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JP3483766B2 - Imaging device - Google Patents
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JP3483766B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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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
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solid
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部 智 行 釣
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • 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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for writing a signal obtained from a solid-state image sensor into a storage means and reading the signal from the storage means at a speed different from the writing speed. The present invention relates to an imaging device capable of obtaining a motion image. 2. Description of the Related Art A method of obtaining an image by performing photoelectric conversion using a solid-state imaging device, writing an obtained video signal to a storage means, reading the video signal from the storage means, and obtaining a slow motion video is known. And JP-A-2-57074. In this method, the solid-state imaging device is driven at an integral multiple of the original speed, and the imaging signal is output several times during the original one-field period to output a video signal. This is for obtaining a reproduced video. A conventional imaging method for obtaining a slow motion image will be described with reference to FIGS. 6, 7 and 8. FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional imaging device. FIG. 7 is a timing chart of a conventional imaging method without slow motion using the configuration of FIG. 6, and FIG. 8 is a timing chart when a slow motion video is obtained using the configuration of FIG. In FIG. 6, reference numeral 60 denotes an imaging unit that outputs a video signal using a solid-state imaging device, and 61 denotes a video recording / reproducing unit that records the output of the imaging unit 60 to obtain a slow-motion video and performs slow-motion reproduction. In the imaging unit 60, RG
G solid-state image sensor 602, R solid-state image sensor 603, B solid-state image sensor 60
4 are fixed, and these three solid-state imaging devices are driven by a three-plate solid-state imaging device driving circuit 608 to output photoelectrically converted electrical signals of RGB. The output signal of the G solid-state imaging device 602 is amplified by the G process circuit 605 and output as a video signal Ga. Similarly, the electric signals output from the R solid-state image sensor 603 and the B solid-state image sensor 604 are amplified by the R process circuit 606 and the B process circuit 607, respectively, and the video signals Ra, B
Output as a. As the solid-state imaging device to be used, the one having the configuration shown in FIG. 2 can be used. Next, a conventional video signal output method without slow motion will be described with reference to a block diagram of a solid-state image sensor of FIG. 2 and a timing chart of FIG. G solid-state image sensor 6
The photodiode arrays 201 of the 02, R solid-state imaging device 603, and B solid-state imaging device 604 perform photoelectric conversion during the accumulation period P of the period A'B'C 'to accumulate charges. All the photoelectrically converted charges are supplied to the vertical CCD 202 during the vertical transfer period P in the vertical blacking period at the transition between the periods C 'and D'.
And is transferred in the vertical direction to reach the storage area 22. The signal is transferred by the horizontal CCD 203 during the horizontal transfer period P ″ of the period D ′ E ′ F ′, and is output from the amplifier 204 to the G process circuit 605, the R process circuit 606, and the B process circuit 607 as an electric signal of video 1. On the other hand, even during the period in which the image 1 is being output, the charge for the next field is accumulated by photoelectric conversion as the accumulation period Q. The accumulated charge is applied to the vertical transfer period Q during the vertical blacking period at the transition between the period F 'and the period G'.
The data is read out to the CD 202, transferred in the vertical direction, reaches the storage area 22, is transferred by the horizontal CCD 203 during a horizontal transfer period Q after the period G ', and is output from the amplifier 204 as a video 2 as a G process circuit 605 and an R process circuit. 60
6. Output to the B process circuit 607. In this manner, an image can be output by lighting one field per field. Next, a conventional video signal output method for obtaining a three-fold slow motion video will be described with reference to the configuration diagram of the solid-state imaging device of FIG. 2 and the timing diagram of FIG.
Each timing shown in FIG. 7 is reduced to 1/3 to perform imaging.
The photodiode array 201 of the G solid-state image sensor 602, the R solid-state image sensor 603, and the B solid-state image sensor 604 performs photoelectric conversion only during the accumulation period A and accumulates charges. All the photoelectrically converted electric charges are transferred to the vertical transfer period A during the vertical blanking period between the period A where the field changes and the period B,
The data is read out to the CD 202 and transferred in the vertical direction to reach the storage area 22. During the horizontal transfer period A, the horizontal CCD 20
3 and output from the amplifier 204 to the G process circuit 605, the R process circuit 606, and the B process circuit 607 as an electric signal of the image 1. On the other hand, in the period during which the image 1 is being output, the charge for the next field is accumulated by photoelectric conversion as the accumulation period B, and the accumulated charge is during the vertical blacking period at the transition between the period B and the period C. The data is read out by the vertical CCD 202 during the vertical transfer period B, and is vertically transferred to reach the storage area 22. The data is transferred by the horizontal CCD 203 during the horizontal transfer period B, and
4 to the G process circuit 605, R process circuit 606, and B process circuit 607 as video 2. Images 3 to 7 can be obtained by similar operations. In this way, the imaging unit 60 can output an image by lighting three fields per field. Next, the video signals Ga, Ra, and Ba output from the video unit 60 are recorded in the video recording / reproducing unit 61, and 1 is applied to one field.
By performing a reproducing operation for outputting a field, the output of the slow motion video Rb, Gb, Rb can be realized. [0006] As described above, by shortening the lighting time per field to the solid-state imaging device by a fraction of an integer, and by driving the solid-state imaging device by an integral multiple, A 1 / integer slow motion image can be obtained. Meanwhile, a vertical transfer pulse for transferring all charges to the storage section during the vertical blanking period and a horizontal CC
For a horizontal transfer pulse for transferring charges by D, a steep waveform having a short rise time and a short fall time is required. In a high-definition imaging device, the driving frequency of the solid-state imaging device is increased, and thus the quality of these waveforms greatly affects the image quality. When implementing slow motion, noise is generated in the drive circuit as the drive frequency becomes an integer multiple, which may limit the improvement of the drive waveform quality. It may worsen, causing shading or lowering the resolution. An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus which can achieve both slow-motion image quality and function without deteriorating the quality of a driving waveform of a solid-state imaging device. . [0008] In order to achieve the above object, the G signal is composed of two solid-state imaging devices, and the R signal and the B signal are composed of two solid-state image sensors.
The above-mentioned claim, each of which is constituted by one solid-state imaging device.
Item 1. The image pickup apparatus according to Item 1, has a storage area capable of storing all charges for the immediately preceding field when charges are stored in a specific field period in the image pickup area, and performs image pickup only during the horizontal blanking period. by transferring the charges in the storage area from the area, it suppresses shading, so it is possible to prevent the deterioration of the resolution, also, for the G signal, which corresponds to the lighting time off
Field signal when starting to write to memory.
And start the light emission for the R and B signals at the lighting time.
Write the signal of the corresponding field to the memory and finish
By configuring to start reading from time,
Thus, the RGB signals can be output in the same phase . A first aspect of the present invention is directed to a solid-state imaging device having two solid-state imaging devices for outputting a G signal and outputting an R signal and a B signal. Each of the solid-state imaging devices has one element, performs imaging by alternately performing photoelectric conversion and outputting a signal, and the structure of all the solid-state imaging devices is one field immediately before performing the photoelectric conversion. An imaging apparatus configured to have an accumulation area capable of accumulating all electric charges of the imaging apparatus, wherein the imaging apparatus performs an operation of transferring electric charges from the imaging area to the accumulation area only during a horizontal blanking period. Which gives
Since the vertical transfer of all charges during the vertical blanking period is eliminated, the output waveform of the solid-state imaging device can be improved and shading can be suppressed. According to a second aspect of the present invention, photoelectric conversion is performed by allocating a light-receiving time of a photodiode several times to one field period, and the obtained signal is written to a storage means and read out at a low speed. An imaging apparatus for obtaining a motion image, wherein for a G signal, a reading operation is started when writing of a field signal corresponding to a lighting time is started, and for an R signal and a B signal, a reading operation of a field corresponding to a lighting time is performed. 2. The image pickup device according to claim 1, wherein the image is output after reading out the signal after the signal has been written, and has an effect that pixels of each color signal corresponding to the horizontal and vertical positions of the image pickup area can be obtained. Embodiment 1 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a configuration of an imaging device according to the first embodiment corresponding to FIG. 2, and FIG. 2 shows a structure of a solid-state imaging device used in the imaging device according to the present embodiment. In FIG. 1, 1
Reference numeral 0 denotes an imaging unit that outputs a video signal using a solid-state imaging device. In the imaging unit 10, a G1 solid-state imaging device 10 is mounted on a four-plate prism 101 that performs color separation into R, G1, G2, and B.
2, G2 solid-state image sensor 103, R solid-state image sensor 104,
The B solid-state image pickup device 105 is fixed, and these four solid-state image pickup devices are driven by a four-plate solid-state image pickup device driving circuit 110, and output photoelectrically converted electrical signals of RGB. The output signal of the G1 solid-state imaging device 102 is G
The video signal G1 amplified by the one process circuit 106
Output as -n. The output signal of the G2 solid-state imaging device 103 is amplified by the G2 process circuit 107 and output as a video signal G2-n. R solid-state imaging device 10
Similarly, the electric signals output from the solid-state image sensor 4 and the output signal from the solid-state image sensor 105 are similarly processed in the R process circuit 108 and the B process circuit 1 respectively.
09 and output as video signals R-n and B-n. In the solid-state imaging device 20 shown in FIG. 2, a photodiode array 201 for performing photoelectric conversion and accumulating electric charges is provided.
And a vertical CCD 202 for transferring accumulated charges in the vertical direction. The electric charge transferred by the vertical CCD 202 is transferred in the horizontal direction by the horizontal CCD 203 and
Amplified at 04 and output. FIG. 3 shows the principle of G1, G2, R, and B signal output, and the output operation of the G1 signal will be described. Photodiode 2 of G1 solid-state imaging device 102
No. 01 performs photoelectric conversion during the accumulation period A to accumulate charges.
The electric charge after the photoelectric conversion is transferred to the vertical CCD 2 during the vertical transfer period A.
02. The accumulated charge passes through the accumulation area 22 at the time of B + C shown in FIG.
Reach 03. After the transfer by the horizontal CCD 203 in the horizontal transfer period A, the amplifier 204 and the G1 process circuit 10
6 and output as the image G1-1. Similarly, in the accumulation period C and the accumulation period E, the photodiode 201
Are output as a video G1-1 and a video G1-3 in the horizontal transfer period C and the horizontal transfer period E, respectively. As described above, the solid-state image pickup device itself has a structure having the storage area 22 capable of storing all charges for one field as in the prior art. According to the first embodiment, During the horizontal blanking period of the time B + C, charges are transferred from the imaging area 21 to the storage area 22 by one stage to the adjacent vertical CCD only during the horizontal blanking period. As a result, the transfer of the vertical CCD is not performed during the vertical blanking period, so that the occurrence of noise can be reduced and the resolution can be prevented from lowering. Therefore, since the quality of the driving waveform is not deteriorated, shading can be reduced. Note that the G2, R, and B signals can similarly transfer charges in the vertical CCD only during the horizontal blanking period. (Embodiment 2) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
13 shows an example of an imaging device according to Embodiment 2 of the present invention corresponding to FIG. In the second embodiment, an imaging unit 10 similar to FIG. 1 in which G1, G2, R, and B signals are output based on the principle of FIG.
The G field memory 40 is used to write each color signal to the memory and read and output the R signal and the B signal while expanding the R signal and the B signal from the memory so that they have the same phase as the G signal.
1, R field memory 402, B field memory 4
03 and a memory control circuit 4 for controlling these memories
04 and a time axis extending unit 40
And a video recording / reproducing unit 41 that reproduces a slow motion video in response to an output from the video camera. FIG. 5 shows the principle of the present embodiment. FIG. 5A shows the output of the image pickup unit 10, which is input to the time base expansion unit 40. G field memory 40
1 is written with the signal shown in FIG. The G signal written in the G field memory 401 is rearranged and divided into three, and Ga, Gb,
It is output from the time base extension unit 40 as a Gc signal. Also, an R field memory 402 and a B field memory 403
From FIG. 8, the R signal obtained by extending the time axis and dividing the signal into three is shown in FIG.
At the timings of Ra, Rb, and Rc in FIG.
The signals are output from the time base expansion unit 40 at the timings of a, Bb, and Bc. At this time, regarding the image G1-1,
When writing to the G field memory 401 starts, as shown by Ga in FIG.
The memory control circuit 404 expands and reads from
Controls writing and reading of the memory. Also RB
As for the -1 signal, when the writing to the R field memory 402 and the B field memory 403 is completed, FIG.
As shown by Ra and Ba in FIG.
02 and the B field memory 403, the memory control circuit 404 controls writing and reading of the memory so as to be read out. By the same memory control, R
A GB signal can be output, and signals having the same phase can be sequentially output. By recording this signal in the video recording / reproducing unit 41 and reproducing it after terminating the imaging, a slow motion video can be obtained as shown in FIG. As described above, according to the first embodiment of the present invention, charges are transferred vertically from the imaging area to the storage area only during the horizontal blanking period.
Since no charge is transferred during the vertical blanking period, noise during the vertical blanking period can be reduced. Further, since the driving waveform quality is not impaired, there is obtained an effect that shading can be suppressed, and a decrease in transfer efficiency can be suppressed to prevent a decrease in resolution. According to the second embodiment of the present invention, each color signal obtained from the solid-state imaging device is written into the memory,
G of R signal and B signal generated by driving the solid-state imaging device
Since reading is performed from the memory so as to correct the phase shift for the field period corresponding to the lighting time for the signal, it is possible to obtain a color slow-motion image without color shift.

【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
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a structure of a solid-state imaging device used in the imaging device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing G1, G2, and G1 in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an output principle of R and B signal outputs. FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an imaging device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a principle of a signal output according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional imaging device. FIG. 7 is a timing diagram of a conventional imaging method without slow motion. FIG. Timing diagram in the case [Description of symbols] 10 Imaging unit 101 Four-plate prism 102 G1 Solid-state imaging device 103 G2 Solid-state imaging device 104 R Solid-state imaging device 105 B Solid-state imaging device 106 G1 Process circuit 107 G2 process circuit 108 R process circuit 109 B Process circuit 110 Four-chip solid-state imaging device driving circuit 20 Solid-state imaging device 201 Photodiode row 202 Vertical CCD 203 Horizontal C CD 204 Amplifier 21 Imaging area 22 Storage area 40 Time axis expansion unit 401 G field memory 402 R field memory 403 B field memory 404 Memory control circuit 41 Video recording / reproducing unit 60 Imaging unit 601 Three-plate prism 602 G solid-state imaging device 603 R solid Image sensor 604 B solid-state image sensor 605 G process circuit 606 R process circuit 607 B process circuit 608 Three-chip solid-state image sensor drive circuit 61 Video recording / reproducing unit

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。
(57) Claims 1. A solid-state imaging device having two solid-state imaging devices that output a G signal and one solid-state imaging device that outputs an R signal and a B signal. Is a storage area in which imaging is performed by alternately performing photoelectric conversion and outputting a signal, and in which all the solid-state imaging devices have a structure capable of storing all charges of one field immediately before performing photoelectric conversion. And several times during one field period.
The photoelectric conversion is performed by allocating the daylighting time of the photodiode.
Write the obtained signal to the storage means and read it at a slow speed.
An imaging apparatus for obtaining a slow-motion image by out seen, no line operation for transferring electric charges in the storage area from the image area only in the horizontal blanking period, the signal of the field for the G signal corresponding to the lighting time
The read operation starts when writing to
Signal and B signal of the field corresponding to the lighting time
Reads and outputs video when signal writing is completed
An imaging device, comprising:
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