JPH0646341A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH0646341A
JPH0646341A JP4195616A JP19561692A JPH0646341A JP H0646341 A JPH0646341 A JP H0646341A JP 4195616 A JP4195616 A JP 4195616A JP 19561692 A JP19561692 A JP 19561692A JP H0646341 A JPH0646341 A JP H0646341A
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JP
Japan
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electronic shutter
signal
field
solid
image pickup
Prior art date
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Application number
JP4195616A
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English (en)
Inventor
Yasushi Sato
泰史 佐藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子シャッタ機能を有するCCD固体撮像装
置において、任意のタイミングでの電子シャッタ動作を
可能にする。 【構成】 電子シャッタ機能を有するCCD固体撮像装
置において、撮像素子1から得られる出力信号を1フィ
ールド期間遅延するフィールドメモリ8と、フィールド
メモリ8の入出力間に設けた切換手段9と、電子シャッ
タスイッチ10と、電荷を掃き捨てるドレイン領域を有
し、任意のタイミングで電子シャッタスイッチ10を操
作したとき、撮像素子1内の転送途中の信号電荷をドレ
イン領域に掃き捨て、この電荷掃き捨てによって信号が
欠落したフィールドを切換手段9により1フィールドず
れた他のフィールドの信号で補間するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子シャッタ機能を有
する固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、固体撮像装置においては、電子シ
ャッタ機能を有したものが提案されている。例えばイン
ターライン転送方式のCCD固体撮像装置では、複数の
受光部がマトリックス状に配され、受光部各列の一側に
CCD構造の垂直転送レジスタが設けられると共に、各
垂直転送レジスタの下端に共通に接続するように水平転
送レジスタが設けられて成り、受光部からの信号電荷を
垂直ブランキング期間で垂直転送レジスタに読み出し、
その後、水平ブランキング期間毎に垂直転送レジスタか
ら水平転送レジスタに転送し、出力するようになされて
いる。
【0003】そして、電子シャッタ動作は、受光部での
露光期間(いわゆる電荷蓄積期間)において、蓄積され
る信号電荷を水平ブランキング期間内にドレイン領域、
例えば半導体基板側に掃き捨て、この電荷を掃き捨てる
水平ブランキング期間の回数を選択して露光時間の制御
を行い、その露光時間に蓄積された信号電荷を次の垂直
ブランキング期間で垂直転送レジスタに読み出すように
なしている(特開昭63−105579号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電子
シャッタ機能を有するインターライン転送方式のCCD
固体撮像装置においては、1フィールド期間中の任意の
タイミングで電子シャッタ動作を行うことができなかっ
た。1フィールド期間中の任意のタイミングで露光の開
始と終了を行うような電子シャッタ動作の場合、そのタ
イミングによっては電子シャッタ動作時に読み出されて
いる前のフィールドの画像情報が失われてしまう。
【0005】即ち、任意のタイミングで露光の開始と終
了を行ってその直後にこの信号電荷を垂直転送レジスタ
に読み出すような電子シャッタ動作の場合、その時点で
は前のフィールドの信号電荷は垂直転送レジスタから水
平転送レジスタへ転送途中にあり、この転送途中の信号
電荷と混合する恐れがあるため、この転送中の信号電荷
をドレイン領域に掃き捨てねばならず、この結果、前の
フィールドの画像情報が失われることになる。
【0006】本発明は、上述の点に鑑み、連続した信号
が欠落せずに、任意タイミングの電子シャッタ動作を可
能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、電子シャッタ
機能を有する固体撮像装置において、任意のタイミング
での電子シャッタ動作時に、この電子シャッタ動作時点
で固体撮像素子1内を転送中の信号電荷を掃き捨て、こ
の電荷の掃き捨てによって信号が欠落したフィールドを
切換手段を介して他のフィールドの信号によって補間す
るように構成する。
【0008】また、本発明は、電子シャッタ機能を有す
る固体撮像装置において、固体撮像素子1から得られる
出力信号を1フィールド期間遅延するフィールドメモリ
8と、フィールドメモリ8の入出力間に設けられた切換
手段9と、電子シャッタスイッチ10と、電荷を掃き捨
てるドレイン領域5とを有し、任意のタイミングで電子
シャッタスイッチ10を操作したとき、固体撮像素子1
内を転送中の信号電荷をドレイン領域5に掃き捨て、切
換手段9を切換えて電荷の掃き捨てによって信号が欠落
したフィールドを1フィールドずれた他のフィールドの
信号によって補間するように構成する。
【0009】さらに、上記の固体撮像装置において、任
意のタイミングでの電子シャッタ動作時の露光時間T3
を他のフィールドでの通常の電子シャッタ動作時の露光
時間T1 ,T2 ,T4 ,T5 と同じになるように設定す
る。
【0010】
【作用】本発明においては、1フィールド期間中の任意
のタイミングt4 で電子シャッタ動作したときに、その
時点で固体撮像素子1内を転送中の信号電荷を掃き捨て
ると共に、この電荷の掃き捨てによって信号が欠落した
フィールドを、切換手段9を介して他のフィールドの信
号で補間することにより、信号の連続性が保たれ、信号
を欠落させることなく任意のタイミングでの電子シャッ
タ動作が可能になる。
【0011】また、本発明では、出力信号を1フィール
ド期間遅延するフィールドメモリ8、フィールドメモリ
8の入出力間に設けた切換手段9、電子シャッタスイッ
チ10、電荷を掃き捨てるドレイン領域5等を備えるこ
とにより、上記の任意のタイミングでの電子シャッタ動
作を具体的に可能にする。
【0012】また、任意のタイミングt4 での電子シャ
ッタ動作時の露光時間T3 を通常の電子シャッタ動作時
の露光時間T1 ,T2 ,T4 ,T5 と同じになるように
設定することにより、画像の明るさを均一にすることが
できる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による固体撮像
装置の実施例を説明する。
【0014】図1は本例に係るインターライン転送方式
のCCD固体撮像装置における撮像素子の概略的構成を
示し、図2はそのCCD固体撮像装置の回路構成を示
す。図3は電子シャッタの動作タイミング図である。本
例の撮像素子1は、図1に示すように、複数の受光部2
をマトリックス状に配し、受光部2の各列の一側にCC
D構造の垂直転送レジスタ3を設けると共に、各垂直転
送レジスタ3の下端に共通のCCD構造の水平転送レジ
スタ4を設け、その終段に出力部6を接続し、さらに、
各垂直転送レジスタ3の上端に電子シャッタ動作時にお
いて垂直転送レジスタ3に存在する電荷を掃き出すため
のドレイン領域5を設けて構成する。
【0015】一方、図2に示すように、かかるCCD撮
像素子1の出力端n1 側には、アナログ/デジタル変換
回路7を介して1フィールド期間信号を遅延させるため
のフィールドメモリ8を接続し、このフィールドメモリ
8の入力及び出力間に例えばマルチプレクサ等による切
換スイッチ9を接続する。即ち、フィールドメモリ8の
出力側を切換スイッチ9の第1固定端aに接続し、フィ
ールドメモリ9の入力側を第2固定端bに接続する。こ
の切換スイッチ9は、手動による電子シャッタスイッチ
10を押したときに、このシッタータイミングパルスP
1 に基づいてタイミング生成部で得られたスイッチ切換
信号P4 にて1フィールド遅れて即ち次のフィールド期
間だけ切換えられるようになされる。n2 は切換スイッ
チ9の可動端cに接続された出力端子である。タイミン
グ生成部11で得られた各転送用クロックパルス、リセ
ットパルス、その他等のパルス信号等は駆動回路12を
介して之より撮像素子1に供給される。
【0016】次に、図3の動作タイミング図を参照しな
がら、かかる構成のCCD固体撮像装置14の動作を説
明する。
【0017】図1の撮像素子1の受光部2で受光量に応
じて光電変換され蓄積された信号電荷は、図3Aの垂直
ブランキング期間TVB内に、読み出しゲート部(図示せ
ず)に与えられる読み出しパルスP1 (図3C)によ
り、受光部2から垂直転送レジスタ2に読み出される。
【0018】ここでは、CCD固体撮像素子で行われて
いる通常の電子シャッタモードで動作している。即ち読
み出しパルスP1 が与えられた時点t1 から1フィール
ド期間TA のうち時点t2 までに蓄積された信号電荷
が、その間に選択された水平ブランキング期間内に受光
部2から例えば基板側のドレイン領域(図示せず)に掃
き捨てられる。即ち、その選択された水平ブランキング
期間に図3Bの電荷掃き出しパルスP2 が与えられてt
1 〜t2 間の電荷が掃き捨てられる。
【0019】従って、時点t2 から次の垂直ブランキン
グ期間TVB内の読み出しパルスP1が与えられる時点t
3 までの期間が露光時間(即ち信号電荷が蓄積される時
間)T2 となる。図3BのT1 ,T2 ,T3 ,T4 ,T
5 は、いずれもそのフィールド中での露光時間であり、
3 (後述する任意電子シャッタモード)を除いて、上
記した通常の電子シャッタモードで動作している。
【0020】なお、蓄積電荷の掃き出しは、例えば時点
1 〜t2 までの各水平ブランキング期間毎に行っても
よいし、又は、その間で適当な水平ブランキング期間に
行うようにしてもよい。
【0021】そして、垂直転送レジスタ2に読み出され
た信号電荷は、垂直駆動のクロックパルスにより水平ブ
ランキング期間内に水平転送レジスタ4に1水平ライン
毎に転送された後、水平転送レジスタ4内を転送して出
力部6を通して1フィールド毎の信号が出力される。
【0022】そして、通常は切換スイッチ9が第1固定
端a側に切換えられていて、フィールドメモリ8で1フ
ィールド遅延された信号が出力端子n2 より出力され
る。
【0023】次に、1フィールド期間中の任意のタイミ
ングt4 でシャッタスイッチ10を操作して、いわゆる
任意電子シャッタモードにしたときは、そのシャッタス
イッチ10を押したときに得られるシャッタータイミン
グパルスP3 (図3E)の時点t4 から露光開始とな
り、所定の露光時間T3 即ち、通常の電子シャッタモー
ドでの露光時間T1 ,T2 ,T4 ,T5 と同じ時間だけ
受光部2に信号電荷が蓄積される。そして、露光時間T
3 が終了した時点t5 で信号読み出しパルスP1が与え
られて信号電荷が受光部2より垂直転送レジスタ3に読
み出される。
【0024】一方、シャッタスイッチ10が押される前
までは、前のフィールドF2 の信号電荷が垂直転送レジ
スタ3から水平転送レジスタ4へ転送されて出力されて
いる途中であり、垂直転送レジスタ3内にも、一部信号
電荷が残存している。
【0025】本例では、シャッタタイミングパルスP3
の時点t4 から蓄積時間の終わる時点t5 までの期間t
H だけ垂直駆動用のクロックパルスφV が逆転し(図3
D)高速動作して垂直転送レジスタ3内に残存している
前のフィールドF2 の信号電荷を水平転送レジスタ4と
は反対側のドレイン領域5に逆転送して掃き捨てられ
る。さらに、垂直駆動用のクロックパルスφV は、逆方
向に高速転送し終えた時点t5 から、次の垂直ブランキ
ング期間内の通常の信号読み出し時点t6 までの期間、
停止状とされる。
【0026】従って、垂直転送レジスタ3内の電荷がド
レイン領域5に掃き捨てられた後、露光時間T3 に蓄積
されたフィールドF3 の信号電荷が受光部2から垂直転
送レジスタ3へ読み出されるものであり、前のフィール
ドF2 の信号電荷と混合することはない。
【0027】また、シャッタスイッチ10が押される
と、同時にタイミング生成部11で次のフィールド期間
4 に同期したスイッチ切換信号P4 が得られ、このス
イッチ切換信号P4 により切換スイッチ9が第2固定端
b側に切換えられる。更に次のフィールドF5 以降は再
び切換スイッチ9が第1固定端a側に戻される(図3H
参照)。
【0028】シャッタスイッチ10が押されたフィール
ドF3 では、切換スイッチ9が第1固定端a側に切換え
られており、出力端子n2 には1フィールド遅延された
フィールドF1 の信号〔1〕が出力されるので信号の欠
落はない。次のフィールドF 4 では第1固定端a側にフ
ィールドF2 の一部欠落した信号が出力されるが、この
とき、切換スイッチ9が第2固定端b側に切換えられる
ので、出力端子n2 には任意シャッタのフィールドF3
の信号〔3〕が出力される。即ち、信号の欠落のあるフ
ィールドF2 はフィールドF3 の信号〔3〕で補間さ
れ、図3Iに示すように、出力端子n2 よりは連続した
画像信号
〔0〕,〔1〕,〔3〕,〔3〕,〔4〕,
〔5〕が得られる。なお図3Fは第2固定端bに得る信
号、図3Gは第1固定端aに得る信号である。
【0029】上述の本実施例によれば、電子シャッタ機
能を有するCCD固体撮像装置において、1フィールド
期間中で露光の開始及び終了のタイミングを任意に設定
できる所謂任意のタイミングでの電子シャッタ動作を可
能にし、且つその際に一部フィールドの画像情報が失わ
れることがなく、画像信号の連続性を保つことができ
る。また、任意電子シャッタモードでの露光時間T
3 を、通常電子シャッタモードでの露光時間T1
2 ,T4 ,T5 と同じにすることにより均一な明るさ
を保って連続した画像が得られる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、電子シャッタ機能を有
する固体撮像装置において、1フィールド期間内の任意
のタイミングで電子シャッタ動作を行えると共に、信号
が欠落することなく、連続した画像信号を出力すること
ができる。また、任意の電子シャッタモードでも画像の
明るさを他と同じにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るCCD撮像素子の概略的構成図で
ある。
【図2】本発明に係るCCD固体撮像装置の回路構成図
である。
【図3】本発明の説明に供する電子シャッタの動作タイ
ミング図である。
【符号の説明】
1 撮像素子 2 受光部 3 垂直転送レジスタ 4 水平転送レジスタ 5 ドレイン領域 6 出力部 7 アナログ/デジタル変換回路 8 フィールドメモリ 9 切換スイッチ 10 シャッタスイッチ 11 タイミング生成部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子シャッタ機能を有する固体撮像装置
    において、 任意のタイミングでの電子シャッタ動作時に、該電子シ
    ャッタ動作時点で固体撮像素子内を転送中の信号電荷を
    掃き捨て、該電荷の掃き捨てによって信号が欠落したフ
    ィールドを切換手段を介して他のフィールドの信号によ
    って補間することを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 電子シャッタ機能を有する固体撮像装置
    において、固体撮像素子から得られる出力信号を1フィ
    ールド期間遅延するフィールドメモリと、前記フィール
    ドメモリの入出力間に設けられた切換手段と、電子シャ
    ッタスイッチと、電荷を掃き捨てるドレイン領域とを有
    し、任意のタイミングで電子シャッタスイッチを操作し
    たとき、前記固体撮像素子内を転送中の信号電荷が前記
    ドレイン領域に掃き捨てられ、前記切換手段が切換えら
    れて前記電荷の掃き捨てによって信号が欠落したフィー
    ルドが1フィールドずれた他のフィールドの信号によっ
    て補間されることを特徴とする固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 任意のタイミングでの電子シャッタ動作
    時の露光時間が、他のフィールドでの通常の電子シャッ
    タ動作時の露光時間を同じに設定されることを特徴とす
    る請求項1又は請求項2記載の固体撮像装置。
JP4195616A 1992-07-22 1992-07-22 固体撮像装置 Pending JPH0646341A (ja)

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JP4195616A JPH0646341A (ja) 1992-07-22 1992-07-22 固体撮像装置

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JP4195616A Pending JPH0646341A (ja) 1992-07-22 1992-07-22 固体撮像装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08137388A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Goto Kogaku Kenkyusho:Kk プラネタリウムにおける投映画像作成方法
JPH08171345A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Goto Kogaku Kenkyusho:Kk 映像施設における投映画像の作成方法
KR100252625B1 (ko) * 1996-01-31 2000-04-15 유무성 촬상 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08137388A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Goto Kogaku Kenkyusho:Kk プラネタリウムにおける投映画像作成方法
JPH08171345A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Goto Kogaku Kenkyusho:Kk 映像施設における投映画像の作成方法
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