【事件の表示】
　特許第３２４２０９９号「ビデオ・カメラ・ユニット」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２４２０９９号の請求項１ないし３に係る特許を取り消す。
【理　由】
［１］手続の経緯
　本件特許３２４２００９９号の発明は、昭和６３年６月１日に特許出願され、平成１３年１０月１９日にその特許の設定登録がなされ、その後、請求項１ないし３に対して、異議申立人有限会社オフィスアテナより特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年１１月５日に訂正請求書および特許異議意見書が提出されたものである。
　
［２］訂正の適否についての判断
［２−１］訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
（ａ）特許請求の範囲の請求項１中の「上記デバイスが設けられる基板」を、「上記デバイスを形成する直方体状の外周を有する基板」と訂正する。
（ｂ）特許請求の範囲の請求項１中の「上記ホルダーは上記基板に設けられることを特徴とするビデオ・カメラ・ユニット」を、「上記ホルダー内に上記デバイスを形成する基板が収納されることを特徴とするビデオ・カメラ・ユニット」と訂正する。
　
［２−２］訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記（ａ）の訂正事項は、明細書の実施例の記載に基づいて、基板をさらに限定するものであるから、明りょうでない記載の釈明及び特許請求の範囲の減縮に該当するものであって、新規事項の追加に該当しない。
　上記（ｂ）の訂正事項は、明細書の実施例の記載に基づいて、基板とホルダーの関係をさらに限定するものであるから、明りょうでない記載の釈明及び特許請求の範囲の減縮に該当するものであって、新規事項の追加に該当しない。
　したがって、上記（ａ）（ｂ）の訂正は、特許明細書の記載に基づいて、特許請求の範囲を更に限定し、特許請求の範囲の減縮または誤記の訂正または明瞭でない記載の釈明に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
［２−３］
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
［３］特許異議の申立てについての判断
［３−１］本件発明
　上記訂正が認められるから、本件請求項１ないし３に係る発明（以下、それぞれ「本件発明１ないし３」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし３に記載された以下のとおりのものである。
「【請求項１】レンズと、直方体状で外部接続用リードを有する固体撮像デバイスと、上記レンズと上記デバイスとを収納するホルダーと、上記デバイス
を形成する直方体状の外周を有する
上記ホルダー内に上記デバイスを形成する基板が収納される
【請求項２】上記レンズはプラスチックレンズで非球面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のビデオ・カメラ・ユニット。
【請求項３】上記固体撮像デバイスは電気的に感度を可変することのできる固体撮像回路を具備していることを特徴とする請求項１に記載のビデオ・カメラ・ユニット。」
　
［３−２］引用刊行物記載の発明
　当審が通知した取消理由に引用した特開昭６３−６３４２５号公報（異議申立人の提出した甲第１号証。昭和６３年３月１９日出願公開、以下「刊行物１」という。）には、「電子内視鏡」に関して、
　（１ア）「第８図は固体撮像素子の正面図、第９図は第８図のＤ−Ｄ’断面図、第１０図は第８図のＥ−Ｅ’断面図（中略）ベース９３は、円板を前記イメージエリア４１の４辺側で切欠いた形状に形成されている。また、リード足９４はベース９３の両面側に突出しており、このリード足９４に直接ボンディングワイヤ３４が接続されている。」（公報６頁右下欄１０行〜７頁左上欄５行）、
　（１イ）「この固体撮像素子９１のパッケージ全体は、前記ベース９３の形状に対応して、円板を前記イメージエリア４１の４辺側で切欠いた形状になっている。」（公報７頁左上欄１５行〜１８行）、
　（１ウ）「第１３図及び第１４図は本発明の第３実施例に係り、第１３図は電子内視鏡の挿入部の先端部の断面図、第１４図は第１３図のＧ−Ｇ’断面図である。本実施例では、前記第２実施例と同様に第８図ないし第１０図に示すように構成された固体撮像素子９１と、対物レンズ系２２とを支持部材１００によって同軸的に支持している。この支持部材１００には、固体撮像素子９１の切欠き部９５、９５が嵌合するすり割り部１０１が形成されており、前記固体撮像素子９１は、このすり割り部１０１に嵌合され、接着剤４９によって支持部材１００に固定されている。」（公報７頁右上欄２０行〜左下欄１２行、１３図、１４図）、
　（１エ）「前記支持部材１００の後端側には、先端筒１０２が外嵌され、この先端筒１０２の後端部に挿入部２を構成する可撓管１０３が接続されている。」（公報７頁左下欄１３行〜１５行）、
　（１オ）「この電子内視鏡は、原子炉の内部等の明るい場所の観察に用いられる。また、内視鏡だけではなく、ファクトリーオートメーション用の超小型のテレビカメラとして用いることもでき、例えばロボットの指先に設置することもできる。」（公報７頁左下欄１７行〜右下欄２行）と記載されている。
　してみると、刊行物１には、以下の発明が記載されている。
　「電子内視鏡の挿入部の先端部において、固体撮像素子と対物レンズ系とを同軸的に支持する支持部材を備え、上記固体撮像素子は、円板をイメージエリアの４辺側で切欠いた形状で、リード足を有し、円板をイメージエリアの４辺側で切欠いた形状に形成されているベースを有し、上記支持部材には、固体撮像素子の切欠き部が嵌合するすり割り部が形成されており、固体撮像素子は、このすり割り部に嵌合され、接着剤によって支持部材に固定され、支持部材の後端側には、先端筒が外嵌されている電子内視鏡。」
　同じく引用した特開昭５９−３１９２１号公報（異議申立人の提出した甲第２号証、昭和５９年２月２１日出願公開、以下「刊行物２」という。）には、ホームビデオカメラ等に用いられる「ズームレンズ」に関して、
　（２ア）「非球面を設けたレンズをプラスチックレンズにすることも可能であり、この場合加工の簡単な材質のレンズを非球面とするので、ガラスのレンズを非球面にするのと比べ製作が極めて容易になる。」（公報２頁右下欄１２〜１６行）と記載されている。
　同じく引用した特開昭６０−２４１３８０号公報（異議申立人の提出した甲第３号証、昭和６０年１１月３０日出願公開、以下「刊行物３」という。）には、「ビデオカメラ」に用いられる「固体撮像装置の光量調整機構」に関して、
　（３ア）「本発明の特徴は、オーバーフロードレインを有するインターラインＣＣＤ型固体撮像素子を用いて、該撮像素子の出力から、そのレベルに応じたデューティ比のコントロールパルスを作成し、これを前記オーバーフロードレインのゲートに供給することによって、光量に応じて信号電荷の蓄積時間を制御するようにした点にある。」（公報３頁左上欄６〜１３行）と記載されている。
　
［３−３］対比判断
［３−３−１］本件発明１について
　本件発明１と刊行物１に記載された発明とを比較すると、刊行物１に記載された発明の「固体撮像素子」「リード足」「ベース」「支持部材」は、それぞれ本件発明１の「固体撮像デバイス」「外部接続用リード」「基板」「ホルダー」に相当している。
　刊行物１に記載された発明は、「電子内視鏡」に関し、超小型のテレビカメラとして用いることができると記載されているから、刊行物１に記載された発明の「電子内視鏡」は、本件発明１の「ビデオ・カメラ・ユニット」に相当する。
  刊行物１に記載された発明の「支持部材」は、レンズと固体撮像素子とを同軸的に支持する機能を有し、先端筒が外嵌されていて、固体撮像素子を支持する部分については、特にすり割り部で嵌合するものであるから、先端筒の内側に嵌合する支持部材は、レンズを収納する収納部と、固体撮像素子をすり割り部で支持する部分を備えている。
　刊行物１に記載された発明の「固体撮像素子」は、円板をイメージエリアの４辺側で切欠いた形状を有し、その詳細
形は８図や１４図によれば、角をとった長方形の底面形状で一定の高さを有している。本件発明において、「固体撮像デバイス」及び「基板」が「直方体状」であると請求項に記載されているので、これに対応する図示によれば、上記「直方体状」とは、一定の高さを有し、下から見た底面形状は、角のとれた長方形であるものを指し、これを直方体状と称しているから、刊行物１に記載された「固体撮像素子」及び「ベース」は、実質的に直方体状である。
　よって、本件発明１と刊行物１に記載された発明は、
　「レンズと、直方体状で外部接続用リードを有する固体撮像デバイスと、上記レンズを収納し上記デバイスを支持するホルダーと、上記デバイスを形成する直方体状の外周を有する基板と、上記ホルダーに設けられた上記レンズを収納する第１の収納部と、上記ホルダーに設けられた上記デバイスを支持する第２の部分とを具備するビデオ・カメラ・ユニット。」
　である点で共通し、次の相違点で一応相違している。
　
　（相違点１）　上記「第１の収納部」は、本件発明１においては、レンズの外径とほぼ同一の内径を有する第１の内壁を有する筒状であるのに対し、刊行物１に記載された発明においては、特に記載されていない点。
　（相違点２）　上記「第２の部分」は、本件発明１においては、上記デバイスを収納する収納部であり、上記デバイスを収納するようデバイスの直方体状の外周とほぼ同一な形状に形成された第２の内壁とを有し、上記ホルダー内に上記デバイスを形成する基板が収納されるのに対し、刊行物１に記載された発明においては、固体撮像デバイスの直方体状の外周の切欠き部と嵌合するすり割り部を有し、デバイスを形成する基板がホルダーの２つのすり割り部の間に嵌合されている点。
　
　上記相違点について検討する。
　（相違点１について）
　刊行物１に記載された発明における「ホルダー」（「支持部材」が相当）の、レンズを収納する第１の収納部は、レンズを同軸的に支持する機能を有し、先端筒が外嵌されていて、すり割り部でない形状を有していて、またレンズ自体は円形であることは明らかであるから、「第１の収納部」を、レンズを外周にわたり支持するよう、レンズの収納部をレンズの外径とほぼ同一の内径を有する内壁を備える筒状とすることは、断面形状の図示のみで全外周にわたる形状が記載されていない刊行物１の記載に接した当業者であれば、普通に採用する形状である。
　（相違点２について）
　刊行物１に記載された発明においては、固体撮像デバイスの直方体状の外周の切欠き部と嵌合するすり割り部を有し、デバイスを形成する基板がホルダーの２つのすり割り部の間に嵌合されている。上記すり割り部は、固体撮像デバイスの直方体状の２面を囲むにすぎないが、２面のみに代え、外周４面とも全外周を囲む収納部とすることは、当業者が適宜なしうる設計変更にすぎない。
　なお、特許権者は、刊行物１に記載された発明は、電子内視鏡に係るもので、先端筒が支持部材を収納していて先端筒が収納機能を有し、支持部材は、すり割り部であって、固体撮像デバイスの底部である基板は支持部材より外に出ているので、固体撮像デバイスの収納に関して技術思想の開示がないと主張している。
　しかしながら、刊行物１に記載された発明は、電子内視鏡に関するものであっても、原子炉の内部やファクトリオートメーション用の超小型テレビカメラとしての用途が記載されているので、体内の内視鏡だけでなく、他用途のものが考えられているものであり、一方、本件発明も超小型ＴＶカメラに関するものであり、その技術分野において何ら相違するものでない。
　すり割り部は、固体撮像デバイスの外周の４面の内の２面に接し嵌合されていて、２側面を覆っているわけで、簡易であっても実質的に収納であるといえる。また、刊行物１の上記支持部材と先端筒の構造に基づいて、支持部材の構造を固体撮像デバイス全周にわたり収納するようにすることも当業者が適宜なしうることにすぎない。
　刊行物１における図では、基板が一部ホルダーから出ているが、大半の部分は収納されているので、一部出るか出ないようにするかは、適宜選択することにすぎない。
　特許権者は、刊行物１に記載された発明では、第１４図に図示されるようなわずかな空白部分があり、不要な光が入射するので収納部として不適であり、本件発明１は、底面部よりも収納部内部に基板が収納されることで、ホルダーの底面部側の開口を他の構成で閉じることが可能であり、本件発明の収納部は不要な光の入射を防止できるといった効果を有していると主張している。しかしながら、刊行物１のものにおいても、不要な光が問題になればこれを防止することは当業者が適宜なしうることであり、また、上記効果は、本件発明１の必須の構成要件以外の「他の構成で閉じる」ことを前提したものであり、かつ明細書に記載されていない効果であり、出願当初の明細書や特許明細書には特に記載されていない構成と効果であるので、採用できない。
　よって、刊行物１に記載された発明において、ホルダーの第１の収納部を、相違点１のように、レンズの外径とほぼ同一の内径を有する第１の内壁を有する筒状とし、、第２の部分を、相違点２のように、上記デバイスを収納するようデバイスの直方体状の外周とほぼ同一な形状に形成された第２の内壁とを有し、上記ホルダー内に上記デバイスを形成する基板が収納される収納部とすることは、当業者が容易に想到しうることである。
　そして、本件発明１の作用効果は、刊行物１から予測される範囲内であり格別のものではない。
　
［３−３−２］本件発明２について
　本件発明２は、本件発明１を引用する発明であるので、本件発明２と刊行物１に記載された発明は、上記相違点１及び２を有し、次の相違点３でも一応相違している。
　（相違点３）　「レンズ」は、本件発明２では、「プラスチックレンズで非球面に形成された」ものであるのに対し、刊行物１に記載された発明では、特に記載されていない点。
　上記相違点３について検討する。
　プラスチックレンズで非球面に形成されたものを、ビデオカメラ用のレンズとして用いることは、刊行物２に記載されているので、刊行物１に記載された発明のレンズとして、刊行物２に記載されたものを採用することは当業者が適宜なしうることである。
　そして、上記相違点１、２，３を総合的に検討しても、本件発明２は、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到しうるものであり、その効果も上記刊行物１及び２から予測される範囲内であり格別のものではない。
　
［３−３−３］本件発明３について
　本件発明３は、本件発明１を引用する発明であるので、本件発明３と刊行物１に記載された発明は、上記相違点１及び２を有し、次の相違点４でも一応相違している。
　（相違点４）　「固体撮像デバイス」は、本件発明では、「電気的に感度を可変することのできる固体撮像回路を具備している」のに対し、刊行物１に記載された発明では、特に記載されていない点。
　上記相違点４について検討する。
　ビデオカメラに用いられる固体撮像デバイスとして、光量に応じて信号電荷の蓄積時間を制御するものは、刊行物３に記載されている。本件発明３の「電気的に感度を可変することのできる固体撮像回路」として明細書に例示されているものも、電荷の蓄積時間を可変にするものであるので、刊行物１に記載された発明の固体撮像デバイスとして、刊行物３に記載されたものを採用することは当業者が適宜なしうることである。
　そして、上記相違点１、２，４を総合的に検討しても、本件発明３は、刊行物１及び３に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到しうるものであり、その効果も上記刊行物１及び３から予測される範囲内であり格別のものではない。
　
［３−４］むすび
　以上のとおりであるから、本件請求項１ないし３に係る発明についての特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１１月２０日（２００２．１１．２０）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
（１）特許請求の範囲の第１項中の「上記デバイスが設けられる基板」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「上記デバイスを形成する直方体状の外周を有する基板」と訂正する。
（２）特許請求の範囲の第１項中の「上記ホルダーは上記基板に設けられることを特徴とするビデオ・カメラ・ユニット」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「上記ホルダー内に上記デバイスを形成する基板が収納されることを特徴とするビデオ・カメラ・ユニット」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
ビデオ・カメラ・ユニット
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】レンズと、直方体状で外部接続用リードを有する固体撮像デバイスと、上記レンズと上記デバイスとを収納するホルダーと、上記デバイス
を形成する直方体状の外周を有する
上記ホルダー内に上記デバイスを形成する基板が収納される
　【請求項２】上記レンズはプラスチックレンズで非球面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のビデオ・カメラ・ユニット。
　【請求項３】上記固体撮像デバイスは電気的に感度を可変することのできる固体撮像回路を具備していることを特徴とする請求項１に記載のビデオ・カメラ・ユニット。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明はビデオ・カメラ・ユニット、特に小型で明るいビデオ・カメラ・ユニットに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、超小型の１／３インチ固体撮像デバイスが開発され、これを応用したドアスコープＴＶカメラ等が試みられている。
　これに用いられる広角レンズは、球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差、正弦条件等に係る一定の光学的性状が要求されることから、８〜１０枚のレンズが組み合わされている（例えば特開昭４８−６４９２７号公報）。また、フォトダイオードとスイッチＭＯＳＦＥＴとの組合せからなる固体撮像チップ（ＩＣチップ）は、例えば特開昭５６−１５２３８２号公報で公知である。上記固体撮像チップを利用した監視用又は家庭用等のテレビジョンカメラでは、光学レンズに自動絞り機構が設けられている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記広角レンズはレンズの枚数が多く、小型化に向いていない。
　また、上記自動絞り機構付のレンズは、比較的複雑な機械部品を必要とし、テレビジョンカメラにおけるレンズ部の大型化及び高コスト化の原因となっている。また、上記自動絞り機構は、比較的複雑な機械部品からなるため、機械的機構部分の摩耗による信頼性の点でも問題がある。
　さらに、従来のビデオ・カメラ・ユニットでは、レンズと固体撮像装置の収納に関して考慮されてなく、ビデオ・カメラ・ユニットとして小型化に向いていない。本発明の一つの目的は超小型のビデオ・カメラ・ユニットを提供することである。
　【０００４】
　【課題を解決するための手段】
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要は、レンズと、直方体状の固体撮像デバイスと、上記レンズと上記デバイスとを収納するホルダーと、上記デバイスが設けられる基板と、上記ホルダーに設けられた上記レンズを収納する筒状の第１の収納部と、上記ホルダーに設けられた上記デバイスを収納する第２の収納部とを具備し、上記第１の収納部は上記レンズの外径とほぼ同一の内径を有する第１の内壁を有し、上記第２の収納部は、上記デバイスを収納するようデバイスの直方体状の外周とほぼ同一な形状に形成された第２の内壁とを有し、上記ホルダーは上記基板に設けられることを特徴とするものである。
　また、本発明の実施例によれば、幾つかのレンズを非球面に形成した複数のプラスチックレンズと電気的に感度が可変できる撮像回路とから成るビデオ・カメラ・ユニットが提供される。
　【０００５】
　全レンズがプラスチック製であるから、これらのレンズは、射出成形等適宜成形手段により簡単に成形でき、したがって、研磨を要するガラスレンズでは不可能な非球面レンズも容易に製作でき、幾つかのレンズを非球面にすることにより、少ない枚数であっても、問題となる球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差、正弦条件を補正でき、レンズの枚数を減らすことができ、小型化、軽量化、低コスト化を可能とする。
　【０００６】
　また、固体撮像回路は電気的に感度が可変であるため、従来のような機械的な絞り機構を不要とすることができ、上記レンズの小型化と併せカメラ全体の大幅な小型化を達成することができる。特に超小型監視用カメラでは両者の技術はその一方でも欠かせない重要な技術となった。
　さらに、レンズを収納する筒状の第１の収納部と、デバイスを収納する第２の収納部を有することで、小型化が可能となる。
　【０００７】
　【発明の実施の形態】
　第１図乃至第４図、表１は、本発明に係る広角レンズと、これを用いた超小型ＴＶカメラユニットを示している。第１図はカメラユニットの断面図、第２図はそれを下から（撮像デバイス側）からみたときの平面図である。
　【０００８】
　第１図および第２図において、１は、基部に撮像デバイス収納部１１を形成した筒状のレンズホルダー、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、このレンズホルダーのレンズ収納部１２に内装された組合せプラスチックレンズ、６は、上記撮像素子収納部１１にレンズと対応させて内装した固体撮像デバイスである。
　【０００９】
　レンズホルダー１は、プラスチックレンズＬ１〜Ｌ４と熱膨張係数の近い材料、例えば合成樹脂等から成る。撮像デバイス収納部１１は撮像デバイス６がぴたりと収まるよう直方体状に形成される。撮像デバイス収納部１１とレンズ収納部１２との間には内向きフランジ１３が設けられ、この内向きフランジ１３によってレンズＬ１〜Ｌ４と固体撮像デバイス６との位置合せができるようになっている。ホルダー１の先端にはレンズが抜け出ないようリング状のふた１４が取り付けられている。
　【００１０】
　プラスチックレンズＬ１〜Ｌ４は、具体的には別表第１に示す定数で設計され第４図に示す特性を持つ。第１番目のレンズＬ１と第２番目のレンズＬ２が凹レンズを、また、第３番目のレンズＬ３と第４番目のレンズＬ４が凸レンズをなし、第３番目のレンズＬ３の前後両面＃５，＃６と第４番目のレンズＬ４の前面＃７を非球面にしている。これらのレンズＬ１〜Ｌ４は、周縁部に上記レンズ収納部１２に嵌りかつレンズ相互に所定の間隔を保つリブ２１，３１，４１，５１を備えている。
　固体撮像デバイス６は、基板６２と、基板６２上にマウントされた固体撮像半導体チップ６４と、基体６２の２辺に取付けられた外部接続用リード６１から成る。チップ６４の大きさは例えば対角１／３インチに設定される。
　【００１１】
　次に、レンズＬ１〜Ｌ４の構成を第３図、第４図、表１及び表２を参照して説明する。
　第３図は第１図に示されるレンズＬ１〜Ｌ４のみを取り出して表わした図で、左から順番に＃１〜＃８のレンズ面番号を付けている。表１は各レンズ面＃１〜＃８及び各レンズＬ１〜Ｌ４に対応するレンズ面曲率半径γ、レンズ面間距離ｄ、屈折率ｎおよび分散率νの各設計定数の一例を示すもので、半径γ及び距離ｄは４枚のレンズの合成焦点距離Ｅ．Ｆ．Ｌを１としたときのＥ．Ｆ．Ｌとの比で表わしている。
　【００１２】
　レンズをなるべく少ない枚数で所定の特性を得るためには次のような考え方を採り入れると良い。
▲１▼　第１レンズＬ１は凸面（＃１）を被写体側にむけたメニスカス正レンズ、
▲２▼　第２レンズＬ２は両面（＃３、＃４）凹状の負レンズ、
▲８▼　第３レンズＬ３は両面（＃５、＃６）凸状で非球面正レンズ、
▲４▼　第４レンズＬ４は非球面の凸面（＃７）を被写体側に向けたメニスカス正レンズにすれば良い。
　【００１３】
　また、各レンズ及びレンズ面の各定数は、好ましくは次のような条件に合うように選ばれる。
　　（１）ｆ１＞５０ｆ
　　（２）０．４ｆ＜ｄ２＜０．６ｆ
　　（３）１．０ｆ＜ｒ３
　ここで、ｆはレンズＬ１〜Ｌ４の合成焦点距離、ｆ１はレンズＬ１の独立焦点距離、ｄ２はレンズ面＃２及び＃３間に距離、ｒ３はレンズ面＃３の曲率半径である。
　【００１４】
　各条件の設定理由は下記の通りである。
（１）の条件に関し、仮にｆ１＜５０ｆとした場合負の歪曲収差が大きくなり、像面湾曲の補正過剰となる。また、コマ収差が発生する。
（２）の条件においてはｄ２の値が下限を下回る内向性のコマ収差が発生し、上限を超えると外向性のコマ収差が発生する様になる。
（３）の条件においてｒ３の値が合成焦点距離ｆを下回ると下限に向うと負の歪曲収差が大きくなる。
　なお、さらに良好な収差補正上、上記諸条件の他に実施例に示すように第３レンズの両面及び第４レンズの被写体側の面を非球面にする事によって容易に調整が可能である。
　【００１５】
　本実施例における各収差は、第４図に示すようになり、図中Ｄ，Ｇ，Ｃ，Ｆ，Ｅ線は、夫々、Ｄ−線，Ｇ−線，Ｃ−線，Ｆ−線，Ｅ−線，球面収差曲線，色収差を表わす。Ｍ，Ｓはメリディオナル断面、サジタル断面を表わす。
　これらの収差曲線より分かる様に、球曲収差の補正が良く、開放時におけるフレアーが極めて小である。又ザイデル係数（表３）に見られる様にコマ収差の補正が良く結像性能が良好である。本来の目的から歪曲収差は、補正に対して大きい。
　なお、レンズ面＃５〜＃７は非球面に形成されており、表１の曲率半径ｒには＊１〜＊３の注釈を付けているが、この曲率の算出方法は表２とその下の注釈に示してある。
　【００１６】
　第５図は本発明による固体撮像ユニットの他の実施例を示す断面図であり、第６図はそれを下からみたときの平面図（レンズＬ１〜Ｌ４、ふた１１４、ホルダ１の上端部は省略）であり、第５図は第６図のＶ−Ｖ切断線を切断面としたときの断面となっている。
　１１４はレンズＬ１〜Ｌ４をレンズホルダー１に収納した後に組立てるふたである。レンズホルダー１の上部先端部１１１の高さはレンズＬ１の縁部分よりも高く形成され、またその内側には切欠きによる垂直部１１２と水平底部１１３が形成されている。この水平底部１１３の高さはレンズＬ１の縁部分とほぼ同じ高さか若干それより高くなるよう設定される。
　このように、レンズホルダー１の上部先端部に１１１〜１１３の階段部分を形成することによって、ふた１１４のはめ込みが容易になると共にふた１１４と階段部分１１１〜１１３の接着面積が増え接着強度が高くなる。また、ふた１１４の底部はレンズＬ１の縁部分とレンズホルダー１の部分１１３の双方に接着剤等を介して接触するので安定した構造が得られる。
　【００１７】
　ふた１１４の下方には切り欠き部１１０が設けられ、接着剤の注入口として利用される。
　レンズホルダー１の下方内側部分には突起部１１６と切欠き部１１５とが設けられている。切欠き部１１５はレンズＬ４〜Ｌ１を順次積み重ねていったときの追い出される空気のドレイン口として役立ち、レンズＬ４〜Ｌ１が空気により浮き上がるのを防止できる。突起部１１６は下側レンズＬ４と固体撮像チップ６４との距離を定めるのに有効である。また、突起部１１６は乱反射光がチップ６４に入射してフレア現象を引き起こすのを防ぐための遮光体としても役立っている。Ｓ１〜Ｓ３も同様な目的で設けられた、つやのない黒色の遮光板であり、ドーナツ状に形成されている。
　【００１８】
　レンズホルダー１の外形は下部に平坦な突出部１１７が設けられるようにされており、この突出部１１７はこの撮像ユニットをカメラ本体に設けられた穴に挿入するときのストッバとして利用できる。
　ふた１１４の内側傾斜面１５０は階段状に形成され、その部分に当る不要な光を外部へ乱反射させるためのものである。
　固体撮像デバイス６はホルダ１の下側内壁１２５に沿ってはめ込まれる。このときのガイドになるのが、ホルダ１の底面に突出して設けられた半円部１２６であり、デバイス６のプラスチック基板６２もその形状に合わせ半円の凹部が形成されている。なお、第６図の平面図では、ホルダ１の底面部１１８に便宜上ハッチングをしてある。
　【００１９】
　デバイス６の平面（Ｘ，Ｙ方向）上の位置合わせはこのようにホルダ１の内壁１２５，１２６によって行われるが、縦方行（Ｚ方向）についてはホルダ１の底面から少し奥の方に位置する（第５図）階段部１２３，１２４で決められ、レンズＬ１〜Ｌ４の撮像チップ６４面への焦点合わせ距離を決めることができる。階段部１２３，１２４は第６図の平面図において、上下２箇所に設けられており、境界線１２３，１２４の部分で段差が形成されている。階段部１２３，１２４はパッケージ６２の上面のリード６１が無い部分に接しているので、リード６１の厚みやたわみがレンズ、撮像チップ間の距離精度に影響を及ぼさない。
　【００２０】
　第７図は本発明によるビデオ・カメラ・ユニットの他の実施例を示す断面図である。
　本実施例の第１図および第５図の実施例と異なる特徴点の１つは、視野角が広角でなく通常の角度にした点であり、レンズの枚数が１枚少なく合計３枚と原価低減を可能とした点である。
　レンズＬ１１は両面（＃１１，＃１２）共に凸状の正レンズ、レンズＬ１２は凹面＃１３を被写体に向け、撮像デバイス側の面＃１４を非球面としたメニスカス正レンズ、レンズＬ１３は被写体側の面＃１５を非球面としたメニスカス正レンズで構成される。
　各レンズ面の定数は表４、非球面レンズ面の定数は表５、各レンズ面のサイデル収差係数等の諸特性は表６および第８図に示してあり、各記号及び各記号の添字の付け方は前述の第３図の実施例と同様であるのでその説明は省略する。
　【００２１】
　このような各レンズ、レンズ面の最適設計定数は下記の通りである。
　　（４）ｆ２＞０
　　（５）ｒ６＞０
　　（６）０．２５＜ｄ４＜０．３５
　　（７）ｆ３＞ｆ２＞ｆ１＞０
　　（８）ｒ４＞０
　このような構成によれば、第８図の収差曲線より明らかなように高次の球面収差及びコマ収差の補正が良く、開放時におけるフレアーが極めて小さい。また表６に示すザイデル係数から明らかなように、コマ収差の補正が良く結像性能が良好である。
　【００２２】
　本実施例の他の特徴点はホルダー１００にカーボンを含ませることによって撮像デバイス６４を外部から静電シールドした点である。
　このホルダー１００は、ポリカーボネート樹脂に適量のガラスを混合させ、更に全体の１０〜２００％の割合でカーボンを混入させてトランスファーモールドすることによって形成される。
　このホルダーはカメラ・ユニットを本体に取付ける際本体のシャーシ１５０を介して固体撮像デバイス６４のリード６１と共に交流的に接地される。
　なお、ホルダー１００に混入させる材料としてはカーボンの他に銀粒子を使用しても良い。
　【００２３】
　なお、上述のＴＶカメラユニットは、全長および最大径をそれぞれ１５ｍｍ内外に小型に形成できる。また、光学系では、広角、様準、望遠を可能とし、それぞれを例えば、焦点距離ｆ＝４．８ｍｍ，ｆ＝７．３ｍｍ，ｆ＝１５．０ｍｍ、明るさＦ＝１：１．６〜２．０、画角８０°〜９０°（広角），４５°〜５０°（標準），２０°〜２５°（望遠）等に構成できる。
　【００２４】
　ところで、固体撮像チップ６４は、電気的に感度が可変とされており、従って絞り或はシャツタスピードを電気的に調整できる機能を持たせており、前述した固定式のレンズにおいては極めて好都合である。以下チップ６４の内部回路を第９図で、撮像（カメラ）回路全体のブロック構成を第１０図を参照しながら説明する。
　【００２５】
　第９図には、この発明が適用されるＴＳＬ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｌｉｎｅ）方式の固体撮像装置の一実施例の要部回路図が示されている。同図の各回路素子は、公知の半導体集積回路の製造技術によって、特に制限されないが、単結晶シリコンのような１個の半導体基板上において形成される。同図の主要なブロックは、実際の幾何学的な配置に合わせて描かれている。
　図の上下端にある○印は信号端子であり、第１図、第２図に示されたデバイス６のリード６１に電気的に接続される。なお、第１図、第２図のリード６１の数は便宜上１６個で表わしているが、第９図のチップ内回路に合わせると２４個（通称２４ピンＤＩＬパッケージ）にすれば良い。
　【００２６】
　画素アレイＰＤは、４行、２列分が代表として例示的に示されている。但し、図面が複雑化されてしまうのを防ぐために、上記４行分のうち、２行分の画素セルに対してのみ回路記号が付加されている。１つの画素セルは、フォトダイオードＤ１と垂直走査線ＶＬ１にそのゲートが結合されたスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１と、水平走査線ＨＬ１にそのゲートが結合されたスイッチＭＯＳＦＥＴＱ２の直列回路から構成される。上記フオトダイオードＤ１及びスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１，Ｑ２からなる画素セルと同じ行（水平方向）に配置される他の同様な画素セル（Ｄ２，Ｑ３，Ｑ４）等の出力ノードは、同図において横方行に延長される水平信号線ＨＳ１に結合される。他の行についても上記同様な画素セルが同様に結合される。
　【００２７】
　例示的に示されている水平走査線ＨＬ１は、同図において縦方行に延長され、同じ列に配置される画素セルのスイッチＭＯＳＦＥＴＱ２，Ｑ６等のゲートに共通に結合される。他の列に配置される画素セルも上記同様に対応する水平走査線ＨＬ２等に結合される。
　【００２８】
　この実施例では、固体撮像装置に対して実質的な電子式の自動絞り機能を付加するため、言い換えるならば、フォトダイオートに対する実質的な蓄積時間を可変にするため、上記画素アレイを構成する水平信号線ＨＳ１ないしＨＳ４等の両端に、それぞれスイッチＭＯＳＦＥＴＱ８、Ｑ９及びＱ２６、Ｑ２８が設けられる。右端側に配置される上記スイッチＭＯＳＦＥＴＱ８、Ｑ９は、上記水平信号線ＨＳ１，ＨＳ２をそれぞれ縦方向に延長される出力線ＶＳに結合させる。この出力線ＶＳは、端子Ｓに結合され、この端子Ｓを介して外部に設けられるプリアンプの入力に読み出し信号が伝えられる。また、左端側に配置される上記スイッチＭＯＳＦＥＴＱ２６、Ｑ２８は、上記水平信号線ＨＳ１，ＨＳ２をそれぞれ縦方向に延長されるダミー（リセット）出力線ＤＶＳに結合させる。この出力線ＤＶＳは、特に制限されないが、端子ＲＶに結合される。これによって必要なら上記ダミー出力線ＤＶＳの信号を外部端子ＲＶから送出できるようにしている。
　【００２９】
　この実施例では、特に制限されないが、上記各行の水平信号線ＨＳ１ないしＨＳ４には、端子ＲＰから水平帰線期間において供給されるリセット信号によってオン状態にされるスイッチＭＯＳＦＥＴＱ２７、Ｑ２９等が設けられる。これらのＭＯＳＦＥＴＱ２７、Ｑ２９等のオン状態によって、外部端子ＲＶから上記ダミー出力線ＤＶＳを介して一定のバイアス電圧（図示せず）が各水平信号線ＨＳ１ないしＨＳ４に与えられる。上記のようなリセット用ＭＯＳＦＥＴＱ２７、Ｑ２９等が設けられる理由は、次の通りである。上記水平信号線ＨＳ１ないしＨＳ４に結合されるスイッチＭＯＳＦＥＴのドレイン等の半導体領域も感光性を持つことがあり、このような寄生フォトダイオードにより形成される偽信号（スメア，ブルーミング）が、非選択時にフローテイング状態にされる水平信号線に蓄積される。そこでこの実施例では、上述のように水平帰線期間を利用して、全ての水平信号線ＨＳ１ないしＨＳ４を上記所定のバイアス電圧にリセットするものである。これにより、選択される水平信号線に関しては、常に上記偽信号をリセットした状態から画素信号を取り出すものであるため、出力される画素信号に含まれる偽信号を大幅に低減できる。なお、上記偽信号（スメア、ブルーミング）に関しては、例えば、特開昭５７−１７２７６号公報に詳細に述べられている。
　【００３０】
　上記水平走査線ＨＬ１ないしＨＬ２等には、水平シフトレジスタＨＳＲにより形成された水平走査信号が供給される。
　上記画素アレイＰＤにおける垂直選択動作（水平走査動作）を行う走査回路は、次の各回路により構成される。
　【００３１】
　この実施例では、上記画素アレイＰＤの水平信号線ＨＳ１ないしＨＳ４等の両端に、一対のスイッチＭＯＳＦＥＴＱ８、Ｑ９等及びスイッチＭＯＳＦＥＴＱ２６、Ｑ２８等が設けられることに対応して一対の走査回路が設けられる。
　【００３２】
　この実施例では、産業用途にも適用可能とするため、インタレースモードの他に選択的な２行同時走査、ノンインタレースモードでの走査を可能にしている。画素アレイＰＤの右側には、次のような走査回路が設けられる。垂直シフトレジスタＶＳＲは、読み出し用に用いられる出力信号ＳＶ１，ＳＶ２等を形成する。これらの出力信号ＳＶ１，ＳＶ２等は、インタレースゲート回路ＩＴＧ及び駆動回路ＶＤを介して上記垂直走査線ＶＬ１ないしＶＬ４及びスイッチＭＯＳＦＥＴＱ８、Ｑ９等のゲートに供給される。
　【００３３】
　上記インタレースゲート回路ＩＴＧは、インタレースモードでの垂直選択動作（水平走査動作）を行うため、第１（奇数）フィールドでは、垂直走査線ＶＬ１ないしＶＬ４には、隣接する垂直走査線ＶＬ１、ＶＬ２とＶＬ３の組み合わせで同時選択される。すなわち、奇数フィールド信号ＦＡによって制御されるスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１８により、垂直シフトレジスタＶＳＲの出力信号ＳＶ１は、水平信号線ＨＳ１を選択する垂直走査線ＶＬＩに出力される。同様に、信号ＦＡによって制御されるスイッチＭＯＳＦＥＴＱ２０とＱ２２によって、垂直シフトレジスタＶＳＲの出力信号ＳＶ２は、水平信号線ＨＳ２とＨＳ３を同時選択するよう垂直走査線ＶＬ２とＶＬ３に出力される。以下同様な順序の組み合わせからなる一対の水平信号線の選択信号が形成される。
　【００３４】
　また、第２（偶数）フィールドでは、垂直走査線ＶＬ１ないしＶＬ４には、隣接する垂直走査線ＶＬ１とＶＬ２及びＶＬ３とＶＬ４の組み合わせで同時選択される。すなわち、偶数フィールド信号ＦＢによって制御されるスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１９とＱ２１により、垂直シフトレジスタＶＳＲの出力信号ＳＶ１は、水平信号線ＨＳ１とＨＳ２を選択する垂直走査線ＶＬ１とＶＬ２に出力される。同様に、信号ＦＢによって制御されるスイッチＭＯＳＦＥＴＱ２３とＱ２５によって、垂直シフトレジスタＶＳＲの出力信号ＳＶ２は、水平信号線ＨＳ３とＨＳ４を同時選択するよう垂直走査線ＶＬ３とＶＬ４に出力される。以下同様な順序の組み合わせからなる一対の水平信号線の選択信号が形成される。
　上記のようなインタレースゲート回路ＩＴＧと、次の駆動回路ＤＶとによって、以下に説明するような複数種類の水平走査動作が実現される。
　【００３５】
　上記１つの垂直走査線ＶＬ１に対応されたインタレースゲート回路ＩＴＧからの出力信号は、スイッチＭＯＳＦＥＴＱ１４とＱ１５のゲートに供給される。これらのスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１４とＱ１５の共通化されたドレイン電極は、端子Ｖ３に結合される。上記スイッチＭＯＳＦＥＴＱ１４は、端子Ｖ３から供給される信号を上記垂直走査線ＶＬ１に供給する。また、スイッチＭＯＳＦＥＴＱ１５は、上記端子Ｖ３から供給される信号を水平信号線ＨＳ１を出力線ＶＳに結合させるスイッチＭＯＳＦＥＴＱ８のゲートに供給される。また、出力信号のハイレベルがスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１４、Ｑ１５によるしきい値電圧分だけ低下してしまうのを防止するため、特に制限されないが、ＭＯＳＦＥＴＱ１４のゲートと、ＭＯＳＦＥＴＱ１５の出力側（ソース側）との間にキャパシタＣ１が設けられる。これによって、インタレースゲート回路ＩＴＧからの出力信号がハイレベルにされるとき、端子Ｖ３の電位をロウレベルにしておいてキャパシタＣ１にプリチャージを行う。この後、端子Ｖ３の電位をハイレベルにすると、キャパシタＣ１によるブートストラップ作用によって上記ＭＯＳＦＥＴＱ１４及びＱ１５のゲート電圧を昇圧させることができる。
　【００３６】
　上記垂直走査線ＶＬ１に隣接する垂直走査線ＶＬ２に対応されたインタレースゲート回路ＩＴＧからの出力信号は、スイッチＭＯＳＦＥＴＱ１６とＱ１７のゲートに供給される。これらのスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１６とＱ１７の共通化されたドレイン電極は、端子Ｖ４に結合される。上記スイッチＭＯＳＦＥＴＱ１６は、端子Ｖ４から供給される信号を上記垂直走査線ＶＬ２に供給する。また、スイッチＭＯＳＦＥＴＱ１７は、上記端子Ｖ４から供給される信号を水平信号線ＨＳ２を出力線ＶＳに結合させるスイッチＭＯＳＦＥＴＱ９のゲートに供給される。また、出力信号のハイレベルがスイッチＭＯＳＦＥＴＱ１６、Ｑ１７によるしきい値電圧分だけ低下してしまうのを防止するため、特に制限されないが、ＭＯＳＦＥＴＱ１６のゲートと、ＭＯＳＦＥＴＱ１７の出力側（ソース側）との間にキャパシタＣ２が設けられる。これによって、上記同様なタイミングで端子Ｖ４の電位を変化させることによりキャパシタＣ２によるブートストラップ作用によって上記ＭＯＳＦＥＴＱ１６及びＱ１７のゲート電圧を昇圧させることができる。
　上記端子Ｖ３は、奇数番目の垂直走査線（水平信号線）に対応した駆動用のスイッチＭＯＳＦＥＴに対して共通に設けられ、端子Ｖ４は偶数番目の垂直走査線（水平信号線）に対して共通に設けられる。
　【００３７】
　以上のことから理解されるように、端子Ｖ３とＶ４に択一的にタイミング信号を供給すること及び上記インタレースゲート回路ＩＴＧによる２行同時選択動作との組み合わせによって、インタレースモードによる読み出し動作が可能になる。例えば、奇数フィールドＦＡのとき、端子Ｖ４をロウレベルにしておいて、端子Ｖ３に上記垂直シフトレジスタＶＳＲの動作と同期したタイミング信号を供給することによって、垂直走査線（水平信号線）をＶＬ１（ＨＳ１）、ＶＬ３（ＨＳ３）の順に選択することができる。また、偶数フィールドＦＢのとき、端子Ｖ３をロウレベルにしておいて、端子Ｖ４に上記垂直シフトレジスタＶＳＲの動作と同期したタイミング信号を供給することによって、垂直走査線（水平信号線）をＶＬ２（ＨＳ２）、ＶＬ４（ＨＳ４）の順に選択することができる。
　【００３８】
　一方、上記端子Ｖ３とＶ４を同時に上記同様にハイレベルにすれば、上記インタレースゲート回路ＩＴＧからの出力信号に応じて、２行同時走査を行うことができる。この場合、上記のように２つのフィールド信号ＦＡとＦＢによる２つの画面毎に出力される２つの行の組み合わせが１行分上下にシフトされることにより、空間的重心の上下シフト、言い換えるならば、等価的なインタレースモードが実現される。
　【００３９】
　さらに、例えばＦＢ信号のみをハイレベルにして、１つの垂直走査タイミングで、水平シフトレジスタＨＳＲを２回動作させて、それに同期して端子Ｖ３とＶ４をハイレベルにさせることによって、ＶＬ１，ＶＬ２，ＶＬ３，ＶＬ４の順のようにノンインタレースモードでの選択動作を実現できる。この場合、より高画質とするために、水平シフトレジスタＨＳＲ及び垂直シフトレジスタＶＳＲに供給されるクロックが２倍の周波数にされることが望ましい。すなわち、端子Ｈ１とＨ２及び端子Ｖ１とＶ２から水平シフトレジスタＨＳＲ及び垂直シフトレジスタＶＳＲに供給されるクロック信号の周波数を２倍の高い周波数にすることによって、１秒間に６０枚の画像をノンインタレース方式により読み出すことができる。なお、端子ＨＩＮ及びＶＩＮは、上記シフトレジスタＨＳＲ，ＶＳＲによってそれぞれシフトされる入力信号を供給する端子であり、入力信号が供給された時点からシフト動作が開始される。このため、上記インタレースゲート回路ＩＴＧ及び入力端子Ｖ３，Ｖ４に供給される入力信号の組み合わせによって、上記２行同時読み出し、インタレース走査、ノンインタレース走査等を行う場合には、出力信号の垂直方向の上下関係が逆転せぬよう、上記シフトレジスタＶＳＲの入力信号の供給の際に、タイミング的な配慮が必要である。
　【００４０】
　また、上記各垂直走査線ＶＬ１及びそれに対応したスイッチＭＯＳＦＥＴＱ８のゲートと回路の接地電位点との間には、リセット用ＭＯＳＦＥＴＱ１０とＱ１１が設けられる。これらのリセット用ＭＯＳＦＥＴＱ１０とＱ１１は、他の垂直走査線及びスイッチＭＯＳＦＥＴに対応して設けられるリセット用ＭＯＳＦＥＴと共通に端子Ｖ２から供給されるクロック信号を受けて、上記選択状態の垂直走査線及びスイッチＭＯＳＦＥＴのゲート電位を高速にロウレベルに引き抜くものである。
　【００４１】
　この実施例では、前述のように感度可変機能を付加するために、感度制御用の垂直シフトレジスタＶＳＲＥ、インタレースゲート回路ＩＴＧＥ及び駆動回路ＤＶＥが設けられる。これらの感度制御用の各回路は、特に制限されないが、上記画素アレイＰＤに対して、左側に配置される。これらの垂直シフトレジスタＶＳＲＥ、インタレースゲート回路ＩＴＧ及び駆動回路ＤＶＥは、上記読み出し用の垂直シフトレジスタＶＳＲ、インタレースゲート回路ＩＴＧ及び駆動回路ＤＶと同様な回路により構成される。端子Ｖ１ＥないしＶ４Ｅ及びＶＩＮＥ並びにＦＡＥ，ＡＢＥからそれぞれ上記同様なタイミング信号が供給される。この場合、上記読み出し用の垂直シフトレジスタＶＳＲと上記感度可変用の垂直シフトレジスタＶＳＲＥとを同期したタイミングでのシフト動作を行わせるため、特に制限されないが、端子ＶＩＥとＶＩ及びＶ２ＥとＶ２には、同じクロック信号が供給される。したがって、上記端子Ｖ１ＥとＶ１及びＶ２ＥとＶ２とは、内部回路により共通化するものであってもよい。上記のように独自の端子Ｖ１Ｅ及びＶ２Ｅを設けた理由は、この固体撮像装置を手動絞りや従来の機械的絞り機能を持つテレビジョンカメラに適用可能にするためのものである。このように感度可変動作を行わない場合、上記端子Ｖ１Ｅ及びＶ２Ｅを回路の接地電位のようなロウレベルにすること等によって、上記垂直シフトレジスタＶＳＲＥの無駄な消費電力の発生をおさえるよう配慮されている。
　【００４２】
　次に、この実施例の固体撮像装置における感度制御動作を説明する。
　説明を簡単にするために、上記ノンインタレースモードによる垂直走査動作を例にして、以下説明する。例えば、感度制御用の垂直シフトレジスタＶＳＲＥ、インタレースゲート回路ＩＴＧＥ及び駆動回路ＤＶＥによって、読み出し用の垂直シフトレジスタＶＳＲ、インタレースゲート回路ＩＴＧ及び駆動回路ＤＶによる第１行目（垂直走査線ＶＬ１、水平信号線ＨＳ１）の読み出しに並行して、第４行目（垂直走査線ＶＬ４、水平信号線ＨＳ４）の選択動作を行わせる。これによって、水平シフトレジスタＨＳＲにより形成される水平走査線ＨＬ１、ＨＬ２等の選択動作に同期して、出力信号線ＶＳには第１行目におけるフォトダイオードＤ１、Ｄ２等に蓄積された光信号が時系列的に読み出される。この読み出し動作は、端子Ｓから負荷抵抗を介した上記光信号に対応した電流の供給によって行われ、読み出し動作と同時にプリチャージ（リセット）動作が行われる。同様な動作が、第４行目におけるフォトダイオードにおいても行われる。この場合、上記のような感度可変用の走査回路（ＶＳＲＥ，ＩＴＧＥ，ＤＶＥ）によって、第４行目の読み出し動作は、ダミー出力線ＤＶＳに対して行われる。感度制御動作のみを行う場合、端子ＲＶには端子Ｓと同じバイアス電圧が与えられている。これによって、第４行目の各画素セルに既に蓄積された光信号の掃き出し、言い換えるならば、リセット動作が行われる。
　【００４３】
　したがって、上記垂直走査動作によって、読み出し用の垂直シフトレジスタＶＳＲ、インタレースゲート回路ＩＴＧ及び駆動回路ＤＶによる第４行目（垂直走査線ＶＬ４、水平信号線ＨＳ４）の読み出し動作は、上記第１行ないし第３行の読み出し動作の後に行われるから、第４行目に配置される画素セルのフォトダイオードの蓄積時間は、３行分の画素セルの読み出し時間となる。
　【００４４】
　上記に代えて、感度制御用の垂直シフトレジスタＶＳＲＥ、インタレースゲート回路ＩＴＧＥ及び駆動回路ＤＶＥによって、読み出し用の垂直シフトレジスタＶＳＲ、インタレースゲート回路ＩＴＧ及び駆動回路ＤＶによる第１行目（垂直走査線ＶＬ１、水平信号線ＨＳ１）の読み出しに並行して、第２行目（垂直走査線ＶＬ２、水平信号線ＨＳ２）の選択動作を行わせる。これによって、水平シフトレジスタＨＳＲにより形成される水平走査線ＨＬ１，ＨＬ２等の選択動作に同期して、出力信号線ＶＳには第１行目におけるフォトダイオードＤ１、Ｄ２等に蓄積された光信号が時系列的に読み出される。この読み出し動作は、端子Ｓから負荷抵抗を介した上記光信号に対応した電流の供給によって行われ、読み出し動作と同時にプリチャージ（リセット）動作が行われる。同様な動作が、第２行目におけるフォトダイオードＤ３、Ｄ４等においても行われる。これによって、上記第１行目の読み出し動作と並行して第２行目の各画素セルに既に蓄積された光信号の掃き出し動作が行われる。したがって、上記垂直走査動作によって、読み出し用の垂直シフトレジスタＶＳＲ、インタレースゲート回路ＩＴＧ及び駆動回路ＤＶによる第２行目（垂直走査線ＶＬ２、水平信号線ＨＳ２）の読み出し動作は、上記第１行の読み出し動作の後に行われるから、第２行目に配置される画素セルのフォトダイオードの蓄積時間は、１行分の画素セルの読み出し時間となる。これによって、上記の場合に比べて、フォトダイオードの実質的な蓄積時間を１／３に減少させること、言い換えるならば、感度を１／３に低くできる。
　【００４５】
　上述のように、感度制御用の走査回路によって行われる先行する垂直走査動作によってその行の画素セルがリセットされるから、そのリセット動作から上記読み出し用の走査回路による実際な読み出しが行われるまでの時間が、フォトダイオードに対する蓄積時間とされる。したがって、５２５行からなる画素アレイにあっては、上記両垂直走査回路による異なるアドレス指定と共通の水平走査回路による画素セルの選択動作によって、１行分の読み出し時間を単位（最小）として最大５２５までの多段階にわたる蓄積時間、言い換えるならば、５２５段階にわたる感度の設定を行うことができる。ただし、受光面照度の変化が、上記１画面を構成する走査時間に対して無視でき、実質的に一定の光がフォトダイオードに入射しているものとする。なお、最大感度（５２５）は、上記感度制御用の走査回路は非動作状態のときに得られる。
　【００４６】
　上記のような感度制御動作にあっては、画素信号の読み出しと先行する垂直走査動作によるリセット動作とが並行して行われる。このため、リセット動作のための画素信号が、基板等を介した容量結合によって読み出し信号に混合してしまう場合が生じる。このような容量結合が生じると、読み出し画素信号にはテレビジョン受像機におけるゴーストのようなノイズが生じて画質を劣化させてしまう。
　【００４７】
　そこで、この実施例では、上記水平走査線ＨＬ１，ＨＬ２等に対して、ダイオード接続されたＭＯＳＦＥＴＱ３０，Ｑ３１等を介して外部端子ＳＰから強制的に全水平走査線を選択状態にさせる機能を付加する。すなわち、上記端子ＳＰをハイレベルにすると、水平シフトレジスタＨＳＲの動作に無関係に、ダイオード形態のＭＯＳＦＥＴＱ３０，Ｑ３１等が全てオン状態になって全水平走査線ＨＬ１，ＨＬ２等にハイレベルを供給して選択状態にさせることができる。また、上記ダイオード形態のＭＯＳＦＥＴＱ３０，Ｑ３１等のような一方向性素子を介して上記選択レベルを供給するものであるため、上記端子ＳＰをロウレベルにすれば、上記ＭＯＳＦＥＴＱ３０，Ｑ３１等はオフ状態を維持する。これによって、上記のような強制的な同時選択回路を設けても、水平シフトレジスタＨＳＲのシフト動作に従った水平走査線ＨＬ１，ＨＬ２等が時系列的に選択レベルにされる動作の妨げになることはない。なお、水平シフトレジスタＨＳＲが、ダイナミック型回路により構成される等によって、上記のような強制的な水平走査線ＨＬ１，ＨＬ２等の選択レベルによってそのシフト動作に悪影響が生じるなら、上記選択レベルが水平シフトレジスタＨＳＲの内部に伝わらないようなスイッチ回路等が付加される。
　【００４８】
　上記水平走査線ＨＬ１，ＨＬ２等の同時選択動作を後述するような水平帰線期間により行われるとともに、上記先行する垂直走査を開始させる。これにより、上記リセットさせるべき行の全画素の信号を予め強制的にリセットさせることができる。したがって、上記水平シフトレジスタＨＳＲによる水平走査線の選択動作に伴い画素信号の読み出しにおいて、先行する行からは実質的に画素信号が出力されない。これによって、上記基板等を介した容量結合が存在しても読み出し信号には上述のようなノイズが現れない。
　【００４９】
　第１０図には、上記固体撮像装置を用いた、自動絞り機能を持つ撮像装置の一実施例のブロック図が示されている。
　固体撮像装置ＭＩＤは、上記第９図に示したような感度可変機能を持つものである。この固体撮像装置ＭＩＤから出力される読み出し信号は、プリアンプによって増幅される。この増幅信号Ｖｏｕｔは、一方において図示しない信号処理回路に供給され、例えばテレビジョン用の画像信号とされる。上記増幅信号Ｖｏｕｔは、他方において自動絞り制御用に利用される。すなわち、上記増幅信号Ｖｏｕｔは、ロウパスフイルタＬＰＦに供給され、その平均的な信号レベルに変換される。この信号は、特に制限されないが、検波回路ＤＥＴに供給され、ここで直流信号化される。感度制御回路は、上記検波回路ＤＥＴの出力信号を受けて、所望の絞り量とを比較して、最適絞り量に対応した制御信号を形成する。すなわち、感度制御回路は、固体撮像装置ＭＩＤに前述のような走査タイミングを制御するクロック信号を供給する駆動回路からの信号ＶＩＮ、及びＶ１等を受けて、固体撮像装置ＭＩＤの読み出しタイミングを参照して、それに実質的に先行する信号ＶＩＮＥを形成する。すなわち、上記タイミング信号ＶＩＮを基準にして、必要な絞り量（感度）に対応した先行するタイミング信号ＶＩＮＥを形成するものであるため、実際には上記タイミング信号ＶＩＮに遅れて信号ＶＩＮＥが形成される。しかしながら、繰り返し走査が行われるため、上記信号ＶＩＮＥからみると、次の画面の走査では信号ＶＩＮが遅れるものとされる。すなわち、タイミング信号ＶＩＮに対して１行分遅れてタイミング信号ＶＩＮＥを発生すると、次の走査画面では、タイミング信号ＶＩＮＥは、タイミング信号ＶＩＮに対して５２４行分先行するタイミング信号とみなされる。上記タイミング信号ＶＩＮ及びＶＩＮＥによって、各垂直シフトレジスタＶＳＲ及びＶＳＲＥのシフト動作が開始されるから、前述のような感度可変動作が行われる。
　【００５０】
　感度制御回路は、例えば電圧比較回路によって所望の絞り量に相当する基準電圧と、上記検波回路ＤＥＴからの出力電圧とを比較して、その大小に応じて、１段階づつ絞り量を変化させる。または、応答性を高くするために、上記５２５段階の絞り量を２値化信号に対応させておいて、その最上位ビットから上記電圧比較回路の出力信号に応じて決定する。例えば、約１／２の絞り量（感度２５６）を基準にして、検波回路ＤＥＴの信号が基準電圧より大きいときには１／４（感度１２８）に、小さいときには３／４（感度３８４）とし、以下、それぞれの半分づつの絞り量を決定する。これによって、感度５２５段階の中から１つの最適絞り量を１０回の設定動作によって得ることができる。上記絞り量の設定動作、言い換えるならば、感度制御用の垂直シフトレジスタＶＳＲＥの初期設定動作（ＶＩＮＥ）を垂直帰線期間において行うものとすると、１０枚分の画面からの読み出し信号動作に応じて最適絞り量の設定を行うことができる。
　【００５１】
　また、特に制限されないが、感度制御回路は、水平帰線期間において上記強制リセット動作のための信号ＳＰを発生させる。これに応じて感度制御回路は、水平帰線期間に入ると先行する行の垂直選択信号を発生させるものである。
　【００５２】
　この実施例の撮像装置では、感度可変機能が固体撮像装置ＭＩＤに内蔵されていること、及びその読み出し出力信号のレベルを判定して、電気的に上記感度を制御するものであるため、上記感度制御回路も半導体集積回路等により構成できるから、装置の小型軽量化及び高耐久性を図ることができ、特に操作する人がいない、また明るさが昼夜で変わる環境におく監視カメラに好適である。また、監視カメラを超小型とすることができ、その存在を判らせないようにすることもできる。
　【００５３】
　第１１図には、上記固体撮像装置の読み出し動作の一実施例のタイミング図が示されている。
　例えば、垂直走査線ＶＬ１がハイレベルのとき、第１行目の読み出し動作が水平走査線ＨＬ１ないしＨＬｍが時系列的に順次ハイレベルにされることによって行われる。すなわち、このようにして次々に選択される画素セルのフォトダイオードに蓄積された光信号に対応した電流が流れることによって、その画素セルからの読み出し動作と、次の読み出し動作のためのリセット（プリチャージ）動作とが同時に行われる。上記光電流を負荷抵抗に流すことによって形成される電圧信号は、第１０図に示したプリアンプによって増幅されて出力される。上記同様に、先行する垂直走査線ＶＬｎがハイレベルのとき、第ｎ行目のリセット動作が上記水平走査線ＨＬ１ないしＨＬｍの時系列的の選択動作に応じて行われる。
　【００５４】
　上記一対の行（１、ｎ）に対する読み出しとリセット動作が終了すると、水平帰線期間に入る。この水平帰線期間において上記垂直走査線ＶＬ１とＶＬｎはハイレベルからロウレベルにされ、非選択状態に切り換えられる。そして、端子ＲＰがハイレベルにされ、第９図の各リセット用ＭＯＳＦＥＴＱ２７、Ｑ２９等をオン状態にする。これによって、非選択状態の水平信号線ＨＳ２等に発生した前述したような偽信号のリセットが行われる。また、端子ＳＰがハイレベルにされ、全水平走査線ＨＬ１〜ＨＬｍは強制的に選択レベルにされる。このとき、感度制御のために先行する次の行に対応した垂直走査線ＶＬｎ＋１もハイレベルの選択状態にされる。したがって、上記感度設定のための垂直走査線ＶＬｎ＋１に対応した１行分の全画素の読み出し（リセット）が行われる。
　【００５５】
　これにより、上記水平帰線期間が終了して次の第２行目の読み出し動作に入ると、水平走査線ＨＬ１ないしＨＬｍが時系列的に順次ハイレベルにされ、水平信号線ＨＳ２には上記のような読み出し信号が得られる。このとき、先行する第ｎ＋１行目の水平信号線ＨＳｎ＋１には、上記の強制リセットの直後であることから信号が得られない。仮に得られたとしても極めて微小な信号であるため無視することができる。したがって、上記両水平信号線（ＨＳ１，ＨＳｎ＋１）間に基板等を介した容量結合が存在しても、上記リセット動作に伴う掃き出し信号が上記読み出し信号側にリークすることがない。したがって、上記のような水平帰線期間での強制的なリセット動作によって高画質の読み出し信号を得ることができる。
　【００５６】
　上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りである。
（１）二次元状に配列された複数個の画素セルの信号を時系列的に出力させる第１の走査回路と、上記第１の走査回路による垂直走査方向の選択アドレスと独立したアドレスにより垂直走査方向の選択動作を行う第２の走査回路とを設けて、上記第２の走査回路を先行させて動作させることによって感度可変を可能にするとともに、上記二次元状に配列された画素セルの水平走査方向の選択を行う水平走査線に対して全てを強制的に同時選択状態にさせる外部端子を設け、上記第２の走査回路と外部端子からの同時選択信号によって、先行する行の全画素信号を水平帰線期間内にリセット（掃き出させる）させることができる。これによって、先行する垂直走査線に対応する水平信号線には実質的な画素信号が生じないようにすることができるから読み出し画素信号に対するカップリングノイズを防止できるという効果が得られる。
　【００５７】
（２）二次元状に配列された複数個の画素セルの信号を時系列的に出力させる第１の走査回路に加えて、上記第１の走査回路による垂直走査方向の選択アドレスと独立したアドレスにより垂直走査方向の選択動作を行う第２の走査回路を設け、上記第２の走査回路によって第１の走査回路による垂直走査に対して先行する垂直走査を行わせることによって、上記２つの垂直走査の時間差に応じて光電変換素子の蓄積時間を制御することが可能となるという効果が得られる。
　【００５８】
（３）上記（１）及び（２）により、高画質を維持しつつ、感度可変機能を持つ固体撮像装置を得ることができるという効果が得られる。
　【００５９】
　以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、第９図の実施例回路において、インタレースゲート回路や駆動回路は、その走査方式に応じて種々の実施形態を採ることができる。また、先行する行の垂直走査線は、水平帰線期間のみ選択状態にするものであってもよい。この場合には、読み出しを行うべき行に対応した水平信号しか読み出し信号が出力されないから、前記のような容量結合によるノイズの発生を完全に防止することができる。
　【００６０】
　【発明の効果】
　本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
　レンズを収納する筒状の第１の収納部と、デバイスを収納する第２の収納部を有することで、レンズと固体撮像装置の収納に関して考慮された超小型のビデオ・カメラ・ユニットが可能となる。
　さらに、レンズの小型化、機械的な絞り、シャッタ機構を省くことが可能となり、カメラ全体を著しく小型化でき、特に監視カメラでは有効である。
　【００６１】
　　合成焦点距離　　　　　　Ｅ．Ｆ．Ｌ＝１．０
　　明るさ　　　　　　　　　Ｆ　Ｎｏ．＝２．０
　　画角　　　　　　　　　　Ｆ．Ａ．　＝８７°
　　バック・フォーカス　　　Ｂ．Ｆ　　＝０．５５
　　γ：レンズ面の曲率半径
　　ｄ：レンズ面間距離
　　ｎ：レンズのｄ−線に対する屈折率
　　ν：レンズの分散率
　【００６２】
　【００６３】
　　ザイデル収差係数
　　ＳＡ：球面収差係数
　　ＣＭ：コマ収差係数
　　ＡＳ：非点収差係数
　　ＤＳ：歪曲収差係数
　　ＰＴ：ペッツ・バール係数
　【００６４】
　　合成焦点距離　　　　　　Ｅ．Ｆ．Ｌ＝１．０
　　明るさ　　　　　　　　　Ｆ　Ｎｏ．＝２．０
　　画角　　　　　　　　　　Ｆ．Ａ．　＝４５°
　　バック・フォーカス　　　Ｂ．Ｆ　　＝０．４２
　　γ：レンズ面の曲率半径
　　ｄ：レンズ面間距離
　　ｎ：レンズのｄ−線に対する屈折率
　　ν：レンズの分散率
　【００６５】
　【００６６】
　　ザイデル収差係数
　　ＳＡ：球面収差係数
　　ＣＭ：コマ収差係数
　　ＡＳ：非点収差係数
　　ＤＳ：歪曲収差係数
　　ＰＴ：ペッツ・バール係数
【図面の簡単な説明】
　【図１】図１は本発明によるビデオ・カメラ・ユニットの断面図である。
　【図２】図２はその平面図である。
　【図３】図３は図１及び図５に示すカメラ・ユニットで使用されるレンズ部分を説明するための図である。
　【図４】図４はレンズ部分の特性図である。
　【図５】図５は本発明の他の実施例を示す断面図である。
　【図６】図６は本発明の他の実施例の平面図である。
　【図７】図７は本発明の他の実施例を示す断面図である。
　【図８】図８は図７の他の実施例に用いられるレンズの特性を示す図である。
　【図９】図９は、本発明に係る固体撮像チップ内部回路の一実施例を示す要部回路図である。
　【図１０】図１０は、上記固体撮像チップを用いた撮像装置の一実施例を示すブロック図である。
　【図１１】図１１は、上記固体撮像チップの動作の一例を説明するためのタイミング図である。
　【符号の説明】
　Ｌ１〜Ｌ４・・・プラスチックレンズ、１・・・ホルダー、６・・・固体撮像デバイス、６４・・・固体撮像チップ、１４・・・ふた、ＰＤ・・・画素アレイ、ＶＳＲ・・・読み出し用垂直シフトレジスタ、ＩＴＧ・・・読み出し用インタレースゲート回路、ＤＶ・・・読み出し用駆動回路、ＶＳＲＥ・・・感度設定用垂直シフトレジスタ、ＩＴＧＥ・・・感度設定用インタレースゲート回路、ＤＶＥ・・・感度設定用駆動回路、ＨＳＲ・・・水平シフトレジスタ、ＭＩＤ・・・固体撮像装置、ＬＰＦ・・・ロウパスフィルタ、ＤＥＴ・・・検波回路。