(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部によって変換された撮像信号を読み出す読み出し部とを備えた固体撮像素子と、
１フィールド期間内の第１の光電変換時間終了時に、前記光電変換部に蓄積された電荷のうち所定電圧で発生するポテンシャル以上の電荷を第１の信号として前記読み出し部に読み出すための第１の駆動信号と、前記１フィールド期間内の前記第１の光電変換時間よりも短い第２の光電変換時間終了時に、前記光電変換部に蓄積された電荷を第２の信号として前記読み出し部に読み出す第２の駆動信号とを出力する光電変換時間制御回路と、
前記第２の駆動信号に基づき、前記読み出し部から読み出された前記第２の信号を補正して出力する補正回路とを具備し、
前記第１の信号は、前記読み出し部に読み出された後に排出され、
前記補正回路は、
前記第２の信号を前記所定電圧に対応する所定レベル以上の信号と、前記所定レベル未満の信号とに分離するスライス回路と、
前記スライス回路によって取り出された前記所定レベル以上の信号を増幅する増幅回路と、
前記所定レベル未満の信号及び前記増幅回路によって増幅された前記所定レベル以上の信号を合成する合成回路と
を具備することを特徴とする固体撮像カメラ。
【請求項２】
被写体からの光を複数の色成分毎に電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部によって変換された撮像信号を色成分毎に読み出す読み出し部とを備えた固体撮像素子と、
１フィールド期間内の第１の光電変換時間終了時に、前記光電変換部に蓄積された電荷のうち所定電圧で発生するポテンシャル以上の電荷を第１の信号として色成分毎に前記読み出し部に読み出すための第１の駆動信号と、前記１フィールド期間内の前記第１の光電変換時間よりも短い第２の光電変換時間終了時に、前記光電変換部に蓄積された電荷を第２の信号として色成分毎に前記読み出し部に読み出すための第２の駆動信号とを出力する光電変換時間制御回路と、
前記第２の駆動信号に基づき前記読み出し部から読み出された前記第２の信号を色成分毎に補正して出力する補正回路とを具備し、
前記第１の信号は、前記読み出し部に読み出された後に排出され、
前記補正回路は、
前記各色成分毎の第２の信号を前記所定電圧に対応する所定レベル以上の信号と、前記所定レベル未満の信号とに分離するスライス回路と、
前記スライス回路によって取り出された色成分毎の前記所定レベル以上の信号を増幅する増幅回路と、
前記所定レベル未満の信号及び前記増幅回路によって増幅された前記所定レベル以上の信号を合成する合成回路と
を具備することを特徴とする固体撮像カメラ。
【請求項３】
前記補正回路により補正された第２の信号の所定の周波数成分を強調する強調回路をさらに具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体撮像カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ撮像素子等の固体撮像装置は、撮像管に比べて小型軽量，高信頼性といった特徴があるため、ＮＴＳＣ方式の放送用ビデオカメラや民生用ビデオカメラ等に普及している。また、次世代のハイビジョン放送（ＨＤ−ＴＶ）用のビデオカメラとしても期待されている。
【０００３】
図２０は、このようなビデオカメラに用いられるインターライン転送型ＣＣＤ撮像素子（ＩＴ−ＣＣＤ）の配置構成を示す図である。
このＩＴ−ＣＣＤは、光電変換部Ｃ、垂直ＣＣＤ（Ｐ）、水平ＣＣＤ（Ｈ）、リセットトランジスタＲ及び出力アンプＡ等から構成され、光電変換部Ｃで光信号を信号電荷に変換し、垂直ＣＣＤへ転送し、垂直ＣＣＤにφ11，φ12，φ13，φ14の４相のクロックパルスを印加することで、水平ＣＣＤへ信号電荷を転送する。
【０００４】
水平ＣＣＤは、２相のクロックパルスφH1，φH2で駆動し、最終的に信号電荷を出力アンプＡで電圧に変換して出力する。また、一画素毎にリセットトランジスタＲで信号電荷をクリアする。
【０００５】
図２１は、光電変換部Ｃでの信号電荷Ｑｃの蓄積動作を示す図である。
ＩＴ−ＣＣＤは、フィールド蓄積モードでは、Ａフィールドでは光電変換部Ｃの垂直方向の２画素加算の組合せを１ＨA ，２ＨA として垂直ＣＣＤで加算し、水平ＣＣＤで読み出す。
【０００６】
また、ＩＴ−ＣＣＤは、フィールド蓄積モードでは、Ａフィールド期間蓄積した信号電荷Ｑｃを垂直ＣＣＤにＰF1のパルスを印加することにより、光電変換部Ｃより垂直ＣＣＤに読み出し、垂直ＣＣＤで１ＨA ，２ＨA の加算を行なう。
【０００７】
さらに、ラインシフトパルスＰL を印加して、水平転送パルスφH で水平方向に読み出す。
Ｂフィールドでは、Ａフィールド期間で蓄積した信号電荷をＰF2パルスで垂直ＣＣＤに転送し、垂直ＣＣＤで１ＨB ，２ＨB の加算動作を行い、ラインシフトパルスＰL を印加して、水平転送パルスφＨで読み出す。
【０００８】
この１フィールド期間に光電変換部Ｃで蓄積される信号電荷Ｑｃは、標準信号量の時はＱA のようになり、ＰF1，ＰF2のパルスで１フィールドに期間蓄積した信号電荷を読み出す。
【０００９】
しかし、入力信号が大きい時は、信号電荷ＱｃはＱB のように、１フィールド期間の途中で飽和ＱMAX となるが、この場合、ハイライト信号がつぶれるため、不自然な画像となる。
【００１０】
特に、ＨＤ−ＴＶ用の多画素化素子では、高密度となるため垂直ＣＣＤが小さくなり、ダイナミックレンジが低下して上記問題が顕著に現れる。
このような問題を対処するための駆動方法として、光電変換信号のハイライト部を圧縮してタイナミックレンジを向上する方法が特公平１−１８６２９号公報に開示されており、通常Ｋｎｅｅ特性と呼ばれている。この方法は、感光画素でクリップ動作をしてＫｎｅｅ特性を得るものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、被写体からの信号量に対して、Ｋｎｅｅ特性の傾きが異なるため、カラーカメラではハイライト信号の色バランスがくずれる問題やハイライト信号を圧縮するためにコントラストが低下して不鮮明な画像になってしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ハイライト信号の色バランスの改善や、コントラストを向上して鮮明な画像を得ることができる固体撮像カラーカメラを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の第１の発明によれば、被写体からの光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部によって変換された撮像信号を読み出す読み出し部とを備えた固体撮像素子と、１フィールド期間内の第１の光電変換時間終了時に、前記光電変換部に蓄積された電荷のうち所定電圧で発生するポテンシャル以上の電荷を第１の信号として前記読み出し部に読み出すための第１の駆動信号と、前記１フィールド期間内の前記第１の光電変換時間よりも短い第２の光電変換時間終了時に、前記光電変換部に蓄積された電荷を第２の信号として前記読み出し部に読み出す第２の駆動信号とを出力する光電変換時間制御回路と、前記第２の駆動信号に基づき、前記読み出し部から読み出された前記第２の信号を補正して出力する補正回路とを具備し、前記第１の信号は、前記読み出し部に読み出された後に排出され、前記補正回路は、前記第２の信号を前記所定電圧に対応する所定レベル以上の信号と、前記所定レベル未満の信号とに分離するスライス回路と、前記スライス回路によって取り出された前記所定レベル以上の信号を増幅する増幅回路と、前記所定レベル未満の信号及び前記増幅回路によって増幅された前記所定レベル以上の信号を合成する合成回路とを具備することを特徴とする固体撮像カメラである。
【００１８】
次に、各発明の作用について説明する。
第１の発明は、第１の光電変換時間よりも短い第２の光電変換時間内に光電変換された信号を補正するので、当該信号を被写体に応じて補正することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる固体撮像カラーカメラの構成を示す図である。
【００２５】
同図に示すように、本実施の形態の固体撮像カラーカメラは、レンズ１０、プリズム１１、ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃ、同期パルス発生回路１３、光電変換時間制御回路１４、ドライバ１５、プリアンプ１６ａ〜１６ｃ、ハイライト画質制御回路１７ａ〜１７ｃ、プロセスアンプ１８ａ〜１８ｃ、カラーエンコーダ１９、ハイライト画質選択回路２０を備えている。
【００２６】
レンズ１０は、被写体からの光学像を集光してプリズム１１に出力する。
プリズム１１は、レンズ１０から入力する光学像を緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）成分に分解し、各色成分毎に設けられたＣＣＤ１２ａ〜１２ｃの感光面に結像する。
【００２７】
ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃは、プリズム１１によって色成分毎に分解された光学像をそれぞれ電荷に変換し、この電荷に対応する撮像信号をそれぞれ出力する。
同期パルス発生回路１３は、固体撮像カメラ全体の制御に用いられる同期パルス信号を発生する。
【００２８】
光電変換時間制御回路１４は、同期パルス発生回路１３から出力された同期パルス信号に基づいて、ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃの駆動に必要な駆動パルス信号をドライバ１５に出力する。
【００２９】
ドライバ１５は、光電変換時間制御回路１４からの駆動パルス信号に基づいて、ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃの駆動を行なう。
プリアンプ１６ａ〜１６ｃは、ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃにそれぞれ対応して設けられており、ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃから出力される各色成分の撮像信号を、各色成分の撮像信号のＫｎｅｅ点が複数の色成分に対して共通に設定された所定のＫｎｅｅ点に略一致するように増幅する。
【００３０】
ハイライト画質制御回路１７ａ〜１７ｃは、プリアンプ１６ａ〜１６ｃにそれぞれ対応して設けられている。
図２は、緑色成分の撮像信号に対応するハイライト画質制御回路１７ａの内部構成を示す図である。
【００３１】
ここでは、緑色成分に対応するハイライト画質制御回路について説明するが、赤色成分、青色成分に対応するハイライト画質制御回路の構成についても同様の構成が採用されている。
【００３２】
同図に示すように、このハイライト画質制御回路１７ａは、下部スライス回路３０、上部スライス回路３１、増幅回路３２、合成回路３３から構成されている。
【００３３】
下部スライス回路３０は、プリアンプ１６ａから出力された撮像信号のうち、ハイライト画質選択回路２０に設定された各色成分に共通のＫｎｅｅ点より下部の撮像信号をスライスする。
【００３４】
一方、上部スライス回路３１は、プリアンプ１６から出力された撮像信号のうち、ハイライト画質選択回路２０に設定された各色成分に共通のＫｎｅｅ点より上部の撮像信号をスライスする。
【００３５】
増幅回路３２は、下部スライス回路３０から出力されるＫｎｅｅ点より下部の撮像信号がスライスされた撮像信号、すなわち、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号をハイライト画質選択回路２０において各色成分毎に設定された増幅係数に基づいて、各色成分のＫｎｅｅ点より上部の撮像信号が等しくなるように増幅する。
【００３６】
合成回路３３は、増幅回路３２から出力されるＫｎｅｅ点より上部の撮像信号と、上部スライス回路３１から出力される共通のＫｎｅｅ点より下部の撮像信号とを合成して出力する。
【００３７】
プロセスアンプ回路１８ａ〜１８ｃは、同期パルス発生回路１３から出力される同期パルス信号に基づいて、ハイライト画質制御回路１７ａ〜１７ｃから出力される撮像信号を増幅する。
【００３８】
カラーエンコーダ１９は、同期パルス発生回路１３から出力される同期パルス信号に基づいて、プロセスアンプ回路１８ａ〜１８ｃから出力される撮像信号を所定のビデオ信号に変換して出力する。
【００３９】
次に、このように構成された固体撮像カラーカメラの動作について説明する。被写体からの撮像レンズを介して入射される光学像は、プリズム１１によって緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）成分に分解される。
【００４０】
このプリズム１１によって各色成分に分解された光学像は、それぞれＣＣＤ１２ａ〜１２ｃによって電荷に変換されたのち、この変換された電荷に対応する撮像信号が出力される。
【００４１】
以下、このＣＣＤ１２ａ〜１２ｃによる光電変換動作について説明する。
図３は、ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃに印加される駆動パルスと感光画素に蓄積される信号電荷Ｑを示す図であり、図４は、垂直ＣＣＤ（ＶＣＣＤ）と感光画素の一画素との断面を示す図である。
【００４２】
同図において、ＶＢＬはシステムの垂直ブランキング信号、ΦＰはＣＣＤの駆動パルス信号を表わしている。
駆動パルスΦＰは、感光画素の信号電荷Ｑの読みだしと垂直ＣＣＤ（ＶＣＣＤ）の転送パルスとを兼ねている。
【００４３】
この駆動パルスΦＰは、信号電荷Ｑの蓄積を１フィールド期間にＴａ，Ｔｂの２つに分けて、タイミングｔ2 においてＶ1 の電圧を印加することにより、読みだし電圧Ｖ1 で発生するポテンシャル（Ｋｎｅｅレベル）より大きな信号電荷Ｑを感光画素からＶＣＣＤに読み出す。
【００４４】
また、タイミングｔ4 においてＶ2 の電圧を印加することにより、感光画素で１フィールド期間光電変換し、蓄積した信号電荷Ｑ全てを感光画素からＶＣＣＤに読み出す。なお、このときの印加電圧はＶ1 ＜Ｖ2 とする。
【００４５】
ＳＯパルスは、ＶＣＣＤの信号電荷を高速に排出するためのパルスであって、ＬＳパルスは、垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへ信号電荷を１ラインずつ転送するためのパルスである。
【００４６】
以上の動作により、信号電荷Ｑが飽和（ＭＡＸ）するような大信号では、タイミングｔ2 時にＶ１の電圧を印加し、Ｋｎｅｅレベル以上の信号電荷を排出することで、新たにＴb の期間信号電荷の蓄積ができ、ダイナミックレンジを向上することができる。
【００４７】
図５は、各タイミング時における信号電荷の蓄積状態を示すポテンシャル図である。以下、図５を参照してＣＣＤの光電変換動作について説明する。
まず、ｔ１時においては、感光画素に信号電荷Ｑが蓄積される。
【００４８】
次に、ｔ２時においては、読みだし電圧Ｖ１で発生するポテンシャルφＶ１（Ｋｎｅｅレベル）より大きな信号電荷Ｑｏ（＝Ｑ−Ｑａ）がＶＣＣＤに読み出される。
【００４９】
次に、ｔ３時においては、ＳＯパルスによって、ＶＣＣＤの信号電荷Ｑｏを排出すると同時に、感光画素では信号電荷Ｑｂが新たに蓄積される。
次に、ｔ４時においては、読みだし電圧Ｖ２で発生するポテンシャルφＶ２により感光画素に蓄積された信号電荷Ｑａ，ＱｂをＶＣＣＤに読みだす。
【００５０】
その後、ＬＳパルスによって、ＶＣＣＤの信号電荷Ｑａ，Ｑｂを転送し、電圧に変換した後にＣＣＤから撮像信号として出力する。
なお、上述の説明は、Ｋｎｅｅ点を超えるハイライト信号の場合について説明したが、Ｋｎｅｅ点を超えないロウライト信号では、ｔ２時に読みだし電圧φＶ１で信号電荷が読み出されないため、１フィールド期間中にＱ＋Ｑｂの信号電荷を蓄積する。すなわち、光電変換特性の傾きはＴａ＋Ｔｂとなる。
【００５１】
また、ハイライト信号では、ｔ２時に読みだし電圧φＶ１で信号電荷Ｑｏを読みだし、感光画素部では信号電荷Ｑａでクリップし、新たに信号電荷Ｑｂを蓄積する。このため、光電変換特性の傾きはＴｂとなる。
【００５２】
図６は、各ＣＣＤ１２ａ〜１２ｃから出力される撮像信号の光電変換特性を示す図である。
同図に示すように、入力光量に対するＣＣＤ出力信号は、読みだし電圧Ｖ１で決定されるＫｎｅｅ点で傾きの異なる信号である。
【００５３】
この傾きは、ロウライト信号では信号蓄積時間（Ｔａ＋Ｔｂ）、ハイライト信号では信号蓄積時間Ｔｂで得られる。すなわち、ハイライト信号を圧縮して出力するためダイナミックレンジが向上する。
【００５４】
実験で用いた、ＣＣＤの撮像状態（色温度３２００°Ｋ、ハロゲンランプ使用）での信号の出力は、緑色成分（Ｓｇ１）：赤色成分（Ｓｒ１）：青色成分（Ｓｂ１）＝１：０．８：０．３となるため、各色成分の撮像信号のＫｎｅｅ点を図６に示すようにした。
【００５５】
このＫｎｅｅ点は、各色信号のプリアンプ回路１６ａ〜１６ｃのそれぞれのゲインを白色のバランスが取れるように緑色成分（Ｓｇ１）：赤色成分（Ｓｒ１）：青色成分（Ｓｂ１）＝１：（１／０．８）：（１／０．３）とし、プリアンプ回路出力でＫｎｅｅ点が同じ出力電圧になるように設定する。
【００５６】
青色成分（Ｓｂ１）の信号は、緑色成分（Ｓｇ１）より信号が小さい（約３０％）ため、緑色成分と同じＴｂｇの傾きとすると、Ｓ／Ｎの悪い信号となる。
【００５７】
一方、飽和に対する余裕は１／０．３と大きく得られる。そこで、それぞれの色成分に応じて、Ｋｎｅｅ特性のＫｎｅｅ点より上部の撮像信号の傾きθを制御することで、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号の信号量を大きくし、Ｓ／Ｎを改善することができる。
【００５８】
この傾きθは、それぞれの色成分に応じてＴｂの期間を変えることで可能となる。すなわち、Ｔｂｇ＜Ｔｂｒ＜Ｔｂｂとすることで、各色信号の飽和を同じにすることができ、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号のＳ／Ｎを向上することができる。この結果、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号のＫｎｅｅ点より下部の撮像信号に対する傾きは、Ｓｂ１＜Ｓｒ１＜Ｓｇ１の順に大きくなる。
【００５９】
各色毎に設けられたＣＣＤ１２ａ〜１２ｃから出力される撮像信号Ｓｇ１、Ｓｒ１、Ｓｂ１は、それぞれプリアンプ１６ａ〜１６ｃによって、図７に示すように、各色成分の撮像信号のＫｎｅｅ点が複数の色成分に対して共通に設定された所定のＫｎｅｅ点に略一致するように増幅されたのちに、撮像信号Ｓｇ２、Ｓｒ２、Ｓｂ２としてそれぞれハイライト画質制御回路１７ａ〜１７ｃに出力される。
【００６０】
下部スライス回路３０に入力した撮像信号Ｓｇ２、Ｓｒ２、Ｓｂ２は、ハイライト画質選択回路２０に設定された各色成分に共通のＫｎｅｅ点より下部の撮像信号がスライスされて増幅回路３２に出力される。
【００６１】
そして、この各色成分に共通のＫｎｅｅ点より下部の撮像信号がスライスされた撮像信号、すなわちＫｎｅｅ点より上部の撮像信号は、増幅回路３２によって、ハイライト画質選択回路２０において各色成分毎に対応して設定された増幅係数に基づいて、各色成分のＫｎｅｅ点より上部の撮像信号が等しくなるように増幅されたのち、合成回路３３に出力される。
【００６２】
これにより、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号を一致させることができ、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号の色バランスを改善することができる。
一方、上部スライス回路３１に入力された撮像信号は、プリアンプ１６から出力された撮像信号のうち、ハイライト画質選択回路２０に設定された各色成分に共通のＫｎｅｅ点より上部の撮像信号をスライスして合成回路３３に出力される。
【００６３】
合成回路３３は、増幅回路３２から出力されたＫｎｅｅ点より上部の撮像信号と上部スライス回路３１から出力されたＫｎｅｅ点より下部の撮像信号とを合成し、図８に示すような撮像信号を出力する。
【００６４】
各ハイライト画質制御回路１７ａ〜１７ｃの合成回路３３から出力された撮像信号は、それぞれプロセスアンプ１８ａ〜１８ｃによって増幅された後、カラーエンコーダ１９に出力される。そして、カラーエンコーダ１９に入力された撮像信号は、所定のビデオ信号に変換された後に出力される。
【００６５】
従って、本実施の形態に係る固体撮像カラーカメラによれば、各色成分のＫｎｅｅ点より上部の撮像信号を一致させることができるので、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号のカラーバランスがくずれるのを防止することができる。
【００６６】
なお、上述の実施の形態の説明においては、プリズム１１によって被写体からの撮像光を各色成分に分解していたが、図９に示すように、ＣＣＤ１２によって各色成分の撮像光を一括して光電変換し、プリアンプ１６によって、ＣＣＤ１２から出力される各色成分を有する撮像信号を、Ｋｎｅｅ点下部のＫｎｅｅ点より下部の撮像信号が等しくなるように増幅した後に、色分離回路４１によって、各色成分ごとに分離してハイライト画質制御回路１７ａ〜１７ｃに出力しても良い。
【００６７】
また、上述のＣＣＤの色フィルタは、原色方式に限らず補色方式であってもよい。
＜第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラのハイライト画質制御回路から出力される信号は、図１０に示すように、カラーバランスは向上するが、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号を圧縮しているため、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号のコントラストが低下し、被写体の画像を鮮明にすることができなかった。
【００６８】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラの構成を示す図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
上述の第１の実施の形態の固体撮像カラーカメラと本実施の形態の固体撮像カラーカメラと異なる点は、ハイライト画質選択回路、ハイライト画質制御回路にある。
【００６９】
図１２は、ハイライト画質選択回路及び緑色成分に対応するハイライト画質制御回路の構成を示す図である。
なお、ここでは、緑色成分に対応するハイライト画質制御回路について説明するが、赤色成分、青色成分に対応するハイライト画質制御回路の構成についても同様の構成が採用されている。
【００７０】
同図に示すように、上述の第１の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラのハイライト画質選択回路及びハイライト画質制御回路と異なる点は、ハイライト画質選択回路５１にスライスレベルが設定されていることと、ハイライト画質制御回路５２ａに、上下部スライス回路６１が設けられていることにある。
【００７１】
ここでは、ハイライト画質選択回路５１に設定されるスライスレベルは、各色成分の撮像信号に対して共通の値が設定されているものとする。
なお、ハイライト画質選択回路５１に設定されるスライスレベルは、被写体の種類に応じて、自由に設定することができるものとする。
【００７２】
上下部スライス回路６１は、ハイライト画質選択回路５１に設定されたスライスレベルに基づいて、増幅回路３２から出力されるＫｎｅｅ点より上部の撮像信号の上部及び下部をスライスする。
【００７３】
次に、このように構成されたハイライト画質制御回路５２の動作について説明する。
増幅回路３２から出力されたＫｎｅｅ点より上部の撮像信号は、ハイライト画質選択回路５１に設定された各色成分に対して共通のスライスレベルに基づいて、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号の上部及び下部がスライスされて出力される。
【００７４】
そして、合成回路３４により上下部スライス回路６１から出力されたＫｎｅｅ点より上部の撮像信号と上部スライス回路３１から出力されたＫｎｅｅ点より下部の撮像信号とを合成して出力する。
【００７５】
図１３は、合成回路３４から出力される出力信号を示す図である。
同図においては、室内から窓の外の風景を撮像した場合において、窓の外からの入力光量のうち、被写体を撮像するために有効な光量にハイライト画質選択回路５１に設定されるスライスレベルを設定した例を示している。これにより、被写体のコントラストを向上させることができる。
【００７６】
従って、本実施の形態の固体撮像カラーカメラによれば、上下部スライス回路６１によって、特定のＫｎｅｅ点より上部の撮像信号を強調することができるので、被写体を鮮明に撮像することができる。
【００７７】
なお、上述の実施の形態の説明においては、カラーカメラについて説明したが、白黒カメラにも適用することができる。
また、上述の実施の形態の説明においては、上下部スライド回路６１により、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号の一部を強調する場合について説明したが、ハイライト画質選択回路５１に設定される増幅係数を各色成分ごとに変えることにより、被写体の種類に応じて特定の色成分を強調することができる。
【００７８】
図１４は、色信号とコントラストとを強調した場合の撮像信号を示す図である。
この場合、ハイライト画質選択回路５１に設定される増幅係数を青色、赤色、緑色の撮像信号の順に大きくなるように設定し、スライスレベルは、各色成分に共通の値を設定する。
【００７９】
図１５は、色信号のみを強調した場合の撮像信号を示す図である。
この場合、ハイライト画質選択回路５１に設定される増幅係数を青色、赤色、緑色成分の撮像信号が順に大きくなるように設定し、スライスレベルは、設定されない。
＜第３の実施の形態＞
図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラの構成を示す図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００８０】
上述の第１の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラと本実施の形態に係る固体撮像カラーカメラと異なる点は、ハイライト輪郭強調回路６５を設けたことにある。
【００８１】
このハイライト輪郭強調回路６５は、プロセスアンプ１８ａ〜１８ｃから出力される撮像信号のうち、Ｋｎｅｅ点より上部の撮像信号を特定の周波数成分を強調することにより、鮮明な画像を得るものである。
【００８２】
このハイライト輪郭強調回路６５は、垂直、水平の広域フィルタを含み、図１７に示すように、広域成分を強調して、原信号に加算して出力することにより行なわれる。図１８は、このような広域成分の強調を行なうための回路構成例を示す図である。
【００８３】
例えば、垂直方向の輪郭強調を行なうには２水平期間（２Ｈ）〜３水平期間（３Ｈ）の遅延回路を用いて、遅延した信号と遅延していない信号との差信号を作り、垂直広域成分を取り出して原信号に加算することにより行なうことができる。
【００８４】
また、水平方向の輪郭強調を行なうには、特定の周波数帯域の信号の増幅度を大きくするアパーチャ回路により輪郭強調を行なうことができる。
したがって、本実施の形態の固体撮像カラーカメラによれば、ハイライト輪郭強調回路６５によって特定の周波数分を強調することにより、より鮮明な画像を得ることができる。
【００８５】
なお、本実施の形態においてはカラーカメラについて説明したが、白黒カメラにも適用することができる。
また、本実施の形態において述べた輪郭強調回路は、図１９に示すように、上述の第２の実施の形態において述べた固体撮像カラーカメラにも適用することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、ハイライト信号の色バランスの改善や、コントラストを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる固体撮像カラーカメラの構成を示す図である。
【図２】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラのハイライト画質制御回路の構成を示す図である。
【図３】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラのＣＣＤに印加されるパルスを説明するための図である。
【図４】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラの垂直ＣＣＤ（ＶＣＣＤ）と感光画素の一画素との断面を示す図である。
【図５】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラのＣＣＤの各タイミングにおける信号電荷の蓄積状態を示すポテンシャル図である。
【図６】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラのＣＣＤから出力される撮像信号の光電変換特性を示す図である。
【図７】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラの各色成分の撮像信号を示す図である。
【図８】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラのハイライト画質制御回路から出力される各色成分の撮像信号を示す図である。
【図９】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラの変形例を示す図である。
【図１０】同第１の実施の形態における固体撮像カラーカメラの出力信号を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラの構成を示す図である。
【図１２】同第２の実施の形態における固体撮像カラーカメラのハイライト画質制御回路及びハイライト画質選択回路の構成を示す図である。
【図１３】同第２の実施の形態における個体撮像カラーカメラの撮像信号を示す図である。
【図１４】色信号とコントラストとを強調した場合の撮像信号を示す図である。
【図１５】色信号のみを強調した場合の撮像信号を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラの構成を示す図である。
【図１７】同第３の実施の形態における固体撮像カラーカメラにおけるハイライト輪郭強調回路の出力を示す図である。
【図１８】同第３の実施の形態におけるハイライト輪郭強調回路の回路構成を説明するための図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る固体撮像カラーカメラの変形例を示す図である。
【図２０】従来のビデオカメラに用いられるインターライン転送型ＣＣＤ撮像素子（ＩＴ−ＣＣＤ）の配置構成を示す図である。
【図２１】光電変換部Ｃでの信号電荷Ｑｃの蓄積動作を示す図である。
【符号の説明】
１０…レンズ、
１１…プリズム、
１２ａ〜１２ｃ…ＣＣＤ、
１３…同期パルス発生回路、
１４…光電変換時間制御回路、
１５…ドライバ、
１６ａ〜１６ｃ…プリアンプ、
１７ａ〜１７ｃ…ハイライト画質制御回路、
１８ａ〜１８ｃ…プロセスアンプ、
１９…カラーエンコーダ、
２０…ハイライト画質選択回路、
３０…下部スライス回路、
３１…上部スライス回路、
３２…増幅回路、
３３…合成回路、
４１…色分離回路、
５１…ハイライト画質選択回路、
５２ａ〜５２ｃ…ハイライト画質制御回路、
６１…上下部スライス回路、
６５…ハイライト輪郭強調回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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