JPH1155579A - 自動感度制御装置及びカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子シャッタとＡＧＣとを併用する撮像装置
において、違和感のない映像信号を出力し、ＡＧＣ回路
に負担をかけずに高品質の映像信号を得る。 【解決手段】 撮像素子１に入射した光量は、ＣＤＳ回
路２、増幅器８、クランプ回路９、ピークホールド回路
１０、及び増幅器１１を介し、最大検出電圧として比較
回路１２に入力される。比較回路１２は、この最大検出
電圧を比較基準電圧と比較し、この比較結果を電圧変換
回路１３を介して制御回路１４に入力する。制御回路１
４は、比較結果をもとに適正な電子シャッタ速度を設定
し、撮像素子駆動回路７に出力して、撮像素子１に対す
る自動電子シャッタ動作を行わせる。また、制御回路１
４は、電子シャッタ動作を行わせる場合にＡＧＣ回路３
の動作を停止させ、適正な電子シャッタ速度が設定され
た後にＡＧＣ回路３の動作を開始させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子シャッタ機能
を有する撮像素子を備えた撮像装置またはカメラにおい
て、電子シャッタ速度の制御と自動利得制御（ＡＧＣ）
回路の利得制御とを併用して映像信号の感度を自動的か
つ的確に制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子シャッタ機能を有する撮像素
子を使用した撮像装置においては、撮像素子に対する電
子シャッタ速度の制御とＡＧＣ回路の利得制御動作と
は、それぞれ無関係に独立して行われていた。

【０００３】すなわち、撮像素子に対する自動電子シャ
ッタ動作は、撮像素子が受光する光量の変化に対応して
電子シャッタ速度を変化させる制御を行い、受光量が多
い場合には、電子シャッタ速度を速くして受光量を少な
くし、また受光量が少ない場合には、電子シャッタ速度
を遅くして受光量を多くし、それぞれ適正な受光量に設
定制御する。一方、ＡＧＣ回路の自動利得動作は、電子
シャッタ速度の変化とは無関係に、撮像素子によって得
られた映像信号のレベルが所定の設定値になるように利
得の自動調整を継続的に行なっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の撮像装置では、上述したように、撮像素子が
受光する光量の変化に伴って電子シャッタ速度を変更す
る電子シャッタ動作を行い、さらにＡＧＣ回路において
も撮像信号を所定の設定値まで増幅させる利得制御を行
うので、例えば出力装置であるモニタ等で観察した場合
に、映像信号が落ち着かず、不自然な映像信号が出力さ
れるという問題点があった。

【０００５】また、この場合、ＡＧＣ回路により利得が
高ゲインに設定されると、所望の映像信号のみならず、
ノイズをも増幅させるため、高品質の映像信号を的確に
得ることができないという問題点もある。

【０００６】さらに、撮像素子が受光する光量が変化
し、電子シャッタ速度を変化させているにもかかわら
ず、ＡＧＣ回路を動作させているため、該ＡＧＣ回路に
負担がかかってしまうという問題点もある。

【０００７】そこで、本発明は、かかる従来技術の問題
点を除去し、撮像素子が受光する光量の変化にもかかわ
らず、安定した違和感のない映像信号を出力することが
できるとともに、ＡＧＣ回路に負担をかけずに高感度か
つ高品質の映像信号を得ることができる自動感度制御装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態樣で
は、電子シャッタ動作が可能な撮像素子と、該撮像素子
から得られた映像信号の利得調整を行なうことができる
自動利得制御（ＡＧＣ）回路とを備えた撮像装置の自動
感度制御装置において、前記撮像素子が受光した光量に
応じて電子シャッタ速度を最適の値に設定した後に、前
記ＡＧＣ回路による利得調整を行なう。

【０００９】このような構成により、予め電子シャッタ
速度が設定された後にＡＧＣ回路が動作するから、ＡＧ
Ｃ回路の負担が軽減されかつ映像信号出力を安定に制御
することができる。また、電子シャッタの制御により最
終的な映像信号の出力レベルに近い値が設定されるた
め、ＡＧＣ回路の利得は低く設定でき、ノイズの少ない
映像信号が出力できる。また、出力される映像信号の振
幅変化は、視覚的にも違和感の少ない安定したものとす
ることができる。

【００１０】この場合、前記ＡＧＣ回路は、前記撮像素
子の電子シャッタ動作が開始されれば、該動作の開始前
の利得値に固定され、電子シャッタ速度が設定された後
に、利得調整動作が可能になるよう構成すると好都合で
ある。これにより、電子シャッタ速度が設定された後の
ＡＧＣ回路の利得調整動作が迅速に行なわれかつＡＧＣ
回路への負担も軽減できる。

【００１１】また、前記撮像素子のシャッタ速度が最速
の状態で、予め設定した値を越える光量が入力された
時、前記シャッタ速度を最速に保持するとともに、ＡＧ
Ｃ回路の利得を低減して映像信号の振幅を調整すること
もできる。

【００１２】これにより、制御可能な入力光量範囲を可
能な限り広げることができる。

【００１３】さらに、前記撮像素子のシャッタ速度が最
も遅い状態で入射光量が所定の値より低い場合、ＡＧＣ
回路の利得を増大して映像信号の振幅を所定の値に設定
すると好都合である。

【００１４】これによっても、制御可能な入力光量の範
囲を広くすることができる。

【００１５】本発明の別の態様では、自動感度制御装置
を備えたカメラにおいて、電子シャッタ動作が可能であ
りかつ被写体の画像光を受ける撮像素子と、該撮像素子
から得られた映像信号の利得調整を行なうことができる
自動利得制御（ＡＧＣ）回路と、を備え、前記撮像素子
が受光した画像光の光量に応じて電子シャッタ速度を最
適の値に設定した後に、前記ＡＧＣ回路による利得調整
を行なう。

【００１６】このような構成により、予め電子シャッタ
速度が設定された後にＡＧＣ回路が動作するから、ＡＧ
Ｃ回路の負担が軽減されかつ映像信号出力を安定に制御
することができる。また、電子シャッタの制御により最
終的な映像信号の出力レベルに近い値が設定されるた
め、ＡＧＣ回路の利得は低く設定でき、ノイズの少ない
映像信号が出力できる。また、出力される映像信号の振
幅変化は、視覚的にも違和感の少ない安定したものとす
ることができる。

【００１７】本発明のさらに別の態樣では、撮像素子駆
動手段によって撮像素子の電子シャッタ速度を設定する
とともに自動利得制御回路によって前記撮像素子から得
られた映像信号の利得調整を行なうことにより映像信号
の出力制御を行う撮像装置の自動感度制御装置におい
て、設定された電子シャッタ時間で前記撮像素子が受光
した光量に対応する信号を出力する検出手段と、前記検
出手段が検出した検出光量が、適正な光量範囲を示す所
定範囲内の光量であるか否かを判別する判別手段と、前
記判別手段により前記検出光量が前記所定範囲内の光量
でないことが判定された場合、前記自動利得制御回路の
自動利得動作を停止させ、前記検出光量が最も適正な値
となるようシャッタ速度の制御を行ない、その後、前記
自動利得制御回路の自動利得動作を開始させる制御を行
う制御手段とを設ける。

【００１８】このような構成によって、検出光量が電子
シャッタ速度の制御によってできるだけ適正な値に設定
された後にＡＧＣ回路が動作する。したがって光量変化
に伴う自動利得制御回路への負担が減少し、効率的な自
動利得動作が可能になる。また、電子シャッタ速度の制
御のみによって最終的な映像信号の出力レベルに近い値
が設定されるため、自動利得制御回路の利得は比較的低
く設定でき、ノイズの少ない映像信号を得ることができ
る。さらに、出力される映像信号の振幅変化は、視覚的
にも違和感の少ないものとなる。

【００１９】この場合、前記判別手段は、前記所定範囲
内を含む複数の範囲の光量領域を設けて該光量領域の光
量と前記検出光量とを比較する比較手段を具備し、前記
制御手段は、前記検出光量が前記所定範囲内の光量であ
る場合、現シャッタ速度を保持し、前記検出光量が前記
所定範囲内の光量に満たない場合、前記自動利得制御回
路の自動利得動作を停止させ、現シャッタ速度を該検出
光量が属する光量領域に応じて検出光量が適正となる適
正なシャッタ速度に設定し、該設定後、前記自動利得制
御回路の自動利得動作を開始させ、前記検出光量が前記
所定範囲内の光量を超過する場合、前記自動利得制御回
路の自動利得動作を停止させ、現シャッタ速度をより高
速のシャッタ速度に設定することができる。

【００２０】これにより、電子シャッタ速度を迅速かつ
適切に設定できると共に、自動利得制御回路の動作も迅
速かつ効率的に行なわれる。

【００２１】また、前記自動利得制御回路の停止時にお
ける利得値は、該停止前の利得値に固定すると好都合で
ある。

【００２２】これにより、電子シャッタ速度が設定され
た後のＡＧＣ回路の利得調整動作が迅速に行なわれかつ
ＡＧＣ回路への負担も軽減できる。

【００２３】さらに、前記制御手段は、現シャッタ速度
が最も高速のシャッタ速度であり、かつ検出光量が前記
所定範囲の光量を超過する場合に、シャッタ速度を最速
に保持すると共に、前記自動利得制御回路の利得を低減
して映像信号の振幅を調整するよう構成することもでき
る。

【００２４】これにより、制御可能な入力光量範囲を可
能な限り広げることができる。

【００２５】また、前記制御手段は、現シャッタ速度が
最も低速のシャッタ速度であり、かつ検出光量が前記所
定範囲の光量に満たない場合に、前記自動利得制御回路
の利得を増大して映像信号の振幅を所定の値に設定する
こともできる。

【００２６】これによっても、制御可能な入力光量の範
囲を広くすることができる。

【００２７】また、前記検出手段は、電子シャッタ時間
内に前記撮像素子から得られた映像信号の振幅の最大値
を検出光量として検出すると好都合である。

【００２８】これによって、映像信号の振幅の最大値が
所定の出力レベルの範囲内に入るよう制御され、出力映
像信号の振幅が最適の値に設定される。

【００２９】本発明のさらに別の態様では、自動感度制
御装置を備えたカメラにおいて、撮像素子駆動手段によ
って電子シャッタ速度を設定可能でありかつ被写体の画
像光を受ける撮像素子と、前記撮像素子から得られた映
像信号の利得調整を行なうことにより映像信号の出力制
御を行う自動利得制御回路と、設定された電子シャッタ
時間で前記撮像素子が受光した画像光の光量に対応する
信号を出力する検出手段と、前記検出手段が検出した検
出光量が、適正な光量範囲を示す所定範囲内の光量であ
るか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により前
記検出光量が前記所定範囲内の光量でないことが判定さ
れた場合、前記自動利得制御回路の自動利得動作を停止
させ、前記検出光量が最も適正な値となるようシャッタ
速度の制御を行ない、その後、前記自動利得制御回路の
自動利得動作を開始させる制御を行う制御手段とを設け
る。

【００３０】このような構成によって、検出光量が電子
シャッタ速度の制御によってできるだけ適正な値に設定
された後にＡＧＣ回路が動作する。したがって光量変化
に伴う自動利得制御回路への負担が減少し、効率的な自
動利得動作が可能になる。また、電子シャッタ速度の制
御のみによって最終的な映像信号の出力レベルに近い値
が設定されるため、自動利得制御回路の利得は比較的低
く設定でき、ノイズの少ない映像信号を得ることができ
る。さらに、出力される映像信号の振幅変化は、視覚的
にも違和感の少ないものとなる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態につき説明する。図１は、本発明の一実施形態に
係わる自動感度制御装置を備えたカメラの構成を示すブ
ロック図である。図１において、撮像素子１は、ＣＣＤ
等で構成され、この撮像素子１は、撮像素子駆動回路７
の駆動制御によって電子シャッタ動作を行なうことがで
きるものである。

【００３２】撮像素子１は、この電子シャッタ動作によ
る電子シャッタ時間に受光した光量に相当する電荷をフ
ィールド単位で蓄積し、この蓄積した電荷に対応する映
像信号をＣＤＳ回路２に出力する。ＣＤＳ回路２は、映
像信号をサンプルホールドすることによってノイズを除
去するものであり、ノイズが除去された映像信号は、Ａ
ＧＣ回路３及び増幅器８に入力される。

【００３３】ＡＧＣ回路３は、制御回路１４による設定
指示のもと、入力された映像信号を増幅し、増幅した映
像信号を信号処理回路４に入力する。信号処理回路４
は、この映像信号に対し、γ補正および同期信号付与等
の信号処理を行なうことにより所望の映像信号を生成す
る。この映像信号はその後増幅器５によって増幅され、
出力回路６を介してモニタ等の出力装置に出力される。

【００３４】一方、増幅器８に入力された映像信号は、
該増幅器８によって増幅され、直流再生回路として機能
するクランプ回路９により直流再生される。クランプ回
路９から出力された映像信号はピークホールド回路１０
によって垂直映像期間内における信号振幅の最大値（ピ
ーク値）が検出され、この最大値がホールドされる。そ
の後、検出された最大値は、増幅器１１によって増幅さ
れ、比較回路１２に入力される。

【００３５】比較回路１２は、８つの比較器１２−１〜
１２−８を有する。各比較器１２−１〜１２−８には、
増幅器８からの映像信号の前記最大値である最大電圧が
それぞれ入力される。各比較器１２−１〜１２−８は、
それぞれ異なる比較基準電圧が予め設定されており、入
力される同一の最大電圧と比較し、最大電圧が比較基準
電圧より高いか低いかの比較結果をそれぞれ出力する。
例えば、図３に示すように、各比較器１２−１〜１２−
８には、それぞれ１４．００ボルト、７．００ボルト、
３．５０ボルト、１．７５ボルト、０．８８ボルト、
０．４４ボルト、０．２２ボルト、０．１１ボルトの比
較基準電圧が設定され、それぞれに入力される最大電圧
と比較される。最大電圧は、撮像素子１によって受光さ
れた光量に比例する値であるため、最大電圧と各比較基
準電圧との比較は、結局受光した光量と、基準の光量と
を比較することになる。

【００３６】電圧変換回路１３は、各比較器１２−１〜
１２−８にそれぞれ接続される電圧変換器１３−１〜１
３−８を有し、各電圧変換器１３−１〜１３−８は、各
比較器１２−１〜１２−８からの比較出力電圧を制御回
路１４が取り扱う電圧に変換する処理を行って、制御回
路１４に出力する。例えば、比較出力電圧の「Ｈ」レベ
ルが１５ボルトで、制御回路１４が取り扱う「Ｈ」レベ
ルの電圧が５ボルトである場合には、１５ボルトから５
ボルトに変換する処理を行う。

【００３７】制御回路１４は、比較回路１２からの比較
出力電圧に対応する、電圧変換回路１３からの出力電圧
をもとに、現在受光した光量が適正な光量であるか、適
正な光量より多い光量か、少ない光量かを判断し、撮像
素子１が受光する光量が適正な光量となるように電子シ
ャッタ速度を設定し、この設定した電子シャッタ速度を
撮像素子駆動回路７に出力する。また、制御回路１４
は、光量の判断結果をもとに、適正な光量でない場合、
例えば光量が変化した場合には、ＡＧＣ回路３の動作を
停止させ、電子シャッタの制御により適正な光量となっ
た後に、ＡＧＣ回路３の本来の自動利得動作を開始させ
る指示をＡＧＣ回路３に出力する。なお、この制御回路
１４の詳細な処理手順については後述する。

【００３８】なお、ここで図２を参照して電子シャッタ
動作について概略の説明を行なう。まず撮像素子１は、
電子シャッタ動作で設定される電子シャッタ時間の間に
受光した光を電荷として蓄積し、フィールド単位でこの
蓄積した電荷を掃き出す。この掃き出しタイミングは、
撮像素子駆動回路７によって制御され、電子シャッタ時
間が決定される。掃き出しタイミングでフィールド単位
の電荷が掃き出されると、この掃き出された電荷は、次
のフィールドの電荷蓄積時間内に読み出され、１フィー
ルド分遅延して撮像信号が出力されることになる。した
がって、この掃き出しタイミングをずらすことにより、
電子シャッタ時間が変化し、撮像素子１に入射する光量
が一定であれば、電子シャッタ時間が長いときに蓄積さ
れる電荷は多くなり、電子シャッタ時間が短いときに蓄
積される電荷は少なくなる。この電子シャッタ時間は、
制御回路１４からの電子シャッタ速度に応じた制御信号
により変化させることができる。

【００３９】次に、図３を参照して、制御回路１４によ
る電子シャッタ速度の設定について説明する。上述した
ように、各比較器１２−１〜１２−８は、それぞれ１
４．００ボルト、７．００ボルト、３．５０ボルト、
１．７５ボルト、０．８８ボルト、０．４４ボルト、
０．２２ボルト、０．１１ボルトの比較基準電圧が設定
され、それぞれに入力される撮像信号の最大電圧と比較
し、最大電圧が比較基準電圧より高い場合には、「Ｈ」
レベルの信号を出力し、最大電圧が比較基準電圧より低
い場合には、「Ｌ」レベルの信号を出力する。したがっ
て、各電圧変換器１３−１〜１３−８を介して入力され
る各比較器１２−１〜１２−８の比較結果の配列は、図
３に示すように８つの場合がある。

【００４０】制御回路１４は、この比較結果に対応する
８つの電子シャッタ速度を設定する。すなわち、１／６
０秒、１／１２０秒、１／２５０秒、１／５００秒、１
／１０００秒、１／２０００秒、１／４０００秒、１／
８０００秒の８つの電子シャッタ速度を設定できる。こ
こで、各電子シャッタ速度は、各比較基準電圧に対応し
て、それぞれ倍々に設定している。

【００４１】制御回路１４は、全ての比較結果が「Ｈ」
レベルである場合、すなわち光量が１４．００ボルトを
超える場合には、最速の電子シャッタ速度（１／８００
０秒）に設定し、撮像素子１が受光する光量を最小限に
する。

【００４２】また、比較器１２−１のみの比較結果が
「Ｌ」レベルでその他の比較器の比較結果が全て「Ｈ」
レベルである場合、すなわち光量を示す最大電圧が７．
００ボルトを超え１４．００ボルトに満たない範囲であ
る場合、この光量を示す最大電圧は適正な感度が得られ
る適正な光量を示す最大電圧である判断し、現在設定さ
れている電子シャッタ速度を保持する。例えば、現在の
電子シャッタ速度が１／５００秒である場合には、この
１／５００秒の電子シャッタ速度を保持させる設定を行
う。このように、７．００ボルト＜最大値（光量）＜１
４．００ボルトの最大電圧範囲が適正な光量の範囲とし
て比較される。

【００４３】さらに、比較器１２−１，１２−２の比較
結果が「Ｌ」レベルでその他の比較器の比較結果が全て
「Ｈ」レベルである場合、すなわち光量を示す最大値が
３．５０ボルトを超え７．００ボルトに満たない範囲で
ある場合、良好な感度を得るためには、光量が少ないと
判断し、現在の電子シャッタ速度を１段遅くする設定を
行う。例えば、現在の電子シャッタ速度が、１／５００
秒である場合、１／２５０秒の電子シャッタ速度に設定
する。同様にして、さらに低い比較基準電圧が設定され
ている比較器の比較結果が「Ｌ」レベルになるにしたが
って、現在の電子シャッタ速度を、２段から７段までの
遅い電子シャッタ速度に設定する。すなわち、比較基準
電圧の高い方の比較器による比較結果が示す「Ｌ」レベ
ルの数が、２から８に増加するにしたがって、現在の電
子シャッタ速度をそれぞれ１段から７段分、遅い電子シ
ャッタ速度に設定する。例えば、現在の電子シャッタ速
度が、１／５００秒である場合で、「Ｌ」レベルの比較
結果が４つある場合、３段低い電子シャッタ速度、すな
わち１／６０秒の電子シャッタ速度に直接設定され、直
ちに適正な光量が得られるように制御される。

【００４４】このように、比較回路１２は、適正な光量
を示す最大電圧を超えたか否かを判断する比較基準電圧
を有する比較器１２−１を１つ設け、その他の比較器
は、適正な光量を示す最大電圧に満たない範囲をさらに
細区分した複数の比較基準電圧を持たせて、適正な光量
を示す最大電圧あるいは適正な光量を示す最大電圧を超
える電圧以外の場合に、電子シャッタ速度を遅くして光
量を増大させるというほぼ一方向的な制御を細かく行わ
せるようにしている。もちろん、電子シャッタ速度を遅
くして適正な電子シャッタ速度に設定されると、受光す
る光量は適正なものとなり、比較器１２−１，１２−２
のみが「Ｌ］レベルとなる比較結果が与えられることに
なる。このため、適正な光量を示す最大電圧を超えた場
合、最速のシャッタ速度に設定して一度、受光量を減少
させ、その後における、適正な受光量となるような適正
なシャッタ速度の設定を可能ならしめている。

【００４５】なお、各比較器１２−１〜１２−８におい
て、入力される光量を示す最大電圧が比較基準電圧に等
しい場合の処理については、この比較基準電圧の値を含
めてもよいし、含めなくてもよい。

【００４６】制御回路１４は、このような自動電子シャ
ッタ動作とともに、ＡＧＣ回路３に対して自動利得動作
の停止あるいは開始の指示制御を行う。すなわち、図４
は、図１に示す自動感度制御装置による自動電子シャッ
タ動作と自動利得動作の制御処理手順を示すフローチャ
ートである。図４において、まず撮像素子１が受光した
光量は、ＣＤＳ回路２、増幅器８、クランプ回路９、ピ
ークホールド回路１０、及び増幅器１１を介して出力さ
れる最大電圧として検出される（ステップ１０１）。そ
の後、比較回路１２は、入力された最大電圧と各比較器
１２−１〜１２−８の比較基準電圧と比較し、電圧変換
回路１３を介して制御回路１４に入力される比較結果に
基づいて、制御回路１４は、検出光量を示す最大電圧
が、適正な光量の範囲を示す電圧範囲であるか否かを判
断する（ステップ１０２）。

【００４７】ステップ１０２において、検出光量を示す
最大電圧が適正な光量の範囲を示す電圧範囲である場合
には、現電子シャッタ速度を保持するよう撮像素子駆動
回路７に指示し、本処理を終了する。

【００４８】ステップ１０２において、検出光量を示す
最大電圧が適正な光量の範囲を示す電圧範囲である場合
には、まずＡＧＣ回路３による自動利得動作を停止させ
た（ステップ１０４）後、図４に示す比較結果とシャッ
タ速度制御内容をもとに、現電子シャッタ速度を最速の
電子シャッタ速度に変更設定し、この設定を撮像素子駆
動回路７に指示して（ステップ１０５）、ステップ１０
１に移行する。

【００４９】ステップ１０２において、検出光量を示す
最大電圧が適正な光量の範囲を示す電圧範囲より小さい
電圧である場合は、まずＡＧＣ回路３による自動利得動
作を停止させた（ステップ１０６）後、図４に示す比較
結果とシャッタ速度制御内容をもとに、現電子シャッタ
速度より遅い電子シャッタ速度を選択、決定し（ステッ
プ１０７）、この決定された電子シャッタ速度を撮像素
子駆動回路７に指示する変更設定を行う（ステップ１０
８）。この変更設定の後、制御回路１４は、ＡＧＣ回路
３に対して通常の自動利得動作の開始を指示し（ステッ
プ１０９）、本処理を終了する。

【００５０】従って、入射する光量が変動し、検出光量
が適正な光量の範囲外となった時点（ステップ１０４，
１０６）で、ＡＧＣ回路３による自動利得動作は停止さ
れ、適正なシャッタ速度に変更設定された後に、停止し
ていたＡＧＣ回路３の自動利得動作が開始される（ステ
ップ１０９）ことになる。言い換えれば、検出光量が適
正な光量の範囲内であるときのみ、ＡＧＣ回路３による
自動利得動作が行われることになる。

【００５１】なお、ステップ１０４，１０６におけるＡ
ＧＣ回路３の動作停止時におけるゲインの値は、停止前
の値に固定され、停止時においては、この固定された値
のゲインの増幅がなされて信号処理回路４に出力され
る。

【００５２】ここで、制御回路１４は、現電子シャッタ
速度が最も遅い電子シャッタ速度に設定されており、か
つ検出光量が適正な光量の範囲よりも小さい場合には、
ＡＧＣ回路３における自動利得動作を行わせるが、もち
ろん、この際のゲインは大きな値まで許容される。一
方、現電子シャッタ速度が最速の電子シャッタ速度に設
定されており、かつ検出光量が適正な光量の範囲よりも
大きい場合には、ＡＧＣ回路３における自動利得動作の
ゲインを最小の値に設定するように指示してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、従来のような電子シャッタ制御動作とＡＧＣ回路
の動作が同時に行なわれることによる出力映像信号の不
安定さがなくなり、視覚的にも違和感のない映像が得ら
れる。

【００５４】また、検出光量が所定範囲内に設定されて
いるときのみ、自動利得制御回路が動作することから、
光量変化に伴う自動利得制御回路への負担が減少し、効
率的な自動利得動作が可能となる。

【００５５】さらに、自動電子シャッタ動作のみにより
最終的な映像信号の出力レベルに近い値が設定されるた
め、自動利得制御回路の利得を低く設定できることか
ら、ノイズの少ない映像信号を得ることができる。

【００５６】また、自動利得制御回路の停止時における
利得値が、該停止前の利得値に固定されるようにするこ
とにより、自動利得制御にかかる負担が軽減される。

【００５７】さらに、シャッタ速度の設定のみでは制御
しきれない光量である場合でも、自動利得制御回路の利
得を最小あるいは可能な限り大きくするようにしている
ので、広範囲の入射光量レベルに対応して的確な感度制
御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる自動感度制御装置
を備えたカメラの構成を示すブロック図である。

【図２】電子シャッタ動作を説明するためのタイミング
図である。

【図３】図１の装置における比較回路の比較結果と電子
シャッタ速度の設定との対応関係を示す説明図である。

【図４】図１の自動感度制御装置における電子シャッタ
動作とＡＧＣ回路による利得制御動作を含む感度制御処
理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 撮像素子 ２ ＣＤＳ回路 ３ ＡＧＣ回路 ４ 信号処理回路 ５，８，１１ 増幅器 ６ 出力回路 ７ 撮像素子駆動回路 ９ クランプ回路 １０ ピークホールド回路 １２ 比較回路 １２−１〜１２−８ 比較器 １３ 電圧変換回路 １３−１〜１３−８ 電圧変換器 １４ 制御回路

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子シャッタ動作が可能な撮像素子と、
   該撮像素子から得られた映像信号の利得調整を行なうこ
   とができる自動利得制御（ＡＧＣ）回路とを備えた撮像
   装置の自動感度制御装置であって、 前記撮像素子が受光した光量に応じて電子シャッタ速度
   を最適の値に設定した後に、前記ＡＧＣ回路による利得
   調整を行なうことを特徴とする自動感度制御装置。
2. 【請求項２】 前記ＡＧＣ回路は、前記撮像素子の電子
   シャッタ動作が開始されれば、該動作の開始前の利得値
   に固定され、電子シャッタ速度が設定された後に、利得
   調整動作が可能になることを特徴とする請求項１記載の
   自動感度制御装置。
3. 【請求項３】 前記撮像素子のシャッタ速度が最速の状
   態で、予め設定した値を越える光量が入力された時、前
   記シャッタ速度を最速に保持するとともに、ＡＧＣ回路
   の利得を低減して映像信号の振幅を調整することを特徴
   とする請求項１記載の自動感度制御装置。
4. 【請求項４】 前記撮像素子のシャッタ速度が最も遅い
   状態で入射光量が所定の値より低い場合、ＡＧＣ回路の
   利得を増大して映像信号の振幅を所定の値に設定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動感度制御装置。
5. 【請求項５】 自動感度制御装置を備えたカメラであっ
   て、 電子シャッタ動作が可能でありかつ被写体の画像光を受
   ける撮像素子と、 該撮像素子から得られた映像信号の利得調整を行なうこ
   とができる自動利得制御（ＡＧＣ）回路と、 を備え、前記撮像素子が受光した画像光の光量に応じて
   電子シャッタ速度を最適の値に設定した後に、前記ＡＧ
   Ｃ回路による利得調整を行なうことを特徴とする自動感
   度制御装置を備えたカメラ。
6. 【請求項６】 撮像素子駆動手段によって撮像素子の電
   子シャッタ速度を設定するとともに自動利得制御回路に
   よって前記撮像素子から得られた映像信号の利得調整を
   行なうことにより映像信号の出力制御を行う撮像装置の
   自動感度制御装置であって、 設定された電子シャッタ時間で前記撮像素子が受光した
   光量に対応する信号を出力する検出手段と、 前記検出手段が検出した検出光量が、適正な光量範囲を
   示す所定範囲内の光量であるか否かを判別する判別手段
   と、 前記判別手段により前記検出光量が前記所定範囲内の光
   量でないことが判定された場合、前記自動利得制御回路
   の自動利得動作を停止させ、前記検出光量が最も適正な
   値となるようシャッタ速度の制御を行ない、その後、前
   記自動利得制御回路の自動利得動作を開始させる制御を
   行う制御手段と、 を具備することを特徴とする自動感度制御装置。
7. 【請求項７】 前記判別手段は、前記所定範囲内を含む
   複数の範囲の光量領域を設けて該光量領域の光量と前記
   検出光量とを比較する比較手段を具備し、 前記制御手段は、前記検出光量が前記所定範囲内の光量
   である場合、現シャッタ速度を保持し、前記検出光量が
   前記所定範囲内の光量に満たない場合、前記自動利得制
   御回路の自動利得動作を停止させ、現シャッタ速度を該
   検出光量が属する光量領域に応じて検出光量が適正とな
   る適正なシャッタ速度に設定し、該設定後、前記自動利
   得制御回路の自動利得動作を開始させ、前記検出光量が
   前記所定範囲内の光量を超過する場合、前記自動利得制
   御回路の自動利得動作を停止させ、現シャッタ速度をよ
   り高速のシャッタ速度に設定することを特徴とすること
   を特徴とする請求項６に記載の自動感度制御装置。
8. 【請求項８】 前記自動利得制御回路の停止時における
   利得値は、該停止前の利得値に固定されることを特徴と
   する請求項６または７に記載の自動感度制御装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、現シャッタ速度が最も
   高速のシャッタ速度であり、かつ検出光量が前記所定範
   囲の光量を超過する場合に、シャッタ速度を最速に保持
   すると共に、前記自動利得制御回路の利得を低減して映
   像信号の振幅を調整することを特徴とする請求項６〜８
   の内のいずれか１項に記載の自動感度制御装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、現シャッタ速度が最
    も低速のシャッタ速度であり、かつ検出光量が前記所定
    範囲の光量に満たない場合に、前記自動利得制御回路の
    利得を増大して映像信号の振幅を所定の値に設定するこ
    とを特徴とする請求項６〜９の内のいずれか１項に記載
    の自動感度制御装置。
11. 【請求項１１】 前記検出手段は、電子シャッタ時間内
    に前記撮像素子から得られた映像信号の振幅の最大値を
    検出光量として検出することを特徴とする請求項６〜１
    ０の内のいずれか１項に記載の自動感度制御装置。
12. 【請求項１２】 自動感度制御装置を備えたカメラであ
    って、 撮像素子駆動手段によって電子シャッタ速度を設定可能
    でありかつ被写体の画像光を受ける撮像素子と、 前記撮像素子から得られた映像信号の利得調整を行なう
    ことにより映像信号の出力制御を行う自動利得制御回路
    と、 設定された電子シャッタ時間で前記撮像素子が受光した
    画像光の光量に対応する信号を出力する検出手段と、 前記検出手段が検出した検出光量が、適正な光量範囲を
    示す所定範囲内の光量であるか否かを判別する判別手段
    と、 前記判別手段により前記検出光量が前記所定範囲内の光
    量でないことが判定された場合、前記自動利得制御回路
    の自動利得動作を停止させ、前記検出光量が最も適正な
    値となるようシャッタ速度の制御を行ない、その後、前
    記自動利得制御回路の自動利得動作を開始させる制御を
    行う制御手段と、 を具備することを特徴とする自動感度制御装置を備えた
    カメラ。