JPS6038987A - 電荷転送撮像装置 - Google Patents

電荷転送撮像装置

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JPS6038987A
JPS6038987A JP58146930A JP14693083A JPS6038987A JP S6038987 A JPS6038987 A JP S6038987A JP 58146930 A JP58146930 A JP 58146930A JP 14693083 A JP14693083 A JP 14693083A JP S6038987 A JPS6038987 A JP S6038987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
signal
charge transfer
shift register
charge
Prior art date
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Pending
Application number
JP58146930A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Kono
明啓 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Priority to US06/639,388 priority patent/US4737848A/en
Publication of JPS6038987A publication Critical patent/JPS6038987A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

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】 本発明は電荷転送撮像素子(以下CCDと称する)を用
いた固体撮像装置に関し、特に水平電荷転送シフトレジ
スタ駆動パルスの発生回路に関する。
固体撮像装置、例えば2次元インターラインCCD撮像
素子を用いた撮像装置で実用されている撮像装置のほと
んどはNTSC方式の色副搬送波の整数倍の周波数で水
平電荷転送シフトレジスタを駆動出来る水平画素数を持
った撮像素子を有している。そしてその多くは色副搬送
波周波数358MHzの2倍の周波数である7、16M
IIzであシ水平画素数は約380画素となっている。
このような水平画素数及びクロック周波数が選らばれて
いる主な理由は、現在の集積回路製造技術で比較的容易
に実現出来る画素数の上限が400程度であることと、
水平クロック周波数7.16 Mllzは、現在量も標
準的な同期信号発生回路の基準発振周波数である1 4
.32 MHz (色副搬送波周波数の4倍)の1/2
であり、最も容易な1/2分周手段によって水平同期信
号と位相が一定したクロック信号を得ることができるこ
と、さらに1この1/2分周手段では分周時の分周ノイ
ズがクロック周波数そのものであるため固体撮像にとっ
て最も有害な同期性雑音の混入が無いことが上げられる
ところで、このような条件で決る水平380画素を有す
る撮像素子による画像は解像度及び偽信号の点で必ずし
も十分では無く、撮像管に匹敵する画像を得るためにさ
らに多画素化が要求されている。しかしながら水平クロ
ック周波数が色副搬送波周波数の整数倍でなければなら
ないとする水平画素数は380画累0索、5倍の570
画素あるいは2倍の760画素と段階的かつ飛跡的に向
上させなくてはならず大巾な素子製造技術の改善が必要
等非常に困難が伴なう。これに対し水平クロック周波数
が任意の値を取り得れば多画素化素子設計が極めて容易
となるが、このような撮像索子を用いた撮像装置では水
平同期信号との位相が一定した゛水平クロック信号を得
るためには、比較的低い比較周波数によるフェーズロッ
クループ回路により制御された発振回路を用いるか、あ
るいは水平同期信号と一定の位相でキーイング制御され
た自励発振回路を用いる必要がある。しかしフェーズロ
ックループ回路を用いた場合には、低い比較周波数を得
るための多段の分局が必要で、この際の分周ノイズが同
期性雑音としてクロック信号発生回路等を通して信号に
混入し、一方、キーイング制御による自励発振回路では
温度及び電圧変動に対し安定度が悪く、水平画サイズが
これらの変動によって変化する欠点が避けられなかった
本発明の目的は、このような従来の欠点全除去し、同期
性雑音が無くまた温度電圧変動による水平画サイズの変
化が無く、さらに所像度の高い電荷転送撮像装置を提供
することにある。
本発明によれば、少なくとも信号電荷をj唄次転送し読
み出す水平電荷転送シフトレジスタと前記水平電荷転送
シフトレジスタに水平同期信号と一定の位井目関係で基
準位相信号電荷を注入する1シ狗入力手段と、水平同期
信号と一定の位1目で発振を開始するキーイング制御さ
れた発振回路と前記発振回路の信号から水平電荷転送シ
フトレジスタの駆動パルスを発生させる手段と前記駆動
パルスによって順次転送され出力された基準位相信号と
水平同期信号との位相差Z検出し、この位相差が一定と
なるように前記発振回路の発振周波数を制御する手段を
備えたことを特徴とする電荷転送撮像装置が得られる。
次に、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。第1図は本発明の電荷転送撮像装置の水平電荷転送シ
フトレジスタのクロックパルス発生回路を示すブロック
図で、第2図は各部の信号波形を示す。1は光電変換用
フォトダイオード、2は光電変換用フォトダイオード1
の電荷を垂直帰線期間に受け取シ、その後−水平周期毎
に順次転送する垂直電荷転送シフトレジスタで、3は前
記垂直電荷転送シフトレジスタ2の転送電荷を一水平周
期毎に受け取シ順次転送し読み出す水平電荷転送シフト
レジスタである。この水平電荷転送シフトレジスタ3の
一端には信号を出力するためのフローティング拡散層に
よる電荷検出アンプ4が、他の端には水平電荷転送シフ
トレジスタ3に電気的に電荷を注入するためのゲート電
極と入力拡散層から構成される入力部5が設けられてい
る。
以上述べた構成の撮像素子は云わゆるインターライン型
CODとして一般的に良く知られた撮像索子である。
一方、6はNTSC規格のテレビジョン41 f&装置
に必要な同期信号を発生する同期信号発生回路であり、
この同期信号発生回路では従来同様色副搬送周波数の4
倍である1 4.32 MHzの水晶発振信号を基準ク
ロックとしている。この同期信号発生回路6で得られる
水平同期信号(HD)は基準位相入力信号発生回路7及
びキーイング制御発振回路8、そして位相差検出及び発
振周波数制御電圧発生回路10へ加えられる。基準位相
入力信号発生回路7では第2図に示すように水平同期信
号20の立上りを基準とし一水平クロック期間のパルス
巾の基準位相入力信号22を発生させる。一方、キーイ
ング制御発振回路8では第2図21に示すように水平同
期信号20の立上シで発振を開始し、水平同期信号20
の立下υで発振を停止するようにキーイングコントロー
ルされ水平電荷転送シフトレジメタ用水平クロック信号
を発生する。
この発振期間は水平電荷転送シフトレジスタの総ピット
数より数ビット多いクロック数が得られる期間に設定さ
れている。またこのキーイング制御発振回路8の出力は
、水平電荷転送シフトレジスタ3を駆動する水平駆動パ
ルスψH及び電荷検出アンプ4のリセットトランジスタ
を駆動するリセットパルス1pRを発生させる駆動回路
9へ加えられる。
また、基準位相信号は第2図の信号波形図から明らかな
ようにfHのスタートタイミングで水平電荷転送シフト
レジスタ3に電荷入力される。この電荷入力方法はCO
Dにおける電気的奄狗入力手段として良く知られている
電位平価法等どのような手法でも良く、また入力信号レ
ベルは画像信号の300チ程度が適当である。水平電荷
転送シフトレジスタ3に入力された基準位相信号電荷は
前記水平駆動パルス?Hによって順次転送される。この
時垂直転送レジスタ2から送り込まれた電荷も順次転送
され出力される。そして垂直転送レジメタから送り込ま
れたー水平周期の両軍数電荷がすべて出力された後に前
記基準位相信号電荷が出力され、−水子周期の転送は兇
了する。この−水子周期の出力信号は第2図23に示す
信号波形となシ、−水子周期の画像信号の後に基準位相
信号が混合浴することになる。
この出力信号23は本来の画像信号として用いる他、そ
の一部は第1図10へ示す位相差検出及び発振周波数制
御電圧発生回路へ加えられる。この回路では画像信号に
混合した基準位相信号を分離した後波形整形及び信号遅
延し基準位相比較信号24を得るとともに、この信号と
水平同期信号の位相比較を行ない位相差に対応した発振
周波数制御電圧11を発生させるこの発振周波数制御電
圧11はキーイング制御発振回路8の可変容量ダイオー
ド12に加えられ位相差を所定の値とするように発振周
波数すなわち水平クロック周波数が制御されるO 以上述べた構成では基準位相信号の出力タイミングが転
送りロック周波数で変化することを利用しておシ水平ク
ロック周波数を分周すること無く水平同期信号と水平ク
ロック周波数の位相関係を一定とすることが出来かつ、
その安定度も同期信の無い解像度の高いル荷転送撮像装
置を得ることが出来る。
なお、本実施例では一水平画像信号の最後に光学的な黒
信号を得るためのオプチカルブラック(0,8)を第1
図13へ示すように設けており、このようにすると第2
図23に示すごとく、黒信号の後に基準位相信号が出力
されることになるため、第1図10に示す位相差検出及
び発振周波数制御電圧発生回路での基準位相信号の分離
が容易になり、基準位相信号の振巾を画像信号の振[1
]に対して必要以上に大きくすることが無くなる利点が
あるO
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にょる電荷転送撮像装置の水
平電荷転送シフトレジスタ駆動パルス発生回路のブロッ
ク図で、第2図は各部の信号波形図である。 1、:)’eα変挨フォトダイオード、2、垂直電荷転
送シフトレジスタ、 3、水平電荷転送シフトレジスタ、 4、電荷検出アンプ、5.入力部、 6、同期信号発生回路、 7、基準位相入力信号発生回路、 8、キーイング制御発振回路、 9、駆動回路、 10、位相遅検出及び発振周波数制御電圧発生回路、1
1、発振層波数制御電圧。 12、可変容量ダイオード、20.水平開ル」信号、2
1、水平クロック信号、22.基準位相信号、23、出
力信号 24.基準位相比較信号。 第1 図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくとも信号電荷を順次転送し読み出す水平電荷転送
    シフトレジスタと前記水平電荷転送シフトレジスタに水
    平同期信号と一定の位相関係で基準位相信号電荷を注入
    する電荷入力手段と、水平同期信号と一定の位相で発振
    を開始するキーイング制御された発振回路と、前記発振
    回路の信号から水平電荷転送シフトレジスタの駆動パル
    スを発生させる手段と、前記駆動パルスによって順次転
    送され出力された基準位相信号と水平同期信号との位相
    差を検出し、この位相メタが一定となるように前記発振
    回路の発振周波数を制御する手段とを備えたことを特徴
    とする電荷転送撮像装置
JP58146930A 1983-08-11 1983-08-11 電荷転送撮像装置 Pending JPS6038987A (ja)

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JP58146930A JPS6038987A (ja) 1983-08-11 1983-08-11 電荷転送撮像装置
US06/639,388 US4737848A (en) 1983-08-11 1984-08-10 Driving apparatus for charge-coupled image sensor producing controlled transfer pulses

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