JP2799003B2 - 固体撮像素子の駆動方式 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方式Info
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- JP2799003B2 JP2799003B2 JP1255464A JP25546489A JP2799003B2 JP 2799003 B2 JP2799003 B2 JP 2799003B2 JP 1255464 A JP1255464 A JP 1255464A JP 25546489 A JP25546489 A JP 25546489A JP 2799003 B2 JP2799003 B2 JP 2799003B2
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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、CCD等の固体撮像素子の駆動方式に関し、
特に、電子ズームを実現することができる固体撮像素子
の駆動方式に関する。
特に、電子ズームを実現することができる固体撮像素子
の駆動方式に関する。
（従来の技術） 現在の家庭用ビデオカメラは、画素数が30万から40万
画素のCCD型固体撮像素子が主流となり、電子シャッタ
ー付の高機能製品が良く売れている。固体撮像素子は、
撮像管に比べて小型、軽量及び高信頼性といった特徴を
有するため、次世代の高精細（HD）TVカメラ用として開
発が進められている。画素数も130万から200万画素と多
画素化されている。
画素のCCD型固体撮像素子が主流となり、電子シャッタ
ー付の高機能製品が良く売れている。固体撮像素子は、
撮像管に比べて小型、軽量及び高信頼性といった特徴を
有するため、次世代の高精細（HD）TVカメラ用として開
発が進められている。画素数も130万から200万画素と多
画素化されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述の如き固体撮像素子において、画面の一部分を拡
大するズーム機能を実現するためには、従来は、固体撮
像素子よりの画像信号を拡大処理するしかなく、上記画
像信号を拡大する処理する装置が必要となってしまうも
のであった。
大するズーム機能を実現するためには、従来は、固体撮
像素子よりの画像信号を拡大処理するしかなく、上記画
像信号を拡大する処理する装置が必要となってしまうも
のであった。
また、固体撮像素子自体に電子ズーム機能を付加しよ
うとした場合、電子ズームを行なわない時の駆動方法
や、電子ズーム時の拡大エリアの読み出し方、拡大エリ
アの処理のやり方等、具体的な方法がなかった。
うとした場合、電子ズームを行なわない時の駆動方法
や、電子ズーム時の拡大エリアの読み出し方、拡大エリ
アの処理のやり方等、具体的な方法がなかった。
本発明の目的は多画素化固体撮像素子を用いて電子ズ
ームを実現することのできる固体撮像素子の駆動方法を
提供することである。
ームを実現することのできる固体撮像素子の駆動方法を
提供することである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の特徴は、半導体基板に光電変換して得られた
信号電荷を蓄える複数の信号電荷蓄積部、各信号電荷蓄
積部の信号電荷を読み出す複数列の垂直転送部、これら
垂直転送部の信号電荷を読み出す水平転送部を有する固
体撮像素子の駆動において、次の様な複数のモードを有
する駆動方式を提供することである。すなわち、一つの
モードは高感度又は標準モードであり、垂直転送部の信
号電荷を映像信号の水平ブランキング期間内に水平転送
部に２画素以上読み出す。そして、水平転送部で加算し
た信号電荷は、水平転送部の最終電極もしくは、信号電
荷検出部で水平方向に２画素以上加算して読み出す。
信号電荷を蓄える複数の信号電荷蓄積部、各信号電荷蓄
積部の信号電荷を読み出す複数列の垂直転送部、これら
垂直転送部の信号電荷を読み出す水平転送部を有する固
体撮像素子の駆動において、次の様な複数のモードを有
する駆動方式を提供することである。すなわち、一つの
モードは高感度又は標準モードであり、垂直転送部の信
号電荷を映像信号の水平ブランキング期間内に水平転送
部に２画素以上読み出す。そして、水平転送部で加算し
た信号電荷は、水平転送部の最終電極もしくは、信号電
荷検出部で水平方向に２画素以上加算して読み出す。
又、別のモードは高解像度又は拡大モードであり、拡
大エリアを素子の中心とし垂直転送部の信号電荷を映像
信号の水平ブランキング期間に水平転送部へ読み出す画
素数を、前記標準モードより少なくする。この時、映像
信号の垂直有効期間で転送しない拡大エリアの前と後の
信号電荷は、垂直ブランキング期間に高速転送パルスで
前と後を重ねて読み出す。また、水平転送部の信号電荷
の読出しは、前記標準モードより少ない画素数の信号電
荷を信号電荷検出部で検出できるようにする。この時、
水平有効期間で転送できない拡大エリアの前と後の信号
電荷は、水平ブランキング期間に速い水平転送パルスを
印加することで、前と後を重ねて読み出す。これらのモ
ードを適宜選択して用いることによって、ズーム機能が
実現される。
大エリアを素子の中心とし垂直転送部の信号電荷を映像
信号の水平ブランキング期間に水平転送部へ読み出す画
素数を、前記標準モードより少なくする。この時、映像
信号の垂直有効期間で転送しない拡大エリアの前と後の
信号電荷は、垂直ブランキング期間に高速転送パルスで
前と後を重ねて読み出す。また、水平転送部の信号電荷
の読出しは、前記標準モードより少ない画素数の信号電
荷を信号電荷検出部で検出できるようにする。この時、
水平有効期間で転送できない拡大エリアの前と後の信号
電荷は、水平ブランキング期間に速い水平転送パルスを
印加することで、前と後を重ねて読み出す。これらのモ
ードを適宜選択して用いることによって、ズーム機能が
実現される。
（作用） 本発明の固体撮像素子の駆動方式によれば、特別なメ
モリを用いた演算処理によるズームとも異り、又レンズ
を用いた光学的ズームとも異る、新規のズーム機能が実
現する。
モリを用いた演算処理によるズームとも異り、又レンズ
を用いた光学的ズームとも異る、新規のズーム機能が実
現する。
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、インターライン転送型CCD（IT−CCD）撮像
素子を示し、本発明による第１の駆動モードを説明する
為の図である。
素子を示し、本発明による第１の駆動モードを説明する
為の図である。
図において、11は垂直982画素、水平1300画素のイン
ターライン転送型CCD撮像素子であり、1300×982のマト
リクス状に形成された光電変換部12、夫々の列毎に設け
られた垂直CCD13、この垂直CCD13の夫々の最終端に接続
した水平CCD14、リセットランジスタ15、及び出力アン
プ16を有する。これらはシリコンチップ上に一体形成さ
れている。
ターライン転送型CCD撮像素子であり、1300×982のマト
リクス状に形成された光電変換部12、夫々の列毎に設け
られた垂直CCD13、この垂直CCD13の夫々の最終端に接続
した水平CCD14、リセットランジスタ15、及び出力アン
プ16を有する。これらはシリコンチップ上に一体形成さ
れている。
この素子の駆動は、垂直CCD13には、４相のクロック
パルスφV1,φV2,φV3,φV4を用いて為される。水平CCD
14は、２相のクロックパルスφH1,φH2で駆動し、最終
電極φＨ＊は独立駆動となっている。
パルスφV1,φV2,φV3,φV4を用いて為される。水平CCD
14は、２相のクロックパルスφH1,φH2で駆動し、最終
電極φＨ＊は独立駆動となっている。
この第１の駆動モードでは、光電変換部12で１フィー
ルド期間光電変換された信号電荷がＡフィールドで垂直
CCD13に転送される。転送された信号電荷は、水平ブラ
ンキング期間にSigA1とSigA2の２画素分の信号電荷を水
平CCD14へ転送し、SigA1＋SigA2の信号とする。次の水
平ブランキング期間にSigA3＋SigA4として信号電荷を読
み出す。以下同様にして、Ａフィールド全体の読み出し
が行なわれる。次のＢフィールド期間でも同様の信号読
み出しが行なわれるがインタレース動作によって垂直解
像度を増加させるために、信号加算の組合せがＡフィー
ルドとはずれている。例えば水平ブランキング期間にSi
gB2＋SgbB3の加算を行ない水平CCD14で読み出す。
ルド期間光電変換された信号電荷がＡフィールドで垂直
CCD13に転送される。転送された信号電荷は、水平ブラ
ンキング期間にSigA1とSigA2の２画素分の信号電荷を水
平CCD14へ転送し、SigA1＋SigA2の信号とする。次の水
平ブランキング期間にSigA3＋SigA4として信号電荷を読
み出す。以下同様にして、Ａフィールド全体の読み出し
が行なわれる。次のＢフィールド期間でも同様の信号読
み出しが行なわれるがインタレース動作によって垂直解
像度を増加させるために、信号加算の組合せがＡフィー
ルドとはずれている。例えば水平ブランキング期間にSi
gB2＋SgbB3の加算を行ない水平CCD14で読み出す。
水平CCD14の転送は、24MHzで行ない、最終電極φＨ＊
と、リセット電極RSは1/2の14MHz駆動とする。従って隣
接するＡフィールド又はＢフィールドから転送されてき
た電荷はφＨ＊で加算される。すなわち図に示した様に
24MHzで転送されてきた信号SigH1とSigH2は、最終電極
で加算されSigH1＋SigH2となり、出力アンプ16によって
電圧として出力される。この第１の駆動モードを用いる
ことによって、実質的に垂直491画素、水平650画素の約
32万画素の撮像素子となる。第２図、第３図にタイミン
グチャート図を示す。垂直ブランキング期間にφV1,φV
3にVF Sを印加することで、光電変換部12の信号電荷を
垂直CCD13へ読み出す。垂直CCD13の信号電荷は、水平ブ
ランキング期間に、ラインシフトを２回行なうことで、
２画素分の信号電荷を水平CCD14へ転送する。第３図の
水平の有効期間にφH1,φH2を24MHzで駆動し、φＨ＊,R
Sは、その1/2の12MHzで駆動する。水平ブランキング期
間に垂直CCD13のφV1,φV2,φV3,φV4は２回のラインシ
フト動作を行なう。尚、第２図で、φH1,φH2,φＨ＊,R
Sは簡単のため信号の存在する区間のみをハッチングで
示した。夫々の区間の信号の詳細は第３図から明らかで
ある。
と、リセット電極RSは1/2の14MHz駆動とする。従って隣
接するＡフィールド又はＢフィールドから転送されてき
た電荷はφＨ＊で加算される。すなわち図に示した様に
24MHzで転送されてきた信号SigH1とSigH2は、最終電極
で加算されSigH1＋SigH2となり、出力アンプ16によって
電圧として出力される。この第１の駆動モードを用いる
ことによって、実質的に垂直491画素、水平650画素の約
32万画素の撮像素子となる。第２図、第３図にタイミン
グチャート図を示す。垂直ブランキング期間にφV1,φV
3にVF Sを印加することで、光電変換部12の信号電荷を
垂直CCD13へ読み出す。垂直CCD13の信号電荷は、水平ブ
ランキング期間に、ラインシフトを２回行なうことで、
２画素分の信号電荷を水平CCD14へ転送する。第３図の
水平の有効期間にφH1,φH2を24MHzで駆動し、φＨ＊,R
Sは、その1/2の12MHzで駆動する。水平ブランキング期
間に垂直CCD13のφV1,φV2,φV3,φV4は２回のラインシ
フト動作を行なう。尚、第２図で、φH1,φH2,φＨ＊,R
Sは簡単のため信号の存在する区間のみをハッチングで
示した。夫々の区間の信号の詳細は第３図から明らかで
ある。
第４図は、この実施例の第２の駆動モードを説明する
為の図である。
為の図である。
このモードでは、拡大エリア垂直491画素、水平650画
素のみを有効期間で読み出し、それ以外の高速ラインシ
フト（LS）エリア１とエリア２は、垂直のブランキング
期間に読出し、高速水平転送エリア１とエリア２は、水
平のブランキング期間に読み出す。垂直ブランキング期
間に光電変換部12で光電変換された信号電荷が垂直CCD1
3に読み出される。そして、高速のラインシフトパルス
でφV1,φV2,φV3,φV4を駆動し、高速LSエリア１の246
画素分の信号電荷を水平CCDで読み出す。そして、有効
期間に拡大エリア491画素の信号電荷を読み出す。Ａフ
ィールドでは、水平ブランキング期間に例えばSigA1の
１画素分が水平CCD14へ転送される。Ｂフィールドで
は、水平ブランキング期間にSigB1の１画素分が水平CCD
14へ転送される。水平CCD14へ転送された信号電荷は、
まず水平ブランキング期間内に高速転送エリア１の325
画素の信号を30MHz〜60MHzの高速で読み出す。この不要
な電荷は適宜リセットトランジスタRSを経て廃出され
る。次に有効期間に拡大エリア650画素を夫々水平転送
パルス12MHzでφH1,φH2,φＨ＊,RSを駆動し読み出す。
この時水平方向の加算は行なわない。有効期間に拡大エ
リアが読み出されると、高速水平転送エリア２は、エリ
ア１と重なり、次の高速水平転送エリア１と重ねて読み
出す。垂直の有効期間に拡大エリア491画素が読み出さ
れると高速LSエリア２は、高速LSエリア１と同じ場所と
なり、次の高速LSエリア１と同時に信号電荷を垂直ブラ
ンキング期間内に読み出す。この第２の駆動方式を用い
ることによって画面の中心エリアが２倍に拡大できる。
また解像度も垂直491画素水平650画素の約32万画素と、
第１の駆動方式と変わらない。
素のみを有効期間で読み出し、それ以外の高速ラインシ
フト（LS）エリア１とエリア２は、垂直のブランキング
期間に読出し、高速水平転送エリア１とエリア２は、水
平のブランキング期間に読み出す。垂直ブランキング期
間に光電変換部12で光電変換された信号電荷が垂直CCD1
3に読み出される。そして、高速のラインシフトパルス
でφV1,φV2,φV3,φV4を駆動し、高速LSエリア１の246
画素分の信号電荷を水平CCDで読み出す。そして、有効
期間に拡大エリア491画素の信号電荷を読み出す。Ａフ
ィールドでは、水平ブランキング期間に例えばSigA1の
１画素分が水平CCD14へ転送される。Ｂフィールドで
は、水平ブランキング期間にSigB1の１画素分が水平CCD
14へ転送される。水平CCD14へ転送された信号電荷は、
まず水平ブランキング期間内に高速転送エリア１の325
画素の信号を30MHz〜60MHzの高速で読み出す。この不要
な電荷は適宜リセットトランジスタRSを経て廃出され
る。次に有効期間に拡大エリア650画素を夫々水平転送
パルス12MHzでφH1,φH2,φＨ＊,RSを駆動し読み出す。
この時水平方向の加算は行なわない。有効期間に拡大エ
リアが読み出されると、高速水平転送エリア２は、エリ
ア１と重なり、次の高速水平転送エリア１と重ねて読み
出す。垂直の有効期間に拡大エリア491画素が読み出さ
れると高速LSエリア２は、高速LSエリア１と同じ場所と
なり、次の高速LSエリア１と同時に信号電荷を垂直ブラ
ンキング期間内に読み出す。この第２の駆動方式を用い
ることによって画面の中心エリアが２倍に拡大できる。
また解像度も垂直491画素水平650画素の約32万画素と、
第１の駆動方式と変わらない。
第５図、第６図にタイミングチャート図を示す。垂直
ブランキング期間にφV1,φV3にVF Sを印加して、光電
変換部12の信号電荷を垂直CCD13へ読み出す。そして、
高速LSエリア１と一周期前の高速LSエリア２の重なった
信号電荷246画素をラインシフト123回を連続で行ない、
水平CCD14で読み出す。第６図の水平ブランキング期間
では、まずラインシフト動作φV1,φV2,φV3,φV4を１
回行ない、水平CCD14へ１ライン分の信号電荷を転送す
る。次に水平転送パルスφH1,φH2を40〜60MHzで駆動
し、高速水平転送エリア１＋エリア２の重なった信号電
荷を読み出す。次に拡大エリア650画素を12MHzで読み出
す。
ブランキング期間にφV1,φV3にVF Sを印加して、光電
変換部12の信号電荷を垂直CCD13へ読み出す。そして、
高速LSエリア１と一周期前の高速LSエリア２の重なった
信号電荷246画素をラインシフト123回を連続で行ない、
水平CCD14で読み出す。第６図の水平ブランキング期間
では、まずラインシフト動作φV1,φV2,φV3,φV4を１
回行ない、水平CCD14へ１ライン分の信号電荷を転送す
る。次に水平転送パルスφH1,φH2を40〜60MHzで駆動
し、高速水平転送エリア１＋エリア２の重なった信号電
荷を読み出す。次に拡大エリア650画素を12MHzで読み出
す。
第７図に高精細（HD）TV用の約200万画素IT−CCDを用
いた第２の実施例を示す。この素子には、垂直CCDの最
終電極に、１水平期間蓄積ゲートBGがあり、２水平CCD
読出し、水平分割ゲートHGが設けてある。
いた第２の実施例を示す。この素子には、垂直CCDの最
終電極に、１水平期間蓄積ゲートBGがあり、２水平CCD
読出し、水平分割ゲートHGが設けてある。
HD−TV用素子は、アスペクト比が垂直：水平＝9:16で
垂直の走査線が少し多いため、NTSC方式で使う場合は、
アスペクト比3:4にするために、垂直982画素、水平1500
画素の約150万画素を用いる。余分な50万画素は垂直・
水平のブランキング期間に読み出す。第１の駆動モード
では光電変換部12で光電変換された信号電荷は、垂直ブ
ランキング期間に垂直CCD13に転送され、高速LSエリア
１の35画素が水平CCD141,142へ転送され読み出される。
水平のブランキング期間にＡフィールドの信号がライ
ンシフト２回動作によってBGゲートで加算され、１水平
期間蓄積後に水平CCD141,142で読み出される。次に信
号が同じ様にBGゲートを経て水平CCD141,142で読み出さ
れる。また、Ｂフィールドでは、インタレース動作を行
なうために信号が読み出される。垂直方向は、２画素
加算の491画素相当になる。水平CCD141,142の転送は、
水平ブランキング期間にラインシャフト動作後、高速水
平転送エリア１を28MHz〜60MHzで読出し水平有効期間に
通常転送エリア1500画素を14MHzで転送し、最終電極φ
Ｈ＊，φH2 ＊,RSA,RSBを7MHz駆動とし、水平方向２画素
を最終電極φH1 ＊，φH2 ＊で加算して読み出す。高速水
平転送エリア２は、次の水平転送時に高速転送エリア２
と重ねて読み出す。
垂直の走査線が少し多いため、NTSC方式で使う場合は、
アスペクト比3:4にするために、垂直982画素、水平1500
画素の約150万画素を用いる。余分な50万画素は垂直・
水平のブランキング期間に読み出す。第１の駆動モード
では光電変換部12で光電変換された信号電荷は、垂直ブ
ランキング期間に垂直CCD13に転送され、高速LSエリア
１の35画素が水平CCD141,142へ転送され読み出される。
水平のブランキング期間にＡフィールドの信号がライ
ンシフト２回動作によってBGゲートで加算され、１水平
期間蓄積後に水平CCD141,142で読み出される。次に信
号が同じ様にBGゲートを経て水平CCD141,142で読み出さ
れる。また、Ｂフィールドでは、インタレース動作を行
なうために信号が読み出される。垂直方向は、２画素
加算の491画素相当になる。水平CCD141,142の転送は、
水平ブランキング期間にラインシャフト動作後、高速水
平転送エリア１を28MHz〜60MHzで読出し水平有効期間に
通常転送エリア1500画素を14MHzで転送し、最終電極φ
Ｈ＊，φH2 ＊,RSA,RSBを7MHz駆動とし、水平方向２画素
を最終電極φH1 ＊，φH2 ＊で加算して読み出す。高速水
平転送エリア２は、次の水平転送時に高速転送エリア２
と重ねて読み出す。
第８図にHD−TV様素子の第２の駆動モードを示す。
第２の駆動モードでは、拡大エリア垂直491画素、750
画素のみを有効期間で読出し、垂直のブランキング期間
に高速LSエリア１とエリア２を重ねて高速のラインシフ
ト動作を読み出す。また、水平転送パルスφH1,φH2を2
8MHz〜60Mhzで駆動して読み出す。その後、水平のブラ
ンキング期間に高速水平転送エリア１とエリア２を重ね
て、水平の有効期間に拡大エリア750画素を7MHzで読み
出す。
画素のみを有効期間で読出し、垂直のブランキング期間
に高速LSエリア１とエリア２を重ねて高速のラインシフ
ト動作を読み出す。また、水平転送パルスφH1,φH2を2
8MHz〜60Mhzで駆動して読み出す。その後、水平のブラ
ンキング期間に高速水平転送エリア１とエリア２を重ね
て、水平の有効期間に拡大エリア750画素を7MHzで読み
出す。
第９図に、第３の実施例を示す。
図において、11は、垂直738画素、水平132画素のイン
ターライン転送型CCD撮像素子であり、垂直CCDは１画素
１段の独立読出しを行なうことができる撮像素子であ
る。
ターライン転送型CCD撮像素子であり、垂直CCDは１画素
１段の独立読出しを行なうことができる撮像素子であ
る。
第１の駆動モードは、光電変換部12で光電変換された
信号電荷が垂直ブランキング期間に垂直CCD13に読出さ
れる。転送された信号電荷は、Ａフィールド周期の水平
ブランキング期間内にSigA1とSigA2、更にSigA3を水平C
CD14に転送する。またＢフィールド期間では、インター
レース動作を行なうために、SigB2,SigB3,SigB4を水平C
CD14へ転送し、垂直３画素を加算する。また、水平CCD1
4の最終電極φＨ＊で水平方向３画素分を加算して読み
出す。すなわち、φＨ＊とRSは、φH1,φH224MHzの1/3
の周波数8MHzで駆動する。
信号電荷が垂直ブランキング期間に垂直CCD13に読出さ
れる。転送された信号電荷は、Ａフィールド周期の水平
ブランキング期間内にSigA1とSigA2、更にSigA3を水平C
CD14に転送する。またＢフィールド期間では、インター
レース動作を行なうために、SigB2,SigB3,SigB4を水平C
CD14へ転送し、垂直３画素を加算する。また、水平CCD1
4の最終電極φＨ＊で水平方向３画素分を加算して読み
出す。すなわち、φＨ＊とRSは、φH1,φH224MHzの1/3
の周波数8MHzで駆動する。
第10図に、第２の駆動モードである２倍（2.25倍）ズ
ームの実施例を示す。拡大エリア垂直492画素、水平868
画素のみを有効期間で読出し、高速LSエリア１の123画
素とエリア２の123画素を重ねて、垂直ブランキング期
間に読み出す。また高速水平転送エリア１（217画素）
とエリア２（217画素）を重ねて水平ブランキング期間
に30〜60MHzで読み出す。拡大エリアの垂直CCD13の信号
電荷は、水平ブランキング期間にＡフィールドではSigA
1とSigA2を転送し、水平CCD14でSigA1＋SigA2として読
み出す。Ｂフィールドでは、インタレース動作を行なう
ために、SigB2とSigB3水平CCD14へ転送して読み出す。
水平CCD14の転送は、16MHzで行ない、最終電極φＨ＊を
8MHz駆動として、水平方向２画素をφＨ＊で加算し読み
出す。この駆動によって２倍ズームが行なえる。
ームの実施例を示す。拡大エリア垂直492画素、水平868
画素のみを有効期間で読出し、高速LSエリア１の123画
素とエリア２の123画素を重ねて、垂直ブランキング期
間に読み出す。また高速水平転送エリア１（217画素）
とエリア２（217画素）を重ねて水平ブランキング期間
に30〜60MHzで読み出す。拡大エリアの垂直CCD13の信号
電荷は、水平ブランキング期間にＡフィールドではSigA
1とSigA2を転送し、水平CCD14でSigA1＋SigA2として読
み出す。Ｂフィールドでは、インタレース動作を行なう
ために、SigB2とSigB3水平CCD14へ転送して読み出す。
水平CCD14の転送は、16MHzで行ない、最終電極φＨ＊を
8MHz駆動として、水平方向２画素をφＨ＊で加算し読み
出す。この駆動によって２倍ズームが行なえる。
第11図に、第３の駆動モードである９倍ズームの実施
例を示す。拡大エリア垂直246画素、水平432画素のみを
有効期間で読出し、高速LSエリア１（246画素）とエリ
ア２（246画素）を重ねて、垂直ブランキング期間に読
み出す。また高速水平転送エリア１（432画素）とエリ
ア２（432画素）を重ねて、水平ブランキング期間に３
〜60MHzで読み出す。拡大エリアの垂直CCD13の信号電荷
は、水平ブランキング期間にＡフィールドではSigA1の
みを水平CCD14へ転送する。またＢフィールドも同じ信
号SigB1を水平CCDへ転送する。水平CCD14の転送は、8MH
zで行なう。また最終電極のφＨ＊とRSも8MHzで行な
い、水平方向の加算は行なわない。この駆動によって９
倍ズームが行なえる。
例を示す。拡大エリア垂直246画素、水平432画素のみを
有効期間で読出し、高速LSエリア１（246画素）とエリ
ア２（246画素）を重ねて、垂直ブランキング期間に読
み出す。また高速水平転送エリア１（432画素）とエリ
ア２（432画素）を重ねて、水平ブランキング期間に３
〜60MHzで読み出す。拡大エリアの垂直CCD13の信号電荷
は、水平ブランキング期間にＡフィールドではSigA1の
みを水平CCD14へ転送する。またＢフィールドも同じ信
号SigB1を水平CCDへ転送する。水平CCD14の転送は、8MH
zで行なう。また最終電極のφＨ＊とRSも8MHzで行な
い、水平方向の加算は行なわない。この駆動によって９
倍ズームが行なえる。
以上好ましい実施例のいくつかを説明したが、この他
の多くの実施例、変形例が考えられる。その一部を以下
に記す。
の多くの実施例、変形例が考えられる。その一部を以下
に記す。
実施例では、インターライン転送型CCD撮像素子で説
明したが、フレーム転送方CCDでも、積層型でも、二次
元の転送部を有する固体撮像素子であれば、本発明を適
用することができる。
明したが、フレーム転送方CCDでも、積層型でも、二次
元の転送部を有する固体撮像素子であれば、本発明を適
用することができる。
実施例では、垂直と水平の双方についてズームを設定
し、しかもそのズーム比を同じにしたが、垂直方向だけ
のズーム、水平方向のズーム、或いは夫々のズーム比を
変えて行なうこともできる。
し、しかもそのズーム比を同じにしたが、垂直方向だけ
のズーム、水平方向のズーム、或いは夫々のズーム比を
変えて行なうこともできる。
HD−TV用素子を用いて、アスペクト比を3:4に圧縮し
て、全信号をNTSC方式で出画させることもできる。
て、全信号をNTSC方式で出画させることもできる。
実施例では、拡大エリア以外は、ブランキング期間で
読出したが、有効期間の一部を使ってもよい。この時、
有効期間に読出した信号は、幅の広いブランキングを作
り、モニタ上に出画しないようにする。
読出したが、有効期間の一部を使ってもよい。この時、
有効期間に読出した信号は、幅の広いブランキングを作
り、モニタ上に出画しないようにする。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の駆動方式を用いることに
よって、固体撮像素子において高機能の電子ズームが実
現できる。従って本発明により、被写体によって画素加
算による高感度モードと高解像度モードが選択できる。
また、ズームレンズで拡大し更に電子ズームで拡大する
こともできる。また、画像処理によるズームと違い、実
時間で実行でき、ズームを行なっても解像度の低下が無
く、メモリ等を処理装置の使用せずに実行できる。その
ため、計測、監視用として安価なカメラができる。ま
た、レンズのズームと違い、見たい方向だけアスペクト
比を変化させ、拡大することもできる。
よって、固体撮像素子において高機能の電子ズームが実
現できる。従って本発明により、被写体によって画素加
算による高感度モードと高解像度モードが選択できる。
また、ズームレンズで拡大し更に電子ズームで拡大する
こともできる。また、画像処理によるズームと違い、実
時間で実行でき、ズームを行なっても解像度の低下が無
く、メモリ等を処理装置の使用せずに実行できる。その
ため、計測、監視用として安価なカメラができる。ま
た、レンズのズームと違い、見たい方向だけアスペクト
比を変化させ、拡大することもできる。
第１図は、本発明の第１の駆動方式を説明するためのデ
バイス構成図、 第２図、第３図は第１の駆動モードを説明するためのタ
イミンクチャート図、 第４図は、本発明の第２の駆動モードを説明するための
デバイス構成図、 第５図、第６図は、第２の駆動モードを説明するための
タイミングチャート図、 第７図、第８図は、本発明をHD−TV素子に実施した例を
示す図、 第９図、第10図、第11図は、本発明の第３の実施例の説
明図である。 11……CCD撮像素子、12……光電変換部 13……垂直CCD、14……水平CCD 15……リセットトランジスタ 16……出力アンプ
バイス構成図、 第２図、第３図は第１の駆動モードを説明するためのタ
イミンクチャート図、 第４図は、本発明の第２の駆動モードを説明するための
デバイス構成図、 第５図、第６図は、第２の駆動モードを説明するための
タイミングチャート図、 第７図、第８図は、本発明をHD−TV素子に実施した例を
示す図、 第９図、第10図、第11図は、本発明の第３の実施例の説
明図である。 11……CCD撮像素子、12……光電変換部 13……垂直CCD、14……水平CCD 15……リセットトランジスタ 16……出力アンプ
Claims (2)
- 【請求項１】マトリックス状に形成された光電変換素子
と、夫々の列について前記光電変換素子で形成された電
荷を蓄積しこれを列方向に転送する複数の第一の電荷転
送素子と、これら第一の電荷転送素子のそれぞれの端部
に接続し転送されてきた電荷を蓄積しこれを行方向に転
送する第二の電荷転送素子と、この第２の電荷転送素子
の端部に接続し転送されてきた電荷を蓄積しこれを画像
信号として出力する装置とからなる固体撮像素子を二種
類以上のモードで駆動する方法であって、 第１のモードにおいては、夫々の列について前記第一の
電荷転送素子に蓄積された電荷を複数画素分転送して、
これらの和を前記第二の電荷転送素子に蓄積してから順
次列方向転送を行うことによって一行分の画像信号を
得、この動作を繰り返して一枚分の画像信号の形成が為
され、 第２のモードにおいては、予め決められた一部の連続す
る行に関して、夫々の行について前記第一の電荷転送素
子に蓄積された電荷を、前記光電変換装置の行全体の長
さと全体連続列の長さの比に対応して、前記複数画素分
よりも少ない画素分転送し前記第二の電荷転送素子に蓄
積してから順次行方向転送を行うことによって一行分の
画像信号を得、この動作を前記連続行分繰り返して一枚
分の画像信号の形成が為されることを特徴とする固体撮
像素子の駆動方法。 - 【請求項２】マトリックス状に形成された光電変換素子
と、夫々の列について前記光電変換素子で形成された電
荷を蓄積しこれを行方向に転送する複数の第一の電荷転
送素子と、これら第一の電荷転送素子の夫々の端部に接
続し転送されてきた電荷を蓄積しこれを行方向に転送す
る第二の電荷転送素子と、この第二の電荷転送素子の端
部に接続し転送されてきた電荷を蓄積しこれを検出し画
像信号として出力する装置とからなる固体撮像素子を二
種類以上のモードで駆動する方法であって、 第１のモードでは、前記第二の電荷転送素子で隣接して
蓄積された電荷が前記出力装置で加算された後検出され
る様に、前記第二の電荷転送素子の電荷転送周期を前記
出力装置における蓄積電荷検出の周期の整数倍とし、 第２のモードにおいては、第二の電荷転送素子の電荷転
送周期を前記出力装置における蓄積電荷検出の周期の前
記第１のモードよりも小さい整数倍としたことを特徴と
する固体撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255464A JP2799003B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 固体撮像素子の駆動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255464A JP2799003B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 固体撮像素子の駆動方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03117985A JPH03117985A (ja) | 1991-05-20 |
| JP2799003B2 true JP2799003B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=17279129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255464A Expired - Fee Related JP2799003B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 固体撮像素子の駆動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799003B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3905308B2 (ja) * | 2000-12-25 | 2007-04-18 | 富士フイルム株式会社 | ディジタル・カメラおよびその動作制御方法 |
| US7773129B2 (en) | 2002-08-02 | 2010-08-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup device, imaging apparatus containing the same, and control method thereof |
| JP2008017090A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、及び電子ズーム方法 |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP1255464A patent/JP2799003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03117985A (ja) | 1991-05-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |