JPH02220572A - 固体撮像装置 - 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、ＶＴＲ一体形カメラなどに用いられる固体撮
像装置に係り、特に、電子ズーム機能を備えた固体撮像
装置に関する。

〔従来の技術〕

撮像部に固体撮像素子（以下、センサという）を用いた
固体撮像装置は、ＶＴＲと一体化されたいわゆるＶＴＲ
一体形カメラとして用いられて、近年急速普及している
。

かかる固体撮像装置は、センサの受光部のフォトダイオ
ード（画素）に蓄積された信号電荷を、走査回路によっ
て順次読み出して信号処理し、映像信号として出力する
ものであり、センサは、たとえば１９８６年テレビジョ
ン学会全国大会予稿集、ｐｐ、５９−６０に記載される
ように、大略フォトダイオードが二次元状に配列された
受光部とこれらフォトダイオードから所定の順序で信号
電荷を読み出すための走査回路とで構成されている。以
下、第８図〜第１０図を用いてセンサの信号電荷読出し
方法について説明する。　　。

第８図は上記予稿集に示されるセンサの構成を簡素化し
て示したものであって、１は水平走査回路、２は垂直走
査回路、３１，３．．３３は垂直ゲート線、４．．４．
．４．は水平ゲート線、５０、。

５　ｔａ、５ｘ２ｔ　５２ｍｔ　５＊ｉｔ　５ｓｓ＊　
５ａｉｔ　５ａｚｅ５ｏは垂直スイッチＭＯＳトランジ
スタ、６□、。

６□ｅ　６ｘａ＊　６ｚ１ｇ　６゜、６．、．６３□、
６ｏ。

６ｏは水平スイッチＭｏＳトランジスタ、７□６゜７０
，７□ｐ　７ｍｂ＋　７□、７）ｂは行選択スイッチＭ
ＯＳトランジスタ、８□、８□８．．８４は出力端子、
　Ｐ　Ｄｔｘ　−Ｐ　Ｄ−−−Ｐ　Ｄｌｓ　、Ｐ　Ｄｔ
ｘ−Ｐ　Ｄｘａ　−ＰＤｏ、　ＰＤ３１．　ＰＤ、、、
　ＰＤ３．はフォトダイオードである。

同図においで、受光部には、水平方向にＮ個、垂直方向
にＭ個とＭ行Ｎ列のマトリクス状にフォトダイオードＰ
Ｄが配列されているが、ここでは、このマトリクスの左
上隅の水平、垂直方向の３個ずつのフォトダイオードＰ
Ｄが配列されている部分を図示しており、水平方向のフ
ォトダイオードＰＤ、、＝　ＰＤｘａ　、Ｐ　Ｄ、、の
配列を第１行、フォトダイオードＰＤ、ｉ、ＦＤ、、、
ＰＤ２３の配列を第２行、フォトダイオードＰＤ、□、
　ＰＤ３２．　ＰＤ３３の配列を第３行とし、また、垂
直方向のフォトダイオードＰＤ□、、ＰＤ、□、ＰＤ、
１の配列を第１列、フォトダイオードＰＤ、□Ｐ　Ｄ　
２ｚ　、Ｐ　Ｄ　３ｚの配列を第２列、フォトダイオー
ドＰＤ３．．ＰＤ、、。

ＰＤ３３の配列を第３列とする。これらフォトダイオー
ドＰＤには夫々色フィルタが設けられており、被写体か
らの光がこの色フィルタで分光された色光が受光されて
その受光量に応じた量の信号電荷が蓄積されるが、奇数
行ではＷ（白）フィルタとＧ（緑）フィルタとがフォト
ダイオード毎に交互に配置され、偶数行ではＣｙ（シア
ン）フィルタとＹａ（イエロ）フィルタとがフォトダイ
オード毎に交互に配置される。また、これら色フィルタ
の配列をマトリクスの列についてみると、奇数列ではＷ
フィルタとＣｙフィルタとがフォトダイオ−ド毎に交互
に配列され、偶数列ではＧフィルタとＹｅフィルタとが
フォトダイオード毎に交互に配列される。

垂直走査回路２は、１水平走査周期（以下。

１Ｈ同周期いう）で２相の垂直クロックφＶ□。

φＶ、が常時供給されており、垂直ブランキング期間に
垂直スタートパルスφｖＳが供給されると、第９図（ａ
）に示すように、垂直クロックパルスφｖｉ、φｖ３に
同期して２つの垂直ゲート線３□。

３、に同時にほぼ１Ｈ期間ずつ垂直選択パルスψｖ１．
ψ■１を出力する０次の垂直クロックパルスφｖ１．φ
ｖ２では、これらに同期して次の２つの垂直ゲート線３
．．３．（図示せず）に同時に同様の垂直選択パルスψ
Ｖ３ｔ　φＶ４（図示せず）を出力し、・・・・・・　
ｉ番目（但し、ｉはＭ／２以下の正整数）の垂直クロッ
クパルスφｖ１．φｖ２に同期して２つの垂直ゲート線
３２ｉ−１，３２ｉ　（いずれも図示せず）に同時に同
様の垂直選択パルスψＶ２ｉ−１，＃　Ｖ２ｉを出力す
る。

このように、垂直走査回路２は、垂直スタートパルスφ
ｖＳが供給される毎に、垂直クロックパルスφＶｉｅ　
φＶ２に同期して垂直ゲート線３の２本ずつに垂直選択
パルスφＶを出力するが、垂直スタートパルスφｖＳが
供給されて最初に重置選択パルスφＶが垂直ゲート線３
□、３３に供給されるものとすると、次に垂直スタート
パルスφｖＳが供給されたときには、垂直ゲート線３ｍ
９３３に最初に垂直選択パルスψＶが供給される。すな
わち、１フイールド毎に同時に垂直選択パルスψ■が供
給される２つの垂直ゲート線３の組わ合せが変えられる
。

水平走査回路１には、水平同期周波数よりも充分高い周
波数の２相の水平クロックパルスφＨ１゜φＨ１が常時
供給されており、１Ｈ同周期水平スタートパルスφＨ８
が供給されると、第９１１　（ａ）の１Ｈ期間であるＴ
Ｈ期間を拡大した同図（ｂ）に示すように、水平ゲート
線４□、４．．４．・・・・・・の順に水平クロックパ
ルスφＨ０φＨ３に同期して水平選択パルスφＨ４，φ
Ｈ２，φＨ１，・・・・・・が出力される。ここで、垂
直走査回路２に供給される垂直クロックパルスφＶ工、
φＶ、は水平ブランキング期間に同期しており、水平ス
タートパルスφＨ８は水平ブランキング期間毎に水平走
査回路ｌに供給される。水平走査回路１は、水平ブラン
キング期間を除いて、垂直走査回路２が出力する垂直選
択パルスψ■のパルス期間水平ゲート線４□、４□、４
．・・・・・・＋４Ｎに順次水平選択パルスψＨ１，ψ
Ｈ３，ψＨ１，・・・・・・、φＨ，を出力する。

垂直走査回路２が垂直ゲート線３□、３．に垂直選択パ
ルスψｖ１．φｖ２を出力すると、第１行の垂直スイッ
チＭＯ３）ランジスタ５□１，５□、。

５Ｌ３．・・・・・・、第２行の垂直スイッチＭＯＳト
ランジスタ５□１２　Ｆ１！！ｙ　５１３１・・・・・
・が全てオンし、これと同時に、行選択スイッチＭＯＳ
トランジスタ７□ａｍ　７ｍｂ＋　７□、７□ｂもオン
する。ここで、Ｗ。

Ｇ、Ｃｙ、Ｙｅフィルタが設けられているフォトダイオ
ードＰＤに蓄積される信号電荷を夫々Ｗ。

Ｇ、Ｃｙ、Ｙｅ信号電荷と呼ぶことにする。そこで、上
記の垂直選択パルスφＶｔＳ　φＶ２が垂直走査回路２
から出力された状態で、まず、水平走査回路１から水平
ゲート線４．に水平選択パルスφＨ□が出力されると、
第１行の水平スイッチＭＯＳトランジスタ６゜ｅ　５ａ
ｔｅ　ｆ３３ｔｔ・・・・・・が全てオンする。これに
より、フォトダイオードＰＤ、。

のＷ信号電荷は垂直スイッチＭＯＳトランジスタ５□□
、水平スイッチＭＯ５）−ランジスタロ１□を介して読
み出され１行選択スイッチ７□４を介して出力端子８１
から出力される、これと同時に、フォトダイオードＰＤ
、□のＣｙ信号電初も垂直スイッチＭＯＳトランジスタ
５２Ｌ、水平スイッチＭＯＳトランジスタ６．１を介し
て読み出され、行選択スイッチＭＯＳトランジスタ７１
１１を介して出力端子８３から出力される。

次に、水平走査回路１から水平ゲート線４３に水平選択
パルスφＨ，が出力され、第２列の水平スイッチＭＯＳ
トランジスタ５ｔｉｔ　６７４１９６８Ｍｍ・・・・・
・が全でオンする。これにより、フォトダイオードＰＤ
、のＧ信号電荷が垂直スイッチＭＯＳトランジスタ５゜
、水平スイッチＭＯＳトランジスタ６□０行選択スイッ
チＭＯＳトランジスタ７１を介して出力端子８□から出
力され、これと同時に、フォトダイオードＰＤｏのＹｅ
信号電荷が垂直スイッチＭｏＳトランジスタ５゜、水平
スィッチＭＯＳトランジスタ６□９行選択スイッチＭＯ
Ｓトランジスタ７１を介して出力端子８．から出力され
る。

以下同様にして、２行のフォトダイオード１つずつから
同時に信号電荷が読み出され、出力端子８、．８□８□
８．から夫々Ｗ信号、Ｇ信号、Ｃｙ倍信号Ｙｅ倍信号出
力されることになる。

なお、第９図（ａ）、（ｂ）において、ＴＶは１フィー
ルド期間である。

以上のように、１Ｈ毎にＷ、Ｇ、Ｃｙ、Ｙａ倍信号同時
に得られ、これらから輝度信号や色差信号が形成されて
カラー映像信号が生成される。

そこで、センサの同時に走査される２行から読み出され
る信号からモニタ受像機の１水平走査線の映像信号が形
成される。すなわち、センサの２行がモニタ受像機の水
平走査線に対応し、センサの走査順序とモニタ受像機の
走査順序とが対応している。これにより、センサの受光
部に第１０図に示すように、被写体像ａが結像されると
、これと同じ画像すがモニタ受像機に映出される。

かかるセンサにおいて、受光部の一部の領域のみを走査
領域とすると、この走査領域の画像がモニタ受像機で拡
大して映出される。これが電子ズームであるが、ズーム
倍率を２倍としたときのセンサでの従来の一般的な信号
読出し方法を第１１図および第１２図を用いて説明する
。

第１１図（ａ）は第８図における垂直走査回路２の入力
パルスを示すものであって、φｖＳは第８図と同様に垂
直スタートパルスである。

φＶＣ，，！ＶＣ，，φＶＣ３は夫々第８図における垂
直クロックパルスφｖ１の３能様を示している。第１１
図（ｂ）は同図（ａ）のＴＨ期間での第８図の水平走査
回路１の入力パルスを示すものであって、φＨ８は第８
図と同様に水平スタートパルスであり、φＨＣ１，φＨ
Ｃ，，φＨＣ，は夫々第８図における水平クロックパル
スφＨ□の３能様を示している。

なお、第１１図（ａ）、（ｂ）には図示しないが、第８
図に示す垂直クロックパルスφｖ２、水平クロックパル
スφＨ３は、第９図（ａ）、（ｂ）のように、垂直クロ
ックパルスφｖ４．水平クロックパルスφＨ１に対して
逆相の関係にある。

第８図において、垂直走査回路２の垂直グロックパルス
φＶ□として垂直ブランキング期間（以下、ＶＢＬ期間
という）経過後第１１図（、）の１Ｈ同周期垂直クロッ
クパルスφｖＣ１が供給され、水平走査回路１の水平ク
ロックパルスφＨ１として、水平ブランキング期間（以
下、ＨＢＬ期間という）経過後第１１図（ｂ）の水平ク
ロックパルスφＨＣ，が供給されたとすると、センサで
は通常の走査が行なわれ、第１２図において、ａをセン
サの受光部での被写体像とすると、これと同じ画像すが
モニタ受像機に映出される。

これに対し、垂直走査回路２の垂直クロックパルスφｖ
１として、上記垂直クロックパルスφＶＣ１よりも周期
が２倍の第１１図（ａ）における垂直クロックパルスφ
ｖＣｓが供給され、水平走査回路１の水平クロックパル
スφＨ工として、上記水平クロックパルスφＨＣ□より
も周期が２倍の第１１図（ｂ）における水平クロックパ
ルスφＨＣ，が供給されると、各フォトダイオードの信
号電荷読出し時間が通常の２倍となり、かつＶＢＬ期間
、ＨＢＬ期間垂直、水平クロックパルスが供給されない
から、センサでは最初から半数の行でかつこれら各行は
１Ｈ期間で半分のフォトダイオードからしか信号読出し
が行なわれない、したがって、第１２図において、セン
サでの被写体ａの破線で囲まれる左上１／４の部分が縦
横２倍となった画像Ｃとしてモニタ受像機に映出される
。

また、センサでのフォトダイオードの配列がＭ行Ｎ行で
あって、垂直走査回路２の垂直クロックパルスφｖ１と
して、第１１図（ａ）に示すように、ＶＢＬ期間内にＭ
／４個のパルスが含まれ、（Ｍ／４＋１）番目から通常
の周期ＴＨの２倍の周期となる垂直クロックパルスφｖ
Ｃ１が供給され、水平走査回路１の水平クロックパルス
φＨ□として、第１１図（ｂ）に示すように、ＨＢＬ期
関内にＮ／４個のパルスが含まれ、（Ｎ／４＋１）番目
から通常の周期の２倍の周期となる水平クロックパルス
φＨＣ□が供給されると、センサの受光部では、第（Ｎ
／４＋１）行から第（Ｎ／４＋Ｎ／２）行までが第（Ｎ
／４＋１）番目のフォトダイオードから第（Ｎ／４＋Ｎ
／２）番目のフォトダイオードまで夫々１Ｈ期間かかっ
て信号読出しが行なわれるから、第１２図において、被
写体像ａの中央部、縦横の長さがこの被写体像ａの１７
２倍である一点鎖線で囲んだ領域が、縦横２倍の長さに
拡大された画像ｄとして、モニタ受像機に映像される、 以上のようにして、被写体像ａの一部領域の画像が２倍
に拡大されてモニタ受像機に映出させることができ、電
子ズーム効果が得られるものであるが、垂直クロックパ
ルスφＶ□、φｖ２のＶＢＬ期間におけるパルス数や水
平クロックパルスφＨ４，φＨ１のＨＢＬ期間における
パルス数を適宜設定することにより、被写体像ａの任意
の領域での電子ズームが可能となるし、また、垂直クロ
ックパルスφ■８．φＶ、のＨＢＬ期間後の周期や水平
クロックパルスφＨ□、φＨ２のＨＢＬ期間後の周期を
適宜設定することにより、ズーム倍率を任意に設定する
ことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記従来技術において、センサの被写体像の
任意の領域をズームアツプする場合、水平クロックパル
スφＨ１，φＨ２は、ＨＢＬ期間以後の通常時の２倍の
周期のパルスに対して、ＨＢＬ期間では非常に高速のパ
ルスとなる。このために、ＨＢＬ期間が終ると水平クロ
ックパルスの周波数が急変する。

これを具体的な数値を挙げて説明すると、ＬＨ期間は約
６３．５μｓｅｃ、ＨＢＬ期間は約１０μＳｅＱであっ
て、センサには各行に５７０個のフォトダイオードが配
列されている。いま、センサの画面中央部を２倍にズー
ムアツプしようとすると、ＨＢＬ期間内に５７０／４：
Ｆ１４３個の水平クロックパルスを発生させなければな
らず、このときの水平クロックパルスの周波数は１４３
／１０ｐａｅａ＝約１４．３ＭＨｚとなる。また、ＨＢ
Ｌ期間後の各行の信号読出し期間は約５０μＳｅａであ
るから、この信号読出し期間での水平クロックパルスの
周波数は（５７０／２）÷５０μ５ｅｃ＝約５．７ＭＨ
ｚとなる。

このように、１Ｈ期間では、水平クロックパルスの周波
数が１４．３Ｍ服→５．７Ｍ七、１４．３Ｍ＆と変化す
る。そして、このように水平グロックパルスの周波数が
急変すると、これによってシェーディングなどの画質劣
化が惹き起されることになる。

なお、垂直クロックパルスφｖ１．φＶ、についても、
第１１図（ａ）の説明から明らかなように。

ＶＢＬ期間と信号読出し期間との境いで周波数が変化す
るが、ＶＢＬ期間は２１Ｈと充分長く、このために電子
ズーム時にＶＢＬ期間内に設定する垂直クロックパルス
を信号読出し期間よりも充分先行して位置づけることが
できるし、また、信号読出し期間での垂直クロックパル
スの周波数は充分低いから、これによってシェーディン
グなどの画質劣化は生じない。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、電子ズームに
際してのクロックパルスによる画質劣化を防止すること
ができるようにした固体撮像装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明は、センサの駆動回
路は、１Ｈ周期の水平同期パルスが水平基準位相パルス
として供給され、この水平基準位相パルスをもとに水平
スタートパルスと水平クロックパルスとから水平走査パ
スルを生成し、センサに供給して通常動作を行なわせる
が、該水平同期パルスから周期が２Ｈでかつ該水平同期
パルスより１／２Ｈ位相がずれた分周パルスを生成する
手段を設け、電子ズーム動作時、該分周パルスを前記水
平基準位相パルスとして駆動回路に供給する。

また、電子ズーム動作時には、固体撮像素子から出力さ
れる映像信号と、この映像信号を遅延回路でＬＨ遅延し
た信号とをスイッチによって交互に選択する。

〔作　用〕

駆動回路において１分周パルスをもとに生成される水平
スタートパルスは水平ブランキング期間にあって２Ｈ周
期であり、このために、固体撮像素子の受光部での各行
は夫々２Ｈ期間で信号読出しが行なわれ、固体撮像素子
から出力される映像信号の１水平走査期間は２Ｈとなる
。

該受光部の中央部縦横の幅が受光部の縦横の幅の１７２
倍である領域から読み出された信号は。

固体撮像素子の出力映像信号の水平走査期間で中央部１
Ｈ期間の範囲の信号であり、したがって。

この映像信号とこれを１Ｈ遅延した信号とを１Ｈ毎に切
替え選択することにより、この映像信号の水平走査期間
の１Ｈ期間の範囲の信号、すなわち。

固体撮像素子の受光部の上記中央部から読み出された信
号のみからなる映像信号が得られることになる。

この場合、固体撮像素子の受光部での画素マトリクスの
各行は２Ｈ期間で走査されればよいから。

水平ブランキング期間に高速パルスの水平クロックパル
スを設けて各行の所定数の画素を飛ばしていくことは必
要なく、したがって、水平ブランキング期間と信号読出
し期間との境目で水平クロックの周波数が急変すること
はない。

なお、電子ズーム時での垂直クロックパルスとしては、
上記従来技術のものを用いることができる。

〔実施例〕

以下２本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例を示すブ
ロック図であって、９はレンズ、１０はセンサ、１１は
受光部、１２は垂直走査回路、１３は水平走査回路、１
４は駆動回路、１５は制御回路、１６は同期パルス発生
器、１７は１Ｈ遅延回路、１８はスイッチである。

同図において、同期パルス発生器１６は水平、垂直の同
期パルスを発生し、制御回路１５はこれら同期パルスか
ら水平、垂直の基準位相パルスを生成する。駆動回路１
４はこれら基準位相パルスをもとに水平走査パルス、垂
直走査パルスを生成し、水平走査パルスをセンサ１０の
水平走査回路１３に、垂直走査パルスを同じく垂直走査
回路１２に夫々供給する。センサ１０は第８図に説明し
た構成をなし、レンズ９を介して被写体像が受光部１１
に結像される。この受光部１１は垂直走査回路１２と水
平走査回路１３によって走査され、これによって得られ
るＷ、Ｇ、Ｃｙ、Ｙｅ倍信号ら映像信号Ｓが生成される
、 通常動作時には、駆動回路１４から垂直走査回路１２に
供給される垂直走査パルスは第９図（ａ）に示した垂直
スタートパルスφｖＳと垂直クロックパルスφＶｚ、φ
■、とからなり、同じく水平走査回路１３に供給される
水平走査パルスは第９図（ｂ）に示した水平スタートパ
ルスφＨ８と水平クロックパルスφＨよ、φＨ２とから
なっている。

これにより、受光部１１全体が走査されてこれに対する
映像信号Ｓがセンサ１０から出力される。

この映像信号Ｓはスイッチ１８のＡ側に供給され、また
、１Ｈ遅延回路１７で遅延されて遅延映像信号ＳＤとし
てスイッチ１８のＢ側に供給される。スイッチ１８は制
御回路１５で形成される切替信号ＳＷによって制御され
るが、通常動作時には常時Ａ側に閉じており、したがっ
て、センサ１０の出力映像信号Ｓは直接スイッチ１８を
通過する。

この映像信号Ｓにより、第１２図において、センサ１０
での被写体像ａと同じ画像すがモニタ受像機に映出され
る。

次に、この実施例の電子ズーム動作を第２図によって説
明する。但し、ここでは、受光部の中央部を２倍ズーム
するものとし、第２図はこの場合の第１図の各部の信号
を示しているが、垂直走査については、第１１図（ａ）
で垂直クロックパルスとしてパルスφｖＣ３を用いた場
合の説明と同様であるので、第２図では省略している。

第１図および第２図において、同期パルス発生器１６は
１Ｈ同周期水平同期パルスφＨＤを発生し、制御回路１
５はこの水平同期パルスφＨＤの２倍の周期でかつ水平
同期パルスφＨＤより１／２Ｈだけ遅れた水平基準位相
パルスφＨＤ′を形成する。ここで、水平同期パルスφ
Ｉ−Ｉ　Ｄ、水平基準位相パルスφＨＤ”はともに低レ
ベルのパルスとする。駆動回路１４では、この水平基準
位相パルスφＨＤ’を基準としてパルスが形成され、こ
れが水平スタートパルスφＨ８としてセンサ１０の水平
走査回路１３に供給される。したがって、この水平スタ
ートパルスφＨ８は、通常動作時の２倍の周期（＝　２
　Ｈ）であって、かつ通常動作時よりも１／２Ｈ位相が
遅れている。

一方、このときに水平走査回路１３に供給される水平ク
ロックパルスφＨ工は、第１１図（ｂ）に示したパルス
φＨＣ，のように、周期を通常動作時の２倍（＝　２　
Ｈ）とし、かつＨＢＬ期間の終了とともに水平走査回路
１３に供給される。

そこで、駆動回路１４から垂直走査回路１２に供給され
る垂直走査パルスによって受光部１１の垂直走査が行な
われる領域は、第３図において、右下りのハツチングを
して示す中央部の領域であり、その縦幅は受光部１１の
縦幅の１／２倍となる。これに、駆動回路１４から水平
走査回路１３に第２図の水平スタートパルスφＨ８と第
１１図（ｂ）に示した水平クロックパルスφＨＣ，を供
給すると、第３図のハツチングして示す領域の各行で信
号読出し期間が通常動作の２倍、すなわち２Ｈとなる。

したがって、センサ１０から出力される映像信号Ｓは１
水平走査期間が通常動作の２倍、すなわち２Ｈとなり、
しかも、水平スタートパルスφＨ８が水平同期パルスφ
ＨＤよりも１／２Ｈだけ位相がずれているから、この映
像信号Ｓも水平同期パルスよりも１／２Ｈだけ位相がず
れている。このために、第３図のハツチングして示す領
域での各行の中央部（破線内の横幅が受光部１１の横幅
の１／２倍の範囲）から読み出される映像信号Ｓの部分
は、第２図でハツチングして示すように、１つおきの水
平同期パルスφＨＤ間の範囲に一致することになる。

センサ１０から出力される映像信号Ｓは、直接スイッチ
１８のＡ側に供給されるとともに、１Ｈ遅延回路１７で
遅延され、遅延映像信号ＳＤとしてスイッチ１８のＢ側
に供給される。遅延映像信号Ｓｃ、においては、第３図
のハツチングして示す領域での各行の上記中央部から読
み出される部分は、第２図でハツチングして示すように
、映像信号Ｓの同じ中央部から読み出される部分の間に
位置し、これも１つおきの水平同期パルスφＨＤ間の範
囲に一致する。

制御回路１５から出力される切替信号ＳＷは同期パルス
発生回路１６からの水平同期パルスφＨＤに同期し、＋
１．Ｏ，−１の３値をとる。この切替信号ＳＷの＋１の
期間は映像信号Ｓのハツチング部に一致してスイッチ１
８をＡ側に閉じ、−１の期間は遅延映像信号ＳＯのハツ
チング部分に一致してスイッチ１８をＢ側に閉じる。切
替信号ＳＷがＯのときには、スイッチ１８はＡ、Ｂいず
れの側の選択しない、このようにスイッチ１８が制御さ
れることにより、映像信号Ｓのハツチング部分と遅延映
像信号ＳＯのハツチング部分とが交互に配列された映像
信号Ｓ、が得られる。

この映像信号Ｓ、により、第１２図に示す受光部１１で
の被写体像ａに対し、その中央部が２倍にズームアツプ
されて画像ｄとしてモニタ受像機に映出されることにな
る。

以上のように、水平クロックパルスとして高速パルスを
用いる必要がないから、その周波数が急速することがな
く、シたがって、ズーム画面にシェーディングなどの画
質劣化は生じない。

なお、上記実施例では、センサ１０としては２行同時読
出しのセンサとは限らないが、２行同時読出しのセンサ
の場合には、第８図で説明したように、同時に得られる
Ｗ、Ｇ、Ｃｙ、Ｙθ倍信号ら映像信号Ｓを生成するよう
にしてもよいし、同時に信号読出し、が行なわれる２行
から夫々独立に映像信号を得、これらのうちの一方を映
像信号Ｓとし、他方をｌＨ遅延線１７で遅延して遅延映
像信号ＳＤとしてもよい。

第４図は第１図における制御回路１５の水平基準位相パ
ルスφＨＤ’の生成手段の一具体例を示すブロック図で
あって、１９は遅延回路２０は２分周回路、２１はイン
バータ、２２はＮＡＮＤゲ−ト、２３はスイッチである
。

同図において、通常動作時ではスイッチ２３はＮ側に閉
じており、同期パルス発生回路１６（第１図）はスイッ
チ２３を通って駆動回路１４に供給される。

次に、２倍ズームの場合の動作を、各部の信号を示す第
５図を用いて説明する。

この場合には、スイッチ２３はＺ側に閉じている。水平
同期パルスφＨＤは遅延回路１９で１／２Ｈ遅延される
。この遅延回路１９の出力パルスａはインバータ２１で
反転され、パルスＣとしてＮＡＮＤゲート２２に供給さ
れるとともに、２分周回路２０に供給される。ここで、
遅延回路１９の出力パルスａを“Ｌ”（低レベル）のパ
ルスとすると、２分周回路２０はこのパルスａの立上り
エツジ毎に“Ｈ′″　（高レベル）、′Ｌ”とレベルが
反転するパルスｂを出力する。このパルスｂの周期は２
Ｈである。

ＮＡＮＤゲート２２はこのパルスｂと“ＨＩＩのインバ
ータ２１の出力パルスＣとが供給され、パルスｂの“Ｈ
ＩＩ期間のパルスＣをＪ（Ｌ”のパルスφＨＤ　”とし
て出力する。このパルスφＨＤ　”は周期が２Ｈで水平
同期パルスφＴ（Ｄよりも１／２Ｈ位相がずれている。

このパルスφＨＤ”がスイッチ２３を通り、水平基準位
相パルスφＨＤ’　として駆動回路１４に供給される。

第６図は第１図における制御回路１５の水平基準位相パ
ルスφＨＤ’の生成手段の他の具体例を示すブロック図
であって、第４図に対応する部分には同一符号をつけて
いる。

この具体例は、第４図において、遅延回路１９をＮＡＮ
Ｄゲート２２とスイッチ２３との間に設けたものであり
、通常動作は第４図に示した具体例と同様である６そこ
で、２倍ズーム時の動作を、各部の信号を示す第７図を
用いて説明する。

２倍ズーム時ではスイッチ２３はＺ側に閉じている。′
Ｌ”の水平同期パルスφＨＤは、インバータ２１で反転
され、ＩＩ　Ｈ１１のパルスｅとしてＮＡＮＤゲート２
２に供給されるとともに、２分周回路２０に供給され、
第４図と同様に、水平同期パルスφＨＤの立上りエツジ
毎に１１　ＨＩｔ　　　“Ｊ　Ｌ　１１とレベル反転す
る２ＨＲ期のパルスｄが生成される。

ＮＡＮＤ回路２２では、パルスｄのｌｉ　ＨＩＩ期間の
パルスｅが通過し、２Ｈ周期で“Ｌ′＃のパルスｆが出
力される。このパルスｆは遅延回路１９で１／２Ｈ遅延
され、第４図の場合と同様のパルスφＨＤ　”が得られ
る。こ、のパルスφＨＤ　”はスイッチ２３を通り、水
平基準位相パルスφＨＤ’　として駆動回′ＩＰ１１４
に供給される。

ところで、第４図に示した具体例では、第５図から明ら
かなように、センサ１ｏがら出力される映像信号Ｓのハ
ツチングして示す映出される部分とパルスａ、Ｑの立上
り、立下りタイミング（１１〜ｔａ）が合うことになり
、ズーム時での映像信号へのクロック飛び込みを配慮す
る必要があるが、第６図に示した具体例では、第７図か
ら明らかなように、このようなりロック飛び込みについ
て特に留意する必要がない。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、電子ズームを行
なうとき、水平クロックパルスの周波数が大幅に急変す
ることがなく、ズーム再生画像でのシェーディングなど
による画質劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図における各部の信号のタイミ
ング関係を示す図、第３図は第１図における受光部での
電子ズーム時の走査領域を示す図、第４図は第１図にお
ける制御回路の水平基準位相パルス生成手段の一具体例
を示すブロック図、第５図は第４図における各部の信号
のタイミング関係を示す図、第６図は第１図における制
御回路の水平基準位相パルス生成手段の他の具体例を示
すブロック図、第７図は第６図における各部の信号のタ
イミング関係を示す図、第８図は２行間時読出し方式の
固体撮像素子を示す構成図、第９図は第８図における走
査パルス、選択パルスを示す図、第１０図は固体撮像素
子の通常動作時での被写体像と映像画像とを示す図、第
１１図は第８図に示した固体撮像素子における電子ズー
ム時の走査パルスを示す図、第１２図は固体撮像素子で
の被写体像とズーム画像とを示す図である。 １０・・・固体撮像素子、１１・・・受光部、１２・・
・垂直走査回路、１３・・・水平走査回路、１４・・・
駆動回路、１５・・・制御回路、１６・・・同期パルス
発生回路、１７・・・Ｉ　Ｈ遅延回路、１８・・・スイ
ッチ。 栴 図 纂 図 （ｂン 纂 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固体撮像素子における受光部全体を走査して映像信
   号を出力する通常動作と該受光部の中央部のみを走査し
   て映像信号を出力する電子ズーム動作とを選択可能とし
   た固体撮像装置であって、 １Ｈ（但し、１Ｈは、１水平走査期間長）周期の水平同
   期パルスと１フィールド周期の垂直同期パルスとを発生
   する同期パルス発生回路と、該水平同期パルスが供給さ
   れ、該通常動作時に該水平同期パルスを、該電子ズーム
   動作時には周期が２Ｈで該水平同期パルスよりも１／２
   Ｈ位相がずれた分周パルスを夫々水平基準位相パルスと
   して出力する制御回路と、 該水平基準位相パルスに同期した水平スタートパルスと
   水平クロックパルスとからなる水平走査パルスと、該垂
   直同期パルスに同期した垂直スタートパルスと垂直クロ
   ックパルスとからなる垂直走査パルスとを生成し、該固
   体撮像素子に供給する駆動回路と、 該一体撮像素子の出力映像信号を１Ｈ遅延する遅延回路
   と、 該通常動作時該固体撮像素子の出力映像信号のみを選択
   し、該電子ズーム動作時該固体撮像素子の出力映像信号
   と該遅延回路の出力映像信号とを１Ｈ毎に交互に選択す
   るスイッチとを備えたことを特徴とする固体撮像装置。 ２、請求項１において、前記水平スタートパルスは水平
   ブランキング期間内にあって、前記電子ズーム動作時で
   の前記水平クロックパルスは該水平ブランキング期間外
   にあって前記通常動作時の２倍の周期であることを特徴
   とする固体撮像装置。 ３、請求項１または２において、前記垂直スタートパル
   スは垂直ブランキング期間内にあり、前記電子ズーム動
   作時での前記垂直クロックは、該垂直ブランキング期間
   内の所定数のパルスと該垂直ブランキング期間外での残
   りの数の２Ｈ周期のパルスとからなることを特徴とする
   固体撮像装置。 ４、請求項１、２または３において、前記固体撮像素子
   は、前記受光部に画素がマトリクス状に配列され、１水
   平走査毎に該マトリクスの２行で同時に信号読出しが行
   なわれることを特徴とする固体撮像装置。 ５、請求項４において、前記固体撮像素子では同時に信
   号読出しが行なわれる前記２行からの信号で映像信号が
   生成、出力され、前記電子ズーム動作時、前記スイッチ
   の一方の入力を該映像信号とし、他方の入力を該映像信
   号の前記遅延回路による遅延映像信号とすることを特徴
   とする固体撮像装置。 ６、請求項４において、前記固体撮像素子では同時に信
   号読出しが行なわれる前記２行からの信号夫々から独立
   に映像信号が生成されて出力され、該映像信号の一方を
   直接前記スイッチの一方の入力とし、該映像信号の他方
   を前記遅延回路で遅延して前記スイッチの他方の入力と
   することを特徴とする固体撮像装置。