JPS61264874A - 固体撮像装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像素子の解像度を向上させた固体撮像
装置に関する。

〔従来技術〕

この種の固体撮像装置としては、固体撮像素子の隣り合
う画素（感光単位）の配列を２画素ピッチだけずらせて
千鳥形状に配列して、画素数を増加させたものや、■フ
ィールド毎に固体撮像素子自体を圧電素子等により〃画
素ピッチだけ振動させるものが既に提案されている。

ところが、前者は、垂直転送線をアルミニウム。

配線で実現できるＭＯＳ型のものについては実現できる
゛ものの、ＣＣＤ型のものに適用することは困難であり
、また信号処理も複雑となる。

一方、後者は、比較的重い素子そのものを振動させるの
で、その制御が困難で、また信頼性の点でも問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような点に鑑みて成されたもので、その
目的は、等価的に固体撮像素子の画素数による解像度の
２倍の解像度を得ることができ、しかも素子の振動を必
要とせず、また固体撮像素子の画素配列も単純配列で済
むようにした固体撮像装置を提供することである。

〔発明の構成〕

このために本発明の固体撮像装置は、固体撮像素子の画
素配列面に開口穴を有するマスク板を配置し、該マスク
板を振動させることにより、上記固体撮像素子の各画素
面をほぼ１／２ごと交互に遮蔽するように構成している
。

［実施例〕 以下、本発明の実施例について説明する。図はその一実
施例を示すものである。本実施例の固体撮像装置は、第
１図に示すような二次元型固体撮像素子（ＭＯ５型或い
はＣＣＤ型）１の受光面側に、第２図に示すようなマス
ク板２を配置して構成している。

固体撮像素子１の受光面には、縦横（垂直・水平方向）
に規則的に画素（感光単位部分）ｌａが配列構成されて
いる。ｄは画素の幅、Ｄは画素ピッチである。そして、
マスク板２には、画素１ａの幅ｄのＡの幅で、画素１ａ
の縦方向の並びの長さＬと同程度か若干長い長さｌのス
リン）２ａが、画素ピッチＤで並列に形成されている。

従って、固体撮像素子１の前方において、マスク板２を
水平（横）方向（矢印り、ｈ’力方向に、振幅Ｖ２ｄで
振動させれば、第３図（ａｌ、（′ｂ）に示すように、
矢印り方向に移動した時は画素１ａの面の右２のみが遮
蔽され、矢印ｈ′方向に移動した時は左％のみが遮蔽さ
れるようになる。

よって、固体撮像素子１の画素１ａの水平（Ｈ）方向−
列に対応する蓄積データを水平走査信号で走査して外部
に転送し、これを各列について行った後に再度最初に戻
る垂直走査のタイミング毎に、つまり垂直走査毎にスリ
ット板２を矢印り方向或いはｈ′方向に高速で移動させ
、例えば矢印り方向に移動した状態で得た画像データを
Ａフィールドデータ、矢印ｈ′方向に移動した状態で得
た画像データをＢフィールドデータとし、その両フィー
ルドデータを合成して１フレームデータとすれば、第４
図に示すように、水平走査方向の画素数が２倍に増加し
たと等価となる。１ａ＋　、ｌａｗは画素１ａを横方向
に分割した等価画素である。

第５図はこのような固体撮像装置を駆動すると共にそこ
から画像データを取り出す回路を示したものである。４
はタイミングゼネレータで、ここから水平走査パルスＨ
ｐ、垂直走査パルスＶｐ。

及びデータ処理用同期パルスＰが出力する。５は固体撮
像素子１を水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）に走査する
クロックドライブ回路、６は画素１ａの交互に遮蔽され
る部分、つまり２画素分だけ水平走査パルスＨｐを遅延
させる遅延回路、７はマスク板２を圧電素子等で振動さ
せるマスク板ドライブ回路、８は固体撮像素子１からの
出力データを増幅するプリアンプ、９はそのプリアンプ
８からの信号を処理するプロセス回路、１０は画像光を
固体撮像素子１の感光部分に合焦させるレンズである。

この回路では、垂直走査周期を１７６０秒とすれば、マ
スク板２の振動周期をその２倍の１７３０秒とする。こ
の場合は、１秒間に３０フレームの画像を読み取ること
ができる。また、前記したＡフィールドとＢフィールド
とは、その画素データが垂直走査パルスＶｐに対して、
〃画素ピッチに対応する時間だけタイミングがずれるこ
とになるので、事後的な再生（記録等）のための信号処
理が容易となる。

なお、以上では水平方向の画素数が２倍となるようにし
たが、マスク板２を角度９０度回転させれば、垂直方向
に画素数を２倍とすることもできる。また、マスク板２
の開口としてのスリット２ａはこれに限らず、画素部分
のみを遮蔽するような画素のほぼ〃の面積の穴であって
も良い。このようにすれば、マスク板２の強度が大きく
なる。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、固体撮像素子の画素の一方の
ほぼ２と他方のほぼ２が交互に遮蔽されるので、等価的
に固体撮像素子の画素数の２倍の画素数を実現すること
ができ、撮像解像度が２倍となる。また画素の有効部分
の選択は、マスク板の振動によっており、そのマスク板
は相当軽くすることができるので、素子本体を駆動する
場合に比較するとその駆動機構を簡単にすることができ
、信頼性が増し、その動力も少なくて済み、更に固体撮
像素子の画素配列も単純配列で済むという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は固体撮像素子の平面図、第２図はマスク板の平
面図、第３図（ａ）、（ｂｌはマスク板の振動説明図、
第４図は画素数増加の説明のための固体撮像素子の平面
図、第５図は本実施例の固体撮像装置の駆動及びデータ
取り出しのための回路図である。 １・・・固体撮像素子、１ａ・・・画素、２・・・マス
ク板、２ａ・・・スリット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、固体撮像素子の画素配列面に開口穴を有するマ
   スク板を配置し、該マスク板を振動させることにより、
   上記固体撮像素子の各画素面をほぼ１／２ごと交互に遮
   蔽するようにしたことを特徴とする固体撮像装置。
2. （２）、上記マスク板の上記開口穴が、上記画素面のほ
   ぼ１／２の幅のスリット状或いは上記画素面のほぼ１／
   ２の面積の穴であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の固体撮像装置。