JPH0374979A - 固体撮像装置の感度調製方法 - Google Patents
固体撮像装置の感度調製方法Info
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- JPH0374979A JPH0374979A JP1210944A JP21094489A JPH0374979A JP H0374979 A JPH0374979 A JP H0374979A JP 1210944 A JP1210944 A JP 1210944A JP 21094489 A JP21094489 A JP 21094489A JP H0374979 A JPH0374979 A JP H0374979A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
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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。
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、固体撮像装置の感度調整方法に関するもので
ある。
ある。
従来の技術
従来、固体撮像装置における電子シャッタの駆動は、基
板電圧にパルス電圧を印加することで、電荷蓄積時間を
任意の時間に可変調節することができるように構成され
ている。
板電圧にパルス電圧を印加することで、電荷蓄積時間を
任意の時間に可変調節することができるように構成され
ている。
第２図に、従来の固体撮像素子の構成例を示す。
固体撮像素子は、光電変換部３１、垂直転送部３２、蓄
積部３３、水平転送部３４、信号電荷検出部３５からな
る。矢印は通常の信号電荷の転送方向を示す。
積部３３、水平転送部３４、信号電荷検出部３５からな
る。矢印は通常の信号電荷の転送方向を示す。
第３図は、テレビ信号の複合帰線消去信号と固体撮像素
子の代表的な駆動パルスの一例である。
子の代表的な駆動パルスの一例である。
第２図において、（ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ）
（ｆ）は垂直転送部３２の４相クロツクのうちＶＡＩゲ
ートに印加する転送パルス（以下ΦＶＡＩパルスと呼ぶ
。） 、（Ｃ）は蓄積部３３の４相クロツクのうちＶＢ
１ゲートに印加する転送パルス（以下ΦＶＢＩパルスと
呼ぶ。） 、（ｄ）は水平転送部３４の信号電荷を信号
電荷検出部３５へ転送する２相クロツクの１つの転送パ
ルス（以下水平転送パルスと呼ぶ。） 、（ｅ）（ｇ）
は光電変換部３１に蓄積された信号電荷を半導体基板に
掃き出させるパルス（以下ΦＶＳＵＢパルスと呼ぶ。〉
を示している。
（ｆ）は垂直転送部３２の４相クロツクのうちＶＡＩゲ
ートに印加する転送パルス（以下ΦＶＡＩパルスと呼ぶ
。） 、（Ｃ）は蓄積部３３の４相クロツクのうちＶＢ
１ゲートに印加する転送パルス（以下ΦＶＢＩパルスと
呼ぶ。） 、（ｄ）は水平転送部３４の信号電荷を信号
電荷検出部３５へ転送する２相クロツクの１つの転送パ
ルス（以下水平転送パルスと呼ぶ。） 、（ｅ）（ｇ）
は光電変換部３１に蓄積された信号電荷を半導体基板に
掃き出させるパルス（以下ΦＶＳＵＢパルスと呼ぶ。〉
を示している。
以下に、第２図、第３図を参照しながら１０００分の１
秒電子シャッタから２５０分の１秒電子シャッタへのシ
ャッタスピードの移行動作を説明する。まず、１０００
分の１秒について動作説明すると垂直帰線消去期間Ｄ２
終了後、毎水平帰線消去朋間中；こΦＶＳＵＢパルス（
ｅ）により光電変換部３１にたまった信号電荷を半導体
基板中に掃き出し、電荷読出しパルス（以下チャージパ
ルスと略す。）Ｃ２の１６水平走査期間前でΦＶＳＵＢ
パルス（ｅ）を止め信号電荷の蓄積を開始する。１６水
平走査期間電荷蓄積後、チャージパルスＣ２により光電
変換部３１の信号電荷を垂直転送部３２へ移す。その直
後垂直高速転送パルスＢ２により撮像部の垂直転送部３
２から蓄積部３３へ信号電荷を転送する。この後、−水
平走査期間ごとに蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）により蓄
積部３３より水平転送部３４へ信号電荷を転送する。こ
れと同時に、蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）間に水平転送
部３４上の信号電荷を一回分転送できる周波数の水平転
送パルス（ｄ）を水平転送部３４に印加し、信号電荷を
信号電荷検出部３５より出力する。以上の駆動方法によ
る固体撮像装置の出力信号を電気的に処理し、１０００
分の１秒電子シャッタの複合映像信号を得る。
秒電子シャッタから２５０分の１秒電子シャッタへのシ
ャッタスピードの移行動作を説明する。まず、１０００
分の１秒について動作説明すると垂直帰線消去期間Ｄ２
終了後、毎水平帰線消去朋間中；こΦＶＳＵＢパルス（
ｅ）により光電変換部３１にたまった信号電荷を半導体
基板中に掃き出し、電荷読出しパルス（以下チャージパ
ルスと略す。）Ｃ２の１６水平走査期間前でΦＶＳＵＢ
パルス（ｅ）を止め信号電荷の蓄積を開始する。１６水
平走査期間電荷蓄積後、チャージパルスＣ２により光電
変換部３１の信号電荷を垂直転送部３２へ移す。その直
後垂直高速転送パルスＢ２により撮像部の垂直転送部３
２から蓄積部３３へ信号電荷を転送する。この後、−水
平走査期間ごとに蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）により蓄
積部３３より水平転送部３４へ信号電荷を転送する。こ
れと同時に、蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）間に水平転送
部３４上の信号電荷を一回分転送できる周波数の水平転
送パルス（ｄ）を水平転送部３４に印加し、信号電荷を
信号電荷検出部３５より出力する。以上の駆動方法によ
る固体撮像装置の出力信号を電気的に処理し、１０００
分の１秒電子シャッタの複合映像信号を得る。
被写体の光量が４分の１に減ると固体撮像素子の出力信
号が４分の１になり、それに応して電気処理を行なわれ
る。ここで、現行の電子シャッタースピードの４分の１
のスピードである２５０分の１秒に変化する場合を考え
る。
号が４分の１になり、それに応して電気処理を行なわれ
る。ここで、現行の電子シャッタースピードの４分の１
のスピードである２５０分の１秒に変化する場合を考え
る。
この場合、１０００分の■秒電子シャッタでは蓄積時間
がチャージパルスＣ２前の１６水平走査期間分であった
が、２５０分の１秒ではチャージパルスＣ２前の６３水
平走査期間分になる。（第３図（ｆ） （ｇ） ） 以上のように、ΦＶＳＵＢパルスのタイミングを変化さ
せるだけで電子シャッタのスピードを変化させ感度調整
することができる。
がチャージパルスＣ２前の１６水平走査期間分であった
が、２５０分の１秒ではチャージパルスＣ２前の６３水
平走査期間分になる。（第３図（ｆ） （ｇ） ） 以上のように、ΦＶＳＵＢパルスのタイミングを変化さ
せるだけで電子シャッタのスピードを変化させ感度調整
することができる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような構成では、動体を撮像した
場合、垂直帰線期間付近の電子シャッタースピード分の
期間しか映像としてサンプリングされず、出力画像は間
欠的な映像になり、人間の目（こは不自然（こうつる。
場合、垂直帰線期間付近の電子シャッタースピード分の
期間しか映像としてサンプリングされず、出力画像は間
欠的な映像になり、人間の目（こは不自然（こうつる。
本発明は、上記欠点に鑑み、固体撮像装置の駆動により
動体を撮像した場合、連続的で鮮明な映像を得ることが
できる固体撮像装置の感度調整方法を提供するものであ
る。
動体を撮像した場合、連続的で鮮明な映像を得ることが
できる固体撮像装置の感度調整方法を提供するものであ
る。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の固体撮像装置の感
度調整方法は、一画面または複数画面内で複数回の信号
電荷の半導体基板への掃き出し、及び複数回の信号電荷
の撮像部の垂直転送部への転送を行なう構成をそなえて
いる。
度調整方法は、一画面または複数画面内で複数回の信号
電荷の半導体基板への掃き出し、及び複数回の信号電荷
の撮像部の垂直転送部への転送を行なう構成をそなえて
いる。
作用
この構成により、電荷蓄積総量は同じのままで、動体を
撮像した場合、サンプリング時間を短くしてサンプリン
グ回数を増やすことで、より連続的で自然な映像を得る
ことができる。
撮像した場合、サンプリング時間を短くしてサンプリン
グ回数を増やすことで、より連続的で自然な映像を得る
ことができる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本実施例における複合帰線消去信号と固体撮
像素子の駆動パルスの一例である。第１図において、（
ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ） （ｆ）は撮像部垂直
転送パルスΦＶ Ａ １ 、（Ｃ）は蓄積部垂直転送パ
ルスΦＶ Ｂ １ 、（ｄ）は水平転送パルス、（ｅ）
（ｇ）はΦＶＳＵＢパルスを示している。
像素子の駆動パルスの一例である。第１図において、（
ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ） （ｆ）は撮像部垂直
転送パルスΦＶ Ａ １ 、（Ｃ）は蓄積部垂直転送パ
ルスΦＶ Ｂ １ 、（ｄ）は水平転送パルス、（ｅ）
（ｇ）はΦＶＳＵＢパルスを示している。
以下、１０００分の１秒電子シャッタから２５０分の１
秒電子シャッタへのシャッタスピードの移行動作を説明
する。まず１０００分の１秒電子シャッタについて説明
すると、垂直帰線消去期間Ｄ１終了後、毎水平帰線消去
期間中にΦＶＳＵＢパルス（ｅ）により光電変換部３１
にたまった信号電荷を半導体基板中に掃き出し、画面の
ほぼ中央部分でΦＶＳＵＢパルスを止め、そこから８水
平走査期間後にチャージパルスＣ１により光電変換部３
１に蓄積された８水平走査期間分の信号電荷を垂直転送
部へ移す。その後、ΦＶＳＵＢパルスにより光電変換部
３１より再び信号電荷を半導体基板中へ掃き出し、垂直
帰線消去期間近くになるとΦＶＳＵＢパルスを止め、８
水平走査期間後チャージパルスＣ１により再び８水平走
査期間分の信号電荷を光電変換部３１から垂直転送部３
２へ移す。したがって、この垂直転送部には、１６水平
走査期間分の信号電荷が蓄積されていることになる。
秒電子シャッタへのシャッタスピードの移行動作を説明
する。まず１０００分の１秒電子シャッタについて説明
すると、垂直帰線消去期間Ｄ１終了後、毎水平帰線消去
期間中にΦＶＳＵＢパルス（ｅ）により光電変換部３１
にたまった信号電荷を半導体基板中に掃き出し、画面の
ほぼ中央部分でΦＶＳＵＢパルスを止め、そこから８水
平走査期間後にチャージパルスＣ１により光電変換部３
１に蓄積された８水平走査期間分の信号電荷を垂直転送
部へ移す。その後、ΦＶＳＵＢパルスにより光電変換部
３１より再び信号電荷を半導体基板中へ掃き出し、垂直
帰線消去期間近くになるとΦＶＳＵＢパルスを止め、８
水平走査期間後チャージパルスＣ１により再び８水平走
査期間分の信号電荷を光電変換部３１から垂直転送部３
２へ移す。したがって、この垂直転送部には、１６水平
走査期間分の信号電荷が蓄積されていることになる。
この直後、この垂直転送部に蓄積された電荷をＢ１期間
に約ＩＭＨｚの高速転送により、蓄積部３３へ転送する
。
に約ＩＭＨｚの高速転送により、蓄積部３３へ転送する
。
次に、映像期間Ａ１において蓄積部３３へ一水平走査期
間ごとに蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）を印加し、蓄積部
３３の信号電荷を水平転送部３４に転送する。これと同
時に、蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）間の期間に水平転送
部３４上の信号電荷を１回分転送できる周波数の水平転
送パルス（ｄ）を水平転送部に印加し、信号電荷を信号
電荷検出部３５より出力する。この結果、８水平走査期
間、つまり、２０００分の１秒電子シャッタ分の蓄積電
荷がほぼ等間隔時間で２回分、合計１０００分の１秒電
子シャッタ分の複合映像信号が出力される。動体を被写
体とした時、１フイ一ルド間に２回被写体が写し出され
る。
間ごとに蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）を印加し、蓄積部
３３の信号電荷を水平転送部３４に転送する。これと同
時に、蓄積部垂直転送パルス（Ｃ）間の期間に水平転送
部３４上の信号電荷を１回分転送できる周波数の水平転
送パルス（ｄ）を水平転送部に印加し、信号電荷を信号
電荷検出部３５より出力する。この結果、８水平走査期
間、つまり、２０００分の１秒電子シャッタ分の蓄積電
荷がほぼ等間隔時間で２回分、合計１０００分の１秒電
子シャッタ分の複合映像信号が出力される。動体を被写
体とした時、１フイ一ルド間に２回被写体が写し出され
る。
被写体の光量が４分の１に減る場合を考えると、固体撮
像素子の出力信号が４分の１になり、それに応じて電気
処理を行ない、現行の電子シャッタースピードの４分の
ｌ、つまり、蓄積時間合計２５０分の１秒に変化させる
。
像素子の出力信号が４分の１になり、それに応じて電気
処理を行ない、現行の電子シャッタースピードの４分の
ｌ、つまり、蓄積時間合計２５０分の１秒に変化させる
。
この場合、１回の電子シャッタースピードは２０００分
の１秒に固定したまま、それを８回分等時間間隔行なう
ことにより２５０分の１秒電子シャッタを実現する。（
第１図（ｆ） （ｇ） ）以上のように、１回の電荷蓄
積時間を変化させずに、１フイ一ルド期間の電荷蓄積回
数により感度調節することが可能である。
の１秒に固定したまま、それを８回分等時間間隔行なう
ことにより２５０分の１秒電子シャッタを実現する。（
第１図（ｆ） （ｇ） ）以上のように、１回の電荷蓄
積時間を変化させずに、１フイ一ルド期間の電荷蓄積回
数により感度調節することが可能である。
なお、本実施例では１回２０００分の１秒電子シャッタ
の回数を制御することで感度調節を行なっているが、電
子シャッタースピードについては任意である。また、電
子シャッタースピードも一定である必要はない。
の回数を制御することで感度調節を行なっているが、電
子シャッタースピードについては任意である。また、電
子シャッタースピードも一定である必要はない。
また、８１期間の高速垂直転送パルスの有無により複数
フィールドにわたる感度調節も可能である。
フィールドにわたる感度調節も可能である。
発明の効果
本発明によると、動体撮影時に、電子シャッタを利用し
た感度調節を行なって、より連続的で、自然な映像を得
ることが可能で、その実用的効果は極めて大である。
た感度調節を行なって、より連続的で、自然な映像を得
ることが可能で、その実用的効果は極めて大である。
第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の駆動パ
ルス電圧波形図、第２図は固体撮像素子の構成図、第３
図は従来例における固体撮像装置の駆動パルス電圧波形
図である。 （ａ）・・・・・・複合帰線消去信号、（ｂ） （ｆ）
・・・・・・撮像部垂直転送パルス、（Ｃ）・・・・・
・蓄積部垂直転送パルス、（ｄ）・・・・・・水平転送
パルス、（ｅ） （＋ｒ）・・・・・・ΦＶＳＵＢパル
ス、ＡＩ、Ａ２・・・・・・映像走査期間、Ｂｌ、Ｂ２
・・・・・・垂直高速転送パルス、Ｃ１，Ｃ２・・・・
・・チャージパルス、Ｄｉ、Ｄ２・・・・・・垂直帰線
消去期間、３１・・・・・・光電変換部、３２・・・・
・・垂直転送部、３３・・・・・・蓄積部、３４・・・
・・・水平転送部、３５・・・・・・信号電荷検出部。
ルス電圧波形図、第２図は固体撮像素子の構成図、第３
図は従来例における固体撮像装置の駆動パルス電圧波形
図である。 （ａ）・・・・・・複合帰線消去信号、（ｂ） （ｆ）
・・・・・・撮像部垂直転送パルス、（Ｃ）・・・・・
・蓄積部垂直転送パルス、（ｄ）・・・・・・水平転送
パルス、（ｅ） （＋ｒ）・・・・・・ΦＶＳＵＢパル
ス、ＡＩ、Ａ２・・・・・・映像走査期間、Ｂｌ、Ｂ２
・・・・・・垂直高速転送パルス、Ｃ１，Ｃ２・・・・
・・チャージパルス、Ｄｉ、Ｄ２・・・・・・垂直帰線
消去期間、３１・・・・・・光電変換部、３２・・・・
・・垂直転送部、３３・・・・・・蓄積部、３４・・・
・・・水平転送部、３５・・・・・・信号電荷検出部。
Claims (2)
- （１）半導体基板に複数の光電変換素子が二次元的に配
列される光電変換部、前記光電変換部に蓄積される信号
電荷を垂直方向に転送する垂直転送部、前記垂直転送部
から転送される複数水平ラインの信号電荷を蓄積する蓄
積部、前記蓄積部から転送される一水平ライン分の信号
電荷を水平方向に転送する水平転送部、前記水平転送部
からの信号電荷を信号電圧または信号電流に変換して出
力する信号電荷検出部を有する固体撮像装置を、その出
力信号に応じて、一画面内に複数回不要電荷の掃出し後
、電子シャッタスピード一定のまま、複数回前記光電変
換素子から前記垂直転送部へ転送して、断続的な複数回
の電荷蓄積を行ない、一画面に一回だけ前記垂直転送よ
り前記蓄積部へ信号電荷を高速転送することを特徴とす
る固体撮像装置の感度調整方法。 - （２）複数画面に一回だけ垂直転送部より蓄積部へ信号
電荷を高速転送して、電子シャッタの読出し回数により
感度調節することを特徴とする請求項１記載の固体撮像
装置の感度調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210944A JPH0374979A (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 固体撮像装置の感度調製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210944A JPH0374979A (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 固体撮像装置の感度調製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374979A true JPH0374979A (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16597680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1210944A Pending JPH0374979A (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 固体撮像装置の感度調製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0374979A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165271A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
-
1989
- 1989-08-16 JP JP1210944A patent/JPH0374979A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165271A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
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