JPH0134507B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はブルーミングを効果的に抑制し得る静
止画記録装置に関する。

（従来技術） 一般にCCD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、特開昭55―
18064号公報に示される如く表面再結合を利用し
て過剰キヤ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、受光面内の開
口率を犠牲にする事がないので感度が高く、又集
積度を向上させる事ができるので水平解像度がア
ツプする、等の利点を有する。

第１図〜第３図はこのような表面再結合による
ブルーミング防止方法について説明する為の図
で、第１図は一般的なフレーム・トランスフアー
型CCD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直
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。

３は水平転送レジスタであつて蓄積部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３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ヨン方式における垂
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３よ
り順次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３は夫々２相駆動されるものとし、夫々の転
送電極をP₁，P₂，P₃，P₄，P₅，P₆、とし、その
転送クロツクをφ_p1，φ_p2，φ_p3，φ_p4，φ_p5，φ_p6、
とする。

第２図はこのような転送電極P₁〜P₆下のポテ
ンシヤル・プロフイールを示す図であつて、例え
ばＰ型シリコン基板６に絶縁層５を介して設けら
れた各電極下には、イオン注入等によりポテンシ
ヤルの低い部分と高い部分とが形成されており、
例えば電極P₂，P₄，P₆にローレベルの電圧―V₁
を印加し、電極P₁，P₃，P₅にハイレベルの電圧
V₂を印加した時には、図中実線のようなポテン
シヤルが形成され、電極P₁，P₃，P₅にローレベ
ル電圧V₁を印加し、電極P₂，P₄，P₆にハイレベ
ル電圧V₂を印加した場合には図中破線のような
ポテンシヤルが形成される。

従つて、電極P₁，P₃，P₅と電極P₂，P₄，P₆と
に交番電圧を互いに逆位相で印加する事によりキ
ヤリアは一方向（図では右方向）に順次転送され
ていく。

又、図中一点鎖線は電極に大きな正の電圧V₃
を印加した場合のポテンシヤルを示し、このポテ
ンシヤルのウエルは反転状態となる為、所定量以
上の過剰なキヤリアは多数キヤリアと再結合し消
滅してしまう。

第３図はこのような電極電圧と内部のポテンシ
ヤ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V₃に対してはポ
テンシヤル・ウエルは浅くなり、過剰キヤリアは
絶縁層との界面において多数キヤリアと再結合す
る第２の状態となる。

一方、電極電圧―V₁においては第一の状態と
してのアキユムレーシヨン状態となり、界面周辺
に多数キヤリアが集まり易くなり、例えば不図示
のチヤンネル・ストツパー領域からこの多数キヤ
リアが供給される。

従つて、例えば電極P₂に電圧―V₁を印加する
事によつてバリアを形成した状態で、電極P₁に
電圧―V₁とV₃とを交互に印加する事により、電
極P₁下に蓄積される少数キヤリアは所定量以下
に制限される。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、反面過剰なキヤ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ユ
ムレーシヨ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い為、電力消
費が大きいという問題が有る。又、このようなパ
ルス制御を高速で行うとこのパルスに起因するノ
イズが信号に混入するという問題もある。

（目 的） 本発明はこのような従来技術の欠点を解決し得
る静止画記録装置を提供する事を目的としてい
る。

又、ブルーミングやノイズやスミアを効果的に
防止し得ると共に節電効果の高い静止画記録装置
を提供する事を目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本願発明の静止画記録装置では上記の問題点を
解決するために、光学像を電荷情報に光電変換す
るための複数の受光部を有する撮像手段と、前記
各受光部内の前記電荷情報の少なくとも一部を他
の極性の電荷と繰り返し再結合するための周期的
信号を前記各受光部内の電極に印加する信号供給
手段と、前記撮像手段の情報を読み出す読み出し
手段と、前記読み出し手段により読み出された前
記撮像手段からの情報を記録する記録手段と、静
止画像の記録を行なう為のトリガ信号を形成する
トリガ手段と、前記撮像手段への光入射を選択的
に阻止するためのシヤツター手段と、前記トリガ
手段からのトリガ信号に応答して動作し、所定の
光電変換期間中のみ前記信号供給手段からの周期
的信号を連続的に前記電極に印加すると共に、そ
の後前記シヤツター手段により前記撮像手段への
光入射を阻止させた後前記読み出し手段により前
記所定の光電変換期間に前記撮像手段内で形成さ
れた情報を読み出し、前記記録手段により記録さ
せる制御手段と、を有する。

（作 用） 上記構成により、シヤツターを用いた静止画記
録に係わる期間の光電変換中のみ電荷再結合のた
めの周期的信号を連続的に供給しそれ以外の期間
は上記の周期的信号を供給しないようにしたもの
であり、これにより、ブルーミングやスミスを確
実に防止し得ると共にノイズ混入防止効果、節電
効果をも挙げることができるものである。

（実施例） 以下、実施例に基づき本発明を詳述する。

第４図は本発明の静止画記録装置の構成の第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つて、第１図に示したよう
なCCDであつても良いし、MOS型XYアドレ
ス・イメージセンサーであつても良い。

本実施例では第１図示のフレームトランスフア
ー型CCDを用いた場合につき説明する。

７はこのCCDイメージセンサの転送に必要な
転送パルスφ_p1，φ_p6、及び後述のアンチブルーミ
ングパルスφ_ABを供給する読み出し手段としての
ドライバー回路であり、９はこれらパルスの内
φ_P1〜φ_P6のタイミング信号を形成する第１のクロ
ツクジエネレーターである。

８は再結合制御手段としての第２のクロツクジ
エネレーターであつて該クロツクジエネレーター
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φ_ABを形成し、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で増
巾された後、プロセス回路１１に於てγ補正やア
パーチヤー補正等を受け、選択手段としてのゲー
ト１２を介してヘツド１３を導かれ、記録媒体１
４に記録される。ここでヘツド１３、媒体１４等
は記録手段を構成している。

尚、ゲート１２の出力は記録手段に供給するだ
けでなく、例えば伝送装置に供給しても良いし、
或いは高速のプリンター等に供給しても良い。

１９はトリガー手段としてのトリガー回路であ
つて不図示の操作スイツ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適当なタイ
ミングでこの操作スイツチを操作する事により後
述の如く、１フイールド又は１フレームの画像を
選択的に記録、伝送又はプリント等する為のもの
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、ワンシヨツト回路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はクロツクジエネレータ９からの垂直同期
パルスV_Dの立下りに同期してハイレベルパルス
を出力するワンシヨツト回路であり、このワンシ
ヨツト回路１６の出力とワンシヨツト回路１８の
出力はアンドゲート２０に入力されている。

従つてトリガーパルスが出力された後の最初の
垂直同期信号V_Dに同期してアンドゲート２０か
らはハイレベル出力が出力される。１７はシヤツ
ター２８による露出時間を規定する為のタイマー
であつて、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により設定された時
間T_Sが経過するとパルスを出力する。

２１はこのパスに応答し、所定時間だけハイレ
ベル信号を出力するタイマーであり、このハイレ
ベル信号期間、シヤツター制御回路２７によりシ
ヤツター２８が閉成される。

シヤツター２８は通常はバネ等により開成され
ている。

２６はアンドゲート２０の出力でセツトされ、
タイマー１７の出力でリセツトされるフリツプフ
ロツプで、その出力は第２のクロツクジエネレ
ーター８のON・OFFを制御する。即ち出力が
ハイの時ジエネレーター８はOFFし、出力が
ロウの時ONするよう制御する。

又、タイマー２１の立上りに同期してパルスを
形成するワンシヨト回路２４の出力とワンシヨツ
ト回路１６の出力とはアンドゲート２３を介して
タイマー回路２５に供給されている。

タイマー回路２５は例えば1V（垂直期間）だけ
ハイレベル信号を出力する回路であつてこのハイ
レベル期間だけゲート１２を開成させる。

従つてシヤツ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フイールド期間の信
号が記録される。

尚、記録媒体１４は例えば垂直同期信号V_Dに
位相同期して回転するよう制御されている。

又、パルスφ_p1とφ_p2とは１フイールド分だけ位
相がずれており、従つてフイールド毎にポテンシ
ヤルウエルとポテンシヤルバリアの位置が電極
P₁，P₂の分だけずれる。これによつてインター
レースが為される。

尚、前記パルスφ_ABは受光部１内の、ポテンシ
ヤルバリアを形成していない方の電極に対して重
畳される。

又、本実施例では周期的に読み出されるイメー
ジセンサの出力を１フイールドだけゲート１２に
より選択するよう構成したが、２フイールド以上
の長さの信号を選択するようにしても良い事は明
らかである。

又、本実施例ではゲート１２により選択された
信号を記録等している間もシヤツター２８を閉じ
るようにしているので、上記の選択された信号に
次の画面のブルーミングノイズが混入するおそれ
が無い。

（効 果） 本発明によれば選択手段により選択されるべき
画像情報をイメージセンサに於て蓄積している間
だけ、ブルーミング防止の為の再結合制御手段を
作動させているので消費電力を大巾に削減でき
る。

又、パルスφ_AB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。

尚、実施例ではシヤツタにより露出時間制御及
び垂直転送期間中のスミアの防止を行なつている
が、本発明はシヤツタを用いないものにも適用で
きる事は言うまでもない。

【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
は各電極下のポテンシヤル・プロフイールの例を
示す図、第３図は電極電位に応じたポテンシヤル
特性を示す図、第４図は本発明の静止画記録装置
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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学像を電荷情報に光電変換するための複数
   の受光部を有する撮像手段と、 前記各受光部内の前記電荷情報の少なくとも一
   部を他の極性の電荷と繰り返し再結合するための
   周期的信号を前記各受光部内の電極に印加する信
   号供給手段と、 前記撮像手段の情報を読み出す読み出し手段
   と、 前記読み出し手段により読み出された前記撮像
   手段からの情報を記録する記録手段と、 静止画像の記録を行なう為のトリガ信号を形成
   するトリガ手段と、 前記撮像手段への光入射を選択的に阻止するた
   めのシヤツター手段と、 前記トリガ手段からのトリガ信号に応答して動
   作し、所定の光電変換期間中のみ前記信号供給手
   段からの周期的信号を連続的に前記電極に印加す
   ると共に、その後前記シヤツター手段により前記
   撮像手段への光入射を阻止させた後前記読み出し
   手段により前記所定の光電変換期間に前記撮像手
   段内で形成された情報を読み出し、前記記録手段
   により記録させる制御手段と、 を有する静止画記録装置。