JPH04154376A - 固体撮像装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野ｊ この発明は、広帯域１Ｈ遅延回路を有しこの広帯域１［
１遅延回路で生成された信号をメインの輝度信号とし７
て用いるように構成された固体撮像袋［従来の技術］ 第６図は従来の固体撮像装置の構成を示すブロック図で
あり、同図において、（１）はレンズ、（２）は固体撮
像素子、（３）は相関２重サンプリング回路、（４）は
絞り制御回路で、上記相関２重サシブリング回路（３）
の出方を検出して、レンズ（１）の絞りを制御する。

（５）プロセス回路で、γ補正、ＡＧＣなど処理をおこ
なう。（５）はＡＧＣ制御回路で、出方信号を一定レベ
ルに制御する。（７）は広帯域１Ｈ遅延回路で、輝度信
伺（以下、Ｙ信号と称す）を１Ｈ遅延させる。（８）は
狭帯域１ト１遅延回路で、上記広帯域１Ｈ遅延回路（７
）の出力伝号を１　）（遅延させる。

（９）は加算回路で、」記プロセス回路（５）の出力輝
度信号（ＹＯ）と狭帯域遅延回路（８）　の出力輝度信
号（Ｙ２）とを加算する。（１ｏ）はＶＡＰ発生回路で
、上記広帯域Ｉ　Ｈ遅延回路（７）の出力輝度（Ｅ号（
Ｙｌ）と加算回路（９）の信号ｆＹＯ◆Ｙ２）を減算し
、てインの輝度信号であるＹ１信号出力端子、　（１２
ＨまＶ方向アパーチャ信号出力端子である。

第７図は上記広帯域１Ｈ遅延回路（７）の詳細な構成を
ブロック図であり、同図において、（１３）は出力輝度
信号（ＹＯ）の入力端子、　（＋４１は人力信号を制限
する人力信号制限回路で分割抵抗（Ｒ１）（Ｒ２）を有
する。（１５）は広帯域１Ｈ遅延素子、（１６）は上記
広帯域］　Ｈ遅延素子（１５）を動作させるために必要
なりロック（ｃｋ）を入力するクロック入力端子、（１
７）は入力端子（１３）とＹ１信号出力端子（１１）の
信号レベルを同一にするための増幅器、（１８）はロー
パスフィルタ（以下、　＋−，Ｐ　Ｆと称オ）である。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

レンズ（１）を通った光学像は固体撮像素子（２）によ
り電気信号に変換されたのち、相関２重サンプリング回
路（３）に入力されて、リセットノイズおよびＩ／ｆノ
イズが除去され、プロセス回路（５）に入力される。絞
り制御回路（４）は、上記相関２重サンプリング回路（
３）の出力信号を検波し、適切な先順になるようにレン
ズ（１）の絞りを制御して、照度が高い間、−）まり絞
りが開放になるまでのあいだ、相関２重サンプリング（
ロ）路（３）の出力を一定に保つ。

プロセス回路（５）に入力された信号は、γ補正、八Ｇ
Ｃなどの補正か加えられて輝度信号（ＹＯ）として出力
される。ＡＧＣ制御回路（６）は、レンズ日）の絞りが
開放になってから働きはじめ、ＡＧＣの利得が最大とな
るまでの照度で輝度信号（ＹＯ）を一定レベルに保つよ
うに働く。また、Ａ　Ｇ　Ｃの利得が最大となる照度以
下では輝度信号（ＹＯ）のレベルは低トする。

ついで、プロセス回路（５）の出力輝度信号（ＹＯ）は
広帯域１ＨＮ遅延回路７）に人力され、メインの輝度信
号［ＹＩ）として出力端ｆ（Ｉ＋）より出される。この
広帯域１ＨＮ遅延回路７）の動作を第７図を用いて詳細
に説明する９ 第７図において、端子（１３）に入力された輝度信号（
ＹＯ）は、入力信号制限回路（１４）により広帯域１１
］遅延素子（１５）の人力ダイナミックレンジに適する
ように振幅制限される。広帯域１Ｈ遅延素子（１５）の
出力信号は、増幅器（Ｉ７）、１、Ｐ　Ｆ　（１８）を
通り、入力信号（ＹＯ）と同一の振幅に調整され、出力
端子（１１）からメインの輝度信号（Ｙｌ）として出力
される。

また、広帯域ＬＨＮ遅延回路７）の出力は、同一構成の
狭帯域１ＨＮ遅延回路８）に入力されて輝度信号（Ｙｌ
）となる。加算回路（９）は輝度信号（ＹＯ）と輝度信
号（Ｙｌ）とを加夏するとともに、メインの輝度信号（
Ｙｌ）と同一レベルの振幅に調整する。そして、減算器
（１０）において、メインの輝度信号（Ｙｌ）と加算器
（９）の出力ｆＹＯ÷Ｙ２）を減算し、２次のＶ方向ア
パーチャ信号として出力する。

［発明が解決しようとする課題１ 従来の固体撮像装置は以トのように構成されているので
、メインの輝度信号として、広帯域］ＨＮ遅延回路７）
から出力された信号を用いる、この場合、広帯域１ＨＮ
遅延回路７）の入力ダイナミックレンジが狭いために、
光量に対するダイナミツ／ｙ１．−／；Ｚｌ−子１Ｅｌ
！スＬ−１＋ｍう「’Ａ’ａｌｌＬ−＃す７、イｌ警４
振幅にあわせて広帯域Ｉ　Ｎ遅延回路（７）への入力イ
二可を制限しなければならず、また、制限した分を後段
で増幅する必要があり、シ、たがって、広帯域Ｉ　Ｎ遅
延回路（７）で発生するノイズを増大させ、Ｓ／Ｎを劣
化させるなどの問題点があった。。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、被写体の照度に応じて広帯域Ｎ遅延回路への
入力信号制限量を適応的に変化させて、低照度における
Ｓ／Ｎの劣化を軽減することができる固体撮像装置を提
供することを目的とする１ ［課題を解決するための１段］ この発明に係る同体撮像装置は、レンズの絞りを制御す
る絞り制御回路および出力輝度信号を一定レベルに保つ
ＡＧＣ制御回路の出力により被写体の照度を検出し、そ
の検出信号により、広帯域１ＨＮ遅延回路の人力信号を
照度に応じて適応的に変化させるように構成したことを
特徴とｆ７、 ［作用］ この発明によれば、広帯域Ｉ　Ｈ遅延回路への人力１３
号を照度に応じて適応的に変化させることにより、とく
に低照度のときに広帯域１１１遅延回路への入力信号の
制限量を減少させて、広帯域１ト１遅延回路で発生する
ノイズの影響を少なくし、Ｓ／Ｎの劣化を防ぐことがで
きる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１　ＩＩ＋はこの発明の一実施例による固体撮像装置
の構成を示すブロック図であり、同図において、第６図
に示す従来例と同一の構成要素には同一の符号を付して
、それらの詳しい説明を省略する。

第１図において、（１９）はコントコール回路で、絞り
制御回路（４）およびＡＧＣ制御回路（６）の出力によ
り、広帯域１Ｈ遅延回路（７）をコントロールする。

第２図は上記広帯域１Ｈ遅延回路（７）の詳細な構成を
示すプロ・ｌり図であり、同図において、第７図に示す
従来例と同一の構成要素には同一の符号を付して、それ
らの詳しい説明を省略する。

第２図において、ｆ２ｏ）、　（２１１，＋ｚｚ）は上
記コントロール回路（１９）により制御される連動スイ
ッチ、（２３）はこの連動スイッチ（２０）　、　（２
１１、ｆ２２１が切り換わった場合に利得を変える増幅
器である。

つぎに、上記構成の動作について、第３図、第４図およ
び第５図の信号波形図を参照して説明する、 第３図（ａ）はプロセス回路（５）の出力（ＳＯＩ）の
波形であり、絞り制御回路（４）およびＡＧＣ制御回路
（５）により、ピークが１００％となるようにレベル調
整されている。同図の右横に示した矢印は、広帯域１Ｈ
遅延素子（！５）の人力ダイナミックレンジ（ＩＤ）を
示し、２００％の信号が入力した場合、人力で飽和して
しまい光量に対するダイナミックレンジか確保できなく
なる、第３図（ａ）の場合、照度がある程度高く、プロ
セス回路（５）の出力を一定レベルに制御できているた
め、コントロール回路（１９）の出力により連動スイッ
チ（２０）、　（２１１，（２２１はＢ側となっている
。

第３図（ｂ）に示す波形は、人力信号制限回路（１３）
の出力信号ｆｓＯ２）をあられし、上記プロセス回路（
５）の出力波形（ａ）の信号を抵抗（Ｒ１１（Ｒ２）で
分割し、２００％の信号に対しても、広帯域１Ｈ遅延素
子（１５）の人力ダイナミックレンジをオーバーしない
ようにする。

第３図（ｃ）は広帯域Ｉ　Ｉ＋遅延素子（１５）の出力
信号をあられしており、利得はＯｄ　Ｂで、信号出力は
ｆｓＯ３）　となり、ノイズ（Ｎｏ３１　を発生する。

入力端子（１３）と出力端子（１１）の信号レベルは同
一でなければならないため、増幅器（１７）により６　
ｄ　■３増幅し、第３図（ｄ）に示す信号（ＳＯ４１を
出力する。この場合、イＡリレベルは同一となるが、広
帯域１Ｈ遅延素子（１５）で発（セするノイズ（Ｎｏ４
１　も同様に増幅し、Ｓ／Ｎを劣化させる。

第４図は照度が低い場合の波形例であり、絞り制御回路
（４）およびＡＧＣ制御回路（６）が動作しても、ピー
クが１００％に保つことができず、同図（ｅ）に示す波
形となる。この場合、コントロール回路（１９）がなく
、連動スイッチ（２０１、（２１１（２２）がＢ側であ
る場合、第３図と同様に信号振幅制限回路（１４）によ
り抵抗分割され、第４図（ｆ）に小ず波形となり、同図
（ｇ）、（ｈ）に示す信号を出力する。（ｈ）の信号に
含まれるノイズ（Ｎｏ４１　は第３図（ｄ）のノイズ（
Ｎｏ４１　　と同−一−である。

第５図は第４図と同一条件での人力伯弓の場合であり、
コントロール回路（１９）の出力により、連動スイッチ
ｔｏｏｌ　、　（２１１、（２２）はΔ側になり、イ１
１吋振幅利限回路（１４）の制限の割合を変え、第５閲
（、））に示す化けを広帯域Ｉ　Ｎ遅延素’ｐＡ＋１５
＋に人力する。この広帯域Ｉ　Ｈ遅延素ｆ’（１５１の
利得はＯｄ　Ｂであり、同図（ｋ）で小すイｒ（号を出
力し、増幅器（２３）を通り、同図（ｆｌ）で小ず信−
）となる。

この場合、増幅器（２３）の利得は０ｃ４１−１であり
。

広帯域１１１遅延素ｆ　［５］で発生するノイズ成分は
増幅されず、（氾）のノイズｆＮｏ４）は第４図（ｈ）
のノイズ（Ｎｏ４）の１／２となり、Ｓ／Ｎが良くなる
。

なお、上記実施例では、絞り制御回路（４）およびＡＧ
Ｃ制御回路（６）の出力をまとめてコントロール回路（
１９）を制御しているが、それぞれに対してコントロー
ル回路を別々に設けることにより、照度に対して、より
細かいＳ／Ｎ改善効果を得ることが可能となる。

［発明の効果］ 以、ヒのように、この発明によれば、メインの輝度信号
を生成する広帯域１１−１遅延回路への入力信号を照度
により適応的に変化させるように構成したので、とくに
、低照度において、広帯域１ト１遅延回路で発生するノ
イズの影響を少なくし、Ｓ／Ｎの改善効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による同体撮像装置の構成
を示すブロック図、第２図は第１図の広帯域１Ｈ遅延回
路の詳細な構成を示すブロック図、第二３図、第４図お
よび第５図はこの発明の動伯を小す伝号波形図、第６図
は従来の固体撮像装置の構成を示すブロック図、第７図
は第６し１の広帯域１　）（遅延回路の詳細な構成を示
−４−ブロック図である。 （２）・・・同体撮像素ｒ、（４）・・・絞り制御回路
、（６）・・・ＡＧＣ制御回路、（７）・・・広帯域１
１１遅延回路、（９）・・・加９回路、（１７）、　（
２３）・・・増幅器、（１９）・・・コントロール仲Ｊ
路。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子の出力信号を一定に保つようにレン
   ズの絞りを制御する絞り制御手段と、出力輝度信号を一
   定に保つように動作するＡＧＣ制御手段と、メインの輝
   度信号を生成するために広帯域１Ｈ遅延回路を備えた固
   体撮像装置において、上記絞り制御手段およびＡＧＣ制
   御手段の出力により被写体の照度を検出する手段と、そ
   の検出信号により上記広帯域１Ｈ遅延回路への入力信号
   を照度に応じて適応的に変化させる手段とを備えたこと
   を特徴とする固体撮像装置。