JPH04302287A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH04302287A JPH04302287A JP3066273A JP6627391A JPH04302287A JP H04302287 A JPH04302287 A JP H04302287A JP 3066273 A JP3066273 A JP 3066273A JP 6627391 A JP6627391 A JP 6627391A JP H04302287 A JPH04302287 A JP H04302287A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光・電気変換手段を有
するビデオカメラ等の固体撮像装置に関する。
するビデオカメラ等の固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラ等の撮像装置には、
固体撮像装置が広く用いられている。固体撮像装置には
、小形軽量、空間分解能が画面で一様、低残像である等
、種々の長所がある。しかし、ＥＤＴＶ、ＨＤＴＶなど
解像度の一層の向上が望まれる中で、特に固体撮像装置
に使用する光電変換手段の高画素化に基づく感度の低下
が課題となっている。そこで２画素間の電荷を加算して
１画素の電荷として取り扱う方式が考案された。
固体撮像装置が広く用いられている。固体撮像装置には
、小形軽量、空間分解能が画面で一様、低残像である等
、種々の長所がある。しかし、ＥＤＴＶ、ＨＤＴＶなど
解像度の一層の向上が望まれる中で、特に固体撮像装置
に使用する光電変換手段の高画素化に基づく感度の低下
が課題となっている。そこで２画素間の電荷を加算して
１画素の電荷として取り扱う方式が考案された。
【０００３】（図３）は従来の固体撮像装置のブロック
図を示している。（図３）において撮像レンズ５１を経
た入射光は光電変換手段５２に入力されて光・電気変換
を受ける。光電変換を受けた信号はカメラプロセス部５
３を経て出力端５４に出力される。切替スイッチ５５は
撮影者が照度に応じて手動により光電変換手段駆動装置
５６の動作を切り替える。
図を示している。（図３）において撮像レンズ５１を経
た入射光は光電変換手段５２に入力されて光・電気変換
を受ける。光電変換を受けた信号はカメラプロセス部５
３を経て出力端５４に出力される。切替スイッチ５５は
撮影者が照度に応じて手動により光電変換手段駆動装置
５６の動作を切り替える。
【０００４】（図４）は従来の固体撮像装置の光電変換
手段５２の駆動方法を示すブロック図である。（図４）
において低照度時においては第１の画素６０と第２の画
素６１の電荷が垂直転送手段６３に読み出されて加算さ
れ、第１ラインの信号となる。この結果、垂直解像度が
劣化するが感度は向上する。次のラインは第３の画素６
２以下を同様に使用する。垂直転送手段６３の電荷は蓄
積手段６５に転送され、水平転送手段６６にて水平転送
され出力端６７に出力される。垂直転送手段６３の不要
な電荷は電荷掃き出し手段６４に排出される。高照度時
においては第１の電荷６０のみの電荷にて第１ラインを
構成する。
手段５２の駆動方法を示すブロック図である。（図４）
において低照度時においては第１の画素６０と第２の画
素６１の電荷が垂直転送手段６３に読み出されて加算さ
れ、第１ラインの信号となる。この結果、垂直解像度が
劣化するが感度は向上する。次のラインは第３の画素６
２以下を同様に使用する。垂直転送手段６３の電荷は蓄
積手段６５に転送され、水平転送手段６６にて水平転送
され出力端６７に出力される。垂直転送手段６３の不要
な電荷は電荷掃き出し手段６４に排出される。高照度時
においては第１の電荷６０のみの電荷にて第１ラインを
構成する。
【０００５】（図５（ａ）（ｂ））は従来の固体撮像装
置における電荷取扱いを示したブロック図である。（図
５（ａ））は低照度時の電荷取扱いの様子を示したもの
であり（図５（ｂ））は高照度時の電荷取扱いの様子を
示したものである。
置における電荷取扱いを示したブロック図である。（図
５（ａ））は低照度時の電荷取扱いの様子を示したもの
であり（図５（ｂ））は高照度時の電荷取扱いの様子を
示したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の固体撮像
装置においては照度による切替スイッチ５５を使用する
ため外部照度変化に対する動作を不連続にせざるを得な
いという課題があった。
装置においては照度による切替スイッチ５５を使用する
ため外部照度変化に対する動作を不連続にせざるを得な
いという課題があった。
【０００７】（図７）は従来の光電変換手段における外
部照度と出力レベルの関係を示した入出力関係図である
。（図７）において横軸は外部照度、縦軸は出力レベル
である。横軸Ｓ１においてスイッチ切り替えを行い画素
間の電荷加算を行ったとき出力レベルはＹ１からＹ２に
２倍に変化し出力レベルが不連続になるため急に不自然
な画像レベル変化として観測されるという問題がある。
部照度と出力レベルの関係を示した入出力関係図である
。（図７）において横軸は外部照度、縦軸は出力レベル
である。横軸Ｓ１においてスイッチ切り替えを行い画素
間の電荷加算を行ったとき出力レベルはＹ１からＹ２に
２倍に変化し出力レベルが不連続になるため急に不自然
な画像レベル変化として観測されるという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の固体撮像装置は撮像レンズを経た入射光が
光電変換手段に入力されて光・電気変換を受けカメラプ
ロセス部を経て出力端に出力され、外部照度検出手段に
て検出された照度情報が制御手段に入力され、照度情報
に基づいて前記制御手段にて作成された制御情報が光電
変換手段駆動装置に入力され、前記光電変換手段駆動装
置は制御情報に従って前記光電変換手段の電荷加算動作
および電荷読みだし動作を制御する様に駆動される。
に、本発明の固体撮像装置は撮像レンズを経た入射光が
光電変換手段に入力されて光・電気変換を受けカメラプ
ロセス部を経て出力端に出力され、外部照度検出手段に
て検出された照度情報が制御手段に入力され、照度情報
に基づいて前記制御手段にて作成された制御情報が光電
変換手段駆動装置に入力され、前記光電変換手段駆動装
置は制御情報に従って前記光電変換手段の電荷加算動作
および電荷読みだし動作を制御する様に駆動される。
【０００９】また、低照度時においては画素間の電荷を
加算し、中間照度時においては加算する画素に蓄積され
た電荷の一部を所定の時間に渡って除去した後に加算さ
れる画素の電荷と加算し、高照度時においては加算を行
わない様に駆動する。
加算し、中間照度時においては加算する画素に蓄積され
た電荷の一部を所定の時間に渡って除去した後に加算さ
れる画素の電荷と加算し、高照度時においては加算を行
わない様に駆動する。
【００１０】
【作用】本発明の固体撮像装置の駆動方法においては光
電変換手段の画素間の電荷加算を照度により連続的に変
化させることが出来るため、特殊なスイッチ等を使用せ
ずに高照度から低照度に渡って違和感なく動作する。高
照度時には解像度重視の動作を行い、低照度時には感度
重視の動作を行う。
電変換手段の画素間の電荷加算を照度により連続的に変
化させることが出来るため、特殊なスイッチ等を使用せ
ずに高照度から低照度に渡って違和感なく動作する。高
照度時には解像度重視の動作を行い、低照度時には感度
重視の動作を行う。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による固体撮像装置の一実施例
を図面を参照しながら説明する。（図１）は本発明の固
体撮像装置の一例を示すブロック図である。（図１）に
おいて撮像レンズ１を経た入射光が光電変換手段２に入
力されて光・電気変換を受ける。光電変換を受けた信号
はカメラプロセス部３を経て出力端４に出力される。外
部照度検出手段５にて検出された照度情報は制御手段６
に入力される。制御手段６においては照度情報に基づい
て光電変換手段駆動装置を制御する制御信号を作成する
。前記光電変換手段２の各画素の電荷加算動作および電
荷読みだし動作を制御する。低照度時においては画素間
の電荷を加算し、中間照度時においては加算する画素に
蓄積された電荷の一部を所定の時間に渡って除去した後
に加算される画素の電荷と加算し、高照度時においては
加算を行わない様に駆動する。
を図面を参照しながら説明する。（図１）は本発明の固
体撮像装置の一例を示すブロック図である。（図１）に
おいて撮像レンズ１を経た入射光が光電変換手段２に入
力されて光・電気変換を受ける。光電変換を受けた信号
はカメラプロセス部３を経て出力端４に出力される。外
部照度検出手段５にて検出された照度情報は制御手段６
に入力される。制御手段６においては照度情報に基づい
て光電変換手段駆動装置を制御する制御信号を作成する
。前記光電変換手段２の各画素の電荷加算動作および電
荷読みだし動作を制御する。低照度時においては画素間
の電荷を加算し、中間照度時においては加算する画素に
蓄積された電荷の一部を所定の時間に渡って除去した後
に加算される画素の電荷と加算し、高照度時においては
加算を行わない様に駆動する。
【００１２】（図２）は本発明の固体撮像装置の光電変
換手段の駆動方法を示すブロック図である。（図２）に
おいて低照度時においては第１の画素１０と第２の画素
１１の電荷が垂直転送手段１３に読み出されて加算され
、第１ラインの信号となる。この結果、垂直解像度が劣
化するが感度は向上する。次のラインは第３の画素１２
以下を同様に使用する。垂直転送手段１３の電荷は蓄積
手段１５に転送され、水平転送手段１６にて水平転送さ
れ出力端１７に出力される。垂直転送手段１３の不要な
電荷は電荷掃き出し手段１４に排出される。高照度時に
おいては第１の電荷６０のみの電荷にて第１ラインを構
成し垂直解像度を高く保つ。中照度時においては垂直転
送手段１３で加算する前に予め第２の画素１１に蓄積さ
れた電荷を垂直転送手段１３に転送し電荷掃き出し手段
１４に排出する。一部の電荷を転送した後に更に第２の
画素１１に蓄積された少量の電荷と第１の画素１０に初
めから蓄積されていた電荷を加算して第１ラインの信号
として使用する。
換手段の駆動方法を示すブロック図である。（図２）に
おいて低照度時においては第１の画素１０と第２の画素
１１の電荷が垂直転送手段１３に読み出されて加算され
、第１ラインの信号となる。この結果、垂直解像度が劣
化するが感度は向上する。次のラインは第３の画素１２
以下を同様に使用する。垂直転送手段１３の電荷は蓄積
手段１５に転送され、水平転送手段１６にて水平転送さ
れ出力端１７に出力される。垂直転送手段１３の不要な
電荷は電荷掃き出し手段１４に排出される。高照度時に
おいては第１の電荷６０のみの電荷にて第１ラインを構
成し垂直解像度を高く保つ。中照度時においては垂直転
送手段１３で加算する前に予め第２の画素１１に蓄積さ
れた電荷を垂直転送手段１３に転送し電荷掃き出し手段
１４に排出する。一部の電荷を転送した後に更に第２の
画素１１に蓄積された少量の電荷と第１の画素１０に初
めから蓄積されていた電荷を加算して第１ラインの信号
として使用する。
【００１３】（図５（ｃ））に本発明の固体撮像装置の
電荷加算手法を示している。（図６）は本発明の光電変
換手段の動作を示した時間軸図である。（図６（ａ））
は垂直同期信号を示す。（図６（ｂ））は垂直転送手段
１３の信号転送パルス、（図６（ｃ））は第２の画素１
１の読みだしパルス、（図６（ｄ））は第１の画素１０
の読みだしパルスを示す。（図６（ｃ））に示すように
第２の画素１１の読みだしパルスは１垂直同期期間内に
Ｘ１のタイミングとＸ２のタイミングの２回発生してお
り間隔Ｘで規定される期間に第２の画素１１に蓄積され
た電荷が第１の画素１０の電荷と加算される。従ってＸ
を制御する事によって照度変化に応じて感度重視動作と
垂直解像度重視動作を連続的に変化させる事が出来る。
電荷加算手法を示している。（図６）は本発明の光電変
換手段の動作を示した時間軸図である。（図６（ａ））
は垂直同期信号を示す。（図６（ｂ））は垂直転送手段
１３の信号転送パルス、（図６（ｃ））は第２の画素１
１の読みだしパルス、（図６（ｄ））は第１の画素１０
の読みだしパルスを示す。（図６（ｃ））に示すように
第２の画素１１の読みだしパルスは１垂直同期期間内に
Ｘ１のタイミングとＸ２のタイミングの２回発生してお
り間隔Ｘで規定される期間に第２の画素１１に蓄積され
た電荷が第１の画素１０の電荷と加算される。従ってＸ
を制御する事によって照度変化に応じて感度重視動作と
垂直解像度重視動作を連続的に変化させる事が出来る。
【００１４】（図８）は本発明の光電変換手段における
外部照度と出力レベルの関係を示した入出力関係図であ
る。（図８）において外部照度Ｓ２にて出力レベルがＹ
３であり外部照度Ｓ１にて出力レベルＹ２であるとする
。Ｓ１以下は低照度動作であり２画素間の電荷を全て加
算する。Ｓ２以上は高照度動作であり第１の画素のみを
信号として使用する。Ｓ１とＳ２の間は適宜第２の画素
の電荷を除去して出力信号がＹ２からＹ３に渡って連続
的に変化させる事ができる。
外部照度と出力レベルの関係を示した入出力関係図であ
る。（図８）において外部照度Ｓ２にて出力レベルがＹ
３であり外部照度Ｓ１にて出力レベルＹ２であるとする
。Ｓ１以下は低照度動作であり２画素間の電荷を全て加
算する。Ｓ２以上は高照度動作であり第１の画素のみを
信号として使用する。Ｓ１とＳ２の間は適宜第２の画素
の電荷を除去して出力信号がＹ２からＹ３に渡って連続
的に変化させる事ができる。
【００１５】なお、本発明においては隣接２画素間の電
荷加算について説明したが隣接しない２画素間で電荷加
算を行っても良い。また更に３画素以上の間で電荷加算
を行っても良い。また、本発明においては垂直方向の画
素間での電荷加算について説明したが、水平方向の画素
間での電荷加算を行っても良い。また本発明においては
電荷蓄積部を有する光電変換手段につて説明したが電荷
蓄積部を有しない一般の光電変換手段に対して適用して
も差し支えない。
荷加算について説明したが隣接しない２画素間で電荷加
算を行っても良い。また更に３画素以上の間で電荷加算
を行っても良い。また、本発明においては垂直方向の画
素間での電荷加算について説明したが、水平方向の画素
間での電荷加算を行っても良い。また本発明においては
電荷蓄積部を有する光電変換手段につて説明したが電荷
蓄積部を有しない一般の光電変換手段に対して適用して
も差し支えない。
【００１６】
【発明の効果】本発明の固体撮像装置の駆動方法によれ
ば広い照度条件において良好な撮像特性を得ることが出
来る。すなわち高照度時には高い解像度が得られ低照度
時には高い感度が得られ、しかも照度変化時の駆動方法
切り替えにおける違和感が無い。また高照度時、低照度
時の何れにおいても動解像度は変化しない。本発明の固
体撮像装置の駆動方法は補色フィルタを使用した場合に
比べて感度の低い原色フィルタによる撮像方式において
感度低下を補償するために効果高い。従って本発明の固
体撮像装置の駆動方法は広い照度範囲で使用する可能性
の高い民生用撮像装置においては特に有効である。
ば広い照度条件において良好な撮像特性を得ることが出
来る。すなわち高照度時には高い解像度が得られ低照度
時には高い感度が得られ、しかも照度変化時の駆動方法
切り替えにおける違和感が無い。また高照度時、低照度
時の何れにおいても動解像度は変化しない。本発明の固
体撮像装置の駆動方法は補色フィルタを使用した場合に
比べて感度の低い原色フィルタによる撮像方式において
感度低下を補償するために効果高い。従って本発明の固
体撮像装置の駆動方法は広い照度範囲で使用する可能性
の高い民生用撮像装置においては特に有効である。
【図１】本発明の固体撮像装置の一例を示すブロック図
【図２】本発明の固体撮像装置の光電変換手段の駆動方
法を示すブロック図
法を示すブロック図
【図３】従来の固体撮像装置のブロック図
【図４】従来
の固体撮像装置の光電変換手段の駆動方法を示すブロッ
ク図
の固体撮像装置の光電変換手段の駆動方法を示すブロッ
ク図
【図５】従来の固体撮像装置と本発明の固体撮像装置に
おける電荷取扱いを示したブロック図
おける電荷取扱いを示したブロック図
【図６】本発明の光電変換手段の動作を示した時間軸図
【図７】従来の光電変換手段における外部照度と出力レ
ベルの関係を示した入出力関係図
ベルの関係を示した入出力関係図
【図８】本発明の光電変換手段における外部照度と出力
レベルの関係を示した入出力関係図
レベルの関係を示した入出力関係図
１ 撮像レンズ
２ 光電変換手段
３ カメラプロセス部
４ 出力端
５ 外部照度検出手段
６ 制御手段
７ 光電変換手段駆動装置
Claims (2)
- 【請求項１】 撮像レンズを経た入射光が光電変換手
段に入力されて光・電気変換を受けカメラプロセス部を
経て出力端に出力され、外部照度検出手段にて検出され
た照度情報が制御手段に入力され、照度情報に基づいて
前記制御手段にて作成された制御情報が光電変換手段駆
動装置に入力され、前記光電変換手段駆動装置は制御情
報に従って前記光電変換手段の電荷加算動作および電荷
読みだし動作を制御することを特徴とした固体撮像装置
。 - 【請求項２】 低照度時においては画素間の電荷を加
算し、中間照度時においては加算する画素に蓄積された
電荷の一部を所定の時間に渡って除去した後に加算され
る画素の電荷と加算し、高照度時においては加算を行わ
ない様に駆動することを特徴とした固体撮像装置の駆動
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066273A JP2734795B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066273A JP2734795B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302287A true JPH04302287A (ja) | 1992-10-26 |
| JP2734795B2 JP2734795B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=13311073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3066273A Expired - Fee Related JP2734795B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734795B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59196666A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-08 | Asahi Optical Co Ltd | 蓄積型光電変換器の蓄積時間制御方法および装置 |
| JPS6074878A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Canon Inc | 光電変換器の蓄積時間補正装置 |
| JPH01106678A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像素子 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3066273A patent/JP2734795B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59196666A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-08 | Asahi Optical Co Ltd | 蓄積型光電変換器の蓄積時間制御方法および装置 |
| JPS6074878A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Canon Inc | 光電変換器の蓄積時間補正装置 |
| JPH01106678A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734795B2 (ja) | 1998-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |