JPS5923676A - 撮像機構 - 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、固体撮像素子を用いる静止画記録用のビデオ
カメラに採用する撮像機構に関する。

〔従来技術〕

ビデオカメラの撮像手段としては、固体撮像素子と撮像
管とがあるが、前者は後者に比し、コンパクト且つ省電
力であり、残像現象もない等多くの利点がある。しかし
、この固体撮像素子中は、第１図にも図示する様にその
撮像面を縦横基盤の目状の多数の光電変換画素（１ビ）
・・・１こて形成して詔り、各光電変換画素（１１１！
：　）・・・を隔てる格子状の空隙には信号伝送路（図
示省略）を形成している。

尚、通常の光電、変換画素（１＆）・・・と空隙の占有
比は７：３に定められている。よって、固体撮像素子（
１）は、結像面をこれらの光電変換画素（１６’　）・
・・によって間歇的に受光し、得られる光ｙ１１変換出
力を順次読み出して撮像出力とし°Ｃ導出している。

従って、固体撮像素子（」）が導出する１最像出力の情
報密度は光電変換画素数に依存すＺ）。

〔発明が解決しようとしている問題点〕ビデオカメラに
は画質を向」二せしめる要ｔｎがある。画質向上のため
には解像度も向上させる必要がある。固体ｔＭ像素子の
場合、解像度を向上させるには、限られた撮像面に対す
る光電変換画素（ｉｔ　Ｑ；　）・・・の形成密度を高
くしμ各月しば１λらない。

しかし、光電変換画素（１０ｊ　）・・・を高密度で形
成するには、技術的な困難を伴い、十分に高解像度の固
体撮像素子が得られても大＋ｌ＋なコスト高は免れ得な
い。

〔問題を解決するための手段〕

そこで、本発明は、従来の固体撮像素子を利用して、撮
像出力の解像度のみを向−ヒせむべく、各光電変換画素
（Ｉ　Ｃ：　）・・・の左右各半分を交互に遮光し、各
光電変換画素（＋、　６：　）・・・を２倍に利用し、
変位前後の撮像出力を合成して２倍の解像度の撮像出力
を合成する新規且つ有効な撮像機構を提案するものであ
る。

〔実施例〕

以下本発明を図示せる一実施例に従い説明する。

＠２ｒｇＪは本実施例の遮光状態説明図である。

図より明らかな様に本実施例では、幅を画素列ピッチ（
乃の丁度半分に設定するスリ７）　（２Ｓ）を画素列と
等ピッチで形成して成る遮光板（２）を撮像面上に近接
配置している。この遮光板（２）は、画素列右半分と左
半分を交互に遮光する様に構成されており、図示する第
１位置より図の右方に画素列半ビッヂずれた第２位置に
変位せしめられる。

第５図は、この遮光板（２）を変位せしめるための駆動
機購の斜視図である。本実施例に於いて、固体撮像素子
（１）は、基板（３１上に形成した支持ブｒＪツク（３
ａ）に固定されＣいる。

また遮光板（２）を支持する枠板（４）は、基板（３１
」−に直立形成した支持板（３ｂ）に対しＬＴＥ　ｎＦ
　Ｘ子（５）を介して固定されており、この枠板（４）
の他辺は基板（３）に一端を固定された板バネ（６）に
弾性的に当接している。よって、前記遮光板（２）は、
凸Ｔｌ￥［Ｆを前ル［＋、ｒ■：電素子（５）に印加す
ることにより、前記用型素子（５）の僅かな変形によっ
て変位せしめられる。尚、この変位状態は２フイールド
毎に反転し、４フイ一ルド周期で変位せしめられている
。

第４図は、光電変換画素の左半分によって受光されたと
きの撮像出力と、右半分によって受光されたときの撮像
出力を合成するための合成回路であり、第５図は、第４
図１の要部波形図１を示す。本実施例の固体撮像素子（
１）は、撮像画（１ａ）とＡＬｌ、Ｅｔ部（１ｂ）とよ
り成り、撮像画より得られる光電変換出力を垂直帰線期
間内に記憶部（目〕）に−気に転送し、記憶部より順次
読み出した光電変換出力を撮像出力として導出するＣＯ
Ｄの固体（静像素子を採用する。本実施例では、まず、
固体撮像素子（１）を駆動するパルス発生器が発する垂
直同期パルス（Ｖｌを１７４分周した出力（１’ａを高
圧に変換して前記王Ｎ素子（５）に印加して前記遮光板
（２）を４フイ一ルド周期で変位ぜしめている。この変
位は機械的な遅れを伴うため、変位開始直後の光電変換
出力には変位前の光電変換出力も一部に含まれる。そこ
で、本実施例では、この様に不要成分が含まれる撮像出
力を地絡する第１切換スイツヂ（ＳＷ　１）を配してい
る。即ち、この第１切換スイツチ（ＳＷ　＋）に入力さ
れる第１制御入力（Ｓｌ）は、変位開始直前のフィール
ドで光電変換された正しい撮像出力を信号路に供給し、
変位開始直後のフィールドで光電変換され次の変位の直
前のフィールドで導出される不要成分を含む撮像出力を
地絡すべく、垂直同期パルス関を１／２分周し、変位開
始直後にハイレベルとなる出力である。尚、波形図に図
示した図番は便宜上付けたフィールド番号であり波形図
（目に付した香りは光電変捗時のフィールド番司である
。このフィールド番陣で（」にＹ数フィールドのみが第
１切換スイツヂ（Ｓ”／７１）によって硬択される。

選択された撮像出力は第２切換スイツチ（ＳＷ２）によ
って遅延用のメモリー（７）と非遅延路に入力される。

この第２切換スイツチ（ＳＷ　２）に人力される第２制
御人力（Ｓ２）は、第１フイールド（１Ｆ）と第５フイ
ールド（５Ｆ）の撮像出力を前記メモ１月７）に供給し
ている。尚、第１フイールド（１Ｆ）と第５フイールド
（５Ｆ）の撮像出力は、前ｆｌＪ、　遮光板（２）が第
２図に図示する第１位置の状態にあるときに光電変換画
素の右半分で光電変換した撮像出力である。前記メモリ
（７）はアナログメモリで（１り成され、書込開始より
２フイールド後に、続出しパルス（１１）を入力して続
出状態となり、非遅延路を通過する２フイールド後の撮
像出力と同１１駅に導出される。

但し、続出出力の位相は、非遅延路側の撮像出力の位相
に対して頂度読出周期の半分だｌＪ進相ぜ１−められる
。よって同一光電変換画素より得られる右半分の光電変
換出力に対し左半分の光重変換出力４突を去刊（分切恍
−訃変巷−１１１カが半周期だけ進相せしめられる。ゲ
インコントロール回路（８）を介して導出される遅延出
力と非遅延路を介して導出される撮像出力とは、第６切
換スイツチ（ＳＷ、ｌ）に光電変換出力を交互に入力す
る。第３制御入力（Ｓ３）はこの入力タイミングに合わ
ぜて交互に切換えられ、両出力を合成する。合成出力は
次段の信号処理回路（１０）に於いて処理され、情報密
度の高い輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Ｙ　）　（Ｂ
　−Ｙ　）を導出する。これらの出力はビデオカメラが
有する周知の信号処理回路により一担ＮＴＳＣカラー信
号に変換され、ビデオテープレコーダ等が有する周知の
記録回路を介して磁気媒体に記録される。前述しタケイ
ンコントロール回路（８）は、ケインコントロール出力
と、非遅延路の撮像出力とを比較回路（９）にて比較し
、比較出力を前記ゲインコントロール回路（８）に入力
している。よってゲインコントロール出力は非遅延路の
撮像出力に常時一致せしめられ、出力のアンバランスは
解消される。

〔応用　例〕

尚、本実施例では、遮光板のス’Ｊ　ソトピ・・ノチを
丁度画素列ビッヂに一致せしめたが、スリソトピッヂを
画累列ビッヂの２倍に設定ｌ、スＩＪ　、、、　ト幅を
画素列ビッヂに一致せしめ、遮光板を両軍列ビ・ノヂ分
変位ぜしめれば、同様の効果が得られる。

〔効　　果〕

上述する様に、本発明によれば、遮光板を変位せしめ変
位前後の肴１＋に於ける１最像出力を合成するたりて高
解像度の静止画像を受４Ｊることかでき、その効果は大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の固体撮像素子の光電変換画素形成状態説
明図、第２図は木発明の詳細な説明図、第６図は木発明
の一実施例に係る遮光板の駆動機摺説明図、第４図は同
合成回路の回路ブロック図、第５図は第４図の要部波形
図をそれぞれ示す。 主な図番の説明 （１）・・・固体撮像素子、（１σ）・・・光重変換画
素、（２）・・・遮光板、（２Ｓ）・・・スリット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１ｆｉｉ（構基板の目状に光電変換画素を形成して
   成る固体撮像素子と、前記各光電、変換画素の半分を遮
   光すべく縦方向にスリットを形成し前記固体撮像素子の
   撮像面に近接配置せしめられる遮光板と、該遮光板を前
   記固体撮像素子の撮像面に沿って変位ぜしめ前記光電変
   換画素に対する遮光状態を反転せしめる変位手段と、変
   位の′πｉ後に於ける撮像出力を合成し高密度の撮像出
   力を導出する合成回路とをそれぞれ配して成る撮像機構
   。