JPH0437627B2 - - Google Patents
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- JPH0437627B2 JPH0437627B2 JP57225628A JP22562882A JPH0437627B2 JP H0437627 B2 JPH0437627 B2 JP H0437627B2 JP 57225628 A JP57225628 A JP 57225628A JP 22562882 A JP22562882 A JP 22562882A JP H0437627 B2 JPH0437627 B2 JP H0437627B2
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- imaging
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
- H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
- H04N3/155—Control of the image-sensor operation, e.g. image processing within the image-sensor
- H04N3/1568—Control of the image-sensor operation, e.g. image processing within the image-sensor for disturbance correction or prevention within the image-sensor, e.g. biasing, blooming, smearing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/72—Combination of two or more compensation controls
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は固体撮像素子を用いた撮像装置に関す
る。
る。
（従来技術）
近年、ビデオカメラとVTRを小型化した、所
謂ポータブルビデオの開発が盛んであるが、将来
的にはさらに一歩進んだ形態であるビデオカメラ
とVTRを一体化した８mmビデオが有力である。
謂ポータブルビデオの開発が盛んであるが、将来
的にはさらに一歩進んだ形態であるビデオカメラ
とVTRを一体化した８mmビデオが有力である。
このような電子機器の小型化は特に半導体技術
に大きく依存している。前述のビデオカメラの光
電変換部もこの様な半導体技術の進歩により撮像
管から固体撮像素子に置き変わろうとしている。
現在この固体撮像素子は撮像管に比べて多くの特
徴を有している。
に大きく依存している。前述のビデオカメラの光
電変換部もこの様な半導体技術の進歩により撮像
管から固体撮像素子に置き変わろうとしている。
現在この固体撮像素子は撮像管に比べて多くの特
徴を有している。
即ち、固体デバイスであるがゆえに小型、低消
費電力、量産性、焼付けがない等の特徴をもつ。
費電力、量産性、焼付けがない等の特徴をもつ。
この様に多くの特徴を持つ固体撮像素子の技術
確立と、超小型の磁気記録装置の開発により、従
来の銀塩フイルムを記録媒体とする銀塩写真技術
は現像処理を必要としない磁気写真或は電子式写
真技術にその足元をおびやかされつつある。
確立と、超小型の磁気記録装置の開発により、従
来の銀塩フイルムを記録媒体とする銀塩写真技術
は現像処理を必要としない磁気写真或は電子式写
真技術にその足元をおびやかされつつある。
現在のVTRの主な利用法であるVTRに動画像
を記録し、TVにデイスプレイするのを主目的と
するものをムービービデオと呼び、記録装置に静
止画像を記録し、その記録信号をTVにデイスプ
レイしたり、あるいはプリンタによりプリントす
るのを主目的とするものをスチルビデオと呼べ
ば、ムービービデオ、スチルビデオの両方とも、
その信号形態はTV信号形態に信号変換されるの
で相方に大差はない。
を記録し、TVにデイスプレイするのを主目的と
するものをムービービデオと呼び、記録装置に静
止画像を記録し、その記録信号をTVにデイスプ
レイしたり、あるいはプリンタによりプリントす
るのを主目的とするものをスチルビデオと呼べ
ば、ムービービデオ、スチルビデオの両方とも、
その信号形態はTV信号形態に信号変換されるの
で相方に大差はない。
しかしムービービデオは被写体を連続的に撮影
するのが一般的であるが、スチルビデオは一般の
写真機と同様に瞬間的に被写体像を撮影するもの
であるから、アイリス、シヤツタ、AGC、ホワ
イトバランス等の応答性はかなり異なつた動作に
する必要があり、加えて固体撮像素子の駆動方法
も異なる事になり、現在の光学系−信号処理系だ
けでは両方に使用する事はできないと言う問題点
がある。
するのが一般的であるが、スチルビデオは一般の
写真機と同様に瞬間的に被写体像を撮影するもの
であるから、アイリス、シヤツタ、AGC、ホワ
イトバランス等の応答性はかなり異なつた動作に
する必要があり、加えて固体撮像素子の駆動方法
も異なる事になり、現在の光学系−信号処理系だ
けでは両方に使用する事はできないと言う問題点
がある。
カメラ部をムービー用とスチル用とも兼用した
場合に、特に問題化するのが固体撮像素子の電荷
蓄積法との読出し方法である。固体撮像素子には
MOS型やインタラインタイプCCD（IL−CCD）、
フレームトランスフアタイプCCD（FT−CCD）
などがあるが、ここではデバイスの基本構造はあ
まり関係ないのでFT−CCDを例にとり説明す
る。
場合に、特に問題化するのが固体撮像素子の電荷
蓄積法との読出し方法である。固体撮像素子には
MOS型やインタラインタイプCCD（IL−CCD）、
フレームトランスフアタイプCCD（FT−CCD）
などがあるが、ここではデバイスの基本構造はあ
まり関係ないのでFT−CCDを例にとり説明す
る。
FT−CCDは、第１図に示すように被写体像の
光を電荷に変換する複数の光電変換セルより成る
撮像部１と撮像部からの信号電荷を一時的に蓄積
するメモリー部２と、メモリー部からの信号電荷
をTV同期信号にタイミングを一致させて読出す
水平シフトレジスタ部３、そして水平シフトレジ
スタ部３からの信号電荷を増幅し、信号電圧とし
て出力するオンチツプアンプ部４とから成つてい
る。又、φPI，φPSは夫々撮像部１、メモリー部２
に於ける垂直転送パルス、φSは水平シフトレジス
タ部３に於ける水平シフトパルスである。
光を電荷に変換する複数の光電変換セルより成る
撮像部１と撮像部からの信号電荷を一時的に蓄積
するメモリー部２と、メモリー部からの信号電荷
をTV同期信号にタイミングを一致させて読出す
水平シフトレジスタ部３、そして水平シフトレジ
スタ部３からの信号電荷を増幅し、信号電圧とし
て出力するオンチツプアンプ部４とから成つてい
る。又、φPI，φPSは夫々撮像部１、メモリー部２
に於ける垂直転送パルス、φSは水平シフトレジス
タ部３に於ける水平シフトパルスである。
この様なFT−CCDをムービーカメラとして利
用する時は、撮像部で１フイールド期間、前述の
様に光電変換を行い、この光電変換された信号電
荷を垂直ブランキング期間に数ＭHzの垂直電送パ
ルスでメモリー部に移す。そしてメモリー部の信
号電荷を次のフイールド期間に１水平走査毎に水
平ブランキング期間に水平シフトレジスタ部に転
送し、次段のオンチツプアンプからCCD信号と
して読出す。その間、撮像部は光電変換状態にあ
る。つまり、１フイールド毎に光電変換、垂直転
送が繰返し成され、連続的な映像信号が得られる
ことになる。
用する時は、撮像部で１フイールド期間、前述の
様に光電変換を行い、この光電変換された信号電
荷を垂直ブランキング期間に数ＭHzの垂直電送パ
ルスでメモリー部に移す。そしてメモリー部の信
号電荷を次のフイールド期間に１水平走査毎に水
平ブランキング期間に水平シフトレジスタ部に転
送し、次段のオンチツプアンプからCCD信号と
して読出す。その間、撮像部は光電変換状態にあ
る。つまり、１フイールド毎に光電変換、垂直転
送が繰返し成され、連続的な映像信号が得られる
ことになる。
この場合第１のフイールドと第２のフイールド
とはテレビジヨン受像機に於てインターレース走
査されるから、両フイールドの情報は光電変換時
に互いにインターレースした関係で形成されなけ
ればならない。仮に撮像部１がTV受像機の走査
線数の２倍の数の垂直画素を有していれば前述の
ような問題は起きないが、この様な画素数のイメ
ージセンサを限られたスペース内に集積化して製
造する事は極めて困難である。
とはテレビジヨン受像機に於てインターレース走
査されるから、両フイールドの情報は光電変換時
に互いにインターレースした関係で形成されなけ
ればならない。仮に撮像部１がTV受像機の走査
線数の２倍の数の垂直画素を有していれば前述の
ような問題は起きないが、この様な画素数のイメ
ージセンサを限られたスペース内に集積化して製
造する事は極めて困難である。
従つてUSP3801884に示される如く、撮像部１
の垂直転送電極に印加する電圧レベルを、各フイ
ールド毎に切換える事によりポテンシヤルウエル
の位置を各フイールド毎に垂直方向にシフトする
方法が考えられている。
の垂直転送電極に印加する電圧レベルを、各フイ
ールド毎に切換える事によりポテンシヤルウエル
の位置を各フイールド毎に垂直方向にシフトする
方法が考えられている。
このようにすれば撮像部内の電荷番号はフイー
ルド毎に異なるライン下に並んだポテンシヤルウ
エルに蓄積されるからたとえ撮像部の垂直方向画
素数が１フイールド分しかなくてもインターレー
スした２フイールドの信号を夫々得る事ができ
る。
ルド毎に異なるライン下に並んだポテンシヤルウ
エルに蓄積されるからたとえ撮像部の垂直方向画
素数が１フイールド分しかなくてもインターレー
スした２フイールドの信号を夫々得る事ができ
る。
しかし、このように構成した場合各フイールド
毎に暗電流ノイズのレベルが異なつてしまうとい
う問題が起きる。
毎に暗電流ノイズのレベルが異なつてしまうとい
う問題が起きる。
これについて説明すると、一般にカメラの感度
は撮像素子の結晶欠陥に関係した暗電流に大きく
影響される。このような固体撮像素子の暗電流レ
ベルと駆動パルスレベルとの関係を第２図に示
す。図中縦軸は暗電流の出力電圧、横軸は駆動パ
ルス電圧である。この様に暗電流には、駆動パル
ス電圧に依存しない一定暗電流成分からなるバル
クノイズと、駆動パルス電圧の増加に伴つて増大
するサーフイスノイズとが含まれている。
は撮像素子の結晶欠陥に関係した暗電流に大きく
影響される。このような固体撮像素子の暗電流レ
ベルと駆動パルスレベルとの関係を第２図に示
す。図中縦軸は暗電流の出力電圧、横軸は駆動パ
ルス電圧である。この様に暗電流には、駆動パル
ス電圧に依存しない一定暗電流成分からなるバル
クノイズと、駆動パルス電圧の増加に伴つて増大
するサーフイスノイズとが含まれている。
ところで従来固体撮像素子をムービービデオモ
ードで駆動する場合、前述の如く画像のインター
レースの為に撮像デバイスに対して第３図の様な
駆動パルスが供給されていた。図においてφPIの
T2（T2′）は、撮像部における電荷蓄積期間を示
し、φPSのT2（T2′）はメモリー部から水平読出し
部への電荷転送期間を示している。T1（T1′）の
期間は撮像部に蓄積された情報電荷をメモリー部
へ高速転送する期間である。第３図に於てT2期
間に蓄積された電荷が奇数フイールドの信号に対
応し、T2′期間に蓄積される電荷が偶数フイール
ド信号に対応するものとすれば、偶数フイールド
の信号は駆動パルス電圧がVHと高いために、第
２図から明らかな様に暗電流ノイズが奇数フイー
ルドの信号よりも非常に大きくなるという欠点が
ある。従つて各フイールド毎に信号のＳ／Ｎが変
化してしまいフリツカーが発生する。
ードで駆動する場合、前述の如く画像のインター
レースの為に撮像デバイスに対して第３図の様な
駆動パルスが供給されていた。図においてφPIの
T2（T2′）は、撮像部における電荷蓄積期間を示
し、φPSのT2（T2′）はメモリー部から水平読出し
部への電荷転送期間を示している。T1（T1′）の
期間は撮像部に蓄積された情報電荷をメモリー部
へ高速転送する期間である。第３図に於てT2期
間に蓄積された電荷が奇数フイールドの信号に対
応し、T2′期間に蓄積される電荷が偶数フイール
ド信号に対応するものとすれば、偶数フイールド
の信号は駆動パルス電圧がVHと高いために、第
２図から明らかな様に暗電流ノイズが奇数フイー
ルドの信号よりも非常に大きくなるという欠点が
ある。従つて各フイールド毎に信号のＳ／Ｎが変
化してしまいフリツカーが発生する。
（目的）
本発明はこの様な問題を解決し得る。しかもム
ービーとスチルとに共用できる撮像装置を提供す
る事を目的としている。
ービーとスチルとに共用できる撮像装置を提供す
る事を目的としている。
又、ムービーモードに於てはフイールド毎に暗
電流ノイズが変化せず、又スチルモードに於ては
暗電流ノイズの少ない撮像装置を提供する事を目
的としている。
電流ノイズが変化せず、又スチルモードに於ては
暗電流ノイズの少ない撮像装置を提供する事を目
的としている。
（実施例）
以下実施例にもとずき本発明を説明する。第４
図はFT−CCDを利用した本発明に係る撮像装置
の構成図を示す。第４図中CCD１００は第１図
に示す構造のFT−CCDであり、撮像部は例えば
水平約570素子、垂直約245素子から成る。その動
作の説明は前に述べているのでここでは省略す
る。同期信号発生器３０はCCD１００を駆動す
るための第５図〜第７図に示すようなタイミング
のパルスを発生し、このパルスはドライバー２０
により第５図〜第７図に示すようなレベルの適正
な駆動電位に変換されて、CCD１００を駆動す
る。CCD１００の光入射光路中にはアイリス・
シヤツタ４０が設けてあり、このアイリス・シヤ
ツタ４０はAE制御部６の制御パルスによりCCD
１００の出力信号１Ａが標準動作信号レベルにな
る様に入射光をコントロールする。
図はFT−CCDを利用した本発明に係る撮像装置
の構成図を示す。第４図中CCD１００は第１図
に示す構造のFT−CCDであり、撮像部は例えば
水平約570素子、垂直約245素子から成る。その動
作の説明は前に述べているのでここでは省略す
る。同期信号発生器３０はCCD１００を駆動す
るための第５図〜第７図に示すようなタイミング
のパルスを発生し、このパルスはドライバー２０
により第５図〜第７図に示すようなレベルの適正
な駆動電位に変換されて、CCD１００を駆動す
る。CCD１００の光入射光路中にはアイリス・
シヤツタ４０が設けてあり、このアイリス・シヤ
ツタ４０はAE制御部６の制御パルスによりCCD
１００の出力信号１Ａが標準動作信号レベルにな
る様に入射光をコントロールする。
AE制御部６はCCD１００の出力信号レベルを
適当な視野に相当する部分で平均化し、そしてア
イリス・シヤツタ４０の動作を決定するよう動作
する。この場合、アイリスが開放になつても信号
１Ａの振幅が不足する場合はAGC回路７が、AE
制御部６の制御電圧に応じて信号１Ａの増幅度を
可変的にコントロールする。
適当な視野に相当する部分で平均化し、そしてア
イリス・シヤツタ４０の動作を決定するよう動作
する。この場合、アイリスが開放になつても信号
１Ａの振幅が不足する場合はAGC回路７が、AE
制御部６の制御電圧に応じて信号１Ａの増幅度を
可変的にコントロールする。
AGC７により適当な信号レベルにコントロー
ルされたCCD信号は次段のプロセス回路やエン
コーダ回路より構成される信号処理回路８で磁気
デイスクや磁気テープに記録するための変調を受
ける。ヘツド９は記録ヘツドであり、記録機構１
０はモータを中心とする磁気記録装置から成立つ
ている。回転制御部１１は同期信号発生器３０か
らの制御パルスにより後述するムービーモード、
スチイールモードに適合する変調信号を記録すべ
く記録機構にあるモータを速度・位相制御を行
う。
ルされたCCD信号は次段のプロセス回路やエン
コーダ回路より構成される信号処理回路８で磁気
デイスクや磁気テープに記録するための変調を受
ける。ヘツド９は記録ヘツドであり、記録機構１
０はモータを中心とする磁気記録装置から成立つ
ている。回転制御部１１は同期信号発生器３０か
らの制御パルスにより後述するムービーモード、
スチイールモードに適合する変調信号を記録すべ
く記録機構にあるモータを速度・位相制御を行
う。
モード切替回路５０は本発明の主要部分をなし
ていて、今、モード切替回路５０がムービモード
になるとモード切替回路５０からはＬレベルの電
圧が出力され、このＬレベル電圧により同期信号
発生器３０はムービーモードの制御パルスを発生
する。即ち記録スイツチ（図示していない）が
ON状態になると、電源が各機構部・各回路に通
電し、記録を開始する。この場合ムービーモード
は連続記録であるので、アイリス４０、AGC７
を制御する為のAE制御部６は適当な時定数をも
つてフイードバツク制御を行う。
ていて、今、モード切替回路５０がムービモード
になるとモード切替回路５０からはＬレベルの電
圧が出力され、このＬレベル電圧により同期信号
発生器３０はムービーモードの制御パルスを発生
する。即ち記録スイツチ（図示していない）が
ON状態になると、電源が各機構部・各回路に通
電し、記録を開始する。この場合ムービーモード
は連続記録であるので、アイリス４０、AGC７
を制御する為のAE制御部６は適当な時定数をも
つてフイードバツク制御を行う。
この状態でモード切替回路５０をステイールモ
ードにすると、モード切替回路５０からはＨレベ
ルの電圧が出力され、このＨレベル電圧により同
期信号発生器３０はステイールモードの制御パル
スを発生し、AE制御部６、記録機構１０をステ
イールモードに内部切替を行う。この内部切替に
より記録スイツチのON−OFFで“電子写真”を
記録可能とする。
ードにすると、モード切替回路５０からはＨレベ
ルの電圧が出力され、このＨレベル電圧により同
期信号発生器３０はステイールモードの制御パル
スを発生し、AE制御部６、記録機構１０をステ
イールモードに内部切替を行う。この内部切替に
より記録スイツチのON−OFFで“電子写真”を
記録可能とする。
この時AE制御部６は最初の数フイールドで適
正露出値を演算し、演算が終了した次のフイール
ドにおいて、アイリス・シヤツタ４０はその指示
された絞りとシヤツタスピードになされ、AGC
７は１フイード期間ある一定のゲイン状態に保持
されることになり、これらの結果に基づく映像信
号は記録媒体に記録される。以上の説明は該固体
撮像装置がムービーモード、ステイールモード相
方に対応できる磁気記録部を備えている場合であ
るが、該固体撮像装置を一般の銀塩フイルム用カ
メラなみの形状にすると、ムービーモードの記録
時間は短かくなつてしまう。ムービーモードで長
時間の撮影を行う場合は第２図のブロツク１００
Ｂの部分を共通とする通常のビデオカメラを構成
し、次段以後をヘリカルスキヤンタイプの超小型
VTRとすれば良い。
正露出値を演算し、演算が終了した次のフイール
ドにおいて、アイリス・シヤツタ４０はその指示
された絞りとシヤツタスピードになされ、AGC
７は１フイード期間ある一定のゲイン状態に保持
されることになり、これらの結果に基づく映像信
号は記録媒体に記録される。以上の説明は該固体
撮像装置がムービーモード、ステイールモード相
方に対応できる磁気記録部を備えている場合であ
るが、該固体撮像装置を一般の銀塩フイルム用カ
メラなみの形状にすると、ムービーモードの記録
時間は短かくなつてしまう。ムービーモードで長
時間の撮影を行う場合は第２図のブロツク１００
Ｂの部分を共通とする通常のビデオカメラを構成
し、次段以後をヘリカルスキヤンタイプの超小型
VTRとすれば良い。
又、本発明の実施例では
スチイールモード時とムービーモード時におけ
る駆動パルスφPIの電荷蓄積電圧を異なる様に印
加する事により暗電流ノイズを改善している。即
ちムービーモードでは第５図の駆動パルスがドラ
イバー２より供給され、スチイールモードでは第
６図の駆動パルスがドライバー２より供給され
る。これはスチイールモードではワンシヨツト撮
影であるから、駆動パルスφPIを第５図の電圧レ
ベルVINTや、第３図の（T2′期間）電圧レベルVH
とする必要はないからである。
る駆動パルスφPIの電荷蓄積電圧を異なる様に印
加する事により暗電流ノイズを改善している。即
ちムービーモードでは第５図の駆動パルスがドラ
イバー２より供給され、スチイールモードでは第
６図の駆動パルスがドライバー２より供給され
る。これはスチイールモードではワンシヨツト撮
影であるから、駆動パルスφPIを第５図の電圧レ
ベルVINTや、第３図の（T2′期間）電圧レベルVH
とする必要はないからである。
従つてスチイールモードにおいては第６図のよ
うな駆動パルスにする事により暗電流ノイズを少
ない高画質の画像が得られる事になる。即ちスチ
イールモードでは蓄積期間中の転送電極に対する
バイアス電圧はVLレベルに保たれるので暗電流
ノイズは最小限に抑えられる。一方、ムービーモ
ードでも蓄積期間中に前記バイアス電圧をVHと
するとその分暗電流ノイズが増えるから第５図に
示す如く、撮像部での電荷蓄積電圧をVHとVLの
ほぼ中間電圧VINTにすることにより、奇数・偶数
フイールド信号相方に含まれる暗電流ノイズをほ
ぼ均等にし、奇数・偶数フイールド間の暗電流ノ
イズのアンバランス性を改善し画質を向上させて
いる。
うな駆動パルスにする事により暗電流ノイズを少
ない高画質の画像が得られる事になる。即ちスチ
イールモードでは蓄積期間中の転送電極に対する
バイアス電圧はVLレベルに保たれるので暗電流
ノイズは最小限に抑えられる。一方、ムービーモ
ードでも蓄積期間中に前記バイアス電圧をVHと
するとその分暗電流ノイズが増えるから第５図に
示す如く、撮像部での電荷蓄積電圧をVHとVLの
ほぼ中間電圧VINTにすることにより、奇数・偶数
フイールド信号相方に含まれる暗電流ノイズをほ
ぼ均等にし、奇数・偶数フイールド間の暗電流ノ
イズのアンバランス性を改善し画質を向上させて
いる。
この場合のインターレースは第６図に示す様に
撮像部に蓄積された電荷をイメージ部へ高速転送
する際に、図示の様に転送パルスの極性をT1と
T1′とで位相を180°ずらす事によつて達成する事
ができる。即ち、電圧VINT状態では１画素を構成
する２つのポテンシヤルウエルの両方に均等に電
荷が蓄積されるので見かけ上垂直画素数が２倍に
なる。
撮像部に蓄積された電荷をイメージ部へ高速転送
する際に、図示の様に転送パルスの極性をT1と
T1′とで位相を180°ずらす事によつて達成する事
ができる。即ち、電圧VINT状態では１画素を構成
する２つのポテンシヤルウエルの両方に均等に電
荷が蓄積されるので見かけ上垂直画素数が２倍に
なる。
そしてこの状態に於て蓄積された電荷はメモリ
ー部への転送パルスを供給する事によつて一方の
ウエルに於て加算されるのでこの転送パルスの位
相を奇数フイールドと偶数フイールドとで反転さ
せれば加算されるべき２つのウエルの組み合わせ
が変わり、実質的にインターレースされた電荷情
報が得られる事になる。
ー部への転送パルスを供給する事によつて一方の
ウエルに於て加算されるのでこの転送パルスの位
相を奇数フイールドと偶数フイールドとで反転さ
せれば加算されるべき２つのウエルの組み合わせ
が変わり、実質的にインターレースされた電荷情
報が得られる事になる。
尚、第８図はこのような本発明のポテンシヤル
ウエルの形成法を説明する為の模式図である。
ウエルの形成法を説明する為の模式図である。
図中９０は１相駆動法の場合の転送電極であつ
てクロツクパルスφPIが印加される。
てクロツクパルスφPIが印加される。
又、本実施例では一相駆動としている為VB、
VW領域にはVirtual Electrodeが形成されてい
る。又、予めイオン注入等によりVB、VW領域
には図のようなポテンシヤルの段階が形成されて
おり、この領域のポテンシヤルは常に一定となつ
ている。CB、CW領域にもやはりイオン注入等
によりポテンシヤルのレベル差が付与されてい
る。
VW領域にはVirtual Electrodeが形成されてい
る。又、予めイオン注入等によりVB、VW領域
には図のようなポテンシヤルの段階が形成されて
おり、この領域のポテンシヤルは常に一定となつ
ている。CB、CW領域にもやはりイオン注入等
によりポテンシヤルのレベル差が付与されてい
る。
又、このCB、CW領域は電極９０に印加され
る電圧レベルに応じてそのボテンシヤルレベルが
変化し、例えば図の如くVLが印加された時には
ポテンシヤルウエル領域CWは浅くなり、逆にVH
が印加されると深くなる。
る電圧レベルに応じてそのボテンシヤルレベルが
変化し、例えば図の如くVLが印加された時には
ポテンシヤルウエル領域CWは浅くなり、逆にVH
が印加されると深くなる。
又、前記中間レベルの電圧VINTが印加されると
VB、VWのポテンシヤルレベルとCB、CWのレ
ベルは夫々略同じとなる。
VB、VWのポテンシヤルレベルとCB、CWのレ
ベルは夫々略同じとなる。
従つて、従来のものでは例えば第３図に示され
るように、奇数フイールド蓄積期間T2では電極
９０にローレベルの電圧VLが印加されるから図
中実線のような電位となり、範囲１０１〜１０３
内の電荷は夫々領域VWに蓄積される。
るように、奇数フイールド蓄積期間T2では電極
９０にローレベルの電圧VLが印加されるから図
中実線のような電位となり、範囲１０１〜１０３
内の電荷は夫々領域VWに蓄積される。
一方、第３図示の偶数フイールドの蓄積状態で
は電極９０にはVHが印加されるので範囲１０４
〜１０６の電荷は夫々領域CWに蓄積される。
は電極９０にはVHが印加されるので範囲１０４
〜１０６の電荷は夫々領域CWに蓄積される。
従つて各フイード毎に転送電極へのバイアス電
圧を切換える事により電荷の蓄積されるウエルが
シフトしインターレースが可能となる。しかし、
この場合には前述した如くフリツカーが生じる。
圧を切換える事により電荷の蓄積されるウエルが
シフトしインターレースが可能となる。しかし、
この場合には前述した如くフリツカーが生じる。
従つて本発明ではムービーモードでは奇数・偶
数フイールド共に転送電極９０には中間電圧VINT
を印加し、このようなフリツカーを防止すると共
にインターレースを行なう為には、垂直転送時の
クロツクパルスをフイールド毎に反転させる事に
より、クロツクφPIがハイレベルから始まれば各
ポテンシヤルウエルCW、VWに蓄積されていた
電荷Ａ〜Ｆは例えばＢ＋Ｃ、Ｄ＋Ｅのように加算
されてから転送され、逆にクロツクφPIがローレ
ベルから始まれば、電荷Ａ〜ＦはＡ＋Ｂ、Ｃ＋
Ｄ、Ｅ＋Ｆのように加算されてから転送される事
になりインターレース効果を得られるものであ
る。
数フイールド共に転送電極９０には中間電圧VINT
を印加し、このようなフリツカーを防止すると共
にインターレースを行なう為には、垂直転送時の
クロツクパルスをフイールド毎に反転させる事に
より、クロツクφPIがハイレベルから始まれば各
ポテンシヤルウエルCW、VWに蓄積されていた
電荷Ａ〜Ｆは例えばＢ＋Ｃ、Ｄ＋Ｅのように加算
されてから転送され、逆にクロツクφPIがローレ
ベルから始まれば、電荷Ａ〜ＦはＡ＋Ｂ、Ｃ＋
Ｄ、Ｅ＋Ｆのように加算されてから転送される事
になりインターレース効果を得られるものであ
る。
尚、以上は一相駆動方法のものについて説明し
たが本発明は二相以上の駆動方法にも適用可能で
ある事は言うまでもない。
たが本発明は二相以上の駆動方法にも適用可能で
ある事は言うまでもない。
（効果）
以上説明したようにムービーモードとステイー
ルモードのどちらかを選択する手段を設けた事に
より、本固体撮像装置はムービービデオ・ステイ
ールビデオ兼用になり、相対的に安く入手する事
が出来、さらに用途によつて使い分けが簡単に出
来る。
ルモードのどちらかを選択する手段を設けた事に
より、本固体撮像装置はムービービデオ・ステイ
ールビデオ兼用になり、相対的に安く入手する事
が出来、さらに用途によつて使い分けが簡単に出
来る。
又、フレームモードに於ては、一画素を構成す
る２つのポテンシヤルウエルのレベルを同じにし
ておき、メモリー部への転送クロツクパルスの位
相を偶数フイールドと奇数フイールドとで切換え
る事によりインターレース効果を持たせる事によ
り暗電流等のノイズレベルを各フイールド毎に均
一化すると共に、スチルモードではこの暗電流等
のノイズレベルが最小となるよう制御手段として
のモード切替回路５により切換えを制御している
ので常に最適なＳ／Ｎが得られる。従つて又、ダ
イナミツクレンジの広い高画質の画像信号を得る
事ができる。
る２つのポテンシヤルウエルのレベルを同じにし
ておき、メモリー部への転送クロツクパルスの位
相を偶数フイールドと奇数フイールドとで切換え
る事によりインターレース効果を持たせる事によ
り暗電流等のノイズレベルを各フイールド毎に均
一化すると共に、スチルモードではこの暗電流等
のノイズレベルが最小となるよう制御手段として
のモード切替回路５により切換えを制御している
ので常に最適なＳ／Ｎが得られる。従つて又、ダ
イナミツクレンジの広い高画質の画像信号を得る
事ができる。
第１図はフレーム転送型のCCDの構成図、第
２図はイメージセンサに於けるノイズ特性を示す
図、第３図は従来のイメージセンサ駆動用のパル
スの説明図、第４図は本発明の撮像装置の構成例
を示す図、第５図は本発明のムービーモードに於
けるセンサ駆動パルスのタイミング図、第６図は
本発明のスチルモードに於けるセンサ駆動パルス
のタイミング図、第７図は第５図示タイミングの
要部説明図、第８図は本発明に係るポテンシヤル
ウエルの制御方法を説明する為の模式図である。 １００……イメージセンサ、１……撮像部、２
……メモリー部、３……水平シフトレジスタ、５
０……モード切替回路。
２図はイメージセンサに於けるノイズ特性を示す
図、第３図は従来のイメージセンサ駆動用のパル
スの説明図、第４図は本発明の撮像装置の構成例
を示す図、第５図は本発明のムービーモードに於
けるセンサ駆動パルスのタイミング図、第６図は
本発明のスチルモードに於けるセンサ駆動パルス
のタイミング図、第７図は第５図示タイミングの
要部説明図、第８図は本発明に係るポテンシヤル
ウエルの制御方法を説明する為の模式図である。 １００……イメージセンサ、１……撮像部、２
……メモリー部、３……水平シフトレジスタ、５
０……モード切替回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被写体からの撮像光を光電変換する撮像部と
この撮像部からの信号電荷を一時的に記憶する記
憶部とこれら撮像部及び記憶部のポテンシヤル状
態を制御するための電極とを少なくとも備えた撮
像手段と、 上記撮像部におけるポテンシヤル状態を電荷転
送状態と電荷蓄積状態とで制御するとともに、電
荷転送時にはハイレベル電位とローレベル電位と
に交互に切り替わる単相の駆動信号を上記電極に
供給することによつて電荷を転送させるポテンシ
ヤル制御手段と、 このポテンシヤル制御手段の電荷蓄積状態にお
ける上記駆動信号の電位レベルをインタレース読
出し時とノンインタレース読出し時とで切換え制
御する制御手段とを備え、 上記制御手段は、上記インタレース読出し時に
は上記電荷蓄積状態における駆動信号を上記ハイ
レベル電位とローレベル電位との中間電位に設定
し、 ノンインタレース読出し時には上記電荷蓄積状
態における駆動信号を上記ローレベル電位に設定
することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57225628A JPS59115678A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 撮像装置 |
| US06/922,812 US4712135A (en) | 1982-12-22 | 1986-10-17 | Image pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57225628A JPS59115678A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59115678A JPS59115678A (ja) | 1984-07-04 |
| JPH0437627B2 true JPH0437627B2 (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=16832285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57225628A Granted JPS59115678A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4712135A (ja) |
| JP (1) | JPS59115678A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115475A (ja) * | 1984-07-01 | 1986-01-23 | Canon Inc | 撮像素子及び撮像装置 |
| US5737016A (en) * | 1985-11-15 | 1998-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image pickup apparatus for reducing noise |
| US5262850A (en) * | 1988-09-20 | 1993-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converting device having reduced line sensor space |
| US5262871A (en) * | 1989-11-13 | 1993-11-16 | Rutgers, The State University | Multiple resolution image sensor |
| US5734424A (en) * | 1990-08-08 | 1998-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus capable of providing moving video signal and still video signal |
| JP3315138B2 (ja) * | 1991-11-25 | 2002-08-19 | 株式会社日立製作所 | 固体撮像装置 |
| US5786852A (en) | 1994-06-20 | 1998-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up apparatus having an image sensing device including a photoelectric conversion part and a vertical transfer part |
| JP3392676B2 (ja) * | 1997-01-10 | 2003-03-31 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置 |
| US7106374B1 (en) | 1999-04-05 | 2006-09-12 | Amherst Systems, Inc. | Dynamically reconfigurable vision system |
| US6947089B1 (en) * | 1999-05-14 | 2005-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| US6995795B1 (en) * | 2000-09-12 | 2006-02-07 | Eastman Kodak Company | Method for reducing dark current |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3801884A (en) * | 1972-12-18 | 1974-04-02 | Bell Telephone Labor Inc | Charge transfer imaging devices |
| JPS5444413A (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Communication system |
| JPS54140544A (en) * | 1978-04-23 | 1979-10-31 | Canon Inc | Exposure control device for zerographic apparatus |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3932775A (en) * | 1974-07-25 | 1976-01-13 | Rca Corporation | Interlaced readout of charge stored in a charge coupled image sensing array |
| JPS5795776A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | Solid-state image pickup device |
| JPS57148478A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Canon Inc | Solid image pickup device |
| JPS5831669A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| US4499496A (en) * | 1981-09-17 | 1985-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image sensing device |
| US4481538A (en) * | 1982-09-30 | 1984-11-06 | Rca Corporation | Overcoming flicker in field-interlaced CCD imagers with three-phase clocking of the image register |
| US4631593A (en) * | 1982-12-14 | 1986-12-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Still picture recording apparatus and a solid-state image pickup device suitable for this apparatus |
| JPS59115676A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-04 | Canon Inc | 撮像装置 |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP57225628A patent/JPS59115678A/ja active Granted
-
1986
- 1986-10-17 US US06/922,812 patent/US4712135A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3801884A (en) * | 1972-12-18 | 1974-04-02 | Bell Telephone Labor Inc | Charge transfer imaging devices |
| JPS5444413A (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Communication system |
| JPS54140544A (en) * | 1978-04-23 | 1979-10-31 | Canon Inc | Exposure control device for zerographic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59115678A (ja) | 1984-07-04 |
| US4712135A (en) | 1987-12-08 |
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