JPS60257678A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS60257678A JPS60257678A JP59114260A JP11426084A JPS60257678A JP S60257678 A JPS60257678 A JP S60257678A JP 59114260 A JP59114260 A JP 59114260A JP 11426084 A JP11426084 A JP 11426084A JP S60257678 A JPS60257678 A JP S60257678A
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- solid
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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】
〔技術分野〕
本発明は電子カメラ等に用いられる固体撮像装置に関し
、特に固体M像素子の駆動手段の改良に関する。
、特に固体M像素子の駆動手段の改良に関する。
従来の電子カメラ等に使用されでいる固体撮像装置とく
にインターライン型固体1@像素子を用いた@置にあっ
て(ま、主としてN丁SCテしメヒジーヨンモードの動
画撮1象に使用されているため、光電荷の蓄積時間は1
/30秒または1/60秒であった。すなわち、A、B
二つのフィールドについてフレーム記録を行なうべく固
体R他素子をフレーム蓄積モー1〜で駆動させる場合は
130秒の露光時間での撮IIか行なえるた(〕て他の
露光時間は選択4ることができない。また固体搬像素子
をフィールド蓄積モー1〜で駆動する場合には1.′6
0秒の露光時間での撮像が行なえるだけのものとなる。
にインターライン型固体1@像素子を用いた@置にあっ
て(ま、主としてN丁SCテしメヒジーヨンモードの動
画撮1象に使用されているため、光電荷の蓄積時間は1
/30秒または1/60秒であった。すなわち、A、B
二つのフィールドについてフレーム記録を行なうべく固
体R他素子をフレーム蓄積モー1〜で駆動させる場合は
130秒の露光時間での撮IIか行なえるた(〕て他の
露光時間は選択4ることができない。また固体搬像素子
をフィールド蓄積モー1〜で駆動する場合には1.′6
0秒の露光時間での撮像が行なえるだけのものとなる。
したがって上記固体撥!!装置で静止画を1qようとし
ても、動きの速い被写体の場合にはいわゆる蓄積効果の
影響で「はけ」等が生し、鮮明な静止画像を得ることが
てきないという問題があった。なおこの点を解決する手
段どして、光学系に通常のフィルムカメラのようなヌカ
ニノノルシャッタを介在させることが考えられるが、メ
カニカルシャッタを用いると、シャッタの開閉動作時に
あける立ち上がりまたは立ち下がり速度つまり応答速度
が比較的遅いために露光時間に誤差が介入し易いものと
なる。そこで撮像素子自体にシャッタ効果をもたせるこ
とができれば、沢偶上および特性上極めて有利となる。
ても、動きの速い被写体の場合にはいわゆる蓄積効果の
影響で「はけ」等が生し、鮮明な静止画像を得ることが
てきないという問題があった。なおこの点を解決する手
段どして、光学系に通常のフィルムカメラのようなヌカ
ニノノルシャッタを介在させることが考えられるが、メ
カニカルシャッタを用いると、シャッタの開閉動作時に
あける立ち上がりまたは立ち下がり速度つまり応答速度
が比較的遅いために露光時間に誤差が介入し易いものと
なる。そこで撮像素子自体にシャッタ効果をもたせるこ
とができれば、沢偶上および特性上極めて有利となる。
従来知られ−Cいる固体R他素子の素子シャッタ効果を
得る手段として、特開昭59−33979号公報に示さ
れているような駆動方式を採用したものがある。上記の
例では固体撮像素子どしてPN接合の光センサーを有し
かつ上記光センサーと垂直シフ1へレジスタとの間に転
送グー1〜を右するCOD固体撮@素子を用いている。
得る手段として、特開昭59−33979号公報に示さ
れているような駆動方式を採用したものがある。上記の
例では固体撮像素子どしてPN接合の光センサーを有し
かつ上記光センサーと垂直シフ1へレジスタとの間に転
送グー1〜を右するCOD固体撮@素子を用いている。
第10図および第11図はその駆動方式の例を示すタイ
ミング図である。第10図に示すように、露光前の準備
として転送ゲート・を開放状態となし、△1なる期間に
おいて垂直シフトレジスタを高速駆動する。
ミング図である。第10図に示すように、露光前の準備
として転送ゲート・を開放状態となし、△1なる期間に
おいて垂直シフトレジスタを高速駆動する。
これにより露光前において蓄積された光電荷を、光セン
サーおよび垂直シフトレジスタから外部・\排出する。
サーおよび垂直シフトレジスタから外部・\排出する。
その後τなる時間だけ転送ゲートを閉じる。かくしてで
なる時間の素子シャッタ効果を得るようにしたものであ
る。なお、第11図は信号電荷か垂直シフ]・レジスタ
へ移−)−cから胱出しを開始覆るまでの時間を短縮す
るJ−うに変形した場合のタイミング図である。
なる時間の素子シャッタ効果を得るようにしたものであ
る。なお、第11図は信号電荷か垂直シフ]・レジスタ
へ移−)−cから胱出しを開始覆るまでの時間を短縮す
るJ−うに変形した場合のタイミング図である。
ところが上記従来の例では排出ずへき光電荷の串が非常
に多いものどなる。このため 垂直シフ1へレジスタの転送容量が不足し上記排出に長
時間を要するという問題があった。特に入射光量が非常
に多nである374合には、不要電荷を所定期間内に排
出しきれない場合が生しる。このような場合にはカメラ
の較り憬憫を操作して入q4光吊を制限し、かつτなる
露光時間に同期してストロボを梵光させるといった手段
を講じる必要かあった。しかし、このような手段を謁し
ることは、装置の構成を複雑(ヒするばかりでなく、被
写界深度による効果をねらう場合等、lft1像意図を
生かす上での制約どなる。したがって前記従来の手段は
電子カメラ用の撮1や手段としては好ましい手段ではな
い。
に多いものどなる。このため 垂直シフ1へレジスタの転送容量が不足し上記排出に長
時間を要するという問題があった。特に入射光量が非常
に多nである374合には、不要電荷を所定期間内に排
出しきれない場合が生しる。このような場合にはカメラ
の較り憬憫を操作して入q4光吊を制限し、かつτなる
露光時間に同期してストロボを梵光させるといった手段
を講じる必要かあった。しかし、このような手段を謁し
ることは、装置の構成を複雑(ヒするばかりでなく、被
写界深度による効果をねらう場合等、lft1像意図を
生かす上での制約どなる。したがって前記従来の手段は
電子カメラ用の撮1や手段としては好ましい手段ではな
い。
ところて撮像素子における受光センサすなわち光電変換
素子としてMO8容量を用いたCOD固体固体素像素子
合、、MO8電極に高レベルな電圧を印加したとさはM
O8N極下に空乏層が生して光電荷が蓄積され、MO3
電極に低レベルな電圧を印加したときは光電荷が蓄積さ
れない。これは高レベル電圧印加時においては、発生し
た空乏層のポテンシャル穴に、入射光により生じた電荷
が落ち込むことにより光電荷が蓄積され、低レベル電圧
印加時においては、空乏層が生じず入射光によって生じ
た電荷が再度結合して消滅してしまうためであると考え
られる。したがって上記高レベル電圧の印加期間を短縮
すれば光電′vJ蓄積時間か短縮され、いわゆる素子シ
ャッタ効果をもたせ得ると共に、電極に低レベル電圧が
印加されたどきに入射光によって発生する光電荷の量は
、前述したPN接合の光センサーを用いたものに比べる
と極めて少ないものどなる。したがって不要電荷の排出
が容易となる。更に、上記MO3@iセン1ノーを用い
た素子に、[テレビ学技報 VOL、7゜NO,41P
、19Jに記載されているような、オーパフロードしノ
ーインを設(」たCCDCD固体素像索子いれば、たと
え強い入側光にJ:り多量の電荷が発生しても、この電
荷は上記オーバフロードレインに流れ込むため、上記多
聞の電荷を垂直シフ]・レジスタ経由で排出する必要が
ない。したがって前述した特開昭59−33979目公
報に示されているものにおいて問題どなった電荷排出困
難性の問題は生しない。
素子としてMO8容量を用いたCOD固体固体素像素子
合、、MO8電極に高レベルな電圧を印加したとさはM
O8N極下に空乏層が生して光電荷が蓄積され、MO3
電極に低レベルな電圧を印加したときは光電荷が蓄積さ
れない。これは高レベル電圧印加時においては、発生し
た空乏層のポテンシャル穴に、入射光により生じた電荷
が落ち込むことにより光電荷が蓄積され、低レベル電圧
印加時においては、空乏層が生じず入射光によって生じ
た電荷が再度結合して消滅してしまうためであると考え
られる。したがって上記高レベル電圧の印加期間を短縮
すれば光電′vJ蓄積時間か短縮され、いわゆる素子シ
ャッタ効果をもたせ得ると共に、電極に低レベル電圧が
印加されたどきに入射光によって発生する光電荷の量は
、前述したPN接合の光センサーを用いたものに比べる
と極めて少ないものどなる。したがって不要電荷の排出
が容易となる。更に、上記MO3@iセン1ノーを用い
た素子に、[テレビ学技報 VOL、7゜NO,41P
、19Jに記載されているような、オーパフロードしノ
ーインを設(」たCCDCD固体素像索子いれば、たと
え強い入側光にJ:り多量の電荷が発生しても、この電
荷は上記オーバフロードレインに流れ込むため、上記多
聞の電荷を垂直シフ]・レジスタ経由で排出する必要が
ない。したがって前述した特開昭59−33979目公
報に示されているものにおいて問題どなった電荷排出困
難性の問題は生しない。
第12図はN・10S容量レンリーを用いたCCDCD
固体素像素子子シャッタ効果をもたせるための駆動手段
を示すタイミング図である。この第12図から明らかな
ようにM OS電極に印加される高レベル電圧SGの印
加期間T×を短縮すれば光電荷の蓄積時間が短縮され、
素子シャッタ効果をもたせ1りる。つまり、TXなる時
間だけ露光を行なわれたフィールド画像が、時点t32
後の1フイールドにおいて得られることになる。しかし
ながら実際には次のような解決すべき問題が残されてい
ることが実験により確認された。すなわち高レベル電圧
の印加期間を短縮することにより、光電荷蓄積時間(ま
短縮されるが、画像にいわゆる一jゴースト現われ、良
好な画質の画像が1qられない。
固体素像素子子シャッタ効果をもたせるための駆動手段
を示すタイミング図である。この第12図から明らかな
ようにM OS電極に印加される高レベル電圧SGの印
加期間T×を短縮すれば光電荷の蓄積時間が短縮され、
素子シャッタ効果をもたせ1りる。つまり、TXなる時
間だけ露光を行なわれたフィールド画像が、時点t32
後の1フイールドにおいて得られることになる。しかし
ながら実際には次のような解決すべき問題が残されてい
ることが実験により確認された。すなわち高レベル電圧
の印加期間を短縮することにより、光電荷蓄積時間(ま
短縮されるが、画像にいわゆる一jゴースト現われ、良
好な画質の画像が1qられない。
その理由はMO8電極に低レベル電圧を印加している期
間中、垂直シフ1ヘレジスタは動作しているため、この
垂直シフ1〜レジスタに受光センサすなわち光電変換素
子で生成された若干の光電荷か混入するためである。上
記電荷の混入すなわちスミアの発生を抑制する手段とし
ては第13図(a)に示すように垂直シフ1〜レジスタ
の転送パルスを3値化し、光電荷を光センサーから垂直
シフ1へレジスタへ移すときだけ転送パルスのレベルを
1」2となし、単に垂直シフトレジスタをシフ1〜させ
る場合には転送パルスのレベルを111にレベルダウン
することにより、スミアの発生を・阻止する手段が考え
られる。しかし、この手段は転送パルスを3値化するこ
と自体に問題があり回路構成を複雑化する欠点がある。
間中、垂直シフ1ヘレジスタは動作しているため、この
垂直シフ1〜レジスタに受光センサすなわち光電変換素
子で生成された若干の光電荷か混入するためである。上
記電荷の混入すなわちスミアの発生を抑制する手段とし
ては第13図(a)に示すように垂直シフ1〜レジスタ
の転送パルスを3値化し、光電荷を光センサーから垂直
シフ1へレジスタへ移すときだけ転送パルスのレベルを
1」2となし、単に垂直シフトレジスタをシフ1〜させ
る場合には転送パルスのレベルを111にレベルダウン
することにより、スミアの発生を・阻止する手段が考え
られる。しかし、この手段は転送パルスを3値化するこ
と自体に問題があり回路構成を複雑化する欠点がある。
したがって転送パルスとしては第13図(b)のように
均一な2値化パルスを使用することが望ましい。
均一な2値化パルスを使用することが望ましい。
本光明の目的は、固体撮像素子にお1ノる光電荷蓄(^
時間を任意にしかも高精度に可変調整づ−ることができ
、たとえ動きの速い被写体であっても鮮明な静止画を1
ワることが可能であると共に、画像にゴーストなどが現
われるおそれのない、構成簡単な固体撮像装置を提供す
ることにある。
時間を任意にしかも高精度に可変調整づ−ることができ
、たとえ動きの速い被写体であっても鮮明な静止画を1
ワることが可能であると共に、画像にゴーストなどが現
われるおそれのない、構成簡単な固体撮像装置を提供す
ることにある。
本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを待(敗としている。すなわち、固体(至)南素子に
おける各画素を構成するM OS容量からなる光電変換
素子内に蓄積された光電荷を、撮像指令を与えられた後
の第1の時点て垂直シフトレジスタへ一括転送し、一括
転送が行なわれた第1の時点からN(N−自然数)フィ
ール!−明間だり仔過した第3の時点まで前記光電変換
素子から垂直シフ1〜レジスタへの光電荷転送をおこな
わずに上記垂直シフトレジスタを高速駆動し、この垂直
シフトレジスタ内の残存電荷を外部へ排出させると共に
、前記前記第3の時点より測光情報に基いて決定される
露光時間だけ遡った第2の時点を設定し、前記第1の時
点から上記第2の時点までの期間は前記光電変換素子の
光電荷蓄積を不能どし、上記第2の時点から前記第3の
時点までの期間において前記光電変換素子に光電荷の蓄
積をtうない、その蓄積された光電荷を前記第3の時点
で前記垂直シフトレジスタへ転送して読出しを行なうよ
うに構成したことを特徴としている。
とを待(敗としている。すなわち、固体(至)南素子に
おける各画素を構成するM OS容量からなる光電変換
素子内に蓄積された光電荷を、撮像指令を与えられた後
の第1の時点て垂直シフトレジスタへ一括転送し、一括
転送が行なわれた第1の時点からN(N−自然数)フィ
ール!−明間だり仔過した第3の時点まで前記光電変換
素子から垂直シフ1〜レジスタへの光電荷転送をおこな
わずに上記垂直シフトレジスタを高速駆動し、この垂直
シフトレジスタ内の残存電荷を外部へ排出させると共に
、前記前記第3の時点より測光情報に基いて決定される
露光時間だけ遡った第2の時点を設定し、前記第1の時
点から上記第2の時点までの期間は前記光電変換素子の
光電荷蓄積を不能どし、上記第2の時点から前記第3の
時点までの期間において前記光電変換素子に光電荷の蓄
積をtうない、その蓄積された光電荷を前記第3の時点
で前記垂直シフトレジスタへ転送して読出しを行なうよ
うに構成したことを特徴としている。
第1図は本耗明を重子カメラに適用した一実施例の搬像
記録部の構成を示すブロック図である。
記録部の構成を示すブロック図である。
第1図において1A、IBは光学系のレンズであり、そ
の間に絞り数構2が介挿されている。絞り機構2は後述
するアイリスドライバー33により駆動されるものどな
っている。
の間に絞り数構2が介挿されている。絞り機構2は後述
するアイリスドライバー33により駆動されるものどな
っている。
上記レンズ1△、1Bおよび絞り改横2を介して捉えら
れた被写体(不図示)の光像は、レンズ系の焦点位置に
設置されている固体撮像素子3の光電変換面上に結像で
る。固体撮像素子3は後)ボづるように例えばインター
ライン一括転送型CODからなり、光電変換面上に結像
した被写体の光像を電気信号に変換し、その出力をアン
プ4.サンプリングホールド回路5.アンプ6、LPF
7を経て色分離回路8に供給づると共に、後述するCO
D測光回路へ供給する。色分離回路81J、与えられた
電気信号を輝度信号Yと色差信号R−Y、B−Yに9師
し、FM変調器9に供給する。FM変調器9は輝度信号
Yど色差信号R−)′、[3−Yをそれぞれの周波数帯
域においてFM変調し、記録アンプ10に供給する。記
録アンプ101ユ後述する内込みパルスを与えられた期
間において、F M変調された各信号を増幅して磁気ヘ
ッド11にうえる。蟻気ヘツ1−11は供給された信号
を磁気ディスク12の記録1−ラックにF tvl記録
する。
れた被写体(不図示)の光像は、レンズ系の焦点位置に
設置されている固体撮像素子3の光電変換面上に結像で
る。固体撮像素子3は後)ボづるように例えばインター
ライン一括転送型CODからなり、光電変換面上に結像
した被写体の光像を電気信号に変換し、その出力をアン
プ4.サンプリングホールド回路5.アンプ6、LPF
7を経て色分離回路8に供給づると共に、後述するCO
D測光回路へ供給する。色分離回路81J、与えられた
電気信号を輝度信号Yと色差信号R−Y、B−Yに9師
し、FM変調器9に供給する。FM変調器9は輝度信号
Yど色差信号R−)′、[3−Yをそれぞれの周波数帯
域においてFM変調し、記録アンプ10に供給する。記
録アンプ101ユ後述する内込みパルスを与えられた期
間において、F M変調された各信号を増幅して磁気ヘ
ッド11にうえる。蟻気ヘツ1−11は供給された信号
を磁気ディスク12の記録1−ラックにF tvl記録
する。
同期パルス発生器20は後述する露光制御回路30から
の制御信号に応動じ、φ■ドライバー21、φ1」ドラ
イバー22.8Gドライバー23にそれぞれパルスを与
え、各ドライバー21.22゜23から垂直転送りロッ
クφV、水平転送りロックφ1」、センザーゲートパル
スSGをそれぞれ出力させる。かくして固体1最象素子
3を駆動させるものどなっている。また同期パルス発生
器20は色分離回路8およびFM変調器9に対しタイミ
ングパルスを与えると共に、撮像系の動作タイミングと
記録系の動作タイミングおよび位相を合わせるための同
期パルスを同期検出器24の一方の入力端に与える。
の制御信号に応動じ、φ■ドライバー21、φ1」ドラ
イバー22.8Gドライバー23にそれぞれパルスを与
え、各ドライバー21.22゜23から垂直転送りロッ
クφV、水平転送りロックφ1」、センザーゲートパル
スSGをそれぞれ出力させる。かくして固体1最象素子
3を駆動させるものどなっている。また同期パルス発生
器20は色分離回路8およびFM変調器9に対しタイミ
ングパルスを与えると共に、撮像系の動作タイミングと
記録系の動作タイミングおよび位相を合わせるための同
期パルスを同期検出器24の一方の入力端に与える。
同期検出器24の他方の入力端には磁気ディスク12に
付設した回転位相検出用パルスジェネレータ25からの
PGパルスが与えられる。かくして同期検出器24は上
記PGパルスと前記同期パルスとを比較し、磁気ディス
ク12の回転速度および位相が常に児像系の動作タイミ
ングに一致するような信号をモータ駆動回路26に与え
る。モータ駆動回路26は上記検出器24から与えられ
た信号に基いてディスク駆動モータ27を駆動制卸する
。その結果、磁気ディスク12は定常状態において、3
600PPMで定速回転し、1回転する間に1フイール
ドの画像記録を行なうものとなる。
付設した回転位相検出用パルスジェネレータ25からの
PGパルスが与えられる。かくして同期検出器24は上
記PGパルスと前記同期パルスとを比較し、磁気ディス
ク12の回転速度および位相が常に児像系の動作タイミ
ングに一致するような信号をモータ駆動回路26に与え
る。モータ駆動回路26は上記検出器24から与えられ
た信号に基いてディスク駆動モータ27を駆動制卸する
。その結果、磁気ディスク12は定常状態において、3
600PPMで定速回転し、1回転する間に1フイール
ドの画像記録を行なうものとなる。
記録グー1〜回路28は電子カメラのレリースボタンに
連動する撮像指令スイツチ29がONどなったどきにR
生ずる1−リカパルスTGによ−)−CI−リガされ、
同期パルス発生器20からの同期パルスに基いて1フィ
ールド期間に相当する幅の書込みパルスW Gを前記記
録アンプ10に与えて、その期間だけ記録アンプ10を
作動状態となづ。
連動する撮像指令スイツチ29がONどなったどきにR
生ずる1−リカパルスTGによ−)−CI−リガされ、
同期パルス発生器20からの同期パルスに基いて1フィ
ールド期間に相当する幅の書込みパルスW Gを前記記
録アンプ10に与えて、その期間だけ記録アンプ10を
作動状態となづ。
露光制御回路30は、固体撮像素子3の各画素を構成す
る光電変換素子内に蓄積された光電荷4、円像指令ス、
イッヂ29がONどなることによって搬像指令が与えら
れた後の所定の第1の時点で垂直シフ1へレジスタヘ一
括転送する転送手段、この転送手段による一括転送が行
なわれた第1の時点からN(N−自然数)フィール1−
期間たけ経過した第3の時点まで前記充電変換素子から
垂直シフ1〜レジスタへの光電荷転送をおこなわずに上
記垂直シフ1〜レジスタを高速駆動しこの垂直シフトレ
ジスタ内の残存電荷を外部へ排出させる手段、前記第3
の時点より前記LPF7の出力に応動するCOD測光回
路31や、フォトタイオードなどからなる外部測光回路
32などにて得られる測光情報に基いて決定される露光
時間だ【プ遡った第2の時点を設定し前記第1の時点か
ら上記第2の時点までの期間は前記光電変換素子の光電
荷蓄積を不能とし上記第2の時点から前記第3の時点ま
での期間において前記光電変換素子に光電荷の蓄積を行
なう手段、この手段により蓄積された光電荷を前記第3
の時点て前記垂直シフ1へレジスタへ転送して読出しを
行なう読出し手段、の少なくとも一部を備えている。そ
して上記露光側(和回路30は端子30aに外部指令を
与えられると、前記同期パルス発生器20へ上記外部指
令に応じた制御信号を与えて前記各手段を実行させ、固
体撮像素子3を静止画撤1t+モードで駆動し、それ以
外は固体撮像素子3を動画R@モードで駆動するものと
なっている。また、いずれの場合においてもアイリスド
ライバー33へ制御信号を与えて絞り門構2の絞り値を
所定値に設定するものどなっている。
る光電変換素子内に蓄積された光電荷4、円像指令ス、
イッヂ29がONどなることによって搬像指令が与えら
れた後の所定の第1の時点で垂直シフ1へレジスタヘ一
括転送する転送手段、この転送手段による一括転送が行
なわれた第1の時点からN(N−自然数)フィール1−
期間たけ経過した第3の時点まで前記充電変換素子から
垂直シフ1〜レジスタへの光電荷転送をおこなわずに上
記垂直シフ1〜レジスタを高速駆動しこの垂直シフトレ
ジスタ内の残存電荷を外部へ排出させる手段、前記第3
の時点より前記LPF7の出力に応動するCOD測光回
路31や、フォトタイオードなどからなる外部測光回路
32などにて得られる測光情報に基いて決定される露光
時間だ【プ遡った第2の時点を設定し前記第1の時点か
ら上記第2の時点までの期間は前記光電変換素子の光電
荷蓄積を不能とし上記第2の時点から前記第3の時点ま
での期間において前記光電変換素子に光電荷の蓄積を行
なう手段、この手段により蓄積された光電荷を前記第3
の時点て前記垂直シフ1へレジスタへ転送して読出しを
行なう読出し手段、の少なくとも一部を備えている。そ
して上記露光側(和回路30は端子30aに外部指令を
与えられると、前記同期パルス発生器20へ上記外部指
令に応じた制御信号を与えて前記各手段を実行させ、固
体撮像素子3を静止画撤1t+モードで駆動し、それ以
外は固体撮像素子3を動画R@モードで駆動するものと
なっている。また、いずれの場合においてもアイリスド
ライバー33へ制御信号を与えて絞り門構2の絞り値を
所定値に設定するものどなっている。
なお、本装置においては、レリースボタンが押圧操作さ
れ、撤像指令スイッヂ29がONどなり、トリガーパル
スTGが露光制御回路30に入力するjス前の段階で、
露光制御回路30においてCOD測光回路31の出力と
絞り1幾1!I2の絞り値に基いて露光時間を常時測定
計算するものとなっている。
れ、撤像指令スイッヂ29がONどなり、トリガーパル
スTGが露光制御回路30に入力するjス前の段階で、
露光制御回路30においてCOD測光回路31の出力と
絞り1幾1!I2の絞り値に基いて露光時間を常時測定
計算するものとなっている。
また第1図において34はエンコークであり、色分離回
路8の出力である輝度信号Yど色差信号R−Y、B−,
−YとをたとえばN T S C(8号に変換し、これ
をビューファインダ35へ送る。かくシ。
路8の出力である輝度信号Yど色差信号R−Y、B−,
−YとをたとえばN T S C(8号に変換し、これ
をビューファインダ35へ送る。かくシ。
てビューファインダ35によりR像の内容をモニタする
ことができるものどなっている。
ことができるものどなっている。
次に前記固体撮像素子3について詳細に説明する。本装
置に使用される固体111i 像素子3としては、各画
素に蓄積される光電荷が同一のタイミングで画素外に一
括して転送される一括転送型の素子が望ましい。このよ
うな素子として例えばインターライン一括転送型のCO
D固体撮像素子が知られている。この種の素子について
は、テレビジョン学会誌Vo137.N010(198
3)P776−.781r高抵抗MCZ基板を用いたN
−+ o s型センサーccoi像素子」に記載されて
いる。
置に使用される固体111i 像素子3としては、各画
素に蓄積される光電荷が同一のタイミングで画素外に一
括して転送される一括転送型の素子が望ましい。このよ
うな素子として例えばインターライン一括転送型のCO
D固体撮像素子が知られている。この種の素子について
は、テレビジョン学会誌Vo137.N010(198
3)P776−.781r高抵抗MCZ基板を用いたN
−+ o s型センサーccoi像素子」に記載されて
いる。
第2図は上述した観点に基いて本装置で採用した固体撮
lI!素子3の具体例であり、インターライン一括転送
型CCD40を示している。図中41はそれぞれ色フイ
ルタ−R,G、Bを表面にもつMOSダイオードからな
る受光センサすなわち光電変換素子であり、各々1画素
を形成している。
lI!素子3の具体例であり、インターライン一括転送
型CCD40を示している。図中41はそれぞれ色フイ
ルタ−R,G、Bを表面にもつMOSダイオードからな
る受光センサすなわち光電変換素子であり、各々1画素
を形成している。
上記光電変換素子41に隣接してCODからなる垂直シ
フトレジスタ42が設けである。これらの垂直シフトレ
ジスタ42は、光電変換素子41に蓄積された光電荷を
受取り、CODからなる水平ジノ!−レジスタ43に順
次転送する。水平シフトレジスタ43は1水平走査線中
位に、光電荷を出力部44に転送する。出力部44はプ
リアンプを内蔵しており、微小電流を増幅して出力端子
VOutから出力する。なお上記インターラ〜rン一括
転送型CCD40の各入力端子には、リセッl〜パルス
であるセンサーゲート信号SG、垂直レジスタ転送りロ
ックφV1.φV2.水平レジスタ転送りロックφ]1
1.φH2などがCODドライバ(第1図の21〜23
)から供給される。
フトレジスタ42が設けである。これらの垂直シフトレ
ジスタ42は、光電変換素子41に蓄積された光電荷を
受取り、CODからなる水平ジノ!−レジスタ43に順
次転送する。水平シフトレジスタ43は1水平走査線中
位に、光電荷を出力部44に転送する。出力部44はプ
リアンプを内蔵しており、微小電流を増幅して出力端子
VOutから出力する。なお上記インターラ〜rン一括
転送型CCD40の各入力端子には、リセッl〜パルス
であるセンサーゲート信号SG、垂直レジスタ転送りロ
ックφV1.φV2.水平レジスタ転送りロックφ]1
1.φH2などがCODドライバ(第1図の21〜23
)から供給される。
上記各光電変換素子41にお【づる光電荷の蓄積時間は
、光電変換素子41から垂直シフトレジスタ42へ電荷
を移すタイミングに基いて決定されている。
、光電変換素子41から垂直シフトレジスタ42へ電荷
を移すタイミングに基いて決定されている。
第3図は上記第2図の一部を取出して示した図である。
この第3図から明らかなようにセンサーゲート45は、
各光電変換素子41に対し共通に形成した共通電極であ
る。また垂直シフトレジスタ42は悄矢印で示す如く奇
数フィールド時に有効に動くものど、太矢印で示す如く
偶数フィールド時に有効に働くものどが交互に配置され
ており、それぞれのグループ毎に転送りロックφV1.
φV2を共通に供給されるものとなっている。
各光電変換素子41に対し共通に形成した共通電極であ
る。また垂直シフトレジスタ42は悄矢印で示す如く奇
数フィールド時に有効に動くものど、太矢印で示す如く
偶数フィールド時に有効に働くものどが交互に配置され
ており、それぞれのグループ毎に転送りロックφV1.
φV2を共通に供給されるものとなっている。
かくして光電荷一括転送は次のように行なわれる。すな
わち第3図における各部の電位が下記のように設定され
たとき、光電変換素子41内に蓄積された光電荷が垂直
シフトレジスタ42に転送される。
わち第3図における各部の電位が下記のように設定され
たとき、光電変換素子41内に蓄積された光電荷が垂直
シフトレジスタ42に転送される。
■奇数フィールド時
センサーゲート信号SGがrLJてφV1がrHJであ
るとき ■偶数フィールド時 センサ−グー1〜信号SGがrLJてφV2がrHJで
あるとき したがってセンサーゲート信号SGがHレベルからLレ
ベルに変化する変化点か蓄積された光電荷の一括転送開
始時点である。
るとき ■偶数フィールド時 センサ−グー1〜信号SGがrLJてφV2がrHJで
あるとき したがってセンサーゲート信号SGがHレベルからLレ
ベルに変化する変化点か蓄積された光電荷の一括転送開
始時点である。
第4図は上記インターライン一括転送型C0D40を通
常の動画撮像モードで作動させた場合の動作タイミング
を示す図である。第4図においてVDは垂直ドライブパ
ルス、HDは水平ドライブパルスである。1@Dに書込
んである数字11〜525」は水平走査線番号に対応し
ている。センサーグー1−信号SGは1フイールドに1
回「H」。
常の動画撮像モードで作動させた場合の動作タイミング
を示す図である。第4図においてVDは垂直ドライブパ
ルス、HDは水平ドライブパルスである。1@Dに書込
んである数字11〜525」は水平走査線番号に対応し
ている。センサーグー1−信号SGは1フイールドに1
回「H」。
「1−」が変化する。上記rLJの変化のタイミングて
光電変換素子41の光電荷は、垂直シフ1〜レジスタ4
2に移送される。つまりこのタイミングで、そのフィー
ルドの全画素の情報が垂直シフトレジスタ42内に移さ
れるわけである。φV1゜φV2は2相の垂直レジスタ
転送りロックであるど同時に、各光電変換素子41から
垂直シフ1ヘレシスタ42への電荷移送にも関係してい
る。
光電変換素子41の光電荷は、垂直シフ1〜レジスタ4
2に移送される。つまりこのタイミングで、そのフィー
ルドの全画素の情報が垂直シフトレジスタ42内に移さ
れるわけである。φV1゜φV2は2相の垂直レジスタ
転送りロックであるど同時に、各光電変換素子41から
垂直シフ1ヘレシスタ42への電荷移送にも関係してい
る。
いま、ある時点で撮像指令スイッチ29がONどなり、
i・リカーパルスTGが露光制御回路30に入力すると
、露光制御回路30がはたらき同期パルス発生器20へ
転送制御信号をあたえる。このため同期パルス発生器2
0から転送指令パルスが送出され、ドライバー21.2
2.23を介して固体撮像素子3に転送パルスかあたえ
られる。
i・リカーパルスTGが露光制御回路30に入力すると
、露光制御回路30がはたらき同期パルス発生器20へ
転送制御信号をあたえる。このため同期パルス発生器2
0から転送指令パルスが送出され、ドライバー21.2
2.23を介して固体撮像素子3に転送パルスかあたえ
られる。
その結果第1フイールドでは、時点tltなわち第11
HてSGがrLJどなったときφV1が「i」」となる
ため、この時点で第1フイール]へにて出力される画像
に関係する全画素の電荷が垂直シフ]〜レジスタ42に
移送され、画素内がクリアされる。同時にふたたび光電
荷の蓄積が開始される。一方、第2フイールドでは、時
点t2tなわち275H目にセンサーグー1へ信号SG
がrLJとなったタイミングでφV2がrHJであるた
め、この時点て第2フイールドにて出力される画像に関
係する全画素の電荷が垂直シフトレジスタ42に移送さ
れる。上記の如く各フィールドにおいて垂直シフトレジ
スタ42へ移送された信号電荷は、その直後からのφV
1.φV2およびφH1,φH2による垂直シフトレジ
スタ42および水平シフトレジスタ43の転送動作によ
り、ヒテオ出力として出力される。すなわち第4図中、
「Vレジスタ空送り」のあとの第1ト]からC,CD出
力信号として出力される。
HてSGがrLJどなったときφV1が「i」」となる
ため、この時点で第1フイール]へにて出力される画像
に関係する全画素の電荷が垂直シフ]〜レジスタ42に
移送され、画素内がクリアされる。同時にふたたび光電
荷の蓄積が開始される。一方、第2フイールドでは、時
点t2tなわち275H目にセンサーグー1へ信号SG
がrLJとなったタイミングでφV2がrHJであるた
め、この時点て第2フイールドにて出力される画像に関
係する全画素の電荷が垂直シフトレジスタ42に移送さ
れる。上記の如く各フィールドにおいて垂直シフトレジ
スタ42へ移送された信号電荷は、その直後からのφV
1.φV2およびφH1,φH2による垂直シフトレジ
スタ42および水平シフトレジスタ43の転送動作によ
り、ヒテオ出力として出力される。すなわち第4図中、
「Vレジスタ空送り」のあとの第1ト]からC,CD出
力信号として出力される。
なお、第4図の例はフレーム蓄積モートの場合であり、
光電荷の蓄積時間は1/30どなる。
光電荷の蓄積時間は1/30どなる。
第5図は前記インターライン一括転送型CCD40を静
止画搬像モードで駆動した場合の動作タイミングを示づ
図である。露光制御回路30の端子30aに外部指令を
与えると、この露光制御回路30は静止画撮像モードて
固体撮像素子3を駆動制御づる。すなわち、搬像指令ス
イッチ2つがONとなり、1〜リガーパルスTGが露光
制御回路30に入力すると、露光側(財)回路30が作
動し同期パルス発生器20へ静止画搬像用の転送制御l
l信号を与える。このため同−期バルス発生器2oがら
転送指令パルスが送出され、ドライバー21.22.2
3を介して固体撮像素子3へ転送パルスが与えられる。
止画搬像モードで駆動した場合の動作タイミングを示づ
図である。露光制御回路30の端子30aに外部指令を
与えると、この露光制御回路30は静止画撮像モードて
固体撮像素子3を駆動制御づる。すなわち、搬像指令ス
イッチ2つがONとなり、1〜リガーパルスTGが露光
制御回路30に入力すると、露光側(財)回路30が作
動し同期パルス発生器20へ静止画搬像用の転送制御l
l信号を与える。このため同−期バルス発生器2oがら
転送指令パルスが送出され、ドライバー21.22.2
3を介して固体撮像素子3へ転送パルスが与えられる。
その結果、第5図に示すように本発明でいう第1の時点
t11おいてSGがrLJになったどきφV1.φV2
がいずれも「ト]」どなるため、奇数フィ°−ルドおよ
び偶数フィールドの各画素を構成する光電変換素子41
に蓄(^されている光電荷が3両フィールド同時に一括
して垂直シフ1へレジスタ42へ移送される。この直後
から時点t13まての期間、つまり一括転送が行なわれ
た第1の時点t11からN(N−自然数)フィール1−
期間(この実施例では1フィールド期間)だけ仔過した
第3の時点t13まての期間、前記光電変換素子41か
ら垂直シフトレジスタ42への光電荷転送をおこなわず
に上記垂直シフ1−・レジスタ42を高速駆動し、この
垂直シフトレジスタ42内の残存電荷を外部へ排出させ
る。つまり不要電荷は高速度で水平シフトレジスタ43
へ転送される。なお、上記垂直シフ1−レジスタ42を
高速駆動づるφVl、φV2の周波数は通常の周波MH
z/16=223.75KHz)となす。一方、前記第
3の時点j13よりも、前記LPF7の出力に応動する
CCD測光回路31や、7711〜タイオードなどから
なる外部測光回路32などにて冑られる測光情報に基い
て決定される露光時間TXだけ遡った第2の時点t12
が設定される。そして第1の時点t11から第2の時点
t12までの期間TYはSGがrLJに保持される。か
くして上記期間TYにおいては光電変換素子41の光電
荷蓄積が不能どなり光電荷の蓄積は行なわれない。
t11おいてSGがrLJになったどきφV1.φV2
がいずれも「ト]」どなるため、奇数フィ°−ルドおよ
び偶数フィールドの各画素を構成する光電変換素子41
に蓄(^されている光電荷が3両フィールド同時に一括
して垂直シフ1へレジスタ42へ移送される。この直後
から時点t13まての期間、つまり一括転送が行なわれ
た第1の時点t11からN(N−自然数)フィール1−
期間(この実施例では1フィールド期間)だけ仔過した
第3の時点t13まての期間、前記光電変換素子41か
ら垂直シフトレジスタ42への光電荷転送をおこなわず
に上記垂直シフ1−・レジスタ42を高速駆動し、この
垂直シフトレジスタ42内の残存電荷を外部へ排出させ
る。つまり不要電荷は高速度で水平シフトレジスタ43
へ転送される。なお、上記垂直シフ1−レジスタ42を
高速駆動づるφVl、φV2の周波数は通常の周波MH
z/16=223.75KHz)となす。一方、前記第
3の時点j13よりも、前記LPF7の出力に応動する
CCD測光回路31や、7711〜タイオードなどから
なる外部測光回路32などにて冑られる測光情報に基い
て決定される露光時間TXだけ遡った第2の時点t12
が設定される。そして第1の時点t11から第2の時点
t12までの期間TYはSGがrLJに保持される。か
くして上記期間TYにおいては光電変換素子41の光電
荷蓄積が不能どなり光電荷の蓄積は行なわれない。
そして第2の時点t12においてSGが「1」」になる
と、光電荷の蓄積が開始される。かくして第2の時点t
12から第3の時点t13まての期間TXにおいて前記
光電変換素子41への光電荷の蓄積が行なわれる。そし
て第3の時点t13においてSGがrLJになると、こ
のときφVl、φV2がrHJであるため両フィールド
の光電変換素子41に蓄積された光電荷が垂直シフ1〜
レジスタ42へ転送される。この転送される光電荷の蓄
積時間(ま第2の時点t12から第3の時点t13まて
の期間TXであるが、上記期間TXは前記測光情報に基
いて決定されるものであり、この期間の長短によりいわ
ゆる素子シャック効果がもたらさねる。水平シフ1−レ
ジスタ/13ては上記垂直シフ1〜レジスタ42から転
送された電荷をφ1」1゜φH2により出力部44へ転
送する。かくして時点t’13から1フィールド期間、
上記シャック効果を有する出力信号か読出され、かつ書
込みパルスWGによって磁気ディスク12の記録i〜ラ
ックに1フイールドの画像が記録される。
と、光電荷の蓄積が開始される。かくして第2の時点t
12から第3の時点t13まての期間TXにおいて前記
光電変換素子41への光電荷の蓄積が行なわれる。そし
て第3の時点t13においてSGがrLJになると、こ
のときφVl、φV2がrHJであるため両フィールド
の光電変換素子41に蓄積された光電荷が垂直シフ1〜
レジスタ42へ転送される。この転送される光電荷の蓄
積時間(ま第2の時点t12から第3の時点t13まて
の期間TXであるが、上記期間TXは前記測光情報に基
いて決定されるものであり、この期間の長短によりいわ
ゆる素子シャック効果がもたらさねる。水平シフ1−レ
ジスタ/13ては上記垂直シフ1〜レジスタ42から転
送された電荷をφ1」1゜φH2により出力部44へ転
送する。かくして時点t’13から1フィールド期間、
上記シャック効果を有する出力信号か読出され、かつ書
込みパルスWGによって磁気ディスク12の記録i〜ラ
ックに1フイールドの画像が記録される。
なJ5、時点t11から時点し12まての期間TYにお
いて垂直シフ1〜レジスタ42を高速度で駆動している
とき、SGが1し」になっているため、この期間におい
て光電変換素子41の暗電流と光電荷とが垂直シフ1ヘ
レジスタ42内へ混入するおそれかある。しかし上記電
荷は前述したように極めて少ないので垂直シフ1〜レジ
スタ42の高速駆動により十分排出可能である。また前
述したゴーストがシャッタ効果を生じさせるフィールド
<113にて転送が開始されるフィールド)に光生じな
いようにするためには、時点t12から時点t13まで
の期間TXにおいて垂直シフトレジスタ42を高速クロ
ックφVl、φV2により1画面分だけシフ]〜さぜ1
9ればよい。したがって高速クロックφV1.φv2の
周波数を高めれば、それだけ高速のシトツタ効果を発揮
できることになる。
いて垂直シフ1〜レジスタ42を高速度で駆動している
とき、SGが1し」になっているため、この期間におい
て光電変換素子41の暗電流と光電荷とが垂直シフ1ヘ
レジスタ42内へ混入するおそれかある。しかし上記電
荷は前述したように極めて少ないので垂直シフ1〜レジ
スタ42の高速駆動により十分排出可能である。また前
述したゴーストがシャッタ効果を生じさせるフィールド
<113にて転送が開始されるフィールド)に光生じな
いようにするためには、時点t12から時点t13まで
の期間TXにおいて垂直シフトレジスタ42を高速クロ
ックφVl、φV2により1画面分だけシフ]〜さぜ1
9ればよい。したがって高速クロックφV1.φv2の
周波数を高めれば、それだけ高速のシトツタ効果を発揮
できることになる。
本実施例では前述したように例えば定常状態の同波数的
15KHzの数10倍以上である223.75 K l
hで駆動しているのでシトツタ効果−1−を1、/ 9
00秒まであげることができる。なお、垂直シフトレジ
スタ42の電荷を効率よく水平シフ1〜レジスタ43へ
転送するためには、垂直シフl−レジスタ42の最終段
のグー1〜が「し」レベルになっているときに水平シフ
トレジスタ43の受入れ側のゲートが「]」jレベルに
なっていることか必要である。したがって垂直シフトレ
ジスタ42の駆動周波数を水平シフ1〜レジスタ43の
駆動周波数の整数分の−に設定し、垂直シフ1〜レジス
タ42の最終段のグー1へか「LJレベルになっている
どきに水平シフh lノジスタ43の受入れ側のグー1
−かLH」レベルになるようにすることが望ましい。例
えは水平シフトレジスタ430周波数が7゜16M1(
Zてあれば垂直シフトレジスタ42の周波数は3.58
MHzなどが選はれる。
15KHzの数10倍以上である223.75 K l
hで駆動しているのでシトツタ効果−1−を1、/ 9
00秒まであげることができる。なお、垂直シフトレジ
スタ42の電荷を効率よく水平シフ1〜レジスタ43へ
転送するためには、垂直シフl−レジスタ42の最終段
のグー1〜が「し」レベルになっているときに水平シフ
トレジスタ43の受入れ側のゲートが「]」jレベルに
なっていることか必要である。したがって垂直シフトレ
ジスタ42の駆動周波数を水平シフ1〜レジスタ43の
駆動周波数の整数分の−に設定し、垂直シフ1〜レジス
タ42の最終段のグー1へか「LJレベルになっている
どきに水平シフh lノジスタ43の受入れ側のグー1
−かLH」レベルになるようにすることが望ましい。例
えは水平シフトレジスタ430周波数が7゜16M1(
Zてあれば垂直シフトレジスタ42の周波数は3.58
MHzなどが選はれる。
このように本実施例によれば、静」1:両11A 像を
一ド時においてSGのr L J期間を制御することに
より、相対的に光電変換素子41への光電荷の蓄積時間
を制御し、素子シャッタ効果をもたせるようにしでいる
ので、メカニカルシャッタを用いた場合のように、シャ
ッタ1幾構の開閉動作の立上り速度や立下り速度等を格
別配慮する必要がなく、高い精度でシャッタ効果を発揮
さゼ得る。しかも本装置においては静止画撮像時におい
て垂直シフ1ヘレジスタ42を高速駆動させ、光電変換
素子4ゴから混入してくる電荷を排出するJ:うにして
いるので、得られた画像にゴース1へなどが現われるお
ぞれがない。また本装置においては通常は動画撮像モー
ドで作動させ、必要時にのみシャッタ効通常は動画像を
ビコーファインタ35へ送り、レリーズボタンを押圧操
作したどきたけ、静止画の撮像および記録を行なうとい
った使い方ができる。
一ド時においてSGのr L J期間を制御することに
より、相対的に光電変換素子41への光電荷の蓄積時間
を制御し、素子シャッタ効果をもたせるようにしでいる
ので、メカニカルシャッタを用いた場合のように、シャ
ッタ1幾構の開閉動作の立上り速度や立下り速度等を格
別配慮する必要がなく、高い精度でシャッタ効果を発揮
さゼ得る。しかも本装置においては静止画撮像時におい
て垂直シフ1ヘレジスタ42を高速駆動させ、光電変換
素子4ゴから混入してくる電荷を排出するJ:うにして
いるので、得られた画像にゴース1へなどが現われるお
ぞれがない。また本装置においては通常は動画撮像モー
ドで作動させ、必要時にのみシャッタ効通常は動画像を
ビコーファインタ35へ送り、レリーズボタンを押圧操
作したどきたけ、静止画の撮像および記録を行なうとい
った使い方ができる。
なおメカニカルシャッタが存在してないので通常時にお
いて固体11 FJ素子3は常に露光状態を呈している
。このため、レンズを通してのいわゆるTTL測光を行
なうことができ、−眼しフタイブの電子カメラなどにも
適用可能となる。
いて固体11 FJ素子3は常に露光状態を呈している
。このため、レンズを通してのいわゆるTTL測光を行
なうことができ、−眼しフタイブの電子カメラなどにも
適用可能となる。
次に本発明の他の実施例を説明する。第6図は本発明の
他の実施例の動作タイミングを示づ一図である。前記実
施例では1/60秒以下の高速のシャッタ効果を(qる
場合の駆動手段を示したが、この実施例では少なくとも
1 、/ 60秒以上の長時間シャッタ効果をキクるこ
とのできる駆動手段を用いている。第6図においてSG
1は通常の撮像時におけるセンザーゲ−1へ信号の電圧
波形を示しており、SG2は静止画撮像時においてシャ
ッタ効果を得る場合におけるセンサーゲート信号の電圧
波形を示している。
他の実施例の動作タイミングを示づ一図である。前記実
施例では1/60秒以下の高速のシャッタ効果を(qる
場合の駆動手段を示したが、この実施例では少なくとも
1 、/ 60秒以上の長時間シャッタ効果をキクるこ
とのできる駆動手段を用いている。第6図においてSG
1は通常の撮像時におけるセンザーゲ−1へ信号の電圧
波形を示しており、SG2は静止画撮像時においてシャ
ッタ効果を得る場合におけるセンサーゲート信号の電圧
波形を示している。
ると、口のときφV1.φV2はいずれもrHJである
ため、前フイールド以前に蓄積されていた奇数フィール
ドおよび偶数フィールドの各光電変換素子41の光電荷
が垂直シフ1へレジスタ42へ同時に転送される。その
後、SG2は第2の時点t22まてrLJに保たれる。
ため、前フイールド以前に蓄積されていた奇数フィール
ドおよび偶数フィールドの各光電変換素子41の光電荷
が垂直シフ1へレジスタ42へ同時に転送される。その
後、SG2は第2の時点t22まてrLJに保たれる。
また第1の時点t21以後、第3の時点t23までのN
フィールド期間においては、本来各フィール1〜毎に存
在しているSGIが除去され、光電変換素子41には与
えられない。したがって上記Nフィール1〜期間中は光
電変換素子41から垂直シフトレジスタ42への電荷の
転送は禁止される。そして上記Nフィールド期間におい
て垂直シフトレジスタ42は、高い周波数のφV1.φ
V2により高速駆動される。したがって、第1の時点t
21から第2の時点t22までの期間TYにおいて垂直
シフトしlラスタ42へ流れ込む光電荷は垂直シフトレ
ジスタ42内から全て外部へ排出される。また長時間露
光時において問題となる垂直シフトレジスタ42内での
暗電流も外部へ排出される。したがって上記暗電流によ
る画質の劣化を防止できる。なお、第3の時点t23以
後は通常の周波数のクロックに戻される。
フィールド期間においては、本来各フィール1〜毎に存
在しているSGIが除去され、光電変換素子41には与
えられない。したがって上記Nフィール1〜期間中は光
電変換素子41から垂直シフトレジスタ42への電荷の
転送は禁止される。そして上記Nフィールド期間におい
て垂直シフトレジスタ42は、高い周波数のφV1.φ
V2により高速駆動される。したがって、第1の時点t
21から第2の時点t22までの期間TYにおいて垂直
シフトしlラスタ42へ流れ込む光電荷は垂直シフトレ
ジスタ42内から全て外部へ排出される。また長時間露
光時において問題となる垂直シフトレジスタ42内での
暗電流も外部へ排出される。したがって上記暗電流によ
る画質の劣化を防止できる。なお、第3の時点t23以
後は通常の周波数のクロックに戻される。
一方、第2の時点t22においてSG2がr)−IJに
なるど、光電変換素子41への光電荷の蓄積が開始され
る。そして第3の時点t23においてSG2がrLJに
なると、このときφV1.φV2の双方がrHJである
ため、その蓄積された光電変換素子41の光電荷は垂直
シフ1〜レジスタ42へ転送され読出しが開始される。
なるど、光電変換素子41への光電荷の蓄積が開始され
る。そして第3の時点t23においてSG2がrLJに
なると、このときφV1.φV2の双方がrHJである
ため、その蓄積された光電変換素子41の光電荷は垂直
シフ1〜レジスタ42へ転送され読出しが開始される。
なおこのとき水平シフ1〜レジスタ43についても転送
効率を低下させない範囲てφ(」1.φl−(2により
高速駆動させるようにしてもよい。上記転送時点t23
の直後の時点t24から次のSG1 (SG2)か到来
する時点t25までの1フィールド期間において、前記
シャッタ効果をもった信号電荷がCCD出力として読出
される。つまりTXなる期間だけ蓄積された光電荷に基
く信号が読出される。時点t25以後は再び通常の撮像
または静止画撮像が繰返されることになる。
効率を低下させない範囲てφ(」1.φl−(2により
高速駆動させるようにしてもよい。上記転送時点t23
の直後の時点t24から次のSG1 (SG2)か到来
する時点t25までの1フィールド期間において、前記
シャッタ効果をもった信号電荷がCCD出力として読出
される。つまりTXなる期間だけ蓄積された光電荷に基
く信号が読出される。時点t25以後は再び通常の撮像
または静止画撮像が繰返されることになる。
このように本実施例においては、光電荷の蓄積をやとT
1る第3の時肖t23をNフィールド後のSGIと一致
させ得るので、露光制■回路30の端子30aに外部指
令を与えて静止画撮像モー1−となし、フィールド数N
ど期間TYの値を変えることにより、期間工Xの長さを
変えれは、低速から高速までの任意のシャッタ速度を連
続的に19ることができる。上記以外は前記実施例と同
様の作用効果を奏する。なお、シャック動作を開始して
から画像が1憚られるまでの時間を短縮する上において
は、期間TYを1フィールド期間よりも短くすることが
望ましいが、1最像時の絞りの立ち上がりを待つ必要が
あるような場合には、期間TYを1フィールド期間より
長く設定するようにしてもよい。
1る第3の時肖t23をNフィールド後のSGIと一致
させ得るので、露光制■回路30の端子30aに外部指
令を与えて静止画撮像モー1−となし、フィールド数N
ど期間TYの値を変えることにより、期間工Xの長さを
変えれは、低速から高速までの任意のシャッタ速度を連
続的に19ることができる。上記以外は前記実施例と同
様の作用効果を奏する。なお、シャック動作を開始して
から画像が1憚られるまでの時間を短縮する上において
は、期間TYを1フィールド期間よりも短くすることが
望ましいが、1最像時の絞りの立ち上がりを待つ必要が
あるような場合には、期間TYを1フィールド期間より
長く設定するようにしてもよい。
次に本発明の第3の実施例について説明する。
第7図は前述したシャッタ効果を有したフィールド画像
を連続的に1キるための手段を示すブロック図である。
を連続的に1キるための手段を示すブロック図である。
14.32MHz発振器51の出力はCρ「)キ2Sヱ
尺h7で1ツノil径…フエノト耶8ちり−−ml悸h
nツクとして与えられると共に、分周器53て1/16
・fscすなわち64分周される。COD走査系タイミ
ング信号発生器52はセンサーゲート信号SGと、水平
転送りロックφ)」1.φH2C図ではまとめてφHと
した)と、垂直転送りロックφV1.φV2(図てはま
とめてφVとした)とを発生させる。センサーゲート信
号SG(第9図の81に相当)はパルス発生器54およ
びDフリツプフロツプ回路55に与えられる。パルス発
生器54は第9図に示すように、信号S1の立上りでト
リガーされ、後述する演算回路63の出力電匡に応じて
決定されるTYなる時間を経過したの「L」となるパル
スS2を発生させる。またDフリップフロップ55は第
9図のような信号を発生させる。上記二つの出力31.
S2はアンドゲート56により論理積をとられたのち、
オアグー1〜57にてセンサーゲート信号との論理和を
とられ第9図の84のようなパルスがつくられる。この
パルスはインバータ58にて反転されて第9図の85と
なり、CCn因休請体T♀2のqaλh端子に与えられ
る。上記信号S5は通常のセシザーグー1〜信号SGの
rL1期間を一つおきに引き伸ばしたパルスである。
尺h7で1ツノil径…フエノト耶8ちり−−ml悸h
nツクとして与えられると共に、分周器53て1/16
・fscすなわち64分周される。COD走査系タイミ
ング信号発生器52はセンサーゲート信号SGと、水平
転送りロックφ)」1.φH2C図ではまとめてφHと
した)と、垂直転送りロックφV1.φV2(図てはま
とめてφVとした)とを発生させる。センサーゲート信
号SG(第9図の81に相当)はパルス発生器54およ
びDフリツプフロツプ回路55に与えられる。パルス発
生器54は第9図に示すように、信号S1の立上りでト
リガーされ、後述する演算回路63の出力電匡に応じて
決定されるTYなる時間を経過したの「L」となるパル
スS2を発生させる。またDフリップフロップ55は第
9図のような信号を発生させる。上記二つの出力31.
S2はアンドゲート56により論理積をとられたのち、
オアグー1〜57にてセンサーゲート信号との論理和を
とられ第9図の84のようなパルスがつくられる。この
パルスはインバータ58にて反転されて第9図の85と
なり、CCn因休請体T♀2のqaλh端子に与えられ
る。上記信号S5は通常のセシザーグー1〜信号SGの
rL1期間を一つおきに引き伸ばしたパルスである。
一方COD走査系タイミング信号発生器52から送出さ
れたφVど分周器53の出力どけアナログスイッチ59
に入力する。アナログスイッチ59はDフリップフロラ
フ回路55の出力信号S3が「1」」のとき分周器53
の出力を選択し、信号S3が「[」のどきはφVを選択
づるものどなっている。アナロググー159の出力信号
は信号S1と共にオアグー1〜Goにて論理和をとられ
、第9図の87のようなパルスどなってCOD固体固体
素像素子3V入力端子に与えられる。この結果、第9図
のS8のようなCCD出力が端子62に1qられる。上
記信号S8のうち、斜線を施したフィールドの信号が1
フィール1−期間から期間TYを差引いた期間TXたけ
露光を受けたフィールド画像信号である。
れたφVど分周器53の出力どけアナログスイッチ59
に入力する。アナログスイッチ59はDフリップフロラ
フ回路55の出力信号S3が「1」」のとき分周器53
の出力を選択し、信号S3が「[」のどきはφVを選択
づるものどなっている。アナロググー159の出力信号
は信号S1と共にオアグー1〜Goにて論理和をとられ
、第9図の87のようなパルスどなってCOD固体固体
素像素子3V入力端子に与えられる。この結果、第9図
のS8のようなCCD出力が端子62に1qられる。上
記信号S8のうち、斜線を施したフィールドの信号が1
フィール1−期間から期間TYを差引いた期間TXたけ
露光を受けたフィールド画像信号である。
ところで演算回路は63は信号S3をグー1〜信号とし
て与えられると、これにしたがって前記斜線を施したフ
ィールドの画像信号を選択して測光情報を(7、この測
光情報に基いてパルス発生器に54に制卸電圧をあたえ
、出力パルスS2の幅すなわち期間TYを制御する。な
お、測光情報どしてはスイッチ64を切換えることによ
り外部測光素子32の出力を用いてもよい。
て与えられると、これにしたがって前記斜線を施したフ
ィールドの画像信号を選択して測光情報を(7、この測
光情報に基いてパルス発生器に54に制卸電圧をあたえ
、出力パルスS2の幅すなわち期間TYを制御する。な
お、測光情報どしてはスイッチ64を切換えることによ
り外部測光素子32の出力を用いてもよい。
第8図は第7図の演算回路63の具体例を示す図である
。第8図において端子71に与えられるCCD出力S8
は適宜設定された直流電圧Vど共に差動積分器72に入
力される。上記積分器72の出力はザンブリングホール
ド回路73てザンブリングホールドされ、アナログスイ
ッチ74.バッファ75を経て端子76から第7図のパ
ルス光生器54に与えられる。サナプリングホール1−
回路73のリセットパルスS9は端子77に与えられる
信号S1と端子78に与えられる信号S3とのアンド出
力をアントゲ−1へ79で得た信号である。また積分器
72のリセットパルスはS11はぜき信号S1と、信号
S3をインバータで80で極性反転した信号810とを
アントグー[−81に与えて(qたアンl−出力である
。端子82にtゴえられる外部測光素子32の出力を測
光情報どして用いるどきは端子83に接続されている切
換えスイッチ64をグランド側に切換えることにより、
アナログスイッチ74を外部測光素子側に切換えればよ
い。
。第8図において端子71に与えられるCCD出力S8
は適宜設定された直流電圧Vど共に差動積分器72に入
力される。上記積分器72の出力はザンブリングホール
ド回路73てザンブリングホールドされ、アナログスイ
ッチ74.バッファ75を経て端子76から第7図のパ
ルス光生器54に与えられる。サナプリングホール1−
回路73のリセットパルスS9は端子77に与えられる
信号S1と端子78に与えられる信号S3とのアンド出
力をアントゲ−1へ79で得た信号である。また積分器
72のリセットパルスはS11はぜき信号S1と、信号
S3をインバータで80で極性反転した信号810とを
アントグー[−81に与えて(qたアンl−出力である
。端子82にtゴえられる外部測光素子32の出力を測
光情報どして用いるどきは端子83に接続されている切
換えスイッチ64をグランド側に切換えることにより、
アナログスイッチ74を外部測光素子側に切換えればよ
い。
(発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、固体歴象素子にお(プ
る各画素を構成するMO8容吊からなる光電変換素子内
に蓄積された光電荷を、撮像指令を与えられた後の第1
の時点て垂直シフトレジスタへ一括転送し、一括転送が
行なわれた第1の時点からN(N−自然数)フィールド
期間だけ経過した第3の時点まで前記光電変換素子から
垂直シフ1〜レジスタへの光電荷転送をおこなわづ°に
上記垂直シフトレジスタを高速駆動し、この垂直シフ1
〜レジスタ内の残存電荷を外部へ排出させると共に、前
記第3の時点より測光情報に基いて決定される露光時間
だけ遡った第2の時点を設定し、前記第1の時点から上
記第2の時点までの期間は前記光電変換素子の光電荷蓄
積を不能とし、上記第2の時点から前記第3の時点まで
の期間にd′3いて前記光電変換素子に光電荷の蓄積を
行ない、その蓄(へされた光電荷を前記第3の時点て前
記垂直シフ1〜レジスタへ転送して読出しを行なうよう
に構成したものである。
る各画素を構成するMO8容吊からなる光電変換素子内
に蓄積された光電荷を、撮像指令を与えられた後の第1
の時点て垂直シフトレジスタへ一括転送し、一括転送が
行なわれた第1の時点からN(N−自然数)フィールド
期間だけ経過した第3の時点まで前記光電変換素子から
垂直シフ1〜レジスタへの光電荷転送をおこなわづ°に
上記垂直シフトレジスタを高速駆動し、この垂直シフ1
〜レジスタ内の残存電荷を外部へ排出させると共に、前
記第3の時点より測光情報に基いて決定される露光時間
だけ遡った第2の時点を設定し、前記第1の時点から上
記第2の時点までの期間は前記光電変換素子の光電荷蓄
積を不能とし、上記第2の時点から前記第3の時点まで
の期間にd′3いて前記光電変換素子に光電荷の蓄積を
行ない、その蓄(へされた光電荷を前記第3の時点て前
記垂直シフ1〜レジスタへ転送して読出しを行なうよう
に構成したものである。
したがって本発明によれば、固体撮像素子におら高速ま
で精度のよいシャッタ効果をもたせることができる。そ
の結果、たとえ動きの速い被写体であっても鮮明な静止
画を得ることか可能である。
で精度のよいシャッタ効果をもたせることができる。そ
の結果、たとえ動きの速い被写体であっても鮮明な静止
画を得ることか可能である。
しかも、上記シャッタ効果を発生させるための動作が実
行されている期間中において、垂直シフトレジスタを高
速駆動して同レジスタ内に混入した電荷をすべて外部へ
排出するようにしたので、ゴースト等のない良好な画像
を得ることのできる構成簡単な固体撮像装置を提供でき
る。
行されている期間中において、垂直シフトレジスタを高
速駆動して同レジスタ内に混入した電荷をすべて外部へ
排出するようにしたので、ゴースト等のない良好な画像
を得ることのできる構成簡単な固体撮像装置を提供でき
る。
第1図〜第5図は本発明の第1の実施例を示づ図で、第
1図は本発明を電子カメラに適用した場合のl1tS像
記録部の構成を示すブロック図、第2図は固体撮像素子
の具体例を示す図、第3図は第2図の主要部分を示す図
、第4図は固体撮像素子を動画撮像モードで駆動した場
合の動作タイミングを示す図、第5図は固体撮像素子を
静止画撮像モードにて駆動した場合の動作タイミングを
示す図、第6図は本発明の第2の実施例の動作タイミン
グす図、第9図は動作タイミンーグを示ず図である。第
10図〜第13図<a > < b > +Jl(、を
来の技術を説明するための図である。 1△、IB・・・レンズ、2・・・絞り機構3・・・固
体撮像素子、4.6・・・アンプ、5・・・ザンブリン
グホールド回路、7・・・LPF、10・・・記録アン
プ、11・・・磁気ヘット、12・・・磁気ディスク、
21・・φVドライバー、22・・・φHドライバー、
23・・・SG1へライバー、25・・・回転位相検出
用パルスジェネレータ、27・・・ディスク駆動モータ
、29・・・両像指令スイツヂ、35・・・ピコ−ファ
インダ、40・・・インターライン一括転送型CCD、
41・・光電変換素子、42・・・垂直シフトレジスタ
、43・・・水平シフトレジスタ、44・・・出力部、
45・・・センリーゲート。 出願人代理人 弁理士 坪井 淳
1図は本発明を電子カメラに適用した場合のl1tS像
記録部の構成を示すブロック図、第2図は固体撮像素子
の具体例を示す図、第3図は第2図の主要部分を示す図
、第4図は固体撮像素子を動画撮像モードで駆動した場
合の動作タイミングを示す図、第5図は固体撮像素子を
静止画撮像モードにて駆動した場合の動作タイミングを
示す図、第6図は本発明の第2の実施例の動作タイミン
グす図、第9図は動作タイミンーグを示ず図である。第
10図〜第13図<a > < b > +Jl(、を
来の技術を説明するための図である。 1△、IB・・・レンズ、2・・・絞り機構3・・・固
体撮像素子、4.6・・・アンプ、5・・・ザンブリン
グホールド回路、7・・・LPF、10・・・記録アン
プ、11・・・磁気ヘット、12・・・磁気ディスク、
21・・φVドライバー、22・・・φHドライバー、
23・・・SG1へライバー、25・・・回転位相検出
用パルスジェネレータ、27・・・ディスク駆動モータ
、29・・・両像指令スイツヂ、35・・・ピコ−ファ
インダ、40・・・インターライン一括転送型CCD、
41・・光電変換素子、42・・・垂直シフトレジスタ
、43・・・水平シフトレジスタ、44・・・出力部、
45・・・センリーゲート。 出願人代理人 弁理士 坪井 淳
Claims (3)
- (1)固体1醇像素子と、この固体撮像装置にお(プる
各画素を構成づるMOS容(6)からなる光電変換素子
に対し光学系を通して入用した光像に対応する光電荷を
蓄積覆る手段と、この手段により各光電変換素子内に蓄
積された光電荷を撮像指令を与えられたi糸の第1の時
点て垂直シフ1〜レジスタへ一括転送する転送手段と、
この転送手段による一括転送か行なわれた第1の時点か
らN(N−自然数)フィールド期間だけ経過した第3の
時点まで前記光電変換素子から垂直シフ1〜レジスタへ
の光電荷転送をおこなわずに上記垂直シフ]〜レジスタ
を高速駆動しこの垂直シフ1−レジスタ内の残存電荷を
タト部へ排出させる手段と、前記第3の時点より測光情
報に基いて決定される露光時間たけ遡った第2の時点を
設定し前記第1の時点から上記第2の時点までの期間は
前記光電変換素子の光電荷蓄積を不能とし上記第2の時
点から前記第3のtlj点までの期間におい゛C前記光
電変換素子に光電荷の蓄積を行なう手段と、この手段に
より蓄積された光電荷を前記第3の時点て前記垂直シフ
トレジスタへ転送して読出しを行なう読出し手段とを具
備したことを特徴とする固体撮像装置。 - (2)光電変換素子の光電荷蓄積を不能となす第1の時
点から第2の時点までの期間は、1フィールド期間より
もλ0い期間であることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項記載の固体搬像装置。 - (3)垂直シフ1−レジスタを高速駆動する駆動周波数
は、水平シフトレジスタの駆動周波数の整数分の−であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の固
体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59114260A JPS60257678A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59114260A JPS60257678A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60257678A true JPS60257678A (ja) | 1985-12-19 |
Family
ID=14633333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59114260A Pending JPS60257678A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60257678A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62178076A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-05 | Sony Corp | 電子スチルカメラ |
JPS62290278A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 | Hitachi Ltd | 電子スチルカメラ |
JPS63314980A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-22 | Olympus Optical Co Ltd | ビデオエンドスコ−プ装置 |
-
1984
- 1984-06-04 JP JP59114260A patent/JPS60257678A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62178076A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-05 | Sony Corp | 電子スチルカメラ |
JPS62290278A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 | Hitachi Ltd | 電子スチルカメラ |
JPS63314980A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-22 | Olympus Optical Co Ltd | ビデオエンドスコ−プ装置 |
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