JPH06121324A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH06121324A
JPH06121324A JP4294016A JP29401692A JPH06121324A JP H06121324 A JPH06121324 A JP H06121324A JP 4294016 A JP4294016 A JP 4294016A JP 29401692 A JP29401692 A JP 29401692A JP H06121324 A JPH06121324 A JP H06121324A
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Akihiro Kubota
明広 窪田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 動画撮像時においても、色ずれを軽減できる
ようにした面順次式の固体撮像装置を提供する。 【構成】 CMD画素2を2次元に配列した画素アレイ
と、垂直走査シフトレジスタ5と、全画素走査用水平シ
フトレジスタ3と、画素アレイの1列おきの画素列を間
引いて選択出力させるための間引き走査用水平シフトレ
ジスタ4と、水平シフトレジスタ3,4を選択する選択
スイッチ7とを備え、静止画と動画とに応じて選択スイ
ッチ7を切り換え、動画時には間引き走査用水平シフト
レジスタ4を動作させて高速で画素出力を読み出すよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、単一の固体撮像素子
と色分離を行う回転フィルタを備えた面順次式の固体撮
像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カラー固体撮像装置の1つとし
て、面順次式の固体撮像装置がある。この面順次式の固
体撮像装置は、回転円板フィルタによって、固体撮像素
子への入射光を、時系列にR,G,Bに分離し、回転フ
ィルタの1回転期間に固体撮像素子から、R,G,Bの
時系列信号を出力する。そして時系列のR,G,B信号
を、それぞれメモリに記憶し、メモリから読み出すタイ
ミングを合わせ、出力信号を同時化し、所定のプロセス
処理を加えた後、モニタ等へ出力するようになってい
る。
【0003】このような面順次式の固体撮像装置に用い
る固体撮像素子の構成例を図5に示す。図5において、
101 は光信号を電気信号に変換する光電変換素子からな
る画素で、2次元に配列されて画素アレイを構成してい
る。102 は垂直走査用シフトレジスタ、103 は水平走査
用シフトレジスタ、104 は水平選択スイッチ、105 は出
力端子である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の面順次式の
固体撮像装置において、回転フィルタの1回転期間に固
体撮像素子からR,G,Bの時系列信号を出力する際、
固体撮像素子から信号を読み出すには、画素に入射光を
蓄積するため、ある程度時間、例えば、1色当たり1/
60秒の時間が必要である。そしてR,G,Bの入射光を
蓄積するタイミングが異なる。したがって、動画の撮像
時には、被写体が回転フィルタの1回転期間に移動し、
R,G,Bの像の位置が異なるため、同時化して出力さ
れる画像には、色ずれが生ずるという問題点がある。
【0005】本発明は、従来の面順次式の固体撮像装置
における上記問題点を解消するためになされたもので、
動画撮像時においても、色ずれを軽減できるようにした
面順次式の固体撮像装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するために、本発明は、単一の固体撮像素子と色分離
を行う回転フィルタとを有する面順次式の固体撮像装置
において、全画素走査手段と、間引き走査手段と、静止
画と動画とに応じて走査手段を切り換える手段とを備
え、静止画時には全画素走査を行い、動画時には間引き
画素走査を行い、固体撮像素子の読み出し時間を短縮す
るように構成するものである。
【0007】このように、動画撮像時には、間引き画素
走査を行って画素の読み出し速度を上げるように構成し
たので、回転フィルタによるR,G,Bの入射光を蓄積
するタイミング差が少なくなり、色ずれが軽減される。
なお、この際、解像度は低下するが、動画時には、人間
の眼の特性上、静止画ほどの解像度は必要ないといわれ
ており、問題は生じない。
【0008】
【実施例】次に実施例について説明する。図1は、本発
明に係る固体撮像装置の第1実施例の固体撮像素子部分
の構成を示す回路構成図である。この実施例は、画素と
してCMD(電荷変調素子:Charge Modulation Devic
e)を用いたX−Yアドレス型の固体撮像素子に、本発
明を適用したもので、水平方向配列の画素を間引き、水
平走査期間のみを短縮するようにしたものである。なお
CMDは、本件出願人がテレビジョン学会全国大会(19
86年)や、特開昭60−140752号,特開昭60−
206063号等で既に提案しているMOSフォトトラ
ンジスタであり、一つのトランジスタで光電変換機能と
増幅機能をもっているものである。
【0009】図1において、1は固体撮像素子であり、
2はCMD画素で、2次元に配列して画素アレイを形成
している。3は通常の全画素走査用の水平シフトレジス
タ、4は間引き走査用の水平シフトレジスタ、5は垂直
走査シフトレジスタ、6は固体撮像素子の出力端子、7
は全画素走査用水平シフトレジスタ3を動作させるか、
又は間引き走査用水平シフトレジスタ4を動作させるか
を選択する選択スイッチ、8は選択スイッチ7を静止画
あるいは動画に応じて切り換える制御信号の入力端子で
ある。
【0010】また、φ1 〜φ4 は全画素走査用水平シフ
トレジスタ3から出力される水平選択パルスで、
φ1 ′,φ2 ′は間引き走査用水平シフトレジスタ4か
ら出力される水平選択パルスである。また、S11〜S14
は、水平選択パルスφ1 〜φ4 により駆動され画素出力
を選択する通常走査用水平選択スイッチで、画素アレイ
の各列の画素列に、それぞれ共通に接続されており、S
21,S22は、水平選択パルスφ1 ′,φ2 ′により駆動
され画素出力を選択する間引き走査用水平選択スイッチ
で、画素アレイの1列おきの画素列にそれぞれ共通に接
続されており、全画素走査用水平選択スイッチS11〜S
14と間引き走査用水平選択スイッチS21,S22とは、選
択スイッチ7により、一方の水平選択スイッチのみが動
作するようになっている。なお、図1に示した実施例に
おいては、画素は16個しか示されていないが、この画素
数は任意でよく、また画素出力を選択する水平選択スイ
ッチも、全画素走査用水平選択スイッチS11〜S14と間
引き走査用水平選択スイッチS21,S22とは、2:1の
割合になっているが、これも任意の比でよい。
【0011】次に、図1に示した第1実施例の固体撮像
素子の動作を、図2に示した水平選択パルスのタイミン
グ図を参照しながら説明する。被写体が静止画の場合、
入力端子8から入力される制御信号により選択スイッチ
7が、全画素走査用水平シフトレジスタ3が動作し、間
引き走査用水平シフトレジスタ4は動作しないように選
択される。これにより間引き走査用水平選択スイッチS
21,S22はオープン状態になっている。
【0012】この状態において、まず垂直走査シフトレ
ジスタ5によって、画素アレイのある行のCMD画素群
が活性化され、次いで全画素走査用水平シフトレジスタ
3からの選択パルスφ1 〜φ4 により順次駆動される水
平選択スイッチS11〜S14を介して、通常走査された画
素信号が出力端子6に出力する。
【0013】被写体が移動した場合、選択スイッチ7
は、間引き走査用水平シフトレジスタ4を動作し、全画
素走査用水平シフトレジスタ3を不動作状態とするよう
に切り換わり、間引き走査用水平シフトレジスタ4が動
作して、画素列が1列おきに間引き走査され、短時間で
読み出された画素信号が出力端子6から出力される。こ
のように読み出し時間が短縮されるので、回転フィルタ
の回転速度を上げることができることを利用し、同時に
回転フィルタの回転速度を上げ、R,G,Bの入射光を
蓄積するタイミング差を少なくし、色ずれを軽減する。
この際、画像の精細度は低下するが、動画なのであまり
問題にならず、色ずれが軽減された分、画像の不自然さ
はなくなる。
【0014】次に、図3は本発明の第2実施例の固体撮
像素子部分の構成を示す図で、図1に示した第1実施例
の固体撮像素子と同一又は対応する部分には同一符号を
付して、その説明を省略する。この実施例は、画素アレ
イの水平及び垂直方向の画素を間引き、水平及び垂直走
査期間の短縮を計るようにしたものである。そのため、
垂直走査シフトレジスタにも、通常の全画素走査用垂直
シフトレジスタ5の他に、間引き走査用垂直シフトレジ
スタ9を設け、同様に選択スイッチ7により切り換え動
作するように構成されている。V1 〜V4 は全画素走査
用垂直シフトレジスタ5から出力される垂直選択パルス
で、V1 ′,V2 ′は間引き走査用垂直シフトレジスタ
9から出力される垂直選択パルスである。また、S31
34は、垂直選択パルスV1 〜V4 により駆動され画素
出力を選択する通常走査用垂直選択スイッチで、画素ア
レイの各行の画素行に、それぞれ共通に接続されてお
り、S41,S42は、垂直選択パルスV1 ′,V2 ′によ
り駆動され画素出力を選択する間引き走査用垂直選択ス
イッチで、画素アレイの1行おきの画素行に、それぞれ
共通に接続されており、全画素走査用垂直選択スイッチ
31〜S34と間引き走査用垂直選択スイッチS41,S42
とは、選択スイッチ7により、一方の垂直選択スイッチ
のみが動作するようになっている。なお、図1に示した
実施例と同様に、この実施例においても、画素出力を選
択する垂直選択スイッチは、全画素走査用垂直選択スイ
ッチS31〜S34と間引き走査用垂直選択スイッチS41
42とは、2:1の割合になっているが、これも任意の
比でよい。
【0015】次に、図3に示した第2実施例の固体撮像
素子の動作を、図2及び図4に示した水平及び垂直選択
パルスのタイミング図を参照しながら説明する。被写体
が静止画の場合、第1実施例の動作と全く同様である。
被写体が移動した場合は、選択スイッチ7が、間引き走
査用水平シフトレジスタ4は動作し、全画素走査用水平
シフトレジスタ3は動作しないように選択すると共に、
間引き走査用垂直シフトレジスタ9は動作し、全画素走
査用垂直シフトレジスタ5は動作しないように切り換わ
る。これにより、画素アレイは画素行が1行おきに間引
き選択されると共に、画素列が1列おきに間引き走査さ
れ、第1実施例に比べ更に短時間に読み出された画素信
号が出力端子6から出力され、より高速で画像を取り込
むことができる。
【0016】このように間引き走査を行った場合、走査
線数を従来の全画素走査の場合と合わせる必要がある
が、同時化後、補間処理で走査線を増やすようにすれば
よい。
【0017】また、被写体の移動の有無は、例えば、公
知のフレームメモリを用いた動画検出回路により、動画
と静止画の判断をするか、あるいは顕微鏡用途では、像
の移動はステージの移動なので、ステージにセンサを設
け、被写体の移動を検出し、これを制御信号として選択
スイッチを制御するように構成すればよい。
【0018】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、被写体が移動した場合、通常の全画素
走査から間引き走査に切り換わり、高速で画素信号を取
り込むことができ、これにより色ずれは軽減され、画像
の不自然さを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固体撮像装置の第1実施例におけ
る固体撮像素子部分の構成を示す回路構成図である。
【図2】図1に示した第1実施例の固体撮像素子に用い
る水平選択パルスのタイミング図である。
【図3】本発明の第2実施例の固体撮像素子部分の構成
を示す回路構成図である。
【図4】図3に示した第2実施例の固体撮像素子に用い
る垂直選択パルスのタイミング図である。
【図5】従来の面順次式固体撮像装置の固体撮像素子の
構成例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
1 固体撮像素子 2 CMD画素 3 全画素走査用水平シフトレジスタ 4 間引き走査用水平シフトレジスタ 5 垂直走査シフトレジスタ 6 出力端子 7 選択スイッチ 8 制御信号入力端子 9 間引き走査用垂直シフトレジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単一の固体撮像素子と色分離を行う回転
    フィルタとを有する面順次式の固体撮像装置において、
    全画素走査手段と、間引き走査手段と、静止画と動画と
    に応じて走査手段を切り換える手段とを備え、静止画時
    には全画素走査を行い、動画時には間引き画素走査を行
    い、固体撮像素子の読み出し時間を短縮するように構成
    したことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 動画時には、間引き画素走査を行うと共
    に、色分離を行う回転フィルタの回転速度を上げるよう
    に構成したことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0998328A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Olympus Optical Co Ltd 高精細電子カメラ
KR100433770B1 (ko) * 2001-05-18 2004-06-04 산요덴키가부시키가이샤 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법
US7760260B2 (en) 2003-01-28 2010-07-20 Panasonic Corporation Solid state imaging apparatus, method for driving the same and camera using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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