JPH04170175A - 固体撮像素子の駆動装置 - Google Patents

固体撮像素子の駆動装置

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JPH04170175A
JPH04170175A JP2295202A JP29520290A JPH04170175A JP H04170175 A JPH04170175 A JP H04170175A JP 2295202 A JP2295202 A JP 2295202A JP 29520290 A JP29520290 A JP 29520290A JP H04170175 A JPH04170175 A JP H04170175A
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Kenji Hisama
久間　賢治
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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、例えば、ビデオカメラ等で用いる固体撮像素
子の駆動装置に関するものである。
［従来の技術］ ビデオカメラにおいて、被写体を撮影して、標準テレビ
ジョン信号を形成する際、通常、ビデオカメラに内蔵さ
れた撮像素子の露光時間は、標準テレビジョン信号の垂
直同期信号の周期（フィールド周期）の１同期分の時間
（１フイ一ルド期間）と同じに設定されている（公知の
フィールド読み出し）。
しかしながら、撮影しようとする被写体によっては、被
写体の照度不足等の理由で、露光時間を１フイ一ルド期
間よりも長くしたい場合がある。
そのため、従来、撮像素子から信号を読み出すタイミン
グを工夫し、画像メモリーを用いることによって、撮像
素子の露光時間をフィールド周期の２周期分の時間にす
る方法（公知のフレーム読み出し）が提案されていた。
以下、上述のフレーム読み出しについて第２図〜第４図
を用いて説明する。
第２図は、フレーム読み出しを行うための信号処理過程
を示したブロック図であり、１は、光電変換を行うＣＣ
Ｄ、２はＣＣＤＩの駆動を行うＣＯＤ駆動装置、３は、
標準テレビジョン信号を形成するために必要なさまざま
な同期信号を発生する同期信号発生装置、４は、同期信
号発生装置３からの信号を元に、露光時間の制御をする
ためのタイミングを制御するタイミング制御装置、５は
、ＣＣＤ　１から出力された信号から、輝度信号（Ｙ）
及び色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）を形成する信号処理回
路、６は信号処理回路５からの出力信号を、Ａ／Ｄ変換
するためのＡ／Ｄ変換装置、７は、Ａ／Ｄ変換装置６か
らの出力信号を、タイミング制御装置４からの信号に応
じて、記憶、出力するための画像メモリー装置、８は画
像メモリー装置７からの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変
換装置、９はＤ／Ａ変換装置８からの輝度信号（Ｙｏ）
、色差信号（（Ｒ−Ｙ）’　、（Ｂ−Ｙ）’）から、標
準テレビジョン信号を形成するエンコーダー装置である
。
第３図は、ＣＯＤの概念図で、いわゆるインターライン
トランスファ型ＣＣＤの概略構造を示したものである。
図中、ｌＯは光電変換を行うセンサ部、１１は垂直転送
レジスタ、１２は水平転送レジスタ、１３は出力アンプ
である。
第４図は、フレーム読み出しにおけるタイミング図及び
各部の信号の模式図である。前述した如く、フレーム読
み出しにおいては、露光時間はｌフィールド期間の２倍
である。図中、垂直同期信号Ｖｏはセンサ部ｌＯから、
垂直転送レジスタへ電荷を移動させるタイミングである
。また、φＲＯＧは、センサ部ｌＯに蓄積された電荷を
垂直転送レジスタ１１に転送するための読み出しパルス
である。
図に示す様に、φＲＯＧパルスを、２フイールドに１回
だけ加えることにより、センサ部１ｏの電荷は時刻ｔｏ
を起点とすると、約２フィールド分蓄積された後、時刻
ｔｌにおいて垂直転送レジスタ１１に移される。その後
、所定のタイミングで、水平転送レジスタ１２に電荷は
移され、出力アンプ１３をとうして、信号処理回路５へ
と出力される。
ここで、図中、φＲＯＧパルスが加えられた直後の１フ
イ一ルド期間（Ｂ１期間）では、時刻ｔｏから時刻ｔｌ
までの間にセンサ部１０に蓄積された電荷、つまり約２
フィールド分蓄積された電荷が出力アンプ１３をとうし
て信号として出力される（ＳＢ１）が、次の１フイ一ル
ド期間（Ｂ２期間）では、φＲＯＧパルスが加えられな
いため、空の信号が８カされることになる。
そこで、第２図に示したタイミング制御装置４により、
φＲＯＧパルスが発生した直後に、Ａ／Ｄ変換装置６を
駆動させ、信号処理回路５から出力される約２フィール
ド期間蓄積された電荷を画像メモリー装置７に記憶させ
ると同時に、Ｄ／Ａ変換装置８に出力する（Ｂ１期間）
。そして、次の１フイールド（Ｂ２期間）では、画像メ
モリー装置７にＢ１期間に記憶した信号をＤ／Ａ変換装
置８に出力する（Ｂ２期間）。従って、Ｄ／Ａ変換装置
８の出力は、第４図に示す如く、２フィールド続けて同
じ信号が続く様になる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来例においては、被写体の照度
不足等の理由で１フイ一ルド期間以上の露光時間が必要
なときに、例えば、φＲＯＧを毎フィールド加えている
状態から、２フイールドごとに加える状態に変えると、
センサ部１０の露光時間は、−挙に１フイ一ルド期間の
２倍となり。
被写体の明るさに応じて露光時間を細か（変化させるこ
とができないという問題点があった。
従って、本発明の固体撮像素子の駆動装置は、上述の問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、被写体の照度不足等の場合に必要とされるｌフィ
ールド期間以上の長時間露光においても、露光時間を連
続的に変化させて、被写体の明るさに応じて細かく対応
できるような露出補正を可能にする固体撮像素子の駆動
装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決し目的を達成するために、本発明の固
体撮像素子の駆動装置は、光信号を受けて光電変換を行
い、情報の蓄積を行うセンシング手段と、標準テレビジ
ョン信号のフィールド周期の二倍以上の周期を持つ読み
出しタイミングで、前記センシング手段から情報を読み
出す読みだし手段と、前期読み出しタイミングの中間に
おいて前記センシング手段の情報を除去する除去手段と
を備えたものである。
［作用］ 上記の構成において、本発明の固体撮像素子の駆動装置
は、フィールド周期の二倍以上の露光時間のうちの一部
を除去手段により除去することにより、被写体の照度不
足等の場合に必要とされる１フイ一ルド期間以上の長時
間露光においても、露光時間を連続的に変化させ、被写
体の明るさに応じて細かく対応できるような露出補正が
できるように働く。
［実施例］ 以下、本発明の好適な一実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
まず、本実施例においては、いわゆる電子シャッタと呼
ばれる動作を用いるので、これについて説明する。第３
図中のＡ−Ａ’線に沿った断面図及びボテンシアル図が
第５図である。
第５図中、１４は、画素分離用のチャンネルストップ（
Ｃ３）、１５はセンサ部１０に蓄積された電荷を垂直転
送レジスタ１１に移すためのリードアウトゲート（ＲＯ
Ｇ）、１６はサブストレート、１７は酸化膜である。
電子シャッタ時の動作を第５図及び第６図を用いて説明
する。
第６図は、標準テレビジョン信号の１フイ一ルド分にお
ける図である。φＲＯＧはリードアウトゲート１５に印
加されるパルスで、論理レベル“Ｈ”のときにリードア
ウトゲート１５のボテンシアルが下がり、センサ部１０
の電荷を垂直転送レジスタ１１に移す。除去パルスφＳ
ＵＢはサブストレート１６に印加されるパルスであり、
“Ｈ”のときにセンサ部１０に蓄積された電荷なφＳＵ
Ｂ端子を通して外部に掃き出す（除去する）。
この例では第６図において、φＲＯＧが垂直帰線期間中
にあり、φＳＵＢは、水平帰線期間中にある。時刻ｔｌ
Ｏにセンサ部１０の電荷を読み出した後、次の期間が始
まるが、時刻ｔｌｌまでの水平帰線期間中に、φ５ＬＪ
Ｂ＝“Ｈ”となるので、ｔｌＯからｔｌｌまでの電荷は
センサ部１０には残っていない。時刻ｔｌｌからｔｌ２
までの間はψ５ＵＢ＝″Ｌ”なので、この期間の電荷は
センサ部１に蓄積され、時刻ｔ１２のφＲＯＧ＝”Ｈ”
パルスで、垂直転送レジスタ１１に移される。結局、こ
の場合の露光時間は（ｔ　１２−　ｔ　１１）となる。
第１図は、本実施例の動作を示した模式図であり、第４
図に示した従来例において、センサ部１０の電荷蓄積開
始時刻ｔｏから、時刻ｔｏ’　にかけて、除去パルスφ
５ｔＪＢをＣＣＤ　１に印加した場合の、各部の信号を
示したものである。
図中、時刻ｔｏから時刻ｔｏ’の期間は、除去パルスφ
ＳＵＢによって、センサ部１０の電荷は除去されるので
、実質的な露光時間は時刻ｔＯ。
から時刻１１までの間となる。その後、前述の従来例と
同じ動作により、Ｄ／Ａ変換装置の出力は、第１図に示
すようになる。従って、除去手段の動作が終了する時刻
ｔＯ゛を被写体の明るさに応じて適宜変化させることに
より、１フイ一ルド期間以上の長さを持つ露光時間（ｔ
ｌ−ｔＯｏ）を、連続的に変化させることができる。
以上述べたように、本実施例によれば、１フイ一ルド期
間以上の長時間露光においても、露光時間を連続的に変
化させることができるので、被写体が照度不足であって
も、被写体の明るさに応じてきめ細かい露出補正を行う
ことができる。
また、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で上記実施
例を修正もしくは、変形したものに適用可能である。
たとえば、上記実施例では、ＣＣＤを用いる場合につい
て説明したが、その他の固体撮像素子を用いても良い。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の固体撮像素子の駆動装置に
おいては、フィールド周期の二倍以上の露光時間のうち
の一部を除去手段により除去することにより、被写体の
照度不足等の場合に必要とされるｌフィールド期間以上
の長時間露光においても、露光時間を連続的に変化させ
ることができ、被写体の明るさに応じて細かく対応でき
るような露出補正が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の動作を示した模式第２図はフ
レーム読み出しを行うための信号処理過程を示したブロ
ック図、 第３図はＣＣＤの概念図、 第４図はフレーム読み出しにおけるタイミング図及び各
部の信号の模式図、 第５図は第３図中のＡ−Ａ’線に沿った断面図及びボテ
ンシアル図、 第６図は標準テレビジョン信号の１フイ一ルド分におけ
る図である。 図中、１・・・ＣＣＤ、ｌＯ・・・センサ部、１１・・
・垂直転送レジスタ、１２・・・水平転送レジスタ、１
３・・・出力アンプである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　光信号を受けて光電変換を行い、情報の蓄積を行うセ
    ンシング手段と、標準テレビジョン信号のフィールド周
    期の二倍以上の周期を持つ読み出しタイミングで、前記
    センシング手段から情報を読み出す読みだし手段と、前
    期読み出しタイミングの中間において前記センシング手
    段の情報を除去する除去手段とを有する固体撮像素子の
    駆動装置。
JP2295202A 1990-11-02 1990-11-02 固体撮像素子の駆動装置 Pending JPH04170175A (ja)

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