JP2002209146A - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
- H04N25/441—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by reading contiguous pixels from selected rows or columns of the array, e.g. interlaced scanning
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/57—Control of the dynamic range
- H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
- H04N25/587—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields
- H04N25/589—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields with different integration times, e.g. short and long exposures
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＣＤイメージセンサの出力信号のダイナミ
ックレンジを改善する。 【解決手段】 STTRGパルス２２で実施される電子シャ
ッタ動作の完了からフレームシフト開始までの露光期間
をWTTRGパルス２６により２つの期間に分ける。先行す
る第１露光期間Ａで奇数行に蓄積された信号電荷は、WT
TRGパルス２６のタイミングにて隣接する偶数行へ垂直
転送され、合成される。さらに奇数行と偶数行との双方
において第２露光期間Ｂだけ露光を行った後、それぞれ
を垂直転送し、水平ＣＣＤシフトレジスタにて奇数行と
偶数行とを合成加算し、水平転送を行ってＣＣＤイメー
ジセンサから出力する。
ックレンジを改善する。 【解決手段】 STTRGパルス２２で実施される電子シャ
ッタ動作の完了からフレームシフト開始までの露光期間
をWTTRGパルス２６により２つの期間に分ける。先行す
る第１露光期間Ａで奇数行に蓄積された信号電荷は、WT
TRGパルス２６のタイミングにて隣接する偶数行へ垂直
転送され、合成される。さらに奇数行と偶数行との双方
において第２露光期間Ｂだけ露光を行った後、それぞれ
を垂直転送し、水平ＣＣＤシフトレジスタにて奇数行と
偶数行とを合成加算し、水平転送を行ってＣＣＤイメー
ジセンサから出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子の駆
動方法に関し、特に電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Cou
pled Device）イメージセンサのダイナミックレンジの
改善に関する。
動方法に関し、特に電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Cou
pled Device）イメージセンサのダイナミックレンジの
改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤイメージセンサには、フォトダイ
オードで発生した信号電荷を出力部へ転送する構成とし
て、フレーム転送型、インターライン転送型、及びこれ
らの特徴を兼ね備えたフレーム・インターライン転送型
といった種類がある。これらは、いずれもフォトダイオ
ードが入射光量に応じた信号電荷を発生し、その信号電
荷を垂直ＣＣＤシフトレジスタが水平ＣＣＤシフトレジ
スタへ垂直転送し、さらに水平ＣＣＤシフトレジスタが
信号電荷を出力部へ水平転送する点で共通する。
オードで発生した信号電荷を出力部へ転送する構成とし
て、フレーム転送型、インターライン転送型、及びこれ
らの特徴を兼ね備えたフレーム・インターライン転送型
といった種類がある。これらは、いずれもフォトダイオ
ードが入射光量に応じた信号電荷を発生し、その信号電
荷を垂直ＣＣＤシフトレジスタが水平ＣＣＤシフトレジ
スタへ垂直転送し、さらに水平ＣＣＤシフトレジスタが
信号電荷を出力部へ水平転送する点で共通する。
【０００３】カメラの小型化及び高解像度化を実現する
ために、ＣＣＤイメージセンサの撮像領域の縮小及び画
素数の増大が図られている。それに伴いフォトダイオー
ドや垂直シフトレジスタのサイズも小さくなり、それら
の取り扱い電荷量が制限される。ここで、フォトダイオ
ードで発生した信号電荷量をそのまま出力部まで転送で
きなければ、フォトダイオード面積を大きくして感度の
向上を図っても無意味である。よって、インターライン
型やフレーム・インターライン型のＣＣＤイメージセン
サでは、垂直シフトレジスタの取り扱い電荷量は、基本
的にフォトダイオードの最大蓄積電荷量よりも大きくな
るように設計される。またフレーム転送型ＣＣＤイメー
ジセンサでは、蓄積部の垂直シフトレジスタの取り扱い
電荷量は、撮像部の受光画素を兼ねた垂直シフトレジス
タのそれよりも大きくなるように設計される。また、水
平シフトレジスタの取り扱い電荷量は、垂直シフトレジ
スタのそれよりも大きく構成される。ちなみに水平シフ
トレジスタは、撮像領域のサイズの影響を受けずにチャ
ネル幅を広く構成し、取り扱い電荷量を確保することが
比較的容易である。
ために、ＣＣＤイメージセンサの撮像領域の縮小及び画
素数の増大が図られている。それに伴いフォトダイオー
ドや垂直シフトレジスタのサイズも小さくなり、それら
の取り扱い電荷量が制限される。ここで、フォトダイオ
ードで発生した信号電荷量をそのまま出力部まで転送で
きなければ、フォトダイオード面積を大きくして感度の
向上を図っても無意味である。よって、インターライン
型やフレーム・インターライン型のＣＣＤイメージセン
サでは、垂直シフトレジスタの取り扱い電荷量は、基本
的にフォトダイオードの最大蓄積電荷量よりも大きくな
るように設計される。またフレーム転送型ＣＣＤイメー
ジセンサでは、蓄積部の垂直シフトレジスタの取り扱い
電荷量は、撮像部の受光画素を兼ねた垂直シフトレジス
タのそれよりも大きくなるように設計される。また、水
平シフトレジスタの取り扱い電荷量は、垂直シフトレジ
スタのそれよりも大きく構成される。ちなみに水平シフ
トレジスタは、撮像領域のサイズの影響を受けずにチャ
ネル幅を広く構成し、取り扱い電荷量を確保することが
比較的容易である。
【０００４】従来のＣＣＤイメージセンサは、光学系で
形成された像を撮像部に投影し、例えば電子シャッタ動
作やメカニカルシャッタにより、露光時間をその像の明
るさに応じた適切な時間に制御している。すなわち、Ｃ
ＣＤイメージセンサから出力される信号レベルを測定
し、その値が適正値となるようにＣＣＤイメージセンサ
の電荷蓄積時間を制御する。この従来の露光時間制御で
は、撮像部が信号電荷を蓄積する時間は画素によらず一
律とされる。そして、蓄積時間が終了すると、上述の転
送方法により、垂直シフトレジスタ上に並んだ信号電荷
が順に水平シフトレジスタ側へ１段ずつ転送され、水平
シフトレジスタは垂直シフトレジスタから出力された１
行分の信号電荷を受け取り、これを出力部へ転送する。
形成された像を撮像部に投影し、例えば電子シャッタ動
作やメカニカルシャッタにより、露光時間をその像の明
るさに応じた適切な時間に制御している。すなわち、Ｃ
ＣＤイメージセンサから出力される信号レベルを測定
し、その値が適正値となるようにＣＣＤイメージセンサ
の電荷蓄積時間を制御する。この従来の露光時間制御で
は、撮像部が信号電荷を蓄積する時間は画素によらず一
律とされる。そして、蓄積時間が終了すると、上述の転
送方法により、垂直シフトレジスタ上に並んだ信号電荷
が順に水平シフトレジスタ側へ１段ずつ転送され、水平
シフトレジスタは垂直シフトレジスタから出力された１
行分の信号電荷を受け取り、これを出力部へ転送する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＣＣＤイメージセンサ
を用いた撮像装置の撮像信号のダイナミックレンジは、
上述の露光時間制御を行うことにより、ＣＣＤイメージ
センサの最大取り扱い電荷量で制限されることになる。
ＣＣＤイメージセンサの最大取り扱い電荷量は上述のよ
うに、フレーム転送型では、フォトダイオードを兼ねる
撮像部の垂直シフトレジスタの取り扱い電荷量で制限さ
れ、インターライン転送型、フレーム・インターライン
転送型では、フォトダイオードの最大蓄積電荷量で制限
される。よって、撮像信号のダイナミックレンジを改善
するには、これら部分の最大取り扱い電荷量を増大させ
ることが求められる。しかし、上述の素子の高密度化を
図る中で、同時に最大取り扱い電荷量を向上させること
は難しく、ダイナミックレンジの一層の改善を図ること
が困難であるという問題があった。
を用いた撮像装置の撮像信号のダイナミックレンジは、
上述の露光時間制御を行うことにより、ＣＣＤイメージ
センサの最大取り扱い電荷量で制限されることになる。
ＣＣＤイメージセンサの最大取り扱い電荷量は上述のよ
うに、フレーム転送型では、フォトダイオードを兼ねる
撮像部の垂直シフトレジスタの取り扱い電荷量で制限さ
れ、インターライン転送型、フレーム・インターライン
転送型では、フォトダイオードの最大蓄積電荷量で制限
される。よって、撮像信号のダイナミックレンジを改善
するには、これら部分の最大取り扱い電荷量を増大させ
ることが求められる。しかし、上述の素子の高密度化を
図る中で、同時に最大取り扱い電荷量を向上させること
は難しく、ダイナミックレンジの一層の改善を図ること
が困難であるという問題があった。
【０００６】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、ＣＣＤイメージセンサ自体は従来の製造技
術で構成できるものを用いながら、ＣＣＤイメージセン
サの出力信号のダイナミックレンジを向上させる駆動方
法を提供することを目的とする。
れたもので、ＣＣＤイメージセンサ自体は従来の製造技
術で構成できるものを用いながら、ＣＣＤイメージセン
サの出力信号のダイナミックレンジを向上させる駆動方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子の
駆動方法は、行列配置された複数の受光画素に蓄積され
る信号電荷を垂直転送する複数の垂直シフトレジスタ
と、垂直転送された前記信号電荷を行単位で受け取り水
平転送する水平シフトレジスタとを有する固体撮像素子
において、前記信号電荷を奇数行の受光画素と偶数行の
受光画素とで互いに独立に垂直転送する駆動方法であっ
て、第１の期間に前記複数の受光画素に発生する信号電
荷をそれぞれ前記複数の垂直シフトレジスタの奇数行及
び偶数行に蓄積する蓄積ステップと、前記複数の垂直シ
フトレジスタ上にて、前記奇数行に蓄積された前記信号
電荷を隣接する前記偶数行へ垂直転送し、前記奇数行及
び前記偶数行の前記両信号電荷を合成して前記偶数行の
位置に保持する第１合成ステップと、第２の期間に、前
記奇数行の前記受光画素に発生する信号電荷を前記垂直
シフトレジスタの当該奇数行の位置に蓄積すると共に、
前記偶数行の前記受光画素に発生する信号電荷を、前記
垂直シフトレジスタの当該偶数行の前記信号電荷に追加
蓄積する追加蓄積ステップと、前記垂直シフトレジスタ
の前記奇数行及び前記偶数行に蓄積された前記各信号電
荷をそれぞれ前記水平シフトレジスタに転送して、前記
水平シフトレジスタ上にてそれら両走査行の前記信号電
荷を合成する第２合成ステップと、前記第２合成ステッ
プ後に前記水平シフトレジスタを駆動して固体撮像素子
からの信号出力を得るステップとを有するものである。
駆動方法は、行列配置された複数の受光画素に蓄積され
る信号電荷を垂直転送する複数の垂直シフトレジスタ
と、垂直転送された前記信号電荷を行単位で受け取り水
平転送する水平シフトレジスタとを有する固体撮像素子
において、前記信号電荷を奇数行の受光画素と偶数行の
受光画素とで互いに独立に垂直転送する駆動方法であっ
て、第１の期間に前記複数の受光画素に発生する信号電
荷をそれぞれ前記複数の垂直シフトレジスタの奇数行及
び偶数行に蓄積する蓄積ステップと、前記複数の垂直シ
フトレジスタ上にて、前記奇数行に蓄積された前記信号
電荷を隣接する前記偶数行へ垂直転送し、前記奇数行及
び前記偶数行の前記両信号電荷を合成して前記偶数行の
位置に保持する第１合成ステップと、第２の期間に、前
記奇数行の前記受光画素に発生する信号電荷を前記垂直
シフトレジスタの当該奇数行の位置に蓄積すると共に、
前記偶数行の前記受光画素に発生する信号電荷を、前記
垂直シフトレジスタの当該偶数行の前記信号電荷に追加
蓄積する追加蓄積ステップと、前記垂直シフトレジスタ
の前記奇数行及び前記偶数行に蓄積された前記各信号電
荷をそれぞれ前記水平シフトレジスタに転送して、前記
水平シフトレジスタ上にてそれら両走査行の前記信号電
荷を合成する第２合成ステップと、前記第２合成ステッ
プ後に前記水平シフトレジスタを駆動して固体撮像素子
からの信号出力を得るステップとを有するものである。
【０００８】本発明によれば、蓄積ステップにより、各
受光画素が共通の第１の期間だけ信号電荷を発生する。
フレーム転送型の固体撮像素子では、発生した信号電荷
は、撮像部に複数配置される垂直シフトレジスタに蓄積
される。すなわち、奇数行及び偶数行の信号電荷は特段
の動作をせずに、垂直シフトレジスタの各行の位置に蓄
積される。一方、インターライン転送型又はフレーム・
インターライン転送型の固体撮像素子では、発生した信
号電荷は一旦、フォトダイオードに蓄積される。この場
合には各フォトダイオードの信号電荷を当該フォトダイ
オードに対応する垂直シフトレジスタ上のビットへ読み
出す動作を行うことによって、各行の信号電荷を垂直シ
フトレジスタの各行の位置に蓄積される。第１合成ステ
ップでは、偶数行の信号電荷は移動させずに奇数行の信
号電荷のみが、隣接する偶数行へ移動する。これによ
り、偶数行の信号電荷に奇数行の信号電荷が合成され
る。基本的には偶数行に蓄積される合成信号電荷は、奇
数行の画素及び偶数行の画素それぞれに入射した光の合
計に比例することが期待される。しかし、場合によって
は、この第１合成ステップで生成された合成信号電荷
は、必ずしもそのような入射光量との線形性を有さない
こともある。すなわち、被写体の輝度が高い部分に対応
する信号電荷は、最大信号電荷蓄積量といった上限によ
って制限され、いわゆる飽和状態に達している場合があ
る。第１合成ステップが行われた直後は、奇数行の信号
電荷は０となり、この状態から追加蓄積ステップが開始
される。追加蓄積ステップでも奇数行と偶数行とが同じ
第２露光期間だけ信号電荷を発生する。フレーム転送型
の固体撮像素子では、発生した信号電荷は、撮像部に複
数配置される垂直シフトレジスタに蓄積されるので、特
段の動作をせず追加蓄積ステップが実現される。一方、
他の２つのタイプの転送型では、フォトダイオードから
垂直シフトレジスタに信号電荷を読み出す動作を行うこ
とによって追加蓄積ステップが実施される。偶数行に蓄
積される信号電荷は、上記第１合成ステップ及び追加蓄
積ステップにて合成処理を施されたものであり、実質的
に第１の期間の２倍及び第２の期間だけ露光されたに等
しい。よって、偶数行には、輝度が低い部分に対して大
きな信号電荷が蓄積されうる反面、飽和する可能性も高
い。一方、奇数行には偶数行ほどの信号電荷は蓄積され
ない反面、飽和が起こりにくい。第２合成ステップで
は、水平シフトレジスタ上で互いに隣接する奇数行及び
偶数行が合成され、しかる後、水平シフトレジスタが駆
動され、固体撮像素子の信号出力が得られる。このよう
にして得られた信号出力では、信号電荷の合成により被
写体の低輝度部分でも大きな信号電荷を得ることができ
る。一方、高輝度部分では偶数行が飽和しても水平シフ
トレジスタでの合成で奇数行の飽和していない輝度情報
が付加されることにより、偶数行では飽和を生じる被写
体の高輝度部分の輝度差の情報が信号出力に含まれる。
すなわち、撮像信号のダイナミックレンジが拡大され
る。なお、水平シフトレジスタは、第２合成ステップで
の合成で飽和を生じないように、その最大取り扱い電荷
量や第２露光期間の長さが設定される。
受光画素が共通の第１の期間だけ信号電荷を発生する。
フレーム転送型の固体撮像素子では、発生した信号電荷
は、撮像部に複数配置される垂直シフトレジスタに蓄積
される。すなわち、奇数行及び偶数行の信号電荷は特段
の動作をせずに、垂直シフトレジスタの各行の位置に蓄
積される。一方、インターライン転送型又はフレーム・
インターライン転送型の固体撮像素子では、発生した信
号電荷は一旦、フォトダイオードに蓄積される。この場
合には各フォトダイオードの信号電荷を当該フォトダイ
オードに対応する垂直シフトレジスタ上のビットへ読み
出す動作を行うことによって、各行の信号電荷を垂直シ
フトレジスタの各行の位置に蓄積される。第１合成ステ
ップでは、偶数行の信号電荷は移動させずに奇数行の信
号電荷のみが、隣接する偶数行へ移動する。これによ
り、偶数行の信号電荷に奇数行の信号電荷が合成され
る。基本的には偶数行に蓄積される合成信号電荷は、奇
数行の画素及び偶数行の画素それぞれに入射した光の合
計に比例することが期待される。しかし、場合によって
は、この第１合成ステップで生成された合成信号電荷
は、必ずしもそのような入射光量との線形性を有さない
こともある。すなわち、被写体の輝度が高い部分に対応
する信号電荷は、最大信号電荷蓄積量といった上限によ
って制限され、いわゆる飽和状態に達している場合があ
る。第１合成ステップが行われた直後は、奇数行の信号
電荷は０となり、この状態から追加蓄積ステップが開始
される。追加蓄積ステップでも奇数行と偶数行とが同じ
第２露光期間だけ信号電荷を発生する。フレーム転送型
の固体撮像素子では、発生した信号電荷は、撮像部に複
数配置される垂直シフトレジスタに蓄積されるので、特
段の動作をせず追加蓄積ステップが実現される。一方、
他の２つのタイプの転送型では、フォトダイオードから
垂直シフトレジスタに信号電荷を読み出す動作を行うこ
とによって追加蓄積ステップが実施される。偶数行に蓄
積される信号電荷は、上記第１合成ステップ及び追加蓄
積ステップにて合成処理を施されたものであり、実質的
に第１の期間の２倍及び第２の期間だけ露光されたに等
しい。よって、偶数行には、輝度が低い部分に対して大
きな信号電荷が蓄積されうる反面、飽和する可能性も高
い。一方、奇数行には偶数行ほどの信号電荷は蓄積され
ない反面、飽和が起こりにくい。第２合成ステップで
は、水平シフトレジスタ上で互いに隣接する奇数行及び
偶数行が合成され、しかる後、水平シフトレジスタが駆
動され、固体撮像素子の信号出力が得られる。このよう
にして得られた信号出力では、信号電荷の合成により被
写体の低輝度部分でも大きな信号電荷を得ることができ
る。一方、高輝度部分では偶数行が飽和しても水平シフ
トレジスタでの合成で奇数行の飽和していない輝度情報
が付加されることにより、偶数行では飽和を生じる被写
体の高輝度部分の輝度差の情報が信号出力に含まれる。
すなわち、撮像信号のダイナミックレンジが拡大され
る。なお、水平シフトレジスタは、第２合成ステップで
の合成で飽和を生じないように、その最大取り扱い電荷
量や第２露光期間の長さが設定される。
【０００９】他の本発明の固体撮像素子の駆動方法は、
行列配置された複数の受光画素に蓄積される信号電荷を
垂直転送する複数の垂直シフトレジスタと、垂直転送さ
れた前記信号電荷を行単位で受け取り水平転送する水平
シフトレジスタとを有する固体撮像素子において、前記
信号電荷を奇数行の受光画素と偶数行の受光画素とで互
いに独立に垂直転送する駆動方法であって、前記各受光
画素に発生する前記信号電荷を奇数行の前記受光画素に
おいては第１の期間だけ蓄積させ、偶数行の前記受光画
素においては前記第１の期間より短い第２の期間だけ蓄
積させる撮像ステップと、前記撮像ステップ後に、前記
奇数行及び前記偶数行の前記受光画素に蓄積された前記
各信号電荷をそれぞれ前記水平シフトレジスタに垂直転
送して、前記水平シフトレジスタ上にてそれら両走査行
の前記信号電荷を合成する合成ステップと、前記合成ス
テップ後に前記水平シフトレジスタを駆動して固体撮像
素子からの信号出力を得るステップとを有するものであ
る。
行列配置された複数の受光画素に蓄積される信号電荷を
垂直転送する複数の垂直シフトレジスタと、垂直転送さ
れた前記信号電荷を行単位で受け取り水平転送する水平
シフトレジスタとを有する固体撮像素子において、前記
信号電荷を奇数行の受光画素と偶数行の受光画素とで互
いに独立に垂直転送する駆動方法であって、前記各受光
画素に発生する前記信号電荷を奇数行の前記受光画素に
おいては第１の期間だけ蓄積させ、偶数行の前記受光画
素においては前記第１の期間より短い第２の期間だけ蓄
積させる撮像ステップと、前記撮像ステップ後に、前記
奇数行及び前記偶数行の前記受光画素に蓄積された前記
各信号電荷をそれぞれ前記水平シフトレジスタに垂直転
送して、前記水平シフトレジスタ上にてそれら両走査行
の前記信号電荷を合成する合成ステップと、前記合成ス
テップ後に前記水平シフトレジスタを駆動して固体撮像
素子からの信号出力を得るステップとを有するものであ
る。
【００１０】本発明によれば、偶数行の受光画素が奇数
行の受光画素より短い時間、露光される。これは例え
ば、インターライン転送型の固体撮像素子では、フォト
ダイオードから垂直シフトレジスタへの読み出しを奇数
行と偶数行とで独立に制御できるように構成し、偶数行
のフォトダイオードに対してのみ露光期間の途中で信号
電荷を一旦排出させることにより実現される。つまり、
各行同時に露光を開始し、その後あるタイミングで偶数
行のフォトダイオードのみそれまで蓄積された信号電荷
を垂直シフトレジスタに読み出し、当該信号電荷を垂直
シフトレジスタを駆動して排出する。偶数行の露光は途
中での信号電荷排出の時点から再開される。そして露光
終了タイミングで奇数行と偶数行とを同時に垂直シフト
レジスタに読む出す。またフレーム転送型の固体撮像素
子では、例えば垂直シフトレジスタの偶数行の位置にあ
る期間だけ電位井戸を形成させないように駆動制御する
ことにより、偶数行を奇数行より短い露光時間とするこ
とができる。ここで、奇数行に形成される信号電荷は、
偶数行より長い時間、露光されて生成されたものであ
る。よって、輝度が低い部分に対して大きな信号電荷が
蓄積されうる反面、飽和する可能性も高い。一方、偶数
行には奇数行ほどの信号電荷は蓄積されない反面、飽和
が起こりにくい。合成ステップは、このような２つの互
いに異なる特性を有した奇数行の信号電荷と偶数行の信
号電荷とをそれぞれ水平シフトレジスタに転送して合成
する。しかる後、水平シフトレジスタが駆動され、固体
撮像素子の信号出力が得られる。このようにして得られ
た信号出力では、信号電荷の合成により被写体の低輝度
部分でも大きな信号電荷を得ることができる。一方、高
輝度部分では奇数行が飽和しても水平シフトレジスタで
の合成で偶数行の飽和していない輝度情報が付加される
ことにより、飽和した部分の輝度の差異の情報が信号出
力に含まれる。すなわち、撮像信号のダイナミックレン
ジが拡大される。
行の受光画素より短い時間、露光される。これは例え
ば、インターライン転送型の固体撮像素子では、フォト
ダイオードから垂直シフトレジスタへの読み出しを奇数
行と偶数行とで独立に制御できるように構成し、偶数行
のフォトダイオードに対してのみ露光期間の途中で信号
電荷を一旦排出させることにより実現される。つまり、
各行同時に露光を開始し、その後あるタイミングで偶数
行のフォトダイオードのみそれまで蓄積された信号電荷
を垂直シフトレジスタに読み出し、当該信号電荷を垂直
シフトレジスタを駆動して排出する。偶数行の露光は途
中での信号電荷排出の時点から再開される。そして露光
終了タイミングで奇数行と偶数行とを同時に垂直シフト
レジスタに読む出す。またフレーム転送型の固体撮像素
子では、例えば垂直シフトレジスタの偶数行の位置にあ
る期間だけ電位井戸を形成させないように駆動制御する
ことにより、偶数行を奇数行より短い露光時間とするこ
とができる。ここで、奇数行に形成される信号電荷は、
偶数行より長い時間、露光されて生成されたものであ
る。よって、輝度が低い部分に対して大きな信号電荷が
蓄積されうる反面、飽和する可能性も高い。一方、偶数
行には奇数行ほどの信号電荷は蓄積されない反面、飽和
が起こりにくい。合成ステップは、このような２つの互
いに異なる特性を有した奇数行の信号電荷と偶数行の信
号電荷とをそれぞれ水平シフトレジスタに転送して合成
する。しかる後、水平シフトレジスタが駆動され、固体
撮像素子の信号出力が得られる。このようにして得られ
た信号出力では、信号電荷の合成により被写体の低輝度
部分でも大きな信号電荷を得ることができる。一方、高
輝度部分では奇数行が飽和しても水平シフトレジスタで
の合成で偶数行の飽和していない輝度情報が付加される
ことにより、飽和した部分の輝度の差異の情報が信号出
力に含まれる。すなわち、撮像信号のダイナミックレン
ジが拡大される。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１２】［実施形態１］図１は、本発明に係る撮像
装置の概略のブロック構成図である。本装置は、フレー
ム転送型のＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ２及
び、それを駆動する駆動回路４を含んで構成される。さ
らに駆動回路４は、ＣＣＤイメージセンサ２の撮像部の
動作を制御する撮像制御部６と、蓄積部及び水平ＣＣＤ
シフトレジスタの動作を制御する読み出し制御部８とを
含んでいる。
装置の概略のブロック構成図である。本装置は、フレー
ム転送型のＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ２及
び、それを駆動する駆動回路４を含んで構成される。さ
らに駆動回路４は、ＣＣＤイメージセンサ２の撮像部の
動作を制御する撮像制御部６と、蓄積部及び水平ＣＣＤ
シフトレジスタの動作を制御する読み出し制御部８とを
含んでいる。
【００１３】撮像部及び蓄積部はそれぞれ垂直ＣＣＤシ
フトレジスタを多数平行配置した構造を有し、基板上に
形成した電極により基板内の電位を操作して電荷の蓄積
及び転送を制御する。撮像部は６相の電圧クロック信号
φVI1〜φVI6を供給され、１行当たり３相が割り当てら
れる。すなわち、例えば奇数行にはクロック信号φVI 1
〜φVI3が供給され、偶数行にはクロック信号φVI4〜φ
VI6が供給される。これにより、撮像部は奇数行と偶数
行とにそれぞれ別個の信号電荷パケットを蓄積すること
ができる。また奇数行、偶数行をそれぞれ別個に３相駆
動可能に構成されることにより、奇数行と偶数行とは互
いに独立に動作させることができ、例えば偶数行に蓄積
された電荷パケットは移動させずに奇数行に蓄積された
電荷パケットを隣接する偶数行に垂直転送させ合成する
ことができる。
フトレジスタを多数平行配置した構造を有し、基板上に
形成した電極により基板内の電位を操作して電荷の蓄積
及び転送を制御する。撮像部は６相の電圧クロック信号
φVI1〜φVI6を供給され、１行当たり３相が割り当てら
れる。すなわち、例えば奇数行にはクロック信号φVI 1
〜φVI3が供給され、偶数行にはクロック信号φVI4〜φ
VI6が供給される。これにより、撮像部は奇数行と偶数
行とにそれぞれ別個の信号電荷パケットを蓄積すること
ができる。また奇数行、偶数行をそれぞれ別個に３相駆
動可能に構成されることにより、奇数行と偶数行とは互
いに独立に動作させることができ、例えば偶数行に蓄積
された電荷パケットは移動させずに奇数行に蓄積された
電荷パケットを隣接する偶数行に垂直転送させ合成する
ことができる。
【００１４】蓄積部は全面を遮光膜で覆われ、光の入射
による電荷発生を防止されるので、フレームシフトされ
た撮像部からの画像情報を保持することができる。蓄積
部の各行は３相の電圧クロック信号φVS1〜φVS3を供給
され、共通に駆動される。１行当たり３相が割り当てら
れることにより、蓄積部は撮像部と同様、奇数行と偶数
行とにそれぞれ別個の信号電荷パケットを蓄積すること
ができる。また奇数行と偶数行とが共通の３相クロック
で駆動されることにより、奇数行と偶数行とに蓄積され
た信号電荷は同時・並列的に垂直転送される。
による電荷発生を防止されるので、フレームシフトされ
た撮像部からの画像情報を保持することができる。蓄積
部の各行は３相の電圧クロック信号φVS1〜φVS3を供給
され、共通に駆動される。１行当たり３相が割り当てら
れることにより、蓄積部は撮像部と同様、奇数行と偶数
行とにそれぞれ別個の信号電荷パケットを蓄積すること
ができる。また奇数行と偶数行とが共通の３相クロック
で駆動されることにより、奇数行と偶数行とに蓄積され
た信号電荷は同時・並列的に垂直転送される。
【００１５】図２は、本装置の動作を説明するフロー図
である。図３は、本装置の動作を説明する駆動パルス及
び出力信号の模式的なタイミング図である。
である。図３は、本装置の動作を説明する駆動パルス及
び出力信号の模式的なタイミング図である。
【００１６】図３において、信号ＶＤは垂直同期信号で
あり、ＶＤがＬ（Low）レベルである期間２０は垂直ブ
ランキング期間を表し、垂直ブランキングの周期が１フ
ィールド（１Ｖ）に相当する。
あり、ＶＤがＬ（Low）レベルである期間２０は垂直ブ
ランキング期間を表し、垂直ブランキングの周期が１フ
ィールド（１Ｖ）に相当する。
【００１７】信号STTRGはシャッタトリガパルス（STTRG
パルス）２２を与える信号であり、当該パルス２２は電
子シャッタ動作のタイミングを定める。
パルス）２２を与える信号であり、当該パルス２２は電
子シャッタ動作のタイミングを定める。
【００１８】信号FTTRGはフレームシフトトリガパルス
（FTTRGパルス）２４を与える信号であり、当該パルス
２４はフレームシフトのタイミングを定める。フレーム
シフトは垂直ブランキング期間内に行われることに対応
して、FTTRGパルス２４も垂直ブランキング期間に発生
される。
（FTTRGパルス）２４を与える信号であり、当該パルス
２４はフレームシフトのタイミングを定める。フレーム
シフトは垂直ブランキング期間内に行われることに対応
して、FTTRGパルス２４も垂直ブランキング期間に発生
される。
【００１９】信号WTTRGは、露光期間の制御に用いられ
るトリガパルス（WTTRGパルス）２６を与える信号であ
り、当該パルス２６は、後述する第１露光期間から第２
露光期間への切り替わりのタイミングを定める。
るトリガパルス（WTTRGパルス）２６を与える信号であ
り、当該パルス２６は、後述する第１露光期間から第２
露光期間への切り替わりのタイミングを定める。
【００２０】撮像部駆動パルスは上述の電圧クロック信
号φVI1〜φVI6であり、蓄積部駆動パルスは上述の電圧
クロック信号φVS1〜φVS3である。
号φVI1〜φVI6であり、蓄積部駆動パルスは上述の電圧
クロック信号φVS1〜φVS3である。
【００２１】また図３において撮像信号は、任意の奇数
行（第（２ｉ−１）行）及びそれに隣接する偶数行（第
２ｉ行）にそれぞれ蓄積される信号電荷量ＱO、ＱEを模
式的に示したものである。映像信号出力は、ＣＣＤイメ
ージセンサ２からの出力信号ＶOUTである。
行（第（２ｉ−１）行）及びそれに隣接する偶数行（第
２ｉ行）にそれぞれ蓄積される信号電荷量ＱO、ＱEを模
式的に示したものである。映像信号出力は、ＣＣＤイメ
ージセンサ２からの出力信号ＶOUTである。
【００２２】本装置では、１フレーム期間内に２回の露
光が行われる。第１露光期間Ａの始まりは電子シャッタ
動作により決定される（Ｓ４０）。電子シャッタ動作は
STTRGパルス２２に応じて起動され、例えば基板裏面に
正電圧のパルスが印加され、フレーム期間の途中までに
撮像部に蓄積された信号電荷が基板裏面に吸引され排出
される。この電子シャッタ動作が完了すると、撮像部で
の新たな電荷蓄積が開始され、これが第１露光期間Ａの
開始タイミングとなる（Ｓ４５）。
光が行われる。第１露光期間Ａの始まりは電子シャッタ
動作により決定される（Ｓ４０）。電子シャッタ動作は
STTRGパルス２２に応じて起動され、例えば基板裏面に
正電圧のパルスが印加され、フレーム期間の途中までに
撮像部に蓄積された信号電荷が基板裏面に吸引され排出
される。この電子シャッタ動作が完了すると、撮像部で
の新たな電荷蓄積が開始され、これが第１露光期間Ａの
開始タイミングとなる（Ｓ４５）。
【００２３】露光により、撮像部の奇数行及び偶数行の
各画素には、対応する被写体の輝度及び第１露光期間の
長さに応じた信号電荷が発生し蓄積される。すなわち、
１つの画素に発生し蓄積される信号電荷Ｑは、当該画素
への入射光量Ｉ及び露光期間Ｔの関数Ｆ(Ｉ,Ｔ)で表さ
れる。
各画素には、対応する被写体の輝度及び第１露光期間の
長さに応じた信号電荷が発生し蓄積される。すなわち、
１つの画素に発生し蓄積される信号電荷Ｑは、当該画素
への入射光量Ｉ及び露光期間Ｔの関数Ｆ(Ｉ,Ｔ)で表さ
れる。
【００２４】第１露光期間が経過するとWTTRGパルス２
６が生成され、これをトリガとして撮像制御部６が撮像
部駆動パルスφVI1〜φVI6（パルス群２８）を生成し
て、奇数行（第（２ｉ−１）行）に隣接する偶数行（第
２ｉ行）へ、当該奇数行の信号電荷ＱOを垂直転送する
（Ｓ５０）。第１露光期間Ａは、電子シャッタ動作から
この垂直転送までの期間である。ちなみに、このとき、
偶数行は駆動されず、偶数行（第２ｉ行）から奇数行
（第（２ｉ＋１）行）へは電荷は移動しない。よって、
この垂直転送動作により、奇数行（第（２ｉ−１）行）
の信号電荷が偶数行（第２ｉ行）の信号電荷に合成され
る。
６が生成され、これをトリガとして撮像制御部６が撮像
部駆動パルスφVI1〜φVI6（パルス群２８）を生成し
て、奇数行（第（２ｉ−１）行）に隣接する偶数行（第
２ｉ行）へ、当該奇数行の信号電荷ＱOを垂直転送する
（Ｓ５０）。第１露光期間Ａは、電子シャッタ動作から
この垂直転送までの期間である。ちなみに、このとき、
偶数行は駆動されず、偶数行（第２ｉ行）から奇数行
（第（２ｉ＋１）行）へは電荷は移動しない。よって、
この垂直転送動作により、奇数行（第（２ｉ−１）行）
の信号電荷が偶数行（第２ｉ行）の信号電荷に合成され
る。
【００２５】図３には、第１露光期間の開始時には信号
電荷量ＱO、ＱEが共に０であったこと、及び第１露光期
間の終了時には信号電荷量ＱO、ＱEが共にＦ(Ｉ,Ａ)で
あることが示されている。なお、ここでは説明を簡単と
するために、互いに隣接する奇数行（第（２ｉ−１）
行）と偶数行（第２ｉ行）とでの入射光量の差異は無視
する近似を採用している。さらに、垂直転送による奇数
行と偶数行との信号電荷の合成が行われると、信号電荷
量ＱOは０となり、ＱEが第１露光期間の２倍の期間だけ
露光されたときに発生し蓄積されるであろう信号電荷量
Ｆ(Ｉ,２Ａ)となることが示されている。ちなみに、多
くの場合、Ｆ(Ｉ,２Ａ)は合成前のＱO、Ｑ Eの和、すな
わち、Ｆ(Ｉ,２Ａ)＝Ｆ(Ｉ,Ａ)＋Ｆ(Ｉ,Ａ)となること
を期待することができるが、この関係は必ずしも常には
成立しない。すなわち、合成前のＱO、ＱEの和が、撮像
部の垂直ＣＣＤシフトレジスタの１画素分の最大蓄積電
荷量ＱVMAXを超えた場合、合成された信号電荷を蓄積す
る偶数行の画素は飽和し、Ｆ(Ｉ,２Ａ)＝ＱVMAXとなる
からである。
電荷量ＱO、ＱEが共に０であったこと、及び第１露光期
間の終了時には信号電荷量ＱO、ＱEが共にＦ(Ｉ,Ａ)で
あることが示されている。なお、ここでは説明を簡単と
するために、互いに隣接する奇数行（第（２ｉ−１）
行）と偶数行（第２ｉ行）とでの入射光量の差異は無視
する近似を採用している。さらに、垂直転送による奇数
行と偶数行との信号電荷の合成が行われると、信号電荷
量ＱOは０となり、ＱEが第１露光期間の２倍の期間だけ
露光されたときに発生し蓄積されるであろう信号電荷量
Ｆ(Ｉ,２Ａ)となることが示されている。ちなみに、多
くの場合、Ｆ(Ｉ,２Ａ)は合成前のＱO、Ｑ Eの和、すな
わち、Ｆ(Ｉ,２Ａ)＝Ｆ(Ｉ,Ａ)＋Ｆ(Ｉ,Ａ)となること
を期待することができるが、この関係は必ずしも常には
成立しない。すなわち、合成前のＱO、ＱEの和が、撮像
部の垂直ＣＣＤシフトレジスタの１画素分の最大蓄積電
荷量ＱVMAXを超えた場合、合成された信号電荷を蓄積す
る偶数行の画素は飽和し、Ｆ(Ｉ,２Ａ)＝ＱVMAXとなる
からである。
【００２６】第１露光期間に生じた信号電荷を偶数行に
転送し合成する動作が完了すると、第２露光期間Ｂが開
始される（Ｓ５５）。この露光により、撮像部の奇数行
及び偶数行の各画素には、対応する被写体の輝度及び第
１露光期間の長さに応じた信号電荷が発生し蓄積され
る。第２露光期間の終了は、フレームシフト動作の開始
タイミングで定義される。フレームシフト動作はFTTRG
パルス２４をトリガとして開始され、撮像制御部６及び
読み出し制御部８がそれぞれ撮像部及び蓄積部に対しフ
レームシフトパルス群３０を供給し、撮像部から蓄積部
への信号電荷の高速垂直転送が行われる（Ｓ６０）。
転送し合成する動作が完了すると、第２露光期間Ｂが開
始される（Ｓ５５）。この露光により、撮像部の奇数行
及び偶数行の各画素には、対応する被写体の輝度及び第
１露光期間の長さに応じた信号電荷が発生し蓄積され
る。第２露光期間の終了は、フレームシフト動作の開始
タイミングで定義される。フレームシフト動作はFTTRG
パルス２４をトリガとして開始され、撮像制御部６及び
読み出し制御部８がそれぞれ撮像部及び蓄積部に対しフ
レームシフトパルス群３０を供給し、撮像部から蓄積部
への信号電荷の高速垂直転送が行われる（Ｓ６０）。
【００２７】図３には、第２露光期間の終了時には、信
号電荷量ＱOはＦ(Ｉ,Ｂ)となり、Ｑ EはＦ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)
となることが示されている。なお、念のため述べれば、
ここでも上記垂直転送による合成で述べたと同様に、飽
和が起きた場合には、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)＝Ｆ(Ｉ,２Ａ)＋
Ｆ(Ｉ,Ｂ)とはならず、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)は上限ＱVMAXに
制限される。また、図３には、フレームシフトが行われ
ると、信号電荷量ＱO、ＱEが共に０になることが示され
ている。
号電荷量ＱOはＦ(Ｉ,Ｂ)となり、Ｑ EはＦ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)
となることが示されている。なお、念のため述べれば、
ここでも上記垂直転送による合成で述べたと同様に、飽
和が起きた場合には、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)＝Ｆ(Ｉ,２Ａ)＋
Ｆ(Ｉ,Ｂ)とはならず、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)は上限ＱVMAXに
制限される。また、図３には、フレームシフトが行われ
ると、信号電荷量ＱO、ＱEが共に０になることが示され
ている。
【００２８】蓄積部にフレームシフトされた信号電荷
は、１水平走査期間を周期とするラインシフト動作によ
り垂直転送される。ラインシフトは読み出し制御部３２
が生成するφVS1〜φVS3により行われる。ここで、１水
平走査期間ごとのラインシフト動作は、偶数行（第２ｉ
行）を水平ＣＣＤシフトレジスタに垂直転送する動作
と、奇数行（第（２ｉ−１）行）を水平ＣＣＤシフトレ
ジスタに垂直転送する動作とを含む。すなわち、ライン
シフトパルス群３２は、互いに隣接する奇数行と偶数行
との２行を水平ＣＣＤシフトレジスタに転送するクロッ
クからなる。この２行が垂直転送により水平ＣＣＤシフ
トレジスタに読み出される間、当該水平ＣＣＤシフトレ
ジスタは停止されており、これにより水平ＣＣＤシフト
レジスタにて奇数行（第（２ｉ−１）行）と偶数行（第
２ｉ行）との２行の信号電荷が合成される（Ｓ６５）。
この合成により水平ＣＣＤシフトレジスタに蓄積される
信号電荷Ｑを、対応画素への入射光量Ｉ及び２行の合計
露光期間Ｔの関数Ｇ(Ｉ,Ｔ)で表すこととする。水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタの最大取り扱い信号電荷量は、垂直
ＣＣＤシフトレジスタのそれより大きく構成することが
可能であり、上記水平ＣＣＤシフトレジスタでの２行の
合成にて、水平ＣＣＤシフトレジスタが飽和しないよう
に構成される。よって、この合成で得られる信号電荷量
Ｇ(Ｉ,２Ａ＋２Ｂ)に関しては、Ｇ(Ｉ,２Ａ＋２Ｂ)＝Ｆ
(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)＋Ｆ(Ｉ,Ｂ)が一般に成り立つようにする
ことが可能である。
は、１水平走査期間を周期とするラインシフト動作によ
り垂直転送される。ラインシフトは読み出し制御部３２
が生成するφVS1〜φVS3により行われる。ここで、１水
平走査期間ごとのラインシフト動作は、偶数行（第２ｉ
行）を水平ＣＣＤシフトレジスタに垂直転送する動作
と、奇数行（第（２ｉ−１）行）を水平ＣＣＤシフトレ
ジスタに垂直転送する動作とを含む。すなわち、ライン
シフトパルス群３２は、互いに隣接する奇数行と偶数行
との２行を水平ＣＣＤシフトレジスタに転送するクロッ
クからなる。この２行が垂直転送により水平ＣＣＤシフ
トレジスタに読み出される間、当該水平ＣＣＤシフトレ
ジスタは停止されており、これにより水平ＣＣＤシフト
レジスタにて奇数行（第（２ｉ−１）行）と偶数行（第
２ｉ行）との２行の信号電荷が合成される（Ｓ６５）。
この合成により水平ＣＣＤシフトレジスタに蓄積される
信号電荷Ｑを、対応画素への入射光量Ｉ及び２行の合計
露光期間Ｔの関数Ｇ(Ｉ,Ｔ)で表すこととする。水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタの最大取り扱い信号電荷量は、垂直
ＣＣＤシフトレジスタのそれより大きく構成することが
可能であり、上記水平ＣＣＤシフトレジスタでの２行の
合成にて、水平ＣＣＤシフトレジスタが飽和しないよう
に構成される。よって、この合成で得られる信号電荷量
Ｇ(Ｉ,２Ａ＋２Ｂ)に関しては、Ｇ(Ｉ,２Ａ＋２Ｂ)＝Ｆ
(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)＋Ｆ(Ｉ,Ｂ)が一般に成り立つようにする
ことが可能である。
【００２９】２行を合成して水平ＣＣＤシフトレジスタ
に１行分の信号電荷が形成された後、水平ＣＣＤシフト
レジスタが駆動され水平転送が行われ（Ｓ７０）、ＣＣ
Ｄイメージセンサ２からの出力信号ＶOUT（信号３４）
が生成される。
に１行分の信号電荷が形成された後、水平ＣＣＤシフト
レジスタが駆動され水平転送が行われ（Ｓ７０）、ＣＣ
Ｄイメージセンサ２からの出力信号ＶOUT（信号３４）
が生成される。
【００３０】図４は、本駆動方法において生成される信
号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフで
ある。第２露光期間が終了した時点での偶数行（第２ｉ
行）の信号電荷Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)は、入射光量Ｉが小さ
い領域においても大きな値を有する反面、入射光量Ｉが
比較的に小さくても飽和する。一方、奇数行（第（２ｉ
−１）行）の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)は、偶数行ほどの信号
電荷は蓄積されない反面、飽和が起こりにくい。これら
特性の異なる２つの信号電荷を水平ＣＣＤシフトレジス
タにて合成して得られる信号電荷Ｇ(Ｉ,２Ａ＋２Ｂ)
は、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)が飽和する入射光量Ｉの領域にお
いても飽和によるプラトーを示さない。すなわち、信号
電荷が入射光量に応じて変化する入射光量のレンジが拡
大され、ＣＣＤイメージセンサ２からの出力信号ＶOUT
のダイナミックレンジが改善される。
号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフで
ある。第２露光期間が終了した時点での偶数行（第２ｉ
行）の信号電荷Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)は、入射光量Ｉが小さ
い領域においても大きな値を有する反面、入射光量Ｉが
比較的に小さくても飽和する。一方、奇数行（第（２ｉ
−１）行）の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)は、偶数行ほどの信号
電荷は蓄積されない反面、飽和が起こりにくい。これら
特性の異なる２つの信号電荷を水平ＣＣＤシフトレジス
タにて合成して得られる信号電荷Ｇ(Ｉ,２Ａ＋２Ｂ)
は、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)が飽和する入射光量Ｉの領域にお
いても飽和によるプラトーを示さない。すなわち、信号
電荷が入射光量に応じて変化する入射光量のレンジが拡
大され、ＣＣＤイメージセンサ２からの出力信号ＶOUT
のダイナミックレンジが改善される。
【００３１】信号電荷Ｇは偶数行が飽和しない入射光量
の領域と飽和する入射光量の領域とで傾きが変化する。
すなわち、全入射光量の領域にわたって線形性は確保さ
れない。しかし、そもそも、ＣＣＤイメージセンサ２か
らの出力信号ＶOUTはγ補正処理により非線形的な変換
を施されるので、ＶOUTの非線形性は特に問題とはなら
ない。すなわち、その非線形特性はあらかじめ知ること
ができ、これを考慮してγ補正処理を行うように構成す
ればよい。
の領域と飽和する入射光量の領域とで傾きが変化する。
すなわち、全入射光量の領域にわたって線形性は確保さ
れない。しかし、そもそも、ＣＣＤイメージセンサ２か
らの出力信号ＶOUTはγ補正処理により非線形的な変換
を施されるので、ＶOUTの非線形性は特に問題とはなら
ない。すなわち、その非線形特性はあらかじめ知ること
ができ、これを考慮してγ補正処理を行うように構成す
ればよい。
【００３２】次に第２露光期間の設定方法について述べ
る。関数Ｆ(Ｉ,Ｔ)は、飽和に達するまでは、露光期間
Ｔに応じた傾きで変化する。具体的には、その傾きは露
光時間Ｔに基本的に比例する。このことから、あまりに
関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)の傾きを大きくすると、被写体の最大輝
度部分からの入射光量ＩMAXより小さい光量で奇数行も
飽和してしまうことになる。これは信号電荷Ｇにプラト
ーが現れることになり好ましくない。よって、基本的に
は第２露光期間は、被写体からの最大入射光量ＩMAX以
下で関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)がＱVMAXに達しないように配慮して
定められる。
る。関数Ｆ(Ｉ,Ｔ)は、飽和に達するまでは、露光期間
Ｔに応じた傾きで変化する。具体的には、その傾きは露
光時間Ｔに基本的に比例する。このことから、あまりに
関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)の傾きを大きくすると、被写体の最大輝
度部分からの入射光量ＩMAXより小さい光量で奇数行も
飽和してしまうことになる。これは信号電荷Ｇにプラト
ーが現れることになり好ましくない。よって、基本的に
は第２露光期間は、被写体からの最大入射光量ＩMAX以
下で関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)がＱVMAXに達しないように配慮して
定められる。
【００３３】一方、信号電荷の関数Ｇの傾き、すなわち
ゲインはできる限り、大きい方が好ましい。偶数行が飽
和する入射光量の領域での関数Ｇの傾きは、奇数行の信
号電荷の関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)の傾きとなる。よって、この観
点からは関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)の傾きをできるだけ大きくする
ことが好適であり、第２露光期間Ｂを長くすることが要
請される。本装置では、被写体からの予測される最大入
射光量ＩMAXに基づいて、Ｆ(ＩMAX,Ｂ)＝ＱVMAXとなる
Ｂを第２露光期間に設定している。
ゲインはできる限り、大きい方が好ましい。偶数行が飽
和する入射光量の領域での関数Ｇの傾きは、奇数行の信
号電荷の関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)の傾きとなる。よって、この観
点からは関数Ｆ(Ｉ,Ｂ)の傾きをできるだけ大きくする
ことが好適であり、第２露光期間Ｂを長くすることが要
請される。本装置では、被写体からの予測される最大入
射光量ＩMAXに基づいて、Ｆ(ＩMAX,Ｂ)＝ＱVMAXとなる
Ｂを第２露光期間に設定している。
【００３４】上述の構成では、水平ＣＣＤシフトレジス
タでの２つの行の合成にて飽和が生じないように水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタの最大取り扱い電荷量ＱHMAXがＱ
VMAXの２倍以上に設計されており、上述の第２露光期間
の設定もそれを前提としたものである。これに対して、
図５は、水平ＣＣＤシフトレジスタの最大取り扱い電荷
量ＱHMAXがＱVMAXの２倍未満である場合を説明する、信
号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフで
ある。この場合は、奇数行の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)を偶数
行の信号電荷Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)に加算してもＱHMAXを超
えない、すなわちＦ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)＋Ｆ(Ｉ,Ｂ)≦ＱHMAX
であるようにすることが好ましい。ここで偶数行の信号
電荷Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)は垂直ＣＣＤシフトレジスタで飽
和しうるため、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)≦ＱVMAXである。よっ
て、奇数行の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)に対してはＦ(Ｉ,Ｂ)≦
ＱHMAX−ＱVMAXという条件が課される。第２露光期間Ｂ
はこの条件を考慮に入れて設定される。例えば、最大入
射光量ＩMAXに対する合成信号電荷Ｇ(ＩMAX,２Ａ＋２
Ｂ)がＱHMAXとなるように設定すれば、水平ＣＣＤシフ
トレジスタの最大取り扱い電荷量を最大限に利用してダ
イナミックレンジの改善を図ることができる。図５はこ
の場合を示しており、Ｆ(ＩMAX,Ｂ)＝ＱHMAX−Ｑ VMAXと
なるように第２露光期間を設定する。
タでの２つの行の合成にて飽和が生じないように水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタの最大取り扱い電荷量ＱHMAXがＱ
VMAXの２倍以上に設計されており、上述の第２露光期間
の設定もそれを前提としたものである。これに対して、
図５は、水平ＣＣＤシフトレジスタの最大取り扱い電荷
量ＱHMAXがＱVMAXの２倍未満である場合を説明する、信
号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフで
ある。この場合は、奇数行の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)を偶数
行の信号電荷Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)に加算してもＱHMAXを超
えない、すなわちＦ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)＋Ｆ(Ｉ,Ｂ)≦ＱHMAX
であるようにすることが好ましい。ここで偶数行の信号
電荷Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)は垂直ＣＣＤシフトレジスタで飽
和しうるため、Ｆ(Ｉ,２Ａ＋Ｂ)≦ＱVMAXである。よっ
て、奇数行の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)に対してはＦ(Ｉ,Ｂ)≦
ＱHMAX−ＱVMAXという条件が課される。第２露光期間Ｂ
はこの条件を考慮に入れて設定される。例えば、最大入
射光量ＩMAXに対する合成信号電荷Ｇ(ＩMAX,２Ａ＋２
Ｂ)がＱHMAXとなるように設定すれば、水平ＣＣＤシフ
トレジスタの最大取り扱い電荷量を最大限に利用してダ
イナミックレンジの改善を図ることができる。図５はこ
の場合を示しており、Ｆ(ＩMAX,Ｂ)＝ＱHMAX−Ｑ VMAXと
なるように第２露光期間を設定する。
【００３５】なお、上述の説明では、垂直ＣＣＤシフト
レジスタ及び水平ＣＣＤシフトレジスタにて奇数行（第
（２ｉ−１）行）を偶数行（第２ｉ行）へ合成する場合
を述べたが、偶数行（第２ｉ行）を奇数行（第（２ｉ＋
１）行）へ合成するように構成することもできる。そし
て例えば、奇数フィールドでは奇数行（第（２ｉ−１）
行）を偶数行（第２ｉ行）へ合成し、偶数フィールドで
は偶数行（第２ｉ行）を奇数行（第（２ｉ＋１）行）へ
合成するように構成して、インターレース走査を実現す
ることができる。
レジスタ及び水平ＣＣＤシフトレジスタにて奇数行（第
（２ｉ−１）行）を偶数行（第２ｉ行）へ合成する場合
を述べたが、偶数行（第２ｉ行）を奇数行（第（２ｉ＋
１）行）へ合成するように構成することもできる。そし
て例えば、奇数フィールドでは奇数行（第（２ｉ−１）
行）を偶数行（第２ｉ行）へ合成し、偶数フィールドで
は偶数行（第２ｉ行）を奇数行（第（２ｉ＋１）行）へ
合成するように構成して、インターレース走査を実現す
ることができる。
【００３６】［実施形態２］本発明の第２の実施形態に
係る撮像装置のブロック構成は、おおよそ上記実施形態
の図１に示すものと同様であり、これを援用する。
係る撮像装置のブロック構成は、おおよそ上記実施形態
の図１に示すものと同様であり、これを援用する。
【００３７】本装置で使用されるＣＣＤイメージセンサ
２は、上記実施形態と異なり、撮像部に配置された垂直
ＣＣＤシフトレジスタの奇数行と偶数行とを独立に駆動
できなくてもよいが、信号電荷の蓄積時間を奇数行と偶
数行とで独立に制御できるものである。
２は、上記実施形態と異なり、撮像部に配置された垂直
ＣＣＤシフトレジスタの奇数行と偶数行とを独立に駆動
できなくてもよいが、信号電荷の蓄積時間を奇数行と偶
数行とで独立に制御できるものである。
【００３８】そのようなＣＣＤイメージセンサ２の構成
の具体例はいくつか挙げることができる。例えば、イン
ターライン転送型においては、フォトダイオードから垂
直シフトレジスタへの読み出しを、フォトダイオードと
垂直ＣＣＤシフトレジスタとの間のチャネル上に配置さ
れた垂直転送電極に読み出し用の電圧を印加することに
より行う構成が知られている。そのような構成では、例
えば奇数行のフォトダイオードに対してのみ露光期間の
途中で信号電荷を一旦、垂直ＣＣＤシフトレジスタに読
み出し、垂直ＣＣＤシフトレジスタを駆動して当該信号
電荷を排出することができる。これにより奇数行の実質
的な露光期間（第２露光期間）を偶数行の露光期間（第
１露光期間）より短くすることができる。
の具体例はいくつか挙げることができる。例えば、イン
ターライン転送型においては、フォトダイオードから垂
直シフトレジスタへの読み出しを、フォトダイオードと
垂直ＣＣＤシフトレジスタとの間のチャネル上に配置さ
れた垂直転送電極に読み出し用の電圧を印加することに
より行う構成が知られている。そのような構成では、例
えば奇数行のフォトダイオードに対してのみ露光期間の
途中で信号電荷を一旦、垂直ＣＣＤシフトレジスタに読
み出し、垂直ＣＣＤシフトレジスタを駆動して当該信号
電荷を排出することができる。これにより奇数行の実質
的な露光期間（第２露光期間）を偶数行の露光期間（第
１露光期間）より短くすることができる。
【００３９】また、インターライン転送型ＣＣＤイメー
ジセンサでは、フォトダイオードの傍らにドレインを設
け、オーバフローした信号電荷を排出する構成が公知で
ある。またこのドレインとフォトダイオードとの間のチ
ャネルのオン／オフをゲート電極により制御する構成も
公知である。このような構成でも、奇数行と偶数行との
信号電荷の蓄積時間を独立に制御することが可能であ
る。
ジセンサでは、フォトダイオードの傍らにドレインを設
け、オーバフローした信号電荷を排出する構成が公知で
ある。またこのドレインとフォトダイオードとの間のチ
ャネルのオン／オフをゲート電極により制御する構成も
公知である。このような構成でも、奇数行と偶数行との
信号電荷の蓄積時間を独立に制御することが可能であ
る。
【００４０】またフレーム転送型ＣＣＤイメージセンサ
では、例えば垂直シフトレジスタの奇数行の位置にある
期間だけ電位井戸を形成させないように駆動制御するこ
とにより、奇数行を偶数行より短い露光時間とすること
ができる。
では、例えば垂直シフトレジスタの奇数行の位置にある
期間だけ電位井戸を形成させないように駆動制御するこ
とにより、奇数行を偶数行より短い露光時間とすること
ができる。
【００４１】これらのＣＣＤイメージセンサ２を用いて
本装置では、例えば、奇数行（第（２ｉ−１）行）の露
光期間Ｂを偶数行（第２ｉ行）の露光期間Ａより短くす
る。例えば、ここではＣＣＤイメージセンサ２としてイ
ンターライン転送型を採用した場合について説明する。
露光期間の途中で一旦、奇数行の信号電荷を排出するこ
とにより、露光期間の終了時には奇数行のフォトダイオ
ードには信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)が蓄積し、偶数行のフォト
ダイオードには信号電荷Ｆ(Ｉ,Ａ)が蓄積する。これら
奇数行と偶数行との信号電荷をそれぞれ垂直ＣＣＤシフ
トレジスタに読み出す。すなわち、垂直ＣＣＤシフトレ
ジスタには奇数行の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)と偶数行の信号
電荷Ｆ(Ｉ,Ａ)とが隣接して存在する。
本装置では、例えば、奇数行（第（２ｉ−１）行）の露
光期間Ｂを偶数行（第２ｉ行）の露光期間Ａより短くす
る。例えば、ここではＣＣＤイメージセンサ２としてイ
ンターライン転送型を採用した場合について説明する。
露光期間の途中で一旦、奇数行の信号電荷を排出するこ
とにより、露光期間の終了時には奇数行のフォトダイオ
ードには信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)が蓄積し、偶数行のフォト
ダイオードには信号電荷Ｆ(Ｉ,Ａ)が蓄積する。これら
奇数行と偶数行との信号電荷をそれぞれ垂直ＣＣＤシフ
トレジスタに読み出す。すなわち、垂直ＣＣＤシフトレ
ジスタには奇数行の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)と偶数行の信号
電荷Ｆ(Ｉ,Ａ)とが隣接して存在する。
【００４２】垂直ＣＣＤシフトレジスタ上に読み出され
た信号電荷は、１水平走査期間を周期とするラインシフ
ト動作により垂直転送される。ここで、１水平走査期間
ごとのラインシフト動作は、上記実施形態と同様、偶数
行（第２ｉ行）を水平ＣＣＤシフトレジスタに垂直転送
する動作と、奇数行（第（２ｉ−１）行）を水平ＣＣＤ
シフトレジスタに垂直転送する動作とを含む。この２行
が垂直転送により水平ＣＣＤシフトレジスタに読み出さ
れる間、当該水平ＣＣＤシフトレジスタは停止されてお
り、これにより水平ＣＣＤシフトレジスタにて奇数行
（第（２ｉ−１）行）と偶数行（第２ｉ行）との２行の
信号電荷が合成される。
た信号電荷は、１水平走査期間を周期とするラインシフ
ト動作により垂直転送される。ここで、１水平走査期間
ごとのラインシフト動作は、上記実施形態と同様、偶数
行（第２ｉ行）を水平ＣＣＤシフトレジスタに垂直転送
する動作と、奇数行（第（２ｉ−１）行）を水平ＣＣＤ
シフトレジスタに垂直転送する動作とを含む。この２行
が垂直転送により水平ＣＣＤシフトレジスタに読み出さ
れる間、当該水平ＣＣＤシフトレジスタは停止されてお
り、これにより水平ＣＣＤシフトレジスタにて奇数行
（第（２ｉ−１）行）と偶数行（第２ｉ行）との２行の
信号電荷が合成される。
【００４３】図６は、本駆動方法において生成される信
号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフで
ある。露光期間が終了した時点での偶数行（第２ｉ行）
の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ａ)は、入射光量Ｉが小さい領域にお
いても大きな値を有する反面、入射光量Ｉが比較的に小
さくても飽和する。一方、奇数行（第（２ｉ−１）行）
の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)は、偶数行ほどの信号電荷は蓄積
されない反面、飽和が起こりにくい。これら特性の異な
る２つの信号電荷を水平ＣＣＤシフトレジスタにて合成
して得られる信号電荷Ｇ(Ｉ,Ａ＋Ｂ)は、Ｆ(Ｉ,Ａ)が飽
和する入射光量Ｉの領域においても飽和によるプラトー
を示さない。すなわち、信号電荷が入射光量に応じて変
化する入射光量のレンジが拡大され、ＣＣＤイメージセ
ンサ２からの出力信号ＶOUTのダイナミックレンジが改
善される。
号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフで
ある。露光期間が終了した時点での偶数行（第２ｉ行）
の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ａ)は、入射光量Ｉが小さい領域にお
いても大きな値を有する反面、入射光量Ｉが比較的に小
さくても飽和する。一方、奇数行（第（２ｉ−１）行）
の信号電荷Ｆ(Ｉ,Ｂ)は、偶数行ほどの信号電荷は蓄積
されない反面、飽和が起こりにくい。これら特性の異な
る２つの信号電荷を水平ＣＣＤシフトレジスタにて合成
して得られる信号電荷Ｇ(Ｉ,Ａ＋Ｂ)は、Ｆ(Ｉ,Ａ)が飽
和する入射光量Ｉの領域においても飽和によるプラトー
を示さない。すなわち、信号電荷が入射光量に応じて変
化する入射光量のレンジが拡大され、ＣＣＤイメージセ
ンサ２からの出力信号ＶOUTのダイナミックレンジが改
善される。
【００４４】
【発明の効果】本発明の固体撮像素子の駆動方法によれ
ば、露光期間の途中にて一旦、奇数行の信号電荷を隣接
する偶数行の信号電荷に合成するといった方法により、
偶数行からは奇数行より実質的に露光期間が短く、飽和
しにくい信号電荷が得られる。これらを水平シフトレジ
スタで合成することにより、低照度で良好な感度を有す
ると共に、高照度での出力信号の飽和が起きにくい出力
信号が得られる。すなわち、固体撮像素子の出力信号の
ダイナミックレンジが拡大する効果が得られる。
ば、露光期間の途中にて一旦、奇数行の信号電荷を隣接
する偶数行の信号電荷に合成するといった方法により、
偶数行からは奇数行より実質的に露光期間が短く、飽和
しにくい信号電荷が得られる。これらを水平シフトレジ
スタで合成することにより、低照度で良好な感度を有す
ると共に、高照度での出力信号の飽和が起きにくい出力
信号が得られる。すなわち、固体撮像素子の出力信号の
ダイナミックレンジが拡大する効果が得られる。
【図１】 本発明に係る撮像装置の概略のブロック構成
図である。
図である。
【図２】 第１の実施形態に係る撮像装置の動作を説明
するフロー図である。
するフロー図である。
【図３】 第１の実施形態に係る撮像装置の動作を説明
する駆動パルス及び出力信号の模式的なタイミング図で
ある。
する駆動パルス及び出力信号の模式的なタイミング図で
ある。
【図４】 第１の実施形態でのＱHMAX≧ＱVMAXの場合の
信号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフ
である。
信号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフ
である。
【図５】 第１の実施形態でのＱHMAX＜ＱVMAXの場合の
信号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフ
である。
信号電荷量Ｑと入射光量Ｉとの関係を示す概略のグラフ
である。
【図６】 第１の実施形態での信号電荷量Ｑと入射光量
Ｉとの関係を示す概略のグラフである。
Ｉとの関係を示す概略のグラフである。
２ ＣＣＤイメージセンサ、４ 駆動回路、６ 撮像制
御部、８ 読み出し制御部。
御部、８ 読み出し制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA02 AB01 BA12 BA13 DB07 FA06 5C024 CX43 CX54 GY01 GZ25 GZ32 JX24 JX26 JX42
Claims (4)
- 【請求項１】 行列配置された複数の受光画素に蓄積さ
れる信号電荷を垂直転送する複数の垂直シフトレジスタ
と、垂直転送された前記信号電荷を行単位で受け取り水
平転送する水平シフトレジスタとを有する固体撮像素子
において、前記信号電荷を奇数行の受光画素と偶数行の
受光画素とで互いに独立に垂直転送する駆動方法であっ
て、 第１の期間に前記複数の受光画素に発生する信号電荷を
それぞれ前記複数の垂直シフトレジスタの奇数行及び偶
数行に蓄積する蓄積ステップと、 前記複数の垂直シフトレジスタ上にて、前記奇数行に蓄
積された前記信号電荷を隣接する前記偶数行へ垂直転送
し、前記奇数行及び前記偶数行の前記両信号電荷を合成
して前記偶数行の位置に保持する第１合成ステップと、 第２の期間に、前記奇数行の前記受光画素に発生する信
号電荷を前記垂直シフトレジスタの当該奇数行の位置に
蓄積すると共に、前記偶数行の前記受光画素に発生する
信号電荷を、前記垂直シフトレジスタの当該偶数行の前
記信号電荷に追加蓄積する追加蓄積ステップと、 前記垂直シフトレジスタの前記奇数行及び前記偶数行に
蓄積された前記各信号電荷をそれぞれ前記水平シフトレ
ジスタに転送して、前記水平シフトレジスタ上にてそれ
ら両走査行の前記信号電荷を合成する第２合成ステップ
と、 前記第２合成ステップ後に前記水平シフトレジスタを駆
動して固体撮像素子からの信号出力を得るステップと、 を有することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。 - 【請求項２】 行列配置された複数の受光画素に蓄積さ
れる信号電荷を垂直転送する複数の垂直シフトレジスタ
と、垂直転送された前記信号電荷を行単位で受け取り水
平転送する水平シフトレジスタとを有する固体撮像素子
において、前記信号電荷を奇数行の受光画素と偶数行の
受光画素とで互いに独立に垂直転送する駆動方法であっ
て、 前記各受光画素に発生する前記信号電荷を奇数行の前記
受光画素においては第１の期間だけ蓄積させ、偶数行の
前記受光画素においては前記第１の期間より短い第２の
期間だけ蓄積させる撮像ステップと、 前記撮像ステップ後に、前記奇数行及び前記偶数行の前
記受光画素に蓄積された前記各信号電荷をそれぞれ前記
水平シフトレジスタに垂直転送して、前記水平シフトレ
ジスタ上にてそれら両走査行の前記信号電荷を合成する
合成ステップと、 前記合成ステップ後に前記水平シフトレジスタを駆動し
て固体撮像素子からの信号出力を得るステップと、 を有することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の駆動方法
において、 前記第２の期間は、当該期間に前記受光画素にて発生す
る前記信号電荷が前記受光画素の電荷蓄積容量以下とな
るように定められることを特徴とする固体撮像素子の駆
動方法。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の駆動方法
において、 前記第２の期間は、被写体の最大輝度部分に対応する前
記受光画素にて当該第２の期間に発生する信号電荷量
が、前記受光画素の前記電荷蓄積容量に対し所定の範囲
内となるように定められることを特徴とする固体撮像素
子の駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001001242A JP2002209146A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| US10/041,144 US20020089598A1 (en) | 2001-01-09 | 2002-01-04 | Driving method for solid state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001001242A JP2002209146A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002209146A true JP2002209146A (ja) | 2002-07-26 |
| JP2002209146A5 JP2002209146A5 (ja) | 2005-09-29 |
Family
ID=18869899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001001242A Pending JP2002209146A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020089598A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002209146A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7701495B2 (en) | 2004-03-01 | 2010-04-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image capture device and controller of image capture device |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3819631B2 (ja) * | 1999-03-18 | 2006-09-13 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像装置 |
| US20040212857A1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-10-28 | Spears Kurt E. | Control for a photosensor array |
| KR100493900B1 (ko) * | 2003-08-21 | 2005-06-10 | 삼성전자주식회사 | 사용자간 콘텐츠에 대한 권한정보의 공유방법 |
| US7379107B2 (en) * | 2004-12-10 | 2008-05-27 | Eastman Kodak Company | Image sensor for still or video photography |
| JP2007036861A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像素子の駆動装置及び駆動方法 |
| US8314873B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-11-20 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US20110074997A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Border John N | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8194165B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-06-05 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8194166B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-06-05 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8134628B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-03-13 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8279316B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-10-02 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8279317B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-10-02 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8194164B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-06-05 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8294803B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-10-23 | Truesense Imaging, Inc. | Methods for capturing and reading out images from an image sensor |
| US8576292B2 (en) * | 2010-04-30 | 2013-11-05 | Exelis, Inc. | High dynamic range approach for a CMOS imager using a rolling shutter and a gated photocathode |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61179679A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷転送型固体撮像装置 |
| US5572256A (en) * | 1993-07-20 | 1996-11-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging apparatus |
| JPH08331461A (ja) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Sony Corp | 固体撮像装置の駆動方法 |
| JPH10243296A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Nikon Corp | 撮像装置、および撮像装置の駆動方法 |
| TW591267B (en) * | 2002-01-11 | 2004-06-11 | Chi Mei Optoelectronics Corp | A liquid crystal display device |
-
2001
- 2001-01-09 JP JP2001001242A patent/JP2002209146A/ja active Pending
-
2002
- 2002-01-04 US US10/041,144 patent/US20020089598A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7701495B2 (en) | 2004-03-01 | 2010-04-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image capture device and controller of image capture device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020089598A1 (en) | 2002-07-11 |
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