JPH089268A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH089268A JPH089268A JP6142041A JP14204194A JPH089268A JP H089268 A JPH089268 A JP H089268A JP 6142041 A JP6142041 A JP 6142041A JP 14204194 A JP14204194 A JP 14204194A JP H089268 A JPH089268 A JP H089268A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image pickup
- sensor
- solid
- charge
- period
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子シャッタ機能の連続した可変制御により
所定の露光量で撮像を行うことを可能にするとともに、
シャッタ段差による画質劣化を軽減した固体撮像装置を
提供する。 【構成】 フレームインタライントランスファ型ＣＣＤ
イメージセンサ１の撮像出力レベルに応じたタイミング
のセンサゲートパルスを生成するセンサゲートパルス生
成部３と制御部４によりＣＣＤ駆動回路２の動作を制御
し、撮像電荷を垂直ブランキング期間中の掃き捨てタイ
ミングで電荷掃捨部に捨てて、この掃き捨てタイミング
から所定の露光量となる露光期間経過後に撮像電荷を垂
直転送レジスタに転送し、次の垂直ブランキング期間中
に撮像部から蓄積部に高速転送し、映像期間中に水平転
送レジスタを介して線順次に読み出す。
所定の露光量で撮像を行うことを可能にするとともに、
シャッタ段差による画質劣化を軽減した固体撮像装置を
提供する。 【構成】 フレームインタライントランスファ型ＣＣＤ
イメージセンサ１の撮像出力レベルに応じたタイミング
のセンサゲートパルスを生成するセンサゲートパルス生
成部３と制御部４によりＣＣＤ駆動回路２の動作を制御
し、撮像電荷を垂直ブランキング期間中の掃き捨てタイ
ミングで電荷掃捨部に捨てて、この掃き捨てタイミング
から所定の露光量となる露光期間経過後に撮像電荷を垂
直転送レジスタに転送し、次の垂直ブランキング期間中
に撮像部から蓄積部に高速転送し、映像期間中に水平転
送レジスタを介して線順次に読み出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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用いた固体撮
像装置に関し、特に、電子シャッタ機能を備えた固体撮
像装置に関するものである。
ントランスファ型の固体イメージセンサを用いた固体撮
像装置に関し、特に、電子シャッタ機能を備えた固体撮
像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）イメージセンサなどの
固体イメージセンサは、撮像管と比較して焼き付きや
残像がない、耐衝撃性が高い、カメラの小型化が容
易である、など優れた特徴を有している。通常、インタ
ーレス走査が採用されたＮＴＳＣ方式などの標準テレビ
ジョン方式に準拠するビデオカメラでは、奇数フィール
ド画像の各画素からの撮像信号と偶数フィールド画像の
各画素からの撮像信号を１フィールド期間（ＮＴＳＣ方
式では１／６０秒）毎に交互に読み出すようにしたＣＣ
Ｄイメージセンサが用いられている。
Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）イメージセンサなどの
固体イメージセンサは、撮像管と比較して焼き付きや
残像がない、耐衝撃性が高い、カメラの小型化が容
易である、など優れた特徴を有している。通常、インタ
ーレス走査が採用されたＮＴＳＣ方式などの標準テレビ
ジョン方式に準拠するビデオカメラでは、奇数フィール
ド画像の各画素からの撮像信号と偶数フィールド画像の
各画素からの撮像信号を１フィールド期間（ＮＴＳＣ方
式では１／６０秒）毎に交互に読み出すようにしたＣＣ
Ｄイメージセンサが用いられている。
【０００３】上記ＣＣＤイメージセンサなどの固体イメ
ージセンサは、撮像電荷を出力するための転送構造によ
り分類されたフレームトランスファ型やインターライン
トランスファ型、フレームインターライントランスファ
型などの各種転送構造のものが知られている。例えば、
インターライントランスファ型のＣＣＤイメージセンサ
では、光電変換素子による１フィールド分の撮像電荷が
センサゲートパルスにより１フィールド期間毎に垂直転
送レジスタに転送され、この垂直転送レジスタから水平
転送レジスタを介して上記撮像電荷が線順次に読み出さ
れる。
ージセンサは、撮像電荷を出力するための転送構造によ
り分類されたフレームトランスファ型やインターライン
トランスファ型、フレームインターライントランスファ
型などの各種転送構造のものが知られている。例えば、
インターライントランスファ型のＣＣＤイメージセンサ
では、光電変換素子による１フィールド分の撮像電荷が
センサゲートパルスにより１フィールド期間毎に垂直転
送レジスタに転送され、この垂直転送レジスタから水平
転送レジスタを介して上記撮像電荷が線順次に読み出さ
れる。
【０００４】さらに、ＣＣＤイメージセンサには、光電
変換素子の実効電荷蓄積期間を電子的に制御するように
した電子シャッタ機能を有するものがある。この電子シ
ャッタ機能を有するＣＣＤイメージセンサでは、例え
ば、サブストレートにシャッタ制御パルスを水平ブラン
キング期間中に与えて、光電変換素子の撮像電荷をオー
バーフロドレインに捨てることにより、図５に示すよう
に、露光期間すなわち実効電荷蓄積期間を制御するよう
にしている。この図５には、１／１０００秒の実効電荷
蓄積期間Ｔ1/1000を与えるシャッタ制御パルスφＳＰ
1/1000と１／７００秒の実効電荷蓄積期間Ｔ1/700 与え
るシャッタ制御パルスφＳＰ1/700 を示してあり、シャ
ッタ制御パルスφＳＰ1/1000，φＳＰ1/700 の最終タイ
ミングｔ1 ，ｔ2 からセンサゲートパルスφＳＧのタイ
ミングｔO までの期間が各実効電荷蓄積期間Ｔ1/1000，
Ｔ1/700 となっている。
変換素子の実効電荷蓄積期間を電子的に制御するように
した電子シャッタ機能を有するものがある。この電子シ
ャッタ機能を有するＣＣＤイメージセンサでは、例え
ば、サブストレートにシャッタ制御パルスを水平ブラン
キング期間中に与えて、光電変換素子の撮像電荷をオー
バーフロドレインに捨てることにより、図５に示すよう
に、露光期間すなわち実効電荷蓄積期間を制御するよう
にしている。この図５には、１／１０００秒の実効電荷
蓄積期間Ｔ1/1000を与えるシャッタ制御パルスφＳＰ
1/1000と１／７００秒の実効電荷蓄積期間Ｔ1/700 与え
るシャッタ制御パルスφＳＰ1/700 を示してあり、シャ
ッタ制御パルスφＳＰ1/1000，φＳＰ1/700 の最終タイ
ミングｔ1 ，ｔ2 からセンサゲートパルスφＳＧのタイ
ミングｔO までの期間が各実効電荷蓄積期間Ｔ1/1000，
Ｔ1/700 となっている。
【０００５】
【０００６】ところで、従来の電子シャッタ機能を有す
るＣＣＤイメージセンサにおける実効電荷蓄積期間は、
サブストレートに水平ブランキング期間中に与えられる
シャッタ制御パルスの数によって設定されるので、Ｈレ
ート単位となり、連続的に可変制御することはできな
い。
るＣＣＤイメージセンサにおける実効電荷蓄積期間は、
サブストレートに水平ブランキング期間中に与えられる
シャッタ制御パルスの数によって設定されるので、Ｈレ
ート単位となり、連続的に可変制御することはできな
い。
【０００７】また、ＣＣＤイメージセンサのサブストレ
ートに与えられるシャッタ制御パルスは、１０〜２５Ｖ
PPの大振幅のパルスであるため、ＣＣＤイメージセンサ
のように大きな容量性負荷に入力されると、その波形に
歪みを生じ、その影響が水平ブランキング期間中だけで
なく映像期間にも及び、シャッタ制御パルスの境で所謂
シャッタ段差やシャッタ傷と呼ばれるノイズの発生を伴
うことが知られており、ビデオカメラとして使用した場
合にも上記シャッタ段差による画質劣化があった。
ートに与えられるシャッタ制御パルスは、１０〜２５Ｖ
PPの大振幅のパルスであるため、ＣＣＤイメージセンサ
のように大きな容量性負荷に入力されると、その波形に
歪みを生じ、その影響が水平ブランキング期間中だけで
なく映像期間にも及び、シャッタ制御パルスの境で所謂
シャッタ段差やシャッタ傷と呼ばれるノイズの発生を伴
うことが知られており、ビデオカメラとして使用した場
合にも上記シャッタ段差による画質劣化があった。
【０００８】そこで、上述の如き電子シャッタ機能を有
するＣＣＤイメージセンサを用いた固体撮像装置におけ
る問題点に鑑み、本発明の目的は、電子シャッタ機能の
連続的な可変制御により所定の露光量で撮像を行うこと
を可能にするとともに、シャッタ段差による画質劣化を
軽減した固体撮像装置を提供することにある。
するＣＣＤイメージセンサを用いた固体撮像装置におけ
る問題点に鑑み、本発明の目的は、電子シャッタ機能の
連続的な可変制御により所定の露光量で撮像を行うこと
を可能にするとともに、シャッタ段差による画質劣化を
軽減した固体撮像装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、上述の課題を解決するために、光情報を画素単位
で光電変換する光電変換素子に得られる撮像電荷を電荷
掃捨部に捨てることにより実効電荷蓄積期間が可変制御
可能な電子シャッタ機能を有するフレームインターライ
ントランスファ型固体イメージセンサと、上記固体イメ
ージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに応じ
たタイミングのセンサゲートパルスを生成するセンサゲ
ートパルス生成部と、上記固体イメージセンサの駆動を
制御する駆動制御部とを備え、上記駆動制御部は、上記
固体イメージセンサにおいて撮像部の光電変換素子によ
り得られる撮像電荷を電荷掃捨部に捨てさせる制御を垂
直ブランキング期間中の所定の掃き捨てタイミングに行
い、上記センサゲートパルス生成部からのセンサゲート
パルスにより、上記光電変換素子の蓄積電荷を上記撮像
部の垂直転送レジスタに転送させる制御を上記掃き捨て
タイミングから所定の露光量となる露光期間経過後に行
い、上記撮像部の垂直転送レジスタに転送された撮像電
荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転送させる制御を
次の垂直ブランキング期間中に行い、上記蓄積部の垂直
転送レジスタに高速転送された撮像電荷を水平転送レジ
スタを介して線順次に読み出す制御を映像期間中に行う
ことを特徴とする。
置は、上述の課題を解決するために、光情報を画素単位
で光電変換する光電変換素子に得られる撮像電荷を電荷
掃捨部に捨てることにより実効電荷蓄積期間が可変制御
可能な電子シャッタ機能を有するフレームインターライ
ントランスファ型固体イメージセンサと、上記固体イメ
ージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに応じ
たタイミングのセンサゲートパルスを生成するセンサゲ
ートパルス生成部と、上記固体イメージセンサの駆動を
制御する駆動制御部とを備え、上記駆動制御部は、上記
固体イメージセンサにおいて撮像部の光電変換素子によ
り得られる撮像電荷を電荷掃捨部に捨てさせる制御を垂
直ブランキング期間中の所定の掃き捨てタイミングに行
い、上記センサゲートパルス生成部からのセンサゲート
パルスにより、上記光電変換素子の蓄積電荷を上記撮像
部の垂直転送レジスタに転送させる制御を上記掃き捨て
タイミングから所定の露光量となる露光期間経過後に行
い、上記撮像部の垂直転送レジスタに転送された撮像電
荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転送させる制御を
次の垂直ブランキング期間中に行い、上記蓄積部の垂直
転送レジスタに高速転送された撮像電荷を水平転送レジ
スタを介して線順次に読み出す制御を映像期間中に行う
ことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明に係る固体撮像装置では、上記固体イメ
ージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに応じ
たタイミングのセンサゲートパルスをセンサゲートパル
ス生成部により生成して、駆動制御部により電子シャッ
タ機能を有するフレームインターライントランスファ型
固体イメージセンサの駆動制御を行い、上記固体イメー
ジセンサにおいて撮像部の光電変換素子により得られる
撮像電荷を垂直ブランキング期間中の所定の掃き捨てタ
イミングで電荷掃捨部に捨てて、上記掃き捨てタイミン
グから所定の露光量となる露光期間経過後に上記センサ
ゲートパルスにより上記光電変換素子の蓄積電荷を上記
撮像部の垂直転送レジスタに転送し、次の垂直ブランキ
ング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタに転送さ
れた撮像電荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転送す
る。そして、上記蓄積部の垂直転送レジスタに高速転送
された撮像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを介し
て線順次に読み出す。
ージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに応じ
たタイミングのセンサゲートパルスをセンサゲートパル
ス生成部により生成して、駆動制御部により電子シャッ
タ機能を有するフレームインターライントランスファ型
固体イメージセンサの駆動制御を行い、上記固体イメー
ジセンサにおいて撮像部の光電変換素子により得られる
撮像電荷を垂直ブランキング期間中の所定の掃き捨てタ
イミングで電荷掃捨部に捨てて、上記掃き捨てタイミン
グから所定の露光量となる露光期間経過後に上記センサ
ゲートパルスにより上記光電変換素子の蓄積電荷を上記
撮像部の垂直転送レジスタに転送し、次の垂直ブランキ
ング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタに転送さ
れた撮像電荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転送す
る。そして、上記蓄積部の垂直転送レジスタに高速転送
された撮像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを介し
て線順次に読み出す。
【００１１】
【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、例えば図１のブロック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、例えば図１のブロック図に示すように構成
される。
【００１２】この図１に示す固体撮像装置は、ＣＣＤイ
メージセンサ１と、上記ＣＣＤイメージセンサ１を駆動
するＣＣＤ駆動回路２と、上記ＣＣＤ駆動回路２にセン
サゲートパルスセンサを供給するゲートパルス生成部３
と、上記ＣＣＤ駆動回路２や上記センサゲートパルス生
成部４の動作制御を行う制御部４などからなり、上記Ｃ
ＣＤイメージセンサ１による撮像出力信号が上記前置増
幅器５を介して、上記センサゲートパルス生成部３に供
給されるとともに、図示しない撮像信号処理系に供給さ
れるようになっている。
メージセンサ１と、上記ＣＣＤイメージセンサ１を駆動
するＣＣＤ駆動回路２と、上記ＣＣＤ駆動回路２にセン
サゲートパルスセンサを供給するゲートパルス生成部３
と、上記ＣＣＤ駆動回路２や上記センサゲートパルス生
成部４の動作制御を行う制御部４などからなり、上記Ｃ
ＣＤイメージセンサ１による撮像出力信号が上記前置増
幅器５を介して、上記センサゲートパルス生成部３に供
給されるとともに、図示しない撮像信号処理系に供給さ
れるようになっている。
【００１３】上記ＣＣＤイメージセンサ１は、図２に示
すように、それぞれ撮像面に奇数フィールド画像および
偶数フィールドの画像の各画素に対応するホトダイオー
ドなどの光電変換素子Ｓがマトリックス状に配列された
撮像部ＩＭと、この撮像部ＩＭの各光電変換素子Ｓによ
り得られる蓄積電荷が垂直転送レジスタＩＭＶREG を介
して転送される蓄積部ＳＴとを有するフレームインター
ライントランスファ（ＦＩＴ）型のＣＣＤイメージセン
サであって、上記各光電変換素子Ｓにより得られた蓄積
電荷を上記蓄積部ＳＴから水平転送レジスタＨREG を介
して読み出すようになっている。
すように、それぞれ撮像面に奇数フィールド画像および
偶数フィールドの画像の各画素に対応するホトダイオー
ドなどの光電変換素子Ｓがマトリックス状に配列された
撮像部ＩＭと、この撮像部ＩＭの各光電変換素子Ｓによ
り得られる蓄積電荷が垂直転送レジスタＩＭＶREG を介
して転送される蓄積部ＳＴとを有するフレームインター
ライントランスファ（ＦＩＴ）型のＣＣＤイメージセン
サであって、上記各光電変換素子Ｓにより得られた蓄積
電荷を上記蓄積部ＳＴから水平転送レジスタＨREG を介
して読み出すようになっている。
【００１４】また、上記センサゲートパルス生成部３
は、上記ＣＣＤイメージセンサ１による撮像出力が上記
前置増幅器５を介して供給される検波回路３１と、上記
制御部４から垂直同期信号ＶＤが供給される逆鋸波信号
発生器３２と、上記検波回路３１と逆鋸波信号発生器３
２の各出力のレベル比較を行うレベル比較器３３と、こ
のレベル比較器３３の比較出力が供給される波形整形回
路３４からなる。
は、上記ＣＣＤイメージセンサ１による撮像出力が上記
前置増幅器５を介して供給される検波回路３１と、上記
制御部４から垂直同期信号ＶＤが供給される逆鋸波信号
発生器３２と、上記検波回路３１と逆鋸波信号発生器３
２の各出力のレベル比較を行うレベル比較器３３と、こ
のレベル比較器３３の比較出力が供給される波形整形回
路３４からなる。
【００１５】このゲートパルス生成部３において、上記
検波回路３１は、上記前置増幅器５を介して供給される
上記ＣＣＤイメージセンサ１による撮像出力を検波し
て、その検波出力信号ＳＤを上記レベル比較器３３に供
給する。また、上記逆鋸波信号発生器３２は、上記制御
部４から供給される垂直同期信号ＶＤに同期した垂直走
査周期の逆鋸波信号ＳＷを発生して、この逆鋸波信号Ｓ
Ｗを上記上記レベル比較器３３に供給する。さらに、上
記レベル比較器３３は、図３に示すように、上記検波回
路３１と逆鋸波信号発生器３２の各出力信号ＳＤ，ＳＷ
のレベル比較を行い、その比較出力を上記波形整形回路
３４に供給する。そして、上記波形整形回路３４は、上
記レベル比較器３３の比較出力信号ＳＣを波形整形し
て、センサゲートパルスＳＧを形成する。
検波回路３１は、上記前置増幅器５を介して供給される
上記ＣＣＤイメージセンサ１による撮像出力を検波し
て、その検波出力信号ＳＤを上記レベル比較器３３に供
給する。また、上記逆鋸波信号発生器３２は、上記制御
部４から供給される垂直同期信号ＶＤに同期した垂直走
査周期の逆鋸波信号ＳＷを発生して、この逆鋸波信号Ｓ
Ｗを上記上記レベル比較器３３に供給する。さらに、上
記レベル比較器３３は、図３に示すように、上記検波回
路３１と逆鋸波信号発生器３２の各出力信号ＳＤ，ＳＷ
のレベル比較を行い、その比較出力を上記波形整形回路
３４に供給する。そして、上記波形整形回路３４は、上
記レベル比較器３３の比較出力信号ＳＣを波形整形し
て、センサゲートパルスＳＧを形成する。
【００１６】上記ゲートパルス生成部３において生成さ
れるセンサゲートパルスＳＧは、上記ＣＣＤイメージセ
ンサ１の受光光量が増加して撮像出力の信号レベルが上
昇すると、上記検波回路３１の検波出力信号ＳＤの信号
レベルも上昇して、図３中の左側方向に移動し、逆に上
記ＣＣＤイメージセンサ１の受光光量が減少して撮像出
力の信号レベルが低下すると、上記検波回路３１の検波
出力信号ＳＤの信号レベルも低下して、図３中の右側方
向に移動する。
れるセンサゲートパルスＳＧは、上記ＣＣＤイメージセ
ンサ１の受光光量が増加して撮像出力の信号レベルが上
昇すると、上記検波回路３１の検波出力信号ＳＤの信号
レベルも上昇して、図３中の左側方向に移動し、逆に上
記ＣＣＤイメージセンサ１の受光光量が減少して撮像出
力の信号レベルが低下すると、上記検波回路３１の検波
出力信号ＳＤの信号レベルも低下して、図３中の右側方
向に移動する。
【００１７】また、上記制御部４は、同期信号や帰線消
去信号などを発生する同期信号発生器４１と、上記同期
信号発生器４１の出力に基づいて上記ＣＣＤ駆動回路２
に各種タイミング信号を与えるタイミング信号発生器４
２とを備えてなる。
去信号などを発生する同期信号発生器４１と、上記同期
信号発生器４１の出力に基づいて上記ＣＣＤ駆動回路２
に各種タイミング信号を与えるタイミング信号発生器４
２とを備えてなる。
【００１８】そして、上記ＣＣＤ駆動回路２は、上記タ
イミング信号発生器４２により与えられるタイミング信
号と、上記ゲートパルス生成部３から供給されるセンサ
ゲートパルスＳＧに基づいて、図４に示すように、上記
ＣＣＤイメージセンサ１の撮像部ＩＭにおいて各光電変
換素子Ｓに発生した撮像電荷をオバーフロドレインに捨
てさせるシャッタ制御パルスφＳＰ、上記撮像部ＩＭに
おいて各光電変換素子Ｓにより得られた撮像電荷を垂直
転送レジスタＩＭＶREG に転送させるセンサゲートパル
スφＳＧ1 ，φＳＧ2 、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭＶREG中の信号電荷を垂直転送させる垂直転送
パルス垂直転送パルスφＩＭ1 〜φＩＭ 4 、上記蓄積部
ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG 中の信号電荷を垂直
転送させる垂直転送パルスφＳＴ1 〜φＳＴ4 、上記蓄
積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG から上記水平転
送レジスタＨREG に信号電荷を転送させる転送パルスφ
ＶＨ1 ，φＶＨ2 、上記水平転送レジスタＨREG 中の信
号電荷を水平転送させる水平転送パルスφＨ1 ，φＨ2
などを上記ＣＣＤイメージセンサ１に与える。
イミング信号発生器４２により与えられるタイミング信
号と、上記ゲートパルス生成部３から供給されるセンサ
ゲートパルスＳＧに基づいて、図４に示すように、上記
ＣＣＤイメージセンサ１の撮像部ＩＭにおいて各光電変
換素子Ｓに発生した撮像電荷をオバーフロドレインに捨
てさせるシャッタ制御パルスφＳＰ、上記撮像部ＩＭに
おいて各光電変換素子Ｓにより得られた撮像電荷を垂直
転送レジスタＩＭＶREG に転送させるセンサゲートパル
スφＳＧ1 ，φＳＧ2 、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジ
スタＩＭＶREG中の信号電荷を垂直転送させる垂直転送
パルス垂直転送パルスφＩＭ1 〜φＩＭ 4 、上記蓄積部
ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG 中の信号電荷を垂直
転送させる垂直転送パルスφＳＴ1 〜φＳＴ4 、上記蓄
積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG から上記水平転
送レジスタＨREG に信号電荷を転送させる転送パルスφ
ＶＨ1 ，φＶＨ2 、上記水平転送レジスタＨREG 中の信
号電荷を水平転送させる水平転送パルスφＨ1 ，φＨ2
などを上記ＣＣＤイメージセンサ１に与える。
【００１９】そして、上記ＣＣＤ駆動回路２は、垂直ブ
ランキング期間ＴVBLK中の高速転送の終わりのタイミン
グｔS に１発のシャッタ制御パルスφＳＰを上記ＣＣＤ
イメージセンサ１のサブストレートに与える。このシャ
ッタ制御パルスφＳＰによって、上記撮像部ＩＭの各光
電変換素子Ｓに発生した撮像電荷をオバーフロドレイン
に捨てさせる。上記シャッタ制御パルスφＳＰは、上記
光電変換素子Ｓ内の撮像電荷を全てオバーフロドレイン
に掃き捨てるだけのパルス幅を有している。このよう
に、上記シャッタ制御パルスφＳＰは、シャッタスピー
ドに関係なく垂直ブランキング期間ＴVBLK中の一定タイ
ミングで発生されるので、シャッタ段差による画質劣化
の原因とはならない。
ランキング期間ＴVBLK中の高速転送の終わりのタイミン
グｔS に１発のシャッタ制御パルスφＳＰを上記ＣＣＤ
イメージセンサ１のサブストレートに与える。このシャ
ッタ制御パルスφＳＰによって、上記撮像部ＩＭの各光
電変換素子Ｓに発生した撮像電荷をオバーフロドレイン
に捨てさせる。上記シャッタ制御パルスφＳＰは、上記
光電変換素子Ｓ内の撮像電荷を全てオバーフロドレイン
に掃き捨てるだけのパルス幅を有している。このよう
に、上記シャッタ制御パルスφＳＰは、シャッタスピー
ドに関係なく垂直ブランキング期間ＴVBLK中の一定タイ
ミングで発生されるので、シャッタ段差による画質劣化
の原因とはならない。
【００２０】また、上記ＣＣＤ駆動回路２は、上記ゲー
トパルス生成部３により生成されたセンサゲートパルス
ＳＧに応じて、上記シャッタ制御パルスφＳＰのタイミ
ングｔS から所定の露光量となる露光期間ＴEXP 経過後
に、センサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を上記撮像
部ＩＭのセンサゲートに与える。
トパルス生成部３により生成されたセンサゲートパルス
ＳＧに応じて、上記シャッタ制御パルスφＳＰのタイミ
ングｔS から所定の露光量となる露光期間ＴEXP 経過後
に、センサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を上記撮像
部ＩＭのセンサゲートに与える。
【００２１】これにより、上記撮像部ＩＭの各光電変換
素子Ｓにおいて上記シャッタ制御パルスφＳＰのタイミ
ングｔS から蓄積された撮像電荷が上記センサゲートパ
ルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 のタイミングで上記垂直転送レ
ジスタＩＭＶREG に転送される。すなわち、上記シャッ
タ制御パルスφＳＰのタイミングｔS を露光開始タイミ
ングとして、所定の露光期間ＴEXP 中に得られた撮像電
荷が上記撮像部ＩＭの各光電変換素子Ｓから上記垂直転
送レジスタＩＭＶREG に転送される。上記露光期間Ｔ
EXP すなわち実効電荷蓄積期間の開始タイミングは、上
記シャッタ制御パルスφＳＰのタイミングｔS であって
一定である。
素子Ｓにおいて上記シャッタ制御パルスφＳＰのタイミ
ングｔS から蓄積された撮像電荷が上記センサゲートパ
ルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 のタイミングで上記垂直転送レ
ジスタＩＭＶREG に転送される。すなわち、上記シャッ
タ制御パルスφＳＰのタイミングｔS を露光開始タイミ
ングとして、所定の露光期間ＴEXP 中に得られた撮像電
荷が上記撮像部ＩＭの各光電変換素子Ｓから上記垂直転
送レジスタＩＭＶREG に転送される。上記露光期間Ｔ
EXP すなわち実効電荷蓄積期間の開始タイミングは、上
記シャッタ制御パルスφＳＰのタイミングｔS であって
一定である。
【００２２】さらに、上記ＣＣＤ駆動回路２は、垂直ブ
ランキング期間ＴVBLKのタイミングｔA 〜ｔS に亘る高
速転送期間ＴAS中に、高速の垂直転送パルスφＩＭ1 〜
φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記撮像部ＩＭの垂直
転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レ
ジスタＳＴＶREG に与える。
ランキング期間ＴVBLKのタイミングｔA 〜ｔS に亘る高
速転送期間ＴAS中に、高速の垂直転送パルスφＩＭ1 〜
φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記撮像部ＩＭの垂直
転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの垂直転送レ
ジスタＳＴＶREG に与える。
【００２３】これにより、上記センサゲートパルスφＳ
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングで上記撮像部ＩＭの各光電
変換素子Ｓから垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送され
た撮像電荷は、この高速転送期間ＴAS中に、上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG から上記蓄積部ＳＴ
の垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速垂直転送される。
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングで上記撮像部ＩＭの各光電
変換素子Ｓから垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送され
た撮像電荷は、この高速転送期間ＴAS中に、上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG から上記蓄積部ＳＴ
の垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速垂直転送される。
【００２４】さらにまた、上記ＣＣＤ駆動回路２は、上
記各高速転送期間ＴAS以外の通常転送期間ＴSA中には、
１Ｈ毎に１発の垂直転送パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 を上
記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に与えると
ともに、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG
から上記水平転送レジスタＨREG に信号電荷を１Ｈ毎に
転送させる転送パルスφＶＨ1 ，φＶＨ2 を図示しない
転送ゲートに与える。そして、上記蓄積部ＳＴの垂直転
送レジスタＳＴＶREG に高速転送された信号電荷は、上
記通常転送期間ＴSA中に、上記水平転送レジスタＨREG1
を介して読み出される。
記各高速転送期間ＴAS以外の通常転送期間ＴSA中には、
１Ｈ毎に１発の垂直転送パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 を上
記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に与えると
ともに、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG
から上記水平転送レジスタＨREG に信号電荷を１Ｈ毎に
転送させる転送パルスφＶＨ1 ，φＶＨ2 を図示しない
転送ゲートに与える。そして、上記蓄積部ＳＴの垂直転
送レジスタＳＴＶREG に高速転送された信号電荷は、上
記通常転送期間ＴSA中に、上記水平転送レジスタＨREG1
を介して読み出される。
【００２５】このようにして上記固体イメージセンサ１
から読み出された撮像出力信号は、上記前置増幅器５を
介して、上記センサゲートパルス生成部３に供給される
とともに、図示しない撮像信号処理系に供給される。
から読み出された撮像出力信号は、上記前置増幅器５を
介して、上記センサゲートパルス生成部３に供給される
とともに、図示しない撮像信号処理系に供給される。
【００２６】このように、この実施例の固体撮像装置で
は、上記固体イメージセンサ１の撮像部ＩＭの各光電変
換素子Ｓに発生した撮像電荷をオバーフロドレインすな
わち電荷掃き捨て部に捨てさせる上記シャッタ制御パル
スφＳＰのタイミングｔS すなわち掃き捨てタイミング
を基準として、センサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ 2
のタイミングを制御することにより、所望の露光期間Ｔ
EXP を実効電荷蓄積期間とする撮像動作を行って撮像出
力信号を得ることができる。上記シャッタ制御パルスφ
ＳＰのタイミングｔS は、垂直ブランキング期間ＴVBLK
中の一定タイミングであるので、シャッタ段差による画
質劣化を伴うことなく、所望の露光期間ＴEXP で撮像動
作を行うことができる。
は、上記固体イメージセンサ１の撮像部ＩＭの各光電変
換素子Ｓに発生した撮像電荷をオバーフロドレインすな
わち電荷掃き捨て部に捨てさせる上記シャッタ制御パル
スφＳＰのタイミングｔS すなわち掃き捨てタイミング
を基準として、センサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ 2
のタイミングを制御することにより、所望の露光期間Ｔ
EXP を実効電荷蓄積期間とする撮像動作を行って撮像出
力信号を得ることができる。上記シャッタ制御パルスφ
ＳＰのタイミングｔS は、垂直ブランキング期間ＴVBLK
中の一定タイミングであるので、シャッタ段差による画
質劣化を伴うことなく、所望の露光期間ＴEXP で撮像動
作を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る固体撮像装置では、駆動制御部により電子シャ
ッタ機能を有するフレームインターライントランスファ
型固体イメージセンサの駆動制御を行い、上記固体イメ
ージセンサにおいて撮像部の光電変換素子により得られ
る撮像電荷を垂直ブランキング期間中の所定の掃き捨て
タイミングで電荷掃捨部に捨てるので、シャッタ段差に
よる画質劣化を伴うことがない。そして、上記固体イメ
ージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに応じ
たタイミングのセンサゲートパルスをセンサゲートパル
ス生成部により生成して、上記掃き捨てタイミングから
所望の露光期間経過後に上記光電変換素子の蓄積電荷を
上記撮像部の垂直転送レジスタに転送し、次の垂直ブラ
ンキング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタに転
送された撮像電荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転
送して、映像期間中に水平転送レジスタを介して線順次
に読み出すことにより、上記掃き捨てタイミングを基準
として所定の露光量となる露光期間を実効電荷蓄積期間
とする撮像動作を行うことができる。
明に係る固体撮像装置では、駆動制御部により電子シャ
ッタ機能を有するフレームインターライントランスファ
型固体イメージセンサの駆動制御を行い、上記固体イメ
ージセンサにおいて撮像部の光電変換素子により得られ
る撮像電荷を垂直ブランキング期間中の所定の掃き捨て
タイミングで電荷掃捨部に捨てるので、シャッタ段差に
よる画質劣化を伴うことがない。そして、上記固体イメ
ージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに応じ
たタイミングのセンサゲートパルスをセンサゲートパル
ス生成部により生成して、上記掃き捨てタイミングから
所望の露光期間経過後に上記光電変換素子の蓄積電荷を
上記撮像部の垂直転送レジスタに転送し、次の垂直ブラ
ンキング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタに転
送された撮像電荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転
送して、映像期間中に水平転送レジスタを介して線順次
に読み出すことにより、上記掃き捨てタイミングを基準
として所定の露光量となる露光期間を実効電荷蓄積期間
とする撮像動作を行うことができる。
【００２８】本発明に係る固体撮像装置では、上記固体
イメージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに
応じたタイミングのセンサゲートパルスをセンサゲート
パルス生成部により生成して、駆動制御部により電子シ
ャッタ機能を有するフレームインターライントランスフ
ァ型固体イメージセンサの駆動制御を行い、上記固体イ
メージセンサにおいて撮像部の光電変換素子により得ら
れる撮像電荷を垂直ブランキング期間中の所定の掃き捨
てタイミングで電荷掃捨部に捨てて、上記掃き捨てタイ
ミングから所定の露光量となる露光期間経過後に上記セ
ンサゲートパルスにより上記光電変換素子の蓄積電荷を
上記撮像部の垂直転送レジスタに転送し、次の垂直ブラ
ンキング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタに転
送された撮像電荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転
送する。そして、上記蓄積部の垂直転送レジスタに高速
転送された撮像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを
介して線順次に読み出す。
イメージセンサから出力される撮像出力の信号レベルに
応じたタイミングのセンサゲートパルスをセンサゲート
パルス生成部により生成して、駆動制御部により電子シ
ャッタ機能を有するフレームインターライントランスフ
ァ型固体イメージセンサの駆動制御を行い、上記固体イ
メージセンサにおいて撮像部の光電変換素子により得ら
れる撮像電荷を垂直ブランキング期間中の所定の掃き捨
てタイミングで電荷掃捨部に捨てて、上記掃き捨てタイ
ミングから所定の露光量となる露光期間経過後に上記セ
ンサゲートパルスにより上記光電変換素子の蓄積電荷を
上記撮像部の垂直転送レジスタに転送し、次の垂直ブラ
ンキング期間中に、上記撮像部の垂直転送レジスタに転
送された撮像電荷を蓄積部の垂直転送レジスタに高速転
送する。そして、上記蓄積部の垂直転送レジスタに高速
転送された撮像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを
介して線順次に読み出す。
【００２９】従って、本発明によれば、電子シャッタ機
能の連続的な可変制御により所定の露光量で撮像を行う
ことを可能にするとともに、シャッタ段差による画質劣
化を軽減した固体撮像装置を提供することができる。
能の連続的な可変制御により所定の露光量で撮像を行う
ことを可能にするとともに、シャッタ段差による画質劣
化を軽減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を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】上記固体撮像装置に用いたフレームインターラ
イントランスファ型ＣＣＤイメージセンサの構成を示す
模式的な平面図である。
イントランスファ型ＣＣＤイメージセンサの構成を示す
模式的な平面図である。
【図３】上記固体撮像装置におけるセンサーゲートパル
ス生成部の動作を示すタイミングチャートである。
ス生成部の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】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５】電子シャッタ機能を備えた固体イメージセンサ
を用いた従来の固体撮像装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。
を用いた従来の固体撮像装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。
１ ＣＣＤイメージセンサ ２ ＣＣＤ駆動回路 ３ センサーゲートパルス生成部 ４ 制御部 Ｓ 光電変換素子 ＩＭ 撮像部 ＩＭＶREG 垂直転送レジスタ ＳＴ 蓄積部 ＳＴＶREG 垂直転送レジスタ ＨREG 水平転送レジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 光情報を画素単位で光電変換する光電変
換素子に得られる撮像電荷を電荷掃捨部に捨てることに
より実効電荷蓄積期間が可変制御可能な電子シャッタ機
能を有するフレームインターライントランスファ型固体
イメージセンサと、 上記固体イメージセンサから出力される撮像出力の信号
レベルに応じたタイミングのセンサゲートパルスを生成
するセンサゲートパルス生成部と、 上記固体イメージセンサの駆動を制御する駆動制御部と
を備え、 上記駆動制御部は、上記固体イメージセンサにおいて撮
像部の光電変換素子により得られる撮像電荷を電荷掃捨
部に捨てさせる制御を垂直ブランキング期間中の所定の
掃き捨てタイミングに行い、上記センサゲートパルス生
成部からのセンサゲートパルスにより、上記光電変換素
子の蓄積電荷を上記撮像部の垂直転送レジスタに転送さ
せる制御を上記掃き捨てタイミングから所定の露光量と
なる露光期間経過後に行い、上記撮像部の垂直転送レジ
スタに転送された撮像電荷を蓄積部の垂直転送レジスタ
に高速転送させる制御を次の垂直ブランキング期間中に
行い、上記蓄積部の垂直転送レジスタに高速転送された
撮像電荷を水平転送レジスタを介して線順次に読み出す
制御を映像期間中に行うことを特徴とする固体撮像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142041A JPH089268A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142041A JPH089268A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH089268A true JPH089268A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15306015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6142041A Withdrawn JPH089268A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089268A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6556244B1 (en) * | 1997-09-25 | 2003-04-29 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Active pixel sensor with electronic shutter |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP6142041A patent/JPH089268A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6556244B1 (en) * | 1997-09-25 | 2003-04-29 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Active pixel sensor with electronic shutter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6903770B1 (en) | Digital camera which produces a single image based on two exposures | |
| JP3819511B2 (ja) | Ｃｃｄ撮像デバイスにおけるモニタ方法およびディジタルスチルカメラ | |
| JP2520581B2 (ja) | ビデオカメラ | |
| US5298734A (en) | Solid state image pickup apparatus with shutter signal and overflow drain | |
| JP2007325026A (ja) | 撮像装置、その駆動方法およびその信号処理方法、電子情報機器 | |
| JPH089268A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2988095B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3216232B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2623154B2 (ja) | 固体撮像デバイスの駆動方法 | |
| JP3865196B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2692535B2 (ja) | ストロボ画像を取り込むための固体撮像装置 | |
| JP4022682B2 (ja) | 撮像装置及び画像出力方法 | |
| JP3794672B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP4334893B2 (ja) | 電子的撮像装置および方法 | |
| JPH05219446A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3046097B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法及び撮像装置 | |
| JPH05268522A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2000013686A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2618962B2 (ja) | 固体撮像素子カメラ | |
| JP3783284B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP3010901B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH09191432A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH01228378A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS612476A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0583635A (ja) | 固体撮像装置 |
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: 20010904 |