JPS61198990A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPS61198990A JPS61198990A JP60037607A JP3760785A JPS61198990A JP S61198990 A JPS61198990 A JP S61198990A JP 60037607 A JP60037607 A JP 60037607A JP 3760785 A JP3760785 A JP 3760785A JP S61198990 A JPS61198990 A JP S61198990A
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- Japan
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- temperature
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Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 14
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、固体撮像素子を用いた撮像装置に間し、特に
、固体撮像素子の温度上昇に因る画像劣化を防止した撮
像装置に関するものである。
、固体撮像素子の温度上昇に因る画像劣化を防止した撮
像装置に関するものである。
カラーテレビカメラなどの撮像装置に用いられている固
体撮像素子、特に電荷結合素子（ＣＣＤ）にあっては、
温度上昇に伴なって暗電流が増加するものである。それ
に因り、テレビカメラ装置の画質が劣化してしまう。
体撮像素子、特に電荷結合素子（ＣＣＤ）にあっては、
温度上昇に伴なって暗電流が増加するものである。それ
に因り、テレビカメラ装置の画質が劣化してしまう。
ＣＣＤでは゛ト導体基板の表面付近の蓄積電荷が撮像信
号となって利用されるため１表面において発生する熱励
起された電荷が信号電荷にもれ込むことに起因する。Ｃ
ＣＤの構造等により改善は可能であるが、原理的に生ず
る暗電流をなくすことは出来ない。
号となって利用されるため１表面において発生する熱励
起された電荷が信号電荷にもれ込むことに起因する。Ｃ
ＣＤの構造等により改善は可能であるが、原理的に生ず
る暗電流をなくすことは出来ない。
固体撮像素子の暗電流が増加すると画素ごとの暗電流の
差が増大し、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）の低下をきたす、
特に、固体撮像゛素子の短波長側の低感度の補償のため
に当該短波長側の色フィルタに対応する出力の利得を大
きくして、輝度信号を形成する方式のカラーテし７ビカ
メラ装釘においてはＳ／Ｎの低下が激しい。
差が増大し、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）の低下をきたす、
特に、固体撮像゛素子の短波長側の低感度の補償のため
に当該短波長側の色フィルタに対応する出力の利得を大
きくして、輝度信号を形成する方式のカラーテし７ビカ
メラ装釘においてはＳ／Ｎの低下が激しい。
これについて以下に説明する。
第１図はフレームトランスファＣＣＤの固体撮像素子を
示す、この撮像素子１０には、露光部１１、蓄積部１３
、色ストライプフィルタ１５、水平転送ＣＣＤ １７、
電荷を電圧に変換するＦＤＡ１９を有する。ここで、光
像に対応する電荷は露光部１１に形成され、垂直ブラン
キング期間に蓄積置“１３に移され、また、水モ期間ご
とに水モ転送ｃｃＤ１７に移されて水平転送が為される
。しかる後、ＦＤＡＩ９にて電圧に変換されて出力され
る。
示す、この撮像素子１０には、露光部１１、蓄積部１３
、色ストライプフィルタ１５、水平転送ＣＣＤ １７、
電荷を電圧に変換するＦＤＡ１９を有する。ここで、光
像に対応する電荷は露光部１１に形成され、垂直ブラン
キング期間に蓄積置“１３に移され、また、水モ期間ご
とに水モ転送ｃｃＤ１７に移されて水平転送が為される
。しかる後、ＦＤＡＩ９にて電圧に変換されて出力され
る。
第２図は色ストライブフィルタ１５の一例を示す、露光
部１１の水平画素に対応して、Ｒフィルタ２１．Ｇフィ
ルタ２３．Ｂフィルタ２５が形成されている。これによ
り、出力信号は各々のフィルタに対応してＲ，Ｇ、Ｈの
点順次信号となる。
部１１の水平画素に対応して、Ｒフィルタ２１．Ｇフィ
ルタ２３．Ｂフィルタ２５が形成されている。これによ
り、出力信号は各々のフィルタに対応してＲ，Ｇ、Ｈの
点順次信号となる。
第３図は従来のカラーテレビカメラ＊ａを示し、第１図
にて説明した固体撮像素子の出力の信号処理回路である
０図において固体撮像素子１０の出力は前述したように
色フィルタ１５に対応した点順次で出力されるので、３
相のタイミングを持つパルス信号ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ
３によりそれぞれ対応するサンプルホールド回路３１，
３３．３５でサンプルホールドされる。これにより、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３つの色信号に分離
される。この出力は、一方では利得可変増幅器３７．３
９により、色温度に応じてＲホワイトバランス信号（Ｒ
ＷＢ）、Ｂホワイト／・う／ス信号（ＢＷＢ）で利得Ｂ
Ｔ変される。スイッチ回路４１で輝度信号４３を形成し
、ローパスフィルタ４５．輝度処理回路４７により信号
処理された後、輝度（Ｙ）信号４８がエンコーダ４９に
入力される。
にて説明した固体撮像素子の出力の信号処理回路である
０図において固体撮像素子１０の出力は前述したように
色フィルタ１５に対応した点順次で出力されるので、３
相のタイミングを持つパルス信号ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ
３によりそれぞれ対応するサンプルホールド回路３１，
３３．３５でサンプルホールドされる。これにより、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３つの色信号に分離
される。この出力は、一方では利得可変増幅器３７．３
９により、色温度に応じてＲホワイトバランス信号（Ｒ
ＷＢ）、Ｂホワイト／・う／ス信号（ＢＷＢ）で利得Ｂ
Ｔ変される。スイッチ回路４１で輝度信号４３を形成し
、ローパスフィルタ４５．輝度処理回路４７により信号
処理された後、輝度（Ｙ）信号４８がエンコーダ４９に
入力される。
また、３つの色信号は３つのローパスフィルタ５１．５
３．５５と処理回路５７ 、５９ 、６１との直列回路
によって信号処理された後１色差マトリクス回路６３に
より２つの色差信号が６５ＲＹ、６５８Ｙが形成される
。エンコーダ６７は。
３．５５と処理回路５７ 、５９ 、６１との直列回路
によって信号処理された後１色差マトリクス回路６３に
より２つの色差信号が６５ＲＹ、６５８Ｙが形成される
。エンコーダ６７は。
入力された輝度信号４８．２つの色差信号６５ＲＹ、６
５ＢＹ及び同期信号６９によりテレビ信号７１を合成し
て出力する。
５ＢＹ及び同期信号６９によりテレビ信号７１を合成し
て出力する。
ところで、ＣＯＤの分光感度特性は、第４図に示すよう
に、短波長側で低く長波長側で高くなっている。そのた
め、サンプルホールド回路３１〜３５の出力は、被写体
の色温度にもよるが、概略Ｒが大きくてＢが小さい、特
に色温度の低い被写体の場合、Ｂの出力がＲの出力と比
較して非常に小さくなる。
に、短波長側で低く長波長側で高くなっている。そのた
め、サンプルホールド回路３１〜３５の出力は、被写体
の色温度にもよるが、概略Ｒが大きくてＢが小さい、特
に色温度の低い被写体の場合、Ｂの出力がＲの出力と比
較して非常に小さくなる。
また、利得可変増幅器３７．３９の利得はナイキスト折
返し、偽信号の発生を最小とするために、スイッチ回路
４１の入力において、Ｒ二Ｇ：Ｂ＝１：１：１となるよ
うに制御される。このため１色温度が低い被写体におい
てＢ信号の利得が大きくなってしまう、特にＣＣＤの温
度が高温となり暗電流が増加した際このＢ信号の利得が
高いので輝度Ｓ／Ｎを極めて低下させてしまう。
返し、偽信号の発生を最小とするために、スイッチ回路
４１の入力において、Ｒ二Ｇ：Ｂ＝１：１：１となるよ
うに制御される。このため１色温度が低い被写体におい
てＢ信号の利得が大きくなってしまう、特にＣＣＤの温
度が高温となり暗電流が増加した際このＢ信号の利得が
高いので輝度Ｓ／Ｎを極めて低下させてしまう。
本発明は、上述した欠点を除去するために為されたもの
であり、平常の使用状態では、偽信号の発生が少なく、
高温使用状態では、暗電流の増加による画像の劣化を防
止することを回部とした撮像装置を提供することを目的
とする。
であり、平常の使用状態では、偽信号の発生が少なく、
高温使用状態では、暗電流の増加による画像の劣化を防
止することを回部とした撮像装置を提供することを目的
とする。
以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
る。
第５図に本発明の一実施例を示す０図において、Ｒ３図
と同一符合は同−又は相当部を示し。
と同一符合は同−又は相当部を示し。
その説明は省略する。固体撮像素子１０の温度を検出す
る例えばサーミスタ等の温度センサ１０１が当該撮像素
子１０の近辺に配置されている。二の温度センサ１０１
に接続されてその出力を電圧に変換するセンサアンプ１
０３に依る温度信号１０５が電圧比較器１０７の非反転
入力端子に供給されている。比較器１０７の反転入力端
子には。
る例えばサーミスタ等の温度センサ１０１が当該撮像素
子１０の近辺に配置されている。二の温度センサ１０１
に接続されてその出力を電圧に変換するセンサアンプ１
０３に依る温度信号１０５が電圧比較器１０７の非反転
入力端子に供給されている。比較器１０７の反転入力端
子には。
電圧源１０９による基準電圧■ρが供給されている。こ
の電圧比較器１０７の比較出力信号１１１は切換回路１
１３の切換制御端子ＳＣに供給され、Ｂホワイトバラン
ス信号（ＢＷＢ）と電圧源１１５による基準電圧Ｖｒｌ
との切換を行って利得ｆ、ＩＩ御信号１１７を得ている
。
の電圧比較器１０７の比較出力信号１１１は切換回路１
１３の切換制御端子ＳＣに供給され、Ｂホワイトバラン
ス信号（ＢＷＢ）と電圧源１１５による基準電圧Ｖｒｌ
との切換を行って利得ｆ、ＩＩ御信号１１７を得ている
。
常温使用時つまり基準電圧Ｖ ｒ １により定まる一定
温度より固体撮像素子１０の温度が低い場合、Ｂホワイ
トバランス信号（ＢＷＢ）が利得制御信号１１７となる
ので、第５図の動作は第３図と同一である。
温度より固体撮像素子１０の温度が低い場合、Ｂホワイ
トバランス信号（ＢＷＢ）が利得制御信号１１７となる
ので、第５図の動作は第３図と同一である。
ところが、テレビカメラを高温下で使用した場合等、撮
像素子ｌＯの温度が前述の一定温度より高くなった場合
、電圧比較器１０７の出力信号１１１が反転し、切換回
路１１３が基準電圧源１１５側に切換わる。基準電圧Ｖ
ｒｌが利得制御信号１１７となるので、ｆｌＪ得可変増
幅器３９の利得が一定値となる。この時の利得は、概略
Ｇ信号の利得と同一（ｏｄＢ）とすれば良い。
像素子ｌＯの温度が前述の一定温度より高くなった場合
、電圧比較器１０７の出力信号１１１が反転し、切換回
路１１３が基準電圧源１１５側に切換わる。基準電圧Ｖ
ｒｌが利得制御信号１１７となるので、ｆｌＪ得可変増
幅器３９の利得が一定値となる。この時の利得は、概略
Ｇ信号の利得と同一（ｏｄＢ）とすれば良い。
以上の構成により撮像素子１０が高温となった時、Ｂ信
号の利得が一定値に切換わるので、画像の劣化をきたす
ことはない。
号の利得が一定値に切換わるので、画像の劣化をきたす
ことはない。
第６図に本発明の別実施例を示す０図において 第５図
の実施例と異なるのは、青色ＣＢ）信号の利得増大とし
たときに、当該Ｂ信号の利得か−・定植に切り換わる温
度を異ならせたことである。
の実施例と異なるのは、青色ＣＢ）信号の利得増大とし
たときに、当該Ｂ信号の利得か−・定植に切り換わる温
度を異ならせたことである。
第６図において、センサアンプ１０３の温度信号１０５
は電圧比較器２０１で基準電圧Ｖｒ２と比較される。ゲ
インアップ・スイッチ２０３によって、電圧印加端子（
Ｕ Ｐ）に供給された他の電圧ｖｈと接地端子（ＮＯＲ
Ｍ）に接続された接地電位とを切り換えて利得増大信号
２０５を得ている。この利得増大信号２０５と比較器２
０１からの出力信号２０７とに基づきアントゲニド２０
９で論理積をとっている。その出力信号２１１と比較器
１０７の出力信号１１１とに基づきオアゲート２１３で
論理和をとり、その出力信号２１５を切換回路１１３の
切換制御端子ＳＣに供給する構成となっている。また、
利得増大信号２０５は輝度処理回路４７にも供給されて
おり、輝度（Ｙ）信号の利得もＭ！ｈ制御されるように
なっている。
は電圧比較器２０１で基準電圧Ｖｒ２と比較される。ゲ
インアップ・スイッチ２０３によって、電圧印加端子（
Ｕ Ｐ）に供給された他の電圧ｖｈと接地端子（ＮＯＲ
Ｍ）に接続された接地電位とを切り換えて利得増大信号
２０５を得ている。この利得増大信号２０５と比較器２
０１からの出力信号２０７とに基づきアントゲニド２０
９で論理積をとっている。その出力信号２１１と比較器
１０７の出力信号１１１とに基づきオアゲート２１３で
論理和をとり、その出力信号２１５を切換回路１１３の
切換制御端子ＳＣに供給する構成となっている。また、
利得増大信号２０５は輝度処理回路４７にも供給されて
おり、輝度（Ｙ）信号の利得もＭ！ｈ制御されるように
なっている。
ゲインアップ・スイッチ２０３を接地側（Ｎ。
ＲＭ）に倒しである場合は、アントゲ−）２０９の出力
信号２１１は“０”である、従って、比較器１０７の出
力信号１１１に応答して切換回路１１３による利得制御
が行われるので、その場合の動作は第５図に関連して説
明した動作と同じである。
信号２１１は“０”である、従って、比較器１０７の出
力信号１１１に応答して切換回路１１３による利得制御
が行われるので、その場合の動作は第５図に関連して説
明した動作と同じである。
次に、ゲインアップ・スイッチ２０３をＵＰ側に倒して
、Ｂ信号の利得増大を図るべく指令したものとする。こ
の場合には、アンドゲート２０９１こよって比較器２０
１の出力信号２０７あるいは比較器１０７の出力信号１
１１によってＢ信号の利得制御が行われるようになる。
、Ｂ信号の利得増大を図るべく指令したものとする。こ
の場合には、アンドゲート２０９１こよって比較器２０
１の出力信号２０７あるいは比較器１０７の出力信号１
１１によってＢ信号の利得制御が行われるようになる。
ここで、基準電圧ｖｒ２は基準電圧ＶＲより低く設定し
である。電圧Ｖｒ２の値は、ス・イッチ２０３をｔ）Ｐ
側に倒して利得増大とした場合に、固体撮像素子１０に
よる暗電流の増大に起因してＳ／Ｎの低下が始まる温度
に対応して設定しである。
である。電圧Ｖｒ２の値は、ス・イッチ２０３をｔ）Ｐ
側に倒して利得増大とした場合に、固体撮像素子１０に
よる暗電流の増大に起因してＳ／Ｎの低下が始まる温度
に対応して設定しである。
つまり、ゲインアップしたときは基準電圧Ｖｒ２−こよ
り定まる温度で切換回路１１３が切換わる。従って、ゲ
インアップしたときはＳ／Ｎの低下が激しいので、より
低い温度よりＢ信号の利得を下げるように動作させて、
画像の劣化を早くから防止したものである。
り定まる温度で切換回路１１３が切換わる。従って、ゲ
インアップしたときはＳ／Ｎの低下が激しいので、より
低い温度よりＢ信号の利得を下げるように動作させて、
画像の劣化を早くから防止したものである。
なお、上述した実施例においては、撮像素子の暗電流増
加の検出を温度センサにより検出したが、他にオプティ
カルブラック部をサンプルして暗電流を検出しても良い
。
加の検出を温度センサにより検出したが、他にオプティ
カルブラック部をサンプルして暗電流を検出しても良い
。
また、利得を制御する信号をＢ信号のみとしたが、Ｒ信
号、Ｂ信号の両方であってもよく、それらを選択的に制
御しても良い。
号、Ｂ信号の両方であってもよく、それらを選択的に制
御しても良い。
更に、ある一定温度より撮像素子の温度が高くなった場
合に利得が切換わるとしたが、暗電流の量に従って利得
を連続的に変化させても良い、第６図の例でゲインアッ
プを手動により行うように構成したが、輝度信号のゲイ
ンを自動的に制御する方式いわゆるＡＧＣ方式の場合、
利得を制御する前の輝度信号のレベル又はＡＧＣ制御信
号を用いて制御しても良い。
合に利得が切換わるとしたが、暗電流の量に従って利得
を連続的に変化させても良い、第６図の例でゲインアッ
プを手動により行うように構成したが、輝度信号のゲイ
ンを自動的に制御する方式いわゆるＡＧＣ方式の場合、
利得を制御する前の輝度信号のレベル又はＡＧＣ制御信
号を用いて制御しても良い。
以上詳述した如く本発明によれば、通常の使用状態にお
いては、偽信号が少なく、また、高温の使用の場合は暗
電流の増加による画像の劣化を軽減することが出来る撮
像装置を実現することができる。
いては、偽信号が少なく、また、高温の使用の場合は暗
電流の増加による画像の劣化を軽減することが出来る撮
像装置を実現することができる。
第１図は固体撮像素子の説明図、第２図は色ストライプ
フィルタの構成図、第３図は従来のカラーテレビカメラ
装置の構成を示すブロック図、第４図はＣＯＤの分光感
度特性を示す特性線図、第５図および第６図のそれぞれ
は本発明の実施例による撮像装置の構成を示すブロック
図である。 ｌＯ・・・・・・固体撮像素子 １５・・・・・・色ストライプフィルタ３７．３９・・
・・・・利得可変増幅器４１・・・・・・スイッチ回路 １０１・・・・・・・・・温度センサ １０７．２０１・・・・・・電圧比較器１１３・・・・
・・切換回路 ２０３・・・・・・ゲインアップ・スイッチＶ２ 、Ｖ
ｒｌ 、Ｖｒ２・・・・・・基準電圧第１図 第２
図 埠 第４図 人［ｎ ｍｌ
フィルタの構成図、第３図は従来のカラーテレビカメラ
装置の構成を示すブロック図、第４図はＣＯＤの分光感
度特性を示す特性線図、第５図および第６図のそれぞれ
は本発明の実施例による撮像装置の構成を示すブロック
図である。 ｌＯ・・・・・・固体撮像素子 １５・・・・・・色ストライプフィルタ３７．３９・・
・・・・利得可変増幅器４１・・・・・・スイッチ回路 １０１・・・・・・・・・温度センサ １０７．２０１・・・・・・電圧比較器１１３・・・・
・・切換回路 ２０３・・・・・・ゲインアップ・スイッチＶ２ 、Ｖ
ｒｌ 、Ｖｒ２・・・・・・基準電圧第１図 第２
図 埠 第４図 人［ｎ ｍｌ
Claims (1)
- 固体撮像素子を用いた撮像装置において、前記固体撮像
素子の暗電流の変化を検出する手段と、前記暗電流の変
化に応じて前記固体撮像素子出力のホワイトバランス状
態を可変制御する手段とを有することを特徴とする撮像
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037607A JP2652152B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037607A JP2652152B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61198990A true JPS61198990A (ja) | 1986-09-03 |
| JP2652152B2 JP2652152B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=12502265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60037607A Expired - Lifetime JP2652152B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2652152B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013042290A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Ricoh Co Ltd | 画像処理装置、画像処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516617A (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-20 | Hitachi Ltd |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP60037607A patent/JP2652152B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516617A (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-20 | Hitachi Ltd |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013042290A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Ricoh Co Ltd | 画像処理装置、画像処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2652152B2 (ja) | 1997-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |