JPH0522728A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH0522728A JPH0522728A JP3168255A JP16825591A JPH0522728A JP H0522728 A JPH0522728 A JP H0522728A JP 3168255 A JP3168255 A JP 3168255A JP 16825591 A JP16825591 A JP 16825591A JP H0522728 A JPH0522728 A JP H0522728A
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Links
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の固体撮像素子の出力信号のダイナミッ
クレンジを、容易に制御することのできる固体撮像素子
の提供。 【構成】 それぞれ複数の画素がマトリックス状に配さ
れた複数の固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、その複数
の固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力信号をそれぞ
れ切換え可能に設定される利得で増幅する複数の増幅回
路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、複数の固体撮像素子１Ｒ、１
Ｇ、１Ｂの各出力信号のホワイトバランスをそれぞれ調
整する複数のホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３
Ｂとを備えた固体撮像装置において、各固体撮像素子１
Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応する増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの
利得及びホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの
利得に応じて、各固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのサブ
ストレートの電圧をそれぞれ制御して、その各複数の画
素に蓄積可能な電荷量をそれぞれ可変制御する。
クレンジを、容易に制御することのできる固体撮像素子
の提供。 【構成】 それぞれ複数の画素がマトリックス状に配さ
れた複数の固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、その複数
の固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力信号をそれぞ
れ切換え可能に設定される利得で増幅する複数の増幅回
路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、複数の固体撮像素子１Ｒ、１
Ｇ、１Ｂの各出力信号のホワイトバランスをそれぞれ調
整する複数のホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３
Ｂとを備えた固体撮像装置において、各固体撮像素子１
Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応する増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの
利得及びホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの
利得に応じて、各固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのサブ
ストレートの電圧をそれぞれ制御して、その各複数の画
素に蓄積可能な電荷量をそれぞれ可変制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣＣＤ等の固体撮像素子
を備えた固体撮像装置に関する。
を備えた固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ、
特に、３板式のＣＣＤカラーカメラにおいては、各色Ｃ
ＣＤの出力信号のレベルは、例えば、７８５ｍＶ（尖頭
−尖頭電圧）に固定されていた。
特に、３板式のＣＣＤカラーカメラにおいては、各色Ｃ
ＣＤの出力信号のレベルは、例えば、７８５ｍＶ（尖頭
−尖頭電圧）に固定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際に必要な
ダイナミックレンジは、ホワイトバランス調整後のダイ
ナミックレンジＤを、ホワイトバランスのゲインＧｗ及
びＣＣＤからホワイトバランス調整回路のまでのゲイン
Ｇで割った値Ｄ／Ｇｗ・Ｇである。逆にそれ以上のレベ
ルの信号が出力されると、信号処理を行えないばかりで
なく、増幅系の飽和等の悪影響を招来する。
ダイナミックレンジは、ホワイトバランス調整後のダイ
ナミックレンジＤを、ホワイトバランスのゲインＧｗ及
びＣＣＤからホワイトバランス調整回路のまでのゲイン
Ｇで割った値Ｄ／Ｇｗ・Ｇである。逆にそれ以上のレベ
ルの信号が出力されると、信号処理を行えないばかりで
なく、増幅系の飽和等の悪影響を招来する。
【０００４】かかる点に鑑み、本発明は、それぞれ複数
の画素がマトリックス状に配された複数の固体撮像素子
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号をそれぞれ切
換え可能に設定される利得で増幅する複数の増幅回路
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号のホワイトバ
ランスをそれぞれ調整する複数のホワイトバランス調整
回路とを備えた固体撮像装置において、複数の固体撮像
素子の出力信号のダイナミックレンジを、容易に制御す
ることのできるもの提案しようとするものである。
の画素がマトリックス状に配された複数の固体撮像素子
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号をそれぞれ切
換え可能に設定される利得で増幅する複数の増幅回路
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号のホワイトバ
ランスをそれぞれ調整する複数のホワイトバランス調整
回路とを備えた固体撮像装置において、複数の固体撮像
素子の出力信号のダイナミックレンジを、容易に制御す
ることのできるもの提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、それ
ぞれ複数の画素がマトリックス状に配された複数の固体
撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、その複数の固体撮像素子
１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力信号をそれぞれ切換え可能に
設定される利得で増幅する複数の増幅回路２Ｒ、２Ｇ、
２Ｂと、複数の固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力
信号のホワイトバランスをそれぞれ調整する複数のホワ
イトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとを備えた固体
撮像装置において、各固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに
対応する増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの利得及びホワイト
バランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの利得に応じて、各
固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの複数の画素に蓄積可能
な電荷量をそれぞれ可変制御するようにしたものであ
る。
ぞれ複数の画素がマトリックス状に配された複数の固体
撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、その複数の固体撮像素子
１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力信号をそれぞれ切換え可能に
設定される利得で増幅する複数の増幅回路２Ｒ、２Ｇ、
２Ｂと、複数の固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力
信号のホワイトバランスをそれぞれ調整する複数のホワ
イトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとを備えた固体
撮像装置において、各固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに
対応する増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの利得及びホワイト
バランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの利得に応じて、各
固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの複数の画素に蓄積可能
な電荷量をそれぞれ可変制御するようにしたものであ
る。
【０００６】
【実施例】以下に、図１を参照して、本発明の実施例で
ある３板式ＣＣＤカラーカメラ（固体撮像装置）を詳細
に説明する。図１において、１Ｒ、１Ｇ、１Ｂはそれぞ
れ複数の画素がマトリックス状に配された赤、緑及び青
の固体撮像素子（ＣＣＤ）で、図１ではこれらの撮像素
子を纏めて撮像素子１として図示している。撮像素子１
Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力信号（各色映像信号）は、それ
ぞれゲインアンプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂで増幅され、更に、
その各出力信号はホワイトバランスアンプ３Ｒ、３Ｇ、
３Ｂで増幅された後、図示を省略するも、カメラの信号
処理回路に供給されて信号処理される。尚、図１では、
ゲインアンプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを纏めてゲインアンプ２
として、又、ホワイトバランスアンプ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
を纏めてホワイトバランスアンプ３としてそれぞれ図示
している。撮像場所の色温度に応じて、ホワイトバラン
スアンプ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの各利得を連続可変して、ホ
ワイトバランス調整を行う。尚、ゲインアンプ２Ｒ、２
Ｇ、２Ｂの利得は、離散的に可変する。尚、ゲインアン
プ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ及びホワイトバランスアンプ３Ｒ、
３Ｇ、３Ｂの利得の可変の仕方は、連続可変及び離散的
可変に限られるものではなく任意である。
ある３板式ＣＣＤカラーカメラ（固体撮像装置）を詳細
に説明する。図１において、１Ｒ、１Ｇ、１Ｂはそれぞ
れ複数の画素がマトリックス状に配された赤、緑及び青
の固体撮像素子（ＣＣＤ）で、図１ではこれらの撮像素
子を纏めて撮像素子１として図示している。撮像素子１
Ｒ、１Ｇ、１Ｂの各出力信号（各色映像信号）は、それ
ぞれゲインアンプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂで増幅され、更に、
その各出力信号はホワイトバランスアンプ３Ｒ、３Ｇ、
３Ｂで増幅された後、図示を省略するも、カメラの信号
処理回路に供給されて信号処理される。尚、図１では、
ゲインアンプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを纏めてゲインアンプ２
として、又、ホワイトバランスアンプ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
を纏めてホワイトバランスアンプ３としてそれぞれ図示
している。撮像場所の色温度に応じて、ホワイトバラン
スアンプ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの各利得を連続可変して、ホ
ワイトバランス調整を行う。尚、ゲインアンプ２Ｒ、２
Ｇ、２Ｂの利得は、離散的に可変する。尚、ゲインアン
プ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ及びホワイトバランスアンプ３Ｒ、
３Ｇ、３Ｂの利得の可変の仕方は、連続可変及び離散的
可変に限られるものではなく任意である。
【０００７】そして、各固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ
に対応する増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの利得（増幅率）
及びホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの利得
（増幅率）のデータを、デコーダ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに供
給して、各固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応する増
幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの利得（増幅率）及びホワイト
バランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの利得（増幅率）に
応じて、各ＣＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの複数の画素に蓄積
可能な電荷量を可変制御する。各ＣＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１
Ｂの複数の画素に蓄積可能な電荷量の可変制御は、各Ｃ
ＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのサブストレートの電圧Ｖsub を
制御することによって行う。尚、図１では、デコーダ４
Ｒ、４Ｇ、４Ｂを纏めてデコーダ４として図示してい
る。
に対応する増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの利得（増幅率）
及びホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの利得
（増幅率）のデータを、デコーダ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに供
給して、各固体撮像素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応する増
幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの利得（増幅率）及びホワイト
バランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの利得（増幅率）に
応じて、各ＣＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの複数の画素に蓄積
可能な電荷量を可変制御する。各ＣＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１
Ｂの複数の画素に蓄積可能な電荷量の可変制御は、各Ｃ
ＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのサブストレートの電圧Ｖsub を
制御することによって行う。尚、図１では、デコーダ４
Ｒ、４Ｇ、４Ｂを纏めてデコーダ４として図示してい
る。
【０００８】図２に、ＣＣＤ１（１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ）の
一例の構造（断面図）とその各部のエネルギー準位を示
す。Ｎ型のサブストレート上に、Ｐ型の第１の井戸が形
成される。そして、そのＰ型の第１の井戸内に、Ｐ型の
第２の井戸の領域及びその上のｎ＋型の領域が形成さ
れ、そのＰ型の第１の井戸上にSiO2層が形成され、その
上のＰ型の第２の井戸の領域及びその周囲のＰ型の第１
の井戸の領域に対応する如く、多結晶装置形成され、そ
の多結晶層上にSiO2層を介して、光遮蔽層としてのアル
ミニューム層が形成されて、垂直レジスタ部が構成され
る。又、Ｐ型の第１の井戸内に、ｎ＋領域が形成され、
その上にＨＡＬ領域が形成れ、その上にSiO2層が形成さ
れて、上述の垂直レジスタスタ部に隣接し、光の入射す
るセンサー部が構成される。
一例の構造（断面図）とその各部のエネルギー準位を示
す。Ｎ型のサブストレート上に、Ｐ型の第１の井戸が形
成される。そして、そのＰ型の第１の井戸内に、Ｐ型の
第２の井戸の領域及びその上のｎ＋型の領域が形成さ
れ、そのＰ型の第１の井戸上にSiO2層が形成され、その
上のＰ型の第２の井戸の領域及びその周囲のＰ型の第１
の井戸の領域に対応する如く、多結晶装置形成され、そ
の多結晶層上にSiO2層を介して、光遮蔽層としてのアル
ミニューム層が形成されて、垂直レジスタ部が構成され
る。又、Ｐ型の第１の井戸内に、ｎ＋領域が形成され、
その上にＨＡＬ領域が形成れ、その上にSiO2層が形成さ
れて、上述の垂直レジスタスタ部に隣接し、光の入射す
るセンサー部が構成される。
【０００９】図２において、２本の曲線は、Ｎ型のサブ
ストレートの電圧Ｖsub を、増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ
の利得及びホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
の利得（ゲイン）の総合利得が通常値か、又は、高いか
に応じて変化させたときの、それぞれＣＣＤ１のセンサ
ー部の厚み方向における各部のエネルギー準位を示して
いる。尚、Ｎサブストレートの電圧Ｖsub の電圧は、例
えば、通常値を１４Ｖとして、９Ｖ〜１９Ｖの範囲で変
化させ得る。
ストレートの電圧Ｖsub を、増幅回路２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ
の利得及びホワイトバランス調整回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
の利得（ゲイン）の総合利得が通常値か、又は、高いか
に応じて変化させたときの、それぞれＣＣＤ１のセンサ
ー部の厚み方向における各部のエネルギー準位を示して
いる。尚、Ｎサブストレートの電圧Ｖsub の電圧は、例
えば、通常値を１４Ｖとして、９Ｖ〜１９Ｖの範囲で変
化させ得る。
【００１０】上述せる３板式ＣＣＤカラーカメラによれ
ば、その各ＣＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの出力信号のダイナ
ミックレンジを容易に制御るうことができ、従って、例
えば、照明として螢光燈を使用して撮像した場合の青Ｃ
ＣＤ１Ｂの過大入射光量時の引き現象を、ダイナミック
レンジを狭くすることで防止することができる。
ば、その各ＣＣＤ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの出力信号のダイナ
ミックレンジを容易に制御るうことができ、従って、例
えば、照明として螢光燈を使用して撮像した場合の青Ｃ
ＣＤ１Ｂの過大入射光量時の引き現象を、ダイナミック
レンジを狭くすることで防止することができる。
【００１１】
【発明の効果】上述せる本発明によれば、それぞれ複数
の画素がマトリックス状に配された複数の固体撮像素子
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号をそれぞれ切
換え可能に設定される利得で増幅する複数の増幅回路
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号のホワイトバ
ランスをそれぞれ調整する複数のホワイトバランス調整
回路とを備えた固体撮像装置において、複数の固体撮像
素子の出力信号のダイナミックレンジを、容易に制御す
ることのできるものを得ることができる。
の画素がマトリックス状に配された複数の固体撮像素子
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号をそれぞれ切
換え可能に設定される利得で増幅する複数の増幅回路
と、その複数の固体撮像素子の各出力信号のホワイトバ
ランスをそれぞれ調整する複数のホワイトバランス調整
回路とを備えた固体撮像装置において、複数の固体撮像
素子の出力信号のダイナミックレンジを、容易に制御す
ることのできるものを得ることができる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック線図
【図２】図１の実施例のＣＣＤの構造とそのエネルギー
準位を示す線図
準位を示す線図
１（１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ） ＣＣＤ ２（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ） ゲインアンプ ３（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ） ホワイトバランスアンプ ４（４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ） デコーダ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 それぞれ複数の画素がマトリックス状に
配された複数の固体撮像素子と、該複数の固体撮像素子
の各出力信号をそれぞれ切換え可能に設定される利得で
増幅する複数の増幅回路と、上記複数の固体撮像素子の
各出力信号のホワイトバランスをそれぞれ調整する複数
のホワイトバランス調整回路とを備えた固体撮像装置に
おいて、 上記各固体撮像素子に対応する上記増幅回路の利得及び
上記ホワイトバランス調整回路の利得に応じて、上記各
固体撮像素子の上記複数の画素に蓄積可能な電荷量をそ
れぞれ可変制御するようにしたことを特徴とする固体撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168255A JPH0522728A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168255A JPH0522728A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522728A true JPH0522728A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15864622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168255A Pending JPH0522728A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0522728A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003333605A (ja) * | 2003-04-25 | 2003-11-21 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2007325181A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Fujifilm Corp | Ｃｃｄ型固体撮像素子の駆動方法、固体撮像装置 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP3168255A patent/JPH0522728A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003333605A (ja) * | 2003-04-25 | 2003-11-21 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2007325181A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Fujifilm Corp | Ｃｃｄ型固体撮像素子の駆動方法、固体撮像装置 |
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