JPH04247777A - Sensitivity increasing circuit for video camera - Google Patents
Sensitivity increasing circuit for video cameraInfo
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- JPH04247777A JPH04247777A JP3013531A JP1353191A JPH04247777A JP H04247777 A JPH04247777 A JP H04247777A JP 3013531 A JP3013531 A JP 3013531A JP 1353191 A JP1353191 A JP 1353191A JP H04247777 A JPH04247777 A JP H04247777A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラに関し、特
に、ビデオカメラ用の感度アップ回路に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to video cameras, and more particularly to a sensitivity increasing circuit for video cameras.
【0002】0002
【従来の技術】図3は、先行技術による感度アップ回路
を示すブロック図である。映像情報を含む光は、レンズ
1を通りかつアイリス(絞り)2によって光量が制御さ
れた後に、CCD撮像素子3上に撮影像を結像する。C
CD撮像素子3は、その撮影像を電気的な映像信号に変
換して出力する。CCD撮像素子3からの出力はCDS
(相関2重サンプリング)回路4によって低域ノイズが
除去される。アイリス制御回路5はCDS回路4の出力
を検波増幅し、それによってアイリス2の開口度が制御
される。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram illustrating a prior art sensitivity enhancement circuit. The light containing image information passes through a lens 1 and after the amount of light is controlled by an iris (aperture) 2, a captured image is formed on a CCD image sensor 3. C
The CD image sensor 3 converts the captured image into an electrical video signal and outputs it. The output from CCD image sensor 3 is CDS
(Correlated double sampling) circuit 4 removes low frequency noise. The iris control circuit 5 detects and amplifies the output of the CDS circuit 4, thereby controlling the aperture of the iris 2.
【0003】CDS回路4の出力信号はまた、GCA(
ゲインコントロールアンプ)6によってゲイン制御され
て出力される。GCA6の出力信号はAGC(自動ゲイ
ンコントロール)回路7によって検波増幅され、GC(
ゲインコントロール)電圧として出力される。GCA6
は、このGC電圧によって制御され、CDS回路4の出
力を所定の信号レベルに増幅して出力する。[0003] The output signal of the CDS circuit 4 is also GCA (
The gain is controlled by a gain control amplifier) 6 and output. The output signal of the GCA 6 is detected and amplified by the AGC (automatic gain control) circuit 7, and the GC (
gain control) is output as a voltage. GCA6
is controlled by this GC voltage, and amplifies the output of the CDS circuit 4 to a predetermined signal level and outputs it.
【0004】GCA6の出力信号は、信号処理回路8に
よってγ補正、アパチャ補正、色分離、色マトリックス
補正、ホワイトバランス制御などの信号処理がなされた
後に、エンコーダ回路9によってクロマ変調、ブランキ
ング、セットアップ付加、同期信号付加などがなされて
、Y信号とクロマ信号またはそれらが合成されたコンポ
ジットビデオ信号として出力される。The output signal of the GCA 6 is subjected to signal processing such as γ correction, aperture correction, color separation, color matrix correction, and white balance control by a signal processing circuit 8, and then subjected to chroma modulation, blanking, and setup by an encoder circuit 9. The Y signal and the chroma signal, or a composite video signal in which they are combined, are output after addition of a synchronizing signal and the like.
【0005】一方、スイッチ10は逆光状態の被写体の
撮影像の明るさを高めたい場合などに用いることができ
、BLC(逆光補正)スイッチと称される。BLCスイ
ッチ10が入れられれば、その信号はラッチ11によっ
て保持され、BLC制御信号としてアイリス制御回路5
とAGC回路7とに与えられる。BLC制御信号を受け
たアイリス制御回路5は、アイリスの開口を所定量だけ
さらに広げる。また、BLC制御信号を受けたAGC回
路7はGC電圧を所定量だけさらに高め、それによって
GCA6のゲインが所定量だけ高められる。その結果、
逆光状態にある被写体の撮影像の明るさが高められ、逆
光補正が成されることになる。On the other hand, the switch 10 can be used when it is desired to increase the brightness of a photographed image of a subject in a backlit state, and is called a BLC (backlight correction) switch. When the BLC switch 10 is turned on, the signal is held by the latch 11 and sent to the iris control circuit 5 as a BLC control signal.
and the AGC circuit 7. The iris control circuit 5 that receives the BLC control signal further widens the iris aperture by a predetermined amount. Further, the AGC circuit 7 that receives the BLC control signal further increases the GC voltage by a predetermined amount, thereby increasing the gain of the GCA 6 by a predetermined amount. the result,
The brightness of a photographed image of a subject in a backlit state is increased, and backlight correction is performed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】GCA6の最大ゲイン
は、感度不足によって映像信号が小さくなったりしない
ようにする観点からは、より大きいほうが好ましい。し
かし、この最大ゲイン量を高く設定し過ぎれば、信号中
のノイズレベルも高まるので好ましくない。したがって
、通常、GCA6の最大ゲインは、満足し得る感度と許
容し得るノイズレベルとの兼合いによって、所定のレベ
ルに設定されている。また、アイリス2も、レンズの口
径以上に広げることはできない。Problems to be Solved by the Invention The maximum gain of the GCA 6 is preferably larger from the viewpoint of preventing the video signal from becoming small due to insufficient sensitivity. However, if this maximum gain amount is set too high, the noise level in the signal will also increase, which is not preferable. Therefore, the maximum gain of the GCA 6 is usually set at a predetermined level depending on the balance between satisfactory sensitivity and tolerable noise level. Furthermore, the iris 2 cannot be expanded beyond the aperture of the lens.
【0007】したがって、撮影視野が低照度であって、
アイリス2が全開しかつGCA6の最大ゲインに達した
後は、それより低い照度の被写体を適正な明るさで撮影
することはできない。また、そのような場合にBLCス
イッチ10を操作したとしても、さらにアイリス2を広
げたりGCAのゲインを高めたりすることができない。[0007] Therefore, the photographic field of view is low illuminance,
After the iris 2 is fully opened and the maximum gain of the GCA 6 is reached, it is not possible to photograph a subject with lower illuminance with appropriate brightness. Further, even if the BLC switch 10 is operated in such a case, it is not possible to further widen the iris 2 or increase the gain of the GCA.
【0008】そこで、本発明は、撮影視野が通常の撮影
条件の下限またはそれより低い照度であっても撮影や逆
光補正を可能にし得るビデオカメラ用感度アップ回路を
提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a sensitivity increasing circuit for a video camera that can perform photographing and backlight correction even when the photographing field of view is at the lower limit of normal photographing conditions or at lower illuminance.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明によるビデオカメ
ラ用感度アップ回路は、映像信号の増幅を調節するGC
Aと、GCAの出力を検知してGCAのゲインを自動的
に調節するためのGC信号を出力するAGC回路と、G
C信号から低照度時を判断する照度判断手段と、被写体
が逆光である場合などにGCAのゲインを高めるための
BLCスイッチと、照度判断手段が低照度時を判断しか
つBLCスイッチが操作されたときにGCAのゲイン変
化特性を通常モードの第1のゲイン変化特性から感度ア
ップモードの第2のゲイン変化特性に変換するゲイン変
化特性変換手段を含むことを特徴としている。[Means for Solving the Problems] A sensitivity increasing circuit for a video camera according to the present invention provides a GC that adjusts the amplification of a video signal.
A, an AGC circuit that detects the output of the GCA and outputs a GC signal for automatically adjusting the gain of the GCA, and G.
An illuminance determining means determines low illuminance from the C signal, a BLC switch increases the GCA gain when the subject is backlit, and the illuminance determining means determines low illuminance and the BLC switch is operated. The present invention is characterized in that it includes a gain change characteristic conversion means that sometimes converts the gain change characteristic of the GCA from the first gain change characteristic in the normal mode to the second gain change characteristic in the sensitivity up mode.
【0010】0010
【作用】本発明のビデオカメラ用感度アップ回路によれ
ば、照度判断手段が低照度時を判断しかつBLCスイッ
チが操作されたときに、ゲイン変化特性変換手段がGC
Aのゲイン変化特性を通常モードの第1のゲイン変化特
性から感度アップモードの第2のゲイン変化特性に変換
する。したがって、撮影視野が通常の撮影条件の下限ま
たはそれより低い照度であっても撮影や逆光補正が可能
になる。[Operation] According to the sensitivity increasing circuit for a video camera of the present invention, when the illuminance determining means determines that the illuminance is low and the BLC switch is operated, the gain change characteristic converting means changes to the GC.
The gain change characteristic of A is converted from the first gain change characteristic in the normal mode to the second gain change characteristic in the sensitivity up mode. Therefore, even if the photographing field is at the lower limit of normal photographing conditions or lower illuminance, photographing and backlight correction are possible.
【0011】[0011]
【実施例】図1は、本発明の一実施例による感度アップ
回路を示すブロック図である。映像情報を含む光は、レ
ンズ1を通りかつアイリス2によって光量が制御された
後に、CCD撮像素子3上に撮影像を結像する。CCD
撮像素子3は、その撮影像を電気的な映像信号に変換し
て出力する。CCD撮像素子3からの出力はCDS回路
4によって低域ノイズが除去される。アイリス制御回路
5はCDS回路4の出力を検波増幅し、それによってア
イリス2の開口度が制御される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing a sensitivity increasing circuit according to an embodiment of the present invention. The light containing video information passes through the lens 1 and after the amount of light is controlled by the iris 2, a captured image is formed on the CCD image sensor 3. CCD
The image sensor 3 converts the captured image into an electrical video signal and outputs it. Low frequency noise is removed from the output from the CCD image sensor 3 by the CDS circuit 4. The iris control circuit 5 detects and amplifies the output of the CDS circuit 4, thereby controlling the aperture of the iris 2.
【0012】CDS回路4の出力信号はまた、GCA6
によってゲイン制御されて出力される。GCA6の出力
信号はAGC回路7によって検波増幅され、GC電圧と
して出力される。GCA6は、このGC電圧によって制
御され、CDS回路4の出力を所定の信号レベルに増幅
して出力する。The output signal of the CDS circuit 4 is also connected to the GCA 6
The output is gain controlled by . The output signal of the GCA 6 is detected and amplified by the AGC circuit 7 and output as a GC voltage. The GCA 6 is controlled by this GC voltage, amplifies the output of the CDS circuit 4 to a predetermined signal level, and outputs the amplified signal.
【0013】GCA6の出力は、信号処理回路8によっ
てγ補正、アパチャ補正、色分離、色マトリックス補正
、ホワイトバランス制御などの信号処理がなされた後に
、エンコーダ回路9によってクロマ変調、ブランキング
、セットアップ付加、同期信号付加などがされて、Y信
号とクロマ信号またはそれらが合成されたコンポジット
ビデオ信号として出力される。一方、BLCスイッチ1
0は、逆光状態の被写体の撮影像の明るさを高めたい場
合などに用いることができる。BLCスイッチ10が入
れられれば、その信号はラッチ11によって保持され、
BLC制御信号としてアイリス制御回路5とAGC回路
7とに与えられる。BLC制御信号を受けたアイリス制
御回路5は、アイリス2の開口を所定量だけさらに広げ
る。また、BLC制御信号を受けたAGC回路7はGC
電圧を所定量だけさらに高め、それによってGCA6の
ゲインが所定量だけ高められる。その結果、逆光状態に
ある被写体の撮影像の明るさが高められ、逆光補正が成
されることになる。The output of the GCA 6 is subjected to signal processing such as γ correction, aperture correction, color separation, color matrix correction, and white balance control by a signal processing circuit 8, and then subjected to chroma modulation, blanking, and setup addition by an encoder circuit 9. , a synchronization signal, etc., and output as a Y signal and a chroma signal or a composite video signal in which they are combined. On the other hand, BLC switch 1
0 can be used when it is desired to increase the brightness of a captured image of a backlit subject. When the BLC switch 10 is turned on, the signal is held by the latch 11,
It is given to the iris control circuit 5 and the AGC circuit 7 as a BLC control signal. The iris control circuit 5 that receives the BLC control signal further widens the aperture of the iris 2 by a predetermined amount. Further, the AGC circuit 7 receiving the BLC control signal
The voltage is further increased by a predetermined amount, thereby increasing the gain of GCA 6 by a predetermined amount. As a result, the brightness of a photographed image of a subject in a backlit state is increased, and backlight correction is achieved.
【0014】しかし、撮影視野が低照度であって、アイ
リス2が全開しかつGCA6の最大ゲインに達した後は
、それより低い照度の被写体を適正な明るさで撮影する
ことができない。[0014] However, when the photographing field of view is at low illuminance and the iris 2 is fully opened and the maximum gain of the GCA 6 is reached, it is not possible to photograph a subject with lower illuminance with appropriate brightness.
【0015】そのような場合、A/D変換器12はGC
電圧が所定の第1の閾値レベル以上になったときに低照
度であると判断して、低照度信号を出力する。すなわち
、A/D変換器12は低照度判断手段として働く。した
がって、GC電圧が第1の閾値レベル以上になっている
ときには、A/D変換器12から、たとえばH(高)レ
ベルの信号がANDゲート13の一方の入力に与えられ
る。なお、この照度判断手段として、コンパレータを用
いてもよいことが理解されよう。In such a case, the A/D converter 12
When the voltage becomes equal to or higher than a predetermined first threshold level, it is determined that the illuminance is low, and a low illuminance signal is output. That is, the A/D converter 12 functions as a low illuminance determination means. Therefore, when the GC voltage is equal to or higher than the first threshold level, the A/D converter 12 provides, for example, an H (high) level signal to one input of the AND gate 13 . Note that it will be understood that a comparator may be used as this illuminance determination means.
【0016】ANDゲート13の一方の入力がHレベル
になっているときにBLCスイッチ10が操作されれば
、ラッチ11を介してHレベルの信号がANDゲート1
3の他方の入力に与えられる。したがって、ANDゲー
ト13からHレベルの信号が出力され、ラッチ14を介
してD/A変換器15に与えられる。D/A変換器15
の出力はGCA6に与えられ、それによって、GCA6
のゲイン変化特性が通常モードの第1のゲイン変化特性
から感度アップモードの第2のゲイン変化特性に変換さ
せられる。このとき、ラッチ14の出力はA/D変換器
12へも与えられ、それによって、A/D変換器12の
第1の閾値レベルがそれより低い第2の閾値レベルに切
替えられる。If the BLC switch 10 is operated while one input of the AND gate 13 is at H level, an H level signal is sent to the AND gate 1 via the latch 11.
3 to the other input. Therefore, an H level signal is output from the AND gate 13 and applied to the D/A converter 15 via the latch 14. D/A converter 15
The output of GCA6 is given to GCA6, thereby
The gain change characteristic is converted from the first gain change characteristic in the normal mode to the second gain change characteristic in the sensitivity up mode. At this time, the output of latch 14 is also provided to A/D converter 12, thereby switching the first threshold level of A/D converter 12 to a lower second threshold level.
【0017】図2は、GCA6における通常モードの第
1のゲイン変化特性と感度アップモードの第2のゲイン
変化特性を示すグラフである。横軸はGC電圧を表し、
縦軸はゲインを表している。直線Aは通常モードの第1
のゲイン変化特性を表し、直線Bは感度アップモードの
第2のゲイン変化特性を表している。FIG. 2 is a graph showing the first gain change characteristic in the normal mode and the second gain change characteristic in the sensitivity up mode in the GCA 6. The horizontal axis represents the GC voltage,
The vertical axis represents gain. Line A is the first line in normal mode.
The straight line B represents the second gain change characteristic in the sensitivity up mode.
【0018】通常モードのとき、A/D変換器12はG
C電圧が第1の閾値レベルa以上になったときに低照度
であると判断してHレベルの信号を出力する。すなわち
、GC電圧aは感度アップモードへ切替わるための第1
の閾値レベルである。GC電圧がaのときにBLCスイ
ッチ4が操作されれば、ゲイン変化特性は直線A上の点
a1 から直線B上の点a2 に移る。しかし、GCA
6の出力信号が所定のレベルになるようにAGC回路7
が働くので、GC電圧は直線B上の点b2 まで低下す
る。
なお、これに先立ってラッチ14からA/D変換器12
に与えられた信号によって第1の閾値aは第2の閾値で
あるbまたはbより少し低いb´に変更されているので
、通常モードと感度アップモードとの間の切替えにおい
てハンチングを生じることはない。[0018] In the normal mode, the A/D converter 12
When the C voltage becomes equal to or higher than the first threshold level a, it is determined that the illuminance is low and an H level signal is output. That is, the GC voltage a is the first voltage for switching to the sensitivity up mode.
is the threshold level. If the BLC switch 4 is operated when the GC voltage is a, the gain change characteristic shifts from point a1 on straight line A to point a2 on straight line B. However, G.C.A.
AGC circuit 7 so that the output signal of 6 becomes a predetermined level.
acts, so the GC voltage drops to point b2 on straight line B. Note that, prior to this, the latch 14 to the A/D converter 12
Since the first threshold value a is changed to the second threshold value b or b′ which is slightly lower than b by the signal given to do not have.
【0019】通常モードにおいて低照度でGC電圧が最
大となったときのゲインは直線A上のm1 点であるが
、感度アップモードに切替えることによって直線B上の
m2 点まで感度が上昇し得ることになる。したがって
、低照度時においても、ビデオカメラの撮影や逆光補正
が可能となる。[0019] In normal mode, the gain when the GC voltage is maximum at low illumination is at point m1 on straight line A, but sensitivity can be increased to point m2 on straight line B by switching to sensitivity-up mode. become. Therefore, even in low illumination, it is possible to take pictures with a video camera and perform backlight correction.
【0020】なお、以上の実施例において、ラッチ11
、A/D変換器12、ANDゲート13、ラッチ14、
D/A変換器15による動作はマイコンによって処理さ
れてもよいことが理解されよう。また、D/A変換器1
5の出力は、アナログ信号のレベルの上昇をゆっくりさ
せる時定数で上昇させられてもよい。Note that in the above embodiment, the latch 11
, A/D converter 12, AND gate 13, latch 14,
It will be understood that the operation by the D/A converter 15 may be processed by a microcomputer. In addition, the D/A converter 1
The output of 5 may be ramped up with a time constant that slows the rise in the level of the analog signal.
【0021】感度アップモードを解除する場合、BLC
スイッチ10を再度操作すればラッチ11がトグル動作
するので、AND回路13のAND条件を解除するとと
もに、図1の破線で示された信号線によってラッチ14
を解除することができる。その結果、感度アップモード
が通常モードに戻される。また、ラッチ14は省略する
ことも可能である。この場合、BLCスイッチ10が再
度操作された場合のみならず、被写体の照度が十分にな
ってA/D変換器12の出力がL(低)レベルになった
ときにも、感度アップモードから通常モードに戻ること
になる。さらに、ラッチ14のみならずラッチ11をも
省略することが可能である。この場合には、低照度時で
あってかつBLCスイッチ10が押されている間のみ感
度アップモードになり、スイッチ10が開放されるかま
たは照度が回復すれば通常モードに戻ることになる。[0021] When canceling the sensitivity up mode, the BLC
If the switch 10 is operated again, the latch 11 is toggled, so the AND condition of the AND circuit 13 is canceled and the latch 14 is activated by the signal line indicated by the broken line in FIG.
can be canceled. As a result, the sensitivity up mode is returned to the normal mode. Further, the latch 14 can also be omitted. In this case, not only when the BLC switch 10 is operated again, but also when the illuminance of the subject becomes sufficient and the output of the A/D converter 12 becomes L (low) level, the sensitivity up mode is changed to normal. It will return to mode. Furthermore, not only the latch 14 but also the latch 11 can be omitted. In this case, the sensitivity up mode is entered only during low illuminance and while the BLC switch 10 is pressed, and the normal mode is returned when the switch 10 is released or the illuminance is restored.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、撮影視
野が通常の撮影条件の下限またはそれより低い照度であ
っても撮影や逆光補正を可能にし得るビデオカメラ用感
度アップ回路を提供することができる。As described above, the present invention provides a sensitivity increasing circuit for a video camera that enables photographing and backlight correction even when the photographing field of view is at the lower limit of normal photographing conditions or lower illuminance. can do.
【図1】本発明の一実施例によるビデオカメラ用感度ア
ップ回路を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a sensitivity increase circuit for a video camera according to an embodiment of the present invention.
【図2】通常モードのゲイン変化特性と感度アップモー
ドのゲイン変化特性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing gain change characteristics in a normal mode and gain change characteristics in a sensitivity-up mode.
【図3】先行技術によるビデオカメラ用感度アップ回路
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a sensitivity enhancement circuit for a video camera according to the prior art.
1 レンズ 2 アイリス 3 CCD撮像素子 4 CDS回路 5 アイリス制御回路 6 GCA 7 AGC回路 8 信号処理回路 9 エンコーダ 10 BLCスイッチ 11 ラッチ 12 i 1 Lens 2 Iris 3 CCD image sensor 4 CDS circuit 5 Iris control circuit 6 GCA 7 AGC circuit 8 Signal processing circuit 9 Encoder 10 BLC switch 11 Latch 12 i
Claims (1)
トロールアンプと、前記ゲインコントロールアンプの出
力を検知して前記ゲインコントロールアンプのゲインを
自動的に調節するためのゲインコントロール信号を出力
する自動ゲインコントロール手段と、前記ゲインコント
ロール信号から低照度時を判断する照度判断手段と、被
写体が逆光状態にある場合などに、前記ゲインコントロ
ールアンプのゲインを高めるための逆光補正スイッチと
、前記照度判断手段が低照度時を判断しかつ前記逆光補
正スイッチが操作されたときに前記ゲインコントロール
アンプのゲイン変化特性を通常モードの第1のゲイン変
化特性から感度アップモードの第2のゲイン変化特性に
変換するゲイン変化特性変換手段を含むことを特徴とす
るビデオカメラ用感度アップ回路。1. A gain control amplifier that adjusts the amplification of a video signal, and an automatic gain control that detects the output of the gain control amplifier and outputs a gain control signal for automatically adjusting the gain of the gain control amplifier. means for determining low illuminance based on the gain control signal; a backlight compensation switch for increasing the gain of the gain control amplifier when the subject is in a backlit state; A gain change that determines the illuminance and converts the gain change characteristic of the gain control amplifier from a first gain change characteristic in a normal mode to a second gain change characteristic in a sensitivity up mode when the backlight correction switch is operated. A sensitivity increasing circuit for a video camera, characterized by including characteristic conversion means.
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