JPH01117483A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
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- JPH01117483A JPH01117483A JP63231932A JP23193288A JPH01117483A JP H01117483 A JPH01117483 A JP H01117483A JP 63231932 A JP63231932 A JP 63231932A JP 23193288 A JP23193288 A JP 23193288A JP H01117483 A JPH01117483 A JP H01117483A
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
高解像度のしかもブレのないフレーム信号の得られる撮
像装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to an imaging device that can obtain a frame signal with high resolution and no blur.
従来のエリアセンサでは、撮像部の縦方向のセル数は、
NTSC方式の場合、走査線本数525本の約半分の2
45セルからなり、また、それぞれの各セルは、感光と
転送の機能をもたせている関係上、−度に蓄積できる絵
素数は245行、すなわち1フイ一ルド分であり、この
1フイ一ルド分の信号電荷を読み出したあと、各セル、
の有効な感光領域を移動して撮像し、この1フイ一ルド
分を次に読み出すという、インタレース動作をさせて、
Jフレーム分の画像を得ていた。In conventional area sensors, the number of cells in the vertical direction of the imaging section is
In the case of the NTSC system, the number of scanning lines is 2, which is about half of the 525.
It consists of 45 cells, and since each cell has a photosensitive and transfer function, the number of picture elements that can be stored at a time is 245 rows, that is, one field. After reading out the signal charge for each cell,
An interlace operation is performed in which the effective photosensitive area of the image is moved and imaged, and this one field is then read out.
Images for J frames were obtained.
この様な方式はNTSCのテレビジョン方式に極めてマ
ツチしたものであり、セル数は少ないにもかかわらず、
解像力の優れた画質が得られた。This type of system is extremely compatible with the NTSC television system, and although the number of cells is small,
Image quality with excellent resolution was obtained.
ところが最近、スチルφビデオPカメラあるいは、ビデ
オ・フォトグラフィーと呼ばれる、従来の銀塩フィルム
の代わりに、CODを用いて撮像しそれを磁気記録しよ
うという研究、開発が行われる様になった。このような
システムでは、高画質を得るために、1フレーム記録し
ようとすると、時間的に少しずつずれた、テレビ信号レ
ートで考えると1/60秒ずれた2つのフィールドから
構成されることになり、動きのある被写体を撮像した場
合には、見苦しい画像しか得られず、また、この様な現
象をさけて、lフィールド分のみ記録すると、垂直方向
解像度が約半分に落ちてしまうという欠点を有していた
。However, recently, research and development has begun to be carried out on the use of COD to take images and magnetically record them instead of the conventional silver halide film, which is called a still φ video P camera or video photography. In such a system, when recording one frame in order to obtain high image quality, it consists of two fields that are slightly shifted in time, or 1/60 seconds apart in terms of TV signal rate. However, if a moving subject is captured, an unsightly image will be obtained, and if only one field is recorded to avoid this phenomenon, the vertical resolution will be reduced by about half. Was.
本発明は、従来のそのような欠点を改善し、スチル・ビ
デオ・カメラに適したフレーム撮像が可能な撮像装置を
提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve such conventional drawbacks and provide an imaging device capable of capturing a frame suitable for a still video camera.
このような目的を達成する為に本発明の撮像装置では、
行及び列状に配置された複数の受光部分を有する撮像手
段と、前記撮像手段の全ての行の電気信号を一旦クリア
した後シャッターにより所定時間のみ撮像手段に物体像
を入射し、その後絞シャッターにより撮像手段を遮光し
た状態で前記撮像手段の奇数行の電気信号と偶数行の電
気信号を互いに異なるフィールド期間に分けて順次読み
出すことによりインターレースした2フィールドからな
る静止画信号を形成する読み出し手段と、を備えた。In order to achieve such an objective, the imaging device of the present invention has the following features:
An imaging means having a plurality of light receiving parts arranged in rows and columns, and after once clearing the electrical signals of all the rows of the imaging means, an object image is incident on the imaging means for a predetermined time using a shutter, and then an aperture shutter is used. readout means for forming a still image signal consisting of two interlaced fields by sequentially reading out electrical signals in odd-numbered rows and electrical signals in even-numbered rows of the imaging means in different field periods with the imaging means shielded from light; , equipped with.
これにより同時に撮像された2フィールドのインターレ
ース映像信号を得ることができ、高解像度の静止画を得
ることができる。As a result, it is possible to obtain interlaced video signals of two fields captured simultaneously, and it is possible to obtain a high-resolution still image.
以下に、本発明を図面を用いて実施例と共に説明する。 The present invention will be explained below along with examples using the drawings.
第1図は、本発明の撮像装置に適したフレーム転送型C
ODの構成を示す図である。FIG. 1 shows a frame transfer type C suitable for the imaging device of the present invention.
It is a figure showing the composition of OD.
第1図の1は、フレーム転送型CODの撮像部である。Reference numeral 1 in FIG. 1 is an imaging unit of the frame transfer type COD.
この撮像部は、例えば、NTSC方式の場合、垂直方向
のセル数は、走査線本数とほぼ等しい数、490程度に
設定される。すなわち、従来のフレーム転送型CCDの
約倍のセル数を有している。水平方向のセル数は、例え
ば390あるいは570程度と、カラーサブ・キャリア
周波数に対応した数が採用される。For example, in the case of the NTSC system, the number of cells in the vertical direction of this imaging section is set to approximately 490, which is approximately equal to the number of scanning lines. That is, it has about twice the number of cells as a conventional frame transfer type CCD. The number of cells in the horizontal direction is, for example, about 390 or 570, which corresponds to the color subcarrier frequency.
第1図の1ではその内のそれぞれ9行、4列分だけを示
している。第1図中2はこの撮像部に、受光、転送をさ
せるための電圧を加えるための電極を模式的に示すもの
である。1 in FIG. 1 shows only 9 rows and 4 columns, respectively. Reference numeral 2 in FIG. 1 schematically shows an electrode for applying a voltage to the imaging section for receiving and transmitting light.
3は蓄積部であり、図示の如く垂直方向の行数は撮像部
の行数の約半分の数を有し、ており、したがってこの蓄
積部は、従来のフレーム転送型CCDの蓄積部とほぼ同
等の数のセルより構成されている。3 is a storage section, and as shown in the figure, the number of lines in the vertical direction is approximately half the number of lines of the imaging section. Therefore, this storage section is almost the same as the storage section of a conventional frame transfer type CCD. It consists of an equal number of cells.
4は撮像部と同様、電荷を転送するための電圧を印加す
る電極を模式的に示すものである。Reference numeral 4 schematically indicates an electrode to which a voltage is applied for transferring charges, similar to the imaging section.
5は水平転送レジスターであり、撮像部、蓄積部の水平
方向セル数とほぼ等しいセル数よりなる一列の電荷転送
部より構成されている。Reference numeral 5 denotes a horizontal transfer register, which is composed of a row of charge transfer sections having approximately the same number of cells in the horizontal direction as the imaging section and storage section.
6はこの水平転送レジスター5の電荷を転送するための
電圧を印加する電極を模式的に示すものである。Reference numeral 6 schematically shows an electrode to which a voltage is applied to transfer the charges of the horizontal transfer register 5. As shown in FIG.
7は水平転送レジスター5より転送された電荷を電圧出
力に変換するアンプである。7 is an amplifier that converts the charge transferred from the horizontal transfer register 5 into a voltage output.
尚、実施例の撮像素子は撮像部1と蓄積部3の中間に、
水平転送レジスター5とほぼ同じ、第2の水平転送レジ
スター8を有している。9はこの第2の水平転送レジス
ター中の電荷を転送するための電圧を印加する電極を模
式的に示す。又、10は転送された電荷を電圧に変換す
るためのアンプを示している。It should be noted that the image sensor of the embodiment has a
It has a second horizontal transfer register 8 that is almost the same as the horizontal transfer register 5. Reference numeral 9 schematically shows an electrode to which a voltage is applied to transfer the charges in the second horizontal transfer register. Further, 10 indicates an amplifier for converting the transferred charges into voltage.
電荷の転送方法には、従来より、単相駆動、2相駆動、
3相駆動、4相駆動方法等いくつかの方法があり、本実
施例のCeD構成は、そのいずれをも適用できるもので
あるが、以下に説明を簡単化するため、単相駆動方法を
例にとり、第2図を用いて説明する。Conventionally, charge transfer methods include single-phase drive, two-phase drive,
There are several methods such as a three-phase drive method and a four-phase drive method, and any of them can be applied to the CeD configuration of this embodiment, but in order to simplify the explanation below, a single-phase drive method will be used as an example. This will be explained using FIG.
なお、ここで参考とする単相駆動方法は、特開昭55−
11394“電荷転送デバイス”に記載されている方法
と同様のもので良く、詳しい動作については省略する。The single-phase drive method referred to here is based on Japanese Patent Application Laid-open No. 55-
11394 "Charge Transfer Device" may be used, and the detailed operation will be omitted.
第2図中20は水平方向のセル間の電荷漏れを防止する
ためのチャネルストップを示す。In FIG. 2, numeral 20 indicates a channel stop for preventing charge leakage between cells in the horizontal direction.
21は撮像部のポリ・シリコン電極を示し、この電極の
下の領域はシリコン中のポテンシャル状態の異なる第■
領域と第n領域から成っている。Reference numeral 21 indicates a polysilicon electrode of the imaging section, and the area under this electrode is a polysilicon electrode with different potential states in the silicon.
It consists of a region and an nth region.
22はシリコン中に仮想電極が形成されている領域であ
り、シリコン中のポテンシャル状態の異なる第n領域お
よび第■領域から成っている。Reference numeral 22 denotes a region in which a virtual electrode is formed in silicon, and is made up of an n-th region and a (2)-th region having different potential states in silicon.
垂直方向は、この第1〜第■領域から、1画素セルが構
成されている。In the vertical direction, one pixel cell is constructed from the first to (ii)th regions.
23は第2の水平転送レジスター領域を示す。この領域
はポリシリコン電極が斜線をほどこした形に(し歯形に
形成されており、このポリシリ・コン電極下は、図示の
如くポテンシャル状態の異なるI’、II’ 領域に分
かれている。ここでI′ およびI′領領域それぞれポ
テンシャルは同じであるが、チャネル・ストップで分離
されている。m’ 、 IV’領域は撮像部の仮想電極
部22とそれぞれ同じポテンシャルに設定されている。23 indicates a second horizontal transfer register area. In this region, the polysilicon electrode is formed in a diagonal shape (tooth-shaped), and the area under this polysilicon electrode is divided into regions I' and II' with different potential states as shown in the figure. The I' and I' regions have the same potential, but are separated by a channel stop.The m' and IV' regions are set to the same potential as the virtual electrode section 22 of the imaging section.
24、25はそれぞれ撮像部の21.22と同様に構成
されている。24 and 25 are configured similarly to 21 and 22 of the imaging section.
第3図は、第2図に示した構成のCODの内部のポテン
シャル状態を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the internal potential state of the COD having the configuration shown in FIG.
第3図中30は、第2図21に相当する撮像部のポリシ
リコン電極であり、撮像部のポリシリコン電極は全て共
通に接続され、電荷転送のための電圧が印加される様に
なっている。このポリシリコン電極30の下は、第2図
で説明したごと<!、■の領域に分かれており、■領域
はn領域より電子に対するポテンシャル状態が高くなっ
ている。図における点線はポリシリコン電極30が、負
電位の高い状態であり、実線はポリシリコン電極30の
電位がわずかに負または正の状態のポテンシャルをそれ
ぞれ示す。Reference numeral 30 in FIG. 3 is a polysilicon electrode of the imaging section corresponding to FIG. There is. The area below this polysilicon electrode 30 is as explained in FIG. , ■ regions, and the ■ region has a higher potential state for electrons than the n region. The dotted line in the figure shows the potential of the polysilicon electrode 30 in a high negative potential state, and the solid line shows the potential of the polysilicon electrode 30 in a slightly negative or positive state, respectively.
第2図の仮想電極部22のポテンシャルは、第3図に示
すごと(n領域の方が■領域よりわずかにポテンシャル
が高くなつている。またこの部分のポテンシャルは電極
30にかける電圧には依存せず、常に一定に保たれてい
る。したがって、ポリシリコン電極30に、一定の電圧
を印加すれば電荷が蓄積され、パルス状の電圧を印加す
れば電荷は転送されることになる。The potential of the virtual electrode portion 22 in FIG. 2 is as shown in FIG. 3 (the potential in the n region is slightly higher than the Therefore, if a constant voltage is applied to the polysilicon electrode 30, charges will be accumulated, and if a pulsed voltage is applied, the charges will be transferred.
第3図中31は第2の水平転送レジスターのポリシリコ
ン電極を示している。この電極は他の電極30.32.
33とは切り離され、独立した電圧が印、加される様に
なっている。この水平転送レジスター部の内部ポテンシ
ャルはそれぞれ第3図のポリシリコン電極31の下の図
の様になっている。In FIG. 3, numeral 31 indicates a polysilicon electrode of the second horizontal transfer register. This electrode is connected to other electrodes 30.32.
33, and an independent voltage is applied. The internal potentials of the horizontal transfer register portions are as shown below the polysilicon electrode 31 in FIG. 3, respectively.
第3図中32は蓄積部のポリシリコン電極を示している
。この蓄積部の内部ポテンシャルは撮像部と同様である
。33は第1の水平転送レジスター(第1図示5)を示
す。構成は第2の水平転送レジスターと同様であるが、
チャネル・ストップで片側がとじられている所が少し異
っている。In FIG. 3, numeral 32 indicates a polysilicon electrode of the storage section. The internal potential of this storage section is similar to that of the imaging section. 33 indicates a first horizontal transfer register (5 in the first diagram). The configuration is similar to the second horizontal transfer register, but
It is slightly different in that it is closed on one side with a channel stop.
第3図34はチャネル・ストップ部のポテンシャル状態
を示している。以下に第2の水平転送レジスタ一部にお
ける電荷の働きについて説明する。撮像部のn領域に蓄
積された電荷は、ポリシリコン電極30にパルス電圧を
印加することにより、第3図点線で示す如(I、n領域
のポテンシャルが上がり電荷が転送され第2図22のポ
テンシャルウェル■領域に入る。このとき第2の水平転
送レジスターのポリシリコン電極31に、わずかに負ま
たは正の電位が印加されると、I’、n’ 領域のポテ
ンシャ/l/ It第3図の実線で示すポテンシャル状
態1: すF)、■領域の電荷は、I′領領域通じて■
′領領域入る。FIG. 34 shows the potential state of the channel stop section. The function of charges in a portion of the second horizontal transfer register will be explained below. By applying a pulse voltage to the polysilicon electrode 30, the electric charge accumulated in the n region of the imaging section increases as shown by the dotted line in FIG. It enters the potential well region.At this time, if a slightly negative or positive potential is applied to the polysilicon electrode 31 of the second horizontal transfer register, the potential /l/It of the I', n' region will change. Potential state 1 shown by the solid line: F), the charge in the ■ region is
'Enter territory.
次いで、この電極31に負の高い電位を印加すると、I
’、n’ 領域の各ポテンシャルは点線で示した状態と
なり■′領領域あった電荷は■′領領域(点線の一定ポ
テンシャルを有する)を通じて■′領領域点線の一定ポ
テンシャルを有する)に転送される。このとき、蓄積部
のポリシリコン電極32に、わずかに負または、正の電
流が印加されると、この■′領領域りll/1.■#領
領域ポテンシャルが実線の如(下がり■′領領域あった
電荷は■″′′領域して■′領領域転送されることにな
る。Next, when a high negative potential is applied to this electrode 31, I
Each potential in the ', n' region is in the state shown by the dotted line, and the charge in the ■' region is transferred through the ■' region (which has a constant potential shown by the dotted line) to the ■' region (which has a constant potential shown by the dotted line). Ru. At this time, when a slightly negative or positive current is applied to the polysilicon electrode 32 of the storage portion, this region ll/1. ■The potential of the # region decreases as shown by the solid line, and the charge that was in the ■'' region is transferred to the ■'''' region and is transferred to the ■' region.
この様にして、蓄積部の■′領領域転送された電荷は、
蓄積部のポリシリコン電極32にパルス状の電圧を印加
することにより1l11.■#領領域ポテンシャルが点
線の如くなり、■′領領域介して■′領領域転送される
。よって電極32に駆動信号としてのパルス電圧を印加
することにより蓄積電荷が■′→■′→■′と順次転送
され第1の水平転送レジスター5まで転送され、次いで
電極33にパルス信号を加えることにより、第1の水平
転送レジスターを通じて外部に誂み出すことが可能とな
る。以上説明した電荷の流れは、従来の第2の水平転送
レジスターがないフレーム転送型CODとほぼ同様の駆
動で動作可能となることを示している。In this way, the charges transferred to the region ■' of the storage section are
By applying a pulsed voltage to the polysilicon electrode 32 of the storage section, 1l11. ■The potential of the #region becomes as shown by the dotted line, and is transferred to the ■'region via the ■'region. Therefore, by applying a pulse voltage as a drive signal to the electrode 32, the accumulated charge is sequentially transferred from ■'→■'→■' to the first horizontal transfer register 5, and then a pulse signal is applied to the electrode 33. This makes it possible to send the data to the outside through the first horizontal transfer register. The charge flow described above indicates that it is possible to operate with almost the same driving as a conventional frame transfer type COD without a second horizontal transfer register.
次いで第2の水平転送レジスターを通して、外部に信号
を読み出す場合の電荷の流れについて説明する。Next, a description will be given of the flow of charges when a signal is read out to the outside through the second horizontal transfer register.
■′領領域で転送された電荷は、上述の動作において蓄
積部のポリシリコン電極32に、わずかに負または正の
電位をかけて、蓄積部へ転送したわけであるが、この電
極に負の高い電圧を印加して(IIl、■# のポテン
シャルを点線の如(保持しておき、第2の水平転送レジ
スター31にパルス状の電圧を印加して、I’、n’
領域のポテンシャルを交互に実線及び点線の状態に移行
させることにより■′領領域電荷は、I′→■′→■′
→■′領域と水平方向に転送され、アンプを通して外部
への信号の読出し動作が実行される。■The charge transferred in the area is transferred to the storage area by applying a slightly negative or positive potential to the polysilicon electrode 32 of the storage area in the above operation. A high voltage is applied (IIl, ■# potential is maintained as shown by the dotted line), and a pulse-like voltage is applied to the second horizontal transfer register 31 to transfer I', n'
By shifting the potential of the region alternately to the state shown by the solid line and the dotted line, the charge in the ■′ region becomes I′→■′→■′
The signal is transferred horizontally to the →■' area, and the signal is read out to the outside through an amplifier.
次いで、実際のカメラとして動作させるときの動作につ
いて、第4図を用いて説明する。Next, the operation when operating as an actual camera will be explained using FIG. 4.
第4図(a)は、スチルφビデオ・カメラとして動作さ
せるときの動作状態図を、第4図(b)は、従来のビデ
オ・カメラとして動作させるときの状態図をそれぞれ示
す。FIG. 4(a) shows an operating state diagram when operating as a still φ video camera, and FIG. 4(b) shows a state diagram when operating as a conventional video camera.
まず、スチル・ビデオ・カメラとして動作させる場合に
ついて説明する。First, a case where the camera is operated as a still video camera will be explained.
第4図(a)のa−1の状態は不図示の制御回路により
露光°動作直前に、暗電流等により蓄積されていた電荷
をアンチブルーミング・ドレインを通じてクリアするか
、または高速でCODを動作させて、外部に電荷をはき
だしてクリアするかのオール・クリアの状態を示してい
る。In the state a-1 in Fig. 4(a), a control circuit (not shown) clears the charge accumulated due to dark current through the anti-blooming drain immediately before the exposure operation, or operates the COD at high speed. This shows an all-clear state in which the charge is discharged to the outside and cleared.
次いでシャッタが開き、露光状態、または撮像部の蓄積
状態a−2の状態及び水平レジスター615の第1フィ
ールドの読出し状態a−3の状態に移る。Next, the shutter opens, and the state shifts to the exposure state or the storage state a-2 of the imaging section and the reading state a-3 of the first field of the horizontal register 615.
この状態においては所定の露光時間後シャッターを閉じ
、第1図示各セル上に画像信号(電荷)を蓄積した後、
まず撮像部のセルの蓄積電荷を2行ずつ転送する。即ち
、第1図実施例の場合(1,1)〜(1,4)に蓄積さ
れていた電荷が第2の水平レジスターを通して蓄積部の
セル(4,1)〜[4,4]に移り、(2,1)〜(2
,4)に蓄積されていた電荷が水平レジスター8に転送
される。又同様に、他の各行のセル部に蓄積された電荷
も2行分転送される。これにより(3,1)〜(3,4
)、 (4,1)〜(4,4)。In this state, the shutter is closed after a predetermined exposure time, and after accumulating image signals (charges) on each cell shown in the first diagram,
First, the accumulated charges in the cells of the imaging section are transferred two rows at a time. That is, in the case of the embodiment in FIG. 1, the charges accumulated in cells (1, 1) to (1, 4) are transferred to cells (4, 1) to [4, 4] of the storage section through the second horizontal register. , (2,1)~(2
, 4) is transferred to the horizontal register 8. Similarly, charges accumulated in the cell portions of other rows are also transferred for two rows. This allows (3,1) to (3,4
), (4,1)~(4,4).
(5,1)〜(5,4)、 (6,1)−(6,4)
、 (7,1)〜(7,4)、 (8,1)〜(8,
4)、 (9,1)〜(9,4)部の蓄積電荷はそれぞ
れ(1,1)〜(1,4)、 (2,1)〜(2,4
)、 (3,1)〜(3,4)、 (4,1)〜(
4,4)。(5,1) - (5,4), (6,1) - (6,4)
, (7,1)~(7,4), (8,1)~(8,
4), (9,1) to (9,4) parts are (1,1) to (1,4), (2,1) to (2,4), respectively.
), (3,1)~(3,4), (4,1)~(
4,4).
(5,1)〜(5,4)、 (6,1)〜(6,4)
、 (7,1)〜(7,4)部に転送される。(5,1)~(5,4), (6,1)~(6,4)
, (7,1) to (7,4).
この様にして電荷が2行分転送された後、第2の水平レ
ジスターに転送された電荷がアンプlOを介して外部に
送出される。これにより、上述の如くして第2の水平レ
ジスター8に転送されたセル部(2,1)〜(2,4)
の蓄積電荷がシリアルに出力される。After charges are transferred for two rows in this manner, the charges transferred to the second horizontal register are sent out to the outside via the amplifier IO. As a result, the cell parts (2, 1) to (2, 4) transferred to the second horizontal register 8 as described above are
The accumulated charge is output serially.
この後、再び撮像部のセルの蓄積電荷を2行転送する。After this, two rows of charges accumulated in the cells of the imaging section are transferred again.
これにより(1,1)〜(1,4)部に転送された電荷
、即ち露光時(a、i)〜(3,4)に蓄積された電荷
が水平レジスターを介して蓄積部のセル〔4,1〕〜(
4,4)に移行し、又(2,1)〜(2,4)部に転送
された電荷、即ち露光時(4,1)〜(4,4)に蓄積
された電荷が水平レジスター8に転送される。As a result, the charges transferred to the (1,1) to (1,4) sections, that is, the charges accumulated at (a, i) to (3,4) during exposure, are transferred to the cells of the storage section via the horizontal register. 4,1〕~(
4, 4), and the charges transferred to the (2, 1) to (2, 4) portions, that is, the charges accumulated in (4, 1) to (4, 4) during exposure, are transferred to the horizontal register 8. will be forwarded to.
又、この時蓄積部の各行のセル部に転送された電荷は1
行分転送される。よって前回(4,1)〜(4,4)部
に転送された電荷、即ち露光時(4,1)〜(4,4)
に蓄積された電荷は(3,1)〜[3,4]部に転送さ
れる。この後、再び水平レジスター8に転送された電荷
の読出し動作が行われ、上述の如く水平レジスターに転
送された露光時(4,1)〜(4,4)に蓄積された電
荷がシリアルに送出される。Also, at this time, the charge transferred to the cell section of each row of the storage section is 1
Lines are transferred. Therefore, the charges transferred to the (4,1) to (4,4) portions last time, that is, the charges transferred to the (4,1) to (4,4) portions during exposure.
The charges accumulated in are transferred to parts (3,1) to [3,4]. After this, the readout operation of the charges transferred to the horizontal register 8 is performed again, and the charges accumulated during exposure (4, 1) to (4, 4) transferred to the horizontal register as described above are sent out serially. be done.
以後、同様にして撮像部のセルに蓄積された電荷を2行
分、蓄積部のセルに転送された電荷を1行分転送動作さ
せると共に水平レジスター8に転送された電荷の読出し
動作を交互に実行することにより、水平レジスターから
露光時(2,1)〜(2,4)、 (4,1)〜(4,
4)、 (6,1)〜(6,4)、 (8,1)〜
(8,4)にそれぞれ蓄積された電荷が順次送出される
。即ち第1フィールドの読出し動作が実行される。文露
光時(1,1)〜(1,4)、 (3,1)〜(3,
4)。Thereafter, in the same way, the charges accumulated in the cells of the imaging section are transferred for two rows, the charges transferred to the cells of the storage section are transferred for one row, and the charges transferred to the horizontal register 8 are read out alternately. By executing, (2,1) to (2,4), (4,1) to (4,
4), (6,1)~(6,4), (8,1)~
The charges accumulated in (8, 4) are sequentially sent out. That is, the read operation of the first field is executed. Text exposure (1,1) to (1,4), (3,1) to (3,
4).
(5,1)〜(5,4)、 (7,1)〜(7,4)
に蓄積された電荷がそれぞれ、蓄積部(1,1)〜(1
,4)、 [2,1]〜(2,4)、 (3,1)〜
(3,4)、 (4,1)〜(4,4)に転送される
。この様にして第1フィールドの読出し動作が実行され
た後、第2フィールドの読出し状態(a−4状態)に移
行する。該a−4状態においては、蓄積部の各行のセル
に転送された電荷を1行分転送した後、第1の水平レジ
スター5に転送された電荷を読出すことにより、水平レ
ジスターから露光時(1,4)〜(4,4)、 (3,
1)〜(3,4)、 (5,1)〜(5,4)、 (
7,1)〜(7,4)、 (9,1)〜(9,4)に
蓄積された電荷が送出され第2フィールドの読出しを終
了する。(5,1)~(5,4), (7,1)~(7,4)
The charges accumulated in the storage parts (1, 1) to (1
,4), [2,1]~(2,4), (3,1)~
(3,4), transferred to (4,1) to (4,4). After the first field read operation is executed in this manner, a transition is made to the second field read state (a-4 state). In the a-4 state, the charges transferred to the cells in each row of the storage section are transferred for one row, and then the charges transferred to the first horizontal register 5 are read out from the horizontal register during exposure ( 1,4)~(4,4), (3,
1)~(3,4), (5,1)~(5,4), (
The charges accumulated in 7,1) to (7,4) and (9,1) to (9,4) are sent out, and the reading of the second field is completed.
この様に本発明によれば、同一時点に撮像した1フレ一
ム分の画像信号が通常のTV動作のごと(第1フィール
ド、次いでインターレースした第2フィールドとして読
出すことが可能となる。As described above, according to the present invention, the image signal for one frame captured at the same time can be read out as in normal TV operation (first field, then interlaced second field).
次いで、この素子を通常のビデオ・カメラとして動作さ
せるときの動作について説明する。Next, the operation of this device as a normal video camera will be explained.
第4図(b)のb−1の状態は同図(a)のa−1のク
リア動作に相当する。但し、この動作は必要不可欠のも
のではない。The state b-1 in FIG. 4(b) corresponds to the clearing operation a-1 in FIG. 4(a). However, this operation is not essential.
この場合は、シャッタは必要なく、蓄積と読出しを同時
に<1返す動作となる。b−2,b−2’・・・は蓄積
状態をそれぞれ示し、ダラシ記°号は第2フィールド目
を示している。すなわち、b−2で蓄積された電荷(第
1フィールド)は、b−3で読出され、b−2′ で蓄
積された電荷(第2フィールド)は、b−3′ でそ
れぞれ読出されるわけである。In this case, there is no need for a shutter, and the storage and readout operations return <1 at the same time. b-2, b-2', . . . indicate the accumulation states, and the dash symbol indicates the second field. In other words, the charges accumulated in b-2 (first field) are read out in b-3, and the charges accumulated in b-2' (second field) are read out in b-3'. It is.
b−4の状態は、撮像部に蓄積された電荷が、蓄積部へ
転送される状態を示す。State b-4 indicates a state in which the charges accumulated in the imaging section are transferred to the accumulation section.
この実施例によるフレーム転送型CODは、撮像部の垂
直方向のセル数が、490あり、蓄積部のセル数が24
5なので通常のフレーム転送型CODとは、この撮像部
から蓄積部べ移すときの動作およびインタレース方法が
異なっている。この動作について第1図を用いて説明す
る。In the frame transfer type COD according to this embodiment, the number of vertical cells in the imaging section is 490, and the number of cells in the storage section is 24.
5, the operation and interlacing method when transferring from the imaging section to the storage section are different from normal frame transfer type COD. This operation will be explained using FIG. 1.
まず、b−2状態にて露光蓄積を行った後、b−4状態
にて撮像部の蓄積電荷の蓄積部への転送が行われる。該
転送動作においては、まず、(1,1)。First, after exposure accumulation is performed in the b-2 state, the accumulated charge of the imaging section is transferred to the storage section in the b-4 state. In the transfer operation, first, (1, 1).
(1,2)、 (1,3)、 (1,4)に蓄積さ
れた電荷が、第2の水平レジスター8を通して蓄積部3
の(4,1)。The charges accumulated in (1, 2), (1, 3), (1, 4) pass through the second horizontal register 8 to the accumulation section 3.
(4,1).
(4,2)、 (4,3)、 (4,4)へ転送さ
れる。次いで、(2,1)、 (2,2)、 (2
,3)、 (2,4)の電荷が同様にして、(4,1
)、 (4,2)、 (4,3)、 (4,4)
。Transferred to (4,2), (4,3), (4,4). Then (2,1), (2,2), (2
, 3) and (2, 4) in the same way, (4, 1)
), (4,2), (4,3), (4,4)
.
へ転送される。このとき蓄積部へはパルス電圧は印加さ
れず、露光時(1,1)〜(1,4)に蓄積された電荷
を(4,13〜(4,4)に保持状態としてお(。will be forwarded to. At this time, no pulse voltage is applied to the storage section, and the charges accumulated at (1, 1) to (1, 4) during exposure are held at (4, 13 to (4, 4)) (.
これにより(4,1)〜(4,43には撮像部(1,1
)〜(1,4)及び(2,1)〜(2,4)の2行に蓄
積された電荷が加算されることとなる。As a result, (4,1) to (4,43) have the imaging unit (1,1).
) to (1,4) and (2,1) to (2,4) are added together.
次いで蓄積部の(4,1)〜(4,4)にて加算された
電荷を(3,11〜(3,4)に転送して、再び上述の
如(して撮像部の2行分、即ち(3,1)〜(3,4)
。Next, the charges added at (4, 1) to (4, 4) of the storage section are transferred to (3, 11 to (3, 4)), and again as described above (2 rows of the imaging section) , i.e. (3,1) to (3,4)
.
(4,1)〜(4,4)の2行分の電荷を(4,1)〜
(4,4)に転送、加算する。この後、同様にして蓄積
部の一行転送動作及び撮像部の2行分の(4,1)〜(
4,43への転送加算動作を繰り返すことにより、蓄積
部の(1,1)〜(1,4)には(1,1)〜(1,4
)及び(2,1)〜(2,4)の加算信号が(2,1)
〜(2,4)には(3,1)〜(3,4)及び(4,1
)〜(4,4)の加算信号が、[3,1]〜(3,43
には(5,1)〜(5,4)及び(6,1)〜(6,4
)の加算信号が、又[4,1]〜(4,4)には、(7
,1)〜(7,4)及び(8,1)〜(8,4)の加算
信号がそれぞれ転送される。(4,1)~(4,4) charges for two lines are (4,1)~
Transfer and add to (4, 4). After that, in the same way, one line transfer operation of the storage unit and two lines of (4, 1) to (
By repeating the transfer addition operation to 4 and 43, (1, 1) to (1, 4) of the storage section are
) and the sum signal of (2,1) to (2,4) is (2,1)
~(2,4) has (3,1)~(3,4) and (4,1
) to (4,4) is added to [3,1] to (3,43
(5,1) to (5,4) and (6,1) to (6,4
) is added to [4,1] to (4,4), and (7
, 1) to (7, 4) and (8, 1) to (8, 4) are transferred, respectively.
この後、b−2’、b−3状態に移行し露光蓄積動作が
実行されると共に上述の如(蓄積部3に転送された信号
が、順次−行ずつ水平レジスター5に転送されると共に
水平レジスター5に転送された信号が水平レジスター5
から送出される。これにより第1フィールドの読出し動
作が実行される。After this, the state shifts to b-2' and b-3, and the exposure accumulation operation is executed, and as described above (the signal transferred to the accumulation section 3 is sequentially transferred to the horizontal register 5 row by row, and the horizontal The signal transferred to register 5 is transferred to horizontal register 5.
Sent from As a result, the first field read operation is executed.
この様にして第1フィールド目の読出し動作が終了した
後、b−2′ により撮像部1に蓄積された電荷の蓄積
部3への転送動作がb−4にて実行される。After the readout operation for the first field is completed in this way, the operation of transferring the charges accumulated in the imaging section 1 at b-2' to the storage section 3 is executed at b-4.
尚、この場合は、第2フィールド目の読出し動作である
ため、撮像部から(4,1)〜(4,4)部に転送する
際のセルを一行ずらして撮像部2列分の転送加算が実行
される。In this case, since it is a read operation for the second field, the cells to be transferred from the imaging unit to the (4,1) to (4,4) sections are shifted by one row, and the transfer and addition for two columns of the imaging unit is performed. is executed.
即ち第2フィールド目はまず、(2,1)〜(2,4)
及び(3,1)〜(3,4)部の蓄積電荷、(4,1)
〜(4,4)及び(5,1)〜(5,4)部の蓄積電荷
、(6,1)〜(6,4)及び(7,1)〜(7,4)
部の蓄積電荷をそれぞれ(4,1)〜(4,43に転送
加算して、蓄積部3の各行に加算された電荷を転送蓄積
する。この後b−3′ により、蓄積部3の蓄積電荷を
水平レジスター5により送出することにより第2フィー
ルド目の読み出し動作を終了する。この様にして、撮像
部セルを2行加算する場合に、第1回目のフィールドの
転送加算動作と第2回目の転送加算を一行ずらすことに
より第1回目のフィールドとインタレースされた信号を
得ることが出来、通常のビデオカメラとして画像撮影を
実行することが出来る。In other words, the second field is (2,1) to (2,4)
and the accumulated charge of (3,1) to (3,4) parts, (4,1)
〜(4,4) and (5,1)〜(5,4) accumulated charge, (6,1)〜(6,4) and (7,1)〜(7,4)
The charges accumulated in the storage section 3 are transferred and added to (4, 1) to (4, 43), respectively, and the added charges are transferred and accumulated in each row of the storage section 3. After this, b-3' adds the charges accumulated in the storage section 3. The readout operation for the second field is completed by sending out the charges by the horizontal register 5. In this way, when adding two rows of imaging unit cells, the first field transfer addition operation and the second field transfer addition operation are performed. By shifting the transfer and addition by one line, a signal interlaced with the first field can be obtained, and images can be captured as a normal video camera.
以上説明した如く本発明の撮像装置によれば、1回の撮
像でインターレースされた2フィールドの信号を得るこ
とができ、1フレ一ム分の画像信号を通常のTV信号処
理と同一の信号形態にて得ることが出来、高解像力の静
止画像が通常のビデオ信号処理回路にて容易に得ること
が出来る。As explained above, according to the imaging device of the present invention, it is possible to obtain interlaced two-field signals in one imaging operation, and the image signal for one frame can be processed in the same signal form as in normal TV signal processing. A high-resolution still image can be easily obtained using an ordinary video signal processing circuit.
第1図は本発明に係るCODの構成を示す構成図、第2
図は第1図示のCODの要部構成を示す構成図、第3図
は第2図の動作を説明するための動作説明図、第4図(
a)、 (b)は本発明に係る第1図示のCODの動
作を説明するためのシーケンス概略図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of COD according to the present invention, and FIG.
The figure is a configuration diagram showing the main part configuration of the COD shown in Figure 1, Figure 3 is an operation explanatory diagram for explaining the operation of Figure 2, and Figure 4 (
FIGS. 2A and 2B are schematic sequence diagrams for explaining the operation of the COD shown in the first figure according to the present invention.
Claims (1)
段と、 前記撮像手段の全ての行の電気信号を一旦クリアした後
シャッターにより所定時間のみ撮像手段に物体像を入射
し、その後該シャッターにより撮像手段を遮光した状態
で前記撮像手段の奇数行の電気信号と偶数行の電気信号
を互いに異なるフィールド期間に分けて順次読み出すこ
とによりインターレースした2フィールドからなる静止
画信号を形成する読み出し手段と、 を備えた撮像装置。[Scope of Claims] Imaging means having a plurality of light-receiving parts arranged in rows and columns; and after once clearing the electrical signals of all the rows of the imaging means, an object image is displayed on the imaging means only for a predetermined period of time by a shutter. A still image signal consisting of two interlaced fields is obtained by dividing the electrical signals of the odd-numbered rows and the electrical signals of the even-numbered rows of the imaging means into different field periods and sequentially reading them while the imaging means is shielded from light by the shutter. An imaging device comprising: a readout means for forming an image;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63231932A JPH01117483A (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63231932A JPH01117483A (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Image pickup device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56146587A Division JPS5848455A (en) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | Charge transfer element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01117483A true JPH01117483A (en) | 1989-05-10 |
Family
ID=16931323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63231932A Pending JPH01117483A (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01117483A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010060310A (en) * | 1999-11-12 | 2001-07-06 | 가네꼬 히사시 | Solid-state image sensing device and driving method therefor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5640372A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-16 | Sony Corp | Video signal processing unit |
JPS5683185A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-07 | Toshiba Corp | Solid-state image sensor system |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP63231932A patent/JPH01117483A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5640372A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-16 | Sony Corp | Video signal processing unit |
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Cited By (1)
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KR20010060310A (en) * | 1999-11-12 | 2001-07-06 | 가네꼬 히사시 | Solid-state image sensing device and driving method therefor |
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