JPH07131713A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH07131713A JPH07131713A JP5298911A JP29891193A JPH07131713A JP H07131713 A JPH07131713 A JP H07131713A JP 5298911 A JP5298911 A JP 5298911A JP 29891193 A JP29891193 A JP 29891193A JP H07131713 A JPH07131713 A JP H07131713A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プログレッシブスキャンとインターレースス
キャンとの両走査方式に対応可能なCCD装置を、簡単
な構成で提供する。 【構成】 プログレッシブスキャン時には、感光部1の
全ての電荷を順次垂直レジスタ2及び水平レジスタ3に
て読出す。インターレーススキャン時には、垂直レジス
タ2による垂直方向の2回の転送のうち、インターレー
スに寄与しない不要電荷をドレインゲート5を介してド
レイン領域4へ掃き出し、インターレースに寄与する電
荷のみを水平レジスタ3にて読出す。 【効果】 水平レジスタが1組で済むので簡単となり、
信頼性及び画質が共に向上する。
キャンとの両走査方式に対応可能なCCD装置を、簡単
な構成で提供する。 【構成】 プログレッシブスキャン時には、感光部1の
全ての電荷を順次垂直レジスタ2及び水平レジスタ3に
て読出す。インターレーススキャン時には、垂直レジス
タ2による垂直方向の2回の転送のうち、インターレー
スに寄与しない不要電荷をドレインゲート5を介してド
レイン領域4へ掃き出し、インターレースに寄与する電
荷のみを水平レジスタ3にて読出す。 【効果】 水平レジスタが1組で済むので簡単となり、
信頼性及び画質が共に向上する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
にプログレッシブスキャン(順次走査)とインターレー
ススキャン(飛越し走査)との両走査方式に対応可能な
固体撮像装置に関するものである。
にプログレッシブスキャン(順次走査)とインターレー
ススキャン(飛越し走査)との両走査方式に対応可能な
固体撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン信号処理分野でのインター
レーススキャン方式は、所要映像信号帯域幅がプログレ
ッシブスキャン方式に比べて半分になることから、標準
テレビ(NTSC方式)を始め工業用テレビ等にも広く
採用されている。
レーススキャン方式は、所要映像信号帯域幅がプログレ
ッシブスキャン方式に比べて半分になることから、標準
テレビ(NTSC方式)を始め工業用テレビ等にも広く
採用されている。
【0003】一方、インターレーススキャン方式を用い
た場合、映像信号帯域幅は半減するものの、インターレ
ースフリッカ等の画質劣化が無視できないことが指摘さ
れている(NHK技研月報,昭和59年12月,P.5
07〜512)。そのために、高精度な画像が要求され
るワークステーションやコンピュータ端末機器あるいは
EDTV(Extended Definition
TV)等の第2世代対応のカメラや受像機には、プログ
レッシブスキャンが採用されつつある。
た場合、映像信号帯域幅は半減するものの、インターレ
ースフリッカ等の画質劣化が無視できないことが指摘さ
れている(NHK技研月報,昭和59年12月,P.5
07〜512)。そのために、高精度な画像が要求され
るワークステーションやコンピュータ端末機器あるいは
EDTV(Extended Definition
TV)等の第2世代対応のカメラや受像機には、プログ
レッシブスキャンが採用されつつある。
【0004】そこで、カメラである固体撮像装置に対し
てもプログレッシブスキャンとインターレーススキャン
との両走査方式に対応可能なものが要求され、種々提案
されている。
てもプログレッシブスキャンとインターレーススキャン
との両走査方式に対応可能なものが要求され、種々提案
されている。
【0005】図4,5は従来のこの種のCCD撮像装置
の構成を示す図であり、特開平1−220986号公報
に開示されたものである。図4を参照すると、撮像部1
1,水平駆動部12,スイッチ回路13,クロック発生
器14,加算器15及びクロック源16から構成され
る。
の構成を示す図であり、特開平1−220986号公報
に開示されたものである。図4を参照すると、撮像部1
1,水平駆動部12,スイッチ回路13,クロック発生
器14,加算器15及びクロック源16から構成され
る。
【0006】撮像部11は、図5に示すように、例えば
垂直500個×水平400個のフォトダイオードからな
る感光部17と、この感光部17の各垂直ラインに隣接
して配列された例えば500段からなる垂直転送部18
と、これらに隣接して設けられた第1、第2のライン転
送部19,20と、第1、第2のライン転送部19,2
0間に介挿されたゲート21から構成される。なお、端
子22からは垂直転送部18を動作させるためのパルス
が入力される。
垂直500個×水平400個のフォトダイオードからな
る感光部17と、この感光部17の各垂直ラインに隣接
して配列された例えば500段からなる垂直転送部18
と、これらに隣接して設けられた第1、第2のライン転
送部19,20と、第1、第2のライン転送部19,2
0間に介挿されたゲート21から構成される。なお、端
子22からは垂直転送部18を動作させるためのパルス
が入力される。
【0007】水平駆動部12はクロック発生器14から
供給されるクロックに基づき第1、第2のライン転送部
19,20の水平駆動を行う。
供給されるクロックに基づき第1、第2のライン転送部
19,20の水平駆動を行う。
【0008】スイッチ回路13はクロック発生器14か
ら供給される選択パルスに基づき各種切換えを行う。
ら供給される選択パルスに基づき各種切換えを行う。
【0009】クロック発生器14はクロック源16で発
生するクロックを入力し、ゲート21を開閉するための
パルス、水平駆動部12に供給するめたの28MHz及
び14MHzのクロック,スイッチ回路13が切換えを
行うための選択パルスを出力する。
生するクロックを入力し、ゲート21を開閉するための
パルス、水平駆動部12に供給するめたの28MHz及
び14MHzのクロック,スイッチ回路13が切換えを
行うための選択パルスを出力する。
【0010】加算器15は第1、第2のライン転送部1
9,20から出力される信号を重畳する。
9,20から出力される信号を重畳する。
【0011】プログレッシブスキャン方式では、1フレ
ームは1/30秒で525本の順次走査信号で構成され
る。垂直ブランキング期間において、端子22にフィー
ルドシフトパルスが印加されると、感光部17で光電変
換され蓄積されたいた電荷が垂直転送部18へ転送され
る。
ームは1/30秒で525本の順次走査信号で構成され
る。垂直ブランキング期間において、端子22にフィー
ルドシフトパルスが印加されると、感光部17で光電変
換され蓄積されたいた電荷が垂直転送部18へ転送され
る。
【0012】このときスイッチ13はA側に切換えられ
ている。従って、水平駆動部12はクロック発生器14
より供給される14MHzのクロックに基づき第1、第
2のライン転送部19,20を駆動し、ゲート21はク
ロック発生器14からのローレベル(0)パルスにより
閉状態となっており、よって第1のライン転送部19か
ら第2のライン転送部20に電荷が供給されない状態と
なっている。その結果、第1のライン転送部19からの
電荷のみが出力端子23から出力されることになる。
ている。従って、水平駆動部12はクロック発生器14
より供給される14MHzのクロックに基づき第1、第
2のライン転送部19,20を駆動し、ゲート21はク
ロック発生器14からのローレベル(0)パルスにより
閉状態となっており、よって第1のライン転送部19か
ら第2のライン転送部20に電荷が供給されない状態と
なっている。その結果、第1のライン転送部19からの
電荷のみが出力端子23から出力されることになる。
【0013】こうして、垂直転送部18から送出される
電荷は順次第1のライン転送部19へ送出され、出力端
子23から映像信号として出力されるのである。
電荷は順次第1のライン転送部19へ送出され、出力端
子23から映像信号として出力されるのである。
【0014】次に、インターレーススキャン方式では、
1フレームは第1、第2のフィールドからなり、これ等
両フィールドは夫々に1/60秒で250本の走査信号
からなっているとする。
1フレームは第1、第2のフィールドからなり、これ等
両フィールドは夫々に1/60秒で250本の走査信号
からなっているとする。
【0015】垂直ブランキング期間において、端子22
にフィールドパルスが印加されると、感光部17で光電
変換され蓄積されていた電荷が垂直転送部18へ転送さ
れる。このとき、スイッチ13はB側に切換えられてい
る。従って、水平駆動部12はクロック発生器14より
供給される28MHzのクロックに基づき第1、第2の
ライン転送部19,20を駆動し、ゲート21はクロッ
ク発生器14から供給される“H”パルスにより開状態
すなわち第1のライン転送部19から第2のライン転送
部20に信号電荷が供給される状態となり、第1及び第
2のライン転送部19,20からの信号電荷が加算器1
5で重畳され第2の出力端子24から出力される状態と
なる。
にフィールドパルスが印加されると、感光部17で光電
変換され蓄積されていた電荷が垂直転送部18へ転送さ
れる。このとき、スイッチ13はB側に切換えられてい
る。従って、水平駆動部12はクロック発生器14より
供給される28MHzのクロックに基づき第1、第2の
ライン転送部19,20を駆動し、ゲート21はクロッ
ク発生器14から供給される“H”パルスにより開状態
すなわち第1のライン転送部19から第2のライン転送
部20に信号電荷が供給される状態となり、第1及び第
2のライン転送部19,20からの信号電荷が加算器1
5で重畳され第2の出力端子24から出力される状態と
なる。
【0016】そして、垂直転送部18から送出される信
号電荷は順次第1及び第2のライン転送部19,20へ
送られ、第1及び第2ライン転送部19,20からの信
号電荷が加算器15で重畳され、出力端子24から25
0本の走査線に相当する第1フィールドの映像信号と第
2フィールドの映像信号とが交互に出力される。
号電荷は順次第1及び第2のライン転送部19,20へ
送られ、第1及び第2ライン転送部19,20からの信
号電荷が加算器15で重畳され、出力端子24から25
0本の走査線に相当する第1フィールドの映像信号と第
2フィールドの映像信号とが交互に出力される。
【0017】こうすることにより、インターレーススキ
ャンとプログレッシブスキャンとの両走査方式に対応で
きるように構成されている。
ャンとプログレッシブスキャンとの両走査方式に対応で
きるように構成されている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来技術の構
成では、ライン転送部である水平転送レジスタ19,2
0を2組設ける必要があるので、構造を複雑化すると共
に、これ等レジスタ内での素子不良等により信号転送不
良が生じる割合が大となり、その結果画質劣化を紹来す
るという欠点がある。
成では、ライン転送部である水平転送レジスタ19,2
0を2組設ける必要があるので、構造を複雑化すると共
に、これ等レジスタ内での素子不良等により信号転送不
良が生じる割合が大となり、その結果画質劣化を紹来す
るという欠点がある。
【0019】そこで、本発明はこの様な従来技術の欠点
を解決すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、水平転送レジスタを1組設けるだけの簡単な構
成でプログレッシブスキャンとインターレーススキャン
との両走査方式に対応可能な固体撮像装置を提供するこ
とにある。
を解決すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、水平転送レジスタを1組設けるだけの簡単な構
成でプログレッシブスキャンとインターレーススキャン
との両走査方式に対応可能な固体撮像装置を提供するこ
とにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、マトリックス状に配置された光電変換素子群と、
この光電変換素子のライン毎に設けられ前記光電変換素
子からの電荷を垂直転送する垂直転送手段と、この垂直
転送手段の各ラインから転送される電荷を水平方向に転
送する水平転送手段と、これ等水平転送手段の各転送素
子の電荷を吸収する電荷吸収手段とを有し、プログレッ
シブスキャン時には、各水平ブランキング期間毎に前記
垂直転送手段により転送されてきた電荷を1ライン分ず
つ前記水平転送手段へ転送した後所定周波数で水平方向
転送を行い、インターレーススキャン時には、前記垂直
転送手段により転送されてきた電荷を各水平ブランキン
グ期間の前半で前記水平転送手段を介して1ライン分前
記電荷吸収手段により吸収せしめ、各水平ブランキング
期間の後半で1ライン分の前記水平転送手段へ転送した
後前記所定周波数の1/2の周波数で水平方向転送を行
うようにしたことを特徴とする。
置は、マトリックス状に配置された光電変換素子群と、
この光電変換素子のライン毎に設けられ前記光電変換素
子からの電荷を垂直転送する垂直転送手段と、この垂直
転送手段の各ラインから転送される電荷を水平方向に転
送する水平転送手段と、これ等水平転送手段の各転送素
子の電荷を吸収する電荷吸収手段とを有し、プログレッ
シブスキャン時には、各水平ブランキング期間毎に前記
垂直転送手段により転送されてきた電荷を1ライン分ず
つ前記水平転送手段へ転送した後所定周波数で水平方向
転送を行い、インターレーススキャン時には、前記垂直
転送手段により転送されてきた電荷を各水平ブランキン
グ期間の前半で前記水平転送手段を介して1ライン分前
記電荷吸収手段により吸収せしめ、各水平ブランキング
期間の後半で1ライン分の前記水平転送手段へ転送した
後前記所定周波数の1/2の周波数で水平方向転送を行
うようにしたことを特徴とする。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。なお、以下では、便宜上、本発明の走査線
数525本(有効走査線数485本)のNTSCテレビ
ジョン方式に適合させた場合を例に説明する。
て説明する。なお、以下では、便宜上、本発明の走査線
数525本(有効走査線数485本)のNTSCテレビ
ジョン方式に適合させた場合を例に説明する。
【0022】図1は本発明の一実施例に係わるCCD撮
像装置の構成を示すブロック図であり、垂直485画素
×水平n画素(nは768や948等の正数)の光電変
換素子からなる感光部1と、この感光部1の各垂直ライ
ンに沿って配置された485転送段からなる垂直レジス
タ2と、これら垂直レジスタ2の一端に電気的に接続さ
れた水平レジスタ3と、この水平レジスタ3の垂直レジ
スタ2とは反対側に不要電荷を吸収するために設けられ
たドレイン領域4と、水平レジスタ3からドレイン領域
4への電荷の転送を制御するドレインゲート5と、水平
レジスタ3の一端に接続された電荷検出回路6とにより
構成されている。
像装置の構成を示すブロック図であり、垂直485画素
×水平n画素(nは768や948等の正数)の光電変
換素子からなる感光部1と、この感光部1の各垂直ライ
ンに沿って配置された485転送段からなる垂直レジス
タ2と、これら垂直レジスタ2の一端に電気的に接続さ
れた水平レジスタ3と、この水平レジスタ3の垂直レジ
スタ2とは反対側に不要電荷を吸収するために設けられ
たドレイン領域4と、水平レジスタ3からドレイン領域
4への電荷の転送を制御するドレインゲート5と、水平
レジスタ3の一端に接続された電荷検出回路6とにより
構成されている。
【0023】なお、φV1〜φV4は垂直レジスタ2の駆動
パルス,φH1〜φH2は水平レジスタ3の駆動パルス,φ
D はゲートパルス,VD はドレインバイアスを夫々示し
ている。
パルス,φH1〜φH2は水平レジスタ3の駆動パルス,φ
D はゲートパルス,VD はドレインバイアスを夫々示し
ている。
【0024】図2はプログレッシブスキャン時の駆動方
法を説明するための図である。同図において、垂直ブラ
ンキング期間内の信号電荷読出しパルス7(図2(A)
参照)によって感光部1から垂直レジスタ2に読出され
た信号電荷(水平レジスタ2に近い方から記号△、○、
□で示す)は、各水平ブランキング期間毎に駆動パルス
φV1〜φV4の1クロック分ずつ垂直レジスタ2内を垂直
方向に転送される。
法を説明するための図である。同図において、垂直ブラ
ンキング期間内の信号電荷読出しパルス7(図2(A)
参照)によって感光部1から垂直レジスタ2に読出され
た信号電荷(水平レジスタ2に近い方から記号△、○、
□で示す)は、各水平ブランキング期間毎に駆動パルス
φV1〜φV4の1クロック分ずつ垂直レジスタ2内を垂直
方向に転送される。
【0025】その後、水平レジスタ3に転送された信号
電荷は、後述するインターレーススキャン時の2倍の周
波数で駆動パルスφH により水平方向に転送され、電荷
検出回路6を介して時系列映像信号として外部に出力さ
れる。
電荷は、後述するインターレーススキャン時の2倍の周
波数で駆動パルスφH により水平方向に転送され、電荷
検出回路6を介して時系列映像信号として外部に出力さ
れる。
【0026】図3はインターレーススキャン時の駆動方
法を説明するための図である。同図において、1フィー
ルド目の垂直ブランキング期間内の信号電荷読出しパル
ス8(図3(A)参照)によって感光部1から垂直レジ
スタ2に読出された電荷は、各水平ブランキング期間毎
に駆動パルスφV1〜φV4の2クロック分ずつ垂直レジス
タ2内を垂直方向に転送される。
法を説明するための図である。同図において、1フィー
ルド目の垂直ブランキング期間内の信号電荷読出しパル
ス8(図3(A)参照)によって感光部1から垂直レジ
スタ2に読出された電荷は、各水平ブランキング期間毎
に駆動パルスφV1〜φV4の2クロック分ずつ垂直レジス
タ2内を垂直方向に転送される。
【0027】水平レジスタ3まで転送されてきた電荷の
うち不要電荷(記号△で示す)は、各水平ブランキング
期間の前半で、ドレインゲート5に印加されるドレイン
ゲートパルスφD がオン状態となることによってドレイ
ン領域5に掃き捨てられる。
うち不要電荷(記号△で示す)は、各水平ブランキング
期間の前半で、ドレインゲート5に印加されるドレイン
ゲートパルスφD がオン状態となることによってドレイ
ン領域5に掃き捨てられる。
【0028】次いで水平レジスタ3まで転送されてきた
インターレースに寄与する信号電荷(記号○で示す)
は、前述したプログレッシブスキャン時の半分の周波数
で水平方向に転送され、電荷検出回路6を介して時系列
映像信号として外部に出力される。以後、各水平ブラン
キング毎に不要電気の掃き捨てと、信号電荷の出力が繰
り返される。次いで、2フィールド目においては記号
△、□で示される電荷を信号電荷とし、記号○で示す電
荷を不要電荷とすることにより、インターレース動作が
行われる。
インターレースに寄与する信号電荷(記号○で示す)
は、前述したプログレッシブスキャン時の半分の周波数
で水平方向に転送され、電荷検出回路6を介して時系列
映像信号として外部に出力される。以後、各水平ブラン
キング毎に不要電気の掃き捨てと、信号電荷の出力が繰
り返される。次いで、2フィールド目においては記号
△、□で示される電荷を信号電荷とし、記号○で示す電
荷を不要電荷とすることにより、インターレース動作が
行われる。
【0029】なお、本発明の実施例では、インターレー
ス転送方式CCD撮像装置に適応した場合について説明
したが、フレーム転送方式CCDならびにフレームイン
ターライン転送方式CCDにも勿論適応可能である。ま
た、CCDの走査線数は525本に限定されるものでは
なく、ハイビジョンに対応した1125本等あらゆる走
査線数のCCDに適応可能である。
ス転送方式CCD撮像装置に適応した場合について説明
したが、フレーム転送方式CCDならびにフレームイン
ターライン転送方式CCDにも勿論適応可能である。ま
た、CCDの走査線数は525本に限定されるものでは
なく、ハイビジョンに対応した1125本等あらゆる走
査線数のCCDに適応可能である。
【0030】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、水平
転送レジスタを単に1組用いるだけの簡単な構成で両走
査方式に対応できるものとなるので、ローコストでかつ
信頼性の高い高画質の固体撮像装置が得られるという効
果がある。
転送レジスタを単に1組用いるだけの簡単な構成で両走
査方式に対応できるものとなるので、ローコストでかつ
信頼性の高い高画質の固体撮像装置が得られるという効
果がある。
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例のプログレッシブスキャン時の
動作波形図であり、(A)はフレーム期間,(B)は水
平走査期間の各動作波形図を示す。
動作波形図であり、(A)はフレーム期間,(B)は水
平走査期間の各動作波形図を示す。
【図3】本発明の実施例のインターレーススキャン時の
動作波形図であり、(A)はフレーム期間,(B)は水
平走査期間の各動作波形図を示す。
動作波形図であり、(A)はフレーム期間,(B)は水
平走査期間の各動作波形図を示す。
【図4】従来の固体撮像装置の一例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図5】図4の一部詳細を示す図である。
1 感光部 2 垂直レジスタ 3 水平レジスタ 4 ドレイン領域 5 ドレインゲート 6 電荷検出回路
Claims (2)
- 【請求項1】 マトリックス状に配置された光電変換素
子群と、この光電変換素子のライン毎に設けられ前記光
電変換素子からの電荷を垂直転送する垂直転送手段と、
この垂直転送手段の各ラインから転送される電荷を水平
方向に転送する水平転送手段と、これ等水平転送手段の
各転送素子の電荷を吸収する電荷吸収手段とを有し、プ
ログレッシブスキャン時には、各水平ブランキング期間
毎に前記垂直転送手段により転送されてきた電荷を1ラ
イン分ずつ前記水平転送手段へ転送した後所定周波数で
水平方向転送を行い、インターレーススキャン時には、
前記垂直転送手段により転送されてきた電荷を各水平ブ
ランキング期間の前半で前記水平転送手段を介して1ラ
イン分前記電荷吸収手段により吸収せしめ、各水平ブラ
ンキング期間の後半で1ライン分の前記水平転送手段へ
転送した後前記所定周波数の1/2の周波数で水平方向
転送を行うようにしたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項2】 前記電荷吸収手段は、インターレースス
キャン時にゲートが開となり前記水平転送手段の各転送
素子と前記電荷吸収手段とを電気的に接続するよう構成
されていることを特徴とする請求項1記載の固体撮像装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5298911A JP2551365B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5298911A JP2551365B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07131713A true JPH07131713A (ja) | 1995-05-19 |
JP2551365B2 JP2551365B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=17865773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5298911A Expired - Lifetime JP2551365B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2551365B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0849942A2 (en) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus having different processing rates for still and moving images |
JP2002271699A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
WO2003079675A1 (fr) * | 2002-03-20 | 2003-09-25 | Sony Corporation | Dispositif capteur d'image a semiconducteurs et son procede d'attaque |
US7589773B2 (en) | 1998-06-02 | 2009-09-15 | Sony Corporation | Solid-state image sensor device and driving method |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5298911A patent/JP2551365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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