JPH05219446A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH05219446A JPH05219446A JP4055977A JP5597792A JPH05219446A JP H05219446 A JPH05219446 A JP H05219446A JP 4055977 A JP4055977 A JP 4055977A JP 5597792 A JP5597792 A JP 5597792A JP H05219446 A JPH05219446 A JP H05219446A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 産業用や画像処理用に好適な高いフィールド
周波数を有する撮像信号を出力することができる汎用性
の高い固体撮像装置をローコストで提供する。 【構成】 スミアドレインを有する２ライン同時読み出
し型の固体イメージセンサ１を備え、標準撮像モードの
走査線数の１／ｎを有効走査線数として、垂直ブランン
キング期間中に無効画像領域の撮像電荷を上記スミアド
レインに掃き捨てて、有効画像領域の撮像電荷を線順次
に読み出すようにＣＣＤ駆動回路６を制御部７により制
御して、上記固体イメージセンサ１を駆動することによ
り、標準撮像モードに対して１／ｎを走査線数でｎ倍速
の高速撮像動作を行う。
周波数を有する撮像信号を出力することができる汎用性
の高い固体撮像装置をローコストで提供する。 【構成】 スミアドレインを有する２ライン同時読み出
し型の固体イメージセンサ１を備え、標準撮像モードの
走査線数の１／ｎを有効走査線数として、垂直ブランン
キング期間中に無効画像領域の撮像電荷を上記スミアド
レインに掃き捨てて、有効画像領域の撮像電荷を線順次
に読み出すようにＣＣＤ駆動回路６を制御部７により制
御して、上記固体イメージセンサ１を駆動することによ
り、標準撮像モードに対して１／ｎを走査線数でｎ倍速
の高速撮像動作を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直転送レジスタ内の
不要電荷がスミアゲートを介して捨てられるスミアドレ
インを有する２ライン同時読み出し型の固体イメージセ
ンサを用いた固体撮像装置に関し、特に、標準テレビジ
ョン方式のフィールド周波数のｎ倍のフィールド周波数
を有する撮像信号を出力する固体撮像装置に関する。
不要電荷がスミアゲートを介して捨てられるスミアドレ
インを有する２ライン同時読み出し型の固体イメージセ
ンサを用いた固体撮像装置に関し、特に、標準テレビジ
ョン方式のフィールド周波数のｎ倍のフィールド周波数
を有する撮像信号を出力する固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）イメージセンサなどの
固体イメージセンサは、撮像管と比較して焼き付きや
残像がない、耐衝撃性が高い、カメラの小型化が容
易である、など優れた特徴を有している。通常、インタ
ーレス走査が採用されたＮＴＳＣ方式などの標準テレビ
ジョン方式に準拠するビデオカメラでは、奇数フィール
ド画像の各画素からの撮像信号と偶数フィールド画像の
各画素からの撮像信号を１フィールド期間（ＮＴＳＣ方
式では１／６０秒）毎に交互に読み出すようにしたＣＣ
Ｄイメージセンサが用いられている。また、２ライン分
の水平転送レジスタを設けて、奇数フィールド画像の各
画素からの撮像信号及び偶数フィールド画像の各画素か
らの撮像信号を１フィールド期間内に全て読み出すよう
にした２ライン同時読み出し型の所謂Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
ｉｎｇ Ｓｃａｎ ＣＣＤ（以下、単にＰ．Ｓ．ＣＣＤ
という）イメージセンサが、例えばハイビジョン方式な
どの高解像度ビデオカメラ用に提供されている。
Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）イメージセンサなどの
固体イメージセンサは、撮像管と比較して焼き付きや
残像がない、耐衝撃性が高い、カメラの小型化が容
易である、など優れた特徴を有している。通常、インタ
ーレス走査が採用されたＮＴＳＣ方式などの標準テレビ
ジョン方式に準拠するビデオカメラでは、奇数フィール
ド画像の各画素からの撮像信号と偶数フィールド画像の
各画素からの撮像信号を１フィールド期間（ＮＴＳＣ方
式では１／６０秒）毎に交互に読み出すようにしたＣＣ
Ｄイメージセンサが用いられている。また、２ライン分
の水平転送レジスタを設けて、奇数フィールド画像の各
画素からの撮像信号及び偶数フィールド画像の各画素か
らの撮像信号を１フィールド期間内に全て読み出すよう
にした２ライン同時読み出し型の所謂Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
ｉｎｇ Ｓｃａｎ ＣＣＤ（以下、単にＰ．Ｓ．ＣＣＤ
という）イメージセンサが、例えばハイビジョン方式な
どの高解像度ビデオカメラ用に提供されている。
【０００３】さらに、従来のＮＴＳＣ方式に準拠するビ
デオカメラでは、６０フィールド／秒すなわちフィール
ド周波数が６０Ｈｚとなっているが、産業用や画像処理
用などでは、、例えば、印刷物のチェックや高速で移送
される物体の検査を行う場合に高速処理が必要となり、
標準フィールド周波数のｎ倍のフィールド周波数（例え
ば１２０フィールド／秒）の撮像信号が必要とされる。
デオカメラでは、６０フィールド／秒すなわちフィール
ド周波数が６０Ｈｚとなっているが、産業用や画像処理
用などでは、、例えば、印刷物のチェックや高速で移送
される物体の検査を行う場合に高速処理が必要となり、
標準フィールド周波数のｎ倍のフィールド周波数（例え
ば１２０フィールド／秒）の撮像信号が必要とされる。
【０００４】従来、このような撮像出力を例えばＮＴＳ
Ｃ方式用の固体イメージセンサから得るには、例えば実
開平２−３２２８１号公報に開示されているように、固
体イメージセンサの撮像面の前面に遮光マスクを設け、
撮像範囲を光学的に制限して走査線数を１／２に減少さ
せ、１２０フィールド／秒で撮像動作を行うようにして
いた。
Ｃ方式用の固体イメージセンサから得るには、例えば実
開平２−３２２８１号公報に開示されているように、固
体イメージセンサの撮像面の前面に遮光マスクを設け、
撮像範囲を光学的に制限して走査線数を１／２に減少さ
せ、１２０フィールド／秒で撮像動作を行うようにして
いた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、撮像面の前
面に遮光マスクを設けた固体イメージセンサを用いて、
標準テレビジョン方式のフィールド周波数のｎ倍のフィ
ールド周波数で撮像動作を行うようにした従来の固体撮
像装置では、レートに応じたマスクを設けた高速動作専
用の固体イメージセンサを必要とするので、製造コスト
が極めて高いものとなってしまう。また、上記固体イメ
ージセンサのマスキングの精度がとれず、２倍レートの
撮像出力を得るには、本来、撮像領域を１／２に制限す
れば良いのであるが、１／２以上のマスクを必要として
いた。
面に遮光マスクを設けた固体イメージセンサを用いて、
標準テレビジョン方式のフィールド周波数のｎ倍のフィ
ールド周波数で撮像動作を行うようにした従来の固体撮
像装置では、レートに応じたマスクを設けた高速動作専
用の固体イメージセンサを必要とするので、製造コスト
が極めて高いものとなってしまう。また、上記固体イメ
ージセンサのマスキングの精度がとれず、２倍レートの
撮像出力を得るには、本来、撮像領域を１／２に制限す
れば良いのであるが、１／２以上のマスクを必要として
いた。
【０００６】そこで、本発明は、上述の如き産業用や画
像処理用に高速動作を行う従来の固体撮像装置における
実情に鑑み、ローコストで汎用性の高い固体撮像装置を
提供することを目的とする。
像処理用に高速動作を行う従来の固体撮像装置における
実情に鑑み、ローコストで汎用性の高い固体撮像装置を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、上述の課題を解決するために、垂直転送レジスタ
内の不要電荷がスミアゲートを介して捨てられるスミア
ドレインを有する２ライン同時読み出し型の固体イメー
ジセンサと、標準撮像モードの走査線数の１／ｎを有効
走査線数として、垂直ブランキング期間中に上記固体イ
メージセンサから無効画像領域の撮像電荷を上記スミア
ドレンに掃き捨てて、有効画像領域の撮像電荷を線順次
に読み出す制御を行う制御手段とを備え、標準撮像モー
ドに対して１／ｎの走査線数でｎ倍速の高速撮像動作を
行うことを特徴とするものである。
置は、上述の課題を解決するために、垂直転送レジスタ
内の不要電荷がスミアゲートを介して捨てられるスミア
ドレインを有する２ライン同時読み出し型の固体イメー
ジセンサと、標準撮像モードの走査線数の１／ｎを有効
走査線数として、垂直ブランキング期間中に上記固体イ
メージセンサから無効画像領域の撮像電荷を上記スミア
ドレンに掃き捨てて、有効画像領域の撮像電荷を線順次
に読み出す制御を行う制御手段とを備え、標準撮像モー
ドに対して１／ｎの走査線数でｎ倍速の高速撮像動作を
行うことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】発明に係る固体撮像装置では、標準撮像モード
の走査線数の１／ｎを有効走査線数として、垂直ブラン
キング期間中に固体イメージセンサから無効画像領域の
撮像電荷をスミアドレンに掃き捨てて、有効画像領域の
撮像電荷を線順次に読み出すことにより、標準撮像モー
ドに対して１／ｎの走査線数でｎ倍速の高速撮像動作を
行う。
の走査線数の１／ｎを有効走査線数として、垂直ブラン
キング期間中に固体イメージセンサから無効画像領域の
撮像電荷をスミアドレンに掃き捨てて、有効画像領域の
撮像電荷を線順次に読み出すことにより、標準撮像モー
ドに対して１／ｎの走査線数でｎ倍速の高速撮像動作を
行う。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の一実施例
について図面に従い詳細に説明する。本発明に係る固体
撮像装置は、例えば図１のブロック図に示すように構成
される。
について図面に従い詳細に説明する。本発明に係る固体
撮像装置は、例えば図１のブロック図に示すように構成
される。
【００１０】この図１に示す固体撮像装置は、２ライン
読み出し型のＣＣＤイメージセンサ１、このＣＣＤイメ
ージセンサ１から２ライン同時に読み出された各撮像信
号が供給される信号処理部２、この信号処理部２により
信号処理の施された撮像信号が供給されるエンコーダ
３、このエンコーダ３によるエンコード出力として得ら
れるビデオ信号を出力端子５から出力する出力バッファ
４、上記ＣＣＤイメージセンサ１を駆動するＣＣＤ駆動
回路６、これら各種回路ブロックの動作制御を行う制御
部７などから成る。
読み出し型のＣＣＤイメージセンサ１、このＣＣＤイメ
ージセンサ１から２ライン同時に読み出された各撮像信
号が供給される信号処理部２、この信号処理部２により
信号処理の施された撮像信号が供給されるエンコーダ
３、このエンコーダ３によるエンコード出力として得ら
れるビデオ信号を出力端子５から出力する出力バッファ
４、上記ＣＣＤイメージセンサ１を駆動するＣＣＤ駆動
回路６、これら各種回路ブロックの動作制御を行う制御
部７などから成る。
【００１１】上記ＣＣＤイメージセンサ１は、図２に示
すように、それぞれ撮像面に奇数フィールド画像および
偶数フィールドの画像の各画素に対応するホトダイオー
ドなどの感光素子Ｓがマトリックス状に配列された撮像
部ＩＭと、この撮像部ＩＭの各感光素子Ｓにより得られ
る蓄積電荷が垂直転送レジスタＩＭＶREG を介して転送
される蓄積部ＳＴとを有する所謂フレーム・インターラ
イン・トランスファ（ＦＩＴ）型のＣＣＤイメージセン
サであって、上記各感光素子Ｓにより得られた蓄積電荷
を上記蓄積部ＳＴから２本の水平転送レジスタＨREG1，
ＨREG2を介して２ライン同時に読み出すことにより、１
フィールド毎に全画素すなわち１フレーム（２フィール
ド）分の蓄積電荷を撮像信号として出力するようにした
２ライン同時読み出し型のＰ．Ｓ．ＣＣＤイメージセン
サが使用されている。この２ライン同時読み出し型のイ
メージセンサ１は、スミア成分を除去するために、上記
水平転送レジスタＨREG2に沿ってスミアゲートＳＭＧを
介してスミアドレインＶＳＤが設けれている。このよう
なスミアドレインを有する２ライン同時読み出し型のイ
メージセンサ１は、本件出願人などにより既に実用化さ
れている。
すように、それぞれ撮像面に奇数フィールド画像および
偶数フィールドの画像の各画素に対応するホトダイオー
ドなどの感光素子Ｓがマトリックス状に配列された撮像
部ＩＭと、この撮像部ＩＭの各感光素子Ｓにより得られ
る蓄積電荷が垂直転送レジスタＩＭＶREG を介して転送
される蓄積部ＳＴとを有する所謂フレーム・インターラ
イン・トランスファ（ＦＩＴ）型のＣＣＤイメージセン
サであって、上記各感光素子Ｓにより得られた蓄積電荷
を上記蓄積部ＳＴから２本の水平転送レジスタＨREG1，
ＨREG2を介して２ライン同時に読み出すことにより、１
フィールド毎に全画素すなわち１フレーム（２フィール
ド）分の蓄積電荷を撮像信号として出力するようにした
２ライン同時読み出し型のＰ．Ｓ．ＣＣＤイメージセン
サが使用されている。この２ライン同時読み出し型のイ
メージセンサ１は、スミア成分を除去するために、上記
水平転送レジスタＨREG2に沿ってスミアゲートＳＭＧを
介してスミアドレインＶＳＤが設けれている。このよう
なスミアドレインを有する２ライン同時読み出し型のイ
メージセンサ１は、本件出願人などにより既に実用化さ
れている。
【００１２】上記信号処理部２は、上記ＣＣＤイメージ
センサ１から２ライン同時に読み出された各撮像信号に
ついて、ガンマ補正などのプロセス処理を施した１ライ
ン毎の撮像信号を形成する。そして、この１ライン毎の
撮像信号を上記エンコーダ３に供給する。また、上記エ
ンコーダ３は、上記信号処理部２から供給される１ライ
ン毎の撮像信号から所定のテレビジョン方式に準拠した
ビデオ信号を形成する。そして、このエンコード出力と
して得られるビデオ信号を出力インピーダンスが７５Ω
の出力バッファ４を介して出力端子５から出力する。
センサ１から２ライン同時に読み出された各撮像信号に
ついて、ガンマ補正などのプロセス処理を施した１ライ
ン毎の撮像信号を形成する。そして、この１ライン毎の
撮像信号を上記エンコーダ３に供給する。また、上記エ
ンコーダ３は、上記信号処理部２から供給される１ライ
ン毎の撮像信号から所定のテレビジョン方式に準拠した
ビデオ信号を形成する。そして、このエンコード出力と
して得られるビデオ信号を出力インピーダンスが７５Ω
の出力バッファ４を介して出力端子５から出力する。
【００１３】さらに、上記制御部７は、この固体撮像装
置のシステムクロックを発生するクロック発生器８と、
上記エンコーダ３に同期信号や帰線消去信号などを与え
る同期信号発生器９と、上記信号処理部２やＣＣＤ駆動
回路６に各種タイミング信号を与えるタイミング信号発
生器１０とを備えてなる。そして、上記ＣＣＤ駆動回路
６は、上記タイミング信号発生器１０により与えられる
タイミング信号に基づいて、上記撮像部ＩＭにおいて各
感光素子Ｓにより得られた撮像電荷を垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG に転送させるセンサゲートパルスφＳＧ1 ，
φＳＧ2 、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶ
REG 中の信号電荷を垂直転送させる垂直転送パルス垂直
転送パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 、上記蓄積部ＳＴの垂直
転送レジスタＳＴＶREG 中の信号電荷を垂直転送させる
垂直転送パルス垂直転送パルスφＳＴ1 〜φＳＴ4 、上
記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG から上記水
平転送レジスタＨREG1，ＨREG2に信号電荷を転送させる
転送パルスφＶＨ1 ，φＶＨ2 、第１の水平転送レジス
タＨREG1から第２の水平転送レジスタＨREG2に信号電荷
を垂直転送させる垂直転送ゲートパルスφＨＨＧ、スミ
ア成分をスミアドレインＶＳＤに捨てるためにスミアゲ
ートＳＭＧを開成させるスミアゲートパルスφＳＭＧや
上記水平転送レジスタＨREG2，ＨREG2中の信号電荷を水
平転送させる水平転送パルスφＨ1 ，φＨ2 などを上記
ＣＣＤイメージセンサ１に与える。
置のシステムクロックを発生するクロック発生器８と、
上記エンコーダ３に同期信号や帰線消去信号などを与え
る同期信号発生器９と、上記信号処理部２やＣＣＤ駆動
回路６に各種タイミング信号を与えるタイミング信号発
生器１０とを備えてなる。そして、上記ＣＣＤ駆動回路
６は、上記タイミング信号発生器１０により与えられる
タイミング信号に基づいて、上記撮像部ＩＭにおいて各
感光素子Ｓにより得られた撮像電荷を垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG に転送させるセンサゲートパルスφＳＧ1 ，
φＳＧ2 、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶ
REG 中の信号電荷を垂直転送させる垂直転送パルス垂直
転送パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 、上記蓄積部ＳＴの垂直
転送レジスタＳＴＶREG 中の信号電荷を垂直転送させる
垂直転送パルス垂直転送パルスφＳＴ1 〜φＳＴ4 、上
記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG から上記水
平転送レジスタＨREG1，ＨREG2に信号電荷を転送させる
転送パルスφＶＨ1 ，φＶＨ2 、第１の水平転送レジス
タＨREG1から第２の水平転送レジスタＨREG2に信号電荷
を垂直転送させる垂直転送ゲートパルスφＨＨＧ、スミ
ア成分をスミアドレインＶＳＤに捨てるためにスミアゲ
ートＳＭＧを開成させるスミアゲートパルスφＳＭＧや
上記水平転送レジスタＨREG2，ＨREG2中の信号電荷を水
平転送させる水平転送パルスφＨ1 ，φＨ2 などを上記
ＣＣＤイメージセンサ１に与える。
【００１４】この制御部７は、図示しないシステムコン
トローラにより動作モードが標準撮像モードと高速撮像
モードに切り換えられ、次のような制御動作を行うよう
になっている。
トローラにより動作モードが標準撮像モードと高速撮像
モードに切り換えられ、次のような制御動作を行うよう
になっている。
【００１５】先ず、標準撮像モードにおける上記制御部
７の制御動作について説明する。この標準撮像モードは
ハイビジョン方式に準拠した５６２．５ライン／フィー
ルド，６０フィールド／秒の撮像動作を行う動作モード
であって、上記同期信号発生器９は、ハイビジョン方式
において規定されたタイミングの同期信号や帰線消去信
号など上記エンコーダ３に与える。また、上記タイミン
グ信号発生器１０は、図３に示すように、上記同期信号
発生器９が発生するハイビジョン方式に準拠した同期信
号に同期して各種タイミング信号を上記信号処理部２や
ＣＣＤ駆動回路６に与える。
７の制御動作について説明する。この標準撮像モードは
ハイビジョン方式に準拠した５６２．５ライン／フィー
ルド，６０フィールド／秒の撮像動作を行う動作モード
であって、上記同期信号発生器９は、ハイビジョン方式
において規定されたタイミングの同期信号や帰線消去信
号など上記エンコーダ３に与える。また、上記タイミン
グ信号発生器１０は、図３に示すように、上記同期信号
発生器９が発生するハイビジョン方式に準拠した同期信
号に同期して各種タイミング信号を上記信号処理部２や
ＣＣＤ駆動回路６に与える。
【００１６】上記ＣＣＤ駆動回路６は、垂直ブランキン
グ期間ＴVBLK中にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ
2 を上記撮像部ＩＭに与えて、各感光素子Ｓにより得ら
れた撮像電荷を垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させ
る。
グ期間ＴVBLK中にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ
2 を上記撮像部ＩＭに与えて、各感光素子Ｓにより得ら
れた撮像電荷を垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させ
る。
【００１７】また、上記センサゲートパルスφＳＧ1 ，
φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直転送パルス
φＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREGに与えて、上記撮像部ＩＭ
の垂直転送レジスタＩＭREG 内のスミア成分などの不要
電荷を上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に
高速転送させる。この高速転送動作により、上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃
き出された空の状態となる。
φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直転送パルス
φＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREGに与えて、上記撮像部ＩＭ
の垂直転送レジスタＩＭREG 内のスミア成分などの不要
電荷を上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に
高速転送させる。この高速転送動作により、上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃
き出された空の状態となる。
【００１８】そして、上記ＣＣＤ駆動回路６は、上記垂
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えて、上記撮像部
ＩＭにおいて各感光素子Ｓにより得られた撮像電荷を上
記垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させる。
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えて、上記撮像部
ＩＭにおいて各感光素子Ｓにより得られた撮像電荷を上
記垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させる。
【００１９】さらに、上記センサゲートパルスφＳ
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記
撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部
ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に与えて、上記撮像
部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG 内の不要電荷を上
記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送
させる。
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記
撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部
ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に与えて、上記撮像
部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG 内の不要電荷を上
記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送
させる。
【００２０】ここで、上記高速転送期間中は、垂直転送
ゲートパルスφＨＨＧにより垂直転送ゲートＨＨＧを開
成させておくとともに、スミアゲートパルスφＳＭＧに
よりスミアゲートＳＭＧを開成させておく。これによ
り、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に先
に高速転送された不要電荷は、後の高速転送により、上
記水平転送レジスタＨＥREG から上記スミアゲートＳＭ
Ｇを介してスミアドレインＶＳＤに捨てられる。
ゲートパルスφＨＨＧにより垂直転送ゲートＨＨＧを開
成させておくとともに、スミアゲートパルスφＳＭＧに
よりスミアゲートＳＭＧを開成させておく。これによ
り、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に先
に高速転送された不要電荷は、後の高速転送により、上
記水平転送レジスタＨＥREG から上記スミアゲートＳＭ
Ｇを介してスミアドレインＶＳＤに捨てられる。
【００２１】そして、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジス
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷は、その後の読
み出し期間に、上記水平転送レジスタＨREG1，ＨREG2を
介して読み出される。この読み出し期間中は、上記スミ
アゲートＳＭＧを閉成させておく。
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷は、その後の読
み出し期間に、上記水平転送レジスタＨREG1，ＨREG2を
介して読み出される。この読み出し期間中は、上記スミ
アゲートＳＭＧを閉成させておく。
【００２２】このようにして上記固体イメージセンサ１
から読み出された撮像出力信号は、上記信号処理部２を
介してエンコーダ３に供給されてハイビジョン方式に準
拠したビデオ信号にエンコードされ、上記出力バッファ
４を介して出力端子５から出力される。
から読み出された撮像出力信号は、上記信号処理部２を
介してエンコーダ３に供給されてハイビジョン方式に準
拠したビデオ信号にエンコードされ、上記出力バッファ
４を介して出力端子５から出力される。
【００２３】このように標準撮像モードでは、５６２．
５ライン／フィールド，６０フィールド／秒の撮像動作
を行って、ハイビジョン方式に準拠したビデオ信号を上
記出力端子５から出力ことができる。
５ライン／フィールド，６０フィールド／秒の撮像動作
を行って、ハイビジョン方式に準拠したビデオ信号を上
記出力端子５から出力ことができる。
【００２４】次に、高速撮像モードにおける上記制御部
７の制御動作について説明する。この高速撮像モード
は、ハイビジョン方式に準拠した撮像動作のｎ倍の速度
で撮像動作を行う動作モードであって、ここでは、１水
平走査周期は変更せずに、２倍速すなわち１２０フィー
ルド／秒で撮像動作を行うものとする。
７の制御動作について説明する。この高速撮像モード
は、ハイビジョン方式に準拠した撮像動作のｎ倍の速度
で撮像動作を行う動作モードであって、ここでは、１水
平走査周期は変更せずに、２倍速すなわち１２０フィー
ルド／秒で撮像動作を行うものとする。
【００２５】ハイビジョン方式に準拠した５６２．５ラ
イン／フィールド，６０フィールド／秒の撮像動作を行
う標準撮像モードにおける走査線数は１フィールド当た
り５６２．５本であるから、１水平走査周期（Ｈ）は変
更せずに、２倍速で１２０フィールド／秒の撮像動作を
行うには、５６２．５ラインの半分の２８１（端数切捨
て）ライン／フィールドとなる。このうち、垂直ブラン
キング期間は４５Ｈであるために、有効走査線数は、２
３６ライン／フィールドとなる。
イン／フィールド，６０フィールド／秒の撮像動作を行
う標準撮像モードにおける走査線数は１フィールド当た
り５６２．５本であるから、１水平走査周期（Ｈ）は変
更せずに、２倍速で１２０フィールド／秒の撮像動作を
行うには、５６２．５ラインの半分の２８１（端数切捨
て）ライン／フィールドとなる。このうち、垂直ブラン
キング期間は４５Ｈであるために、有効走査線数は、２
３６ライン／フィールドとなる。
【００２６】そこで、上記制御部７は、図４に示すよう
に、上記ＣＣＤイメージセンサ１の有効走査線５１８ラ
イン中の上下１４１ライン分の各撮像領域ＡＲUP，ＡＲ
DNの撮像電荷を捨てて、２３６ライン分の撮像領域ＡＲ
O の撮像電荷を有効撮像出力として２３６ライン／フィ
ールドの撮像出力信号を得るように、高速撮像モードの
動作制御を行う。
に、上記ＣＣＤイメージセンサ１の有効走査線５１８ラ
イン中の上下１４１ライン分の各撮像領域ＡＲUP，ＡＲ
DNの撮像電荷を捨てて、２３６ライン分の撮像領域ＡＲ
O の撮像電荷を有効撮像出力として２３６ライン／フィ
ールドの撮像出力信号を得るように、高速撮像モードの
動作制御を行う。
【００２７】すなわち、上記同期信号発生器９は、ハイ
ビジョン方式において規定されたタイミングに対して１
水平走査周期（Ｈ）は変更せずに２倍速のタイミングで
同期信号や帰線消去信号など上記エンコーダ３に与え
る。また、上記タイミング信号発生器１０は、図５に示
すように、上記同期信号発生器９が発生する２倍速のタ
イミングの同期信号に同期して各種タイミング信号を上
記信号処理部２やＣＣＤ駆動回路６に与える。
ビジョン方式において規定されたタイミングに対して１
水平走査周期（Ｈ）は変更せずに２倍速のタイミングで
同期信号や帰線消去信号など上記エンコーダ３に与え
る。また、上記タイミング信号発生器１０は、図５に示
すように、上記同期信号発生器９が発生する２倍速のタ
イミングの同期信号に同期して各種タイミング信号を上
記信号処理部２やＣＣＤ駆動回路６に与える。
【００２８】上記ＣＣＤ駆動回路６は、垂直ブランキン
グ期間ＴVBLK中にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ
2 を上述の標準撮像モードの場合よりも１４１ライン分
早く上記撮像部ＩＭに与えて、各感光素子Ｓにより得ら
れた撮像電荷を垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させ
る。
グ期間ＴVBLK中にセンサゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ
2 を上述の標準撮像モードの場合よりも１４１ライン分
早く上記撮像部ＩＭに与えて、各感光素子Ｓにより得ら
れた撮像電荷を垂直転送レジスタＩＭＶREG に転送させ
る。
【００２９】また、上記センサゲートパルスφＳＧ1 ，
φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直転送パルス
φＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREGに与えて、図６の（Ａ）に
示すように、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶ
REG 内のスミア成分などの不要電荷を上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。この高
速転送動作により、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃き出された空の状態とな
る。
φＳＧ2 のタイミングの直前に、高速の垂直転送パルス
φＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記撮像部
ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREGに与えて、図６の（Ａ）に
示すように、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶ
REG 内のスミア成分などの不要電荷を上記蓄積部ＳＴの
垂直転送レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。この高
速転送動作により、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジスタ
ＩＭＶREG 内は、不要電荷が掃き出された空の状態とな
る。
【００３０】そして、上記ＣＣＤ駆動回路６は、上記垂
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えて、図６の
（Ｂ）に示すように、上記撮像部ＩＭにおいて各感光素
子Ｓにより得られた撮像電荷を上記垂直転送レジスタＩ
ＭＶREG に転送させる。
直転送レジスタＩＭＶREG 内を空にさせた状態でセンサ
ゲートパルスφＳＧ1 ，φＳＧ2 を与えて、図６の
（Ｂ）に示すように、上記撮像部ＩＭにおいて各感光素
子Ｓにより得られた撮像電荷を上記垂直転送レジスタＩ
ＭＶREG に転送させる。
【００３１】さらに、上記センサゲートパルスφＳ
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記
撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部
ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に上述の標準撮像モ
ードの場合よりも１４１ライン分多く与えて、図６の
（Ｃ）に示すように、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジス
タＩＭＶREG 内の不要電荷を上記蓄積部ＳＴの垂直転送
レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
Ｇ1 ，φＳＧ2 のタイミングの直後に、高速の垂直転送
パルスφＩＭ1 〜φＩＭ4 ，φＳＴ1 〜φＳＴ4 を上記
撮像部ＩＭの垂直転送レジスタＩＭＶREG と上記蓄積部
ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に上述の標準撮像モ
ードの場合よりも１４１ライン分多く与えて、図６の
（Ｃ）に示すように、上記撮像部ＩＭの垂直転送レジス
タＩＭＶREG 内の不要電荷を上記蓄積部ＳＴの垂直転送
レジスタＳＴＶREG に高速転送させる。
【００３２】上記高速転送期間中は、垂直転送ゲートパ
ルスφＨＨＧにより垂直転送ゲートＨＨＧを開成させて
おくとともに、スミアゲートパルスφＳＭＧによりスミ
アゲートＳＭＧを開成させておく。これにより、上記蓄
積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に先に高速転送
された不要電荷は、後の高速転送により、上記水平転送
レジスタＨREG2から上記スミアゲートＳＭＧを介してス
ミアドレインＶＳＤに捨てられる。また、上記ＣＣＤイ
メージセンサ１の有効走査線５１８ライン中の下１４１
ライン分の撮像領域ＡＲDNの撮像電荷は、後の高速転送
により、上記水平転送レジスタＨREG2から上記スミアゲ
ートＳＭＧを介してスミアドレインＶＳＤに捨てられ
る。さらに、、上記ＣＣＤイメージセンサ１の有効走査
線５１８ライン中の上１４１ライン分の撮像領域ＡＲUP
の撮像電荷は、先の高速転送により、上記水平転送レジ
スタＨREG2から上記スミアゲートＳＭＧを介してスミア
ドレインＶＳＤに捨てられる。
ルスφＨＨＧにより垂直転送ゲートＨＨＧを開成させて
おくとともに、スミアゲートパルスφＳＭＧによりスミ
アゲートＳＭＧを開成させておく。これにより、上記蓄
積部ＳＴの垂直転送レジスタＳＴＶREG に先に高速転送
された不要電荷は、後の高速転送により、上記水平転送
レジスタＨREG2から上記スミアゲートＳＭＧを介してス
ミアドレインＶＳＤに捨てられる。また、上記ＣＣＤイ
メージセンサ１の有効走査線５１８ライン中の下１４１
ライン分の撮像領域ＡＲDNの撮像電荷は、後の高速転送
により、上記水平転送レジスタＨREG2から上記スミアゲ
ートＳＭＧを介してスミアドレインＶＳＤに捨てられ
る。さらに、、上記ＣＣＤイメージセンサ１の有効走査
線５１８ライン中の上１４１ライン分の撮像領域ＡＲUP
の撮像電荷は、先の高速転送により、上記水平転送レジ
スタＨREG2から上記スミアゲートＳＭＧを介してスミア
ドレインＶＳＤに捨てられる。
【００３３】そして、上記蓄積部ＳＴの垂直転送レジス
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷は、その後の読
み出し期間に、上記ＣＣＤイメージセンサ１の有効走査
線５１８ライン中の中央の２３６ライン分の撮像領域Ａ
ＲO の撮像電荷が上記水平転送レジスタＨREG1，ＨREG2
を介して読み出される。この読み出し期間中は、上記ス
ミアゲートＳＭＧを閉成させておく。
タＳＴＶREG に高速転送された信号電荷は、その後の読
み出し期間に、上記ＣＣＤイメージセンサ１の有効走査
線５１８ライン中の中央の２３６ライン分の撮像領域Ａ
ＲO の撮像電荷が上記水平転送レジスタＨREG1，ＨREG2
を介して読み出される。この読み出し期間中は、上記ス
ミアゲートＳＭＧを閉成させておく。
【００３４】このようにして上記固体イメージセンサ１
から２倍速で読み出された撮像出力信号は、上記信号処
理部２を介してエンコーダ３に供給されてビデオ信号に
エンコードされ、上記出力バッファ４を介して出力端子
５から出力される。
から２倍速で読み出された撮像出力信号は、上記信号処
理部２を介してエンコーダ３に供給されてビデオ信号に
エンコードされ、上記出力バッファ４を介して出力端子
５から出力される。
【００３５】このように高速撮像モードでは、２８１ラ
イン／フィールド，１２０フィールド／秒の２倍速の撮
像動作を行って、２倍速のビデオ信号を上記出力端子５
から出力ことができる。
イン／フィールド，１２０フィールド／秒の２倍速の撮
像動作を行って、２倍速のビデオ信号を上記出力端子５
から出力ことができる。
【００３６】ここで、上述の実施例では標準撮像モード
における走査線数を半分にすることにより高速撮像モー
ドで２倍速の撮像動作を行うようにしたが、走査線数を
１／ｎにすることによりｎ倍速の撮像動作を行うことが
でき、走査線数を１／３にして３倍速の撮像動作を行っ
たり、走査線数を１／４にして４倍速の撮像動作を行う
ようにしてもよい。また、高速撮像モード専用の固体撮
像装置として良い。
における走査線数を半分にすることにより高速撮像モー
ドで２倍速の撮像動作を行うようにしたが、走査線数を
１／ｎにすることによりｎ倍速の撮像動作を行うことが
でき、走査線数を１／３にして３倍速の撮像動作を行っ
たり、走査線数を１／４にして４倍速の撮像動作を行う
ようにしてもよい。また、高速撮像モード専用の固体撮
像装置として良い。
【００３７】また、高速撮像モードにおける有効走査線
領域は１ライン単位で任意に設定することができ、この
有効走査線領域を時間とともに変更することにより、電
子チルト機能を実現することも可能である。
領域は１ライン単位で任意に設定することができ、この
有効走査線領域を時間とともに変更することにより、電
子チルト機能を実現することも可能である。
【００３８】さらに、上述の実施例ではハイビジョン方
式に準拠した撮像動作を行う場合について説明したが、
上記ＣＣＤイメージセンサ１から読み出される撮像出力
信号からＮＴＳＣ方式に準拠したビデオ信号を生成する
ようようにしても良い。
式に準拠した撮像動作を行う場合について説明したが、
上記ＣＣＤイメージセンサ１から読み出される撮像出力
信号からＮＴＳＣ方式に準拠したビデオ信号を生成する
ようようにしても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、発明
に係る固体撮像装置では、スミアドレンを有する２ライ
ン同時読み出し型の固体イメージセンサを用いて、標準
撮像モードの走査線数の１／ｎを有効走査線数として、
垂直ブランキング期間中に固体イメージセンサから無効
画像領域の撮像電荷をスミアドレンに掃き捨てて、有効
画像領域の撮像電荷を線順次に読み出すことにより、標
準撮像モードに対して１／ｎの走査線数でｎ倍速の高速
撮像動作を行って、産業用や画像処理用に最適な高いフ
ィールド周波数を有する撮像信号を確実に得ることがで
きる。
に係る固体撮像装置では、スミアドレンを有する２ライ
ン同時読み出し型の固体イメージセンサを用いて、標準
撮像モードの走査線数の１／ｎを有効走査線数として、
垂直ブランキング期間中に固体イメージセンサから無効
画像領域の撮像電荷をスミアドレンに掃き捨てて、有効
画像領域の撮像電荷を線順次に読み出すことにより、標
準撮像モードに対して１／ｎの走査線数でｎ倍速の高速
撮像動作を行って、産業用や画像処理用に最適な高いフ
ィールド周波数を有する撮像信号を確実に得ることがで
きる。
【００４０】従って、本発明によれば、光学的なマスキ
ング手段を必要とせずに、動解像度が高く、動きの速い
被写体の撮影に適した固体撮像装置を実現することがで
き、ローコストで汎用性の高い固体撮像装置を提供する
ことができる。
ング手段を必要とせずに、動解像度が高く、動きの速い
被写体の撮影に適した固体撮像装置を実現することがで
き、ローコストで汎用性の高い固体撮像装置を提供する
ことができる。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】上記固体撮像装置に用いた２ライン同時読み出
し型のＣＣＤイメージセンサの構成を示す模式的な平面
図である。
し型のＣＣＤイメージセンサの構成を示す模式的な平面
図である。
【図３】上記固体撮像装置の標準撮像モードの動作を示
すタイミングチャートである。
すタイミングチャートである。
【図４】高速撮像モードにおける上記ＣＣＤイメージセ
ンサによる撮像電荷の使用状態を模式的に示す平面図で
ある。
ンサによる撮像電荷の使用状態を模式的に示す平面図で
ある。
【図５】上記固体撮像装置の高速撮像モードの動作を示
すタイミングチャートである。
すタイミングチャートである。
【図６】上記ＣＣＤイメージセンサにおける撮像電荷の
転送状態を模式的に示す平面図である。
転送状態を模式的に示す平面図である。
１・・・・・・・・ＣＣＤイメージセンサ ２・・・・・・・・信号処理部 ３・・・・・・・・エンコーダ ５・・・・・・・・出力端子 ６・・・・・・・・ＣＣＤ駆動回路 ７・・・・・・・・制御部 Ｓ・・・・・・・・感光素子 ＩＭ・・・・・・・・撮像部 ＩＭＶREG ・・・・・垂直転送レジスタ ＳＴ・・・・・・・・蓄積部 ＳＴＶREG ・・・・・垂直転送レジスタ ＨREG1，ＨREG2・・・水平転送レジスタ ＳＭＧ・・・・・・・スミアゲート ＶＳＤ・・・・・・・スミアドレイン
Claims (1)
- 【請求項１】 垂直転送レジスタ内の不要電荷がスミア
ゲートを介して捨てられるスミアドレインを有する２ラ
イン同時読み出し型の固体イメージセンサと、 標準撮像モードの走査線数の１／ｎを有効走査線数とし
て、垂直ブランキング期間中に上記固体イメージセンサ
から無効画像領域の撮像電荷を上記スミアドレンに掃き
捨てて、有効画像領域の撮像電荷を線順次に読み出す制
御を行う制御手段とを備え、 標準撮像モードに対して１／ｎの走査線数でｎ倍速の高
速撮像動作を行うことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4055977A JPH05219446A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4055977A JPH05219446A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219446A true JPH05219446A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=13014137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4055977A Pending JPH05219446A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05219446A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001069169A1 (fr) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Omron Corporation | Detecteur de deplacement |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014824U (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-17 | ||
| US4198172A (en) * | 1978-04-20 | 1980-04-15 | Tri-Chem de Puerto Rico, Inc. | Angled ball tip for viscous fluids |
| JPS5610247U (ja) * | 1979-07-05 | 1981-01-28 | ||
| JPH0237783B2 (ja) * | 1986-11-06 | 1990-08-27 | Hanshin Kasei Kogyo Kk |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP4055977A patent/JPH05219446A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014824U (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-17 | ||
| US4198172A (en) * | 1978-04-20 | 1980-04-15 | Tri-Chem de Puerto Rico, Inc. | Angled ball tip for viscous fluids |
| JPS5610247U (ja) * | 1979-07-05 | 1981-01-28 | ||
| JPH0237783B2 (ja) * | 1986-11-06 | 1990-08-27 | Hanshin Kasei Kogyo Kk |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001069169A1 (fr) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Omron Corporation | Detecteur de deplacement |
| US7151568B2 (en) | 2000-03-15 | 2006-12-19 | Omron Corporation | Displacement sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000201 |