JP3021318B2

JP3021318B2 - Imaging device

Info

Publication number: JP3021318B2
Application number: JP7113003A
Authority: JP
Inventors: 登松田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: JPH08307882A

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカメラ一体型Ｖ
ＴＲ等のように、Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色毎にＣＣＤなどの固
体撮像素子を有する３板式の撮像装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a three-plate type imaging device such as a TR having a solid-state imaging device such as a CCD for each of three primary colors of R, G, and B.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の撮像装置について、図９
乃至図１３とともに、以下説明する。ここで、図９は従
来の撮像装置をを示すブロック図、図１０は従来の撮像
装置におけるＡ／Ｅの調整を行う場合を示すフローチャ
ート、図１１は従来の撮像装置におけるＷ／Ｂの調整を
行う場合を示すフローチャート、図１２は従来の撮像装
置におけるＡＧＣゲインとキャリアバランスのずれ量と
の関係を示す説明図、図１３は従来の撮像装置における
ＡＧＣゲインと黒シェージングのずれ量との関係を示す
説明図である。2. Description of the Related Art FIG.
This will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 9 is a block diagram illustrating a conventional imaging apparatus, FIG. 10 is a flowchart illustrating a case where A / E adjustment is performed in the conventional imaging apparatus, and FIG. 11 is a diagram illustrating W / B adjustment in the conventional imaging apparatus. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the AGC gain and the shift amount of the carrier balance in the conventional imaging device, and FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the AGC gain and the shift amount of the black shading in the conventional imaging device. FIG.

【０００３】図９において、１はレンズ、２はアイリ
ス、３はオプチカルローパスフィルタ、４は入射光を３
チャンネル（Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色）に分光するプリズム、
５は光学像を映像信号に光電変換するＣＣＤ固体撮像素
子（以下、ＣＣＤと称す）、６はＣＣＤ５の駆動パルス
を発生するタイミングジェネレータ（以下、ＴＧと称
す）、７は映像信号成分のみをサンプリングする相関２
重サンプリング回路（以下、ＣＤＳ回路と称す）、８は
ホワイトバランスを行うホワイトバランスアンプ（以
下、Ｗ／Ｂアンプと称す）、９は３チャンネルの映像信
号を同じゲインで増幅するオートゲインコントロールア
ンプ（以下、ＡＧＣアンプと称す）である。In FIG. 9, 1 is a lens, 2 is an iris, 3 is an optical low-pass filter, and 4 is incident light.
A prism that splits light into channels (R, G, and B primary colors),
Reference numeral 5 denotes a CCD solid-state imaging device (hereinafter, referred to as a CCD) that photoelectrically converts an optical image into a video signal; 6, a timing generator (hereinafter, referred to as a TG) that generates driving pulses for the CCD 5; Correlation 2
A double sampling circuit (hereinafter, referred to as a CDS circuit), 8 is a white balance amplifier (hereinafter, referred to as a W / B amplifier) that performs white balance, and 9 is an auto gain control amplifier that amplifies video signals of three channels with the same gain. Hereinafter, referred to as an AGC amplifier).

【０００４】また、１０は映像信号をＡ／Ｄ変換器１１
の基準レベルにＤＣクランプするためのクランプ回路、
１２はＡ／Ｄ変換器１１にて得られたデジタル映像信号
に対して各種信号処理を行うデジタル信号処理回路（以
下、ＤＳＰ回路と称す）、１３はＷ／Ｂアンプ８及びＡ
ＧＣアンプ９に対してＤＣ電圧による制御を行う制御回
路である。[0004] Reference numeral 10 denotes an A / D converter 11 for converting a video signal.
Clamp circuit for DC clamping to the reference level of
Reference numeral 12 denotes a digital signal processing circuit (hereinafter, referred to as a DSP circuit) for performing various signal processing on the digital video signal obtained by the A / D converter 11, and reference numeral 13 denotes the W / B amplifier 8 and A
This is a control circuit for controlling the GC amplifier 9 with a DC voltage.

【０００５】尚、上記構成において、ＤＳＰ回路１２
は、カメラ信号処理（例えば、γ補正やマトリクス等）
を施した後、輝度信号Ｙ及び点順次色差信号Ｒ−Ｙ／Ｂ
−Ｙとして、後段のエンコーダ或いはデジタルＶＴＲ部
（図示せず）に出力するＣＯＲＥ部１２ａと、Ａ／Ｅ
（自動露光）、Ａ／Ｗ（自動ホワイトバランス）やＡ／
Ｆ（自動焦点）を行うためのデータとして輝度信号値や
色差信号値等を常に検出するＤ＿ＡＵＴＯ回路１２ｂ、
ＴＧ６と同期を取りながら、ＤＳＰ１２内部の各種タイ
ミングパルスを発生する同期信号発生器（以下、ＳＳＧ
と称す）１２ｃとを有している。In the above configuration, the DSP circuit 12
Means camera signal processing (eg, gamma correction, matrix, etc.)
, A luminance signal Y and a dot-sequential color difference signal RY / B
As -Y, a CORE unit 12a that outputs to a subsequent encoder or digital VTR unit (not shown);
(Auto exposure), A / W (auto white balance) and A / W
A D_AUTO circuit 12b that constantly detects a luminance signal value, a color difference signal value, and the like as data for performing F (auto focus);
A synchronization signal generator (hereinafter, SSG) that generates various timing pulses inside the DSP 12 while synchronizing with the TG 6
12c).

【０００６】上記のように構成してなる撮像装置におい
ては、レンズ１から入射した光は、アイリス２、オプチ
カルローパスフィルタ３、プリズム４を経て、Ｒ、Ｇ、
Ｂに分光された後、ＣＣＤ５にて光電変換され映像信号
が得られる。得られた３チャンネルの映像信号はそれぞ
れ独立して、ＣＤＳ回路７で信号成分のみをサンプリン
グされ、Ｗ／Ｂアンプ８にてホワイトバランスを行った
後、ＡＧＣアンプ９にて３チャンネルとも同じゲインで
アンプされ、クランプ回路１０でＡ／Ｄ変換器１１の基
準レベルにＤＣクランプされ、Ａ／Ｄ変換器１１にてデ
ジタル信号に変換される。In the imaging apparatus having the above-described configuration, light incident from the lens 1 passes through the iris 2, the optical low-pass filter 3, and the prism 4, and outputs R, G,
After being separated into B light, the image is photoelectrically converted by the CCD 5 to obtain a video signal. In the obtained three-channel video signals, only the signal components are independently sampled by the CDS circuit 7, white-balanced by the W / B amplifier 8, and then the AGC amplifier 9 has the same gain for all three channels. The signal is amplified, DC-clamped by the clamp circuit 10 to the reference level of the A / D converter 11, and converted into a digital signal by the A / D converter 11.

【０００７】デジタル映像信号は、ＤＳＰ回路１２のＣ
ＯＲＥ部１２ａにて、γ補正やマトリクス等のカメラ信
号処理が施された後、輝度信号Ｙ及び点順次色差信号Ｒ
−Ｙ／Ｂ−Ｙとして、後段のエンコーダ或いはデジタル
ＶＴＲ部（図示せず）に出力される。[0007] The digital video signal is output from the C
After performing camera signal processing such as γ correction and matrix in the ORE unit 12a, the luminance signal Y and the dot-sequential color difference signal R
-Y / BY is output to a subsequent encoder or digital VTR unit (not shown).

【０００８】また、Ｄ＿ＡＵＴＯ１２ｂでは、Ａ／Ｅ
（自動露光）、Ａ／Ｗ（自動ホワイトバランス）やＡ／
Ｆ（自動焦点）を行うための輝度信号値や色差信号値な
どのデータを検出し、得られたデータを制御回路１３に
出力している。In the D_AUTO 12b, A / E
(Auto exposure), A / W (auto white balance) and A / W
Data such as a luminance signal value and a color difference signal value for performing F (auto focus) is detected, and the obtained data is output to the control circuit 13.

【０００９】すなわち，Ａ／Ｅの調整を行う場合、図１
０に示すように、まず、Ｄ＿ＡＵＴＯ１２ｂ内部のＡ／
Ｅ検出部で、区分けされた各ブロック毎の輝度信号を積
分して輝度レベルを検出し、制御回路１３に出力する。
制御回路１３では、種々のシーンに応じた重み付けなど
を各ブロックからの積分値のデータに与え、画面全体の
適切なＡ／Ｅレベル（基準値）に保持するように、アイ
リス２やＡＧＣアンプ９に対して制御電圧を与える。
尚、制御系はクローズされているため、常に適正なＡ／
Ｅレベルに保持されるが、入力映像信号が無いと調整は
できない。That is, when the A / E adjustment is performed, FIG.
0, first, the A /
The E detector integrates the luminance signal of each of the divided blocks to detect a luminance level, and outputs the luminance level to the control circuit 13.
The control circuit 13 assigns weights and the like according to various scenes to the data of the integrated values from the respective blocks, and holds the iris 2 and the AGC amplifier 9 so as to maintain an appropriate A / E level (reference value) of the entire screen. To the control voltage.
Since the control system is closed, the proper A /
It is held at the E level, but cannot be adjusted without an input video signal.

【００１０】また、Ｗ／Ｂの調整を行う場合、図１１に
示すように、まず、Ｄ＿ＡＵＴＯ１２ｂ内部のＡ／Ｅ検
出部で、区分けされた各ブロック毎の色差信号に対しＩ
Ｑ変換を行ったものについて積分を行ってＷ／Ｂレベル
を検出し、制御回路１３に出力する。制御回路１３で
は、種々のシーンに応じた重み付けなどを各ブロックか
らの積分値のデータに与え、画面全体のＷ／Ｂが適切に
取れるように、Ｗ／Ｂアンプ８に対して制御電圧を与え
る。尚、フルオートＷ／Ｂの場合、制御系はクローズさ
れているため、常にＷ／Ｂがとれた状態に最終的に収束
するが、Ａ／Ｅとの関係でＷ／Ｂの時定数を大きくとる
必要があり、収束に時間がかかる。When W / B adjustment is performed, first, as shown in FIG. 11, an A / E detection unit inside the D_AUTO 12b performs I / O processing on the color difference signals for each of the divided blocks.
The W / B level is detected by integrating the Q-converted signal and output to the control circuit 13. The control circuit 13 gives weights and the like according to various scenes to the data of the integrated values from each block, and gives a control voltage to the W / B amplifier 8 so that W / B of the entire screen can be appropriately obtained. . In the case of full auto W / B, since the control system is closed, the state always finally converges to a state where W / B is taken, but the time constant of W / B is increased in relation to A / E. And it takes time to converge.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の撮像装
置の場合、制御回路１３は、Ｗ／Ｂアンプ８やＡＧＣア
ンプ９に対してＤＣ電圧による制御を行うが、入力信号
を入れなければ、ＡＧＣ等のループがかかる処理が収束
しないため、ＡＧＣ系の調整にはレンズ１からＣＤＳ回
路７までのいわゆる光学系の部分が接続されていない
と、調整ができないという問題がある。In the case of the above-mentioned conventional imaging apparatus, the control circuit 13 controls the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 with a DC voltage. Since a process involving a loop such as AGC does not converge, there is a problem that the adjustment of the AGC system cannot be performed unless a portion of a so-called optical system from the lens 1 to the CDS circuit 7 is connected.

【００１２】また、Ｗ／Ｂは３チャンネル独立した制御
信号を入力するため、Ａ／Ｗのループがかかれば、Ｗ／
Ｂアンプ８のばらつきは特に問題がないが、ＡＧＣは３
チャンネルとも同じ制御信号で動作させるため、ゲイン
が大きくなったときなどのばらつきが生じたときには、
３板式の短所でもある色付き現象が発生する。これは、
一般にＷ／Ｂの時定数がＡＧＣ系の時定数よりも長く設
定する必要があるためである。Further, since the W / B inputs control signals independent of three channels, if an A / W loop is formed, the W / B becomes W / B.
There is no particular problem in the variation of the B amplifier 8, but the AGC is 3
Since the channels are operated with the same control signal, when variations occur, such as when the gain increases,
A coloring phenomenon, which is a disadvantage of the three-plate system, occurs. this is,
This is because the time constant of W / B generally needs to be set longer than the time constant of the AGC system.

【００１３】すなわち、一律な光源のもとで静止画を撮
像している時は、Ｗ／Ｂがばらつきを吸収するため、色
付きは目立たないが、一般的な室内撮影時にはＡＧＣア
ンプ９ゲインが高くなり、ＡＧＣゲインの変動が激しい
動画を撮像している場合には色付き現象が発生するとい
う問題がある。That is, when a still image is captured under a uniform light source, the coloration is inconspicuous because the W / B absorbs variations, but the gain of the AGC amplifier 9 is high during general indoor photography. In other words, there is a problem that a coloring phenomenon occurs when a moving image in which the AGC gain varies greatly is captured.

【００１４】さらに、ＡＧＣアンプ９ゲインが高くなる
と、微妙な回路のオフセットによる誤差も拡大されるた
め、３チャンネルのＷ／Ｂアンプ８ゲインの差やＡＧＣ
アンプ９自体のチャンネル間のばらつきにより、黒レベ
ルにもばらつきが生じ、いわゆるキャリアバランスずれ
が発生するという問題がある。Further, when the gain of the AGC amplifier 9 is increased, an error due to a delicate circuit offset is also enlarged.
The black level also varies due to variations between channels of the amplifier 9 itself, which causes a problem that a so-called carrier balance shift occurs.

【００１５】尚、これを防止するため、一般に補色フィ
ルターがついた単板式のＣＣＤカメラシステムでは、図
１２に示すように、ＡＧＣゲインとキャリアバランスの
ずれを予めプロットし、制御回路で２点或いは３点ぐら
いのアンプゲインの特性から直線近似して、オフセット
ずれを吸収するような動作を行うが、３板式ではＷ／Ｂ
がＡＧＣアンプ９の前に位置するため、Ｗ／Ｂアンプ８
ゲインが被写体の色温度でどんどん変わってしまうた
め、Ｗ／Ｂアンプ８とＡＧＣアンプ９のトータルゲイン
を３チャンネル分管理しなければならないため、単板式
のような簡単な直線近似法では満足な結果が得られず、
残留誤差ばかりでなく各チャンネル間のばらつきも存在
する。In order to prevent this, in general, in a single-chip CCD camera system having a complementary color filter, as shown in FIG. 12, the difference between the AGC gain and the carrier balance is plotted in advance, and two points or two points are controlled by a control circuit. A linear approximation is performed based on the characteristics of the amplifier gain at about three points to perform an operation to absorb the offset deviation.
Is located in front of the AGC amplifier 9, the W / B amplifier 8
Since the gain changes rapidly depending on the color temperature of the subject, the total gain of the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 must be managed for three channels. Is not obtained,
Not only residual errors but also variations between channels exist.

【００１６】そしてまた、ＡＧＣゲインが高くなると、
３チャンネルのＷ／Ｂアンプ８ゲインの差やＡＧＣアン
プ９自体のチャンネル間のばらつきにより、ＣＣＤ５、
Ｗ／Ｂアンプ８及びＡＧＣアンプ９等の回路による微妙
な黒シェージングにもばらつきが生じるため、これによ
っても、色付き現象が発生する。これも、図１３に示す
ように、上述したように単板式のような簡単な直線近似
法では満足な結果が得られず、残留誤差ばかりでなく各
チャンネル間のばらつきも存在する。Also, when the AGC gain becomes high,
Due to the difference between the gains of the three-channel W / B amplifier 8 and the variation between the channels of the AGC amplifier 9 itself, the CCD 5,
Variations also occur in subtle black shading due to the circuits such as the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9, which also causes a coloring phenomenon. Also, as shown in FIG. 13, a satisfactory result cannot be obtained by a simple linear approximation method such as a single-plate system as described above, and there are not only residual errors but also variations between channels.

【００１７】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、Ｗ／Ｂアンプ及びＡＧＣアンプのゲインを
各チャンネル独立して常に得るようにして、Ａ／Ｅの調
整を簡易化するとともに、ゲインが大きいときの各チャ
ンネル間差による色付き現象を防止することができる撮
像装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a point, and simplifies A / E adjustment by always obtaining gains of a W / B amplifier and an AGC amplifier independently for each channel. It is another object of the present invention to provide an imaging device capable of preventing a coloring phenomenon caused by a difference between channels when a gain is large.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、３
原色毎に設けられた固体撮像素子と、ホワイトバランス
アンプ及びオートゲインコントロールアンプと、ゲイン
検出用パルスを映像信号の垂直ブランキング期間中に発
生させるタイミング発生手段と、前記ホワイトバランス
アンプの前段で前記ゲイン検出用パルスを各チャンネル
の映像信号に加算する加算手段と、前記オートゲインコ
ントロールアンプを通過した映像信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器と、前記加算手段にて前記ゲイン
検出用パルスが加算された映像信号の振幅を検出する検
出手段と、前記検出手段にて検出された振幅値を常に監
視することにより、前記ホワイトバランスアンプ及びオ
ートゲインコントロールアンプのトータルゲインを得る
ための制御手段とを備えてなるものである。According to the present invention, there is provided an imaging apparatus comprising:
A solid-state imaging device provided for each primary color, a white balance amplifier and an auto gain control amplifier, timing generation means for generating a gain detection pulse during a vertical blanking period of a video signal, and Adding means for adding the gain detection pulse to the video signal of each channel; an A / D converter for converting the video signal passed through the auto gain control amplifier into a digital signal; Detecting means for detecting the amplitude of the video signal to which the sum has been added, and control means for obtaining the total gain of the white balance amplifier and the auto gain control amplifier by constantly monitoring the amplitude value detected by the detecting means. It is provided with.

【００１９】[0019]

【作用】本発明の撮像装置においては、アイリス及びホ
ワイトバランスアンプ及びＡＧＣアンプの各ゲイン調整
からなるＡ／Ｅ（自動露光制御）系の調整を、加算され
たゲイン検出用パルスの振幅の検出値を管理すること
で、光学系を接続しなくても回路系だけで行うことがで
きる。In the image pickup apparatus according to the present invention, the adjustment of the A / E (automatic exposure control) system including the gain adjustment of the iris, the white balance amplifier, and the AGC amplifier is performed by the detection value of the amplitude of the added gain detection pulse. Can be performed only by the circuit system without connecting the optical system.

【００２０】また、各チャンネルのゲインを独立に検出
することにより、３板式の短所でもあった、ＡＧＣアン
プや周辺回路系のチャンネル間のばらつきによる性能の
劣化を最小に押さえることができる。Further, by independently detecting the gain of each channel, it is possible to minimize the deterioration of the performance due to the variation between the channels of the AGC amplifier and the peripheral circuit system, which is a disadvantage of the three-plate system.

【００２１】さらに、ＡＧＣゲインが上がったときに起
きやすいキャリアバランスや黒シェージングのずれにつ
いても、各チャンネルのゲインが常に観測されているた
めに、そのゲインに応じた補正することができる。Further, the deviation of carrier balance and black shading which are likely to occur when the AGC gain increases can be corrected according to the gain since the gain of each channel is always observed.

【００２２】[0022]

【実施例】以下、本発明の撮像装置の一実施例を、図１
乃至図５とともに説明するが、上記従来例と同一部分に
は同一符号を使用し、その説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG.
5 will be described with reference to FIG.

【００２３】ここで、図１は本実施例の撮像装置を示す
ブロック図、図２は本実施例の撮像装置を示すゲイン検
出用パルスのタイミングチャート、図３は本実施例の撮
像装置における加算回路を示す回路図、図４は本実施例
の撮像装置におけるゲイン検出部を示すブロック図であ
る。Here, FIG. 1 is a block diagram showing the image pickup apparatus of this embodiment, FIG. 2 is a timing chart of a gain detection pulse showing the image pickup apparatus of this embodiment, and FIG. 3 is an addition in the image pickup apparatus of this embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a circuit, and FIG. 4 is a block diagram illustrating a gain detection unit in the imaging apparatus according to the present embodiment.

【００２４】また、図５は本実施例の撮像装置における
Ｗ／Ｂ及びＡ／Ｅの初期調整を行う場合を示すフローチ
ャート、図６は本実施例の撮像装置におけるＡ／Ｅの通
常調整を行う場合を示すフローチャート、図７は本実施
例の撮像装置におけるキャリアバランス及び黒シェージ
ングに関するずれ量テーブル作成を示すフローチャー
ト、図８は本実施例の撮像装置におけるキャリアバラン
ス及び黒シェージングに関するゲインに対する調整を行
う場合を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the case where the initial adjustment of W / B and A / E is performed in the image pickup apparatus of this embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing the normal adjustment of A / E in the image pickup apparatus of this embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing a case, FIG. 7 is a flowchart showing creation of a shift amount table relating to carrier balance and black shading in the image pickup apparatus of the present embodiment, and FIG. 8 performs adjustment for gain relating to carrier balance and black shading in the image pickup apparatus of the present embodiment. It is a flowchart which shows a case.

【００２５】本実施例の撮像装置は、図１に示すよう
に、図９とともに上述した従来例において、ＤＳＰ１２
内部のＳＳＧ１２ｃからゲイン検出用のパルスを発生さ
せるとともに、該ゲイン検出用パルスをＣＤＳ回路７か
ら出力される映像信号に対して所定の混合比で加算する
加算回路１４を設けている。また、ＤＳＰ１２内部のＤ
＿ＡＵＴＯ１２ｂに各チャンネル毎のゲイン検出用パル
スのレベルの平均値を検出することにより、３チャンネ
ル独立したゲインを検出可能なゲイン検出部を設けてい
る。As shown in FIG. 1, the image pickup apparatus of this embodiment differs from the conventional example described above with reference to FIG.
An addition circuit 14 is provided for generating a gain detection pulse from the internal SSG 12c and adding the gain detection pulse to the video signal output from the CDS circuit 7 at a predetermined mixing ratio. In addition, D inside the DSP 12
The _AUTO 12b is provided with a gain detection unit capable of detecting the gain independently for three channels by detecting the average value of the level of the gain detection pulse for each channel.

【００２６】図２において、ＧＤＰ１とＧＤＰ２がゲイ
ン検出用パルスで、加算回路１４で映像信号と混合され
る。また、ＧＤＰ３がＨレベルの期間に、ＧＤＰ１やＧ
ＤＰ２のＬレベルに相当する部分がミックスされた映像
信号を検出する。In FIG. 2, GDP1 and GDP2 are gain detection pulses, which are mixed with the video signal by the addition circuit 14. During the period when GDP3 is at the H level, GDP1 and
A video signal in which a portion corresponding to the L level of DP2 is mixed is detected.

【００２７】加算回路１４では、図３に示すように、映
像信号が抵抗Ｒ１、ゲイン検出用パルスＧＤＰ１が抵抗
Ｒ２、ゲイン検出用パルスＧＤＰ３が抵抗Ｒ３をそれぞ
れ経由して、抵抗値の比によって加算され、トランジス
タＱ１及び抵抗Ｒ４でバッファされて次段のＷ／Ｂアン
プ８に出力される。In the adder circuit 14, as shown in FIG. 3, the video signal passes through the resistor R1, the gain detection pulse GDP1 passes through the resistor R2, and the gain detection pulse GDP3 passes through the resistor R3. The signal is buffered by the transistor Q1 and the resistor R4 and output to the next stage W / B amplifier 8.

【００２８】このときの抵抗値の比は、ゲイン検出用パ
ルスＧＤＰ１がゲイン検出用パルスＧＤＰ２に対して小
さくなるように選ばれる。例えば、Ｒ２＝１０×Ｒ３と
すると、ゲインが小さいときはゲイン検出用パルスＧＤ
Ｐ２が混合された期間を検出し、ゲインが大きいときは
ゲイン検出用パルスＧＤＰ１が混合された期間を検出す
るようにすることで、Ｓ／Ｎ的に有利になり、ダイナミ
ックレンジも有効にとることができる。At this time, the ratio of the resistance values is selected so that the gain detection pulse GDP1 is smaller than the gain detection pulse GDP2. For example, if R2 = 10 × R3, and the gain is small, the gain detection pulse GD
By detecting the period in which P2 is mixed, and detecting the period in which the gain detection pulse GDP1 is mixed when the gain is large, it is advantageous in terms of S / N and the dynamic range is also effective. Can be.

【００２９】また、Ｒ１との比は、映像信号の振幅と、
ゲイン検出用パルスＧＤＰ１及びＧＤＰ２の混合前の振
幅とを考慮した比率を選択する。例えば、映像信号の振
幅を２００ｍＶとし、ゲイン検出用パルスＧＤＰ１及び
ＧＤＰ２の混合前の振幅を５Ｖとし、混合された後の振
幅を２０ｍＶ及び２００ｍＶとするときは、概略で、Ｒ
２＝（２００ｍＶ／５Ｖ）×Ｒ１とする。Ｒ１を１００
ΩとすればＲ２は２．５ｋΩ、Ｒ３は２５ｋΩとなる。The ratio to R1 is determined by the amplitude of the video signal and
A ratio is selected in consideration of the amplitude of the gain detection pulses GDP1 and GDP2 before mixing. For example, when the amplitude of the video signal is 200 mV, the amplitude of the gain detection pulses GDP1 and GDP2 before mixing is 5 V, and the amplitude after mixing is 20 mV and 200 mV, R
2 = (200 mV / 5 V) × R1. R1 is 100
If Ω, R2 is 2.5 kΩ and R3 is 25 kΩ.

【００３０】尚、上述した数値は一例であり、ゲイン検
出用パルスＧＤＰ１及びＧＤＰ２を混合する比やゲイン
検出用パルスＧＤＰのパルスの種類を限定するものでな
いことは言うまでもない。It should be noted that the above numerical values are merely examples, and it goes without saying that the ratio of mixing the gain detection pulses GDP1 and GDP2 and the type of the gain detection pulse GDP are not limited.

【００３１】Ｄ＿ＡＵＴＯ１２ｂ内のゲイン検出部は、
図４に示すように、ゲイン検出用パルスＧＤＰ１〜ＧＤ
Ｐ３に相当するタイミングのレベルを単純積分する積分
回路２１と、得られたデータを保持するラッチ回路２２
と、制御回路１３からのアドレスデータなどの制御信号
により検出データを選択するセレクタ回路２３とからな
り、Ｒ、Ｇ、Ｂ３チャンネル独立した回路構成を取って
いる。The gain detection section in the D_AUTO 12b
As shown in FIG. 4, the gain detection pulses GDP1 to GD
An integrating circuit 21 for simply integrating a timing level corresponding to P3, and a latch circuit 22 for holding obtained data
And a selector circuit 23 for selecting detection data in accordance with a control signal such as address data from the control circuit 13. The R, G, and B channels are independent of each other.

【００３２】制御回路１３では、得られたゲインデー
タ、正確にはゲイン検出用パルスＧＤＰ１、ＧＤＰ２、
ＧＤＰ３に相当するタイミングのレベル積分値のデータ
を常時観測することにより、Ｗ／Ｂアンプ８及びＡＧＣ
アンプ９のトータルゲインを検出することができる。こ
のとき、ゲイン検出用パルスＧＤＰ１及びＧＤＰ２以外
にＧＤＰ３に相当するデータも得られるので、このデー
タとの差分を使うことで、ゲインが大きくなったときに
発生しやすいオフセットずれによる影響を除去すること
ができる。In the control circuit 13, the gain data obtained, more precisely, the gain detection pulses GDP1, GDP2,
By constantly observing the data of the level integration value at the timing corresponding to GDP3, the W / B amplifier 8 and the AGC
The total gain of the amplifier 9 can be detected. At this time, data corresponding to GDP3 can also be obtained in addition to the gain detection pulses GDP1 and GDP2. By using the difference from this data, it is possible to eliminate the influence of the offset shift that is likely to occur when the gain increases. Can be.

【００３３】上述した本発明の撮像装置の一実施例にお
いては、Ｗ／Ｂ及びＡ／Ｅの初期調整を行う場合、図５
に示すように、いわゆる光学系の部分が接続されていな
くとも、入力信号としてゲイン検出用パルスが利用でき
るため、このゲイン検出用パルスが基準レベルになるよ
うにＷ／Ｂアンプ８やＡＧＣアンプ９の初期設定を行う
ことができる。この初期設定後における、光学系が接続
された通常のＡ／Ｅ動作は、図６に示すように、上述し
た従来例とほぼ同様である。In the embodiment of the image pickup apparatus of the present invention described above, when the initial adjustment of W / B and A / E is performed, FIG.
As shown in FIG. 7, since a gain detection pulse can be used as an input signal even when a so-called optical system is not connected, the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 are set so that the gain detection pulse becomes a reference level. Can be initialized. After the initial setting, the normal A / E operation to which the optical system is connected is substantially the same as the above-described conventional example, as shown in FIG.

【００３４】また、各チャンネル毎のゲインを検出する
ことにより、相対ゲインを監視し、常に各チャンネルの
ゲインが同じになるように制御することが可能となる。
この制御において、ＡＧＣアンプ９の制御電圧がチャン
ネル毎に独立していれば、それぞれを制御すればよい
が、ＡＧＣアンプ９の制御電圧が共通のときは、Ｗ／Ｂ
アンプ８のゲインにて微調すればよい。Further, by detecting the gain of each channel, it is possible to monitor the relative gain and control the gain of each channel so as to always be the same.
In this control, if the control voltage of the AGC amplifier 9 is independent for each channel, they may be controlled, but if the control voltage of the AGC amplifier 9 is common, W / B
Fine adjustment may be made with the gain of the amplifier 8.

【００３５】尚、Ｗ／Ｂの通常動作については、上記従
来例と同様であるが、ＡＧＣアンプ９のゲインのばらつ
きが抑えられているため、ＡＧＣゲインの変動が激しい
動画を撮影しているときでも安定したＷ／Ｂ動作が行え
る。The normal operation of W / B is the same as that of the above-mentioned conventional example. However, since the variation of the gain of the AGC amplifier 9 is suppressed, a moving image in which the AGC gain fluctuates greatly is photographed. However, stable W / B operation can be performed.

【００３６】そしてまた、本実施例では、Ｗ／Ｂアンプ
８とＡＧＣアンプ９のトータルゲインを３チャンネル独
立に得られるため、図７及び図８に示すように、キャリ
アバランス及び黒シェージングについても、まず、チャ
ンネル間のばらつきによる誤差を吸収することができ
る。次に、３チャンネル独立に複数ポイントのゲインと
キャリアバランス及び黒シェージングとのずれ量の関係
をプロットすることが可能であり、非常に誤差の少ない
テーブルを持つことができる。これらによって、色付き
現象の発生を大幅に抑制することができる。In this embodiment, since the total gain of the W / B amplifier 8 and the AGC amplifier 9 can be obtained independently for three channels, the carrier balance and the black shading are also reduced as shown in FIGS. First, errors due to variations between channels can be absorbed. Next, it is possible to plot the relationship between the gain of a plurality of points and the amount of deviation between carrier balance and black shading independently for three channels, and it is possible to have a table with very few errors. Thus, the occurrence of the coloring phenomenon can be significantly suppressed.

【００３７】[0037]

【発明の効果】請求項１に記載の撮像装置においては、
ゲイン検出用パルスの振幅値を検出して管理することに
よって、光学系を接続しなくても回路系だけで、アイリ
ス、Ｗ／Ｂアンプ及びＡＧＣアンプの各ゲイン調整から
なるＡ／Ｅ系の調整を行うことができる。According to the image pickup apparatus of the first aspect,
By detecting and managing the amplitude value of the gain detection pulse, adjustment of the A / E system including the gain adjustment of the iris, the W / B amplifier, and the AGC amplifier can be performed only by the circuit system without connecting the optical system. It can be performed.

【００３８】また、各チャンネル毎のゲインを独立に検
出することによって、３板式の撮像装置の短所でもある
ＡＧＣアンプや周辺回路系のチャンネル間のばらつきに
よる性能の劣化を最小に押さえることができる。Further, by independently detecting the gain of each channel, it is possible to minimize the deterioration of the performance due to the variation between the channels of the AGC amplifier and the peripheral circuit system, which is a disadvantage of the three-chip imaging device.

【００３９】さらに、ＡＧＣゲインが上がったときに起
きやすいキャリアバランスや黒シェージングのずれにつ
いても、各チャンネル毎のゲインが常に観測されている
ため、そのゲインに応じた補正を行うことができる。Further, the deviation of the carrier balance and the black shading, which are likely to occur when the AGC gain increases, can be corrected according to the gain since the gain of each channel is always observed.

【００４０】請求項２に記載の撮像装置においては、加
算するゲイン検出用パルスの振幅の比率を可変し、制
御手段では、トータルゲインが大きいときには、小振幅
で加算したゲイン検出用パルスのデータは用い、トータ
ルゲインが比較的小さいときには、それ以外の振幅比で
加算したゲイン検出用パルスのデータを用いるので、常
に誤差の少ない確実な検出が可能となる。In the imaging apparatus according to the second aspect, the ratio of the amplitude of the gain detection pulse to be added is varied. When the total gain is large, the data of the gain detection pulse added with a small amplitude is used when the total gain is large. When the total gain is relatively small, since the data of the gain detection pulse added at other amplitude ratios is used, reliable detection with little error is always possible.

【００４１】請求項３に記載の撮像装置においては、ゲ
イン検出用パルスが加算されていない信号部分のデータ
も検出し、ゲイン検出用パルスが加算された信号部分の
データと、ゲイン検出用パルスが加算されていない信号
部分のデータとを演算することにより、より正確にゲイ
ンを検出することができる。In the imaging apparatus according to the third aspect, the data of the signal portion to which the gain detection pulse is not added is also detected, and the data of the signal portion to which the gain detection pulse is added and the gain detection pulse are detected. By calculating the data of the signal portion that has not been added, the gain can be detected more accurately.

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

【図１】本発明の撮像装置の一実施例を示すブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention.

【図２】本発明の撮像装置の一実施例を示すゲイン検出
用パルスのタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart of a gain detection pulse showing one embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

【図３】本発明の撮像装置の一実施例における加算回路
を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an addition circuit in one embodiment of the imaging device of the present invention.

【図４】本発明の撮像装置の一実施例におけるゲイン検
出部を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a gain detection unit in one embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

【図５】本発明の撮像装置の一実施例におけるＷ／Ｂ及
びＡ／Ｅの初期調整を行う場合を示すフローチャートで
ある。FIG. 5 is a flowchart illustrating a case where initial adjustment of W / B and A / E is performed in an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

【図６】本発明の撮像装置の一実施例Ａ／Ｅの通常調整
を行う場合を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a case in which normal adjustment of the A / E of the imaging apparatus according to the embodiment of the present invention is performed.

【図７】本発明の撮像装置の一実施例におけるキャリア
バランス及び黒シェージングに関するずれ量テーブル作
成を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating creation of a shift amount table related to carrier balance and black shading in an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

【図８】本発明の撮像装置の一実施例におけるキャリア
バランス及び黒シェージングに関するゲインに対する調
整を行う場合を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a case where an adjustment is made to a gain relating to carrier balance and black shading in an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

【図９】従来の撮像装置を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a conventional imaging device.

【図１０】従来の撮像装置におけるＡ／Ｅの調整を行う
場合を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating a case where A / E adjustment is performed in a conventional imaging apparatus.

【図１１】従来の撮像装置におけるＷ／Ｂの調整を行う
場合を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a case where W / B adjustment is performed in a conventional imaging apparatus.

【図１２】従来の撮像装置におけるＡＧＣゲインとキャ
リアバランスのずれ量との関係を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an AGC gain and a shift amount of a carrier balance in a conventional imaging device.

【図１３】従来の撮像装置におけるＡＧＣゲインと黒シ
ェージングのずれ量との関係を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an AGC gain and a shift amount of black shading in a conventional imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１レンズ２アイリス３オプチカルローパスフィルタ４プリズム５ＣＣＤ固体撮像素子６タイミングジェネレータ７相関２重サンプリング回路８ホワイトバランスアンプ９オートゲインコントロールアンプ１０クランプ回路１１Ａ／Ｄ変換器１２デジタル信号処理回路１３制御回路１４加算回路 Reference Signs List 1 lens 2 iris 3 optical low-pass filter 4 prism 5 CCD solid-state imaging device 6 timing generator 7 correlated double sampling circuit 8 white balance amplifier 9 auto gain control amplifier 10 clamp circuit 11 A / D converter 12 digital signal processing circuit 13 control circuit 14 Addition circuit

Claims

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]

【請求項１】３原色毎に設けられた固体撮像素子と、ホワイトバランスアンプ及びオートゲインコントロール
アンプと、ゲイン検出用パルスを映像信号の垂直ブランキング期間
中に発生させるタイミング発生手段と、前記ホワイトバランスアンプの前段で前記ゲイン検出用
パルスを各チャンネルの映像信号に加算する加算手段
と、前記オートゲインコントロールアンプを通過した映像信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記加算手段にて前記ゲイン検出用パルスが加算された
映像信号の振幅を検出する検出手段と、前記検出回路にて検出された振幅値を常に監視すること
により、前記ホワイトバランスアンプ及びオートゲイン
コントロールアンプのトータルゲインを得るための制御
手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。1. A solid-state imaging device provided for each of three primary colors, a white balance amplifier and an auto gain control amplifier, a timing generation means for generating a gain detection pulse during a vertical blanking period of a video signal, An adding unit that adds the gain detection pulse to the video signal of each channel at a stage preceding the balance amplifier; an A / D converter that converts a video signal that has passed through the auto gain control amplifier into a digital signal; Detecting means for detecting the amplitude of the video signal to which the gain detection pulse has been added, and by constantly monitoring the amplitude value detected by the detection circuit, the total gain of the white balance amplifier and the auto gain control amplifier. Imaging device, comprising: control means for obtaining .

【請求項２】上記請求項１記載の撮像装置において、タイミング発生手段にて発生させるゲイン検出用パルス
を少なくとも２種類以上とし、加算手段にて映像信号に加算する各ゲイン検出用パルス
の振幅の比率を可変する振幅可変手段を備え、制御手段では、トータルゲインが大きいときには、小振
幅で加算したゲイン検出用パルスのデータは用い、トー
タルゲインが比較的小さいときには、それ以外の振幅比
で加算したゲイン検出用パルスのデータを用いるように
したことを特徴とする撮像装置。2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein at least two types of gain detection pulses are generated by the timing generation means, and the amplitude of each gain detection pulse to be added to the video signal by the addition means. When the total gain is large, the control means uses the data of the gain detection pulse added with a small amplitude, and when the total gain is relatively small, the control means adds the amplitude with other amplitude ratios. An imaging apparatus, wherein data of a gain detection pulse is used.

【請求項３】上記請求項１及び２記載の撮像装置にお
いて、検出手段は、ゲイン検出用パルスが加算されていない信
号部分のデータも検出し、制御手段では、前記ゲイン検出用パルスが加算された信
号部分のデータと、ゲイン検出用パルスが加算されてい
ない信号部分のデータとを演算することにより、正確に
ゲインを検出可能としたことを特徴とする撮像装置。3. The imaging device according to claim 1, wherein the detecting means also detects data of a signal portion to which no gain detecting pulse is added, and the control means adds the gain detecting pulse. An image pickup apparatus, wherein the gain can be accurately detected by calculating the data of the signal portion and the data of the signal portion to which the gain detection pulse is not added.