JPH10191170A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スミアが少なく品質の良い画像を、短いタイ
ムラグで得ることができる撮像装置を提供する。 【解決手段】 フォトダイオードと垂直シフトレジスタ
と水平シフトレジスタとを有してなるＣＣＤ１３と、こ
のＣＣＤ１３を駆動するためのパルスを供給する信号発
生器１７と、上記ＣＣＤ１３への入射光を遮光する光遮
蔽手段１２と、この光遮蔽手段１２を制御するドライバ
１６と備え、記録トリガが発生されたフレームの次のフ
レームの始端から上記垂直シフトレジスタの高速掃き出
しを行い、これと一部平行して上記フォトダイオードへ
の電荷蓄積動作を行って、該蓄積動作の終了と共に該高
速掃き出しを停止し、さらに同一フレームの残りの期間
内で光遮蔽手段１２の閉じ動作を行って完全に遮光され
た状態にする撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置、より詳
しくは、光電変換素子部と垂直シフトレジスタと水平シ
フトレジスタとを含んでなる撮像素子を備えた撮像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的に結像した被写体像を電気信号に
変換する撮像装置は、従来より種々のものが提案されて
いて、このような撮像装置においては、例えば光電変換
素子部と垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを
含んでなる撮像素子を備えて、この撮像素子により上記
光学被写体像から電気信号への変換を行っている。

【０００３】このような撮像素子には種々のタイプのも
のが知られているが、例えば縦型オーバーフロードレイ
ン型ＣＣＤの構成を、本発明の実施形態に係る図１のブ
ロック図を引用して説明する。なお、ここではインター
ライン転送のＣＣＤについて説明する。

【０００４】このＣＣＤは、水平方向および垂直方向に
二次元状に配列されていて光を受けて電荷の蓄積を行う
フォトダイオード１と、このフォトダイオード１に蓄積
された電荷を図示しないトランスファゲートを介して受
け取った後に順次垂直方向へ転送する垂直シフトレジス
タ２と、この垂直シフトレジスタ２により転送される電
荷を水平方向へ順次転送する水平シフトレジスタ３と、
この水平シフトレジスタ３の出力信号を増幅して出力す
る信号検出器４とを備えて構成されている。

【０００５】図２は、やはり本発明の実施形態に係るも
のであり、上記図１に示したようなＣＣＤを有してなる
撮像装置の構成を示すブロック図である。この図２を引
用して撮像装置の構成について説明する。

【０００６】この撮像装置は、被写体光束を後述するＣ
ＣＤ１３の受光面に結像するレンズ１１と、このレンズ
１１からの被写体光束を通過させるか遮光するかを制御
する例えばメカニカルシャッタでなる光遮蔽手段１２
と、この光遮蔽手段１２を通過した被写体光束を電気信
号に変換するＣＣＤ１３と、このＣＣＤ１３からの電気
信号に種々の処理を施して映像信号１５として出力する
信号処理回路１４と、上記光遮蔽手段１２を制御するド
ライバ１６と、上記ＣＣＤ１３に対して上記フォトダイ
オード１への信号電荷蓄積期間を制御するためのパル
ス、上記垂直シフトレジスタ２を駆動するためのパル
ス、上記水平シフトレジスタ３を駆動するためのパルス
を供給するとともに上記信号処理回路１４に対して該Ｃ
ＣＤ１３と同期して駆動するためのパルスを供給する信
号発生器１７と、上記ドライバ１６および信号発生器１
７を含む各回路を統括的に制御するＣＰＵ１８とを備え
ており、上記信号処理回路１４および信号発生器１７は
デジタルシグナルプロセッサ（図中、ＤＳＰと記す。）
１９に構成されている。

【０００７】次に、上述のような構成の撮像装置を、従
来の手段により駆動したときの各信号を図１０のタイミ
ングチャートに示す。この図１０においては、垂直同期
信号ＶＤ，トランスファゲートパルスＴＧ，サブパルス
ＳＵＢ，垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ
２，ＶＴ３，ＶＴ４、クランプパルスＣＬＰ，光遮蔽手
段，ＣＣＤ信号について各図示している。

【０００８】上記垂直同期信号ＶＤは、一の画像を表わ
す信号を得るための所定の単位期間を規定するパルス列
（ここでは１フレームとして規定しておく）でなり、各
パルスにより規定される期間をそれぞれＶ１，Ｖ２，Ｖ
３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８などとする。

【０００９】上記トランスファゲートパルスＴＧは、上
記フォトダイオード１に蓄積された電荷を上記垂直シフ
トレジスタ２へ転送するタイミングを決めるパルスであ
り、上記垂直同期信号ＶＤの各期間Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，
Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８を規定するパルスに同期
して、符号ＴＧ０，ＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３，ＴＧ４，
ＴＧ５，ＴＧ６，ＴＧ７で示す各パルスが出力されてい
る。

【００１０】上記サブパルスＳＵＢは、この縦型オーバ
ーフロードレイン型ＣＣＤにおいて、上記フォトダイオ
ード１に発生した電荷を縦抜き方向に排出するパルスで
あり、パルスが出力されている最中は電荷の排出が行わ
れるようになっていて、フォトダイオード１中に電荷が
蓄積されるのは、時間区間ｔb1，ｔb2，ｔb3，ｔb4，ｔ
b5，ｔb6，ｔb7に示すようなパルスが停止しているとき
である。そして、この電荷の蓄積時間を制御することに
より、実効的露光時間を制御するいわゆる素子シャッタ
を実現している。なお、上記フォトダイオード１への電
荷の蓄積時間は、図示しない測光手段により被写体像を
測光した結果に基づいて決定されるようになっていて、
上記１フレームの期間をさらに細分化するこのサブパル
スＳＵＢにより、この蓄積時間を計時している。

【００１１】上記垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ
１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ４は、上記垂直シフトレジス
タ２を駆動して電荷を上記水平シフトレジスタ３側へ順
次転送させるパルスである。

【００１２】上記クランプパルスＣＬＰは、上記ＣＣＤ
１３からの出力信号のオプティカルブラック部をクラン
プするパルスであり、これにより映像信号の電位レベル
を安定化させて、黒レベルを安定に保つようになってい
る。

【００１３】上記光遮蔽手段１２は、通常は常に開いて
いて、記録トリガによりフォトダイオード１に電荷の蓄
積を行った後に、電荷の転送を行う際には遮光するよう
になっている。

【００１４】上記ＣＣＤ１３の出力信号は、時間区間ｔ
o1，ｔo2に示すような垂直方向のオプティカルブラック
部と、これらに挟まれた被写体の画像の期間である有効
期間とを有して構成されていて、通常時にはオプティカ
ルブラック部の信号レベルよりも有効期間の信号レベル
の方が高くなっている。

【００１５】そして、従来において実際に撮影するとき
には、例えば期間Ｖ３において撮影ボタン等が押される
などにより記録トリガが発せられると、垂直シフトレジ
スタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ４を連続
して出力することにより、垂直シフトレジスタ２内の不
要電荷を時間区間ｔa に示すように高速掃き出しする。

【００１６】その後、期間Ｖ４に入ると、決定された露
光期間に基づき、サブパルスＳＵＢの時間区間ｔb4にお
いてフォトダイオード１に電荷が蓄積され、つまり、こ
の時間区間ｔb4が１つのフレーム画像の露光期間とな
る。

【００１７】こうして期間Ｖ４内の時間区間ｔb4におい
て露光された画像は、期間Ｖ５において信号CCD4として
出力される。この信号CCD4が、記録トリガによる露光結
果として上記信号検出器４から出力されるＣＣＤ信号で
ある。

【００１８】このＣＣＤ１３の信号を読み出す期間であ
る期間Ｖ５中においては、光がＣＣＤ１３に到達しない
ように、上記光遮蔽手段１２が閉じ動作の時間区間ｔm
を経て閉じられるようになっている。そして、この光遮
蔽手段１２は、続く期間Ｖ６中以降に再びドライバ１６
により駆動されて開けられるようになっている。

【００１９】この光遮蔽手段１２が閉じ動作を行ってい
る期間Ｖ５中にＣＣＤ１３により露光された画像は、続
く期間Ｖ６において、信号CCD5として出力される。この
信号CCD5は、上述したように光遮蔽手段１２により光が
遮蔽されたときのＣＣＤ信号であるために、オプティカ
ルブラック部の信号レベルと有効期間の信号レベルがほ
ぼ近いものとなっている。

【００２０】このように、従来のＣＣＤを駆動する技術
手段では、記録トリガが出力された期間Ｖ３に垂直シフ
トレジスタ２の高速掃き出しを行い、次の期間Ｖ４に時
間区間ｔb4でフォトダイオード１への電荷の蓄積を行
い、さらに次の期間Ｖ５に電荷の転送を行うために光遮
蔽手段１２の閉じ動作を行い、その後の期間Ｖ６内で該
光遮蔽手段１２を再び開くようにしていた。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のＣＣＤを駆動する技術手段では、上記光
遮蔽手段１２による閉動作には応答時間を要するため
に、閉じ命令を期間Ｖ５の始端に発したとしても、実際
に閉じ動作が完全に達成されるまでには時間区間ｔm を
要してしまう。これにより、電荷の転送を行う期間Ｖ５
内においてもＣＣＤ１３に光が当たることになってしま
っていた。

【００２２】これによってフォトダイオード１に電荷が
発生するために、特に被写体が高輝度である場合などに
は、サブパルスＳＵＢによって電荷を縦方向に排出して
も、発生した電荷の一部が垂直シフトレジスタ３の転送
部に混入してしまうことがあり、本来のＣＣＤ信号に若
干のスミアが重畳されることがあった。

【００２３】これは電荷が発生する時間区間ｔm 内だけ
のことではなく、該時間区間ｔm に発生した電荷がフォ
トダイオード１の基板部に残留して、光遮蔽手段１２が
完全に閉じた後でも残留電荷が垂直シフトレジスタ２に
より転送されてしまうことがあった。また、時間区間ｔ
a の掃き出し動作により、転送部のスミアは一旦除去さ
れるが、期間Ｖ４の転送動作で混入したスミアは除去す
ることができなかった。

【００２４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、品質の良い画像を得ることができる撮像装置を提
供することを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明による撮像装置は、光電変換素子部と
垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを含んでな
りこの光電変換素子部において生成される信号電荷を積
分する時間区間を制御することによって実効的露光時間
に相応する信号電荷蓄積期間を制御することが可能にな
され該信号電荷蓄積期間内に光電変換素子部に蓄積され
た信号電荷を垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジ
スタを通して読出し得るようになされた撮像素子と、上
記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパ
ルス、垂直シフトレジスタを駆動するためのパルス、及
び水平シフトレジスタを駆動するためのパルスを供給す
る撮像素子駆動回路と、上記撮像素子の光電変換素子部
への入射光を遮光するための動作タイミングを制御可能
な遮光手段と、上記遮光手段の動作タイミングを制御す
るための遮光動作制御手段とを備えてなる撮像装置であ
って、上記撮像素子駆動回路は、上記各パルスを撮像素
子に供給することによって一の画像を表わす信号を得る
ための所定の単位期間において該期間の当初から当該信
号電荷蓄積期間を含む時間区間に亘って垂直シフトレジ
スタおよび水平シフトレジスタを通常の信号電荷転送駆
動時におけるよりも高速で駆動することにより不要電荷
掃き出し動作を継続的に行い、上記単位期間における信
号電荷蓄積期間の終端時点の直前に上記不要電荷掃き出
し動作を停止するように構成され、上記遮光動作制御手
段は、上記信号電荷蓄積期間の終端時点以降上記単位期
間中に上記撮像素子の光電変換素子部に対する実質的遮
光状態を確立するように上記遮光手段の動作タイミング
を制御するように構成されたものである。

【００２６】また、第２の発明による撮像装置は、光電
変換素子部と垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタ
とを含んでなりこの光電変換素子部において生成される
信号電荷を積分する時間区間を制御することによって実
効的露光時間に相応する信号電荷蓄積期間を制御するこ
とが可能になされ該信号電荷蓄積期間内に光電変換素子
部に蓄積された信号電荷を垂直シフトレジスタおよび水
平シフトレジスタを通して読出し得るようになされた撮
像素子と、上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御
するためのパルス、垂直シフトレジスタを駆動するため
のパルス、及び水平シフトレジスタを駆動するためのパ
ルスを供給する撮像素子駆動回路と、上記撮像素子の光
電変換素子部への入射光を遮光するための動作タイミン
グを制御可能な遮光手段と、上記遮光手段の動作タイミ
ングを制御するための遮光動作制御手段とを備えてなる
撮像装置であって、上記撮像素子駆動回路は、上記遮光
動作制御手段によって上記撮像素子の光電変換素子部へ
の入射光が遮光手段で遮光されない状態が継続している
所定期間内に上記信号電荷蓄積期間の始端から終端まで
の時間区間が位置するように制御すべく上記撮像素子に
上記パルスを供給するように構成されたものである。

【００２７】さらに、第３の発明による撮像装置は、上
記第２の発明による撮像装置において、上記撮像素子駆
動回路は、更に、一の単位期間内において該期間の終端
から上記遮光手段による遮光動作の開始から完了までに
要する遮光動作時間の公差を含む許容値以上遡及した時
間区間内に上記信号電荷蓄積期間の始端から終端までの
時間区間が収まるように制御すべく上記撮像素子に上記
パルスを供給するように構成されたものである。

【００２８】従って、第１の発明による撮像装置は、光
電変換素子部と垂直シフトレジスタと水平シフトレジス
タとを含んでなる撮像素子が上記光電変換素子部におい
て生成される信号電荷を積分する時間区間を制御される
ことによって実効的露光時間に相応する信号電荷蓄積期
間を制御されるとともに該信号電荷蓄積期間内に光電変
換素子部に蓄積された信号電荷を垂直シフトレジスタお
よび水平シフトレジスタを通して読出され、撮像素子駆
動回路が上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御す
るためのパルス、垂直シフトレジスタを駆動するための
パルス、及び水平シフトレジスタを駆動するためのパル
スを供給し、遮光手段が上記撮像素子の光電変換素子部
への入射光を遮光するための動作タイミングを制御し、
遮光動作制御手段が上記遮光手段の動作タイミングを制
御し、上記撮像素子駆動回路が、上記各パルスを撮像素
子に供給することによって一の画像を表わす信号を得る
ための所定の単位期間において該期間の当初から当該信
号電荷蓄積期間を含む時間区間に亘って垂直シフトレジ
スタおよび水平シフトレジスタを通常の信号電荷転送駆
動時におけるよりも高速で駆動することにより不要電荷
掃き出し動作を継続的に行い、上記単位期間における信
号電荷蓄積期間の終端時点の直前に上記不要電荷掃き出
し動作を停止し、上記遮光動作制御手段が、上記信号電
荷蓄積期間の終端時点以降上記単位期間中に上記撮像素
子の光電変換素子部に対する実質的遮光状態を確立する
ように上記遮光手段の動作タイミングを制御する。

【００２９】また、第２の発明による撮像装置は、光電
変換素子部と垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタ
とを含んでなる撮像素子が上記光電変換素子部において
生成される信号電荷を積分する時間区間を制御されるこ
とによって実効的露光時間に相応する信号電荷蓄積期間
を制御されるとともに該信号電荷蓄積期間内に光電変換
素子部に蓄積された信号電荷を垂直シフトレジスタおよ
び水平シフトレジスタを通して読出され、撮像素子駆動
回路が上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御する
ためのパルス、垂直シフトレジスタを駆動するためのパ
ルス、及び水平シフトレジスタを駆動するためのパルス
を供給し、遮光手段が上記撮像素子の光電変換素子部へ
の入射光を遮光するための動作タイミングを制御し、遮
光動作制御手段が上記遮光手段の動作タイミングを制御
し、上記撮像素子駆動回路が、上記遮光動作制御手段に
よって上記撮像素子の光電変換素子部への入射光が遮光
手段で遮光されない状態が継続している所定期間内に上
記信号電荷蓄積期間の始端から終端までの時間区間が位
置するように制御すべく上記撮像素子に上記パルスを供
給する。

【００３０】さらに、第３の発明による撮像装置は、上
記撮像素子駆動回路が、更に、一の単位期間内において
該期間の終端から上記遮光手段による遮光動作の開始か
ら完了までに要する遮光動作時間の公差を含む許容値以
上遡及した時間区間内に上記信号電荷蓄積期間の始端か
ら終端までの時間区間が収まるように制御すべく上記撮
像素子に上記パルスを供給する。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１から図３は本発明の第１の実
施形態を示したものであり、図１は縦型オーバーフロー
ドレイン型ＣＣＤの構成を示すブロック図、図２は撮像
装置の構成を示すブロック図、図３は撮像装置を駆動し
たときの各信号を示すタイミングチャートである。

【００３２】図１に示すように、このＣＣＤは、水平方
向および垂直方向に二次元状に配列されていて光を受け
て電荷の蓄積を行う光電変換素子部たるフォトダイオー
ド１と、このフォトダイオード１に蓄積された電荷を図
示しないトランスファゲートを介して受け取った後に順
次垂直方向へ転送する垂直シフトレジスタ２と、この垂
直シフトレジスタ２により転送される電荷を水平方向へ
順次転送する水平シフトレジスタ３と、この水平シフト
レジスタ３の出力信号を増幅して出力する信号検出器４
とを備えて構成されている。

【００３３】次に、図２に示すように、この撮像装置
は、被写体光束を後述するＣＣＤ１３の受光面に結像す
るレンズ１１と、このレンズ１１からの被写体光束を通
過させるか遮光するかを制御する例えばメカニカルシャ
ッタでなる遮光手段たる光遮蔽手段１２と、この光遮蔽
手段１２を通過した被写体光束を電気信号に変換する撮
像素子たるＣＣＤ１３と、このＣＣＤ１３からの電気信
号に種々の処理を施して映像信号１５として出力する信
号処理回路１４と、上記光遮蔽手段１２を制御する遮光
動作制御手段たるドライバ１６と、上記ＣＣＤ１３に対
して上記フォトダイオード１への信号電荷蓄積期間を制
御するためのパルス、上記垂直シフトレジスタ２を駆動
するためのパルス、上記水平シフトレジスタ３を駆動す
るためのパルスを供給するとともに上記信号処理回路１
４に対して該ＣＣＤ１３と同期して駆動するためのパル
スを供給する撮像素子駆動回路たる信号発生器１７と、
上記ドライバ１６および信号発生器１７を含む各回路を
統括的に制御するＣＰＵ１８とを備えており、上記信号
処理回路１４および信号発生器１７はデジタルシグナル
プロセッサ（図中、ＤＳＰと記す。）１９に構成されて
いる。

【００３４】続いて、上述のような構成の撮像装置を駆
動したときの各信号を図３のタイミングチャートに示
す。この図３においては、垂直同期信号ＶＤ，トランス
ファゲートパルスＴＧ，サブパルスＳＵＢ，垂直シフト
レジスタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ４、
クランプパルスＣＬＰ，光遮蔽手段，ＣＣＤ信号につい
て各図示している。

【００３５】上記垂直同期信号ＶＤは、一の画像を表わ
す信号を得るための所定の単位期間を規定するパルス列
でなり、各パルスにより規定される期間をそれぞれＶ
１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８などと
する。

【００３６】上記トランスファゲートパルスＴＧは、上
記フォトダイオード１に蓄積された電荷を上記垂直シフ
トレジスタ２へ転送するタイミングを決めるパルスであ
り、上記垂直同期信号ＶＤの各期間Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，
Ｖ４，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８を規定するパルスに同期して、
符号ＴＧ０，ＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３，ＴＧ５，ＴＧ
６，ＴＧ７で示す各パルスが出力されている。なお、符
号ＴＧ４で示すパルスについては、後述するように、期
間Ｖ４内に上記光遮蔽手段１２による閉じ動作が完了す
るようなタイミングで発せられる。

【００３７】上記サブパルスＳＵＢは、この縦型オーバ
ーフロードレイン型ＣＣＤにおいて、上記フォトダイオ
ード１に発生した電荷を縦抜き方向に排出するパルスで
あり、パルスが出力されている最中は電荷の排出が行わ
れるようになっていて、フォトダイオード１中に電荷が
蓄積されるのは、時間区間ｔb1，ｔb2，ｔb3，ｔb4，ｔ
b6，ｔb7に示すようなパルスが停止しているときであ
る。そして、この電荷の蓄積時間を制御することによ
り、実効的露光時間を制御するいわゆる素子シャッタを
実現している。なお、上記フォトダイオード１への電荷
の蓄積時間は、図示しない測光手段により被写体像を測
光した結果に基づいて決定されるようになっていて、上
記１フレームの期間をさらに細分化するこのサブパルス
ＳＵＢにより、この蓄積時間を計時している。

【００３８】上記垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ
１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ４は、上記垂直シフトレジス
タ２を駆動して電荷を上記水平シフトレジスタ３側へ転
送させるパルスであり、記録トリガが発せられた場合に
は、該垂直シフトレジスタ２内の不要電荷を時間区間ｔ
c に示すように高速掃き出しするようになっている。

【００３９】上記クランプパルスＣＬＰは、上記ＣＣＤ
１３からの出力信号のオプティカルブラック部をクラン
プするパルスであり、これにより映像信号の電位レベル
を安定化させて、黒レベルを安定に保つようになってい
る。

【００４０】上記光遮蔽手段１２は、通常は常に開いて
いて、記録トリガによりフォトダイオード１に電荷の蓄
積を行った後に、電荷の転送を行う際には遮光するよう
になっている。

【００４１】上記ＣＣＤ１３の出力信号は、時間区間ｔ
o1，ｔo2に示すような垂直方向のオプティカルブラック
部と、これらに挟まれた被写体の画像の期間である有効
期間とを有して構成されていて、通常時にはオプティカ
ルブラック部の信号レベルよりも有効期間の信号レベル
の方が高くなっている。

【００４２】続いて、本実施形態の作用を、図１および
図２を参照しながら、図３に沿って説明する。

【００４３】例えば期間Ｖ３において撮影ボタン等が押
されるなどにより記録トリガが発せられると、ＣＰＵ１
８から信号発生器１７に電荷の読み出し制御を行わせる
命令が出力される。

【００４４】そして、期間Ｖ４に入ったところで、該期
間Ｖ４の始端から、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ
１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ４を連続出力することによ
り、垂直シフトレジスタ２内の不要電荷を時間区間ｔc
に示すように高速掃き出しする。信号CCD3には、この高
速掃き出しによる信号が出力される。

【００４５】この高速掃き出しを行っている最中に、決
定された露光期間に基づき、サブパルスＳＵＢの時間区
間ｔb4においてフォトダイオード１に電荷が蓄積され、
符号ＴＧ４に示すトランスファゲートパルスが出力され
たところで電荷の蓄積が終了するとともに、上記高速掃
き出しが終了する。

【００４６】この時間区間ｔb4が終了したところで、Ｃ
ＰＵ１８の命令に基づいてドライバ１６の制御により上
記光遮蔽手段１２の閉じ動作が開始され、この期間Ｖ４
内に閉じ動作が完了して完全に遮光した状態となる。こ
こで、光遮蔽手段１２は、特にメカニカルシャッタによ
り構成されている場合には、その閉じ動作を行う時間区
間ｔm に多少の時間の長短（公差）が発生し得ることが
知られている。そこで、上記符号ＴＧ４に示すトランス
ファゲートパルスは、光遮蔽手段１２の閉じ動作に伴う
上述のような時間区間ｔm の公差をも考慮して、該期間
Ｖ４内に確実に閉じ動作が完了するようなタイミングで
発せられるように設定される。従って、フォトダイオー
ド１への電荷蓄積を開始するタイミングは、この符号Ｔ
Ｇ４に示すトランスファゲートパルスの時点から時間区
間ｔb4を遡ることにより決定されている。

【００４７】また、時間区間ｔb4における電荷の蓄積お
よび時間区間ｔc における高速掃き出しを終了した後
は、期間Ｖ４が終了するまでの時間区間ｔv において
は、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ２，Ｖ
Ｔ３，ＶＴ４のパルス発生を停止する。

【００４８】つまり、光遮蔽手段１２が閉じ動作を行う
時間区間ｔm を含む時間区間ｔv においては、電荷の転
送を停止するようにしており、信号電荷はそのときの位
置を移動することはない。

【００４９】こうして、上記光遮蔽手段１２の閉じ動作
が完全に終了して、光がＣＣＤ１３に到達しない状態と
なった後に、期間Ｖ５に入り、垂直シフトレジスタ２お
よび水平シフトレジスタ３を駆動して、上記期間Ｖ４内
の時間区間ｔb4においてフォトダイオード１に蓄積した
電荷の転送が行われ、信号CCD4として信号検出器４から
出力される。この信号CCD4が、記録トリガによる露光結
果として出力されるＣＣＤ信号である。

【００５０】その後、期間Ｖ６において光遮蔽手段１２
は再びドライバ１６により駆動されて開けられる。この
期間Ｖ６において出力される信号CCD5は、上述したよう
に光が遮蔽されたときのＣＣＤ信号であるために、オプ
ティカルブラック部の信号レベルと有効期間の信号レベ
ルがほぼ近いものとなっている。

【００５１】こうして、期間Ｖ３に記録トリガが出力さ
れると、次の期間Ｖ４の始端から垂直シフトレジスタ２
の高速掃き出しを行うとともに、同一の期間Ｖ４におい
てこれと平行して時間区間ｔb4でフォトダイオード１へ
の電荷の蓄積を行い、さらに該期間Ｖ４内に完全に閉じ
動作が終了するように光遮蔽手段１２を駆動する。そし
て、光遮蔽手段１２が完全に閉じ状態となった期間Ｖ５
において電荷の転送を行い、その後の期間Ｖ６におい
て、該光遮蔽手段１２を再び開くようにしている。

【００５２】このような第１の実施形態によれば、電荷
の転送を行う期間には光遮蔽手段が完全に閉じ状態とな
っているために、ＣＣＤに光が当たることはなく、スミ
アが重畳されることのない本来のＣＣＤ信号を得ること
ができる。

【００５３】さらに、フォトダイオードに電荷の蓄積を
行うのと同一の期間、つまり記録トリガが出力された期
間の次の期間に露光終了まで高速掃き出しを行っている
ために、露光終了までにＣＣＤに入射した光により発生
するスミアも完全に除去することができる。また、高速
掃き出しのための時間区間ｔc は、露光のための時間区
間ｔb4の影響を受けないために、確実に全ての垂直シフ
トレジスタ内の不要電荷を排出転送することができる。

【００５４】また、光遮蔽手段の閉じ動作中は信号電荷
は位置を移動しないために、スミアを発生した場合のよ
うな多量の不要電荷が隣の転送部へ混入するのを防止す
ることができる。こうして、スミアの基本的な現象であ
る光の尾びきの発生が抑制されて、画質を向上すること
が可能となる。

【００５５】図４，図５は本発明の第２の実施形態を示
したものであり、図４は撮像装置を駆動したときの各信
号を示すタイミングチャート、図５は上記図４の要部を
時間方向に拡大して示すタイミングチャートである。こ
の第２の実施形態において、上述の第１の実施形態と同
様である部分については説明を省略し、主として異なる
点についてのみ説明する。

【００５６】この実施形態は、時間区間ｔb4における電
荷の蓄積および時間区間ｔc における高速掃き出しを終
了した後は、期間Ｖ４が終了するまでの時間区間ｔvsに
おいて、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ
２，ＶＴ３，ＶＴ４のパルス発生を通常の読み出し動作
よりも低速に行うようにしたものである。

【００５７】つまり、光遮蔽手段１２が閉じ動作を行う
時間区間ｔm を含む時間区間ｔvsにおいては、電荷の垂
直シフトレジスタ２による転送を低速に行うようにして
おり、このときに水平シフトレジスタ３を介して信号検
出器４から出力されるのは、信号CCD4のオプティカルブ
ラック部の電荷である。

【００５８】そして、低速駆動された上記垂直シフトレ
ジスタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ４に同
期して、該期間Ｖ４内に、オプティカルブラック部の素
子数に対応する数の信号ＯＢ１〜ＯＢ７が図５に示すよ
うに上記信号検出器４から出力される。

【００５９】なお、この図５においては、オプティカル
ブラック部からの出力信号として水平１ラインを単位と
してＯＢ１〜ＯＢ７のみを図示しているが、実際のＣＣ
Ｄはより多くの画素により構成されているために、より
多くの信号が出力されることはいうまでもない。

【００６０】このような第２の実施形態によれば、上述
の第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、
垂直シフトレジスタ転送を低速で駆動させることによっ
て、信号電荷の位置は幾らか移動されるが、電荷が混入
する可能性のある隣接する転送部の数は、低速駆動によ
り転送されたライン数分に抑制されるために、画像上の
スミアの拡がりは通常速度の転送時よりも非常に狭いも
のとなる。

【００６１】また、スミアに対する改善効果は上述した
第１の実施形態よりは小さくなるが、垂直シフトレジス
タ転送を停止することがないために、垂直シフトレジス
タを構成する素子の欠陥に基づく点欠陥や暗電流の増加
などの不具合を改善することが可能となる。

【００６２】さらに、低速駆動により転送する電荷はオ
プティカルブラック部の電荷のみであるために、次のフ
レームにおいて、露光像に係る電荷の読み出しを通常と
同様に行うことが可能となる。

【００６３】図６，図７は本発明の第３の実施形態を示
したものであり、図６は撮像装置を駆動したときの各信
号を示すタイミングチャート、図７は上記図６の要部を
時間方向に拡大して示すタイミングチャートである。こ
の第３の実施形態において、上述の第１，第２の実施形
態と同様である部分については説明を省略し、主として
異なる点についてのみ説明する。

【００６４】この実施形態においては、垂直シフトレジ
スタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ４による
高速掃き出しが始まると、不要電荷を１画面分のライン
数以上掃き出すに要する時間区間ｔcpの間は、クランプ
パルスＣＬＰを停止させている。

【００６５】さらに、この実施形態においては、上述の
第２の実施形態と同様に、時間区間ｔvsにおいて垂直シ
フトレジスタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ２，ＶＴ３，ＶＴ
４のパルス発生を低速に行うようにして、オプティカル
ブラック部の素子数分の電荷を転送した後に、期間Ｖ５
に入ったところで、時間区間ｔobだけ、すなわちＣＣＤ
１３のオプティカルブラック部の素子を駆動する分の時
間だけ、垂直シフトレジスタ転送パルスＶＴ１，ＶＴ
２，ＶＴ３，ＶＴ４を停止している。

【００６６】このような第３の実施形態によれば、上述
の第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとと
もに、低速駆動により読み出されたオプティカルブラッ
ク部の素子数に対応する時間だけ垂直シフトレジスタ転
送を停止したために、次のフレームにおいて、露光像に
係る電荷の読み出しを通常と同一のタイミングで行うこ
とができる。

【００６７】そして、信号の電荷量が過剰になるのを抑
制するために低速で駆動させた素子数分について、その
後に垂直シフトレジスタ転送を停止させることにより、
転送時の信号電荷が隣の転送部へ混入するのをより強固
に防止することができる。

【００６８】さらに、信号中のオプティカルブラックに
対応した部分に掃き出し動作による不要電荷が含まれる
期間に対しては、クランプパルスＣＬＰを停止させるこ
とにより、露光画像に係るクランプ電位を安定して供給
することができる。

【００６９】図８，図９は本発明の第４の実施形態を示
したものであり、図８は垂直シフトレジスタをある時間
間隔で低速駆動したときの各信号の要部を示すタイミン
グチャート、図９は垂直シフトレジスタを他の時間間隔
で低速駆動したときの各信号の要部を示すタイミングチ
ャートである。この第４の実施形態において、上述の第
１から第３の実施形態と同様である部分については説明
を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

【００７０】この実施形態は、垂直シフトレジスタ２の
低速駆動を行う際に、その駆動速度を任意に設定するこ
とができるようにしたものである。

【００７１】すなわち、被写体の輝度やその他の撮影条
件により、フォトダイオード１に電荷を蓄積する時間区
間ｔb4は長くなったり短くなったりする。また、これに
対応して、高速掃き出しを行う時間区間ｔc も長短の変
更が行われ、つまり時間区間ｔvsの長短が変更される。
この時間区間ｔvsの長短があっても、該時間区間ｔvs内
の垂直シフトレジスタ２の低速駆動を均一に行うことが
できるように、駆動速度を変更することができるように
している。また、光遮蔽手段の閉じ動作時間にバラツキ
が生じた場合には、時間区間ｔvs内の垂直シフトレジス
タ２の低速駆動速度を変化させることにより、期間Ｖ５
の読み出し開始以前に確実に遮光をすることができる。

【００７２】図８は、例えば被写体の輝度が高いため
に、フォトダイオード１に電荷を蓄積する時間区間ｔb
4' が比較的短く、高速掃き出しを行う時間区間ｔc'も
比較的短い場合についての例である。このときには、時
間区間ｔvsは比較的長くなるために、低速駆動によるオ
プティカルブラック部の電荷転送を、比較的長い時間間
隔ｔ1 のパルス列により行っている。

【００７３】一方、図９は、例えば被写体の輝度が低い
ために、フォトダイオード１に電荷を蓄積する時間区間
ｔb4" が比較的長く、高速掃き出しを行う時間区間ｔc"
も比較的長い場合についての例である。このときには、
時間区間ｔvsは比較的短くなるために、低速駆動による
オプティカルブラック部の電荷転送を、比較的短い時間
間隔ｔ2 のパルス列により行っている。

【００７４】このような第４の実施形態によれば、上述
の第１から第３の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると
ともに、フォトダイオードへの電荷蓄積時間が変化して
も、オプティカルブラック部の低速駆動による電荷転送
を、均等なパルス列によって行うことにより、当該露光
時のＣＣＤからの読み出し画素の位置を一定に保つこと
ができるために、転送される電荷に垂直シフトレジスタ
の欠損の影響が生じることは殆どない。

【００７５】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができ
る。

【００７６】（１） 光電変換素子部と垂直シフトレジ
スタと水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変換
素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間
を制御することによって実効的露光時間に相応する信号
電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電
荷蓄積期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷を
垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタを通して
読出し得るようになされた撮像素子と、上記撮像素子に
対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直シ
フトレジスタを駆動するためのパルス、及び水平シフト
レジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆
動回路と、上記撮像素子の光電変換素子部への入射光を
遮光するための動作タイミングを制御可能な遮光手段
と、上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮
光動作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、上
記撮像素子駆動回路は、上記各パルスを撮像素子に供給
することによって一の画像を表わす信号を得るための所
定の単位期間において該期間の当初から当該信号電荷蓄
積期間を含む時間区間に亘って垂直シフトレジスタおよ
び水平シフトレジスタを通常の信号電荷転送駆動時にお
けるよりも高速で駆動することにより不要電荷掃き出し
動作を継続的に行い、上記単位期間における信号電荷蓄
積期間の終端時点の直前に上記不要電荷掃き出し動作を
停止するように構成され、上記遮光動作制御手段は、上
記信号電荷蓄積期間の終端時点以降上記単位期間中に上
記撮像素子の光電変換素子部に対する実質的遮光状態を
確立するように上記遮光手段の動作タイミングを制御す
るように構成されたものであることを特徴とする撮像装
置。

【００７７】（２） 光電変換素子部と垂直シフトレジ
スタと水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変換
素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間
を制御することによって実効的露光時間に相応する信号
電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電
荷蓄積期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷を
垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタを通して
読出し得るようになされた撮像素子と、上記撮像素子に
対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直シ
フトレジスタを駆動するためのパルス、及び水平シフト
レジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆
動回路と、上記撮像素子の光電変換素子部への入射光を
遮光するための動作タイミングを制御可能な遮光手段
と、上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮
光動作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、上
記撮像素子駆動回路は、上記遮光動作制御手段によって
上記撮像素子の光電変換素子部への入射光が遮光手段で
遮光されない状態が継続している所定期間内に上記信号
電荷蓄積期間の始端から終端までの時間区間が位置する
ように制御すべく上記撮像素子に上記パルスを供給する
ように構成されたものであることを特徴とする撮像装
置。

【００７８】（３） 上記撮像素子駆動回路は、更に、
一の単位期間内において該期間の終端から上記遮光手段
による遮光動作の開始から完了までに要する遮光動作時
間の公差を含む許容値以上遡及した時間区間内に上記信
号電荷蓄積期間の始端から終端までの時間区間が収まる
ように制御すべく上記撮像素子に上記パルスを供給する
ように構成されたものであることを特徴とする付記
（２）に記載の撮像装置。

【００７９】（４） 上記撮像素子駆動回路は、更に、
上記各パルスを撮像素子に供給することによって一の画
像を表わす信号を得るための所定の一の単位期間におい
て該期間の当初から当該信号電荷蓄積期間を含み該信号
電荷蓄積期間の終端時点までの時間区間に亘って垂直シ
フトレジスタを通常の信号電荷転送駆動時におけるより
も高速で駆動することにより不要電荷掃き出し動作を継
続的に行い、上記信号電荷蓄積期間の終端時点の直前に
上記不要電荷掃き出し動作を停止するように構成され、
上記遮光動作制御手段は上記信号電荷蓄積期間の終端時
点以降直ちに上記遮光手段にその遮光動作を開始させる
ように構成されたものであることを特徴とする付記
（２）に記載の撮像装置。

【００８０】（５） 光電変換素子部と垂直シフトレジ
スタと水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変換
素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間
を制御することによって実効的露光時間に相応する信号
電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電
荷蓄積期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷を
垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタを通して
読出し得るようになされた撮像素子と、上記撮像素子に
対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直シ
フトレジスタを駆動するためのパルス、及び水平シフト
レジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆
動回路と、上記撮像素子の光電変換素子部への入射光を
遮光するための動作タイミングを制御可能な遮光手段
と、上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮
光動作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、上
記撮像素子駆動回路は、上記遮光動作制御手段の制御動
作によって上記遮光手段が撮像素子の光電変換素子部へ
の入射光を遮光した状態となっている期間乃至遮光した
状態に到る過程である動作期間中上記垂直シフトレジス
タでの電荷転送動作を休止させるようにすべく上記撮像
素子への上記パルスの供給を制御するように構成された
ものであることを特徴とする撮像装置。

【００８１】（６） 光電変換素子部と垂直シフトレジ
スタと水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変換
素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間
を制御することによって実効的露光時間に相応する信号
電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電
荷蓄積期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷を
垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタを通して
読出し得るようになされた撮像素子と、上記撮像素子に
対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直シ
フトレジスタを駆動するためのパルス、及び水平シフト
レジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆
動回路と、上記撮像素子の光電変換素子部への入射光を
遮光するための動作タイミングを制御可能な遮光手段
と、上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮
光動作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、上
記撮像素子駆動回路は、上記遮光動作制御手段の制御動
作によって上記遮光手段が撮像素子の光電変換素子部へ
の入射光を遮光した状態となっている期間乃至遮光した
状態に到る過程である動作期間中上記垂直シフトレジス
タでの電荷転送動作を通常の信号電荷転送よりも低速で
行なうべく上記撮像素子への上記パルスの供給を制御す
るように構成されたものであることを特徴とする撮像装
置。

【００８２】（７） 上記撮像素子駆動回路は、上記遮
光動作制御手段の制御動作によって上記遮光手段が撮像
素子の光電変換素子部への入射光を遮光した状態となっ
ている期間乃至遮光した状態に到る過程である動作期間
中上記垂直シフトレジスタでの電荷転送動作を通常の信
号電荷転送よりも低速で行なうに際し、上記撮像素子の
オプティカルブラックの素子数に対応した数の低速の転
送動作を行なうべく上記撮像素子への上記パルスの供給
を制御するように構成されたものであることを特徴とす
る付記（６）に記載の撮像装置。

【００８３】（８） 上記撮像素子駆動回路は、上記遮
光動作制御手段の制御動作によって上記遮光手段が撮像
素子の光電変換素子部への入射光を遮光した状態となっ
ている期間乃至遮光した状態に到る過程である動作期間
中上記垂直シフトレジスタでの電荷転送動作を通常の信
号電荷転送よりも低速で行ない、この低速での電荷転送
動作に続く一の画像を表わす信号を得るための所定の単
位期間の当初から上記撮像素子のオプティカルブラック
の素子数に対応した数の転送動作が終了するまでの期間
は、上記垂直シフトレジスタでの電荷転送動作を休止さ
せるようにすべく上記撮像素子への上記パルスの供給を
制御するように構成されたものであることを特徴とする
付記（６）に記載の撮像装置。

【００８４】（９） 光電変換素子部と垂直シフトレジ
スタと水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変換
素子部において生成される信号電荷を積分する時間区間
を制御することによって実効的露光時間に相応する信号
電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号電
荷蓄積期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷を
垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタを通して
読出し得るようになされた撮像素子と、上記撮像素子に
対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直シ
フトレジスタを駆動するためのパルス、及び水平シフト
レジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子駆
動回路と、上記撮像素子の光電変換素子部への入射光を
遮光するための動作タイミングを制御可能な遮光手段
と、上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮
光動作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、上
記撮像素子駆動回路は、上記遮光動作制御手段の制御動
作によって上記遮光手段が撮像素子の光電変換素子部へ
の入射光を遮光した状態に到る過程である動作期間中上
記垂直シフトレジスタでの電荷転送動作を通常の信号電
荷転送よりも低速で行なうべく上記撮像素子への上記パ
ルスの供給を制御し、且つ、上記動作期間中での電荷転
送パルスの発生が垂直シフトレジスタの欠損の影響を生
じない程度に離散的となるべく制御されるように構成さ
れたものであることを特徴とする撮像装置。

【００８５】（１０） 光電変換素子部と垂直シフトレ
ジスタと水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変
換素子部において生成される信号電荷を積分する時間区
間を制御することによって実効的露光時間に相応する信
号電荷蓄積期間を制御することが可能になされ、該信号
電荷蓄積期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷
を垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタを通し
て読出し得るようになされた撮像素子と、上記撮像素子
に対し信号電荷蓄積期間を制御するためのパルス、垂直
シフトレジスタを駆動するためのパルス、及び水平シフ
トレジスタを駆動するためのパルスを供給する撮像素子
駆動回路と、上記撮像素子の光電変換素子部への入射光
を遮光するための動作タイミングを制御可能な遮光手段
と、上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮
光動作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、上
記撮像素子駆動回路は、上記各パルスを撮像素子に供給
することによって一の画像を表わす信号を得るための所
定の一の単位期間において該期間の当初からオプティカ
ルブラック部に掃き出し動作により不要電荷が含まれる
期間はクランプパルスを停止するように構成され、上記
遮光動作制御手段は、上記信号電荷蓄積期間の終端時点
以降上記単位期間中に上記撮像素子の光電変換素子部に
対する実質的遮光状態を確立するように上記遮光手段の
動作タイミングを制御するように構成されたものである
ことを特徴とする撮像装置。

【００８６】付記（１）に記載の発明による撮像装置に
よれば、電荷の転送を行う単位期間には光遮蔽手段によ
る実質的遮光状態が確立されているために、撮像素子に
光が当たることはなく、同一の単位期間において信号電
荷蓄積と不要電荷掃き出しと遮光手段による実質的遮光
状態の確立とが行われるために、スミアが重畳されるこ
とのない本来の撮像素子信号を得ることができる。

【００８７】付記（２）に記載の発明による撮像装置に
よれば、遮光手段が遮光動作を開始した後は撮像素子の
光電変換素子部に信号電荷蓄積が行われることはないた
めに、遮光動作による信号電荷蓄積の変動が発生するこ
とはなく、安定した露出の品質の良い画像を得ることが
できる。

【００８８】付記（３）に記載の発明による撮像装置に
よれば、付記（２）に記載の発明と同様の効果を奏する
とともに、遮光手段による遮光動作時間に公差が発生し
たとしても、信号電荷蓄積期間を設定し直す必要がな
い。

【００８９】付記（４）に記載の発明による撮像装置に
よれば、付記（２）に記載の発明と同様の効果を奏する
とともに、同一の単位期間において信号電荷蓄積と不要
電荷掃き出しとが行われ、さらに信号電荷蓄積期間の終
端時点以降直ちに遮光手段による遮光動作が開始される
ために、スミアが重畳されることのない本来の撮像素子
信号を得ることができる。

【００９０】付記（５）に記載の発明による撮像装置に
よれば、光遮蔽手段が撮像素子の光電変換素子部への入
射光を遮光した状態に到る過程である動作期間中は信号
電荷の位置が移動しないために、スミアが発生するよう
なレベルの大きな信号電荷の混入を防止することがで
き、スミアが重畳されることのない品質の良い画像を得
ることができる。

【００９１】付記（６）に記載の発明による撮像装置に
よれば、垂直シフトレジスタでの電荷転送動作を低速で
行うことによって、信号電荷の位置の移動量が通常より
も減少し、信号電荷が混入する可能性が小さくなるため
に、スミアの拡がりが抑制される。また、垂直シフトレ
ジスタでの電荷転送動作を停止することがないために、
該垂直シフトレジスタを構成する素子の欠陥に基づく点
欠陥や暗電流の増加などの不具合が複数の画素に分散さ
れることとなって、これらを改善することが可能とな
る。

【００９２】付記（７）に記載の発明による撮像装置に
よれば、付記（６）に記載の発明と同様の効果を奏する
とともに、低速で転送される電荷はオプティカルブラッ
クに係る電荷のみであるために、次の期間において光電
変換素子部に係る電荷の読み出しを通常と同様に行うこ
とが可能となる。

【００９３】付記（８）に記載の発明による撮像装置に
よれば、付記（６）に記載の発明と同様の効果を奏する
とともに、低速での電荷転送動作に続く一の画像を表わ
す信号を得るための所定の単位期間において、光電変換
素子部に係る電荷の読み出しを通常と同一のタイミング
で行うことが可能になる。

【００９４】付記（９）に記載の発明による撮像装置に
よれば、光電変換素子部の信号電荷蓄積期間に変動が生
じても、転送される電荷に垂直シフトレジスタの欠損の
影響が生じることは殆どない。

【００９５】付記（１０）に記載の発明による撮像装置
によれば、不要電荷による影響を受けることなく露光画
像に係るクランプ電位を安定して供給することができ
る。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１による本
発明の撮像装置によれば、電荷の転送を行う単位期間に
は光遮蔽手段による実質的遮光状態が確立されているた
めに、撮像素子に光が当たることはなく、同一の単位期
間において信号電荷蓄積と不要電荷掃き出しと遮光手段
による実質的遮光状態の確立とが行われるために、スミ
アが重畳されることのない本来の撮像素子信号を得るこ
とができる。

【００９７】また、請求項２による本発明の撮像装置に
よれば、遮光手段が遮光動作を開始した後は撮像素子の
光電変換素子部に信号電荷蓄積が行われることはないた
めに、遮光動作による信号電荷蓄積の変動が発生するこ
とはなく、安定した露出の品質の良い画像を得ることが
できる。

【００９８】さらに、請求項３による本発明の撮像装置
によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果を奏する
とともに、遮光手段による遮光動作時間に公差が発生し
たとしても、信号電荷蓄積期間を設定し直す必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の縦型オーバーフロー
ドレイン型ＣＣＤの構成を示すブロック図。

【図２】上記第１の実施形態の撮像装置の構成を示すブ
ロック図。

【図３】上記第１の実施形態の撮像装置を駆動したとき
の各信号を示すタイミングチャート。

【図４】本発明の第２の実施形態の撮像装置を駆動した
ときの各信号を示すタイミングチャート。

【図５】上記図４の要部を時間方向に拡大して示すタイ
ミングチャート。

【図６】本発明の第３の実施形態の撮像装置を駆動した
ときの各信号を示すタイミングチャート。

【図７】上記図６の要部を時間方向に拡大して示すタイ
ミングチャート。

【図８】本発明の第４の実施形態において、垂直シフト
レジスタをある時間間隔で低速駆動したときの各信号の
要部を示すタイミングチャート。

【図９】上記第４の実施形態において、垂直シフトレジ
スタを他の時間間隔で低速駆動したときの各信号の要部
を示すタイミングチャート。

【図１０】従来の手段により撮像装置を駆動したときの
各信号を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１…フォトダイオード（光電変換素子部） ２…垂直シフトレジスタ ３…水平シフトレジスタ １２…光遮蔽手段（遮光手段） １３…ＣＣＤ（撮像素子） １４…信号処理回路 １６…ドライバ（遮光動作制御手段） １７…信号発生器（撮像素子駆動回路） １８…ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換素子部と垂直シフトレジスタと
   水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変換素子部
   において生成される信号電荷を積分する時間区間を制御
   することによって実効的露光時間に相応する信号電荷蓄
   積期間を制御することが可能になされ、該信号電荷蓄積
   期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷を垂直シ
   フトレジスタおよび水平シフトレジスタを通して読出し
   得るようになされた撮像素子と、 上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御するための
   パルス、垂直シフトレジスタを駆動するためのパルス、
   及び水平シフトレジスタを駆動するためのパルスを供給
   する撮像素子駆動回路と、 上記撮像素子の光電変換素子部への入射光を遮光するた
   めの動作タイミングを制御可能な遮光手段と、 上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮光動
   作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、 上記撮像素子駆動回路は、上記各パルスを撮像素子に供
   給することによって一の画像を表わす信号を得るための
   所定の単位期間において該期間の当初から当該信号電荷
   蓄積期間を含む時間区間に亘って垂直シフトレジスタお
   よび水平シフトレジスタを通常の信号電荷転送駆動時に
   おけるよりも高速で駆動することにより不要電荷掃き出
   し動作を継続的に行い、上記単位期間における信号電荷
   蓄積期間の終端時点の直前に上記不要電荷掃き出し動作
   を停止するように構成され、 上記遮光動作制御手段は、上記信号電荷蓄積期間の終端
   時点以降上記単位期間中に上記撮像素子の光電変換素子
   部に対する実質的遮光状態を確立するように上記遮光手
   段の動作タイミングを制御するように構成されたもので
   あることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 光電変換素子部と垂直シフトレジスタと
   水平シフトレジスタとを含んでなりこの光電変換素子部
   において生成される信号電荷を積分する時間区間を制御
   することによって実効的露光時間に相応する信号電荷蓄
   積期間を制御することが可能になされ、該信号電荷蓄積
   期間内に光電変換素子部に蓄積された信号電荷を垂直シ
   フトレジスタおよび水平シフトレジスタを通して読出し
   得るようになされた撮像素子と、 上記撮像素子に対し信号電荷蓄積期間を制御するための
   パルス、垂直シフトレジスタを駆動するためのパルス、
   及び水平シフトレジスタを駆動するためのパルスを供給
   する撮像素子駆動回路と、 上記撮像素子の光電変換素子部への入射光を遮光するた
   めの動作タイミングを制御可能な遮光手段と、 上記遮光手段の動作タイミングを制御するための遮光動
   作制御手段と、を備えてなる撮像装置であって、 上記撮像素子駆動回路は、上記遮光動作制御手段によっ
   て上記撮像素子の光電変換素子部への入射光が遮光手段
   で遮光されない状態が継続している所定期間内に上記信
   号電荷蓄積期間の始端から終端までの時間区間が位置す
   るように制御すべく上記撮像素子に上記パルスを供給す
   るように構成されたものであることを特徴とする撮像装
   置。
3. 【請求項３】 上記撮像素子駆動回路は、更に、一の単
   位期間内において該期間の終端から上記遮光手段による
   遮光動作の開始から完了までに要する遮光動作時間の公
   差を含む許容値以上遡及した時間区間内に上記信号電荷
   蓄積期間の始端から終端までの時間区間が収まるように
   制御すべく上記撮像素子に上記パルスを供給するように
   構成されたものであることを特徴とする請求項２に記載
   の撮像装置。