JPH07298140A - 静止画固体撮像装置 - Google Patents
静止画固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH07298140A JPH07298140A JP6089569A JP8956994A JPH07298140A JP H07298140 A JPH07298140 A JP H07298140A JP 6089569 A JP6089569 A JP 6089569A JP 8956994 A JP8956994 A JP 8956994A JP H07298140 A JPH07298140 A JP H07298140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- photoelectric conversion
- state image
- image pickup
- conversion element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型化が容易であり、動画用固体撮像素子と
共用可能なフィールド色差線順次方式のカラーフィルタ
ーを有する固体撮像素子を有し、フレームカラー静止画
が撮像可能な静止画固体撮像装置を提供することを目的
としている。 【構成】 行列状に配列された複数個の光電変換素子を
持つ固体撮像素子２０３と、光量調整手段と遮光手段を
有する絞り２０２を備え、前記遮光手段により遮光した
後、固体撮像素子２０３の奇数行の光電変換素子で発生
した電荷と、偶数行の光電変換素子で発生した電荷を時
系列に読み出す固体撮像素子駆動回路２１０と、前記奇
数行と偶数行の信号を記憶するためのメモリー２０６
と、メモリー２０６に書き込まれた電荷を奇数行と偶数
行各一行ずつ同時に読み出す手段からなる静止画固体撮
像装置。
共用可能なフィールド色差線順次方式のカラーフィルタ
ーを有する固体撮像素子を有し、フレームカラー静止画
が撮像可能な静止画固体撮像装置を提供することを目的
としている。 【構成】 行列状に配列された複数個の光電変換素子を
持つ固体撮像素子２０３と、光量調整手段と遮光手段を
有する絞り２０２を備え、前記遮光手段により遮光した
後、固体撮像素子２０３の奇数行の光電変換素子で発生
した電荷と、偶数行の光電変換素子で発生した電荷を時
系列に読み出す固体撮像素子駆動回路２１０と、前記奇
数行と偶数行の信号を記憶するためのメモリー２０６
と、メモリー２０６に書き込まれた電荷を奇数行と偶数
行各一行ずつ同時に読み出す手段からなる静止画固体撮
像装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静止画固体撮像装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像装置の小型高性能化が進
み、ビデオムービーをはじめ広く実用されるに至ってい
る。また、マルチメディア時代の到来に向けて、半導体
メモリー等を記録媒体とした静止画固体撮像装置の開発
も活発化している。
み、ビデオムービーをはじめ広く実用されるに至ってい
る。また、マルチメディア時代の到来に向けて、半導体
メモリー等を記録媒体とした静止画固体撮像装置の開発
も活発化している。
【０００３】以下、図画を参照しながら、従来の静止画
固体撮像装置について２例説明する。
固体撮像装置について２例説明する。
【０００４】まず、第１の従来例であるフィールド静止
画タイプについて説明する。このタイプは、基本的に撮
像部は、ムービー等で使用されている動画用のものと同
じである。
画タイプについて説明する。このタイプは、基本的に撮
像部は、ムービー等で使用されている動画用のものと同
じである。
【０００５】図３は、第１の従来の固体撮像装置に使用
される一般的なＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子の構成図で
ある。図３において３０３は光電変換素子、３０４は４
相駆動のＶＣＣＤ、３０１は２相駆動の水平転送段（Ｈ
ＣＣＤ）、３０２は電荷検出部である。図４は第１の従
来の固体撮像素子上に形成されるフィールド色差順次方
式のカラーフィルター配列図である。図３中、Ｍｇはマ
ゼンタ、Ｇはグリーン、Ｙｅはイエロー、Ｃｙはシアン
の各色を表している。図４に示すとおりフォトダイオー
ド１画素に対し１色のカラーフィルターが対応してい
る。
される一般的なＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子の構成図で
ある。図３において３０３は光電変換素子、３０４は４
相駆動のＶＣＣＤ、３０１は２相駆動の水平転送段（Ｈ
ＣＣＤ）、３０２は電荷検出部である。図４は第１の従
来の固体撮像素子上に形成されるフィールド色差順次方
式のカラーフィルター配列図である。図３中、Ｍｇはマ
ゼンタ、Ｇはグリーン、Ｙｅはイエロー、Ｃｙはシアン
の各色を表している。図４に示すとおりフォトダイオー
ド１画素に対し１色のカラーフィルターが対応してい
る。
【０００６】図７は第１の従来の固体撮像装置の動作タ
イミング図である。図７において、７０６は垂直基準信
号パルス（ＶＤ）、７０７はＶ１、７０８はＶ２、７０
９はＶ３、７０４はＶ４の各々のゲートに印加されるＶ
ＣＣＤの４相の駆動パルス、７１１は電子シャッター動
作のためのオーバーフロードレイン（ＯＦＤ）への印加
パルス（Ｓｕｂパルス）を表している。なおＶ１のゲー
トは奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲートを兼
ねており、Ｖ３のゲートは偶数行の光電変換素子蓄積電
荷読みだしゲートを兼ねている。また７０１は光電変換
素子蓄積電荷読みだしパルス、７０２はＶＣＣＤ転送パ
ルス、７１２は光電変換電荷蓄積タイミング、７１３は
ＣＣＤ固体撮像素子の出力タイミングを表している。
イミング図である。図７において、７０６は垂直基準信
号パルス（ＶＤ）、７０７はＶ１、７０８はＶ２、７０
９はＶ３、７０４はＶ４の各々のゲートに印加されるＶ
ＣＣＤの４相の駆動パルス、７１１は電子シャッター動
作のためのオーバーフロードレイン（ＯＦＤ）への印加
パルス（Ｓｕｂパルス）を表している。なおＶ１のゲー
トは奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲートを兼
ねており、Ｖ３のゲートは偶数行の光電変換素子蓄積電
荷読みだしゲートを兼ねている。また７０１は光電変換
素子蓄積電荷読みだしパルス、７０２はＶＣＣＤ転送パ
ルス、７１２は光電変換電荷蓄積タイミング、７１３は
ＣＣＤ固体撮像素子の出力タイミングを表している。
【０００７】次に第１の従来の固体撮像装置の動作を順
を追って説明する。Ｓｕｂパルスが印加されてから７０
１で示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスが印加さ
れるまでの７０４のＡ１に示す期間に、光電変換素子に
は光電変換電荷が蓄積される。この信号電荷は７０１に
示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスによりＶＣＣ
Ｄに読み出した後、図３に示すように２ｎ−１行と２ｎ
行の光電変換素子の信号電荷をＶＣＣＤ内で混合し、Ｖ
ＣＣＤ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣ
ＣＤ、電荷検出部を介して７０５のＡ１に示す期間にＡ
フィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤより
出力される。次に同様に、Ｓｕｂパルスが印加されてか
ら光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスが印加されるま
での７０４のＢ１に示す期間に、光電変換素子には光電
変換電荷が蓄積される。この信号電荷は、光電変換素子
蓄積電荷読みだしパルスによりＶＣＣＤに読み出された
後、図３に示すように２ｎ行と２ｎ＋１行の光電変換素
子の信号電荷がＶＣＣＤ内で混合され、ＶＣＣＤ内を順
次１水平走査期間毎に１段ずつ転送されＨＣＣＤ、電荷
検出部を介して７０５のＢ１に示す期間にＢフィールド
の信号として色差線順次の形態でＣＣＤより出力され
る。前記Ａフィールド信号と前記Ｂフィールドの信号の
いずれかのＣＣＤ出力信号を、輝度信号処理及びクロマ
信号処理を施しフィールドカラー静止画信号が得られ
る。
を追って説明する。Ｓｕｂパルスが印加されてから７０
１で示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスが印加さ
れるまでの７０４のＡ１に示す期間に、光電変換素子に
は光電変換電荷が蓄積される。この信号電荷は７０１に
示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスによりＶＣＣ
Ｄに読み出した後、図３に示すように２ｎ−１行と２ｎ
行の光電変換素子の信号電荷をＶＣＣＤ内で混合し、Ｖ
ＣＣＤ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣ
ＣＤ、電荷検出部を介して７０５のＡ１に示す期間にＡ
フィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤより
出力される。次に同様に、Ｓｕｂパルスが印加されてか
ら光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスが印加されるま
での７０４のＢ１に示す期間に、光電変換素子には光電
変換電荷が蓄積される。この信号電荷は、光電変換素子
蓄積電荷読みだしパルスによりＶＣＣＤに読み出された
後、図３に示すように２ｎ行と２ｎ＋１行の光電変換素
子の信号電荷がＶＣＣＤ内で混合され、ＶＣＣＤ内を順
次１水平走査期間毎に１段ずつ転送されＨＣＣＤ、電荷
検出部を介して７０５のＢ１に示す期間にＢフィールド
の信号として色差線順次の形態でＣＣＤより出力され
る。前記Ａフィールド信号と前記Ｂフィールドの信号の
いずれかのＣＣＤ出力信号を、輝度信号処理及びクロマ
信号処理を施しフィールドカラー静止画信号が得られ
る。
【０００８】次に、第２の従来例であるフレーム静止画
タイプについて説明する。このタイプは、撮像素子は第
１の従来と同じ一般的なＩＴ型のＣＣＤであるが、特殊
なカラーフィルター配列と機械的なシャッター機構が必
要である。
タイプについて説明する。このタイプは、撮像素子は第
１の従来と同じ一般的なＩＴ型のＣＣＤであるが、特殊
なカラーフィルター配列と機械的なシャッター機構が必
要である。
【０００９】図５は第２の従来の固体撮像素子上に形成
されるフレーム色差順次方式のカラーフィルター配列図
である。つまり光電変換素子１画素に対し２色のカラー
フィルターが対応している。
されるフレーム色差順次方式のカラーフィルター配列図
である。つまり光電変換素子１画素に対し２色のカラー
フィルターが対応している。
【００１０】図８は第２の従来の固体撮像装置の動作タ
イミング図である。図８において、８０９は遮光動作
（機械的なシャッターの開閉タイミング）、８１０はＶ
Ｄパルス、８１１はＶ１、８１２はＶ２、８１３はＶ
３、８１４はＶ４各々のゲートに印加されるＶＣＣＤの
４相の駆動パルス、８１５は光電変換素子の光電変換電
荷蓄積タイミング、８１６はＣＣＤ固体撮像素子の出力
タイミングを表している。
イミング図である。図８において、８０９は遮光動作
（機械的なシャッターの開閉タイミング）、８１０はＶ
Ｄパルス、８１１はＶ１、８１２はＶ２、８１３はＶ
３、８１４はＶ４各々のゲートに印加されるＶＣＣＤの
４相の駆動パルス、８１５は光電変換素子の光電変換電
荷蓄積タイミング、８１６はＣＣＤ固体撮像素子の出力
タイミングを表している。
【００１１】なおＶ１ゲートは奇数行の光電変換素子蓄
積電荷読みだしゲートを兼ねており、Ｖ３ゲートは偶数
行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲートを兼ねてい
る。また８０３は奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだ
しパルス、８０４は偶数行の光電変換素子蓄積電荷読み
だしパルス、８０５はＶＣＣＤ転送パルスを表し、８０
１は機械式シャッターが露光状態、８０２は機械式シャ
ッターが遮光状態であることを表している。
積電荷読みだしゲートを兼ねており、Ｖ３ゲートは偶数
行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲートを兼ねてい
る。また８０３は奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだ
しパルス、８０４は偶数行の光電変換素子蓄積電荷読み
だしパルス、８０５はＶＣＣＤ転送パルスを表し、８０
１は機械式シャッターが露光状態、８０２は機械式シャ
ッターが遮光状態であることを表している。
【００１２】次に第２の従来の固体撮像装置の動作を順
を追って説明する。機械式シャッターによる露光スター
トから露光終了までの８０５のＡ１／Ｂ１に示す期間
に、光電変換素子には光電変換電荷が蓄積される。この
信号電荷は８０３に示す光電変換素子蓄積電荷読みだし
パルスにより、まず図４に示すように奇数行の光電変換
素子の信号電荷のみＶＣＣＤに読み出した後、ＶＣＣＤ
内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣＤ、
電荷検出部を介して８０７のＡ１に示す期間にＡフィー
ルドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤより出力さ
れる。次に、８０４に示す光電変換素子蓄積電荷読みだ
しパルスにより、図４に示すように残りの偶数行の光電
変換素子の信号電荷をＶＣＣＤに読み出した後、ＶＣＣ
Ｄ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣ
Ｄ、電荷検出部を介して８０８のＢ１に示す期間にＢフ
ィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤより出
力される。前記Ａフィールド信号と前記Ｂフィールドの
信号のＣＣＤ出力信号を、輝度信号処理及びクロマ信号
処理を施しフレームカラー静止画信号が得られる。
を追って説明する。機械式シャッターによる露光スター
トから露光終了までの８０５のＡ１／Ｂ１に示す期間
に、光電変換素子には光電変換電荷が蓄積される。この
信号電荷は８０３に示す光電変換素子蓄積電荷読みだし
パルスにより、まず図４に示すように奇数行の光電変換
素子の信号電荷のみＶＣＣＤに読み出した後、ＶＣＣＤ
内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣＤ、
電荷検出部を介して８０７のＡ１に示す期間にＡフィー
ルドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤより出力さ
れる。次に、８０４に示す光電変換素子蓄積電荷読みだ
しパルスにより、図４に示すように残りの偶数行の光電
変換素子の信号電荷をＶＣＣＤに読み出した後、ＶＣＣ
Ｄ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣ
Ｄ、電荷検出部を介して８０８のＢ１に示す期間にＢフ
ィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤより出
力される。前記Ａフィールド信号と前記Ｂフィールドの
信号のＣＣＤ出力信号を、輝度信号処理及びクロマ信号
処理を施しフレームカラー静止画信号が得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第１の従来の構成では、フィールド画像なので高い垂直
解像度が得られないし、強制的にフレーム画像にした場
合、静止被写体であれば問題ないが、被写体が動いてい
る場合には、極端な振れ画像になるという欠点がある。
また、上記第２の従来の構成では、水平解像度と感度が
両立するフレーム色差順次方式のカラーフィルターを使
用する際には、１画素２色フィルターが必要になり、Ｃ
ＣＤデバイスの製作の困難度が極めて高くなるために小
型化に限界があるばかりでなく、１フレーム当りの取扱
い電荷量が、ＶＣＣＤ内で信号電荷を混合する方式に比
較して半分になるために、ダイナミックレンジが低下す
るという欠点がある。
第１の従来の構成では、フィールド画像なので高い垂直
解像度が得られないし、強制的にフレーム画像にした場
合、静止被写体であれば問題ないが、被写体が動いてい
る場合には、極端な振れ画像になるという欠点がある。
また、上記第２の従来の構成では、水平解像度と感度が
両立するフレーム色差順次方式のカラーフィルターを使
用する際には、１画素２色フィルターが必要になり、Ｃ
ＣＤデバイスの製作の困難度が極めて高くなるために小
型化に限界があるばかりでなく、１フレーム当りの取扱
い電荷量が、ＶＣＣＤ内で信号電荷を混合する方式に比
較して半分になるために、ダイナミックレンジが低下す
るという欠点がある。
【００１４】また現在、固体撮像素子は動画で使用され
る機会が多いため、図４に示すようなフィールド色差線
順次方式のカラーフィルター配列を有するものが多く、
フレーム色差線順次方式のカラーフィルター配列の固体
撮像素子を使用する場合、新たな開発が必要という欠点
がある。
る機会が多いため、図４に示すようなフィールド色差線
順次方式のカラーフィルター配列を有するものが多く、
フレーム色差線順次方式のカラーフィルター配列の固体
撮像素子を使用する場合、新たな開発が必要という欠点
がある。
【００１５】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、小型化が容易であり、動画用固体撮像素子との共用
可能かつフレーム画が撮像可能な静止画固体撮像装置を
提供することを目的としている。
で、小型化が容易であり、動画用固体撮像素子との共用
可能かつフレーム画が撮像可能な静止画固体撮像装置を
提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の静止画固体撮像素子は、光量調整と遮光を行
うための絞りおよびその制御回路と、固体撮像素子とそ
の駆動回路と、メモリーを有している。
に本発明の静止画固体撮像素子は、光量調整と遮光を行
うための絞りおよびその制御回路と、固体撮像素子とそ
の駆動回路と、メモリーを有している。
【００１７】
【作用】本発明の静止画固体撮像装置は、上記構成によ
って、遮光を行った後、固体撮像素子の転送部の電荷を
掃き出し、その後奇数行の光電変換素子で発生した電荷
と、偶数行の光電変換素子で発生した電荷を時系列に出
力し、メモリーに書き込み、更に書き込まれた電荷を奇
数行と偶数行各一行ずつ時系列に読み出す手段を設ける
ことにより、一般に動画用固体撮像素子として使用され
ているフィールド色差線順次方式のカラーフィルター配
列を有する固体撮像素子によってフレーム画の撮像がで
きる手段を提供することにより、小型化容易性、動画用
固体撮像素子との共用可能性を提供することが可能とな
る。また、遮光手段に絞りを用いることによっても、機
械式シャッターが不要となることから小型化が可能とな
る。
って、遮光を行った後、固体撮像素子の転送部の電荷を
掃き出し、その後奇数行の光電変換素子で発生した電荷
と、偶数行の光電変換素子で発生した電荷を時系列に出
力し、メモリーに書き込み、更に書き込まれた電荷を奇
数行と偶数行各一行ずつ時系列に読み出す手段を設ける
ことにより、一般に動画用固体撮像素子として使用され
ているフィールド色差線順次方式のカラーフィルター配
列を有する固体撮像素子によってフレーム画の撮像がで
きる手段を提供することにより、小型化容易性、動画用
固体撮像素子との共用可能性を提供することが可能とな
る。また、遮光手段に絞りを用いることによっても、機
械式シャッターが不要となることから小型化が可能とな
る。
【００１８】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１９】図１は、静止画固体撮像装置の動作タイミ
ング図、図２は静止画固体撮像装置のシテスムブロック
図、図３は一般的なＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子の構成
図である。また図４は第１の従来の固体撮像素子上に形
成される色差線順次方式のカラーフィルター配列図であ
る。図４で、Ｍｇはマゼンタ、Ｇはグリーン、Ｙｅはイ
エロー、Ｃｙはシアンの各色を表している。図４に示す
とおり１光電変換素子に１色のカラーフィルターが対応
している。
ング図、図２は静止画固体撮像装置のシテスムブロック
図、図３は一般的なＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子の構成
図である。また図４は第１の従来の固体撮像素子上に形
成される色差線順次方式のカラーフィルター配列図であ
る。図４で、Ｍｇはマゼンタ、Ｇはグリーン、Ｙｅはイ
エロー、Ｃｙはシアンの各色を表している。図４に示す
とおり１光電変換素子に１色のカラーフィルターが対応
している。
【００２０】図３において３０１は２相駆動の水平転送
段（ＨＣＣＤ）、３０２は電荷検出部、３０３は光電変
換部、３０４は４相駆動のＶＣＣＤで３０８はＶ１、３
０７はＶ２、３０６はＶ３、３０５はＶ４である。また
図１において１０１は静止画撮像パルス、１０２は遮光
動作、１０３はＶ１（図３ ３０８）、１０４はＶ２
（図３ ３０７）、１０５はＶ３（図３ ３０６）、１
０６はＶ４（図３ ３０５）の各々のゲートに印加され
るＶＣＣＤの４相の駆動パルス、１０７は電子シャッタ
ー動作パルス、１１０は固体撮像素子の出力タイミング
を表している。なおＶ１のゲートは奇数行の光電変換素
子蓄積電荷読みだしゲートを兼ねており、Ｖ３のゲート
は偶数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲートを兼ね
ている。また１１１は奇数行の光電変換素子蓄積電荷読
みだしパルス、１１２は偶数行の光電変換素子蓄積電荷
読みだしパルスを示しており、１０８は奇数行の光電変
換素子蓄積電荷蓄積時間、１０９は偶数行の光電変換素
子蓄積電荷蓄積時間、１１０はＣＣＤ固体撮像素子の出
力タイミングを表している。また１１３はＡＬＣ動作期
間を、１１４は遮光期間を、１１５はＶＤを示してい
る。更に図２において、２０１は光学レンズ、２０２は
光学絞りと兼用の遮光部、２０３はＣＣＤ固体撮像素
子、２０４は相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路と自
動利得制御（ＡＧＣ）回路から構成されるアナログ信号
処理部、２０５はＡ／Ｄ変換部、２０６はメモリー部、
２０７は映像信号処理回路、２１３はメモリー制御や自
動絞り制御及びＡＧＣの画像データ演算回路等からなる
システムコントロール部である。また２０８は撮像した
画像を表示するための画像表示部、２１１は信号記録再
生部、２１２は外部Ｉ／Ｆ部を表している。
段（ＨＣＣＤ）、３０２は電荷検出部、３０３は光電変
換部、３０４は４相駆動のＶＣＣＤで３０８はＶ１、３
０７はＶ２、３０６はＶ３、３０５はＶ４である。また
図１において１０１は静止画撮像パルス、１０２は遮光
動作、１０３はＶ１（図３ ３０８）、１０４はＶ２
（図３ ３０７）、１０５はＶ３（図３ ３０６）、１
０６はＶ４（図３ ３０５）の各々のゲートに印加され
るＶＣＣＤの４相の駆動パルス、１０７は電子シャッタ
ー動作パルス、１１０は固体撮像素子の出力タイミング
を表している。なおＶ１のゲートは奇数行の光電変換素
子蓄積電荷読みだしゲートを兼ねており、Ｖ３のゲート
は偶数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲートを兼ね
ている。また１１１は奇数行の光電変換素子蓄積電荷読
みだしパルス、１１２は偶数行の光電変換素子蓄積電荷
読みだしパルスを示しており、１０８は奇数行の光電変
換素子蓄積電荷蓄積時間、１０９は偶数行の光電変換素
子蓄積電荷蓄積時間、１１０はＣＣＤ固体撮像素子の出
力タイミングを表している。また１１３はＡＬＣ動作期
間を、１１４は遮光期間を、１１５はＶＤを示してい
る。更に図２において、２０１は光学レンズ、２０２は
光学絞りと兼用の遮光部、２０３はＣＣＤ固体撮像素
子、２０４は相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路と自
動利得制御（ＡＧＣ）回路から構成されるアナログ信号
処理部、２０５はＡ／Ｄ変換部、２０６はメモリー部、
２０７は映像信号処理回路、２１３はメモリー制御や自
動絞り制御及びＡＧＣの画像データ演算回路等からなる
システムコントロール部である。また２０８は撮像した
画像を表示するための画像表示部、２１１は信号記録再
生部、２１２は外部Ｉ／Ｆ部を表している。
【００２１】また、図９はメモリーの構成を示してお
り、９０１は奇数行が書き込まれたメモリー部、９０２
は偶数行が書き込まれたメモリー部を示しており、９０
３はＡ／Ｄ変換部、９０４はメモリー部、９０５は映像
信号処理部を示している。そして、図１０は１フィール
ド以上電荷蓄積を行う場合のタイミングチャートで、１
００１は静止画撮像パルス、１００２は遮光動作、１０
０３はＶ１（図３ ３０８）、１００４はＶ２（図３
３０７）、１００５はＶ３（図３ ３０６）、１００６
はＶ４（図３ ３０５）の各々のゲートに印加されるＶ
ＣＣＤの４相の駆動パルス、１００７はＶＤ、１０１０
は固体撮像素子の出力タイミングを表している。なおＶ
１のゲートは奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲ
ートを兼ねており、Ｖ３のゲートは偶数行の光電変換素
子蓄積電荷読みだしゲートを兼ねている。また１０１１
は奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス、１０
１２は偶数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスを
示しており、１００８は奇数行の光電変換素子蓄積電荷
蓄積時間、１００９は偶数行の光電変換素子蓄積電荷蓄
積時間、１０１０はＣＣＤ固体撮像素子の出力タイミン
グを表している。また１０１３はＡＬＣ動作期間を、１
０１４は遮光期間を示している。
り、９０１は奇数行が書き込まれたメモリー部、９０２
は偶数行が書き込まれたメモリー部を示しており、９０
３はＡ／Ｄ変換部、９０４はメモリー部、９０５は映像
信号処理部を示している。そして、図１０は１フィール
ド以上電荷蓄積を行う場合のタイミングチャートで、１
００１は静止画撮像パルス、１００２は遮光動作、１０
０３はＶ１（図３ ３０８）、１００４はＶ２（図３
３０７）、１００５はＶ３（図３ ３０６）、１００６
はＶ４（図３ ３０５）の各々のゲートに印加されるＶ
ＣＣＤの４相の駆動パルス、１００７はＶＤ、１０１０
は固体撮像素子の出力タイミングを表している。なおＶ
１のゲートは奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしゲ
ートを兼ねており、Ｖ３のゲートは偶数行の光電変換素
子蓄積電荷読みだしゲートを兼ねている。また１０１１
は奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス、１０
１２は偶数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしパルスを
示しており、１００８は奇数行の光電変換素子蓄積電荷
蓄積時間、１００９は偶数行の光電変換素子蓄積電荷蓄
積時間、１０１０はＣＣＤ固体撮像素子の出力タイミン
グを表している。また１０１３はＡＬＣ動作期間を、１
０１４は遮光期間を示している。
【００２２】静止画固体撮像装置の動作を順を追って説
明すると固体撮像素子において、電子シャッター動作パ
ルス１０７が印加されてから、光電変換素子蓄積電荷読
みだしパルス１１１、１１２が印加されるまでの１０
８、１０９のＡ２、Ｂ２で示される時間、光電変換素子
では電荷が光電変換、蓄積される。この信号電荷は１１
１、１１２に示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス
によりＶＣＣＤに読み出した後、２ｎ行と２ｎ−１行の
光電変換素子の信号電荷をＶＣＣＤ内で混合し、ＶＣＣ
Ｄ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣ
Ｄ、電荷検出部を介して１１０のＡ２／Ｂ２に示す期間
にＡフィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤ
より出力される。次の期間でも、電子シャッター動作パ
ルス１０７が印加されてから、光電変換素子蓄積電荷読
みだしパルス１１１、１１２が印加されるまでの１０
８、１０９のＡ３、Ｂ３で示される時間、光電変換素子
では電荷が光電変換、蓄積される。この信号電荷は１１
１、１１２に示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス
によりＶＣＣＤに読み出した後、２ｎ行と２ｎ＋１行の
光電変換素子の信号電荷をＶＣＣＤ内で混合し、ＶＣＣ
Ｄ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣ
Ｄ、電荷検出部を介して１１０のＡ３／Ｂ３に示す期間
にＢフィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤ
より出力される。すなわちここでは、通常の動画撮像と
同様の動作を行い、フィールド画を出力する。そして静
止画撮像スイッチ２１４が押されたら、静止画撮像パル
ス１０１が印加され、その直後の電荷読みだしパルスが
印加された後、電子シャッター動作パルス１０７が印加
されてから、遮光動作１０２で示される遮光期間１１４
の始まるまでの１０８、１０９のＡ４、Ｂ４で示される
時間、光電変換素子では電荷が光電変換、蓄積される。
なお遮光期間以前の１１３の期間中はＡＬＣ動作を行っ
ている。遮光期間中、ＶＣＣＤのスミア電荷を掃き出し
た後、奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス１
１１によって奇数行の信号電荷がＶＣＣＤに読み出さ
れ、ＶＣＣＤ内を転送しＨＣＣＤ、電荷検出部を介して
１１０のＡ４に示す期間に奇数行の信号として色差線順
次の形態でＣＣＤより出力される。その後、偶数行の光
電変換素子蓄積電荷読みだしパルス１１２によって偶数
行の信号電荷がＶＣＣＤに読み出され、ＶＣＣＤ内を転
送しＨＣＣＤ、電荷検出部を介して１１０のＢ４に示す
期間に偶数行の信号として色差線順次の形態でＣＣＤよ
り出力される。出力された奇数行、偶数行それぞれの電
荷はアナログ信号処理部でアナログ信号処理を行った
後、Ａ／Ｄ変換部９０３でＡ／Ｄ変換し、メモリー９０
４に書き込まれ、システムコントロール回路２１３から
の制御により、奇数行９０１、偶数行９０２が各一行ず
つ同時に読み出され、映像信号処理回路９０５によりフ
レームカラー静止画信号が得られる。
明すると固体撮像素子において、電子シャッター動作パ
ルス１０７が印加されてから、光電変換素子蓄積電荷読
みだしパルス１１１、１１２が印加されるまでの１０
８、１０９のＡ２、Ｂ２で示される時間、光電変換素子
では電荷が光電変換、蓄積される。この信号電荷は１１
１、１１２に示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス
によりＶＣＣＤに読み出した後、２ｎ行と２ｎ−１行の
光電変換素子の信号電荷をＶＣＣＤ内で混合し、ＶＣＣ
Ｄ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣ
Ｄ、電荷検出部を介して１１０のＡ２／Ｂ２に示す期間
にＡフィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤ
より出力される。次の期間でも、電子シャッター動作パ
ルス１０７が印加されてから、光電変換素子蓄積電荷読
みだしパルス１１１、１１２が印加されるまでの１０
８、１０９のＡ３、Ｂ３で示される時間、光電変換素子
では電荷が光電変換、蓄積される。この信号電荷は１１
１、１１２に示す光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス
によりＶＣＣＤに読み出した後、２ｎ行と２ｎ＋１行の
光電変換素子の信号電荷をＶＣＣＤ内で混合し、ＶＣＣ
Ｄ内を順次１水平走査期間毎に１段ずつ転送しＨＣＣ
Ｄ、電荷検出部を介して１１０のＡ３／Ｂ３に示す期間
にＢフィールドの信号として色差線順次の形態でＣＣＤ
より出力される。すなわちここでは、通常の動画撮像と
同様の動作を行い、フィールド画を出力する。そして静
止画撮像スイッチ２１４が押されたら、静止画撮像パル
ス１０１が印加され、その直後の電荷読みだしパルスが
印加された後、電子シャッター動作パルス１０７が印加
されてから、遮光動作１０２で示される遮光期間１１４
の始まるまでの１０８、１０９のＡ４、Ｂ４で示される
時間、光電変換素子では電荷が光電変換、蓄積される。
なお遮光期間以前の１１３の期間中はＡＬＣ動作を行っ
ている。遮光期間中、ＶＣＣＤのスミア電荷を掃き出し
た後、奇数行の光電変換素子蓄積電荷読みだしパルス１
１１によって奇数行の信号電荷がＶＣＣＤに読み出さ
れ、ＶＣＣＤ内を転送しＨＣＣＤ、電荷検出部を介して
１１０のＡ４に示す期間に奇数行の信号として色差線順
次の形態でＣＣＤより出力される。その後、偶数行の光
電変換素子蓄積電荷読みだしパルス１１２によって偶数
行の信号電荷がＶＣＣＤに読み出され、ＶＣＣＤ内を転
送しＨＣＣＤ、電荷検出部を介して１１０のＢ４に示す
期間に偶数行の信号として色差線順次の形態でＣＣＤよ
り出力される。出力された奇数行、偶数行それぞれの電
荷はアナログ信号処理部でアナログ信号処理を行った
後、Ａ／Ｄ変換部９０３でＡ／Ｄ変換し、メモリー９０
４に書き込まれ、システムコントロール回路２１３から
の制御により、奇数行９０１、偶数行９０２が各一行ず
つ同時に読み出され、映像信号処理回路９０５によりフ
レームカラー静止画信号が得られる。
【００２３】また、低照度時等で画像信号の信号量が少
ないことをシステムコントロール回路２１３によって検
出したときは、自動または外部からの命令により、図１
０に示すようにシステムコントロール回路２１３より撮
像素子駆動回路２１０を制御し、電荷蓄積時間をｎフィ
ールド（ｎ＞１）すなわちＶＤ １００７より長い期間
とし、さらにその期間内での蓄積時間を電子シャッター
によって精密にコントロールし、低照度時でも撮像可能
としている。また電荷蓄積により信号電荷が出力されな
い期間の映像信号は、前フィールドの信号電荷をメモリ
ーに記憶し、次の信号電荷が出力されるまで、繰り返し
出力することにより動画も出力可能としている。
ないことをシステムコントロール回路２１３によって検
出したときは、自動または外部からの命令により、図１
０に示すようにシステムコントロール回路２１３より撮
像素子駆動回路２１０を制御し、電荷蓄積時間をｎフィ
ールド（ｎ＞１）すなわちＶＤ １００７より長い期間
とし、さらにその期間内での蓄積時間を電子シャッター
によって精密にコントロールし、低照度時でも撮像可能
としている。また電荷蓄積により信号電荷が出力されな
い期間の映像信号は、前フィールドの信号電荷をメモリ
ーに記憶し、次の信号電荷が出力されるまで、繰り返し
出力することにより動画も出力可能としている。
【００２４】なお、今回はＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子
を例としてあげているが、ＦＩＴ型固体撮像素子でも同
様の効果が得られる。また、色差線順次配列のカラーフ
ィルター配列は図６のものでもよい。さらに遮光期間中
に、ＶＣＣＤのスミア電荷を掃き出し、信号電荷を転送
することから、スミア・ブルーミングが発生しないとい
う利点がある。
を例としてあげているが、ＦＩＴ型固体撮像素子でも同
様の効果が得られる。また、色差線順次配列のカラーフ
ィルター配列は図６のものでもよい。さらに遮光期間中
に、ＶＣＣＤのスミア電荷を掃き出し、信号電荷を転送
することから、スミア・ブルーミングが発生しないとい
う利点がある。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明の静止画固体撮像
装置によっては、小型容易性とフィールド色差線順次方
式のカラーフィルター配列によってフレームカラー静止
画撮像手段および、スミア、ブルーミング抑止効果を得
られることが可能となる。
装置によっては、小型容易性とフィールド色差線順次方
式のカラーフィルター配列によってフレームカラー静止
画撮像手段および、スミア、ブルーミング抑止効果を得
られることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例における静止画固体撮像装置
の動作タイミング図
の動作タイミング図
【図２】同実施例の静止画固体撮像装置のブロック図
【図３】一般的なＩＴ型固体撮像素子の構成図
【図４】色差線順次方式カラーフィルター配列の一例を
示す模式図
示す模式図
【図５】色差線順次方式カラーフィルター配列の一例を
示す模式図
示す模式図
【図６】色差線順次方式カラーフィルター配列の一例を
示す模式図
示す模式図
【図７】従来の静止画固体撮像装置の動作タイミング図
【図８】従来の静止画固体撮像装置の動作タイミング図
【図９】メモリー構成を示す模式図
【図１０】低照度時の静止画固体撮像装置の動作タイミ
ング図
ング図
２０１ 光学レンズ ２０２ 光学絞りと遮光部 ２０３ 固体撮像素子 ２０４ アナログ信号処理部 ２０５ Ａ／Ｄ変換部 ２０６ メモリー装置 ２０７ 映像信号処理回路 ２０８ 画像表示装置 ２０９ 絞り制御回路 ２１０ 固体撮像素子駆動回路 ２１１ 画像記録再生装置 ２１２ 外部Ｉ／Ｆ部 ２１３ システムコントロール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪熊 一行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大槻 一彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 行列状に配列された複数個の光電変換素
子を持つ固体撮像素子と、遮光手段を備え、前記固体撮
像素子の奇数行の光電変換素子で発生した電荷と、偶数
行の光電変換素子で発生した電荷を時系列に読み出す固
体撮像素子駆動回路と、前記奇数行と偶数行の信号を記
憶するためのメモリーと、前記メモリーに書き込まれた
電荷を奇数行と偶数行各一行ずつ同時に読み出す手段を
設けたことを特徴とする静止画固体撮像装置。 - 【請求項２】 光電変換素子で発生した電荷を読み出し
および転送する転送部と電荷検出部をもつ固体撮像素子
を備え、遮光手段により遮光した後、前記光電変換素子
で発生した電荷を読み出しおよび転送、検出することを
特徴とする請求項１記載の静止画固体撮像装置。 - 【請求項３】 光電変換素子で発生した電荷を読み出し
および転送する転送部と電荷検出部をもつ固体撮像素子
を備え、遮光手段により遮光した後、前記転送部の電荷
を吐き出し、その後、前記光電変換素子で発生した電荷
を読み出しおよび転送、検出することを特徴とする請求
項１記載の静止画固体撮像装置。 - 【請求項４】 遮光手段は、光量調整が可能な絞りであ
ることを特徴とする請求項１記載の静止画固体撮像装
置。 - 【請求項５】 光電変換素子で発生した電荷の蓄積時間
を少なくとも１／６０秒にする固体撮像素子駆動回路を
有することを特徴とする請求項１記載の静止画固体撮像
装置。 - 【請求項６】 電子シャッターにより露光時間を調整す
る手段を有することを特徴とする請求項１記載の静止画
固体撮像装置。 - 【請求項７】 光電変換素子上にフィールド色差線順次
方式の配列のカラーフィルターを有することを特徴とす
る請求項１記載の静止画固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6089569A JPH07298140A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 静止画固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6089569A JPH07298140A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 静止画固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07298140A true JPH07298140A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13974445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6089569A Pending JPH07298140A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 静止画固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07298140A (ja) |
-
1994
- 1994-04-27 JP JP6089569A patent/JPH07298140A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3937716B2 (ja) | 固体撮像装置及び撮像システム | |
| JP2001008104A (ja) | 広ダイナミックレンジ撮像装置 | |
| JP2868915B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2007135200A (ja) | 撮像方法および撮像装置並びに駆動装置 | |
| JP2000106678A (ja) | 撮像装置 | |
| JP4272095B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2001352483A (ja) | 動画静止画撮像装置 | |
| JP3985275B2 (ja) | 撮像装置および撮像方法 | |
| US7616354B2 (en) | Image capture apparatus configured to divisionally read out accumulated charges with a plurality of fields using interlaced scanning | |
| JP2002084548A (ja) | カラー撮像素子及び撮像装置 | |
| JP3831418B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH0698227A (ja) | システムクロック可変形ディジタル電子スチルカメラ | |
| JPH07298140A (ja) | 静止画固体撮像装置 | |
| EP0936809A2 (en) | Image sensing apparatus and driving method thereof | |
| JP2534105B2 (ja) | 固体撮像装置及びその信号読出し方法 | |
| JP2006238205A (ja) | 撮像装置及び撮像方法 | |
| JPH07298143A (ja) | 静止画固体撮像装置 | |
| JP2809937B2 (ja) | Ｃｃｄ撮像装置 | |
| JP3115216B2 (ja) | 電子内視鏡装置 | |
| JPH0965213A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2004096546A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2002152597A (ja) | 固体撮像デバイスおよび固体撮像装置 | |
| JP4810566B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH0918888A (ja) | リニアセンサカメラを用いた撮像装置 | |
| JPH01125073A (ja) | 固体撮像装置 |