JPS5871772A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS5871772A JPS5871772A JP56170470A JP17047081A JPS5871772A JP S5871772 A JPS5871772 A JP S5871772A JP 56170470 A JP56170470 A JP 56170470A JP 17047081 A JP17047081 A JP 17047081A JP S5871772 A JPS5871772 A JP S5871772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- gate switch
- charge
- shift register
- break
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、露光時間を外部から自由に設定することがで
きる固体撮像素子に関する。
きる固体撮像素子に関する。
固体撮像素子は、撮像管と比較して、一般に、次のよう
な特長を有する。即ち、（１）図形歪みがなシ）こと、
（２）周辺解像度の劣化がないこと、（３）垂直方向に
おける変調度が大きいこと、（４）低雑音感度で、広い
ダイナミックレンジを有すること、（５）残像がほとん
どないこと、（６）映像焼付けがないこと、（７）画一
が独立しているので画素間での干渉が少ないこと、（８
）振動や衝撃に強いこと、ならびに（９）大量生産が可
能であること、等である。
な特長を有する。即ち、（１）図形歪みがなシ）こと、
（２）周辺解像度の劣化がないこと、（３）垂直方向に
おける変調度が大きいこと、（４）低雑音感度で、広い
ダイナミックレンジを有すること、（５）残像がほとん
どないこと、（６）映像焼付けがないこと、（７）画一
が独立しているので画素間での干渉が少ないこと、（８
）振動や衝撃に強いこと、ならびに（９）大量生産が可
能であること、等である。
ところが、固体撮像素子は、上述のように多くの優れた
特長を有するにもかかわらず、その利用の仕方は、撮像
管と大差がなく、このため、撮像に当っては、絞り装置
やシャッタ装置やストロボ装置を使用していた。また、
固体撮像素子は、強い入射光に対してブルーミングを生
じやすいという入点があった。
特長を有するにもかかわらず、その利用の仕方は、撮像
管と大差がなく、このため、撮像に当っては、絞り装置
やシャッタ装置やストロボ装置を使用していた。また、
固体撮像素子は、強い入射光に対してブルーミングを生
じやすいという入点があった。
したがって、本発明の目的は、固体撮像素子を例えばカ
メラに使用した場合、絞り装置やシャッタ装置やストロ
ボ装置の必要性をなくすことのできる、かつ、強い入射
光に対してブルーミングをおこすことのない新規な固体
撮像素子を提供することである。
メラに使用した場合、絞り装置やシャッタ装置やストロ
ボ装置の必要性をなくすことのできる、かつ、強い入射
光に対してブルーミングをおこすことのない新規な固体
撮像素子を提供することである。
本発明の固体撮像素子は、入射光量を電荷量に変換する
受光部と、受光部からの電荷を転送するシフトレジスタ
と、シフトレジスタを介して転送されてきた電荷に係る
信号を増幅して映像信号を出力する映像増幅器、と、受
光部からシフトレジスタへ電荷を出力させる期間をゲー
ト制御する第１のゲートスイッチと、電荷を消失させる
ドレイン部と、ドレイン部へ電荷を出力させる期間をゲ
ート制御する第２のゲートスイッチと、第２のゲートス
イッチのゲート動作時間をコントロールする手段滅を含
み、前記コントロール手段によって、露光時間を調節し
て絞り機能とシャッタ機能を持たせ、あるいはブルーミ
ングを阻止するようにしたことを要旨とする。
受光部と、受光部からの電荷を転送するシフトレジスタ
と、シフトレジスタを介して転送されてきた電荷に係る
信号を増幅して映像信号を出力する映像増幅器、と、受
光部からシフトレジスタへ電荷を出力させる期間をゲー
ト制御する第１のゲートスイッチと、電荷を消失させる
ドレイン部と、ドレイン部へ電荷を出力させる期間をゲ
ート制御する第２のゲートスイッチと、第２のゲートス
イッチのゲート動作時間をコントロールする手段滅を含
み、前記コントロール手段によって、露光時間を調節し
て絞り機能とシャッタ機能を持たせ、あるいはブルーミ
ングを阻止するようにしたことを要旨とする。
第１図は、インターライン転送方式のＣＣＤイメージセ
ンサにおける本発明の一実施例の構造を示すための図で
ある。映像増幅器１の入力部は、水平方向シフトレジス
タ２の出力部に接続信れる。
ンサにおける本発明の一実施例の構造を示すための図で
ある。映像増幅器１の入力部は、水平方向シフトレジス
タ２の出力部に接続信れる。
水平方向シフトレジスタ２は、Ｘ方向に複数個のレジス
タ部２１．２２．・・・＋２ｎ を縦続接続して構成
される。各々のレジスタ部２１．２２．・・・、２ｎに
パラレルに入力されてくる後述の電荷は、クロックパル
ス町およびｙ２の印加タイミングに同期して隣接するレ
ジスタ部を介して、図上、右方のレジスタ部へ転送され
るとともに、右端のレジスタ部２ｎから出力される。垂
直方向シフトレジスタ８は、複数個のレジスタ部８１．
８２．・・・、８ｎをＹ方向に縦続接続して構成される
ものであり、この垂直方向シフトレジスタ３は、水平方
向シフトレジスタ２の各レジスタ部２１，２２．・・・
２（ｎ−１）に対応するように、（ｎ−１）個分、Ｘ方
向に配列される。感光セル４は、垂直方向シフトレジス
タ８の各レジスタ部に個別的に対応して設けられる。感
光セル４は、入射光量を電荷量に変換する受光部として
機能することができ、電荷を垂直方向シフトレジスタ８
の各レジスタ部にパラレルに入力させるように、垂直方
向シフトレジスタ８の各レジスタ部に接続される。
タ部２１．２２．・・・＋２ｎ を縦続接続して構成
される。各々のレジスタ部２１．２２．・・・、２ｎに
パラレルに入力されてくる後述の電荷は、クロックパル
ス町およびｙ２の印加タイミングに同期して隣接するレ
ジスタ部を介して、図上、右方のレジスタ部へ転送され
るとともに、右端のレジスタ部２ｎから出力される。垂
直方向シフトレジスタ８は、複数個のレジスタ部８１．
８２．・・・、８ｎをＹ方向に縦続接続して構成される
ものであり、この垂直方向シフトレジスタ３は、水平方
向シフトレジスタ２の各レジスタ部２１，２２．・・・
２（ｎ−１）に対応するように、（ｎ−１）個分、Ｘ方
向に配列される。感光セル４は、垂直方向シフトレジス
タ８の各レジスタ部に個別的に対応して設けられる。感
光セル４は、入射光量を電荷量に変換する受光部として
機能することができ、電荷を垂直方向シフトレジスタ８
の各レジスタ部にパラレルに入力させるように、垂直方
向シフトレジスタ８の各レジスタ部に接続される。
垂直方向シフトレジスタ８へ感光セル４から入力されて
きた電荷は、クロッグパノνスｙ３および夏。
きた電荷は、クロッグパノνスｙ３および夏。
の印加タイミングに同期して、隣接するレジスタ部を介
して順次、図上、上方のレジスタ部の方へ転送されると
ともに、上端のレジスタ部から水平方向シフトレジスタ
２の各レジスタ部へ個別的にパラレルに出力される。感
光セル４で蓄積された電荷は、映像信号用のゲートパル
スＧ、の印加タイミングに同期して、垂直方向シフトレ
ジスタ８の各レジスタ部に送出される。
して順次、図上、上方のレジスタ部の方へ転送されると
ともに、上端のレジスタ部から水平方向シフトレジスタ
２の各レジスタ部へ個別的にパラレルに出力される。感
光セル４で蓄積された電荷は、映像信号用のゲートパル
スＧ、の印加タイミングに同期して、垂直方向シフトレ
ジスタ８の各レジスタ部に送出される。
感光セル４の図上左側であって、かつ、Ｙ方向に沿う部
分は、ドレインゲートパルスＧ２ の印加タイミングに
同期して感光セル４に蓄積されている電荷を消失させる
ためのドレイン部が形成される。なお、１中の矢符号は
、感光セル４で蓄積されていた電荷の送出・転送方向を
示している。
分は、ドレインゲートパルスＧ２ の印加タイミングに
同期して感光セル４に蓄積されている電荷を消失させる
ためのドレイン部が形成される。なお、１中の矢符号は
、感光セル４で蓄積されていた電荷の送出・転送方向を
示している。
ゲートパルスＧｌ は、このようにして、受光部である
感光セル４からシフトレジスタに電荷を出力させる期間
をゲート制御する第１のゲートスイッチの導通・遮断動
作をコントロールし、ゲートパルスＧ２は、ドレイン部
へ電荷を消失させる期間をゲート制′御する第２のゲー
トスイッチの導通遮断動作をコントロールする。
感光セル４からシフトレジスタに電荷を出力させる期間
をゲート制御する第１のゲートスイッチの導通・遮断動
作をコントロールし、ゲートパルスＧ２は、ドレイン部
へ電荷を消失させる期間をゲート制′御する第２のゲー
トスイッチの導通遮断動作をコントロールする。
本件実施例において、露光時間は、上記各シフトレジス
タ２および８の内部における電荷の転送速度によって定
まるので、この転送速度を＝定にすると、感光セル４に
当たる光量を調節して露出を定め、また、外部のシャッ
タ装置によって露光時間を調節している。過剰な電荷が
感光セル４に蓄積されているときは、ドレインゲートパ
ルスＧ２によって露光時間調節ゲートスイッチである第
２のゲートスイッチの導通・遮断をコントロールし、こ
れによって任意の量の電荷だけを垂直方向シフトレジス
タへ送出することかできるようにして、等測的に絞り機
能とシャッタ装置の機能を得る。
タ２および８の内部における電荷の転送速度によって定
まるので、この転送速度を＝定にすると、感光セル４に
当たる光量を調節して露出を定め、また、外部のシャッ
タ装置によって露光時間を調節している。過剰な電荷が
感光セル４に蓄積されているときは、ドレインゲートパ
ルスＧ２によって露光時間調節ゲートスイッチである第
２のゲートスイッチの導通・遮断をコントロールし、こ
れによって任意の量の電荷だけを垂直方向シフトレジス
タへ送出することかできるようにして、等測的に絞り機
能とシャッタ装置の機能を得る。
これは、ブルーミングの防止にも有効である。
第２図は、本件実施例の動作の説明に供するタイミング
チャートである。第２図（１）は、ドレインゲートパル
スＧ２のタイミングチャートであり、第２図（２）は、
映像信号用ゲートパルスＧ１のタイミングチャートであ
り、第２図（３）〜（６）は上述のクロックパルスゲ１
〜ａ４のタイミングチャートであり、第２図（７）は、
映像データレートクロックパルスβ０のタイミングチャ
ートであり、第２図（８）は、映像信号出力のタイミン
グチャートであり、第２図（９）〜α勺は破線で囲む部
分の拡大タイミングチャートである。第２図（９）は第
２図（３）に、第２図００は第２図（４）に、第２図７
α◇は第２図（５）に、第２図（２）は第２図（６）ニ
、第２図０３ ハ第２図（７）ニ、第２１Ｎ（１４）は
第２図（８）に、それぞれ対応しＣいる。
チャートである。第２図（１）は、ドレインゲートパル
スＧ２のタイミングチャートであり、第２図（２）は、
映像信号用ゲートパルスＧ１のタイミングチャートであ
り、第２図（３）〜（６）は上述のクロックパルスゲ１
〜ａ４のタイミングチャートであり、第２図（７）は、
映像データレートクロックパルスβ０のタイミングチャ
ートであり、第２図（８）は、映像信号出力のタイミン
グチャートであり、第２図（９）〜α勺は破線で囲む部
分の拡大タイミングチャートである。第２図（９）は第
２図（３）に、第２図００は第２図（４）に、第２図７
α◇は第２図（５）に、第２図（２）は第２図（６）ニ
、第２図０３ ハ第２図（７）ニ、第２１Ｎ（１４）は
第２図（８）に、それぞれ対応しＣいる。
第２図（２）の期間Ｔ１は、感光セルの電荷蓄積時間に
対応し、第２図（１）の期間Ｔ２は、実効感光時間に対
応し、第２図（１）の期間Ｔ３は、ドレインで消失され
る電荷蓄積時間に対応する。したがって、ドレインゲー
トパルスＧ２の印加タイミングに同期して第２のゲート
スイッチの導通・遮断をコントロールして第２図（１）
の期間Ｔ２の長さをコントロールするように設定すれば
、その期間Ｔ２が実効的なシャッタ速度となり、したが
って、必要に応じて任意の露出操作を行うことができる
。
対応し、第２図（１）の期間Ｔ２は、実効感光時間に対
応し、第２図（１）の期間Ｔ３は、ドレインで消失され
る電荷蓄積時間に対応する。したがって、ドレインゲー
トパルスＧ２の印加タイミングに同期して第２のゲート
スイッチの導通・遮断をコントロールして第２図（１）
の期間Ｔ２の長さをコントロールするように設定すれば
、その期間Ｔ２が実効的なシャッタ速度となり、したが
って、必要に応じて任意の露出操作を行うことができる
。
以上説明したように、本発明によれば、受光部に対し、
上記第１のゲートスイッチとは別に、受光電荷を捨去あ
るいは消失させる第２のゲートスイッチを設け、この第
２のゲートスイッチの導通遮断を時間的にコントロール
するようにして露光時間を調節するので、カメラに使用
しても、絞り装置やシャッタ装置などを使用する必要性
がなくなり、しかもブルーミングの防止にもきわ、めで
有効である、等の効果を発揮することができる。
上記第１のゲートスイッチとは別に、受光電荷を捨去あ
るいは消失させる第２のゲートスイッチを設け、この第
２のゲートスイッチの導通遮断を時間的にコントロール
するようにして露光時間を調節するので、カメラに使用
しても、絞り装置やシャッタ装置などを使用する必要性
がなくなり、しかもブルーミングの防止にもきわ、めで
有効である、等の効果を発揮することができる。
第１図は、本発明の一実施例の構造図、第２図は、その
拗作を説明するためのタイミングチャートである。 １・・・映像増幅器、２・・・水平方向シフトレジスタ
、３・・・垂直方向シフトレしスタ、４・・・感光セル
、５・・ドレイン部。 代理人弁理士 岡 １）和 秀
拗作を説明するためのタイミングチャートである。 １・・・映像増幅器、２・・・水平方向シフトレジスタ
、３・・・垂直方向シフトレしスタ、４・・・感光セル
、５・・ドレイン部。 代理人弁理士 岡 １）和 秀
Claims (1)
- 入射光量を電荷量に変換する受光部と、受光部からの電
荷を転送するシフトレジスタと、シフトレジスタを介し
て転送されてきた電荷に係る信号を増幅して映像信号を
出力する映像増幅器と、受光部からシフトレジスタへ電
荷を送出させる期間をゲート制御する第１のゲートスイ
ッチと、電荷の消失あるいは捨去等を行うドレイン部と
、ドレイン部へ電荷を出力させる期間をゲート制御する
第２のゲートスイッチと、第２のゲートスイッチのゲー
ト動作時間をコントロールする手段とを含むことを特徴
とする、固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170470A JPS5871772A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170470A JPS5871772A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871772A true JPS5871772A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15905531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56170470A Pending JPS5871772A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871772A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199473A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Olympus Optical Co Ltd | 電子的撮像装置 |
| JPS6185966U (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-05 | ||
| JPS6193072U (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-16 | ||
| EP0195270A2 (en) * | 1985-02-20 | 1986-09-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Video camera apparatus |
| JPH02125576A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電子スチルカメラ |
| JPH0846875A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-02-16 | Sony Corp | 固体撮像装置及びビデオカメラの露光時間制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111295A (en) * | 1978-02-21 | 1979-08-31 | Toshiba Corp | Driving system of electric charge transfer type immage sensor |
-
1981
- 1981-10-24 JP JP56170470A patent/JPS5871772A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111295A (en) * | 1978-02-21 | 1979-08-31 | Toshiba Corp | Driving system of electric charge transfer type immage sensor |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199473A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Olympus Optical Co Ltd | 電子的撮像装置 |
| JPS6185966U (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-05 | ||
| JPS6193072U (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-16 | ||
| EP0195270A2 (en) * | 1985-02-20 | 1986-09-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Video camera apparatus |
| JPH02125576A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電子スチルカメラ |
| JPH0846875A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-02-16 | Sony Corp | 固体撮像装置及びビデオカメラの露光時間制御方法 |
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