JPH0642722B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH0642722B2 JPH0642722B2 JP61174981A JP17498186A JPH0642722B2 JP H0642722 B2 JPH0642722 B2 JP H0642722B2 JP 61174981 A JP61174981 A JP 61174981A JP 17498186 A JP17498186 A JP 17498186A JP H0642722 B2 JPH0642722 B2 JP H0642722B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- read
- output
- line
- image pickup
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、キヤパシタを介して電位が制御される光電荷
蓄積領域を有する光電変換素子を用いた撮像装置に関す
る。
蓄積領域を有する光電変換素子を用いた撮像装置に関す
る。
本発明による撮像装置は、たとえば画像入力装置、ワー
クステイシヨン、デジタル複写機、ワードプロセツサ、
バーコードリーダや、カメラ、ビデアカメラ、8ミリカ
メラ等のオートフオーカス用光電変換被写体検出装置等
にも適用可能である。
クステイシヨン、デジタル複写機、ワードプロセツサ、
バーコードリーダや、カメラ、ビデアカメラ、8ミリカ
メラ等のオートフオーカス用光電変換被写体検出装置等
にも適用可能である。
近年、光電変換装置、特に固体撮像装置に関する研究が
CCD型およびMOS型の2方式を中心に行われてい
る。
CCD型およびMOS型の2方式を中心に行われてい
る。
CCD型撮像装置は、MOS型キヤパシタ電極下にポテ
ンシヤル井戸を形成し、光入射により発生した電荷をこ
の井戸に蓄積し、読出し時には、これらのポテンシヤル
井戸を、電極にかけるパルスにより順次動かして、蓄積
された電荷を出力アンプまで転送して読出す、という原
理を用いている。したがって、比較的構造が簡単であ
り、CCD自体で発生する雑音が小さく、低照度撮影が
可能となる。
ンシヤル井戸を形成し、光入射により発生した電荷をこ
の井戸に蓄積し、読出し時には、これらのポテンシヤル
井戸を、電極にかけるパルスにより順次動かして、蓄積
された電荷を出力アンプまで転送して読出す、という原
理を用いている。したがって、比較的構造が簡単であ
り、CCD自体で発生する雑音が小さく、低照度撮影が
可能となる。
一方、MOS型撮像装置は、受光部を構成するpn接合
より成るフオトダイオードの各々に光の入射により発生
した電荷を蓄積し、読出し時にはそれぞれのフオトダイ
オードに接続されたMOSスイツチングトランジスタを
順次ONすることにより蓄積された電荷を出力アンプに
読出す、という原理を用いている。したがって、CCD
型に比較して構造上複雑となるものの、蓄積容量を大き
くとることができ、ダイナミツク・レンジを広くするこ
とができる。
より成るフオトダイオードの各々に光の入射により発生
した電荷を蓄積し、読出し時にはそれぞれのフオトダイ
オードに接続されたMOSスイツチングトランジスタを
順次ONすることにより蓄積された電荷を出力アンプに
読出す、という原理を用いている。したがって、CCD
型に比較して構造上複雑となるものの、蓄積容量を大き
くとることができ、ダイナミツク・レンジを広くするこ
とができる。
しかし、これら従来方式の撮像装置には、次のような欠
点が存在するために、将来的に高解像度化を進めて行く
上で大きな支障となっていた。
点が存在するために、将来的に高解像度化を進めて行く
上で大きな支障となっていた。
CCD型撮像装置では、1)出力アンプとしてMOS型
アンプがオンチツプ化されるために、シリコンとシリコ
ン酸化膜の界面から画像上、目につきやすい1/f雑音
が発生する。2)高解像度化を図るために、セル数を増
加させて高密度化すると、ひとつのポテンシャル井戸に
蓄積できる最大電荷量が減少し、ダイナミツクレンジが
取れなくなる。3)蓄積電荷を転送して行く構造である
ために、セルに一つでも欠陥が存在すると、そこで電荷
転送がストツプしてしまい、製造歩留りが悪くなる。
アンプがオンチツプ化されるために、シリコンとシリコ
ン酸化膜の界面から画像上、目につきやすい1/f雑音
が発生する。2)高解像度化を図るために、セル数を増
加させて高密度化すると、ひとつのポテンシャル井戸に
蓄積できる最大電荷量が減少し、ダイナミツクレンジが
取れなくなる。3)蓄積電荷を転送して行く構造である
ために、セルに一つでも欠陥が存在すると、そこで電荷
転送がストツプしてしまい、製造歩留りが悪くなる。
MOS型撮像装置では、1)信号読出し時に、各フオト
ダイオードに配線容量が接続されているために、大きな
信号電圧ドロツプが発生する。2)配線容量が大きく、
これによるランダム雑音の発生が大きい。3)走査用M
OSスイツチングトランジスタの寄生容量のバラツキに
よる固定パターン雑音の混入がある。このために、低照
度撮像が困難となり、また、高解像度化を図るために各
セルを縮小すると、蓄積電荷は減少するが、配線容量が
あまり小さくならないために、S/N比が小さくなる。
ダイオードに配線容量が接続されているために、大きな
信号電圧ドロツプが発生する。2)配線容量が大きく、
これによるランダム雑音の発生が大きい。3)走査用M
OSスイツチングトランジスタの寄生容量のバラツキに
よる固定パターン雑音の混入がある。このために、低照
度撮像が困難となり、また、高解像度化を図るために各
セルを縮小すると、蓄積電荷は減少するが、配線容量が
あまり小さくならないために、S/N比が小さくなる。
このように、CCD型およびMOS型撮像装置は高解像
度化に対して本質的な問題点を有している。これらの撮
像装置に対して、新方式の半導体撮像装置が提案されて
いる(特開昭56−150878号公報、特開昭56−
157073号公報、特開昭56−165473号公
報)。ここで提案されている方式は、光入射によって発
生した電荷を制御電極(例えば、バイポーラトランジス
タのベース、静電誘導トランジスタSITあるいはMO
Sトランジスタのゲート)に蓄積し、蓄積された電荷を
各セルの増幅機能を利用して電荷増幅を行い読出すもの
である。この方式では、高出力、広ダイナミツク・レン
ジ、低雑音および非破壊読出しが可能であり、高解像度
化の可能性を有している。
度化に対して本質的な問題点を有している。これらの撮
像装置に対して、新方式の半導体撮像装置が提案されて
いる(特開昭56−150878号公報、特開昭56−
157073号公報、特開昭56−165473号公
報)。ここで提案されている方式は、光入射によって発
生した電荷を制御電極(例えば、バイポーラトランジス
タのベース、静電誘導トランジスタSITあるいはMO
Sトランジスタのゲート)に蓄積し、蓄積された電荷を
各セルの増幅機能を利用して電荷増幅を行い読出すもの
である。この方式では、高出力、広ダイナミツク・レン
ジ、低雑音および非破壊読出しが可能であり、高解像度
化の可能性を有している。
しかしながら、非破壊読出しモードで光電変換信号を複
数回読出すと、読出された信号振幅が低下する。これは
光電変換素子の信号電流読出し時において、光電変換素
子のベースに蓄積された電荷が、ベース電流によって放
電される事による。この様な電荷の減衰とは光電変換素
子の電流増幅率hFEと等価ベース容量CBおよびエミ
ツタ負荷容量CVによる下記の近似式で表すことが出来
る。
数回読出すと、読出された信号振幅が低下する。これは
光電変換素子の信号電流読出し時において、光電変換素
子のベースに蓄積された電荷が、ベース電流によって放
電される事による。この様な電荷の減衰とは光電変換素
子の電流増幅率hFEと等価ベース容量CBおよびエミ
ツタ負荷容量CVによる下記の近似式で表すことが出来
る。
例えばhFE=2000,CB=0.1PF,CV=4P
Fとすれば1回の読出しで電荷は2%低下することにな
る。従って非破壊読出しを複数回繰返すと撮像デバイス
の出力信号は、読出し、回数に応じて、低下してしま
う。従って上述の非破壊読出しモードを利用して、例え
ば撮像デバイスの各水平ラインの組合せを変えて第1回
目の読出し信号を第1フイールド信号、第2回目の読出
し信号を第2フイールド信号として静止画記録を行な
い、これをデイスプレイ上に再生すると、フイールド毎
の信号レベルの違いがフリツカとなって、非常に見ずら
い画面となってしまう。
Fとすれば1回の読出しで電荷は2%低下することにな
る。従って非破壊読出しを複数回繰返すと撮像デバイス
の出力信号は、読出し、回数に応じて、低下してしま
う。従って上述の非破壊読出しモードを利用して、例え
ば撮像デバイスの各水平ラインの組合せを変えて第1回
目の読出し信号を第1フイールド信号、第2回目の読出
し信号を第2フイールド信号として静止画記録を行な
い、これをデイスプレイ上に再生すると、フイールド毎
の信号レベルの違いがフリツカとなって、非常に見ずら
い画面となってしまう。
また、従来の撮像記録装置を使って、動く被写体を動画
として記録し、これを再生時、フレームの静止画として
鑑賞すると各フイールドで記録時刻が1/60秒ずれて
いるためにブレた静止画となってしまう欠点があった。
そこで完全な静止画を得るにはシヤツタに類する手段を
使って2フイールド分の信号を同時に形成し、これを順
次読出す必要があり、多くの画素数が必要であった。ま
た動画を記録する際には極力フリツカーや信号レベルの
変動を防がなければならないという問題があった。
として記録し、これを再生時、フレームの静止画として
鑑賞すると各フイールドで記録時刻が1/60秒ずれて
いるためにブレた静止画となってしまう欠点があった。
そこで完全な静止画を得るにはシヤツタに類する手段を
使って2フイールド分の信号を同時に形成し、これを順
次読出す必要があり、多くの画素数が必要であった。ま
た動画を記録する際には極力フリツカーや信号レベルの
変動を防がなければならないという問題があった。
本発明の目的は前記問題点を解決した撮像装置を提供す
る事にある。
る事にある。
又、簡単な構成で高品質の画像を形成し得る撮像装置を
提供する事を目的としている。
提供する事を目的としている。
上記目的を達成するために、本発明では非破壊読出し可
能な該数の光電変換セルからなる撮像素子と、該撮像素
子から光電変換された情報信号を非破壊で複数回読出す
駆動手段と、読出し回数に応じて情報信号の利得を変え
る利得制御手段を有する撮像装置を有する。
能な該数の光電変換セルからなる撮像素子と、該撮像素
子から光電変換された情報信号を非破壊で複数回読出す
駆動手段と、読出し回数に応じて情報信号の利得を変え
る利得制御手段を有する撮像装置を有する。
このように構成することにより読み出し出力の劣化を補
正でき、フリツカー現象を抑制できる。
正でき、フリツカー現象を抑制できる。
本発明の光電変換装置の一実施例について図面を用いて
説明する。
説明する。
前述の如き非破壊読出し可能な光センサセル構造を二次
元的に列した光電変換装置の回路構成図を第2図に示
す。尚、上記センサセルの構造は例えば特開昭60−1
2764号公報に示されるようなもので良い。
元的に列した光電変換装置の回路構成図を第2図に示
す。尚、上記センサセルの構造は例えば特開昭60−1
2764号公報に示されるようなもので良い。
点線でかこまれた基本光センサセル30(尚バイボーラ
トランジスタのコレクタは半導体基板および半導体基板
電極に接続される。読出しパルスおよびリフレツシユパ
ルスを印加するための水平ライン31,31′,31″
……読出しパルスを発生させるための垂直シフトレジス
タ32インタレース回路IL、インターレース回路IL
と水平ライン31,31′,31″……の間のバツフア
MOSトランジスタ33,33′,33″……バツフア
MOSトランジスタ33,33′,33″……のゲート
にパルスを印加するための端子34、リフレツシユパル
スを印加するためのバツフアMOSトランジスタ……3
5,35′,35″、それのゲートにパルスを印加する
ための端子36、リフレツシユパルスを印加するための
垂直シフトレジスタ52、基本光センサセル30から蓄
積電圧を読出すための垂直ライン38,38′,38″
……及び51,51′,51″……各垂直ラインを選択
するためのパルスを発生する水平シフトレジスタ39、
各垂直ランを開閉するためのゲート用MOSトランジス
タ40,40′,40″……、49,49′,49″…
…蓄積電圧をアンプ部に読出すための出力ライン41,
59読出し後に、出力ラインに蓄積した電荷をリフレツ
シユするためのMOSトランジスタ42,53,MOS
トランジスタ42,53へリフレツシユパルスを印加す
るための端子43,54,出力信号を増幅するためのバ
イボーラ、MOS−FET,J−FET等のトランジス
タ44,55,負荷抵抗45,56とトランジスタ4
4,55を電源に接続するための端子46,57,トラ
ンジスタの出力端子47,58,読出し動作において垂
直ライン51,51′,51″に蓄積された電荷をリフ
レツシユするためのMOSトランジスタ48,48′,
48″……50,50′,50″およびMOSトランジ
スタ48,48′,48″……50,50′,50″の
ゲートにパルスを印加するための端子49等によりこの
光電変換装置は構成されている。
トランジスタのコレクタは半導体基板および半導体基板
電極に接続される。読出しパルスおよびリフレツシユパ
ルスを印加するための水平ライン31,31′,31″
……読出しパルスを発生させるための垂直シフトレジス
タ32インタレース回路IL、インターレース回路IL
と水平ライン31,31′,31″……の間のバツフア
MOSトランジスタ33,33′,33″……バツフア
MOSトランジスタ33,33′,33″……のゲート
にパルスを印加するための端子34、リフレツシユパル
スを印加するためのバツフアMOSトランジスタ……3
5,35′,35″、それのゲートにパルスを印加する
ための端子36、リフレツシユパルスを印加するための
垂直シフトレジスタ52、基本光センサセル30から蓄
積電圧を読出すための垂直ライン38,38′,38″
……及び51,51′,51″……各垂直ラインを選択
するためのパルスを発生する水平シフトレジスタ39、
各垂直ランを開閉するためのゲート用MOSトランジス
タ40,40′,40″……、49,49′,49″…
…蓄積電圧をアンプ部に読出すための出力ライン41,
59読出し後に、出力ラインに蓄積した電荷をリフレツ
シユするためのMOSトランジスタ42,53,MOS
トランジスタ42,53へリフレツシユパルスを印加す
るための端子43,54,出力信号を増幅するためのバ
イボーラ、MOS−FET,J−FET等のトランジス
タ44,55,負荷抵抗45,56とトランジスタ4
4,55を電源に接続するための端子46,57,トラ
ンジスタの出力端子47,58,読出し動作において垂
直ライン51,51′,51″に蓄積された電荷をリフ
レツシユするためのMOSトランジスタ48,48′,
48″……50,50′,50″およびMOSトランジ
スタ48,48′,48″……50,50′,50″の
ゲートにパルスを印加するための端子49等によりこの
光電変換装置は構成されている。
又、本発明の撮像装置では光電変換装置の各部分32,
34,36,39,43,49,52,IL,54に対
して駆動パルスを供給する為のクロツクドライバーCK
D、及びこのクロツクドライバーにタイミングパルスを
供給する為のクロツクジエネレータCKGを有してい
る。又、これらクロツクドライバーCKD及びクロツク
ジエネエータCKGにより制御手段が構成されている。
34,36,39,43,49,52,IL,54に対
して駆動パルスを供給する為のクロツクドライバーCK
D、及びこのクロツクドライバーにタイミングパルスを
供給する為のクロツクジエネレータCKGを有してい
る。又、これらクロツクドライバーCKD及びクロツク
ジエネエータCKGにより制御手段が構成されている。
次に第3図は制御手段による撮像装置の駆動方法を示す
図で、n1,n2……は各センサーセルからなる行情報
で、奇数フイールドでは図の様にn1とn2からO1ラ
イン、n3とn4からO2ラインの情報を形成し、偶数
フイールドでは奇数フイールドとは行情報の組合せを変
えて、n2とn3からe1ライン,n4とn5からe2
ライン情報を形成する。
図で、n1,n2……は各センサーセルからなる行情報
で、奇数フイールドでは図の様にn1とn2からO1ラ
イン、n3とn4からO2ラインの情報を形成し、偶数
フイールドでは奇数フイールドとは行情報の組合せを変
えて、n2とn3からe1ライン,n4とn5からe2
ライン情報を形成する。
その為にインターレース回路ILにより、フイールド毎
に第3図のような2ラインずつの組合せで2水平ライン
情報を同時に読出し夫々47,58の出力端子にこの情
報を出力する。また本実施例では非破壊読み出しモード
で制御をするので上記偶数フイールドの読み出しが終了
するまでは行情報のリフレツシユを行なわないようにす
る。従って同一情報を奇数フイールドでは1回目として
読出し、偶数フイールドでは2回目として読出すことに
なる。
に第3図のような2ラインずつの組合せで2水平ライン
情報を同時に読出し夫々47,58の出力端子にこの情
報を出力する。また本実施例では非破壊読み出しモード
で制御をするので上記偶数フイールドの読み出しが終了
するまでは行情報のリフレツシユを行なわないようにす
る。従って同一情報を奇数フイールドでは1回目として
読出し、偶数フイールドでは2回目として読出すことに
なる。
次に第1図は、第3図で説明した非破壊読出し方式を実
現する為の信号処理ブロツク図である。
現する為の信号処理ブロツク図である。
図において90はシヤツター、100はセンサー、CK
Dはドライバー、CKGはクロツク発生器、SYSはシ
ステムコントローラである。また200及び300は非
破壊読出しモード時の偶数フイールドでの信号利得を上
げるよう調整する利得調整器、SW1は奇、偶数フイー
ルドでの信号切替スイツチ500は輝度信号を形成する
輝度処理回路、600は色信号を形成する色処理回路、
700は輝度及び色信号を得てガンマ補正、AGCホワ
イトバランス等の処理を行ない輝度信号Y、色差信号R
−Y、B−Y信号を形成するプロセス回路である。
Dはドライバー、CKGはクロツク発生器、SYSはシ
ステムコントローラである。また200及び300は非
破壊読出しモード時の偶数フイールドでの信号利得を上
げるよう調整する利得調整器、SW1は奇、偶数フイー
ルドでの信号切替スイツチ500は輝度信号を形成する
輝度処理回路、600は色信号を形成する色処理回路、
700は輝度及び色信号を得てガンマ補正、AGCホワ
イトバランス等の処理を行ない輝度信号Y、色差信号R
−Y、B−Y信号を形成するプロセス回路である。
次に800は磁気記録回路でR−Y、B−Yの色差同時
信号を線順次化する色差線順次信号形成器や輝度及び色
差線順次色信号をFM変調するFM変調器、記録増幅器
等から成る。900は記録ヘツドで図示省略のビデオフ
ロツピーに対してFM信号を記録するものである。次1
000はエンコーダでありNTSC信号を形成し、VT
R等へこのNTSと信号を供給する。
信号を線順次化する色差線順次信号形成器や輝度及び色
差線順次色信号をFM変調するFM変調器、記録増幅器
等から成る。900は記録ヘツドで図示省略のビデオフ
ロツピーに対してFM信号を記録するものである。次1
000はエンコーダでありNTSC信号を形成し、VT
R等へこのNTSと信号を供給する。
また前記NTSC信号はEVF1100へ入力され、モ
ニターされる。尚、MSWは静止画記録(スチル)モー
ドと動画記録(ムービー)モードとを切換えるモード切
換スイツチRLは撮影及び記録を指示するトリガー用の
レリーズスイツチである。
ニターされる。尚、MSWは静止画記録(スチル)モー
ドと動画記録(ムービー)モードとを切換えるモード切
換スイツチRLは撮影及び記録を指示するトリガー用の
レリーズスイツチである。
次に第4図示実線のスチルモードの動作を説明する。M
SWでスチルモードを選択したときにはレリーズスイツ
チ4RLのON(t1)後、一旦シヤツタにより所定時
間(t3〜t4)の露光が為され、その後、シヤツタ閉
成状態において第3図の様な読み出し制御がt5〜t8
の2フイールド期間かけて為される。このときセンサー
100の出力端子47,58から読出される信号は奇数
フイールドでは、シスコンSYSによりスイツチSW1
において第4図示実線の如くt5〜t7の間PSWがロ
ーレベルであるのでa端子とc端子が接続される。従っ
てセンサーの出力は回路200,300によるレベル調
整はなされずに輝度処理回路500、色処理回路60
0、磁気記録回路800、磁気ヘツド900を介してビ
デオフロツピーの第nトラツクに記録される。そして磁
気ヘツド900は偶数フイールド信号を記録する為に、
第(n+1)トラツクへ送られる。
SWでスチルモードを選択したときにはレリーズスイツ
チ4RLのON(t1)後、一旦シヤツタにより所定時
間(t3〜t4)の露光が為され、その後、シヤツタ閉
成状態において第3図の様な読み出し制御がt5〜t8
の2フイールド期間かけて為される。このときセンサー
100の出力端子47,58から読出される信号は奇数
フイールドでは、シスコンSYSによりスイツチSW1
において第4図示実線の如くt5〜t7の間PSWがロ
ーレベルであるのでa端子とc端子が接続される。従っ
てセンサーの出力は回路200,300によるレベル調
整はなされずに輝度処理回路500、色処理回路60
0、磁気記録回路800、磁気ヘツド900を介してビ
デオフロツピーの第nトラツクに記録される。そして磁
気ヘツド900は偶数フイールド信号を記録する為に、
第(n+1)トラツクへ送られる。
偶数フイールドではセンサー100は非破壊モードで読
出されるので、センサー100からの出力信号は数%小
さくなっている。そのため信号利得調整器200,30
0で上記数%分のロスを補なうようレベルアツプ調整が
なされる。即ち第4図示実線の如くスイツチSW1はシ
スコンSYSからの制御パルスPSWがt7〜t8の間
ハイレベルとなることによりb端子とc端子が接続され
る。従って奇数フイールドとほぼ同一振幅の偶数フイー
ルド信号が、後段の輝度処理回路及び色処理回路へ接続
され第(n+1)トラツクに記録される。
出されるので、センサー100からの出力信号は数%小
さくなっている。そのため信号利得調整器200,30
0で上記数%分のロスを補なうようレベルアツプ調整が
なされる。即ち第4図示実線の如くスイツチSW1はシ
スコンSYSからの制御パルスPSWがt7〜t8の間
ハイレベルとなることによりb端子とc端子が接続され
る。従って奇数フイールドとほぼ同一振幅の偶数フイー
ルド信号が、後段の輝度処理回路及び色処理回路へ接続
され第(n+1)トラツクに記録される。
そして磁気ヘツドは次の第(n+2)トラツクへ送られ
これで1フレーム分の記録が終了し、次の撮影待機状態
となり、次にレリーズスイツチがONとなるのを待つ。
これで1フレーム分の記録が終了し、次の撮影待機状態
となり、次にレリーズスイツチがONとなるのを待つ。
上述の様に奇数フイールドと偶数フイールドの信号レベ
ルをほぼ同一となる様制御したのでフリツカのない高品
位の画像を得る事が出来た。
ルをほぼ同一となる様制御したのでフリツカのない高品
位の画像を得る事が出来た。
次にムービーモードの実施例の説明を第4図示点線を用
いてする。尚、RLとφFはスチルモードと同じであ
る。
いてする。尚、RLとφFはスチルモードと同じであ
る。
即ちムービ撮影時はレリーズスイツチRLのON(t1
〜t6)によりシヤツターはこの間開成状態のまま画像
蓄積し、読み出し時は破壊読出しモードになる様読出し
直後に、その行のリフレツシュを行なう。このときスイ
ツチSW1は常にa−cが接続される様にシスコンSY
SによりパルスPSWはローレベルに制御される。又ク
ロツクドライバー及び回路800はt2〜t6の間だけ
動作する。
〜t6)によりシヤツターはこの間開成状態のまま画像
蓄積し、読み出し時は破壊読出しモードになる様読出し
直後に、その行のリフレツシュを行なう。このときスイ
ツチSW1は常にa−cが接続される様にシスコンSY
SによりパルスPSWはローレベルに制御される。又ク
ロツクドライバー及び回路800はt2〜t6の間だけ
動作する。
次に第5図は第1図示実施例のクロツクドライバーCK
Dよりセンサー100に供給される各制御パルスの概略
タイミング図である。
Dよりセンサー100に供給される各制御パルスの概略
タイミング図である。
図示(A)の水平ブラツキングパルスHBLKを参考に
他のパルスを説明する。図示(B)(φH−RF)及び
(C)(φU−RF)は夫々シフトレジスタ52、端子
149に供給されるリフレツシユパルスで、これらのパ
ルスは水平ブランキングの期間内に供給され、センサー
のベース及び各垂直ラインに蓄積されている電荷を1行
ずつトランジスタ……48,48′,48″……,……
50,50′,50″を介してアースにリフレツシユす
る。
他のパルスを説明する。図示(B)(φH−RF)及び
(C)(φU−RF)は夫々シフトレジスタ52、端子
149に供給されるリフレツシユパルスで、これらのパ
ルスは水平ブランキングの期間内に供給され、センサー
のベース及び各垂直ラインに蓄積されている電荷を1行
ずつトランジスタ……48,48′,48″……,……
50,50′,50″を介してアースにリフレツシユす
る。
次にパルス(D)(φHS)は水平シフトレジスタ39
の、又(F)(φVS)は垂直シフトレジスタ32のシ
フトパルスである。また(E)(φHS−RF)は端子
43,54に供給されるビツトリフレツシユパルスであ
る。
の、又(F)(φVS)は垂直シフトレジスタ32のシ
フトパルスである。また(E)(φHS−RF)は端子
43,54に供給されるビツトリフレツシユパルスであ
る。
上記の各パルスのうちで、センサー情報を破壊又は非破
壊で読出す各モードの選択に関係するのは、リフレツシ
ユパルス(B)(C)である。即ちリフレツシユパルス
を停止すれば非破壊読出しモードとなる。
壊で読出す各モードの選択に関係するのは、リフレツシ
ユパルス(B)(C)である。即ちリフレツシユパルス
を停止すれば非破壊読出しモードとなる。
従って、シスコンSYSでクロツクジエネレータCKG
及びドライバーCKDを制御し、動画記録、静止画記録
を自由に選定できる。破壊読出しのときは第5図示の如
く水平ブランキング期間の毎にパルスφH−RF、φV
−RFにより読み出し終了直後の行の情報をリフレツシ
ユし、非破壊読み出しのときにはφH−RF、φV−R
Fを供給しないことにより奇数フイールド、偶数フイー
ルドで同じ行信号を2回続けて読み出すことができる。
及びドライバーCKDを制御し、動画記録、静止画記録
を自由に選定できる。破壊読出しのときは第5図示の如
く水平ブランキング期間の毎にパルスφH−RF、φV
−RFにより読み出し終了直後の行の情報をリフレツシ
ユし、非破壊読み出しのときにはφH−RF、φV−R
Fを供給しないことにより奇数フイールド、偶数フイー
ルドで同じ行信号を2回続けて読み出すことができる。
次に本発明の第2の実施例を第6図、第7図を参照して
説明する。
説明する。
第6図はセンサー100かの行情報読出しを3線同時に
行なうようにした時の説明図である。センサー100の
構造は第2図の2線読み出しを3線読み出しに変更する
だけなので詳細は省略する。奇数フイールドでは行情報
n1,n2,n3からO1ライン、n3,n4,n5か
らO2ラインが形成される。この場合ムービー撮影のと
きは奇数行の情報は非破壊で読出す。
行なうようにした時の説明図である。センサー100の
構造は第2図の2線読み出しを3線読み出しに変更する
だけなので詳細は省略する。奇数フイールドでは行情報
n1,n2,n3からO1ライン、n3,n4,n5か
らO2ラインが形成される。この場合ムービー撮影のと
きは奇数行の情報は非破壊で読出す。
次に偶数フイールドでは行情報読出しの組合せを変え
る。即ち、n2,n3,n4からe1ライン、n4,n
5,n6からe2ラインが形成される。
る。即ち、n2,n3,n4からe1ライン、n4,n
5,n6からe2ラインが形成される。
このときムービーモードでは偶数行の情報を非破壊で読
出す。尚、スチルモードではすべての行情報を非破壊読
出しする。
出す。尚、スチルモードではすべての行情報を非破壊読
出しする。
従ってムービーモード及びスチルモードの奇数フイール
ドでは各ライン01,02,03……を構成する3本の
行情報のうち第6図中の一番上の1行(奇数の行情報)
のみが出力低下する。
ドでは各ライン01,02,03……を構成する3本の
行情報のうち第6図中の一番上の1行(奇数の行情報)
のみが出力低下する。
又、ムービーモードの偶数フイールドについても全く同
様に第6図中の各ラインe1,e2,e3……を構成す
る3本の行情報のうち1番上の1行(偶数の行情報)の
みが出力低下する。
様に第6図中の各ラインe1,e2,e3……を構成す
る3本の行情報のうち1番上の1行(偶数の行情報)の
みが出力低下する。
一方、スチルモードではの偶数フイールドでは各ライン
e1,e2,e3……を構成する3本の行情報のうち上
の2本の行情報が3回目の読み出しとなり出力低下する
のに対し、1番下の1本の行情報は2回目の読み出しと
なり出力低下の割合は小さいことがわかる。
e1,e2,e3……を構成する3本の行情報のうち上
の2本の行情報が3回目の読み出しとなり出力低下する
のに対し、1番下の1本の行情報は2回目の読み出しと
なり出力低下の割合は小さいことがわかる。
次に第7図は第6図示実施例の信号処理ブロツク図であ
る。本実施例は第1図示実施例に以下の処理回路を追加
したものである。
る。本実施例は第1図示実施例に以下の処理回路を追加
したものである。
先ず101はマルチプレクサである。このマルチプレク
サは次のような働きをする。
サは次のような働きをする。
即ち第6図中のn1〜n7……の各行の出力線は例えば
n1,n4,n7……が第1の出力端子x1に構造的に
接続されており、n2,n5,n8……が第2の出力端
子x2に接続されており、n3,n6,n9……が第3
の出力端子x3に接続されている。
n1,n4,n7……が第1の出力端子x1に構造的に
接続されており、n2,n5,n8……が第2の出力端
子x2に接続されており、n3,n6,n9……が第3
の出力端子x3に接続されている。
これに対し、マルチプレクサ101では奇数フイールド
の水平ライン出力01を形成する為にセンサ100の読
み出しを制御するときにはx1,x2,x3を夫々x
4,x5,x6に接続し、02を形成するときにはx
3,x1,x2を夫々x4,x5,x6に接続し、03
を形成するときにはx2,x3,x1を夫々x4,x
5,x6に接続する。以下同様にして水平ライン毎にx
1〜x3とx4〜x5の接続関係を切換える。
の水平ライン出力01を形成する為にセンサ100の読
み出しを制御するときにはx1,x2,x3を夫々x
4,x5,x6に接続し、02を形成するときにはx
3,x1,x2を夫々x4,x5,x6に接続し、03
を形成するときにはx2,x3,x1を夫々x4,x
5,x6に接続する。以下同様にして水平ライン毎にx
1〜x3とx4〜x5の接続関係を切換える。
又、偶数フイールドのe1を形成するときにはマルチプ
レクサ101はx2,x3,x1を夫々x4,x5,x
6につなぎ、e2を形成するときにはx1,x2,x3
を夫々x4,x5,x6につなぎ、e3を形成するとき
にはx3,x1,x2を夫々x4,x5,x6につな
ぐ。
レクサ101はx2,x3,x1を夫々x4,x5,x
6につなぎ、e2を形成するときにはx1,x2,x3
を夫々x4,x5,x6につなぎ、e3を形成するとき
にはx3,x1,x2を夫々x4,x5,x6につな
ぐ。
又、前述の様にムービー、スチル両モードにおいて各水
平ラインを形成する時に、3線出力の中で、必ず1つの
出力だけが他の2つの出力と異なるレベルとなるので、
その時の信号レベルの調整のために信号利得調整器20
0,300を設けている。即ちムービーモードの場合に
は前述のように奇数フイールドでも、第6図の3本の出
力のうち1番上の出力即ち第7図では出力ラインx4の
出力が低下するのでゲインアツプ用の信号利得調整器2
00で、x4の出力をx5,x6の出力レベルに合わせ
てやる。
平ラインを形成する時に、3線出力の中で、必ず1つの
出力だけが他の2つの出力と異なるレベルとなるので、
その時の信号レベルの調整のために信号利得調整器20
0,300を設けている。即ちムービーモードの場合に
は前述のように奇数フイールドでも、第6図の3本の出
力のうち1番上の出力即ち第7図では出力ラインx4の
出力が低下するのでゲインアツプ用の信号利得調整器2
00で、x4の出力をx5,x6の出力レベルに合わせ
てやる。
一方、スチルモードではx4,x5の出力に対し前述の
ように1番下のx6の出力だけ出力レベルが高いのでゲ
インダウン用の信号利得調整器300でx6の出力をx
4,x5の出力に合わせてやる。
ように1番下のx6の出力だけ出力レベルが高いのでゲ
インダウン用の信号利得調整器300でx6の出力をx
4,x5の出力に合わせてやる。
その為にシスコンSYSはスイツチ400をムービーモ
ードではa−cを、スチルモードではb−cを接続する
よう制御する。
ードではa−cを、スチルモードではb−cを接続する
よう制御する。
次に信号利得調整器210,220,230はスチルモ
ードの偶数フイールドでの信号レベルの劣化をゲインア
ツプして調整する為のものである。即ち、第6図示の様
にスチルモードの偶数フイールドでは3回目又は2回目
の読出しをすることになるので、信号レベルの低下は大
きく、そのためフリツカは非常に目立つ。前述の利得調
整器300によりx6の出力はx4,x5の出力即ち3
回目の読み出しレベルに合せられているのでスチルモー
ドでは奇数フイールドと偶数フイールドの出力差が大き
い。しかしこれによるフリツカ成分は信号利得調整器2
10,220,230で除去されるので高品位の画像と
なる。スイツチ450はムービー撮影時にe−fが接続
され、スチル撮影時にはd−fが接続される選択スイツ
チである。
ードの偶数フイールドでの信号レベルの劣化をゲインア
ツプして調整する為のものである。即ち、第6図示の様
にスチルモードの偶数フイールドでは3回目又は2回目
の読出しをすることになるので、信号レベルの低下は大
きく、そのためフリツカは非常に目立つ。前述の利得調
整器300によりx6の出力はx4,x5の出力即ち3
回目の読み出しレベルに合せられているのでスチルモー
ドでは奇数フイールドと偶数フイールドの出力差が大き
い。しかしこれによるフリツカ成分は信号利得調整器2
10,220,230で除去されるので高品位の画像と
なる。スイツチ450はムービー撮影時にe−fが接続
され、スチル撮影時にはd−fが接続される選択スイツ
チである。
以上の様に3線出力方式の採用に問題となるフリツカ問
題を解決出来、3線出力方式の水平・垂直解像度の向上
及び偽色信号の低減効果をさらに発揮する事が出来た。
題を解決出来、3線出力方式の水平・垂直解像度の向上
及び偽色信号の低減効果をさらに発揮する事が出来た。
次に本発明の第3の実施例を次に説明する。第8図は信
号利得調整器210,220,230を簡略した実施例
図である。即ちフリツカが良く目立つのは輝度信号Yで
あるための3線出力x4′〜x6′の合成又は3線出力
の点順次化により輝度信号Yを形成後、信号レベルの調
整を信号利得調整器210′で行う様にした。SW3は
スイツチ450と同様ムービーモードでe、スチルモー
ドでdにつながる。尚輝度信号を形成する他の方法とし
ては、複線出力の場合、そのうちの一本の信号を緑色フ
イルタに対応する出力となるように構成しておき、この
出力を低域輝度信号としても良く、その時は低域輝度信
号を形成する信号線のみに信号利得調整器を挿入すれば
良い。
号利得調整器210,220,230を簡略した実施例
図である。即ちフリツカが良く目立つのは輝度信号Yで
あるための3線出力x4′〜x6′の合成又は3線出力
の点順次化により輝度信号Yを形成後、信号レベルの調
整を信号利得調整器210′で行う様にした。SW3は
スイツチ450と同様ムービーモードでe、スチルモー
ドでdにつながる。尚輝度信号を形成する他の方法とし
ては、複線出力の場合、そのうちの一本の信号を緑色フ
イルタに対応する出力となるように構成しておき、この
出力を低域輝度信号としても良く、その時は低域輝度信
号を形成する信号線のみに信号利得調整器を挿入すれば
良い。
次に第9図はセンサ出力信号をプロセス処理後、信号レ
ベルの調整を行なう第4実施例である。輝度信号Yは磁
気記録回路800の前段で信号利得調整器210″によ
りレベル調整が行なわる。
ベルの調整を行なう第4実施例である。輝度信号Yは磁
気記録回路800の前段で信号利得調整器210″によ
りレベル調整が行なわる。
また色差信号は信号利得調整器を減らすために色差信号
を色差線順次信号形成回路800′で線順次化した後で
信号利得調整器300′によりレベル調整を行う。SW
4,SW5はスチルモードでの側、ムービーモードでb
側につながるスナツチである。この処理により、非破壊
読出しに起因する輝度信号のフリツカ成分と、また色信
号のずれ及びホワイトバランスずれ、色フリツカを除去
出来る。
を色差線順次信号形成回路800′で線順次化した後で
信号利得調整器300′によりレベル調整を行う。SW
4,SW5はスチルモードでの側、ムービーモードでb
側につながるスナツチである。この処理により、非破壊
読出しに起因する輝度信号のフリツカ成分と、また色信
号のずれ及びホワイトバランスずれ、色フリツカを除去
出来る。
上述の様に非破壊読出しを複数回行なった時、この読出
し回数に応じて信号レベルの調整を行ったので輝度成分
のフリツカ及び色成分のずれホワイトバランスずれ及び
色フリツカを除去する事が出来、非破壊センサの特徴を
最大限に生かす事が出来た。
し回数に応じて信号レベルの調整を行ったので輝度成分
のフリツカ及び色成分のずれホワイトバランスずれ及び
色フリツカを除去する事が出来、非破壊センサの特徴を
最大限に生かす事が出来た。
また非破壊読出しモードと破壊読出しモードを切換可能
としたので動画、静止画を撮影目的に合わせて選らぶ事
が出来た。さらに静止画記録前の撮影チエツクも、フリ
ツカがない状態で出来る様になった。
としたので動画、静止画を撮影目的に合わせて選らぶ事
が出来た。さらに静止画記録前の撮影チエツクも、フリ
ツカがない状態で出来る様になった。
本発明によれば非破壊でセンサー出力を複数回読み出す
場合に読み出し回数に応じてゲインを調整しているので
フリツカーがなくなり画質が大巾に向上した。
場合に読み出し回数に応じてゲインを調整しているので
フリツカーがなくなり画質が大巾に向上した。
第1図は撮像装置の構成例図、第2図は制御手段による
撮像装置の駆動方法を示す図、第3図は第1図の撮像装
置に適した光電変換素子の実施例図、第4図はムービー
及びスチルモードのタイミング図、第5図は第4図実施
例のセンサ駆動タイミング例図、第6図は本発明の第2
の実施例の駆動方法を示す図、第7図は第6図の実施例
に係る撮像装置の構成例図、第8図、第9図は本発明の
第3、第4実施例図である。 100はセンサー、200,300,210,220,
230は信号利得調整器、SW1,SW3,SW4,S
W5,400,450は切換スイツチ、SYSはシステ
ムコントローラー、CKGはクロツク発生器、CKDは
クロツクドライバーである。
撮像装置の駆動方法を示す図、第3図は第1図の撮像装
置に適した光電変換素子の実施例図、第4図はムービー
及びスチルモードのタイミング図、第5図は第4図実施
例のセンサ駆動タイミング例図、第6図は本発明の第2
の実施例の駆動方法を示す図、第7図は第6図の実施例
に係る撮像装置の構成例図、第8図、第9図は本発明の
第3、第4実施例図である。 100はセンサー、200,300,210,220,
230は信号利得調整器、SW1,SW3,SW4,S
W5,400,450は切換スイツチ、SYSはシステ
ムコントローラー、CKGはクロツク発生器、CKDは
クロツクドライバーである。
Claims (1)
- 【請求項1】非破壊読出し可能な該数の光電変換セルか
らなる撮像素子と、該撮像素子から光電変換された情報
信号を非破壊で複数回読出す駆動手段と、読出し回数に
応じて情報信号の利得を変える利得制御手段を有する撮
像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61174981A JPH0642722B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 撮像装置 |
| US07/039,288 US4779137A (en) | 1986-04-23 | 1987-04-17 | Image pickup apparatus |
| DE3750487T DE3750487D1 (de) | 1986-04-23 | 1987-04-22 | Bildaufnahmegerät. |
| EP87303515A EP0243157B1 (en) | 1986-04-23 | 1987-04-22 | Image pickup apparatus |
| AT87303515T ATE111281T1 (de) | 1986-04-23 | 1987-04-22 | Bildaufnahmegerät. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61174981A JPH0642722B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6331376A JPS6331376A (ja) | 1988-02-10 |
| JPH0642722B2 true JPH0642722B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=15988132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61174981A Expired - Fee Related JPH0642722B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-07-25 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642722B2 (ja) |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP61174981A patent/JPH0642722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331376A (ja) | 1988-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5106052B2 (ja) | 固体撮像素子、撮像システム、及び固体撮像素子の駆動方法 | |
| US9214491B2 (en) | Solid-state imaging apparatus for causing an FD capacitor value to be variable without increasing a number of elements | |
| US7456886B2 (en) | Image pickup apparatus | |
| US8384804B2 (en) | Imaging apparatus for processing noise signal and photoelectric conversion signal | |
| JP2013005396A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器 | |
| EP0243157B1 (en) | Image pickup apparatus | |
| KR20090091314A (ko) | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 구동 방법 및 촬상 장치 | |
| JP2000350103A (ja) | 光電変換装置 | |
| JP2000341699A (ja) | カラー撮像装置及びそれを用いた撮像システム | |
| JPH04262679A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| US8319873B2 (en) | Solid-state imaging device | |
| JP4160179B2 (ja) | 固体撮像装置および信号読出し方法 | |
| JP2009206709A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器 | |
| JP3788561B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2773787B2 (ja) | 固体撮像装置の駆動方法と固体撮像装置 | |
| JP3162206B2 (ja) | システムクロック可変形ディジタル電子スチルカメラ | |
| JPH09181986A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2005210693A (ja) | 固体撮像装置、デジタルカメラ、及びデジタルビデオカメラ | |
| JP2006129418A (ja) | 電荷転送型固体撮像素子の駆動方法及び撮像方法並びに撮像装置 | |
| JPH0119677B2 (ja) | ||
| JP2721603B2 (ja) | 固体撮像装置の駆動方法と固体撮像装置 | |
| JP2007013245A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 | |
| JP2807342B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPS6331377A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2001145025A (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |