JPH02222275A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体撮像装置の駆動方法に関するものである
。

従来の技術 近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、電子スチル
カメラは、小型、軽量、高画質、多機能、低価格といっ
たところに開発の主眼が置かれている。

第２図に、従来の固体撮像装置の構成例を示す。

固体撮像装置は、光電変換部３１、垂直転送部３２、蓄
積部３３、水平転送部３４、信号電荷検出部３５からな
る。矢印は通常の信号電荷の転送方向を示す。

第３図は、テレビ信号の複合帰線消去信号と固体撮像装
置の代表的な駆動パルスの一例である。

第３図において、（ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ）は
光電変換部３１の信号電荷を垂直転送部３２へ移す転送
パルス（以下、チャージパルスと略す。）、（Ｃ）は垂
直転送部３２の信号電荷を蓄積部３３へ移す４相クロツ
クのうちの１つの転送パルス（以下、受光部垂直転送パ
ルスと略す。’）　、　（ｄ）は蓄積部３３の信号電荷
を水平転送部３４へ順次移すための４相クロツクのうち
の１つの転送パルス（以下、蓄積部垂直転送パルスと略
す。）　、　（ｅ）は水平転送部３４の信号電荷を信号
電荷検出部３５へ移す２相クロツクの１２の転送パルス
（以下、水平転送パルスと略す。）、（ｒ）は光電変換
部３１に蓄積された信号電荷を半導体基板に掃き出させ
るパルス（以下、掃出しパルス）を示している。

以下に第３図を参照しながら従来の１０００分に１秒電
子シャッタ機能を説明する。毎水平帰線消去期間中Ａ２
に掃出しパルスにより光電変換部３１にたまった信号電
荷を半導体基板中に掃き出し、チャージパルスの１６水
平期間（以下、１６Ｈと記す）前で掃出しパルスを止め
て信号電荷の蓄積を開始する。１６Ｈ後チヤージパルス
により光電変換部３１の信号電荷を垂直転送部３２へ移
す。その直後、同図（Ｃ）の受光部垂直転送パルスの８
２期間の高速転送により、垂直転送部３２から蓄積部３
３へ信号電荷を転送する。次に、−水平期間ごとに同図
（ｄ）の蓄積部垂直転送パルスＣ２により、蓄積部３３
から水平転送部３４へ信号電荷を転送する。これと同時
に、蓄積部垂直転送パルスＣ２のパルス間で、同図（ｅ
）のように、水平転送部３４上の信号電荷を一回分転送
できる周波数の水平転送パルス（ｅ）を水平転送部３４
に印加し、信号電荷を信号電荷検出部３５より出力する
。なお、第３図で、丸枠内のパルス列（ｄ）　、　（ｅ
）は拡大して表したものである。

以上の駆動方法による固体撮像装置の出力信号を処理し
、複合映像信号を得る。

この結果、垂直走査期間中に固体撮像素子から出力され
る信号は、１フイ一ルド期間に対して１／１０から１／
２０の期間である。つまり、この時間はフィルムカメラ
の１／１０００秒前後のシャッタースピードに相当する
。

以上の電子シャッタを用いることにより、シャッタース
ピードが速（なった分だけのカメラの感度低下は発生す
るが、ビデオテープに録音後、再生時に、静止、コマ送
り、スローなどをおこなっても動画像に対する映像のブ
レを少なくすることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、動体を撮像した場
合、一画面中１６Ｈ分しか撮像されず、出力画像は間欠
的な映像になる。

本発明は、上記問題に鑑み、固体撮像装置の駆動により
動体を撮像した場合、より連続的で鮮明な映像を、また
、静止体を撮像した場合、より感度向上した映像を得る
ことができる固体撮像装置の駆動方法を提供するもので
ある。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の固体撮像装置の駆
動方法は、一画面または複数画面内で複数回の信号電荷
の半導体基板への掃出し、及び１回だけ信号電荷の垂直
転送部から蓄積部への高速転送を行なうよう構成されて
いる。

作用 この構成により、ビデオカメラの時、動体を撮像した場
合には、連続的な映像を得、また、静止体を撮像した場
合には感度の向上した映像を得ることができる。

さらに、電子スチルカメラに利用した時、機械シャッタ
との併用により１回の機械シャッタの開閉だけで複数回
のシャッタの開閉による撮像と同様の効果を得ることが
できる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は、本実施例における複合帰線消去信号と固体撮
像装置の駆動パルスの一例である。第１図において、（
ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ）はチャージパルス、（
Ｃ）は受光部垂直転送パルス、ω）は蓄積部垂直転送パ
ルス、（ｅ）は水平転送パルス、（ｆ）は掃出しパルス
を示している。また、丸棒はその一部の拡大図である。

映像走査期間Ａ１で掃出しパルスにより光電変換部３１
に蓄積された電荷を基板へ掃き出し、この掃出しパルス
の１６Ｈ後に図面（ｂ）に示すチャージパルスにより光
電変換部３１に蓄積された電荷を垂直転送部３２へ移す
。その後１６Ｈは同図（ｆ）に示す掃出しパルスにより
再び光電変換部３１に蓄積された電荷を基板へ掃き出す
。この動作を映像走査期間Ａ１で繰返し行なう。次に、
垂直帰線期間でチャージパルスにより繰返し光電変換部
３１に蓄積された電荷を愛直転送部３２へ移した後、同
図（Ｃ）に示す受光部垂直転送パルスと同図（ｄ）に示
す蓄積部垂直転送パルスにより約ＩＭＨｚでの高速転送
を実施し、垂直転送部３２へ蓄積されていた電荷を蓄積
部３３へ転送する。

次に、映像走査期間Ａ１で蓄積部３３へ一水千期間ごと
に蓄積部垂直転送パルスを印加し、蓄積部３３の信号電
荷を水平転送部３４に転送する。

これと同時に、蓄積部垂直転送パルス間の期間に水平転
送部３４上の信号電荷を、同図（ｅ）に示すような１回
分転送できる周波数の水平転送パルスを水平転送部に印
加し、信号電荷を信号電荷検出部３５より出力する。

この結果、１６Ｈの電荷蓄積、つまり１／１０００秒電
子シャッタ１フィールド間に蓄積される電荷が、同一フ
ィールド内で間欠的に複数回分蓄積される。

なお、本実施例では１／１０００秒電子シャッタについ
てのみ説明したが、電荷蓄積時間、不要電荷掃出し時間
については任意である。

また、本実施例ではｌフィールド内での複数回の電荷読
出しと不要電荷掃出しについて説明したが、第１図８１
高速転送部分をなくすことにより複数フィールドでのそ
れ以上または、それ以下の複数回の電荷読出しと不要電
荷掃出しも可能である。

発明の効果 本発明により、ビデオカメラで動体を撮像した場合には
、より連続的な映像を得、静止体を撮像した場合には、
感度の向上した映像を得ることが可能となる。

また、電子スチルカメラに利用した場合には、機械シャ
ッタとの併用により１回の機械シャッタの開閉だけで複
数回のシャッタの開閉による撮像と同様の効果を得るこ
とが可能となる。

したがって、その実用的効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の駆動パ
ルス電圧波形図、第２図は固体撮像装置の構成図、第３
図は従来例における固体撮像装置の駆動パルス電圧波形
図である。 （ａ）・・・・・・複合帰線消去信号、（ｂ）・旧・・
チャージパルス、（Ｃ）・・・・・・受光部垂直転送パ
ルス、（ｄ）・旧・・蓄積部垂直転送パルス、（ｅ）・
・・・・・水平転送パルス、（ｆ′）・・・用掃出しパ
ルス、Ａ１・・・・・・映像走査期間、Ｂ１・・・・・
・高速転送、Ａ２・・・・・・１水平走査期間、Ｂ２・
・・・・・高速転送、Ｃ２・・・・・・蓄積部垂直転送
パルス、３１・・・・・・光電変換部、３２・・・・・
・垂直転送部、３３・旧・・蓄積部、３４・・・・・・
水平転送部、３５・・・・・・信号電荷検出部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はが１名第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板に所定電圧を供給し、前記半導体基板に蓄積
   された電荷を掃き出させ得る様にした光電変換素子が二
   次元的に配列された光電変換部、前記光電変換部に蓄積
   された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部、前記
   垂直転送部から転送された複数水平ラインの信号電荷を
   蓄積する蓄積部、前記蓄積部から転送された一水平ライ
   ン分の信号電荷を水平方向に転送する水平転送部、前記
   水平転送部からの信号電荷を信号電圧または信号電流に
   変換して出力する信号電荷検出部を有する固体撮像装置
   を駆動するに際して、一画面または複数画面に複数回の
   不要電荷掃出し後、前記光電変換部から前記垂直転送部
   へ信号電荷を読み出し、一画面または複数画面に一回だ
   け前記垂直転送部より前記蓄積部へ信号電荷を高速転送
   することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。