JPH01165269A - 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） 本発明は固体搬像素子の駆動装置に関し、更に詳しくは
、Ｒ像待機時と撮像時で責なる駆動信号を発生する固体
搬像素子駆動装置に関する。

（発明のｖｖ景） 近年、ＣＯＤ等の固体ｍ像素子と、フロッピーディスク
に記録を行う記録装置とを組合わせたスチルビデオカメ
ラが実用化されている。このようなスチルビデオカメラ
は、従来がらのフィルムカメラとは異なり、現像、焼付
処理が不要であるというメリットを右している。又、囮
影した画像を再生装置で再生することにより、家庭のテ
レビジョン受像機でも囮影した画像を確認することがで
き、更に、電気信号として遠隔地に電送することもでき
る等のメリットも有している。

第４図はこの種の固体ｍ像素子（ＦＩＴ−ＣＯＤ）の構
成を示すブロック図である。図において、１は固体搬像
素子、２は被写体の明るさに応じた電荷を発生する感光
部、３は感光部２で発生した電荷を一時的に蓄積して垂
直方向に転送する垂直転送部、４は不要電荷を捨てるた
めの掃き出しドレイン、５は垂直転送部３からの電荷を
記憶する記憶部、６は記憶部５からの電荷を水平方向に
シフトして画像信号として出力する水平転送部である。

第５図は上記固体搬像素子１に与えられる駆動パルスの
タイミングチャートである。図において、φＶ１乃至φ
Ｖ４は垂直転送部３を駆動するためのパルス、φＡ乃至
φＳ４は記憶部５を駆動するためのパルスである。

露光開始時は第１ＳＧパルスより感光部２にそれまで存
在していた不要な電荷を垂直転送部３に移動させる。こ
の侵、感光部２は画像情報に応じた電荷を発生し続ける
。この間に高速転送パルスにより不要電荷を掃き出しド
レイン４に掩き捨てる。所定の露光時間が経過すると、
感光部に発生した電荷は第２８Ｇパルスにより垂直転送
部３に移される。この電荷は次の高速転送パルスにより
記憶部５に転送される。記憶部５は転送されできた電荷
をアナログ■のままで蓄える。感光部から移された電荷
は、もはや外光の影響を受けることなく、露光終了の時
点の画像情報が記憶される。

この電荷は読出しパルスにより、水平転送部６に移され
、水平転送部６から画像信号として出力される。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した固体搬像素子において、実際の露光動作ν１）
始以前（ｌＩｉｌ＆待機時）にも感光部に光が入射する
と電荷が発生する。この電荷は不要なため、第１８Ｇパ
ルスにより感光部から垂直転送部に移された後、掃き出
されるよう構成されている。

しかしながら、この踊像持機の時間が長いと、極めて多
くの電荷が感光部に生じ、第１ＳＧパルスの期間にすべ
ての電荷を垂直転送部に移すことができない。このため
に、感光部に不要’５！何が残ってしまい、瞳像により
生じた電荷に不要電荷が重畳され、所望の画像情報が得
られないという不具合があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、撮像待機時に固体！Ｉｌ＆素子の感光
部に生じる電荷による悪影響が画像出力に生じないよう
な固体撮像素子駆動装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本発明は、感光部と、この感光部
で生じた電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、垂直
転送部から転送された電荷を掃き出すためのドレインと
、垂直転送部から転送された電荷を記憶する記憶部と、
この記憶部から読出された電荷を水平方向に転送して外
部に出力する水平転送部を備えた固体搬像素子を駆動す
る駆動装置において、感光部に蓄積された電荷をドレイ
ンに転送してから露光を行わせ、露光により生じた電荷
を記憶部に転送するための露光用駆動信号を発生する露
光用駆動信号発生手段と、記憶部に蓄えられた電荷を画
像信号として読出すための読出用駆動信号を発生する読
出用駆動信号発生手段とを備え、踏象時は露光用駆動信
号及び読出用駆動信円を固体搬像素子に供給し、撮像待
機時は露光用駆ｌｉＩ］信号のみを固体搬像素子に供給
するよう構成したことを特徴とするものである。

（作用） Ｖｒｉ像袖機時は固体搬像素子に露光用駆動信号を供給
し、感光部に蓄積されｌζ電荷を垂直転送部に移し、ド
レイン又は記憶部に電荷を撞き出す。県像口５は露光用
駆動信号及び読出用駆動信号を供給して、露光により生
じた電荷を読出’Ｊ。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成例を示すブ］コック図
である。図において、１は光電変換を行−う固体搬像素
子、２は被写体の明るさに応じた電荷を発生する感光部
、３は感光部２で発生した電荷を一時的に蓄積して垂直
方向に転送する垂直転送部、４は不要電荷を捨てるため
の掃き出しドレイン、５ｔよ垂直転送部３からの電荷を
記憶する記憶部、６は記憶部５からの電荷を水平方向に
シフトして画像信号として出力する水平転送部である。

ここで、感光部と垂直転送部は一列しか記載されていな
いが、実際には複数列設けられているものとする。７は
固体ｍｔｆＱ累子１に駆動用パルスを与える固体撤像素
子駆勅装置、８は固体撮像素子１で光電変換された信号
を信号処理する信号処理回路、９は信号処理回路８から
与えられた信号を後述するシステムコントロール回路の
指示に基づき磁気ディスクに記録するための記録回路、
１０は各部に種々の指示を与えるシステムコントロール
回路、１１はシステムコントロール回路１０に設けられ
たシャッターボタン、１２はシステムコントロール回路
１０の指示により発光するストロボ、１３は露光量を測
定する測光回路、１４はシステムコントロール回路１ｏ
に接続された電源回路、１５は基準信号を発生する発振
器、１６は基準信号から駆動パルスを作成する駆動パル
ス発生回路、１７は基準信号から水平走査周波数（ｆＨ
）信号を作成する分周器、１８はｆ、から垂直走査周波
数（ｆｖ　）信号を作成するＶカウンタ、１９はｆ■倍
信号ら位相の異なる複数の垂直同期信号を作成するＶシ
フタ、２０は同期信号を作成するデコーダ、２１はｆＨ
倍信号ら位相の異なる複数の水平同期信号を作成するＨ
シフタ、２２及び２３はそれぞれ基準信号から固体瞳像
素子１の高速転送用（Ｈ８）信号を作成するＨＳシフタ
及びＨＳカウンタ、２４は１−ＩＳデコーダである。尚
、上記１７乃至２１にＲ，ＨＲ若しくはＶＲと示されて
いるのはそれぞれリセット信号、１」リセット信号、■
リセット信号が印加される端子である。このうちリセッ
ト信号はシャッターの開閉時に与えられ、Ｈリセット信
号及び■リセット信号は記録装置つと同期をとる時に与
えられる。２５は記録装置９が記録可能となった時にＰ
Ｇ倍信号基準にしてＨリセット信号及びリセット信号を
作成するＰＧ回路、２６は露光を行った後の安定した最
初のＰＧ倍信号みを通過させるゲート、２７はゲート２
６を通過したＰＧ倍信号エツジを検出するエツジ検出回
路、２８はＰＧ倍信号エツジからＨリセット信号を作成
する１」リセット発生回路、２９は■リセット信号を作
成する■リセット発生回路である。第１図では、この日
リセット信号とＶリセット信号が供給される結線は省略
しであるが、前述のとおり上記１７乃至２１に印加され
る。３０はスチルモード時にシステムコントロール回路
から与えられる露光コントロール信号に暴づき露光をコ
ントロールするためシャッターコントロール信号を作成
するスチルモードシャッターコントロール回路、３１は
ビデオモード時に露光をコントロールするビデオモード
シャッターコントロール回路、３２は上記Ｈ８信号、水
平同期信号、垂直同期信号に基づきイメージエリアコン
トロールパルスを作成するφＶ系デコーダ、３３は上記
ｆ、倍信号ｆｖ倍信号シャッターコントロール信号に基
づき固体層像素子に露光開始及び終了の信号〈ＳＧ倍信
号を作成するφＳＧ系デコーダ、３４は上記Ｈ８信号、
水平同期信号、垂直同期信号、シャッターコントロール
信号に基づいて記憶部を駆動するためのストレージエリ
アコントロールパルスを作成するφＳ系デコーダ、３５
は上記３２，３３及び３３の出力信号を増幅して固体ｍ
像素子の駆動信号として固体搬像素子１に供給するドラ
イブ回路である。

以下、上記装置の動作について説明する。システムコン
トロール回路１ｏはシャッターボタン１１が押されるの
を待機（搬像待機状態）しており、この時は記録装置９
には電源は供給されていない。

フロッピーディスクを回転させるために多くの電力を消
費するからである。ここで、シャッターボタン１１が押
されたとすると、システムコントロール回路１０は記録
装置９に電源を供給し動作を開始さけ、測光回路１３に
測光を指示し、又、スチルモードシャッターコントロー
ル回路３０にトリガ信号を与える。これにより、駆動装
置７は駆動用パルスを固体Ｖｆｉ＆素子１に供給して露
光を開始させる。この露光中にストロボを発光さける必
要があれば、システムコントロール回路ゴＯはストロボ
１２に発光を指示する。ここで、所定の露光時間が経過
するか若しくは適正露光量に達した時点で、固体瞳像素
子駆動装置７は固体踊象素子１に露光終了のパルスを与
え露光を終了させた後、受光により生じた電荷を記憶部
５に移すために高速転送用駆動パルスを与える。この高
速転送用駆動パルスにより電荷は記憶部５に読出し信号
が与えられるまで蓄積される。

ここで、記憶部５から電荷の読出しを行い、記録を実行
する場合の動作について説明する。

記録装置９のフロッピーディスクは露光開始と同時に回
転を始めているが、安定するまでには上述のように数十
ミリ秒〜百ミリ秒程度かかるので、上記した記憶部５へ
の転送終了後、記録装置９が記録可能状態になりＰＧ倍
信号安定するのを持つ。

ＰＧ回路２５にこのＰＧ倍信号印加されると、ゲート２
６は露光終了後最初のＰＧ倍信号みを通過させ、エツジ
検出回路２７が正極性のＰＧ倍信号立ち下がりを検出し
、これをもとにＨリセット発生回路２８が］」リセット
くトＩＲ）信号を発生し、■リセット発生回路２９がＶ
リセット（ＶＲ）信号を発生して、分周器１７．ｖカウ
ンタ１８．ｖシフタ１９．デコーダ２０．Ｈシフタ２１
に印加しリセットする。このリセットにより、Ｖシフタ
１９からの垂直同期信号及び１−１シフタ２１からの水
平同期信号はＰＧ倍信号位相が同期したものとなる。こ
の結果、上記水平、垂直同期信号をもとに作成され、ド
ライブ回路３５から固体撮像素子１に与えられる読出し
用駆動パルスは記録装置９のフロッピーディスクの回転
と同期することになる。このようにして、踊＆素子駆動
装置７は記憶部５から蓄積電荷を読出させる。この後、
信号処理回路８で信号処理を施し、記録装置９のフロッ
ピーディスク上に記録を行う。この記録が終了すると、
システムコントロール回路１０は記録装置９への電源供
給をやめ、待機状態に戻る。

次に、撮影待機時の動作について説明する。スチルビデ
オカメラの固体撮像素子及び固体搬像素子部ｖＪ装置に
電源が供給されてから、シャッタボタン１１が押される
までは、システムコントロール回路１ｏはトリガパルス
をスチルモードシャッターコントロール回路３０の待機
モードの端子に印加する。尚、この時は信号処理回路８
及び記録装置９には電源を供給しない。スチルモードシ
ャッターコントロール回路３０はφＶ系デコーダ３２、
φＳＧ系デコーダ３３及びφＳ系デコーダ３４に撮像待
機用のシャッターコントロール信号を与える。これによ
りφＶ系デコーダ３２．φＳＧ系デコーダ及びφＳ系デ
コーダ３４は感光部２の電荷を垂直転送部３に移すだめ
のＳＧパルス及び垂直転送部３に移された電荷を掃き出
しドレイン４及び記憶部５に高速転進するための高速転
送パルスを発生するが、読出しパルスは発生しない。

このため、固体ｍｅ素子１の感光部２に生じた電荷を垂
直転送部に移して転送する動作は行うが、電荷を画像信
号として読出す動作及び信号処理や記録は行われない。

この動作を、定期的に、例えば１垂直走査周期毎に行え
ば、感光部２に電荷が蓄積され過ぎることはない。

第２図は撮像時のタイミングチャート、第３図は搬像待
機時のタイミングチャートである。これらのタイミング
チャートにおいて、（イ〉はシステムコントロール回路
からスチルモードシャッターコントロール回路に印加さ
れる１〜リガパルス、（ロ）乃至（ホ）は感光部及び垂
直転送部に印加されるイメージエリアコントロールパル
ス、〈へ）颯 乃至（す）は蓄積部に印加されるストレージエリアコン
トロールパルスである。

瞳像時は第２図に示すようにトリガパルスの立上りに合
わせて第１ＳＧパルスが発生し、搬像開始以前に感光部
２に生じた電荷が垂直転送部３に移される。！！直直送
送部３移された電荷はその後の高速転送パルスにより掃
き出しドレインに撞き出される。感光部は上記第１８Ｇ
パルスの立下りの時点から露光により生じた電荷を蓄積
しており、第２８Ｇパルスにより、蓄積電荷は感光部２
から垂直転送部に移される。そして、高速転送パルスに
より電荷は垂直転送部から記憶部５に高速転送される。

この後、タイミングチャートには示していないが、ＰＧ
倍信号よるリセットの直後から、読出しパルスにより記
憶部から読出され、画像信号として出力される。

第３図に示す搬像待機時において、第２図と同じ動作に
ついては詳しい説明は省略するが、ＳＧパルス及び高速
転送パルスは同じである。しかし、読出しパルスが発生
しておらず、固体ｆＩｉ像素子から画像信号は出力され
ない。

撮像待機時にこのような動作を一定周期毎に繰り返すこ
とにより感光部に電荷が蓄積され過ぎて撮像時の画像に
悪影響を与えるといった不具合を防止することができる
。しかも、電荷の蓄積され過ぎを防止するための動作は
通常の動作をそのまま利用しており、即ら通常と同じシ
ャッターコントロール信号を入力するだけで実現してい
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、撮（Ｉｔ
　ｎ　ｉ時に感光部に生じた電荷を感光部から排出する
よう構成したことにより、搬像待機時に感光部に生じた
電荷による悪影響が撮像時の画像出力に生じないような
固体Ｉｌ！１ＩｓＡ素子駆ｉ１３装置を簡単な回路構成
で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は本発明の１１１６時の動作を示すタイミングチャ
ート、第３図は本発明の撮像待機時の動作を示すタイミ
ングチャート、第４図は固体撮像素子の構成を示すブロ
ック図、第５図は固体撮像素子の駆動タイミングを示す
タイミングチャートである。 １・・・固体撮像素子　　　２・・・感光部３・・・垂
直転送部　　　　４・・・掃き出しドレイン５・・・記
憶部　　　　　　６・・・水平転送部７・・・固体蹟像
素子駆動Ｖ４置 ８・・・信号処理回路　　　９・・・記録装置１０・・
・システムコントロール回路 １１・・・シャッターボタン １２・・・ストロボ　　　　１３・・・測光回路１４・
・・電源回路　　　　１５・・・発振器１６・・・駆動
パルス発生回路 １７・・・分周器　　　　　１８・・・Ｖカウンタ１９
・・・Ｖシフタ　　　　２０・・・デコーダ２１・・・
Ｈシフタ　　　　２２・・・ＨＳシフタ２３・・・ＨＳ
カウンタ　　２４・・・ＨＳデコーダ２５・・・ＰＧ回
路　　　　２６・・・ゲート２７・・・エツジ検出回路 ２８・・・Ｈリセット発生回路 ２つ・・・リセット発生回路 ３ｏ・・・ スチルモードシャッターコントロール回路３１・・・ ビデオモードシャッターコントロール回路３２・・・φ
Ｖ系デコーダ ３３・・・φＳＧ系デコーダ ３４・・・φＳ系デコーダ ３５・・・ドライブ回路 特許出願人　　　口　　二　　カ　　株　　式　　会　
　礼式　　理　　人　　　　弁　　理　　士　　井　　
島　　藤　　冶外１名 第４５司

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光部と、この感光部で生じた電荷を垂直方向に転送す
   る垂直転送部と、垂直転送部から転送された電荷を掃き
   出すためのドレインと、垂直転送部から転送された電荷
   を記憶する記憶部と、この記憶部から読出された電荷を
   水平方向に転送して外部に出力する水平転送部を備えた
   固体撮像素子を駆動する駆動装置において、感光部に蓄
   積された電荷をドレインに転送してから露光を行わせ、
   露光により生じた電荷を記憶部に転送するための露光用
   駆動信号を発生する露光用駆動信号発生手段と、記憶部
   に蓄えられた電荷を画像信号として読出すための読出用
   駆動信号を発生する読出用駆動信号発生手段とを備え、
   撮像時は露光用駆動信号及び読出用駆動信号を固体撮像
   素子に供給し、撮像待機時は露光用駆動信号のみを固体
   撮像素子に供給するよう構成したことを特徴とする固体
   撮像素子駆動装置。