JPH0244872A - 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】 （発明の目的） （産業上の利用分野〉 この本発明は画像を電気信号に変換する固体撮像装置に
関するものである。

（従来の技術） 従来の固体＠像装置（以下銀像装置と称ず。）の構成を
第３図に示す。光学系を通して入力した画像は固体撮像
素子（以下撮像素子と称す。）で電気信号は変換され、
撮像素子からの出力はその後、所定の信号処理を経て影
像信号となる。

この時、撮像素子は長時間の動作、及び周囲温度により
撮像素子自体の温度が上昇する。この温度上昇により撮
像素子で発生する暗電流、固定パターンノイズによる雑
音か著しく増加し、画質を劣化させる。このため従来、
撮像素子の周辺に温度センサーを設け、ここで検出され
る湿度が撮像素子で発生ずる雑音が画質に対して問題と
ならない基準温度以上になった場合に踊像素子を冷却す
ることにより、必要とする画質を実現していた。

この場合、温度センサーか実際の撮像素子のチップ上に
配置されていないため、撮像素子自体の動作状態にお（
プる温度を検出してはいない。

この温度セン１）−−か検知する温度は銀像装置全体の
平均的な温度を検知している。一方、撮像素子自体の温
度は撮像素子自体で発生ずる熱の他に近接する駆動回路
及び仙の回路での発熱等の影響を受けるため温度センサ
ーで検出される温度とは異なる。このため温度センサー
の配置する位置、及び動作させる外部環境等により温度
センサーでの検出温度と実際の撮像素子自体の温度が著
しく異なる場合があり、常に一定の画質が得られないと
いう問題点がある。

（発明が解決しようとする課題） 従来の技術では撮像素子自体の温度検出を行なっていな
いため撮像装置内での温度センサーの配置位置及び動作
時の外部環境により、温度センサーの検出温度と実際の
撮像素子自体の温度が著しく異なる場合があり、この検
出温度で制御する冷却では常に一定の画質か得られない
という問題点がある。

本発明では撮像素子チップ上に温度検出部を設けており
、この検出温度で制御して撮像素子の冷却を行なうため
、いかなる動作状況においても撮像素子の温度を一定に
保ち雑音を一定以下に抑えることが可能でおる。これに
より常に一定の良好な画質の映像信号を得る固体撮像装
置を１：？供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は瞳像素子のチップ上に設りた温度検出手段と、
この温度検出手段の出力信号に応じて撮像素子の温度を
制御する冷却手段を具備する固体撮像装置を提供する。

（作　用） 本発明を構成する撮像素子のデツプ上に設けた温度検出
手段はいかなる状況においても撮像素子自体の温度を検
出する。

もう一つの構成要素でおる冷却手段においては温度検出
手段の出力に応じて撮像素子を冷却し、撮像素子の温度
を一定温度以下に保つ。

（実施例） 第１の実施例 本発明の一実施例を第１図に示す。ここではＣＣＤ型固
体撮像素子（以下ＣＣＤと称す。）について説明する。

光学系１を通してＣ０Ｄ２に入力される画像はＣ０Ｄ２
において電気信号に変換され出力される。

ここで出力された信号は信号処理回路４に送られると同
時にＬＰＦ５に入力される。ｌ　ＰＦ５に入力された信
号はＣＯＤ出力に含まれる水平転送周波数成分を除去し
た後、ＯＢ（オプティカルブラック）部サンプルホール
ド回路６とＣＣＤ２の受光フォトダイオード信号が出力
されない空送り部分をサンプルホールドする空送り部サ
ンプルホールド回路７に別々に人力し、ｏＢ部部サンプ
ルオールド出力遅延し、空送り部サンプルオールド出力
と位相を合わせた後、空送り部ＯＢ部出力より減算する
。ここで得られる出力差電圧は大部分が受光フォトダイ
オードで発生する暗電流成分であり、温度依存性かある
。

この性質を利用してＣＣＤ２を十分な画質を確保して動
作させることができる温度に対応する電圧を基準電圧に
設定する。

そして得られた差電圧と基準電圧とをコンパレータ９て
比較し差電圧が基準電圧よりも大きい場合には冷却装置
３の冷却装置の冷却を強めるように制御し、差電圧が基
準電圧以下の場合には一定の電圧を保つように冷却装置
３を制御する。

このようにすることによりＣＣＤ２を常に一定温度に保
つことにより安定した良質な映像を１ｑることができる
。

本実施例ではＣＣＤ型固体撮像素子について説明したか
、ＭＯ３型固体陥像素子、ＣＰＤ型固体撮像素子に適用
することもできる。

第２の実施例 本発明の他の一実施例を第２図に示づ。ここではＣＣＤ
型固体撮像素子（以下ＣＣＤと称づ−０）について説明
する。

光学系より入力された画像はＣＣＤ　１２において電気
信号に変換され、信号処理回路１４を経て映像信号とな
る。

一定ＣＣＤ１２チップ上に撮像素子ＣＣＤ　１２とは別
にＰｍ接合を形成する。このＰｍ接合に定電流を流して
おき、Ｐｍ接合の電圧を検知する。この電圧は温度依存
性がある。従ってこの検出電圧変化により温度変化を検
出する。この性質を利用してＣＣＤ１２で十分な画質が
確保できる温度に対応する基準電圧と設定する。以下実
施例１と同様にＰｍ接合で検出した電圧と基準電圧との
比較をコンパレータ１６で行ない、その結果検出電圧か
基準電圧よりも大きい場合には冷却装置の冷却を強める
制御を行ない、検出電圧が基準電圧以下の場合には一定
の温度を保つように冷却装置を制御する。

本実施例ではＣＣＤ型固体眼像素子について説明したが
ＭＯ３型固体撮像素子、ＣＰＤ型固体撮像素子に適用す
ることもできる。

（発明の効果〕 以上のように本発明によればＣＣＤを常に一定の温度に
保ち、安定した良質の映像を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明筒１の実施例を示ず図、第２図は第２の
実施例２を示す図、第３図は従来例を示ず図でおる。 １、１１．２１・・・光学系、 ２．１２・・・ＣＣＤ。 ２２・・・撮像素子、 ３、　１３．２３・・・冷却装置、 ９、　１６．２６・・・コンパレータ、１５・・・Ｐｍ
接合、 １０、１７・・・基準電圧設定回路、 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　松山光之

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子のチップ上に設けた温度検出手段と
   、この温度検出手段の出力信号に応じて固体撮像素子の
   温度を制御する冷却手段とを備えたことを特徴とする固
   体撮像装置。
2. （２）温度検出手段は受光フォトダイオードを遮光した
   オプティカル部分を用いたことを特徴とする請求項１記
   載の固体撮像装置。
3. （３）温度検出手段は固体撮像素子と同一チップ上に形
   成したＰｍ接合を用いたことを特徴とする請求項１記載
   の固体撮像装置。