JPH10276441A - ヘッド分離型多板式カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カメラヘッドの交換を行ってもホワイトバラ
ンスがずれたり、ＣＣＤバイアスが狂うことによりブル
ーミングやスミアリングや解像度の劣化等が発生するこ
とのないヘッド分離形多板式カメラ装置を提供するこ
と。 【解決手段】 撮像された光学像は、色分解フ゜リス゛ム1に
よりR,G,Bの 3原色に分解され、CCD2,3,4により電気信
号に変換される。また、各CCDには図示しないCCUより カ
メラケーフ゛ル接合コネクタ13を介してCCD駆動ハ゜ルス65が供給される
と共に、CCDハ゛イアス供給回路8よりCCDハ゛イアス電圧が供給さ
れている。一方、前記各CCDより出力されたCCD出力信号
66,67,68は、各利得制御回路 5,6,7に入力され、D/Aコンハ
゛ータ12より供給されるコントロール電圧72,73,74により所定のレ
ヘ゛ルに設定され、それぞれ B出力62,G出力63,R出力64と
してカメラケーフ゛ル接合コネクタ13に供給され、図示しないカメラケーフ
゛ルを介して図示しないCCUに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡または顕微鏡
などに用いられるヘッド分離型多板式カメラ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーカメラには撮像管が使用さ
れてきた。これは、画像の画素をひとつひとつ考えるよ
うなものではなく、いわゆる連続したアナログ信号であ
り、撮像管の光導電層に蓄積された画像情報は、隣接し
た水平方向の各情報間で、できる限り漏れを少なくする
ような構造で保存し、電子ビームの水平方向の連続走査
によって連続信号として取り出していた。

【０００３】しかし、ＣＣＤ（ Charge Coupled Device
＝ 電荷結合素子）に代表される固体撮像素子が開発さ
れて以来、現在では、撮像管は放送局用や特殊用途用以
外では用いられなくなり、ほとんどが固体撮像素子に置
き代えられている。内視鏡または顕微鏡（特に内視鏡）
など、小型化が要求されるものについては特にその傾向
が顕著である。

【０００４】固体撮像素子の場合、前記撮像管と異な
り、それぞれの画素ははっきりと独立した形で記憶され
ていて、撮像管の電子ビーム走査に相当するものは、ク
ロックと呼ばれる読み出し用の基準となる連続パルスで
ある。そして、各画素情報は信号電荷として前記固体撮
像素子を構成するフォトダイオード等の光電変換素子内
に蓄えられていて、クロックパルスで順次転送され、読
み出して並べられて、映像信号となる。

【０００５】固体撮像素子は、解像度の点で撮像管にや
や劣り、ブルーミング（にじみ）があり、強いハイライ
トに対してやや劣るといった欠点があるものの、撮像管
と比べ以下のような多くの長所を持っている。即ち、
（１）一枚のごく薄い１チップＩＣなので小型軽量であ
る。（２）寿命が長く、高信頼性が保たれ、保守が容易
である。（３）消費電力が極めて少なく撮像管の偏向用
高圧電源が不要である。（４）衝撃や振動に強い。
（５）残像や焼き付き現象がない。（６）Ｓ／Ｎ比が良
好で、感度が良く、再生光域が広い。（７）画像歪みは
アナログに比べ非常に少ない。等である。

【０００６】次に、固体撮像素子の代表格の１つである
ＣＣＤについて説明する。ＣＣＤとは、前述の通り電荷
結合素子のことであり、電荷を次々と隣の電極に移して
いく素子である。

【０００７】図６は、ＣＣＤにおける電荷の移動を示す
図である。図６に示すごとく、ＣＣＤの本体はＰ型シリ
コン基板３３により構成されていて、その表面は絶縁層
（シリコン酸化膜）３２が覆っていて、その上に小さな
転送電極（アルミ蒸着）が並んだ構成となっている。

【０００８】ＣＣＤは、１９７０年ベル研究所のボイル
とスミスによって提案された。図６は、ボイルらによっ
て最初に提案されたＣＣＤの構造と同一のものである。
図６で、転送電極下に形成されるポテンシャル井戸に光
による信号電荷を蓄積し、転送電極への印可電圧を移動
させることにより、隣接転送電極下に形成されるポテン
シャル井戸に信号電荷を転送する。転送中、信号電荷は
界面トラップ等により減少する。

【０００９】次に、図６を用いて三相駆動方式によるＣ
ＣＤの動作について説明する。転送電極Ａ，Ｂ，Ｃは１
組として１エレメントの機能を果たす。図６（ａ）にお
いて、光によりたまった転送すべき電荷は、転送電極Ａ
１の下に蓄えられており、これに必要な正電圧、例えば
５Ｖが電極群Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３，…）に加えられて
いる。次に、電極群Ｂ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…）に電極
群Ａに加えられている５Ｖより大きい正電圧、例えば１
０Ｖを与えると、Ａ１の電荷は、図６（ｂ）に示すごと
く、転送電極Ｂ１へ移動する。そこで、電極群Ａ，Ｃ
（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…）の電圧を小さく、例えば０Ｖ
に、電極群Ｂの電圧を、例えば５Ｖにすれば、図６
（ｃ）の状態となり、前記図６（ａ）に比べて１転送電
極分電荷が移動したことになる。このような操作をあと
２回繰り返すことで、Ａ１に蓄えられていた電荷は、転
送電極Ａ２に移動し、ちょうど１エレメント分だけ転送
されたことになる。即ち、３相のシフトレジスタとして
動作したこととなる。

【００１０】ＣＣＤの持つ以上のような性質を用いるこ
とで、現在最も一般的なＣＣＤの使用法であるところの
固体撮像素子、即ちインタライン形ＣＣＤとして使用可
能であることがわかる。

【００１１】図７は、現在最も一般的に使用されている
固体撮像素子としてのインタライン形ＣＣＤにおける電
荷蓄積モードを示す図である。

【００１２】図７に示すとおり、固体撮像素子として使
用されているインタライン形ＣＣＤの撮像部は、フォト
ダイオード（感光素子）４３と垂直ＣＣＤシフトレジス
タ４１とが２次元的に、互い違いに配列されている。フ
ォトダイオードは、ＭＯＳダイオード、あるいは ｐｎ
接合ダイオードで構成されるのが一般的である。

【００１３】インタライン形ＣＣＤ（interline ＣＣ
Ｄ）では、フォトダイオードでの信号の蓄積の方法によ
り、フレーム蓄積およびフィールド蓄積と呼ばれる２通
りの信号蓄積モードがある。

【００１４】図７（ａ）は、フレーム蓄積における信号
の動きを示したものである。同図において、第１フィー
ルドでは、例えば奇数行のフォトダイオードにおける信
号電荷のみを、第２フィールドでは、例えば偶数行のフ
ォトダイオードにおける信号電荷のみを読み出すように
なっている。これにより、各フォトダイオードでは、１
フレーム期間にわたって、信号の光電変換および電荷蓄
積が行われることになる。この蓄積モードでは、電荷の
蓄積時間が長い（フォトダイオードから信号が読み出さ
れるのは１フレーム時間）ため、静止画像に対しては画
素数で決まる限界解像度が得られる。反面、電荷の蓄積
時間が長いため、素早く動く被写体に対しては、光電変
換されている場所と実際に信号が読み出されている場所
とに時間的なずれを生じ、一種の残像現象が発生し、動
画像に対しては必ずしも高い解像度が得られないといっ
た特徴を持っている。

【００１５】図７（ｂ）は、フィールド蓄積における信
号の動きを示したものである。同図においては、第１フ
ィールド（例えば奇数行）及び第２フィールド（例えば
偶数行）ともに、即ち全画素の信号が、ＣＣＤタイミン
グコントロールＩＣの垂直ＣＣＤ用フィールドシフトパ
ルス（垂直帰線期間）に同期して、毎回垂直ＣＣＤに読
みだされる。読み出された信号電荷は、第１フィールド
では例えば、ｎ行目とｎ＋１行目，ｎ＋２行目とｎ＋３
行目……を、垂直ＣＣＤ内部で加算して垂直転送・出力
される。

【００１６】一方、第２フィールドでは、信号が加算さ
れるフォトダイオードの組み合わせを変え、ｎ＋１行目
とｎ＋２行目，ｎ＋３行目とｎ＋４行目……を、垂直Ｃ
ＣＤ内部で加算して垂直転送・出力される。この蓄積モ
ードでは、毎フィールド、フォトダイオードから信号が
読み出されるため、信号の光電変換時間は１フレーム時
間の半分、即ち１フィールド時間となっている。このた
め、フレーム蓄積モードのような残像現象が低減し、動
画解像度特性が向上する。通常、ビデオカメラでは、フ
ィールド蓄積が用いられている。しかしながら、垂直方
向に画素信号を加算出力しているため、垂直解像度が、
前記フレーム蓄積モードに比べて低下してしまうといっ
た特徴を持っている。

【００１７】フレーム蓄積モード，フィールド蓄積モー
ド共に、フォトダイオードから垂直シフトレジスタ４１
に読み出された信号電荷は、水平帰線期間に水平の１ラ
インずつ水平シフトレジスタへ転送され、図示せぬ出力
部より時系列信号として順次外部に取り出される。

【００１８】図８は、代表的なインタライン形ＣＣＤの
単位画素の断面図を示す図である。図８（ａ）は、フォ
トダイオードをＭＯＳ構造としたもので、電極として、
多結晶シリコンなどの透明電極が用いられている。この
電極を透過した光が光電変換に寄与する。光電変換され
た信号電荷は、ＭＯＳ容量に蓄積された後、垂直ＣＣＤ
に読み出される。そして、ブルーミング現象を抑制する
ため、フォトダイオードに隣接して、横型オーバーフロ
ードレインが設けられている。

【００１９】図８（ｂ）は、フォトダイオードとしてｐ
ｎ接合を用いた例である。この方式では、フォトダイオ
ード上面に電極が無いため、前記ＭＯＳ構造に比べ光の
透過率が高く、したがって高感度が得られる。前記ブル
ーミング現象を抑制するために、フォトダイオード領域
をｎｐｎ構造とし、過剰に発生した電荷をシリコン基板
に掃き出す縦型オーバーフロードレイン構造が多く用い
られている。この構造は、横型オーバーフロードレイン
に比べ、画素面積の利用効率が高く、高感度化に適した
構造となっている。

【００２０】次に、ＣＣＤの信号処理について説明を行
う。図９はＣＣＤカメラの基本構成を示したブロック図
である。また、図１０はＣＤＳ回路８６の一例を示した
ブロック図である。

【００２１】図９において、被写体からの光は光学レン
ズ８２によりＣＣＤ素子８３上に結像される。一方、Ｃ
ＣＤ素子８３はパッケージ１６に取り付けられ、水平・
垂直転送ドライバ８４より送られてくるＣＣＤ駆動パル
ス６５に基づいて、前記光学レンズ８２により結像され
た被写体８１をＣＣＤ出力信号９３としてＣＤＳ（相関
２重サンプリング）回路８６に出力する。ＣＣＤ出力信
号は、図１０（ａ）に示すようにリセット部８９，フィ
ールドスルー部（ゼロレベル部分）９０と信号部９１で
構成される。ＣＤＳ回路８６は、タイミングジェネレー
タ８５によってタイミング制御され、図１０（ｂ）に示
すクランプパルスＨ１によりＣＣＤ出力信号のフィール
ドスルー部９０をクランプし、サンプリングパルスＨ２
によって信号部９１をサンプリングホールドする。フィ
ールドスルー部９０のクランプにより、通常ＣＣＤ素子
の出力段に用いられるフローティング・ディフェージョ
ンのリセットによる雑音が除去される。ＣＤＳ回路８６
の出力は信号処理回路８７に出力され、所定の処理（例
えば、ガンマ補正，ゲイン調整等）が行われる。信号処
理回路８７の出力はエンコーダ８８でエンコード（例え
ば、水平・垂直同期信号の付加等）処理されて、映像信
号として出力される。

【００２２】次に、光電変換手段として上述のＣＣＤ固
体撮像素子を用いた、従来のヘッド分離型多板式カメラ
装置について説明を行う。図１１は従来のヘッド分離型
多板式カメラ装置の一例を示した図である。図１１はヘ
ッド分離型の３板式カメラを示したものであり、図示し
ないレンズによりとらえられた光学像を３原色に分解す
る色分解プリズム１と、３原色それぞれに分解された光
のうち、ブルー（Ｂ）を光電変換により電気信号の画素
に分解すると共にＣＣＤ(Ｂ)出力６６としてカメラケー
ブル接合コネクタ１３に出力するＣＣＤ固体撮像素子２
と、グリーン（Ｇ）を光電変換により電気信号の画素に
分解すると共にＣＣＤ(Ｇ)出力６７としてカメラケーブ
ル接合コネクタ１３に出力するＣＣＤ固体撮像素子３
と、レッド（Ｒ）を光電変換により電気信号の画素に分
解すると共にＣＣＤ(Ｒ)出力６８としてカメラケーブル
接合コネクタ１３に出力するＣＣＤ固体撮像素子４と、
カメラケーブル接合コネクタ１３からＣＣＤ固体撮像素
子２，３，４それぞれにＣＣＤ駆動パルス６５を供給す
る信号ラインと、カメラケーブル接合コネクタ１６から
リセットゲート電圧供給手段２７にリセットゲートパル
ス５１を供給する信号ラインと、ＣＣＤ４のリセットゲ
ートに所定のＲリセットゲート電圧６９を供給するボリ
ューム５２と、ＣＣＤ３のリセットゲートに所定のＧリ
セットゲート電圧７０を供給するボリューム５３と、Ｃ
ＣＤ２のリセットゲートに所定のＢリセットゲート電圧
７１を供給するボリューム５４と、ＣＣＤ４のシリコン
基板に所定のＲ基板電圧（オーバーフロードレイン電
圧）５８を供給するオーバーフロードレイン電圧供給手
段２６を構成するボリューム５５と、ＣＣＤ３のシリコ
ン基板に所定のＧ基板電圧（オーバーフロードレイン電
圧）５９を供給するオーバーフロードレイン電圧供給手
段２６を構成するボリューム５６と、ＣＣＤ２のシリコ
ン基板に所定のＢ基板電圧（オーバーフロードレイン電
圧）６０を供給するオーバーフロードレイン電圧供給手
段２６を構成するボリューム５７とにより構成される。

【００２３】以上のように構成された従来のヘッド分離
型多板式カメラ装置において、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれに対
応した各ＣＣＤにおけるＣＣＤバイアスの調整は、原則
ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）側にその機能を
もつことが多かった。即ち、ＣＣＵ内に設けられたＣＣ
Ｄバイアス調整用のボリューム等によりＣＣＤバイアス
の調整が行われ、この調整（設定）された内容（電圧値
や各種信号等）が各端子を介し、カメラケーブルを通し
て、前記ヘッド分離型多板式カメラ装置内のＲ・Ｇ・Ｂ
の各ＣＣＤに対し供給されることにより行われていた。
また、ＣＣＤのレベル調整についても、ＣＣＵ内に設け
られたノイズ抑圧回路（サンプルホールド回路）によ
り、ベースバンド変換された後行われている。このた
め、このようなヘッド分離型多板式カメラ装置において
ヘッドの交換が行われた場合、ＣＣＵにおいて、再度こ
れらの値の設定（調整）を必要とすることになる。

【００２４】なお、上記従来例で示したもののように、
ヘッド内部にボリューム等を備え（オーバーフロードレ
イン電圧設定用のボリューム５５，５６，５７や、リセ
ットゲート電圧設定用のボリューム５２，５３，５
４）、前記ＣＣＵの調整機能の一部を行うことが可能な
ものも有るが、調整が可能なのは、前記ＣＣＤバイアス
（オーバーフロードレイン電圧やリセットゲート電圧
等）の調整に限られている。また、調整手段も前述の通
り機械的なものであり、前記ボリュームの配置、或いは
調整方法に制約があり、したがって、このようなヘッド
分離型多板式カメラ装置においても、ヘッドの交換が行
われた場合には、ＣＣＵ側において、再度これらの値の
調整（設定）を必要とした。

【００２５】このため、従来のヘッド分離型多板式カメ
ラ装置においては、ヘッドを交換した際に、ＣＣＵを再
調整する必要が生じる。即ち、例えば３板式カメラの場
合、カメラヘッドを構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＣＣＤの各
種のレベル値（固有のオフセット値）は前述の通り、Ｃ
ＣＵ側にて調整（設定）されているため、ヘッド交換に
より新たに取り付けられたカメラヘッドを構成するＲ，
Ｇ，Ｂの各ＣＣＤの各種のレベル値（固有のオフセット
値）が以前のものとは異なるため、ホワイトバランスが
ずれたり、ＣＣＤバイアスが狂うことによるブルーミン
グやスミアや解像度の劣化等が発生する。そのため、ヘ
ッド交換により新たなカメラヘッドが取り付けられた場
合には、その（新たな）カメラヘッドを構成するＲ，
Ｇ，Ｂの各ＣＣＤにおける各種のレベル値（固有のオフ
セット値）を、新たなカメラヘッドに合わせてＣＣＵ側
にて、人手により再調整（設定）する必要があった。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来のヘ
ッド分離形多板式カメラにおいては、カメラヘッドを構
成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＣＣＤにおける各種のレベル値
（固有のオフセット値）の調整（設定）がヘッド分離型
多板式カメラ装置のＣＣＵ側にて行われるため、カメラ
ヘッドの交換が行われた場合、交換されたカメラヘッド
を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＣＣＤの各種の理想のレベル
値（固有のオフセット値）と、ＣＣＵ側にて設定されて
いる以前（交換前のカメラヘッド）のレベル値とが異な
ってしまう。これにより、ホワイトバランスがずれた
り、ＣＣＤバイアスが狂うことによりブルーミングやス
ミアリングや解像度の劣化等が発生してしまう等の問題
（欠点）があった。

【００２７】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
カメラヘッドの交換を行ってもホワイトバランスがずれ
たり、ＣＣＤバイアスが狂うことによりブルーミングや
スミアリングや解像度の劣化等が発生することのないヘ
ッド分離形多板式カメラ装置を提供することを目的とす
るものである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よるヘッド分離型多板式カメラ装置は、複数の固体撮像
素子と、これら複数の固体撮像素子にバイアス電圧を供
給するバイアス電圧供給回路と、前記複数の固体撮像素
子からの出力をそれぞれ規定のレベルに調整する複数の
電圧制御型利得制御回路とを有したカメラヘッドと、前
記複数の固体撮像素子を駆動するための駆動信号を発生
するとともに、前記カメラヘッドから得られる撮像信号
を処理して映像信号として出力するカメラコントロール
ユニットと、前記カメラヘッドと前記カメラコントロー
ルユニットとを接続し、前記駆動信号を前記カメラヘッ
ドに伝送するとともに、前記カメラヘッドからの撮像信
号をカメラコントロールユニットに伝送するケーブルと
を具備したことを特徴とするものである。

【００２９】請求項２に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、請求項１に記載のヘッド分離型多
板式カメラ装置において、前記バイアス電圧供給回路
が、前記複数の撮像素子に対してオーバーフロードレイ
ン電圧およびリセットゲート電圧を供給するように構成
されていることを特徴とするものである。

【００３０】請求項３に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、請求項１または２に記載のヘッド
分離型多板式カメラ装置において、前記カメラヘッド
が、前記バイアス電圧供給回路に対して所定の電圧を供
給する第１のＤ／Ａ変換回路と、前記電圧制御型利得制
御回路に対して所定の電圧を供給する第２のＤ／Ａ変換
回路と、前記第１のＤ／Ａ変換回路が前記バイアス電圧
供給回路に供給する電圧値と前記第２のＤ／Ａ変換回路
が前記電圧制御型利得制御回路に供給する電圧値とを設
定するために必要なデータを記憶する記憶回路とを備え
たことを特徴とするものである。

【００３１】請求項４に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、請求項３に記載のヘッド分離型多
板式カメラ装置において、前記記憶回路がＥＥＰＲＯＭ
により構成されることを特徴とするものである。

【００３２】請求項５に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、請求項３または４に記載のヘッド
分離型多板式カメラ装置において、前記カメラヘッド
が、電源オンのタイミングで前記記憶回路前記データを
読み出して、前記第１及び第２のＤ／Ａ変換回路それぞ
れに供給する、オートリード回路を備えたことを特徴と
するものである。

【００３３】上記請求項１から５に記載の発明によれ
ば、カメラヘッド内部に固体撮像素子のバイアス調整，
並びに利得調整機能を持たせ、電源投入時に毎回、前記
固体撮像素子のバイアスレベル，並びに利得補正レベル
の設定を行うようにしたので、固体撮像素子の動作の安
定化，並びにカメラヘッド出力のＲ，Ｇ，Ｂ信号レベル
の正規化が図れ、カメラヘッドの交換の際のＣＣＵ（カ
メラコントロールユニット）側での前記固体撮像素子の
バイアスレベル，並びに利得補正レベルの再調整を不要
とすることが出来る。

【００３４】請求項６に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、複数の固体撮像素子と、これら複
数の固体撮像素子にバイアス電圧を供給するバイアス電
圧供給回路と、前記複数の固体撮像素子からの各出力を
規定のレベルに調整するための電圧を供給するレベル調
整電圧供給回路と、前記レベル調整電圧を前記複数の固
体撮像素子を駆動するための駆動信号に重畳するレベル
調整電圧重畳回路とを有したカメラヘッドと、前記複数
の固体撮像素子を駆動するための駆動信号を発生すると
ともに、前記レベル調整電圧重畳回路により駆動信号に
重畳されたレベル調整電圧を検出するレベル調整電圧検
出回路と、この調整電圧に基づき前記複数の固体撮像素
子からの出力を規定のレベルに調整する複数の利得制御
回路を有し、撮像信号を処理して映像信号として出力す
るカメラコントロールユニットと、前記カメラヘッドと
前記カメラコントロールユニットとを接続し、前記駆動
信号を前記カメラヘッドに伝送するとともに、前記カメ
ラヘッドからの撮像信号をカメラコントロールユニット
に伝送するケーブルとを具備したことを特徴とするもの
である。

【００３５】請求項７に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、請求項６に記載のヘッド分離型多
板式カメラ装置において、前記カメラヘッドが、前記バ
イアス電圧供給回路に対して所定の電圧を供給する第１
のＤ／Ａ変換回路と、前記レベル調整電圧供給回路に対
して所定の電圧を供給する第２のＤ／Ａ変換回路と、前
記第１のＤ／Ａ変換回路が前記バイアス電圧供給回路に
供給する電圧値と前記第２のＤ／Ａ変換回路が前記レベ
ル調整電圧供給回路に供給する電圧値とを設定するため
に必要なデータを記憶する記憶回路とを備えたことを特
徴とするものである。

【００３６】請求項８に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、請求項７に記載のヘッド分離型多
板式カメラ装置において、前記カメラヘッドが、電源オ
ンのタイミングで前記記憶回路前記データを読み出し
て、前記第１および第２のＤ／Ａ変換回路それぞれに供
給する、オートリード回路を備えたことを特徴とするも
のである。

【００３７】上記請求項６から８に記載の発明によれ
ば、カメラヘッド内部に固体撮像素子のバイアス調整機
能を持たせ、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）に
利得調整機能を持たせ、電源投入時に毎回、前記固体撮
像素子のバイアスレベル，並びに利得補正レベルの設定
（固体撮像素子を駆動するための駆動信号に重畳された
レベル調整電圧に基づいて設定される）を行うようにし
たので、固体撮像素子の動作の安定化，並びにＣＣＵ内
部においてカメラヘッド出力のＲ，Ｇ，Ｂ信号レベルの
正規化が図れ、カメラヘッドの交換の際のＣＣＵ（カメ
ラコントロールユニット）側での、例えば人手による前
記固体撮像素子のバイアスレベル，並びに利得補正レベ
ル等の毎回の調整を不要とすることが出来る。また、利
得制御回路をＣＣＵ内に設けたことにより、カメラヘッ
ドの小型化が図れ、利得制御回路をコントロールするた
めの利得コントロール電圧を、ＣＣＤ駆動パルスに重畳
することによりカメラケーブルの追加を不要とすること
ができる。

【００３８】請求項９に記載の発明によるヘッド分離型
多板式カメラ装置は、請求項５および８に記載のヘッド
分離型多板式カメラ装置において、前記カメラヘッド
が、該カメラヘッドに設けられた前記カメラケーブルを
接続するためのカメラケーブル接合コネクタを備え、該
コネクタは、前記記憶回路へのデータの書き込みまたは
書き換えを可能とする治具を接続する端子を有すること
を特徴とする。

【００３９】上記請求項９に記載の発明によれば、カメ
ラヘッドの外部からカメラヘッドと接続されたカメラケ
ーブルを介して、カメラヘッド内部に設けられたＥＥＰ
ＲＯＭ内のデータの書き込みまたは書き換えを行えるよ
うにしたので、カメラヘッドのキャビネットを開けるこ
となく、容易に前記固体撮像素子のバイアスレベル，並
びに利得補正レベルの調整を行うことが出来る。

【００４０】請求項１０に記載の発明によるヘッド分離
型多板式カメラ装置は、請求項５，８または９に記載の
ヘッド分離型多板式カメラ装置において、前記カメラヘ
ッドを構成する前記第１及び第２のＤ／Ａ変換回路，記
憶回路，並びにオートリード回路が、ワンチップ化され
ていることを特徴とするものである。

【００４１】上記請求項１０に記載の発明によれば、前
記第１及び第２のＤ／Ａ変換回路，記憶回路，並びにオ
ートリード回路をワンチップ化したことにより、従来と
比べ配線基板に物理的制約を受けることがなくなり、基
板のパターンレイアウト等に自由度を持たせることが出
来る。

【００４２】請求項１１に記載の発明によるヘッド分離
型多板式カメラ装置は、請求項１から１０に記載のヘッ
ド分離型多板式カメラ装置において、前記カメラヘッド
が、カラー処理可能な３板式であることを特徴とするも
のである。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、ヘッド分離型３板式カメラを例にとり、図面を参照
しながら以下に説明を行う。図１は本発明であるヘッド
分離型多板式カメラ装置における第１の実施の形態を示
すブロック図である。

【００４４】図１における本発明のヘッド分離型多板式
カメラ装置は、図示しないレンズにより捉えられた光学
像を３原色に分解する色分解プリズム１と、３原色それ
ぞれに分解された光のうち、ブルー（Ｂ）を光電変換に
より電気信号の画素に分解すると共にＣＣＤ（Ｂ）出力
６６として利得制御回路５に出力するＣＣＤ固体撮像素
子２と、グリーン（Ｇ）を光電変換により電気信号の画
素に分解すると共にＣＣＤ（Ｇ）出力６７として利得制
御回路６に出力するＣＣＤ固体撮像素子３と、レッド
（Ｒ）を光電変換により電気信号の画素に分解すると共
にＣＣＤ（Ｒ）出力６８として利得制御回路７に出力す
るＣＣＤ固体撮像素子４と、図示しないＣＣＵよりカメ
ラケーブル接合コネクタ１３を介して前記ＣＣＤ固体撮
像素子２，３，４それぞれにＣＣＤ駆動パルス６５（水
平レジスタ転送パルス，垂直レジスタ転送パルス，水平
レジスタ最終段転送パルス，リセットゲートパルス，出
力増幅器ドレイン電圧，保護トランジスタバイアス等）
を供給する信号ラインと、同じく前記ＣＣＤ固体撮像素
子２，３，４それぞれにＣＣＤバイアス電圧（各ＣＣＤ
のリセットゲート電圧，基板電圧（オーバーフロードレ
イン電圧））を供給するＤ／Ａコンバータ９及びＣＣＤ
バイアス供給回路８と、前記利得制御回路５，６，７に
対し利得コントロール電圧を供給するＤ／Ａコンバータ
１２と、前記Ｄ／Ａコンバータ９及び１２に供給するデ
ータ（ＣＣＤ毎に異なるバイアス，利得コントロール電
圧）を記憶するＥＥＰＲＯＭ１０と、電源投入時にＥＥ
ＰＲＯＭ１０より前記データを読み出すオートリード回
路１１とにより構成される。尚、前記Ｄ／Ａコンバータ
９，１２，ＥＥＰＲＯＭ１０，並びにオートリード回路
１１はＩＣ (MB88E347A)１４によりワンチップ化されて
構成されている。これは、ヘッドの小型化を考慮したた
めである。このため、このＩＣ１４を制御（データの書
き込み等）するために必要な入力信号線（ＣＬＫ信号ラ
イン，ＤＩ信号ライン，ＬＤ信号ライン）が、カメラケ
ーブル接合コネクタ１３と接続されている。さらに、こ
の入力信号線を介して、後述するようにＥＥＰＲＯＭ１
０に記憶されるデータの内容の書き換えが行われる。

【００４５】以上のように構成された本発明のヘッド分
離型多板式カメラ装置において、図示しないレンズを通
して入射した光は、光学像を３原色に分解する色分解プ
リズム１によりＲ，Ｇ，Ｂの３原色に分解され、それぞ
れに対応した各ＣＣＤ２，ＣＣＤ３，ＣＣＤ４により電
気信号に変換される。各ＣＣＤには図示しないＣＣＵよ
りカメラケーブル接合コネクタ１３を介してＣＣＤ駆動
パルス６５（水平レジスタ転送パルス，垂直レジスタ転
送パルス，水平レジスタ最終段転送パルス，リセットゲ
ートパルス，出力増幅器ドレイン電圧，保護トランジス
タバイアス等）が供給されると共に、ＣＣＤバイアス供
給回路８よりＣＣＤバイアス電圧（各ＣＣＤのリセット
ゲート電圧，基板電圧（オーバーフロードレイン電
圧））が供給されている。

【００４６】一方、図２はＣＣＤバイアス供給回路８の
一例を示した回路図である。図２（ａ）に示すように、
基板電圧（オーバーフロードレイン電圧）発生回路は、
前記オートリード回路１１の制御により前記ＥＥＰＲＯ
Ｍ１０より読み出されたデータに基づいて出力電圧値の
設定がなされるＤ／Ａコンバータ電子ボリューム９ａ
と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と、ＡＭＰ１と、前記
各ＣＣＤの（例えば）シリコン基板に基板電圧（オーバ
ーフロードレイン電圧）を供給する出力端子２７とによ
り構成される。

【００４７】そして、前記Ｄ／Ａコンバータ電子ボリュ
ーム９ａより供給されたＤ／Ａコンバータ電圧はＡＭＰ
１にてＤＣ増幅され、出力端子２７を介して、前記各Ｃ
ＣＤの基板（例えばシリコン基板）に基板電圧（オーバ
ーフロードレイン電圧）として供給される。

【００４８】また、図２（ｂ）に示すように、リセット
ゲート電圧発生回路は、カメラケーブル接合コネクタ１
３を介して図示しないＣＣＵから供給されるリセットゲ
ートパルスを入力するリセットゲートパルス入力端子２
９と、前記オートリード回路１１の制御により前記ＥＥ
ＰＲＯＭ１０より読み出されたデータに基づいて出力電
圧値の設定がなされるＤ／Ａコンバータ電子ボリューム
９ｂと、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ
５と、各ＣＣＤのリセットゲートにリセットゲート電圧
を供給する出力端子２８とにより構成される。

【００４９】そして、図示しないＣＣＵよりカメラケー
ブル接合コネクタ１３を介してリセットゲートパルス入
力端子２９に供給されたリセットゲートパルスは、コン
デンサＣ１を通り、ダイオードＤ１により前記Ｄ／Ａコ
ンバータ電子ボリューム９ｂより供給されるＤ／Ａコン
バータ電圧（リセットゲート電圧）にクランプされ、出
力端子２８を介して、前記各ＣＣＤのリセットゲートに
供給される。

【００５０】以上のようにしてＣＣＤのバイアス制御が
行われる一方、前記各ＣＣＤより出力されたＣＣＤ出力
信号６６，６７，６８は、各利得制御回路５，６，７に
入力され、Ｄ／Ａコンバータ１２より供給されるコント
ロール電圧７２，７３，７４により所定のレベルに設定
され、それぞれＢ出力６２，Ｇ出力６３，Ｒ出力６４と
してカメラケーブル接合コネクタ１３に供給されて、図
示しないカメラケーブルを介して図示しないＣＣＵに供
給される。

【００５１】ところで、上記各ＣＣＤのバイアス制御，
並びに各利得制御回路の利得制御を行うための制御電圧
の設定は、Ｄ／Ａコンバータ９，並びにＤ／Ａコンバー
タ１２により行われている。また、前記Ｄ／Ａコンバー
タ９，１２は、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶されたデータを
基に前記出力制御電圧の設定を行っている。即ち、カメ
ラヘッドの電源が投入されると、前記ＩＣ１４を構成す
るオートリード回路１１がＥＥＰＲＯＭ１０から補正用
のデータを読み出し、Ｄ／Ａコンバータ９，並びにＤ／
Ａコンバータ１２にそれぞれ通知し、各Ｄ／Ａコンバー
タは、その内容（値）に基づいて前記出力制御電圧を出
力するようになっている。

【００５２】このように、各ＣＣＤ２，３，４に、ＣＣ
Ｄバイアス供給回路８より各々供給されるＣＣＤバイア
ス電圧（各ＣＣＤのリセットゲート電圧，基板電圧（オ
ーバーフロードレイン電圧）），並びに各利得制御回路
５，６，７に、Ｄ／Ａコンバータ１２より各々供給され
る利得制御電圧（コントロール電圧）は、カメラヘッド
内部で作られ、これにより当該カメラヘッド内に装備さ
れる各ＣＣＤの出力信号に対する固有の補正（調整）
は、全て当該カメラヘッド内にて行われることになる。
これにより、ＣＣＵと接続された本発明による任意のカ
メラヘッドからは常に規定のレベルに設定されたＲ，
Ｇ，Ｂの各信号が出力されることになり、ＣＣＵ側は、
カメラヘッド固有の（各ＣＣＤの有する）バラツキを一
切考慮する必要が無くなる。即ち、従来、カメラヘッド
を交換する度にＣＣＵ側で行われていた補正（調整）を
行う必要がなくなる。

【００５３】次に、前記各ＣＣＤのバイアス制御，並び
に各利得制御回路の利得制御を行うための制御電圧の設
定の基準となる、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶される補正用
のデータの設定の方法について説明を行う。図３はＥＥ
ＰＲＯＭ１０に補正用のデータの書き込みを行うための
各機器の構成例を示した概念図である。

【００５４】図３において、ＩＣ１４を構成するＥＥＰ
ＲＯＭ１０を内蔵したカメラヘッド２２は、レンズ２１
により結像された映像を電気信号に変換して、２つに枝
分かれした調整用カメラケーブル２３の一方を介してＣ
ＣＵ２５に送る。また、調整用カメラケーブル２３の他
方は書き込み用治具（調整治具）２３と接続されてい
る。

【００５５】そして、調整作業を行う者は、例えば、Ｃ
ＣＵ２５に設けられた図示しない映像表示手段によって
カメラヘッド２２により撮像された映像を見ながら、前
記調整治具２３を用いて、前記入力信号線（ＣＬＫ信号
ライン，ＤＩ信号ライン，ＬＤ信号ライン）を介してＩ
Ｃ１４制御用の信号ＣＬＫ，ＤＩ，ＬＤをカメラヘッド
２２に送ることにより、前記各ＣＣＤのバイアス制御，
並びに各利得制御回路の利得制御のためのＥＥＰＲＯＭ
１０内の補正用データの書き換えが行われる。これによ
り作業者は、カメラヘッド２２のキャビネットを開ける
ことなく、カメラヘッド２２内の各ＣＣＤのバイアス
値，並びに各利得制御回路の利得補正値の調整・設定を
容易に行うことが出来る。

【００５６】尚、上記発明の実施の形態では、ヘッド分
離型３板式カメラについて説明したが、本発明はこれに
限定されずｎ板式（ｎは自然数）のカメラに応用するこ
とが可能である。

【００５７】また、ヘッド分離型多板式カメラ装置に使
用されるＣＣＤ（光電素子）としても、可視光のみでな
く赤外線や紫外線、或いはＸ線等の不可視光等を受光可
能なものを用い、特殊用途向けのカメラに応用すること
も可能である。

【００５８】図４は本発明であるヘッド分離型多板式カ
メラ装置における第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。図４において図１と同一部分に同一符号を付す。

【００５９】図４おける本発明のヘッド分離型多板式カ
メラ装置は、図示しないレンズにより捉えられた光学像
を３原色に分解する色分解プリズム１と、３原色それぞ
れに分解された光のうち、ブルー（Ｂ）を光電変換によ
り電気信号の画素に分解すると共にＣＣＤ（Ｂ）出力６
６を出力するＣＣＤ固体撮像素子２と、グリーン（Ｇ）
を光電変換により電気信号の画素に分解すると共にＣＣ
Ｄ（Ｇ）出力６７を出力するＣＣＤ固体撮像素子３と、
レッド（Ｒ）を光電変換により電気信号の画素に分解す
ると共にＣＣＤ（Ｒ）出力６８を出力するＣＣＤ固体撮
像素子４と、後述のＣＣＵ（カメラコントロールユニッ
ト）よりカメラケーブル接合コネクタ１３を介して前記
ＣＣＤ固体撮像素子２，３，４それぞれにＣＣＤ駆動パ
ルス６５（水平レジスタ転送パルス，垂直レジスタ転送
パルス，水平レジスタ最終段転送パルス，リセットゲー
トパルス，出力増幅器ドレイン電圧，保護トランジスタ
バイアス等）を供給する信号ラインと、同じく前記ＣＣ
Ｄ固体撮像素子２，３，４それぞれにＣＣＤバイアス電
圧（各ＣＣＤのリセットゲート電圧，基板電圧（オーバ
ーフロードレイン電圧））を供給するＤ／Ａコンバータ
９及びＣＣＤバイアス供給回路８と、ＣＣＵに設けられ
た利得制御回路へ利得コントロール電圧を供給するＤ／
Ａコンバータ１２と、前記Ｄ／Ａコンバータ９及び１２
に供給するデータ（ＣＣＤ毎に異なるバイアス，利得コ
ントロール電圧）を記憶するＥＥＰＲＯＭ１０と、電源
投入時にＥＥＰＲＯＭ１０より前記データを読み出すオ
ートリード回路１１とにより構成される。

【００６０】また、前記Ｄ／Ａコンバータ１２の出力７
２，７３，７４は、それぞれ抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を介
してＣＣＤ駆動パルス６５の水平転送パルスＨ１の供給
ライン１１０，水平転送パルスＨ２の供給ライン１１
１，並びにリセットゲートパルス供給ライン１１２に供
給される。さらに、前記各供給ライン１１０，１１１，
１１２は、それぞれコンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４，並び
に波形整形を行うインバータＱ１，Ｑ２，Ｑ３を介し、
ＣＣＤ固体撮像素子２，３，４にそれぞれ接続される。
尚、コンデンサＣ２及びインバータＱ１，コンデンサＣ
３およびインバータＱ２，コンデンサＣ４及びインバー
タＱ３の接続点は、それぞれ抵抗Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０を
介して直流電源供給ラインＶｃｃと、抵抗Ｒ１１，Ｒ１
２，Ｒ１３を介して基準電位点と接続される。

【００６１】ところで、既述の本発明の第１の実施の形
態と同様、前記Ｄ／Ａコンバータ９，１２，ＥＥＰＲＯ
Ｍ１０，並びにオートリード回路１１はＩＣ (MB88E347
A)１４によりワンチップ化されて構成されており、この
ＩＣ１４を制御（データの書き込み等）するために必要
な入力信号線（ＣＬＫ信号ライン，ＤＩ信号ライン，Ｌ
Ｄ信号ライン）が、カメラケーブル接合コネクタ１３と
接続されている。さらに、この入力信号線を介して、Ｅ
ＥＰＲＯＭ１０に記憶されるデータの内容の書き換えが
行われる。

【００６２】一方、図５は本発明の第２の実施の形態に
おけるカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）の一例を
示した図である。

【００６３】図５において、カメラケーブル接合コネク
タ１３を介して供給されたＣＣＤ出力６６，６７，６８
は、それぞれ、相関二重サンプリング処理を行うＣＤＳ
回路１０１，１０２，１０３，利得制御回路１０４，１
０５，１０６，当該信号から映像信号を出力する信号処
理回路１０７，エンコーダ１０８を介して、エンコーダ
１０８より映像信号として出力される。

【００６４】また、ＣＣＤ固体撮像素子２，３，４への
ＣＣＤ駆動パルスを発生・供給するタイミングジェネレ
ータ１０９の水平転送パルスＨ１，水平転送パルスＨ
２，並びにリセットゲートパルスＲＳの各供給ライン１
１０，１１１，１１２は、それぞれ、抵抗Ｒ１４および
コンデンサＣ５，抵抗Ｒ１５およびコンデンサＣ６，抵
抗Ｒ１６およびコンデンサＣ７とからなる直列回路を介
して基準電位点に接続される。

【００６５】さらに、前記抵抗Ｒ１４およびコンデンサ
Ｃ５，抵抗Ｒ１５およびコンデンサＣ６，抵抗Ｒ１６お
よびコンデンサＣ７の各接続点は、それぞれ（＋）入力
端子と出力端子とが接続されたボルテージフォロア（バ
ッファアンプ）Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の（−）入力端子に接
続されている。そして、各ボルテージフォロアＱ４，Ｑ
５，Ｑ６の出力端子からの出力信号は、前記利得制御回
路１０４，１０５，１０６に供給される。

【００６６】さて、次に、以上のように構成された本発
明の第２の実施の形態であるヘッド分離型多板式カメラ
装置の動作について図４および図５を参照しながら説明
を行う。

【００６７】図４において、前記Ｄ／Ａコンバーター１
２の出力（利得コントロール電圧）は、抵抗Ｒ６，Ｒ
７，Ｒ８を介して、ＣＣＤ駆動パルス６５（図では水平
転送パルスＨ１，水平転送パルスＨ２，並びにリセット
ゲートパルスＲＳ）に重畳される。前記Ｄ／Ａコンバー
ター１２の出力が重畳された前記水平転送パルスＨ１，
水平転送パルスＨ２，並びにリセットゲートパルスＲＳ
は、それぞれコンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４を介し、抵抗
Ｒ８乃至Ｒ１３にてさらにバイアスが加えられた後、イ
ンバータＱ１，Ｑ２，Ｑ３により波形整形が施され、Ｃ
ＣＤ２，３，４にそれぞれ供給される。尚、インバータ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は無くても良い。

【００６８】次に、図５において、前記図４のＤ／Ａコ
ンバーター１２により、抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を介し、
ＣＣＤ駆動パルス６５（水平転送パルスＨ１，水平転送
パルスＨ２，並びにリセットゲートパルスＲＳ）に重畳
された、利得コントロール電圧は、抵抗Ｒ１４およびコ
ンデンサＣ５，抵抗Ｒ１５およびコンデンサＣ６，並び
に抵抗Ｒ１６およびコンデンサＣ７により構成される積
分回路によって、それぞれ、前記ＣＣＤ駆動パルス（水
平転送パルスＨ１，水平転送パルスＨ２，並びにリセッ
トゲートパルスＲＳ）が取り除かれる。

【００６９】前記ＣＣＤ駆動パルス（水平転送パルスＨ
１，水平転送パルスＨ２，並びにリセットゲートパルス
ＲＳ）の取り除かれた後の利得コントロール電圧は、ボ
ルテージフォロアＱ４，Ｑ５，Ｑ６を介し、ＣＤＳ回路
１０１，１０２，１０３からそれぞれベースバンドに変
換されたＲ，Ｇ，Ｂ信号が入力される利得制御回路１０
４，１０５，１０６に供給される。そして、各利得制御
回路１０４，１０５，１０６によって、前記ボルテージ
フォロアＱ４，Ｑ５，Ｑ６より供給される利得コントロ
ール電圧に基づいて利得をコントロールされ、前記Ｒ，
Ｇ，Ｂの各信号が規定のレベル（ＣＣＤの有する各種の
レベル値（固有のオフセット値）が補正された状態）と
なるように調整が為される。

【００７０】なお、前記利得制御回路１０４，１０５，
１０６は、本発明の実施の形態では電圧制御型として説
明を行っているが、前記利得コントロール電圧をＡ／Ｄ
変換することで、ディジタル制御型の利得制御回路とし
ても良い。

【００７１】ところで、上記各ＣＣＤのバイアス制御，
並びにＣＣＵ内に設けられた各利得制御回路の利得制御
を行うための制御電圧の設定は、Ｄ／Ａコンバータ９，
並びにＤ／Ａコンバータ１２により行われている。ま
た、既述の本発明の第１の実施の形態の場合と同様、前
記Ｄ／Ａコンバータ９，１２は、ＥＥＰＲＯＭ１０に記
憶されたデータを基に前記出力制御電圧の設定を行って
いる。即ち、カメラヘッドの電源が投入されると、前記
ＩＣ１４を構成するオートリード回路１１がＥＥＰＲＯ
Ｍ１０から補正用のデータを読み出し、Ｄ／Ａコンバー
タ９，並びにＤ／Ａコンバータ１２にそれぞれ通知し、
各Ｄ／Ａコンバータは、その内容（値）に基づいて前記
出力制御電圧を出力するようになっている。

【００７２】このように、各ＣＣＤ２，３，４に、ＣＣ
Ｄバイアス供給回路８より各々供給されるＣＣＤバイア
ス電圧（各ＣＣＤのリセットゲート電圧，基板電圧（オ
ーバーフロードレイン電圧）），並びに各利得制御回路
１０４，１０５，１０６にＤ／Ａコンバータ１２より各
々供給される利得制御電圧（コントロール電圧）は、カ
メラヘッド内部で作られ、したがって当該カメラヘッド
内に装備される各ＣＣＤの出力信号に対する固有の補正
（調整）は、当該カメラヘッドおよびＣＣＵ内にて行わ
れることになる。

【００７３】これにより、ＣＣＵ内に設けられた各利得
制御回路１０４，１０５，１０６からは、常に規定のレ
ベルに設定されたＲ，Ｇ，Ｂの各信号が出力されること
になり、ＣＣＵ側は、カメラヘッド固有の（各ＣＣＤの
有する）バラツキを一切考慮する必要が無くなる。即
ち、従来、カメラヘッドを交換する度にＣＣＵ側で行わ
れていた補正（人手による調整等）を行う必要がなくな
る。

【００７４】尚、上記発明の実施の形態では、ヘッド分
離型３板式カメラについて説明したが、本発明はこれに
限定されずｎ板式（ｎは自然数）のカメラに応用するこ
とが可能である。また、多板式カメラのみでなく、色差
線順次方式等の色信号多重の単板式カメラにおいても、
ＣＣＵ内にて色復調後の、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の利得制御を
行うことが可能である。さらに、レベル調整以外の内
容、例えばＣＣＤ固有でＣＣＵ内にて調整するもの（例
えば、単板式カメラにおける色マトリクス調整）につい
ても適用可能である。また、水平駆動パルス以外の垂直
駆動パルスについても適用可能であるそして、ヘッド分
離型多板式カメラ装置に使用されるＣＣＤ（光電素子）
としても、可視光のみでなく赤外線や紫外線、或いはＸ
線等の不可視光等を受光可能なものを用い、特殊用途向
けのカメラに応用することも可能である。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、カメ
ラヘッド内部にＣＣＤバイアス調整，並びに利得調整機
能を持たせ、電源投入時に毎回、前記ＣＣＤバイアスレ
ベル，並びに利得補正レベルの設定を行うようにしたの
で、ＣＣＤの動作の安定化，並びにカメラヘッド出力の
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号レベルの正規化が可能となり、カメラヘ
ッドの交換（通常、カメラヘッドの交換は電源を落とし
てから行われる）の際のＣＣＵ側での前記ＣＣＤバイア
スレベル，並びに利得補正レベルの再調整を不要とする
ことが可能となる。

【００７６】また、カメラケーブル及びコネクタに調整
制御端子設けることにより、カメラヘッド外部から、カ
メラヘッドのキャビネットを開けることなく、容易に調
整を行うことが出来る。そして、従来のカメラヘッド内
に設けられた機械的ボリュームを用いて調整作業を行う
場合と比べ、配線基板に物理的制約を受けることがない
ため、基板のパターンレイアウト等に自由度を持たせる
ことが出来る。

【００７７】さらに、利得制御回路をＣＣＵ内に設ける
ことにより、カメラヘッドの小型化が図れ、利得制御回
路をコントロールするための利得コントロール電圧を、
ＣＣＤ駆動パルスに重畳することによりカメラケーブル
の増加を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明であるヘッド分離型多板式カメラ装置に
おける第１の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】ＣＣＤバイアス供給回路の一例を示した回路図
である。

【図３】ＥＥＰＲＯＭに補正用のデータの書き込みを行
うための各機器の構成例を示した概念図である。

【図４】本発明であるヘッド分離型多板式カメラ装置に
おける第２の実施の形態を示すブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるカメラコン
トロールユニット（ＣＣＵ）の一例を示した図である。

【図６】ＣＣＤにおける電荷の移動を示す図である。

【図７】現在最も一般的に使用されている固体撮像素子
としてのインタライン形ＣＣＤにおける電荷蓄積モード
を示す図である。

【図８】代表的なインタライン形ＣＣＤの単位画素の断
面図を示す図である。

【図９】ＣＣＤカメラの基本構成を示したブロック図で
ある。

【図１０】ＣＣＤの１画素分の出力波形を示した図であ
る。

【図１１】従来のヘッド分離型多板式カメラ装置の一例
を示した図である。

【符号の説明】

１ …色分解プリズム ２ …ＣＣＤ（Ｂ） ３ …ＣＣＤ（Ｇ） ４ …ＣＣＤ（Ｒ） ５，６，７ …利得制御回路 ８ …ＣＣＤバイアス供給回路 ９，１２ …Ｄ／Ａコンバータ １０ …ＥＥＰＲＯＭ １１ …オートリード回路 １３ …カメラケーブル接合コネクタ １４ …ＩＣ ６２ …Ｂ出力信号 ６３ …Ｇ出力信号 ６４ …Ｒ出力信号 ６５ …ＣＣＤ駆動パルス ６６ …ＣＣＤ（Ｂ）出力 ６７ …ＣＣＤ（Ｇ）出力 ６８ …ＣＣＤ（Ｒ）出力 ７２，７３，７４ …コントロール電圧 ＣＬＫ，ＤＩ，ＬＤ…ＩＣ１４用コントロール信号

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の固体撮像素子と、これら複数の固体
   撮像素子にバイアス電圧を供給するバイアス電圧供給回
   路と、前記複数の固体撮像素子からの出力をそれぞれ規
   定のレベルに調整する複数の電圧制御型利得制御回路と
   を有したカメラヘッドと、 前記複数の固体撮像素子を駆動するための駆動信号を発
   生するとともに、前記カメラヘッドから得られる撮像信
   号を処理して映像信号として出力するカメラコントロー
   ルユニットと、 前記カメラヘッドと前記カメラコントロールユニットと
   を接続し、前記駆動信号を前記カメラヘッドに伝送する
   とともに、前記カメラヘッドからの撮像信号をカメラコ
   ントロールユニットに伝送するケーブルとを具備したこ
   とを特徴とするヘッド分離型多板式カメラ装置。
2. 【請求項２】前記バイアス電圧供給回路は、前記複数の
   撮像素子に対してオーバーフロードレイン電圧およびリ
   セットゲート電圧を供給するように構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のヘッド分離型多板式カメ
   ラ装置。
3. 【請求項３】前記カメラヘッドは、 前記バイアス電圧供給回路に対して所定の電圧を供給す
   る第１のＤ／Ａ変換回路と、 前記電圧制御型利得制御回路に対して所定の電圧を供給
   する第２のＤ／Ａ変換回路と、 前記第１のＤ／Ａ変換回路が前記バイアス電圧供給回路
   に供給する電圧値と前記第２のＤ／Ａ変換回路が前記電
   圧制御型利得制御回路に供給する電圧値とを設定するた
   めに必要なデータを記憶する記憶回路とを備えたことを
   特徴とする請求項１または２に記載のヘッド分離型多板
   式カメラ装置。
4. 【請求項４】前記記憶回路はＥＥＰＲＯＭにより構成さ
   れることを特徴とする請求項３に記載のヘッド分離型多
   板式カメラ装置。
5. 【請求項５】前記カメラヘッドは、電源オンのタイミン
   グで前記記憶回路前記データを読み出して、前記第１及
   び第２のＤ／Ａ変換回路それぞれに供給する、オートリ
   ード回路を備えたことを特徴とする請求項３または４に
   記載のヘッド分離型多板式カメラ装置。
6. 【請求項６】複数の固体撮像素子と、これら複数の固体
   撮像素子にバイアス電圧を供給するバイアス電圧供給回
   路と、前記複数の固体撮像素子からの各出力を規定のレ
   ベルに調整するための電圧を供給するレベル調整電圧供
   給回路と、前記レベル調整電圧を前記複数の固体撮像素
   子を駆動するための駆動信号に重畳するレベル調整電圧
   重畳回路とを有したカメラヘッドと、 前記複数の固体撮像素子を駆動するための駆動信号を発
   生するとともに、前記レベル調整電圧重畳回路により駆
   動信号に重畳されたレベル調整電圧を検出するレベル調
   整電圧検出回路と、この調整電圧に基づき前記複数の固
   体撮像素子からの出力を規定のレベルに調整する複数の
   利得制御回路を有し、撮像信号を処理して映像信号とし
   て出力するカメラコントロールユニットと、 前記カメラヘッドと前記カメラコントロールユニットと
   を接続し、前記駆動信号を前記カメラヘッドに伝送する
   とともに、前記カメラヘッドからの撮像信号をカメラコ
   ントロールユニットに伝送するケーブルとを具備したこ
   とを特徴とするヘッド分離型多板式カメラ装置。
7. 【請求項７】前記カメラヘッドは、 前記バイアス電圧供給回路に対して所定の電圧を供給す
   る第１のＤ／Ａ変換回路と、 前記レベル調整電圧供給回路に対して所定の電圧を供給
   する第２のＤ／Ａ変換回路と、 前記第１のＤ／Ａ変換回路が前記バイアス電圧供給回路
   に供給する電圧値と前記第２のＤ／Ａ変換回路が前記レ
   ベル調整電圧供給回路に供給する電圧値とを設定するた
   めに必要なデータを記憶する記憶回路とを備えた事を特
   徴とする請求項６に記載のヘッド分離型多板式カメラ装
   置。
8. 【請求項８】前記カメラヘッドは、電源オンのタイミン
   グで前記記憶回路前記データを読み出して、前記第１お
   よび第２のＤ／Ａ変換回路それぞれに供給する、オート
   リード回路を備えたことを特徴とする請求項７に記載の
   ヘッド分離型多板式カメラ装置。
9. 【請求項９】前記カメラヘッドは、該カメラヘッドに設
   けられた前記カメラケーブルを接続するためのカメラケ
   ーブル接合コネクタを備え、該コネクタは、前記記憶回
   路へのデータの書き込みまたは書き換えを可能とする治
   具を接続する端子を有することを特徴とする請求項５お
   よび８に記載のヘッド分離型多板式カメラ装置。
10. 【請求項１０】前記カメラヘッドを構成する前記第１及
    び第２のＤ／Ａ変換回路，記憶回路，並びにオートリー
    ド回路は、ワンチップ化されていることを特徴とする請
    求項５，８または９に記載のヘッド分離型多板式カメラ
    装置。
11. 【請求項１１】前記カメラヘッドは、カラー処理可能な
    ３板式であることを特徴とする請求項１から１０に記載
    のヘッド分離型多板式カメラ装置。