JPH0377486A - 電荷転送型固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電荷転送型固体撮像素子（以下ＣＣＤという
）を用いた固体撮像装置に関し、高輝度物体を撮像した
ときのビデオ信号に偽信号が生じないように構成したも
のである。

従来の技術 ＣＣＤを用いた固体撮像装置によって照明用ランプ等の
高輝度物体を撮像すると、そのビデオ信号に偽信号が生
じて、再生画像に舌状の垂れを生しることがある。この
垂れをなくすには、ＣＣＤの基板電圧を高めてオーバー
フロー・ドレインの働くレベルを下げればよいが、そう
すると、ダイナミック・レンジが狭くなってしまう。つ
まり、必要なダイナミック・レンジを確保すべく基板電
圧を比較的低い値に設定しておくと、高輝度物体撮像時
の再生画像に垂れが生じやすく、かかる垂れをなくすた
めに基板電圧を比較的高く設定しておくと、ダイナミッ
ク・レンジが狭くなってしまうという課題があった。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的とするところは、ダイナミック・レンジを
十分に広くとりながら、高輝度物体を撮像してもその再
生画像に垂れを生じない電荷転送型固体撮像装置を提供
することにある。

課題を解決するための手段 本発明によると、電荷転送型固体撮像素子の信号出力端
子側に接続されて高輝度信号を検出する高輝度信号検出
回路と、この高輝度信号検出回路の出力信号にもとづき
前記固体撮像素子の基板電圧を高める基板電圧制御回路
とを有せしめる。

作用 このように構成すると、高輝度物体が撮像されたときに
高輝度信号検出回路から基板電圧制御回路に検出信号が
送り込まれ、基板電圧制御回路はＣＣＤの基板電圧を一
時的に高める作用をなす。

一方、ＣＣＤは第２図に示すような受光量−信号出力特
性を有し、基板電圧が高められることによってその信号
出力の上限が抑えられるので、高輝度物体を撮像しても
ＣＣＴ）の電荷転送容量を越えることがなくなる。そし
て、通常の光量範囲内での撮像におけるＣＣＤ基板電圧
は在来と同様に比較的低い値に保たれるので、平時は十
分に広いダイナミック・レンジを確保することができる
。

実施例 つぎに本発明を、その実施例を示す図面の参照により説
明する。

第１図に示すように、ＣＣＤ　１の信号出力端子にｒシ
ブ２を介して接続された高輝度信号検出回路３は、ＣＣ
Ｄ１の出力信号を入力してその高輝度信号を検出する機
能を有し、高輝度信号検出回路３の信号出力端子に接続
された基板電圧制御回路４は、高輝度信号検出回路３の
出力信号にもとづきＣＣＤＩの基板電圧を高める機能を
有している。すなわち、ＣＣＤＩの信号出力中に高輝度
信号が含まれていると、その時間幅だけ高輝度信号検出
回路３から検出信号が出力され、この信号にもとづき基
板電圧制御回路４の出力電圧したがってＣＣＤＩの基板
電圧が、比較的低い通常の電圧から比較的高い電圧に一
時的に切り替えられる。

第２図の曲線ＡはＣＣＤの受光量−信号出力特性を示す
もので、ＣＣＤの信号出力が受光量の増大に伴い増加す
る第１動作領域ａと、受光量が増加しても信号出力がほ
ぼ一定にとどまる一次飽和ａ域（第２動作領域）ｂと、
受光量がさらに増大すると信号出力がふたたび増えだす
第３動作領域Ｃと、受光量がさらに増加しても信号出力
がほぼ一定にとどまる二次飽和領域（第４動作領域）ｄ
とを有している。通常の明るさでの撮像においては、第
１動作領域ａから第２動作領域すにわたる範囲内での動
作となるが、照明用ランプ等の強力な光源が撮像視野内
に入ったときには、第３動作領域Ｃや第４動作領域ｄに
まで突入し、ＣＣＤの信号出力が同図中にＢで示すＣＣ
Ｄ転送容量を越えてしまい、前述のような垂れを生じる
結果となる。

ＣＣＤの基板電圧を通常値よりも高めに設定しておくと
、−次飽和領域たる第２動作頌域ｂｕ隆のレベルが第２
図に曲線りで示すように下がるため、高輝度物体を撮像
してもＣＣＤＣＣ転送容量越えることがなくなる。しか
し、ＣＣＤの基板電圧を常に高めに設定しておくと、前
記型れの発生は避は得ても第２動作領域すのレベルが低
下するので、前述のようにダイナミック・レンジ幅が狭
くなってしまう。

本発明においてはＣＣＤの前記特性に着目して、第２図
中にＥで示すレベルでＣＣＤ信号出力を判別し、Ｅレベ
ル以上の信号がＣＣＤから出力されたときに限り、ＣＣ
Ｄの基板電圧を平時の基板電圧よりも高める。

基板電圧が高められたときのＣＣＤ信号出力の二次飽和
値が第２図のＢレベル未満であれば垂れは発生せず、Ｅ
レベル以上であれば安定に動作する。基板電圧が高めら
れているときの二次飽和値がＥレベル未満であれば、基
板電圧がフィールド周期ごとに高・低変化を繰り返して
発振状態になるので、基板電圧の高値は、二次飽和レベ
ルがＢレベルとＥレベルとの間にくるように設定する。

第３図に例示した高輝度信号検出回路３は、人力信号を
クランプして増幅するクランプ８５と、入力信号をＥレ
ベルでスライスして増幅するスライス部６と、スライス
された信号をふたたびクランプして増幅する第２のクラ
ンプ部７と、スライスされた信号のピーク値を１フイ一
ルド期間保持するピーク値ホールド部８とによって構成
されている。

第４図に例示した基板電圧制御回路４は、高輝度信号検
出回路から送り込まれた検出信号を増幅するアンプ９、
レベル調整用の可変抵抗器１０゜１１、スイッチ用ダイ
オード１２およびバッファ用アンプ１３等からなり、出
力端子１４がＣＣＤの基板端子に接続される。アンプ９
の出力は検出信号の送り込みがないときＬレベルにある
が、検出信号が送り込まれることによってＨレベルに切
り替わる。可変抵抗器１０を通じてとり出されたアンプ
出力の大きさに応じてダイオード１２がスイッチ動作し
、出力端子１４からとり出される基板電圧は、前記検出
信号が発生したときに限り高められる。

発明の効果 本発明は前述の構成されるので、高輝度物体を撮像した
ときの二次飽和レベルが一時的に下がり、このレベルが
ＣＣＤ転送容量を越えることによって再生画像に現れる
前記型れの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した撮像装置の回路構成を示すブ
ロック図、第２図はＣＣＤの受光量−出力信号特性図、
第３図は同撮像装置の高輝度信号検出回路の構成を例示
するブロック図、第４図は同撮像装置の基板電圧制御回
路の構成を例示する結線図である。 １・・・・・・ＣＣＤ、３・・・・・・高輝度信号検出
回路、４・・・・・・基板電圧制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電荷転送型固体撮像素子の信号出力端子側に接続されて
   高輝度信号を検出する高輝度信号検出回路と、この高輝
   度信号検出回路の出力信号にもとづき前記固体撮像素子
   の基板電圧を高める基板電圧制御回路とを備えてなるこ
   とを特徴とする電荷転送型固体撮像装置。