JPS63164578A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS63164578A JPS63164578A JP61311519A JP31151986A JPS63164578A JP S63164578 A JPS63164578 A JP S63164578A JP 61311519 A JP61311519 A JP 61311519A JP 31151986 A JP31151986 A JP 31151986A JP S63164578 A JPS63164578 A JP S63164578A
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- JP
- Japan
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- terminal
- pulse
- video signal
- shutter
- period
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 25
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 21
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は例えば電荷結合素子(以下、CODと記す)
等の固体撮像素子を備えた固体撮像装置に関する。
等の固体撮像素子を備えた固体撮像装置に関する。
(従来の技術)
一般に、この種の固体撮像装置はそのCCDに蓄積され
た信号電荷を読出すタイミングを切換えるシャッタ手段
を備えることにより、テレビジョンの1フイールドに再
生される画像の露光時間を通常の1/60・Sより短く
して、スチル画像やスロー画像等の特殊再生の鮮明化が
図られている。
た信号電荷を読出すタイミングを切換えるシャッタ手段
を備えることにより、テレビジョンの1フイールドに再
生される画像の露光時間を通常の1/60・Sより短く
して、スチル画像やスロー画像等の特殊再生の鮮明化が
図られている。
第4図はこのような従来のフレーム・インターライン型
CODを示すもので、撮像部1、蓄積部2、水平転送部
3及び出力部4で構成されている。
CODを示すもので、撮像部1、蓄積部2、水平転送部
3及び出力部4で構成されている。
この蓄積部2は撮像部1と同数の遮光された画素数を有
する。そして、撮像部1に結像した光学像は第5図に示
すようにレベルがVF8のパルス(以下、フィールドシ
フトパルスと記す)が加えられると、−その受光素子に
蓄積された信号電荷がCOD転送部に読出される。すな
わち、蓄積された信号電荷は時刻t1〜t2の第1のフ
ィールドシフトパルスが加えられると、先ずCOD転送
部に読出され、時刻t2以後シャッタがオンされる。
する。そして、撮像部1に結像した光学像は第5図に示
すようにレベルがVF8のパルス(以下、フィールドシ
フトパルスと記す)が加えられると、−その受光素子に
蓄積された信号電荷がCOD転送部に読出される。すな
わち、蓄積された信号電荷は時刻t1〜t2の第1のフ
ィールドシフトパルスが加えられると、先ずCOD転送
部に読出され、時刻t2以後シャッタがオンされる。
そして、時刻t3〜t4では、高速パルスが加えられて
撮像部1及び蓄積部2の垂直CODに残つている不要な
スミア成分が掃出された後、時刻ts〜t6間の第2の
フィールドシフトパルスにより再び信号電荷が垂直転送
部に読出されてシャッタがオフされ、シャッタ時間ts
(i2〜ts)が終了する。次に、撮像部1の垂直転送
CODに読出された信号電荷は時刻t7〜t8間の高速
パルスにより遮光されて蓄積部2に転送され、以後水平
ブランキング期間1ラインずつ水平転送部3に読出され
て高速で水平転送され、出力部4から出力される。なお
、上記第1のフィールドシフトパルスは水平ブランキン
グ期間内に出力され、その第2のフィールドシフトパル
スは垂直ブランキング期間内に出力される。そして、シ
ャッタ時間の可変は第1のフィールドシフトパルスの位
置変更により行われる。
撮像部1及び蓄積部2の垂直CODに残つている不要な
スミア成分が掃出された後、時刻ts〜t6間の第2の
フィールドシフトパルスにより再び信号電荷が垂直転送
部に読出されてシャッタがオフされ、シャッタ時間ts
(i2〜ts)が終了する。次に、撮像部1の垂直転送
CODに読出された信号電荷は時刻t7〜t8間の高速
パルスにより遮光されて蓄積部2に転送され、以後水平
ブランキング期間1ラインずつ水平転送部3に読出され
て高速で水平転送され、出力部4から出力される。なお
、上記第1のフィールドシフトパルスは水平ブランキン
グ期間内に出力され、その第2のフィールドシフトパル
スは垂直ブランキング期間内に出力される。そして、シ
ャッタ時間の可変は第1のフィールドシフトパルスの位
置変更により行われる。
ところで、上記固体撮像装置にあっては、テレビジョン
のインターレース走査のために、奇偶フィールドにおけ
るブランキングパルスを第6図に示すように1/2水平
走査期間(以下、Hと記す)ずらさなければならないの
で、例えばシャッタオン用の第1のフィールドパルスを
水平期間内に設けた場合、偶数フィールドでシャッタオ
フ用の第2のフィールドパルスを1/2Hだけ後ろにず
らして、シャッタ時間を奇偶フィールドで等しくする必
要がある。このため、奇偶フィールドにおいて第7図に
示すようにシャッタがオンされた時刻以後、次にシャッ
タがオンされるまでの時間に差が生じることとなり、高
速移動物体の計測等が困難であるという問題を有してい
た。
のインターレース走査のために、奇偶フィールドにおけ
るブランキングパルスを第6図に示すように1/2水平
走査期間(以下、Hと記す)ずらさなければならないの
で、例えばシャッタオン用の第1のフィールドパルスを
水平期間内に設けた場合、偶数フィールドでシャッタオ
フ用の第2のフィールドパルスを1/2Hだけ後ろにず
らして、シャッタ時間を奇偶フィールドで等しくする必
要がある。このため、奇偶フィールドにおいて第7図に
示すようにシャッタがオンされた時刻以後、次にシャッ
タがオンされるまでの時間に差が生じることとなり、高
速移動物体の計測等が困難であるという問題を有してい
た。
そこで、例えば第8図に示すように偶数フィールドにお
ける第1のフィールドパルスを映像信号期間内に設ける
ように構成して、奇偶フィールドにおける時間差を防止
することも考えられる。
ける第1のフィールドパルスを映像信号期間内に設ける
ように構成して、奇偶フィールドにおける時間差を防止
することも考えられる。
しかしながら、このように構成した場合は、第1のフィ
ールドパルスが映像信号に飛込み、再生画像上のライン
にノイズが発生するという問題を有していた。
ールドパルスが映像信号に飛込み、再生画像上のライン
にノイズが発生するという問題を有していた。
(発明が解決しようとする問題点)
この発明は上記の奇偶フィールドにおけるシャッタ動作
に時間差が生じる点及び再生画像にノイズが発生する点
を解決するためになされたもので、ノイズの発生防止を
実現したうえで、可及的に高精度なシャッタ動作を実現
し得るようにした固体撮像装置を提供することを目的と
する。
に時間差が生じる点及び再生画像にノイズが発生する点
を解決するためになされたもので、ノイズの発生防止を
実現したうえで、可及的に高精度なシャッタ動作を実現
し得るようにした固体撮像装置を提供することを目的と
する。
[発明の構成コ
(問題点を解決するための手段)
この発明は固体撮像素子における信号電荷の読出しタイ
ミングを切換えて露光時間を制御してなるシャッタ手段
を有した固体撮像装置において、前記固体撮像子の露光
開始時刻が水平消去期間以外に設定された時に前記露光
開始時刻を含む水平走査期間の映像信号を該水平走査期
間前の映像信号に置換する置換手段を備えることにより
、ノイズの発生防止を実現したうえで、高精度なシャッ
タ動作を実現したものである。
ミングを切換えて露光時間を制御してなるシャッタ手段
を有した固体撮像装置において、前記固体撮像子の露光
開始時刻が水平消去期間以外に設定された時に前記露光
開始時刻を含む水平走査期間の映像信号を該水平走査期
間前の映像信号に置換する置換手段を備えることにより
、ノイズの発生防止を実現したうえで、高精度なシャッ
タ動作を実現したものである。
(実施例)
以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は一実施例に係る固体撮像装置を示すもので、C
G[)11の感光面上には光学像がレンズ12を介して
入射されて結像される。このCCD11は例えば垂直方
向500画素、水平方向800画素分の受光素子が配列
されており、テレビジョンのインターレースのために、
第2図に示すようにその撮像部40は1つの垂直転送C
CD31、・・・に対して2つの受光素子32.33が
対応されている。この垂直転送CCD31は4つの電極
34〜37に分割されている。そして、パルス発生回路
13に対してシャッタ時間の情報が入力され、発生した
パルスにより駆動回路14が駆動パルスを発生すると、
この駆動パルスの一部が撮像部40の4つの11〜■4
端子38(第2図参照)に垂直転送パルス■1〜I4と
して加えられる。また、上記CCDIIの蓄積部41は
遮光されており、その1つの垂直転送CCD45が上記
撮像部40と同様に4つの電極46〜49で構成されて
いる。そして、この蓄積部41には上記駆動回路14か
らの駆動パルスの一部が4つの81〜S4端子39(第
2図参照)に対して4相の垂直転送パルス81〜S4と
して加えられる。
G[)11の感光面上には光学像がレンズ12を介して
入射されて結像される。このCCD11は例えば垂直方
向500画素、水平方向800画素分の受光素子が配列
されており、テレビジョンのインターレースのために、
第2図に示すようにその撮像部40は1つの垂直転送C
CD31、・・・に対して2つの受光素子32.33が
対応されている。この垂直転送CCD31は4つの電極
34〜37に分割されている。そして、パルス発生回路
13に対してシャッタ時間の情報が入力され、発生した
パルスにより駆動回路14が駆動パルスを発生すると、
この駆動パルスの一部が撮像部40の4つの11〜■4
端子38(第2図参照)に垂直転送パルス■1〜I4と
して加えられる。また、上記CCDIIの蓄積部41は
遮光されており、その1つの垂直転送CCD45が上記
撮像部40と同様に4つの電極46〜49で構成されて
いる。そして、この蓄積部41には上記駆動回路14か
らの駆動パルスの一部が4つの81〜S4端子39(第
2図参照)に対して4相の垂直転送パルス81〜S4と
して加えられる。
6一
第3図は上記11〜I4端子38及びS1〜S4端子3
9に加えられる垂直転送パルス■1〜14及びS1〜S
4を示すもので、同図(a)は奇数フィールドの垂直ブ
ランキング付近を示し、同図(b)は偶数フィールドの
垂直ブランキング付近を示す。
9に加えられる垂直転送パルス■1〜14及びS1〜S
4を示すもので、同図(a)は奇数フィールドの垂直ブ
ランキング付近を示し、同図(b)は偶数フィールドの
垂直ブランキング付近を示す。
すなわち、同図(a)において、垂直転送パルス11及
びI3に存在するシャッタオン用の第1のフィールドシ
フトパルス51.52は指定されたシャッタ時間に最も
近い水平ブランキング期間内で加えられた後、そのスミ
ア掃出しパルス53が撮像部40及び蓄積部41に対し
て共通に与えられてスミア成分が掃出される。次に、シ
ャッタオフ用の第2のフィールドシフトパルス54゜5
6が加えられた後、フィールド転送パルス55が撮像部
40及び蓄積部41に対して共通に与えられ、その映像
信号は蓄積部41に高速で転送される。すると、蓄積部
41は信号電荷を水平ブランキング期間を利用して垂直
方向に順に転送する。
びI3に存在するシャッタオン用の第1のフィールドシ
フトパルス51.52は指定されたシャッタ時間に最も
近い水平ブランキング期間内で加えられた後、そのスミ
ア掃出しパルス53が撮像部40及び蓄積部41に対し
て共通に与えられてスミア成分が掃出される。次に、シ
ャッタオフ用の第2のフィールドシフトパルス54゜5
6が加えられた後、フィールド転送パルス55が撮像部
40及び蓄積部41に対して共通に与えられ、その映像
信号は蓄積部41に高速で転送される。すると、蓄積部
41は信号電荷を水平ブランキング期間を利用して垂直
方向に順に転送する。
そして、垂直転送CODの最終段まで転送された信号電
荷は水平転送部42の水平転送CODに読出される。同
時に、この水平転送CODには2相のパルスが端子43
から加えられ、その信号電荷が高速で水平転送されて出
力部44から読出される。
荷は水平転送部42の水平転送CODに読出される。同
時に、この水平転送CODには2相のパルスが端子43
から加えられ、その信号電荷が高速で水平転送されて出
力部44から読出される。
一方、同図(b)の偶数フィールドにおいて、垂直転送
パルス11.I2は、その第1及び第2のフィールドシ
フトパルス59.60及び57゜58が上述した奇数フ
ィールドと同様のシャッタ動作(シャッタオンから次の
シャッタオンまでの期間)を行なうように加えられる。
パルス11.I2は、その第1及び第2のフィールドシ
フトパルス59.60及び57゜58が上述した奇数フ
ィールドと同様のシャッタ動作(シャッタオンから次の
シャッタオンまでの期間)を行なうように加えられる。
この第1のフィールドシフトパルス59.6CH,tI
I!像信号Jll1間内に存在する。そして、この偶数
フィールドでは、指定されたシャッタ時間に対応して第
1及び第2のフィールドシフトパルス59.60が加え
られる直前のブランキングパルス(BLK)61の位置
で、上記パルス発生回路13が信号切換えパルス15を
発生し、後述するスイッチ16に出力する。
I!像信号Jll1間内に存在する。そして、この偶数
フィールドでは、指定されたシャッタ時間に対応して第
1及び第2のフィールドシフトパルス59.60が加え
られる直前のブランキングパルス(BLK)61の位置
で、上記パルス発生回路13が信号切換えパルス15を
発生し、後述するスイッチ16に出力する。
このスイッチ16はその第1の端子17に対して上記C
GD11の出力端が増幅器18及び1H遅延線19を介
在して接続されており、その第2の端子20には上記増
幅器18の出力端が接続されている。そして、このスイ
ッチ16はその可動端子21がプロセス回路22及び同
期・ブランキング付加回路23を介して出力端子24に
接続されている。
GD11の出力端が増幅器18及び1H遅延線19を介
在して接続されており、その第2の端子20には上記増
幅器18の出力端が接続されている。そして、このスイ
ッチ16はその可動端子21がプロセス回路22及び同
期・ブランキング付加回路23を介して出力端子24に
接続されている。
上記構成により、CGDllの出力信号は増幅器18で
所定のレベルに増幅された後、1H遅延線19を介して
スイッチ16の第1の端子17に導かれると共に、その
第2の端子20には増幅器18で増幅された現信号が入
力される。このスイッチ16は通常、その可動端子21
が第2の端子20に接続されており、上記パルス発生回
路13から信号切換えパルス15が加えられると、第1
の端子17に切換え接続される。これにより、スイッチ
16の可動端子21には1H遅延信号が導かれ、この1
H遅延信号がプロセス回路22でガンマ補正等の各種の
非線形処理が施された後、同期・ブランキング付加回路
23を介して出力端子24に導かれ、映像信号として出
力される。そして、上記スイッチ16はその1H期間が
終了すると、可動端子21が再び第2の端子20に切換
え接続されて、上記増幅器18の現信号が可動端子21
に導かれ、その後上述したようにプロセス回路22及び
同期・ブランキング付加回路23を介して出力端子24
に導かれ、映像信号として出力される。
所定のレベルに増幅された後、1H遅延線19を介して
スイッチ16の第1の端子17に導かれると共に、その
第2の端子20には増幅器18で増幅された現信号が入
力される。このスイッチ16は通常、その可動端子21
が第2の端子20に接続されており、上記パルス発生回
路13から信号切換えパルス15が加えられると、第1
の端子17に切換え接続される。これにより、スイッチ
16の可動端子21には1H遅延信号が導かれ、この1
H遅延信号がプロセス回路22でガンマ補正等の各種の
非線形処理が施された後、同期・ブランキング付加回路
23を介して出力端子24に導かれ、映像信号として出
力される。そして、上記スイッチ16はその1H期間が
終了すると、可動端子21が再び第2の端子20に切換
え接続されて、上記増幅器18の現信号が可動端子21
に導かれ、その後上述したようにプロセス回路22及び
同期・ブランキング付加回路23を介して出力端子24
に導かれ、映像信号として出力される。
このように、上記固体撮像装置は第1及び第2のフィー
ルドシフトパルスを奇偶フィールドにおいて同様の位置
に設定し、第1のフィールドシフトパルスが水平ブラン
キング期間外に存在する時に、その出力信号を1日遅延
信号に置換するように構成したことにより、奇偶フィー
ルドにおけるシャッタ動作が常に等しくなるために、高
速移動物体においても正確な計測が可能となり、しかも
ノイズのない高画質な画像が実現できる。また、これに
よれば、第1のフィールドシフトパルスの位置を自由に
設定することが可能となるため、可及的にシャッタ時間
を所望の指定値に設定することができる。
ルドシフトパルスを奇偶フィールドにおいて同様の位置
に設定し、第1のフィールドシフトパルスが水平ブラン
キング期間外に存在する時に、その出力信号を1日遅延
信号に置換するように構成したことにより、奇偶フィー
ルドにおけるシャッタ動作が常に等しくなるために、高
速移動物体においても正確な計測が可能となり、しかも
ノイズのない高画質な画像が実現できる。また、これに
よれば、第1のフィールドシフトパルスの位置を自由に
設定することが可能となるため、可及的にシャッタ時間
を所望の指定値に設定することができる。
なお、上記実施例では、第1のフィールドシフトパルス
を奇数フィールドにおいて水平ブランキング期間内に設
定し、偶数フィールドを水平ブランキング期間外に設定
した場合で説明したが、これに限ることなく、この逆に
設定することも可能である。また、指定されたシャッタ
時間に極力近付けるために、奇偶フィールドとも水平ブ
ランキング期間外に設定することも可能である。
を奇数フィールドにおいて水平ブランキング期間内に設
定し、偶数フィールドを水平ブランキング期間外に設定
した場合で説明したが、これに限ることなく、この逆に
設定することも可能である。また、指定されたシャッタ
時間に極力近付けるために、奇偶フィールドとも水平ブ
ランキング期間外に設定することも可能である。
さらに、上記実施例では、固体撮像素子としてCCDを
用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく
、例えば、MO8型撮像素子等の固体撮像素子を用いて
構成することも可能で、同様の効果を期待できる。よっ
て、この発明は上記各実施例に限ることなく、その他、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形を実施
し得ることはいうまでもないことである。
用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく
、例えば、MO8型撮像素子等の固体撮像素子を用いて
構成することも可能で、同様の効果を期待できる。よっ
て、この発明は上記各実施例に限ることなく、その他、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形を実施
し得ることはいうまでもないことである。
[発明の効果]
以上詳述したように、この発明によれば、ノイズの発生
防止を実現したうえで、可及的に高精度なシャッタ動作
を実現し得るようにした固体搬像装置を提供することが
できる。
防止を実現したうえで、可及的に高精度なシャッタ動作
を実現し得るようにした固体搬像装置を提供することが
できる。
第1図はこの発明の一実施例に係る固体撮像装置を示す
回路構成図、第2図は第1図のCODを示す構成図、第
3図は第1図の動作を説明するために示したタイミング
チャート、第4図乃至第8図は従来の固体撮像装置を説
明するために示した図である。 11・・・CCD、12・・・レンズ、13・・・パル
ス発生回路、14・・・駆動回路、15・・・信号切換
えパルス、16・・・スイッチ、17・・・第1の端子
、18・・・増幅器、19・・・1日遅延線、20・・
・第2の端子、21・・・可動端子、22・・・プロセ
ス回路、23・・・同期・ブランキング付加回路、24
・・・出力端子、51.52.59.60・・・第1の
フィールドシフトパルス、54,56.57.58・・
・第2のフィールドシフトパルス。
回路構成図、第2図は第1図のCODを示す構成図、第
3図は第1図の動作を説明するために示したタイミング
チャート、第4図乃至第8図は従来の固体撮像装置を説
明するために示した図である。 11・・・CCD、12・・・レンズ、13・・・パル
ス発生回路、14・・・駆動回路、15・・・信号切換
えパルス、16・・・スイッチ、17・・・第1の端子
、18・・・増幅器、19・・・1日遅延線、20・・
・第2の端子、21・・・可動端子、22・・・プロセ
ス回路、23・・・同期・ブランキング付加回路、24
・・・出力端子、51.52.59.60・・・第1の
フィールドシフトパルス、54,56.57.58・・
・第2のフィールドシフトパルス。
Claims (1)
- 固体撮像素子における信号電荷の読出しタイミングを切
換えて露光時間を制御してなるシャッタ手段を有した固
体撮像装置において、前記固体撮像子の露光開始時刻が
水平消去期間以外に設定された時に前記露光開始時刻を
含む水平走査期間の映像信号を該水平走査期間前の映像
信号に置換する置換手段を具備したことを特徴とする固
体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61311519A JPS63164578A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61311519A JPS63164578A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63164578A true JPS63164578A (ja) | 1988-07-07 |
Family
ID=18018214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61311519A Pending JPS63164578A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63164578A (ja) |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP61311519A patent/JPS63164578A/ja active Pending
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