JPH0734585B2 - Ｃｃｄ固体撮像装置及びインターライン形ｃｃｄ固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
Ｃｃｄ固体撮像装置及びインターライン形ｃｃｄ固体撮像素子の駆動方法Info
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- JPH0734585B2 JPH0734585B2 JP63123344A JP12334488A JPH0734585B2 JP H0734585 B2 JPH0734585 B2 JP H0734585B2 JP 63123344 A JP63123344 A JP 63123344A JP 12334488 A JP12334488 A JP 12334488A JP H0734585 B2 JPH0734585 B2 JP H0734585B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインターライン形CCD固体撮像素子及びCCD固体
撮像装置に関し、特に画面の抽出処理に適したCCD固体
撮像素子及びCCD固体撮像装置に関する。
撮像装置に関し、特に画面の抽出処理に適したCCD固体
撮像素子及びCCD固体撮像装置に関する。
［従来の技術］ 画面の抽出を伴う画像処理、例えば手ブレ補正、電子パ
ンニング、電子ズーム等の処理を行うための画像抽出回
路の一例として次のものが知られている。
ンニング、電子ズーム等の処理を行うための画像抽出回
路の一例として次のものが知られている。
即ち、テレビ等のディスクプレイに出力すべき画像エリ
ア、即ち抽出画面よりも広いエリア、即ち撮像画面に多
画素センサを第７図に示されるように割り当て、この多
画素センサからの出力をデジタルメモリに一度記憶し、
読み出し開始番地を指定して必要な部分のみを取り出す
ものがあった。
ア、即ち抽出画面よりも広いエリア、即ち撮像画面に多
画素センサを第７図に示されるように割り当て、この多
画素センサからの出力をデジタルメモリに一度記憶し、
読み出し開始番地を指定して必要な部分のみを取り出す
ものがあった。
又CCD等の連続読み出し型素子では水平ブランキング期
間に第７図に示されるように水平方向のみ抽出を行う場
合、非抽出画面の不要な画像部の信号を高速で読み出
し、捨てることによって抽出画面の画像のみを出力する
という装置があった。
間に第７図に示されるように水平方向のみ抽出を行う場
合、非抽出画面の不要な画像部の信号を高速で読み出
し、捨てることによって抽出画面の画像のみを出力する
という装置があった。
［発明が解決しようとする課題］ 上記第１の従来例にあっては同じ時間で処理する場合、
例えばテレビにおける水平ブランキング周期の間に処理
を行う場合、撮像画面の水平方向の画素数をｋとし、抽
出画面の水平方向の画素数をｍとすると、多画素センサ
から通常の読み出し速度の少なくともk/m倍の速さで画
像信号を読み出さねばならず、読み出し速度が速くなり
すぎるという問題点があった。又読み出し速度が速くな
ると画像の劣化が起こるという問題点もあった。
例えばテレビにおける水平ブランキング周期の間に処理
を行う場合、撮像画面の水平方向の画素数をｋとし、抽
出画面の水平方向の画素数をｍとすると、多画素センサ
から通常の読み出し速度の少なくともk/m倍の速さで画
像信号を読み出さねばならず、読み出し速度が速くなり
すぎるという問題点があった。又読み出し速度が速くな
ると画像の劣化が起こるという問題点もあった。
さらにランダムアクセス可能なデジタルメモリやA/D変
換器を必要とするためコストが上昇するという問題点も
あった。
換器を必要とするためコストが上昇するという問題点も
あった。
又上記第２の従来例にあっては、水平ブランキング期間
に不要な画像部の信号を高速で読み出さなければなら
ず、構造的に水平方向の読み出しは垂直方向の読み出し
より速い読み出しが必要なCCD等の連続読み出し型素子
では水平ブランキング期間にこのような読み出しを行う
には読み出し速度が速くなりすぎるという問題点があっ
た。従ってVTR装置等においてはこのような画面抽出は
困難であった。
に不要な画像部の信号を高速で読み出さなければなら
ず、構造的に水平方向の読み出しは垂直方向の読み出し
より速い読み出しが必要なCCD等の連続読み出し型素子
では水平ブランキング期間にこのような読み出しを行う
には読み出し速度が速くなりすぎるという問題点があっ
た。従ってVTR装置等においてはこのような画面抽出は
困難であった。
本発明は使用される画面よりも広い撮像画面をもつイメ
ージセンサにおいて、画面の抽出を行う場合、読み出し
速度を従来と同じ速度で読み出しても水平ブランキング
期間直後から画像信号を得ることが可能なインターラシ
ン形CCD固体撮像素子およびCCD固体撮像装置を提供する
ことを目的としている。
ージセンサにおいて、画面の抽出を行う場合、読み出し
速度を従来と同じ速度で読み出しても水平ブランキング
期間直後から画像信号を得ることが可能なインターラシ
ン形CCD固体撮像素子およびCCD固体撮像装置を提供する
ことを目的としている。
［課題を解決するための手段および作用］ 本発明は上記目的を達成するため、従来のインターライ
ン形CCD固体撮像素子に対し、第２の水平転送用CCDを設
けることによって、従来の第１の水平転送用CCDが水平
方向に電荷の転送を行い時系信号に変換して出力を行う
と同時に第２の水平転送用CCDは抽出画像信号の移動を
行う。従って第２の水平転送用CCDからの電荷を転送さ
れた第１の水平転送CCDにおいては出力すべき最初の画
像信号が抽出画面の画像信号となっているので、通常の
読み出し速度で第１の水平転送CCDを読みだせばよい。
又不必要画像部が抽出画面より後にあることもあるの
で、抽出画面の画像を出力した後は、第１の水平転送CC
Dに残る電荷を定電位に保たれた電極に放出し、初期化
する。
ン形CCD固体撮像素子に対し、第２の水平転送用CCDを設
けることによって、従来の第１の水平転送用CCDが水平
方向に電荷の転送を行い時系信号に変換して出力を行う
と同時に第２の水平転送用CCDは抽出画像信号の移動を
行う。従って第２の水平転送用CCDからの電荷を転送さ
れた第１の水平転送CCDにおいては出力すべき最初の画
像信号が抽出画面の画像信号となっているので、通常の
読み出し速度で第１の水平転送CCDを読みだせばよい。
又不必要画像部が抽出画面より後にあることもあるの
で、抽出画面の画像を出力した後は、第１の水平転送CC
Dに残る電荷を定電位に保たれた電極に放出し、初期化
する。
上記のように構成することによって本発明にインターラ
イン形CCD固体撮像素子は画面の抽出を行う場合におい
ても通常の読み出し速度で読み出しし、不必要な画像信
号を出力しないようにしたものである。
イン形CCD固体撮像素子は画面の抽出を行う場合におい
ても通常の読み出し速度で読み出しし、不必要な画像信
号を出力しないようにしたものである。
即ち格子の交点に対応するように分布した複数の受光素
子と、垂直方向に一列に並んだ前記受光素子に対応して
前記受光素子からの電荷を前記垂直方向のいずれかの方
向に転送する複数の垂直転送CCDと、前記複数の垂直転
送CCDに前記電荷を転送する複数の転送ゲートと、前記
複数のそれぞれの垂直転送CCDからの前記電荷を保持し
水平方向に転送して外部に出力する１個の水平転送CCD
を有するインターライン形CCD固体撮像素子において、
前記複数の垂直転送CCDと前記水平CCDとの間に前記複数
のそれぞれの垂直転送CCDからの前記電荷を前記複数の
垂直転送CCDに対応する位置に保持し第１の入力信号に
応答して前記電荷を前記水平方向に転送する水平転送手
段を有する少なくとも１個の第２の水平転送CCDであっ
て第２の入力信号に応答して前記第１の水平CCD又は他
の前記第２の水平転送CCDに前記電荷を転送するための
垂直転送手段を有する第２の水平転送CCDと前記第２の
入力信号に応答して前記第１の水平CCDに分布する前記
電荷を前記第１の水平転送CCDの各電位井戸に隣接する
定電位に保たれた電極に放出して前記第１の水平CCDの
初期化を行う電荷初期化手段とを備えたことを特徴とす
るインターライン形CCD固体撮像素子が提供される。
子と、垂直方向に一列に並んだ前記受光素子に対応して
前記受光素子からの電荷を前記垂直方向のいずれかの方
向に転送する複数の垂直転送CCDと、前記複数の垂直転
送CCDに前記電荷を転送する複数の転送ゲートと、前記
複数のそれぞれの垂直転送CCDからの前記電荷を保持し
水平方向に転送して外部に出力する１個の水平転送CCD
を有するインターライン形CCD固体撮像素子において、
前記複数の垂直転送CCDと前記水平CCDとの間に前記複数
のそれぞれの垂直転送CCDからの前記電荷を前記複数の
垂直転送CCDに対応する位置に保持し第１の入力信号に
応答して前記電荷を前記水平方向に転送する水平転送手
段を有する少なくとも１個の第２の水平転送CCDであっ
て第２の入力信号に応答して前記第１の水平CCD又は他
の前記第２の水平転送CCDに前記電荷を転送するための
垂直転送手段を有する第２の水平転送CCDと前記第２の
入力信号に応答して前記第１の水平CCDに分布する前記
電荷を前記第１の水平転送CCDの各電位井戸に隣接する
定電位に保たれた電極に放出して前記第１の水平CCDの
初期化を行う電荷初期化手段とを備えたことを特徴とす
るインターライン形CCD固体撮像素子が提供される。
又、本発明のCCD固体撮像装置にあっては上記目的を構
成するため、第１の水平CCDから画像出力すると同時に
上記第２の水平転送CCDから第１の水平転送CCDに電荷転
送する前に抽出画面の画像を第２の水平転送CCDの転送
方向端部に移動すると共に第１の水平CCDに残存する電
荷を定電位に保たれだ電極に放出するように構成した駆
動回路を設けた。従って画面の抽出を行う場合であって
も通常の読み出し速度で読み出しし、不必要な画像信号
を出力しないで水平ブランキング期間直後から抽出画像
信号を出力するCCD固体撮像装置を提供することが可能
となった。
成するため、第１の水平CCDから画像出力すると同時に
上記第２の水平転送CCDから第１の水平転送CCDに電荷転
送する前に抽出画面の画像を第２の水平転送CCDの転送
方向端部に移動すると共に第１の水平CCDに残存する電
荷を定電位に保たれだ電極に放出するように構成した駆
動回路を設けた。従って画面の抽出を行う場合であって
も通常の読み出し速度で読み出しし、不必要な画像信号
を出力しないで水平ブランキング期間直後から抽出画像
信号を出力するCCD固体撮像装置を提供することが可能
となった。
即ち請求項１記載のインターライン形CCD固体撮像素子
を有するCCD固体撮像装置において、前記第１の水平転
送CCDを前記水平方向に電荷転送駆動すると同時に前記
固体撮像素子の前記水平方向の画素数より少ない画素数
である抽出画像部の１水平列に対応する画像信号が前記
第１の水平CCDから出力終了するまでか、又は前記画像
信号の一部がいずれかの第２の水平転送CCDの前記水平
方向端部に到達する時まで、前記第２の水平転送CCDを
前記水平方向に電荷転送駆動し、前記画像が前記第１の
水平転送CCDから出力終了後前記第１の水平CCDの前記初
期化を行う駆動回路を備えたことを特徴とするCCD固体
撮像装置が提供される。
を有するCCD固体撮像装置において、前記第１の水平転
送CCDを前記水平方向に電荷転送駆動すると同時に前記
固体撮像素子の前記水平方向の画素数より少ない画素数
である抽出画像部の１水平列に対応する画像信号が前記
第１の水平CCDから出力終了するまでか、又は前記画像
信号の一部がいずれかの第２の水平転送CCDの前記水平
方向端部に到達する時まで、前記第２の水平転送CCDを
前記水平方向に電荷転送駆動し、前記画像が前記第１の
水平転送CCDから出力終了後前記第１の水平CCDの前記初
期化を行う駆動回路を備えたことを特徴とするCCD固体
撮像装置が提供される。
［実施例］ 実施例について図面を参照して説明すると、第１図は本
発明のインターライン形CCD固体撮像素子10の模式的平
面図である。又第２図は第１図の１部を拡大して表した
図である。
発明のインターライン形CCD固体撮像素子10の模式的平
面図である。又第２図は第１図の１部を拡大して表した
図である。
第１図および第２図において、本発明のインターライン
形CCD固体撮像素子10は次のように構成されている。即
ち、水平方向および垂直方向に配列された受光素子23と
転送ゲート26および垂直方向に配列された垂直転送CCD2
7を有する受光部21と垂直転送CCD27から順次送出される
電荷を水平方向に転送する少なくとも１個の水平転送CC
D20と水平転送CCD20に水平方向に分布しているそれぞれ
の電荷が転送され、それぞれの電荷を保持する水平転送
CCD19と水平転送CCD19の各電位井戸に隣接した電位井戸
列と電位井戸列がソースに対応し、定電位に保たれてい
る掃出ドレイン22がドレインに対応し、電極14cがゲー
トに対応するスイッチ素子としてのMOS FET43aとからな
る電荷初期化手段とによってインターライン形CCD固体
撮像素子10に構成されている。そして、次のように動作
する。
形CCD固体撮像素子10は次のように構成されている。即
ち、水平方向および垂直方向に配列された受光素子23と
転送ゲート26および垂直方向に配列された垂直転送CCD2
7を有する受光部21と垂直転送CCD27から順次送出される
電荷を水平方向に転送する少なくとも１個の水平転送CC
D20と水平転送CCD20に水平方向に分布しているそれぞれ
の電荷が転送され、それぞれの電荷を保持する水平転送
CCD19と水平転送CCD19の各電位井戸に隣接した電位井戸
列と電位井戸列がソースに対応し、定電位に保たれてい
る掃出ドレイン22がドレインに対応し、電極14cがゲー
トに対応するスイッチ素子としてのMOS FET43aとからな
る電荷初期化手段とによってインターライン形CCD固体
撮像素子10に構成されている。そして、次のように動作
する。
第２図において、複数の受光素子23は受光した光量に応
じて電荷を発生する。次に各受光素子23に発生した電荷
は転送ゲート26によって垂直転送CCD27に転送される。
これはいわゆる垂直同期信号に応答して垂直ブランキン
グ期間に行われ、その後各受光素子23は再び電荷を蓄積
していく。
じて電荷を発生する。次に各受光素子23に発生した電荷
は転送ゲート26によって垂直転送CCD27に転送される。
これはいわゆる垂直同期信号に応答して垂直ブランキン
グ期間に行われ、その後各受光素子23は再び電荷を蓄積
していく。
垂直転送CCD27に移された電荷○は第３図に示されるよ
うに、いわゆる水平同期信号に応答して、端子（電極）
13に入力されるφT1がＨになり、端子（電極）12に入力
されるφV2がＬになることによってタイミング１の時電
極13aに対応した位置に電荷が移される。次にタイミン
グ２の時、端子（電極）14に入力されるφT2がＨにな
り、端子（電極）13に入力されるφT1がＬになることに
よって電極14aに対応した位置に電荷が移される。次に
タイミング３の時、端子（電極）17に入力されるφH1′
がＨになり、端子（電極）14に入力されるφT2がＬにな
ることによって水平転送CCD20に電荷が移される。同時
に端子（電極）17に入力されるφH1′はタイミング２か
ら３の間にＨに立ち上がるタイミングで上記電荷を水平
方向に対して保持する。
うに、いわゆる水平同期信号に応答して、端子（電極）
13に入力されるφT1がＨになり、端子（電極）12に入力
されるφV2がＬになることによってタイミング１の時電
極13aに対応した位置に電荷が移される。次にタイミン
グ２の時、端子（電極）14に入力されるφT2がＨにな
り、端子（電極）13に入力されるφT1がＬになることに
よって電極14aに対応した位置に電荷が移される。次に
タイミング３の時、端子（電極）17に入力されるφH1′
がＨになり、端子（電極）14に入力されるφT2がＬにな
ることによって水平転送CCD20に電荷が移される。同時
に端子（電極）17に入力されるφH1′はタイミング２か
ら３の間にＨに立ち上がるタイミングで上記電荷を水平
方向に対して保持する。
同様に水平転送CCD20にあった電荷△はタイミング１か
ら３の間に水平転送CCD19に転送される。一方水平転送C
CD19にあった電荷◇はφH1がＬになり、φT1がＨになる
ことによってタイミング１の時電極13cに対応した位
置、即ち電位井戸列に電荷が移される。次にφT2がＨに
なりφT1がＬになることによってタイミング２の時、こ
のMOS FET43はONし電荷◇は掃出ドレイン22に放出さ
れ、水平転送CCD19の電荷の初期化が行われる。
ら３の間に水平転送CCD19に転送される。一方水平転送C
CD19にあった電荷◇はφH1がＬになり、φT1がＨになる
ことによってタイミング１の時電極13cに対応した位
置、即ち電位井戸列に電荷が移される。次にφT2がＨに
なりφT1がＬになることによってタイミング２の時、こ
のMOS FET43はONし電荷◇は掃出ドレイン22に放出さ
れ、水平転送CCD19の電荷の初期化が行われる。
次に水平転送CCD20に転送された電荷○は水平映像期間
に端子17に加えられるφH1′及び端子18に入力される、
垂直転送時以外はφH1′を反転したレベルのφH2′によ
って水平方向に転送される。又水平転送CCD19に転送さ
れた電荷△は端子（電極）15に入力されるφH1および端
子（電極）16に入力される、上記垂直転送時以外はφH
1′を反転したレベルのφH2によって水平方向に順次転
送され、端子28に出力される。出力された電荷は電極42
に入力されるφＲの信号によってリセットされる。尚水
平転送CCD20においてもリセット電極を必要に応じて設
けてもよい。又出力端子28の前には通常像幅器が設けら
れる。又本実施例では水平転送CCD19、20および垂直転
送CCD27のそれぞれの電極を２個として構成したが、一
般に知られているように、１個や４個として構成しても
よい。
に端子17に加えられるφH1′及び端子18に入力される、
垂直転送時以外はφH1′を反転したレベルのφH2′によ
って水平方向に転送される。又水平転送CCD19に転送さ
れた電荷△は端子（電極）15に入力されるφH1および端
子（電極）16に入力される、上記垂直転送時以外はφH
1′を反転したレベルのφH2によって水平方向に順次転
送され、端子28に出力される。出力された電荷は電極42
に入力されるφＲの信号によってリセットされる。尚水
平転送CCD20においてもリセット電極を必要に応じて設
けてもよい。又出力端子28の前には通常像幅器が設けら
れる。又本実施例では水平転送CCD19、20および垂直転
送CCD27のそれぞれの電極を２個として構成したが、一
般に知られているように、１個や４個として構成しても
よい。
さらに本実施例の電荷初期化手段は電位井戸列を設けて
水平転送CCD19の各電荷を一度保持してから奏出ドレイ
ン22に放出していたが、第８図に示すようにこの電位井
戸列を用いずに、水平転送CCD19の各電位井戸をソース
とし、電極13cをゲートとし掃出ドレイン22をドレイン
するスイッチ素子としてのMOS FET43bを構成することに
よって、電荷初期化手段として機能されることがきる。
この場合タイミング１においてFET43bはONし電荷◇を電
源44によって一定電位に保たれた掃出ドレイン22に放出
する。
水平転送CCD19の各電荷を一度保持してから奏出ドレイ
ン22に放出していたが、第８図に示すようにこの電位井
戸列を用いずに、水平転送CCD19の各電位井戸をソース
とし、電極13cをゲートとし掃出ドレイン22をドレイン
するスイッチ素子としてのMOS FET43bを構成することに
よって、電荷初期化手段として機能されることがきる。
この場合タイミング１においてFET43bはONし電荷◇を電
源44によって一定電位に保たれた掃出ドレイン22に放出
する。
又第９図に示されるように電源45によって電極14に掃出
ドレインの電圧より低く電極14bに加える電圧のＬレベ
ルより高い一定電圧を印加すると、第10図に示されるよ
うにタイミング１で斜線にて表された電荷◇は電極13c
に対応する位置、即ち電位井戸列に移動し、タイミング
２で電極14cによるポテンシャル障壁を乗り越え奏出ド
レイン22に移動して水平転送CCD19の電荷を初期化す
る。この場合もMOS FETとしての使い方は異なるが、電
位井戸列、電極14cおよび掃出ドレイン22はそれぞれ、
ソース、ゲートドレインとして機能するMOS FETを構成
し、電荷初期化手段とすることができる。
ドレインの電圧より低く電極14bに加える電圧のＬレベ
ルより高い一定電圧を印加すると、第10図に示されるよ
うにタイミング１で斜線にて表された電荷◇は電極13c
に対応する位置、即ち電位井戸列に移動し、タイミング
２で電極14cによるポテンシャル障壁を乗り越え奏出ド
レイン22に移動して水平転送CCD19の電荷を初期化す
る。この場合もMOS FETとしての使い方は異なるが、電
位井戸列、電極14cおよび掃出ドレイン22はそれぞれ、
ソース、ゲートドレインとして機能するMOS FETを構成
し、電荷初期化手段とすることができる。
以上のように本発明のインターライン形CCD固体撮像素
子10は水平転送CCD19に加え少なくとも１個の水平転送C
CD20を備えることによって、複数の水平水平転送CCD1
9、20に対する水平転送を同時に平行して行うことが可
能となった。
子10は水平転送CCD19に加え少なくとも１個の水平転送C
CD20を備えることによって、複数の水平水平転送CCD1
9、20に対する水平転送を同時に平行して行うことが可
能となった。
次に本発明の上記インターライン形CCD固体撮像素子10
を用いたCCD固体撮像装置について説明する。
を用いたCCD固体撮像装置について説明する。
本実施例においてはインターライン形CCD固体撮像素子1
0はテレビ等のディスプレイよりも水平方向に画素数を
多くしたもので、そのために画面の抽出が可能であり、
第４図に示す駆動回路32によって水平転送CCD20の電荷
転送の転送段数を制御することによって画面の抽出に適
したCCD固体撮像装置を提供することができる。
0はテレビ等のディスプレイよりも水平方向に画素数を
多くしたもので、そのために画面の抽出が可能であり、
第４図に示す駆動回路32によって水平転送CCD20の電荷
転送の転送段数を制御することによって画面の抽出に適
したCCD固体撮像装置を提供することができる。
第４図において、カウンタ33は入力CPに入力されるパル
ス信号φH1をカウントしている。又カウンタ33のCLR入
力は水平同期信号37が入力されていて、これによりカウ
ンタ33は初期化される。カウンタ33の出力はデジタルコ
ンパレータ34に出力される。一方水平転送CCD20が水平
転送すべき段数を指示した転送段数データ39がデータラ
ッチ36に入力され、ラッチ信号38に応答して出力に保持
する。
ス信号φH1をカウントしている。又カウンタ33のCLR入
力は水平同期信号37が入力されていて、これによりカウ
ンタ33は初期化される。カウンタ33の出力はデジタルコ
ンパレータ34に出力される。一方水平転送CCD20が水平
転送すべき段数を指示した転送段数データ39がデータラ
ッチ36に入力され、ラッチ信号38に応答して出力に保持
する。
データラッチ36の出力は上述のデジタルコンパレータ34
に入力される。上記デジタルコンパレータ34は上記カウ
ンタ33の出力と大小を比較して２入力ANDゲート35に出
力する。２入力ANDゲート35の他の入力は上述のφH1に
応答している。従って出力28に出力すべき水平転送CCD1
9の水平転送クロックであるφH1は水平走査期間1Hの水
平ブランキング期間以外は連続してパルスが発生する
が、水平転送CCD20の水平転送信号であるφH1′は転送
段数データ39に応じた数のパルスを含む信号になる。こ
のように水平転送CCD20に対する水平転送信号φH1′の
パルスを制御することによって抽出画面の画像信号を水
平転送CCD20の水平転送方向端部に移動させ、次にこの
画像信号に対応する電荷を水平転送CCD19に垂直転送す
ることによって画面の抽出ができる。
に入力される。上記デジタルコンパレータ34は上記カウ
ンタ33の出力と大小を比較して２入力ANDゲート35に出
力する。２入力ANDゲート35の他の入力は上述のφH1に
応答している。従って出力28に出力すべき水平転送CCD1
9の水平転送クロックであるφH1は水平走査期間1Hの水
平ブランキング期間以外は連続してパルスが発生する
が、水平転送CCD20の水平転送信号であるφH1′は転送
段数データ39に応じた数のパルスを含む信号になる。こ
のように水平転送CCD20に対する水平転送信号φH1′の
パルスを制御することによって抽出画面の画像信号を水
平転送CCD20の水平転送方向端部に移動させ、次にこの
画像信号に対応する電荷を水平転送CCD19に垂直転送す
ることによって画面の抽出ができる。
次に画面の抽出について説明すると、第５図はインター
ライン形CCD固体撮像素子10の模式的平面図であり、そ
れぞれ（ａ）は受光部21によって撮像された画像のうち
左半分を抽出する場合を、（ｂ）は中央部を抽出する場
合を、（ｃ）は右半分を抽出する場合を示している。即
ち、ディスプレイ等に表示するための画面の水平方向の
画素の２倍の画素をもつ受光部21から、表示のための画
面を抽出する場合を示している。
ライン形CCD固体撮像素子10の模式的平面図であり、そ
れぞれ（ａ）は受光部21によって撮像された画像のうち
左半分を抽出する場合を、（ｂ）は中央部を抽出する場
合を、（ｃ）は右半分を抽出する場合を示している。即
ち、ディスプレイ等に表示するための画面の水平方向の
画素の２倍の画素をもつ受光部21から、表示のための画
面を抽出する場合を示している。
第５図において、画面の抽出（ａ）の場合は、（ｄ）に
おいて受光し、それによって発生した電荷は垂直同期信
号に応答して、垂直転送CCD27に転送され、さらに水平
同期信号に応答して、垂直方向に一段転送される。する
と、撮像され、生じた画像信号に対応する電荷のうち各
垂直転送CCD27の最下段に位置していた電荷が水平転送C
CD20に転送される。又水平転送CCD20に電荷があれば、
それは水平転送CCD19に転送される。さらに水平転送CCD
19に電荷があれば、基板22に転送される。次に水平転送
CCD19には第６図の水平転送パルスφH1 42に示されるよ
うディスプレイの表示に必要な水平方向画素数に対応す
るパルス数のパルス列41が周期を1H（水平走査期間）と
して入力される。これと同時に水平転送CCD20にも水平
転送CCD20の水平転送パルスφH1′35a、即ちパルス列41
と同じ構成のパルス列43が入力される。従って、上記最
下段に位置していた電荷は水平転送CCD20の左半分から
右半分に移される。次に（ｄ）に戻り、垂直転送CCD27
および水平転送CCD19、20の各電荷は一段下に転送され
る。従って水平転送CCD19の右半分には上述の水平転送C
CD20の右半分に位置していた抽出画像に対する電荷が転
送される。このため、水平転送CCD19からは、水平転送C
CD19にパルス列41が入力されるとすぐに抽出画像信号が
出力される。これら（ａ）および（ｄ）の状態を繰返す
ことによって抽出画面の画像信号が水平ブランキング直
後から得られる。
おいて受光し、それによって発生した電荷は垂直同期信
号に応答して、垂直転送CCD27に転送され、さらに水平
同期信号に応答して、垂直方向に一段転送される。する
と、撮像され、生じた画像信号に対応する電荷のうち各
垂直転送CCD27の最下段に位置していた電荷が水平転送C
CD20に転送される。又水平転送CCD20に電荷があれば、
それは水平転送CCD19に転送される。さらに水平転送CCD
19に電荷があれば、基板22に転送される。次に水平転送
CCD19には第６図の水平転送パルスφH1 42に示されるよ
うディスプレイの表示に必要な水平方向画素数に対応す
るパルス数のパルス列41が周期を1H（水平走査期間）と
して入力される。これと同時に水平転送CCD20にも水平
転送CCD20の水平転送パルスφH1′35a、即ちパルス列41
と同じ構成のパルス列43が入力される。従って、上記最
下段に位置していた電荷は水平転送CCD20の左半分から
右半分に移される。次に（ｄ）に戻り、垂直転送CCD27
および水平転送CCD19、20の各電荷は一段下に転送され
る。従って水平転送CCD19の右半分には上述の水平転送C
CD20の右半分に位置していた抽出画像に対する電荷が転
送される。このため、水平転送CCD19からは、水平転送C
CD19にパルス列41が入力されるとすぐに抽出画像信号が
出力される。これら（ａ）および（ｄ）の状態を繰返す
ことによって抽出画面の画像信号が水平ブランキング直
後から得られる。
抽出画面として受光部の中央部に対して画面の抽出を行
う場合は上記同様第５図（ｄ）および（ｂ）を繰返すこ
とによって行われる。この場合（ｂ）においては水平転
送CCD19には上記同様パルス列41が与えられるが、水平
転送CCD20にはパルス数が半分の、即ちパルス列の長さ
も半分のパルス列40が与えられる。従って（ｂ）におい
て示されるように水平転送CCD20の中央に位置していた
画像信号は水平転送CCD20の右半分に位置するよう転送
される。従って上記（ａ）の場合同様抽出画面の画像信
号が水平ブランキング期間直後から得られる。水平転送
CCD19は（ｄ）の状態の時残っていた電荷は基板22に移
されるので、水平転送CCD20から転送される電荷と混じ
ることはない。
う場合は上記同様第５図（ｄ）および（ｂ）を繰返すこ
とによって行われる。この場合（ｂ）においては水平転
送CCD19には上記同様パルス列41が与えられるが、水平
転送CCD20にはパルス数が半分の、即ちパルス列の長さ
も半分のパルス列40が与えられる。従って（ｂ）におい
て示されるように水平転送CCD20の中央に位置していた
画像信号は水平転送CCD20の右半分に位置するよう転送
される。従って上記（ａ）の場合同様抽出画面の画像信
号が水平ブランキング期間直後から得られる。水平転送
CCD19は（ｄ）の状態の時残っていた電荷は基板22に移
されるので、水平転送CCD20から転送される電荷と混じ
ることはない。
抽出画面として受光部の右半分に対して画面の抽出を行
う場合は上記同様第５図（ｄ）および（ｃ）と繰り返す
ことによって行われる。この場合（ｃ）においては水平
転送CCD19には上記同様パルス列41が与えられるが、水
平転送CCD20にはφH1′のパルスは与えられない。これ
は右半分の画面を抽出する場合水平転送CCD20によって
水平転送しなくても水平転送水平ブランキング直後から
抽出画像の画像信号が得られるからである。
う場合は上記同様第５図（ｄ）および（ｃ）と繰り返す
ことによって行われる。この場合（ｃ）においては水平
転送CCD19には上記同様パルス列41が与えられるが、水
平転送CCD20にはφH1′のパルスは与えられない。これ
は右半分の画面を抽出する場合水平転送CCD20によって
水平転送しなくても水平転送水平ブランキング直後から
抽出画像の画像信号が得られるからである。
以上のように抽出画面の位置は水平転送CCD20に与えら
れパルスφH1′数によって制御できる。従って第４図の
転送段数データ39を変えることによって抽出画面の位置
を制御できる。尚上記実施例の場合抽出画面の２倍の受
光部を設けた例を示したが、３倍の受光部にすることも
可能でこの場合水平転送CCD20をさらに１個ふやし、そ
の水平転送CCDに対して水平転送パルスのパルス数を制
御すればよい。即ち、受光部の水平画素数と抽出画素数
に対する比の数に対応して水平転送CCD20を設ければよ
い。尚水平転送CCD19、20にはφH2、φH2′も与えられ
ている。これはそれぞれφH1、φH1′を反転した信号で
ある。
れパルスφH1′数によって制御できる。従って第４図の
転送段数データ39を変えることによって抽出画面の位置
を制御できる。尚上記実施例の場合抽出画面の２倍の受
光部を設けた例を示したが、３倍の受光部にすることも
可能でこの場合水平転送CCD20をさらに１個ふやし、そ
の水平転送CCDに対して水平転送パルスのパルス数を制
御すればよい。即ち、受光部の水平画素数と抽出画素数
に対する比の数に対応して水平転送CCD20を設ければよ
い。尚水平転送CCD19、20にはφH2、φH2′も与えられ
ている。これはそれぞれφH1、φH1′を反転した信号で
ある。
以上詳細に説明したように、本発明のCCD固体撮像装置
によって画面の抽出する際の画像信号の出力を水平ブラ
ンキング直後から通常の速度で行うことが可能となっ
た。
によって画面の抽出する際の画像信号の出力を水平ブラ
ンキング直後から通常の速度で行うことが可能となっ
た。
［発明の効果］ 本発明のインターライン形CCD固体撮像素子は以上説明
したように構成されているので以下に記載されるような
効果を奏する。
したように構成されているので以下に記載されるような
効果を奏する。
従来のインターライン形CCD固体撮像素子に対し、さら
に第２の水平転送用CCDを設けることによって、画面の
抽出を行う場合通常の読み出し速度で読み出すことが可
能となると共に、水平ブランキング期間直後から抽出画
像信号を得ることが可能となったために、水平転送CCD
を高速駆動可能な構造とする必要もなく、又ランダムア
クセス可能なデジタルメモリやA/D変換等も不要とした
インターライン形CCD固体撮像素子の提供が可能となっ
た。又読み出し速度が低いので画像の劣化が少ない。
に第２の水平転送用CCDを設けることによって、画面の
抽出を行う場合通常の読み出し速度で読み出すことが可
能となると共に、水平ブランキング期間直後から抽出画
像信号を得ることが可能となったために、水平転送CCD
を高速駆動可能な構造とする必要もなく、又ランダムア
クセス可能なデジタルメモリやA/D変換等も不要とした
インターライン形CCD固体撮像素子の提供が可能となっ
た。又読み出し速度が低いので画像の劣化が少ない。
又本発明のCCD固体撮像装置は上記第２の水平転送用CCD
の駆動パルスを制御することができる駆動回路を備えた
ので、抽出画面の位置を可変とすることが可能となっ
た。
の駆動パルスを制御することができる駆動回路を備えた
ので、抽出画面の位置を可変とすることが可能となっ
た。
第１図は本発明のインターライン形CCD固体撮像素子の
模式的平面図、第２図は第１図を説明するため第１図の
一部を拡大した図、第３図は第１図に示される信号の波
形図、第４図及び第５図は本発明のCCD固体撮像装置の
それぞれブロック図、および動作を説明するための図、
第６図は第５図に示された動作に対応する波形図、第７
図は従来例を説明するための図、第８図及び第９図は第
１図の電荷初期化手段を説明するための模式的平面図、
第10図は第９図の電荷初期化手段の動作を説明するため
の図である。 10……インターライン形CCD固体撮像素子 11、12、13、14……垂直転送電極 15、16、17、18……水平転送電極 19、20……水平転送CCD、22……掃出ドレイン 23……受光素子、26……転送ゲート 27……垂直転送CCD、32……駆動回路 43a、43b……MOS FET
模式的平面図、第２図は第１図を説明するため第１図の
一部を拡大した図、第３図は第１図に示される信号の波
形図、第４図及び第５図は本発明のCCD固体撮像装置の
それぞれブロック図、および動作を説明するための図、
第６図は第５図に示された動作に対応する波形図、第７
図は従来例を説明するための図、第８図及び第９図は第
１図の電荷初期化手段を説明するための模式的平面図、
第10図は第９図の電荷初期化手段の動作を説明するため
の図である。 10……インターライン形CCD固体撮像素子 11、12、13、14……垂直転送電極 15、16、17、18……水平転送電極 19、20……水平転送CCD、22……掃出ドレイン 23……受光素子、26……転送ゲート 27……垂直転送CCD、32……駆動回路 43a、43b……MOS FET
Claims (2)
- 【請求項１】インターライン形CCD固体撮像素子を構成
すべく垂直方向と水平方向の格子の交点に対応するよう
に分布し、各々が受光により画素信号となる電荷を発生
する複数の受光素子と、 前記垂直方向に一列に並んだ前記受光素子に対応して前
記受光素子からの電荷を前記垂直方向のいずれかの方向
に転送する複数の垂直転送CCDと、 対応する前記受光素子から前記複数の垂直転送CCDに前
記電荷を転送する複数の転送ゲートと、 前記複数の垂直転送CCDから転送される前記電荷の少な
くとも一部を保持し水平方向に転送して外部に出力する
第１水平転送CCDと、 前記複数の垂直転送CCDと前記第１水平転送CCDとの間に
設けられ、前記複数の垂直転送CCDから転送された前記
電荷を前記複数の垂直転送CCDに対応する位置に当初保
持し、当初保持された前記電荷を前記水平方向に転送す
る少なくとも１個の第２水平転送CCDと、 前記第１水平転送CCDに分布する前記電荷を放出して前
記第１水平転送CCDの初期化を行う電荷初期手段と、 前記水平方向の画素数より少ない画素数である抽出画像
部の１水平列に対応する画像信号の電荷の転送方向の先
端部が前記第２水平転送CCDの前記水平方向の出力側端
部に到達するまで、前記第２水平転送CCDを前記水平方
向に電荷転送駆動し、その後前記第２水平転送CCD内の
前記電荷を前記第１水平転送CCDへ垂直転送してから、
前記第１水平転送CCD内の画像信号の電荷がすべて外部
へ出力されるまで、前記第１水平転送CCDを前記水平方
向に電荷転送駆動する駆動回路と、 を有するCCD固体撮像装置。 - 【請求項２】垂直方向と水平方向の格子の交点に対応す
るように分布し、各々が受光により画素信号となる電荷
を発生する複数の受光素子と、 前記垂直方向に一列に並んだ前記受光素子に対応して前
記受光素子からの電荷を前記垂直方向のいずれかの方向
に転送する複数の垂直転送CCDと、 対応する前記受光素子から前記複数の垂直転送CCDに前
記電荷を転送する複数の転送ゲートと、 前記複数の垂直転送CCDから転送される前記電荷の少な
くとも一部を保持し水平方向に転送して外部に出力する
第１水平転送CCDと、 前記複数の垂直転送CCDと前記第１水平転送CCDとの間に
設けられ、前記複数の垂直転送CCDから転送された前記
電荷を前記複数の垂直転送CCDに対応する位置に当初保
持し、当初保持された前記電荷を前記水平方向に転送す
る少なくとも１個の第２水平転送CCDと、 前記第１水平転送CCDに分布する前記電荷を放出して前
記第１水平転送CCDの初期化を行う電荷初期化手段と、 を有するインターライン形CCD固体撮像素子の駆動方法
であって、 前記水平方向の画素数より少ない画素数である抽出画像
部の１水平列に対応する画像信号の電荷の転送方向の先
端部が前記第２水平転送CCDの前記水平方向の出力側端
部に到達するまで、前記第２水平転送CCDを前記水平方
向に電荷転送駆動するステップと、 その後、前記第２水平転送CCD内の前記電荷を前記第１
水平転送CCDへ垂直転送するステップと、 その後、前記第１水平転送CCD内の画像信号の電荷がす
べて外部へ出力されるまで、前記第１水平転送CCDを前
記水平方向に電荷転送駆動するステップと、 を有するインターライン形CCD固体撮像素子の駆動方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123344A JPH0734585B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Ｃｃｄ固体撮像装置及びインターライン形ｃｃｄ固体撮像素子の駆動方法 |
| US07/312,102 US4980771A (en) | 1988-02-18 | 1989-02-17 | Imaging device and imaging apparatus including the imaging device |
| EP89102894A EP0329189B1 (en) | 1988-02-18 | 1989-02-20 | Imaging device and imaging apparatus including the imaging device |
| DE68916982T DE68916982T2 (de) | 1988-02-18 | 1989-02-20 | Bildaufnahmeschaltung und Bildaufnahmeapparat mit der Bildaufnahmeschaltung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123344A JPH0734585B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Ｃｃｄ固体撮像装置及びインターライン形ｃｃｄ固体撮像素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01293080A JPH01293080A (ja) | 1989-11-27 |
| JPH0734585B2 true JPH0734585B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=14858242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63123344A Expired - Lifetime JPH0734585B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-05-20 | Ｃｃｄ固体撮像装置及びインターライン形ｃｃｄ固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734585B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2754083B2 (ja) * | 1990-07-30 | 1998-05-20 | シャープ株式会社 | 撮像装置の画ブレ防止装置 |
| JPH04373276A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Victor Co Of Japan Ltd | インターライン型ｃｃｄ撮像装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59106148A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-19 | Canon Inc | 固体撮像装置及びカメラ |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63123344A patent/JPH0734585B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01293080A (ja) | 1989-11-27 |
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