JPS59153383A - 静止画記録装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術外’ｍ　） 本発明はブルーミングを効果的に抑制し得る撮像装置に
関する。

（従来技術） 一般にＣＣＩ）等の固体イメージセンサにおいてはブル
ーミング防止の為に、受光面内にオーバー・フロー・ド
レインを設けたり、或いは表面再結合を利用して過剰キ
ャリアを消滅させるものが考えられている。

特に後者の方法によるものでは、受″Ｌ曲内の開口率を
犠牲てする事がないので感度が尚く、又果槓度を向上さ
せる事ができるので水平解像度がアップする、等の利点
を有する。

第１図〜第６図はこのような表向刊結合によるブルーミ
ング防止方法について説明する為の図で、第１凶は一般
的なフレーム・トランスファー型ＣＯＤの正面図である
。

図中１は受光部で、感光性を有する複数の垂１に転送レ
ジスタから成る。

又、２は蓄積部で遮光された複数の垂直転送レジスタか
ら成る。

６は水平転送レジスタであって、蓄積部２の各垂直転送
レジスタ内の情報を同時に１ビツトシフトする事により
この水平転送レジスタに取り込み、次いでレジスタ６を
水平転送動作させる事により出力アンプ４からビデオ信
号を得る事ができる。

一般に、受光部１の各垂直転送レジスタ内で形成された
情報は標準テレビジョン方式における垂直ブランキング
期間内に、蓄積部２に垂直転送され、次の垂直走査期間
内に水平転送レジスタ６よりＪ狐次１行ずつ読み出され
る。

尚、ここで受光部１．蓄積部２．水平転送レジスタ６は
夫々２相駆動されるものとし、夫々の転送電極をＰ＋　
、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４．Ｐ５．Ｐａとし、その転送りロッ
クをφＰｉ、φＰ２．φＰ５＋φＰ４．φＰ５＋φＰ６
とする。

第２図はこのような転送電極Ｐ１〜Ｐ６　　下のポテン
シャル・プロフィールを示す図であって、例えばＰ型シ
リコン基板６に絶縁層５を介して設けられた各”Ｋ　（
＆下には、イオン注入等によりポテンシャルの低い部分
と高い部分とが形成されており、例えは電極Ｐ２　、　
Ｐａ　、　Ｐａにローレベルの電圧−■１を印加し、電
極Ｐ＋、Ｐｓ、Ｐｓにハイレベルの電圧■２を印加した
時には、図中実線のようなポテンシャルが形成され、電
極Ｐ１．　Ｉ’ｓ　、　Ｐｓに口・−レベル電圧ｖ１を
印加し、電極Ｐ２　、　Ｐ４．　Ｐａに７・インベル１
粍圧■２を印加した場合には図中破線のようなポテンシ
ャルが形成される。

従って電極Ｐ＋　、　Ｐｓ　、　Ｐｓと電極Ｐ２　、　
Ｐ４　、　Ｐａとに交番電圧を互いに逆位相で印加−［
る事によりキャリアは一方向（図では右方向）にｊＩＩ
次転送されていく　。

又、図中一点鎖線はα極に大きな正の電圧ｖ５をはｊ加
した場合のポテンシャルを示し、このポテンシャルのウ
ェルは反転状態となる為、ハ［定搦：以上の過剰なキャ
リアは多数キャリアと杓結合し消滅してしまう。

第６図はこのような電極′電圧と内部のポテンシャルの
形状を半導体基板６の厚さ方向について示した図で、図
のように電極′電圧■３に対してはポテンシャル・ウェ
ルは浅くなり、過剰キャリアは絶縁層との界面において
多数キャリアと再結合する第２の状態と１ぶる。

一方、電極電圧−Ｖｌにおいては第１の状態としてのア
キュムレーション状態となり、界面周辺に多数キャリア
が集まり易くなり、例えば不図示のチャネル・ストッパ
ー領域からこの多数キャリアが供給される。

従って例えば電極Ｐ２に電圧−■１を印加する事によっ
てバリアを形成した状態で、電＆Ｐ１に電圧−Ｖｌとｖ
５とを交互に印加する事により、′１執Ｐ１下に蓄積さ
れる少数ギヤリアは所定量以下に制限されるＬ しかし、反面過剰なキャリアを効果的に消滅させる為に
は、蓄積期間中に半導体基板内にアキュムレーション状
態と反転状態とを交互に、しかも高速で形成してやらな
くてはならな〜・為、’ＱＬカフ肖費が太き〜・という
問題が有る。又、このような／くルス制御を重速で行う
とこの７（ルスに起因するノイズが１６号に混入すると
いう問題もある。

又、このようなパルスにより暗電流むらが発生し易−い
という問題がある＝。

（目　　的） 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し得る撮像装
置を提供する事を目的としている。

又、プルーミングを効果的に防止し得ると共に節電効果
の高い撮像装置を提供する事を目的としている。

（実施例） 以下実施例に基づき本発明を詳述する。

第４図は本発明の撮像装置の構成の第１の実施例を示す
図で、図中１００は撮像手段としてのイメージセンサで
あって、第１図に示したようなＣＣＩ）であっても良い
し、ＭＯ８型ＸＹアドレス書イメージセンサであっても
良い。

本実施例では第１図示のフレームトランスファー型ＣＣ
Ｄを用いた場合につぎ説明する。

７はこのＣＣＤイメージセンサの転送に必要な転送パル
スφＰ１〜φＰ６及び後述のアンチフ゛ルーミングφ叩
を供給する読み出し手段としてのドライノ（−回路であ
り、９はこれらパルスの内φＰ１〜φＰ６のタイミング
信号を形成する第１のクロックジェネレーターである。

８は再結合制御手段としての第２のクロックジェネレー
ターであって、該クロックジェネレーター８のタイミン
グ信号に基づき、ドライバー回路７はアンチプルーミン
グパルスφＡＳを形成シ、イメージセンサの電極Ｐ１に
供給する。

イメージセンサ１００の出力はアンプ１０でｍ　「ｊ」
された後、プロセス回路１１においてγ補正やアパーチ
ャー補正等を受け、ゲート１２を介してヘッド１６に導
かれ、記録媒体１４に記録される。

ここでヘッド１ろ、媒体１４等は記録手段を構成してい
る。

１９はトリガー回路であって、不図示の操作スイッチを
操作する事によりパルス信号を形成する。

このトリガー回路は、例えばプロセス回路１１の出力を
映像モニターで監視しながら３Δ当なタイミングでこの
操作スイッチを操作する事により後述の如く、１フイー
ルド又は１フレームの画像ヲ選択的に記録する為のもの
である。

トリガー回路のパルス出力の立下りに同期して第５図示
の如く、ワンショット回路１８から所定期間（例えば１
垂直期間）だけハイレベル信号が出力される。

１６はクロックジェネレータ９からの垂直同期ハＡ／　
スＶＤ　（１）　立下りに同期してハイレベルパルスを
出力するワンショット回路であり、このワンショット回
路１６の出力とワンショット回路１８の出力はアンドゲ
ート２０に入力されている。

従ってトリガーパルスが出力された後の最初の−２８に
よる露出時間を規定する為のタイマーであって、アンド
ゲート２０からのハイレベルが入力された後、設定抵抗
２２％より設定された時間ＴＳ　　が経過するとパルス
を出力する。

２１はこのパルスに応答し、所定時間だけハイレベル（
Ｑｇ号を出力−［るタイマーであり、このハイレベル信
号期間、シャッター制御回路２７によりシャッター２８
が閉成される。

間 シャッター２８は通常はバネ等により閉成されている。

又、このシャッター閉成期間中、インバーター２６を介
して前記第２のクロックジェネレーター８は停止するよ
う制御さｎる。

ここでこのインバーター２６及び前記タイマー２１は本
発明に係る停止手段を構成している。

タイマー２１の立上りに同期してパルスを形成するワン
ショット回路２４の出力とフンショット回路１６の出力
とは、アンドゲート２６を介してタイマー回路２５Ｖｃ
供給されている。

タイマー回路２５は例えばＩＶ（垂直期間）だけハイレ
ベル信号を出力する回路であって、このハイレベル期間
だけゲート１２を開成させる。

従ってシャッター閉成後の最初の垂直同期信号に同期し
て記録が開始され、１フイ一ルド期間の信号が記録され
る。

尚、記録媒体１４は例えは垂直同期信号Ｖｏに位相同期
して回転するよう制御されている。

又、第５図に示すように、アンチブルーミングパルスφ
ＡＳ　？ｉ垂直転送期間中は作用しないように為されて
いる。

又、パルスφＡＢ　ハパルスφＰ１又はパルスφＰ２に
１フイールドずつ交互に重畳されるよう、ドライバー７
においてスイッチング制御が為されている。

又、パルスφＰ１トφＰ２とは１フイ一ルド分だけ位相
がずれており、従ってフィールド毎にポテンシャルウェ
ルとポテンシャルバリアの位置が電極Ｐ１．Ｐ２の分だ
けずれる。これによってインターレースが為される。

尚、前記パルスφＡＳはポテンシャルバリアラ形成して
いない方の電極に対して重畳される。

又、この実施例ではシャッター２８によりイメージセン
サへの光入射を阻止している間だけパルスφＡＢの形成
を停止させているが、シャッター開成後も所定時間次の
記録動作が不可能となるよう構成されている場合には、
シャッター閉成開始後適当な時間、例えば数Ｖ（垂直期
間）だけパルスφＡＳを停止するようにしても良い。

又、一般にシャッターを用いた撮像後記録動作を行い、
更に次の撮像動作を行うまでＫは操作上のタイムラグも
あるから、上述のようにシャッター閉成開始後所定時間
だけパルスφＡＢを停止するようｅこ構成する方が実静
的でもある。

又、本実施例では連続的に形成されるビデオ（、ｆ号の
内の１フイールドだけを抜きとって記録する場合につい
て述べたが、シャッターＶＣよりイメージセンサに所定
時間の露光を与え、その佐このイメージセンサ上の画像
を例えば互いにインターレースした２フイールドの画像
情報として絖み出して記録するような構成においても有
効である事は百うまでもない。

（効　果） 撮像手段への光入射を阻止−「る為のシャッターを設け
、このシャッターにより露出時間制御や垂直転送期間中
のスミアを防止することができ、しかもこのシャッター
により少なくとも光入射が阻止されている間は、アンチ
ブルーミング用のパルスφＡＢを形成しないようにして
いるので、消費電力を犬１〕に節約し得る。

又、シャッターを閉成している間にはほとんど暗電流し
か存在しないのでブルーミングも起こらず、又シャッタ
ー開成期間中はパルスφＡＳにより過剰キャリアが消滅
されるので、ブルーミングは効果的に抑１も１」される
。

勿論パルスφＡＢが停止している間は暗電流むらや、ノ
イズが減少するので記録信号等に悪影響を与える事もな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はイメージセンサの例を示す図、第２図は各’ｒ
１．ｔ　’ｈ下のポテンシャル・プロフィールの例を７
Ｊｅす図、第５図は屯極屯位に応じたポテンシャル特性
を不す図、第４図は本発明の撮像装置の構成例を示す図
、第５図は第４図示構成の駆動タイミング図である。 Ｐ１〜Ｐ６・・・・電極、５・・・・絶縁層、６・・・
・半導体基板。 特許出願人　キャノン株式会社 古・１・、・・・（ 第２ノ Ｐ”５ｉ −−−−−−−−−−−−； ８３フ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学像を少数キャリアの分布情報に変換する撮像手段と
   、 該撮像手段内において多数キャリアを蓄積する第１の状
   態と少数キャリアの少なくとも一部をこの多数キャリア
   と再結合させる第２の状態とを周期的に形成する制御手
   段と、 前記撮像手段への光入射を阻止する為のシャッターと、 該シャッターにより光入射が阻止されている間前記制御
   手段を停止する停止手段とを有する撮像装置。 一／／−