JPH10164443A - 固体撮像素子カメラ - Google Patents
固体撮像素子カメラInfo
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- JPH10164443A JPH10164443A JP8334617A JP33461796A JPH10164443A JP H10164443 A JPH10164443 A JP H10164443A JP 8334617 A JP8334617 A JP 8334617A JP 33461796 A JP33461796 A JP 33461796A JP H10164443 A JPH10164443 A JP H10164443A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 40
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 37
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/46—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 1つの固体撮像素子を使用して並列的に2フ
ィールド時間での高解像度の信号読出しと1フィールド
時間での高速読出しとを可能にする。 【解決手段】 固体撮像素子カメラにおいて、2次元的
に配列された画素群からの信号を順次第1の水平転送レ
ジスタに、さらに該第1の水平転送レジスタを介して第
2の水平転送レジスタに転送し、該第1および第2の水
平転送レジスタから2つのフィールドの映像信号をそれ
ぞれ2つの映像出力端子2,3を介して並列的に出力す
る撮像素子1の前記2つの映像出力端子2,3から外部
に出力された映像信号を互いに加算する加算回路6と、
該加算回路6により加算された映像信号に所定の信号処
理を施して出力する信号処理回路8を設ける。さらに、
前記撮像素子1の2つの映像出力端子の一方からの信号
に所定の信号処理を施して出力する第2の信号処理回路
7を設けることができる。
ィールド時間での高解像度の信号読出しと1フィールド
時間での高速読出しとを可能にする。 【解決手段】 固体撮像素子カメラにおいて、2次元的
に配列された画素群からの信号を順次第1の水平転送レ
ジスタに、さらに該第1の水平転送レジスタを介して第
2の水平転送レジスタに転送し、該第1および第2の水
平転送レジスタから2つのフィールドの映像信号をそれ
ぞれ2つの映像出力端子2,3を介して並列的に出力す
る撮像素子1の前記2つの映像出力端子2,3から外部
に出力された映像信号を互いに加算する加算回路6と、
該加算回路6により加算された映像信号に所定の信号処
理を施して出力する信号処理回路8を設ける。さらに、
前記撮像素子1の2つの映像出力端子の一方からの信号
に所定の信号処理を施して出力する第2の信号処理回路
7を設けることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子カメ
ラに関し、特に2フィールド時間での独立した画素読出
しと1フィールド時間での全画素情報の読出しとを同時
に行うことができる効率的な固体撮像素子カメラに関す
る。
ラに関し、特に2フィールド時間での独立した画素読出
しと1フィールド時間での全画素情報の読出しとを同時
に行うことができる効率的な固体撮像素子カメラに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、単一の転送出力端子を有する固体
撮像素子では、各フォトセンサに対応させて、固体撮像
素子が撮像した全画素信号の読出しを独立して行うこと
ができる。この場合、全画素信号の読出しに2フィール
ド時間を要していた。
撮像素子では、各フォトセンサに対応させて、固体撮像
素子が撮像した全画素信号の読出しを独立して行うこと
ができる。この場合、全画素信号の読出しに2フィール
ド時間を要していた。
【0003】例えば、図5は、従来の固体撮像素子によ
って撮像された画素信号の転送動作を説明する図であ
り、撮像された全画素信号は、図5(a)に示す第1フ
ィールドに対応するフォトセンサ(例えば淡く塗りつぶ
されて示されるフォトセンサFS1)によって撮像され
た画素信号群と図5(b)に示す第2フィールドに対応
するフォトセンサ(例えば黒く塗りつぶされて示される
フォトセンサFS2)によって撮像された画素信号群と
に時間的に分離されて単一の転送出力端子から転送出力
される。すなわち、第1フィールドの画素信号群は第1
フィールド時間に転送され、第2フィールドの画素信号
群は第2フィールド時間に転送されるので、全画素信号
の転送には、2フィールド時間を要していた。
って撮像された画素信号の転送動作を説明する図であ
り、撮像された全画素信号は、図5(a)に示す第1フ
ィールドに対応するフォトセンサ(例えば淡く塗りつぶ
されて示されるフォトセンサFS1)によって撮像され
た画素信号群と図5(b)に示す第2フィールドに対応
するフォトセンサ(例えば黒く塗りつぶされて示される
フォトセンサFS2)によって撮像された画素信号群と
に時間的に分離されて単一の転送出力端子から転送出力
される。すなわち、第1フィールドの画素信号群は第1
フィールド時間に転送され、第2フィールドの画素信号
群は第2フィールド時間に転送されるので、全画素信号
の転送には、2フィールド時間を要していた。
【0004】一方、撮像された全画素信号の情報を1フ
ィールド時間で読み出す固体撮像素子では、フォトセン
サによって撮像された信号を転送部分であるCCD内部
で加算し、この加算した画素信号を転送出力するように
していた。
ィールド時間で読み出す固体撮像素子では、フォトセン
サによって撮像された信号を転送部分であるCCD内部
で加算し、この加算した画素信号を転送出力するように
していた。
【0005】例えば、図4は、1フィールド時間で全画
素信号を転送出力する従来の固体撮像素子の転送動作を
示す図であり、図4に示す固体撮像素子は、図5に示す
固体撮像素子と同様に、各フォトセンサが第1フィール
ドのフォトセンサと第2フィールドのフォトセンサとに
予め対応している。ここで、図4に示す固体撮像素子で
は、図4(a)に示すように第1フィールド時間に、第
1フィールドに対応するフォトセンサからの画像信号と
第2フィールドに対応するフォトセンサからの画素信号
とを垂直転送CCD41内で加算し、この加算した2ラ
イン分の画素信号を転送し、図示しない水平転送CCD
によって水平転送出力するようにし、図4(b)に示す
ように第2フィールド時間でも、第1フィールドに対応
するフォトセンサからの画素信号と第2フィールドに対
応するフォトセンサからの画素信号とを垂直転送CCD
41内で加算し、この加算した2ライン分の画素信号を
転送し、図示しない水平転送CCDによって水平転送出
力するようにしているので、第1フィールド時間でも、
第2フィールド時間でも、固体撮像素子が撮像した全画
素信号を1フィールド時間で転送出力することができ
る。
素信号を転送出力する従来の固体撮像素子の転送動作を
示す図であり、図4に示す固体撮像素子は、図5に示す
固体撮像素子と同様に、各フォトセンサが第1フィール
ドのフォトセンサと第2フィールドのフォトセンサとに
予め対応している。ここで、図4に示す固体撮像素子で
は、図4(a)に示すように第1フィールド時間に、第
1フィールドに対応するフォトセンサからの画像信号と
第2フィールドに対応するフォトセンサからの画素信号
とを垂直転送CCD41内で加算し、この加算した2ラ
イン分の画素信号を転送し、図示しない水平転送CCD
によって水平転送出力するようにし、図4(b)に示す
ように第2フィールド時間でも、第1フィールドに対応
するフォトセンサからの画素信号と第2フィールドに対
応するフォトセンサからの画素信号とを垂直転送CCD
41内で加算し、この加算した2ライン分の画素信号を
転送し、図示しない水平転送CCDによって水平転送出
力するようにしているので、第1フィールド時間でも、
第2フィールド時間でも、固体撮像素子が撮像した全画
素信号を1フィールド時間で転送出力することができ
る。
【0006】但し、この場合、1フィールド時間で転送
出力される全画素信号は、各フォトセンサに対応したも
のとはなっておらず、全画素信号を独立して読み出すも
のではない。
出力される全画素信号は、各フォトセンサに対応したも
のとはなっておらず、全画素信号を独立して読み出すも
のではない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た2フィールド時間に独立した全画素信号を読み出すこ
とができる従来の固体撮像素子と、1フィールド時間に
全記画素信号の情報を読み出すことができる従来の固体
撮像素子とは、固体撮像素子そのものの構成が全く異な
るものであることから、固体撮像素子の汎用性がなく、
1つの固体撮像素子によって、上述した2フィールド時
間における独立した全画素信号の読出しと1フィールド
時間における全画素信号の情報の読出しとを同時に行う
ことはできず、効率的でないという問題点があった。
た2フィールド時間に独立した全画素信号を読み出すこ
とができる従来の固体撮像素子と、1フィールド時間に
全記画素信号の情報を読み出すことができる従来の固体
撮像素子とは、固体撮像素子そのものの構成が全く異な
るものであることから、固体撮像素子の汎用性がなく、
1つの固体撮像素子によって、上述した2フィールド時
間における独立した全画素信号の読出しと1フィールド
時間における全画素信号の情報の読出しとを同時に行う
ことはできず、効率的でないという問題点があった。
【0008】そこで、本発明は、かかる問題点を除去
し、汎用性のある固体撮像素子カメラを提供するととも
に、1つの固体撮像素子によって2フィールド時間にお
ける独立した全画素信号の読出し信号と1フィールド時
間における全画素信号の情報の読出し信号とを同時に出
力することができる固体撮像素子カメラを提供すること
を目的とする。
し、汎用性のある固体撮像素子カメラを提供するととも
に、1つの固体撮像素子によって2フィールド時間にお
ける独立した全画素信号の読出し信号と1フィールド時
間における全画素信号の情報の読出し信号とを同時に出
力することができる固体撮像素子カメラを提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の態様に係わる固体撮像素子カメラ
は、行および列方向に2次元的に配列された画素群によ
って被写体からの画像光を撮像し、該撮像によって得ら
れた画素信号群を行ごとに順次第1の水平転送レジスタ
に、さらに該第1の水平転送レジスタを介して第2の水
平転送レジスタに転送し、該第1および第2の水平転送
レジスタから2つのフィールドの映像信号をそれぞれ2
つの映像出力端子を介して並列的に出力する撮像素子
と、前記撮像素子の2つの映像出力端子から外部に出力
された映像信号を互いに加算する加算回路と、前記加算
回路により加算された映像信号に所定の信号処理を施し
て出力する信号処理回路とを備えて構成される。
め、本発明の第1の態様に係わる固体撮像素子カメラ
は、行および列方向に2次元的に配列された画素群によ
って被写体からの画像光を撮像し、該撮像によって得ら
れた画素信号群を行ごとに順次第1の水平転送レジスタ
に、さらに該第1の水平転送レジスタを介して第2の水
平転送レジスタに転送し、該第1および第2の水平転送
レジスタから2つのフィールドの映像信号をそれぞれ2
つの映像出力端子を介して並列的に出力する撮像素子
と、前記撮像素子の2つの映像出力端子から外部に出力
された映像信号を互いに加算する加算回路と、前記加算
回路により加算された映像信号に所定の信号処理を施し
て出力する信号処理回路とを備えて構成される。
【0010】このような構成により、固体撮像素子自体
の構成をそのままにして、2つの映像出力端子から出力
される映像信号を外部で加算し、通常の半分の時間で全
画素の映像情報を読出すことができる。したがって、高
速度で映像信号を得ることが必要な場合には好都合であ
り、例えば固体撮像素子カメラを使用して位置制御を行
なう場合などには応答速度を速め高性能の制御を行なう
ことができる。また、前記2つの映像出力端子の内の一
方から得られた映像信号を例えばインタレース走査方式
のモニタテレビジョンなどで表示することにより被写体
の画像を高い分解能で表示することができ、前述のよう
な位置制御を高速度で行ないながら制御状態を適切に監
視することができる。
の構成をそのままにして、2つの映像出力端子から出力
される映像信号を外部で加算し、通常の半分の時間で全
画素の映像情報を読出すことができる。したがって、高
速度で映像信号を得ることが必要な場合には好都合であ
り、例えば固体撮像素子カメラを使用して位置制御を行
なう場合などには応答速度を速め高性能の制御を行なう
ことができる。また、前記2つの映像出力端子の内の一
方から得られた映像信号を例えばインタレース走査方式
のモニタテレビジョンなどで表示することにより被写体
の画像を高い分解能で表示することができ、前述のよう
な位置制御を高速度で行ないながら制御状態を適切に監
視することができる。
【0011】この場合、前記2つの映像出力端子から外
部に出力される映像信号はそれぞれ第1フィールド、例
えば奇数フィールド、および第2フィールド、例えば偶
数フィールド、の映像信号、または逆に第2フィールド
および第1フィールドの映像信号が並列的に出力され
る。したがって、前記加算回路から出力される信号は1
フィールド時間にて全画素の情報を含む信号として読み
出され、前記2つの映像出力端子のそれぞれから出力さ
れる映像信号の2倍の早さで全画素の情報を含む信号が
得られる。
部に出力される映像信号はそれぞれ第1フィールド、例
えば奇数フィールド、および第2フィールド、例えば偶
数フィールド、の映像信号、または逆に第2フィールド
および第1フィールドの映像信号が並列的に出力され
る。したがって、前記加算回路から出力される信号は1
フィールド時間にて全画素の情報を含む信号として読み
出され、前記2つの映像出力端子のそれぞれから出力さ
れる映像信号の2倍の早さで全画素の情報を含む信号が
得られる。
【0012】本発明の第2の態様に係わる固体撮像素子
カメラは、行および列方向に2次元的に配列された画素
群によって被写体からの画像光を撮像し、該撮像によっ
て得られた画素信号群を行ごとに順次第1の水平転送レ
ジスタに、さらに該第1の水平転送レジスタを介して第
2の水平転送レジスタに転送し、該第1および第2の水
平転送レジスタから2つのフィールドの映像信号をそれ
ぞれ2つの映像出力端子を介して並列的に出力する撮像
素子と、前記撮像素子の2つの映像出力端子から外部に
出力された映像信号を互いに加算する加算回路と前記加
算回路により加算された映像信号に所定の信号処理を施
して出力する第1の信号処理回路と前記第1または第2
の映像出力端子からの信号に所定の信号処理を施して出
力する第2の信号処理回路とを備えて構成される。
カメラは、行および列方向に2次元的に配列された画素
群によって被写体からの画像光を撮像し、該撮像によっ
て得られた画素信号群を行ごとに順次第1の水平転送レ
ジスタに、さらに該第1の水平転送レジスタを介して第
2の水平転送レジスタに転送し、該第1および第2の水
平転送レジスタから2つのフィールドの映像信号をそれ
ぞれ2つの映像出力端子を介して並列的に出力する撮像
素子と、前記撮像素子の2つの映像出力端子から外部に
出力された映像信号を互いに加算する加算回路と前記加
算回路により加算された映像信号に所定の信号処理を施
して出力する第1の信号処理回路と前記第1または第2
の映像出力端子からの信号に所定の信号処理を施して出
力する第2の信号処理回路とを備えて構成される。
【0013】この場合は、前述のように前記加算回路お
よび第1の信号処理回路によって2つのフィールドの映
像信号を加算した映像信号が高速度で出力される。さら
に、前記第2の信号処理回路からは第1および第2のフ
ィールドの映像信号が順次直列的に出力され、高解像度
の映像信号が得られる。したがって、このような構成に
より高速度で映像情報を得ることができると共に高い解
像度の映像情報をも同時に得ることが可能になる。
よび第1の信号処理回路によって2つのフィールドの映
像信号を加算した映像信号が高速度で出力される。さら
に、前記第2の信号処理回路からは第1および第2のフ
ィールドの映像信号が順次直列的に出力され、高解像度
の映像信号が得られる。したがって、このような構成に
より高速度で映像情報を得ることができると共に高い解
像度の映像情報をも同時に得ることが可能になる。
【0014】また、この場合も、前記加算回路から出力
される信号は前記2つの映像出力端子から出力される第
1および第2のフィールドの映像信号を加算したもので
あるから、1フィールド時間にて全画素の情報を含む信
号として読出すことができ、短時間で全画素の情報を含
む信号が読出される。
される信号は前記2つの映像出力端子から出力される第
1および第2のフィールドの映像信号を加算したもので
あるから、1フィールド時間にて全画素の情報を含む信
号として読出すことができ、短時間で全画素の情報を含
む信号が読出される。
【0015】さらに、前記第2の信号処理回路からは第
1および第2のフィールドの映像信号が交互に出力さ
れ、2フィールドで全画素の信号が出力される。この場
合は、全画素の映像情報が2フィールドで高い解像度を
備えて出力される。
1および第2のフィールドの映像信号が交互に出力さ
れ、2フィールドで全画素の信号が出力される。この場
合は、全画素の映像情報が2フィールドで高い解像度を
備えて出力される。
【0016】したがって、前記第1の信号処理回路から
出力される映像信号は例えば被制御物体の位置検出に使
用され、かつ前記第2の信号処理回路から出力される映
像信号は例えば撮像画像の表示に使用することができ
る。これによって、短時間で被制御物体の位置検出を行
なうことができ高速度の位置制御を行なうことができる
と共に、被制御物体の画像を同時に高い解像度で表示し
その制御位置を的確に監視することが可能になる。
出力される映像信号は例えば被制御物体の位置検出に使
用され、かつ前記第2の信号処理回路から出力される映
像信号は例えば撮像画像の表示に使用することができ
る。これによって、短時間で被制御物体の位置検出を行
なうことができ高速度の位置制御を行なうことができる
と共に、被制御物体の画像を同時に高い解像度で表示し
その制御位置を的確に監視することが可能になる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態に係わる固体撮像素子カメラについて説明する。
施形態に係わる固体撮像素子カメラについて説明する。
【0018】図1は、本発明の一実施形態に係わる固体
撮像素子カメラの概略の構成を示す。図1に示される固
体撮像素子カメラは、例えば2次元に移動可能なテーブ
ル14上に載置されたウェハ等の処理対象物12上のマ
ークmの近傍を撮像するCCD撮像素子1を有し、この
CCD撮像素子1は、撮像した画素信号を出力する第1
出力端子2及び第2出力端子3の2つの出力端子を有す
る。
撮像素子カメラの概略の構成を示す。図1に示される固
体撮像素子カメラは、例えば2次元に移動可能なテーブ
ル14上に載置されたウェハ等の処理対象物12上のマ
ークmの近傍を撮像するCCD撮像素子1を有し、この
CCD撮像素子1は、撮像した画素信号を出力する第1
出力端子2及び第2出力端子3の2つの出力端子を有す
る。
【0019】第1出力端子2から出力される画素信号
は、バッファアンプ4を介して増幅され、第1映像信号
S1として第1信号処理部7に入力される。また、第1
映像信号S1は、接続点T1を介してバッファアンプ1
0に入力され、このバッファアンプ10によって増幅さ
れた信号は、加算器6に入力される。
は、バッファアンプ4を介して増幅され、第1映像信号
S1として第1信号処理部7に入力される。また、第1
映像信号S1は、接続点T1を介してバッファアンプ1
0に入力され、このバッファアンプ10によって増幅さ
れた信号は、加算器6に入力される。
【0020】一方、第2出力端子3から出力される画素
信号は、バッファアンプ5を介して増幅され、第2映像
信号S2として加算器6に入力される。
信号は、バッファアンプ5を介して増幅され、第2映像
信号S2として加算器6に入力される。
【0021】加算器6は、バッファアンプ4,10を介
して入力された第1映像信号S1とバッファアンプ5を
介して入力された第2映像信号S2とを加算し、この加
算された加算信号S3を第2信号処理部8に入力する。
して入力された第1映像信号S1とバッファアンプ5を
介して入力された第2映像信号S2とを加算し、この加
算された加算信号S3を第2信号処理部8に入力する。
【0022】第1信号処理部7は、A/D変換部7a、
モニタ信号生成部7b、及びD/A変換部7cを有し、
A/D変換部7aは、接続点T1を介して入力される第
1映像信号S1をアナログ/ディジタル変換し、モニタ
信号生成部7bは、このアナログ/ディジタル変換され
たディジタル信号をもとに、アナログモニタ9に適する
ディジタルのモニタ信号を生成し、D/A変換部7c
は、このディジタルのモニタ信号をアナログのモニタ信
号S4に変換して、アナログモニタ9に所定のタイミン
グで出力する。
モニタ信号生成部7b、及びD/A変換部7cを有し、
A/D変換部7aは、接続点T1を介して入力される第
1映像信号S1をアナログ/ディジタル変換し、モニタ
信号生成部7bは、このアナログ/ディジタル変換され
たディジタル信号をもとに、アナログモニタ9に適する
ディジタルのモニタ信号を生成し、D/A変換部7c
は、このディジタルのモニタ信号をアナログのモニタ信
号S4に変換して、アナログモニタ9に所定のタイミン
グで出力する。
【0023】第2信号処理部8は、A/D変換部8a、
画像処理部8b、差分検出部8c、及び駆動信号出力部
8dを有し、A/D変換部8aは、入力された加算信号
S3をアナログ/ディジタル変換し、画像処理部8b
は、ディジタル変換された画素信号をもとに、所定の画
像処理を施し、差分検出部8cは、この所定の画像処理
が施された画像信号を所定のパターン、例えば「+」パ
ターンの画像信号とのマッチング処理等を行って、CC
D撮像素子1と処理対象物12上のマークmとの位置ズ
レを差分として検出し、駆動信号出力部8dは、この検
出された差分をなくす制御信号としての駆動信号S5を
駆動系13にフィードバック出力する。
画像処理部8b、差分検出部8c、及び駆動信号出力部
8dを有し、A/D変換部8aは、入力された加算信号
S3をアナログ/ディジタル変換し、画像処理部8b
は、ディジタル変換された画素信号をもとに、所定の画
像処理を施し、差分検出部8cは、この所定の画像処理
が施された画像信号を所定のパターン、例えば「+」パ
ターンの画像信号とのマッチング処理等を行って、CC
D撮像素子1と処理対象物12上のマークmとの位置ズ
レを差分として検出し、駆動信号出力部8dは、この検
出された差分をなくす制御信号としての駆動信号S5を
駆動系13にフィードバック出力する。
【0024】駆動系13は、入力される駆動信号S5を
もとに、テーブルの2次元移動を行う。
もとに、テーブルの2次元移動を行う。
【0025】これにより、1つのCCD撮像素子1のみ
によって、CCD撮像素子1を有する処理装置11の絶
対的位置に対するテーブル14上の処理対象物12の位
置合わせを高速度で行なうことができるとともに、アナ
ログモニタ9からは、CCD撮像素子1が撮像する画像
を高解像度でモニタすることができる。
によって、CCD撮像素子1を有する処理装置11の絶
対的位置に対するテーブル14上の処理対象物12の位
置合わせを高速度で行なうことができるとともに、アナ
ログモニタ9からは、CCD撮像素子1が撮像する画像
を高解像度でモニタすることができる。
【0026】図2を参照して、CCD撮像素子1の詳細
な構成及び転送処理について説明する。ここで、図2
(a)は、奇数フィールドに対応した転送処理を示し、
図2(b)は、偶数フィールドに対応した転送処理を示
す。
な構成及び転送処理について説明する。ここで、図2
(a)は、奇数フィールドに対応した転送処理を示し、
図2(b)は、偶数フィールドに対応した転送処理を示
す。
【0027】図2(a)において、正方形で示すフォト
センサ21,22を含むフォトセンサは、所定時間、画
像光を受光し、受光により蓄積された電荷を所定のタイ
ミングで一斉に垂直転送CCD23a〜23dに出力す
る。ここで、フォトセンサ21を含め、淡く塗りつぶさ
れた正方形は、奇数フィールドのフォトセンサであり、
フォトセンサ22を含め、黒く塗りつぶされた正方形
は、偶数フィールドのフォトセンサである。また、画素
信号e1は、フォトセンサ21から出力された奇数フィ
ールドの蓄積電荷であり、画素信号e2は、フォトセン
サ22から出力された偶数フィールドの蓄積電荷であ
る。したがって、フォトセンサ及びこのフォトセンサか
ら出力される画素信号は、奇数フィールドのラインと偶
数フィールドのラインとして、交互に存在することにな
る。
センサ21,22を含むフォトセンサは、所定時間、画
像光を受光し、受光により蓄積された電荷を所定のタイ
ミングで一斉に垂直転送CCD23a〜23dに出力す
る。ここで、フォトセンサ21を含め、淡く塗りつぶさ
れた正方形は、奇数フィールドのフォトセンサであり、
フォトセンサ22を含め、黒く塗りつぶされた正方形
は、偶数フィールドのフォトセンサである。また、画素
信号e1は、フォトセンサ21から出力された奇数フィ
ールドの蓄積電荷であり、画素信号e2は、フォトセン
サ22から出力された偶数フィールドの蓄積電荷であ
る。したがって、フォトセンサ及びこのフォトセンサか
ら出力される画素信号は、奇数フィールドのラインと偶
数フィールドのラインとして、交互に存在することにな
る。
【0028】垂直転送CCD23a〜23dに出力され
た画素信号は、垂直転送されて、水平転送CCD24
a,24bに出力される。図2(a)は、奇数フィール
ド時における転送状態を示しており、この場合、水平転
送CCD24aには、奇数フィールドに対応する画素信
号が垂直転送入力され、この入力された画素信号を高速
に水平転送出力する。一方、水平転送CCD24bに
は、水平転送CCD24aを介して、偶数フィールドに
対応する画素信号が垂直転送入力され、この入力された
画素信号を高速に水平転送出力する。
た画素信号は、垂直転送されて、水平転送CCD24
a,24bに出力される。図2(a)は、奇数フィール
ド時における転送状態を示しており、この場合、水平転
送CCD24aには、奇数フィールドに対応する画素信
号が垂直転送入力され、この入力された画素信号を高速
に水平転送出力する。一方、水平転送CCD24bに
は、水平転送CCD24aを介して、偶数フィールドに
対応する画素信号が垂直転送入力され、この入力された
画素信号を高速に水平転送出力する。
【0029】この水平転送CCD24a,24bは、2
ライン分の垂直転送が行われた時に水平転送を行う。例
えば、画素信号群e11〜e14は、最初の垂直転送に
同期して1ライン垂直転送されて水平転送CCD24a
に入力され、画素信号群e21〜e24も、同時に垂直
転送前の画素信号群e11〜e14のラインに転送され
る。この状態においては、水平転送は行われず、次の垂
直転送に同期して画素信号群e11〜e14は、1ライ
ンさらに垂直転送され、水平転送CCD24aから水平
転送CCD24bに転送され、画素信号群e21〜e2
4も1ラインさらに垂直転送され、水平転送CCD24
aに転送される。そして、この時に水平転送CCD24
a内の画素信号群e21〜e24と水平転送CCD24
b内の画素信号群e11〜e14とが水平転送される。
この水平転送が終了したのちに、次の垂直同期で上述し
たように、垂直転送順が第3番目のラインの画素信号群
が水平転送CCD24bに転送され、垂直転送順が第4
番目のラインの画素信号群が水平転送CCD24aに転
送される。このようにして、2ライン分の垂直転送が終
了する度に、2ライン分の水平転送が行われる。そし
て、全画素信号の水平転送が終了した時点で、奇数フィ
ールドに対応した転送処理が終了する。
ライン分の垂直転送が行われた時に水平転送を行う。例
えば、画素信号群e11〜e14は、最初の垂直転送に
同期して1ライン垂直転送されて水平転送CCD24a
に入力され、画素信号群e21〜e24も、同時に垂直
転送前の画素信号群e11〜e14のラインに転送され
る。この状態においては、水平転送は行われず、次の垂
直転送に同期して画素信号群e11〜e14は、1ライ
ンさらに垂直転送され、水平転送CCD24aから水平
転送CCD24bに転送され、画素信号群e21〜e2
4も1ラインさらに垂直転送され、水平転送CCD24
aに転送される。そして、この時に水平転送CCD24
a内の画素信号群e21〜e24と水平転送CCD24
b内の画素信号群e11〜e14とが水平転送される。
この水平転送が終了したのちに、次の垂直同期で上述し
たように、垂直転送順が第3番目のラインの画素信号群
が水平転送CCD24bに転送され、垂直転送順が第4
番目のラインの画素信号群が水平転送CCD24aに転
送される。このようにして、2ライン分の垂直転送が終
了する度に、2ライン分の水平転送が行われる。そし
て、全画素信号の水平転送が終了した時点で、奇数フィ
ールドに対応した転送処理が終了する。
【0030】なお、水平転送CCD24aから出力され
た画素信号は、バッファアンプ4を介して増幅された第
1映像信号S1として出力される。また、水平転送CC
D24bから出力された画素信号は、バッファアンプ5
を介して増幅された第2映像信号S2として出力され
る。
た画素信号は、バッファアンプ4を介して増幅された第
1映像信号S1として出力される。また、水平転送CC
D24bから出力された画素信号は、バッファアンプ5
を介して増幅された第2映像信号S2として出力され
る。
【0031】一方、図2(b)は、図2(a)に示す奇
数フィールドに対応した転送処理の後に行われる、偶数
フィールドに対応した転送処理を示す図である。
数フィールドに対応した転送処理の後に行われる、偶数
フィールドに対応した転送処理を示す図である。
【0032】図2(b)における偶数フィールドに対応
した転送処理の概要は、偶数フィールドの画素信号を水
平転送CCD24aから転送出力し、奇数フィールドの
画素信号を水平転送CCD24bから転送出力する。し
たがって、図2(b)では、図2(a)に示す水平転送
CCD24a,24bによって転送される画素信号が入
れ換えられることになる。
した転送処理の概要は、偶数フィールドの画素信号を水
平転送CCD24aから転送出力し、奇数フィールドの
画素信号を水平転送CCD24bから転送出力する。し
たがって、図2(b)では、図2(a)に示す水平転送
CCD24a,24bによって転送される画素信号が入
れ換えられることになる。
【0033】例えば、図2(b)において、垂直転送順
が第1番目のラインである画素信号群e11〜e14
は、最初の垂直転送に同期して1ライン垂直転送されて
水平転送CCD24aに入力され、この1ラインの垂直
転送後に画素信号群e11〜e14は水平転送出力され
る。そして、垂直転送順が第2番目のラインである画素
信号群e21〜e24と、第3番目のラインである画素
信号群e31〜e34とは、次の2ライン分の垂直転送
に同期して順次垂直転送され、それぞれ水平転送CCD
24b,24aに転送され、この転送された画素信号群
e21〜e24,e31〜e34は、水平転送出力され
る。
が第1番目のラインである画素信号群e11〜e14
は、最初の垂直転送に同期して1ライン垂直転送されて
水平転送CCD24aに入力され、この1ラインの垂直
転送後に画素信号群e11〜e14は水平転送出力され
る。そして、垂直転送順が第2番目のラインである画素
信号群e21〜e24と、第3番目のラインである画素
信号群e31〜e34とは、次の2ライン分の垂直転送
に同期して順次垂直転送され、それぞれ水平転送CCD
24b,24aに転送され、この転送された画素信号群
e21〜e24,e31〜e34は、水平転送出力され
る。
【0034】以後、図2(a),(b)に示した転送処
理は、全画素信号の転送毎、交互に繰り返されることに
なる。
理は、全画素信号の転送毎、交互に繰り返されることに
なる。
【0035】図3は、このようにしてCCD撮像素子か
ら出力された第1映像信号S1、第2映像信号S2、及
び加算信号S3の出力タイムチャートである。
ら出力された第1映像信号S1、第2映像信号S2、及
び加算信号S3の出力タイムチャートである。
【0036】図3において、第1映像信号S1は、水平
転送CCD24aから交互に出力される奇数フィールド
と偶数フィールドとからなり、第2映像信号S2は、水
平転送CCD24bから交互に出力される偶数フィール
ドと奇数フィールドとからなる。ここで、第1映像信号
S1が奇数フィールドの画素信号であるとき、第2映像
信号S2は偶数フィールドの画素信号であり、逆に第1
映像信号S1が偶数フィールドの画素信号であるとき、
第2映像信号S2は奇数フィールドの画素信号である。
転送CCD24aから交互に出力される奇数フィールド
と偶数フィールドとからなり、第2映像信号S2は、水
平転送CCD24bから交互に出力される偶数フィール
ドと奇数フィールドとからなる。ここで、第1映像信号
S1が奇数フィールドの画素信号であるとき、第2映像
信号S2は偶数フィールドの画素信号であり、逆に第1
映像信号S1が偶数フィールドの画素信号であるとき、
第2映像信号S2は奇数フィールドの画素信号である。
【0037】加算信号S3は、各フィールド時間毎に、
加算器6によって第1映像信号S1と第2映像信号S2
とを加算することによって得られる。
加算器6によって第1映像信号S1と第2映像信号S2
とを加算することによって得られる。
【0038】従って、アナログモニタ9は、第1信号処
理部7が第1映像信号S1を信号処理したモニタ信号S
4をもとに、1フレーム時間を1/30秒とし、この1
フレームを構成する奇数及び偶数フィールドの各フィー
ルド時間を1/60秒とする、インターレース方式の画
像出力ができる。この場合、アナログモニタ9の画素
は、CCD撮像素子の各フォトセンサに対応し、各フォ
トセンサの画素毎に独立した通常の解像度が得られる。
理部7が第1映像信号S1を信号処理したモニタ信号S
4をもとに、1フレーム時間を1/30秒とし、この1
フレームを構成する奇数及び偶数フィールドの各フィー
ルド時間を1/60秒とする、インターレース方式の画
像出力ができる。この場合、アナログモニタ9の画素
は、CCD撮像素子の各フォトセンサに対応し、各フォ
トセンサの画素毎に独立した通常の解像度が得られる。
【0039】一方、第2信号処理部8では、第2映像信
号S2が入力されるが、この第2映像信号S2は、各フ
ィールド毎に全画像信号の情報に対応した信号であるた
め、1フィールド時間毎に信号処理できるので、高速処
理が可能となる。
号S2が入力されるが、この第2映像信号S2は、各フ
ィールド毎に全画像信号の情報に対応した信号であるた
め、1フィールド時間毎に信号処理できるので、高速処
理が可能となる。
【0040】なお、上述した実施の形態では、アナログ
モニタ9によるモニタ出力のための第1信号処理部7と
駆動信号S5生成のための第2信号処理部8との双方を
設けた構成としたが、これに限らず、第1信号処理部7
およびアナログモニタ9を削除した構成も可能である。
モニタ9によるモニタ出力のための第1信号処理部7と
駆動信号S5生成のための第2信号処理部8との双方を
設けた構成としたが、これに限らず、第1信号処理部7
およびアナログモニタ9を削除した構成も可能である。
【0041】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、2つの
映像出力端子を持つ撮像素子の出力を、外部に設けた加
算回路によって加算した後信号処理して出力するように
したから、全画素の情報を含む映像信号を短時間で読出
すことができ、固体撮像素子自体の構成をそのままにし
て、必要な映像信号を高速度で得ることができる。した
がって、例えば位置制御などのために被制御物体の位置
検出を行なう場合に使用して好適であり、高速度の位置
制御が可能になる。
映像出力端子を持つ撮像素子の出力を、外部に設けた加
算回路によって加算した後信号処理して出力するように
したから、全画素の情報を含む映像信号を短時間で読出
すことができ、固体撮像素子自体の構成をそのままにし
て、必要な映像信号を高速度で得ることができる。した
がって、例えば位置制御などのために被制御物体の位置
検出を行なう場合に使用して好適であり、高速度の位置
制御が可能になる。
【0042】さらに、上記撮像素子の2つの映像出力端
子の出力を外部の加算回路で加算して出力する他に、前
記撮像素子の2つの映像出力端子のうちの1つからの出
力を信号処理して取り出すよう構成することにより、高
い解像度の映像信号をも同時に得ることができるように
なる。したがって、高速度で出力される映像信号と高い
解像度を有する映像信号を同時に得ることが可能にな
る。したがって、前述の位置制御の際に、高速度の位置
制御を行なうことができると共に、被制御物体の制御状
態を高い分解能で監視することが可能になる。
子の出力を外部の加算回路で加算して出力する他に、前
記撮像素子の2つの映像出力端子のうちの1つからの出
力を信号処理して取り出すよう構成することにより、高
い解像度の映像信号をも同時に得ることができるように
なる。したがって、高速度で出力される映像信号と高い
解像度を有する映像信号を同時に得ることが可能にな
る。したがって、前述の位置制御の際に、高速度の位置
制御を行なうことができると共に、被制御物体の制御状
態を高い分解能で監視することが可能になる。
【図1】本発明の一実施形態にかかわる固体撮像素子カ
メラの概略の構成を示すブロック図である。
メラの概略の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の固体撮像素子カメラに使用されている撮
像素子の詳細な構成および電荷の転送の様子を示す説明
図である。
像素子の詳細な構成および電荷の転送の様子を示す説明
図である。
【図3】図1の固体撮像素子カメラにおける各映像信号
の出力状態を示す説明的タイムチャートである。
の出力状態を示す説明的タイムチャートである。
【図4】1フィールド時間で全画素信号を転送出力する
従来の固体撮像素子の転送動作を示す説明図である。
従来の固体撮像素子の転送動作を示す説明図である。
【図5】2フィールド時間で全画素信号を転送出力する
従来の固体撮像素子の転送動作を示す説明図である。
従来の固体撮像素子の転送動作を示す説明図である。
1 CCD撮像素子 2 第1出力端子 3 第2出力端子 4,5,10 バッファアンプ 6 加算器 7 第1信号処理部 8 第2信号処理部 7a,8a A/D変換部 7b モニタ信号生成部 7c D/A変換部 8b 画像処理部 8c 差分検出部 8d 駆動信号出力部 9 アナログモニタ 11 処理装置 12 処理対象物 13 駆動系 14 テーブル
Claims (6)
- 【請求項1】 行および列方向に2次元的に配列された
画素群によって被写体からの画像光を撮像し、該撮像に
よって得られた画素信号群を行ごとに順次第1の水平転
送レジスタに、さらに該第1の水平転送レジスタを介し
て第2の水平転送レジスタに転送し、該第1および第2
の水平転送レジスタから2つのフィールドの映像信号を
それぞれ2つの映像出力端子を介して並列的に出力する
撮像素子と、 前記撮像素子の2つの映像出力端子から外部に出力され
た映像信号を互いに加算する加算回路と、 前記加算回路により加算された映像信号に所定の信号処
理を施して出力する信号処理回路と、 を具備することを特徴とする固体撮像素子カメラ。 - 【請求項2】 前記加算回路から出力される信号は1フ
ィールド時間にて全画素の情報を含む信号として読み出
されることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子
カメラ。 - 【請求項3】 行および列方向に2次元的に配列された
画素群によって被写体からの画像光を撮像し、該撮像に
よって得られた画素信号群を行ごとに順次第1の水平転
送レジスタに、さらに該第1の水平転送レジスタを介し
て第2の水平転送レジスタに転送し、該第1および第2
の水平転送レジスタから2つのフィールドの映像信号を
それぞれ2つの映像出力端子を介して並列的に出力する
撮像素子と、 前記撮像素子の2つの映像出力端子から外部に出力され
た映像信号を互いに加算する加算回路と、 前記加算回路により加算された映像信号に所定の信号処
理を施して出力する第1の信号処理回路と、 前記第1または第2の映像出力端子からの信号に所定の
信号処理を施して出力する第2の信号処理回路と、 を具備することを特徴とする固体撮像素子カメラ。 - 【請求項4】 前記加算回路から出力される信号は1フ
ィールド時間にて全画素の情報を含む信号として読み出
されることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像素子
カメラ。 - 【請求項5】 前記第2の信号処理回路からは第1およ
び第2のフィールドの映像信号が交互に出力され2フィ
ールドで全画素の信号が出力されることを特徴とする請
求項3に記載の固体撮像素子カメラ。 - 【請求項6】 前記第1の信号処理回路から出力される
映像信号は被写体の位置検出に使用され、かつ前記第2
の信号処理回路から出力される映像信号は撮像画像の表
示に使用されることを特徴とする請求項3〜5のいずれ
か1項に記載の固体撮像素子カメラ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8334617A JPH10164443A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 固体撮像素子カメラ |
US10/011,706 US20020041333A1 (en) | 1996-11-29 | 2001-12-11 | Solid state imaging camera with an imaging element having a two picture signal field output |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8334617A JPH10164443A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 固体撮像素子カメラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10164443A true JPH10164443A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18279389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8334617A Abandoned JPH10164443A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 固体撮像素子カメラ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020041333A1 (ja) |
JP (1) | JPH10164443A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7701498B2 (en) * | 2002-12-20 | 2010-04-20 | Panasonic Corporation | Solid-state image pickup device, drive method therefor and camera |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4794648A (en) * | 1982-10-25 | 1988-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask aligner with a wafer position detecting device |
US4928137A (en) * | 1983-12-24 | 1990-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus having a low-resolution monitor means for reducing the amount of information in an image signal, and switching means for reducing power consumption in various operating modes |
US5815199A (en) * | 1991-01-31 | 1998-09-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Interphone with television |
JP3003302B2 (ja) * | 1991-07-17 | 2000-01-24 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の信号処理回路及び信号処理方法 |
US5635984A (en) * | 1991-12-11 | 1997-06-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multi-picture control circuit and method for electronic still camera |
DE4496504B3 (de) * | 1993-09-02 | 2011-12-29 | Sony Corp. | Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung |
GB9323978D0 (en) * | 1993-11-22 | 1994-01-12 | Dek Printing Machines Ltd | Alignment systems |
US5523786A (en) * | 1993-12-22 | 1996-06-04 | Eastman Kodak Company | Color sequential camera in which chrominance components are captured at a lower temporal rate than luminance components |
US5696835A (en) * | 1994-01-21 | 1997-12-09 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for aligning and measuring misregistration |
JP3156503B2 (ja) * | 1994-05-27 | 2001-04-16 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置の駆動方法及び固体撮像装置の信号処理回路 |
EP0853856B1 (en) * | 1995-10-02 | 2004-12-22 | KLA-Tencor Corporation | Alignment correction prior to image sampling in inspection systems |
SG54995A1 (en) * | 1996-01-31 | 1998-12-21 | Texas Instr Singapore Pet Ltd | Method and apparatus for aligning the position of die on a wafer table |
GB2310716A (en) * | 1996-02-28 | 1997-09-03 | Daewoo Electronics Co Ltd | Recognition of a fiducial mark on a printed circuit board |
JP3428829B2 (ja) * | 1996-08-27 | 2003-07-22 | キヤノン株式会社 | 位置合わせ方法及びそれを用いた投影露光装置 |
US5926215A (en) * | 1996-10-17 | 1999-07-20 | Eastman Kodak Company | Fast readout of a color image sensor |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP8334617A patent/JPH10164443A/ja not_active Abandoned
-
2001
- 2001-12-11 US US10/011,706 patent/US20020041333A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020041333A1 (en) | 2002-04-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040120 |