JPH0955886A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPH0955886A JPH0955886A JP7205889A JP20588995A JPH0955886A JP H0955886 A JPH0955886 A JP H0955886A JP 7205889 A JP7205889 A JP 7205889A JP 20588995 A JP20588995 A JP 20588995A JP H0955886 A JPH0955886 A JP H0955886A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 9
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
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- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 エリアセンサ１からの信号をＡ／Ｄ変換
器６〜９でディジタル変換する前に、信号レベルのばら
つきがなくなるように、利得制御信号生成回路２６から
の利得制御信号に基づいてゲインコントロールアンプ１
４〜１７で利得制御する。 【効果】 Ａ／Ｄ変換器６〜９の後段で行う場合に比べ
て、短時間で且つ簡単な回路により利得制御を行うこと
のできる。
器６〜９でディジタル変換する前に、信号レベルのばら
つきがなくなるように、利得制御信号生成回路２６から
の利得制御信号に基づいてゲインコントロールアンプ１
４〜１７で利得制御する。 【効果】 Ａ／Ｄ変換器６〜９の後段で行う場合に比べ
て、短時間で且つ簡単な回路により利得制御を行うこと
のできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤなどのエリアセンサを撮像素子と
して有する撮像装置においては、一般に入射光線を電気
信号に変換するエリアセンサからの信号をディジタル変
換してからメモリに一時記憶させ、この記憶された画像
データについて所定の画像処理を行うようにしている。
以下、このような撮像装置について簡単に説明する。
して有する撮像装置においては、一般に入射光線を電気
信号に変換するエリアセンサからの信号をディジタル変
換してからメモリに一時記憶させ、この記憶された画像
データについて所定の画像処理を行うようにしている。
以下、このような撮像装置について簡単に説明する。
【０００３】図５は、従来の撮像装置の概略構成を示す
ブロック図である。図５において、１は４種類の色信号
（Ｙｅ，Ｍｇ，Ｃｙ，Ｇ）のそれぞれについて多線読み
出しができるエリアセンサであり、２〜５はエリアセン
サ１で読み出された４種類の色信号をタイミングジェネ
レータ１１からの信号に基づいてサンプルホールドする
サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）である。６〜９はサン
プルホールド回路２〜５からのアナログ信号をタイミン
グジェネレータ１１からのクロックに基づいてディジタ
ル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器であり、１０はＡ
／Ｄ変換器６〜９からの信号を一時記憶するためのメモ
リである。
ブロック図である。図５において、１は４種類の色信号
（Ｙｅ，Ｍｇ，Ｃｙ，Ｇ）のそれぞれについて多線読み
出しができるエリアセンサであり、２〜５はエリアセン
サ１で読み出された４種類の色信号をタイミングジェネ
レータ１１からの信号に基づいてサンプルホールドする
サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）である。６〜９はサン
プルホールド回路２〜５からのアナログ信号をタイミン
グジェネレータ１１からのクロックに基づいてディジタ
ル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器であり、１０はＡ
／Ｄ変換器６〜９からの信号を一時記憶するためのメモ
リである。
【０００４】１１はエリアセンサ１にその駆動用パルス
を供給し、サンプルホールド回路２〜５にサンプルホー
ルドパルスをそれぞれ供給するとともに、Ａ／Ｄ変換器
６〜９にＡ／Ｄ変換用クロックおよびメモリ１０への書
き込みまたは読み出しのためのクロックを供給するタイ
ミングジェネレータである。１２はタイミングジェネレ
ータ１１およびメモリコントローラ１３を制御するＣＰ
Ｕであり、１３はＣＰＵ１２の制御に基づいてメモリ１
０の書き込みおよび読み出しを制御するメモリコントロ
ーラであり、１８はエリアセンサ１の撮像面に被写体像
を結像させるレンズである。
を供給し、サンプルホールド回路２〜５にサンプルホー
ルドパルスをそれぞれ供給するとともに、Ａ／Ｄ変換器
６〜９にＡ／Ｄ変換用クロックおよびメモリ１０への書
き込みまたは読み出しのためのクロックを供給するタイ
ミングジェネレータである。１２はタイミングジェネレ
ータ１１およびメモリコントローラ１３を制御するＣＰ
Ｕであり、１３はＣＰＵ１２の制御に基づいてメモリ１
０の書き込みおよび読み出しを制御するメモリコントロ
ーラであり、１８はエリアセンサ１の撮像面に被写体像
を結像させるレンズである。
【０００５】図５の装置の動作について説明する。レン
ズ１８から取り入れられた光線は、エリアセンサ１の撮
像面上で結像し、電気信号に変換される。エリアセンサ
１から出力された４種類の色信号は、サンプルホールド
回路２〜５に供給される。このとき、サンプルホールド
回路２〜５は、タイミングジェネレータ１１からのサン
プルホールド信号に基づいて色信号をそれぞれサンプル
ホールドする。サンプルホールドされた信号は、ジェネ
レータ１１からのクロックに基づいてＡ／Ｄ変換器６〜
９でアナログ信号からディジタル信号に変換され、メモ
リコントローラ１３の制御によりメモリ１０で一時記憶
される。
ズ１８から取り入れられた光線は、エリアセンサ１の撮
像面上で結像し、電気信号に変換される。エリアセンサ
１から出力された４種類の色信号は、サンプルホールド
回路２〜５に供給される。このとき、サンプルホールド
回路２〜５は、タイミングジェネレータ１１からのサン
プルホールド信号に基づいて色信号をそれぞれサンプル
ホールドする。サンプルホールドされた信号は、ジェネ
レータ１１からのクロックに基づいてＡ／Ｄ変換器６〜
９でアナログ信号からディジタル信号に変換され、メモ
リコントローラ１３の制御によりメモリ１０で一時記憶
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
撮像装置には、以下のような問題点があった。
撮像装置には、以下のような問題点があった。
【０００７】まず、図５の装置では、４種類の色信号の
それぞれに対して例えばゲインの制御を行う場合はメモ
リ１０からの画像データを読み出し、読み出されたデー
タに対してゲイン制御のための演算処理を行うことにな
る。例えばレンズ１８の中心部を通過した光線と周辺部
を通過した光線との間に光量のばらつきがある場合、レ
ンズ１８の中心部と周辺部とで信号レベルが一定になる
ように、メモリ１０から読み出されたデータについてゲ
イン制御の処理をしてして出力信号レベルのむらを除去
しなければならない。しかし、ディジタルデータに対し
てゲイン制御などの処理を行うのは、アナログ信号の場
合と比べて長時間を要するとともに、処理回路も複雑に
なってしまう。そのため、メモリ１０の後段での処理に
要求される速さでの処理ができず、装置全体の処理速度
が低下してしまうという問題があった。
それぞれに対して例えばゲインの制御を行う場合はメモ
リ１０からの画像データを読み出し、読み出されたデー
タに対してゲイン制御のための演算処理を行うことにな
る。例えばレンズ１８の中心部を通過した光線と周辺部
を通過した光線との間に光量のばらつきがある場合、レ
ンズ１８の中心部と周辺部とで信号レベルが一定になる
ように、メモリ１０から読み出されたデータについてゲ
イン制御の処理をしてして出力信号レベルのむらを除去
しなければならない。しかし、ディジタルデータに対し
てゲイン制御などの処理を行うのは、アナログ信号の場
合と比べて長時間を要するとともに、処理回路も複雑に
なってしまう。そのため、メモリ１０の後段での処理に
要求される速さでの処理ができず、装置全体の処理速度
が低下してしまうという問題があった。
【０００８】また、Ａ／Ｄ変換器６〜９は一定のダイナ
ミックレンジを持っているが、エリアセンサ１などから
の雑音成分によってダイナミックレンジが必ずしも有効
に用いられているとはいえないという問題があった。
ミックレンジを持っているが、エリアセンサ１などから
の雑音成分によってダイナミックレンジが必ずしも有効
に用いられているとはいえないという問題があった。
【０００９】そこで、本発明の目的は、ゲインの制御な
どの処理を短時間で、且つ簡単な回路により行うことの
できる撮像装置を提供することである。
どの処理を短時間で、且つ簡単な回路により行うことの
できる撮像装置を提供することである。
【００１０】また、本発明の別の目的は、Ａ／Ｄ変換器
のダイナミックレンジを有効に用いることのできる撮像
装置を提供することである。
のダイナミックレンジを有効に用いることのできる撮像
装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の撮像装置は、被写体像を撮像して電気的
な映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から得
られる映像信号の利得を制御する利得制御手段と、前記
利得制御手段で利得を制御された映像信号をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えた。
に、請求項１の撮像装置は、被写体像を撮像して電気的
な映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から得
られる映像信号の利得を制御する利得制御手段と、前記
利得制御手段で利得を制御された映像信号をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えた。
【００１２】また、請求項２の撮像装置は、前記撮像手
段から得られる映像信号のレベル変化に応じて前記利得
制御手段の利得を制御するための利得制御信号を生成す
る利得制御信号生成手段を備えた。
段から得られる映像信号のレベル変化に応じて前記利得
制御手段の利得を制御するための利得制御信号を生成す
る利得制御信号生成手段を備えた。
【００１３】また、請求項３の撮像装置は、前記利得制
御信号生成手段は、前記撮像手段から得られる映像信号
とこの映像信号の平均値との差信号を求め、この差信号
を反転した後、オフセットを調整することによって前記
利得制御信号を生成することを特徴とする。
御信号生成手段は、前記撮像手段から得られる映像信号
とこの映像信号の平均値との差信号を求め、この差信号
を反転した後、オフセットを調整することによって前記
利得制御信号を生成することを特徴とする。
【００１４】また、請求項４の撮像装置は、前記撮像手
段への入射光量を制御する絞りの開口を所定の大きさと
したときの前記利得制御信号の利得を前記Ａ／Ｄ変換手
段のダイナミックレンジがほぼ最大となるようにし、こ
の利得を保持した状態で前記絞りを閉じたときに得られ
る前記Ａ／Ｄ変換手段の出力値を記憶しておき、撮像中
に得られる前記Ａ／Ｄ変換手段の出力値から前記記憶し
た出力値を減算するように構成された。
段への入射光量を制御する絞りの開口を所定の大きさと
したときの前記利得制御信号の利得を前記Ａ／Ｄ変換手
段のダイナミックレンジがほぼ最大となるようにし、こ
の利得を保持した状態で前記絞りを閉じたときに得られ
る前記Ａ／Ｄ変換手段の出力値を記憶しておき、撮像中
に得られる前記Ａ／Ｄ変換手段の出力値から前記記憶し
た出力値を減算するように構成された。
【００１５】また、請求項５の撮像装置は、前記絞りの
開口が変化する状態では前記利得制御手段の利得を固定
するようにした。
開口が変化する状態では前記利得制御手段の利得を固定
するようにした。
【００１６】
【作用】請求項１の発明によると、撮像手段からのアナ
ログ信号をディジタル信号に変換する前段でアナログ信
号の利得を制御するようにしたので、ディジタル信号に
対して利得を制御する必要がなくなる。従って、例え
ば、撮像手段の撮像面における光線量のばらつきに起因
する信号レベルのむらをなくすように利得を制御するこ
とによって、従来に比べて短時間で、しかも簡単な処理
回路で撮像手段からの信号のむらを除去することができ
るようになる。
ログ信号をディジタル信号に変換する前段でアナログ信
号の利得を制御するようにしたので、ディジタル信号に
対して利得を制御する必要がなくなる。従って、例え
ば、撮像手段の撮像面における光線量のばらつきに起因
する信号レベルのむらをなくすように利得を制御するこ
とによって、従来に比べて短時間で、しかも簡単な処理
回路で撮像手段からの信号のむらを除去することができ
るようになる。
【００１７】請求項２の発明によると、利得制御信号に
よって、撮像手段から得られる映像信号のレベル変化に
応じて利得制御手段の利得が容易に制御できる。
よって、撮像手段から得られる映像信号のレベル変化に
応じて利得制御手段の利得が容易に制御できる。
【００１８】請求項３の発明によると、利得制御信号
が、撮像手段から得られる映像信号とこの映像信号の平
均値との差信号を求め、この差信号を反転した後、オフ
セットを調整することによって容易に生成することがで
きる。
が、撮像手段から得られる映像信号とこの映像信号の平
均値との差信号を求め、この差信号を反転した後、オフ
セットを調整することによって容易に生成することがで
きる。
【００１９】請求項４の発明によると、絞りを開けたと
きの信号から、利得を一定として絞りを閉じたときの信
号、つまり雑音成分のみを含む信号を減算するので、出
力信号に雑音成分が含まれないようにすることができ
る。
きの信号から、利得を一定として絞りを閉じたときの信
号、つまり雑音成分のみを含む信号を減算するので、出
力信号に雑音成分が含まれないようにすることができ
る。
【００２０】請求項５の発明によると、静止画像を撮像
する場合または被写体の光量が一定の場合に良好な撮像
ができる。
する場合または被写体の光量が一定の場合に良好な撮像
ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態につき図
面を参照して説明する。なお、図５と同一部分には同一
符号を付す。
面を参照して説明する。なお、図５と同一部分には同一
符号を付す。
【００２２】図１は、本発明の第１実施形態の撮像装置
の概略構成を示すブロック図である。図１において、１
は４種類の色信号（Ｙｅ，Ｍｇ，Ｃｙ，Ｇ）のそれぞれ
について多線読み出しができるエリアセンサであり、２
〜５はエリアセンサ１で読み出された４種類の色信号を
タイミングジェネレータ１１からの信号に基づいてサン
プルホールドするサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）であ
る。１４〜１７は、サンプルホールド回路２〜５の出力
が入力されるとともに、ＣＰＵ１２からの利得制御信号
によって増幅率が変化するゲインコントロールアンプ
（ＧＣＡ）である。６〜９はゲインコントロールアンプ
１４〜１７からのアナログ信号をタイミングジェネレー
タ１１からの信号に基づいてディジタル信号に変換する
ためのＡ／Ｄ変換器であり、１０はＡ／Ｄ変換器６〜９
からの信号を一時記憶するためのメモリである。
の概略構成を示すブロック図である。図１において、１
は４種類の色信号（Ｙｅ，Ｍｇ，Ｃｙ，Ｇ）のそれぞれ
について多線読み出しができるエリアセンサであり、２
〜５はエリアセンサ１で読み出された４種類の色信号を
タイミングジェネレータ１１からの信号に基づいてサン
プルホールドするサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）であ
る。１４〜１７は、サンプルホールド回路２〜５の出力
が入力されるとともに、ＣＰＵ１２からの利得制御信号
によって増幅率が変化するゲインコントロールアンプ
（ＧＣＡ）である。６〜９はゲインコントロールアンプ
１４〜１７からのアナログ信号をタイミングジェネレー
タ１１からの信号に基づいてディジタル信号に変換する
ためのＡ／Ｄ変換器であり、１０はＡ／Ｄ変換器６〜９
からの信号を一時記憶するためのメモリである。
【００２３】１１はエリアセンサ１にその駆動用パルス
を供給し、サンプルホールド回路２〜５にサンプルホー
ルドパルスをそれぞれ供給するとともに、Ａ／Ｄ変換器
６〜９にＡ／Ｄ変換用のクロックおよびメモリ１０への
書き込みまたは読み出しのためのクロックを供給するタ
イミングジェネレータである。１２はタイミングジェネ
レータ１１およびメモリコントローラ１３を制御するＣ
ＰＵであり、１３はメモリ１０の書き込みおよび読み出
しを制御するメモリコントローラであり、１８はエリア
センサ１の撮像面に被写体像を結像させるレンズであ
る。２６はゲインコントロールアンプ１４〜１７のゲイ
ン制御を行うための利得制御信号生成回路である。
を供給し、サンプルホールド回路２〜５にサンプルホー
ルドパルスをそれぞれ供給するとともに、Ａ／Ｄ変換器
６〜９にＡ／Ｄ変換用のクロックおよびメモリ１０への
書き込みまたは読み出しのためのクロックを供給するタ
イミングジェネレータである。１２はタイミングジェネ
レータ１１およびメモリコントローラ１３を制御するＣ
ＰＵであり、１３はメモリ１０の書き込みおよび読み出
しを制御するメモリコントローラであり、１８はエリア
センサ１の撮像面に被写体像を結像させるレンズであ
る。２６はゲインコントロールアンプ１４〜１７のゲイ
ン制御を行うための利得制御信号生成回路である。
【００２４】ここで、ゲインコントロールアンプ１４〜
１７による信号レベル制御について説明する。
１７による信号レベル制御について説明する。
【００２５】図２（ａ）は、エリアセンサ１に与えられ
た光信号のレベルと、即ち、エリアセンサ１の出力信号
レベルを表すグラフである。この図から明らかなよう
に、レンズ１８を通してエリアセンサ１に入力された光
信号の信号レベルは、レンズ１８の中心部で比較的大き
く、周辺部で比較的小さくなるように上方に湾曲してい
る。従って、後段において何らの利得制御も行わずにＡ
／Ｄ変換してこれを出力すると、最終的に得られる画像
もむらのある画像になってしまう。
た光信号のレベルと、即ち、エリアセンサ１の出力信号
レベルを表すグラフである。この図から明らかなよう
に、レンズ１８を通してエリアセンサ１に入力された光
信号の信号レベルは、レンズ１８の中心部で比較的大き
く、周辺部で比較的小さくなるように上方に湾曲してい
る。従って、後段において何らの利得制御も行わずにＡ
／Ｄ変換してこれを出力すると、最終的に得られる画像
もむらのある画像になってしまう。
【００２６】そこで、出力信号のむらを除去するため
に、図２（ｂ）に示すような、レンズ１８の中心部に対
応する時刻で比較的レベルが高く、周辺部で比較的レベ
ルが低い下方に湾曲した出力が得られるような利得制御
信号をＣＰＵ１２からゲインコントロールアンプ１４〜
１７に出力することによって、ゲインコントロールアン
プ１４〜１７の利得を制御する。なお、ゲインコントロ
ールアンプ１４〜１７の利得は、与えられる制御信号の
レベルが大きくなると、それに連れて大きくなるものと
する。
に、図２（ｂ）に示すような、レンズ１８の中心部に対
応する時刻で比較的レベルが高く、周辺部で比較的レベ
ルが低い下方に湾曲した出力が得られるような利得制御
信号をＣＰＵ１２からゲインコントロールアンプ１４〜
１７に出力することによって、ゲインコントロールアン
プ１４〜１７の利得を制御する。なお、ゲインコントロ
ールアンプ１４〜１７の利得は、与えられる制御信号の
レベルが大きくなると、それに連れて大きくなるものと
する。
【００２７】この結果、レベル高さが相反する図２
（ａ）および（ｂ）に示す２つの信号が相殺され、図２
（ｃ）に示すような理想的な一定レベルの信号がゲイン
コントロールアンプ１４〜１７の出力信号として得られ
る。
（ａ）および（ｂ）に示す２つの信号が相殺され、図２
（ｃ）に示すような理想的な一定レベルの信号がゲイン
コントロールアンプ１４〜１７の出力信号として得られ
る。
【００２８】図３は、図２（ｂ）のような利得制御信号
を生成するための利得制御信号生成回路２６の構成を示
すブロック図である。図３において、２５は入力信号の
平均値を求めるための平均値抽出回路であり、１９は入
力信号と平均値抽出回路２５からの信号との加減算を行
う加減算回路、２０は信号を逆数変換するインバータ、
２１はオフセット値制御を行うオフセット制御回路であ
る。
を生成するための利得制御信号生成回路２６の構成を示
すブロック図である。図３において、２５は入力信号の
平均値を求めるための平均値抽出回路であり、１９は入
力信号と平均値抽出回路２５からの信号との加減算を行
う加減算回路、２０は信号を逆数変換するインバータ、
２１はオフセット値制御を行うオフセット制御回路であ
る。
【００２９】図３の装置の動作について説明する。な
お、以下の説明において、エリアセンサ１に照射される
光は時間的に変化しないとする。平均値抽出回路２５
は、エリアセンサ１の出力信号の例えば１Ｈ（水平走査
期間）における平均値（図２（ａ）参照）を計算に基づ
いて抽出する。加減算回路１９では、抽出された平均値
信号が入力信号から減算される。加減算回路１９の出力
はインバータ２０において極性を反転されて逆数が求め
られる。インバータ２０の出力はオフセット制御回路２
１に入力されて、ＣＰＵ１２からの制御によってオフセ
ット値を制御される。以上のようにして得られた利得制
御信号は、ゲインコントロールアンプ１４〜１７に入力
されて、そのオフセット値が制御されることにより、利
得が調整される。この結果、図２（ａ）のようなエリア
センサの出力信号は、その湾曲が矯正されて図２（ｃ）
のような理想信号として出力される。
お、以下の説明において、エリアセンサ１に照射される
光は時間的に変化しないとする。平均値抽出回路２５
は、エリアセンサ１の出力信号の例えば１Ｈ（水平走査
期間）における平均値（図２（ａ）参照）を計算に基づ
いて抽出する。加減算回路１９では、抽出された平均値
信号が入力信号から減算される。加減算回路１９の出力
はインバータ２０において極性を反転されて逆数が求め
られる。インバータ２０の出力はオフセット制御回路２
１に入力されて、ＣＰＵ１２からの制御によってオフセ
ット値を制御される。以上のようにして得られた利得制
御信号は、ゲインコントロールアンプ１４〜１７に入力
されて、そのオフセット値が制御されることにより、利
得が調整される。この結果、図２（ａ）のようなエリア
センサの出力信号は、その湾曲が矯正されて図２（ｃ）
のような理想信号として出力される。
【００３０】次に、図１の装置の動作について説明す
る。レンズ１８から取り入れられた光線は、エリアセン
サ１の撮像面上で結像し、電気信号に変換される。エリ
アセンサ１から出力された４種類の色信号は、サンプル
ホールド回路２〜５に供給される。このとき、サンプル
ホールド回路２〜５は、タイミングジェネレータ１１か
らのサンプルホールド信号に基づいて色信号をそれぞれ
サンプルホールドする。サンプルホールドされた信号
は、ゲインコントロールアンプ１４〜１７にそれぞれ入
力される。さらに、ゲインコントロールアンプ１４〜１
７には、利得制御信号生成回路２６からの利得制御信号
がそれぞれ入力される。
る。レンズ１８から取り入れられた光線は、エリアセン
サ１の撮像面上で結像し、電気信号に変換される。エリ
アセンサ１から出力された４種類の色信号は、サンプル
ホールド回路２〜５に供給される。このとき、サンプル
ホールド回路２〜５は、タイミングジェネレータ１１か
らのサンプルホールド信号に基づいて色信号をそれぞれ
サンプルホールドする。サンプルホールドされた信号
は、ゲインコントロールアンプ１４〜１７にそれぞれ入
力される。さらに、ゲインコントロールアンプ１４〜１
７には、利得制御信号生成回路２６からの利得制御信号
がそれぞれ入力される。
【００３１】この結果、サンプルホールド回路２〜５か
らの図２（ａ）のような信号レベルの変化分を含んだ入
力信号は、図２（ｃ）のような理想信号に矯正され、タ
イミングジェネレータ１１からのクロックに基づいてＡ
／Ｄ変換器６〜９にそれぞれ供給される。Ａ／Ｄ変換器
６〜９は供給されたアナログ信号をディジタル信号に変
換して出力し、メモリ１０はメモリコントローラ１３の
制御によりＡ／Ｄ変換器６〜９からの信号を一時記憶す
る。なお、ＣＰＵ１２は、上述の一連の動作において、
タイミングジェネレータ１１およびメモリコントローラ
１３の制御を行う。
らの図２（ａ）のような信号レベルの変化分を含んだ入
力信号は、図２（ｃ）のような理想信号に矯正され、タ
イミングジェネレータ１１からのクロックに基づいてＡ
／Ｄ変換器６〜９にそれぞれ供給される。Ａ／Ｄ変換器
６〜９は供給されたアナログ信号をディジタル信号に変
換して出力し、メモリ１０はメモリコントローラ１３の
制御によりＡ／Ｄ変換器６〜９からの信号を一時記憶す
る。なお、ＣＰＵ１２は、上述の一連の動作において、
タイミングジェネレータ１１およびメモリコントローラ
１３の制御を行う。
【００３２】以上説明したように、本実施形態の撮像装
置では、Ａ／Ｄ変換器６〜９の前段にゲインコントロー
ルアンプ１４〜１７を設け、ゲインコントロールアンプ
１４〜１７の利得を利得制御信号生成回路２６からの利
得制御信号に基づいて調節し、信号の変化分が含まれな
い理想信号を得るようにしたので、Ａ／Ｄ変換器６〜９
の後段において、ディジタル変換された信号のレベル制
御を行う必要がなくなる。従って、従来に比べて短時間
で、しかも簡単な処理回路でエリアセンサ１からの信号
のむらを除去することができるため、メモリ１０の後段
での求められる処理底導電膜に充分対応しうる高速処理
ができる。
置では、Ａ／Ｄ変換器６〜９の前段にゲインコントロー
ルアンプ１４〜１７を設け、ゲインコントロールアンプ
１４〜１７の利得を利得制御信号生成回路２６からの利
得制御信号に基づいて調節し、信号の変化分が含まれな
い理想信号を得るようにしたので、Ａ／Ｄ変換器６〜９
の後段において、ディジタル変換された信号のレベル制
御を行う必要がなくなる。従って、従来に比べて短時間
で、しかも簡単な処理回路でエリアセンサ１からの信号
のむらを除去することができるため、メモリ１０の後段
での求められる処理底導電膜に充分対応しうる高速処理
ができる。
【００３３】なお、本実施形態では、レンズ１８に対す
る光線量のばらつきに起因する信号レベルのむらをなく
すように利得を制御したが、その他の目的に応じてデー
タのゲイン制御をゲインコントロールアンプ１４〜１７
で行うようにしてもよい。
る光線量のばらつきに起因する信号レベルのむらをなく
すように利得を制御したが、その他の目的に応じてデー
タのゲイン制御をゲインコントロールアンプ１４〜１７
で行うようにしてもよい。
【００３４】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。
する。
【００３５】図４は、本発明の第２実施形態の撮像装置
の概略構成を示すブロック図である。なお、図１と同一
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２に
おいて、２２はＡ／Ｄ変換器６〜９からの信号を一時記
憶するためのメモリ、２３は開口面積を変化させること
によりエリアセンサ１に照射する光量を制御する絞り装
置でありＣＰＵ１２により制御される。２４はメモリ１
０の出力信号からメモリ２２の出力信号を減算するため
の減算回路である。
の概略構成を示すブロック図である。なお、図１と同一
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２に
おいて、２２はＡ／Ｄ変換器６〜９からの信号を一時記
憶するためのメモリ、２３は開口面積を変化させること
によりエリアセンサ１に照射する光量を制御する絞り装
置でありＣＰＵ１２により制御される。２４はメモリ１
０の出力信号からメモリ２２の出力信号を減算するため
の減算回路である。
【００３６】次に、図４の装置の動作について説明す
る。最初に、ＣＰＵ１２によって、絞り装置２３の開口
面積が撮像条件によって決定される適当な値になるよう
に調節する。レンズ１８から取り入れられた光線は、絞
り装置２３の開口部を経てエリアセンサ１の撮像面上で
結像し、電気信号に変換される。エリアセンサ１から出
力された４種類の色信号は、サンプルホールド回路２〜
５に供給される。このとき、サンプルホールド回路２〜
５は、タイミングジェネレータ１１からのサンプルホー
ルド信号に基づいて色信号をそれぞれサンプルホールド
する。サンプルホールドされた信号は、ゲインコントロ
ールアンプ１４〜１７にそれぞれ入力される。
る。最初に、ＣＰＵ１２によって、絞り装置２３の開口
面積が撮像条件によって決定される適当な値になるよう
に調節する。レンズ１８から取り入れられた光線は、絞
り装置２３の開口部を経てエリアセンサ１の撮像面上で
結像し、電気信号に変換される。エリアセンサ１から出
力された４種類の色信号は、サンプルホールド回路２〜
５に供給される。このとき、サンプルホールド回路２〜
５は、タイミングジェネレータ１１からのサンプルホー
ルド信号に基づいて色信号をそれぞれサンプルホールド
する。サンプルホールドされた信号は、ゲインコントロ
ールアンプ１４〜１７にそれぞれ入力される。
【００３７】このとき、ゲインコントロールアンプ１４
〜１７はＣＰＵ１２で制御される利得制御信号生成回路
２６によって、Ａ／Ｄ変換器６〜９がダイナミックレン
ジの最大または最小に近い状態で動作するようなゲイン
に制御される。
〜１７はＣＰＵ１２で制御される利得制御信号生成回路
２６によって、Ａ／Ｄ変換器６〜９がダイナミックレン
ジの最大または最小に近い状態で動作するようなゲイン
に制御される。
【００３８】次に、ＣＰＵ１２によって、絞り装置２３
を全閉状態になるように調節する。このときゲインコン
トロールアンプ１４〜１７のゲインは絞り装置２３の上
記開口面積のときと同じ利得に保持されている。そのと
きのＡ／Ｄ変換出力がメモリ２２に記憶される。従っ
て、このときメモリ２２に記憶された情報はエリアセン
サ１の暗電流等を含む雑音成分を示すものとなる。
を全閉状態になるように調節する。このときゲインコン
トロールアンプ１４〜１７のゲインは絞り装置２３の上
記開口面積のときと同じ利得に保持されている。そのと
きのＡ／Ｄ変換出力がメモリ２２に記憶される。従っ
て、このときメモリ２２に記憶された情報はエリアセン
サ１の暗電流等を含む雑音成分を示すものとなる。
【００３９】このあと、絞り装置２３を用いて通常の撮
像を行うが、撮像で得られるＡ／Ｄ変換出力はメモリ１
０に記憶され、読み出されたデータは減算器２４におい
てメモリ２２から読み出されたデータを減算されること
により、雑音成分を相殺することができる。これによっ
て、Ａ／Ｄ変換器６〜９のダイナミックレンジを有効に
用いることができるようになる。
像を行うが、撮像で得られるＡ／Ｄ変換出力はメモリ１
０に記憶され、読み出されたデータは減算器２４におい
てメモリ２２から読み出されたデータを減算されること
により、雑音成分を相殺することができる。これによっ
て、Ａ／Ｄ変換器６〜９のダイナミックレンジを有効に
用いることができるようになる。
【００４０】なお、初めにＡ／Ｄ変換器６〜９のダイナ
ミックレンジがほぼ最大となるようにゲインコントロー
ルアンプ１４〜１７の利得を調整するとき、絞り装置２
３の開口面積は大きくし、なるべく明るい状態にするの
が好ましい。また、絞り装置２３の光量は、ＣＰＵ１２
によるＡＥ制御により変化するが、これに伴ってゲイン
コントロールアンプ１４〜１７の利得も変化する。この
ため、静止画を撮像するとき、或いは被写体の光量が一
定の場合は、ゲインコントロールアンプ１４〜１７の利
得を固定すればよい。
ミックレンジがほぼ最大となるようにゲインコントロー
ルアンプ１４〜１７の利得を調整するとき、絞り装置２
３の開口面積は大きくし、なるべく明るい状態にするの
が好ましい。また、絞り装置２３の光量は、ＣＰＵ１２
によるＡＥ制御により変化するが、これに伴ってゲイン
コントロールアンプ１４〜１７の利得も変化する。この
ため、静止画を撮像するとき、或いは被写体の光量が一
定の場合は、ゲインコントロールアンプ１４〜１７の利
得を固定すればよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、撮像手段からのアナログ信号をディジタル信号
に変換する前段でアナログ信号の利得を制御するように
したので、ディジタル信号に対して利得を制御する必要
がなくなる。従って、従来に比べて短時間で、しかも簡
単な処理回路で撮像手段からの信号のむらを除去するこ
とができるようになる。よって、後段での処理に十分な
速さでの処理を行うことができ、装置全体の処理速度の
低下を防止することが可能になる。
よると、撮像手段からのアナログ信号をディジタル信号
に変換する前段でアナログ信号の利得を制御するように
したので、ディジタル信号に対して利得を制御する必要
がなくなる。従って、従来に比べて短時間で、しかも簡
単な処理回路で撮像手段からの信号のむらを除去するこ
とができるようになる。よって、後段での処理に十分な
速さでの処理を行うことができ、装置全体の処理速度の
低下を防止することが可能になる。
【００４２】請求項４の発明によると、アナログ信号の
利得を一定として絞り手段の開閉前後の信号を減算する
ので、出力信号内に雑音成分が含まれないようにするこ
とができる。よって、次段のＡ／Ｄ変換器において最大
のダイナミックレンジを得ることができ、高画質の撮像
装置を提供することが可能になる。
利得を一定として絞り手段の開閉前後の信号を減算する
ので、出力信号内に雑音成分が含まれないようにするこ
とができる。よって、次段のＡ／Ｄ変換器において最大
のダイナミックレンジを得ることができ、高画質の撮像
装置を提供することが可能になる。
【図１】本発明の第１実施形態の撮像装置の概略構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の撮像装置における信号
レベル制御について説明するための図である。
レベル制御について説明するための図である。
【図３】図２（ｂ）に示す利得制御信号を生成するため
の装置のブロック図である。
の装置のブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の撮像装置の概略構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図５】従来の撮像装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１ エリアセンサ ２〜５ サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ） ６〜９ Ａ／Ｄ変換器 １０、２２ メモリ １１ タイミングジェネレータ １２ ＣＰＵ １３ メモリコントローラ １４〜１７ ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ） １８ レンズ １９、２４ 減算回路 ２０ インバータ ２１ オフセット制御回路 ２３ 絞り装置 ２５ 平均値抽出回路 ２６ 利得制御信号生成回路
Claims (5)
- 【請求項１】 被写体像を撮像して電気的な映像信号を
出力する撮像手段と、 前記撮像手段から得られる映像信号の利得を制御する利
得制御手段と、 前記利得制御手段で利得を制御された映像信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えた撮像装
置。 - 【請求項２】 前記撮像手段から得られる映像信号のレ
ベル変化に応じて前記利得制御手段の利得を制御するた
めの利得制御信号を生成する利得制御信号生成手段を備
えた請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項３】 前記利得制御信号生成手段は、前記撮像
手段から得られる映像信号とこの映像信号の平均値との
差信号を求め、この差信号を反転した後、オフセットを
調整することによって前記利得制御信号を生成すること
を特徴とする請求項２に記載の撮像装置。 - 【請求項４】 前記撮像手段への入射光量を制御する絞
りの開口を所定の大きさとしたときの前記利得制御信号
の利得を前記Ａ／Ｄ変換手段のダイナミックレンジがほ
ぼ最大となるようにし、この利得を保持した状態で前記
絞りを閉じたときに得られる前記Ａ／Ｄ変換手段の出力
値を記憶しておき、撮像中に得られる前記Ａ／Ｄ変換手
段の出力値から前記記憶した出力値を減算するように構
成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の撮像装置。 - 【請求項５】 前記絞りの開口が変化する状態では前記
利得制御手段の利得を固定するようにした請求項４に記
載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7205889A JPH0955886A (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7205889A JPH0955886A (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0955886A true JPH0955886A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16514417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7205889A Pending JPH0955886A (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0955886A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008289036A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法 |
| US7990448B2 (en) | 2007-03-15 | 2011-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup apparatus and method for driving the same |
-
1995
- 1995-08-11 JP JP7205889A patent/JPH0955886A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7990448B2 (en) | 2007-03-15 | 2011-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup apparatus and method for driving the same |
| JP2008289036A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法 |
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