JPH0583635A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH0583635A JPH0583635A JP3266918A JP26691891A JPH0583635A JP H0583635 A JPH0583635 A JP H0583635A JP 3266918 A JP3266918 A JP 3266918A JP 26691891 A JP26691891 A JP 26691891A JP H0583635 A JPH0583635 A JP H0583635A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 28
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 9
- 238000003705 background correction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的なシャッタを用いることなく、１フレ
ーム分の画素に対応する光電変換素子を１フレーム期間
毎に同時露光して撮像動作を行うことができる固体撮像
装置を提供する。 【構成】 マトリクス状に配設された第１フィールドの
画素に対応する光電変換素子１４と第２フィールドの画
素に対応する光電変換素子１５を１フレーム期間毎に同
時露光して、１フレーム期間毎の垂直ブランキング期間
中に１フレーム分の撮像電荷を蓄積部１２及び垂直転送
レジスタ１８に読み出し、水平転送レジスタ１３を介し
て線順次に出力する。
ーム分の画素に対応する光電変換素子を１フレーム期間
毎に同時露光して撮像動作を行うことができる固体撮像
装置を提供する。 【構成】 マトリクス状に配設された第１フィールドの
画素に対応する光電変換素子１４と第２フィールドの画
素に対応する光電変換素子１５を１フレーム期間毎に同
時露光して、１フレーム期間毎の垂直ブランキング期間
中に１フレーム分の撮像電荷を蓄積部１２及び垂直転送
レジスタ１８に読み出し、水平転送レジスタ１３を介し
て線順次に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電荷結合素子（CCD :
Charge Coupled Device ）により形成したＣＣＤイメー
ジセンサなどの固体イメージセンサを使用した固体撮像
装置に関し、特に、マトリクス状に配設された第１フィ
ールドの画素に対応する光電変換素子と第２フィールド
の画素に対応する光電変換素子により得られる各フィー
ルドの撮像電荷を垂直転送レジスタを介して蓄積部に転
送し、上記撮像電荷を上記蓄積部から水平転送レジスタ
を介して線順次に出力するフレームインターライントラ
ンスファ型の固体イメージセンサを備える固体撮像装置
に関する。
Charge Coupled Device ）により形成したＣＣＤイメー
ジセンサなどの固体イメージセンサを使用した固体撮像
装置に関し、特に、マトリクス状に配設された第１フィ
ールドの画素に対応する光電変換素子と第２フィールド
の画素に対応する光電変換素子により得られる各フィー
ルドの撮像電荷を垂直転送レジスタを介して蓄積部に転
送し、上記撮像電荷を上記蓄積部から水平転送レジスタ
を介して線順次に出力するフレームインターライントラ
ンスファ型の固体イメージセンサを備える固体撮像装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複数の光電変換素子がマトリク
ス状に配設された離散的な画素構造を有する固体イメー
ジセンサでは、通常のテレビジョン方式で採用されてい
るインターレース走査方式に対応するために、例えば図
３に示すように第１フィールドの画素に対応する光電変
換素子２１と第２フィールドの画素に対応する光電変換
素子２２とが垂直方向に交互に配設されており、フレー
ム蓄積モードやフィールド蓄積モードで得られる撮像電
荷を線順次に出力するようになっている。
ス状に配設された離散的な画素構造を有する固体イメー
ジセンサでは、通常のテレビジョン方式で採用されてい
るインターレース走査方式に対応するために、例えば図
３に示すように第１フィールドの画素に対応する光電変
換素子２１と第２フィールドの画素に対応する光電変換
素子２２とが垂直方向に交互に配設されており、フレー
ム蓄積モードやフィールド蓄積モードで得られる撮像電
荷を線順次に出力するようになっている。
【０００３】上記フレーム蓄積モードでは、図４に示す
ように各フィールドの光電変換素子２１，２２により互
いに１フィールド期間づれた状態でそれぞれ１フレーム
期間に亘って撮像電荷ＳO ，ＳE を蓄積し、図３に示す
第１フィールドの光電変換素子２１による撮像電荷ＳO
と第２フィールドの光電変換素子２２による撮像電荷Ｓ
E を垂直ブランキング期間中に１フィールド毎に交互に
垂直転送レジスタ２３に読み出して水平転送レジスタ２
４を介して線順次に出力する。また、上記フィールド蓄
積モードでは、図５に示すように各フィールドの光電変
換素子２１，２２によりそれぞれ１フレーム期間に亘っ
て撮像電荷ＳO ，ＳE を蓄積し、図３に示す第１フィー
ルドの光電変換素子２１による撮像電荷ＳO と第２フィ
ールドの光電変換素子２２による撮像電荷ＳE を垂直ブ
ランキング期間中に１フィールド毎に上下方向に交互に
組み合わせて混合した状態で垂直転送レジスタ２３に読
み出して水平転送レジスタ２４を介して線順次に出力す
る。
ように各フィールドの光電変換素子２１，２２により互
いに１フィールド期間づれた状態でそれぞれ１フレーム
期間に亘って撮像電荷ＳO ，ＳE を蓄積し、図３に示す
第１フィールドの光電変換素子２１による撮像電荷ＳO
と第２フィールドの光電変換素子２２による撮像電荷Ｓ
E を垂直ブランキング期間中に１フィールド毎に交互に
垂直転送レジスタ２３に読み出して水平転送レジスタ２
４を介して線順次に出力する。また、上記フィールド蓄
積モードでは、図５に示すように各フィールドの光電変
換素子２１，２２によりそれぞれ１フレーム期間に亘っ
て撮像電荷ＳO ，ＳE を蓄積し、図３に示す第１フィー
ルドの光電変換素子２１による撮像電荷ＳO と第２フィ
ールドの光電変換素子２２による撮像電荷ＳE を垂直ブ
ランキング期間中に１フィールド毎に上下方向に交互に
組み合わせて混合した状態で垂直転送レジスタ２３に読
み出して水平転送レジスタ２４を介して線順次に出力す
る。
【０００４】ここで、上記図３に示した固体イメージセ
ンサ２０は、光電変換素子２１，２２により得られる撮
像電荷を垂直転送レジスタ２３から水平転送レジスタ２
４を介して線順次に出力する構造のもので、インターラ
イントランスファ型の固体イメージセンサとして知られ
ている。また、従来より、固体イメージセンサとして
は、上記インターライントランスファ型のもの他に、光
電変換素子の部分に例えばＣＣＤによる垂直転送レジス
タを構成するとともに、この垂直転送レジスタの終端側
にＣＣＤによる垂直転送レジスタにより構成した蓄積部
を設け、この蓄積部から水平転送レジスタを介して線順
次に出力するようにしたフレームトランスファ型のＣＣ
Ｄイメージセンサや、インターライントランスファ型の
固体イメージセンサにおける垂直転送レジスタと水平転
送レジスタの間に蓄積部を設けたフレームインターライ
ントランスファ型の固体イメージセンサなどが知られて
いる。
ンサ２０は、光電変換素子２１，２２により得られる撮
像電荷を垂直転送レジスタ２３から水平転送レジスタ２
４を介して線順次に出力する構造のもので、インターラ
イントランスファ型の固体イメージセンサとして知られ
ている。また、従来より、固体イメージセンサとして
は、上記インターライントランスファ型のもの他に、光
電変換素子の部分に例えばＣＣＤによる垂直転送レジス
タを構成するとともに、この垂直転送レジスタの終端側
にＣＣＤによる垂直転送レジスタにより構成した蓄積部
を設け、この蓄積部から水平転送レジスタを介して線順
次に出力するようにしたフレームトランスファ型のＣＣ
Ｄイメージセンサや、インターライントランスファ型の
固体イメージセンサにおける垂直転送レジスタと水平転
送レジスタの間に蓄積部を設けたフレームインターライ
ントランスファ型の固体イメージセンサなどが知られて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如き
フレーム蓄積モードやフィールド蓄積モードで動作する
ＣＣＤイメージセンサを用いた固体撮像装置では、奇数
フィールドで出力される撮像信号と偶数フィールドで出
力される撮像信号の各露光期間が１フィールド期間ずれ
ている。このような固体撮像装置は、映画の撮影に使用
する場合に、従来の映画フィルムカメラとは露出方法が
異なるので、違和感を生じるという問題点があった。ま
た、上記固体撮像装置では、電子スチルカメラとして用
いて、動きのある被写体を撮影した場合に、１フレーム
の静止画が非常にぼやけた不自然な画像となってしまう
という問題点があった。
フレーム蓄積モードやフィールド蓄積モードで動作する
ＣＣＤイメージセンサを用いた固体撮像装置では、奇数
フィールドで出力される撮像信号と偶数フィールドで出
力される撮像信号の各露光期間が１フィールド期間ずれ
ている。このような固体撮像装置は、映画の撮影に使用
する場合に、従来の映画フィルムカメラとは露出方法が
異なるので、違和感を生じるという問題点があった。ま
た、上記固体撮像装置では、電子スチルカメラとして用
いて、動きのある被写体を撮影した場合に、１フレーム
の静止画が非常にぼやけた不自然な画像となってしまう
という問題点があった。
【０００６】そこで、本発明は、上述の如き従来の固体
撮像装置における問題点を解消することを目的とし、機
械的なシャッタを用いることなく、１フレーム分の画素
に対応する光電変換素子を１フレーム期間毎に同時露光
して撮像動作を行うことができるようにした固体撮像装
置を提供するものである。
撮像装置における問題点を解消することを目的とし、機
械的なシャッタを用いることなく、１フレーム分の画素
に対応する光電変換素子を１フレーム期間毎に同時露光
して撮像動作を行うことができるようにした固体撮像装
置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、マトリクス状
に配設された第１フィールドの画素に対応する光電変換
素子と第２フィールドの画素に対応する光電変換素子に
より得られる各フィールドの撮像電荷を垂直転送レジス
タを介して蓄積部に転送し、上記撮像電荷を上記蓄積部
から水平転送レジスタを介して線順次に出力するフレー
ムインターライントランスファ型の固体イメージセンサ
を備える固体撮像装置において、１フレーム期間毎の垂
直ブランキング期間中に、上記第１フィールドの画素に
対応する光電変換素子により得られる撮像電荷を上記垂
直転送レジスタを介して上記蓄積部に高速転送してか
ら、上記第２フィールドの画素に対応する光電変換素子
により得られる撮像電荷を上記垂直転送レジスタに移
し、上記第１フィールドの画素に対応する光電変換素子
により得られる撮像電荷と上記第２フィールドの画素に
対応する光電変換素子により得られる撮像電荷を上記水
平転送レジスタを介して１フレーム期間に亘って線順次
に出力するように上記フレームインターライントランス
ファ型の固体イメージセンサを駆動する駆動手段を設け
たことを特徴とするものである。
に配設された第１フィールドの画素に対応する光電変換
素子と第２フィールドの画素に対応する光電変換素子に
より得られる各フィールドの撮像電荷を垂直転送レジス
タを介して蓄積部に転送し、上記撮像電荷を上記蓄積部
から水平転送レジスタを介して線順次に出力するフレー
ムインターライントランスファ型の固体イメージセンサ
を備える固体撮像装置において、１フレーム期間毎の垂
直ブランキング期間中に、上記第１フィールドの画素に
対応する光電変換素子により得られる撮像電荷を上記垂
直転送レジスタを介して上記蓄積部に高速転送してか
ら、上記第２フィールドの画素に対応する光電変換素子
により得られる撮像電荷を上記垂直転送レジスタに移
し、上記第１フィールドの画素に対応する光電変換素子
により得られる撮像電荷と上記第２フィールドの画素に
対応する光電変換素子により得られる撮像電荷を上記水
平転送レジスタを介して１フレーム期間に亘って線順次
に出力するように上記フレームインターライントランス
ファ型の固体イメージセンサを駆動する駆動手段を設け
たことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明に係る固体撮像装置では、マトリクス状
に配設された第１フィールドの画素に対応する光電変換
素子と第２フィールドの画素に対応する各光電変換素子
を１フレーム期間毎に同時露光して、１フレーム期間毎
の垂直ブランキング期間中に、１フレーム分の撮像電荷
を蓄積部及び垂直転送レジスタに読み出して、水平転送
レジスタを介して線順次に出力する。
に配設された第１フィールドの画素に対応する光電変換
素子と第２フィールドの画素に対応する各光電変換素子
を１フレーム期間毎に同時露光して、１フレーム期間毎
の垂直ブランキング期間中に、１フレーム分の撮像電荷
を蓄積部及び垂直転送レジスタに読み出して、水平転送
レジスタを介して線順次に出力する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の一実施例
について、図面に従い詳細に説明する。本発明に係る固
体撮像装置は、例えば第１図に示すように構成される。
について、図面に従い詳細に説明する。本発明に係る固
体撮像装置は、例えば第１図に示すように構成される。
【００１０】この第１図に示す固体撮像装置は、タイミ
ング信号発生器１が発生する各種タイミング信号により
駆動されるＣＣＤイメージセンサ１０を備える。
ング信号発生器１が発生する各種タイミング信号により
駆動されるＣＣＤイメージセンサ１０を備える。
【００１１】上記ＣＣＤイメージセンサ１０は、撮像部
１１と蓄積部１２と水平転送レジスタ１３とから成るフ
レームインターライントランスファ型の固体イメージセ
ンサである。
１１と蓄積部１２と水平転送レジスタ１３とから成るフ
レームインターライントランスファ型の固体イメージセ
ンサである。
【００１２】上記撮像部１１は、マトリクス状に配設さ
れた第１フィールドの画素に対応する光電変換素子１４
及び第２フィールドの画素に対応する光電変換素子１５
と、各光電変換素子１４，１５により得られる撮像電荷
ＳO ，ＳE がそれぞれセンサゲート１６，１７を介して
読み出される１フィールド分の走査ライン数に対応する
転送段数の垂直転送レジスタ１８とを有し、上記第１フ
ィールドの光電変換素子１４と第２フィールドの光電変
換素子１５とが垂直方向に交互に配置されている。ま
た、上記蓄積部１２は、１フィールド分の画素の撮像電
荷を蓄積するもので、上記撮像部１１の垂直転送レジス
タ１８と同様な構成の垂直転送レジスタ１９により構成
される。さらに、上記水平転送レジスタ１３は、１ライ
ンの画素数に対応する転送段数を有する。
れた第１フィールドの画素に対応する光電変換素子１４
及び第２フィールドの画素に対応する光電変換素子１５
と、各光電変換素子１４，１５により得られる撮像電荷
ＳO ，ＳE がそれぞれセンサゲート１６，１７を介して
読み出される１フィールド分の走査ライン数に対応する
転送段数の垂直転送レジスタ１８とを有し、上記第１フ
ィールドの光電変換素子１４と第２フィールドの光電変
換素子１５とが垂直方向に交互に配置されている。ま
た、上記蓄積部１２は、１フィールド分の画素の撮像電
荷を蓄積するもので、上記撮像部１１の垂直転送レジス
タ１８と同様な構成の垂直転送レジスタ１９により構成
される。さらに、上記水平転送レジスタ１３は、１ライ
ンの画素数に対応する転送段数を有する。
【００１３】また、上記タイミング信号発生器１は、上
記ＣＣＤイメージセンサ１０の上記撮像部１１の各セン
サゲート１６，１７を開成する第１及び第２のセンサゲ
ートパルスＳＧO ，ＳＧE や上記撮像部１１の垂直転送
レジスタ１８を駆動する垂直転送クロックパルス
φVIM 、上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９を駆動
する垂直転送クロックパルスφVST 、上記水平転送レジ
スタ１３を駆動する水平転送クロックパルφH などの各
種タイミング信号を発生する。
記ＣＣＤイメージセンサ１０の上記撮像部１１の各セン
サゲート１６，１７を開成する第１及び第２のセンサゲ
ートパルスＳＧO ，ＳＧE や上記撮像部１１の垂直転送
レジスタ１８を駆動する垂直転送クロックパルス
φVIM 、上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９を駆動
する垂直転送クロックパルスφVST 、上記水平転送レジ
スタ１３を駆動する水平転送クロックパルφH などの各
種タイミング信号を発生する。
【００１４】上記第１及び第２のセンサゲートパルスＳ
ＧO ，ＳＧE は、図２に示すように、１フレーム期間毎
の垂直ブランキング期間ＶBLKO中に、第１フィールドの
センサゲート１６を開成する第１のセンサゲートパルス
ＳＧO と第２フィールドのセンサゲート１７を開成する
第２のセンサゲートパルスＳＧE とが時間ΔＴずれたタ
イミングで発生される。
ＧO ，ＳＧE は、図２に示すように、１フレーム期間毎
の垂直ブランキング期間ＶBLKO中に、第１フィールドの
センサゲート１６を開成する第１のセンサゲートパルス
ＳＧO と第２フィールドのセンサゲート１７を開成する
第２のセンサゲートパルスＳＧE とが時間ΔＴずれたタ
イミングで発生される。
【００１５】また、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８を駆動する垂直転送クロックパルスφVIM 及び上記
蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９を駆動する垂直転送
クロックパルスφVST は、互いに同期して発生されるも
ので、図２に示すように、１フレーム期間内の各垂直ブ
ランキング期間ＶBLKO，ＶBLKOを除く有効映像期間
ＴO ，ＴE には、上記ＣＣＤイメージセンサ１０の垂直
方向の画素ピッチに対応する水平走査周期（１Ｈ）で発
生され、また、１フレーム期間毎の垂直ブランキング期
間ＶBLKO中の上記第１のセンサゲートパルスＳＧOの発
生されるタイミングの前後に設けられた不要電荷掃き捨
て期間ＴA及び高速転送期間ＴB には高速の転送パルス
として出力される。なお、１フレーム期間中の垂直ブラ
ンキング期間ＶBLKOには、各垂直転送クロックパルスφ
VIM ，φVST は発生されない。
１８を駆動する垂直転送クロックパルスφVIM 及び上記
蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９を駆動する垂直転送
クロックパルスφVST は、互いに同期して発生されるも
ので、図２に示すように、１フレーム期間内の各垂直ブ
ランキング期間ＶBLKO，ＶBLKOを除く有効映像期間
ＴO ，ＴE には、上記ＣＣＤイメージセンサ１０の垂直
方向の画素ピッチに対応する水平走査周期（１Ｈ）で発
生され、また、１フレーム期間毎の垂直ブランキング期
間ＶBLKO中の上記第１のセンサゲートパルスＳＧOの発
生されるタイミングの前後に設けられた不要電荷掃き捨
て期間ＴA及び高速転送期間ＴB には高速の転送パルス
として出力される。なお、１フレーム期間中の垂直ブラ
ンキング期間ＶBLKOには、各垂直転送クロックパルスφ
VIM ，φVST は発生されない。
【００１６】さらに、上記水平転送レジスタ１３を駆動
する水平転送クロックパルφH は、上記ＣＣＤイメージ
センサ３の水平方向の画素ピッチに対応する繰り返し周
期で発生される。
する水平転送クロックパルφH は、上記ＣＣＤイメージ
センサ３の水平方向の画素ピッチに対応する繰り返し周
期で発生される。
【００１７】そして、上記ＣＣＤイメージセンサ１０
は、上記タイミング信号発生器１が発生する上述の如き
第１及び第２のセンサゲートパルスＳＧO ，ＳＧE や上
垂直転送クロックパルスφVIM ，φVST 、水平転送クロ
ックパルφH などの各種タイミング信号によって、次の
ように駆動される。
は、上記タイミング信号発生器１が発生する上述の如き
第１及び第２のセンサゲートパルスＳＧO ，ＳＧE や上
垂直転送クロックパルスφVIM ，φVST 、水平転送クロ
ックパルφH などの各種タイミング信号によって、次の
ように駆動される。
【００１８】すなわち、先ず、１フレーム期間の開始時
には、上記垂直ブランキング期間ＶBLKOの前半に設けら
れた不要電荷掃き捨て期間ＴAに高速の転送パルスとし
て出力される各垂直転送クロックパルスφVIM ，φVST
により、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８及び上
記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が高速駆動され、
上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８に残存している
不要電荷が掃き出される。
には、上記垂直ブランキング期間ＶBLKOの前半に設けら
れた不要電荷掃き捨て期間ＴAに高速の転送パルスとし
て出力される各垂直転送クロックパルスφVIM ，φVST
により、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８及び上
記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が高速駆動され、
上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８に残存している
不要電荷が掃き出される。
【００１９】次に、上記垂直ブランキング期間ＶBLKO中
に発生される上記第１のセンサゲートパルスＳＧO によ
り第１フィールドのセンサゲート１６が開成されること
によって、上記第１フィールドの光電変換素子１４によ
り１フレーム期間に亘って蓄積された撮像電荷ＳO が上
記垂直転送レジスタ１８に読み出される。
に発生される上記第１のセンサゲートパルスＳＧO によ
り第１フィールドのセンサゲート１６が開成されること
によって、上記第１フィールドの光電変換素子１４によ
り１フレーム期間に亘って蓄積された撮像電荷ＳO が上
記垂直転送レジスタ１８に読み出される。
【００２０】次に、上記垂直ブランキング期間ＶBLKOの
後半に設けられた高速転送期間ＴB に高速の転送パルス
として出力される各垂直転送クロックパルスφVIM ，φ
VST により、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８及
び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１８が高速駆動さ
れ、上記撮像部１２の垂直転送レジスタ１８に読み出さ
れた上記第１フィールドの撮像電荷ＳO が上記垂直転送
レジスタ１８から上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１
９に高速転送される。
後半に設けられた高速転送期間ＴB に高速の転送パルス
として出力される各垂直転送クロックパルスφVIM ，φ
VST により、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８及
び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１８が高速駆動さ
れ、上記撮像部１２の垂直転送レジスタ１８に読み出さ
れた上記第１フィールドの撮像電荷ＳO が上記垂直転送
レジスタ１８から上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１
９に高速転送される。
【００２１】次に、上記垂直ブランキング期間ＶBLKO中
に発生される上記第１のセンサゲートパルスＳＧO より
もΔＴ遅れて発生される上記第１のセンサゲートパルス
ＳＧE により第２フィールドのセンサゲート１７が開成
されることによって、上記第２フィールドの光電変換素
子１５により１フレームド期間に亘って蓄積された撮像
電荷ＳE が上記撮像部１２の垂直転送レジスタ１８に読
み出される。
に発生される上記第１のセンサゲートパルスＳＧO より
もΔＴ遅れて発生される上記第１のセンサゲートパルス
ＳＧE により第２フィールドのセンサゲート１７が開成
されることによって、上記第２フィールドの光電変換素
子１５により１フレームド期間に亘って蓄積された撮像
電荷ＳE が上記撮像部１２の垂直転送レジスタ１８に読
み出される。
【００２２】そして、１フレーム期間内の各垂直ブラン
キング期間ＶBLKO，ＶBLKOを除く有効映像期間ＴO ，Ｔ
E に発生される１Ｈ周期の各垂直転送クロックパルスφ
VIM ，φVST により上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８及び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が駆動
されることにより、上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ
１９内の第１のフィールドの撮像電荷ＳO 及び上記撮像
部１１の垂直転送レジスタ１８内の第２のフィールドの
撮像電荷ＳE が垂直転送され、上記水平転送クロックパ
ルφH により駆動される上記水平転送レジスタ１３を介
して１水平走査ライン分ずつすなわち線順次に出力され
る。
キング期間ＶBLKO，ＶBLKOを除く有効映像期間ＴO ，Ｔ
E に発生される１Ｈ周期の各垂直転送クロックパルスφ
VIM ，φVST により上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８及び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が駆動
されることにより、上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ
１９内の第１のフィールドの撮像電荷ＳO 及び上記撮像
部１１の垂直転送レジスタ１８内の第２のフィールドの
撮像電荷ＳE が垂直転送され、上記水平転送クロックパ
ルφH により駆動される上記水平転送レジスタ１３を介
して１水平走査ライン分ずつすなわち線順次に出力され
る。
【００２３】このように、上記タイミング信号発生器１
が発生する各種タイミング信号により上記ＣＣＤイメー
ジセンサ１０を駆動することによって、１フレーム分の
画素に対応する各光電変換素子１４，１５を１フレーム
期間毎に同時露光して１フレーム分の撮像電荷ＳO ，Ｓ
E を得て、上記水平転送レジスタ１３を介して読み出す
ことができる。従って、この固体撮像装置では、従来の
映画フィルムカメラに近い露光方法となる。また、上記
固体撮像装置は、電子スチルカメラとして用いて動きの
ある被写体を１フレームの静止画として撮影した場合に
も、鮮明で極めて自然な画像の撮像出力信号を得ること
ができる。
が発生する各種タイミング信号により上記ＣＣＤイメー
ジセンサ１０を駆動することによって、１フレーム分の
画素に対応する各光電変換素子１４，１５を１フレーム
期間毎に同時露光して１フレーム分の撮像電荷ＳO ，Ｓ
E を得て、上記水平転送レジスタ１３を介して読み出す
ことができる。従って、この固体撮像装置では、従来の
映画フィルムカメラに近い露光方法となる。また、上記
固体撮像装置は、電子スチルカメラとして用いて動きの
ある被写体を１フレームの静止画として撮影した場合に
も、鮮明で極めて自然な画像の撮像出力信号を得ること
ができる。
【００２４】なお、上記各光電変換素子１４，１５から
得られる１フレーム分の撮像電荷ＳO ，ＳE には、第１
のフレームの撮像電荷ＳO と第２のフレームの撮像電荷
ＳE に時間ΔＴの微小時間差が存在しているが、１フレ
ーム期間の露光期間に対して上記微小時間差ΔＴが極め
て短いので実質的に無視することができる。
得られる１フレーム分の撮像電荷ＳO ，ＳE には、第１
のフレームの撮像電荷ＳO と第２のフレームの撮像電荷
ＳE に時間ΔＴの微小時間差が存在しているが、１フレ
ーム期間の露光期間に対して上記微小時間差ΔＴが極め
て短いので実質的に無視することができる。
【００２５】そして、この実施例の固体撮像装置では、
上記ＣＣＤイメージセンサ１０から線順次に出力される
撮像電荷が撮像出力信号としてビデオ増幅器２を介して
シェーディング補正用の加算器３に供給される。この加
算器３では、シェーディング補正信号発生器４により与
えられるシェーディング補正信号を上記撮像出力信号に
加算する。この加算器３によりシェーディング補正が施
された撮像出力信号は、可変利得増幅器５によりレベル
制御されて出力される。
上記ＣＣＤイメージセンサ１０から線順次に出力される
撮像電荷が撮像出力信号としてビデオ増幅器２を介して
シェーディング補正用の加算器３に供給される。この加
算器３では、シェーディング補正信号発生器４により与
えられるシェーディング補正信号を上記撮像出力信号に
加算する。この加算器３によりシェーディング補正が施
された撮像出力信号は、可変利得増幅器５によりレベル
制御されて出力される。
【００２６】ここで、この実施例の固体撮像装置では、
ＣＣＤイメージセンサの電子シャッタ機能を利用して、
例えば上記図２中に破線で示すように、上記タイミング
信号発生器１から上記ＣＣＤイメージセンサ１０のサブ
ストレート基板にシャッタパルスＰSHT を印加すること
により各光電変換素子１４，１５の電荷蓄積期間を制御
して、露光期間を短くすることによって、より高速で移
動する被写体に対応することができる。
ＣＣＤイメージセンサの電子シャッタ機能を利用して、
例えば上記図２中に破線で示すように、上記タイミング
信号発生器１から上記ＣＣＤイメージセンサ１０のサブ
ストレート基板にシャッタパルスＰSHT を印加すること
により各光電変換素子１４，１５の電荷蓄積期間を制御
して、露光期間を短くすることによって、より高速で移
動する被写体に対応することができる。
【００２７】このように露光期間を短くした場合には、
上記第１のフレームの撮像電荷ＳO と第２のフレームの
撮像電荷ＳE の微小時間差ΔＴが無視できなくなる。す
なわち、シャッタパルスＰSHT により設定された上記第
１のフレームの光電変換素子１４の有効電荷蓄積期間す
なわち露光期間をｔO とすると、上記第２のフレームの
光電変換素子の有効電荷蓄積期間すなわち露光期間ｔE
は、 ｔE ＝ｔO ＋ΔＴ であるから、上記第２のフレームの光電変換素子１５に
より得られる撮像電荷ＳE の電荷量が、 ｔE ／ｔO ＝１＋ΔＴｔO となり、上記第１のフレームの光電変換素子１４により
得られる撮像電荷ＳO の電荷量ΔＴｔO だけ多くなる。
上記第１のフレームの撮像電荷ＳO と第２のフレームの
撮像電荷ＳE の微小時間差ΔＴが無視できなくなる。す
なわち、シャッタパルスＰSHT により設定された上記第
１のフレームの光電変換素子１４の有効電荷蓄積期間す
なわち露光期間をｔO とすると、上記第２のフレームの
光電変換素子の有効電荷蓄積期間すなわち露光期間ｔE
は、 ｔE ＝ｔO ＋ΔＴ であるから、上記第２のフレームの光電変換素子１５に
より得られる撮像電荷ＳE の電荷量が、 ｔE ／ｔO ＝１＋ΔＴｔO となり、上記第１のフレームの光電変換素子１４により
得られる撮像電荷ＳO の電荷量ΔＴｔO だけ多くなる。
【００２８】また、上記第１のフレームの撮像電荷ＳO
と第２のフレームの撮像電荷ＳE では、上記撮像部１１
の垂直転送レジスタ１８における転送速度が部分的に異
なるで、この影響によりダークシェーディングがフィー
ルド毎に異なる。
と第２のフレームの撮像電荷ＳE では、上記撮像部１１
の垂直転送レジスタ１８における転送速度が部分的に異
なるで、この影響によりダークシェーディングがフィー
ルド毎に異なる。
【００２９】そこで、この実施例の固体撮像装置では、
マイクロコンピュータを用いたシステムコントローラ６
により、上記ＣＣＤイメージセンサ１０の電子シャッタ
機能の設定制御を行うとともに、そのシャッタスピード
に連動して、１フィールド毎に上記シェーディング補正
信号発生器４が発生するシェーディング補正信号や上記
可変利得増幅器５の利得にオフセットを与える制御を行
っている。
マイクロコンピュータを用いたシステムコントローラ６
により、上記ＣＣＤイメージセンサ１０の電子シャッタ
機能の設定制御を行うとともに、そのシャッタスピード
に連動して、１フィールド毎に上記シェーディング補正
信号発生器４が発生するシェーディング補正信号や上記
可変利得増幅器５の利得にオフセットを与える制御を行
っている。
【００３０】これにより、この実施例の固体撮像装置で
は、機械的なシャッタを用いることなく、従来の映画フ
ィルムカメラに近い露光を行う高速シャッタ機能を実現
することができ、また、電子スチルカメラとして用いて
高速で移動する被写体を１フレームの静止画として撮影
した場合にも、鮮明で極めて自然な画像の撮像出力信号
を得ることができる。
は、機械的なシャッタを用いることなく、従来の映画フ
ィルムカメラに近い露光を行う高速シャッタ機能を実現
することができ、また、電子スチルカメラとして用いて
高速で移動する被写体を１フレームの静止画として撮影
した場合にも、鮮明で極めて自然な画像の撮像出力信号
を得ることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る固体撮像装
置では、マトリクス状に配設された第１フィールドの画
素に対応する光電変換素子と第２フィールドの画素に対
応する各光電変換素子を１フレーム期間毎に同時露光し
て、１フレーム期間毎の垂直ブランキング期間中に、１
フレーム分の撮像電荷を蓄積部及び垂直転送レジスタに
読み出して、水平転送レジスタを介して線順次に出力す
るので、機械的なシャッタを用いることなく、従来の映
画フィルムカメラに近い露光を行うことができ、また、
電子スチルカメラとして用いて移動する被写体を１フレ
ームの静止画として撮影した場合にも、鮮明で極めて自
然な画像の撮像出力信号を得ることができる。
置では、マトリクス状に配設された第１フィールドの画
素に対応する光電変換素子と第２フィールドの画素に対
応する各光電変換素子を１フレーム期間毎に同時露光し
て、１フレーム期間毎の垂直ブランキング期間中に、１
フレーム分の撮像電荷を蓄積部及び垂直転送レジスタに
読み出して、水平転送レジスタを介して線順次に出力す
るので、機械的なシャッタを用いることなく、従来の映
画フィルムカメラに近い露光を行うことができ、また、
電子スチルカメラとして用いて移動する被写体を１フレ
ームの静止画として撮影した場合にも、鮮明で極めて自
然な画像の撮像出力信号を得ることができる。
【００３２】従って、本発明によれば、機械的なシャッ
タを用いることなく、１フレーム分の画素に対応する光
電変換素子を１フレーム期間毎に同時露光して撮像動作
を行うことができるようにした固体撮像装置を提供する
ことができる。
タを用いることなく、１フレーム分の画素に対応する光
電変換素子を１フレーム期間毎に同時露光して撮像動作
を行うことができるようにした固体撮像装置を提供する
ことができる。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】上記固体撮像装置の動作を示すタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図３】従来の固体撮像装置に使用されていたインター
ライントランスファ型ＣＣＤイメージセンサの構成を示
すブロック図である。
ライントランスファ型ＣＣＤイメージセンサの構成を示
すブロック図である。
【図４】上記インターライントランスファ型ＣＣＤイメ
ージセンサのフレーム蓄積モードの撮像動作を説明する
ための波形図である。
ージセンサのフレーム蓄積モードの撮像動作を説明する
ための波形図である。
【図５】上記インターライントランスファ型ＣＣＤイメ
ージセンサのフィールド蓄積モードの撮像動作を説明す
るための波形図である。
ージセンサのフィールド蓄積モードの撮像動作を説明す
るための波形図である。
１・・・タイミング信号発生器 １０・・・ＣＣＤイメージセンサ １１・・・撮像部 １２・・・蓄積部 １３・・・水平転送レジスタ １４・・・第１のフィールドの光電変換素子 １５・・・第１のフィールドの光電変換素子 １８・・・垂直転送レジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 マトリクス状に配設された第１フィール
ドの画素に対応する光電変換素子と第２フィールドの画
素に対応する光電変換素子により得られる各フィールド
の撮像電荷を垂直転送レジスタを介して蓄積部に転送
し、上記撮像電荷を上記蓄積部から水平転送レジスタを
介して線順次に出力するフレームインターライントラン
スファ型の固体イメージセンサを備える固体撮像装置に
おいて、 １フレーム期間毎の垂直ブランキング期間中に、上記第
１フィールドの画素に対応する光電変換素子により得ら
れる撮像電荷を上記垂直転送レジスタを介して上記蓄積
部に高速転送してから、上記第２フィールドの画素に対
応する光電変換素子により得られる撮像電荷を上記垂直
転送レジスタに移し、上記第１フィールドの画素に対応
する光電変換素子により得られる撮像電荷と上記第２フ
ィールドの画素に対応する光電変換素子により得られる
撮像電荷を上記水平転送レジスタを介して１フレーム期
間に亘って線順次に出力するように上記フレームインタ
ーライントランスファ型の固体イメージセンサを駆動す
る駆動手段を設けたことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3266918A JPH0583635A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3266918A JPH0583635A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0583635A true JPH0583635A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17437486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3266918A Withdrawn JPH0583635A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0583635A (ja) |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3266918A patent/JPH0583635A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |