JPH0537862A - Multi-method solid-state imaging device - Google Patents

Multi-method solid-state imaging device

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JPH0537862A
JPH0537862A JP3154676A JP15467691A JPH0537862A JP H0537862 A JPH0537862 A JP H0537862A JP 3154676 A JP3154676 A JP 3154676A JP 15467691 A JP15467691 A JP 15467691A JP H0537862 A JPH0537862 A JP H0537862A
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JP
Japan
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horizontal transfer
unit
charges
horizontal
transfer unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3154676A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Hosokawa
純一 細川
Tadashi Sugiki
忠 杉木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba AVE Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0537862A publication Critical patent/JPH0537862A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To acquire a video signal with various picture angles within a range of a valid picture angle from one image pickup section. CONSTITUTION:A 1st horizontal transfer section 404 receives all charges in the horizontal direction transferred through vertical sections from an image pickup section 401. A 2nd horizontal transfer section 405 receives a charge of a part of period receiving position adjustment in the horizontal direction at the 1st horizontal transfer section 404 and outputs the charge through the horizontal transfer. Thus, the length of the picture angle in the horizontal direction is set, Thus, a drain 408 discharges simultaneously the charge of the 1st and 2nd horizontal transfer sections 404,405 to set the length in the vertical direction of the picture angle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、任意画角の映像信号
を取得できるようにした多方式化固体撮像装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-method solid-state image pickup device capable of acquiring a video signal having an arbitrary angle of view.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体技術を用いた固体撮像装置が開発
されている。図4(A)は、電荷転送段をCCD(電荷
結合素子)により構成した従来の固体撮像装置である。
2. Description of the Related Art Solid-state imaging devices using semiconductor technology have been developed. FIG. 4A shows a conventional solid-state imaging device in which a charge transfer stage is composed of a CCD (charge coupled device).

【0003】通常は、固体撮像装置の光学像が導入され
る撮像部には、有効画角が設定されており、他の部分は
光の当たらないオプティカルブラック部がある。図に
は、有効画角に対応させて撮像部101を示している。
撮像部には、多数の感光部102が2次元配列されてお
り、この列の間にそれぞれ垂直転送部103が構成され
ている。有効画角はNTSC等の方式に合わせて決定さ
れ、感光部102の水平、垂直方向素子数も方式を考慮
して決定されている。
Normally, an effective angle of view is set in the image pickup portion of the solid-state image pickup device into which an optical image is introduced, and the other portion has an optical black portion which is not exposed to light. In the figure, the imaging unit 101 is shown in correspondence with the effective angle of view.
A large number of photosensitive sections 102 are two-dimensionally arranged in the image pickup section, and vertical transfer sections 103 are respectively formed between the columns. The effective angle of view is determined in accordance with the method such as NTSC, and the number of horizontal and vertical elements of the photosensitive section 102 is also determined in consideration of the method.

【0004】感光部102で光電変換され、ある時間蓄
積された電荷は、一斉に垂直転送部103にシフトされ
る。垂直転送部103では、垂直方向の転送がライン単
位で行われ、転送された電荷は、水平転送部104、1
05へ振り分けられる。そして水平転送部104、10
5では、電荷は水平転送されそれぞれ出力増幅器10
6、107を介して出力端子108、109へ電荷信号
として導出される。
The charges photoelectrically converted in the photosensitive section 102 and accumulated for a certain period of time are simultaneously shifted to the vertical transfer section 103. In the vertical transfer unit 103, vertical transfer is performed line by line, and the transferred charges are transferred to the horizontal transfer units 104 and 1.
It is allotted to 05. Then, the horizontal transfer units 104 and 10
At 5, the charges are transferred horizontally and each is output amplifier 10
It is led out as a charge signal to the output terminals 108 and 109 via 6 and 107.

【0005】通常は、水平転送部104、105ですべ
ての電荷を転送し終わる毎に、垂直転送部103の電荷
がライン単位で1回転送される。このような動作が繰り
返されることにより、各感光部102で光電変換された
電荷が順次読み出され、一定時間毎に撮像部101が有
する有効画角すべての電荷が信号として取出される。こ
の信号を所定の方式に合わせるために固体撮像素子の構
造及び転送に必要な駆動パルスが決定されている。水平
転送部104、105の2つにしている目的は、解像度
向上、色分離処理及び色再現の向上、ノンインターレー
ス対応等の画質改善のためであり、この構成では撮像部
101の有効画角の範囲内で、任意の画角を方式に合わ
せて読み出すことはできない。
Normally, every time the horizontal transfer units 104 and 105 have transferred all the charges, the charges in the vertical transfer unit 103 are transferred once in a line unit. By repeating such an operation, the charges photoelectrically converted by the respective photosensitive units 102 are sequentially read, and the charges of all the effective angle of view of the image pickup unit 101 are taken out as a signal at regular intervals. In order to match this signal with a predetermined method, the structure of the solid-state image sensor and the drive pulse required for transfer are determined. The two purposes of the horizontal transfer units 104 and 105 are to improve resolution, improve color separation processing and color reproduction, and improve image quality such as non-interlace compatibility. In this configuration, the effective angle of view of the image pickup unit 101 is changed. Within the range, it is not possible to read out any angle of view according to the method.

【0006】図4(B)は、撮像部201から転送され
てきた電荷を受け取る水平転送部202の全部の段に電
荷掃き出し用のゲート205を設け、ゲートパルスを与
えることにより水平転送部202の電荷がドレイン20
6へ放出されるようにしたものである。このようにする
と撮像部201の画角n:mに対して、垂直方向の分を
可変することができる。つまり、ゲートパルスを与える
タイミングにより、画角n:m0の画角の映像信号を得
ることができる。画角n:mの映像信号を得る場合は、
ゲートパルスは与えられず、水平転送部202の電荷が
全て出力増幅器203を介して出力端子204に出力さ
れる。
In FIG. 4B, charge sweep gates 205 are provided in all the stages of the horizontal transfer unit 202 that receives charges transferred from the image pickup unit 201, and a gate pulse is applied to the horizontal transfer unit 202 so that the horizontal transfer unit 202 receives the charges. Charge is drain 20
6 is released. By doing so, the vertical direction can be changed with respect to the angle of view n: m of the imaging unit 201. That is, it is possible to obtain a video signal having an angle of view n: m0 depending on the timing of applying the gate pulse. To obtain a video signal with an angle of view n: m,
No gate pulse is given and all the charges in the horizontal transfer unit 202 are output to the output terminal 204 via the output amplifier 203.

【0007】この固体撮像装置によると、垂直(縦)方
向の長さを変えた映像信号を得ることができるが、水平
(横)方向の長さを変えた映像信号を得ることは不可能
である。
According to this solid-state image pickup device, it is possible to obtain a video signal whose length in the vertical (vertical) direction is changed, but it is impossible to obtain a video signal whose length is changed in the horizontal (horizontal) direction. is there.

【0008】垂直方向の長さを可変できる固体撮像装置
として、巡回型蓄積部を持つものがある。図5はその例
であり、撮像部301の垂直転送部からライン単位で送
られる電荷は、巡回型蓄積部302の巡回転送路303
に導入される。この蓄積部302では、巡回転送路30
3電荷が蓄積されていくので、その電荷を巡回ループの
一部から取出し、取出し区間を設定することにより、縦
方向の長さを変えた映像信号を得ることができる。蓄積
部302から電荷を取出す場合は、水平転送部304に
ゲート(図示せず)を介してライン単位で取り込み、1
水平期間に水平転送部304の電荷を出力増幅器305
を介して出力端子306に導出すればよい。
As a solid-state image pickup device whose length in the vertical direction can be changed, there is one having a cyclic storage unit. FIG. 5 is an example thereof, and the charges sent from the vertical transfer unit of the image pickup unit 301 in units of lines are cyclic transfer paths 303 of the cyclic storage unit 302.
Will be introduced to. In the storage unit 302, the cyclic transfer path 30
Since three electric charges are accumulated, the electric charges can be taken out from a part of the cyclic loop and a take-out section can be set to obtain a video signal having a different length in the vertical direction. When the charge is to be taken out from the storage unit 302, it is taken into the horizontal transfer unit 304 via a gate (not shown) in a line unit, and 1
The charge of the horizontal transfer unit 304 is output to the output amplifier 305 in the horizontal period.
It may be led to the output terminal 306 via.

【0009】この固体撮像装置においても、垂直方向へ
圧縮した映像信号や、垂直方向の一部をカットした映像
信号を得ることはできるが、水平(左右)方向の長さを
可変した映像信号を得ることは不可能である。しかし、
最近では、4:3のアスペクト比とは異なるテレビジョ
ン方式が提案されており、これらが規格化された場合、
当然固体撮像装置もその方式に合致した有効画角を持つ
ものが要求されるようになる。
Also in this solid-state image pickup device, a video signal compressed in the vertical direction or a video signal partially cut in the vertical direction can be obtained, but a video signal whose length in the horizontal (horizontal) direction is variable can be obtained. It is impossible to get. But,
Recently, television systems different from the aspect ratio of 4: 3 have been proposed, and when these are standardized,
Naturally, the solid-state imaging device is also required to have an effective angle of view that matches the method.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の固体撮像装置によると、有効画角は放送方式に合わせ
て単一規格として製造されているために、これからの画
角の変化の多様性には追従できない。
As described above, according to the conventional solid-state image pickup device, since the effective angle of view is manufactured as a single standard in accordance with the broadcasting system, various changes in the angle of view from now on. I can't follow sex.

【0011】そこでこの発明は、1つの撮像部からその
有効画角の範囲内であれば、各種の画角の映像信号を取
得することができる固体撮像装置を提供することを目的
とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device capable of acquiring video signals of various angles of view from one image pickup unit within the range of its effective angle of view.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、撮像部から
垂直転送されてきた水平方向の全電荷を受け取る第1の
水平転送部と、前記第1の水平転送部の水平方向の電荷
の一部区間を受け取ることができる第2の水平転送部と
を備える。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a first horizontal transfer unit for receiving all horizontal charges vertically transferred from an image pickup unit, and one of the horizontal charges of the first horizontal transfer unit. A second horizontal transfer unit capable of receiving partial sections.

【0013】またこの発明は、撮像部から垂直転送され
てきた水平方向の全電荷を受取り、巡回若しくはU字型
の蓄積用転送部に蓄積する蓄積部と、前記蓄積用転送部
の転送段の途中からライン単位の全電荷を受け取ること
ができる水平転送部と、この水平転送部の複数箇所に設
けられた電荷取出し端子のいずれか1つを任意に選択し
て電荷信号を導出する手段とを備える。
Further, according to the present invention, a storage unit for receiving all the charges in the horizontal direction vertically transferred from the image pickup unit and storing them in the cyclic or U-shaped storage transfer unit, and the transfer stage of the storage transfer unit. A horizontal transfer unit capable of receiving all charges in the unit of line from the middle, and a means for deriving a charge signal by arbitrarily selecting one of the charge extraction terminals provided at a plurality of positions of the horizontal transfer unit. Prepare

【0014】さらにこの発明は、オプティカルブラック
部及び有効画角部を含む撮像部と、前記撮像部の前記有
効画角部から垂直転送されてきた水平方向の全電荷をラ
イン単位で受け取ることができ、転送最終段には電荷放
出用のドレインを接続されている第1の水平転送部と、
前記撮像部のオプティカルブラック部から転送されてき
た黒基準信号電荷を受け取ることができる蓄積部と、前
記第1の水平転送部と前記蓄積部との電荷を受け取るこ
とができ、かつ全段に電荷放出用のドレインを接続され
た第2の水平転送部と、前記第2の水平転送部で水平転
送されてきた電荷を導出する出力手段とを備える。
Further, according to the present invention, an image pickup unit including an optical black portion and an effective angle-of-view portion, and all horizontal charges vertically transferred from the effective angle-of-view portion of the image-pickup portion can be received in line units. , A first horizontal transfer unit having a drain for discharging charges connected to the final stage of transfer,
An accumulator capable of receiving the black reference signal charges transferred from the optical black part of the image pickup part, an electric charge of the first horizontal transfer part and the accumulator, and an electric charge in all stages. It is provided with a second horizontal transfer section connected to a drain for emission, and an output means for deriving the charge horizontally transferred by the second horizontal transfer section.

【0015】[0015]

【作用】上記の第1の手段によると、第1の水平転送部
の電荷を水平方向へ転送し、任意の水平区間の電荷を第
2の水平転送部へ移し、この第2の水平転送部から電荷
信号を読み出せば、自由に映像信号の水平方向に関する
画角を多種に渡って選ぶことができる。また、第2の手
段によると、同じことを、水平転送部の電荷取出し位置
を切り替えることにより実現できる。
According to the above first means, the charges in the first horizontal transfer section are transferred in the horizontal direction, the charges in an arbitrary horizontal section are transferred to the second horizontal transfer section, and the second horizontal transfer section is transferred. If the charge signal is read from, the angle of view in the horizontal direction of the video signal can be freely selected over a wide variety. Also, according to the second means, the same thing can be realized by switching the charge extraction position of the horizontal transfer portion.

【0016】またゲートを介して第1及び第2の水平転
送部の電荷を一挙に放出することができ、これを任意の
ラインに対して行えば、垂直方向に関する画角を多種に
渡って選ぶことができる。また画像圧縮(ライン間引
き)などの特殊処理も可能となる。
Further, the charges in the first and second horizontal transfer portions can be discharged all at once through the gate. If this is performed for an arbitrary line, a wide range of angles of view in the vertical direction can be selected. be able to. Also, special processing such as image compression (line thinning) becomes possible.

【0017】また、第3の手段によると、任意の画角で
導出するようにしても、オプティカルブラック部の電荷
信号を得ることができ、常に黒基準信号が各ラインに含
まれるために画質を安定化し向上させることができる。
According to the third means, the charge signal of the optical black portion can be obtained even if it is derived at an arbitrary angle of view, and the image quality is improved because the black reference signal is always included in each line. It can be stabilized and improved.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1はこの発明の一実施例である。撮像部
401にはフォトダイオードにより形成された感光部4
02が2次元配列され、この列の間にそれぞれ垂直転送
部403が構成されている。なお、固体撮像装置の光学
像が導入される撮像部には、有効画角が設定されてお
り、他の部分は光の当たらないオプティカルブラック部
がある。図には、有効画角に対応させて撮像部401を
示している。感光部402において、ある一定時間光電
変換され蓄積された電荷は、垂直転送部403へ一斉に
シフトされて移される。そして外部から与えられる垂直
転送パルスにより転送される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The image pickup unit 401 includes a photosensitive unit 4 formed of a photodiode.
02 are arranged two-dimensionally, and the vertical transfer units 403 are formed between these columns. An effective angle of view is set in the image pickup section of the solid-state image pickup device into which an optical image is introduced, and the other section has an optical black section which is not exposed to light. In the figure, the image pickup unit 401 is shown in correspondence with the effective angle of view. In the photosensitive section 402, the charges photoelectrically converted and accumulated for a certain period of time are simultaneously shifted and transferred to the vertical transfer section 403. Then, it is transferred by a vertical transfer pulse given from the outside.

【0020】垂直転送部403の最下部の端には、ゲー
トを介して水平転送部404が構築されている。水平転
送部404は、垂直転送部403から転送されてきた1
ライン単位の全電荷を各段で受取ることができる。水平
転送部404には並列して第2の水平転送部405が構
築されているが、第2の水平転送部405は、第1の水
平転送部404よりも段数がすくない。さらに第1と第
2の水平転送部404、405間はゲートにより接続さ
れており、第1の水平転送部404の電荷を第2の水平
転送部405に移すことができる。
At the lowermost end of the vertical transfer unit 403, a horizontal transfer unit 404 is constructed via a gate. The horizontal transfer unit 404 has been transferred from the vertical transfer unit 403.
The total charge per line can be received at each stage. The second horizontal transfer unit 405 is constructed in parallel with the horizontal transfer unit 404, but the number of stages of the second horizontal transfer unit 405 is smaller than that of the first horizontal transfer unit 404. Further, the first and second horizontal transfer units 404 and 405 are connected by a gate, and the charge of the first horizontal transfer unit 404 can be transferred to the second horizontal transfer unit 405.

【0021】さらにまた第1の水平転送部404の一
部、つまり第2の水平転送部405に対応していない部
分にはゲート406を介してドレイン408が設けられ
ており、ゲートパルスを与えることにより、対応する位
置の段の電荷を放出することができる。また第2の水平
転送部405には全段に渡ってゲート407を介してド
レインが設けられており、ゲート407にゲートパルス
を与えるとすべての段の電荷を一斉に放出することがで
きる。第2の水平転送部405の最終段には、出力増幅
器409を介して出力端子410が設けられている。
Furthermore, a drain 408 is provided via a gate 406 in a part of the first horizontal transfer section 404, that is, a part not corresponding to the second horizontal transfer section 405, and a gate pulse is applied. Thus, it is possible to discharge the electric charge of the step at the corresponding position. In addition, the second horizontal transfer unit 405 is provided with a drain through the gate 407 over all stages, and by applying a gate pulse to the gate 407, the charges of all stages can be discharged all at once. An output terminal 410 is provided at the final stage of the second horizontal transfer unit 405 via an output amplifier 409.

【0022】従って、撮像部401から第1の水平転送
部404へ転送されてきた1ライン分の全電荷が不要な
場合は、ゲートにゲートパルスが与えられ、1ライン分
の電荷のすべてが放出される。よって、有効画角m:n
の垂直方向に関しては、ライン放出動作を得ることによ
り、縦方向長さを可変した映像信号を得ることができる
できる。またこの映像信号は、有効画角上における切り
出し領域を任意に移動できることになる。
Therefore, when all the charges for one line transferred from the image pickup unit 401 to the first horizontal transfer unit 404 are unnecessary, a gate pulse is applied to the gate to discharge all the charges for one line. To be done. Therefore, effective angle of view m: n
In the vertical direction, by obtaining the line emission operation, it is possible to obtain a video signal having a variable length in the vertical direction. Further, this video signal can arbitrarily move the cutout area on the effective angle of view.

【0023】次に、有効画角m:nの水平方向に関して
任意の領域の映像信号を取出す場合には次のような操作
がなされる。即ち、第1の水平転送部404の電荷群
は、水平方向への転送により位置調整され、所望の取出
し区間を第2の水平転送部405に対応させられ、第2
の水平転送部405に移される。そしてこの電荷群が第
2の水平転送部405から方式に合わせたパルスにより
読み出される。第1の水平転送部404では、第2の水
平転送部405へ電荷を送り込んだ後、ゲート406に
対応する段の不要電荷の掃き出しが行われ、撮像部40
1からの次のライン単位の電荷を受取る準備が行われる
(これは第2の水平転送部405で電荷転送が行われて
いる間(1水平期間)に完了する)。なおゲート406
のない部分の電荷はすでに第2の転送部405へ移され
たのであるから、電位井戸は空になっている。このよう
な電荷の掃出し方法であると、極端な水平高速掃出し処
理を行う必要はなく、高速クロックも不要である。図2
はこの発明の他の実施例であり、蓄積部を持つタイプの
固体撮像装置の例である。
Next, the following operation is performed in order to take out a video signal of an arbitrary area in the horizontal direction of the effective field angle m: n. That is, the position of the charge group of the first horizontal transfer unit 404 is adjusted by transfer in the horizontal direction, and a desired extraction section is made to correspond to the second horizontal transfer unit 405,
Is transferred to the horizontal transfer unit 405. Then, this charge group is read from the second horizontal transfer unit 405 by a pulse according to the method. In the first horizontal transfer unit 404, after the charges are sent to the second horizontal transfer unit 405, the unnecessary charges in the stage corresponding to the gate 406 are swept out, and the imaging unit 40.
Preparation is made to receive the next line unit charge from 1 (this is completed while the charge is being transferred in the second horizontal transfer unit 405 (1 horizontal period)). The gate 406
Since the electric charge in the portion without is already transferred to the second transfer portion 405, the potential well is empty. With such a charge sweeping method, it is not necessary to perform extreme horizontal high-speed sweeping processing, and a high-speed clock is also unnecessary. Figure 2
Is another embodiment of the present invention and is an example of a solid-state image pickup device of a type having a storage unit.

【0024】有効画角を持つ撮像部501には、感光部
502が2次元配列され、この列の間には垂直転送部5
03が設けられている。垂直転送部503の最下部の端
には、撮像部から転送されてきた電荷を1ライン単位で
受取り、1ライン単位の電荷を順次転送して蓄積するこ
とができる蓄積部504が構築されている。蓄積部50
4においては、巡回型あるいはU字型の転送路505が
形成されており、この転送路505の一部の1ライン分
は、ゲート512を介して水平転送部507に接続され
ている。水平転送部507には、複数の任意の位置の段
に、取出し端子508が設けられている。この端子50
8は、選択端子509と選択的に接続され、選択端子5
09から導出された電荷信号は、出力増幅器510を介
して出力端子511に導出される。端子508と選択端
子509部は、実際には半導体ゲートスイッチにより構
成されている。水平転送部507では、要求される映像
信号の方式に合わせたパルスによる電荷転送および読出
しが行われる。
A photosensitive section 502 is two-dimensionally arranged in an image pickup section 501 having an effective angle of view, and a vertical transfer section 5 is provided between these columns.
03 is provided. At the lowermost end of the vertical transfer unit 503, a storage unit 504 is constructed which can receive charges transferred from the imaging unit in units of one line and sequentially transfer and store charges in units of one line. . Storage unit 50
In FIG. 4, a cyclic or U-shaped transfer path 505 is formed, and a part of one line of this transfer path 505 is connected to the horizontal transfer section 507 via a gate 512. The horizontal transfer unit 507 is provided with takeout terminals 508 at a plurality of stages at arbitrary positions. This terminal 50
8 is selectively connected to the selection terminal 509, and the selection terminal 5
The charge signal derived from 09 is derived to the output terminal 511 via the output amplifier 510. The terminal 508 and the selection terminal 509 are actually constituted by semiconductor gate switches. In the horizontal transfer unit 507, charge transfer and reading are performed by a pulse according to the required video signal system.

【0025】上記の装置によると、蓄積部504に撮像
部501から転送されてきた電荷をライン単位で水平転
送部507に取込む場合、取り込み区間を選定すること
により、縦方向長さを可変した映像信号を得ることがで
きるできる。またこの映像信号は、有効画角上における
切り出し領域を任意に移動できることになる。次に、端
子509の端子508対する選択位置を変更することに
より、有効画角m:nの水平方向に関して任意の領域の
映像信号を取出すことができる。
According to the above-mentioned device, when the charges transferred from the image pickup section 501 to the storage section 504 are fetched into the horizontal transfer section 507 in line units, the vertical length is changed by selecting the fetch section. A video signal can be obtained. Further, this video signal can arbitrarily move the cutout area on the effective angle of view. Next, by changing the selection position of the terminal 509 with respect to the terminal 508, it is possible to take out a video signal of an arbitrary area in the horizontal direction of the effective angle of view m: n.

【0026】なお撮像部501全体の電荷読出し(1画
面分の読出し)が終わると、蓄積部504に残存する電
荷は、一旦、掃出しゲート506を通して放出され蓄積
部504はクリアされる。
When the charge reading of the entire image pickup unit 501 (reading for one screen) is completed, the charge remaining in the storage unit 504 is once discharged through the sweep gate 506 and the storage unit 504 is cleared.

【0027】上記した固体撮像装置によると、撮像部の
有効画角以内で任意の画角の電荷信号を任意の方式に準
じた信号として導出することができる。よって1つの撮
像素子でありながら、例えば多放送方式への対応、電子
ズーム、ゆれ補正等を行う場合、従来のごとくアナログ
デジタル変換器やメモリを使う必要なく目的を実現でき
る。
According to the solid-state image pickup device described above, a charge signal having an arbitrary angle of view within the effective angle of view of the image pickup section can be derived as a signal conforming to an arbitrary method. Therefore, even if it is one image pickup device, it is possible to realize the purpose without using an analog-digital converter or a memory as in the conventional case when, for example, supporting a multi-broadcast system, electronic zoom, shake correction, and the like.

【0028】次に、この発明においては、撮像部から導
出される電荷信号の基準となるオプティカルブラック
(OB)部の信号を、取出し画角の変更があっても容易
に得られるように工夫が施されている。即ち、これから
説明する実施例は、撮像部の中の任意の画角の信号を、
OB部の電荷も含めて再配列して読出し可能としたもの
である。
Next, in the present invention, a device is devised so that the signal of the optical black (OB) portion, which is the reference of the charge signal derived from the image pickup portion, can be easily obtained even if the extraction angle of view is changed. It has been subjected. That is, in the embodiment described below, a signal of an arbitrary angle of view in the image pickup unit is
It is possible to read out by rearranging the charges including the charge of the OB portion.

【0029】図3はその実施例である。撮像部には有効
画角部601とその周囲にOB部604がある。撮像部
には、感光部602が2次元配列され、その列の間には
垂直転送部603が設けられている。有効画角部601
の垂直転送部の最下位部とOB部の最下位部とはそれぞ
れ水平転送部605と蓄積部606に接続されている。
水平転送部605の最終段には、電荷掃出し用のドレイ
ン609がゲートを介して接続されている。
FIG. 3 shows an example thereof. The imaging unit has an effective angle-of-view unit 601 and an OB unit 604 around it. Photosensitive sections 602 are two-dimensionally arranged in the imaging section, and vertical transfer sections 603 are provided between the columns. Effective angle of view 601
The lowermost part of the vertical transfer unit and the lowermost part of the OB unit are connected to the horizontal transfer unit 605 and the storage unit 606, respectively.
A drain 609 for discharging charges is connected to the final stage of the horizontal transfer unit 605 via a gate.

【0030】上記の水平転送部605と蓄積部606に
は併設して第2の水平転送部607が構築されており、
この第2の水平転送部607には、ゲートを介して先の
第1の水平転送部605と蓄積部606の電荷を移すこ
とができる。第2の水平転送部607にはゲートを介し
て不要電荷を放出するためのドレイン408が接続され
ている。
A second horizontal transfer unit 607 is built side by side with the horizontal transfer unit 605 and the storage unit 606,
The charges of the first horizontal transfer unit 605 and the storage unit 606 can be transferred to the second horizontal transfer unit 607 via the gate. A drain 408 for discharging unnecessary charges is connected to the second horizontal transfer unit 607 via a gate.

【0031】今、撮像部から転送されて1ライン分が水
平転送部605、蓄積部606に移された段階で、これ
が不要である場合には、全電荷が水平転送部607に移
され、かつゲート610を通してドレイン608より放
出される。水平転送部605、607の水平転送は不要
である。この処理を行うことにより、有効画角内の不要
なラインの信号は捨てることができる。また必要なライ
ンが転送されてきた場合は、水平転送部610の電荷
が、OB部の電荷とともに出力増幅器611を介して出
力端子612から読み出される。よって読出しタイミン
グを選定することにより、縦方向長さを可変した映像信
号を得ることができるできる。またこの映像信号は、有
効画角上における切り出し領域を任意に移動できること
になる。
At the stage where one line's worth of data is transferred from the image pickup unit to the horizontal transfer unit 605 and the storage unit 606, if this is unnecessary, all the charges are transferred to the horizontal transfer unit 607, and It is discharged from the drain 608 through the gate 610. The horizontal transfer of the horizontal transfer units 605 and 607 is unnecessary. By performing this processing, the signals of unnecessary lines within the effective angle of view can be discarded. When the necessary line is transferred, the charge of the horizontal transfer unit 610 is read from the output terminal 612 via the output amplifier 611 together with the charge of the OB unit. Therefore, by selecting the read timing, it is possible to obtain a video signal with a variable length in the vertical direction. Further, this video signal can arbitrarily move the cutout area on the effective angle of view.

【0032】次に、水平転送部605における電荷群の
一部を読み出す場合には、水平転送部605へ転送クロ
ックを与えるとともに不要電荷をドレイン609を通し
て放出し、水平方向の区間設定がなされる。次に、水平
方向に必要な区間のみの電荷が水平転送部607に移さ
れる。このとき蓄積部606の電荷も、水平転送部60
7の先頭部の段へ移される。そして水平転送部607の
電荷が水平方向へ転送されて、電荷信号として出力端子
612に出力される。次に、水平転送部607に残存す
る不要電荷は、ドレイン608へ放出される。これによ
り水平方向に関して任意の領域の映像信号を取出すこと
ができる。
Next, when a part of the charge group in the horizontal transfer unit 605 is read, a transfer clock is applied to the horizontal transfer unit 605 and unnecessary charges are discharged through the drain 609 to set a horizontal section. Next, the charges in only the necessary section in the horizontal direction are transferred to the horizontal transfer unit 607. At this time, the charges in the storage unit 606 are also transferred to the horizontal transfer unit 60.
7 is moved to the top row. Then, the charges in the horizontal transfer unit 607 are transferred in the horizontal direction and output to the output terminal 612 as a charge signal. Next, the unnecessary charges remaining in the horizontal transfer unit 607 are discharged to the drain 608. This makes it possible to extract a video signal in an arbitrary area in the horizontal direction.

【0033】この結果、有効画角部601の範囲内で、
画角の異なる映像信号を各種取出すことができる。この
場合、OB部の電荷信号も含まれており、黒基準を正確
に得ることができる。水平転送部605と607とは、
独立した制御が可能であり特に高速な水平転送を必要と
しない。この装置においては、水平転送部605、60
7の段数が十分であれば、OB部、有効画角部601の
撮像部のすべての電荷信号を得ることができる。
As a result, within the range of the effective angle-of-view portion 601,
Various video signals with different angles of view can be taken out. In this case, the charge signal of the OB portion is also included, and the black reference can be accurately obtained. The horizontal transfer units 605 and 607 are
Independent control is possible and high speed horizontal transfer is not required. In this device, the horizontal transfer units 605, 60
If the number of stages of 7 is sufficient, it is possible to obtain all the charge signals of the OB portion and the image pickup portion of the effective angle-of-view portion 601.

【0034】このように上記の固体撮像装置では、読出
し画角に関係なくオプティカルブラック部の信号を得る
ことができるので、黒基準が明確となり画質改善に有効
である。
As described above, in the above solid-state image pickup device, since the signal of the optical black portion can be obtained regardless of the read angle of view, the black reference becomes clear and it is effective for improving the image quality.

【0035】なおこの発明は、画角の設定のみならずラ
イン間引き処理(画像圧縮)機能も兼ね備えることがで
きる。さらに、ゆれ防止処理も可能である。また、駆動
パルスは、システム制御部により目的の画角や仕様用途
に応じてシステム制御部から発生されるもので、例えば
メモリ(ROM)によりパルスタイミングが設定される
ようにしてもよい。さらにまたこのシステムは、撮像素
子によっては、画角が同じであっても有効画角内で切り
出し位置をずらし、例えば一部の素子の破損や劣化が発
生した場合にも対応できるものである。
The present invention can have not only the setting of the angle of view but also the function of thinning out lines (image compression). Furthermore, shake prevention processing is also possible. The drive pulse is generated by the system control unit according to the intended angle of view and intended use by the system control unit, and the pulse timing may be set by, for example, a memory (ROM). Further, depending on the image pickup element, this system can shift the cut-out position within the effective angle of view even if the angle of view is the same, and can cope with damage or deterioration of some elements, for example.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によると、
1つの撮像部からその有効画角の範囲内であれば、各種
の画角の映像信号を取得することができる。
As described above, according to the present invention,
Video signals of various angles of view can be acquired from one image pickup unit within the range of the effective angle of view.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す構成説明図。FIG. 1 is a structural explanatory view showing an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の他の実施例を示す構成説明図。FIG. 2 is a structural explanatory view showing another embodiment of the present invention.

【図3】この発明のさらに他の実施例を示す構成説明
図。
FIG. 3 is a structural explanatory view showing still another embodiment of the present invention.

【図4】従来の固体撮像装置の例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional solid-state imaging device.

【図5】従来の固体撮像装置のさらに他の例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing still another example of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

401、501…撮像部、402、502、602…感
光部、403、503、603…垂直転送部、404、
405、605、607…水平転送部、406、40
7、512、612…ゲート、408、506、60
8、609…ドレイン、504、606…蓄積部。
401, 501 ... Imaging unit, 402, 502, 602 ... Photosensitive unit, 403, 503, 603 ... Vertical transfer unit, 404,
405, 605, 607 ... Horizontal transfer section, 406, 40
7, 512, 612 ... Gate, 408, 506, 60
8, 609 ... Drain, 504, 606 ... Storage section.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】撮像部から垂直転送されてきた水平方向の
全電荷を受け取る第1の水平転送部と、 前記第1の水平転送部の水平方向の電荷の一部区間を受
け取ることができる第2の水平転送部とを具備したこと
を特徴とする多方式固体撮像装置。
1. A first horizontal transfer unit for receiving all horizontal charges vertically transferred from an image pickup unit, and a first horizontal transfer unit capable of receiving a partial section of horizontal charges of the first horizontal transfer unit. A multi-system solid-state image pickup device comprising: two horizontal transfer units.
【請求項2】前記第1の水平転送部は、前記第2の水平
転送部に対応していない段では電荷放出用のドレインを
接続され、前記第2の水平転送部には全段に電荷放出用
のドレインが接続されていることを特徴とする請求項1
記載の多方式固体撮像装置。
2. The first horizontal transfer section is connected to a drain for discharging charges in a stage that does not correspond to the second horizontal transfer section, and the second horizontal transfer section is connected to all stages of charge. 2. The drain for discharge is connected.
The described multi-method solid-state imaging device.
【請求項3】撮像部から垂直転送されてきた水平方向の
全電荷を受取り、巡回若しくはU字型の蓄積用転送部に
蓄積する蓄積部と、 前記蓄積用転送部の転送段の途中からライン単位の全電
荷を受け取ることができる水平転送部と、 この水平転送部の複数箇所に設けられた電荷取出し端子
のいずれか1つを任意に選択して電荷信号を導出する手
段とを具備したことを特徴とする多方式化固体撮像装
置。
3. A storage unit for receiving all the charges in the horizontal direction vertically transferred from the image pickup unit and storing the charges in a cyclic or U-shaped storage transfer unit, and a line from the middle of the transfer stage of the storage transfer unit. A horizontal transfer unit capable of receiving all charges in a unit, and means for deriving a charge signal by arbitrarily selecting any one of charge extraction terminals provided at a plurality of positions of the horizontal transfer unit. A multi-method solid-state imaging device characterized by the above.
【請求項4】オプティカルブラック部及び有効画角部を
含む撮像部と、 前記撮像部の前記有効画角部から垂直転送されてきた水
平方向の全電荷をライン単位で受け取ることができ、転
送最終段には電荷放出用のドレインを接続されている第
1の水平転送部と、 前記撮像部のオプティカルブラック部から転送されてき
た黒基準信号電荷を受け取ることができる蓄積部と、 前記第1の水平転送部と前記蓄積部との電荷を受け取る
ことができ、かつ全段に電荷放出用のドレインを接続さ
れた第2の水平転送部と、 前記第2の水平転送部で水平転送されてきた電荷を導出
する出力手段とを具備したことを特徴とする多方式化固
体撮像装置。
4. An image pickup unit including an optical black portion and an effective angle-of-view portion, and all horizontal charges vertically transferred from the effective angle-of-view portion of the image-pickup unit can be received line by line, and a final transfer is performed. A first horizontal transfer unit connected to a drain for discharging a charge, a storage unit capable of receiving the black reference signal charge transferred from the optical black unit of the imaging unit, and the first horizontal transfer unit. A second horizontal transfer unit capable of receiving charges from the horizontal transfer unit and the storage unit and having drains for discharging charges connected to all stages, and the second horizontal transfer unit have been horizontally transferred. A multi-system solid-state imaging device, comprising: an output unit that derives electric charges.
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