JPH03166875A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置の駆動方法Info
- Publication number
- JPH03166875A JPH03166875A JP1307009A JP30700989A JPH03166875A JP H03166875 A JPH03166875 A JP H03166875A JP 1307009 A JP1307009 A JP 1307009A JP 30700989 A JP30700989 A JP 30700989A JP H03166875 A JPH03166875 A JP H03166875A
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、高感度撮影可能な固体撮像素子の駆動方法に
関するものである。
関するものである。
従来の技術
近年の家庭用カメラ一体型ＶＴＲの普及にともない、カ
メラ一体型ＶＴＲの高感度化が激化している。カメラ一
体型ＶＴＲの高感度化のため固体撮像素子自体のＳ／Ｎ
の向上が図られている。
メラ一体型ＶＴＲの高感度化が激化している。カメラ一
体型ＶＴＲの高感度化のため固体撮像素子自体のＳ／Ｎ
の向上が図られている。
また、フィールドメモリを利用して、複数フィールドに
わたる露光を行い高感度化か図られている。
わたる露光を行い高感度化か図られている。
発明が解決しようとする課題
現在のカメラ一体＝ｖＴＲにおいては、最低彼写体照度
数ＩＸ程度のものが市販されているが、現在の固体撮像
素子、例えばインターライン転送方式固体撮像素子の出
力Ｓ／Ｎ特性を飛躍的に向上させるには限度がある。
数ＩＸ程度のものが市販されているが、現在の固体撮像
素子、例えばインターライン転送方式固体撮像素子の出
力Ｓ／Ｎ特性を飛躍的に向上させるには限度がある。
また、フィールドメモリを利用した場合にも、部品点数
・コストがかかり、出力映像の不自然さを考えるとその
フィールド数にも限度がある。
・コストがかかり、出力映像の不自然さを考えるとその
フィールド数にも限度がある。
本発明は上記欠点に鑑み、水平転送部で複数ライン分の
信号電荷を合成することで高感度化を図る固体撮像装置
の駆動方法を提供することを目的とする。
信号電荷を合成することで高感度化を図る固体撮像装置
の駆動方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明の固定撮像装置の駆動
方法は、被写体照度が不十分な場合にカラーフィルタア
レイを用いて、各光電変換単位配列要素中で列方向に隣
り合う光電変換素子で光電変換された信号電荷を垂直転
送部で混合して光電変換単位配列要素出力となし、さら
に水平転送部を動作させずに垂直転送部よりＮ（Ｎ：実
数）ライン分の光電変換単位配列要素出力を水平転送部
ヘ転送し、水平転送部で第１，第２，第３，第４の光電
変換単位要素出力間に相対的な時間のずれを付与して、
第１と第２の光電変換単位配列要素出力の合成及び第３
と第４の光電変換単位配列要素出力の合成を行った後、
水平転送部上の信号電荷を信号電荷検出部へ転送するよ
う構成されている。
方法は、被写体照度が不十分な場合にカラーフィルタア
レイを用いて、各光電変換単位配列要素中で列方向に隣
り合う光電変換素子で光電変換された信号電荷を垂直転
送部で混合して光電変換単位配列要素出力となし、さら
に水平転送部を動作させずに垂直転送部よりＮ（Ｎ：実
数）ライン分の光電変換単位配列要素出力を水平転送部
ヘ転送し、水平転送部で第１，第２，第３，第４の光電
変換単位要素出力間に相対的な時間のずれを付与して、
第１と第２の光電変換単位配列要素出力の合成及び第３
と第４の光電変換単位配列要素出力の合成を行った後、
水平転送部上の信号電荷を信号電荷検出部へ転送するよ
う構成されている。
作用
この構成により、等価的に２ＸＮ画素混合となるので、
２画素混合によるフィールド蓄積カラー化方式に比べ、
Ｎ倍の高感度特性を有する固体撮像装置を実現できる。
２画素混合によるフィールド蓄積カラー化方式に比べ、
Ｎ倍の高感度特性を有する固体撮像装置を実現できる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明で用いる固体撮像装置の構成を示す概
要図である。
要図である。
固体撮像装置は、光電変換部１、垂直転送部２、水平転
送部３、信号電荷検出部４よりなるインターライントラ
ンスファーＣＣＤである。
送部３、信号電荷検出部４よりなるインターライントラ
ンスファーＣＣＤである。
なお、各光電変換部上に配置されたカラーフィルタの配
列は、２列４行の単位配列の第一列が、イエロー（Ｙｅ
），マゼンダ（Ｍｇ）， イエロー（Ｙｅ）， グリ
ーン（Ｇ）の順で、第２列がンアン（Ｃｙ）， グリー
ン（Ｇ），シアン（Ｃｙ），マゼンダ（ Ｍ ｇ ．）
の順であり、各色フィルタは、受光素子と１．１で対応
する。
列は、２列４行の単位配列の第一列が、イエロー（Ｙｅ
），マゼンダ（Ｍｇ）， イエロー（Ｙｅ）， グリ
ーン（Ｇ）の順で、第２列がンアン（Ｃｙ）， グリー
ン（Ｇ），シアン（Ｃｙ），マゼンダ（ Ｍ ｇ ．）
の順であり、各色フィルタは、受光素子と１．１で対応
する。
以下、上記色フィルタを用いた高感度動作について、第
２図の固体撮像装置の駆動タイミング図を用いて説明す
る。
２図の固体撮像装置の駆動タイミング図を用いて説明す
る。
第２図において（ａ＋は複合帰線消去信号、（ｂｌは垂
直転送部の電荷転送用電極に印加する４相クロツクのう
ちの■１クロック、ｆｃｌは色差信号識別信号（ここで
は論理レベルＨのとき２ （Ｃｙ−Ｙｅ）、Ｌのとき２
（Ｇ−Ｍｇ） ） 、ｆｄ）は水平転送部に印加する
２相クロックのうちのＨ１クロック、ｔｅｌは固体撮像
素子出力信号、ｆｆｌはテレビジョン信号の電圧波形を
示している。
直転送部の電荷転送用電極に印加する４相クロツクのう
ちの■１クロック、ｆｃｌは色差信号識別信号（ここで
は論理レベルＨのとき２ （Ｃｙ−Ｙｅ）、Ｌのとき２
（Ｇ−Ｍｇ） ） 、ｆｄ）は水平転送部に印加する
２相クロックのうちのＨ１クロック、ｔｅｌは固体撮像
素子出力信号、ｆｆｌはテレビジョン信号の電圧波形を
示している。
垂直消去期間５中に、光電変換部１に蓄積されタ電荷を
チャージパルス６によって垂直転送部２ヘ転送する。こ
のとき、光電変換部１で列方向に隣り合う光電変換素子
で蓄積された信号電荷を垂直転送部２で混合する。
チャージパルス６によって垂直転送部２ヘ転送する。こ
のとき、光電変換部１で列方向に隣り合う光電変換素子
で蓄積された信号電荷を垂直転送部２で混合する。
次に、２水平走査期間に１回水平帰線消去期間７（垂直
帰線消去期間５）中に垂直転送バルス８を２個印加する
ことによって、垂直転送部２上の信号電荷を水平転送部
３に２ライン、つまり、４画素分の信号電荷を転送する
。
帰線消去期間５）中に垂直転送バルス８を２個印加する
ことによって、垂直転送部２上の信号電荷を水平転送部
３に２ライン、つまり、４画素分の信号電荷を転送する
。
次に、前記２水平走査期間に水平転送部３上の信号電荷
を１水平走査期間で１回分転送できる周波数の水平転送
パルス９を水平転送部３に印加し、信号電荷検出部４よ
り出力する。ただし、このとき、第ｎ＋３ラインと第ｎ
＋４ラインを転送する間に、水平転送部３を１列分余計
に動作させ、第３ライン目が他の３ラインより１列分ず
れを生した後信号電荷の合成を行う。
を１水平走査期間で１回分転送できる周波数の水平転送
パルス９を水平転送部３に印加し、信号電荷検出部４よ
り出力する。ただし、このとき、第ｎ＋３ラインと第ｎ
＋４ラインを転送する間に、水平転送部３を１列分余計
に動作させ、第３ライン目が他の３ラインより１列分ず
れを生した後信号電荷の合成を行う。
このようにして得られた信号を信号処理すると、
輝度信号Ｙ＝２Ｙｅ＋２Ｇ＋２Ｍｇ＋２Ｃｙ一２ （２
Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ） 色差信号Ｃ １ ＝ ２ Ｙ ｅ ＋ Ｇ ＋ Ｍ ｇ
−（２Ｃｙ＋Ｇ十Ｍｇ） ＝２ （Ｙｅ−Ｃｙ） Ｃ２＝Ｙｅ十〇ｙ千２Ｍｇ − （Ｙ ｅ 十Ｃ ｙ ＋２ Ｇ） ＝２ （Ｍｇ−Ｇ） となり、輝度信号は通常動作（Ｙ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）
の２倍の高感度化が達或できる。
Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ） 色差信号Ｃ １ ＝ ２ Ｙ ｅ ＋ Ｇ ＋ Ｍ ｇ
−（２Ｃｙ＋Ｇ十Ｍｇ） ＝２ （Ｙｅ−Ｃｙ） Ｃ２＝Ｙｅ十〇ｙ千２Ｍｇ − （Ｙ ｅ 十Ｃ ｙ ＋２ Ｇ） ＝２ （Ｍｇ−Ｇ） となり、輝度信号は通常動作（Ｙ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）
の２倍の高感度化が達或できる。
このとき、前後ラインの信号を基に遅延線などの記憶装
置を利用して１ラインおきに補間処理を行い、テレビジ
ョン信号を得る。
置を利用して１ラインおきに補間処理を行い、テレビジ
ョン信号を得る。
なお、上記実施例においては、第ｎ＋３ライン出力にｌ
列分遅延を付与しているが、４つの出力信号のうち１つ
の出力信号に相対的な時間のずれを生じるものであれば
同様な結果が得られる。
列分遅延を付与しているが、４つの出力信号のうち１つ
の出力信号に相対的な時間のずれを生じるものであれば
同様な結果が得られる。
また、水平転送部における合成ライン数を上記実施例で
は、２ラインとしたが輝度信号だけの感度向上を考える
と、２ライン以上であれば何ラインでも構わないが、合
成ライン数が増えるほど、垂直解像度は低くなる。した
がって合成ライン数は、感度重視か垂直解像度重視かで
可変である。
は、２ラインとしたが輝度信号だけの感度向上を考える
と、２ライン以上であれば何ラインでも構わないが、合
成ライン数が増えるほど、垂直解像度は低くなる。した
がって合成ライン数は、感度重視か垂直解像度重視かで
可変である。
また、固体撮像装置についても、上記実施例においては
インターラインＣＯＤを使用したが、蓄積部を有するＣ
ＣＤや、ＭＯＳ型等でもよい。
インターラインＣＯＤを使用したが、蓄積部を有するＣ
ＣＤや、ＭＯＳ型等でもよい。
発明の効果
本発明の固体撮像装置の駆動方法によれば、等価的に２
ＸＮ画素混合を達戊することにより、２画素混合による
フィールド蓄積カラー化方式に比べ、Ｎ倍の高感度特性
を有する固体撮像装置を実現できる。
ＸＮ画素混合を達戊することにより、２画素混合による
フィールド蓄積カラー化方式に比べ、Ｎ倍の高感度特性
を有する固体撮像装置を実現できる。
したがって、その実用的効果はきわめて大である。
第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の構成図
、第２図は本発明の固体撮像素子の駆動方法を説明する
ための駆動タイミング図である。 １・・・・・・光電変換部、２・・・・・・垂直転送部
、３・・・・・・水平転送部、４・・・・・・電荷検出
部、５・・・・・・垂直消去期間、６・・・・・・チャ
ージパルス、７・・・・・・水平帰線消去期間、８・・
・・・・垂直転送パルス、９・・・・・・水平転送パル
ス。
、第２図は本発明の固体撮像素子の駆動方法を説明する
ための駆動タイミング図である。 １・・・・・・光電変換部、２・・・・・・垂直転送部
、３・・・・・・水平転送部、４・・・・・・電荷検出
部、５・・・・・・垂直消去期間、６・・・・・・チャ
ージパルス、７・・・・・・水平帰線消去期間、８・・
・・・・垂直転送パルス、９・・・・・・水平転送パル
ス。
Claims (9)
- （１）複数の光電変換素子が二次元的に配列される光電
変換部、前記光電変換部に蓄積される信号電荷を垂直方
向に転送する垂直転送部、前記垂直転送部から転送され
る一水平ライン分の信号電荷を水平方向に転送する水平
転送部、前記水平転送部からの信号電荷を信号電圧また
は信号電流に変換して出力する信号電荷検出部を備えた
固体撮像装置を駆動するに際して、前記水平転送部を動
作させずに前記垂直転送部よりＮ（Ｎ：実数）ライン分
の信号電荷を前記水平転送部へ転送した後、前記水平転
送部上の信号電荷を前記信号電荷検出部へ転送すること
を特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - （２）複数の光電変換素子が二次元的に配列される光電
変換部、前記光電変換部に蓄積される信号電荷を垂直方
向に転送する垂直転送部、前記垂直転送部から転送され
る一水平ライン分の信号電荷を水平方向に転送する水平
転送部、前記水平転送部からの信号電荷を信号電圧また
は信号電流に変換して出力する信号電荷検出部を備えた
固体撮像装置を駆動するに際して、前記水平転送部を動
作させずに前記垂直転送部よりＮ（Ｎ：実数）ライン分
の信号電荷を前記水平転送部へ転送した後、前記水平転
送部上の信号電荷を前記信号電荷検出部へ転送し、Ｎラ
インごとに出力される出力電圧または出力電流間のＮ−
１ラインを記憶装置により補間することを特徴とする固
体撮像装置の駆動方法。 - （３）Ｎ水平走査期間に１回前記水平転送部上の信号電
荷を前記電荷検出部へ転送することを特徴とする請求項
（１）または（２）記載の固体撮像装置の駆動方法。 - （４）シアン（Ｃｙ）、イエロー（Ｙｅ）、マゼンダ（
Ｍｇ）及びグリーン（Ｇ）の４個のフィルタ要素を２列
２行に配列して形成した第１、第２、第３及び第４の単
位配列要素を列方向に配置して、２列８行の単位配列を
形成してなるカラーフィルタアレイと、前記各フィルタ
要素と個々の光電変換素子が対向配置された２列２行構
成の第１、第２、第３及び第４の光電変換単位配列要素
からなる２列８行の光電変換要素アレイとからなる固体
撮像装置を駆動するに際して、前記各光電変換単位配列
要素中の列方向に隣り合う光電変換素子で光電変換され
た信号電荷を垂直転送部で混合して光電変換単位配列要
素出力となし、さらに水平転送部を動作させずに前記垂
直転送部よりＮ（Ｎ：実数）ライン分の前記光電変換単
位配列要素出力を前記水平転送部へ転送し、そのとき前
記水平転送部で第１、第２、第３、第４の各光電変換単
位要素出力間に相対的な時間のずれを付与して、前記第
１と第２の光電変換単位配列要素出力の合成及び前記第
３と第４の光電変換単位配列要素出力の合成を行った後
、前記水平転送部上の信号電荷を信号電荷検出部へ転送
することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - （５）カラーフィルタアレイの第１の単位配列の第１列
かイエロー（Ｙｅ）、マゼンダ（Ｍｇ）、第２列がシア
ン（Ｃｙ）、グリーン（Ｇ）の順で配列され、第２の単
位配列の第１列がイエロー（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）、
第２列がシアン（Ｃｙ）、マゼンダ（Ｍｇ）、第３の単
位配列の第１列がイエロー（Ｙｅ）、マゼンダ（Ｍｇ）
、第２列がシアン（Ｃｙ）、グリーン（Ｇ）、第４の単
位配列の第１列がイエロー（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）、
第２列がシアン（Ｃｙ）、マゼンダ（Ｍｇ）であること
を特徴とする請求項（４）記載の固体撮像装置の駆動方
法。 - （６）カラーフィルタアレイの第１の単位配列の第１列
がイエロー（Ｙｅ）、マゼンダ（Ｍｇ）、第２列がシア
ン（Ｃｙ）、グリーン（Ｇ）の順で配列され、第２の単
位配列の第１列がシアン（Ｃｙ）、マゼンダ（Ｍｇ）、
第２列がイエロー（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）、第３の単
位配列の第１列がイエロー（Ｙｅ）、マゼンダ（Ｍｇ）
、第２列がシアン（Ｃｙ）、グリーン（Ｇ）、第４の単
位配列の第１列がシアン（Ｃｙ）、マゼンダ（Ｍｇ）、
第２列がイエロー（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）であること
を特徴とする請求項（４）記載の固体撮像装置の駆動方
法。 - （７）第１と第２の光電変換単位配列要素出力の合成及
び、第３と第４の光電変換単位配列要素出力の合成に際
して、いずれか１つの光電変換単位要素出力に列方向に
奇数列分の時間のずれを付与して合成することを特徴と
する請求項（４）記載の固体撮像装置の駆動方法。 - （８）第１と第２の光電変換単位配列要素出力の合成及
び、第３と第４の光電変換単位配列要素出力の合成に際
して、いずれか３つの光電変換単位要素出力に列方向に
奇数列分の時間のずれを付与して合成することを特徴と
する請求項（４）記載の固体撮像装置の駆動方法。 - （９）垂直転送部よりＮ（Ｎ：実数）ライン分の光電変
換単位配列要素出力を水平転送部へ転送し、そのとき前
記水平転送部で第１、第２、第３、第４の光電変換単位
要素出力間に相対的な時間のずれを付与して、前記第１
と第２の光電変換単位配列要素出力の合成及び前記第３
と第４の光電変換単位配列要素出力の合成を行った後、
前記水平転送部上の信号電荷をＮラインに１回信号電荷
検出部へ転送することを特徴とする請求項（４）記載の
固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307009A JP2658443B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307009A JP2658443B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03166875A true JPH03166875A (ja) | 1991-07-18 |
| JP2658443B2 JP2658443B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17963919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1307009A Expired - Fee Related JP2658443B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658443B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159635A (ja) * | 2009-04-13 | 2009-07-16 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム |
| JP2009159634A (ja) * | 2009-04-13 | 2009-07-16 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム |
| JP2011155702A (ja) * | 2011-05-02 | 2011-08-11 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432020A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-09 | Toshiba Corp | Pickup deviec |
| JPS63114377A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-19 | Nec Corp | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1307009A patent/JP2658443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432020A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-09 | Toshiba Corp | Pickup deviec |
| JPS63114377A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-19 | Nec Corp | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159635A (ja) * | 2009-04-13 | 2009-07-16 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム |
| JP2009159634A (ja) * | 2009-04-13 | 2009-07-16 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム |
| JP2011155702A (ja) * | 2011-05-02 | 2011-08-11 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2658443B2 (ja) | 1997-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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