JP2013106227A - Imaging apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set a gain in accordance with a luminance change of a subject when a moving image is photographed and to reduce image deterioration due to the luminance change of a photographed image, which occurs when gain setting is switched.SOLUTION: A sum of outputs of first amplification means and second amplification means is determined by a control gain which is an output of exposure control means, which corresponds to an incident ray volume. A first gain which is set by the first amplification means and a second gain which is set by the second amplification means are switched if panning/tilt determining means determines panning in response to an output of shake detection means of an imaging apparatus body when the control gain is a prescribed first threshold or more and is in a range between a first threshold and a second threshold. When the means determines it to be not panning, gain control means calculates an output change amount for each prescribed time of the exposure control means. When the change amount is determined to be the prescribed threshold or more, the first gain of the first amplification means and the second gain of the second amplification means are switched.

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、詳しくは、動画撮影時の撮像装置の感度制御に関するものである。   The present invention relates to an imaging device and a control method thereof, and more particularly to sensitivity control of the imaging device during moving image shooting.

ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いたデジタルビデオカメラでは、撮影シーンの輝度変化に基づき自動的に感度を制御し、適正露出で撮影可能な機能（以下、自動露出制御機能）を備えている。この自動露出制御機能は、光学的な絞り・ＮＤ制御および時間的な電子シャッター制御、更にはカメラ内部の電気信号を増幅する電気的なゲイン制御によって入射光量の調節を実現している。電気信号のゲイン制御は信号レベルと同時にノイズレベルも同様に増幅してしまうため、自動露出制御機能は、絞り・ＮＤ制御と電子シャッター制御での入射光量の調節を優先的に行うことが一般的である。   A digital video camera using a solid-state image pickup device such as a CCD or CMOS has a function capable of automatically controlling sensitivity based on a change in luminance of a shooting scene and capable of shooting with appropriate exposure (hereinafter referred to as an automatic exposure control function). . This automatic exposure control function realizes adjustment of the amount of incident light by optical aperture / ND control, temporal electronic shutter control, and electrical gain control for amplifying an electrical signal inside the camera. Since the gain control of the electrical signal amplifies the noise level as well as the signal level, the automatic exposure control function generally prioritizes the adjustment of the amount of incident light in aperture / ND control and electronic shutter control. It is.

しかしながら、撮影シーンの照度が低く、絞り・ＮＤ制御と電子シャッター制御では十分な光量が得られない場合には電気信号のゲイン制御が必須となる。この電気信号のゲイン制御には、いくつかの方法があり、例えば、信号処理系統内に複数設けられた増幅手段の前段で大きくゲインをかけ、後段で前段より刻み幅の細かいゲインをかけることによって、ノイズの少ない画像を得るというものがある。   However, when the illuminance of the shooting scene is low and sufficient light quantity cannot be obtained by the aperture / ND control and the electronic shutter control, the gain control of the electric signal is essential. There are several methods for controlling the gain of the electric signal. For example, a large gain is applied at the front stage of the amplifying means provided in the signal processing system, and a gain with a finer step size is applied at the rear stage than the previous stage. There is one that obtains an image with less noise.

具体的には、撮像素子のレイアウト構成上、ゲインの設定が１倍、２倍、４倍等の離散的となる撮像素子内部に設ける前段のアナログ増幅手段と、前記アナログ増幅手段より細かい刻み幅のゲイン設定が可能な撮像素子より後段の電気回路に設けるデジタル増幅手段とを、各々備える構成とする。前述の構成において、後段のデジタル増幅手段の細かい刻み幅のゲイン制御を行い、所定時間経過後に撮像素子内部のアナログ増幅手段の離散的なゲイン制御を組み合わせることで増幅時のノイズの影響を低減しつつ、連続的なゲイン制御を可能とする撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Specifically, due to the layout configuration of the image sensor, the analog amplification means in the previous stage provided inside the image sensor in which the gain setting is discrete such as 1 ×, 2 ×, and 4 ×, and a finer step size than the analog amplification device And a digital amplifying means provided in an electrical circuit subsequent to the image sensor capable of setting the gain. In the above configuration, the gain control of the fine step width of the digital amplification means in the subsequent stage is performed, and after the predetermined time has elapsed, the discrete gain control of the analog amplification means inside the image sensor is combined to reduce the influence of noise during amplification. On the other hand, an imaging apparatus that enables continuous gain control has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、他の提案として、ゲイン分割ステップの大きい第１の増幅手段とゲイン分割ステップのより小さい第２の増幅手段を備え、二つの増幅手段のゲイン特性が線形な特性となるように、前記第１の増幅手段のゲイン切換えを考慮して、前記第２の増幅手段のゲインを変化させる撮像装置がある（例えば、特許文献２参照）。   As another proposal, the first amplifying means having a large gain dividing step and the second amplifying means having a small gain dividing step are provided, and the first amplifying means has a linear characteristic so that the gain characteristics of the two amplifying means are linear. There is an imaging apparatus that changes the gain of the second amplifying means in consideration of the gain switching of one amplifying means (see, for example, Patent Document 2).

前述の特許文献１は、動画撮影時の輝度変化を滑らかにするため、被写体の輝度が低下してからあらかじめ設定された時間の間は、アナログ増幅手段のゲインは変えずに、後段のデジタル増幅手段のゲインによってゲイン調節を行う。その後、被写体の輝度が変化してから変化した輝度レベルのままあらかじめ設定した時間が経過したら、アナログ増幅手段のゲインを変えるとともにデジタル増幅手段のゲインも変え、最終的なトータルゲインが変わらないゲイン制御を行うように制御を可能としている。   In the above-mentioned Patent Document 1, in order to smooth the luminance change at the time of moving image shooting, the gain of the analog amplifying unit is not changed during a preset time after the luminance of the subject is lowered, and the subsequent digital amplification is performed. The gain is adjusted according to the gain of the means. After that, when a preset time has passed with the brightness level changed after the brightness of the subject has changed, the gain of the analog amplification means is changed and the gain of the digital amplification means is also changed, so that the final total gain does not change. It is possible to control to do.

また、前述の特許文献２は、動画撮影時の輝度変化を滑らかにするため、第１および第２の二つの増幅手段のゲイン特性が線形な特性となるように、前記第１の増幅手段のゲイン切換えを考慮して、前記第２の増幅手段のゲインを変化させている。そして、ゲイン分割ステップの大きい第１の増幅器のゲイン切換り時に生じるノイズを含む映像信号部分を有する映像フレーム信号を、他のフレーム信号に置き換えることで、映像信号に生じるノイズの影響をなくすことを可能としている。   In addition, the above-mentioned Patent Document 2 discloses that the first amplifying unit has a linear characteristic so that the gain characteristics of the first and second amplifying units are linear in order to smooth the luminance change during moving image shooting. Considering gain switching, the gain of the second amplifying means is changed. Then, by replacing the video frame signal having a video signal portion including noise generated at the time of gain switching of the first amplifier having a large gain division step with another frame signal, the influence of noise generated in the video signal is eliminated. It is possible.

特開２００９−０４９９８１号公報JP 2009-049981 A 特許第０３５７３４４２号明細書Japanese Patent No. 0357442

しかしながら、上記特許文献１では、動画撮影時の輝度の変化に対して、あらかじめ設定された時間の間は前段のアナログ増幅手段によるゲイン変更をせず、後段のデジタル増幅手段のみでゲイン調節を行い、その後、被写体の輝度変化が変化した輝度レベルのままあらかじめ設定された時間経過後に、アナログ増幅手段のゲインを変えるとともにデジタル増幅手段のゲインも変え、最終的なトータルゲインが変わらないゲイン調節を行うように制御するため、以下のような問題があった。   However, in the above-mentioned Patent Document 1, with respect to a change in luminance at the time of moving image shooting, the gain is not changed by the preceding analog amplification means for a preset time, and the gain is adjusted only by the subsequent digital amplification means. After that, after a preset time has passed with the luminance level of the subject changed, the gain of the analog amplifying means is changed and the gain of the digital amplifying means is also changed, so that the final total gain does not change. As a result of such control, there were the following problems.

例えば、アナログ増幅手段とデジタル増幅手段のゲイン切換えを、被写体の輝度が変化した輝度レベルのままあらかじめ設定された時間経過後の輝度レベルが安定した状態で行っているので、ゲイン切換え時の切換えノイズが目立つ場合がある。   For example, the gain switching between the analog amplification means and the digital amplification means is performed in a state where the luminance level after a preset time remains stable with the luminance level of the subject changing, so that the switching noise at the time of gain switching May stand out.

また、動画撮影時の輝度の変化に対して、あらかじめ設定された時間の間は前段のアナログ増幅手段のゲイン変更量を所望のゲイン変更量の半分程度とし、前段のアナログ増幅手段のゲインに不足する分を後段のデジタル増幅手段によってゲイン調節を行い、その後、被写体の輝度変化が変化した輝度レベルのままあらかじめ設定された時間経過後に、アナログ増幅手段のゲインを更に変えるとともにデジタル増幅手段のゲインも変え、最終的なトータルゲインが変わらないゲイン調節を行うように制御するため、以下のような問題があった。   Also, with respect to changes in brightness during movie shooting, the gain change amount of the preceding analog amplification means is set to about half of the desired gain change amount for a preset time, and the gain of the preceding analog amplification means is insufficient. After that, the gain of the analog amplifying means is further changed and the gain of the digital amplifying means is also changed after the preset time has passed with the luminance level at which the luminance change of the subject has changed. However, since the control is performed so that the final total gain does not change, the following problem arises.

アナログ増幅手段とデジタル増幅手段のゲイン切換えを、被写体の輝度が変化した輝度レベルが変化した時点と、被写体の輝度が変化した輝度レベルのままあらかじめ設定された時間経過後に行っているので、ゲイン切換え時の切換えノイズが複数回発生して目立つ場合がある。   The gain switching between the analog amplification means and the digital amplification means is performed when the brightness level at which the subject brightness has changed and after the preset time has passed with the brightness level at which the subject brightness has changed. Sometimes switching noise is generated multiple times and is noticeable.

また、上記特許文献２では、ゲイン分割ステップの大きい第１の増幅器のゲイン切換り時に生じるノイズを含む映像信号部分を有する映像フレーム信号を、直前のフレーム信号に置き換えることで、映像信号に生じるノイズの影響をなくすとしているため、以下のような問題があった。   In Patent Document 2, noise generated in a video signal is obtained by replacing a video frame signal having a video signal portion including noise generated at the time of gain switching of a first amplifier having a large gain division step with the immediately preceding frame signal. There are the following problems.

例えば、撮影時の撮像装置は定点撮影とは限らず、パンニングやチルティング（以下、パンニング）、画角変更など、ユーザーの意図による操作がなされる。従って、撮影シーンによっては輝度変化が大きく生じる場合があり、ゲイン制御の追従が収束するまでに時間を要し、増幅手段のゲイン切換え時に生じるノイズを含む映像信号部分を有するフレーム信号の連続性が乏しくなるような場合は、直前のフレーム信号に置き換えてもゲイン切換えノイズがなくなる効果が弱くなる、あるいはフレーム信号間の相関がなくなり逆にノイズが生じてしまう。   For example, the imaging device at the time of shooting is not limited to fixed-point shooting, and operations such as panning, tilting (hereinafter referred to as panning), and changing the angle of view are performed according to the user's intention. Therefore, there may be a large luminance change depending on the shooting scene, and it takes time until the tracking of the gain control converges, and the continuity of the frame signal having the video signal portion including the noise generated when the gain of the amplifying unit is switched is increased. In such a case, the effect of eliminating the gain switching noise is weakened even if the frame signal is replaced with the immediately preceding frame signal, or the correlation between the frame signals is lost and the noise is generated.

したがって、本出願に係る第１の目的は、低照度の被写体を撮影する場合に、離散的なゲイン設定のアナログ増幅手段と、前記アナログ増幅手段より細かい刻みのゲイン設定可能なデジタル増幅手段とのゲイン設定切換えを、撮影者の意図的な撮像装置のパンニングが行われた時に行い、また、ゲイン設定切換えを予め定めた範囲を持つ閾値内で行い、アナログ増幅手段のゲイン切換えノイズが目立つことを低減させることにある。   Accordingly, a first object of the present application is to provide an analog amplifying unit having discrete gain settings and a digital amplifying unit capable of setting gains in finer increments than the analog amplifying unit when photographing a low-illuminance subject. The gain setting switching is performed when the photographer's intentional panning of the imaging device is performed, and the gain setting switching is performed within a threshold having a predetermined range, and the gain switching noise of the analog amplification means is conspicuous. It is to reduce.

また、本出願に係る第２の目的は、低照度の被写体を撮影する場合に、離散的なゲイン設定のアナログ増幅手段と、前記アナログ増幅手段より細かい刻みのゲイン設定可能なデジタル増幅手段とのゲイン設定切換えを、撮影者の意図的な撮像装置の画角変更操作が加えられた時に行い、また、ゲイン設定切換えを予め定めた範囲を持つ閾値内で行い、アナログ増幅手段のゲイン切換えノイズが目立つことを低減させることにある。   The second object of the present application is to provide an analog amplifying unit having discrete gain settings and a digital amplifying unit capable of setting gains in finer increments than the analog amplifying unit when shooting a low-illuminance subject. The gain setting switching is performed when the photographer's intentional view angle changing operation of the imaging device is applied, and the gain setting switching is performed within a threshold having a predetermined range, and the gain switching noise of the analog amplification means is It is to reduce conspicuousness.

また、本出願に係る第３の目的は、低照度の被写体を撮影する場合に、離散的なゲイン設定のアナログ増幅手段と、前記アナログ増幅手段より細かい刻みのゲイン設定可能なデジタル増幅手段とのゲイン設定切換えを、低照度被写体での焦点調節の再合焦動作が行われている時に行い、アナログ増幅手段のゲイン切換えノイズの撮影画像への影響を低減する。また、ゲイン設定切換えを予め定めた範囲を持つ閾値内で行い、アナログ増幅手段のゲイン切換えノイズが目立つことを低減させることにある。   A third object of the present application is to provide discrete gain setting analog amplifying means and digital amplifying means capable of setting gains in finer increments than the analog amplifying means when shooting a low-illuminance subject. The gain setting is switched when a refocusing operation for focus adjustment is performed on a low illuminance subject, and the influence of the gain switching noise of the analog amplification means on the photographed image is reduced. Further, the gain setting switching is performed within a threshold having a predetermined range to reduce the conspicuous gain switching noise of the analog amplification means.

上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、撮像光学手段と、前記撮像光学手段によって集光される入射光を電気信号へ変換する撮像手段と、前記電気信号を第１のゲインで増幅する第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段の出力を前記第１のゲインより細かい刻み幅の第２のゲインで増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段の出力と、前記第２の増幅手段の出力の合計が、前記撮像素子への入射光量に基づいて決定する制御ゲインを算出する露出制御手段と、装置本体のぶれを検出するブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の出力から装置本体がパンニング状態あるいはチルティング状態であるかをの判定するパン／チルト判定手段と、前記露出制御手段の出力と前記パン／チルト判定手段の出力に基づいて前記第１の増幅手段と前記第２の増幅手段の各々のゲイン設定を制御するゲイン制御手段と、を備え、前記ゲイン制御手段は、前記露出制御手段の所定時間毎の出力変化量を算出し、該出力変化量が所定値以上と判断された場合及び前記パン／チルト判定手段によってパンニング状態あるいはチルティング状態であると判定された場合に、第１の増幅手段のゲイン設定を切換えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first invention according to the present application includes: an imaging optical unit; an imaging unit that converts incident light collected by the imaging optical unit into an electrical signal; A first amplifying means for amplifying with a gain; a second amplifying means for amplifying the output of the first amplifying means with a second gain having a smaller step size than the first gain; and the first amplifying means. Exposure control means for calculating a control gain determined based on the amount of incident light on the image sensor, and a shake detection means for detecting a shake of the apparatus body, A pan / tilt determination unit that determines whether the apparatus main body is in a panning state or a tilting state based on the output of the shake detection unit, the output of the exposure control unit, and the output of the pan / tilt determination unit. 1 increase And gain control means for controlling the gain setting of each of the second amplifying means, and the gain control means calculates an output change amount per predetermined time of the exposure control means, and the output change amount The gain setting of the first amplifying unit is switched when it is determined that the value is equal to or greater than a predetermined value and when the pan / tilt determining unit determines that the panning state or the tilting state is established.

上記目的を達成するため、本出願に係る第２の発明は、ズームレンズを含む撮像光学手段と、前記ズームレンズを駆動するレンズ駆動手段と、前記ズームレンズの位置を検出しズームレンズの位置から焦点距離を算出する焦点距離算出手段と、前記撮像光学手段によって集光される入射光を電気信号へ変換する撮像手段と、前記電気信号を第１のゲインで増幅する第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段の出力を前記第１のゲインより細かい刻み幅の第２のゲインで増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段の出力と、前記第２の増幅手段の出力の合計が、前記撮像素子への入射光量に基づいて決定する制御ゲインを算出する露出制御手段と、前記露出制御手段の出力と前記焦点距離算出手段の出力とに基づいて前記第１の増幅手段と前記第２の増幅手段の各々のゲイン設定を制御するゲイン制御手段と、を備え、前記ゲイン制御手段は、前記露出制御手段の所定時間毎の出力変化量を算出し、該出力変化量が所定値以上と判断された場合及び前記ズームレンズ位置検出手段の出力変化によって画角変更操作がなされたと判定された場合に、第１の増幅手段のゲイン設定を切換えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a second invention according to the present application is directed to an imaging optical unit including a zoom lens, a lens driving unit that drives the zoom lens, a position of the zoom lens, and a position of the zoom lens. A focal length calculating means for calculating a focal length, an imaging means for converting incident light collected by the imaging optical means into an electric signal, a first amplifying means for amplifying the electric signal with a first gain, A second amplifying means for amplifying the output of the first amplifying means with a second gain having a step size finer than the first gain; the output of the first amplifying means; and the second amplifying means. An exposure control unit that calculates a control gain that is determined based on the amount of light incident on the image sensor, and a first amplification based on an output of the exposure control unit and an output of the focal length calculation unit. Means and Gain control means for controlling the gain setting of each of the second amplifying means, wherein the gain control means calculates an output change amount of the exposure control means per predetermined time, and the output change amount is predetermined. The gain setting of the first amplifying unit is switched when it is determined that the value is equal to or greater than the value or when it is determined that the angle of view changing operation has been performed due to the output change of the zoom lens position detecting unit.

上記目的を達成するため、本出願に係る第３の発明は、フォーカスレンズを含む撮像光学手段と、前記フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズによって調節される焦点の合焦状態を検出する合焦判定手段と、前記撮像光学手段によって集光される入射光を電気信号へ変換する撮像手段と、前記電気信号を第１のゲインで増幅する第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段の出力を前記第１のゲインより細かい刻み幅の第２のゲインで増幅する第２の増幅手段と、前記第１の増幅手段の出力と、前記第２の増幅手段の出力の合計が、前記撮像素子への入射光量に基づいて決定する制御ゲインを算出する露出制御手段と、前記露出制御手段の出力と前記合焦判定手段の出力とに基づいて前記第１の増幅手段と前記第２の増幅手段の各々のゲイン設定を制御するゲイン制御手段と、を備え、前記ゲイン制御手段は、前記露出制御手段の所定時間毎の出力変化量を算出し、該出力変化量が所定値以上と判断された場合及び前記合焦判定手段の出力に基づき合焦位置の再検出動作がなされたと判定された場合に、第１の増幅手段のゲイン設定を切換えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a third invention according to the present application includes an imaging optical unit including a focus lens, a lens driving unit that drives the focus lens, and a focus state adjusted by the focus lens. In-focus determination means for detecting, imaging means for converting incident light collected by the imaging optical means into an electrical signal, first amplification means for amplifying the electrical signal with a first gain, and the first The second amplifying means for amplifying the output of the amplifying means with a second gain having a smaller step size than the first gain, the sum of the output of the first amplifying means and the output of the second amplifying means Is an exposure control means for calculating a control gain determined based on the amount of light incident on the image sensor, the first amplifying means and the output based on the output of the exposure control means and the output of the focus determination means. Second Gain control means for controlling each gain setting of the amplifying means, wherein the gain control means calculates an output change amount per predetermined time of the exposure control means and determines that the output change amount is equal to or greater than a predetermined value. When it is determined that the focus position re-detection operation has been performed based on the output of the focus determination unit, the gain setting of the first amplification unit is switched.

以上説明したように、本出願に係る第１の発明によれば、低照度の被写体を撮影する場合に、離散的なゲイン設定の第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段より細かい刻みのゲイン設定可能な第２の増幅手段とのゲイン設定切換えを、撮影者の意図的な撮像装置のパンニングが行われた時に行うようにした。また、パンニングが行われていない場合は、ゲイン設定切換えを予め定めた範囲を持つ閾値内で行うようにしたので、動画撮影中のフレーミングの変化がアンプゲイン切換え時の輝度変化による撮影画像への影響度を低減することとなり、撮影画像の品質が向上できる効果がある。   As described above, according to the first invention of the present application, when shooting a low-illuminance subject, the first amplifying means with discrete gain settings and the finer increments than the first amplifying means. The gain setting switching with the second amplifying means capable of setting the gain is performed when the photographer intentionally pans the imaging apparatus. In addition, when panning is not performed, the gain setting switching is performed within a threshold having a predetermined range, so that a change in framing during moving image shooting changes to a captured image due to a luminance change during amplifier gain switching. The degree of influence is reduced, and the quality of the captured image can be improved.

また、本出願に係る第２の発明によれば、低照度の被写体を撮影する場合に、離散的なゲイン設定の第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段より細かい刻みのゲイン設定可能な第２の増幅手段とのゲイン設定切換えを、撮影者の意図的な撮像装置の画角変更操作が加えられた時に行うようにした。また、画角変更が行われていない場合は、ゲイン設定切換えを予め定めた範囲を持つ閾値内で行うようにしたので、動画撮影中の画角の変化がアンプゲイン切換え時の輝度変化による撮影画像への影響度を低減することとなり、撮影画像の品質が向上できる効果がある。   Further, according to the second invention of the present application, when shooting a low-illuminance subject, the first amplifying means for discrete gain setting and the gain setting in finer increments than the first amplifying means are possible. The gain setting switching with the second amplifying means is performed when the angle of view changing operation of the imaging device is intentionally performed by the photographer. In addition, when the angle of view is not changed, the gain setting switching is performed within a threshold having a predetermined range, so that the change of the angle of view during moving image shooting is based on the luminance change at the time of amplifier gain switching. The degree of influence on the image is reduced, and the quality of the captured image can be improved.

また、本出願に係る第３の発明によれば、低照度の被写体を撮影する場合に、離散的なゲイン設定の第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段より細かい刻みのゲイン設定可能な第２の増幅手段とのゲイン設定切換えを、低照度被写体での焦点調節の再合焦動作が行われている時に行い、第１の増幅手段のゲイン切換えノイズの撮影画像への影響を低減するようにした。また、焦点調節が行われていない場合は、ゲイン設定切換えを予め定めた範囲を持つ閾値内で行うようにしたので、動画撮影中の画像の鮮鋭度の変化がアンプゲイン切換え時の輝度変化による撮影画像への影響度を低減することとなり、撮影画像の品質が向上できる効果がある。   Further, according to the third invention of the present application, when shooting a low-illuminance subject, the first amplifying means for discrete gain setting and the gain setting in finer increments than the first amplifying means can be set. The gain setting switching with the second amplifying means is performed when the refocusing operation of the focus adjustment in the low illuminance subject is performed, and the influence of the gain switching noise of the first amplifying means on the photographed image is reduced. I tried to do it. In addition, when focus adjustment is not performed, the gain setting switching is performed within a threshold having a predetermined range. Therefore, the change in the sharpness of the image during moving image shooting is caused by the luminance change during the amplifier gain switching. The degree of influence on the photographed image is reduced, and the quality of the photographed image can be improved.

本発明の実施の第１の形態に係わる撮像装置の回路構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 第１のゲイン、第２のゲイン及び制御ゲインの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between a 1st gain, a 2nd gain, and a control gain. （ａ）は撮影中の撮像装置に加わるブレ検出信号の変化の一例を示した図、（ｂ）は撮影中の被写体の輝度変化の一例を示した図である。(A) is a diagram showing an example of a change in a shake detection signal applied to an imaging device during photographing, and (b) is a diagram showing an example of a luminance change of a subject during photographing. 第１の実施形態の制御ゲイン設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control gain setting process of 1st Embodiment. 入射光量に対する垂直同期周期期間の制御ゲイン変化量を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the control gain variation | change_quantity of the vertical-synchronization period period with respect to incident light quantity. 第２の実施形態の制御ゲイン設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control gain setting process of 2nd Embodiment. （ａ）は撮像装置のテレ端での撮影画像の一例を示した図、（ｂ）は撮像装置のテレ端とワイド端の画角変更途中の任意の画角での撮影画像の一例を示した図、（ｃ）は撮像装置のワイド端での撮影画像の一例を示した図である。(A) is a diagram showing an example of a photographed image at the tele end of the imaging device, and (b) is an example of a photographed image at an arbitrary angle of view while changing the angle of view between the tele end and the wide end of the imaging device. FIG. 8C is a diagram illustrating an example of a captured image at the wide end of the imaging apparatus. 画角変更中の被写体の輝度変化の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the brightness | luminance change of the to-be-photographed object during a view angle change. 第３の実施形態の制御ゲイン設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control gain setting process of 3rd Embodiment. 輝度レベルが変化した時のオートフォーカス信号の変化量の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the variation | change_quantity of an auto-focus signal when a luminance level changes.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示したブロック図である。なお、本実施形態では、ビデオカメラについて説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも適用することが可能である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a video camera will be described. However, the present invention can also be applied to other imaging devices such as a digital still camera.

図１において、１０１は被写体を撮影する撮影レンズであり、鏡筒に固定される固定レンズ１０２、と固定レンズ１０７、画角変更を行うズームレンズ１０３、前記ズームレンズ１０３の位置検出センサ１０４、焦点調節を行うフォーカスレンズ１０８、前記フォーカスレンズ１０８の位置検出センサ１０９、入射光量を調節する絞り１０５、前記絞り１０５の位置検出センサ１０６を備えている。１１０は前記撮像レンズの各駆動部を動作させる駆動回路であるドライバ、１１１は装置本体のぶれを検出するブレ検出センサ、１１２は撮像装置の動作指示をする操作スイッチ群、１１３は前記撮影レンズ１０１によって結像された被写体像を電気信号に変換する撮像素子、１１４は前記撮像素子１１３内部において前記撮影レンズ１０１が集光する入射光を電気信号に変換する光電変換部、１１５は前記光電変換部１１４で光電変換された電気信号を増幅する第１の増幅部、１１６は前記撮像素子１１３の出力に相関二重サンプリングを行うＣＤＳ部及びアナログ画素信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換部を含むＡＦＥ、１１７は前記ＡＦＥ１１６の出力に所定の信号処理を施すマイクロコンピュータ（以下、マイコン）である。   In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a photographing lens for photographing a subject, a fixed lens 102 fixed to a lens barrel, a fixed lens 107, a zoom lens 103 for changing an angle of view, a position detection sensor 104 for the zoom lens 103, a focus. A focus lens 108 for adjustment, a position detection sensor 109 for the focus lens 108, a diaphragm 105 for adjusting the amount of incident light, and a position detection sensor 106 for the diaphragm 105 are provided. Reference numeral 110 denotes a driver that is a drive circuit that operates each drive unit of the imaging lens, 111 denotes a shake detection sensor that detects camera shake, 112 denotes an operation switch group that instructs the operation of the imaging apparatus, and 113 denotes the photographing lens 101. An image sensor that converts the subject image formed by the above into an electrical signal, 114 is a photoelectric conversion unit that converts incident light collected by the photographic lens 101 inside the image sensor 113 into an electrical signal, and 115 is the photoelectric conversion unit. 114 is a first amplifying unit that amplifies the electrical signal photoelectrically converted by 114; 116 is a CDS unit that performs correlated double sampling on the output of the image sensor 113; and A / D converter that converts an analog pixel signal into a digital image signal AFE and 117 are microcomputers (hereinafter referred to as microcomputers) that perform predetermined signal processing on the output of the AFE 116. .

次に、前記マイコン１１７内に構成される処理ブロックを説明する。   Next, processing blocks configured in the microcomputer 117 will be described.

１１８は前記ＡＦＥ１１６でＡ／Ｄ変換されたデジタル画像信号の縦線補正データを生成するセンサ補正部、１１９は前記センサ補正部１１８の出力を適正な輝度レベルにするためにデジタル的に増幅する第２の増幅部、１２０は前記第２の増幅部１１９の出力である輝度レベルの変動を適正に保つための制御を行う露出制御部、１２１は前記露出制御部１２０の出力に、γ・アパーチャ・カラーバランス等の画像処理を施し所望の動画フォーマットに変換して後段の信号処理部へ出力する画像処理部である。前記画像処理部１２１の出力が後段の信号処理部へ供給され、不図示の表示部に表示がなされ、不図示の記録部によって画像の記録が行われることとなる。また、露出制御部１２０の出力は、後述するゲイン制御部１２２、レンズ駆動制御部１２３へも出力される。１２２は前記露出制御部１２０の出力と、レンズ駆動制御部１２３および後述するパン／チルト判定部１２４の出力とから、前記第１の増幅部１１５、前記第２の増幅部１１９のゲイン設定を切換え制御するゲイン制御部、１２３は前記露出制御部１２０の出力によって前記撮像レンズ１０１に備えられる絞り１０５を前記レンズドライバ１１０を介して駆動するレンズ駆動制御部である。レンズ駆動制御部１２３は絞り１０５の他に操作部１１２の操作によって撮影レンズ１０１内のズームレンズ１０３を駆動し画角の変更と、撮像素子１１３に結像される撮影画像のコントラスト情報からフォーカスレンズ１０８を駆動し焦点調節も可能としている。１２４は前記ブレ検出部１１１の出力から装置本体がパンニング状態あるいはチルティング状態（以下、パンニング状態またはパンニング）であるか否かを判定するパン／チルト判定部、１２５は前記絞り１０５の位置検出センサ１０６の出力から絞り位置を検出する絞り位置検出部、１２６は前記ズームレンズ１０３の位置検出センサ１０４の出力からズームレンズの位置を検出し、ズームレンズの位置から焦点距離を算出する焦点距離算出部、１２７は前記ＡＦＥ１１６の出力から焦点調節信号を算出し、合焦位置を判定する合焦判定部である。   A sensor correction unit 118 generates vertical line correction data of the digital image signal A / D-converted by the AFE 116, and a 119 digitally amplifies the output of the sensor correction unit 118 to obtain an appropriate luminance level. 2 an amplifying unit 120, an exposure control unit 120 for controlling the brightness level fluctuation, which is an output of the second amplifying unit 119, and 121 an output of the exposure control unit 120, This is an image processing unit that performs image processing such as color balance, converts the image into a desired moving image format, and outputs the converted image to a subsequent signal processing unit. The output of the image processing unit 121 is supplied to a signal processing unit at a subsequent stage, displayed on a display unit (not shown), and an image is recorded by a recording unit (not shown). The output of the exposure control unit 120 is also output to a gain control unit 122 and a lens drive control unit 123 described later. 122 switches the gain settings of the first amplification unit 115 and the second amplification unit 119 from the output of the exposure control unit 120 and the output of the lens drive control unit 123 and the pan / tilt determination unit 124 described later. A gain control unit 123 that controls the lens driving control unit 123 drives the aperture 105 provided in the imaging lens 101 via the lens driver 110 according to the output of the exposure control unit 120. The lens drive control unit 123 drives the zoom lens 103 in the photographing lens 101 by operating the operation unit 112 in addition to the aperture 105 to change the angle of view, and the focus lens from the contrast information of the photographed image formed on the image sensor 113. 108 is driven to enable focus adjustment. Reference numeral 124 denotes a pan / tilt determination unit that determines whether the apparatus main body is in a panning state or a tilting state (hereinafter referred to as a panning state or panning) from the output of the blur detection unit 111, and 125 denotes a position detection sensor for the diaphragm 105. An aperture position detection unit 126 detects the aperture position from the output of 106, and a focal length calculation unit 126 detects the position of the zoom lens from the output of the position detection sensor 104 of the zoom lens 103 and calculates the focal length from the position of the zoom lens. Reference numeral 127 denotes a focus determination unit that calculates a focus adjustment signal from the output of the AFE 116 and determines a focus position.

次に、上記のように構成される撮像装置の動作について説明する。撮影レンズ１０１によって結像された被写体像は入射光として撮像素子１１３に入力される。撮像素子１１３は、内部において入射光を電気信号に変換する光電変化部１１４と電気信号を増幅する第１の増幅部とで構成される。撮影レンズ１０１から入力された入射光は撮像素子１１３内部の光電変換部１１４によって光電変換がなされ電気信号へと変換される。次に、光電変換された電気信号は、撮像素子１１３内部の第１の増幅部１１５に入力され、所定量増幅され出力することになるが、第１の増幅部１１５のゲイン設定は撮像素子内部レイアウトの関係により、例えば、０［ｄＢ］、６［ｄＢ］、１２［ｄＢ］のように離散的なゲイン設定となる。この離散的なゲインを第１のゲインと呼ぶことにする。また、この第１のゲインは撮影中、被写体像の輝度レベルによって切換えるが、その詳細は後述する。   Next, the operation of the imaging apparatus configured as described above will be described. The subject image formed by the photographing lens 101 is input to the image sensor 113 as incident light. The image sensor 113 includes a photoelectric change unit 114 that converts incident light into an electric signal and a first amplification unit that amplifies the electric signal. Incident light input from the photographic lens 101 is photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 114 inside the image sensor 113 and converted into an electrical signal. Next, the photoelectrically converted electrical signal is input to the first amplifying unit 115 inside the image sensor 113 and amplified by a predetermined amount, and the gain setting of the first amplifying unit 115 is set inside the image sensor. Depending on the layout, for example, discrete gain settings such as 0 [dB], 6 [dB], and 12 [dB] are obtained. This discrete gain is referred to as a first gain. The first gain is switched according to the luminance level of the subject image during shooting, details of which will be described later.

次に、撮像素子１１３の出力はＡＦＥ１１６に入力される。ＡＦＥ１１６では、撮像素子１１３のノイズ・オフセット誤差を抑えるＣＤＳ処理、アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理を施し、デジタル画像信号をマイコン１１７に出力する。   Next, the output of the image sensor 113 is input to the AFE 116. The AFE 116 performs CDS processing for suppressing noise / offset errors of the image sensor 113 and A / D conversion processing for converting an analog image signal into a digital image signal, and outputs the digital image signal to the microcomputer 117.

次に、マイコン１１７に入力されたデジタル画像信号は、センサ補正部１１８にて縦線補正が施される。これは、ＣＭＯＳ撮像素子のような列毎に個別の列アンプを有するデバイスでは列アンプ毎のオフセット成分のバラツキによる縦線が生じるので、遮光されている垂直ＯＢ領域でライン毎に複数フレームを用いて列毎にクランプすることでオフセット除去し、縦線補正を行うものである。センサ補正部１１８によって縦線補正が施されたデジタル画像信号は、第２の増幅部１１９へ入力される。   Next, the digital image signal input to the microcomputer 117 is subjected to vertical line correction by the sensor correction unit 118. This is because, in a device having an individual column amplifier for each column, such as a CMOS image sensor, vertical lines are generated due to variations in offset components for each column amplifier, so multiple frames are used for each line in the light-shielded vertical OB region. Thus, the offset is removed by clamping each column and vertical line correction is performed. The digital image signal that has been subjected to vertical line correction by the sensor correction unit 118 is input to the second amplification unit 119.

次に、第２の増幅部１１９では、入力されたデジタル画像信号を前述の第１の増幅部１１５の第1のゲインよりゲイン分割ステップの小さいゲインで所定量増幅される。この第２の増幅部１１９のゲイン分割ステップの小さいゲインを第２のゲインと呼ぶことにする。第２の増幅部１１９の出力は、第１の増幅部１１５の第１のゲインと第２の増幅部１１９の第２のゲインとの合計されたゲインによって増幅され、露出制御部１２０に入力される。   Next, the second amplifying unit 119 amplifies the input digital image signal by a predetermined amount with a gain having a gain division step smaller than the first gain of the first amplifying unit 115 described above. The small gain in the gain division step of the second amplifying unit 119 is referred to as a second gain. The output of the second amplifying unit 119 is amplified by the total gain of the first gain of the first amplifying unit 115 and the second gain of the second amplifying unit 119, and is input to the exposure control unit 120. The

次に、露出制御部１２０では、入力されたデジタル画像信号の輝度レベルが適正となるように撮像素子１１３に入力される入射光量を調節している。具体的には、第２の増幅部１１９から入力されたデジタル画像信号の輝度レベルに基づいて、レンズ駆動制御部１２３に駆動制御信号を出力し、レンズドライバ１１０を介して撮影レンズ１０１の備える絞り１０５の開閉、不図示のＮＤ機構の挿入出を制御するのである。また、撮影シーンの照度が低下して、絞り開放、ＮＤ未挿入、電子シャッターを低速化しても適正露出を得られない場合に、露出制御部１２０はデジタル画像信号を増幅するための増幅信号をゲイン制御部１２２へ出力する。この増幅信号を制御ゲインと呼ぶことにする。   Next, the exposure control unit 120 adjusts the amount of incident light input to the image sensor 113 so that the luminance level of the input digital image signal is appropriate. Specifically, based on the luminance level of the digital image signal input from the second amplifying unit 119, a driving control signal is output to the lens driving control unit 123, and the aperture provided in the photographing lens 101 via the lens driver 110. The opening / closing of 105 and the insertion / extraction of an ND mechanism (not shown) are controlled. In addition, when the illuminance of the shooting scene is reduced and proper exposure cannot be obtained even when the aperture is opened, the ND is not inserted, and the electronic shutter speed is reduced, the exposure control unit 120 outputs an amplification signal for amplifying the digital image signal. Output to the gain controller 122. This amplified signal is called a control gain.

制御ゲインを出力しデジタル画像信号を増幅すると、デジタル画像信号の輝度レベルが増幅されると同時にデジタル画像信号のノイズレベルも増幅されることとなり、Ｓ／Ｎ比劣化を生じるが低照度撮影には必須の制御である。露出制御部１２０から出力される制御ゲインはゲイン制御部１２２を介して、第１のゲインと第２のゲインに各々適切なゲイン設定が成され、第１の増幅部１１５と第２の増幅部１１９に供給される。   When the control gain is output and the digital image signal is amplified, the luminance level of the digital image signal is amplified and the noise level of the digital image signal is also amplified at the same time. This is essential control. The control gain output from the exposure control unit 120 is set to an appropriate gain setting for each of the first gain and the second gain via the gain control unit 122, and the first amplification unit 115 and the second amplification unit. 119.

次に、ゲイン制御部１２２によって制御ゲインが第１の増幅部１１５の第１のゲインと第２の増幅部１１９の第２のゲインの各々に適切なゲイン設定がされることについて図２を用いて説明する。図２は露出制御部１２０の出力する制御ゲインと第１の増幅部にかける第１のゲインと第２の増幅部にかける第２のゲインの関係を示した図であり、横軸は入射光量を、縦軸は各アンプのゲインを表している。図２では、右側ほど入射光量が少ない低照度であり、高いゲインをかける設定となっている。図２において、２０１は露出制御部１２０の出力する制御ゲインである。２０２は第１の増幅部１１５に設定される第１のゲインであり、撮像素子１１３内のアナログアンプであるため例えば、６［ｄＢ］単位の分割ステップが大きい離散的なゲインとなっている。制御ゲイン２０１には第１のゲイン２０２の切換えを動的にするためｇａｉｎＴＨ１とｇａｉｎＴＨ２の２点の閾値が設定されている。この第１のゲイン２０２を動的に切換えることについての詳細は後述する。２０４は第２の増幅部１１９に設定される第２のゲインであり、マイコン１１７内のデジタルアンプであるため、第１のゲイン２０２より分割ステップが小さく小刻みなゲイン設定が可能である。また、図２からわかるように第１のゲインと第２のゲインの合計ゲインが制御ゲインとなるので、第１のゲインで調節できないゲイン分を第２のゲインによって調節する。   Next, referring to FIG. 2, the gain control unit 122 sets the control gain appropriately for each of the first gain of the first amplification unit 115 and the second gain of the second amplification unit 119. I will explain. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the control gain output from the exposure control unit 120, the first gain applied to the first amplification unit, and the second gain applied to the second amplification unit, and the horizontal axis represents the amount of incident light. The vertical axis represents the gain of each amplifier. In FIG. 2, the lower the illuminance is, the lower the incident light amount, the higher the gain is set. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a control gain output from the exposure control unit 120. Reference numeral 202 denotes a first gain set in the first amplifying unit 115. Since the first gain is an analog amplifier in the image sensor 113, for example, the gain is a discrete gain having a large division step of 6 [dB] units. The control gain 201 is set with two thresholds, gain TH1 and gain TH2, in order to make the switching of the first gain 202 dynamic. Details of dynamically switching the first gain 202 will be described later. Reference numeral 204 denotes a second gain set in the second amplifying unit 119, which is a digital amplifier in the microcomputer 117, so that the division step is smaller than the first gain 202 and can be set in small increments. Further, as can be seen from FIG. 2, the total gain of the first gain and the second gain becomes the control gain, so that the gain that cannot be adjusted by the first gain is adjusted by the second gain.

例えば、撮影者の意図的なパンニング操作によって被写体の輝度が低下して制御ゲインが５［ｄＢ］から１０［ｄＢ］に設定変更された場合、第１のゲインを６［ｄＢ］、第２のゲインを４［ｄＢ］に設定する。具体的には、第２のゲインを第１のゲインの最初のゲイン切換えステップの６［ｄＢ］までゲインを上げ、第２のゲインが６［ｄＢ］に達すると同時に、第１のゲインを６［ｄＢ］に切換え、第２のゲインは６［ｄＢ］ゲインを下げてからその後、第２のゲインで不足するゲイン分４［ｄＢ］のゲインをかけるように動作する。このように、低照度時に高感度設定が必要な環境下において、ゲイン分割ステップの大きな第１の増幅部１１５と、ゲイン分割ステップが小さな第２の増幅部１１９とを組み合わせて使用するとき、各々の増幅部に大きなゲイン変化があるため、そのゲイン変化時に撮影画像の輝度レベルが変動し、画面がちらつくようにみえる場合がある。この撮影画像の輝度レベルの変動によるちらつき（以下、輝度ちらつき）が目立つ頻度を低減させるために、本発明の撮像装置では、ゲイン制御部１２２に撮像装置のブレ情報を用いて、ゲイン切換えのタイミングを輝度変化の状態と撮像装置のパンニング判定に基づいて行うようにしている。   For example, when the brightness of the subject is lowered by the intentional panning operation of the photographer and the control gain is changed from 5 [dB] to 10 [dB], the first gain is set to 6 [dB] and the second gain is set. Set the gain to 4 [dB]. Specifically, the gain is increased to 6 [dB] in the first gain switching step of the first gain, and the first gain is increased to 6 [dB] at the same time as the second gain reaches 6 [dB]. After switching to [dB] and lowering the gain of 6 [dB] by the second gain, the second gain is operated so as to apply a gain of 4 [dB] which is insufficient for the second gain. As described above, when the first amplifying unit 115 having a large gain dividing step and the second amplifying unit 119 having a small gain dividing step are used in combination in an environment where high sensitivity setting is necessary at low illuminance, Since there is a large gain change in the amplifying section, the brightness level of the captured image fluctuates when the gain changes, and the screen may appear to flicker. In order to reduce the frequency with which the flicker due to the fluctuation of the luminance level of the captured image (hereinafter referred to as luminance flicker) is conspicuous, in the imaging apparatus of the present invention, the gain control unit 122 uses blur information of the imaging apparatus to perform gain switching timing. Is performed based on the state of luminance change and the panning determination of the imaging apparatus.

撮像装置が撮影者によって動かされた場合に画像が大きく動くため、画像の動きのマスキング効果で輝度ちらつきが目立つのを低減するのである。そのため、ゲイン制御部１２２は露出制御部１２０の出力以外に、撮像装置がパンニング状態であることを判定するパン／チルト判定部の出力も参照している。   When the image pickup apparatus is moved by the photographer, the image moves greatly, so that the conspicuous luminance flicker is reduced due to the masking effect of the image movement. Therefore, in addition to the output of the exposure control unit 120, the gain control unit 122 refers to the output of the pan / tilt determination unit that determines that the imaging apparatus is in the panning state.

次に、撮影時のある期間中の撮像装置に加わるブレ検出信号の変化と被写体の輝度変化の一例を図３（ａ）、図３（ｂ）に各々示す。図３（ａ）、図３（ｂ）各々において、横軸は時間を表しており、図３（ａ）の縦軸はブレ検出信号の変化を、図３（ｂ）の縦軸は被写体の輝度変化を表している。図３（ａ）において、３０１はブレ検出信号、３０２、３０３はブレ検出信号に設定されている閾値であり、３０２がプラス側の閾値、３０２がマイナス側の閾値である。ブレ検出信号及び閾値にプラスマイナスの方向があるのは、ブレのない状態をブレ検出信号３０１を「０」とし、装置本体が上下左右のどの方向に動いたかを判断するためである。   Next, FIG. 3A and FIG. 3B respectively show an example of a change in the shake detection signal applied to the imaging apparatus during a certain period of shooting and a change in the luminance of the subject. In each of FIGS. 3A and 3B, the horizontal axis represents time, the vertical axis in FIG. 3A represents the change in the shake detection signal, and the vertical axis in FIG. 3B represents the subject. This represents a change in luminance. In FIG. 3A, 301 is a shake detection signal, 302 and 303 are threshold values set in the shake detection signal, 302 is a positive threshold value, and 302 is a negative threshold value. The blur detection signal and the threshold value have a plus or minus direction in order to determine in which direction the apparatus main body has moved up, down, left, or right by setting the blur detection signal 301 to “0” when there is no blur.

装置本体は、ブレ検出信号３０１が閾値３０２−閾値３０３間の範囲外となった場合に、パンニング状態と判定する。また、パンニング状態と判定された後、ブレ検出信号が再び閾値３０２−閾値３０３間の範囲内となった場合にパンニング状態が終了したと判定する。したがって、図３（ａ）では、Ｐｓが撮像装置のパンニング開始のタイミングであり、Ｐｅが撮像装置のパンニング終了のタイミングとなる。   The apparatus main body determines that the camera is in the panning state when the shake detection signal 301 falls outside the range between the threshold value 302 and the threshold value 303. In addition, after determining the panning state, it is determined that the panning state is completed when the shake detection signal is again within the range between the threshold value 302 and the threshold value 303. Therefore, in FIG. 3A, Ps is the timing for starting panning of the imaging apparatus, and Pe is the timing for ending panning of the imaging apparatus.

次に、図３（ｂ）において、３０４、３０５は輝度レベルであり、図３（ａ）のＰｓのタイミングで輝度レベル３０４が急激に変化していることを表している。一方、輝度レベル３０５は図３（ａ）のＰｓのタイミングで輝度レベルが緩やかに変化した場合を模式的に示したものである。図３（ａ）、図３（ｂ）からわかるように、Ｐｓのタイミングでの輝度レベルが急激に変化（輝度レベル３０４）し、パンニングと判定されたらゲイン制御部１２２でのゲイン切換えを行う。また、Ｐｓのタイミングで模式的に示した輝度レベル３０５のような輝度レベルの変化が緩やかに変化するようであれば、パンニング判定直後のゲイン制御部１２２でのゲイン切換えは行わない。   Next, in FIG. 3B, reference numerals 304 and 305 denote luminance levels, which indicate that the luminance level 304 changes rapidly at the timing Ps in FIG. On the other hand, the luminance level 305 schematically shows a case where the luminance level gradually changes at the timing Ps in FIG. As can be seen from FIGS. 3 (a) and 3 (b), the luminance level at the timing Ps changes abruptly (luminance level 304), and when it is determined that panning is performed, the gain control unit 122 performs gain switching. Further, if the change of the luminance level, such as the luminance level 305 schematically shown at the timing of Ps, changes gradually, the gain control unit 122 does not perform gain switching immediately after the panning determination.

次に、マイコン１１７の全体の処理内におけるゲイン制御部１２２でのゲイン切換えの処理について、図２のグラフと図４のフローチャート、図５のグラフを用いて説明する。   Next, gain switching processing in the gain control unit 122 in the entire processing of the microcomputer 117 will be described using the graph of FIG. 2, the flowchart of FIG. 4, and the graph of FIG.

図４において、処理が開始されるとまずステップＳ４０１にて制御ゲイン２０１が設定されたｇａｉｎＴＨ１以上かつｇａｉｎＴＨ１とｇａｉｎＴＨ２の二つのゲイン閾値の範囲内にあるか否かを判断する。この二つのゲイン閾値は、図２に記載の６［ｄＢ］と９［ｄＢ］に設定された閾値を指している。これは、第１及び第２のゲインの切換えを設定された二つのゲイン閾値の範囲内で動的に切換えるためである。制御ゲイン２０１が二つのゲイン閾値の範囲内にある場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ４０２へ進み、制御ゲイン２０１が二つのゲイン閾値の範囲内にない場合は（ｎｏ）、ステップＳ４０３へ進む。ステップＳ４０２へ進んだ場合は、撮像装置のブレ状態から、パンニングが検出されたか否かを判断する。これは、パンニングを検出したら第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、各々のゲインを切換えたことによる撮影画像の輝度のちらつきを低減するために行う判断処理である。ステップＳ４０１では、制御ゲイン２０１が第１のゲイン２０２を切換えが可能な範囲内にあると判断されているためパンニングが検出されていれば（ｙｅｓ）ステップＳ４０５に進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。   In FIG. 4, when the process is started, it is first determined in step S401 whether or not the control gain 201 is equal to or greater than the set gain TH1 and within the range of two gain threshold values of gain TH1 and gainTH2. These two gain threshold values indicate threshold values set to 6 [dB] and 9 [dB] shown in FIG. This is because the switching between the first gain and the second gain is dynamically switched within the range of two set gain threshold values. When the control gain 201 is within the range of the two gain thresholds (yes), the process proceeds to step S402, and when the control gain 201 is not within the range of the two gain thresholds (no), the process proceeds to step S403. When the process proceeds to step S402, it is determined whether panning is detected from the shake state of the imaging apparatus. This is a determination process that is performed in order to reduce flickering in luminance of a captured image due to switching between the first gain and the second gain when panning is detected and switching the respective gains. In step S401, since it is determined that the control gain 201 is within a range in which the first gain 202 can be switched, if panning is detected (yes), the process proceeds to step S405. In step S405, the first gain is determined. The gain and the second gain are switched, the control gain 201 setting process is terminated, and the process waits until the next processing timing.

次に、ステップＳ４０１の判断結果がステップＳ４０３進んだ場合（ｎｏ）を説明する。ステップＳ４０３では、制御ゲイン２０１が第２のゲイン２０３のみで画像信号のゲイン設定が可能な状態であるので、第２のゲインによるゲイン調節を行い、第１のゲインを切換えを実行しない。ステップＳ４０３の処理が終了したら、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで処理を待機する。   Next, the case where the determination result of step S401 has advanced to step S403 (no) will be described. In step S403, since the control gain 201 is in a state where the gain of the image signal can be set only with the second gain 203, gain adjustment is performed using the second gain, and the first gain is not switched. When the process of step S403 is completed, the control gain 201 setting process is terminated, and the process waits until the next processing timing.

次に、ステップＳ４０２の判断結果がステップＳ４０４へ進んだ場合（ｙｅｓ）の説明をする。ステップＳ４０４では、制御ゲイン２０１のゲイン変動量が所定値以上か否かを判断している。これは、所定期間、例えば、垂直同期信号周期期間（以下、Ｖ周期期間）でのゲイン変動量が所定値以上か否かによって輝度変化のレベルの大小を判断しているのである。この判断は、第１及び第２のゲインの切換えによる輝度変化による輝度ちらつきが、輝度変化のレベルが大きい場合より小さい場合の方が目立ちやすいためで、第１及び第２のゲインの切換えを輝度変化のレベルが大きい時に行い、輝度ちらつきが目立つことを低減するためである。ここで設定するゲイン変動量の所定値は検討などから導き出した値を閾値として設定すればよい。ステップＳ４０４でゲインの変動量が所定値以上の場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。   Next, a description will be given of a case where the determination result in step S402 proceeds to step S404 (yes). In step S404, it is determined whether or not the gain fluctuation amount of the control gain 201 is equal to or greater than a predetermined value. This is because the level of the luminance change is determined depending on whether or not the gain fluctuation amount in a predetermined period, for example, a vertical synchronizing signal period (hereinafter referred to as V period) is equal to or greater than a predetermined value. This determination is more prominent when the luminance flicker due to the luminance change due to the switching between the first and second gains is smaller than when the luminance change level is large. This is performed when the level of change is large, to reduce the noticeable brightness flicker. The predetermined value of the gain fluctuation amount set here may be set as a threshold value derived from a study or the like. If the gain fluctuation amount is greater than or equal to the predetermined value in step S404 (yes), the process proceeds to step S405, and in step S405, the first gain and the second gain are switched, and the setting process of the control gain 201 is terminated. Wait until the next processing timing.

ここで、図５に入射光量に基づく制御ゲイン２０１のＶ周期期間におけるゲイン変化量を説明するための模式図を示す。図５において、横軸は時間であるＶ周期期間を、縦軸はゲインをとっている。２０１ａ、２０１ｂは入射光量に基づく制御ゲインであり、２０１ａは入射光量が急激に減少した場合を、２０２ｂは入射光量が緩やかに変化した場合を示している。５０１、５０２は制御ゲイン２０１ａ、２０１ｂのＶ周期期間におけるゲイン変化量であり、この変化量５０１、変化量５０２が予め設定されるゲイン変化量の閾値と比較されることになる。ｇａｉｎＴＨ１とｇａｉｎＴＨ２は第１のゲイン２０２の切換えをするための閾値である。   Here, FIG. 5 shows a schematic diagram for explaining the gain change amount in the V cycle period of the control gain 201 based on the incident light quantity. In FIG. 5, the horizontal axis represents time V period, which is time, and the vertical axis represents gain. Reference numerals 201a and 201b denote control gains based on the amount of incident light, 201a represents a case where the amount of incident light suddenly decreases, and 202b represents a case where the amount of incident light changes gently. Reference numerals 501 and 502 denote gain change amounts in the V cycle period of the control gains 201a and 201b. The change amounts 501 and 502 are compared with a preset gain change amount threshold value. Gain TH <b> 1 and gain TH <b> 2 are threshold values for switching the first gain 202.

図４のフローチャートに戻り、ステップＳ４０４の判断結果がステップＳ４０６へ進んだ場合（ｎｏ）の説明をする。ステップＳ４０６では、ステップＳ４０４での制御ゲイン２０１が第１のゲイン切換え閾値であるｇａｉｎＴＨ２以下か否かを判断している。これは、ステップＳ４０４での判断が、輝度変化のレベルが小さいとなったため、前述の通り、撮影画像の輝度ちらつきが目立つことを低減するために、第１及び第２のゲイン切換えを第１のゲイン切換え閾値ｇａｉｎＴＨ２以上となるまで遅らせる処理である。第１及び第２のゲイン切換えを可能な限り遅らせることで、撮影画像の輝度ちらつきの発生頻度を低減させようとするものである。   Returning to the flowchart of FIG. 4, the case where the determination result of step S404 has proceeded to step S406 (no) will be described. In step S406, it is determined whether or not the control gain 201 in step S404 is equal to or less than gainTH2, which is the first gain switching threshold. This is because, as described above, since the level of luminance change is small in step S404, the first and second gain switching is performed in order to reduce the noticeable luminance flicker of the captured image as described above. This is a process of delaying until the gain switching threshold value gainTH2 is reached. By delaying the first and second gain switching as much as possible, an attempt is made to reduce the frequency of occurrence of luminance flicker in the captured image.

ステップＳ４０６の判断結果が、制御ゲイン２０１がｇａｉｎＴＨ２以下であれば（ｙｅｓ）、ステップＳ４０１に進み、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２、ステップＳ４０４の処理を繰り返す。ステップＳ４０６の判断結果が、制御ゲイン２０１がｇａｉｎＴＨ２以上であれば（ｎｏ）、ステップＳ４０５へ進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。   If the determination result in step S406 is that the control gain 201 is less than gainTH2 (yes), the process proceeds to step S401, and the processes in steps S401, S402, and S404 are repeated. If the result of determination in step S406 is that the control gain 201 is greater than gainTH2 (no), the process proceeds to step S405, and in step S405, the first gain and the second gain are switched, and the setting process of the control gain 201 is completed. And wait until the next processing timing.

こうして、露出制御部１２０によって入射光量の変化に基づく適正な露出制御が施されたデジタル画像信号を画像信号処理部１１３へ出力する。   In this way, a digital image signal subjected to appropriate exposure control based on the change in the amount of incident light by the exposure control unit 120 is output to the image signal processing unit 113.

次に、露出制御部１２０によって適正な露出制御が施されたデジタル画像信号は画像信号処理部１１３へ入力される。   Next, the digital image signal subjected to appropriate exposure control by the exposure control unit 120 is input to the image signal processing unit 113.

次に、画像信号処理部１１３では、入力されたデジタル画像信号にγ・アパーチャ・カラーバランス等の各画像処理を施し所望の動画フォーマットに変換して後段の信号処理部へ出力する。出力された画像処理後の画像信号は、不図示の表示部にモニター画像として表示されたり、不図示の記録部に記録されることとなる。   Next, the image signal processing unit 113 performs image processing such as γ, aperture, and color balance on the input digital image signal, converts it to a desired moving image format, and outputs it to a subsequent signal processing unit. The output image signal after image processing is displayed as a monitor image on a display unit (not shown) or recorded in a recording unit (not shown).

以上、説明したように第１の増幅部１１５の出力と、第２の増幅部１１９の出力との合計が入射光量に基づく露出制御部１２０の出力である制御ゲインによって決定され、第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えを、撮像装置本体のブレが所定以上のパンニング状態である時に行うこととした。そうすることで、被写体輝度が低下した撮影での第１のゲインと第２のゲインの各々のゲイン切換えで生じる撮影画像の輝度ちらつきが目立つ頻度を低減することが可能となった。また、撮像装置の動きがない場合でも、入射光量のＶ周期期間中の制御ゲイン変化量に基づいて第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えのポイントを二つの閾値の範囲内で行うようにした。そうすることで輝度変化のレベルが大きい場合は、ゲイン切換えを素早く行え、輝度変化のレベルが小さい場合は、可能な限りゲイン切換えを遅らせることで、ゲイン切換え時の輝度ちらつきの発生頻度を低減することが可能となった。   As described above, the sum of the output of the first amplifying unit 115 and the output of the second amplifying unit 119 is determined by the control gain that is the output of the exposure control unit 120 based on the amount of incident light. The gain switching between the first gain set in the unit and the second gain set in the second amplifying unit is performed when the blur of the imaging apparatus main body is in a panning state that exceeds a predetermined level. By doing so, it has become possible to reduce the frequency at which the luminance flicker of the captured image that occurs when the gain is switched between the first gain and the second gain when the subject luminance is reduced. Further, even when there is no movement of the imaging device, the first gain set in the first amplification unit and the second amplification unit set in the second amplification unit based on the control gain change amount during the V period of the incident light amount. The gain switching point for each of the two gains is performed within two threshold values. By doing so, when the level of luminance change is large, gain switching can be performed quickly. When the level of luminance change is small, the frequency of luminance flickering at the time of gain switching is reduced by delaying gain switching as much as possible. It became possible.

＜第２の実施形態＞
前述第１の実施形態では、第１の増幅部１１５の出力と、第２の増幅部１１９の出力との合計が入射光量に基づく露出制御部１２０の出力である制御ゲインによって決定され、第１の増幅部１１５に設定される第１のゲインと第２の増幅部１１９に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えを、撮像装置本体がパンニング状態である時に行うようにした。そうすることで、ゲイン切換えで生じる撮影画像の輝度ちらつきが目立つ頻度を低減可能なことについて説明した。また、撮像装置の動きがない場合は、入射光量のＶ周期期間中の制御ゲイン変化量に基づいて第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えのポイントを二つのゲイン閾値の範囲内で行うようにした。そうすることで、輝度変化のレベルが大きい場合はゲイン切換えを素早く行え、輝度変化のレベルが小さい場合は可能な限りゲイン切換えを遅らせることを可能とし、ゲイン切換え時の輝度ちらつきの発生頻度を低減可能なことについて説明した。 <Second Embodiment>
In the first embodiment, the sum of the output of the first amplifying unit 115 and the output of the second amplifying unit 119 is determined by the control gain that is the output of the exposure control unit 120 based on the amount of incident light. The gain switching between the first gain set in the amplifying unit 115 and the second gain set in the second amplifying unit 119 is performed when the imaging apparatus main body is in a panning state. By doing so, it has been explained that the frequency with which the luminance flicker of the captured image caused by gain switching is noticeable can be reduced. Further, when there is no movement of the imaging device, the first gain set in the first amplification unit and the second amplification unit set in the second amplification unit based on the control gain change amount during the V period of the incident light amount. The gain switching point for each of the two gains is performed within the range of two gain thresholds. By doing so, gain switching can be performed quickly when the level of luminance change is large, and it is possible to delay gain switching as much as possible when the level of luminance change is small, reducing the frequency of occurrence of luminance flicker during gain switching. Explained what is possible.

次に、本発明の第２の実施形態では、第１の増幅部１１５の出力と、第２の増幅部１１９の出力との合計が入射光量に基づく露出制御部１２０の出力である制御ゲインによって決定され、第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えを、撮像装置の撮影画角の変更に伴い行うようにしたものである。第２の実施形態に係わる構成は第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。   Next, in the second embodiment of the present invention, the sum of the output of the first amplifying unit 115 and the output of the second amplifying unit 119 is a control gain that is the output of the exposure control unit 120 based on the amount of incident light. The gain switching of the first gain that is determined and set in the first amplifying unit and the second gain that is set in the second amplifying unit is performed in accordance with the change of the shooting field angle of the imaging device. It is a thing. Since the configuration according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

次に、マイコン１１７の全体の処理内におけるゲイン制御部１２２での画角変更に伴うゲイン切換えの処理について図２のグラフと図６のフローチャートを用いて説明する。説明にあたり、第１の実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。   Next, gain switching processing accompanying the change of the angle of view in the gain control unit 122 in the entire processing of the microcomputer 117 will be described using the graph of FIG. 2 and the flowchart of FIG. In the description, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図６において、処理が開始されるとまずステップＳ４０１にて制御ゲイン２０１が設定されたｇａｉｎＴＨ１以上かつｇａｉｎＴＨ１とｇａｉｎＴＨ２の二つのゲイン閾値の範囲内にあるか否かを判断する。この二つのゲイン閾値は、図２に記載の６［ｄＢ］と９［ｄＢ］に設定された閾値を指している。これは、第１および第２のゲインの切換えを設定された二つのゲイン閾値の範囲内で動的に切換えるためである。制御ゲイン２０１が二つのゲイン閾値の範囲内にある場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ６０１へ進み、制御ゲイン２０１が二つのゲイン閾値の範囲内にない場合は（ｎｏ）、ステップＳ４０３へ進む。ステップＳ６０１へ進んだ場合は、撮影レンズ１０１に備えるズームレンズ位置検出センサ１０４によってズームレンズ位置を検出し、ズームレンズの位置から焦点距離を算出し、焦点距離の変化から、画角変更が実行されたか否かを判断する。これは、撮影者のズーム操作によって画角が変更されたことを検出したら第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、各々のゲインを切換えたことによる撮影画像の輝度のちらつきを低減するために行う判断処理である。画角変更の実行がされたか否かに関しては、焦点距離検出位置に所定の不感帯を設定し、所定の焦点距離以上の変化があった場合に、画角変更がされたと判断する。つまり、少しの画角変更がされた程度による頻繁なゲイン切換えによる撮影画像の輝度ちらつきを生じさせないためである。ステップＳ４０１では、制御ゲイン２０１が第１のゲイン２０２を切換えが可能な範囲内にあると判断されているため画角変更操作が検出されれば（ｙｅｓ）ステップＳ４０５に進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。   In FIG. 6, when the process is started, it is first determined in step S401 whether or not the control gain 201 is equal to or greater than the set gain TH1 and within the range of two gain threshold values, gain TH1 and gain TH2. These two gain threshold values indicate threshold values set to 6 [dB] and 9 [dB] shown in FIG. This is because the first and second gains are dynamically switched within the range of two set gain threshold values. When the control gain 201 is within the range of the two gain thresholds (yes), the process proceeds to step S601. When the control gain 201 is not within the range of the two gain thresholds (no), the process proceeds to step S403. When the process proceeds to step S601, the zoom lens position detection sensor 104 provided in the photographing lens 101 detects the zoom lens position, calculates the focal length from the zoom lens position, and changes the angle of view from the change in the focal length. It is determined whether or not. This is because, when it is detected that the angle of view has been changed by the photographer's zoom operation, the first gain and the second gain are switched, and flickering of the brightness of the captured image due to switching of each gain is reduced. This is the determination process to be performed. As to whether or not the angle of view has been changed, a predetermined dead zone is set at the focal length detection position, and it is determined that the angle of view has been changed when there is a change beyond a predetermined focal length. In other words, the luminance flicker of the captured image due to frequent gain switching due to the slight change of the angle of view is not caused. In step S401, since it is determined that the control gain 201 is within a range in which the first gain 202 can be switched, if an angle of view change operation is detected (yes), the process proceeds to step S405, and in step S405, the first gain is changed. The first gain and the second gain are switched, the setting process of the control gain 201 is finished, and the process waits until the next processing timing.

次に、ステップＳ４０１の判断結果がステップＳ４０３進んだ場合（ｎｏ）を説明する。ステップＳ４０３では、制御ゲイン２０１が第２のゲイン２０３のみで画像信号のゲイン設定が可能な状態であるので、第２のゲインによるゲイン調節を行い、第１のゲインを切換えを実行しない。ステップＳ４０３の処理が終了したら、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで処理を待機する。   Next, the case where the determination result of step S401 has advanced to step S403 (no) will be described. In step S403, since the control gain 201 is in a state where the gain of the image signal can be set only with the second gain 203, gain adjustment is performed using the second gain, and the first gain is not switched. When the process of step S403 is completed, the control gain 201 setting process is terminated, and the process waits until the next processing timing.

次に、ステップＳ６０１の判断結果がステップＳ４０４へ進んだ場合（ｙｅｓ）の説明をする。ステップＳ４０４では、制御ゲイン２０１のゲイン変動量が所定値以上か否かを判断している。これは、所定期間、例えば、垂直同期信号周期期間（以下、Ｖ周期期間）でのゲイン変動量が所定値以上か否かによって輝度変化のレベルの大小を判断しているのである。この判断は、第１及び第２のゲインの切換えによる輝度変化による輝度ちらつきが、輝度変化のレベルが大きい場合より小さい場合の方が目立ちやすいためで、第１及び第２のゲインの切換えを輝度変化のレベルが大きい時に行い、輝度ちらつきが目立つことを低減するためである。ここで設定するゲイン変動量の所定値は検討などから導き出した値を閾値として設定すればよい。ステップＳ４０４でゲインの変動量が所定値以上の場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。入射光量に基づく制御ゲイン２０１のＶ周期期間におけるゲイン変化量に関しては、第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。   Next, the case where the determination result in step S601 has proceeded to step S404 (yes) will be described. In step S404, it is determined whether or not the gain fluctuation amount of the control gain 201 is equal to or greater than a predetermined value. This is because the level of the luminance change is determined depending on whether or not the gain fluctuation amount in a predetermined period, for example, a vertical synchronizing signal period (hereinafter referred to as V period) is equal to or greater than a predetermined value. This determination is more prominent when the luminance flicker due to the luminance change due to the switching between the first and second gains is smaller than when the luminance change level is large. This is performed when the level of change is large, to reduce the noticeable brightness flicker. The predetermined value of the gain fluctuation amount set here may be set as a threshold value derived from a study or the like. If the gain fluctuation amount is greater than or equal to the predetermined value in step S404 (yes), the process proceeds to step S405, and in step S405, the first gain and the second gain are switched, and the setting process of the control gain 201 is terminated. Wait until the next processing timing. The gain change amount in the V cycle period of the control gain 201 based on the amount of incident light is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

ここで、撮影時に撮影者による画角変更が行われた一例を図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）に、画角変更による輝度レベルの変化の状態の一例を図８に示す。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）において、図７（ａ）は、撮像装置のテレ端での撮影画像である。図７（ｂ）は、テレ端からワイド端への画角変更途中の任意の撮影画像である。図７（ｃ）は、ワイド端の撮影画像である。また、図８において、７０１は輝度レベルであり、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）のように画角変更がされた場合の輝度レベルの変化状態の一例を示している。輝度レベルの変化の仕方は、画角変更のスピードや撮影画角内の被写体輝度によっては異なることになる。   Here, FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C show an example in which the angle of view is changed by the photographer at the time of shooting. It is shown in FIG. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C, FIG. 7A is a captured image at the tele end of the imaging apparatus. FIG. 7B is an arbitrary photographed image in the middle of changing the angle of view from the tele end to the wide end. FIG. 7C is a captured image at the wide end. In FIG. 8, reference numeral 701 denotes a luminance level, which shows an example of a change state of the luminance level when the angle of view is changed as shown in FIGS. 7 (a), 7 (b), and 7 (c). ing. The method of changing the brightness level differs depending on the speed of changing the angle of view and the subject brightness within the shooting angle of view.

フローチャートに戻り、ステップＳ４０４の判断結果がステップＳ４０６へ進んだ場合（ｎｏ）の説明をする。ステップＳ４０６では、ステップＳ４０４での制御ゲイン２０１が第１のゲイン切換え閾値であるｇａｉｎＴＨ２以下か否かを判断している。これは、ステップＳ４０４での判断が、輝度変化のレベルが小さいとなったため、前述の通り、撮影画像の輝度ちらつきが目立つことを低減するために、第１及び第２のゲイン切換えを第１のゲイン切換え閾値ｇａｉｎＴＨ２以上となるまで遅らせる処理である。第１及び第２のゲイン切換えを可能な限り遅らせることで、撮影画像の輝度ちらつきの発生頻度を低減させようとするものである。   Returning to the flowchart, the case where the determination result of step S404 has proceeded to step S406 (no) will be described. In step S406, it is determined whether or not the control gain 201 in step S404 is equal to or less than gainTH2, which is the first gain switching threshold. This is because, as described above, since the level of luminance change is small in step S404, the first and second gain switching is performed in order to reduce the noticeable luminance flicker of the captured image as described above. This is a process of delaying until the gain switching threshold value gainTH2 is reached. By delaying the first and second gain switching as much as possible, an attempt is made to reduce the frequency of occurrence of luminance flicker in the captured image.

ステップＳ４０６の判断結果が、制御ゲイン２０１がｇａｉｎＴＨ２以下であれば（ｙｅｓ）、ステップＳ４０１に進み、ステップＳ４０１、ステップＳ６０１、ステップＳ４０４の処理を繰り返す。ステップＳ４０６の判断結果が、制御ゲイン２０１がｇａｉｎＴＨ２以上であれば（ｎｏ）、ステップＳ４０５へ進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。   If the determination result in step S406 is that the control gain 201 is less than gainTH2 (yes), the process proceeds to step S401, and the processes in steps S401, S601, and S404 are repeated. If the result of determination in step S406 is that the control gain 201 is greater than gainTH2 (no), the process proceeds to step S405, and in step S405, the first gain and the second gain are switched, and the setting process of the control gain 201 is completed. And wait until the next processing timing.

こうして、露出制御部１２０によって入射光量の変化に基づく適正な露出制御が施されたデジタル画像信号を画像信号処理部１１３へ出力する。画像信号処理部１１３に入力された後の信号処理に関しては、第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。   In this way, a digital image signal subjected to appropriate exposure control based on the change in the amount of incident light by the exposure control unit 120 is output to the image signal processing unit 113. Since the signal processing after being input to the image signal processing unit 113 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上、説明したように第１の増幅部１１５の出力と、第２の増幅部１１９の出力との合計が入射光量に基づく露出制御部１２０の出力である制御ゲインによって決定され、第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えを、撮影者の意図的なズーム操作による画角変更がされた時に行うこととした。そうすることで、被写体輝度が低下した撮影での第１のゲインと第２のゲイン各々のゲイン切換えで生じる撮影画像の輝度ちらつきが目立つ頻度を低減することが可能となった。また、撮像装置に画角の変化がない場合でも、入射光量のＶ周期期間中の制御ゲイン変化量に基づいて第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えのポイントを二つの閾値の範囲内で行うようにした。そうすることで輝度変化のレベルが大きい場合は、ゲイン切換えを素早く行え、輝度変化のレベルが小さい場合は、可能な限りゲイン切換えを遅らせることで、ゲイン切換え時の輝度ちらつきの発生頻度を低減することが可能となった。   As described above, the sum of the output of the first amplifying unit 115 and the output of the second amplifying unit 119 is determined by the control gain that is the output of the exposure control unit 120 based on the amount of incident light. The gain switching between the first gain set in the unit and the second gain set in the second amplifying unit is performed when the angle of view is changed by the photographer's intentional zoom operation. . By doing so, it has become possible to reduce the frequency at which the luminance flicker of the captured image that occurs when the gain is switched between the first gain and the second gain when the subject luminance is reduced. Further, even when there is no change in the angle of view in the imaging device, the first gain set in the first amplification unit and the second amplification unit are set based on the control gain change amount during the V period of the incident light amount. Each gain switching point of the second gain to be performed is performed within the range of two threshold values. By doing so, when the level of luminance change is large, gain switching can be performed quickly. When the level of luminance change is small, the frequency of luminance flickering at the time of gain switching is reduced by delaying gain switching as much as possible. It became possible.

＜第３の実施形態＞
前述第１の実施形態、前述第２の実施形態では、第１の増幅部１１５の出力と、第２の増幅部１１９の出力との合計が入射光量に基づく露出制御部１２０の出力である制御ゲインによって決定され、第１の増幅部１１５に設定される第１のゲインと第２の増幅部１１９に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えを、撮像装置本体が撮影者の意図的な操作が行われた時に行うようにした。撮影者の意図的な操作とは、パンニングや画角変更のことであり、そうしたことによって撮影画像に動きがあった時にゲイン切換えで生じる輝度ちらつきが目立つ頻度を低減することについて説明した。また、撮像装置が撮影者による意図的な操作がされなかった場合は、入射光量のＶ周期期間中の制御ゲイン変化量に基づいて第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えのポイントを二つのゲイン閾値の範囲内で行うようにした。そうしたことで、輝度変化のレベルが大きい場合はゲイン切換えを素早く行え、輝度変化のレベルが小さい場合は可能な限りゲイン切換えを遅らせることを可能とし、ゲイン切換え時の輝度ちらつきの発生頻度を低減することについて説明した。本発明の第３の実施形態では、第１の増幅部１１５の出力と、第２の増幅部１１９の出力との合計が入射光量に基づく露出制御部１２０の出力である制御ゲインによって決定され、第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えを、撮影画像の輝度レベルが低下した場合にオートフォーカス機能の撮影画像の鮮鋭度が大きく損なわれた場合に行うようにしたものである。第３の実施形態に係わる構成は第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。 <Third Embodiment>
In the first embodiment and the second embodiment described above, the control in which the sum of the output of the first amplifying unit 115 and the output of the second amplifying unit 119 is the output of the exposure control unit 120 based on the amount of incident light. The imaging apparatus main body determines the gain switching between the first gain set in the first amplifying unit 115 and the second gain set in the second amplifying unit 119 determined by the gain. To be done when various operations are performed. The intentional operation of the photographer is panning or changing the angle of view, and as a result, it has been explained that the frequency with which luminance flickering caused by gain switching is noticeable when there is a movement in the photographed image is reduced. When the imaging apparatus is not intentionally operated by the photographer, the first gain and the second gain set in the first amplification unit based on the control gain change amount during the V period of the incident light amount. The gain switching point of each of the second gains set in the amplifying unit is performed within the range of two gain thresholds. As a result, when the level of luminance change is large, gain switching can be performed quickly, and when the level of luminance change is small, gain switching can be delayed as much as possible, reducing the frequency of occurrence of luminance flicker during gain switching. I explained that. In the third embodiment of the present invention, the sum of the output of the first amplifying unit 115 and the output of the second amplifying unit 119 is determined by the control gain that is the output of the exposure control unit 120 based on the amount of incident light, When the luminance level of the photographed image is lowered, the captured image of the autofocus function is switched between the first gain set in the first amplification unit and the second gain set in the second amplification unit. This is performed when the sharpness of the film is greatly impaired. Since the configuration according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

次に、マイコン１１７の全体の処理内におけるゲイン制御部１２２での焦点調節機能による撮影画像の鮮鋭度が大きく損なわれた場合に伴うゲイン切換えの処理について図２のグラフと図９のフローチャートを用いて説明する。説明にあたり、第１の実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。   Next, with reference to the graph of FIG. 2 and the flowchart of FIG. 9, the gain switching processing when the sharpness of the photographed image is greatly impaired by the focus adjustment function of the gain control unit 122 in the overall processing of the microcomputer 117 will be described. I will explain. In the description, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図９において、処理が開始されるとまずステップＳ４０１にて制御ゲイン２０１が設定されたｇａｉｎＴＨ１以上かつｇａｉｎＴＨ１とｇａｉｎＴＨ２の二つのゲイン閾値の範囲内にあるか否かを判断する。この二つのゲイン閾値は、図２に記載の６［ｄＢ］と９［ｄＢ］に設定された閾値を指している。これは、第１および第２のゲインの切換えを設定された二つのゲイン閾値の範囲内で動的に切換えるためである。制御ゲイン２０１が二つのゲイン閾値の範囲内にある場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ９０１へ進み、制御ゲイン２０１が二つのゲイン閾値の範囲内にない場合は（ｎｏ）、ステップＳ４０３へ進む。ステップＳ９０１へ進んだ場合は、撮影レンズ１０１に備えるフォーカスレンズの位置が合焦点の位置から所定以上移動したか否かを判断する。これは、被写体の輝度レベルが低下して撮影画像のコントラストが低くなり、フォーカスレンズが合焦位置の再検索を開始するので、フォーカスレンズ位置が所定以上移動したことを検出したら第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、各々のゲインを切換えたことによる撮影画像の輝度のちらつきを合焦していない間に行うための判断処理である。ステップＳ４０１では、制御ゲイン２０１が第１のゲイン２０２を切換えが可能な範囲内にあると判断されているためフォーカスレンズ位置が所定以上合焦位置から外れていれば（ｙｅｓ）ステップＳ４０５に進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。   In FIG. 9, when the process is started, it is first determined in step S401 whether or not the control gain 201 is equal to or greater than the set gain TH1 and within the range of two gain thresholds, gain TH1 and gain TH2. These two gain threshold values indicate threshold values set to 6 [dB] and 9 [dB] shown in FIG. This is because the first and second gains are dynamically switched within the range of two set gain threshold values. When the control gain 201 is within the range of the two gain thresholds (yes), the process proceeds to step S901, and when the control gain 201 is not within the range of the two gain thresholds (no), the process proceeds to step S403. When the process proceeds to step S901, it is determined whether or not the position of the focus lens included in the photographing lens 101 has moved from the in-focus position by a predetermined amount or more. This is because the brightness level of the subject decreases and the contrast of the captured image decreases, and the focus lens starts searching again for the in-focus position. Therefore, if it is detected that the focus lens position has moved more than a predetermined amount, the first gain and This is a determination process for switching the second gain and performing the flickering of the brightness of the photographed image by switching each gain while not focusing. In step S401, since it is determined that the control gain 201 is within the range in which the first gain 202 can be switched, if the focus lens position deviates from the in-focus position by a predetermined amount or more (yes), the process proceeds to step S405. In step S405, the first gain and the second gain are switched, the setting process of the control gain 201 is terminated, and the process waits until the next processing timing.

ここで、被写体の輝度レベルが低下した場合のフォーカスレンズ位置と撮影画像から抽出される焦点調節信号（以下、オートフォーカス信号）の関係について図１０を用いて説明する。図１０において、横軸にフォーカスレンズ位置を、縦軸にオートフォーカス信号をとっており、通常、被写体を撮影した場合図１０をのようなオートフォーカス信号が最大となる点が合焦位置となる。１００１、１００２はオートフォーカス信号であり、１００１は輝度レベルが低下する前を、１００２は輝度レベルが低下した後を示している。また、後述するが、合焦位置の再検索動作のレンズ移動閾値１とレンズ移動閾値２が設定されている。図１０から分かるようにフォーカスレンズ位置が移動していないにもかかわらず、オートフォーカス信号が低下している。このような状態になると、撮像装置は非合焦状態と判定し、輝度レベル低下前のフォーカスレンズ移動方向が無限側から至近側への移動で合焦となっていれば、フォーカスレンズを無限側から至近側へ移動させ合焦位置の再検索動作に移行するのである。この時の、フォーカスレンズの移動量をゲイン切換えの閾値として設定すればよく（前述のレンズ移動閾値１とレンズ移動閾値２）、その値は、検討によって適宜決定すればよい。   Here, the relationship between the focus lens position and the focus adjustment signal (hereinafter referred to as autofocus signal) extracted from the captured image when the luminance level of the subject is lowered will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the focus lens position is taken on the horizontal axis, and the autofocus signal is taken on the vertical axis. Usually, when the subject is photographed, the point at which the autofocus signal becomes maximum as shown in FIG. 10 is the in-focus position. . Reference numerals 1001 and 1002 denote auto-focus signals, where 1001 indicates before the luminance level is decreased and 1002 indicates after the luminance level is decreased. As will be described later, a lens movement threshold value 1 and a lens movement threshold value 2 are set for the re-search operation for the in-focus position. As can be seen from FIG. 10, the autofocus signal is lowered even though the focus lens position is not moved. In such a state, the imaging apparatus determines that the focus lens is out of focus, and if the focus lens movement direction before the brightness level is lowered is in focus when moving from the infinity side to the closest side, the focus lens is moved to the infinity side. Then, it moves to the closest side and shifts to the re-search operation for the in-focus position. The amount of movement of the focus lens at this time may be set as a gain switching threshold (the lens movement threshold 1 and the lens movement threshold 2 described above), and the values may be appropriately determined by examination.

フローチャートに戻り、ステップＳ４０１の判断結果がステップＳ４０３進んだ場合（ｎｏ）を説明する。ステップＳ４０３では、制御ゲイン２０１が第２のゲイン２０３のみで画像信号のゲイン設定が可能な状態であるので、第２のゲインによるゲイン調節を行い、第１のゲインを切換えを実行しない。ステップＳ４０３の処理が終了したら、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで処理を待機する。   Returning to the flowchart, the case where the determination result of step S401 has advanced to step S403 (no) will be described. In step S403, since the control gain 201 is in a state where the gain of the image signal can be set only with the second gain 203, gain adjustment is performed using the second gain, and the first gain is not switched. When the process of step S403 is completed, the control gain 201 setting process is terminated, and the process waits until the next processing timing.

次に、ステップＳ９０１の判断結果がステップＳ４０４へ進んだ場合（ｙｅｓ）の説明をする。ステップＳ４０４では、制御ゲイン２０１のゲイン変動量が所定値以上か否かを判断している。これは、所定期間、例えば、垂直同期信号周期期間（以下、Ｖ周期期間）でのゲイン変動量が所定値以上か否かによって輝度変化のレベルの大小を判断しているのである。この判断は、第１及び第２のゲインの切換えによる輝度変化による輝度ちらつきが、輝度変化のレベルが大きい場合より小さい場合の方が目立ちやすいためで、第１及び第２のゲインの切換えを輝度変化のレベルが大きい時に行い、輝度ちらつきが目立つことを低減するためである。ここで設定するゲイン変動量の所定値は検討などから導き出した値を閾値として設定すればよい。ステップＳ４０４でゲインの変動量が所定値以上の場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。入射光量に基づく制御ゲイン２０１のＶ周期期間におけるゲイン変化量に関しては、第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。   Next, the case where the determination result of step S901 has advanced to step S404 (yes) will be described. In step S404, it is determined whether or not the gain fluctuation amount of the control gain 201 is equal to or greater than a predetermined value. This is because the level of the luminance change is determined depending on whether or not the gain fluctuation amount in a predetermined period, for example, a vertical synchronizing signal period (hereinafter referred to as V period) is equal to or greater than a predetermined value. This determination is more prominent when the luminance flicker due to the luminance change due to the switching between the first and second gains is smaller than when the luminance change level is large. This is performed when the level of change is large, to reduce the noticeable brightness flicker. The predetermined value of the gain fluctuation amount set here may be set as a threshold value derived from a study or the like. If the gain fluctuation amount is greater than or equal to the predetermined value in step S404 (yes), the process proceeds to step S405, and in step S405, the first gain and the second gain are switched, and the setting process of the control gain 201 is terminated. Wait until the next processing timing. The gain change amount in the V cycle period of the control gain 201 based on the amount of incident light is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

ステップＳ４０４の判断結果がステップＳ４０６へ進んだ場合（ｎｏ）の説明をする。ステップＳ４０６では、ステップＳ４０４での制御ゲイン２０１が第１のゲイン切換え閾値であるｇａｉｎＴＨ２以下か否かを判断している。これは、ステップＳ４０４での判断が、輝度変化のレベルが小さいとなったため、前述の通り、撮影画像の輝度ちらつきが目立つことを低減するために、第１及び第２のゲイン切換えを第１のゲイン切換え閾値ｇａｉｎＴＨ２以上となるまで遅らせる処理である。第１及び第２のゲイン切換えを可能な限り遅らせることで、撮影画像の輝度ちらつきの発生頻度を低減させようとするものである。   A case where the determination result of step S404 proceeds to step S406 (no) will be described. In step S406, it is determined whether or not the control gain 201 in step S404 is equal to or less than gainTH2, which is the first gain switching threshold. This is because, as described above, since the level of luminance change is small in step S404, the first and second gain switching is performed in order to reduce the noticeable luminance flicker of the captured image as described above. This is a process of delaying until the gain switching threshold value gainTH2 is reached. By delaying the first and second gain switching as much as possible, an attempt is made to reduce the frequency of occurrence of luminance flicker in the captured image.

ステップＳ４０６の判断結果が、制御ゲイン２０１がｇａｉｎＴＨ２以下であれば（ｙｅｓ）、ステップＳ４０１に進み、ステップＳ４０１、ステップＳ６０１、ステップＳ４０４の処理を繰り返す。ステップＳ４０６の判断結果が、制御ゲイン２０１がｇａｉｎＴＨ２以上であれば（ｎｏ）、ステップＳ４０５へ進み、ステップＳ４０５では、第１のゲイン及び第２のゲインを切換えて、制御ゲイン２０１の設定処理を終了し、次の処理タイミングまで待機する。   If the determination result in step S406 is that the control gain 201 is less than gainTH2 (yes), the process proceeds to step S401, and the processes in steps S401, S601, and S404 are repeated. If the result of determination in step S406 is that the control gain 201 is greater than gainTH2 (no), the process proceeds to step S405, and in step S405, the first gain and the second gain are switched, and the setting process of the control gain 201 is completed. And wait until the next processing timing.

こうして、露出制御部１２０によって入射光量の変化に基づく適正な露出制御が施されたデジタル画像信号を画像信号処理部１１３へ出力する。画像信号処理部１１３に入力された後の信号処理に関しては、第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。   In this way, a digital image signal subjected to appropriate exposure control based on the change in the amount of incident light by the exposure control unit 120 is output to the image signal processing unit 113. Since the signal processing after being input to the image signal processing unit 113 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上、説明したように第１の増幅部１１５の出力と、第２の増幅部１１９の出力との合計が入射光量に基づく露出制御部１２０の出力である制御ゲインによって決定され、第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えを、撮影画像の輝度レベルが低下した時のオートフォーカス機能による撮影画像が非合焦となった場合に行うこととした。そうすることで、被写体輝度が低下した撮影での第１のゲインと第２のゲイン各々のゲイン切換えで生じる撮影画像の輝度ちらつきがあっても撮影画像に及ぼす影響を低減することが可能となった。また、撮像画像の合焦状態に変化がない場合でも、入射光量のＶ周期期間中の制御ゲイン変化量に基づいて第１の増幅部に設定される第１のゲインと第２の増幅部に設定される第２のゲインの各々のゲイン切換えのポイントを二つの閾値の範囲内で行うようにした。そうすることで輝度変化のレベルが大きい場合は、ゲイン切換えを素早く行え、輝度変化のレベルが小さい場合は、可能な限りゲイン切換えを遅らせることで、ゲイン切換え時の輝度ちらつきの発生頻度を低減することが可能となった。   As described above, the sum of the output of the first amplifying unit 115 and the output of the second amplifying unit 119 is determined by the control gain that is the output of the exposure control unit 120 based on the amount of incident light. When the brightness level of the captured image is lowered, the captured image is not in focus when the gain level of each of the first gain set in the unit and the second gain set in the second amplifying unit is switched. We decided to do it when it became. By doing so, it is possible to reduce the influence on the photographed image even if there is a brightness flicker of the photographed image caused by switching between the first gain and the second gain when photographing with the subject brightness lowered. It was. Further, even when there is no change in the in-focus state of the captured image, the first gain and the second amplification unit set in the first amplification unit based on the control gain change amount during the V period of the incident light amount Each gain switching point of the second gain to be set is performed within two threshold values. By doing so, when the level of luminance change is large, gain switching can be performed quickly. When the level of luminance change is small, the frequency of luminance flickering at the time of gain switching is reduced by delaying gain switching as much as possible. It became possible.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。   Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. A part of the above-described embodiments may be appropriately combined.

また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。   Also, when a software program that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied from a recording medium directly to a system or apparatus having a computer that can execute the program using wired / wireless communication, and the program is executed Are also included in the present invention.

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。   Accordingly, the program code itself supplied and installed in the computer in order to implement the functional processing of the present invention by the computer also realizes the present invention. That is, the computer program itself for realizing the functional processing of the present invention is also included in the present invention.

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。   In this case, the program may be in any form as long as it has a program function, such as an object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to the OS.

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。   As a recording medium for supplying the program, for example, a magnetic recording medium such as a hard disk or a magnetic tape, an optical / magneto-optical storage medium, or a nonvolatile semiconductor memory may be used.

また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。   As a program supply method, a computer program that forms the present invention is stored in a server on a computer network, and a connected client computer downloads and programs the computer program.

１０１‥‥撮影レンズ
１０２‥‥固定レンズ
１０３‥‥ズームレンズ
１０４‥‥ズームレンズ位置検出センサ
１０５‥‥絞り
１０６‥‥絞り位置検出センサ
１０７‥‥固定レンズ
１０８‥‥フォーカスレンズ
１０９‥‥フォーカスレンズ位置検出センサ
１１０‥‥レンズドライバ
１１１‥‥ブレ検出部
１１２‥‥操作部
１１３‥‥撮像素子
１１４‥‥撮像素子内部の光電変換部
１１５‥‥撮像素子内部の第１の増幅部
１１６‥‥ＡＦＥ
１１７‥‥マイコン
１１８‥‥センサ補正部
１１９‥‥第２の増幅部
１２０‥‥露出制御部
１２１‥‥画像信号処理部
１２２‥‥ゲイン制御部
１２３‥‥レンズ制御部
１２４‥‥パン／チルト判定部
１２５‥‥絞り位置検出部
１２６‥‥焦点距離算出部
１２７‥‥合焦判定部
101 ... Photography lens 102 ... Fixed lens 103 ... Zoom lens 104 ... Zoom lens position detection sensor 105 ... Aperture 106 ... Aperture position detection sensor 107 ... Fixed lens 108 ... Focus lens 109 ... Focus lens position Detection sensor 110 ... Lens driver 111 ... Blur detection part 112 ... Operation part 113 ... Imaging element 114 ... Photoelectric conversion part 115 inside the imaging element ... First amplification part 116 inside the imaging element ... AFE
117... Microcomputer 118... Sensor correction section 119... Second amplification section 120... Exposure control section 121... Image signal processing section 122 ... Gain control section 123 ... Lens control section 124. Section 125 ... Aperture position detection section 126 ... Focal length calculation section 127 ... Focus determination section

Claims (6)

撮像光学手段と、
前記撮像光学手段によって集光される入射光を電気信号へ変換する撮像手段と、
前記電気信号を第１のゲインで増幅する第１の増幅手段と、
前記第１の増幅手段の出力を前記第１のゲインより細かい刻み幅の第２のゲインで増幅する第２の増幅手段と、
前記第１の増幅手段の出力と、前記第２の増幅手段の出力の合計が、前記撮像素子への入射光量に基づいて決定する制御ゲインを算出する露出制御手段と、
装置本体のぶれを検出するブレ検出手段と、
前記ブレ検出手段の出力から装置本体がパンニング状態あるいはチルティング状態であるかをの判定するパン／チルト判定手段と、
前記露出制御手段の出力と前記パン／チルト判定手段の出力に基づいて前記第１の増幅手段と前記第２の増幅手段の各々のゲイン設定を制御するゲイン制御手段と、を備え、
前記ゲイン制御手段は、前記露出制御手段の所定時間毎の出力変化量を算出し、該出力変化量が所定値以上と判断された場合及び前記パン／チルト判定手段によってパンニング状態あるいはチルティング状態であると判定された場合に、第１の増幅手段のゲイン設定を切換えることを特徴とする撮像装置。 Imaging optical means;
Imaging means for converting incident light collected by the imaging optical means into an electrical signal;
First amplification means for amplifying the electrical signal with a first gain;
Second amplifying means for amplifying the output of the first amplifying means with a second gain having a smaller step size than the first gain;
An exposure control unit that calculates a control gain that is determined based on the amount of incident light on the imaging element, the sum of the output of the first amplifying unit and the output of the second amplifying unit;
A shake detection means for detecting a shake of the apparatus body;
Pan / tilt determination means for determining whether the apparatus main body is in a panning state or a tilting state from the output of the blur detection means;
Gain control means for controlling the gain setting of each of the first amplification means and the second amplification means based on the output of the exposure control means and the output of the pan / tilt determination means,
The gain control unit calculates an output change amount for each predetermined time of the exposure control unit, and when the output change amount is determined to be equal to or greater than a predetermined value and in a panning state or a tilting state by the pan / tilt determination unit. An imaging apparatus characterized by switching the gain setting of the first amplifying means when it is determined that there is. 前記ゲイン制御手段は、前記第１のゲイン切換えのゲイン幅があらかじめ設定されており、前記制御ゲインに基づくゲイン設定変更ポイントが該ゲイン幅の範囲内にあるときは、前記パン／チルト判定手段による判定結果がパンニング状態あるいはチルティング状態でないと判定された場合は、前記露出制御手段の出力変化量の大きさに基づいて、前記第１のゲインを切換えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 In the gain control means, when the gain width of the first gain switching is set in advance, and the gain setting change point based on the control gain is within the range of the gain width, the pan / tilt determination means 2. The first gain according to claim 1, wherein when it is determined that the determination result is not a panning state or a tilting state, the first gain is switched based on a magnitude of an output change amount of the exposure control unit. Imaging device. ズームレンズを含む撮像光学手段と、
前記ズームレンズを駆動するレンズ駆動手段と
前記ズームレンズの位置を検出しズームレンズの位置から焦点距離を算出する焦点距離算出手段と、
前記撮像光学手段によって集光される入射光を電気信号へ変換する撮像手段と、
前記電気信号を第１のゲインで増幅する第１の増幅手段と、
前記第１の増幅手段の出力を前記第１のゲインより細かい刻み幅の第２のゲインで増幅する第２の増幅手段と、
前記第１の増幅手段の出力と、前記第２の増幅手段の出力の合計が、前記撮像素子への入射光量に基づいて決定する制御ゲインを算出する露出制御手段と、
前記露出制御手段の出力と前記焦点距離算出手段の出力とに基づいて前記第１の増幅手段と前記第２の増幅手段の各々のゲイン設定を制御するゲイン制御手段と、を備え、
前記ゲイン制御手段は、前記露出制御手段の所定時間毎の出力変化量を算出し、該出力変化量が所定値以上と判断された場合及び前記ズームレンズ位置検出手段の出力変化によって画角変更操作がなされたと判定された場合に、第１の増幅手段のゲイン設定を切換えることを特徴とする撮像装置。 Imaging optical means including a zoom lens;
A lens driving means for driving the zoom lens, and a focal length calculating means for detecting a position of the zoom lens and calculating a focal distance from the position of the zoom lens;
Imaging means for converting incident light collected by the imaging optical means into an electrical signal;
First amplification means for amplifying the electrical signal with a first gain;
Second amplifying means for amplifying the output of the first amplifying means with a second gain having a smaller step size than the first gain;
An exposure control unit that calculates a control gain that is determined based on the amount of incident light on the imaging element, the sum of the output of the first amplifying unit and the output of the second amplifying unit;
Gain control means for controlling the gain setting of each of the first amplification means and the second amplification means based on the output of the exposure control means and the output of the focal length calculation means,
The gain control means calculates an output change amount per predetermined time of the exposure control means, and when the output change amount is determined to be greater than or equal to a predetermined value and a view angle changing operation according to an output change of the zoom lens position detection means An image pickup apparatus that switches the gain setting of the first amplifying means when it is determined that has been performed. 前記ゲイン制御手段は、前記第１のゲイン切換えのゲイン幅があらかじめ設定されており、前記制御ゲインに基づくゲイン設定変更ポイントが該ゲイン幅の範囲内にあるときは、前記ズームレンズ位置検出手段の出力変化によって画角変更操作がされていないと判定された場合は、前記露出制御手段の出力変化量の大きさに基づいて、前記第１のゲインを切換えることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。 The gain control means has a preset gain width for the first gain switching, and when the gain setting change point based on the control gain is within the range of the gain width, the zoom lens position detecting means The first gain is switched based on the magnitude of the output change amount of the exposure control means when it is determined that the view angle changing operation is not performed due to the output change. Imaging device. フォーカスレンズを含む撮像光学手段と、
前記フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段と、
前記フォーカスレンズによって調節される焦点の合焦状態を検出する合焦判定手段と、
前記撮像光学手段によって集光される入射光を電気信号へ変換する撮像手段と、
前記電気信号を第１のゲインで増幅する第１の増幅手段と、
前記第１の増幅手段の出力を前記第１のゲインより細かい刻み幅の第２のゲインで増幅する第２の増幅手段と、
前記第１の増幅手段の出力と、前記第２の増幅手段の出力の合計が、前記撮像素子への入射光量に基づいて決定する制御ゲインを算出する露出制御手段と、
前記露出制御手段の出力と前記合焦判定手段の出力とに基づいて前記第１の増幅手段と前記第２の増幅手段の各々のゲイン設定を制御するゲイン制御手段と、を備え、
前記ゲイン制御手段は、前記露出制御手段の所定時間毎の出力変化量を算出し、該出力変化量が所定値以上と判断された場合及び前記合焦判定手段の出力に基づき合焦位置の再検出動作がなされたと判定された場合に、第１の増幅手段のゲイン設定を切換えることを特徴とする撮像装置。 Imaging optical means including a focus lens;
Lens driving means for driving the focus lens;
In-focus determination means for detecting the in-focus state adjusted by the focus lens;
Imaging means for converting incident light collected by the imaging optical means into an electrical signal;
First amplification means for amplifying the electrical signal with a first gain;
Second amplifying means for amplifying the output of the first amplifying means with a second gain having a smaller step size than the first gain;
An exposure control unit that calculates a control gain that is determined based on the amount of incident light on the imaging element, the sum of the output of the first amplifying unit and the output of the second amplifying unit;
Gain control means for controlling the gain settings of the first amplification means and the second amplification means based on the output of the exposure control means and the output of the focus determination means,
The gain control means calculates an output change amount per predetermined time of the exposure control means, and when the output change amount is determined to be greater than or equal to a predetermined value and based on the output of the focus determination means, the focus position is restored. An imaging apparatus characterized by switching the gain setting of the first amplifying means when it is determined that a detection operation has been performed. 前記ゲイン制御手段は、前記第１のゲイン切換えのゲイン幅があらかじめ設定されており、前記制御ゲインに基づくゲイン設定変更ポイントが該ゲイン幅の範囲内にあるときは、前記合焦判定手段の出力に基づき合焦位置の再検出動作がされていないと判定された場合は、前記露出制御手段の出力変化量の大きさに基づいて、前記第１のゲインを切換えることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
In the gain control means, when the gain width for the first gain switching is preset, and the gain setting change point based on the control gain is within the range of the gain width, the output of the focus determination means The first gain is switched based on the magnitude of the output change amount of the exposure control means when it is determined that the re-detection operation of the in-focus position is not performed based on. The imaging device described in 1.