JPH0779447B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH0779447B2 JPH0779447B2 JP58142952A JP14295283A JPH0779447B2 JP H0779447 B2 JPH0779447 B2 JP H0779447B2 JP 58142952 A JP58142952 A JP 58142952A JP 14295283 A JP14295283 A JP 14295283A JP H0779447 B2 JPH0779447 B2 JP H0779447B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clamp
- signal
- blanking
- level
- circuit
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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- 102100025368 Runt-related transcription factor 2 Human genes 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/16—Circuitry for reinsertion of dc and slowly varying components of signal; Circuitry for preservation of black or white level
- H04N5/18—Circuitry for reinsertion of dc and slowly varying components of signal; Circuitry for preservation of black or white level by means of "clamp" circuit operated by switching circuit
- H04N5/185—Circuitry for reinsertion of dc and slowly varying components of signal; Circuitry for preservation of black or white level by means of "clamp" circuit operated by switching circuit for the black level
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は撮像カメラに関し、クランプ及び光学的基準レ
ベルの設定を容易に行わしめる撮像カメラに関する。
ベルの設定を容易に行わしめる撮像カメラに関する。
（従来技術） 従来、例えば固体撮像素子を利用したビデオ・カメラに
おいて、読出された信号をクランプするとき、各水平帰
線期間に安定した光学的黒基準信号を得るために、水平
帰線期間のバツクポーチに相当する撮像セルに遮光部を
設ける場合が多い。これは、固体撮像素子の暗電流が、
素子の温度上昇８℃に付約２倍になり、ビデオ・カメラ
の一般的使用条件である−10℃から＋40℃を考慮すれ
ば、当然のことである。上述の目的のために一般には固
体撮像素子の水平帰線期間のバツクポーチに相当する数
〜数十セルの撮像セルが使用される。この場合安定した
クランプ動作を行うには、遮光部に割当てられる撮像セ
ルは多いことが望ましい。ところが遮光部に多くのセル
を用いることは、現状でも水平方向については撮像セル
数が不足しているために解像度の低下を招き、実用レベ
ルの解像度の達成が困難となる。
おいて、読出された信号をクランプするとき、各水平帰
線期間に安定した光学的黒基準信号を得るために、水平
帰線期間のバツクポーチに相当する撮像セルに遮光部を
設ける場合が多い。これは、固体撮像素子の暗電流が、
素子の温度上昇８℃に付約２倍になり、ビデオ・カメラ
の一般的使用条件である−10℃から＋40℃を考慮すれ
ば、当然のことである。上述の目的のために一般には固
体撮像素子の水平帰線期間のバツクポーチに相当する数
〜数十セルの撮像セルが使用される。この場合安定した
クランプ動作を行うには、遮光部に割当てられる撮像セ
ルは多いことが望ましい。ところが遮光部に多くのセル
を用いることは、現状でも水平方向については撮像セル
数が不足しているために解像度の低下を招き、実用レベ
ルの解像度の達成が困難となる。
また、単純にクランプのために撮像セル数を増すことは
素子の大面積化・高集積化を意味し、歩留りが低下する
からプロセス技術の大幅な改善がなければ困難である。
素子の大面積化・高集積化を意味し、歩留りが低下する
からプロセス技術の大幅な改善がなければ困難である。
このような問題の解決方法として一般に撮像管等を利用
したビデオ・カメラにおいては、フイードバツク形クラ
ンプ手段、即ち遮光部より得られた信号を黒レベルの検
出と設定に使用し、そしてビームブランキング期間内で
クランプ動作を行なう手段が知られている。
したビデオ・カメラにおいては、フイードバツク形クラ
ンプ手段、即ち遮光部より得られた信号を黒レベルの検
出と設定に使用し、そしてビームブランキング期間内で
クランプ動作を行なう手段が知られている。
しかし、特に固体撮像カメラではブランキング期間の雑
音が大きく、また信号読出し時の基準電位へのリセツト
動作に伴なうスイツチングトランジスタの飽和抵抗の違
いや、温度特性によりリセツト電位が変動するので、こ
のままではブランキング期間をクランプ時の被クランプ
信号にすることはできない。
音が大きく、また信号読出し時の基準電位へのリセツト
動作に伴なうスイツチングトランジスタの飽和抵抗の違
いや、温度特性によりリセツト電位が変動するので、こ
のままではブランキング期間をクランプ時の被クランプ
信号にすることはできない。
（目 的） 本発明は上述の点に鑑み、クランプ特性を改良した撮像
カメラを提供する事を目的とするものである。
カメラを提供する事を目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 本願発明の撮像装置では上記の目的を達成するために、
光学像を電気信号に変換してテレビジョン周期で出力す
る撮像手段と、 上記撮像手段の出力中の基準黒レベル部分をサンプリン
グし、このレベルを所定レベルにクランプする第１のク
ランプ手段と、 前記第１のクランプ手段の出力中の、前記基準黒レベル
部分を除く水平ブランキング期間の少なくとも一部にブ
ランキングパルスを混合するブランキング手段と、 上記ブランキング手段の出力中の前記基準黒レベルをサ
ンプリングして基準レベルと比較し、この比較出力によ
って上記ブランキングパルスが混合された部分の信号レ
ベルが所定のレベルとなるようにフィードバッククラン
プを行う第２のクランプ手段とを備えたことを特徴とす
る。
光学像を電気信号に変換してテレビジョン周期で出力す
る撮像手段と、 上記撮像手段の出力中の基準黒レベル部分をサンプリン
グし、このレベルを所定レベルにクランプする第１のク
ランプ手段と、 前記第１のクランプ手段の出力中の、前記基準黒レベル
部分を除く水平ブランキング期間の少なくとも一部にブ
ランキングパルスを混合するブランキング手段と、 上記ブランキング手段の出力中の前記基準黒レベルをサ
ンプリングして基準レベルと比較し、この比較出力によ
って上記ブランキングパルスが混合された部分の信号レ
ベルが所定のレベルとなるようにフィードバッククラン
プを行う第２のクランプ手段とを備えたことを特徴とす
る。
（作用） 上記の構成により、第１のクランプ手段では基準黒レベ
ルに基づく正確なクランプを行うことができ、その後基
準黒レベル部分を除く水平ブランキング期間の少なくと
も一部にブランキングパルスを混合することにより第２
のクランプ手段では十分に長いブランキングパルス部分
をフィードバッククランプすることができるため、安定
なクランプ動作を実現することができる。
ルに基づく正確なクランプを行うことができ、その後基
準黒レベル部分を除く水平ブランキング期間の少なくと
も一部にブランキングパルスを混合することにより第２
のクランプ手段では十分に長いブランキングパルス部分
をフィードバッククランプすることができるため、安定
なクランプ動作を実現することができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に従つて説明する。
第１図は固体撮像素子の構成の一例を、第２図は信号処
理系のブロツク構成の一例を、第３図は第２図の各部波
形を、第４図はフイードバツククランプ回路の構成を示
す図である。
理系のブロツク構成の一例を、第３図は第２図の各部波
形を、第４図はフイードバツククランプ回路の構成を示
す図である。
本実施例は、クランプ後のブランキング処理、黒クリツ
プ処理において、オプチカルブラツク部分はブランキン
グ処理を施さない様にする事によつて長い周期、即ち水
平ブランキング期間に略一定の被クランプ信号を得てこ
の期間内にクランプ動作を行わせしめると共に、オプチ
カルブラツク部に対応する信号から光学的基準黒レベル
信号を検出し、かかる検出信号と被クランプ信号により
クランプレベルを制御するものである。
プ処理において、オプチカルブラツク部分はブランキン
グ処理を施さない様にする事によつて長い周期、即ち水
平ブランキング期間に略一定の被クランプ信号を得てこ
の期間内にクランプ動作を行わせしめると共に、オプチ
カルブラツク部に対応する信号から光学的基準黒レベル
信号を検出し、かかる検出信号と被クランプ信号により
クランプレベルを制御するものである。
周知のように固体撮像素子には大きく分けてMOS形とCCD
形があるが、本発明の実施例としてフレーム転送方式の
CCDの場合につき説明するものとし、かかるCCDを第１図
に示した。第１図に示すようにフレーム転送方式のCCD
は撮像部PD、蓄積部SD、読出しレジスタRR及びオンチツ
プされたプリアンプADより構成されている。そして、撮
像部PDには信号のクランプ時に基準黒レベル信号として
使う為の信号を形成するオプチカルブラツク部OBが設け
られている。
形があるが、本発明の実施例としてフレーム転送方式の
CCDの場合につき説明するものとし、かかるCCDを第１図
に示した。第１図に示すようにフレーム転送方式のCCD
は撮像部PD、蓄積部SD、読出しレジスタRR及びオンチツ
プされたプリアンプADより構成されている。そして、撮
像部PDには信号のクランプ時に基準黒レベル信号として
使う為の信号を形成するオプチカルブラツク部OBが設け
られている。
又、第２図において、１は撮像手段としての固体撮像素
子（以後CCD）、２はCCD1を駆動するドライバー回路、
３は各回路を制御するクロツク発生器、４はクランプ回
路、５は増幅器、６はブランキング手段としての第１の
ブランキング回路、７は信号処理回路、８はフイードバ
ツククランプ手段としてのフイードバツククランプ回
路、９は第２のブランキング回路である。また第４図に
おいて41は直流増幅器、42はサンプル・ホールド回路、
43は誤差増幅器、44はクランプ回路である。
子（以後CCD）、２はCCD1を駆動するドライバー回路、
３は各回路を制御するクロツク発生器、４はクランプ回
路、５は増幅器、６はブランキング手段としての第１の
ブランキング回路、７は信号処理回路、８はフイードバ
ツククランプ手段としてのフイードバツククランプ回
路、９は第２のブランキング回路である。また第４図に
おいて41は直流増幅器、42はサンプル・ホールド回路、
43は誤差増幅器、44はクランプ回路である。
以上の構成から成る実施例の動作を説明する。
第２図において、同期信号発生回路３からの駆動パルス
によつて駆動された固体撮像素子１の撮像部PDでは入射
光により光電子が発生して公知のポテンシヤル井戸の働
きにより１フイールド期間蓄積される。そして蓄積され
た信号電荷は垂直ブランキング期間に蓄積部SDへ垂直転
送され、さらに次のフイールド期間に、撮像部PDにおい
ては次のフイールドのための電荷を蓄積する。一方蓄積
部SDの信号電荷は水平の一列毎に読出しレジスタRRに移
され、順次１ビツト毎読出され第３図示S1のPAM（Pulse
Amplitude Modulated）信号となる。即ち前記PAM信号S
1において、101の部分はオプチカルブラツク部OBに対応
する基準黒レベル部分、102は水平ブランキング信号部
分、103は有効な水平走査信号部分である。図示の様にP
AM信号S1の水平ブランキング信号部分102の内基準黒レ
ベル部分101を除いた部分にはクロツク発生器３からの
飛び込みノイズ等があるので、クランプ回路４ではクラ
ンプパルスCPOB1により基準黒レベル部分101をクランプ
して直流再生を行う。この信号は次段の増幅器５で増幅
され第１のブランキング回路６でブランキングパルスBL
1を印加されブランキング処理と黒クリツプ処理がなさ
れ信号S2となる。即ちブランキングパルスBL1な全水平
ブランキング期間幅を有するパルスではなく、基準黒レ
ベル部分101を除いた少なくとも一部分の幅を有するの
で、光学的基準黒レベル信号は保存された状態である。
従つて新たに形成された安定な被クランプ信号を、後段
のフイードバツククランプ回路８においてクランプパル
スCPOB1より充分パルス幅の広いクランプパルスCP1でク
ランプすれば、良好なクランプ特性を得る事が出来ると
ともに、黒レベルの安定化は黒レベル検出パルスCPOB1
により行う事が出来る。
によつて駆動された固体撮像素子１の撮像部PDでは入射
光により光電子が発生して公知のポテンシヤル井戸の働
きにより１フイールド期間蓄積される。そして蓄積され
た信号電荷は垂直ブランキング期間に蓄積部SDへ垂直転
送され、さらに次のフイールド期間に、撮像部PDにおい
ては次のフイールドのための電荷を蓄積する。一方蓄積
部SDの信号電荷は水平の一列毎に読出しレジスタRRに移
され、順次１ビツト毎読出され第３図示S1のPAM（Pulse
Amplitude Modulated）信号となる。即ち前記PAM信号S
1において、101の部分はオプチカルブラツク部OBに対応
する基準黒レベル部分、102は水平ブランキング信号部
分、103は有効な水平走査信号部分である。図示の様にP
AM信号S1の水平ブランキング信号部分102の内基準黒レ
ベル部分101を除いた部分にはクロツク発生器３からの
飛び込みノイズ等があるので、クランプ回路４ではクラ
ンプパルスCPOB1により基準黒レベル部分101をクランプ
して直流再生を行う。この信号は次段の増幅器５で増幅
され第１のブランキング回路６でブランキングパルスBL
1を印加されブランキング処理と黒クリツプ処理がなさ
れ信号S2となる。即ちブランキングパルスBL1な全水平
ブランキング期間幅を有するパルスではなく、基準黒レ
ベル部分101を除いた少なくとも一部分の幅を有するの
で、光学的基準黒レベル信号は保存された状態である。
従つて新たに形成された安定な被クランプ信号を、後段
のフイードバツククランプ回路８においてクランプパル
スCPOB1より充分パルス幅の広いクランプパルスCP1でク
ランプすれば、良好なクランプ特性を得る事が出来ると
ともに、黒レベルの安定化は黒レベル検出パルスCPOB1
により行う事が出来る。
第４図はこのフイードバツククランプ回路の構成例を示
す図であり、信号処理回路７を介した信号S2はカツプリ
ングコンデンサＣを経てクランプパルスCP1のタイミン
グで制御されるクランパ44によりある電位にクランプさ
れる。この信号は直流増幅器41を通して後段に接続され
る第２のブランキング回路の入力信号S3となるが、この
信号S3の内のオプチカルブラツク部OBに対応する基準黒
レベル部分101はサンプル・ホールドパルスCPOB1のタイ
ミングで駆動されるサンプル・ホールド回路42によつて
サンプル・ホールドされ、このホールド信号と基準電圧
Ｅとを誤差増幅器43で比較増幅することによりクランプ
誤差分を含んだ新たなクランプ基準電位をコンデンサC2
に得ることができ、この信号を前記クランパ44にフイー
ドバツクする。
す図であり、信号処理回路７を介した信号S2はカツプリ
ングコンデンサＣを経てクランプパルスCP1のタイミン
グで制御されるクランパ44によりある電位にクランプさ
れる。この信号は直流増幅器41を通して後段に接続され
る第２のブランキング回路の入力信号S3となるが、この
信号S3の内のオプチカルブラツク部OBに対応する基準黒
レベル部分101はサンプル・ホールドパルスCPOB1のタイ
ミングで駆動されるサンプル・ホールド回路42によつて
サンプル・ホールドされ、このホールド信号と基準電圧
Ｅとを誤差増幅器43で比較増幅することによりクランプ
誤差分を含んだ新たなクランプ基準電位をコンデンサC2
に得ることができ、この信号を前記クランパ44にフイー
ドバツクする。
これにより前記誤差分をキヤンセルする方向に映像信号
S2はクランプされる。上述のように、フイードバツク形
クランプ回路８は常に映像信号S2の基準黒レベル部分10
1の電位が一定電位Ｅになるよう動作する。クランプ回
路８で直流分を再生された映像信号S3は後段の第２のブ
ランキング回路９に導びかれ、ここで第３図に示すよう
なブランキングパルスBL2を混合されてから各種信号処
理回路に導びかれる。
S2はクランプされる。上述のように、フイードバツク形
クランプ回路８は常に映像信号S2の基準黒レベル部分10
1の電位が一定電位Ｅになるよう動作する。クランプ回
路８で直流分を再生された映像信号S3は後段の第２のブ
ランキング回路９に導びかれ、ここで第３図に示すよう
なブランキングパルスBL2を混合されてから各種信号処
理回路に導びかれる。
又、実施例ではブランキングパルスBL1として水平ブラ
ンキング期間の内基準黒レベル部分を除く期間の巾を有
するパルス例を示したが、これよりも若干狭い巾のパル
スであつても良い。
ンキング期間の内基準黒レベル部分を除く期間の巾を有
するパルス例を示したが、これよりも若干狭い巾のパル
スであつても良い。
又、実施例ではCCD1の出力信号S1を基準黒レベル部分10
1で直接クランプしているが、例えばクランプ回路４の
前段にCCD1のクロツクノイズを除去する回路としてトラ
ツプ回路やサンプル・ホールド回路等を設ければクラン
プ電位はさらに安定になる。またクランプ回路４として
フイードバツククランプ回路を採用しても良い、その場
合には水平ブランキング部102をクランプパルスCP1でク
ランプしオプチカルブラツク部101を黒基準信号として
フイードバツクする方法である。
1で直接クランプしているが、例えばクランプ回路４の
前段にCCD1のクロツクノイズを除去する回路としてトラ
ツプ回路やサンプル・ホールド回路等を設ければクラン
プ電位はさらに安定になる。またクランプ回路４として
フイードバツククランプ回路を採用しても良い、その場
合には水平ブランキング部102をクランプパルスCP1でク
ランプしオプチカルブラツク部101を黒基準信号として
フイードバツクする方法である。
この場合、黒基準信号の検出前に、クロツクノイズを除
去する目的のクロツクノイズ除去回路を設ければ、クラ
ンプ電位の安定性は更に良好である。
去する目的のクロツクノイズ除去回路を設ければ、クラ
ンプ電位の安定性は更に良好である。
但し最終的な黒電位の安定性、良好なクランプ特性は後
段のフイードバツククランプ回路で得れば良く、初段の
クランプ回路では、水平ブランキング期間にある程度時
間の長い、一定電位を形成できしかも基準黒レベル部分
を残す事ができれば良い。
段のフイードバツククランプ回路で得れば良く、初段の
クランプ回路では、水平ブランキング期間にある程度時
間の長い、一定電位を形成できしかも基準黒レベル部分
を残す事ができれば良い。
（効 果） 以上説明した様に、本発明によれば、基準黒レベル部分
を第１のクランプ手段によりクランプした後で基準黒レ
ベル部分を含まないブランキング処理を行つた後フイー
ドバツククランプを行なう事により、周期の長い被クラ
ンプ信号を得ることが可能になり、したがつてその後で
フイードバツク形クランプを行なうことによりクランプ
誤差検出に利用する遮光部OBの撮像セルは数個で済み、
しかも安定なクランプ動作ができる。即ち、クランプパ
ルス幅として水平帰線期間のほとんどを利用できるの
で、クランプ回路の基本３性能であるハム改善率・低域
過渡ひずみ・水平周期サグを向上させる効果がある。
を第１のクランプ手段によりクランプした後で基準黒レ
ベル部分を含まないブランキング処理を行つた後フイー
ドバツククランプを行なう事により、周期の長い被クラ
ンプ信号を得ることが可能になり、したがつてその後で
フイードバツク形クランプを行なうことによりクランプ
誤差検出に利用する遮光部OBの撮像セルは数個で済み、
しかも安定なクランプ動作ができる。即ち、クランプパ
ルス幅として水平帰線期間のほとんどを利用できるの
で、クランプ回路の基本３性能であるハム改善率・低域
過渡ひずみ・水平周期サグを向上させる効果がある。
第１図は固体撮像素子の構成の一例図、第２図は信号処
理回路ブロツク図、第３図は第２図の各部波形図、第４
図はフイードバツククランプ回路の構成図である。 １は撮像手段としての固体撮像素子、101……基準黒レ
ベル部分、102……水平ブランキング期間、BL1……ブラ
ンキングパルス、６……ブランキング手段としての第１
のブランキング回路、８……フイードバツククランプ手
段としてのフイードバツククランプ回路。
理回路ブロツク図、第３図は第２図の各部波形図、第４
図はフイードバツククランプ回路の構成図である。 １は撮像手段としての固体撮像素子、101……基準黒レ
ベル部分、102……水平ブランキング期間、BL1……ブラ
ンキングパルス、６……ブランキング手段としての第１
のブランキング回路、８……フイードバツククランプ手
段としてのフイードバツククランプ回路。
Claims (1)
- 【請求項１】光学像を電気信号に変換してテレビジョン
周期で出力する撮像手段と、 上記撮像手段の出力中の基準黒レベル部分をサンプリン
グし、このレベルを所定レベルにクランプする第１のク
ランプ手段と、 前記第１のクランプ手段の出力中の、前記基準黒レベル
部分を除く水平ブランキング期間の少なくとも一部にブ
ランキングパルスを混合するブランキング手段と、 上記ブランキング手段の出力中の前記基準黒レベルをサ
ンプリングして基準レベルと比較し、この比較出力によ
って上記ブランキングパルスが混合された部分の信号レ
ベルが所定のレベルとなるようにフィードバッククラン
プを行う第２のクランプ手段とを備えたことを特徴とす
る撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142952A JPH0779447B2 (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 撮像装置 |
| US07/065,632 US4742392A (en) | 1983-08-04 | 1987-06-25 | Clamp circuit with feed back |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142952A JPH0779447B2 (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033783A JPS6033783A (ja) | 1985-02-21 |
| JPH0779447B2 true JPH0779447B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=15327464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142952A Expired - Lifetime JPH0779447B2 (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779447B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0691624B2 (ja) * | 1985-04-19 | 1994-11-14 | 松下電器産業株式会社 | 直流再生回路 |
| JP2805900B2 (ja) * | 1989-10-18 | 1998-09-30 | ソニー株式会社 | カメラ信号処理回路 |
| US5381176A (en) * | 1991-08-11 | 1995-01-10 | Sony Corporation | Miniaturized video camera |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829622A (en) * | 1972-10-24 | 1974-08-13 | Mca Disco Vision | Video disc player with variably biased pneumatic head |
| JPS5834680A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-03-01 | Canon Inc | 固体撮像カメラ |
-
1983
- 1983-08-04 JP JP58142952A patent/JPH0779447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033783A (ja) | 1985-02-21 |
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