JPS60112376A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は画像の撮影を行なう撮像装置に関する。

（ロ）従来技術 近年、テレビカメラ等に用いられる撮像装置のイ乙 開発が進められ、その小型軽量を満す為に、従来へ からの撮像管に代えて半導体構成の電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）Ｑの固体撮像素子が出現している。

斯様な固体撮像素子は、基本的には行列配置された複数
の光電変換部に光像が投射されることに依り電荷パター
ンのフィールドを発生し、このパターンがＣＣＤの転送
機能にて画像信号として外部へ出力されるものであるが
、強い光のスポットが投射されると、電荷パターンの垂
直転送中にスミア電荷信号が発生し、これに依って再生
画像の垂直方向に光のにじみが広がり、非常に見苦しい
ものとなる欠点があった。

そこで、従来からスミア現象の影響を解消した撮像装置
が特公昭５６−３５０６７号公報、特開昭５７−１７２
７６号公報等で提案されている。

新様な従来の撮像装置を第１図に示す。同図に於いて、
（１）はフレームトランスファ一方式のＣＣＤ型の固体
撮像素子であり、感光領域（１１）、蓄積領域Ｑ東水平
転送領域（１３）とからなり、感光領域（１１）の最下
段の一水平うイン斡）の光電変換部Ｐ’、Ｐ、・・・位
置と蓄積領域（１′４と水平転送領域α３）とが遮光さ
れ、感光領域（ｌすの残りの部分の光電変換部Ｐ、Ｐ、
・・・に光像が投射される構成となっている。該素子＋
１）の動作は局知の如く、各領域（ｎ）　、　（＋２１
．（１３）を構成するＣＣＤ列にクロックパルスを印加
する事に依って、感光領域（ｌｌ）の各光電変換部Ｐ、
Ｐ、・・・で光電変換した画像信号が蓄積領域０２）、
水平転送領域α３）を介して一水平ライン毎に出力され
る事となる。（２）は該素子（１）の水平転送饋［０３
）に切り換えスイッチＳを介して連なったラインメモリ
であり、このスイｖｆＳをａ側に閉成する事に依って上
記素子ｆｌ）の感光領域（１１）の最下段の一水平ライ
ン（）Ｉｆの光電変換部Ｐ’ＩＰ’ｌ・・・で検知した
スミア電荷信号のみが格納される。（３）は上記素子＋
１１の水平転送領域（ｌａｔに上記切り換えスイッチＳ
を介して連なると共に、上記ラインメモリ（２）と連な
った減算器であり、このスイッチＳをｂ側に閉成する事
に依って、上記素子（１１の感光領域（ＩＩ）の光電変
換部＃：Ｐ　、　Ｐ　、・・・にて得られる一水平うイ
ン分毎の画像信号から、上記ラインメモリ（２）のスミ
ア電荷信号が減算される。

上述の如き構成の従来の撮像装置に於いて、その撮像素
子（１）の感光領域（ｌｔ）に第２図（１）に示す如く
スポット光（Ｌ）が投影され、該スポット（Ｌ）の垂直
方向にスミア電荷が発生した時、スポラ）　（Ｌ）を含
む水平ラインＡ−Ａでの電荷信号は同図（１１）に示す
如くスポット（Ｌ）位置で非常に大きな光電変換電荷量
を示し、スポット（Ｌ）を含′−４々い水平ラインＢ−
Ｂ及び遮光されている最下段の一水平うインＣ−Ｃでの
画像信号は同図（＋＋ｉ）に示す如くスミア電荷量を示
す事と彦る。従って、この−水平ライン（Ｈ）′αスミ
ア電荷信号はラインメモリ（２）に貯えられ、減算器（
３）にて撮像素子ｉｌｌの感光領域（１１）からの水平
ライン毎の電荷信号からメモリ（２）のスミア電荷信号
が減算される事となり、この減算器（３）からはスミア
電荷信号のない画像信号Ｖが得られる。

一方、従来から上述の如きスミア現象の他にも撮像素子
ｆｉｌの感光領１域（ｌｌにスポットが投影されるとこ
のスポット位置で光電変換された多量の過剰電荷がこの
スポット位置から周囲に広がり白いにじみが発生するブ
ルーミング現象が問題となっており、このブルーミング
現象対策としては、感光領＊（Ｉすの各光電変換部Ｐ、
Ｐ、・・・に近接して過剰電荷を吸収するオーバーフロ
ードレインｔ［ｆｆる事が有効である。

しかしながら、この様にプルーミング現象対策として感
光領Ｖｉ、（川の各光電変換部Ｐ、Ｐでの発生電荷量を
制限する手段を内設した撮像素子を用いて第１図の如き
スーミア現象の解消策を施した場合には、以下の如き不
都合が生じる事となる。

即ち、各光電変換部Ｐ、Ｐ、・・・での発生電荷量を制
限した撮像素子の感光＠域（川でのスポラ）　（Ｌ）位
置に於ける水平ラインＡ−Ａの電荷信号は第３図（１）
に示す如くその上限がＶｍａｘに制限されるので、感光
領域（Ｕ）の各水平ラインの電荷信号からラインメモリ
（２）の第２図（１１）に示す如きスミア電荷信号を減
算する減算器（３）からの出力の内、水平ラインＡ−Ａ
に対応する画像信号Ｖ　ｉｌｆ：　’ｔ４３図（ｌ））
Ｋ示す如く、スポラｌ−（Ｌ）の中央部がその両端部よ
シ低くなってしまい、第３図（ｉｌｉ）に示す如く再生
画像に於いて本来最も明るいはずのスポラ）　（Ｌ）の
中央部かその周囲に比べて暗くなる不都合が生じていた
。

（ハ）発明の目的 本発明は斯る不都合を解消する目的でなされ、スミア現
象を抑制すると共にスポットの自然な再生をも可能とし
た撮像装置を提供するものである。

に）発明の構成 本発明の撮像装置は、固体撮像素子からの電荷信号列の
内、この値が特定の閾値よシ小なる時には、この電荷信
号列からスミア電荷成分を差し引いた補正笛、荷信号列
を画像信号として出力し、逆にこの値が特定の閾値よシ
大なる時には、該素子からの電荷信号列を画像信号とし
て出力するものである。

０→去施例 第４図に本発明の撮像装置の一実施例を示す。

同図に於いて、ｆｌ）　、　＋２１　、　＋３＋は第１
図と同様に１休撮像素子、ラインメモリ、及び減算器を
示しており、木発１ｌｌｌ：Ｉ実施例装置が従来装置と
異なる所は、撮像索子＋１１の感光領域（ｌｌ）からそ
の蓄積領域（＋２）、水平転送領域（Ｉ鋤を経て得られ
る水平ライン毎の電荷信号列をｂ側に接続された第１の
切り換えスイッチＳ１を介して導入し、この電荷４６号
列の各光電変換部Ｐ、Ｐ、・・・単位の電荷信号値と予
じめ設定された閾値ｖｔｈとを比較する比較回路（４）
を倫えた点にある。さらに本実施例装置に於いては撮像
素子＋１）からの出力をラインメモリ（２）か、又は減
算器（３）と比較回路（４）に切換え供給する上記第１
の切換えスイッチＳ１の他に、減算器（３）からの出力
が、又は撮像素子ｆｔｌからの出力かを切換え供給する
第２の切換えスイッチＳ２が設けられており、該第２の
切シ換えスイッチＳ２の切り換え動作は上記比較回路（
４）での比較結果に依って行なわれるものである。詳し
くは、上記比較回路（４）での閾値ｖｔｈは上記撮像素
子ｆ１＋の感光領域（Ｉすでのオーバーフロドレイン板
部にて制限され水；第３図（１）の電荷信号の最大値Ｖ
ｍａｘと等しい値か又はこの値Ｖｍａｘより数％低い値
に設定されており、上記撮像素子Ｔｌ＋からの電荷信号
値が該閾値ｖｔｈより小である時には、この時の電荷信
号かスポット以外の位置に対応した信号である事を検知
して、第２の切り換えスイッチＳ２をＣ側に接続せしめ
、減算器（３）からの補正電荷信号を撮像信号として出
力し、逆に上記撮像素子＋１１からの電荷信号が該閾値
Ｖｔｈと等しいか大である時には、この時の電荷信号が
スポット（Ｌ）位置に対応した信号である事を検知して
、第２の切り換えスイッチＳ２をｄ側に接続せしめ、上
記撮像素子＋１）からの電荷信号がそのまま撮像信号と
して出力する事となる。

従って、斯る本発明実施例装置にて例えば２つのスポッ
トを撮影した場合には、この装置から得られる画像信号
Ｖは、水平ラインＡ′−ｘ眞ついては、第５図（１１）
に示す如く、第１のスポラ）（Ｌｌ）位置の画像信号■
１はｖｔｈを越えてＶｍａｘに制限された値となり、従
来装置で生じていたスポットの中央部での信号値の低下
はなく、しかも、第２のスポラ１−（Ｌ２）位置の垂直
箇所の画像信号Ｖ１ではこの第２のスポラ）（Ｌ２）に
起因するスミア電荷が除去される。又、水平ラインＢ　
−Ｂ′の画像信号ｖ２には、第５図（ｌｉ＋）に示す如
く、第２のスポラ１−（Ｌ２）位置での中央部の信号値
の低下はなく、第１のスポラ）（Ｌｌ）に起因するスミ
ア電荷も除去される。従って、第５図（１）に示した再
生画像には、第１及び第２のスポット（Ｌｌ）、（Ｌ２
）についてのスミア現象が解消された上に、各スポット
（ＬＬ）、（Ｌ２）の中央部に不自然な暗部が生じる事
もない。

（へ）発明の効果 本発明の撮像装置は、以上の説明から明らかな如く、固
体撮像素子からの電荷信号列の内、この値が特定の閾値
よシ小なる時には、この電荷信号列からスミア電荷成分
を差し引いた補正電荷信号列を画像信号として出力し、
逆にこの値が特定の閾値より大なる時には、該素子から
の電荷信号列を画像信号として出力するものであるので
、特定の閾値より大なる電荷信号値を示す木来明かるい
光像箇所から垂直方向に発生するスミア現象を除去する
と共に、この光像箇所での中央部が暗くな再生画像が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の撮像装置の構成を示すブロック図、第２
図（ｉ）　、　（Ｉｉ）　、　（ｍ）Ｆｉ従来装置での
受光状態を示す平面模式図、そのＡ−Ａ線に沿った電荷
信号図、及びそのＢ−Ｂ線並びにＣ−Ｃ線に沿った電荷
信号図、第３図（＋　）　、　（ｎ）　、　（＋＋＋）
は他の従来装置に於けるＡ−Ａ線に沿った電荷信号図、
そのＡ−Ａ線に沿った画像信号図、及びその再生画像の
平面模式図、第４図は本発明の撮像装置の構成を示すブ
ロック図、第５図（＋）　、　Ｉｔ）　、　（ｍ）は本
発明装置での再生画像の平面図、そのＡ’−Ａ’に沿っ
た画像信号図、及びそのＢ’−Ｂ’に沿った画像信号図
である。 ＋１＋・・・固体撮像素子、（２）・・・ラインメモリ
、（３）・・・減算器、（４）・・・比較回路。 第１図 １ （山） ＣＣ 第３図（１） （ｉｉｉ） 二４図 ÷

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｆｉ＋　水平垂直方向に複数の光電変換部を行列配置し
   、特定水平ラインの光電変換部を遮光してなる固体撮像
   素子と、該素子から得られる特定水平ライン分の電荷信
   号列を貯えるラインメモリと、該ラインメモリの電荷信
   号列を上記固体撮像素子から順次得られる各水平ライン
   分の電荷信号列から差引いて補正電荷信号列を得る減算
   回路と、これとは別に上記固体撮像素子から順次得られ
   る各水平ライン分の電荷信号列の値を特定の閾値と比較
   する比較回路と、からなり、上記比較回路にて上記素子
   からの電荷信号列の値が特定の閾値より小である事を検
   知した時には、上記減勢回路からの補正電荷信号列を画
   像信号として出力し、逆に比較回路にて上記素子からの
   電荷信号列の値が特定の閾値より大である事を検知した
   時には、この電荷信号列を画像信号として出力する事を
   特徴とした撮像装置。