JPH06165048A - 高感度固体撮像素子カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超照度においても撮像できるようにする。 【構成】 固体撮像素子、映像信号処理回路、および同
期信号発生回路を備えた高感度固体撮像素子カメラ装置
において、固体撮像素子の電荷蓄積部に蓄積された電荷
を転送するための読み出しパルスの時間間隔を制御する
読み出しパルス制御回路と、その読み出しパルスのタイ
ミングで映像を記憶するビデオメモリを備え、同期信号
発生回路から送られてくる電荷読み出しパルスに連動し
て映像信号処理回路の出力をビデオメモリに記憶し、次
の電荷読み出しまで繰り返し出力することにより全フィ
ールドまたは全フレームの映像を出力する。 【効果】 電荷読み出し時間間隔を長くすることができ
るために、テレビカメラの感度を通常の感度に比べ時間
に比例して高くすることができ、幅広い照度範囲で撮影
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子カメラ装
置に関し、特に、低照度においても固体撮像素子の電荷
蓄積部に蓄積した電荷を転送部に転送する電荷読み出し
時間間隔を制御し、幅広い照度範囲（ダイナミックレン
ジ）の撮影を可能にする高感度固体撮像素子カメラ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の高感度固体撮像素子カメラ
装置の要部の構成を示す図である。従来装置は図２に示
すように光倍増素子７が用いられ、レンズ１により集光
された光は、この光倍増素子７により倍増される。光倍
増素子７で倍増された光は、通常の固体撮像素子カメラ
装置と同じく固体撮像素子２により光電変換され、映像
信号処理回路３により映像出力が得られる。

【０００３】特開昭６１−１１７９９４号公報には、２
個の固体撮像素子をその走査方向と同一の方向に一定の
間隔をおいて設置し、フィールド毎に２個の固体撮像素
子からの映像信号を交互に切り換えてビデオモニタに出
力する立体テレビカメラ装置において、２個の固体撮像
素子の映像信号を得るための電荷の蓄積時間が１フィー
ルドの時間を越える時間となるタイミングで駆動する手
段を設けたことを特徴とすることが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光倍
増素子を用いた高感度固体撮像素子カメラ装置では、強
い光が入射された場合、光倍増素子が焼き付けを起こす
問題があるため、昼間など低照度時以外の撮影には不向
きであり、また、光倍増素子が高価なためにカメラ装置
全体として高価になる欠点がある。

【０００５】本発明はこのような問題を解決するもの
で、超低照度でも撮像が可能なカメラ装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズからの
光を電気に変換する固体撮像素子と、この固体撮像素子
からの出力を処理し映像信号を生成する映像信号処理回
路とを備えた高感度固体撮像素子カメラ装置において、
前記固体撮像素子は１個であり、前記固体撮像素子に蓄
積された電荷を転送する読み出しパルスの時間間隔を可
変に制御する制御信号を出力する読み出しパルス制御回
路と、前記読み出しパルスのタイミングにしたがって前
記映像信号処理回路からの映像信号を記憶するビデオメ
モリとを備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明は上記特開昭６１−１１７９９４に
開示された技術とは、ビデオメモリを設け、１個の（従
来例は２個の切換え）固体撮像素子から時間間隔を可変
に読出し前記ビデオメモリに蓄積する点が異なる。

【０００８】

【作用】読み出しパルス制御回路が固体撮像素子の電荷
蓄積部に蓄積された電荷を転送部に転送する電荷読み出
し時間間隔を変化させて電荷読み出し時間間隔を長くす
る。電荷蓄積部に蓄積された電荷は時間に比例して増加
し感度が向上するが、映像信号は電荷読み出しを行った
１フィールドまたは１フレームだけが出力され、全フィ
ールドまたは全フレームの映像は出力されない。ビデオ
メモリは、この電荷読み出しに連動して映像信号処理回
路の映像出力を記憶し、次の電荷読み出しまで繰り返し
同じ映像を出力して全フィールドまたは全フレームの映
像を出力する。

【０００９】本発明は、高感度にする手段として光倍増
素子を用いずに、固体撮像素子の電荷蓄積部に蓄積する
時間を長くするものである。固体撮像素子の電荷蓄積部
に蓄積される時間は通常１フィールドまたは１フレーム
であり、蓄積される電荷は時間に比例する。したがっ
て、この蓄積される時間を長くすることにより、時間に
比例して感度を向上させることができる。

【００１０】しかしこの方法のみでは、映像信号は電荷
を読み出した１フィールドまたは１フレームのみの映像
が出力されるだけで、全フィールドまたはフレームに映
像出力されない間欠映像になる。そこで、ビデオメモリ
を用いて、電荷読み出しに連動して映像信号処理回路の
出力を記憶し、次の電荷読み出しまで繰り返し同じ映像
を出力し、全フィールドまたは全フレームの映像を出力
できるようにする。

【００１１】このようにして、電荷読み出し時間間隔を
長くすることにより、テレビカメラの感度を通常の感度
に比べ時間に比例して高くすることができ、幅広い照度
範囲で撮影することができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示すブロック図
である。

【００１３】本発明実施例は、レンズ１からの光を電気
に変換する固体撮像素子２と、この固体撮像素子２から
の出力を処理し映像信号を生成する映像信号処理回路３
と、同期信号を生成し映像信号処理回路３に出力すると
ともに、蓄積した電荷を転送する電荷読み出しパルスを
重畳した駆動パルスを生成し固体撮像素子２に出力する
同期信号発生回路４とを備え、さらに、本発明の特徴と
して、固体撮像素子２は１個であり、固体撮像素子２に
蓄積された電荷を転送する読み出しパレスの時間間隔を
可変に制御する制御信号を出力する読み出しパルス制御
回路５と、前記読み出しパルスのタイミングにしたがっ
て映像信号処理回路３からの映像信号を記憶するビデオ
メモリ６とを備える。

【００１４】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。

【００１５】レンズ１が像を結像し、固体撮像素子２が
結像した光を電気に変換する。映像信号処理回路３は固
体撮像素子２の出力を映像信号にするための信号処理を
行う。同期信号発生回路４は、映像信号処理回路３が必
要とする同期信号、固体撮像素子２に送出する電荷蓄積
部に蓄積した電荷を転送部に転送する電荷読み出しパル
スを重畳した固体撮像素子駆動パルス、およびビデオメ
モリ６が記憶するタイミング信号を発生する。

【００１６】読み出しパルス制御回路５は、通常の撮像
では、１フィールドまたは１フレーム毎に出力される電
荷蓄積部に蓄積された電荷を転送部に転送する電荷読み
出しパルスを内部設定するか、または、外部からの制御
信号により整数倍のフィールドまたはフレーム毎のみ出
力するように制御する。ビデオメモリ６は、同期信号発
生回路４から送られてくる電荷読み出しパルスに連動し
たタイミング信号により映像信号処理回路３の出力を記
憶し、次の電荷読み出しまで繰り返し同じ映像を出力
し、全フィールドまたは全のフレームの映像が出力され
るようにする。

【００１７】このようにして、読み出しパルス制御回路
５の内部設定、または外部からの制御信号が設定される
と、電荷蓄積部に蓄積された電荷を転送部に転送する電
荷読み出しパルスが１フィールドまたは１フレームの整
数倍間隔で出力され、固体撮像素子２の電荷蓄積部に蓄
積する時間を整数倍に長くするとともに、感度を整数倍
にする。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
荷読み出し時間間隔を長くすることにより、カメラ装置
の感度を通常の感度に比べ時間に比例して高くすること
ができ、幅広い照度範囲で撮影することができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の要部の構成を示すブロック図。

【図２】従来例の要部の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ レンズ ２ 固体撮像素子 ３ 映像信号処理回路 ４ 同期信号発生回路 ５ 読み出しパルス制御回路 ６ ビデオメモリ ７ 光倍増素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズからの光を電気に変換する固体撮
   像素子と、 この固体撮像素子からの出力を処理し映像信号を生成す
   る映像信号処理回路とを備えた高感度固体撮像素子カメ
   ラ装置において、 前記固体撮像素子は１個であり、 前記固体撮像素子に蓄積された電荷を転送する読み出し
   パルスの時間間隔を可変に制御する制御信号を出力する
   読み出しパルス制御回路と、 前記読み出しパルスのタイミングにしたがって前記映像
   信号処理回路からの映像信号を記憶するビデオメモリと
   を備えたことを特徴とする高感度固体撮像素子カメラ装
   置。