JP2002344815A

JP2002344815A - 撮像装置

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Publication number: JP2002344815A
Application number: JP2001148574A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Tanaka; 英史田中
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像素子内に使用目的に応じた数多くの回路
を内蔵させて一体化構造とし、性能向上を図ると共に小
型軽量化を図ることは、ＣＣＤを撮像素子に使用する撮
像装置では、非常に困難である。【解決手段】ＣＭＯＳタイプの撮像回路２１と同じ基
板上に形成されたプレリミッタ回路２８の被写体光像照
射量対出力信号特性は、標準照射量１００％よりも小な
る被写体光像照射量のときの所定の信号レベルをプレリ
ミッタ位置とし、被写体光像照射量４００％のレベルま
で傾斜させた特性とされている。画像処理回路３０は撮
像素子２０の出力撮像信号に対してガンマ０.４５で画
像処理する。これにより得られる映像信号の被写体光像
照射量対出力信号特性は、ＴＶ規格に合致しており、し
かも被写体光像照射量１００％以上４００％までのレベ
ルの画像も表現された映像信号が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビカメラやディ
ジタルカメラなどの撮像装置に係り、特に撮像素子によ
り撮像された被写体光像の電気信号に対し、被写体光量
対信号出力特性の傾斜を二種類以上持たせるレベル制限
動作を行うリミッタを備える撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３（Ａ）は従来の撮像装置の一例のブ
ロック図を示す。同図において、図示しない被写体から
の一画面の被写体光像は撮像素子１に結像されて電気信
号（撮像信号）に変換される。この撮像素子１の入射被
写体光量対撮像信号出力特性はIに示すように、所定レ
ベル以下のレベル範囲では被写体光量に比例して撮像信
号の信号レベルが増加する特性を示す。

【０００３】撮像素子１から出力された撮像信号は、外
部回路のプレリミッタ回路２に供給され、ここで入射被
写体光量対撮像信号出力特性が１００％信号出力時に複
数の傾斜を持つようにレベル制限される。例えば、撮像
素子１の出力撮像信号の最大信号レベルを２００％とす
ると、プレリミッタ回路２は、入力撮像信号が０〜９０
％の信号レベル範囲では入力撮像信号をそのまま出力
し、９０％〜２００％の信号レベル範囲では９０％〜１
００％の信号レベル範囲に圧縮し、２００％以上の信号
レベル範囲では１００％一定値にレベル制限する。

【０００４】従って、このときのプレリミッタ回路２の
被写体光量対出力信号特性は、図３（Ａ）にIIで示され
る。このように、被写体光量対出力信号特性に複数の傾
斜を持つようにレベル制限することで、被写体光像の表
現範囲を拡大できる。この複数の傾斜特性を持つプレリ
ミッタ回路２から出力された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器
３に供給され、ここで例えば１０ビットのディジタル信
号に変換される。Ａ／Ｄ変換器３の被写体光量対出力信
号特性は、図３（Ａ）にIIIで示すように、プレリミッ
タ回路２からの入力信号をそのままのレベルでディジタ
ル信号に変換した特性である。

【０００５】Ａ／Ｄ変換器３から出力されたディジタル
信号は、画像処理回路４に供給され、ここでＴＶ映像信
号標準のガンマ値０.４５になるように画像処理が施さ
れて映像信号として出力される。従って、画像処理回路
４の被写体光量対出力信号特性はIVで示される。

【０００６】プレリミッタ回路を有しない従来の撮像装
置では、図３（Ｂ）に示すように、撮像素子１から出力
される撮像信号を最大信号レベル１００％に設定し、こ
れをそのままＡ／Ｄ変換器６に供給してディジタル信号
に変換した後、画像処理回路７に供給してガンマ値０.
４５になるように画像処理を施して映像信号として出力
する。このときの被写体光量に対する出力信号特性は、
Ａ／Ｄ変換器６では図３（Ｂ）にVIで、画像処理回路７
では同図（Ｂ）にVIIで示される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の撮像装置
の構成は、撮像素子１として電荷転送素子（ＣＣＤ）を
用いた場合によく用いられている構成ではあるが、ＣＣ
Ｄの製造過程が複雑であり、また、プレリミッタ回路
２、Ａ／Ｄ変換器３又は６、画像処理回路４又は７はＣ
ＣＤとは異なる製法によるため、撮像素子１を構成する
ＣＣＤとこれらの回路とを同じ基板上に搭載する（これ
を、本明細書では内蔵させるともいう）ことは困難であ
る。このため、撮像素子１の外部にこれらの回路を用意
しなければならない。

【０００８】一方、ＣＣＤは電荷転送を行う関係で、被
写体光像の照射量（被写体光量）が設定されている最大
照射量よりも過大になると、画素一単位に止まらず、電
荷転送経路全体が飽和状態になり、画面に白い縦筋とな
って現われるブルーミング現象を生じる。このため、Ｃ
ＣＤを用いた撮像装置では、被写体光像からの最大照射
量を、ブルーミング現象の発生を最小限にするために標
準設定１００％に対して非常に大きく（例えば、４００
％〜６００％程度）設定する必要がある。しかし、この
場合は、ブルーミング現象の発生を抑制することはでき
る反面、感度が低下してしまう。例えば、最大照射量を
４００％に設定した場合は、感度は１／４に低下する。

【０００９】従って、ＣＣＤを撮像素子に用いた従来の
撮像装置では、被写体光像の最大照射量やＡ／Ｄ変換器
の分解能や画像処理回路の演算内容を、撮像装置の使用
目的に応じて設定する必要があり、撮像素子内にこれら
の使用目的に応じた回路を数多く内蔵させることは、さ
らに実現を困難にしていた（特開平５−１７６２３７号
公報参照）。

【００１０】例えば、入力信号の信号レベルの９０％〜
６００％の範囲を、９０％〜１００％の信号レベルに圧
縮して出力するプレリミッタの場合、９０％以上の信号
レベル部分で信号出力の分解能が非常に悪くなるため、
被写体光像の表現範囲を拡大するというプレリミッタの
効果が殆ど無い。このため、例えばプレリミッタのレベ
ル制限動作開始位置は、被写体光像の照射量に応じた対
応が必要である。

【００１１】Ａ／Ｄ変換器の分解能も撮像素子への入射
照射量が多い時を考慮し、できるだけ増やす必要があ
る。例えば、入射照射量が標準照射量１００％のときに
用いるディジタル撮像信号の分解能を１０ビット（６０
ｄＢ相当）とすると、分解能は入射照射量が４００％の
ときは１２ビット、６００％のときは１３ビット必要で
ある。

【００１２】従って、撮像素子にできるだけ多くの機能
を持たせるために、撮像素子内に使用目的に応じた数多
くの回路を内蔵させて一体化構造とし、性能向上を図る
と共に小型軽量化を図ることは、ＣＣＤを撮像素子に使
用する撮像装置では、非常に困難である。

【００１３】他方、被写体光像が結像された各画素のフ
ォトダイオードに蓄積される電荷を電界効果トランジス
タを通してコンデンサに転送し、さらにそのコンデンサ
の電荷を出力用電界効果トランジスタを通して出力す
る、ＣＭＯＳタイプの撮像装置では、図４に示すよう
に、撮像回路１１が形成される基板上に、駆動用パルス
発生回路１２、水平駆動回路１３、垂直駆動回路１４、
補正回路１５、アナログ増幅回路１６、更には必要に応
じてＡ／Ｄ変換器１７も形成された撮像素子１０で構成
することができる。

【００１４】上記の各回路１１〜１７を内蔵した撮像素
子１０を備える従来のＣＭＯＳタイプの撮像装置では、
駆動用パルス発生回路１２から水平同期信号ＨＤ、垂直
同期信号ＶＤ及びクロックに基づいて発生された駆動用
パルスＡ、Ｂにより水平駆動回路１３、垂直駆動回路１
４から水平駆動信号及び垂直駆動信号が出力されて撮像
回路１１に供給し、この撮像回路１１内の２次元マトリ
クス状に配列された複数のフォトダイオードに、被写体
からの光照射して得られる電荷を蓄積用コンデンサに転
送する電荷転送用トランジスタ及び蓄積用コンデンサの
電荷を外部へ出力する出力用トランジスタをそれぞれ公
知の順序でスイッチング制御する。

【００１５】これにより、撮像回路１１から取り出され
た撮像信号は、補正回路１５で駆動用パルスＣに基づき
固定パターンノイズが除去され、アナログ増幅回路１６
で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１７によりディジタル映
像信号に変換されて出力される。

【００１６】しかるに、上記の各回路１１〜１７を内蔵
した撮像素子１０を備える従来のＣＭＯＳタイプの撮像
装置では、被写体光像の照射量に対し、出力信号を直
線、あるいは限定された曲線の特性を付与した映像信号
を出力する構成に過ぎず、映像信号としての表現能力拡
大として考慮された機能は盛り込まれていない。これは
ＣＭＯＳタイプの撮像装置では、ＣＣＤを用いた撮像装
置に比べて出力映像信号のＳ／Ｎが悪く、Ｓ／Ｎの向上
が開発の主目的であることにも起因している。このた
め、設定された最大照射量よりも被写体光量が大きくな
った場合に、ＣＣＤを用いた撮像装置のようなブルーミ
ング現象は発生しない反面、表現能力に欠けるという問
題がある。

【００１７】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
ＣＭＯＳタイプの撮像素子にプレリミッタ回路を内蔵す
ることにより、出力映像信号の表現能力を向上し得る撮
像装置を提供することを目的とする。

【００１８】また、本発明の他の目的は、ＣＭＯＳタイ
プの撮像素子の特徴を十分に生かした撮像装置を提供す
ることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、一画面の被写体光像を一平面に形成された
複数のフォトダイオードにそれぞれ結像させて電気信号
である撮像信号に変換するＣＭＯＳタイプの撮像回路を
有する撮像素子と、その撮像素子からの撮像信号に対し
て所定の画像処理を行って映像信号として出力する画像
処理回路とからなる撮像装置であって、撮像回路から出
力される撮像信号に対して、被写体光像照射量が標準照
射量より大である所定の値以上のときにレベル圧縮し、
かつ、全体で二種類以上の傾斜を持つ被写体光像照射量
対出力信号特性を付与して、画像処理回路へ出力するプ
レリミッタ回路を、撮像回路と同一基板上に形成して撮
像素子に内蔵したことを特徴とする。

【００２０】この発明では、ＣＭＯＳタイプの撮像回路
から出力される撮像信号に対して、同じ撮像素子に内蔵
されたプレリミッタ回路により、被写体光像照射量が標
準照射量より大である所定の値以上のときにレベル圧縮
し、かつ、全体で二種類以上の傾斜を持つ被写体光像照
射量対出力信号特性を付与することができる。

【００２１】ここで、上記のプレリミッタ回路は、標準
照射量よりも小なる所定の被写体光像照射量のときの撮
像信号のレベルから、標準照射量より大である最大被写
体光像照射量のときの撮像信号のレベルまでのレベル範
囲では、最大被写体光像照射量のときの撮像信号のレベ
ルが、標準照射量のときの撮像信号のレベルで出力され
るような直線傾斜のレベル圧縮を行い、所定の被写体光
像照射量以下のときの撮像信号に対しては入力レベルの
まま出力する被写体光像照射量対出力信号特性を有する
ことを特徴とする。

【００２２】この発明では、標準照射量以上から最大被
写体光像照射量までの時の撮像信号が標準照射量のとき
の撮像信号のレベルで出力されるような直線傾斜のレベ
ル圧縮されるので、標準照射量以上から最大被写体光像
照射量までの時の画像も表現された映像信号が得られ
る。

【００２３】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、撮像回路の出力撮像信号を増幅してプレリミッタ回
路へ出力する増幅回路と、プレリミッタ回路の出力撮像
信号をディジタル信号に変換して画像処理回路へ出力す
るＡ／Ｄ変換器を、それぞれ撮像素子と同一基板上に形
成して撮像素子に内蔵し、プレリミッタ回路に入力され
る撮像信号の標準照射量のときの信号レベルが、Ａ／Ｄ
変換器の最大入力レベルとなるように増幅回路の増幅率
を設定することを特徴とする。

【００２４】この発明では、プレリミッタ回路により、
最大入力レベル以下にレベル圧縮された撮像信号をＡ／
Ｄ変換器に入力することができるので、分解能が小さな
既存のＡ／Ｄ変換器を用いることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる撮像装置の
一実施の形態のブロック図を示す。同図において、本実
施の形態の撮像装置は、撮像素子２０と画像処理回路３
０とからなる。撮像素子２０はＣＭＯＳタイプ構成の撮
像回路２１と、撮像素子２０内の各回路で用いる駆動用
パルスＡ〜Ｇを発生する駆動用パルス発生回路２２と、
駆動用パルスＡ、Ｂに同期して動作する水平駆動回路２
３及び垂直駆動回路２４と、駆動用パルスＣに基づいて
動作する補正回路２５と、駆動用パルスＤに基づいて動
作するアナログ増幅回路２６と、駆動用パルスＥに基づ
いて動作する黒レベル固定回路２７、駆動用パルスＦに
基づいて動作するプレリミッタ回路２８と、駆動用パル
スＧに同期して動作するＡ／Ｄ変換器２９とが、同一の
基板上に一体化されて構成されている。

【００２６】すなわち、駆動用パルス発生回路２２、水
平駆動回路２３、垂直駆動回路２４、補正回路２５、ア
ナログ増幅回路２６、黒レベル固定回路２７、プレリミ
ッタ回路２８及びＡ／Ｄ変換器２９は、いずれもＣＭＯ
Ｓ構造で構成することができるので、これらの回路をＣ
ＭＯＳタイプ構成の撮像回路２１と同じ基板上に形成し
たものである。例えば、アナログ増幅回路をＣＭＯＳ構
造で構成できることは、既に知られている（特開平８−
１２５４６２号公報、特開平９−８５７０号公報、特開
平１１−１２７０３７号公報）。この実施の形態は、撮
像素子２０がプレリミッタ回路２８を内蔵する点に特徴
がある。

【００２７】次に、この実施の形態の動作について説明
する。被写体からの光（被写体光像）はレンズ（図示せ
ず）を透過して撮像回路２１を構成する、２次元マトリ
クス状に配置された複数のフォトダイオードに結像され
て電荷に変換される。このフォトダイオードの電荷は、
駆動用パルス発生回路２２により水平同期信号ＨＤ、垂
直同期信号ＶＤ及びクロックに基づいて発生された駆動
用パルスＡ、Ｂにより水平駆動回路２３、垂直駆動回路
２４から出力される水平駆動信号及び垂直駆動信号によ
り複数の電荷転送用トランジスタが水平ライン単位で、
かつ、垂直方向に順次スイッチング制御されて、対応す
る蓄積用コンデンサへ転送され、更にその蓄積用コンデ
ンサの電荷が上記の水平駆動信号及び垂直駆動信号によ
りスイッチング制御される対応する複数の出力用トラン
ジスタを通して補正回路２５へ撮像信号として出力され
る。この撮像回路２１の動作自体は公知である。

【００２８】補正回路２５は、駆動用パルスＣに基づき
撮像信号の固定パターンノイズを除去した後、アナログ
増幅回路２６に供給する。アナログ増幅回路２６は、外
部から入力される被写体光像の照明条件に応じた増幅率
に基づいて入力撮像信号を駆動用パルスに同期して増幅
する。増幅率は、略±１２ｄＢぐらいの設定範囲が扱い
易い範囲である。黒レベル固定回路２７は、撮像回路２
１に被写体光像を結像させる部分以外に入射光を遮断し
た黒レベル検出部分を設け、この黒レベル検出部分のＤ
Ｃレベルを、入力された撮像信号から検出して固定した
オフセット位置とする。この固定値は、外部から設定で
きる構造とする。

【００２９】次に、プレリミッタ回路２８は黒レベルを
固定した電気信号に対して信号レベルの制限を行い、後
述する図２（Ａ）にｅで示す複数の傾斜の被写体光像照
射量（被写体光量）対出力信号特性を得て出力する。こ
の傾斜は撮像素子２０の外部から設定可能とされてい
る。プレリミッタ回路２８より取り出された撮像信号
は、Ａ／Ｄ変換器２９に供給されてディジタル信号に変
換される。Ａ／Ｄ変換器２９の出力信号は、複数ビット
の並列信号であるので、数多くの出力端子が必要となる
ため、これを考慮してＡ／Ｄ変換器２９を使用するか否
かを決定する。また、Ａ／Ｄ変換器２９の変換レベルも
撮像素子２０の外部から設定可能である。Ａ／Ｄ変換器
２９の出力ディジタル信号は画像処理回路３０に供給さ
れ、ここで所定の信号処理を行われて映像信号とされて
取り出される。

【００３０】次に、撮像回路２１への被写体光像照射量
（被写体光量）に対するプレリミッタ回路２８の信号レ
ベル制限動作について、更に図２と共に詳細に説明す
る。いま、撮像回路２１から補正回路２５、アナログ増
幅回路２６を経由した撮像信号が、被写体光像照射量
（被写体光量）４００％のときに飽和するものとする。
従って、アナログ増幅回路２６の出力信号対被写体光像
照射量特性は、図２（Ａ）にａで示す如くになる。ここ
で、１００％は標準被写体光量であり、このときのアナ
ログ増幅回路２６の出力信号レベルは、Ａ／Ｄ変換器２
９の最大入力レベルであるものとする。

【００３１】次に、アナログ増幅回路２６の出力撮像信
号は、黒レベル固定回路２７により黒レベルのＤＣレベ
ルを固定したオフセット位置としてプレリミッタ回路２
８に供給される。プレリミッタ回路２８は、この入力撮
像信号に対して、図２（Ａ）及び（Ｃ）にそれぞれｃで
示す被写体光像照射量対出力信号特性を付与する。

【００３２】すなわち、プレリミッタ回路２８は、入力
撮像信号がＬＯ以下のレベル範囲では入力撮像信号をそ
のままのレベルで出力し、ＬＯより大で被写体光像照射
量４００％のレベル範囲では、ＬＯから被写体光像照射
量１００％のレベルまでの直線傾斜特性でレベル圧縮し
て出力し、被写体光像照射量４００％以上のレベルの入
力撮像信号に対しては被写体光像照射量１００％のレベ
ルで固定するようにレベル制限して出力する。上記のプ
レリミッタ開始位置ＬＯは、図２（Ａ）及び（Ｃ）に示
すように、被写体光像照射量１００％のときの撮像信号
レベルよりも若干小なるレベルである。

【００３３】ここで、プレリミッタ回路２８により仮に
入力撮像信号に対して、図２（Ｂ）にｂで示すように、
被写体光像照射量１００％のレベルでリミッタをかける
被写体光像照射量対出力信号特性を付与した場合は、被
写体光像照射量１００％以上のレベルの画像は全く表現
されない。これに対し、図２（Ａ）及び（Ｃ）にｃで示
すように、プレリミッタ位置をＬＯとし、被写体光像照
射量４００％のレベルまで傾斜させた被写体光像照射量
対出力信号特性を入力撮像信号に付与した場合は、被写
体光像照射量１００％以上４００％までのレベルの画像
も表現される。

【００３４】このように、図２（Ａ）及び（Ｃ）にそれ
ぞれｃで示す被写体光像照射量対出力信号特性を有する
プレリミッタ回路２８によりレベル制限されて、被写体
光像照射量が０〜４００％のときのレベル範囲にあると
き０〜１００％のレベル範囲に変換された撮像信号はＡ
／Ｄ変換器２９に供給され、ここでＡ／Ｄ変換器２９の
分解能以上の被写体光像照射量でも急激な変化のない自
然な形のディジタル信号に変換される。

【００３５】このＡ／Ｄ変換器２９の出力ディジタル信
号は、画像処理回路３０に供給されて、例えばテレビジ
ョン信号としてのガンマ０.４５に変換されることによ
り良好な映像信号とされる。ここで、プレリミッタ回路
２８の被写体光像照射量対出力信号特性を図２（Ｂ）に
ｂで示した特性とした場合は、画像処理回路３０におい
てガンマ０.４５で画像処理すると、それにより得られ
る映像信号の被写体光像照射量対出力信号特性は図２
（Ｄ）にｄで示す如くになり、ＴＶ規格に合った映像信
号は得られるものの、被写体光像照射量１００％以上の
レベルの画像は全く表現されない。

【００３６】これに対し、本実施の形態では、プレリミ
ッタ回路２８の被写体光像照射量対出力信号特性を図２
（Ａ）及び（Ｃ）にｃで示すように、プレリミッタ位置
をＬＯとし、被写体光像照射量４００％のレベルまで傾
斜させた被写体光像照射量対出力信号特性としているの
で、画像処理回路３０においてガンマ０.４５で画像処
理すると、それにより得られる映像信号の被写体光像照
射量対出力信号特性は図２（Ａ）及び（Ｅ）にそれぞれ
ｅで示す如くになり、ＴＶ規格に合致しており、しかも
被写体光像照射量１００％以上４００％までのレベルの
画像も表現された映像信号が得られる。

【００３７】なお、プレリミッタ回路２８が無い場合
は、被写体光像照射量１００％以上４００％までのレベ
ルの画像も表現された映像信号を得るためには、Ａ／Ｄ
変換器２９の分解能を４００％にする必要があるが、こ
れは実現困難である。すなわち、現在容易に入手可能な
Ａ／Ｄ変換器は、性能が駆動周波数５０ＭＨｚ、分解能
１０ビットであり、これを被写体光像照射量４００％の
レベルまで向上させようとすると、駆動周波数５０ＭＨ
ｚで分解能１２ビット、又は駆動周波数２００ＭＨｚで
分解能１０ビットが必要となり、このようなＡ／Ｄ変換
器は形状が大きく、非常に高価でしかも入手困難なのが
現状である。これを撮像素子に内蔵させることは更によ
り困難である。また、画像処理回路３０の分解能も上げ
なければならず、システムを拡大しなければならない。

【００３８】これに対し、上述した本実施の形態では、
プレリミッタ回路２８を撮像素子２０に内蔵させること
により、上記のＴＶ規格に合致しており、しかも被写体
光像照射量１００％以上４００％までのレベルの画像も
表現された映像信号を、容易に入手可能な既存のＡ／Ｄ
変換器２９を使用した安価で、実現可能な構成の撮像装
置により、得ることができる。

【００３９】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば画像処理回路３０において、
前記ガンマ特性を付与すると共に、図２（Ｅ）にｆで示
される特性のスムージングを行うようにしてもよい。こ
れにより、より一層自然感のある映像信号が得られる。
スムージングの方法としては、集積回路化されたリード
・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）に変換テーブルを予め設定
して記憶させ、このＲＯＭのアドレスに入力データを加
え、スムージングされた変換データを得る方法などが考
えられる。また、上記のＲＯＭの代わりに、不揮発性Ｒ
ＡＭを用いて、外部からスムージング用変換データの変
更設定が可能なようにすることも可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＭＯＳタイプの撮像回路から出力される撮像信号に対
して、同じ撮像素子に内蔵されたプレリミッタ回路によ
り、被写体光像照射量が標準照射量より大である所定の
値以上のときにレベル圧縮し、かつ、全体で二種類以上
の傾斜を持つ被写体光像照射量対出力信号特性を付与す
るようにしたため、標準照射量以上の時の画像も表現さ
れた映像信号が得られ、出力映像信号の表現能力を向上
できる。

【００４１】また、本発明によれば、プレリミッタ回路
により、最大入力レベル以下にレベル圧縮された撮像信
号をＡ／Ｄ変換器に入力することにより、分解能が小さ
な既存のＡ／Ｄ変換器を用いることができるようにした
ため、撮像素子へのＡ／Ｄ変換器の内蔵が容易にでき、
小型・軽量・低消費電力等のＣＭＯＳタイプの撮像素子
の特徴を十分に生かした撮像装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。

【図２】図１の動作説明用の被写体光像照射量対出力信
号特性図である。

【図３】従来の各例のブロック図である。

【図４】ＣＭＯＳタイプの従来の撮像装置の一例のブロ
ック図である。

【符号の説明】

２０撮像素子２１撮像回路２５補正回路２６アナログ増幅回路２７黒レベル固定回路２８プレリミッタ回路２９Ａ／Ｄ変換器３０画像処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一画面の被写体光像を一平面に形成され
た複数のフォトダイオードにそれぞれ結像させて電気信
号である撮像信号に変換するＣＭＯＳタイプの撮像回路
を有する撮像素子と、その撮像素子からの撮像信号に対
して所定の画像処理を行って映像信号として出力する画
像処理回路とからなる撮像装置であって、前記撮像回路から出力される前記撮像信号に対して、被
写体光像照射量が標準照射量より大である所定の値以上
のときにレベル圧縮し、かつ、全体で二種類以上の傾斜
を持つ被写体光像照射量対出力信号特性を付与して、前
記画像処理回路へ出力するプレリミッタ回路を、前記撮
像回路と同一基板上に形成して前記撮像素子に内蔵した
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記プレリミッタ回路は、前記標準照射
量よりも小なる所定の被写体光像照射量のときの前記撮
像信号のレベルから、前記標準照射量より大である最大
被写体光像照射量のときの前記撮像信号のレベルまでの
レベル範囲では、前記最大被写体光像照射量のときの撮
像信号のレベルが、前記標準照射量のときの撮像信号の
レベルで出力されるような直線傾斜のレベル圧縮を行
い、前記所定の被写体光像照射量以下のときの前記撮像
信号に対しては入力レベルのまま出力する被写体光像照
射量対出力信号特性を有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】前記撮像回路の出力撮像信号を増幅して
前記プレリミッタ回路へ出力する増幅回路と、前記プレ
リミッタ回路の出力撮像信号をディジタル信号に変換し
て前記画像処理回路へ出力するＡ／Ｄ変換器を、それぞ
れ前記撮像素子と同一基板上に形成して前記撮像素子に
内蔵し、前記プレリミッタ回路に入力される撮像信号の
前記標準照射量のときの信号レベルが、前記Ａ／Ｄ変換
器の最大入力レベルとなるように前記増幅回路の増幅率
を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像
装置。