JPH04140984A - Still video camera - Google Patents

Still video camera

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Publication number
JPH04140984A
JPH04140984A JP2263185A JP26318590A JPH04140984A JP H04140984 A JPH04140984 A JP H04140984A JP 2263185 A JP2263185 A JP 2263185A JP 26318590 A JP26318590 A JP 26318590A JP H04140984 A JPH04140984 A JP H04140984A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blooming
video camera
pulses
still video
exposure
Prior art date
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Pending
Application number
JP2263185A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Suga
章 菅
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2263185A priority Critical patent/JPH04140984A/en
Publication of JPH04140984A publication Critical patent/JPH04140984A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、固体撮像素子によって得られた画像情報を静
止画として記録するスチルビデオカメラ(電子スチルカ
メラ)に関する。 〔従来の技術〕 第3図は、スチルビデオカメラのブロック図であり、2
01はレンズ、202は絞り、203はシャッタ、20
4はシャッタ、絞り駆動回路である。101は固体撮像
素子でここでは後はど説明するフルフレーム型CCD 
(charge−coupleddevice)とする
。205は固体撮像素子駆動回路、206はクロック発
生回路である。207は固体撮像素子より得られた出力
を信号処理して輝度信号を得る信号処理回路である。2
08は輝度信号をFM変調するFM変調回路である。2
09はFM変調された信号を磁気記録できるように増幅
する記録アンプである。210は磁気ヘッド、211は
記録媒体である磁気シートである。 212は磁気シート211を回転させるモータ、213
はモータサーボ回路、214はシステム全体の動作を制
御するシステム制御回路である。 215.216はシャツタレリーズスイッチであり、半
押しでスイッチ215が、全押しでスイッチ215と2
16が共にオンするようになっている。このスイッチを
オンする動作に同期して一連の静止画撮像シーフェンス
が行われる。 第4図は、スチルビデオカメラの撮像シーフェンスを示
す図である。第4−図において、時刻T1からT2の間
に後はと説明する動作によって固体撮像素子101の不
用な電荷を掃き出す。T2からT3の間にシャッタ20
3が開がれ固体撮像素子101に露光され信号電荷が蓄
積される。T3でシャッタが閉じられT3がらT4の間
に露光期間中蓄積された電荷が読み出され、磁気シート
211に記録される。 第5図は、固体撮像素子101の構成を示す図である。 第5図に示すような固体撮像素子はフルフレーム型CC
Dとよばれ、シャッタと併用してスチルビデオカメラに
用いられる。第5図において、1は垂直転送CCDで構
成された受光部、2は水平CCD、3は出力アンプであ
る。受光部1には垂直転送電極であるΦPIと後はど説
明するアンチブルーミング動作と垂直転送動作に用いる
電極ΦABが備えられる。水平CCD2には水平転送電
極ΦSが備えられる。13はオプチカルブラック部(以
後08部と略す)といいCCDの上にアルミ層などを付
けることによって設けた遮光層である。08部の画素出
力は暗電圧分のみとなるので信号処理の際、08部の信
号を黒の基準レベルとして用いる。 第6図は第5図に示した固体撮像素子のCCDとしての
構造を示した図である。第6図に示すような構造をバー
チャルフエーズ構造と呼び詳細は文献(IEEE、Tr
ans、ED、Vol、ED−28ppp 483−4
89May 1981>に譲る。ここでは簡単に説明す
る。 第6図はバーチャルフエーズCCDの水平CCD2の断
面構造と電位分布を示している。CCDはp型シリコン
基板10上に形成され、シリコン酸化膜11を介して水
平転送電極4が備えられている。5はp−タイプのイオ
ン注入層であり、6はnタイプのイオン注入層である。 これらによってあたかも仮想的な電極があるかのごとく
、その下に固定した階段状の電位分布が生じる。電位の
浅い方をハーチャルバリア、電位の深い方をパーチャル
ウエルと呼ぶ。7は階段状の電位分布を形成するための
n型のイオン注入層である。こわらによって階段状の電
位分布が形成され、水平転送電極4にかかる電位によっ
て階段状の電位分布が上下する。電位の浅い方をクロッ
クドバリア、電位の深い方をクロックドウェルと呼ぶ。 クロックがVHになるとクロックドバリアとクロックド
ウェルの電位はバーチャルバリア、パーチャルウエルに
比べて深くなワVLになると逆に浅くなる。このように
クロック電圧をハイ(Hi)とロー(Low)に切り換
えることによって電荷8が転送される。受光部1も水平
CCD2と同じ原理によって電荷転送が行われる。 第7図は、受光部1の断面(第5図におけるX方向の断
面)構造を示した図であり、ブルーミンクを抑制するた
めのアンチブルーミングゲート部とアンチブルーミング
ゲート電極9が備えられていることが第6図と比較して
異なっている。アンチブルーミングゲート電極の下には
2層は設けられていない。このような構造におけるアン
チブルーミング動作については、文献(IEEE、Tr
ans。 ED−30No、8 August 1983 p94
1)にくわしく記述されているので、ここでは簡単な説
明にとどめる。 アンチブルーミングゲートは、チャージポンプの原理に
より過剰な電子をホールと再結合させ消去してしまうも
のである。第8図はアンチブルーミングゲートの下のポ
テンシャル分布を、横軸を深さ方向に示した図である。 シリコン酸化膜11と基板10の界面には、界面トラッ
プ12が存在する。アンチブルーミングゲート電極9に
正の電圧VABHをかけると、過剰な電荷は電位の井戸
からあふれて界面トラップ12に捕獲される。次にアン
チブルーミング電極9に負の電圧VABLをかけると、
基板からホールが吸い寄せられ界面トラップに捕獲され
ていた電子と再結合する。このように露光中アンチブル
ーミング電極9に正負のクロックを印加することで、過
剰な電荷は界面トラップを介して消去される。 第9図はこれまでに説明してきた固体撮像素子を用いた
スチルビデオカメラにおける、駆動タイミングを説明す
るタイミングチャートである。 第9図は第4図と対応している。不要電荷除去期間T、
−T、では、垂直転送パルスとアンチブルーミングゲー
トパルスは2相で駆動され、また、水平転送パルスは高
速駆動されて不要電荷が除去される。露光期間ではアン
チブルーミングケートのみ駆動され、過剰な電荷が除去
される。 読みだし記録期間T3〜T4では1水平期間に1段電荷
が垂直転送され、水平CCD2によって信号電荷が出力
アンプ3へ転送さね、電圧に変換されて読み出される。 第10図は望ましくない雑音電荷であるところのホット
ホール電子の発生について説明するために、第5図にお
けるY方向の断面構造を示した図である。第10図中、
P+層14は、チャンネルストップ領域と呼ばわ画素間
を電気的に分離する層である。すなわち第10図中でチ
ャンネルストップ14に囲まれた領域が1画素となる。 第10図(a)はアンチブルーミング電極ΦABに負の
電圧がかかった場合のホールの蓄積動作について説明し
ている。ΦABに負の電圧がかかると、基板からチャン
ネルストップ14を通じて正の電荷であるホールがシリ
コンとシリコン酸化膜の界面に蓄積される。逆に第10
図(b)のようにΦABにかかる電圧が正に変化すると
同時にホールはチャンネルストップに戻る。その際ホー
ルは電界に加速され結晶格子に衝突するか、そのときの
エネルギで電子とホールのベアが生じる。 このうちの電子はホットホール電子といい、CCDの電
荷の井戸に信号電荷とともに蓄積される。この電子は熱
以外の原因で発生する望ましくない暗電荷であり、温度
によらずアンチブルーミングゲートに印加するパルス数
に比例する。 第11図は固体撮像素子101の暗時における1水平ラ
インの出力を示した図である。空読み出しレベルは、水
平CCD2の段数が受光部1の水平画素数よりも多いた
めに生じる。水平CCDは高速で毎ラインクリアされて
いるため、はとんど暗電荷の蓄積がなく出力はほとんど
ゼロである。 次に感光部に蓄積された暗電荷が感光部の黒レベルとし
て出力される。次に08部の暗電荷レベルが出力される
。ここでしばしば問題になるのが感光部すなわちアルミ
遮光のない部分の暗電圧レベルと08部すなわちアルミ
遮光の施された部分の暗電圧に段差が生してしまうこと
である。この暗電圧段差の生しる原因はまだ解明されて
いないが、アルミ層のある部分とない部分でシリコンと
シリコン酸化膜の界面の結晶状態になんらかの差が生じ
るためと推測されている。 第12図は従来例のシャツタ秒時が長いときと短いとき
のアンチブルーミングゲートの駆動タイミングについて
説明する図である。第12図(a)は長秒時露光時のシ
ャツタ開閉タイミング、(b)は長秒時露光時のアンチ
ブルーミングゲートパルスの駆動タイミングを、(c)
は短秒時露光時のシャツタ開閉タイミング、(d)は短
秒時露光時のアンチブルーミングゲートパルスの駆動タ
イミングを示している。長秒時露光では、暗電荷掃き出
し終了後の時刻t1で、シャツタ開に先立って、アンチ
ブルーミングゲートパルスの駆動が開始され、t2でシ
ャッタが開成され、露光が開始される。t5でシャッタ
か閉成され、露光が終了する。t5からt6までの間に
アンチブルーミングパルスがnパルス印加される。これ
は受光部1の電荷を確実に転送可能な電荷量以下にする
ことによって転送時のブルーミングを防ぐためである。 ここでtlからt5の間にmパルスが印加されるものと
する。次に1.から蓄積電荷の読み出しが開始される。 短秒時露光では、時刻1、でシャツタ開に先立ってアン
チブルーミングゲートパルスの駆動が開始され、t2で
シャッタが開成され、露光か開始される。t3でシャッ
タが閉成し、露光が終了する。t3からt4の間に、前
述の目的でnパルスが印加される。t、からt3の間に
m−にパルスが印加されている。すなわち長秒時露光の
ときは短秒時露光のときよりもにパルス多いアンチブル
ーミングパルスが印加されることになる。このように露
光秒時によって印加されるアンチブルーミングパルス数
が異なると、ホットホール電子の発生量もパルス数に応
じて異なってくる。 〔発明が解決しようとする課題〕 前述した感光部と08部の暗電圧段差がない場合は問題
ないが、暗電圧段差が大きい素子の場合は画像に問題が
生じる。即ち、撮像信号処理回路207では08部の電
圧を黒基準レベルとして用いるため、長秒時では黒が明
るく浮き上がり短秒時では黒が暗く沈み込むという黒レ
ベルの変動という問題が生じる。白黒の信号処理では黒
レベルの変動だけですむが、固体撮像素子101にカラ
ーフィルタを張り合わせカラーの信号処理を施す場合は
、黒の色が変動するいわゆる黒バランスすれという現象
が発生し、更に画像への悪影響が増大する。また、一般
に暗電圧の段差は半導体プロセスのバラツキに対する依
存性が高く、ロフト毎のバラツキが大きく、選別した場
合極端に固体撮像素子の歩留りを低下させてしまう。 本発明は、このような問題を解決するためなされたもの
で、固体撮像素子に感光部と08部の暗電圧段差があっ
ても、露光秒時の変化に伴う黒レベルの変動の生じない
スチルビデオカメラを提供することを目的とするもので
ある。 (課題を解決するための手段) 本発明は、CCDの支配的な暗電圧源がホットホール電
子であり、発生暗電圧が温度によらずアンチブルーミン
グパルスのパルス数に比例する特性に着目して、暗電圧
段差があるような固体撮像素子を用いても暗電圧段差が
常に一定になるように、露光秒時にかかわらずアンチブ
ルーミングパルスのパルス数が常に略一定になるよう制
御する手段を用いる。詳しくは、スチルビデオカメラを
つぎの(1)〜(4)のとおりに構成する。 (1)アンチブルーミング電極を有する固体撮像素子を
備え、該固体撮像素子の暗電荷を掃き出した後、所要期
間露光させ、露光完了後に蓄積電荷を読み出し記録する
スチルビデオカメラであって、暗電荷掃き出し終了から
読み出し開始までの期間に、前記アンチブルーミング電
極に印加するパルス数を露光秒時にかかわらず略一定に
制御するパルス数制御手段を備えたスチルビデオカメラ
。 (2) u 記(’ )において、パルス数制御手段は
、暗電荷掃き出し終了からシャッタ閉成までの期間にお
ける、アンチブルーミングパルス周波数を露光秒時に応
じて変化させるスチルビデオカメラ。 (3)前記(1)において、パルス数制御手段は、シャ
ッタ閉成から蓄積電荷読み出しまでの期間における、ア
ンチブルーミングパルス数を露光秒時に応じて変化させ
るスチルビデオカメラ。 (4)前記(])において、アンチプルーミング電極に
印加するパルス数の変動が、露光秒時にかかわらず80
00パルス以下であるスチルビデオカメラ。 (作用) 前記(1)〜(4)の構成により、露光秒時が変化して
も画像信号の黒レベルが変動することがない。 (実施例) 第1図は、本発明の1実施例である“スチルビデオカメ
ラ”のアンチブルーミングパルスを示す図である。全体
構成は第3図のとおりであるが、システム制御回路21
4の動作が異なる。即ち、短秒時露光時は、t+、t3
間のアンチブルーミングパルスの周波数を長秒時露光時
より高くして、長秒時露光の時のt1〜t6期間におけ
るパルス数mと等しいパルス数か1.−13期間に印加
されるよう、第3図のシステム制御回路214を動作さ
せる。システム制御回路214は、マイクロコンピュー
タで構成されており、クロック発生回路206は、シス
テム制御回路214からの命令によってアンチブルーミ
ングパルスを発生するようになっている。したがって、
アンチブルーミングパルスの周波数と印加期間はシステ
ム制御回路214のプログラムによって制御される。 クロック発生回路206は、システム制御回路214よ
り2ビツトのデータを与えることによって、(1)ロー
に固定、(2)250KHz。 (3)500K)Iz、(4) I MHzの4通りの
状態に制御される。したがって、長秒時露光時は、1、
〜t5期間を500KH2に設定し、短秒時露光時に、
t1〜t3期間がt1〜t5期間の1/2になった場合
は、1.〜t3期間におけるアンチブルーミングパルス
周波数をIMH2に設定することで、長秒時露光のとき
と短秒時露光のときで、アンチブルーミングパルスのパ
ルス数が等しくなり、暗電圧の段差が等しくなるため、
露光秒時によって黒レベルが変動する問題は生じなくな
る。 第2図は、本発明の第2実施例におけるマルチブルーミ
ンクパルスを示す図である。第1図と異なるのは、短秒
時露光のt1〜t3期間のアンチブルーミングパルスの
周波数は変化させずに、t3以降のパルス印加期間を延
ばすことによってトータルのアンチブルーミングパルス
数を一定にしていることである。システム制御回路20
4が与える情報は、有限のパルス周波数の設定データと
、そのデータを与える期間であり、パルスのカウントは
行わない。したがって本実施例ではアンチブルーミング
パルス数をいかなる場合でも完全に一致させることは難
しい。しかし、シャツタ秒時にかかわらず、アンチブル
ーミングパルス数の変動を、固体撮像素子101のバラ
ツキや撮像信号処理回路207の利得、黒レベル変動の
許容範囲から決定される所定の範囲内に収めることは充
分可能である。 さらに精度よくパルス数を一致させようとするならば、
図示しないが、アンチブルーミングパルスをカウントし
所定のパルス数に達したらアンチブルーミングパルスの
禁止をする回路を付加することも容易ではあるか、通常
その必要はなく、システム制御回路214のプログラム
変更たけて充分な性能を得ることが出来る。実験による
結果では、各露光条件におけるアンチブルーミングパル
ス数の変動を8000パルス以下に抑えることて充分な
性能を得ることが出来た。8000パルスの変動を許す
ならば制御プログラムのみでアンチブルーミングパルス
数の変動を抑制することは可能である。尚、本発明は1
相駆動CCDに限らないことは言うまでもない。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、露光秒時にかかわ
らず常にアンチブルーミングのパルス数を所定のバラツ
キの範囲内に収めるよう制御しているので、たとえ固体
撮像素子に感光部と08部の暗電圧段差があってもその
段差が常に一定になり、露光秒時による黒レベルの変動
が生しないように出来る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a still video camera (electronic still camera) that records image information obtained by a solid-state image sensor as a still image. [Prior art] Figure 3 is a block diagram of a still video camera.
01 is a lens, 202 is an aperture, 203 is a shutter, 20
4 is a shutter and aperture drive circuit. 101 is a solid-state image sensor, which is a full-frame CCD that will be explained later.
(charge-coupled device). 205 is a solid-state image sensor driving circuit, and 206 is a clock generation circuit. 207 is a signal processing circuit that processes the output obtained from the solid-state image sensor to obtain a luminance signal. 2
08 is an FM modulation circuit that performs FM modulation on the luminance signal. 2
09 is a recording amplifier that amplifies the FM modulated signal so that it can be magnetically recorded. 210 is a magnetic head, and 211 is a magnetic sheet which is a recording medium. 212 is a motor that rotates the magnetic sheet 211, 213
214 is a motor servo circuit, and 214 is a system control circuit that controls the operation of the entire system. 215 and 216 are shirt release switches; when pressed halfway, switch 215 is released; when pressed fully, switches 215 and 2 are released.
16 are both turned on. A series of still image capturing scenes is performed in synchronization with the operation of turning on this switch. FIG. 4 is a diagram showing an imaging sea fence of a still video camera. In FIG. 4, unnecessary charges from the solid-state image sensor 101 are swept away by the following operation between time T1 and time T2. Shutter 20 between T2 and T3
3 is opened, the solid-state image sensor 101 is exposed, and signal charges are accumulated. The shutter is closed at T3, and the charges accumulated during the exposure period between T3 and T4 are read out and recorded on the magnetic sheet 211. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the solid-state image sensor 101. The solid-state image sensor shown in Figure 5 is a full-frame type CC
It is called D and is used in conjunction with a shutter in still video cameras. In FIG. 5, reference numeral 1 indicates a light receiving section composed of a vertical transfer CCD, 2 a horizontal CCD, and 3 an output amplifier. The light receiving section 1 is provided with a vertical transfer electrode ΦPI and an electrode ΦAB used for anti-blooming operation and vertical transfer operation, which will be explained later. The horizontal CCD 2 is provided with a horizontal transfer electrode ΦS. Reference numeral 13 refers to an optical black section (hereinafter abbreviated as section 08), which is a light shielding layer provided by attaching an aluminum layer or the like on top of the CCD. Since the pixel output of the 08 section is only the dark voltage component, the signal of the 08 section is used as a black reference level during signal processing. FIG. 6 is a diagram showing the structure of the solid-state image sensor shown in FIG. 5 as a CCD. The structure shown in Fig. 6 is called a virtual phase structure, and details are given in the literature (IEEE, Tr.
ans, ED, Vol, ED-28ppp 483-4
89 May 1981>. A brief explanation will be given here. FIG. 6 shows the cross-sectional structure and potential distribution of the horizontal CCD 2 of the virtual phase CCD. The CCD is formed on a p-type silicon substrate 10, and is provided with a horizontal transfer electrode 4 via a silicon oxide film 11. 5 is a p-type ion implantation layer, and 6 is an n-type ion implantation layer. These create a fixed step-like potential distribution underneath, as if there were a virtual electrode. The shallower potential is called a hard barrier, and the deeper potential is called a partial well. 7 is an n-type ion implantation layer for forming a stepped potential distribution. A step-like potential distribution is formed by the stiffness, and the step-like potential distribution rises and falls depending on the potential applied to the horizontal transfer electrode 4. The shallower potential is called a clocked barrier, and the deeper potential is called a clocked well. When the clock becomes VH, the potentials of the clocked barrier and clock dwell are deeper than those of the virtual barrier and the virtual well, whereas when the clock becomes VL, the potentials of the clocked barrier and clock dwell become shallower. Charge 8 is transferred by switching the clock voltage between high (Hi) and low (Low) in this manner. Charge transfer is also performed in the light receiving section 1 according to the same principle as in the horizontal CCD 2. FIG. 7 is a diagram showing a cross-sectional structure (a cross-section in the X direction in FIG. 5) of the light receiving section 1, which is provided with an anti-blooming gate section and an anti-blooming gate electrode 9 for suppressing blooming. This is different from Fig. 6. No two layers are provided under the anti-blooming gate electrode. Anti-blooming behavior in such structures is discussed in the literature (IEEE, Tr.
ans. ED-30No, 8 August 1983 p94
1) is described in detail, so I will only give a brief explanation here. The anti-blooming gate uses the principle of a charge pump to recombine excess electrons with holes and erase them. FIG. 8 is a diagram showing the potential distribution under the anti-blooming gate, with the horizontal axis in the depth direction. An interface trap 12 exists at the interface between the silicon oxide film 11 and the substrate 10. When a positive voltage VABH is applied to the anti-blooming gate electrode 9, excess charge overflows from the potential well and is captured by the interface trap 12. Next, when a negative voltage VABL is applied to the anti-blooming electrode 9,
Holes are attracted from the substrate and recombine with electrons trapped in the interface trap. By applying positive and negative clocks to the anti-blooming electrode 9 during exposure in this manner, excess charges are erased via the interface trap. FIG. 9 is a timing chart illustrating drive timing in the still video camera using the solid-state image pickup device described above. FIG. 9 corresponds to FIG. 4. Unnecessary charge removal period T,
-T, the vertical transfer pulse and the anti-blooming gate pulse are driven in two phases, and the horizontal transfer pulse is driven at high speed to remove unnecessary charges. During the exposure period, only the anti-blooming gate is driven to remove excess charges. In the read recording period T3 to T4, one stage of charge is vertically transferred in one horizontal period, and the signal charge is transferred to the output amplifier 3 by the horizontal CCD 2, converted into a voltage, and read out. FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional structure in the Y direction in FIG. 5 in order to explain the generation of hot hole electrons, which are undesirable noise charges. In Figure 10,
The P+ layer 14 is called a channel stop region and is a layer that electrically isolates pixels. That is, the area surrounded by the channel stop 14 in FIG. 10 becomes one pixel. FIG. 10(a) explains the hole accumulation operation when a negative voltage is applied to the anti-blooming electrode ΦAB. When a negative voltage is applied to ΦAB, holes, which are positive charges, are accumulated at the interface between silicon and silicon oxide film from the substrate through the channel stop 14. On the contrary, the 10th
As shown in Figure (b), the hole returns to the channel stop at the same time as the voltage applied to ΦAB changes to positive. At that time, the holes are accelerated by the electric field and collide with the crystal lattice, or the energy generated at that time creates bare electrons and holes. These electrons are called hot hole electrons, and are accumulated together with signal charges in the charge well of the CCD. These electrons are undesirable dark charges generated by causes other than heat, and are proportional to the number of pulses applied to the anti-blooming gate regardless of temperature. FIG. 11 is a diagram showing the output of one horizontal line of the solid-state image sensor 101 in the dark. The empty readout level occurs because the number of horizontal CCDs 2 is greater than the number of horizontal pixels of the light receiving section 1. Since the horizontal CCD is cleared every line at high speed, there is almost no accumulation of dark charge and the output is almost zero. Next, the dark charges accumulated in the photosensitive area are output as the black level of the photosensitive area. Next, the dark charge level of 08 parts is output. A problem that often arises here is that there is a level difference between the dark voltage level of the photosensitive part, that is, the part that is not shielded from aluminum light, and the dark voltage level of the part 08, that is, the part that is shielded from aluminum light. The cause of this dark voltage step difference is not yet clear, but it is speculated that it is due to some kind of difference in the crystalline state of the interface between silicon and silicon oxide film between parts with and without an aluminum layer. FIG. 12 is a diagram illustrating the drive timing of the anti-blooming gate when the shutter speed is long and short in the conventional example. Figure 12 (a) shows the shutter opening/closing timing during long exposure, (b) shows the drive timing of the anti-blooming gate pulse during long exposure, and (c) shows the timing of driving the anti-blooming gate pulse during long exposure.
(d) shows the shutter opening/closing timing during short-second exposure, and (d) shows the drive timing of the anti-blooming gate pulse during short-second exposure. In long-time exposure, at time t1 after the dark charge has been swept out, driving of an anti-blooming gate pulse is started prior to opening the shutter, and at t2, the shutter is opened and exposure is started. At t5, the shutter is closed and the exposure is completed. n anti-blooming pulses are applied between t5 and t6. This is to prevent blooming during transfer by ensuring that the charge in the light receiving section 1 is less than the amount of charge that can be reliably transferred. Here, it is assumed that m pulses are applied between tl and t5. Next 1. Reading of accumulated charges starts from . In short time exposure, driving of an anti-blooming gate pulse is started at time 1 prior to shutter opening, and at t2 the shutter is opened and exposure is started. At t3, the shutter closes and the exposure ends. Between t3 and t4, n pulses are applied for the aforementioned purpose. A pulse is applied to m- between t and t3. That is, during long exposure, more anti-blooming pulses are applied than during short exposure. If the number of anti-blooming pulses applied varies depending on the exposure time, the amount of hot hole electrons generated will also vary depending on the number of pulses. [Problems to be Solved by the Invention] There is no problem if there is no dark voltage level difference between the photosensitive area and the 08 area described above, but if the element has a large dark voltage level difference, a problem occurs in the image. That is, since the image pickup signal processing circuit 207 uses the voltage of the 08 section as the black reference level, a problem arises in which the black level changes such that the black becomes brighter and stands out at long seconds and becomes darker and sinks at short seconds. In black-and-white signal processing, only the black level changes, but when color signal processing is performed by attaching a color filter to the solid-state image sensor 101, a phenomenon called black balance fluctuation occurs in which the black color changes, and the image is further deteriorated. The negative impact on Furthermore, in general, the level difference in dark voltage is highly dependent on variations in the semiconductor process, and there are large variations from loft to loft, and if selected, the yield of solid-state imaging devices will be extremely reduced. The present invention was made in order to solve such problems, and even if there is a dark voltage level difference between the photosensitive area and the 08 area of the solid-state image sensor, it is possible to create a still image in which the black level does not change due to changes in exposure time. The purpose is to provide video cameras. (Means for Solving the Problems) The present invention focuses on the characteristic that the dominant dark voltage source of a CCD is hot hole electrons, and that the generated dark voltage is proportional to the number of anti-blooming pulses regardless of temperature. In order to keep the dark voltage level constant even when using a solid-state imaging device with a dark voltage level difference, a means is used to control the number of anti-blooming pulses to always be substantially constant regardless of the exposure time. Specifically, the still video camera is configured as shown in (1) to (4) below. (1) A still video camera equipped with a solid-state imaging device having an anti-blooming electrode, which is exposed to light for a required period of time after the dark charge of the solid-state imaging device is swept out, and after the exposure is completed, the accumulated charge is read and recorded, and the dark charge is swept out. A still video camera comprising pulse number control means for controlling the number of pulses applied to the anti-blooming electrode to be substantially constant regardless of the exposure time during the period from the end to the start of readout. (2) u In the still video camera in ('), the pulse number control means changes the anti-blooming pulse frequency in accordance with the exposure time during the period from the end of dark charge sweeping to the shutter closing. (3) In the still video camera according to (1) above, the pulse number control means changes the number of anti-blooming pulses in accordance with the exposure time during the period from shutter closing to reading out the accumulated charge. (4) In (]) above, the variation in the number of pulses applied to the anti-pluming electrode is 80% regardless of the exposure time.
A still video camera with less than 00 pulses. (Function) With the configurations (1) to (4) above, the black level of the image signal does not vary even if the exposure time changes. (Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing an anti-blooming pulse of a "still video camera" which is an embodiment of the present invention. The overall configuration is as shown in Figure 3, and the system control circuit 21
The operation of 4 is different. That is, during short exposure, t+, t3
The frequency of the anti-blooming pulse between 1 and 2 is made higher than that during long exposure, and the number of pulses is equal to the number m of pulses in the period t1 to t6 during long exposure. The system control circuit 214 in FIG. 3 is operated so that the voltage is applied during the -13 period. The system control circuit 214 is composed of a microcomputer, and the clock generation circuit 206 generates an anti-blooming pulse according to a command from the system control circuit 214. therefore,
The frequency and application period of the anti-blooming pulse are controlled by a program in system control circuit 214. The clock generation circuit 206 receives 2-bit data from the system control circuit 214 to (1) fix to low, (2) 250 KHz. It is controlled in four states: (3) 500K) Iz and (4) I MHz. Therefore, during long exposure, 1,
~ Set the t5 period to 500KH2, and during short exposure,
If the t1-t3 period becomes 1/2 of the t1-t5 period, 1. By setting the anti-blooming pulse frequency in the ~t3 period to IMH2, the number of anti-blooming pulses becomes equal during long-second exposure and short-second exposure, and the step difference in dark voltage becomes equal.
The problem that the black level varies depending on the exposure time no longer occurs. FIG. 2 is a diagram showing a multi-bloom mink pulse in a second embodiment of the present invention. The difference from Fig. 1 is that the frequency of the anti-blooming pulse during the period t1 to t3 of the short exposure is not changed, but the pulse application period after t3 is extended to keep the total number of anti-blooming pulses constant. That's true. System control circuit 20
The information provided by 4 is the setting data of a finite pulse frequency and the period for which the data is provided, and pulses are not counted. Therefore, in this embodiment, it is difficult to completely match the number of anti-blooming pulses in any case. However, regardless of the shutter speed, it is sufficient to keep the variation in the number of anti-blooming pulses within a predetermined range determined from the variation in the solid-state image sensor 101, the gain of the image signal processing circuit 207, and the allowable range of black level variation. It is possible. If you want to match the number of pulses even more precisely,
Although not shown, is it easy to add a circuit that counts anti-blooming pulses and prohibits anti-blooming pulses when a predetermined number of pulses is reached?Normally, this is not necessary, and the program of the system control circuit 214 can be changed. It is possible to obtain sufficient performance. According to experimental results, sufficient performance could be obtained by suppressing the variation in the number of anti-blooming pulses to 8000 pulses or less under each exposure condition. If a variation of 8000 pulses is allowed, it is possible to suppress the variation in the number of anti-blooming pulses using only a control program. In addition, the present invention has 1
Needless to say, the present invention is not limited to phase-driven CCDs. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the number of anti-blooming pulses is always controlled to be within a predetermined variation range regardless of the exposure time. Even if there is a dark voltage level difference between 0 and 08 parts, the level difference is always constant, and it is possible to prevent variations in the black level depending on the exposure time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例のアンチブルーミングパル
スを示す図、第2図は本発明の第2実施例のアンチブル
ーミングパルスを示す図、第3図はスチルビデオカメラ
のブロック図、第4図は同スチルビデオカメラの撮像シ
ーフェンスを示す図、第5図はフルフレーム型CCDの
構成を示す図、第6図は第5図に示すCCDの構造を示
す図、第7図は第5図に示すCCDの受光部1の構造を
示す図、第8図はアンチブルーミングゲートの下の電位
分布を示す図、第9図はCCDの駆動タイミングを説明
するタイミングチャート、第10図はホットホール電子
の発生を説明する図、第11図は感光部と08部の暗電
圧段差を説明する図、第12図は従来例のアンチブルー
ミングパルスを示す図である。 101−−−−一固体撮像素子 205−−−−一固体撮像素子駆動回路206・・・・
・・クロック発生回路 214−・・・・システム制御回路
FIG. 1 is a diagram showing an anti-blooming pulse according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an anti-blooming pulse according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a still video camera. Figure 4 shows the imaging sea fence of the still video camera, Figure 5 shows the configuration of the full-frame CCD, Figure 6 shows the structure of the CCD shown in Figure 5, and Figure 7 shows the structure of the CCD shown in Figure 5. Figure 5 shows the structure of the light receiving section 1 of the CCD, Figure 8 shows the potential distribution under the anti-blooming gate, Figure 9 is a timing chart explaining the driving timing of the CCD, and Figure 10 shows the hot FIG. 11 is a diagram illustrating the generation of hole electrons, FIG. 11 is a diagram illustrating the dark voltage level difference between the photosensitive area and the 08 area, and FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional anti-blooming pulse. 101---One solid-state image sensor 205---One solid-state image sensor drive circuit 206...
... Clock generation circuit 214 - ... System control circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アンチブルーミング電極を有する固体撮像素子を
備え、該固体撮像素子の暗電荷を掃き出した後、所要期
間露光させ、露光完了後に蓄積電荷を読み出し記録する
スチルビデオカメラであって、暗電荷掃き出し終了から
読み出し開始までの期間に、前記アンチブルーミング電
極に印加するパルス数を露光秒時にかかわらず略一定に
制御するパルス数制御手段を備えたことを特徴とするス
チルビデオカメラ。
(1) A still video camera equipped with a solid-state imaging device having an anti-blooming electrode, which is exposed to light for a required period of time after the dark charge of the solid-state imaging device is swept out, and after the exposure is completed, the accumulated charge is read and recorded, and the dark charge is swept out. A still video camera characterized by comprising a pulse number control means for controlling the number of pulses applied to the anti-blooming electrode to be substantially constant regardless of the exposure time during the period from the end to the start of readout.
(2)パルス数制御手段は、暗電荷掃き出し終了からシ
ャッタ閉成までの期間における、アンチブルーミングパ
ルス周波数を露光秒時に応じて変化させるものであるこ
とを特徴とする請求項1記載のスチルビデオカメラ。
(2) The still video camera according to claim 1, wherein the pulse number control means changes the anti-blooming pulse frequency in accordance with the exposure time during the period from the end of sweeping out the dark charges to the closing of the shutter. .
(3)パルス数制御手段は、シャッタ閉成から蓄積電荷
読み出しまでの期間における、アンチブルーミングパル
ス数を露光秒時に応じて変化させるものであることを特
徴とする請求項1記載のスチルビデオカメラ。
(3) The still video camera according to claim 1, wherein the pulse number control means changes the number of anti-blooming pulses in accordance with the exposure time during a period from closing the shutter to reading out the accumulated charge.
(4)アンチブルーミング電極に印加するパルス数の変
動が、露光秒時にかかわらず8000パルス以下である
ことを特徴とする請求項1記載のスチルビデオカメラ。
(4) The still video camera according to claim 1, wherein the variation in the number of pulses applied to the anti-blooming electrode is 8000 pulses or less regardless of the exposure time.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9744153B2 (en) 2008-10-03 2017-08-29 Genzyme Corporation 2-acylaminopropoanol-type glucosylceramide synthase inhibitors

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US9744153B2 (en) 2008-10-03 2017-08-29 Genzyme Corporation 2-acylaminopropoanol-type glucosylceramide synthase inhibitors

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