JPH09116804A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
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- JPH09116804A JPH09116804A JP7272902A JP27290295A JPH09116804A JP H09116804 A JPH09116804 A JP H09116804A JP 7272902 A JP7272902 A JP 7272902A JP 27290295 A JP27290295 A JP 27290295A JP H09116804 A JPH09116804 A JP H09116804A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、低速電子シャッタ
ーで固体撮像素子を駆動する高感度モード時に適正な露
出制御を行う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 for performing appropriate exposure control in a high sensitivity mode in which a solid-state image pickup element is driven by a low speed electronic shutter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、撮像装置はカメラ一体型ＶＴＲや
スチルカメラ等のカメラ部として広く使用されている。
固体撮像素子を用いた撮像装置で高感度を達成する手段
として、撮像素子の電荷を１フィールド以上蓄積する低
速電子シャッター駆動を用いるものがある。この低速シ
ャッター駆動時においては、固体撮像素子より得られる
映像信号の情報が減るため、映像信号を用いてフィード
バック制御を行う絞り駆動回路及び可変利得増幅器(以
下、ＡＧＣ回路という)等の適正な露出制御が必要であ
った。このようなシャッター駆動を用いた撮像装置につ
いては、特開平４−312075号公報に記載されている。2. Description of the Related Art In recent years, an image pickup apparatus has been widely used as a camera unit of a VTR with a built-in camera, a still camera and the like.
As a means for achieving high sensitivity in an image pickup apparatus using a solid-state image pickup element, there is one that uses a low-speed electronic shutter drive for accumulating charges of the image pickup element in one field or more. Since the information of the video signal obtained from the solid-state image sensor is reduced during this low-speed shutter drive, proper exposure of the diaphragm drive circuit and variable gain amplifier (hereinafter referred to as AGC circuit) that performs feedback control using the video signal is performed. Control was needed. An image pickup device using such a shutter drive is described in JP-A-4-312075.
【０００３】以下に従来の低速電子シャッター駆動を用
いた撮像装置の構成について説明する。The structure of a conventional image pickup device using a low-speed electronic shutter drive will be described below.
【０００４】図４は従来の撮像装置の構成を示すブロッ
ク図である。図４において、１は被写体像を結像するた
めの光学系としてのレンズ、２は絞り、３は固体撮像素
子、４はＡＧＣ回路、５は信号処理回路、６，７は検波
回路、８，９はホールド回路、10はシステム制御回路、
11は絞り駆動回路、12は撮像素子駆動回路、13はシャッ
ター速度設定回路である。FIG. 4 is a block diagram showing the structure of a conventional image pickup apparatus. In FIG. 4, 1 is a lens as an optical system for forming a subject image, 2 is a diaphragm, 3 is a solid-state image sensor, 4 is an AGC circuit, 5 is a signal processing circuit, 6 and 7 are detection circuits, and 8, 9 is a hold circuit, 10 is a system control circuit,
Reference numeral 11 is an aperture drive circuit, 12 is an image pickup element drive circuit, and 13 is a shutter speed setting circuit.
【０００５】以上のように構成された撮像装置の動作に
ついて説明する。レンズ１から入射した光学像は絞り２
によって入射光量を制御され固体撮像素子３に結像す
る。この固体撮像素子３はシャッター速度設定回路13に
より設定したシャッター速度になるように撮像素子駆動
回路12によって駆動され、この信号出力は、ＡＧＣ回路
４によって増幅されるとともに検波回路６で検波され
る。ＡＧＣ回路４の出力信号は信号処理回路５に送られ
るとともに検波回路７で検波され、２つの検波回路６，
７の出力信号はホールド回路８，９で各々必要に応じて
ホールドされ、システム制御回路10に送られ、ここで出
力信号レベルより絞り制御値や利得を演算し、絞り駆動
回路11、ＡＧＣ回路４を通じてそれぞれ絞り２、映像信
号の利得を制御する。The operation of the image pickup apparatus configured as described above will be described. The optical image incident from the lens 1 is the diaphragm 2
The amount of incident light is controlled by and the image is formed on the solid-state image sensor 3. The solid-state image pickup device 3 is driven by the image pickup device drive circuit 12 so that the shutter speed set by the shutter speed setting circuit 13 is reached, and this signal output is amplified by the AGC circuit 4 and detected by the detection circuit 6. The output signal of the AGC circuit 4 is sent to the signal processing circuit 5 and detected by the detection circuit 7, and the two detection circuits 6 and 6 are detected.
The output signal of 7 is held by the hold circuits 8 and 9 as needed and sent to the system control circuit 10, where the aperture control value and the gain are calculated from the output signal level, and the aperture drive circuit 11 and the AGC circuit 4 are operated. The aperture 2 and the gain of the video signal are controlled respectively through.
【０００６】通常のシャッター速度(ＮＴＳＣの場合１
／16sec)時においては、固体撮像素子３の信号出力は１
フィールドごとに得られ、検波回路６において絞り制御
のための信号を検波する。この検波回路６の出力信号
は、ホールド回路８を通った後、システム制御回路10に
入力するが、ホールド回路８は常にＯＦＦされて入力信
号をそのまま出力する。システム制御回路10ではこの検
波信号より絞り制御値を演算し、絞り駆動回路11を通じ
て絞り２を制御する。ＡＧＣ制御についても同様であ
り、ホールド回路９の出力信号よりシステム制御回路10
で利得を演算し、ＡＧＣ回路４を通じて映像信号の利得
を制御する。Normal shutter speed (1 for NTSC
/ 16 sec), the signal output of the solid-state image sensor 3 is 1
A signal obtained for each field and detected by the detection circuit 6 for diaphragm control is detected. The output signal of the detection circuit 6 is input to the system control circuit 10 after passing through the hold circuit 8, but the hold circuit 8 is always turned off and the input signal is output as it is. The system control circuit 10 calculates an aperture control value from this detection signal, and controls the aperture 2 through the aperture drive circuit 11. The same applies to the AGC control, and the system control circuit 10 uses the output signal of the hold circuit 9 to
Then, the gain is calculated and the gain of the video signal is controlled through the AGC circuit 4.
【０００７】次に低速電子シャッター時の動作について
説明する。低速シャッター時においては、固体撮像素子
３の信号出力は複数フィールドに１度しか得られず、シ
ャッター速度設定回路13より無信号フィールドのタイミ
ングを判別し、検波回路６，７の出力信号を無信号フィ
ールドにおいてホールド回路８，９でそれぞれ保持す
る。上記動作によりシステム制御回路10の入力信号は固
体撮像素子３の出力信号が無信号のフィールドにおいて
も映像信号が出力されるフィールドの信号を保持した検
波信号が入力し、常に映像信号が得られる。このシステ
ム制御回路10においては、入力信号より絞り制御値，利
得を演算し、絞り駆動回路11、ＡＧＣ回路４を通じて絞
り２、映像信号の利得をそれぞれ制御する。Next, the operation of the low-speed electronic shutter will be described. At the time of low-speed shutter, the signal output of the solid-state image sensor 3 can be obtained only once in a plurality of fields, and the shutter speed setting circuit 13 determines the timing of the no-signal field, and the output signals of the detection circuits 6 and 7 are no-signal. The hold circuits 8 and 9 respectively hold the fields. By the above operation, as the input signal of the system control circuit 10, the detection signal holding the signal of the field where the video signal is output is input even in the field where the output signal of the solid-state image sensor 3 is no signal, and the video signal is always obtained. The system control circuit 10 calculates the aperture control value and the gain from the input signal, and controls the aperture 2 and the gain of the video signal through the aperture drive circuit 11 and the AGC circuit 4, respectively.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、固体撮像素子から信号が得られるフィール
ドの映像信号を検波した出力信号を記憶するホールド回
路８，９で保持する、いわゆる記憶手段を構成するた
め、回路規模やコストが増えるという問題点を有してい
た。However, in the above-mentioned conventional configuration, a so-called storage means is configured in which the hold circuits 8 and 9 for storing the output signal obtained by detecting the video signal of the field in which the signal is obtained from the solid-state image pickup device are held. Therefore, there is a problem that the circuit scale and cost increase.
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、回路規模やコストを削減した構成で、低速電子シャ
ッター駆動を行う高感度モードで適正な露出制御を行う
撮像装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an image pickup apparatus having a configuration in which the circuit size and cost are reduced, and which performs appropriate exposure control in a high sensitivity mode for driving a low-speed electronic shutter. To aim.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、固体撮像素子もしくは可変利得増幅手段から
の映像信号出力をサンプリングする手段と、前記サンプ
リング手段の信号レベルから絞り制御値もしくは絞り制
御値と前記可変利得増幅手段の利得を演算する露出制御
手段と、前記露出制御手段の絞り制御値もしくは絞り制
御値と利得を保持する手段と、前記露出制御手段，保持
手段および固体撮像素子の駆動手段のそれぞれの動作を
制御するシステム制御手段とを有するものであり、低速
シャッター駆動時には、前記システム制御手段は、前記
固体撮像素子から信号が得られないフィールドでは、前
記保持手段が固体撮像素子から信号が得られたフィール
ド時の絞り制御値もしくは絞り制御値と利得を保持する
ように制御を行うようにして適正な露出制御を行うこと
ができる。According to a first aspect of the present invention, a means for sampling a video signal output from a solid-state image pickup device or a variable gain amplifying means, and a diaphragm control value based on a signal level of the sampling means. Alternatively, exposure control means for calculating the aperture control value and the gain of the variable gain amplifying means, means for holding the aperture control value of the exposure control means or aperture control value and gain, the exposure control means, holding means and solid-state imaging A system control means for controlling each operation of the element drive means, and when the low speed shutter is driven, the system control means is arranged such that the holding means is a solid state in a field where a signal cannot be obtained from the solid state image pickup element. Control is performed so that the aperture control value or the aperture control value and the gain at the time of the field in which the signal is obtained from the image sensor are held It is possible to carry out a proper exposure control Te Unishi.
【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、光学像
を映像信号に変換する固体撮像素子と、少なくとも前記
固体撮像素子を通常駆動する通常駆動と前記固体撮像素
子の電荷を複数フィールド蓄積した後に読み出す低速シ
ャッターで駆動する低速シャッター駆動とを切り換えて
駆動する撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射
する光量を制御する絞りと、前記固体撮像素子の映像信
号出力の信号レベルをサンプリングするサンプリング回
路と、前記サンプリング回路の信号レベルから前記絞り
駆動回路の絞り制御値を演算する露出制御回路と、前記
絞り制御値を保持するホールド回路と、前記ホールド回
路出力により前記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記
露出制御回路と前記ホールド回路と前記撮像素子駆動回
路とを制御するシステム制御回路とを有するものであ
り、低速シャッター駆動時には、前記システム制御回路
は、前記固体撮像素子から信号が得られないフィールド
では前記ホールド回路が前記固体撮像素子から信号が得
られたフィールド時の絞り制御値を保持するように制御
を行うようにして適正な露出制御を行うことができる。According to a second aspect of the present invention, a solid-state image pickup device for converting an optical image into a video signal, at least a normal drive for normally driving the solid-state image pickup device, and a plurality of fields for accumulating charges of the solid-state image pickup device. After that, the image pickup device drive circuit that drives by switching between the low speed shutter drive driven by the low speed shutter, the diaphragm that controls the amount of light incident on the solid state image pickup device, and the signal level of the video signal output of the solid state image pickup device are sampled. Sampling circuit, an exposure control circuit that calculates the aperture control value of the aperture drive circuit from the signal level of the sampling circuit, a hold circuit that holds the aperture control value, and an aperture that drives the aperture by the output of the hold circuit. A system for controlling the drive circuit, the exposure control circuit, the hold circuit, and the image pickup device drive circuit. In a field where a signal is not obtained from the solid-state image sensor, the hold circuit is used in a field in which a signal is obtained from the solid-state image sensor during low-speed shutter driving. Appropriate exposure control can be performed by performing control so as to hold the aperture control value.
【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、光学像
を映像信号に変換する固体撮像素子と、少なくとも前記
固体撮像素子を通常駆動する通常駆動と前記固体撮像素
子の電荷を複数フィールド蓄積した後に読み出す低速シ
ャッターで駆動する低速シャッター駆動とを切り換えて
駆動する撮像素子駆動回路と、前記固体撮像素子に入射
する光量を制御する絞りと、前記固体撮像素子の映像信
号出力を増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅
器の映像信号出力の信号レベルをサンプリングするサン
プリング回路と、前記サンプリング回路の信号レベルか
ら前記絞り駆動回路の絞り制御値と前記可変利得増幅器
の利得を演算する露出制御回路と、前記絞り制御値を保
持するホールド回路と、前記ホールド回路出力により前
記絞りを駆動する絞り駆動回路と、前記露出制御回路と
前記ホールド回路と前記撮像素子駆動回路とを制御する
システム制御回路とを有するものであり、低速シャッタ
ー駆動時において、前記システム制御回路は前記固体撮
像素子から信号が得られないフィールドでは前記ホール
ド回路が固体撮像素子から信号が得られたフィールド時
の絞り制御値と前記可変利得増幅器の利得を保持するよ
うに制御を行うようにして適正な露出制御を行うことが
できる。According to a third aspect of the present invention, a solid-state image pickup device for converting an optical image into a video signal, at least a normal drive for normally driving the solid-state image pickup device, and a plurality of field accumulations of charges of the solid-state image pickup device. After that, an image pickup device drive circuit for switching and driving a low speed shutter drive driven by a low speed shutter, a diaphragm for controlling the amount of light incident on the solid state image pickup device, and a variable gain for amplifying a video signal output of the solid state image pickup device An amplifier, a sampling circuit for sampling the signal level of the video signal output of the variable gain amplifier, and an exposure control circuit for calculating the aperture control value of the aperture drive circuit and the gain of the variable gain amplifier from the signal level of the sampling circuit. A hold circuit for holding the aperture control value, and driving the aperture with the output of the hold circuit A drive circuit, a system control circuit for controlling the exposure control circuit, the hold circuit, and the image pickup device drive circuit, and the system control circuit outputs a signal from the solid-state image pickup device during low-speed shutter drive. In a field in which the exposure is not obtained, the hold circuit performs control so that the aperture control value and the gain of the variable gain amplifier at the time when the signal is obtained from the solid-state image pickup device are held and appropriate exposure control is performed. You can
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て、図１から図３を用いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
【００１４】(実施形態１)図１は本発明の実施形態１に
おける撮像装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、前記従来例の図４と同じ機能のブロックには同
じ符号を付し、その説明を省略する。ここで、14は固体
撮像素子３からの映像信号出力の信号レベルをサンプリ
ングするサンプリング回路、15は前記サンプリング回路
14の信号レベルから絞り駆動回路11の絞り制御値を演算
する露出制御回路である。なお、ホールド回路８は前記
露出制御回路15からの絞り制御値を保持し、システム制
御回路10は前記露出制御回路15とホールド回路８と撮像
素子駆動回路12の動作をそれぞれ制御する。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of an image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, blocks having the same functions as those in FIG. 4 of the conventional example are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Here, 14 is a sampling circuit for sampling the signal level of the video signal output from the solid-state image sensor 3, and 15 is the sampling circuit.
The exposure control circuit calculates the aperture control value of the aperture drive circuit 11 from the signal level of 14. The hold circuit 8 holds the aperture control value from the exposure control circuit 15, and the system control circuit 10 controls the operations of the exposure control circuit 15, the hold circuit 8 and the image pickup device drive circuit 12, respectively.
【００１５】以上のように構成された撮像装置の動作に
ついて説明する。レンズ１から入射した光学像は絞り２
によって入射光量を制御され固体撮像素子３に結像す
る。この固体撮像素子３の映像信号出力は、信号処理回
路５に送られる。また、この映像信号をサンプリング回
路14が露出制御に必要な信号レベルにサンプリングして
露出制御回路15に送る。ここで、この出力信号レベルと
基準値を比較して絞り制御値を演算して出力し、ホール
ド回路８で必要に応じて保持される。この絞り制御値に
よって絞り駆動回路11が絞り２を制御する。システム制
御回路10は、シャッタースピードを設定して撮像素子駆
動回路12を通じて固体撮像素子３を制御し、ホールド回
路８のＯＮ／ＯＦＦを行う。The operation of the image pickup apparatus configured as described above will be described. The optical image incident from the lens 1 is the diaphragm 2
The amount of incident light is controlled by and the image is formed on the solid-state image sensor 3. The video signal output of the solid-state image sensor 3 is sent to the signal processing circuit 5. Further, the sampling circuit 14 samples this video signal to a signal level required for exposure control and sends it to the exposure control circuit 15. Here, the output signal level is compared with the reference value to calculate and output the aperture control value, which is held by the hold circuit 8 as necessary. The diaphragm drive circuit 11 controls the diaphragm 2 based on this diaphragm control value. The system control circuit 10 sets the shutter speed, controls the solid-state image sensor 3 through the image sensor drive circuit 12, and turns on / off the hold circuit 8.
【００１６】シャッター駆動時の動作タイミングを示す
図３を用いて、以下その動作を説明する。図３(a)に示
すように、通常のシャッター速度駆動時においては、シ
ステム制御回路10により撮像素子駆動回路12における撮
像素子駆動読み出しパルス(ａ2)が垂直同期信号ＶＤ(ａ
1)に同期して１フィールドごとに出力され、固体撮像素
子３は１フィールド中に蓄積された電荷を読み出して出
力(ａ3)する。この出力信号をサンプリング回路14が信
号レベルにサンプリングする。露出制御回路15におい
て、この信号レベルと基準値を比較して絞り制御値を演
算し、ホールド回路８を通った後、絞り駆動回路11に入
力するが、ホールド回路８はシステム制御回路10により
常にＯＦＦされて入力信号をそのまま出力する。上記動
作により適正露出に制御される。The operation will be described below with reference to FIG. 3 showing the operation timing when the shutter is driven. As shown in FIG. 3A, during normal shutter speed driving, the system control circuit 10 causes the image sensor drive read pulse (a 2 ) in the image sensor drive circuit 12 to change to the vertical synchronization signal VD (a).
The solid-state image pickup device 3 outputs the electric charges accumulated in one field in synchronization with 1 ) and outputs (a 3 ) the electric charges accumulated in the one field. The sampling circuit 14 samples this output signal to a signal level. In the exposure control circuit 15, the signal level is compared with the reference value to calculate the aperture control value, and after passing through the hold circuit 8, it is input to the aperture drive circuit 11. The hold circuit 8 is always controlled by the system control circuit 10. When turned off, the input signal is output as it is. By the above operation, the proper exposure is controlled.
【００１７】次に図３(b)に示す低速電子シャッター駆
動時においては、撮像素子駆動回路12による撮像素子駆
動読み出しパルス(ｂ1)が複数フィールド、例えば４フ
ィールドに１度出力するように制御することにより、固
体撮像素子３の電荷は４フィールド期間蓄積され、これ
より得られる出力信号(ｂ2)は４フィールドに１フィー
ルドとなるため、残りの３フィールドは無信号出力とな
る。このため、システム制御回路10はフィールドごとに
カウントして撮像素子駆動読み出しパルス(ｂ1)の発生
時にクリアを行う内部カウンタ(ｂ3)をもち、カウント
値が０の場合、すなわち固体撮像素子３の信号出力のあ
るフィールドでは、システム制御回路10によって、サン
プリング回路14の出力信号レベルを露出制御回路15にお
いて基準値と比較して絞り制御値を演算し、ホールド回
路８を通った後、絞り駆動回路11を通じて絞り２を制御
する。Next, at the time of driving the low-speed electronic shutter shown in FIG. 3B, control is performed so that the image pickup device drive read pulse (b 1 ) by the image pickup device drive circuit 12 is output once in a plurality of fields, for example, 4 fields. By doing so, the electric charge of the solid-state image pickup device 3 is accumulated for a period of 4 fields, and the output signal (b 2 ) obtained from this is 1 field in 4 fields, so that the remaining 3 fields are non-signal output. Therefore, the system control circuit 10 has an internal counter (b 3 ) that counts for each field and clears when the image pickup device drive read pulse (b 1 ) is generated, and when the count value is 0, that is, the solid-state image pickup device 3 In a field with a signal output of, the system control circuit 10 compares the output signal level of the sampling circuit 14 with the reference value in the exposure control circuit 15 to calculate the aperture control value, and after passing through the hold circuit 8, drives the aperture. The diaphragm 2 is controlled through the circuit 11.
【００１８】また、このカウント値が０でない場合、す
なわち固体撮像素子３の出力信号が無信号のフィールド
では、システム制御回路10によって、露出制御回路15に
おける絞り制御値の演算を行わず、ホールド回路８をＯ
Ｎとして、保持された信号出力のあったフィールドでの
絞り制御値により、絞り駆動回路11を通じて絞り２を制
御する。上記動作によりシステム制御回路10において、
固体撮像素子３の出力信号が無信号のフィールドにおい
ても常に適正に絞り２が制御される。また、信号処理回
路５の出力(ｂ4)は、固体撮像素子３で出力信号の得ら
れるフィールドの映像信号がメモリなどに記憶され、次
の３フィールド期間はその記憶された同一の映像信号が
繰り返される。When the count value is not 0, that is, in the field where the output signal of the solid-state image pickup device 3 is no signal, the system control circuit 10 does not calculate the aperture control value in the exposure control circuit 15, and the hold circuit is not operated. 8 for O
As N, the diaphragm 2 is controlled through the diaphragm drive circuit 11 according to the diaphragm control value in the field in which the signal output was held. In the system control circuit 10 by the above operation,
Even in the field where the output signal of the solid-state image sensor 3 is no signal, the diaphragm 2 is always properly controlled. As for the output (b 4 ) of the signal processing circuit 5, the video signal of the field in which the output signal is obtained by the solid-state imaging device 3 is stored in the memory or the like, and the same stored video signal is stored for the next three field periods. Repeated.
【００１９】(実施形態２)図２は本発明の実施形態２に
おける撮像装置の構成を示すブロック図である。図２に
おいて、前記実施形態１(図１)の撮像装置と同じ機能の
ブロックには同じ符号を付し、その説明を省略する。こ
こで、図１と異なるのは、サンプリング回路14はＡＧＣ
回路４の映像信号出力の信号レベルをサンプリングし、
露出制御回路15は前記サンプリング回路14の信号レベル
から絞り駆動回路11の絞り制御値と、ＡＧＣ回路４の利
得を演算するようになっている。なお、ホールド回路８
は絞り制御値を、ホールド回路９は利得をそれぞれ保持
するものである。(Second Embodiment) FIG. 2 is a block diagram showing the arrangement of an image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, blocks having the same functions as those of the image pickup apparatus according to the first embodiment (FIG. 1) are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Here, the difference from FIG. 1 is that the sampling circuit 14 is an AGC.
The signal level of the video signal output of the circuit 4 is sampled,
The exposure control circuit 15 calculates the aperture control value of the aperture drive circuit 11 and the gain of the AGC circuit 4 from the signal level of the sampling circuit 14. The hold circuit 8
Is for holding the aperture control value, and the hold circuit 9 is for holding the gain.
【００２０】以上のように構成された撮像装置の動作に
ついて説明する。レンズ１から入射した光学像は絞り２
によって入射光量を制御され固体撮像素子３に結像す
る。この固体撮像素子３の映像信号出力は、ＡＧＣ回路
４によって増幅され信号処理回路５に送られる。また、
この映像信号からサンプリング回路14が露出制御に必要
な信号レベルをサンプリングして露出制御回路15に送
る。ここで、この出力信号レベルと基準値を比較して絞
り制御値と利得を演算して出力し、それぞれホールド回
路８，９で必要に応じて保持される。この絞り制御値と
利得によって絞り駆動回路11，ＡＧＣ回路４が絞り２，
映像信号の利得を制御する。システム制御回路10は、シ
ャッタースピードを設定して撮像素子駆動回路12を通じ
て固体撮像素子３を制御し、ホールド回路８，９のＯＮ
／ＯＦＦ制御を行う。The operation of the image pickup apparatus configured as described above will be described. The optical image incident from the lens 1 is the diaphragm 2
The amount of incident light is controlled by and the image is formed on the solid-state image sensor 3. The video signal output of the solid-state image sensor 3 is amplified by the AGC circuit 4 and sent to the signal processing circuit 5. Also,
The sampling circuit 14 samples the signal level required for exposure control from this video signal and sends it to the exposure control circuit 15. Here, the output signal level is compared with the reference value to calculate and output the aperture control value and the gain, which are held by the hold circuits 8 and 9 as needed. The diaphragm drive circuit 11 and the AGC circuit 4 operate the diaphragm 2 by the diaphragm control value and the gain.
Controls the gain of the video signal. The system control circuit 10 sets the shutter speed, controls the solid-state image sensor 3 through the image sensor drive circuit 12, and turns on the hold circuits 8 and 9.
/ OFF control is performed.
【００２１】次に前出のシャッター駆動時の動作タイミ
ングを示す図３を用いてその動作を説明する。図３(a)
に示すように、通常のシャッター速度(ＮＳＴＣの場合
１／60sec)駆動時においては、システム制御回路10によ
り撮像素子駆動回路12における撮像素子読み出しパルス
(ａ2)が垂直同期信号ＶＤ(ａ1)に同期して１フィールド
ごとに出力され、固体撮像素子３は１フィールド中に蓄
積された電荷を読み出してＡＧＣ回路４から出力(ａ3)
する。この出力信号からサンプリング回路14が信号レベ
ルをサンプリングする。露出制御回路15において、この
信号レベルと基準値を比較して絞り制御値，利得を演算
し、それぞれホールド回路８，９を通った後、絞り駆動
回路11，ＡＧＣ回路４に入力するが、ホールド回路８，
９はシステム制御回路10により常にＯＦＦされて入力信
号をそのまま出力する。上記動作により適正露出に制御
される。Next, the operation will be described with reference to FIG. 3 which shows the operation timing when the shutter is driven. Fig. 3 (a)
As shown in, during normal shutter speed (1/60 sec for NSTC) drive, the system control circuit 10 causes the image sensor drive circuit 12 to read the image sensor read pulse.
(a 2 ) is output for each field in synchronization with the vertical synchronization signal VD (a 1 ), and the solid-state imaging device 3 reads out the charge accumulated in one field and outputs it from the AGC circuit 4 (a 3 ).
I do. The sampling circuit 14 samples the signal level from this output signal. The exposure control circuit 15 compares the signal level with the reference value to calculate the aperture control value and gain, and after passing through the hold circuits 8 and 9, respectively, inputs them to the aperture drive circuit 11 and the AGC circuit 4, but holds them. Circuit 8,
9 is always turned off by the system control circuit 10 and outputs the input signal as it is. By the above operation, the proper exposure is controlled.
【００２２】次に図３(b)に示す低速電子シャッター駆
動時においては、撮像素子駆動回路12による撮像素子読
み出しパルス(ｂ1)が複数フィールド、例えば４フィー
ルドに１度出力するように制御することにより、固体撮
像素子３の電荷は４フィールド期間蓄積され、これより
得られる出力信号(ｂ2)は４フィールドに１フィールド
となるため、残りの３フィールドは無信号出力となる。
このため、システム制御回路10はフィールドごとにカウ
ントして撮像素子読み出しパルス(ｂ1)の発生時にクリ
アを行う内部カウンタ(ｂ3)をもち、カウント値が０の
場合、すなわち固体撮像素子３の信号出力のあるフィー
ルドでは、システム制御回路10によって、サンプリング
回路14の出力信号レベルを露出制御回路15において基準
値と比較して絞り制御値，利得を演算し、それぞれホー
ルド回路８，９を通った後、絞り駆動回路11、ＡＧＣ回
路４を通じて絞り２、映像信号の利得を制御する。Next, at the time of driving the low-speed electronic shutter shown in FIG. 3B, control is performed so that the image pickup device read pulse (b 1 ) by the image pickup device drive circuit 12 is output once in a plurality of fields, for example, 4 fields. As a result, the electric charge of the solid-state imaging device 3 is accumulated for a period of 4 fields, and the output signal (b 2 ) obtained from this is 1 field in 4 fields, so that the remaining 3 fields are non-signal output.
Therefore, the system control circuit 10 has an internal counter (b 3 ) that counts for each field and clears when the image sensor read pulse (b 1 ) is generated, and when the count value is 0, that is, the solid-state image sensor 3 In a field having a signal output, the system control circuit 10 compares the output signal level of the sampling circuit 14 with the reference value in the exposure control circuit 15 to calculate the aperture control value and the gain, and passes through the hold circuits 8 and 9, respectively. After that, the diaphragm drive circuit 11 and the AGC circuit 4 control the diaphragm 2 and the gain of the video signal.
【００２３】また、このカウント値が０でない場合、す
なわち固体撮像素子３の出力信号が無信号のフィールド
では、システム制御回路10によって、露出制御回路15に
おける絞り制御値，利得の演算を行わず、ホールド回路
８，９をＯＮとして、保持された信号出力のあったフィ
ールドでの各制御値により、絞り駆動回路11、ＡＧＣ回
路４を通じて絞り２、映像信号の利得を制御する。上記
動作によりシステム制御回路10において、固体撮像素子
３の出力信号が無信号のフィールドにおいても常に適正
に絞り２、映像信号の利得が制御される。また、信号処
理回路５の出力(ｂ4)は、固体撮像素子３で出力信号の
得られるフィールドの映像信号がメモリ等に記憶され、
次の３フィールド期間はその記憶された同一の映像信号
が繰り返される。When the count value is not 0, that is, in the field where the output signal of the solid-state image sensor 3 is no signal, the system control circuit 10 does not calculate the aperture control value and the gain in the exposure control circuit 15. The hold circuits 8 and 9 are turned on, and the aperture 2 and the gain of the video signal are controlled through the aperture drive circuit 11 and the AGC circuit 4 according to each control value in the field where the held signal output was present. By the above operation, the system control circuit 10 always properly controls the diaphragm 2 and the gain of the video signal even in the field where the output signal of the solid-state image pickup device 3 is no signal. The output (b 4 ) of the signal processing circuit 5 is such that the video signal of the field in which the output signal is obtained by the solid-state imaging device 3 is stored in the memory or the like.
During the next three-field period, the same stored video signal is repeated.
【００２４】以上のように本実施形態１および２によれ
ば、低速電子シャッター駆動時に固体撮像素子の出力信
号が得られないフィールドにおいては、露出制御演算を
行わずに、信号の得られるフィールドの露出制御値を用
いることで映像信号からサンプリングした信号レベルを
記憶する記憶手段を構成する必要がなく、消費電力や回
路規模，コストの削減につながり、小型軽量で適正な露
出制御を行う撮像装置を実現するものである。As described above, according to the first and second embodiments, in the field where the output signal of the solid-state image sensor is not obtained when the low-speed electronic shutter is driven, the exposure control calculation is not performed and the field of the signal is obtained. By using the exposure control value, it is not necessary to configure a storage means for storing the signal level sampled from the video signal, which leads to a reduction in power consumption, circuit scale, and cost. It will be realized.
【００２５】なお、本実施形態１および２では、通常の
低速電子シャッター速度駆動時に１フィールドごとに露
出制御に必要な信号レベルをサンプリングして露出制御
を行ったが、これを１フレーム中いずれか１フィールド
のみでサンプリングして露出演算制御を行ってもよい。
このとき、低速電子シャッター駆動時においては、出力
信号が得られるフィールドとそのサンプリングしたフィ
ールドのタイミングを合わせて露出制御を行う。この場
合、１フレーム中の他方の１フィールドにおいて、サン
プリング回路は他の制御に必要な信号レベルをサンプリ
ングできることにより、サンプリング回路の共有化が実
現できる。In the first and second embodiments, the exposure control is performed by sampling the signal level required for the exposure control for each field during the normal low-speed electronic shutter speed driving, but this is performed during any one frame. The exposure calculation control may be performed by sampling in only one field.
At this time, when the low-speed electronic shutter is driven, exposure control is performed by matching the timing of the field from which the output signal is obtained with the timing of the sampled field. In this case, the sampling circuit can sample the signal level required for other control in the other one field in one frame, so that the sampling circuit can be shared.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上のように本発明は、固体撮像素子も
しくはＡＧＣ回路の映像信号出力の信号レベルをサンプ
リングするサンプリング回路と、前記サンプリング回路
の信号レベルから絞り駆動回路の絞り制御値もしくはＡ
ＧＣ回路の利得を演算する露出制御回路とを有し、前記
露出制御回路と前記露出制御回路からの絞り制御値，Ａ
ＧＣ回路の利得を保持するホールド回路を制御するシス
テム制御回路を設けることにより、低速電子シャッター
駆動時においても、通常動作時と同様に適正な露出制御
を行う撮像装置を実現できるものである。As described above, according to the present invention, the sampling circuit for sampling the signal level of the video signal output of the solid-state image pickup device or the AGC circuit, and the diaphragm control value of the diaphragm drive circuit or A from the signal level of the sampling circuit.
An exposure control circuit for calculating the gain of the GC circuit, and the aperture control value from the exposure control circuit and the exposure control circuit, A
By providing the system control circuit that controls the hold circuit that holds the gain of the GC circuit, it is possible to realize an image pickup apparatus that performs appropriate exposure control during low-speed electronic shutter driving, as in normal operation.
【図１】本発明の実施形態１における撮像装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態２における撮像装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図３】図１，図２におけるシャッター駆動時の動作を
示すタイミング図である。FIG. 3 is a timing chart showing an operation at the time of driving the shutter in FIGS. 1 and 2.
【図４】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional imaging device.
１…レンズ、 ２…絞り、 ３…固体撮像素子、 ４…
ＡＧＣ回路、 ５…信号処理回路、 ８，９…ホールド
回路、 10…システム制御回路、 11…絞り駆動回路、
12…撮像素子駆動回路、 14…サンプリング回路、
15…露出制御回路。1 ... Lens, 2 ... Aperture, 3 ... Solid-state image sensor, 4 ...
AGC circuit, 5 ... Signal processing circuit, 8, 9 ... Hold circuit, 10 ... System control circuit, 11 ... Aperture drive circuit,
12 ... Image sensor drive circuit, 14 ... Sampling circuit,
15 ... Exposure control circuit.
Claims (4)
からの映像信号出力をサンプリングする手段と、前記サ
ンプリング手段の信号レベルから絞り制御値もしくは絞
り制御値と前記可変利得増幅手段の利得を演算する露出
制御手段と、前記露出制御手段の絞り制御値もしくは絞
り制御値と利得を保持する手段と、前記露出制御手段，
保持手段および固体撮像素子の駆動手段のそれぞれの動
作を制御するシステム制御手段と、を有することを特徴
とする撮像装置。1. A means for sampling a video signal output from a solid-state image sensor or a variable gain amplifying means, and an exposure for calculating an aperture control value or an aperture control value and a gain of the variable gain amplifying means from a signal level of the sampling means. Control means, means for holding the aperture control value or the aperture control value and gain of the exposure control means, the exposure control means,
An image pickup apparatus comprising: a holding means and a system control means for controlling the respective operations of the driving means for the solid-state image pickup device.
子と、少なくとも前記固体撮像素子を通常駆動する通常
駆動と前記固体撮像素子の電荷を複数フィールド蓄積し
た後に読み出す低速シャッターで駆動する低速シャッタ
ー駆動とを切り換えて駆動する撮像素子駆動回路と、前
記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記
固体撮像素子の映像信号出力の信号レベルをサンプリン
グするサンプリング回路と、前記サンプリング回路の信
号レベルから前記絞り駆動回路の絞り制御値を演算する
露出制御回路と、前記絞り制御値を保持するホールド回
路と、前記ホールド回路出力により前記絞りを駆動する
絞り駆動回路と、前記露出制御回路と前記ホールド回路
と前記撮像素子駆動回路とを制御するシステム制御回路
とを有することを特徴とする撮像装置。2. A solid-state imaging device for converting an optical image into a video signal, a normal drive for at least driving the solid-state imaging device normally, and a low-speed shutter driven by a low-speed shutter for reading out charges of the solid-state imaging device after accumulating a plurality of fields. An image sensor drive circuit that switches between driving and driving, a diaphragm that controls the amount of light incident on the solid-state image sensor, a sampling circuit that samples the signal level of the video signal output of the solid-state image sensor, and a signal of the sampling circuit. An exposure control circuit that calculates an aperture control value of the aperture drive circuit from a level, a hold circuit that holds the aperture control value, an aperture drive circuit that drives the aperture by the output of the hold circuit, the exposure control circuit, and the It is characterized by having a hold circuit and a system control circuit for controlling the image pickup element drive circuit. Image pickup device.
子と、少なくとも前記固体撮像素子を通常駆動する通常
駆動と前記固体撮像素子の電荷を複数フィールド蓄積し
た後に読み出す低速シャッターで駆動する低速シャッタ
ー駆動とを切り換えて駆動する撮像素子駆動回路と、前
記固体撮像素子に入射する光量を制御する絞りと、前記
固体撮像素子の映像信号出力を増幅する可変利得増幅器
と、前記可変利得増幅器の映像信号出力の信号レベルを
サンプリングするサンプリング回路と、前記サンプリン
グ回路の信号レベルから前記絞り駆動回路の絞り制御値
と前記可変利得増幅器の利得を演算する露出制御回路
と、前記絞り制御値を保持するホールド回路と、前記ホ
ールド回路出力により前記絞りを駆動する絞り駆動回路
と、前記露出制御回路と前記ホールド回路と前記撮像素
子駆動回路とを制御するシステム制御回路とを有するこ
とを特徴とする撮像装置。3. A solid-state image sensor for converting an optical image into a video signal, a normal drive for normally driving at least the solid-state image sensor, and a low-speed shutter driven by a low-speed shutter for reading charges of the solid-state image sensor after accumulating a plurality of fields. An image sensor drive circuit that switches between driving and driving, a diaphragm that controls the amount of light incident on the solid-state image sensor, a variable gain amplifier that amplifies a video signal output of the solid-state image sensor, and a video signal of the variable gain amplifier. A sampling circuit that samples the signal level of the output, an exposure control circuit that calculates the aperture control value of the aperture drive circuit and the gain of the variable gain amplifier from the signal level of the sampling circuit, and a hold circuit that holds the aperture control value. An aperture drive circuit for driving the aperture with the output of the hold circuit, and the exposure control circuit An image pickup apparatus comprising: a hold control circuit; and a system control circuit that controls the image pickup element drive circuit.
な信号レベルを１フレーム中いずれか１フィールドでの
みサンプリングし、前記システム制御回路がこのサンプ
リングしたフィールドと低速シャッター駆動時の前記固
体撮像素子から信号が得られるフィールドを合わせて露
出制御するようにしたことを特徴とする請求項２または
３記載の撮像装置。4. The sampling circuit samples the signal level required for exposure control in only one field in one frame, and the system control circuit samples the sampled field and a signal from the solid-state image sensor during low-speed shutter driving. The image pickup apparatus according to claim 2 or 3, wherein the exposure control is performed in accordance with a field in which the image is obtained.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7272902A JPH09116804A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7272902A JPH09116804A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116804A true JPH09116804A (en) | 1997-05-02 |
Family
ID=17520359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7272902A Pending JPH09116804A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09116804A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7324146B2 (en) | 2003-01-22 | 2008-01-29 | Seiko Epson Corporation | Image processing device, image processing method and solid-state image-pickup device |
| CN100370811C (en) * | 2002-06-10 | 2008-02-20 | 索尼株式会社 | Digital still camera apparatus, video camera apparatus, and information terminal apparatus |
| US7474346B2 (en) | 2003-01-22 | 2009-01-06 | Seiko Epson Corporation | Image processing device and method for reading image signal from a matrix type solid state image-pickup element |
| JP2014042173A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Canon Inc | Imaging device and control method of the same |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP7272902A patent/JPH09116804A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100370811C (en) * | 2002-06-10 | 2008-02-20 | 索尼株式会社 | Digital still camera apparatus, video camera apparatus, and information terminal apparatus |
| US7324146B2 (en) | 2003-01-22 | 2008-01-29 | Seiko Epson Corporation | Image processing device, image processing method and solid-state image-pickup device |
| US7474346B2 (en) | 2003-01-22 | 2009-01-06 | Seiko Epson Corporation | Image processing device and method for reading image signal from a matrix type solid state image-pickup element |
| JP2014042173A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Canon Inc | Imaging device and control method of the same |
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