JP3010901B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インターレース走査が
行われるＮＴＳＣ（National Television Commitee）方
式など標準テレビジョン方式のテレビジョンカメラ装置
に適用される固体撮像装置に関し、特に、マトリクス状
に配設された光電変換素子により得られる撮像電荷をオ
ーバーフロードレインに掃き出すことにより、上記光電
変換素子の有効電荷蓄積期間が可変制御可能な電子シャ
ッタ機能を有するフレームトランスファ型固体イメージ
センサにより被写体を撮像する固体撮像装置に関する。
行われるＮＴＳＣ（National Television Commitee）方
式など標準テレビジョン方式のテレビジョンカメラ装置
に適用される固体撮像装置に関し、特に、マトリクス状
に配設された光電変換素子により得られる撮像電荷をオ
ーバーフロードレインに掃き出すことにより、上記光電
変換素子の有効電荷蓄積期間が可変制御可能な電子シャ
ッタ機能を有するフレームトランスファ型固体イメージ
センサにより被写体を撮像する固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＮＴＳＣ方式など標準テレビジョン方式
では、奇数フィールドの走査ラインと偶数フィールドの
走査ラインとが互いの走査ラインの間に位置するように
したインターレース走査が採用されている。
では、奇数フィールドの走査ラインと偶数フィールドの
走査ラインとが互いの走査ラインの間に位置するように
したインターレース走査が採用されている。
【０００３】そして、光電変換素子がマトリクス状に配
設されてなるＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメー
ジセンサなどの固体イメージセンサにより被写体を撮像
する固体撮像装置では、フィールド読み出しと呼ばれる
動作モード又はフレーム読み出しと呼ばれる動作モード
で上記固体イメージセンサを動作させることにより、イ
ンターレース走査に対応した撮像出力を得るようにして
いた。
設されてなるＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメー
ジセンサなどの固体イメージセンサにより被写体を撮像
する固体撮像装置では、フィールド読み出しと呼ばれる
動作モード又はフレーム読み出しと呼ばれる動作モード
で上記固体イメージセンサを動作させることにより、イ
ンターレース走査に対応した撮像出力を得るようにして
いた。
【０００４】例えば、インターライントランスファ型Ｃ
ＣＤイメージセンサでは、フィールド読み出しモードの
動作の場合、垂直ブランキン期間毎の読み出しパルスに
より、隣接する奇数列の光電変換素子による撮像電荷Ａ
i と偶数列の光電変換素子による撮像電荷Ｂi を１フィ
ールド毎に上下の組み合わせを変えて垂直転送レジスタ
に転送し、各フィールドの撮像電荷Ａi ＋Ｂi を映像期
間中に上記垂直転送レジスタから水平転送レジスタを介
して線順次に読み出すことにより、インターレース走査
に対応した撮像出力を得ている。また、フレーム読み出
しモードの動作の場合、垂直ブランキン期間毎の読み出
しパルスにより、隣接する奇数列の光電変換素子による
撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子による撮像電荷Ｂ
i を１フィールド毎に交互に垂直転送レジスタに転送
し、各フィールドの撮像電荷Ａi ，Ｂi を映像期間中に
上記垂直転送レジスタから水平転送レジスタを介して線
順次に読み出すことにより、インターレース走査に対応
した撮像出力を得ている。
ＣＤイメージセンサでは、フィールド読み出しモードの
動作の場合、垂直ブランキン期間毎の読み出しパルスに
より、隣接する奇数列の光電変換素子による撮像電荷Ａ
i と偶数列の光電変換素子による撮像電荷Ｂi を１フィ
ールド毎に上下の組み合わせを変えて垂直転送レジスタ
に転送し、各フィールドの撮像電荷Ａi ＋Ｂi を映像期
間中に上記垂直転送レジスタから水平転送レジスタを介
して線順次に読み出すことにより、インターレース走査
に対応した撮像出力を得ている。また、フレーム読み出
しモードの動作の場合、垂直ブランキン期間毎の読み出
しパルスにより、隣接する奇数列の光電変換素子による
撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子による撮像電荷Ｂ
i を１フィールド毎に交互に垂直転送レジスタに転送
し、各フィールドの撮像電荷Ａi ，Ｂi を映像期間中に
上記垂直転送レジスタから水平転送レジスタを介して線
順次に読み出すことにより、インターレース走査に対応
した撮像出力を得ている。
【０００５】また、従来より、上記フィールド読み出し
モードの動作において、各光電変換素子により得られた
撮像電荷をオーバーフロードレインに捨てることにより
有効電荷蓄積期間を可変できるようにした電子シャッタ
機能を有する固体イメージセンサが実用化されている。
モードの動作において、各光電変換素子により得られた
撮像電荷をオーバーフロードレインに捨てることにより
有効電荷蓄積期間を可変できるようにした電子シャッタ
機能を有する固体イメージセンサが実用化されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、固体イメー
ジセンサをフィールド読み出しモードで動作させてイン
ターレース走査に対応した撮像出力を得るようにした固
体撮像装置では、隣接する奇数列の光電変換素子による
撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子による撮像電荷Ｂ
i を１フィールド毎に上下の組み合わせを変えて加算混
合することにより、各フィールドの撮像電荷Ａi ＋Ｂi
を得るので、垂直の解像度（ＭＴＦ）が低下してしま
う。
ジセンサをフィールド読み出しモードで動作させてイン
ターレース走査に対応した撮像出力を得るようにした固
体撮像装置では、隣接する奇数列の光電変換素子による
撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子による撮像電荷Ｂ
i を１フィールド毎に上下の組み合わせを変えて加算混
合することにより、各フィールドの撮像電荷Ａi ＋Ｂi
を得るので、垂直の解像度（ＭＴＦ）が低下してしま
う。
【０００７】また、固体イメージセンサをフレーム読み
出しモードで動作させてインターレース走査に対応した
撮像出力を得るようにした固体撮像装置では、隣接する
奇数列の光電変換素子による撮像電荷Ａi と偶数列の光
電変換素子による撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に交互
に読み出すことにより、各フィールドの撮像電荷Ａi＋
Ｂi を得るので、上記フィールド読み出しモードの場合
と比較して、垂直の解像度（ＭＴＦ）が向上するのであ
るが、残像が増えたり、ダイナミックレンジが１／２な
るなどの問題点があった。さらに、フレーム読み出しモ
ードの場合には、インターレース走査によるフリッカが
目立つという問題点もあった。
出しモードで動作させてインターレース走査に対応した
撮像出力を得るようにした固体撮像装置では、隣接する
奇数列の光電変換素子による撮像電荷Ａi と偶数列の光
電変換素子による撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に交互
に読み出すことにより、各フィールドの撮像電荷Ａi＋
Ｂi を得るので、上記フィールド読み出しモードの場合
と比較して、垂直の解像度（ＭＴＦ）が向上するのであ
るが、残像が増えたり、ダイナミックレンジが１／２な
るなどの問題点があった。さらに、フレーム読み出しモ
ードの場合には、インターレース走査によるフリッカが
目立つという問題点もあった。
【０００８】そこで、本発明は、上述の如き従来の固体
撮像装置の問題点に鑑み、フィールド読み出しモードの
場合よりも垂直の解像度（ＭＴＦ）の低下が少なく、フ
レーム読み出しの場合よりも残像が少なく、また、ダイ
ナミックレンジが広い撮像出力を得ることができるよう
にすることを目的とし、動解像度を損なうことなく、垂
直の解像度（ＭＴＦ）を可変設定でき、しかも、設定し
た垂直の解像度が電子シャッタ機能によって変わること
なく、安定した撮像動作を行うことができるようにした
固体撮像装置を提供するものである。
撮像装置の問題点に鑑み、フィールド読み出しモードの
場合よりも垂直の解像度（ＭＴＦ）の低下が少なく、フ
レーム読み出しの場合よりも残像が少なく、また、ダイ
ナミックレンジが広い撮像出力を得ることができるよう
にすることを目的とし、動解像度を損なうことなく、垂
直の解像度（ＭＴＦ）を可変設定でき、しかも、設定し
た垂直の解像度が電子シャッタ機能によって変わること
なく、安定した撮像動作を行うことができるようにした
固体撮像装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、上記課題を解決するために、マトリクス状に配設
された光電変換素子により得られる撮像電荷をオーバー
フロードレインに掃き出すことにより、上記光電変換素
子の有効電荷蓄積期間が可変制御可能な電子シャッタ機
能を有するフレームトランスファ型固体イメージセンサ
と、上記固体イメージセンサの電子シャッタ機能の制御
を行うとともに、上記固体イメージセンサの奇数列の光
電変換素子により得られる撮像電荷と偶数列の光電変換
素子により得られる撮像電荷を、上記電子シャッタ機能
の制御タイミングと連動させて映像期間の途中で１フィ
ールド毎に交互に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す
制御を行い、１フィールド毎の垂直ブランキング期間中
に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転
送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジ
スタから水平転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に
高速転送して掃き出す制御と、隣接する奇数列の光電変
換素子で得られる撮像電荷と偶数列の光電変換素子で得
られる撮像電荷を１フィールド毎に上下の組み合わせを
交互に変えて加算混合して上記撮像部の垂直転送レジス
タに読み出す制御とを行い、映像期間中に、上記撮像部
の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転送レジスタへ転
送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジスタから上記水
平転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に読み出す制
御を行うイメージセンサ駆動制御手段とを備えてなるこ
とを特徴とするものである。
置は、上記課題を解決するために、マトリクス状に配設
された光電変換素子により得られる撮像電荷をオーバー
フロードレインに掃き出すことにより、上記光電変換素
子の有効電荷蓄積期間が可変制御可能な電子シャッタ機
能を有するフレームトランスファ型固体イメージセンサ
と、上記固体イメージセンサの電子シャッタ機能の制御
を行うとともに、上記固体イメージセンサの奇数列の光
電変換素子により得られる撮像電荷と偶数列の光電変換
素子により得られる撮像電荷を、上記電子シャッタ機能
の制御タイミングと連動させて映像期間の途中で１フィ
ールド毎に交互に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す
制御を行い、１フィールド毎の垂直ブランキング期間中
に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転
送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジ
スタから水平転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に
高速転送して掃き出す制御と、隣接する奇数列の光電変
換素子で得られる撮像電荷と偶数列の光電変換素子で得
られる撮像電荷を１フィールド毎に上下の組み合わせを
交互に変えて加算混合して上記撮像部の垂直転送レジス
タに読み出す制御とを行い、映像期間中に、上記撮像部
の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転送レジスタへ転
送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジスタから上記水
平転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に読み出す制
御を行うイメージセンサ駆動制御手段とを備えてなるこ
とを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】本発明に係る固体撮像装置では、イメージセン
サ駆動制御手段により、フレームトランスファ型固体イ
メージセンサの電子シャッタ機能の制御を行うととも
に、上記固体イメージセンサの奇数列の光電変換素子に
より得られる撮像電荷と偶数列の光電変換素子により得
られる撮像電荷を、上記電子シャッタ機能の制御タイミ
ングと連動させて映像期間の途中で１フィールド毎に交
互に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す制御を行い、
１フィールド毎の垂直ブランキング期間中に、上記撮像
部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転送レジスタへ
転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジスタから水平
転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に高速転送して
掃き出す制御と、隣接する奇数列の光電変換素子で得ら
れる撮像電荷と偶数列の光電変換素子で得られる撮像電
荷を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互に変えて
加算混合して上記撮像部の垂直転送レジスタに読み出す
制御とを行い、映像期間中に、上記撮像部の垂直転送レ
ジスタから蓄積部の垂直転送レジスタへ転送し、且つ、
上記蓄積部の垂直転送レジスタから上記水平転送レジス
タを介して撮像電荷を線順次に読み出す制御を行う。
サ駆動制御手段により、フレームトランスファ型固体イ
メージセンサの電子シャッタ機能の制御を行うととも
に、上記固体イメージセンサの奇数列の光電変換素子に
より得られる撮像電荷と偶数列の光電変換素子により得
られる撮像電荷を、上記電子シャッタ機能の制御タイミ
ングと連動させて映像期間の途中で１フィールド毎に交
互に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す制御を行い、
１フィールド毎の垂直ブランキング期間中に、上記撮像
部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転送レジスタへ
転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジスタから水平
転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に高速転送して
掃き出す制御と、隣接する奇数列の光電変換素子で得ら
れる撮像電荷と偶数列の光電変換素子で得られる撮像電
荷を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互に変えて
加算混合して上記撮像部の垂直転送レジスタに読み出す
制御とを行い、映像期間中に、上記撮像部の垂直転送レ
ジスタから蓄積部の垂直転送レジスタへ転送し、且つ、
上記蓄積部の垂直転送レジスタから上記水平転送レジス
タを介して撮像電荷を線順次に読み出す制御を行う。
【００１１】
【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の一実施例
について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明に
係る固体撮像装置は、例えば図１に示すように構成され
る。
について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明に
係る固体撮像装置は、例えば図１に示すように構成され
る。
【００１２】この図１に示す固体撮像装置は、撮像光Ｌ
i が撮像光学系１を介して入射される撮像部３のＣＣＤ
（Charge Coupled Device ）イメージセンサ２により被
写体像の３原色画像を撮像して、ＮＴＳＣ（National T
elevision System Commitee）方式に準拠したカラーテ
レビジョン信号を出力するカラーテレビジョンカメラ装
置に本発明を適用したもので、上記撮像部３から撮像信
号が供給される信号処理部４、この信号処理部４により
信号処理の施された撮像信号が供給されるエンコーダ
５、上記ＣＣＤイメージセンサ２を駆動するＣＣＤ駆動
回路６、これら各種回路ブロックの動作制御を行う制御
部７などから成る。
i が撮像光学系１を介して入射される撮像部３のＣＣＤ
（Charge Coupled Device ）イメージセンサ２により被
写体像の３原色画像を撮像して、ＮＴＳＣ（National T
elevision System Commitee）方式に準拠したカラーテ
レビジョン信号を出力するカラーテレビジョンカメラ装
置に本発明を適用したもので、上記撮像部３から撮像信
号が供給される信号処理部４、この信号処理部４により
信号処理の施された撮像信号が供給されるエンコーダ
５、上記ＣＣＤイメージセンサ２を駆動するＣＣＤ駆動
回路６、これら各種回路ブロックの動作制御を行う制御
部７などから成る。
【００１３】この固体撮像装置において、上記撮像部３
を構成するＣＣＤイメージセンサ２は、図２に示すよう
に、それぞれ撮像面に奇数フィールド画像および偶数フ
ィールドの画像の各画素に対応するホトダイオードなど
の光電変換素子Ｓがマトリックス状に配列された撮像部
ＩＭと、この撮像部ＩＭの各感光素子Ｓにより得られる
蓄積電荷が垂直転送レジスタＩＭＶREG を介して転送さ
れる蓄積部ＳＴとを有する所謂フレーム・インターライ
ン・トランスファ（ＦＩＴ）型のＣＣＤイメージセンサ
であって、上記ＣＣＤ駆動回路６によって駆動されて、
マトリクス状に配設された光電変換素子Ｓにより得られ
る撮像電荷が、垂直ブランキング毎に転送ゲートＳＧを
介して上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG か
ら蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴREG に転送され、
映像期間中に上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴ
REG 水平転送レジスタＨREG を介して１ラインずつ線順
次に読み出されるようになっている。
を構成するＣＣＤイメージセンサ２は、図２に示すよう
に、それぞれ撮像面に奇数フィールド画像および偶数フ
ィールドの画像の各画素に対応するホトダイオードなど
の光電変換素子Ｓがマトリックス状に配列された撮像部
ＩＭと、この撮像部ＩＭの各感光素子Ｓにより得られる
蓄積電荷が垂直転送レジスタＩＭＶREG を介して転送さ
れる蓄積部ＳＴとを有する所謂フレーム・インターライ
ン・トランスファ（ＦＩＴ）型のＣＣＤイメージセンサ
であって、上記ＣＣＤ駆動回路６によって駆動されて、
マトリクス状に配設された光電変換素子Ｓにより得られ
る撮像電荷が、垂直ブランキング毎に転送ゲートＳＧを
介して上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG か
ら蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴREG に転送され、
映像期間中に上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴ
REG 水平転送レジスタＨREG を介して１ラインずつ線順
次に読み出されるようになっている。
【００１４】また、上記ＣＣＤイメージセンサ２は、上
記光電変換素子ＳO ，ＳE の有効電荷蓄積期間を可変す
る電子シャッタ機能を有するもので、上記ＣＣＤ駆動回
路６からシャッタパルスφＳＨがサブストレート基板に
印加されることにより、上記撮像部ＩＭの各光電変換素
子ＳO ，ＳE により得られる撮像電荷がオーバーフロド
レインに捨てられるようになっている。
記光電変換素子ＳO ，ＳE の有効電荷蓄積期間を可変す
る電子シャッタ機能を有するもので、上記ＣＣＤ駆動回
路６からシャッタパルスφＳＨがサブストレート基板に
印加されることにより、上記撮像部ＩＭの各光電変換素
子ＳO ，ＳE により得られる撮像電荷がオーバーフロド
レインに捨てられるようになっている。
【００１５】上記信号処理部４は、上記ＣＣＤイメージ
センサ２から読み出された撮像信号について、ガンマ補
正などのプロセス処理を施した撮像信号を形成する。そ
して、この撮像信号を上記エンコーダ５に供給する。ま
た、上記エンコーダ５は、上記信号処理部４から供給さ
れる撮像信号からＮＴＳＣ方式に準拠したテレビジョン
信号を形成して出力端子８から出力する。
センサ２から読み出された撮像信号について、ガンマ補
正などのプロセス処理を施した撮像信号を形成する。そ
して、この撮像信号を上記エンコーダ５に供給する。ま
た、上記エンコーダ５は、上記信号処理部４から供給さ
れる撮像信号からＮＴＳＣ方式に準拠したテレビジョン
信号を形成して出力端子８から出力する。
【００１６】さらに、上記ＣＣＤ駆動回路６は、上記制
御部７により与えられるタイミング信号に基づいて、上
記撮像部ＩＭにおいて各感光素子Ｓにより得られた撮像
電荷をオーバーフロドレインに捨てさせるシャッタパル
スφＳＨ、上記各感光素子Ｓにより得られた撮像電荷を
垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させるセンサゲート
パルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 、上記撮像部ＩＭの垂直転送
レジスタＩＭＶREG 中の信号電荷を垂直転送させる垂直
転送パルス垂直転送パルスφＩＭ、上記蓄積部ＳＴの垂
直転送レジスタＳＴＶREG 中の信号電荷を垂直転送させ
る垂直転送パルス垂直転送パルスφＳＴ、上記蓄積部Ｓ
Ｔの垂直転送レジスタＳＴＶREG から上記水平転送レジ
スタＨREG に信号電荷を転送させる転送パルスφＶＨや
上記水平転送レジスタＨREG 中の信号電荷を水平転送さ
せる水平転送パルスφＨなどを上記ＣＣＤイメージセン
サ２に与える。
御部７により与えられるタイミング信号に基づいて、上
記撮像部ＩＭにおいて各感光素子Ｓにより得られた撮像
電荷をオーバーフロドレインに捨てさせるシャッタパル
スφＳＨ、上記各感光素子Ｓにより得られた撮像電荷を
垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させるセンサゲート
パルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 、上記撮像部ＩＭの垂直転送
レジスタＩＭＶREG 中の信号電荷を垂直転送させる垂直
転送パルス垂直転送パルスφＩＭ、上記蓄積部ＳＴの垂
直転送レジスタＳＴＶREG 中の信号電荷を垂直転送させ
る垂直転送パルス垂直転送パルスφＳＴ、上記蓄積部Ｓ
Ｔの垂直転送レジスタＳＴＶREG から上記水平転送レジ
スタＨREG に信号電荷を転送させる転送パルスφＶＨや
上記水平転送レジスタＨREG 中の信号電荷を水平転送さ
せる水平転送パルスφＨなどを上記ＣＣＤイメージセン
サ２に与える。
【００１７】そして、上記制御部７は、この固体撮像装
置のシステムクロックに基づいて、上記エンコーダ５に
同期信号や帰線消去信号などを与えるとともに、上記信
号処理部４やＣＣＤ駆動回路６に各種タイミング信号を
与えるようになっている。この制御部７は、図示しない
システムコントローラにより動作モードが第１乃至第３
の３種類の動作モードに切り換えられ、次のような制御
動作を行う。
置のシステムクロックに基づいて、上記エンコーダ５に
同期信号や帰線消去信号などを与えるとともに、上記信
号処理部４やＣＣＤ駆動回路６に各種タイミング信号を
与えるようになっている。この制御部７は、図示しない
システムコントローラにより動作モードが第１乃至第３
の３種類の動作モードに切り換えられ、次のような制御
動作を行う。
【００１８】先ず、第１の動作モードはフィールド読み
出しモードであって、上記制御部７は、フィールド読み
出しモードの各種タイミング信号を上記ＣＣＤ駆動回路
６に与える。
出しモードであって、上記制御部７は、フィールド読み
出しモードの各種タイミング信号を上記ＣＣＤ駆動回路
６に与える。
【００１９】この第１の動作モードにおいて、上記ＣＣ
Ｄ駆動回路６は、図３に示すように、映像期間の途中で
シャッタパルスφＳＨを上記ＣＣＤイメージセンサ２の
サブストレート基板に印可する。これにより、上記ＣＣ
Ｄイメージセンサ２は、上記撮像部ＩＭの各光電変換素
子ＳO ，ＳE により得られた撮像電荷が上記シャッタパ
ルスφＳＨのタイミング毎にオーバーフロードレインに
掃き出されて、有効電荷蓄積期間ＴEXP が可変制御され
る。
Ｄ駆動回路６は、図３に示すように、映像期間の途中で
シャッタパルスφＳＨを上記ＣＣＤイメージセンサ２の
サブストレート基板に印可する。これにより、上記ＣＣ
Ｄイメージセンサ２は、上記撮像部ＩＭの各光電変換素
子ＳO ，ＳE により得られた撮像電荷が上記シャッタパ
ルスφＳＨのタイミング毎にオーバーフロードレインに
掃き出されて、有効電荷蓄積期間ＴEXP が可変制御され
る。
【００２０】そして、上記ＣＣＤ駆動回路６は、１フィ
ールド毎の垂直ブランキング期間ＴVBLK中にセンサゲー
トパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに同時に
与えて、奇数列の光電変換素子ＳO により得られた撮像
電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られた撮
像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互
に変えて垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させること
により、フィールド読み出しモードでインターライン走
査に対応する撮像電荷Ａi ＋Ｂi を上記垂直転送レジス
タＩＭＶREG に読み出す。
ールド毎の垂直ブランキング期間ＴVBLK中にセンサゲー
トパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに同時に
与えて、奇数列の光電変換素子ＳO により得られた撮像
電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られた撮
像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互
に変えて垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させること
により、フィールド読み出しモードでインターライン走
査に対応する撮像電荷Ａi ＋Ｂi を上記垂直転送レジス
タＩＭＶREG に読み出す。
【００２１】なお、上記センサゲートパルスφＳＧ1 ，
φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直転送パルス
φＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩ
ＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶ
REG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭ
REG 内のスミア成分などの不要電荷を上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。この高
速転送動作により、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃き出された空の状態とな
る。
φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直転送パルス
φＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩ
ＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶ
REG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭ
REG 内のスミア成分などの不要電荷を上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。この高
速転送動作により、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃き出された空の状態とな
る。
【００２２】そして、上記ＣＣＤ駆動回路６は、上記垂
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えることにより、
上記撮像部ＩＭにおいて奇数列の光電変換素子ＳO によ
り得られた撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られた撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組
み合わせを交互に変えて上記垂直転送レジスタＩＭＶ
REG に転送させる。
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えることにより、
上記撮像部ＩＭにおいて奇数列の光電変換素子ＳO によ
り得られた撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られた撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組
み合わせを交互に変えて上記垂直転送レジスタＩＭＶ
REG に転送させる。
【００２３】さらに、上記センサゲートパルスφＳ
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ1 ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レ
ジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタ
ＳＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジス
タＩＭＶREG 内の電荷Ａi ＋Ｂi を上記蓄積部ＳＴの垂
直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ1 ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レ
ジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタ
ＳＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジス
タＩＭＶREG 内の電荷Ａi ＋Ｂi を上記蓄積部ＳＴの垂
直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
【００２４】そして、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジス
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷Ａi ＋Ｂi は、
その後の読み出し期間に、上記水平転送レジスタＨREG
を介して読み出される。
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷Ａi ＋Ｂi は、
その後の読み出し期間に、上記水平転送レジスタＨREG
を介して読み出される。
【００２５】このように第１の動作モードでは、電子シ
ャッタ機能により有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変制御し
て、この有効電荷蓄積期間ＴEXP 中に上記撮像部ＩＭの
奇数列の光電変換素子ＳO により得られる撮像電荷Ａi
と偶数列の光電変換素子ＳEにより得られる撮像電荷Ｂ
i を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互に変えて
垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させ、各フィールド
の撮像電荷Ａi ＋Ｂiを映像期間中に上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREG から水平転送レジスタＨ
REG を介して線順次に読み出すことにより、フィールド
読み出しモードでインターレース走査に対応した撮像出
力を得る。そして、上記固体イメージセンサ１から読み
出された撮像信号は、上記信号処理部４を介してエンコ
ーダ５に供給されてＮＴＳＣ方式に準拠したテレビジョ
ン信号にエンコードされ、上記出力端子８から出力され
る。
ャッタ機能により有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変制御し
て、この有効電荷蓄積期間ＴEXP 中に上記撮像部ＩＭの
奇数列の光電変換素子ＳO により得られる撮像電荷Ａi
と偶数列の光電変換素子ＳEにより得られる撮像電荷Ｂ
i を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互に変えて
垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させ、各フィールド
の撮像電荷Ａi ＋Ｂiを映像期間中に上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREG から水平転送レジスタＨ
REG を介して線順次に読み出すことにより、フィールド
読み出しモードでインターレース走査に対応した撮像出
力を得る。そして、上記固体イメージセンサ１から読み
出された撮像信号は、上記信号処理部４を介してエンコ
ーダ５に供給されてＮＴＳＣ方式に準拠したテレビジョ
ン信号にエンコードされ、上記出力端子８から出力され
る。
【００２６】次に第２の動作モードはフレーム読み出し
モードであって、上記制御部７は、フレーム読み出しモ
ードの各種タイミング信号を上記ＣＣＤ駆動回路６に与
える。
モードであって、上記制御部７は、フレーム読み出しモ
ードの各種タイミング信号を上記ＣＣＤ駆動回路６に与
える。
【００２７】この第２の動作モードにおいて、上記ＣＣ
Ｄ駆動回路６は、図４に示すように、垂直ブランキング
期間ＴVBLK中にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2
を１フィールド毎に交互に上記撮像部ＩＭに与えて、奇
数列の光電変換素子ＳO により得られる撮像電荷Ａi と
偶数列の光電変換素子ＳE により得られる撮像電荷Ｂi
を１フィールド毎に交互に垂直転送レジスタＩＭＶREG
に転送させることにより、フレーム読み出しモードでイ
ンターライン走査に対応する撮像電荷Ａi ，Ｂ i を上記
垂直転送レジスタＩＭＶREG に読み出す。
Ｄ駆動回路６は、図４に示すように、垂直ブランキング
期間ＴVBLK中にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2
を１フィールド毎に交互に上記撮像部ＩＭに与えて、奇
数列の光電変換素子ＳO により得られる撮像電荷Ａi と
偶数列の光電変換素子ＳE により得られる撮像電荷Ｂi
を１フィールド毎に交互に垂直転送レジスタＩＭＶREG
に転送させることにより、フレーム読み出しモードでイ
ンターライン走査に対応する撮像電荷Ａi ，Ｂ i を上記
垂直転送レジスタＩＭＶREG に読み出す。
【００２８】なお、この第２の動作モードにおいても、
上記センサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 のタイミン
グの直前には、高速の垂直転送パルスφＩＭ，φＳＴを
上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄
積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に与えて、上記
撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭREG 内のスミア成分
などの不要電荷を上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳ
ＴＶREG に高速転送させる。この高速転送動作により、
上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG内は、不
要電荷が掃き出された空の状態となる。
上記センサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 のタイミン
グの直前には、高速の垂直転送パルスφＩＭ，φＳＴを
上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄
積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に与えて、上記
撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭREG 内のスミア成分
などの不要電荷を上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳ
ＴＶREG に高速転送させる。この高速転送動作により、
上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG内は、不
要電荷が掃き出された空の状態となる。
【００２９】そして、上記ＣＣＤ駆動回路６は、上記垂
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えて、上記撮像部
ＩＭにおいて奇数列の光電変換素子ＳO により得られた
撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られ
た撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に交互に上記垂直転送
レジスタＩＭＶREG に転送させる。
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えて、上記撮像部
ＩＭにおいて奇数列の光電変換素子ＳO により得られた
撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られ
た撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に交互に上記垂直転送
レジスタＩＭＶREG に転送させる。
【００３０】さらに、上記センサゲートパルスφＳ
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳ
ＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内の電荷Ａi ，Ｂi を上記蓄積部ＳＴの垂直
転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳ
ＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内の電荷Ａi ，Ｂi を上記蓄積部ＳＴの垂直
転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
【００３１】そして、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジス
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷Ａi ，Ｂi は、
その後の読み出し期間に、上記水平転送レジスタＨREG
を介して読み出される。
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷Ａi ，Ｂi は、
その後の読み出し期間に、上記水平転送レジスタＨREG
を介して読み出される。
【００３２】このように第２の動作モードでは、上記撮
像部ＩＭの奇数列の光電変換素子ＳO により得られる撮
像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られる
撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に交互に垂直転送レジス
タＩＭＶREG に転送させ、各フィールドの撮像電荷
Ａi ，Ｂi を映像期間中に上記蓄積部ＳＴの垂直転送レ
ジスタＳＴＶREG から水平転送レジスタＨREG を介して
線順次に読み出すことにより、フレーム読み出しモード
でインターレース走査に対応した撮像出力を得る。そし
て、上記固体イメージセンサ１から読み出された撮像信
号は、上記信号処理部４を介してエンコーダ５に供給さ
れてＮＴＳＣ方式に準拠したテレビジョン信号にエンコ
ードされ、上記出力端子８から出力される。なお、この
第２の動作モードでは、電子シャッタ機能は働かせな
い。
像部ＩＭの奇数列の光電変換素子ＳO により得られる撮
像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られる
撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に交互に垂直転送レジス
タＩＭＶREG に転送させ、各フィールドの撮像電荷
Ａi ，Ｂi を映像期間中に上記蓄積部ＳＴの垂直転送レ
ジスタＳＴＶREG から水平転送レジスタＨREG を介して
線順次に読み出すことにより、フレーム読み出しモード
でインターレース走査に対応した撮像出力を得る。そし
て、上記固体イメージセンサ１から読み出された撮像信
号は、上記信号処理部４を介してエンコーダ５に供給さ
れてＮＴＳＣ方式に準拠したテレビジョン信号にエンコ
ードされ、上記出力端子８から出力される。なお、この
第２の動作モードでは、電子シャッタ機能は働かせな
い。
【００３３】さらに、第３の動作モードは本発明に係る
固体撮像装置の動作モードであって、上記制御部７は、
各種タイミング信号を与えることにより上記ＣＣＤ駆動
回路６を次のように動作させる。
固体撮像装置の動作モードであって、上記制御部７は、
各種タイミング信号を与えることにより上記ＣＣＤ駆動
回路６を次のように動作させる。
【００３４】この第３の動作モードにおいて、上記ＣＣ
Ｄ駆動回路６は、図５に示すように、映像期間の途中で
シャッタパルスφＳＨを上記ＣＣＤイメージセンサ２の
サブストレート基板に印加する。これにより、上記ＣＣ
Ｄイメージセンサ２は、上記撮像部ＩＭの各光電変換素
子ＳO ，ＳE により得られた撮像電荷が上記シャッタパ
ルスφＳＨのタイミング毎にオーバーフロドレインに掃
き捨てられて、有効電荷蓄積期間ＴEXP が可変制御され
る。
Ｄ駆動回路６は、図５に示すように、映像期間の途中で
シャッタパルスφＳＨを上記ＣＣＤイメージセンサ２の
サブストレート基板に印加する。これにより、上記ＣＣ
Ｄイメージセンサ２は、上記撮像部ＩＭの各光電変換素
子ＳO ，ＳE により得られた撮像電荷が上記シャッタパ
ルスφＳＨのタイミング毎にオーバーフロドレインに掃
き捨てられて、有効電荷蓄積期間ＴEXP が可変制御され
る。
【００３５】そして、上記ＣＣＤ駆動回路６は、上記シ
ャッタパルスφＳＨに連動して各フィールドの映像期間
中に１フィールド毎に交互にセンサゲートパルスφＳＧ
1 ，ＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに与えるとともに、１フィ
ールド毎の垂直ブランキング期間ＴVBLK中にセンサゲー
トパルスφＳＧ1 ，ＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに同時に与
えて、奇数列の光電変換素子ＳO により得られる撮像電
荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られる撮像
電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互に
変えて垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させることに
より、フィールド読み出しモードでインターレース走査
に対応する撮像電荷Ａi ＋Ｂi を上記垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG に読み出す。
ャッタパルスφＳＨに連動して各フィールドの映像期間
中に１フィールド毎に交互にセンサゲートパルスφＳＧ
1 ，ＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに与えるとともに、１フィ
ールド毎の垂直ブランキング期間ＴVBLK中にセンサゲー
トパルスφＳＧ1 ，ＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに同時に与
えて、奇数列の光電変換素子ＳO により得られる撮像電
荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE により得られる撮像
電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互に
変えて垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させることに
より、フィールド読み出しモードでインターレース走査
に対応する撮像電荷Ａi ＋Ｂi を上記垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG に読み出す。
【００３６】ここで、電子シャッタ機能の制御により有
効電荷蓄積期間ＴEXP を可変した場合にも、上記インタ
ーレース走査に対応する撮像電荷Ａi ＋Ｂi の加算混合
比を一定にするように、上記各フィールドの映像期間中
に上記撮像部ＩＭに１フィールド毎に交互に与えるセン
サゲートパルスφＳＧ1 ，ＳＧ2 をシャッタパルスφＳ
Ｈに連動させる。
効電荷蓄積期間ＴEXP を可変した場合にも、上記インタ
ーレース走査に対応する撮像電荷Ａi ＋Ｂi の加算混合
比を一定にするように、上記各フィールドの映像期間中
に上記撮像部ＩＭに１フィールド毎に交互に与えるセン
サゲートパルスφＳＧ1 ，ＳＧ2 をシャッタパルスφＳ
Ｈに連動させる。
【００３７】なお、この第３の動作モードにおいても、
各垂直ブランキング期間ＴVBLK毎のセンサゲートパルス
φＳＧ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直
転送パルスφＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送
レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジス
タＳＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭREG 内のスミア成分などの不要電荷を上記蓄積
部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させ
る。この高速転送動作により、上記各フィールドの映像
期間中に１フィールド毎に交互にセンサゲートパルスφ
ＳＧ1 ，φＳＧ2を上記撮像部ＩＭに与えることにより
上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG に読み出
された上記奇数列の光電変換素子ＳO の撮像電荷Ａi ’
と偶数列の光電変換素子ＳE の撮像電荷Ｂi ’が不要電
荷として掃き出され、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジス
タＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃き出された空の状態と
なる。
各垂直ブランキング期間ＴVBLK毎のセンサゲートパルス
φＳＧ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直
転送パルスφＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送
レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジス
タＳＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭREG 内のスミア成分などの不要電荷を上記蓄積
部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させ
る。この高速転送動作により、上記各フィールドの映像
期間中に１フィールド毎に交互にセンサゲートパルスφ
ＳＧ1 ，φＳＧ2を上記撮像部ＩＭに与えることにより
上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG に読み出
された上記奇数列の光電変換素子ＳO の撮像電荷Ａi ’
と偶数列の光電変換素子ＳE の撮像電荷Ｂi ’が不要電
荷として掃き出され、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジス
タＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃き出された空の状態と
なる。
【００３８】そして、上記ＣＣＤ駆動回路６は、上記垂
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えることにより、
上記撮像部ＩＭにおいて奇数列の光電変換素子ＳO によ
り得られた撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られた撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組
み合わせを交互に変えて上記垂直転送レジスタＩＭＶ
REG に転送させる。
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えることにより、
上記撮像部ＩＭにおいて奇数列の光電変換素子ＳO によ
り得られた撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られた撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組
み合わせを交互に変えて上記垂直転送レジスタＩＭＶ
REG に転送させる。
【００３９】さらに、上記センサゲートパルスφＳ
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳ
ＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内の電荷Ａi ＋Ｂi を上記蓄積部ＳＴの垂直
転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ，φＳＴを上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳ
ＴＶREG に与えて、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内の電荷Ａi ＋Ｂi を上記蓄積部ＳＴの垂直
転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
【００４０】このような第３の動作モードでは、電子シ
ャッタ機能の制御により有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変
して撮像動作を行い、上記各フィールドの映像期間中に
１フィールド毎に交互にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，
ＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに与えて、奇数列の光電変換素
子ＳO により得られる撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換
素子ＳE により得られる撮像電荷Ｂi を１フィールド毎
に交互にダミーの読み出しを行うことにより、１フィー
ルド毎の撮像電荷Ａi ＋Ｂi の加算混合比を通常のフィ
ールド読み出しモードにおける１：１から変化させるこ
とができる。そして、例えば上記加算混合比を１：２と
して、上記撮像部ＩＭの奇数列の光電変換素子ＳO によ
り得られる撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られる撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組
み合わせを交互に変えて垂直転送レジスタＩＭＶREG に
転送させ、各フィールドの撮像電荷Ａi ＋Ｂi を映像期
間中に上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG か
ら水平転送レジスタＨREGを介して線順次に読み出すこ
とにより、フィールド読み出しモードでインターレース
走査に対応した撮像出力を得る。そして、上記固体イメ
ージセンサ１から読み出された撮像信号は、上記信号処
理部４を介してエンコーダ５に供給されてＮＴＳＣ方式
に準拠したテレビジョン信号にエンコードされ、上記出
力端子８から出力される。
ャッタ機能の制御により有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変
して撮像動作を行い、上記各フィールドの映像期間中に
１フィールド毎に交互にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，
ＳＧ2 を上記撮像部ＩＭに与えて、奇数列の光電変換素
子ＳO により得られる撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換
素子ＳE により得られる撮像電荷Ｂi を１フィールド毎
に交互にダミーの読み出しを行うことにより、１フィー
ルド毎の撮像電荷Ａi ＋Ｂi の加算混合比を通常のフィ
ールド読み出しモードにおける１：１から変化させるこ
とができる。そして、例えば上記加算混合比を１：２と
して、上記撮像部ＩＭの奇数列の光電変換素子ＳO によ
り得られる撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られる撮像電荷Ｂi を１フィールド毎に上下の組
み合わせを交互に変えて垂直転送レジスタＩＭＶREG に
転送させ、各フィールドの撮像電荷Ａi ＋Ｂi を映像期
間中に上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG か
ら水平転送レジスタＨREGを介して線順次に読み出すこ
とにより、フィールド読み出しモードでインターレース
走査に対応した撮像出力を得る。そして、上記固体イメ
ージセンサ１から読み出された撮像信号は、上記信号処
理部４を介してエンコーダ５に供給されてＮＴＳＣ方式
に準拠したテレビジョン信号にエンコードされ、上記出
力端子８から出力される。
【００４１】このように奇数列の光電変換素子ＳO によ
り得られる撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られる撮像電荷Ｂi との加算混合比を変えること
により、図４に示すように第１の動作モードすなわち通
常のフィールド読み出しモードと第２の動作モードすな
わちフレーム読み出しモードとの中間の垂直の解像度
（ＭＴＦ）を得ることができる。そして、例えば上記加
算混合比を１：２として、フィールド読み出しモードで
インターレース走査に対応した撮像出力を得ることによ
り、第１の動作モードすなわち通常のフィールド読み出
しモードと比較して、垂直の解像度を向上させることが
でき、また、ダイナミックレンジと感度を７５％に保つ
ことができ、第２の動作モードすなわちフレーム読み出
しモードよりも上記ダイナミックレンジと感度を向上さ
せることができる。さらに、電子シャッタ機能の制御に
より有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変した場合にも、上記
各フィールドの映像期間中に上記撮像部ＩＭに１フィー
ルド毎に交互に与えるセンサゲートパルスφＳＧ1 ，Ｓ
Ｇ2 をシャッタパルスφＳＨに連動させることにより、
上記電子シャッタ機能の制御に拘わらず上記加算混合比
が一定であるから、上記電子シャッタ機能によって上記
垂直の解像度（ＭＴＦ）が変動することがない。
り得られる撮像電荷Ａi と偶数列の光電変換素子ＳE に
より得られる撮像電荷Ｂi との加算混合比を変えること
により、図４に示すように第１の動作モードすなわち通
常のフィールド読み出しモードと第２の動作モードすな
わちフレーム読み出しモードとの中間の垂直の解像度
（ＭＴＦ）を得ることができる。そして、例えば上記加
算混合比を１：２として、フィールド読み出しモードで
インターレース走査に対応した撮像出力を得ることによ
り、第１の動作モードすなわち通常のフィールド読み出
しモードと比較して、垂直の解像度を向上させることが
でき、また、ダイナミックレンジと感度を７５％に保つ
ことができ、第２の動作モードすなわちフレーム読み出
しモードよりも上記ダイナミックレンジと感度を向上さ
せることができる。さらに、電子シャッタ機能の制御に
より有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変した場合にも、上記
各フィールドの映像期間中に上記撮像部ＩＭに１フィー
ルド毎に交互に与えるセンサゲートパルスφＳＧ1 ，Ｓ
Ｇ2 をシャッタパルスφＳＨに連動させることにより、
上記電子シャッタ機能の制御に拘わらず上記加算混合比
が一定であるから、上記電子シャッタ機能によって上記
垂直の解像度（ＭＴＦ）が変動することがない。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る固体撮像装置では、イメージセンサ駆動制御手
段により、フレームトランスファ型固体イメージセンサ
の奇数列の光電変換素子により得られる撮像電荷と偶数
列の光電変換素子により得られる撮像電荷を、上記電子
シャッタ機能の制御タイミングと連動させて映像期間の
途中で１フィールド毎に交互に撮像部の垂直転送レジス
タに読み出す制御を行い、１フィールド毎の垂直ブラン
キング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄
積部の垂直転送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の
垂直転送レジスタから水平転送レジスタを介して撮像電
荷を線順次に高速転送して掃き出す制御と、隣接する奇
数列の光電変換素子で得られる撮像電荷と偶数列の光電
変換素子で得られる撮像電荷を１フィールド毎に上下の
組み合わせを交互に変えて加算混合して上記撮像部の垂
直転送レジスタに読み出す制御とを行い、映像期間中
に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転
送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジ
スタから上記水平転送レジスタを介して撮像電荷を線順
次に読み出す制御を行うことにより、フィールド読み出
しモードの場合よりも垂直の解像度（ＭＴＦ）の低下が
少なく、フレーム読み出しモードの場合よりも残像が少
なく、また、ダイナミックレンジが広い撮像出力を得る
ことができる。また、上記イメージセンサ駆動制御手段
により、上記固体イメージセンサの電子シャッタ機能の
制御を行うとともに、上記固体イメージセンサの奇数列
の光電変換素子により得られる撮像電荷と偶数列の光電
変換素子により得られる撮像電荷を、上記電子シャッタ
機能の制御タイミングと連動させて映像期間の途中で１
フィールド毎に交互に撮像部の垂直転送レジスタに読み
出す制御を行い、１フィールド毎の垂直ブランキング期
間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂
直転送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送
レジスタから水平転送レジスタを介して撮像電荷を線順
次に高速転送して掃き出す制御を行うので、垂直の解像
度（ＭＴＦ）の変動を伴うことなく、電子シャッタ機能
の制御により有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変させた撮像
動作を行うことができる。
明に係る固体撮像装置では、イメージセンサ駆動制御手
段により、フレームトランスファ型固体イメージセンサ
の奇数列の光電変換素子により得られる撮像電荷と偶数
列の光電変換素子により得られる撮像電荷を、上記電子
シャッタ機能の制御タイミングと連動させて映像期間の
途中で１フィールド毎に交互に撮像部の垂直転送レジス
タに読み出す制御を行い、１フィールド毎の垂直ブラン
キング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄
積部の垂直転送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の
垂直転送レジスタから水平転送レジスタを介して撮像電
荷を線順次に高速転送して掃き出す制御と、隣接する奇
数列の光電変換素子で得られる撮像電荷と偶数列の光電
変換素子で得られる撮像電荷を１フィールド毎に上下の
組み合わせを交互に変えて加算混合して上記撮像部の垂
直転送レジスタに読み出す制御とを行い、映像期間中
に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転
送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジ
スタから上記水平転送レジスタを介して撮像電荷を線順
次に読み出す制御を行うことにより、フィールド読み出
しモードの場合よりも垂直の解像度（ＭＴＦ）の低下が
少なく、フレーム読み出しモードの場合よりも残像が少
なく、また、ダイナミックレンジが広い撮像出力を得る
ことができる。また、上記イメージセンサ駆動制御手段
により、上記固体イメージセンサの電子シャッタ機能の
制御を行うとともに、上記固体イメージセンサの奇数列
の光電変換素子により得られる撮像電荷と偶数列の光電
変換素子により得られる撮像電荷を、上記電子シャッタ
機能の制御タイミングと連動させて映像期間の途中で１
フィールド毎に交互に撮像部の垂直転送レジスタに読み
出す制御を行い、１フィールド毎の垂直ブランキング期
間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂
直転送レジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送
レジスタから水平転送レジスタを介して撮像電荷を線順
次に高速転送して掃き出す制御を行うので、垂直の解像
度（ＭＴＦ）の変動を伴うことなく、電子シャッタ機能
の制御により有効電荷蓄積期間ＴEXP を可変させた撮像
動作を行うことができる。
【００４３】従って、本発明によれば、電子シャッタ機
能を有する固体イメージセンサにより、動解像度を損な
うことなく、垂直の解像度を可変できるようにした固体
撮像装置を提供することができる。
能を有する固体イメージセンサにより、動解像度を損な
うことなく、垂直の解像度を可変できるようにした固体
撮像装置を提供することができる。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】上記固体撮像装置に用いたフレーム・インター
ライン・トランスファ型のＣＣＤイメージセンサの構成
を示す模式的な平面図である。
ライン・トランスファ型のＣＣＤイメージセンサの構成
を示す模式的な平面図である。
【図３】上記固体撮像装置の第１の動作モードの動作を
示すタイミングチャートである。
示すタイミングチャートである。
【図４】上記固体撮像装置の第２の動作モードの動作を
示すタイミングチャートである。
示すタイミングチャートである。
【図５】上記固体撮像装置の第３の動作モードの動作を
示すタイミングチャートである。
示すタイミングチャートである。
【図６】上記固体撮像装置により得られる撮像信号の垂
直のＭＴＦ特性を示す特性線図である。
直のＭＴＦ特性を示す特性線図である。
１・・・・・・・・撮像光学系 ２・・・・・・・・ＣＣＤイメージセンサ ３・・・・・・・・撮像部 ４・・・・・・・・信号処理部 ５・・・・・・・・エンコーダ ６・・・・・・・・ＣＣＤ駆動回路 ７・・・・・・・・制御部 ８・・・・・・・・出力端子 Ｓ・・・・・・・・光電変換素子 ＩＭ・・・・・・・・撮像部 ＩＭＶREG ・・・・・垂直転送レジスタ ＳＴ・・・・・・・・蓄積部 ＳＴＶREG ・・・・・垂直転送レジスタ ＨREG ・・・・・・・水平転送レジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 マトリクス状に配設された光電変換素子
により得られる撮像電荷をオーバーフロードレインに掃
き出すことにより、上記光電変換素子の有効電荷蓄積期
間が可変制御可能な電子シャッタ機能を有するフレーム
トランスファ型固体イメージセンサと、 上記固体イメージセンサの電子シャッタ機能の制御を行
うとともに、上記固体イメージセンサの奇数列の光電変
換素子により得られる撮像電荷と偶数列の光電変換素子
により得られる撮像電荷を、上記電子シャッタ機能の制
御タイミングと連動させて映像期間の途中で１フィール
ド毎に交互に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す制御
を行い、１フィールド毎の垂直ブランキング期間中に、
上記撮像部の垂直転送レジスタから蓄積部の垂直転送レ
ジスタへ転送し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジスタ
から水平転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に高速
転送して掃き出す制御と、隣接する奇数列の光電変換素
子で得られる撮像電荷と偶数列の光電変換素子で得られ
る撮像電荷を１フィールド毎に上下の組み合わせを交互
に変えて加算混合して上記撮像部の垂直転送レジスタに
読み出す制御とを行い、映像期間中に、上記撮像部の垂
直転送レジスタから蓄積部の垂直転送レジスタへ転送
し、且つ、上記蓄積部の垂直転送レジスタから上記水平
転送レジスタを介して撮像電荷を線順次に読み出す制御
を行うイメージセンサ駆動制御手段とを備えてなること
を特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098576A JP3010901B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 固体撮像装置 |
| KR1019930004048A KR100281788B1 (ko) | 1992-03-18 | 1993-03-17 | 고체 촬상 장치 |
| EP93302036A EP0561633B1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-17 | Solid-state imaging apparatus |
| DE69318455T DE69318455T2 (de) | 1992-03-18 | 1993-03-17 | Festkörperbildaufnahmevorrichtung |
| US08/340,802 US5438365A (en) | 1992-03-18 | 1994-11-16 | Solid-state imaging apparatus employing independently variable odd and even lines of photodiodes |
| US08/427,455 US5546127A (en) | 1992-03-18 | 1995-04-24 | Solid-state imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098576A JP3010901B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05276449A JPH05276449A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3010901B2 true JP3010901B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=14223499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4098576A Expired - Lifetime JP3010901B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-26 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3010901B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP4098576A patent/JP3010901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05276449A (ja) | 1993-10-22 |
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