JPH03123187A - 撮像装置 - 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、フレームインターライン１−ランスファ方式
の電荷結合型固体撮像デバイス（ＦＩＴＣＣＤ）を用い
た撮像装置に関し、特に、電子シャッター機能を持たせ
て撮像を行う撮像装置に関する。

〔従来の技術〕

このような撮像装置に使用する電荷結合型固体撮像デバ
イスは、第３図に示す構造となっている。

即ち、不要電荷を排出するためのドレイン部１、被写体
光学像を受光するための受光部２、受光部２で発生した
画素毎の信号電荷を一時的に保持する蓄積部３と、蓄積
部３の信号電荷を外へ読み出すだめの水平電荷転送路４
などで構成され、半導体製造技術によって形成されてい
る。

更に各部分の構造を説明すると、まず、受光部２は、垂
直走査方向■と水平走査方向Ｈに沿って複数のフォトダ
イオードがマトリクス状に配列され、例えば原色ストラ
イブフィルタの場合、図中の第１列に並ぶフォトダイオ
ード群の表面に赤（Ｒ）のカラーフィルタ、第２列に並
ぶフォトダイオード群の表面に緑（Ｇ）のカラーフィル
タ、第３列に並ぶフォトダイオード群の表面に青（Ｂ）
のカラーフィルタが積層され、これらの３列を一組とし
て水平走査方向Ｈへ繰り返し配列されて、夫々のフォト
ダイオードが画素に相当している。

尚、これらのフォトダイオードは垂直走査方向■におい
てＭ行（Ｍは偶数）配列されるものとすると、ドレイン
部１側から見て奇数行に位置するフォトダイオード群は
第１フィールド、偶数行に位置するフォトダイオード群
は第２フィールドとして扱われる。

又、各列のフォトダイオード群に隣接して垂直電荷転送
路！１〜！！、Ｎが形成され、それらの垂直電荷転送路
の上面に積層された転送電極群（図示せず）に４相駆動
信号φ１１．φ１゜、φ１３．φ１４を印加することに
よって、信号電荷を垂直走査方向■へ転送させるための
転送エレメントを発生させる。又、全ての垂直電荷転送
路ｔ２Ｉ−１２ｎの上面には光の入射を遮断するための
遮光層が形成されている。

更に、夫々のフォトダイオードとそれに隣接関係にある
垂直電荷転送路の電荷転送エレメントの間にはトランス
ファゲート（例えば、図中のＴＧで代表して示す）が設
けられており、これらのトランスファゲートを導通にす
ることによって夫々のフォトダイオードに発生した信号
電荷を垂直電荷転送路の電荷転送エレメントへ転送する
。尚、トランスファゲートを駆動するためのゲート電極
は、垂直電荷転送路の転送電極と一体に形成されており
、駆動信号を所定のタイミングで高電圧に設定すること
によりトランスファゲートを導通状態に設定するように
なっている。

ドレイン部１は、全ての垂直電荷転送路！、〜Ｉ！、Ｈ
の一端に接続するように形成された所定の不純物層から
成り、垂直電荷転送路を介して転送されてくる不要電荷
を半導体基板へ排出する。

蓄積部３は、全ての垂直電荷転送路！１〜！８の他端に
続いて延設された電荷転送路群から成り、それらの電荷
転送路の上面に積層された転送電極群（図示せず）に４
相駆動信号φ８０．φ、２φ５１．φ、４を印加するこ
とによって、受光部２から転送されてくる信号電荷を垂
直走査方向■へ転送させると共に、駆動信号を一時的に
停止することで信号電荷を所定の電荷転送エレメント群
に保持する機能を有する。したがって、Ｍ／２行分（換
言すれば、１フイ一ルド分）のフォトダイオードに発生
した信号電荷を一時的に保持し得るだけの転送エレメン
ト群を発生することができるようになっている。又、全
ての電荷転送路の上面には光の入射を遮断するための遮
光層が形成されている。

水平電荷転送路４は、蓄積部３の電荷転送路群の全ての
終端に接続し、上面に形成された転送電極群（図示せず
）に印加される２相駆動体号φ□３１．φＨ２に同期し
て水平走査方向Ｈへ信号電荷を転送する。そして、２相
駆動体号φ１ｌＩＡ＋φ□２に同期して転送される信号
電荷は、更にリセット信号φ８．及び出力ゲート信号φ
１１１８に同期してフローティングデイフュージョンア
ンプ５でインピーダンス変換され、各画素ごとの色信号
として出力端子６へ出力される。

第４図は、電子シャッター機能を有する電子スチルカメ
ラなどにおける撮像タイミングを示し、第５図（ａ）〜
（ｈ）は第４図中の時点し１〜ｔ８毎の動作を示してい
る。尚、第５図は説明を簡略にするために、相互に隣接
関係にある赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の３列及び２
行の画素群に関する読出し走査を代表して示している。

第４図及び第５図に基づいて動作を説明すると、まず、
第４図中のＶＤは６０分の１秒毎に“Ｈ”となる。

時点１．において電子スチルカメラのシャッターレリー
ズボタンが押圧されるとすると、第１フィールドの電荷
転送モードとなり、それに同期して４相駆動体号φ、、
φ１３．φ１４を“Ｍ”レベル（垂直電荷転送路に転送
エレメントを発生させるための電圧）としたままで、駆
動信号φ１□だけを高電圧“ＨＨ’”とすることにより
、第５図（ａ）に示すように、第１フィールドに対応す
るトランスファゲートを導通（即ち、ポテンシャルレベ
ルがフォトダイオードのポテンシャルレベルより深くな
る）にし、該第１フィールドの全てのフォトダイオード
中の不要電荷を隣の垂直電荷転送路の転送エレメントへ
転送する。これと同時に水平電荷転送路４の電荷転送動
作が開始して所定期間内に水平電荷転送路４中の不要電
荷をフローティングデイフュージョンアンプ５を介して
外部へ排出する。

次に、第２フィールドの電荷転送モードに切り換わり、
時点ｔ２において駆動信号φＩ４だけを高電圧“ＨＨ”
“とすることにより、第５図（ｂ）に示すように、第２
フィールドに対応するトランスファゲートを導通にし、
該第２フィールドの全てのフォトダイオード中の不要電
荷を隣の垂直電荷転送路の転送エレメントへ転送する。

これらの時点ｔ１及びｔ２の転送動作により、全てのフ
ォトダイオード中に残留していた不要電荷が垂直電荷転
送路へ移る。

次に、垂直帰線期間の所定期間内において、受光部２の
垂直電荷転送路及び蓄積部３の電荷転送路が、不要信号
電荷を駆動信号φ１．〜φ１４及びφ３．〜φ、４に同
期してドレイン部１側へ転送することにより排出する。

該転送動作中のある時点ｔ３を第５図（Ｃ）に示す。

次に、全ての不要電荷の排出動作の完了時点乞うにおい
て、再び第１フィールドの電荷転送モードに切り換わり
、時点１．と同様に駆動信号φ、２を高電圧“ＨＨ”と
することにより、第５図（ｄ）に示すように、第１フィ
ールドに対応するトランスファゲートを導通にし、該第
１フィールドの全てのフォトダイオード中の信号電荷を
隣の垂直電荷転送路の転送エレメントへ転送する。即ち
、時点ｔ１の後にトランスファゲートを非導通とした時
点から再び時点ｔ４でトランスファゲートを導通にする
までの期間τ、が、第１フィールドに該当するフォトダ
イオード群の露光時間となる。

次に、所定期間中の高速電荷転送動作により、垂直電荷
転送路の信号電荷を蓄積部３の電荷転送路へ転送する。

第５図（ｅ）に転送中のある時点ｔ５の作動を示す。こ
の転送動作が完了すると、第１フィールドに該当するフ
ォトダイオード群の全信号電荷が蓄積部３に保持される
。

次に、再び第２フィールドの電荷転送モードに切り換わ
り、時点Ｌ２から期間τ、を経過した時点Ｌ６において
駆動信号φ１４を高電圧“”　ＨＨ”とすることにより
、第５図（ｆ）に示すように、第２フィールドに対応す
るトランスファゲートを導通にし、該第２フィールドの
全てのフォトダイオード中の信号電荷を隣の垂直電荷転
送路の転送エレメントへ転送する。即ち、時点１ｔの後
にトランスファゲートを非導通とした時点から再び時点
ｔ６でトランスファゲートを導通にするまでの期０ 間τ１が、第２フィールドに該当するフォトダイオード
群の露光時間となる。

次に、第２フィールドに該当する信号電荷を垂直電荷転
送路に停止させたままで、蓄積部３中の第１フィールド
に該当する信号電荷を水平電荷転送路４へ垂直電荷転送
すると共に、■水平ライン分の垂直電荷転送を行う毎に
水平電荷転送路４が水平電荷転送することで、第１フィ
ールドに該当する各画素に対応する色信号が出力される
（第４図中の期間Δτ、）。

蓄積部３中の信号電荷の読出しが完了すると、次に、受
光部２の垂直電荷転送路の信号電荷（第２フィールドに
該当する電荷）を蓄積部３へ転送する。この様子を時点
ｔ７に対応する第５図（ｇ）に示す。

次に、第２フィールドに該当する全ての信号電荷が蓄積
部３に転送されると、信号電荷を水平電荷転送路４へ垂
直電荷転送すると共に、Ｉ水平ライン分の垂直電荷転送
を行う毎に水平電荷転送路４が水平電荷転送することで
、第２フィールドに該当する各画素に対応する色信号が
出力される（第４図中の期間Δτ２）。この様子を第５
図（ｈ）に示す。

このように、シャッターレリーズボタンに同期してリセ
ット動作し、フォトダイオードに集積される信号電荷を
シャッター速度に応じて垂直電荷転送路へ転送すること
により、擬似的なフレーム電子シャッター機能を得るこ
とができるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような従来の撮像装置にあっては、シ
ャッター速度を速くするのに伴ってフィールドフリッカ
及び色フリ・ンカが顕著になる問題があった。

即ち、第４図のタイミングチャートに示すように、第１
フィールドに該当する信号電荷を読み出した後に第２フ
ィールドに該当する信号電荷を読み出す為に、第２フィ
ールドに該当する信号電荷を一時的に受光部中の垂直電
荷転送路に停止するので、この停止期間中に発生するス
メアが第２フィールドに該当する信号電荷に混入し、こ
のスメア成分がフリッカの原因となっていた。第４図に
おいては、期間Δτ１で第２フィールドに該当する信号
電荷にスメア成分が混入することとなり、第１フィール
ドに該当する信号電荷に対するスメアの影響と比較する
と、第２フィールドに該当する信号電荷へのスメアの影
響のほうが大きくなる。

このスメア成分は、フォトダイオードの開口部から入射
した光が電荷転送電極下のシリコン酸化膜中を反射しな
がら垂直電荷転送路へ到達することによって発生したり
、高光強度の光が半導体基板中に不要電荷を発生させる
ことに起因したり、垂直電荷転送路の上面に形成されて
いる遮光膜を貫通して入射する先に起因する場合などが
考えられる。

そして、第６図に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び
青（Ｂ）の色信号・毎にスメア成分の混入率が異なるこ
とから、そのままスチル画像を再生するフィールドフリ
ッカだけでなくカラー画像特有の色フリッカを生じる問
題があった。

即ち、第６図は、従来の擬似的なフレーム電子シャッタ
ー機能によって撮像した場合における、第１フィールド
に該当する画素から読み出された画素信号のレベルと第
２フィールドに該当する画素から読み出された画素信号
とのレベル差（パーセント表示で示す）をシャッタース
ピード毎に示すと共に、赤（Ｒ）、青（Ｂ）及び緑（Ｇ
）について夫々示している。同図から明らかなように、
シャッター速度が増すにつれて入射光強度が高くなるの
で、第２フィールドに該当する画素信号中のスメア成分
が第１フィールドに該当する画素のそれに対して上昇し
、その差が約１パーセント以上に達すると人間の目でも
容易にフリッカを確認することができるようになる。そ
して、赤（Ｒ）、青（Ｂ）及び緑（Ｇ）の三原色の間で
もシャッター速度に対して相互に異なった特性を示すの
で、輝度によるフィールドフリッカだけでなく、色によ
る色フリッカも発生ずることとなる。

本発明はこのような課題に鑑みて成されたものであり、
フィールドフリッカの低減及び色フリッ３ ４ カの低減を達成し得る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〕 このような目的を達成するために本発明は、ＦＩＴ−Ｃ
ＣＤ中の不要電荷を除去した後、シャッター速度に応し
た期間に受光部の画素群で露光を行い、インターレース
走査読出しによって、まず第１フィールドに該当する画
素群の画素信号を読み出し、次に第２フィールドに該当
する画素群の画素信号を読み出すことで、疑似フレーム
電子シャッター機能を発揮する撮像装置において、第２
フィールドに該当する画素群から読み出された各色毎の
画素信号を、シャッター速度が速くなるにしたがってス
メア成分が増加する特性とは逆比例の関係に設定された
各色固有の増幅率を有する増幅手段で増幅することとし
た。

即ち、第６図に示したように、スメア成分はシャッター
速度が速くなるほど増加し、しかも、各色毎にその混入
率が相違する。そこで、シャッター速度をＴとして一定
輝度の被写体を撮像したときの第１フィールドの赤（Ｒ
）に関する画素から読み出される色信号をＲ１（’ｒ）
　、第２フィールドの画素から読み出される赤の色信号
をＲｚ（Ｔ）とした場合、第６図の赤（Ｒ）に関するス
メア混入率の特性曲線Ａｌｌ　（’ｒ）は、 で表され、同様に緑（Ｇ）と青（Ｂ）についてもで表さ
れる。

このような特性に着目し、第２フィールドに該当する赤
（Ｒ）に関する画素から読み出された色信号を、上記式
（１）の逆比例の関係に設定された増幅率ｃ、（’ｒ）
　、即ち、 〔但し、Ｋ、は調整用の係数〕 で増幅することによって、第１フィールドに該当する赤
（Ｒ）の色信号と第２フィールドに該当する赤（Ｒ）の
色信号のレベルを補正して、赤に関するフィールドフリ
ッカを低減させる。

同様に、第２フィールドの緑（Ｇ）に関しては、〔但し
、Ｋ６は調整用の係数〕 で増幅し、第２フィールドの青（Ｂ）に関しては、〔但
し、Ｋ、は調整用の係数〕 で増幅する。

更に、上記式（４）〜（６）中の計数に、、に、。

Ｋ、を調節することによって、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青
（Ｂ）の相互間の特性ズレを補正して、フィ７ −ルドフッリッカだけでなく色フリッカも同時に補正す
る。

又、他の実施態様として、ＦＩＴ−ＣＣＤ中の不要電荷
を除去した後、シャッター速度に応じた期間に受光部の
画素群で露光を行い、インターレース走査読出しによっ
て、まず第１フィールドに該当する画素群の画素信号を
読み出し、次に第２フィールドに該当する画素群の画素
信号を読み出すことで、疑似フレーム電子シャッター機
能を発揮する撮像装置において、或る特定の色における
分が増加する特性とは逆比例の関係となるように制御し
、残余の色に関する色信号をシャッター速度が速くなる
にしたがってスメア成分が増加する特性とは逆比例の関
係に設定された各色固有の増幅率を有する増幅手段で増
幅することとした。

例えば、赤（Ｒ）を特定した場合、第２フィールドの赤
（Ｒ）に関する画素から読み出される色信号のスメア成
分を補正するために、第６図に示８ したシャッター速度に対するスメア混入の特性と逆の比
例関係で、第１フィールドの露光時間に対して第２フィ
ールドの露光時間を変化させる。ここで、赤（Ｒ）に関
しては上記式（１）の関係があるので、シャッター速度
Ｔにおける第１フィールドの露光時間をτ１とした場合
、第２フィールドの露光時間τ２を、 フィールドにおける全ての色に対するスメア成分の影響
を低減する。即ち、上記式（５）と（６）と同様の関係
から、緑（Ｇ）に関する増幅率は、〔但し、λ６は調整
用の係数〕 に設定し、第２フィールドの青（Ｂ）に関しては、〔但
し、λは調整のための係数］ として撮像する。こうして、上記式（７）によって赤（
Ｒ）の色信号に関するフィールドフリッカは低減される
こととなる。

ところが、赤（Ｒ）を基準として露光時間を制御すると
、第６図に示したように各色毎のスメア混入の特性にば
らつきがあるので、残余の緑（Ｇ）と青（Ｂ）について
の補正が不十分となる。そこで、これらの残余の色に関
する補正は、読出した後に第６図とは逆の比例関係に設
定された増幅率を有する増幅器で増幅することとし、最
終的に両〔但し、λ８は調整用の係数〕 とし、係数λ。とλ８を適宜に設定することにより、各
色相瓦間のスメア発生特性のズレを調整する。

尚、−例として赤（Ｒ）を基準とする場合を説明したが
、他の色を特定してもよいことは言うまでもない。

又、更に他の実施態様として、ＦＩＴ−ＣＣＤ中の不要
電荷を除去した後、シャッター速度に応じた期間に受光
部の画素群で露光を行い、インク−レース走査読出しに
よって、まず第１フィールドに該当する画素群の画素信
号を読み出し、次に第２フィールドに該当する画素群の
画素信号を読み出すことで、疑似フレーム電子シャッタ
ー機能を発揮する撮像装置において、或る特定の色にお
ける第２フィールドに該当する画素群に発生した夫々の
信号電荷をトランスファゲートを介して垂直電荷転送路
へ移す際に、トランスフアゲ−Ｉ・下のポテンシャルレ
ベルが、シャッター速度が速くなるにしたがってスメア
成分が増加する特性とは逆比例の関係となるようにトラ
ンスファゲートへの印加電圧を制御することによって、
垂直電荷転送路中に保持される期間中に混入するスメア
成分に相当する分の電荷を夫々の画素に残し、一方、残
余の色に関する信号電荷は通常の信号読出しを行うと共
に、それによって読み出された色信号についてシャッタ
ー速度が速くなるにしたがってスメア成分が増加する特
性とは逆比例の関係に設定された各色固有の増幅率を有
する増幅手段で増幅することとした。

即ち、第２フィールドに該当する或る特定の画素から読
み出される色信号については、垂直電荷転送路中に一時
的に保持されることによって混入されるスメー、・成分
に相当する電荷量を信号電荷から減算するのと等価な処
理を行うこととなるので、最終的に読み出されるその色
信号はスメア成分が見掛は上無くなることとなり、その
他の色に関しては、上記式（８）及び（９）に示す処理
を行うことでスメアを補償する。

又、上記これらの実施態様を含む本発明は、赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三原色に色分離して撮像する場
合に限るものではなく、それらの補色で撮像する撮像デ
バイスにも同様に適用することができる。

〔作用〕

このようなフリッカ低減手段を備える本発明によれば、
第１フィールドに該当する画素から読み出された各色毎
の色信号と、第２フィールドに該当する画素から読み出
された各色信号のスメア成分の影響をほぼ等しくするこ
とができるから、フィールドフリッカと色フリッカの発
生を同時に低減することができる。

１ ２ 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図と共に説明する。第１
図は電子スチルカメラにおける撮像装置の構造を示す。

尚、撮像デバイスは第３図と同様のＦＩＴ−ＣＣＤを適
用するものとする。

まず構造を説明すると、第１図において、７はフレーム
インターライン１−ランスファ方式の電荷結合型固体撮
像デバイス（ＦＩＴ−ＣＣＤ）であり、更に第３図に示
すのと同様に、被写体光学像を受光する受光面に赤（Ｒ
）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のストライプ状のカラーフィル
タ８が形成されている。

９は受光部駆動用ドライバであり、電荷結合型固体撮像
デバイスの受光部（第３図参照）中の垂直電荷転送路を
駆動するための４相駆動力式の駆動信号φ、、φ１□、
φ１８．φ１４を、タイミング発生回路１０からの同期
信号に同期して発生する。

１１は蓄積部駆動用ドライバであり、蓄積部（第３図参
照）中の電荷転送路を駆動するための４相駆方式の駆動
信号φ３１　、φ３□、φ、３．φｓ４をタイミング発
生回路１０からの同期信号に同期して発生する。

１２は水平転送路駆動用ドライバであり、水平電荷転送
路（第３図参照）を駆動するための２相駆動力式の駆動
信号φ□８．φＨ２、ゲートを駆動するためのゲート信
号φ１ＩＩＢ、リセット信号φＲ８をタイミング発生回
路１０からの同期信号に同期して発生する １３はサンプルホールド回路であり、水平電荷転送路（
第３図参照）を介して出力される色信号をタイミング発
生回路１０からのタイミング信号ＳＳＭに同期して相関
二重サンプリング方式によってサンプリングする。

１４は色分離回路であり、サンプルホールド回路１３で
サンプルされた時系列の色信号を赤（Ｒ）、青（Ｂ）、
緑（Ｇ）毎の色信号に分離して出力する。

１５は前記式（４）に相当する増幅率が設定された可変
利得アンプであり、中央制御回路１８より指示されたシ
ャッター速度ＴのデータＤＴに対応３ した増幅率で赤（Ｒ）の色信号を増幅して出力する。

１６は前記式（５）に相当する増幅率が設定された可変
利得アンプであり、中央制御回路１８より指示されたシ
ャッター速度ＴのデータＤＴに対応した増幅率で緑ＣＧ
）の色信号を増幅して出力する。

１７は前記式（６）に相当する増幅率が設定された可変
利得アンプであり、中央制御回路１８より指示されたシ
ャッター速度ＴのデータＤアに対応した増幅率で青（Ｂ
）の色信号を増幅して出力する。

１９は可変利得アンプ１５，１６．１７から出力された
色信号に対して自バランス調整やＴ補正の処理を行った
後、輝度信号及び色差信号を形成して出力する。

２０は磁気記録回路であり、プロセス回路１９から出力
された輝度信号及び色差信号をＦＭ変調して磁気ディス
ク等の記録媒体に記録する。

２１はシャッター制御部であり、操作者がシャ　４− ツタ−レリーズボタンを押圧したことを示す信号を中央
制御回路１８へ供給することによって、電子シャッター
機能を伴う一連の撮像動作を起動させる。

次に、このような構成の電子スチルカメラの作動を説明
する。制御タイミングは第４図と同様であり、操作者が
シャッター速度Ｔを設定してから時点ｔ１でシャッター
レリーズボタンを押圧するものとすると、シャッター制
御部２１から中央制御回路１８へ撮像開始の指示がなさ
れ、更に、中央制御回路１６には操作者が指定したシャ
ッター速度のデータＤアが保持される。

そして、時点Ｌ１において、第１フィールドの電荷転送
モードとなり、それやこ同期して４相駆動信号φ目、φ
１３．φ１．を“Ｍ　Ｉ＋レベル（垂直電荷転送路に転
送エレメントを発生させるための電圧）としたままで、
駆動信号φ１□だけを高電圧“ＨＨ”のレベルとするこ
とにより、第１フィールドに対応するトランスファゲー
トを導通（即ち、ポテンシャルレベルがフォトダイオー
ドのポテンシャルＩｌ１ ６− レベルより深くなる）にし、該第１フィールドの全ての
フォトダイオード中の不要電荷を隣の垂直電荷転送路の
転送エレメントへ転送する。これと同時に水平電荷転送
路の電荷転送動作が開始して所定期間内に水平電荷転送
路中の不要電荷をフローティングデイフュージョンアン
プを介して外部へ排出する。

次に、第２フィールドの電荷転送モードに切り換わり、
時点ｔ２において駆動信号φ１４だけを高電圧“ＨＨ’
″のレベルとすることにより、第２フィールドに対応す
るトランスファゲートを導通にし、該第２フィールドの
全てのフォ１−ダイオード中の不要電荷を隣の垂直電荷
転送路の転送エレメントへ転送する。

これらの時点１．及びｔ２の転送動作により、全てのフ
ォトダイオード中に残留していた不要電荷が垂直電荷転
送路へ移る。

次に、垂直帰線期間の所定期間内において、受光部の垂
直電荷転送路及び蓄積部の電荷転送路が、不要信号電荷
を駆動信号φ■〜φ１４及びφＳ、〜φ８．に同期して
ドレイン部１側へ転送することにより排出する。

次に、全ての不要電荷の排出動作の完了時点ｔ４におい
て、再び第１フィールドの電荷転送モードに切り換わり
、時点１．と同様に駆動信号φ１□を高電圧“ＨＨ”の
レベルとすることにより、第１フィールドに対応するト
ランスファゲートを導通にし、該第１フィールドの全て
のフォトダイオード中の信号電荷を隣の垂直電荷転送路
の転送エレメントへ転送する。即ぢ、時点も、の後に１
−ランスファゲートを非導通とした時点から再び時点Ｌ
４でトランスファゲートを導通にするまでの期間τ１が
、第１フィールドに該当するフォトダイオード群の露光
時間となる。

次に、所定期間中の高速電荷転送動作により、垂直電荷
転送路の信号電荷を蓄積部の電荷転送路へ転送する。こ
の転送動作が完了すると、第１フィールドに該当するフ
ォトダイオード群の全信号電荷が蓄積部に保持される。

次に、再び第２フィールドの電荷転送モードに７ 切り換わり、時点Ｌ２から期間τ１を経過した時点ｔ６
において駆動信号φＩ４を高電圧”　Ｉ（Ｈ’”のレベ
ルとすることにより、第２フィールドに対応するトラン
スファゲートを導通にし、該第２フィールドの全てのフ
ォトダイオード中の信号電荷を隣の垂直電荷転送路の転
送エレメントへ転送する。

即ち、時点ｔ２の後にトランスファゲートを非導通とし
た時点から再び時点Ｌ６でトランスフアゲトを導通にす
るまでの期間τ１が、第２フィールドに該当するフォト
ダイオード群の露光時間となる。

次に、第２フィールドに該当する信号電荷を垂直電荷転
送路に停止させたままで、蓄積部中の第１フィールドに
該当する信号電荷を水平電荷転送路へ垂直電荷転送する
と共に、１水平ライン分の垂直電荷転送を行う毎に水平
電荷転送路が水平電荷転送することによって時系列な信
号を出力させ、更に所定のタイミングに同期してサンプ
ルホールド回路１３でサンプルすることにより、各画素
に対応する画素信号を出力さセ、色分離回路１４で８ 各色毎に分離する。第１フィールドに該当する信号電荷
を読み出す期間では、中央制御回路１８からの指示にし
たがって、全ての可変利得アンプ１５．１６．１７の増
幅率が一定値に設定され、更にプロセス回路１９で各種
の補正処理を行った後、磁気記録回路２０で記録する。

蓄積部中の第１フィールドに該当する信号電荷の読出し
が完了すると、次に、受光部の垂直電荷転送路の信号電
荷を蓄積部へ転送すると共に、可変利得アンプ１５，１
６．１７の夫々の増幅率が中央制御回路１８の指示に従
って、シャッター速度に対応する所定の増幅率に設定さ
れる。

次に、蓄積部の第２フィールドに該当する信号電荷を水
平電荷転送路４へ垂直電荷転送すると共に、１水平ライ
ン分の垂直電荷転送を行う毎に水平電荷転送路が水平電
荷転送することで、各画素に対応する色信号が出力され
る。この読出しに際して、可変利得アンプ１５，１６．
１７に設定されたシャッター速度に対応する所定の増幅
率ＧＭ　　（Ｔ）　、Ｇｃ　　（Ｔ）　、Ｇｇ　　（Ｔ
）で増幅され９ ０ ることにより、第２フィールドに該当する色信号のスメ
アの影響を第１フィールドの色信号のそれと等しくし、
各フィールド毎のスメアの影響及び各色毎のスメアの影
響を均一にする。

このように、シャッターレリーズボタンに同期してリセ
ット動作し、フォトダイオードに集積される信号電荷を
シャッター速度に応じて垂直電荷転送路へ転送すること
により、フリッカを低減することができる擬似的なフレ
ーム電子シャッター機能を得ることができる。

次に、他の実施例を第２図に基づいて説明する。

尚、第２図において第１図と同−又は相当する部分を同
一符号で示す。第１図との相違点を説明すると、赤（Ｒ
）の色信号に関する可変利得アンプを設けることなく、
緑（Ｇ）と青（Ｂ）に関してのみ第１実施例と同様の可
変利得アンプを設けた。更に、タイミング発注回路１０
は、中央制御回路１８からのシャッター速度Ｔのデータ
ＤＴに対応する第２フィールドの露光時間τ２を前記式
（７）に基づいて設定し、該露光時間τ２を設定するよ
うに受光部駆動用ドライバ９、蓄積部駆動用ドライバ１
１、水平転送路駆動用ドライバ１２、サンプルホールド
回路１３及び色分離回路１４の作動タイミングを制御す
る。

次に、かかる他の実施例の作動を説明する。第４図に示
したタイミングチャートと同様の作動をするが、第４図
中の時点ｔ６に示す駆動信号φ、。

の高電圧信号“”　ＨＨ”の発生時点が、前記式（７）
に基づいて変化することとなる。この結果、赤（Ｒ）に
ついての第１フィールドと第２フィールドの色信号のフ
リッカの影響をほぼ等しくすることができる。

更に、可変利得アンプ１６と１７の夫々の増幅率が中央
制御回路１８からの指示データＤｒに従って前記式（８
）と（９）から設定され、緑（Ｇ）と青（Ｂ）に関する
第１フィールドと第２フィールドの色信号のスメアの影
響をほぼ等しくすることができる。

尚、この第２の実施例によれば、第１の実施例比較する
と、可変利得アンプの数を１個減らすこ１ とができるので、信号処理システムの小型・簡素化を図
ることができる。

又、前記実施態様に示したように、第２フィールドに該
当する或る特定の色については、トランスファゲートの
ポテンシャルレベルを制御することでスメアの混入を補
正し、その他の色についてはこの実施例のように、読み
出した色信号を適宜の増幅率で増幅することによって補
償するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、第１フィールド
と第２フィールドに該当する夫々の信号電荷のスメア混
入率を見掛上はぼ等しくすることができるので、フィー
ルドフリッカ及び色フリッカの発生を低減することがで
き、鮮明な再生画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す実施例構成説明
図； 第２図は本発明の他の実施例の構成を示す実施　２− 例構成説明図； 第３図はフレームインターライントランスファ方式の電
荷結合型固体撮像デバイスの構造図；第４図は第３図の
電荷結合型固体撮像デバイスの作動を説明するタイミン
グチャート；第５図は第４図の適宜の時′点における動
作を親図中の符号： １；ドレイン部 ２；受光部 ３；蓄積部 ４；水平電荷転送路 ７；電荷結合型固体撮像デバイス ８；カラーフィルタ ９；受光部駆動用ドライバ １０；タイミング発生回路 １１；蓄積部駆動用ドライバ １２；水平転送路用ドライバ １３；サンプルホールド回路 ３ ４ ；色分離回路 １６．１７；可変利得アンプ ；中央制御回路 ；プロセス回路 ；磁気記録回路 ；シャッター制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレームインターライントランスファ方式の電荷
   結合型固体撮像デバイスの各画素に発生した不要電荷を
   一旦排出し、該排出時点からシャッター速度に対応する
   露光時間の後に第１フィールドに該当する信号電荷を蓄
   積部、第２フィールドに該当する信号電荷を受光部の垂
   直電荷転送路に夫々転送させ、次に該第２フィールドに
   該当する信号電荷を受光部の垂直電荷転送路に停止する
   間に第１フィールドに該当する信号電荷を読出した後に
   第２フィールドに該当する信号電荷を読み出すことによ
   って擬似的なフレーム電子シャッター撮像を行う撮像装
   置において、 前記第２フィールドに該当する画素群から読み出された
   各色毎の画素信号を、シャッター速度が速くなるにした
   がってスメア成分が増加する特性とは逆比例の関係に設
   定された各色固有の増幅率を有する増幅手段で増幅する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. （２）フレームインターライントランスファ方式の電荷
   結合型固体撮像デバイスの各画素に発生した不要電荷を
   一旦排出し、該排出時点からシャッター速度に対応する
   露光時間の後に第１フィールドに該当する信号電荷を蓄
   積部、第２フィールドに該当する信号電荷を受光部の垂
   直電荷転送路に夫々転送させ、次に該第２フィールドに
   該当する信号電荷を受光部の垂直電荷転送路に停止する
   間に第１フィールドに該当する信号電荷を読出した後に
   第２フィールドに該当する信号電荷を読み出すことによ
   って擬似的なフレーム電子シャッター撮像を行う撮像装
   置において、 或る特定の色における前記第２フィールドに該当する画
   素群から前記垂直電荷転送路へ転送する夫々の信号電荷
   の電荷量を、シャッター速度が速くなるにしたがってス
   メア成分が増加する特性とは逆比例の関係となるように
   制御する制御手段を備えると共に、残余の色に関する色
   信号をシャッター速度が速くなるにしたがってスメア成
   分が増加する特性とは逆比例の関係に設定された各色固
   有の増幅率を有する増幅手段で増幅することを特徴とす
   る撮像装置。