JP2692219B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP2692219B2 JP2692219B2 JP63334498A JP33449888A JP2692219B2 JP 2692219 B2 JP2692219 B2 JP 2692219B2 JP 63334498 A JP63334498 A JP 63334498A JP 33449888 A JP33449888 A JP 33449888A JP 2692219 B2 JP2692219 B2 JP 2692219B2
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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、電子ズーム機能を有する固体撮像装置に関
するものである。
するものである。
従来の技術 近年、ビデオテープレコーダーの普及に伴ない、固体
撮像装置の開発が活発化し、より小型，軽量，高信頼
性，低価格そして多機能化が求められている。
撮像装置の開発が活発化し、より小型，軽量，高信頼
性，低価格そして多機能化が求められている。
以下、従来の撮像装置の拡大機能について説明する。
従来の撮像装置の拡大機能には、光学的手法が用いら
れており、拡大効果を得るためには、複雑なカム機構に
より、レンズを移動させることで実現していた。
れており、拡大効果を得るためには、複雑なカム機構に
より、レンズを移動させることで実現していた。
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構成では、レンズを移動さ
せるための時間が必要であり、瞬間的な拡大効果で得る
ことは極めて困難である。また複雑なカム機構が必要な
ため、拡大位置を任意に設定することは不可能である。
せるための時間が必要であり、瞬間的な拡大効果で得る
ことは極めて困難である。また複雑なカム機構が必要な
ため、拡大位置を任意に設定することは不可能である。
本発明は前記問題点に着目し、拡大機能に電子的手法
を付加することにより、瞬間的かつ任意点の拡大効果を
有する固体撮像装置を提供するものである。
を付加することにより、瞬間的かつ任意点の拡大効果を
有する固体撮像装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は二次元に配列
された画素を構成し、かつ一部が遮光された光電変換素
子と垂直転送段と水平転送段と光電変換素子の信号電荷
を垂直転送段へ読み出す読み出しゲートと垂直転送段か
ら信号電荷を水平転送段へ読み出す直列並列変換部と信
号電荷検出部を有する固体撮像素子の前記画素の不必要
な部位に対応する信号電荷を垂直帰線期間内に一斉に前
記光電変換素子より前記垂直転送段に読み出し、さらに
前記垂直転送段にて高速転送して排出するための第１の
電荷転送手段と、垂直走査期間内に残りの画素の拡大に
必要な部位に対応する信号電荷を、前記垂直転送段にて
ｎ水平走査期間に一回づつ間欠的に転送して、前記水平
転送段に読み出すための第２の電荷転送手段と、前記第
２の電荷転送手段により転送され、前記水平転送段に読
み出された信号電荷のうち拡大に必要な部位に対応する
信号電荷を前記水平転送段にて通常の1/nの速度で水平
有効走査期間に転送することにより、前記電荷検出部を
介して出力し、かつ前記水平転送段に読み出された信号
電荷のうち拡大に不必要な部位に対応する信号電荷も前
記水平転送段にて通常の1/nの速度で、拡大に必要な部
位に対応する信号電荷の転送と連続して前記水平有効走
査期間以外の水平有効走査期間にまたがって、前記電荷
検出部を介して排出するための第３の電荷転送手段を有
するものである。
された画素を構成し、かつ一部が遮光された光電変換素
子と垂直転送段と水平転送段と光電変換素子の信号電荷
を垂直転送段へ読み出す読み出しゲートと垂直転送段か
ら信号電荷を水平転送段へ読み出す直列並列変換部と信
号電荷検出部を有する固体撮像素子の前記画素の不必要
な部位に対応する信号電荷を垂直帰線期間内に一斉に前
記光電変換素子より前記垂直転送段に読み出し、さらに
前記垂直転送段にて高速転送して排出するための第１の
電荷転送手段と、垂直走査期間内に残りの画素の拡大に
必要な部位に対応する信号電荷を、前記垂直転送段にて
ｎ水平走査期間に一回づつ間欠的に転送して、前記水平
転送段に読み出すための第２の電荷転送手段と、前記第
２の電荷転送手段により転送され、前記水平転送段に読
み出された信号電荷のうち拡大に必要な部位に対応する
信号電荷を前記水平転送段にて通常の1/nの速度で水平
有効走査期間に転送することにより、前記電荷検出部を
介して出力し、かつ前記水平転送段に読み出された信号
電荷のうち拡大に不必要な部位に対応する信号電荷も前
記水平転送段にて通常の1/nの速度で、拡大に必要な部
位に対応する信号電荷の転送と連続して前記水平有効走
査期間以外の水平有効走査期間にまたがって、前記電荷
検出部を介して排出するための第３の電荷転送手段を有
するものである。
作用 本発明は上記構成により、水平の所望部位（拡大に必
要な部位）と他の部位（拡大に不必要な部位）を拡大時
においては、単一のしかも通常より低速の周波数で連続
的に処理することが可能になり、CCD撮像素子において
極めて困難な水平高速転送を行うことなく、且つ撮像素
子外部に水平拡大を行うための外部メモリーを設置する
ことなく画面の拡大を実現することができる。
要な部位）と他の部位（拡大に不必要な部位）を拡大時
においては、単一のしかも通常より低速の周波数で連続
的に処理することが可能になり、CCD撮像素子において
極めて困難な水平高速転送を行うことなく、且つ撮像素
子外部に水平拡大を行うための外部メモリーを設置する
ことなく画面の拡大を実現することができる。
実施例 以下、本発明の固体撮像素子の駆動方法を用いた一実
施例の２倍電子ズーム機能付固体撮像装置について説明
する。
施例の２倍電子ズーム機能付固体撮像装置について説明
する。
第１図は、本発明の一実施例の２倍電子ズーム機能付
固体撮像装置のブロック図を示したものである。第１図
において、101は光学レンズ、102はインターライン型CC
D（チャージ・カップルド・デバイス）、103は前記イン
ターライン型CCDを駆動させるための固体撮像素子駆動
回路、104は信号処理を行うためのパルス発生回路であ
る。
固体撮像装置のブロック図を示したものである。第１図
において、101は光学レンズ、102はインターライン型CC
D（チャージ・カップルド・デバイス）、103は前記イン
ターライン型CCDを駆動させるための固体撮像素子駆動
回路、104は信号処理を行うためのパルス発生回路であ
る。
以上のような構成のインターライン型CCDを用いた固
体撮像装置について、以下第１図，第２図，第３図，第
４図，第５図，第６図を用いてその動作を説明する。
体撮像装置について、以下第１図，第２図，第３図，第
４図，第５図，第６図を用いてその動作を説明する。
まず第１図の102に示す固体撮像素子（インターライ
ン型CCD）の内部構成を第２図を用いて簡単に説明す
る。201は光電変換素子（電荷蓄積部）、202は垂直転送
部、203は水平転送部、204は信号出力部である。
ン型CCD）の内部構成を第２図を用いて簡単に説明す
る。201は光電変換素子（電荷蓄積部）、202は垂直転送
部、203は水平転送部、204は信号出力部である。
第１図の101に示す光学レンズを通った光信号は、第
１図の102に示す固体撮像素子の第２図の201に示す光電
変換素子に蓄積される。蓄積された信号電荷は、第１図
104に示す素子駆動パルス発生回路を、第４図及び第５
図に示すタイミングで動作させることにより、第３図の
模式図の通り、２倍ズームが行なわれることになる。
１図の102に示す固体撮像素子の第２図の201に示す光電
変換素子に蓄積される。蓄積された信号電荷は、第１図
104に示す素子駆動パルス発生回路を、第４図及び第５
図に示すタイミングで動作させることにより、第３図の
模式図の通り、２倍ズームが行なわれることになる。
前記動作を順に説明すると、まず、第２図の201に示
す光電変換素子に蓄積された信号電荷は、第４図の403
及び404に示すタイミングで、一斉に第２図の202に示す
垂直転送段に読み出される。次に第３図の301に示す画
素に対応する不要電荷を、第４図の404及び414に示すタ
イミングで前記垂直転送段を高速動作させることによ
り、第２図の203に示す水平転送段、第２図の204に示す
出力部を介して排出し、第３図の302に示す画素に対応
する垂直拡大時に必要な信号電荷を、第４図の401及び4
11に示すタイミングにて、第４図に示すとおり前記垂直
転送段を、２水平走査期間に１回づつ間歇的に転送させ
ることにより、垂直方向へ２倍に拡大したことになる。
次に第３図の303に示す画素に対応する不要電荷を、第
４図の402及び412に示すタイミングで前記垂直転送段を
高速動作させることにより、前記水平転送段，出力部を
介して排出する。
す光電変換素子に蓄積された信号電荷は、第４図の403
及び404に示すタイミングで、一斉に第２図の202に示す
垂直転送段に読み出される。次に第３図の301に示す画
素に対応する不要電荷を、第４図の404及び414に示すタ
イミングで前記垂直転送段を高速動作させることによ
り、第２図の203に示す水平転送段、第２図の204に示す
出力部を介して排出し、第３図の302に示す画素に対応
する垂直拡大時に必要な信号電荷を、第４図の401及び4
11に示すタイミングにて、第４図に示すとおり前記垂直
転送段を、２水平走査期間に１回づつ間歇的に転送させ
ることにより、垂直方向へ２倍に拡大したことになる。
次に第３図の303に示す画素に対応する不要電荷を、第
４図の402及び412に示すタイミングで前記垂直転送段を
高速動作させることにより、前記水平転送段，出力部を
介して排出する。
以上で垂直の２倍拡大が完了したことになる。次に水
平の２倍拡大について説明する。
平の２倍拡大について説明する。
第５図は、第４図の401及び411に示す部分の拡大図で
ある。401及び411に示す期間において、前記垂直拡大時
に必要な信号電荷は、第５図の504に示すタイミングに
おいて、前記垂直転送段から前記水平転送段に、２水平
走査期間に１回づつ直列並列変換され、第３図304に示
す画素に対応する不要電荷を第５図の505に示すタイミ
ングにて、前記水平転送段にて通常の1/2の速度で転送
させることにより前記出力部を介して排出する。次に第
３図の305に示す拡大すべき画素に対応する信号電荷を
第５図の501に示すタイミングにて、前記水平転送段内
で通常の1/2の速度で転送し出力させることにより、水
平方向に２倍に拡大されることになる。さらに第３図の
306に示す画素に対応する不要電荷を第５図の502に示す
タイミングにて、前記水平転送段内で通常の1/2の速度
で転送させることにより電荷検出部を介して排出し、第
３図の307に示す画素に対応する光学的黒部の信号電荷
を第５図の503に示すタイミング（水平走査期間内）に
前記水平転送段内にて通常の1/2の速度にて転送し出力
する。以上のようにして、垂直，水平共に２倍に拡大し
た固体撮像素子出力信号を得る。
ある。401及び411に示す期間において、前記垂直拡大時
に必要な信号電荷は、第５図の504に示すタイミングに
おいて、前記垂直転送段から前記水平転送段に、２水平
走査期間に１回づつ直列並列変換され、第３図304に示
す画素に対応する不要電荷を第５図の505に示すタイミ
ングにて、前記水平転送段にて通常の1/2の速度で転送
させることにより前記出力部を介して排出する。次に第
３図の305に示す拡大すべき画素に対応する信号電荷を
第５図の501に示すタイミングにて、前記水平転送段内
で通常の1/2の速度で転送し出力させることにより、水
平方向に２倍に拡大されることになる。さらに第３図の
306に示す画素に対応する不要電荷を第５図の502に示す
タイミングにて、前記水平転送段内で通常の1/2の速度
で転送させることにより電荷検出部を介して排出し、第
３図の307に示す画素に対応する光学的黒部の信号電荷
を第５図の503に示すタイミング（水平走査期間内）に
前記水平転送段内にて通常の1/2の速度にて転送し出力
する。以上のようにして、垂直，水平共に２倍に拡大し
た固体撮像素子出力信号を得る。
さらに、第１図の105に示すクランプ回路により、得
られた固体撮像素子出力信号の一部の第５図の503に示
した光学的黒部の信号を、黒再生のために第５図516に
示すOBクランプパルスにてクランプし、拡大時に必要
な、第５図501に示すタイミングの信号以外を除去する
ために第１図106に示すブランキング回路により第５図5
17に示すプリブランキング（PBLK）パルスにてブランキ
ングし、第６図604に示す信号Ａを得る。
られた固体撮像素子出力信号の一部の第５図の503に示
した光学的黒部の信号を、黒再生のために第５図516に
示すOBクランプパルスにてクランプし、拡大時に必要
な、第５図501に示すタイミングの信号以外を除去する
ために第１図106に示すブランキング回路により第５図5
17に示すプリブランキング（PBLK）パルスにてブランキ
ングし、第６図604に示す信号Ａを得る。
この時、１水平走査期間毎に信号が不在となる。そこ
で第１図107に示す１水平期間遅延素子Ａにより、信号
Ａを１水平期間遅延させ、第６図605に示す信号Ｂを
得、さらに第１図108に示す１水平期間遅延素子Ｂによ
り信号Ｂを１水平期間遅延させ、第６図606に示す信号
Ｃを得る。次に信号Ａと信号Ｃを第１図109の加算器及
び第１図110に示す減衰器により加算平均した信号と信
号Ｂを第１図111に示すアナログスイッチを動作させ、
第６図607に示すＹ信号を得る。
で第１図107に示す１水平期間遅延素子Ａにより、信号
Ａを１水平期間遅延させ、第６図605に示す信号Ｂを
得、さらに第１図108に示す１水平期間遅延素子Ｂによ
り信号Ｂを１水平期間遅延させ、第６図606に示す信号
Ｃを得る。次に信号Ａと信号Ｃを第１図109の加算器及
び第１図110に示す減衰器により加算平均した信号と信
号Ｂを第１図111に示すアナログスイッチを動作させ、
第６図607に示すＹ信号を得る。
さらに第１図104に示す信号処理パルス発生回路から
の信号処理パルスにより通常の各種信号処理を行い、水
平，垂直共に２倍に拡大したTV信号を得る。
の信号処理パルスにより通常の各種信号処理を行い、水
平，垂直共に２倍に拡大したTV信号を得る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、水平の所望部位（拡大
に必要な部位）と他の部位（拡大に不必要な部位）を拡
大時においては、単一のしかも通常より定速の周波数で
連続的に処理することが可能になり、CCD撮像素子にお
いて極めて困難な水平高速転送を行うことなく、且つ撮
像素子外部に水平拡大を行うための外部メモリーを設置
することなく画面の拡大を実現するといったすぐれた効
果を得ることができる。
に必要な部位）と他の部位（拡大に不必要な部位）を拡
大時においては、単一のしかも通常より定速の周波数で
連続的に処理することが可能になり、CCD撮像素子にお
いて極めて困難な水平高速転送を行うことなく、且つ撮
像素子外部に水平拡大を行うための外部メモリーを設置
することなく画面の拡大を実現するといったすぐれた効
果を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の全体ブロック図、第２図は
本発明の一実施例の固体撮像素子の構成図、第３図は本
発明の一実施例の説明のための模式図、第４図，第５図
及び第６図は本発明の一実施例の固体撮像素子駆動パル
スタイミングチャート図である。 512……複合帰線消去信号（CBLK）、513……垂直駆動パ
ルス（φV1）、514……水平駆動パルス（φH1）、515…
…固体撮像素子の出力信号、516……OBクランプパル
ス、517……プリブランキングパルス（PBLK）、602……
PBLKパルス、603……固体撮像素子の出力信号。
本発明の一実施例の固体撮像素子の構成図、第３図は本
発明の一実施例の説明のための模式図、第４図，第５図
及び第６図は本発明の一実施例の固体撮像素子駆動パル
スタイミングチャート図である。 512……複合帰線消去信号（CBLK）、513……垂直駆動パ
ルス（φV1）、514……水平駆動パルス（φH1）、515…
…固体撮像素子の出力信号、516……OBクランプパル
ス、517……プリブランキングパルス（PBLK）、602……
PBLKパルス、603……固体撮像素子の出力信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 大通 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 曽根 賢朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大前 昌軌 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−232781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−232763（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】二次元に配列された画素を構成し、かつ一
部が遮光された光電変換素子と垂直転送段と水平転送段
と光電変換素子の信号電荷を垂直転送段へ読み出す読み
出しゲートと垂直転送段から信号電荷を水平転送段へ読
み出す直列並列変換部と信号電荷検出部を有する固体撮
像素子の前記画素の不必要な部位に対応する信号電荷を
垂直帰線期間内に一斉に前記光電変換素子より前記垂直
転送段に読み出し、さらに前記垂直転送段にて高速転送
して排出するための第１の電荷転送手段と、垂直走査期
間内に残りの画素の拡大に必要な部位に対応する信号電
荷を、前記垂直転送段にてｎ水平走査期間に一回づつ間
欠的に転送して、前記水平転送段に読み出すための第２
の電荷転送手段と、前記第２の電荷転送手段により転送
され、前記水平転送段に読み出された信号電荷のうち拡
大に必要な部位に対応する信号電荷を前記水平転送段に
て通常の1/nの速度で水平有効走査期間に転送すること
により、前記電荷検出部を介して出力し、かつ前記水平
転送段に読み出された信号電荷のうち拡大に不必要な部
位に対応する信号電荷も前記水平転送段にて通常の1/n
の速度で、拡大に必要な部位に対応する信号電荷の転送
と連続して前記水平有効走査期間以外の水平有効走査期
間にまたがって、前記電荷検出部を介して排出するため
の第３の電荷転送手段を有することを特徴とした固体撮
像装置。 - 【請求項２】水平有効走査期間以外の水平有効走査期間
内に遮光された光電変換画素水平転送段にて拡大に必要
な部位に対応する信号電荷を転送するに対応したOB信号
を固体撮像素子より出力し、さらに前記OB信号を前記拡
大に必要な部位に対応する信号電荷を転送する水平有効
走査期間以外の水平有効走査期間内にクランプする手段
を有することを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の
固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334498A JP2692219B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334498A JP2692219B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02179081A JPH02179081A (ja) | 1990-07-12 |
| JP2692219B2 true JP2692219B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=18278077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63334498A Expired - Fee Related JP2692219B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692219B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5831594A (en) * | 1996-06-25 | 1998-11-03 | Sun Microsystems, Inc. | Method and apparatus for eyetrack derived backtrack |
| US5898423A (en) * | 1996-06-25 | 1999-04-27 | Sun Microsystems, Inc. | Method and apparatus for eyetrack-driven captioning |
| US6437758B1 (en) | 1996-06-25 | 2002-08-20 | Sun Microsystems, Inc. | Method and apparatus for eyetrack—mediated downloading |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61232781A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS63232763A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Canon Inc | 撮像装置 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63334498A patent/JP2692219B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02179081A (ja) | 1990-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |