JPH08181886A - カメラシステム - Google Patents

カメラシステム

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JPH08181886A
JPH08181886A JP32244094A JP32244094A JPH08181886A JP H08181886 A JPH08181886 A JP H08181886A JP 32244094 A JP32244094 A JP 32244094A JP 32244094 A JP32244094 A JP 32244094A JP H08181886 A JPH08181886 A JP H08181886A
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JP
Japan
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conversion
reference voltage
converter
signal processing
solid
Prior art date
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Pending
Application number
JP32244094A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Tashiro
信一 田代
Kenro Sone
賢朗 曽根
Katsumi Takeda
勝見 武田
Koji Matsumaru
宏司 松丸
Isao Ihara
功 井原
Masayasu Miyashita
昌泰 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログ信号処理回路を少なくして低価格
化、小型化を実現する。 【構成】 固体撮像素子11の出力信号をアナログ処理
するアナログ信号処理回路16の出力信号の電圧振幅
を、固体撮像素子11の出力信号をディジタル信号に変
換するA/D変換器17の出力信号を処理するディジタ
ル信号処理回路18で検出し、その検出結果に基づき、
固体撮像素子11の出力信号の電圧振幅に比例するよう
に、A/D変換器17のA/D変換用上側基準電圧およ
びA/D変換用下側基準電圧を変化させる。 【効果】 A/D変換器17に入力される信号のレベル
に合わせてA/D変換の基準電圧が変化するので、A/
D変換前にアナログ信号処理でゲイン調整する必要がな
くなり、回路の簡素化を図ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラ等のデ
ィジタル信号処理(A/D変換器)を利用したカメラシ
ステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオカメラや監視用カメラは、
小型、軽量、高機能、低価格といったところに開発の主
眼が置かれており、信号処理のディジタル化が進んでい
る。まず、図3にA/D変換器を搭載した従来のディジ
タル信号処理ビデオカメラの構成を示す。このビデオカ
メラは、固体撮像素子(CCD)1と、コリレーティッ
ドダブルサンプリング(以下、CDSと略す)回路2,
オートゲインコントロール(以下、AGCと略す)回路
3,ガンマ補正処理回路4、ブランキング処理回路5お
よびクランプ処理回路6を含むアナログ信号処理回路7
と、A/D変換器8、ディジタル信号処理回路(DS
P)9、D/A変換器10より構成されている。
【0003】図4に図3のビデオカメラの各部の電圧波
形図を示す。図4の電圧波形図では、縦方向に電圧、横
方向に時間をとっており、(a)は垂直同期信号、
(b)はA/D変換用上側基準電圧VREFH、(c)はC
DS,AGC,ブランキング処理,ガンマ補正処理等の
固体撮像素子1の出力を前処理した被A/D変換信号、
(d)はA/D変換用下側基準電圧VREFLを示してい
る。
【0004】固体撮像素子1の出力信号はアナログ信号
で、ディジタル信号処理する前にA/D変換する必要が
ある。A/D変換器8には、A/D変換用上側基準電圧
RE FHおよびA/D変換用下側基準電圧VREFLがそれぞ
れ入力され、両基準電圧VRE FH,VREFLの範囲に適合す
るように、A/D変換器8に入力する変換対象の入力信
号レベルが決定される。この場合、A/D変換器8の入
力信号レベルに適合するようにAGC回路(アナログ)
3で信号振幅が調整される。A/D変換器8は、A/D
変換用上側基準電圧VREFHおよびA/D変換用下側基準
電圧VREFLの二つの基準電圧間を複数に分割し、各分割
電圧と入力信号とを比較することによりA/D変換され
る。
【0005】なお、A/D変換する前に、固体撮像素子
1独特のノイズ除去や黒レベル再生、テレビ出力用のガ
ンマ補正処理など、ディジタル信号処理に比べてアナロ
グ信号処理の方がより効率よく実現できる部分はアナロ
グ信号処理で行っている。このように、固体撮像素子1
の出力信号に対して必要なアナログ信号処理を行った
後、A/D変換してディジタル信号処理回路9でディジ
タル信号処理を行う構成として、ビデオカメラの高機能
・多機能化を進めている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、アナログ信号処理回路が多く、低価格
化、小型化を実現できない。この発明は上記課題を解決
するもので、アナログ信号処理回路を少なくして低価格
化、小型化を実現できるカメラシステムを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のカメラシ
ステムは、固体撮像素子と、この固体撮像素子から出力
されるアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、前記A/D変換器のA/D変換用上側基準電
圧を前記固体撮像素子から出力されるアナログ信号の電
圧レベルに応じて制御するA/D変換基準電圧制御回路
を備えている。
【0008】請求項2記載のカメラシステムは、請求項
1記載のカメラシステムにおいて、A/D変換基準電圧
制御回路がA/D変換器のA/D変換用下側基準電圧を
固体撮像素子から出力されるアナログ信号の電圧レベル
に応じて制御するようにしている。
【0009】
【作用】この発明の構成によれば、A/D変換器のA/
D変換用上側基準電圧とA/D変換用下側基準電圧を固
体撮像素子から出力されるアナログ信号電圧に応じて変
更することで、A/D変換器でAGC機能を実現でき、
従来のカメラシステムに必要であったアナログ信号処理
のAGC回路が省略可能である。
【0010】
【実施例】以下、この発明の一実施例のカメラシステム
について説明する。図1はこの発明の一実施例を示すも
ので、A/D変換器を搭載するディジタル信号処理型の
ビデオカメラの構成を示している。このビデオカメラ
は、固体撮像素子11と、CDS回路12,ガンマ補正
処理回路13,ブランキング処理回路14およびクラン
プ処理回路15を含むアナログ信号処理回路16と、A
/D変換器17と、ディジタル信号処理回路(DSP)
18と、D/A変換器19より構成されている。
【0011】図2に図1のビデオカメラの各部の電圧波
形図を示す。図2の電圧波形図では、縦方向に電圧、横
方向に時間をとっており、(a)は垂直同期信号、
(b)はA/D変換用上側基準電圧VREFH、(c)はC
DS,AGC,ブランキング処理,ガンマ補正処理等の
固体撮像素子1の出力を前処理した被A/D変換信号、
(d)はA/D変換用下側基準電圧VREFLを示してい
る。
【0012】固体撮像素子11の出力信号はアナログ信
号で、ディジタル信号処理する前にA/D変換する必要
がある。A/D変換器17には、A/D変換用上側基準
電圧VREFHおよびA/D変換用下側基準電圧VREFLがそ
れぞれ入力され、両基準電圧VREFH,VREFLの範囲に適
合するように、A/D変換器17に入力する変換対象の
入力信号レベルが決定される。この場合、A/D変換器
17は、A/D変換用上側基準電圧VREFHおよびA/D
変換用下側基準電圧VREFLの二つの基準電圧間を複数に
分割し、各分割電圧と入力信号とを比較することにより
A/D変換を行い、変換出力信号をディジタル信号処理
回路18に入力する。
【0013】このとき、ディジタル信号処理回路18
は、任意のディジタル信号処理(Y,C信号作成、C信
号の同時化、オートホワイトバランス調整等)の他に、
被A/D変換信号の1フィールド分の中での信号振幅の
ピーク値を検出するとともに、最低レベル値を検出し、
ピーク値および最低レベル値に基づいて、例えばアナロ
グ信号の信号電圧の振幅に比例する状態に図2の
(b),(d)のようにA/D変換用上側基準電圧V
REFHおよびA/D変換用下側基準電圧VREFLを変化させ
る。これにより、A/D変換器17に入力する信号のレ
ベルに合わせてA/D変換器17のA/D変換用上側基
準電圧VREFHおよびA/D変換用下側基準電圧VRE FL
変化するので、A/D変換前にアナログ信号処理でゲイ
ン調整する必要がなくなり、従来必要であったAGC回
路を省略できる。
【0014】この場合、図2から明らかなように、被A
/D変換信号の1フィールド毎の信号電圧のピーク値に
比例するようにA/D変換用上側基準電圧VREFHが設定
され、被A/D変換信号の1フィールド毎の信号電圧の
最低レベル値に比例するようにA/D変換用下側基準電
圧VREFLが設定される。なお、図2において、A/D変
換用上側基準電圧VREFHが2フィールドにわたって同じ
値であるのは、2つのフィールドで信号電圧のピーク値
に変化がないからである。また、信号電圧の最低レベル
値の変化は基本的にはCDS回路12で除去後クランプ
処理回路15で一定になるのであるが、クランプ定数の
設定(時定数を短くする)によっては、固体撮像素子
(CCD)11のOB(オプティカルブラック)レベル
のばらつきにより発生し、このOBレベルのばらつき
を、A/D変換用下側基準電圧VREFLを変化させること
により補償している。
【0015】また、A/D変換用上側基準電圧VREFH
よびA/D変換用下側基準電圧VRE FLは1フィールド前
の信号電圧のピーク値および最低レベル値に従って設定
される。実際に、ビデオカメラで撮像する場合、図2の
ように、1フィールド毎に映像が変化することはほとん
どなく、1フィールド前のピーク値のデータを基にA/
D変換用上側基準電圧VREFHおよびA/D変換用下側基
準電圧VREFLを設定しても問題は生じない。映像に大き
な変化があっても1フィールドで収束するため、画面上
問題とはならない。
【0016】また、ディジタル信号処理回路18の出力
でA/D変換器17のA/D変換用上側基準電圧VREFH
およびA/D変換用下側基準電圧VREFLを制御する構成
の一例としては、ディジタル信号処理回路18より映像
信号とは別にAGC用のデータを作成し、このデータを
ディジタル信号処理回路18内でD/A変換してアナロ
グ電圧を出力し、A/D変換器17へ供給することが考
えられる。なお、D/A変換は、ディジタル信号処理回
路18とは別の集積回路で行ってもよく、またA/D変
換器17に内蔵されたD/A変換器で行ってもよい。
【0017】この実施例では、図2のように毎フィール
ド基準電圧を変更しているが、検出の方法によっては、
もっと早くても、もっと遅くても構わない。例えば、数
ライン程度から数フィールド程度の範囲が考えられる。
なお、検出の方法としては、例えば、ファクトリオート
メーション(FA)等に使用するビデオカメラで画面全
体の信号レベルが一様であるものを撮像する場合、画面
上部の数ラインのみ信号を検出する(早くする)ことが
ある。このときは、画面が一様であるので、検出は数ラ
インで十分である。また、遅くすることについては、数
フィールドを考えているので、ビデオカメラ作りの上で
普通に行われていることである。
【0018】また、この実施例では、図1のようにディ
ジタル信号処理回路18からA/D変換器17の基準電
圧の値をフィードバック制御しているが、アナログ信号
処理回路16に信号電圧のピーク検出器を設けた場合、
アナログ信号処理回路16等の他の回路からA/D変換
器17の基準電圧の値を制御しても構わない。また、上
記実施例では、A/D変換器17の基準電圧の値を制御
するために、ディジタル信号処理回路18でA/D変換
器17の出力の信号電圧のピーク値を検出するように構
成していたが、これに限らず、例えば信号電圧の上限お
よび下限の平均値をそれぞれとり、ピーク検出時より大
きな余裕をもって(例えば、検出値の3倍程度)基準電
圧を決定することも考えられる。
【0019】なお、上記実施例では、A/D変換器8の
A/D変換用下側基準電圧VREFLは可変であったが、固
定であってもよい。つまり、AGC機能だけであれば、
A/D変換用上側基準電圧VREFHを変化させるだけで十
分であるが、上記の実施例では、AGCの精度を上げる
ために、A/D変換用下側基準電圧VREFLも変化させ
て、オプティカルブラックレベルのばらつきに対する補
償を行っているのである。
【0020】
【発明の効果】この発明のカメラシステムでは、A/D
変換器のA/D変換用上側基準電圧とA/D変換用下側
基準電圧をアナログ信号電圧の振幅に対して比例する状
態に変更するようにしたので、A/D変換器でAGC機
能を実現でき、従来のカメラシステムに必要だったアナ
ログ信号処理のAGC回路が省略可能であり、小型化、
低価格化を図ることができる。したがって、その実用的
効果はきわめて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のビデオカメラの構成を示
すブロック図である。
【図2】図1のビデオカメラの各部の電圧波形図であ
る。
【図3】従来のビデオカメラの一例の構成を示すブロッ
ク図である。
【図4】図3のビデオカメラの各部の電圧波形図であ
る。
【符号の説明】
11 固体撮像素子 12 CDS回路 13 ガンマ補正処理回路 14 ブランキング処理回路 15 クランプ処理回路 16 アナログ信号処理回路 17 A/D変換器 18 ディジタル信号処理回路 19 D/A変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松丸 宏司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 井原 功 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮下 昌泰 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体撮像素子と、この固体撮像素子から
    出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するA
    /D変換器と、前記A/D変換器のA/D変換用上側基
    準電圧を前記固体撮像素子から出力されるアナログ信号
    の電圧レベルに応じて制御するA/D変換基準電圧制御
    回路を備えたカメラシステム。
  2. 【請求項2】 A/D変換基準電圧制御回路がA/D変
    換器のA/D変換用下側基準電圧を固体撮像素子から出
    力されるアナログ信号の電圧レベルに応じて制御するよ
    うにした請求項1記載のカメラシステム。
JP32244094A 1994-12-26 1994-12-26 カメラシステム Pending JPH08181886A (ja)

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JP32244094A JPH08181886A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 カメラシステム

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JP32244094A JPH08181886A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 カメラシステム

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001466A1 (ja) * 2004-06-24 2006-01-05 Sony Corporation 信号処理装置、信号処理方法

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US7468687B2 (en) 2004-06-24 2008-12-23 Sony Corporation Signal processing device and signal processing method

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