JPH0450790B2 - - Google Patents
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- JPH0450790B2 JPH0450790B2 JP60166967A JP16696785A JPH0450790B2 JP H0450790 B2 JPH0450790 B2 JP H0450790B2 JP 60166967 A JP60166967 A JP 60166967A JP 16696785 A JP16696785 A JP 16696785A JP H0450790 B2 JPH0450790 B2 JP H0450790B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体撮像素子を有するテレビカメラに
使用する基準信号発生回路及び該回路を用いた撮
像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a reference signal generation circuit used in a television camera having a solid-state image sensor and an imaging device using the circuit.
固体撮像素子を有するテレビカメラに使用する
基準信号発生用集積回路(IC)は、基準発振器
よりの基準周波数より、信号処理で使用するパル
ス(クランプパルス、同期パルス、ブランキング
パルス等)及び、固体撮像素子の駆動パルス(垂
直転送パルス、水平転送パルス)及びサンプルホ
ールドパルス等を発生する機能を持つ。
The reference signal generation integrated circuit (IC) used in television cameras with solid-state image sensors generates pulses (clamp pulses, synchronization pulses, blanking pulses, etc.) used in signal processing from the reference frequency from a reference oscillator, and solid-state It has the function of generating drive pulses (vertical transfer pulses, horizontal transfer pulses) and sample hold pulses for the image sensor.
一方、固体撮像素子を使用したテレビカメラに
おいて、垂直蓄積期間の途中において、画素上の
電荷を一度排出し、実質的な蓄積時間を1垂直期
間より、短くすることが可能である。 On the other hand, in a television camera using a solid-state image sensor, it is possible to discharge the charge on the pixel once during the vertical accumulation period, thereby making the actual accumulation time shorter than one vertical period.
例えばフレーム転送型と呼ばれる固体撮像素子
において、光電変換及び、電荷蓄積を行う受光部
の電荷を垂直期間の途中で一度、垂直転送を行う
ことにより強制的に排除し、さらに垂直期間の残
りの時間を実質的な蓄積時間として動作させる駆
動方法が例えば特願昭55−61098号に提案されて
いる。 For example, in a solid-state image sensor called a frame transfer type, the charge in the light receiving part that performs photoelectric conversion and charge accumulation is forcibly removed by vertical transfer once in the middle of the vertical period, and then the charge is removed for the remaining period of the vertical period. For example, Japanese Patent Application No. 55-61098 proposes a driving method in which the storage time is set as a substantial storage time.
上述の方式によると、例えばNTSC方式のテレ
ビカメラにおいて通常は1/60秒の蓄積時間である
が、これを1/120秒、1/500秒等の蓄積時間とする
ことが出来るため、大光量入射時にも小絞りせず
に済む。従つてボケ効果を得ることができる。
又、高速移動物の像がぶれない等の効果が生じ
る。 According to the above method, for example, in an NTSC TV camera, the accumulation time is usually 1/60 seconds, but this can be changed to 1/120 seconds, 1/500 seconds, etc., which allows for a large amount of light. There is no need to make a small aperture during incidence. Therefore, a blurring effect can be obtained.
Further, effects such as preventing blurring of images of objects moving at high speed are produced.
しかしながら、上述の様な動作を行つている
時、前述の様に垂直期間の途中までに蓄積される
電荷を信号として取り出さず撮像素子の内部で排
除する際、特に、実質的な蓄積時間を短くした場
合、この排除する電荷量が非常に多くなつてしま
う。例えば、実質的な蓄積時間t1を1/500秒とす
ると、排除する電荷の蓄積時間t2とt1の比は、
t2/t1=(1/60−1/500)/1/500≒7.3
約7.3倍となり、t1に蓄積される電荷が標準レ
ベルであるとするとt2においては標準レベルの
7.3倍の電荷が蓄積される。この様に多くの電荷
が蓄積された場合これをすべて撮像素子内で排除
して、実質的な蓄積時間に影響を与えないように
することは非常に困難である。特に、画面上のい
わゆるハイライト部等においては発生する電荷量
が非常に多く、垂直期間の途中で電荷排出の為の
垂直転送を行なつた際に、多くの電荷が残り、出
力される画面への悪影響が現われてしまう。
However, when performing the above-mentioned operation, the actual accumulation time is shortened, especially when the charge accumulated up to the middle of the vertical period is eliminated inside the image sensor instead of being taken out as a signal as described above. In this case, the amount of charge to be removed becomes extremely large. For example, if the effective accumulation time t 1 is 1/500 seconds, the ratio of the accumulation time t 2 of the charge to be removed and t 1 is t 2 /t 1 = (1/60−1/500)/1/ 500≒7.3 This is about 7.3 times, and if the charge accumulated at t 1 is at the standard level, at t 2 it will be at the standard level.
7.3 times more charge is accumulated. When such a large amount of charge is accumulated, it is extremely difficult to eliminate it all within the image sensor so that it does not affect the substantial accumulation time. In particular, the amount of charge generated in so-called highlight areas on the screen is extremely large, and when vertical transfer is performed to discharge charge in the middle of the vertical period, a large amount of charge remains and is output to the screen. There will be a negative impact on.
又、従来の基準信号発生用ICを使用した場合、
この様な動作を行なわせるためには多くの外付け
の回路、例えばロジツク回路又は、マイクロコン
ピユータ等が必要であつた。 Also, when using a conventional reference signal generation IC,
In order to perform such operations, many external circuits, such as logic circuits or microcomputers, are required.
本願の第1の発明は上述従来例の欠点を除去す
ると同時に、実質的な蓄積時間を短く設定しても
画面に悪影響が現われない撮像装置を提案する事
を目的としている。 The first invention of the present application aims to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional example, and at the same time, to propose an imaging device in which no adverse effect appears on the screen even if the actual storage time is set short.
本願の第1の発明では撮像手段によつて受光部
には画像電荷が蓄積させるが、これを途中で一旦
捨てることにより、その後で蓄積された電荷を実
質的な画像電荷としている。又、制御手段は排除
する電荷の蓄積期間と実質的な蓄積期間とで受光
部の蓄積状態を異ならせかつ排除する電荷の蓄積
期間は不要電荷を断続的に消去し、実質的な蓄積
期間には不要電荷を連続的に消却する。
In the first invention of the present application, image charges are accumulated in the light receiving section by the imaging means, but by once discarding these charges midway through, the charges accumulated thereafter become the substantial image charges. Further, the control means makes the accumulation state of the light receiving section different between the charge accumulation period to be eliminated and the actual accumulation period, and intermittently erases unnecessary charges during the charge accumulation period to be eliminated, and erases unnecessary charges during the actual accumulation period. continuously dissipates unnecessary charges.
これにより排除する電荷の蓄積期間及び実質な
蓄積期間における不要電荷を夫々効果的に消去で
きる。 This makes it possible to effectively erase unnecessary charges during the charge accumulation period to be eliminated and during the actual accumulation period.
本願の第1の発明の撮像装置では撮像手段と、
該撮像手段の受光部に蓄積される電荷を一旦排除
し、その後の期間に実質的な蓄積を行うと共に、
排除する電荷の蓄積期間と実質的な蓄積期間とで
受光部の蓄積状態及び消去状態を切換制御する制
御手段とを有する。
In the imaging device of the first invention of the present application, an imaging means;
The charge accumulated in the light receiving section of the imaging means is once removed, and the charge is substantially accumulated in the subsequent period, and
It has a control means for switching and controlling the accumulation state and erasing state of the light receiving section in the accumulation period of the charge to be removed and the actual accumulation period.
以下図面を用いて本発明を詳述する。第1図は
本発明の基準信号発生用ICを使用した撮像装置
のブロツク図を示す。
The present invention will be explained in detail below using the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an imaging device using the reference signal generating IC of the present invention.
1は撮像手段としての固体撮像素子で、受光部
1aと蓄積部1bとから成るフレームトランスフ
ア型のCCD(電荷結合素子)を示している。10
1は水晶発振子等の基準発振子、102は本発明
の制御手段としての基準信号発生用IC、103
は垂直ドライブ回路で、102よりの信号から受
光部1aの転送パルスφI、蓄積部1bの駆動パ
ルスφS、受光部1aでのブルーミングを防止す
るためのアンチブルーミング(AB)ゲート駆動
パルスφAB等を発生する。104は水平ドライ
ブ回路で基準信号発生用IC、102よりの信号
から固体撮像素子1の水平レジスタ駆動パルス
φSH、リセツトゲート駆動パルスφR等を発生す
る。105は、サンプルホールド回路で、固体撮
像素子1の出力をサンプルホールドし、連続化す
る。 Reference numeral 1 denotes a solid-state imaging device as an imaging means, which is a frame transfer type CCD (charge coupled device) consisting of a light receiving section 1a and a storage section 1b. 10
1 is a reference oscillator such as a crystal oscillator, 102 is a reference signal generation IC as a control means of the present invention, 103
is a vertical drive circuit that generates a transfer pulse φI for the light receiving section 1a, a driving pulse φS for the storage section 1b, an anti-blooming (AB) gate driving pulse φAB for preventing blooming in the light receiving section 1a, etc. from the signal from 102. do. Reference numeral 104 denotes a horizontal drive circuit, which generates a horizontal register drive pulse φSH, a reset gate drive pulse φR, etc. for the solid-state image sensing device 1 from a reference signal generation IC, 102. Reference numeral 105 denotes a sample and hold circuit that samples and holds the output of the solid-state image sensor 1 and makes it continuous.
106は、信号処理回路でサンプルホールド回
路105の出力に対して色分離、プロセス処理、
エンコード等を行い、標準テレビ信号を生成し、
出力端子107に出力する。108は、蓄積時間
切換えスイツチで、固体撮像素子1の動作モード
の切換え、すなわち固体撮像素子1の実質的な蓄
積時間を1垂直期間とするが、1垂直期間より短
くするかの切換えを行なう。 106 is a signal processing circuit that performs color separation, processing, and processing on the output of the sample hold circuit 105;
Performs encoding etc. to generate a standard television signal,
Output to output terminal 107. Reference numeral 108 denotes an accumulation time changeover switch for switching the operation mode of the solid-state image sensor 1, that is, setting the actual accumulation time of the solid-state image sensor 1 to be one vertical period or shorter than one vertical period.
第2図は固体撮像素子1の実質的な蓄積時間を
1垂直期間とする通常モードの垂直ドライブ回路
103の出力を示す。VBLKは垂直帰線区間を
ハイレベルで示す。 FIG. 2 shows the output of the vertical drive circuit 103 in a normal mode in which the substantial storage time of the solid-state image sensor 1 is one vertical period. VBLK indicates a vertical blanking interval at a high level.
φIは垂直帰線区間中に1回、IH及びILのレベ
ルの垂直転送パルスを垂直画素数分発生し、他の
期間は、中間レベルIMになつている。φSは垂直
帰線区間においてはφIの垂直転送パルスと同期
してφIのパルス数と同数のSH,SLレベルの垂直
転送パルスとして発生され、受光部1aの信号を
蓄積部1bに転送する。垂直帰線区間以外は各水
平帰線区間に1パルスを発生する。 φI generates vertical transfer pulses at the IH and IL levels for the number of vertical pixels once during the vertical retrace interval, and is at the intermediate level IM during the other periods. During the vertical retrace period, φS is generated as vertical transfer pulses of the SH and SL levels, the same number as the number of pulses of φI, in synchronization with the vertical transfer pulse of φI, and transfers the signal of the light receiving section 1a to the storage section 1b. One pulse is generated in each horizontal blanking interval except for the vertical blanking interval.
φABは受光部1aの信号を蓄積部1bに転送
する際に転送効率を上げるためφI及びφSの垂直
転送パルス発生時は中間レベルABMになり、他
は水平帰線区間だけABH及びABLレベルの不要
電荷消去パルスを発生する。 φAB is set to intermediate level ABM when the vertical transfer pulses of φI and φS are generated in order to increase the transfer efficiency when transferring the signal from the light receiving section 1a to the storage section 1b, and otherwise the ABH and ABL levels are unnecessary only in the horizontal retrace section. Generates a charge erase pulse.
これにつき詳述する。 This will be explained in detail.
周知の様に、上記受光部1aは所定数の行及び
沿つた撮像セルの2次元配列を有し、また、上記
蓄積部1bはこれと同等の数の同じく行及び列に
沿つた記憶セルの2次元配列を有し、そして、上
記水平レジスタ部1cは少なくとも該蓄積部1b
に於ける記憶セル配列の数と同等の数の電荷転送
セルの行に沿つた1次元配列を有しており、受光
部1aの所定の領域を除きCCD全体が遮光され
ている。 As is well known, the light receiving section 1a has a two-dimensional array of imaging cells along a predetermined number of rows, and the storage section 1b has an equal number of storage cells along the same rows and columns. The horizontal register section 1c has a two-dimensional array, and the horizontal register section 1c has at least the storage section 1b.
It has a one-dimensional array of charge transfer cells along the rows, the same number as the number of memory cells in the CCD, and the entire CCD is shielded from light except for a predetermined area of the light receiving section 1a.
斯かるフレーム転送型CCD1をテレビジヨン
周期で駆動する場合、受光部1aで発生し、蓄積
した電荷を該受光部1aから蓄積部1bへテレビ
ジヨンの垂直ブランキング期間に垂直転送する。
又、蓄積部1bに記憶された電荷を水平ブランキ
ング期間に1ライン分ずつ水平レジスタ部1cに
ステツプ転送する。 When such a frame transfer type CCD 1 is driven at the television cycle, charges generated and accumulated in the light receiving section 1a are vertically transferred from the light receiving section 1a to the storage section 1b during the vertical blanking period of the television.
Further, the charges stored in the storage section 1b are step-transferred to the horizontal register section 1c one line at a time during the horizontal blanking period.
また、1水平ラインの期間内に水平レジスタ部
1c内の電荷を出力アンプ部迄水平転送する。 Further, the charges in the horizontal register section 1c are horizontally transferred to the output amplifier section within the period of one horizontal line.
以下、単相駆動アンチブルーミングゲート方式
のCCDについて説明する。 A single-phase drive anti-blooming gate type CCD will be described below.
第3図はその受光部1a及び蓄積部1bの境界
近傍の要部電極構成図である。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of main electrodes near the boundary between the light receiving section 1a and the storage section 1b.
10CSは水平画素間を分離するチヤネルストツ
プ、φ′Iは受光部の駆動電極、φ′ABGはアンチブ
ルーミングゲート電極、φ′Sは蓄積部駆動電極、
CBは駆動バリア領域、CWは駆動ウエル領域、
VBは仮想バリア領域、VWは仮想ウエル領域で
ある。 10CS is the channel stop that separates horizontal pixels, φ′I is the drive electrode of the light receiving section, φ′ABG is the anti-blooming gate electrode, φ′S is the storage section drive electrode,
CB is the drive barrier area, CW is the drive well area,
VB is a virtual barrier area, and VW is a virtual well area.
第4図は、第3図A−A′の断面図で供給φI及
びφ′ABG、φ′Sはポリシリコン等で形成され、
VB,VWにはPイオンの注入により仮想位相電
位が形成され、さらに電子からみてCB>CW,
VB>VWなるポテンシヤル分布を構成するよう
にnイオンが注入されている。XはこのCCDの
転送方向を示す。第5図は、このCCDのポテン
シヤル分布図でVB,VWは仮想位相に固定され
ており、CB,CW及びABG部は駆動電圧により
第5図示の如くポテンシヤルが変化する。 FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG.
A virtual phase potential is formed in VB and VW by implanting P ions, and furthermore, from the viewpoint of electrons, CB>CW,
N ions are implanted to form a potential distribution of VB>VW. X indicates the transfer direction of this CCD. FIG. 5 is a potential distribution diagram of this CCD, in which VB and VW are fixed to virtual phases, and the potentials of the CB, CW, and ABG sections change as shown in FIG. 5 depending on the driving voltage.
φIが中間値IMとなつている時、CW,VWのポ
テンシヤルは第8図の如くほぼ同一となるので
CW,VW双方に電荷が蓄積される。又、転送時
にCW,VWに蓄積された各電荷は自動的に一対
ずつ加算され、加算電荷をフイールド毎にずらす
ことにより感度重心位置をずらし、インタレース
動作を行なう。 When φI is the intermediate value IM, the potentials of CW and VW are almost the same as shown in Figure 8.
Charge is accumulated in both CW and VW. Furthermore, the charges accumulated in CW and VW during transfer are automatically added pair by pair, and by shifting the added charges for each field, the position of the center of gravity of sensitivity is shifted, thereby performing an interlacing operation.
φABGは垂直転送時には領域VB,VWの仮想
電位の間の所定の中間電位ABMに固定し、垂直
転送を妨げないようにすると同時に、その他の期
間では500KHz〜2MHz程度の連続パルスを加え、
所定レベル以上の不要電荷を電荷再結合により除
去する。 During vertical transfer, φABG is fixed at a predetermined intermediate potential ABM between the virtual potentials of regions VB and VW so as not to disturb vertical transfer, and at the same time, continuous pulses of about 500 KHz to 2 MHz are applied during other periods.
Unnecessary charges above a predetermined level are removed by charge recombination.
電荷再結合による不要電荷の除去方法は特願昭
58−75838等に詳細に記されているが、φABGを
駆動することにより、蓄積電荷の一部を再結合中
心の電位に押し上げ、ホールと再結合させる事に
より、不要電荷を周期的に除去するものである。 A method for removing unnecessary charges by charge recombination is disclosed in Tokuhan Sho.
58-75838, etc., by driving φABG, a part of the accumulated charge is pushed up to the potential of the recombination center, and by recombining with holes, unnecessary charges are periodically removed. It is something.
第6図は蓄積時の途中で垂直電荷転送を行な
い、実質的な蓄積時間を減少させるいわゆるモー
ド(短秒時モード)の駆動電圧波形である。 FIG. 6 shows the drive voltage waveform in a so-called mode (short time mode) in which vertical charge transfer is performed during the storage to reduce the actual storage time.
φIは、垂直帰線期間の直前に1度垂直転送パ
ルスを垂直画素数分発生し、受光部1aの画素上
の電荷を蓄積部1bに転送して排除し、さらに垂
直帰線区間の終了後に再度受光部1aの信号を蓄
積部1bに送るための垂直転送パルスを垂直画素
数分発生して実質的な蓄積時間を短くしている。
また、排除される電荷の蓄積中は該φIを中間レ
ベルとしないで、後述の如く画素に蓄積される過
剰な電荷量を減少させるためILに示すレベルに
設定している。 φI generates a vertical transfer pulse once for the number of vertical pixels just before the vertical retrace period, transfers the charge on the pixels of the light receiving section 1a to the storage section 1b and eliminates it, and then after the end of the vertical retrace period Vertical transfer pulses for sending the signal of the light receiving section 1a to the storage section 1b again are generated for the number of vertical pixels to shorten the actual storage time.
Further, during the accumulation of the charge to be removed, φI is not set to an intermediate level, but is set to the level indicated by IL in order to reduce the amount of excess charge accumulated in the pixel as described later.
これにつき説明すると、第8図aはφIがIMレ
ベルの時、同図bはφIがILレベルの時の受光部
のポテンシヨル分布を示す。同図aではCWに蓄
積される電気Q1及び過剰電荷の除去された後VW
に蓄積される電荷Q2の和が最大電荷量となるが
同図bでは、過剰電荷が除去された後Q3のみが
蓄積される。このため後で排除すべき電荷量が少
なくなるので、垂直転送時に発生する電荷あふれ
を減少出来る。 To explain this, FIG. 8a shows the potential distribution of the light receiving section when φI is at the IM level, and FIG. 8b shows the potential distribution when φI is at the IL level. In the same figure a, electricity Q 1 accumulated in CW and VW after excess charge is removed.
The sum of the charges Q 2 accumulated in is the maximum charge amount, but in the figure b, only Q 3 is accumulated after the excess charges are removed. Therefore, the amount of charge to be removed later is reduced, so that overflow of charges that occurs during vertical transfer can be reduced.
φSはφIの垂直転送パルス発生時には、垂直転
送パルスと同期した同数のパルスを発生し、垂直
転送パルスの発生しない垂直帰線区間以外には1
水平帰線区間に1パルスを発生する。φABは実
質的な蓄積期間には連続パルスを発生して垂直転
送時には中間レベルABMとなり、他は水平帰線
区間のみ複数のパルスを発生する。これにより実
質的な蓄積時間を短くした場合に強い光が入射し
てもブルーミングの発生を効果的に防止し得る。
又、実質的な蓄積時間に蓄積された電荷を読み出
す間には上記不要電荷の消去に伴うノイズは混入
しない。 When the vertical transfer pulse of φI is generated, φS generates the same number of pulses that are synchronized with the vertical transfer pulse, and 1 pulse is generated outside the vertical retrace interval where no vertical transfer pulse occurs.
Generates one pulse during the horizontal blanking interval. φAB generates continuous pulses during the substantial storage period, becomes intermediate level ABM during vertical transfer, and otherwise generates a plurality of pulses only during the horizontal retrace interval. This makes it possible to effectively prevent blooming even if strong light is incident when the actual storage time is shortened.
Further, while reading out the charges accumulated during the substantial accumulation time, noise accompanying erasing of the unnecessary charges is not mixed.
第4図は第2図及び第3図に示す駆動パルスを
発生するための基準信号発生用ICからの制御信
号を示す。 FIG. 4 shows control signals from the reference signal generation IC for generating the drive pulses shown in FIGS. 2 and 3. FIG.
VTは垂直転送トリガ信号で、信号の立上りエ
ツジにより、垂直転送が開始される。通常モード
では垂直帰線区間に1回、短秒時モードでは垂直
帰線区間の前後にそれぞれ1回パルスが発生す
る。 VT is a vertical transfer trigger signal, and a rising edge of the signal starts vertical transfer. In the normal mode, a pulse is generated once during the vertical retrace interval, and in the short time mode, a pulse is generated once before and after the vertical retrace interval.
SMSは受光部の蓄積モード切換信号で、Hレ
ベルでφIが垂直転送時以外中間レベルIMに、L
レベルで垂直転送時以外はローレベルILになる。
通常モードでは、常にHレベルで、短秒時モード
では排除する電荷を蓄積中はLレベルに、実質的
に読出す電荷を蓄積中はHレベルになる。ABS
はアンチブルーミング切換信号でHレベルで
φACが連続に発生し、Lレベルでは水平帰線区
間のみφABが発生する。但し、垂直転送中は中
間レベルABMになる。通常モードではLレベル
で短秒時モードでは排除する電荷を蓄積中はLレ
ベルに実質的に読出す電荷を蓄積中はHレベルに
なる。 SMS is an accumulation mode switching signal for the light receiving section, and at H level, φI becomes intermediate level IM except during vertical transfer, and L
It becomes low level IL except during vertical transfer.
In the normal mode, it is always at the H level, in the short time mode, it is at the L level while accumulating charges to be removed, and at the H level while accumulating charges to be substantially read out. ABS
is an anti-blooming switching signal, and at H level, φAC occurs continuously, and at L level, φAB occurs only in the horizontal flyback section. However, during vertical transfer, it becomes intermediate level ABM. In the normal mode, it is L level; in the short time mode, it is L level while accumulating the charge to be discarded; it becomes H level while accumulating the charge to be substantially read out.
第9図は本発明の基準信号発生用ICの実施例
図である。200は基準発信回路、201は水平
(H)タイミングをカウントするHカウンタ、2
02はHカウンタの出力より必要な水平タイミン
グを発生するHデコーダ、203は垂直(V)タ
イミングをカウントするVカウンタ、204は2
03Vカウンタの出力より必要な垂直タイミング
を発生する制御信号形成部としてのVデコーダ、
205はHタイミング、Vタイミングより必要な
パルスを合成するゲート回路、206は水平転送
パルス発生部で、水平ドライブ回路でφSH,φR
を作るためのSH,Rおよびサンプルホールドパ
ルスを発生する。 FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of the reference signal generating IC of the present invention. 200 is a reference oscillation circuit, 201 is an H counter that counts horizontal (H) timing, 2
02 is an H decoder that generates the necessary horizontal timing from the output of the H counter, 203 is a V counter that counts vertical (V) timing, and 204 is 2
a V decoder as a control signal forming unit that generates the necessary vertical timing from the output of the 03V counter;
205 is a gate circuit that synthesizes necessary pulses from H timing and V timing, 206 is a horizontal transfer pulse generator, and the horizontal drive circuit generates φSH, φR.
Generates SH, R and sample and hold pulses to create
207は垂直転送パルス発生部で、VTにより
垂直転送パルスを発生し、垂直ドライブ回路で
φI,φSを作るためのI及びSを出力する。20
8はABパルス発生部で、ABSにより連続又は不
連続のAB信号を発生する。 A vertical transfer pulse generator 207 generates a vertical transfer pulse using VT and outputs I and S for producing φI and φS in the vertical drive circuit. 20
8 is an AB pulse generating section which generates continuous or discontinuous AB signals by ABS.
209,210,214はANDゲート、21
1,213はNOTゲート、212はORゲートで
ある。218はモード切換入力端子、219は
SMS出力端子、220はABS入力端子、221
は垂直転送トリガVTIN入力端子、222は短秒
時モード垂直転送トリガ信号VT2出力端子であ
る。また、215はNOTゲート、216はORゲ
ート、217はNOTゲートで外付けのゲートで
ある。VT1は通常モード垂直転送トリガ信号で
ある。 209, 210, 214 are AND gates, 21
1,213 is a NOT gate, and 212 is an OR gate. 218 is a mode switching input terminal, 219 is a mode switching input terminal, and 219 is a mode switching input terminal.
SMS output terminal, 220 is ABS input terminal, 221
222 is a vertical transfer trigger VTIN input terminal, and a short time mode vertical transfer trigger signal VT2 output terminal. Further, 215 is a NOT gate, 216 is an OR gate, and 217 is a NOT gate, which are external gates. VT1 is a normal mode vertical transfer trigger signal.
スイツチ108が通常モード‘H'の時はAND
209、OR212を通してVT1がVTと接続さ
れ、207に於て通常モードの垂直転送パルスが
発生される。また219は‘L'になり、SMSは
‘H'のままであり、ABSは‘L'のままである。
以上により、全体に通常モードの動作を行なう。 AND when switch 108 is in normal mode 'H'
209, VT1 is connected to VT through OR212, and at 207, a normal mode vertical transfer pulse is generated. Also, 219 becomes 'L', SMS remains 'H', and ABS remains 'L'.
As described above, the entire device operates in the normal mode.
スイツチ108が短秒時モード‘L'の時は端子
222→端子221→AND210→OR212を
通してVT2とVTが接続され、207垂直転送
パルス発生部では短秒時モードの垂直転送パルス
が発生される。またAND214を通して端子2
19にが出力され、NOT215と通して
SMSがOR及びNOT、端子220を通してABS
が入力される。以上により、全体に短秒時モード
の動作を行なう。本実施例ではABSとAMSの両
制御信号がVデコーダ204の1つの出力から共
通に形成されているので制御ライン数が減少し、
このラインをIC外にピンで接続する場合にピン
数を減らすことができる点にも特徴を有する。 When the switch 108 is in the short time mode 'L', VT2 and VT are connected through the terminal 222 → terminal 221 → AND 210 → OR 212, and the vertical transfer pulse generator 207 generates a vertical transfer pulse in the short time mode. Also, connect terminal 2 through AND214.
19 is output, and through NOT215
SMS OR and NOT, ABS through terminal 220
is input. As a result of the above, the entire device operates in the short time mode. In this embodiment, both the ABS and AMS control signals are commonly generated from one output of the V decoder 204, so the number of control lines is reduced.
Another feature is that the number of pins can be reduced when connecting this line outside the IC with pins.
またVT2の他のタイミングで垂直転送を行な
うためにはスイツチ108を‘L'とし、端子22
1,222を接続せずに、VTIN221に所望の
タイミング信号を入力すればどの様なタイミング
でも垂直転送可能である。本実施例はこの点にも
特徴を有する。 In addition, in order to perform vertical transfer at other timings of VT2, switch 108 is set to 'L' and terminal 22 is set to 'L'.
If a desired timing signal is input to VTIN 221 without connecting VTIN 222, vertical transfer can be performed at any timing. This embodiment also has a feature in this respect.
尚、以上の実施例では1相駆動方式のフレーム
トランスフア型CCDの再結合による過剰電荷排
出構造をもつものについて説明したが、他方式に
おいても駆動条件によりポテンシヤル分布が変化
する場合、本発明を実施出来る。 In the above embodiments, a single-phase drive type frame transfer type CCD having an excess charge discharge structure by recombination has been described, but the present invention can also be applied to other types when the potential distribution changes depending on the driving conditions. It can be implemented.
又、本実施例では仮想領域VB,VWに電荷再
結合によるアンチブルーミングゲート電極を設け
ているので、期間T1中は駆動領域CB,CWの電
子から見たポテンシヤルレベルをVB,VWに対
して上げているが、アンチブルーミングゲート電
極ABGを駆動領域側に設けるよう構成した場合
に駆動領域CB,CW領域の電子から見たポテン
シヤルレベルをVB,VWに対して下げるように
する。 Furthermore, in this embodiment, anti-blooming gate electrodes are provided in the virtual regions VB and VW by charge recombination, so during the period T1 , the potential levels seen from the electrons in the drive regions CB and CW are set to VB and VW. However, when the anti-blooming gate electrode ABG is provided on the drive region side, the potential level seen from electrons in the drive regions CB and CW regions is lowered with respect to VB and VW.
以上説明したように本実施例によれば少ない外
付け回路で通常モードと短秒時モードの切換可能
な基準信号発生用ICが簡単に構成可能である。 As described above, according to this embodiment, a reference signal generation IC capable of switching between the normal mode and the short time mode can be easily constructed with a small number of external circuits.
以上説明したように、本願の第1の発明によれ
ば、固体撮像素子の蓄積時間を垂直期間より短く
した場合においても良好な画像を得ることが出来
る。
As explained above, according to the first invention of the present application, a good image can be obtained even when the storage time of the solid-state image sensor is made shorter than the vertical period.
又、格別に電力消費量を増やす事なく効果的に
ブルーミングを防止できる。しかも実質的な蓄積
中及び排除される電荷の蓄積中ともにブルーミン
グ防止効果が高い。 In addition, blooming can be effectively prevented without significantly increasing power consumption. Furthermore, the blooming prevention effect is high both during the actual accumulation and during the accumulation of removed charges.
第1図は本発明の基準信号発生用ICによる撮
像装置のブロツク図、第2図は通常モードの動作
タイミング図、第3図は第1図示構成の要部電極
構成例を示す図、第4図は第2図構成の断面模式
図、第5図は第4図示構成におけるポテンシヤル
状態図、第6図は短秒時モードの動作タイミング
図、第7図はモード切換時の制御信号のタイミン
グ図、第8図a,bは夫々φIがIMレベル、ILレ
ベルのときにおけるポテンシヤル分布例を示す
図、第9図は本発明の基準信号発生用ICの実施
例図である。
1……固体撮像素子、102……基準信号発生
用IC。
FIG. 1 is a block diagram of an imaging device using the reference signal generating IC of the present invention, FIG. 2 is an operation timing diagram in normal mode, FIG. 3 is a diagram showing an example of the main electrode configuration of the configuration shown in FIG. 4, and FIG. The figure is a schematic cross-sectional diagram of the configuration shown in Figure 2, Figure 5 is a potential state diagram in the configuration shown in Figure 4, Figure 6 is an operation timing diagram of short-second mode, and Figure 7 is a timing diagram of control signals when switching modes. , FIGS. 8a and 8b are diagrams showing potential distribution examples when φI is at the IM level and the IL level, respectively, and FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of the reference signal generating IC of the present invention. 1... Solid-state image sensor, 102... Reference signal generation IC.
Claims (1)
と、第1の領域内に設けられた電荷転送電極と、 第2の領域内の電荷の一部を他極性の電荷と再
結合させる為に第2の領域内に設けられた再結合
電極と、を有する撮像素子と、 所定の第1の期間において、第2の領域のみに
電荷を蓄積させるように前記電荷転送電極を制御
すると共にその間に前記再結合電極に断続的な駆
動信号を供給し、 続く第2の期間において、前記第2の領域の電
荷を読み出して排除するように前記電荷転送電極
を制御し、 続く第3の期間において、前記第1、第2の領
域に夫々電荷を蓄積させるよう前記電荷転送電極
を制御すると共にその間に前記再結合電極に連続
的に駆動信号を供給し、 続く第4の期間に前記第1、第2の領域の電荷
を加算して読み出すよう前記転送電極を制御する
と共に、この読み出された信号を映像信号として
撮像素子から出力する制御手段と、 を有する撮像装置。[Claims] 1: first and second regions that convert incident light into charges; a charge transfer electrode provided in the first region; a recombination electrode provided in a second region to recombine the charges with the charges; controlling the transfer electrode and supplying an intermittent drive signal to the recombination electrode during that period, and controlling the charge transfer electrode so as to read out and eliminate the charge in the second region in a subsequent second period; , in a subsequent third period, controlling the charge transfer electrode to accumulate charge in the first and second regions, respectively, and continuously supplying a drive signal to the recombination electrode during that period; an imaging device comprising: control means for controlling the transfer electrode to add and read out charges in the first and second regions during a period of , and outputting the readout signal from the imaging element as a video signal; .
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166967A JPS6229278A (en) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | Image pickup device and reference signal generating circuit |
| US06/865,789 US4782394A (en) | 1985-06-03 | 1986-05-22 | Image pickup apparatus having saturation prevention control modes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166967A JPS6229278A (en) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | Image pickup device and reference signal generating circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229278A JPS6229278A (en) | 1987-02-07 |
| JPH0450790B2 true JPH0450790B2 (en) | 1992-08-17 |
Family
ID=15840939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60166967A Granted JPS6229278A (en) | 1985-06-03 | 1985-07-29 | Image pickup device and reference signal generating circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229278A (en) |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP60166967A patent/JPS6229278A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229278A (en) | 1987-02-07 |
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