JPH09247556A - 固体撮像部を備えた撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固体撮像部における受光・電荷転送部の前方に
機械的シャッター機構を備えることなく、シャッター操
作がなされたとき迅速な受光応答動作を行って、静止画
に応じた撮像出力信号を得ることができるものとなす。 【解決手段】シャッター操作に応じて発せられる受光指
令信号が供給され、タイミング信号発生部３１について
の動作制御を行う制御ユニット３３を備え、その制御ユ
ニット３３が、受光指令信号に応じてタイミング信号発
生部３１に、所定の期間に亙って基準のフレーム同期信
号とは非同期の内部フレーム同期信号を発生するととも
にその内部フレーム同期信号に同期した電荷読出タイミ
ング信号及び電荷転送タイミング信号を固体撮像部１１
へ送出する状態をとらせ、それにより固体撮像部１１の
受光・電荷転送部についての受光期間を内部フレーム同
期信号に応じて設定される期間となす動作制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の受光素子
部，電荷転送部，複数の受光素子部に蓄積された電荷を
電荷転送部に読み出す電荷読出ゲート部，撮像出力信号
が得られる出力部等を含む受光・電荷転送部を備えた固
体撮像部を用い、複数の受光素子部に受光により蓄積さ
れる電荷に応じた撮像出力信号を得る固体撮像部を備え
た撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像信号を形成するビデオカメラ等を構
成すべく用いられる固体撮像部にあっては、半導体基体
に、光電変換を行う多数の受光素子部が多数の並行列を
形成して配列形成されるとともに、各受光素子部に受光
により得られて蓄積される電荷を転送する電荷結合素子
（ＣＣＤ）等で形成された電荷転送領域が設けられて成
る受光・電荷転送部が備えられる。このような固体撮像
部は、動きのある画像（動画）に応じた撮像出力信号を
得る撮像装置のみならず、極めて短い期間内における実
質的に静止した画像（静止画）に応じた撮像出力信号を
得る撮像装置にも利用される。

【０００３】固体撮像部が静止画に応じた撮像出力信号
を得る撮像装置に用いられるにあたっては、固体撮像部
における受光・電荷転送部を形成する多数の受光素子部
に、被写体からの光を極めて短い期間だけ受光させるこ
とが必要とされる。このため、静止画をあらわす撮像出
力信号を得るために用いられる固体撮像部に対しては、
その受光・電荷転送部の前方に、多数の受光素子部への
外光の導入を制御すべく閉状態と開状態とを選択的にと
る機械的シャッター機構が設けられることが多い。

【０００４】固体撮像部における受光・電荷転送部の前
方に配される機械的シャッター機構は、通常においては
閉状態にあって多数の受光素子部への外光を遮断し、作
動前に設定される短期間だけ開状態とされて、その際、
被写体からの光を多数の受光素子部に導入する。それに
より、各受光素子部は、任意の短時間の間において被写
体からの光を受け、被写体についての静止画に応じた電
荷を蓄積する。

【０００５】そして、多数の受光素子部の各々において
蓄積された電荷が、その後、電荷読出ゲート部を通じて
電荷転送領域に読み出され、電荷転送領域により信号電
荷として出力部へと転送され、出力部において転送され
た信号電荷が静止画に応じた撮像出力信号に変換され
る。斯かる際、電荷転送領域における電荷の転送は、ラ
イン周期及びフレーム周期を単位周期として行われ、そ
れゆえ、ライン同期信号及びフレーム同期信号に基づく
転送駆動信号に応じて実行される。そして、出力部から
得られる撮像出力信号に基づいて、ライン期間及びフレ
ーム期間を有した静止画をあらわす映像信号が形成され
る。

【０００６】しかしながら、上述の如くの固体撮像部に
おける受光・電荷転送部の前方に機械的シャッター機構
が配されて構成される静止画用の撮像装置は、備えられ
る機械的シャッター機構が複雑な構成を有した高価なも
のとなってしまう，長期間の使用により機械的精度が低
下して動作の信頼性に欠けるものとなる，撮像装置全体
の小型化に支障をきたす等々の問題点を伴うことにな
る。そこで、機械的シャッター機構を備えることなく、
固体撮像部を用いて静止画に応じた撮像出力信号を得る
ことができる撮像装置も提案されている。

【０００７】このような機械的シャッター機構を備えな
い静止画用の撮像装置にあっては、所謂：“電子シャッ
ター”が用いられる。“電子シャッター”の技術思想
は、通常において常時外光が入射する固体撮像部の受光
・電荷転送部において、その受光・電荷転送部を形成す
る多数の感光素子部の夫々の光電変換により得られる電
荷が、シャッター操作がなされることにより設定される
短期間のみ各感光素子部に蓄積されて、その蓄積された
電荷に基づく撮像出力信号が得られ、それ以外のときに
は、多数の感光素子部の夫々の光電変換により得られる
電荷が各感光素子部に蓄積されず、多数の受光素子部及
び電荷転送領域の外部に排出されて、撮像出力信号の形
成に関与しないようになすことにある。そして、受光・
電荷転送部を形成する多数の感光素子部の夫々の光電変
換により得られる電荷が各感光素子部に蓄積されること
になる、シャッター操作がなされることにより設定され
る短期間は、“電子シャッター”が採用されたもとでの
受光期間と称される。

【０００８】従来におけるこのような静止画用の撮像装
置における受光期間の設定は、例えば、図８に示される
如くとされる。図８のＡ及びＢは、撮像装置に用いられ
た固体撮像部の電荷転送領域における電荷の転送に関与
するフレーム同期信号ＳＦ及びライン同期信号ＳＨを示
す。そして、斯かる撮像装置にあっては、図８のＣに示
される如くの、フレーム同期信号ＳＦに同期したタイミ
ング信号ＳＸが形成される。

【０００９】このようなもとで、図８に示される時点ｔ
ｏにおいて、撮像装置に撮像動作を行わせるための操作
であるシャッター操作がなされると、先ず、時点ｔｏの
後最初に到来するタイミング信号ＳＸの前縁の時点ｔ１
において、固体撮像部の受光・電荷転送部を形成する多
数の受光素子部及び電荷転送領域における電荷を受光・
電荷転送部外に掃き出す電荷掃出動作が開始される。こ
の電荷掃出動作は、各固体撮像部毎に設定された期間だ
け継続され、その設定された期間は、例えば、２０〜３
０ライン期間程度とされる。続いて、図８のＤに示され
る如くに、時点ｔ２において前縁を有する受光開始信号
ＳＴＲが固体撮像部に供給され、受光開始信号ＳＴＲの
前縁の時点ｔ２において、受光・電荷転送部についての
受光期間が開始される。そして、その後、時点ｔ２後に
おいて到来するタイミング信号ＳＸの前縁の時点ｔ３に
おいて、受光・電荷転送部についての受光期間が終了す
る。

【００１０】即ち、この場合、受光開始信号ＳＴＲの前
縁の時点ｔ２からその後に到来するタイミング信号ＳＸ
の前縁の時点ｔ３までが、受光・電荷転送部についての
受光期間として設定されるのである。斯かる際、受光期
間の終端を定めるタイミング信号ＳＸの前縁の時点ｔ３
は、タイミング信号ＳＸがフレーム同期信号ＳＦに同期
しているので、フレーム同期信号ＳＦの後縁の時点に固
定される。従って、受光期間が予め設定された期間長を
とるものとされるにあたっては、フレーム同期信号ＳＦ
の後縁の時点である時点ｔ３からの逆算がなされて、受
光開始信号ＳＴＲの前縁の時点ｔ２が、受光期間が予め
設定された期間長をとるものとなるように設定される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の如くにして受光
・電荷転送部についての受光期間が設定される固体撮像
部が用いられた撮像装置にあっては、シャッター操作が
なされたとき、その後到来する最初のタイミング信号Ｓ
Ｘとその次に到来する二番目のタイミング信号ＳＸとの
間の期間中に受光期間が開始され、さらにその後に到来
するタイミング信号ＳＸの時点で受光期間が終了するこ
とになる。そして、タイミング信号ＳＸは、フレーム同
期信号ＳＦに同期しているので、受光・電荷転送部につ
いての受光期間は、シャッター操作がなされたとき直ち
に開始されるのではなく、シャッター動作がなされた
後、少なくともその後最初のタイミング信号ＳＸが到来
した後、長い場合には１フレーム期間（例えば、１／３
０秒間）を越える期間の経過後に開始されることにな
る。

【００１２】即ち、シャッター操作がなされてから受光
・電荷転送部についての受光期間が開始するまでに、シ
ャッター動作後におけるタイミング信号ＳＸの到来を待
つ期間及びそれに続く電荷掃出動作が行われる期間が必
ず経過することになる受光応答動作が行われるのであ
る。従って、撮像装置の実際の使用に際して、受光・電
荷転送部における迅速な受光応答動作が得られないこと
になり、被写体についての所望の瞬間的状態の撮像機会
を逸してしまう事態、所謂、シャッターチャンスを逃し
てしまう事態がまねかれる虞がある。

【００１３】斯かる点に鑑み本発明は、複数の受光素子
部，電荷転送部，複数の受光素子部に蓄積された電荷を
電荷転送部に読み出す電荷読出ゲート部，撮像出力信号
が得られる出力部等を含む受光・電荷転送部を有した固
体撮像部を用い、固体撮像部における受光・電荷転送部
の前方に配される機械的シャッター機構を備えない構成
とされたもとで、静止画に応じた撮像出力信号を得るに
あたり、撮像動作を行わせるための動作であるシャッタ
ー操作がなされたとき迅速な受光応答動作を行う状態を
とることができ、実際の使用に際して、被写体について
の所望の瞬間的状態の撮像機会を逸してしまう事態を回
避できる固体撮像部を備えた撮像装置を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像部
を備えた撮像装置は、受光により電荷を蓄積する複数の
受光素子部，電荷を転送する電荷転送部，複数の受光素
子部に蓄積された電荷を電荷転送部に読み出す電荷読出
ゲート部、及び、電荷転送部により転送された電荷を撮
像出力信号に変換する出力部を含む受光・電荷転送部を
備えた固体撮像部と、ライン同期信号及びフレーム同期
信号を発生する同期信号発生部と、フレーム同期信号と
同位相もしくはフレーム同期信号との間に一定の位相差
を有した第１の内部フレーム同期信号及びフレーム同期
信号とは非同期とされる第２の内部フレーム同期信号を
選択的に発生するとともに、第１の内部フレーム同期信
号もしくは第２の内部フレーム同期信号に同期した電荷
読出タイミング信号及び電荷転送タイミング信号を送出
するタイミング信号発生部と、タイミング信号発生部か
ら送出される電荷読出タイミング信号及び電荷転送タイ
ミング信号に夫々応じたゲート駆動信号及び電荷転送駆
動信号を形成して、それらのゲート駆動信号及び電荷転
送駆動信号を固体撮像部における電荷読出ゲート部及び
電荷転送部に夫々供給する駆動信号形成部と、受光指令
信号が供給される状態におかれ、受光指令信号が供給さ
れるときその受光指令信号に応じて、タイミング信号発
生部に所定の期間に亙って第２の内部フレーム同期信号
を発生するとともにその第２の内部フレーム同期信号に
同期した電荷読出タイミング信号及び電荷転送タイミン
グ信号を送出する状態をとらせ、それにより固体撮像部
の受光・電荷転送部についての受光期間を第２の内部フ
レーム同期信号に応じて設定される期間となす動作制御
を行う動作制御部と、を備えて構成される。

【００１５】このように構成される本発明に係る固体撮
像部を備えた撮像装置は、被写体についての静止画に応
じた撮像出力信号を得る撮像動作を行う。斯かる撮像動
作が行われるときには、例えば、装置に撮像動作を行わ
せるための操作であるシャッター操作がなされることに
より、受光指令信号が動作制御部に供給される。受光指
令信号が供給された動作制御部は、受光指令信号に応じ
てタイミング信号発生部に対する動作制御を行い、タイ
ミング信号発生部は、動作制御部による制御のもとに設
定される所定の期間に亙って、フレーム同期信号とは非
同期とされた第２の内部フレーム同期信号を発生すると
ともに、その第２の内部フレーム同期信号に同期した電
荷読出タイミング信号及び電荷転送タイミング信号を駆
動信号形成部へと送出する状態をとる。

【００１６】それにより、駆動信号形成部は、第２の内
部フレーム同期信号に同期した電荷読出タイミング信号
及び電荷転送タイミング信号に応じて、固体撮像部にお
ける電荷読出ゲート部を開閉させるゲート駆動信号及び
固体撮像部における電荷転送部を駆動する電荷転送駆動
信号を形成するとともにそれらを電荷読出ゲート部及び
電荷転送部に供給し、固体撮像部の受光・電荷転送部を
所定の期間だけ複数の受光素子部に受光による電荷が蓄
積される状態となす。その結果、固体撮像部の受光・電
荷転送部についての受光期間が第２の内部フレーム同期
信号に応じて設定される期間とされることになる。

【００１７】このようにして第２の内部フレーム同期信
号に応じて設定される受光期間において受光・電荷転送
部を形成する複数の受光素子部に蓄積された電荷は、そ
の後、駆動信号形成部からのゲート駆動信号及び電荷転
送駆動信号に応じて、電荷読出ゲート部を通じて電荷転
送部に読み出されるとともに電荷転送部によって出力部
へと転送され、出力部において撮像出力信号に変換され
る。

【００１８】斯かるもとで、第２の内部フレーム同期信
号に応じて設定される受光期間は、フレーム同期信号と
は非同期に設定されるので、シャッター操作がなされた
とき迅速な設定が可能とされる。即ち、本発明に係る固
体撮像部を備えた撮像装置は、シャッター操作に対して
迅速な受光応答動作を行う状態をとることができ、それ
ゆえ、実際の使用に際して、被写体についての所望の瞬
間的状態の撮像機会を逸してしまう事態を回避できるこ
とになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る固体撮像部
を備えた撮像装置の一例を示す。図１に示される例にあ
っては、光電変換を行う多数の受光素子部が多数の並行
列を形成して配列形成されるとともに、各受光素子部で
得られた電荷を転送するＣＣＤにより形成された電荷転
送領域が設けられて成る受光・電荷転送部を有するもの
とされた固体撮像部１１が備えられている。また、固体
撮像部１１の前方には、絞り機構１２，レンズ・システ
ム１３等を含んで構成される光学系が配されており、こ
の光学系は、固体撮像部１１が有する受光・電荷転送部
に外光を入射させて被写体像を投影する。

【００２０】固体撮像部１１は、例えば、図２に示され
る如くの受光・電荷転送部を有したものとされる。図２
に示される受光・電荷転送部においては、半導体基体１
５上に、各々が個々の画素を構成する多数の受光素子部
１６が、多数の水平方向（矢印ｈの方向）に伸びる並行
列（画素水平列）を形成するものとされて配列配置され
ている。多数の画素水平列の夫々を形成する受光素子部
１６は、また、多数の垂直方向（矢印ｖの方向）に伸び
る並行列（画素垂直列）をも形成しており、このような
受光素子部１６が形成する各画素垂直列に沿って、ＣＣ
Ｄ群により形成された垂直電荷転送部１７が配されてい
る。各垂直電荷転送部１７は、例えば、２相の垂直転送
駆動信号φＶ１及びφＶ２により駆動されて電荷転送動
作を行う。そして、各画素垂直列を形成する複数の受光
素子部１６の夫々とその垂直列に対応する垂直電荷転送
部１７との間には、電荷読出ゲート部１８が設けられて
いる。

【００２１】また、図３に示される如くに、各受光素子
部１６の周囲にはチャンネル・ストッパー部１９及びオ
ーバーフロー制御部２０が形成されている。さらに、オ
ーバーフロー制御部２０に隣接してドレイン部２１が配
され、このドレイン部２１と隣の垂直電荷転送部１７と
の間が、チャンネル・ストッパー部２２によって区別さ
れている。

【００２２】上述の各部の上には絶縁層が配されてお
り、その絶縁層を介して、垂直電荷転送部１７上に水平
方向に伸びる垂直転送電極Ｅ１及びＥ２が垂直方向に交
互に配されている。垂直転送電極Ｅ１は、蓄積部電極Ｅ
１ｃと転送部電極Ｅ１ｔとで構成され、また、垂直転送
電極Ｅ２が、蓄積部電極Ｅ２ｃと転送部電極Ｅ２ｔとで
構成されている。そして、垂直転送電極Ｅ１及びＥ２に
垂直転送駆動信号φＶ１及びφＶ２が夫々供給される。

【００２３】また、電荷読出ゲート部１８上には、垂直
方向に伸びる読出ゲート電極ＥＧが配され、さらに、オ
ーバーフロー制御部２０上には、同じく垂直方向に伸び
るオーバーフローゲート電極ＥＤが配されている。これ
らの読出ゲート電極ＥＧ及びオーバーフローゲート電極
ＥＤには、読出ゲート制御信号ＳＧ及びオーバーフロー
ゲート制御信号ＳＤが夫々供給される。そして、受光素
子部１６上を残して他の各部の上には、遮光層が配され
ている。

【００２４】複数の垂直電荷転送部１７の夫々の一端部
側は、半導体基体１５の端縁部において、ＣＣＤ群によ
り形成されて水平方向に伸びるものとされた水平電荷転
送部２３に連結されている。水平電荷転送部２３は、例
えば、２相の水平転送駆動信号φＨ１及びφＨ２により
駆動されて電荷転送動作を行う。そして、水平電荷転送
部２３の一端には出力部２４が設けられており、出力部
２４からは出力端子２５が導出されている。

【００２５】また、半導体基体１５における複数の垂直
電荷転送部１７の夫々の他端部側には、水平方向に伸び
る電荷吸収部２６が設けられている。

【００２６】このような図２及び図３に示される受光・
電荷転送部を有した固体撮像部１１において静止画撮像
動作が行われる際には、受光・電荷転送部についての所
定の受光期間が設定され、その受光期間において、レン
ズ・システム１３，絞り機構１２等を含む光学系を通じ
て受光・電荷転送部に入射する撮像対象からの光を受け
た多数の受光素子部１６の夫々が、光電変換を行って受
光に応じた電荷を蓄積する。その後、複数の電荷読出ゲ
ート部１８が、それに供給される駆動信号形成部３０か
らの読出ゲート制御信号ＳＧに応じて、対応する受光素
子部１６に蓄積された電荷を対応する垂直電荷転送部１
７へと読み出す。

【００２７】続いて、各垂直電荷転送部１７に読み出さ
れた電荷が、駆動信号形成部３０から信号電荷転送駆動
信号ＳＴとして固体撮像部１１における垂直転送電極Ｅ
１及びＥ２に夫々供給される２相の垂直転送駆動信号φ
Ｖ１及びφＶ２によって駆動される各垂直電荷転送部１
７の電荷転送動作により、各画素水平列を形成する複数
の受光素子部１６により得られた分宛、順次、信号電荷
として水平電荷転送部２３に向けて転送されていく。水
平電荷転送部２３においては、駆動信号形成部３０から
信号電荷転送駆動信号ＳＴとして供給される２相の水平
転送駆動信号φＨ１及びφＨ２によって駆動されること
により行われる電荷転送動作により信号電荷として転送
される、１画素水平列を形成する複数の受光素子部１６
で得られた分の電荷が、出力部２４へと供給される。出
力部２４においては、水平電荷転送部２３により転送さ
れてくる電荷が順次信号化されて出力端子２５に導出さ
れ、出力端子２５に、複数の受光素子部１６に蓄積され
た電荷に基づく、撮像対象に応じた撮像出力信号ＩＰが
得られる。

【００２８】斯かる場合、受光・電荷転送部における全
画素水平列の夫々を形成する複数の受光素子部１６で得
られた電荷についての１画素水平列分宛の、各垂直電荷
転送部１７による水平電荷転送部２３への転送は、各フ
レーム期間内において終了し、また、水平電荷転送部２
３に転送される１画素水平列を形成する複数の受光素子
部１６で得られた分の電荷についての、水平電荷転送部
２３による出力部２４への供給は、各ライン期間内にお
いて終了するものとされるように、信号電荷転送駆動信
号ＳＴとされる２相の垂直転送駆動信号φＶ１及びφＶ
２及び２相の水平転送駆動信号φＨ１及びφＨ２の夫々
が設定される。それゆえ、出力端子２５に導出される撮
像出力信号ＩＰは、ライン期間分を単位とするものが連
なって形成されるフレーム期間分が繰り返されるものと
されることになる。

【００２９】駆動信号形成部３０は、タイミング信号発
生部３１からの電荷読出タイミング信号ＴＧ，信号電荷
転送タイミング信号ＴＴ，電荷掃出し転送タイミング信
号ＴＳ及び電荷排出タイミング信号ＴＤが供給され、電
荷読出タイミング信号ＴＧに応じて形成した読出ゲート
制御信号ＳＧを送出し、また、信号電荷転送タイミング
信号ＴＴに応じて形成した２相の垂直転送駆動信号φＶ
１及びφＶ２及び２相の水平転送駆動信号φＨ１及びφ
Ｈ２を信号電荷転送信号ＳＴとして送出する状態と、電
荷掃出し転送タイミング信号ＴＳに応じて形成した２相
の垂直転送駆動信号φＶ２及びφＶ１及び２相の水平転
送駆動信号φＨ２及びφＨ１を掃出し転送駆動信号ＳＳ
として送出する状態とを選択的にとり、さらに、電荷排
出タイミング信号ＴＤに応じて形成したオーバーフロー
ゲート制御信号ＳＤを送出する。

【００３０】タイミング信号発生部３１は、同期信号発
生部３２からのフレーム同期信号ＳＦ及びライン同期信
号ＳＨが供給され、さらに、動作制御部を形成する制御
ユニット３３からの受光期間信号ＳＥ，非同期ノーマル
受光モード設定信号ＳＮ，非同期シャッター待モード設
定信号ＳＷＳ，同期復帰指令信号ＳＲ及び多重露光モー
ド設定信号ＳＭＭも供給される。そして、タイミング信
号発生部３１にあっては、制御ユニット３３からの受光
期間信号ＳＥ，非同期ノーマル受光モード設定信号Ｓ
Ｎ，非同期シャッター待モード設定信号ＳＷＳ，同期復
帰指令信号ＳＲ及び多重露光モード設定信号ＳＭＭの状
態に応じて、フレーム同期信号ＳＦ及びライン同期信号
ＳＨに夫々同期したもの、即ち、フレーム同期信号ＳＦ
及びライン同期信号ＳＨと夫々同位相のものもしくはフ
レーム同期信号ＳＦとの間及びライン同期信号ＳＨとの
間に夫々一定の位相差を有したものとされる内部フレー
ム同期信号ＳＦＯ及び内部ライン同期信号ＳＨＯを発生
する状態と、フレーム同期信号ＳＦ及びライン同期信号
ＳＨに対して非同期とされた内部フレーム同期信号ＳＦ
Ｏ及び内部ライン同期信号ＳＨＯを発生する状態とが選
択的にとられる。

【００３１】さらに、駆動信号形成部３０は、タイミン
グ信号発生部３１においてフレーム同期信号ＳＦ及びラ
イン同期信号ＳＨに夫々同期したものとされる内部フレ
ーム同期信号ＳＦＯ及び内部ライン同期信号ＳＨＯが得
られるもとで、それらの内部フレーム同期信号ＳＦＯ及
び内部ライン同期信号ＳＨＯに基づいて形成された電荷
読出タイミング信号ＴＧ，信号電荷転送タイミング信号
ＴＴ，電荷掃出し転送タイミング信号ＴＳ及び電荷排出
タイミング信号ＴＤが供給され、電荷読出タイミング信
号ＴＧに応じて形成した読出ゲート制御信号ＳＧを送出
する動作状態、及び、タイミング信号発生部３１におい
てフレーム同期信号ＳＦ及びライン同期信号ＳＨに対し
て非同期とされる内部フレーム同期信号ＳＦＯ及び内部
ライン同期信号ＳＨＯが得られるもとで、それらの内部
フレーム同期信号ＳＦＯ及び内部ライン同期信号ＳＨＯ
に基づいて形成された電荷読出タイミング信号ＴＧ，信
号電荷転送タイミング信号ＴＴ，電荷掃出し転送タイミ
ング信号ＴＳ及び電荷排出タイミング信号ＴＤが供給さ
れ、電荷読出タイミング信号ＴＧに応じて形成した読出
ゲート制御信号ＳＧを送出する動作状態を選択的にと
る。

【００３２】同期信号発生部３２からのフレーム同期信
号ＳＦ及びライン同期信号ＳＨ、及び、タイミング信号
発生部３１において形成される内部フレーム同期信号Ｓ
ＦＯ及び内部ライン同期信号ＳＨＯは、制御ユニット３
３にも供給され、また、タイミング信号発生部３１にお
いて得られる電荷読出タイミング信号ＴＧ，信号電荷転
送タイミング信号ＴＴ，電荷掃出し転送タイミング信号
ＴＳ及び電荷排出タイミング信号ＴＤも制御ユニット３
３に供給される。さらに、動作制御部を形成する制御ユ
ニット３３には、動作モード指定信号ＳＭが端子３４を
通じて，シャッター速度指定信号ＳＳＶが端子３５を通
じて、及び、装置に撮像動作を行わせるための操作であ
るシャッター操作に応じて発せられる、受光指令信号で
あるシャッター信号ＳＳＨが端子３６を通じて夫々供給
される。

【００３３】図２に示される固体撮像部１１の受光・電
荷転送部における出力端子２５に得られる撮像出力信号
ＩＰは、図１に示される如くに、自動利得制御（ＡＧ
Ｃ）増幅部４０により増幅されてサンプリング・ホール
ド部４１に供給される。サンプリング・ホールド部４１
においては、撮像出力信号ＩＰに対する所定の短周期毎
のレベル・サンプリング及びサンプル・レベル保持が行
われて、サンプリング・ホールド出力信号ＳＩが得ら
れ、それがアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部４２
に供給される。Ａ／Ｄ変換部４２においては、サンプリ
ング・ホールド出力信号ＳＩに基づいての撮像出力信号
ＩＰのディジタル化が図られ、Ａ／Ｄ変換部４２から、
撮像出力信号ＩＰに対応するディジタル撮像信号ＤＩが
得られて、それが撮像信号ディジタル処理部４３に供給
される。

【００３４】撮像信号ディジタル処理部４３と制御ユニ
ット３３との相互間においては、制御データＤＣＣ及び
制御データＤＣＤの遣り取りが行われ、撮像信号ディジ
タル処理部４３においては、制御データＤＣＣ及び制御
データＤＣＤの遣り取りに応じて、撮像出力信号ＩＰに
対する各種のディジタル処理が施される。その結果、撮
像信号ディジタル処理部４３から出力端子４４に、ディ
ジタル撮像出力信号ＤＩＯが導出される。

【００３５】このようなもとで、静止画撮像動作が行わ
れる際には、制御ユニット３３に、選択されるべき動作
モードを指定する動作モード指定信号ＳＭが端子３４を
通じて供給されるとともに、選択されるべきシャッター
速度を指定するシャッター速度指定信号ＳＳＶが供給さ
れる。動作モード指定信号ＳＭにより指定される動作モ
ードは、例えば、非同期ノーマル受光モード，非同期シ
ャッター待受光モード，多重露光モード等とされる。

【００３６】動作モード指定信号ＳＭが指定する動作モ
ードが非同期ノーマル受光モードであるときには、制御
ユニット３３は、非同期ノーマル受光モード設定信号Ｓ
Ｎをタイミング信号発生部３１に供給する。タイミング
信号発生部３１は、非同期ノーマル受光モード設定信号
ＳＮに応じて、図４における時点ｔａ前の期間において
見られる如くに、図４のＡに示される同期信号発生部３
２からのフレーム同期信号ＳＦとの間に一定の位相差を
有した図４のＤに示される内部フレーム同期信号ＳＦＯ
に基づく、図４のＥに示される如くのタイミング信号Ｓ
ＸＯが形成される。

【００３７】また、このとき、タイミング信号発生部３
１から内部フレーム同期信号ＳＦＯに応じた電荷読出タ
イミング信号ＴＧ，信号電荷転送タイミング信号ＴＴ，
電荷掃出し転送タイミング信号ＴＳ及び電荷排出タイミ
ング信号ＴＤが送出されることにより、駆動信号形成部
３０から、図４における時点ｔａ前の期間において見ら
れる如くに、内部フレーム同期信号ＳＦＯに同期した、
図４のＦに示される如くの読出ゲート制御信号ＳＧ及び
図４のＧに示される如くの掃出し転送駆動信号ＳＳが送
出される。図４における時点ｔａ前の期間においては、
図４のＪに示される如く、フレーム同期信号ＳＦに同期
したＳＦ同期モードがとられていることになる。

【００３８】斯かるもとで、図４における時点ｔａにお
いてシャッター操作が行われると、図４のＢに示される
如くの、受光指令信号であるシャッター信号ＳＳＨが、
端子３６を通じて制御ユニット３３に供給される。制御
ユニット３３は、シャッター信号ＳＳＨの前縁に応じ
て、図４のＣに示される如くの受光期間信号ＳＥをタイ
ミング信号発生部３１に供給する。このときタイミング
信号発生部３１は、図４のＣ及びＤに示される如く、受
光期間信号ＳＥの前縁により内部フレーム同期信号ＳＦ
Ｏの形成にリセットをかけて、内部フレーム同期信号Ｓ
ＦＯをフレーム同期信号ＳＦと非同期なものとするとと
もに、タイミング信号ＳＸＯの形成を中断し、また、受
光期間信号ＳＥの前縁に応じた電荷読出タイミング信号
ＴＧ及び電荷排出タイミング信号ＴＤを送出する。

【００３９】そして、駆動信号形成部３０から、図４の
Ｆ及びＧに示される如くに、受光期間信号ＳＥの前縁に
応じた読出ゲート制御信号ＳＧ及び掃出し転送駆動信号
ＳＳが、固体撮像部１１の受光・電荷転送部へと送出さ
れる。それにより、固体撮像部１１の受光・電荷転送部
において、各電荷読出ゲート部１８が、読出ゲート制御
信号ＳＧに応じて開状態をとり、各受光素子部１６にお
ける電荷を各垂直電荷転送部１７へ読み出す電荷読出し
を行うとともに、各垂直電荷転送部１７が、掃出し転送
駆動信号ＳＳに応じて、開状態をとる電荷読出ゲート部
１８を通じて読み出された電荷を、半導体基体１５にお
ける水平電荷転送部２３とは反対側に設けられた電荷吸
収部２６へと転送する電荷掃出し動作を行う。電荷掃出
しにより転送された電荷は電荷吸収部２６において吸収
される。このような電荷掃出し動作が行われる電荷掃出
期間は、例えば、２７ライン期間程度とされる。

【００４０】そして、受光期間信号ＳＥの前縁におい
て、電荷掃出期間を含む固体撮像部１１の受光・電荷転
送部についての受光期間が開始され、図４のＪに示され
る如くに、ＳＦ同期モードから自走モードに移行するこ
とになる。受光期間にあっては、図４のＤに示される如
く、受光期間信号ＳＥの前縁においてリセットされ、フ
レーム同期信号ＳＦと非同期なものとされた内部フレー
ム同期信号ＳＦＯが得られるが、タイミング信号ＳＸＯ
は得られない。それにより、受光期間においては、読出
ゲート制御信号ＳＧも受光期間信号ＳＥの前縁に応じて
得られた以降においては得られず、電荷掃出期間の始め
の短期間を除いて電荷読出ゲート部１８が閉状態に維持
されて、多数の受光素子部１６に受光による電荷の蓄積
が図４のＩに示される如くになされる。

【００４１】図５は、制御ユニット３３に供給されるシ
ャッター信号ＳＳＨと内部ライン同期信号ＳＨＯ，受光
期間信号ＳＥ，読出ゲート制御信号ＳＧ及び掃出し転送
駆動信号ＳＳとの詳細なタイミング関係を拡大して示
す。図５に示されるタイミング関係にあっては、時点ｔ
ａにおいてシャッター信号ＳＳＨの前縁が到来すると、
その後の最初の内部ライン同期信号ＳＨＯの前縁の時点
において、受光期間信号ＳＥの前縁が得られる。そし
て、受光期間信号ＳＥの前縁の時点において、読出ゲー
ト制御信号ＳＧの前縁及び掃出し転送駆動信号ＳＳの前
縁が得られ、ＳＦ同期モードから自走モードに移行す
る。即ち、受光期間信号ＳＥの前縁はシャッター信号Ｓ
ＳＨの前縁より僅か（最大で略１ライン期間）に遅れる
ことになる。

【００４２】その後、図４に示される如く、時点ｔｂに
おいて、制御ユニット３３からタイミング信号発生部３
１に供給される受光期間信号ＳＥの後縁が到来すると、
タイミング信号発生部３１においては、図４のＤ及びＥ
に示される如く、受光期間信号ＳＥの後縁に応じて内部
フレーム同期信号ＳＦＯが得られるとともに、その内部
フレーム同期信号ＳＦＯの前縁応じてタイミング信号Ｓ
ＸＯが得られる。受光期間信号ＳＥの後縁の時点ｔｂ
は、制御ユニット３３により、それに供給されるシャッ
ター速度指定信号ＳＳＶが指定するシャッター速度に応
じて設定される。そして、タイミング信号発生部３１
は、タイミング信号ＳＸＯに応じて、電荷読出タイミン
グ信号ＴＧ及び信号電荷転送タイミング信号ＴＴを送出
する。それにより、駆動信号形成部３０から、図４のＦ
及びＨに示される如く、受光期間信号ＳＥの後縁に応じ
た前縁を有する読出ゲート制御信号ＳＧ及び受光期間信
号ＳＥの後縁に応じた前縁を有する信号電荷転送駆動信
号ＳＴが、固体撮像部１１の受光・電荷転送部に送出さ
れて受光期間が終了する。

【００４３】それにより、固体撮像部１１の受光・電荷
転送部において、各電荷読出ゲート部１８が、読出ゲー
ト制御信号ＳＧに応じて開状態をとり、第４図のＩに示
される如くに、多数の受光素子部１６における電荷を各
垂直電荷転送部１７へ読み出す電荷読出しを行うととも
に、各垂直電荷転送部１７が、信号電荷転送駆動信号Ｓ
Ｔに応じて、開状態をとる電荷読出ゲート部１８を通じ
て読み出された電荷を、信号電荷として半導体基体１５
における水平電荷転送部２３へと転送する電荷転送動作
が行われる。そして、さらに、水平電荷転送部２３が、
信号電荷転送駆動信号ＳＴに応じて、各垂直電荷転送部
１７により転送された電荷を、信号電荷として出力部２
４へと転送する電荷転送動作が行われる。出力部２４に
転送された電荷は出力部２４において撮像出力信号ＩＰ
に変換され、撮像出力信号ＩＰが出力端子２５に導出さ
れる。

【００４４】このような各垂直電荷転送部１７及び水平
電荷転送部２３による電荷転送動作が行われる電荷転送
期間は、その後にタイミング信号発生部３１において、
図４のＤ及びＥに示される如く、内部フレーム同期信号
ＳＦＯが得られ、その内部フレーム同期信号ＳＦＯの前
縁に応じてタイミング信号ＳＸＯが得られる時点ｔｃに
おいて、信号電荷転送駆動信号ＳＴの後縁が到来して終
了する。そして、タイミング信号発生部３１は、タイミ
ング信号ＳＸＯに応じて、電荷読出タイミング信号ＴＧ
及び信号電荷転送タイミング信号ＴＴを送出し、それに
より、駆動信号形成部３０から、図４のＦ及びＧに示さ
れる如く、信号電荷転送駆動信号ＳＴの後縁に応じた前
縁を有する読出ゲート制御信号ＳＧ及び信号電荷転送駆
動信号ＳＴの後縁に応じた前縁を有する掃出し転送駆動
信号ＳＳが、固体撮像部１１の受光・電荷転送部に送出
されて電荷掃出し動作が行われる。

【００４５】その後、時点ｔｄにおいて、図４のＤに示
される如くに、タイミング信号発生部３１において得ら
れる内部フレーム同期信号ＳＦＯが、再び、フレーム同
期信号ＳＦとの間に一定の位相差を有するものとされ
て、図４のＪに示される如くに、自走モードからＳＦ同
期モードに戻ることになる。

【００４６】このように、非同期ノーマル受光モードの
もとでの静止画撮像動作が行われる場合には、シャッタ
ー操作が行われると、そのシャッター操作の時点から最
大で略１ライン期間とされる僅かに遅れた時点におい
て、固体撮像部１１の受光・電荷転送部についての受光
期間が開始され、その開始から電荷掃出し動作が終了す
る、例えば、２７ライン期間後には、受光・電荷転送部
における多数の受光素子部１６に有効な電荷蓄積が行わ
れる受光状態が得られることになる。従って、シャッタ
ー操作がなされた際における受光応答動作の迅速性が大
幅に改善される。

【００４７】動作モード指定信号ＳＭが指定する動作モ
ードが非同期シャッター待受光モードであるときには、
制御ユニット３３は、非同期シャッター待モード設定信
号ＳＷＳをタイミング信号発生部３１に供給する。タイ
ミング信号発生部３１は、非同期シャッタ待モード設定
信号ＳＷＳに応じて、図６における時点ｔｅ前の期間に
おいて見られる如くに、図６のＡに示される同期信号発
生部３２からのフレーム同期信号ＳＦとの間に一定の位
相差を有した図６のＤに示される内部フレーム同期信号
ＳＦＯが得られているもとで、時点ｔｅ以降、タイミン
グ信号ＳＸＯの形成を停止するとともに、時点ｔｅ後の
最初の内部フレーム同期信号ＳＦＯの前縁に応じて、電
荷読出タイミング信号ＴＧ及び電荷掃出し転送タイミン
グ信号ＴＳの継続的送出を開始する。それにより、図６
のＢに示される如く、時点ｔｅにおいて、ノーマル受光
状態からシャッター待状態への移行が行われる。

【００４８】タイミング信号発生部３１からの電荷読出
タイミング信号ＴＧ及び電荷掃出し転送タイミング信号
ＴＳの継続的送出の開始により、駆動信号形成部３０か
ら、図６のＧ及びＨに示される如く、時点ｔｅ後の最初
の内部フレーム同期信号ＳＦＯの前縁に応じて、読出ゲ
ート制御信号ＳＧ及び掃出し転送駆動信号ＳＳが継続的
に固体撮像部１１の受光・電荷転送部に送出される状態
とされる。それにより、固体撮像部１１の受光・電荷転
送部において、各電荷読出ゲート部１８が、読出ゲート
制御信号ＳＧに応じて継続的に開状態をとり、各受光素
子部１６における電荷を各垂直電荷転送部１７へ読み出
す電荷読出しを継続的に行うとともに、各垂直電荷転送
部１７が、掃出し転送駆動信号ＳＳに応じて、継続的に
開状態をとる電荷読出ゲート部１８を通じて読み出され
た電荷を、半導体基体１５における水平電荷転送部２３
とは反対側に設けられた電荷吸収部２６へと継続的に転
送する電荷掃出し動作を行う。電荷掃出しにより転送さ
れた電荷は電荷吸収部２６において吸収される。このよ
うな継続的な電荷掃出し動作が行われる電荷掃出期間に
おいては、図６のＪに示される如く、固体撮像部１１の
受光・電荷転送部における電荷の蓄積はなされない。

【００４９】そして、固体撮像部１１の受光・電荷転送
部において電荷掃出し動作が継続的に行われているもと
で、図６における時点ｔｆにおいてシャッター操作が行
われると、図６のＣに示される如くのシャッター信号Ｓ
ＳＨが端子３６を通じて制御ユニット３３に供給され
る。制御ユニット３３は、シャッター信号ＳＳＨの前縁
に応じて、図６のＦに示される如くの受光期間信号ＳＥ
をタイミング信号発生部３１に供給する。このときタイ
ミング信号発生部３１は、図６のＤ及びＥに示される如
く、受光期間信号ＳＥの前縁により内部フレーム同期信
号ＳＦＯの形成にリセットをかけて、内部フレーム同期
信号ＳＦＯをフレーム同期信号ＳＦと非同期なものとす
るとともに、タイミング信号ＳＸＯの形成を中断し、ま
た、電荷読出タイミング信号ＴＧ及び電荷掃出し転送タ
イミング信号ＴＳの継続的送出を終了する。

【００５０】それにより、駆動信号形成部３０が、図６
のＧ及びＨに示される如く、受光期間信号ＳＥの前縁に
応じて読出ゲート制御信号ＳＧ及び掃出し転送駆動信号
ＳＳの継続的送出を停止する。そして、図６のＦに示さ
れる如く、受光期間信号ＳＥの前縁において、電荷掃出
期間を含むことなく、固体撮像部１１の受光・電荷転送
部についての受光期間が開始され、図６のＢに示される
如くに、シャッター待状態からノーマル受光状態への移
行が行われる。

【００５１】受光期間にあっては、図６のＤに示される
如く、受光期間信号ＳＥの前縁においてリセットされ、
フレーム同期信号ＳＦと非同期なものとされた内部フレ
ーム同期信号ＳＦＯが得られるが、タイミング信号ＳＸ
Ｏは得られない。それにより、受光期間においては、読
出ゲート制御信号ＳＧも得られず、電荷読出ゲート部１
８が閉状態に維持されて、多数の受光素子部１６に受光
による電荷の蓄積が図６のＪに示される如くになされ
る。

【００５２】その後、時点ｔｇにおいて制御ユニット３
３からタイミング信号発生部３１に供給される受光期間
信号ＳＥの後縁が到来すると、タイミング信号発生部３
１においては、図６のＤ及びＥに示される如く、受光期
間信号ＳＥの後縁に応じて内部フレーム同期信号ＳＦＯ
が得られるとともに、その内部フレーム同期信号ＳＦＯ
の前縁応じてタイミング信号ＳＸＯが得られる。受光期
間信号ＳＥの後縁の時点ｔｆは、制御ユニット３３によ
り、それに供給されるシャッター速度指定信号ＳＳＶが
指定するシャッター速度に応じて設定される。そして、
タイミング信号発生部３１は、タイミング信号ＳＸＯに
応じて、電荷読出タイミング信号ＴＧ及び信号電荷転送
タイミング信号ＴＴを送出する。それにより、駆動信号
形成部３０から、図６のＧ及びＩに示される如く、受光
期間信号ＳＥの後縁に応じた前縁を有する読出ゲート制
御信号ＳＧ及び受光期間信号ＳＥの後縁に応じた前縁を
有する信号電荷転送駆動信号ＳＴが、固体撮像部１１の
受光・電荷転送部に送出されて受光期間が終了する。

【００５３】それにより、固体撮像部１１の受光・電荷
転送部において、各電荷読出ゲート部１８が、読出ゲー
ト制御信号ＳＧに応じて開状態をとり、図６のＪに示さ
れる如くに、多数の受光素子部１６における電荷を各垂
直電荷転送部１７へ読み出す電荷読出しを行うととも
に、各垂直電荷転送部１７が、信号電荷転送駆動信号Ｓ
Ｔに応じて、開状態をとる電荷読出ゲート部１８を通じ
て読み出された電荷を、信号電荷として半導体基体１５
における水平電荷転送部２３へと転送する電荷転送動作
が行われる。そして、さらに、水平電荷転送部２３が、
信号電荷転送駆動信号ＳＴに応じて、各垂直電荷転送部
１７により転送された電荷を、信号電荷として出力部２
４へと転送する電荷転送動作が行われる。出力部２４に
転送された電荷は出力部２４において撮像出力信号ＩＰ
に変換され、撮像出力信号ＩＰが出力端子２５に導出さ
れる。

【００５４】このような各垂直電荷転送部１７及び水平
電荷転送部２３による電荷転送動作が行われる電荷転送
期間は、その後にタイミング信号発生部３１において、
図６のＤ及びＥに示される如く、内部フレーム同期信号
ＳＦＯが得られ、その内部フレーム同期信号ＳＦＯの前
縁に応じてタイミング信号ＳＸＯが得られる時点ｔｈに
おいて、信号電荷転送駆動信号ＳＴの後縁が到来して終
了する。そして、タイミング信号発生部３１は、タイミ
ング信号ＳＸＯに応じて、電荷読出タイミング信号ＴＧ
及び電荷掃出し転送タイミング信号ＴＳを送出し、それ
により、駆動信号形成部３０から、図６のＧ及びＨに示
される如く、信号電荷転送駆動信号ＳＴの後縁に応じた
前縁を有する読出ゲート制御信号ＳＧ及び信号電荷転送
駆動信号ＳＴの後縁に応じた前縁を有する掃出し電荷転
送駆動信号ＳＳが、固体撮像部１１の受光・電荷転送部
に送出されて電荷掃出し動作が行われる。

【００５５】その後、時点ｔｉにおいて、制御ユニット
３３からタイミング信号発生部３１に同期復帰指令信号
ＳＲが送出され、それにより、図６のＤに示される如く
に、タイミング信号発生部３１において得られる内部フ
レーム同期信号ＳＦＯが、再び、フレーム同期信号ＳＦ
との間に一定の位相差を有するものとされて、ＳＦ同期
が復活される。

【００５６】このように、非同期シャッター待受光モー
ドのもとでの静止画撮像動作が行われる場合には、予め
シャッター待状態がとられて固体撮像部１１の受光・電
荷転送部において電荷掃出し動作が継続的に行われてい
るもとで、シャッター操作が行われると、そのシャッタ
ー操作の時点まで行われていた継続的な電荷掃出し動作
が終了せしめられて、直ちに、固体撮像部１１の受光・
電荷転送部についての受光期間が開始され、受光・電荷
転送部における多数の受光素子部１６に有効な電荷蓄積
が行われる受光状態が得られることになる。従って、シ
ャッター操作がなされた際において、極めて迅速な受光
応答動作が行われることになる。

【００５７】さらに、動作モード指定信号ＳＭが指定す
る動作モードが多重露光モードであるときには、制御ユ
ニット３３は、多重露光モード設定信号ＳＭＭをタイミ
ング信号発生部３１に供給する。タイミング信号発生部
３１は、多重露光モード設定信号ＳＭＭに応じて、図７
のＡに示される同期信号発生部３２からのフレーム同期
信号ＳＦに対して内部フレーム同期信号ＳＦＯを発生す
るとともに、図７のＣに示される如く、内部フレーム同
期信号ＳＦＯについての３周期分を単位期間として、各
単位期間内においてその開始時点から所定数、例えば、
７個のタイミング信号ＳＸＯを一定の周期をもって発生
する。

【００５８】また、タイミング信号発生部３１は、内部
フレーム同期信号ＳＦＯについての３周期分の各単位期
間において、所定数のタイミング信号ＳＸＯの夫々の前
縁に応じた電荷読出タイミング信号ＴＧを送出するとと
もに、所定数のタイミング信号ＳＸＯの最後のものの後
縁の時点から単位期間の終了時点までの期間において、
電荷排出タイミング信号ＴＤを継続的に送出し、さら
に、内部フレーム同期信号ＳＦＯについての３周期分の
各単位期間中における最終の内部フレーム同期信号ＳＦ
Ｏについての１周期分の期間に、信号電荷転送タイミン
グ信号ＴＴを送出する。

【００５９】それにより、駆動信号形成部３０が、電荷
読出タイミング信号ＴＧに応じて、図７のＤ示される如
くの、内部フレーム同期信号ＳＦＯについての３周期分
とされる各単位期間内における所定数、例えば、７個の
読出ゲート制御信号ＳＧを、固体撮像部１１の受光・電
荷転送部に送出するとともに、電荷排出タイミング信号
ＴＤに応じて、図７のＥに示される如くの、内部フレー
ム同期信号ＳＦＯについての３周期分とされる各単位期
間内における所定数の読出ゲート制御信号ＳＧの最後の
ものの後縁の時点から単位期間の終了時点までの期間中
継続するオーバーフローゲート制御信号ＳＤを固体撮像
部１１の受光・電荷転送部に送出する。さらに、駆動信
号形成部３０は、信号電荷転送タイミング信号ＴＴに応
じて、図７のＧに示される如く、内部フレーム同期信号
ＳＦＯについての３周期分とされる各単位期間中におけ
る最終の内部フレーム同期信号ＳＦＯについての１周期
分の期間に、信号電荷転送駆動信号ＳＴを固体撮像部１
１の受光・電荷転送部に送出する。

【００６０】その結果、固体撮像部１１の受光・電荷転
送部において、内部フレーム同期信号ＳＦＯについての
３周期分とされる各単位期間中において、所定数、例え
ば、７個の読出ゲート制御信号ＳＧの相互間が受光・電
荷転送部についての分断受光期間とされることになり、
図７のＦに示される如くに、分断受光期間の夫々におい
て、受光・電荷転送部における多数の受光素子部１６に
受光による電荷の蓄積がなされる。そして、各分断受光
期間により得られた電荷は、その期間に続く期間に読出
ゲート制御信号ＳＧが供給されて開状態とされる各電荷
読出ゲート部１８により各垂直電荷転送部１７へと順次
読み出される。

【００６１】このようにして、内部フレーム同期信号Ｓ
ＦＯについての３周期分とされる各単位期間中に、受光
・電荷転送部における多数の受光素子部１６から各電荷
読出ゲート部１８を通じて各垂直電荷転送部１７に断続
的に読み出される電荷は、各単位期間中における最終の
内部フレーム同期信号ＳＦＯについての１周期分の期間
が到来するまでは、各垂直電荷転送部１７において重畳
蓄積される。それにより、実質的に、内部フレーム同期
信号ＳＦＯについての３周期分とされる各単位期間中に
おいて、受光・電荷転送部における多数の受光素子部１
６に対しての多重露光が行われることになる。

【００６２】そして、各単位期間中における最終の内部
フレーム同期信号ＳＦＯについての１周期分の期間が到
来すると、各垂直電荷転送部１７において重畳蓄積され
た電荷は、固体撮像部１１の受光・電荷転送部に信号電
荷転送駆動信号ＳＴが供給されることにより、信号電荷
として各垂直電荷転送部１７から水平電荷転送部２３
へ、さらに、水平電荷転送部２３から出力部２４へと転
送される。そして、出力部２４に転送された電荷は、出
力部２４において撮像出力信号ＩＰに変換され、出力端
子２５に撮像出力信号ＩＰが導出される。

【００６３】このように各垂直電荷転送部１７において
重畳蓄積された電荷が信号電荷として転送される期間に
おいて、固体撮像部１１の受光・電荷転送部における多
数の受光素子部１６に受光によって得られる電荷は、そ
のとき受光・電荷転送部に設けられたオーバーフローゲ
ート電極ＥＤにオーバーフローゲート制御信号ＳＤが継
続的に供給されることにより開状態とされるオーバーフ
ロー制御部２０を通じて、ドレイン部２１に排出され
る。従って、各単位期間中における受光・電荷転送部に
ついての分断受光期間の開始時にあっては、受光・電荷
転送部における多数の受光素子部１６に、その分断受光
期間に先立つ受光による不要な電荷が蓄積されているこ
とになる事態は生じない。

【００６４】このようにして、多重露光モードのもとで
の静止画撮像動作が行われる場合には、比較的簡単な構
成及び動作制御にもとに、実質的に、内部フレーム同期
信号ＳＦＯについての３周期分とされる各単位期間中に
おいて、受光・電荷転送部における多数の受光素子部１
６に対しての多重露光が行われて得られる信号電荷に基
づく撮像出力信号ＩＰが得られることになる。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係る固体撮像部を備えた撮像装置にあっては、静止画撮
像動作を行うにあたり、撮像動作が行われるときには、
例えば、装置に撮像動作を行わせるための操作であるシ
ャッター操作がなされることにより、動作制御部による
制御のもとに設定される所定の期間に亙って、基準のフ
レーム同期信号とは非同期とされる内部フレーム同期信
号が発せられ、その内部フレーム同期信号に同期したゲ
ート駆動信号及び電荷転送駆動信号が固体撮像部の受光
・電荷転送部に供給されて、受光・電荷転送部が所定の
期間だけ複数の受光素子部に受光による電荷が蓄積され
る状態とされ、その結果、固体撮像部の受光・電荷転送
部についての受光期間が、内部フレーム同期信号に応じ
て設定される期間とされる。そして、内部フレーム同期
信号に応じて設定される受光期間は、フレーム同期信号
とは非同期に設定されるので、シャッター操作がなされ
たとき迅速な設定が可能とされる。従って、本発明に係
る固体撮像部を備えた撮像装置は、シャッター操作に対
して迅速な受光応答動作を行う状態をとることができ、
それゆえ、実際の使用に際して、被写体についての所望
の瞬間的状態の撮像機会を逸してしまう事態を回避でき
ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体撮像部を備えた撮像装置の一
例を示すブロック構成図である。

【図２】図１に示される例に備えられる固体撮像部にお
ける受光・電荷転送部の説明に供される概略構成図であ
る。

【図３】図２に示される受光・電荷転送部についての部
分拡大図である。

【図４】図１の例の動作説明に供されるタイムーチャー
トである。

【図５】図１の例の動作説明に供されるタイムーチャー
トである。

【図６】図１の例の動作説明に供されるタイムーチャー
トである。

【図７】図１の例の動作説明に供されるタイムーチャー
トである。

【図８】従来の固体撮像部における受光・電荷転送部の
動作説明に供されるタイムーチャートである。

【符号の説明】

１１ 固体撮像部 １２ 絞り機構 １３ レ
ンズ・システム １５ 半導体基体 １６ 受
光素子部 １７ 垂直電荷転送部 １８電荷読出
ゲート部 １９，２２ チャンネル・ストッパー部
２０ オーバーフロー制御部 ２１ ドレイン
部 ２３ 水平電荷転送部 ２４ 出力部
２５，４４ 出力端子 ２６ 電荷吸収部
３０ 駆動信号形成部 ３１ イミング信号発生部
３２ 同期信号発生部 ３３ 制御ユニット ４０ ＡＧＣ増幅部 ４
１ サンプリング・ホールド部 ４２ Ａ／Ｄ変換
部 ４３ 撮像信号ディジタル処理部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受光により電荷を蓄積する複数の受光素子
   部，電荷を転送する電荷転送部，上記複数の受光素子部
   に蓄積された電荷を上記電荷転送部に読み出す電荷読出
   ゲート部、及び、上記電荷転送部により転送された電荷
   を撮像出力信号に変換する出力部を含む受光・電荷転送
   部を備えた固体撮像部と、 ライン同期信号及びフレーム同期信号を発生する同期信
   号発生部と、 上記フレーム同期信号と同位相もしくは上記フレーム同
   期信号との間に一定の位相差を有した第１の内部フレー
   ム同期信号及び上記フレーム同期信号とは非同期とされ
   る第２の内部フレーム同期信号を選択的に発生するとと
   もに、該第１の内部フレーム同期信号もしくは第２の内
   部フレーム同期信号に同期した電荷読出タイミング信号
   及び電荷転送タイミング信号を送出するタイミング信号
   発生部と、 該タイミング信号発生部から送出される電荷読出タイミ
   ング信号及び電荷転送タイミング信号に夫々応じたゲー
   ト駆動信号及び電荷転送駆動信号を形成して、該ゲート
   駆動信号及び電荷転送駆動信号を上記固体撮像部におけ
   る電荷読出ゲート部及び電荷転送部に夫々供給する駆動
   信号形成部と、 受光指令信号が供給されるとともに、上記タイミング信
   号発生部についての動作制御を行う動作制御部と、を備
   え、 上記動作制御部が、上記受光指令信号が供給されると
   き、該受光指令信号に応じて上記タイミング信号発生部
   に所定の期間に亙って上記第２の内部フレーム同期信号
   を発生するとともに該第２の内部フレーム同期信号に同
   期した電荷読出タイミング信号及び電荷転送タイミング
   信号を送出する状態をとらせ、それにより上記固体撮像
   部の受光・電荷転送部についての受光期間を上記第２の
   内部フレーム同期信号に応じて設定される期間となすこ
   とを特徴とする固体撮像部を備えた撮像装置。
2. 【請求項２】タイミング信号発生部が、電荷転送タイミ
   ング信号として電荷掃出し転送タイミング信号と信号電
   荷転送タイミング信号とを送出し、駆動信号形成部が、
   上記電荷掃出し転送タイミング信号に応じた掃出し転送
   駆動信号を固体撮像部における電荷転送部に供給して、
   該電荷転送部における電荷が掃き出される状態となし、
   また、上記信号電荷転送タイミング信号に応じた信号電
   荷転送駆動信号を上記固体撮像部における電荷転送部に
   供給して、該電荷転送部における電荷が信号電荷として
   出力部へと転送される状態となすことを特徴とする請求
   項１記載の固体撮像部を備えた撮像装置。
3. 【請求項３】動作制御部が、受光指令信号が供給される
   とき、先ず、タイミング信号発生部に第２の内部フレー
   ム同期信号に同期した電荷読出タイミング信号及び電荷
   掃出し転送タイミング信号を送出させて、固体撮像部に
   おける複数の受光素子部及び電荷転送部における電荷が
   掃き出される状態となし、続いて、上記固体撮像部の受
   光・電荷転送部についての受光期間が経過したとき、上
   記タイミング信号発生部に第２の内部フレーム同期信号
   に同期した電荷読出タイミング信号及び信号電荷転送タ
   イミング信号を送出させて、上記固体撮像部における複
   数の受光素子部に蓄積された電荷を信号電荷として上記
   電荷転送部を通じて出力部へと転送される状態となすこ
   とを特徴とする請求項２記載の固体撮像部を備えた撮像
   装置。
4. 【請求項４】動作制御部が、タイミング信号発生部に第
   ２の内部フレーム同期信号に同期した時点から電荷読出
   タイミング信号及び電荷掃出し転送タイミング信号を継
   続的に送出する受光指令待状態をとらせて、固体撮像部
   における複数の受光素子部及び電荷転送部における電荷
   が継続的に掃き出される状態となし、上記タイミング信
   号発生部が上記受光指令待状態にあるもとで受光指令信
   号が供給されるとき、上記タイミング信号発生部に上記
   電荷読出タイミング信号及び電荷掃出し転送タイミング
   信号の送出を停止させて、上記固体撮像部の受光・電荷
   転送部についての受光期間を開始させ、該受光期間が経
   過したとき、上記タイミング信号発生部に上記電荷読出
   タイミング信号及び信号電荷転送タイミング信号を送出
   させて、上記固体撮像部における複数の受光素子部にお
   ける電荷が信号電荷として上記電荷転送部を通じて出力
   部へと転送される状態となすことを特徴とする請求項２
   記載の固体撮像部を備えた撮像装置。
5. 【請求項５】動作制御部が、第２の内部フレーム同期信
   号に基づいて設定される所定の単位期間において、タイ
   ミング信号発生部に電荷読出タイミング信号を所定回数
   だけ繰り返し送出させて、固体撮像部における複数の受
   光素子部に蓄積される電荷が上記所定回数だけ間欠的に
   電荷転送部へと読み出されて該電荷転送部に蓄積される
   状態となし、その後、タイミング信号発生部に信号電荷
   転送タイミング信号を送出させて、上記電荷転送部に蓄
   積された電荷が信号電荷として出力部へと転送される状
   態となすことを特徴とする請求項２記載の固体撮像部を
   備えた撮像装置。
6. 【請求項６】動作制御部が、タイミング信号発生部に信
   号電荷転送タイミング信号を送出させて、固体撮像部に
   おける電荷転送部に蓄積された電荷が信号電荷として出
   力部へと転送される状態となすとき、上記タイミング信
   号発生部に電荷排出タイミング信号を送出させて、駆動
   信号形成部が上記電荷排出タイミング信号に応じた電荷
   排出制御信号を上記固体撮像部に設けられたオーバーフ
   ロー制御部に供給し、上記固体撮像部の受光・電荷転送
   部における電荷が上記オーバーフロー制御部を通じて上
   記固体撮像部に設けられたドレイン部に排出される状態
   となすことを特徴とする請求項５記載の固体撮像部を備
   えた撮像装置。