JP2882476B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置に関
し、特にフレームシャッタタイプの固体撮像装置の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一垂直走査期間内において、全ての光電
変換素子の電荷を読出すことができる、いわゆるフレー
ムシャッタタイプの固体撮像装置が一般的になりつつあ
る。この種の固体撮像装置に用いられる固体撮像部１０
０の構成の概略を図３に示す。

【０００３】複数の光電変換素子Ｐ11〜Ｐmnがｎ行×ｍ
列のマトリックス状に二次元的に配列されており、この
マトリックスアレイの全ての列に一対一に対応して垂直
転送レジスタ３１〜３ｍが設けられている。第１列目に
対応して設けられている垂直転送レジスタ３１の各構成
素子は、第１列目の光電変換素子Ｐ11〜Ｐ1nに夫々対応
して設けられており、対応光電変換素子の電荷を夫々取
込むものである。

【０００４】これ等各構成素子に取込まれた電荷は、図
示せぬ転送パルスに同期して、この垂直転送レジスタ３
１内において、図の上方から順次下方（垂直方向）へ転
送されるようになっている。

【０００５】他の第２列目〜第ｍ列目までの各垂直転送
レジスタ３２〜３ｍについても同様である。

【０００６】これ等各垂直転送レジスタ３１〜３ｍの各
転送出力は、２つの水平転送レジスタ４，５の各構成素
子へ取込まれ、これまた図示せぬ転送パルスに同期し
て、図の左から順次右（水平方向）へ転送され、出力バ
ッファ６，７を夫々介して導出されるようになってい
る。

【０００７】この場合、水平ブランキング期間内におい
て、奇数番目（奇数行に属する）の光電変換素子の各電
荷は、水平転送レジスタ５に転送され、偶数番目（偶数
行に属する）の光電変換素子の各電荷は、水平転送レジ
スタ４に転送される。

【０００８】これ等２つの水平転送レジスタ４，５に転
送された電荷は、有効映像期間内に順次出力される。す
なわち、水平転送レジスタ５からは奇数番目の光電変換
素子の電荷が、水平転送レジスタ４からは偶数番目の光
電変換素子の電荷が、夫々連続して読出されることにな
る。

【０００９】図４は図３の固体撮像部１００の出力信号
のタイミングチャートを示している。図４において、Ｅ
は偶数番目の光電変換素子からの出力信号、すなわち偶
数フィールドの出力信号を示し、Ｏは奇数番目の光電変
換素子からの出力信号、すなわち奇数フィールドの出力
信号を示している。尚、垂直同期信号の１〜５の数字は
垂直走査期間の番号を示している。

【００１０】この様に、図３の構成により、一垂直走査
期間内で、奇数及び偶数番目の全ての光電変換素子の電
荷を一垂直走査期間内で読出すことが可能となってい
る。

【００１１】従来、この様なフレームシャッタタイプの
固体撮像部１００を用いた固体撮像装置の例としては、
図５に示す様な構成がある。この例では、固体撮像部１
００の２つの水平転送レジスタ４，５の出力（図５で
は、簡単化のために図３の出力バッファ６，７は省略し
て示している）は、映像処理回路１，２へ夫々入力され
て映像処理され、バッファ８，９を夫々介して映像出力
＃１，＃２として導出される様になっている。

【００１２】尚、この固体撮像部１００の駆動パルス２
０１は撮像素子駆動回路１１により生成されている。同
期信号発生回路１０からの同期信号により撮像素子駆動
回路１１は駆動パルス２０１を生成する。

【００１３】図６は図５の装置の信号のタイムチャート
を示しており、１ＥはＮｏ．１の垂直走査期間での偶数
番目の光電変換素子からの信号出力であり、１ＯはＮ
ｏ．１の垂直走査期間での奇数番目の光電変換素子から
の信号出力である。

【００１４】図７はフレームシャッタタイプの固体撮像
部１００を用いた従来の固体撮像装置の他の例を示すブ
ロック図であり、図５と同等部分は同一符号により示し
ている。

【００１５】本例においては、水平転送レジスタ４の出
力の映像処理回路１を経た信号を、遅延回路１３を用い
て一垂直走査期間だけ遅延させて出力し、加算器１４の
一入力としている。そして、水平転送レジスタ５の出力
の映像処理回路２を経た信号を加算器１４の他入力とす
る構成である。

【００１６】こうすることにより、図８に信号のタイム
チャートを示す如く、通常のインタレース走査と同一の
信号を得ることができるものである。

【００１７】図５，６に示した例では、一垂直走査期間
毎に２フィールド分の信号が同時に生成されるので、通
常のインタレース走査時の２倍の情報量を得ることがで
きる。また、図７，８に示した例では、通常のインタレ
ース信号が得られるので、通常のテレビジョンモニタに
画像を表示することができる等、従来の画像処理システ
ムに容易に適合可能である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、図
５，６の従来例では、通常のインタレースを前提とした
映像処理システムには適合できないことである。このた
め、専用の処理システムが必要となる。その理由は、２
つの系統の映像信号が同時に出力されるためである。

【００１９】第２の問題点は、図７，８の従来例では、
図５，６の従来例よりも情報量が半分になってしまうこ
とである。その理由は、２つの系統の撮像素子からの映
像信号を１系統に統合しているため、一垂直走査期間お
きに信号を間引いて出力しているためである。

【００２０】本発明の目的は、上記の従来例の問題点を
全て解決し、撮像部からの情報量を損なうことなく通常
のインタレース走査を前提とした映像処理システムにも
容易に適合可能な固体撮像装置を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
光電変換素子がマトリックス状に二次元的に配列され、
これ等全ての光電変換素子の信号電荷のうち偶数行の信
号電荷を一走査期間内に第１の水平転送レジスタを介し
て導出し、前記光電変換素子の信号電荷のうち奇数行の
信号電荷を一走査期間内に第２の水平転送レジスタを介
して導出するようにした撮像部を有する固体撮像装置で
あって、前記第１の水平転送レジスタの出力を一垂直走
査期間遅延せしめる遅延手段と、前記遅延手段の出力と
前記第２の水平転送レジスタの出力とを夫々択一的に導
出する第１及び第２のスイッチ手段と、前記第１のスイ
ッチ手段が前記遅延手段の出力を導出している時に、前
記第２のスイッチ手段が前記第２の水平転送レジスタの
出力を導出するよう制御する制御手段とを含むことを特
徴とする固体撮像装置が得られる。

【００２２】そして、前記制御手段は、前記第１及び第
２のスイッチ手段の各出力にインタレース映像信号出力
が得られるようにこれ等スイッチ手段の切換え制御を行
うようにしたことを特徴としており、この場合、前記制
御手段は、前記第１のスイッチ手段が前記遅延手段の出
力を導出している時に、前記第２のスイッチ手段が前記
第２の水平転送レジスタの出力を導出するよう制御する
ことを特徴としている。

【００２３】また、前記撮像部は、前記光電変素子から
の信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、この垂
直転送部から転送された奇数及び偶数の各一水平ライン
分の電荷を夫々取込んで水平方向に転送する奇数及び偶
数ライン水平転送部とを有し、前記奇数及び偶数ライン
水平転送部が前記第１及び第２の水平転送レジスタであ
ることを特徴としている。

【００２４】本発明の作用を述べると、２つの水平転送
レジスタの出力のうちの一方を一垂直走査期間だけ遅延
回路で遅延した信号と他方の出力信号とを夫々択一的に
導出する２つのスイッチ回路を設け、これら２つのスイ
ッチ回路を垂直走査期間毎に互いに同期して切換え制御
することで、これ等２つのスイッチ回路の出力の各々か
ら、インタレースした映像信号を得ることが可能とな
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
実施例について説明する。

【００２６】図１は本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、図３，図５及び図７と同等部分は同一符号
にて示している。図１を参照すると、固体撮像部１００
の水平転送レジスタ４の出力を処理する映像処理回路１
の出力は、一垂直走査期間だけ遅延する遅延回路１３へ
入力される。この遅延出力はスイッチ回路１５のＢ接点
へ、またスイッチ回路１６のＡ接点へ夫々印加される。

【００２７】水平転送レジスタ５の出力を処理する映像
処理回路２の出力は、スイッチ回路１５のＡ接点へ、ま
たスイッチ回路１６のＢ接点へ、夫々直接印加されてい
る。これ等スイッチ回路１５，１６の選択出力はバッフ
ァ８，９を介して映像出力＃１，＃２として夫々導出さ
れる様になっている。

【００２８】制御回路１２は同期信号発生回路１０から
の垂直同期信号を受けてスイッチ制御信号２０２を生成
するものであり、スイッチ回路１５，１６はこのスイッ
チ制御信号２０２により互いに同期して切換え制御され
るものとする。

【００２９】図２は図１の回路の動作を示す各部信号の
タイミングチャートである。スイッチ回路１５，１６は
スイッチ制御信号がローレベルのとき接点Ａ側の信号を
導出し、ハイレベルのとき接点Ｂ側の信号を導出するも
のとする。尚、図２の最下行にその状態を示しており
「Ａ」，「Ｂ」は「Ａ接点」，「Ｂ接点」を夫々示すも
のとする。

【００３０】図１，２からも明らかな如く、バッファア
ンプ８の出力＃１は、１Ｏ，１Ｅ，３Ｏ，３Ｅ，５Ｏ，
５Ｅ，…となる。同様にバッファ９の出力＃２は、２
Ｏ，２Ｅ，４Ｏ，４Ｅ，６Ｏ，６Ｅ，…となる。これ等
出力＃１，＃２は、この様に共にインタレースしてお
り、かつ撮像部１００からの情報が失われることもない
のである。

【００３１】従って、バッファアンプ８，９の各出力は
通常のインタレース走査用のテレビジョンモニタに表示
することができ、従来のインタレース走査を前提とした
ビデオシステムにも容易に適合できることになるのであ
る。

【００３２】

【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、極めて簡
単な構成にて、情報量を何等損なうことなくインタレー
ス信号を得ることができ、よって従来のインタレースを
前提としたテレビジョンモニタや映像処理システムに容
易に適応可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】図１のブロックの動作を示すタイミングチャー
トである。

【図３】フレームシャッタタイプの固体撮像部の構成図
である。

【図４】図３の固体撮像部の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図５】図３の固体撮像部を用いた従来の固体撮像装置
の一例を示す図である。

【図６】図５の装置の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【図７】図３の固体撮像部を用いた従来の固体撮像装置
の他の例を示す図である。

【図８】図７の装置の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１，２ 映像処理回路 ４，５ 水平転送レジスタ ６〜９ バッファ １０ 同期信号発生回路 １１ 撮像素子駆動回路 １２ 制御回路 １３ 遅延回路 １５，１６ スイッチ回路 ３１〜３ｍ 垂直転送レジスタ １００ 固体撮像部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光電変換素子がマトリックス状に
   二次元的に配列され、これ等全ての光電変換素子の信号
   電荷のうち偶数行の信号電荷を一走査期間内に第１の水
   平転送レジスタを介して導出し、前記光電変換素子の信
   号電荷のうち奇数行の信号電荷を一走査期間内に第２の
   水平転送レジスタを介して導出するようにした撮像部を
   有する固体撮像装置であって、 前記第１の水平転送レジスタの出力を一垂直走査期間遅
   延せしめる遅延手段と、前記遅延手段の出力と前記第２
   の水平転送レジスタの出力とを夫々択一的に導出する第
   １及び第２のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段
   が前記遅延手段の出力を導出している時に、前記第２の
   スイッチ手段が前記第２の水平転送レジスタの出力を導
   出するよう制御する制御手段とを含むことを特徴とする
   固体撮像装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記第１及び第２のス
   イッチ手段の各出力にインタレース映像信号出力が得ら
   れるようにこれ等スイッチ手段の切換え制御を行うよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
3. 【請求項３】 前記撮像部は、前記光電変換素子からの
   信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、この垂直
   転送部から転送された奇数及び偶数の各一水平ライン分
   の電荷を夫々取り込む前記第１及び第２の水平転送レジ
   スタとからなることを特徴とする請求項１又は２記載の
   固体撮像装置。