JPS61280187A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPS61280187A
JPS61280187A JP60122931A JP12293185A JPS61280187A JP S61280187 A JPS61280187 A JP S61280187A JP 60122931 A JP60122931 A JP 60122931A JP 12293185 A JP12293185 A JP 12293185A JP S61280187 A JPS61280187 A JP S61280187A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
solid
state imaging
imaging device
state image
Prior art date
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Pending
Application number
JP60122931A
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English (en)
Inventor
Takaaki Hori
堀 高明
Satoru Mochizuki
哲 望月
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS61280187A publication Critical patent/JPS61280187A/ja
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

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〕 この発明は、帯域圧縮技術を利用する高品位テレビシス
テムのミューズ信号と類似の信号を簡易的に発生させる
固体撮像装置に関するものである。
〔従来の技術〕
高品位テレビシステムでは1画像の走査線は従来の2倍
以上の1125本、画面の縦横比3対5、フレーム周波
数30Hz、輝度信号帯域20 MHz1広帯域色信号
帯域7MHz、狭帯域色信号帯域5.5MH2となって
いる。この結果、現行テレビの約5倍程度の情報量を伝
送する必要があり、高品位用撮像装置としては、周波数
特性の改善された撮像管を使った高品位用撮像装置が開
発され、使用されている。
従来の高品位用撮像装置の構成をtli6図に示す。
図において1間は入射光gR%晴はレンズ、色分解光学
系、−は高品位用撮像管、−は信号処理回路、−はエン
コーダ、茜は偏向回路、間はレジストレーション調整回
路、fM3Iは同期信号発生回路、鉋は出力端子である
また、第7図は高品位テレビシステムのミューズ信号発
生用のエンコーダ回路を示すブロック図であり、図にお
いて、民は入力端子、鋒υは信号処理回路、−4は出力
端子である。
次に、上記従来の高品位用撮像装置の動作について説明
する0 第6図における入射光像(44)は、レンズ、色分解光
学系((2)を通シ、高品位撮像管−により電気信号に
変換される。その後、信号処理回路■、エンコーダーを
介して高品位テレビシステム用の信号として出力端子−
へ取シ出す。この場合、同期信号発生回路■よシ基準と
なる高品位テレビシステム用の基準信号を発生させ、一
方はレジストレーション調整回路W)Kより高品位用撮
像管−の特性に合った偏向電力を偏向回路−で発生させ
て前記高品位用撮像管−・\供給し、他方はエンコーダ
ー用の基準同期信号を作ることKよυ、規定の高品位テ
レビ信号を発生させ、出力端子−より出力として取り出
す。
上記のようにして得られた信号は、第7図の信号処理回
路151)の入力端子間へ入力され、高品位テレビシス
テムのミューズ信号を発生すべく信号処理をし、出力端
子−よシ取り出し、伝送出力とする0 ここで、ミューズ方式における伝送信号の信号パターン
を示せば第8図のようKなる0図において、水平線は水
平走査線を示し、黒丸、白丸、黒四角、白四角、X印は
撮像素子の受光面上のサンプリング位置を示している。
また、走査は一行飛びの飛び越し走査をしている0各走
査において信号を読み出すサンプル点が選択されておシ
、たとえば、次のような順序で選択され、信号が伝送さ
れる。
白丸は4n番目のフィールドで伝送される点、白四角は
4n+1番目のフィールドで伝送される点、黒丸は4n
+2番目のフィールドで伝送される点、黒四角は4n+
3番目のフィールドで伝送される点であり、x印は伝送
しないサンプル点である。すなわち、画素は4フィール
ドで全画面を構成する画素の信号を伝送することになる
が、ただし、画面上の半分のサンプル点に対応する信号
は伝送しないようKなっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の高品位用撮像装置に使用される高品位用撮像
管は、超精密な部品加工技術、組立技術による超高解像
度、低残像の電子銃を製造しなければならず、また、高
電流密度のカソード材料の開発の必要性から、高度な材
料技術を必要とし、製品原価が高価なものとなるという
問題点があった0 また、上記の高品位撮像管は、熱電子放射の職種を持っ
た真空管の一種であるため、その寿命特性には大きな問
題があり、その保守のための費用も膨大なものKなるな
どの問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためKなさ
れたもので、寿命特性を大幅に改善し、保守の費用もか
からずかつ安価に製作することができる固体撮像装置を
得ることを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかる固体撮像装置は、水平方向および垂直
方向に画素ピッチ間隔だけ離れた受光部を有する固体撮
像素子を2枚用意し、これらの固体撮像素子を水平方向
へ1画素分、垂直方向へ1画素分ずらせて配置し、前記
固体撮像素子により、信号を取9出す画素の組合せを変
えることにより、4フィールドを1周期として4種類の
異なるフィールド信号を順次読み出すようにしたもので
ある。
〔作用〕
同一の固体撮像素子を2枚水平垂直方向に1画素ピッチ
ずらせて設置し、4フィールドを1周期として4種の異
なるフィールド信号を順次読出す。で、 高品位テレビ
システムミューズ方式の簡易映像信号を簡単に、得るこ
とができ、しかも固体撮像素子自体は高品位テレビシス
テムの1画面を構成する画素数のほぼ半分の画素数で実
現することができるので現行の半導体微細加工技術でも
十分対応できることになる。
〔実施例〕
第1図は、この発明の固体撮像装置の基本構成を示すブ
ロック図である。
図においてs (1) 、(2)は固体撮像素子であっ
て、光学像に対し相対的に1画素ピッチ水平方向および
垂直方向にずらせて設置されている。(3)は固体撮像
素子(1) 、 (2)を駆動する駆動信号発生器、(
4)は固体撮像素子(1) 、 (2)の出力信号を合
成するための合成信号処理回路、(5)は出力端子%(
6)は入射光学像、(ηは入射光学像を2分割するハー
フミラ−1(3)はハーフミラ−(γ)に分割1反射さ
れた光学像を全反射させる全反射ミラーである。
第2図はこの発明の構成要素である固体撮像素子(1)
 、 (2)の構成例を示す説明図である。
図において、(ロ)はフォトダイオード等で構成される
光電変換機能をもつ画素であシ、各画素(ロ)は水平方
向、垂直方向共に1画素ピッチの間隔で隣接の画素と離
れて配置されている。
第3図は第1図に示した固体撮像素子(1) 、 (2
)を2枚用意し、相対的に水平方向、垂直方向に各1画
素ピッチ分ずらせて配置した状態を示す配置図である。
第4図はこの発明の構成要素である駆動信号発生器(3
)の内部構成の一例を示すブロック図である。
図においてs i!111は基本信号発振器、−は同期
信号発生器、開は分局器、開は水平駆動をする場合に画
素を1つ飛びに選択し、信号を取シ出すための水平駆動
選択回路、關は水平方向の駆動を行なわせるための信号
を発生させる水平駆動信号発生器、−は同期信号発生器
−の同期信号出力から奇、偶フィールドを判別するフィ
ールド判別器、(ロ)は垂直駆動信号発生器である。
上記の構成において、水平駆動信号は出力端子−よシ取
シ出し、垂直駆動信号は出力端子−よシ取シ出す。
次に、この発明の固体撮像装置の動作について説明する
第1図および第3図に示す構成において、入射光像(6
)はハーフミラ−(η、全反射ミラー(3)により同一
の倍率で同一の明るさく入射光像(6)の1/2)で垂
直方向に1画素ピッチ、水平方向に1画素ピッチずらせ
て設置された固体撮像素子(1)、(2)K結像される
この発明に用いる固体撮像素子(1) # (2)は、
前述した如<S Z2図に示すように水平、垂直方向に
1画素ピッチづつ間隔を持った画素が配置されている。
この固体撮像素子(1) # (2)を駆動信号発生器
(3)により駆動することで信号を読み出し、合成信号
処理回路(4)により固体撮像素子(1) 、 (2)
から読み出した信号を合成し、高品位ミューズ信号とし
て出力端子(5)より取り出す。
この動作を第5図を用いてさらに詳細に述べる。
図に示すように固体撮像索子(1) 、 (2)が相当
的に水平、垂直方向に1画素ピッチずらせて配置され、
駆動信号発生器(3)により次のよう駆動される。たと
えば4n番目のフィールドでは固体撮像素子(1)で白
丸部の画素の信号を読み出し、黒丸部の画素の信号は読
み出した後、捨て去る信号処理をする。
次の4n+1番目のフィールドにおいては固体撮像索子
(2)で自国角部の画素の信号を読み出し。
黒四角部の画素の信号は読み出した後、捨て去る信号処
理をする。
さらに、次の4n+2番目のフィールドにおいては固体
撮像素子(1)で黒丸部の信号を読み出し。
白丸部の画素の信号は読み出した後、捨て去る信号処理
をする。
最後に、4n+3番目のフィールドにおいては。
固体撮像素子(2)で黒四角部の画素の信号を読み出し
、自国角部の画素の信号は読み出した後、捨て去る信号
処理をする。このようにして信号を選択抽出して送出す
ることは、従来例で説明した方式と全く同じ信号が得ら
れているととKなる。
以上のような4つのフィールドを順次繰シ返すことによ
り、高品位テレビシステムのミューズ信号と類似の映像
信号を発生することができるようになる。
上記の動作では2フィールド蓄積期間の信号を読み出よ
うになっているが、1フィールド蓄積期間の信号を読み
出す場合には次のように動作させる0 すなわち、上記の4n番目のフィールドにおける固体撮
像素子(1)で白丸部の画素の信号を読み出し黒丸部の
画素の信号は読み出した後、捨て去る信号処理をすると
共に固体撮像素子(2)の白画角部。
黒画角部の信号も読み出して捨て去る信号処理をする。
次の4n+1番目のフィールドにおいては固体撮像索子
(2)の白画角部の画素の信号を読み出し黒画角部の画
素の信号は読み出した後、捨て去る信号処理をすると共
に固体撮像素子(1)の白丸部および黒丸部の信号も読
み出して捨て去る信号処理をする。
さらに、次の4n+2番目のフィールドにおいては固体
撮像素子(1)の黒丸部の信号を読み出し。
白丸部の信号は読み出した後、捨て去る信号処理をする
と共に固体撮像素子(2)の黒画角部の画素の信号を読
み出し白画角部の画素の信号は読み出した後、捨て去る
化号処理をする。
以上のように同一の固体撮像素子を2枚水平垂直方向に
1画素ピッチずらせて設置し、1フイ一間がフィールド
期間となるため、被写体が高速に移動するような場合に
おいてもフリッカ状の現象が現われることなく、安定な
画像が再現できる。
他方、前述のように2フィールド蓄積期間の信号を読み
出す場合は暗い所でも安定に動作する感度の高いものと
なる。
ところで、高品位テレビシステムの場合、1画面を構成
する画素数は、水平方向についてほぼ1900画素、垂
直方向くついてほぼ1000画素必要である。
この発明の場合、この画素を2枚の固体撮像素子(1)
、(2)で構成することになシ、1枚の固体撮像素子は
水平方向、はぼ950画素、垂直方向、はぼ500画素
でよい0この程度の画素数に減らせると、半導体微細加
工技術の対応も容易になり、実現しやすくなる。また%
2枚の固体撮像素子(1)。
(2)は全く同様なものを製作すればよく、生産性も向
上する。
さらに第2図から明らかなように、受光部の周辺部には
、水平方向、垂直方向、共に1画素に対応する間隔の非
受光部があるので、この部分を有効に使い信号処理、伝
送部として使用すれば、−元部は可能な限り広い面積を
確保することができ。
開口率を向上させ、固体撮像素子の感度を向上すること
も可能となる。
なお、上記の実施例では、水平方向、垂直方向に1画素
ピッチ間隔を置いた受光部を有する2枚この例に限定さ
れるものではなく、受光部の間隔は正確に1画素ピッチ
でなくてもよく、また、2枚の固体撮像素子の相対撮像
素子の相対配置も正確に水平方向、垂直方向とも1画素
ピッチのずれでなくてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、同一の構成の固体撮
像素子を2枚、水平方向、垂直方向に1画素ピッチずら
して設置し、画素の組合せを変えて4フィールドを1周
期として4種の異なるフィールド信号を順次読み出すの
で、高品位テレビシステムミューズ方式の簡易映像信号
を簡単に得ることができ、しかも固体撮像素子自体は高
品位テレビシステムの1画面を構成する画素数のほぼ半
分の画素数で実現することができるので、現行の半導体
微細加工技術でも十分対応でき、高性能、長寿命の固体
撮像装置を安価に製作できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による固体撮像装置の構成
を示すブロック図、第2図は上記固体撮像装置の構成要
素である固体撮像素子の構成例を示す説明図、第3図は
上記固体撮像素子の配置図、第4図は上記固体撮像装置
における駆動信号発生器の内部構成を示すブロック図、
第5図は2枚の固体撮像索子の信号域シ出しの様子を示
す配置図、第6図は従来の撮像装置の構成を示すブロッ
ク図、第7図は上記従来の撮像装置におけるミューズ信
号の信号配置図、第8図は上記従来の撮像装置の信号に
よりミユーズ信号を作るミューズエンコーダの信号パタ
ーン図である。 図において% (i) * (2)は固体撮像素子、(
3)は駆動信号発生器、(4)は合成信号処理回路、(
6)は出力端子、(6)は入射光学偉、(7)はハーフ
ミラ−1(3)は全反射ミラーである。 なお、図中、同一符号は同一まえは相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学的に2分割した画像を垂直方向に1画素ピッ
    チおよび水平方向に1画素ピッチ異なる位置に配置され
    た2枚の固体撮像素子で光電変換し、ミューズ信号を取
    り出す固体撮像装置において、駆動信号発生器により信
    号を取り出す画素の組合せを変えることにより、4フィ
    ールドを1周期として4種類の異なるフィールド信号を
    順次読み出すようにしたことを特徴とする固体撮像装置
  2. (2)固体撮像素子は受光面を構成する画素の配置が水
    平方向、垂直方向共に1画素ピッチの間隔で配列されて
    なるものを用いた特許請求の範囲第1項記載の固体撮像
    装置。
  3. (3)固体撮像素子の各画素の信号は2フィールド期間
    蓄積した後読み出す様にした特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の固体撮像装置。
  4. (4)固体撮像素子の各画素の信号は1フィールド期間
    蓄積した後読み出す様にした特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の固体撮像装置。
JP60122931A 1985-06-04 1985-06-04 固体撮像装置 Pending JPS61280187A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418564A (en) * 1992-09-04 1995-05-23 Asashi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Dual-type imaging device having multiple light sensitive elements
US5745171A (en) * 1994-04-14 1998-04-28 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Device for generating a luminance signal from a single field

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