JPH0583730A - Color video camera - Google Patents
Color video cameraInfo
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- JPH0583730A JPH0583730A JP3266917A JP26691791A JPH0583730A JP H0583730 A JPH0583730 A JP H0583730A JP 3266917 A JP3266917 A JP 3266917A JP 26691791 A JP26691791 A JP 26691791A JP H0583730 A JPH0583730 A JP H0583730A
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光情報を画素単位で光
電変換しその光電変換によって得られる複数の画素情報
を所定時間に亘り蓄積して出力する光電変換部から奇数
フィールド画像の撮像信号及び偶数フィールド画像の撮
像信号が1フィールド毎に読み出される2ライン同時読
み出し型の固体イメージセンサを用いたカラービデオカ
メラに関し、特に、1フィールド毎に露光条件を露光条
件を切り換えて撮像を行い、等価的にダイナミックレン
ジの広い撮像出力を得られるようにしたカラービデオカ
メラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup signal of an odd field image from a photoelectric conversion section for photoelectrically converting light information in pixel units and accumulating and outputting a plurality of pixel information obtained by the photoelectric conversion for a predetermined time. Also, the present invention relates to a color video camera using a 2-line simultaneous readout type solid-state image sensor in which an image pickup signal of an even field image is read out for each field. The present invention relates to a color video camera capable of obtaining an image output having a wide dynamic range.
【0002】[0002]
【従来の技術】CCD(Charge Coupled
Device:電荷結合素子)イメージセンサなどの
固体イメージセンサは、撮像管と比較して焼き付きや
残像がない、耐衝撃性が高い、カメラの小型化が容
易である、など優れた特徴を有している。通常、インタ
ーレス走査が採用されたNTSC方式などの標準テレビ
ジョン方式に準拠するビデオカメラでは、奇数フィール
ド画像の各画素からの撮像信号と偶数フィールド画像の
各画素からの撮像信号を1フィールド期間(NTSC方
式では1/60sec)毎に交互に読み出すようにした
CCDイメージセンサが用いられている。また、2ライ
ン分の水平転送レジスタを設けて、奇数フィールド画像
の各画素からの撮像信号及び偶数フィールド画像の各画
素からの撮像信号を1フィールド期間内に全て読み出す
ようにした所謂Progressing Scan C
CD(以下、単にP.S.CCDという)イメージセン
サが、高解像度ビデオカメラ用に提供されている。2. Description of the Related Art CCD (Charge Coupled)
A solid-state image sensor such as a device (charge-coupled device) image sensor has excellent features such as no image sticking or afterimage, high impact resistance, and easy miniaturization of a camera, compared with an imaging tube. There is. Generally, in a video camera conforming to a standard television system such as the NTSC system in which interlaced scanning is adopted, an image pickup signal from each pixel of an odd field image and an image pickup signal from each pixel of an even field image are recorded for one field period ( In the NTSC system, a CCD image sensor is used which is read alternately every 1/60 sec. In addition, a so-called Progressing Scan C is provided in which a horizontal transfer register for two lines is provided to read out the image pickup signals from each pixel of the odd field image and the image pickup signals from each pixel of the even field image within one field period.
A CD (hereinafter referred to as PS CCD) image sensor is provided for a high-resolution video camera.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のビデ
オカメラでは、図7に示すように、カメラ出力信号Vo
の信号レベルの90%〜110%程度の狭い範囲に、C
CD出力Coの90%〜600%程度の広いダイナミッ
クレンジ成分をレベル圧縮する非線形処理によりダイナ
ミックレンジを拡大する手法が一般に採用されていた。
しかしながら、このような拡大手法では、非線形的に処
理しているため、ダイナミックレンジの拡大に限界があ
り、図4に示すZの範囲のCCD出力Coが階調が得ら
れなくなるという問題があった。すなわち、CCD出力
Coの90%〜600%を90%〜110%程度のレベ
ルでしか表現できないため、例えば、屋内のシーンで一
部窓越しに屋外のシーンがあるような被写体の照明条件
が極端に異なる場合、屋内のコントラストを重視してア
イリス調整(レンズ絞り)した時、屋外のシーンはほと
んど白トビ状態になる。By the way, in the conventional video camera, as shown in FIG.
Within a narrow range of 90% to 110% of the signal level of
A method of expanding the dynamic range by a non-linear process for level-compressing a wide dynamic range component of about 90% to 600% of the CD output Co has been generally adopted.
However, in such an expansion method, since the processing is performed in a non-linear manner, there is a limit to the expansion of the dynamic range, and there is a problem that the gradation of the CCD output Co in the Z range shown in FIG. 4 cannot be obtained. .. That is, since 90% to 600% of the CCD output Co can be expressed only at a level of 90% to 110%, for example, the illumination condition of an object such as an indoor scene with an outdoor scene through a window is extremely extreme. If it is different from the above, when the iris adjustment (lens diaphragm) is performed with emphasis on the indoor contrast, the outdoor scene becomes almost overexposed.
【0004】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、広いダイナミックレンジでホワイトバラ
ンスを適正に保たれたカラー撮像信号を出力するカラー
ビデオカメラの提供を目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a color video camera which outputs a color image pickup signal in which a white balance is properly maintained in a wide dynamic range.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】発明に係るカラービデオ
カメラは、上述の課題を解決するために、光情報を画素
単位で光電変換しその光電変換によって得られる複数の
画素情報を所定時間に亘り蓄積して出力する光電変換部
から奇数フィールド画像の撮像信号及び偶数フィールド
画像の撮像信号が1フィールド毎に読み出される2ライ
ン同時読み出し型の固体イメージセンサを用いたカラー
撮像部と、上記カラー撮像部の露光条件を1フィールド
毎に切り換える露光制御部と、上記カラー撮像部により
得られる各色撮像信号について、上記露光制御部による
1フィールド毎の露光条件の切り換えに連動して、ホワ
イトバランスを1フィールド毎に切り換え制御するホワ
イトバランス制御部と、上記カラー撮像部の固体イメー
ジセンサから読み出される奇数フィールド画像の各色撮
像信号を1フィールド分記憶する第1のフィールドメモ
リと、上記カラー撮像部の固体イメージセンサから読み
出される偶数フィールド画像の各色撮像信号を1フィー
ルド分記憶する第2のフィールドメモリと、上記カラー
撮像部の固体イメージセンサから2ライン同時読み出し
された奇数フィールド画像の緑色撮像信号の信号レベル
を基準レベルと比較する第1のレベル比較手段と、上記
第1のレベル比較手段による比較出力によって制御さ
れ、上記固体イメージセンサから読み出される奇数フィ
ールド画像の各色撮像信号と上記第1のフィールドメモ
リから読み出される1フィールド前の奇数フィールド画
像の各色撮像信号とを切り換えて出力する第1の切り換
え手段と、上記第2のフィールドメモリから読み出され
る1フィールド前の偶数フィールド画像の緑色撮像信号
の信号レベルを上記基準レベルとレベル比較する第2の
レベル比較手段と、上記第2のレベル比較手段による比
較出力によって制御され、上記固体イメージセンサから
読み出される偶数フィールド画像の各色撮像信号と上記
第2のフィールドメモリから読み出される1フィールド
前の偶数フィールド画像の各色撮像信号とを切り換えて
出力する第2の切り換え手段と、上記第1の切り換え手
段を介して出力される奇数フィールド画像の各色撮像信
号と上記第2の切換え手段を介して出力される偶数フィ
ールド画像の各色撮像信号とを1フィールド毎に交互に
選択し、カラー撮像出力信号を生成するカメラ出力生成
部とを有することを特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, a color video camera according to the present invention photoelectrically converts optical information on a pixel-by-pixel basis, and outputs a plurality of pixel information obtained by the photoelectric conversion for a predetermined time. A color image pickup unit using a two-line simultaneous read-out type solid-state image sensor in which an image pickup signal of an odd field image and an image pickup signal of an even field image are read out for each field from a photoelectric conversion unit that accumulates and outputs, and the color image pickup unit. Of the exposure control unit for switching the exposure condition for each field, and the white balance for each field in association with the switching of the exposure condition for each field by the exposure control unit with respect to each color imaging signal obtained by the color imaging unit. Read from the white balance control unit that controls switching to the A first field memory for storing one field of each color image pickup signal of the odd field image, and a second field for storing one field of each color image pickup signal of the even field image read from the solid-state image sensor of the color image pickup section. The memory, the first level comparison means for comparing the signal level of the green image pickup signal of the odd-numbered field image simultaneously read out from the solid-state image sensor of the color image pickup section with the reference level, and the first level comparison means. Controlled by comparison output, each color image pickup signal of the odd field image read from the solid-state image sensor and each color image pickup signal of the odd field image one field before read from the first field memory are switched and output. Switching means and the second field memo The solid-state image is controlled by the second level comparing means for comparing the signal level of the green image pickup signal of the even field image read one field before from the reference level and the comparison output by the second level comparing means. Second switching means for switching and outputting each color image pickup signal of the even field image read from the sensor and each color image pickup signal of the even field image read one field before read from the second field memory, and the first switching. The image pickup signals for each color of the odd field image output through the means and the image pickup signals for each color of the even field image output through the second switching means are alternately selected for each field to output the color image pickup output signal. And a camera output generation unit that generates the image.
【0006】[0006]
【作用】発明に係るビデオカメラでは、2ライン同時読
み出し型の固体イメージセンサを用いたカラー撮像部に
より、1フィールド毎に露光条件を切り換えて撮像を行
い、例えば第1および第2のフィールドモードをそれぞ
れ露光時間の長いフィールドおよび露光時間の短いフィ
ールドとして、比較的に暗い画像の撮像に適した露光状
態と比較的に明るい画像の撮像に適した露光状態とに1
フィールド毎に露光条件を切り換えて撮像を行うととも
に、1フィールド毎にホワイトバランスを適応的に切り
換えて、互いに露光条件の異なる各色撮像信号を得る。
また、上記固体イメージセンサから2ライン同時読み出
し各フィールドの各色撮像信号を第1および第2のフィ
ールドメモリを格納しておき、上記暗い画像の撮像に適
した露光条件での各色撮像信号によるビデオ信号の高輝
度部分を検出し、その高輝度部分を第1または第2の切
換え手段により上記明るい画像の撮像に適した露光条件
での各色撮像信号に置き換える。そして、カメラ出力生
成部は、上記第1の切り換え手段を介して出力される奇
数フィールド画像の各色撮像信号と上記第2の切換え手
段を介して出力される偶数フィールド画像の各色撮像信
号を1フィールド毎に交互に選択し、カラー撮像出力信
号として出力する。In the video camera according to the present invention, the color image pickup section using the two-line simultaneous read-out type solid-state image sensor switches the exposure condition for each field to perform image pickup. For example, the first and second field modes are set. As a field having a long exposure time and a field having a short exposure time, an exposure state suitable for capturing a relatively dark image and an exposure state suitable for capturing a relatively bright image are provided.
The exposure condition is switched for each field to perform imaging, and the white balance is adaptively switched for each field to obtain each color imaging signal having different exposure conditions.
Further, two lines are simultaneously read out from the solid-state image sensor, and the color image pickup signals of each field are stored in the first and second field memories, and the video signal of each color image pickup signal under the exposure condition suitable for picking up the dark image is stored. The high-brightness part is detected, and the high-brightness part is replaced by each color image pickup signal under the exposure condition suitable for picking up the bright image by the first or second switching means. Then, the camera output generation unit outputs one field of each color image pickup signal of the odd field image output through the first switching unit and each color image pickup signal of the even field image output through the second switching unit. They are selected alternately for each and output as a color imaging output signal.
【0007】[0007]
【実施例】図1は、本発明の実施例となる3チップCC
Dカラービデオカメラの概略構成を示すブロック回路図
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a three-chip CC according to an embodiment of the present invention.
It is a block circuit diagram which shows schematic structure of a D color video camera.
【0008】この図1に示すカラービデオカメラは、3
枚の2ライン同時読み出し型のCCDイメージセンサ1
5R,15G,15Bを用いたカラー撮像部10、この
カラー撮像部10の各CCDイメージセンサ15R,1
5G,15Bから2ライン同時読み出しされた各色撮像
信号SRO,SRE,SGO,SGE,SBO,SBEの信号レベル
を制御するレベル制御部20、このレベル制御部20を
介して供給される各色撮像信号SRO,SRE,SGO,
SGE,SBO,SBEから1フィールド毎の各色画像信号S
R ,SG ,SB を生成するフィールド処理部30、この
フィールド処理部30により生成された各フィールドの
各色画像信号SR ,SG ,SB にプロセス処理を施すプ
ロセス処理部40、このプロセス処理部40によりプロ
セス処理が施された各色画像信号SR ,SG ,SB から
標準テレビジョン方式に準拠したカラー撮像出力信号S
OUT を生成するエンコード処理部50、上記カラー撮像
部10の動作制御を行う撮像制御部60、上記カラー撮
像部10により得られる各色撮像信号SRO,SRE,
SGO,SGE,SBO,SBEのホワイトバランスをとるよう
に上記レベル制御部20の動作を制御するホワイトバラ
ンス制御部70、さらに、同期信号を発生する同期信号
発生部80などからなる。The color video camera shown in FIG.
2 line simultaneous readout type CCD image sensor 1
Color image pickup unit 10 using 5R, 15G and 15B, and CCD image sensors 15R and 1 of the color image pickup unit 10
Level control unit 20 for controlling the signal levels of the respective color image pickup signals S RO , S RE , S GO , S GE , S BO , and S BE read simultaneously from 5G and 15B, and supplied via this level control unit 20. Each color image pickup signal S RO , S RE , S GO ,
Each color image signal S for each field from S GE , S BO , S BE
R, S G, S field processing unit 30 for generating a B, each color image signal S R for each field generated by the field processing unit 30, S G, processing section 40 which processes the process performed in S B, this process From the color image signals S R , S G , and S B processed by the processing unit 40, the color imaging output signal S conforming to the standard television system is output.
The encoding processing unit 50 that generates OUT , the imaging control unit 60 that controls the operation of the color imaging unit 10, the imaging signals S RO and S RE of each color obtained by the color imaging unit 10,
The white balance control unit 70 controls the operation of the level control unit 20 so as to achieve the white balance of S GO , S GE , S BO , and S BE , and further includes a synchronization signal generation unit 80 that generates a synchronization signal.
【0009】上記カラー撮像部10は、撮像レンズ1
1,絞り機構12,三色分解ブリズム13からなる撮像
光学系14を備え、この撮像光学系14において、上記
撮像レンズ11及び絞り機構12を介して入射される撮
像光が上記三色分解ブリズム13で三原色R,G,B成
分に色分解され、三原色R,G,B成分による赤色画
像,緑色画像及び青色画像が各CCDイメージセンサ1
5R,15G,15Bの撮像面に結像される。The color image pickup section 10 includes an image pickup lens 1
1, an aperture mechanism 12, and an image pickup optical system 14 including a three-color separation prism 13, and in the image pickup optical system 14, the image pickup light incident through the image pickup lens 11 and the diaphragm mechanism 12 has the three-color separation prism 13. The color image is separated into the three primary colors R, G, B, and the red image, the green image, and the blue image by the three primary colors R, G, B components are each CCD image sensor 1.
Images are formed on the image pickup surfaces of 5R, 15G, and 15B.
【0010】上記カラー撮像部10に用いた各CCDイ
メージセンサ15R,15G,15Bは、図2に示すよ
うに、それぞれ撮像面に奇数フィールド画像および偶数
フィールドの画像の各画素に対応するホトダイオードな
どの感光素子がマトリックス状に配列された光電変換部
SO,SEによる蓄積電荷を2本の水平転送レジスタH
OREG ,HEREG を介して2ライン同時読み出すことに
より、1フィールド毎に全画素すなわち1フレーム(2
フィールド)分の蓄積電荷を撮像信号として出力するよ
うにした2ライン同時読み出し型のP.S.CCDイメ
ージセンサ15が使用されている。As shown in FIG. 2, each CCD image sensor 15R, 15G, 15B used in the color image pickup section 10 has a photodiode such as a photodiode corresponding to each pixel of an odd field image and an even field image on the image pickup surface. Two horizontal transfer registers H are provided for storing charges accumulated by photoelectric conversion units SO and SE in which photosensitive elements are arranged in a matrix.
By reading two lines simultaneously through O REG and HE REG , all pixels, that is, one frame (2
A two-line simultaneous read-out type P.I. S. The CCD image sensor 15 is used.
【0011】このP.S.CCDイメージセンサでは、
光電変換部SO,SEにおいて各感光素子の光電変換作
用によって得られた蓄積電荷すなわち画素情報が、垂直
転送レジスタVREG を介して奇数フィールド画像の撮像
出力用の水平転送レジスタHOREG および偶数フィール
ド画像の撮像出力用の水平転送レジスタHEREG へ転送
され、これら水平転送レジスタHOREG ,HEREG を介
して上記奇数フィールド画像の撮像信号SO および偶数
フィールド画像の撮像信号SE が1フィールド期間内
に、同時に出力される。This P. S. With a CCD image sensor,
The accumulated charges obtained by the photoelectric conversion action of each photosensitive element in the photoelectric conversion units SO and SE, that is, pixel information, is transferred through the vertical transfer register V REG to the horizontal transfer register HO REG and the even field image for the output of picking up an odd field image. Is transferred to the horizontal transfer register HE REG for image pickup output of, and the image pickup signal S O of the odd-numbered field image and the image pickup signal S E of the even-numbered field image within one field period via the horizontal transfer registers HO REG and HE REG. , Are output at the same time.
【0012】また、上記各CCDイメージセンサ15
R,15G,15Bに用いたP.S.CCDイメージセ
ンサ15は電子シャッター機能を有している。この電子
シャッター機能とは、上記画素情報の蓄積時間を変える
ことによって、フィルムカメラのシャッターと同じ効果
を得るものである。画素情報は、通常、NTSC方式に
よって決められている1/60秒間、蓄積されるが、電
子シャッター機能によるとシャッター速度(1/200
0秒、1/1000秒・・・)で決められた時間のみ蓄
積される。Further, each CCD image sensor 15 described above
P. used for R, 15G, and 15B. S. The CCD image sensor 15 has an electronic shutter function. This electronic shutter function is to obtain the same effect as the shutter of a film camera by changing the accumulation time of the pixel information. Pixel information is usually accumulated for 1/60 seconds determined by the NTSC system, but according to the electronic shutter function, the shutter speed (1/200
Only 0 seconds, 1/1000 seconds ...) are accumulated.
【0013】そして、このカラー撮像部10は、上記絞
り機構12及び各CCDイメージセンサ15R,15
G,15Bが上記撮像制御部60により制御されること
により、1フィールド毎に露光条件を切り換えて撮像を
行う。例えば第1および第2のフィールドモードをそれ
ぞれ露光時間の長いフィールドおよび露光時間の短いフ
ィールドとして、比較的に暗い画像の撮像に適した露光
状態と比較的に明るい画像の撮像に適した露光状態とに
1フィールド毎に露光条件を切り換えて撮像を行う。こ
れにより、各撮像信号SO ,SE は、図3に示すよう
に、信号レベルの高いフィールドと信号レベルの低いフ
ィールドとが、それぞれ第1および第2のフィールドモ
ードで交互に繰り返される信号となる。ここで、上記第
1のフィールドモードの期間を奇数フィールドとし、上
記第2のフィールドモードの期間を偶数フィールドとす
る。なお、図4中の符号Pは、輝度の高い窓越しの屋外
シーン、符号Qは輝度の低い屋内シーンにそれぞれ相当
する。The color image pickup section 10 includes a diaphragm mechanism 12 and CCD image sensors 15R and 15R.
The G and 15B are controlled by the imaging control unit 60, and the exposure condition is switched for each field to perform imaging. For example, the first and second field modes are set as a field having a long exposure time and a field having a short exposure time, respectively, and an exposure state suitable for capturing a relatively dark image and an exposure state suitable for capturing a relatively bright image. Further, the exposure condition is switched for each field, and image pickup is performed. As a result, as shown in FIG. 3, the image pickup signals S O and S E are such that a field having a high signal level and a field having a low signal level are alternately repeated in the first and second field modes, respectively. Become. Here, the period of the first field mode is an odd field, and the period of the second field mode is an even field. It should be noted that the symbol P in FIG. 4 corresponds to an outdoor scene through a window with high brightness, and the symbol Q corresponds to an indoor scene with low brightness.
【0014】また、上記レベル制御部20は、上記カラ
ー撮像部10の各固体イメージセンサ15R,15G,
15Bから2ライン同時読み出しされた各色撮像信号S
RO,SRE,SGO,SGE,SBO,SBEが供給される6個の
電圧制御型可変利得増幅器21RO ,21RE ,21G
O ,21GE ,21BO ,21BE からなる。上記各電
圧制御型可変利得増幅器21RO ,21RE ,21
GO ,21GE ,21BO ,21BE のうち、緑色画像
撮像用の固体イメージセンサ15Gの緑色撮像信号
SGO,SGEが供給される各電圧制御型可変利得増幅器2
1GO ,21GE の利得は固定されており、赤色画像撮
像用の固体イメージセンサ15Rの緑色撮像信号SRO,
SREが供給される各電圧制御型可変利得増幅器21
RO ,21RE の利得が上記ホワイトバランス制御回路
70から供給される赤レベル制御信号R.GCにより制
御され、また、赤色画像撮像用の固体イメージセンサ1
5Bの緑色撮像信号SBO,SBEが供給される各電圧制御
型可変利得増幅器21BO ,21BE の利得が上記ホワ
イトバランス制御回路70から供給される青レベル制御
信号B.GCにより制御されることによって、上記カラ
ー撮像部10の各固体イメージセンサ15R,15G,
15Bから2ライン同時読み出しされた各色撮像信号S
RO,SRE,SGO,SGE,SBO,SBEのホワイトバランス
をとるようになっている。そして、このレベル制御部2
0によりホワイトバランスのとられた各色撮像信号
SRO,SRE,SGO,SGE,SBO,SBEが上記フィールド
処理部30に供給されるようになっている。また、上記
緑色画像撮像用の固体イメージセンサ15Gから2ライ
ン同時読み出しされた緑色撮像信号SGO,SGEは、上記
レベル制御部20の利得固定の各電圧制御型可変利得増
幅器21GO ,21GE を介して上記撮像制御部60に
供給されている。Further, the level control unit 20 includes the solid-state image sensors 15R, 15G, and
Image pickup signal S of each color read simultaneously from 2 lines from 15B
RO, S RE, S GO, S GE, S BO, S BE 6 amino voltage controlled that is supplied variable gain amplifier 21R O, 21R E, 21G
O, 21G E, 21B O, consisting of 21B E. Each voltage controlled variable gain amplifier 21R O, 21R E, 21
G O, 21G E, 21B O , among 21B E, green image signal S of the solid image sensor 15G for green imaging GO, the voltage controlled variable gain amplifier S GE is supplied 2
The gains of 1G O and 21G E are fixed, and the green image pickup signal S RO of the solid-state image sensor 15R for red image pickup is obtained.
Each voltage controlled variable gain amplifier 21 to which S RE is supplied
R O, red level control signal gain 21R E is supplied from the white balance control circuit 70 R. A solid-state image sensor 1 controlled by a GC and for capturing a red image
5B are supplied with the green image pickup signals S BO and S BE , and the gains of the voltage control type variable gain amplifiers 21B O and 21B E are supplied from the white balance control circuit 70. The solid-state image sensors 15R and 15G of the color image pickup unit 10 are controlled by the GC.
Image pickup signal S of each color read simultaneously from 2 lines from 15B
The white balance of RO , S RE , S GO , S GE , S BO , and S BE is set. And this level control unit 2
The image signals S RO , S RE , S GO , S GE , S BO , and S BE whose white balance has been set to 0 are supplied to the field processing unit 30. Further, the green image solid image sensor 15G from two line simultaneous read by green image signal S GO for imaging, S GE, each voltage-controlled gain-clamped in the level control unit 20 variable-gain amplifier 21G O, 21G E It is supplied to the imaging control unit 60 via the.
【0015】上記撮像制御部60は、その具体的な構成
を図4に示すように、上記レベル制御部20の利得固定
の各電圧制御型可変利得増幅器21GO,21GE から
供給される緑色撮像信号SGO,SGEを加算する信号加算
器61を備え、この信号加算器61による加算出力がバ
ッファ回路62を介して切換えスイッチ63の共通端子
に供給されるようになっている。この撮像制御部60
は、上記緑色撮像信号SGO,SGEの上記信号加算器61
による加算出力が上記切換えスイッチ63を介して供給
されるアイリス制御部64及びびシャッター制御部65
を備える。上記切換えスイッチ63は、上記同期信号発
生部80により与えられるフィールド切換えパルスFP
に応じて接続モードが切り換わるようになっている。例
えば、このフィールド切換えパルスFPの高位レベル時
には、アイリス制御部64側へ切り換わる第1のフィー
ルドモードとなり、低位レベル時にはシャッター制御部
65側へ切り換わる第2のフィールドモードとなる。[0015] The imaging control unit 60, the specific configuration as shown in FIG. 4, the voltage controlled variable gain amplifier 21G O of fixed gain of the level control unit 20, a green imaging supplied from 21G E A signal adder 61 for adding the signals S GO and S GE is provided, and the addition output by the signal adder 61 is supplied to the common terminal of the changeover switch 63 via the buffer circuit 62. This imaging control unit 60
Is the signal adder 61 of the green image pickup signals S GO and S GE.
The added output of the iris control unit 64 and the shutter control unit 65 are supplied via the changeover switch 63.
Equipped with. The changeover switch 63 is a field changeover pulse FP provided by the synchronization signal generator 80.
The connection mode is switched according to. For example, when the field switching pulse FP is at the high level, the first field mode is switched to the iris control section 64 side, and when it is at the low level, the second field mode is switched to the shutter control section 65 side.
【0016】上記アイリス制御部64は、スイッチ64
a、レベル検出回路64bおよび誤差アンプ64cで構
成され、また、上記シャッター制御部65は、レベル検
出回路65a,誤差アンプ65bおよび切換えスイッチ
65cで構成されている。なお、レベル検出回路64b
は、次のフィールド期間をホールドする程度の時定数を
有する。The iris control section 64 includes a switch 64.
a, a level detection circuit 64b and an error amplifier 64c, and the shutter control section 65 is composed of a level detection circuit 65a, an error amplifier 65b and a changeover switch 65c. The level detection circuit 64b
Has a time constant enough to hold the next field period.
【0017】そして、上記第1のフィールドモード時で
は、上記シャッター制御部65の切換えスイッチ65c
が基準レベルVCを選択することにより、シャッター制
御信号SCが最大となり、シャッタースピードは、1/
60secとなる。また、上記信号加算器61の出力が
バッファ回路62および切換えスイッチ63を介してス
イッチ64aへ与えられる。このスイッチ64aは、イ
ンバータ66により反転された制御パルスCTLO に基
づき、オン・オフ動作するようになっており、上記制御
パルスCTLO の高位レベル時にはオフし、低位レベル
時にはオンする。ここで、上記制御パルスCTLO に
は、後述するフィールド処理ブロック31Bにより得ら
れる第1のフィールドモードにおける撮像信号SO ,S
E の高輝度部分Pの検出パルスCTLOGが用いられる。In the first field mode, the changeover switch 65c of the shutter control section 65 is used.
Selects the reference level VC, the shutter control signal SC becomes maximum, and the shutter speed is 1 /
It will be 60 seconds. Further, the output of the signal adder 61 is given to the switch 64a via the buffer circuit 62 and the changeover switch 63. The switch 64a is turned on / off based on the control pulse CTL O inverted by the inverter 66. The switch 64a is turned off when the control pulse CTL O is at a high level and turned on when it is at a low level. Here, for the control pulse CTL O , the image pickup signals S O and S in the first field mode obtained by the field processing block 31B described later.
The detection pulse CTL OG of the high brightness portion P of E is used.
【0018】従って、レベル検出回路64bは、上記制
御パルスCTLO の低位レベル時、つまり、図3に示す
期間t1 ,t3 だけバッファ回路62の出力を取り入
れ、その出力レベルを検出する。さらに、検出されたレ
ベルがレベルV1 に対してどの程度の誤差を有している
かを誤差アンプ64cで検出する。そして、その誤差が
ゼロになるようにアイリス調整を行う。これにより、図
3に示すように、第1のフィールドモード時の撮像信号
SO ,SE の低輝度部分QがレベルV1 に設定される。[0018] Thus, the level detecting circuit 64b is at a lower level of the control pulse CTL O, i.e., incorporating the output of the buffer circuit 62 only for the period t 1, t 3 shown in FIG. 3, it detects the output level. Further, the error amplifier 64c detects how much the detected level has an error with respect to the level V 1 . Then, iris adjustment is performed so that the error becomes zero. As a result, as shown in FIG. 3, the low luminance portion Q of the image pickup signals S O and S E in the first field mode is set to the level V 1 .
【0019】一方、第2のフィールドモード時では、上
記信号加算器61の出力がバッファアンプ62および切
換えスイッチ63を介してレベル検出回路65aに供給
され、その出力レベルが検出される。さらに、その検出
された出力レベルがレベルV2 (V2 >V1 )対してど
の程度の誤差を有しているかを誤差アンプ65bで検出
する。そして、その誤差がゼロになるように、シャッタ
ー制御信号SCが切換えスイッチ65cを介してタイミ
ングジェネレータ67に供給される。このタイミングジ
ェネレータ66は、上記シャッター制御信号SCに応じ
たCCD駆動パルスを各CCDイメージセンサ15R,
15G,15Bへ供給し、CCDの電子シャッターを制
御する。これにより、第2のフィールドモードにおける
撮像信号SO ,SE の高輝度部分PがレベルV2 に設定
される。On the other hand, in the second field mode, the output of the signal adder 61 is supplied to the level detection circuit 65a via the buffer amplifier 62 and the changeover switch 63, and the output level thereof is detected. Further, the error amplifier 65b detects how much error the detected output level has with respect to the level V 2 (V 2 > V 1 ). Then, the shutter control signal SC is supplied to the timing generator 67 via the changeover switch 65c so that the error becomes zero. The timing generator 66 outputs CCD drive pulses corresponding to the shutter control signal SC to the CCD image sensors 15R,
15G, 15B to control the electronic shutter of the CCD. As a result, the high-luminance portion P of the image pickup signals S O and S E in the second field mode is set to the level V 2 .
【0020】上記タイミングジェネレータ67は、フィ
ールド毎に異なるレベルのシャッター制御信号SCに基
づいて、フィールド(1/60秒)毎に上記画素情報の
蓄積時間が変化するように、各CCDイメージセンサ1
5R,15G,15Bの駆動制御を行う。その結果、シ
ャッター速度がフィールド毎に変化して、露光時間の長
いフィールド(第1のフィールドモード)と露光時間の
短いフィールド(第2のフィールドモード)とが交互に
繰り返される。これにより、各撮像信号SO ,SE は、
図3に示すように、信号レベルの高いフィールドと信号
レベルの低いフィールドとが、それぞれ第1および第2
のフィールドモードで交互に繰り返される信号となる。
そして、図3中のレベルV1 は、第1のフィールドモー
ド時に、上記撮像制御部60により、上述のアイリス調
整を制御することで、屋内の照明条件に合わせた適切な
値になるよう自動設定される。同様に、レベルV2 は、
第2のフィールドモード時に、上述の電子シャッター機
能を制御することで、屋外の照明条件に合わせた適切な
値になるよう自動設定される。The timing generator 67 is arranged so that each CCD image sensor 1 can change the accumulation time of the pixel information for each field (1/60 seconds) based on the shutter control signal SC having a different level for each field.
Drive control of 5R, 15G, and 15B is performed. As a result, the shutter speed changes for each field, and a field having a long exposure time (first field mode) and a field having a short exposure time (second field mode) are alternately repeated. As a result, the respective image pickup signals S O and S E are
As shown in FIG. 3, a field having a high signal level and a field having a low signal level are respectively the first and second fields.
The signal is alternately repeated in the field mode.
Then, in the first field mode, the level V 1 in FIG. 3 is automatically set to an appropriate value according to the indoor lighting condition by controlling the iris adjustment described above by the imaging control unit 60. To be done. Similarly, the level V 2 is
By controlling the electronic shutter function described above in the second field mode, the value is automatically set to an appropriate value according to the outdoor lighting condition.
【0021】このように、上記撮像制御部60は、第1
および第2のフィールドモードをそれぞれ露光時間の長
いフィールドおよび露光時間の短いフィールドとして、
比較的に暗い画像の撮像に適した露光状態と比較的に明
るい画像の撮像に適した露光状態とに1フィールド毎に
露光条件を切り換えて撮像を行うように、各CCDイメ
ージセンサ15R,15G,15Bの駆動制御を行う。As described above, the image pickup control section 60 has the first
And the second field mode as a long exposure time field and a short exposure time field,
Each of the CCD image sensors 15R, 15G, 15G, 15G, 15G, 15G Drive control of 15B is performed.
【0022】さらに、上記フィールド処理部30は、上
記レベル制御部20を介して供給される赤色撮像信号S
RO,SREから1フィールド毎の赤色画像信号SR を生成
するフィールド処理ブロック31Rと、同じく緑色撮像
信号SGO,SGEから1フィールド毎の緑色画像信号SG
を生成するフィールド処理ブロック31Bと、同じく青
色撮像信号SBO,SBEから1フィールド毎の青色画像信
号SB を生成するフィールド処理ブロック31Rとから
なる。各フィールド処理ブロック31R,31G,31
Bは、それぞれ図5に示すような構成となっている。Further, the field processing section 30 is provided with the red image pickup signal S supplied through the level control section 20.
A field processing block 31R for generating a red image signal S R for each field from RO , S RE , and a green image signal S G for each field from the green image pickup signals S GO , S GE.
And a field processing block 31R that generates a blue image signal S B for each field from the blue image pickup signals S BO and S BE . Each field processing block 31R, 31G, 31
Each B has a configuration as shown in FIG.
【0023】すなわち、図5に示すように、フィールド
処理ブロック31は、上記カラー撮像部10の各CCD
イメージセンサ15R,15G,15Bに用いたP.
S.イメージセンサ15から2ライン同時読み出しされ
て上記レベル制御部20を介して供給される各撮像信号
SO ,SE をディジタル化する2個のアナロクディジタ
ル(A/D)変換器32O ,32E を備え、これらのA
/D変換器32O ,32E により各撮像信号SO ,SE
をディジタル化した各撮像データDO ,DE が、それぞ
れ直接及びフィールドメモリ33O ,33E を介して切
り換えスイッチ34O ,34E に供給される。That is, as shown in FIG. 5, the field processing block 31 includes each CCD of the color image pickup section 10.
The P.C. used for the image sensors 15R, 15G, and 15B.
S. Two analog digital (A / D) converters 32 O and 32 E for digitizing the respective image pickup signals S O and S E which are simultaneously read out from the image sensor 15 by two lines and supplied through the level control unit 20. And these A
/ D converter 32 O, 32 each of the image pickup signal S O by E, S E
The image pickup data D O and D E which are digitized are supplied to the changeover switches 34 O and 34 E directly and via the field memories 33 O and 33 E , respectively.
【0024】また、このフィールド処理ブロック31
は、上記A/D変換器32O によりディジタル化された
撮像データDO により示される撮像信号SO の信号レベ
ルを所定の基準レベルV4 と比較するレベルコンパレー
タ35O を備え、このレベルコンパレータ35O による
比較出力によって上記切り換えスイッチ34O の切り換
え制御が行われる。さらに、このフィールド処理ブロッ
ク31は、上記フィールドメモリ33E を介して1フィ
ールド遅延された撮像データDE により示される撮像信
号SE の信号レベルを上記基準レベルV4 と比較するレ
ベルコンパレータ35E を備え、このレベルコンパレー
タ35E による比較出力によって上記切り換えスイッチ
34E の切り換え制御が行われる。そして、上記各切り
換えスイッチ34O ,34E により選択された各撮像デ
ータDO ,DE が、さらに、切り換えスイッチ36を介
して出力されるようになっている。Further, this field processing block 31
Is provided with a level comparator 35 O for comparing the signal level of the image pickup signal S O represented by the image pickup data D O digitized by the A / D converter 32 O with a predetermined reference level V 4, and this level comparator 35 O switching control of the changeover switch 34 O is performed by the comparison output by O. Further, the field processing block 31 includes a level comparator 35 E for comparing the signal level of the image pickup signal S E indicated by the image pickup data D E delayed by one field via the field memory 33 E with the reference level V 4. The changeover switch 34 E is controlled by the comparison output from the level comparator 35 E. The image pickup data D O and D E selected by the changeover switches 34 O and 34 E are further output via the changeover switch 36.
【0025】上記レベルコンパレータ35O は、上記A
/D変換器32O によりディジタル化された撮像データ
DO により示される撮像信号SO の信号レベルを所定の
基準レベルV4 と比較して、上記撮像信号SO の信号レ
ベルが所定の基準レベルV4 よりも高い場合(図3の
P)に高位レベルとなり、小さい場合には低位レベルと
なる制御パルスCTLO を出力する。The level comparator 35 O is connected to the A
The signal level of the image pickup signal S O represented by the image pickup data D O digitized by the / D converter 32 O is compared with a predetermined reference level V 4, and the signal level of the image pickup signal S O is set to a predetermined reference level. is higher than V 4 becomes high level (P in FIG. 3), and if smaller outputs the control pulse CTL O as the low level.
【0026】そして、上記切換えスイッチ34O は、上
記制御パルスS3に応じて切換え動作を行い、上記制御
パルスCTLO が低位レベルのときには上記A/D変換
器32O によりディジタル化された撮像データDO を選
択し、また、上記制御パルスS3が高位レベルのときに
は上記フィールドメモリ34O から1フィールド前の撮
像データDO を選択する。すなわち、図3に示すよう
に、第1のフィールドモードにおける高輝度期間t2だ
け制御パルスCTLO が高位レベルとなり、上記切換え
スイッチ34O は、上記第1のフィールドモードにおけ
る高輝度期間t2だけ上記フィールドメモリ34O から
1フィールド前の撮像データDO を選択し、他の期間t
1 ,t3は、制御パルスCTLO が低位レベルであるた
め、上記A/D変換器32O によりディジタル化された
撮像データDO を選択する。The changeover switch 34 O performs a changeover operation according to the control pulse S3, and when the control pulse CTL O is at a low level, the image pickup data D digitized by the A / D converter 32 O. O select, also, the control pulse S3 is at the time of high level to select the imaging data D O before one field from the field memory 34 O. That is, as shown in FIG. 3, the control pulse CTL O is at a high level only during the high luminance period t2 in the first field mode, and the changeover switch 34 O is in the high luminance period t2 in the first field mode. The imaging data D O one field before is selected from the memory 34 O , and the other period t
Since the control pulse CTL O is at a low level, the t 1 and t 3 select the imaged data D O digitized by the A / D converter 32 O.
【0027】このようにすれば、上記奇数フィールド画
像の撮像信号SO をディジタル化した撮像データDO の
高輝度部分(図3のP;カメラ出力100%以上)が制
御パルスCTLO の高位レベルで検出され、その撮像信
号SO の高輝度の時だけ、ビデオレベルの低い第2フィ
ールドの撮像データDO に置き換えることができる。こ
れにより、上記切換えスイッチ62の出力側には、図3
に示すように、レベルV2 ,V2 が奇数フィールド期間
内に設定された撮像データDO が出力される。In this way, the high-luminance portion (P in FIG. 3; camera output 100% or more) of the imaged data D O obtained by digitizing the imaged signal S O of the odd-numbered field image is at the high level of the control pulse CTL O. And the image data D O of the second field having a low video level can be replaced only when the image pickup signal S O has a high luminance. Accordingly, the output side of the changeover switch 62 is connected to the output side of FIG.
As shown in, the level V 2, V 2 is the imaging data D O which is set in the odd field period is outputted.
【0028】また、上記レベルコンパレータ35E は、
上記フィールドメモリ33E を介して1フィールド遅延
された撮像データDEにより示される撮像信号SE の信
号レベルを上記所定の基準レベルV4 と比較して、上記
撮像信号SE の信号レベルが上記基準レベルV4 よりも
高い場合に高位レベルとなり、大きい高輝度部分(図3
のPa;カメラ出力100%以上)で高位レベルとな
り、低い場合には低位レベルとなる制御パルスCTLE
を出力する。Further, the level comparator 35 E is
The signal level of the image pickup signal S E indicated by the image pickup data D E delayed by one field via the field memory 33 E is compared with the predetermined reference level V 4, and the signal level of the image pickup signal S E is set to the above. When it is higher than the reference level V 4 , it becomes a high level and a large high-brightness portion (see FIG. 3).
Control pulse CTL E , which has a high level when the camera output is 100% or more) and a low level when the output is low.
Is output.
【0029】そして、上記切換えスイッチ34E は、上
記制御パルスCTLE に応じて切換え動作を行い、上記
制御パルスCTLE が低位レベルのときには上記A/D
変換器32E によりディジタル化された撮像データDE
を選択し、また、上記制御パルスCTLE が高位レベル
のときには上記フィールドメモリ34E からの1フィー
ルド前の撮像データDE を選択する。すなわち、図3に
示すように、第2のフィールドモードにおける高輝度期
間t2 だけ制御パルスCTLE が高位レベルとなり、上
記切換えスイッチ34Eは、上記第1のフィールドモー
ドにおける高輝度期間t2 だけ上記A/D変換器32E
によりディジタル化された撮像データD E を選択し、制
御パルスCTLE が低位レベルとなる他の期間t1 ,t
3 は上記フィールドメモリ34E から1フィールド前の
撮像データDE を選択する。Then, the changeover switch 34EIs on
Control pulse CTLEThe switching operation is performed according to
Control pulse CTLEIs low level, the above A / D
Converter 32EImaging data D digitized byE
And the control pulse CTLEIs a high level
Field memory 34E1 fee from
Image data D before scanningESelect. That is, in FIG.
As shown, the high brightness period in the second field mode
Interval t2Control pulse CTL onlyEBecomes a high level and
Note switch 34EIs the first field mode above
High brightness period t2Only the above A / D converter 32E
Imaging data D digitized by ESelect
Pulse CTLEDuring another period t when is at a low level1, T
3Is the field memory 34EFrom one field before
Imaging data DESelect.
【0030】このようにすれば、上記奇数フィールド画
像の撮像信号SE をディジタル化した撮像データDE の
高輝度部分が制御パルスCTLE の高位レベルで検出さ
れ、その撮像信号SE の高輝度の時だけ、ビデオレベル
の低い第1フィールドの撮像データDE に置き換えるこ
とができる。このように切換え動作を行うことにより、
上記切換えスイッチ34E の出力側には、図3に示すよ
うに、レベルV1 ,V2 が偶数フィールド期間内に設定
された撮像データDEが出力される。In this way, the high-intensity part of the imaged data D E obtained by digitizing the imaged signal S E of the odd-numbered field image is detected at the high level of the control pulse CTL E , and the high-intensity of the imaged signal S E is detected. Only in the case of, it is possible to replace with the imaging data D E of the first field having a low video level. By performing the switching operation in this way,
On the output side of the changeover switch 34 E , as shown in FIG. 3, the imaging data D E in which the levels V 1 and V 2 are set within the even field period is output.
【0031】そして、上記切換えスイッチ34O を介し
て得られる偶数フィールドの像データDO と上記切換え
スイッチ34E を介して得られる偶数フィールドの像デ
ータDE とを切換えスイッチ36で図3に示すような1
フィールド毎に反転するフィールド切換えパルスFPに
応じてフィールド毎に切り換えることにより、インター
レス走査に対応したフィールド順次の信号D0 /DE を
形成して出力する。[0031] Then, 3 a switch 36 switching between the image data D E even field obtained via the image data D O and the changeover switch 34 E even field obtained through the changeover switch 34 O Like one
By switching for each field according to the field switching pulse FP which is inverted for each field, field sequential signals D 0 / D E corresponding to interlace scanning are formed and output.
【0032】また、上記プロセス処理部40は、上記フ
ィールド処理部30により生成された各フィールドの各
色画像信号SR ,SG ,SB に同期信号付加処理など所
定の信号処理を施すプロセス処理回路40R,40G,
40Bからなり、プロセス処理済の各色画像信号SR ,
SG ,SB を上記エンコード処理部50に供給する。そ
して、上記エンコード処理部50は、上記プロセス処理
部40によりプロセス処理が施された各色画像信号
SR ,SG ,SB から標準テレビジョン方式に準拠した
カラー撮像出力信号SOUT を生成して出力する。Further, the process processing section 40 is a process processing circuit for performing a predetermined signal processing such as a synchronization signal addition processing on each color image signal S R , S G , S B of each field generated by the field processing section 30. 40R, 40G,
40B, and each processed image signal S R ,
The S G and S B are supplied to the encoding processing unit 50. Then, the encoding processing unit 50 generates a color image pickup output signal S OUT compliant with the standard television system from the respective color image signals S R , S G , S B processed by the process processing unit 40. Output.
【0033】また、上記ホワイトバランス制御部70
は、図6に示すように構成されている。このホワイトバ
ランス制御部70において、第1乃至第3の入力端子7
1R,71G,71Bには上記フィールド処理部30の
各フィールド処理ブロック31R,31G,31Bにお
いてディジタル化された各色撮像データDR ,DG ,D
B が供給され、また、第4乃至第6の入力端子72R,
72G,72Bには上記各フィールド処理ブロック31
R,31G,31Bにより得られる各制御パルスCTL
OR,CTLOG,CTLOBが供給される。The white balance control section 70 is also provided.
Are configured as shown in FIG. This white ba
In the lance controller 70, the first to third input terminals 7
1R, 71G, and 71B have the above-mentioned field processing unit 30
In each field processing block 31R, 31G, 31B
Digitalized image data D of each colorR, DG, D
BIs supplied, and the fourth to sixth input terminals 72R,
72G and 72B include the above field processing blocks 31
Each control pulse CTL obtained by R, 31G, 31B
OR, CTLOG, CTLOBIs supplied.
【0034】このホワイトバランス制御部70は、上記
各色撮像データDR,DG ,DB が上記第1乃至第3の
入力端子71R,71G,71Bを介して供給されるコ
ンパレータ73と加算器74を備える。上記コンパレー
タ73は、一方の入力端に緑色撮像データDG が供給さ
れ、他方の入力端に赤色撮像データDR と青色撮像デー
タDB とがスイッチ75を介して選択的に供給される。
そして、このコンパレータ73は、上記緑色撮像データ
DG に対する赤色撮像データDR 及び青色撮像データD
B の差分を検出する。このコンパレータ73による差分
出力は、サンプルホールド回路76に供給される。The white balance control unit 70 includes a comparator 73 and an adder 74 to which the image data D R , D G , D B of each color are supplied via the first to third input terminals 71R, 71G, 71B. Equipped with. The green image pickup data D G is supplied to one input end of the comparator 73, and the red image pickup data D R and the blue image pickup data D B are selectively supplied to the other input end thereof via the switch 75.
Then, the comparator 73 determines the red image pickup data D R and the blue image pickup data D with respect to the green image pickup data D G.
Detect the difference of B. The difference output from the comparator 73 is supplied to the sample hold circuit 76.
【0035】また、上記加算器74は、上記各色撮像デ
ータDR ,DG ,DB を加算することにより輝度信号に
相当するレベルデータを形成する。そして、この加算器
74による加算出力すなわち輝度信号に相当するレベル
データは、スイッチ77を介してピークレベル検出器7
8に供給される。そして、上記ピークレベル検出器78
は、上記加算器74により形成されるレベルデータのピ
ークレベルを検出することにより撮像画像の高い輝度部
分すなわち白部分を検出する。そして、このピークレベ
ル検出器78による検出出力は、サンプリングパルスと
して上記サンプルホールド回路76に供給される。Further, the adder 74 forms level data corresponding to a luminance signal by adding the image pickup data D R , D G and D B of the respective colors. Then, the addition output from the adder 74, that is, the level data corresponding to the luminance signal is passed through the switch 77 to the peak level detector 7
8 are supplied. Then, the peak level detector 78
Detects the high brightness portion of the captured image, that is, the white portion by detecting the peak level of the level data formed by the adder 74. The output detected by the peak level detector 78 is supplied to the sample hold circuit 76 as a sampling pulse.
【0036】さらに、このホワイトバランス制御部70
は、上記各制御パルスS3R ,S3G ,S3B が上記第
4乃至第6の入力端子72R,72G,72Bを介して
供給されるORゲート79を備える。このORゲート7
9は、上記各制御パルスCTLOR,CTLOG,CTLOB
の論理和出力により、上記各制御パルスCTLOR,CT
LOG,CTLOBが全てローレベルの期間に上記加算器7
4による加算出力すなわちレベルデータを上記ピークレ
ベル検出器78に供給するように、上記スイッチ77の
切り換え制御を行う。これにより、上記ピークレベル検
出器78には、露光時間の長い第1のフィールドにおけ
る高輝度期間を除いたレベルデータが供給される。Further, the white balance control unit 70
Includes an OR gate 79 to which each of the control pulses S3 R , S3 G and S3 B is supplied via the fourth to sixth input terminals 72R, 72G and 72B. This OR gate 7
Reference numeral 9 denotes the control pulses CTL OR , CTL OG , and CTL OB described above.
Of the control pulses CTL OR , CT
The above adder 7 is operated while L OG and CTL OB are all at the low level.
The switching control of the switch 77 is performed so that the addition output by 4, the level data, that is, the level data is supplied to the peak level detector 78. As a result, the peak level detector 78 is supplied with level data excluding the high luminance period in the first field having a long exposure time.
【0037】そして、上記ピークレベル検出器78は、
上記露光時間の長い第1のフィールドにおける高輝度期
間を除いたレベルデータについてピークレベル検出を行
い、撮像画像の高い輝度部分すなわち白部分を検出し
て、その検出出力をサンプリングパルスとして上記サン
プルホールド回路76に供給する。上記サンプルホール
ド回路76は、上記コンパレータ73により検出された
上記緑色撮像データDG に対する赤色撮像データDR 及
び青色撮像データDB の差分出力を白部分の誤差データ
としてサンプルホールドする。The peak level detector 78 is
Peak level detection is performed on the level data excluding the high luminance period in the first field having a long exposure time, a high luminance portion, that is, a white portion of the captured image is detected, and the detection output is used as a sampling pulse, and the sample hold circuit is used. Supply to 76. The sample hold circuit 76 samples and holds the difference output of the red image data D R and the blue image data D B with respect to the green image data D G detected by the comparator 73 as error data of the white portion.
【0038】さらに、このホワイトバランス制御部70
は、上記サンプルホールド回路76によりサンプルホー
ルドされた上記緑色撮像データDG に対する赤色撮像デ
ータDR 及び青色撮像データDB の各色誤差データを記
憶する4個のメモリ80RH ,80RL ,80BH ,8
0BL を備える。Further, the white balance control unit 70
It is the sample hold circuit 76 by the sampled and held the green imaging data D red imaging data D for G R and the blue image pickup data D 4 pieces of memory 80R H for storing the respective color error data B, 80R L, 80B H, 8
Equipped with a 0B L.
【0039】すなわち、上記サンプルホールド回路76
によるサンプルホールド出力は、上記システムコントロ
ーラ81により上記スイッチ75とともに切り換え制御
されるスイッチ82により、上記緑色撮像データDG に
対する赤色撮像データDR の誤差データと青色撮像デー
タDB の誤差データとが分離される。そして、上記赤色
撮像データDR の誤差データは、上記フィールドパルス
FPにより切り換え制御されるスイッチ83Rを介して
各メモリ80RH ,80RL に供給され、第1のフィー
ルドの赤色誤差データが上記メモリ80RH に書き込ま
れ、また、第2のフィールドの赤色誤差データが上記メ
モリ80RL に書き込まれる。さらに、上記青色撮像デ
ータDB の誤差データは、上記フィールドパルスFPに
より切り換え制御されるスイッチ83Bを介して各メモ
リ80BH ,80BL に供給され、第1のフィールドの
青色誤差データが上記メモリ80BH に書き込まれ、ま
た、第2のフィールドの青色誤差データが上記メモリ8
0BL に書き込まれる。That is, the sample hold circuit 76
The sample hold output by the system controller 81 is controlled by the system controller 81 together with the switch 75 to separate the error data of the red image data D R and the error data of the blue image data D B from the green image data D G. To be done. Then, the error data of the red image data D R is supplied to each of the memories 80R H and 80R L via the switch 83R which is switched and controlled by the field pulse FP, and the red error data of the first field is stored in the memory 80R. It is written to H, the red error data of the second field is written in the memory 80R L. Further, the error data of the blue image pickup data D B is supplied to each of the memories 80B H and 80B L via the switch 83B which is switched and controlled by the field pulse FP, and the blue error data of the first field is stored in the memory 80B. It is written in H and the blue error data of the second field is stored in the memory 8
It is written to the 0B L.
【0040】そして、上記各メモリ80RH ,80
RL ,80BH ,80BL から読み出される各色誤差デ
ータは、各D/A変換器84RH ,84RL ,84
BH ,84BL によりアナログ化されて、上記フィール
ドパルスFPにより切り換え制御されるスイッチ85
R,85Bを介して、各色レベル制御信号として出力さ
れる。Then, each of the memories 80R H , 80
The color error data read from R L , 80 B H , and 80 B L are the D / A converters 84R H , 84R L , and 84D, respectively.
A switch 85 which is analogized by B H and 84 B L and is switch-controlled by the field pulse FP.
It is output as each color level control signal via R and 85B.
【0041】すなわち、上記メモリ80RH から読み出
される第1のフィールドの赤色誤差データと上記メモリ
80RL から読み出される第2のフィールドの赤色誤差
データは、それぞれD/A変換器84RH ,84RL に
よりアナログ化されて、上記フィールドパルスFPによ
り切り換え制御されるスイッチ85Rを介して、赤色レ
ベル制御信号として上記レベル制御部20の各電圧制御
型可変利得増幅器21RO ,21RE に供給される。ま
た、上記メモリ80BH から読み出される第1のフィー
ルドの青色誤差データと上記メモリ80BL から読み出
される第2のフィールドの青色誤差データは、それぞれ
D/A変換器84BH ,84BL によりアナログ化され
て、上記フィールドパルスFPにより切り換え制御され
るスイッチ85Rを介して、青色レベル制御信号として
上記レベル制御部20の各電圧制御型可変利得増幅器2
1BO ,21BE に供給される。That is, the red error data of the first field read from the memory 80R H and the red error data of the second field read from the memory 80R L are respectively converted by the D / A converters 84R H and 84R L. is an analog of, via the switch 85R is switching control by the field pulse FP, the voltage-controlled of the level control unit 20 as a red-level control signal variable gain amplifier 21R O, it is supplied to the 21R E. The blue error data of the first field read from the memory 80B H and the blue error data of the second field read from the memory 80B L are converted into analog data by the D / A converters 84B H and 84B L , respectively. Then, the voltage control type variable gain amplifier 2 of the level control section 20 is converted into a blue level control signal through the switch 85R which is switched and controlled by the field pulse FP.
It is supplied to 1B O and 21B E.
【0042】このような構成のカラービデオカメラで
は、2ライン同時読み出し型の固体イメージセンサ15
R,15G,15Bを用いたカラー撮像部10による撮
像動作を上記撮像制御部60により制御して、第1およ
び第2のフィールドモードをそれぞれ露光時間の長いフ
ィールドおよび露光時間の短いフィールドとして、比較
的に暗い画像の撮像に適した露光状態と比較的に明るい
画像の撮像に適した露光状態とに1フィールド毎に露光
条件を切り換えて撮像を行うとともに、上記ホワイトバ
ランス制御部70により1フィールド毎にホワイトバラ
ンスを適応的に切り換えて、互いに露光条件の異なる各
色撮像信号を得る。そして、上記固体イメージセンサ1
5R,15G,15Bから2ライン同時読み出し各フィ
ールドの各色撮像信号を第1および第2のフィールドメ
モリ33O ,33E に格納しておき、上記暗い画像の撮
像に適した露光条件での各色撮像信号によるビデオ信号
の高輝度部分を検出し、その高輝度部分を上記明るい画
像の撮像に適した露光条件での各色撮像信号に置き換え
る。そして、上記スイッチ36は、上記第スイッチ34
O を介して出力される奇数フィールド画像の各色撮像信
号と上記スイッチ34E を介して出力される偶数フィー
ルド画像の各色撮像信号を1フィールド毎に交互に選択
し、カラー撮像出力信号として出力する。これにより、
被写体の照明条件が極端に異なる場面でも、従来のよう
に、白トビ状態になることがなく、コントラスト良く再
現でき、広いダイナミックレンジでホワイトバランスを
適正に保たれたカラー撮像出力信号を得ることができ
る。In the color video camera having such a structure, the two-line simultaneous read-out type solid-state image sensor 15 is used.
The image pickup operation by the color image pickup unit 10 using R, 15G, and 15B is controlled by the image pickup control unit 60, and the first and second field modes are set as a long exposure time field and a short exposure time field, respectively. The exposure condition is switched for each field between the exposure state suitable for capturing a dark image and the exposure state suitable for capturing a relatively bright image, and the white balance control unit 70 controls each field. Then, the white balance is adaptively switched to obtain the respective color image pickup signals having different exposure conditions. Then, the solid-state image sensor 1
Simultaneous reading of two lines from 5R, 15G, and 15B The respective color imaging signals of each field are stored in the first and second field memories 33 O and 33 E , and each color imaging is performed under the exposure condition suitable for imaging the dark image. The high-luminance portion of the video signal by the signal is detected, and the high-luminance portion is replaced with each color imaging signal under the exposure condition suitable for capturing the bright image. The switch 36 is the switch 34.
Each color image pickup signal of the odd field image output through O and each color image pickup signal of the even field image output through the switch 34 E are alternately selected for each field and output as a color image pickup output signal. This allows
Even in situations where the lighting conditions of the subject are extremely different, it is possible to obtain a color imaging output signal that does not cause overexposure as in the past and that can be reproduced with good contrast and the white balance is properly maintained in a wide dynamic range. it can.
【0043】なお、この実施例のカラービデオカメラで
は、マニュアルによるホワイトバランスの設定が可能な
ように、上記各D/A変換器84RH ,84RL ,84
BH ,84BL の出力とマニュアルによるホワイトバラ
ンス設定用の各レベル調整器86RH ,86RL ,86
BH ,86BL による出力とをスイッチ87RH ,87
RL ,87BH ,87BL により切り換えることができ
るようにしてある。[0043] In the color video camera in this embodiment, the manual to allow setting of the white balance due, each D / A converter 84R H, 84R L, 84
B H, the level adjuster for the white balance setting by 84B L output and manual 86R H, 86R L, 86
B H, switches the output according 86B L 87R H, 87
It can be switched by R L , 87B H , and 87B L.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、発明
に係るビデオカメラでは、2ライン同時読み出し型の固
体イメージセンサを用いたカラー撮像部により、1フィ
ールド毎に露光条件を切り換えて撮像を行い、例えば第
1および第2のフィールドモードをそれぞれ露光時間の
長いフィールドおよび露光時間の短いフィールドとし
て、比較的に暗い画像の撮像に適した露光状態と比較的
に明るい画像の撮像に適した露光状態とに1フィールド
毎に露光条件を切り換えて撮像を行うとともに、1フィ
ールド毎にホワイトバランスを適応的に切り換えて、互
いに露光条件の異なる各色撮像信号を得る。また、上記
固体イメージセンサから2ライン同時読み出し各フィー
ルドの各色撮像信号を第1および第2のフィールドメモ
リを格納しておき、上記暗い画像の撮像に適した露光条
件での各色撮像信号によるビデオ信号の高輝度部分を検
出し、その高輝度部分を第1または第2の切換え手段に
より上記明るい画像の撮像に適した露光条件での各色撮
像信号に置き換える。そして、カメラ出力生成部は、上
記第1の切り換え手段を介して出力される奇数フィール
ド画像の各色撮像信号と上記第2の切換え手段を介して
出力される偶数フィールド画像の各色撮像信号を1フィ
ールド毎に交互に選択し、カラー撮像出力信号として出
力するので、フィールド前のビデオ信号と現在のビデオ
信号を同時化して、等価的にダイナミックレンジを拡大
したビデオ信号を形成することができ、例えば、屋内の
シーンで一部窓越しに屋外のシーンがあるような被写体
の照明条件の極端に異なる場合でも、従来のように、屋
外のシーンが白トビ状態になるようなことをもなく、コ
ントラスト良く再現できる。As is apparent from the above description, in the video camera according to the present invention, the color image pickup section using the two-line simultaneous read-out type solid-state image sensor switches the exposure condition for each field to pick up an image. For example, the first and second field modes are set to a field having a long exposure time and a field having a short exposure time, respectively, and an exposure state suitable for capturing a relatively dark image and an exposure suitable for capturing a relatively bright image. The exposure condition is switched for each field depending on the state and imaging is performed, and the white balance is adaptively switched for each field to obtain each color imaging signal having different exposure conditions. Further, two lines are simultaneously read out from the solid-state image sensor, and the color image pickup signals of each field are stored in the first and second field memories, and the video signal of each color image pickup signal under the exposure condition suitable for picking up the dark image is stored. The high-brightness part is detected, and the high-brightness part is replaced by each color image pickup signal under the exposure condition suitable for picking up the bright image by the first or second switching means. Then, the camera output generation unit outputs one field of each color image pickup signal of the odd field image output through the first switching unit and each color image pickup signal of the even field image output through the second switching unit. Alternately selected for each, and output as a color imaging output signal, it is possible to synchronize the video signal before the field and the current video signal to form a video signal with an equivalently expanded dynamic range. Even if the lighting condition of the subject is extremely different, such as when there is an outdoor scene through a window in an indoor scene, the outdoor scene does not become overexposed as in the past, and the contrast is good. Can be reproduced.
【0045】従って、本発明によれば、広いダイナミッ
クレンジでホワイトバランスを適正に保たれたカラー撮
像信号を出力するカラービデオカメラを提供することが
できる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a color video camera which outputs a color image pickup signal in which the white balance is properly maintained in a wide dynamic range.
【図1】本発明の実施例となる3チップCCDカラービ
デオカメラの概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a 3-chip CCD color video camera that is an embodiment of the present invention.
【図2】上記カラービデオカメラに用いたCCDイメー
ジセンサの構成を示す模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing a configuration of a CCD image sensor used in the color video camera.
【図3】上記カラービデオカメラの動作を示すタイミン
グチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the color video camera.
【図4】上記カラービデオカメラにおける撮像制御部の
構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an imaging control unit in the color video camera.
【図5】上記カラービデオカメラにおけるフィールド処
理部のフィールド処理ブロックの構成を示すブロック図
である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a field processing block of a field processing unit in the color video camera.
【図6】上記カラービデオカメラにおけるホワイトバラ
ンス制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a white balance control unit in the color video camera.
【図7】従来のビデオカメラのダイナミックレンジの説
明に供する特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining a dynamic range of a conventional video camera.
10・・・・・・・・・カラー撮像部 20・・・・・・・・・レベル制御部 30・・・・・・・・・フィールド処理部 40・・・・・・・・・プロセス処理部 50・・・・・・・・・エンコーダ 60・・・・・・・・・撮像制御部 70・・・・・・・・・ホワイトバランス制御部 80・・・・・・・・・同期信号発生部 33O ,33E ・・・・フィールドメモリ 34O ,34E ・・・・切り換えスイッチ 35O ,35E ・・・・レベルコンパレータ リ 36・・・・・・・・・切り換えスイッチ10: Color imaging unit 20: Level control unit 30: Field processing unit 40: Process Processing unit 50 ... Encoder 60 ... Imaging control unit 70 ... White balance control unit 80 ... Synchronous signal generator 33 O , 33 E ... Field memory 34 O , 34 E ... Changeover switch 35 O , 35 E ... Level comparator 36 ...
Claims (1)
変換によって得られる複数の画素情報を所定時間に亘り
蓄積して出力する光電変換部から奇数フィールド画像の
撮像信号及び偶数フィールド画像の撮像信号が1フィー
ルド毎に読み出される2ライン同時読み出し型の固体イ
メージセンサを用いたカラー撮像部と、 上記カラー撮像部の露光条件を1フィールド毎に切り換
える露光制御部と、 上記カラー撮像部により得られる各色撮像信号につい
て、上記露光制御部による1フィールド毎の露光条件の
切り換えに連動して、ホワイトバランスを1フィールド
毎に切り換え制御するホワイトバランス制御部と、 上記カラー撮像部の固体イメージセンサから読み出され
る奇数フィールド画像の各色撮像信号を1フィールド分
記憶する第1のフィールドメモリと、 上記カラー撮像部の固体イメージセンサから読み出され
る偶数フィールド画像の各色撮像信号を1フィールド分
記憶する第2のフィールドメモリと、 上記カラー撮像部の固体イメージセンサから2ライン同
時読み出しされた奇数フィールド画像の緑色撮像信号の
信号レベルを基準レベルと比較する第1のレベル比較手
段と、 上記第1のレベル比較手段による比較出力によって制御
され、上記固体イメージセンサから読み出される奇数フ
ィールド画像の各色撮像信号と上記第1のフィールドメ
モリから読み出される1フィールド前の奇数フィールド
画像の各色撮像信号とを切り換えて出力する第1の切り
換え手段と、 上記第2のフィールドメモリから読み出される1フィー
ルド前の偶数フィールド画像の緑色撮像信号の信号レベ
ルを上記基準レベルとレベル比較する第2のレベル比較
手段と、 上記第2のレベル比較手段による比較出力によって制御
され、上記固体イメージセンサから読み出される偶数フ
ィールド画像の各色撮像信号と上記第2のフィールドメ
モリから読み出される1フィールド前の偶数フィールド
画像の各色撮像信号とを切り換えて出力する第2の切り
換え手段と、 上記第1の切り換え手段を介して出力される奇数フィー
ルド画像の各色撮像信号と上記第2の切換え手段を介し
て出力される偶数フィールド画像の各色撮像信号とを1
フィールド毎に交互に選択し、カラー撮像出力信号を生
成するカメラ出力生成部とを、 有することを特徴とするカラービデオカメラ。1. An image pickup signal of an odd field image and an image pickup of an even field image from a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts optical information in pixel units and accumulates and outputs a plurality of pixel information obtained by the photoelectric conversion for a predetermined time. A color image pickup unit using a two-line simultaneous read-out type solid-state image sensor for reading out a signal for each field, an exposure control unit for switching the exposure condition of the color image pickup unit for each field, and the color image pickup unit. Each color image pickup signal is read from a white balance control unit that controls switching of white balance for each field in conjunction with switching of exposure conditions for each field by the exposure control unit, and a solid-state image sensor of the color image pickup unit. A first filter for storing one field of each color imaging signal of an odd field image Field memory, a second field memory for storing one field of each color image pickup signal of an even field image read from the solid-state image sensor of the color image pickup section, and an odd number of two lines simultaneously read from the solid-state image sensor of the color image pickup section. First level comparing means for comparing the signal level of the green image pickup signal of the field image with a reference level, and image pickup for each color of the odd field image which is controlled by the comparison output by the first level comparing means and read from the solid-state image sensor. A first switching means for switching and outputting a signal and an image pickup signal of each color of an odd field image one field before read from the first field memory; and an even field one field before read from the second field memory. Signal of green image pickup signal of image Second level comparing means for comparing the level with the reference level, and each color image pickup signal of the even field image read from the solid-state image sensor, which is controlled by the comparison output by the second level comparing means, and the second level comparing means. Second switching means for switching and outputting each color image pickup signal of the even field image one field before which is read out from the field memory, and each color image pickup signal of the odd field image outputted via the first switching means. 1 is set for each color image pickup signal of the even field image output through the second switching means.
A color video camera, comprising: a camera output generation unit that alternately selects each field and generates a color imaging output signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3266917A JPH0583730A (en) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | Color video camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3266917A JPH0583730A (en) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | Color video camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0583730A true JPH0583730A (en) | 1993-04-02 |
Family
ID=17437471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3266917A Withdrawn JPH0583730A (en) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | Color video camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0583730A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5847796A (en) * | 1996-03-06 | 1998-12-08 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device with driver element thicker than a first substrate and on a second substrate and method of manufacturing |
EP1088979A2 (en) | 1999-09-30 | 2001-04-04 | Mazda Motor Corporation | A control system for a direct injection engine of spark ignition type |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3266917A patent/JPH0583730A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5847796A (en) * | 1996-03-06 | 1998-12-08 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device with driver element thicker than a first substrate and on a second substrate and method of manufacturing |
EP1088979A2 (en) | 1999-09-30 | 2001-04-04 | Mazda Motor Corporation | A control system for a direct injection engine of spark ignition type |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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