JPH1132252A - Image-pickup device - Google Patents

Image-pickup device

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JPH1132252A
JPH1132252A JP9185585A JP18558597A JPH1132252A JP H1132252 A JPH1132252 A JP H1132252A JP 9185585 A JP9185585 A JP 9185585A JP 18558597 A JP18558597 A JP 18558597A JP H1132252 A JPH1132252 A JP H1132252A
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JP
Japan
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gain
signal
circuit
gain adjustment
exposure time
Prior art date
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Pending
Application number
JP9185585A
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Japanese (ja)
Inventor
Keizo Ishiguro
敬三 石黒
Noritoshi Shibuya
文紀 渋谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image-pickup device which does not require variable density liquid crystal filter and, in addition, can reduce the hue variations of inputted light. SOLUTION: In an image-pickup device, a solid-state image-pickup element inputs light from an object condensed through a lens for prescribed exposure time, and converts the light into electrical signals, while a gain-adjusting circuit amplifies the electric signals. Then a luminance level detecting circuit integrates the electrical signal and calculates the average luminance of the image of the object, and a first comparator generates a compared signal S4 by taking the difference between the average luminance and the discriminated value of a first memory. In addition, a pulse number computing circuit 10 generates a pulse number S5, which determines the exposure time of the solid-state image- pickup element based on the positive/negative polarity of the value of the signal S4 and by taking a signal from a delay element DLY 11 into consideration. Finally, a second comparator 13 compares the magnitudes of the pulse number S5 and discriminated value of a second memory 12, and generates a gain- adjusting signal S6 which decides the gain of the gain-adjusting circuit.

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、固体撮像素子の電
子シャッター動作を用いて、カメラの露光量を制御する
撮像装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image pickup apparatus for controlling an exposure amount of a camera by using an electronic shutter operation of a solid-state image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子カメラは、小型化・低コスト
化という目的のため、カメラの露光量の制御について
は、絞りの開閉による機械式の制御ではなく、固体撮像
素子の電子シャッター動作を用いた電子式の制御が使用
されはじめている。
2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of miniaturization and cost reduction of electronic cameras, the control of the exposure amount of the camera is not performed by mechanical control by opening and closing the aperture, but by the electronic shutter operation of the solid-state imaging device. The electronic controls used are beginning to be used.

【0003】このような、電子式の露光量制御が用いら
れた装置としては、例えば、特開平1−159470号
公報に示されている露光量制御装置がある。以下に、そ
の従来の露光量制御装置を図6を参照して説明する。
An apparatus using such electronic exposure amount control is, for example, an exposure amount control apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-159470. Hereinafter, the conventional exposure amount control device will be described with reference to FIG.

【0004】図6は、従来の露光量制御装置の構成とそ
の動作を示すブロック図である。図6において、61は
被写体からの光を集光するレンズ、62は濃度可変液晶
フィルタ、63は濃度可変液晶フィルタ62を介して得
た、被写体からの光を光電変換する固体撮像素子、64
は濃度可変液晶フィルタ制御回路、65は映像増幅回
路、66は電子シャッター制御回路、67はAGC付映
像増幅回路である。
FIG. 6 is a block diagram showing the structure and operation of a conventional exposure control device. In FIG. 6, reference numeral 61 denotes a lens for condensing light from a subject, 62 denotes a variable density liquid crystal filter, 63 denotes a solid-state imaging device for photoelectrically converting light from the subject obtained through the variable density liquid crystal filter 62, 64
Denotes a variable density liquid crystal filter control circuit, 65 denotes an image amplification circuit, 66 denotes an electronic shutter control circuit, and 67 denotes an image amplification circuit with AGC.

【0005】このような従来の露光量制御装置の動作
は、以下に述べる通りである。先ず、レンズ61が、被
写体からの光を集光して被写体像を形成し、固体撮像素
子63が、所定の露光時間で、濃度可変液晶フィルタ6
2を介して光を入力し、その光の量に応じて被写体像を
電気信号に変換し、映像増幅回路65が、その電気信号
を増幅する。次に、濃度可変液晶フィルタ制御回路64
が、映像増幅回路65からの電気信号の大きさに基づい
て、濃度可変液晶フィルタ62の濃度を調整して、濃度
可変液晶フィルタ62を透過する光の強度を制御し、ま
た、電子シャッター制御回路66も、映像増幅回路65
からの電気信号の大きさに基づいて、固体撮像素子63
が光を入力する時間、つまり、固体撮像素子63の露光
時間を制御することによって、固体撮像素子63が入力
する光の量、つまり、露光量を制御する。そして、AG
C付映像増幅回路67が、映像増幅回路65が増幅した
電気信号の利得を調整し、カメラが撮影した画像、つま
り、被写体像を適正な輝度レベルに制御する。なお、露
光時間を制御することを、電子シャッター動作といい、
その露光時間を電子シャッターという。
The operation of such a conventional exposure control device is as described below. First, the lens 61 condenses light from a subject to form a subject image, and the solid-state imaging device 63 controls the density variable liquid crystal filter 6 for a predetermined exposure time.
The light is input through the optical amplifier 2 and the subject image is converted into an electric signal according to the amount of the light, and the video amplifier 65 amplifies the electric signal. Next, the density variable liquid crystal filter control circuit 64
Adjusts the density of the variable density liquid crystal filter 62 based on the magnitude of the electric signal from the video amplification circuit 65 to control the intensity of light transmitted through the variable density liquid crystal filter 62; 66 is also a video amplification circuit 65
The solid-state image sensor 63
By controlling the light input time, that is, the exposure time of the solid-state imaging device 63, the amount of light input to the solid-state imaging device 63, that is, the exposure amount, is controlled. And AG
The video amplification circuit with C 67 adjusts the gain of the electric signal amplified by the video amplification circuit 65, and controls the image captured by the camera, that is, the subject image, to an appropriate luminance level. In addition, controlling the exposure time is called an electronic shutter operation,
The exposure time is called an electronic shutter.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の露光量制御装置は、濃度可変液晶フィルタ62
を備えるので、その濃度可変液晶フィルタ62を設置す
る容積を必要とし、さらに、その濃度可変液晶フィルタ
62を制御する濃度可変液晶フィルタ制御回路64も備
える必要がある。したがって、従来の露光量制御装置
は、露光量の制御について、機械式ではない特長を有し
ているにしても、電子シャッターを制御することのみで
露光量を制御する場合に比べてコストが高くなってい
る。
However, the above-mentioned conventional exposure amount control apparatus is not limited to the density variable liquid crystal filter 62.
Therefore, a volume for installing the variable density liquid crystal filter 62 is required, and a variable density liquid crystal filter control circuit 64 for controlling the variable density liquid crystal filter 62 also needs to be provided. Therefore, the conventional exposure amount control device has a higher cost than the case where the exposure amount is controlled only by controlling the electronic shutter, even though it has a non-mechanical feature for controlling the exposure amount. Has become.

【0007】また、従来の露光量制御装置が電子シャッ
ターのみで露光量を制御する場合、例えば、蛍光灯のよ
うな輝度が比較的大きく、かつ、その輝度や色相が周期
的に変化する光源下のような環境では、光量が比較的多
いので、露光量を制御するためには、電子シャッター、
すなわち、固体撮像素子63の露光時間が短くなるが、
露光時間が短くなればなるほど、露光のタイミングによ
って、固体撮像素子63が入力する光の各色成分の量が
大きく変化する、つまり、固体撮像素子63が入力する
光の色相が、大きく変化するという欠点があった。
[0007] When the conventional exposure control device controls the exposure using only the electronic shutter, for example, under a light source such as a fluorescent lamp whose luminance is relatively large and whose luminance and hue periodically change. In such an environment, the amount of light is relatively large, so to control the exposure amount, an electronic shutter,
That is, although the exposure time of the solid-state imaging device 63 is shortened,
As the exposure time becomes shorter, the amount of each color component of the light input to the solid-state imaging device 63 greatly changes depending on the exposure timing. In other words, the hue of the light input to the solid-state imaging device 63 greatly changes. was there.

【0008】本発明は、このような従来の露光量制御装
置が濃度可変液晶フィルタを必要としていたという課題
と、従来の露光量制御装置が露光時間のみで露光量を制
御する場合、露光時間が短くなると、入力する光の色相
が、大きく変化するという課題とを考慮し、濃度可変液
晶フィルタを必要とせず、また、入力する光の色相の変
化を小さくする撮像装置を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has a problem that such a conventional exposure control apparatus requires a variable density liquid crystal filter, and the conventional exposure control apparatus controls an exposure time only by an exposure time. In view of the problem that the hue of input light greatly changes when the length becomes short, an object of the present invention is to provide an imaging device that does not require a variable density liquid crystal filter and that reduces the change in hue of input light. Is what you do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、光
を集光する集光手段と、前記集光手段が集光した光を入
力し、所定の露光時間で、その光を電気に変換する撮像
素子と、前記撮像素子の出力の利得を調整する利得調整
手段と、前記利得調整手段の出力が適正となるように、
前記撮像素子における、前記露光時間を制御する制御信
号を出力する第1制御手段と、前記制御信号を利用し
て、前記利得調整手段の調整量を制御する第2制御手段
とを備えたことを特徴とする撮像装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light condensing means for condensing light, and the light condensed by the light condensing means is inputted, and the light is converted into electric light for a predetermined exposure time. An image sensor that converts to, a gain adjustment unit that adjusts the gain of the output of the image sensor, so that the output of the gain adjustment unit is appropriate,
A first control unit that outputs a control signal for controlling the exposure time in the image sensor; and a second control unit that controls an adjustment amount of the gain adjustment unit using the control signal. It is an imaging device characterized by the following.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】(実施の形態1)本発明の実施の形態1の
撮像装置の構成をその動作とともに述べる。
(Embodiment 1) The configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described together with its operation.

【0012】先ず、本発明の実施の形態1の撮像装置の
動作を図1および2を参照して説明する。図1は、本発
明の実施の形態1の撮像装置の構成とその動作を示すブ
ロック図である。図2は、図1を補足するための図であ
り、本発明の実施の形態1の撮像装置の電荷排出パルス
演算回路8の構成とその動作を示すブロック図である。
First, the operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration and an operation of the imaging device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for supplementing FIG. 1, and is a block diagram showing the configuration and operation of the charge discharging pulse calculation circuit 8 of the imaging device according to the first embodiment of the present invention.

【0013】先ず、レンズ1が、被写体からの光を集光
し、固体撮像素子2が、所定の露光時間でその光S1を
入力して、その光S1の量、つまり、露光量に応じて電
荷を蓄積し、アナログの電気信号(以降映像信号)S2
に変換する。なお、露光時間とは、固体撮像素子2が光
S1を入力する時間であり、固体撮像素子2が電荷を蓄
積し始めてから、蓄積した電荷を排出するまでの時間で
もある。また、その露光時間は、後に述べる電荷排出パ
ルスS7の指示に基づいて変更する。
First, the lens 1 condenses light from a subject, and the solid-state imaging device 2 inputs the light S1 for a predetermined exposure time, and according to the amount of the light S1, that is, according to the exposure amount. The electric charge is accumulated, and an analog electric signal (hereinafter referred to as a video signal) S2
Convert to Note that the exposure time is a time during which the solid-state imaging device 2 inputs the light S1, and is also a time from when the solid-state imaging device 2 starts to accumulate charges to when the accumulated charges are discharged. Further, the exposure time is changed based on an instruction of a charge discharging pulse S7 described later.

【0014】その後、利得調整回路3が、映像信号S2
を入力し、その映像信号S2を所定数倍増幅するような
電圧を印加して、A/D変換器4に出力する。なお、利
得調整回路3は、標準モードと、その標準モードよりゲ
イン(利得)が低い低ゲインモードの2モードを有して
おり、後に述べるゲイン調整信号S6の指示に基づい
て、利得調整回路3のモードは、標準モードまたは低ゲ
インモードのいずれかのモードとなる。標準モードは、
固体撮像素子2の特性、映像信号S2のS/N比、およ
び、A/D変換器4が変換することができる映像信号S
2の大きさの上下限であるダイナミックレンジから決ま
るモードであって、利得調整回路3のモードが標準モー
ドであれば、利得調整回路3は、映像信号S2を、所定
数倍増幅するような電圧を、映像信号S2に印加する。
これに対し、利得調整回路3のモードが低ゲインモード
であれば、利得調整回路3は、映像信号S2を、標準モ
ードの所定数より小さい所定数倍増幅するような電圧、
例えば、標準モードのときの電圧より6dB低い電圧
を、映像信号S2に印加する。
Thereafter, the gain adjustment circuit 3 outputs the video signal S2
, And a voltage that amplifies the video signal S2 by a predetermined number is applied to the A / D converter 4. The gain adjustment circuit 3 has two modes, a standard mode and a low gain mode having a lower gain (gain) than the standard mode. Based on an instruction of a gain adjustment signal S6 described later, the gain adjustment circuit 3 Is a standard mode or a low gain mode. Standard mode is
The characteristics of the solid-state imaging device 2, the S / N ratio of the video signal S2, and the video signal S that can be converted by the A / D converter 4.
If the mode is determined by the dynamic range, which is the upper and lower limit of the magnitude of 2, and the mode of the gain adjustment circuit 3 is the standard mode, the gain adjustment circuit 3 amplifies the video signal S2 by a predetermined number of times. Is applied to the video signal S2.
On the other hand, if the mode of the gain adjustment circuit 3 is the low gain mode, the gain adjustment circuit 3 amplifies the video signal S2 by a predetermined number smaller than the predetermined number in the standard mode,
For example, a voltage 6 dB lower than the voltage in the standard mode is applied to the video signal S2.

【0015】次に、A/D変換器4が、利得調整回路3
で増幅された映像信号を入力し、デジタル信号に変換
し、輝度レベル検出回路5と、信号処理回路27とに出
力する。
Next, the A / D converter 4 is connected to the gain adjustment circuit 3
The video signal amplified by the above is input, converted into a digital signal, and output to the luminance level detection circuit 5 and the signal processing circuit 27.

【0016】そして、信号処理回路27が、A/D変換
器4からのデジタル化された映像信号を入力して外部に
出力する。
Then, the signal processing circuit 27 receives the digitized video signal from the A / D converter 4 and outputs it to the outside.

【0017】また、輝度レベル検出回路5も、A/D変
換器4からのデジタル化された映像信号を入力し、被写
体の画像全体について、その映像信号を積分し、その画
像の輝度の平均を輝度平均S3として算出する。
The brightness level detection circuit 5 also receives the digitized video signal from the A / D converter 4, integrates the video signal for the entire image of the subject, and averages the brightness of the image. It is calculated as a luminance average S3.

【0018】その後、第1比較器7が、輝度平均S3
と、第1メモリ6が蓄えている所定の判定値S9とを入
力し、それらの差分を取って比較信号S4を生成する。
例えば、輝度平均S3が100という値であって、判定
値S9が80である場合、第1比較器7は、20という
値の比較信号S4を生成する。なお、その判定値S9
は、輝度平均S3が実質上一定となるように、いいかえ
ると、信号処理回路27が出力する画像の輝度が実質上
一定となり、適正となるように、固体撮像素子2の露光
時間と、利得調整回路3のモードとを制御する基となる
値である。
Thereafter, the first comparator 7 calculates the luminance average S3
And a predetermined determination value S9 stored in the first memory 6, and a difference therebetween is calculated to generate a comparison signal S4.
For example, when the average luminance S3 is 100 and the determination value S9 is 80, the first comparator 7 generates a comparison signal S4 having a value of 20. Note that the determination value S9
The exposure time of the solid-state imaging device 2 and the gain adjustment are adjusted so that the luminance average S3 is substantially constant, in other words, the luminance of the image output from the signal processing circuit 27 is substantially constant and appropriate. This is a value that serves as a basis for controlling the mode of the circuit 3.

【0019】さらに、電荷排出パルス演算回路8が、比
較信号S4を入力し、その比較信号S4に基づいて、固
体撮像素子2の露光時間を決定するパルス数S5と、利
得調整回路3のゲインを決定するゲイン調節信号S6を
生成する。
Further, the charge discharging pulse calculating circuit 8 receives the comparison signal S4, and based on the comparison signal S4, determines the number of pulses S5 for determining the exposure time of the solid-state imaging device 2 and the gain of the gain adjustment circuit 3. A gain adjustment signal S6 to be determined is generated.

【0020】ところで、図2に示すように、電荷排出パ
ルス演算回路8は、パルス数演算回路10と、遅延素子
DLY11と、第2メモリ12と、第2比較器13とを
備えており、電荷排出パルス演算回路8が比較信号S4
を入力するさい、実際は、パルス数演算回路10がその
比較信号S4を入力することになる。そのパルス数演算
回路10がはじめて比較信号S4を入力する場合と、少
なくとも1度以上比較信号S4を入力してパルス数S5
を生成した後、新たな比較信号S4を入力する場合とで
は、パルス数演算回路10の動作は、異なってくるの
で、それら2つの場合を分けて説明する。
As shown in FIG. 2, the charge discharging pulse calculating circuit 8 includes a pulse number calculating circuit 10, a delay element DLY11, a second memory 12, and a second comparator 13. The discharge pulse calculation circuit 8 outputs the comparison signal S4
Is input, the pulse number calculation circuit 10 actually inputs the comparison signal S4. When the pulse number calculation circuit 10 inputs the comparison signal S4 for the first time, and when the comparison signal S4 is input at least once, the pulse number S5
Is generated, and the operation of the pulse number calculation circuit 10 differs when a new comparison signal S4 is input. Therefore, the two cases will be described separately.

【0021】先ず、パルス数演算回路10が、はじめて
比較信号S4を入力する場合について説明する。その場
合、すなわち、撮像装置が、はじめて被写体からの光を
入力する場合、固体撮像素子2の露光時間は、あらかじ
め所定の時間Aに設定されており、また、利得調整回路
3のモードは、標準モードに設定されている。なお、露
光時間の上限は、所定の時間Aであるものとする。その
ような条件の下、パルス数演算回路10は、はじめて比
較信号S4を入力すると、その比較信号S4に基づき、
撮像装置が次に被写体から入力する光の輝度平均S3が
第1メモリ6の判定値S9と実質上同一となるように、
次の露光時間を決定するパルス数S5を生成する。例え
ば、上述したように、比較信号S4が20というような
正の値の信号であった場合、パルス数演算回路10は、
輝度平均S3が判定値S9を超えていると判断し、固体
撮像素子2の露光時間を短くして、露光量を少なくし、
輝度平均S3を判定値S9と実質上同一とするようなパ
ルス数のパルス数S5を生成し、比較信号S4が−20
というような負の値や0の値の信号であった場合、パル
ス数演算回路10は、輝度平均S3が判定値S9を超え
ていないと判断し、露光時間を所定の露光時間Aと同一
とするようなパルス数のパルス数S5を生成する。
First, a case where the pulse number calculation circuit 10 inputs the comparison signal S4 for the first time will be described. In that case, that is, when the imaging apparatus inputs light from a subject for the first time, the exposure time of the solid-state imaging device 2 is set to a predetermined time A in advance, and the mode of the gain adjustment circuit 3 is set to the standard mode. Mode is set. The upper limit of the exposure time is a predetermined time A. Under such conditions, the pulse number calculation circuit 10 receives the comparison signal S4 for the first time, and based on the comparison signal S4,
The luminance average S3 of light next input from the subject by the imaging device is substantially the same as the determination value S9 of the first memory 6,
A pulse number S5 for determining the next exposure time is generated. For example, as described above, when the comparison signal S4 is a signal having a positive value such as 20, the pulse number calculation circuit 10
It is determined that the average brightness S3 exceeds the determination value S9, the exposure time of the solid-state imaging device 2 is shortened, the exposure amount is reduced,
A pulse number S5 having a pulse number that makes the luminance average S3 substantially the same as the determination value S9 is generated, and the comparison signal S4 becomes -20.
If the signal has a negative value or a value of 0 as described above, the pulse number calculation circuit 10 determines that the luminance average S3 does not exceed the determination value S9, and determines that the exposure time is the same as the predetermined exposure time A. The pulse number S5 of the number of pulses to be generated is generated.

【0022】次に、パルス数演算回路10が、少なくと
も1度以上比較信号S4を入力してパルス数S5を生成
した後、新たな比較信号S4を入力する場合について説
明する。その場合の、いいかえると、撮像装置がその比
較信号S4の基になった光を入力したときの固体撮像素
子2の露光時間がXであったとし、パルス数演算回路1
0が、その露光時間Xに基づいた、新たな比較信号S4
を入力する場合、パルス数演算回路10は、1フィール
ド以上前に生成したパルス数S5で、遅延素子DLY1
1を通過した電荷排出パルス数S8をも入力する。その
電荷排出パルス数S8は、次の露光時間を決定するため
の基準となるパルス数であるので、パルス数演算回路1
0は、その電荷排出パルス数S8に基づき、上述したパ
ルス数演算回路10がはじめて比較信号S4を入力する
場合のパルス数演算回路10の動作と同様に、比較信号
S4の正負の値を考慮して、撮像装置が次に被写体から
入力する光の輝度平均S3が第1メモリ6の判定値S9
と実質上同一となるように、次の露光時間を決定するパ
ルス数S5を生成する。
Next, a case where the pulse number calculation circuit 10 receives the comparison signal S4 at least once, generates the pulse number S5, and then inputs a new comparison signal S4 will be described. In other words, in this case, it is assumed that the exposure time of the solid-state imaging device 2 when the imaging device inputs light based on the comparison signal S4 is X, and the pulse number calculation circuit 1
0 is a new comparison signal S4 based on the exposure time X
Is input, the pulse number calculation circuit 10 calculates the number of pulses S5 generated one or more fields before by the delay element DLY1
The number S8 of charge discharge pulses that have passed 1 is also input. Since the number S8 of charge discharge pulses is the number of pulses serving as a reference for determining the next exposure time, the pulse number calculation circuit 1
0 takes into account the positive and negative values of the comparison signal S4 based on the charge discharge pulse number S8, similarly to the operation of the pulse number calculation circuit 10 when the pulse number calculation circuit 10 inputs the comparison signal S4 for the first time. Then, the average brightness S3 of the light input from the subject next by the imaging device is equal to the determination value S9 of the first memory 6.
The pulse number S5 for determining the next exposure time is generated so as to be substantially the same as.

【0023】ところで、固体撮像素子2の露光時間の上
限は、上述した所定の時間Aであり、また、撮像装置が
次に被写体からの光を入力するさいの露光時間は、パル
ス数S5のパルス数毎に減少するものであるので、次の
露光時間をT、パルス数S5のパルス数をnとし、ま
た、パルス数S5の1パルス毎にその露光時間Tが時間
B減少するものとすると、T=A−nBの関係式が成り
立つ。
The upper limit of the exposure time of the solid-state imaging device 2 is the above-mentioned predetermined time A. The exposure time when the image pickup apparatus next inputs light from the subject is set to the pulse number S5. Since the next exposure time is T, the number of pulses of the pulse number S5 is n, and the exposure time T is reduced by time B for each pulse of the pulse number S5. The relational expression of T = A−nB holds.

【0024】したがって、パルス数演算回路10が入力
した比較信号S4が正の値の信号であった場合、パルス
数演算回路10は、その比較信号S4がはじめて入力し
たものであれば、例えば、1パルスというパルス数S5
を生成し、その比較信号S4がはじめて入力したもので
なければ、例えば、電荷排出パルス数S8に1パルス加
えて、新たなパルス数S5を生成し、次の露光時間Tを
短くするようにする。また、パルス数演算回路10が入
力した比較信号S4が0の信号であった場合、パルス数
演算回路10は、その比較信号S4がはじめて入力した
ものであれば、0パルスというパルス数S5を生成し、
次の露光時間Tを所定の時間Aに保つようにし、その比
較信号S4がはじめて入力したものでなければ、電荷排
出パルス数S8と同一のパルス数S5を生成し、次の露
光時間Tを比較信号S4の基になった時間と同一の時間
に保つようにする。これに対し、パルス数演算回路10
が入力した比較信号S4が負の値の信号であった場合、
パルス数演算回路10は、その比較信号S4がはじめて
入力したものであれば、0パルスというパルス数S5を
生成し、次に露光時間Tを所定の時間Aに保つように
し、その比較信号S4がはじめて入力したものでなけれ
ば、例えば、電荷排出パルス数S8から1パルス減らし
て、0を下回らないような数の新たなパルス数S5を生
成し、次の露光時間Tを所定の時間Aを超えないように
して長くする。
Therefore, when the comparison signal S4 input to the pulse number calculation circuit 10 is a signal having a positive value, if the comparison signal S4 is input for the first time, for example, 1 Number of pulses S5
Is generated, and if the comparison signal S4 is not the first input, for example, one pulse is added to the number of charge discharging pulses S8 to generate a new number of pulses S5 to shorten the next exposure time T. . When the comparison signal S4 input to the pulse number calculation circuit 10 is a signal of 0, the pulse number calculation circuit 10 generates the pulse number S5 of 0 pulse if the comparison signal S4 is the first input signal. And
The next exposure time T is kept at a predetermined time A, and if the comparison signal S4 is not the first input, a pulse number S5 equal to the charge discharge pulse number S8 is generated, and the next exposure time T is compared. The same time as that based on the signal S4 is maintained. On the other hand, the pulse number calculation circuit 10
Is a negative value of the comparison signal S4 input by
If the comparison signal S4 is input for the first time, the pulse number calculation circuit 10 generates a pulse number S5 of 0 pulse, and then keeps the exposure time T at a predetermined time A. If it is not the first input, for example, the number of charge discharging pulses S8 is reduced by one pulse to generate a new number of pulses S5 not less than 0, and the next exposure time T exceeds the predetermined time A. Make it longer.

【0025】そして、パルス数演算回路10が、上述し
たようにして生成したパルス数S5を駆動パルス発生回
路9と、電荷排出パルス演算回路8が備えている第2比
較器13とに出力する。
The pulse number calculation circuit 10 outputs the pulse number S5 generated as described above to the drive pulse generation circuit 9 and the second comparator 13 included in the charge discharge pulse calculation circuit 8.

【0026】その後、第2比較器13が、パルス数演算
回路10からのパルス数S5と、第2メモリ12が蓄え
ている判定値S10とを入力して、それらの大小を比較
し、パルス数S5の方が判定値S10より小さければ、
第2比較器13は、比較信号S4が大きすぎることはな
いと判断して、利得調整回路3のゲインモードを標準モ
ードに指示する0というゲイン調整信号S6を生成し、
パルス数S5の方が判定値S10より大きければ、第2
比較器13は、比較信号S4が大きすぎると判断して、
利得調整回路3のゲインモードを低ゲインモードに指示
する1というゲイン調整信号S6を生成し、利得調整回
路3に出力する。
After that, the second comparator 13 inputs the pulse number S5 from the pulse number calculation circuit 10 and the judgment value S10 stored in the second memory 12, compares the two values, and compares the magnitudes. If S5 is smaller than the determination value S10,
The second comparator 13 determines that the comparison signal S4 is not too large, and generates a gain adjustment signal S6 of 0 indicating the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the standard mode,
If the pulse number S5 is larger than the determination value S10, the second
The comparator 13 determines that the comparison signal S4 is too large,
A gain adjustment signal S6 of 1 indicating the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the low gain mode is generated and output to the gain adjustment circuit 3.

【0027】また、駆動パルス発生回路9が、パルス数
演算回路10からパルス数S5を入力し、パルス数S5
に基づいた電荷排出パルスS7を生成し、固体撮像素子
2の次の露光時間Tを制御する。
The drive pulse generation circuit 9 receives the pulse number S5 from the pulse number calculation circuit 10 and outputs the pulse number S5
, And controls the next exposure time T of the solid-state imaging device 2.

【0028】以上説明した撮像装置を用いれば、撮像装
置が入力する光の色相が、大きく変化するという欠点を
克服することができる。例えば、輝度が比較的大きく、
かつ、色相が3〜5秒周期で変化する光を発する蛍光灯
のような環境下では、固体撮像素子2の露光量が多いの
で、輝度平均S3の値が第1メモリ6の判定値S9より
も大きくなる。したがって、電荷排出パルス演算回路8
のパルス数演算回路10は、次の露光時間Yを短くする
ようなパルス数S5を生成する。ここで、電荷排出パル
ス演算回路8の第2メモリ12の判定値S10に、利得
調整回路3のゲインモードを標準モードと低ゲインモー
ドとの境界の固体撮像素子2の露光時間Y、例えば、1
/250秒に対応する値を設定しておけば、パルス数演
算回路10からのパルス数S5の指示に基づいた露光時
間Tが例えば、1/500秒というような1/250秒
より短い時間となった場合、電荷排出パルス演算回路8
の第2比較器13が、そのパルス数S5と、第2メモリ
12が蓄えている判定値S10との大小を比較し、輝度
平均S3の値が大きすぎると判断して、利得調整回路3
のゲインモードを低ゲインモードに制御するゲイン調整
信号S6を生成する。その後、利得調整回路3のゲイン
モードが低ゲインモードになったので、輝度平均S3の
値が小さくなり、その結果、輝度平均S3の値が第1メ
モリ6の判定値S9と実質上同一となるように、露光時
間Tが長くなって、撮像装置が入力する光の色相の変
化、つまり、カメラが撮影した被写体の画像の色相の変
化は目立たなくなる。
The use of the above-described imaging apparatus can overcome the disadvantage that the hue of light input to the imaging apparatus changes greatly. For example, the brightness is relatively large,
Further, in an environment such as a fluorescent lamp that emits light whose hue changes in a cycle of 3 to 5 seconds, the amount of exposure of the solid-state imaging device 2 is large, so that the value of the average brightness S3 is smaller than the determination value S9 of the first memory 6. Also increases. Therefore, the charge discharge pulse calculation circuit 8
The pulse number calculation circuit 10 generates a pulse number S5 that shortens the next exposure time Y. Here, the determination value S10 of the second memory 12 of the charge discharging pulse calculation circuit 8 includes the exposure time Y of the solid-state imaging device 2 at the boundary between the gain mode of the gain adjustment circuit 3 and the standard mode and the low gain mode, for example, 1
If a value corresponding to / 250 seconds is set, the exposure time T based on the instruction of the pulse number S5 from the pulse number calculation circuit 10 is shorter than 1/250 second, such as 1/500 second. In the event that the charge discharge pulse arithmetic circuit 8
The second comparator 13 compares the number of pulses S5 with the determination value S10 stored in the second memory 12 and determines that the value of the luminance average S3 is too large.
A gain adjustment signal S6 for controlling the gain mode of the above to the low gain mode is generated. Thereafter, since the gain mode of the gain adjustment circuit 3 has changed to the low gain mode, the value of the luminance average S3 decreases, and as a result, the value of the luminance average S3 becomes substantially the same as the determination value S9 of the first memory 6. As described above, the exposure time T becomes longer, and the change in the hue of the light input by the imaging device, that is, the change in the hue of the image of the subject captured by the camera becomes inconspicuous.

【0029】なお、実施の形態1では、パルス数演算回
路10は、比較信号S4の正負のみを考慮して、パルス
数S5を生成するとしたが、パルス数演算回路10がパ
ルス数S5を生成する方法は、以下の方法であってもよ
い。その方法とは、例えば、比較信号S4の値が20で
あれば、パルス数演算回路10が、電荷排出パルス数S
8に2パルス加え、露光時間Tを短くするようなパルス
数のパルス数S5を生成し、比較信号S4の値が−10
であれば、パルス数演算回路10が、電荷排出パルス数
S8から1パルス減らし、露光時間Tを長くするような
パルス数のパルス数S5を生成するなど、パルス数演算
回路10は、比較信号S4の値の大きさに応じたパルス
数を電荷排出パルス数S8に加減するなどして、0パル
ス数を下回らないようにパルス数S5を生成する方法で
ある。
In the first embodiment, the pulse number calculation circuit 10 generates the pulse number S5 by considering only the sign of the comparison signal S4. However, the pulse number calculation circuit 10 generates the pulse number S5. The method may be the following method. For example, if the value of the comparison signal S4 is 20, the pulse number calculation circuit 10
8, two pulses are added to generate a pulse number S5 that shortens the exposure time T, and the value of the comparison signal S4 becomes -10.
If so, the pulse number calculation circuit 10 generates a pulse number S5 that is one pulse less than the charge discharge pulse number S8 and extends the exposure time T. For example, the pulse number calculation circuit 10 generates the comparison signal S4. In this method, the number of pulses S5 is generated such that the number of pulses does not fall below 0 by adding or subtracting the number of pulses corresponding to the magnitude of the value to the number of charge discharge pulses S8.

【0030】(実施の形態2)本発明の実施の形態2の
撮像装置の構成をその動作とともに述べる。
(Embodiment 2) The configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described along with its operation.

【0031】本発明の実施の形態2の撮像装置と、本発
明の実施の形態1の撮像装置との相違は、電荷排出パル
ス演算回路8の構成と動作のみであるので、実施の形態
2では、電荷排出パルス演算回路8の構成と動作のみ
を、図3を参照して説明する。
The difference between the imaging device according to the second embodiment of the present invention and the imaging device according to the first embodiment of the present invention is only the configuration and operation of the charge discharging pulse calculation circuit 8. Only the configuration and operation of the charge discharge pulse calculation circuit 8 will be described with reference to FIG.

【0032】図3は、本発明の実施の形態2の撮像装置
の電荷排出パルス演算回路8の構成とその動作を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration and operation of the charge discharging pulse calculation circuit 8 of the imaging device according to the second embodiment of the present invention.

【0033】図3において、第3メモリ15は、利得調
整回路3のゲインモードが標準モードから低ゲインモー
ドに入るための条件の基となる高速側判定値S11を蓄
えている。また、第4メモリ17は、利得調整回路3の
ゲインモードが低ゲインモードから標準モードへ抜ける
ための条件の基となる低速側判定値S12を蓄えてい
る。
In FIG. 3, the third memory 15 stores a high-speed determination value S11 which is a basis for the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to enter the low gain mode from the standard mode. In addition, the fourth memory 17 stores a low-speed side determination value S12 that is a condition for the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to exit from the low gain mode to the standard mode.

【0034】そして、実施の形態1の第2比較器13と
同様に、第3比較器16は、パルス数演算回路10から
のパルス数S5と、第3メモリ15が蓄えている高速側
判定値S11とを入力して、それらの大小を比較し、パ
ルス数S5の方が高速側判定値S11より小さければ、
第3比較器16は、比較信号S4が十分大きすぎること
はないと判断して、利得調整回路3のゲインモードを標
準モードに指示する0という高速側判定値信号S13を
生成し、パルス数S5の方が高速側判定値S11より大
きければ、第3比較器16は、比較信号S4が十分大き
すぎると判断して、利得調整回路3のゲインモードを低
ゲインモードに指示する1という高速側判定値信号S1
3を生成し、信号判定回路19に出力する。
As in the case of the second comparator 13 of the first embodiment, the third comparator 16 includes a pulse number S5 from the pulse number calculation circuit 10 and a high-speed determination value stored in the third memory 15. S11 is input and the magnitudes are compared. If the pulse number S5 is smaller than the high-speed determination value S11,
The third comparator 16 determines that the comparison signal S4 is not too large, generates a high-speed determination value signal S13 of 0 indicating the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the standard mode, and generates the pulse number S5. Is larger than the high-speed determination value S11, the third comparator 16 determines that the comparison signal S4 is too large, and instructs the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to be in the low gain mode. Value signal S1
3 is output to the signal determination circuit 19.

【0035】また、第3比較器16と同様に、第4比較
器18は、パルス数演算回路10からのパルス数S5
と、第4メモリ17が蓄えている低速側判定値S12と
を入力して、それらの大小を比較し、パルス数S5の方
が低速側判定値S12より小さければ、第4比較器18
は、比較信号S4が大きすぎることはないと判断して、
利得調整回路3のゲインモードを標準モードに指示する
0という低速側判定値信号S14を生成し、パルス数S
5の方が低速側判定値S12より大きければ、第4比較
器18は、比較信号S4が大きいと判断して、利得調整
回路3のゲインモードを低ゲインモードに指示する1と
いう低速側判定値信号S14を生成し、信号判定回路1
9に出力する。
Similarly to the third comparator 16, the fourth comparator 18 outputs the pulse number S5 from the pulse number arithmetic circuit 10.
And the low-speed side judgment value S12 stored in the fourth memory 17 and comparing the magnitudes thereof. If the pulse number S5 is smaller than the low-speed side judgment value S12, the fourth comparator 18
Determines that the comparison signal S4 is not too large,
A low-speed determination value signal S14 of 0 indicating the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the standard mode is generated, and the pulse number S
If 5 is larger than the low-speed determination value S12, the fourth comparator 18 determines that the comparison signal S4 is large, and the low-speed determination value of 1 indicating the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the low gain mode. A signal S14 is generated, and the signal determination circuit 1
9 is output.

【0036】次に、信号判定回路19が、高速側判定値
信号S13と低速側判定値信号S14とを入力し、高速
側判定値信号S13と低速側判定値信号S14とが、と
もに1という信号であれば、利得調整回路3のゲインモ
ードを低ゲインモードに制御する1というゲイン調整信
号S6を生成する。また、高速側判定値信号S13と低
速側判定値信号S14とが、ともに0という信号であれ
ば、信号判定回路19は、利得調整回路3のゲインモー
ドを標準モードに制御する0というゲイン調整信号S6
を生成する。さらに、高速側判定値信号S13と低速側
判定値信号S14とが、異なる値の信号であれば、信号
判定回路19は、利得調整回路3のゲインモードを、そ
れまでのゲインモードと同一のゲインモードに制御する
ゲイン調整信号S6を生成する。その後、信号判定回路
19が、生成したゲイン調整信号S6を利得調整回路3
に出力して、利得調整回路3に出力して、ゲインモード
を制御する。
Next, the signal decision circuit 19 receives the high-speed decision value signal S13 and the low-speed decision value signal S14, and the high-speed decision value signal S13 and the low-speed decision value signal S14 are both 1 signals. If so, a gain adjustment signal S6 of 1 for controlling the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the low gain mode is generated. If both the high-speed determination value signal S13 and the low-speed determination value signal S14 are 0 signals, the signal determination circuit 19 controls the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the standard mode. S6
Generate Further, if the high-speed determination value signal S13 and the low-speed determination value signal S14 have different values, the signal determination circuit 19 sets the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the same gain mode as the previous gain mode. A gain adjustment signal S6 for controlling the mode is generated. Thereafter, the signal determination circuit 19 applies the generated gain adjustment signal S6 to the gain adjustment circuit 3
To the gain adjustment circuit 3 to control the gain mode.

【0037】以上述べたように、信号判定回路19は、
高速側判定値信号S13と低速側判定値信号S14とか
ら利得調整回路3のゲインモードの切り替えにヒステリ
シスを与える役割を果たしている。
As described above, the signal judgment circuit 19
The high-speed-side determination value signal S13 and the low-speed-side determination value signal S14 play a role of providing hysteresis for switching the gain mode of the gain adjustment circuit 3.

【0038】そして、以上説明した撮像装置を用いれ
ば、本発明の実施の形態1の撮像装置では、パルス数S
5の値が、第2メモリ12の判定値S10の近傍である
場合、利得調整回路3のゲインモードは、標準モードと
低ゲインモードを頻繁に変化することなり、それによっ
て、撮像装置が入力する光の量の変化するので、カメラ
が撮影した被写体の画像のハンチング現象が起こる。本
発明の実施の形態2の撮像装置では、そのハンチング現
象を押さえる工夫が施されている。
When the above-described imaging apparatus is used, the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention uses the pulse number S
When the value of “5” is near the determination value S10 of the second memory 12, the gain mode of the gain adjustment circuit 3 frequently changes between the standard mode and the low gain mode, thereby inputting to the imaging device. Since the amount of light changes, a hunting phenomenon occurs in the image of the subject captured by the camera. The imaging device according to the second embodiment of the present invention is devised to suppress the hunting phenomenon.

【0039】例えば、実施の形態1と同様に、蛍光灯の
ような環境下では、露光量が多いので、電荷排出パルス
演算回路8のパルス数演算回路10は、次の露光時間T
を短くするようなパルス数S5を生成する。ここで、電
荷排出パルス演算回路8の第3メモリ15の高速側判定
値S11に、いかなる場合においても、利得調整回路3
のゲインモードを低ゲインモードに制御する固体撮像素
子2の露光時間T、例えば、1/500秒に対応する値
を設定し、電荷排出パルス演算回路8の第4メモリ17
の低速側判定値S12に、いかなる場合においても、利
得調整回路3のゲインモードを標準モードに制御する固
体撮像素子2の露光時間T、例えば、1/100秒に対
応する値を設定しておけば、パルス数演算回路10から
のパルス数S5の指示に基づいた露光時間Tが、例え
ば、1/1000秒というような1/500秒より短い
時間となった場合、信号判定回路19は、高速側判定値
信号S13と低速側判定値信号S14とからともに、1
という信号を入力し、利得調整回路3のゲインモードを
低ゲインモードに制御する1というゲイン調整信号S6
を生成し、利得調整回路3に出力する。
For example, as in the first embodiment, in an environment such as a fluorescent lamp, the amount of exposure is large, so the pulse number calculation circuit 10 of the charge discharge pulse calculation circuit 8 determines the next exposure time T
Is generated such that the pulse number S5 is shortened. Here, in any case, the gain adjustment circuit 3 is added to the high-speed determination value S11 of the third memory 15 of the charge discharge pulse calculation circuit 8.
Is set to the exposure time T of the solid-state imaging device 2 for controlling the gain mode to the low gain mode, for example, a value corresponding to 1/500 second.
In any case, a value corresponding to the exposure time T of the solid-state imaging device 2 for controlling the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the standard mode, for example, 1/100 second, may be set as the low-speed side determination value S12. For example, if the exposure time T based on the instruction of the pulse number S5 from the pulse number calculation circuit 10 becomes a time shorter than 1/500 second, for example, 1/1000 second, the signal determination circuit 19 Both the side judgment value signal S13 and the low speed side judgment value signal S14
And the gain adjustment circuit 3 controls the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the low gain mode.
Is generated and output to the gain adjustment circuit 3.

【0040】そして、利得調整回路3のゲインモードが
低ゲインモードになったので、輝度平均S3の値が小さ
くなり、輝度平均S3の値が第1メモリ6の判定値S9
と実質上同一となるように、露光時間Tが1/250秒
程度に長くなるように制御され、撮像装置が入力する光
の色相の変化、つまり、カメラが撮影した被写体の画像
の色相の変化は目立たなくなる。さらにその後、露光時
間Tが1/250秒程度に長くなったので、信号判定回
路19は、高速側判定値信号S13から0という信号を
入力し、低ゲインモードから抜けようとするが、信号判
定回路19は、高速側判定値信号S14から0という信
号をも入力するので、高速側判定値信号S13が0とい
う信号であっても、信号判定回路19は、利得調整回路
3のゲインモードを低ゲインモードに制御する1という
ゲイン調整信号S6を生成し、利得調整回路3に出力す
る。そして、利得調整回路3のゲインモードは、低ゲイ
ンモードに維持される。
Then, since the gain mode of the gain adjustment circuit 3 has been set to the low gain mode, the value of the luminance average S3 becomes small, and the value of the luminance average S3 becomes the judgment value S9 of the first memory 6.
The exposure time T is controlled so as to be substantially equal to 1/250 second so that the change in the hue of the light input by the imaging device, that is, the change in the hue of the image of the subject captured by the camera is performed. Becomes inconspicuous. Further, thereafter, since the exposure time T is increased to about 1/250 second, the signal determination circuit 19 inputs a signal from the high-speed determination value signal S13 to 0 and tries to exit from the low gain mode. Since the circuit 19 also receives a signal of 0 from the high-speed determination value signal S14, even if the high-speed determination value signal S13 is a signal of 0, the signal determination circuit 19 sets the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to low. A gain adjustment signal S6 of 1 for controlling the gain mode is generated and output to the gain adjustment circuit 3. Then, the gain mode of the gain adjustment circuit 3 is maintained in the low gain mode.

【0041】このように、利得調整回路3のゲインモー
ドが、低ゲインモードのままに維持された状態では、輝
度平均S3の値が小さいままなので、輝度平均S3の値
が第1メモリ6の判定値S9と実質上同一となるよう
に、露光時間Tは、さらに長くなって1/100秒以上
になる。このように、露光時間Tが1/100秒以上に
なると、信号判定回路19は、高速側判定値信号S13
と低速側判定値信号S14とからともに、0という信号
を入力し、利得調整回路3のゲインモードを標準モード
に制御する0というゲイン調整信号S6を生成するの
で、利得調整回路3の低ゲインモードは、解除される。
As described above, when the gain mode of the gain adjustment circuit 3 is maintained in the low gain mode, the value of the average luminance S3 remains small. The exposure time T is further increased to become 1/100 second or more so as to be substantially the same as the value S9. Thus, when the exposure time T becomes 1/100 second or more, the signal determination circuit 19 outputs the high-speed determination value signal S13.
And the low speed determination value signal S14, a signal of 0 is input to generate a gain adjustment signal S6 of 0 for controlling the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the standard mode. Is released.

【0042】そして、利得調整回路3の低ゲインモード
が解除され、標準モードとなると、一時的に、輝度平均
S3の値が大きくなるが、つまり、被写体の画像全体が
ゲインが上がった影響で明るくなるが、輝度平均S3の
値が第1メモリ6の判定値S9と実質上同一となるよう
に、再度露光量の調整が働き、露光時間Tは、1/25
0秒程度となって、輝度平均S3の値が適正な大きさと
なり、つまり、被写体の画像全体が適正の輝度レベルに
なり、撮像装置が入力する光の色相の変化、つまり、カ
メラが撮影した被写体の画像の色相の変化は目立たなく
なる。
When the low gain mode of the gain adjustment circuit 3 is canceled and the mode is changed to the standard mode, the value of the luminance average S3 temporarily increases. That is, the entire image of the subject becomes brighter due to the increase in the gain. However, the exposure amount is adjusted again so that the value of the average luminance S3 becomes substantially the same as the determination value S9 of the first memory 6, and the exposure time T becomes 1/25.
At about 0 seconds, the value of the luminance average S3 becomes an appropriate size, that is, the entire image of the subject has an appropriate luminance level, and the change in the hue of the light input by the imaging device, that is, the image captured by the camera is taken. The change in the hue of the image of the subject becomes inconspicuous.

【0043】(実施の形態3)本発明の実施の形態3の
撮像装置の構成をその動作とともに述べる。
(Embodiment 3) The configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described along with its operation.

【0044】本発明の実施の形態2の撮像装置と、本発
明の実施の形態3の撮像装置との相違は、電荷排出パル
ス演算回路8の構成と動作のみであるので、実施の形態
3では、電荷排出パルス演算回路8の構成と動作のみ
を、図4を参照して説明する。
The difference between the imaging device according to the second embodiment of the present invention and the imaging device according to the third embodiment of the present invention is only the configuration and operation of the charge discharging pulse calculation circuit 8. Only the configuration and operation of the charge discharging pulse calculation circuit 8 will be described with reference to FIG.

【0045】図4は、本発明の実施の形態3の撮像装置
の電荷排出パルス演算回路8の構成とその動作を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration and operation of the charge discharging pulse calculation circuit 8 of the imaging device according to the third embodiment of the present invention.

【0046】信号判定回路19が利得調整回路3のゲイ
ンモードを低ゲインモードに指示する1というゲイン調
整信号S6を利得調整回路3に出力した場合、輝度平均
S3の値が小さくなるので、第5メモリ21は、その輝
度平均S3の値が第1メモリ6の判定値S9と実質上同
一となるように、露光時間Tを長くする、つまり、パル
ス数S5を小さい数に補正するための高速側設定値S1
5を蓄えている。また、信号判定回路19が利得調整回
路3のゲインモードを標準モードに指示する0というゲ
イン調整信号S6を利得調整回路3に出力した場合、輝
度平均S3の値が大きくなるので、第5メモリ21は、
その輝度平均S3の値が第1メモリ6の判定値S9と実
質上同一となるように、露光時間Tを短くする、つま
り、パルス数S5を大きく大きい数に補正するための低
速側設定値S16を蓄えている。
When the signal determination circuit 19 outputs a gain adjustment signal S6 of 1 indicating the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the low gain mode to the gain adjustment circuit 3, the value of the luminance average S3 becomes small. The memory 21 increases the exposure time T so that the value of the luminance average S3 becomes substantially the same as the determination value S9 of the first memory 6, that is, the high-speed side for correcting the pulse number S5 to a small number. Set value S1
5 are stored. When the signal determination circuit 19 outputs the gain adjustment signal S6 of 0 indicating the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the standard mode to the gain adjustment circuit 3, the value of the luminance average S3 becomes large. Is
The low-speed set value S16 for shortening the exposure time T, that is, for correcting the pulse number S5 to a large number, so that the value of the luminance average S3 becomes substantially the same as the determination value S9 of the first memory 6. Is stored.

【0047】そして、実施の形態2の信号判定回路19
が、利得調整回路3のゲインモードを制御するゲイン調
整信号S6を、利得調整回路3に出力する場合、同時
に、そのゲイン調整信号S6をセレクタ23にも出力す
る。
The signal judgment circuit 19 according to the second embodiment
However, when outputting the gain adjustment signal S6 for controlling the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the gain adjustment circuit 3, the gain adjustment signal S6 is also output to the selector 23 at the same time.

【0048】次に、セレクタ23が、ゲイン調整信号S
6を入力するとともに、第5メモリ21の高速側設定値
S15と、第6メモリ22の低速側設定値S16も入力
する。
Next, the selector 23 sets the gain adjustment signal S
6 as well as a high-speed set value S15 of the fifth memory 21 and a low-speed set value S16 of the sixth memory 22.

【0049】ゲイン調整信号S6が、利得調整回路3の
ゲインモードを標準モードから低ゲインモードに変更す
るという信号の場合、実施の形態2では、露光時間T
も、パルス数S5によって短くなるように制御され、輝
度平均S3の値が大幅に小さくなる。それを避けるため
に、セレクタ23が、ゲイン調整信号S6と、第5メモ
リ21の高速側設定値S15とに基づいて、輝度平均S
3の値が第1メモリ6の判定値S9と実質上同一となる
ように、露光時間Tを長くする、つまり、パルス数S5
を小さい数に補正し、パルス数演算回路10に出力す
る。
In the case where the gain adjustment signal S6 is a signal for changing the gain mode of the gain adjustment circuit 3 from the standard mode to the low gain mode, in the second embodiment, the exposure time T
Is also controlled to be shorter by the pulse number S5, and the value of the luminance average S3 is significantly reduced. To avoid this, the selector 23 sets the luminance average S based on the gain adjustment signal S6 and the high-speed set value S15 of the fifth memory 21.
The exposure time T is increased, that is, the number of pulses S5 is set so that the value of "3" is substantially equal to the determination value S9 of the first memory 6.
Is corrected to a small number and output to the pulse number calculation circuit 10.

【0050】それに対して、ゲイン調整信号S6が、利
得調整回路3のゲインモードを低ゲインモードから標準
モードに変更するという信号の場合、実施の形態2で
は、露光時間Tも、パルス数S5によって長くなるよう
に制御され、輝度平均S3の値が大幅に大きくなる。そ
れを避けるために、セレクタ23が、ゲイン調整信号S
6と、第6メモリ22の低速側設定値S16とに基づい
て、輝度平均S3の値が第1メモリ6の判定値S9と実
質上同一となるように、露光時間Tを短くする、つま
り、パルス数S5を大きい数に補正し、パルス数演算回
路10に出力する。
On the other hand, when the gain adjustment signal S6 is a signal for changing the gain mode of the gain adjustment circuit 3 from the low gain mode to the standard mode, in the second embodiment, the exposure time T also depends on the number of pulses S5. It is controlled to be longer, and the value of the luminance average S3 is greatly increased. To avoid this, the selector 23 sets the gain adjustment signal S
6, and the exposure time T is shortened so that the value of the luminance average S3 becomes substantially the same as the determination value S9 of the first memory 6, based on the low-speed side set value S16 of the sixth memory 22, The pulse number S5 is corrected to a large number and output to the pulse number calculation circuit 10.

【0051】そして、パルス数演算回路10が、セレク
タ23によって補正されたものをパルス数S5として、
駆動パルス発生回路9に出力する。
The pulse number calculation circuit 10 sets the value corrected by the selector 23 as the pulse number S5.
Output to the drive pulse generation circuit 9.

【0052】具体的に、実施の形態2と同様な例をとれ
ば、露光時間Tが1/1000秒というような1/50
0秒より短くなった場合、信号判定回路19は、利得調
整回路3のゲインモードを低ゲインモードに制御する1
というゲイン調整信号S6を生成し、利得調整回路3に
出力する。その結果、輝度平均S3の値が大幅に小さく
なるが、いいかえると、被写体の画像全体が暗くなる
が、セレクタ23が、輝度平均S3の値が第1メモリ6
の判定値S9と実質上同一となるように、露光時間Tを
長くするようにパルス数S5を小さい数に補正し、パル
ス数演算回路10が、その補正されたものをパルス数S
5として、駆動パルス発生回路9に出力する。
Specifically, taking an example similar to that of the second embodiment, the exposure time T is set to 1/50 such as 1/1000 second.
If the time is shorter than 0 second, the signal determination circuit 19 controls the gain mode of the gain adjustment circuit 3 to the low gain mode.
And outputs the same to the gain adjustment circuit 3. As a result, the value of the luminance average S3 is significantly reduced. In other words, the entire image of the subject is darkened.
The pulse number S5 is corrected to a small number so as to lengthen the exposure time T so that the determination value S9 becomes substantially the same as the determination value S9.
As 5, the signal is output to the drive pulse generation circuit 9.

【0053】また同様に、実施の形態2に示したような
例をとれば、利得調整回路3の低ゲインモードが解除さ
れ、標準モードとなると、輝度平均S3の値が大きくな
るが、いいかえると、被写体の画像全体が明るくなる
が、セレクタ23が、輝度平均S3の値が第1メモリ6
の判定値S9と実質上同一となるように、露光時間T
を、例えば、1/100秒から1/250秒程度になる
ように、露光時間Tを短くするようにパルス数S5を大
きい数に補正し、パルス数演算回路10が、その補正さ
れたものをパルス数S5として、駆動パルス発生回路9
に出力する。
Similarly, in the case of the example shown in the second embodiment, when the low gain mode of the gain adjustment circuit 3 is canceled and the mode becomes the standard mode, the value of the luminance average S3 increases. The entire image of the subject becomes brighter, but the selector 23 determines that the value of the average brightness S3 is
The exposure time T is set to be substantially the same as the determination value S9.
For example, the pulse number S5 is corrected to be a large number so as to shorten the exposure time T so that the exposure time T is shortened to about 1/100 second to 1/250 second, for example. As the pulse number S5, the drive pulse generation circuit 9
Output to

【0054】以上説明した撮像装置は、本発明の実施の
形態2の撮像装置では、低ゲインモードと標準モードと
の切り替え時に過渡的に映像が変化し、露光量調節が完
了するまで映像に違和感があったという、過渡的な映像
の変化をキャンセルすることができる。
The image pickup apparatus described above differs from the image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention in that the image changes transiently when switching between the low gain mode and the standard mode, and the image is uncomfortable until the exposure adjustment is completed. This can cancel the transient change of the image.

【0055】(実施の形態4)本発明の実施の形態4の
撮像装置の構成をその動作とともに述べる。
(Embodiment 4) The configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described along with its operation.

【0056】本発明の実施の形態1の撮像装置と、本発
明の実施の形態4の撮像装置との相違は、電荷排出パル
ス演算回路8からのゲイン調整信号S6の指示に基づい
て制御される利得調整回路3のモードの制御方法のみで
あるので、実施の形態4では、利得調整回路3のモード
の制御方法のみを、図5を参照して説明する。
The difference between the imaging device according to the first embodiment of the present invention and the imaging device according to the fourth embodiment of the present invention is controlled based on the instruction of the gain adjustment signal S 6 from the charge discharging pulse calculation circuit 8. Since only the mode control method of the gain adjustment circuit 3 is used, in the fourth embodiment, only the mode control method of the gain adjustment circuit 3 will be described with reference to FIG.

【0057】図5は、本発明の実施の形態4の撮像装置
の構成とその動作を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration and operation of the imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【0058】実施の形態1では、電荷排出パルス演算回
路8からの出力により、利得調整回路3のモードが標準
モードまたは低ゲインモードのいずれかに制御されると
したが、実施の形態4では、撮像装置が、電荷排出パル
ス演算回路8からの出力により、利得調整回路3のモー
ドを、上述した標準モードから低ゲインモードの間を実
質上連続的に変化させる時定数回路25を備えることに
より、一定の時定数を持って利得調整回路3のモードを
変化する構成になっている。
In the first embodiment, the mode of the gain adjustment circuit 3 is controlled to one of the standard mode and the low gain mode by the output from the charge discharge pulse calculation circuit 8. However, in the fourth embodiment, The image pickup apparatus includes a time constant circuit 25 that changes the mode of the gain adjustment circuit 3 substantially continuously from the above-described standard mode to the low gain mode by the output from the charge discharge pulse calculation circuit 8, The mode of the gain adjustment circuit 3 is changed with a constant time constant.

【0059】また、利得調整回路3は、時定数回路25
の出力である利得制御信号S17の連続的な変化に対し
て、連続的に利得を変化させる回路となっている。
The gain adjustment circuit 3 includes a time constant circuit 25
This is a circuit for continuously changing the gain in response to a continuous change of the gain control signal S17 which is the output of the circuit.

【0060】これにより、電荷排出パルス演算回路8が
利得調整回路3のモードを標準モードから低ゲインモー
ドに変更すると、つまり、ゲイン調整信号S6が0から
1に変化すると、時定数回路25は利得制御信号S17
として利得調整回路3の仕様から決まる低い電位VL
(0V〜1V)から高い電位VH(2〜3.5V)まで
を1〜3秒程度でゆっくりと変化し、利得調整回路3の
ゲインを連続的に変化させる。
Thus, when the charge discharging pulse calculation circuit 8 changes the mode of the gain adjustment circuit 3 from the standard mode to the low gain mode, that is, when the gain adjustment signal S6 changes from 0 to 1, the time constant circuit 25 changes the gain. Control signal S17
Low potential VL determined from the specifications of the gain adjustment circuit 3
(0 V to 1 V) to a high potential VH (2 to 3.5 V) are slowly changed in about 1 to 3 seconds, and the gain of the gain adjustment circuit 3 is continuously changed.

【0061】逆に、電荷排出パルス演算回路8が利得調
整回路3のモードを低ゲインモードから標準モードに変
更すると、つまり、ゲイン調整信号S6が1から0に変
化すると、時定数回路25は利得制御信号S17として
利得調整回路3の仕様から決まる高い電位VHから低い
電位VLまでをゆっくりと変化し、利得調整回路3のゲ
インを連続的に変化させる。
Conversely, when the charge discharging pulse calculation circuit 8 changes the mode of the gain adjustment circuit 3 from the low gain mode to the standard mode, that is, when the gain adjustment signal S6 changes from 1 to 0, the time constant circuit 25 changes the gain. The control signal S17 slowly changes from a high potential VH determined by the specifications of the gain adjustment circuit 3 to a low potential VL, and continuously changes the gain of the gain adjustment circuit 3.

【0062】ゆえに、露光量制御は、利得調整回路3の
ゲインの変化に対して十分補正をしながら追従すること
ができるため、見た目に違和感のない映像を提供するモ
ードの切り替えが可能となる。
Therefore, the exposure amount control can follow the change in the gain of the gain adjustment circuit 3 while sufficiently correcting the change, so that it is possible to switch the mode for providing an image that does not seem strange.

【0063】なお、本発明では、集光手段としてレンズ
1、撮像素子として固体撮像素子2、利得調整手段とし
て利得調整回路3、第1制御手段として第1比較器7と
パルス数演算回路10と遅延素子DLY11、または、
第1比較器7とパルス数演算回路10と遅延素子DLY
11とセレクタ23、第2制御手段として第2比較器1
3、または、第3比較器16と第4比較器18と信号判
定回路19、または、第3比較器16と第4比較器18
と信号判定回路19と時定数回路25を用いた。
In the present invention, a lens 1 as a light condensing means, a solid-state image pickup element 2 as an image pickup element, a gain adjustment circuit 3 as a gain adjustment means, a first comparator 7 as a first control means, and a pulse number calculation circuit 10 Delay element DLY11, or
First comparator 7, pulse number operation circuit 10, and delay element DLY
11, a selector 23, and a second comparator 1 as second control means.
3, or the third comparator 16 and the fourth comparator 18 and the signal determination circuit 19, or the third comparator 16 and the fourth comparator 18
And a signal determination circuit 19 and a time constant circuit 25.

【0064】また、実施の形態1の利得調整回路3の低
ゲインモードでは、映像信号S2に印可する電圧は、例
えば、標準モードの電圧より6dB低い電圧であるとし
たが、本発明の利得調整回路3の低ゲインモードでは、
映像信号S2に印可する電圧は、標準モードの電圧より
3dB〜20dB低い電圧であってもよい。
In the low gain mode of the gain adjustment circuit 3 of the first embodiment, the voltage applied to the video signal S2 is, for example, 6 dB lower than the voltage in the standard mode. In the low gain mode of circuit 3,
The voltage applied to the video signal S2 may be a voltage lower by 3 to 20 dB than the voltage in the standard mode.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、濃度可変液晶フィルタを必要とせず、ま
た、入力する光の色相の変化を小さくする撮像装置を提
供することができる。
As is apparent from the above description, the present invention can provide an image pickup apparatus which does not require a variable density liquid crystal filter and can reduce a change in hue of input light.

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

【図1】本発明の実施の形態1の撮像装置の構成とその
動作を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration and an operation of an imaging device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の実施の形態1の撮像装置の電荷排出パ
ルス演算回路の構成とその動作を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration and operation of a charge discharge pulse calculation circuit of the imaging device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の実施の形態2の撮像装置の電荷排出パ
ルス演算回路の構成とその動作を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration and operation of a charge discharge pulse calculation circuit of the imaging device according to the second embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態3の撮像装置の電荷排出パ
ルス演算回路の構成とその動作を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration and operation of a charge discharge pulse calculation circuit of the imaging device according to the third embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態4の撮像装置の構成とその
動作を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration and operation of an imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の露光量制御装置の構成とその動作を示す
ブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration and operation of a conventional exposure amount control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズ 2 固体撮像素子 3 利得調整回路 4 A/D変換器 5 輝度レベル検出回路 6 第1メモリ 7 第1比較器 8 電荷排出パルス演算回路 9 駆動パルス発生回路 10 パルス数演算回路 11 遅延素子DLY 12 第2メモリ 13 第2比較器 15 第3メモリ 16 第3比較器 17 第4メモリ 18 第4比較器 19 信号判定回路 21 第5メモリ 22 第6メモリ 23 セレクタ 25 時定数回路 26 利得調整回路 27 信号処理回路 61 レンズ 62 濃度可変液晶フィルタ 63 固体撮像素子 64 濃度可変液晶フィルタ制御回路 65 映像増幅回路 66 電子シャッター制御回路 67 AGC付映像増幅回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 lens 2 solid-state imaging device 3 gain adjustment circuit 4 A / D converter 5 luminance level detection circuit 6 first memory 7 first comparator 8 charge discharge pulse calculation circuit 9 drive pulse generation circuit 10 pulse number calculation circuit 11 delay element DLY 12 second memory 13 second comparator 15 third memory 16 third comparator 17 fourth memory 18 fourth comparator 19 signal determination circuit 21 fifth memory 22 sixth memory 23 selector 25 time constant circuit 26 gain adjustment circuit 27 Signal processing circuit 61 Lens 62 Variable density liquid crystal filter 63 Solid-state imaging device 64 Variable density liquid crystal filter control circuit 65 Image amplification circuit 66 Electronic shutter control circuit 67 Image amplification circuit with AGC

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光を集光する集光手段と、前記集光手段が
集光した光を入力し、所定の露光時間で、その光を電気
に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力の利得を調
整する利得調整手段と、前記利得調整手段の出力が適正
となるように、前記撮像素子における、前記露光時間を
制御する制御信号を出力する第1制御手段と、前記制御
信号を利用して、前記利得調整手段の調整量を制御する
第2制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
1. A light collecting means for collecting light, an image pickup element which receives the light collected by the light collecting means and converts the light into electricity for a predetermined exposure time, and an output of the image pickup element. Gain adjusting means for adjusting the gain of the image sensor, first control means for outputting a control signal for controlling the exposure time in the image sensor so that the output of the gain adjusting means is appropriate, and utilizing the control signal. An imaging device comprising: a second control unit that controls an adjustment amount of the gain adjustment unit.
【請求項2】前記第2制御手段は、前記制御信号が指示
する露光時間が所定の時間より短い場合、前記利得調整
手段の利得を減少させることを特徴とする請求項1記載
の撮像装置。
2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein said second control means decreases the gain of said gain adjustment means when an exposure time indicated by said control signal is shorter than a predetermined time.
【請求項3】前記第2制御手段は、2つの異なる露光時
間に対する設定値を有し、前記制御信号が指示する露光
時間が前記2つの設定値いずれよりも短い場合、前記利
得調整手段の利得を減少させ、前記制御信号が指示する
露光時間が前記2つの設定値いずれよりも長い場合、前
記利得調整手段の利得を増加させることを特徴とする請
求項1記載の撮像装置。
3. The second control means has a set value for two different exposure times, and when the exposure time indicated by the control signal is shorter than any of the two set values, the gain of the gain adjustment means is adjusted. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the exposure time indicated by the control signal is longer than either of the two set values, the gain of the gain adjustment unit is increased.
【請求項4】前記第1制御手段は、前記利得の変化を考
慮して、前記制御信号を決定し出力することを特徴とす
る請求項2または3記載の撮像装置。
4. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the first control means determines and outputs the control signal in consideration of the change in the gain.
【請求項5】前記第2制御手段は、前記利得調整手段の
利得を実質上連続的に変化させる信号を出力することを
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein said second control means outputs a signal for changing the gain of said gain adjustment means substantially continuously.
【請求項6】前記制御信号は、パルス信号であることを
特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の撮像装
置。
6. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control signal is a pulse signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011040995A (en) * 2009-08-11 2011-02-24 Canon Inc Image capturing apparatus and method of controlling the same

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