JPH03238984A - Electronic still camera - Google Patents

Electronic still camera

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JPH03238984A
JPH03238984A JP2033957A JP3395790A JPH03238984A JP H03238984 A JPH03238984 A JP H03238984A JP 2033957 A JP2033957 A JP 2033957A JP 3395790 A JP3395790 A JP 3395790A JP H03238984 A JPH03238984 A JP H03238984A
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charge transfer
readout
scanning
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JP2033957A
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Kazuya Oda
和也 小田
Yoshiki Kawaoka
芳樹 河岡
Masahiro Konishi
小西 正弘
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Fuji Photo Film Co Ltd
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent production of flicker due to uneven brightness for each field by applying idle readout for a period being an integral number of multiple of fields for a prescribed field scanning readout period after the exposure and applying field scanning readout to a picture element signal. CONSTITUTION:Idle readout is implemented through vertical charge transfer lines l1-lm and a horizontal charge transfer line HCCD without field shift for a period corresponding to the scanning period of KXi fields after exposure and each field scanning readout is implemented sequentially from the field scanning succeeding to the end of idle readout to read a picture element signal. Thus, smear component is excluded for the idle read period and the effect of a dark current onto the picture element signal corresponding to each field is uniformized and production of flicker of the reproduced picture is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電荷結合型固体撮像デバイスを使用して静止
画像を撮像する電子スチルカメラに関し、特に、フリッ
カの無い高精細の静止画を提供するための電子スチルカ
メラに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an electronic still camera that captures still images using a charge-coupled solid-state imaging device, and in particular provides high-definition still images without flicker. Regarding electronic still cameras.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の電子スチルカメラは、例えば走査線数が525本
のNTSC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置体操像デバイスを
使用していた。
Conventional electronic still cameras have used charge-coupled stationary image devices having a vertical resolution that complies with standard television systems, such as the NTSC system, with a scan line count of 525, for example.

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
ステム等に通用することができる樺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
か不足し、このことから、より画素数の多い固体撮像デ
バイスを使用した電子スチルカメラの開発が望まれてい
た。
However, in order to perform high-resolution imaging that can be used in high-definition television systems that have approximately twice the vertical resolution of NTSC television systems, conventional solid-state imaging devices are required. However, the vertical resolution was insufficient, and for this reason, there was a desire to develop an electronic still camera using a solid-state imaging device with a larger number of pixels.

そこで、本願発明者は、垂直方向の画素数を従来に較べ
て約2倍とし、4回のフィールド走査読出しによって全
画素の画素信号を読み出す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を使用した電子スチ
ルカメラを研究・開発した。
Therefore, the inventors of the present application used an interline transfer type charge-coupled solid-state imaging device that doubles the number of pixels in the vertical direction compared to the conventional one and reads out the pixel signals of all pixels by four field scanning readouts. Researched and developed electronic still cameras.

かかる固体撮像デバイスの構造を第9図に基づいて述べ
ると、同図において、垂直方向Xに1000行、水平方
向Yに8’ O0列の合計80万画素分に相当するフォ
トダイオードAt、B!、A2゜B2をマトリクス状に
形成し、各列毎に配列するフォトダイオード群に隣接し
て垂直電荷転送路11〜1mを形成すると共に、垂直電
荷転送路11〜1mの終端部に水平電荷転送路HCCD
を形成し、水平電荷転送路HCCDの終端部に形成され
た出力アンプ(AMP)を介して各画素信号を点順次走
査のタイ為ングに同期して時系列的に読み出す構成とな
っている。
The structure of such a solid-state imaging device will be described based on FIG. 9. In the figure, there are photodiodes At, B!, corresponding to a total of 800,000 pixels, 1000 rows in the vertical direction X and 8'00 columns in the horizontal direction Y. , A2°B2 are formed in a matrix, and vertical charge transfer paths 11 to 1m are formed adjacent to the photodiode groups arranged in each column, and horizontal charge transfer paths are formed at the ends of the vertical charge transfer paths 11 to 1m. RoadHCCD
is formed, and each pixel signal is read out in time series in synchronization with the timing of dot sequential scanning via an output amplifier (AMP) formed at the end of the horizontal charge transfer path HCCD.

更に、第40−3行目(但し、nは自然数)に配列する
フォトダイオードA4を第1フイールド、第4n−2行
目に配列するフォトダイオードB1を第2フイールド、
第4n−1行目に配列するフォトダイオードA2を第3
フイールド、そして、第4n行目に配列するフォトダイ
オードB2を第4フイールドに該当するものと定義し、
順番に4回のフィールド走査読出しを行うことによって
、1画像分の全画素信号を読み出すように作動する。
Further, the photodiode A4 arranged in the 40-3rd row (where n is a natural number) is the first field, the photodiode B1 arranged in the 4n-2nd row is the second field,
The photodiode A2 arranged in the 4n-1th row is
field, and the photodiode B2 arranged in the 4th nth row is defined as corresponding to the 4th field,
By performing field scanning readout four times in order, it operates to read out all pixel signals for one image.

露光から画素信号の走査読出しまでの一連の撮像動作を
第10図のタイ実ングチャートに基づいて説明すると、
固体撮像デバイスは、夫々のフィールド走査期間(IV
)を表す垂直同期信号VDに同期して各フィールド走査
読出しを行うようになっている。即ち、第10図におい
て、垂直同期信号VDが“′H“レベルに反転するのに
同期して、各フィールド毎のフィールドシフト動作を行
い(図中のFSI、FS2.FS3.FS4か“′H°
“レヘルとなるときが各フィールドのフィールドシフト
期間である)、次の垂直同期信号VDが°“H”。
A series of imaging operations from exposure to scanning readout of pixel signals will be explained based on the tie chart in FIG. 10.
The solid-state imaging device is configured for each field scanning period (IV
) Each field scanning readout is performed in synchronization with a vertical synchronizing signal VD representing the field. That is, in FIG. 10, a field shift operation is performed for each field in synchronization with the vertical synchronizing signal VD inverting to the "'H" level (FSI, FS2, FS3, FS4 or "'H" in the figure). °
The next vertical synchronizing signal VD is "H".

レヘルとなるまでの■V!tJ1間中に各フィール′ト
乙こ該当する画素信号を読み出す。
■V until it becomes Rehel! During tJ1, the pixel signals corresponding to each field are read out.

例えば、第10図に示すように、第2フィールド走査期
間(時点t0〜t2の間)のある時点t において、カ
メラのシャッターレリーズボタンを押圧して所定のシャ
ッタ′−期間(図中の“H“で示す期間)だけ露光を行
ったとすると、その露光終了直後のフィールド走査続出
しから画素信号の読出しを開始する。即ち、最初に、第
3フイールドに該当するフォトダイオードA2に発生し
た画素信号qAzを時点t2からFS3が“H”となる
期間に垂直電荷転送路側へフィールドシフトし、次に、
所定の駆動信号に同期して垂直電荷転送路421−1m
及び水平電荷転送路HCCDが画素信号qazを時系列
的に読み出すことによって、時点L2〜L:lの期間で
第3フイールドの走査読出しを行う。
For example, as shown in FIG. 10, at a certain time t during the second field scanning period (between time t0 and t2), the shutter release button of the camera is pressed and a predetermined shutter period (“H” in the figure) is pressed. If exposure is performed for a period indicated by "," readout of pixel signals starts from continuous field scanning immediately after the end of exposure. That is, first, the pixel signal qAz generated in the photodiode A2 corresponding to the third field is field-shifted from time t2 to the vertical charge transfer path side during the period when FS3 is "H", and then,
Vertical charge transfer path 421-1m in synchronization with a predetermined drive signal
The horizontal charge transfer path HCCD reads out the pixel signal qaz in time series, thereby scanning and reading out the third field in the period from time point L2 to L:l.

次に、第4フイールドに該当するフォトダイオ−ト’ 
B 2に発生した画素信号’182を時点L3からFS
4が“H゛となる期間に垂直電荷転送路側へフィールド
シフトし、次に、所定の駆動信号に同期して垂直電荷転
送路j21−ffim及び水平電荷転送路HCCDが画
素信号QB□を時系列的に読み出すことによって、時点
t3〜L4の期間で第4フイールドの走査読出しを行う
Next, the photodiode corresponding to the fourth field
The pixel signal '182 generated at B2 is converted to FS from time L3.
4 is "H", the field is shifted to the vertical charge transfer path side, and then, in synchronization with a predetermined drive signal, the vertical charge transfer path j21-ffim and the horizontal charge transfer path HCCD time-series the pixel signal QB□. The fourth field is scanned and read out during the period from time t3 to L4.

次に、第1フイールドに該当するフォトダイオードAt
に発生した画素信号qAIを時点L4においてFSIが
“H”となる期間に垂直電荷転送路側へフィールドシフ
トし、次に、所定の駆動信号に同期して垂直電荷転送路
11=1m及び水平電荷転送路HCCDが画素信号qA
Iを時系列的に読み出すことによって、時点t、〜t、
の期間で第1フイールドの走査読出しを行う。
Next, the photodiode At corresponding to the first field
The pixel signal qAI generated in 1 is field-shifted to the vertical charge transfer path side during the period when FSI is “H” at time L4, and then, in synchronization with a predetermined drive signal, the vertical charge transfer path 11=1m and the horizontal charge transfer The pixel signal qA is
By reading I chronologically, time t, ~t,
The scanning readout of the first field is performed during the period of .

次に、第2フイールドに該当するフォトダイオードB1
に発生した画素信号qg+を時点し、からFS2が“H
++となる期間に垂直電荷転送路側へフィールドシフト
し、次に、所定の駆動信号に同朋して垂直電荷転送路f
fl−ffm及び水平電荷転送路HCCDか画素信号q
1を時系列的に読み出すことによって、時点t5〜L6
の期間て第1フイールドの走査読出しを行う。
Next, photodiode B1 corresponding to the second field
The pixel signal qg+ generated at
++ field shift to the vertical charge transfer path side, and then, in response to a predetermined drive signal, the vertical charge transfer path f
fl-ffm and horizontal charge transfer path HCCD or pixel signal q
1 in time series, time t5 to L6
The scanning readout of the first field is performed during the period of .

このように、露光直後から4回のフィールド走査読出し
を行うことによって、1画像分の画素信号を全て読み出
すようにしていた。
In this way, by performing field scanning readout four times immediately after exposure, all pixel signals for one image are read out.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第10図に示すようなタイミングで画素
信号を走査読出しすると、露光直後に最初に走査読出し
されるフィールドに該当するフォトタイオートの画素信
号にスメア成分が最も多く混入することとなり、画像を
再生したときに、フィールトフリンカが発生して画質悪
化を招来する問題があった。例えば、第10図のタイミ
ングによれば、最初に走査読出しが行われる第3フイー
ルドに該当する画素信号qA2にスメアが最も多く混入
し、その後に走査読出しされる第4.第1第2のフィー
ルドに該当する画素信号へのスメアの雇人は殆ど問題と
ならないことから、第3フイールドに該当するフィール
ド画の輝度だシナが高くCつたり、色むらを発生するこ
ととなり、これが画質悪化の原因となっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when pixel signals are scanned and read out at the timing shown in FIG. 10, smear components are generated in the pixel signals of the phototiorute corresponding to the field that is first scanned and read out immediately after exposure. This causes the problem that field flicker occurs when an image is reproduced, resulting in deterioration of image quality. For example, according to the timing shown in FIG. 10, the largest amount of smear is mixed in the pixel signal qA2 corresponding to the third field, which is scanned and read out first, and the fourth field, which is scanned and read out subsequently. Since the smear on the pixel signal corresponding to the first and second fields is almost no problem, the brightness of the field image corresponding to the third field will be high and cause color unevenness. , which caused deterioration in image quality.

ところで、このようなスメアを画素信号に混入させない
手法として、露光終了後に、まず垂直電荷転送路nl−
/!mと水平電荷転送路HCCDに走査読出しを行わせ
ることによってスメアの原因となる不要電荷を外部へ排
出し、その次に、通常のフィールド走査読出しを行うこ
とによって、全フィールドの画素信号ヘスメアが混入し
ないようにすることが考えられる。
By the way, as a method to prevent such smear from being mixed into pixel signals, after the exposure is completed, the vertical charge transfer path nl-
/! By causing the horizontal charge transfer path HCCD to perform scanning readout, unnecessary charges that cause smear are discharged to the outside, and then by performing normal field scanning readout, the pixel signal Hesmear of all fields is mixed in. It may be possible to avoid this.

即ち、第11図のタイミングチャートに基づいてその手
法を説明すれば、ある時点t4において露光を行ったと
すると、その露光終了後の最初のフィールドシフト動作
(即ち、第3フイールドにおけるフィールドシフト動作
)をマスキングする(図中の期間T6)ことによって、
フォトダイオードから垂直電荷転送路への画素信号の転
送を禁止し、本来第3フイールドの走査読出しを行う期
間C時点t、〜t6の期間)においては、所謂空読み状
態で垂直電荷転送路及び水+電荷転送路↓こ走査読出し
の動作を行わせ、この期間(時点L5〜t6の期間)て
読み出されるものは画素信号としないで廃棄する。その
結果、垂直電荷転送路皮び水平電荷転送路中のスメア成
分が除去される。
That is, to explain the method based on the timing chart of FIG. 11, if exposure is performed at a certain time t4, the first field shift operation after the end of the exposure (that is, the field shift operation in the third field) is performed. By masking (period T6 in the figure),
During the period C (time t, to t6) in which the transfer of pixel signals from the photodiode to the vertical charge transfer path is prohibited and scanning readout of the third field is originally performed, the vertical charge transfer path and the water are in a so-called idle reading state. + Charge transfer path ↓ This scanning readout operation is performed, and what is read out during this period (period from time L5 to time t6) is discarded without being used as a pixel signal. As a result, smear components in the vertical charge transfer path and the horizontal charge transfer path are removed.

そして、時点t6から第4フイールドの走査読出しを開
始し、第1.第2.第3フイールドの走査読出しを順番
に行うことによって、4フイ一ルド分の画素信号を全て
読み出す。
Then, scanning readout of the fourth field is started from time t6, and the scanning readout of the first field is started. Second. By scanning and reading out the third field in order, all pixel signals for four fields are read out.

ところが、第11図のようなタイミングの走査読出しに
よるとスメアの問題は改善されるが、暗電流の影響が無
視できなくなる。即ち、暗電流は半導体基板やフォトダ
イオードの表面部分から定常的に発生するノイズ成分で
あり、最初にフィールド走査読出しが行われる画素信号
(第11図では第4フイールドに該当する画素信号)は
フォトダイオードに滞在する時間が短いので暗電流の影
響が少なく、最後のフィールド走査読出しく第■1図で
は第3フイールドに該当する画素信号)は滞在時間が長
いので暗電流の影響を受ける。即ち、第11図の場合に
は、第4フイールドに該当する画素信号は、時点t、〜
L6までの4V期間に比例した暗電?JL(4Qとする
)が混入し、第1フイールドに該当する画素信号は、時
点t2〜L7までの4V期間に比例じた暗電流(4Qと
する)が混入し、第2フイールドに該当する画素信号は
、時点t3〜t9までの4V期間に比例した暗電流(4
Qとする)が混入し、そして、第3フイールドに該当す
る画素信号は、時点t、におけるフィールドシフトが禁
止されることから、時点1、−1.までの8V期間に比
例した暗電流(8Qとする)が混入することとなり、明
らかに、第3フイールドに該当する画素信号への暗電流
の混入量が他と較べて多くなる。そして、このように読
み出された画素信号に基づいて画像を再生すると、各フ
ィールド毎の暗電流の混入量の違いに応して、輝度むら
や色むらを生し、画質悪化を招来することとなる。
However, although scanning readout with the timing shown in FIG. 11 improves the smear problem, the influence of dark current cannot be ignored. In other words, dark current is a noise component that is constantly generated from the surface of a semiconductor substrate or photodiode, and the pixel signal (the pixel signal corresponding to the fourth field in FIG. 11) that is first subjected to field scanning readout is a photodetector. Since the time spent in the diode is short, the effect of dark current is small, and the last field scanning readout (pixel signal corresponding to the third field in FIG. 1) is affected by dark current because the time spent in the diode is long. That is, in the case of FIG. 11, the pixel signal corresponding to the fourth field is at time t, ~
Dark electricity proportional to 4V period up to L6? The pixel signal corresponding to the first field is mixed with JL (supposed to be 4Q), and the pixel signal corresponding to the second field is mixed with a dark current (supposed to be 4Q) proportional to the 4V period from time t2 to L7. The signal has a dark current (4V) proportional to the 4V period from time t3 to t9.
Q), and the pixel signal corresponding to the third field is prohibited from field shifting at time t, so that the pixel signal corresponding to the third field is mixed at time 1, -1 . A dark current (assumed to be 8Q) proportional to the 8V period up to this point is mixed in, and clearly the amount of dark current mixed into the pixel signal corresponding to the third field is larger than in the other fields. If an image is reproduced based on the pixel signals read out in this way, uneven brightness and color may occur depending on the amount of dark current mixed in each field, resulting in deterioration of image quality. becomes.

本発明はこのような課題に鑑みて威されたものであり、
画素数の多い電荷結合型固体撮像デハイスを使用し、且
つ再生画像に対しフリッカ等の画質悪化を生しさせない
ように撮像を行うことができる電子スチルカメラを提供
することを目的とする。
The present invention was developed in view of these problems,
An object of the present invention is to provide an electronic still camera that uses a charge-coupled solid-state imaging device with a large number of pixels and is capable of capturing images without causing image quality deterioration such as flicker in reproduced images.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

このような目的を達成するための本発明は、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
トリック状に形成し、各列に配列する上記光電変換素子
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によって撮像を行う電子スチルカメ
ラにおいて、前記光電変換素子群をk(kは自然数)フ
ィールドに区分けし、各フィールドに配列される光電変
換素子に発生する画素信号を所定のフィールド走査読出
し期間毎に順番にに回の走査読出しを行うことによって
、全画素信号を読み出すように制御すると共に、撮像の
際には、露光後のK×i(iは自然数)回分のフィール
ド走査読出し期間においてはフィールドシフトを停止し
た状態で前記垂直電荷転送路及び水平電荷転送路による
走査読出しを行い、該k×i回のフィールド走査読出し
後に、各フィールドに配列される光電変換素子に発生す
る画素信号を所定のフィールド走査読出し期間毎に順番
に走査読出しを行うこととした。
To achieve such an object, the present invention forms a plurality of photoelectric conversion elements corresponding to pixels in a matrix shape along the row direction and the column direction, and vertically aligns the photoelectric conversion elements arranged in each column. In an electronic still camera that captures an image using an interline transfer type charge-coupled solid-state imaging device that forms charge transfer paths and also forms horizontal charge transfer paths connected to the terminal ends of these vertical charge transfer paths, The photoelectric conversion element group is divided into k fields (k is a natural number), and the pixel signals generated in the photoelectric conversion elements arranged in each field are scanned and read out several times in order every predetermined field scanning readout period. , controls to read out all pixel signals, and during imaging, the vertical charge transfer path and A scanning readout is performed using a horizontal charge transfer path, and after the k x i field scanning readouts, pixel signals generated in the photoelectric conversion elements arranged in each field are sequentially read out every predetermined field scanning readout period. I decided to do so.

〔作用] このような構成を有する本発明の電子スチルカメラによ
れば、露光後に、所定のフィールド走査読出し期間に対
してフィールド数の整数倍して成る期間において空続出
しを行ってから、画素信号をフィールド走査続出しする
のでスメア成分を排除することができると共に、各フィ
ールドの画素信号に対する暗電流の影響を均一化するこ
とができるので、画像を再生したときにフィールド毎の
輝度むら等によるフリッカの発生を防止することができ
る。
[Operation] According to the electronic still camera of the present invention having such a configuration, after exposure, a blank sequence is performed in a period that is an integral multiple of the number of fields with respect to a predetermined field scanning readout period, and then pixels are scanned. Since the signal is scanned continuously in fields, it is possible to eliminate smear components, and it is also possible to equalize the influence of dark current on the pixel signals of each field, so when the image is reproduced, it is possible to eliminate unevenness in brightness from field to field. It is possible to prevent flicker from occurring.

尚、フィールド数には4、係数iはl程度とする、即ち
、4フイールドに区分けして、空読みの期間を4フイ一
ルド期間に相当する期間とすることが、撮像速度を上げ
得ると共に、暗電流の画素信号に対する絶対量を低減す
ることができる等の点で効果的である。
In addition, by setting the number of fields to 4 and the coefficient i to about l, that is, by dividing it into 4 fields and making the blank reading period correspond to the 4-field period, the imaging speed can be increased. This is effective in that the absolute amount of dark current relative to the pixel signal can be reduced.

〔実施例] 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。〔Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、第1図に基づいて電子スチルカメラの全体+S或
を説明すると、1は撮像レンズ、2は絞り機構、3はビ
ームスプリッタ、4はシャッター機構、5はインターラ
イントランスファ方式の電荷結合型固体撮像デバイスで
あり、夫々が光軸上に沿って順番に配列されている。
First, to explain the entire electronic still camera +S based on Fig. 1, 1 is an imaging lens, 2 is an aperture mechanism, 3 is a beam splitter, 4 is a shutter mechanism, and 5 is an interline transfer type charge-coupled solid state. These are imaging devices, each of which is arranged in order along the optical axis.

6は受光素子であり、ビームスプリッタ3からの光を測
光して、被写体輝度を表す測定信号を露光制御回路7へ
人力する。そして、露光制御回路7が測定信号に基づい
て絞り機構2の絞り値とシャッター機構4のシャンター
速度を自動的に設定する。
Reference numeral 6 denotes a light receiving element, which measures the light from the beam splitter 3 and manually inputs a measurement signal representing the subject brightness to the exposure control circuit 7. Then, the exposure control circuit 7 automatically sets the aperture value of the aperture mechanism 2 and the shunter speed of the shutter mechanism 4 based on the measurement signal.

8は撮像デバイス駆動回路であり、電荷結合型固体撮像
デバイス5の走査読出しタイミングを制御するための駆
動信号、即ち垂直電荷転送路を駆動させるための駆動信
号φ9、水平電荷転送路を駆動するための駆動信号φ8
、各フィールド走査読出しGこおいてフィールドシフト
動作を行わせるためのフィールドシフト同期信号FS等
を発生すると共に、電荷結合型固体撮像デバイス5の走
査読出しと同期させるための同期信号を露光制御回路7
へ供給する。
Reference numeral 8 denotes an imaging device drive circuit, which includes a drive signal for controlling the scanning readout timing of the charge-coupled solid-state imaging device 5, that is, a drive signal φ9 for driving the vertical charge transfer path, and a drive signal φ9 for driving the horizontal charge transfer path. drive signal φ8
, the exposure control circuit 7 generates a field shift synchronization signal FS for performing a field shift operation in each field scan readout G, and also generates a synchronization signal for synchronizing the scan readout of the charge-coupled solid-state imaging device 5.
supply to

9はカメラ全体の動作タイミングを制御するためのシス
テムコントローラであり、シャッターレリーズボタン1
0の押圧タイミングに同期した同期信号をレリーズ操作
検出回路10から受信すると、露光制御回路7と撮像デ
バイス駆動回路5の動作を該同期信号に同期して動作さ
せたり、電荷結合型固体撮像デバイス5から読み出され
た画素信号を信号処理して記録媒体に記録させるための
タイミングを制御する。
9 is a system controller for controlling the operation timing of the entire camera, and a shutter release button 1
When a synchronization signal synchronized with the pressing timing of 0 is received from the release operation detection circuit 10, the operations of the exposure control circuit 7 and the imaging device drive circuit 5 are operated in synchronization with the synchronization signal, and the charge-coupled solid-state imaging device 5 is operated in synchronization with the synchronization signal. The timing for signal processing the pixel signals read out from and recording them on the recording medium is controlled.

12は映像信号処理回路であり、電荷結合型固体撮像デ
バイス5から所定タイミングで読み出された画素信号に
対して自バランス調整やT補正等の処理を行うと共に、
所定の変調処理等を行って、記録可能な映像信号を形成
する。
12 is a video signal processing circuit which performs processes such as self-balance adjustment and T correction on pixel signals read out at predetermined timing from the charge-coupled solid-state imaging device 5;
A predetermined modulation process or the like is performed to form a recordable video signal.

13はバッファ回路であり、映像信号処理回路12から
出力される映像信号を増幅して記録装置14−・転送す
る。
A buffer circuit 13 amplifies the video signal output from the video signal processing circuit 12 and transfers the amplified video signal to the recording device 14.

I5は記録制御回路であり、システムコントローラ9か
らのタイミグ制御信号に従って、バッファ回路13及び
記録装置14の動作を制御し、記録装置14に対して、
磁気記録媒体やメモリカードの半導体メモリに映像信号
の記録を行わせる。
I5 is a recording control circuit, which controls the operation of the buffer circuit 13 and the recording device 14 according to the timing control signal from the system controller 9, and controls the operation of the recording device 14.
A video signal is recorded on a magnetic recording medium or a semiconductor memory of a memory card.

次0こ、電荷結合型固体撮像デバイス5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てあり、受光領域に
は、垂直方向X4二対して1000行、水平方向Yに対
して800列の合計80万画素分のフォトダイオードA
l、BIA2.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80
0本の垂直電荷転送路11〜1mが形成されている。そ
して、夫々の垂直電荷転送路11〜1mの上面には、第
40−3行目(nは自然数)に配列するフォトダイオー
ドAtに対してゲート電極VAl、第4n−2行目に配
列するフォトダイオードBlに対してゲート電極VBI
、第4n1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−F’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VBI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
VBIとVA2の間とゲート電極VB2とVAIの間に
ゲート電極■4が設けられている。
Next, the structure of the charge-coupled solid-state imaging device 5 will be explained based on FIG. 2. This imaging device is a charge-coupled solid-state imaging device manufactured by semiconductor integrated circuit technology on a semiconductor substrate with impurities at a predetermined concentration, and the light receiving area has 1000 rows in the vertical direction X4 and 1000 rows in the horizontal direction Y. Photodiode A with 800 columns for a total of 800,000 pixels
l, BIA2. B2 is provided in a matrix, and 80
Zero vertical charge transfer paths 11 to 1m are formed. On the upper surface of each of the vertical charge transfer paths 11 to 1m, a gate electrode VAl is provided for the photodiode At arranged in the 40-3rd row (n is a natural number), and a photodiode arranged in the 40th-3rd row (n is a natural number) is provided. Gate electrode VBI for diode Bl
, a gate electrode VA2 is provided for the photodiode A2 arranged in the 4nth row, a gate electrode VB2 is provided for the photodiode F'B2 arranged in the 4nth row, and a gate electrode VB2 is provided between the gate electrode VA1 and VBI. and gate electrode VA2
A gate electrode V2 is provided between the gate electrodes VBI and VA2, and a gate electrode 4 is provided between the gate electrodes VBI and VA2 and between the gate electrodes VB2 and VAI.

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VAIには駆動信号φ1、
ゲート電極V2には駆動信号φ2、ゲート電極VBIに
は駆動信号φ□、ゲート電極■4には駆動信号φ4、ゲ
ート電極VA2には駆動信号φ4□、ゲート電極VB2
↓こは駆動信号φ8zが印加され、これらの駆動信号φ
□、φ2.φ8φ4.φ、2.φ8□の印加電圧に応し
たポテンシャルレヘ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
ンシャル障壁を垂直電荷転送路ff1−ff1m↓こ発
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。尚、第1図中に示す駆動1言号φ。
The gate electrodes in the same row are formed of a common polysilicon layer, and the gate electrode VAI is connected to the drive signal φ1,
Drive signal φ2 is applied to gate electrode V2, drive signal φ□ is applied to gate electrode VBI, drive signal φ4 is applied to gate electrode ■4, drive signal φ4□ is applied to gate electrode VA2, and drive signal φ4 is applied to gate electrode VB2.
↓Here, drive signal φ8z is applied, and these drive signals φ
□, φ2. φ8φ4. φ, 2. Signal charges are transferred by generating a potential well (hereinafter, the potential well portion is referred to as a transfer element) and a potential barrier of a potential level corresponding to the applied voltage of φ8□ in the vertical charge transfer path ff1-ff1m↓. It has become. Note that one driving word φ shown in FIG.

がこれらの駆動信号φAl+  φ2.φ訓、φ4゜φ
A2+  φ8□を代表して示している。
are these drive signals φAl+φ2. φKun, φ4゜φ
A2+φ8□ is shown as a representative.

又、垂直電荷転送路11〜2mの終端部に水平電荷転送
路HCCDが形成され、その出力端に出力アンプAMP
が形成されている。尚、水平電荷転送路HCCDは4相
駆動方式の駆動信号φM+ +φ、12、φ83.φH
4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(AM
P)から画素信号を読み出す。尚、第1図中に示す駆動
信号φイがこれらの駆動信号φ□、φ82 +φ143
.φH4を代表して示している。
Further, a horizontal charge transfer path HCCD is formed at the end of the vertical charge transfer paths 11 to 2m, and an output amplifier AMP is provided at the output end of the horizontal charge transfer path HCCD.
is formed. The horizontal charge transfer path HCCD is driven by four-phase drive signals φM+ +φ, 12, φ83 . φH
The pixel signal is transferred horizontally in synchronization with 4, and the output amplifier (AM
P). It should be noted that the drive signal φi shown in FIG.
.. φH4 is shown as a representative.

又、水平電荷転送路11〜I’mの内、水平電荷転送路
HCCDに接続する部分VVは、その隣りに位置するケ
ート電極VB2の下に形成される転送エレメントと水平
電荷転送路F(CCDとの間の接続を制御するためのケ
ート部てあり、所定タイミングのケート信号(図示せず
)に同期して導通又は非導通となる。
Further, among the horizontal charge transfer paths 11 to I'm, the portion VV connected to the horizontal charge transfer path HCCD is connected to the transfer element formed under the gate electrode VB2 located next to the horizontal charge transfer path F(CCD). There is a gate section for controlling the connection between the terminal and the terminal, and becomes conductive or non-conductive in synchronization with a gate signal (not shown) at a predetermined timing.

更に、夫々のフォトダイオード/M、B4゜A2.B2
と垂直電荷転送路のそれに対応するゲート電極VAI、
VBI、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)が形成されて
おり、夫々のトランスファゲートは、トランスファゲー
ト上にオバーラップして積層されるゲート電極VAI。
Furthermore, each photodiode /M, B4°A2. B2
and the corresponding gate electrode VAI of the vertical charge transfer path,
VBI, VA2. A transfer gate (represented by Tg in the figure) is formed between the transfer elements below VB2, and each transfer gate has a gate electrode VAI stacked over the transfer gate.

VBI、VA2.VB2にフィールドシフト同期信号F
Sに同期して所定の高電圧の駆動信号を印加してトラン
スファゲートを導通にすることにより、フィールドシフ
ト動作を行う。
VBI, VA2. Field shift synchronization signal F to VB2
A field shift operation is performed by applying a predetermined high voltage drive signal in synchronization with S to make the transfer gate conductive.

そして、これらのフォトダイオードAl、Bl。And these photodiodes Al and Bl.

A2.B2と、トランスファゲートと、垂直電荷転送路
21〜2m及び水平電荷転送路HCCD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ンプとなって
いる。
A2. An impurity region with a predetermined concentration formed around B2, the transfer gate, the vertical charge transfer paths 21 to 2m, and the horizontal charge transfer path HCCD serves as a channel stomp.

又、フォトダイオードAtが第1フイールド、フォトダ
イオードBlが第2フイールド、フォトタイオードA2
が第3フイールド、フォトダイオードB2が第4フイー
ルドに配列されるものと定義している。
Further, the photodiode At is the first field, the photodiode Bl is the second field, and the photodiode A2
is defined as being arranged in the third field, and photodiode B2 is arranged in the fourth field.

次に、かかる電子スチルカメラの撮像動作を説明する。Next, the imaging operation of such an electronic still camera will be explained.

この電子スチルカメラは、電荷結合型固体撮像デバイス
5に形成されたフォトダイオードAl。
This electronic still camera has an Al photodiode formed in a charge-coupled solid-state imaging device 5.

BI  A2  B2に発生した画素信号を上記定義し
たフィールド毎に順次にフィールド走査読出しを行うこ
とによって読み出すようになっており、第3図中のタイ
ミング信号VDが“H”となる周期(1V)か各フィー
ルド走査期間となっている。
The pixel signals generated in BI A2 B2 are read out by sequentially performing field scanning readout for each field defined above, and the period (1 V) when the timing signal VD in FIG. 3 becomes "H" Each field has a scanning period.

そして、タイミング信号VDに同期して、各フィールド
走査読出しにおけるフィールドシフトか順番に行われる
。尚、図中のFSIが“H”となるときに第1フィール
ド走査続出し期間におけるフィールドシフトが行われ、
他のFS2.FS3FS4も同様に、H“となるときに
第2.第3゜第4フィールド走査読出し期間・における
各フィールドシフトを行う。
Then, in synchronization with the timing signal VD, field shifting in each field scanning readout is performed in order. Incidentally, when FSI in the figure becomes "H", a field shift in the first field scan succession period is performed,
Other FS2. Similarly, FS3FS4 performs each field shift in the 2nd, 3rd, and 4th field scanning readout periods when the signal becomes H".

ある時点L4においてシャノターレリーズホクンを押圧
して露光か行われたと宇ると、その時点L4からフィー
ルド走査読出し期間(1■)の4倍の周期(4V)の期
間にわたってマスクキング期間TMSとなり、この期間
T、4.では、全てのフィールドシフト動作を禁止する
。したがって、時点t6.t6.t7.LBにおいて、
フィールドシフト動作が行われず、画素信号は各フィー
ルドに3亥当するフォトダイオードAI、Bl、A2゜
B2にそのまま保持される。
If it is determined that exposure is performed by pressing the shutter release button at a certain point L4, a masking period TMS starts from that point L4 for a period (4V) that is four times the period of the field scanning readout period (1■). , this period T, 4. In this case, all field shift operations are prohibited. Therefore, time t6. t6. t7. In LB,
No field shift operation is performed, and the pixel signals are held as they are in the three photodiodes AI, Bl, A2°B2 corresponding to each field.

そして、垂直電荷転送路21〜1m及び水平電荷転送路
HCCDが時点t、〜tloの期間にらν)で4回の走
査読出しを行い、この期間中に読出した信号は全て廃棄
する。したがって、スメアの原因となる不要電荷が廃棄
されることとなる。
Then, the vertical charge transfer paths 21 to 1m and the horizontal charge transfer path HCCD perform scanning readout four times during the period t to tlo (v), and all signals read during this period are discarded. Therefore, unnecessary charges that cause smear are discarded.

次に、時点t、。から通常のフィールド走査読出しが開
始する。即ち、まず、時点tloにおいて、最初のフィ
ールドである第3フイールドに該当するフォトダイオー
ドA2の画素信号qA□を垂直電荷転送路ffl〜1m
の所定の転送エレメントへフィールドソフトし、次に、
所定タイミングの駆動信号φAl+  φ2.φ1.φ
4.φ、2.φ8□、φイφ82 +φ83 +φ、に
同期して読み出すことによって、時点L10”””tl
+の間に第3フイールドに該当する画素信号qAZを全
て読み出す。
Next, at time t. Normal field scanning readout starts from this point. That is, first, at time tlo, the pixel signal qA□ of photodiode A2 corresponding to the third field, which is the first field, is transferred to the vertical charge transfer path ffl~1m.
field soft to a predetermined transfer element of
Drive signal φAl+ φ2. at a predetermined timing. φ1. φ
4. φ, 2. By reading in synchronization with φ8□, φiφ82 +φ83 +φ, time L10"""tl
All pixel signals qAZ corresponding to the third field are read out during +.

次に、時点111において、第4フイールドに該当する
フォトダイオードB2の画素信号’IB□を垂直電荷転
送路11〜1mの所定の転送エレメントへフィールドシ
フトし、次に、所定タイミングの駆動信号φ□、φ2.
φB1.φ4.φA□、φ8□。
Next, at time 111, the pixel signal 'IB□ of the photodiode B2 corresponding to the fourth field is field-shifted to a predetermined transfer element of the vertical charge transfer paths 11 to 1m, and then the drive signal φ□ at a predetermined timing , φ2.
φB1. φ4. φA□, φ8□.

φ□、φ、+2、φH3+φ8.に同期して読み出すこ
とによって、時点tz−t+□の間に第4フイールドに
該当する画素信号を全て読み出す。
φ□, φ, +2, φH3+φ8. By reading out in synchronization with , all pixel signals corresponding to the fourth field are read out during time tz-t+□.

次に、時点t、において、第1フイールドに該当するフ
ォトダイオードAtの画素信号(IAIを垂直電荷転送
路21〜1mの所定の転送エレメントへフィールドシフ
トし、次に、所定タイミングの駆動信号φ、1.φ2.
φ89.φ4.φAZ+  φ82゜φH1、φH2、
φH3+φ□、に同期して読み出すことによって、時点
L1□〜L13の間に第1フイールドに該当する画素信
号QAIを全て読み出す。
Next, at time t, the pixel signal (IAI) of the photodiode At corresponding to the first field is field-shifted to a predetermined transfer element of the vertical charge transfer paths 21 to 1m, and then the drive signal φ, 1.φ2.
φ89. φ4. φAZ+ φ82゜φH1, φH2,
By reading out in synchronization with φH3+φ□, all pixel signals QAI corresponding to the first field are read out between time points L1□ to L13.

そして最後に、時点t13において、第2フイールドに
該当するフォトタイオードBlの画素信号qg+を垂直
電荷転送路11〜Qmの所定の転送エレメントへフィー
ルドシフトし、次に、所定タイミングの駆動信号φ□、
φ2.φB++  φ4.φq2φB□1 φ□、φ8
2 +φ0.φH’4に同期して読み出すことによって
、時点tlff〜t14の間に第2フイールドに該当す
る画素信号q、を全て読み出す。
Finally, at time t13, the pixel signal qg+ of the photodiode Bl corresponding to the second field is field-shifted to a predetermined transfer element of the vertical charge transfer paths 11 to Qm, and then the drive signal φ□ at a predetermined timing is ,
φ2. φB++ φ4. φq2φB□1 φ□, φ8
2 +φ0. By reading out in synchronization with φH'4, all pixel signals q corresponding to the second field are read out between times tlff and t14.

尚、それぞれ読み出された画素信号は、最終的に記録装
置14において所定の記録媒体に記録される。
Note that each read pixel signal is finally recorded on a predetermined recording medium in the recording device 14.

このように、露光後から4フィールド走査読出し期間(
4■)において画素信号を各フィールドに該当するフォ
トダイオード中に保持してから走査読出しを行うと、時
点り、。〜tl+の期間において読み出される画素信号
(lA2には、時点to〜LIGまでの8vの期間にわ
たってフォトダイオード’ A 2に影響した暗電流(
81とする)が混入することとなり、時点’ + 1”
””= 1. lzの期間において読み出される画素信
号Qszには、時点り、〜t11までの8■の期間にわ
たってフォトダイオ−1”B2に影響した暗電流(8[
とする)が?昆人することとなり、時点1.□〜t+3
の期間において読み出される画素信号QA+には、時点
L2〜L+zまでの8■の期間にわたってフォトダイオ
ードAtに影響した暗電流(81とする)が虐人するこ
ととなり、そして、時点t13〜t14の期間において
読み出される画素信号Qg□には、時点L3〜L+3g
での8■の期間にわたってフォトダイオードB1に影響
した暗電流(8Iとする)がl尾大することとなる。
In this way, the 4-field scanning readout period (
In step 4), pixel signals are held in the photodiodes corresponding to each field and then scanned and read out. The pixel signal (lA2) read out during the period ~tl+ includes the dark current (lA2) that affected the photodiode 'A2 over the period of 8v from time to ~LIG.
81) will be mixed in, and at the time ' + 1''
"" = 1. The pixel signal Qsz read out during the period lz contains the dark current (8[
)? It was decided to go to Kunjin, and at point 1. □~t+3
The pixel signal QA+ read out during the period is affected by the dark current (81) that influenced the photodiode At over the 8-hour period from time L2 to L+z, and The pixel signal Qg□ read out at the time point L3 to L+3g
The dark current (assumed to be 8I) that affected the photodiode B1 over the period of 8.5 times increases by one order of magnitude.

このように、全てのフィールドに該当する画素信号に対
して一律の暗電流が混入することとなるので、画像を再
生したときに各フィールド毎の輝度差に起因するフリ・
7カが生しない。尚、時点し。
In this way, a uniform dark current will be mixed into the pixel signals corresponding to all fields, so when the image is reproduced, the dark current caused by the brightness difference between each field will be reduced.
7 mosquitoes do not survive. As of now.

からLooの間ではスメア成分が廃棄されるので、スメ
アによるフリッカも生しない。
Since the smear component is discarded between and Loo, no flicker occurs due to the smear.

次に、垂直解像度を向上させるためSこ画素数を増加し
たことに対応して 各フィールド走査読出しを第4図〜
第8図に示すタイミングで行っている。尚、第4図は第
1フイールドに該当するフォトダイオードA1から画素
信号を読み出すための第1フィールド走査続出しタイミ
ンク、第5図は第2フィールドに該当するフォトダイオ
ードBlから画素信号を読み出すための第2フィールド
走査読出しタイ硯ング、第6図は第3フイールドに該当
するフォトダイオードA2から画素信号を読み出すため
の第3フィールド走査読出しタイミング、第7図は第4
フイールドに該当するフォトダイオードB2から画素信
号を読み出すための第4フィールド走査読出しタイミン
グを示し、第8図は第4図〜第7図中の期間τにおける
フィールドシフト動作のタイミングを拡大して示してい
る。
Next, in response to the increase in the number of pixels in order to improve the vertical resolution, each field scanning readout is shown in Figure 4~
This is done at the timing shown in FIG. Note that FIG. 4 shows the first field scanning sequence timing for reading out pixel signals from photodiode A1 corresponding to the first field, and FIG. 5 shows the timing for reading out pixel signals from photodiode B1 corresponding to the second field. 2nd field scan readout timing, Figure 6 shows the 3rd field scan readout timing for reading out pixel signals from photodiode A2 corresponding to the 3rd field, and Figure 7 shows the 4th field scan readout timing.
The fourth field scanning readout timing for reading out pixel signals from the photodiode B2 corresponding to the field is shown, and FIG. 8 shows an enlarged view of the timing of the field shift operation during the period τ in FIGS. 4 to 7. There is.

尚、各図中の期間T FAI +  TFBI =  
TFA□、  TFB□が各フィールド走査読出しの期
間(1V)に対応し、夫々1/60秒に設定されている
。又、期間Tfsl)Tfs□、T(53、T(s<は
第3図中のFSI  FS2.FS3.FS4か“′H
″となるフィールドシフト期間に相当し、期間T。ut
かフィールドシフト動作後に継続する走査読出しの期間
である。
In addition, the period in each figure T FAI + TFBI =
TFA□ and TFB□ correspond to the period (1V) of each field scanning readout, and are each set to 1/60 seconds. Also, period Tfsl) Tfs□, T(53, T(s< is FSI FS2.FS3.FS4 or "'H" in Fig. 3)
It corresponds to the field shift period with ``, and the period T.ut
This is the scanning readout period that continues after the field shift operation.

まず、第4図に基づいて、第1フィールド走査読出しの
動作を説明すると、フィールドシフト=x間T”fsl
aこおいて図示するように、駆動信号φAlφ1.φ、
2.φ8□、φ2.φ4の論理値レヘルが変化し、図中
の時点S1において駆動信号φA1がトランスゲートT
gを導通状態にするのに十分な高電圧となることによっ
て、第1フイールドに該当するフォトダイオードAtの
画素信号をゲト電極VAl下の転送エレメントへフィー
ルドシフトする。このフィールドシフトが終了すると、
次に期間τ(時点32〜S3の間)の動作を行うことに
よって、垂直電荷転送路21〜1mにおいて画素信号Q
AIを全体的に1ライン分だけ水平電荷転送路HCCD
側へ転送する。即ち、期間τにおける夫々の駆動信号は
2周期分の矩形信号から戊り、第8図に示すように、駆
動信号φ□が“H“→“L“→“H”→“′L゛→”H
+−二こ変化するのに対して、駆動信号φ2かそれより
所定の位相Δだけ遅れた同し波形に設定され、駆動信号
φ、か更に駆動信号φ2より位相Δだけ遅れた同し波形
に設定され、駆動信号φ4が更に駆動信号φB1より位
相Δだけ遅れた同し波形に設定され、駆動信号φA2が
更に駆動信号φ4より位相Δだけ遅れた同し波形に設定
され、駆動信号φ8□が更に駆動信号φA2より位相Δ
だけ遅れた同し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i1
〜f2mを駆動すると、最も水平電荷転送路HCCDに
近接した1行分の画素信号qAIが水平電荷転送路HC
CDの所定の転送エレメントに転送される。
First, the operation of the first field scanning readout will be explained based on FIG. 4.Field shift=x interval T"fsl
As shown in FIG. a, the drive signals φAlφ1. φ,
2. φ8□, φ2. The logical value level of φ4 changes, and at time S1 in the figure, the drive signal φA1 is applied to the transformer gate T.
The pixel signal of the photodiode At corresponding to the first field is field-shifted to the transfer element below the gate electrode VAl by reaching a high enough voltage to turn on the gate electrode VAl. Once this field shift is finished,
Next, by performing the operation for the period τ (between time points 32 and S3), the pixel signal Q is transferred to the vertical charge transfer paths 21 to 1m.
The entire AI is connected to the horizontal charge transfer path HCCD for one line.
Transfer to the side. That is, each drive signal in the period τ is divided from two periods of rectangular signals, and as shown in FIG. 8, the drive signal φ□ changes from "H" to "L" to "H" to "H
In contrast, the drive signal φ2 is set to the same waveform delayed by a predetermined phase Δ, and the drive signal φ2 is set to the same waveform delayed by a predetermined phase Δ from the drive signal φ2. The drive signal φ4 is further set to the same waveform delayed by the phase Δ from the drive signal φB1, the drive signal φA2 is further set to the same waveform delayed by the phase Δ from the drive signal φ4, and the drive signal φ8□ is set to the same waveform delayed by the phase Δ. Furthermore, the phase Δ is determined from the drive signal φA2.
is set to the same waveform delayed by Then, the vertical charge transfer path i1 is activated by the drive signal at such timing.
~ When f2m is driven, the pixel signal qAI for one row closest to the horizontal charge transfer path HCCD is transferred to the horizontal charge transfer path HCCD.
The data is transferred to a predetermined transfer element of the CD.

次に、時点33〜S4の期間において、水平電荷転送路
HCCDが駆動信号φ□〜φH4に同期して1行分の画
素信号9Alを水平転送し、夫々の画素信号を時系列的
に読み出す。
Next, in a period from time point 33 to S4, the horizontal charge transfer path HCCD horizontally transfers one row's worth of pixel signals 9Al in synchronization with the drive signals φ□ to φH4, and reads out each pixel signal in time series.

そして、上記した時点32〜S4と同し動作を残りの全
ての画素信号q□を読み出すまで繰り返すことによって
、第1フイールドに該当する全ての画素信号の走査読出
しを完了する。尚、第4図において、時点S5で読出し
が完了するものとする。
Then, by repeating the same operations as those at time points 32 to S4 described above until all remaining pixel signals q□ are read out, scanning readout of all pixel signals corresponding to the first field is completed. In FIG. 4, it is assumed that reading is completed at time S5.

次に、第2フイールドに該当するフォトダイオ−1B 
1に対するフィールド走査読出しを第5図番こ基づいて
説明する。フィールドシフト期間T、5□乙こおいて図
示するように、駆動信号φ。
Next, photodiode 1B corresponding to the second field
The field scanning readout for No. 1 will be explained based on the number in FIG. As shown in the field shift period T, 5□B, the drive signal φ.

φ、、φA2+  φ、2.φ2.φ4の論理値レヘル
が変化し、図中の時点S6において駆動信号φ81がト
ランスゲ−hTgを導通状態にするのに十分な高電圧と
なることによって、第2フイールドに該当するフォトダ
イオードBLの画素信号q1をケート電極VBI下の転
送エレメントへフィールドシフトする。このフィールド
シフトか終了すると、次に、第4図中の期間T。ut 
と同し電荷転送のための動作を行い、図中の時点S7で
第2フイールドにS突当するフォトダイオードB1から
の全ての画素信号q、を読み出す。
φ,, φA2+ φ, 2. φ2. The logic value level of φ4 changes, and at time S6 in the figure, the drive signal φ81 becomes a high enough voltage to make the transformer hTg conductive, so that the pixel signal of the photodiode BL corresponding to the second field changes. Field shift q1 to the transfer element below the gate electrode VBI. When this field shift ends, next is period T in FIG. ut
The same operation for charge transfer is performed, and at time S7 in the figure, all pixel signals q from the photodiode B1 hitting the second field are read out.

次に、第3フイールドに該当するフォトダイオードA2
に対するフィールド走査読出しを第6図に基づいて説明
する。フィールドシフト期間T fs3において図示す
るように、駆動信号φ、。
Next, photodiode A2 corresponding to the third field
The field scanning readout will be explained based on FIG. As shown in the field shift period T fs3, the drive signal φ,.

φll++  φA2.  φ1121  φ2.φ4
の論理値レヘルが変化し、図中の時点S8において駆動
信号φ4□がトランスゲ−1−Tgを導通状態にするの
に十分な高電圧となることによって、第3フイールドに
該当するフォトダイオードA2の画素信号qAzをゲー
ト電極VA2下の転送エレメントへフィールドシフトす
る。このフィールドシフトか終了すると、次に、第4図
中の期間T。7.と同し電荷転送のための動作を行い、
図中の時点S9で第3フイールドに該当するフォトダイ
オードA2からの全ての画素信号(IAZを読み出す。
φll++ φA2. φ1121 φ2. φ4
The logic level of the photodiode A2 corresponding to the third field changes, and the drive signal φ4□ becomes a high enough voltage to make the transformer gate 1-Tg conductive at time S8 in the figure. Field shift the pixel signal qAz to the transfer element below the gate electrode VA2. When this field shift ends, next is period T in FIG. 7. Performs the same operation for charge transfer as
At time S9 in the figure, all pixel signals (IAZ) from the photodiode A2 corresponding to the third field are read out.

次に、第4フイールドに該当するフォトダイオ−F B
 2に対するフィールド走査読出しを第7図に基づいて
説明する。フィールドシフト期間T fs4において図
示するように、駆動信号φ□。
Next, the photodiode corresponding to the fourth field - F B
The field scanning readout for No. 2 will be explained based on FIG. As shown in the field shift period T fs4, the drive signal φ□.

φm l +  φA2+  φB21  φZ7 φ
4の論理値レヘルが変化し、図中の時点SIOにおいて
駆動信号φB2がトランスゲートTgを導通状態にする
のシこ十分な高電圧となることによって、第4フイール
ドに該当するフォトタイオードB2の画素信号qIl□
をゲート電極VB2下の転送エレメントへフィールドシ
フトする。このフィールドシフトが終了すると、次に、
第4図中の期間T。utと同し電荷転送のための動作を
行い、図中の時点Sllで第4フイールドに該当するフ
ォトダイオードB2からの全ての画素信号qg□を読み
出す。
φm l + φA2+ φB21 φZ7 φ
4 changes, and at time SIO in the figure, the drive signal φB2 becomes a high enough voltage to make the transformer gate Tg conductive, so that the photodiode B2 corresponding to the fourth field changes. Pixel signal qIl□
is field-shifted to the transfer element below the gate electrode VB2. Once this field shift is finished, then
Period T in Figure 4. The same operation as ut is performed for charge transfer, and all pixel signals qg□ from the photodiode B2 corresponding to the fourth field are read out at time Sll in the figure.

尚、第4図ないし第7図に示した夫々のフィールドシフ
ト動作は、上述したように、マスキング期間においては
停止されるので、画素信号はフォトダイオードに保持さ
れたままとなり、期間T。U。
Note that each of the field shift operations shown in FIGS. 4 to 7 is stopped during the masking period, as described above, so the pixel signal remains held in the photodiode for the period T. U.

に示す転送動作によって空続出しが行なわれる事となる
The transfer operation shown in FIG. 1 results in a series of empty transfers.

このように、垂直電荷転送路21〜1mを6相の駆動信
号φAI+  φ訓、φ^2.φg2・ φ2・ φ4
によって駆動させると、駆動信号の種類が少なくて済む
ので、撮像デバイス駆動回路8の構成を簡略化したり、
配線を簡素化することができる等の効果か得られる。因
みに、従来−船釣に行われていた4相駆動方弐の考え方
を垂直解像度を2倍にした本実施例の撮像デバイスに通
用すると仮定した場合には、8相駆動方式を適用する事
となり、8種類の駆動信号が必要となる。これに対して
、この実施例では6相駆動方式によるので、上述したよ
うな効果が得られる。
In this way, the vertical charge transfer paths 21 to 1m are connected to the six-phase drive signals φAI+φ, φ^2. φg2・φ2・φ4
When driven by
Effects such as simplification of wiring can be obtained. Incidentally, if we assume that the conventional four-phase drive method used for boat fishing can be applied to the imaging device of this embodiment with twice the vertical resolution, an eight-phase drive method will be applied. , eight types of drive signals are required. On the other hand, since this embodiment uses a six-phase drive system, the above-mentioned effects can be obtained.

尚、この実施例では、露光後に4フイ一ルド走査期間に
相当する期間に空読出しを行う場合を説明したが、4の
整数倍(例えば、8,12.16等)のフィールド走査
期間に相当する期間に空読出しを行ってから、画素信号
を読み出すようにしてもよい。即ち、4の整数倍のフィ
ールド走査期間に相当する期間に空読出しを行っても、
スメア成分を除去することができる同時に、各フィール
ドに該当する画素信号への暗電流の影響を均一化するこ
とができる。
In this embodiment, a case has been described in which empty reading is performed during a period corresponding to 4 field scanning periods after exposure. The pixel signal may be read out after empty reading is performed during the period. That is, even if empty reading is performed during a period corresponding to a field scanning period that is an integral multiple of 4,
Smear components can be removed, and at the same time, the influence of dark current on pixel signals corresponding to each field can be equalized.

更に、この実施例では、画素に相当するフォトタイオー
ドの配列を4フイールドに区分けした場合に対するフリ
ッカ除去のための走査読出しについて説明したが、−S
的に、k(kは自然数)フィールドに区分けするものと
すると、k×i(iは自然数)倍のフィールド走査読出
し期間に相当する期間に空読出しを行ってから、画素信
号を読み出すようにすれ;よ、スメアの除去及び暗電流
の均一化を図ることができ、フリッカ発生を防止するこ
とができる。
Furthermore, in this embodiment, scanning readout for flicker removal was explained when the array of photodiodes corresponding to pixels was divided into four fields.
Generally speaking, if the field is divided into k fields (k is a natural number), the pixel signal is read out after blank reading is performed during a period corresponding to k x i (i is a natural number) times the field scanning readout period. ; smear can be removed and dark current can be made uniform, and flicker can be prevented.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、画素に相当する
光電変換素子をにフィールドに区分けして、夫々のフィ
ールドに該当する光電変換素子の画素信号をに回のフィ
ールド走査続出しによって全画素信号を読出す電荷結合
型固体撮像デバイスを適用した電子スチルカメラにおい
て、露光後にk×iXミツイールド査期間に相当する間
、フィールドシフトを行うことなく、垂直電荷転送路及
び水平電荷転送路に空読み動作を行わせ、該空読み動作
が完了した次のフィールド走査から順番に各フィールド
走査読出しを行うことによって全ての画素信号を読み出
すようにしたので、上記空読み期間でスメア成分を排除
5、且つ夫々のフィールドに該当する画素信号への暗電
流の影響を均一化することができ、再生画像のフリッカ
発生を防止することができる。又、垂直解像度を向上さ
せるために画素数を増加した電荷結合型固体撮像デバイ
スを適用する電子スチルカメラの実現に極めて有効であ
る。
As explained above, according to the present invention, photoelectric conversion elements corresponding to pixels are divided into fields, and pixel signals of the photoelectric conversion elements corresponding to each field are scanned repeatedly for all pixels. In an electronic still camera that uses a charge-coupled solid-state imaging device to read out signals, blank reading is performed on the vertical charge transfer path and the horizontal charge transfer path without performing a field shift during a period equivalent to the k x iX yield scan period after exposure. All pixel signals are read out by reading out each field scan in order from the next field scan after the idle reading operation is completed. It is possible to equalize the influence of dark current on pixel signals corresponding to each field, and it is possible to prevent flicker from occurring in a reproduced image. Furthermore, it is extremely effective in realizing an electronic still camera that uses a charge-coupled solid-state imaging device with an increased number of pixels to improve vertical resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
、 第2図は一実施例に適用する電荷結合型固体撮像デバイ
スの構成を示す構成図、 第3図は撮像時における電子スチルカメラの作動を説明
するためのタイミングチャート、第4図は一実施例にお
ける第1フィールド走査読出しタイミングを示すタイミ
ングチャート、第5図は一実施例における第2フィール
ド走査読出しタイミングを示すタイミングチャート、第
6図は一実施例における第3フィールド走査読出しタイ
ミングを示すタイミングチャート、第7図は一実施例に
おける第47、f−ルト走査読出し夕・イミングを示す
タイミングチャート、第8図は第4図ないし第7図番こ
おける期間τのタイミングを拡大して示すタイミングチ
ャート、第9図は従来の電子スチルカメラに適用した電
荷結合型固体撮像デバイスの問題点を説明するための説
明図1、 第10図は従来の電子スチルカメラにおけるスメア混入
の問題点を説明するためのタイミングチャート、 ’411図は従来の電子スチルカメラにおける暗電流雇
人の問題点を説明するためのタイミングチャートである
。 図中の符号: l;撮像レンズ 2;絞り機構 3;ビームスプIJツタ 4;シャッター機構 5;電荷結合型固体撮像デバイス 6;受光素子 7;露光制御回路 8;撮1象デバイス駆動回路 9;ノステムコントローラ 10;シャッターレリースボタン 11;レリース操作検出回路 12;映像信号処理回路 13;ハンファ回路 14;記録装置 15;記録制御回路 At、Bl、A2.B2;フォトダイオードVAN、、
VBI、VA2.VB2 ;ゲート電極11〜1m;垂
直電荷転送路 HCCD  ;水平電荷転送路 AMP、出力アンプ
Fig. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing a configuration of a charge-coupled solid-state imaging device applied to an embodiment, and Fig. 3 is an electronic still image during imaging. A timing chart for explaining the operation of the camera, FIG. 4 is a timing chart showing the first field scan readout timing in one embodiment, FIG. 5 is a timing chart showing the second field scan readout timing in one embodiment, and FIG. 6 is a timing chart showing the readout timing of the 3rd field scan in one embodiment, FIG. 7 is a timing chart showing the evening and timing of the 47th field scan readout in one embodiment, and FIG. Fig. 7 is a timing chart showing an enlarged timing of the period τ in Fig. 9; The figure is a timing chart for explaining the problem of smear contamination in a conventional electronic still camera, and the figure '411 is a timing chart for explaining the problem of dark current in a conventional electronic still camera. Symbols in the figure: l; Imaging lens 2; Aperture mechanism 3; Beam splitter IJ holder 4; Shutter mechanism 5; Charge-coupled solid-state imaging device 6; Light receiving element 7; Exposure control circuit 8; Stem controller 10; shutter release button 11; release operation detection circuit 12; video signal processing circuit 13; Hanwha circuit 14; recording device 15; recording control circuits At, Bl, A2. B2; Photodiode VAN,,
VBI, VA2. VB2; Gate electrode 11-1m; Vertical charge transfer path HCCD; Horizontal charge transfer path AMP, output amplifier

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 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
に沿ってマトリック状に形成し、各列に配列する上記光
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によって撮像を行う電子ス
チルカメラにおいて、前記光電変換素子群をk(kは自
然数)フィールドに区分けし、各フィールドに配列され
る光電変換素子に発生する画素信号を所定のフィールド
走査読出し期間毎に順番にk回の走査読出しを行うこと
によって、全画素信号を読み出すように制御すると共に
、撮像の際には、露光後のk×i(iは自然数)回分の
フィールド走査読出し期間においてはフィールドシフト
を停止した状態で前記垂直電荷転送路及び水平電荷転送
路による走査読出しを行い、該k×i回のフィールド走
査読出し後に、各フィールドに配列される光電変換素子
に発生する画素信号を所定のフィールド走査読出し期間
毎に順番に走査読出しを行うことによって全画素信号を
読み出すことを特徴とする電子スチルカメラ。
A plurality of photoelectric conversion elements corresponding to pixels are formed in a matrix along the row and column directions, and a vertical charge transfer path is formed along the photoelectric conversion elements arranged in each column,
In an electronic still camera that captures an image using an interline transfer type charge-coupled solid-state imaging device formed by forming a horizontal charge transfer path connected to the terminal end of these vertical charge transfer paths, the photoelectric conversion element group is k (k is a natural number), and the pixel signals generated in the photoelectric conversion elements arranged in each field are sequentially read out k times in each predetermined field scanning readout period, so that all pixel signals are read out. At the same time, during imaging, the scanning readout using the vertical charge transfer path and the horizontal charge transfer path is performed with the field shift stopped during the field scanning readout period of k x i (i is a natural number) times after exposure. After performing the k x i field scanning readouts, all pixel signals are read out by sequentially scanning and reading out the pixel signals generated in the photoelectric conversion elements arranged in each field every predetermined field scanning readout period. An electronic still camera featuring
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US07/655,868 US5153732A (en) 1990-02-16 1991-02-15 Electronic still camera which reduces the influence of smear and dark current

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08330563A (en) * 1995-05-31 1996-12-13 Nec Corp Charge transfer solid-state image pickup device and its driving method

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JPH08330563A (en) * 1995-05-31 1996-12-13 Nec Corp Charge transfer solid-state image pickup device and its driving method

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