JPH08307882A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPH08307882A
JPH08307882A JP7113003A JP11300395A JPH08307882A JP H08307882 A JPH08307882 A JP H08307882A JP 7113003 A JP7113003 A JP 7113003A JP 11300395 A JP11300395 A JP 11300395A JP H08307882 A JPH08307882 A JP H08307882A
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gain
amplifier
image pickup
video signal
detection pulse
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Noboru Matsuda
登 松田
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Abstract

PURPOSE: To prevent coloring due to a difference between channels and to simplify the automatic exposure adjustment by automatically adjusting a gain of a white balance amplifier and a gain of an AGC amplifier at all times with independent color channels. CONSTITUTION: The device is provided with a timing generating section 6 generating a gain detection pulse for a vertical blanking period of a video signal and an adder means 14 adding the gain detection pulse to each channel video signal. An output signal of a solid-state image pickup element 5 provided to each of three primary colors is converted into a digital signal via a correlation dual sampling circuit 7, an adder means 14, a white balance (W/B) amplifier 8, an AGC amplifier 9, a clamp circuit 10 and an A/D converter 11. A digital signal processing circuit DSP12 detects the amplitude of the video signal to which a gain detection pulse is added to adjust each gain of the W/B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 via a controller 13. Thus, even when the AGC gain is increased, deviation in carrier balance and a black shading deviation are corrected. Moreover, even when a part of an optical system is not connected, automatic exposure is easily adjusted.

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、例えばカメラ一体型V
TR等のように、R,G,B3原色毎にCCDなどの固
体撮像素子を有する3板式の撮像装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a camera-integrated V
The present invention relates to a three-plate type image pickup device having a solid-state image pickup device such as a CCD for each of the three primary colors of R, G and B, such as TR.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の撮像装置について、図9
乃至図13とともに、以下説明する。ここで、図9は従
来の撮像装置をを示すブロック図、図10は従来の撮像
装置におけるA/Eの調整を行う場合を示すフローチャ
ート、図11は従来の撮像装置におけるW/Bの調整を
行う場合を示すフローチャート、図12は従来の撮像装
置におけるAGCゲインとキャリアバランスのずれ量と
の関係を示す説明図、図13は従来の撮像装置における
AGCゲインと黒シェージングのずれ量との関係を示す
説明図である。
2. Description of the Related Art A conventional image pickup apparatus of this type is shown in FIG.
13 to 13 will be described below. Here, FIG. 9 is a block diagram showing a conventional image pickup apparatus, FIG. 10 is a flowchart showing a case where A / E adjustment is performed in the conventional image pickup apparatus, and FIG. 11 is W / B adjustment in the conventional image pickup apparatus. FIG. 12 is a flow chart showing a case of performing the operation, FIG. 12 is an explanatory view showing a relationship between an AGC gain and a carrier balance deviation amount in the conventional imaging apparatus, and FIG. 13 is a relationship between an AGC gain and a black shading deviation amount in the conventional imaging apparatus. It is an explanatory view shown.

【0003】図9において、1はレンズ、2はアイリ
ス、3はオプチカルローパスフィルタ、4は入射光を3
チャンネル(R,G,B3原色)に分光するプリズム、
5は光学像を映像信号に光電変換するCCD固体撮像素
子(以下、CCDと称す)、6はCCD5の駆動パルス
を発生するタイミングジェネレータ(以下、TGと称
す)、7は映像信号成分のみをサンプリングする相関2
重サンプリング回路(以下、CDS回路と称す)、8は
ホワイトバランスを行うホワイトバランスアンプ(以
下、W/Bアンプと称す)、9は3チャンネルの映像信
号を同じゲインで増幅するオートゲインコントロールア
ンプ(以下、AGCアンプと称す)である。
In FIG. 9, 1 is a lens, 2 is an iris, 3 is an optical low-pass filter, and 4 is incident light.
Prism that splits into channels (R, G, B3 primary colors),
5 is a CCD solid-state image sensor (hereinafter referred to as CCD) that photoelectrically converts an optical image into a video signal, 6 is a timing generator (hereinafter referred to as TG) that generates a drive pulse for the CCD 5, and 7 is a sampled video signal component only. Correlation 2
A heavy sampling circuit (hereinafter, referred to as CDS circuit), 8 is a white balance amplifier (hereinafter, referred to as W / B amplifier) that performs white balance, and 9 is an auto gain control amplifier (that amplifies video signals of 3 channels with the same gain ( Hereinafter referred to as an AGC amplifier).

【0004】また、10は映像信号をA/D変換器11
の基準レベルにDCクランプするためのクランプ回路、
12はA/D変換器11にて得られたデジタル映像信号
に対して各種信号処理を行うデジタル信号処理回路(以
下、DSP回路と称す)、13はW/Bアンプ8及びA
GCアンプ9に対してDC電圧による制御を行う制御回
路である。
Reference numeral 10 denotes an A / D converter 11 for the video signal.
Clamp circuit for DC clamping to the reference level of
Reference numeral 12 denotes a digital signal processing circuit (hereinafter referred to as a DSP circuit) which performs various signal processing on the digital video signal obtained by the A / D converter 11, and 13 denotes a W / B amplifier 8 and A.
This is a control circuit for controlling the GC amplifier 9 with a DC voltage.

【0005】尚、上記構成において、DSP回路12
は、カメラ信号処理(例えば、γ補正やマトリクス等)
を施した後、輝度信号Y及び点順次色差信号R−Y/B
−Yとして、後段のエンコーダ或いはデジタルVTR部
(図示せず)に出力するCORE部12aと、A/E
(自動露光)、A/W(自動ホワイトバランス)やA/
F(自動焦点)を行うためのデータとして輝度信号値や
色差信号値等を常に検出するD_AUTO回路12b、
TG6と同期を取りながら、DSP12内部の各種タイ
ミングパルスを発生する同期信号発生器(以下、SSG
と称す)12cとを有している。
In the above structure, the DSP circuit 12
Is the camera signal processing (eg γ correction, matrix etc.)
Luminance signal Y and dot-sequential color difference signal RY / B
-Y, a CORE section 12a for outputting to a subsequent encoder or a digital VTR section (not shown), and an A / E
(Automatic exposure), A / W (automatic white balance) and A /
A D_AUTO circuit 12b that constantly detects a luminance signal value, a color difference signal value, etc. as data for performing F (automatic focus),
A synchronization signal generator (hereinafter referred to as SSG) that generates various timing pulses inside the DSP 12 while synchronizing with the TG 6.
12c).

【0006】上記のように構成してなる撮像装置におい
ては、レンズ1から入射した光は、アイリス2、オプチ
カルローパスフィルタ3、プリズム4を経て、R、G、
Bに分光された後、CCD5にて光電変換され映像信号
が得られる。得られた3チャンネルの映像信号はそれぞ
れ独立して、CDS回路7で信号成分のみをサンプリン
グされ、W/Bアンプ8にてホワイトバランスを行った
後、AGCアンプ9にて3チャンネルとも同じゲインで
アンプされ、クランプ回路10でA/D変換器11の基
準レベルにDCクランプされ、A/D変換器11にてデ
ジタル信号に変換される。
In the image pickup device constructed as described above, the light incident from the lens 1 passes through the iris 2, the optical low-pass filter 3 and the prism 4, and then R, G,
After being split into B, it is photoelectrically converted by the CCD 5 to obtain a video signal. The obtained 3-channel video signals are independently sampled in the CDS circuit 7 for only the signal components, and after white-balanced by the W / B amplifier 8, the same gain is applied to all 3 channels by the AGC amplifier 9. The signal is amplified, DC clamped by the clamp circuit 10 to the reference level of the A / D converter 11, and converted into a digital signal by the A / D converter 11.

【0007】デジタル映像信号は、DSP回路12のC
ORE部12aにて、γ補正やマトリクス等のカメラ信
号処理が施された後、輝度信号Y及び点順次色差信号R
−Y/B−Yとして、後段のエンコーダ或いはデジタル
VTR部(図示せず)に出力される。
The digital video signal is C of the DSP circuit 12.
After the camera signal processing such as γ correction and matrix is performed in the ORE unit 12a, the luminance signal Y and the dot-sequential color difference signal R are obtained.
-Y / B-Y is output to the encoder or digital VTR unit (not shown) in the subsequent stage.

【0008】また、D_AUTO12bでは、A/E
(自動露光)、A/W(自動ホワイトバランス)やA/
F(自動焦点)を行うための輝度信号値や色差信号値な
どのデータを検出し、得られたデータを制御回路13に
出力している。
Also, in D_AUTO12b, A / E
(Automatic exposure), A / W (automatic white balance) and A /
Data such as a luminance signal value and a color difference signal value for performing F (auto focus) is detected, and the obtained data is output to the control circuit 13.

【0009】すなわち,A/Eの調整を行う場合、図1
0に示すように、まず、D_AUTO12b内部のA/
E検出部で、区分けされた各ブロック毎の輝度信号を積
分して輝度レベルを検出し、制御回路13に出力する。
制御回路13では、種々のシーンに応じた重み付けなど
を各ブロックからの積分値のデータに与え、画面全体の
適切なA/Eレベル(基準値)に保持するように、アイ
リス2やAGCアンプ9に対して制御電圧を与える。
尚、制御系はクローズされているため、常に適正なA/
Eレベルに保持されるが、入力映像信号が無いと調整は
できない。
That is, when the A / E adjustment is performed, as shown in FIG.
As shown in 0, first, A / in the D_AUTO 12b
The E detection unit integrates the divided brightness signals of each block to detect the brightness level and outputs the brightness level to the control circuit 13.
The control circuit 13 gives weights and the like according to various scenes to the integrated value data from each block, and holds the iris 2 and the AGC amplifier 9 so as to maintain the appropriate A / E level (reference value) of the entire screen. A control voltage is applied to.
Since the control system is closed, the correct A /
It is held at E level, but cannot be adjusted without an input video signal.

【0010】また、W/Bの調整を行う場合、図11に
示すように、まず、D_AUTO12b内部のA/E検
出部で、区分けされた各ブロック毎の色差信号に対しI
Q変換を行ったものについて積分を行ってW/Bレベル
を検出し、制御回路13に出力する。制御回路13で
は、種々のシーンに応じた重み付けなどを各ブロックか
らの積分値のデータに与え、画面全体のW/Bが適切に
取れるように、W/Bアンプ8に対して制御電圧を与え
る。尚、フルオートW/Bの場合、制御系はクローズさ
れているため、常にW/Bがとれた状態に最終的に収束
するが、A/Eとの関係でW/Bの時定数を大きくとる
必要があり、収束に時間がかかる。
When adjusting the W / B, as shown in FIG. 11, first, as shown in FIG. 11, the A / E detection section in the D_AUTO 12b outputs I for the color difference signal for each divided block.
The Q-converted one is integrated to detect the W / B level and output to the control circuit 13. In the control circuit 13, weighting etc. according to various scenes is given to the integrated value data from each block, and a control voltage is given to the W / B amplifier 8 so that the W / B of the entire screen can be properly obtained. . In the case of full auto W / B, since the control system is closed, it always converges to the state where W / B is always taken, but the time constant of W / B is increased in relation to A / E. It needs to be taken and it takes time to converge.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の撮像装
置の場合、制御回路13は、W/Bアンプ8やAGCア
ンプ9に対してDC電圧による制御を行うが、入力信号
を入れなければ、AGC等のループがかかる処理が収束
しないため、AGC系の調整にはレンズ1からCDS回
路7までのいわゆる光学系の部分が接続されていない
と、調整ができないという問題がある。
In the case of the above-mentioned conventional image pickup device, the control circuit 13 controls the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 by the DC voltage. Since the loop processing such as AGC does not converge, there is a problem that the adjustment cannot be performed unless the so-called optical system portion from the lens 1 to the CDS circuit 7 is connected for the adjustment of the AGC system.

【0012】また、W/Bは3チャンネル独立した制御
信号を入力するため、A/Wのループがかかれば、W/
Bアンプ8のばらつきは特に問題がないが、AGCは3
チャンネルとも同じ制御信号で動作させるため、ゲイン
が大きくなったときなどのばらつきが生じたときには、
3板式の短所でもある色付き現象が発生する。これは、
一般にW/Bの時定数がAGC系の時定数よりも長く設
定する必要があるためである。
Since W / B inputs control signals independent of three channels, if an A / W loop is applied, W / B
There is no particular problem in the variation of the B amplifier 8, but the AGC is 3
Since the same control signal is used for both channels, when variations occur such as when the gain increases,
A coloring phenomenon occurs, which is a disadvantage of the three-plate type. this is,
This is because it is generally necessary to set the W / B time constant longer than the time constant of the AGC system.

【0013】すなわち、一律な光源のもとで静止画を撮
像している時は、W/Bがばらつきを吸収するため、色
付きは目立たないが、一般的な室内撮影時にはAGCア
ンプ9ゲインが高くなり、AGCゲインの変動が激しい
動画を撮像している場合には色付き現象が発生するとい
う問題がある。
That is, when a still image is picked up under a uniform light source, the W / B absorbs variations, so that coloring is not noticeable, but in general indoor shooting, the AGC amplifier 9 gain is high. Therefore, there is a problem that a coloring phenomenon occurs when capturing a moving image with a large variation in AGC gain.

【0014】さらに、AGCアンプ9ゲインが高くなる
と、微妙な回路のオフセットによる誤差も拡大されるた
め、3チャンネルのW/Bアンプ8ゲインの差やAGC
アンプ9自体のチャンネル間のばらつきにより、黒レベ
ルにもばらつきが生じ、いわゆるキャリアバランスずれ
が発生するという問題がある。
Further, as the gain of the AGC amplifier 9 increases, the error due to the subtle offset of the circuit also increases, so that the difference in the gains of the W / B amplifier 8 of the three channels and the AGC of the AGC amplifier are increased.
There is a problem that the black level also varies due to the variation between the channels of the amplifier 9 itself, and so-called carrier balance shift occurs.

【0015】尚、これを防止するため、一般に補色フィ
ルターがついた単板式のCCDカメラシステムでは、図
12に示すように、AGCゲインとキャリアバランスの
ずれを予めプロットし、制御回路で2点或いは3点ぐら
いのアンプゲインの特性から直線近似して、オフセット
ずれを吸収するような動作を行うが、3板式ではW/B
がAGCアンプ9の前に位置するため、W/Bアンプ8
ゲインが被写体の色温度でどんどん変わってしまうた
め、W/Bアンプ8とAGCアンプ9のトータルゲイン
を3チャンネル分管理しなければならないため、単板式
のような簡単な直線近似法では満足な結果が得られず、
残留誤差ばかりでなく各チャンネル間のばらつきも存在
する。
In order to prevent this, generally, in a single-chip CCD camera system with a complementary color filter, as shown in FIG. 12, the deviation of the AGC gain and the carrier balance is plotted in advance, and two points are set in the control circuit. A linear approximation is performed from the characteristics of the amplifier gain at about 3 points to perform the operation to absorb the offset deviation.
Is located in front of the AGC amplifier 9, the W / B amplifier 8
Since the gain changes more and more depending on the color temperature of the subject, the total gain of the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 must be managed for 3 channels. Therefore, a simple linear approximation method such as the single plate method gives satisfactory results. Is not obtained,
Not only the residual error but also the variation between each channel exists.

【0016】そしてまた、AGCゲインが高くなると、
3チャンネルのW/Bアンプ8ゲインの差やAGCアン
プ9自体のチャンネル間のばらつきにより、CCD5、
W/Bアンプ8及びAGCアンプ9等の回路による微妙
な黒シェージングにもばらつきが生じるため、これによ
っても、色付き現象が発生する。これも、図13に示す
ように、上述したように単板式のような簡単な直線近似
法では満足な結果が得られず、残留誤差ばかりでなく各
チャンネル間のばらつきも存在する。
Further, when the AGC gain becomes high,
Due to the difference in gain of the W / B amplifier 8 of 3 channels and the variation between channels of the AGC amplifier 9 itself, the CCD 5,
Since slight black shading due to circuits such as the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 also varies, this also causes a coloring phenomenon. Again, as shown in FIG. 13, satisfactory results cannot be obtained by a simple linear approximation method such as the single plate method as described above, and there are not only residual errors but also variations among channels.

【0017】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、W/Bアンプ及びAGCアンプのゲインを
各チャンネル独立して常に得るようにして、A/Eの調
整を簡易化するとともに、ゲインが大きいときの各チャ
ンネル間差による色付き現象を防止することができる撮
像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above point, and simplifies the adjustment of A / E by always obtaining the gains of the W / B amplifier and the AGC amplifier independently for each channel. At the same time, it is an object of the present invention to provide an imaging device capable of preventing a coloring phenomenon due to a difference between channels when a gain is large.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、3
原色毎に設けられた固体撮像素子と、ホワイトバランス
アンプ及びオートゲインコントロールアンプと、ゲイン
検出用パルスを映像信号の垂直ブランキング期間中に発
生させるタイミング発生手段と、前記ホワイトバランス
アンプの前段で前記ゲイン検出用パルスを各チャンネル
の映像信号に加算する加算手段と、前記オートゲインコ
ントロールアンプを通過した映像信号をデジタル信号に
変換するA/D変換器と、前記加算手段にて前記ゲイン
検出用パルスが加算された映像信号の振幅を検出する検
出手段と、前記検出手段にて検出された振幅値を常に監
視することにより、前記ホワイトバランスアンプ及びオ
ートゲインコントロールアンプのトータルゲインを得る
ための制御手段とを備えてなるものである。
The image pickup apparatus according to the present invention has three components.
A solid-state image sensor provided for each primary color, a white balance amplifier and an auto gain control amplifier, a timing generating means for generating a gain detection pulse during a vertical blanking period of a video signal, and a stage before the white balance amplifier. Adding means for adding the gain detection pulse to the video signal of each channel, an A / D converter for converting the video signal passing through the auto gain control amplifier into a digital signal, and the gain detection pulse by the adding means. Detecting means for detecting the amplitude of the added video signal, and control means for obtaining the total gain of the white balance amplifier and the automatic gain control amplifier by constantly monitoring the amplitude value detected by the detecting means. It is equipped with and.

【0019】[0019]

【作用】本発明の撮像装置においては、アイリス及びホ
ワイトバランスアンプ及びAGCアンプの各ゲイン調整
からなるA/E(自動露光制御)系の調整を、加算され
たゲイン検出用パルスの振幅の検出値を管理すること
で、光学系を接続しなくても回路系だけで行うことがで
きる。
In the image pickup apparatus of the present invention, the adjustment value of the A / E (automatic exposure control) system including the gain adjustment of the iris, the white balance amplifier and the AGC amplifier is added to the detected value of the amplitude of the gain detection pulse. By controlling, it is possible to perform only by the circuit system without connecting the optical system.

【0020】また、各チャンネルのゲインを独立に検出
することにより、3板式の短所でもあった、AGCアン
プや周辺回路系のチャンネル間のばらつきによる性能の
劣化を最小に押さえることができる。
Further, by independently detecting the gain of each channel, it is possible to minimize the deterioration of the performance due to the variation between the channels of the AGC amplifier and the peripheral circuit system, which is the disadvantage of the three-plate system.

【0021】さらに、AGCゲインが上がったときに起
きやすいキャリアバランスや黒シェージングのずれにつ
いても、各チャンネルのゲインが常に観測されているた
めに、そのゲインに応じた補正することができる。
Further, the carrier balance and the black shading shift which are likely to occur when the AGC gain increases can be corrected according to the gain of each channel because the gain of each channel is always observed.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の撮像装置の一実施例を、図1
乃至図5とともに説明するが、上記従来例と同一部分に
は同一符号を使用し、その説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the image pickup apparatus of the present invention will be described below with reference to FIG.
5 to FIG. 5, the same parts as those in the above-mentioned conventional example are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0023】ここで、図1は本実施例の撮像装置を示す
ブロック図、図2は本実施例の撮像装置を示すゲイン検
出用パルスのタイミングチャート、図3は本実施例の撮
像装置における加算回路を示す回路図、図4は本実施例
の撮像装置におけるゲイン検出部を示すブロック図であ
る。
Here, FIG. 1 is a block diagram showing the image pickup apparatus of the present embodiment, FIG. 2 is a timing chart of gain detection pulses showing the image pickup apparatus of the present embodiment, and FIG. 3 is addition in the image pickup apparatus of the present embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit, and FIG. 4 is a block diagram showing a gain detection unit in the image pickup apparatus of this embodiment.

【0024】また、図5は本実施例の撮像装置における
W/B及びA/Eの初期調整を行う場合を示すフローチ
ャート、図6は本実施例の撮像装置におけるA/Eの通
常調整を行う場合を示すフローチャート、図7は本実施
例の撮像装置におけるキャリアバランス及び黒シェージ
ングに関するずれ量テーブル作成を示すフローチャー
ト、図8は本実施例の撮像装置におけるキャリアバラン
ス及び黒シェージングに関するゲインに対する調整を行
う場合を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart showing a case where the initial adjustment of W / B and A / E in the image pickup apparatus of this embodiment is carried out, and FIG. 6 is a normal adjustment of A / E in the image pickup apparatus of this embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing a case, FIG. 7 is a flow chart showing a shift amount table relating to carrier balance and black shading in the image pickup apparatus of the present embodiment, and FIG. 8 is an adjustment to gain relating to carrier balance and black shading in the image pickup apparatus of the present embodiment. It is a flowchart which shows a case.

【0025】本実施例の撮像装置は、図1に示すよう
に、図9とともに上述した従来例において、DSP12
内部のSSG12cからゲイン検出用のパルスを発生さ
せるとともに、該ゲイン検出用パルスをCDS回路7か
ら出力される映像信号に対して所定の混合比で加算する
加算回路14を設けている。また、DSP12内部のD
_AUTO12bに各チャンネル毎のゲイン検出用パル
スのレベルの平均値を検出することにより、3チャンネ
ル独立したゲインを検出可能なゲイン検出部を設けてい
る。
As shown in FIG. 1, the image pickup apparatus of this embodiment has a DSP 12 in the conventional example described above with reference to FIG.
An adder circuit 14 is provided which generates a gain detection pulse from the internal SSG 12c and adds the gain detection pulse to the video signal output from the CDS circuit 7 at a predetermined mixing ratio. Also, the D inside the DSP 12
The _AUTO 12b is provided with a gain detection unit capable of detecting the gain independent of three channels by detecting the average value of the level of the gain detection pulse for each channel.

【0026】図2において、GDP1とGDP2がゲイ
ン検出用パルスで、加算回路14で映像信号と混合され
る。また、GDP3がHレベルの期間に、GDP1やG
DP2のLレベルに相当する部分がミックスされた映像
信号を検出する。
In FIG. 2, GDP1 and GDP2 are gain detection pulses, which are mixed with the video signal in the adder circuit 14. Also, while GDP3 is at the H level, GDP1 and GDP
A video signal in which a portion corresponding to the L level of DP2 is mixed is detected.

【0027】加算回路14では、図3に示すように、映
像信号が抵抗R1、ゲイン検出用パルスGDP1が抵抗
R2、ゲイン検出用パルスGDP3が抵抗R3をそれぞ
れ経由して、抵抗値の比によって加算され、トランジス
タQ1及び抵抗R4でバッファされて次段のW/Bアン
プ8に出力される。
In the adder circuit 14, as shown in FIG. 3, the video signal is added through the resistor R1, the gain detecting pulse GDP1 is passed through the resistor R2, and the gain detecting pulse GDP3 is passed through the resistor R3. It is buffered by the transistor Q1 and the resistor R4 and output to the W / B amplifier 8 in the next stage.

【0028】このときの抵抗値の比は、ゲイン検出用パ
ルスGDP1がゲイン検出用パルスGDP2に対して小
さくなるように選ばれる。例えば、R2=10×R3と
すると、ゲインが小さいときはゲイン検出用パルスGD
P2が混合された期間を検出し、ゲインが大きいときは
ゲイン検出用パルスGDP1が混合された期間を検出す
るようにすることで、S/N的に有利になり、ダイナミ
ックレンジも有効にとることができる。
The resistance value ratio at this time is selected so that the gain detection pulse GDP1 is smaller than the gain detection pulse GDP2. For example, when R2 = 10 × R3, the gain detection pulse GD is used when the gain is small.
By detecting the period in which P2 is mixed and detecting the period in which the gain detection pulse GDP1 is mixed when the gain is large, it is advantageous in terms of S / N and effective in the dynamic range. You can

【0029】また、R1との比は、映像信号の振幅と、
ゲイン検出用パルスGDP1及びGDP2の混合前の振
幅とを考慮した比率を選択する。例えば、映像信号の振
幅を200mVとし、ゲイン検出用パルスGDP1及び
GDP2の混合前の振幅を5Vとし、混合された後の振
幅を20mV及び200mVとするときは、概略で、R
2=(200mV/5V)×R1とする。R1を100
ΩとすればR2は2.5kΩ、R3は25kΩとなる。
The ratio to R1 is the amplitude of the video signal,
A ratio is selected in consideration of the amplitudes of the gain detection pulses GDP1 and GDP2 before mixing. For example, when the amplitude of the video signal is 200 mV, the amplitude of the gain detection pulses GDP1 and GDP2 before mixing is 5 V, and the amplitude after mixing is 20 mV and 200 mV, roughly, R
2 = (200 mV / 5V) × R1. R1 to 100
If Ω, R2 is 2.5 kΩ and R3 is 25 kΩ.

【0030】尚、上述した数値は一例であり、ゲイン検
出用パルスGDP1及びGDP2を混合する比やゲイン
検出用パルスGDPのパルスの種類を限定するものでな
いことは言うまでもない。
Needless to say, the above-mentioned numerical values are examples, and the ratio for mixing the gain detection pulses GDP1 and GDP2 and the kind of the pulse of the gain detection pulse GDP are not limited.

【0031】D_AUTO12b内のゲイン検出部は、
図4に示すように、ゲイン検出用パルスGDP1〜GD
P3に相当するタイミングのレベルを単純積分する積分
回路21と、得られたデータを保持するラッチ回路22
と、制御回路13からのアドレスデータなどの制御信号
により検出データを選択するセレクタ回路23とからな
り、R、G、B3チャンネル独立した回路構成を取って
いる。
The gain detector in the D_AUTO 12b is
As shown in FIG. 4, the gain detection pulses GDP1 to GD
An integrating circuit 21 that simply integrates the timing level corresponding to P3, and a latch circuit 22 that holds the obtained data.
And a selector circuit 23 that selects detection data by a control signal such as address data from the control circuit 13 and has a circuit configuration independent of R, G, and B channels.

【0032】制御回路13では、得られたゲインデー
タ、正確にはゲイン検出用パルスGDP1、GDP2、
GDP3に相当するタイミングのレベル積分値のデータ
を常時観測することにより、W/Bアンプ8及びAGC
アンプ9のトータルゲインを検出することができる。こ
のとき、ゲイン検出用パルスGDP1及びGDP2以外
にGDP3に相当するデータも得られるので、このデー
タとの差分を使うことで、ゲインが大きくなったときに
発生しやすいオフセットずれによる影響を除去すること
ができる。
In the control circuit 13, the obtained gain data, to be precise, the gain detection pulses GDP1, GDP2,
By constantly observing the data of the level integration value at the timing corresponding to GDP3, the W / B amplifier 8 and the AGC are
The total gain of the amplifier 9 can be detected. At this time, data corresponding to GDP3 can be obtained in addition to the gain detection pulses GDP1 and GDP2. Therefore, by using the difference from this data, it is possible to eliminate the influence of offset deviation that tends to occur when the gain becomes large. You can

【0033】上述した本発明の撮像装置の一実施例にお
いては、W/B及びA/Eの初期調整を行う場合、図5
に示すように、いわゆる光学系の部分が接続されていな
くとも、入力信号としてゲイン検出用パルスが利用でき
るため、このゲイン検出用パルスが基準レベルになるよ
うにW/Bアンプ8やAGCアンプ9の初期設定を行う
ことができる。この初期設定後における、光学系が接続
された通常のA/E動作は、図6に示すように、上述し
た従来例とほぼ同様である。
In the above-described embodiment of the image pickup apparatus of the present invention, when performing the initial adjustment of W / B and A / E, FIG.
As shown in FIG. 6, since the gain detection pulse can be used as the input signal even if the so-called optical system part is not connected, the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 are set so that the gain detection pulse becomes the reference level. The initial settings can be made. The normal A / E operation with the optical system connected after the initial setting is almost the same as that of the conventional example described above, as shown in FIG.

【0034】また、各チャンネル毎のゲインを検出する
ことにより、相対ゲインを監視し、常に各チャンネルの
ゲインが同じになるように制御することが可能となる。
この制御において、AGCアンプ9の制御電圧がチャン
ネル毎に独立していれば、それぞれを制御すればよい
が、AGCアンプ9の制御電圧が共通のときは、W/B
アンプ8のゲインにて微調すればよい。
Further, by detecting the gain of each channel, it is possible to monitor the relative gain and control so that the gain of each channel is always the same.
In this control, if the control voltage of the AGC amplifier 9 is independent for each channel, each may be controlled. However, when the control voltage of the AGC amplifier 9 is common, W / B
The gain of the amplifier 8 may be used for fine adjustment.

【0035】尚、W/Bの通常動作については、上記従
来例と同様であるが、AGCアンプ9のゲインのばらつ
きが抑えられているため、AGCゲインの変動が激しい
動画を撮影しているときでも安定したW/B動作が行え
る。
The normal operation of W / B is the same as that of the above-mentioned conventional example, but the variation of the gain of the AGC amplifier 9 is suppressed, so that a moving image with a large variation of the AGC gain is taken. However, stable W / B operation can be performed.

【0036】そしてまた、本実施例では、W/Bアンプ
8とAGCアンプ9のトータルゲインを3チャンネル独
立に得られるため、図7及び図8に示すように、キャリ
アバランス及び黒シェージングについても、まず、チャ
ンネル間のばらつきによる誤差を吸収することができ
る。次に、3チャンネル独立に複数ポイントのゲインと
キャリアバランス及び黒シェージングとのずれ量の関係
をプロットすることが可能であり、非常に誤差の少ない
テーブルを持つことができる。これらによって、色付き
現象の発生を大幅に抑制することができる。
Further, in this embodiment, since the total gain of the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 can be independently obtained for three channels, as shown in FIGS. 7 and 8, carrier balance and black shading are also First, it is possible to absorb an error due to variation between channels. Next, it is possible to plot the relationship between the gains at a plurality of points and the shift amounts of the carrier balance and the black shading independently for the three channels, and it is possible to have a table with very few errors. By these, the occurrence of the coloring phenomenon can be significantly suppressed.

【0037】[0037]

【発明の効果】請求項1に記載の撮像装置においては、
ゲイン検出用パルスの振幅値を検出して管理することに
よって、光学系を接続しなくても回路系だけで、アイリ
ス、W/Bアンプ及びAGCアンプの各ゲイン調整から
なるA/E系の調整を行うことができる。
According to the image pickup device of the first aspect,
By detecting and managing the amplitude value of the gain detection pulse, the A / E system adjustment consisting of each gain adjustment of the iris, W / B amplifier, and AGC amplifier can be performed only by the circuit system without connecting the optical system. It can be performed.

【0038】また、各チャンネル毎のゲインを独立に検
出することによって、3板式の撮像装置の短所でもある
AGCアンプや周辺回路系のチャンネル間のばらつきに
よる性能の劣化を最小に押さえることができる。
Further, by independently detecting the gain of each channel, it is possible to minimize the deterioration of the performance due to the variation between the channels of the AGC amplifier and the peripheral circuit system, which is a disadvantage of the three-plate type image pickup device.

【0039】さらに、AGCゲインが上がったときに起
きやすいキャリアバランスや黒シェージングのずれにつ
いても、各チャンネル毎のゲインが常に観測されている
ため、そのゲインに応じた補正を行うことができる。
Further, regarding the carrier balance and the black shading shift which are likely to occur when the AGC gain is increased, the gain for each channel is always observed, so that the correction can be performed according to the gain.

【0040】請求項2に記載の撮像装置においては、加
算するゲイン検出用パルスの振幅の比率を可変し、 制
御手段では、トータルゲインが大きいときには、小振幅
で加算したゲイン検出用パルスのデータは用い、トータ
ルゲインが比較的小さいときには、それ以外の振幅比で
加算したゲイン検出用パルスのデータを用いるので、常
に誤差の少ない確実な検出が可能となる。
In the image pickup device according to the second aspect, the ratio of the amplitudes of the gain detection pulses to be added is varied, and when the total gain is large, the control means outputs the data of the gain detection pulses added with a small amplitude. When the total gain is relatively small, the data of the gain detection pulse added at other amplitude ratios is used, so that reliable detection with a small error can always be performed.

【0041】請求項3に記載の撮像装置においては、ゲ
イン検出用パルスが加算されていない信号部分のデータ
も検出し、ゲイン検出用パルスが加算された信号部分の
データと、ゲイン検出用パルスが加算されていない信号
部分のデータとを演算することにより、より正確にゲイ
ンを検出することができる。
In the image pickup device according to the third aspect, the data of the signal portion to which the gain detecting pulse is not added is also detected, and the data of the signal portion to which the gain detecting pulse is added and the gain detecting pulse are detected. The gain can be detected more accurately by calculating the data of the signal portion that has not been added.

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

【図1】本発明の撮像装置の一実施例を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image pickup apparatus of the present invention.

【図2】本発明の撮像装置の一実施例を示すゲイン検出
用パルスのタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart of gain detection pulses showing an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention.

【図3】本発明の撮像装置の一実施例における加算回路
を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an adder circuit in an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention.

【図4】本発明の撮像装置の一実施例におけるゲイン検
出部を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a gain detection unit in an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention.

【図5】本発明の撮像装置の一実施例におけるW/B及
びA/Eの初期調整を行う場合を示すフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart showing a case where initial adjustment of W / B and A / E is performed in an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention.

【図6】本発明の撮像装置の一実施例A/Eの通常調整
を行う場合を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart showing a case where normal adjustment is performed in an embodiment A / E of the image pickup apparatus of the present invention.

【図7】本発明の撮像装置の一実施例におけるキャリア
バランス及び黒シェージングに関するずれ量テーブル作
成を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing creation of a shift amount table regarding carrier balance and black shading in an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention.

【図8】本発明の撮像装置の一実施例におけるキャリア
バランス及び黒シェージングに関するゲインに対する調
整を行う場合を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flow chart showing a case where a gain relating to carrier balance and black shading is adjusted in an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention.

【図9】従来の撮像装置を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a conventional imaging device.

【図10】従来の撮像装置におけるA/Eの調整を行う
場合を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a case where A / E is adjusted in a conventional image pickup apparatus.

【図11】従来の撮像装置におけるW/Bの調整を行う
場合を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a case where W / B adjustment is performed in a conventional image pickup apparatus.

【図12】従来の撮像装置におけるAGCゲインとキャ
リアバランスのずれ量との関係を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between an AGC gain and a carrier balance deviation amount in a conventional image pickup apparatus.

【図13】従来の撮像装置におけるAGCゲインと黒シ
ェージングのずれ量との関係を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between an AGC gain and a black shading shift amount in a conventional image pickup apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズ 2 アイリス 3 オプチカルローパスフィルタ 4 プリズム 5 CCD固体撮像素子 6 タイミングジェネレータ 7 相関2重サンプリング回路 8 ホワイトバランスアンプ 9 オートゲインコントロールアンプ 10 クランプ回路 11 A/D変換器 12 デジタル信号処理回路 13 制御回路 14 加算回路 1 Lens 2 Iris 3 Optical Low-pass Filter 4 Prism 5 CCD Solid-state Image Sensor 6 Timing Generator 7 Correlation Double Sampling Circuit 8 White Balance Amplifier 9 Auto Gain Control Amplifier 10 Clamp Circuit 11 A / D Converter 12 Digital Signal Processing Circuit 13 Control Circuit 14 Adder circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3原色毎に設けられた固体撮像素子と、 ホワイトバランスアンプ及びオートゲインコントロール
アンプと、 ゲイン検出用パルスを映像信号の垂直ブランキング期間
中に発生させるタイミング発生手段と、 前記ホワイトバランスアンプの前段で前記ゲイン検出用
パルスを各チャンネルの映像信号に加算する加算手段
と、 前記オートゲインコントロールアンプを通過した映像信
号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、 前記加算手段にて前記ゲイン検出用パルスが加算された
映像信号の振幅を検出する検出手段と、 前記検出回路にて検出された振幅値を常に監視すること
により、前記ホワイトバランスアンプ及びオートゲイン
コントロールアンプのトータルゲインを得るための制御
手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
1. A solid-state image sensor provided for each of the three primary colors, a white balance amplifier and an auto gain control amplifier, timing generation means for generating a gain detection pulse during a vertical blanking period of a video signal, and the white color. An adding means for adding the gain detection pulse to the video signal of each channel in the preceding stage of the balance amplifier, an A / D converter for converting the video signal passing through the auto gain control amplifier into a digital signal, and the adding means. Detecting means for detecting the amplitude of the video signal to which the gain detecting pulse is added, and the total gain of the white balance amplifier and the auto gain control amplifier by constantly monitoring the amplitude value detected by the detecting circuit. And a control means for obtaining .
【請求項2】 上記請求項1記載の撮像装置において、 タイミング発生手段にて発生させるゲイン検出用パルス
を少なくとも2種類以上とし、 加算手段にて映像信号に加算する各ゲイン検出用パルス
の振幅の比率を可変する振幅可変手段を備え、 制御手段では、トータルゲインが大きいときには、小振
幅で加算したゲイン検出用パルスのデータは用い、トー
タルゲインが比較的小さいときには、それ以外の振幅比
で加算したゲイン検出用パルスのデータを用いるように
したことを特徴とする撮像装置。
2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein at least two types of gain detection pulses are generated by the timing generation means, and the amplitude of each gain detection pulse added to the video signal by the addition means Equipped with an amplitude varying means for varying the ratio, the control means uses the data of the gain detection pulse added with a small amplitude when the total gain is large, and adds it with other amplitude ratios when the total gain is relatively small. An image pickup apparatus, wherein data of a pulse for gain detection is used.
【請求項3】 上記請求項1及び2記載の撮像装置にお
いて、 検出手段は、ゲイン検出用パルスが加算されていない信
号部分のデータも検出し、 制御手段では、前記ゲイン検出用パルスが加算された信
号部分のデータと、ゲイン検出用パルスが加算されてい
ない信号部分のデータとを演算することにより、正確に
ゲインを検出可能としたことを特徴とする撮像装置。
3. The image pickup device according to claim 1 or 2, wherein the detection means also detects data of a signal portion to which the gain detection pulse is not added, and the control means adds the gain detection pulse. An image pickup apparatus, wherein the gain can be accurately detected by calculating the data of the signal portion and the data of the signal portion to which the gain detection pulse is not added.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111641819A (en) * 2020-05-19 2020-09-08 浙江大华技术股份有限公司 Method, device, system and computer device for white balance gain correction

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