JPH043712B2 - - Google Patents

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JPH043712B2
JPH043712B2 JP59004291A JP429184A JPH043712B2 JP H043712 B2 JPH043712 B2 JP H043712B2 JP 59004291 A JP59004291 A JP 59004291A JP 429184 A JP429184 A JP 429184A JP H043712 B2 JPH043712 B2 JP H043712B2
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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、行列配置した撮像素子群およびその
撮像素子群に結合して各撮像素子間の電荷転送を
行なうための制御電極群を有する固体撮像装置並
びに前記制御電極群に結合した制御回路を備え
て、１画像周期を構成する各フイールド周期毎に
飛越走査したインターレーステレビジヨンカメラ
に関するものである。
従来技術 かかるテレビジヨンカメラは、雑誌「アイトリ
プルイー・トランザクシヨンズ電子装置編」
（IEEE Transactions on Electron Devices）
ED−20巻、６号、1973年６月、第535頁乃至第
541頁の論文に記載されている。この論文は、固
体撮像装置を備えたテレビジヨンカメラに単一飛
越走査の２：１インターレース画像信号を如何に
して形成させるかを論じている。同論文に記載さ
れたその解答は、１画像周期を構成する２フイー
ルド周期の各フイールド周期間にて光学電子撮像
素子の行の各対の組合わせを異ならせることであ
る。すなわち、撮像素子の順次の番号１、２、
３、４、５、６、……の行から得られる情報の内
容を、第１のフイールド周期においては、行の対
１＋２、３＋４、５＋６、……なる公式に従い組
合わせて奇数番目１、３、５、……のテレビジヨ
ン走査線に関連した情報を形成し、また、第２の
フイールド周期においては、行の対２＋３、４＋
５、６＋７、……なる公式に従い組合わせて偶数
番目２、４、６、……のテレビジヨン走査線に関
連した情報を形成する。さらに、固体撮像装置
が、それぞれ２個の制御電極を有する２位相制御
電荷転送装置の形態をなしている場合には、光の
積分および光学情報に対応した電荷の蓄積が、第
１のフイールド周期には一方の制御電極に対して
行なわれ、第２のフイールド周期には他方の制御
電極に対して行なわれるような値の電圧をそれら
の制御電極に印加し得ることがこの論文によつて
開示されている。かかる二つの場合には、固体撮
像装置における電荷蓄積を行なつた光積分領域の
中心点が画像信号の記録および表示における飛越
走査に対応した中心位置に移動する。
さらに、上述の論文には、固体撮像装置が、そ
れぞれ３個の制御電極を有する３位相制御電荷転
送装置の形態をなしている場合には、電荷蓄積を
行なつた光積分領域の中心点の移動が、第１のフ
イールド周期においてはそれら３個の制御電極の
一つに電荷蓄積のためのバイアス電圧を印加し、
また、第２のフイールド周期においては他の２個
の制御電極に電荷蓄積のためのバイアス電圧を印
加することによつて実現される。かかる状態にお
いては、第１のフイールド周期に情報の蓄積を行
なう光積分領域が第２のフイールド周期における
同様の領域とは同形ではなく、欠点と考えられる
ように、ずれた光積分領域が全く同じ大きさであ
るので、電荷蓄積の領域がほぼ２倍となる。画像
信号の表示に際しては、このことが、第１フイー
ルド周期と第２フイールド周期とにて画像信号の
輝度の変化となり、その結果、画像フレーム周波
数の号目障りなフリツカが生ずることになる。
発明の要点 本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、インターレース画像信号を直接に発生させ、
光積分領域および電荷蓄積領域の形状および位置
並びに制御電極の構造が単一もしくは複数の位相
制御に際しても飛越走査に影響を与えることのな
い固体撮像装置を備えたテレビジヨンカメラを提
供することにある。本発明によるテレビジヨンカ
メラは、各画像周期における少なくとも１フイー
ルド走査周期中に各撮像素子列におけるすべての
隣接撮像素子間にて１回ずつ電荷転送を行なうた
めの電荷転送信号を制御回路が形成することを特
徴とするものである。
単一もしくは複数のフイールド走査期間中に固
体撮像装置の各撮像素子列における撮像素子間に
て１回ずつの電荷転送を行なうことにより、同一
原理に基づき、単一もしくは多重のインターレー
ス画像信号を固体撮像装置によつて直接に形成す
ることができる。
したがつて、本発明テレビジヨンカメラの一構
成例は、１画像周期ｎフイールド周期にて完結す
る飛越走査を用いて、１回の電荷転送用の前記電
荷転送信号を１画像周期に（ｎ−１）回発生させ
る場合に、それらの電荷転送信号を各画像周期に
おける順次のフイールド周期毎に、終端から順次
にフイールド周期のｎ−１／ｎ、ｎ−２／ｎ……にほぼ 等しい期間だけ遡つた時点にて順次交互に発生さ
せるようにしたことを特徴としている。
本発明テレビジヨンカメラの他の構成例は、１
画像周期がｍフイールド周期にて完結する飛越走
査を用いて、１回の電荷転送用の前記電荷転送信
号を１画像周期にｍ回発生させる場合に、それら
の電荷転送信号を各画像周期における順次のフイ
ールド周期毎に、フイールド周期の１／ｍにほぼ
等しい期間ずつ順次に距つた時点にて順次交互に
発生させるようにしたことを特徴としている。
固体撮像装置の各撮像素子列における撮像素子
間の１回の電荷転送は、固体撮像装置において例
えば撮像素子の光電変換に関連した位置による感
度差をある程度修正するのに用いることができ
る。
したがつて、本発明テレビジヨンカメラの構成
例は、制御回路が１回の電荷転送用の電荷転送信
号を撮像素子間の電荷転送が順次に行なわれるよ
うに発生させることを特徴としている。
位置の変化に適応した一層広範囲の修正は、電
荷転送を順次に行なう周期を変化させ得るように
構成したテレビジヨンカメラによつて実現するこ
とができる。
実施例 以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳
細に説明する。
第１図において、PPは、白黒もしくはカラー
のテレビジヨンカメラの一部をなして各行P1…
Pxおよび各列P1…Pyに配列した撮像素子Ｐを備
えた固体撮像装置を表わす。撮像素子列P1は撮
像素子P11，P12，…，P1xの直列配置を備え、撮
像素子列Pyは撮像素子Py1，Py2，…，Pyxの直列
配置からなつている。各撮像素子Ｐは、例えば、
各行P1，…，Pxに、抽象的に電気的に互いに分
離して位置しており、P1行とPx行との各撮像素
子Ｐを、それぞれ、順次にP11，P21，…，Py1お
よびP12，P22，…，Py2と呼ぶ。かかる撮像装置
PPに可視光が入射光として投射されると、各撮
像素子Ｐは光電的に動作する。なお、可視光を入
射光の例として用いるが、他の型の放射、例えば
赤外線やＸ−線などの放射を替わりに撮像装置
PPによつて撮像するようにすることもできる。
上述した構成の撮像装置PPは、フイールドメ
モリ装置PMおよび並列入力直列出力シフトレジ
スタSRをもその一部として一般にフレーム転送
装置を称する物の中に組込むことができる。フイ
ールドメモリ装置PMおよびシフトレジスタSR
には、光電変換撮像装置PPとは反対に、不透明
層を設ける。フイールドメモリ装置PMはシフト
素子の直列配置（図示せず）の各列M1，M2，
…，Myからなつている。シフトレジスタSRは、
シフト素子列M1，M2，…，Myに順次に接続す
るとともに信号PPSが現われる出力端子に直列に
接続した各レジスタ素子SR1，SR2，…，SRyを
備えている。信号PPSは、このように構成したフ
レーム転送装置PP，PM，SRにより、簡単のた
めに、撮像装置PP、メモリ装置PMおよびシフ
トレジスタSRにそれぞれ結合した３個の副制御
回路CC1，CC2およびCC3をもつて示す制御回路
CCの制御のもとに供給される。制御回路CCは、
各副制御回路CC1，CC2，CC3の各入力端子に示
す同期信号CSの制御のもとに作動する。各制御
信号PS，MSおよびSRSは、それぞれの信号波形
PS，MSおよびSRSを第１図示のタイムチヤート
として模式的に描いて、各副制御回路CC1，CC2
およびCC3の各出力端子にそれぞれ示してある。
各副制御回路CC1，CC2およびCC3の２個ずつの
出力端子は、かかる各制御信号PS，MSおよび
SRSを、それぞれ互いに逆位相にして送出する。
第１図示の信号波形MSおよびSRSは、米国特許
第3824337号明細書の記載のように、メモリ装置
PMおよびシフトレジスタSRの制御に当らせる。
一方、第１図示の信号波形PSは、もし図示の信
号CTS１がなければ、上述の米国特許明細書の
記載どおりの従来周知のフレーム転送制御に当る
が、本発明によれば、撮像装置PPに対する制御
信号PS中にこの信号CTS１が存在している。
第１図はフレーム転送装置PP，PM，SRを本
発明の適用例として示したものである。画像信号
PPSの供給に撮像装置PPにおける行間シフトを
用いる他の構成例も実現可能である。しかしなが
ら、撮像素子Ｐの各列P1，…，Pyにおけるすべ
ての隣接撮像素子Ｐ間に１回ずつの電荷転送を可
能にするのが本発明装置の特徴に他ならない。こ
のことにより、いかなる場合にも列方向に１撮像
素子分シフトすることが本発明による行列シフト
の特徴となる。
本発明による撮像装置PPの動作を説明するに
あたつて、まず、従来周知のフレーム転送装置
PP，PM，SRの動作について簡単に説明する。
始めに、撮像装置PPおよびメモリ装置PMとシ
フトレジスタSRとを２位相式により制御するよ
うにした例について説明する。そのために、各副
制御回路CC1，CC2およびCC3は、それぞれ２個
の出力端子を有し、それら２個ずつの出力端子
を、それぞれ、撮像装置PPの制御電極CE１およ
びCE２、メモリ装置PMの制御電極CE３および
CE４並びにシフトレジスタSRの制御電極CE５
およびCE６に接続してある。撮像素子Ｐ、メモ
リ装置PMのシフト素子（図示せず）およびシフ
トレジスタSRのレジスタ素子は、いずれも電荷
転送装置であつて、電荷結合装置、バケツトメモ
リ装置、電荷注入装置等の形態をなしている。
第１図示の信号波形PSにおけるTPはテレビジ
ヨン画像周期を表わす。２：１インターレースを
使用するものとすると、画像周期TPはTV1およ
びTV2によつて表わす２フイールド周期TVから
なつている。期間TVSおよびTVBは標準テレビ
ジヨン方式に合わせた寸法で示してはないが、フ
イールド帰線消去期間TVBは、例えば、フイー
ルド周期TVの約８％とすることができる。制御
信号PS中に信号CTS１が存在しない場合には、
模式的に図示するパルス群は、従来周知の態様に
てフイールド帰線消去期間TVBのみに生ずる。
このパルス群が生じ得る期間は、例えばフイール
ド周期TVの約３％とすることができる。帰線消
去期間TVB中のパルス群は、各列P1，…，Py中
を通して、撮像素子Ｐに存在する情報をメモリ装
置PMの各列M1，…，Myまでシフトさせ、その
ために、第１図示の信号波形MSにおいても、フ
イールド帰線消去期間TVBにパルス群を示して
ある。
信号波形MSにおけるTHは、テレビジヨン走
査線期間を表わし、その走査線期間は、標準方式
の寸法にて示してはないが、線走査期間THSと
線消去期間THBとからなつている。第１図示の
信号波形MS中のパルスとして示す線消去期間
THB中のパルスは、各列M1，M2，…，My中を
通した情報の１回ずつのシフトを各シフトレジス
タ段SR1，SR2，…，SRyまで行なわさせる。引
続く線走査期間THSにおいては、第１図示の信
号波形SRSには、シフトレジスタSR中の情報を
画像信号PPSの送出端子までシフトさせるパルス
群を模式的に示してある。
従来周知のフイールド転送装置PP，PM，SR
による、撮像素子Ｐの構造および各列P1，…，
Pyにおける電荷転送の制御の態様には無関係な、
単一の２：１インターレース画像信号PPSの形成
を実現するためには、例えば、制御信号PS中に
模式的に信号CTS１を導入すれば十分である。
第１図示の信号CTS１は、各撮像素子列P1，…，
Pyにおけるすべての隣接撮像素子間の１回ずつ
の電荷転送を同時にもしくは順次に、特に画像周
期TPにおける２フイールド走査期間TVSの一方
の期間中であつてしかもそのほぼ半分の時点に行
なわさせるための電荷転送信号である。第１図示
の信号波形PSには、１回の電荷転送のための電
荷転送信号CTS１が、フイールド帰線消去期間
における撮像装置PPおよびメモリ装置PM中の
順次のシフトが行なわれる期間よりほぼフイール
ド周期の半分1/2TVだけ早く起こることを示し
てある。この電荷転送信号CTS１および後続の
電荷転送信号CTS２乃至CTS１１、さらに後続
の１回ずつの電荷転送のための信号は、画像信号
PPSを形成するシフトレジスタSRにクロストー
クが起り得るものとすれば、例えば、フイールド
走査期間TVSにおける線消去期間THBに生ず
る。
１回の電荷転送のための電荷転送信号CTS１
発生の結果を第２図を参照して説明する。第２図
には撮像装置PPにおける撮像素子Ｐの列の一部
を２回示してあり、撮像素子列Pyを一般例とし
てある。撮像素子列Py中のいくつかの撮像素子
Ｐをさらに詳細にPy3，Py4およびPy5として示し
てある。第２図において、TV1およびTV2は、
撮像素子列Pyが、実際にそのとおりに、フイー
ルド周期TV1もしくはTV2の終端に位置してい
ると考えられることを表わしている。第１図示の
信号波形PSからすれば、撮像装置PPがフイール
ド周期TV1に従来周知の態様にて動作すること
が判る。したがつて、フイールド周期TV1にお
けるフイールド帰線消去期間TVB中の情報のシ
フトに光情報積分期間が引続き、撮像装置PPに
対する入射光が光電変換された電荷が撮像素子Ｐ
に蓄積される。フイールド帰線消去期間TVBに
おいてシフトパルス群を含む期間長約３％の如何
には拘わりなく、この光積分期間はフイールド周
期TVに等しいものとする。第２図において、フ
イールド周期TVの終端において積分された情報
を含む撮像素子列Pyにおいて陰影を施した領域
はそれぞれの撮像素子Ｐに関連した光積分領域自
体を表わしている。撮像素子Py3およびPy5は左下
りの斜線陰影を施した光積分領域を有するものと
して示してあり、撮像素子Py4は右下り斜線陰影
を施した光積分領域を有するものとして示してあ
る。第２図におけるフレーム周期TV1の撮像素
子列Py中の黒点は、光積分領域の中心点を表わ
しており、それらの中心点は各撮像素子Py3，Py4
およびPy5の各領域の重心に一致している。その
結果、フイールド周期TV1の終端においては、
撮像装置PPの撮像素子Ｐに蓄積された光積分領
域からの情報が生ずるが、その情報は、究極にお
いては画像信号PPS内に表われ、表示されたとき
には表示画像中の同一位置に現われる。
フイールド周期TV2のほぼ真中における各列
P1，…，Py中の撮像素子Ｐ間の１回の電荷転送
に対する信号CTS１は、フイールド周期TV2の
終端においては、第２図示の撮像素子列Py
（TV2）に示したように、撮像素子列中に情報を
分布させている。すなわち、フイールド周期
TV2の終端においては、第１図示の信号波形PS
における期間1/2TVの自身の光積分領域からほ
ぼ半分が生じ、他の半分が撮像素子列Py（TV2）
の上半分に示された光積分領域から生じた情報が
撮像素子列Py（TV2）中の各撮像素子Ｐに蓄積さ
れることが判る。したがつて、その結果、撮像素
子列Py（TV2）中の撮像素子Py4については、そ
の撮像素子に蓄積された情報が自身の右下り斜線
陰影を施した情報と撮像素子Py5から受けた左下
り斜線陰影を施した情報とからなつている。これ
は、光積分領域に対応する斜線陰影を施した情報
の中心点を撮像素子列Py（TV2）中にて、その撮
像素子列Py（TV2）の領域に似かよつた中心位置
までシフトさせることになる。その究極の結果と
して、同様にシフトした情報内容を有する画像信
号PPSが生じ、その画像信号PPSを表示した際
に、飛越走査の場合における適正な位置に情報が
表示されることになる。信号電荷転送が、上述し
た列方向とは反対の列方向に行なわれても同様の
結果となることは明らかであり、このことは他の
例についても成立つ。
インターレース画像信号PPSを得るには、第１
図示の信号波形PSの替りに、第３ａ図に示す信
号波形PSを用いることもできる。第３ｂ図は第
１図示の撮像装置PPの動作の説明用である。第
３ａ図示の信号波形PSにおいて、信号電荷転送
用に記号CTS２およびCTS３にて表わす電荷転
送信号は２フイールド周期TV1およびTV2の各
フイールド走査期間TVSに生ずる。第２図示の
撮像素子列Py（TV1）におけるように光積分領域
と撮像素子領域とが一致した基本状態と対比すれ
ば、第３ｂ図示の撮像素子列Py（TV1）において
も、情報のシフトがフイールド周期TV1の終端
部に生じていることが判る。第３ａ図示の信号
CTS２からは、光積分がフイールド周期TVの約
３／４の期間における実際の光積分領域内で行なわ
れることが判る。フレーム期間TVの1/4の期間
に亘つて積分された情報の内容は、あらかじめ撮
像素子列Py（TV1）の隣接撮像素子Ｐから供給さ
れている。したがつて、第３ｂ図示の撮像素子列
Py（TV1）における撮像素子Py4については、自
身の右下り斜線陰影を施した光積分情報の3/4の
部分が撮像素子Py5に関連した左下り斜線陰影を
施した情報の1/4の部分と結合していることにな
る。第３ｂ図の撮像素子列Py（TV1）による斜線
陰影を施した光積分領域の中心点は、第２図示の
撮像素子列Py（TV1）に比して撮像素子の高さの
１／４の部分だけ下方にシフトしている。
第３ａ図示の信号波形における信号CTS３に
よれば、情報の伝送は、フイールド周期TVのほ
ぼ1/4に等しい自身の積分期間より先行している。
したがつて、撮像素子列Py（TV2）中の撮像素子
Py4に対しては、自身の右下り斜線陰影を施した
光積分情報の1/4の部分が撮像素子Py5に関連した
左下り斜線陰影を施した情報の3/4の部分と結合
していることになる。第３ｂ図示の撮像素子列
Py（TV2）による斜線陰影を施した光積分領域の
中心点は、第２図示の撮像素子列Py（TV1）に比
すると、撮像素子の高さの1/4の部分だけ上方に
シフトしていることになる。第３ｂ図示の撮像素
子列Py（TV1）とPy（TV2）とを比較すると、斜
線陰影領域の中心点は、記録および表示の際に適
切に行なつた２：１インターレースに適合するよ
うに、正確に撮像素子の高さの半分だけシフトし
ていることを示している。
第１図および第３ａ図に示した信号波形PSは、
単一の２：１インターレース画像信号PPSを形成
するテレビジヨンカメラに関連している。かかる
状況においては、第１図示の信号波形PSは画像
周期TP当り１回の電荷転送信号を要求し、一方、
２個の電荷転送信号CTS１およびCTS２が第３
ａ図示の信号波形によつて要求される。かかる相
違を強調するために、信号波形PSにおける２：
１インターレースを、第１図においてはｎ＝２に
よつて表わし、第３ａ図においてはｍ＝２によつ
て表わしてある。
第１図および第２図に示すｎ−方式による単一
の電荷転送は、簡単であるという利点は有してい
るが、画像内容によつては画像フレーム周波数の
フリツカが生ずる。すなわち、第２図に示したフ
イールド周期TV1の期間中には撮像素子Ｐが自
身の光積分領域に関連した情報を蓄積し、フイー
ルド周期TV2の期間中、その半分には自身の光
積分領域からの情報を撮像素子Ｐに蓄積し、他の
半分には前後に隣接する光積分領域からの情報が
蓄積され、かかる非対称がフリツカを生ずること
になる。したがつて、第３ａ図および第３ｂ図に
示したｍ−方式による単一の電荷転送は、かかる
非対称を避けたものであり、フイールド周期
TV1およびTV2のいずれにおいても、自身の情
報とシフトした情報との交互の1/4の部分と3/4の
部分との組合わせ情報が、本来の撮像素子の高さ
の２倍の領域に亘つて形成される。
第１図示のテレビジヨンカメラが多重の、例え
ば３：１のインターレース画像信号PPSを形成し
なければならない場合に対して、ｎ＝３とするに
適した信号波形PSを第４ａ図に示し、また、ｍ
＝３とするに適した信号波形PSを第５ａ図に示
す。第４ｂ図および第５ｂ図は、それぞれかかる
場合における第１図示の撮像装置PPの動作を説
明するためのものである。３フイールド周期
TV1、TV2およびTV3が、第４ａ図および第５
ａ図に示すように、画像周期TPを構成する。第
４ａ図の信号波形PSに示すように、信号CTS４
およびCTS５によつて表わす２電荷転送信号が
フイールド周期TV2およびTV3に、それぞれの
周期の終端よりそれぞれ2/3周期および1/3周期だ
け前の時点に生ずる。第４ｂ図示の撮像素子列
Py（TV1）は第２図示の撮像素子列Py（TV1）に
対応する。また、第４ｂ図示の撮像素子列Py
（TV2）は、斜線陰影を施した領域の中心点が撮
像素子の高さの1/3だけ下がつていることを示し、
第４ｂ図示の撮像素子列Py（TV3）は、同様の中
心点が撮像素子列Py（TV2）の場合に比してさら
に下がつていることを示している。その結果とし
て、記録および表示の際の３：１インターレース
に完全に適合した画像信号がフレーム転送装置
PP，PM，SRによつて形成きれることになる。
第５ａ図示の信号波形PSに見られるように、
記号CTS６によつて表わされ、例えば、フイー
ルド周期の終端より約5/6周期前に生ずる電荷転
送信号がフイールド周期TV1に用いられる。つ
いで、フイールド周期TV2およびTV3には、２
フイールド電荷転送信号CTS７およびCTS８が、
特に、フイールド周期TVの終端より約3/6周期
および1/6周期だけ前の時点にそれぞれ生じなけ
ればならない。第５ｂ図示の撮像素子列Py
（TV2）に比べると、撮像素子列Py（TV1）およ
びPy（TV3）は、斜線陰影を施した領域の中心点
が、撮像素子の高さの2/6＝1/3だけ、それぞれ、
上および下にずれていることを示している。その
結果、第１図示のフレーム転送装置PP，PM，
SRによつて最良の３：１インターレース画像信
号PPSが形成されることになる。
第５ａ図および第５ｂ図に示したｍ−方式の例
は、撮像素子の高さの２倍の領域に亘つて対称に
組合わせた信号の有利な特徴を有している。すな
わち、自身の領域の情報と隣接領域の情報とを、
フイールド周期TV1においてはそれぞれ5/6と1/
６とだけ組合わせ、フイールド周期TV2において
はそれぞれ3/6ずつ組合わせ、フイールド周期
TV3においてはそれぞれ1/6と5/6とだけ組合わ
せることになる。
多重４：１インターレース画像信号PPSを発生
させなければならないときに、ｎ＝４の場合につ
いては、画像周期TP＝4TVのうちの３フイール
ド周期TVに電荷転送信号をそれぞれ発生させな
ければならず、それらの電荷転送信号はフイール
ド周期TVのほぼ3/4、2/4および1/4の時点に順
不同に発生させなければならないことになる。そ
の一般性を公式化すると、画像周期が整数ｎフイ
ールド周期にて完結する飛越走査を用いて、１回
の電荷転送用の電荷転送信号を１画像周期に（ｎ
−１）回発生させる場合に、それらの電荷転送信
号を各フイールド周期の終端からフイールド周期
の1/nにほぼ等しい期間ずつ距つた時点に交互に
発生させることになる。
ｍ：１インターレース画像信号PPSを、第３ａ
図および第５ａ図に示したように画像周期TP中
の各フイールド周期TV毎の電荷転送信号CTSの
援助のもとに発生させる場合には、ある１フイー
ルド周期TVにおける信号発生時点の選択によ
り、他のフイールド周期における信号発生時点の
選択が固定されるが、その選択の順序は任意であ
る。ｍ＝２としたときには、それらの信号発生時
点は第３ａ図に示したようにフイールド周期のほ
ぼ1/2の期間だけ互いに異なつていなければなら
ず、ｍ＝３としたときには、それらの信号発生時
点は第５ａ図に示したようにフイールド周期の約
１／３の期間ずつ互いに異なつていなければならな
い。その一般性を公式化すると、１画像周期が整
数ｍフイールド周期にて完結する飛越走査を用い
て、１回の電荷転送用の電荷転送信号を１画像周
期にｍ回発生させる場合に、それらの電荷転送信
号を各フイールド周期においてフイールド周期の
１／ｍにほぼ等しい期間ずつ互いに距つた時点に交
互に発生させることになる。その発生時点の順序
は順不同とする。
１回の電荷転送用の電荷転送信号CTSは、各
フイールド周期TVのそれぞれの部分における所
定の時点にて発生し、その結果、撮像装置PPに
おいて同時もしくは順次の電荷転送が行なわれ
る。各撮像素子列P1，…，Pyにおける１回の同
時電荷転送については、各撮像素子列P1，…，
Pyの簡単な並列制御が行なえる、という利点が
ある。１回の順次電荷転送は、各撮像素子列P1，
…，Pyに沿つて、各撮像素子P11，…，Py1から各
撮像素子P1y，…，Pyyに向い、あるいは、その逆
の方向に向うあたかも漣のようになる。かかる１
回の順次電荷転送については、撮像装置PPの各
撮像素子間における位置による感度差を、光積分
領域の中心点を適切にシフトさせることによつて
ある程度修正するために用い得る、という利点が
ある。かかる感度差は、各撮像素子Ｐの形状、表
面積および深さに関する形状の非対称性に由来す
るものである。位置による感度差の修正は順次電
荷転送の速度を位置によつて変化させることによ
り達成することもできる。電荷転送速度の変化
は、各撮像素子列P1，…，Py自体中および相互
間のいずれにおいても生じさせることができる。
第１図示の撮像装置PPにおける各撮像素子列
P1，…，Py中の各撮像素子Ｐ間における１回の
順次電荷転送は、それぞれの光積分領域の中心点
の所望の位置を設定するのに用いられ、その所望
位置の設定は、シフトレジスタSRに対するクロ
ストークが起り易くない限り、フイールド走査期
間TVS中の線走査期間THSに行なうことができ
る。もし、シフトレジスタSRに対するクロスト
ークが起る場合には、１回の電荷転送をフイール
ド走査期間TVS中における複数の線走査期間
THSに分散させて行なうことができる。
第６ａ図および第６ｂ図並びに第７ａ図および
第７ｂ図は、２：１インターレースおよび３位相
制御を行なう制御電極を備えたテレビジヨンカメ
ラの構成に関するものである。第６ｂ図および第
７ｂ図に示す撮像素子列Pyについては、数個の
制御電極を破線にて示してあり、第６ｂ図に示し
た撮像素子列Py（TV1）にはそれらの制御電極を
記号CE１′，CE２′およびCE３′にて表わしてあ
る。各撮像素子Ｐは３部分からなるものとして示
してある。第６ａ図示の信号波形PSは、ｎ＝２
のインターレースを行なう場合の状態を示してお
り、フイールド周期TV2においては、電荷転送
信号CTS９がフイールド周期TVのほぼ中点、1/
２TVの時点にて生じている。第６ｂ図示の撮像
素子列Py（TV1）およびPy（TV2）を比較すると、
撮像素子列Py（TV2）の斜線陰影を施した光積分
領域の中心点は撮像素子列Py（TV1）の光積分領
域間の途中に位置している。その結果、記録およ
び表示の際に適正に飛越走査を施した画像信号
PPSが得られる。
第７ａ図示の信号波形PSは、ｍ＝２のインタ
ーレースを行なう場合の状態を示しており、フイ
ールド周期TV1においては、そのフイールド周
期の終端より約5/6周期前の時点にて電荷転送信
号CTS１０が発生しており、かかる条件のもと
にては、フイールド周期TV2における電荷転送
信号CTS１１はそのフイールド周期の終端より
約2/6周期前の時点にて発生しなければならない。
第７ｂ図示の撮像素子列Py（TV1）とPy（TV2）
とを比較すると、第３ｂ図に準じて広い範囲に表
わしてあるように、撮像素子列Py（TV2）におけ
る斜線陰影を施した光積分領域の中心点は、撮像
素子列Py（TV1）における同様の領域間の中途に
位置している。したがつて、明らかに、各撮像素
子Ｐに対する３位相制御とは無関係に、より高度
の位相制御を施して適切に飛越走査を行なつた画
像信号PPSを発生させることができる。
第７ａ図は、制御信号PS中の電荷転送信号
CTS１０およびCTS１１がフイールド周期TV1
およびTV2の各終端より約5/6周期および約2/6
周期前に位置する時点にてそれぞれ発生するよう
にした場合の例を示したものである。かかる状態
においては、フイールド周期TV1の期間中には、
当該撮像素子Ｐ自身の情報の5/6と隣接撮像素子
から転送された1/6の情報との組合わせ情報が形
成され、また、フイールド周期TV2の期間中に
は、当該撮像素子自身の情報の2/6と隣接撮像素
子から転送された4/6の情報との組合わせ情報が
形成されることになる。したがつて、第７ｂ図示
の撮像素子列Py（TV1）においては、斜線陰影を
施した光積分領域の中心点が撮像素子の高さの1/
３の所に位置し、また、撮像素子列Py（TV2）に
おいては5/6の所に位置している。かかる情報の
組合わせもしくはその他の非対称な情報の組合わ
せが撮像素子Ｐの３位相構造に比して利益をもた
らさないならば、第３ａ図および第３ｂ図につき
前述したように、3/4ずつと1/4との情報の組合わ
せおよび1/4と3/4ずつとの情報の組合わせのよう
に対称な情報の組合わせを選定することもでき
る。
第６ｂ図および第７ｂ図においては、撮像素子
列Pyがフイールド周期TV1とTV2とで同一構成
の撮像素子Ｐをもつて示されている。しかしなが
ら、撮像素子列Py（TV1）における無変更の撮像
素子構造から出発して、撮像素子列Py（TV2）に
おける各撮像素子Ｐを1/3もしくは2/3だけシフト
させることもでき、かかるシフトは３位相制御の
変更によつて簡単に達成することができる。例え
ば、撮像素子列Py（TV2）においてかかるシフト
を施した撮像素子Ｐを、もとの撮像素子の1/3の
部分２個、例えば撮像素子列Py（TV1）における
撮像素子Py4の下側1/3の部分２個と、上下いずれ
かに隣接するもとの撮像素子の1/3の部分、例え
ば撮像素子列Py（TV1）中の下側隣接素子の上側
の上側1/3の部分とから構成することが例として
挙げられる。したがつて、撮像素子列Py（TV2）
中の撮像素子Ｐの中心点は、撮像素子列Py
（TV1）における同様の中心点に対して撮像素子
の高さの1/3だけシフトしている。１回の電荷転
送に対する電荷転送信号CTSの発生の時点は、
かかる状態に適応するように選定しなければなら
ない。この中心点をさらに撮像素子の高さの1/6
だけシフトさせることにより、前述した1/3のシ
フトと組合わせて、撮像素子の高さの半分だけ中
心点をシフトさせて、適正な２：１インターレー
スを達成することになる。
効 果 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、撮像素子を行列配置した固体撮像装置を備え
たテレビジヨンカメラにおいて、画像フレーム周
期を構成する各フイールド周期毎に、電荷転送信
号を発生させて隣接撮像素子間の電荷転送のタイ
ミングを適切に制御し、画素内容にずれのないイ
ンターレース画像を簡単に形成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明テレビジヨンカメラの単一２：
１インターレース関連部分を信号波形とともに示
す回路図、第２図は第１図示のテレビジヨンカメ
ラの動作説明図、第３ａ図は第１図示のカメラの
信号波形図、第３ｂ図は同じくその動作説明図、
第４ａ図は本発明カメラの３：１インターレース
を行なう構成例の信号波形図、第４ｂ図は同じく
そ動作説明図、第５ａ図は本発明カメラの３：１
インターレースを行なう他の構成例の信号波形
図、第５ｂ図は同じくその動作説明図、第６ａ図
は本発明カメラの３相制御用制御電極を有して
２：１インターレースを行なう構成例の信号波形
図、第６ｂ図は同じくその動作説明図、第７ａ図
は本発明カメラのさらに他の構成例の信号波形
図、第７ｂ図は同じくその動作説明図である。 Ｐ……撮像素子、PP……固体撮像装置、Ｍ…
…メモリ素子、PM……メモリ装置、SR……シ
フトレジスタ、CC……制御回路、CE……制御電
極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 行列配置した撮像素子群およびその撮像素子
    群に結合して各撮像素子間の電荷電送を行なうた
    めの制御電極群を有する固体撮像装置並びに前記
    制御電極群に結合した制御回路を備えて、その制
    御回路および前記制御電極群を介し、前記撮像装
    置が、それぞれフイールド走査期間および帰線消
    去期間を備えて１画像周期を構成する各フイール
    ド周期毎に飛越走査したインターレーステレビジ
    ヨン画像信号を形成するテレビジヨンカメラにお
    いて、各画像周期における少なくとも１フイール
    ド走査期間中に各撮像素子列におけるすべての隣
    接撮像素子間にて１回ずつ電荷転送を行なうため
    の電荷転送信号を前記制御回路が形成することを
    特徴とするテレビジヨンカメラ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のテレビジヨンカ
    メラにおいて、１画像周期がｎフイールド周期に
    て完結する飛越走査を用いて、１回の電荷転送用
    の前記電荷転送信号を１画像周期に（ｎ−１）回
    発生させる場合に、それらの電荷転送信号を各画
    像周期における順次のフイールド周期毎に、終端
    から順次にフイールド周期のｎ−１／ｎ、ｎ−２／ｎ… …にほぼ等しい期間だけ遡つた時点にて順次交互
    に発生させるようにしたことを特徴とするテレビ
    ジヨンカメラ。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のテレビジヨンカ
    メラにおいて、１画像周期がｍフイールド周期に
    て完結する飛越走査を用いて、１回の電荷転送用
    の前記電荷転送信号を１画像周期にｍ回発生させ
    る場合に、それらの電荷転送信号を各画像周期に
    おける順次のフイールド周期毎に、フイールド周
    期の１／ｍにほぼ等しい期間ずつ順次に距つた時
    点にて順次交互に発生させるようにしたことを特
    徴とするテレビジヨンカメラ。 ４ 特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の
    テレビジヨンカメラにおいて、前記制御回路が１
    回の電荷転送用の前記電荷転送信号を前記撮像素
    子間の電荷転送が順次に行なわれるように発生さ
    せることを特徴とするテレビジヨンカメラ。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のテレビジヨンカ
    メラにおいて、電荷転送を順次に行なう周期を変
    化させ得るようにしたことを特徴とするテレビジ
    ヨンカメラ。
JP59004291A 1983-01-18 1984-01-14 固体撮像装置を備えたテレビジヨン・カメラ Granted JPS59138172A (ja)

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DE (1) DE3400216A1 (ja)
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GB (1) GB2133658B (ja)
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GB2133658A (en) 1984-07-25
KR840007495A (ko) 1984-12-07
NL8300176A (nl) 1984-08-16
JPS59138172A (ja) 1984-08-08
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