JPH06276447A - 固体撮像素子を用いた撮像装置 - Google Patents

固体撮像素子を用いた撮像装置

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JPH06276447A
JPH06276447A JP5089092A JP8909293A JPH06276447A JP H06276447 A JPH06276447 A JP H06276447A JP 5089092 A JP5089092 A JP 5089092A JP 8909293 A JP8909293 A JP 8909293A JP H06276447 A JPH06276447 A JP H06276447A
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JP
Japan
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noise
image pickup
electronic shutter
light source
circuit
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Application number
JP5089092A
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English (en)
Inventor
Shigeru Nishimura
茂 西村
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子シャッタ制御によるS/N比の劣化を効
率よく解消することができ、画質の低下が防止可能とな
るようにする。 【構成】 各種の機能に対応してCCD13に蓄積され
る電荷量を制御する電子シャッタ駆動回路16、画像処
理回路15から出力された画像信号中のノイズをチェッ
クするノイズチェック回路18を備え、このノイズチェ
ック回路18によってノイズが基準値よりも大きいと判
定されたときは、電子シャッタの速度を低下させるよう
に再制御する。これによって、蓄積電荷量を補填するよ
うにし、S/N比の劣化を改善させる。また、光源装置
を有するものでは、ノイズが大きいときに光源出力光量
を増加させるように制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子を用いた撮
像装置、特に電子内視鏡、各種カメラ等に適用される撮
像装置の電子シャッタ制御に関する。
【0002】
【従来の技術】イメージセンサとしての固体撮像素子、
即ちCCD(Charge Coupled Device)を用いた電子内
視鏡や狭所観察用テレビカメラ等の各種カメラが周知で
あり、これらの撮像装置では、CCDで得られたカラー
画像信号を処理して表示器、モニタ等に画像表示するこ
とが行われる。
【0003】図5には、従来の撮像装置(電子内視鏡装
置)の概略構成が示されており、図示されるように、光
学系部材1の後段にCCD2が配設されている。このC
CD2には、アンプ3を介して画像処理回路4が接続さ
れ、この画像処理回路4ではガンマ補正、ホワイトバラ
ンス処理等が行われている。この画像処理回路4に、A
/D変換器5を介してフィールドメモリ6が接続され、
このフィールドメモリ6にD/A変換器7を介してエン
コーダ等の出力処理回路8が接続され、この出力処理回
路8に表示器、モニタ等が接続される。一方、上記CC
D2を駆動するために、電子シャッタ駆動回路9と、ア
ンプ3から出力される画像信号を入力して電子シャッタ
動作実行のための検出をする検出回路10が設けられて
いる。即ち、この検出回路10では、例えばホワイトバ
ランス、CCD感度等を電子シャッタ制御により可変調
整するための検出が行われ、また本出願人は被写体の動
き状態に応じて電子シャッタ制御することを提案してお
り、この場合は動き状態が検出されることになる。
【0004】このような撮像装置によれば、電子シャッ
タ駆動回路9からの駆動パルスによりCCD2にて得ら
れた画像信号は画像処理回路4にて所定の画像処理が施
され、A/D変換器5を介して画像データとしてメモリ
6へ格納される。このメモリ6内の画像データは、D/
A変換器7を介して読み出され、所定の出力処理が施さ
れた後に表示器等へ供給されることになり、表示器にC
CD2で捉えられた画像が表示される。同時に、動き状
態に応じて電子シャッタ制御を行う場合、検出回路10
では、上記アンプ3から出力された画像信号から動き状
態が検出され、動きがあるときはシャッタ速度を速くす
るようにCCD2が駆動制御される。これによれば、動
きがあった場合でも被写体を画像ぼけのない状態で画像
表示することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の撮像装置で電子シャッタ制御する場合には、シャッ
タ速度が速くなるに連れて、S/N比が悪くなるという
問題がある。即ち、シャッタ速度を速くすると、上記C
CD2の画素単位で蓄積される電荷量が小さくなるた
め、画素信号中のノイズ成分の信号全体に対する割合が
増え、S/N比が劣化することになる。従って、電子シ
ャッタ制御の効果を得ることはできても、S/N比の劣
化が大きいと、返って見辛い画像となってしまう。
【0006】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、電子シャッタ制御によるS/N比
の劣化を効率よく解消することができ、画質の低下が防
止可能となる固体撮像素子を用いた撮像装置を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1請求項記載の発明は、機能目的に対応して電子
シャッタ駆動回路が設けられた固体撮像素子を用いた撮
像装置において、上記固体撮像素子から出力された画像
信号中のノイズをチェックするノイズチェック回路を設
け、このノイズチェック回路によってノイズが大きいと
判定されたときは、上記電子シャッタ駆動回路では電子
シャッタの速度を低下させるように再制御することを特
徴とする。また、第2請求項記載の発明は、被観察体内
へ照明光を供給する光源装置を有する撮像装置では、上
記ノイズチェック回路にてノイズが大きいと判定された
とき、光源出力光量を増加させるように制御したことを
特徴とする。
【0008】
【作用】上記の構成によれば、ノイズチェック回路でノ
イズが基準値よりも大きいと判定されると、電子シャッ
タ駆動回路に対し電子シャッタ速度を一段階下げるよう
に指令が出され、例えば1/1000秒のシャッタ動作
から1/250秒のシャッタ動作へ落とされて再制御さ
れる。これにより、固体撮像素子での蓄積電荷は増加
し、S/N比の劣化が改善されることになる。
【0009】また、電子内視鏡等で光源装置を有する場
合は、ノイズが基準値よりも大きいと判定されたとき、
光源出力光量を制御することもでき、例えば光源の絞り
を大きく制御したり、又は光源電源電圧を上昇させる
と、光源出力光量が増加する。従って、この場合も光量
増加により蓄積電荷が増えて、S/N比が向上する。
【0010】
【実施例】図1には、第1実施例に係る固体撮像素子を
用いた撮像装置の構成が示されており、この第1実施例
はテレビカメラ等に用いられるものである。図1におい
て、光学系部材12の後段にCCD13が設けられ、こ
のCCD13にはアンプ14を介して画像処理回路15
が設けられている。この画像処理回路15では、ガンマ
補正、ホワイトクリップ等の処理が実行され、この画像
処理回路15の出力は表示器等へ供給される。
【0011】一方、上記CCD13には電子シャッタ駆
動回路16が設けられ、この電子シャッタ駆動回路16
に検出/制御回路17が設けられており、この検出/制
御回路17はアンプ14から入力した画像信号(ビデオ
信号)に基づいて、例えば動き状態、ホワイトバラン
ス、被写体の明るさ(色温度)等を検出している。ま
た、上記電子シャッタ駆動回路16では、この検出/制
御回路17の検出信号に基づいて電子シャッタを駆動す
る、即ち蓄積電荷を制御する掃出しパルス、読出しパル
ス等の駆動パルスを形成することになる。例えば、動き
状態を検出する場合は動きが大きくなるに連れて電荷蓄
積時間が短くなるように制御され、ホワイトバランス状
態を検出する場合は、R(赤),G(緑),B(青)の
ビデオ信号のレベルを可変調整するように制御される
(特開平2−119005号を参照することができ
る)。
【0012】そして、上記画像処理回路15から出力
(アンプ14等の出力でもよい)されたビデオ信号を入
力するようにノイズチェック回路18が設けられてお
り、このノイズチェック回路18にてビデオ信号中のノ
イズの大きさが検出される。図2には、このノイズチェ
ック回路18内の構成の一例が示されており、図示され
るように、ノイズチェック回路18は高域通過フィルタ
[HPF−帯域通過フィルタ(BPF)でもよい]2
0、スライサー(ウィンドジェネレータ)21、コンパ
レータ22により構成される。即ち、上記コンパレータ
22には電圧源23にて基準電圧Vref が設定されてお
り、上記HPF20、スライサー21で抽出されたノイ
ズ(電圧)成分がコンパレータ22にて基準電圧Vref
と比較される。この基準電圧Vref は、ノイズ許容のし
きい値として設定されており、ノイズが基準値よりも大
きい場合にコンパレータ22から所定レベルの信号が再
制御信号として出力される。
【0013】このコンパレータ22からの再制御信号
は、上記検出/制御回路17へ供給されており、実施例
の検出/制御回路17では電子シャッタ速度を一段階下
げるように電子シャッタ駆動回路16を制御することに
なる。
【0014】第1実施例は以上の構成からなり、以下に
図3を参照しながらその作用を説明する。まず、図3
(A)に示される例えば1/60秒の周期の垂直同期
(VD)パルスに基づき、電子シャッタ駆動回路16の
駆動によってCCD13からフィールド毎のビデオ信号
が順次読み出されることになる。この場合の電子シャッ
タは、検出/制御回路17によって制御されており、例
えば動き状態を検出している場合は、動きの程度に応じ
てシャッタ速度が変えられ、高速になる程短い蓄積時間
に設定される。従って、動きがある被写体でも残像効果
(画像ぼけ)のない良好な画像が得られることになる。
そして、CCD13の出力はアンプ14を介して画像処
理回路15へ供給され、ここでビデオ信号は所定のカラ
ー画像処理が施された後、表示器へ出力されることにな
り、表示器には被写体画像が表示される。
【0015】このような画像処理中では、画像処理回路
15の出力がノイズチェック回路18へ供給され、ビデ
オ信号中のノイズの大きさが検出される。この検出ノイ
ズが、図2のコンパレータ22にて基準値Vref よりも
大きくなると、図3(B)のようなHighレベルの信号が
コンパレータ22から検出/制御回路17へ出力される
ことになり、これによって検出/制御回路17は電子シ
ャッタの再制御を行う。即ち、ノイズが上記基準値より
も小さい場合は、電子シャッタ駆動回路16にて、図3
(C)に示される掃出しパルスPa1、読出しパルスPb
が形成されるので、図3(D)に示されるように、CC
D13へ蓄積される電荷は掃出しパルスPa1にて一旦掃
き出され、その後に蓄積された電荷C11,C12…が読出
しパルスPbにて読み出される。
【0016】一方、ノイズが基準値よりも大きい場合
は、図3(E)に示されるように、シャッタ速度を一段
階下げる掃出しパルスPa2、読出しパルスPb が再セッ
トされるので、図3(F)に示されるように、掃出しパ
ルスPa2にて一旦蓄積された電荷は掃き出され、その後
蓄積された電荷C21,C22…が読出しパルスPb にて読
み出される。この制御は、例えば1/1000秒のシャ
ッタ速度を1/250秒のシャッタ速度に再セットする
ことに相当する。これによれば、図3(F)の蓄積電荷
C21,C22…の方が図3(D)の蓄積電荷C11,C12…
よりも多くなるので、S/N比の劣化が改善されること
になる。この第1実施例では、ノイズが大きいときにシ
ャッタ速度を一段階下げるようにしたが、細かいシャッ
タ制御を行う場合には数段下げるようにしてもよい。
【0017】図4には、本発明の第2実施例の構成が示
されており、この第2実施例は光源装置を有する電子内
視鏡装置の場合の例である。図4において、光学系部材
32,CCD33から検出/制御回路37、ノイズチェ
ック回路38までの構成は、上記第1実施例と同様とな
っており、画像処理回路35の出力はA/D変換器へ出
力された後にメモリに一旦記憶され、このメモリ内の画
像情報に基づいてモニタ等へ画像表示されることにな
る。電子内視鏡装置では、スコープである電子内視鏡の
先端部まで光源装置40からライトガイド41が配設さ
れており、この光源装置40内には、キセノンランプ等
の光源ランプ42、光源電源部43、絞り44、絞り駆
動回路45、R(赤),G(緑),B(青)のフィルタ
ディスク46が配置されている。
【0018】そして、第2実施例では、ノイズチェック
回路38からの出力信号が絞り駆動回路45へ供給され
ており、絞り駆動回路45ではノイズが大きい場合に絞
り44を所定量だけ開くようにしている。従って、第2
実施例においても、上述したようにノイズチェック回路
38にて検出されたノイズが基準値よりも大きい場合に
は、図3(B)の出力信号が絞り駆動回路45へ入力さ
れており、これによって絞り44は所定量だけ開放制御
される。この結果、ライトガイド41を介して電子内視
鏡の先端部から照射される光量が増加し、電子シャッタ
制御することにより劣化したS/N比を向上させること
ができる。
【0019】また、第2実施例ではノイズチェック回路
38の出力を光源電源部43へ供給し、光源ランプ42
の電圧を上げて光源出力光量を増加させることもでき
る。即ち、光源ランプ42の電圧は光源電源部43で制
御されているので、この光源電源部43によって供給電
圧を上昇させて、光源ランプ42の出力を上げることが
できる。これによっても、被観察体内への照射光量が増
加し、S/N比の劣化を防止することが可能となる。
【0020】上記第1及び第2実施例では、ノイズチェ
ック回路38においてノイズが基準値Vref よりも大き
いか小さいかのみの判定を行っているが、これに加え
て、ノイズの大きさの程度を詳細に検出し、ノイズの大
きさに応じて電子シャッタ速度を可変制御し、或いは光
源出力を可変制御することができる。これによれば、木
目細かな制御により画質の向上が図れることになる。
【0021】また、上記第2実施例においては、ノイズ
が大きい場合に電子シャッタ速度を再制御するようにし
てもよいし、この電子シャッタの再制御と光源出力光量
の可変制御の両者を実行するようにしてもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子から出力された画像信号中のノイズをチェ
ックするノイズチェック回路を設け、このノイズチェッ
ク回路によってノイズが大きいと判断されたときは、第
1請求項の発明では電子シャッタの速度を低下させるよ
うに再制御し、第2請求項記載の発明では光源出力光量
を増加させるように制御したので、電子シャッタ制御に
よるS/N比の劣化を効率よく解消することができ、画
質の低下が防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る固体撮像素子を用い
た撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図2】実施例のノイズチェック回路内の構成を示す回
路図である。
【図3】実施例の主な動作を示す波形図である。
【図4】第2実施例の撮像装置の構成を示すブロック図
である。
【図5】従来の電子内視鏡装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
2,13,33 … CCD、 9,16,36 … 電子シャッタ駆動回路、 17,37 … 検出/制御回路、 18,38 … ノイズチェック回路、 22 … コンパレータ、 40 … 光源装置、 42 … 光源ランプ、 43 … 光源電源部、 44 … 絞り、 45 … 絞り駆動回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機能目的に対応して電子シャッタ駆動回
    路が設けられた固体撮像素子を用いた撮像装置におい
    て、上記固体撮像素子から出力された画像信号中のノイ
    ズをチェックするノイズチェック回路を設け、このノイ
    ズチェック回路によってノイズが大きいと判定されたと
    き、上記電子シャッタ駆動回路では電子シャッタの速度
    を低下させるように再制御することを特徴とする固体撮
    像素子を用いた撮像装置。
  2. 【請求項2】 被観察体内へ照明光を供給する光源装置
    を有する撮像装置では、上記ノイズチェック回路にてノ
    イズが大きいと判定されたとき、光源出力光量を増加さ
    せるように制御したことを特徴とする上記第1請求項記
    載の固体撮像素子を用いた撮像装置。
JP5089092A 1993-03-23 1993-03-23 固体撮像素子を用いた撮像装置 Pending JPH06276447A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008113276A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Casio Comput Co Ltd 撮像装置、ノイズ除去方法、およびノイズ除去制御プログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008113276A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Casio Comput Co Ltd 撮像装置、ノイズ除去方法、およびノイズ除去制御プログラム

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