JPH0553109B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） この出願の発明は、固体撮像素子を用いたテレ
ビカメラ装置、特に画像の劣化を防止し得る固体
撮像装置に関するものである。 （背景技術） 電荷結合素子（CCD）を用いたテレビカメラ
装置を高温条件で使用する場合、暗電流の増加
と、固体撮像素子を構成する各画素の特性の相違
による暗電流むらの増加とにより画質が大きく劣
化すると共に、輝度および色のＳ／Ｎ比が大きく
低下する。 これを一相駆動方式にて作動させられる固体撮
像素子について第４図乃至第８図を参照しながら
説明する。 第４図は固体撮像素子の一画素の模式図、第５
図は固体撮像素子をインタレースモード又はノン
インタレースモードにて駆動させるための駆動電
圧波形図、第６図は固体撮像素子の転送電極に中
間電圧V_Mを加えたときの一画素における仮想移
相部４，４′と駆動移相部３のポテンシヤルウエ
ルの状態を示す図、第７図は固体撮像素子の転送
電極に駆動電圧V_Oを加えたときの各画素におけ
る仮想移相部４，４′と駆動移相部３のポテンシ
ヤルウエルの状態を示す図、第８図は固体撮像素
子の温度変化に対する暗電流の増加を示す図であ
る。 第４図において、１はＰ型シリコン等の半導体
基板、２は透明でかつ導電性を有するポリシリコ
ン等により構成される転送電極、２′は固体撮像
素子を駆動するドライブ回路に接続されるリー
ド、３は駆動移相部、４，４′は仮想移相部、５
は絶縁性を有する酸化シリコン被膜であり、６は
シールド層を示す。なお、図中（＋）印で示され
るものはｎイオンのドープ部分であり、シールド
層６において（−）印で示されるものはｐイオン
のドープ部分である。 仮想移相部４の表面附近に存在するｐイオンの
ドープ部分は不図示のチヤンネルストツパに接続
されているため、その表面電位は半導体基板１の
電位に固定されている。駆動移相部３の表面は酸
化シリコン被膜５を介して転送電極２と対向し、
転送電極電圧V_Dと半導体基板１の電圧V_SUBとを
分圧した電圧V₁＝K₁V_D＋K₂V_SUBで示される電圧
が加えられている。ここで、K₁，K₂は酸化シリ
コン被膜５と半導体基板１との厚さおよび誘電率
により定められる電位定数である。 第５図に示される信号波形は仮想移相部４を作
動させるための駆動電圧波形を示す。ここで、t₁
は固体撮像素子の受光部に入射される被写体像の
光量に対応して発生される信号電荷を蓄積する蓄
積期間を示し、t₂は固体撮像素子の蓄積部に信号
電荷を転送する転送期間を示し、そしてV_Mは固
体撮像素子をインタレースモードにて作動させる
ために転送電極２に印加される中間電圧、V_Oは
固体撮像素子をノンインタレースモードにて作動
させるために転送電極２に印加される駆動電圧、
Ａはインタレースモード、Ｂはノンインタレース
モード作動時のそれぞれの電圧レベルを示す。 ここで、各画素の信号電荷を飛越し走査を行な
つて取出すインタレースモードについて、第６図
と第５図を参照して説明する。 第５図に示すように、インタレースモードの蓄
積期間t₁においては、転送電極２に加えられる駆
動電圧V_Dは中間電圧V_Mに維持されている。この
とき、第６図に示すように仮想移相部４と駆動移
相部３とのポテンシヤル７は同一レベルとなつて
おり、入射光νにより発生される光電子ｅは仮想
移相部４と駆動移相部３とにおけるウエル８内に
同量づつ蓄積される。 転送期間t₂においては、奇数フイールド
（Odd）と偶数フイールド（Even）の別により、
第５図に示すように転送期間t₂の開始時に転送電
極に加えられる最初の駆動電圧レベルを切換え
る。即ち、第５図に示すように奇数フイールドに
おいては信号電荷の転送開始時に電位を下げ、偶
数フイールドにおいては電位を上げる。このよう
な電位の上、下により、第６図に示すように奇数
フイールドにおいては駆動移相部３のウエル８に
蓄積された信号電荷が仮想移相部４′のウエル８
に蓄積された信号電荷と仮想移相部４′のウエル
８において加算され、このため感度中心は駆動移
相部３と仮想移相部４′との中間位置に存在する。
そして、偶数フイールドにおいては、仮想移相部
４に蓄積された信号電荷は駆動移相部３に蓄積さ
れた信号電荷と駆動移相部３において加算され、
これにより感度中心は駆動移相部３と仮想移相部
４′との中間位置に存在することになる。次いで、
第５図に示す電位零と駆動電圧V_Oとのレベルを
持つパルス駆動電圧を転送電極２に加え、各ウエ
ル８に蓄積された信号電荷の転送を行なう。 次に、飛越し走査を行なわないノンインタレー
スモードについて、第７図と第５図を参照しなが
ら説明する。 第５図に示すように、ノンインタレースモード
の蓄積期間t₁においては、転送電極２に加えられ
る駆動電圧は駆動電圧V_Oに維持されている。こ
の状態においては、駆動移相部３と仮想移相部
４，４′のポテンシヤル７，７′は相違するため、
入射光νにより発生される光電子ｅはすべて仮想
移相部４，４′に集められ、ここに蓄積された信
号電荷は、第５図に示す電圧零とV_Oとのレベを
持つパルス駆動電圧を転送電極２に印加すること
により転送される。 以上説明したように、固体撮像素子は転送電極
２に印加される電圧レベルに対応し、インタレー
スモード又はノンインタレースモードの動作のい
ずれをも行なうことができる。 ところで、インタレースモードによる作動を示
す第６図およびノンインタレースモードによる作
動を示す第７図を参照すると、駆動移相部３の表
面附近のポテンシヤル分布７，７′、およびウエ
ルの有無にて示されるように、それらの表面附近
の状態が相違している。即ち、第６図に示すよう
に駆動移相部３の表面附近は空乏化しているが、
第７図においてはＸ印で示すホールにより充満さ
れている点で相違する。この点は、転送電極２に
印加される駆動電圧V_Oがピンチオフ電圧を超え
ているためで、不図示のチヤンネルストツパから
ホールが圧入され、その電位は零に保たれてい
る。 このため、高温状態における熱励起の電子・正
孔対の発生に起因する暗電流の大きさは、インタ
レースモードとノンインタレースモードとでは相
違する。即ち、ノンインタレースモード時におい
ては、暗電流増加の主原因となる半導体基板１附
近にて発生する熱電子は駆動移送部３の表面附近
のホールにつかまり、この結果、ウエル内に蓄積
される暗電流はウエル内で発生した熱電子だけと
なる。 ところが、インタレースモードにおいては、前
述したように第６図における駆動移相部３の表面
附近にはホールが存在しないため、その表面附近
に発生した熱電子もウエル内に入り、暗電流が大
きく増加する。 ここで、固体撮像素子の温度変化に対応して増
大する暗電流について、第８図を参照して説明す
る。 同図において、横軸は転送電極に印加される駆
動電圧Ｖを、縦軸は暗電流を示し、T₀，T₁，T₂
は固体撮像素子の温度を示し、その高低関係は
T₀＜T₁＜T₂となつている。第５図に示す駆動電
圧V_Dがピンチオフ電圧V_Pよりも低いときは（例
えば、V_O）、前述したように駆動移相部３の表面
附近にホールが注入されているため、暗電流は非
常に少ないが、ピンチオフ電圧V_Pよりも大きな
駆動電圧（例えばV_M）を加えると、暗電流が増
加し、さらに温度上昇に伴なつて暗電流が一層増
加して行く。 以上説明したように、固体撮像素子は転送電極
に印加される駆動電圧の相違によりインタレース
モード、ノンインタレースモードの両方の動作を
行なうことができるが、インタレースモード動作
をさせる場合には暗電流が増大する。 このため、固体撮像素子の高温状態においてイ
ンタレース動作をさせると、暗電流の増大による
映像信号の黒レベルの変動が発生し、画面上の黒
のバランスが崩れ、画質の劣化を招くことにな
る。 またこれとは別に、固体撮像素子を用いたテレ
ビカメラ装置を用いて暗い被写体を撮影する場合
に、感度増加のために信号処理回路側においてそ
の利得を増加させる手法を講じているが、固体撮
像素子による低照度撮影の際にも同様に暗電流が
発生しているので、この場合においても、相対的
にＳ／Ｎが劣化しており画質の劣化を招くことに
なる。 （目的） この出願の発明は、前記技術の有する欠点を解
消するもので、その第１の発明は固体撮像素子が
高温状態になつても、固体撮像素子の駆動条件を
制御することにより良好な画質を得ることを目的
とし、その第２の発明は第１の発明の目的に加
え、固体撮像素子から取出された映像信号の出力
を回路的に補間補正し、一層良好な画質を得るこ
とを目的とし、さらにその第３の発明は第１の発
明の目的に加え、低照度撮像の際の利得増大によ
る画質の劣化を解消し良好な画質を得ることを目
的とする。 （実施例による説明） 以下に、前記目的を達成するためにこの出願の
発明において講じた手段を例示し、説明する。 第１図は、この出願の第１の発明の実施例のブ
ロツク図である。 同図において、１０１は合焦レンズ、ズームレ
ンズ、コンペンセータレンズ、リレーレンズや光
学フイルタを含む光学系であり、１０２は例えば
フレームトランスフア方式の固体撮像素子であ
り、不図示の受光部、蓄積部、転送レジスタ、読
出しレジスタを含むものである。１０３はサンプ
ルホールド回路で、固体撮像素子１０２から取出
された信号電荷を入力され、不図示のローパスフ
イルタを介して輝度信号ｙと、バンドパスフイル
タを介してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー信
号とに分離して出力する。１０４は輝度信号プロ
セス回路で、サンプルホールド回路１０３から出
力された輝度信号ｙはクランプ、ガンマ等の補正
を行なう。１０５は色信号プロセス回路で、サン
プルホールド回路１０３から出力されたカラー信
号Ｒ，Ｇ，Ｂを入力され、クランプ、ガンマ等の
補正を行ない、色差信号Ｒ−ｙ，Ｂ−ｙを出力す
る。１０６はエンコーダで、輝度信号プロセス回
路１０４から出力される輝度信号ｙと色信号プロ
セス回路１０５から出力される色差信号Ｒ−ｙお
よびＢ−ｙとを入力され、これらの信号を複合合
成し、例えばNTSC方式のビデオ信号を出力す
る。 １０７は固体撮像素子１０２のポテンシヤルウ
エルの状態を制御する第２の手段としてのドライ
ブ回路であり、固体撮像素子１０２の受光部に蓄
積された信号電荷を蓄積部に転送し、外部に出力
させる駆動を行なうもので、その内部には図示し
ていないが固体撮像素子１０２をインタレースモ
ードで作動させる駆動回路と、ノンインタレース
モードで作動させる駆動回路と、後述する比較器
１１２から「０」信号が出力されたとき、即ち固
体撮像素子１０２の温度が所定値を超えないとき
には、インタレースモード駆動回路を固体撮像素
子１０２に接続させるゲートスイツチおよび固体
撮像素子１０２の温度が所定値を超えたときに出
力される比較器１１２の「１」信号により、ノン
インタレースモード駆動回路を撮像素子１０２に
接続させるゲートスイツチが配置されている。ク
ロツク回路１０８は同期パルスを発生する回路
で、ドライブ回路１０７とその他の不図示の回路
系とに同期処理を行なわせるためのクロツク信号
を発生させる。 １０９は固体撮像素子１０２の周囲温度を検出
するサーミスタ等の温度センサで、固体撮像素子
１０２の近傍に配置されている。１１０はセンサ
アンプで、温度センサ１０９からのの温度検出信
号を増幅する。１１２は固体撮像素子１０２の温
度が所定値を超えたか否かを比較判別する比較器
であり、１１１は基準電圧源であり、その設定基
準電圧値は、固体撮像素子１０２の周囲温度の上
昇に伴なつて暗電流が増加する際に、輝度および
色のＳ／Ｎ比の低下により示される欠点係数の合
計がノンインタレースモード動作における画面の
ちらつきを示す欠点係数と等しくなる温度に設定
されている。そして、固体撮像素子１０２が高温
状態となり、温度センサ１０９の検出信号がセン
サアンプ１１０を介して比較器１１２の非反転側
入力端子に入力され、基準電圧源１１１の基準電
圧値を超えると「１」信号が出力される。これに
反して、温度センサ１０９の検出信号が基準電圧
源１１１の基準電圧値を超えないときは「０」信
号が出力される。この「１」信号又は「０」信号
は前述したドライブ回路１０７に入力される。な
お、温度センサ１０９と基準電圧源１１１を備え
る比較器１１２とは、固体撮像素子１０２の暗電
流の増加を検出する第１の手段となるものであ
る。 次に、第１の発明の実施例装置の作用について
説明する。 ここで、固体撮像素子１０２の温度が基準電圧
源１１１の基準電圧値よりも低いものとする。被
写体像は光学系１０１を介して固体撮像素子１０
２に結像され、被写体像の光量に対応した信号電
荷が受光部に蓄積される。固体撮像素子１０２の
温度が基準電圧源１１１の基準電圧値より低いか
ら、比較器１１２から出力される「０」信号がド
ライブ回路１０７に入力され、ドライブ回路１０
７においては固体撮像素子１０２をインタレース
モードにて作動させる駆動回路が作動される。従
つて、ドライブ回路１０７は第５図に示すように
蓄積期間t₁において固体撮像素子１０２の各画素
の転送電極に中間電圧V_Mを加え、そして転送期
間t₂において駆動パルスを転送電極に加え、奇数
フイールド、偶数フイールド毎に蓄積された信号
電荷を転送し、映像信号としてサンプルホールド
回路１０３に入力する。サンプルホールド回路１
０３は映像信号をローパスフイルタを介して輝度
信号ｙと、バンドパスフイルタを介してカラー信
号Ｒ，Ｇ，Ｂとは分離し、輝度信号ｙを輝度信号
プロセス回路１０４と色信号プロセス回路１０５
とにそれぞれ入力させる。輝度信号プロセス回路
１０４は入力された信号に対しクランプ、ガンマ
補正等の処理を行なつてエンコーダ１０６に入力
し、また色信号プロセス回路１０５は入力された
色信号に対し同様にクランプ、ガンマ補正等の処
理を行ない、さらに色差信号Ｒ−ｙ、Ｂ−ｙを形
成し、これをエンコーダ１０６に入力する。エン
コーダ１０６は輝度信号ｙと色差信号Ｒ−ｙ、Ｂ
−ｙを複合、合成し、例えばNTSCのビデオ信号
を形成し、これを出力する。 かかる状態において、固体撮像素子１０２が高
温になると、温度センサ１０９の検出信号はセン
サアンプ１１０を介して比較器１１２の非反転入
力端子に入力され、反転入力端子に入力される基
準電圧源１１１の基準電圧値を超えるため、比較
器１１２から「１」信号が出力され、ドライブ回
路１０７に入力される。 これにより、ドライブ回路１０７においてはノ
ンインタレースモード駆動回路が作動され、第５
図に示すように蓄積期間t₁においては固体撮像素
子１０２の転送電極２に負駆動電圧V_Oを加えて
信号電荷の蓄積を行ない、転送期間t₂においては
時点t₂′から駆動パルスを加えて蓄積された信号
電荷の転送を行ない、外部に取出す。 このようにして、固体撮像素子１０２が高温状
態になると、固体撮像素子１０２の駆動をインタ
レースモードからノンインタレースモードに切換
え、暗電流の増加の影響を受けずに良質な画面を
形成することができる。 次に、この出願の第２の発明の実施例を、その
ブロツク図を表わす第２図を参照しながら説明す
る。 第２図において、第１図にて使用した参照記号
と同一のものを付した構成要素については、その
作用と共に第１図において既述してあるからその
再述は省略する。 第２図において、１２０は輝度信号プロセス回
路１０４から出力される輝度信号を１水平期間遅
延させる1Hデレイラインであり、１２１は加算
器で、輝度信号プロセス回路１０４から直接出力
される輝度信号と1Hデレイライン１２０から出
力される輝度信号とを加算し、ノンインタレース
モード作動時における偶数フイールドを形成し、
出力する。１２２はフイールド切換スイツチで、
切換接片１２２ｃと、輝度信号プロセス回路１０
４の出力側に接続された固定接点１２２ａと、加
算器１２１に接続された固定接点１２２ｂとから
なり、クロツク回路１０８からの信号により奇数
フイールド時には切換接片１２２ｃは固定接点１
２２ａに接続され、偶数フイールド時には切換接
片１２２ｃは固定接点１２２ｂに接続される。１
２３は補間切換スイツチで、切換接片１２３ｃ
と、輝度信号プロセス回路１０４の出力側に接続
された固定接点１２３ａと、フイールド切換スイ
ツチ１２２の切換接片１２２ｃの出力側に接続さ
れた固定接点１２３ｂとを備えており、そして比
較器１１２から「０」信号が出力されたときは切
換接片１２３ｃは固定接点１２３ａに接続され、
「１」信号が出力されたときは切換接片１２３ｃ
は固定接点１２３ｂに接続されるように付勢され
る。なお、1Hデレイライン１２０、加算器１２
１、フイールド切換スイツチ１２２と補間切換ス
イツチ１２３とにより、後述する説明から明らか
となるように、固体撮像素子１０２をノンインタ
レースモードにて作動させて出力された奇数フイ
ールド信号から偶数フイールド信号を形成するよ
うに回路的に信号処理し、固体撮像素子の出力特
性の変化に応じた補間補正をする手段を形成す
る。 次に、第２の発明の実施例装置の作用を説明す
る。 固体撮像素子１０２の温度が基準電圧源１１１
の基準電圧値より小であると、比較器１１２から
「０」信号が出力され、補間スイツチ１２３とド
ライブ回路１０７とに入力される。このときドラ
イブ回路１０７においてはインタレースモード駆
動回路が作動され、固体撮像素子１０２をインタ
レースモードにて作動させ、補間スイツチ１２３
の切換接片１２３ｃが固定接点１２３ａに接続さ
れる。クロツク回路１０８から偶数フイールド信
号が加えられると切換接片１２２ｃは固定接点１
２２ｂに接続され、奇数フイールド信号が加えら
れると切換接片１２２ｃは固定接点１２２ａに交
互に接続される。しかしながら、補間スイツチ１
２３の切換接片１２３ｃが固定接点１２３ａに接
続されたままであるから、輝度信号プロセス回路
１０４から出力される奇数フイールドと偶数フイ
ールドとの輝度信号が固定接点１２３ａと切換接
片１２３ｃとを介してエンコーダ１０６に入力さ
れる。 固体撮像素子１０２が高温状態となり、温度セ
ンサ１０９により検出された信号が比較器１１２
の非反転入力端子に入力され、反転入力端子に印
加される基準電圧源１１１の基準電圧値を超える
と、比較器１１２から「１」信号が出力されてド
ライブ回路１０７と補間スイツチ１２３とに入力
される。これにより、ドライブ回路１０７におい
てはノンインタレースモード駆動回路が作動さ
れ、固体撮像素子１０２を前述のノンインタレー
スモードにて駆動させると共に、補間スイツチ１
２３の切換接片１２３ｃを固定接点１２３ｂに接
続する。従つて、輝度信号プロセス回路１０４か
ら出力される輝度信号は、クロツク回路１０８か
ら奇数フイールド信号がフイールド切換スイツチ
１２２に入力されると切換接片１２２ｃが固定接
点１２２ａに接続されるから、エンコーダ１０６
に直接入力されることになる。クロツク回路１０
８からの信号により偶数フイールドではフイール
ド切換スイツチ１２２に入力され、切換接片１２
２ｃが固定接点１２２ｂに接続されると、輝度信
号プロセス回路１０４から出力される輝度信号は
1Hデレイライン１２１からの１水平ライン遅延
された輝度信号と共に加算器１２１により加算さ
れ、固定接点１２２ｂ、切換接片１２２ｃ、固定
接点１２３ｂと切換接片１２３ｃとを介してエン
コーダ１０６に入力される。このようにして、固
体撮像素子１０２が高温状態となることによつて
暗電流が増加した際画質の劣化を防止するために
ノンインタレースモードとした場合にも、このノ
ンインタレースモード作動による画像のちらつき
が防止され、良好な画質を提供することができ
る。 次に、この出願の第３の発明の実施例を第３図
を参照しながら説明する。第３図は、この出願の
第３の発明の実施例のブロツク図である。 第３図において、第１図および第２図に使用し
た同一の参照記号を付した構成要素については、
その作用と共に両図に関する説明において既述し
てあるから、その再述は省略する。 第３図において、センサアンプ１１０の出力側
に、第１の比較器１１２と並列に第２の比較器１
３０を配置する。この比較器１３０の非反転入力
端子はセンサアンプの出力側に、その反転入力端
子は比較器１１２の基準電圧源１１１の基準電圧
値よりも小なる値を持つ基準電圧源１３１に接続
されている。そして、比較器１３０は、温度セン
サ１０９の検出信号が基準電圧源１３１の基準電
圧値を超えないときは「０」信号を、超えたとき
は「１」信号を出力する。 １３２は暗い被写体を撮影する場合に輝度信号
プロセス回路１０４と色信号プロセス回路１０５
との利得を増加させるためのゲインアツプスイツ
チで、切換接片１３２ｃと、ノーマルモードにて
前記信号処理回路を作動させるためにローレベル
信号を形成する直接接地された固定接点１３２ｂ
と、ハイレベルのゲインアツプ信号を形成するた
めの電源１３２ｄおよび固定接点１３２ａとを備
えている。切換接片１３２ｃの出力側は輝度信号
プロセス回路１０４および色信号プロセス回路１
０５と、比較器１３０の出力側に接続されたアン
ドゲート１３３とに接続されている。また、アン
ドゲート１３３の出力側と比較器１１２の出力側
とがオアゲート１３４に接続され、その出力側は
補間スイツチ１２３とドライブ回路１０７とに接
続されている。なお、基準電圧源１３１を備える
比較器１３０、アンドゲート１３３、オアゲート
１３４とゲインアツプスイツチ１３２とにより、
固体撮像素子１０２を用いて暗い被写体を撮影す
る場合に起る画質の劣化を、ノンインタレースモ
ードにて固体撮像素子１０２を駆動させることに
より解消している。 次に、第３の発明の実施例装置の作用を説明す
る。 ノーマルモードにおいては、ゲインアツプスイ
ツチ１３２の切換接片１３２ｃは固定接点１３２
ｂに接続されるから、「０」信号がアンドゲート
１３３に入力され、このためアンドゲート１３３
はローレベルを出力する。従つて、温度センサ１
０９から検出される信号レベルが比較器１３０の
基準電圧源１３１の基準電圧値を超え、比較器１
３０が「１」信号を出力しても、アンドゲート１
３３からは依然として「０」信号が出力されてい
る。よつて、オアゲート１３４に比較器１１２か
ら「０」信号が入力されていると、オアゲート１
３４からは「０」信号が出力され、補間スイツチ
１２３の切換接片１２３ｃは固定接点１２３ａに
接続され、ドライブ回路１０７においてはインタ
レースモード駆動回路が作動され、固体撮像素子
１０２をインタレースモードにて駆動する。 そして、固体撮像素子１０２が高温状態になる
と、温度センサ１０９からの検出信号が比較器１
１２の基準電圧源１１１の基準電圧値を超え、
「１」信号がオアゲート１３４に入力され、これ
により出力される「１」信号が補間スイツチ１２
３とドライブ回路１０７とに入力される。補間ス
イツチ１２３の切換接片１２３ｃは固定接点１２
３ｂに接続され、ドライブ回路１０７においては
ノンインタレースモード駆動回路が作動し、固体
撮像素子１０２をノンインタレースモードにて駆
動させる。固体撮像素子１０２が高温になり、暗
電流の増加による画質劣化を補償する作用はこの
出願の第２の発明において述べたとおりである。 次に、ゲインアツプモードにおいては、ゲイン
アツプスイツチ１３２の切換接片１３２ｃを固定
接点１３２ａに接続し、輝度信号プロセス回路１
０４と色信号プロセス回路１０５とに電源１３２
ｄの電圧が入力され、その利得をそれぞれ、増加
させ、またアンドゲート１３３に「１」信号を入
力する。従つて、温度センサ１０９の検出信号が
比較器１３０の基準電圧源１３１の基準電圧値を
超えないときは、比較器１３０から零信号が出力
され、このためアンドゲート１３３は「０」を出
力し、オアゲート１３４は「０」を出力し、これ
により補間スイツチ１２３の切換接片１２３ｃを
固定接点に接続し、ドライブ回路１０７のインタ
レースモード駆動回路が作動され、固体撮像素子
１０２をインタレースモードにて駆動させる。 温度センサ１０９の検出信号が増大し、比較器
１３０の基準電圧源１３１の基準電圧値を超える
と、比較器１３０は「１」信号を出力し、アンド
ゲート１３３から「１」信号が出力され、オアゲ
ート１３４から「１」信号が出力される。これに
より、補間スイツチ１２３の切換接片１２３ｃを
固定接点１２３ｂに接続させ、そしてドライブ回
路１０７においてはノンインタレースモード駆動
回路が作動され、固体撮像素子１０２をノンイン
タレースモードにて駆動させる。従つて、低照度
の被写体を撮影するときのゲインアツプによつて
発生するノイズレベルの増大を、固体撮像素子１
０２をノンインタレースモードにて駆動させて抑
制することができると共に、補間スイツチ１２
３、フイールド切換スイツチ１２２、加算器１２
１と1Hデレイライン１２０とにより構成される
補間補正手段により、ノンインタレースモード駆
動時の画像のちらつきを防止することができる。 固体撮像素子１０２の温度がさらに上昇し、温
度センサ１０９の検出信号が比較器１１２の基準
電圧源１１１の基準電圧値を超えると、比較器１
１２から「１」信号が出力され、オアゲート１３
４に入力される。オアゲート１３４は「１」信号
をこれ以前の状態と同様に出力し続け、補間スイ
ツチ１２３の切換接片１２３ｃを固定接点１２３
ｂに接続させたままとし、またドライブ回路１０
７のノンインタレースモード駆動回路が作動さ
れ、固体撮像素子１０２をノンインタレースモー
ドにて駆動させる。従つて、固体撮像素子１０２
の高温時の暗電流の増加による画質の劣化を、暗
電流の少ないノンインタレースモードにて固体撮
像素子１０２を駆動させると共に、ノンインタレ
ースモード駆動による画像のちらつきを前記の補
間補正手段により補償することができる。 なお、前記したノーマルモード時およびゲイン
アツプモード時に行なわれるインタレースモード
とノンインタレースモード、そして固体撮像素子
の温度との関係を下表に示す。

【表】 ここで、T_CCDは固体撮像素子の温度、T_Oは基
準電圧源１３１により決定される温度、T₁は基
準電圧源１１１により決定される温度を示し、固
体撮像素子の温度条件と、ノーマルモード又はゲ
インアツプの使用モードとに対応し、最適モード
が自動的に選択されることがわかる。 以上説明した第３の発明の実施例装置におい
て、ノンインタレースモード駆動時の画像のちら
つきを補償する補間補正手段を並設した場合につ
いて述べてあるが、ノーマルモード又はゲインア
ツプモードにて固体撮像装置を作動させている際
に行なわれる固体撮像素子のノンインタレースモ
ード作動時に発生される画像のちらつきを配慮し
ない場合には、前記した補間補正手段等を不要と
するものである。この場合は、1Hデレイライン
１２０、加算器１２１、フイールド切換スイツチ
１２２、補間スイツチ１２３と、クロツク回路か
ら出力される奇数フイールドと偶数フイールド信
号を入力させる構成、およびオアゲート１３４か
ら補間スイツチ１２３に入力させる構成を不要と
し、オアゲート１３４の出力をドライブ回路１０
７に入力させそして輝度信号プロセス回路１０４
の出力信号を第１図に示すように、直接エンコー
ダ１０６に入力させる構成にすることが必要とな
る。 この出願の第１の発明乃至第３の発明の実施例
において、固体撮像素子の暗電流の増加を温度セ
ンサにより検出する場合について説明したが、固
体撮像素子の出力、例えばオプテイカルブラツク
サンプリングによつて検出することも可能であ
り、また固体撮像素子をインタレースモードから
ノンインタレースモードへの切換えを非連続的と
したが、連続的に変化させることも可能である。 さらに、第３の発明の実施例における信号処理
回路のゲインアツプは手動により操作する場合に
ついて説明してあるが、外付けされた光量検出器
により被写体が低照度であるか否かを検出し、低
照度である場合に自動的にゲインアツプスイツチ
を投入させることもできるし、或いは自動利得制
御回路系における映像レベルを連続的に検出し、
そのレベル変動を検出してゲインアツプスイツチ
を自動的に投入させることも可能である。 また、この出願の第１乃至第３の発明は、一相
駆動方式の単板の固体撮像素子ばかりではなく、
二相駆動方式、三相駆動方式のフレームトランス
フアー型CCDやインターライン型CCD、MOS型
イメージセンサ、２板式固体撮像素子および三板
式固体撮像素子に対しても適用できることは勿論
であある。 （効果） 以上説明したように、この出願の第１の発明に
よると、固体撮像素子の暗電流の増加を第１の手
段により検出し、これに応じて固体撮像素子のポ
テンシヤルウエルの状態を制御する構成であるか
ら、固体撮像素子の高温時の暗電流の増加による
画質の劣化を防止し、良好な画質を形成すること
ができる。また、第２の発明によると、第１の発
明の効果に加え、固体撮像素子の出力を補間補正
する手段により、解像度低下時の画像のちらつき
を防止し、一層良好な画質を形成することがで
き、さらに第３の発明によると、第１の発明の効
果に加え、低照度被写体撮影時に起るノイズレベ
ルの増大化に応じて固体撮像素子のポテンシヤル
ウエルの状態を制御することによつて画質の劣化
を防止することができ、良好な画質を形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はこの出願の発明についての
実施例を示すもので、第１図はその第１の発明の
実施例のブロツク図、第２図はその第２の発明の
実施例のブロツク図、第３図はその第３の発明の
実施例のブロツク図、第４図から第８図は従来装
置の固体撮像素子を駆動させるための作用を説明
するものに関し、第４図は固体撮像素子の一画素
の模式図、第５図はインタレースモード駆動時と
ノンインタレースモード駆動時の波形図、第６図
はインタレースモード駆動時の一画素におけるポ
テンシヤル分布とウエルとの状態を示す図、第７
図はノンインタレースモード駆動時の一画素にお
けるポテンシヤル分布とウエルとの状態を示す
図、第８図は固体撮像素子の温度と暗電流との関
係を示す図である。 １０１は光学系、１０２は固体撮像素子、１０
３はサンプルホールド回路、１０４は輝度信号プ
ロセス回路、１０５は色信号プロセス回路、１０
６はエンコーダ、１０７はドライブ回路、１０８
はクロツク回路、１０９は温度センサ、１１０は
センサアンプ、１１１は基準電圧源、１１２は比
較器、１２０は1Hデレイライン、１２１は加算
器、１２２はフイールド切換スイツチ、１２２ａ
と１２２ｂは固定接点、１２２ｃは切換接片、１
２３は補間スイツチ、１２３ａと１２３ｂは固定
接点、１２３ｃは切換接片、１３０は比較器、１
３１は基準電圧源、１３２はゲインアツプスイツ
チ、１３２ａと１３２ｂは固定接点、１３２ｃは
切換接片、１２３ｄはゲインアツプ信号用電源、
１３３はアンドゲート、１３４はオアゲートを示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固体撮像手段と、 該固体撮像手段における電荷蓄積中のポテンシ
   ヤルウエルの状態を切り替えることによりｎ行分
   の電荷信号を蓄積するインターレースモードと、
   該インターレースモードよりポテンシヤルウエル
   の深さが浅くｎ／２行分の電荷信号を蓄積するノ
   ンインターレースモードとを選択可能な駆動手段
   と、 固体撮像手段の暗電流のレベルを検出し、暗電
   流が多いと判断される時前記駆動手段を制御する
   ことにより前記固体撮像手段をノンインターレー
   スモードとするように切り替える切り替え手段
   と、 を有する固体撮像装置。 ２ 前記切り替え手段により暗電流が多いと判断
   される時前記固体撮像手段の出力を補間する補間
   手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項の固体撮像装置。 ３ 前記固体撮像手段の出力の利得を制御する利
   得制御手段を有し、該利得制御手段の動作に応じ
   て前記切り替え手段における暗電流の検出レベル
   を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項の固体撮像装置。