JPH10145679A - 画像撮像装置 - Google Patents
画像撮像装置Info
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- JPH10145679A JPH10145679A JP8312631A JP31263196A JPH10145679A JP H10145679 A JPH10145679 A JP H10145679A JP 8312631 A JP8312631 A JP 8312631A JP 31263196 A JP31263196 A JP 31263196A JP H10145679 A JPH10145679 A JP H10145679A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像素子を用いて２次元画像を撮像する
画像撮像装置に関し、特殊な固体撮像素子を用いること
なしに撮像時間を大幅に高速化することを目的する。 【解決手段】 複数のフォトセンサと、フォトセンサに
発生した信号電荷が垂直期間毎に転送される垂直シフト
レジスタＶＲ１〜ＶＲ３と、各垂直シフトレジスタに転
送された信号電荷が水平期間毎にライン毎に転送され、
この転送された信号電荷を１水平期間内に出力する水平
シフトレジスタＨＲと、複数のフォトセンサの一部を構
成するフォトセンサのみに被写体像が結像するように窓
部を有し他のフォトセンサを遮光する光学マスク１ａ
と、垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタをシ
フト制御することによって一部を構成するフォトセンサ
に蓄積された信号電荷のみを取り出す撮像素子駆動回路
２とを備える。
画像撮像装置に関し、特殊な固体撮像素子を用いること
なしに撮像時間を大幅に高速化することを目的する。 【解決手段】 複数のフォトセンサと、フォトセンサに
発生した信号電荷が垂直期間毎に転送される垂直シフト
レジスタＶＲ１〜ＶＲ３と、各垂直シフトレジスタに転
送された信号電荷が水平期間毎にライン毎に転送され、
この転送された信号電荷を１水平期間内に出力する水平
シフトレジスタＨＲと、複数のフォトセンサの一部を構
成するフォトセンサのみに被写体像が結像するように窓
部を有し他のフォトセンサを遮光する光学マスク１ａ
と、垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタをシ
フト制御することによって一部を構成するフォトセンサ
に蓄積された信号電荷のみを取り出す撮像素子駆動回路
２とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ撮像デバイ
スなどの固体撮像素子を用いて２次元画像を撮像する画
像撮像装置に関する。
スなどの固体撮像素子を用いて２次元画像を撮像する画
像撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子を用いた画像撮像装置は、
被写体の光学像をレンズを通してフォトダイオードやフ
ォトトランジスタなどのフォトセンサ上に結像させ、光
電変換によってフォトセンサに蓄積された信号電荷を電
圧信号に変換し、インターライン転送方式やフレーム転
送方式などの転送方式によって１次元の映像信号として
外部に出力するように構成されている。
被写体の光学像をレンズを通してフォトダイオードやフ
ォトトランジスタなどのフォトセンサ上に結像させ、光
電変換によってフォトセンサに蓄積された信号電荷を電
圧信号に変換し、インターライン転送方式やフレーム転
送方式などの転送方式によって１次元の映像信号として
外部に出力するように構成されている。
【０００３】図５は、インターライン転送型固体撮像素
子の基本構成図で、複数のフォトセンサＰｈがマトリク
ス状（ｍ列×ｎ行）に配置されており、各列のフォトセ
ンサＰｈの間には、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）から
なる垂直シフトレジスタＶＲ１，ＶＲ２，…，ＶＲｍが
配置されている。
子の基本構成図で、複数のフォトセンサＰｈがマトリク
ス状（ｍ列×ｎ行）に配置されており、各列のフォトセ
ンサＰｈの間には、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）から
なる垂直シフトレジスタＶＲ１，ＶＲ２，…，ＶＲｍが
配置されている。
【０００４】また、各垂直シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲ
ｍの出力端には、例えばＣＣＤからなる一ライン転送分
の水平シフトレジスタＨＲが配置されており、各垂直シ
フトレジスタＶＲ１〜ＶＲｍに蓄積された信号電荷をラ
イン毎に出力するように構成されている。なお、垂直シ
フトレジスタＶＲ１〜ＶＲｍ、水平シフトレジスタＨＲ
は光が入らないように不透明膜で覆われている。
ｍの出力端には、例えばＣＣＤからなる一ライン転送分
の水平シフトレジスタＨＲが配置されており、各垂直シ
フトレジスタＶＲ１〜ＶＲｍに蓄積された信号電荷をラ
イン毎に出力するように構成されている。なお、垂直シ
フトレジスタＶＲ１〜ＶＲｍ、水平シフトレジスタＨＲ
は光が入らないように不透明膜で覆われている。
【０００５】この構成において、受光期間中にフォトセ
ンサＰｈで発生した信号電荷は、電荷蓄積動作によって
それぞれの接合容量に蓄積され、蓄積期間が終了する
と、第１の転送パルスＴＰ１によって全センサ同時に隣
接する各列の垂直シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲｍに転送
される。この転送は１垂直期間終了毎に行われる。
ンサＰｈで発生した信号電荷は、電荷蓄積動作によって
それぞれの接合容量に蓄積され、蓄積期間が終了する
と、第１の転送パルスＴＰ１によって全センサ同時に隣
接する各列の垂直シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲｍに転送
される。この転送は１垂直期間終了毎に行われる。
【０００６】各シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲｍに転送さ
れた信号電荷のうち、最初は図の最下部の１ライン目の
信号電荷が第２の転送パルスＴＰ２によって水平シフト
レジスタＨＲに一斉に転送される。水平シフトレジスタ
ＨＲに転送された１ライン目の信号電荷は第３の転送パ
ルスＴＰ３によってシフトされ、１水平期間中に１ライ
ン分ｍ画素の信号電荷が出力される。この動作をｎライ
ン分繰り返すことによって１垂直期間内に全ｎラインの
信号電荷が電圧信号に変換されて映像信号として時系列
的に出力される。
れた信号電荷のうち、最初は図の最下部の１ライン目の
信号電荷が第２の転送パルスＴＰ２によって水平シフト
レジスタＨＲに一斉に転送される。水平シフトレジスタ
ＨＲに転送された１ライン目の信号電荷は第３の転送パ
ルスＴＰ３によってシフトされ、１水平期間中に１ライ
ン分ｍ画素の信号電荷が出力される。この動作をｎライ
ン分繰り返すことによって１垂直期間内に全ｎラインの
信号電荷が電圧信号に変換されて映像信号として時系列
的に出力される。
【０００７】図６は、その様子を示す映像信号のタイミ
ング図である。同図において、垂直ブランキング期間毎
に発生する転送パルスＴＰ１によってフォトセンサＰｈ
に蓄積された信号電荷が垂直シフトレジスタＶＲ１〜Ｖ
Ｒｍに転送される。
ング図である。同図において、垂直ブランキング期間毎
に発生する転送パルスＴＰ１によってフォトセンサＰｈ
に蓄積された信号電荷が垂直シフトレジスタＶＲ１〜Ｖ
Ｒｍに転送される。
【０００８】次いで、水平ブランキング期間毎に発生す
る転送パルスＴＰ２によって垂直シフトレジスタＶＲ１
〜ＶＲｍに蓄積された信号電荷が１ライン分のみ水平シ
フトレジスタＨＲに転送される。水平シフトレジスタＨ
Ｒに蓄積された信号電荷は転送パルスＴＰ３によって１
画素ずつシフトされて出力され、１水平期間内に１ライ
ン分ｍ画素の信号電荷が出力される。この動作をｎライ
ン分繰り返すことによって１垂直期間が終了する。
る転送パルスＴＰ２によって垂直シフトレジスタＶＲ１
〜ＶＲｍに蓄積された信号電荷が１ライン分のみ水平シ
フトレジスタＨＲに転送される。水平シフトレジスタＨ
Ｒに蓄積された信号電荷は転送パルスＴＰ３によって１
画素ずつシフトされて出力され、１水平期間内に１ライ
ン分ｍ画素の信号電荷が出力される。この動作をｎライ
ン分繰り返すことによって１垂直期間が終了する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に固体撮像素子を
構成するフォトセンサの数（画素数）は、現行テレビジ
ョン方式を考慮した値（例えば、７８０×４８４画素）
に設定されており、全てのフォトセンサを走査して各フ
ォトセンサに蓄積されている信号電荷を順次取り出す方
式となっている。全てのフォトセンサ（画素）を走査し
て出力するのに要する時間は、動画像が不自然に見えな
い程度の時間である３３．３msecに設定されている。
構成するフォトセンサの数（画素数）は、現行テレビジ
ョン方式を考慮した値（例えば、７８０×４８４画素）
に設定されており、全てのフォトセンサを走査して各フ
ォトセンサに蓄積されている信号電荷を順次取り出す方
式となっている。全てのフォトセンサ（画素）を走査し
て出力するのに要する時間は、動画像が不自然に見えな
い程度の時間である３３．３msecに設定されている。
【００１０】この走査時間は現行テレビジョン方式に採
用されている１フレームの時間であり、従ってこの仕様
の固体撮像素子は大量に生産されている。このため、こ
の種の固体撮像素子は安価に入手することができるが、
ＦＡ（Factory Automation）用センサの中には、画素数
は少なくてもよいが、高速な撮像時間を必要とする撮像
素子（例えば、１００×１００画素で走査時間３msec）
が求められている。しかし、このような特殊な仕様の固
体撮像素子は生産量が少ないためにコストが高く、この
ような撮像素子を用いた画像撮像装置もコスト高になる
という不都合がある。
用されている１フレームの時間であり、従ってこの仕様
の固体撮像素子は大量に生産されている。このため、こ
の種の固体撮像素子は安価に入手することができるが、
ＦＡ（Factory Automation）用センサの中には、画素数
は少なくてもよいが、高速な撮像時間を必要とする撮像
素子（例えば、１００×１００画素で走査時間３msec）
が求められている。しかし、このような特殊な仕様の固
体撮像素子は生産量が少ないためにコストが高く、この
ような撮像素子を用いた画像撮像装置もコスト高になる
という不都合がある。
【００１１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、特殊な固体撮像素子を用いる
ことなしに、現行テレビジョン方式に採用されているよ
うな汎用の固体撮像素子を用いることによって、撮像時
間を大幅に高速化することができる画像撮像装置を提供
することを目的する。
るためになされたもので、特殊な固体撮像素子を用いる
ことなしに、現行テレビジョン方式に採用されているよ
うな汎用の固体撮像素子を用いることによって、撮像時
間を大幅に高速化することができる画像撮像装置を提供
することを目的する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、複数のフォトセンサと、このフォトセンサに
発生した信号電荷が垂直期間毎に転送される複数の垂直
シフトレジスタと、各垂直シフトレジスタに転送された
信号電荷が水平期間毎にライン毎に転送され、この転送
された信号電荷を１水平期間内に出力する水平シフトレ
ジスタと、複数のフォトセンサの一部を構成するフォト
センサのみに被写体像が結像するように窓部を有し他の
フォトセンサを遮光する光学マスクと、垂直シフトレジ
スタおよび水平シフトレジスタをシフト制御することに
よって前記一部を構成するフォトセンサに蓄積された信
号電荷のみを取り出す撮像素子駆動回路とを備える。
の発明は、複数のフォトセンサと、このフォトセンサに
発生した信号電荷が垂直期間毎に転送される複数の垂直
シフトレジスタと、各垂直シフトレジスタに転送された
信号電荷が水平期間毎にライン毎に転送され、この転送
された信号電荷を１水平期間内に出力する水平シフトレ
ジスタと、複数のフォトセンサの一部を構成するフォト
センサのみに被写体像が結像するように窓部を有し他の
フォトセンサを遮光する光学マスクと、垂直シフトレジ
スタおよび水平シフトレジスタをシフト制御することに
よって前記一部を構成するフォトセンサに蓄積された信
号電荷のみを取り出す撮像素子駆動回路とを備える。
【００１３】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、前記一部を構成するフォトセンサ
は複数のフォトセンサのうちの出力側に配置されたフォ
トセンサであることを特徴とする。
記載の発明において、前記一部を構成するフォトセンサ
は複数のフォトセンサのうちの出力側に配置されたフォ
トセンサであることを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項３記載の発明は、請求項２
記載の発明において、前記一部を構成するフォトセンサ
は複数ａ×ｂ個のフォトセンサであり、撮像素子駆動回
路は水平シフトレジスタをａ回シフトし、垂直シフトレ
ジスタをｂ回シフトすることによってａ×ｂ個のフォト
センサに蓄積された信号電荷のみを取り出すことを特徴
とする。
記載の発明において、前記一部を構成するフォトセンサ
は複数ａ×ｂ個のフォトセンサであり、撮像素子駆動回
路は水平シフトレジスタをａ回シフトし、垂直シフトレ
ジスタをｂ回シフトすることによってａ×ｂ個のフォト
センサに蓄積された信号電荷のみを取り出すことを特徴
とする。
【００１５】本発明によれば、フォトセンサの上に窓部
を設けた光学マスクを重ね、この窓部に対応する部分の
フォトセンサのみを露光し、このフォトセンサに蓄積さ
れた信号電荷のみを読み出すことによって、汎用の固体
撮像素子を用いて高速処理が可能な画像撮像装置を提供
することができる。
を設けた光学マスクを重ね、この窓部に対応する部分の
フォトセンサのみを露光し、このフォトセンサに蓄積さ
れた信号電荷のみを読み出すことによって、汎用の固体
撮像素子を用いて高速処理が可能な画像撮像装置を提供
することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による画像撮像装
置の一実施の形態を示すブロック図である。同図におい
て、固体撮像素子１は、レンズ（図示せず）を透過した
被写体像が光学マスク１ａの窓部１ｂに結像するように
配置されている。固体撮像素子１としては、ＣＣＤ（電
荷結合素子）撮像デバイスがあるが、他の構造の撮像デ
バイスを用いてもよい。
置の一実施の形態を示すブロック図である。同図におい
て、固体撮像素子１は、レンズ（図示せず）を透過した
被写体像が光学マスク１ａの窓部１ｂに結像するように
配置されている。固体撮像素子１としては、ＣＣＤ（電
荷結合素子）撮像デバイスがあるが、他の構造の撮像デ
バイスを用いてもよい。
【００１７】固体撮像素子１の基本構成は、前述した従
来の固体撮像素子（図５）と同一であるので、詳細説明
は省略するが、撮像素子駆動回路２からの第１の転送パ
ルスＴＰ１によってフォトセンサに蓄積された信号電荷
が垂直シフトレジスタに転送され、第２の転送パルスＴ
Ｐ２によって垂直シフトレジスタに蓄積された信号電荷
が１ラインずつ水平シフトレジスタに転送され、第３の
転送パルスＴＰ３によって水平シフトレジスタに蓄積さ
れた信号電荷が出力されるように構成されている。こう
して得られた信号電荷は出力バッファ３を介して映像信
号として外部に出力される。
来の固体撮像素子（図５）と同一であるので、詳細説明
は省略するが、撮像素子駆動回路２からの第１の転送パ
ルスＴＰ１によってフォトセンサに蓄積された信号電荷
が垂直シフトレジスタに転送され、第２の転送パルスＴ
Ｐ２によって垂直シフトレジスタに蓄積された信号電荷
が１ラインずつ水平シフトレジスタに転送され、第３の
転送パルスＴＰ３によって水平シフトレジスタに蓄積さ
れた信号電荷が出力されるように構成されている。こう
して得られた信号電荷は出力バッファ３を介して映像信
号として外部に出力される。
【００１８】図２は、固体撮像素子１を光学マスク１ａ
によって遮光し、窓部１ｂのみが露光可能な状態を示す
平面構造図である。すなわち、複数Ａ×Ｂ個のフォトセ
ンサ（フォトダイオード）のうち、ａ×ｂ個（ただし、
ａ＜Ａ，ｂ＜Ｂ）のフォトセンサのみに被写体像が結像
するように窓部１ｂが開けられ、他のフォトセンサは光
学マスク１ａによって遮光するように構成されている。
なお、ａ×ｂ個のフォトセンサは、最初に読み出される
出力側（図の左下）に位置するフォトセンサとするのが
望ましい。
によって遮光し、窓部１ｂのみが露光可能な状態を示す
平面構造図である。すなわち、複数Ａ×Ｂ個のフォトセ
ンサ（フォトダイオード）のうち、ａ×ｂ個（ただし、
ａ＜Ａ，ｂ＜Ｂ）のフォトセンサのみに被写体像が結像
するように窓部１ｂが開けられ、他のフォトセンサは光
学マスク１ａによって遮光するように構成されている。
なお、ａ×ｂ個のフォトセンサは、最初に読み出される
出力側（図の左下）に位置するフォトセンサとするのが
望ましい。
【００１９】次に、図３に示す固体撮像素子１の基本構
成図と、図４に示す映像信号のタイミング図とを参照し
ながら、本実施の形態の動作について説明する。なお、
以下の説明では、簡略化のためにＡ×Ｂ個のフォトセン
サの数を３列×５行とし、ａ×ｂ個のフォトセンサの数
を２列×２行として説明する。従って、図で破線で囲っ
た出力側の２×２個のフォトセンサのみが露光され、残
りのフォトセンサは遮光されているものとする。
成図と、図４に示す映像信号のタイミング図とを参照し
ながら、本実施の形態の動作について説明する。なお、
以下の説明では、簡略化のためにＡ×Ｂ個のフォトセン
サの数を３列×５行とし、ａ×ｂ個のフォトセンサの数
を２列×２行として説明する。従って、図で破線で囲っ
た出力側の２×２個のフォトセンサのみが露光され、残
りのフォトセンサは遮光されているものとする。
【００２０】まず、受光期間中に各フォトセンサに発生
した信号電荷Ｑ11〜Ｑ35は、電荷蓄積動作によってそれ
ぞれの接合容量に蓄積され、蓄積期間が終了すると、１
垂直期間開始前に発生する第１の転送パルスＴＰ１によ
って隣接する各列の垂直シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲ３
の垂直転送素子Ｖ11〜Ｖ35に転送される。
した信号電荷Ｑ11〜Ｑ35は、電荷蓄積動作によってそれ
ぞれの接合容量に蓄積され、蓄積期間が終了すると、１
垂直期間開始前に発生する第１の転送パルスＴＰ１によ
って隣接する各列の垂直シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲ３
の垂直転送素子Ｖ11〜Ｖ35に転送される。
【００２１】すなわち、第１列目のフォトセンサに発生
した信号電荷Ｑ11〜Ｑ15は垂直シフトレジスタＶＲ１の
垂直転送素子Ｖ11〜Ｖ15に転送され、第２列目のフォト
センサに発生した信号電荷Ｑ21〜Ｑ25は垂直シフトレジ
スタＶＲ２の垂直転送素子Ｖ21〜Ｖ25に転送され、第３
列目のフォトセンサに発生した信号電荷Ｑ31〜Ｑ35は垂
直シフトレジスタＶＲ３の垂直転送素子Ｖ31〜Ｖ35に転
送される。
した信号電荷Ｑ11〜Ｑ15は垂直シフトレジスタＶＲ１の
垂直転送素子Ｖ11〜Ｖ15に転送され、第２列目のフォト
センサに発生した信号電荷Ｑ21〜Ｑ25は垂直シフトレジ
スタＶＲ２の垂直転送素子Ｖ21〜Ｖ25に転送され、第３
列目のフォトセンサに発生した信号電荷Ｑ31〜Ｑ35は垂
直シフトレジスタＶＲ３の垂直転送素子Ｖ31〜Ｖ35に転
送される。
【００２２】次いで、１水平期間開始毎に発生する第２
の転送パルスＴＰ２によって垂直転送素子Ｖ11〜Ｖ35に
蓄積された信号電荷Ｑ11〜Ｑ35が各垂直シフトレジスタ
ＶＲ１〜ＶＲ３毎に１ライン分シフトされる。従って、
最初は図の最下部の１ライン目の垂直転送素子Ｖ11，Ｖ
21，Ｖ31の信号電荷Ｑ11，Ｑ21，Ｑ31が水平シフトレジ
スタＨＲの水平転送素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に転送され
る。
の転送パルスＴＰ２によって垂直転送素子Ｖ11〜Ｖ35に
蓄積された信号電荷Ｑ11〜Ｑ35が各垂直シフトレジスタ
ＶＲ１〜ＶＲ３毎に１ライン分シフトされる。従って、
最初は図の最下部の１ライン目の垂直転送素子Ｖ11，Ｖ
21，Ｖ31の信号電荷Ｑ11，Ｑ21，Ｑ31が水平シフトレジ
スタＨＲの水平転送素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に転送され
る。
【００２３】水平シフトレジスタＨＲに転送された１ラ
イン目の信号電荷Ｑ11〜Ｑ31は第３の転送パルスＴＰ３
によってシフトされ、最初の転送パルスＴＰ３によって
信号電荷Ｑ11が出力され、２番目の転送パルスＴＰ３に
よって信号電荷Ｑ21が出力される。この例では、露光部
のフォトセンサの数は２列としているので、２つの転送
パルスＴＰ３によって１ライン目の全ての信号電荷Ｑ1
1，Ｑ21が出力され、１水平期間が終了する。
イン目の信号電荷Ｑ11〜Ｑ31は第３の転送パルスＴＰ３
によってシフトされ、最初の転送パルスＴＰ３によって
信号電荷Ｑ11が出力され、２番目の転送パルスＴＰ３に
よって信号電荷Ｑ21が出力される。この例では、露光部
のフォトセンサの数は２列としているので、２つの転送
パルスＴＰ３によって１ライン目の全ての信号電荷Ｑ1
1，Ｑ21が出力され、１水平期間が終了する。
【００２４】次いで、次の転送パルスＴＰ２によって、
最下部の垂直転送素子Ｖ11，Ｖ21，Ｖ31に転送されてい
た２ライン目の信号電荷Ｑ12，Ｑ22，Ｑ32が水平シフト
レジスタＨＲの水平転送素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に転送さ
れる。このとき、水平転送素子Ｈ１には信号電荷Ｑ31が
転送されて来ているが、信号電荷Ｑ31の電荷量は光学マ
スク１ａによって遮光されている部分の電荷量であるの
で零であり、従って信号電荷Ｑ12が転送された後の水平
転送素子Ｈ１の蓄積電荷は信号電荷Ｑ12のみとなる。
最下部の垂直転送素子Ｖ11，Ｖ21，Ｖ31に転送されてい
た２ライン目の信号電荷Ｑ12，Ｑ22，Ｑ32が水平シフト
レジスタＨＲの水平転送素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に転送さ
れる。このとき、水平転送素子Ｈ１には信号電荷Ｑ31が
転送されて来ているが、信号電荷Ｑ31の電荷量は光学マ
スク１ａによって遮光されている部分の電荷量であるの
で零であり、従って信号電荷Ｑ12が転送された後の水平
転送素子Ｈ１の蓄積電荷は信号電荷Ｑ12のみとなる。
【００２５】水平シフトレジスタＨＲに転送された２ラ
イン目の信号電荷Ｑ12〜Ｑ32は第３の転送パルスＴＰ３
によってシフトされ、最初の転送パルスＴＰ３によって
信号電荷Ｑ12が出力され、２番目の転送パルスＴＰ３に
よって信号電荷Ｑ22が出力される。これによって２ライ
ン目の全ての信号電荷Ｑ12，Ｑ22が出力され、１水平期
間が終了する。また、この例では、露光部のフォトセン
サの数は２行としているので、これによって全２ライン
の全ての信号電荷Ｑ11〜Ｑ22が出力され、１垂直期間が
終了する。
イン目の信号電荷Ｑ12〜Ｑ32は第３の転送パルスＴＰ３
によってシフトされ、最初の転送パルスＴＰ３によって
信号電荷Ｑ12が出力され、２番目の転送パルスＴＰ３に
よって信号電荷Ｑ22が出力される。これによって２ライ
ン目の全ての信号電荷Ｑ12，Ｑ22が出力され、１水平期
間が終了する。また、この例では、露光部のフォトセン
サの数は２行としているので、これによって全２ライン
の全ての信号電荷Ｑ11〜Ｑ22が出力され、１垂直期間が
終了する。
【００２６】次いで、再び第１の転送パルスＴＰ１によ
って各フォトセンサに発生した信号電荷Ｑ11〜Ｑ35が隣
接する各列の垂直シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲ３の垂直
転送素子Ｖ11〜Ｖ35に転送され、前述の動作を繰り返
す。このとき、垂直シフトレジスタＶＲ１の垂直転送素
子Ｖ11，Ｖ12には、信号電荷Ｑ13，Ｑ14が転送されてい
るが、信号電荷Ｑ13，Ｑ14の電荷量は光学マスク１ａに
よって遮光されている部分の電荷量であるので零であ
り、従って垂直転送素子Ｖ11，Ｖ12には新たな信号電荷
Ｑ11，Ｑ12のみが蓄積される。このことは垂直転送素子
Ｖ21，Ｖ22に新たに蓄積される信号電荷Ｑ21，Ｑ22につ
いても同様である。
って各フォトセンサに発生した信号電荷Ｑ11〜Ｑ35が隣
接する各列の垂直シフトレジスタＶＲ１〜ＶＲ３の垂直
転送素子Ｖ11〜Ｖ35に転送され、前述の動作を繰り返
す。このとき、垂直シフトレジスタＶＲ１の垂直転送素
子Ｖ11，Ｖ12には、信号電荷Ｑ13，Ｑ14が転送されてい
るが、信号電荷Ｑ13，Ｑ14の電荷量は光学マスク１ａに
よって遮光されている部分の電荷量であるので零であ
り、従って垂直転送素子Ｖ11，Ｖ12には新たな信号電荷
Ｑ11，Ｑ12のみが蓄積される。このことは垂直転送素子
Ｖ21，Ｖ22に新たに蓄積される信号電荷Ｑ21，Ｑ22につ
いても同様である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、汎用の固体撮像素子の
上に窓部を設けた光学マスクを重ね、この窓部に対応す
る部分のフォトセンサのみを露光し、そのフォトセンサ
に蓄積された信号電荷のみを読み出すことによって、高
速処理が可能な画像撮像装置を安価に提供することが可
能となる。
上に窓部を設けた光学マスクを重ね、この窓部に対応す
る部分のフォトセンサのみを露光し、そのフォトセンサ
に蓄積された信号電荷のみを読み出すことによって、高
速処理が可能な画像撮像装置を安価に提供することが可
能となる。
【００２８】例えば、画素数が７８０×４８０画素、走
査時間が３３．３msecの汎用の固体撮像素子を用いて、
１００×１００画素の画像撮像装置を作製した場合は、
１画素のアクセス時間を不変とすると、 {(１００×１００）／（７８０×４８０)}×３３．３＝
０．９msec となり、大幅な高速処理が可能となる。
査時間が３３．３msecの汎用の固体撮像素子を用いて、
１００×１００画素の画像撮像装置を作製した場合は、
１画素のアクセス時間を不変とすると、 {(１００×１００）／（７８０×４８０)}×３３．３＝
０．９msec となり、大幅な高速処理が可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す画像撮像装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】光学マスクによって遮光され、窓部のみが露光
可能な状態を示す固体撮像素子の平面構造図である。
可能な状態を示す固体撮像素子の平面構造図である。
【図３】本実施の形態の動作を説明するための固体撮像
素子の基本構成図で、説明の簡略化のために３×５個の
フォトセンサを有する構成図を示している。
素子の基本構成図で、説明の簡略化のために３×５個の
フォトセンサを有する構成図を示している。
【図４】図３に示す固体撮像素子の動作を説明するタイ
ミング図で、２×２個のフォトセンサに蓄積された信号
電荷のみを取り出す場合のタイミング図である。
ミング図で、２×２個のフォトセンサに蓄積された信号
電荷のみを取り出す場合のタイミング図である。
【図５】インターライン転送型固体撮像素子の基本構成
図である。
図である。
【図６】図５に示す固体撮像素子の動作を説明するため
のタイミング図である。
のタイミング図である。
１ 固体撮像素子 １ａ 光学マスク １ｂ 窓部 ２ 撮像素子駆動回路 ３ 出力バッファ ＶＲ１〜ＶＲ３ 垂直シフトレジスタ ＨＲ 水平シフトレジスタ Ｖ11〜Ｖ35 垂直転送素子 Ｈ１〜Ｈ３ 水平転送素子 Ｑ11〜Ｑ35 信号電荷
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のフォトセンサと、 前記フォトセンサに発生した信号電荷が垂直期間毎に転
送される複数の垂直シフトレジスタと、 前記各垂直シフトレジスタに転送された信号電荷が水平
期間毎にライン毎に転送され、この転送された信号電荷
を１水平期間内に出力する水平シフトレジスタと、 前記複数のフォトセンサの一部を構成するフォトセンサ
のみに被写体像が結像するように窓部を有し他のフォト
センサを遮光する光学マスクと、 前記垂直シフトレジスタおよび前記水平シフトレジスタ
をシフト制御することによって前記一部を構成するフォ
トセンサに蓄積された信号電荷のみを取り出す撮像素子
駆動回路と、 を備えることを特徴とする画像撮像装置。 - 【請求項２】 前記一部を構成するフォトセンサは前記
複数のフォトセンサのうちの出力側に配置されたフォト
センサであることを特徴とする請求項１記載の画像撮像
装置。 - 【請求項３】 前記一部を構成するフォトセンサは複数
ａ×ｂ個のフォトセンサであり、前記撮像素子駆動回路
は前記水平シフトレジスタをａ回シフトし、前記垂直シ
フトレジスタをｂ回シフトすることによって前記ａ×ｂ
個のフォトセンサに蓄積された信号電荷のみを取り出す
ことを特徴とする請求項２記載の画像撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8312631A JPH10145679A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 画像撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8312631A JPH10145679A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 画像撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10145679A true JPH10145679A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=18031534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8312631A Pending JPH10145679A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 画像撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10145679A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004003615A1 (de) * | 2004-01-25 | 2005-08-25 | Man Roland Druckmaschinen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung und Auswertung eines Bildes von einem vorbestimmten Ausschnitt eines Druckerzeugnisses |
| JP2005266084A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Lasertec Corp | コンフォーカル顕微鏡及び膜厚測定装置 |
| US7151568B2 (en) | 2000-03-15 | 2006-12-19 | Omron Corporation | Displacement sensor |
| KR20180091726A (ko) | 2017-02-07 | 2018-08-16 | 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 광학 스펙트럼 측정 장치 및 광학 스펙트럼 측정 방법 |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP8312631A patent/JPH10145679A/ja active Pending
Cited By (8)
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| US7501647B2 (en) | 2004-01-25 | 2009-03-10 | Manroland Ag | Apparatus and method for acquiring and evaluating an image from a predetermined extract of a printed product |
| JP2005266084A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Lasertec Corp | コンフォーカル顕微鏡及び膜厚測定装置 |
| JP4635145B2 (ja) * | 2004-03-17 | 2011-02-16 | レーザーテック株式会社 | コンフォーカル顕微鏡及び膜厚測定装置 |
| KR20180091726A (ko) | 2017-02-07 | 2018-08-16 | 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 광학 스펙트럼 측정 장치 및 광학 스펙트럼 측정 방법 |
| US10481001B2 (en) | 2017-02-07 | 2019-11-19 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical spectrum measuring apparatus and optical spectrum measuring method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040413 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041228 |