JPH05336449A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子シャッタ機能により１フィールド〜１フ
レームの範囲内で露光期間を制御して、撮像動作を行う
ことができる固体撮像装置を提供する。 【構成】 フレームインターライントランスファ型のＣ
ＣＤイメージセンサ１０の光電変換素子１４，１５によ
り得られる撮像電荷を１フレーム期間中に撮像部１１の
垂直転送レジスタ１８に２回読み出し、１回目に読み出
した撮像電荷を映像期間中に水平転送レジスタ１３を介
して線順次に読み出し、２回目に読み出した撮像電荷を
垂直ブランキング期間中に高速転送により水平転送レジ
スタ１３を介して掃き捨てる制御を行うタイミング信号
発生器１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電荷結合素子（CCD :
Charge Coupled Device ）により形成したＣＣＤイメー
ジセンサなどの固体イメージセンサを使用した固体撮像
装置に関し、特に、マトリクス状に配設された第１フィ
ールドの画素に対応する光電変換素子と第２フィールド
の画素に対応する光電変換素子により得られる各フィー
ルドの撮像電荷を垂直転送レジスタを介して蓄積部に転
送し、上記撮像電荷を上記蓄積部から水平転送レジスタ
を介して線順次に出力するフレームインターライントラ
ンスファ型の固体イメージセンサを備える固体撮像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複数の光電変換素子がマトリク
ス状に配設された離散的な画素構造を有する固体イメー
ジセンサでは、通常のテレビジョン方式で採用されてい
るインターレース走査方式に対応するために、例えば図
３に示すように第１フィールドの画素に対応する光電変
換素子２１と第２フィールドの画素に対応する光電変換
素子２２とが垂直方向に交互に配設されており、フレー
ム蓄積モードやフィールド蓄積モードで得られる撮像電
荷を線順次に出力するようになっている。

【０００３】上記フレーム蓄積モードでは、図４に示す
ように各フィールドの光電変換素子２１，２２により互
いに１フィールド期間づれた状態でそれぞれ１フレーム
期間に亘って撮像電荷Ｓ_O ，Ｓ_E を蓄積し、図３に示す
第１フィールドの光電変換素子２１による撮像電荷Ｓ_O
と第２フィールドの光電変換素子２２による撮像電荷Ｓ
_E を垂直ブランキング期間中に１フィールド毎に交互に
垂直転送レジスタ２３に読み出して水平転送レジスタ２
４を介して線順次に出力する。また、上記フィールド蓄
積モードでは、図５に示すように各フィールドの光電変
換素子２１，２２によりそれぞれ１フィールド期間に亘
って撮像電荷Ｓ_O ，Ｓ_E を蓄積し、図３に示す第１フィ
ールドの光電変換素子２１による撮像電荷Ｓ_O と第２フ
ィールドの光電変換素子２２による撮像電荷Ｓ_E を垂直
ブランキング期間中に１フィールド毎に上下方向に交互
に組み合わせて混合した状態で垂直転送レジスタ２３に
読み出して水平転送レジスタ２４を介して線順次に出力
する。

【０００４】すなわち、フレーム蓄積モードで動作する
固体イメージセンサでは、１フレーム期間すなわちＮＴ
ＳＣ方式の場合１／３０秒（ＰＡＬ方式では１／２５
秒）を露光期間（シャッタスピード）とする撮像動作を
行い、また、フィールド蓄積モードで動作する固体イメ
ージセンサでは、１フィールド期間すなわちＮＴＳＣ方
式の場合１／６０秒（ＰＡＬ方式では１／５０秒）を露
光期間（シャッタスピード）とする撮像動作を行う。

【０００５】ここで、上記図３に示した固体イメージセ
ンサ２０は、光電変換素子２１，２２により得られる撮
像電荷を垂直転送レジスタ２３から水平転送レジスタ２
４を介して線順次に出力する構造のもので、インターラ
イントランスファ型の固体イメージセンサとして知られ
ている。また、従来より、固体イメージセンサとして
は、上記インターライントランスファ型のもの他に、光
電変換素子の部分に例えばＣＣＤによる垂直転送レジス
タを構成するとともに、この垂直転送レジスタの終端側
にＣＣＤによる垂直転送レジスタにより構成した蓄積部
を設け、この蓄積部から水平転送レジスタを介して線順
次に出力するようにしたフレームトランスファ型のＣＣ
Ｄイメージセンサや、インターライントランスファ型の
固体イメージセンサにおける垂直転送レジスタと水平転
送レジスタの間に蓄積部を設けたフレームインターライ
ントランスファ型の固体イメージセンサなどが知られて
いる。

【０００６】また、従来より、ＣＣＤイメージセンサな
どの固体イメージセンサでは、光電変換素子で発生され
た撮像電荷を例えばオーバーフロードレインに捨ててし
まうことにより、実効電荷蓄積期間（露光期間）を制御
するようにした電子シャッタ機能が知られている。上記
電子シャッタ機能は、オーバーフロードレインポテンシ
ャルをサブスレート基板に印加する電圧（シャッタパル
ス）により制御することによって実現される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電子
シャッタ機能を有するＣＣＤイメージセンサを用いた固
体撮像装置において、上記電子シャッタ機能により露光
期間を制御しようとした場合、フィールド蓄積モードで
動作する固体イメージセンサでは原理的に１フィールド
期間以内ででしか露光期間を制御することができず、ま
た、フレーム蓄積モードで動作する固体イメージセンサ
であっても、シャッタパルスをサブスレート基板に印加
することにより、第１フィールドの画素に対応する光電
変換素子と第２フィールドの画素に対応する光電変換素
子により得られる各フィールドの撮像電荷Ｓ_O ，Ｓ_E が
両方ともオーバーフロードレインに捨てられてしまうの
で、フレーム蓄積モードで動作する固体イメージセンサ
であっても、１フィールド期間内でしか露光期間を制御
することができないという問題点があった。

【０００８】そこで、本発明は、上述の如き従来の固体
撮像装置における問題点を解消することを目的とし、電
子シャッタ機能により１フィールド期間〜１フレームの
期間の範囲内で露光期間を制御して、撮像動作を行うこ
とができるようにした固体撮像装置を提供するものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、マトリクス状
に配設された第１フィールドの画素に対応する光電変換
素子と第２フィールドの画素に対応する光電変換素子に
おいてそれぞれフレーム蓄積により得られる各フィール
ドの撮像電荷を垂直転送レジスタを介して蓄積部に転送
し、上記撮像電荷を上記蓄積部から水平転送レジスタを
介して線順次に出力するフレームインターライントラン
スファ型の固体イメージセンサを備える固体撮像装置に
おいて、第１フィールドの画素に対応する光電変換素子
により得られる撮像電荷を１フレーム期間中に撮像部の
垂直転送レジスタに読み出す動作を２回行い、上記撮像
部の垂直転送レジスタに１回目に読み出した第１フィー
ルドの撮像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを介し
て線順次に読み出し、上記撮像部の垂直転送レジスタに
２回目に読み出した第１フィールドの撮像電荷を垂直ブ
ラッンキング期間中に高速転送により水平転送レジスタ
を介して掃き捨てるとともに、第２フィールドの画素に
対応する光電変換素子により得られる撮像電荷を１フレ
ーム期間中に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す動作
を２回行い、上記撮像部の垂直転送レジスタに１回目に
読み出した第２フィールドの撮像電荷を映像期間中に水
平転送レジスタを介して線順次に読み出し、上記撮像部
の垂直転送レジスタに２回目に読み出した第２フィール
ドの撮像電荷を垂直ブラッンキング期間中に高速転送に
より水平転送レジスタを介して掃き捨てるように上記フ
レームインターライントランスファ型の固体イメージセ
ンサを駆動する駆動手段を設け、各フィールドの光電変
換素子により得られる撮像電荷を上記撮像部の垂直転送
レジスタに２回目に読み出すタイミングを制御すること
により、実効電荷蓄積期間を可変自在としたことを特徴
とする特徴とするものである。

【００１０】また、本発明に係る固体撮像装置は、各フ
ィールドの光電変換素子により得られる撮像電荷を上記
撮像部の垂直転送レジスタに２回目に読み出すタイミン
グを１フレーム期間中の最初の１フィールド期間内で可
変制御することにより、１フィールド期間〜１フレーム
期間の範囲で実効電荷蓄積期間を可変自在としたことを
特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明に係る固体撮像装置では、第１フィール
ドの画素に対応する光電変換素子により得られる撮像電
荷を１フレーム期間中に撮像部の垂直転送レジスタに読
み出す動作を２回行い、上記撮像部の垂直転送レジスタ
に１回目に読み出した第１フィールドの撮像電荷を映像
期間中に水平転送レジスタを介して線順次に読み出し、
上記撮像部の垂直転送レジスタに２回目に読み出した第
１フィールドの撮像電荷を垂直ブラッンキング期間中に
高速転送により水平転送レジスタを介して掃き捨てると
ともに、第２フィールドの画素に対応する光電変換素子
により得られる撮像電荷を１フレーム期間中に撮像部の
垂直転送レジスタに読み出す動作を２回行い、上記撮像
部の垂直転送レジスタに１回目に読み出した第２フィー
ルドの撮像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを介し
て線順次に読み出し、上記撮像部の垂直転送レジスタに
２回目に読み出した第２フィールド撮像電荷を垂直ブラ
ッンキング期間中に高速転送により水平転送レジスタを
介して掃き捨てるようにフレームインターライントラン
スファ型の固体イメージセンサを駆動する。そして、各
フィールドの光電変換素子により得られる撮像電荷を上
記撮像部の垂直転送レジスタに２回目に読み出すタイミ
ングを制御することにより、実効電荷蓄積期間が可変自
在となる。また、上記各フィールドの光電変換素子によ
り得られる撮像電荷を上記撮像部の垂直転送レジスタに
２回目に読み出すタイミングを１フレーム期間中の最初
の１フィールド期間内で可変制御することにより、１フ
ィールド期間〜１フレーム期間の範囲で実効電荷蓄積期
間が可変自在となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の一実施例
について、図面に従い詳細に説明する。本発明に係る固
体撮像装置は、例えば図１に示すように構成される。

【００１３】この図１に示す固体撮像装置は、タイミン
グ信号発生器１が発生する各種タイミング信号により駆
動されるＣＣＤイメージセンサ１０を備える。

【００１４】上記ＣＣＤイメージセンサ１０は、撮像部
１１と蓄積部１２と水平転送レジスタ１３とから成るフ
レームインターライントランスファ型の固体イメージセ
ンサである。

【００１５】上記撮像部１１は、マトリクス状に配設さ
れた第１フィールドの画素に対応する光電変換素子１４
及び第２フィールドの画素に対応する光電変換素子１５
と、各光電変換素子１４，１５により得られる撮像電荷
Ｓ_O ，Ｓ_E がそれぞれセンサゲート１６，１７を介して
読み出される１フィールド分の走査ライン数に対応する
転送段数の垂直転送レジスタ１８とを有し、上記第１フ
ィールドの光電変換素子１４と第２フィールドの光電変
換素子１５とが垂直方向に交互に配置されている。ま
た、上記蓄積部１２は、１フィールド分の画素の撮像電
荷を蓄積するもので、上記撮像部１１の垂直転送レジス
タ１８と同様な構成の垂直転送レジスタ１９により構成
される。さらに、上記水平転送レジスタ１３は、１ライ
ンの画素数に対応する転送段数を有する。

【００１６】また、上記タイミング信号発生器１は、図
２に示すように、上記ＣＣＤイメージセンサ１０の上記
撮像部１１の各センサゲート１６，１７を開成する第１
及び第２のセンサゲートパルスＳＧ_O ，ＳＧ_E や上記撮
像部１１の垂直転送レジスタ１８を駆動する垂直転送ク
ロックパルスφ_VIM 、上記蓄積部１２の垂直転送レジス
タ１９を駆動する垂直転送クロックパルスφ_VST 、上記
水平転送レジスタ１３を駆動する水平転送クロックパル
φ_H などの各種タイミング信号を発生する。

【００１７】第１フィールドのセンサゲート１６を開成
する第１のセンサゲートパルスＳＧ_O は、第１フィール
ドの画素に対応する光電変換素子１４により得られる撮
像電荷Ｓ_O を読み出すべき１フレーム期間毎の映像期間
の直前の垂直ブランキング期間Ｖ_BLKO中に発生されると
ともに、このタイミングから所望の露光期間Ｔ_EXP だけ
前のタイミングに発生される。また、第２フィールドの
センサゲート１７を開成する第２のセンサゲートパルス
ＳＧ_E は、第２フィールドの画素に対応する光電変換素
子１５により得られる撮像電荷Ｓ_E を読み出すべき１フ
レーム期間毎の映像期間の直前の垂直ブランキング期間
Ｖ_BLKE中に発生されるとともに、このタイミングから所
望の露光期間Ｔ_EXP だけ前のタイミングに発生される。
すなわち、上記第１及び第２のセンサゲートパルスＳＧ
_O ，ＳＧ_E は、それぞれ１フレーム期間中に２回発生さ
れるようになっている。

【００１８】また、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８を駆動する垂直転送クロックパルスφ_VIM 及び上記
蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９を駆動する垂直転送
クロックパルスφ_VST は、互いに同期して発生されるも
ので、図２に示すように、有効映像期間Ｔ_O ，Ｔ_E に
は、上記ＣＣＤイメージセンサ１０の垂直方向の画素ピ
ッチに対応する水平走査周期（１Ｈ）で発生され、ま
た、１フィールド期間毎の垂直ブランキング期間
Ｖ_BLKO，Ｖ_BLKE中の上記第１及び第２のセンサゲートパ
ルスＳＧ_O ，ＳＧ_E のタイミングの前後に設けられた各
高速転送期間Ｔ_F1，Ｔ_F2には高速の転送パルスとして出
力される。

【００１９】さらに、上記水平転送レジスタ１３を駆動
する水平転送クロックパルφ_H は、上記ＣＣＤイメージ
センサ３の水平方向の画素ピッチに対応する繰り返し周
期で発生される。

【００２０】そして、上記ＣＣＤイメージセンサ１０
は、上記タイミング信号発生器１が発生する上述の如き
第１及び第２のセンサゲートパルスＳＧ_O ，ＳＧ_E や上
垂直転送クロックパルスφ_VIM ，φ_VST 、水平転送クロ
ックパルφ_H などの各種タイミング信号によって、次の
ように駆動される。

【００２１】先ず、１フレームの前半の１フィールドの
垂直ブランキング期間Ｖ_BLKOには、前の１フレーム期間
に蓄積された上記第１フィールドの光電変換素子１４の
撮像電荷Ｓ_O が上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８
に読み出される。

【００２２】すなわち、上記垂直ブランキング期間Ｖ
_BLKOの前半の高速転送期間Ｔ_F1中に、上記タイミング信
号発生器１から高速の転送パルスとして出力される上記
垂直転送クロックパルスφ_VIM ，φ_VST により、上記Ｃ
ＣＤイメージセンサ１０の撮像部１１の垂直転送レジス
タ１８及び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が高
速駆動され、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８に
残存している不要電荷が掃き出される。これにより、上
記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８は、空の状態とさ
れる。

【００２３】そして、上記高速転送期間Ｔ_F1の直後に発
生される上記第１のセンサゲートパルスＳＧ_O により第
１フィールドのセンサゲート１６が開成され、前の１フ
レーム期間に蓄積された上記第１フィールドの光電変換
素子１４の撮像電荷Ｓ_O が上記撮像部１１の垂直転送レ
ジスタ１８に読み出される。すなわち、上記第１フィー
ルドのセンサゲート１６の１回目の開成により上記第１
フィールドの光電変換素子１４の撮像電荷Ｓ_O が上記撮
像部１１の垂直転送レジスタ１８に読み出される。

【００２４】上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８に
読み出された第１フィールドの撮像電荷Ｓ_O は、上記第
１のセンサゲートパルスＳＧ_O のタイミングの後に設け
られた高速転送期間Ｔ_F2中に、上記タイミング信号発生
器１から高速の転送パルスとして出力される上記垂直転
送クロックパルスφ_VIM ，φ_VST により上記ＣＣＤイメ
ージセンサ１０の撮像部１１の垂直転送レジスタ１８及
び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が高速駆動さ
れることにより、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１
８から上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９に高速転
送される。

【００２５】そして、上記蓄積部１２の垂直転送レジス
タ１９に高速転送された上記第１フィールドの撮像電荷
Ｓ_O は、上記垂直ブランキング期間Ｖ_BLKOに続く映像期
間Ｔ_O 中に、１Ｈ周期の各垂直転送クロックパルスφ
_VIM ，φ_VST により上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８及び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が駆動
されることにより、１水平走査ライン分ずつ垂直転送さ
れ、上記水平転送クロックパルφ_H により駆動される上
記水平転送レジスタ１３を介して線順次に読み出され
る。

【００２６】ここで、上記第１フィールドのセンサゲー
ト１６の１回目の開成により撮像電荷Ｓ_O が読み出され
て空となった上記第１フィールドの光電変換素子１４
は、上記第１フィールドのセンサゲート１６が次に開成
されるまで撮像電荷Ｓ_O ’の蓄積を行う。そして、この
撮像電荷Ｓ_O ’は、上記第１フィールドのセンサゲート
１６の２回目の開成により、上記第１フィールドの光電
変換素子１４から上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１
８に読み出される。上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８に読み出された撮像電荷Ｓ_O ’は、上記第１フィー
ルドのセンサゲート１６を２回目に開成させる上記第１
フィールドのセンサゲートパルスＳＧ_O のタイミングの
後の垂直ブランキング期間の高速転送期間Ｔ_F1中に、不
要電荷として高速転送により掃き出される。

【００２７】そして、上記第１フィールドのセンサゲー
ト１６の２回目の開成により撮像電荷Ｓ_O ’が読み出さ
れて空となった上記第１フィールドの光電変換素子１４
は、上記第１フィールドのセンサゲート１６が次のフレ
ームで上記第１フィールドのセンサゲート１６が開成さ
れるまでを実効電荷蓄積期間Ｔ_EXP として、この撮像電
荷Ｓ_O の蓄積を行う。この実効電荷蓄積期間Ｔ_EXP 中に
上記第１フィールドのセンサゲート１６に蓄積された撮
像電荷Ｓ_O が、次のフレームの前半の１フィールドの垂
直ブランキング期間Ｖ_BLKOに上記撮像部１１の垂直転送
レジスタ１８に読み出され、上記垂直ブランキング期間
Ｖ_BLKOに続く映像期間Ｔ_O 中に上記水平転送レジスタ１
３を介して線順次に読み出される。

【００２８】次に、１フレームの後半の１フィールドの
垂直ブランキング期間Ｖ_BLKEには、前の１フレーム期間
に蓄積された上記第２フィールドの光電変換素子１５の
撮像電荷Ｓ_E が上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８
に読み出される。

【００２９】すなわち、上記垂直ブランキング期間Ｖ
_BLKEの前半の高速転送期間Ｔ_F1中に、上記タイミング信
号発生器１から高速の転送パルスとして出力される上記
垂直転送クロックパルスφ_VIM ，φ_VST により、上記Ｃ
ＣＤイメージセンサ１０の撮像部１１の垂直転送レジス
タ１８及び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が高
速駆動され、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８に
残存している不要電荷が掃き出される。これにより、上
記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８は、空の状態とさ
れる。

【００３０】そして、上記高速転送期間Ｔ_F1の直後に発
生される上記第２のセンサゲートパルスＳＧ_E により第
２フィールドのセンサゲート１７が開成され、前の１フ
レーム期間に蓄積された上記第２フィールドの光電変換
素子１５の撮像電荷Ｓ_E が上記撮像部１１の垂直転送レ
ジスタ１８に読み出される。すなわち、上記第２フィー
ルドのセンサゲート１７の１回目の開成により上記第２
フィールドの光電変換素子１５の撮像電荷Ｓ_E が上記撮
像部１１の垂直転送レジスタ１８に読み出される。

【００３１】上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１８に
読み出された第２フィールドの撮像電荷Ｓ_E は、上記第
２のセンサゲートパルスＳＧ_E のタイミングの後に設け
られた高速転送期間Ｔ_F2中に、上記タイミング信号発生
器１から高速の転送パルスとして出力される上記垂直転
送クロックパルスφ_VIM ，φ_VST により上記ＣＣＤイメ
ージセンサ１０の撮像部１１の垂直転送レジスタ１８及
び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が高速駆動さ
れることにより、上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１
８から上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９に高速転
送される。

【００３２】そして、上記蓄積部１２の垂直転送レジス
タ１９に高速転送された上記第２フィールドの撮像電荷
Ｓ_E は、上記垂直ブランキング期間Ｖ_BLKEに続く映像期
間Ｔ_E 中に、１Ｈ周期の各垂直転送クロックパルスφ
_VIM ，φ_VST により上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８及び上記蓄積部１２の垂直転送レジスタ１９が駆動
されることにより、１水平走査ライン分ずつ垂直転送さ
れ、上記水平転送クロックパルφ_H により駆動される上
記水平転送レジスタ１３を介して線順次に読み出され
る。

【００３３】ここで、上記第２フィールドのセンサゲー
ト１７の１回目の開成により撮像電荷Ｓ_E が読み出され
て空となった上記第１フィールドの光電変換素子１４
は、上記第２フィールドのセンサゲート１７が次に開成
されるまで撮像電荷Ｓ_E ’の蓄積を行う。そして、この
撮像電荷Ｓ_E ’は、上記第２フィールドのセンサゲート
１７の２回目の開成により、上記第２フィールドの光電
変換素子１５から上記撮像部１１の垂直転送レジスタ１
８に読み出される。上記撮像部１１の垂直転送レジスタ
１８に読み出された撮像電荷Ｓ_E ’は、上記第２フィー
ルドのセンサゲート１７を２回目に開成させる上記第２
フィールドのセンサゲートパルスＳＧ_E のタイミングの
後の垂直ブランキング期間の高速転送期間Ｔ_F1中に、不
要電荷として高速転送により掃き出される。

【００３４】そして、上記第２フィールドのセンサゲー
ト１７の２回目の開成により撮像電荷Ｓ_E ’が読み出さ
れて空となった上記第２フィールドの光電変換素子１５
は、上記第２フィールドのセンサゲート１７が次のフレ
ームで上記第２フィールドのセンサゲート１７が開成さ
れるまでを実効電荷蓄積期間Ｔ_EXP として、この撮像電
荷Ｓ_E の蓄積を行う。この実効電荷蓄積期間Ｔ_EXP 中に
上記第２フィールドのセンサゲート１７に蓄積された撮
像電荷Ｓ_E が、次のフレームの後半の１フィールドの垂
直ブランキング期間Ｖ_BLKEに上記撮像部１１の垂直転送
レジスタ１８に読み出され、上記垂直ブランキング期間
Ｖ_BLKEに続く映像期間Ｔ_E 中に上記水平転送レジスタ１
３を介して線順次に読み出される。

【００３５】このように上記タイミング信号発生器１が
発生する各種タイミング信号により上記フレームインタ
ーライントランスファ型のＣＣＤイメージセンサ１０を
駆動することにより、上記実効電荷蓄積期間Ｔ_EXP 中に
蓄積された第１フィールドの撮像電荷Ｓ_O と第２フィー
ルドの撮像電荷Ｓ_E を１フィールド毎に交互に読み出す
ことができ、インターレース走査により撮像動作を行っ
た撮像出力を得ることができる。そして、上記各フィー
ルドの実効電荷蓄積期間Ｔ_EXP は、上述のように上記タ
イミング信号発生器１により１フレーム中に２回発生さ
れる各センサゲートパルスＳＧ_O ，ＳＧ_E の２回目の発
生タイミングから次のフレームの１回目の発生タイミン
グまでであるから、上記２回目の発生タイミングを制御
することにより１フレーム期間内で可変可変自在とする
ことができる。

【００３６】特に、各センサゲートパルスＳＧ_O ，ＳＧ
_E の２回目の発生タイミングを１フレーム期間中の最初
の１フィールド期間内で可変制御することにより、１フ
ィールド期間〜１フレーム期間の範囲で上記実効電荷蓄
積期間Ｔ_EXP を可変自在とすることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、フレー
ムインターライントランスファ型の固体イメージセンサ
を備える固体撮像装置において、第１フィールドの画素
に対応する光電変換素子により得られる撮像電荷を１フ
レーム期間中に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す動
作を２回行い、上記撮像部の垂直転送レジスタに１回目
に読み出した第１フィールドの撮像電荷を映像期間中に
水平転送レジスタを介して線順次に読み出し、上記撮像
部の垂直転送レジスタに２回目に読み出した第１フィー
ルドの撮像電荷を垂直ブラッンキング期間中に高速転送
により水平転送レジスタを介して掃き捨てるとともに、
第２フィールドの画素に対応する光電変換素子により得
られる撮像電荷を１フレーム期間中に撮像部の垂直転送
レジスタに読み出す動作を２回行い、上記撮像部の垂直
転送レジスタに１回目に読み出した第２フィールドの撮
像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを介して線順次
に読み出し、上記撮像部の垂直転送レジスタに２回目に
読み出した第２フィールド撮像電荷を垂直ブラッンキン
グ期間中に高速転送により水平転送レジスタを介して掃
き捨てるようにフレームインターライントランスファ型
の固体イメージセンサを駆動するようにして、各フィー
ルドの光電変換素子により得られる撮像電荷を上記撮像
部の垂直転送レジスタに２回目に読み出すタイミングを
制御することにより、実効電荷蓄積期間を可変自在とす
ることができ、任意の実効電荷蓄積期間すなわち露光期
間でインターレース走査により撮像動作を行った撮像出
力を得ることができる。また、上記各フィールドの光電
変換素子により得られる撮像電荷を上記撮像部の垂直転
送レジスタに２回目に読み出すタイミングを１フレーム
期間中の最初の１フィールド期間内で可変制御すること
により、１フィールド期間〜１フレーム期間の範囲で上
記実効電荷蓄積期間を可変して、インターレース走査に
より撮像動作を行った撮像出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体撮像装置の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２】上記固体撮像装置の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図３】従来の固体撮像装置に使用されていたインター
ライントランスファ型ＣＣＤイメージセンサの構成を示
すブロック図である。

【図４】上記インターライントランスファ型ＣＣＤイメ
ージセンサのフレーム蓄積モードの撮像動作を説明する
ための波形図である。

【図５】上記インターライントランスファ型ＣＣＤイメ
ージセンサのフィールド蓄積モードの撮像動作を説明す
るための波形図である。

【符号の説明】

１・・・タイミング信号発生器 １０・・・ＣＣＤイメージセンサ １１・・・撮像部 １２・・・蓄積部 １３・・・水平転送レジスタ １４・・・第１のフィールドの光電変換素子 １５・・・第２のフィールドの光電変換素子 １８・・・垂直転送レジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス状に配設された第１フィール
   ドの画素に対応する光電変換素子と第２フィールドの画
   素に対応する光電変換素子においてそれぞれフレーム蓄
   積により得られる各フィールドの撮像電荷を垂直転送レ
   ジスタを介して蓄積部に転送し、上記撮像電荷を上記蓄
   積部から水平転送レジスタを介して線順次に出力するフ
   レームインターライントランスファ型の固体イメージセ
   ンサを備える固体撮像装置において、 第１フィールドの画素に対応する光電変換素子により得
   られる撮像電荷を１フレーム期間中に撮像部の垂直転送
   レジスタに読み出す動作を２回行い、上記撮像部の垂直
   転送レジスタに１回目に読み出した第１フィールドの撮
   像電荷を映像期間中に水平転送レジスタを介して線順次
   に読み出し、上記撮像部の垂直転送レジスタに２回目に
   読み出した第１フィールドの撮像電荷を垂直ブラッンキ
   ング期間中に高速転送により水平転送レジスタを介して
   掃き捨てるとともに、第２フィールドの画素に対応する
   光電変換素子により得られる撮像電荷を１フレーム期間
   中に撮像部の垂直転送レジスタに読み出す動作を２回行
   い、上記撮像部の垂直転送レジスタに１回目に読み出し
   た第２フィールドの撮像電荷を映像期間中に水平転送レ
   ジスタを介して線順次に読み出し、上記撮像部の垂直転
   送レジスタに２回目に読み出した第２フィールドの撮像
   電荷を垂直ブラッンキング期間中に高速転送により水平
   転送レジスタを介して掃き捨てるように上記フレームイ
   ンターライントランスファ型の固体イメージセンサを駆
   動する駆動手段を設け、 各フィールドの光電変換素子により得られる撮像電荷を
   上記撮像部の垂直転送レジスタに２回目に読み出すタイ
   ミングを制御することにより、実効電荷蓄積期間を可変
   自在としたことを特徴とする特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】 前記各フィールドの光電変換素子により
   得られる撮像電荷を上記撮像部の垂直転送レジスタに２
   回目に読み出すタイミングを１フレーム期間中の最初の
   １フィールド期間内で可変制御することにより、１フィ
   ールド期間〜１フレーム期間の範囲で実効電荷蓄積期間
   を可変自在としたことを特徴とする請求項１記載の固体
   撮像装置。