JP3443837B2 - テレビカメラ - Google Patents
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims 1
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣＣＤ等の固体撮像素子
を用いたテレビカメラに関する。
を用いたテレビカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、受光部に近接して集光用マイクロ
レンズが設けられたＣＣＤを有するテレビカメラが提案
されている（例えば、特願平３−１８９３８号等）。か
かるＣＣＤでは、絞りやズームレンズの焦点距離が変化
すると、ＣＣＤに設けられたマイクロレンズに入射する
光の入射状態が変化するため、絞りやズームレンズの焦
点距離に応じて、入射光量の変化に対するＣＣＤの平均
出力レベルの変化の比が変化し、その平均出力レベルが
最低被写体照度を保証できなかったり、カラーテレビカ
メラの場合には、ホワイトバランスが崩れる虞があっ
た。
レンズが設けられたＣＣＤを有するテレビカメラが提案
されている（例えば、特願平３−１８９３８号等）。か
かるＣＣＤでは、絞りやズームレンズの焦点距離が変化
すると、ＣＣＤに設けられたマイクロレンズに入射する
光の入射状態が変化するため、絞りやズームレンズの焦
点距離に応じて、入射光量の変化に対するＣＣＤの平均
出力レベルの変化の比が変化し、その平均出力レベルが
最低被写体照度を保証できなかったり、カラーテレビカ
メラの場合には、ホワイトバランスが崩れる虞があっ
た。
【０００３】例えば、絞りとＣＣＤの平均出力レベルと
の関係は、図３に示す如く、Ｆ値が大きいときは、即
ち、絞りの開口面積が狭いときは、直線ａの通りである
が、Ｆ値が次第に小さく成り、即ち、絞りの開口面積が
次第に広く成り、例えば、２以下に成ると、直線ｂに示
す如くその勾配が小さく成る。そして、Ｆ値が、例え
ば、１．４の時のＣＣＤの出力レベル（電圧）が、Ｖop
ではなく、Ｖμに低下して、最低被写体照度の仕様を満
足しなく成ってしまう。これはズームレンズの焦点距離
がある値以下に短く成った場合にも同様なことが言え
る。
の関係は、図３に示す如く、Ｆ値が大きいときは、即
ち、絞りの開口面積が狭いときは、直線ａの通りである
が、Ｆ値が次第に小さく成り、即ち、絞りの開口面積が
次第に広く成り、例えば、２以下に成ると、直線ｂに示
す如くその勾配が小さく成る。そして、Ｆ値が、例え
ば、１．４の時のＣＣＤの出力レベル（電圧）が、Ｖop
ではなく、Ｖμに低下して、最低被写体照度の仕様を満
足しなく成ってしまう。これはズームレンズの焦点距離
がある値以下に短く成った場合にも同様なことが言え
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる点に鑑み、本発
明は、受光部に近接して集光用マイクロレンズが設けら
れた固体撮像素子と、その固体撮像素子に入射する光の
量を制御する絞り、又は、固体撮像素子に対し設けられ
たズームレンズと、固体撮像素子からの映像信号が供給
される映像増幅器とを有するテレビカメラにおいて、絞
り又はズームレンズの焦点距離の変化に拘らず、固体撮
像素子の平均出力レベルの最低被写体照度を保証するこ
とのできるものを提案しようとするものである。
明は、受光部に近接して集光用マイクロレンズが設けら
れた固体撮像素子と、その固体撮像素子に入射する光の
量を制御する絞り、又は、固体撮像素子に対し設けられ
たズームレンズと、固体撮像素子からの映像信号が供給
される映像増幅器とを有するテレビカメラにおいて、絞
り又はズームレンズの焦点距離の変化に拘らず、固体撮
像素子の平均出力レベルの最低被写体照度を保証するこ
とのできるものを提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決する手段】第１の発明は、受光部に近接し
て集光用マイクロレンズが設けられた固体撮像素子と、
その固体撮像素子に入射する光の量を制御する絞りと、
固体撮像素子からの映像信号が供給される映像増幅器と
を有するテレビカメラにおいて、絞りのＦ値を検出する
検出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、絞りのＦ値が所定値以下になったときのみ映像増幅
器の出力レベル分の利得を上げて、マイクロレンズを介
して固体撮像素子の受光部に入射される光量が低下する
ことを補正するようにしたテレビカメラである。
て集光用マイクロレンズが設けられた固体撮像素子と、
その固体撮像素子に入射する光の量を制御する絞りと、
固体撮像素子からの映像信号が供給される映像増幅器と
を有するテレビカメラにおいて、絞りのＦ値を検出する
検出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、絞りのＦ値が所定値以下になったときのみ映像増幅
器の出力レベル分の利得を上げて、マイクロレンズを介
して固体撮像素子の受光部に入射される光量が低下する
ことを補正するようにしたテレビカメラである。
【０００６】第２の発明は、受光部に近接して集光用マ
イクロレンズが設けられた固体撮像素子と、その固体撮
像素子に対し設けられたズームレンズと、固体撮像素子
からの映像信号が供給される映像増幅器とを有するテレ
ビカメラにおいて、ズームレンズの焦点距離を検出する
検出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、ズームレンズの焦点距離が所定値以下になったとき
のみ映像増幅器の出力レベル分の利得を上げて、マイク
ロレンズを介して固体撮像素子の受光部に入射される光
量が低下することを補正するようにしたテレビカメラで
ある。
イクロレンズが設けられた固体撮像素子と、その固体撮
像素子に対し設けられたズームレンズと、固体撮像素子
からの映像信号が供給される映像増幅器とを有するテレ
ビカメラにおいて、ズームレンズの焦点距離を検出する
検出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、ズームレンズの焦点距離が所定値以下になったとき
のみ映像増幅器の出力レベル分の利得を上げて、マイク
ロレンズを介して固体撮像素子の受光部に入射される光
量が低下することを補正するようにしたテレビカメラで
ある。
【０００７】
【作用】かかる第１の発明によれば、絞りのＦ値が所定
値以下になったときのみ映像増幅器の出力レベル分の利
得を上げて、マイクロレンズを介して固体撮像素子の受
光部に入射される光量が低下することを補正する。
値以下になったときのみ映像増幅器の出力レベル分の利
得を上げて、マイクロレンズを介して固体撮像素子の受
光部に入射される光量が低下することを補正する。
【０００８】また、第２の発明によれば、ズームレンズ
の焦点距離が所定値以下になったときのみ映像増幅器の
出力レベル分の利得を上げて、マイクロレンズを介して
固体撮像素子の受光部に入射される光量が低下すること
を補正する。
の焦点距離が所定値以下になったときのみ映像増幅器の
出力レベル分の利得を上げて、マイクロレンズを介して
固体撮像素子の受光部に入射される光量が低下すること
を補正する。
【０００９】
【実施例】以下に、図１を参照して、本発明をカラーテ
レビカメラに適用した実施例を詳細に説明する。光学系
１は、少なくとも光分割用のプリズム、絞り及びズーム
レンズを備えている。光学系１に入射した被写体からの
撮像光は、光学系１を通じて、それぞれ赤、緑及び青Ｃ
ＣＤ２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂに入射せしめられる。
レビカメラに適用した実施例を詳細に説明する。光学系
１は、少なくとも光分割用のプリズム、絞り及びズーム
レンズを備えている。光学系１に入射した被写体からの
撮像光は、光学系１を通じて、それぞれ赤、緑及び青Ｃ
ＣＤ２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂに入射せしめられる。
【００１０】そして、各赤、緑及び青ＣＣＤ２Ｒ、２Ｇ
及び２Ｂからの赤信号、緑信号及び青信号がそれぞれ前
置増幅器３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂに供給され、その各出力が
それぞれ映像増幅器４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂに供給されて増
幅されて、出力端子４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂに出力される。
尚、前置増幅器３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂ並びに映像増幅器４
Ｒ、４Ｇ及び４Ｂの各段間にそれぞれシェーディング補
正回路を設けることができる。
及び２Ｂからの赤信号、緑信号及び青信号がそれぞれ前
置増幅器３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂに供給され、その各出力が
それぞれ映像増幅器４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂに供給されて増
幅されて、出力端子４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂに出力される。
尚、前置増幅器３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂ並びに映像増幅器４
Ｒ、４Ｇ及び４Ｂの各段間にそれぞれシェーディング補
正回路を設けることができる。
【００１１】６は絞り及びズームレンズの焦点距離を検
出する検出回路で、その検出信号が映像増幅器４Ｒ、４
Ｇ及び４Ｂに供給されて、その利得が制御される。
出する検出回路で、その検出信号が映像増幅器４Ｒ、４
Ｇ及び４Ｂに供給されて、その利得が制御される。
【００１２】次に、図２を参照して、上述のＣＣＤ２
Ｒ、２Ｇ及び２Ｂの構造を説明する。シリコン基板１１
上に、ＳｉＯ2 等から成るゲート絶縁膜１２を介して選
択的にシリコン層から成る転送電極１３が形成され、こ
れら転送電極１３上に層間膜１４を介してＡ１遮光膜１
５が選択的に形成され、更に、そのＡ１遮光膜１５を含
む全面上に、第１及び第２の層１６、１７から成る平坦
化膜が積層される。そして、その平坦化膜の第２の層１
７の上にマイクロ集光レンズ１８が形成される。
Ｒ、２Ｇ及び２Ｂの構造を説明する。シリコン基板１１
上に、ＳｉＯ2 等から成るゲート絶縁膜１２を介して選
択的にシリコン層から成る転送電極１３が形成され、こ
れら転送電極１３上に層間膜１４を介してＡ１遮光膜１
５が選択的に形成され、更に、そのＡ１遮光膜１５を含
む全面上に、第１及び第２の層１６、１７から成る平坦
化膜が積層される。そして、その平坦化膜の第２の層１
７の上にマイクロ集光レンズ１８が形成される。
【００１３】この第１の層１６は、プラズマＣＶＤ法に
より形成されたＳｉＮ膜（Ｐ−ＳｉＮ膜）又は熱ＣＶＤ
により形成されたＳｉＯ2 膜から構成される。第２の層
１７は樹脂層から成る。この場合、第２の層１７は、第
１の層１６の屈折率よりも低い屈折率を有する。
より形成されたＳｉＮ膜（Ｐ−ＳｉＮ膜）又は熱ＣＶＤ
により形成されたＳｉＯ2 膜から構成される。第２の層
１７は樹脂層から成る。この場合、第２の層１７は、第
１の層１６の屈折率よりも低い屈折率を有する。
【００１４】かかる構成のＣＣＤでは、転送電極１５の
形成されていない部分が受光部と成り、その各受光部に
対応して、それぞれマイクロ集光レンズ１８が配されて
いる。従って、入射光Ｌはマイクロレンズ１８で集光さ
れて、受光部に焦点を結ぶ如く入射する。
形成されていない部分が受光部と成り、その各受光部に
対応して、それぞれマイクロ集光レンズ１８が配されて
いる。従って、入射光Ｌはマイクロレンズ１８で集光さ
れて、受光部に焦点を結ぶ如く入射する。
【００１５】さて、映像増幅器４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂの利
得がある値のとき、図３に示すように、絞りのＦ値の変
化に対するＣＣＤの平均出力レベルの変化の関係は、Ｆ
値が大きいとき、即ち、絞りの開口面積が狭いときは、
直線ａで表されるが、Ｆ値が次第に小さく、即ち、絞り
の開口面積広く成り、ついには、例えば、２以下に成る
と、絞りのＦ値の変化に対するＣＣＤの出力レベルの変
化は、直線ｂで表されるようにその勾配が直線ａより小
さく成る。そこで、Ｆ値が２以下に成ったら、直線ｂが
直線ａと重なるように各映像増幅器４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂ
の利得を上げるようにする。かすると、Ｆ値が１．４の
ときのＣＣＤの出力レベル（電圧）はＶμからＶopに上
昇する。かくして、ＣＣＤの平均出力レベルの最低照度
仕様は保証されたことに成る。又、ＶopとＶμの関係
は、Ｖμ＝ｋＶopで表され、その係数ｋの値は０．６〜
０．９の如くばらついており、一般的に、ＣＣＤ２Ｒ、
２Ｇ及び２Ｂの別に応じて異なるから、ホワイトバラン
スが採れるように、各映像増幅器４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂの
利得を各別に制御する。
得がある値のとき、図３に示すように、絞りのＦ値の変
化に対するＣＣＤの平均出力レベルの変化の関係は、Ｆ
値が大きいとき、即ち、絞りの開口面積が狭いときは、
直線ａで表されるが、Ｆ値が次第に小さく、即ち、絞り
の開口面積広く成り、ついには、例えば、２以下に成る
と、絞りのＦ値の変化に対するＣＣＤの出力レベルの変
化は、直線ｂで表されるようにその勾配が直線ａより小
さく成る。そこで、Ｆ値が２以下に成ったら、直線ｂが
直線ａと重なるように各映像増幅器４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂ
の利得を上げるようにする。かすると、Ｆ値が１．４の
ときのＣＣＤの出力レベル（電圧）はＶμからＶopに上
昇する。かくして、ＣＣＤの平均出力レベルの最低照度
仕様は保証されたことに成る。又、ＶopとＶμの関係
は、Ｖμ＝ｋＶopで表され、その係数ｋの値は０．６〜
０．９の如くばらついており、一般的に、ＣＣＤ２Ｒ、
２Ｇ及び２Ｂの別に応じて異なるから、ホワイトバラン
スが採れるように、各映像増幅器４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂの
利得を各別に制御する。
【００１６】これは、ズームレンズの焦点距離の場合も
同様であって、その焦点距離が所定値以下に成ったと
き、映像増幅器４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの利得を上げて、ＣＣ
Ｄ２Ｒ、２Ｇ及び２Ｇの平均出力レベルの最低被写体照
度を保証することができ、又、ホワイトバランスも同様
に採ることができる。
同様であって、その焦点距離が所定値以下に成ったと
き、映像増幅器４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの利得を上げて、ＣＣ
Ｄ２Ｒ、２Ｇ及び２Ｇの平均出力レベルの最低被写体照
度を保証することができ、又、ホワイトバランスも同様
に採ることができる。
【００１７】
【発明の効果】第１の発明によれば、受光部に近接して
集光用マイクロレンズが設けられた固体撮像素子と、そ
の固体撮像素子に入射する光の量を制御する絞りと、固
体撮像素子からの映像信号が供給される映像増幅器とを
有するテレビカメラにおいて、絞りのＦ値を検出する検
出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、絞りのＦ値が所定値以下になったときのみ映像増幅
器の出力レベル分の利得を上げて、マイクロレンズを介
して固体撮像素子の受光部に入射される光量が低下する
ことを補正するようにしたので、絞りのＦ値の変化にか
かわらず固体撮像素子の平均出力レベルの最低被写体照
度を保証することのできるテレビカメラを得ることがで
きる。第２の発明によれば、受光部に近接して集光用マ
イクロレンズが設けられた固体撮像素子と、その固体撮
像素子に対し設けられたズームレンズと、固体撮像素子
からの映像信号が供給される映像増幅器とを有するテレ
ビカメラにおいて、ズームレンズの焦点距離を検出する
検出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、ズームレンズの焦点距離が所定値以下になったとき
のみ映像増幅器の出力レベル分の利得を上げて、マイク
ロレンズを介して固体撮像素子の受光部に入射される光
量が低下することを補正するようにしたので、ズームレ
ンズの焦点距離変化にかかわらず固体撮像素子の平均出
力レベルの最低被写体照度を保証することのできるテレ
ビカメラを得ることができる。
集光用マイクロレンズが設けられた固体撮像素子と、そ
の固体撮像素子に入射する光の量を制御する絞りと、固
体撮像素子からの映像信号が供給される映像増幅器とを
有するテレビカメラにおいて、絞りのＦ値を検出する検
出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、絞りのＦ値が所定値以下になったときのみ映像増幅
器の出力レベル分の利得を上げて、マイクロレンズを介
して固体撮像素子の受光部に入射される光量が低下する
ことを補正するようにしたので、絞りのＦ値の変化にか
かわらず固体撮像素子の平均出力レベルの最低被写体照
度を保証することのできるテレビカメラを得ることがで
きる。第２の発明によれば、受光部に近接して集光用マ
イクロレンズが設けられた固体撮像素子と、その固体撮
像素子に対し設けられたズームレンズと、固体撮像素子
からの映像信号が供給される映像増幅器とを有するテレ
ビカメラにおいて、ズームレンズの焦点距離を検出する
検出回路を設け、その検出回路からの検出出力に基づい
て、ズームレンズの焦点距離が所定値以下になったとき
のみ映像増幅器の出力レベル分の利得を上げて、マイク
ロレンズを介して固体撮像素子の受光部に入射される光
量が低下することを補正するようにしたので、ズームレ
ンズの焦点距離変化にかかわらず固体撮像素子の平均出
力レベルの最低被写体照度を保証することのできるテレ
ビカメラを得ることができる。
【００１８】本発明をカラーテレビカメラに適用すれ
ば、絞りやズームレンズの焦点距離の如何に拘らず、ホ
ワイトバランスを採ることができる。
ば、絞りやズームレンズの焦点距離の如何に拘らず、ホ
ワイトバランスを採ることができる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック線図
【図２】実施例のＣＣＤの構造を示す断面図
【図３】Ｆ値−ＣＣＤの平均出力レベル特性線図
１ 光学素子
２Ｒ 赤ＣＣＤ
２Ｇ 緑ＣＣＤ
２Ｂ 青ＣＣＤ
４Ｒ 映像増幅器
４Ｇ 映像増幅器
４Ｂ 映像増幅器
６ 絞り及び焦点距離検出回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−215271（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−107078（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−66454（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−222586（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−192204（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 5/222 - 5/257
Claims (2)
- 【請求項１】 受光部に近接して集光用マイクロレンズ
が設けられた固体撮像素子と、該固体撮像素子に入射す
る光の量を制御する絞りと、上記固体撮像素子からの映
像信号が供給される映像増幅器とを有するテレビカメラ
において、 上記絞りのＦ値を検出する検出回路を設け、 該検出回路からの検出出力に基づいて、上記絞りのＦ値
が所定値以下になったときのみ上記映像増幅器の出力レ
ベル分の利得を上げて、上記マイクロレンズを介して上
記固体撮像素子の受光部に入射される光量が低下するこ
とを補正することを特徴とするテレビカメラ。 - 【請求項２】 受光部に近接して集光用マイクロレンズ
が設けられた固体撮像素子と、該固体撮像素子に対し設
けられたズームレンズと、上記固体撮像素子からの映像
信号が供給される映像増幅器とを有するテレビカメラに
おいて、 上記ズームレンズの焦点距離を検出する検出回路を設
け、 該検出回路からの検出出力に基づいて、上記ズームレン
ズの焦点距離が所定値以下になったときのみ上記映像増
幅器の出力レベル分の利得を上げて、上記マイクロレン
ズを介して上記固体撮像素子の受光部に入射される光量
が低下することを補正することを特徴とするテレビカメ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03225592A JP3443837B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | テレビカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03225592A JP3443837B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | テレビカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236338A JPH05236338A (ja) | 1993-09-10 |
| JP3443837B2 true JP3443837B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=12353911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03225592A Expired - Fee Related JP3443837B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | テレビカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443837B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4005188B2 (ja) | 1997-10-08 | 2007-11-07 | オリンパス株式会社 | 電子カメラ |
| JP5040662B2 (ja) | 2006-02-03 | 2012-10-03 | 株式会社ニコン | 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラム |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP03225592A patent/JP3443837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05236338A (ja) | 1993-09-10 |
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Legal Events
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