JPH0918791A - 撮像装置 - Google Patents
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- JPH0918791A JPH0918791A JP7165930A JP16593095A JPH0918791A JP H0918791 A JPH0918791 A JP H0918791A JP 7165930 A JP7165930 A JP 7165930A JP 16593095 A JP16593095 A JP 16593095A JP H0918791 A JPH0918791 A JP H0918791A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広ダイナミックレンジと高画質を保ったま
ま、フレームモードにおけるＣＣＤの垂直転送部での電
荷の転送効率を向上させる。 【構成】 フレームモードで電荷転送パルスＶ3 が最初
に高電位ＶH となる期間（ｔ3 〜ｔ6 ）に、半導体基板
部の電位Ｖsub および電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4の転送
電位ＶM をレベル２からフィールドモードと同じレベル
１へ高くする。これによって、フィールドモードと同じ
転送効率が得られる。また、画素から垂直転送部に漏れ
こんだ電荷が転送されないので、ブルーミングにより画
質が劣化することがない。
ま、フレームモードにおけるＣＣＤの垂直転送部での電
荷の転送効率を向上させる。 【構成】 フレームモードで電荷転送パルスＶ3 が最初
に高電位ＶH となる期間（ｔ3 〜ｔ6 ）に、半導体基板
部の電位Ｖsub および電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4の転送
電位ＶM をレベル２からフィールドモードと同じレベル
１へ高くする。これによって、フィールドモードと同じ
転送効率が得られる。また、画素から垂直転送部に漏れ
こんだ電荷が転送されないので、ブルーミングにより画
質が劣化することがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤのような撮像素
子を有する撮像装置に関する。
子を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、撮像素子としてＣＤＤ（Charge C
oupled Device ：電荷結合素子）を用いたビデオカメラ
や電子カメラなどの撮像装置が数多く開発され販売され
ている。また、マルチメディア機器においては、ビデオ
信号に規制されないディジタル画像データが求められて
いる。例えば、ビデオ信号に規制されないデータを扱う
ようにしたディジタルカメラが実現されている。このよ
うなディジタルカメラに使用するＣＣＤなどの撮像素子
は、ビデオ信号に規制されないことから比較的高い自由
度で設計することが可能であるが、製品価格を抑制する
ためにはむしろビデオカメラ用の撮像素子をそのまま使
用する方が好ましい。そこで、ディジタルカメラに使用
したビデオムービーカメラ用撮像素子を、ビデオムービ
ーカメラに使用したときとは異なる方法で駆動すること
によって、より高画質の画像データを得ることが提案さ
れている。
oupled Device ：電荷結合素子）を用いたビデオカメラ
や電子カメラなどの撮像装置が数多く開発され販売され
ている。また、マルチメディア機器においては、ビデオ
信号に規制されないディジタル画像データが求められて
いる。例えば、ビデオ信号に規制されないデータを扱う
ようにしたディジタルカメラが実現されている。このよ
うなディジタルカメラに使用するＣＣＤなどの撮像素子
は、ビデオ信号に規制されないことから比較的高い自由
度で設計することが可能であるが、製品価格を抑制する
ためにはむしろビデオカメラ用の撮像素子をそのまま使
用する方が好ましい。そこで、ディジタルカメラに使用
したビデオムービーカメラ用撮像素子を、ビデオムービ
ーカメラに使用したときとは異なる方法で駆動すること
によって、より高画質の画像データを得ることが提案さ
れている。
【０００３】図１１は、ビデオカメラ用ＣＣＤとして一
般的なインターライン型ＣＣＤの概略構成を示す図であ
る。補色市松色差順次方式の色フィルタ構成で各光電変
換要素（画素）２４が配列された光電変換部２０は、入
射した光のうち透過した４つの特定波長域の光（Ｍｇ，
Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ）から電荷を発生する。垂直転送部（Ｖ
ＣＣＤ）２１は、転送ゲート電極２５に４つの電荷転送
パルスＶ1 〜Ｖ4 が印加されることによって画素２４の
それぞれに蓄えられた電荷を読み出し垂直方向に転送す
る。水平転送部２２は、垂直転送部２１から転送されて
きた電荷を水平方向に転送する。出力アンプ２３は、水
平転送部２２から転送されてきた電荷を電圧信号に変換
して出力する。
般的なインターライン型ＣＣＤの概略構成を示す図であ
る。補色市松色差順次方式の色フィルタ構成で各光電変
換要素（画素）２４が配列された光電変換部２０は、入
射した光のうち透過した４つの特定波長域の光（Ｍｇ，
Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ）から電荷を発生する。垂直転送部（Ｖ
ＣＣＤ）２１は、転送ゲート電極２５に４つの電荷転送
パルスＶ1 〜Ｖ4 が印加されることによって画素２４の
それぞれに蓄えられた電荷を読み出し垂直方向に転送す
る。水平転送部２２は、垂直転送部２１から転送されて
きた電荷を水平方向に転送する。出力アンプ２３は、水
平転送部２２から転送されてきた電荷を電圧信号に変換
して出力する。
【０００４】図１１に示すように、ＣＣＤからの撮像信
号は、１フィールド期間毎に全ラインの画素を走査し、
奇数フィールドと偶数フィールドとで１段ずらした画素
ラインを垂直転送部２１で加算して読み出すフィールド
モード、および１フィールド期間毎に１ラインおきの画
素をインターレース走査して読み出すフレームモードの
いずれかのモードによって読み出される。
号は、１フィールド期間毎に全ラインの画素を走査し、
奇数フィールドと偶数フィールドとで１段ずらした画素
ラインを垂直転送部２１で加算して読み出すフィールド
モード、および１フィールド期間毎に１ラインおきの画
素をインターレース走査して読み出すフレームモードの
いずれかのモードによって読み出される。
【０００５】図１２に、フィールドモードにおいて図１
１の転送ゲート電極２５に印加される４つの電荷転送パ
ルスＶ1 〜Ｖ4 のタイムチャートを示す。図１２におい
て、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 が中間電位ＶM と低電位
ＶL とを繰り返すことによって電荷が転送される一方
で、電荷転送パルスＶ1 および電荷転送パルスＶ3 が同
時に高電位ＶH （読み出しパルス）になると、奇数ライ
ン（Ｍｇ，Ｇ）の画素２４および偶数ライン（Ｃｙ，Ｙ
ｅ）の画素２４から垂直転送部２１へ蓄積電荷が読み出
される。以後、１フィールド期間（１Ｖ）ごとに電荷転
送パルスＶ1 および電荷転送パルスＶ3 が同時に高電位
ＶH になり、全画素２４から垂直転送部２１への撮像信
号の読み出しが行われる。このフィールドモードでは、
上下の画素に蓄積された電荷が加算されるためにフレー
ムモードに比べて垂直解像度が半分程度に減少する。
１の転送ゲート電極２５に印加される４つの電荷転送パ
ルスＶ1 〜Ｖ4 のタイムチャートを示す。図１２におい
て、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 が中間電位ＶM と低電位
ＶL とを繰り返すことによって電荷が転送される一方
で、電荷転送パルスＶ1 および電荷転送パルスＶ3 が同
時に高電位ＶH （読み出しパルス）になると、奇数ライ
ン（Ｍｇ，Ｇ）の画素２４および偶数ライン（Ｃｙ，Ｙ
ｅ）の画素２４から垂直転送部２１へ蓄積電荷が読み出
される。以後、１フィールド期間（１Ｖ）ごとに電荷転
送パルスＶ1 および電荷転送パルスＶ3 が同時に高電位
ＶH になり、全画素２４から垂直転送部２１への撮像信
号の読み出しが行われる。このフィールドモードでは、
上下の画素に蓄積された電荷が加算されるためにフレー
ムモードに比べて垂直解像度が半分程度に減少する。
【０００６】図１３に、フレームモードにおいて図１１
の転送ゲート電極２５に印加される４つの電荷転送パル
スＶ1 〜Ｖ4 のタイムチャートを示す。図１３におい
て、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 が中間電位ＶM と低電位
ＶL とを繰り返すことによって電荷が転送される一方
で、電荷転送パルスＶ1 が高電位ＶH （読み出しパル
ス）になると、奇数ライン（Ｍｇ，Ｇ）の画素２４から
垂直転送部２１へ蓄積電荷が読み出される。次に、１フ
ィールド期間経過後に、電荷転送パルスＶ3 が高電位Ｖ
H （読み出しパルス）になると、偶数ライン（Ｃｙ，Ｙ
ｅ）の画素２４から垂直転送部２１へ蓄積電荷が読み出
される。以後、１フィールド期間ごとに電荷転送パルス
Ｖ1 および電荷転送パルスＶ3 が交互に高電位ＶH にな
り、画素２４から垂直転送部２１への読み出しが行われ
る。
の転送ゲート電極２５に印加される４つの電荷転送パル
スＶ1 〜Ｖ4 のタイムチャートを示す。図１３におい
て、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 が中間電位ＶM と低電位
ＶL とを繰り返すことによって電荷が転送される一方
で、電荷転送パルスＶ1 が高電位ＶH （読み出しパル
ス）になると、奇数ライン（Ｍｇ，Ｇ）の画素２４から
垂直転送部２１へ蓄積電荷が読み出される。次に、１フ
ィールド期間経過後に、電荷転送パルスＶ3 が高電位Ｖ
H （読み出しパルス）になると、偶数ライン（Ｃｙ，Ｙ
ｅ）の画素２４から垂直転送部２１へ蓄積電荷が読み出
される。以後、１フィールド期間ごとに電荷転送パルス
Ｖ1 および電荷転送パルスＶ3 が交互に高電位ＶH にな
り、画素２４から垂直転送部２１への読み出しが行われ
る。
【０００７】以上説明したように、汎用的なビデオカメ
ラ用のＣＣＤは、フィールドモードでの駆動を前提とし
ているため、フィールドモードで最適となるようにダイ
ナミックレンジが設定されている。従って、このような
ＣＣＤを用いて静止画像の撮影のためにフレーム読み出
しを行うと、垂直転送部２１の容量を有効に生かせない
ために、ＣＣＤのダイナミックレンジがフィールド読み
出しのときよりも狭くなってしまう。つまり、画素２４
の１個分の最大電荷蓄積容量が垂直転送部２１の転送ゲ
ート電極２５の１段分の最大電荷蓄積容量よりも小さい
ために、フレームモードでは転送ゲート電極２５部分よ
りも先に画素２４部分の電荷が飽和してしまい、フィー
ルドモードよりも飽和レベルが低くなる。
ラ用のＣＣＤは、フィールドモードでの駆動を前提とし
ているため、フィールドモードで最適となるようにダイ
ナミックレンジが設定されている。従って、このような
ＣＣＤを用いて静止画像の撮影のためにフレーム読み出
しを行うと、垂直転送部２１の容量を有効に生かせない
ために、ＣＣＤのダイナミックレンジがフィールド読み
出しのときよりも狭くなってしまう。つまり、画素２４
の１個分の最大電荷蓄積容量が垂直転送部２１の転送ゲ
ート電極２５の１段分の最大電荷蓄積容量よりも小さい
ために、フレームモードでは転送ゲート電極２５部分よ
りも先に画素２４部分の電荷が飽和してしまい、フィー
ルドモードよりも飽和レベルが低くなる。
【０００８】このように、汎用ＣＣＤでは、２画素分の
ダイナミックレンジに対して転送ゲート電極２５の１段
分のダイナミックレンジが対応しているので、フレーム
モードにおいてフィールドモードと同等のダイナミック
レンジを確保することができず、ダイナミックレンジが
ほぼ半減してしまう。そのため、特に、垂直高解像度を
実現するためにフレーム読み出しを行い静止画像を記憶
する電子カメラでは、ダイナミックレンジの減少によっ
て画質が劣化してしまう。例えば、コントラストの高い
被写体を撮像すると、信号が飽和して高彩度部分が変色
したり、高輝度部分のコントラストが消失したりする。
また、最近、全画素を加算せずに１フィールド期間毎に
同時に読み出すことのできるＣＣＤが開発されてきてい
る。このようなＣＣＤでは上下の画素からの電荷が加算
されず且つ１フィールド期間毎に全画素が読み出される
ので、垂直解像度の低下やダイナミックレンジの減少と
いう問題が生じないが、かなり高価であるために安価な
撮像装置に用いることができない。
ダイナミックレンジに対して転送ゲート電極２５の１段
分のダイナミックレンジが対応しているので、フレーム
モードにおいてフィールドモードと同等のダイナミック
レンジを確保することができず、ダイナミックレンジが
ほぼ半減してしまう。そのため、特に、垂直高解像度を
実現するためにフレーム読み出しを行い静止画像を記憶
する電子カメラでは、ダイナミックレンジの減少によっ
て画質が劣化してしまう。例えば、コントラストの高い
被写体を撮像すると、信号が飽和して高彩度部分が変色
したり、高輝度部分のコントラストが消失したりする。
また、最近、全画素を加算せずに１フィールド期間毎に
同時に読み出すことのできるＣＣＤが開発されてきてい
る。このようなＣＣＤでは上下の画素からの電荷が加算
されず且つ１フィールド期間毎に全画素が読み出される
ので、垂直解像度の低下やダイナミックレンジの減少と
いう問題が生じないが、かなり高価であるために安価な
撮像装置に用いることができない。
【０００９】一方、不要な蓄積電荷をシリコン基板に掃
き捨てることのできる縦形オーバーフロードレイン（Ｖ
ＯＤ：Vertical Overflow Drain ）構造を採用すること
によって、ＣＣＤを高感度化、広ダイナミックレンジ化
することが最近の主流になっている。図１４に示す画素
２４の基板深さ方向のポテンシャル図により、ＶＯＤ構
造でシリコン基板に不要な蓄積電荷を掃き捨てる原理を
説明する。図１４において、ＣＣＤ受光面から入射した
光線により画素で発生した電荷は、受光面下部のシリコ
ン基板の電位Ｖsub によって規定されるポテンシャル障
壁内に蓄積される。ここで、シリコン基板の電位Ｖsub
が高いほどポテンシャル障壁のレベルは低くなり（レベ
ル１）、シリコン基板の電位Ｖsub が低いほどポテンシ
ャル障壁のレベルは高くなる（レベル２）。そこで、シ
リコン基板の電位Ｖsub をＶsub(2) からＶsub (1) に
することによって、不要な蓄積電荷をシリコン基板に掃
き捨てることが可能になる。これを応用することによっ
て、シリコン基板の電位Ｖ sub の制御によって電荷蓄積
のオン・オフを規定する電子シャッタを設けることがで
きる。
き捨てることのできる縦形オーバーフロードレイン（Ｖ
ＯＤ：Vertical Overflow Drain ）構造を採用すること
によって、ＣＣＤを高感度化、広ダイナミックレンジ化
することが最近の主流になっている。図１４に示す画素
２４の基板深さ方向のポテンシャル図により、ＶＯＤ構
造でシリコン基板に不要な蓄積電荷を掃き捨てる原理を
説明する。図１４において、ＣＣＤ受光面から入射した
光線により画素で発生した電荷は、受光面下部のシリコ
ン基板の電位Ｖsub によって規定されるポテンシャル障
壁内に蓄積される。ここで、シリコン基板の電位Ｖsub
が高いほどポテンシャル障壁のレベルは低くなり（レベ
ル１）、シリコン基板の電位Ｖsub が低いほどポテンシ
ャル障壁のレベルは高くなる（レベル２）。そこで、シ
リコン基板の電位Ｖsub をＶsub(2) からＶsub (1) に
することによって、不要な蓄積電荷をシリコン基板に掃
き捨てることが可能になる。これを応用することによっ
て、シリコン基板の電位Ｖ sub の制御によって電荷蓄積
のオン・オフを規定する電子シャッタを設けることがで
きる。
【００１０】そこで、基板電位Ｖsub の高低によって画
素に蓄積される電荷量が変化することに注目し、フレー
ムモードでの基板電位Ｖsub をフィールドモードよりも
低くすることで、フレームモードにおける画素の最大蓄
積電荷量を増加させ、ダイナミックレンジを拡大するこ
とができる。つまり、フィールドモードでＶsub (1)で
あった基板電位をフレームモードでＶsub (2) （Ｖsub
(1) ＞Ｖsub (2) ）とすることで、ポテンシャル障壁に
蓄積される電荷量、すなわちダイナミックレンジが拡大
する。これによって、フレームモードでの光電変換部２
０と垂直転送部２１との電荷飽和レベルのバランスが良
くなって、トータルとしてＣＣＤのダイナミックレンジ
を向上させることができる。
素に蓄積される電荷量が変化することに注目し、フレー
ムモードでの基板電位Ｖsub をフィールドモードよりも
低くすることで、フレームモードにおける画素の最大蓄
積電荷量を増加させ、ダイナミックレンジを拡大するこ
とができる。つまり、フィールドモードでＶsub (1)で
あった基板電位をフレームモードでＶsub (2) （Ｖsub
(1) ＞Ｖsub (2) ）とすることで、ポテンシャル障壁に
蓄積される電荷量、すなわちダイナミックレンジが拡大
する。これによって、フレームモードでの光電変換部２
０と垂直転送部２１との電荷飽和レベルのバランスが良
くなって、トータルとしてＣＣＤのダイナミックレンジ
を向上させることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにフ
レームモードでの基板電位Ｖsub をフィールドモードよ
りも低くした場合、高輝度被写体を撮像した際に画素２
４に蓄積された電荷が電荷蓄積期間であるにもかかわら
ず垂直転送部２１へ漏れこんでしまい、ブルーミングな
どの弊害が生じてしまう。そこで、本出願人は、この問
題を解決するために、基板電位Ｖsub だけでなく転送ゲ
ート電極２５の電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4の中間電位Ｖ
M のレベルを各モード毎に切り換え可能とし、フレーム
モードでの中間電位ＶM のレベルをフィールドモードに
比べて低い電位に設定することによって、各画素２４の
電荷蓄積容量を拡大し且つ蓄積電荷が垂直転送部２１へ
漏れこまないようする発明を提案し、既に出願した（特
願平６−１３７３１８号、平成６年６月２０日出願）。
これを図１５で簡単に説明する。
レームモードでの基板電位Ｖsub をフィールドモードよ
りも低くした場合、高輝度被写体を撮像した際に画素２
４に蓄積された電荷が電荷蓄積期間であるにもかかわら
ず垂直転送部２１へ漏れこんでしまい、ブルーミングな
どの弊害が生じてしまう。そこで、本出願人は、この問
題を解決するために、基板電位Ｖsub だけでなく転送ゲ
ート電極２５の電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4の中間電位Ｖ
M のレベルを各モード毎に切り換え可能とし、フレーム
モードでの中間電位ＶM のレベルをフィールドモードに
比べて低い電位に設定することによって、各画素２４の
電荷蓄積容量を拡大し且つ蓄積電荷が垂直転送部２１へ
漏れこまないようする発明を提案し、既に出願した（特
願平６−１３７３１８号、平成６年６月２０日出願）。
これを図１５で簡単に説明する。
【００１２】図１５は、図１１に示すようなＣＣＤの光
電変換部２０および垂直転送部２１の水平方向のポテン
シャル図である。図１５において、フレームモードでの
電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM のレベルをＶ
M (2) とし、フィールドモードでの電荷転送パルスＶ1
〜Ｖ4 の中間電位ＶM のレベルをＶM (1) （ＶM (1)＞
ＶM (2) ）とした。２つのモードでの中間電位ＶM のレ
ベルをこのように設定することにより、光電変換部２０
と垂直転送部２１との境界にあるポテンシャル障壁がフ
ィールドモードよりもフレームモードで高くなる。従っ
て、フレームモードでの電荷蓄積容量のレベル（レベル
２）がフィールドモードでの電荷蓄積容量のレベル（レ
ベル１）よりも高くなるので、上記のように基板電位Ｖ
sub を変更しても、フレームモードにおける蓄積電荷の
垂直転送部２１への漏れこみを防止することができ、結
果としてブルーミングなどの弊害が抑制される。
電変換部２０および垂直転送部２１の水平方向のポテン
シャル図である。図１５において、フレームモードでの
電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM のレベルをＶ
M (2) とし、フィールドモードでの電荷転送パルスＶ1
〜Ｖ4 の中間電位ＶM のレベルをＶM (1) （ＶM (1)＞
ＶM (2) ）とした。２つのモードでの中間電位ＶM のレ
ベルをこのように設定することにより、光電変換部２０
と垂直転送部２１との境界にあるポテンシャル障壁がフ
ィールドモードよりもフレームモードで高くなる。従っ
て、フレームモードでの電荷蓄積容量のレベル（レベル
２）がフィールドモードでの電荷蓄積容量のレベル（レ
ベル１）よりも高くなるので、上記のように基板電位Ｖ
sub を変更しても、フレームモードにおける蓄積電荷の
垂直転送部２１への漏れこみを防止することができ、結
果としてブルーミングなどの弊害が抑制される。
【００１３】しかしながら、たとえフィールドモードよ
りもフレームモードで電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間
電位ＶM および基板電位Ｖsub が低くなるようにしたと
しても、中間電位ＶM が低くなることによって中間電位
ＶM と低電位ＶL との電位差が小さくなるために、フレ
ームモードにおける垂直転送部２１での電荷の転送効率
が低下してしまう。この転送効率の低下によって、画質
が劣化するという問題が生じていた。
りもフレームモードで電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間
電位ＶM および基板電位Ｖsub が低くなるようにしたと
しても、中間電位ＶM が低くなることによって中間電位
ＶM と低電位ＶL との電位差が小さくなるために、フレ
ームモードにおける垂直転送部２１での電荷の転送効率
が低下してしまう。この転送効率の低下によって、画質
が劣化するという問題が生じていた。
【００１４】なお、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電
位ＶM のレベルだけでなく、低電位ＶL のレベルについ
てもフレームモードでフィールドモードよりも低くする
ことによって、垂直転送部２１の電荷転送効率の低下を
防止することも考えられる。しかし、この場合、各レベ
ル設定用の回路の規模が大きくなってしまい、安価で小
型の撮像装置を得ることができないという問題、および
低電位ＶL の最低電位を設定しなければならないために
撮像素子自体の設計見直しが必要になって汎用の安価な
撮像素子が使用できなくなってしまうという問題が生じ
ていた。
位ＶM のレベルだけでなく、低電位ＶL のレベルについ
てもフレームモードでフィールドモードよりも低くする
ことによって、垂直転送部２１の電荷転送効率の低下を
防止することも考えられる。しかし、この場合、各レベ
ル設定用の回路の規模が大きくなってしまい、安価で小
型の撮像装置を得ることができないという問題、および
低電位ＶL の最低電位を設定しなければならないために
撮像素子自体の設計見直しが必要になって汎用の安価な
撮像素子が使用できなくなってしまうという問題が生じ
ていた。
【００１５】そこで、本発明の目的は、静止画像を撮像
するフレームモードにおいてフィールドモードと同程度
に広いダイナミックレンジを有し、ブルーミングなどの
弊害が生じず、且つ電荷の転送効率の高い安価な撮像装
置を提供することである。
するフレームモードにおいてフィールドモードと同程度
に広いダイナミックレンジを有し、ブルーミングなどの
弊害が生じず、且つ電荷の転送効率の高い安価な撮像装
置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の撮像装置は、半導体基板部の上に形成さ
れた複数の光電変換要素からなる光電変換部と、前記光
電変換部からの電荷を一方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部からの電荷を前記一方向と交差する方向
に転送する水平転送部とからなるインターライン型ＣＣ
Ｄ撮像素子を有する撮像装置であって、前記撮像素子
が、１フィールド期間ごとに水平方向の全ラインの前記
光電変換要素を走査して上下２ラインを加算して読み出
すフィールドモードと、１フィールド期間ごとに水平方
向の１ラインおきの前記光電変換要素をインターレース
走査して読み出すフレームモードとの２つのモードで駆
動され、前記垂直転送部には、前記光電変換要素から前
記垂直転送部へ電荷を読み出すための読み出し電位ＶH
と、電荷を垂直方向に順次転送するための転送電位
Ｖ M 、ＶL （ＶH ＞ＶM ＞ＶL ）とを有する電荷転送パ
ルスが印加される撮像装置において、前記フレームモー
ドでの前記半導体基板部の電位Ｖsub および前記転送電
位ＶM は、前記フレームモードの第１の期間においてそ
の両方が前記フィールドモードでの前記半導体基板部の
電位Ｖsub および前記転送電位ＶM よりも低く設定さ
れ、前記フレームモードの第２の期間において前記転送
電位ＶM が前記第１の期間よりも高く設定されており、
前記フレームモードの前記第１の期間から前記第２の期
間への切り換えは、前記フレームモードで前記電荷転送
パルスが最初に前記読み出し電位ＶH となる期間を含み
その前後の期間の電荷が前記垂直転送部内を転送されな
い期間に行われるように構成されている。
に、請求項１の撮像装置は、半導体基板部の上に形成さ
れた複数の光電変換要素からなる光電変換部と、前記光
電変換部からの電荷を一方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部からの電荷を前記一方向と交差する方向
に転送する水平転送部とからなるインターライン型ＣＣ
Ｄ撮像素子を有する撮像装置であって、前記撮像素子
が、１フィールド期間ごとに水平方向の全ラインの前記
光電変換要素を走査して上下２ラインを加算して読み出
すフィールドモードと、１フィールド期間ごとに水平方
向の１ラインおきの前記光電変換要素をインターレース
走査して読み出すフレームモードとの２つのモードで駆
動され、前記垂直転送部には、前記光電変換要素から前
記垂直転送部へ電荷を読み出すための読み出し電位ＶH
と、電荷を垂直方向に順次転送するための転送電位
Ｖ M 、ＶL （ＶH ＞ＶM ＞ＶL ）とを有する電荷転送パ
ルスが印加される撮像装置において、前記フレームモー
ドでの前記半導体基板部の電位Ｖsub および前記転送電
位ＶM は、前記フレームモードの第１の期間においてそ
の両方が前記フィールドモードでの前記半導体基板部の
電位Ｖsub および前記転送電位ＶM よりも低く設定さ
れ、前記フレームモードの第２の期間において前記転送
電位ＶM が前記第１の期間よりも高く設定されており、
前記フレームモードの前記第１の期間から前記第２の期
間への切り換えは、前記フレームモードで前記電荷転送
パルスが最初に前記読み出し電位ＶH となる期間を含み
その前後の期間の電荷が前記垂直転送部内を転送されな
い期間に行われるように構成されている。
【００１７】請求項２の撮像装置は、前記フレームモー
ドの前記第１の期間から前記第２の期間への切り換え
が、前記フレームモードで前記電荷転送パルスが最初に
前記読み出し電位ＶH となる期間に行われるように構成
されている。
ドの前記第１の期間から前記第２の期間への切り換え
が、前記フレームモードで前記電荷転送パルスが最初に
前記読み出し電位ＶH となる期間に行われるように構成
されている。
【００１８】請求項３の撮像装置は、前記フレームモー
ドの前記第２の期間での前記転送電位ＶM が、前記フィ
ールドモードでの前記転送電位ＶM に等しい値である。
ドの前記第２の期間での前記転送電位ＶM が、前記フィ
ールドモードでの前記転送電位ＶM に等しい値である。
【００１９】請求項４の撮像装置は、前記フレームモー
ドにおいて、前記撮像素子を所定時間露光してから、前
記電荷転送パルスを最初に前記読み出し電位ＶH とする
前に前記撮像素子への光線を前記撮像素子の前段に設け
た遮光手段で遮光するように構成されている。
ドにおいて、前記撮像素子を所定時間露光してから、前
記電荷転送パルスを最初に前記読み出し電位ＶH とする
前に前記撮像素子への光線を前記撮像素子の前段に設け
た遮光手段で遮光するように構成されている。
【００２０】請求項５の撮像装置は、前記フレームモー
ドでの前記半導体基板部の電位Ｖsu b が前記第２の期間
の所定時刻以降において前記第１の期間におけるよりも
高い値に設定されており、前記所定時刻が前記フレーム
モードで前記電荷転送パルスが最初に前記読み出し電位
ＶH となってから前記光電変換要素の蓄積電荷が最初に
飽和レベルに達するまでの時刻である。
ドでの前記半導体基板部の電位Ｖsu b が前記第２の期間
の所定時刻以降において前記第１の期間におけるよりも
高い値に設定されており、前記所定時刻が前記フレーム
モードで前記電荷転送パルスが最初に前記読み出し電位
ＶH となってから前記光電変換要素の蓄積電荷が最初に
飽和レベルに達するまでの時刻である。
【００２１】請求項６の撮像装置は、前記フレームモー
ドの前記第２の期間での前記転送電位ＶM が、前記フィ
ールドモードでの前記転送電位ＶM に等しい値であると
ともに、前記フレームモードの前記第２の期間の所定時
刻以降の前記半導体基板部の電位Ｖsub が前記フィール
ドモードでの前記半導体基板部の電位Ｖsub に等しい値
である。
ドの前記第２の期間での前記転送電位ＶM が、前記フィ
ールドモードでの前記転送電位ＶM に等しい値であると
ともに、前記フレームモードの前記第２の期間の所定時
刻以降の前記半導体基板部の電位Ｖsub が前記フィール
ドモードでの前記半導体基板部の電位Ｖsub に等しい値
である。
【００２２】請求項７の撮像装置は、前記フレームモー
ドで最初に前記読み出し電位ＶH が印加されるのは、前
記光電変換要素のうちの蓄積電荷が飽和する頻度が高い
前記光電変換要素が水平方向に配列されたラインであ
る。
ドで最初に前記読み出し電位ＶH が印加されるのは、前
記光電変換要素のうちの蓄積電荷が飽和する頻度が高い
前記光電変換要素が水平方向に配列されたラインであ
る。
【００２３】請求項８の撮像装置は、前記フィールドモ
ードでの撮像を所定期間行った後に前記フレームモード
での撮像を行うように構成されている。
ードでの撮像を所定期間行った後に前記フレームモード
での撮像を行うように構成されている。
【００２４】請求項９の撮像装置は、前記フィールドモ
ードで得られた撮像信号をファインダに供給するととも
に、前記フレームモードで得られた撮像信号を記録媒体
に記録するように構成されている。
ードで得られた撮像信号をファインダに供給するととも
に、前記フレームモードで得られた撮像信号を記録媒体
に記録するように構成されている。
【００２５】請求項１０の撮像装置は、前記撮像素子が
縦形オーバーフロードレイン構造を有している。
縦形オーバーフロードレイン構造を有している。
【００２６】請求項１１の撮像装置は、前記フレームモ
ードの開始前において、前記半導体基板部の電位Ｖsub
が前記フィールドモードにおける前記半導体基板部の電
位Ｖ sub と同等若しくはそれ以上の値となり、前記転送
電位ＶM が前記フィールドモードにおける前記転送電位
ＶM と同等となる期間を設けた。
ードの開始前において、前記半導体基板部の電位Ｖsub
が前記フィールドモードにおける前記半導体基板部の電
位Ｖ sub と同等若しくはそれ以上の値となり、前記転送
電位ＶM が前記フィールドモードにおける前記転送電位
ＶM と同等となる期間を設けた。
【００２７】請求項１２の撮像装置は、前記フレームモ
ードの前記第１の期間において、前記第２の期間への切
り換えの前に前記垂直転送部で電荷を高速転送する。
ードの前記第１の期間において、前記第２の期間への切
り換えの前に前記垂直転送部で電荷を高速転送する。
【００２８】請求項１３の撮像装置は、前記フレームモ
ードで前記電荷転送パルスを最初に前記読み出し電位Ｖ
H とする直前の前記電荷転送パルスを所定期間除去す
る。
ードで前記電荷転送パルスを最初に前記読み出し電位Ｖ
H とする直前の前記電荷転送パルスを所定期間除去す
る。
【００２９】
【作用】請求項１の発明によると、フレームモードでの
転送電位ＶM を第１の期間にフィールドモードよりも低
くした後に第２の期間でこれよりも高くするので、フレ
ームモードでの垂直転送部の電荷転送効率が低下するこ
とがない。また、フレームモードで電荷転送パルスが最
初に読み出し電位ＶH となる期間を含みその前後の期間
の電荷が垂直転送部内を転送されない期間に第１の期間
から第２の期間への切り換えが行われるので、転送電位
ＶM を第２の期間で第１の期間よりも高くすることによ
って光電変換要素から垂直転送部に電荷が漏れこんだと
しても、漏れこんだ電荷が垂直転送されることにより隣
接するラインの電荷が混合することがなく、ブルーミン
グにより画質が劣化することがない。また、転送電位Ｖ
M を第２の期間で第１の期間よりも高く設定しても、フ
レームモードの第１の期間で蓄積された電荷が撮像信号
として無駄なく検出されるので、実質的にダイナミック
レンジが狭くなることがない。
転送電位ＶM を第１の期間にフィールドモードよりも低
くした後に第２の期間でこれよりも高くするので、フレ
ームモードでの垂直転送部の電荷転送効率が低下するこ
とがない。また、フレームモードで電荷転送パルスが最
初に読み出し電位ＶH となる期間を含みその前後の期間
の電荷が垂直転送部内を転送されない期間に第１の期間
から第２の期間への切り換えが行われるので、転送電位
ＶM を第２の期間で第１の期間よりも高くすることによ
って光電変換要素から垂直転送部に電荷が漏れこんだと
しても、漏れこんだ電荷が垂直転送されることにより隣
接するラインの電荷が混合することがなく、ブルーミン
グにより画質が劣化することがない。また、転送電位Ｖ
M を第２の期間で第１の期間よりも高く設定しても、フ
レームモードの第１の期間で蓄積された電荷が撮像信号
として無駄なく検出されるので、実質的にダイナミック
レンジが狭くなることがない。
【００３０】請求項２の発明によると、フレームモード
で最初に電荷転送パルスが読み出し電位ＶH となる期間
に第１の期間から第２の期間への切り換えが行われるの
で、転送電位ＶM を第２の期間で第１の期間よりも高く
しても光電変換要素から垂直転送部に電荷が漏れこむこ
とがほとんどない。従って、画質の劣化をより確実に防
止することができる。
で最初に電荷転送パルスが読み出し電位ＶH となる期間
に第１の期間から第２の期間への切り換えが行われるの
で、転送電位ＶM を第２の期間で第１の期間よりも高く
しても光電変換要素から垂直転送部に電荷が漏れこむこ
とがほとんどない。従って、画質の劣化をより確実に防
止することができる。
【００３１】請求項３の発明によると、フレームモード
の第２の期間での転送電位ＶM が、フィールドモードで
の転送電位ＶM に等しい値なので、フレームモードとフ
ィールドモードとで等しい転送効率を得ることができる
とともに、多数の電位を設定するための回路を設ける必
要がなくなる。
の第２の期間での転送電位ＶM が、フィールドモードで
の転送電位ＶM に等しい値なので、フレームモードとフ
ィールドモードとで等しい転送効率を得ることができる
とともに、多数の電位を設定するための回路を設ける必
要がなくなる。
【００３２】請求項４の発明によると、撮像素子を所定
時間露光してから電荷転送パルスを最初に読み出し電位
ＶH とする前に撮像素子への光線を遮光手段で遮光する
ようにしたので、余計な電荷が光電変換要素で発生する
ことがなくなる。従って、請求項５のように半導体基板
部の電位Ｖsub を制御しなくても高画質の画像を得るこ
とができる。
時間露光してから電荷転送パルスを最初に読み出し電位
ＶH とする前に撮像素子への光線を遮光手段で遮光する
ようにしたので、余計な電荷が光電変換要素で発生する
ことがなくなる。従って、請求項５のように半導体基板
部の電位Ｖsub を制御しなくても高画質の画像を得るこ
とができる。
【００３３】請求項５の発明によると、フレームモード
で電荷転送パルスが最初に読み出し電位ＶH となってか
ら半導体基板部の電位Ｖsub を第１の期間よりも高い値
に設定したので、光電変換要素で発生した電荷が垂直転
送部に漏れこむことがない。従って、フレームモードで
の電荷の飽和レベルが低下することがない。また、光電
変換要素の蓄積電荷が最初に飽和レベルに達するまでに
半導体基板部の電位Ｖsub を第１の期間よりも高い値に
設定したので、光電変換要素の蓄積電荷を半導体基板部
に逃がすことができて光電変換要素の蓄積電荷が転送期
間内に垂直転送部に漏れこむのを防止することができ
る。
で電荷転送パルスが最初に読み出し電位ＶH となってか
ら半導体基板部の電位Ｖsub を第１の期間よりも高い値
に設定したので、光電変換要素で発生した電荷が垂直転
送部に漏れこむことがない。従って、フレームモードで
の電荷の飽和レベルが低下することがない。また、光電
変換要素の蓄積電荷が最初に飽和レベルに達するまでに
半導体基板部の電位Ｖsub を第１の期間よりも高い値に
設定したので、光電変換要素の蓄積電荷を半導体基板部
に逃がすことができて光電変換要素の蓄積電荷が転送期
間内に垂直転送部に漏れこむのを防止することができ
る。
【００３４】請求項６の発明によると、フレームモード
とフィールドモードとで等しい転送効率を得ることがで
きるとともに、多数の電位を設定するための回路を設け
る必要がなくなる。
とフィールドモードとで等しい転送効率を得ることがで
きるとともに、多数の電位を設定するための回路を設け
る必要がなくなる。
【００３５】請求項７の発明によると、光電変換要素の
うちの蓄積電荷が飽和する頻度が高い光電変換要素が水
平方向に配列されたラインがフレームモードで最初に読
み出されるので、この後転送電位ＶM が第２の期間に高
く設定されても、このラインおよび他方のラインの光電
変換要素から蓄積電荷が垂直転送部に漏れこんでしまう
ことがほとんどなく、撮像された画像に悪影響が生じる
可能性がきわめて低い。
うちの蓄積電荷が飽和する頻度が高い光電変換要素が水
平方向に配列されたラインがフレームモードで最初に読
み出されるので、この後転送電位ＶM が第２の期間に高
く設定されても、このラインおよび他方のラインの光電
変換要素から蓄積電荷が垂直転送部に漏れこんでしまう
ことがほとんどなく、撮像された画像に悪影響が生じる
可能性がきわめて低い。
【００３６】請求項８の発明によると、フィールドモー
ドでの撮像を所定期間行った後にフレームモードでの撮
像を行うので、最もよいタイミングでフレームモードで
の撮像を行うことができる。
ドでの撮像を所定期間行った後にフレームモードでの撮
像を行うので、最もよいタイミングでフレームモードで
の撮像を行うことができる。
【００３７】請求項９の発明によると、フィールドモー
ドで得られた撮像信号をファインダに供給するととも
に、フレームモードで得られた撮像信号を記録媒体に記
録するので、高解像度の静止画像を最もよいタイミング
で記録媒体に記録することができる。
ドで得られた撮像信号をファインダに供給するととも
に、フレームモードで得られた撮像信号を記録媒体に記
録するので、高解像度の静止画像を最もよいタイミング
で記録媒体に記録することができる。
【００３８】請求項１０の発明によると、撮像素子が縦
形オーバーフロードレイン構造を有しているので、電荷
を光電変換要素から半導体基板部へ効率よく抜き取るこ
とができる。
形オーバーフロードレイン構造を有しているので、電荷
を光電変換要素から半導体基板部へ効率よく抜き取るこ
とができる。
【００３９】請求項１１の発明によると、フレームモー
ドの開始前に半導体基板部の電位Ｖ sub がフィールドモ
ードにおける半導体基板部の電位Ｖsub と同等若しくは
それ以上の値となり、転送電位ＶM がフィールドモード
における転送電位ＶM と同等となる期間を設けたので、
この期間に不要な電荷を光電変換要素から半導体基板部
へ抜き取ることができ、不要電荷が垂直転送部に漏れこ
んで転送されることによる画質の劣化を防止できる。
ドの開始前に半導体基板部の電位Ｖ sub がフィールドモ
ードにおける半導体基板部の電位Ｖsub と同等若しくは
それ以上の値となり、転送電位ＶM がフィールドモード
における転送電位ＶM と同等となる期間を設けたので、
この期間に不要な電荷を光電変換要素から半導体基板部
へ抜き取ることができ、不要電荷が垂直転送部に漏れこ
んで転送されることによる画質の劣化を防止できる。
【００４０】請求項１２の発明によると、フレームモー
ドの第１の期間において、第２の期間への切り換えの前
に垂直転送部で電荷を高速転送するので、これより以前
に垂直転送部に漏れこんだ不要な電荷が除去され、画質
の劣化を防止できる。
ドの第１の期間において、第２の期間への切り換えの前
に垂直転送部で電荷を高速転送するので、これより以前
に垂直転送部に漏れこんだ不要な電荷が除去され、画質
の劣化を防止できる。
【００４１】請求項１３の発明によると、フレームモー
ドで電荷転送パルスを最初に読み出し電位ＶH とする直
前の電荷転送パルスを所定期間除去するので、転送電位
ＶMの電位を変更するタイミングの範囲を広げることが
できる。
ドで電荷転送パルスを最初に読み出し電位ＶH とする直
前の電荷転送パルスを所定期間除去するので、転送電位
ＶMの電位を変更するタイミングの範囲を広げることが
できる。
【００４２】
【実施例】以下、本発明を実施例につき図面を参照して
説明する。
説明する。
【００４３】図１は、本発明の第１実施例のディジタル
カメラの概略構成を示すブロック図である。図１におい
て、撮像素子１は、被写体からの光の光信号を電気信号
に変換する素子である。本実施例では、撮像素子１が、
図１１に示す補色市松色差順次方式の色フィルタ構成で
配列されたインターライン型ＣＤＤであることを前提に
説明する。タイミング信号発生回路（ＴＧ）２は、撮像
素子１を動作させるために必要なタイミング信号を発生
する。駆動電圧設定回路３は、撮像素子１を駆動するた
めの駆動電圧を発生する。撮像素子駆動回路４は、タイ
ミング信号発生回路２からの信号を撮像素子を駆動する
のに必要なレベルに増幅する。
カメラの概略構成を示すブロック図である。図１におい
て、撮像素子１は、被写体からの光の光信号を電気信号
に変換する素子である。本実施例では、撮像素子１が、
図１１に示す補色市松色差順次方式の色フィルタ構成で
配列されたインターライン型ＣＤＤであることを前提に
説明する。タイミング信号発生回路（ＴＧ）２は、撮像
素子１を動作させるために必要なタイミング信号を発生
する。駆動電圧設定回路３は、撮像素子１を駆動するた
めの駆動電圧を発生する。撮像素子駆動回路４は、タイ
ミング信号発生回路２からの信号を撮像素子を駆動する
のに必要なレベルに増幅する。
【００４４】前置処理回路５は、内部に撮像素子１の出
力ノイズ除去のためのＣＤＳ（相関２重サンプリング）
回路やＡＧＣ（自動利得制御）回路を含む回路である。
Ａ／Ｄ変換器６は、前置処理回路５から出力されるアナ
ログ信号をディジタル信号に変換する。撮像信号処理回
路７は、ディジタル化された信号を撮像信号処理する。
記録媒体インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８は、記録媒体９
に記録のための信号を送る。操作部１０は、カメラの撮
像開始や撮像素子１の読み出しモードを撮影者が制御す
るためのものである。設定切換回路１１は、操作部１０
によって設定された撮像素子１の読み出しモードに応じ
て、基板電位Ｖsub および電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の
中間電位ＶM を切り換えるための制御信号と、タイミン
グ信号発生回路２の信号タイミングの設定のための信号
を出力する。シャッタ１２は、機械的なものであり、撮
像素子１に入射する光線の入射時間を制御する。ＥＶＦ
（ビューファインダ）１３は、撮像信号処理回路７から
の画像信号をディスプレイに表示する。
力ノイズ除去のためのＣＤＳ（相関２重サンプリング）
回路やＡＧＣ（自動利得制御）回路を含む回路である。
Ａ／Ｄ変換器６は、前置処理回路５から出力されるアナ
ログ信号をディジタル信号に変換する。撮像信号処理回
路７は、ディジタル化された信号を撮像信号処理する。
記録媒体インターフェイス（Ｉ／Ｆ）８は、記録媒体９
に記録のための信号を送る。操作部１０は、カメラの撮
像開始や撮像素子１の読み出しモードを撮影者が制御す
るためのものである。設定切換回路１１は、操作部１０
によって設定された撮像素子１の読み出しモードに応じ
て、基板電位Ｖsub および電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の
中間電位ＶM を切り換えるための制御信号と、タイミン
グ信号発生回路２の信号タイミングの設定のための信号
を出力する。シャッタ１２は、機械的なものであり、撮
像素子１に入射する光線の入射時間を制御する。ＥＶＦ
（ビューファインダ）１３は、撮像信号処理回路７から
の画像信号をディスプレイに表示する。
【００４５】次に、本実施例のディジタルカメラの動作
について、その動作シーケンスを示すフローチャートで
ある図２、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 などのタイミング
を示す図３、および図３のａなどの部分拡大図である図
４を参照して説明する。
について、その動作シーケンスを示すフローチャートで
ある図２、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 などのタイミング
を示す図３、および図３のａなどの部分拡大図である図
４を参照して説明する。
【００４６】まず、撮影者が操作部１０の第１スイッチ
をオンすることにより（ステップＳ１）、ＥＶＦ１３に
画像を映し出すためのファインダモードが起動され、撮
像信号の読み出し速度を速くすることのできるフィール
ドモードによる撮像動作が始まる（ステップＳ２）。す
ると、絞り（図示せず）が制御されてシャッタ１２が開
放状態となり、タイミング信号発生回路２で制御される
撮像素子１の電子シャッタが２クロック連続で開いてか
ら電荷転送パルスＶ1 、Ｖ3 が高電位ＶH になるまで撮
像素子１が露光される。そして、この読み出しパルスＶ
H によって、撮像素子１から１フィールド期間ごとに加
算された撮像信号が読み出される。読み出された信号
は、前置処理回路５でＣＤＳ処理やゲインコントロール
などの信号処理を施される。この際、ゲインコントロー
ル回路のゲインは、撮像素子１の感度で決められるの
で、カメラの製造時に設定される。前置処理回路５の出
力信号は、Ａ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換さ
れ、撮像信号処理回路７に供給される。撮像信号処理回
路７で処理された信号は動画信号としてＥＶＦ１３に出
力され、撮影者は撮像範囲や被写体の状況を確認するこ
とができる。
をオンすることにより（ステップＳ１）、ＥＶＦ１３に
画像を映し出すためのファインダモードが起動され、撮
像信号の読み出し速度を速くすることのできるフィール
ドモードによる撮像動作が始まる（ステップＳ２）。す
ると、絞り（図示せず）が制御されてシャッタ１２が開
放状態となり、タイミング信号発生回路２で制御される
撮像素子１の電子シャッタが２クロック連続で開いてか
ら電荷転送パルスＶ1 、Ｖ3 が高電位ＶH になるまで撮
像素子１が露光される。そして、この読み出しパルスＶ
H によって、撮像素子１から１フィールド期間ごとに加
算された撮像信号が読み出される。読み出された信号
は、前置処理回路５でＣＤＳ処理やゲインコントロール
などの信号処理を施される。この際、ゲインコントロー
ル回路のゲインは、撮像素子１の感度で決められるの
で、カメラの製造時に設定される。前置処理回路５の出
力信号は、Ａ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換さ
れ、撮像信号処理回路７に供給される。撮像信号処理回
路７で処理された信号は動画信号としてＥＶＦ１３に出
力され、撮影者は撮像範囲や被写体の状況を確認するこ
とができる。
【００４７】このファインダモードでの動作はフィール
ド読み出しで行われるので、撮像素子１の基板電位Ｖ
sub の値を図１４のＶsub (1) にするとともに、電荷転
送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM の値を図１５のＶM
(1) にする。これによって、ファインダモード時のダイ
ナミックレンジおよび垂直転送効率を最適化することが
できる。
ド読み出しで行われるので、撮像素子１の基板電位Ｖ
sub の値を図１４のＶsub (1) にするとともに、電荷転
送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM の値を図１５のＶM
(1) にする。これによって、ファインダモード時のダイ
ナミックレンジおよび垂直転送効率を最適化することが
できる。
【００４８】図３に、撮像素子１の電荷転送パルスＶ1
〜Ｖ4 、基板電位Ｖsub （電子シャッタの開閉タイミン
グを示す）、シャッタ１２の開閉制御信号、および基板
電位Ｖsub と中間電位ＶM との切り換え信号のタイミン
グチャートを示す。ファインダモードにおいてはシャッ
タ１２は常に開いており、基板に高電位の電子シャッタ
開パルスを印加して画素２４に蓄積された電荷を基板に
逃がしてから電荷転送パルスＶ1 、Ｖ3 が高電位ＶH に
なるまでが撮像素子１の露光時間になる。そして、１フ
ィールド期間（１Ｖ）毎に電荷転送パルスＶ1 、Ｖ3 が
同時に高電位Ｖ H となり、水平方向の全ラインの画素２
４を走査し、上下２ラインを加算して全画素の読み出し
が行われる。また、上述のように、撮像素子１の基板電
位ＶsubはＶsub (1) であり、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ
4 の中間電位ＶM の値はＶM (1)になっている。
〜Ｖ4 、基板電位Ｖsub （電子シャッタの開閉タイミン
グを示す）、シャッタ１２の開閉制御信号、および基板
電位Ｖsub と中間電位ＶM との切り換え信号のタイミン
グチャートを示す。ファインダモードにおいてはシャッ
タ１２は常に開いており、基板に高電位の電子シャッタ
開パルスを印加して画素２４に蓄積された電荷を基板に
逃がしてから電荷転送パルスＶ1 、Ｖ3 が高電位ＶH に
なるまでが撮像素子１の露光時間になる。そして、１フ
ィールド期間（１Ｖ）毎に電荷転送パルスＶ1 、Ｖ3 が
同時に高電位Ｖ H となり、水平方向の全ラインの画素２
４を走査し、上下２ラインを加算して全画素の読み出し
が行われる。また、上述のように、撮像素子１の基板電
位ＶsubはＶsub (1) であり、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ
4 の中間電位ＶM の値はＶM (1)になっている。
【００４９】ここで、フィールドモードにおける駆動電
圧設定回路３の動作について、駆動電圧設定回路３の部
分的な等価回路図である図５を参照して説明する。フィ
ールドモードでは、設定切換回路１１からの制御信号が
Ｌレベル（レベル１）であるので、トランジスタＴｒ1
がオフになってトランジスタＴｒ2 のベース電位は抵抗
Ｒ3 、Ｒ4 および電圧Ｖ1 で決められる電位となる。こ
のトランジスタＴｒ2のベース電位がトランジスタＴｒ
2 のベース−エミッタ間レベルＶbe分だけ低下し、出力
端子から基板電位Ｖsub (1) または中間電位ＶM (1) と
して出力される。
圧設定回路３の動作について、駆動電圧設定回路３の部
分的な等価回路図である図５を参照して説明する。フィ
ールドモードでは、設定切換回路１１からの制御信号が
Ｌレベル（レベル１）であるので、トランジスタＴｒ1
がオフになってトランジスタＴｒ2 のベース電位は抵抗
Ｒ3 、Ｒ4 および電圧Ｖ1 で決められる電位となる。こ
のトランジスタＴｒ2のベース電位がトランジスタＴｒ
2 のベース−エミッタ間レベルＶbe分だけ低下し、出力
端子から基板電位Ｖsub (1) または中間電位ＶM (1) と
して出力される。
【００５０】次に、撮影者が操作部１０の第２スイッチ
をオンすることにより（ステップＳ３）、記録媒体９に
静止画像を記録するための記録媒体記憶モードが起動さ
れ、フレーム読み出しによる撮像動作が始まる（ステッ
プＳ４）。この記録媒体記憶モードでの動作はフレーム
読み出しで行われるので、まず、撮像素子１の基板電位
Ｖsub の値を図１４のＶsub (2) にするとともに、電荷
転送パルスＶ1 〜Ｖ4の中間電位ＶM の値を図１５のＶ
M (2) にする。そして、すぐ後に、基板に高電位の電子
シャッタ開パルスを印加してから撮像素子１への露光が
始まる。その後、約１フィールド期間経過後にシャッタ
１２が閉じられる（ステップＳ５）ことによって露光が
終了する。露光終了後に電荷転送パルスＶ3 を高電位Ｖ
H にして偶数ラインの画素（Ｃｙ，Ｙｅ）２４を読み出
す。また、これと前後して（後で図４にて詳述する）、
撮像素子１の基板電位Ｖsub の値をＶsub (1) にすると
ともに、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM の値
をＶM (1) にする。さらに、電荷転送パルスＶ3 を高電
位ＶH にし、それから１フィールド期間経過後に電荷転
送パルスＶ1 を高電位ＶH にして奇数ラインの画素（Ｍ
ｇ，Ｇ）を読み出す（ステップＳ６）。
をオンすることにより（ステップＳ３）、記録媒体９に
静止画像を記録するための記録媒体記憶モードが起動さ
れ、フレーム読み出しによる撮像動作が始まる（ステッ
プＳ４）。この記録媒体記憶モードでの動作はフレーム
読み出しで行われるので、まず、撮像素子１の基板電位
Ｖsub の値を図１４のＶsub (2) にするとともに、電荷
転送パルスＶ1 〜Ｖ4の中間電位ＶM の値を図１５のＶ
M (2) にする。そして、すぐ後に、基板に高電位の電子
シャッタ開パルスを印加してから撮像素子１への露光が
始まる。その後、約１フィールド期間経過後にシャッタ
１２が閉じられる（ステップＳ５）ことによって露光が
終了する。露光終了後に電荷転送パルスＶ3 を高電位Ｖ
H にして偶数ラインの画素（Ｃｙ，Ｙｅ）２４を読み出
す。また、これと前後して（後で図４にて詳述する）、
撮像素子１の基板電位Ｖsub の値をＶsub (1) にすると
ともに、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM の値
をＶM (1) にする。さらに、電荷転送パルスＶ3 を高電
位ＶH にし、それから１フィールド期間経過後に電荷転
送パルスＶ1 を高電位ＶH にして奇数ラインの画素（Ｍ
ｇ，Ｇ）を読み出す（ステップＳ６）。
【００５１】ここで、フレームモードにおける駆動電圧
設定回路３の動作について、再び図５を参照して説明す
る。フレームモードでは、設定切換回路１１からの制御
信号がＨレベル（レベル２）であるので、トランジスタ
Ｔｒ1 がオンになってトランジスタＴｒ2 のベース電位
は抵抗Ｒ3 、Ｒ4 および電圧Ｖ1 のほか、トランジスタ
Ｔｒ1 および抵抗Ｒ2 で決められる電位となる。このと
きトランジスタＴｒ2のベース−グランド間の抵抗値が
小さくなるため、トランジスタＴｒ2 のエミッタ電位
は、基板電位Ｖsub (1) または中間電位ＶM (1) よりも
低いレベルの基板電位Ｖsub (2) または中間電位Ｖ
M (2) として出力端子から出力される。
設定回路３の動作について、再び図５を参照して説明す
る。フレームモードでは、設定切換回路１１からの制御
信号がＨレベル（レベル２）であるので、トランジスタ
Ｔｒ1 がオンになってトランジスタＴｒ2 のベース電位
は抵抗Ｒ3 、Ｒ4 および電圧Ｖ1 のほか、トランジスタ
Ｔｒ1 および抵抗Ｒ2 で決められる電位となる。このと
きトランジスタＴｒ2のベース−グランド間の抵抗値が
小さくなるため、トランジスタＴｒ2 のエミッタ電位
は、基板電位Ｖsub (1) または中間電位ＶM (1) よりも
低いレベルの基板電位Ｖsub (2) または中間電位Ｖ
M (2) として出力端子から出力される。
【００５２】次に、フレームモードにおける電荷転送パ
ルスＶ3 を高電位ＶH にするタイミングと、基板電位Ｖ
sub および電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM の
レベル２からレベル１への切り換えのタイミングとの関
係について、図４を参照して説明する。図４は、図３の
ａ内を拡大した撮像素子１の電荷転送パルスＶ1 、
Ｖ 3 、設定切換回路１１からの基板電位Ｖsub および中
間電位ＶM の切換制御信号、並びに基板電位Ｖsub およ
び中間電位ＶM の実際の電位のタイミングチャートであ
る。
ルスＶ3 を高電位ＶH にするタイミングと、基板電位Ｖ
sub および電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 の中間電位ＶM の
レベル２からレベル１への切り換えのタイミングとの関
係について、図４を参照して説明する。図４は、図３の
ａ内を拡大した撮像素子１の電荷転送パルスＶ1 、
Ｖ 3 、設定切換回路１１からの基板電位Ｖsub および中
間電位ＶM の切換制御信号、並びに基板電位Ｖsub およ
び中間電位ＶM の実際の電位のタイミングチャートであ
る。
【００５３】また、図４において、ｔ1 は電荷転送パル
スＶ3 が高電位ＶH になる直前において電荷転送パルス
による電荷転送が停止する時刻、ｔ2 は電荷転送パルス
Ｖ3が高電位ＶH になる直前において電荷転送パルスＶ
3 が低電位ＶL から中間電位ＶM になる時刻、ｔ3 は電
荷転送パルスＶ3 の高電位ＶH の開始時刻、ｔ4 は切換
制御信号がレベル２からレベル１へ切り換えられて基板
電位Ｖsub および中間電位ＶM の実際の設定電位の変化
が始まる時刻、ｔ5 は基板電位Ｖsub および中間電位Ｖ
M がレベル２となって設定電位の変化が終了する時刻、
ｔ6 は電荷転送パルスＶ3 の高電位ＶH の終了時刻、ｔ
7 は電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶH になった直後にお
いて電荷転送パルスＶ3 が中間電位ＶM から低電位ＶL
になる時刻、ｔ8 は電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶH に
なった直後において電荷転送パルスによる電荷転送が再
開する時刻である。また、期間ｔ1 〜ｔ8 では電荷転送
パルスＶ1 、Ｖ3 の電位が交互に変化しないため、電荷
は垂直転送部２１内を転送されない。
スＶ3 が高電位ＶH になる直前において電荷転送パルス
による電荷転送が停止する時刻、ｔ2 は電荷転送パルス
Ｖ3が高電位ＶH になる直前において電荷転送パルスＶ
3 が低電位ＶL から中間電位ＶM になる時刻、ｔ3 は電
荷転送パルスＶ3 の高電位ＶH の開始時刻、ｔ4 は切換
制御信号がレベル２からレベル１へ切り換えられて基板
電位Ｖsub および中間電位ＶM の実際の設定電位の変化
が始まる時刻、ｔ5 は基板電位Ｖsub および中間電位Ｖ
M がレベル２となって設定電位の変化が終了する時刻、
ｔ6 は電荷転送パルスＶ3 の高電位ＶH の終了時刻、ｔ
7 は電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶH になった直後にお
いて電荷転送パルスＶ3 が中間電位ＶM から低電位ＶL
になる時刻、ｔ8 は電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶH に
なった直後において電荷転送パルスによる電荷転送が再
開する時刻である。また、期間ｔ1 〜ｔ8 では電荷転送
パルスＶ1 、Ｖ3 の電位が交互に変化しないため、電荷
は垂直転送部２１内を転送されない。
【００５４】本実施例のディジタルカメラでは、図４に
示すように、電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶH （読み出
し電位）の時刻ｔ4 に、基板電位Ｖsub および中間電位
ＶMの切換制御信号がレベル２からレベル１へ切り換え
られ、これによって、基板電位Ｖsub および中間電位Ｖ
M の実際の電位も、電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶHの
期間の時刻ｔ5 までにレベル２からレベル１へ切り換え
られる。このように、本実施例のディジタルカメラで
は、フレームモードの途中の電荷転送パルスＶ3が最初
に高電位ＶH の期間において、中間電位ＶM をフィール
ドモードと同じくＶM (1) に設定するので、フレームモ
ードでの垂直転送部２１の電荷転送効率が低下すること
がない。切り換え制御信号は、電荷転送パルスＶ3 が高
電位ＶH の期間内に基板電位Ｖsub および中間電位ＶM
をレベル２からレベル１へ切り換えるために、電荷転送
パルスＶ3 が高電位ＶH の期間の前半にレベル２からレ
ベル１へ切り換えられる（｜ｔ3 〜ｔ4 ｜＜｜ｔ4 〜ｔ
5 ｜）。
示すように、電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶH （読み出
し電位）の時刻ｔ4 に、基板電位Ｖsub および中間電位
ＶMの切換制御信号がレベル２からレベル１へ切り換え
られ、これによって、基板電位Ｖsub および中間電位Ｖ
M の実際の電位も、電荷転送パルスＶ3 が高電位ＶHの
期間の時刻ｔ5 までにレベル２からレベル１へ切り換え
られる。このように、本実施例のディジタルカメラで
は、フレームモードの途中の電荷転送パルスＶ3が最初
に高電位ＶH の期間において、中間電位ＶM をフィール
ドモードと同じくＶM (1) に設定するので、フレームモ
ードでの垂直転送部２１の電荷転送効率が低下すること
がない。切り換え制御信号は、電荷転送パルスＶ3 が高
電位ＶH の期間内に基板電位Ｖsub および中間電位ＶM
をレベル２からレベル１へ切り換えるために、電荷転送
パルスＶ3 が高電位ＶH の期間の前半にレベル２からレ
ベル１へ切り換えられる（｜ｔ3 〜ｔ4 ｜＜｜ｔ4 〜ｔ
5 ｜）。
【００５５】なお、中間電位ＶM をＶM (1) に設定する
時刻は、電荷が垂直転送部２１内を転送されない期間ｔ
1 〜ｔ8 であればよい。それは、以下の理由による。も
し、この期間外に中間電位ＶM をＶM (1) に設定すれ
ば、垂直転送部２１に漏れこんだ電荷が垂直転送されて
隣接するラインの電荷どうしが混合され、画質が劣化し
てしまう。しかし、この期間内に中間電位ＶM をＶ
M (1) に設定した場合、画素２４から垂直転送部２１に
電荷が漏れこんだとしても、漏れこんだ電荷が垂直転送
されることにより隣接するラインの電荷が混合すること
がなく、画質の劣化も生じないからである。特に、本実
施例のディジタルカメラのように、電荷転送パルスＶ3
が最初に高電位ＶH の期間に中間電位ＶM をＶM (1) に
設定すると、画素２４から垂直転送部２１に電荷が漏れ
こむことがほとんどなく、ブルーミングによる画質の劣
化がほとんど生じない。さらに、本実施例のディジタル
カメラでは、中間電位ＶM を時刻ｔ5 以降においてフィ
ールドモード時と同じに設定するものの、時刻ｔ5 以前
のフレームモードで蓄積された電荷が撮像信号として無
駄なく検出されるので、実質的にダイナミックレンジが
狭くなることがない。
時刻は、電荷が垂直転送部２１内を転送されない期間ｔ
1 〜ｔ8 であればよい。それは、以下の理由による。も
し、この期間外に中間電位ＶM をＶM (1) に設定すれ
ば、垂直転送部２１に漏れこんだ電荷が垂直転送されて
隣接するラインの電荷どうしが混合され、画質が劣化し
てしまう。しかし、この期間内に中間電位ＶM をＶ
M (1) に設定した場合、画素２４から垂直転送部２１に
電荷が漏れこんだとしても、漏れこんだ電荷が垂直転送
されることにより隣接するラインの電荷が混合すること
がなく、画質の劣化も生じないからである。特に、本実
施例のディジタルカメラのように、電荷転送パルスＶ3
が最初に高電位ＶH の期間に中間電位ＶM をＶM (1) に
設定すると、画素２４から垂直転送部２１に電荷が漏れ
こむことがほとんどなく、ブルーミングによる画質の劣
化がほとんど生じない。さらに、本実施例のディジタル
カメラでは、中間電位ＶM を時刻ｔ5 以降においてフィ
ールドモード時と同じに設定するものの、時刻ｔ5 以前
のフレームモードで蓄積された電荷が撮像信号として無
駄なく検出されるので、実質的にダイナミックレンジが
狭くなることがない。
【００５６】また、中間電位ＶM をフィールドモードと
同じ電位であるＶM (1) に設定するので、フィールドモ
ードとフレームモードとで等しい転送効率を得ることが
でき、また、電位を設定するための別の回路を設ける必
要がなくなる。
同じ電位であるＶM (1) に設定するので、フィールドモ
ードとフレームモードとで等しい転送効率を得ることが
でき、また、電位を設定するための別の回路を設ける必
要がなくなる。
【００５７】また、本実施例のディジタルカメラでは、
最初に電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にして、多くの
撮像シーンにおいて相対的に信号レベルの高い偶数フィ
ールドの画素（Ｃｙ，Ｙｅ）２４を読み出してから、次
に電荷転送パルスＶ1 を高電位ＶH にして奇数フィール
ドの画素（Ｇ，Ｍｇ）２４を読み出す。つまり、４種類
の色に対応する画素のうち、蓄積電荷が飽和する頻度が
高い画素２４が水平方向に配列されたラインがフレーム
モードで最初に読み出され、次に蓄積電荷が飽和する頻
度が比較的低い画素２４が水平方向に配列されたライン
が読み出される。このような順序で画素２４を読み出す
ことによって、時刻ｔ5 で中間電位ＶMがＶM (1) に設
定されて画素２４と垂直転送部２１とのポテンシャル障
壁が低くなっても、画素２４、特に未だ読み出されてい
ない奇数フィールドの画素（Ｇ，Ｍｇ）２４から電荷が
垂直転送部２１に漏れこんでしまうことがほとんどなく
なる。従って、画像に悪影響の生じる可能性がきわめて
低くなる。
最初に電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にして、多くの
撮像シーンにおいて相対的に信号レベルの高い偶数フィ
ールドの画素（Ｃｙ，Ｙｅ）２４を読み出してから、次
に電荷転送パルスＶ1 を高電位ＶH にして奇数フィール
ドの画素（Ｇ，Ｍｇ）２４を読み出す。つまり、４種類
の色に対応する画素のうち、蓄積電荷が飽和する頻度が
高い画素２４が水平方向に配列されたラインがフレーム
モードで最初に読み出され、次に蓄積電荷が飽和する頻
度が比較的低い画素２４が水平方向に配列されたライン
が読み出される。このような順序で画素２４を読み出す
ことによって、時刻ｔ5 で中間電位ＶMがＶM (1) に設
定されて画素２４と垂直転送部２１とのポテンシャル障
壁が低くなっても、画素２４、特に未だ読み出されてい
ない奇数フィールドの画素（Ｇ，Ｍｇ）２４から電荷が
垂直転送部２１に漏れこんでしまうことがほとんどなく
なる。従って、画像に悪影響の生じる可能性がきわめて
低くなる。
【００５８】さらに、フレームモードで電荷転送パルス
Ｖ3 が最初に高電位ＶH の期間に基板の電位Ｖsub をＶ
sub (2) からフィールドモードと同じＶsub (1) に設定
したので、すでに画素２４の蓄積電荷飽和レベルはフィ
ールド時と同等となり、中間電位ＶM を切り換えても画
素２４で発生した電荷が垂直転送部２１に漏れこむこと
がない。なお、基板の電位Ｖsub をＶsub (1) に設定す
る時刻は、電荷転送パルスＶ3 が最初に高電位ＶH とな
ってから画素２４の蓄積電荷が最初に飽和レベルに達す
るまでの期間ｔ3 〜としてもよい。画素２４の蓄積電荷
が最初に飽和レベルに達するまでに基板の電位Ｖsub を
Ｖsub (1) に設定することが必要なのは、画素の飽和前
に画素２４の蓄積電荷をシリコン基板に逃がすことがで
きて中間電位ＶM をＶM (1) に設定したことによって画
素２４の蓄積電荷が転送期間内に垂直転送部２１に漏れ
こむのを防止するためである。
Ｖ3 が最初に高電位ＶH の期間に基板の電位Ｖsub をＶ
sub (2) からフィールドモードと同じＶsub (1) に設定
したので、すでに画素２４の蓄積電荷飽和レベルはフィ
ールド時と同等となり、中間電位ＶM を切り換えても画
素２４で発生した電荷が垂直転送部２１に漏れこむこと
がない。なお、基板の電位Ｖsub をＶsub (1) に設定す
る時刻は、電荷転送パルスＶ3 が最初に高電位ＶH とな
ってから画素２４の蓄積電荷が最初に飽和レベルに達す
るまでの期間ｔ3 〜としてもよい。画素２４の蓄積電荷
が最初に飽和レベルに達するまでに基板の電位Ｖsub を
Ｖsub (1) に設定することが必要なのは、画素の飽和前
に画素２４の蓄積電荷をシリコン基板に逃がすことがで
きて中間電位ＶM をＶM (1) に設定したことによって画
素２４の蓄積電荷が転送期間内に垂直転送部２１に漏れ
こむのを防止するためである。
【００５９】また、シリコン基板の電位Ｖsub をフィー
ルドモードと同じ電位であるＶsub(1) に設定するの
で、電位を設定するための別の回路を設ける必要がなく
なる。
ルドモードと同じ電位であるＶsub(1) に設定するの
で、電位を設定するための別の回路を設ける必要がなく
なる。
【００６０】なお、本実施例のディジタルスチルカメラ
では、図３に示すように、電荷転送パルスＶ3 を高電位
ＶH にして画素２４からの読み出しを行う前にシャッタ
１２を閉じてそれ以降撮像素子１への光線を遮光するの
で、画素２４からの読み出しを行った後に余計な電荷が
画素２４に発生せず、暗電流のみが流れる。従って、上
述したようにシリコン基板の電位Ｖsub をＶsub (1) に
設定しなくても、垂直転送部２１に電荷が漏れこむこと
がない。つまり、フレームモードでシリコン基板の電位
Ｖsub を制御しなくても高画質の画像を得ることができ
る。
では、図３に示すように、電荷転送パルスＶ3 を高電位
ＶH にして画素２４からの読み出しを行う前にシャッタ
１２を閉じてそれ以降撮像素子１への光線を遮光するの
で、画素２４からの読み出しを行った後に余計な電荷が
画素２４に発生せず、暗電流のみが流れる。従って、上
述したようにシリコン基板の電位Ｖsub をＶsub (1) に
設定しなくても、垂直転送部２１に電荷が漏れこむこと
がない。つまり、フレームモードでシリコン基板の電位
Ｖsub を制御しなくても高画質の画像を得ることができ
る。
【００６１】以上のように、シリコン基板の電位Ｖsub
および中間電位ＶM をレベル２からレベル１へ切り換え
るにあたっては、図５のキャパシタＣ1 の値を変更する
ことによって、この部分の時定数を制御し、切り換えの
タイミングが上述の条件を満たすようにする。このキャ
パシタＣ1 は、各設定電位出力の交流インピーダンスを
下げてその電位レベルを安定させるための素子である。
このキャパシタＣ1 の影響で各レベル設定切り換え制御
信号発生後、実際に印加電位が切り替わるまでには遅延
が生じる。また、このキャパシタＣ1 以外の回路素子に
よっても遅延が生じる。従って、各設定電位切り換えの
タイミングは以上の遅延分を考慮してなるべく早く行
い、その分回路の時定数を大きくして電位の安定化を図
ることが望ましい。
および中間電位ＶM をレベル２からレベル１へ切り換え
るにあたっては、図５のキャパシタＣ1 の値を変更する
ことによって、この部分の時定数を制御し、切り換えの
タイミングが上述の条件を満たすようにする。このキャ
パシタＣ1 は、各設定電位出力の交流インピーダンスを
下げてその電位レベルを安定させるための素子である。
このキャパシタＣ1 の影響で各レベル設定切り換え制御
信号発生後、実際に印加電位が切り替わるまでには遅延
が生じる。また、このキャパシタＣ1 以外の回路素子に
よっても遅延が生じる。従って、各設定電位切り換えの
タイミングは以上の遅延分を考慮してなるべく早く行
い、その分回路の時定数を大きくして電位の安定化を図
ることが望ましい。
【００６２】以上のようにして撮像素子１から得られた
撮像信号は、前置処理回路５、Ａ／Ｄ変換器６および撮
像信号処理回路７で所定の処理をされ、フレーム映像出
力として記録媒体Ｉ／Ｆ８で特定フォーマットへの変換
処理がされた後、記録媒体９に静止画像として記録され
る。
撮像信号は、前置処理回路５、Ａ／Ｄ変換器６および撮
像信号処理回路７で所定の処理をされ、フレーム映像出
力として記録媒体Ｉ／Ｆ８で特定フォーマットへの変換
処理がされた後、記録媒体９に静止画像として記録され
る。
【００６３】本実施例のディジタルカメラでは、フィー
ルドモードでの撮像を所定期間行った後にフレームモー
ドでの撮像を行うので、スイッチの切り替えによって最
もよいタイミングでフレームモードでの撮像を行うこと
ができる。特に、フィールドモードで得られた撮像信号
をＥＶＦ１３に供給するとともに、フレームモードで得
られた撮像信号を記録媒体９に記録するので、高解像度
の静止画像を最もよいタイミングで記録媒体９に記録す
ることができる。また、撮像素子１が縦形オーバーフロ
ードレイン構造を有しているので、画素２４に蓄積され
た電荷を画素２４からシリコン基板へ効率よく抜き取る
ことができる。
ルドモードでの撮像を所定期間行った後にフレームモー
ドでの撮像を行うので、スイッチの切り替えによって最
もよいタイミングでフレームモードでの撮像を行うこと
ができる。特に、フィールドモードで得られた撮像信号
をＥＶＦ１３に供給するとともに、フレームモードで得
られた撮像信号を記録媒体９に記録するので、高解像度
の静止画像を最もよいタイミングで記録媒体９に記録す
ることができる。また、撮像素子１が縦形オーバーフロ
ードレイン構造を有しているので、画素２４に蓄積され
た電荷を画素２４からシリコン基板へ効率よく抜き取る
ことができる。
【００６４】なお、時刻ｔ5 以降のシリコン基板の電位
Ｖsub は、フィールドモードと同じ電位に設定する必要
は必ずしもなく、時刻ｔ4 以前よりも高く設定して蓄積
電荷をシリコン基板に逃がすことができればよい。ま
た、時刻ｔ5 以降の中間電位Ｖ M は、フィールドモード
と同じ電位に設定する必要は必ずしもなく、時刻ｔ4 以
前よりも高く設定して電荷転送効率の低下による画質の
劣化が防止できればよい。
Ｖsub は、フィールドモードと同じ電位に設定する必要
は必ずしもなく、時刻ｔ4 以前よりも高く設定して蓄積
電荷をシリコン基板に逃がすことができればよい。ま
た、時刻ｔ5 以降の中間電位Ｖ M は、フィールドモード
と同じ電位に設定する必要は必ずしもなく、時刻ｔ4 以
前よりも高く設定して電荷転送効率の低下による画質の
劣化が防止できればよい。
【００６５】また、本実施例のディジタルスチルカメラ
において、電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にした後に
シリコン基板の電位Ｖsub の電位を切り換え、さらに中
間電位ＶM を切り換えるようにすると、シリコン基板の
電位Ｖsub および中間電位Ｖ M の切り換えが行われて
も、読み出しの行われなかった奇数ラインの画素（Ｍ
ｇ，Ｇ）２４で発生した蓄積電荷がシリコン基板側に流
れこむので、この電荷が垂直転送部２１に漏れこむこと
がない。従って、読み出しの行われた偶数ラインの画素
（Ｃｙ，Ｙｅ）２４からの電荷と、読み出しの行われな
かった奇数ラインの画素（Ｍｇ，Ｇ）２４からの電荷と
が垂直転送部２１において混合されることがなくなるの
で、特に高輝度被写体およびその周辺に偽輪郭が生じた
り、ブルーミングによる疑似信号が生じて画質が低下す
ることがなく、より好ましい。
において、電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にした後に
シリコン基板の電位Ｖsub の電位を切り換え、さらに中
間電位ＶM を切り換えるようにすると、シリコン基板の
電位Ｖsub および中間電位Ｖ M の切り換えが行われて
も、読み出しの行われなかった奇数ラインの画素（Ｍ
ｇ，Ｇ）２４で発生した蓄積電荷がシリコン基板側に流
れこむので、この電荷が垂直転送部２１に漏れこむこと
がない。従って、読み出しの行われた偶数ラインの画素
（Ｃｙ，Ｙｅ）２４からの電荷と、読み出しの行われな
かった奇数ラインの画素（Ｍｇ，Ｇ）２４からの電荷と
が垂直転送部２１において混合されることがなくなるの
で、特に高輝度被写体およびその周辺に偽輪郭が生じた
り、ブルーミングによる疑似信号が生じて画質が低下す
ることがなく、より好ましい。
【００６６】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。
る。
【００６７】図６は本実施例のディジタルカメラの撮像
シーケンスを示すフローチャートであり、第１実施例と
は、操作部第２スイッチオン（ステップＳ１３）の後、
フレーム撮影用露光準備として露光開始の前の１フィー
ルド期間において中間電位Ｖ M のレベルをＶM (2) と
し、基板電位Ｖsub のレベルをＶsub (1) とする（ステ
ップＳ１４）点で異なっている。こうすることで、露光
準備中に電荷をシリコン基板側に逃がし、画素２４から
垂直転送部に漏れこむ電荷量が少なくなる。この結果、
不要な電荷が垂直転送部２１に漏れこんで転送されて画
質が劣化するのを防止できる。
シーケンスを示すフローチャートであり、第１実施例と
は、操作部第２スイッチオン（ステップＳ１３）の後、
フレーム撮影用露光準備として露光開始の前の１フィー
ルド期間において中間電位Ｖ M のレベルをＶM (2) と
し、基板電位Ｖsub のレベルをＶsub (1) とする（ステ
ップＳ１４）点で異なっている。こうすることで、露光
準備中に電荷をシリコン基板側に逃がし、画素２４から
垂直転送部に漏れこむ電荷量が少なくなる。この結果、
不要な電荷が垂直転送部２１に漏れこんで転送されて画
質が劣化するのを防止できる。
【００６８】また、図７のフローチャートのように、操
作部第２スイッチオン（ステップＳ１３）の後、フレー
ム撮影用露光準備として露光開始の前の１フィールド期
間の中間電位ＶM のレベルをレベル２とし、基板電位Ｖ
sub のレベルをレベル３（レベル３＞レベル１）として
もよい（ステップＳ１４）。こうすることで、画素２４
の電荷がより確実にシリコン基板側に流れこんで、露光
準備中に画素２４から垂直転送部に漏れこむ電荷量がさ
らに少なくなる。この結果、不要な電荷が垂直転送部２
１に漏れこんで転送されて画質が劣化するのをより確実
に防止できる。図８は、図７のシーケンスにおける信号
のタイミングチャートである。この例では、露光時間の
１フィールド期間前の画素２４のダイナミックレンジは
フィールド時よりもさらに狭くなり、高輝度部の電荷は
ほとんど基板を介して流出する。従って、図６の場合よ
りもさらに垂直転送部２１への漏れこみは少なくなり、
不要電荷の残存を防止することができる。
作部第２スイッチオン（ステップＳ１３）の後、フレー
ム撮影用露光準備として露光開始の前の１フィールド期
間の中間電位ＶM のレベルをレベル２とし、基板電位Ｖ
sub のレベルをレベル３（レベル３＞レベル１）として
もよい（ステップＳ１４）。こうすることで、画素２４
の電荷がより確実にシリコン基板側に流れこんで、露光
準備中に画素２４から垂直転送部に漏れこむ電荷量がさ
らに少なくなる。この結果、不要な電荷が垂直転送部２
１に漏れこんで転送されて画質が劣化するのをより確実
に防止できる。図８は、図７のシーケンスにおける信号
のタイミングチャートである。この例では、露光時間の
１フィールド期間前の画素２４のダイナミックレンジは
フィールド時よりもさらに狭くなり、高輝度部の電荷は
ほとんど基板を介して流出する。従って、図６の場合よ
りもさらに垂直転送部２１への漏れこみは少なくなり、
不要電荷の残存を防止することができる。
【００６９】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。
る。
【００７０】図９に、本実施例のディジタルカメラの信
号タイミングチャートを示す。本実施例では、フレーム
モード開始後電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にする直
前に、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 を通常の転送パルスの
２０倍程度の速さで高速転送する。このようにすること
で、露光時間中に垂直転送部２１に漏れこんだ不要電荷
を確実に除去することができ、より一層ブルーミングな
どを起こしにくくなる。
号タイミングチャートを示す。本実施例では、フレーム
モード開始後電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にする直
前に、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 を通常の転送パルスの
２０倍程度の速さで高速転送する。このようにすること
で、露光時間中に垂直転送部２１に漏れこんだ不要電荷
を確実に除去することができ、より一層ブルーミングな
どを起こしにくくなる。
【００７１】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。
る。
【００７２】図１０に、本実施例のディジタルカメラの
信号タイミングチャートを示す。本実施例では、フレー
ムモード開始後電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にする
直前に、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 を１０パルス分程度
の所定時間除去する。このようにすることで、中間電位
ＶM のＶM (2) からＶM (1) への設定電位の切り換え可
能な範囲が広がる。つまり、中間電位ＶM を切り換えて
から電荷転送パルスＶ 3 を高電位ＶH にするまでの時間
を長く取ることによって、図５の切り換え回路のキャパ
シタＣ1 に関する時定数を大きくとっても、垂直転送部
２１で電荷の転送が始まるまでに中間電位ＶM を切り換
えを完了させることができる。この結果、より出力交流
インピーダンスが低い定電圧回路を設定することができ
る。
信号タイミングチャートを示す。本実施例では、フレー
ムモード開始後電荷転送パルスＶ3 を高電位ＶH にする
直前に、電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4 を１０パルス分程度
の所定時間除去する。このようにすることで、中間電位
ＶM のＶM (2) からＶM (1) への設定電位の切り換え可
能な範囲が広がる。つまり、中間電位ＶM を切り換えて
から電荷転送パルスＶ 3 を高電位ＶH にするまでの時間
を長く取ることによって、図５の切り換え回路のキャパ
シタＣ1 に関する時定数を大きくとっても、垂直転送部
２１で電荷の転送が始まるまでに中間電位ＶM を切り換
えを完了させることができる。この結果、より出力交流
インピーダンスが低い定電圧回路を設定することができ
る。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
フレームモードでの転送電位ＶM を第１の期間にフィー
ルドモードよりも低くした後に第２の期間でこれよりも
高くするので、フレームモードでの垂直転送部の電荷転
送効率が低下することがない。また、フレームモードで
電荷転送パルスが最初に読み出し電位ＶH となる期間を
含みその前後の電荷が垂直転送部内を転送されない期間
に第１の期間から第２の期間への切り換えが行われるの
で、転送電位ＶM を第２の期間で第１の期間よりも高く
することによって光電変換要素から垂直転送部に電荷が
漏れこんだとしても、漏れこんだ電荷が垂直転送される
ことにより隣接するラインの電荷が混合することがな
く、ブルーミングにより画質が劣化することがない。ま
た、転送電位ＶM を第２の期間で第１の期間よりも低く
設定しても、フレームモードの第１の期間で蓄積された
電荷が撮像信号として無駄なく検出されるので、実質的
にダイナミックレンジが狭くなることがない。従って、
フレームモードにおいてフィールドモードと同程度にダ
イナミックレンジが広く、ブルーミングによって画質が
劣化することがなく、且つ電荷の転送効率の高い安価な
撮像装置を得ることが可能になる。
フレームモードでの転送電位ＶM を第１の期間にフィー
ルドモードよりも低くした後に第２の期間でこれよりも
高くするので、フレームモードでの垂直転送部の電荷転
送効率が低下することがない。また、フレームモードで
電荷転送パルスが最初に読み出し電位ＶH となる期間を
含みその前後の電荷が垂直転送部内を転送されない期間
に第１の期間から第２の期間への切り換えが行われるの
で、転送電位ＶM を第２の期間で第１の期間よりも高く
することによって光電変換要素から垂直転送部に電荷が
漏れこんだとしても、漏れこんだ電荷が垂直転送される
ことにより隣接するラインの電荷が混合することがな
く、ブルーミングにより画質が劣化することがない。ま
た、転送電位ＶM を第２の期間で第１の期間よりも低く
設定しても、フレームモードの第１の期間で蓄積された
電荷が撮像信号として無駄なく検出されるので、実質的
にダイナミックレンジが狭くなることがない。従って、
フレームモードにおいてフィールドモードと同程度にダ
イナミックレンジが広く、ブルーミングによって画質が
劣化することがなく、且つ電荷の転送効率の高い安価な
撮像装置を得ることが可能になる。
【図１】本発明の第１実施例の撮像装置の概略構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例の撮像装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。
るためのフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施例の撮像装置の動作を説明す
るための信号のタイミング図である。
るための信号のタイミング図である。
【図４】図３のタイミング図をより詳細に説明するため
の図である。
の図である。
【図５】図１の駆動電圧設定回路３の等価回路図であ
る。
る。
【図６】本発明の第２実施例の撮像装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。
るためのフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施例の変形例の撮像装置の動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例の撮像装置の動作を説明す
るための信号のタイミング図である。
るための信号のタイミング図である。
【図９】本発明の第３実施例の撮像装置の動作を説明す
るための信号のタイミング図である。
るための信号のタイミング図である。
【図１０】本発明の第４実施例の撮像装置の動作を説明
するための信号のタイミング図である。
するための信号のタイミング図である。
【図１１】インターライン型ＣＣＤの概略構成を示す図
である。
である。
【図１２】フィールドモードにおいて図１１の転送ゲー
ト電極２５に印加される４つの電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ
4 のタイムチャートである。
ト電極２５に印加される４つの電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ
4 のタイムチャートである。
【図１３】フレームモードにおいて図１１の転送ゲート
電極２５に印加される４つの電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4
のタイムチャートである。
電極２５に印加される４つの電荷転送パルスＶ1 〜Ｖ4
のタイムチャートである。
【図１４】縦形オーバーフロードレイン（ＶＯＤ）構造
の撮像素子の画素の基板深さ方向のポテンシャル図であ
る。
の撮像素子の画素の基板深さ方向のポテンシャル図であ
る。
【図１５】ＣＣＤの光電変換部および垂直転送部の水平
方向のポテンシャル図である。
方向のポテンシャル図である。
１ 撮像素子 ２ タイミング信号発生回路（ＴＧ） ３ 駆動電圧設定回路 ４ 撮像素子駆動回路 ５ 前置処理回路 ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ 撮像信号処理回路 ８ 記録媒体インターフェイス（Ｉ／Ｆ） ９ 記録媒体 １０ 操作部 １１ 設定切換回路 １２ シャッタ １３ ＥＶＦ（ビューファインダ） ２０ 光電変換部 ２１ 垂直転送部（ＶＣＣＤ） ２２ 水平転送部（ＨＣＣＤ） ２３ 出力アンプ ２４ 光電変換要素（画素） ２５ 転送ゲート電極 Ｖ1 〜Ｖ4 電荷転送パルス ＶL 電荷転送パルスの低電位 ＶM 電荷転送パルスの中間電位 ＶH 電荷転送パルスの高電位（読み出し電位） Ｖsub 基板電位
Claims (13)
- 【請求項１】 半導体基板部の上に形成された複数の光
電変換要素からなる光電変換部と、前記光電変換部から
の電荷を一方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送
部からの電荷を前記一方向と交差する方向に転送する水
平転送部とからなるインターライン型ＣＣＤ撮像素子を
有する撮像装置であって、前記撮像素子が、１フィール
ド期間ごとに水平方向の全ラインの前記光電変換要素を
走査して上下２ラインを加算して読み出すフィールドモ
ードと、１フィールド期間ごとに水平方向の１ラインお
きの前記光電変換要素をインターレース走査して読み出
すフレームモードとの２つのモードで駆動され、前記垂
直転送部には、前記光電変換要素から前記垂直転送部へ
電荷を読み出すための読み出し電位ＶH と、電荷を垂直
方向に順次転送するための転送電位ＶM 、ＶL （ＶH ＞
ＶM ＞ＶL ）とを有する電荷転送パルスが印加される撮
像装置において、 前記フレームモードでの前記半導体基板部の電位Ｖsub
および前記転送電位Ｖ M は、前記フレームモードの第１
の期間においてその両方が前記フィールドモードでの前
記半導体基板部の電位Ｖsub および前記転送電位ＶM よ
りも低く設定され、前記フレームモードの第２の期間に
おいて前記転送電位ＶM が前記第１の期間よりも高く設
定されており、 前記フレームモードの前記第１の期間から前記第２の期
間への切り換えは、前記フレームモードで前記電荷転送
パルスが最初に前記読み出し電位ＶH となる期間を含み
その前後の期間の電荷が前記垂直転送部内を転送されな
い期間に行われるように構成されていることを特徴とす
る撮像装置。 - 【請求項２】 前記フレームモードの前記第１の期間か
ら前記第２の期間への切り換えが、前記フレームモード
で前記電荷転送パルスが最初に前記読み出し電位ＶH と
なる期間に行われるように構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項３】 前記フレームモードの前記第２の期間で
の前記転送電位ＶMが、前記フィールドモードでの前記
転送電位ＶM に等しい値であることを特徴とする請求項
１または２に記載の撮像装置。 - 【請求項４】 前記フレームモードにおいて、前記撮像
素子を所定時間露光してから、前記電荷転送パルスを最
初に前記読み出し電位ＶH とする前に前記撮像素子への
光線を前記撮像素子の前段に設けた遮光手段で遮光する
ように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１項に記載の撮像装置。 - 【請求項５】 前記フレームモードでの前記半導体基板
部の電位Ｖsub が前記第２の期間の所定時刻以降におい
て前記第１の期間におけるよりも高い値に設定されてお
り、前記所定時刻が前記フレームモードで前記電荷転送
パルスが最初に前記読み出し電位ＶH となってから前記
光電変換要素の蓄積電荷が最初に飽和レベルに達するま
での時刻であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の撮像装置。 - 【請求項６】 前記フレームモードの前記第２の期間で
の前記転送電位ＶMが、前記フィールドモードでの前記
転送電位ＶM に等しい値であるとともに、前記フレーム
モードの前記第２の期間の所定時刻以降の前記半導体基
板部の電位Ｖ sub が前記フィールドモードでの前記半導
体基板部の電位Ｖsub に等しい値であることを特徴とす
る請求項５に記載の撮像装置。 - 【請求項７】 前記フレームモードで最初に前記読み出
し電位ＶH が印加されるのは、前記光電変換要素のうち
の蓄積電荷が飽和する頻度が高い前記光電変換要素が水
平方向に配列されたラインであることを特徴とする請求
項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。 - 【請求項８】 前記フィールドモードでの撮像を所定期
間行った後に前記フレームモードでの撮像を行うように
構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の撮像装置。 - 【請求項９】 前記フィールドモードで得られた撮像信
号をファインダに供給するとともに、前記フレームモー
ドで得られた撮像信号を記録媒体に記録するように構成
されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１
項に記載の撮像装置。 - 【請求項１０】 前記撮像素子が縦形オーバーフロード
レイン構造を有していることを特徴とする請求項１〜９
のいずれか１項に記載の撮像装置。 - 【請求項１１】 前記フレームモードの開始前におい
て、前記半導体基板部の電位Ｖsub が前記フィールドモ
ードにおける前記半導体基板部の電位Ｖsub と同等若し
くはそれ以上の値となり、前記転送電位ＶM が前記フィ
ールドモードにおける前記転送電位ＶM と同等となる期
間を設けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか
１項に記載の撮像装置。 - 【請求項１２】 前記フレームモードの前記第１の期間
において、前記第２の期間への切り換えの前に前記垂直
転送部で電荷を高速転送することを特徴とする請求項１
〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置。 - 【請求項１３】 前記フレームモードで前記電荷転送パ
ルスを最初に前記読み出し電位ＶH とする直前の前記電
荷転送パルスを所定期間除去することを特徴とする請求
項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16593095A JP3847811B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 撮像装置 |
| US08/670,576 US5828407A (en) | 1995-06-30 | 1996-06-26 | Method of controlling a solid-state image sensing device and image sensing apparatus adopting the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16593095A JP3847811B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918791A true JPH0918791A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3847811B2 JP3847811B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=15821718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16593095A Expired - Fee Related JP3847811B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5828407A (ja) |
| JP (1) | JP3847811B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7365786B2 (en) | 2003-04-28 | 2008-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state image sensing apparatus with enhanced sensitivity realized by improving linear characteristic of photodiode and its driving method |
| JP2009273075A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Sony Corp | 固体撮像装置及び固体撮像素子の駆動方法、並びにカメラ |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3800673B2 (ja) * | 1996-06-24 | 2006-07-26 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| JP3906496B2 (ja) * | 1996-08-02 | 2007-04-18 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法、並びにカメラ |
| JP3440722B2 (ja) * | 1996-09-20 | 2003-08-25 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラ |
| JPH10126663A (ja) * | 1996-10-14 | 1998-05-15 | Ricoh Co Ltd | 画像入力装置及び画像入力システム |
| US6075236A (en) * | 1998-03-02 | 2000-06-13 | Agfa Corporation | Registration apparatus and method for imaging at variable resolutions |
| US6778214B1 (en) * | 1998-03-04 | 2004-08-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Charge generation of solid state image pickup device |
| JPH11346331A (ja) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| US7038723B1 (en) * | 1999-04-26 | 2006-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state imaging device, method for driving the same and camera using the same |
| US6947089B1 (en) * | 1999-05-14 | 2005-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| US6784929B1 (en) * | 1999-08-20 | 2004-08-31 | Infineon Technologies North America Corp. | Universal two dimensional (frame and line) timing generator |
| JP4314693B2 (ja) * | 1999-09-08 | 2009-08-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の駆動方法、固体撮像装置および撮像システム |
| JP3674413B2 (ja) | 1999-10-07 | 2005-07-20 | 日本ビクター株式会社 | 画像撮影装置 |
| JP2001189893A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JP3667214B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2005-07-06 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| US20020171752A1 (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-21 | Baer Richard L. | Apparatus and method for reducing saturation artifacts in digital images captured using frame-transfer CCD sensor with reduced-height storage area |
| JP3757906B2 (ja) * | 2002-05-28 | 2006-03-22 | 株式会社ニコン | 電子カメラ |
| JP3933095B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2007-06-20 | ソニー株式会社 | 撮像装置及び撮像方法 |
| JP4309737B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2009-08-05 | パナソニック株式会社 | 撮像素子を駆動する駆動装置 |
| US7746514B2 (en) * | 2004-04-14 | 2010-06-29 | Hung-Yi Hsu | Scanner and exposure control method thereof |
| JP2006109185A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | 撮像装置および撮像方法 |
| US7508432B2 (en) * | 2006-07-19 | 2009-03-24 | Eastman Kodak Company | CCD with improved substrate voltage setting circuit |
| US9170095B1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-27 | Sony Corporation | Distance detection device and method including dynamically adjusted frame rate |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3501138A1 (de) * | 1984-01-18 | 1985-07-18 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Bildaufnahmevorrichtung |
| JPH022793A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Nec Corp | ２次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 |
| US5282041A (en) * | 1988-12-15 | 1994-01-25 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for driving image pick-up device |
| DE4117020C2 (de) * | 1990-05-25 | 1993-12-02 | Asahi Optical Co Ltd | Steuervorrichtung für einen Bildsensor |
| JP2703416B2 (ja) * | 1991-03-29 | 1998-01-26 | シャープ株式会社 | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 |
| JP3244755B2 (ja) * | 1992-03-10 | 2002-01-07 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP2541470B2 (ja) * | 1993-08-26 | 1996-10-09 | 日本電気株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP3363591B2 (ja) * | 1994-06-20 | 2003-01-08 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| US5786852A (en) * | 1994-06-20 | 1998-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up apparatus having an image sensing device including a photoelectric conversion part and a vertical transfer part |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16593095A patent/JP3847811B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-26 US US08/670,576 patent/US5828407A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7365786B2 (en) | 2003-04-28 | 2008-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state image sensing apparatus with enhanced sensitivity realized by improving linear characteristic of photodiode and its driving method |
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