容との対応関係を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における適正な電子シャッタ速度の設定制御処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１撮像素子
７撮像素子駆動回路
１２比較回路
１２−１〜１２−８比較器
１４制御回路
１５ＡＧＣ回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic shutter control device that automatically controls the electronic shutter speed of an image pickup device according to the amount of light incident on the image pickup device, and an image pickup apparatus using the electronic shutter control device. The present invention relates to a novel control that controls an optimal electronic shutter speed in a short time and eliminates image disturbance as much as possible.
[0002]
[Prior art]
An electronic shutter technique is used in order to make light incident on an image pickup device such as a CCD as an optimal amount of light. Unlike conventional mechanical shutters, the electronic shutter controls the time from reset to charge extraction by electrically controlling the timing of charge extraction according to the amount of light from the image sensor. It is a technology to control. The time from reset to charge extraction corresponds to the electronic shutter speed.
[0003]
The electronic shutter speed is controlled by detecting the light amount level received by the image sensor and changing the charge extraction timing in the next field or frame in accordance with the light amount level. Here, the field is a period of 1/60 seconds and the frame is a period of 1/30 seconds. Therefore, one frame is composed of two fields. Depending on whether the method is interlaced or non-interlaced, control in units of one frame (two fields) or control in units of one field is selected. Hereinafter, for the sake of simplicity, a case where the control is performed in units of one frame (two fields) will be described.
[0004]
According to the conventional electronic shutter control, when the amount of light received by the image sensor changes, in order to shift to an appropriate shutter speed, the shutter speed is sequentially changed to the adjacent shutter speed in the direction of the appropriate shutter speed in units of one frame. Is done. That is, when it is detected that the amount of received light has deviated beyond the appropriate light amount range, the shutter speed of the next frame is changed to a speed that is one step higher, and the amount of light in the next frame is monitored. Further, when the amount of light deviates beyond the appropriate light amount range, the speed is changed to a further higher speed. As described above, by changing the shutter speed one step at a time for each frame, it is confirmed that the received light quantity is within the optimum light quantity range at the time when the shutter speed is changed to an appropriate shutter speed. Is done. When it is detected that the amount of received light has deviated from the appropriate light amount range, the shutter speed is changed to a one-step slower speed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-described conventional electronic shutter control, the electronic shutter speed is changed step by step in units of one frame. Therefore, when the amount of received light changes significantly, it is necessary to change the shutter speed to a plurality of steps different from each other. In that case, a time of a plurality of frames is required to obtain an appropriate shutter speed. In addition, when the amount of received light fluctuates at a constant cycle, the shutter speed is changed with a delay, so that the shutter speed may be always controlled to an inappropriate shutter speed.
[0006]
As described above, if it takes a long time to change to an appropriate shutter speed when the amount of received light varies, for example, when image processing using a video signal is performed, the throughput is reduced.
[0007]
Therefore, the present applicants, for example, as a control means for changing the shutter speed to an appropriate shutter speed in a short time, for example, “Automatic Electronic Shutter Control Device and Camera” (Japanese Patent Application No. 9-218196, filed on July 29, 1997). In Japanese Patent Application No. 9-218197), if the amount of received light deviates beyond the appropriate light amount range, it is temporarily changed to the fastest shutter speed in the next frame, and appropriate according to the amount of received light at the fastest shutter speed. It was proposed that the correct shutter speed be detected and changed to an appropriate shutter speed in the next frame.
[0008]
However, with this method, it has been found that the display screen is temporarily disturbed, leading to the present invention.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic shutter control device capable of changing the shutter speed to an appropriate shutter speed in a short time and minimizing screen disturbance at the time of the change, and an imaging device using the electronic shutter control device.
[0010]
Furthermore, an object of the present invention is to change the shutter speed to an appropriate shutter speed in a short time in response to a sudden change in the amount of received light, and to prevent the screen at the time of change from temporarily darking. And it is providing the imaging device using the same.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic shutter control device that controls the electronic shutter speed of an image sensor in accordance with the amount of light incident on the image sensor.
A gain of an AGC circuit that changes the electronic shutter speed when the light amount exceeds a predetermined light amount range and variably amplifies the video signal from the image sensor to generate a video signal at a substantially constant level, It changes according to the change of shutter speed.
[0012]
According to the above invention, when the electronic shutter speed is significantly changed, the gain of the AGC circuit that variably amplifies the video signal is also changed according to the degree of change of the shutter speed. Accordingly, the phenomenon that the display screen becomes too dark or too bright can be suppressed.
[0013]
Furthermore, the present invention provides an electronic shutter control device that controls the electronic shutter speed of the image sensor in accordance with the amount of light incident on the image sensor.
When the light amount exceeds a predetermined light amount, the electronic shutter speed is changed to a predetermined high shutter speed, and the video signal from the image sensor is variably amplified to generate a substantially constant level video signal. The circuit gain is changed so as to increase by a predetermined amount, and then an appropriate electronic shutter speed is set in accordance with the amount of received light at the high shutter speed.
[0014]
According to the above invention, when the amount of received light is changed in a direction larger than the appropriate light amount range, the state is temporarily changed to a predetermined high-speed shutter speed to eliminate the state where the amount of received light exceeds the saturation level, and the high-speed shutter speed. Since an appropriate shutter speed can be set in accordance with the amount of received light at, it is possible to change to an appropriate electronic shutter speed with a short number of frames or fields. Furthermore, by changing the gain of the AGC circuit that variably amplifies the video signal to a predetermined amount when the shutter speed is once changed to a high shutter speed, the phenomenon that the display screen becomes too dark can be suppressed as much as possible. The degree of increase in the gain of the AGC circuit is preferably set in accordance with the degree of change in the electronic shutter speed. However, increasing the gain above a certain level leads to unnecessary amplification of the noise level, so it is less than a predetermined level. Is desirable.
[0015]
Furthermore, the present invention is characterized in that, in the above invention, when the high shutter speed is changed and set to an appropriate electronic shutter speed slower than that, the gain of the AGC circuit is lowered and changed.
[0016]
According to the above invention, when the shutter speed is changed from the high shutter speed to the optimum low shutter speed, the display screen associated with the change in the shutter speed is prevented from becoming too bright by changing the gain of the AGC circuit to a standard value, for example. can do.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to the embodiment. The present invention can be applied to the control of the shutter speed for each frame or for each field, but in the following embodiments, the control for each frame will be described as an example.
[0018]
FIG. 1 is a timing chart for explaining the electronic shutter operation. The image sensor accumulates the light received during the electronic shutter time as a charge, and sweeps out the accumulated charge in the field unit. This sweep-out timing is controlled by the drive circuit of the image sensor, and the electronic shutter speed is determined. When the charge in the field unit is swept out at the sweeping timing, the charge is read out within the charge accumulation time of the next field, and the imaging signal is output with a delay of one field. Therefore, the electronic shutter speed is changed and controlled by changing the sweep timing. If the amount of light incident on the image sensor is constant, when the electronic shutter speed is slow, the electronic shutter time becomes longer and the accumulated charge increases and the level of the video signal increases. On the other hand, when the electronic shutter speed is high, the electronic shutter time is shortened, the accumulated charge is reduced, and the level of the video signal is lowered.
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the electronic shutter control apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the image pickup device 1 is configured by a CCD or the like, and an electronic shutter operation can be performed by driving control of the image pickup device driving circuit 7.
[0020]
The imaging device 1 accumulates charges corresponding to the amount of light received within the electronic shutter time in field units, and outputs the accumulated charges to the CDS circuit (correlated square sampling circuit) 2 as an imaging signal. The CDS circuit 2 removes noise by sampling and holding the image pickup signal, and extracts a video signal included in the image pickup signal. The signal is input to the AGC circuit 15 and the amplifier 8.
[0021]
The AGC circuit 15 variably amplifies the video signal, outputs a substantially constant level video signal, and supplies the video signal to the signal processing circuit 3. The signal processing circuit 3 generates a desired video signal by performing, for example, gamma correction, white clip, and other necessary signal processing on the input video signal. This video signal is then amplified by the amplifier 4 and output to the display device 16 via the output circuit 5.
[0022]
On the other hand, the video signal is amplified by the amplifier 8 and DC-reproduced by the clamp circuit 9 functioning as a DC reproduction circuit, and the maximum value of the amplitude of the video signal in the vertical video period is detected and held by the peak hold circuit 10. The amplitude value of this video signal corresponds to the level of the amount of received light. Thereafter, the detected maximum amplitude value is amplified by the amplifier 11 and input to the comparison circuit 12.
[0023]
The comparison circuit 12 includes eight comparators 12-1 to 12-8. A voltage corresponding to the maximum amplitude value of the video signal from the amplifier 11 is input to each of the comparators 12-1 to 12-8. Is done. Each of the comparators 12-1 to 12-8 is set in advance with a different comparison reference voltage, compares it with the input voltage, and outputs a comparison result indicating whether the input voltage is higher or lower than the comparison reference voltage.
[0024]
FIG. 3 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the comparison result of the comparison circuit of FIG. 1 and the electronic shutter speed control content. For example, as shown in FIG. 3, each of the comparators 12-1 to 12-8 includes 14.00 volts, 7.00 volts, 3.50 volts, 1.75 volts, 0.88 volts, 0.44, respectively. Comparison reference voltages of volt, 0.22 volt, and 0.11 volt are set and compared with the input voltages, respectively. Since the input voltage is a value corresponding to the amount of light received by the image sensor 1, the comparison between the input voltage and each comparison reference voltage means a comparison between the received light amount and the reference light amount.
[0025]
The voltage conversion circuit 13 includes voltage converters 13-1 to 13-8 connected to the comparators 12-1 to 12-8, respectively, and the control circuit 14 handles the comparison output voltage from each comparator. Convert to For example, when the “H” level of the comparison output voltage is 15 volts and the “H” level voltage handled by the control circuit 14 is 5 volts, the voltage is converted from 15 volts to 5 volts.
[0026]
The control circuit 14 is configured by a microcomputer or the like, and determines whether the received light amount is an appropriate light amount, more than the appropriate light amount, or less than the appropriate light amount based on the comparison result from the comparison circuit 12. The electronic shutter speed is set so that the received light amount becomes an appropriate light amount. Data indicating the set electronic shutter speed or the signal S1 is supplied to the image sensor driving circuit 7.
[0027]
Next, setting of the electronic shutter speed by the control circuit 14 will be described with reference to FIG. As described above, each of the comparators 12-1 to 12-8 includes 14.0 volts, 7.00 volts, 3.50 volts, 1.75 volts, 0.88 volts, 0.44 volts, 0, respectively. A comparative reference voltage of .22 volts and 0.11 volts is set. Each comparator compares the input voltage corresponding to the amount of received light with the comparison reference voltage, and outputs an “H” level signal when the input voltage is higher than the comparison reference voltage. If it is lower, an “L” level signal is output. Therefore, the comparison results of the comparators 12-1 to 12-8 inputted through the voltage converters 13-1 to 13-8 are nine types as shown in FIG.
[0028]
The control circuit 14 sets, for example, one of nine electronic shutter speeds according to the comparison result. For example, 8 types of electronic shutter speeds are 1/60 seconds, 1/125 seconds, 1/250 seconds, 1/500 seconds, 1/1000 seconds, 1/2000 seconds, 1/4000 seconds, 1/8000 seconds. is there. Each electronic shutter speed is set approximately twice corresponding to each comparison reference voltage.
[0029]
When the amount of received light increases rapidly and the input voltage exceeds 14.00 volts, all the comparison results become “H” level, and the control circuit 14 sets the shutter speed to the fastest electronic shutter speed (1/8000 seconds). ) To forcibly minimize the amount of light received by the image sensor 1 via the image sensor drive circuit 7. As a result, the next received light quantity is prevented from exceeding the saturation level of the signal processing circuit or the like.
[0030]
When the maximum voltage indicating the amount of light exceeds 7.00 volts and does not reach 14.00 volts, the comparison result of only the comparator 12-1 is “L” level, and the comparison results of the other comparators are all “H”. Level. In this case, the control circuit 14 determines that the input voltage indicating the light amount is an input voltage indicating an appropriate light amount, and stores the currently set electronic shutter speed. For example, when the current electronic shutter speed is 1/500 seconds, a setting is made to hold an electronic shutter speed of 1/500 seconds. Thus, the voltage range of 7.00 volts <input voltage corresponding to light quantity <14.00 volts is set as the appropriate light quantity range.
[0031]
Furthermore, when the input voltage indicating the amount of light is in the range exceeding 3.50 volts and less than 7.00 volts, the comparison results of the comparators 12-1 and 12-2 are “L” level and other comparators All the comparison results are at the “H” level, and the control circuit 14 determines that the light amount is less than the appropriate light amount, and performs a setting to reduce the current electronic shutter speed by one step. For example, when the current electronic shutter speed is 1/500 seconds, the electronic shutter speed is set to 1/250 seconds.
[0032]
Similarly, as the comparison result of the comparator for which a lower comparison reference voltage is set becomes “L” level, the current electronic shutter speed is set according to the light amount ratio between the received light amount and the appropriate light amount range. One of the slow electronic shutter speeds from 2 to 7 is set so that the appropriate electronic shutter speed at which the amount of received light is appropriate. That is, as the number of “L” levels indicated by the comparison result of the comparator having the higher comparison reference voltage increases from 2 to 8, the current electronic shutter speed is slowed by 1 to 7 steps, respectively. Set to speed. For example, if the current electronic shutter speed is 1/500 seconds, and there are four comparison results of “L” level, the electronic shutter speed is directly set to 3 steps lower electronic shutter speed, that is, 1/60 seconds electronic shutter speed. The image sensor drive circuit 7 is controlled so that an appropriate amount of light can be obtained immediately.
[0033]
As described above, the comparison circuit 12 is provided with the comparator 12-1 that determines whether or not the maximum amplitude value of the video signal exceeds the comparison reference voltage indicating the appropriate light amount, and the other comparators have the appropriate light amount. When the input voltage corresponding to a light amount lower than the appropriate light amount is detected with a plurality of comparison reference voltages that are further subdivided into ranges that do not satisfy the input voltage corresponding to the Enables almost one-way control to increase In other words, if the amount of received light does not exceed the saturation level, an appropriate electronic shutter speed is finely set according to the maximum amplitude value of the detected video signal, and if the amount of received light exceeds the saturation level, In this frame, the fastest electronic shutter speed is set, the maximum amplitude value of the corresponding video signal is set to be equal to or lower than the saturation level, and this time, the appropriate electronic shutter speed is changed and set according to the next maximum amplitude value. Once the appropriate electronic shutter speed is set, the subsequent maximum amplitude value of the video signal is determined to be an appropriate region.
[0034]
When it is detected that the maximum amplitude value of the video signal exceeds the comparison reference voltage of 14 volts, the control circuit 14 changes the current electronic shutter speed to the fastest electronic shutter speed, and the gain of the AGC circuit is also The predetermined value is changed according to the electronic shutter speed. Alternatively, the gain is changed and set to a value corresponding to the degree of change of the electronic shutter speed. As described above, when the maximum amplitude value of the video signal exceeds the maximum comparison reference voltage of 14 volts and exceeds the saturation level, it is impossible to know how high the maximum amplitude value is. Therefore, if the electronic shutter speed is forcibly changed to the fastest speed, it is expected that the shutter time becomes excessively short, the amount of received light is excessively reduced, and the display screen becomes dark. Therefore, in the present embodiment, the control circuit 14 changes the electronic shutter speed to the fastest speed by the signal S1, and at the same time increases the gain of the AGC circuit 15 by a predetermined factor.
[0035]
FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the change of the electronic shutter speed and the change of the gain. FIG. 4 shows the change in the amount of light and the change in gain when changing from the slower shutter speed 1/60 to 1/4000 of the eight electronic shutter speeds to the highest shutter speed 1/8000. Indicated. For example, when the shutter speed is changed from 1/2000 to 1/8000, the light amount is 1/4 times. Therefore, the gain of the AGC circuit 15 is changed and set so as to be doubled. If it is 4 times, it is certain that the original saturation level will be reached, so it is 2 times that of about half. Further, when the shutter speed is changed from 1/1000 to 1/8000, the amount of light becomes 1/8 times. Therefore, the gain is changed and set to 4 times.
[0036]
Similarly, when the shutter speed is changed from 1/500 to 1/8000, the amount of light is 1/16 times. Therefore, the gain of the AGC circuit 15 is set to 8 times, for example. Further, when the shutter speed is changed from 1/250 to 1/8000, the amount of light is reduced to 1/32 times. However, the gain of the AGC circuit 15 is 8 times. This is because if the gain is further increased, the noise level is expected to increase. Similarly, when the shutter speed is changed from 1/125 or 1/60 to 1/8000, the gain is changed to 8 times the maximum limit value.
[0037]
Next, according to the maximum amplitude value of the video signal detected after changing to the fastest electronic shutter speed, when changing to a lower appropriate electronic shutter speed, first change to the appropriate electronic shutter speed, The gain of the AGC circuit 15 is also changed by the control circuit 14 in accordance with the appropriate electronic shutter speed after the change. As a result, it is possible to minimize the change in the amplitude of the video signal supplied to the display device side, and to continue the display with no visual discomfort.
[0038]
For example, when the speed is changed to the fastest electronic shutter speed, the gain of the AGC circuit 15 is increased and changed up to 8 times. Next, when the electronic shutter speed is changed to a low-speed optimal electronic shutter speed, the gain of the AGC circuit 15 is changed to, for example, one time the standard. After that, the gain is controlled by the automatic gain control function of the AGC circuit 15 so that the video signal given to the display device becomes an optimum level. This prevents a phenomenon in which the display screen becomes too dark or too bright.
[0039]
As described above, when the video signal level exceeds the saturation level and is changed to the fastest electronic shutter speed, the control circuit 14 simultaneously increases and changes the gain according to the current electronic shutter speed. Alternatively, the gain is increased and changed according to the degree of change of the electronic shutter speed. Also, when changing from the fastest electronic shutter speed to an appropriate electronic shutter speed, the gain of the AGC circuit is changed to the standard value. The gain magnification described above is merely an example, and can be appropriately changed to an optimum magnification in conformity with the object of the present invention.
[0040]
Next, an appropriate electronic shutter speed setting control processing procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. The amount of light received by the image sensor 1 is detected as a voltage output via the CDS circuit 2, the amplifier 8, the clamp circuit 9, the peak hold circuit 10 and the amplifier 11 (step 101). Thereafter, each of the comparators 12-1 to 12-8 of the comparison circuit 12 compares the input voltage corresponding to the light amount with each comparison reference voltage. Then, based on the comparison result input to the control circuit 14 via the voltage conversion circuit 13, the control circuit 14 determines whether or not the input voltage indicating the detected light amount is a voltage range indicating the range of the appropriate light amount. It is determined whether it is higher or lower than the voltage range (step 103).
[0041]
In step 103, when the input voltage indicating the detected light amount is within the voltage range indicating the appropriate light amount range, the image sensor driving circuit 7 is controlled to maintain the current electronic shutter speed (step 104).
[0042]
In step 103, when the input voltage indicating the detected light amount is larger than the voltage range indicating the appropriate light amount range, the control circuit 14 determines the current electronic shutter based on the comparison result and the shutter speed control content shown in FIG. The speed is changed and set to the fastest electronic shutter speed, and this setting is instructed to the image sensor drive circuit 7. Further, as shown in FIG. 4, the gain of the AGC circuit 15 is also changed according to the degree of change of the electronic shutter speed. Change (step 105), and go to step 101.
[0043]
In step 103, when the input voltage indicating the detected light amount is smaller than the voltage range indicating the appropriate light amount range, based on the comparison result (light amount ratio) and the shutter speed control content shown in FIG. A slow optimal electronic shutter speed is selected and determined, and further, the gain of the AGC circuit is determined to be a standard value (step 106), and the determined electronic shutter speed is changed and set, and the gain to the AGC circuit 15 is changed. (Step 107).
[0044]
Here, specific electronic shutter speed control and gain control of the AGC circuit will be described with reference to FIGS. 6 to 9 show transitions between the video signal output (corresponding to the detected light amount) and the shutter speed with the passage of time in field units. The video signal output is shown by a bar graph, and the shutter speed is shown by a line graph. Yes. The video signal output of 0.4 volts indicates an appropriate light amount, and is not particularly shown when the video signal output exceeds 0.8 volts.
[0045]
FIG. 6 shows how the shutter speed is controlled when the light quantity increases 128 times in the third field F3 when the current shutter speed is 1/60 second and an appropriate light quantity is received. When the amount of light increases 128 times in the third field F3, the amount of light is detected in the fourth field, and the shutter speed is set in units of two fields (one frame), so the fastest shutter speed 1 in the sixth field F6. / 8000 seconds. In this case, since the increase in the shutter speed and the increase in the light amount substantially coincide with each other, the appropriate light amount is immediately detected in the seventh field F7, and the current shutter speed 1/8000 is held. An appropriate amount of light is received at an appropriate shutter speed. The video signal output in the fourth to sixth fields F4 to F6 has reached the clip level because the amount of received light has increased 128 times.
[0046]
Further, the shutter speed is changed to the fastest shutter speed in the sixth field F6, and the gain of the AGC circuit 15 is changed to 8 times. Therefore, in the seventh field F7, the video signal is slightly over-amplified by the AGC circuit 15, but the control circuit 14 further increases the gain of the AGC circuit 15 to a standard level by detecting an appropriate light amount at the same time. change. Thereafter, the AGC circuit 15 controls the gain so that its output is maintained at an appropriate level, for example, 0.7 volts, by its automatic gain control function.
[0047]
FIG. 7 shows how the shutter speed is controlled when the light quantity is increased 64 times in the third field F3 when the current shutter speed is 1/60 seconds and an appropriate light quantity is received. When the amount of light increases 64 times in the third field F3, the amount of light is detected in the fourth field and the shutter speed is set in units of two fields as in the case of FIG. Shutter speed of 1/8000 sec. Thereafter, the light amount at the fastest shutter speed 1/8000 seconds is detected in the seventh field F7, and since this detected light amount is ½ of the appropriate light amount, the shutter speed is set to 1/4000 seconds, which is one step slower. The proper shutter speed is maintained after the eighth field F8, and the proper amount of received light is obtained after the ninth field F9.
[0048]
Further, the shutter speed is changed to the fastest shutter speed in the sixth field F6, and the gain of the AGC circuit 15 is changed to 8 times. Accordingly, in the seventh field F7, the video signal is amplified by the AGC circuit 15 in accordance with the change of the shutter speed, and the disturbance of the display screen is minimized. That is, as shown in FIG. 7, the video signal output in the seventh and eighth fields is amplified to prevent the screen from becoming dark. Then, after the shutter speed is changed slowly to 1/4000 in the eighth field F8, the control circuit 14 further changes the gain of the AGC circuit 15 to a standard level. Thereafter, the AGC circuit 15 controls the gain so that its output is maintained at an appropriate level, for example, 0.7 volts, by its function.
[0049]
FIG. 8 shows how the shutter speed is controlled when the light intensity is increased 8 times in the third field F3 when the current shutter distance is 1/60 seconds and an appropriate light intensity is received. When the amount of light increases 8 times in the third field F3, the amount of light is detected in the fourth field and the shutter speed is set in units of two fields as in the case of FIG. Shutter speed of 1/8000 sec. Thereafter, the amount of light at the fastest shutter speed 1/8000 seconds is detected in the seventh field F7, and the shutter speed is set to 1/500 seconds, which is an appropriate shutter speed four steps slower in the eighth field F8. The proper shutter speed is maintained after the eighth field F8, and the proper amount of received light is obtained after the ninth field F9.
[0050]
In this case also, the shutter speed is changed to the fastest shutter speed in the sixth field F6, and the gain of the AGC circuit 15 is changed to 8 times. Accordingly, in the seventh field F7, the video signal is amplified by the AGC circuit 15 in accordance with the change of the shutter speed, and the disturbance of the display screen is minimized. That is, as shown in FIG. 8, the video signal output in the seventh and eighth fields is amplified, and the screen is prevented from being darkened. When the shutter speed is changed to 1/4000 slower in the eighth field F8, the control circuit 14 further changes the gain of the AGC circuit 15 to a standard level. This prevents the screen from becoming too bright. Thereafter, the AGC circuit 15 controls the gain so that its output is maintained at an appropriate level, for example, 0.7 volts, by its function.
[0051]
FIG. 9 shows how the shutter speed is controlled when the current shutter speed is 1/8000 second and an appropriate amount of light is received, and the light quantity is reduced to 1/8 in the third field. When the amount of light decreases to 1/8 in the third field F3, the amount of light is detected in the fourth field F4, and the shutter speed is set in units of two fields. Therefore, in the sixth field F6, according to the detected amount of light, The shutter speed is set to 1/500 seconds, which is a slow shutter speed by three steps, and is held thereafter, and an appropriate amount of received light is obtained after the seventh field F7.
[0052]
In this case, since the change of the shutter speed in the sixth field F6 to 1/500 second is determined according to the amount of light already detected, the gain change setting of the AGC circuit 15 is not performed. That is, when the gain is forcibly increased by a factor of 8 once it is changed to the fastest shutter speed as described above, the standard of the gain of the AGC circuit is changed together with the change to the optimum shutter speed by the amount of light detected in the next field. A correction to the target level is made.
[0053]
As described above, in the present embodiment, even if the amount of light suddenly increases, it can be changed to an appropriate electronic shutter speed after at least two frames. In addition, when the amount of light suddenly decreases, it can be changed to an appropriate electronic shutter speed in the next frame. When forcibly changing to the fastest electronic shutter speed, the gain of the AGC circuit is also increased by a predetermined value at the same time, minimizing changes in the amplitude of the video signal and causing the display screen to become too dark. Can be suppressed. Furthermore, when the speed of the electronic shutter is changed from the fastest electronic shutter speed to an appropriate slower electronic shutter speed, the gain of the AGC circuit is also changed accordingly, so that the phenomenon that the display screen becomes too bright can be suppressed.
[0054]
Therefore, regardless of the amount of increase / decrease in the amount of light, an appropriate shutter speed is always set within a fixed field time, and the worst long time required for changing to the conventional appropriate shutter speed can be eliminated. it can. Further, in the process of changing to the appropriate shutter speed, the fluctuation of the amplitude of the video signal to the display device can be minimized and the disturbance of the display screen can be minimized.
[0055]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a diagram showing the control content of the electronic shutter speed by the control circuit 14 in this example, and shows the same format as FIG. In FIG. 10, the control circuit 14 divides the current shutter speed into a low speed side and a high speed side in advance, and when the current shutter speed is the low speed shutter speed, it is the same as the electronic shutter speed control shown in FIG. When the amount of light increases, the change to the proper shutter speed is performed within two frames by changing the setting to the fastest shutter speed and then resetting to the proper shutter speed. On the other hand, when the current shutter speed is a high-speed shutter speed, an appropriate shutter speed is set by sequentially changing the shutter speed one step at a time corresponding to the increase or decrease of the light amount.
[0056]
For example, as shown in FIG. 4, the shutter speed is divided into 1/60 to 1/500 seconds as the low speed side and the remaining 1/1000 to 1/8000 seconds as the high speed. It is conceivable to classify the shutter speeds on the side.
[0057]
That is, the high-speed shutter speed 1/1000 to 1/8000 requires at most 3 frames even if the shutter speed is shifted from the shutter speed 1/1000 to 1/8000 one step at a time. On the other hand, when changing from the low speed side to 1/8000 seconds, if the shutter speed is shifted by one step and changed, the worst and extremely long number of frames are required until the shutter speed reaches an appropriate shutter speed. Therefore, when the shutter speed is on the high speed side, the control is performed one step at a time as usual, and when the shutter speed is on the low speed side, the control is performed to change the speed to the fastest shutter speed and then reset to the appropriate shutter speed. Take. As a result, the expected value of the number of frames until the shutter speed is changed to an appropriate shutter speed becomes the shortest.
[0058]
Furthermore, the reason for using the conventional control for changing the shutter speed by one step for the shutter speed control on the high speed side is that, when the speed is high, a relatively large amount of light is received. This is because no occurs. On the other hand, the reason why the shutter speed control of the present invention is used for the shutter speed control on the low speed side is that, when the speed is low, the light amount is small, and there is a case where a large light amount change, particularly a sudden increase in light amount occurs empirically. Because there are many.
[0059]
Furthermore, by using the above control, the fastest shutter speed is set only when the amount of increase in the amount of light increase is very large and then quickly reset to an appropriate shutter speed. In the case where the number is small, the probability of a sudden change in the amount of received light associated with the change in the shutter speed can be suppressed by changing the shutter speed in stages. In addition, in this embodiment, when the shutter speed is set to the fastest shutter speed and then reset to an appropriate shutter speed, the AGC circuit gain is also set accordingly. Can do.
[0060]
With reference to the flowchart of FIG. 11, a procedure for setting control processing for an appropriate electronic shutter speed according to another embodiment will be described. In FIG. 11, as in FIG. 5, the amount of light received by the image sensor is first detected as a voltage output via the CDS circuit 2, the amplifier 8, the clamp circuit 9, the peak hold circuit 10, and the amplifier 11 (step 101). Thereafter, the comparison circuit 12 compares the input voltage with the comparison reference voltage of each of the comparators 12-1 to 12-8 and supplies the comparison result to the control circuit 14 via the voltage conversion circuit 13.
[0061]
Thereafter, the control circuit 14 first determines whether or not the current shutter speed is set to the low shutter speed (step 102). If the low shutter speed is set, the control circuit 14 proceeds to step 103. Then, the same processing as that shown in FIG. 5 is performed. In FIG. 11, the same step numbers as in FIG.
[0062]
On the other hand, when the current shutter speed is set to the high-speed shutter speed, the process proceeds to step 111, and the control circuit 14 determines that the voltage indicating the detected light amount indicates the appropriate light amount range based on the comparison result. Judge whether it is a range. In step 111, when the voltage indicating the detected light amount is within the voltage range indicating the appropriate light amount range, the image sensor driving circuit 7 is controlled to maintain the current shutter speed (step 112). In step 111, when the maximum voltage indicating the detected light amount is larger than the voltage range indicating the appropriate light amount range, the shutter speed is changed and set one step faster than the current shutter speed (step 113). On the other hand, when the maximum voltage indicating the detected light amount is smaller than the voltage range indicating the range of the appropriate light amount in step 111, the shutter speed is changed and set one step slower than the current shutter speed (step 114).
[0063]
Thereafter, the determination in step 102 is omitted until the shutter speed is set to the optimum value through step 107 or 114.
[0064]
When the current shutter speed is set to the high-speed side shutter speed group, the shutter speed is changed one step at a time as described above, and the change in the shutter speed is repeated until the amount of received light reaches the optimum range. Therefore, the function of automatically controlling the gain of the AGC circuit is stopped while the shutter speed is changed step by step. Then, the function of automatically controlling the gain of the AGC circuit is restarted after it is finally detected that the amount of received light is within the optimum range. By such an operation, it is possible to prevent the screen from becoming unstable because the gain is automatically controlled with respect to the video signal having an inappropriate amount of received light.
[0065]
In each embodiment described above, the fastest shutter speed is set when the amount of light increases beyond the saturation level, but this is set to the fastest shutter speed once to suppress the amount of received light. This is because the light quantity is prevented from exceeding the saturation level, and the shutter speed corresponding to the light quantity can be easily controlled. However, the shutter speed is not necessarily the fastest but may be a predetermined high shutter speed. Alternatively, the shutter speed may be increased by a predetermined number of steps and temporarily set to a higher shutter speed.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the amount of received light exceeds the appropriate light amount range, the shutter speed is once switched to a high shutter speed, and an appropriate shutter speed is detected according to the amount of received light at the high shutter speed. Since it is possible to switch to an appropriate shutter speed in this frame, it is possible to change to an appropriate shutter speed in two frames even when the amount of received light changes greatly. Further, when switching to the shutter speed, the gain of the AGC circuit that variably amplifies the video signal from the image sensor at the same time is changed according to the degree of change of the shutter speed. This can suppress the phenomenon of disturbing light and dark.
[0067]
Furthermore, according to the present invention, when the shutter speed is switched to the high shutter speed temporarily, the gain of the AGC circuit is changed at the same time according to the degree of change from the original shutter speed to the high shutter speed. By doing so, it is possible to suppress the phenomenon that the display screen becomes dark due to the temporary switching to the high shutter speed.
[0068]
Furthermore, according to the present invention, by setting the change in the gain of the AGC circuit to a certain value or less, it is possible to suppress the display screen from being disturbed by excessively increasing the gain and amplifying the noise level. .
[0069]
Furthermore, according to the present invention, when the shutter speed is changed from a high shutter speed to an appropriate shutter speed, the gain of the AGC circuit is changed to a standard value, thereby preventing a phenomenon in which the display screen becomes too bright. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a timing chart for explaining an electronic shutter operation.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image pickup apparatus including an electronic shutter control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a correspondence relationship between a comparison result of the comparison circuit of FIG. 1 and electronic shutter speed control content.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a change in electronic shutter speed and a change in gain.
FIG. 5 is a flowchart showing a setting control processing procedure for an appropriate electronic shutter speed.
FIG. 6 is a timing diagram showing a transition relationship between a specific electronic shutter speed and video signal output by electronic shutter speed control when the amount of light increases 128 times.
FIG. 7 is a timing diagram showing a transition relationship between a specific electronic shutter speed and video signal output by electronic shutter speed control when the amount of light increases 64 times.
FIG. 8 is a timing chart showing a transition relationship between a specific electronic shutter speed and video signal output by electronic shutter speed control when the amount of light increases eight times.
FIG. 9 is a timing chart showing a transition relationship between a specific electronic shutter speed and video signal output by electronic shutter speed control when the amount of light is reduced to 1/8.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a correspondence relationship between the comparison result of the comparison circuit and the electronic shutter speed control content in the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a setting control processing procedure for an appropriate electronic shutter speed according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Image sensor
7 Image sensor drive circuit
12 Comparison circuit
12-1 to 12-8 comparator
14 Control circuit
15 AGC circuit

Claims

In an electronic shutter control device that controls the electronic shutter speed of the image sensor in accordance with the amount of light incident on the image sensor,
When the amount of light exceeds a saturation level, the electronic shutter speed is changed to a predetermined high shutter speed, and a video signal from the image sensor is variably amplified to generate a substantially constant level video signal. The gain of the AGC circuit to be changed is increased to a predetermined amount, and then the appropriate electronic shutter in which the received light amount falls within the appropriate light amount range according to the light amount ratio between the received light amount and the appropriate light amount range at the high shutter speed. An electronic shutter control device characterized by changing the speed to a standard value while changing to a speed.

In an electronic shutter control device that controls the electronic shutter speed of the image sensor in accordance with the amount of light incident on the image sensor,
When the amount of light exceeds a saturation level, the electronic shutter speed is changed to a predetermined high shutter speed, and a video signal from the image sensor is variably amplified to generate a substantially constant level video signal. The gain of the AGC circuit is changed so as to increase to a gain corresponding to the shutter speed before the change and the predetermined high-speed shutter speed, and then the light quantity ratio between the received light quantity and the appropriate light quantity range at the high-speed shutter speed is changed. Accordingly, the received light quantity is changed to an appropriate electronic shutter speed that is within the appropriate light quantity range, and the gain is reduced to a standard value .

In an electronic shutter control device that controls the electronic shutter speed of the image sensor in accordance with the amount of light incident on the image sensor,
The controllable electronic shutter speed has a high speed side shutter speed group and a low speed side shutter speed group,
When the current electronic shutter speed is one of the low-speed shutter speed groups and the light quantity exceeds a saturation level light quantity, the electronic shutter speed is changed to a predetermined high-speed shutter speed, and The gain of the AGC circuit that variably amplifies the video signal from the image sensor to generate a substantially constant level video signal is changed to increase by a predetermined amount, and then the received light amount at the high shutter speed and the appropriate light amount range And changing the gain to a standard value while changing the received light amount to an appropriate electronic shutter speed within the appropriate light amount range ,
When the current electronic shutter speed is one of the high-speed shutter speed groups and the light quantity exceeds the saturation level light quantity, the electronic shutter speed is sequentially changed to a one-step higher electronic shutter speed. An electronic shutter control device.

In claim 3 ,
When the current electronic shutter speed is one of the low-speed shutter speed groups and the light amount is lower than the appropriate range, the electronic shutter speed is set according to the light amount ratio between the light amount and the appropriate range. Set the appropriate electronic shutter speed so that the amount of light is appropriate,
When the current electronic shutter speed is one of the high-speed shutter speed groups and the light quantity is lower than the appropriate range, the electronic shutter speed is changed to an electronic shutter speed that is one step slower. Electronic shutter control device.

In claim 3 or 4 ,
When changing the electronic shutter speed to one step faster or slower, the gain control operation of the AGC circuit is temporarily stopped, and the gain control operation is resumed after the received light amount falls within an appropriate range. An electronic shutter control device.

In an electronic shutter control device that controls the electronic shutter speed of the image sensor in accordance with the amount of light incident on the image sensor,
Electronic shutter speed control for changing the electronic shutter speed according to the amount of received light is repeatedly performed,
In the electronic shutter speed control, when the received light quantity is within an appropriate light quantity range, the current electronic shutter speed is maintained, and when the received light quantity exceeds the appropriate light quantity range and exceeds a saturation level, the electronic shutter speed control is performed. The shutter speed is changed to a predetermined high shutter speed, and the gain of the AGC circuit that variably amplifies the video signal from the image sensor to generate a substantially constant level video signal is increased by a predetermined amount, and the received light amount And the gain is changed to an appropriate electronic shutter speed at which the light amount is appropriate according to a light amount ratio between the received light amount and the appropriate light amount range. The electronic shutter control device is characterized in that it is lowered to a standard value .

In any one of Claims 1-6,
The electronic shutter control device, wherein the predetermined high-speed shutter speed is a fastest shutter speed among settable shutter speeds.

An electronic shutter control device comprising: the electronic shutter control device according to any one of claims 1 to 7; the image pickup device; and a signal processing circuit that performs predetermined signal processing on a video signal from the AGC circuit and outputs the signal. An imaging device using