JP2510542B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光電変換素子を利用した固体撮像装置に関
し、特に光電変換信号の読出し方法及び構成に特徴を有
するものに関する。
し、特に光電変換信号の読出し方法及び構成に特徴を有
するものに関する。
［従来の技術］ 従来、MOS型の固体撮像素子を利用した固体撮像装置
いおいては、信号処理系の色分離の簡易化及び信号SN比
の向上を目的として複線信号読出し方式を行なってい
る。
いおいては、信号処理系の色分離の簡易化及び信号SN比
の向上を目的として複線信号読出し方式を行なってい
る。
また、解像度を上げるため複数の水平信号ラインを同
時に読出し、垂直相関処理を行なっている。
時に読出し、垂直相関処理を行なっている。
しかしながら、上述の方法では、複線出力に伴い固定
アンプあるいはAGCアンプも必然的に増加する。
アンプあるいはAGCアンプも必然的に増加する。
［発明が解決しようとする問題点］ その場合、複数アンプ間でゲインの誤差があるとホワ
イトバランスの誤差となって画質を著しく悪化させてし
まう。この問題点に対し 従来のビデオ・カメラでは、撮像する前に最終段の色
差信号誤差を積分してこの積分値がゼロになる様にＲ及
びＢアンプにフイードバックして補正していた。
イトバランスの誤差となって画質を著しく悪化させてし
まう。この問題点に対し 従来のビデオ・カメラでは、撮像する前に最終段の色
差信号誤差を積分してこの積分値がゼロになる様にＲ及
びＢアンプにフイードバックして補正していた。
しかし、ビデオカメラでも近年自動追尾型のホワイト
バランス方式が多く採用されつつあり、この方式では撮
像系とホワイトバランス制御信号形成系が独立であるの
で、アンプ精度を非常に高くする必要があった。
バランス方式が多く採用されつつあり、この方式では撮
像系とホワイトバランス制御信号形成系が独立であるの
で、アンプ精度を非常に高くする必要があった。
この様なゲイン精度の問題点はスチルビデオカメラで
はさらに厳しいものとなる。
はさらに厳しいものとなる。
即ち、スチルビテオカメラは瞬間的な撮影を目的とす
るために、AE精報に基ずき信号のゲインを切換える機会
が非常に多い。
るために、AE精報に基ずき信号のゲインを切換える機会
が非常に多い。
この場合、ゲイン制御を瞬間的に行なうには映像信号
によるフイードバック制御は困難であり、独立制御方式
が望ましい。従ってゲイン誤差を最小限にする必要があ
る。
によるフイードバック制御は困難であり、独立制御方式
が望ましい。従ってゲイン誤差を最小限にする必要があ
る。
本発明の目的は上述複数信号読出しに伴うゲイン誤差
を除去する事にある。
を除去する事にある。
［問題点を解決する為の手段］ 本発明では光電変換素子が行及び列方向に配置された
光電変換手段、複数行の光電変換素子の信号を交互に点
順次信号に変換する点順次化手段を有する。
光電変換手段、複数行の光電変換素子の信号を交互に点
順次信号に変換する点順次化手段を有する。
［作用］ 本発明では複数の水平ラインの信号を固体撮像素子内
で交互の点順次の信号に変換し、一列の信号として読出
す。
で交互の点順次の信号に変換し、一列の信号として読出
す。
［実施例］ 第１図は本発明の第一実施例である。
図示10は水平シフトレジスタ、20は垂直シフトレジス
タ及びインタレース回路、Ｐ−mnは各ｍ行、ｎ列の光電
変換素子、OAは出力アンプ、Ｈ−Trは水平スイツチトラ
ンジスタ列V1〜V3は水平ドライブライン、VLA・VLBは垂
直信号ライン、HRS−Trは水平信号ラインSoをリセツト
する為のリセツトトランジスタ、HRSはリセツト信号、H
An偶数行のｎ列の素子の信号を読出す為の信号、HBnは
奇数行のｎ列の素子の信号を読出す為の信号である。
タ及びインタレース回路、Ｐ−mnは各ｍ行、ｎ列の光電
変換素子、OAは出力アンプ、Ｈ−Trは水平スイツチトラ
ンジスタ列V1〜V3は水平ドライブライン、VLA・VLBは垂
直信号ライン、HRS−Trは水平信号ラインSoをリセツト
する為のリセツトトランジスタ、HRSはリセツト信号、H
An偶数行のｎ列の素子の信号を読出す為の信号、HBnは
奇数行のｎ列の素子の信号を読出す為の信号である。
第２図に概略の動作タイミング図を示す。読みだされ
る光電変換素子Ｐ−mnは水平シフトレジスタ10及び、垂
直シフトレジスタ20により選択される。
る光電変換素子Ｐ−mnは水平シフトレジスタ10及び、垂
直シフトレジスタ20により選択される。
例えば第２図示の如く水平ドライブラインV1及びV2が
“H"になると光電変換素子Ｐ−1n行とＰ−2n行の光電変
換素子が垂直信号ラインVLA、VLBに読出される読出され
た垂直信号ライン上の信号は水平スイツチトランジスタ
Ｈ−TrがHAn.HBnにより順次“H"になると、そのＨ−Tr
を経て水平信号ラインSo上に転送される。
“H"になると光電変換素子Ｐ−1n行とＰ−2n行の光電変
換素子が垂直信号ラインVLA、VLBに読出される読出され
た垂直信号ライン上の信号は水平スイツチトランジスタ
Ｈ−TrがHAn.HBnにより順次“H"になると、そのＨ−Tr
を経て水平信号ラインSo上に転送される。
水平スイツチトランジスタＨ−ＴRは水平シフトレジ
スタからのパルスＨAn.HBnにより順にON−OFFされるの
で、水平信号ライン上には、Ｐ−1n行とＰ−2n行の信号
が交互に点順次化されて並ぶ事になる。又、選択される
２水平行は行単位の読出し終了毎に順次２行ずつシフト
されていく。
スタからのパルスＨAn.HBnにより順にON−OFFされるの
で、水平信号ライン上には、Ｐ−1n行とＰ−2n行の信号
が交互に点順次化されて並ぶ事になる。又、選択される
２水平行は行単位の読出し終了毎に順次２行ずつシフト
されていく。
これらの信号は出力アンプOAを経て、後述の少なくと
も単一のアンプによりゲイン制御される。従って複数出
力に伴うゲイン誤差は除去される。
も単一のアンプによりゲイン制御される。従って複数出
力に伴うゲイン誤差は除去される。
尚第１図において水平リセツトトランジスタHRS−Tr
は１ビツト毎に水平信号ラインを基準電位にする。
は１ビツト毎に水平信号ラインを基準電位にする。
［他の実施例］ 本発明の他の実施例を第３図、第４図に示す。
第３図は水平信号ラインを２本で構成し、最終段で点
順化処理を行なうものである。第１図と同符番のものは
同じ要素を示す。S1.S2は水平信号ライン、Ｓ−Tr1.S−
Tr2は点順次化の為のスイツチトランジスタ、Ｓ−P1、
Ｓ−P2は各スイツチトランジスタをONさせる為の制御信
号であってＳ−P1はＨAnが“H"のとき“H"となりＳ−P2
はＨBnが“H"のとき“H"となる。垂直信号ラインVLA・V
LB上に各素子の信号を読出す方法は第１図実施例と同じ
であり、水平信号ライン上に信号を転送するとき水平シ
フトレジスタ10のパルスHAn・HBnは逆相になっている。
パルスHAnが“H"（即ちON状態）のとき出力トランジス
タはＳ−P1が“H"となり、次にパルスＨBnが“H"のとき
Ｓ−P2が“H"となり、結局出力S0には２水平ライン分の
信号が点順次化された事になる。水平リセツトトランジ
スタHRS−Tvは出力トランジスタＳ−TrzとＳ−Tr2への
パルスＳ−P1とＳ−P2が夫々立下る直前に“H"となりリ
セツトされる。
順化処理を行なうものである。第１図と同符番のものは
同じ要素を示す。S1.S2は水平信号ライン、Ｓ−Tr1.S−
Tr2は点順次化の為のスイツチトランジスタ、Ｓ−P1、
Ｓ−P2は各スイツチトランジスタをONさせる為の制御信
号であってＳ−P1はＨAnが“H"のとき“H"となりＳ−P2
はＨBnが“H"のとき“H"となる。垂直信号ラインVLA・V
LB上に各素子の信号を読出す方法は第１図実施例と同じ
であり、水平信号ライン上に信号を転送するとき水平シ
フトレジスタ10のパルスHAn・HBnは逆相になっている。
パルスHAnが“H"（即ちON状態）のとき出力トランジス
タはＳ−P1が“H"となり、次にパルスＨBnが“H"のとき
Ｓ−P2が“H"となり、結局出力S0には２水平ライン分の
信号が点順次化された事になる。水平リセツトトランジ
スタHRS−Tvは出力トランジスタＳ−TrzとＳ−Tr2への
パルスＳ−P1とＳ−P2が夫々立下る直前に“H"となりリ
セツトされる。
第４図は第３実施例図であり、第１図示実施例と異な
る点は垂直信号ラインの光電変換信号を、一度蓄積容量
CTに蓄積し、それから水平信号ライン上に順次転送し、
点順次化する点であり、又、トランジスタ列Ｈ−Trの各
ドレインは共通の水平信号ラインSoに接続されていると
共に、各ソースは選択的にONするスイツチＴ−Trを介し
て、共通の垂直信号線に接続されている。各トランジス
タＨ−Trの各ソースには蓄積用のキヤパシタCTが接続さ
れている。
る点は垂直信号ラインの光電変換信号を、一度蓄積容量
CTに蓄積し、それから水平信号ライン上に順次転送し、
点順次化する点であり、又、トランジスタ列Ｈ−Trの各
ドレインは共通の水平信号ラインSoに接続されていると
共に、各ソースは選択的にONするスイツチＴ−Trを介し
て、共通の垂直信号線に接続されている。各トランジス
タＨ−Trの各ソースには蓄積用のキヤパシタCTが接続さ
れている。
従って動作としては先ず標準テレビ信号の水平ブラン
キング期間に最初にV1を“H"にすると共にT1を“H"にし
て第１行の信号をCTに蓄積し、次いで、V2を“H"にする
と共にToを“H"にして第２行の信号をCTに蓄積する。そ
の後To、T1を“L"としてからＨ−Trを順次ONさせること
により、第１、第２行の信号を交互に点順次化して読出
すことができる。
キング期間に最初にV1を“H"にすると共にT1を“H"にし
て第１行の信号をCTに蓄積し、次いで、V2を“H"にする
と共にToを“H"にして第２行の信号をCTに蓄積する。そ
の後To、T1を“L"としてからＨ−Trを順次ONさせること
により、第１、第２行の信号を交互に点順次化して読出
すことができる。
次に上記新読出し方式の固体撮像素子を利用した固体
撮像装置の実施例を第５図を用いて説明する。
撮像装置の実施例を第５図を用いて説明する。
第５図はスチルビデオカメラのシステム概略図であ
る。
る。
図において、100,170,180は夫々固体撮像素子、ドラ
イバー、クロツク、ジエネレータ、110は撮像光学系、1
20は絞り、130はビームスプリツタ、140はシヤツタ、15
0は測光用の又、160は色温度検出用のセンサー、200は
映像信号の平均レベルを検知するための積分器、210は
映像信号レベルを適正レベルに可変するゲインコントロ
ールアンプ、230はアンプ210の信号から各色信号R,G,B
を分離する色分離器、240はR,G,B信号を点順次化して広
域のＹ信号を形成する輝度信号形成器、250,260はホワ
イトバランスのためのR,B信号用のゲインコントロール
アンプ、270は例えばNTSC信号のようなTV信号を形成す
るための映像信号処理回路、280は記録に適した変調を
行なう磁気信号処理回路、290はヘツド300は記録媒体、
310は記録媒体300を回転駆動する為のモータ、190はシ
ステム全体を制御するマイコン等を含むシステムコント
ローラである。
イバー、クロツク、ジエネレータ、110は撮像光学系、1
20は絞り、130はビームスプリツタ、140はシヤツタ、15
0は測光用の又、160は色温度検出用のセンサー、200は
映像信号の平均レベルを検知するための積分器、210は
映像信号レベルを適正レベルに可変するゲインコントロ
ールアンプ、230はアンプ210の信号から各色信号R,G,B
を分離する色分離器、240はR,G,B信号を点順次化して広
域のＹ信号を形成する輝度信号形成器、250,260はホワ
イトバランスのためのR,B信号用のゲインコントロール
アンプ、270は例えばNTSC信号のようなTV信号を形成す
るための映像信号処理回路、280は記録に適した変調を
行なう磁気信号処理回路、290はヘツド300は記録媒体、
310は記録媒体300を回転駆動する為のモータ、190はシ
ステム全体を制御するマイコン等を含むシステムコント
ローラである。
次に本システムの概略動作を述べる。
レンズ110、絞り120を経た光情報はビームスプリツタ
ー130を経て測光用センサー150に入力される。測光用の
センサー150からの信号により、測光演算が行なわれ、
絞り120の絞り値及びシヤツタ140のシヤツタ速度が決定
される。各温度検出用のセンサー160では色温度が測定
され、その時の色温度に応じてＧ・Ｃアンプ250・260は
制御される。
ー130を経て測光用センサー150に入力される。測光用の
センサー150からの信号により、測光演算が行なわれ、
絞り120の絞り値及びシヤツタ140のシヤツタ速度が決定
される。各温度検出用のセンサー160では色温度が測定
され、その時の色温度に応じてＧ・Ｃアンプ250・260は
制御される。
固体撮像素子100は、クロツクジエネレータ180からの
パルスを、ドライバー170でバツファした駆動パルスに
より駆動される。
パルスを、ドライバー170でバツファした駆動パルスに
より駆動される。
固体撮像素子100からの信号は積分器200で積分され、
システムコントローラー190で、その時の信号レベルを
適正レベルに対し比較判断し、ゲインコントロールアン
プ210のゲイン補正値を決定する。固体撮像素子100が光
電変換信号を破壊して読出すもの（例えばMOS型やCCD
型）であれば、撮影の為のレリーズ後に積分器200の出
力を得て、ゲイン補正値を演算し、絞り値とシヤツタ速
度については前記測光演算値で再び撮像し、前記ゲイン
補正でアンプ210を制御した状態の信号を記録する。
システムコントローラー190で、その時の信号レベルを
適正レベルに対し比較判断し、ゲインコントロールアン
プ210のゲイン補正値を決定する。固体撮像素子100が光
電変換信号を破壊して読出すもの（例えばMOS型やCCD
型）であれば、撮影の為のレリーズ後に積分器200の出
力を得て、ゲイン補正値を演算し、絞り値とシヤツタ速
度については前記測光演算値で再び撮像し、前記ゲイン
補正でアンプ210を制御した状態の信号を記録する。
また、固体撮像素子100が非破壊モードで読出される
もの（例えば特開昭60−12764号に示されるもの）で
は、２回目の撮像は不必要で、アンプ210をゲイン補正
値で制御後、撮像素子100から非破壊で再び信号を読出
せば良い。
もの（例えば特開昭60−12764号に示されるもの）で
は、２回目の撮像は不必要で、アンプ210をゲイン補正
値で制御後、撮像素子100から非破壊で再び信号を読出
せば良い。
尚、色分離回路230ではアンプ210からの点順次信号を
後段の映像信号処理に必要な例えばＲ・Ｇ・Ｂ信号に分
離し、Ｙ形成回路240で再び点順次化して輝度信号を形
成し、色信号ＲとＢはゲインコントロールアンプ250・2
60でホワイトバランス制御される、映像信号処理回路27
0ではTV信号に必要なプロセス処理が行なわれる。また
磁気信号処理回路280では、媒体300に記録すべき高周波
信号を形成し、ヘツド290を経て、媒体300へ記録する。
媒体300はシステムコントローラ190に制御されるモータ
310で例えば3600r・ｐ・ｍで高速回転される。
後段の映像信号処理に必要な例えばＲ・Ｇ・Ｂ信号に分
離し、Ｙ形成回路240で再び点順次化して輝度信号を形
成し、色信号ＲとＢはゲインコントロールアンプ250・2
60でホワイトバランス制御される、映像信号処理回路27
0ではTV信号に必要なプロセス処理が行なわれる。また
磁気信号処理回路280では、媒体300に記録すべき高周波
信号を形成し、ヘツド290を経て、媒体300へ記録する。
媒体300はシステムコントローラ190に制御されるモータ
310で例えば3600r・ｐ・ｍで高速回転される。
［効果］ 以上述べた様に、複数水平ラインの信号を交互に点順
次化して、一つのアンプにより、ゲインをコントロール
する様にした事で、アンプ等の設計及び、AGC制御が容
易になり、ホワイトバランスの誤差が低減出来た。
次化して、一つのアンプにより、ゲインをコントロール
する様にした事で、アンプ等の設計及び、AGC制御が容
易になり、ホワイトバランスの誤差が低減出来た。
第１図は本発明の第１実施例図、第２図はそのタイミン
グ図、第３図、第４図は本発明の第２、第３の実施例
図、第５図はシステム概略図である。 10は水平シフトレジスタ、20は垂直シフトレジスタ・イ
ンタレース回路、100は固体撮像素子、200は積分回路、
210はAGC、230は色分離回路である。
グ図、第３図、第４図は本発明の第２、第３の実施例
図、第５図はシステム概略図である。 10は水平シフトレジスタ、20は垂直シフトレジスタ・イ
ンタレース回路、100は固体撮像素子、200は積分回路、
210はAGC、230は色分離回路である。
Claims (1)
- 【請求項１】光電変換素子が行及び列方向に配置された
光電変換手段、 複数行の光電変換素子の信号を交互に点順次信号に変換
する点順次化手段を有する事を特徴とする固体撮像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299391A JP2510542B2 (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299391A JP2510542B2 (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63151187A JPS63151187A (ja) | 1988-06-23 |
| JP2510542B2 true JP2510542B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17871949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61299391A Expired - Lifetime JP2510542B2 (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510542B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4510523B2 (ja) * | 2004-06-02 | 2010-07-28 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置および撮像システム |
| JP4725284B2 (ja) * | 2005-10-20 | 2011-07-13 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
| JP4725283B2 (ja) * | 2005-10-20 | 2011-07-13 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP61299391A patent/JP2510542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63151187A (ja) | 1988-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |