JPH10243284A - 固体撮像装置並びにこれを用いた自動焦点調整装置及び撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像システムに使用されるオートフォーカス
センサに使用される固体撮像装置において、信号電荷加
算部の転送効率を向上させ、小型化及び低コスト化を実
現する。 【解決手段】 水平ＣＣＤ１４０と循環ＣＣＤ７０との
間に減算部６０を設け、該減算部６０により、点灯時信
号電荷から非点灯時信号電荷を予め減算した後、該減算
後の信号電荷を循環ＣＣＤ７０へ順次転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置、特にオ
ートフォーカスセンサを用いた撮像システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラ、ビデオ等の撮像装置の分
野においては、被写体との距離を瞬時に測定し、レンズ
等の焦点位置を自動的に調整するオートフォーカスセン
サが広く利用されている。

【０００３】このオートフォーカスセンサによるレンズ
等の焦点の調整方法は次の通りである。

【０００４】即ち、赤外線等の波長の長い光を複数の発
光素子から被写体に照射し、該被写体から反射された反
射光を受光素子で受け、該受光素子において発生した電
荷量と該発光素子が光を照射していない時の被写体から
入射した自然光により受光素子において発生した電荷量
とを比較し、その差の大きい場所を被写体の位置と特定
する。該被写体との距離は三角法で算出し、求められた
距離に対応してレンズ等の光学部の位置を調整する。

【０００５】このようにしてレンズの焦点を被写体に対
して自動的に合致させることができるので、光学機器に
不慣れな一般ユーザでも簡単に鮮明な画像を得ることが
できる。

【０００６】発光素子の照射時及び非照射時の電荷量を
比較するに当たっては、比較判断が可能な電荷量を取り
出す必要があり、固体撮像装置を用いて、受光素子によ
り発生した電荷を転送して、さらにそれぞれについて累
積加算の処理を行う。

【０００７】このような電荷の転送・累積加算の方法に
関する従来技術の１例について、図１５、図１６を参照
しながら説明する。この例では発光素子としてＬＥＤ
（Ｌight Emitting Diode）が使用されている。

【０００８】図１５は従来の固体撮像装置の１例の構成
を示す概略図、図１６は図１５の受光部１００、第１の
転送部１１０、信号電荷蓄積部１２０、第２の転送部１
３０及び水平ＣＣＤ（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）１４
０の構成を示す概略図である。

【０００９】ここでは２個の受光素子に関係する部分を
取りあげて説明する。

【００１０】図１６において、受光部１００に被写体か
らの光が受光素子１０１、１０２に入射し、発生電荷蓄
積部１０５、１０６に光量に応じた電荷が発生する。

【００１１】ＬＥＤ非点灯時の被写体からの入射自然光
による信号電荷（以下、非点灯時信号電荷という。）
は、第１の転送部の転送ゲート１１２、１１４により非
点灯時信号電荷蓄積部１２２、１２４へ、また、ＬＥＤ
点灯時の被写体からの反射光による信号電荷（以下、点
灯時信号電荷という。）は、第１の転送部の転送ゲート
１１１、１１３により点灯時信号電荷蓄積部１２１、１
２３へ、それぞれ転送される。

【００１２】その後、これらの信号電荷は第２の転送ゲ
ート１３０により水平ＣＣＤ１４０へ非点灯時信号電
荷、点灯時信号電荷の順に転送され、循環ＣＣＤ１５０
（図１５参照）へ順次転送される。

【００１３】次いで、図１５に示すように、循環ＣＣＤ
１５０の一定電荷排出部１６０は、非点灯時信号が予め
設定された基準値を上回るか否かを判定する。非点灯時
信号が基準値を上回る場合には、一定量の電荷をそれぞ
れの非点灯時、点灯時信号電荷から取り出して電極１７
０により排出する。非点灯時信号が基準値以下である場
合は、非点灯時、点灯時の信号電荷は、いずれも一定電
荷排出部１６０をそのまま通過する。

【００１４】次いで、一定電荷排出部１６０を経由した
信号は、循環ＣＣＤ１５０内を循環して送られ、一巡し
た後に水平ＣＣＤ１４０から転送された次の信号電荷に
加算される。

【００１５】このようにして、循環ＣＣＤ１５０内を何
度も循環することにより、ＬＥＤ信号が増幅され、累積
加算された信号電荷量が一定値を超えると、信号読み出
し部１８０（図示せず）へ転送され、その時点で被写体
の位置を特定する。その後、該被写体との距離を三角法
により算出し、レンズ等の光学部の位置を調整する。

【００１６】上記方法によれば、信号のダイナミックレ
ンジを確保しながら、被写体の位置を特定できるという
利点がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術においては、各受光素子でそれぞれ発生した非点
灯時信号電荷、点灯時信号電荷を循環ＣＣＤ１５０にそ
のまま転送するため、循環ＣＣＤ１５０の段数が水平Ｃ
ＣＤ１４０の段数の２倍必要となり、信号電荷の転送効
率が悪いので、信号の劣化を招く。また、一定電荷排出
部１６０で排出される電荷は、非点灯時信号電荷の一部
にすぎず、残余の大量の電荷が循環ＣＣＤ１５０を一巡
した後に水平ＣＣＤ１４０から転送される次段の電荷と
加算されるため、循環ＣＣＤ１５０が備えるべき信号容
量が大きくなり、製造コストが高くなる。さらに、半導
体チップ内で大きな面積を占有するため、集積度の向上
を阻害し、ひいては、機器の小型軽量化の障害になると
いう欠点があった。

【００１８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、高い転送効率及低コストを実現する
固体撮像装置並びにこれを用いた自動焦点調整装置及び
撮像システムを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の手段によ
り上記目的の解決を図る。

【００２０】即ち、本発明（請求項１）によれば、入射
光に応じた電荷を発生させる光電変換手段と、前記光電
変換手段により発生した電荷を転送する水平転送手段
と、異なる受光タイミングの電荷量の差を検出する減算
手段と、前記減算手段で減算された減算後信号を増幅す
る循環転送手段と、前記循環転送手段により増幅された
減算後信号を出力する出力手段とを備えた固体撮像装置
が提供される。

【００２１】前記減算手段は、前記水平転送手段から転
送された信号電荷について、別途設けられた発光手段か
ら発射された光の反射光の信号電荷と前記発光手段が作
動しないときの自然光の信号電荷とを振り分ける信号電
荷振り分け部と、前記自然光の信号電荷を転送する転送
ゲートと、前記転送ゲートにより転送された前記自然光
の信号電荷を蓄積して転送する自然光電荷転送部と、前
記信号電荷振り分け部から転送された前記反射光の信号
電荷を蓄積して転送する反射光電荷転送部と、前記自然
光電荷転送部から転送された前記自然光の信号電荷によ
り電位の障壁を形成することにより、前記反射光電荷転
送部から転送された前記反射光の信号電荷から前記自然
光の信号電荷を減算して差分の信号電荷を転送する減算
処理部と、前記減算処理後の信号電荷を前記循環転送手
段へ転送する減算後信号転送部と、減算処理後の残余の
電荷を排出する電荷排出部とを備えることが望ましい。

【００２２】また、本発明（請求項３）によれば、請求
項１または２に記載の固体撮像装置を備え、前記固体撮
像装置から出力された信号電荷に基づいて被写体の位置
及び前記被写体までの距離を測定し、前記測定結果に基
づいて光学系の構成を調整する自動焦点調整装置が提供
される。

【００２３】また、本発明（請求項４）によれば、被写
体からの入射光の調整を行う光学系と、前記光学系を介
して入射された光から信号電荷を発生させる請求項１ま
たは２に記載の固体撮像装置と、光学系の駆動を行う駆
動系と、請求項３に記載の自動焦点調整装置と、システ
ム全体の制御を行うＣＰＵと、前記信号電荷から２次元
画像を得る信号処理系と、前記信号処理系で得られた２
次元画像信号を表示する画像表示装置とを備えた撮像シ
ステムが提供される。

【００２４】本発明にかかる固体撮像装置は、水平ＣＣ
Ｄと循環ＣＣＤとの間に減算部を設け、該減算部によ
り、点灯時信号電荷から非点灯時信号電荷を予め減算し
た後、該減算処理後の信号電荷を循環ＣＣＤへ順次転送
し、該減算処理後の信号電荷が循環ＣＣＤで累積加算さ
れ増幅される。このように、信号電荷の減算処理が循環
ＣＣＤの手前で行われるため、循環ＣＣＤの段数は焦点
距離の測定に最低限必要な受光素子数分の段数で足りる
こととなり、従来技術の約半分ですむ。

【００２５】これにより、信号電荷の転送効率が向上
し、固体撮像装置並びにこれを用いた自動焦点調整装置
及び撮像システムの小型軽量化及びコストの低減を実現
することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態のいくつかを説明する。なお、以下の各
図において共通の部分には同一の符号を付す。

【００２７】図１は、本発明にかかる固体撮像装置の１
実施形態の具体的構成を示すブロック図である。受光部
１００で発生した非点灯時及び点灯時のそれぞれの信号
電荷が第１の転送部１１０、信号電荷蓄積部１２０及び
第２の転送ゲート１３０を介して水平ＣＣＤ１４０へ転
送されるまでの動作は、図１４に示された従来技術と同
一である。

【００２８】図１に示す固体撮像装置において特徴的な
部分は、水平ＣＣＤ１４０と循環ＣＣＤ７０との間に減
算部６０が設けられている点にある。以下、本実施形態
における固体撮像装置の動作について説明する。

【００２９】水平ＣＣＤ１４０へ転送された信号電荷
は、循環ＣＣＤ７０の手前に設けられた減算部６０へ転
送される。

【００３０】減算部６０は、点灯時信号電荷から非点灯
時信号電荷を減算した後、該減算処理後の信号電荷のみ
を循環ＣＣＤ７０へ順次転送する。

【００３１】転送された該減算処理後の信号電荷は、循
環ＣＣＤ内を循環し、一巡毎に減算部から転送された次
の減算後信号電荷と加算される。

【００３２】以上の動作を繰り返すことで信号電荷が増
幅され、一定量に達したときに読み出し部９０（図示せ
ず）へ転送され、被写体との焦点距離が特定される。

【００３３】次に、本発明において特徴的な減算部６０
の動作を図２から図１１を用いて詳細に説明する。

【００３４】図２は減算部６０の平面図である。電極５
１ないし５３は、水平ＣＣＤ１４０の端部の電極であ
り、信号電荷振り分け部６１は、水平ＣＣＤ１４０から
転送されてきた電荷を一旦蓄積した後、非点灯時信号電
荷と点灯時信号電荷とを振り分ける電極である。転送ゲ
ート６２は、信号電荷振り分け部６１で蓄積された非点
灯時信号電荷を自然光電荷転送部６３に転送するための
ゲートであり、自然光電荷転送部６３は、信号電荷振り
分け部６１から転送されてきた非点灯時信号電荷を蓄積
して減算処理部６５へ転送する電極である。

【００３５】また、反射光電荷転送部６４は、信号電荷
振り分け部６１から転送された点灯時信号電荷を一旦蓄
積して減算処理部６５へ転送する電極であり、減算処理
部６５は、減算処理を行うための電極であり、また、減
算後信号転送部６７は、減算後の電荷を転送するための
電極である。非点灯時信号電荷排出部９１は、排出信号
電荷転送部６６から転送される非点灯時信号の電荷を、
残余信号電荷排出部９２は点灯時信号電荷のうち、減算
処理後の残余の電荷を、それぞれ排出するための電荷排
出部である。反射光電荷転送部６４及び減算処理部６５
にはＪＦＥＴ等のトランジスタが接続され、所定の電圧
が印加されている。

【００３６】図３は、水平ＣＣＤ１４０の端部の電極５
２及び電極５３、信号電荷振り分け部６１、反射光電荷
転送部６４、減算処理部６５及び減算後信号転送部６７
の電位の関係を示す電位図であり、水平ＣＣＤ１４０か
ら信号電荷が転送される前の上記の各電極の電位を示し
ている。このとき、反射光電荷転送部６４及び減算処理
部６５は、０．８Ｖ１に設定されている。

【００３７】以下、信号電荷が減算されていく様子を図
４から図１２を参照しながら電位の変動により説明す
る。

【００３８】非点灯時信号電荷が水平ＣＣＤ１４０内で
電極５２から電極５３へ転送され（図４）、さらに減算
部６０の信号電荷振り分け部６１へ転送されると（図
５）、転送ゲート６２（図２参照）が開いて、該非点灯
時信号電荷は、自然光電荷転送部６３（図２参照）へ転
送される。このとき、次の点灯時信号電荷は、電極５２
を経て（図５）、電極５３へ転送されている（図６）。

【００３９】次に、点灯時信号電荷は、水平ＣＣＤ１４
０の電極５３から減算部６０の信号電荷振り分け部６１
へ転送される（図７）。この動作と同時に、自然光電荷
転送部６３へ転送されていた非点灯時信号電荷は、減算
処理部６５に転送される（図示せず）。このとき、予め
０．８Ｖ１にセットされていた減算処理部６５は、転送
された非点灯時信号電荷により電位がＶ_U分だけ上がる
こととなる（図７）。

【００４０】次に、点灯時信号電荷は、信号電荷振り分
け部６１から反射光電荷転送部６４へに転送される（図
８）。このとき、減算処理部６５は、前述の通り、電位
がＶ_U分だけ上がっていたため、このＶ_U分があたかも電
位の障壁のような機能を果たし、点灯時信号電荷から非
点灯時信号電荷を減算した分の電荷だけが減算後信号転
送部６７に転送され、残余の信号電荷は、反射光電荷転
送部６４にとどまる（図９）。このとき、もとの非点灯
時信号電荷は、排出信号電荷転送部６６（図２参照）へ
転送され、非点灯時信号電荷排出部９１（図２参照）に
より排出される。

【００４１】その後、減算後の残余の信号電荷は信号電
荷振り分け部６１へ戻される（図１０）。

【００４２】また、減算後の信号電荷は、次の減算後信
号転送部６８（図２参照）へ転送され、一方、減算後の
残余の信号電荷は、残余信号電荷排出部９２（図２参
照）により排出される（図１１）。この間、次の非点灯
時信号電荷は、先の二つの信号電荷の減算処理が終了す
るまで電極５２で待機している（図７ないし図１１）。

【００４３】その後、反射光電荷転送部６４及び減算処
理部６５は、０．８Ｖ１にリセットされ、次の非点灯時
信号電荷が電極５３へ転送され、次の減算処理が始まる
（図１２）。このとき先の減算後の信号電荷は、循環Ｃ
ＣＤ７０へと転送されていく。

【００４４】本発明にかかる固体撮像装置は、このよう
に動作する減算部を備えているため、循環ＣＣＤの段数
は、受光素子数分だけですむので、従来技術の約半分と
なり、信号電荷の転送効率が高まる。また、循環により
加算増幅されるのは、減算処理後の信号電荷だけですむ
ため、循環ＣＣＤの容量が従来例よりも少なくすみ、循
環ＣＣＤの小型化が可能になる。さらに、従来技術では
読み出し部分で行っていた減算処理が不要となり、出力
回路を簡素化することができる。これにより、固体撮像
装置を用いた自動焦点調整装置及び撮像システムを小型
化し、製造コストを低減することができる。

【００４５】次に、このような固体撮像装置を使用した
本発明にかかる自動焦点調整装置の実施の１形態につい
て説明する。

【００４６】図１３は本発明にかかる固体撮像装置を使
用したオートフォーカスセンサの１具体例の構成を示す
ブロック図である。以下、このオートフォーカスセンサ
の動作について説明する。

【００４７】先ず、マイコン等でなるＣＰＵ２０の指令
により、同期発生器２１が発する同期パルスに制御され
たタイミング発生器２２は、ＬＥＤ点灯の指令信号をＬ
ＥＤ駆動部２５へ送り、ＬＥＤ駆動部２５により発光部
２９のＬＥＤが被写体に対して赤外線等の長波長の光を
発する。被写体に照射され、反射した光は、光学系１０
を介して、本発明にかかる固体撮像装置の実施の１形態
であるＣＣＤ１１に入射し、ＣＣＤ１１内の受光素子に
おいて点灯時信号電荷が発生する。

【００４８】次に、ＬＥＤが発光しないときの被写体か
らの入射自然光が光学系１０を介してＣＣＤ１１に入射
し、ＣＣＤ１１内の受光素子により非点灯時信号電荷が
発生する。ＣＣＤ１１内の減算部で得られた非点灯時と
点灯時との差分の信号電荷は、ＣＣＤ１１内の循環ＣＣ
Ｄで累積加算され、該加算後の信号が増幅器１５でさら
に増幅され、ＡＤ変換器１８によりディジタル信号に変
換されてＣＰＵ２０へ送られる。

【００４９】ＣＰＵ２０は、ＡＤ変換器１８から送られ
た該ディジタル信号に対して所定の演算処理を行い、被
写体までの距離を計算する。この計算結果に基づいてＣ
ＰＵ２０は、光学系を駆動する信号を光学系駆動部２６
に送り、光学系駆動部２６は、ＣＰＵ２０の指令信号に
より光学系を駆動してレンズ等の位置を調整する。この
ような動作を繰り返すことにより、被写体との距離に適
合した焦点を瞬時のうちに得ることができる。

【００５０】図１３のブロック図に示すオートフォーカ
スセンサは、撮像デバイスとして、本発明にかかる固体
撮像装置を使用しているので、センサ自体の大きさを小
型化することができる。また、従来の技術においてＣＣ
Ｄの出力部で行っていた減算処理の必要がないため、増
幅器１５以降の出力回路を簡素化することができるの
で、製造コストを低減させることができる。

【００５１】次に、本発明にかかる撮像システムの実施
の形態について図１４を参照しながら説明する。

【００５２】図１４は、本発明にかかる撮像システムの
１実施形態であるＣＣＤカラーカメラの具体的構成を示
すブロック図である。このＣＣＤカラーカメラの動作は
以下の通りである。

【００５３】先ず、図１４に示すＣＣＤカラーカメラ
は、本発明にかかる固体撮像装置を用いたオートフォー
カスセンサを備えているので、前述の動作により、焦点
の調整を行う。即ち、ＣＰＵ３７が発する指令信号が同
期発生器３６、タイミング発生器３５及びデバイス駆動
回路３２を介して発光部２９に送られ、発光部２９から
赤外線等の長波長の光が被写体に照射される。その反射
光は、光学系３０を介してＣＣＤ３１に入射され点灯時
信号電荷が発生する。また、発光部２９を作動させない
ときの被写体から照射される自然光は、光学系３０を介
してＣＣＤ３１に入射され非点灯時信号電荷が発生す
る。ＣＣＤ３１で減算・累積加算された非点灯時と点灯
時との差分の信号電荷は、増幅器３３及びＡＤ変換器３
４により増幅・ディジタル変換されてＣＰＵ３７に送ら
れ、ＣＰＵ３７は、この情報に基づいて焦点距離を計算
し、デバイス駆動回路３２により光学系３０のレンズ等
の位置調整を行う。

【００５４】このように的確に焦点距離が調整された後
は、次の手順により被写体の画像が２次元画像として提
供される。

【００５５】即ち、先ず、光学系を介して入射した被写
体からの光は、カラーフィルタ（図示せず）等を経由し
てＣＣＤ３１により、赤、緑及び青の原色別の信号電荷
となり、増幅器３３により増幅され、ＡＤ変換器３４に
より処理が容易なディジタル信号に変換される。

【００５６】次に、増幅器３３により画情報とともに増
幅されたリセット雑音、ショット雑音等の雑音が低雑音
回路３８により除去される。このようにして雑音を除去
された信号は、輝度信号回路４５により、垂直・水平の
輪郭補正、アパーチャ補正等の処理がされた後、同期信
号を加算され、広帯域輝度信号となる。なお、夜間の屋
外での撮影の場合のように、極度に照明が暗いときは、
低雑音回路３８中の自動利得制御回路（図示せず）が作
動して出力を増幅し、信号の振幅を確保する。

【００５７】次に、この広帯域輝度信号は、色信号が多
重化されたままなので、色分離回路４６により原色毎の
信号に分離され、変調回路４７に送られる。変調回路４
７では、分離された各色の信号は、狭帯域の輝度信号を
用いてマトリックス回路（図示せず）より色差信号に変
調される。

【００５８】さらに、輝度信号回路４５、変調回路４７
で得られた輝度信号及び色差信号は、エンコーダ４８に
より標準のＮＴＳＣ（Ｎational Ｔelevision Ｓystem
Ｃommittee）方式のカラー信号に合成され、モニタ４９
に出力されて２次元画像が提供されることとなる。

【００５９】図１４に示すＣＣＤカラーカメラは、本発
明にかかるＣＣＤを用いたオートフォーカスセンサを使
用しているため、カメラ内部のオートフォーカスセンサ
が占有する領域が小さくなるので、ＣＣＤカラーカメラ
全体の小型化・低コスト化を促進することができる。

【００６０】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の実施の形態に限るものではなく、
例えば、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することがで
きる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる固
体撮像装置並びにこれを用いた自動焦点調整装置及び撮
像システムは、以下の効果を奏する。

【００６２】即ち、本発明（請求項１）にかかる固体撮
像装置では、水平ＣＣＤと循環ＣＣＤとの間に減算部を
設け、該減算部により、点灯時信号電荷から非点灯時信
号電荷を減算する減算処理を循環ＣＣＤの手前で予め行
うため、循環ＣＣＤの段数は焦点距離の測定に最低限必
要な受光素子数分の段数で足りることとなり、従来技術
の約半分ですむ。

【００６３】これにより、信号電荷の転送効率が向上す
るので、固体撮像装置の小型軽量化及びコストの低減を
実現することができる。

【００６４】また、本発明（請求項２）にかかる固体撮
像装置では、簡易な構成で減算部を形成することができ
るので、低コストで高性能の固体撮像装置が提供され
る。

【００６５】また、本発明（請求項３）にかかる自動焦
点調整装置では、本発明（請求項１または２）にかかる
固体撮像装置を使用しているため、装置の小型化が実現
できるとともに、読み出し部分で減算処理を行う必要が
ないので、出力回路の簡素化が可能となり、製造コスト
を低減させることができる。

【００６６】さらに、本発明（請求項４）にかかる撮像
システムでは、本発明（請求項１または２）にかかる固
体撮像装置を用いた自動焦点調整装置（請求項３）を使
用しているため、小型で、かつ低コストの撮像システム
が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる固体撮像装置の１実施形態の具
体的構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す減算部６０の平面図である。

【図３】図２に示す電極５２、５３、信号電荷振り分け
部６１、反射光電荷転送部６４、減算処理部６５及び減
算後信号転送部６７の電位の関係を示す電位図である。

【図４】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯時
信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図５】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯時
信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図６】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯時
信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図７】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯時
信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図８】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯時
信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図９】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯時
信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図１０】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯
時信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図１１】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯
時信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図１２】減算部６０により点灯時信号電荷から非点灯
時信号電荷を減算する方法を説明するための電位図であ
る。

【図１３】本発明にかかる自動焦点調整装置の１実施形
態の具体的構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明にかかる撮像システムの１実施形態で
あるＣＣＤカラーカメラの具体的構成を示すブロック図
である。

【図１５】従来の技術による固体撮像装置の１例の構成
を示すブロック図である。

【図１６】図１４の受光部１００、第１の転送部１１
０、蓄積部１２０、第２の転送部１３０及び水平ＣＣＤ
１５０の詳細な構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０、３０ 光学系 １１、３１ ＣＣＤ １５、３３ 増幅器 １８、３４ ＡＤ変換器 ２０、３７ ＣＰＵ ２１、３６ 同期発生器 ２２、３５ タイミング発生器 ２３ ＣＣＤ駆動部 ２５ ＬＥＤ駆動部 ２６ 光学系駆動部 ２９ 発光部 ３２ デバイス駆動回路 ３８ 低雑音回路 ４５ 輝度信号回路 ４６ 色分離回路 ４７ 変調回路 ４８ エンコーダ ４９ モニタ ５１〜５３ 水平ＣＣＤ１４０の端部の電極 ６０ 減算部 ６１ 信号電荷振り分け部 ６２ 転送ゲート ６３ 自然光電荷転送部 ６４ 反射光電荷転送部 ６５ 減算処理部 ６６ 排出信号電荷転送部 ６７、６８ 減算後信号転送部 ７０、１５０、循環ＣＣＤ ８０、１７０ 電荷排出部 ９１ 非点灯時信号電荷排出部 ９２ 残余信号電荷排出部 １００ 受光部 １０１、１０２ 受光素子 １０５、１０６ 発生電荷蓄積部 １１０ 第１の転送部 １１１〜１１４ 第１の転送部の転送ゲート １２０ 信号電荷蓄積部 １２１、１２３ 点灯時信号電荷蓄積部 １２２、１２４ 非点灯時信号電荷蓄積部 １３０ 第２の転送ゲート １４０ 水平ＣＣＤ １４１、１４３、１４５、１４７、１４９ 非点灯時信
号電荷 １４２、１４４、１４６、１４８ 点灯時信号電荷 １６０ 一定電荷排出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射光に応じた電荷を発生させる光電変換
   手段と、 前記光電変換手段により発生した電荷を転送する水平転
   送手段と、 異なる受光タイミングの電荷量の差を検出する減算手段
   と、 前記減算手段で減算された減算後信号を増幅する循環転
   送手段と、 前記循環転送手段により増幅された減算後信号を出力す
   る出力手段とを備えた固体撮像装置。
2. 【請求項２】前記減算手段は、 前記水平転送手段から転送された信号電荷について、別
   途設けられた発光手段から発射された光の反射光の信号
   電荷と前記発光手段が作動しないときの自然光の信号電
   荷とを振り分ける信号電荷振り分け部と、 前記自然光の信号電荷を転送する転送ゲートと、 前記転送ゲートにより転送された前記自然光の信号電荷
   を蓄積して転送する自然光電荷転送部と、 前記信号電荷振り分け部から転送された前記反射光の信
   号電荷を蓄積して転送する反射光電荷転送部と、 前記自然光電荷転送部から転送された前記自然光の信号
   電荷により電位の障壁を形成することにより、前記反射
   光電荷転送部から転送された前記反射光の信号電荷から
   前記自然光の信号電荷を減算して差分の信号電荷を転送
   する減算処理部と、 前記減算処理後の信号電荷を前記循環転送手段へ転送す
   る減算後信号転送部と、 減算処理後の残余の電荷を排出する電荷排出部とを備え
   たことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の固体撮像装置を
   備え、 前記固体撮像装置から出力された信号電荷に基づいて被
   写体の位置及び前記被写体までの距離を測定し、前記測
   定結果に基づいて光学系の構成を調整する自動焦点調整
   装置。
4. 【請求項４】被写体からの入射光の調整を行う光学系
   と、 前記光学系を介して入射された光から信号電荷を発生さ
   せる請求項１または２に記載の固体撮像装置と、 光学系の駆動を行う駆動系と、 請求項３に記載の自動焦点調整装置と、 システム全体の制御を行うＣＰＵと、 前記信号電荷から２次元画像を得る信号処理系と、 前記信号処理系で得られた２次元画像信号を表示する画
   像表示装置とを備えた撮像システム。