JP2652256B2 - 高精細静止画カメラシステム - Google Patents
高精細静止画カメラシステムInfo
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- JP2652256B2 JP2652256B2 JP2033956A JP3395690A JP2652256B2 JP 2652256 B2 JP2652256 B2 JP 2652256B2 JP 2033956 A JP2033956 A JP 2033956A JP 3395690 A JP3395690 A JP 3395690A JP 2652256 B2 JP2652256 B2 JP 2652256B2
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高解像度の電荷結合型固体撮像デバイスを
使用することによって高精度の静止画を撮像するための
高精度静止画カメラシステムに関する。
使用することによって高精度の静止画を撮像するための
高精度静止画カメラシステムに関する。
従来の静止画カメラは、例えば走査線数が525本のNTS
C方式等の標準テレビジョン方式に準拠する程度の垂直
解像度を有する電荷結合型固体撮像デバイスを使用して
いた。
C方式等の標準テレビジョン方式に準拠する程度の垂直
解像度を有する電荷結合型固体撮像デバイスを使用して
いた。
しかし、NTSC方式のテレビジョンシステムと比較して
約２倍の垂直解像度を有する高品位のテレビジョンシス
テム等に適用することができる様な高解像度の撮像を行
うためには、従来の固体撮像デバイスでは垂直解像度が
不足し、このことから、より画像数の多い固体撮像デバ
イスを使用した静止画カメラの開発が望まれていた。
約２倍の垂直解像度を有する高品位のテレビジョンシス
テム等に適用することができる様な高解像度の撮像を行
うためには、従来の固体撮像デバイスでは垂直解像度が
不足し、このことから、より画像数の多い固体撮像デバ
イスを使用した静止画カメラの開発が望まれていた。
ところが、垂直解像度を向上するために画像数を増加
した電荷結合型固体撮像デバイスにあっては、全画素の
画素信号を読み出すまでの時間が長くなるので、先に読
み出される画素信号よりも、後に読み出される画素信号
の方に、固体撮像デバイス中の電荷転送路に発生する暗
電流等の混入が増える傾向となり、画像を再生した時に
色むらや輝度むら等の画質低下を招来する問題があっ
た。
した電荷結合型固体撮像デバイスにあっては、全画素の
画素信号を読み出すまでの時間が長くなるので、先に読
み出される画素信号よりも、後に読み出される画素信号
の方に、固体撮像デバイス中の電荷転送路に発生する暗
電流等の混入が増える傾向となり、画像を再生した時に
色むらや輝度むら等の画質低下を招来する問題があっ
た。
本発明はこのような課題に鑑みれ成されたものであ
り、画素数を増加しても高速で画素信号を読み出すこと
によって、再生画質の向上を図ることができる高精細静
止画カメラシステムを提供することを目的とする。
り、画素数を増加しても高速で画素信号を読み出すこと
によって、再生画質の向上を図ることができる高精細静
止画カメラシステムを提供することを目的とする。
このような目的を達成するために本発明は、画素に相
当する複数の光電変換素子を行方向及び列方向に沿って
マトリクス状に形成し、各列に配列される上記の光電変
換素子に沿って垂直電荷転送路を形成すると共に、これ
らの垂直電荷転送路の終端部に接続する水平電荷転送路
を形成して成る固体撮像デバイスから読み出した画像信
号に基づいて静止画を撮像する高精細静止画カメラシス
テムを対象とする。
当する複数の光電変換素子を行方向及び列方向に沿って
マトリクス状に形成し、各列に配列される上記の光電変
換素子に沿って垂直電荷転送路を形成すると共に、これ
らの垂直電荷転送路の終端部に接続する水平電荷転送路
を形成して成る固体撮像デバイスから読み出した画像信
号に基づいて静止画を撮像する高精細静止画カメラシス
テムを対象とする。
そして、このような高精細静止画カメラシステムにお
いて、前記水平電荷転送路は、夫々が別個の信号電荷を
転送する一対の水平電荷転送路から成り、前記4n−３行
目（ｎは自然数）に配列する光電変換素子群を第１フレ
ーム領域における第１のフィールド、4n−１（ｎは自然
数）行目に配列する光電変換素子群を第１フレーム領域
における第２のフィールド、4n−２行目（ｎは自然数）
に配列する光電変換素子群を第２フレーム領域における
第１フィールド、4n（ｎは自然数）行目に配列する光電
変換素子群を第２フレーム領域における第２のフィール
ドに位置するものとし、前記垂直電荷転送路には、第１
フレーム領域における第１のフィールドに該当する光電
変換素子に対する転送エレメントをトランスファゲート
を介して発生させる駆動信号（φA1）印加される第１の
ゲート電極（VA1）、第２フレーム領域における第１の
フィールドに該当する光電変換素子に対する転送エレメ
ントをトランスファゲートを介して発生させる駆動信号
（φB1）が印加される第２のゲート電極（VB1）、第１
フレーム領域における第２のフィールドに該当する光電
変換素子に対する転送エレメントをトランスファゲート
を介して発生させる駆動信号（φA2）が印加される第３
のゲート電極（VA2）、第２フレーム領域における第２
のフィールドに該当する光電変換素子に対する転送エレ
メントをトランスファゲートを介して発生させる駆動信
号（φB2）が印加される第４のゲート電極（VB2）を設
けると共に、上記第1,第２のゲート電極（VA1,VB1）の
間及び上記第3,第４のゲート電極（VA2,VB2）の間に転
送エレメント又はポテンシャル障壁を発生させる。第５
の駆動信号（φ２）が印加される第５のゲート電極（V
2）、上記第2,第３のゲート電極（VB1,VA2）の間及び上
記第4,第１のゲート電極（VB2,VA1）の間に転送エレメ
ント又はポテンシャル障壁を発生させる第６の駆動信号
（φ４）が印加される第６のゲート電極（V4）を夫々設
け、 上記第１、第２フレーム領域の一方のフィールドに該当
する光電変換素子に発生した画素信号を該フィールドに
対応する転送エレメントにフィールドシフトした後、上
記第１ないし第６の駆動信号（φA1,φB1,φA2,φB2,φ
2,φ４）に従って、各画素信号を分離した状態で２行分
ずつ上記水平電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）の方向へ転送
すると共に、２行ずつの画素信号を上記水平電荷転送路
（ＨCCD1,HCCD2）が水平転送を行うことによって該フィ
ールド分の画素信号を夫々読出し、次に、他方のフィー
ルドに該当する光電変換素子に発生した画素信号を該フ
ィールドに対応する転送エレメントにフィールドシフト
した後、上記第１ないし第６の駆動信号（φA1,φB1,φ
A2,φB2,φ2,φ４）に従って、各画素信号を分離した状
態で２行分ずつ上記水平電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）の
方向へ転送すると共に、２行ずつの画素信号を上記水平
電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）が水平転送を行うことによ
って該他方のフィールド分の画素信号を夫々読出すよう
に、上記駆動信号（φA1,φB1,φA2,φB2,φ2,φ４）を
制御する制御手段を設け、上記第1,第２の水平電荷転送
路（ＨCCD1,HCCD2）から出力する夫々の画素信号に含ま
れる夫々の水平電荷転送路のオフセットを相殺するオフ
セット相殺手段を設けた。
いて、前記水平電荷転送路は、夫々が別個の信号電荷を
転送する一対の水平電荷転送路から成り、前記4n−３行
目（ｎは自然数）に配列する光電変換素子群を第１フレ
ーム領域における第１のフィールド、4n−１（ｎは自然
数）行目に配列する光電変換素子群を第１フレーム領域
における第２のフィールド、4n−２行目（ｎは自然数）
に配列する光電変換素子群を第２フレーム領域における
第１フィールド、4n（ｎは自然数）行目に配列する光電
変換素子群を第２フレーム領域における第２のフィール
ドに位置するものとし、前記垂直電荷転送路には、第１
フレーム領域における第１のフィールドに該当する光電
変換素子に対する転送エレメントをトランスファゲート
を介して発生させる駆動信号（φA1）印加される第１の
ゲート電極（VA1）、第２フレーム領域における第１の
フィールドに該当する光電変換素子に対する転送エレメ
ントをトランスファゲートを介して発生させる駆動信号
（φB1）が印加される第２のゲート電極（VB1）、第１
フレーム領域における第２のフィールドに該当する光電
変換素子に対する転送エレメントをトランスファゲート
を介して発生させる駆動信号（φA2）が印加される第３
のゲート電極（VA2）、第２フレーム領域における第２
のフィールドに該当する光電変換素子に対する転送エレ
メントをトランスファゲートを介して発生させる駆動信
号（φB2）が印加される第４のゲート電極（VB2）を設
けると共に、上記第1,第２のゲート電極（VA1,VB1）の
間及び上記第3,第４のゲート電極（VA2,VB2）の間に転
送エレメント又はポテンシャル障壁を発生させる。第５
の駆動信号（φ２）が印加される第５のゲート電極（V
2）、上記第2,第３のゲート電極（VB1,VA2）の間及び上
記第4,第１のゲート電極（VB2,VA1）の間に転送エレメ
ント又はポテンシャル障壁を発生させる第６の駆動信号
（φ４）が印加される第６のゲート電極（V4）を夫々設
け、 上記第１、第２フレーム領域の一方のフィールドに該当
する光電変換素子に発生した画素信号を該フィールドに
対応する転送エレメントにフィールドシフトした後、上
記第１ないし第６の駆動信号（φA1,φB1,φA2,φB2,φ
2,φ４）に従って、各画素信号を分離した状態で２行分
ずつ上記水平電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）の方向へ転送
すると共に、２行ずつの画素信号を上記水平電荷転送路
（ＨCCD1,HCCD2）が水平転送を行うことによって該フィ
ールド分の画素信号を夫々読出し、次に、他方のフィー
ルドに該当する光電変換素子に発生した画素信号を該フ
ィールドに対応する転送エレメントにフィールドシフト
した後、上記第１ないし第６の駆動信号（φA1,φB1,φ
A2,φB2,φ2,φ４）に従って、各画素信号を分離した状
態で２行分ずつ上記水平電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）の
方向へ転送すると共に、２行ずつの画素信号を上記水平
電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）が水平転送を行うことによ
って該他方のフィールド分の画素信号を夫々読出すよう
に、上記駆動信号（φA1,φB1,φA2,φB2,φ2,φ４）を
制御する制御手段を設け、上記第1,第２の水平電荷転送
路（ＨCCD1,HCCD2）から出力する夫々の画素信号に含ま
れる夫々の水平電荷転送路のオフセットを相殺するオフ
セット相殺手段を設けた。
このような固体撮像デバイスによれば、垂直方向の画
素数を増加すると共に、それらのフォトダイオードに発
生した画素信号を２フィールドずつ６相駆動信号に従っ
て転送すると同時に、更に、夫々の水平電荷転送路から
読み出される夫々の画素信号に対してオフセットを相殺
するので、高解像度でしかもオフセットの影響の無い画
素信号を高速に操作読出しすることが出来る。
素数を増加すると共に、それらのフォトダイオードに発
生した画素信号を２フィールドずつ６相駆動信号に従っ
て転送すると同時に、更に、夫々の水平電荷転送路から
読み出される夫々の画素信号に対してオフセットを相殺
するので、高解像度でしかもオフセットの影響の無い画
素信号を高速に操作読出しすることが出来る。
以下、本発明による高精細静止画カメラシステムの一
実施例を図面と共に説明する。まず、第１図に基づいて
概略構成を説明する。同図において、１は撮像レンズ等
からなる光学系、２は撮像光学系１の後方に設けられた
絞り機構、３は絞り機構２の公報に設けられた機械式の
シャッター機構、４はシャッター機構３の更に公報に配
置された電荷結合型の固体撮像デバイスである。
実施例を図面と共に説明する。まず、第１図に基づいて
概略構成を説明する。同図において、１は撮像レンズ等
からなる光学系、２は撮像光学系１の後方に設けられた
絞り機構、３は絞り機構２の公報に設けられた機械式の
シャッター機構、４はシャッター機構３の更に公報に配
置された電荷結合型の固体撮像デバイスである。
この固体撮像デバイス４は、後述するように、NTSC方
式に準拠し得る程度の垂直解像度を有する従来の電荷結
合型固体撮像デバイスと比較して高解像度に設計される
と共に、画素信号を水平転送によって読み出すための水
平電荷転送路が２個形成されている。
式に準拠し得る程度の垂直解像度を有する従来の電荷結
合型固体撮像デバイスと比較して高解像度に設計される
と共に、画素信号を水平転送によって読み出すための水
平電荷転送路が２個形成されている。
個体撮像デバイス４の一方の水平電荷転送路の出力
は、所定のオフセットレベルを有する増幅回路５を介し
てA/D変換器６に転送し、A/D変換器６で８〜12ビット程
度の画素データにデジタル変換して、半導体ランダムア
クセスメモリから成る第１のメモリ領域７又は第２のメ
モリ領域８に順次に記憶する。又、固体撮像デバイス４
の他方の水平電荷転送路の出力も同様に、所定のオフセ
ットレベルを有する増幅回路９を介してA/D変換器10に
転送し、A/D変換器で10で８〜12ビット程度の画素デー
タにデジタル変換して、半導体ランダムアクセスメモリ
から成る第３のメモリ領域11又は第４のメモリ領域12に
順次に記憶する。
は、所定のオフセットレベルを有する増幅回路５を介し
てA/D変換器６に転送し、A/D変換器６で８〜12ビット程
度の画素データにデジタル変換して、半導体ランダムア
クセスメモリから成る第１のメモリ領域７又は第２のメ
モリ領域８に順次に記憶する。又、固体撮像デバイス４
の他方の水平電荷転送路の出力も同様に、所定のオフセ
ットレベルを有する増幅回路９を介してA/D変換器10に
転送し、A/D変換器で10で８〜12ビット程度の画素デー
タにデジタル変換して、半導体ランダムアクセスメモリ
から成る第３のメモリ領域11又は第４のメモリ領域12に
順次に記憶する。
13はカメラシステム全体の作動タイミングを制御する
ための各種同期信号を発生する同期信号発生回路であ
る。即ち、固体撮像デバイス４を作動させるための駆動
信号や、固体撮像デバイス４の水平走査期間に同期した
同期信号HD及び垂直走査信号に同期した同期信号VD、そ
の他の各種同期信号を発生する。
ための各種同期信号を発生する同期信号発生回路であ
る。即ち、固体撮像デバイス４を作動させるための駆動
信号や、固体撮像デバイス４の水平走査期間に同期した
同期信号HD及び垂直走査信号に同期した同期信号VD、そ
の他の各種同期信号を発生する。
14はメモリ制御回路であり、第１〜第４のメモリ領域
7,8,11,12の書き込み（Write）タイミングを同期信号H
D,VDに同期して行わせるための書き込み制御信号やメモ
リアドレス設定信号、及び第１〜第４のメモリ領域7,8,
11,12から画素データを読み出すための読出し（Read）
制御信号やメモリアドレス設定信号等を発生する。
7,8,11,12の書き込み（Write）タイミングを同期信号H
D,VDに同期して行わせるための書き込み制御信号やメモ
リアドレス設定信号、及び第１〜第４のメモリ領域7,8,
11,12から画素データを読み出すための読出し（Read）
制御信号やメモリアドレス設定信号等を発生する。
15は第１〜第４のメモリ領域7,8,11,12から読み出さ
れた画素データを混信しないようにチャンネル切換えし
て転送する出力選択バッファ回路であり、メモリ制御回
路14からのチャンネル切換え制御信号CHで指定された画
素データだけを出力側へ転送する。
れた画素データを混信しないようにチャンネル切換えし
て転送する出力選択バッファ回路であり、メモリ制御回
路14からのチャンネル切換え制御信号CHで指定された画
素データだけを出力側へ転送する。
16はD/A変換器であり、出力選択バッファ15から出力
される画素データをアナログ変換して出力する。
される画素データをアナログ変換して出力する。
尚、図示しないが、このアナログ変換された画素信号
は、高品位テレビジョンシステムに準拠したモニタテレ
ビジョンで静止画像を再生するための映像信号を形成す
るエンコーダ回路等の信号処理系へ転送される。
は、高品位テレビジョンシステムに準拠したモニタテレ
ビジョンで静止画像を再生するための映像信号を形成す
るエンコーダ回路等の信号処理系へ転送される。
又、シャッター機構３、同期信号発生回路13及びメモ
リ制御回路14は、シャッターレリーズボタン（図示せ
ず）の押圧時に発生するシャッター信号STに同期して作
動することにより、光学系及び固体撮像デバイス４の撮
像タイミングと、該撮像によって得られる画素信号のメ
モリ領域7,8,11,12への書き込みタイミングの同期をと
るようになっている。
リ制御回路14は、シャッターレリーズボタン（図示せ
ず）の押圧時に発生するシャッター信号STに同期して作
動することにより、光学系及び固体撮像デバイス４の撮
像タイミングと、該撮像によって得られる画素信号のメ
モリ領域7,8,11,12への書き込みタイミングの同期をと
るようになっている。
次に、固体撮像デバイス４の構造を第２図に基づいて
説明する。この撮像デバイスは、所定濃度の不純物の半
導体基板に半導体集積回路技術によって製造される電荷
結合型固体撮像デバイスであり、受光領域には、垂直方
向Ｘに対して1000行、水平方向Ｙに対して800列の合計8
0万画素分のフォトダイオードA1,B1,A2,B2がマトリクス
状に設けられ、垂直方向Ｘに沿って配列されたフォトダ
イオード群の間に800本の垂直電荷転送路l1〜lmが形成
されている。そして、夫々の垂直電荷転送路l1〜lmの上
面には、第4n−３行目（ｎは自然数）に配列するフォト
ダイオードA1に対してゲート電極VA1、4n−２行目に配
列するフォトダイオードB1に対してゲート電極VB1、第4
n−１行目に配列するフォトダイオードA2に対してゲー
ト電極VA2、第4n行目に配列するフォトダイオードB2に
対してゲート電極VB2が設けられ、更にゲート電極VA1と
VB1の間とゲート電極VA2とVB2の間にゲート電極V2が設
けられ、ゲート電極VB1とVA2の間とゲート電極VB2とVA1
の間にゲート電極V4が設けられている。
説明する。この撮像デバイスは、所定濃度の不純物の半
導体基板に半導体集積回路技術によって製造される電荷
結合型固体撮像デバイスであり、受光領域には、垂直方
向Ｘに対して1000行、水平方向Ｙに対して800列の合計8
0万画素分のフォトダイオードA1,B1,A2,B2がマトリクス
状に設けられ、垂直方向Ｘに沿って配列されたフォトダ
イオード群の間に800本の垂直電荷転送路l1〜lmが形成
されている。そして、夫々の垂直電荷転送路l1〜lmの上
面には、第4n−３行目（ｎは自然数）に配列するフォト
ダイオードA1に対してゲート電極VA1、4n−２行目に配
列するフォトダイオードB1に対してゲート電極VB1、第4
n−１行目に配列するフォトダイオードA2に対してゲー
ト電極VA2、第4n行目に配列するフォトダイオードB2に
対してゲート電極VB2が設けられ、更にゲート電極VA1と
VB1の間とゲート電極VA2とVB2の間にゲート電極V2が設
けられ、ゲート電極VB1とVA2の間とゲート電極VB2とVA1
の間にゲート電極V4が設けられている。
そして、夫々の同一行のゲート電極は共通のポリシリ
コン層で形成され、ゲート電極VA1には駆動信号φA1、
ゲート電極V2には駆動信号φ２、ゲート電極VB1には駆
動信号φB1ゲート電極VB1には駆動信号φB1、ゲート電
極V4には駆動信号φ４、ゲート電極VA2には駆動信号φ
A2、ゲート電極VB2には駆動信号φB2が印加され、これ
らの駆動信号φA1,φ2,φB1,φ4,φA2,φB2の印加電圧
に応じたポテンシャルレベルのポテンシャル井戸（以
下、ポテンシャル井戸の部分を転送エレメントという）
及びポテンシャル障壁をl1〜lmに発生させることによっ
て、信号電荷を転送するようになっている。
コン層で形成され、ゲート電極VA1には駆動信号φA1、
ゲート電極V2には駆動信号φ２、ゲート電極VB1には駆
動信号φB1ゲート電極VB1には駆動信号φB1、ゲート電
極V4には駆動信号φ４、ゲート電極VA2には駆動信号φ
A2、ゲート電極VB2には駆動信号φB2が印加され、これ
らの駆動信号φA1,φ2,φB1,φ4,φA2,φB2の印加電圧
に応じたポテンシャルレベルのポテンシャル井戸（以
下、ポテンシャル井戸の部分を転送エレメントという）
及びポテンシャル障壁をl1〜lmに発生させることによっ
て、信号電荷を転送するようになっている。
又、垂直電荷転送路l1〜lmの終端部に、第１の水兵電
荷転送路ＨCCD1が形成され、更に、ゲート信号φSGが印
加されるゲート電極Ｇを介して第２の水平電荷転送路Ｈ
CCD2が形成され、夫々の水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2の
各出力端に出力アンプAMP1,AMP2が形成されている。
尚、水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2は共に４相駆動方向の
駆動信号φH1,φH2,φH3,φH4に同期して画素信号を水
平方向へ転送し、その転送周期即ち点順次のタイミング
に同期して出力アンプAMP1,AMP2から画素信号を並列的
に読み出す。
荷転送路ＨCCD1が形成され、更に、ゲート信号φSGが印
加されるゲート電極Ｇを介して第２の水平電荷転送路Ｈ
CCD2が形成され、夫々の水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2の
各出力端に出力アンプAMP1,AMP2が形成されている。
尚、水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2は共に４相駆動方向の
駆動信号φH1,φH2,φH3,φH4に同期して画素信号を水
平方向へ転送し、その転送周期即ち点順次のタイミング
に同期して出力アンプAMP1,AMP2から画素信号を並列的
に読み出す。
又、水平電荷転送路l1〜lmの内、第１の水兵電荷転送
路ＨCCD1に接続する部分VVは、その隣に位置するゲート
電極VB2の下に形成される転送エレメントと水兵電荷転
送路ＨCCD1との間の接続を制御するためのゲート部であ
り、所定タイミングのゲート信号（図示せず）に同期し
て導通又は非導通となる。
路ＨCCD1に接続する部分VVは、その隣に位置するゲート
電極VB2の下に形成される転送エレメントと水兵電荷転
送路ＨCCD1との間の接続を制御するためのゲート部であ
り、所定タイミングのゲート信号（図示せず）に同期し
て導通又は非導通となる。
更に、夫々のフォトダイオードA1,B1,A2,B2と垂直電
荷転送路のそれに対応するゲートVA1,VB1,VA2,VB2下の
転送エレメントの間にトランスファゲート（図中のTgで
代表する）が形成され、夫々のトランスファゲートは、
トランスファゲート上にオーバーラップして積層される
ゲート電極VA1,VB1,VA2,VB2に所定の高電圧の駆動信号
を印加することによって導通となる。
荷転送路のそれに対応するゲートVA1,VB1,VA2,VB2下の
転送エレメントの間にトランスファゲート（図中のTgで
代表する）が形成され、夫々のトランスファゲートは、
トランスファゲート上にオーバーラップして積層される
ゲート電極VA1,VB1,VA2,VB2に所定の高電圧の駆動信号
を印加することによって導通となる。
そして、これらのフォトダイオードA1,B1,A2,B2と、
トランスファゲートト、垂直電荷転送路l1〜lm及び水平
電荷転送路ＨCCD1,HCCD2の周囲に形成した所定濃度の不
純物領域がチャンネルストップとなっている。
トランスファゲートト、垂直電荷転送路l1〜lm及び水平
電荷転送路ＨCCD1,HCCD2の周囲に形成した所定濃度の不
純物領域がチャンネルストップとなっている。
又、これらの駆動信号φA1,φB1,φA2,φB2,φ2,φ4,
φH1,φH2,φH3,φH4及びゲート信号φSG等は同期信号
発生回路13から供給され、出力アンプAMP1から出力され
る画素信号は増幅基５、出力アンプAMP2から出力される
画素信号は増幅器９へ供給されるように配線されてい
る。
φH1,φH2,φH3,φH4及びゲート信号φSG等は同期信号
発生回路13から供給され、出力アンプAMP1から出力され
る画素信号は増幅基５、出力アンプAMP2から出力される
画素信号は増幅器９へ供給されるように配線されてい
る。
そして、フォトダイオードA1,A2が第１フレーム領
域、フォトダイオードB1,B2が第２フレーム領域に夫々
配列されるものと定義し、更に、フォトダイオードA1が
第１フレーム領域における第１フィールド、フォトダイ
オードA2が第１フレーム領域における第２フィールド、
フォトダイオードB1が第２フレーム領域における第１フ
ィールド、フォトダイオードB2が第２フレーム領域にお
ける第２フィールドに配列されると定義している。
域、フォトダイオードB1,B2が第２フレーム領域に夫々
配列されるものと定義し、更に、フォトダイオードA1が
第１フレーム領域における第１フィールド、フォトダイ
オードA2が第１フレーム領域における第２フィールド、
フォトダイオードB1が第２フレーム領域における第１フ
ィールド、フォトダイオードB2が第２フレーム領域にお
ける第２フィールドに配列されると定義している。
次に、かかる高精細静止画カメラシステムの動作を説
明する。
明する。
まず、固体撮像デバイス４は、同期信号発生回路13か
ら供給される駆動信号に同期して、第１図，第２のフレ
ーム領域における第１フィールドに該当するフォトダイ
オードA1,B1に発生する画素信号qA1,qB1を1/60秒の期間
（以下、Ａフィールド走査期間という）で読出し、次
に、第１図，第２のフレーム領域における第２フィール
ドに該当するフォトダイオードA2,B2に発生する画素信
号qA2,qB2を1/60秒の期間（以下、Ｂフィールド走査期
間という）で読出し、これらＡフィールド走査読出しと
Ｂフィールド走査読出しを交互に行うことによって、1/
30秒周期で１画素分の全画素信号の走査読出しを行う。
ら供給される駆動信号に同期して、第１図，第２のフレ
ーム領域における第１フィールドに該当するフォトダイ
オードA1,B1に発生する画素信号qA1,qB1を1/60秒の期間
（以下、Ａフィールド走査期間という）で読出し、次
に、第１図，第２のフレーム領域における第２フィール
ドに該当するフォトダイオードA2,B2に発生する画素信
号qA2,qB2を1/60秒の期間（以下、Ｂフィールド走査期
間という）で読出し、これらＡフィールド走査読出しと
Ｂフィールド走査読出しを交互に行うことによって、1/
30秒周期で１画素分の全画素信号の走査読出しを行う。
即ち、Ａフィールド走査期間TFAの走査読出しは、第
３図に示すタイミングの駆動信号に同期して行い、Ｂフ
ィールド走査期間TFBの走査読出しは、第４図に示すタ
イミングの駆動信号に同期して行う。
３図に示すタイミングの駆動信号に同期して行い、Ｂフ
ィールド走査期間TFBの走査読出しは、第４図に示すタ
イミングの駆動信号に同期して行う。
Ａフィールド走査期間TFAの動作を説明する。
第３図の時点t0で、全てのフォトダイオードの露光が
完了しているものとすると、まず、時点t0〜t6の期間
（フィールドシフト期間）において、Ａフィールドに該
当するフォトダイオードA1,B1の画素信号qA1,qB1を垂直
電荷転送路l1〜lmの所定の転送エレメント転送させる。
即ち、まず、時点t1に示すように、夫々の駆動信号の論
理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝
Ｈ、φ２＝Ｈ、φ４＝Ｈとすることによって、第６図中
の時点t1に示す転送エレメントを所定ゲート電極下に発
生させ、次に、時点t2に示すように、夫々の駆動信号の
論理値レベルを、φA1＝Ｌ、φB1＝HH、φA2＝Ｌ、φB2
＝Ｈ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第６図中の時
点t2に示す転送エレメントを所定のゲート電極下に発生
させる。ここで、論理値レベルの各電圧は、HH＞Ｈ＞Ｌ
の関係に設定され、論理値レベルHHはフォトダイオード
B1に接続するトランスファゲートを導通状態とするのに
十分な高電圧に設定されているので、フォトダイオード
B1の画素信号qB1をゲート電極VB1に発生する深い転送エ
レメントへ転送し、論理値レベルＬが印加されるゲート
電極下はポテンシャル障壁となる。
完了しているものとすると、まず、時点t0〜t6の期間
（フィールドシフト期間）において、Ａフィールドに該
当するフォトダイオードA1,B1の画素信号qA1,qB1を垂直
電荷転送路l1〜lmの所定の転送エレメント転送させる。
即ち、まず、時点t1に示すように、夫々の駆動信号の論
理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝
Ｈ、φ２＝Ｈ、φ４＝Ｈとすることによって、第６図中
の時点t1に示す転送エレメントを所定ゲート電極下に発
生させ、次に、時点t2に示すように、夫々の駆動信号の
論理値レベルを、φA1＝Ｌ、φB1＝HH、φA2＝Ｌ、φB2
＝Ｈ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第６図中の時
点t2に示す転送エレメントを所定のゲート電極下に発生
させる。ここで、論理値レベルの各電圧は、HH＞Ｈ＞Ｌ
の関係に設定され、論理値レベルHHはフォトダイオード
B1に接続するトランスファゲートを導通状態とするのに
十分な高電圧に設定されているので、フォトダイオード
B1の画素信号qB1をゲート電極VB1に発生する深い転送エ
レメントへ転送し、論理値レベルＬが印加されるゲート
電極下はポテンシャル障壁となる。
次に、時点t3に示すように、夫々の駆動信号論理値レ
ベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、φ
２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることによって、第６図中の時点
t3に示すように、画素信号qB1を所定の転送エレメント
に一旦保持した後、次に、時点t4に示すように、夫々の
駆動信号の論理値レベルを、φA1＝HH、φB1＝Ｌ、φA2
＝Ｈ、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第
６図中の時点t4に示すように、フォトダイオードA1に接
続するトランスファゲートを導通状態とすることによっ
て、フォトダイオードA1の画素信号qA1をゲート電極VA1
に発生する深い転送エレメントへ転送する。
ベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、φ
２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることによって、第６図中の時点
t3に示すように、画素信号qB1を所定の転送エレメント
に一旦保持した後、次に、時点t4に示すように、夫々の
駆動信号の論理値レベルを、φA1＝HH、φB1＝Ｌ、φA2
＝Ｈ、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第
６図中の時点t4に示すように、フォトダイオードA1に接
続するトランスファゲートを導通状態とすることによっ
て、フォトダイオードA1の画素信号qA1をゲート電極VA1
に発生する深い転送エレメントへ転送する。
次に、時点t5に示すように、夫々の駆動信号論理値レ
ベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、φ
２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第６図中の時点t5に示
すように、所定の転送エレメントに画素信号qA1とqB1を
保持し、更に、時点t6に示すように、夫々の駆動信号の
論理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｌ、φA2＝Ｈ、φB2
＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第６図中の時
点t6に示すように、画素信号qA1とqB1をゲート電極VA1
とVB1に対応する転送エレメントへ側へ保持する。
ベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、φ
２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第６図中の時点t5に示
すように、所定の転送エレメントに画素信号qA1とqB1を
保持し、更に、時点t6に示すように、夫々の駆動信号の
論理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｌ、φA2＝Ｈ、φB2
＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第６図中の時
点t6に示すように、画素信号qA1とqB1をゲート電極VA1
とVB1に対応する転送エレメントへ側へ保持する。
このような、時点t1〜t6におけるフィールドシフト動
作が完了すると、次に、第３図に示す期間τにおいて、
画素信号qA1とqB1を水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2側へ全
体的に１水平走査ライン分だけ転送する。この期間τに
おける転送動作は、第５図に示す駆動信号のタイミング
に同期して行う。即ち、夫々の駆動信号は２周期分の矩
形信号から成り、第５図に示すように、駆動信号φA1が
“H"→“L"→“H"→“L"→H"に変化するのに対して、駆
動信号φ２がそれより所定の位相Δだけ遅れた同じ波形
に設定され、駆動信号φB1が更に駆動信号φ２より位相
Δだけ遅れた同じ波形に設定され、駆動信号φ４が更に
駆動信号φB1より位相Δだけ遅れた同じ波形に設定さ
れ、駆動信号φA2が更に駆動信号φ４より位相Δだけ遅
れた同じ波形に設定され、駆動信号φB2が更に駆動信号
φA2より位相Δだけ遅れた同じ波形に設定されている。
作が完了すると、次に、第３図に示す期間τにおいて、
画素信号qA1とqB1を水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2側へ全
体的に１水平走査ライン分だけ転送する。この期間τに
おける転送動作は、第５図に示す駆動信号のタイミング
に同期して行う。即ち、夫々の駆動信号は２周期分の矩
形信号から成り、第５図に示すように、駆動信号φA1が
“H"→“L"→“H"→“L"→H"に変化するのに対して、駆
動信号φ２がそれより所定の位相Δだけ遅れた同じ波形
に設定され、駆動信号φB1が更に駆動信号φ２より位相
Δだけ遅れた同じ波形に設定され、駆動信号φ４が更に
駆動信号φB1より位相Δだけ遅れた同じ波形に設定さ
れ、駆動信号φA2が更に駆動信号φ４より位相Δだけ遅
れた同じ波形に設定され、駆動信号φB2が更に駆動信号
φA2より位相Δだけ遅れた同じ波形に設定されている。
そして、このようなタイミングの駆動信号によって垂
直電荷転送路l1〜lmを駆動すると、第５図中の時点t7〜
t14の各駆動信号の論理値レベルの変化に応じて、垂直
電荷転送路のポテンシャルプロフィールが第６図中の時
点t7〜t14に示すように変化し、まず、時点t10におい
て、最も水平電荷転送路ＨCCD1に近い信号電荷qB1が水
平電荷転送路ＨCCD1の所定の転送エレメントへ転送され
る。尚、この時点t10ではゲート部VV下の転送エレメン
トが導通状態となる。又、第５図に示すように時点t10
ではゲート信号φSGが理論値レベル“H"となるので、ゲ
ート部Ｇが導通となり、水平電荷転送路ＨCCD1の画素信
号qB1は更に水平電荷転送路ＨCCD2の所定の転送エレメ
ントへ転送される。
直電荷転送路l1〜lmを駆動すると、第５図中の時点t7〜
t14の各駆動信号の論理値レベルの変化に応じて、垂直
電荷転送路のポテンシャルプロフィールが第６図中の時
点t7〜t14に示すように変化し、まず、時点t10におい
て、最も水平電荷転送路ＨCCD1に近い信号電荷qB1が水
平電荷転送路ＨCCD1の所定の転送エレメントへ転送され
る。尚、この時点t10ではゲート部VV下の転送エレメン
トが導通状態となる。又、第５図に示すように時点t10
ではゲート信号φSGが理論値レベル“H"となるので、ゲ
ート部Ｇが導通となり、水平電荷転送路ＨCCD1の画素信
号qB1は更に水平電荷転送路ＨCCD2の所定の転送エレメ
ントへ転送される。
そして、次の時点t11〜t15の期間においても時点t16
〜t11と同じタイミングで転送動作が行われるので、次
に、最も水平電荷転送路ＨCCD1に近い信号電荷qA1が水
平電荷転送路ＨCCD1の所定の転送エレメントへ転送され
る。尚、信号電荷qA1が水平電荷転送路ＨCCD1へ転送さ
れるときは、第５図に示すようにゲート信号φSGが理論
値レベル“L"となるので、水平電荷転送路ＨCCD1の転送
エレメントに保持される。
〜t11と同じタイミングで転送動作が行われるので、次
に、最も水平電荷転送路ＨCCD1に近い信号電荷qA1が水
平電荷転送路ＨCCD1の所定の転送エレメントへ転送され
る。尚、信号電荷qA1が水平電荷転送路ＨCCD1へ転送さ
れるときは、第５図に示すようにゲート信号φSGが理論
値レベル“L"となるので、水平電荷転送路ＨCCD1の転送
エレメントに保持される。
このように画素信号qA1とqB1の転送を完了すると、次
に、第３図の時点t15〜t16に示すように、垂直電荷転送
路l1〜lmに係る夫々の駆動信号は、φA1＝Ｈ、φB1＝
Ｌ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈの状態に
保ったままで、所謂４相駆動方式による駆動信号φH1〜
φH4に同期して水平電荷転送路ＨCCD1とＨCCD2が最初の
１水平走査ライン分の画素信号qA1とqB1を水平転送し、
駆動信号φH1〜φH4による点順次走査タイミングに同期
して、出力アンプAMP1から画素信号qA1、出力アンプAMP
2から画素信号qB1を並列し且つ時系列的に出力する。
に、第３図の時点t15〜t16に示すように、垂直電荷転送
路l1〜lmに係る夫々の駆動信号は、φA1＝Ｈ、φB1＝
Ｌ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈの状態に
保ったままで、所謂４相駆動方式による駆動信号φH1〜
φH4に同期して水平電荷転送路ＨCCD1とＨCCD2が最初の
１水平走査ライン分の画素信号qA1とqB1を水平転送し、
駆動信号φH1〜φH4による点順次走査タイミングに同期
して、出力アンプAMP1から画素信号qA1、出力アンプAMP
2から画素信号qB1を並列し且つ時系列的に出力する。
そして、このように順次読み出される画素信号qA1は
増幅器５を介してA/D変換器６へ転送されてデジタルの
画素データに変換され、順番に第１のメモリ領域７に書
き込まれ、一方、画素信号qB1も同様に、増幅器９を介
してA/D変換器10へ転送されてデジタルの画素データに
変換され、順番に第３のメモリ領域11に書き込まれる。
増幅器５を介してA/D変換器６へ転送されてデジタルの
画素データに変換され、順番に第１のメモリ領域７に書
き込まれ、一方、画素信号qB1も同様に、増幅器９を介
してA/D変換器10へ転送されてデジタルの画素データに
変換され、順番に第３のメモリ領域11に書き込まれる。
ここで、増幅器5,9に設定される夫々のオフセットレ
ベルは、第１の水平電荷転送路ＨCCD1と第２の水平電荷
転送路ＨCCD2の特性の相違に起因して夫々画素信号に重
畳するオフセットを相殺するように設定されている。従
って、増幅器5,9から出力された時点での夫々の画素信
号のオフセットは補正され、オフセットの影響のない画
素データが第1,第３のメモリ領域7,11に記憶される。
ベルは、第１の水平電荷転送路ＨCCD1と第２の水平電荷
転送路ＨCCD2の特性の相違に起因して夫々画素信号に重
畳するオフセットを相殺するように設定されている。従
って、増幅器5,9から出力された時点での夫々の画素信
号のオフセットは補正され、オフセットの影響のない画
素データが第1,第３のメモリ領域7,11に記憶される。
そして、第３図の時点t6〜t16で代表して述べたのと
同様の動作を残りの全画素信号qA1,qB1が読み出される
まで繰り返すことによって、Ａフィールド走査読出しが
完了する（完了時点をt17とする）。
同様の動作を残りの全画素信号qA1,qB1が読み出される
まで繰り返すことによって、Ａフィールド走査読出しが
完了する（完了時点をt17とする）。
次に、Ｂフィールド走査時間TFBの走査読出しの動作
を第４図のタイミングチャートと共に説明する。尚、第
４図中時点、t17でＡフィールド走査読出しが完了した
ものとする。
を第４図のタイミングチャートと共に説明する。尚、第
４図中時点、t17でＡフィールド走査読出しが完了した
ものとする。
まず、時点t17〜t23の期間（フィールドシフト期間）
において、Ｂフィールドに該当するフォトダイオードA
2,B2の画素信号qA2,qB2を垂直電荷転送路l1〜lmの所定
の転送エレメントへ転送させる。即ち。まず、時点t18
に示すように、夫々の駆動信号の理論値レベルを、φA1
＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、φ２＝Ｌ、φ４
＝Ｈとするこによって、第７図中の時点t18に示す転送
エレメントを所定のゲート電極下に発生させ、次に時点
19に示すように、夫々の駆動信号の論理値レベルを、φ
A1＝Ｌ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｌ、φB2＝HH、φ２＝Ｌ、φ
４＝Ｈとすることで、第７図中の時点t19に示す転送エ
レメントを所定のゲート電極下に発生させる。ここで、
理論値レベルHHはフォトダイオードB1に接続するトラン
スファゲートを導通状態とするのに十分な高電圧に設定
されているので、フォトダイオードB2の画素信号qB1を
ゲート電極VB2に発生する深い転送エレメントへ転送
し、論理値レベルＬが印加されるゲート電極下はポテン
シャル障壁となる。
において、Ｂフィールドに該当するフォトダイオードA
2,B2の画素信号qA2,qB2を垂直電荷転送路l1〜lmの所定
の転送エレメントへ転送させる。即ち。まず、時点t18
に示すように、夫々の駆動信号の理論値レベルを、φA1
＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、φ２＝Ｌ、φ４
＝Ｈとするこによって、第７図中の時点t18に示す転送
エレメントを所定のゲート電極下に発生させ、次に時点
19に示すように、夫々の駆動信号の論理値レベルを、φ
A1＝Ｌ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｌ、φB2＝HH、φ２＝Ｌ、φ
４＝Ｈとすることで、第７図中の時点t19に示す転送エ
レメントを所定のゲート電極下に発生させる。ここで、
理論値レベルHHはフォトダイオードB1に接続するトラン
スファゲートを導通状態とするのに十分な高電圧に設定
されているので、フォトダイオードB2の画素信号qB1を
ゲート電極VB2に発生する深い転送エレメントへ転送
し、論理値レベルＬが印加されるゲート電極下はポテン
シャル障壁となる。
次に、時点t20に示すように、夫々の駆動信号の論理
値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝
Ｈ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることによって、第７図中
の時点t20に示すように、画素信号qB2を所定の転送エレ
メントに一旦保持した後、次に、時点21に示すように、
夫々の駆動信号の論理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝
Ｌ、φA2＝HH、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとするこ
とで、第７図中の時点t21に示すように、フォトダイオ
ードA2に接続するトランスファゲートを導通状態とする
ことによって、フォトダイオードA2の画素信号qA2をゲ
ート電極VA2下に発生する深い転送エレメントへ転送す
る。
値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝
Ｈ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることによって、第７図中
の時点t20に示すように、画素信号qB2を所定の転送エレ
メントに一旦保持した後、次に、時点21に示すように、
夫々の駆動信号の論理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝
Ｌ、φA2＝HH、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとするこ
とで、第７図中の時点t21に示すように、フォトダイオ
ードA2に接続するトランスファゲートを導通状態とする
ことによって、フォトダイオードA2の画素信号qA2をゲ
ート電極VA2下に発生する深い転送エレメントへ転送す
る。
次に、時点22に示すように、夫々の駆動信号の論理値
レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、
φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第７図中の時点t22
に示すように、所定の転送エレメント画素信号qA2とqB2
を保持し、更に、時点23に示すように、夫々の駆動信号
の論理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｌ、φA2＝Ｈ、φ
B2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第７図中の
時点t23に示すように、各画素信号qA2とqB2をゲート電
極VA2とVB2に対応する転送エレメントへ側へ保持する。
レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｈ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｈ、
φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第７図中の時点t22
に示すように、所定の転送エレメント画素信号qA2とqB2
を保持し、更に、時点23に示すように、夫々の駆動信号
の論理値レベルを、φA1＝Ｈ、φB1＝Ｌ、φA2＝Ｈ、φ
B2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈとすることで、第７図中の
時点t23に示すように、各画素信号qA2とqB2をゲート電
極VA2とVB2に対応する転送エレメントへ側へ保持する。
このような、時点t17〜t23におけるフィールドシフト
動作が完了すると、次に、第４図に示す期間τにおい
て、画素信号qA2とqB2を水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2側
へ全体的に１水平走査ライン分だけ転送する。この期間
τにおける転送動作は、第５図に示したＡフィールド走
査期間中の期間τと同一のタイミングで行う。したがっ
て、１水平走査ライン分の画素信号qA2が水平電荷転送
路ＨCCD1、１水平走査ライン分の画素信号qB2水平電荷
転送路ＨCCD2の所定の転送エレメントへ転送される。
尚、第７図中の時点ｔ′７〜ｔ′14に示すポテンシャル
プロフィールは、第５図のタイミングチャートの各時点
t7〜t14に対応している。
動作が完了すると、次に、第４図に示す期間τにおい
て、画素信号qA2とqB2を水平電荷転送路ＨCCD1,HCCD2側
へ全体的に１水平走査ライン分だけ転送する。この期間
τにおける転送動作は、第５図に示したＡフィールド走
査期間中の期間τと同一のタイミングで行う。したがっ
て、１水平走査ライン分の画素信号qA2が水平電荷転送
路ＨCCD1、１水平走査ライン分の画素信号qB2水平電荷
転送路ＨCCD2の所定の転送エレメントへ転送される。
尚、第７図中の時点ｔ′７〜ｔ′14に示すポテンシャル
プロフィールは、第５図のタイミングチャートの各時点
t7〜t14に対応している。
次に、第４図の時点t24〜t25に示すように、垂直電荷
転送路l1〜lmに係る夫々の駆動信号は、φA1＝Ｈ、φB1
＝Ｌ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈの状態
に保ったままで、所謂４相駆動方式による駆動信号φH1
〜φH4に同期して水平電荷転送路ＨCCD1とＨCCD2が最初
の１水平走査ライン分の画素信号qA2とqB2を水平転送
し、駆動信号φH1〜φH4による点順次走査タイミングに
同期して、出力アンプAMP1から画素信号qA2、出力アン
プAMP2から画素信号qB2を並列に且つ時系列的に出力す
る。
転送路l1〜lmに係る夫々の駆動信号は、φA1＝Ｈ、φB1
＝Ｌ、φA2＝Ｈ、φB2＝Ｌ、φ２＝Ｌ、φ４＝Ｈの状態
に保ったままで、所謂４相駆動方式による駆動信号φH1
〜φH4に同期して水平電荷転送路ＨCCD1とＨCCD2が最初
の１水平走査ライン分の画素信号qA2とqB2を水平転送
し、駆動信号φH1〜φH4による点順次走査タイミングに
同期して、出力アンプAMP1から画素信号qA2、出力アン
プAMP2から画素信号qB2を並列に且つ時系列的に出力す
る。
そして、このように順次読み出される画素信号qA2は
増幅器５を介してA/D変換器６へ転送されてデジタルの
画素データに変換され、順番に第２のメモリ領域８に書
き込まれ、一方、画素信号qB2も同様に、増幅器９を介
してA/D変換器10へ転送されてデジタルの画素データに
変換され、順番に第４のメモリ領域12に書き込まれる。
増幅器５を介してA/D変換器６へ転送されてデジタルの
画素データに変換され、順番に第２のメモリ領域８に書
き込まれ、一方、画素信号qB2も同様に、増幅器９を介
してA/D変換器10へ転送されてデジタルの画素データに
変換され、順番に第４のメモリ領域12に書き込まれる。
ここで、増幅器5,9の夫々のオフセットレベルは、第
１の水平電荷転送路ＨCCD1と第２の水平電荷転送路ＨCC
D2の特性の相違に起因して夫々の画素信号に重畳するオ
フセットを相殺するように設定されているので、オフセ
ットの影響のない画素データが第2,第４のメモリ領域8,
12に記憶される。
１の水平電荷転送路ＨCCD1と第２の水平電荷転送路ＨCC
D2の特性の相違に起因して夫々の画素信号に重畳するオ
フセットを相殺するように設定されているので、オフセ
ットの影響のない画素データが第2,第４のメモリ領域8,
12に記憶される。
そして、第４図の時点23〜t25で代表して述べたのと
同様の動作を、残りの全画素信号qA2,qB2が読み出され
るまで繰り返すことによって、Ｂフィールド走査読出し
が完了する（完了時点をt26とする）。
同様の動作を、残りの全画素信号qA2,qB2が読み出され
るまで繰り返すことによって、Ｂフィールド走査読出し
が完了する（完了時点をt26とする）。
以上説明したように、この実施例によれば、垂直方向
の画素数を増加すると共に、それらのフォトダイオード
に発生した画素信号を２フィールドずつ６相駆動の駆動
信号に同期して転送すると同時に２本の水平電荷転送路
を介して走査読出しを行い、更に、夫々の水平電荷転送
路から読み出された夫々の画素信号に対してオフセット
を相殺するので、高解像度でしかもオフセットの影響の
無い画素信号を高速に走査読出しすることができ、高精
細の静止画を撮像するのに好適である。
の画素数を増加すると共に、それらのフォトダイオード
に発生した画素信号を２フィールドずつ６相駆動の駆動
信号に同期して転送すると同時に２本の水平電荷転送路
を介して走査読出しを行い、更に、夫々の水平電荷転送
路から読み出された夫々の画素信号に対してオフセット
を相殺するので、高解像度でしかもオフセットの影響の
無い画素信号を高速に走査読出しすることができ、高精
細の静止画を撮像するのに好適である。
尚、この実施例では、予め水平電荷転送路のオフセッ
トに相当するオフセットレベルを増幅器に設定してお
き、これらの増幅器によって、水平電荷転送路のオフセ
ットを相殺するようにしたが、これに限るものではな
く、メモリ領域に一旦記憶した画素データからオフセッ
ト分を減算処理する等の他の手法を適用してもよい。
トに相当するオフセットレベルを増幅器に設定してお
き、これらの増幅器によって、水平電荷転送路のオフセ
ットを相殺するようにしたが、これに限るものではな
く、メモリ領域に一旦記憶した画素データからオフセッ
ト分を減算処理する等の他の手法を適用してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、垂直方向の画
素数を増加すると共に、それらのフォトダイオードに発
生した画素信号を２フィールドずつ６相駆動の駆動信号
に同期して転送すると同時に２本の水平電荷転送路を介
して走査読出しを行い、更に、夫々の水平電荷転送路か
ら読み出された夫々の画素信号に対してオフセットを相
殺するので、高解像度でしかもオフセットの影響の無い
画素信号を高速に走査読出しすることができ、高精細の
静止画を撮像するのに好適である。
素数を増加すると共に、それらのフォトダイオードに発
生した画素信号を２フィールドずつ６相駆動の駆動信号
に同期して転送すると同時に２本の水平電荷転送路を介
して走査読出しを行い、更に、夫々の水平電荷転送路か
ら読み出された夫々の画素信号に対してオフセットを相
殺するので、高解像度でしかもオフセットの影響の無い
画素信号を高速に走査読出しすることができ、高精細の
静止画を撮像するのに好適である。
第１図は本発明による高精細静止画カメラシステムの一
実施例の構造を説明する実施例構造説明図、 第２図は第１図の固体撮像デバイスの構造を示す構造説
明図、 第３図ないし第５図は第２図の固体撮像デバイスを作動
させるための駆動信号のタイミングチャート、 第６図及び第７図は固体撮像デバイスの垂直電荷転送路
の作動を第３図ないし第５図のタイミングチャートに対
応して説明するポテンシャルプロフィールである。 図中の符号： 1;撮像光学系 2;絞り機構 3;シャッター機構 4;固体撮像デバイス 5,9;増幅回路 6,10;A/D変換器 7,8,11,12;メモリ領域 13;同期信号発生回路 14;メモリ制御回路 15;出力選択バッファ回路 16;D/A変換器 A1,B1,A2,B2;フォトダイオード VA1,VB1,VA2,VB2;ゲート電極 l1〜lm;垂直電荷転送路 ＨCCD1,HCCD2；水平電荷転送路 AMP1,AMP2;出力アンプ
実施例の構造を説明する実施例構造説明図、 第２図は第１図の固体撮像デバイスの構造を示す構造説
明図、 第３図ないし第５図は第２図の固体撮像デバイスを作動
させるための駆動信号のタイミングチャート、 第６図及び第７図は固体撮像デバイスの垂直電荷転送路
の作動を第３図ないし第５図のタイミングチャートに対
応して説明するポテンシャルプロフィールである。 図中の符号： 1;撮像光学系 2;絞り機構 3;シャッター機構 4;固体撮像デバイス 5,9;増幅回路 6,10;A/D変換器 7,8,11,12;メモリ領域 13;同期信号発生回路 14;メモリ制御回路 15;出力選択バッファ回路 16;D/A変換器 A1,B1,A2,B2;フォトダイオード VA1,VB1,VA2,VB2;ゲート電極 l1〜lm;垂直電荷転送路 ＨCCD1,HCCD2；水平電荷転送路 AMP1,AMP2;出力アンプ
Claims (1)
- 【請求項１】画素に相当する複数の光電変換素子を行方
向及び列方向に沿ってマトリクス状に形成し、各列に配
列される上記の光電変換素子に沿って垂直電荷転送路を
形成すると共に、これらの垂直電荷転送路の終端部に接
続する水平電荷転送路を形成して成る固体撮像デバイス
から読み出した画素信号に基づいて静止画を撮像する高
精細静止画カメラシステムにおいて、 前記水平電荷転送路は、夫々が別個の信号電荷を転送す
る一対の水平電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）から成り、 前記4n−３行目（ｎは自然数）に配列する光電変化素子
群を第１フレーム領域における第１のフィールド、4n−
１（ｎは自然数）行目に配列する光電変換素子群を第１
フレーム領域における第２のフィールド、4n−２行目
（ｎは自然数）に配列する光電変換素子群を第２フレー
ム領域における第１フィールド、4n（ｎは自然数）行目
に配列する光電変換素子群を第２フレーム領域における
第２のフィールドに位置するものとし、前記垂直電荷転
送路には、第１フレーム領域における第１のフィールド
に該当する光電変換素子に対する転送エレメントをトラ
ンスファゲートを介して発生させる駆動信号（φA1）が
印加される第１のゲート電極（VA1）、第２フレーム領
域における第１のフィールドに該当する光電変換素子に
対する転送エレメントをトランスファゲートを介して発
生させる駆動信号（φB1）が印加される第２のゲート電
極（VB1）、第１フレーム領域における第２のフィール
ドに該当する光電変換素子に対する転送エレメントをト
ランスファゲートを介して発生させる駆動信号（φA2）
が印加される第３のゲート電極（VA2）、第２フレーム
領域における第２のフィールドに該当する光電変換素子
に対する転送エレメントをトランスファゲートを介して
発生させる駆動信号（φB2）が印加される第４のゲート
電極（VB2）を設けると共に、上記第1,第２のゲート電
極（VA1,VB1）の間及び上記第3,第４のゲート電極（VA
2,VB2）の間に転送エレメント又はポテンシャル障壁を
発生させる第５の駆動信号（φ２）が印加される第５の
ゲート電極（V2）、上記第2,第３のゲート電極（VB1,VA
2）の間及び上記第4,第１のゲート電極（VB2,VA1）の間
に転送エレメント又はポテンシャル障壁を発生させる第
６の駆動信号（φ４）が印加される第６のゲート電極
（V4）を夫々設け、 上記第１、第２フレーム領域のフィールドに該当する光
電変換素子に発生した画素信号を該フィールドに対応す
る転送エレメントにフィールドシフトした後、上記第１
ないし第６の駆動信号（φA1,φB1,φA2,φB2,φ2,
φ４）に従って、各画素信号を分離した状態で２行分ず
つ上記水平電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）の方向へ転送す
ると共に、２行ずつの画素信号を上記水平電荷転送路
（ＨCCD1,HCCD2）が水平転送を行うことによって該フィ
ールド分の画素信号を夫々読出し、次に、他方のフィー
ルドに該当する光電変換素子に発生した画素信号を該フ
ィールドに対応する転送エレメントにフィールドシフト
した後、上記第１ないし第６の駆動信号（φA1,φB1,φ
A2,φB2,φ2,φ４）に従って、各画素信号を分離した状
態で２行分ずつ上記水平電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）の
方向へ転送すると共に、２行ずつの画素信号を上記水平
電荷転送路（ＨCCD1,HCCD2）が水平転送を行うことによ
って該他方のフィールド分の画素信号を夫々読出すよう
に、上記駆動信号（φA1,φB1,φA2,φB2,φ2,φ４）を
制御する制御手段を設け、上記第1,第２の水平電荷転送
路（ＨCCD1,HCCD2）から出力する夫々の画素信号に含ま
れる夫々の水平電荷転送路のオフセットを相殺するオフ
セット相殺手段を設けたことを特徴とする高精細静止画
カメラシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033956A JP2652256B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 高精細静止画カメラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033956A JP2652256B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 高精細静止画カメラシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03238983A JPH03238983A (ja) | 1991-10-24 |
| JP2652256B2 true JP2652256B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=12400945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2033956A Expired - Lifetime JP2652256B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 高精細静止画カメラシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2652256B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3262216B2 (ja) | 1997-10-15 | 2002-03-04 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP2033956A patent/JP2652256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03238983A (ja) | 1991-10-24 |
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