JPS60162386A - 暗電流補償回路 - 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】 発明の技術分野 本発明は、撮像素子から送出される映像信号に重畳され
ている暗電流を打消すための暗電流補償回路に関するも
のである。

従来技術と問題点 最近、固体撮像素子や撮像管等の撮像素子と、記録媒体
として安価で且つ比較的大容付な磁気ディスνりを用い
た記録装置とを組合せて、被写体を純電子的にスチル撮
影し、これを回転する磁気ディスクに記録しておき、も
って別設のテレビジョンシステムやプリンタにより画像
の再生を行うようにした電子式スチルカメラが考案され
ている。

かかる電子式スチルカメラには、例えば現在通常用いら
れているビデオカメラの如く゛撮像素子′°が用いられ
ているので、その撮像素子から発生される暗電流を打ち
消す必要が生じてくる。この暗電流は周囲温度に依存し
て変化するので、従来から、その周囲温度に対応した暗
電流補償措置が採られている。

しかし、電子式スチルカメラにおいては、撮像素子への
画像蓄積開始後、所定の期間にわたって、その画像の読
み出し禁止を行うことが必要に応じて行われる。例えば
、 ■　撮像素子に照射される全光量を増すために、数フィ
ールドの期間にわたって撮像素子に電荷の７−積を行わ
せる場合、 ■　撮像素子への電荷蓄積期間として、ｌフィールド期
間のみについて露光を行うような場合であっても、例え
ば磁気ディスクが定常回転に達するのに要する期間だけ
、撮像素子からの画像読み出しを禁止する場合などがあ
る。

」二連したような場合には、通常の１フイールドにおい
て発生する暗電流よりも大きな暗電流が生じてしまうの
で、従来から知られている暗電流補償手段、すなわち周
囲温度のみに依存した補償電波を供給する手段ではかか
る暗電流を打ち消すことができない。

発明の目的 本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり
、その目的は、種々の動作条件下においても、撮像素子
からの暗電流を適切に打ち消すよう構成した暗電流補償
回路を提供することにある。

発明の構成 本発明に係る暗電流補償回路は外気温の変化に対応して
ｔｉ像素子から送出される暗電流を補償する温度補償手
段を有した暗電流補償回路において、撮像素子からの映
像信号読み出し禁止期間に対応した禁止信号を送出する
第１制御手段と、禁止信号に応答して、暗電流の補償量
を増減せしめる第２制御手段とを備える。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

発明の実施例 第１図は本発明に係る暗電流補償回路の一実施例を示し
、電子式スチルカメラに適用したものである。

第１図において、２は画像情報を記録しておく回転式磁
気ディスク、４は磁気ディスク２への画像書き込みを行
う記録ヘッド、６は磁気ディスク２に埋設したＰＣピン
（図示せず）からの漏れ磁束を検出する基準位相検出手
段、８は磁気ディスク２を回転させるモータ、１ｏはモ
ータ８が定常回転数を維持するよう制御するサーボ制御
回路、１２は水平同期信号あるいは垂直同期信号などを
送出して本カメラ全体のタイミングを制御する同期信号
発生回路、１４はＣＣＤなどの撮像素子２２から送出さ
れる信号に応じて記録用磁気ヘッド４に画像記録信号を
送出するための記録信号処理回路、１８はレンズ、１８
は絞り、２０はシャッタ、２４は撮像素子２２の出力端
に接続した前置増幅器、２６は後述する暗電流補償回路
４０からの出力信号と前置増幅器２４からの出力信号と
を導入して暗電流を打ち消す加算手段、２日は受光量セ
ンサ、３０はシャッタ制御回路、３２はレリーズスイッ
チである。

また、上述した暗電流補償回路４０は、周囲温度に依存
した暗電流補償信号ＳＴを発生する温度補償回路３４と
、撮像素子２２における蓄積時間に応じた蓄積時間補償
信号Ｓｓを発生するために上述の補償信号ＳＴをに倍（
ｋ＞Ｏ）する蓄積時間補償回路３Ｂを備える。また、そ
の蓄積時間補償回路３８に対して読み出し禁止信号ＩＮ
Ｈを送出するために、計数回路３８を用いる。

第２図は、第１図示の暗電流補償回路４ｏを中心に描い
た詳細回路図である。

本図中、第１図示の温度補償回路３４は、外気温にさら
されているＰＮＰ　）ランジスタＱｌおよびそのトラン
ジスタＱｌのコレクタに接続されている抵抗器Ｒ１を含
む。抵抗器Ｒ１の他方の端子は接地しておく。また、第
１図示の蓄積時間補償回路３６は、計数回路３８から送
出される読み出し禁止信号ＩＮＨを導入して所定の時定
数に基づく積分を行う積分回路Ｒ２，ＣＩ　と、その積
分回路Ｒ２，Ｃ：Ｉの出力電圧をゲートに印加されてい
るＦＥＴ　Ｇ２とを含む。ここで、上述したトランジス
タＱ１のコレクタとＦＥＴ　Ｇ２のドレインとは直列に
接続しておく。また、Ｒ３，Ｒ４はトランジスタＱ１の
ベース電位設定用抵抗器、Ｒ５はトランジスタＱｌ、Ｆ
ＥＴ　Ｇ２に流れる基準電流値を設定するための抵抗器
である。

ＮＯＲゲー］・Ｇ１の一方の入力端子には既述の読み出
し禁止信号ＩＮ）ｌを、他方の入力端子には第１図示の
同期信号発生回路１２から送出される垂直同期信号　Ｖ
ｏをそれぞれ導入する。このＮＯＲゲートＧｌの出力端
子はＮＰＮ　トランジスタＱ５のベースに接続する。そ
して、トランジスタ。５のコレク夕は、ＦＥＴ　Ｑ２の
ベースと積分器Ｒ２，Ｃ：ｌの出力端子との共通接続点
Ａに接続する。トランジスタＱ５のエミッタは接地して
おく。

ＰＮＰ　トランジスタＱ１のコレクタと抵抗器Ｒ１との
Ｊ人通接続点Ｂｅ−ＰＮＰトランジスタＱ３のベースに
、また第１図示の同期信号発生回路１２から送出される
水平同期信号）１０をＰＮＰ　）ランジスタのベースに
導入する。そして、これら両トランジスタＱ３およびＱ
４のコレクタは共通に接続して接地すると共に、これら
両トランジスタＱ３およびＱ４のエミッタは共通に接続
し、抵抗器Ｒ６を介して電源側（Ｖｃｃ）に接続する。

抵抗器Ｒ６とトランジスタＱ３．Ｑ４との共通接続点Ｃ
は抵抗器Ｒ７を介して加算手段２６の補償端子（−）に
接続する。

次に、第２図の動作について逐次説明していく。

■　トランジスタＱ１は外気温にさらされているので、
その外気温に応じてコレクタ電流が指数関数的に変化す
る。よって、トランジスタＱ１のコレクタに接続された
抵抗器Ｒ１の端子間には、外気温に応じた電位差が生じ
る。

■　一方、読み出し禁１１一時間計数回路３８から送出
される読み出し禁止信号３８は、ハイレベルを呈する期
間Ｔｓｔが読み出し禁１Ｌ時間を表わしている。従って
１期間Ｔｓｔに比例した積分電圧ｖＡが共通接続点Ａに
現われる。

■　−１＝述の電圧ＶＡはＦＥＴ　Ｑ２のベースに印加
されているので、そのドレイン・ソース間における抵抗
値を変化ごせる。すなわち、読み出し禁止期間Ｔｓｔが
大になるほど電圧ｖＡが大となるので、抵抗器Ｒ１に流
れる電流量を増加させることになる。更に換言すれば、
積分電圧ｖＡの大小に応じて、周囲温度に応じた暗電流
補償電流をに倍（ｋ＞Ｏ）する作用が行われることにな
る。

■　その結果、抵抗器Ｒ１には周囲温度および読み出し
禁止期間の双方に応じた電流が流入し、ＰＮＰ　トラン
ジスタＱ３のベースに電圧ｖ８を印加させる。

■　よって、周囲温度および読み出し禁１）、時間（す
なわち、撮像素子２２における蓄積時間）の両者に起因
した暗電流を打ち消すための電圧ｖ８が大になるほど、
トランジスタＱ３に流入する電流は減少する。その理由
は、トランジスタＱ３として、ＰＮＰ型トランジスタを
用いていることから明らかである。このとき、ＰＮＰ　
）ランジスタＱ４のベースには水平同期信号の走査期間
にイハ当するハイレベルの信号が印加されているので、
トランジスタＱ４はオフ状態にある。

■　従って、共通接続点Ｃに生じる電圧ｖｃは電源電圧
Ｖｃｃを抵抗器Ｒ８の抵抗値と、トランジスタＱ３のエ
ミッタ・コレクタ間抵抗値とによって分割した電圧にな
る。

■　加算手段２６の入力インピーダンスは無限大と考え
られるので、上述の電圧Ｖｃがそのまま加算手段に印加
され、総合的な暗電流補償信号として機能する。

■　かくして、撮像素子２２がら送出される映像信号に
重畳されている暗電流が除去されることになる７ ■　なお、水平開Ｊｌｎ信号のＭ線期間に相当するロー
レベルの期間は暗電流を補償する必要がない。もし、こ
の期間中においても暗電流を補償するよう構成した場合
には、過補償となって不都合が生じる。よって水平同期
信号がローレベルの場合にはＰＮＰ　）ランジスタＱ４
をオン状態とし、もって電圧Ｖｃを零ボルトにクランプ
する。

［相］　なお、ＮＡＮＤゲートＧ１には垂直同期信号Ｖ
ｏおよび読み出し禁止信号ｒＮＨが導入されている。

よって、読み出し禁１に期間Ｔｓｔが経過して（ＩＮＨ
＝ローレベル）、垂直同期信号Ｖｏがローレベルに至っ
た時点において、ＮＡＮＤゲートＧ１がらはハイレベル
の信号が出力され、トランジスタＱ５をオンさせる。そ
の結果、コンデンサＣＩに蓄積されている電荷は放電さ
れ、積分器Ｒ２，ＣＩがリセットされる。

第３図は、シャッタ速度を長時間（・すなわち、複数フ
ィールドにわたる期間）とした場合における、本実施例
の動作を説明するタイミング図である。

本図において、 （Ａ）は撮像素子２２に照射される画像に対応した入射
画像情報、 （Ｂ）はフォーカルブレーンシャッタ２０の先蟇動作、 （Ｃ）はフォーカルブレーンシャッタ２０の後蟇動作、 （Ｄ）は既述の読み出し禁止信号ＩＮＨ１（Ｅ）は撮像
素子２２に蓄積されている画像信号、（Ｆ）は前置増幅
器２４の出力信号、 （Ｇ）は暗電流を補償するための信号Ｖｃ、（）ｌ）は
暗電流を打ち消した後の出力信号（すなわち、加算手段
２６の出力電圧）、 （１）は磁気ディスク２への記録を行うための記録制御
信号である。

本図より明らかなように、光量を増すために例えば３フ
イールドを重ねて露光した場合には、フィールドＡ−Ｃ
の間（Ｔｓｔ）にわたって画像信号の読み出しを禁止す
る必要がある。しかし、撮像素子に蓄積されている画像
信号（Ｅ）には、フィールドごとにより大きな暗電流が
含まれていき、前置増幅器２４からは（Ｆ）に示すよう
な信号が出力Ｓれる。よって、この出力信号（Ｆ）に含
まれる暗電流を打ち消すために、補償信号（Ｇ）を加算
手段２６に供給し、もって補償後の出力信号（）Ｉ）を
得る。

第４図は、撮像素子からの読み出しを複数フィールドに
わたって禁止した場合における本実施例の動作を説明す
るタイミング図である。本図は、シャッタ速度をｌ／６
０秒より小さくし、且つ読み出し禁止期間を３フイール
ド、ミミん遅延させた場合を示すものである。本図に示
した信号（Ａ）〜ｍは、それぞれ第３図において説明し
たとおりである。

本図は、フィールドＡにおいて露光を行い、フィールド
Ｄにおいて読み出しを行う場合について示すものである
。すなわち、ある所定期間だけ撮像素子内部に画像信号
を蓄積させておき、その後に読み出しを行う場合が本図
に・該当する。かかる場合においては、信号（Ｅ）に示
す如く、画像成分の増加はないにも拘らず、暗電流成分
のみが増加していく。よって、第３図に示した場合と同
様、その暗電流成分を打ち消すための補償信号（Ｇ）を
必要とする。

なお、以上説明した実施例においては、読み出し禁１ノ
０期間Ｔｓｔ　（第２図参照）に対応した電圧をｔｌｌ
るために、コンデンサおよび抵抗器から成る積分器を用
いているが、以下に述べる如き構成とすることも可能で
ある。すなわち、読み出し禁止信号ＩＮＨを積分する替
わりに、読み出し禁止期間を表わす垂直同期パルスの数
を計数し、その計数値に比例した電圧をＤ／Ａ変換器等
から出力させる。

かかる実施例を構成する場合には、第２図に示す如く、
積分器のリセット回路（トランジスタＱ５．ＮＯＲゲー
トＧｌなど）は不要である。

更に、第２図に示した実施例においては、読み出し禁止
期間にほぼ比例して抵抗器Ｒ１に流れる電流を増減せし
めるために、ＦＥＴ　Ｑ２を用いているが、次のような
構成を採ることも可能である。

すなわち、読み出し禁止期間に対応した垂直パルスをカ
ウントし、そのカウント（（４に対応して電流値の電流
を行う電流増幅器を用い、もって抵抗器Ｒ１の端子間電
圧を変化させるよう構成する。

発明の効果 上述したように、本発明にかかる暗電流補償回路では、
外気温の変動のみならず、撮像素子に対する読み出し禁
ＩＪ二期間を変化させた場合にも、その暗電流を適宜打
ち消すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は本実施例の詳細回路図、 第３図（Ａ）〜（１）および第４図（Ａ）〜（１）はそ
れぞれ本実施例の動作を説明するタイミンク図である。 ２・・・磁気ディスク、 ４・・・記録ヘッド、 ６・・・基準位相検出手段、 ８・・・モータ、 １０・・・サーボ制御回路、 １２・・・同期信号発生回路、 １４・・・記録信号処理回路、 １６・・・レンズ、 １８・・・絞り、 ２０・・・シャッタ、 ２２・・・撮像素子、 ２４・・・前置増幅器、 ２６・・・加算手段、 ２８・・・受光量センサ、 ３０・・・シャッタ制御回路、 ３２・・・レリーズスイッチ、 ３４・・・補償信号発生回路、 ３６・・・温度補償回路、 ３８・・・蓄積時間補償回路、 ４０・・・暗電流補償回路、 ＩＮＨ・・・読み出し禁止信号、 Ｖｏ・・・垂直同期信号、 ）ｉｏ・・・水平同期信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外気温の変化に対応して撮像素子から送出される暗電流
   を補償する温度補償手段を有した暗電流補償回路におい
   て、 前記撮像素子からの映像信号読み出し禁止期間に対応し
   た禁止信号を送出する第１制御手段と、前記禁止信号に
   応答して、前記暗電鏑の補償量を増減せしめる第２制御
   手段とを備えたことを特徴とする暗電流補償回路。