JP2001069405A - 固体撮像装置の駆動方法およびそれを用いたカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示装置の画素数を上回る画素数を有する固
体撮像装置の水平転送周波数を上げずに画像信号を表示
装置に容易に出力できる駆動方法および小型で低コスト
のカメラを提供すること。 【解決手段】 垂直転送部１５から１ライン分Ｍ画素の
電荷を第一の水平転送部１６に転送し、ゲート１７に電
圧を印加してゲートが配置されている箇所にある、前記
Ｍ画素のうちｎ画素ずつｍ画素分の電荷を第二の水平転
送部１８に転送し、前記ゲートへの電圧の印加を停止
し、前記電荷を第一及び第二の素子出力部１９、２０か
ら数えて前記第一及び第二の水平転送部のＮ番目及びＮ
＋３番目に蓄積し、該蓄積した電荷をＮ番目とＮ＋３番
目の組、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目の組に分配し、互いに
逆相の電圧をかけて前記第一及び第二の水平転送部に蓄
積された電荷を前記第一と第二の素子出力部の方向に転
送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、固体撮像装置の駆動方
法およびそれを用いたカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像装置を用いたカメラは産業分
野、民生分野を問わず広く使用されており、固体撮像装
置の低コスト化及び小型化、低消費電力化が要望されて
いる。

【０００３】一方、固体撮像装置は高性能化、高機能化
が進み、その中でも画素数の増加が顕著に見られ、例え
ば、１３０万画素の固体撮像装置であれば、垂直画素数
が約１０００画素で通常のＮＴＳＣ用の固体撮像装置の
４倍程度の画素数を有し、フレームレートも１／１５秒
と、そのまま信号を読み出したのでは、表示装置（ＣＲ
Ｔモニタ、液晶モニタなど）に出力できない場合が多く
なってきた。そこで、このような固体撮像装置の信号を
表示装置に出力する場合は、何らかの方法で垂直画素数
を最低１／２に間引き、高速に読み出す必要がある。

【０００４】図６に従来例に用いる固体撮像装置のゲー
ト構成例を示す。この固体撮像装置は、インターレース
スキャンタイプと呼ばれ、光電変換素子１、垂直転送部
２、及び蓄積電荷読み出しゲート３より構成されてい
る。この図は、簡略化のため光電変換素子１と垂直転送
部２を１列ずつ配置してあるが、実際の固体撮像装置で
は、この光電変換素子１と垂直転送部２の組み合わせが
水平画素数分だけ並ぶことになる。この固体撮像装置の
読み出し方法は、蓄積電荷読み出しゲート３に蓄積電荷
読み出しパルス（ＣＨ１〜ＣＨ４）を入力し光電変換素
子１から決まったラインの電荷を読み出し、垂直転送部
２に垂直転送部駆動パルス（Ｖ１〜Ｖ６）を入力するこ
とにより、その電荷を水平転送部へ転送するものであ
る。

【０００５】図６の構造を持った従来の固体撮像装置の
構成例を図７に示す。この固体撮像装置は、光電変換素
子４、垂直転送部５、水平転送部６、素子出力部７より
構成されている。

【０００６】図８に従来のカメラの構成例を示す。この
カメラは、固体撮像装置８、駆動用ＬＳＩ９、ＣＤＳ
（相関二重サンプリング）及びＡ／Ｄ（アナログ／ディ
ジタル）変換部１０、ディジタル信号処理回路１１、フ
レームメモリ１２、及びメモリコントローラ１３より構
成されている。

【０００７】インターレーススキャンタイプの固体撮像
装置の一般的な駆動方法として、フレーム読み出し駆動
を説明する。まず前提として、電荷を読み出す時間の単
位をフレームという単位にした時、前記フレームを更に
等間隔のフィールドに２分する。フレーム読み出し駆動
は、電荷の読み出しに対し、各々のフィールドにおい
て、固体撮像装置における光電変換素子を垂直方向に奇
数と偶数番目の２組に分け、更に前記信号電荷を読み出
す順番を、フィールド単位で２回に分ける駆動である。
例えば最初のフィールドで奇数番目、次のフィールドで
偶数番目という様に信号電荷を読み出した後、素子出力
から信号電荷を出力する。

【０００８】次に、図６の従来の固体撮像装置のゲート
構成例を例にしてフレーム読み出し駆動を説明する。図
６において、偶数番目の光電変換素子はＣＨ１とＣＨ３
の読み出しゲートに接続されている。また、奇数番目の
光電変換素子はＣＨ２とＣＨ４の読み出しゲートに接続
されている。まず最初に偶数番目の光電変換素子の蓄積
電荷を読み出す場合は、ＣＨ１とＣＨ３の読み出しゲー
トに電圧をかけて偶数番目の電荷を垂直転送部に転送
し、素子出力から出力する。次にＣＨ２とＣＨ４のゲー
トに電圧をかけて奇数番目の電荷を垂直転送部に読み出
し、素子出力から電荷を出力する。

【０００９】図９にフレーム読み出し駆動タイミングチ
ャートを示す。図９のタイミングチャートは、奇数番目
の光電変換素子から電荷を読み出す場合のもので、ＣＨ
２，４に電圧がかけられている。偶数番目の光電変換素
子から電荷を読み出す場合には、ＣＨ１，３にのみ電圧
をかければ良い。

【００１０】図６のゲート構成を持った図７の固体撮像
装置固体撮像装置に、駆動用ＬＳＩ５から図９に示した
通常フレーム読み出し駆動波形を入力して光電変換素子
出力を読み出し、垂直並びに水平方向に転送して固体撮
像装置から電荷を出力し、ＣＤＳ及びＡ／Ｄ変換部１０
でサンプルホールドを行い、アナログ信号をディジタル
信号に変換し、ディジタル信号処理回路１１でγ補正等
のディジタル処理を行って、フレームメモリ１２に信号
を転送する。通常のフレーム駆動では、そのまま信号を
映像出力とするが、モニタ等の表示装置のみに表示する
目的の場合は、フレームメモリ１２をメモリコントロー
ラ１３で制御して表示装置に出力できる大きさまで垂
直、水平共に画素数を圧縮し、映像出力とする。

【００１１】また、表示装置に出力できる様にする為、
前記のフレームメモリを用いた方法の他に、固体撮像装
置の垂直方向の信号を数ラインおきに間引く駆動方法で
あるモニタ出力モードがある。

【００１２】図１０にモニタ出力モードのタイミングチ
ャート例を示す。図１０のモニタ出力モードは、固体撮
像装置の垂直方向の画素信号数を４画素（２ライン）お
きに減ずる間引き駆動で、図８の構成のカメラに図１０
のモニタモードの波形を入力すると、垂直画素数を１／
４に減じた信号出力を得ることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の固体撮像装置およびそれを用いたカメラで
は、固体撮像装置が表示装置の走査線数を上回る画素数
を持った場合、表示装置の走査線数に合わせる為、フレ
ームメモリ等を使用して電荷を間引く必要がある。

【００１４】また、モニタモードを用いて垂直方向の信
号電荷を間引いたとしても、水平方向の信号電荷を容易
に間引く為の有効な方法はなく、最も一般的に使用され
ている方法として、ラインメモリもしくはフレームメモ
リで水平方向の信号電荷を間引いている。このため、信
号処理部での複雑な信号処理が必要で、かつフレームメ
モリやラインメモリ等を用いるため、部品点数も多くな
り、カメラの小型化や低コスト化を難しくする要因とな
っている。

【００１５】さらに、モニタ出力モードで信号電荷を間
引く方法の場合、固体撮像装置からは、水平方向の全電
荷を出力する必要があるので、モニタ出力モードでの転
送時間を速くするためには、水平転送周波数をフレーム
モードに対して速くする必要がある。また、表示装置に
応じて一水平走査期間内で１ライン分の全電荷を出力す
る必要があるため、水平転送周波数が高くなり、固体撮
像装置の駆動回路部での消費電力が増大するとともに、
駆動回路部を高速かつ高電力に対応した構成にしたり、
後段の映像処理回路を高い周波数に対応した構成にする
必要があり、コストが高くなるという弊害が発生する。
例えば、１３０万画素の固体撮像装置の場合、水平方向
の画素数は約１３００画素あり、テレビモニタの水平走
査期間15.734kHzで全電荷を転送する場合、水平転送周
波数は約25MHzにもなる。

【００１６】そこで、本発明の目的は、表示装置の画素
数を上回る画素数を有する固体撮像装置において、水平
転送周波数を上げずに画像信号を表示装置に容易に出力
できる駆動方法および小型で低コストのカメラを提供す
ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による固体撮像装置の第１の駆動方法は、２
次元状に配列された光電変換素子と、前記光電変換素子
で光電変換された電荷を読み出しかつ垂直方向へ転送す
る垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された１ライ
ン分Ｍ画素の電荷を水平方向へ転送する第一の水平転送
部と、前記第一の水平転送部の転送終端に配置された第
一の素子出力部と、前記第一の水平転送部と平行かつ隣
接し、また前記第一の水平転送部を挟んで前記垂直転送
部とは反対側に配置され、前記第一の水平転送部から転
送された前記1ライン分Ｍ画素の電荷を前記第一の水平
転送部の電荷転送方向と同方向へ転送する第二の水平転
送部と、前記第二の水平転送部の転送終端に配置された
第二の素子出力部と、前記第一の水平転送部と第二の水
平転送部の間に、ｎ画素を１組として各組が均等な間隔
で合計ｍ画素分配置されたゲートとを備えた固体撮像装
置の駆動方法であって、前記垂直転送部から前記１ライ
ン分Ｍ画素の電荷を第一の水平転送部に転送し、前記ゲ
ートに電圧を印加してゲートが配置されている箇所にあ
る、前記Ｍ画素のうち前記ｍ画素分の電荷を前記第二の
水平転送部に転送し、第二の水平転送部における前記ゲ
ートが配置された前記m画素以外の部分に前記電荷を分
配し、第二の水平転送部に蓄積された電荷を前記第二の
素子出力部の方向に転送することを特徴とする。

【００１８】上記目的を達成するため、本発明による固
体撮像装置の第２の駆動方法は、２次元状に配列された
光電変換素子と、前記光電変換素子で光電変換された電
荷を読み出しかつ垂直方向へ転送する垂直転送部と、該
垂直転送部から転送された１ライン分Ｍ画素の電荷を水
平方向へ転送する第一の水平転送部と、該第一の水平転
送部の転送終端に配置された第一の素子出力部と、前記
第一の水平転送部と平行かつ隣接し、また前記第一の水
平転送部を挟んで前記垂直転送部とは反対側に配置さ
れ、前記第一の水平転送部から転送された前記1ライン
分Ｍ画素の電荷を前記第一の水平転送部の電荷転送方向
と同方向へ転送する第二の水平転送部と、該第二の水平
転送部の転送終端に配置された第二の素子出力部と、前
記第一の水平転送部と第二の水平転送部の間に、ｎ画素
を１組として各組が均等な間隔で合計ｍ画素分配置され
たゲートと、前記第一および第二の水平転送部の前記第
一及び第二の素子出力部から数えてＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋
２、Ｎ＋３番目毎に異なる４組のゲートと、前記４組の
ゲート毎に異なる４種類の電極とを備え、前記４種類の
電極毎に異なる４相のパルスが入力制御される構造を有
する固体撮像装置の駆動方法であって、前記垂直転送部
から前記１ライン分Ｍ画素の電荷を前記第一の水平転送
部に転送し、前記ゲートに電圧を印加してゲートが配置
されている箇所にある、前記Ｍ画素のうち前記ｍ画素分
の電荷を前記第二の水平転送部に転送し、前記ゲートへ
の電圧の印加を停止し、前記電荷を前記第一及び第二の
素子出力部から数えて前記第一及び第二の水平転送部の
Ｎ番目及びＮ＋３番目に蓄積し、該蓄積した電荷をＮ番
目とＮ＋３番目の組、及びＮ＋１番目とＮ＋２番目の組
に分配し、互いに逆相の電圧をかけて前記第一及び第二
の水平転送部に蓄積された電荷を前記第一と第二の素子
出力部の方向に転送することを特徴とする。

【００１９】上記目的を達成するため、本発明による第
１のカメラは、２次元状に配列された光電変換素子と、
前記光電変換素子で光電変換された電荷を読み出しかつ
垂直方向へ転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から
転送された１ライン分Ｍ画素の電荷を水平方向へ転送す
る第一の水平転送部と、前記第一の水平転送部の転送終
端に配置された第一の素子出力部と、前記第一の水平転
送部と平行かつ隣接し、また前記第一の水平転送部を挟
んで前記垂直転送部とは反対側に配置され、前記第一の
水平転送部から転送された前記1ライン分Ｍ画素の電荷
を前記第一の水平転送部の電荷転送方向と同方向へ転送
する第二の水平転送部と、前記第二の水平転送部の転送
終端に配置された第二の素子出力部と、前記第一の水平
転送部と第二の水平転送部の間に、ｎ画素を１組として
各組が均等な間隔で合計ｍ画素分配置されたゲートとを
備えた固体撮像装置の駆動方法であって、前記垂直転送
部から前記１ライン分Ｍ画素の電荷を第一の水平転送部
に転送し、前記ゲートに電圧を印加してゲートが配置さ
れている箇所にある、前記Ｍ画素のうち前記ｍ画素分の
電荷を第二の水平転送部に転送する駆動方法で前記第一
と第二の素子出力部から出力された電荷を信号処理し
て、１ライン当たり前記ｍ画素の画像信号を出力するの
に必要な最低限の映像処理回路を備えたことを特徴とす
る。

【００２０】上記目的を達成するため、本発明による第
２のカメラは、２次元状に配列された光電変換素子と、
前記光電変換素子で光電変換された電荷を読み出しかつ
垂直方向へ転送する垂直転送部と、該垂直転送部から転
送された１ライン分Ｍ画素の電荷を水平方向へ転送する
第一の水平転送部と、該第一の水平転送部の転送終端に
配置された第一の素子出力部と、前記第一の水平転送部
と平行かつ隣接し、また前記第一の水平転送部を挟んで
前記垂直転送部とは反対側に配置され、前記第一の水平
転送部から転送された前記1ライン分Ｍ画素の電荷を前
記第一の水平転送部の電荷転送方向と同方向へ転送する
第二の水平転送部と、該第二の水平転送部の転送終端に
配置された第二の素子出力部と、前記第一の水平転送部
と第二の水平転送部の間に、ｎ画素を１組として各組が
均等な間隔で合計ｍ画素分配置されたゲートと、前記第
一および第二の水平転送部の前記第一及び第二の素子出
力部から数えてＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋２、Ｎ＋３番目毎に異
なる４組のゲートと、前記４組のゲート毎に異なる４種
類の電極とを備え、前記４種類の電極毎に異なる４相の
パルスが入力制御される構造を有する固体撮像装置の駆
動方法であって、前記垂直転送部から前記１ライン分Ｍ
画素の電荷を前記第一の水平転送部に転送し、前記ゲー
トに電圧を印加してゲートが配置されている箇所にあ
る、前記Ｍ画素のうち前記ｍ画素分の電荷を前記第二の
水平転送部に転送し、前記ゲートへの電圧の印加を停止
し、前記電荷を前記第一及び第二の素子出力部から数え
て前記第一及び第二の水平転送部のＮ番目及びＮ＋３番
目に蓄積し、該蓄積した電荷をＮ番目とＮ＋３番目の
組、Ｎ＋１番目とＮ＋２番目の組に分配し、互いに逆相
の電圧をかけて前記第一及び第二の水平転送部に蓄積さ
れた電荷を前記第一と第二の素子出力部の方向に転送す
る駆動方法で前記第一と第二の素子出力部から出力され
た電荷を信号処理して、１ライン当たり前記ｍ画素の画
像信号を出力するのに必要な最低限の映像処理回路を備
えたことを特徴とする。

【００２１】上記構成によれば、第一および第二の水平
転送部に転送された電荷を２相のゲートで構成された従
来の構成に比べて半分の転送周波数で電荷を素子出力部
から出力することができるので、消費電力を低減するこ
とができ、従来の構成の固体撮像装置の駆動方法と同一
の転送周波数で転送した場合、従来の半分の時間で所望
する信号電荷を出力することができる。

【００２２】また、上記構成によれば、映像処理回路に
フレームメモリやラインメモリを設けて圧縮処理等の複
雑なディジタル信号処理を行わずとも、固体撮像装置に
て垂直画素だけでなく水平画素も間引くことができるの
で、素子出力部からの画像信号をそのまま表示装置に出
力可能な小型でかつ低コストのカメラを提供することが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面に基づいて説明する。

【００２４】ここでは、画素数１２８０（水平方向
（Ｈ）Ｍ個）×９６０（垂直方向（Ｖ））の固体撮像装
置で、通常転送モードではフレームレート１／１５秒で
全画素を出力し、モニタ出力モードと呼ばれる画素間引
きモードでは水平、垂直共に１／２に間引いて画素数６
４０（水平方向（Ｈ）ｍ個）×４８０（垂直方向
（Ｖ））の画素をフレームレート１／６０秒で出力する
場合について説明する。

【００２５】図１に本発明の実施形態に係る固体撮像装
置の構成図を示す。この固体撮像装置は、光電変換素子
１４、垂直転送部１５、第一の水平転送部１６、ゲート
１７、第二の水平転送部１８、第一の素子出力部１９、
及び第二の素子出力部２０で構成される。第一および第
二の水平転送部１６、１８は、４相の転送パルスをそれ
ぞれの電極Ｈ１からＨ４に印加することで、垂直転送部
１５から１ライン毎に転送される電荷を第一および第二
の素子出力部１９、２０に転送する。ゲート１７はｎ画
素を１組として各組が均等な間隔で合計ｍ画素分配置さ
れた構成になっており、ゲート電極ＳＧに電圧が印加さ
れることによって、第一の水平転送部１６においてゲー
ト１７が設けられた部分の電荷が第二の水平転送部１８
に転送される。

【００２６】本実施形態の図１では、ｎが２、ｍが６４
０の場合について説明する。

【００２７】図２および図３に本発明の実施形態に係る
固体撮像装置の駆動方法を示す。図２は、通常転送モー
ド時の水平転送部およびゲートパルスに印加されるパル
ス波形図である。図２において、φＨ１からφＨ４は第
一および第二の水平転送部１６、１８に印加されるパル
ス波形である。φＳＧはゲート電極ＳＧに印加されるパ
ルス波形である。図2（ｂ）は、各々水平転送パルスφ
Ｈ１からφＨ４、ゲートパルスφＳＧにおける図２
（ａ）の点線部を拡大した詳細波形図である。

【００２８】図３は、モニタ出力モード時の水平転送部
およびゲートパルスに印加されるパルス波形図である。
図３において、φＨ１からφＨ４は第一および第二の水
平転送部１６、１８に印加されるパルス波形である。φ
ＳＧはゲート電極ＳＧに印加されるパルス波形である。
図３（ｂ）は、各々φ水平転送パルスφＨ１からφＨ
４、ゲートパルスφＳＧにおける図３（ａ）の点線部を
拡大した詳細波形図である。

【００２９】図４は、モニタ出力モード時の第一及び第
二の水平転送部における電荷の転送を模式化した図であ
り、斜線が電荷、電荷の上の１から４の数字は４相の水
平転送電極Ｈ１からＨ４が配置される部分を示し、１が
Ｈ１、２がＨ２、３がＨ３、４がＨ４に各々接続されて
いる。１から４の数字の下の線はそれぞれ４相の水平転
送パルスφＨ１からφＨ４が印加されたときの水平転送
部のポテンシャルの状態を示す。水平転送部のポテンシ
ャルは、電圧がかかった時、ポテンシャルが低くなり、
電荷が蓄積される。電圧がかかっていない場合、ポテン
シャルは高くなり、電荷は蓄積されない。図４（ａ）の
２１、２２は、図３に示す時刻ｔ０における第一および
第二の水平転送部１６、１８に転送された電荷を模式的
に示し、図４（ｂ）の２３、２４は、時刻ｔ１（ｔ２）
における第一および第二の水平転送部１６、１８に転送
された電荷を模式的に示し、図４（ｃ）の２５、２６
は、時刻ｔ３における第一および第二の水平転送部１
６、１８に転送された電荷を模式的に示し、図４（ｄ）
の２７、２８は、時刻ｔ４における第一および第二の水
平転送部１６、１８に転送された電荷を模式的に示して
いる。なお、図4中の矢印は、次の状態でポテンシャル
が高くなるか、低くなるかの方向を示している。

【００３０】本発明のモニタ出力モードでは、光電変換
素子１４から垂直転送部１５に電荷を読み出すための蓄
積電荷読み出しパルスと垂直転送部駆動パルスによりあ
らかじめ垂直方向が間引きされた水平１２８０画素分の
電荷が１ライン毎に第一の水平転送部１６に転送され
る。第一及び第二の水平転送部では、図３のφＨ１から
φＨ４に示す４相の転送パルスにより、図４の２１、２
２に示す状態に電荷が蓄積される（ｔ０）。次に、時刻
ｔ１からｔ２の期間でゲート電極ＳＧに電圧をかけて、
１２８０画素中６４０画素分の電荷をゲート１７を通じ
て第二の水平転送部１８に転送させると、図４の２３、
２４に示す状態になる。時刻ｔ３で電極Ｈ１に電圧をか
けると、第一及び第二の水平転送部のポテンシャルのう
ち電極Ｈ１に対応する部分のポテンシャルが低くなり、
電極Ｈ４、Ｈ１およびＨ２のもとに電荷が分配されて、
図４の２５、２６に示す状態になる。時刻ｔ４で電極Ｈ
２にかけていた電圧を無くすと、電極Ｈ２に対応する部
分のポテンシャルが高くなり、図４の２７、２８に示す
状態になり、第一、第二の水平転送部１６、１８共に、
電極Ｈ１、Ｈ４のもとに電荷が移動する。この後、Ｈ１
とＨ４（Ｎ番目とＮ＋３番目）、Ｈ２とＨ３（Ｎ＋１番
目とＮ＋２番目）を組にして、互いに逆の電圧をかける
ことで、電荷を第一及び第二の素子出力部１９、２０方
向に転送する。この転送パルスの周波数を通常転送モー
ドと同じにすると、通常転送モードの半分の時間で第一
および第二の素子出力部１９、２０から水平６４０画素
分の電荷が出力される。よって、通常転送モードの電荷
１２８０（Ｈ）×９６０（Ｖ）に比べ、各々半分の６４
０（Ｈ）×４８０（Ｖ）の電荷が出力される。ここで、
水平転送周波数を通常転送モードと同じにした場合、垂
直方向、水平方向で各々信号電荷が１／２になっている
ので、フレームレートは通常転送モードの１／１５秒に
対し１／４の１／６０秒になる。また、フレームレート
を１／１５秒に固定する場合は、水平転送周波数は通常
転送モードの１／４の周波数にすることが可能である。

【００３１】図５に本発明のカメラの構成例を示す。こ
のカメラは、固体撮像装置２９、駆動用ＬＳＩ３２、Ｃ
ＤＳ及びＡ／Ｄ変換部３０（映像信号処理回路）、ディ
ジタル信号処理回路３１（映像信号処理回路）により構
成されている。

【００３２】前記本発明の固体撮像装置及びその駆動方
法を用いることによって、本発明のカメラは、従来のカ
メラから図８に示したフレームメモリ１２並びにフレー
ムメモリをコントロールするメモリコントローラ１３等
を省いた構成で、表示装置の走査線数を上回る画素数を
有する固体撮像装置の出力に対して圧縮処理等の複雑な
ディジタル信号処理を必要とせずに、そのまま表示可能
となる。

【００３３】なお、本発明の実施形態では、１２８０
（Ｈ）×９６０（Ｖ）の画素を配置した固体撮像装置
で、第一及び第二の水平転送部の間に２画素ずつ６４０
個分のゲート１７を配置し、水平画素を１／２に間引く
場合について説明したが、ゲート１７の配列を変えるこ
とで水平方向の間引きの割合を容易に変更することがで
きる。

【００３４】また、本発明の実施形態として、インター
レーススキャンタイプの固体撮像装置を用いて説明した
が、プログレススキャンタイプの固体撮像装置でも同様
の効果を得ることができる。

【００３５】この構成により、表示装置の走査線数を上
回る画素数を有する固体撮像装置の出力に対して圧縮処
理等の複雑なディジタル信号処理を必要とせずに、その
まま表示可能となる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、表示装置の走査線
数に対して画素数が多い固体撮像装置の信号を表示装置
に出力したい場合、素子出力部の段階で水平、垂直方向
共に、既に表示装置に出力可能な大きさに間引きされて
いるので、映像信号処理回路で複雑な圧縮処理を必要と
せず部品点数を減らせるため、カメラの小型化及び低コ
スト化を図ることができる。

【００３７】また、水平転送部を駆動する転送パルスを
４相にし、通常転送モード時とモニタ出力モード時で対
となる組み合わせを変えることで、モニタ出力モード時
の水平転送周波数を高くすることなく、通常転送モード
時に比べて転送時間を１／４にでき、モニタ出力モード
の転送時間を通常転送モードと同一にした場合は、水平
転送周波数を１／４にでき、消費電力を減らすことが可
能となる。

【００３８】したがって、その実用的効果は極めて大で
ある。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る固体撮像装置の構成
例

【図２】 本発明の実施形態に係る固体撮像装置の通常
転送モード時のパルスタイミングチャート

【図３】 本発明の実施形態に係る固体撮像装置のモニ
タ出力モード時のパルスタイミングチャート

【図４】 本発明の実施形態に係る固体撮像装置のモニ
タ出力モード時の第一及び第二の水平転送部における電
荷の転送の模式図

【図５】 本発明の実施形態に係る固体撮像装置および
その駆動方法を用いたカメラの構成例

【図６】 従来の固体撮像装置ゲート構成例

【図７】 従来の固体撮像装置の構成例

【図８】 従来のカメラの構成例

【図９】 通常フレーム読み出し駆動タイミングチャー
ト

【図１０】 垂直間引き駆動タイミングチャート

【符号の説明】

１４ 光電変換素子 １５ 垂直転送部 １６ 第一の水平転送部 １７ ゲート １８ 第二の水平転送部 １９ 第一の素子出力部 ２０ 第二の素子出力部 ２９ 固体撮像装置 ３０ ＣＤＳ及びＡ／Ｄ変換部（映像信号処理回路） ３１ ディジタル信号処理回路（映像信号処理回路） ３２ 駆動用ＬＳＩ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元状に配列された光電変換素子と、
   前記光電変換素子で光電変換された電荷を読み出しかつ
   垂直方向へ転送する垂直転送部と、該垂直転送部から転
   送された１ライン分Ｍ画素の電荷を水平方向へ転送する
   第一の水平転送部と、該第一の水平転送部の転送終端に
   配置された第一の素子出力部と、前記第一の水平転送部
   と平行かつ隣接し、また前記第一の水平転送部を挟んで
   前記垂直転送部とは反対側に配置され、前記第一の水平
   転送部から転送された前記１ライン分Ｍ画素の電荷を前
   記第一の水平転送部の電荷転送方向と同方向へ転送する
   第二の水平転送部と、該第二の水平転送部の転送終端に
   配置された第二の素子出力部と、前記第一の水平転送部
   と第二の水平転送部の間に、ｎ画素を１組として各組が
   均等な間隔で合計ｍ画素分配置されたゲートとを備えた
   固体撮像装置の駆動方法であって、 前記垂直転送部から前記１ライン分Ｍ画素の電荷を前記
   第一の水平転送部に転送し、前記ゲートに電圧を印加し
   てゲートが配置されている箇所にある、前記Ｍ画素のう
   ち前記ｍ画素分の電荷を前記第二の水平転送部に転送
   し、第二の水平転送部における前記ゲートが配置された
   前記m画素以外の部分に前記電荷を分配し、第二の水平
   転送部に蓄積された電荷を前記第二の素子出力部の方向
   に転送することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
2. 【請求項２】 ２次元状に配列された光電変換素子と、
   前記光電変換素子で光電変換された電荷を読み出しかつ
   垂直方向へ転送する垂直転送部と、該垂直転送部から転
   送された１ライン分Ｍ画素の電荷を水平方向へ転送する
   第一の水平転送部と、該第一の水平転送部の転送終端に
   配置された第一の素子出力部と、前記第一の水平転送部
   と平行かつ隣接し、また前記第一の水平転送部を挟んで
   前記垂直転送部とは反対側に配置され、前記第一の水平
   転送部から転送された前記1ライン分Ｍ画素の電荷を前
   記第一の水平転送部の電荷転送方向と同方向へ転送する
   第二の水平転送部と、該第二の水平転送部の転送終端に
   配置された第二の素子出力部と、前記第一の水平転送部
   と第二の水平転送部の間に、ｎ画素を１組として各組が
   均等な間隔で合計ｍ画素分配置されたゲートと、前記第
   一および第二の水平転送部の前記第一及び第二の素子出
   力部から数えてＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋２、Ｎ＋３番目毎に異
   なる４組のゲートと、前記４組のゲート毎に異なる４種
   類の電極とを備え、前記４種類の電極毎に異なる４相の
   パルスが入力制御される構造を有する固体撮像装置の駆
   動方法であって、 前記垂直転送部から前記１ライン分Ｍ画素の電荷を前記
   第一の水平転送部に転送し、前記ゲートに電圧を印加し
   てゲートが配置されている箇所にある、前記Ｍ画素のう
   ち前記ｍ画素分の電荷を前記第二の水平転送部に転送
   し、前記ゲートへの電圧の印加を停止し、前記電荷を前
   記第一及び第二の素子出力部から数えて前記第一及び第
   二の水平転送部のＮ番目及びＮ＋３番目に蓄積し、該蓄
   積した電荷をＮ番目とＮ＋３番目の組、及びＮ＋１番目
   とＮ＋２番目の組に分配し、互いに逆相の電圧をかけて
   前記第一及び第二の水平転送部に蓄積された電荷を前記
   第一と第二の素子出力部の方向に転送することを特徴と
   する固体撮像装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の固体撮像装置の
   駆動方法で前記第一と第二の素子出力部から出力された
   電荷を信号処理して、１ライン当たり前記ｍ画素の画像
   信号を出力するのに必要な最低限の映像処理回路を備え
   たことを特徴とするカメラ。