JPH04286478A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH04286478A JPH04286478A JP3051699A JP5169991A JPH04286478A JP H04286478 A JPH04286478 A JP H04286478A JP 3051699 A JP3051699 A JP 3051699A JP 5169991 A JP5169991 A JP 5169991A JP H04286478 A JPH04286478 A JP H04286478A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- transfer gate
- signal
- gate pulse
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関し、特に、
赤外線イメージャに用いる赤外線撮像素子のSN比を向
上させるための装置に関する。
赤外線イメージャに用いる赤外線撮像素子のSN比を向
上させるための装置に関する。
【0002】近年、赤外線撮像素子には高感度化が要求
されている。二次元配列の各画素毎に電荷蓄積を行う蓄
積型撮像素子は、蓄積時間を長くすることによりSN比
を改善できるために高感度化に有効である。しかし、画
素数の増加による信号読出し時間の増加や、撮像フレー
ムレートの短縮などに伴い、蓄積時間が短くなってSN
比が低下するため、これを改善する方法が必要となって
いる。
されている。二次元配列の各画素毎に電荷蓄積を行う蓄
積型撮像素子は、蓄積時間を長くすることによりSN比
を改善できるために高感度化に有効である。しかし、画
素数の増加による信号読出し時間の増加や、撮像フレー
ムレートの短縮などに伴い、蓄積時間が短くなってSN
比が低下するため、これを改善する方法が必要となって
いる。
【0003】
【従来の技術】図6は従来の一例(蓄積型赤外線撮像素
子を用いた撮像装置)の構成を示す。この例では図面及
び説明を簡略化するために水平方向2画素、垂直方向3
画素(ライン)を示し、1ラインごとに画素を選択する
ためのラインアドレス信号φV1 ,φV2 ,φV3
を得る垂直走査用シフトレジスタ1及び1ライン分の
信号電荷を水平転送する水平読出し回路2(例えばCC
D)が備えられており、これらの間にフォトダイオード
311〜332がマトリクス状に設けられている。入力
ゲート(IG)ライン4、蓄積ゲート(SG)ライン5
にはDCバイアスが印加されている。
子を用いた撮像装置)の構成を示す。この例では図面及
び説明を簡略化するために水平方向2画素、垂直方向3
画素(ライン)を示し、1ラインごとに画素を選択する
ためのラインアドレス信号φV1 ,φV2 ,φV3
を得る垂直走査用シフトレジスタ1及び1ライン分の
信号電荷を水平転送する水平読出し回路2(例えばCC
D)が備えられており、これらの間にフォトダイオード
311〜332がマトリクス状に設けられている。入力
ゲート(IG)ライン4、蓄積ゲート(SG)ライン5
にはDCバイアスが印加されている。
【0004】図6において、移送ゲート(TG)ライン
6に移送パルスφTG(図7(A))が印加されると、
フォトダイオード311〜332の信号電荷が同時に蓄
積ゲートSGに蓄積される。続いて、垂直走査用シフト
レジスタ1からラインアドレス信号φV1 (図7(B
))、φV2 (図7(C))、φV3 (図7(D)
)が出力され、これにより、アドレススイッチ用ゲート
SW1 ,SW2 ,SW3 が順次オンされ、蓄積ゲ
ートSGに蓄積されていた信号電荷がアドレススイッチ
用ゲートSW1 ,SW2 ,SW3 を介して水平読
出し回路2に供給され、各ライン毎に出力信号(図7(
D))として出力される。以上の動作が1フレームであ
り、以下、同様の動作が各フレーム毎に繰返される。こ
こで、蓄積時間(Tint )は赤外線撮像素子のSN
比に関与し、長いほどSN比を向上できる。
6に移送パルスφTG(図7(A))が印加されると、
フォトダイオード311〜332の信号電荷が同時に蓄
積ゲートSGに蓄積される。続いて、垂直走査用シフト
レジスタ1からラインアドレス信号φV1 (図7(B
))、φV2 (図7(C))、φV3 (図7(D)
)が出力され、これにより、アドレススイッチ用ゲート
SW1 ,SW2 ,SW3 が順次オンされ、蓄積ゲ
ートSGに蓄積されていた信号電荷がアドレススイッチ
用ゲートSW1 ,SW2 ,SW3 を介して水平読
出し回路2に供給され、各ライン毎に出力信号(図7(
D))として出力される。以上の動作が1フレームであ
り、以下、同様の動作が各フレーム毎に繰返される。こ
こで、蓄積時間(Tint )は赤外線撮像素子のSN
比に関与し、長いほどSN比を向上できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来例は、1フレーム
期間(TF )内において蓄積時間(Tint )と信
号読出し期間(TR )とがタイミング的に別々に存在
する構成とされている。このため、1フレーム期間を一
定とすると、特に画素数を多くした場合にはその分だけ
蓄積時間を短くしなけはならず(信号読出し速度には限
界があるので、信号読出し期間はある程度の長さを必要
とする)、SN比が劣化する問題点があった。
期間(TF )内において蓄積時間(Tint )と信
号読出し期間(TR )とがタイミング的に別々に存在
する構成とされている。このため、1フレーム期間を一
定とすると、特に画素数を多くした場合にはその分だけ
蓄積時間を短くしなけはならず(信号読出し速度には限
界があるので、信号読出し期間はある程度の長さを必要
とする)、SN比が劣化する問題点があった。
【0006】一方、例えば高速移動動作を撮像する場合
等において1フレーム期間を短くして撮像フレームレー
トを増加した場合、信号読出し速度の限界から蓄積時間
を長くとることができず、SN比の劣化をまねく問題点
があった。
等において1フレーム期間を短くして撮像フレームレー
トを増加した場合、信号読出し速度の限界から蓄積時間
を長くとることができず、SN比の劣化をまねく問題点
があった。
【0007】更に、従来、移送ゲートTGを省略して常
に信号電荷が蓄積ゲートSGに流入する構成の赤外線撮
像装置があり、蓄積時間を1フレーム分とることができ
る。ところで、蓄積時間は撮像対象からの入射光強度に
応じて調整する必要があるが、このような従来例では蓄
積時間を調整することができず、特に強い入射光強度の
場合は画像劣化をまねく。このように、従来の各例は、
移送ゲートTGを設けられたものでは蓄積時間を長くと
れず、一方、移送ゲートTGを省略されたものでは蓄積
時間を調整できず、これらを両立できない問題点があっ
た。
に信号電荷が蓄積ゲートSGに流入する構成の赤外線撮
像装置があり、蓄積時間を1フレーム分とることができ
る。ところで、蓄積時間は撮像対象からの入射光強度に
応じて調整する必要があるが、このような従来例では蓄
積時間を調整することができず、特に強い入射光強度の
場合は画像劣化をまねく。このように、従来の各例は、
移送ゲートTGを設けられたものでは蓄積時間を長くと
れず、一方、移送ゲートTGを省略されたものでは蓄積
時間を調整できず、これらを両立できない問題点があっ
た。
【0008】本発明は、蓄積時間を長く設定してSN比
を向上できると共に、蓄積時間を任意に調整できる撮像
装置を提供することを目的とする。
を向上できると共に、蓄積時間を任意に調整できる撮像
装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図を示す。同図中、15は移送ゲートパルス制御部で、
移送ゲートパルスをm列の各ライン毎に個別に出力する
(φTG1 ,φTG2 ,…)。本発明は、1フレー
ム宛、あるラインの信号読出し期間(TR )以外の期
間(Tint )は移送ゲートパルス(φTG1 )に
よる信号蓄積を行う構成とする。
図を示す。同図中、15は移送ゲートパルス制御部で、
移送ゲートパルスをm列の各ライン毎に個別に出力する
(φTG1 ,φTG2 ,…)。本発明は、1フレー
ム宛、あるラインの信号読出し期間(TR )以外の期
間(Tint )は移送ゲートパルス(φTG1 )に
よる信号蓄積を行う構成とする。
【0010】
【作用】各ライン毎に個別に移送ゲートパルスを出力し
てそのラインの信号蓄積を行なっているため、1フレー
ム期間(TF )において、その大部分を蓄積時間(T
int )にあてることができる。従って、従来例に比
してSN比を向上できる。又、移送ゲートパルスの幅を
任意に設定することで蓄積時間を調整でき、入射光強度
に応じた信号蓄積を行なうことができ、入射光強度に応
じた鮮明な画像を得ることができる。
てそのラインの信号蓄積を行なっているため、1フレー
ム期間(TF )において、その大部分を蓄積時間(T
int )にあてることができる。従って、従来例に比
してSN比を向上できる。又、移送ゲートパルスの幅を
任意に設定することで蓄積時間を調整でき、入射光強度
に応じた信号蓄積を行なうことができ、入射光強度に応
じた鮮明な画像を得ることができる。
【0011】
【実施例】図2は本発明の第1実施例の構成図を示し、
同図中、図6と同一構成部分には同一番号を付してその
説明を省略する。図2中、10は蓄積制御用シフトレジ
スタ(移送ゲートパルス制御部)で、データD2 に基
づいて移送ゲートパルスφTG1 ,φTG2 ,φT
G3 を出力し、各ライン■〜■の移送ゲートTG1
,TG2 ,TG3 を個別に制御する。その他の構成
は図6に示す従来例と同様である。次に、本発明の動作
について図3に示すフローチャートと併せて説明する。
同図中、図6と同一構成部分には同一番号を付してその
説明を省略する。図2中、10は蓄積制御用シフトレジ
スタ(移送ゲートパルス制御部)で、データD2 に基
づいて移送ゲートパルスφTG1 ,φTG2 ,φT
G3 を出力し、各ライン■〜■の移送ゲートTG1
,TG2 ,TG3 を個別に制御する。その他の構成
は図6に示す従来例と同様である。次に、本発明の動作
について図3に示すフローチャートと併せて説明する。
【0012】蓄積制御用シフトレジスタ10からはデー
タD2 に応じて移送ゲートパルスφTG1 ,φTG
2 ,φTG3 (図3(A),(C),(E))が出
力され、夫々移送ゲートTG1 ,TG2 ,TG3
に供給される。 例えば移送ゲートパルスφTG1 (図3(A))の印
加期間は1フレーム期間(TF)においてライン■の信
号読出し期間(TR )以外の期間(ライン■の蓄積時
間)であり、同様に、移送ゲートパルスφTG2 (図
3(C))の期間は1フレーム期間(TF )おいてラ
イン■の信号読出し期間(TR )以外の期間(ライン
■の蓄積時間)であり、移送ゲートパルスφTG3 (
図3(E))もこれに準じる。
タD2 に応じて移送ゲートパルスφTG1 ,φTG
2 ,φTG3 (図3(A),(C),(E))が出
力され、夫々移送ゲートTG1 ,TG2 ,TG3
に供給される。 例えば移送ゲートパルスφTG1 (図3(A))の印
加期間は1フレーム期間(TF)においてライン■の信
号読出し期間(TR )以外の期間(ライン■の蓄積時
間)であり、同様に、移送ゲートパルスφTG2 (図
3(C))の期間は1フレーム期間(TF )おいてラ
イン■の信号読出し期間(TR )以外の期間(ライン
■の蓄積時間)であり、移送ゲートパルスφTG3 (
図3(E))もこれに準じる。
【0013】移送ゲートTG1 ,TG2 ,TG3
に夫々移送パルスφTG1 ,φTG2 ,φTG3
が印加されると、夫々フォトダイオード312、フォト
ダイオード322、フォトダイオード332の信号電荷
が夫々蓄積ゲートSG1 ,SG2 ,SG3 に蓄積
される。続いて、垂直走査用シフトレジスタ1からライ
ンアドレス信号φV1 ,φV2 ,φV3 (図3(
B),(D),(F))が出力され、これにより、アド
レススイッチ用ゲートSW1 ,SW2 ,SW3 が
順次オンされ、蓄積ゲートSG1 ,SG2 ,SG3
に蓄積されていた信号電荷がアドレススイッチ用ゲー
トSW1 ,SW2 ,SW3 を介して水平読出し回
路2に供給され、各ライン毎に出力信号(図3(G))
として出力される。
に夫々移送パルスφTG1 ,φTG2 ,φTG3
が印加されると、夫々フォトダイオード312、フォト
ダイオード322、フォトダイオード332の信号電荷
が夫々蓄積ゲートSG1 ,SG2 ,SG3 に蓄積
される。続いて、垂直走査用シフトレジスタ1からライ
ンアドレス信号φV1 ,φV2 ,φV3 (図3(
B),(D),(F))が出力され、これにより、アド
レススイッチ用ゲートSW1 ,SW2 ,SW3 が
順次オンされ、蓄積ゲートSG1 ,SG2 ,SG3
に蓄積されていた信号電荷がアドレススイッチ用ゲー
トSW1 ,SW2 ,SW3 を介して水平読出し回
路2に供給され、各ライン毎に出力信号(図3(G))
として出力される。
【0014】この場合、本発明では蓄積制御用シフトレ
ジスタ10を設けて各ラインの移送ゲートTG1 〜T
G3 を個別に制御する構成としているため、あるライ
ンにおいて、信号電荷を読出している期間以外の大部分
は信号電荷蓄積を行なうことができる。即ち、1フレー
ム期間において、信号読出し期間(TR )以外は蓄積
時間(Tint )とすることができる。従って、従来
例に比してSN比を高くとることができる。
ジスタ10を設けて各ラインの移送ゲートTG1 〜T
G3 を個別に制御する構成としているため、あるライ
ンにおいて、信号電荷を読出している期間以外の大部分
は信号電荷蓄積を行なうことができる。即ち、1フレー
ム期間において、信号読出し期間(TR )以外は蓄積
時間(Tint )とすることができる。従って、従来
例に比してSN比を高くとることができる。
【0015】又、蓄積制御用シフトレジスタ10への入
力データD2 のパルス幅を任意に設定することにより
、各ラインの蓄積時間を同時に可変設定することができ
る。従って、入射光強度に応じて蓄積時間を任意に調整
でき、入射光強度に応じた鮮明な画像を得ることができ
る。つまり、本発明は、蓄積時間を十分長くとることが
でき、かつ、蓄積時間を任意に調整できるものである。
力データD2 のパルス幅を任意に設定することにより
、各ラインの蓄積時間を同時に可変設定することができ
る。従って、入射光強度に応じて蓄積時間を任意に調整
でき、入射光強度に応じた鮮明な画像を得ることができ
る。つまり、本発明は、蓄積時間を十分長くとることが
でき、かつ、蓄積時間を任意に調整できるものである。
【0016】図4(A)は本発明の第2実施例の要部の
構成図を示す。11は蓄積制御用アドレスデコーダで、
図2に示す蓄積制御用シフトレジスタ10の代りに用い
る。アドレスA0 ,A1 に対する真理値は図4(B
)に示す如くであり、アドレスA0 ,A1 を制御す
ることによって図3(A),(C),(E)に示す移送
ゲートパルスφTG1 〜φTG3 を得ることができ
る。フォトダイオードをn画素×mラインとし、アドレ
ス入力をA0 ,A1 ,…,Ak とすると、アドレ
ス入力数kは、2k −1=mとなるように定める。動
作及び効果は第1実施例と同様であるので、その説明を
省略する。
構成図を示す。11は蓄積制御用アドレスデコーダで、
図2に示す蓄積制御用シフトレジスタ10の代りに用い
る。アドレスA0 ,A1 に対する真理値は図4(B
)に示す如くであり、アドレスA0 ,A1 を制御す
ることによって図3(A),(C),(E)に示す移送
ゲートパルスφTG1 〜φTG3 を得ることができ
る。フォトダイオードをn画素×mラインとし、アドレ
ス入力をA0 ,A1 ,…,Ak とすると、アドレ
ス入力数kは、2k −1=mとなるように定める。動
作及び効果は第1実施例と同様であるので、その説明を
省略する。
【0017】図5は本発明の第3実施例の要部の構成図
を示す。12は蓄積制御用シフトレジスタ又はアドレス
デコーダで、図2に示す蓄積制御用シフトレジスタ10
又は図4に示す蓄積制御用アドレスデコーダ11と同じ
機能を有する。131 ,132 ,133 はパルス
発生器(例えば単安定マルチバイブレータ、又は、微分
回路と波形整形回路)で、シフトレジスタ又はアドレス
デコーダ12から出力された移送ゲートパルスφTG1
〜φTG3 の立下りタイミングを検出して図3(B
),(D),(F)に示すラインアドレス信号φV1
〜φV3 に相当する長さのパルスを発生する。
を示す。12は蓄積制御用シフトレジスタ又はアドレス
デコーダで、図2に示す蓄積制御用シフトレジスタ10
又は図4に示す蓄積制御用アドレスデコーダ11と同じ
機能を有する。131 ,132 ,133 はパルス
発生器(例えば単安定マルチバイブレータ、又は、微分
回路と波形整形回路)で、シフトレジスタ又はアドレス
デコーダ12から出力された移送ゲートパルスφTG1
〜φTG3 の立下りタイミングを検出して図3(B
),(D),(F)に示すラインアドレス信号φV1
〜φV3 に相当する長さのパルスを発生する。
【0018】このように構成すれば、図2に示す垂直走
査用シフトレジスタ1(従って、クロックCK1 ,デ
ータD1 の各ラインも)を省略でき、装置を小形化で
きる。その他の動作及び効果は第1実施例と同様である
ので、その説明を省略する。
査用シフトレジスタ1(従って、クロックCK1 ,デ
ータD1 の各ラインも)を省略でき、装置を小形化で
きる。その他の動作及び効果は第1実施例と同様である
ので、その説明を省略する。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、各ライン毎に個別に移
送ゲートパルスを出力する構成としたため、1フレーム
期間において、その大部分を信号蓄積時間にあてること
ができ、従って、従来例に比してSN比を向上できる。 又、入射光強度に応じて移送ゲートパルス幅を調整でき
るので、入射光強度に応じた鮮明な画像を得ることがで
きる。
送ゲートパルスを出力する構成としたため、1フレーム
期間において、その大部分を信号蓄積時間にあてること
ができ、従って、従来例に比してSN比を向上できる。 又、入射光強度に応じて移送ゲートパルス幅を調整でき
るので、入射光強度に応じた鮮明な画像を得ることがで
きる。
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の第1実施例の構成図である。
【図3】本発明の動作タイミングチャートである。
【図4】本発明の第2実施例の要部の構成図及びアドレ
スデコーダ真理値図である。
スデコーダ真理値図である。
【図5】本発明の第3実施例の要部の構成図である。
【図6】従来の一例の構成図である。
【図7】従来例の動作タイミングチャートである。
1 垂直走査用シフトレジスタ
2 水平読出し回路
311,312,… フォトダイオード(光電変換素
子)10 蓄積制御用シフトレジスタ 15 移送ゲートパルス制御部
子)10 蓄積制御用シフトレジスタ 15 移送ゲートパルス制御部
Claims (2)
- 【請求項1】 n行×m列(ライン)の光電変換素子
(311,312,…)の信号電荷を移送ゲートパルス
(φTG)で各光電変換素子毎に設けられた蓄積ゲート
(SG)に蓄積し、該蓄積電荷をラインアドレス信号(
φV)にて各ライン(列)毎に読出す構成の撮像装置に
おいて、上記移送ゲートパルスを上記m列の各ライン毎
に個別に出力する(φTG1 ,φTG2 ,…)移送
ゲートパルス制御部(15)を設け、1フレーム宛、あ
るラインの信号読出し期間(TR )以外の期間(Ti
nt )は上記移送ゲートパルス(φTG1 )による
信号蓄積を行う構成としたことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項2】 前記移送ゲートパルス制御部(15)
の出力に、各ライン毎の前記移送ゲートパルス(φTG
1 ,φTG2 ,…)のタイミングを検出して各ライ
ン毎に前記ラインアドレス信号(φV1 ,φV2 ,
…)を出力するパルス発生器(131 ,132 ,…
)を設けた構成としてなることを特徴とする請求項1の
撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3051699A JP2804635B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3051699A JP2804635B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286478A true JPH04286478A (ja) | 1992-10-12 |
| JP2804635B2 JP2804635B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=12894150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3051699A Expired - Lifetime JP2804635B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804635B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3051699A patent/JP2804635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2804635B2 (ja) | 1998-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980707 |