JPS63318876A - 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１フイールド内の複数時刻の映像情報の記録が
可能な固体撮像装置に関する。

従来の技術 近年、ビデオテープレコーダにおいては、静止、コマ送
りやスロー再生等の機能が採用されている。しかし、ビ
デオテープレコーダにおいて、１フィールド分のＮＴＳ
Ｃ方式ビデオ信号は、フィルム式カメラのシャッタ・ス
ピードでは１／６０秒（ＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方
式では１１５０秒）に相当するため、動画像に対しては
映像のブレが発生する。

固体撮像素子を用いたビデオカメラにおいては、フィル
ム式カメラのシャッタ・スピードに相当する充電変換時
間を電気的にコントロールすることが可能である。以下
、固体撮像装置の光電変換時間を電気的にコントロール
することを電子シャッタと略す。

第４図は電子シャッタを用いた場合の固体撮像装置の構
成例である。

被写体１からの光２はレンズ３を通して固体撮像素子４
上に像を結ぶ。ロジック回路５からは電子シャッタに必
要な固体撮像素子駆動用のパルスが固体撮像素子駆動回
路６に送られ、電圧、波形変換された後、固体撮像素子
４に加えられ、固体撮像素子４は電子シャッタ動作をお
こなう。電子シャッタ動作を行った固体撮像素子４から
の信号出力は信号処理回路７で同期付加などの処理をさ
れ、モニタ等に写すことのできる複合映像信号出力とし
て出力される。

第５図は電子シャッタ時の固体撮像素子の代表的な駆動
パルスを示す。（ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ）はフ
ォトダイオード信号読み出しパルスである。電子シャッ
タ動作においては、垂直帰線消去期間１０中に不要信号
電荷蓄積期間１３でフォトダイオードに蓄積された不要
信号電荷がフォトダイオード信号読み出しパルス１１に
よって読み出され、有効信号電荷蓄積期間１４の間に全
て固体撮像素子外に排出される。次に、有効信号電荷蓄
積期間１４でフォトダイオードに蓄積された有効信号電
荷はフォトダイオード信号読み出しパルス１２によって
読み出され、次の不要信号電荷蓄積期間１３の間に映像
信号として固体撮像素子から読み出される。

以上のような電子シャッタ動作により、光電変換時間を
１／１０００秒以下にまで短（することができ、従来の
１／６０秒蓄積時より動画像に対するブレを少なくし、
ビデオテープレコーダ再生時に、静止、コマ送りなどを
おこなっても鮮明な静止画像を得ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、１つのフィール
ドの信号電荷慕情時間を１／１０００秒にまで短くする
ことが可能であるが、１フイールドの時間はテレビジョ
ンシステムで決まっている（ＮＴＳＣでは１／６０秒、
ＰＡＬ−３ＥＣＡＭ等では１１５０秒）ため、画像の繰
り返し周期には変化がない。その結果、第５図に於いて
、不要信号電荷蓄積期間１３の間に起こった現象は全て
不要信号電荷として捨てられてしまう。

本発明は、上記欠点に鑑み、１フイールド内の複数時刻
の映像信号の記録を可能にするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の固体撮像装置は
、１つのフィールドにおいて複数画面の撮像を行い、前
記複数画面の映像情報から１フィールド分の映像信号を
合成する手段をそなえたものである。

作用 この構成により、１フイールド内の複数時刻の映像情報
の記録が可能となる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の構成を
示すものである。第２図は本発明による固体撮像装置の
代表的な駆動パルスを示す。

本実施例においては、固体撮像素子４に水平５１０画素
、垂直４９０９０画素ラーインターライン転送方式ＣＣ
Ｄを、メモリ回路８中のメモリ８２に２５６にビットの
ダイナミックＲＡＭ１６個を用いた。またメモリ８２の
前後には、アナログ−ディジタル間の変換のための８ビ
ツトＡ　／’　Ｄ変換回路８１及び８ビットＤ／Ａ変換
回路８３が配置されている。

被写体１からの光２はレンズ３を通して固体撮像素子４
上に像を結ぶ。

ロジック回路５からは固体撮像素子駆動用のパルスが固
体撮像素子駆動回路６に送られ、電圧、波形変換された
後、固体撮像素子４に加えられる。固体撮像素子４から
出力された信号はメモリ回路８に書き込まれる。この実
施例では、第２図（ａ）、（ｂ）のように、１帰線消去
信号周期内、すなわち、１フイールド内に不要信号電荷
および有効信号電荷の各読み出し動作が４回繰り返され
、それぞれの動作によって得られた固体撮像素子４から
の出力信号は、メモリ８２の異なる領域に独立に記憶さ
れる。

テレビジョンのあるフィールドにおいて、第２゛図（ｂ
）に示すフォトダイオード信号読み出しパルス１１によ
って、それ以前の期間１３にフォトダイオードに蓄積さ
れた信号電荷が次の期間１４の間に全て固体撮像素子外
へ排出される。続いて、フォトダイオード信号読み出し
パルス１２によって、フォトダイオード信号読み出しパ
ルス１１以降の期間１４にフォトダイオードで蓄積され
た信号電荷が固体撮像素子４の転送部へ読み出され出力
される。

本実施例においては期間１４の時間幅を１／１０００秒
に設定している。また、本実施例においては、第３図（
ａ）に示すように、テレビジョンモニタ２０上に画面１
〜画面４からなる４分割画面として表示されるように、
固体撮像素子４から出力された信号はメモリ回路８に書
き込まれるため、１フィールド分の映像情報としては１
画面あたり通常の１／４の情報量でよい。

次に続（テレビジョンのフィールドにおいては、先のフ
ィールドと同様の撮像動作及びメモリ回路への書き込み
動作が行われると同時に、テレビジョンモニタ２０上で
第３図（ａ）に示す４分割画面として表示されるように
、先のフィールドでメモリ８２に書き込まれた４画面分
の映像信号情報の読みだし順序が制御され、メモリ回路
８の出力は次の信号処理回路７で同期付加などの処理を
され、複合映像信号出力として出力される。

上述したように、１フイールド内で先のフィールドにお
いてメモリ回路に書き込まれた映像信号の読みだしと信
号処理を行うと同時に、固体撮像装置の撮像動作とメモ
リ回路への書き込みを行い、これを繰り返すことにより
時間的に連続する映像情報の記録が可能になる。

本実施例による映像情報をビデオテープレコーダに記録
することにより、ビデオテープレコーダ再生時に、静止
、コマ送りなどをおこなっても鮮明な静止画像を得るこ
とができると同時に、静止時に１フイールド内の異なる
４点の時刻の映像を同時に見ることができる。

本実施例では、第３図（ａ）に示したように、画面を４
分割しているが、第３図（ｂ）　（ｃ）に示すような２
分割、（ｄ）に示すような６分割、（ｅ）に示すような
９分割などにしてもよい。２分割、６分割、９分割など
を実現するためには、１フイールド内でのフォトダイオ
ード信号読み出しパルス１１．１２の組合せの数をそれ
ぞれ２，６．９などにし、メモリ回路８の書き込み・読
みだし方法を変えればよい。また、電子シャッタモード
の効果は低減するが、第２図（ｂ）のフォトダイオード
信号読み出しパルスのうち、不要電荷信号を排出するた
めのフォトダイオード信号読み出しパルス１１を削除し
、有効電荷信号を読み出すためのフォトダイオード信号
読みだしパルス１２だけを用いることも可能である。

実施例では、固体撮像素子にカラーインターライン転送
方式ＣＣＤを用いたが、白黒でも良く、さらに固体撮像
素子の種類としてフレームトランスファ方式ＣＣＵ）、
ＭＯＳなどを用いてもよい。

また、フィールドメモリとして２５６にのダイナミック
ＲＡＭを用いディジタル信号に変換して映像信号の記憶
をおこなったが、１フィールド分以上の映像信号を記憶
できるものであれば何でもよい。

発明の効果 本発明により、映像情報をビデオテープレコーダに記録
した場合、ビデオテープレコーダ再生時に、静止、コマ
送りなどをおこなっても鮮明な静止画像を得ることがで
きると同時に、静止時に１フイールド内の異なる複数時
刻の映像情報を同時に見ることができる固体撮像装置の
提供が可能となる。したがってその実用的効果は極めて
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の構成図
、第２図は第１図に示す固体撮像装置の代表的な駆動パ
ルスを説明するための信号波形図、第３図はテレビジョ
ンモニタ上での画面分割の様子を説明するための概念図
、第４図は電子シャッタを用いた場合の固体撮像装置の
構成図、第５図は第４図に示す固体撮像装置の代表的な
駆動パルスを説明するための信号波形図である。 １・・・・・・被写体、２・・・・・・光、３・・・・
・・レンズ、４・・・・・・固体撮像素子、５・・・・
・・ロジック回路、６・・・・・・固体撮像素子駆動回
路、７・・・・・・信号処理回路、８・・・・・・メモ
リ回路、８１・・・・・・Ａ／Ｄ変換回路、８２・・・
・・・メモリ、８３・・・・・・Ｄ／Ａ変換回路、１０
・・・・・・垂直帰線消去期間、１１・・・・・・不要
電荷読みだしのためのフォトダイオード信号読み出しパ
ルス、１２・・・・・・有効電荷読みだしのためのフォ
トダイオード信号読み出しパルス、１３・・・・・・不
要信号電荷蓄積期間、１４・・・・・・有効信号電荷蓄
積期間、２０・・・・・・テレビジョンモニタ。 −”’ｏつ 塚 帳　　　　　　　　　５　　　　　−０第　３　図　　
　　　　　　　　　　Ｊ−テレビジョンモニタ西　　　
　ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １フィールド期間内の異なる時刻に複数画面の撮像を行
   い、前記複数画面の映像情報から１フィールド分の映像
   信号を合成する手段をそなえたことを特徴とする固体撮
   像装置。