JPH0256182A

JPH0256182A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH0256182A
Application number: JP63207838A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mori; 浩史森; Masayuki Shimura; 志村　雅之; Satoshi Kunimoto; 国本　聡; Yasushi Sato; 泰史佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1990-02-26

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、１７１０００秒の如き高速シャッタを備えた
ビデオカメラに適用して好適な固体撮像装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、１／１０００秒の如き高速ンヤソタを備えた
ビデオカメラに適用して好適な固体撮像装置において、
任意のタイミングで受光素子に蓄積した信号電荷を蓄積
部に読出した後、１フィールド周期の所定のタイミング
で蓄積部に読出された信号電荷を転送レジスフに読出し
て順次転送し、１フィールド周期で順次出力するように
し、フィールド周期とは異なる任意のタイミングで撮像
ができるようにし、この撮像信号に基づいて任意のタイ
ミングの静止画像が得られるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、ＣＣＤ等の固体撮像装置を使用したビデオカメラ
として、１フィールド期間（１／６０秒〉　よりも速い
シャッタ速度を設定できるものが開発されていた。この
場合、ＣＣＤ等の固体撮像装置は、機械的なシャッタと
違って信号電荷の蓄積時間をンヤッタ速度に対応した時
間に設定するだけでよく、例えば１／１０００秒を越え
る高速シャッタが簡単な構成で設定できる。この高速シ
ャッタを設定することで、動きの速い物体がブレること
なく撮影できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、一般のビデオカメラは１フイールド毎に撮影
を行うので、１コマの撮影は１７６０秒毎であり、１／
１０００秒の如き高速シャッタで撮影を行うと、残りの
シャッタを閉じている時間の方がはるかに長くなってし
まう。このため、例えば高速で移動する物体を高速シャ
ッタで撮影した場合には、この移動物体が撮像画角中に
最も良く収まっているタイミングで撮影できる可能性が
低く、シャッタチャンスを逃がすことが多かった。

本発明は斯かる点に鑑み、任意のシャッタチャンスで撮
影のできる固体撮像装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の固体撮像装置は、例えば第１図に示す如く、受
光素子（１１）と、この受光素子（１１）に蓄積した信
号電荷を一時的に蓄えておく蓄積部（ｌｌａ）と、この
蓄積部（ｌｌａ）　　が蓄えた信号電荷を読出して順次
転送する転送レジスフ（１２）とを有し、任意のタイミ
ングで受光素子（１１）に蓄積した信号電荷を蓄積部（
ｌｌａ）　　に読出した後、１フィールド周期の所定の
タイミングで蓄積部（ｌｌａ）　　に読出された信号電
荷を転送レジスタ（１２）に読出して順次転送し、■フ
ィールド周期で順次出力端子（１５）から出力するよう
にしたものである。

〔作用〕

本発明の固体撮像装置によると、１フィールド期間毎に
撮像を行っているときに、例えは外部からインパクト信
号の入力があると、このインパクト信号が得られるタイ
ミングで、受光素子（１１）が蓄積した信号電荷を隣接
した蓄積部（ｌｌａ）　　に読出す。このとき、直前の
１フィールド期間毎の撮像による信号電荷は転送レジス
タ（１２）に転送されていて、この転送レジスタ（１２
）の信号電荷を出力させた後、インパクト信号により撮
像した蓄積部（ｌｌａ）　　内の信号電荷を転送レジス
フ（１２）に転送するこ止で、この撮像装置からの撮像
信号は１フィールド周期になり、１フィールド周期で出
力される撮像信号屯に任意のタイミングで撮像した撮像
信号が含まれるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の固体撮像装置の一実施例を、第１図〜第
３図を参照して説明しよう。

本例はＣＣＤ型の固体撮像装置としたもので、第１図に
おいて（１０）は固体撮像装置を全体として示し、この
固体撮像装置（１０〉は複数（図は一部だけを示し実際
には数十万個）の受光素子（１１）がマトリクス状に配
列してあり、夫々の受光素子（１１）には信号電荷を一
時的に蓄積する蓄積部（ｌｌａ）　が連続して設けであ
る。そして、各垂直列の受光素子（１１）の脇に、ＣＣ
Ｄよりなる垂直転送レジスタ（１２）が設けである。ま
た、垂直転送レジスタ（１２）とは反対側の各垂直列の
受光素子（１１）の脇に、受光素子（１１）に蓄積した
不要な信号電荷を必要に応じて捨てるオーバーフロード
レイン（１３）が設）ｙである。そして、外部から電極
（図示せず）への所定０パルス信号の供給で、各受光素
子（１１）から蓄積部（ｌｌａ）　　への信号電荷の読
出し、蓄積部（ｌｌａ）から垂直転送レジスタ（１２）
への信号電荷の読出し及び各受光素子（１１）からオー
バーフロードレイン（１３）への信号電荷の掃き捨でか
制御される。

そして、各垂直転送レジスタ（１２）の下端部にはＣＣ
Ｄよりなる水平転送レジスタ（１４）が接続してあり、
所定の転送りロック信号の供給により、垂直転送レジス
タ（１２）の下端から転送された信号電荷を受けて水平
方向に転送し、出力端子（１５）から出力させる。この
ため、出力端子（１５）から出力される撮像信号として
の信号電荷は、水平ライン毎の信号となる。。

次に、本例の固体撮像装置にて高速シャッタモードによ
り撮像を行う際の動作について、第２図及び第３図のタ
イミング図を参照して説明する。

本例においては、ｌ／１０００秒のシャツタスピードで
撮像を行うものとする。まず、１フィールド間隔で撮像
を行う通常の撮像時について第２図を参照して説明する
と、基準となるフィールド周期は、第２図Ａに示す如き
パルス信号のローレベル期間が垂直ブランキング期間Ｂ
ＬＫであるとする。このとき、各１フィールド期間（１
／６０秒間）の内、［１／６０−１／１０００　〕秒間
は掃き出しパルス信号（第２図Ｂ）を供給し、受光によ
り蓄積した信号電荷ヲオーバーフロードレイン（１３）
に掃き捨てさせる。

そして、各１フィールド期間の最後の１／１０００秒間
になると、掃き出しパルス信号を停止してこの１／１０
００秒間（ｔ、）だけ各受光素子（１１）が受光による
信号電荷の蓄積を行う。

そして、この１／１０００秒が経過して次のフィールド
になると、各蓄積部（ｌｌａ）　　に読出しパルス信号
ｐ＋（第２図Ｃ）を供給し、各受光素子（１１）が受光
により蓄積した信号電荷を、隣接した蓄積部（ｌｌａ）
に読出させる。そして、この蓄積部（ｌｌａ）　への読
出しと同時に、各垂直転送レジスタ（１２）に読出しパ
ルス信号Ｐ２（第２図Ｄ）を供給し、蓄積部（ｌｌａ）
に読出された信号電荷をそのまま垂直転送レジスタ（１
２）に読出させる。なお、この読出しパルス信号Ｐ２　
は正確に１フィールド間隔で供給される。

そして、この垂直転送レジスタ（１２）　’二は第２図
Ｅに示す如く連続的に垂直転送パルス信号が供給されて
いるので、各水平ライン毎に順次水平転送レジスタ（１
４）に転送される。そして、この水平転送レジスタ（１
４）への水平転送パルス信号の供給により、この各水平
ラインの信号電荷を順次出力端子（１５）から出力させ
、この出力端子（１５）に接続された出力回路（図示せ
ず）により所定の映像信号にして出力する。

そして、例えば撮像を行っている操作者がシャッタチャ
ンスであると判断したときには、第３図に示す如く、ト
リが釦等の操作でこの撮像装置（１０）の駆動回路（図
示せず）にインパクト信号がＸ点のタイミングで供給さ
れると、この時点で掃き出しパルス信号（第３図Ｂ）の
供給を停止する。

そして、第３図Ｃに示す如く、この掃き出しパルス信号
が停止してから１／１０００秒間（ｔ２）、各受光素子
（１１）が受光による信号電荷の蓄積を行う。そして、
この１／１０００秒が経過すると所定の読出しパルス信
号Ｐ３（第３図Ｃ）を供給し、各受光素子（１１）に隣
接した蓄積部（ｌｌａ）　　に蓄Ｕ、’ｆ　した信号電
荷を読出させる（第３図のｔ３　の間）。

この読出しを行った後、基準信号（第３図Ａ）のフィー
ルド期間が次のフィールドになって読出しパルス信号Ｐ
２が供給されるまで（第３図のｔ。

の間）、蓄積部（ｌｌａ）　　に読出した信号電荷を蓄
えておく。そして次のフィールドになって垂直転送レジ
スタ（１２）に１フィールド周期の読出しパルス信号Ｐ
２　が供給されることで、蓄積部（ｌｌａ）　　に蓄積
された信号電荷が垂直転送レジスタ（１２）に読出され
る。

そして、垂直転送レジスタ〈１２）に読出された信号電
荷は、第２図に示した通常タイミングでの撮像時と同様
に、垂直転送パルス信号（第３図Ｅ）の供給により、各
水平ライン毎に順次水平転送レジスタ（１４）に転送さ
れる。そして、この水平転送レジスタ（１４）への水平
転送パルス信号の供給により、この各水平ラインの信号
電荷を順次出力端子（１５）から出力させ、インパクト
信号により撮像したタイミングの映像信号を出力端子（
１５）に接続された出力回路より得る。

このようにして撮像を行うことで、インパクト信号の供
給を任意のタイミングで行うことで、この任意のタイミ
ングで撮像が行われる。このため１／１０００秒の如き
高速シャッタにより撮像を行っても、シャッタチャンス
を逃がさずに撮影でき、この撮像信号に基づいて任意の
タイミングの画像が得られる。しかも、出力映像信号と
しては、撮像タイミングにかかわらずフィールド周期で
連続的に取り出されるので、ＶＴＲ等での出力映像信号
の記録が良好に連続的に行われる。また本例の場合、固
体撮像装置（１０）の各受光素子（１１）に蓄積部（ｌ
ｌａ）　　を設けるだけなので、構成が簡単である。

なお、上述実施例においてはインパクト信号の供給時に
１フィールド分だけこのインパクト信号によるタイミン
グで撮影するようにしたが、■フレーム分撮影タイミン
グを変えるようにしてもにく、また次のインパクト信号
の供給までこのタイミングでの操影を連続的に行うよう
にしてもよい。

さらに、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を
逸脱することなく、その他種々の構成が取り得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の固体撮像装置によると、蓄積部を各受光素子毎
に設けるだけの簡単な構成で、フィールド周期とは異な
る任意のタイミングで撮像ができ、この撮像信号に基づ
いて任意のタイミングの静止画像が得られる利益がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固体撮像装置の一実施例を示す構成図
、第２図及び第３図は夫々第１図例の説明に供するタイ
ミング図である。（１０）は固体撮像装置、（１１）は受光素子、（ｌｌ
ａ）は蓄積部、（１２）は垂直転送レジスタである。不７発明の固体４４椴殻薯の例の構Δ１の第１図手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】受光素子と、該受光素子に蓄積した信号電荷を一時的に
蓄えておく蓄積部と、該蓄積部が蓄えた信号電荷を読出
して順次転送する転送レジスタとを有し、任意のタイミングで上記受光素子に蓄積した信号電荷を
上記蓄積部に読出した後、１フィールド周期の所定のタ
イミングで上記蓄積部に読出された信号電荷を上記転送
レジスタに読出して順次転送し、１フィールド周期で順
次出力するようにしたことを特徴とする固体撮像装置。