JPS61284183A - Solid-state image pickup device with shutter function - Google Patents

Solid-state image pickup device with shutter function

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Publication number
JPS61284183A
JPS61284183A JP60125773A JP12577385A JPS61284183A JP S61284183 A JPS61284183 A JP S61284183A JP 60125773 A JP60125773 A JP 60125773A JP 12577385 A JP12577385 A JP 12577385A JP S61284183 A JPS61284183 A JP S61284183A
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JP
Japan
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charge
memory
field
transfer
odd
Prior art date
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Pending
Application number
JP60125773A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kawahara
河原 厚
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Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61284183A publication Critical patent/JPS61284183A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize an ultrahigh-speed shutter function by a solid-state image pickup element itself to obtain still pictures of high resolution and high quality by using the image pickup element having two memory functions to perform the shutter control operation of 2:1 interlace scanning. CONSTITUTION:The electric charge of odd photodetector arrays 2a, 2b... as odd fields in a light reception electric charge generating part 1 is transferred to a memory 5 by a means 4 and is transferred to a memory 7 by a means 6. The electric charge of even photodetector arrays 3a, 3b... as even fields is transferred to the memory 5 and is transferred to the memory 7. The signal charge of odd and even fields are discharged from the memory 7 by an output means 8. In this case, odd/even photodetector arrays are switched and selected for the purpose of realizing 2:1 interlace scanning to execute the high-speed shutter function.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、フィルム及び機械的シャッター等の遮光機構
を使用しないシャッター機能を有する固体撮像装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a solid-state imaging device having a shutter function that does not use a film or a light shielding mechanism such as a mechanical shutter.

(発明の背景) 従来、固体撮像素子はその駆動によりシャッター機能を
電子的に実現すること、即ち電子シャッターが可能であ
るが、電子シャッターでは静止画像を搬影する場合、特
に高速シャッターを用いて高速で動く被写体の静止画像
を解像度良く敵影することができないため、固体搬像素
子を使用した電子スチルカメラにあっては、メカニカル
シャッターと組合わせて使用している。
(Background of the Invention) Conventionally, a solid-state image sensor has been capable of electronically realizing a shutter function by driving it, that is, an electronic shutter. Since it is not possible to capture a still image of a subject moving at high speed with high resolution, electronic still cameras using solid-state image carriers are used in combination with a mechanical shutter.

このように固体撮像素子とメカニカルシャッターとを組
合わせて使用する理由を更に詳細に説明すると、従来よ
り固体搬像素子はテレビビジョン走査方式として知られ
た2:1インターレース走査で信号電荷を転送読出しす
る駆動方式を採用してあり、この駆動方式でビデオカメ
ラのように動画を撮影する場合には大きな支障はないが
、電子スチルカメラのように静止画、特に高速で動く被
写体を電子シャッターにより解像度良く撮影する場合に
、ブした画像となってしまう。
To explain in more detail the reason why a solid-state imaging device and a mechanical shutter are used in combination in this way, solid-state imaging devices have conventionally transferred and read out signal charges using 2:1 interlaced scanning, known as the television vision scanning method. This drive method does not cause any major problems when shooting moving images like a video camera, but when shooting still images, especially objects that move at high speed, like an electronic still camera, the resolution of the electronic shutter is lower. When taking a good photo, the image becomes blurry.

即ち、高画質を得るためには、奇数フィールドと偶数フ
ィールドでなる2フィールド分の信号で1フレ一ム画像
を得る必要があるが、固体搬像素子をテレビ方式で駆動
した場合、奇数フィールドの信号を得てから偶数フィー
ルドの信号を得るまでの時間差が例えば1/60sec
と大きくなり、動きの速い被写体の場合、被写体の線が
フィールド信号の時間遅れによって二重になってプした
静止画像となってしまう。
In other words, in order to obtain high image quality, it is necessary to obtain one frame image with signals for two fields consisting of an odd field and an even field. However, when a solid-state image carrier is driven using the television method, the odd field For example, the time difference between obtaining a signal and obtaining an even field signal is 1/60 sec.
In the case of a fast-moving subject, the lines of the subject are doubled due to the time delay of the field signal, resulting in a still image.

このブレを防止するためには、1フィールド信号のみを
得て、このフィールド信号を2回使用してフレーム信号
とするフィールド/フレーム変換を行なえば良い。しか
し、1フィールド信号を2回使用したフレーム画像では
高解像度で高画質の静止画像を得ることはできない。
In order to prevent this blurring, it is sufficient to obtain only one field signal and perform field/frame conversion to convert the field signal into a frame signal by using this field signal twice. However, it is not possible to obtain a high-resolution, high-quality still image with a frame image in which one field signal is used twice.

そのため従来は、固体撮像素子の前面にメカニカルシャ
ッターを設け、メカニカルシャッターの開閉制御による
露光量の制御で高速シャッターを実現するものが提案さ
れている。
Therefore, conventionally, it has been proposed to provide a mechanical shutter in front of a solid-state image sensor and realize a high-speed shutter by controlling the exposure amount by controlling the opening and closing of the mechanical shutter.

即ち、メカニカルシャッターを開いて固体搬像素子の全
画素を露光して1フレ一ム分の信号電荷を生成させ、メ
カニカルシャッターを閉じてから全画素の信号電荷を保
存させつつ、まず奇数フィールドの転送読出しを行ない
、続いて偶数フィールドの転送読出しを行なって1フレ
ームの画像を得るようにしいてる。
That is, the mechanical shutter is opened to expose all pixels of the solid-state imager to generate signal charges for one frame, and after the mechanical shutter is closed, the signal charges of all pixels are stored, and the odd field is first exposed. Transfer reading is performed, and then even-numbered field transfer reading is performed to obtain one frame of image.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来のメカニカルシャッター
と固体撮像素子を使用した搬像装置にあっては、シャッ
ター動作による機械的な振動で画像のブレが起き易く、
また、音声を同時に記録する機能を備えた電子スチルカ
メラにあっては、シャッターの大きな作動音が問題にな
る。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional image carrier using a mechanical shutter and a solid-state image sensor, image blurring is likely to occur due to mechanical vibration caused by shutter operation.
Furthermore, in electronic still cameras that have the function of simultaneously recording audio, the loud operating noise of the shutter becomes a problem.

更に、固体搬像素子ではモアレを防止するために通常光
学的なローパスフィルタを使用しているため、メカニカ
ルシャッターを固体撮像素子の受光面の直前に配置させ
ることができず、シャッター効率が下がってしまい高速
シャッターには限界があったと同時にスペースも必要と
し、小型化の障害となっていた。
Furthermore, since solid-state imaging devices usually use an optical low-pass filter to prevent moiré, it is not possible to place a mechanical shutter just in front of the light-receiving surface of the solid-state imaging device, which reduces shutter efficiency. However, high-speed shutters had their limitations and required space, which was an obstacle to miniaturization.

(発明の目的) 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、メカニカルシャッターが不要で且つ高解像度で高
画質の静止画が得られる高速シャッター動作までも可能
とするシャッター機能を有する固体搬像装置を提供する
ことを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of these conventional problems, and provides a shutter that does not require a mechanical shutter and is capable of high-speed shutter operation that allows high-resolution, high-quality still images to be obtained. The purpose of the present invention is to provide a solid-state image transfer device having the following functions.

(発明の概要) この目的を達成するため本発明にあっては、固体搬像素
子自体に、2:1インターレース走査で1qられる1フ
ィールド分の転送電荷を順次蓄積する第1及び第2の電
荷蓄積部を設け、露光時間への到達で、まず奇数(第1
)フィールドの受光発生電荷を第1の電荷蓄積部を経由
して第2の電荷蓄積部へ転送し、奇数フィールドの信号
電荷の第2の電荷蓄積部への転送が完了したタイミング
で偶数(第2)フィールドの受光発生電荷を第1の電荷
蓄積部へ転送させ、受光電荷発生部からの第1フイール
ドと第2フイールドの電荷転送の空き時間を2回分の電
荷転送時間に相当する極く短い時間に押えて高速シャッ
ター動作であっても静止画像のブレが起きないようにし
たものである。
(Summary of the Invention) In order to achieve this object, the present invention provides first and second charges that sequentially accumulate transfer charges for one field, which is 1q in 2:1 interlaced scanning, in the solid-state image carrier itself. A storage section is provided, and when the exposure time is reached, the odd number (first
) fields are transferred to the second charge storage section via the first charge storage section, and at the timing when the transfer of the signal charges of the odd field to the second charge storage section is completed, the even number ( 2) The light-receiving generated charge of the field is transferred to the first charge storage section, and the idle time for charge transfer between the first field and the second field from the light-receiving charge generation section is extremely short, which corresponds to the charge transfer time of two times. This prevents blurring of still images even when the shutter is operated at high speed due to time constraints.

(実施例) 第1図は本発明で用いられる固体撮像素子を機能ブロッ
クで示した説明図である。
(Example) FIG. 1 is an explanatory diagram showing a solid-state image sensor used in the present invention in functional blocks.

まず構成を説明すると、1は被写体からの光を受けて電
荷を発生する受光電荷発生部であり、発生した電荷を保
持する機能も合わせて持っている。
First, the configuration will be explained. Reference numeral 1 denotes a light-receiving charge generating section that generates charges upon receiving light from an object, and also has a function of holding the generated charges.

この受光電荷発生部1は、二次元配列された複数の受光
素子列より成る奇数番目の受光素子列2a。
The light-receiving charge generating section 1 is an odd-numbered light-receiving element row 2a that is composed of a plurality of two-dimensionally arranged light-receiving element rows.

2b、2c、−・・と、偶数番目の受光素子列3a。2b, 2c, . . . and even-numbered light receiving element rows 3a.

3b 、 3c 、・・・が交互に順次配置されている
3b, 3c, . . . are arranged alternately in sequence.

4は第1の電荷転送手段であり、テレビジョン方式に於
ける2:1インタレース走査を実現するため、受光電荷
発生部1に於ける奇数番目と偶数番目の受光素子列、例
えば受光素子列2a、3aを切換選択し、そのうちの一
方の受光素子列で得られた信号電荷を次段に設けた第1
のメモリ5に転送する。この第1のメモリ5に続いては
第2の電荷転送手段6が設けられ、第1のメモリ5に蓄
積された奇数番目、または偶数番目の信号電荷を第2の
メモリ7に転送する。
4 is a first charge transfer means, and in order to realize 2:1 interlaced scanning in the television system, odd-numbered and even-numbered light-receiving element rows in the light-receiving charge generation section 1, for example, a light-receiving element row. 2a and 3a, and the signal charge obtained by one of the light receiving element rows is transferred to the first stage provided in the next stage.
The data is transferred to the memory 5 of. A second charge transfer means 6 is provided following the first memory 5, and transfers the odd or even signal charges accumulated in the first memory 5 to the second memory 7.

ここで第1のメモリ5及び第2のメモリ7は、受光電荷
発生部1に於ける奇数番目の受光素子列または偶数番目
の受光素子列の信号電荷の数に対応した1フィールド分
の信号電荷の蓄積容量を有する。
Here, the first memory 5 and the second memory 7 store signal charges for one field corresponding to the number of signal charges of odd-numbered light-receiving element rows or even-numbered light-receiving element rows in the light-receiving charge generation section 1. storage capacity.

更に第2のメモリ7には信号出力手段8が接続され、第
2のメモリ7の内容を時系列信号とじて外部に取出すこ
とができる。
Furthermore, a signal output means 8 is connected to the second memory 7, so that the contents of the second memory 7 can be taken out as a time-series signal.

尚、第1図では第1及び第2の電荷転送手段4゜6の転
送時間を短くするために並列転送としているが、時系列
的な直列転送であっても良い。
In FIG. 1, parallel transfer is used to shorten the transfer time of the first and second charge transfer means 4.6, but time-series serial transfer may also be used.

第2図は第1図にブロックで示した機能を有する本発明
で使用する固体搬像素子のシャッター制御動作を示した
フローチャートでおる。
FIG. 2 is a flowchart showing the shutter control operation of the solid-state image carrier used in the present invention, which has the functions shown in blocks in FIG. 1.

−コマ分の暗影のため、電子スチルカメラのシャッター
レリーズが行なわれると、第2図のフローチャートに示
すシャッター制御動作が開始され、まずブロック9,1
0.11に示すtd時間に亘って、受光電荷発生部1に
それまでに生じている不要電荷の排出を行なう。
- When the shutter of the electronic still camera is released due to the dark shadow for a frame, the shutter control operation shown in the flowchart of FIG. 2 is started, and first blocks 9 and 1
Over a td time of 0.11, unnecessary charges that have been generated in the light-receiving charge generating section 1 are discharged.

即ち、ブロック9で受光電荷発生部1に於ける奇数フィ
ールドとなる奇数番目の受光素子列2a。
That is, in block 9, the odd-numbered light-receiving element array 2a constitutes an odd-numbered field in the light-receiving charge generating section 1.

2b 、 2C、・・・の電荷が電荷転送手段4によっ
て第1のメモリ5に転送され、更に第2の電荷転送手段
6によってブロック10に示す様に第2のメモリ7に転
送される。続いてブロック11で受光電荷発生部1の偶
数フィールドとなる偶数番目の受光素子列3a、3b、
3c、・・・の電荷が電荷転送手段4によって第1のメ
モリ5に転送され、更に第2の電荷転送手段6によって
ブロック12に示す様に第2のメモリ7に転送する。ブ
ロック10で先に第2のメモリ7に転送された奇数フィ
ールドの電荷は、信号出力手段8によって偶数フィール
ドの信号電荷が転送されるまでに外部に排出され、更に
ブロック12で第2のメモリ7に転送された偶数フィー
ルドの電荷も、信号出力手段8によって外部に排出され
る。
The charges 2b, 2C, . Subsequently, in block 11, even-numbered light-receiving element rows 3a, 3b,
3c, . The odd field charges previously transferred to the second memory 7 in block 10 are discharged to the outside before the even field signal charges are transferred by the signal output means 8. The even field charges transferred to are also discharged to the outside by the signal output means 8.

一方、奇数フィールドの露光は、プロ・ツク9に示す第
1のメモリ5への転送時点から始まっており、一方、偶
数フィールドについては、ブロック11の第1のメモリ
5への転送時点から開始され、それぞれ受光電荷発生部
1に於ける奇数フィールド及び偶数フィールドで露光時
間の経過に応じた受光電荷の生成が行なわれる。
On the other hand, exposure of odd fields starts from the time of transfer to the first memory 5 shown in block 9, while for even fields, exposure starts from the time of transfer to the first memory 5 of block 11. , light-receiving charges are generated in accordance with the elapse of exposure time in odd-numbered fields and even-numbered fields in the light-receiving charge generating section 1, respectively.

従って、奇数フィールドの露光開始と偶数フィールドの
露光開始の間には、遅れ時間tdを生ずることになるた
め、ブロック9及び11に示す第1のメモリ5の電荷転
送はできる限り高速とし、且つ転送タイミングの遅れ時
間td@最少限に押えなければならない。
Therefore, a delay time td occurs between the start of exposure of odd-numbered fields and the start of exposure of even-numbered fields, so the charge transfer of the first memory 5 shown in blocks 9 and 11 is made as fast as possible Timing delay time td must be kept to a minimum.

次に判別ブロック13では固体搬像素子への露光が別途
設けられた測光手段により適正露光量に達したか否かを
判別してあり、適正露光量に達すると、ブロック14以
降に示す2回目の電荷転送が実行される。
Next, in determination block 13, it is determined whether or not the exposure to the solid-state image element has reached the appropriate exposure amount using a separately provided photometry means.When the appropriate exposure amount is reached, the second exposure shown in blocks 14 onward is performed. charge transfer is performed.

即ち、ブロック14で最初に露光が開始された受光電荷
発生部1の奇数フィールドを与える受光素子列2a、2
b、2c、・・・で発生した電荷を第1の電荷転送手段
4によって第1のメモリ5に転送する。この第」のメモ
リ5への転送時点で奇数フィールドの露光が終了し、露
光時間te1が得られる。続いてブロック14で第1の
メモリ5に転送された奇数フィールドの電荷を更に第2
の電荷転送手段6によって第2のメモリ7に転送する。
That is, the light receiving element rows 2a, 2 which provide the odd field of the light receiving charge generating section 1 whose exposure was first started in block 14
The charges generated at points b, 2c, . . . are transferred to the first memory 5 by the first charge transfer means 4. At the time of the transfer to the "th" memory 5, the exposure of the odd field is completed, and the exposure time te1 is obtained. Next, in block 14, the odd field charges transferred to the first memory 5 are further transferred to the second memory 5.
The charge transfer means 6 transfers the charge to the second memory 7.

続いてブロック16で受光電荷発生部1における偶数フ
ィールドを与える偶数番目の受光素子列3a、3b、3
c、・・・の発生電荷を第1の電荷転送発生手段4によ
って第1のメモリ5に転送する。
Next, in block 16, even-numbered light-receiving element arrays 3a, 3b, 3 that provide an even field in the light-receiving charge generating section 1 are arranged.
The generated charges of c, . . . are transferred to the first memory 5 by the first charge transfer generating means 4.

この転送時点で偶数フィールドの露光が終了し、奇数フ
ィールドの転送とタイミングを合わせることで偶数フィ
ールドについても同じ露光時間te2が得られる。
At the time of this transfer, the exposure of the even field is completed, and by matching the timing with the transfer of the odd field, the same exposure time te2 can be obtained for the even field.

続いてブロック17で第2のメモリ7に蓄積されている
奇数フィールドの電荷を信号出力手段8によって時系列
的に外部に出力する奇数フィールド出力を行ない、奇数
フィールド出力が終了したらブロック18に進み、第2
の転送手段6により第1のメモリ5に蓄積している偶数
フィールドの電荷を第2のメモリ7に転送し、次のブロ
ック19で信号出力手段8により時系列的に偶数フィー
ルドの出力を行ない敵影動作を終了する。
Next, in block 17, odd field output is performed in which the odd field charges stored in the second memory 7 are outputted to the outside in time series by the signal output means 8, and when the odd field output is completed, the process proceeds to block 18. Second
The transfer means 6 transfers the even field charges accumulated in the first memory 5 to the second memory 7, and in the next block 19, the signal output means 8 outputs the even field charges in time series. End the shadow action.

この様な第1図に示す電荷転送と電荷蓄積の機能を持ち
、且つ第2図に示したシャッター制御機能を有する固体
@機素子であれば、どの様な固体搬像素子であっても本
発明に使用することができ、例えばCODを例にとると
、フレームインターライン転送CODが使用できる。ま
た多層構造の固体搬像素子であれば表面層となる第1層
が受光電荷発生部1となり、次の第2層が第1及び第2
のメモリ5,7としたものが考えられる。
As long as it has the charge transfer and charge storage functions shown in Figure 1 and the shutter control function shown in Figure 2, any solid-state image carrier can be used. For example, taking COD as an example, frame interline transfer COD can be used. In addition, in the case of a solid-state image carrier with a multilayer structure, the first layer serving as the surface layer becomes the light-receiving charge generating section 1, and the next second layer serves as the first and second layer.
It is conceivable that the memories 5 and 7 are used as the memories 5 and 7.

第3図は第1,2図の実施例で明らかにした本発明のシ
ャッター機能を有する固体搬像装置に適用できる固体撮
像素子としてのフレームインターライン転送CODの概
略を示した説明図であり、第1図に対応する部分に同一
符号を付して示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a frame interline transfer COD as a solid-state imaging device that can be applied to the solid-state image pickup device having a shutter function of the present invention as clarified in the embodiments of FIGS. 1 and 2. Components corresponding to those in FIG. 1 are shown with the same reference numerals.

この第3図に示すフレームインターライン転送CODの
場合には、奇数フィールドの受光素子列2a〜2C及び
偶数フィールドの受光素子列3a〜3Cから第1のメモ
リ58〜5Cとなる垂直転送部への転送所要時間は数マ
イクロ秒であり、また第1のメモリ5a〜5Cとから第
2のメモリ7a〜7Cへの転送所要時間は数十マイクロ
秒とすることが可能であり、この結果、第2図のフロー
チャートで与える奇数フィールドと偶数フィールドの遅
れ時間tdは極く短く、1/10000秒以上の高速シ
ャッター動作も実現することができる。
In the case of the frame interline transfer COD shown in FIG. 3, the data is transferred from the odd field light receiving element rows 2a to 2C and the even field light receiving element rows 3a to 3C to the vertical transfer section which becomes the first memory 58 to 5C. The time required for transfer is several microseconds, and the time required for transfer from the first memories 5a to 5C to the second memories 7a to 7C can be several tens of microseconds. The delay time td between odd and even fields given in the flowchart in the figure is extremely short, and a high-speed shutter operation of 1/10000 seconds or more can be realized.

第4図は第3図のフレームインターライン転送CODに
ついて第2図に示したシャッター制御動作を行なった時
のレリーズパルス、転送パルス及び外部出力パルスを示
したタイムチャートであり、レリーズパルスφ1が得ら
れた後に転送パルスφ2によって奇数フィールドの不要
電荷を排出するための第1のメモリへの電荷転送が行な
われる。
FIG. 4 is a time chart showing the release pulse, transfer pulse, and external output pulse when the shutter control operation shown in FIG. 2 is performed for the frame interline transfer COD in FIG. After that, charge transfer to the first memory is performed by transfer pulse φ2 to discharge unnecessary charges in the odd field.

続いて転送パルスφ4によって不要電荷の第2メモリ7
への転送及び出力パルスによる第2のメモリ7からの排
出が行なわれる。転送パルスφ4による第2のメモリ7
への転送が完了すると、転送パルスφ3による奇数フィ
ールドの不要電荷の排出が同様に開始される。
Subsequently, the transfer pulse φ4 transfers unnecessary charges to the second memory 7.
The data is transferred to the second memory 7 and discharged from the second memory 7 by an output pulse. Second memory 7 by transfer pulse φ4
When the transfer to is completed, the discharge of unnecessary charges in the odd field by the transfer pulse φ3 is similarly started.

このため、奇数フィールドについては転送パルスφ2に
よる転送時点から露光が開始され、一方、偶数フィール
ドについては遅れ時間td後の転送パルスφ3による転
送時点から露光が開始される。
Therefore, for odd-numbered fields, exposure is started from the time of transfer by transfer pulse φ2, while for even-numbered fields, exposure is started from the time of transfer by transfer pulse φ3 after delay time td.

尚、露光中であっても、転送パルスφ4及び出力パルス
φ5はそのまま出されている。最初に露光を開始した奇
数フィールドについて適正露光量が得られる露光時間t
elが経過すると、再び転送パルスφ2が出されて奇数
フィールドの電荷を第1のメモリ5に転送し、続いて転
送パルスφ4により第1のメモリ5から第2のメモリ7
に転送し、この転送終了後に転送パルスφ3が発生して
偶数フィールドの電荷を第1のメモリ5に転送する。
Note that even during exposure, the transfer pulse φ4 and the output pulse φ5 are output as they are. Exposure time t for obtaining the appropriate exposure amount for the odd field where exposure is first started
When el has elapsed, a transfer pulse φ2 is issued again to transfer the odd field charges to the first memory 5, and then a transfer pulse φ4 transfers the charges from the first memory 5 to the second memory 7.
After this transfer is completed, a transfer pulse φ3 is generated to transfer the even field charges to the first memory 5.

続いて出力パルスφ5により、第2のメモリ7から奇数
フィールドの信号電荷の外部への取り出しが行なわれ、
更に第1のメモリ5から第2のメモリ7に転送パルスφ
4によって偶数フィールドの電荷が転送され、最終的に
出力パルスφ5によって第2のメモリ7から偶数フィー
ルドの信号電荷が外部に取り出される。
Subsequently, the signal charge of the odd field is taken out from the second memory 7 by the output pulse φ5,
Furthermore, a transfer pulse φ is transferred from the first memory 5 to the second memory 7.
4, the even field charges are transferred, and finally the even field signal charges are taken out from the second memory 7 by the output pulse φ5.

尚、第4図のタイムチャートは第1のメモリ5から第2
のメモリ7への転送に複数の転送パルスφ4を使用して
いるが、第1のメモリ5と第2のメモリ7が画素単位で
隣接配置された構造でおれば、1個のパルスで転送を行
なうことができる。
Incidentally, the time chart in FIG.
A plurality of transfer pulses φ4 are used to transfer data to the memory 7, but if the first memory 5 and the second memory 7 are arranged adjacently in pixel units, transfer can be performed with one pulse. can be done.

更に第4図のタイムチャートに示す転送パルスφ2〜φ
4は第3図のフレームインクライン転送CODの駆動パ
ルスとの対応を取ると、転送パルスφ2.φ3は受光部
から垂直転送CODへの転送パルスに相当し、転送パル
スφ4は垂直転送CODの転送パルスに相当し、更に出
力パルスφ5は水平転送CODの転送パルスに相当する
Furthermore, the transfer pulses φ2 to φ shown in the time chart of FIG.
4 corresponds to the drive pulse of the frame incline transfer COD in FIG. 3, the transfer pulse φ2. φ3 corresponds to a transfer pulse from the light receiving section to the vertical transfer COD, transfer pulse φ4 corresponds to a transfer pulse for the vertical transfer COD, and output pulse φ5 corresponds to a transfer pulse for the horizontal transfer COD.

本発明では、第1メモリ5から第2メモリ7への電荷構
造と偶数番目の受光列3から第1メモリ5への転送が順
次行なわれるものとしたが、これは素子によっては同時
並列的に行なってもさしつかえなく、これにより転送タ
イミングの遅れtdは更に短くすることができる。
In the present invention, the charge structure from the first memory 5 to the second memory 7 and the transfer from the even-numbered light receiving column 3 to the first memory 5 are performed sequentially, but depending on the element, this may be done simultaneously in parallel. There is no problem even if this is done, and the transfer timing delay td can be further shortened by this.

(発明の効果) 以上説明してきた様に本発明によれば、受光電荷発生部
における奇数フィールドと偶数フィールドのそれぞれに
対応した第1及び第2のメモリ機能を持つ固体搬像素子
を使用して2:1インタレース走査によるシャッター制
御動作を行なっているため、奇数フィールドと偶数フィ
ールドの露光時間のずれが極く短く、超高速のシャッタ
ー機能を固体撮像素子自体で実現して高解像度及び高画
質の静止画像を得ることができ、メカニカルシャッター
を併用した従来の比像装置で問題となった撮動による像
ブレやシャッター作動音の全くないシャッター機能を有
する固体搬像装置を実現することができる為、特に電子
スチルカメラの様な高速シャッター機能と高画質を両立
しなければならないもの、或いはシャッター機能と録音
機能を同時に作動させる必要のめるもの等に用いて大き
な効果を奏する。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, solid-state image carriers having first and second memory functions corresponding to odd fields and even fields in the light receiving charge generating section are used. Since the shutter control operation is performed using 2:1 interlace scanning, the difference in exposure time between odd and even fields is extremely short, and the solid-state image sensor itself realizes an ultra-high-speed shutter function, resulting in high resolution and high image quality. It is possible to realize a solid-state imaging device with a shutter function that can obtain still images, and eliminates image blur and shutter operation noise that were problems with conventional ratio imaging devices that also used a mechanical shutter. Therefore, it is particularly effective when used in devices such as electronic still cameras that require both high-speed shutter function and high image quality, or devices that require simultaneous operation of the shutter function and recording function.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明で用いる固体搬像素子の機能ブロックを
示した説明図、第2図は第1図の固体撮像素子を用いた
本発明のシャッター制御動作を示したフローチャート、
第3図は本発明で使用できるフレームインターライン転
送CODの概略説明図、第4図は第3図のフレームイン
ターライン転送CODに本発明のシャッター制御動作を
行なわせるパルス信号を示したタイムチャートである。 1:受光電荷発生部 2a、2b、2c :受光素子列(奇数フィールド)3
a、3b、3c :受光素子列(偶数フィールド〉4:
第1の電荷転送部 5:第1のメモリ 6:第2の電荷転送部 7:第2のメモリ 8:信号出力手段
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the functional blocks of the solid-state image sensor used in the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing the shutter control operation of the present invention using the solid-state image sensor of FIG.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a frame interline transfer COD that can be used in the present invention, and FIG. 4 is a time chart showing a pulse signal that causes the frame interline transfer COD of FIG. 3 to perform the shutter control operation of the present invention. be. 1: Light-receiving charge generation section 2a, 2b, 2c: Light-receiving element row (odd field) 3
a, 3b, 3c: Light receiving element row (even field) 4:
First charge transfer section 5: First memory 6: Second charge transfer section 7: Second memory 8: Signal output means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 2:1インタレース走査により奇数フィールド信号と偶
数フィールド信号を順次出力する撮像装置に於いて、 複数の受光画素を二次元配列した受光電荷発生部と、該
受光電荷発生部の信号電荷を各フィールド毎に転送する
第1の電荷転送手段と、該第1の電荷転送手段からの転
送電荷を蓄積する1フィールド分の蓄積容量を備えた第
1の電荷蓄積部と、該第1の電荷蓄積部の信号電荷を転
送する第2の電荷転送手段と、該第2の電荷転送手段か
らの転送電荷を蓄積する1フィールド分の蓄積容量を備
えた第2の電荷蓄積部と、該第2の電荷蓄積部から時系
列的に信号電荷に応じた信号をフィールド単位で順次出
力する信号出力手段とを備えた固体撮像素子と、 規定露光量に達したときに前記固体撮像素子の受光電荷
発生部で発生した奇数フィールドの信号電荷を前記第1
の電荷蓄積部を経由して前記第2の電荷蓄積部に転送し
、該奇数フィールドの信号電荷の第2の蓄積部への転送
完了後に受光電荷発生部で発生した偶数フィールドの信
号電荷を第1の電荷蓄積部に転送させる電子シャッター
制御手段とを設けたことを特徴とするシャッター機能を
有する固体撮像装置。
[Scope of Claims] An imaging device that sequentially outputs odd field signals and even field signals by 2:1 interlaced scanning includes: a light receiving charge generating section having a two-dimensional arrangement of a plurality of light receiving pixels; and the light receiving charge generating section. a first charge transfer means for transferring the signal charge for each field; a first charge storage section having a storage capacity for one field for accumulating the transfer charge from the first charge transfer means; a second charge transfer means for transferring the signal charges of the first charge accumulation section; a second charge accumulation section having a storage capacity for one field for accumulating the transferred charges from the second charge transfer means; , a signal output means for sequentially outputting a signal according to the signal charge from the second charge storage section in time series on a field-by-field basis; The odd field signal charges generated in the light receiving charge generating section of the first
The signal charges of the even field generated in the photodetection charge generation section are transferred to the second charge storage section via the charge storage section of What is claimed is: 1. A solid-state imaging device having a shutter function, characterized in that it is provided with electronic shutter control means for transferring charge to one charge storage section.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0286122A2 (en) * 1987-04-10 1988-10-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device having high-speed shutter function
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