JPH0382282A - 電子スチルカメラ - Google Patents

電子スチルカメラ

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JPH0382282A
JPH0382282A JP1217509A JP21750989A JPH0382282A JP H0382282 A JPH0382282 A JP H0382282A JP 1217509 A JP1217509 A JP 1217509A JP 21750989 A JP21750989 A JP 21750989A JP H0382282 A JPH0382282 A JP H0382282A
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JP
Japan
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solid
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image sensor
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state
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Pending
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JP1217509A
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English (en)
Inventor
Akira Suga
章 菅
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Canon Inc
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Canon Inc
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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) 本発明は固体撮像素子によって得られた画像情報を静止
画として記録する電子スチルカメラに関するものである
〔従来の技術〕
第3図は、従来の電子スチルカメラのブロック図であり
、201はレンズ、202は絞り、203はシャッタ、
204はシャッタ・絞り駆動回路である。101は固体
撮像素子でここでは後はど説明するインターライン型C
CDとする。
205は固体撮像素子駆動回路、206はクロツり発生
回路である。207は固体撮像素子より得られた出力を
信号処理して輝度信号を得る信号処理回路である。20
8は輝度信号をFM変調するFM変調回路である。20
9はFM変調された信号を磁気記録できるように増幅す
る記録アンプである。210は磁気ヘッド、211は記
録媒体である磁気シートである。212は磁気シートを
回転させるモータ、213はモータサーボ回路、214
はシステム全体の動作を制御するシステム制御回路であ
る。215.216はシャツタレリーズスイッチであり
、半押しでスイッチ215が、全押しでスイッチ215
と216がONするようになっている。このスイッチを
ONする動作に応じて一連の静止画撮像シーケンスが開
始される。
第4図は、よく用いられる固体撮像素子の一例としての
インターライン型CCDの構成図である。第4図におい
て、101はインターライン型CCDである固体撮像素
子、102は光を電荷に変えて蓄積するホトダイオード
、103はホトダイオードから移された電荷をIH(1
水平走置期間)に1段ずつ垂直方向に転送する垂直CC
Dである。■1〜v4は垂直CCDの伝送電極であり、
vlはホトダイオードの奇数行の電荷を垂直CCDに転
送する転送ゲートをかねている。また、V3は同様に偶
数行のホトダイオードに対応する転送ゲートとなってい
る。垂直CODは4相の転送パルスで駆動される。10
4は、垂直CCD 103よりIHに1段転送されてく
る電荷を水平方向に転送する水平CCDである。Hl。
H2は、水平CCDの転送電桶であり、2相のバネスで
駆動される。105は電荷を電圧に変換し出力する出力
アンプである。Voutは出力端子である。106は不
要電荷を掃き捨てるためのトップドレインである。
第5図は固体撮像素子101の画素情報をフレーム読出
し動作によって読み出すときの駆動タイミングを示した
図である。垂直ブランキング期間の時刻T2に転送型i
V1の電位をHiレベルにすることによって、nライン
目のホトダイオードの電荷を垂直CCD 103に移し
、時刻T3からT4のあいだにその電荷を読み出す。垂
直ブランキング期間の時刻T5に転送電極v3の電位を
Hiレベルにしてn+1ライン目の電荷を垂直CCD1
03に移し時刻T6からその電荷を読み出す。
第6図は固体撮像素子101の画素情報をフィールド読
出し動作によって読み出すときの駆動タイミングを示し
た図である。時刻T2に転送型J4V1の電位をHiレ
ベルにすることによって、nライン目のホトダイオード
の電荷を垂直CCDに移し、時刻T3に1段垂直転送し
た後に時刻T4で転送電極v3の電位をHiレベルにす
ることによってn+1ライン目の電荷を読み出し、nラ
イン目の電荷とn+1ライン目の電荷を垂直CCD中で
加算する。そして時刻75.76間でその電荷を読み出
す。
第7図は第3図に示す従来の電子スチルカメラの動作シ
ーケンスを示す図である。以下、第7図に基づいてこの
電子スチルカメラの動作を説明する。時刻TIにおいて
スイッチ215が投入されると、撮影のための準備とし
ていわゆる外部測光で露出決定のための測光が開始され
る。続いて時刻T2においてスイッチ216がONにな
ると、固体撮像素子101を駆動するための不図示の電
源が投入され、暗電荷による悪影響を除くため、固体撮
像素子101の読出しによって固体撮像素子に溜ってい
る暗電荷の掃き出しが開始される。
充分暗電荷の掃き出しが行われた後、T3からT6まで
の間読出しが禁止され、その間、T4〜T5間でシャッ
タ203が開かれ固体撮像素子101が露光される。そ
の際、絞り、シャッタスピードは前記測光時に決められ
た値に制御される。時刻T5でシャッタが閉じた後時刻
T6から再び読出しが開始され、T6からT7までの2
フィールドで読み出された画像が静止画として磁気シー
ト211に記録される。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが前記従来の撮像シーケンスでは低温にならと画
面のむらが目だち易いという問題があつた。その理由を
以下に説明する。
第8図(a)は固体撮像素子101におけるホトダイオ
ード(受光部)102から垂直CCD103に電荷を読
み出す部分の断面構造と各部のポテンシャルを説明する
図である。第8図(b)は電荷をホトダイオード(受光
部)102から垂直CCD 103に読み出す際に垂直
転送′2!!極に与える駆動パルスを示した図である。
第8図(a)において110はN型基板、111はP層
、112は垂直CCD 103を形成するN層である。
113は受光部のホトダイオードを形成するN層である
。114は素子を電気的に分離するためのチャンネルス
トップという領域を形成するためのP壁領域である。1
15は転送ゲート電極を兼ねた垂直転送電極である。1
16は垂直CCD!03を遮光するための遮光アルミ層
である。
117はシリコン酸化膜に依る絶縁層である。転送電極
115におおわれていてN層のない部分は転送ゲートを
形成している。第8図(b)において時刻To、T4に
おいては垂直転送電極に低電圧VLが加わり垂直CCD
部のポテンシャルはVaという最も浅い電位になってい
る。時刻TI、T3において垂直転送?!極にVMとい
う中間電位がかかると垂直CCD部のポテンシャルがv
bというやや深い電位になっている。時刻T2において
垂直幅送電1eVHという高電圧がかかると垂直CCD
部のポテンシャルはVcという最も深い電位になり、同
時に転送ゲート部の電位も深くなって転送ゲートが開い
た状態になる。
すなわちVL、VMという電圧をかけることによって垂
直CCD中の電荷転送を行い、VHという電圧をかける
ことによってホトダイオードの電荷を垂直CCD部に転
送するようになっている。
第9図は動画モードで固体撮像素子101を動作させる
ときの残像電荷の説明図であり、第9図(a)のように
Va、Vb間でポテンシャルが上下することで電荷が垂
直方向に転送され、同時に受光部では光によって発生し
た電荷が蓄積されている。(b)ではポテンシャルがV
cとなり電荷が垂直CCD部へ読み出されるが、ホトダ
イオードの電荷は100%までは読み出されず一部残像
電荷としてホトダイオードに残ってしまう。このため画
像に残像が生じる。
第10図は、この残像現象が、同じ固体撮像素子を第7
図に示したような静出画モードで動作させたときどの様
な12Mを与えるかについて説明する図である。暗電荷
の掃き出しを遮光(シャツタ閉)状態で何度も行うと1
回の読出しでは残っていた残像電荷も第10図(a)の
ようにすべて掃き出されてしまう。次にシャッタ203
を開けて露光させるとQsという信号電荷がホトダイオ
ード102に蓄積される。次に再びシャッタ203を閉
じて信号電荷を読み出そうとするとQLという残像電荷
がホトダイオードに読み残され、Qs−QLという目減
りした電荷が読み出される。QLの量は画素毎に異なっ
ているため記録された画像はむらの多いS/Hの悪い画
像になる。
特に低温においては、暗電荷の発生が少なく残像電荷が
すべて婦き出されることが多いので、画像のむらが目立
ち易い。
本発明は、このような問題を解消するためなされたもの
で、むらがな(S/Nの良い画像の得られる電子スチル
カメラを得ることを目的とするものである。
〔3題を解決するための手段〕 本発明は、前記目的を達成するため、電子スチルカメラ
をつぎの(1)〜(3)のとおりに構成するものである
(1)つぎのa−fの構成要素を備えている電子スチル
カメラ。
a、固体撮像素子。
b、前記固体撮像素子への光路を開閉する露光部材。
C0前記固体撮像素子へ光を照射する照明手段。
d、撮影シーケンスを開始させるスイッチ。
e、前記スイッチの投入に応じて、遮光状態で、前記固
体撮像素子の暗電荷の掃き出しを行わせると共に固体撮
像素子を飽和させない期間だけ前記照明手段を点灯させ
、次に該点灯による光の照射によって該固体撮像素子に
生じた電荷の掃き出しを行わせ、次に該固体撮像素子の
読出し動作を禁止し、次に該固体撮像素子に光学像を露
光させた後該露光により該固体撮像素子に生じた電荷の
読出しを遮光状態で行わせる、固体撮像素子、照明手段
、n光部材の駆動手段。
f、前記電荷の読出しによって得た信号を処理し静止画
として記録媒体に記録する手段。
(2)II駆動手段、照明手段の点灯を、固体撮像素子
の暗電荷の掃き出し動作の最後の1フィールドの期間内
に行わせるものである、前記(1)記載の電子スチルカ
メラ。
〔作用) 前記(1)、(2)の構成によれば、暗電荷を充分縁き
出した後に、照明手段の点灯と該点灯による電荷の掃き
出しとが行われ、露光後の読出しの際には、残像電荷を
固体撮像素子に残し、信号電荷はすべて読み出され、む
らのない画像が記録される。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例による説明する。
第1図は、本発明の第1実施例である電子スチルカメラ
の動作シーケンス図であり、第2図は、同実施例のブロ
ック図である。
第2図において、第3図の従来例と異なっているのはシ
ステム制御回路214によって制御される照明手段とし
てのバイアスランプlが加わっていることであり、バイ
アスランプ1は例えばLED (発光ダイオード)で構
成され固体撮像素子101に光を照射する。その他は動
作シーケンスを除いて従来例と特に異なるところはない
次に第1図を参照して本実施例の動作を説明する。時刻
T1にスイッチ215が投入され測光が開始される。時
刻T2にスイッチ216が投入され通常のフレーム読出
しによって暗電荷の掃き出しが開始され、時刻T3まで
複数回の電荷掃き出しが行われる。時刻T4,75間で
バイアスランプlが点灯される。点灯する期間は固体撮
像素子101が飽和しない程度に設定されている。次に
時刻T6,77間で1フレ一ム期間バイアスランプ1に
より生じたバイアス電荷の掃き出しが行われる。時刻T
7.TIOの間、読出しが禁止され、時刻T8,79間
でシャッタ203が開かれ固体撮像素子101に光学像
が露光される。そして、TiO,Tllの1フレ一ム期
間にフレーム読出し動作で信号を読み出し信号処理し記
録媒体211に記録する。
第11図、第12図は第1図の動作でのバイアスランプ
の働きを説明する図である。第11図(a)は第1図の
T3の時点での電荷を示しており、数置に渡る暗電荷の
掃き出しによってホトダイオードの中の電荷は完全に空
になっている。次に74,75間でバイアスランプ1を
点灯することによって飽和しない程度の電荷Qbでホト
ダイオードが満たされる0次にT6,77間のバイア電
荷の掃き出しによって残像電荷QLを残してホトダイオ
ードの電荷が掃き出される。次に78.79間で露光さ
れ、第12図(a)のように信号電荷Qsがホトダイオ
ードに発生するためQL+QSという電荷がホトダイオ
ードに蓄積される0次に”rto、”rit間のフレー
ム読出し動作では、残像電荷QLがホトダイオードに読
み残され、信の電荷Qsのみが読み出される。
続いて、フィールド静止画を得る本発明の第2実施例を
説明する。本実施例の構成、動作は動作シーケンスを除
いて第1実施例と同様である。
第13図は本実施例の動作シーケンスを示している。以
下第13図により本実施例の動作を説明する。時刻T1
にスイッチ215が投入され測光が開始される。時刻T
2にスイッチ216が投入され通常のフィールド読出し
動作によって暗電荷の婦き出しが開始され、時刻T3ま
で行われる。
時刻T4.TS間でバイアスランプ1が点灯される。点
灯する期間は固体撮像素子lotが飽和しない程度に設
定されている。次に時刻T6.T7間で1フイ一ルド期
間バイアス電荷の掃き出しが行われる。時刻T7.TI
Oの間、読出し動作が禁止され、時刻78.79間でシ
ャッタ203が開かれ固体撮像素子101が露光される
。そして時1T10.Tllの!フィールド期間にフイ
−ルド読出し動作で信号を読み出し信号処理し記録媒体
211に記録する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、遮光状態で、読
出しにより暗電荷を充分掃き出した後C照明手段を点灯
し、その後電荷を掃き出し、その後に露光を行うことに
よって、残像電荷を受光素子に残し信号電荷はすべて読
み出されるようにでき、むらのないS/Nの良い静止画
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例である電子スチルカメラの
動作シーケンスを示す図、第2図は同実施例のブロック
図、第3図は従来の電子スチルカメラのブロック図、第
4図はインターライン型CCD固体撮像素子の構成図、
第5図はインターライン型固体撮像素子のフレーム読出
し時の駆動タイミング図、第6図はインターライン型C
CD固体撮像素子のフィールド読出し時の駆動タイミン
グ図、第7図は従来の電子スチルカメラの動作シーケン
スを示す図、第8図(a)、(b)はインターライン型
CCD固体撮像素子の1画素の断面構造と電荷転送の説
明図、第9図は動画モードにおける残像電荷の説明図、
第10図は静止画撮影時における残像電荷の悪影響を説
明する図、第11図、第12図は本実施例におけるバイ
アスランプの働きを説明する図、第13図は本発明の第
2実施例である電子スチルカメラの動作シーケンスを説
明する図である。 !−・−バイアスランプ 101−−−−−固体撮像素子 203−m−シャッタ 204−−−−シャッタ・絞り駆動回路205−−−−
一固体撮像素子駆動回路214−・・−システム制御回
路 216・−一スィッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)つぎのa〜fの構成要素を備えていることを特徴
    とする電子スチルカメラ。 a、固体撮像素子。 b、前記固体撮像素子への光路を開閉する露光部材。 c、前記固体撮像素子へ光を照射する照明手段。 d、撮影シーケンスを開始させるスイッチ。 e、前記スイッチの投入に応じて、遮光状態で、前記固
    体撮像素子の暗電荷の掃き出しを行わせると共に固体撮
    像素子を飽和させない期間だけ前記照明手段を点灯させ
    、次に該点灯による光の照射によって該固体撮像素子に
    生じた電荷の掃き出しを行わせ、次に該固体撮像素子の
    読出し動作を禁止し、次に該固体撮像素子に光学像を露
    光させた後該露光により該固体撮像素子に生じた電荷の
    読出しを遮光状態で行わせる、固体撮像素子、照明手段
    、露光部材の駆動手段。 f、前記電荷の読出しによって得た信号を処理し静止画
    として記録媒体に記録する手段。
  2. (2)駆動手段が、照明手段の点灯を、固体撮像素子の
    暗電荷の掃き出し動作の最後の1フィールドの期間内に
    行わせるものであることを特徴とする請求項1記載の電
    子スチルカメラ。
JP1217509A 1989-08-25 1989-08-25 電子スチルカメラ Pending JPH0382282A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8098363B2 (en) 2007-11-01 2012-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and method of manufacturing a device

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