JP2970496B2 - Solid-state imaging camera - Google Patents

Solid-state imaging camera

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JP2970496B2
JP2970496B2 JP7250331A JP25033195A JP2970496B2 JP 2970496 B2 JP2970496 B2 JP 2970496B2 JP 7250331 A JP7250331 A JP 7250331A JP 25033195 A JP25033195 A JP 25033195A JP 2970496 B2 JP2970496 B2 JP 2970496B2
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light
state imaging
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトダイオード
などの受光部で発生した電荷を出力端まで転送する電荷
転送素子を有する固体撮像カメラに係わり、特に高輝度
の光が入射されたときに生じるブルーミング現象による
画質の劣化を抑えた固体撮像カメラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging camera having a charge transfer element for transferring a charge generated in a light receiving portion such as a photodiode to an output terminal, and particularly when a high-luminance light is incident. The present invention relates to a solid-state imaging camera that suppresses deterioration of image quality due to a blooming phenomenon.

【0002】[0002]

【従来の技術】2次元の撮像素子は、フォトダイオード
などの受光素子をアレイ状に配列しており、各受光素子
で受光した光の強度に応じた電荷を発生させている。そ
して、これら受光素子で発生した電荷を、電荷結合デバ
イス(以下、CCDという。)など電荷を移送する手段
によって所定の信号出力端まで転送するようになってい
る。固体撮像カメラはこのような撮像素子を用いて被写
体の撮影を行うカメラである。
2. Description of the Related Art A two-dimensional image pickup device has light receiving elements such as photodiodes arranged in an array, and generates electric charges according to the intensity of light received by each light receiving element. Then, the charges generated by these light receiving elements are transferred to a predetermined signal output terminal by means for transferring the charges such as a charge-coupled device (hereinafter, referred to as a CCD). A solid-state imaging camera is a camera that captures an image of a subject using such an imaging device.

【0003】固体撮像カメラに入力される光の強度の強
い高輝度の部分では、フォトダイオードの発生する電荷
の量が極めて多くなり、過剰の電荷が周辺の画素領域に
漏れ込む。このため、出力画像に、にじみやタレなどの
いわゆるブルーミング現象が発生する。ブルーミング現
象は、画像の品質を大きく劣化させるので、高輝度の被
写体を撮影したときにも、この現象の発生を抑制するた
めの提案が種々なされている。
In a high-brightness portion where the intensity of light input to the solid-state imaging camera is high, the amount of charges generated by the photodiode becomes extremely large, and excessive charges leak into the surrounding pixel area. For this reason, a so-called blooming phenomenon such as bleeding or sagging occurs in the output image. Since the blooming phenomenon significantly deteriorates the quality of an image, various proposals have been made to suppress the occurrence of this phenomenon even when a high-luminance subject is photographed.

【0004】このうち、特開平4−273777号公報
には、固体撮像素子から出力される信号のレベルが基準
値以上のとき、絞りやシャッタ速度を調整して、フォト
ダイオードで発生する電荷の量を少なくする固体撮像カ
メラが開示されている。絞りによって入射される光の強
度を弱めるとともに、シャッタ速度を速くすることで、
フォトダイオードでの受光時間を短くしている。これら
により、フォトダイオードで発生する電荷の量を減少さ
せてブルーミング現象の発生を抑えている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-273777 discloses that, when the level of a signal output from a solid-state image sensor is equal to or higher than a reference value, the amount of charge generated in a photodiode is adjusted by adjusting the aperture and shutter speed. There is disclosed a solid-state imaging camera for reducing the number of images. By reducing the intensity of the light incident by the aperture and increasing the shutter speed,
The light receiving time at the photodiode is shortened. As a result, the amount of charges generated in the photodiode is reduced, thereby suppressing the occurrence of the blooming phenomenon.

【0005】特開平5−316439号公報には、フォ
トダイオードで発生した電荷を転送するCCD部分での
電荷のオーバーフロによって生じるブルーミング現象を
低減させた固体撮像カメラが開示されている。CCD
は、半導体層に電圧を印加して生じさせる空乏層の位置
を順次シフトさせることで、空乏層に集まる電荷を出力
端に向けて転送するようになっている。電荷を蓄積する
空乏層は、電位の井戸と呼ばれている。フォトダイオー
ドで発生した電荷が多く、CCDの電位の井戸から溢れ
ると、やはりブルーミング現象が生じる。そこで、CC
Dからの出力信号を基にブルーミング現象の有無を検出
し、ブルーミング現象が検出されたときCCD部に印加
する電圧を増加させて電位の井戸を深くし、電荷が井戸
から溢れることを防止している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-316439 discloses a solid-state imaging camera in which blooming caused by overflow of charges in a CCD portion for transferring charges generated by a photodiode is reduced. CCD
The device is configured to sequentially shift the position of a depletion layer generated by applying a voltage to a semiconductor layer, so that charges collected in the depletion layer are transferred to an output terminal. The depletion layer that stores charges is called a potential well. If the charge generated by the photodiode is large and overflows from the potential well of the CCD, the blooming phenomenon also occurs. So CC
The presence or absence of the blooming phenomenon is detected based on the output signal from D. When the blooming phenomenon is detected, the voltage applied to the CCD unit is increased to deepen the potential well, thereby preventing the charge from overflowing the well. I have.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】特開平4−27377
7号公報に示すように適性な露出を得るためにオートア
イリス機能により絞りを調整したり、シャッタ速度を速
くすれば、ある程度以下の高輝度な入力に対してブルー
ミング現象を抑制することができる。また、AGC機能
によりCCDの出力信号の増幅利得を調整することによ
っても、後段の回路での飽和によるブルーミング現象の
発生を少なくすることができる。しかしながら、これら
で調整できる範囲を越える非常に高輝度な光が入力され
たときにはブルーミング現象が生じてしまうという問題
がある。
Problems to be Solved by the Invention
If the aperture is adjusted by the auto iris function or the shutter speed is increased in order to obtain an appropriate exposure as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7, the blooming phenomenon can be suppressed for a high-luminance input of a certain level or less. Also, by adjusting the amplification gain of the output signal of the CCD by the AGC function, it is possible to reduce the occurrence of the blooming phenomenon due to the saturation in the circuit at the subsequent stage. However, there is a problem that a blooming phenomenon occurs when very high-intensity light exceeding the range that can be adjusted by these is input.

【0007】また、特開平5−316439号公報で開
示されている先行技術のように、CCDの電位の井戸の
深さを調整することによって、この部分での電荷のオー
バフロによるブルーミング現象の発生を抑えることがで
きる。しかしながら、フォトダイオードで発生した電荷
が、CCDに転送される前に周辺の画像領域に漏れ込む
と、ブルーミング現象が生じてしまう。また、電位の井
戸を深くすると、電荷を移動させ難くなり、鮮明な画像
が得られないという問題がある。
Further, as in the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-316439, by adjusting the depth of the well of the CCD potential, the blooming phenomenon caused by the overflow of the electric charges in this portion is prevented. Can be suppressed. However, if the charge generated in the photodiode leaks into a peripheral image area before being transferred to the CCD, a blooming phenomenon occurs. Further, when the potential well is deep, it is difficult to transfer the electric charge, and a clear image cannot be obtained.

【0008】そこで本発明の目的は、絞りやシャッタ速
度によって調整可能な範囲を越える高輝度な光が入力さ
れてもブルーミング現象の発生を抑制することのできる
固体撮像カメラを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging camera capable of suppressing the occurrence of a blooming phenomenon even when high-luminance light exceeding a range that can be adjusted by an aperture or a shutter speed is input.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項記載の発明で
は、(イ)受光する光の強度に応じた電荷を発生する複
数の受光部と、これら受光部で生じた電荷を所定の信号
出力端に向けて順次移送するための電荷移送手段と、各
受光部で生じた電荷をこの電荷移送手段に移す電荷転送
手段とを有する固体撮像手段と、(ロ)この固体撮像手
段の受光部に入射される光の光量を減少させる絞りと、
(ハ)固体撮像手段のシャッタ速度を設定するシャッタ
速度設定手段と、(ニ)受光部から電荷移送手段へ電荷
を移すとき電荷移送手段以外へ逃がす電荷の量を定める
抑圧電圧をこの固体撮像手段に与える抑圧電圧供給手段
と、(ホ)固体撮像手段に高輝度の光が入力されること
によって生じるブルーミング現象の発生を信号出力端か
ら出力される出力信号を基に検出するブルーミング検出
手段と、(へ)このブルーミング検出手段によってブル
ーミング現象の発生が検出されたとき絞りによる光量の
減少量およびシャッタ速度をそれらの調整範囲内で変更
し受光部で発生する電荷の量を減少させる発生電荷量抑
制手段と、(ト)この発生電荷量抑制手段によって絞り
およびシャッタ速度をそれらの調整範囲内で調整しても
ブルーミング検出手段でブルーミング現象の発生が検出
されるとき抑圧電圧供給手段の出力する抑圧電圧を変更
して電荷移送手段以外へ逃がす電荷の量を増加させる抑
圧電圧変更手段とを固体撮像カメラに具備させている。
According to the first aspect of the present invention, there are provided: (a) a plurality of light receiving units for generating electric charges according to the intensity of light to be received, and a predetermined signal output from the electric charges generated by these light receiving units. and charge transfer means for sequentially transferring toward the end, the charge generated in the light receiving portion and the solid-state imaging device having a charge transfer means for transferring to the charge transfer means, (b) the light receiving portion of the solid-state imaging device An aperture that reduces the amount of incident light;
(C) a shutter speed setting means for setting a shutter speed of the solid-state imaging means; and (d) a solid-state imaging means for setting a suppression voltage for determining an amount of electric charge which escapes to a part other than the electric charge transferring means when electric charges are transferred from the light receiving section to the electric charge transferring means. (E) blooming detecting means for detecting the occurrence of a blooming phenomenon caused by input of high-brightness light to the solid-state imaging means based on an output signal output from a signal output end; ( F ) When the blooming detection means detects the occurrence of the blooming phenomenon, the amount of generated charge is reduced by changing the amount of reduction of the light amount by the aperture and the shutter speed within their adjustment ranges to reduce the amount of charge generated in the light receiving unit. And ( g ) the blooming detection even when the aperture and shutter speed are adjusted within their adjustment ranges by the generated charge amount suppressing means. The solid-state imaging camera further includes a suppression voltage changing unit that changes the suppression voltage output from the suppression voltage supply unit when the occurrence of the blooming phenomenon is detected by the output unit and increases the amount of charge that escapes to a portion other than the charge transfer unit. I have.

【0012】すなわち請求項記載の発明では、ブルー
ミング現象の発生が検出されたとき、まず絞りやシャッ
タ速度を変更してその発生を抑えるようにしている。そ
して、絞りやシャッタ速度を調整してもブルーミング現
象の発生を抑えることができないとき、抑圧電圧を変更
して電荷移送手段以外に逃がす電荷の量を増加させてい
る。
That is, according to the first aspect of the invention, when the occurrence of the blooming phenomenon is detected, the occurrence of the blooming phenomenon is suppressed by first changing the aperture and the shutter speed. Then, when the blooming phenomenon cannot be suppressed even by adjusting the aperture and the shutter speed, the suppression voltage is changed to increase the amount of charge released to other than the charge transfer means.

【0013】請求項記載の発明では、ブルーミング検
出手段は固体撮像手段の撮像領域を複数に分割した単位
領域ごとにブルーミング現象の発生の有無を検出し、少
なくとも1つの単位領域でブルーミング現象が検出され
たときブルーミング現象の発生を表わした検出信号を出
力させる。
According to the second aspect of the present invention, the blooming detecting means detects whether or not a blooming phenomenon has occurred in each unit area obtained by dividing the imaging area of the solid-state imaging means into a plurality of areas, and detects the blooming phenomenon in at least one unit area. Then, a detection signal indicating the occurrence of the blooming phenomenon is output.

【0014】すなわち請求項記載の発明では、撮像領
域を複数に分割した単位領域のうち少なくとも1つの単
位領域でブルーミング現象の発生が検出されたとき、抑
圧電圧の変更や絞りの調整等を行うようにしている。撮
像領域の一部分だけに高輝度の光が入射されても、ブル
ーミング現象を適切に検出してその発生を抑制すること
ができる。
That is, according to the second aspect of the present invention, when the occurrence of the blooming phenomenon is detected in at least one of the unit areas obtained by dividing the imaging area into a plurality of parts, the suppression voltage is changed or the aperture is adjusted. Like that. Even if high-brightness light is incident on only a part of the imaging region, the blooming phenomenon can be appropriately detected and its occurrence can be suppressed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施の形態に
おける固体撮像カメラの構成の概要を表わしたものであ
る。被写体からの光は、レンズ11によって2次元の撮
像領域を備えたCCDセンサ12上に集光される。レン
ズ11とCCDセンサ12の間には、CCDセンサ12
へ入射される光量を減少させるための絞り13が配置さ
れている。絞り制御回路14は、絞り13の開口の大き
さを指定する信号を絞り13に供給する回路である。C
CDセンサ駆動回路15は、CCDセンサ12を動作さ
せるための各種の駆動信号を生成する回路である。シャ
ッタ速度設定回路16は、受光した光を電荷に変換する
期間の長さを設定する回路である。シャッタ速度は、撮
影する被写体に応じて撮影者により任意に設定される。
FIG. 1 shows an outline of the configuration of a solid-state imaging camera according to an embodiment of the present invention. Light from a subject is collected by a lens 11 onto a CCD sensor 12 having a two-dimensional imaging area. A CCD sensor 12 is provided between the lens 11 and the CCD sensor 12.
An aperture 13 is provided for reducing the amount of light incident on the aperture. The aperture control circuit 14 is a circuit that supplies a signal specifying the size of the aperture of the aperture 13 to the aperture 13. C
The CD sensor drive circuit 15 is a circuit that generates various drive signals for operating the CCD sensor 12. The shutter speed setting circuit 16 is a circuit for setting the length of a period for converting received light into electric charges. The shutter speed is arbitrarily set by the photographer according to the subject to be photographed.

【0016】標準出力設定回路17は、撮影者が最適露
出であるとして設定した露出に対応するCCDセンサ1
2の出力信号18の値の標準出力値19を与える回路で
ある。比較回路21は、標準出力設定回路17の出力す
る標準出力19の値と、CCDセンサ12の出力信号1
8の値とを比較する回路である。比較回路21の比較結
果22は、絞り制御回路14に入力されている。絞り制
御回路14は、比較回路21からの比較結果22を基
に、CCDセンサ12の出力信号18の値が標準出力値
19と一致するように絞り13の開口径を逐次設定変更
する。すなわち、撮影する被写体に応じて変化する入射
光量に対応して絞り13による光量の減衰量を変更し、
シャッタ速度優先にて適性な露出を保持するようになっ
ている。
The standard output setting circuit 17 is a CCD sensor 1 corresponding to the exposure set by the photographer as the optimum exposure.
2 is a circuit for providing a standard output value 19 of the value of the output signal 18. The comparison circuit 21 outputs the value of the standard output 19 output from the standard output setting circuit 17 and the output signal 1 of the CCD sensor 12.
8 is a circuit for comparing with the value of 8. The comparison result 22 of the comparison circuit 21 is input to the aperture control circuit 14. The aperture control circuit 14 sequentially changes the aperture diameter of the aperture 13 based on the comparison result 22 from the comparison circuit 21 so that the value of the output signal 18 of the CCD sensor 12 matches the standard output value 19. That is, the amount of attenuation of the light amount by the aperture 13 is changed in accordance with the incident light amount that changes according to the subject to be photographed,
An appropriate exposure is maintained by giving priority to the shutter speed.

【0017】比較回路21で求めた比較結果22は、ブ
ルーミング検出回路21に入力されている。また、CC
Dセンサ12の出力信号18は比較回路21を介してブ
ルーミング検出回路21に入力されている。ブルーミン
グ検出回路21は、CCDセンサ12の出力信号18を
基にブルーミング現象の発生の有無を調べる回路であ
る。
The comparison result 22 obtained by the comparison circuit 21 is input to the blooming detection circuit 21. Also, CC
The output signal 18 of the D sensor 12 is input to the blooming detection circuit 21 via the comparison circuit 21. The blooming detection circuit 21 is a circuit that checks whether or not a blooming phenomenon has occurred based on the output signal 18 of the CCD sensor 12.

【0018】絞り13の開口径やシャッタ速度の調整に
よって、適性な露出が得られるときは、CCDセンサ1
2の出力信号18の値は標準出力値19に次第に近づき
一致する。しかし、絞り13等の調整範囲内で適性な露
出が得られないときは、CCDセンサ12の出力信号1
8の値と標準出力値19との間に一定以上の差が連続し
て現れる。ブルーミング検出回路22はこのような状態
になったときブルーミング現象の発生の有無の検出を開
始する。ブルーミング検出回路22は、ブルーミング現
象が検出されたとき、その旨を表わした検出信号と露出
のオーバしている度合いを表わしたブルーミング量信号
23を出力する。
When an appropriate exposure can be obtained by adjusting the aperture diameter of the aperture 13 and the shutter speed, the CCD sensor 1
The value of the output signal 18 of 2 gradually approaches and matches the standard output value 19. However, when an appropriate exposure cannot be obtained within the adjustment range of the aperture 13 or the like, the output signal 1
A difference equal to or greater than a certain value appears continuously between the value of 8 and the standard output value 19. When such a state is reached, the blooming detection circuit 22 starts detecting whether or not a blooming phenomenon has occurred. When the blooming phenomenon is detected, the blooming detection circuit 22 outputs a detection signal indicating the fact and a blooming amount signal 23 indicating the degree of overexposure.

【0019】これらの信号は、ブルーミング抑圧基板電
圧供給回路24に入力される。ブルーミング抑圧基板電
圧供給回路24は、CCDセンサ12に供給するブルー
ミング抑圧基板電圧信号25を出力する回路である。C
CDセンサ12は、ブルーミング抑圧基板電圧信号25
の電圧値に応じて、CCDセンサ12のフォトダイオー
ドで発生した電荷の一部を逃がすようになっている。ブ
ルーミング抑圧基板電圧供給回路24は、ブルーミング
量信号23の値に応じてブルーミング抑圧基板電圧信号
25の電圧値を変更するようになっている。CCDセン
サ12の出力信号18は、比較回路21を介してビデオ
信号処理回路26に入力されている。ビデオ信号処理回
路26は、CCDセンサ12からの出力信号18を所定
のフォーマットのビデオ信号に変換する回路である。
These signals are input to a blooming suppression substrate voltage supply circuit 24. The blooming suppression board voltage supply circuit 24 is a circuit that outputs a blooming suppression board voltage signal 25 to be supplied to the CCD sensor 12. C
The CD sensor 12 outputs a blooming suppression substrate voltage signal 25.
According to the voltage value, a part of the charge generated in the photodiode of the CCD sensor 12 is released. The blooming suppression board voltage supply circuit 24 changes the voltage value of the blooming suppression board voltage signal 25 according to the value of the blooming amount signal 23. The output signal 18 of the CCD sensor 12 is input to a video signal processing circuit 26 via a comparison circuit 21. The video signal processing circuit 26 is a circuit that converts the output signal 18 from the CCD sensor 12 into a video signal of a predetermined format.

【0020】図2は、CCDセンサの内部構造の概要を
表わしたものである。CCDセンサはアレイ状に配列さ
れた多数の受光部31(フォトダイオード)を備えてい
る。受光部の各縦列ごとに対応して、受光部で発生した
電荷を移送する電荷移送部32が設けられている。電荷
移送部32は、電荷を移送するシフトレジスタである。
受光部で発生した電荷は、電荷転送部33を通じて電荷
移送部32に転送される。電荷移送部32の出力は、水
平方向に電荷を移送するシフトレジスタ34に入力され
ている。シフトレジスタ34は、電荷移送部32から入
力される電荷を出力端35に向けて順次シフトする。出
力端35から出力されるシリアル形式の信号が、CCD
センサ12の出力信号となる。
FIG. 2 shows an outline of the internal structure of the CCD sensor. The CCD sensor has a large number of light receiving sections 31 (photodiodes) arranged in an array. A charge transfer section 32 for transferring charges generated in the light receiving section is provided corresponding to each column of the light receiving section. The charge transfer unit 32 is a shift register that transfers charges.
The charge generated in the light receiving unit is transferred to the charge transfer unit 32 through the charge transfer unit 33. The output of the charge transfer unit 32 is input to a shift register 34 that transfers charges in the horizontal direction. The shift register 34 sequentially shifts the charge input from the charge transfer unit 32 toward the output terminal 35. The serial signal output from the output terminal 35 is a CCD signal.
It becomes an output signal of the sensor 12.

【0021】電荷転送部33は、受光部で発生した電荷
を電荷移送部に転送する経路としての空乏層を作るよう
になっている。
The charge transfer section 33, so as to make a depletion layer as a path for transferring charges generated by the light receiving portion to the charge transfer part
It has become.

【0022】図3は、図1に示したブルーミング検出回
路の回路構成の概要を表わしたものである。ブルーミン
グ検出回路は、CCDセンサ12の撮像領域を複数の小
領域に分割し、各小領域ごとにブルーミング現象が発生
しているかどうかを調べる。そして、少なくとも1つの
小領域でブルーミング現象の発生が検出されたとき、ブ
ルーミング抑圧基板電圧供給回路24にその旨を通知す
る検出信号を出力するようになっている。
FIG. 3 shows an outline of the circuit configuration of the blooming detection circuit shown in FIG. The blooming detection circuit divides the imaging area of the CCD sensor 12 into a plurality of small areas and checks whether a blooming phenomenon has occurred in each of the small areas. When the occurrence of the blooming phenomenon is detected in at least one small area, a detection signal notifying the blooming suppression substrate voltage supply circuit 24 of the occurrence is output.

【0023】ブルーミング検出回路は、CCDセンサ1
2の出力信号の値の平均値を小領域ごとに求める領域別
平均出力算出回路41と、撮像領域の垂直方向の各縦
列、すなわち図2に示した電荷移送部32ごとに出力信
号の値の平均値を求める垂直方向平均出力算出回路42
を備えている。これらには、比較回路21の比較結果2
2と、CCDセンサ12の出力信号18とがそれぞれ入
力されている。領域別平均出力算出回路41の出力と、
垂直方向平均出力算出回路42の出力は、これらの差異
を各小領域ごとに求める差分算出回路43に入力されて
いる。
The blooming detection circuit is a CCD sensor 1
2 and an average output calculation circuit 41 for each area, which calculates the average value of the output signals for each small area, and a vertical column of the imaging area, that is, the output signal value for each charge transfer unit 32 shown in FIG. Vertical average output calculation circuit 42 for obtaining an average value
It has. These include the comparison result 2 of the comparison circuit 21.
2 and an output signal 18 of the CCD sensor 12 are input. An output of the average output calculation circuit 41 for each area;
The output of the vertical average output calculation circuit 42 is input to a difference calculation circuit 43 that calculates these differences for each small area.

【0024】差分算出回路43の出力およびしきい値4
4は、比較回路45に入力されている。比較回路45
は、差分算出回路43の出力値がしきい値44よりも大
きいときブルーミング現象の発生を表わした検出信号4
6を出力する。また、差分算出回路43の出力は、ブル
ーミングの度合いを表わすブルーミング量信号23とし
てブルーミング抑圧基板電圧供給回路24に入力され
る。
The output of the difference calculation circuit 43 and the threshold value 4
4 is input to the comparison circuit 45. Comparison circuit 45
Is a detection signal 4 indicating the occurrence of the blooming phenomenon when the output value of the difference calculation circuit 43 is larger than the threshold value 44.
6 is output. The output of the difference calculation circuit 43 is input to the blooming suppression substrate voltage supply circuit 24 as a blooming amount signal 23 indicating the degree of blooming.

【0025】図4は、撮像領域を小領域に分割した一例
を表わしたものである。ここでは、撮像領域を矢印51
で示す水平方向に“10”に、矢印52で示す垂直方向
を“7”に区分けして70個の少領域に分割している。
ブルーミング現象は、撮像領域全体に現れる場合もある
が、その多くは撮像領域の一部分に現れる。たとえば、
高輝度の光が斜線を施した小領域53にだけ入射される
こともある。そこで、ブルーミング検出回路22は、小
領域ごとにブルーミング現象の有無を検出し、1つでも
ブルーミング現象の発生している領域を見出したとき、
検出信号を出力するようになっている。
FIG. 4 shows an example in which the imaging area is divided into small areas. Here, the imaging area is indicated by an arrow 51.
The vertical direction indicated by the arrow 52 is divided into 70, and the horizontal direction is indicated by "10", and the vertical direction indicated by the arrow 52 is divided into "7".
The blooming phenomenon may appear in the entire imaging region, but most of it appears in a part of the imaging region. For example,
In some cases, high-brightness light is incident only on the hatched small area 53. Therefore, the blooming detection circuit 22 detects the presence or absence of the blooming phenomenon for each small area, and when finding any area where the blooming phenomenon occurs,
A detection signal is output.

【0026】図3に戻って説明を続ける。比較回路21
からの比較結果を基に、絞り等の調整範囲内で適性な露
出が得られないことを検出すると、領域別平均出力算出
回路41は、CCDセンサ12の出力信号18を基に、
図3に示した小領域ごとにその平均値を求める。一方、
垂直方向平均出力算出回路42は、撮像領域の垂直方向
の各列ごとに、CCDセンサ12の出力信号の平均値を
求める。差分検出回路43は、各小領域ごとの平均値と
その小領域とクロスする列の平均値との差分を求める。
Returning to FIG. 3, the description will be continued. Comparison circuit 21
When it is detected that an appropriate exposure cannot be obtained within the adjustment range such as the aperture, based on the comparison result from, the average output calculation circuit 41 for each area, based on the output signal 18 of the CCD sensor 12,
The average value is obtained for each small area shown in FIG. on the other hand,
The vertical average output calculation circuit 42 calculates the average value of the output signal of the CCD sensor 12 for each column in the vertical direction of the imaging area. The difference detection circuit 43 calculates a difference between the average value of each small area and the average value of a column crossing the small area.

【0027】図4に示すように、高輝度の領域が一部分
だけ存在するときは、その小領域の平均値は大きくな
る。しかし、その小領域とクロスする垂直方向の列の平
均値は、それほど大きな値にならない。これらの差がし
きい値以上存在するかどうかを比較回路44で調べ、し
きい値以上存在するとき、その小領域でブルーミング現
象が発生しているものと判別する。しきい値以上の差の
生じた小領域が複数存在するときは、最も大きい差の値
をブルーミング差信号23として出力する。
As shown in FIG. 4, when only a part of the high-luminance area exists, the average value of the small area becomes large. However, the average value of the column in the vertical direction crossing the small area is not so large. The comparison circuit 44 checks whether or not these differences are equal to or larger than the threshold value. When the difference is equal to or larger than the threshold value, it is determined that the blooming phenomenon has occurred in the small area. When there are a plurality of small areas having a difference equal to or larger than the threshold value, the largest difference value is output as the blooming difference signal 23.

【0028】ブルーミング抑圧基板電圧供給回路24
は、ブルーミング現象が検出されたとき、ブルーミング
信号23の値に応じて、ブルーミング抑圧基板電圧25
を増加させる。これにより、電荷転送部で吸収される電
荷の量が増加し、受光部から電荷移送部に移る電荷の量
を減少する。その結果、電荷移送部に過剰な電荷が入力
されるなくなり、ブルーミング現象の発生を抑えること
ができる。
Blooming suppression substrate voltage supply circuit 24
When the blooming phenomenon is detected, the blooming suppression substrate voltage 25 is set according to the value of the blooming signal 23.
Increase. As a result, the amount of charge absorbed by the charge transfer unit increases, and the amount of charge transferred from the light receiving unit to the charge transfer unit decreases. As a result, excessive charge is not input to the charge transfer unit, and the occurrence of the blooming phenomenon can be suppressed.

【0029】このように、電荷移送部に入力される前の
段階で、過剰な電荷を逃がすようにしたので、電荷移送
部での電位の井戸の深さを深くしなくても、ブルーミン
グ現象を抑えることができる。これにより、鮮明な画像
を得ることができる。また、絞り等によって調整可能な
範囲を越える高輝度の光が入射されたときだけ、ブルー
ミング基板抑圧電圧を増加させて過剰な電荷を除去して
いる。このため、絞り等によって調整可能な範囲内で
は、CCDセンサでのダイナミックレンジを十分確保で
き、コントラストの低下を防止することができる。
As described above, since the excess charge is released before being input to the charge transfer section, the blooming phenomenon can be prevented without increasing the depth of the potential well in the charge transfer section. Can be suppressed. Thereby, a clear image can be obtained. Also, only when high-luminance light exceeding a range that can be adjusted by an aperture or the like is incident, the blooming substrate suppression voltage is increased to remove excess charges. Therefore, within a range that can be adjusted by an aperture or the like, a sufficient dynamic range of the CCD sensor can be secured, and a decrease in contrast can be prevented.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、ブルーミング現象の発生が検出されたとき、
まず絞りやシャッタ速度を変更してその発生を抑え、こ
れらによりブルーミング現象の発生を抑えることができ
ないとき、抑圧電圧を変更して電荷移送手段以外に逃が
す電荷の量を増加させている。これにより、絞り等の調
整範囲を越える高輝度の光が入射されてもブルーミング
現象の発生を抑制することができる。また、絞り等によ
って調整可能な範囲内では、固体撮像手段のダイナミッ
クレンジを十分確保でき、コントラストの低下を防止す
ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the occurrence of the blooming phenomenon is detected,
First, change the aperture and shutter speed to suppress the occurrence,
These can suppress the occurrence of blooming phenomenon
If not, change the suppression voltage to escape
Increase the amount of electric charge. This makes it possible to adjust the aperture
Blooming even when high-intensity light exceeding the adjustment range is incident
The occurrence of the phenomenon can be suppressed. Also, depending on the aperture etc.
Within the adjustable range, the dynamics of the solid-state imaging
Ensuring sufficient cleansing and preventing reduction in contrast
Can be

【0031】[0031]

【0032】また請求項記載の発明によれば、撮像領
域の一部分だけに高輝度の光が入射されても、ブルーミ
ング現象を適切に検出してその発生を抑制することがで
きる。
[0032] According to the second aspect of the invention, even if a high luminance of the light is incident only on a part of the imaging region, it can be suppressed properly detected and that generates a blooming phenomenon.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態における固体撮像カメラ
の構成の概要を表わした概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an outline of a configuration of a solid-state imaging camera according to an embodiment of the present invention.

【図2】CCDセンサの内部構造の概要を表わした説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of an internal structure of a CCD sensor.

【図3】図1に示したブルーミング検出回路の回路構成
の概要を表わしたブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of a circuit configuration of a blooming detection circuit illustrated in FIG. 1;

【図4】撮像領域を小領域に分割した一例を表わした説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example in which an imaging region is divided into small regions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 CCDセンサ 13 絞り 14 絞り制御回路 15 CCD駆動回路 16 シャッタ速度設定回路 17 標準出力設定回路 21、45 比較回路 22 ブルーミング検出回路 23 ブルーミング抑圧基板電圧供給回路 31 受光部 32、34 電荷移送部 33 電荷転送部 41 領域別平均出力算出回路 42 垂直方向平均出力算出回路 43 差分算出回路 Reference Signs List 12 CCD sensor 13 Aperture 14 Aperture control circuit 15 CCD drive circuit 16 Shutter speed setting circuit 17 Standard output setting circuit 21, 45 Comparison circuit 22 Blooming detection circuit 23 Blooming suppression substrate voltage supply circuit 31 Light receiving unit 32, 34 Charge transfer unit 33 Charge Transfer unit 41 Average output calculation circuit for each area 42 Vertical average output calculation circuit 43 Difference calculation circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 受光する光の強度に応じた電荷を発生す
る複数の受光部と、これら受光部で生じた電荷を所定の
信号出力端に向けて順次移送するための電荷移送手段
と、各受光部で生じた電荷をこの電荷移送手段に移す電
荷転送手段とを有する固体撮像手段と、この固体撮像手段の受光部に入射される光の光量を減少
させる絞りと、 前記固体撮像手段のシャッタ速度を設定するシャッタ速
度設定手段と、 前記受光部から前記電荷移送手段へ電荷を移すとき電荷
移送手段以外へ逃がす電荷の量を定める抑圧電圧をこの
固体撮像手段に与える抑圧電圧供給手段と、 前記固体撮像手段に高輝度の光が入力されることによっ
て生じるブルーミング現象の発生を前記信号出力端から
出力される出力信号を基に検出するブルーミング検出手
段と、 このブルーミング検出手段によってブルーミング現象の
発生が検出されたとき前記絞りによる光量の減少量およ
びシャッタ速度をそれらの調整範囲内で変更し前記受光
部で発生する電荷の量を減少させる発生電荷量抑制手段
と、 この発生電荷量抑制手段によって前記絞りおよびシャッ
タ速度をそれらの調整範囲内で調整しても前記ブルーミ
ング検出手段で前記ブルーミング現象の発生が検出され
るとき 前記抑圧電圧供給手段の出力する抑圧電圧を変更
して前記電荷移送手段以外へ逃がす電荷の量を増加させ
る抑圧電圧変更手段とを具備することを特徴とする固体
撮像カメラ。
A plurality of light receiving sections for generating electric charges in accordance with the intensity of light to be received, charge transfer means for sequentially transferring the charges generated in the light receiving sections to a predetermined signal output end, A solid-state imaging device having charge transfer means for transferring the charge generated in the light-receiving portion to the charge transfer device, and reducing the amount of light incident on the light-receiving portion of the solid-state imaging device
Aperture to be set and a shutter speed for setting a shutter speed of the solid-state imaging means.
Degree setting means, suppression voltage supply means for applying to the solid-state imaging means a suppression voltage for determining the amount of charge released to other than the charge transfer means when transferring the charge from the light receiving section to the charge transfer means, wherein the blooming detecting means for detecting the occurrence of the blooming phenomenon caused by light intensity is inputted based on an output signal outputted from said signal output terminal, when the occurrence of the blooming phenomenon is detected by the blooming detecting means The amount of light reduction due to the aperture and
Change the shutter speed and shutter speed within their
Charge amount suppressing means for reducing the amount of charge generated in the unit
And the aperture and the shutter by the generated charge amount suppressing means.
Even if the motor speed is adjusted within these adjustment ranges.
The occurrence of the blooming phenomenon is detected by the
And a suppression voltage changing means for changing the suppression voltage output from the suppression voltage supply means to increase the amount of electric charge leaked to a part other than the charge transfer means.
【請求項2】 前記ブルーミング検出手段は、固体撮像
手段の撮像領域を複数に分割した単位領域ごとにブルー
ミング現象の発生の有無を検出し、少なくとも1つの単
位領域でブルーミング現象が検出されたときブルーミン
グ現象の発生を表わした検出信号を出力することを特徴
とする請求項1記載の固体撮像カメラ。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein
Blue for each unit area obtained by dividing the imaging area of the unit into multiple
Detecting whether or not the occurrence of the
Blooming occurs when a blooming phenomenon is detected in the
Outputs a detection signal indicating the occurrence of the switching phenomenon
The solid-state imaging camera according to claim 1.
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