JP3483766B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JP3483766B2 JP3483766B2 JP13529098A JP13529098A JP3483766B2 JP 3483766 B2 JP3483766 B2 JP 3483766B2 JP 13529098 A JP13529098 A JP 13529098A JP 13529098 A JP13529098 A JP 13529098A JP 3483766 B2 JP3483766 B2 JP 3483766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- solid
- imaging device
- state imaging
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 82
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 32
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子から
得られる信号を記憶手段に書き込み、書き込み速度と異
なる速度で記憶手段から読みだしを行うことによりスロ
ーモーション映像を得ることのできる撮像装置に関す
る。 【0002】 【従来の技術】固体撮像素子を用いて光電変換により撮
像を行い、得られた映像信号を記憶手段に書き込み、当
該記憶手段から映像信号を読みだして、スローモーショ
ン映像を得る方式は、特開平2-57074 号公報に記載され
ている。これは本来の整数倍のスピードで固体撮像素子
を駆動し、本来の1フィールド期間に数度フォトセンサ
の採光時間を割り当てて映像信号を出力することによ
り、ブレのない整数分の1のスローモーション再生映像
を得るものである。 【0003】従来のスローモーション映像を得る撮像方
式について図6、図7、図8を用いて説明する。図6は
従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。図7は
図6の構成を用いた、スローモーションなしの従来の撮
像方式のタイミング図、図8は図6の構成を用いてスロ
ーモーション映像を得る場合のタイミング図である。図
6において、60は固体撮像素子を用いて映像信号を出
力する撮像部、61はスローモーション映像を得るため
に撮像部60の出力を記録し、スローモーション再生を
行う映像記録再生部である。撮像部60において、RG
Bに色分解を行う3板プリズム601に、G固体撮像素
子602、R固体撮像素子603、B固体撮像素子60
4が固着されており、これら3つの固体撮像素子は3板
固体撮像素子駆動回路608によって駆動され、光電変
換されたRGBそれぞれの電気信号を出力する。G固体
撮像素子602の出力信号は、Gプロセス回路605に
よって増幅され、映像信号Ga として出力される。R固
体撮像素子603とB固体撮像素子604出力の電気信
号も同様にして、それぞれRプロセス回路606とBプ
ロセス回路607によって増幅され、映像信号Ra 、B
a として出力される。使用する固体撮像素子は、図2の
構成のものを使用することができる。 【0004】次にスローモーションなしの従来の映像信
号出力方法について、図2の固体撮像素子の構成図と図
7のタイミング図を用いて説明する。G固体撮像素子6
02、R固体撮像素子603、B固体撮像素子604の
フォトダイオード列201は、期間A' B' C' の蓄積
期間Pの間に光電変換を行い電荷を蓄積する。光電変換
された全電荷は、期間C' と期間D' の変わり目の垂直
ブラキング期間中の垂直転送期間Pに垂直CCD202
に読みだされ、垂直方向に転送されて蓄積エリア22に
到達する。期間D' E' F' の水平転送期間P''中に水
平CCD203により転送され、アンプ204から映像
1の電気信号としてGプロセス回路605、Rプロセス
回路606、Bプロセス回路607へ出力される。一
方,映像1が出力されている期間でも、蓄積期間Qとし
て次のフィールドのための電荷の蓄積が光電変換により
行われている。蓄積電荷は、期間F' と期間G' の変わ
り目の垂直ブラキング期間中の垂直転送期間Qに垂直C
CD202に読みだされ、垂直方向に転送されて蓄積エ
リア22に到達し、期間G' 以降の水平転送期間Q中に
水平CCD203により転送され、アンプ204から映
像2としてGプロセス回路605、Rプロセス回路60
6、Bプロセス回路607へ出力される。このようにし
て、1フィールドにつき1フィールドの採光により映像
を出力することができる。 【0005】次に3倍のスローモーション映像を得るた
めの従来の映像信号出力方法について、図2の固体撮像
素子の構成図と図8のタイミング図を用いて説明する。
図7に示す各タイミングを1/3に縮めて撮像を行う。
G固体撮像素子602、R固体撮像素子603、B固体
撮像素子604のフォトダイオード列201は、蓄積期
間Aだけ光電変換を行い電荷を蓄積する。光電変換され
た全電荷は、フィールドが変わる期間Aと期間Bの変わ
り目の垂直ブラキング期間中の垂直転送期間Aに垂直C
CD202に読みだされ、垂直方向に転送されて蓄積エ
リア22に到達し、水平転送期間A中に水平CCD20
3で転送され、アンプ204から映像1の電気信号とし
てGプロセス回路605、Rプロセス回路606、Bプ
ロセス回路607へ出力される。一方、映像1が出力さ
れている期間でも、蓄積期間Bとして次のフィールドの
ための電荷の蓄積が光電変換により行われており、蓄積
電荷は期間Bと期間Cの変わり目の垂直ブラキング期間
中の垂直転送期間Bに垂直CCD202により読みださ
れ、垂直転送されて蓄積エリア22に到達する。水平転
送期間B中に水平CCD203で転送され、アンプ20
4から映像2としてGプロセス回路605、Rプロセス
回路606、Bプロセス回路607へ出力される。同様
の動作によって映像3〜映像7を得ることができる。こ
のようにして撮像部60は、1フィールドにつき3フィ
ールドの採光により映像を出力することができる。次に
映像部60で出力された映像信号Ga 、Ra 、Ba を映
像記録再生部61に記録させ、1フィールドに対して1
フィールドを出力するような再生動作を行わせることに
よって、スローモーション映像Rb 、Gb 、Rb の出力
を実現することができる。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】以上のように1フィー
ルド当りの固体撮像素子への採光時間を整数分の1に短
くするとともに、固体撮像素子の駆動を整数倍にするこ
とによって、整数分の1のスローモーション映像を得る
ことができる。ところで垂直ブランキング期間に全電荷
を蓄積部に転送するための垂直転送パルスと、水平CC
Dにより電荷を転送するための水平転送パルスについて
は、立ち上がり時間と立ち下り時間が短い急峻な波形が
求められている。高精細な撮像装置では、固体撮像素子
の駆動周波数が高くなるため、特にこれらの波形品質が
画質に大きく影響する。スローモーションを実現する場
合、駆動周波数が整数倍になるに伴って駆動回路にノイ
ズが発生し、このために駆動波形品質の向上に限界があ
る場合があり、その結果、蓄積電荷の伝送効率が悪くな
り、シェーディングが発生したり、解像度が低下してし
まうことがある。 【0007】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、固体撮像素子の駆動波形の品質を損なうことな
く、スローモーション画質と機能とを両立させる撮像装
置を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、G信号は2つの固体撮像素子、R信号とB信号はそ
れぞれ1つの固体撮像素子によって構成される上記請求
項1の撮像装置において、撮像エリアで特定のフィール
ド期間に電荷を蓄積しているとき、直前のフィールド分
の全ての電荷を蓄積することのできる蓄積エリアを有
し、水平ブランキング期間のみに撮像エリアから蓄積エ
リアに電荷を転送することによって、シェーディングを
抑制したり、解像度の低下を防止することができるよう
にし、また、G信号については、採光時間に相当するフ
ィールドの信号をメモリに書き込み開始するときに読み
出しを開始し、R信号とB信号については、採光時間に
相当するフィールドの信号をメモリに書き込み終了する
ときから読み出しを開始するように構成することによっ
て、RGB各信号を同位相として出力できるようにした
ものである。 【0009】 【0010】 【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、G信号を出力する固体撮像素子を2つ有し、R信号
とB信号とを出力する固体撮像素子をそれぞれ1つ有
し、固体撮像素子が交互に光電変換を行って信号を出力
することにより撮像を行い、かつ、全ての固体撮像素子
の構造が、光電変換を行っている直前の1フィールドの
全電荷を蓄積することのできる蓄積エリアを有するよう
に構成された撮像装置であって、水平ブランキング期間
のみに撮像エリアから蓄積エリアに電荷を転送する動作
を行うことを特徴とする撮像装置であり、これにより、
垂直ブランキング期間の全電荷の垂直方向転送がなくな
るので、固体撮像素子の出力波形の改善ができ、シェー
ディングを抑制することができる作用を有する。 【0011】本発明の請求項2記載の発明は、1フィー
ルド期間に数度フォトダイオードの採光時間を割り当て
て光電変換を行い、得られた信号を記憶手段に書き込
み、遅い速度で読み出すことによってスローモーション
映像を得る撮像装置であって、G信号については、採光
時間に相当するフィールドの信号を書き込み開始すると
きに読み出し動作を開始し、R信号とB信号について
は、採光時間に相当するフィールドの信号を書き込み終
了したときから読み出して映像を出力することを特徴と
する請求項1記載の撮像装置であり、撮像エリアの水
平、垂直位置に対応した各色信号の画素が得られるとい
う作用を有する。 【0012】(実施の形態1)以下、本発明の実施の形
態を図面を参照して説明する。図1は本発明の請求項1
に対応する実施の形態1における撮像装置の構成を示
し、図2は本実施の形態における撮像装置に用いる固体
撮像素子の構造を示したものである。図1において、1
0は固体撮像素子を用いて映像信号を出力する撮像部で
ある。撮像部10において、R、G1、G2、Bに色分
解を行う4板プリズム101に、G1固体撮像素子10
2、G2固体撮像素子103、R固体撮像素子104、
B固体撮像素子105が固着されており、これら4つの
固体撮像素子は4板固体撮像素子駆動回路110によっ
て駆動され、光電変換されたRGBそれぞれの電気信号
を出力する。G1固体撮像素子102の出力信号は、G
1プロセス回路106によって増幅され、映像信号G1
−nとして出力される。G2固体撮像素子103の出力
信号は、G2プロセス回路107によって増幅され、映
像信号G2−nとして出力される。R固体撮像素子10
4とB固体撮像素子105出力の電気信号も同様にし
て、それぞれRプロセス回路108とBプロセス回路1
09によって増幅され、映像信号R−n、B−nとして
出力される。 【0013】図2の固体撮像素子20においては、光電
変換を行い電荷を蓄積するフォトダイオード列201
と、蓄積電荷を垂直方向に転送する垂直CCD202と
を有する。垂直CCD202によって転送された電荷
は、水平CCD203で水平方向に転送され、アンプ2
04で増幅されて出力される。 【0014】図3はG1、G2、R、B各信号出力の原
理を示したのであり、そのうちG1信号の出力動作を説
明する。G1固体撮像素子102のフォトダイオード2
01は、蓄積期間Aに光電変換を行い電荷を蓄積する。
光電変換済みの電荷は、垂直転送期間Aに垂直CCD2
02によって転送される。蓄積電荷は、図3で示される
B+Cの時間で蓄積エリア22を通過して水平CCD2
03に到達する。水平転送期間Aで水平CCD203に
よって転送の後、アンプ204とG1プロセス回路10
6で増幅され、映像G1−1として出力される。同様に
して蓄積期間C、蓄積期間Eでフォトダイオード201
で蓄積された電荷は、それぞれ水平転送期間C、水平転
送期間Eに映像G1−1、映像G1−3として出力され
る。 【0015】このように固体撮像素子自体は、従来の技
術と同様の1フィールド分の全ての電荷を蓄積すること
のできる蓄積エリア22をもつ構造であるが、本実施の
形態1によれば、B+Cの時間のうち水平ブランキング
期間のみに撮像エリア21から蓄積エリア22の方向に
電荷を隣の垂直CCDに1段だけ転送する。これにより
垂直ブランキング期間内に垂直CCDの転送を行わない
ので、ノイズの発生を低減させたり解像度低下の防止を
図ることができる。従って駆動波形の品位が損なわれな
いので、シェーディングを低減することができる。なお
G2、R、B信号も同様に水平ブランキング期間のみ垂
直CCD内の電荷転送を行うようにできる。 【0016】(実施の形態2)図4は本発明の請求項2
に対応する本発明の実施の形態2における撮像装置の例
を示す。本実施の形態2では、G1、G2、R、B信号
が図3の原理で出力される図1と同様な撮像部10と、
それぞれの色信号をメモリに書き込み、G信号と同位相
となるようにR信号とB信号とをメモリから伸張しなが
ら読み出して出力するために、Gフィールドメモリ40
1、Rフィールドメモリ402、Bフィールドメモリ4
03およびこれら各メモリを制御するメモリ制御回路4
04とからなる時間軸伸長部40と、時間軸伸長部40
からの出力によりスローモーション映像の再生を行う映
像記録再生部41とを備えている。 【0017】図5は本実施の形態における原理を示した
ものであり、図5(a)は撮像部10の出力であり、時
間軸伸長部40に入力される。Gフィールドメモリ40
1には、図5(a)の信号が書き込まれる。Gフィール
ドメモリ401に書き込まれたG信号は、並びかえられ
て3分割され、図8(b)のタイミングでGa ・Gb・
Gc 信号として時間軸伸長部40から出力される。また
Rフィールドメモリ402とBフィールドメモリ403
からは、時間軸を伸長して3分割されたR信号は図8
(b)のRa 、Rb 、Rc のタイミングで、B信号はB
a 、Bb 、Bc のタイミングで、それぞれ時間軸伸長部
40から出力される。このとき映像G1−1についは、
Gフィールドメモリ401へ書き込みが開始したときに
図5(b)のGa で示すようにGフィールドメモリ40
1から伸張して読み出すように、メモリ制御回路404
はメモリの書き込みと読み出しの制御を行う。またRB
−1信号については、Rフィールドメモリ402とBフ
ィールドメモリ403に書込みが終了したときに図5
(b)のRa 、Ba で示すようにRフィールドメモリ4
02とBフィールドメモリ403から伸張して読み出す
ように、メモリ制御回路404はメモリの書き込みと読
み出しの制御を行う。同様のメモリ制御によって順次R
GB信号を出力することができ、相互に位相のそろった
信号を順次出力することができる。この信号を映像記録
再生部41に記録して撮像を終了させてから再生するこ
とにより、図5(c)で示すようにスローモーション映
像を得ることができる。 【0018】 【発明の効果】以上のように、本発明の実施の形態1に
よれば、水平ブランキング期間のみに撮像エリアから蓄
積エリアに垂直方向に電荷を転送するようにしており、
垂直ブランキング期間には電荷を転送しないので、垂直
プランキング期間のノイズを低減することができる。ま
た、駆動波形品質を損なうことがないので、シェーディ
ングを抑制したり、転送効率の低下を抑制して解像度の
低下を防止することができるという効果が得られる。 【0019】また、本発明の実施の形態2によれば、固
体撮像素子から得られた各色信号をメモリに書き込み、
固体撮像素子の駆動によって生じたR信号・B信号のG
信号に対する採光時間に相当するフィールド期間分の位
相ずれを補正するように、メモリからの読みだしを行う
ので、色ずれのないカラーのスローモーション映像を得
ることができるという効果が得られる。
得られる信号を記憶手段に書き込み、書き込み速度と異
なる速度で記憶手段から読みだしを行うことによりスロ
ーモーション映像を得ることのできる撮像装置に関す
る。 【0002】 【従来の技術】固体撮像素子を用いて光電変換により撮
像を行い、得られた映像信号を記憶手段に書き込み、当
該記憶手段から映像信号を読みだして、スローモーショ
ン映像を得る方式は、特開平2-57074 号公報に記載され
ている。これは本来の整数倍のスピードで固体撮像素子
を駆動し、本来の1フィールド期間に数度フォトセンサ
の採光時間を割り当てて映像信号を出力することによ
り、ブレのない整数分の1のスローモーション再生映像
を得るものである。 【0003】従来のスローモーション映像を得る撮像方
式について図6、図7、図8を用いて説明する。図6は
従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。図7は
図6の構成を用いた、スローモーションなしの従来の撮
像方式のタイミング図、図8は図6の構成を用いてスロ
ーモーション映像を得る場合のタイミング図である。図
6において、60は固体撮像素子を用いて映像信号を出
力する撮像部、61はスローモーション映像を得るため
に撮像部60の出力を記録し、スローモーション再生を
行う映像記録再生部である。撮像部60において、RG
Bに色分解を行う3板プリズム601に、G固体撮像素
子602、R固体撮像素子603、B固体撮像素子60
4が固着されており、これら3つの固体撮像素子は3板
固体撮像素子駆動回路608によって駆動され、光電変
換されたRGBそれぞれの電気信号を出力する。G固体
撮像素子602の出力信号は、Gプロセス回路605に
よって増幅され、映像信号Ga として出力される。R固
体撮像素子603とB固体撮像素子604出力の電気信
号も同様にして、それぞれRプロセス回路606とBプ
ロセス回路607によって増幅され、映像信号Ra 、B
a として出力される。使用する固体撮像素子は、図2の
構成のものを使用することができる。 【0004】次にスローモーションなしの従来の映像信
号出力方法について、図2の固体撮像素子の構成図と図
7のタイミング図を用いて説明する。G固体撮像素子6
02、R固体撮像素子603、B固体撮像素子604の
フォトダイオード列201は、期間A' B' C' の蓄積
期間Pの間に光電変換を行い電荷を蓄積する。光電変換
された全電荷は、期間C' と期間D' の変わり目の垂直
ブラキング期間中の垂直転送期間Pに垂直CCD202
に読みだされ、垂直方向に転送されて蓄積エリア22に
到達する。期間D' E' F' の水平転送期間P''中に水
平CCD203により転送され、アンプ204から映像
1の電気信号としてGプロセス回路605、Rプロセス
回路606、Bプロセス回路607へ出力される。一
方,映像1が出力されている期間でも、蓄積期間Qとし
て次のフィールドのための電荷の蓄積が光電変換により
行われている。蓄積電荷は、期間F' と期間G' の変わ
り目の垂直ブラキング期間中の垂直転送期間Qに垂直C
CD202に読みだされ、垂直方向に転送されて蓄積エ
リア22に到達し、期間G' 以降の水平転送期間Q中に
水平CCD203により転送され、アンプ204から映
像2としてGプロセス回路605、Rプロセス回路60
6、Bプロセス回路607へ出力される。このようにし
て、1フィールドにつき1フィールドの採光により映像
を出力することができる。 【0005】次に3倍のスローモーション映像を得るた
めの従来の映像信号出力方法について、図2の固体撮像
素子の構成図と図8のタイミング図を用いて説明する。
図7に示す各タイミングを1/3に縮めて撮像を行う。
G固体撮像素子602、R固体撮像素子603、B固体
撮像素子604のフォトダイオード列201は、蓄積期
間Aだけ光電変換を行い電荷を蓄積する。光電変換され
た全電荷は、フィールドが変わる期間Aと期間Bの変わ
り目の垂直ブラキング期間中の垂直転送期間Aに垂直C
CD202に読みだされ、垂直方向に転送されて蓄積エ
リア22に到達し、水平転送期間A中に水平CCD20
3で転送され、アンプ204から映像1の電気信号とし
てGプロセス回路605、Rプロセス回路606、Bプ
ロセス回路607へ出力される。一方、映像1が出力さ
れている期間でも、蓄積期間Bとして次のフィールドの
ための電荷の蓄積が光電変換により行われており、蓄積
電荷は期間Bと期間Cの変わり目の垂直ブラキング期間
中の垂直転送期間Bに垂直CCD202により読みださ
れ、垂直転送されて蓄積エリア22に到達する。水平転
送期間B中に水平CCD203で転送され、アンプ20
4から映像2としてGプロセス回路605、Rプロセス
回路606、Bプロセス回路607へ出力される。同様
の動作によって映像3〜映像7を得ることができる。こ
のようにして撮像部60は、1フィールドにつき3フィ
ールドの採光により映像を出力することができる。次に
映像部60で出力された映像信号Ga 、Ra 、Ba を映
像記録再生部61に記録させ、1フィールドに対して1
フィールドを出力するような再生動作を行わせることに
よって、スローモーション映像Rb 、Gb 、Rb の出力
を実現することができる。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】以上のように1フィー
ルド当りの固体撮像素子への採光時間を整数分の1に短
くするとともに、固体撮像素子の駆動を整数倍にするこ
とによって、整数分の1のスローモーション映像を得る
ことができる。ところで垂直ブランキング期間に全電荷
を蓄積部に転送するための垂直転送パルスと、水平CC
Dにより電荷を転送するための水平転送パルスについて
は、立ち上がり時間と立ち下り時間が短い急峻な波形が
求められている。高精細な撮像装置では、固体撮像素子
の駆動周波数が高くなるため、特にこれらの波形品質が
画質に大きく影響する。スローモーションを実現する場
合、駆動周波数が整数倍になるに伴って駆動回路にノイ
ズが発生し、このために駆動波形品質の向上に限界があ
る場合があり、その結果、蓄積電荷の伝送効率が悪くな
り、シェーディングが発生したり、解像度が低下してし
まうことがある。 【0007】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、固体撮像素子の駆動波形の品質を損なうことな
く、スローモーション画質と機能とを両立させる撮像装
置を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、G信号は2つの固体撮像素子、R信号とB信号はそ
れぞれ1つの固体撮像素子によって構成される上記請求
項1の撮像装置において、撮像エリアで特定のフィール
ド期間に電荷を蓄積しているとき、直前のフィールド分
の全ての電荷を蓄積することのできる蓄積エリアを有
し、水平ブランキング期間のみに撮像エリアから蓄積エ
リアに電荷を転送することによって、シェーディングを
抑制したり、解像度の低下を防止することができるよう
にし、また、G信号については、採光時間に相当するフ
ィールドの信号をメモリに書き込み開始するときに読み
出しを開始し、R信号とB信号については、採光時間に
相当するフィールドの信号をメモリに書き込み終了する
ときから読み出しを開始するように構成することによっ
て、RGB各信号を同位相として出力できるようにした
ものである。 【0009】 【0010】 【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、G信号を出力する固体撮像素子を2つ有し、R信号
とB信号とを出力する固体撮像素子をそれぞれ1つ有
し、固体撮像素子が交互に光電変換を行って信号を出力
することにより撮像を行い、かつ、全ての固体撮像素子
の構造が、光電変換を行っている直前の1フィールドの
全電荷を蓄積することのできる蓄積エリアを有するよう
に構成された撮像装置であって、水平ブランキング期間
のみに撮像エリアから蓄積エリアに電荷を転送する動作
を行うことを特徴とする撮像装置であり、これにより、
垂直ブランキング期間の全電荷の垂直方向転送がなくな
るので、固体撮像素子の出力波形の改善ができ、シェー
ディングを抑制することができる作用を有する。 【0011】本発明の請求項2記載の発明は、1フィー
ルド期間に数度フォトダイオードの採光時間を割り当て
て光電変換を行い、得られた信号を記憶手段に書き込
み、遅い速度で読み出すことによってスローモーション
映像を得る撮像装置であって、G信号については、採光
時間に相当するフィールドの信号を書き込み開始すると
きに読み出し動作を開始し、R信号とB信号について
は、採光時間に相当するフィールドの信号を書き込み終
了したときから読み出して映像を出力することを特徴と
する請求項1記載の撮像装置であり、撮像エリアの水
平、垂直位置に対応した各色信号の画素が得られるとい
う作用を有する。 【0012】(実施の形態1)以下、本発明の実施の形
態を図面を参照して説明する。図1は本発明の請求項1
に対応する実施の形態1における撮像装置の構成を示
し、図2は本実施の形態における撮像装置に用いる固体
撮像素子の構造を示したものである。図1において、1
0は固体撮像素子を用いて映像信号を出力する撮像部で
ある。撮像部10において、R、G1、G2、Bに色分
解を行う4板プリズム101に、G1固体撮像素子10
2、G2固体撮像素子103、R固体撮像素子104、
B固体撮像素子105が固着されており、これら4つの
固体撮像素子は4板固体撮像素子駆動回路110によっ
て駆動され、光電変換されたRGBそれぞれの電気信号
を出力する。G1固体撮像素子102の出力信号は、G
1プロセス回路106によって増幅され、映像信号G1
−nとして出力される。G2固体撮像素子103の出力
信号は、G2プロセス回路107によって増幅され、映
像信号G2−nとして出力される。R固体撮像素子10
4とB固体撮像素子105出力の電気信号も同様にし
て、それぞれRプロセス回路108とBプロセス回路1
09によって増幅され、映像信号R−n、B−nとして
出力される。 【0013】図2の固体撮像素子20においては、光電
変換を行い電荷を蓄積するフォトダイオード列201
と、蓄積電荷を垂直方向に転送する垂直CCD202と
を有する。垂直CCD202によって転送された電荷
は、水平CCD203で水平方向に転送され、アンプ2
04で増幅されて出力される。 【0014】図3はG1、G2、R、B各信号出力の原
理を示したのであり、そのうちG1信号の出力動作を説
明する。G1固体撮像素子102のフォトダイオード2
01は、蓄積期間Aに光電変換を行い電荷を蓄積する。
光電変換済みの電荷は、垂直転送期間Aに垂直CCD2
02によって転送される。蓄積電荷は、図3で示される
B+Cの時間で蓄積エリア22を通過して水平CCD2
03に到達する。水平転送期間Aで水平CCD203に
よって転送の後、アンプ204とG1プロセス回路10
6で増幅され、映像G1−1として出力される。同様に
して蓄積期間C、蓄積期間Eでフォトダイオード201
で蓄積された電荷は、それぞれ水平転送期間C、水平転
送期間Eに映像G1−1、映像G1−3として出力され
る。 【0015】このように固体撮像素子自体は、従来の技
術と同様の1フィールド分の全ての電荷を蓄積すること
のできる蓄積エリア22をもつ構造であるが、本実施の
形態1によれば、B+Cの時間のうち水平ブランキング
期間のみに撮像エリア21から蓄積エリア22の方向に
電荷を隣の垂直CCDに1段だけ転送する。これにより
垂直ブランキング期間内に垂直CCDの転送を行わない
ので、ノイズの発生を低減させたり解像度低下の防止を
図ることができる。従って駆動波形の品位が損なわれな
いので、シェーディングを低減することができる。なお
G2、R、B信号も同様に水平ブランキング期間のみ垂
直CCD内の電荷転送を行うようにできる。 【0016】(実施の形態2)図4は本発明の請求項2
に対応する本発明の実施の形態2における撮像装置の例
を示す。本実施の形態2では、G1、G2、R、B信号
が図3の原理で出力される図1と同様な撮像部10と、
それぞれの色信号をメモリに書き込み、G信号と同位相
となるようにR信号とB信号とをメモリから伸張しなが
ら読み出して出力するために、Gフィールドメモリ40
1、Rフィールドメモリ402、Bフィールドメモリ4
03およびこれら各メモリを制御するメモリ制御回路4
04とからなる時間軸伸長部40と、時間軸伸長部40
からの出力によりスローモーション映像の再生を行う映
像記録再生部41とを備えている。 【0017】図5は本実施の形態における原理を示した
ものであり、図5(a)は撮像部10の出力であり、時
間軸伸長部40に入力される。Gフィールドメモリ40
1には、図5(a)の信号が書き込まれる。Gフィール
ドメモリ401に書き込まれたG信号は、並びかえられ
て3分割され、図8(b)のタイミングでGa ・Gb・
Gc 信号として時間軸伸長部40から出力される。また
Rフィールドメモリ402とBフィールドメモリ403
からは、時間軸を伸長して3分割されたR信号は図8
(b)のRa 、Rb 、Rc のタイミングで、B信号はB
a 、Bb 、Bc のタイミングで、それぞれ時間軸伸長部
40から出力される。このとき映像G1−1についは、
Gフィールドメモリ401へ書き込みが開始したときに
図5(b)のGa で示すようにGフィールドメモリ40
1から伸張して読み出すように、メモリ制御回路404
はメモリの書き込みと読み出しの制御を行う。またRB
−1信号については、Rフィールドメモリ402とBフ
ィールドメモリ403に書込みが終了したときに図5
(b)のRa 、Ba で示すようにRフィールドメモリ4
02とBフィールドメモリ403から伸張して読み出す
ように、メモリ制御回路404はメモリの書き込みと読
み出しの制御を行う。同様のメモリ制御によって順次R
GB信号を出力することができ、相互に位相のそろった
信号を順次出力することができる。この信号を映像記録
再生部41に記録して撮像を終了させてから再生するこ
とにより、図5(c)で示すようにスローモーション映
像を得ることができる。 【0018】 【発明の効果】以上のように、本発明の実施の形態1に
よれば、水平ブランキング期間のみに撮像エリアから蓄
積エリアに垂直方向に電荷を転送するようにしており、
垂直ブランキング期間には電荷を転送しないので、垂直
プランキング期間のノイズを低減することができる。ま
た、駆動波形品質を損なうことがないので、シェーディ
ングを抑制したり、転送効率の低下を抑制して解像度の
低下を防止することができるという効果が得られる。 【0019】また、本発明の実施の形態2によれば、固
体撮像素子から得られた各色信号をメモリに書き込み、
固体撮像素子の駆動によって生じたR信号・B信号のG
信号に対する採光時間に相当するフィールド期間分の位
相ずれを補正するように、メモリからの読みだしを行う
ので、色ずれのないカラーのスローモーション映像を得
ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における撮像装置の概略
構成を示すブロック図 【図2】本発明の実施の形態1における撮像装置に用い
る固体撮像装置の構造を示す模式図 【図3】本発明の実施の形態1におけるG1、G2、
R、B各信号出力の出力原理を示す模式図 【図4】本発明の実施の形態2における撮像装置の概略
構成を示すブロック図 【図5】本発明の実施の形態2における信号出力の原理
を示す模式図 【図6】従来の撮像装置の概略構成を示すブロック図 【図7】スローモーションなしの従来の撮像方式のタイ
ミング図 【図8】従来の撮像装置を用いてスローモーション映像
を得る場合のタイミング図 【符号の説明】 10 撮像部 101 4板プリズム 102 G1 固体撮像素子 103 G2 固体撮像素子 104 R固体撮像素子 105 B固体撮像素子 106 G1 プロセス回路 107 G2 プロセス回路 108 Rプロセス回路 109 Bプロセス回路 110 4板固体撮像素子駆動回路 20 固体撮像素子 201 フォトダイオード列 202 垂直CCD 203 水平CCD 204 アンプ 21 撮像エリア 22 蓄積エリア 40 時間軸伸長部 401 Gフィールドメモリ 402 Rフィールドメモリ 403 Bフィールドメモリ 404 メモリ制御回路 41 映像記録再生部 60 撮像部 601 3板プリズム 602 G固体撮像素子 603 R固体撮像素子 604 B固体撮像素子 605 Gプロセス回路 606 Rプロセス回路 607 Bプロセス回路 608 3板固体撮像素子駆動回路 61 映像記録再生部
構成を示すブロック図 【図2】本発明の実施の形態1における撮像装置に用い
る固体撮像装置の構造を示す模式図 【図3】本発明の実施の形態1におけるG1、G2、
R、B各信号出力の出力原理を示す模式図 【図4】本発明の実施の形態2における撮像装置の概略
構成を示すブロック図 【図5】本発明の実施の形態2における信号出力の原理
を示す模式図 【図6】従来の撮像装置の概略構成を示すブロック図 【図7】スローモーションなしの従来の撮像方式のタイ
ミング図 【図8】従来の撮像装置を用いてスローモーション映像
を得る場合のタイミング図 【符号の説明】 10 撮像部 101 4板プリズム 102 G1 固体撮像素子 103 G2 固体撮像素子 104 R固体撮像素子 105 B固体撮像素子 106 G1 プロセス回路 107 G2 プロセス回路 108 Rプロセス回路 109 Bプロセス回路 110 4板固体撮像素子駆動回路 20 固体撮像素子 201 フォトダイオード列 202 垂直CCD 203 水平CCD 204 アンプ 21 撮像エリア 22 蓄積エリア 40 時間軸伸長部 401 Gフィールドメモリ 402 Rフィールドメモリ 403 Bフィールドメモリ 404 メモリ制御回路 41 映像記録再生部 60 撮像部 601 3板プリズム 602 G固体撮像素子 603 R固体撮像素子 604 B固体撮像素子 605 Gプロセス回路 606 Rプロセス回路 607 Bプロセス回路 608 3板固体撮像素子駆動回路 61 映像記録再生部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 G信号を出力する固体撮像素子を2つ有
し、R信号とB信号とを出力する固体撮像素子をそれぞ
れ1つ有し、固体撮像素子が交互に光電変換を行って信
号を出力することにより撮像を行い、かつ、全ての固体
撮像素子の構造が、光電変換を行っている直前の1フィ
ールドの全電荷を蓄積することのできる蓄積エリアを有
するように構成され、また、1フィールド期間に数度フ
ォトダイオードの採光時間を割り当てて光電変換を行
い、得られた信号を記憶手段に書き込み、遅い速度で読
み出すことによってスローモーション映像を得る撮像装
置であって、 水平ブランキング期間のみに撮像エリアから蓄積エリア
に電荷を転送する動作を行ない、 G信号については採光時間に相当するフィールドの信号
を書き込み開始するときに読み出し動作を開始し、R信
号とB信号については採光時間に相当するフィールドの
信号を書き込み終了したときから読み出して映像を出力
することを特徴とする 撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13529098A JP3483766B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13529098A JP3483766B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11331861A JPH11331861A (ja) | 1999-11-30 |
JP3483766B2 true JP3483766B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=15148251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13529098A Expired - Fee Related JP3483766B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3483766B2 (ja) |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP13529098A patent/JP3483766B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11331861A (ja) | 1999-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3350073B2 (ja) | 高速度撮影装置 | |
JPH0530437A (ja) | 画像記録装置 | |
US5526047A (en) | Scheme camera employing compression recording | |
JP2005072966A (ja) | 固体撮像素子及び撮像装置 | |
JP3022130B2 (ja) | 高速撮影装置 | |
JP4458864B2 (ja) | 撮像装置及びその制御方法及びプログラム及び記憶媒体 | |
JP3483766B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP3363591B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2008270832A (ja) | 固体撮像素子及び撮像装置 | |
JP2007124174A (ja) | 固体撮像装置および固体撮像素子の駆動制御方法 | |
JPH0799869B2 (ja) | 電子的撮像装置 | |
JP3193557B2 (ja) | 映像信号記録再生装置 | |
JP2607550B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP3193558B2 (ja) | 映像信号記録再生装置 | |
JP3193019B2 (ja) | 記録再生装置 | |
JP2647549B2 (ja) | 撮像装置及び固体撮像素子の駆動装置 | |
JP3365561B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2931531B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JPH07115589A (ja) | 固体撮像装置 | |
JPH0530519A (ja) | 3板式カラー撮像装置 | |
JPH11187296A (ja) | ビデオカメラ及びその制御方法 | |
JP3154061B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP5412152B2 (ja) | 撮像方法及び撮像装置 | |
JP2708822B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2000101937A (ja) | 高速撮影装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071017 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081017 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091017 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |