JPH01220986A

JPH01220986A - Ｃｃｄ撮像装置

Info

Publication number: JPH01220986A
Application number: JP63046074A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Takemura; 裕夫竹村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1989-09-04
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2618954B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、たとえば電子カメラに使用されるＣＣＤ撮像
装置に関する。

（従来の技術）日本、アメリカなどで放送方式として採用されているＮ
ＴＳＣ方式は、インクレース走査方式が採られている。

すなわち、第１のフィールドで２６２．５本の粗い走査
線で１回目の走査を行い、次の第２のフィールドでこれ
らの間を埋めるように２８２．５本の走査線で２回目の
走査を行うことにより、１フレームの画像を構成してい
る。

一方、画質向上が要求される技術分野においては、１フ
レームを一度に５２５本の走査線により走査を行う順次
走査方式（ノンインクレース走査方式）を採用しようと
する傾向にある。

ところで、一般のテレビ受像機にこのような順次走査方
式を採用した場合、フリッカが極めて顕著に発生するた
め、通常は走査速度を２倍にして水平走査周波数を３１
．５ＫＨｚ　、　１フレームを８０　Ｈｚにすることが
試みられている。しかし、この場合、フリッカの発生を
防止できるものの、専用の受像機を必要とするという問
題がある。

一方、たとえば電子カメラのように静止画を得る場合に
は、１枚の画像が得られればよいので、順次走査方式の
方が便利な場合が多い。これは、たとえば得られた画像
をプリンタで記録していく場合などには、画面の端から
の１回の走査で１枚の完全な画像が得られるからである
。

ところが、この電子カメラによる静止画をカラー受像機
上で再生する場合には、順次走査方式を用いると前述し
たように倍速走査をしないとフリッカが目立つため、イ
ンタレース走査方式を用いることが望ましい。

このような事情から、近年では、インクレース走査方式
と順次走査方式とを切換えて使用することができる装置
の開発が強く望まれている。しかし、撮像手段としてＣ
ＣＤ等の固体撮像素子を用いた場合には、インタレース
走査方式と順次走査方式とを同一の撮像手段で兼用する
ことは困難であった。

これは、たとえば光電変換部としてフォトダイオードが
垂直方向に５００画素配置されているか垂直転送ＣＣＤ
に２５０画素しか信号を転送する能力がないからであり
、またたとえ垂直転送ＣＣＤに５００画素の信号転送能
力をもたせたとしても、インタレース走査方式の場合に
ＣＯＤを倍速走査で駆動させ、出力回路に１フレ一ム分
信号を遅延させる手段を設けて走査変換を行う等の複雑
な電子回路が必要とされ実用的でないからである。また
、このようにＣＣＤを倍速で動作させると、たとえば８
０万画素のＣＣＤを用いた場合には水平転送のＣＣＤを
２８．６ＭＩＩｚの周波数で動作させなければならず、
転送効率が悪くなって解像度劣化の要因になる等の欠点
もある。また、撮像手段として単板式カラー固体撮像素
子を使用する場合には、色フィルタ配列の関係からも数
々の制約があり、最も解像度がよいチエッカ−配列が使
えない等の欠点もある。

（発明が解決しようとする課題）このように従来のＣＣＤ撮像装置では、インタレース走
査方式と順次走査方式とを同一の撮像手段で兼用するこ
とについては様々な問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、簡単な
構成によりインタレース走査方式と順次走査方式とを同
一の撮像手段で兼用することができるＣＣＤ撮像装置を
提供することを目的としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、縦横に複数の光電変換素子を有する光電変換
手段と、光電変換素子のライン毎に設けられ光電変換素
子からの電荷を垂直転送する垂直転送手段と、この垂直
転送手段の各ラインから転送される電荷を水平方向に転
送する第１の水平転送手段と、この第１の水平転送手段
から各ラインに対応する電荷を受け水平方向に転送する
第２の水平転送手段と、これら第１および第２の水平転
送手段から転送される電荷を重畳する重畳手段と、前記
第１の水平転送手段から前記第２の水平転送手段への電
荷の転送を制御する制御手段とを具備するものである。

（作　用）本発明では、順次走査方式の場合、第１の水平転送手段
から転送される電荷を映像信号とし、インタレース走査
方式の場合、重畳手段で重畳された第１および第２の水
平転送手段からの電荷を映像信号とすればよい。

（実施例）以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明の一実施例に係るＣＣＤ撮像装置の構成
を示すブロック図であり、撮像部１１、水平駆動部１２
、スイッチ回路１３、クロック発生器１４、加算器１５
およびクロック源１６から構成される。

撮像部１１は、第２図に示すように、垂直５００個×水
平４００個のフォトダイオードからなる感光部１７と、
この感光部１７の各垂直ラインに隣接して配列された５
００段からなる垂直転送部１８・・・と、これらに隣接
して設けられた第１、第２のライン転送部１９．２０と
、第１、第２のライン転送部１９．２０間に介挿された
ゲート２１とから構成される。なお、端子２２からは垂
直転送部１８を動作させるためのパルスが入力される。

水平駆動部１２はクロック発生器１４から供給されるク
ロックに基づき第１、第２のライン転送部１つ、２０の
水平駆動を行う。

スイッチ回路１３はクロック発生器１４から供給される
選択パルスに基づき各種切換えを行う。

クロック発生器１４はクロック源１６で発生するクロッ
クを入力し、ゲート２１を開閉するためのパルス、水平
駆動部１２に供給するための２８ＭＨ２および１４ＭＨ
２のクロック、スイッチ回路１３が切換えを行うための
選択パルスを出力する。

加算器１５は第１、第２のライン転送部１９．２０から
出力される信号を重畳する。

次に、順次走査方式による動作を第３図に基づき説明す
る。

なお、本実施例においては、順次走査方式の場合、第３
図（ａ）に示すように、１フレームは１１３０秒で５２
５本の順次走査信号で構成される。

そして、まず、第３図（ｂ）に示すように、掃出しパル
スＰｓが端子２２に入力されると、感光部１７の各フォ
トダイオードから垂直転送部１８にその時刻までに蓄積
されていた不要な電荷が転送され、高速で掃出し動作が
行われる。

このｔ秒後に、端子２２にフィールドシフトパルスＰｉ
が加えられ、このｔ秒間に感光部１７で光電変換され蓄
積されていた信号電荷が垂直転送部１８に転送される。

すなわち、この時間ｔが、第３図（Ｃ）に示すように、
シャッタ時間となる。

ここで、順次走査方式の場合、スイッチ回路１３はＡ側
に切換えられている。したがって、水平駆動部１２はク
ロック発生器１４より供給される１４ＭＨｚのクロック
に基づき第１、第２のライン転送部１９．２０は駆動さ
れ、ゲート２１はクロック発生器１４から供給される“
Ｌ°パルスにより閉状態すなわち第１のライン転送部１
９から第２のライン転送部２０に信号電荷が供給されな
い状態となり、第１のライン転送部１９からの信号電荷
のみが第１の出力端子２３から出力される状態となる。

そして、垂直転送部１８から送出される信号電荷は順次
第１のライン転送部１９へ送られ、第１の出力端子２３
から第３図（ｄ）に示すように、映像信号として出力さ
れる。

次に、インクレース走査方式による動作を第４図に基づ
き説明する。

なお、本実施例においては、インタレース走査方式の場
合、第４図（ａ）に示すように、１フレームがそれぞれ
が１／６０秒で２５０本の走査信号からなる第１、第２
フイールドで構成される。

そして、まず、第４図（ｂ）に示すように、掃出しパル
スＰｓが端子２２に入力されると、感光部１７の各フォ
トダイオードから垂直転送部１８にその時刻までに蓄積
されていた不要な電荷が転送され、高速で掃出し動作が
行われる。

すなわち、この時間ｔが、第４図（Ｃ）に示すように、
シャッタ時間となる。

ここで、インタレース走査方式の場合、スイッチ回路１
３はＢ側に切換えられている。したがって、水平駆動部
１２はクロック発生器１４より供給される２８ＭＨｚの
クロックに基づき第１、第２のライン転送部１９．２０
は駆動され、ゲート２１はクロック発生器１４から供給
される″Ｈ°パルスにより開状態すなわち第１のライン
転送部１９から第２のライン転送部２０に信号電荷が供
給される状態となり、第１および第２のライン転送部１
９．２０からの信号電荷が加算器１５で重畳され第２の
出力端子２４から出力される状態となる。

そして、垂直転送部１８から送出される信号電荷は順次
第１および第２のライン転送部１９．２０へ送られ、第
１および第２のライン転送部１９．２０からの信号電荷
が加算器１５で重畳され、第２の出力端子２４から第４
図（ｄ）に示すように、２５０本の走査線に相当する第
１フイールドの映像信号と第２フイールドの映像信号と
が交互に出力される。

すなわち、第１、第２のライン転送部１９．２０に近い
方から１．２．３・・・５００と画素の番号を打つと、
第５図に示すように、第１フイールドでは、１＋２．３
＋４．５＋６・・・４９９＋５００の加算となり、第２
フイールドでは、２＋３．４＋５．６＋７・・・４９８
＋４９９の加算となるからである。

このように本実施例においては、撮像手段としてＣＣＤ
等の固体撮像素子を用いたにもかかわらず、インクレー
ス走査方式と順次走査方式とを切換えて使用することが
できる。

なお、本実施例においては、第２の出力端子２４からの
信号に必要があれば一旦フイールドメモリに加え、標準
の走査速度の信号として読出すことにより、テレビ受像
機上に再生することができる。

次に、本発明の他の実施例を第６図に基づいて説明する
。

同図に示すよう、この第２実施例は撮像部において垂直
転送部１８と第１のライン転送部１９との間に蓄積部２
５を介挿させたものである。

そして、垂直転送部１８からの信号電荷を蓄積部２５に
一旦蓄積させ、以下上述した実施例と同様の動作を行う
。これによれば、感光部１７の信号電荷は空になり再び
次の蓄積動作に入れるので、この構成を用いると連続し
た信号が得られる。

したがって、上述した実施例では、第３図や第４図に示
すように、信号の欠落部があったが、第６図の構成によ
れば、このような欠落部がなくなり連続信号が得られる
という効果がある。

［発明の効果コ以上説明したように本発明によれば、順次走査方式の場
合、第１の水平転送手段から転送される電荷を映像信号
とし、インクレース走査方式の場合、第１および第２の
水平転送手段からの電荷を映像信号とすればよいので、
簡単な構成によりインクレース走査方式と順次走査方式
とを同一の撮像手段で兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るＣＣＤ撮像装置の構成
を示すブロック図、第２図は本実施例の撮像部の構成を
示す図、第３図乃至第５図は本実施例の動作を説明する
ための図、第６図に本発明の他の実施例を示す図である
。１１・・・撮像部、１２・・・水平駆動部、１３・・・
スイッチ回路、１４・・・クロック発生器、１５・・・
加算器、１６・・・クロック源、１７・・・感光部、１
８・・・垂直転送部、１９・・・第１のライン転送部、
２ｏ・・・第２のライン転送部、２１・・・ゲート。出願人　　　　　　株式会社　東芝代理人　弁理士　　須　山　佐　− 旬　　　　　、ＯＯυ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）縦横に複数の光電変換素子を有する光電変換手段
と、光電変換素子のライン毎に設けられ光電変換素子か
らの電荷を垂直転送する垂直転送手段と、この垂直転送
手段の各ラインから転送される電荷を水平方向に転送す
る第１の水平転送手段と、この第１の水平転送手段から
各ラインに対応する電荷を受け水平方向に転送する第２
の水平転送手段と、これら第１および第２の水平転送手
段から転送される電荷を重畳する重畳手段と、前記第１
の水平転送手段から前記第２の水平転送手段への電荷の
転送を制御する制御手段とを具備するＣＣＤ撮像装置。