JPH0686183A - 固体撮像素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子ズームの望遠側で撮影した画像を向上さ
せることができ、しかも生産性を低下させる不都合のな
い固体撮像素子を提供できるようにすることを目的とす
る。 【構成】 有効画素範囲内の撮像面を規則性のある境界
Ｓにより複数個の撮像範囲Ａ，Ｂに区画するとともに、
上記各撮像範囲Ａ，Ｂの画素密度を各撮像範囲ごとに異
ならせ、望遠撮影状態で撮影した画像の画質が通常撮影
状態で撮影した画像の画質に対して劣化するのを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子に係わり、
特に、電子ズームの望遠状態で撮像を行うビデオ装置の
撮像手段として使用される撮像素子に用いて好適なもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオ装置の撮像手段として固体
撮像素子（以下、ＣＣＤと称する。）が用いられてい
る。上記ＣＣＤは、所定の大きさに形成された受光面に
複数の画素を設けて構成されているものであり、従来は
各画素の密度に関しては、有効画素範囲内において、全
て均一に構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤを用
いて被写体を撮影する場合、通常の撮影時においては上
記ＣＣＤの有効画素範囲の全体を使用して被写体を撮影
している。また、電子ズームを行ったときは、ＣＣＤの
中央部に設けられている画素で撮影した画像を拡大して
取り出すようにしている。

【０００４】したがって、従来は電子ズームにより撮影
された画像を表示装置に表示した場合は粗い画像とな
り、通常撮影の画像に較べて劣化した画像となってしま
うという問題があった。

【０００５】そこで、電子ズームを行ったときの画像が
粗くなる不都合を防止するために、ＣＣＤの画素密度を
高く構成することが考えられる。しかし、このように画
素密度を高くすると、ＣＣＤの生産過程において不良品
が発生する割合いが飛躍的に増加してしまうので、ＣＣ
Ｄ生産の歩留りが低下してコストが極端に高くなってし
まう問題があった。本発明は上述の問題点にかんがみ、
電子ズームの望遠側で撮影した画像を向上させることが
でき、しかも生産性を低下させる不都合のない固体撮像
素子を提供できるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子
は、ビデオカメラ装置などの撮像手段として使用される
固体撮像素子において、有効画素範囲内の撮像面を規則
性のある境界により複数個の撮像範囲に区画するととも
に、その画素密度を各撮像範囲ごとに異ならせている。

【０００７】また、本発明の他の特徴とするところは、
上記有効画素範囲の中央部に設けられた撮像範囲の画素
密度はその他の撮像範囲の画素密度よりも密に構成され
ている。

【０００８】

【作用】有効画素範囲内の撮像面を規則性のある境界に
より複数個の撮像範囲に区画するとともに、その画素密
度を各撮像範囲ごとに異ならせることにより、例えば、
電子ズームの広角側で有効とされてくる画素部周囲の密
度および画素ピッチを粗くし、上記電子ズームの望遠側
で有効とされてくる画素部中央の密度および画素ピッチ
を高精度にして、上記電子ズームの望遠側で撮影する画
像の画質が上記広角側で撮影する画像の画質に対して劣
化するのが防止される。

【０００９】

【実施例】次に、添付図面に従って本発明の固体撮像素
子の一実施例を詳述する。図１は本実施例の固体撮像素
子の平面図を示している。図１において、Ａの点線枠内
は第１の撮影範囲であり、この第１の撮影範囲Ａは電子
ズームの望遠状態で使用される。一方、Ｂは第２の撮影
範囲であり、これは通常撮影状態で使用される。

【００１０】また、図２は被写体の一例を示しており、
Ｃの実線枠内は電子ズームの望遠状態で撮影される範囲
を示し、Ｄは通常撮影状態で撮影される範囲を示してい
る。本実施例の固体撮像素子は、第１の撮影範囲Ａで撮
影される画像情報密度と、第２の撮影範囲Ｂで撮影され
る画像情報密度を等しくするために、境界線Ｓを境にＣ
ＣＤ画素ピッチを変えている。

【００１１】すなわち、第１の撮影範囲Ａの画素ピッチ
を細かく形成するとともに、第２の撮影範囲Ｂの画素ピ
ッチを粗く形成している。そして、電子ズーム望遠状態
の画素ピッチに合わせて、通常撮影状態ではＢ枠内の画
像情報の取り出しピッチを変えることにより、望遠撮影
においても通常撮影と同じ品位の画像が得られるように
している。

【００１２】電子ズームのテレ端以外では、図２中のＤ
枠内の画像情報を画素ピッチがＣ枠内に比べて粗く採取
され続けるようにする動作は、図３に示すフローチャー
トのステップ１、２の状態である。そして、電子ズーム
ＯＮでテレ端という情報が入れば、図１中のＣＣＤの境
界線Ｓ内に位置する第１の撮影範囲Ａの高密度画像情報
が採取され続ける。この動作は、電子ズームテレ端から
脱出しない限り連続して行われ、図３中のステップ３、
２をループし続ける。

【００１３】次に、本実施例の固体撮像素子を用いて構
成した固体撮像装置の一例を図４の構成図に従って説明
する。被写体像は、撮像レンズ１、絞り２により光量を
調節され、ＣＣＤ３の撮像面、すなわち、光電変換面に
結像されて各画素ごとに光信号に変換される。そして、
ドライバ回路４の駆動パルスに応じて順次、撮像信号と
して出力される。ドライバ回路４は、タイミング発生回
路１６から与えられる駆動パルスに基づいて動作し、こ
の駆動パルスの周波数によって定まる所定の取り出しピ
ッチで撮像信号の取り出しを行う。

【００１４】この撮像信号は、先ず、ＣＤＳ回路５によ
りクロック成分とリセットノイズが取り除かれ、ＡＧＣ
回路６によりＡＧＣＣ信号に応じた利得で増幅される。
次いで、黒レベルがクランプ回路７でＡＤコンバータ８
の入力レンジの略下限の基準電圧に固定されるととも
に、ディジタル信号に変換される。

【００１５】このディジタル信号は、処理回路９に与え
られ、ここで所定の処理が行われる。この処理は、例え
ば次のような処理が行われる。先ず、色分離・Ｙ合成回
路で、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に分解される。このＲ、
Ｇ、Ｂ信号は、ローパスフィルタによって、所定の帯域
に制限された後、更に３相で時分割信号に変換され、１
チャンネルの信号となり、ＷＢ回路においてＭＰＵによ
って設定された所定の利得で増幅される。このとき、Ｒ
信号、Ｂ信号の利得のみを変えることによりホワイトバ
ランス調整が行われ、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の利得を
同時に変えることにより、全体の利得制御が行われる。

【００１６】この出力は、ガンマ・ニー回路でガンマ補
正および高輝度部分の圧縮が行われ、ローパスフィルタ
で再びＲ、Ｇ、Ｂの各信号に戻され、マトリクス回路で
所定の帯域が加算されて低域輝度信号が形成される。

【００１７】この低域輝度信号およびＲ信号、Ｂ信号は
色差マトリクス回路により所定の比率で減算され、色差
信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが形成される。この色差信号は色補
正・フェーダー回路により、利得の調整および所定のマ
トリクス演算を受けるとともに色補正される。また、Ｍ
ＰＵがフェード動作を指示している際は、徐々に利得を
可変される。この出力が、ローパスフィルタで色変調に
必要なサンプルレート、例えば色副搬送波ＳＣの周波数
の４倍で再サンプルされ、所定の帯域制限を受け、変調
回路で色副搬送波ＳＣにより変調されバーストフラグ信
号に応じてバースト信号が重畳される。

【００１８】この出力はＤＡコンバータ１１でディジタ
ル・アナログ変換され、クロミナンス信号ＣとしてＣ出
力端子１３より出力され、図示しないＶＴＲや、テレビ
モニタ等に供給される。

【００１９】また、色分離・Ｙ合成回路から出力された
輝度信号は、必要な処理が行われた後、ＤＡコンバータ
１２でディジタル・アナログ変換される。そして、その
後、加算器１４で複合同期信号ＣＳＹＮＣと加算され、
Ｙ出力端子１５より出力され、前述のＣと同様に図示し
ないＶＴＲ、テレビモニタ等に供給される。

【００２０】このようしてテレビ信号を形成する固体撮
像装置において、本実施例の固体撮像素子（ＣＣＤ３）
は、その撮像面の有効画素範囲内を第１の撮影範囲Ａお
よび第２の撮影範囲Ｂに分け、第１の撮影範囲Ａの画素
ピッチを密に形成するとともに、第２の撮影範囲Ｂの画
素ピッチを粗く形成している。

【００２１】また、タイミング発生回路１６からドライ
バ回路４に供給する駆動パルスの周波数を変えて画素情
報を取り出すピッチを変化させている。これにより、本
実施例の固体撮像素子においては、第１の撮影範囲Ａで
撮影した画像と、第２の撮影範囲Ｂで撮影した画像とで
画像の品質が変わらないようにすることができる。しか
も、本実施例の固体撮像素子は全面を密に構成た場合と
比較して生産効率を大幅に向上させることができ、生産
性を低下させる不都合なく電子ズームの望遠側で撮影し
た画像を向上させことができるる。

【００２２】図５と図６は、本発明の他の実施例を示し
ている。図５は、ＣＣＤの画素ピッチを縦の境界線Ｓに
て変えている。また、図６はＣＣＤ画素ピッチを横の境
界線Ｓにて変えているものであり、この他、中央部から
徐々に画素密度を変えるなどが考えられる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上述したように、ビデオカメラ
装置などの撮像手段として使用される固体撮像素子の撮
像面の有効画素範囲内を規則性のある境界により複数個
の撮像範囲に区画するとともに、その画素密度を各撮像
範囲ごとに異ならせたので、電子ズームの際に、電子ズ
ームの望遠側と、広角側または通常状態とを比較した際
に、画質の劣化をなくすことができる。また、固体撮像
素子の高密度画素ピッチ部を少なく形成するだけで上記
画質の劣化をなくすことができるので、固体撮像素子の
生産過程において良品率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す固体撮像素子の撮像面
の平面図である。

【図２】画像出力の一例を示す図である。

【図３】本実施例の固体撮像素子が用いられる画像情報
処理回路の動作の一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の固体撮像素子を用いた固体撮像装置の
一例を示す構成図である。

【図５】他の実施例を示す固体撮像素子の撮像面の平面
図である。

【図６】他の実施例を示す固体撮像素子の撮像面の平面
図である。

【符号の説明】

Ａ 第１の撮影範囲 Ｂ 第２の撮影範囲Ｂ Ｃ 望遠状態で記録される画像 Ｄ 通常撮影で記録される画像 Ｓ 境界線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオカメラ装置などの撮像手段として
   使用される固体撮像素子において、 撮像面の有効画素範囲内を規則性のある境界により複数
   個の撮像範囲に区画するとともに、その画素密度を各撮
   像範囲ごとに異ならせたことを特徴とする固体撮像素
   子。
2. 【請求項２】 上記有効画素範囲の中央部に設けられた
   撮像範囲の画素密度をその他の撮像範囲の画素密度より
   も密に構成したことを特徴とする固体撮像素子。