JPH10271398A - 固体撮像素子の暗電流制御装置及びスチルビデオカメラ - Google Patents

固体撮像素子の暗電流制御装置及びスチルビデオカメラ

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JPH10271398A
JPH10271398A JP9071844A JP7184497A JPH10271398A JP H10271398 A JPH10271398 A JP H10271398A JP 9071844 A JP9071844 A JP 9071844A JP 7184497 A JP7184497 A JP 7184497A JP H10271398 A JPH10271398 A JP H10271398A
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JP
Japan
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dark current
solid
power consumption
imaging device
state imaging
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JP9071844A
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English (en)
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Atsushi Takayama
淳 高山
Takekatsu Kitada
壮功 北田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】固体撮像素子の暗電流を抑制する。 【解決手段】スチルビデオカメラにおいて、固体撮像素
子(CCD) の温度状態Tと、CCDの通算電荷蓄積時
間tとを読み込み、該温度Tに応じたCCDの暗電流発
生レベルi1と、通算電荷蓄積時間tに応じた暗電流発
生レベルi2とを加算して、CCDの暗電流のレベルi
を推定し、該暗電流のレベルiに応じて液晶表示部のパ
ルス周波数fを制御して、暗電流の発生を一定限度以内
に抑制し、以て画質を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スチルビデオカメ
ラ等に使用される固体撮像素子に発生する暗電流を抑制
する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、被写体の光画像を、撮像レンズ,
絞り等の光学撮像系を介しての固体撮像素子(CCD)
に結像させ、該撮像素子により光電変換されて出力され
る電気画像信号を、記録媒体に記録するように構成され
たスチルビデオカメラが実用化されている。
【0003】この種のスチルビデオカメラに使用される
前記固体撮像素子のフォトダイオードには、入射光が無
い状態でも常に暗電流と呼ばれる電流が流れている。こ
の暗電流は、温度と通算電荷蓄積時間(固体撮像素子の
電源ONからの通算時間) と相関関係があり、温度の上
昇、通算電荷蓄積時間の増大によって増大する。さら
に、各画素単位で暗電流にばらつきがあり、暗電流レベ
ルの不均一性が存在する。このようにCCDで各画素間
の暗電流に差があると、これが原因となって固定パター
ンノイズを生じる。
【0004】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、固体撮像素子の暗電流の発生を一定
限度以下の低レベルに抑制するようにした暗電流抑制制
御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
固体撮像素子の暗電流抑制制御装置は、図1に示すよう
に、固体撮像素子に流れる暗電流を検出する暗電流状態
検出手段と、該検出された暗電流のレベルに応じて、固
体撮像素子と共に組み込まれる機器の消費電力を制御す
る消費電力制御手段と、を有することを特徴とする。
【0006】このようにすれば、暗電流検出手段によっ
て検出された暗電流のレベルに応じて、該レベルが高い
ときには消費電力制御手段によって固体撮像素子と共に
組み込まれた機器の消費電力を低減するように制御する
ことにより、該機器からの発熱量が減少するため、CC
Dの温度上昇が抑制される。この結果、CCDの暗電流
発生レベルが減少し、各画素間の暗電流の差も小さくな
るので、固定パターンノイズの発生を抑制できる。
【0007】また、前記暗電流検出手段は、固体撮像素
子の温度状態の検出を含んで暗電流のレベルを検出する
構成とすることができる。このようにすれば、固体撮像
素子の暗電流は、該固体撮像素子の温度と相関があり、
したがって、該温度を検出することにより、暗電流のレ
ベルを検出することができる。
【0008】また、前記暗電流検出手段は、固体撮像素
子への通算電荷蓄積時間の計測を含んで暗電流のレベル
を検出する構成とすることができる。このようにすれ
ば、固体撮像素子の暗電流は、該固体撮像素子への通算
電荷蓄積時間とも相関があり、したがって、該通算電荷
蓄積時間を計測することにより、暗電流の状態を検出す
ることができる。
【0009】また、前記消費電力制御手段は、固体撮像
素子と共に組み込まれる液晶表示手段の消費電力を制御
する機能を含むようにすることができる。例えば、スチ
ルビデオカメラ等では、液晶表示手段が設けられ、該液
晶表示手段の消費電力による発熱が大きいので、固体撮
像素子の暗電流が増大する状態が検出されたときに、液
晶表示部材への消費電力を制限して発熱量を小さくして
固体撮像素子の温度上昇を抑制でき、以て、暗電流の発
生レベルを減少することができる。
【0010】また、前記消費電力制限手段を、固体撮像
素子と共に組み込まれるCPUから各回路へ出力される
クロックパルスの周波数を減少する機能を含むようにす
ることもできる。同じくスチルビデオカメラ等では、各
回路をクロックパルスで周期的に駆動しているので、固
体撮像素子の暗電流が増大する状態が検出されたとき
に、該クロックパルスの周波数を減少することにより、
各回路への消費電力を制限して発熱量を小さくして固体
撮像素子の温度上昇を抑制でき、以て、暗電流の発生レ
ベルを減少することができる。
【0011】また、本発明に係るスチルビデオカメラ
は、固体撮像素子と該固体撮像素子に撮像された画像を
表示する液晶表示手段とを備えたスチルビデオカメラに
おいて、前記固体撮像素子に流れる暗電流を検出する暗
電流状態検出手段と、該検出された暗電流のレベルに応
じて、前記液晶表示手段の消費電力を制御する消費電力
制御手段と、を有することを特徴とする。
【0012】このようにすれば、既述したように液晶表
示手段の消費電力による発熱が大きいので、固体撮像素
子の暗電流が増大する状態が検出されたときに、液晶表
示部材への消費電力を制限して発熱量を小さくして固体
撮像素子の温度上昇を抑制でき、以て、暗電流の発生レ
ベルを減少することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図2は、本発明に係る暗電流制御装置が適用され
るスチルビデオカメラのハードウェア構成を示す。図に
おいて、撮像レンズ101,フォーカスレンズ102,
アイリス絞り103等を備えた光学撮像系を介して得ら
れた被写体の光画像は、固体撮像素子例えばCCD10
4上に結像される。前記フォーカスレンズ102及びア
イリス絞り103は、レンズ駆動回路121及びアイリ
ス駆動回路120により夫々駆動される。
【0014】前記CCD4では結像された光画像を光電
変換して電荷量に変換し、CCD駆動回路7からの転送
パルスによってアナログ電気画像信号として出力する。
CCD4から出力されたアナログ電気画像信号は、CD
S(相関二重サンプリング)回路でノイズが低減され、
また、AGCによりゲイン(利得) の調整が行われる。
そして、A/D変換器106でデジタル画像信号に変換
された後、プロセス回路109で輝度処理や色処理が施
されてデジタルビデオ信号(例えば、輝度信号と色差信
号) に変換される。
【0015】尚、メインCPU110は各部の動作の制
御を行っており、発光回路115によって駆動されるス
トロボ116は撮影時に発光するように制御される。ま
た、AE(自動露光量制御) ,AWB(ホワイトバラン
ス調整) ,AF(自動焦点制御) 処理は、全て撮像面の
データを用いてメインCPU110の制御により行う。
これらの処理はプロセス回路107がデータを供給して
やり、メインCPU110が演算処理を行い、絞り駆動
回路120、レンズ駆動回路121、及びCCD駆動回
路125、プロセス回路107内の色処理回路を制御す
ることで行う。また、メインCPU110は操作パネル
130の各種スイッチ(電源スイッチ,レリーズスイッ
チ,再生スイッチ等) の操作状態に応じて各部を制御
し、また、必要な情報を液晶表示部131に表示する。
ここで、メインCPU110からクロック発生器141
を介して、A/D変換器106,プロセス回路107,
圧縮伸長回路108,記録回路109,CCD駆動回路
125にクロックパルスが出力され、前記各回路は該ク
ロックパルスの周期に同期して制御される。また、メイ
ンCPU110からバックライト制御回路142に制御
信号が出力され、該バックライト制御回路142から液
晶表示部131に駆動パルスが出力されて液晶表示部1
31のバックライトの輝度が制御される。
【0016】このデジタルビデオ信号を記録する際は、
圧縮伸長回路108においてデータ圧縮が行われる。そ
して、記録再生回路109によって、SRAMやフラッ
シュメモリ等で構成されたメモリカード111に記録さ
れる。再生する際は、メモリカード111に記憶されて
いるデジタルビデオ信号の圧縮データが記録再生回路1
09によって読みだされる。そして圧縮伸長回路108
において圧縮データの伸長が行われ、元のサイズのデジ
タルビデオ信号に戻される。そして、D/A変換器11
2でアナログのビデオ信号に変換されて、出力回路11
3で所定のレベルのビデオ信号として外部の機器に出力
される。
【0017】また、スルー再生の際は、プロセス回路1
07からD/A変換器112にデジタルビデオ信号が直
接送られ、CCD104で撮像した映像がリアルタイム
でビデオ信号として外部に出力され続ける。かかる基本
的な構成に加えて、本発明に係る構成が設けられる。即
ち、CCD104の温度を検出する温度センサ201
と、CCD104の通算通算電荷蓄積時間つまり駆動を
開始してからの経過時間を計測するタイマ202を、C
CD104の暗電流のレベルを検出する手段として設置
する。
【0018】そして、前記温度センサ201で検出され
る温度とタイマ202で計測される蓄積時間とに基づい
て、CCD104の暗電流発生レベルを検出し、該暗電
流発生レベルが大きくなるほど、前記液晶表示部131
への消費電力を減少して発熱量を減少させる。若しく
は、クロック発生器のクロックを減少させて(駆動パル
ス幅一定で周波数を減少するか、周波数一定で駆動パル
スを減少させる) 回路全体の消費電力を減少して発熱量
を減少させるように、メインCPU110の制御プログ
ラムを設定する。この設定された制御プログラムが、消
費電力制限手段を構成する。
【0019】上記構成によるCCD104の暗電流抑制
制御を、図3のフローチャートに従って説明する。ステ
ップ1では、温度センサ201からCCD104の温度
状態Tを読み込む。ステップ2では、CCD104の駆
動を開始してからの経過時間、つまりCCD104への
通算電荷蓄積時間tをタイマにより計測する。
【0020】ステップ3では、前記CCD104の温度
状態Tに基づいてマップから検索した暗電流のレベルi
1と、CCD104への通算電荷蓄積時間tに基づいて
マップから検索した暗電流のレベルi2と、を加算し
て、CCD104の暗電流のレベルiを推定する。ステ
ップ4では、前記ステップ3で求めたCCD104の暗
電流のレベルiに基づいて、液晶表示部131の消費電
力に対応するバックライト制御回路142から出力され
るパルスの周波数f(又はパルス幅) をマップから検索
して設定する。
【0021】ここで、暗電流のレベルiが大きいほど液
晶表示部131の消費電力を減少するように、前記パル
スの周波数f(又はパルス幅) は、小さい値に設定され
ている。このようにすれば、CCD104の暗電流を一
定限度以下の低レベルに抑制することができるため、暗
電流による画質の低下を抑制でき、画素間の暗電流のば
らつきの絶対量も低下するため、固定パターンノイズの
発生を防止できる。
【0022】また、前記CCD104の暗電流発生レベ
ルiが設定値以上のときのみ、液晶表示部の消費電力や
クロックパルスのパルス幅(若しくは周波数) を減少補
正する構成であってもよい。さらに、本実施の形態で
は、CCDの暗電流のレベルを、CCDの温度状態の検
出と通算電荷蓄積時間との双方から求めたので、高精度
に検出できるが、いずれか一方のみで検出してもよい。
なお、CCD37の温度状態の検出として、該CCD37の
温度を直接検出する温度センサ201の代わりに、消費
電力の大きさに伴い発熱量が大きくCCD37温度に与え
る影響の大きな液晶表示部131の温度を検出する温度
センサを設けて、該検出温度に基づいてCCD37の暗電
流iのレベルを検出する構成としてもよい。
【0023】また、液晶表示部131の消費電力は他の
回路に比較して大きいため、該消費電力を制御すること
が暗電流の減少に効果的であるが、該液晶表示部131
の消費電力制御と同時に、前記クロック発生器141か
ら各回路へ出力されるクロックパルスの周波数を暗電流
のレベルに応じて同様に制御して各回路の消費電力制御
を行なう構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施の形態に係るスチルビデオカメ
ラのハードウェア構成を示すブロック図。
【図3】同上の実施の形態における暗電流抑制制御のル
ーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
110 メインCPU 131 液晶表示部 141 クロック発生器 142 バックライト制御回路 201 温度センサ 202 タイマ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固体撮像素子に流れる暗電流を検出する暗
    電流状態検出手段と、 該検出された暗電流のレベルに応じて、固体撮像素子と
    共に組み込まれる機器の消費電力を制御する消費電力制
    御手段と、 を有することを特徴とする固体撮像素子の暗電流制御装
    置。
  2. 【請求項2】前記暗電流検出手段は、固体撮像素子の温
    度状態の検出を含んで暗電流のレベルを検出する手段で
    ある請求項1に記載の固体撮像素子の暗電流制御装置。
  3. 【請求項3】前記暗電流状態検出手段は、固体撮像素子
    への通算電荷蓄積時間の計測を含んで暗電流のレベルを
    検出する手段である請求項1又は請求項2に記載の固体
    撮像素子の暗電流制御装置。
  4. 【請求項4】前記消費電力制御手段は、固体撮像素子と
    共に組み込まれる液晶表示手段の消費電力を制御する機
    能を含む請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の固
    体撮像素子の暗電流制御装置。
  5. 【請求項5】前記消費電力制御手段は、固体撮像素子と
    共に組み込まれるCPUから各回路へ出力されるクロッ
    クパルスの周波数を減少する機能を含む請求項1〜請求
    項3のいずれか1つに記載の固体撮像素子の暗電流制御
    装置。
  6. 【請求項6】固体撮像素子と該固体撮像素子に撮像され
    た画像を表示する液晶表示手段とを備えたスチルビデオ
    カメラにおいて、 前記固体撮像素子に流れる暗電流を検出する暗電流状態
    検出手段と、 該検出された暗電流のレベルに応じて、前記液晶表示手
    段の消費電力を制御する消費電力制御手段と、 を有することを特徴とするスチルビデオカメラ。
JP9071844A 1997-03-25 1997-03-25 固体撮像素子の暗電流制御装置及びスチルビデオカメラ Pending JPH10271398A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008167096A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Fujifilm Corp 撮影装置および方法並びにプログラム
JP2008252906A (ja) * 2008-04-21 2008-10-16 Olympus Corp 内視鏡装置
US7589769B2 (en) 1999-03-26 2009-09-15 Casio Computer Co., Ltd. Camera capable of canceling noise in image data and signal processing method thereof
US8451349B2 (en) 2003-07-01 2013-05-28 Nikon Corporation Electronic camera video signal correcting device

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