JP2547273B2 - Flicker removal circuit for imaging device - Google Patents
Flicker removal circuit for imaging deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ビデオカメラにおいて、蛍光灯や水銀灯
など放電灯で照明された環境下での高速電子シャッタ
時、フリッカのない良好な画像を得るのに好適な撮像装
置のフリッカ除去回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention obtains a good image without flicker when a high speed electronic shutter is used in a video camera under an environment illuminated by a discharge lamp such as a fluorescent lamp or a mercury lamp. The present invention relates to a flicker removing circuit of an image pickup apparatus suitable for the above.
第3図は、例えばNHK技研月報、昭和59年12月号に発
表された公知のフリッカ除去回路の動作原理を示すブロ
ック図であり、図において、1は入力電圧Viに対する出
力電圧Voの利得を制御電圧Vcのレベルによって変化させ
る利得可変増幅器、2は前記利得可変増幅器1の利得を
制御する制御電圧Vcを求める制御回路である。FIG. 3 is a block diagram showing the operating principle of a known flicker removing circuit, which was announced in, for example, the December issue of NHK STRL, 1984. In the figure, 1 indicates the output voltage V o with respect to the input voltage V i . variable gain amplifier for varying the gain according to the level of the control voltage V c, 2 denotes a control circuit for obtaining the control voltage V c for controlling a gain of the variable gain amplifier 1.
次に動作について説明する。NTSC方式テレビジョンに
おいては、一画面について60分の1秒毎に映像信号をサ
ンプルして電気信号化していることはよく知られてい
る。Next, the operation will be described. It is well known that in an NTSC system television, a video signal is sampled every 60th of a second for conversion into an electric signal.
最近テレビジョンカメラにおいて多く用いられている
固体撮像素子は、撮像管とは異なり、一般に残像時間が
短く、ほぼ1フィールド、すなわち60分の1秒間の入射
光量に比例した出力電圧が得られる。Unlike the image pickup tube, the solid-state image pickup device that has been widely used in television cameras in recent years generally has a short afterimage time, and can obtain an output voltage proportional to the amount of incident light for almost one field, that is, 1/60 second.
一方、一般家庭などで多く用いられている蛍光灯など
の放電灯照明はその電源周波数に応じて電源周波数の2
倍の周波数で発光している。On the other hand, discharge lamp lighting such as fluorescent lamps, which are often used in homes, have a power supply frequency of 2% depending on the power supply frequency.
It emits light at twice the frequency.
すなわち、第4図において、L(t)で示すような時
間変化をする光量で発光している。例えば我国では、商
用電源として電源周波数50Hzと60Hzの2種類が用いられ
ているが、50Hzの電源周波数で点灯された蛍光灯は100H
zの周波数で時間的に明滅を繰り返しながら点灯してい
ることになる。That is, in FIG. 4, light is emitted with a light amount that changes with time as indicated by L (t). For example, in Japan, two types of power supply frequencies, 50Hz and 60Hz, are used as commercial power supplies, but a fluorescent lamp lit at a power supply frequency of 50Hz is 100H.
It is lit while repeatedly blinking at the frequency of z.
テレビジョンカメラの固体撮像素子は60分の1秒毎に
この時間変化する光量を蓄積し平均化するので、固体撮
像素子の出力する映像信号レベルは20Hzで周期的に変動
し、フリッカが発生する。Since the solid-state image sensor of the television camera accumulates and averages the amount of light that changes during this time every 1/60 second, the video signal level output by the solid-state image sensor periodically fluctuates at 20 Hz, causing flicker. .
第3図の従来例はこのような50Hz電源で点灯された放
電灯光源による20Hzフリッカを補正するように構成され
ている。映像信号入力Viは、50Hzで点灯された蛍光灯な
どの放電灯で照明されている条件では、時間的に変化す
る入射光を60分の1秒毎に平均した値に比例する出力と
なる。The conventional example of FIG. 3 is configured to correct the 20 Hz flicker due to the discharge lamp light source that is turned on by such a 50 Hz power source. Under the condition that the video signal input V i is illuminated by a discharge lamp such as a fluorescent lamp lit at 50 Hz, the output becomes proportional to an average value of incident light that changes with time every 1/60 second. .
第4図において、60分の1秒毎に区切られたL10,L20,
L30…の面積は、60分の1秒間の入射光量に比例してお
り、映像信号入力Viも1フィールド毎にL10,L20,L30…
の面積に比例して変動する。In FIG. 4, L 10 , L 20 , divided every 1 / 60th of a second,
The area of L 30 ... is proportional to the amount of incident light for 1/60 second, and the video signal input V i is also L 10 , L 20 , L 30 ... for each field.
Fluctuates in proportion to the area of.
第3図の従来例では、第4図に(L11=L10)で示すよ
うに入射光量の平均値は3フィールドおきに同じ値を繰
り返すことを考え合わせ、前記制御回路2がいままさに
入力されている映像信号入力Viに対して、その3フィー
ルド前のフリッカ成分を求めて、これを補正するように
利得可変増幅器1の出力を制御するので、50Hz電源で点
灯された放電灯光源による20Hzフリッカを補正する効果
を持っている。In the conventional example of FIG. 3, considering that the average value of the incident light amount repeats every three fields, as shown by (L 11 = L 10 ) in FIG. 4, the control circuit 2 is just inputting. The flicker component three fields before is obtained for the video signal input V i that has been generated, and the output of the variable gain amplifier 1 is controlled so as to correct this, so that the discharge lamp light source that is turned on by the 50 Hz power supply is used. It has the effect of correcting 20Hz flicker.
従来の撮像装置のフリッカ除去回路は以上のように構
成されているので、例えば、第3図の従来例では、電源
周波数50Hzであって照明光が100Hzで明滅する放電灯で
ある場合に対しては、効果があるはずである。Since the flicker removing circuit of the conventional image pickup device is configured as described above, for example, in the conventional example of FIG. 3, as compared with the case of a discharge lamp in which the power supply frequency is 50 Hz and the illumination light flickers at 100 Hz. Should be effective.
しかし、固体撮像素子が60分の1秒毎に60分の1秒よ
り短かい期間サンプリングして得た映像信号を使用する
いわゆる高速電子シャッタ動作時には、第2図のL10a,L
20a,L30a…の面積の示す映像信号レベルの変化の比率が
第4図のL10,L20,L30…の面積の示す固体撮像素子が60
分の1秒間の光量を平均して得た映像信号を使用する通
常シャッタ動作時より大きいため、利得可変増幅器1の
利得可変範囲を通常シャッタ時よりも大幅に大きく設定
しないと、十分なフリッカ補正の効果が得られない。However, during the so-called high-speed electronic shutter operation in which the solid-state image sensor uses a video signal obtained by sampling every 1/60 second for a period shorter than 1/60 second, L 10a , L in FIG.
20a, L 30a ... L 10 ratio of the change in the video signal level indicated by the area of the fourth diagram of, L 20, L 30 ... solid-state imaging device shown in area of 60
The flicker correction is sufficient unless the gain variable range of the variable gain amplifier 1 is set to be significantly larger than that during normal shutter operation, because it is larger than during normal shutter operation that uses a video signal obtained by averaging the light amount for one second. Cannot be obtained.
一方、通常シャッタ速度での動作時の利得可変増幅器
の利得可変範囲は小さくてよいが、フリッカ補正効果を
十分得るには、この利得可変範囲内での制御を精密に行
なう必要がある。On the other hand, the gain variable range of the variable gain amplifier at the time of operating at the normal shutter speed may be small, but in order to obtain a sufficient flicker correction effect, it is necessary to precisely control within this gain variable range.
これらの条件を両立するには、装置が高価になるなど
の問題点があり、通常シャッタ動作時と高速電子シャッ
タ動作時の両方で十分なフリッカ補正効果を得ることは
困難であった。To satisfy these conditions, there is a problem that the apparatus becomes expensive, and it is difficult to obtain a sufficient flicker correction effect in both the normal shutter operation and the high-speed electronic shutter operation.
この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、高速電子シャッタ動作時においても、充分な
フリッカ補正の効果を得ることができる撮像装置のフリ
ッカ除去回路を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a flicker removing circuit of an image pickup apparatus capable of obtaining a sufficient flicker correction effect even during high-speed electronic shutter operation. .
この発明に係わる撮像装置のフリッカ除去回路は、撮
像素子から出力される映像信号レベルに応じて1フィー
ルドごとの映像信号の出力電圧を可変する利得可変増幅
手段と、上記映像信号の出力電圧を制御する制御電圧を
切替えて上記利得可変増幅手段に設定する利得制御手段
とを備え、上記利得制御手段では、上記撮像素子が高速
電子シャッタの動作時に出力される判別信号に基づい
て、通常の電子シャッタ速度での動作時よりも上記利得
可変増幅手段での利得可変範囲が大きくなるように上記
制御電圧を設定することによって上記映像信号中のフリ
ッカ成分を除去するようにしたことを特徴とする。A flicker removing circuit of an image pickup apparatus according to the present invention controls a variable gain amplifying means for changing an output voltage of a video signal for each field according to a video signal level output from an image pickup element, and an output voltage of the video signal. A gain control means for switching the control voltage to be set in the gain variable amplification means, wherein the gain control means uses a normal electronic shutter based on a determination signal output from the image pickup device during operation of the high-speed electronic shutter. It is characterized in that the flicker component in the video signal is removed by setting the control voltage so that the variable gain range of the variable gain amplifying means becomes larger than that at the time of operating at speed.
この発明においては、高速電子シャッタ動作時に出力
される高速電子シャッタ判別信号により、利得制御回路
の制御利得を通常シャッタ速度での動作時とは異なるよ
うに切り換えることにより、高速電子シャッタ動作時に
おける撮像素子より得られる映像信号中のフリッカ成分
を除去するのに適当な制御利得を得て、高速電子シャッ
タ動作時のフリッカ除去を行なう。In the present invention, the control gain of the gain control circuit is switched so as to be different from that at the operation at the normal shutter speed by the high-speed electronic shutter determination signal output at the time of the high-speed electronic shutter operation, so that the imaging at the time of the high-speed electronic shutter operation is performed. An appropriate control gain is obtained to remove the flicker component in the video signal obtained from the element, and the flicker is removed during the high-speed electronic shutter operation.
以下、この発明の撮像装置のフリッカ除去回路の実施
例を図について説明する。第1図はその一実施例の構成
を示すブロック図である。An embodiment of a flicker removing circuit of an image pickup apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment.
この第1図において、1は入力電圧Viに対する出力電
圧Voの利得を制御電圧Vcのレベルによって変化させる利
得可変増幅器、3は高速電子シャッタ動作時に出力され
る高速電子シャッタ判別信号Sにより、制御利得を切り
換える機能を有し、かつ前記利得可変増幅器1の利得を
制御する制御電圧Vcを求める利得制御回路である。In FIG. 1, reference numeral 1 is a variable gain amplifier that changes the gain of the output voltage V o with respect to the input voltage V i according to the level of the control voltage V c , and 3 is a high-speed electronic shutter determination signal S output during high-speed electronic shutter operation. , A gain control circuit having a function of switching the control gain and for obtaining a control voltage V c for controlling the gain of the variable gain amplifier 1.
次に動作について説明する。第1図の実施例において
も50Hz電源で点灯された放電灯光源による20Hzフリッカ
を補正する動作の基本については、第3図の従来例と同
じである。Next, the operation will be described. Also in the embodiment of FIG. 1, the basic operation of correcting the 20 Hz flicker by the discharge lamp light source turned on by the 50 Hz power source is the same as that of the conventional example of FIG.
第1図の実施例において、入射光の60分の1秒毎の平
均値に比例した映像信号が得られる通常シャッタ速度で
の動作時には、高速電子シャッタ判別信号Sは通常シャ
ッタを示す状態となっており、この場合には、従来例と
まったく同様の動作を行なう。In the embodiment of FIG. 1, the high-speed electronic shutter determination signal S is in the state of indicating the normal shutter during the operation at the normal shutter speed in which the image signal proportional to the average value of the incident light every 1/60 second is obtained. In this case, the same operation as in the conventional example is performed.
高速電子シャッタ動作時には、第2図に示すように、
入射光の時間変化を60分の1秒よりも短かい期間でサン
プリングした光量L10a,L20a,L30aに比例した映像信号が
得られるが、第2図と第4図を比較すれば明らかなよう
に、光量L10a,L20a,L30a…の変化の程度は光量L10,L20,
L30…の変化の程度に比べて光量を平均する期間が短か
いため、変化の割合が大きくなっている したがって、高速電子シャッタ動作時には、通常シャ
ッタ速度での動作時よりも利得可変増幅器の利得可変範
囲を大きく制御する必要がある。During high-speed electronic shutter operation, as shown in FIG.
A video signal proportional to the light quantity L 10a , L 20a , L 30a obtained by sampling the time change of the incident light in a period shorter than 1/60 second can be obtained, but it is clear by comparing FIG. 2 and FIG. such as, light quantity L 10a, L 20a, degree of L 30a ... change of light intensity L 10, L 20,
The rate of change is large because the period of averaging the light amount is short compared to the degree of change of L 30 ... Therefore, the gain of the variable gain amplifier is higher during high-speed electronic shutter operation than during normal shutter speed operation. It is necessary to control the variable range largely.
この実施例においては、このような高速電子シャッタ
動作時には、高速電子シャッタ判別信号Sを用いて、利
得制御回路3の出力する制御電圧Vcの制御範囲を通常シ
ャッタ速度での動作時よりも大きな範囲となるように設
定し、利得可変増幅器1の利得可変範囲を大きくする。In this embodiment, during such a high-speed electronic shutter operation, the control range of the control voltage V c output from the gain control circuit 3 is made larger than that during the normal shutter speed operation by using the high-speed electronic shutter determination signal S. The gain variable range of the variable gain amplifier 1 is widened by setting the range.
すなわち、高速電子シャッタ判別信号Sが高速電子シ
ャッタ動作を示す状態の時は、利得制御回路3は利得可
変増幅器1の利得制御範囲を拡大し、第2図の光量
L10a,L20a,L30a…のようにフィールド毎に光量が大きく
変動する映像信号に対しても充分なフリッカ補正動作を
行なうことが可能である。That is, when the high-speed electronic shutter determination signal S indicates the high-speed electronic shutter operation, the gain control circuit 3 expands the gain control range of the variable gain amplifier 1, and the light amount shown in FIG.
It is possible to perform a sufficient flicker correction operation even for a video signal in which the light amount greatly changes for each field such as L 10a , L 20a , L 30a .
なお、上記実施例では、利得制御回路3を電気回路に
よって実現する方法を示したが、利得可変増幅器1を制
御する制御電圧Vcをソフトウエアによって求める構成で
もよい。In the above embodiment, the method of realizing the gain control circuit 3 by an electric circuit has been described, but the control voltage V c for controlling the variable gain amplifier 1 may be obtained by software.
また、20Hzフリッカのみでなく、10Hzフリッカ成分に
おいても、6フィールド前のフリッカ成分を補正するよ
うに構成すれば、上記実施例と同様の効果が得られる。Further, not only the 20 Hz flicker but also the 10 Hz flicker component can be configured to correct the flicker component 6 fields before, and the same effect as in the above embodiment can be obtained.
さらに、電子シャッタの速度に応じて制御利得を設定
することにより、幅広い電子シャッタの速度に対応した
フリッカ成分の除去ができるとともに、制御系の構成は
利得可変増幅器1の出力を利得制御回路3の入力とする
フィードバック制御系の構成となっていてもよく、この
場合も上記実施例とまったく同様の効果を発揮する。Further, by setting the control gain according to the speed of the electronic shutter, it is possible to remove the flicker component corresponding to a wide range of speeds of the electronic shutter, and the control system is configured so that the output of the gain variable amplifier 1 is controlled by the gain control circuit 3. A feedback control system for input may be used, and in this case also, the same effect as that of the above-described embodiment is exhibited.
以上のように、この発明によれば、高速電子シャッタ
動作時には、高速電子シャッタ判別信号により利得可変
増幅器の利得可変範囲は大きくなるように利得制御回路
で制御電圧を設定するように構成したので、通常シャッ
タ速度での動作時のみでなく、高速電子シャッタ動作時
においても、フリッカ成分を除去することができる効果
がある。As described above, according to the present invention, the control voltage is set by the gain control circuit so that the gain variable range of the gain variable amplifier is increased by the high speed electronic shutter determination signal during the high speed electronic shutter operation. The flicker component can be removed not only when operating at the normal shutter speed but also when operating at a high-speed electronic shutter.
第1図はこの発明の一実施例による撮像装置のフリッカ
除去回路の構成を示すブロック図、第2図は高速電子シ
ャッタ動作時における電源周波数50Hzで放電灯は点灯さ
れている場合の撮像装置のフィールド周期と発光光量の
関係を示す説明図、第3図は従来の撮像装置のフリッカ
除去回路の構成を示すブロック図、第4図は通常シャッ
タ動作時における電源周波数50Hzで放電灯は点灯されて
いる場合の撮像装置のフィールド周期と発光光量の関係
を示す説明図である。 1……利得可変増幅器、3……利得制御回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a flicker removing circuit of an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an image pickup apparatus when a discharge lamp is turned on at a power supply frequency of 50 Hz during high-speed electronic shutter operation. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the field period and the amount of emitted light, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a flicker removing circuit of a conventional image pickup device, and FIG. 4 is a discharge lamp lit at a power supply frequency of 50 Hz during normal shutter operation. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a field period and the amount of emitted light of the image pickup apparatus in the case of being present. 1 ... Variable gain amplifier, 3 ... Gain control circuit. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
応じて1フィールドごとの映像信号の出力電圧を可変す
る利得可変増幅手段と、 上記映像信号の出力電圧を制御する制御電圧を切替えて
上記利得可変増幅手段に設定する利得制御手段とを備
え、 上記利得制御手段では、上記撮像素子が高速電子シャッ
タの動作時に出力される判別信号に基づいて、通常の電
子シャッタ速度での動作時よりも上記利得可変増幅手段
での利得可変範囲が大きくなるように上記制御電圧を設
定することによって上記映像信号中のフリッカ成分を除
去するようにしたことを特徴とする撮像装置のフリッカ
除去回路。1. A variable gain amplifying means for varying an output voltage of a video signal for each field according to a video signal level output from an image pickup device, and a control voltage for controlling an output voltage of the video signal by switching the control voltage. A gain control means for setting the gain variable amplification means, wherein the gain control means is based on a discrimination signal output when the image pickup device is operating a high-speed electronic shutter, A flicker removing circuit for an image pickup apparatus, characterized in that the flicker component in the video signal is removed by setting the control voltage so that a variable gain range in the variable gain amplifying means becomes large.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2191635A JP2547273B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Flicker removal circuit for imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2191635A JP2547273B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Flicker removal circuit for imaging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0478273A JPH0478273A (en) | 1992-03-12 |
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2191635A Expired - Lifetime JP2547273B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Flicker removal circuit for imaging device |
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JP (1) | JP2547273B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0220979A (en) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Nec Corp | Video signal processing circuit |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2191635A patent/JP2547273B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH0478273A (en) | 1992-03-12 |
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