JPH0548961A - Image pickup device capable of image pickup under low illuminance - Google Patents

Image pickup device capable of image pickup under low illuminance

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JPH0548961A
JPH0548961A JP3205836A JP20583691A JPH0548961A JP H0548961 A JPH0548961 A JP H0548961A JP 3205836 A JP3205836 A JP 3205836A JP 20583691 A JP20583691 A JP 20583691A JP H0548961 A JPH0548961 A JP H0548961A
Authority
JP
Japan
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gain
circuit
low illuminance
signal
image pickup
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3205836A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Matsuda
登 松田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH0548961A publication Critical patent/JPH0548961A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable photographing under low illuminance without deteriorating image quality by increasing the maximum gain range of an AGC circuit and synthesizing an adjacent signal. CONSTITUTION:When a low illuminance detection circuit 7 detects the low illuminance while a changeover switch 9a is located at a position S, a gain-up control circuit 8a selects a gain equivalent to twice the normal gain of a gain variable amplifier 5 and selects the MAX gain range equivalent to twice the MAX gain range of an AGC circuit 6a. At this time, an adjacent signal synthesization circuit 11 is operated to prevent the deterioration of an S/N in a gain-up mode. Thus, in the low illuminance photographing, the sensitivity can be improved by four times without deteriorating the S/N and an unnecessary wide band noise component can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラなどに利用
される撮像装置に関し、特に、低照度撮影を可能ならし
めるビデオカメラや監視ビデオカメラなどに利用される
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 image pickup apparatus used for a video camera or the like, and more particularly to an image pickup apparatus used for a video camera or a surveillance video camera which enables low-illuminance shooting.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、先行技術による感度アップ(ゲ
インアップ)機能を有する撮像装置を示すブロック図で
ある。この撮像装置において、被写体からの入射光は、
アイリス(絞り)を含むレンズ1によって、CCD撮像
素子2上に撮影像として結像される。CCD素子2は、
その撮影像を光電変換し、電気的な映像信号として出力
する。CCD素子2からの出力は、CDS(相関2重サ
ンプリング)回路3によって低域ノイズが除去される。
すなわち、CCD素子2の出力は、そのCCD素子2を
ドライブするためのクロック信号やリセットパルスなど
のノイズ成分を含んでいるので、CDS回路3は1画素
ごとにサンプリングを行なって映像信号のみを中心する
のである。CDS回路3の出力信号は、利得可変アンプ
5に入力されると同時に、AE(オートアイリス)とも
呼ばれるALC(自動光量制御)回路4および低照度検
出回路7にも入力される。ALC回路4は、CDS回路
3からの出力信号のレベルを安定化するように、レンズ
1内のアイリスの開口径を制御する。低照度検出回路7
は、コンパレータで構成することができる。すなわち、
CDS回路3の出力の平均レベルが所定のレベルより下
がれば、低照度検出回路7の出力は、たとえば“L”
(低)レベルから“H”(高)レベルに変化する。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram showing an image pickup apparatus having a sensitivity increasing (gain increasing) function according to the prior art. In this imaging device, the incident light from the subject is
A lens 1 including an iris (aperture) forms a photographed image on the CCD image pickup device 2. CCD element 2 is
The captured image is photoelectrically converted and output as an electrical video signal. The output from the CCD element 2 has a low frequency noise removed by a CDS (correlation double sampling) circuit 3.
That is, since the output of the CCD element 2 includes noise components such as a clock signal for driving the CCD element 2 and a reset pulse, the CDS circuit 3 performs sampling for each pixel and focuses only on the video signal. To do. The output signal of the CDS circuit 3 is input to the variable gain amplifier 5 and also to the ALC (automatic light amount control) circuit 4 and the low illuminance detection circuit 7, which are also called AE (auto iris). The ALC circuit 4 controls the aperture diameter of the iris in the lens 1 so as to stabilize the level of the output signal from the CDS circuit 3. Low illuminance detection circuit 7
Can be composed of a comparator. That is,
If the average level of the output of the CDS circuit 3 falls below a predetermined level, the output of the low illuminance detection circuit 7 is, for example, "L".
The (low) level changes to the “H” (high) level.

【0003】低照度検出回路7の出力はゲインアップ制
御回路8に入力される。利得可変アンプ5は、ゲインア
ップ制御回路8からの制御信号に依存して、標準ゲイン
またはその約2倍(プラス6dB)のゲイン(ゲインア
ップ時のゲイン)のいずれかを選択する。すなわち、ゲ
インアップスイッチ9がオフのとき、ゲインアップ制御
回路8は、低照度検出回路7の出力のいかんにかかわら
ず利得可変アンプ5に標準ゲインを選択させる。しか
し、ゲインアップスイッチ9がオンにされているときに
は、低照度検出回路7が低照度を検出して前述の“H”
レベル信号を出力すれば、ゲインアップ制御回路8は利
得可変アンプ5にゲインアップ時のゲイン(標準ゲイン
の2倍のゲイン)を選択させる。
The output of the low illuminance detection circuit 7 is input to the gain-up control circuit 8. The variable gain amplifier 5 selects either a standard gain or a gain (gain at the time of gain increase) that is about twice the standard gain (plus 6 dB) depending on the control signal from the gain increase control circuit 8. That is, when the gain up switch 9 is off, the gain up control circuit 8 causes the variable gain amplifier 5 to select the standard gain regardless of the output of the low illuminance detection circuit 7. However, when the gain up switch 9 is turned on, the low illuminance detection circuit 7 detects the low illuminance and the above-mentioned "H"
When the level signal is output, the gain-up control circuit 8 causes the variable gain amplifier 5 to select the gain at gain-up (twice the standard gain).

【0004】利得可変アンプ5の出力はAGC(自動利
得制御)回路6に入力され、アイリスが全開となる光量
以下であっても、ゲインアップスイッチ9がオンにされ
ていれば、利得可変アンプ5の2倍のゲインアップで補
い得る光量まではAGC回路6から安定な映像信号レベ
ルを得ることができる。
The output of the variable gain amplifier 5 is input to an AGC (automatic gain control) circuit 6, and even if the amount of light is such that the iris is fully opened, the variable gain amplifier 5 is turned on if the gain up switch 9 is turned on. A stable video signal level can be obtained from the AGC circuit 6 up to the amount of light that can be compensated by increasing the gain by 2 times.

【0005】AGC回路6の出力は信号処理回路10入
力され、そこにおいて、γ補正,色分離,ホワイトバラ
ンスなどの種々の信号処理がなされる。信号処理回路1
0からは輝度(Y)信号と色差信号が出力され、エンコ
ーダ回路12に入力される。エンコーダ回路12は、ブ
ランキング,同期信号負荷,サブキャリアによる変調な
どのTV信号規格に適合した処理を行ない、コンポジッ
ト(複合映像)信号として、または輝度(Y)信号とク
ロマ(C)信号の分離したS信号として映像信号を出力
する。
The output of the AGC circuit 6 is input to the signal processing circuit 10, where various signal processing such as γ correction, color separation and white balance is performed. Signal processing circuit 1
A luminance (Y) signal and a color difference signal are output from 0 and input to the encoder circuit 12. The encoder circuit 12 performs processing conforming to TV signal standards such as blanking, synchronization signal load, and modulation by subcarriers, and as a composite (composite video) signal or separation of a luminance (Y) signal and a chroma (C) signal. A video signal is output as the S signal.

【0006】第8図は、入射光量に対してALC回路4
やAGC回路6が効果的に働き得る領域を説明するため
のグラフである。このグラフにおいて、横軸は入射光量
を表わし、縦軸は出力信号レベルを表わしている。グラ
フ中の実線Aは、ALC回路4のみが効果的に働いてい
る場合の出力信号レベルを表わしている。また、実線B
は、ゲインアップスイッチ9がオフの状態での出力信号
レベルを表わしている。さらに、実線Cは、ゲインアッ
プスイッチ9がオン状態での出力信号レベルを表わして
いる。
FIG. 8 shows the ALC circuit 4 with respect to the amount of incident light.
6 is a graph for explaining a region where the AGC circuit 6 can effectively work. In this graph, the horizontal axis represents the amount of incident light and the vertical axis represents the output signal level. The solid line A in the graph represents the output signal level when only the ALC circuit 4 is working effectively. Also, the solid line B
Indicates the output signal level when the gain up switch 9 is off. Further, the solid line C represents the output signal level when the gain up switch 9 is on.

【0007】すなわち、入射光量が十分に大きい領域に
おいては、ALC回路4かアイリスの開口径を調節し、
これによって出力信号レベルが一定に維持され得る。し
かし、入射光量が横軸上のLA点まで減少したときに
は、アイリスが全開となる。したがって、光量がLA点
よりさらに減少したときには、AGC回路6が電気的に
ゲイン量を自動調整して、出力信号レベルを安定化す
る。
That is, in the region where the amount of incident light is sufficiently large, the aperture diameter of the ALC circuit 4 or the iris is adjusted,
This allows the output signal level to be kept constant. However, when the amount of incident light decreases to point LA on the horizontal axis, the iris is fully opened. Therefore, when the light amount further decreases from the LA point, the AGC circuit 6 electrically automatically adjusts the gain amount to stabilize the output signal level.

【0008】入射光量がさらに横軸上のLB点まで減少
したとき、AGC回路6のゲイン量は最大値となる。こ
こで、光量がLB点よりさらに減少した場合には、ゲイ
ンアップスイッチ9がオン状態にされていれば利得可変
アンプ5のゲインが約2倍に増大されるので、AGC回
路6は出力信号レベルを一定レベルに安定化することが
できる。
When the amount of incident light further decreases to the point LB on the horizontal axis, the gain amount of the AGC circuit 6 becomes the maximum value. Here, when the light amount further decreases from the LB point, the gain of the variable gain amplifier 5 is increased to about twice if the gain up switch 9 is turned on, so that the AGC circuit 6 outputs the output signal level. Can be stabilized at a constant level.

【0009】しかし入射光量が横軸上のLC点までさら
に減少すれば、利得可変アンプ5がゲインアップ状態に
あっても、再度AGC回路6のゲイン量が最大値とな
る。したがって、光量がLC点よりさらに減少すれば、
出力信号レベルは一定に維持され得ず、実線Cに沿って
変化する。
However, if the amount of incident light further decreases to the LC point on the horizontal axis, the gain amount of the AGC circuit 6 reaches the maximum value again even when the variable gain amplifier 5 is in the gain up state. Therefore, if the amount of light decreases further than the LC point,
The output signal level cannot be kept constant and changes along the solid line C.

【0010】[0010]

【本発明が解決しようとする課題】以上のように、先行
技術においては、光量がLC点以下に低下したときに
は、最早、信号出力レベルを一定に維持することができ
ない。しかし、さらに低照度時の撮影を可能にするため
に単純にさらにゲインアップを行なおうとすれば、映像
信号に残存するCCD素子からのノイズ成分も信号成分
とともに増幅され、見づらくて実用に耐えない映像信号
になってしまう。
As described above, in the prior art, when the light quantity drops below the LC point, it is no longer possible to maintain the signal output level constant. However, if an attempt is made to further increase the gain in order to enable shooting even under low illuminance, the noise component from the CCD element remaining in the video signal will be amplified together with the signal component, making it difficult to see and practically useless. It becomes a video signal.

【0011】そこで、本発明は、撮影像の画質を実用的
なレベル以下に低下させることなくさらなるゲインアッ
プを可能にし、それによって、さらに低照度においても
撮影可能な撮像装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention has an object to provide an image pickup apparatus capable of further increasing the gain without lowering the image quality of a picked-up image to a practical level or lower, thereby making it possible to take an image even in a low illuminance. I am trying.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による低照度撮影
可能な撮像装置は、映像信号を増幅するための利得可変
アンプと、その利得可変アンプによって増幅された映像
信号を所定のレベルにさらに増幅するための自動利得制
御回路と、時間的に隣接する2つの映像信号を合成して
ノイズ成分を低減させる隣接信号合成回路と、利得可変
アンプへの入力信号から被写体の低照度時を検出する低
照度検出回路と、ゲインアップモードを設定するための
ゲインアップモード設定スイッチと、設定されたゲイン
アップモードに応じて利得可変アンプ手段,自動利得制
御手段および隣接信号合成手段を制御するためのゲイン
アップ制御手段とを含み、ゲインアップモード設定スイ
ッチによって設定されるゲインアップモードの1つにお
いては、低照度検出回路が低照度検出したときに、利得
可変アンプに標準ゲインより大きな第2のゲインを選択
させかつ自動利得制御回路に標準最大ゲイン範囲より大
きな第2な最大ゲイン範囲を選択させるとともに、隣接
信号合成手段をも動作させることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided an image pickup apparatus capable of photographing with low illuminance, a gain variable amplifier for amplifying a video signal, and a video signal amplified by the gain variable amplifier is further amplified to a predetermined level. An automatic gain control circuit for controlling, an adjacent signal synthesizing circuit for synthesizing two video signals temporally adjacent to each other to reduce a noise component, and a low signal for detecting a low illuminance of a subject from an input signal to the variable gain amplifier. Illuminance detection circuit, gain up mode setting switch for setting gain up mode, and gain up for controlling gain variable amplifier means, automatic gain control means, and adjacent signal synthesizing means according to the set gain up mode In one of the gain up modes set by the gain up mode setting switch, including the control means, the low illuminance detection is performed. When the circuit detects a low illuminance, the variable gain amplifier selects the second gain larger than the standard gain and the automatic gain control circuit selects the second maximum gain range larger than the standard maximum gain range. The feature is that the means is also operated.

【0013】[0013]

【作用】本発明による低照度撮影可能な撮像装置におい
ては、ゲインアップ制御回路がAGC回路の最大ゲイン
範囲をも増大させ、しかも隣接信号合成回路によってS
/N(シグナル/ノイズ)比が改善されかつ高域ノイズ
成分もカットされるので、撮影像の画質の劣化を生じる
ことなくさらに低照度での撮影が可能となる。
In the image pickup apparatus capable of photographing with low illuminance according to the present invention, the gain-up control circuit also increases the maximum gain range of the AGC circuit, and the S signal is increased by the adjacent signal synthesizing circuit.
Since the / N (signal / noise) ratio is improved and the high-frequency noise component is also cut, it is possible to shoot with a lower illuminance without degrading the image quality of the shot image.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の一実施例による撮像装置を示
すブロック図である。図1の撮像装置は図7のものに類
似しているが、AGC回路6a,ゲインアップ制御回路
8aおよび切換スイッチ9aが変更されており、さら
に、信号処理回路10とエンコーダ回路12との間に隣
接信号合成回路11が新たに設けられている。
1 is a block diagram showing an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention. The image pickup apparatus of FIG. 1 is similar to that of FIG. 7, except that the AGC circuit 6a, the gain-up control circuit 8a, and the changeover switch 9a are changed, and further, between the signal processing circuit 10 and the encoder circuit 12. The adjacent signal synthesis circuit 11 is newly provided.

【0015】ゲインアップ制御回路8aは、切換スイッ
チ9aによってモード選択される。切換スイッチ9aが
ポジションNにあるときは標準ゲインモードにあり、ポ
ジションCにあるときは約2倍(+6dB)の第1のゲ
インアップモードになり、ポジションSのときは約4倍
(+12dB)の第2ゲインアップモードとなる。
The gain up control circuit 8a is mode-selected by the changeover switch 9a. When the changeover switch 9a is in the position N, it is in the standard gain mode, when it is in the position C, it is the first gain-up mode of about 2 times (+6 dB), and when it is in the position S, it is about 4 times (+12 dB). The second gain-up mode is set.

【0016】すなわち、切換スイッチ9aポジションN
にあるとき、ゲインアップ回路8aは、低照度検出回路
7の出力いかんにかかわらず利得可変アンプ制御信号に
よって利得可変アンプ5に標準ゲインを選択させ、AG
C−MAXゲイン制御信号によってAGC回路6aに通
常の第1のMAX(最大)ゲイン範囲を選択させる。こ
のときの動作は図7における切換スイッチ9がオフの状
態の場合に対応している。
That is, the changeover switch 9a position N
, The gain up circuit 8a causes the variable gain amplifier 5 to select the standard gain by the variable gain amplifier control signal regardless of the output of the low illuminance detection circuit 7,
The C-MAX gain control signal causes the AGC circuit 6a to select the normal first MAX (maximum) gain range. The operation at this time corresponds to the case where the changeover switch 9 in FIG. 7 is in the off state.

【0017】次に、切換スイッチ9aがポジションCに
あって第1のゲインアップモードにあるとき、ゲインア
ップ回路8aは、低照度検出回路7が低照度を検出した
ときに利得可変アンプ5に標準ゲインの2倍であるゲイ
ンアップ時のゲインを選択させるが、AGC回路6aに
は通常の第1のMAXゲイン範囲を維持させる。すなわ
ち、このときのゲインアップ動作は、図7における切換
スイッチ9がオンの状態の場合に対応している。
Next, when the change-over switch 9a is in the position C and in the first gain-up mode, the gain-up circuit 8a is standard for the variable gain amplifier 5 when the low illuminance detection circuit 7 detects low illuminance. The gain at the time of gain increase, which is twice the gain, is selected, but the AGC circuit 6a is made to maintain the normal first MAX gain range. That is, the gain increasing operation at this time corresponds to the case where the changeover switch 9 in FIG. 7 is in the ON state.

【0018】しかし、切換スイッチ9aがポジションS
にあって第2のゲインアップモードにあるとき、ゲイン
アップ回路8aは、低照度検出回路7が低照度を検出し
たときに利得可変アンプ5にゲインアップ時のゲインを
選択させるのみならず、AGC回路6aには通常の第1
のMAXゲイン範囲の約2倍(+6dB)である第2の
MAXゲイン範囲を選択させる。すなわち、先行技術の
撮像装置においては2倍の感度増大しか得られなかった
が、本実施例による撮像装置では4倍の感度増大が得ら
れることになる。
However, the changeover switch 9a moves to the position S.
Therefore, when in the second gain-up mode, the gain-up circuit 8a not only causes the variable gain amplifier 5 to select the gain at the time of gain-up when the low illuminance detection circuit 7 detects low illuminance, but also the AGC. The circuit 1a has a normal first
The second MAX gain range, which is about twice the MAX gain range of (6 dB), is selected. In other words, the sensitivity of the prior art image pickup device was only doubled, but the sensitivity of the image pickup device according to the present embodiment was increased fourfold.

【0019】図2は、図1の撮像装置における入射光量
と出力信号レベルの関係を示すグラフである。図2のグ
ラフは図8のグラフと類似しているが、実線Dが付加さ
れている。すなわち、切換スイッチ9aがポジションN
にあって標準ゲインモードにあるときは、図7の切換ス
イッチ9がオフ状態の場合に対応し、入射光量がLB点
以上のときに出力信号レベルが一定に保持され得る。ま
た、切換スイッチ9aがポジションCにあって第1のゲ
インモードにあるときは、図7の切換スイッチ9がオン
状態の場合に対応し、入射光量がLC点以上のときに出
力信号レベルが一定に保持され得る。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of incident light and the output signal level in the image pickup apparatus of FIG. The graph of FIG. 2 is similar to the graph of FIG. 8, but with the solid line D added. That is, the changeover switch 9a is in the position N
Therefore, when in the standard gain mode, the output signal level can be kept constant when the changeover switch 9 in FIG. 7 is in the off state and the incident light quantity is equal to or higher than the LB point. Further, when the changeover switch 9a is in the position C and in the first gain mode, it corresponds to the case where the changeover switch 9 in FIG. 7 is in the ON state, and the output signal level is constant when the incident light amount is equal to or higher than the LC point. Can be held at.

【0020】しかし、本実施例による撮像装置において
は、さらに切換スイッチ9aのポジションSによって第
2のゲインアップモードにすることができ、入射光量が
さらに低いLD点まで出力信号レベルが一定に保持され
得る。すなわち、本実施例の撮像装置は、先行技術の撮
像装置よりさらに低い照度の下においても撮影が可能と
なる。ただし、光量がLD点の限度よりさらに低下した
ときには、出力レベルは実線Dに沿って変化する。
However, in the image pickup apparatus according to this embodiment, the second gain-up mode can be set by the position S of the changeover switch 9a, and the output signal level is kept constant up to the LD point where the amount of incident light is lower. obtain. That is, the image pickup apparatus of the present embodiment is capable of shooting even under a lower illuminance than the image pickup apparatus of the prior art. However, when the light amount further decreases below the limit of the LD point, the output level changes along the solid line D.

【0021】ところで、AGC回路6aの通常のMAX
ゲイン範囲はS/N比の劣化が実用上問題とならない程
度の範囲に設定されている。したがって、このAGC回
路のMAXゲイン範囲を制御して単純にMAXゲイン範
囲の拡大を行なえば、S/N比が実用に耐えない程度に
まで劣化し得る。そこで、AGC回路のMAXゲイン範
囲の拡大を行なう第2のゲインアップモードにおけるS
/N比の劣化を防止するために、図1の撮像装置には隣
接信号合成回路11が設けられている。
By the way, the normal MAX of the AGC circuit 6a
The gain range is set to such a range that deterioration of the S / N ratio does not pose a practical problem. Therefore, if the MAX gain range of this AGC circuit is controlled and the MAX gain range is simply expanded, the S / N ratio may be deteriorated to a level not practical. Therefore, S in the second gain-up mode for expanding the MAX gain range of the AGC circuit
In order to prevent the deterioration of the / N ratio, the image pickup apparatus of FIG. 1 is provided with the adjacent signal synthesis circuit 11.

【0022】図3は、隣接信号合成回路11の具体的な
一例を示す回路図である。この隣接信号合成回路11
は、2つのトランジスタTr1 ,Tr2 ;4つの抵抗R
1 ,R 2 ,R3 ,R4 ;1つのコンデンサC1 ;1つの
ディレイライン(遅延線)DLおよび2つのポジション
3A,3Bを有する1つのアナログスイッチA−SWを
含んでいる。
FIG. 3 shows a concrete example of the adjacent signal synthesizing circuit 11.
It is a circuit diagram which shows an example. This adjacent signal synthesis circuit 11
Is two transistors Tr1, Tr2; Four resistors R
1, R 2, R3, RFourOne capacitor C1One
Delay line DL and two positions
One analog switch A-SW with 3A, 3B
Contains.

【0023】アナログスイッチA−SWにはゲインアッ
プ制御回路8aからの制御信号が与えられる。図1の切
換スイッチ9aがポジションNまたはCにあって標準ゲ
インモードまたは第1のゲインアップモードにあるとき
には、アナログスイッチA−SWはポジション3Aにさ
れ、隣接信号合成回路11は入力信号をそのまま通過さ
せることになる。これは、標準ゲインモードまたは第1
のゲインアップモードではAGC回路のMAXゲイン範
囲が第2の範囲に拡大されておらず、S/N比を改善す
る必要がないからである。
A control signal from the gain-up control circuit 8a is applied to the analog switch A-SW. When the changeover switch 9a of FIG. 1 is in the position N or C and is in the standard gain mode or the first gain-up mode, the analog switch A-SW is set to the position 3A, and the adjacent signal synthesis circuit 11 passes the input signal as it is. I will let you. This is standard gain mode or first
This is because the MAX gain range of the AGC circuit is not expanded to the second range in the gain-up mode of (1) and it is not necessary to improve the S / N ratio.

【0024】しかし、切換スイッチ9aがポジションS
にされていてかつ低照度検出回路7が低照度を検出した
ときは、アナログスイッチA−SWはポジション3Bに
される。これによって隣接信号が合成され、AGC回路
6の拡大された第2のMAXゲイン範囲によるS/N比
の劣化が改善されるこのとき、コンデンサC1 を省略す
れば、シグナルフローは図4に示されているようにな
り、くし型フィルタと類似の構成となる。ただし、この
場合の遅延線DLは1H(水平)遅延線ではなく、10
0〜150ns程度の遅延線である。すなわち、入力信
号Xn は遅延線DLによって遅延させられた1つ前の入
力信号Xn - 1 と加算され、出力信号Yn =(Xn +X
n - 1 )/2として出力される。このとき、ノイズ成分
は隣接信号間において相関関係がないのでノイズ成分同
士が互いに打ち消す傾向にあり、信号成分に対する比率
が低減する。すなわち、これによってS/N比が改善さ
れることになる。
However, the changeover switch 9a moves to the position S.
And the low illuminance detection circuit 7 detects low illuminance, the analog switch A-SW is set to the position 3B. As a result, the adjacent signals are combined and the deterioration of the S / N ratio due to the expanded second MAX gain range of the AGC circuit 6 is improved. At this time, if the capacitor C 1 is omitted, the signal flow is shown in FIG. The configuration is similar to that of the comb filter. However, the delay line DL in this case is not a 1H (horizontal) delay line but 10
It is a delay line of about 0 to 150 ns. That is, the input signal X n is added to the immediately preceding input signal X n -1 delayed by the delay line DL, and the output signal Y n = (X n + X
It is output as n-1 ) / 2. At this time, since the noise components have no correlation between the adjacent signals, the noise components tend to cancel each other, and the ratio to the signal components is reduced. That is, this improves the S / N ratio.

【0025】図5は図3の隣接信号合成回路の周波数特
性を表わすグラフである。横軸は周波数(Hz)を表わ
し、縦軸は入出力比(dB)を表わす。グラフ中の曲線
5Aは図3のアナログスイッチA−SWがポジション3
Aにある場合に対応し、入力信号はその隣接信号合成回
路を素通りすることがわかる。一方、曲線5Bは、図3
のアナログスイッチA−SWがポジション3Bにあって
コンデンサC1 が省略されている場合に対応(すなわ
ち、図4のシグナルフローに対応)している。このと
き、遅延線DLの遅延量をたとえばT=150nSとす
れば、トラップ周波数fp =1/2Tであるのでfp
3.3MHzとなる。ここで、コンデンサC 1 を挿入す
れば、周波数特性は曲線5Cのようになり、トラック周
波数fp 付近以上の高周波領域のノイズ成分がさらに低
減されることがわかる。これによってさらにS/N比が
改善されることになる。
FIG. 5 shows the frequency characteristics of the adjacent signal combining circuit of FIG.
It is a graph showing sex. The horizontal axis represents frequency (Hz)
However, the vertical axis represents the input / output ratio (dB). Curve in graph
5A, the analog switch A-SW in FIG. 3 is in position 3
Corresponding to the case of A, the input signal is
You can see that you are passing through the road. On the other hand, the curve 5B is shown in FIG.
The analog switch A-SW is in position 3B
Capacitor C1If is omitted,
(Corresponding to the signal flow in FIG. 4). This and
Then, the delay amount of the delay line DL is set to T = 150 nS, for example.
If so, the trap frequency fp= 1 / 2T, so fp
It becomes 3.3 MHz. Where capacitor C 1Insert
If so, the frequency characteristic becomes like curve 5C, and
Wave number fpNoise components in the high frequency range above and near are even lower
You can see that it will be reduced. This will further increase the S / N ratio
Will be improved.

【0026】なお、隣接信号合成回路11は図6に示す
ようにローパスフィルタLPFそのものを用いても構成
することができる。しかし、この場合には2倍アンプが
必要となり、回路構成が複雑となる点で図3の隣接信号
合成回路の場合より不利となる。すなわち、図6の隣接
信号合成回路では、図3のものに比べて余分に3つのト
ランジスタTr3 〜Tr5 および7つの抵抗R5 〜R
1 1 が必要となる(ただし、コンデンサC1 は不要とな
る)。なお、図6において、R2 =R3 ,R4 =R5
8 =R9 である。
The adjacent signal synthesizing circuit 11 can also be constructed by using the low pass filter LPF itself as shown in FIG. However, in this case, a double amplifier is required, which is more disadvantageous than the case of the adjacent signal combining circuit of FIG. 3 in that the circuit configuration becomes complicated. That is, in the adjacent signal synthesizing circuit of FIG. 6, three transistors Tr 3 to Tr 5 and seven resistors R 5 to R are additionally provided as compared with those of FIG.
1 1 is required (however, the capacitor C 1 is unnecessary). In FIG. 6, R 2 = R 3 , R 4 = R 5 ,
R 8 = R 9 .

【0027】ここで、図1の撮像装置の特徴的機能を要
約すれば、切換スイッチ9aがポジションSにあるとき
に低照度検出回路7が低照度検出すれば、ゲインアップ
回路8aは、利得可変アンプ5の標準ゲインの2倍(+
6dB)のゲインを選択させるのみならず、AGC回路
6aには通常のMAXゲイン範囲の2倍(+6dB)で
ある第2のMAXゲイン範囲を選択させ、さらに、隣接
信号合成回路11を動作させるように各制御信号を出力
する(これ以外の場合、隣接信号合成回路11は動作し
ない)。その結果、切換スイッチ9aが標準状態のポジ
ションNにあるときと比較してS/N比を低下させるこ
となくプラス12dBのゲインアップ、すなわち4倍の
カンドアップになるとともに、不要な広域ノイズ成分が
より確実に除去される。
To summarize the characteristic functions of the image pickup apparatus of FIG. 1, if the low illuminance detection circuit 7 detects low illuminance when the changeover switch 9a is in the position S, the gain up circuit 8a changes the gain. Double the standard gain of amplifier 5 (+
6 dB), the AGC circuit 6a is made to select the second MAX gain range which is twice the normal MAX gain range (+6 dB), and the adjacent signal synthesis circuit 11 is operated. To output each control signal (otherwise, the adjacent signal synthesis circuit 11 does not operate). As a result, the gain is increased by 12 dB without reducing the S / N ratio as compared with the case where the changeover switch 9a is in the position N in the standard state, that is, the cand up is increased by 4 times, and unnecessary wide area noise components are generated. More reliably removed.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、非常に
低照度においても画質を大きく低下させることなく撮影
可能な撮像装置を提供することができる。これによっ
て、たとえば1〜3ルックスのような非常に低照度な被
写体でも撮影が可能となり、今まで闇に埋もれていた被
写体も浮かび上がらせることが可能となる。すなわち、
キャンドルサービスのシーンや、ケーキの上の蝋燭の光
だけが光源であるような場合、さらにはドアカメラなど
の監視カメラが夜間撮影する場合などに十分に明るく被
写体を撮影することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image pickup apparatus capable of photographing without significantly deteriorating the image quality even in a very low illuminance. As a result, it is possible to shoot a subject with extremely low illuminance such as 1 to 3 lux, and it becomes possible to reveal a subject that has been buried in the darkness. That is,
The subject can be photographed sufficiently brightly in a scene of a candle service, when the light of the candle on the cake is the only light source, and when a surveillance camera such as a door camera photographs at night.

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

【図1】本発明の一実施例による接続装置の主要部を示
す概略的なブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a main part of a connection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の撮像装置における入射光量と出力信号レ
ベルの関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between an incident light amount and an output signal level in the image pickup apparatus of FIG.

【図3】隣接信号合成回路の具体的な一例を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of an adjacent signal synthesizing circuit.

【図4】図3の隣接信号合成回路におけるコンデンサを
省略した場合のシグナルフローを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a signal flow when a capacitor in the adjacent signal combining circuit of FIG. 3 is omitted.

【図5】隣接信号合成回路の周波数特性を表わすグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing frequency characteristics of an adjacent signal synthesis circuit.

【図6】隣接信号合成回路のもう1つの具体例を示す回
路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another specific example of the adjacent signal synthesis circuit.

【図7】先行技術による撮像装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing an imaging device according to the prior art.

【図8】図7の撮像装置における入射光量と出力信号レ
ベルの関係を示すグラフである。
8 is a graph showing the relationship between the amount of incident light and the output signal level in the imaging device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズ 2 CCD撮像素子 3 CDS回路 4 自動光量制御回路 5 利得可変アンプ 6a 自動利得制御回路 7 低照度検出回路 8a ゲインアップ制御回路 9a ゲインアップモード設定スイッチ 10 信号処理回路 11 隣接信号合成回路 12 エンコーダ回路 1 lens 2 CCD image sensor 3 CDS circuit 4 automatic light amount control circuit 5 gain variable amplifier 6a automatic gain control circuit 7 low illuminance detection circuit 8a gain up control circuit 9a gain up mode setting switch 10 signal processing circuit 11 adjacent signal synthesis circuit 12 encoder circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 映像信号を増幅するための利得可変アン
プ手段と、 前記映像信号を所定のレベルに増幅するための自動利得
制御手段と、 時間的に隣接する2つの前記映像信号を合成してノイズ
成分を低減させる隣接信号合成手段と、 前記映像信号から被写体の低照度時を検出する低照度検
出手段と、 ゲインアップモードを設定するためのゲインアップモー
ド手段と、 前記設定されたゲインアップモードに応じて前記利得可
変アンプ手段、前記自動利得制御手段および前記隣接手
段合成手段を制御するためのゲインアップ制御手段とを
含み、 前記ゲインアップモード設定手段において設定されるゲ
インアップモードの1つにおいては、前記ゲインアップ
制御手段は、前記低照度検出手段が低照度を検出したと
きに、前記利得可変アンプ手段に標準ゲインより大きな
第2のゲインを選択させかつ前記自動利得制御手段に標
準最大ゲイン範囲より大きな第2の最大ゲイン範囲を選
択させるとともに、前記隣接信号合成手段をも動作させ
ることを特徴とする低照度撮影可能な撮像装置。
1. A variable gain amplifier means for amplifying a video signal, an automatic gain control means for amplifying the video signal to a predetermined level, and two time-adjacent video signals are combined. Adjacent signal synthesizing means for reducing noise components, low illuminance detecting means for detecting low illuminance of the subject from the video signal, gain up mode means for setting a gain up mode, and the set gain up mode The gain variable amplifier means, the automatic gain control means, and the gain up control means for controlling the adjoining means synthesizing means according to the above, in one of the gain up modes set by the gain up mode setting means. The gain-up control means controls the gain variable amplifier means when the low-illuminance detecting means detects low illuminance. A low gain characterized by selecting a second gain larger than a standard gain and causing the automatic gain control means to select a second maximum gain range larger than a standard maximum gain range, and also operating the adjacent signal combining means. Imaging device capable of illuminance photography.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001024934A (en) * 1999-07-09 2001-01-26 Toshiba Corp Monitoring system
US6750907B1 (en) 1999-02-04 2004-06-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Imaging apparatus with low-illuminance imaging capability
KR100704758B1 (en) * 2000-03-09 2007-04-09 삼성테크윈 주식회사 Apparatus for correlating image signal of a CCD camera system
JP2008177628A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Sanyo Electric Co Ltd Signal processing circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6750907B1 (en) 1999-02-04 2004-06-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Imaging apparatus with low-illuminance imaging capability
JP2001024934A (en) * 1999-07-09 2001-01-26 Toshiba Corp Monitoring system
KR100704758B1 (en) * 2000-03-09 2007-04-09 삼성테크윈 주식회사 Apparatus for correlating image signal of a CCD camera system
JP2008177628A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Sanyo Electric Co Ltd Signal processing circuit

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