JP2003309762A - Ｃｃｄカメラ - Google Patents
ＣｃｄカメラInfo
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- JP2003309762A JP2003309762A JP2002110886A JP2002110886A JP2003309762A JP 2003309762 A JP2003309762 A JP 2003309762A JP 2002110886 A JP2002110886 A JP 2002110886A JP 2002110886 A JP2002110886 A JP 2002110886A JP 2003309762 A JP2003309762 A JP 2003309762A
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- Japan
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- circuit
- voltage
- ofd
- ccd camera
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- Studio Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽撮像時には面ザラおよびホワイトアウト
を生じないＣＣＤカメラを提供する。 【解決手段】 ＣＣＤ装置１０と、ハイクリップ回路１
２と、利得制御回路１３と、タイミングジェネレータ１
４と、コンパレータ１５と、被写体照度検出回路１６
と、ハイクリップ値設定回路１７と、ＯＦＤ電圧設定回
路１８と、ゲイン設定回路１９とを有し、シャッター速
度を可変とすることによって露出を制御するＥＥ方式の
ＣＣＤカメラ１において、シャッター速度がある一定時
間より短いときにＯＦＤ電圧設定回路１８の出力電圧を
上げるようにした。
を生じないＣＣＤカメラを提供する。 【解決手段】 ＣＣＤ装置１０と、ハイクリップ回路１
２と、利得制御回路１３と、タイミングジェネレータ１
４と、コンパレータ１５と、被写体照度検出回路１６
と、ハイクリップ値設定回路１７と、ＯＦＤ電圧設定回
路１８と、ゲイン設定回路１９とを有し、シャッター速
度を可変とすることによって露出を制御するＥＥ方式の
ＣＣＤカメラ１において、シャッター速度がある一定時
間より短いときにＯＦＤ電圧設定回路１８の出力電圧を
上げるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、シャッター時間
を変えることによって露出制御するＥＥ方式のＣＣＤカ
メラに関する。
を変えることによって露出制御するＥＥ方式のＣＣＤカ
メラに関する。
【０００２】
【従来技術】ＣＣＤを利用した撮像装置（ＣＣＤカメ
ラ）は室内で使われたり晴れた屋外で使われたりする
が、この場合撮像する被写体照度は、数ルクスから１０
万ルクスの広い範囲に及ぶ。特に太陽が画面に直接映っ
た場合はきわめて明るい被写体となる。被写体照度のダ
イナミックレンジに比べてＣＣＤのダイナミックレンジ
は小さいことから、これらの被写体を撮像するためには
ＣＣＤのレンジに合うように露出制御する必要がある。
ラ）は室内で使われたり晴れた屋外で使われたりする
が、この場合撮像する被写体照度は、数ルクスから１０
万ルクスの広い範囲に及ぶ。特に太陽が画面に直接映っ
た場合はきわめて明るい被写体となる。被写体照度のダ
イナミックレンジに比べてＣＣＤのダイナミックレンジ
は小さいことから、これらの被写体を撮像するためには
ＣＣＤのレンジに合うように露出制御する必要がある。
【０００３】従来、レンズにメカニカルアイリスを設
け、この穴径を被写体照度に応じて変えることにより露
出制御していた。しかしながら、メカニカルアイリスを
設けることはコストがかかるし、また小型化することが
難しいことから、近年ＣＣＤの電子シャッター機能を利
用して被写体照度に応じてシャッター時間（露出時間）
を変えることにより露出制御するＥＥ方式のカメラが増
えてきている。
け、この穴径を被写体照度に応じて変えることにより露
出制御していた。しかしながら、メカニカルアイリスを
設けることはコストがかかるし、また小型化することが
難しいことから、近年ＣＣＤの電子シャッター機能を利
用して被写体照度に応じてシャッター時間（露出時間）
を変えることにより露出制御するＥＥ方式のカメラが増
えてきている。
【０００４】ＣＣＤは、光電変換素子としてホトダイオ
ードを使用しているが、強い光が当たって電荷がホトダ
イオードの飽和レベルを超えると隣の画素のホトダイオ
ードに溢れ出してしまう。これを避けるため各ホトダイ
オードにはオーバーフロードレイン（ＯＦＤ）を設け必
要以上の電荷をＣＣＤの基盤に流してしまうようになっ
ている。
ードを使用しているが、強い光が当たって電荷がホトダ
イオードの飽和レベルを超えると隣の画素のホトダイオ
ードに溢れ出してしまう。これを避けるため各ホトダイ
オードにはオーバーフロードレイン（ＯＦＤ）を設け必
要以上の電荷をＣＣＤの基盤に流してしまうようになっ
ている。
【０００５】図３を用いて、ＣＣＤの画素ごとに設けた
ホトダイオードにおけるＯＦＤの働きを模式的に説明す
る。ホトダイオード５には、隣接するホトダイオードと
の間に設けたポテンシャル的な壁５１と、ホトダイオー
ド５に生じた過剰な電荷５９を基盤５３へ排出する穴５
２とが設けられている。ポテンシャル的な壁５１は、光
電変換された電荷５９が隣のホトダイオードに流れ込ま
ないように設けた隔壁である。ホトダイオード５−１に
おいて生成した電荷５９が多すぎると電荷５９が壁５１
を越え隣のホトダイオード５−２に流れ込んでしまい、
見かけ上ホトダイオード５−２が生成した電荷５９が多
くなったようになり、画面上では明るい被写体の周りが
明るくなるブルーミングを生じる。このブルーミングを
避けるために壁のある高さの所に穴５２をあけ電荷５９
をＣＣＤの基盤５３に流すようになっている。
ホトダイオードにおけるＯＦＤの働きを模式的に説明す
る。ホトダイオード５には、隣接するホトダイオードと
の間に設けたポテンシャル的な壁５１と、ホトダイオー
ド５に生じた過剰な電荷５９を基盤５３へ排出する穴５
２とが設けられている。ポテンシャル的な壁５１は、光
電変換された電荷５９が隣のホトダイオードに流れ込ま
ないように設けた隔壁である。ホトダイオード５−１に
おいて生成した電荷５９が多すぎると電荷５９が壁５１
を越え隣のホトダイオード５−２に流れ込んでしまい、
見かけ上ホトダイオード５−２が生成した電荷５９が多
くなったようになり、画面上では明るい被写体の周りが
明るくなるブルーミングを生じる。このブルーミングを
避けるために壁のある高さの所に穴５２をあけ電荷５９
をＣＣＤの基盤５３に流すようになっている。
【０００６】この穴５２がオーバーフロードレイン（Ｏ
ＦＤ）であり、これに印加する電圧を変えることにより
穴５２の高さすなわちＯＦＤが動作するレベルを変える
ことができる。印加電圧を上げれば穴５２の高さが下が
り、明るい光が当たっても隣のホトダイオードに電荷５
９が流れ込まなくなるが、飽和レベルがさがってしま
う。このＯＦＤ電圧は、通常の被写体ではブルーミング
が発生せずかつ飽和レベルを十分確保できる電圧に調整
される。
ＦＤ）であり、これに印加する電圧を変えることにより
穴５２の高さすなわちＯＦＤが動作するレベルを変える
ことができる。印加電圧を上げれば穴５２の高さが下が
り、明るい光が当たっても隣のホトダイオードに電荷５
９が流れ込まなくなるが、飽和レベルがさがってしま
う。このＯＦＤ電圧は、通常の被写体ではブルーミング
が発生せずかつ飽和レベルを十分確保できる電圧に調整
される。
【０００７】しかしながら、太陽を直接撮像した場合は
電荷５９が極めて多くなりＯＦＤ５２から基盤５３へ余
剰の電荷５９を流しきれなくなると壁５１を越えて電荷
５９が撮像部のすべてのホトダイオードに流れ込み画面
全面が白くなるホワイトアウト現象を引き起こしてしま
う。
電荷５９が極めて多くなりＯＦＤ５２から基盤５３へ余
剰の電荷５９を流しきれなくなると壁５１を越えて電荷
５９が撮像部のすべてのホトダイオードに流れ込み画面
全面が白くなるホワイトアウト現象を引き起こしてしま
う。
【０００８】すなわち、被写体の照度に基づいてシャッ
ター時間を制御して露出制御するＥＥ方式のカメラでは
メカニカルアイリスを使用せずレンズのＦ値を変えてい
ないことから、太陽を直接撮像した場合ＣＣＤの撮像面
には極めて強い光があたりＣＣＤのその部分のホトダイ
オードで光電変換され沢山の電荷が生じる。この電荷が
極めて多いことから電荷が撮像面全体に溢れ出し、画面
全面が白になってしまうホワイトアウトが発生するとい
う不具合があった。
ター時間を制御して露出制御するＥＥ方式のカメラでは
メカニカルアイリスを使用せずレンズのＦ値を変えてい
ないことから、太陽を直接撮像した場合ＣＣＤの撮像面
には極めて強い光があたりＣＣＤのその部分のホトダイ
オードで光電変換され沢山の電荷が生じる。この電荷が
極めて多いことから電荷が撮像面全体に溢れ出し、画面
全面が白になってしまうホワイトアウトが発生するとい
う不具合があった。
【０００９】この対策として、ＯＦＤ電圧を上げること
により電荷の蓄積量が少ないレベルから電荷を流してし
まうことによりホワイトアウトを避ける方法があるが、
この場合ホトダイオードの飽和レベルが下がってしま
い、各ホトダイオードの飽和レベルのばらつきに起因し
て画面に面ザラがでてしまうという不具合があった。
により電荷の蓄積量が少ないレベルから電荷を流してし
まうことによりホワイトアウトを避ける方法があるが、
この場合ホトダイオードの飽和レベルが下がってしま
い、各ホトダイオードの飽和レベルのばらつきに起因し
て画面に面ザラがでてしまうという不具合があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
ＣＣＤカメラの問題を解決することを目的とし、太陽を
撮像しない場合は通常のダイナミックレンジを確保でき
かつ面ザラが発生せず、太陽撮像時のように極めて明る
い被写体を撮影する場合にはホワイトアウトを生じずか
つ面ザラがでないＣＣＤ撮像装置を提供する。
ＣＣＤカメラの問題を解決することを目的とし、太陽を
撮像しない場合は通常のダイナミックレンジを確保でき
かつ面ザラが発生せず、太陽撮像時のように極めて明る
い被写体を撮影する場合にはホワイトアウトを生じずか
つ面ザラがでないＣＣＤ撮像装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】太陽を直接撮像するよう
な極めて照度の高い被写体を撮像する場合、ＥＥ制御に
より電子シャッター時間が短くなる。そこで電子シャッ
ター時間が一定より短くなるとＯＦＤ電圧を上げること
によりホワイトアウトを避ける。このままでは面ザラが
でてしまうため信号処理部のハイクリップのレベルを下
げることにより面ザラを隠してしまう。
な極めて照度の高い被写体を撮像する場合、ＥＥ制御に
より電子シャッター時間が短くなる。そこで電子シャッ
ター時間が一定より短くなるとＯＦＤ電圧を上げること
によりホワイトアウトを避ける。このままでは面ザラが
でてしまうため信号処理部のハイクリップのレベルを下
げることにより面ザラを隠してしまう。
【００１２】すなわち、本発明は、露出制御がＥＥ方式
のＣＣＤカメラにおいて、電子シャッター時間がある一
定時間より短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げることに
より、太陽撮像時のホワイトアウトを防止した。
のＣＣＤカメラにおいて、電子シャッター時間がある一
定時間より短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げることに
より、太陽撮像時のホワイトアウトを防止した。
【００１３】本発明は、露出制御がＥＥ方式のＣＣＤカ
メラにおいて、電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつハイクリップレ
ベルを下げることにより、太陽撮像時のホワイトアウト
と画面の面ザラを防止した。
メラにおいて、電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつハイクリップレ
ベルを下げることにより、太陽撮像時のホワイトアウト
と画面の面ザラを防止した。
【００１４】本発明は、露出制御がＥＥ方式のＣＣＤカ
メラにおいて、電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつＡＧＣアンプの
目標値を上げることにより、太陽撮像時のホワイトアウ
トと画面の面ザラを防止しかつ逆光補正した。
メラにおいて、電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつＡＧＣアンプの
目標値を上げることにより、太陽撮像時のホワイトアウ
トと画面の面ザラを防止しかつ逆光補正した。
【００１５】本発明は、露出制御がＥＥ方式のＣＣＤカ
メラにおいて、電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつガンマ補正の特
性を変えることにより、太陽撮像時のホワイトアウトと
画面の面ザラを防止した。
メラにおいて、電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつガンマ補正の特
性を変えることにより、太陽撮像時のホワイトアウトと
画面の面ザラを防止した。
【００１６】上記課題を解決するために、本発明は、Ｃ
ＣＤ装置と、ハイクリップ回路と、利得制御回路と、タ
イミングジェネレータと、コンパレータと、被写体照度
検出回路と、ＯＦＤ電圧設定回路とを有し、シャッター
速度を可変とすることによって露出を制御するＥＥ方式
のＣＣＤカメラにおいて、シャッター速度がある一定時
間より短いときにＯＦＤ電圧設定回路の出力電圧を上げ
るようにした。
ＣＤ装置と、ハイクリップ回路と、利得制御回路と、タ
イミングジェネレータと、コンパレータと、被写体照度
検出回路と、ＯＦＤ電圧設定回路とを有し、シャッター
速度を可変とすることによって露出を制御するＥＥ方式
のＣＣＤカメラにおいて、シャッター速度がある一定時
間より短いときにＯＦＤ電圧設定回路の出力電圧を上げ
るようにした。
【００１７】さらに、本発明は、上記ＥＥ方式のＣＣＤ
カメラにおいて、ハイクリップ回路のハイクリップ値を
設定するハイクリップ値設定回路を設け、電子シャッタ
ー時間がある一定時間より短いときはＯＦＤ電圧設定回
路の出力電圧を上げかつハイクリップ値設定回路の出力
電圧を下げるようにした。
カメラにおいて、ハイクリップ回路のハイクリップ値を
設定するハイクリップ値設定回路を設け、電子シャッタ
ー時間がある一定時間より短いときはＯＦＤ電圧設定回
路の出力電圧を上げかつハイクリップ値設定回路の出力
電圧を下げるようにした。
【００１８】さらに、本発明は、上記ＥＥ方式のＣＣＤ
カメラにおいて、利得制御回路の増幅度を設定するゲイ
ン設定回路を設け、電子シャッター時間がある一定時間
より短いときはＯＦＤ電圧設定回路の出力電圧を上げか
つゲイン設定回路の出力電圧を上げるようにした。ま
た、ガンマ補正回路を設け、電子シャッター時間がある
一定時間より短いときはＯＦＤ電圧設定回路の電圧を上
げかつガンマ補正回路のガンマ補正値を高い入力レベル
で飽和する特性に変えるようにした。
カメラにおいて、利得制御回路の増幅度を設定するゲイ
ン設定回路を設け、電子シャッター時間がある一定時間
より短いときはＯＦＤ電圧設定回路の出力電圧を上げか
つゲイン設定回路の出力電圧を上げるようにした。ま
た、ガンマ補正回路を設け、電子シャッター時間がある
一定時間より短いときはＯＦＤ電圧設定回路の電圧を上
げかつガンマ補正回路のガンマ補正値を高い入力レベル
で飽和する特性に変えるようにした。
【００１９】
【作用】本発明においては、太陽を撮像しない場合は通
常のダイナミックレンジを確保できかつ面ザラがでない
し、太陽撮像時にはホワイトアウトも面ザラがでない撮
像装置を提供することができる。
常のダイナミックレンジを確保できかつ面ザラがでない
し、太陽撮像時にはホワイトアウトも面ザラがでない撮
像装置を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、実施例をもとに図面を使っ
て本発明を説明する。図１を用いて、本発明にかかるＣ
ＣＤ撮像装置の構成の概要を説明する。本発明にかかる
ＣＣＤカメラ１は、ＣＣＤ装置１０と、相関ダブルサン
プリング（ＣＤＳ）回路１１と、ハイクリップ回路１２
と、自動利得制御（ＡＧＣ）回路１３と、タイミングジ
ェネレータ（ＴＧ）１４と、コンパレータ１５と、被写
体照度検出回路１６と、ハイクリップ値設定回路１７
と、ＯＦＤ電圧設定回路１８と、ゲイン設定回路１９
と、ガンマ補正回路２０と、ホワイトクリップ回路２１
とを有して構成される。
て本発明を説明する。図１を用いて、本発明にかかるＣ
ＣＤ撮像装置の構成の概要を説明する。本発明にかかる
ＣＣＤカメラ１は、ＣＣＤ装置１０と、相関ダブルサン
プリング（ＣＤＳ）回路１１と、ハイクリップ回路１２
と、自動利得制御（ＡＧＣ）回路１３と、タイミングジ
ェネレータ（ＴＧ）１４と、コンパレータ１５と、被写
体照度検出回路１６と、ハイクリップ値設定回路１７
と、ＯＦＤ電圧設定回路１８と、ゲイン設定回路１９
と、ガンマ補正回路２０と、ホワイトクリップ回路２１
とを有して構成される。
【００２１】ＣＣＤ装置１０は、高電変換素子を集合し
て構成される装置であり、タイミングジェネレータ１４
からの水平転送パルスＨ１，Ｈ２および垂直転送パルス
Ｖ１〜Ｖ４によって駆動される。ＣＣＤ装置１０は、Ｏ
ＦＤ電圧ＶＯを制御することによって、ブルーミングを
生じずに飽和レベルを確保することができる。
て構成される装置であり、タイミングジェネレータ１４
からの水平転送パルスＨ１，Ｈ２および垂直転送パルス
Ｖ１〜Ｖ４によって駆動される。ＣＣＤ装置１０は、Ｏ
ＦＤ電圧ＶＯを制御することによって、ブルーミングを
生じずに飽和レベルを確保することができる。
【００２２】相関ダブルサンプリング（ＣＤＳ）回路１
１は、ＣＣＤ装置１０の出力からクロックを除去する回
路である。
１は、ＣＣＤ装置１０の出力からクロックを除去する回
路である。
【００２３】ハイクリップ回路１２は、ハイクリップ値
設定回路１７によって設定されるレベル以上の信号をク
リップする回路であり、面ザラの発生を抑止する働きが
ある。
設定回路１７によって設定されるレベル以上の信号をク
リップする回路であり、面ザラの発生を抑止する働きが
ある。
【００２４】自動利得制御（ＡＧＣ）回路１３は、ハイ
クリップ回路１２の出力電圧を、ゲイン設定回路１９に
よって設定されるゲインで増幅して適切なレベルとする
回路である。
クリップ回路１２の出力電圧を、ゲイン設定回路１９に
よって設定されるゲインで増幅して適切なレベルとする
回路である。
【００２５】タイミングジェネレータ（ＴＧ）１４は、
水平転送パルスＨ１，Ｈ２、垂直転送パルスＶ１，Ｖ
２，Ｖ３，Ｖ４を出力する回路であり、コンパレータ１
５の出力ＶＣが“Ｈｉ”であれば電子シャッター時間を
短くし、逆に“Ｌｏ”であれば電子シャッター時間を長
くすることによりコンパレータの入力電圧ＶＩが基準電
圧ＶＬに近づくように動作している。タイミングジェネ
レータ（ＴＧ）１４は、シャッター時間がある時間以下
になると端子Ａに“Ｈｉ”を出力する。
水平転送パルスＨ１，Ｈ２、垂直転送パルスＶ１，Ｖ
２，Ｖ３，Ｖ４を出力する回路であり、コンパレータ１
５の出力ＶＣが“Ｈｉ”であれば電子シャッター時間を
短くし、逆に“Ｌｏ”であれば電子シャッター時間を長
くすることによりコンパレータの入力電圧ＶＩが基準電
圧ＶＬに近づくように動作している。タイミングジェネ
レータ（ＴＧ）１４は、シャッター時間がある時間以下
になると端子Ａに“Ｈｉ”を出力する。
【００２６】コンパレータ１５は、被写体照度検出回路
１６の出力電圧ＶＩと基準電圧ＶＬを比較する回路であ
り、入力電圧ＶＩと基準電圧ＶＬの大小関係に応じて
“Ｈｉ”または“Ｌｏ”の電圧ＶＣを出力する。
１６の出力電圧ＶＩと基準電圧ＶＬを比較する回路であ
り、入力電圧ＶＩと基準電圧ＶＬの大小関係に応じて
“Ｈｉ”または“Ｌｏ”の電圧ＶＣを出力する。
【００２７】被写体照度検出回路１６は、例えば抵抗１
６１とコンデンサ１６２とからなる平滑回路として構成
され、ハイクリップ回路１３の出力を平滑して被写体の
照度に比例した電圧ＶＩをコンパレータ１５の一方の端
子へ出力する。
６１とコンデンサ１６２とからなる平滑回路として構成
され、ハイクリップ回路１３の出力を平滑して被写体の
照度に比例した電圧ＶＩをコンパレータ１５の一方の端
子へ出力する。
【００２８】ハイクリップ値設定回路１７は、ハイクリ
ップ回路１２の端子Ｂに電圧を印加してハイクリップす
るレベルを設定する回路であり、例えばトランジスタ１
７１と、抵抗１７２，１７３，１７４，１７５を図示の
ように接続した回路として構成される。
ップ回路１２の端子Ｂに電圧を印加してハイクリップす
るレベルを設定する回路であり、例えばトランジスタ１
７１と、抵抗１７２，１７３，１７４，１７５を図示の
ように接続した回路として構成される。
【００２９】ＯＦＤ電圧設定回路１８は、ＣＣＤ装置１
０のＯＦＤ端子にＯＦＤ制御電圧ＶＯを印加する回路で
あり、例えば可変抵抗１８１と、抵抗１８２，１８４，
１８５，１８７，１８８と、トランジスタ１８３，１８
６を図示のように接続して構成される回路である。
０のＯＦＤ端子にＯＦＤ制御電圧ＶＯを印加する回路で
あり、例えば可変抵抗１８１と、抵抗１８２，１８４，
１８５，１８７，１８８と、トランジスタ１８３，１８
６を図示のように接続して構成される回路である。
【００３０】ゲイン設定回路１９は、ＡＧＣ回路１３の
利得を制御する回路であり、例えば抵抗１９１，１９
２，１９３と、ダイオード１９４を図示のように接続し
て構成される回路である。
利得を制御する回路であり、例えば抵抗１９１，１９
２，１９３と、ダイオード１９４を図示のように接続し
て構成される回路である。
【００３１】ガンマ補正回路２０は、ＣＣＤ装置１０の
出力に対してガンマ補正を施す回路である。
出力に対してガンマ補正を施す回路である。
【００３２】ホワイトクリップ回路２１は、ＣＣＤ装置
１０の出力に対してホワイトクリップを施す回路であ
る。
１０の出力に対してホワイトクリップを施す回路であ
る。
【００３３】タイミングジェネレータ（ＴＧ）１４から
の水平転送パルス（Ｈ１，Ｈ２）、垂直転送パルス（Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）により駆動されるＣＣＤ装置１
０のＯＳ出力からホトダイオードに蓄えられた被写体の
明るさに応じた電荷が出力される。この出力は相関ダブ
ルサンプリング（ＣＤＳ）回路１１でクロックを除去し
た後、ハイクリップ回路１２であるレベル以上の信号を
クリップし、自動利得制御（ＡＧＣ）回路１３で適当な
レベルに増幅し、ガンマ補正回路２０、ホワイトクリッ
プ回路２１を通り映像信号として出力される。
の水平転送パルス（Ｈ１，Ｈ２）、垂直転送パルス（Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）により駆動されるＣＣＤ装置１
０のＯＳ出力からホトダイオードに蓄えられた被写体の
明るさに応じた電荷が出力される。この出力は相関ダブ
ルサンプリング（ＣＤＳ）回路１１でクロックを除去し
た後、ハイクリップ回路１２であるレベル以上の信号を
クリップし、自動利得制御（ＡＧＣ）回路１３で適当な
レベルに増幅し、ガンマ補正回路２０、ホワイトクリッ
プ回路２１を通り映像信号として出力される。
【００３４】ＣＣＤ装置１０を構成する画素ごとのホト
ダイオードの飽和レベルにはバラツキがあるので、その
ままでは画面上の明るい部分に飽和レベルの差に起因す
る面ザラを生じてしまう。ハイクリップ回路１２は、端
子Ｂに印加された電圧以上の信号をクリップすることに
より画素ごとの飽和レベルを揃えて面ザラを消してい
る。
ダイオードの飽和レベルにはバラツキがあるので、その
ままでは画面上の明るい部分に飽和レベルの差に起因す
る面ザラを生じてしまう。ハイクリップ回路１２は、端
子Ｂに印加された電圧以上の信号をクリップすることに
より画素ごとの飽和レベルを揃えて面ザラを消してい
る。
【００３５】ハイクリップ回路１２の出力は、被写体照
度検出回路１６で平滑され被写体照度に比例した直流電
圧ＶＩとしてコンパレータ１５に入力される。コンパレ
ータ１５の片方の入力には基準となる電圧ＶＬが印加さ
れており、コンパレータ１５の出力ＶＣは、ＶＩ＞ＶＬ
のときは“Ｈｉ”、ＶＩ≦ＶＬのときは“Ｌｏ”とな
る。
度検出回路１６で平滑され被写体照度に比例した直流電
圧ＶＩとしてコンパレータ１５に入力される。コンパレ
ータ１５の片方の入力には基準となる電圧ＶＬが印加さ
れており、コンパレータ１５の出力ＶＣは、ＶＩ＞ＶＬ
のときは“Ｈｉ”、ＶＩ≦ＶＬのときは“Ｌｏ”とな
る。
【００３６】タイミングジェネレータ（ＴＧ）１４は、
コンパレータ１５の出力が“Ｈｉ”であれば電子シャッ
ター時間を短くし、逆に“Ｌｏ”であれば電子シャッタ
ー時間を長くすることにより被写体照度電圧ＶＩが基準
電圧ＶＬに近づくように動作している。タイミングジェ
ネレータ（ＴＧ）１４は、電子シャッター時間がある時
間以下になると端子Ａに“Ｈｉ”を出力する。
コンパレータ１５の出力が“Ｈｉ”であれば電子シャッ
ター時間を短くし、逆に“Ｌｏ”であれば電子シャッタ
ー時間を長くすることにより被写体照度電圧ＶＩが基準
電圧ＶＬに近づくように動作している。タイミングジェ
ネレータ（ＴＧ）１４は、電子シャッター時間がある時
間以下になると端子Ａに“Ｈｉ”を出力する。
【００３７】電子シャッター時間がある時間より長い場
合は端子Ａに“Ｌｏ”が出力されるのでＣＣＤ装置１０
のＯＦＤ端子には、ＯＦＤ電圧設定回路１８の可変抵抗
１８１で調整された電圧ＶＯが加えられている。この電
圧ＶＯは通常の被写体ではブルーミングを生じず飽和レ
ベルも十分確保できる電圧である。
合は端子Ａに“Ｌｏ”が出力されるのでＣＣＤ装置１０
のＯＦＤ端子には、ＯＦＤ電圧設定回路１８の可変抵抗
１８１で調整された電圧ＶＯが加えられている。この電
圧ＶＯは通常の被写体ではブルーミングを生じず飽和レ
ベルも十分確保できる電圧である。
【００３８】太陽を撮像するとＥＥ制御が動作して電子
シャッター時間が短くなる。タイミングジェネレータ
（ＴＧ）１４はシャッター時間がある時間以下になると
端子Ａに“Ｈｉ”を出力する。これによりＯＦＤ電圧設
定回路１８のトランジスタ１８３とトランジスタ１８６
がＯＮして抵抗１８２を通してＯＦＤ端子の電圧ＶＯを
上げて、過剰な電荷を基盤へオーバーフローさせて、ホ
ワイトアウトの発生を抑圧している。
シャッター時間が短くなる。タイミングジェネレータ
（ＴＧ）１４はシャッター時間がある時間以下になると
端子Ａに“Ｈｉ”を出力する。これによりＯＦＤ電圧設
定回路１８のトランジスタ１８３とトランジスタ１８６
がＯＮして抵抗１８２を通してＯＦＤ端子の電圧ＶＯを
上げて、過剰な電荷を基盤へオーバーフローさせて、ホ
ワイトアウトの発生を抑圧している。
【００３９】しかしながら、太陽撮像時にＯＦＤ端子の
電圧ＶＯを上げるとホトダイオードの飽和レベルが下が
り面ザラが生じる。これを防ぐためにタイミングジェネ
レータ（ＴＧ）１４の端子Ａをハイクリップ値設定回路
１７のトランジスタ１７１に接続して、端子Ａが“Ｈ
ｉ”になるとトランジスタ１７１がＯＮしてハイクリッ
プ回路１２の端子Ｂの電圧を下げることにより、ＣＣＤ
装置１０を構成する各ホトダイオードの飽和レベルを揃
えて面ザラをなくしている。太陽撮像時は、太陽が明る
いため露出制御により他の部分はあまり明るい部分はな
くハイクリップのレベルを下げてもあまり影響はない。
電圧ＶＯを上げるとホトダイオードの飽和レベルが下が
り面ザラが生じる。これを防ぐためにタイミングジェネ
レータ（ＴＧ）１４の端子Ａをハイクリップ値設定回路
１７のトランジスタ１７１に接続して、端子Ａが“Ｈ
ｉ”になるとトランジスタ１７１がＯＮしてハイクリッ
プ回路１２の端子Ｂの電圧を下げることにより、ＣＣＤ
装置１０を構成する各ホトダイオードの飽和レベルを揃
えて面ザラをなくしている。太陽撮像時は、太陽が明る
いため露出制御により他の部分はあまり明るい部分はな
くハイクリップのレベルを下げてもあまり影響はない。
【００４０】さらに、タイミングジェネレータ（ＴＧ）
１４の端子Ａを、ゲイン設定回路１９の抵抗１９３を通
してＡＧＣアンプの目標設定端子Ｃに接続している。太
陽撮像時は逆光状態となり露出制御により太陽以外の部
分が暗くなるが、ＡＧＣのゲインを上げることにより、
逆光補正を行うことができる。また、信号レベルを上げ
ることによりハイクリップレベルを下げなくても、面ザ
ラをなくすこともできる。
１４の端子Ａを、ゲイン設定回路１９の抵抗１９３を通
してＡＧＣアンプの目標設定端子Ｃに接続している。太
陽撮像時は逆光状態となり露出制御により太陽以外の部
分が暗くなるが、ＡＧＣのゲインを上げることにより、
逆光補正を行うことができる。また、信号レベルを上げ
ることによりハイクリップレベルを下げなくても、面ザ
ラをなくすこともできる。
【００４１】面ザラ対策としてハイクリップのレベルを
下げるかわりにガンマ補正の特性を変える方法もある。
図２はガンマ補正の特性図である。面ザラは明るい部分
に生じるので、入力レベルの高い部分の特性カーブの傾
きを寝かせることにより、入力レベルのばらつきがなら
されるので面ザラを抑圧することができる。すなわち、
電子シャッター時間がある一定時間より短いときはＯＦ
Ｄ電圧設定回路の電圧を上げるとともに、タイミング発
生回路から特性切替信号を出力して、ガンマ補正回路の
ガンマ補正値を高い入力レベルで飽和する特性に変える
ことにより、面ザラの発生を抑止することができる。
下げるかわりにガンマ補正の特性を変える方法もある。
図２はガンマ補正の特性図である。面ザラは明るい部分
に生じるので、入力レベルの高い部分の特性カーブの傾
きを寝かせることにより、入力レベルのばらつきがなら
されるので面ザラを抑圧することができる。すなわち、
電子シャッター時間がある一定時間より短いときはＯＦ
Ｄ電圧設定回路の電圧を上げるとともに、タイミング発
生回路から特性切替信号を出力して、ガンマ補正回路の
ガンマ補正値を高い入力レベルで飽和する特性に変える
ことにより、面ザラの発生を抑止することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、露出制
御がＥＥ方式のＣＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のよ
うに極めて明るい被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧上げるこ
とによって、ホワイトアウトを防止することができる。
御がＥＥ方式のＣＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のよ
うに極めて明るい被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧上げるこ
とによって、ホワイトアウトを防止することができる。
【００４３】さらに、本発明によれば、露出制御がＥＥ
方式のＣＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のように極め
て明るい被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧を上げかつハイク
リップレベルを下げることにより、ホワイトアウトと画
面の面ザラを防止することができる。
方式のＣＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のように極め
て明るい被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧を上げかつハイク
リップレベルを下げることにより、ホワイトアウトと画
面の面ザラを防止することができる。
【００４４】本発明によれば、露出制御がＥＥ方式のＣ
ＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のように極めて明るい
被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧を上げかつＡＧＣアンプの
目標値を上げることにより、ホワイトアウトと画面の面
ザラを防止しかつ逆光補正をすることができる。
ＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のように極めて明るい
被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧を上げかつＡＧＣアンプの
目標値を上げることにより、ホワイトアウトと画面の面
ザラを防止しかつ逆光補正をすることができる。
【００４５】本発明によれば、露出制御がＥＥ方式のＣ
ＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のように極めて明るい
被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧を上げかつガンマ補正の特
性を変えることにより、ホワイトアウトと画面の面ザラ
を防止することができる。
ＣＤカメラにおいて、太陽撮像時のように極めて明るい
被写体撮像時に、ＯＦＤ電圧を上げかつガンマ補正の特
性を変えることにより、ホワイトアウトと画面の面ザラ
を防止することができる。
【図１】 本発明にかかるＣＣＤカメラの構成の概要を
説明するブロック図。
説明するブロック図。
【図２】 ＣＣＤを構成するホトダイオードのＯＦＤの
働きを説明する模式図。
働きを説明する模式図。
【図３】 ガンマ補正回路の補正特性を説明する図。
１ ＣＣＤ撮像装置（ＣＣＤカメラ）
１０ ＣＣＤ装置
１１ 相関ダブルサンプリング（ＣＤＳ）回路
１２ ハイクリップ回路
１３ 自動利得制御（ＡＧＣ）回路
１４ タイミングジェネレータ（ＴＧ）
１５ コンパレータ
１６ 被写体照度検出回路
１７ ハイクリップ値設定回路
１８ ＯＦＤ電圧設定回路
１９ ゲイン設定回路
２０ ガンマ補正回路
２１ ホワイトクリップ回路
５ ホトダイオード
５１ ポテンシャルの壁
５２ ＯＦＤ
５３ ＣＣＤ基盤
５９ 電荷
Claims (8)
- 【請求項１】 電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げることにより、太陽
撮像時のホワイトアウトを防止した露出制御がＥＥ方式
のＣＣＤカメラ。 - 【請求項２】 電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつハイクリップレ
ベルを下げることにより、太陽撮像時のホワイトアウト
と画面の面ザラを防止した露出制御がＥＥ方式のＣＣＤ
カメラ。 - 【請求項３】 電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつＡＧＣアンプの
目標値を上げることにより、太陽撮像時のホワイトアウ
トと画面の面ザラを防止しかつ逆光補正をする露出制御
がＥＥ方式のＣＣＤカメラ。 - 【請求項４】 電子シャッター時間がある一定時間より
短いときはＯＦＤ端子の電圧を上げかつガンマ補正の特
性を変えることにより、太陽撮像時のホワイトアウトと
画面の面ザラを防止した露出制御がＥＥ方式のＣＣＤカ
メラ。 - 【請求項５】 ＣＣＤ装置と、ハイクリップ回路と、利
得制御回路と、タイミングジェネレータと、コンパレー
タと、被写体照度検出回路と、ＯＦＤ電圧設定回路とを
有し、シャッター速度を可変とすることによって露出を
制御するＥＥ方式のＣＣＤカメラにおいて、シャッター
速度がある一定時間より短いときにＯＦＤ電圧設定回路
の出力電圧を上げるようにしたことを特徴とするＥＥ方
式のＣＣＤカメラ。 - 【請求項６】 ハイクリップ回路のハイクリップ値を設
定するハイクリップ値設定回路を設け、電子シャッター
時間がある一定時間より短いときはＯＦＤ電圧設定回路
の出力電圧を上げかつハイクリップ値設定回路の出力電
圧を下げるようにしたことを特徴とする請求項５に記載
のＥＥ方式のＣＣＤカメラ。 - 【請求項７】 利得制御回路の増幅度を設定するゲイン
設定回路を設け、電子シャッター時間がある一定時間よ
り短いときはＯＦＤ電圧設定回路の出力電圧を上げかつ
ゲイン設定回路の出力電圧を上げるようにしたことを特
徴とする請求項５に記載のＥＥ方式のＣＣＤカメラ。 - 【請求項８】 ガンマ補正回路を設け、電子シャッター
時間がある一定時間より短いときはＯＦＤ電圧設定回路
の電圧を上げかつガンマ補正回路のガンマ補正値を高い
入力レベルで飽和する特性に変えるようにしたことを特
徴とする請求項５に記載のＥＥ方式のＣＣＤカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002110886A JP2003309762A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | Ｃｃｄカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002110886A JP2003309762A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | Ｃｃｄカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003309762A true JP2003309762A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29393883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002110886A Pending JP2003309762A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | Ｃｃｄカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003309762A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008099040A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Sharp Corp | 固体撮像装置および電子情報機器 |
-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002110886A patent/JP2003309762A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008099040A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Sharp Corp | 固体撮像装置および電子情報機器 |
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