JPH01160267A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

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。

以下、従来の撮像装置の画像の拡大機能について説明す
る。

従来の撮像装置の画像の拡大機能には、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。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、レンズを移動させ
るだめの時間が必要であり、瞬間的な拡大効果を得るこ
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、瞬間的かつ任意の区域の拡大効果
を有する固体撮像装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は固体撮像素子の
垂直方向に拡大すべき部位以外に対応する画素の不要な
信号電荷を、垂直帰線期間内に高速転送して排出するた
めの第１の垂直電荷転送手段と、固体撮像素子の垂直方
向に拡大すべき部位に対応する画素の信号電荷を、ｎ水
平走査期間に１回づつ間歇的に転送して出力するための
第２の垂直電荷転送手段とを備え、前記第２の垂直電荷
転送手段により、信号電荷はｎ水平走査期間に１度づつ
、直列並列変換され、水平転送段内に読み込まれ、信号
電荷の水平方向に拡大すべき一部分を通常の１　／ｎの
速度で転送して出力するための第３の水平電荷転送手段
と、残りの信号電荷の一部を、光学的黒部の信号電荷を
水平帰線期間内に出力させるために、高速転送して排出
するための第４の水平電荷転送手段と、光学的黒を検出
するためにその信号電荷を、通常もしくは低速で転送し
て出力するための第６の電荷転送手段とを設けたもので
ある。

作　　用 本発明は、上記構成により、垂直、水平方向共にｎ倍に
拡大された信号を得ることになり、電気的なスイッチの
動作のみにより、瞬間的なｎ倍の拡大効果が得られるこ
とになる。また、光学的黒部を水平帰線期間内に出力さ
せることにより、信号処理の黒再生時のクランプパルス
の画面への妨害を除去することができる。

実施例 以下、本発明の固体撮像装置の一実施例として、２倍電
子ズーム機能を備えた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、１ｏ２はインターライン
型Ｃ０Ｄ（チャージ・カップルド・デバイス）、１０３
は信号処理回路、１０４は前記インターライン型ＣＯＤ
を駆動させるだめの固体撮像素子駆動回路、１０５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ＣＯＤ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図記号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ＣＯＤ　）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。

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、−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図アの３０
１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図ア
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４１１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図アの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
せることによシ、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。

第６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水平走査期に１回づつ直列平列変換され、第３
図アの３０４に示す画素に対応する不要電荷を第６図の
ＳＯＳに示すタイミングにて、前記水平転送段にて通常
の％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図アの３０６に示す拡大すべき画素
に対応する信号電荷を第６図の６０１に示すタイミング
にて、前記水平転送段内で通常のＨ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図アの３０６に示す画素に対応する不
要電荷を第５図の６０３に示すタイミングにて、前記転
送段内で高速転送させることにより排出し、第３図アの
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（水平帰線期間内）に前
記水平転送段内にて通常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１０３に示す信号処理回路と、第１図
の１０５に示す信号処理パルス発生回路により、同時化
及び、各種信号処理を行い、電子的手法により第３図イ
に示したように、２倍に拡大したテレビジラン信号が得
られる。

以上のように本実施例によれば、固体撮像素子を駆動す
るにあたり、拡大画像として必要な部分は間歇的又は％
の速さで転送し、拡大画像とじて不要な部分は高速転送
（もしくは空き時間に転送）することにより、容易に拡
大画像を電気的に得ることができる。さらに上記では２
倍拡大画像の例で示したが、他の倍率でも可能であるこ
とは言うまでもない。また拡大画像として必要な部分は
、中心部のみならず、固体撮像素子の撮像面のどの部位
にも設定することができ、作画上の自由度を高めること
が可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、固体撮像装置を用いて瞬
間的な画像拡大を実現できる優れた効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体ブロック図、第２図は
本実施例の固体撮像素子の構成図、第３図は本実施例の
説明のだめの模式図、第４図及び第６図は、本発明の実
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。 １ｏ２・・・・・・固体撮像素子、１ｏ３・・・・・・
信号処理回路、１０４・・・・・・素子駆動パルス発生
回路、１ｏ６信号処理パルス発生回路、４２１・・・−
・・第１フイールドのＨＤパルス、４２２・・・・・・
第１フイールドのＶＤパルス、４２３〜４２６・・・・
・・第１フイールドの垂直駆動パルス、４３１・・・・
・・第２フイールドのＨＤパルス、４３２・・・・・・
第２フイールドのＶＤパルス、４３３〜４３６・・・・
・・第２フイールドの垂直駆動パルス、６１１・・・・
・・ＨＤ　パルス、６１２・・・・・・複合帰線消去信
号（ＣＢＬＫ）、６１３・・・・・・垂直駆動パルス（
φＶＩ）、６１４・・・・・・水平駆動パルス（φＨＩ
）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 ２θｌ°−光電変８音ｐ 第　２　因　　　　　　　　　　　２ρ２−　垂直転送
部υ３−水平　・ ２θ４−４号覧荷秩廿節 π４２θ３ 第３図 （アジ ３θ７ ３０４３θ５３θ６Ｊθ７ 吉ミ蓼、Ｓ−Ｓミ　ｅ；ミ埼さｉ 滌　　　　　　　　　　　　　　健 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２次元に配列された光電変換素子と垂直転送段と、水平
   転送段、光電変換素子の信号電荷を垂直転送段へ読み出
   すための読み出しゲートと、垂直転送段からの信号電荷
   を水平転送段へ読み出す直列並列変換部と、信号電荷検
   出部及び一部の光電変換素子上に遮光処理を施した光学
   的黒部を有する電荷結合型の固体撮像装置であって、垂
   直帰線期間内に、一部の有効画素の信号電荷を前記垂直
   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有効画素の信号電荷を
   前記垂直転送段にてｎ水平走査期間に１回づつ間歇的に
   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の転送手段により転送され前記水平
   転送段に読み込まれた信号電荷の一部を通常の１／ｎの
   速度で転送して出力するための第３の電荷転送手段と、
   前記水平転送段に読み込まれた残りの信号電荷の一部を
   高速転送して排出するための第４の電荷転送手段と、前
   記光学的黒を検出するために、前記光学的黒部に対応す
   る信号電荷を通常もしくは低速で転送して水平期線帰間
   内に出力するための第６の電荷転送手段とを有すること
   を特徴とする固体撮像装置。