JPS63232764A - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、撮像部の信号を順次転送する撮像部ｊδに関
する。

［従来技術］ 第６図（Ａ）は、拡大読出しの説明図、第６図（Ｂ）は
、拡大読出し時の水平走査の動作状態を示すタイミング
チャートである。

各図において、エリア状の撮像素子１０１上の結像のう
ち一部分Ｂを拡大してディスプレイに表示するためには
、拡大部分Ｂをテレビの有効期間に読出し１．その他は
水平および垂直のブランキング期間内で処理することが
必要である。

たとえば水平走査１０２において、オプティカルブラッ
クＯＢの信号は期間ｊｏｂで、不要部分ａおよびＣの各
信号は期間Ｌ１および期間ｔ３で、各々水平ブランキン
グ期間に高速転送を行い、拡大部分すの信号はテレビの
有効期間に合わせた期間ｔ２で低速転送を行う。また、
垂直走査においても同様に、拡大部分ｅでは有効期間に
合わせた低速駆動、不要部分ｄおよびｆでは垂直ブラン
キング期間内で高速駆動を行う。

水平転送周波数は、拡大率（ズーム比）によって異なる
。通常読出し時の水平転送周波数をｆｓとすれば、たと
えば２倍拡大の場合はｆ　ｓ　／　２の周波数で拡大部
分すの低速転送を行い、その他の部分は才、ブチイカル
ブラツクＯＢの読取りを考慮して３ｆｓで高速転送する
。水平ブランキング期曲内で他の転送等が行われる時は
、更に高速で転送することが必要である。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、近年、固体撮像素子の画素数の増加に対応す
るために、複数のシフトレジスタを使用した多水平レジ
スタ方式が採用され、−レジスタ当たりの水平転送周波
数の低下が図られている。

しかし、このような多水平レジスタ方式では、氷中ニブ
ランキング期間に各レジスタ側へ信号を転送する必要が
あり、他の目的に使用ｉｉｆ能な水平ブランキング期間
が短かくなってしまう。このために拡大読出しを行う場
合、不要部分の信号はできるだけ高速で除去することが
望ましい。

しかしながら従来の撮像装置では、第６図ＣＢ）に示す
ように、不要部分ａおよびＣの信号を時系列的に転送し
除去しているために、水平ブランキング期間に余裕を持
たせるためには、転送周波数を高めるしかなかった。こ
の結果、ＯＢ倍信号転送期間ｔａｂも狭くなり、後段の
クランプ回路でのクランプミスの可能性が高くなるとい
う問題点を有していた。この問題点は拡大率を大きくす
ると更にＳ￥Ｕ著となる。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明による撮像装置は。

撮像部の所望の一部分以外の部分を同時に走査ｉＴ（能
な走査手段と、 該走査手段による同時走査を部分的に禁止できる選択禁
止手段と、 を有することを特徴とする。

［作用］ 部分的に同時走査肩山な走査手段によって、たとえば拡
大読出しを行う場合に不要部分を同時に排除することが
でき、走査手段の高速駆動に頼ることなく不要部分の高
速除去ができる。

また、同時走査を部分的に禁止する選・択禁止手段によ
って、たとえばＯＢ倍信号みを所望速度で読出すことが
可能となり、クランプが容易となって正確な黒２！準信
号レベルを設定できる。

［実施例、］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は、本発明による撮像装置の第１実施例の概略的
構成図である。

同図において、撮像素子１０１はｍＸｎ個の画素（ここ
では水平画素数ｎ＝５２０とする。）から構成され、そ
の端部には黒基準信号を得るための遮光部ＯＢが１０画
素で形成されている。

本ア流側では、撮像素子１０１の中心部に拡大部分Ｂが
拡大率２倍となるように設定されている。画素信号は水
平ラインごとに読み出され、遮光部ｏｂｌおよびｏｂ２
が各々１０画素に対応した１０個のトランジスタＱ０１
およびＱＯ２を通して、部分ａおよびＣが各々１２５２
５画素応した１２５個のトランジスタＱａおよびＱｃを
通して、そして拡大部分すが２５０ｉ！ｊｉに対応した
２５０個のトランジスタＱｂを通して、それぞれ出力ラ
イン１０３に順次取り出され、処理回路１０４を通して
出力される。すなわち１図示されたトランジスタＱｏ１
．Ｑａ、Ｑｂ、ＱｃおよびＱＯ２は、各部分の多数のト
ランジスタを代表したものに過ぎない。

処理回路１０４は、アンプおよびクランプ回路から構成
され、クランプ回路１０４はクランプパルスＣＰのタイ
ミングで遮光部ＯＢからの信号レベルをクランプし、画
素信号の黒レベルを正確に固定する。

１０個のトランジスタＱｏ１の各ゲート電極には、対応
する１０個のトランジスタＱｔ１を各々介して水平シフ
トレジスタ１０５の最初の１０出力φｈ１〜φｈＬｏが
各々入力する。

１２５個のトランジスタＱａの各ゲート′１ニ極には、
対応する１２５個のトランジスタＱｚａを介してシフト
レジスタ１０５の続く１２５出力が入力する。

２５０個のトランジスタＱｂの各ゲート電極には、対応
する２５０個のトランジスタＱｔｂを介してシフトレジ
スタ１０５の続＜２５０出力が入力する。

１２５・個のトランジスタＱｃの各ゲート電極には、対
応する１２５個のトランジスタＱｚｃを介してシフトレ
ジスタ１０５の続く１２５出力が入力する。

１０個のトランジスタＱＯ２の各ゲート電極には、対応
する１０個のトランジスタＱｔ２を各々介して水平シフ
トレジスタ１０５の最後のｌＯ出力が各々入力する。

トランジスタＱｔｔ　、Ｑｔ　ｂおよびＱｔ２の各ゲー
ト電極には電圧Ｖｃが入力し、ここではＯＮに設定され
ている。

またトランジスタＱｚａおよびＱｚｂの各ゲート電極に
は拡大制御信号ＺＭ２が入力し、拡大部分Ｂを拡大読出
しする時のみ、トランジスタＱｚａおよびＱｚｂをＯＦ
Ｆとする。後述するように、トランジスタＱｚａおよび
Ｑｚｂは選択禁止手段として機能する。

水平シフトレジスタ１０５は、スタートパルスφＳ１の
入力によりパルスφ１およびφ２に同期して動作し、走
査パルスφｈ１〜φｈｎを順次出力する。したがっ工、
パルスφ１およびφ２の周波数を制御することで、水平
転送周波数を変えることができる。

一方、撮像素子１０１の各水平ラインにはトランジスタ
　Ｑｖｂを通して駆動パルスφｒが入力し、トランジス
タＱｖｂの各ゲート電極には垂直シフトレジスタ１０８
から垂直走査パルスφｖ１〜φｖｍが入力する。すなわ
ち、垂直シフトレジスタ１０６からの垂直走査パルスを
入力した水平ラインの画素のみが駆動され、そのライン
の画素信号が読出される。

垂直シフトレジスタ１０６は、スタートパルスφＳ２の
入力によりパルスφ３°およびφ４に回期して垂直走査
パルスを出力する。したがって、パルスφ３およびφ４
の周波数を制御することで、垂直走査速度を変えること
ができる。

」二記各パルスはドライバ１０７から供給され、ドライ
バ１０７は制御部１０８によって制御される。

このような構成を有する本実施例の動作例をタイミング
、チャートを参照しながら説明する。

第２図は、本実施例の動作の一例を説明するためのタイ
ミングチャートである。

まず、通常読出しの場合（同タイミングチャートの上段
）は、制御信号ＺＭ２をハイレベルにしてトランジスタ
ＱｚａおよびＱｚｃをＯＮにしておく。そして水平ブラ
ンキング（ＨＢＬＫ）期間内にスタートパルスφＳ１を
入力し、シフトレジスタ１０５をパルスφ１およびφ２
により周波数ｆｓで駆動する。これにより一水平ライン
の全ての画素信号が順次転送される。クランプ・”回路
１０４はクランプパルスＣＰのタイミング（期間ｔｏｂ
１）で最初の１０画素に相当するＯＢ信号から黒基準レ
ベルを設定し、それ以降のライン信号の黒レベルを正確
に固定して出力する。

以上の水平走査を垂直シフトレジスタ１０６によって選
択される水平ラインごとに行い、全ての画素信号の読出
しを行う。

次に、第２図のタイミングチャートの下段を参照しなが
ら、拡大読出しの動作を説明する。

まず、制御信号ＺＭ２をローレベルにしてトランジスタ
ＱｚａおよびＱｚｃをＯＦＦにしておく。垂直走査では
、垂直ブランキング期間で不要部分ｄに相当する水平ラ
インの高速走査が行われ、拡大部分ｅでは後述する水平
走査を行いながら、垂直有効期間に合うように低速で駆
動する。

拡大部分ｅの低速駆動が終了すると、次の垂直ブランキ
ンギ期間で不要部分子に相当する水平ラインの高速走査
を行う。

次に、拡大部分ｅの一水平ライン１０２を例に取って水
平走査の説明をする。まず、水平シフトレジスタ１０５
は前の水平ラインの走査をした時に、不要部分Ｃの先頭
の位置（φｈｓ　ｓ　ａ　）を出力Ｉｉ（能状態にした
ままで停止している。

この状態で水平ブランキング期間内にスタートパルスφ
Ｓ１を入力し、シフトレジスタ１０５を周波数２ｆｓで
１２５２５画素け駆動する（期間ｔａｃ）。これによっ
て不要部分Ｃの全部と、遮光部ｏｂ１および不要部分ａ
の一部分が同時に除去される。選択禁止手段であるトラ
ンジスタＱＺａ＄よびＱｚｂがＯＦＦとなっているから
である。遮光部ｏｂ１からの信号は出力ライン１０３に
取り出されるが、クランプには使用しない。

続いてシフトレジスタ１０５の周波数をｆｓとして１０
画素分だけ駆動する（期間ｔｏｂ２）。

その際、トランジスタＱｚａおよびＱｚｃはＯＦＦ、ト
ランジスタＱｔ２はＯＮであるから、遮光部ｏｂ２の１
０画素の信号は、他の信号と重畳することなく、出力ラ
イン１０３に順次取り出され、処理回路１０４によって
黒基準レベルのクランプが行われる。また、遮光部ｏｂ
１ではなくｏｂ２の信号を用い、周波数ｆｓで転送する
ために、そのクランプパルスＣＰは通常読出し時と同一
のものを使用でき、クランプミスもなくなる。

このようにして期間ｔａｃおよびｔｏｂ２において、不
要部分ａおよびＣの信号の除去と、黒基準レベルをクラ
ンプするための遮光部ｏｂ２の信号の読取りが行われる
。

以上の処理が終了すると、制御部ｌＯ８の指令によって
ドライバ１０７はパルスφ１およびφ２の周波数を低下
させ、水平シフトレジスタ１０５を周波数ｆｓ／２で駆
動する。すなわち、水平有効期間に一致する期間ｔｂに
おいて、２５０５０画素相当する走査パルスφｈ１３０
〜φｈ３８５を通常の１／２の周波数で順次出力し、拡
大部分すの画素信号を出力ライン１０３に順次取り出す
。そして、黒基準レベルがクランプされた処理回路１０
４によって黒レベルが一定の画素信号として出力される
。

こうして期間ｔｂが終了すると、パルスφ１およびφ２
が停止し、水平シフトレジスタ１０５は不変部分Ｃの先
頭位置に対応する走査パルスφｈ３８Ｇの出力可能状態
で停止する。以下同様にして拡大部分ｅの水上走査が行
われる。

以」〕のようにシフトレジスタを制御し、選択系１１二
ｒ段であるトランジスタＱｚａおよびＱ　ｚ　ｃを制御
することで、不要部分の同時除去が可能になると共に、
必要な遮光部ｏｂ２の信号を正確に読出すことができる
。

第３しは、本発明の第２実施例の概略的構成図である。

本実施例では、撮像素子１０１の一端に遮光部ＯＢが形
成され、２倍拡大部分Ｂ２と３倍拡大部分Ｂ３とが設定
されている。

第１実施例と同じく画素信号は水平ラインごとに読出さ
れるが、本実施例では、先頭の１３０画十がトランジス
タＱａを介して、続く４３画素がトランジスタＱａ３を
介して、続く１７４７４画素ランジスタＱｂ３を介して
、続く４３画素がトランジスタＱＣ３を介して、続く１
２０２０画素ランジスタＱｃを介して、そして最後の遮
光部の１０画素がトランジスタＱｏを介して、各々出力
ライン１０３に取り出され、シリアルに処理回路１０４
に入力する。ただし、各トランジスタは、第１実施例と
同様に代表として図示されている。

トランジスタｑａ、Ｑａ３　、Ｑｂ３　、ＱＯ３、Ｑｃ
およびＱＯの各ゲート電極には、トランジスタＱｚａ２
　、Ｑｚｃ３　、Ｑｔ　ｂ、Ｑｚｃ３、Ｑｚｃ２および
Ｑｔを介してシフトレジスタ１０５からの走査パルスφ
ｈ１〜φｈｓ　２０が各々入力する。

トランジスタＱｚａ２およびＱｚｃ２のゲート電極には
２倍ズーム制御信号ＺＭ２が入力し、トランジスタＱｚ
ａ３およびＱｚｃ３のゲート電極には３倍ズーム制御信
号ＺＭ３が入力する。

なお、処理回路１０４、シフトレジスタ１０５屯直走査
部等の構成は第１実施例と同様であるから、説明は省略
する。

次に、本実施例の動作を説明する。

第４図（Ａ）は、本実施例における選択禁止手段の動作
を示す説明図、第４図ＣＢ）は、本実施例の動作例を示
すタイミングチャートである。

（通常読出し動作） 制御信号ＺＭ２および２Ｍ３をともにハイレベルとする
（第４図（Ａ））。これによってトランジスタＱｚａ２
およびＱｚｃ２　とトランジスタＱｚａ３およびＱｚｃ
３とが全てＯＮの状態となる。したがって、水平ブラン
キング期間の終了によってスタートパルスφＳが入力し
、シフトレジスタ１０５から通常の周波数ｆｓで走査パ
ルスを出力することによって、通常の読出しが行われる
。

なお遮光部ｏｂの信号は最後に読出されるために、水平
ブランキング期間の先頭の期間ｔｏｂｌにおいてクラン
プパルスＣＰが処理回路１０４に入力する。

（２倍拡大読出し動作） 制御信号ＺＭ２をローレベル、２Ｍ３をハイレベルとす
る（同図（Ａ）　’）　、これによって、トランジスタ
Ｑｚａ２およびＱｚｃ２がＯＦＦとなり不要部分ａおよ
びＣの読出しが禁止される。またトランジスタＱｚａ３
　、Ｑｚｃ３およびＱｔｂはＯＮであるから、拡大部分
ａ３．ｃ３およびｂ３の読出しは可能である。

２倍拡大読出し動作（同図（Ｂ）中段）は、第１実施例
の場合（第２図下段）とほぼ同様である。

すなわち、期間ｔａｃ２において周波数２ｆｓで不要部
分＆の一部とＣの全部が同時に除去され、続く期間ｔｏ
ｂ２において通常の周波数ｆｓで遮光部ｏｂの信号読出
しが行われ、同時に不要部分ａの残りの部分の除去が行
われる。その際、トランジスタＱａはＯＦＦであるから
、遮光部ｏｂの信号のみが出力ライン１０３に取り出さ
れる。また、この時にクランプパルスＣＰが処理回路１
０４に人力する。続いて、有効期間に合致する期間ｔｂ
２において、周波数ｆ　ｓ　／　２で拡大部分ｂ２の読
出しが行われる。

こうして拡大部分Ｂ２が２倍に拡大されて読出される。

（３倍拡大読出し動作） 制御信号ＺＭ２および２Ｍ３をともにローレベルとして
、トランジスタＱｚ　ａｚ　、Ｑｚ　Ｃ２、Ｑｚａ３お
よびＱｚｃ３を全てＯＦＦにする。これによって拡大部
分ｂ３および遮光部ｏｂ以外は全て読出し禁止状ＩＥと
なる。

３倍拡大読出し動作（同図（Ｂ）下段）の場合も２倍拡
大の場合とほぼ同様である。すなわち１期間ｔａｃ３に
おいて周波数３ｆｓで不要部分ａおよびＣ３の一部、Ｃ
３およびＣの全部が同時に除去され１．続く期間ｔ　ｏ
　ｂ３において通常の周波数ｆｓで遮光部ｏｂの信号読
出しが行われ、同時に不要部分ａ３の残りの部分の除去
が行われる。その際、トランジスタＱａ３はＯＦＦであ
るから、遮光部Ｏｂの信号のみが出力ライン１０３に取
り出される。また、この時にクランプパルスＣＰが処理
回路１０４に入力する。続いて、有効期間に合致する期
間ｔｂ３において１周波数ｆ　ｓ　／　３で拡大部分ｂ
３の読出しが行われる。

こうして拡大部分Ｂ３が３倍に拡大されて読出される。

第５図（Ａ）は１本発明の第３実施例の概略的構成図、
第５図（Ｂ）は、その拡大読出し動作を示す部分的タイ
ミングチャートである。

未実施例では、拡大読出し時に、制御信号ＺＭ２をロー
レベルにして禁止手段としてのトランジスタＱ　ｚ　ｃ
をＯＦＦにする。

この状態で、水平ブランキング期間にシフトレジスタを
パルスφ１およびφ２により周波数ｆｓで駆動し、遮光
部ｏｂ１のｌＯ画素信号を読出す（期間ｔ　ｏ　ｂｌ　
）　、その際、不要部分Ｃの先頭から１０画素分はトラ
ンジスタＱｚｃがＯＦＦであるだめに、出力ライン１０
３には取り出されない。したがって、遮光部ｏｂｌの信
号だけが処理回路１０４に入力し、クランプパルスＣＰ
によって黒基準レベルが設定される。

続いて、期間ｔａｃにおいて周波数２ｆｓで不要部分ａ
およびＣが高速除去され、水平ブランキング期間が終了
すると、有効期間に合致した期間ｔｂにおいて周波数ｆ
　ｓ／２で拡大部分すの低速転送が行われる。

このように遮光部ｏｂ工を読出す時に、不要部分の信号
が重畳しないように選択禁止手段としてのトランジスタ
Ｑｚｃが設けられる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
垂直走査部にインターレース回路を設けたもの、また撮
像素子上に色分解モザイクフィルタを設けて、カラー信
号を複数の出力ラインから出力する構成のものでも、本
発明は適用できる。

［発明の効果］ 以上ユ細に説明したように本発明による撮像装置は、部
分的に同時走査可能な走査手段によって、たとえば拡大
読出しを行う場合に不要部分を同時に排除することがで
き、走査手段の高速駆動に頼ることなく不要部分の高速
除去ができる。

また、同時走査を部分的に禁止する選択禁止手段によっ
て、たとえばＯＢ信号のみを所望速度で読出すことが可
能となり、クランプが容易となって正確な黒基準信号レ
ベルを設定できる°。

このために、画質の良い拡大画像を得ることができ、し
かもブランキング期間に余裕ができるために、その期間
を他の目的に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による撮像装置の第１実施例の概略的
構成図、 第２図は、本実施例の動作の一例を説明するためのタイ
ミングチャート、 第３図は、本発明の第２実施例の概略的構成図、 第４図（Ａ）は、本実施例における選択禁止手段の動作
を示す説明図、第４図（Ｂ）は、本実施例の動作例を示
すタイミングチャート、 第５図（Ａ）は、本発明の第３実施例の概略的構成図、
第５図（Ｂ）は、その拡大読出し動作を示す部分的タイ
ミングチャート。 第６図（Ａ）は、拡大読出しの説明図、第６図（Ｂ）は
、拡大読出し時の水平走査の動作状態を示すタイミング
チャートである。 １０１・φ・撮像素子 １０２・・番水平走査 １０３・・・出力ライン １０４・愉番処理回路 ＺＭ２・・・２倍拡大制御信号 ２Ｍ３・争拳３倍拡大制御信号 Ｂ、Ｂ２　、Ｂ３−ｅ−拡大部分 代理人　弁理士　山　下　穣　平 第２図 第３図 第４図 （Ａ） １日）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像部の信号を順次転送する撮像装置において、 前記撮像部の所望の一部分以外の部分を 同時に走査可能な走査手段と、 該走査手段による同時走査を部分的に禁 止できる選択禁止手段と、 を有することを特徴とする撮像装置。