JPS58117777A - Solid-state image pickup device - Google Patents
Solid-state image pickup deviceInfo
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- JPS58117777A JPS58117777A JP56212056A JP21205681A JPS58117777A JP S58117777 A JPS58117777 A JP S58117777A JP 56212056 A JP56212056 A JP 56212056A JP 21205681 A JP21205681 A JP 21205681A JP S58117777 A JPS58117777 A JP S58117777A
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電荷結合素子(CC1) : Charge
Coup−Ied Device ) 等にて形成し
た固体イメージセンサを用いた固体撮像装置に関し、特
に、スチル画像の撮像を行なうのに最適な固体撮像装置
に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention provides a charge coupled device (CC1): Charge
The present invention relates to a solid-state imaging device using a solid-state image sensor formed by a Coup-Ied Device, etc., and particularly relates to a solid-state imaging device optimal for capturing still images.
従来よりCCD等の電荷転送素子にて形成した固体イメ
ージセンサを用いた固体撮像装置は、撮像光をイメージ
センサの各受光部に常時照射しておき、lフィールド期
間あるいは1フレ一ム期間毎に撮像出力信号を読出すこ
とにより、連続的な撮像動作を行なう所謂ビデオカメラ
として使用するための各種構成のものが提案されている
。ところで、固体イメージセンサでは、受光部にて得ら
れる信号電荷を転送する構造上、その転送部に不要な電
荷が漏洩したり熱的に励起されることにより所謂スメヤ
現象やブルーミング現象を生じ易いので、従来より、転
送部に沿ってオーバフロードレインを形成したり、フレ
ームトランスファ型の構造にする等の各種の対策を固体
イメージセンサに施こしていた。従って、従来の固体イ
メージセンサにおいては、上述の如きスメヤ対策やブル
ーミング対策のために極めて複雑な構造とならざるを得
ず、高度な半導体製造技術を必要とし製造が容易でなく
、極めて高価なものであった。Conventionally, solid-state imaging devices using solid-state image sensors formed with charge transfer elements such as CCDs constantly irradiate each light-receiving part of the image sensor with imaging light, and the light is emitted every 1 field period or 1 frame period. Various configurations have been proposed for use as a so-called video camera that performs continuous imaging operations by reading out imaging output signals. By the way, in solid-state image sensors, due to the structure in which signal charges obtained at the light receiving section are transferred, unnecessary charges leak into the transfer section or are thermally excited, which tends to cause the so-called smear phenomenon or blooming phenomenon. Conventionally, various measures have been taken on solid-state image sensors, such as forming an overflow drain along the transfer section or adopting a frame transfer type structure. Therefore, conventional solid-state image sensors have to have extremely complicated structures to prevent smear and blooming as described above, require advanced semiconductor manufacturing technology, are not easy to manufacture, and are extremely expensive. Met.
従来、メチル画像を撮像する場合でも上述の如き極めて
高価な固体イメージセンサを用いた固体撮像装置が使用
されていた。Conventionally, even when capturing a methyl image, a solid-state imaging device using an extremely expensive solid-state image sensor as described above has been used.
本発明は、撮像光の光学通路を開閉する光学的なシャッ
タにより露光時間を制御して固体イメージセンサにて撮
像を行なう固体撮像装置において、上記シャッタを開成
す゛ることにより固体イメージセンサの各受光部に得ら
れる信号電荷を垂直転送部に移して信号読出しを行なう
直前に、該垂直転送部に残存している不用電荷を掃出し
て捨てるとともに、上記シャッタを閉放した状態で上記
垂直転送部を介して信号電荷の読出しを行なうようにし
たことを特徴とすることにより、固体イメージセンサの
構造を簡略化するとともにスメヤ現象やブルーミング現
象による画質の劣化を防止し得るようにしたスチル画像
の現像用に最適な固体撮像装置を提供するものである。The present invention provides a solid-state imaging device that captures an image with a solid-state image sensor by controlling the exposure time using an optical shutter that opens and closes an optical path of imaging light. Immediately before transferring the signal charge obtained in the vertical transfer section to read the signal, the unnecessary charge remaining in the vertical transfer section is swept out and discarded, and the signal charge is transferred through the vertical transfer section with the shutter closed. The present invention is characterized in that the signal charge is read out by the image sensor, thereby simplifying the structure of the solid-state image sensor and preventing deterioration of image quality due to smearing and blooming phenomena. This provides an optimal solid-state imaging device.
以下、本発明について、一実施例を示す図面に従い詳細
に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing one embodiment.
第1図に示す実施例は、固体イメージセンサ9にてスチ
ル画像を撮像し、その画像情報を回転磁気ディスク12
に記録するようにした電子スチルカメラに本発明を適用
したものである。この実施例において、カメラ筐体1内
には、通常の光学フィルム式カメラと同様に、レンズ系
2、アイリス機構3、シャッター機構4、ミラー6、ビ
ューファインダ8、シャッタ操作部材5等が配設されて
いる。そして、光学フィルムの代りに、被写体像の画像
情報を電気信号に変換して記録する固体イメージセンサ
9と磁気記録部20とを備えている。In the embodiment shown in FIG. 1, a still image is captured by a solid-state image sensor 9, and the image information is transferred to a rotating magnetic disk 12.
The present invention is applied to an electronic still camera that records images. In this embodiment, a lens system 2, an iris mechanism 3, a shutter mechanism 4, a mirror 6, a viewfinder 8, a shutter operating member 5, etc. are arranged inside the camera housing 1, as in a normal optical film type camera. has been done. In place of the optical film, it includes a solid-state image sensor 9 and a magnetic recording section 20 that convert image information of a subject image into electrical signals and record them.
上記磁気記録部20は磁気記録媒体として回転磁気ディ
スク2を用いたもので、この回転磁気ディスク2を収納
したジャケット14がカメラ筺体1に着脱自在に装着さ
れ、上記カメラ筐体1内に設けた駆動モータ13にて上
記回転磁気ジャケット12を定速回転せしめ、磁気ヘッ
ド11にて画像情報を磁気記録するようになっている。The magnetic recording unit 20 uses a rotating magnetic disk 2 as a magnetic recording medium, and a jacket 14 containing the rotating magnetic disk 2 is detachably attached to the camera housing 1. A drive motor 13 rotates the rotating magnetic jacket 12 at a constant speed, and a magnetic head 11 magnetically records image information.
上記磁気ヘッド11には、固体イメージセンサ9にて電
気信号に変換された画像情報が信号記録回路10を介し
て供給されるようになっている。Image information converted into electrical signals by the solid-state image sensor 9 is supplied to the magnetic head 11 via a signal recording circuit 10.
ここで、上記シャッタ機構4の駆動回路40、固体イメ
ージセンサ9の駆動回路50、駆計モータ13の駆動回
路60は、上記シャッタ操作部材5の操作により動作状
態となる制御回路10にて互いに連動して作動する゛よ
うに制御されており、後述する如く撮像操作時に、シャ
ッタ操作部材5を操作すると、固体イメージセンサ9に
よる撮像動作に同期して記録部20にて記録動作を行な
い得るように回転磁気ディスク12の回転位相および回
転速度が安定してから実効的なシャッタ動作を行なうよ
うになっている。なお、上記記録部20の回転磁気ディ
スク11には、1記録トラツク毎に1枚のスチル画像の
画像情報が同心円状に記録される。そして、上記磁気デ
ィスク11に磁気記録した画像情報を図示しない再生装
置にて再生することにより、通常のテレビジョン受像機
の画面にてスチル画像をモニターするようになっている
0
この実施例におけるシャッタ機構4は、通常開放状態と
なっている。そして、上記シャッタ機構4の駆動回路4
0は、上記シャッタ操作部材5が操作されることにより
制御回路70から例えばisなるタイミングでシャッタ
操作信号Ssが供給されると、該シャッタ操作信号Ss
に応答して垂直同期信号Vsyneのタイミングtoを
基準とする所定の露光時間Ts経過後に、上記シャッタ
機構4を閉成状態にする。さらに、上記シャッタ機構4
を設けた光学通路を通じて撮像光が照射される固体イメ
ージセンサ9は、垂直同期信号VPyncに同期した撮
像動作を行なうもので、上記撮像光・の照射によって得
られる信号電荷を映像信号として読出す直前に、信号転
送部に残存している不用電荷を掃出して捨てるとともに
、上記シャンク機構4が閉成された状態すなわち遮光状
態で映像信号の読出しが行なわれる。上記シャッタ機構
4および固体イメージセンサ9の動作を第2図のタイム
チャートに示しである。Here, the drive circuit 40 of the shutter mechanism 4, the drive circuit 50 of the solid-state image sensor 9, and the drive circuit 60 of the drive motor 13 are interlocked with each other by the control circuit 10 that is brought into operation by the operation of the shutter operation member 5. As will be described later, when the shutter operation member 5 is operated during an imaging operation, the recording unit 20 can perform a recording operation in synchronization with the imaging operation by the solid-state image sensor 9. An effective shutter operation is performed after the rotational phase and rotational speed of the rotating magnetic disk 12 are stabilized. Incidentally, on the rotating magnetic disk 11 of the recording section 20, image information of one still image is concentrically recorded for each recording track. By reproducing the image information magnetically recorded on the magnetic disk 11 with a reproducing device (not shown), a still image can be monitored on the screen of an ordinary television receiver. The mechanism 4 is normally in an open state. A drive circuit 4 for the shutter mechanism 4
0 is the shutter operation signal Ss when the shutter operation member 5 is operated and the shutter operation signal Ss is supplied from the control circuit 70 at a timing is, for example.
In response to this, the shutter mechanism 4 is brought into a closed state after a predetermined exposure time Ts based on the timing to of the vertical synchronization signal Vsyne has elapsed. Furthermore, the shutter mechanism 4
The solid-state image sensor 9, which is irradiated with imaging light through an optical path provided with the imaging light, performs imaging operation in synchronization with the vertical synchronization signal VPync, and immediately before reading out the signal charge obtained by the irradiation of the imaging light as a video signal. Next, unnecessary charges remaining in the signal transfer section are swept out and discarded, and the video signal is read out with the shank mechanism 4 closed, that is, in a light-shielded state. The operations of the shutter mechanism 4 and the solid-state image sensor 9 are shown in the time chart of FIG.
ここで、この実施例における固体イメージセンサ9とし
ては、″例えば第3図に示す如き構造のインターライン
トランスファ型CODイメージセンサが用いられる。第
3図において、91は第1フイールドの各絵素に対応し
てマトリクス状に°配設された各受光部であり、また、
92は第2フイールド各絵素に対応してマトリクス状に
配設された各受光部であり、93は上記各受光部91.
92の垂直列に沿って設けられた各垂直転送レジスタ部
であり、94は上記垂直転送レジスタ部93の一端側に
設けられた水平転送レジスタ部であり、95は上記垂直
転送レジスタ部93の他端側に設けられた電荷吸収部で
あり、さらに、96.97は上記各受光部91.92と
垂直転送レジスタ部93との間に設けられた各トランス
ファゲート部である。なお、上!己垂直転送しジスタ部
93は、一端側の水平転送レジスタ部94の向きに信号
転送を行なう機能と、他端側の電荷吸収部95の向きに
信号転送を行なう機能とを備えた両方向転送可能な構造
となっている。Here, as the solid-state image sensor 9 in this embodiment, an interline transfer type COD image sensor having a structure as shown in FIG. 3, for example, is used. In FIG. Each light receiving section is arranged in a matrix in a corresponding manner, and
Reference numeral 92 indicates each light receiving section arranged in a matrix in correspondence with each picture element of the second field, and 93 indicates each of the above-mentioned light receiving sections 91.
92 are vertical transfer register sections provided along the vertical columns; 94 is a horizontal transfer register section provided at one end side of the vertical transfer register section 93; 95 is a horizontal transfer register section provided along the vertical transfer register section 93; This is a charge absorption section provided on the end side, and 96 and 97 are transfer gate sections provided between each of the light receiving sections 91 and 92 and the vertical transfer register section 93. By the way, above! The self-vertical transfer register section 93 is capable of bidirectional transfer, with a function of transferring signals in the direction of the horizontal transfer register section 94 on one end side and a function of transferring signals in the direction of the charge absorption section 95 on the other end side. It has a structure.
上述の如き構造の固体イメージセンサ9は、垂直同期信
号Vsyncに同期したゲート開成期間Twに各トラン
スファゲート96.97が開かれ、電荷蓄積期間Tc中
に各受光部91.92に蓄積された撮像光の光量に応じ
た信号電荷が各トランスファ’7’−ト96,97を通
じて垂直転送レジスタ部93に移される。上記垂直転送
レジスフ部93に移された信号電荷は、信号読出し期間
TR中に、水平同期信号Hsyncに同期した垂直転送
り口/りOvによって水平転送レジスタ部94に1水平
走査期間IH毎に1水平ライン分ずつ垂直転送され、上
記水平転送レジスタ部94を介して順次に読出される。In the solid-state image sensor 9 having the above-described structure, each transfer gate 96.97 is opened during the gate opening period Tw synchronized with the vertical synchronization signal Vsync, and the images accumulated in each light receiving section 91.92 during the charge accumulation period Tc are captured. Signal charges corresponding to the amount of light are transferred to the vertical transfer register section 93 through the respective transfer ports 96 and 97. During the signal readout period TR, the signal charge transferred to the vertical transfer register section 93 is transferred to the horizontal transfer register section 94 by a vertical transfer port/Ov synchronized with the horizontal synchronization signal Hsync, at a rate of 1 for every horizontal scanning period IH. The data is vertically transferred horizontally line by line and sequentially read out via the horizontal transfer register section 94.
さらに、上記信号読出し期間Toとゲート開成期間Tw
との間に電荷掃出期間TLを設けており、・該電荷掃出
期間Tt、中に上記垂直転送レジスタ部93を高速転送
りロンジ〆vsにて駆動することにより該垂直転送レジ
スタ部93に残存されている不用電荷が電荷吸収部95
に捨てられる。Furthermore, the signal readout period To and the gate open period Tw
A charge sweep period TL is provided between the charge sweep period Tt, and during the charge sweep period Tt, the vertical transfer register section 93 is transferred at high speed and driven by a longitudinal terminal. The remaining unnecessary charge is transferred to the charge absorption section 95.
be thrown away.
さらに、上記固体イメージセンサ9からの信号読出動作
は、上記シャッタ機構4の動作に関連して行なわれるよ
うになっている。Further, the signal reading operation from the solid-state image sensor 9 is performed in conjunction with the operation of the shutter mechanism 4.
すなわち、第2図のタイムチャートに示しであるように
、isなるタイミングにてシャンク操作信号Ss (第
2図C参照)が出方され、その後の最初の垂直同期信号
Vsync (第2図C参照)の゛タイミングtoを基
準とした露光期間Ts経過後にシャンク機構4が閉成状
態、(第2図C参照)になうたとすると、上記タイミゾ
グtoを境として、固体イメージセンサ9の読出し動作
が次のように切換えられる。That is, as shown in the time chart of FIG. 2, the shank operation signal Ss (see FIG. 2 C) is output at timing is, and the subsequent first vertical synchronization signal Vsync (see FIG. 2 C) is output. ), the shank mechanism 4 enters the closed state (see FIG. 2C) after the exposure period Ts has elapsed based on the timing to, the readout operation of the solid-state image sensor 9 starts from the timing to. It can be switched as follows.
先ず、上記タイミングto以前の期間TAには、各ゲー
ト開成期間−中に全てのトランスファゲート96.97
が開かれ、電荷蓄積期間Tc中に各受光部91.92に
得られた第1フイールドと第2フイールドとの信号電荷
が第4図Aに示すように垂直転送レジスタ部93に同時
に移される。First, during the period TA before the timing to, all transfer gates 96,97 during each gate opening period are
is opened, and the signal charges of the first field and the second field obtained in each of the light receiving sections 91 and 92 during the charge accumulation period Tc are simultaneously transferred to the vertical transfer register section 93 as shown in FIG. 4A.
そして、各フィールドの信号電荷が加算合成された状態
で信号読出期間TR中に第4図Bに示すように水平転送
レジスタ部94を通じて読出される。Then, the signal charges of each field are added and combined and read out through the horizontal transfer register section 94 as shown in FIG. 4B during the signal readout period TR.
上記信号電荷の読出しを完了すると電荷掃出期間T s
、となって、第4図Cに示すように垂直転送レジスタ部
93に残存されている不用電荷を電荷吸掃出した直後に
ゲート開成期間Twとなって再び雫
各トランスフアゲー)96.97が開かれ、各受光部9
1,9i3ら信号電荷ガS垂直転送しジスク部93に移
される。上記ゲート開U!1M−TW、信号読′出期間
TR1電荷掃出期間TLの各動作が垂直同期信号Vsy
nc に詞期して操作し行なわれている。When the reading of the signal charges is completed, the charge sweep period T s
, and as shown in FIG. 4C, immediately after the unnecessary charge remaining in the vertical transfer register section 93 is absorbed, the gate opening period Tw begins and the transfer gates 96 and 97 are opened again. He, each light receiving section 9
The signal charges S from 1 and 9i3 are vertically transferred and transferred to the disk section 93. The gate above is open! 1M-TW, each operation in the signal readout period TR1 and the charge sweep period TL is synchronized with the vertical synchronization signal Vsy.
It is performed by manipulating the word nc.
次に、上記タイミングto以後の期間Toでは、シャッ
タ機構4が閉じられるまでの露光期間Tsが複数フィー
ルドに亘っている場合(この例では2フイールドとなっ
ている)には該露光期間′1゛S中に各トランスファゲ
ート96.97の開成が禁止され、各受光部91.92
が上記露光期間′1゛Sを含む各フィールド期間に亘っ
て電荷蓄積状態、となる。そして、上記タイミング10
から所定の露光期間Ts経過後にシャッタ機構4が閉じ
られ、該シャッタ機構4が開成状態となっている期間’
1”CL中に、上記露光期間Ts中に各受光部91.9
2に蓄積された信号電荷がフィールド別に読出される。Next, in the period To after the timing to, if the exposure period Ts until the shutter mechanism 4 is closed spans a plurality of fields (two fields in this example), the exposure period '1' During S, each transfer gate 96.97 is prohibited from opening, and each light receiving section 91.92 is prohibited from opening.
is in a charge accumulation state throughout each field period including the exposure period '1'S. And the above timing 10
The shutter mechanism 4 is closed after a predetermined exposure period Ts has elapsed, and the period during which the shutter mechanism 4 is in an open state '
1"CL, each light receiving section 91.9 during the exposure period Ts.
The signal charges accumulated in 2 are read out field by field.
すなわち、上記シャッタ閉成期間Tcf−中の最初の垂
直走査期間VA中には、第4図りに示すように、ケート
開成期間TWAに第1フィールド分の各受光部91のト
ラン、スフアゲート96が開かれて、第1フイールドの
信゛号電荷が垂直転送レジスフ部93に移されて、信号
読出し期間TRA中に読出される。次の垂直走査期間V
B中には、第4図Eに示すように、第2フィールド分の
各受光部92のトランスファゲート97がゲート開成期
間TwB 中に開かれて垂直転送レジスタ部93に移
されて、信号読出し期間TRB中に読出される。なお、
上記各ゲート開成期間TWA 、 TWBの直前には、
それぞれ電荷掃出期間TLA 、TLBが設けられてお
り、不用電荷が電荷吸収部95に捨てられている。That is, during the first vertical scanning period VA during the shutter closing period Tcf-, as shown in the fourth diagram, the transistors and sphere gates 96 of each light receiving section 91 for the first field are opened during the gate opening period TWA. Then, the signal charge of the first field is transferred to the vertical transfer register section 93 and read out during the signal readout period TRA. Next vertical scanning period V
During B, as shown in FIG. 4E, the transfer gate 97 of each light receiving section 92 for the second field is opened during the gate opening period TwB and transferred to the vertical transfer register section 93, and the signal is read out during the signal readout period TwB. Read during TRB. In addition,
Immediately before each of the above gate opening periods TWA and TWB,
Charge sweep periods TLA and TLB are provided, respectively, and unnecessary charges are discarded into the charge absorption section 95.
このように、して、露光期間Ts中に各受光部91.9
2に蓄積された信号電荷は、第1フイールドと第2フイ
ールドの各画像情報を時間的なずれを伴なうことなく示
すものであるから、被写体が動いているような場合であ
ってもフリッカ現象等を伴なうことのないフレームスチ
ル画像の映像信号となる。しかも、上記信号電荷は、シ
ャッタ機構4を閉成した状態で読出されるものであるか
らスミャ現象を伴なうことがない。さらに、上記信号電
荷を垂直転送レジスタ部93に移す、直前に、該垂直転
送レジスタ部93に残存している不用電荷を掃出してい
るので、上記不用電荷によるブルーミング現象を伴なう
ことがない0
さらに、上述の如き実施例においては、常開のシヤツク
機構4を用いているので、シャック操作部材5を操作し
てスチル撮像を行なう前に固体イメージセンサ9から読
出される信号′電荷を利用して、シャッタスピードや絞
りの自動設定あるいは映像信号の自動レベル調整等を行
なうことができる。In this way, each light receiving section 91.9 during the exposure period Ts.
The signal charge accumulated in the second field indicates each image information of the first field and the second field without any time lag, so there is no flicker even when the subject is moving. This results in a video signal of a frame still image without any phenomena or the like. Furthermore, since the signal charge is read out with the shutter mechanism 4 closed, it is not accompanied by a smear phenomenon. Furthermore, since the unnecessary charges remaining in the vertical transfer register section 93 are swept out immediately before the signal charges are transferred to the vertical transfer register section 93, the blooming phenomenon due to the unnecessary charges is not caused. Furthermore, in the embodiment described above, since the normally open shack mechanism 4 is used, the signal 'charge' read from the solid-state image sensor 9 is used before operating the shack operating member 5 to capture a still image. It is possible to automatically set the shutter speed and aperture, or automatically adjust the level of the video signal.
第5図は所謂絞り優先の自動制御システムの一実施例を
示している。FIG. 5 shows an embodiment of a so-called aperture priority automatic control system.
第5図において、固体イメージセンサ9は、同期信号発
生器51からの垂直同期信号Vsyncおよび水平同期
信号FI8yTICに基いて駆動回路50にて形成され
る各転送りロックパルスlu 、 51v にて駆動さ
れ、上述の撮像動作を行なうようになっている。上記固
体イメージセンサ9から読出される映像信号は、上述の
記録系回路10に供給されるとともに、平均値検波回路
41に供給されている。In FIG. 5, the solid-state image sensor 9 is driven by each transfer lock pulse lu, 51v generated by the drive circuit 50 based on the vertical synchronization signal Vsync and horizontal synchronization signal FI8yTIC from the synchronization signal generator 51. , to perform the above-described imaging operation. The video signal read from the solid-state image sensor 9 is supplied to the recording system circuit 10 described above and also to the average value detection circuit 41.
この平均値検波回路4.1は、上記固体イメージセンサ
9からの映像信号の平均直流レベルLA、を検波出力と
してレベル比較器43に供給する。ここで、上記検波回
路41の検波出力は、固体イメージセンサ9にて撮像す
る被写体像が明るいときには直流レベルが下がり、逆に
暗い被写体像を撮像しているときには直流レベルが上が
るようになっている。This average value detection circuit 4.1 supplies the average DC level LA of the video signal from the solid-state image sensor 9 to the level comparator 43 as a detection output. Here, the detection output of the detection circuit 41 is such that the DC level decreases when the image of the subject captured by the solid-state image sensor 9 is bright, and conversely, the DC level increases when the image of the subject is dark. .
また、上記同期信号発生器51から垂直同期信号V m
yncが供給されている鋸歯状波信号発生器42は、上
記垂直同期信号Lyncに基いて第6図Bに示す如き鋸
歯状波信号SWを形成し、この鋸歯状波信号SWを上記
レベル比較器43に供給する。Further, a vertical synchronization signal V m is output from the synchronization signal generator 51.
The sawtooth wave signal generator 42 to which Lync is supplied forms a sawtooth wave signal SW as shown in FIG. 43.
ここで、上記鋸歯状波信号SWの傾斜角度θは、絞り機
構3の設定状態に応じて設定されるもので、該絞り機構
3により撮像光の光学通路が絞り込まれる程小さな角度
に設定される。Here, the inclination angle θ of the sawtooth wave signal SW is set according to the setting state of the aperture mechanism 3, and is set to a small angle so that the optical path of the imaging light is narrowed down by the aperture mechanism 3. .
上記レベル比較器43において、上記鋸歯状波信号SW
の信号レベルと上記検波出力の信号レベルLAとをレベ
ル比較することにより得られる第6図Cに示す如き矩形
波信号SQは、上記露光期間Tsに相当するパルス巾τ
を有するもので、その立下りエッヂにてモノステーブル
マルチバイブレータ44をトリガーしている。上記モノ
ステーブルマルチバイブレーク44からは、垂直走査期
間1v毎に第6図りに示す如きシャックパルスSPが得
られる。そして、上記シャッタパルスSPはANDゲー
ト45を介して出力されるようになっている。In the level comparator 43, the sawtooth wave signal SW
A rectangular wave signal SQ as shown in FIG.
The monostable multivibrator 44 is triggered at its falling edge. From the monostable multi-by-break 44, a shuck pulse SP as shown in the sixth diagram is obtained every 1v of vertical scanning period. The shutter pulse SP is outputted via an AND gate 45.
上記ANDゲート回路45は、上記ンヤノタ操作部材5
の操作によりゲート制御されるもので、第1のフリップ
フロップ46を第2のフリップフロップ47とにて形成
されるゲート信号が供給されている。上記第1のフリッ
プフロップ46は、シャッタ操作部材5の操作にてレリ
ーズスイッチ71が閉成される毎にトリガーされ、その
肯定出力信号を第2のフリップフロップ47のJ入力を
論理「1」にする。上記第2のフリップフロップブ47
は、そのクロック入力として上記垂直同期信号V sy
n eに同期したP、Gパルスが供給されており、上記
J入力が論理「1」になって最初のPGパルスにてトリ
カーされる。ここで、上記PGパルスは、上記回転磁気
ディスク12の駆動モータ13のサーボ系にて上記垂直
同期信号Vayoaと同期がとられており、該垂直同期
信号Vsyneと同一タイミングで得られる。上記第2
のフリップフロップ47の肯定出力信号は、上記第1の
フリップフロップ46にクリヤ信号として供給されると
ともに、上記ANDゲート45にゲート信号として供給
される。ここで、上記第1のフリップフロップ46は、
第6図Eに示すようにレリーズスイッチ11が閉された
タイミングtsから最初のPGパルスのタイミングto
まで論理「1」なる肯定出力信号を出力する。また、上
記第2のフリップフロップ47は、第5図Fに示すよう
に、上記toなるタイミングから次のPC)パルスのタ
イミングt1まで論理r 11なる肯定出力信号を出力
する。The AND gate circuit 45 is connected to the Nyanota operation member 5.
A gate signal formed by the first flip-flop 46 and the second flip-flop 47 is supplied. The first flip-flop 46 is triggered every time the release switch 71 is closed by operating the shutter operating member 5, and sends the positive output signal to the J input of the second flip-flop 47 to logic "1". do. The second flip-flop block 47
uses the vertical synchronization signal V sy as its clock input.
P and G pulses synchronized with ne are supplied, and the J input becomes logic "1" and is triggered by the first PG pulse. Here, the PG pulse is synchronized with the vertical synchronization signal Vayoa in the servo system of the drive motor 13 of the rotating magnetic disk 12, and is obtained at the same timing as the vertical synchronization signal Vsyne. 2nd above
The positive output signal of the flip-flop 47 is supplied to the first flip-flop 46 as a clear signal, and is also supplied to the AND gate 45 as a gate signal. Here, the first flip-flop 46 is
As shown in FIG. 6E, from the timing ts when the release switch 11 is closed to the timing to of the first PG pulse.
An affirmative output signal of logic "1" is output until the end. Further, as shown in FIG. 5F, the second flip-flop 47 outputs an affirmative output signal of logic r11 from the timing to to the timing t1 of the next PC) pulse.
従って、上記ANDゲート45からは、シャッタ操作部
材5を操作したタイミングts の後の最初の垂直同期
信号Vsyne のタイミンクtoから上記露光期間T
s経過後に第6スCに示す如きシャッタパルスが出力さ
れる。上記A N I)ケート45からのシャッタパル
スによって、シャック機構4は閉成状態にされる。そし
て、上記シャッタ機構4が閉成されている間に、上述の
如くフレームスチル画像の映像信号を固体イメージセン
サ9から読出す。Therefore, from the AND gate 45, the exposure period T starts from the timing to of the first vertical synchronization signal Vsyne after the timing ts when the shutter operating member 5 is operated.
After s has elapsed, a shutter pulse as shown in the sixth step C is output. ANI) The shack mechanism 4 is brought into the closed state by the shutter pulse from the cage 45. Then, while the shutter mechanism 4 is closed, the video signal of the frame still image is read out from the solid-state image sensor 9 as described above.
上述の実施例の説明から明らかなように、固体イメージ
センサに照射する撮像光の光学通路を開閉するシャンク
を閉成した状態で上記固体イメージセンサから信号電荷
を読出すことによって、スメヤ現象を伴なうことの無い
画質の良いスチル画像の撮像を行なうことができる。ま
た、固体イメージセンサから信号電荷を読み出すにあた
り、各受光部にて得られる信号電荷を垂直転送部に移す
直前に、該垂直転送部に残存している不用電荷を掃出し
て捨ててしまうこ諒によって、フルーミンク現象を防止
することができる。従って、撮像光の光学通路を開閉す
る光学的なシャックにより露光時間を制御して固体イメ
ージセンサにて撮像を行なう固体撮像装置1こおいて、
上記シャッタを開成することにより固体イメージセンサ
の各受光部に得られる信号電荷を垂直転送部に移して信
号読出しを行なう直前に、該垂直転送部に残存している
不用電荷を掃出して捨てるとともに、上記シャッタを閉
成した状態で上記垂直転送部を介して信号電荷の読出し
を行なうようにしたことを要旨とする本発明によれば、
光学的なシャッタを有効に利用してスメヤ現象を防止で
きるので、固体イメージセンサの構造を簡単化すること
ができるとともに、画質の良好なスチル撮像を行なうこ
とができ、所期の目的を十分に達成できる。As is clear from the description of the above embodiment, the smear phenomenon can be prevented by reading signal charges from the solid-state image sensor with the shank that opens and closes the optical path of the imaging light irradiated onto the solid-state image sensor closed. It is possible to capture a still image with high image quality without any distortion. In addition, when reading signal charges from a solid-state image sensor, just before transferring the signal charges obtained at each light receiving section to the vertical transfer section, there is a problem in that unnecessary charges remaining in the vertical transfer section are swept out and discarded. , can prevent the flumink phenomenon. Therefore, in a solid-state imaging device 1 that captures an image with a solid-state image sensor by controlling the exposure time using an optical shack that opens and closes an optical path for imaging light,
Immediately before transferring the signal charges obtained in each light receiving section of the solid-state image sensor to the vertical transfer section by opening the shutter and performing signal readout, the unnecessary charges remaining in the vertical transfer section are swept out and discarded, According to the present invention, the gist is that signal charges are read out via the vertical transfer section with the shutter closed.
Since the smear phenomenon can be prevented by effectively using an optical shutter, the structure of the solid-state image sensor can be simplified, and still images can be taken with good image quality, allowing the desired purpose to be fully achieved. It can be achieved.
第1図は本発明の一実施例を示す模式的な構成図である
。第2図は上記実施例の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。第3図は上記実施例に用いられる固体イ
メージセンサの構造例を示す模式的な平面図である。第
4図人ないし第4図Eは上記固体イメージセンサからの
信号読出し動作を説明するための模式的な平面図であり
、第4図人は通常のゲート開成期間における信号電荷の
移動状態を示し、第4図Bは信号読出し期間における信
号電荷の移動状態を示し、第4スCは電荷掃出期間にお
ける信号電荷の移動状態を示し、第4図りはフレームス
チル画像の撮像時における第1フィールド分の信号電荷
の移動状態を示し、第4図Eは同じく第2フィールド分
の信号電荷の移動状態を示している。第5図は上記実施
例において絞り優先の自動制御システムを構成した場合
の回路構造を示すブロック図である。第6図は上記自動
制御システムの動作を説明するためのタイムチャートで
ある。
4・・・・・・・・・・・・シャッタ機構5・・・・・
・・・・・・・シャッタ操作部材9・・・・・・・・・
・・・固体イメージセンサ10・・・・・・・・・記録
回路
11・・・・・・・・・磁気ヘノド
12・・・・・・・・・回転磁気ディスク13・・・・
・・・・・駆動モータ
40・・・・・・・・・シャッタ駆動回路50・・・・
・・・・・イメージセンサ駆動回路60・・・・・・・
・・モータ駆動回路10・・・・・・・・・制御回路
91.92・・・・・・受光部
93・・・・・・・・・垂直転送レジスタ部94・・・
・・・・・・水平転送レジスタ部95・・・・・・・・
・電荷吸収部
特許出願人 ソニー 株式会社
代理人 弁理士 小 池 晃
同 日 村 榮 −
手続補正書動式)
昭和57年5月11 口
特許庁長官 島 1)春 樹 殿
1、事件の表示
昭和56年 特許願第212056号
2・発明0名称 □体操像装置
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住 所東京部品用区北品用6丁目7番35号よ@、(2
18)ソニー株式会社
銘称)代表者 岩 間 和 夫
4、代理人
〒105
昭和57年4月9日(発送日 昭和57年4月27日)
6、補正の対象
図面FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the above embodiment. FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of the structure of the solid-state image sensor used in the above embodiment. Figures 4 to 4E are schematic plan views for explaining the signal readout operation from the solid-state image sensor, and Figure 4 shows the state of movement of signal charges during a normal gate opening period. , FIG. 4B shows the movement state of the signal charge during the signal readout period, the fourth screen C shows the movement state of the signal charge during the charge sweep period, and the fourth figure shows the movement state of the signal charge during the signal readout period. Fig. 4E similarly shows the movement state of signal charges for the second field. FIG. 5 is a block diagram showing a circuit structure when an aperture-priority automatic control system is configured in the above embodiment. FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the automatic control system. 4......Shutter mechanism 5...
......Shutter operation member 9...
. . . Solid-state image sensor 10 . . . Recording circuit 11 . . . Magnetic head 12 . . . Rotating magnetic disk 13
... Drive motor 40 ... Shutter drive circuit 50 ...
...Image sensor drive circuit 60...
...Motor drive circuit 10...Control circuit 91.92...Light receiving section 93...Vertical transfer register section 94...
...Horizontal transfer register section 95...
・Charge Absorption Unit Patent Applicant: Sony Corporation Agent, Patent Attorney: Kodo Koike, Sakae Himura - Procedural Amendment Written Form) May 11, 1980 Commissioner of the Japan Patent Office Shima 1) Haruki Tono1, Display of the Case Showa 1956 Patent application No. 212056 2 Invention 0 Title □ Gymnastics image device 3, relationship with the person making the amendment case Patent applicant address 6-7-35, Kitashinyo, Tokyo Parts Store @, (2
18) Sony Corporation name) Representative: Kazuo Iwama 4, Agent: 105 April 9, 1980 (Delivery date: April 27, 1980)
6. Drawings subject to correction
Claims (1)
光時間を制御して固体イメージセンサにて撮像を行なう
固体撮像装置において、上記シャッタを開成することに
より固体イメージセンサの各受光部に得られる信号電荷
を垂直転送部に移して信号読出しを行なう直前に、該垂
直転送部に残存している不用電荷を掃出して捨てるとと
もに、上記シャッタを閉成した状態で上記垂直転送部を
介して信号電荷の読出しを行なうようにしたことを特徴
とする固体撮像装置。In a solid-state imaging device that captures an image with a solid-state image sensor by controlling the exposure time using an optical shutter that opens and closes an optical path for imaging light, opening the shutter allows the light to be transmitted to each light-receiving part of the solid-state image sensor. Immediately before transferring the signal charge to the vertical transfer section and reading the signal, the unnecessary charge remaining in the vertical transfer section is swept out and discarded, and the signal is transferred through the vertical transfer section with the shutter closed. A solid-state imaging device characterized in that charge is read out.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56212056A JPS58117777A (en) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | Solid-state image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56212056A JPS58117777A (en) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | Solid-state image pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58117777A true JPS58117777A (en) | 1983-07-13 |
Family
ID=16616129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56212056A Pending JPS58117777A (en) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | Solid-state image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58117777A (en) |
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- 1981-12-30 JP JP56212056A patent/JPS58117777A/en active Pending
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