JPH11298801A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPH11298801A
JPH11298801A JP10097850A JP9785098A JPH11298801A JP H11298801 A JPH11298801 A JP H11298801A JP 10097850 A JP10097850 A JP 10097850A JP 9785098 A JP9785098 A JP 9785098A JP H11298801 A JPH11298801 A JP H11298801A
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JP
Japan
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image sensor
light receiving
signal
ccd image
imaging
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Hiroyuki Miyahara
弘之 宮原
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Victor Company of Japan Ltd
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent light receiving elements of CCD image sensor having a function of an electronic shutter from being saturated and to avoid disturbance in a moving image. SOLUTION: A CCD image sensor 3 has a function of an electronic shutter, a saturation detection section 7 detects saturation of each of light receiving elements of the CCD image sensor 3 and a noise reducer section 11 averages image pickup signals in each field or frame. When the saturation detection section 7 detects saturation of the CCD image sensor 3, a microcomputer a accelerates a shutter speed of an electronic shutter and increases the cyclic amount of the noise reducer section 11. Thus, the saturation of the light receiving elements of the CCD image sensor 3 is prevented and is disturbance in a moving image is avoided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いて被写体の撮像を行うビデオカメラ装置やスチルカメ
ラ装置等に設けて好適な撮像装置に関し、特に電子シャ
ッタを備えたCCDイメージセンサの受光素子の飽和を
防止したうえで動解像度を制御し、動画像の不自然さを
無くすようにした撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus suitable for use in a video camera apparatus, a still camera apparatus, and the like for picking up an image of a subject using a solid-state image pickup device. The present invention relates to an imaging apparatus that controls dynamic resolution while preventing saturation of elements to eliminate unnaturalness of a moving image.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日におけるビデオカメラ装置には、撮
像管よりも小型軽量化及びローコスト化等が可能なこと
から、撮像手段として複数の受光素子で形成された固体
撮像部(いわゆるCCDイメージセンサ)が設けられて
いる。このCCDイメージセンサとしては、フレーム転
送形CCDイメージセンサ(FTCCD)、フレームイ
ンターライン形CCDイメージセンサ(FITCC
D)、インターライン形CCDイメージセンサ(ILC
CD)、全画素読み出し形CCDイメージセンサ等が知
られている。
2. Description of the Related Art In today's video camera devices, a solid-state image pickup unit (a so-called CCD image sensor) formed by a plurality of light receiving elements as an image pickup means can be made smaller, lighter and lower in cost than an image pickup tube. Is provided. The CCD image sensor includes a frame transfer type CCD image sensor (FTCCD) and a frame interline type CCD image sensor (FITCC).
D), interline CCD image sensor (ILC
CD), all pixel readout type CCD image sensor and the like are known.

【0003】この中で例えばインターライン形CCDイ
メージセンサ(ILCCD)は、受光素子と垂直転送路
とが2次元的に互い違いに配列されて構成されている。
このインターライン形CCDイメージセンサには、フレ
ーム蓄積モードと、フィールド蓄積モードとの2つの動
作モードが設けられている。フレーム蓄積モードにおい
ては、奇数フィールド時に奇数ラインの受光素子の電荷
のみを読み出し、偶数フィールド時に遇数ラインの受光
素子の電荷のみを読み出すようになっている。また、フ
ィールド蓄積モードにおいては、奇数フィールド時及び
偶数フィールド時ともに全受光素子の電荷を読み出すの
であるが、奇数フィールド時にはnライン目とn+1ラ
イン目、n+2ライン目とn+3ライン目・・・の各電
荷を垂直転送路内でそれぞれ加算処理して出力し、偶数
フィールド時には加算処理する電荷の組み合わせを変
え、n+1ライン目とn+2ライン目、n+3ライン目
とn+4ライン目・・・の各電荷を垂直転送路内でそれ
ぞれ加算処理して出力するようになっている。
[0003] Among them, for example, an interline type CCD image sensor (ILCCD) is configured by alternately arranging light receiving elements and vertical transfer paths two-dimensionally.
The interline CCD image sensor is provided with two operation modes, a frame accumulation mode and a field accumulation mode. In the frame accumulation mode, only the charges of the light receiving elements in the odd lines are read out in the odd field, and only the charges of the light receiving elements in the even line are read out in the even field. In the field accumulation mode, the charges of all the light receiving elements are read out at both the odd field and the even field. In the odd field, each of the nth and n + 1th lines, the n + 2th line and the n + 3th line,. The electric charges are added and output in the vertical transfer path, and in the case of an even field, the combination of the electric charges to be added is changed. Each of them is added in the transfer path and output.

【0004】フレーム蓄積モードにおいては、各受光素
子からの電荷の読み出しが1フレーム毎に行われること
となるため動解像度が低くなる反面、各ラインの受光素
子からの電荷を加算処理することなく出力するため、高
い垂直解像度を得ることができる。この逆にフィールド
蓄積モードにおいては、各ラインの受光素子からの電荷
を加算処理して出力するため垂直解像度が低下する反
面、1フィールドの間に全受光素子からの電荷の読み出
しが行われることとなるため、高い動解像度を得ること
ができる。
In the frame accumulation mode, the charge is read out from each light receiving element for each frame, so that the dynamic resolution is reduced. On the other hand, the charge from the light receiving element of each line is output without addition processing. Therefore, a high vertical resolution can be obtained. Conversely, in the field accumulation mode, the vertical resolution is reduced because the charges from the light receiving elements of each line are added and output, but the charges are read out from all the light receiving elements during one field. Therefore, a high dynamic resolution can be obtained.

【0005】このような各撮像モードは、例えば動きの
少ない被写体を撮像する場合はフレーム蓄積モードで撮
像を行い、動きの多い被写体を撮像する場合はフィール
ド蓄積モードで撮像を行う等のように、場合に応じて使
い分けがなされる。
[0005] In each of these imaging modes, for example, an image is captured in a frame accumulation mode when an image of a subject with a small movement is taken, and an image is captured in a field accumulation mode when an object with a lot of movement is taken. They are used depending on the case.

【0006】一方、全画素読み出し形CCDイメージセ
ンサは、受光素子と垂直転送路とが2次元的に互い違い
に配列されると共に、奇数ラインの受光素子から垂直転
送路を介して垂直転送された電荷を水平転送する第1の
水平転送路と、偶数ラインの受光素子から垂直転送路を
介して垂直転送された電荷を水平転送する第2の水平転
送路とを有する構成となっている(いわゆるデュアル水
平転送路構造)。
On the other hand, in the all-pixel readout CCD image sensor, the light receiving elements and the vertical transfer paths are two-dimensionally arranged alternately, and the charges vertically transferred from the light receiving elements on the odd lines via the vertical transfer paths. And a second horizontal transfer path for horizontally transferring the charges vertically transferred from the light receiving elements of the even lines via the vertical transfer paths (so-called dual transfer paths). Horizontal transfer path structure).

【0007】この全画素読み出し形CCDイメージセン
サは、各フィールド毎に全受光素子から電荷の読み出し
を行い、奇数ラインの受光素子から読み出した電荷は第
1の水平転送路を介して、また、偶数ラインの受光素子
から読み出した電荷は第2の水平転送路を介して出力す
る。これにより、1フィールド毎に全受光素子の電荷の
読み出しを終了すると共に、各ラインの受光素子から読
み出した電荷を加算処理することなく奇数ラインの電荷
と偶数ラインの電荷とに分けて水平転送することができ
るため、共に高い垂直解像度及び動解像度を得ることが
できる。
This all-pixel readout type CCD image sensor reads out electric charges from all the light receiving elements for each field, and charges read out from the light receiving elements on the odd numbered lines via the first horizontal transfer path. The electric charge read from the light receiving element of the line is output via the second horizontal transfer path. As a result, the reading of the charges of all the light receiving elements is completed for each field, and the charges read from the light receiving elements of each line are horizontally transferred without being added to the charges of the odd lines and the charges of the even lines. Therefore, both high vertical resolution and dynamic resolution can be obtained.

【0008】ここで、CCDイメージセンサから出力さ
れる撮像信号のダイナミックレンジは、CCDイメージ
センサで受光可能な撮像光の光量に依存する。すなわ
ち、CCDイメージセンサの各受光素子に蓄積可能な電
荷が無限であれば、多くの光量の撮像光を取り込むこと
ができ、撮像信号のダイナミックレンジの拡大を図るこ
とができる。しかし、実際にはCCDイメージセンサの
各受光素子の電荷蓄積容量は有限なものであり、この有
限容量を越える光量の撮像光を受光すると、電荷蓄積期
間内に各受光素子が飽和し、撮像画像にブルーミングや
スミア等が発生する問題を生ずる。
[0008] Here, the dynamic range of the imaging signal output from the CCD image sensor depends on the amount of imaging light that can be received by the CCD image sensor. That is, if the charge that can be accumulated in each light receiving element of the CCD image sensor is infinite, a large amount of imaging light can be taken in, and the dynamic range of the imaging signal can be expanded. However, in practice, the charge storage capacity of each light receiving element of the CCD image sensor is finite, and when receiving an amount of imaging light exceeding this finite capacity, each light receiving element is saturated within the charge storage period, and This causes a problem that blooming, smear and the like occur.

【0009】一方、CCDイメージセンサ内の各受光素
子の電荷蓄積時間に対応する速度である、電子シャッタ
のシャッタ速度を制御することで、メカニカルシャッタ
と同じように任意のシャッタ速度を実現可能とした撮像
装置が、従来より存在している。CCDイメージセンサ
においては、通常は1/60秒周期で光を電気信号に変
えて電荷を蓄積しているが、この電子シャッタを用いて
その電荷蓄積時間、すなわちシャッタ速度を例えば1/
1000秒や1/2000秒等に任意に設定すること
で、撮像画像の動解像度の向上を図ることができるよう
になっている。
On the other hand, by controlling the shutter speed of the electronic shutter, which is a speed corresponding to the charge accumulation time of each light receiving element in the CCD image sensor, an arbitrary shutter speed can be realized in the same manner as a mechanical shutter. An imaging device has conventionally existed. In a CCD image sensor, light is usually converted into an electric signal to accumulate electric charges at a period of 1/60 second, and the electric charge accumulation time, that is, the shutter speed is reduced by, for example, 1/60 using this electronic shutter.
By setting arbitrarily to 1000 seconds, 1/2000 seconds, or the like, it is possible to improve the dynamic resolution of a captured image.

【0010】図2に従来の撮像装置の概略構成例を示
す。この図2に示す従来の撮像装置は、電子シャッタの
機能を備えたCCDイメージセンサ53を有し、当該電
子シャッタのシャッタ速度を制御可能とすることで、メ
カニカルシャッタを不要とした構成となっている。
FIG. 2 shows a schematic configuration example of a conventional imaging apparatus. The conventional image pickup apparatus shown in FIG. 2 has a CCD image sensor 53 having an electronic shutter function, and has a configuration in which a mechanical shutter is not required by controlling the shutter speed of the electronic shutter. I have.

【0011】具体的には、レンズ系51はメカ系駆動部
60によってフォーカス等が駆動制御されるものであ
り、また、アイリス(絞り)部52は同じくメカ系駆動
部60によって絞り量が駆動制御されるものである。レ
ンズ系51及びアイリス部52を介した被写体からの光
は、複数の画素を構成する複数の受光素子を備えたCC
Dイメージセンサ53に入射される。
More specifically, the lens system 51 is such that the focus and the like are driven and controlled by a mechanical drive unit 60, and the iris (aperture) unit 52 is similarly controlled by the mechanical drive unit 60 to control the aperture amount. Is what is done. Light from the subject through the lens system 51 and the iris unit 52 is transmitted to a CC having a plurality of light receiving elements constituting a plurality of pixels.
The light enters the D image sensor 53.

【0012】このCCDイメージセンサ53は、電子シ
ャッタとしての機能を備えたものであり、CCD駆動部
59からのCCD駆動パルスを任意に設定することで、
当該電子シャッタのシャッタ速度が任意に設定可能なも
のである。該CCDイメージセンサ53の各受光素子か
ら出力された撮像信号は、相関二重サンプリング(CD
S)及び自動利得制御(AGC)部54に送られる。
The CCD image sensor 53 has a function as an electronic shutter. By setting a CCD drive pulse from the CCD drive unit 59 arbitrarily,
The shutter speed of the electronic shutter can be arbitrarily set. The imaging signal output from each light receiving element of the CCD image sensor 53 is correlated double sampling (CD
S) and an automatic gain control (AGC) unit 54.

【0013】相関二重サンプリング及び自動利得制御部
54は、CCDイメージセンサ53の各受光素子からの
撮像信号に対して、いわゆる相関二重サンプリング及び
自動利得制御を施す。この相関二重サンプリング及び自
動利得制御がなされた撮像信号は、アナログ/デジタル
変換(ADC)部55に送られる。
The correlated double sampling and automatic gain control section 54 performs so-called correlated double sampling and automatic gain control on the image pickup signal from each light receiving element of the CCD image sensor 53. The image signal subjected to the correlated double sampling and the automatic gain control is sent to an analog / digital conversion (ADC) unit 55.

【0014】アナログ/デジタル変換部55では、撮像
信号をデジタル信号に変換する。このデジタル変換され
た撮像信号は、信号処理部56に送られる。
The analog / digital converter 55 converts an image signal into a digital signal. The digitally converted image signal is sent to the signal processing unit 56.

【0015】信号処理部56は、アナログ/デジタル変
換部55からの撮像信号に対して所定のビデオプロセス
処理等を施し、画像信号を生成する。この信号処理部5
6からの画像信号は、出力端子62から出力される。
The signal processing section 56 performs a predetermined video processing process or the like on the image pickup signal from the analog / digital conversion section 55 to generate an image signal. This signal processing unit 5
6 is output from an output terminal 62.

【0016】また、アイリス部52を固定して電子シャ
ッタでCCDイメージセンサ53の信号レベルを制御す
る場合、信号処理部56に供給された撮像信号は、飽和
検出部57に送られる。この飽和検出部57では、予め
設定されている所定のしきい値と、撮像信号のレベルと
を比較することで、CCDイメージセンサ53の各受光
素子からの撮像信号の飽和を検出するものであり、例え
ば、ある特定画素以上の撮像信号のレベルがしきい値よ
り大きくなったとき、CCDイメージセンサ53が飽和
したことを検出する。この飽和検出部57からの飽和検
出信号は、マイクロコンピュータ(マイコン)58に送
られる。
When the signal level of the CCD image sensor 53 is controlled by an electronic shutter with the iris unit 52 fixed, the image signal supplied to the signal processing unit 56 is sent to a saturation detecting unit 57. The saturation detector 57 detects the saturation of the image signal from each light receiving element of the CCD image sensor 53 by comparing a predetermined threshold value set in advance with the level of the image signal. For example, when the level of the imaging signal of a certain specific pixel or more becomes larger than the threshold value, it is detected that the CCD image sensor 53 is saturated. The saturation detection signal from the saturation detection section 57 is sent to a microcomputer 58.

【0017】マイクロコンピュータ58は、飽和検出部
57から飽和検出信号が供給されたときに、レンズ系5
1やアイリス部52を駆動してCCDイメージセンサ5
3への入射光量を制御するのに優先して、CCD駆動部
59を制御し、CCDイメージセンサ53の電子シャッ
タのシャッタ速度を速くするように制御する。これによ
り、CCDイメージセンサ53の各受光素子の飽和を防
止している。
When a saturation detection signal is supplied from the saturation detection section 57, the microcomputer 58 controls the lens system 5
1 and the iris unit 52 to drive the CCD image sensor 5
The CCD drive unit 59 is controlled so that the shutter speed of the electronic shutter of the CCD image sensor 53 is increased in preference to controlling the amount of light incident on the CCD 3. Thus, saturation of each light receiving element of the CCD image sensor 53 is prevented.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにCCDイメージセンサの飽和防止を目的として電子
シャッタのシャッタ速度を高めると、該CCDイメージ
センサから出力される撮像信号の動解像度が高まること
になる。すなわち、上述したような従来の撮像装置で
は、CCDイメージセンサが飽和すると、撮影者の意図
に反して電子シャッタのシャッタ速度が上がってしま
い、結果として動解像度が上がり、撮影した動画像に乱
れ(動画像が不連続となり、滑らかさがなくなる)が生
じてしまうという欠点がある。
As described above, when the shutter speed of the electronic shutter is increased for the purpose of preventing the saturation of the CCD image sensor, the dynamic resolution of the image signal output from the CCD image sensor is increased. Become. That is, in the above-described conventional imaging apparatus, when the CCD image sensor is saturated, the shutter speed of the electronic shutter increases, contrary to the photographer's intention, and as a result, the dynamic resolution increases, and the captured moving image is disturbed ( Moving images become discontinuous and lose smoothness).

【0019】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、電子シャッタの機能を有するCCDイメージ
センサの受光素子の飽和を防止すると共に、動画像の乱
れを無くすことを可能とした撮像装置の提供を目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made in consideration of the above circumstances. The purpose is to provide the device.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、上述の課題を解決するために、複数の画素に対応す
る複数の受光素子からなり、各受光素子にて撮像光を光
電変換して蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する
と共に、電荷蓄積時間を任意に設定可能な固体撮像手段
と、前記固体撮像手段の各受光素子の飽和を検出する飽
和検出手段と、フィールド若しくはフレーム毎に前記撮
像信号を平均化する平均化手段と、前記飽和検出手段の
飽和検出出力に基づいて、前記固体撮像手段の電荷蓄積
時間及び前記平均化のパラメータを制御する制御手段と
を有する。
An image pickup apparatus according to the present invention comprises a plurality of light receiving elements corresponding to a plurality of pixels, wherein each of the light receiving elements photoelectrically converts the image pickup light. And outputting the accumulated signal charges as an imaging signal, a solid-state imaging means capable of arbitrarily setting a charge accumulation time, a saturation detection means for detecting saturation of each light receiving element of the solid-state imaging means, An averaging unit for averaging the imaging signal; and a control unit for controlling a charge accumulation time of the solid-state imaging unit and the averaging parameter based on a saturation detection output of the saturation detection unit.

【0021】前記平均化手段は、前記撮像信号をフィー
ルド若しくはフレーム毎に帰還して平均化する帰還型フ
ィルタからなり、前記平均化のパラメータは、前記帰還
型フィルタの帰還量を表す値である。
The averaging means comprises a feedback filter for averaging the image signal by feeding back the image signal for each field or frame, and the averaging parameter is a value representing a feedback amount of the feedback filter.

【0022】また、前記制御手段は、前記固体撮像手段
の電荷蓄積時間をフィールド若しくはフレーム毎に変化
させる制御を行い、前記固体撮像手段は、1フィールド
期間若しくは1フレーム期間に複数回読み出した電荷を
加算して出力する。
Further, the control means controls the charge storage time of the solid-state imaging means to change for each field or frame, and the solid-state imaging means reads the electric charges read out a plurality of times in one field period or one frame period. Add and output.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る撮像装置の好
ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】本発明に係る撮像装置は、例えばビデオカ
メラ装置や電子スチルカメラ装置等に適用可能である
が、図1には、本発明に係る撮像装置の一実施の形態と
して電子シャッタの機能を備えたCCDイメージセンサ
3を有し、当該電子シャッタのシャッタ速度を制御する
ことで、CCDイメージセンサ3の各受光素子が飽和す
ることを防止可能にしたビデオカメラ装置を例に挙げて
説明する。
The imaging apparatus according to the present invention can be applied to, for example, a video camera apparatus or an electronic still camera apparatus. FIG. 1 shows the function of an electronic shutter as one embodiment of the imaging apparatus according to the present invention. A video camera apparatus having a CCD image sensor 3 provided and controlling the shutter speed of the electronic shutter to prevent each light receiving element of the CCD image sensor 3 from being saturated will be described as an example.

【0025】なお、図1には、通常、ビデオカメラ装置
に備えられている画像信号の記録再生部や、CCDイメ
ージセンサ3で撮像している画像及び記録再生部で再生
された画像を表示するための例えば電子ビューファイン
ダや小型液晶モニタ等の表示部等については図示を省略
している。
In FIG. 1, an image signal recording / reproducing unit usually provided in a video camera device, an image picked up by the CCD image sensor 3 and an image reproduced by the recording / reproducing unit are displayed. For example, a display unit such as an electronic viewfinder and a small liquid crystal monitor is not shown.

【0026】この図1に示す本発明実施の形態のビデオ
カメラ装置において、レンズ系1はメカ系駆動部10に
よってフォーカス等が駆動制御されるものであり、ま
た、アイリス(絞り)部2は同じくメカ系駆動部10に
よって絞り量が駆動制御されるものである。レンズ系1
にて集光されアイリス部2にて光量が調整(被写界深度
の調整も含む)された被写体等からの光は、画像を構成
する画素に対応する複数の受光素子を備えたCCDイメ
ージセンサ3の受光面上に入射される。
In the video camera apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the lens system 1 is driven and controlled by a mechanical system drive unit 10, and the iris (aperture) unit 2 is similarly controlled. The aperture amount is driven and controlled by the mechanical drive unit 10. Lens system 1
The light from the subject or the like whose light amount is adjusted by the iris unit 2 (including adjustment of the depth of field) by the iris unit 2 is a CCD image sensor having a plurality of light receiving elements corresponding to the pixels constituting the image. No. 3 is incident on the light receiving surface.

【0027】なお、図1では図示を省略しているが、こ
のCCDイメージセンサ3の前段には、例えばCCDイ
メージセンサ3の各奇数ライン毎にマゼンタ(Mg)と
グリーン(G)の配置位置が反転するいわゆる補色・M
g−G反転形の色フィルタアレイが設けられており、し
たがって、CCDイメージセンサ3の奇数ラインの各受
光素子には、マゼンタ(Mg)、グリーン(G)の撮像
光が入射され、CCDイメージセンサ3の偶数ラインの
各受光素子には、シアン(Cy)、イエロー(Ye)の
撮像光が入射されるようになっている。但し、この色フ
ィルタアレイは一例であり、この他、例えば補色・Mg
−G順次形の色フィルタアレイや、原色・ベイヤー配列
形と呼ばれるRGB配列の色フィルタアレイや、ホワイ
ト(W)、G、Cy、Yeの色フィルタアレイ等を設け
るようにしてもよい。
Although not shown in FIG. 1, the arrangement positions of magenta (Mg) and green (G) are arranged in front of the CCD image sensor 3, for example, for each odd line of the CCD image sensor 3. Inverted so-called complementary color M
A g-G inversion type color filter array is provided. Therefore, magenta (Mg) and green (G) imaging light is incident on each light receiving element of an odd line of the CCD image sensor 3, and the CCD image sensor The imaging light of cyan (Cy) and yellow (Ye) is incident on each light receiving element of the even-numbered line of No. 3. However, this color filter array is an example, and other than this, for example, a complementary color / Mg
A -G sequential color filter array, an RGB color filter array called a primary color / Bayer array type, a white (W), G, Cy, Ye color filter array, or the like may be provided.

【0028】CCDイメージセンサ3は、電子シャッタ
としての機能を備えたものであり、CCD駆動部9から
のCCD駆動パルスを任意に設定することで、当該電子
シャッタのシャッタ速度が任意に設定可能なものであ
る。該CCDイメージセンサ3の各受光素子から出力さ
れた撮像信号は、相関二重サンプリング(CDS)及び
自動利得制御(AGC)部4に送られる。
The CCD image sensor 3 has a function as an electronic shutter, and the shutter speed of the electronic shutter can be arbitrarily set by arbitrarily setting the CCD drive pulse from the CCD drive unit 9. Things. The imaging signal output from each light receiving element of the CCD image sensor 3 is sent to a correlated double sampling (CDS) and automatic gain control (AGC) unit 4.

【0029】相関二重サンプリング及び自動利得制御部
4は、CCDイメージセンサ3の各受光素子からの撮像
信号に対して、いわゆる相関二重サンプリング及び自動
利得制御を施す。この相関二重サンプリング及び自動利
得制御がなされた撮像信号は、アナログ/デジタル変換
(ADC)部5に送られる。
The correlated double sampling and automatic gain control section 4 performs so-called correlated double sampling and automatic gain control on the image pickup signal from each light receiving element of the CCD image sensor 3. The image signal subjected to the correlated double sampling and the automatic gain control is sent to an analog / digital conversion (ADC) unit 5.

【0030】アナログ/デジタル変換部5では、撮像信
号をデジタル信号に変換する。このデジタル変換された
撮像信号は、信号処理部6に送られる。
The analog / digital converter 5 converts an image signal into a digital signal. The digitally converted image signal is sent to the signal processing unit 6.

【0031】信号処理部6は、例えばデジタルシグナル
プロセッサ(DSP)からなり、アナログ/デジタル変
換部5からの撮像信号に対して所定のビデオプロセス処
理等を施し、画像信号を生成する。すなわちこの信号処
理部6では、補色系の色フィルタアレイにより得られた
撮像信号に基づいて色分離(RGB)を行い、この撮像
信号に対して所定のビデオプロセス処理等を施す。この
信号処理部6からの画像信号は、ノイズリデューサ(N
R)部11に送られる。
The signal processing unit 6 is composed of, for example, a digital signal processor (DSP), and performs a predetermined video process process or the like on the image pickup signal from the analog / digital conversion unit 5 to generate an image signal. That is, the signal processing unit 6 performs color separation (RGB) based on the image signal obtained by the complementary color filter array, and performs a predetermined video process process or the like on the image signal. The image signal from the signal processing unit 6 is a noise reducer (N
R) sent to the unit 11.

【0032】当該ノイズリデューサ部11は、図1に示
すように巡回型フィルタ(帰還型フィルタ)構成のノイ
ズリデューサであり、主要な構成として、メモリ24に
記憶された画像信号に乗算係数Kを乗算する乗算器23
と、信号処理部6からの画像信号に乗算係数(1−K)
を乗算する乗算器21と、当該乗算器21により乗算係
数(1−K)が乗算された画像信号と乗算器23により
乗算係数Kが乗算された画像信号とを加算する加算器2
2とを有し、メモリ24には加算器22から出力された
画像信号が記憶されるものである。なお、乗算係数K
は、0<K<1の値をとり、巡回型フィルタの巡回量
(帰還型フィルタの帰還量)を表すパラメータである。
このノイズリデューサ部11からの画像信号は、出力端
子12から出力され、図示しない記録系に送られて記録
されたり、同じく図示しない表示系に送られて表示され
たりする。
The noise reducer 11 is a noise reducer having a recursive filter (feedback filter) configuration as shown in FIG. 1, and has a main configuration of multiplying the image signal stored in the memory 24 by a multiplication coefficient K. Multiplier 23
And a multiplication coefficient (1-K) with the image signal from the signal processing unit 6
And an adder 2 that adds the image signal multiplied by the multiplication coefficient (1-K) by the multiplier 21 and the image signal multiplied by the multiplication coefficient K by the multiplier 23.
The memory 24 stores the image signal output from the adder 22. Note that the multiplication coefficient K
Is a parameter that takes a value of 0 <K <1 and represents a recursive amount of the recursive filter (a feedback amount of the feedback filter).
The image signal from the noise reducer 11 is output from the output terminal 12 and sent to a recording system (not shown) for recording, or sent to a display system (not shown) for display.

【0033】また、信号処理部6に供給された撮像信号
は、この信号処理部6を介して飽和検出部7にも送られ
る。この飽和検出部7は、予め設定されている所定のし
きい値と撮像信号のレベルとを比較する図示しない比較
回路を有してなり、当該所定のしきい値と撮像信号のレ
ベルとを比較することで、CCDイメージセンサ3の各
受光素子が飽和したか否かを検出するものである。すな
わちこの飽和検出部7では、例えばある特定画素以上に
対応する各受光素子からの撮像信号のレベルが、しきい
値より大きくなったとき、CCDイメージセンサ3が飽
和したことを検出する。この飽和検出部7からの飽和検
出信号は、マイクロコンピュータ(マイコン)8に送ら
れる。
The image signal supplied to the signal processing unit 6 is also sent to the saturation detection unit 7 via the signal processing unit 6. The saturation detector 7 includes a comparison circuit (not shown) that compares a predetermined threshold value set in advance with the level of the image signal, and compares the predetermined threshold value with the level of the image signal. By doing so, it is detected whether or not each light receiving element of the CCD image sensor 3 is saturated. That is, the saturation detector 7 detects that the CCD image sensor 3 is saturated, for example, when the level of the imaging signal from each light receiving element corresponding to a certain pixel or more exceeds a threshold. The saturation detection signal from the saturation detector 7 is sent to a microcomputer 8.

【0034】マイクロコンピュータ8は、飽和検出部7
から飽和検出信号が供給されたときに、レンズ系1やア
イリス部2を駆動してCCDイメージセンサ3への入射
光量を制御するのに優先して、CCD駆動部9を制御
し、CCDイメージセンサ3の電子シャッタのシャッタ
速度を速くするように制御する。これにより、本実施の
形態のビデオカメラ装置では、CCDイメージセンサ3
の各受光素子の飽和を防止できることになる。なお、レ
ンズ系1やアイリス部2は、電子シャッタのシャッタ速
度制御の後に、マイクロコンピュータ8がメカ系駆動部
10を制御することにより駆動される。
The microcomputer 8 includes a saturation detector 7
When a saturation detection signal is supplied from the CPU, the CCD driving unit 9 is controlled in preference to controlling the amount of light incident on the CCD image sensor 3 by driving the lens system 1 and the iris unit 2 to control the CCD image sensor. Control is performed to increase the shutter speed of the third electronic shutter. Thereby, in the video camera device of the present embodiment, the CCD image sensor 3
Of each light receiving element can be prevented. The lens system 1 and the iris unit 2 are driven by the microcomputer 8 controlling the mechanical system driving unit 10 after controlling the shutter speed of the electronic shutter.

【0035】しかし、CCDイメージセンサ3が飽和す
るときに、レンズ系1やアイリス部2による入射光量制
御に優先して、CCDイメージセンサ3の電子シャッタ
のシャッタ速度を速くするように制御すると、前述した
ように、該CCDイメージセンサ3から出力される撮像
信号の動解像度が高まり、結果として撮影した動画像に
乱れ(動画像が不連続となり、滑らかさがなくなる)が
生じてしまうことになる。
However, when the CCD image sensor 3 is saturated, if the shutter speed of the electronic shutter of the CCD image sensor 3 is controlled to be faster than the control of the amount of incident light by the lens system 1 and the iris unit 2, As described above, the dynamic resolution of the imaging signal output from the CCD image sensor 3 is increased, and as a result, the captured moving image is disturbed (the moving image becomes discontinuous and loses smoothness).

【0036】そこで、本実施の形態のビデオカメラ装置
においては、CCDイメージセンサ3が飽和するとき
に、マイクロコンピュータ8が、CCDイメージセンサ
3の電子シャッタのシャッタ速度を速くするように制御
するのと同時に、ノイズリデューサ部11の係数乗算器
21及び23における乗算係数Kの値を大きくする(巡
回量を多くする)ように制御している。
Therefore, in the video camera apparatus of the present embodiment, when the CCD image sensor 3 is saturated, the microcomputer 8 controls the electronic shutter of the CCD image sensor 3 to increase the shutter speed. At the same time, control is performed so that the value of the multiplication coefficient K in the coefficient multipliers 21 and 23 of the noise reducer unit 11 is increased (the amount of repetition is increased).

【0037】すなわち、ノイズリデューサ部11は、図
1に示したように巡回型フィルタ構成のノイズリデュー
サであり、通常は画像信号に含まれるノイズ成分を除去
するものであるが、例えばCCDイメージセンサ3が飽
和したときのノイズリデューサ部11は、マイクロコン
ピュータ8にて乗算係数Kの値が大きく(巡回量を多
く)なるように制御されることにより、巡回型フィルタ
の巡回量が増して画像の平均化がなされ、結果として、
電子シャッタのシャッタ速度が速くなって動解像度が上
がった画像の乱れを少なくする(動解像度を落として、
画像の変化を少なくし、不自然さを少なくする)ことが
可能となる。
That is, the noise reducer 11 is a noise reducer having a recursive filter configuration as shown in FIG. 1 and normally removes a noise component contained in an image signal. When the noise reduction unit 11 is saturated, the microcomputer 8 controls the microcomputer 8 to increase the value of the multiplication coefficient K (increase the amount of repetition), thereby increasing the amount of repetition of the recursive filter and averaging the image. And, as a result,
The shutter speed of the electronic shutter is increased to reduce the disturbance of the image whose dynamic resolution has been increased.
It is possible to reduce the change in the image and reduce the unnaturalness).

【0038】これにより、本実施の形態のビデオカメラ
装置では、CCDイメージセンサ3の各受光素子の飽和
を防止できると同時に、動画像の乱れを無くすことも可
能となっている。
Thus, in the video camera device of the present embodiment, it is possible to prevent saturation of each light receiving element of the CCD image sensor 3 and at the same time to eliminate disturbance of a moving image.

【0039】ところで、本実施の形態のビデオカメラ装
置に使用されるCCDイメージセンサ3は、各フィール
ド毎に全受光素子に蓄積された電荷を一度に読み出す全
画素読み出し形CCDイメージセンサであるが、このC
CDイメージセンサ3は、以下に説明する「通常撮像モ
ード」と「ダイナミックレンジ拡大モード(Dレンジ拡
大モード)」の少なくとも2つの撮像モードでの撮像が
可能となされている。また、CCDイメージセンサ3
は、これら撮像モードに応じて受光素子に蓄積された電
荷の読み出し方を可変制御可能であると共に、フィール
ド毎に若しくはフレーム毎に電子シャッタのシャッタ速
度を変更可能ともなされている。
The CCD image sensor 3 used in the video camera apparatus of the present embodiment is an all-pixel readout CCD image sensor that reads out the electric charges accumulated in all the light receiving elements for each field at a time. This C
The CD image sensor 3 is capable of performing imaging in at least two imaging modes of a “normal imaging mode” and a “dynamic range expansion mode (D range expansion mode)” described below. In addition, the CCD image sensor 3
Can variably control how to read out the charges stored in the light receiving element in accordance with the imaging mode, and can change the shutter speed of the electronic shutter for each field or for each frame.

【0040】なお、これらの各撮像モードは、例えばユ
ーザが図示しない操作パネルに設けられた撮像モード選
択キーを操作することで選択可能となっており、マイク
ロコンピュータ8は、この撮像モード選択キーの操作で
選択された撮像モードを実行制御し、再生時にはその記
録時の撮像モードに応じた再生制御を行うようになって
いる。
Each of these imaging modes can be selected, for example, by the user operating an imaging mode selection key provided on an operation panel (not shown). The imaging mode selected by the operation is controlled to be executed, and at the time of reproduction, reproduction control according to the imaging mode at the time of recording is performed.

【0041】ここで、標準テレビジョン方式の一つであ
るNTSC方式を例に挙げて説明すると、通常撮像モー
ドとは、奇数ライン及び偶数ラインの各受光素子の電荷
を1/60秒の間隔で読み出すモードである。この通常
撮像モードにおいては、1フィールド毎に全受光素子の
電荷の読み出しを終了すると共に、各ラインの受光素子
から読み出した電荷を加算処理することなく奇数ライン
の電荷と偶数ラインの電荷とに分けて水平転送すること
ができるため、共に高い垂直解像度及び動解像度を得る
ことができる。
Here, the NTSC system, which is one of the standard television systems, will be described as an example. In the normal imaging mode, the charges of the light receiving elements on the odd and even lines are divided at 1/60 second intervals. This is the reading mode. In this normal imaging mode, the reading of the charges of all the light receiving elements is completed for each field, and the charges read from the light receiving elements of each line are divided into odd-line charge and even-line charge without adding processing. Therefore, high vertical resolution and high dynamic resolution can be obtained.

【0042】一方、ダイナミックレンジ拡大モードと
は、CCDイメージセンサ3の各受光素子の奇数ライン
の電荷及び偶数ラインの全電荷を1/60秒の間に例え
ば2度ずつ連続して読み出して加算処理するモード、言
い換えれば、奇数フィールドと偶数フィールドを構成す
る各受光素子の電荷を、それぞれ例えば1/120秒毎
に読み出して加算処理するような撮像モードである。
On the other hand, in the dynamic range expansion mode, the charge of the odd-numbered lines and the total charge of the even-numbered lines of each light receiving element of the CCD image sensor 3 are successively read out, for example, twice in 1/60 second and added. In other words, this is an imaging mode in which the charges of the light receiving elements constituting the odd field and the even field are read out and added at, for example, every 1/120 second.

【0043】また、このダイナミックレンジ拡大モード
においては、CCDイメージセンサ3の各受光素子の奇
数ラインの電荷及び偶数ラインの全電荷を例えば2度ず
つ連続して読み出して加算するようにしているため、ダ
イナミックレンジの広い画像信号を得ることが可能とな
る。
In the dynamic range expansion mode, the charge of the odd lines and the total charge of the even lines of each light receiving element of the CCD image sensor 3 are successively read out, for example, twice and added. An image signal with a wide dynamic range can be obtained.

【0044】このダイナミックレンジ拡大モードにおい
ては、1フィールドの間に2回、CCDイメージセンサ
3の各受光素子から電荷の読み出しを行うようにしてい
るため、撮像光の光量が多くなった場合でも各受光素子
を飽和し難くすることができる。
In this dynamic range expansion mode, charges are read from each light receiving element of the CCD image sensor 3 twice during one field, so that even when the amount of imaging light becomes large, each charge is read out. The light receiving element can be hardly saturated.

【0045】すなわちこの場合、1フィールドの間に2
回の読み出し制御を行うようにしているため、この2回
の読み出し分の電荷を加算処理しても、1フィールドで
1回の読み出し制御を行うときよりも、各受光素子を2
倍、飽和し難くすることができる。このため、受光素子
の飽和が原因で撮像画像にブルーミングやスミア等が発
生する不都合を防止することができる。
That is, in this case, 2
Since the readout control is performed twice, even if the charge for the two times of readout is added, each light receiving element is set to two times more than when one readout control is performed in one field.
It can be hardly saturated. For this reason, it is possible to prevent the inconvenience of blooming, smear, and the like occurring in the captured image due to saturation of the light receiving element.

【0046】言い換えれば、該ダイナミックレンジ拡大
モードで1フィールドの間にCCDイメージセンサ3か
ら読み出された2フィールド分の撮像信号は、それぞれ
同じ撮像時間(蓄積時間)であるため、この2フィール
ド分の撮像信号を加算処理することにより、撮像信号の
ダイナミックレンジを拡大できると共に、2フィールド
分の撮像信号を加算処理しても両者は動解像度が同じも
のであるため、該加算処理により奇数フィールド、偶数
フィールドの画像に違和感を生ずることはなく、良好な
画像が得られるようになる。
In other words, the imaging signals for two fields read from the CCD image sensor 3 during one field in the dynamic range expansion mode have the same imaging time (accumulation time). In addition, the dynamic range of the imaging signal can be expanded by adding the imaging signals, and even if the addition processing of the imaging signals for two fields is performed, the two have the same dynamic resolution. A good image can be obtained without causing any discomfort in the image of the even field.

【0047】なお、この例においては、ダイナミックレ
ンジ拡大モードのときに1フィールドの間に2回、各受
光素子から電荷の読み出しを行うようにしたが、これ
は、3回或いは4回等のように任意の回数分読み出し制
御を行うようにしてもよい。これにより、通常撮像モー
ドのように1フィールドで1回の読み出し制御を行うと
きよりも、CCDイメージセンサ3の各受光素子を3倍
或いは4倍飽和し難くすることができ、前述の効果を、
より顕著なものとすることができる。
In this example, the charge is read from each light receiving element twice during one field in the dynamic range expansion mode. However, this is performed three or four times. The read control may be performed an arbitrary number of times. This makes it possible to make each light receiving element of the CCD image sensor 3 less likely to be saturated three or four times than in the case of performing one read control in one field as in the normal imaging mode.
It can be more prominent.

【0048】本実施の形態のビデオカメラ装置において
は、上述したダイナミックレンジ拡大モードを使用し、
さらに当該ダイナミックレンジ拡大モードのときに、C
CDイメージセンサ3の電子シャッタのシャッタ速度を
フィールド毎若しくはフレーム毎に変更することで、通
常撮像モードのときよりも、CCDイメージセンサ3の
飽和防止効果と前述したノイズリデューサ部11による
動画像の乱れ抑制効果を更に顕著にすることが可能であ
る。
In the video camera device according to the present embodiment, the above-described dynamic range expansion mode is used.
Further, in the dynamic range expansion mode, C
By changing the shutter speed of the electronic shutter of the CD image sensor 3 for each field or for each frame, the effect of preventing the saturation of the CCD image sensor 3 and the disturbance of the moving image by the noise reducer unit 11 can be improved as compared with the normal imaging mode. It is possible to make the suppression effect more remarkable.

【0049】すなわちダイナミックレンジ拡大モードの
場合において、例えば第1の例として、例えば第1回目
の奇数フィールドの読み出しのときには1/60秒で各
奇数ラインから蓄積電荷を読み出し、また同じく第1回
目の偶数フィールドの読み出しのときには1/500秒
で各偶数ラインから蓄積電荷を読み出し、第2回目の奇
数フィールドの読み出しのときには1/60秒で各奇数
ラインから蓄積電荷を読み出し、第2回目の偶数フィー
ルドの読み出しのときには1/500秒で各偶数ライン
から蓄積電荷を読み出し、以下同様にこの読み出し動作
を繰り返すようにして、フィールド毎にCCDイメージ
センサ3の電子シャッタのシャッタ速度を変更すること
により、CCDイメージセンサ3の飽和防止と動画像の
乱れ抑制効果を高めることが可能である。
That is, in the case of the dynamic range expansion mode, for example, as a first example, for example, at the time of the first reading of the odd field, the accumulated charge is read from each odd line in 1/60 second. When reading the even field, the stored charge is read from each even line in 1/500 second, and in the second reading of the odd field, the stored charge is read from each odd line in 1/60 second. At the time of reading, the accumulated charge is read from each even line in 1/500 second, and the reading operation is repeated in the same manner as described above. By changing the shutter speed of the electronic shutter of the CCD image sensor 3 for each field, the CCD is read. Higher effect of preventing saturation of image sensor 3 and suppressing disturbance of moving image Rukoto is possible.

【0050】また、ダイナミックレンジ拡大モードの場
合において、例えば第2の例として、第1回目の奇数フ
ィールドの読み出しのときには1/60秒で各奇数ライ
ンから蓄積電荷を読み出し、同じく第1回目の偶数フィ
ールドの読み出しのときには1/60秒で各偶数ライン
から蓄積電荷を読み出し、第2回目の奇数フィールドの
読み出しのときには1/500秒で各奇数ラインから蓄
積電荷を読み出し、第2回目の偶数フィールドの読み出
しのときには1/500秒で各偶数フィールドから蓄積
電荷を読み出し、以下同様にこの読み出し動作を繰り返
すようにして、フレーム毎にCCDイメージセンサ3の
電子シャッタのシャッタ速度を変更することにより、C
CDイメージセンサ3の飽和防止と動画像の乱れの抑制
効果を高めることが可能である。
In the case of the dynamic range expansion mode, for example, as a second example, at the time of the first reading of the odd field, the accumulated charge is read from each odd line in 1/60 seconds, and the first even field is read. When reading the field, the accumulated charge is read from each even line in 1/60 second, and when reading the second odd field, the accumulated charge is read from each odd line in 1/500 second. At the time of reading, the accumulated charge is read from each even field in 1/500 second, and the reading operation is repeated in the same manner as described above. By changing the shutter speed of the electronic shutter of the CCD image sensor 3 for each frame, C
It is possible to enhance the effects of preventing saturation of the CD image sensor 3 and suppressing disturbance of a moving image.

【0051】なお、第1の例のようにフィールド毎に電
子シャッタのシャッタ速度を変える場合は、図1のメモ
リ24としてはフィールドメモリを使用する。また、第
2の例のようにフレーム毎に電子シャッタのシャッタ速
度を変える場合は、図1のメモリ24としてはフレーム
メモリを使用する。さらに、これら第1,第2の例のよ
うに、ダイナミックレンジ拡大モードの場合は、乗算係
数Kとしては例えば1/2の値を用いる。
When the shutter speed of the electronic shutter is changed for each field as in the first example, a field memory is used as the memory 24 in FIG. When the shutter speed of the electronic shutter is changed for each frame as in the second example, a frame memory is used as the memory 24 in FIG. Further, in the case of the dynamic range expansion mode as in the first and second examples, for example, a value of 1/2 is used as the multiplication coefficient K.

【0052】以上の説明から明らかなように、本実施の
形態のビデオカメラ装置は、ビデオカメラ装置の信号処
理に新たに追加や変更を加えることなく、CCDイメー
ジセンサ3の飽和を防止でき、また、不必要に動解像度
が上がって不自然な画像になることを抑制でき、さら
に、従来の数倍若しくは数10倍のダイナミックレンジ
に拡大した画像出力も可能になる。
As is apparent from the above description, the video camera device according to the present embodiment can prevent the saturation of the CCD image sensor 3 without newly adding or changing the signal processing of the video camera device. In addition, it is possible to suppress an unnatural image due to an unnecessary increase in the dynamic resolution, and it is also possible to output an image enlarged to a dynamic range several times or tens of times the conventional dynamic range.

【0053】またさらに、本実施の形態のビデオカメラ
装置においては、ノイズリデューサ部11を備えること
により、画像信号の信号対ノイズ比(S/N)の向上も
見込める。
Further, in the video camera apparatus according to the present embodiment, the provision of the noise reducer 11 can improve the signal-to-noise ratio (S / N) of the image signal.

【0054】なお、上述の実施の形態は、本発明に係る
撮像装置を我が国の標準テレビジョン方式であるNTS
C方式に準じたものとして説明したものであるが、本発
明は、例えばPAL方式やSECAM方式等の異なるテ
レビジョン方式にも適用することもできる。
In the above-described embodiment, the image pickup apparatus according to the present invention is used for the NTS, which is a Japanese standard television system.
Although the present invention has been described as conforming to the C system, the present invention can also be applied to different television systems such as the PAL system and the SECAM system.

【0055】また、CCDイメージセンサ3は、全画素
読み出し形CCDイメージセンサであることとしたが、
これは、例えばインターライン形CCDイメージセンサ
(ILCCD)等の他のCCDイメージセンサとしても
よい。
The CCD image sensor 3 is an all pixel readout type CCD image sensor.
This may be another CCD image sensor such as an interline CCD image sensor (ILCCD).

【0056】そして、本発明は一例として説明した上述
の実施の形態に限定されることはなく、本発明に係る技
術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種
々の変更が可能であることは勿論である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described as an example, and various changes can be made in accordance with the design and the like without departing from the technical idea of the present invention. Of course, it is.

【0057】[0057]

【発明の効果】請求項1に記載の本発明に係る撮像装置
は、電荷蓄積時間を任意に設定可能な固体撮像手段と、
固体撮像手段の各受光素子の飽和を検出する飽和検出手
段と、フィールド若しくはフレーム毎に撮像信号を平均
化する平均化手段と、飽和検出手段の飽和検出出力に基
づいて電荷蓄積時間及び平均化のパラメータを制御する
制御手段とを有することにより、受光素子の飽和を防止
できると共に、動画像の乱れを無くすことが可能であ
る。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus comprising: a solid-state imaging unit capable of arbitrarily setting a charge accumulation time;
Saturation detection means for detecting the saturation of each light receiving element of the solid-state imaging means; averaging means for averaging the imaging signal for each field or frame; and charge accumulation time and averaging based on the saturation detection output of the saturation detection means. By having the control means for controlling the parameters, it is possible to prevent saturation of the light receiving element and to eliminate disturbance of the moving image.

【0058】請求項2に記載の本発明に係る撮像装置
は、平均化手段として撮像信号をフィールド若しくはフ
レーム毎に帰還して平均化する帰還型フィルタを備え、
平均化のパラメータを帰還型フィルタの帰還量を表す値
とすることにより、動画像の乱れを無くすことが可能で
あると共に、画像信号の信号対雑音比をも改善できる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising a feedback filter for averaging by returning an image signal for each field or frame as averaging means.
By setting the averaging parameter to a value representing the feedback amount of the feedback filter, it is possible to eliminate the disturbance of the moving image and to improve the signal-to-noise ratio of the image signal.

【0059】請求項3に記載の本発明に係る撮像装置
は、固体撮像手段の電荷蓄積時間をフィールド若しくは
フレーム毎に変化させる制御を行い、且つ、1フィール
ド期間若しくは1フレーム期間に複数回読み出した電荷
を加算して出力することにより、ダイナミックレンジを
拡大できると共に、受光素子の飽和を防止でき、さらに
動画像の乱れを無くすことが可能である。
According to the third aspect of the present invention, the solid-state imaging means controls the charge storage time to change for each field or frame, and reads out a plurality of times in one field period or one frame period. By adding and outputting the charges, the dynamic range can be expanded, the saturation of the light receiving element can be prevented, and the disturbance of the moving image can be eliminated.

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

【図1】本発明に係る撮像装置を適用した実施の形態の
ビデオカメラ装置の要部のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a video camera device according to an embodiment to which an imaging device according to the present invention is applied.

【図2】従来のビデオカメラ装置の要部のブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram of a main part of a conventional video camera device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レンズ系、2…アイリス、3…CCDイメージセン
サ、4…相関二重サンプリング及び自動利得制御部(C
DS/AGC部)、5…デジタル/アナログ変換器、6
…信号処理部、7…飽和検出部、8…マイクロコンピュ
ータ、9…CCD駆動部、10…メカ系駆動部、11…
ノイズリデューサ部、21,23…乗算器、22…加算
器、24…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens system, 2 ... Iris, 3 ... CCD image sensor, 4 ... Correlated double sampling and automatic gain control unit (C
DS / AGC unit), 5 ... Digital / analog converter, 6
... Signal processing unit, 7 ... Saturation detection unit, 8 ... Microcomputer, 9 ... CCD drive unit, 10 ... Mechanical system drive unit, 11 ...
Noise reducer part, 21, 23 multiplier, 22 adder, 24 memory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の画素に対応する複数の受光素子か
らなり、各受光素子にて撮像光を光電変換して蓄積した
信号電荷を撮像信号として出力すると共に、電荷蓄積時
間を任意に設定可能な固体撮像手段と、 前記固体撮像手段の各受光素子の飽和を検出する飽和検
出手段と、 フィールド若しくはフレーム毎に前記撮像信号を平均化
する平均化手段と、 前記飽和検出手段の飽和検出出力に基づいて、前記固体
撮像手段の電荷蓄積時間及び前記平均化のパラメータを
制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装
置。
1. A plurality of light receiving elements corresponding to a plurality of pixels. Each light receiving element photoelectrically converts imaging light and outputs a signal charge stored as an imaging signal, and a charge storage time can be set arbitrarily. Solid-state imaging means, saturation detection means for detecting saturation of each light-receiving element of the solid-state imaging means, averaging means for averaging the imaging signal for each field or frame, and a saturation detection output of the saturation detection means. And a control means for controlling the charge accumulation time of the solid-state imaging means and the averaging parameter based on the control signal.
【請求項2】 前記平均化手段は、前記撮像信号をフィ
ールド若しくはフレーム毎に帰還して平均化する帰還型
フィルタからなり、前記平均化のパラメータは、前記帰
還型フィルタの帰還量を表す値であることを特徴とする
請求項1記載の撮像装置。
2. The averaging means comprises a feedback filter for averaging the image signal by feeding back the image signal for each field or frame, and the averaging parameter is a value representing a feedback amount of the feedback filter. The imaging device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記制御手段は、前記固体撮像手段の電
荷蓄積時間をフィールド若しくはフレーム毎に変化させ
る制御を行い、 前記固体撮像手段は、1フィールド期間若しくは1フレ
ーム期間に複数回読み出した電荷を加算して出力するこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2記載の撮像装置。
3. The control unit performs control to change the charge accumulation time of the solid-state imaging unit for each field or frame, and the solid-state imaging unit reads the electric charge read multiple times in one field period or one frame period. The imaging device according to claim 1, wherein the image is added and output.
JP09785098A 1998-04-09 1998-04-09 Video imaging device Expired - Lifetime JP3918292B2 (en)

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