JPS59105780A - 撮像装置 - 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】 （技術分野） （従来技術） 従来フレーム転送型のＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕ
ｐｌｅｄＤ６ｖｉｃｅ）では撮像部の縦方向のセル数は
ＮＴＳＣ方式の場合、走査線本数５２５本の約半分の２
４５セルからな９、またそれぞれの各セルは感光と転送
の機能をもたせている関係上、一度に蓄積できる絵素数
は２４５、すなわち１フイ一ルド分であり、この１フイ
一ルド分の信号電荷を読み出したあと各セルの有効な感
光領域を移動して撮像し、この１フイ一ルド分を次に読
み出すという、インターレース動作をさせて、ｌフレー
ム分の画像を得ていた。

この様な方式はＮ　ＴＳ　Ｃのテレビジョン方式と極め
てマツチしたものであるが、ＣＣＤの撮像部においてポ
リシリコン電極で覆われた部分は感度が低い為に第１フ
イールドと第２フイールドとで感度がかわシ、インター
レース効果が得られにくい。

一方、近年になってビデオ・スチル・カメラあるいはビ
デオ・フォトグラフィーと呼ばれる従来の銀塩フィルム
の代わりにＣＣＤ等撮像素子を用いて撮像し、それを磁
気記録しようという研究、開発が行なわれる様になった
。この様なシステムに従来のフレーム転送型のエリア・
センサを使用した場合には、高画質を得るために１フレ
ーム記録しようとすると時間的に少しずつずれた、テレ
ビ信号１／−トで考えると１／６０秒ずれた２つのフィ
ールドから構成さ扛ることになシ動きのある被写体を撮
像した場合には画面プレが生じる。一方この様な現象を
さけてｌフィールド記録にすると、垂直方向の解像度が
約半分に落ちてしまうという欠点を有していた。

（目的） 本発明は上述の如き従来技術の欠点に鑑み、高品質の映
像信号を得ることができる撮像装置の提供を目的として
いる。

更に又、静止画を撮像するのに適し、而も必要に応じて
高解像度テレビジョンシステムやプリンターに適した高
精細度画像信号を出力し得る撮株装置を提供する事を目
的とし７ている。

更に又、通常の解像度のテレビジョンシステムと、この
約２倍の解像度を有するテレビジョンシステムやプリン
タに適した信号を適宜出力し得る撮像装置を提供する事
を目的としている。

（実施ｆ！／１１　） 以下、本発明を図面を用いて実施例と共に説明する。第
１図は、本発明の第１の実施例のフレーム転送型ＣＣＤ
の構成を示す図である。図中の１０１はフレーム転送型
ＣＣＤの撮像部である。この撮像部の垂直方向のセル数
は例えは、ＮＴＳＣ方式の場合の走査線本数とほぼ′等
しい４９０本程度に設定される。すなわち、従来のフレ
ーム転送型ＣＣＤの約倍のセル数を有している。撮像部
１０１の水平方向のセル数はカラーサブ・キャリア周波
数に対応した数であれば良い０ 第１図の撮像部１０１では、垂直方向にその内の９素子
、水平方向に４素子だけを配列した例を示している。第
１図中１２１はこの撮像部に蓄積、転送をさせるための
制御電圧パルスφ１１を供給する１１℃極である。

第１図中１０３は記憶部であり、垂直方向のセル数は撮
像部の約１７２の例えば２４５、水平方向には撮像部１
０１と等しいセル数が配列されている。

１２４は電荷信号を垂直方向に転送するための電圧を印
加する電極である。

１０５は本発明に係る第２の読み出し経路としての水平
転送レジスタであり、撮像部、記憶部の水平方向セル数
とほぼ等しいセル数よりなる一列の電荷転送部より構成
されている。

１２６はこの水平転送レジスタ１０５の電荷を転送する
ためのパルス電圧φ□、を印加する電極である。

１０７は水平転送レジスタ１０５よシ転送された電荷を
電流又は電圧出力に変換する出力手段としてのアンプで
ある。

又、撮像部１０１と記憶部１０３の中間に、第２の転送
レジスタ１０８を鳴している。又、このレジスタ１０８
と前記アンプ１０７０入力との間に、第３の電荷転送レ
ジスタ１０８′を有している。

このレジスタ１０８及び１０８′によシ本発明に係る第
１の読み出し経路が形成されている。

レジスタ１０８は例えは前記水平転送レジスタ１０５と
同じセル数から成っている。

尚、レジスタ１０８′のセル数は撮像部１０１の水平方
向セル数の整数倍である事が望ましく、中でも特に撮像
部１０１の水平方向セル数と同じ場合が構造を簡単にす
るうえで望ましい。

１２３．１２７は夫々レジスタ１０８，１０８’内の電
荷を転送する為の電圧を印加する電極である。

電荷の転送方法には従来よυ単相駆動、２相駆動、３相
躯動、４相駆動方法等いくつかの方法があり、本発明は
そのいずれをも適用できるものであるが、以下に説明を
簡単化するため単相駆動方法を例にとり、第１図示の構
成について第２図を用いて説明する。

なお、ここで参考とする単相駆動方法は、例えば、特開
昭５５−１１３９４号公報に記載されているのでくわし
い動作については省略する。

第２図においてＣ８は水平方向のセル間の電荷もれを防
止するためのチャネルストップを示す。

１２１は前述の撮像部のポリ・シリコン電極を示し、こ
の電極が取りつけられた領域はシリコン中のポテンシャ
ル状態の異なる領域ＣＢと領域ＣＷから成っている。１
２２は、シリコン中に仮想電極が形成されている領域で
あり、シリコン中のポテンシャル状態の異なる領域ＶＢ
および領域ＶＷから成っている。

又、垂直力向けこの領域ＣＢ、ＣＷ、ＶＢ。

ＶＷから、１セルが構成されている。

１０５　、１０８　、１０８’は夫々第１〜第３の転送
レジスタ領域を示す。この領域には夫々ポリシリコン電
極１２６．１２３．１２７が斜線をほどこした様にくし
歯形に形成されておシ、このポリシリコン電極下にも、
やはシポテンシャル状態の異なるＣＢ、ＣＷ領領域設け
られている。これらのレジスター中のＶＢ、ＶＷ領域は
捕修゛部の仮想電極部１２２とそれぞれ同じボテンシャ
ルンベルに設定されている。尚メモリ部の１２４，１２
５は、それぞれ撮像部の１２１゜１２２と同様に構成さ
れている。但し１２４゜１２５に於ける電荷蓄積容量は
１２１．１２２に比べて約２倍となる様構成されている
。尚、ＡＤはアンチブルーミングドレイン、０ＦＤＨオ
ーバーフロードレイン、ＣＧはレジスタ１０５内の電荷
衛ドレインＯＦＤに落とす為のゲートである。

第３図は、第２図に示した構成のＣＣＤの内部のポテン
シャル状態を示した図である〇第３図中第１．第２図と
同じ符番のものは同じ要素を示す。撮像部のポリシリコ
ン電極１２１は全て共通に接続され、電荷転送のための
電圧が印加される様になっている。又、領域ＣＢは領域
ＣＷよυポテンシャル状態が高くなっている。図におけ
る点数はポリシリコン電極１２１が、負電位の大きい状
態であり、実線はポリシリコン電極１２１の電位が０近
傍（わずかに負又は正）の状態のポテンシャルをそれぞ
れ示す。

又、第２図の仮想電極部１２２のポテンシャルは、第３
図に示すごとく領域ＶＢの方が領域ＶＷよりわずかにポ
テンシャルが高くなっている。またこの部分のポテンシ
ャルは電極１２１にかける電圧には依存せず、常に一定
に保たれている。したがって、ポリシリコン電極１２１
に、一定の電圧を印加すれば電荷が蓄積され、パルス状
の電圧を印加すれば電荷は転送される。

第３図中１２３は第２の転送レジスター１０８のポリシ
リコン電極を示している。この電極は他の電極とは切υ
離され、独立した電圧が印加される様になっている。又
、この転送レジスタ部の内部ポテンシャルはそれぞれ第
３図のポリシリコン電極１２３の下の図の様になってい
る。

第３図１２４は記憶部のポリシリコン電極を示している
。この記憶部の内部ポテンシャルは撮像部と同様である
。１２６は第１の水平転送レジスタ１０５の電極を示す
。構成は第２の転送レジスタとほぼ同様であるが、ゲー
トＣＧを介してオーバー・フロー・ドレインに隣接して
いる。

尚、レジスター１０８′の内部ポテンシャルも転送レジ
スタ１０８と同様の構成になっている。

１３４はチャネル・ストップ部のポテンシャル状態を示
している。以下に各転送レジスタ部における電荷の動き
Ｋついて説明する。撮像時に撮像部の電極１２１にゎず
かに負又は正の電圧が印加する事にょυ領域ｃｗに蓄積
された電荷は、ポリシリコン電極１２１に大きな負電位
のパルス電圧を印加することにょ蝋第３図点線テ示す如
＜領域ＣＢ、ＣＷのポテンシャルが上がって転送され第
２図１２２のポテンシャルウェル領域ＶＷに入る。この
とき第２の転送レジスタのポリシリコン電極１２３に、
ゎずかに負または正の電位が印加されていると、第２図
示領域ＣＢ、ＣＷのポテンシャルは第３図の実線で示す
ポテンシャル状態になり、撮像部の最下行中の領域ＶＷ
の電荷は、レジスタ１０８中の領域ＣＢを通じて領域Ｃ
ＷＫ入る。次いで、この電極１２３に負の大きい電位を
印加すると、レジスタ１０８の領域ＣＢ、ＣＷの各ポテ
ンシャルは点線で示した状態となり領域ＣＷにあった電
荷は領域ＶＢ　（点線の一定ポテンシャルを有する）を
通じてレジスタｌｏ８の領域７ｗ番４にわずかに負また
は、正の電圧が印加されると、このレジスタ１ｏ８の領
域■ｗよシ記憶部の領域ＣＢ、ＣＷのポテンシャルが実
線の如く下がシレジスタ１０８の領域ＶＷにあった電荷
は記憶部の領域ＣＢを介して領域ＣＷに転送されること
になる。

この様にして、記憶部の領域ＣＷに転送された電荷は、
記憶部のポリシリコン電極１２４に負電位のパルス状の
電圧を印加することにより領域ＣＢ、ＣＷのポテンシャ
ルが点線の如く上がシ、領域ＶＢを介して領域ＶＷに転
送される。

よって電極１２４に駆動信号としてのパルス電圧を印加
することにより蓄積電荷がＣＷ−＋ＶＷ→ＣＷと順次転
送され第１の水平転送レジスタ１０５凍で転送され、次
いで電極１２６及び１２７に同じ転送パルスを同期して
供給する事により第１の水平転送レジスタ１０５及び第
３のレジスタ１０８′を通じて外部に読み出すことが可
能である。

次に第２の転送レジスタを通して信号を読み出す場合の
電荷の流れについて説明する。

レジスタ１０８の領域ＶＷまで転送された電荷は、上述
の動作において記憶部のポリシリコン電極１２４にわず
かに負または正の電位をかけて、記憶部へ転送したわけ
であるが、この電極に負の高い電圧を印加して記憶部の
ＣＢ、ＣＷノポテンシャルを点線の如く保持しておき、
ポリシリコン電極１２３，１２７，１３１に互いに同期
した同じパルス状の電圧を印加して、レジメＪ１０８，
１０８’の領域ＣＢ％ＣＷＩ７）ポテンシャルを交互に
実線及び点線の状態に移行させることによシレジスタ１
０８　、１０８’の領域ｖｗｏｔ荷は、ＣＢ−＋ＣＷ−
＞ＶＢ−＋ＶＷと先ず水平方向に転送され、次いで第３
の転送レジスタ１０８′を介して垂直方向に転送されて
アンプ１１０に導かれる。

次いで、実際のカメラとして動作させるときの動作につ
いて、第４図を用いて説明する。

第４図（ａ）は、ビデオ・スチル・カメラとして動作さ
せるときの動作状態図を、第４図（ｂ）は、動画を撮影
するビデオ・ムービー・カメラとして動作させるときの
状態図をそれぞれ示す。

まず、ビデオ・スチル・カメラとして動作させる場合に
ついて説明する。

第４図（ａ）の（Ｓ−１）の状態は、雑光動作直前Ｋ、
暗電流等にょシ蓄積されていた電荷を第２図、第３図示
のオーバー・フロー・ドレインＯＦＤを通じてクリアす
るか、または高速でＣＣＤを動作させて、外部に電荷を
はきだしてクリアするかのオール・クリアの状態を示し
ている。

次いでシャッタが開き、露光状態、即ち撮像部の蓄和状
態（Ｓ−２）に移る。更にその後で第２の転送レジスタ
ー１０８にょシ第１フィールドの論１出し状態（Ｓ−３
）に移る。

即ち（Ｓ−２）状態に於ける所定の露光時間後シャッタ
ーを閉じることにより、第１図水苔セルに於ける画像信
号（電荷）の蓄積を停止した後、（Ｓ−３）状態でまず
撮像部のセルの蓄積電荷を２行ずつ垂直方向に転送する
。これによって第１図実施例の場合（１、１）〜（１、
４）に蓄積されていた電荷が第２のレジスター１０８を
通して記憶部のセル（４，１）〜（４，４）に移り、（
２，１）〜（２、４）に蓄積されていた電荷が第２のレ
ジスター１０８に転送される。又この時同時に、他の各
行のセル部に蓄積された電荷も２行ずつ転送される。こ
れにょシ（３，１）〜（’３　、４）、（４、１）〜（
４，４）。

（５、１）〜（５，４）、（６，１）〜（６，４人（７
，１）　　〜　（７、４）　　、　　（８、１ン　〜　
（８，４）。

（９，’ｌ）〜（９、４）部の蓄積電荷はそれぞれ（１
，１）〜（１、４）　、　（２、１）〜（２、４）。

（３，１）　　〜　（３、４）　　、　　（４、１ン　
〜　（４、４）。

（５，１）〜（５、４）　、　（６、１）〜（６、４）
。

（７、１）〜（７、４）部に転送される。

この様にして電荷が２行分転送された後、第２の転送レ
ジスター１０８に転送された電荷を電極１２３及び１２
７に読み出しパルスを同期して供給する事にょシアンブ
１０７を介して外部に送出される。

この後、再び撮像部のセルの蓄＆電荷を２行転送する。

これによ！０（１，１）〜（１、４）部に転送された電
荷、即ち露光時（３、１）〜（３、４）に蓄積された電
荷が水平レジスターを介して蓄積部のセルＣ４，１）〜
（４，４）に移行し、又（２，１）〜（２、４）部に転
送された電荷、即ち露光時（４，１）〜（４、４）に蓄
積された電荷が水平レジスター１０８に転送される。又
、この時記憶部１０３の各行のセル部に転送された箱、
荷は１行分転送される。よって前回セル（４，１）〜（
４，４）に転送された電荷、即ち露光時（４，１）〜（
４、４）に蓄積された電荷はセル（３，１）〜（３，４
）に転送される。この後、書び第２のレジスター１０８
に転送された電荷の読出し動作が行なわれ、上述の如く
水平レジスター１０８に転送された露光時（４，１）〜
（４、４）に蓄積された電荷がアンプ１０７を介してシ
リアルに送出される。

以後、同様にして撮像部１０１のセルに蓄積された電荷
を２行分垂直シフトすると共に、記憶部１０３の電荷を
１行分垂直シフトして撮像部から１行分取シ込み残シの
１行を第２．第３のレジスター１０８　、１０８’を介
して読み出す動作を繰シ返し実行することによシ、第２
．第３のレジスター１０８　、１０８’から露光時（２
゜１）〜（２、４）　、　（４、１）〜（４，４）、（
６゜１）〜（６、４）　、　（８、１）〜（８、４）の
偶数行にそれぞれ蓄積された電荷が１瞳次送出される。

即ち第１フイールドの読出し動作が実行される。

又露光時（１，１）〜（１，４）、（３，１）〜（３，
４）、（５，１）〜（５、４）　、　（７、１）〜（７
、４）の奇数行に蓄積された電荷がそれぞれ、蓄積部（
１，１）〜（１，４）、（２，１）〜（２、４）、（３
、１）〜（３，４）、（４，１）〜（４，４）に転送さ
れ記憶される。

尚、各２行の転送は標準テレビジョン方式の水平ブラン
キング期間内に行なわれ、レジスタ１０８からレジスタ
１０８′への転送は１水平走査期間かけて行なわれる。

このとき本発明の第３のレジスタエ０８′は第２レジス
タ１０８の水平ｂｉｔ数の略整数倍に設定されているの
で奇数行のフィールドを後で読み出す時に同期が狂いに
くい。

この様にして（Ｓ−３）状態プ第１フィールドの読出し
動作が実行された後、第２フイールドの読出し状態、（
Ｓ−４）状態に移行する。

該（Ｓ−４）状態においては、蓄積部の各行のセルに転
送された電荷を１行分転送した後、第１の水平レジスタ
ー１０５に転送された電荷を第３のレジスタ１０８′を
介して読出すことにより、水平レジスターから露光時（
１，１）〜（１゜４）、（３，１）〜（３、４）　、　
（５、１）〜（５゜４）、（７，１）〜（７、４）　、
　（９、１）〜（９゜４）に蓄積された電荷が順次送出
され第２フイールドの読出しを終了する。尚、本実施例
では偶数フィールドを先に読み出し奇数フィールドを次
に読み出す様にしたが、撮像部を最初１行シフトして、
これをレジスタ１０８から読み出し、次いで撮像部を２
行シフトし、１行を記憶部に写すようにすれば奇数行を
先に読み出す事もできる。この様に本発明によれは、同
一時点に記録したｌフレーム分の画像信号を通常のＴ■
動作のごとく第１フイールド、次いでインターレースさ
れた第２フイールドとして読出すことが可能となる。こ
の時第２転送レジスタ１０８は、水平転送シフトレジス
タとしても、又、パラレル・イン、パラレル・アウトの
シフトレジスタとしても動作している。

次いで、この素子を動画の映像信号を取シ出す通常のビ
デオ・カメラとして動作させるときの動作について説明
する。

第４図（ｂｌ（７，＋　（Ｍ　−１）の状態は第４図（
ａ）の（Ｓ−１）の不要電荷クリア動作に相当する。但
し、この動作は必要不可欠のものではない。

この場合は、シャッタは必要なく、蓄積と読出しを同時
にくり返す動作となる。（Ｍ−２）。

（Ｍ−２’）・・・・・・は蓄積状態をそれぞれ示し、
ダッシュ記号は第２フイールド目を示している。

すなわち、（Ｍ−２）で蓄積された電荷（第１フイール
ド）は、（Ｍ−３）で読出され、（Ｍ−２′）で蓄積さ
れた電荷（第２フイールド）は、（Ｍ−３’）でそれぞ
れ胱出されるわけである。

（Ｍ−４）の状態は、撮像部に蓄積された電荷が、記憶
部へ転送される状態を示１゜この実施例に於ては、撮像
部の垂直方向のセル数が４９０あり、記憶部のセル数が
２４５なので従来のフレーム転送型ＣＣＵとは、との撮
像部から記憶部へ移すときの動作およびインターレース
方法が、異なっている。この動作について第１図を用い
て説明する。

まず、（Ｍ−２）状態にて露光蓄積を行なった後、（Ｍ
−４）状態にて撮像部の蓄積電荷の記憶部への転送が行
なわれる。この時該転送動作において、まず行（１，１
）、（１，２）。

（１，３）、（１，４）に蓄積された電荷か、第２のレ
ジスタ１０８を通して記憶部１０３０行（４，１）、（
４，２）、（４，３）、（４゜４〕へ転送される。次い
で、（２，１ン　、（２゜２）、（２，３）、（２，４
）の電荷も同様にして、Ｃ４，１）、（４，２）、〔４
，３）。

（４，４）へ転送される。

このとき記憶部へはパルス電圧は印加されず、露光時に
（１、１）〜（１、４）に蓄積された電荷を（４，１）
〜（４，４）に保持状態としておく。これによ９行（４
，１）〜〔４，４〕には撮像部の行（１、１）〜（１、
４）及び（２，１）〜（２、４）の２列に蓄積された電
荷が加算されて蓄積されることとなる。

次いで記憶部を一行転送し、即ち（４，１）〜（４，４
）にて加算された電荷を（３，１）〜（３，４）に転送
して、再び上述の如くして撮像部の２行分、即ち露光時
の行（３，１）〜（３，４）、（４，１）〜（４，４）
に蓄積された２行分の電荷を行（４，１）〜（４，４）
に転叙、加算する。この後、同様にして記憶部の一行転
送動作及び撮像部の２行分の（４，１）〜（４，４）へ
の転送加算動作を繰シ返すことにより、記憶部の杓（１
，１）〜（１，４）には行（１，１）〜（１、４）及び
（２，１）〜（２、４）の加算電荷が、行Ｃ２，１）〜
〔２，４〕には行（３，１）〜（３、４）及び（４，１
）〜（４、４）の加算電荷が、行（３、１）〜（３，４
）には行（５，１）〜（５、４）及び（６，１）〜（６
、４）の加η−を句が、又貸（４，１）〜（４，４）に
は行（７、１）〜（７，４）及び（８，１）〜（８、４
）の加算電荷がそれぞれ転送される。これらの動作が（
Ｍ−４ン状態に於て行なわれる。

この後（Ｍ−２’）　　、　　（Ｍ−３）状態に移行し
、新たな露光蓄積動作が実行されると共に、上述の如く
記憶部１０３に一旦転送された信号は順次−行ずつ水平
レジスター１０５及びレジスター　１０８’を介して読
み出される。これにより第１フイールドの胱出し動作が
実行される。

この様にして第１フイールド目の読出し動作が終了した
後、（Ｍ−２’）状態に於て撮像部１０１に蓄積された
新たな電荷情報が、（Ｍ−４′）にて記憶部１０３に転
送される。尚、この場合第２フイールド目の読出し動作
であるため、撮像部１０１からセル（４，１）〜（４，
４）に転送する際にセルを一行ずらして撮像部２列分の
転送加算を行なう。

即ち第２フイールド目はまずセル（２，１）〜（２，４
）及びセル（３，１）〜（３、４）の蓄積電荷、セル（
４，１）〜（４、４）及び（５，１）〜（５、４）の蓄
積電荷、セル（６゜１）〜　（６，４ン　及び　（７、
１）　　〜　（７，４ンの蓄積電荷をそれぞれ行（４，
１）〜Ｃ４，４）に於て加算してから、記憶部１０３の
各行に加算された電荷を転送して蓄積する。この後（Ｍ
−３′）により、記憶部１０３の蓄積′電荷を水平レジ
スター１０５にょシ送出することにより第２フイール１
゛目の読み出し動作を終了する。この様に１．で、撮像
部セルを２列加算する場合に、第１回目のフィールドの
転送加算動作と第２回目の転送加算を一行ずらすことに
ょシ第１回目のフィールドとインターレースされた信号
を得ることが出来、ビデオカメラとして画像撮影を実行
することが出来る。

この時は第２水平転送レジスタ１０８は並列入力、並列
出力のシフトレジスタとして用いられ、水平転送は行な
わない。

ところで撮像部の各セルの電荷は２行分ずつ加算されて
記憶部の各セルに蓄積されるので、記憶部の各セルの容
量は撮像部の各セルの容量に対して約２倍ある事が望ま
しい。又、加算するセル数が多くなればなるほど記憶部
の各セルの容量を大きくとる必要がある。しかし、静止
画専用に用いられる場合には記憶部の容量は撮像部の容
量と大略等しくして構わない。又、本実施例では撮像部
の２ラインの加算を記憶部で行なったが第２レジスタ１
０８で行なっても良いし、撮像部１０３の最下行で行な
っても良いものである。

次に第４図（Ｃ）は本発明に係る第１の高精細度撮像モ
ードの動作を説明する図で（Ｃ−１）は高速クリア期間
であり、撮像部１０１に蓄積された電荷を前述と同様な
方法で高速で排出する。

（Ｃ−２）は第１フイールドの画像を撮像部１０１に蓄
積する期間であって、この時撮像部の各電極１２１には
例えば負の大きな電位が印加されている。又、この蓄積
された電荷は次の（Ｃ−３）の期間に於て例えば水平レ
ジスタ１０８及び１０８′を介して順次１ラインずつ読
み出される。尚、この時は撮像部１０１の全ラインを順
次読み出す。次いで（Ｃ−４）期間に於て新たな第２フ
イールドの画像情報を撮像部に於て形成する。但し、こ
の時撮像部の各電極１２１にはわずかに正又は負の電位
が印加されているので、第１フイールドと第２フイール
ドとで形成された％、荷は互いにインターレースした関
係にある。次に（Ｃ−５）期間に於てこの撮像部１０１
の電荷を（Ｃ−’３）期間と同様にして順次１ラインず
つ読み出す。このように駆動すれば、２フイールドの互
いにインターレースした高精細度の画像信号が得られる
。

尚、この実施例の場合撮像部の垂直方向の画素数は通常
のＴＶ走査線の約２倍であるから、各フィールドの走査
線情報も約２倍分たけ得られる。尚、（Ｃ−２）と　（
Ｃ−４）の期間中はシャッタが開成され、（Ｃ−３）と
　（Ｃ−５）の期間中は閉成される。

次に第４図（ｄ）は本発明の第２の高精細度モードの実
施例を示す図で、（ｄ−１）期間に於て高速クリアを行
なった後、（ｄ−２）期間に１フイ一ルド分の画像の蓄
積を行なう。この時、電極１２１には負の高い電位を印
加しておく、次いでこの電荷情報を第４図（ａ）と同様
に１ラインずつ間引いてレジスタ１０８　、１０８’を
介して読み出すと共に残ったライン情報はレジスタ１０
８を介して記憶部１０３に順次垂直転送する。

そして、この記憶部に転送された情報を次の（ｄ−４）
期間にレジスタ１０５を介して順次読み出す。

又、この期間中、撮像部１０１に於て電極１２１にわず
かに正又は負の電位を印加した状態で次のフィールドの
情報を形成しておく、そして（ｄ−５）期間に撮像部の
第２フイールドの情報をレジスタ１０８　、１０８’を
介して１ラインおきに読み出すと共に記憶部に他のライ
ンを順次転送しておき、（ｄ−６）期ＩＩＪ］に記憶部
の情報を１ラインずつレジスタ１０５を介して読み出す
。この間、撮イ３；部１０１へは新たな画像が蓄積され
る。尚、（ｄ−２）　　、　　（ｄ−４）。

（ｄ−６）・・・・・・の期間中＆Ｊラシャタが開成さ
れ、（ｄ−３）　　、　　（ｄ−５）・・・・・・の期
間は閉成されている。

同様の動作を繰シ返す事により、例えば１／６０秒おき
の高精細度な画像を連続して得る事ができるのでｌ’　
ＶでモニタするΦができる。しかも各フィールド１ｆ４
報は互いにインターレースしているので高）［ｌ子像度
なＴＶ佃信号得られる。

しかもこのようにして得られた信号を２フイ一ルド分用
いてプリンタ等に供給する事に上り走査線数が約２倍の
高精細度な画像をプリントする事もできる。又、撮像読
み出しの繰り返しが一定周期で行なわれるから記録系に
記録する為の周期をとυ易い。

第５図は実施例の駆動回路の一例を示す図である。

第５図に実施例のＣＣＤの駆動回路図の一例を示し、第
６図（ａ）に静止画撮影時の第５図の各部のタイミング
図、第６図（ｂ）に動画撮影時の第５図の各部のタイミ
ング図、第６図（ｃ）、（ｄ）に夫々高精細度モードの
第１、第２の実施例の各部タイミング図を示す。第６図
（ａ）〜（ｄ）のクロックパルスφ１１．φ１２．φ１
２′、φ１３．φ１４゜φＣＧはレベルが高い時は電極
にわずかに止又は負の電位が印加され、レベルが低い時
には負の大きな電位が印加されているものとする。

第５図に於いて５１はスタートスイッチ、５２はワンシ
ョットマルチバイブレータ、５３は＆定周波数のクロッ
クパルスを発生ずるクロック発振器、５４はカウンタ、
５５はカウンタのカウント値に応じてパルスφ１１．φ
１２．φ１２′。

φ１３．φ１４を発生するＲ　ＯＭで第６図（ａｊ　〜
（ｄ）に示すパルス信号を発生する様プログラムされて
いる。５６はスチル（Ｓｌ、ムービー（Ｍ）、第１の高
精細度（Ｃ１、第２の高精細度（ｄｌの各モードの切り
換えスイッチ、５７はセット・リセット・フリノズフロ
ソプ、５８はシャッタドライバ、５９〜６１．７０．７
０′はＣＣＤ駆動ドライバ、６２　ｆＩ：Ｊシャッタ、
６３はレンズである。

ＲＯＭ５５には第６図（ａ）　〜（ｄ）（７）タイムチ
ャートに示される様な変換テーブルが内蔵されている。

つづいて第６図（ａ）にもとづいて静止画撮影時の動作
を説明する。

スタートスイッチ５１が押されるとスタートパルスＳＰ
が出力され、カウンタ５４がクリアされ、クロック発振
器５３の出力クロックでカウンタ５４がカウント・アッ
プする。カウンタ５４の出力はＲＯＭ５５に入力されて
、スイッチ５６がＳ接点に接続されている場合には、Ｒ
ＯＭ５５は第６図（ａ）のタイムチャートに従う信号を
出力する。

即ち、先ず（Ｓ−１）期間に於て高速のクロックφ１１
〜φ１４を夫々供給すると共に、クリアゲートを開く為
のハイレベルのクロックφＣＧをこの間供給する事によ
シ撮像部１０１、記憶部１０３、レジスタ１０８，１０
５内の電荷カオーバー　フロー・ドレインＯＦＤに吸収
される。

次いで期間（Ｓ−２）に於てシャッタドライバ５８が作
動してその出力にハイレベル信号を出力する間シャック
が開きＮ元が行なわれる。

そしてその後例えば偶数行の読み出しが期間（Ｓ−３）
に於て行なわれる。その為に最初クロックφ１１．φ１
２により　１　＃−ｊ分シフトすると共に、この行の情
報をそのまま記憶部の行〔４，１）〜［：４．４）に蓄
積する。次いでクロックφ１１、φ１２によシもう１行
シフトし、この情報をレジスタ１０８に蓄積する。その
後このレジスタの内容をクロックφ１２．φ１２′によ
シ読み出す。このシーケンスを繰り返す事によシ偶数行
の読み出しを行なった後、次に期間（Ｓ−４）に於て奇
数行の読み出しを記す、６部から行なう。この場合の読
み出し動作は従来のフレーム・トランスファーＷＣＣＤ
の読ミｔＨＬ方法と同じで良いが、レジスタ１０５と出
力アンプ１０７０間にレジスタ１０８′が在る点が従来
と異なる。

即ち記憶部１０３内の各行の１１１報を１行シフトする
毎にレジスタ１０５及び１０８′を駆動する事によって
順次各行を読み出すものである。

そして記憶部１０３のｌｖ後の行の情報が読み出される
と終了信号ＳＴＰがＲＯＭよシ出力されてカウンタ５４
のカウント動作を停止させる。

次に第６図（ｂｌを用いてムービーモードの動作タイミ
ングを説明する。

先ずスタートパルスＳＰが出力されるとその後クロック
φ１１．φ１２によυ撮像部１０１内の霜１荀が１行ず
つ記憶部１０３に転送されると共に記憔、部はクロック
φ１１．φ１２と同じかそれより長い周期で駆動される
。

これによって撮像部の情報は２行ずつ加算されて記憶部
に蓄積される。この時クロックφ１１゜φ１２に対する
クロックφ１３の位相を例えば図の様に設定する事によ
り加算されるべき２行の組み合わせかフィールド毎に切
換わる様にしている。

次に第６図（ｃｌは本発明の第１の高精細度モードに於
ける動作タイミングの一例を示す図で、スタートパルス
ＳＰが出力されるとクロックφ１１〜φ１４及びクリア
パルスφＣＧによって前述と同様にして撮像素子内の電
荷が排出される。

その後（Ｃ−２＞期間に於てシャッタードライバー５８
がハイレベルとなる為撮像部１０１に画像が形成される
。尚、この時電荷１２１には負の大きな電位が加わって
いる為撮像部の各画素内の電荷はＶＷ領領域蓄積されて
いる。

次に（Ｃ−３）期間に於てクロックφ１１、φ１２、φ
１２’によシ撮像部の各ラインの情報が１ラインずつレ
ジスタ１０８，１０８′、アンプ１０７を介して読み出
される。尚、この間シャッタドライバ５８の出力はロー
レベルとなっているのでこの読み出しの間は光が入ヰ１
せす、従ってスミア等も発生しない。この読み出しが完
了すると（Ｃ−４）期間に於てシャッタが再び開き撮像
部に於ける蓄積が行なわれる。この間電極１２１に対し
て信号φ１１は図の如くわずかに正又は負の電位を印加
する事によυ、撮像部の各画素内の１■、荷はＣＷ領領
域蓄積される。

従って（Ｃ−２）期間と　（Ｃ−４）期間とでは互いに
インターレースした画像情報が形成される事になる。

次いで（Ｃ−５）期間に於てシャッタ閉成状態でこの電
荷情報を順次１ラインずつ読み出す。

このような駆動方法によれば互いにインターレースした
２フイールドの、計約９８０本の走査線１百報が得られ
る。

従って撮像素子からの出力をプリンタ等に導く事により
高精細度の画像を印刷する事ができる。

勿論、との撮像素子出力をディスク等の記録媒体に記録
するようにしても良い。

次に第６図（ｄ）は本発明の第２の高精細度モードの動
作タイミングの一例を示す図で、スタートパルスＳＰが
出力されてから（ｄ−１）期間に於て第６図（Ｃ１の例
と同様にクリア動作が行なわれる。

次いで（ｄ−２）の期間にシャッタが開き、撮像動作が
行なわれる。この間は４６号φ１１は電極１２１に対し
て負の大きな電位を供給する。

（ｄ−３）期間に於て第６図（ａ）の（Ｓ−３）期間と
同様にレジスタ１０８．１０８′を介して偶数行の読み
出しが行なわれる。又この間はシャッタは閉成されるの
でスミアは発生しない。次イｆ　（ｃｌ−４）期間に於
ては第６図（ａ）の（Ｓ−４＞期間と同様にレジスタ１
０５を介して奇数行の読み出しが行なわれる。

尚、本実施例ではこの（ｄ−４）期間中はシャッタを開
成すると共に電極１２１に対してわずかに正又は負の電
位を印加する事によシ、（ｄ−２）期間に於ける画像と
はインターレースした関係の画像を形成する。そして（
ｄ　−５）、（ｄ−６）期間に於てこの新たな画像を夫
々偶数行、奇数行に分けて読み出す。

このように構成する事によ！ｕ（ｄ−２）〜（ｄ−６）
〜の各期間を夫々例えばｌＡＯ秒周期にする事も容易で
あるから、撮像素子の出力を従来のＴＶモニタによって
確認したシ、通常のビデオ信号記録装置に記録する事も
容易にできる。

又、（ｄ−２）、（ｄ−４）、（ｄ−６）・・・・・・
の各期間に蓄積される画像は互いにインターレースした
関係にあるから、例えは（ｄ−２）と（ｄ−４）期間の
画像をプリンタに夫々供給する事によシ高解像度のプリ
ントができる。又、シャッタも周期的に動作ずれは良い
ので応答性が多少低いものでも有効に採用し得る。又ロ
ータリーシャッタも使用し得る。

尚、以上の実施例では第１のレジスタ１０５と第２のレ
ジスタ１０８を共通の出力アンプを介して読み出す様に
する為に電荷転送レジスタ１０８′を設けたが、これを
、信号を直接伝達するリード線としても良い。又、出力
アンプは第２のレジスタ１０８の出力の近傍に設けても
良い。又、信号出力手段としての出力アンプは入力電荷
信号を電圧信号に変換するものの他に電流信号に変換す
るものなどであっても良い事は言うまでもない。

（効果） 以上の如く本発明の撮像装置は１回の撮像によシ得られ
たｌフィールドの画像情報を、互いにインターへスした
２フイールドの情報に分割して読み出す事ができるので
静止画撮像に好適である。又、電荷転送素子の撮像部内
の情報電荷を転送するクロック信号の周波数と蓄積部内
の情報電荷を転送するクロック信号の周波数を所定関係
とすることによって撮像部の光電変換素子の複数個分の
情報電荷を蓄積部の１つのセルに貯える事ができる。従
ってライン毎の暗電流の影響が少なくなシ、読出映像信
号の品質が向上する。更に第１フイールドと第２フイー
ルドとで加算する光電変換素子の組み合わせを変えるこ
とによシテレビジョンのインターレース動作に合わせる
ことが可能となシ、後段の信号処理回路が簡略化される
ものである。

又、本実施例では第１の転送レジスタと第２の転送レジ
スタの出力を共通の出力アンプ１０７を介して読み出す
様にしたのでたとえ変換手段としてのアンプ１０７の電
荷−電圧変換特性に多少のばらつきがあっても、これが
スチルモードに於ける各フィールド出力間の誤差となっ
たシする事がない。

即ち仮にレジスタ１０８と１０５の出力を夫々別のアン
プを介して読み出すものとすると、両アンプの特性のバ
ランスをとる事が極めて困難である為に、各レジスタの
出力が均等に得られないという欠点があり、特にγ補正
等を施す事によυこの誤差が無視し得ないものとなるお
それがあるが、本発明によれは、この様な問題を回避す
る事ができる。

勿論出力アンプが１つであるから栴成も簡略化される。

又、レジスタ１０８と１０５の出力を共通のアンプに導
く為に電荷転送路を用いているので信号のクロストーク
や減衰が小さい。

又、この電荷転送路のｂｉｔ数をレジスタ１０８又は１
０５の水平ｂｉｔ数の整数倍としたので読み出し出力が
周期的に得られる。

従って撮像素子の駆動タイミングの制御が容易になる。

又、撮像部の情報をレジスタ１０８．１０８′及びアン
プ１０７ｆ：介して順次１ラインずつ読み出す事ができ
るので１フイールドにつき例えば４９０本の走査線のビ
デオ信号を得る事もでき、その際１フイールドごとに転
送電極のバイアスレベルを変える事によって、各フィー
ルドをインターレースさせ高解像度の２フイールド・１
フレ一ム信号を形成し得る。

よってプリンター等により高精細度な印刷が可能となる
。

又、本発明によれば撮像部の画像情報を互いにインター
レースした２フイールドに分けて読み出すと共に、次に
撮像部に蓄積される画像情報を前の画像情報に対してイ
ンターレースする様バイアスを変える事により、互いに
インターレースした４フイールドの信号を得る事ができ
、この４フイールドの信号によって高精細度画像のプリ
ントや、高解像度のモｌりを実現する事ができる、等多
くの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ｄ本発明の実施例のフレームトランスファ型ＣＯ
Ｄの構成概略図、 第２図は第１の実施例のＣＣＵの要部の模式第３図は第
１図示実施例のＣＯＤの内部ポテンシャル状態図、 第４図（ａｌは第１図示実施例を静止画撮影に用いた時
のシーケンス図、 第４図（ｂ）は第１図示実施例のＣＣＤを動画撮影に用
いた時のシーケンス図、 第４図（Ｃ）は第１図示のＣＣＤを第１の高精細度モー
ドに用いた時のシーケンス図、 第４図（ｄ）は同第２の高精細度モードに用いた時のシ
ーケンス図、 第５図は第１図示実施例のＣＣＤの駆動回路図、 第６図（ａｌは静止画撮影時の第５図の各部のタイミン
グ図、 第６図（ｂ）は動ｉｉ！ＩＩ撮影時の第５図の各部のタ
イミング図、 第６図（Ｃ）、（ｄ）は夫々第１、第２の高精細度モー
ドのタイミング図である。 図において１０１は撮像部、１０３は蓄積部、１０５は
第１の水平転送シフトレジスタ、ｉ　ｏ　ｓ。 １０８′は夫々第２の水平転送シフトレジスタ、５３は
クロック発振器、５４はカウンタ、５５はＲＯＭ、φ１
１．φ１２．φ１２′、φ１３゜φ１４はＣＣＤの駆動
クロック信号を夫々示す。 ｌり５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光電変換可能な撮像部と、との撮像部の情報を記
   憶する記憶部と、撮像部と記憶部の間に設けられ、前記
   撮像部の情報を記憶部又は外部出力端子に選択的に導く
   為のレジスタ手段と、 前記撮像部の情報を前記レジスタ手段を介して１行ずつ
   順次外部出力端子に導く駆動モードと、前記撮像部の情
   報を前記レジスタ手段を介して外部出力端子と前記記憶
   部とに１行ずつ交互に導く駆動モードとを有する駆動手
   段とを有する撮像装置。
2. （２）光電変換可能な撮像部と、この撮像部の情報を記
   憶する記憶部と、撮像部と記憶部の間に設けられ、前記
   撮像部の情報を記憶部又は外部出力端子に選択的に導く
   レジスタ手段と、前記撮像部の情報を１ラインずつ交互
   に外部出力端子と記憶部とに導くよう前記レジスタ手段
   を制御すると共に、前記撮像部に於けるポテンシャル状
   態を光電変換のたびに変化させるよう撮像部を制御する
   制御手段とを有する撮像装置。