JPH0557742B2 - - Google Patents

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JPH0557742B2
JPH0557742B2 JP57178072A JP17807282A JPH0557742B2 JP H0557742 B2 JPH0557742 B2 JP H0557742B2 JP 57178072 A JP57178072 A JP 57178072A JP 17807282 A JP17807282 A JP 17807282A JP H0557742 B2 JPH0557742 B2 JP H0557742B2
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Takao Kinoshita
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Publication of JPH0557742B2 publication Critical patent/JPH0557742B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は静止画撮像に適した撮像素子に関す
る。
(従来技術) 従来フレーム転送型のCCD(Charge Coupled
Device)では撮像部の縦方向のセル数はNTSC
方式の場合、走査線本数525本の約半分の245セル
からなり、またそれぞれの各セルは感光と転送の
機能をもたせている関係上、一度に蓄積できる絵
素数は245、すなわち1フイールド分であり、こ
の1フイールド分の信号電荷を読み出したあと各
セルの有効な感光領域を移動して撮像し、この1
フイールド分を次に読み出すという、インターレ
ース動作をさせて、1フレーム分の画像を得てい
た。
このような方式で静止画を撮影しようとした場
合に、被写体の動きが速い場合においては第1フ
イールドと第2フイールドとの間で画像外が異な
つてしまうという問題があつた。そこで、従来か
ら、一回の露光によつて2フイールド分の信号電
荷を発生させ、各フイールド信号を順次出力させ
るものが提案されていた。
しかしながら、従来のものにおいては、各フイ
ールド信号を取り出すための出力部が夫々設けら
れていたため、各出力部の特性の相違によつて各
フイールド信号のレベルがばらつくおそれがあつ
た。
(目的) 本発明は、上述のような事情に鑑みて成された
ものであり、上述のような信号間のばらつきの発
生を防止することができるようにした撮像素子を
提供することを目的とする。
(実施例) 以下、本発明を図面を用いて実施例と共に説明
する。第1図は、本発明の第1の実施例のフレー
ム転送型CCDの構成を示す図である。図中の1
01はフレーム転送型CCDの撮像部である。こ
の撮像部の垂直方向のセル数は例えば、NTSC方
式の場合走査線本数とほぼ等しい490本程度に設
定される。すなわち、従来のフレーム転送型
CCDの約倍のセル数を有している。撮像部10
1の水平方向のセル数は、通常、390あるいは570
程度と、カラーサブ・キヤリア周波数に対応した
数であれば良い。
第1図の撮像部101では、垂直方向にその内
の9素子、水平方向に4素子だけを配列した例を
示している。第1図中121はこの撮像部に蓄
積、転送をさせるための制御電圧パルスφ11を供
給する電極である。
第1図中103は記憶部であり、垂直方向のセ
ル数は撮像部の約1/2の245、水平方向には撮像部
101と等しいセル数が配列されている。
124は電荷信号を垂直方向に転送するための
電圧を印加する電極である。
105は本発明に係る第2の読み出し経路とし
ての水平転送レジスタであり、撮像部、記憶部の
水平方向セル数とほぼ等しいセル数よりなる一列
の電荷転送部より構成されている。
126はこの水平転送レジスタ105の電荷を
転送するためのパルス電圧φ14を印加する電極で
ある。
107は水平転送レジスタ105より転送され
た電荷を電流又は電圧出力に変換する出力手段と
してのアンプである。
又、撮像部101と記憶部103の中間に、第
2の転送レジスタ108を有している。又、この
レジスタ108と前記アンプ107の入力との間
に、第3の電荷転送レジスタ108′を有してい
る。
このレジスタ108及び108′により本発明
に係る第1の読み出し経路が形成されている。レ
ジスタ108は前記水平転送レジスタ105と同
じセル数から成つている。
尚、レジスタ108′のセル数は撮像部101
の水平方向セル数の整数倍である事が望ましく、
中でも特に撮像部101の水平方向セル数と同じ
場合が構造を簡単にするうえで望ましい。
123,127は夫々レジスタ108,10
8′内の電荷を転送する為の電圧を印加する電極
である。
電荷の転送方法には従来より単相駆動、2相駆
動、3相駆動、4相駆動方法等いくつかの方法が
あり、本発明はそのいずれをも適用できるもので
あるが、以下に説明を簡単化するため単相駆動方
法を例にとり、第1図示の構成について第2図を
用いて説明する。
なお、ここで参考とする単相駆動方法は、例え
ば、特開昭55−11394号公報に記載されているの
でくわしい動作については省略する。
第2図においてCSは水平方向のセル間の電荷
もれを防止するためのチヤネルストツプを示す。
121は前述の撮像部のポリ・シリコン電極を
示し、この電極が取りつけられた領域はシリコン
中のポテンシヤル状態の異なる領域CBと領域
CWから成つている。122は、シリコン中に仮
想電極が形成されている領域であり、シリコン中
のポテンシヤル状態の異なる領域VBおよび領域
VWから成つている。
又、垂直方向はこの領域CB,CW,VB,VW
から、1セルが構成されている。
105,108,108′は夫々第1〜第3の
転送レジスタ領域を示す。この領域には夫々ポリ
シリコン電極126,123,127が斜線をほ
どこした様にくし歯形に形成されており、このポ
リシリコン電極下にも、やはりポテンシヤル状態
の異なるCB,CW領域が設けられている。これ
らのレジスター中のVB,VW領域は撮像部の仮
想電極部122とそれぞれ同じポテンシヤルレベ
ルに設定されている。尚メモリ部の124,12
5は、それぞれ撮像部の121,122と同様に
構成されている。但し124,125に於ける電
荷蓄積容量は121,122に比べて約2倍とな
る様構成されている。尚、ADはアンチブレーミ
ングドレイン、OFDはオーバーフロードレイン、
CGはレジスタ105内の電荷をドレインOFDに
落とす為のゲートである。
第3図は、第2図に示した構成のCCDの内部
のポテンシヤル状態を示した図である。
第3図中第1,第2図と同じ符番のものは同じ
要素を示す。撮像部のポリシリコン電極121は
全て共通に接続され、電荷転送のための電圧が印
加される様になつている。又、領域CBは領域
CWよりポテンシヤル状態が高くなつている。図
における点線はポリシリコン電極121が、負電
位の大きい状態であり、実線はポリシリコン電極
121の電位が0近傍(わずかに負又は正)の状
態のポテンシヤルをそれぞれ示す。
又、第2図の仮想電極部122のポテンシヤル
は、第3図に示すごとく領域VBの方が領域VW
よりわずかにポテンシヤルが高くなつている。ま
たこの部分のポテンシヤルは電極121にかける
電圧には依存せず、常に一定に保たれている。し
かたがつて、ポリシリコン電極121に、一定の
電圧を印加すれば電荷が蓄積され、パルス状の電
圧を印加すれば電荷は転送される。
第3図中123は第2の転送レジスター108
のポリシリコン電極を示している。この電極は他
の電極とは切り離され、独立した電圧が印加され
る様になつている。又、この転送レジスタ部の内
部ポテンシヤルはそれぞれ第3図のポリシリコン
電極123の下の図の様になつている。
第3図124は記憶部のポリシリコン電極を示
している。この記憶部の内部ポテンシヤルは撮像
部と同様である。126は第1の水平転送レジス
タ105の電極を示す。構造は第2の転送レジス
タとほぼ同様であるが、ゲートCGを介してオー
バー・フロー・ドレインに隣接している。
尚、レジスター108′の内部ポテンシヤルも
転送レジスタ108と同様の構成になつている。
134はチヤネル・ストツプ部のポテンシヤル状
態を示している。以下に各転送レジスタ部におけ
る電荷の動きについて説明する。撮像部の領域
CWに蓄積された電荷は、ポリシリコン電極12
1に大きな負電位のパルス電圧を印加することに
より、第3図点線で示す如く領域CB,CWのポ
テンシヤルが上がつて転送され第2図122のポ
テンシヤルウエル領域VWに入る。このとき第2
の転送レジスタのポリシリコン電極123に、わ
ずかに負または正の電位が印加されていると、第
2図示領域CB,CWのポテンシヤルは第3図の
実線で示すポテンシヤル状態になり、撮像部の最
下行中の領域VWの電荷は、レジスタ108中の
領域CBを通じて領域CWに入る。次いで、この
電極123に負の大きい電位を印加すると、レジ
スタ108の領域CB,CWの各ポテンシヤルは
点線で示した状態となり領域CWにあつた電荷は
領域VB(点線の一定ポテンシヤルを有する)を
通じてレジスタ108の領域VW(点線の一定ポ
テンシヤルを有する)に転送される。このとき、
記憶部のポリシコン電極124にわずかに負また
は、正の電圧が印加されると、このレジスタ10
8の領域VWより記憶部の領域CB,CWのポテン
シヤルが実線の如く下がりレジスタ108の領域
VWにあつた電荷は記憶部の領域CBを介して領
域CWに転送されることになる。
この様にして、記憶部の領域CWに転送された
電荷は、記憶部のポリシリコン電極124に負電
位のパルス状の電圧を印加することにより領域
CB,CWのポテンシヤルが点線の如く上り、領
域VBを介して領域VWに転送される。よつて電
極124に駆動信号としてのパルス電圧を印加す
ることにより蓄積電荷がCW→VW→CWと順次
転送され第1の水平転送レジスタ105まで転送
され、次いで電極126及び127に同じ転送パ
ルスを同期して供給する事により第1の水平転送
レジスタ105及び第3のレジスタ108′を通
じて外部に読み出すことが可能である。
次に第2の転送レジスタを通して信号を読み出
す場合の電荷の流れについて説明する。
レジスタ108の領域VWまで転送された電荷
は、上述の動作において記憶部のポリシリコン電
極124にわずかに負または正の電位をかけて、
記憶部へ転送したわかであるが、この電極に負の
高い電圧を印加して記憶部のCB、CWのポテン
シヤルを点線の如く保持しておき、ポリシリコン
電極123,127,131に互いに同期した同
パルス状の電圧を印加して、レジスタ108,1
08′の領域CB,CWのポテンシヤルを交互に実
線及び点線の状態に移行させることによりレジス
タ108,108′の領域VWの電荷は、CB→
CW→VB→VWと先ず水平方向に転送され、次
いで第3の転送レジスタ108′を介して垂直方
向に転送されアンプ110に導びかれる。
次いで、実際のカメラとして動作させるときの
動作について、第4図を用いて説明する。
第4図aは、ビデオ・スチル・カメラとして動
作させるときの動作状態図を、第4図bは、動画
を撮影するビデオ・ムービー・カメラとして動作
させるときの状態図をそれぞれ示す。
まず、ビデオ・スチル・カメラとして動作させ
る場合について説明する。
第4図aの(S−1)の状態は、露光動作直前
に、暗電流等により蓄積されていた電荷を第2
図、第3図示のオーバー・フロー・ドレイン
OFDを通じてクリアするか、または高速でCCD
を動作させて、外部に電荷をはきだしてクリアす
るかのオール・クリアの状態を示している。
次いでシヤツタが開き、露光状態、即ち撮像部
の蓄積状態(S−2)に移る。更にその後で第2
の転送レジスター108により第1フイールドの
読出し状態(S−3)に移る。
即ち(S−2)状態に於ける所定の露光時間後
シヤツターを閉じることにより、第1図示各セル
に於ける画像信号(電荷)の蓄積を停止した後、
(S−3)状態でまず撮像部のセルの蓄積電荷を
2行ずつ垂直方向に転送する。これによつて第1
図実施例の場合(1.1)〜(1.4)に蓄積されてい
た電荷が第1のレジスター108を通して記憶部
のセル〔4.1〕〜〔4.4〕に移り、(2.1)〜(2.4)
に蓄積されていた。電荷が第2のレジスター10
8に転送される。又この時同様に、他の各行のセ
ル部に蓄積された電荷も1行ずつ転送される。こ
れにより(3.1)〜(3.4)、(4.1)〜(4.4)、(5.1

〜(5.4)、(6.1)〜(6.4)、(7.1)〜(7.4)、
(8.1)〜(8.4)、(9.1)〜(9.4)部の蓄積電荷は
それぞれ(1.1)〜(1.4)、(2.1)〜(2.4)、(3.1

〜(3.4)、(4.1)〜(4.4)、(5.1)〜(5.4)、
(6.1)〜(6.4)、(7.1)〜(7.4)部に転送され
る。
この様にして電荷が2行分転送された後、第2
の転送レジスター108に転送された電荷を電極
123及び127に読み出しパルスを同期して供
給する事によりアンプ107を介して外部に送出
される。
この後、再び撮像部のセルの蓄積電荷を2行転
送する。これにより(1.1)〜(.4)部にて転
送された電荷、即ち露光(3.1)〜(3.4)に蓄積
された電荷が水平レジスターを介して蓄積部のセ
ル〔4.4〕〜〔4.4〕に移行し、又(2.1)〜(2.4)
部に転送された電荷、即ち露光時(4.1)〜
(4.4)に蓄積された電荷が水平レジスター108
に転送される。又、この時記憶部103の各行の
セル部に転送された電荷は1行分転送される。よ
つて前回セル〔4.1〕〜〔4.4〕に転送された電
荷、即ち露光時(4.1)〜(4.4)に蓄積された電
荷はセル〔3.1〕〜〔3.4〕に転送される。この
後、再び第2のレジスター108に転送された電
荷の読出し動作が行なわれ、上述の如く水平レジ
スター108に転送された露光時(4.1)〜
(4.4)に蓄積された電荷がアンプ107を介して
シリアルに送出される。
以後、同様にして撮像部101のセルに蓄積さ
れた電荷を2行分垂直シフトすると共に、記憶部
103電荷を1行垂直シフトして撮像部から1行
分取り込み残りの1行を第2、第3のレジスター
108,108′を介して読み出す動作を繰り返
し実行することにより、第2、第3のレジスター
108,108′から露光時(2.1)〜(2.4)、
(4.1)〜(4.4)、(6.1)〜(6.4)、(8.1)〜(8.4

の偶数行にそれぞれ蓄積された電荷が順次送出さ
れる。即ち第1フイールドの読出し動作が実行さ
れる。又露光時(1.1)〜(1.4)、(3.1)〜
(3.4)、(5.1)〜(5.4)、(7.1)〜(7.4)の奇数

に蓄積された電荷がそれぞれ、蓄積部〔1.1〕〜
〔1.4〕、〔2.1〕〜〔2.4〕、〔3.1〕〜〔3.4〕、〔4.1

〜〔4.4〕に転送され記憶される。
尚、各2行の転送は標準テレビジヨン方式の水
平プランキング期間内に行なわれ、レジスタ10
8からレジスタ108′への転送は1水平走査期
間かけて行なわれる。このとき本発明の第3のレ
ジスタ108′は第2レジスタ108の水平bit数
の略整数倍に設定されているので奇数行のフイー
ルドを後で読み出す時に同期が狂いにくい。
この様にして(S−3)状態で第1フイールド
の読出し動作が実行された後、第2フイールドの
読出し状態、(S−4)状態に移行する。該(S
−4)状態においては、蓄積部の各行のセルに転
送された電荷を1行分転送した後、第1の水平レ
ジスター105に転送された電荷を第3のレジス
タ108′を介して読出すことにより、水平レジ
スターから露光時(1.1)〜(1.4)、(3.1)〜
(3.4)、(5.1)〜(5.4)、(7.1)〜(7.4)、(9.1

〜(9.4)に蓄積された電荷が順次送出され第2
フイールドの読出しを終了する。尚、本実施例で
は偶数フイールドを先に読み出し奇数フイールド
を次に読み出す様にしたが、撮像部を最初1行シ
フトして、これをレジスタ108から読み出し、
次いで撮像部を2行シフトし、1行を記憶部に写
すようにすれば奇数行を先に読み出す事もでき
る。この様に本発明によれば、同一時点に記録し
た1フレーム分の画像信号を通常のTV動作のご
とく第1フイールド、次いでインターレースされ
た第2フイールドとして読出すことが可能とな
る。この時第2転送レジスタ108は、水平転送
シフトレジスタとしても、又、パラレル・イン、
パラレル・アウトのシフトレジスタとしても動作
している。
次いで、この素子を画像の映像信号を取り出す
通常のビデオ・カメラとして動作させるときの動
作について説明する。
第4図bの(M−1)の状態は第4図aの(S
−1)の不要電荷クリア動作に相当する。但し、
この動作は必要不可欠のものではない。
この場合は、シヤツタは必要なく、蓄積と読出
しを同時にくり返す動作となる。(M−2)、(M
−2′)…は蓄積状態をそれぞれ示し、ダツシユ記
号は第2フイールド目を示している。すなわち、
(M−2)で蓄積された電荷(第1フイールド)
は、(M−3)で読出され、(M−2′)で蓄積され
た電荷(第2フイールド)は、(M−3′)でそれ
ぞれ読出されるわけである。
(M−4)の状態は、撮像部に蓄積された電荷
が、記憶部へ転送される状態を示す。
この第2の実施例に於ては、撮像部の垂直方向
のセル数が490あり、記憶部のセル数が245なので
従来のフレーム転送型CCDとは、この撮像部か
ら記憶部へ移すときの動作およびインターレース
方法が、異なつている。この動作について第1図
を用いて説明する。
まず、(M−2)状態にて露光蓄積を行なつた
後、(M−4)状態にて撮像部の蓄積電荷の記憶
部への転送が行なわれる。この時該転送動作にお
いて、まず行(1.1)、(1.2)、(1.3)、(1.4)に蓄
積された電荷が、第2のレジスタ108を通して
記憶部103の行〔4.1〕、〔4.2〕、〔4.3〕、〔4.4〕
へ転送される。次いで、(2.1)、(2.2)、(2.3)、
(2.4)の電荷も同様にして、〔4.1〕、〔4.2〕、
〔4.3〕、〔4.4〕へ転送される。
このとき記憶部へはパルス電圧は印加されず、
露光時に(1.1)〜(1.4)に蓄積された電荷を
〔4.1〕〜〔4.4〕に保持状態としておく。これに
より行〔4.1〕〜〔4.4〕には撮像部の行(1.1)〜
(1.4)及び(2.1)〜(2.4)の2列に蓄積された
電荷が加算されて蓄積されることとなる。
次いで記憶部を一行転送し、即ち〔4.1〕〜
〔4.4〕にて加算された電荷を〔3.1〕〜〔3.4〕に
転送して、再び上述の如くして撮像部の2行分、
即ち露光時の行(3.1)〜(3.4)、(4.1)〜(4.4)
に蓄積された2行分の電荷を行〔4.1〕〜〔4.4〕
に転送、加算する。この後、同様にして記憶部の
一行転送動作及び撮像部の2行分の〔4.1〕〜
〔4.4〕への転送加算動作を繰り返すことにより、
記憶部の行〔1.1〕〜〔1.4〕には行(1.1)〜
(1.4)及び(2.1)〜(2.4)の加算電荷が、行
〔2.1〕〜〔2.4〕には行(3.1)〜(3.4)及び
(4.1)〜(4.4)の加算電荷が、行〔3.1〕〜
〔3.4〕には行(5.1)〜(5.4)及び(6.1)〜
(6.4)の加算電荷が、又行〔4.1〕〜〔4.4〕には
行(7.1)〜(7.4)及び(8.1)〜(8.4)の加算
電荷がそれぞれ転送される。これらの動作が(M
−4)状態に於て行なわれる。
この後(M−2′)、(M−3)状態に移行し、新
たな露光蓄積動作が実行されると共に、上述の如
く記憶部103に一旦転送された信号は順次一行
ずつ水平レジスタ−105及びレジスタ−10
8′の一部を介して読み出される。これにより第
1フイールドの読出し動作が実行される。
この様にして第1フイールド目の読出し動作が
終了した後、(M−2′)状態に於て撮像部101
に蓄積された新たな電荷情報が、(M−4′)にて
記憶部103に転送される。尚、この場合第2フ
イールド目の読出し動作であるため、撮像部10
1からセル〔4.1〕〜〔4.4〕に転送する際にセル
を一行ずらして撮像部2列分の転送加算を行な
う。
即ち第2フイールド目はまずセル(2.1)〜
(2.4)及び(3.1)〜(3.4)の蓄積電荷、セル
(4.1)〜(4.4)及び(5.1)〜(5.4)の蓄積電
荷、セル(6.1)〜(6.4)及び(7.1)〜(7.4)
の蓄積電荷をそれぞれ行〔4.1〕〜〔4.4〕に於て
加算してから、記憶部103の各行に加算された
電荷を転送して蓄積する。この後(M−3′)によ
り、記憶部103の蓄積電荷を水平レジスタ−1
05により送出することにより第2フイールド目
の読み出し動作を終了する。この様にして、撮像
部セルを2列加算する場合に、第1回目のフイー
ルドの転送加算動作と第2回目の転送加算を一行
ずらすことにより第1回目のフイールドとインタ
ーレースされた信号を得ることが出来、ビデオカ
メラとして画像撮像を実行することが出来る。
この時は第2水平転送レジスタ108は並列入
力、並列出力のシフトレジスタとして用いられ、
水平転送は行なわない。
ところで撮像部の各セルの電荷は2行分づつ加
算されて記憶部の各セルに蓄積されるので、記憶
部の各セルの容量は撮像の各セルの容量に対して
約2倍必要となる。又、加算するセル数が多くな
ればなるほど記憶部の各セルの容量を大きくとる
必要がある。しかし、静止画専用に用いられる場
合には記憶部の容量は撮像部の容量と大略等しく
して構わない。又、本実施例では撮像部の2ライ
ンの加算を記憶部で行なつたが第2レジスタ10
8で行なつても良いし、撮像部103の最下行で
行なつても良いものである。
第5図は実施例の駆動回路の一例を示す図であ
る。
第5図に実施例のCCDの駆動回路図の一例を
示し、第6図aに静止画撮影時の第5図の各部の
タイミング図、第6図bに動画撮影時の第5図の
部のタイミング図を示す。第6図a,bのクロツ
クパルスφ11,φ12,φ12′,φ13,φ
14,φCGはレベルが高い時は電極にわずかに
正又は負の電位が印加され、レベルが低い時には
負の大きな電荷が印加されているものとする。
第5図に於いて51はスタートスイツチ、52
はワンシヨツトマルチバイブレータ、53は所定
周波数のクロツクパルスを発生するクロツク発振
器、54はカウンタ、55はカウンタのカウント
値に応じてパルスφ11,φ12,φ12′,φ
13,φ14を発生するROMで第6図a,bに
示すパルス信号を発生する様プログラムされてい
る。56はスチルS、ムービーMの切り換えスイ
ツチ、57はセツト・リセツト・フリツプフロツ
プ、58はシヤツタドライバ、59〜61,7
0,70′はCCD駆動ドライバ、62はシヤツ
タ、63はレンズである。
ROM55には第6図a,bのタイムチヤート
に示された静止画撮影時と、動画撮影時の変換テ
ーブルが内蔵されている。
つづいて第6図aにもとづいて静止画撮影時の
動作を説明する。
スタートスイツチ51が押されるとスタートパ
ルスSPが出力され、カウンタ54がクリアされ、
クロツク発振器53の出力クロツクでカウンタ5
4がカウント・アツプする。カウンタ54の出力
はROM55に入力されて、スイツチ56がS接
点に接続されている場合には、ROM55は第6
図aのタイムチヤートに従う信号を出力する。
即ち、先ず(S−1)期間に於て高速のクロツ
クφ11〜φ14を夫々供給すると共に、クリア
ゲートを開く為のハイレベルのクロツクφCGを
この間供給する事により撮像部101、記憶部1
03、レジスタ108,105内の電荷がオーバ
ー・フロー・ドレインCFDに吸収される。
次いで期間(S−2)に於てシヤツタドライバ
58が作動してその出力にハイレベル信号を出力
する間シヤツタが開き露光が行なわれる。
そしてその後例えば偶数行の読み出しが期間
(S−3)に於て行なわれる。その為に最初クロ
ツクφ11,φ12により1行分シフトすると共
に、この行の情報をそのまま記憶部の行〔4.1〕
〜〔4.4〕に蓄積する。次いでクロツクφ11,
φ12によりもう1行シフトし、この情報をレジ
スタ108に蓄積する。その後このレジスタの内
容をクロツクφ12,φ12′により読み出す。
このシーケンスを繰り返す事により偶数行の読み
出しを行なつた後、次に期間(S−4)に於て奇
数行の読み出しを記憶部から行なう。この場合の
読み出し動作は従来のフレーム・トランスフアー
型CCDの読み出し方法と同じで良いが、レジス
タ105と出力アンプ107の間にレジスタ10
8′の一部が在る点が従来と異なる。
即ち記憶部103内の各行の情報を1行シフト
する毎にレジスタ105及び108′を駆動する
異によつて順次各行を読み出すものである。
そして記憶部103の最後の行の情報が読み出
されると終了信号STPがROMより出力されてカ
ウンタ54のカウント動作を停止させる。
次に第6図bを用いてムービーモードの動作タ
イミングを説明する。
先ずスタートパルスSPが出力されるとその後
クロツクφ11,φ12により撮像101内の電
荷が1行ずつ記憶部103に転送されると共に記
憶部はクロツクφ11,φ12と同じかそれより
長い周期で駆動される。
これによつて撮像部の情報は2行ずつ加算され
て記憶部に蓄積される。この時クロツクφ11,
φ12に対するクロツクφ13の位相を例えば図
の様に設定する事により加算されるべき2行の組
み合わせがフイールド毎に切換わる様にしてい
る。
尚、以上の実施例では第1のレジスタ105と
第2のレジスタ108を共通の出力アンプを介し
て読み出す様にする為に電荷転送レジスタ10
8′を設けたが、これを、信号を直接伝達するリ
ード線としても良い。又、出力アンプは第2のレ
ジスタ108の出力の近傍に設けても良い。又、
信号出力手段としての出力アンプは入力電荷信号
を電圧信号に変換するものの他に電流信号に変換
するものなどであつても良い事は言うまでもな
い。
(効果) 上述の説明から明らかなように、本発明の実施
例によれば第1の転送レジスタと第2の転送レジ
スタの出力を共通の出力アンプ107を介して読
み出す様にしたのでたとえ変換手段としてのアン
プ107の電荷−電圧変換特性に多少のばらつき
があつても、これがスチルモードに於ける各フイ
ールド出力間の誤差となつたりする事がない。
即ち仮にレジスタ108と105の出力を夫々
別のアンプを介して読み出すものとすると、両ア
ンプの特性のバランスをとる事が極めて困難であ
る為に、各レジスタの出力が均等に得られないと
いう欠点があり、特にγ補正等を施す事によりこ
の誤差が無視し得ないものとなるおそれがある
が、本発明によれば、この様な問題を回避する事
ができる。
勿論出力アンプが1つであるから構成も簡略化
される。
又、レジスタ108と105の出力を共通のア
ンプに導びく為に電荷転送路を用いているので信
号のクロストークや減衰が小さい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のフレームトランスフ
ア型CCDの構成概略図、第2図は第1の実施例
のCCDの要部の模式図、第3図は第1図示実施
例のCCDの内部ポテンシヤル状態図、第4図a
は第1図示実施例を静止画撮影に用いた時のシー
ケンス図、第4図bは第1図示実施例を撮影に用
いた時にシーケンス図、第5図は第1図示実施例
のCCDの駆動回路図、第6図aは静止画撮影時
の第5図の各部のタイミング図、第6図bは動画
撮影時の第5図の各部のタイミング図である。 図において101は撮像部、103は蓄積部、
105は第1の水平転送シフトレジスタ、10
8,108′は夫々第2の水平転送シフトレジス
タ、53はクロツク発振器、54はカウンタ、5
5はROM、φ11,φ12,φ12′,φ13,
φ14はCCDの駆動クロツク信号を夫々示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被写体からの撮像光を電荷に変換する複数の
    受光素子を行及び列状に配置して成る受光手段
    と、 上記受光手段における第1群の受光素子からの
    電荷を読み出し可能な第1の電荷転送手段と、 上記受光手段における第2群の受光素子からの
    電荷を読み出し可能な第2の電荷転送手段と、 1回の露光によつて上記受光手段にて得られた
    上記電荷を、上記第1群の受光素子にて得られた
    電荷と、上記第2群の受光素子にて得られた電荷
    とで上記第1の電荷転送手段又は上記第2の電荷
    転送手段に選択的に分配する電荷分配手段と、 上記第2の転送手段を介して転送された電荷を
    出力する出力手段とから成り、 上記第1の電荷転送手段は上記電荷分配手段と
    上記第2の転送手段の途中との間に接続され、第
    1の電荷転送手段を介して転送される電荷は上記
    第2の転送手段の一部を介して上記出力手段に転
    送されて出力されることを特徴とする撮像素子。
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JPS524735A (en) * 1975-06-30 1977-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Electric charge transfer type image pick-up equipment
JPS548914A (en) * 1977-06-23 1979-01-23 Toshiba Corp Solidstate pick up unit

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