(57)【要約】【課題】  低照度環境下においても、鮮明でＳ／Ｎ比の良好な撮像画像を取得することができる撮像装置を得る。【解決手段】  固体撮像素子が光電変換した電荷を一定期間蓄積してから出力するスローシャッター機能及び固体撮像素子が光電変換した電荷を増倍して出力する電子増倍機能を有し、スローシャッター機能が動作しているときに、照度測定部により測定した照度に応じて露光時間を切り替え、電子増倍の増倍率を露光時間及び上記照度に応じて変化させるようにした。【選択図】          図１
2010200089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を光電変換し電荷を発生させて出力する固体撮像素子と、
この固体撮像素子から出力された上記電荷を増幅し電気信号として出力するアンプと、
このアンプが出力した上記電気信号に基づき映像信号を生成して出力する映像信号処理部と、
この映像信号処理部が出力した上記映像信号を表示用の映像フォーマットに変換して出力する映像信号出力部と、
外部の照度を測定する照度測定部と、
上記映像信号が表示されるときの撮像画像の明るさを調整する制御部とを備え、
上記固体撮像素子が光電変換した電荷を一定期間蓄積してから出力するスローシャッター機能及び上記固体撮像素子が光電変換した電荷を増倍して出力する電子増倍機能を有し、
上記制御部は、上記スローシャッター機能が動作しているときに、上記照度測定部により測定した照度に応じて露光時間を切り替え、上記電子増倍の増倍率を上記露光時間及び上記照度に応じて変化させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記スローシャッター機能の露光時間が長くなるよう切り替えるときにはこの切り替えた露光時間に応じて上記電子増倍の増倍率を低くするよう制御し、上記スローシャッター機能の露光時間を次に長くなるよう切り替えるときまで上記照度測定部により測定した照度に応じて上記電子増倍の増倍率を徐々に高くするよう制御することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記スローシャッター機能の露光時間が長くなるよう切り替えたときの上記電子増倍の増倍率は、切り替え前の露光時間を切り替え後の露光時間で割った値であることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
上記電子増倍の増倍率及び電子増倍の増倍率の補正値を対応付けて記憶するデータテーブルを備え、
上記制御部は、上記スローシャッター機能が動作しているときの上記電子増倍の増倍率を上記データテーブルに基づき補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
上記映像信号処理部の生成した映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出部を備え、
上記スローシャッター機能が動作しているときの目標輝度レベル及び上記輝度レベル検出部の検出した輝度レベルに基づき上記電子増倍の増倍率の補正値を決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記輝度レベル検出部は、上記スローシャッター機能の露光時間が長くなるよう切り替える前後の輝度レベルを検出し、２つの該輝度レベルに変化が生じている場合には、２つの上記輝度レベルに変化が生じないよう上記電子増倍の増倍率の補正値を更新することを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体撮像素子を用いて撮像される撮像画像の明るさを調整する電子増倍機能及びスローシャッター機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置には、低照度環境下における高感度化機能として、固体撮像素子が蓄積した電荷を増倍して出力することによって暗い環境下での撮像画像の感度を向上する電子増倍機能と、シャッター時間（露光時間）を伸ばして撮像することによって固体撮像素子による電荷蓄積時間を長くして微弱な光でも撮像することを可能にするスローシャッター機能とを備えたものがある。
このような電子増倍機能とスローシャッター機能とを同一の撮像装置で使用する場合には、電子増倍機能とスローシャッター機能とをそれぞれ別の輝度制御モードとして独立に制御し、電子増倍機能動作時では露光時間を一定にして電子増倍の増倍率を変化させ、スローシャッター機能動作時では暗くなるにつれて露光時間を段階的に延ばしていき電子増倍の増倍率を一定の値に固定していることが一般的であった。
【０００３】
また、従来技術として、スローシャッター機能の露光時間の倍率に応じたＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）補正データを読み出し、ＡＧＣ値の補正を行うことで、レンズから入ってきた被写体の明るさの変化量とスローシャッター機能の露光時間の倍率の変化による出力映像信号の変化量とを一致させるテレビカメラ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７５００７号公報（第４−５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の撮像装置においては、スローシャッター機能の露光時間を２倍、４倍、６倍・・・と段階的に延ばしていくため、収束輝度増幅レベルの分解能が低く、映像が白とびしたり、黒く落ち込んだりしてしまい、鮮明な撮像画像を取得できないという問題点があった。
また、特許文献１は、レンズから入ってきた被写体の明るさの変化量とスローシャッター機能の露光時間の倍率の変化による出力映像信号の変化量とを一致させることを目的としており、従来の撮像装置におけるスローシャッター機能の収束輝度増幅レベルの分解能が低いことにより鮮明な撮像画像が取得できないという問題点を解決できるものではない。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、低照度環境下においても、鮮明でＳ／Ｎ比の良好な撮像画像を取得することができる撮像装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る撮像装置は、光を光電変換し電荷を発生させて出力する固体撮像素子と、この固体撮像素子から出力された上記電荷を増幅し電気信号として出力するアンプと、このアンプが出力した上記電気信号に基づき映像信号を生成して出力する映像信号処理部と、この映像信号処理部が出力した上記映像信号を表示用の映像フォーマットに変換して出力する映像信号出力部と、外部の照度を測定する照度測定部と、上記映像信号が表示されるときの撮像画像の明るさを調整する制御部とを備え、上記固体撮像素子が光電変換した電荷を一定期間蓄積してから出力するスローシャッター機能及び上記固体撮像素子が光電変換した電荷を増倍して出力する電子増倍機能を有し、上記制御部は、上記スローシャッター機能が動作しているときに、上記照度測定部により測定した照度に応じて露光時間を切り替え、上記電子増倍の増倍率を上記露光時間及び上記照度に応じて変化させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る撮像装置は、スローシャッター機能動作時には照度測定部により測定した照度に応じて露光時間を切り替え、電子増倍の増倍率を露光時間及び上記照度に応じて変化させるようにしたので、低照度環境下においても鮮明でＳ／Ｎ比の良好な撮像画像を取得することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の撮像装置における輝度制御モードと各輝度制御モード動作時の各設定値との関係を示す図である。
【図３】従来の撮像装置における輝度制御モードと輝度増幅レベルとの関係を示す図である。
【図４】この発明の撮像装置における輝度制御モードと各輝度制御モード動作時の各設定値との関係を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る撮像装置におけるスローシャッター制御モード時の露光時間と電子増倍の増倍率との関係を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る撮像装置における輝度制御モードと輝度増幅レベルとの関係を示す図である。
【図７】実施の形態２に係るＣＣＤ２の電子増倍の感度がばらついている場合におけるスローシャッター制御モード時の露光時間と輝度増幅レベルとの関係を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２に係るデータテーブル１６のデータ構成の一例を示すデータ構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図において、レンズ１を介して入射された光は固体撮像素子としてのＣＣＤ（Ｃｈａｅｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）２で結像され、被写体の光学像を生成する。ＣＣＤ２は、この光学像を光電変換して電荷を発生させ、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）３に出力する。ＣＤＳ３が、ＣＣＤ２から出力された電荷のノイズを除去し、アンプ４が、このノイズを除去した電荷を増幅し電気信号として出力し、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器５により、アナログ信号である電気信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器５で変換されたデジタル信号は映像信号処理部６に出力される。映像信号処理部６では、入力されたデジタル信号に各種の画像処理を行い、映像信号を生成する。映像信号処理部６から出力された映像信号が映像信号出力部７により所定の映像フォーマットに変換されて外部の表示部（図示せず）に出力される。所定の映像フォーマットに変換された映像信号が撮像画像として表示部に表示される。
【００１１】
輝度レベル検出部としての輝度レベル検出回路８は映像信号処理部６で生成された映像信号の輝度レベルを検出するものである。制御部としてのマイクロプロセッサ９は、撮像装置の各種制御を司るものであり、映像信号が表示されるときの撮像画像の明るさも調整する。Ｉ／Ｆ部１０は外部とのコマンドインタフェースを実現するためのものであり、Ｉ／Ｆ部１０からコマンドが入力されると、マイクロプロセッサ９は、入力されたコマンドを判別して撮像装置内の各ブロックを制御し、撮像装置の動作を決定する。
【００１２】
電子増倍制御回路１１は、マイクロプロセッサ９から出力された信号に基づいて電子増倍の増倍率を決定し、ＣＣＤ駆動回路１２が、電子増倍制御回路１１の決定した増倍率に基づいて所定の駆動パルスをＣＣＤ２に供給する。ＣＣＤ２が、ＣＣＤ駆動回路１２から供給された所定の駆動パルスに基づき、光電変換した電荷を増倍してＣＤＳ３に出力する。
【００１３】
タイミングジェネレータ１３は、マイクロプロセッサ９から出力された信号に基づいて露光時間を決定し、ＣＣＤ駆動回路１２が、タイミングジェネレータ１３の決定した露光時間に基づいて所定の駆動パルスをＣＣＤ２に供給する。ＣＣＤ２が、ＣＣＤ駆動回路１２から供給された所定の駆動パルスに基づき、光電変換した電荷を一定期間蓄積してＣＤＳ３に出力する。また、メモリ回路１４には１フィールド分の映像データを保存し、映像信号処理部６は、スローシャッター機能が動作していて、映像信号が出力されない期間が存在するときには、メモリ回路１４に保存されている映像データを補完映像データとして映像信号出力部７に出力する。
【００１４】
レンズ駆動回路１５は、マイクロプロセッサ９からの信号に基づいてレンズ１を駆動する。
【００１５】
ここで、この発明に係る撮像装置と対比させるため、従来の撮像装置の輝度制御動作について説明する。
まず、図２は、従来の撮像装置において、外部の照度（環境照度）に応じて撮像画像の輝度（明るさ）を調整して高感度化する制御モードの種類である３つの輝度制御モードと各輝度制御モード動作時の絞り、電子増倍の増倍率及び露光時間の各設定値との関係を示す図である。
【００１６】
輝度制御モードは、撮像環境が明るい状態から暗い状態になるにしたがって、絞り制御モード、電子増倍制御モード、スローシャッター制御モードの順に遷移する。
【００１７】
マイクロプロセッサ９は、照度測定部（図示なし）により測定された環境照度が照度Ａより高い（外部が明るい）ときには絞り制御モードを駆動する。絞り制御モードでは、マイクロプロセッサ９は、外部が暗く（環境照度が低く）なるにつれてレンズ１に入射される光量が多くなるようにレンズ駆動回路１５を介してレンズ１に内蔵される絞り（図示せず）を開き、外部が明るくなるにつれてレンズ１に入射される光量が少なくなるように絞りを閉じるよう絞りを制御して、明るいときに撮像画像が白飛びしたり、暗いときに撮像画像の被写体が見え難くなったりしないように、撮像画像の明るさ（輝度レベル）を調整する。
絞り制御モードでは、電子増倍の増倍率は最小値、露光時間は固定（例えば１／６０秒固定）となっている。
【００１８】
次に、絞り制御モードによる制御では撮像画像に充分な明るさが得られない環境照度が照度ＡからＢの間では、マイクロプロセッサ９は電子増倍制御モードを駆動し、電子増倍機能を動作させる。電子増倍制御モードでは、マイクロプロセッサ９は、環境照度に基づき電子増倍制御回路１１に制御信号を出力すると、電子増倍制御回路１１は、マイクロプロセッサ９から入力した制御信号に基づいて電子増倍の増倍率を決定する。そして、電子増倍制御回路１１が決定した増倍率に基づき、ＣＣＤ駆動回路１２は所定の駆動パルスをＣＣＤ２に供給する。ＣＣＤ２は、ＣＣＤ２に結像された光学像を光電変換した電荷を蓄積して出力するときに、蓄積した電荷をＣＣＤ駆動回路１２からの駆動パルスに基づいて電子増倍して出力することで、暗い環境下での撮像画像の感度を高くすることができる。
電子増倍制御モードでは、絞りは開放状態、露光時間は絞り制御モードと同様、固定となっている。
【００１９】
さらに環境照度が照度Ｂの状態より低く（外部が暗く）なると、電子増倍制御モードによる制御でも撮像画像に充分な明るさが得られなくなるため、マイクロプロセッサ９は、スローシャッター制御モードを駆動し、スローシャッター制御モードを動作させる。スローシャッター制御モードでは、マイクロプロセッサ９は、ＣＣＤ２で光電変換した電荷を蓄積するときの蓄積時間を２倍、４倍、６倍・・・と長くしていくことで、撮像装置の輝度増幅レベルを上げ、微弱な光でも撮像可能となる。
スローシャッター制御モードでは、絞りは開放状態、電子増倍の増倍率は最大値となっている。
【００２０】
図３は、従来の撮像装置において、３つの輝度制御モードと輝度増幅レベルとの関係を示す図である。図において、横軸は環境照度に応じて切り替わる３つの輝度制御モードであり、縦軸は輝度制御モードに応じて制御された輝度増幅レベルである。
【００２１】
絞り及び電子増倍の増倍率はマイクロプロセッサ９により制御されるため、マイクロプロセッサ９で処理しやすい２５６や１０２４という値の分解能で制御されることが多い。そのため、絞り制御モード及び電子増倍制御モード時の輝度増幅レベルはほぼ連続的に変化するので、視覚上の輝度レベルも滑らかに変化する。
それに対し、スローシャッター制御モード時の露光時間は２倍、４倍、６倍・・・という値で段階的に変化するため、図３に示すように輝度増幅レベルに段差が生じてしまう。このスローシャッター制御モード時の輝度増幅レベルの分解能の低さに起因して、映像が白っぽく飛んでしまったり、黒く沈んでしまったりする現象が発生していた。
【００２２】
次に、図４は、この発明における撮像装置の、３つの輝度制御モードと各輝度制御モード動作時の各設定値との関係を示す図である。輝度制御モードは図２と同様に、撮像環境が明るい状態から暗い状態になるにしたがって、絞り制御モード、電子増倍制御モード、スローシャッター制御モードの順に遷移する。
【００２３】
絞り制御モード及び電子増倍制御モードにおける絞り、電子増倍の増倍率及び露光時間は図２と同様である。スローシャッター制御モードでは、暗くなるにつれて露光時間は２倍、４倍、６倍・・・と変化し、絞りは開放状態となるが、電子増倍の増倍率は可変となっている。
【００２４】
図５は、実施の形態１に係る撮像装置において、スローシャッター制御モード時の露光時間と電子増倍の増倍率との関係を示す図である。図において、横軸は環境照度に応じて切り替わるスローシャッター制御モード時の露光時間であり、縦軸は露光時間及び環境照度に応じて制御される電子増倍の増倍率である。
【００２５】
環境照度が低下していき、電子増倍制御モードからスローシャッター制御モードに遷移すると、マイクロプロセッサ９は露光時間を２倍にするようタイミングジェネレータ１３に制御信号を出力する。露光時間が２倍になると、撮像装置の全体の輝度増幅レベルも２倍になるので、マイクロプロセッサ９は、電子増倍制御回路１１に電子増倍の増倍率を電子増倍制御モードの最小値と最大値（図５の設定値Ｂ）との間の１／２の値（図５の設定値Ａ）になるよう制御信号を出力する。その後、マイクロプロセッサ９は、環境照度が低くなるにつれて電子増倍の増倍率を設定値Ｂに達するまで徐々に上げていくよう電子増倍制御回路１１に制御信号を出力する。
【００２６】
環境照度がさらに低くなると、マイクロプロセッサ９は露光時間を４倍にするようタイミングジェネレータ１３に制御信号を出力する。露光時間が４倍になると、撮像装置の全体の輝度増幅レベルは４／２倍になるので、マイクロプロセッサ９は、電子増倍制御回路１１に電子増倍の増倍率を最小値と設定値Ｂとの間の２／４つまり１／２の値になるよう信号を出力する。その後、マイクロプロセッサ９は、環境照度が低くなるにつれて電子増倍の増倍率を設定値Ｂに達するまで徐々に上げていくよう電子増倍制御回路１１に制御信号を出力する。
【００２７】
さらに、環境照度が低くなると、マイクロプロセッサ９は露光時間を６倍にするようタイミングジェネレータ１３に信号を出力する。露光時間が６倍になると、撮像装置の全体の輝度増幅レベルは６／４倍になるので、マイクロプロセッサ９は、電子増倍制御回路１１に電子増倍の増倍率を最小値と設定値Ｂとの間の４／６つまり２／３の値になるよう信号を出力する。その後、マイクロプロセッサ９は、環境照度が低くなるにつれて電子増倍の増倍率を設定値Ｂに達するまで徐々に上げていくよう電子増倍制御回路１１に制御信号を出力する。
以降、環境照度に応じて同様に電子増倍の増倍率を変化させる。
【００２８】
このようにして、スローシャッター制御モード時の収束輝度増幅レベルの分解能を高くした結果、図６に示すように、スローシャッター制御モード時の輝度増幅レベルはほぼ連続的に変化するようになり、視覚上の輝度レベルを滑らかに変化させることができるようになる。
【００２９】
上記実施の形態１では、撮像装置の露光時間が２倍、４倍、６倍と段階的に変化する場合であっても、電子増倍の増倍率を環境照度に応じて徐々に変化させることにより輝度増幅レベルを滑らかに変化させることができ、鮮明でＳ／Ｎ比の良好な撮像画像を取得することができる。
【００３０】
実施の形態２．
実施の形態１では、露光時間及び環境照度に基づいて電子増倍の増倍率を徐々に変化させるようにしたが、電荷増倍型のＣＣＤ２の電子増倍の感度は、ＣＣＤ２の個体差又はＣＣＤ２の経年変化等の理由によって、ばらつくことが知られており、このようなばらつきが発生した場合には、想定している輝度増幅レベルと実際の輝度増幅レベルとの間でずれが生じてしまい、良好な輝度制御を行うことが難しくなる。
実施の形態２では、電荷増倍型のＣＣＤ２の電子増倍の感度にばらつきが発生した場合でも、良好に輝度制御が行うことができ、視認性に優れた撮像画像を取得することができる撮像装置について説明する。
【００３１】
実施の形態１で説明したように、露光時間を変更するときに電子増倍の増倍率を露光時間に応じた所定の値に設定し、その後、環境照度が低くなるにつれて電子増倍の増倍率を徐々に設定値Ｂに達するまで上げていくようにした場合、ＣＣＤ２の電子増倍の感度が想定値どおりであれば、図６のようになり、露光時間を切り替える前後で輝度増幅レベルが不連続となることはない。しかしながら、ＣＣＤ２の電子増倍の感度が想定値より大きくなる方向にばらついている場合には輝度増幅レベルが想定より大きくなってしまい、小さくなる方向にばらついている場合には輝度増幅レベルが想定より小さくなってしまうため、露光時間の切り替え前後で輝度増幅レベルが不連続となってしまう。
【００３２】
図７は、実施の形態２に係る撮像装置において、ＣＣＤ２の電子増倍の感度が想定値より大きくなる方向にばらついている場合の、スローシャッター制御モード時の露光時間と輝度増幅レベルとの関係を示す図である。図において、横軸は環境照度に応じて切り替わるスローシャッター制御モード時の露光時間であり、縦軸は露光時間及び環境照度に応じて制御される輝度増幅レベルである。
【００３３】
このように輝度増幅レベルが不連続になることによって、露光時間を切り換える時に映像信号の輝度に変動が発生する。露光時間を長くするよう切り替える時に、電子増倍の感度が大きくなる方向にばらついていれば輝度が下がる方向に変動し、電子増倍の感度が小さくなる方向にばらついていれば輝度が上がる方向に変動するため、露光時間を切り換える時に表示部に表示される撮像画像が急に明るくなったり暗くなったりする現象が発生したり、ハンチング（撮像画像が明るくなったり暗くなったりという状態を繰り返し、一定の明るさで安定しない）したりしてしまう。
【００３４】
図８は、実施の形態２に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。図において、図１と同じ構成については同一の番号で示している。図１と異なり図８では、マイクロプロセッサ９に、スローシャッター制御モード時に設定する電子増倍の増倍率の設定値列を記憶しているデータテーブル１６と学習手段１７とが設けられている。
【００３５】
図９は、実施の形態２に係るデータテーブル１６のデータ構成の一例を示すデータ構成図である。データテーブル１６には、実施の形態１における電子増倍の増倍率の理論値列及び電子増倍の増倍率の設定値列をそれぞれ対応付けて記憶している。
電子増倍の増倍率の設定値とは、輝度レベル検出回路８から入力された輝度レベルである輝度レベル指標値を、スローシャッター制御モード時における目標輝度レベルと同レベルにするために補正すべき電子増倍の増倍率の補正後の値であり、目標輝度レベルと輝度レベル指標値との差により決まる。
【００３６】
まず、電子増倍制御モードからスローシャッター制御モードに遷移するときに、データテーブル１６に、スローシャッター制御モード時に設定する電子増倍の増倍率の設定値列を記憶する。
スローシャッター制御モードに遷移するときに、マイクロプロセッサ９は、輝度レベル検出回路８から現在の輝度レベルを取得して、この輝度レベルを輝度レベル指標値として、データテーブル１６を生成する。例えば、スローシャッター制御モード時に遷移するときに、目標輝度レベルが１０、輝度レベル指標値が１１であれば、ＣＣＤ２の電子増倍の感度が想定値より大きくなる方向にばらついていることになり、その感度は想定値の１．１倍（１１／１０）である。よって、図９のように、データテーブル１６の電子増倍の増倍率の設定値は、電子増倍の増倍率の理論値をそれぞれ１．１で割った値となるよう補正した値にすればよい。また、実施の形態１の図５において、電子増倍の増倍率の設定値Ｂを２倍としたときには設定値Ａは１．５倍となるが、図９は、電子増倍の増倍率の設定値Ｂを２倍としたときについてのデータテーブル１６であり、設定値Ｂ以上や設定値Ａ以下の値に設定されることはないため電子増倍の増倍率の理論値を１．５倍〜２倍の範囲としている。
【００３７】
次に、マイクロプロセッサ９は、電子増倍の増倍率の理論値及び生成されたデータテーブル１６に基づき、電子増倍の増倍率の設定値を決定し、電子増倍制御回路１１に制御信号を出力する。
以降、スローシャッター制御モードにおいて、マイクロプロセッサ９は、電子増倍の増倍率の理論値及びデータテーブル１６に基づき、電子増倍の増倍率の設定値を決定し、電子増倍制御回路１１に制御信号を出力する。
【００３８】
このように、スローシャッター制御モード時の目標輝度レベル及び輝度レベル検出回路８から取得した輝度レベル指標値に基づきスローシャッター制御モード時の電子増倍の増倍率を決定するようにしたので、ＣＣＤ２の個体差等により電子増倍の感度がばらついている場合でも、露光時間の切り替え前後の輝度増幅レベルがほぼ連続的に変化するようになり、表示部に表示される撮像画像が急に明るくなったり暗くなったりせず、また、ハンチングすることもなくなる。
【００３９】
次に、学習手段１７が、露光時間を長くするよう切り替える毎に、映像信号の輝度レベルの変動量を検出し、輝度レベルの変動が発生しないようにデータテーブル１６内に記憶している電子増倍の増倍率の設定値列を書き換える動作について説明する。
まず、マイクロプロセッサ９は、露光時間を長くするよう切り替える直前に、輝度レベル検出回路８から輝度レベルを取得する。その後、マイクロプロセッサ９が、電子増倍の増倍率の理論値及び現在のデータテーブル１６に基づき、電子増倍の増倍率の設定値を決定し、電子増倍制御回路１１に制御信号を出力すると、マイクロプロセッサ９は、再度、輝度レベル検出回路８から輝度レベルを取得する。この輝度レベルは、露光時間を長くし、データテーブル１６に基づき決定した電子増倍の増倍率の設定値により電子増倍された映像信号の輝度レベルである。
【００４０】
次に、学習手段１７は、露光時間の切り替え前後の輝度レベルを比較し、輝度レベルに変動がなければ、ＣＣＤ２の電子増倍の感度は正しく補正されていると判断し、次に露光時間を長くするよう切り替える時まで、データテーブル１６を更新しない。
輝度レベルに変動があれば、学習手段１７は、その変動量に応じて、ＣＣＤ２の電子増倍の感度を正しく補正できるようデータテーブル１６の電子増倍の増倍率の設定値列を更新する。例えば、露光時間の切り替え前の輝度レベルが１０であったのに対し、切り替えた後の輝度レベルが９であった場合には、データテーブル１６の電子増倍の増倍率の設定値による補正値が大きすぎたことになり、その感度は切り替え前の０．９倍（９／１０）である。よって、図９のデータテーブル１６の電子増倍の増倍率の設定値は、電子増倍の増倍率の設定値をそれぞれ０．９で割った値となるよう再補正し、更新する。
その後、マイクロプロセッサ９が、電子増倍の増倍率の理論値及び更新後のデータテーブル１６に基づき、電子増倍の増倍率の設定値を決定し、電子増倍制御回路１１に制御信号を出力する。
【００４１】
このように、スローシャッター制御モード時の露光時間を長くするよう切り替えるときに、切り替え前後の輝度レベルの変動量に基づきデータテーブル１６の電子増倍の増倍率の設定値を最適な値に補正及び更新する学習機能を設けたことにより、ＣＣＤ２の経年変化等により電荷増倍型のＣＣＤ２の電子増倍の感度にばらつきが発生した場合でも、輝度レベルの安定した良好な撮像画像を取得することができ、視認性に優れた撮像画像を取得することができる。
【００４２】
上記実施の形態では、スローシャッター制御モード時の電子増倍の増倍率を、データテーブル１６を参照しながら設定する構成について説明したが、データテーブル１６の電子増倍の増倍率の理論値と設定値列との関係を示す演算式による演算処理、または、演算処理及びデータテーブル１６を組み合わせて構成するようにしてもよい。
【００４３】
また、データテーブル１６に電子増倍の増倍率の設定値列を複数パターン記憶するようにし、目標輝度レベル及び輝度レベル指標値に基づき、最適な電子増倍の増倍率の設定値列のパターンを選択するようにしてもよい。
【００４４】
あるいは、データテーブル１６に電子増倍の増倍率の設定値列を複数パターン記憶するようにし、ユーザがＩ／Ｆ部１０を介して設置値列を選択できるようにしてもよく、撮像装置の設置場所の撮像環境に対応したチューニングの自由度の幅が広がり、露光時間変化が頻繁に発生しないようなヒステリシス特性を持った設置値に変更することもできるようになる。
【符号の説明】
【００４５】
１  レンズ
２  ＣＣＤ
３  ＣＤＳ
４  アンプ
５  Ａ／Ｄ変換器
６  映像信号処理部
７  映像信号出力部
８  輝度レベル検出回路
９  マイクロプロセッサ
１０  Ｉ／Ｆ部
１１  電子増倍制御回路
１２  ＣＣＤ駆動回路
１３  タイミングジェネレータ
１４  メモリ回路
１５  レンズ駆動回路
１６  データテーブル
１７  学習手段
【図１】
2010200089.tif 000003
【図２】
2010200089.tif 000004
【図３】
2010200089.tif 000005
【図４】
2010200089.tif 000006
【図５】
2010200089.tif 000007
【図６】
2010200089.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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