JPS59105755A - 画像情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （従来技術） 従来例えば電荷転送タイプの水平シフトレジスタを有す
るイメージセンサやＲ，ＡＭ等の画像情報処理装置にお
いては水平ｂｉｔ数を増大すると、水平シフトレジスタ
を走査する為の水平走査周波数が増大する為、転送効率
の低下、各ｂｉｔからの信号中の有効な信号期間の短縮
化等の問題が発生しこれに伴ない信号のサンプルホール
ドが極めて困難となる。

結果として読み出された信号のＳ／Ｎが低下する。

従って前記水平シフトレジスタのセル数を増ヤす場合の
障害となっていた。

ひいては又画像情報処理装置における水平方向の情報量
の足かせにもなっていた。

（目　的） 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し得る画像情
報処理装置を提供する事にある。

（実施例） 以下本発明を実施例に基づき詳Ｍｌに説明する。

第１図は本発明の画像情報処理装置の一実施例を示す図
である。

本実施例は画像情報処理装置としてフレームトランスフ
ァー型ＣＣＵについて示したものである。

図中１は受光部であって複数の画素から成る。

２はメモリ一部であって、やはり複数のメモリーセルを
有し、前記受光部で形成された電荷情報を一時記憶し得
る。

本実施例ではメモリ一部２は婆元されているが、メモリ
一部に元を入射可能とし、受光部と兼用するようにして
も良い。

３１．３２は該メモリ一部２の情報を読み出す為の水平
シフトレジスタであって、メモリ一部内の１水平ライン
の電荷情報を分割して各レジスタに収納し得る。又、収
納された情報を順次読み出し得る。

４１．４２ｕ夫々シフトレジスタ３１．３２の出力アン
プであって、このアンプにおいて前記各レジスタ内を転
送されて来た電荷情報は電圧信号に変換される。５は本
発明に係る混合手段であって両アンプの出力を異なる位
相で混合して出力する。この混合手段はメモリ一部２、
水平シフトレジスタ３１，３２、アンプ４１．４２等と
共にオンチップ化されていても良い。

尚本実施例では水平シフトレジスタを２つ設けているが
、３つ以上設けても良い。

尚、本実施例では水平シフトレジスタ３１．３２の水平
セル数はメモリ一部２の水平方向のセル数よシも少なく
しである。例えば実施例ではちょ５ど半分のセル数とな
っている。

第２図は第１図示のフレームトランスファー型ＣＣＤの
受光部への光入射光路中に設けられる色分離フィルター
の例を示す図である。

同図実施例では色分離フィルター６としてストライブ状
のフィルタを考え、几（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）色透
過フィルターの繰シ返しパターンを示しているがこれに
限定されるものではな（、モザイク状の配置であっても
良い。

又、色の組み合わせも図示のものに限定されない。

又亀第２図示のフィルター６を構成する各ストフィグ部
分は受光部の各画素に対して一対一に対応付けられて配
置されている。第６図はこのような色分離フィルターに
対応して各画素に形成された電荷情報をレジスター５１
，５２の各セルに分割して振シ分ける際の方法について
示したものである。

即ち、本実施例ではメモリ一部の１水平２イン（７）　
＊　ルノを荷ｉ１：　１セルおきに分割してレジスタ３
１に順次収納され、残りの電荷はレジスタ６２にやはシ
順次収納される。

このようにしてレジスタ６１．３２内の夫々のセルにメ
モリ部の水平方向に並んだセルの電荷情報を交互に振り
分ける事によってメモリ部の１水平ツインの情報は２本
のレジスタ！１１．３２に分割して収納される事になる
。

従って各レジスタの水平方向のセル数は従来の１／２と
なシ、各レジスタを駆動する為のクロックパルスの周波
数も１／２で良いことになる。従って転送効率は充分か
せげ、又、各レジスタの各セルの出力もサンプルホール
ドし易くなる。このようにメモリ部の１水平ラインの情
報を２つのレジスタにより分割して読み出しだ後再びメ
モリ部から別の１ラインを同様にして読み出す。このよ
うな繰り返しによりメモリ部の全情報を例えば標準テレ
ビジョン信号に同期して読み出す事もできる。

第４図はこのよ５な本発明における混合手段５の第１の
実施例を示す図で混合手段５は交互に開閉するスイッチ
ｓｗ１及び５ＶＶｓとから構成され、スイッチＩｇｖｖ
ｌ、　８Ｗｓ　ハ夫に７７プ４１，４２の出力を端子７
に選択的に導びくよう制御回路８によりＯＮ　ＯＦＦ制
御される。

第５図はこの制御回路８の制御パルスの出力タイミング
を示す図で、本実施例では該制御回路８はレジスタ３１
．３２を夫々駆動する為のクロックパルスψｌ、ψ２も
供給している。

このクロックψ１．φ！の周波数は同じであって位相は
１８０°ずれている。

従ってアンプ４１．４２から読み出される信号は夫々８
１　、　ａｇのよ５になる。尚図中９は各セルの信号成
分である。これに対して制御回路８によシスイッチＳＷ
Ｉは図のように信号８１の信号成分を端子７に導びくよ
うデユーティ−５０チで周期的に開成される。

ＳＷｌの各開成期間は信号８１中の信号成分の乗ったデ
ユーティ−よりも短かく設定されている。

又、図の如（ＳＷｓの開閉のタイミングは８Ｗ１の周期
的な開閉タイミングに対して１８０°位相がずれた関係
にある。尚、スイッチＳＷＩ　、　Ｆａｔの夫々の開成
期間のデユーティ−は５０％以下であっても差しつかえ
ない。

このように構成する事により図中８８のようにデユーテ
ィ−１００チの点順次信号が得られる。

即ちメモリ一部からの読み出しの段階では複数のレジス
タに分散させる事によシ、読み出し周波数を半減させ、
実際にこの出力を利用する前に再び位相をずらして混合
することにより所望のキャリア周波数を得る事ができる
。

又、従来の如く１つの水平シフトレジスタで読み出すも
のでは転送パルスのデユーティ−に応じて点順次の信号
成分のデユーティ−も制限されていたが、本発明によれ
ば混合した点順次の信号成分のデユーティ−を１００％
にする事が簡単にできる。勿論適当にこのデユーティ−
を変化させる事によシ後段のザンプルホールドの周波数
特性も変えられる。本実施例によれば各レジスタの水平
転送りロック周波数と、制御回路８によるスイッチる事
ができるので後段のサンプルホールド回路におけるサン
プリングが安定して行なえるようになる。又、信号系統
が１つになるので、後段の各種信号処理回路も１系統で
足シるようになる。

第６図は本発明の混合手段の第２の実施例の原理を説明
する為の従来技術を示す図でこの第２の実施例では水平
シフトレジスタの出力アンプ４のアンプノイズを除去す
る為のノイズ除去回路において複数のレジスタ出力の混
合を行なうようにしたものである。

第６図はこのような従来のノイズ除去回路の構成を示す
図である。図中１１は定電流源Ｑ１゜Ｑ２は差動アンプ
を構成する為のトランジスタであ！り、Ｑ３はバッファ
アンプ用のトランジスタを示す。４′はダミーアンプで
あって出力アンプ４とほぼ同じ特性を有するオンチップ
アンプであり、このアンプ４′からはアンプ４とほぼ同
じアンプノイズが発生する。

従ってこのダミーアンプ出力とアンプ４の出方との差出
力を得る事によって端子１ｏにはアンプノイズの除去さ
れた信号が得られるものである。

第７図はこのような従来のノイズ除去回路を用いて信号
の混合を行う為の構成の一例を示す図で、本実施例では
ノイズ除去用の第１．第２σ）差動アンプを夫々のレジ
スタ出力８１．８２に対して設けると共に、この差動ア
ンプのと照電圧を共通レベルにしている。又、この参照
電比をやはり夕゛ミーアンプ４′の出力から得ている。

Ｑｌｌ　、　Ｑ２１は第１の差動アンプを構成する為の
トランジスタであり、Ｑ１２．Ｑ２２は第２０差動アン
プを構成する為のトランジスタである。この第１．第２
の差動アンプの出力は共通のノ（ソファアンプ用トラン
ジスタＱ３に供給されている。

１１１．１１２は定電流源である。又、１００，１０１
はスイッチ回路であって制御回路８１によって０ＮＯＦ
Ｆ制御されている。１２はインノく一夕であってスイッ
チ１００と１０１の開閉は互いに反転した関係になるよ
う設定されている。

又、制御回路８１は水平シフトレジスタ６１゜６２０水
平転送等も制御している。

このように構成されているので、第１．第２の差動アン
プの出力は交互に端子１０より出力される。

このスイッチ１１１及び１１２のＯＮ、ＯＦ　Ｆの制御
方法は、第１実施例における第５図のタイミングと同じ
で良い。

又、差動アンプの参照電圧はダミーアンプ出力ではなく
、アナロググランドから得ても良い。即ち、レジスタ３
１．３２の形成されている半導体基板のアースにはクロ
ックノイズが入り込むので、この基板の別の部分に別の
アース（アナロググランド）′Ａｆ設け、この電位な参
照電圧としても良い。

界上の如く構成する事により、各レジスタの出力を容量
結合により出力する事なく信号の直流成分が得られるの
で、各レジスタ出力信号のダイナミックレンジが充分に
とれると共に、レジスタの出力アンプノイズが除去でき
る。

又、ノイズ除去とレジスタ出力の混合とを共通の構成に
より達成しているので、構成が簡略化される。

従ってノイズ除去回路と混合手段とを共に同一のチップ
にＩＣ化する事が容易にできる。

第８図は本発明の混合手段の第６の実施例図で、本実施
例では複数レジスタの出力の切換えを外部信号により行
わずに各レジスタの出力信号レベルに応じて行うように
したものである。

図中Ｑ４〜Ｑ６　　はトランジスタ、１５．１６は定電
流源である。トランジスタＱ４．Ｑ５は最大値回路を構
成し、信号ｓ１．ｓ２のレベルの高い方がトランジスタ
Ｑ６のゲートに入力され、ソースフォロワを介して端子
１０忙得られるものである。

この場合、レジスタ６１と６２とは互いに位相が反転し
たクロックにより水平転送される事により、信号Ｓ１と
８２のレベルは水平転送りロックの２倍の周波数で変化
するので、自動的に両レジスタの出力は点順次化された
状態で混合される。

第９．第１０図は本発明の画像情報処理装置の出力を処
理する為の回路構成の第１．第２実施例を示すものであ
る。

第９図中、８２は本発明の制御回路としてのクロック発
生器であって、この発生器出力はドライバ８２で増幅さ
れてからＣＣＤ８３に供給される。

ＣＣＤ８５の複数の水平シフトレジスタの出力は混合手
段５によって、（１）び一本の（ｆ１号系統として点順
次化された後サンプルホールド回路１７０〜１７２に入
力される。各サンプルホールド回路においては、点順次
化されたイｇ号の中から所定の情報を夫々周期的にかつ
異なる位相でサンプルホールドする。

又、第２図の色分離フィルターの代わりにＹｅ（黄）Ｉ
ＧＩＣｙ（シアン）から成る色分離フィルタについて考
えた場合、Ｕ路１７０〜１７２は夫々Ｙｅ。

Ｇ、Ｃｙの・各信号をサンプルホールドする。

又、各回路１７０　、１７２の出力はゲインコントロー
ル回路１８０　、１８１において、夫々Ｇ信号に対して
レベル調整されてからスイッチ回路１９において点順次
化されて加算されＹ信号を合成する。

又、回路１７０〜１７２　の出力は夫々色分離回路２０
において演算され、■、　Ｇ　ｔ、　Ｂの原色信号に変
換された後プロセス回路に入力されてプロセス処理を受
けると共に、前記のＹ信号と演算されて色差信号几−Ｙ
、Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙを形成する。

又、第１０図実施例は、第２図示のようなＲ。

Ｇ、Ｂフィルタを用いた場合のものであって、混合手段
５からの点順次出力はそのまま比較的高域のローパスフ
ィルタ２２を通すことによってＹ信号として使う。一方
サンプルホールド回路１７０〜１７２によって几、Ｇ、
Ｈの各信号がサンプルホールドされ、共に比較的低域の
ローパスフィルタ２６を通した後、プロセス回路によっ
てＹ、ｊｔ−Ｙ。

Ｂ−Ｙ信号に変↑へされろ。

向、以上の実施例では画像情報処理装置べとして・１メ
ージセンサの例乞Ｍげたが、センサ以外にも一般のフレ
ームメモリやＩｔ　Ａ　Ｍにもノワ用できる。

又、ＣＣＩ）以外にもＣＰ　Ｄ　（Ｃｈａｒｇｅ　］、
’ｒｉｒ由１ｇ　Ｄｅｖｉｃｅ　）にも適用できる。勿
論センサとし５て朗うＪ（・）合にはインターライン型
ＣＣＩ）でも良い。

（目　　的） このように本発明では、メモｌ）　　Ｖ（ＩＸの１つの
水平ライン情報を複数の水平シフトレジスタにより分割
して読み出す電圧より、各水平レジスタの転速効率が高
まり、いが向上する。又、各水平レジスタの有効信号期
間が長くなるので、後段のザングルホールド回路が極め
て簡略化される。

又１このようにして得られた各レジスタの出力を一旦電
荷から電圧信号に変換した後で、再ひもとのメモリ一部
の水平ライン出力と同じ順番の点順次信号に合成する事
により、後段の信号処理回路が一系統となるので極めて
簡単になる。

又、１本の水平シフトレジスタで読み出すものに比べて
有効な信号成分の期間のデユーティ−が向上する。

更に各水平シフトレジスタの出力アンプのノイズ除去の
段階で各水平レジスタの出力を混合しているので、■Ｃ
化に極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像情報処理装置の構成の一例を示す
図、第２図は第１図示受光部に対して使われる色分離フ
ィルタの例を示す図、第６図はメモリ一部の水平ライン
情報のレジスタへの分割方法の例を説明する図、第４図
は本発明に係る混合手段の一例を示す図、第５図は本発
明に係る制御手段による制御方法の一例を示す図、第６
図は本発明の混合手段の第２実施例の原理を説明する為
の従来例の図、第７図は混合手段の第２実施例図、第８
図°は混合手段の第６実施例図、第９図、第１０図は共
に本発明の画像情報処理装置の周辺回路を示す図である
。 ２・・・メモリ一部　３１．３２・・・水平シフトレジ
スタ　４１．４２・・・出力アンプ　５・・・混合手段 ８５図 ｑ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像情報を記憶し得るメモリ一部と、該メモリ一部の１
   水平ラインの情報を分割して読み出す為の複数の水平転
   送路と、 該複数の転送路の出力信号を混合する混合手段とを有す
   る画像情報処理装置。