JPS6243275A - 固体撮像素子駆動装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｃ０Ｄ（電荷結合素子）等の固体撮像素子の
駆動装置に関し、特に固体Ｉｆｉ像素子におけるブルー
ミングの発生を防止し得るようにしたものである。

（従来の技術） 従来から、ＣＯＤ等の固体撮像素子が光電変換素子とし
て各種テレビカメラか電子スチルカメラ等に用いられて
いる。

そして、この種の固体ｔＳ素子は、一般に周知の如く照
射された光の強弱に応じて、いわゆる電位エネルギー井
戸に発生する信号電荷を、２相ないし４相のクロックパ
ルスによって、順次転送し、読み出すことにより映像情
報信号を出力するものである。

ここで、この種の固体撮像素子においては、入射光が強
すぎると、この固体撮像素子を構成するフォトダイオー
ド（光電変換部）にて生ずる過剰光電荷が、このフォト
ダイオードから転送部にあふれ出てしまう。このため、
ディスプレイ上においては、再生画像上の明るい部分の
周囲に光が広がって見えるブルーミングと呼ばれる現像
が生じてしまう。

そこで、従来は、オーバーフロードレインを光電変換部
の隣り、あるいは下方に設け、これにより過剰光電荷を
撞き出させることにより、上述の如きブルーミングを防
止するようにしていた。

（発明が解決すべき問題点） ところで、上述の如き従来のものにおいて、先ず、オー
バーフロードレインを蓄積部の隣りに設けるものにおい
ては、［像面におけるフォトダイオードの占有面積、す
なわち開口率が低下してしまい、この固体ｌｔｉ像素子
の感度が悪くなってしまうという問題点があった。

また、オーバーフロードレインをフォトダイオードの下
方に設けるものにおいては、シリコンウェハーの不純物
濃度の不均一に起因して、過剰光が入射された際に、い
わゆる固定パターンノイズが発生し、これによりダイナ
ミックレンジが制限されてしまうという問題点があった
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上）ホの如き実情に鑑みてなされたものであ
り、上述の如きオーバーフロードレインを設けることな
くブルーミングの発生を防止することができる固体撮像
素子の駆動装置を提供することを目的とする。

そして、本発明はこの目的を達成するために、第１図に
示す如く、光電変換部１と、この光電変換部１にて光電
変換されて生ずる信号電荷を転送する転送部２が独立し
て構成される固体撮像素子３の駆動装置において、 上記光電変換部１にて光電変換が行なわれている期間に
、この光電変換部１から上記転送部２にあふれ出た不用
電荷を高速転送する駆動回路４を設けた。

（作　用） 上述の如き固体撮像素子駆動回路においては、光電変換
部に強い光が照射された際に生ずる過剰光電荷の如き不
用電荷を転送部の空き時間を利用して排出することがで
きる。

これにより、特にオーバーフロードレインを設けること
なくブルーミングの発生を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ないし第３図
を用いて詳細に説明する。

この実施例は、本発明をインクライン転送方式のＣＣＤ
３を用いた電子スチルカメラに適用したものである。

そして、このＣＣＤ３は、周知の如く光電変換部１と交
互に配列された垂直転送部２ａ、及び水平転送部２ｂと
から構成されており、上記光電変換部１にて発生された
信号電荷を上記垂直転送部２ａに転送した優、テレビジ
ョン信号における水平走査時間（例えば、周波数にして
１５．７５（ｋｌ−１ｚ））毎に上記水平転送部２ｂに
送る。次にこの水平転送部２ｂは、パラレルに転送され
てきた上記各電荷をシリアルに抑き出すことにより出力
端子５を介してテレビジョン信号にを出力するようにな
っている。

なお、上記ＣＣＤ３のトランスファゲートの障壁は、各
光電変換部１間の障壁よりも低く構成されている。

また、上述の如き信号電荷の垂直転送部２ａから水平転
送部２ｂへの転送、及び水平転送部２ｂからの撞き出し
のタイミングは、駆動回路４から出ノｊされるクロック
パルスＣＰに同期している。

一方、本実施例に係る電子スチルカメラは、第２図に示
す如く上記ＣＣＤ３及び駆動回路４とともつ草堂レンズ
１０、アイリス１１、シャッタ１２等から成る光学系１
３と、信号処理系１４及びこの信号処理系１４から出力
されるテレビジョン信号を回転磁気シート１５に磁気記
録する記録系１６を備えている。

また、上記シャッタ１２はリリーススイッチ１７の操作
によって、電気的に開閉されるようになっている。

このような電子スチルカメラにおいて、上記シャッタ１
２が閉じられている状態では、上記ＣＣＤ３に被写体の
撮像光は入射されない。よって、このＣＣＤ３の光電変
換部１では光電変換が行なわれず、第３図［Ａ］　　［
Ｂ］に示す如く＠電流による不用電荷くノイズ成分）が
蓄積される。

そして、上記リリーススイッチ１７をオンすることによ
り、リリース信号が上記シャッタ１２及び駆動回路４に
供給される。

ここで、この駆動回路４は、上記リリース信号により上
記シャッタ１２が開成される直前に、ＣＣＤ３の１−ラ
ンスファゲートをオンし、第３図［Ｃ］に示す如り−［
記光電変換部１に蓄積された不用電荷が上記垂直転送部
２ａに転送される。

その後、上記リリース信号にて上記シャッタ１２が開成
されると、上記ＣＣＤ３に被写体の撮像光が照射され、
上記光電変換部１にて光電変換が開始される。これによ
り、この光電変換部１には、第３図Ｅ、ｌ　　［ＢＪに
示す如く所定レベルの信号電荷が順次蓄積される。

また、このシャッタ１２が開成されている期間、すなわ
ら、上記光電変換部１が光電変換を行なっている期間に
、上記駆動回路４から上記ＣＣＤ３にクロックパルスＣ
Ｐとして第３図［０］に示ず如き高速転送パルスが供給
される。

そして、上記ＣＣＤ３のある画素に強力な光が照射され
た場合に、この画素における光電変換部１からは過剰光
電荷が隣接する垂直転送部２ａにあふれ出る。ここで、
この時、この垂直転送部２ａには、上述の如き高速転送
パルスが供給されているため、このようにあふれ出した
不用電荷は直ちに高速転送されてＣＣＤ３の外にＵ［除
される。

なお、この不用電荷による信舅は、図示しないゲート回
路により上記信号処理系１４には供給されないようにな
っている。

その後、予め設定された露光時間の経過後、第３図［Ｃ
］に示す如きリリース信号により上記シャッタ１２が閉
成され、上記光電変換部］にＪメりる光電変換が終了す
るとともに、一般的なインタライン転送方式の信号読出
し動作を行ない、被写体の映像信号を上記信号処理系１
４を介して記録系１６に供給する。そして、この記録系
１６は、供給された映像信号を上記回転磁気シー１−１
５に磁気記録する。なおこの際、上記ＣＣＤ３には躍像
光が入射していないので、新たな不用電荷は生じず、ブ
ルーミング及びスミアは発生しない。

上述の如く本実施例における電子スチルカメラによれば
オーバーフロードレインを設けることなくブルーミング
の発生を防止することができる。

また、上記シャッタ１２の開成前にＣＣＤ３に発生する
不用電荷も除去することができる。

ここで、本実施例において、露光時間（ＴＲ）を１／６
０秒、走査線数ＮＶを５２５本、高輝度光の照射される
垂直方向の長さとＣＣＤ３の画枠の垂直方向の長さの比
率αを０．３、前記高速転送パルスの周波数ｆ５を７．
１６Ｘ１０６とすると、飽和電荷ωＥＮと、高輝度光照
射時にお（）る上記光電変換部　にて発生する電荷４１
　Ｅ　ｓとの仕βは、 よって上述の条件の場合に、本実施例に係る電子スチル
カメラにおいては、上記ＣＣＤ３の飽和光の７５０倍の
撮像光に対してブルーミングをおさえることができる。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明によれば、特に
オーバーフロードレインを設けることなくブルーミング
の発生を防止することができるとともに、固体１ｉｉｌ
像素子の高感度化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示す図、第２図は本発明
に係る実施例を示すブロック図、第３図は同じく動作状
態を示ずタイムチャートである。 １・・・光電変換部、２・・・転送部、２ａ・・・垂直
転送部、２ｂ・・・水平転送部、３・・・ＣＣＤ、４・
・・駆動回路。 特許出願人　日本ビクター株式会社 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光電変換部と、この光電変換部にて光電変換されて生ず
   る信号電荷を転送する転送部が独立してある固体撮像素
   子駆動装置において、 上記光電変換部にて光電変換が行なわれている期間に、
   この光電変換部から上記転送部にあふれ出た不用電荷を
   高速転送する駆動回路を設けたことを特徴とする固体撮
   像素子駆動装置。