JPH0377485A - 電荷転送型固体撮像装置 - Google Patents
電荷転送型固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH0377485A JPH0377485A JP1213852A JP21385289A JPH0377485A JP H0377485 A JPH0377485 A JP H0377485A JP 1213852 A JP1213852 A JP 1213852A JP 21385289 A JP21385289 A JP 21385289A JP H0377485 A JPH0377485 A JP H0377485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ccd
- substrate voltage
- signal
- electronic shutter
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transforming Light Signals Into Electric 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】
産業上の利用分野
本発明は、電荷転送型固体撮像素子（以下ＣＣＤという
）を用いた固体撮像装置に関し、高輝度物体を撮像した
ときのビデオ信号に偽信号が生じないように構成したも
のである。
）を用いた固体撮像装置に関し、高輝度物体を撮像した
ときのビデオ信号に偽信号が生じないように構成したも
のである。
従来の技術
ＣＣＤを用いた固体撮像装置によって照明用ランプ等の
高輝度物体を撮像すると、そのビデオ信号に偽信号が生
じて、この物体の再生画像に舌状の垂れを生じたり、こ
の物体画像のまわりにフレアを生じたりすることがある
。前記型れをなくすにはＣＣＤの基板電圧を高め、オー
バーフロー・ドレインの働くレベルを下げればよいが、
そうすると、ダイナミック・レンジの幅が狭くなってし
まう。また、ＣＣＤの基板電圧を高めるだけでは前記フ
レアを解消させ得ない。
高輝度物体を撮像すると、そのビデオ信号に偽信号が生
じて、この物体の再生画像に舌状の垂れを生じたり、こ
の物体画像のまわりにフレアを生じたりすることがある
。前記型れをなくすにはＣＣＤの基板電圧を高め、オー
バーフロー・ドレインの働くレベルを下げればよいが、
そうすると、ダイナミック・レンジの幅が狭くなってし
まう。また、ＣＣＤの基板電圧を高めるだけでは前記フ
レアを解消させ得ない。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的とするところは、ダイナミック・レンジ幅
を十分に広くとりながら、高輝度物体を撮像してもその
再生画像に垂れやフレアを生じない電荷転送型固体撮像
装置を提供することにある。
を十分に広くとりながら、高輝度物体を撮像してもその
再生画像に垂れやフレアを生じない電荷転送型固体撮像
装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明によると、電荷転送型固体撮像素子の信号出力端
子側に接続されて高輝度信号を検出する高輝度信号検出
回路と、この高輝度信号検出回路の検出出力信号にもと
づき前記固体撮像素子の基板電圧を高める基板電圧制御
回路と、前記検出出力信号にもとづき前記基板電圧制御
回路に電子シャッタ用高速パルスを与える電子シャッタ
用パルス発生回路とを有せしめる。
子側に接続されて高輝度信号を検出する高輝度信号検出
回路と、この高輝度信号検出回路の検出出力信号にもと
づき前記固体撮像素子の基板電圧を高める基板電圧制御
回路と、前記検出出力信号にもとづき前記基板電圧制御
回路に電子シャッタ用高速パルスを与える電子シャッタ
用パルス発生回路とを有せしめる。
作用
このように構成すると、高輝度物体が撮像されたとき、
基板電圧制御回路がＣＣＤの基板電圧を一時的に高める
作用をなすとともに、電子シャッタ用パルス発生回路か
らの電子シャッタ用高速パルスにより、高速での電子シ
ャッタ作用が働くので、前記型れおよびフレアの発生を
防止することができる。そして、通常の光量範囲内での
撮像におけるＣＣＤ基板電圧は在来と同様に比較的低い
値に保たれるので、平時の撮像においては十分に広いダ
イナミック・レンジ幅を確保することができる。なお、
ＣＣＤは第２図に示すような受光量−信号出力特性を有
しており、基板電圧が高められることによってその出力
信号の上限が抑えられるので、高輝度物体を撮像したと
きの出力信号がＣＣＤの電荷転送容量を越えることがな
くなる。
基板電圧制御回路がＣＣＤの基板電圧を一時的に高める
作用をなすとともに、電子シャッタ用パルス発生回路か
らの電子シャッタ用高速パルスにより、高速での電子シ
ャッタ作用が働くので、前記型れおよびフレアの発生を
防止することができる。そして、通常の光量範囲内での
撮像におけるＣＣＤ基板電圧は在来と同様に比較的低い
値に保たれるので、平時の撮像においては十分に広いダ
イナミック・レンジ幅を確保することができる。なお、
ＣＣＤは第２図に示すような受光量−信号出力特性を有
しており、基板電圧が高められることによってその出力
信号の上限が抑えられるので、高輝度物体を撮像したと
きの出力信号がＣＣＤの電荷転送容量を越えることがな
くなる。
実施例
つぎに本発明を、その実施例を示す図面の参照により説
明する。
明する。
第１図に示すように、ＣＣＤ１の信号出力端子にアンプ
２を介して接続された高輝度信号検出回路３は、ＣＣＤ
１の出力信号を入力してその高輝度信号を検出する機能
を有し、高輝度信号検出回路３の信号出力端子に接続さ
れている基板電圧制御回路４は、高輝度信号検出回路３
の出力信号にもとづきＣＣＤＩの基板電圧を高める機能
を有している。また、高輝度信号検出回路３の信号出力
端子に接続されている電子シャッタ用パルス発生回路５
は、高輝度物体撮像時に高速での電子シャッタ作用を断
続的に行わしめるべく、基板電圧制御回路４に高速パル
ス信号を供給する。
２を介して接続された高輝度信号検出回路３は、ＣＣＤ
１の出力信号を入力してその高輝度信号を検出する機能
を有し、高輝度信号検出回路３の信号出力端子に接続さ
れている基板電圧制御回路４は、高輝度信号検出回路３
の出力信号にもとづきＣＣＤＩの基板電圧を高める機能
を有している。また、高輝度信号検出回路３の信号出力
端子に接続されている電子シャッタ用パルス発生回路５
は、高輝度物体撮像時に高速での電子シャッタ作用を断
続的に行わしめるべく、基板電圧制御回路４に高速パル
ス信号を供給する。
ＣＣＤＩの信号出力中に高輝度信号が含まれている場合
、高輝度信号の時間幅に限って高輝度信号検出回路３か
ら基板電圧制御回路４および電子シャッタ用パルス発生
回路５に検出信号が印加されるので、基板電圧制御回路
４の出力電圧したかってＣＣＤ１の基板電圧が、通常の
動作電圧から比較的高い電圧に一時的に切り替えられた
り、高速での電子シャッタ動作が働いたりする。
、高輝度信号の時間幅に限って高輝度信号検出回路３か
ら基板電圧制御回路４および電子シャッタ用パルス発生
回路５に検出信号が印加されるので、基板電圧制御回路
４の出力電圧したかってＣＣＤ１の基板電圧が、通常の
動作電圧から比較的高い電圧に一時的に切り替えられた
り、高速での電子シャッタ動作が働いたりする。
第２図の特性曲線ＡはＣＣＤの受光量−信号出力特性を
示すもので、ＣＣＤの信号出力が受光量の増大に伴い増
加する第１動作領域ａと、受光量が増加しても信号出力
がほぼ一定にとどまる一次飽和領域（第２動作領域）ｂ
と、受光量がさらに増大すると信号出力がふたたび増え
だす第３動作領域Ｃと、受光量がさらに増加しても信号
出力がほぼ一定にとどまる二次飽和領域（第４動作領域
）ｄとを有している。通常の明るさでの撮像においては
、第１動作領域ａから第２動作領域すにわたる範囲内で
の動作となるが、照明用ランプ等の強力な光源が撮像視
野内に入ったときには、第３動作領域Ｃや第４動作領域
ｄにまで突入し、ＣＯＤの信号出力が同図中にＢで示す
ＣＣＤ転送容量を越えてしまい、前述のような垂れを生
じる結果となる。
示すもので、ＣＣＤの信号出力が受光量の増大に伴い増
加する第１動作領域ａと、受光量が増加しても信号出力
がほぼ一定にとどまる一次飽和領域（第２動作領域）ｂ
と、受光量がさらに増大すると信号出力がふたたび増え
だす第３動作領域Ｃと、受光量がさらに増加しても信号
出力がほぼ一定にとどまる二次飽和領域（第４動作領域
）ｄとを有している。通常の明るさでの撮像においては
、第１動作領域ａから第２動作領域すにわたる範囲内で
の動作となるが、照明用ランプ等の強力な光源が撮像視
野内に入ったときには、第３動作領域Ｃや第４動作領域
ｄにまで突入し、ＣＯＤの信号出力が同図中にＢで示す
ＣＣＤ転送容量を越えてしまい、前述のような垂れを生
じる結果となる。
ＣＣＤの基板電圧を通常値よりも高めに設定しておくと
、−次飽和領域たる第２動作領域す以降のレベルが第２
図に特性曲線りで示すように下がるため、高輝度物体を
撮像してもＣＯＤ転送容量Ｂを越えることがなくなる。
、−次飽和領域たる第２動作領域す以降のレベルが第２
図に特性曲線りで示すように下がるため、高輝度物体を
撮像してもＣＯＤ転送容量Ｂを越えることがなくなる。
しかし、ＣＣＤの基板電圧を常に高めに設定しておくと
、前記型れの発生は避は得ても一次飽和領域のレベルが
下るので、前述のようにダイナミック・レンジ幅が狭く
なってしまう。
、前記型れの発生は避は得ても一次飽和領域のレベルが
下るので、前述のようにダイナミック・レンジ幅が狭く
なってしまう。
本発明においてはＣＣＤの前記特性に着目し、第２図中
にＥで示すレベルでＣＣＤの出力信号を判別し、Ｅレベ
ル以上の信号がＣＣＤから出力されたときに限り、ＣＣ
Ｄの基板電圧を平時の基板電圧よりも高めることによっ
て前記型れの発生を防ぐのであり、かつ、高速での電子
シャッタ作用を生ぜしめることによって前記フレアの発
生をも防止する。
にＥで示すレベルでＣＣＤの出力信号を判別し、Ｅレベ
ル以上の信号がＣＣＤから出力されたときに限り、ＣＣ
Ｄの基板電圧を平時の基板電圧よりも高めることによっ
て前記型れの発生を防ぐのであり、かつ、高速での電子
シャッタ作用を生ぜしめることによって前記フレアの発
生をも防止する。
なお、基板電圧が高められたときのＣＣＤ信号出力の二
次飽和値が第２図のＢレベル未満であれば垂れは発生せ
ず、Ｅレベル以上であれば安定に動作する。基板電圧が
高められているときの二次飽和値がＥレベル未満であれ
ば、基板電圧がフィールド周期ごとに高・低変化を繰り
返して発振状態になるので、基板電圧の高値は、二次飽
和レベルがＢレベルとＥレベルとの間にくるように設定
する。
次飽和値が第２図のＢレベル未満であれば垂れは発生せ
ず、Ｅレベル以上であれば安定に動作する。基板電圧が
高められているときの二次飽和値がＥレベル未満であれ
ば、基板電圧がフィールド周期ごとに高・低変化を繰り
返して発振状態になるので、基板電圧の高値は、二次飽
和レベルがＢレベルとＥレベルとの間にくるように設定
する。
第３図はＣＣＤのシャッタ速度−フレア量特性を示すも
ので、フレアはシャッタ速度を高めるほど減少し、１／
２０００秒を越える高速のシャッタ動作では、まったく
観測されない。
ので、フレアはシャッタ速度を高めるほど減少し、１／
２０００秒を越える高速のシャッタ動作では、まったく
観測されない。
本発明ではこの特性に着目し、高輝度信号検出回路から
の検出出力信号を入力として駆動される電子シャッタ用
パルス発生回路を設け、この回路で生ぜしめた高速パル
スにより、好ましくは１／２０００秒以上の高速で電子
シャッタ動作をさせてフレアの発生をなくす。高輝度信
号が現れなくなると電子シャッタ用高速パルスも発生し
なくなり、通常の１／６０秒のシャッタ動作に復する。
の検出出力信号を入力として駆動される電子シャッタ用
パルス発生回路を設け、この回路で生ぜしめた高速パル
スにより、好ましくは１／２０００秒以上の高速で電子
シャッタ動作をさせてフレアの発生をなくす。高輝度信
号が現れなくなると電子シャッタ用高速パルスも発生し
なくなり、通常の１／６０秒のシャッタ動作に復する。
第４図に例示した高輝度信号検出回路３は、人力信号を
クランプして増幅するクランプ回路部６と、入力信号を
Ｅレベルでスライスして増幅するスライス回路部７と、
スライスされた信号をふたたびクランプして増幅する第
２のクランプ回路部８と、スライスされた信号のピーク
値を１フイ一ルド期間保持するピーク値ホールド回路部
９とによって構成されている。
クランプして増幅するクランプ回路部６と、入力信号を
Ｅレベルでスライスして増幅するスライス回路部７と、
スライスされた信号をふたたびクランプして増幅する第
２のクランプ回路部８と、スライスされた信号のピーク
値を１フイ一ルド期間保持するピーク値ホールド回路部
９とによって構成されている。
第５図に例示した電子シャッタ用パルス発生回路５は、
モノマルチ発振用集積回路１０．電子シャッタ速度設定
用ＣＲたるコンデンサ１１および抵抗１２ならびに電子
シャッタ用高速パルスの幅を設定するためのＣＲたるコ
ンデンサ１３および抵抗１４等からなり、高輝度信号検
出回路の検出出力信号によってセット動作およびリセッ
ト動作をなす。
モノマルチ発振用集積回路１０．電子シャッタ速度設定
用ＣＲたるコンデンサ１１および抵抗１２ならびに電子
シャッタ用高速パルスの幅を設定するためのＣＲたるコ
ンデンサ１３および抵抗１４等からなり、高輝度信号検
出回路の検出出力信号によってセット動作およびリセッ
ト動作をなす。
第６図に例示した基板電圧制御回路４は、高輝度信号検
出回路から送り込まれた検出出力信号を増幅するアンプ
１５、ＣＣＤ基板電圧の高値レベルを設定するための可
変抵抗１６、ＣＣＤ基板電圧の低値レベルを設定するた
めの可変抵抗１７、電子シャッタ用パルス発生回路の出
力信号を入力とする反転アンプ１８、スイッチ用ダイオ
ード１９．２０およびバッファ用アンプ２１等からなり
、その出力端子２２がＣＣＤの基板端子に接続される。
出回路から送り込まれた検出出力信号を増幅するアンプ
１５、ＣＣＤ基板電圧の高値レベルを設定するための可
変抵抗１６、ＣＣＤ基板電圧の低値レベルを設定するた
めの可変抵抗１７、電子シャッタ用パルス発生回路の出
力信号を入力とする反転アンプ１８、スイッチ用ダイオ
ード１９．２０およびバッファ用アンプ２１等からなり
、その出力端子２２がＣＣＤの基板端子に接続される。
アンプ１５の出力は検出出力信号の送り込みがないとき
Ｌレベルにあるが、検出出力信号が送り込まれることに
よってＨレベルに切り替わる。そして、アンプ１５．１
８の各出力レベルにもとづき、ＣＣＤ基板電圧が一時的
に高く切り替えられたり、高速での電子シャッタ動作が
働いたりする。
Ｌレベルにあるが、検出出力信号が送り込まれることに
よってＨレベルに切り替わる。そして、アンプ１５．１
８の各出力レベルにもとづき、ＣＣＤ基板電圧が一時的
に高く切り替えられたり、高速での電子シャッタ動作が
働いたりする。
発明の効果
本発明は前述のように構成されるので、高輝度物体を撮
像したときの二次飽和レベルを一時的に下げて、このレ
ベルがＣＣＤ転送容量を越えることによる前記型れの発
生を防止せしめるとともに、高輝度物体撮像時に発生す
る検出出力信号にもとづき高速での電子シャッタ動作を
行わしめるのであって、前記型れのみならず前記フレア
の発生をも防止することができる。また、高輝度物体撮
像時以外の通常の撮像時には、十分なダイナミック・レ
ンジ輻を確保することができる。
像したときの二次飽和レベルを一時的に下げて、このレ
ベルがＣＣＤ転送容量を越えることによる前記型れの発
生を防止せしめるとともに、高輝度物体撮像時に発生す
る検出出力信号にもとづき高速での電子シャッタ動作を
行わしめるのであって、前記型れのみならず前記フレア
の発生をも防止することができる。また、高輝度物体撮
像時以外の通常の撮像時には、十分なダイナミック・レ
ンジ輻を確保することができる。
第１図は本発明を実施した撮像装置の回路構成を示すブ
ロック図、第２図はＣＣＤの受光量−出力信号特性図、
第３図はＣＣＤのシャッタ速度−フレア量特性図、第４
図は同撮像装置の高輝度信号検出回路の構成を例示する
ブロック図、第５図は同撮像装置の電子シャッタ用パル
ス発生回路の構成を例示する結線図、第６図は同撮像装
置の基板電圧制御回路の構成を例示する結線図である。 １・・・・・・ＣＣＤ、３・・・・・・高輝度信号検出
回路、４・・・・・・基板電圧制御回路、５・・・・・
・電子シャッタ用パルス発生回路。
ロック図、第２図はＣＣＤの受光量−出力信号特性図、
第３図はＣＣＤのシャッタ速度−フレア量特性図、第４
図は同撮像装置の高輝度信号検出回路の構成を例示する
ブロック図、第５図は同撮像装置の電子シャッタ用パル
ス発生回路の構成を例示する結線図、第６図は同撮像装
置の基板電圧制御回路の構成を例示する結線図である。 １・・・・・・ＣＣＤ、３・・・・・・高輝度信号検出
回路、４・・・・・・基板電圧制御回路、５・・・・・
・電子シャッタ用パルス発生回路。
Claims (1)
- 電荷転送型固体撮像素子の信号出力端子側に接続されて
高輝度信号を検出する高輝度信号検出回路と、この高輝
度信号検出回路の検出出力信号にもとづき前記固体撮像
素子の基板電圧を高める基板電圧制御回路と、前記検出
出力信号にもとづき前記基板電圧制御回路に電子シャッ
タ用高速パルスを与える電子シャッタ用パルス発生回路
とを備えてなることを特徴とする電荷転送型固体撮像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1213852A JPH0377485A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 電荷転送型固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1213852A JPH0377485A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 電荷転送型固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377485A true JPH0377485A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16646088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1213852A Pending JPH0377485A (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 電荷転送型固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0377485A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0702484A3 (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-03 | Canon Kk | |
| US7495866B2 (en) | 2004-02-27 | 2009-02-24 | Fujitsu Limited | Recording disk drive capable of suppressing vibration of flexible printed circuit board |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP1213852A patent/JPH0377485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0702484A3 (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-03 | Canon Kk | |
| US5693932A (en) * | 1994-09-16 | 1997-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converting apparatus with reduced electric power comsumption |
| US7495866B2 (en) | 2004-02-27 | 2009-02-24 | Fujitsu Limited | Recording disk drive capable of suppressing vibration of flexible printed circuit board |
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