JPH07118788B2 - 電子スチルカメラ - Google Patents
電子スチルカメラInfo
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- JPH07118788B2 JPH07118788B2 JP61256361A JP25636186A JPH07118788B2 JP H07118788 B2 JPH07118788 B2 JP H07118788B2 JP 61256361 A JP61256361 A JP 61256361A JP 25636186 A JP25636186 A JP 25636186A JP H07118788 B2 JPH07118788 B2 JP H07118788B2
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 14
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 12
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/715—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using frame interline transfer [FIT]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/53—Control of the integration time
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は固体イメージセンサで被写体の光学像を写す電
子スチルカメラに関する。
子スチルカメラに関する。
（従来の技術） 電子スチルカメラは、光学的なカメラと異なり被写体の
静止画像を固体イメージセンサにより受光し電子的に記
録するカメラである。
静止画像を固体イメージセンサにより受光し電子的に記
録するカメラである。
従来の電子スチルカメラを第７図に示す。この電子スチ
ルカメラにおいて、被写体の像を写すために、レリーズ
スイッチ８をオンさせると、電源（図示せず）がオン
し、固体イメージセンサ３、信号処理部４、記録部５、
駆動回路６、制御部７が動作状態に立上がる。被写体か
らの光は、固体イメージセンサ３上にその光学像が結像
するようにレンズ１により収束される。感光時間設定部
９に予め設定された感光時間Tintだけ、メカニカルシャ
ッタ２が開き、被写体の光学像に応じた画像信号が固体
イメージセンサ３より信号処理部４に出力される。この
画像信号は記録部５により感光記録媒体に記録される。
ルカメラにおいて、被写体の像を写すために、レリーズ
スイッチ８をオンさせると、電源（図示せず）がオン
し、固体イメージセンサ３、信号処理部４、記録部５、
駆動回路６、制御部７が動作状態に立上がる。被写体か
らの光は、固体イメージセンサ３上にその光学像が結像
するようにレンズ１により収束される。感光時間設定部
９に予め設定された感光時間Tintだけ、メカニカルシャ
ッタ２が開き、被写体の光学像に応じた画像信号が固体
イメージセンサ３より信号処理部４に出力される。この
画像信号は記録部５により感光記録媒体に記録される。
（発明が解決しようとする問題点） このように従来の電子スチルカメラでは、固体イメージ
センサへの光量の調節をおこなうのにメカニカルシャッ
タを用いている。しかしながら、メカニカルシャッタは
高精度の機械部品であるため価格が高いという問題があ
った。しかもメカニカルシャッタは設定値に対して実際
の感光時間に誤差が大きく、感光時間に対する許容範囲
の狭い電子スチルカメラでは、メカニカルシャッタの誤
差のために画質劣化が起きるという問題があった。
センサへの光量の調節をおこなうのにメカニカルシャッ
タを用いている。しかしながら、メカニカルシャッタは
高精度の機械部品であるため価格が高いという問題があ
った。しかもメカニカルシャッタは設定値に対して実際
の感光時間に誤差が大きく、感光時間に対する許容範囲
の狭い電子スチルカメラでは、メカニカルシャッタの誤
差のために画質劣化が起きるという問題があった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、正確な感
光時間で写して良き画質を得ることができるとともに、
メカニカルシャッタを用いることなく安価に作ることが
できる電子スチルカメラを提供することを目的とする。
光時間で写して良き画質を得ることができるとともに、
メカニカルシャッタを用いることなく安価に作ることが
できる電子スチルカメラを提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明による電子スチルカ
メラは、被写体の光学像を結像する光学系と、 この光学系により結像された光学像を受光し光信号に応
じた電荷を発生する複数の第１及び第２フィールドの感
光画素を有する感光部と、この感光部の感光画素におけ
る電荷を読出し読出された電荷を転送する転送部と、前
記第１及び第２フィールドの感光画素で発生し前記転送
部により転送された信号電荷を一時的に蓄積する蓄積部
と、前記感光画素で発生し前記転送部により転送された
不要電荷を排出する電荷排出手段と、前記蓄積部に蓄積
された信号電荷を所定の順序で画像信号として取出す取
出手段とを有する固体イメージセンサと、 第１フィールドの感光時間の開始時に、前記第１フィー
ルドの感光画素に蓄積された不要電荷を前記転送部で読
出し前記電荷排出手段まで転送して排出し、この不要電
荷の排出後に前記第１フィールドの感光時間とほぼ同じ
第２フィールドの感光時間を開始させ、この第２フィー
ルドの感光時間の開始時に、前記第２フィールドの感光
画素に蓄積された不要電荷を前記転送部で読出し前記電
荷排出手段まで転送して排出し、前記第１フィールドの
感光時間の終了時に、前記第１フィールドの感光時間の
間前記第１フィールドの感光画素に蓄積された信号電荷
を前記転送部で読出し前記蓄積部まで転送して蓄積し、
前記第２フィールドの感光時間の終了時に、前記第２フ
ィールドの感光時間の間前記第２フィールドの感光画素
に蓄積された信号電荷を前記転送部で読出し前記蓄積部
まで転送し、前記取出手段により、前記蓄積部に蓄積さ
れた第１フィールドおよび第２フィールドの信号電荷を
所定の順序で画像信号として取出すように制御する制御
手段と、 前記固体イメージセンサからの画像信号を記録する記録
手段と を備えたことを特徴とする。
メラは、被写体の光学像を結像する光学系と、 この光学系により結像された光学像を受光し光信号に応
じた電荷を発生する複数の第１及び第２フィールドの感
光画素を有する感光部と、この感光部の感光画素におけ
る電荷を読出し読出された電荷を転送する転送部と、前
記第１及び第２フィールドの感光画素で発生し前記転送
部により転送された信号電荷を一時的に蓄積する蓄積部
と、前記感光画素で発生し前記転送部により転送された
不要電荷を排出する電荷排出手段と、前記蓄積部に蓄積
された信号電荷を所定の順序で画像信号として取出す取
出手段とを有する固体イメージセンサと、 第１フィールドの感光時間の開始時に、前記第１フィー
ルドの感光画素に蓄積された不要電荷を前記転送部で読
出し前記電荷排出手段まで転送して排出し、この不要電
荷の排出後に前記第１フィールドの感光時間とほぼ同じ
第２フィールドの感光時間を開始させ、この第２フィー
ルドの感光時間の開始時に、前記第２フィールドの感光
画素に蓄積された不要電荷を前記転送部で読出し前記電
荷排出手段まで転送して排出し、前記第１フィールドの
感光時間の終了時に、前記第１フィールドの感光時間の
間前記第１フィールドの感光画素に蓄積された信号電荷
を前記転送部で読出し前記蓄積部まで転送して蓄積し、
前記第２フィールドの感光時間の終了時に、前記第２フ
ィールドの感光時間の間前記第２フィールドの感光画素
に蓄積された信号電荷を前記転送部で読出し前記蓄積部
まで転送し、前記取出手段により、前記蓄積部に蓄積さ
れた第１フィールドおよび第２フィールドの信号電荷を
所定の順序で画像信号として取出すように制御する制御
手段と、 前記固体イメージセンサからの画像信号を記録する記録
手段と を備えたことを特徴とする。
（作 用） 本発明による電子スチルカメラは以上のように構成され
ているので、所定の感光時間の間だけ固体イメージセン
サの感光部で発生した信号電荷を、同じ固体イメージセ
ンサ内の蓄積部に蓄積しておき、その後所定の順序で画
像信号として出力する。
ているので、所定の感光時間の間だけ固体イメージセン
サの感光部で発生した信号電荷を、同じ固体イメージセ
ンサ内の蓄積部に蓄積しておき、その後所定の順序で画
像信号として出力する。
（実施例） 本発明の第１の実施例による電子スチルカメラの全体の
構成を第１図に、この電子スチルカメラにおける固体イ
メージセンサの詳細な構成を第２図、第３図に示す。
構成を第１図に、この電子スチルカメラにおける固体イ
メージセンサの詳細な構成を第２図、第３図に示す。
レンズ１は被写体からの光を収束し、被写体の光学像を
固体イメージセンサ13の感光面上に結像するようにす
る。レリーズスイッチ８はオペレータにより操作され、
被写体の像を写すべくこの電子スチルカメラを起動す
る。感光時間は感光時間設定部９により予め定められて
いる。固体イメージセンサ13は、駆動回路16により上記
感光時間の間だけ発生した信号電荷を蓄積するように制
御され、結像された光学像に応じた電気的な画像信号に
変換する。信号処理部４は、固体イメージセンサ13から
の画像信号を処理し、記録部５に出力する。記録部５
は、信号処理部４で処理された画像信号を記録する。記
録方法としては例えば磁気光記録媒体に記録する方法が
ある。制御部17は、レリーズスイッチ８および感光時間
設定部９からの信号に基づいて、駆動回路16、固体イメ
ージセンサ13、信号処理部４、記録部５を制御する。
固体イメージセンサ13の感光面上に結像するようにす
る。レリーズスイッチ８はオペレータにより操作され、
被写体の像を写すべくこの電子スチルカメラを起動す
る。感光時間は感光時間設定部９により予め定められて
いる。固体イメージセンサ13は、駆動回路16により上記
感光時間の間だけ発生した信号電荷を蓄積するように制
御され、結像された光学像に応じた電気的な画像信号に
変換する。信号処理部４は、固体イメージセンサ13から
の画像信号を処理し、記録部５に出力する。記録部５
は、信号処理部４で処理された画像信号を記録する。記
録方法としては例えば磁気光記録媒体に記録する方法が
ある。制御部17は、レリーズスイッチ８および感光時間
設定部９からの信号に基づいて、駆動回路16、固体イメ
ージセンサ13、信号処理部４、記録部５を制御する。
本実施例における固体イメージセンサ13は、ｎ形半導体
基板20上に形成され、第２図に示すように2N行×Ｍ列の
感光画素21を有している。これら感光画素21は第１フィ
ールドの感光画素21aと第２フィールドの感光画素21bか
ら構成されている。第１フィールドの感光画素21aと第
２フィールドの感光画素21bは、第２図に示すように列
方向にひとつおきに並んでいる。すなわち、これら第１
フィールドの感光画素21aと第２フィールドの感光画素2
1bは、テレビジョン信号における奇数フィールドと偶数
フィールドに対応している。
基板20上に形成され、第２図に示すように2N行×Ｍ列の
感光画素21を有している。これら感光画素21は第１フィ
ールドの感光画素21aと第２フィールドの感光画素21bか
ら構成されている。第１フィールドの感光画素21aと第
２フィールドの感光画素21bは、第２図に示すように列
方向にひとつおきに並んでいる。すなわち、これら第１
フィールドの感光画素21aと第２フィールドの感光画素2
1bは、テレビジョン信号における奇数フィールドと偶数
フィールドに対応している。
感光画素21の隣には、それぞれ４相駆動CCDにより構成
されたＭ個の列方向レジスタ23が設けられている。この
列方向レジスタ23は感光画素21a、21bで発生した信号電
荷を転送する。列方向レジスタ23にはそれぞれ４相駆動
CCDにより構成されたＭ個の蓄積レジスタ24が設けら
れ、これら蓄積レジスタ24は列方向レジスタ23から転送
された信号電荷を蓄積するとともに、必要に応じてその
信号電荷を転送する。行方向レジスタ25は、列方向レジ
スタ23および蓄積レジスタ24の転送方向とは垂直な行方
向に電荷を転送するレジスタであって、Ｍ個の蓄積レジ
スタ24からの電荷を受け転送する。列方向レジスタ23の
蓄積レジスタ24と反対側には不要電荷を排出するための
ドレイン27が設けられている。これらドレイン27は列方
向レジスタ23で転送された不要電荷を排出する。行方向
レジスタ25の出力側には、画像信号を取出すための出力
端子26が接続されている。なお、感光画素21以外の列方
向レジスタ23、蓄積レジスタ24、行方向レジスタ25、ド
レイン27は、光遮蔽膜33により光が入射しないように遮
蔽されている。
されたＭ個の列方向レジスタ23が設けられている。この
列方向レジスタ23は感光画素21a、21bで発生した信号電
荷を転送する。列方向レジスタ23にはそれぞれ４相駆動
CCDにより構成されたＭ個の蓄積レジスタ24が設けら
れ、これら蓄積レジスタ24は列方向レジスタ23から転送
された信号電荷を蓄積するとともに、必要に応じてその
信号電荷を転送する。行方向レジスタ25は、列方向レジ
スタ23および蓄積レジスタ24の転送方向とは垂直な行方
向に電荷を転送するレジスタであって、Ｍ個の蓄積レジ
スタ24からの電荷を受け転送する。列方向レジスタ23の
蓄積レジスタ24と反対側には不要電荷を排出するための
ドレイン27が設けられている。これらドレイン27は列方
向レジスタ23で転送された不要電荷を排出する。行方向
レジスタ25の出力側には、画像信号を取出すための出力
端子26が接続されている。なお、感光画素21以外の列方
向レジスタ23、蓄積レジスタ24、行方向レジスタ25、ド
レイン27は、光遮蔽膜33により光が入射しないように遮
蔽されている。
第３図（ａ）、（ｂ）に感光画素21と列方向レジスタ23
の転送電極28の詳細を示す。第３図（ａ）に示すよう
に、第１フィールドの感光画素21aに対して２つの転送
電極28a、28bが、第２フィールドの感光画素21bに対し
て２つの転送電極28c、28dが配されている。すなわち、
2N個の感光画素21に対して列方向レジスタ23には4N個の
転送電極28が設けられている。第３図（ｂ）に示すよう
に、感光画素21aと列方向レジスタ23の埋込みチャネル3
2は、半導体基板20の表面に形成されたｐ型半導体層30
のチャネルストップ領域31に挟まれた領域に形成されて
いて、ともにｎ形半導体である。ｐ型半導体層30は感光
画素21下で薄くなっており、感光画素21aで発生した過
剰電荷はこの薄いｐ型半導体層34を介して、高い正電圧
が印加されている半導体基板20に排出される。埋込みチ
ャネル32上には絶縁膜29を介して転送電極28bが配され
ている。絶縁膜29上は、前述のように開口部22を除いて
光遮蔽膜33により遮蔽されている。
の転送電極28の詳細を示す。第３図（ａ）に示すよう
に、第１フィールドの感光画素21aに対して２つの転送
電極28a、28bが、第２フィールドの感光画素21bに対し
て２つの転送電極28c、28dが配されている。すなわち、
2N個の感光画素21に対して列方向レジスタ23には4N個の
転送電極28が設けられている。第３図（ｂ）に示すよう
に、感光画素21aと列方向レジスタ23の埋込みチャネル3
2は、半導体基板20の表面に形成されたｐ型半導体層30
のチャネルストップ領域31に挟まれた領域に形成されて
いて、ともにｎ形半導体である。ｐ型半導体層30は感光
画素21下で薄くなっており、感光画素21aで発生した過
剰電荷はこの薄いｐ型半導体層34を介して、高い正電圧
が印加されている半導体基板20に排出される。埋込みチ
ャネル32上には絶縁膜29を介して転送電極28bが配され
ている。絶縁膜29上は、前述のように開口部22を除いて
光遮蔽膜33により遮蔽されている。
蓄積レジスタ24は列方向レジスタ23と独立の４相クロッ
クパルスにより駆動される。この蓄積レジスタ24には列
方向に8N個以上の転送電極が設けられている。すなわ
ち、各蓄積レジスタ24は2N個以上の信号電荷を一時的に
保持することができる。
クパルスにより駆動される。この蓄積レジスタ24には列
方向に8N個以上の転送電極が設けられている。すなわ
ち、各蓄積レジスタ24は2N個以上の信号電荷を一時的に
保持することができる。
次に第４図のタイムチャートを用いて動作を説明する。
被写体の像を写すために、レリーズスイッチ８をオンさ
せると、電源（図示せず）がオンし、固体イメージセン
サ13、信号処理部４、記録部５、駆動回路16、制御部17
が動作状態に立上がる。被写体からの光は、固体イメー
ジセンサ13上にその光学像が結像するようにレンズ１に
より収束される。しかし、固体イメージセンサ13の蓄積
レジスタ24および列方向レジスタ23の埋込みチャネル32
には不要電荷が残存している可能性があるので、先ず列
方向レジスタ23および蓄積レジスタ24に、この不要電荷
をドレイン27側に転送させる４相クロックパルス（逆転
送パルス）44、50を印加する。この逆転送パルス44、50
は少なくともＮ個以上のパルスであることが望ましい。
せると、電源（図示せず）がオンし、固体イメージセン
サ13、信号処理部４、記録部５、駆動回路16、制御部17
が動作状態に立上がる。被写体からの光は、固体イメー
ジセンサ13上にその光学像が結像するようにレンズ１に
より収束される。しかし、固体イメージセンサ13の蓄積
レジスタ24および列方向レジスタ23の埋込みチャネル32
には不要電荷が残存している可能性があるので、先ず列
方向レジスタ23および蓄積レジスタ24に、この不要電荷
をドレイン27側に転送させる４相クロックパルス（逆転
送パルス）44、50を印加する。この逆転送パルス44、50
は少なくともＮ個以上のパルスであることが望ましい。
逆転送パルス44、50を印加して列方向レジスタ23および
蓄積レジスタ24に残存している不要電荷を排出すると、
次に時刻t1で読出しパルス40を印加し、第１フィールド
の感光画素21aに蓄積された不要電荷を列方向レジスタ2
3に読出す。この読出しパルス40は実際には転送電極28b
に正の高電圧ＶRを印加することにより、ｐ型半導体層3
0の表面部35に電位の井戸を形成して、感光画素21aに蓄
積された電荷を転送電極28b下の埋込みチャネル32に転
送する。読出しパルス40のパルス幅は10μｓ程度が望ま
しい。
蓄積レジスタ24に残存している不要電荷を排出すると、
次に時刻t1で読出しパルス40を印加し、第１フィールド
の感光画素21aに蓄積された不要電荷を列方向レジスタ2
3に読出す。この読出しパルス40は実際には転送電極28b
に正の高電圧ＶRを印加することにより、ｐ型半導体層3
0の表面部35に電位の井戸を形成して、感光画素21aに蓄
積された電荷を転送電極28b下の埋込みチャネル32に転
送する。読出しパルス40のパルス幅は10μｓ程度が望ま
しい。
読出しパルスによる不要電荷の読出し後、引続き列方向
レジスタ23に逆転送パルス45を印加し、感光画素21aか
ら読出された不要電荷をドレイン27に排出する。逆転送
パルス45では高レベル電位ＶHがアーム電位、低レベル
電位ＶLが負電位になっているので、逆転送時に表面部3
5に電位の井戸は形成されず、感光画素21aの電荷が列方
向レジスタ23に流入することはない。感光画素21での過
剰電荷はｐ型半導体層34を経て半導体基板20に排出され
る。したがって、逆転送パルスを印加して不要電荷を排
出しているときに、感光画素21から列方向レジスタ23に
不要電荷が流入することはない。なお、逆転送パルス45
のパルス数はＮ′個（Ｎ′＞Ｎ）であり、周期は１μｓ
以下であることが望ましい。
レジスタ23に逆転送パルス45を印加し、感光画素21aか
ら読出された不要電荷をドレイン27に排出する。逆転送
パルス45では高レベル電位ＶHがアーム電位、低レベル
電位ＶLが負電位になっているので、逆転送時に表面部3
5に電位の井戸は形成されず、感光画素21aの電荷が列方
向レジスタ23に流入することはない。感光画素21での過
剰電荷はｐ型半導体層34を経て半導体基板20に排出され
る。したがって、逆転送パルスを印加して不要電荷を排
出しているときに、感光画素21から列方向レジスタ23に
不要電荷が流入することはない。なお、逆転送パルス45
のパルス数はＮ′個（Ｎ′＞Ｎ）であり、周期は１μｓ
以下であることが望ましい。
第１フィールドの感光画素21aの不要電荷を排出したの
ち、時刻t2で読出しパルス41を印加し、第２フィールド
の感光画素21bに蓄積された不要電荷を列方向レジスタ2
3に読出す。読出しパルス41による不要電荷の読出し
後、引続き列方向レジスタ23に逆転送パルス46を印加
し、感光画素21bから読出された不要電荷をドレイン27
に排出する。
ち、時刻t2で読出しパルス41を印加し、第２フィールド
の感光画素21bに蓄積された不要電荷を列方向レジスタ2
3に読出す。読出しパルス41による不要電荷の読出し
後、引続き列方向レジスタ23に逆転送パルス46を印加
し、感光画素21bから読出された不要電荷をドレイン27
に排出する。
読出しパルス40、41により、時刻t1、t2でそれぞれ感光
画素21a、21bの不要電荷がクリアされ、信号電荷の蓄積
が開始される。感光時間設定部９に設定されている感光
時間Tintが経過するまで、感光画素21a、21bで信号電荷
の蓄積をおこなう。
画素21a、21bの不要電荷がクリアされ、信号電荷の蓄積
が開始される。感光時間設定部９に設定されている感光
時間Tintが経過するまで、感光画素21a、21bで信号電荷
の蓄積をおこなう。
第１フィールドの感光画素21aが蓄積を終了するのは、
時刻t1より感光時間Tint経過後の時刻t3となるが、逆転
送パルス45の印加後この時刻t3に至るまでに列方向レジ
スタ23にスミヤや暗電流による雑音電荷が発生している
可能性があるので、時刻t3の前に逆転送パルス47を列方
向レジスタ23に印加してこの雑音電荷をドレイン27に排
出しておくことが望ましい。
時刻t1より感光時間Tint経過後の時刻t3となるが、逆転
送パルス45の印加後この時刻t3に至るまでに列方向レジ
スタ23にスミヤや暗電流による雑音電荷が発生している
可能性があるので、時刻t3の前に逆転送パルス47を列方
向レジスタ23に印加してこの雑音電荷をドレイン27に排
出しておくことが望ましい。
雑音電荷の排出後、時刻t3で読出しパルス42を印加し第
１フィールドの感光画素21aの信号電荷を列方向レジス
タ23に読出す。引続き列方向レジスタ23と蓄積レジスタ
24にそれぞれ順転送パルス48と51を印加して読出された
信号電荷を行方向レジスタ25へ向かう方向に転送し、信
号電荷を蓄積レジスタ24に転送し蓄積する。なお順転送
パルス48、51は位相が逆相となっている点が異るだけで
順転送パルス45、46、47と同じである。すなわち順転送
パルス48、51のパルス数はＮ′個（Ｎ′＞Ｎ）であり、
周期は１μｓ以下であることが望ましい。
１フィールドの感光画素21aの信号電荷を列方向レジス
タ23に読出す。引続き列方向レジスタ23と蓄積レジスタ
24にそれぞれ順転送パルス48と51を印加して読出された
信号電荷を行方向レジスタ25へ向かう方向に転送し、信
号電荷を蓄積レジスタ24に転送し蓄積する。なお順転送
パルス48、51は位相が逆相となっている点が異るだけで
順転送パルス45、46、47と同じである。すなわち順転送
パルス48、51のパルス数はＮ′個（Ｎ′＞Ｎ）であり、
周期は１μｓ以下であることが望ましい。
第１フィールドの感光画素21aの信号電荷の転送を終了
すると、時刻t2より感光時間Tint経過後の時刻t4で読出
しパルス43を印加し、第２フィールドの感光画素21bの
信号電荷を列方向レジスタ23に読出す。引続き列方向レ
ジスタ23と蓄積レジスタ24にそれぞれ順転送パルス49と
52を印加して読出された信号電荷を行方向レジスタ25へ
向かう方向に転送する。その結果、第１フィールドおよ
び第２フィールドの信号電荷が蓄積レジスタ24に転送さ
れ蓄積されたことになる。
すると、時刻t2より感光時間Tint経過後の時刻t4で読出
しパルス43を印加し、第２フィールドの感光画素21bの
信号電荷を列方向レジスタ23に読出す。引続き列方向レ
ジスタ23と蓄積レジスタ24にそれぞれ順転送パルス49と
52を印加して読出された信号電荷を行方向レジスタ25へ
向かう方向に転送する。その結果、第１フィールドおよ
び第２フィールドの信号電荷が蓄積レジスタ24に転送さ
れ蓄積されたことになる。
蓄積レジスタ24に第１フィールドと第２フィールドの信
号電荷が蓄積された後、時刻t5からラインシフトパルス
53、54、保持パルス55を印加し、信号処理部４および記
録部５の記録フォーマットにあわせたタイミングで行方
向レジスタ25を経由して信号電荷が出力端子26から読出
される。これは従来のインターライン転送CCDで知られ
ているいわゆるラインシフト動作と同じである。その結
果、第１フィールドの画像信号は時刻t5から時刻t6の間
に取出され、第２フィールドの画像信号は時刻t7から時
刻t8の間に取出され、信号処理部４で処理され、記録部
５で記録される。時刻t6からt7の間は垂直ブランキング
期間に相当し、ラインシフト動作は行われない。
号電荷が蓄積された後、時刻t5からラインシフトパルス
53、54、保持パルス55を印加し、信号処理部４および記
録部５の記録フォーマットにあわせたタイミングで行方
向レジスタ25を経由して信号電荷が出力端子26から読出
される。これは従来のインターライン転送CCDで知られ
ているいわゆるラインシフト動作と同じである。その結
果、第１フィールドの画像信号は時刻t5から時刻t6の間
に取出され、第２フィールドの画像信号は時刻t7から時
刻t8の間に取出され、信号処理部４で処理され、記録部
５で記録される。時刻t6からt7の間は垂直ブランキング
期間に相当し、ラインシフト動作は行われない。
以上述べた一連の動作により、被写体の光学像が一枚記
録されたことになり、時刻t9で電源をオフし、記録動作
を終了する。
録されたことになり、時刻t9で電源をオフし、記録動作
を終了する。
このように本実施例によればメカニカルシャッタを用い
ないので部品点数が減り、安価な電子スチルカメラを実
現できる。また感光時間が電気的に設定できるので、極
めて正確に定めることができ、最適な感光時間を設定す
ることができ、良好な画質が得られる。さらに連続シャ
ッタ動作をする場合、電気的に感光開始間隔および感光
時間を定めることができるので、極めて正確にかつ良好
な画像を得ることができる。
ないので部品点数が減り、安価な電子スチルカメラを実
現できる。また感光時間が電気的に設定できるので、極
めて正確に定めることができ、最適な感光時間を設定す
ることができ、良好な画質が得られる。さらに連続シャ
ッタ動作をする場合、電気的に感光開始間隔および感光
時間を定めることができるので、極めて正確にかつ良好
な画像を得ることができる。
なお、非常に明るい被写体の場合でも、画像信号となる
信号電荷は、感光画像から離れた場所に位置している蓄
積レジスタに蓄積されているため、入射光による画質の
劣化はない。特にＮ′をＮよりかなり多くし、蓄積レジ
スタ中の信号電荷が蓄積される部分を感光画素から離し
ておけば効果的である。また順転送動作時のスミア現象
に対しては、順転送パルスのパルス周期を１μｓ以下に
すれば、スミア現象の影響を受ける時間が250μｓ以下
となり（2N＝500の場合）、画質劣化はほとんどない。
信号電荷は、感光画像から離れた場所に位置している蓄
積レジスタに蓄積されているため、入射光による画質の
劣化はない。特にＮ′をＮよりかなり多くし、蓄積レジ
スタ中の信号電荷が蓄積される部分を感光画素から離し
ておけば効果的である。また順転送動作時のスミア現象
に対しては、順転送パルスのパルス周期を１μｓ以下に
すれば、スミア現象の影響を受ける時間が250μｓ以下
となり（2N＝500の場合）、画質劣化はほとんどない。
また、本実施例による電子スチルカメラの場合、第１フ
ィールドの画像信号と第２フィールドの画像信号は厳密
には同時ではなく、読出し時刻にずれがある。すなわち
時刻t1と時刻t2の時間差が問題となりうる。しかしなが
ら、逆転送パルスおよび順転送パルスのパルス幅を１μ
ｓ以下なので、2N＝2N′＝500とすれば、時刻t1と時刻t
2の時間差は250μｓ以下となり事実上問題にならない。
たとえば、1ms（シャッタスピード1/1000）の感光時間
であっても、極めて高速に動いている被写体でもないか
ぎり、問題とならない。
ィールドの画像信号と第２フィールドの画像信号は厳密
には同時ではなく、読出し時刻にずれがある。すなわち
時刻t1と時刻t2の時間差が問題となりうる。しかしなが
ら、逆転送パルスおよび順転送パルスのパルス幅を１μ
ｓ以下なので、2N＝2N′＝500とすれば、時刻t1と時刻t
2の時間差は250μｓ以下となり事実上問題にならない。
たとえば、1ms（シャッタスピード1/1000）の感光時間
であっても、極めて高速に動いている被写体でもないか
ぎり、問題とならない。
本発明の第２の実施例による電子スチルカメラの固体イ
メージセンサ13の詳細な構成を第５図に示す。本実施例
では、列方向レジスタ23の蓄積レジスタ24側を延長し、
その延長部分に制御ゲート36を介して、ドレイン37を設
けている。制御ゲート36をオンすることにより、列方向
レジスタ23で転送された不要電荷をドレイン37に排出
し、制御ゲート36をオフすることにより、列方向レジス
タ23で転送された信号電荷を排出することなく蓄積レジ
スタ24に転送することができる。なお本実施例で不要電
荷を排出する場合に列方向レジスタ23および蓄積レジス
タ24に印加されるパルスは順転送パルスとなる。
メージセンサ13の詳細な構成を第５図に示す。本実施例
では、列方向レジスタ23の蓄積レジスタ24側を延長し、
その延長部分に制御ゲート36を介して、ドレイン37を設
けている。制御ゲート36をオンすることにより、列方向
レジスタ23で転送された不要電荷をドレイン37に排出
し、制御ゲート36をオフすることにより、列方向レジス
タ23で転送された信号電荷を排出することなく蓄積レジ
スタ24に転送することができる。なお本実施例で不要電
荷を排出する場合に列方向レジスタ23および蓄積レジス
タ24に印加されるパルスは順転送パルスとなる。
本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
上記実施例では、列方向レジスタ23と蓄積レジスタ24に
印加するパルスを第４図に示すように別々にしたが、第
６図に示すように同一のパルスを印加してもよい。この
場合、列方向レジスタ23には新たなラインシフト動作パ
ルス53、54と保持パルス55が印加されるが、印加された
としても列方向レジスタ23の電荷が蓄積レジスタ24に順
次転送されるだけであり問題はない。また蓄積レジスタ
24には新たな電荷排出のための逆転送パルス45、46、47
（第２の実施例では順転送パルス）が印加されることに
なるが、印加されたとしても蓄積レジスタ24の電荷が蓄
積レジスタ24内を単に順次転送されるだけであり問題は
ない。
印加するパルスを第４図に示すように別々にしたが、第
６図に示すように同一のパルスを印加してもよい。この
場合、列方向レジスタ23には新たなラインシフト動作パ
ルス53、54と保持パルス55が印加されるが、印加された
としても列方向レジスタ23の電荷が蓄積レジスタ24に順
次転送されるだけであり問題はない。また蓄積レジスタ
24には新たな電荷排出のための逆転送パルス45、46、47
（第２の実施例では順転送パルス）が印加されることに
なるが、印加されたとしても蓄積レジスタ24の電荷が蓄
積レジスタ24内を単に順次転送されるだけであり問題は
ない。
また上記実施例では不要電荷をドレインに排出していた
が、ドレインを設けることなく行方向レジスタを介して
外部に排出するようにしてもよい。
が、ドレインを設けることなく行方向レジスタを介して
外部に排出するようにしてもよい。
また感光時間が短く第１フィールドの不要電荷排出のた
めの転送パルスと第２フィールドの不要電荷排出のため
の転送パルスとが重なりあってしまう場合には、これら
転送パルスを連続して印加すればよい。
めの転送パルスと第２フィールドの不要電荷排出のため
の転送パルスとが重なりあってしまう場合には、これら
転送パルスを連続して印加すればよい。
また第１フィールドの感光画素の感光時間中に発生する
雑音電荷が少ない場合には、第１フィールドの感光画素
の信号電荷を読出す直前の転送パルスを省略してもよ
い。
雑音電荷が少ない場合には、第１フィールドの感光画素
の信号電荷を読出す直前の転送パルスを省略してもよ
い。
さらに上記実施例では画像信号が２つのフィールド、す
なわち第１フィールドと第２フィールドに分かれていた
が、信号処理部および記録部における方式によっては、
フィールドを分けなくともよい。
なわち第１フィールドと第２フィールドに分かれていた
が、信号処理部および記録部における方式によっては、
フィールドを分けなくともよい。
以上説明したように、本発明によれば、固体イメージセ
ンサが有している感光部は、光学系により結像された光
学像を受光し光信号に応じた電荷を発生、蓄積する複数
の感光画素を有し、かつ２フィールド分の画像信号がほ
ぼ同時に得られるように構成されているとともに、制御
手段は、感光時間の開始時に、感光画素に蓄積された２
フィールド分の不要電荷を転送部で読出し電荷排出手段
まで転送して排出し、感光時間の終了時に、前記感光時
間の間前記感光画素に蓄積された２フィールド分の信号
電荷を転送部で読出し蓄積部まで転送して蓄積した後、
取出手段により、蓄積部に蓄積された信号電荷を所定の
順序で画像信号として取出すようになっているので、２
フィールド間の感光時間差が殆どなく、そのためメカニ
カルシャッタを用いることなしに良好な画質を得ること
ができる電子スチルカメラを安価に提供することができ
る。
ンサが有している感光部は、光学系により結像された光
学像を受光し光信号に応じた電荷を発生、蓄積する複数
の感光画素を有し、かつ２フィールド分の画像信号がほ
ぼ同時に得られるように構成されているとともに、制御
手段は、感光時間の開始時に、感光画素に蓄積された２
フィールド分の不要電荷を転送部で読出し電荷排出手段
まで転送して排出し、感光時間の終了時に、前記感光時
間の間前記感光画素に蓄積された２フィールド分の信号
電荷を転送部で読出し蓄積部まで転送して蓄積した後、
取出手段により、蓄積部に蓄積された信号電荷を所定の
順序で画像信号として取出すようになっているので、２
フィールド間の感光時間差が殆どなく、そのためメカニ
カルシャッタを用いることなしに良好な画質を得ること
ができる電子スチルカメラを安価に提供することができ
る。
第１図は本発明の第１の実施例による電子スチルカメラ
の全体構成を示すブロック図、第２図は同電子スチルカ
メラの固体イメージセンサの構成を示す平面図、第３図
（ａ）、（ｂ）は同固体イメージセンサの一部の詳細を
示す平面図及び断面図、第４図は同電子スチルカメラの
動作を示すタイムチャート、第５図は本発明の第２の実
施例による電子スチルカメラの固体イメージセンサの構
成を示す平面図、第６図は本発明の他の実施例による電
子スチルカメラの動作を示すタイムチャート、第７図は
従来の電子スチルカメラの全体構成を示すブロック図で
ある。 １……レンズ、２……メカニカルシャッタ、３、13……
固体イメージセンサ、４……信号処理部、５……記録
部、６、16……駆動回路、７、17……制御部、８……レ
リーズスイッチ、９……感光時間設定部、20……半導体
基板、21a、21b……感光画素、22……開口部、23……列
方向レジスタ、24……蓄積レジスタ、25……行方向レジ
スタ、26……出力端子、27……ドレイン、28……転送電
極、29……絶縁膜、30……ｐ型半導体層、31……チャネ
ルストップ領域、32……埋込みチャネル、33……光遮蔽
膜。
の全体構成を示すブロック図、第２図は同電子スチルカ
メラの固体イメージセンサの構成を示す平面図、第３図
（ａ）、（ｂ）は同固体イメージセンサの一部の詳細を
示す平面図及び断面図、第４図は同電子スチルカメラの
動作を示すタイムチャート、第５図は本発明の第２の実
施例による電子スチルカメラの固体イメージセンサの構
成を示す平面図、第６図は本発明の他の実施例による電
子スチルカメラの動作を示すタイムチャート、第７図は
従来の電子スチルカメラの全体構成を示すブロック図で
ある。 １……レンズ、２……メカニカルシャッタ、３、13……
固体イメージセンサ、４……信号処理部、５……記録
部、６、16……駆動回路、７、17……制御部、８……レ
リーズスイッチ、９……感光時間設定部、20……半導体
基板、21a、21b……感光画素、22……開口部、23……列
方向レジスタ、24……蓄積レジスタ、25……行方向レジ
スタ、26……出力端子、27……ドレイン、28……転送電
極、29……絶縁膜、30……ｐ型半導体層、31……チャネ
ルストップ領域、32……埋込みチャネル、33……光遮蔽
膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−72473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−149270（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−167579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−117776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−139463（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−87580（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】被写体の光学像を結像する光学系と、 この光学系により結像された光学像を受光し光信号に応
じた電荷を発生する複数の第１及び第２フィールドの感
光画素を有する感光部と、この感光部の感光画素におけ
る電荷を読出し読出された電荷を転送する転送部と、前
記第１及び第２フィールドの感光画素で発生し前記転送
部により転送された信号電荷を一時的に蓄積する蓄積部
と、前記感光画素で発生し前記転送部により転送された
不要電荷を排出する電荷排出手段と、前記蓄積部に蓄積
された信号電荷を所定の順序で画像信号として取出す取
出手段とを有する固体イメージセンサと、 第１フィールドの感光時間の開始時に、前記第１フィー
ルドの感光画素に蓄積された不要電荷を前記転送部で読
出し前記電荷排出手段まで転送して排出し、この不要電
荷の排出後に前記第１フィールドの感光時間とほぼ同じ
第２フィールドの感光時間を開始させ、この第２フィー
ルドの感光時間の開始時に、前記第２フィールドの感光
画素に蓄積された不要電荷を前記転送部で読出し前記電
荷排出手段まで転送して排出し、前記第１フィールドの
感光時間の終了時に、前記第１フィールドの感光時間の
間前記第１フィールドの感光画素に蓄積された信号電荷
を前記転送部で読出し前記蓄積部まで転送して蓄積し、
前記第２フィールドの感光時間の終了時に、前記第２フ
ィールドの感光時間の間前記第２フィールドの感光画素
に蓄積された信号電荷を前記転送部で読出し前記蓄積部
まで転送し、前記取出手段により、前記蓄積部に蓄積さ
れた第１フィールドおよび第２フィールドの信号電荷を
所定の順序で画像信号として取出すように制御する制御
手段と、 前記固体イメージセンサからの画像信号を記録する記録
手段と を備えたことを特徴とする電子スチルカメラ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の電子スチルカ
メラにおいて、前記制御手段は、前記第１フィールドの
感光時間の終了前に前記転送部に存在している電荷を前
記電荷排出手段まで転送して排出することを特徴とする
電子スチルカメラ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256361A JPH07118788B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 電子スチルカメラ |
| US07/113,063 US4884142A (en) | 1986-10-28 | 1987-10-27 | Electronic camera having solid state image sensor with improved noise signal draining |
| EP87115821A EP0265925B1 (en) | 1986-10-28 | 1987-10-28 | Electronic still camera |
| DE87115821T DE3787147T2 (de) | 1986-10-28 | 1987-10-28 | Elektronische Stehbildkamera. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256361A JPH07118788B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 電子スチルカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110877A JPS63110877A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH07118788B2 true JPH07118788B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=17291611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61256361A Expired - Fee Related JPH07118788B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 電子スチルカメラ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4884142A (ja) |
| EP (1) | EP0265925B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07118788B2 (ja) |
| DE (1) | DE3787147T2 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2629229B1 (fr) * | 1988-03-23 | 1992-09-11 | Thomson Csf | Dispositif de lecture des quantites de charges electriques fournies par des photodiodes a substrat semi-conducteur |
| JPH07114276B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1995-12-06 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPH02131683A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-21 | Minolta Camera Co Ltd | 電子シャッター付き電子カメラ |
| JPH02101878A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPH02113678A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPH02142183A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Nec Corp | 固体撮像素子の駆動方法 |
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| US5282041A (en) * | 1988-12-15 | 1994-01-25 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for driving image pick-up device |
| JP2920924B2 (ja) * | 1989-01-12 | 1999-07-19 | ソニー株式会社 | Ｃｃｄカメラ |
| JPH02288686A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-28 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| KR100276971B1 (ko) * | 1989-06-20 | 2001-01-15 | 다카노 야스아키 | 고체촬상소자의 구동방법 |
| US5223726A (en) * | 1989-07-25 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device for charge transfer device |
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| US5138458A (en) * | 1989-12-22 | 1992-08-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electronic camera apparatus capable of providing wide dynamic range image signal |
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| US5338946A (en) * | 1993-01-08 | 1994-08-16 | Eastman Kodak Company | Solid state image sensor with fast reset |
| JPH08294058A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Sony Corp | 固体撮像装置及びこれを搭載したビデオカメラ |
| WO1997017800A1 (en) * | 1995-11-07 | 1997-05-15 | California Institute Of Technology | An image sensor with high dynamic range linear output |
| EP0847193A1 (fr) * | 1996-12-06 | 1998-06-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Circuit d'amplification pour un signal à fréquence intermédiaire d'un récepteur d'ondes hertziennes |
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| JP2001320632A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
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| US7663684B2 (en) * | 2003-03-28 | 2010-02-16 | Fujifilm Corporation | Charge transfer device and a solid state imaging device using the charge transfer device |
| WO2007051092A2 (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-03 | American Science And Engineering, Inc. | X-ray inspection based on scatter detection |
| JP2007240732A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Pentax Corp | 防振機能付きカメラ |
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| JPS5827712B2 (ja) * | 1975-12-25 | 1983-06-10 | 株式会社東芝 | コタイサツゾウソウチ |
| JPS55163882A (en) * | 1979-06-06 | 1980-12-20 | Nec Corp | System for driving charge transfer element |
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