JPS61285874A

JPS61285874A - 撮像装置

Info

Publication number: JPS61285874A
Application number: JP60126062A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Todaka; 義弘戸高; Michio Masuda; 増田　美智雄
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1986-12-16

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】〔発明の利用分野〕本発明は高精細カメラに係り、％に絵素数が十分でない
固体撮偉素子を用いて構成したカメラに好適な信号読出
し方式に関する。

〔発明の背景〕

固体撮像素子（以後センナと呼ぶ）を用いた撮像装置が
ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式において実用化されている。

特Ｋｖｋ者のＰＡＬ方式においては増田ほかの論文（Ｐ
ＡＬ方式ＭＯ８形単板カラーカメラ＝ＴＶ学会誌、５７
巻、１０号、７４ページ〜８０ページ（１９８５））に
述べられているように垂直方向の絵素数を約１．２倍増
加したセンサにより実現している。しかし高精細カメラ
（以後ＮＴＳＣ方式の垂直５２５本に対する意味で１０
００本カメラと呼ぶ）に用いるためには絵素の数を単純
にヲ工垂直、水平それぞれ２倍；計４倍の絵素な必要と
する。しかも現状のセンサでも垂直方向の解像度に比べ
水平方向の解像度は十分ではな（さらに倍程度増加させ
る必要がある。すなわち計８倍密程度のセンサが要求さ
れる。

このようなセンナは現在または数年光であっても実用化
が困難と予想され、１０００本カメラを構成することは
難かしい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、現状のセンサスは水平方向を倍密程度
にしたセンサを用いて１０００本カメラ本来の画像に近
づけた画像を出力する撮像装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

垂直方向は倍密としないので約５００本しかな（１００
０本カメラの場合は１フィールドで垂直の各行をすべて
読む必要がある。しかし水平に関しては全て読む必要が
ないので絵素を１つおきに読み出すことによって２フイ
一ルド分の信号を得る。

本発明は、マトリシクス状に配列された絵素群と、その
水平行を順次走査する垂直走査回路と、垂直列を第１フ
ィールドでは１絵素おきに第２フィールドでは残りの絵
素な順次水平に走査する水平走査回路とを具え、第１フ
ィールドではすべての行の絵素を順次１絵素おきに読出
し、第２フィールドではすべての行の残りの絵素を順次
読出すことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の第１の実施例を第１図に示すセンサの１
部分を表わした構成図により説明する。

同図において、横方向を水平、縦方向を垂直と呼ぶ。セ
ンサ１には水”Ｆ、垂直に配列した一般に絵素と呼ばれ
るフォトダイオード等の光電変換素子と、シフトレジス
タ等で構成した水平走査回路５．垂直走査回路４．光電
変換素子６（以後ダイオードと呼ぶ）を水平１つおきに
読み出すための切替信号を発生する切替回路２゜切替回
路２からの信号が出力されるスイッチング信号線２１．
２２　ＭＯＳ　）ランジスタスイッチ５１゜５２．５５
水平走査回路５の出力が出力されるスイッチング信号線
５１．５２．５５垂直走査回路４からの出力が出力され
るスイッチング信号線４１，４２．４５ダイオード６の
光電変換より得られた映像信号が出力される水平信号線
８１．８２，８５．・・・映像信号出力端子１１．　Ｍ
ＯＳ　）ランジスタスイッチ５１により水平走査回路５
の出力が１フィールド毎に変化して伝わるスイッチング
信号線７１．７１’　、７２・・・が内蔵されている。

次に同図を用いてセンサからの信号読出し動作について
説明する。

垂直走査回路４からの出力により、スイッチング信号線
４１がＯＮとなると１行目の水平絵素列につながれたＭ
ＯＳスイッチ５１．５２，５５．・・・が導通する。い
ま第１フィールドを得るため切替回路２に接続されたス
イッチング信号線５１がＯＮとなった場合、水平走査回
路５からの出力パルスがスイッチング信号線５１．５２
．５５．・・・へと右から左へ順次出力されるがＭＯＳ
スイッチ５１が、１水平ラインおきにしか導通しないの
でスイッチング信号線７１，７２．・・・のように１本
おきに水平走査回路３の出力が接続される。このためＭ
ＯＳスイッチ５２を１つおきにしか導通しないのでダイ
オード６の光電変換された信号は１絵素おきＫしか水平
信号線８１に読み出されない。このようにして端子１１
に第１行の映像信号が出力される。

以上のようにして第１行の絵素が１絵素おきに読まれた
後、次の水平周期では垂直走査回路４の出力パルスがス
イッチング信号線４２に伝達される。つづいて水平走査
回路５の出力がスイッチング信号線７１．７２．・・・
と１線おきに伝達されるため第２行の絵素が１絵素おき
に第１行の場合とまった（同様に読出され端子１１に映
像信号として出力される。以下同様の動作が第５行、第
４行・・・と（りかえされ第１フィールドの映像信号が
第１列、第Ｓ列、第５列の絵素からの信号により構成さ
れ出力される。第２フィールドでは切替回路２の出力が
スイッチング信号線２１に出力され同信号線に接続され
たＭＯＳスイッチ５１が導通する。このため水平走査回
路５の走査出力は第１フィールドとは異なりスイッチン
グ信号線７１’　、７２’　、・・・に伝達される。垂
直走査回路４の出力がスイッチング信号線４１に伝達さ
れた場゛合ＭＯＳスイッチ５５が導通しかつスイッチン
グ信号ｉ　７１’　、７２１上に水平走査回路５の出力
がスイッチング信号線５２，５４．・・・をへて伝達さ
れるのでＭＯＳスイッチ５２が左から右へと順次導通し
て、第１フィールドでは読み出されなかった残りのダイ
オード６の光電変換信号が読み出される。

次の水平同期では垂直走査回路４からスイッチング信号
線４２上に走査パルスが伝達され、水平走査回路２の走
査信号により第２行の第１フイ−ルドで読まれなかった
絵素が読み出される。

以下同様に走査され結局第２列、第４列、・・・の絵素
が第２フィールドの映像信号として読み出される。

以上のように第１図の購成によれば、垂直絵素数分の走
査線のフィールド画が２枚得られることが分る。

第１の実施例ではダイオード６の色フイルタ等カラー化
を行なう方法については特に述べなかった。それは本発
明のポイントは、垂直にはすべての行を読み出すが、水
平では１つおきに絵素な読みだして第１と第２フィール
ドで完全に全べての絵素を走査して読み出すことＫあり
、その実施方法も比較的容易であることを示すためであ
る。

第２に示すセンナ１１の構成図及び第５図に示す構成図
を用いて第２の実施例を説明する。第２図において第１
図と同一番号のブロックやダイオード等は第１図と同一
機能を有するブロックやダイオード等であり１２．１５
は端子である。

また各ダイオード６の前面には第１行、第５行・・・に
は赤色のフィルタ（Ｒで表わす）、第２行＠４行・・・
には青色のフィルタ（Ｂで表わす）をはりつけてありそ
れを第２図のダイオード６の中に書き込んだＲ及びＢに
よって示している。

第１図との違いは色フィルタ及び水平信号線８１Ｂ５，
８５　、・・が端子１２．水平信号線８２，８４，８６
．・・・が端子１５に接続され、端子１２にはＲ信号、
端子１５にはＢ信号が出力されるところである。

第１の実施例とまったく同様な走査を水平走査回路５．
垂直走査回路４が行ないその結果第１フィールドの第１
行ではＲ信号が１絵素おきに端子１２に出力され、第２
行ではＢ信号が１絵素おきに端子１５に出力され、以第
第５行ではＲ信号、第４行ではＢ信号が出力される。第
２フィールドでも第１フィールドで読み出されなかった
残りの絵素の信号が読み出され端子１２．１５にＲ及び
Ｂ信号として出力されることが第１の実施例から容易に
分る。このときＲおよびＢは線順次信号であるのでこれ
から色を再生するためＫは１水平周期の遅延線（以後１
Ｈ遅延線と呼ぶ）により信号処理を行なえばよい。これ
を第５図に示す構成図により以下説明する。

第３図において９１はレンズ、９２は分光プリズム、１
及び１ｒは前述したセンナである。今レンズ９１から入
射した光は分光プリズム９２によってセンサ１′にはＲ
とＢ成分が入射し、センサ１にはＲとＢ成分の残りの緑
（以下Ｇと呼ぶ）成分を入射されるとする。９５．９４
は１Ｈ遅延線９５．９６はスイッチ、９７は１水平周期
毎に電子スイッチの接続を変化させるスイッチング回路
、９Ｂはカメラ回路、１１，１２，１５，１２＃　、１
５’は端子である。

今第５図ではセンサ１及び１ｔの第１フィールドの奇数
行が走査されている場合を示す。この場合端子１１には
Ｇ成分信号、端子１２にはＲ成分信号が出力されている
ので同図の接続により、端子１２’には現在読出されつ
つあるＲ信号、端子１５’には１Ｈ前のＢ信号が出力さ
れＲ，Ｇ、Ｂ信号がカメラ回路９５により同行のカラー
信号が生成されることがわかる。偶数行ではスイッチ９
５゜９６の接続が変わり端子１２’には１Ｈ前のＲ信号
、端子１３＃及び１１には読出されつつあるＢ及びＧ信
号が出力され、カラー信号が生成される。このようにし
て１０００本カメラの撮像部を冑成できることが分る。

以上センナ内部の接続にまで立入って説明したが本発明
の要点は水平方向に１絵素おきに読み出し、１フレーム
ですべての絵素な読み出すことにあるので以下説明する
第４図の模式図に示す第５の実施例によって読み出して
もよいことはもちろんである。第４図において１１ｆは
センナを示し、その中のブロックは各絵素配置を示す。

ブロック内の番号は（１，１）＋’！第１行第１列、　
（１，２）は第１行第２行・・・・・・の絵素を示す。

第１及び第２の実施例では第１フィールドでは（Ｍ）＊
（１１５）＃・・・（ｚｔＤｅ（ｚｔｓ）・・・（５１
１）、（５，ｓ＞・・・第２フィールドでは（’ｔ２）
ｔ　（１＊’）ｓ・・・（ｚｅｚＬ（２＊’）・・・（
５＊２）＊＜ｓ、ａ）＊・・・と読み出していたが、第
４の実施例においては第１フィールドでは（ｉｔ’５（
ｔｓ５）ｔ・・・（２＊ｚ）＊（２ｓａ）＋・・・（５
−１）＊（ｓ＊５）・・・というよ５に奇数行では奇数
列、偶数行では偶数列を、第２フィールドでは（１ｓｚ
）ｔ（１ｓ’）ｔ・・・（２ｔ１）＊（２１５）・・・
ｗ（５ｔ２Ｌ（ｇｏ’）・・・というように奇数行では
偶数列、偶数行では奇数列を読み出すよ５にする。

この場合のセンサ内の結線は第１図第２図より容易に類
推されるので省略する。

また第５図においてセンサ１の代りに撮儂管をおいてさ
らに高解慣な撮像装置を構成することができることはい
うまでもない。

分光プリズムの代りにミラーを用いてよいこともいうま
でもなく、また色フィルタが前述のように限定されるも
のではない。

以上のことは単板で構成する場合でも電子スチルカメラ
を構成する場合でもあてはまることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、垂直方向に倍密のセンナと同様な決像
信号を得ることができるので、疑似的な高精細カメラを
構成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第２
の実施例を示す構成図、第５図は第２の実施例を説明す
る構成図、第４図は第５の実施例を示す模式図である。ＬｌＦ、１＃７・・・センナ２・・・切替回路５・・・水平走査回路４・・・垂直走査回路５１．５２．５５・・−ＭＯＳスイッチ６・・・光電変
換素子９１・・・レンズ９２・・・分光プリズム９５．９６・・・スイッチ９８・・・カメラ回路第　／Ｉ！ｌ嶌　２　巴１′ 地３０ｉ１

Claims

【特許請求の範囲】

１、マトリックス状に配列された絵素群と、前記絵素群
の水平行を順次走査する垂直走査回路と、垂直列を第１
フィールドでは１絵素おきに第２フィールドでは残りの
絵素を順次水平に走査する水平走査回路とを具え、第１
フィールドではすべての行の絵素を順次１絵素おきに読
出し、第２フィールドではすべての行の残りの絵素を順
次読出すことを特徴とする撮像装置。