JPH11261921A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH11261921A
JPH11261921A JP10058162A JP5816298A JPH11261921A JP H11261921 A JPH11261921 A JP H11261921A JP 10058162 A JP10058162 A JP 10058162A JP 5816298 A JP5816298 A JP 5816298A JP H11261921 A JPH11261921 A JP H11261921A
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Shinji Ukita
真二 浮田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第1および第2のフィールドにおける飽和信
号レベルの差および折り返し歪みをなくし、演算精度や
LSIのゲート規模およびパワーを増大させないような
AGC変調回路を提供する。 【解決手段】 CCD素子1から読出した信号をAGC
アンプ3で増幅した後、A/D変換器4によりディジタ
ル信号に変換し、感度の高いYeCyラインの信号電荷
を第1フィールド期間に読出し、感度の低いGrMgラ
インの信号電荷を第2フィールド期間に読出し、第1フ
ィールド期間でAGCアンプ3のゲインを第2フィール
ド期間のそれに対してある比率だけ露出制御部10によ
って設定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はAGC変調回路に
関し、特に、イエロー(Ye),シアン(Cy),グリ
ーン(Gr),マゼンタ(Mg)の4種類の補色フィル
タが配列されたインターレース・スキャン型CCD素子
を用いたようなスチルカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】インターレース・スキャン型CCDは、
プログレッシブ・スキャン型CCDと区別され、後者は
垂直画素数対垂直CCDビット数が1:1であるのに対
して、前者は2:1となっているため、前者から垂直解
像度の高い画像を得るには、たとえば「フルフレームス
チルカメラの露光制御方法」1994年テレビジョン学
会年次大会p115〜116に記載されているように、
メカニカルシャッタを使用して奇数ラインと偶数ライン
とを別々のフィールドで読出すことが知られている。こ
の一方で、両CCDが同一画素数の場合、インターレー
ス・スキャン型の方が垂直CCDのビット数が少ないた
め、開口率を大きくできるなどの利点がある。
【0003】図4は補色フィルタの配列を示す図であ
り、図5は従来のインターレース・スキャン型CCD撮
像素子を用いたスチルカメラの輝度信号を作成するまで
の信号処理ブロック図である。なお、図5においては、
レンズおよびメカニカルシャッタを省略している。
【0004】CCD素子1の出力信号は相関2重サンプ
リング回路(以下、CDS回路と称する)2でノイズが
低減され、AGCアンプ3に与えられる。AGCアンプ
3は露出制御部6からの制御信号によりその利得が制御
される。AGCアンプ3で増幅されたCCD素子1から
の信号はA/D変換器4によってディジタルデータに変
換された後、Y作成回路5に入力される。Y作成回路5
においては、アドレス(x,y)におけるディジタルデ
ータをD(x,y)と表わすと、アドレス(x,y)に
おける輝度信号は、 Y(x,y)=D(x,y)+D(x+1,y)+D
(x,y+1)+D(x+1,y+1) のように隣接する4データの加算により作成される。こ
のとき、Yに占める4つの色フィルタの重みは等しく、
次式で示される。
【0005】Y=Ye+Cy+Gr+Mg 次に、このY信号は露出制御部6に入力される。この露
出制御部6はたとえばマイクロコンピュータなどによっ
て構成され、画面内のY信号平均値が所定値になるよう
にフレーム露光に適用する絞り値およびシャッタスピー
ドを制御する。
【0006】AGCアンプ3のゲインは、十分な露出が
得られる場合にはCCD素子1の飽和レベルの最小値が
A/D変換器4のフルスケールに一致するように露出制
御部6によって設定される。露出が不十分となるような
低照度では、不足している分だけAGCアンプ3のゲイ
ンが高く設定される。いずれにおいても、ゲインはフレ
ーム露光前の数回のプリ露光により得られた結果に基づ
いて露出制御部6が設定する。
【0007】CCD素子1の出力信号の一部が飽和レベ
ルに達している場合、第1フィールドと第2フィールド
の飽和レベルに段差が生じ、第2フィールドに読出され
る信号の飽和レベルは第1フィールドのそれよりも通常
20%程度低下する。
【0008】これは、CCD素子1の構造上原理的に発
生するものであり、露光時にセンサに蓄えられた電荷が
飽和信号量に達している場合、センサから垂直CCDに
転送するまでの期間に電荷が基板に放出されるためであ
る。
【0009】上述のごとく、AGCアンプ3のゲイン
は、第2フィールドでのCCD素子1の飽和レベルがA
/D変換器4のフルスケールに一致するように設定され
るため、第1フィールドの飽和点付近の信号はA/D変
換時にクリップされてしまう第1の問題点がある。
【0010】このクリップ現象について図6および図7
を参照して説明する。図6および図7は垂直傾斜波形が
得られる場合のフレーム露光終了後のCCD素子1の出
力信号を実線で示す図であり、図6では第1フィールド
にMgGrラインを、第2フィールドにYeCyライン
をそれぞれ読出すものとする。図7では反対に第1フィ
ールドにYeCyラインを、第2フィールドにMgGr
ラインをそれぞれ読出すものとする。
【0011】第1および第2フィールドのCCD出力信
号の飽和レベルをVS1,VS2とすると、前述の飽和
レベルの段差により、 VS1≒1.2VS2 となる。前述のAGCアンプ3のゲイン設定により、A
/D変換器4のフルスケール=VS2とされるので、第
1フィールドに読出す信号は図6に示す一点鎖線の位置
でクリップされる。すなわち図6の場合はMgGrの、
図7の場合はYeCyの、ダイナミックレンジが約20
%失われる。
【0012】次に、図8に示したような補色フィルタの
分光特性図から各ラインにおける水平加算信号Ye+C
y,Mg+Grは図9に示す分光特性になる。2つの特
性曲線の全可視光域400〜700nmに対する積分値
の比mは概ね次式で表わされる。
【0013】m=∫(Ye+Cy)dλ/∫(Mg+G
r)dλ≒1.2 したがって、Y信号が2ライン周期で約20%変調され
ることになり、折返し歪みが発生するため、垂直解像度
は劣化し、実際の撮影画像では斜線にギザが現われる。
【0014】図10は従来例の他の例を示すブロック図
である。この図10に示した例はオーム社発行「エレク
トロニクス」1998年1月号p29で発表された例で
ある。すなわち、前述の図5に示したA/D変換器4と
Y作成回路5との間に乗算回路8が配置され、セレクタ
7によってラインごとにYeCyゲインと、GrMgゲ
インの異なる係数が切換えられ、その係数とA/D変換
器4の出力とが乗算器8によって乗算される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】図10に示した例で
は、乗算器8としてディジタル乗算器を用いる必要があ
り、その演算精度またはLSIのゲート規模やパワーが
増大してしまうというトレードオフ関係にある問題が残
る。また、この例でも前述の第1フィールドの飽和点付
近の信号がA/D変換器4によってA/D変換するとき
にクリップされてしまうという問題点が残る。
【0016】それゆに、この発明の主たる目的は、上述
の2つの問題点を解消し、演算精度やLSIのゲート規
模およびパワーを増大させないようなAGC変調回路を
提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
各画素に対してYe,Cy,Gr,Mgの4種類の補色
の色フィルタが配列されたインターレース・スキャン型
CCD撮像素子から、メカニカルシャッタを用いて全画
素を独立して読出し、読出した信号をAGCアンプによ
って増幅した後、A/D変換器によりディジタル信号に
変換するスチルカメラにおいて、メカニカルシャッタを
閉じた後、感度の高いラインの信号電荷を第1フィール
ド期間に読出し、感度の低いラインの信号電荷を第2フ
ィールド期間に読出し、第1のフィールド期間のAGC
アンプゲインを第2のフィールド期間のそれに対してあ
る比率だけ低く設定するように制御する制御手段を備え
て構成される。
【0018】請求項2に係る発明では、請求項1の制御
手段は、第1および第2のフィールドごとにA/D変換
器から出力されたディジタル信号を積分し、それぞれの
フィールドごとの積分値の比を求めて比率を設定する。
【0019】請求項3に係る発明では、第1のフィール
ド期間でYe,Cyラインの信号電荷を読出し、第2の
フィールド期間でGr,Mgラインの信号電荷を読出
す。
【0020】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態のブ
ロック図である。図1において、CCD素子1〜Y作成
回路5の構成は前述の図5と同じであり、AGCアンプ
3を制御する露出制御部10のみが異なっている。ま
た、図10に示した従来例では、A/D変換器4の後段
の乗算器8にY信号作成用としてYeCyラインと、M
gGrラインに異なる係数を掛けるようにしたが、この
例では、たとえばマイクロコンピュータによって構成さ
れた露出制御部10によってAGCアンプ3に異なる係
数を掛けるようにしている。
【0021】図2は、この発明の一実施形態における、
フレーム露光後のCCD素子1の出力信号を示す図であ
り、図7と同様に垂直傾斜波形を想定したうえで、第1
フィールドにYeCyラインを、第2フィールドにMg
Grラインをそれぞれ読出すものとする。ここでCCD
素子1の出力信号を実線で示す。
【0022】いま仮に、フィールド間の飽和レベル比S
(=VS1/VS2)と感度比mとが S=m=1.2 という前提で考える。
【0023】露出制御部10は、図示の第1フィールド
パルスに同期してフィールドによってAGCアンプ3の
ゲインを切換える。つまり、同ゲインを第1フィールド
に1/1.2倍、第2フィールドに1倍に設定する。こ
の結果、AGCアンプ3の出力信号は図2の一点鎖線で
示すように、第1フィールドの傾斜および飽和レベルを
第2フィールドのそれらに完全に一致させることができ
るので、従来例で述べたダイナミックレンジの損失およ
び折り返し歪みという2つの問題とも100%解決でき
る。
【0024】実際のCCD素子1についてのS、mはそ
れぞればらつきを生じるため、ばらつきに左右されず、
過不足なく正確に補正するためにSまたはmをスチルカ
メラ製造時に実測する方法もある。たとえば、mについ
てはライトボックスを適正露出で撮像した非飽和出力デ
ータをもとに計算する。Sについてはライトボックスを
最大露出で撮像して得られる全画面飽和したデータをも
とに計算する。実測したS、mからのAGCアンプ3の
フィールド間ゲイン比、つまりAGC変調度を設定する
場合の方法は、ダイナミックレンジと折り返し歪み除去
との優先度などを考慮して設定すればよい。
【0025】図3はこの発明の他の実施の形態のブロッ
ク図である。この実施の形態は、図10に示したように
設計段階でライン間の感度比mを計算するのではなく、
ユーザが実際に使用するときにライン間の感度比mと飽
和レベル比SをAGCアンプ3に設定するようにしたも
のである。このために、A/D変換器4の出力にはAE
積分回路11が設けられる。AE積分回路11は、A/
D変換器4の出力に基づいて輝度信号を生成するととも
に、第1フィールドおよび第2フィールドのそれぞれに
対応した信号が入力されると、各フィールドごとに積分
演算を行ない、ライン間の感度比mと飽和レベル比Sを
演算し、露出制御部6がその感度比mと飽和レベル比S
をAGCアンプ3に設定する。この設定動作は、電源ス
イッチをオンしたときあるいはキャリブレーションキー
を設けてそのキーが操作されたときに設定するようにす
ればよい。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、感度
の高いラインの信号電荷を第1フィールド期間に読出
し、感度の低いラインの信号電荷を第2フィールド期間
に読出すとき、第1のフィールド期間のAGCアンプの
ゲインを第2フィールド期間のそれに対してある比率だ
け低く設定するようにしたので、演算精度やLSIのゲ
ート規模およびパワーを増大させることはなく、ダイナ
ミックレンジ増加と折り返し歪み除去とを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の信号処理ブロック図で
ある。
【図2】この発明の一実施形態におけるフレーム露光後
のCCD素子1の出力信号を示す図である。
【図3】この発明の他の実施形態のブロック図である。
【図4】補色フィルタの配列を示す図である。
【図5】従来のインターレース・スキャン型CCD撮像
素子を用いたスチールカメラの輝度信号を作成するまで
の信号処理ブロック図である。
【図6】垂直傾斜波形が得られる場合のフレームの露光
終了後の第1フィールドにMgGrラインを、第2フィ
ールドにYeCyラインを読出したときのCCD素子1
の出力信号を示す図である。
【図7】同様にして、第1フィールドにYeCyライン
を、第2フィールドにMgGrラインを読出したときの
CCD素子1の出力信号を示す図である。
【図8】図4に示した補色フィルタの分光特性図であ
る。
【図9】各ラインから得られる水平加算信号の分光特性
図である。
【図10】従来例の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 CCD素子 2 CDS回路 3 AGCアンプ 4 A/D変換器 6,10 露出制御部 11 AE積分回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年2月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 撮像装置
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各画素に対してYe,Cy,Gr,Mg
    の4種類の補色の色フィルタが配列されたインターレー
    ススキャン型CCD撮像素子から、メカニカルシャッタ
    を用いて全画素を独立して読出し、読出した信号をAG
    Cアンプによって増幅した後、A/D変換器によりディ
    ジタル信号に変換するスチルカメラにおいて、 前記メカニカルシャッタを閉じた後、感度の高いライン
    の信号電荷を第1フィールド期間に読出し、感度の低い
    ラインの信号電荷を第2フィールド期間に読出し、前記
    第1のフィールド期間の前記AGCアンプのゲインを前
    記第2のフィールド期間のそれに対してある比率だけ低
    く設定するように制御する制御手段を備えたことを特徴
    とする、AGC変調回路。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記第1および第2の
    フィールドごとに、前記A/D変換器から出力されたデ
    ィジタル信号を積分し、それぞれのフィールドごとの積
    分値の比を求めて前記比率を設定することを特徴とす
    る、請求項1に記載のAGC変調回路。
  3. 【請求項3】 前記第1のフィールド期間でYe,Cy
    ラインの信号電荷を読出し、 前記第2のフィールド期間でGr,Mgラインの信号電
    荷を読出すことを特徴とする、請求項1または2に記載
    のAGC変調回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8045059B2 (en) 2006-02-08 2011-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Gain control circuit and method of controlling gain
JP2016158940A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 オリンパス株式会社 撮像装置及びその作動方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8045059B2 (en) 2006-02-08 2011-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Gain control circuit and method of controlling gain
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