JP2000138864A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JP2000138864A
JP2000138864A JP10310974A JP31097498A JP2000138864A JP 2000138864 A JP2000138864 A JP 2000138864A JP 10310974 A JP10310974 A JP 10310974A JP 31097498 A JP31097498 A JP 31097498A JP 2000138864 A JP2000138864 A JP 2000138864A
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image
signal
black reference
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Hiroyuki Miyahara
弘之 宮原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration in a video image caused on the occurrence of smears due to high luminance data in an image pickup device, such as a CCD, and to enhance the image quality. SOLUTION: A video camera 100 has a solid-state image pickup section, consisting of plural types of many photoelectric conversion elements sensing light that are arranged as a grating, and reads electric charges stored by the light in the photoelectric conversion elements as an electric signal for picking up the image of an object. Each photoelectric transfer element reads the signal plural times within a single-field period. The uppermost or the lowermost part of the solid-state image pickup section is provided with elements 13, 14 for detecting a vertical optical black reference, and the output from the detection elements 13, 14 is read per every reading that is conducted plural times within a single-field period.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換素子を用
いて被写体の撮像を行うCCDや、ビデオカメラ装置、
カメラ装置等の撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CCD, a video camera device, and the like for imaging a subject using a photoelectric conversion element.
The present invention relates to an imaging device such as a camera device.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日におけるビデオカメラ装置には、撮
像管よりも小型軽量化及びローコスト化等が可能なこと
から撮像手段として複数の光電変換素子で形成された固
体撮像部(CCDイメージセンサ)が設けられている。
一般的に、CCDイメージセンサは、光を受光しこれを
電荷として蓄積する光電変換素子を格子状に配置してな
る固体撮像部を有し、各光電変換素子が蓄積した電荷を
読み出し、これを転送してCCD出力として出力する構
成となっている。
2. Description of the Related Art In today's video camera devices, a solid-state image pickup unit (CCD image sensor) formed by a plurality of photoelectric conversion elements is used as an image pickup means because it can be made smaller, lighter and lower cost than an image pickup tube. Is provided.
In general, a CCD image sensor has a solid-state imaging unit in which photoelectric conversion elements that receive light and accumulate the light as electric charges are arranged in a lattice shape, and read out the electric charges accumulated by each photoelectric conversion element, and read the electric charges. The data is transferred and output as a CCD output.

【0003】ところで、このような従来のCCDイメー
ジセンサにおいては、光学的な黒基準を調整するために
OB素子が設けられている。このOB素子は、固体撮像
部の外縁部に設けられた光電素子をアルミ等で遮蔽して
光が当たらないようにし、これからの出力を光学的な黒
基準として映像を調節する、いわゆるクランプ処理を行
うものである。
In such a conventional CCD image sensor, an OB element is provided to adjust an optical black reference. This OB element performs a so-called clamping process in which a photoelectric element provided at the outer edge of the solid-state imaging unit is shielded by aluminum or the like so that light does not shine, and an output from the OB element is used as an optical black reference to adjust an image. Is what you do.

【0004】図5(a)は、従来のビデオカメラ装置に
おいて、黒基準を検出して、画像の調整処理を行うブロ
ック図を示すものである。
FIG. 5A is a block diagram showing a conventional video camera apparatus in which a black reference is detected and an image is adjusted.

【0005】同図において、CCD1の黒基準検出素子
からの出力は、CDS回路2のCLP52に送出され
る。ここで送出される信号は、図5(b)に示すよう
に、映像が含まれる有効映像エリアと、その上端部に位
置する垂直黒基準(VOB)と、側部に位置する水平黒
基準(HOB)とから構成される。
[0005] In the figure, the output from the black reference detecting element of the CCD 1 is sent to the CLP 52 of the CDS circuit 2. As shown in FIG. 5B, the signal transmitted here includes an effective image area including an image, a vertical black reference (VOB) located at the upper end thereof, and a horizontal black reference (VOB) located at the side. HOB).

【0006】そして、CLP52において、VOB信号
又はHOB信号に基づいて映像信号のクランプ処理を行
い、BLK53において、VOB信号及びHOB信号を
ブランキングし、これをCDS54及びAGC51に送
出する。なお、これらの各装置はTG55で制御され
る。
Then, the CLP 52 performs a clamp process on the video signal based on the VOB signal or the HOB signal, and the BLK 53 blanks the VOB signal and the HOB signal, and sends them to the CDS 54 and the AGC 51. These devices are controlled by the TG 55.

【0007】このような従来のCCDイメージセンサで
は、1フィールド期間に1回の間隔で各光電変換素子が
蓄積した電荷を読み出すものであり、図5(b)に示す
ように、撮像される映像は、1フィールドに1枚の画像
が含まれた形となる。
In such a conventional CCD image sensor, electric charges accumulated in each photoelectric conversion element are read out once every one field period, and as shown in FIG. Is a form in which one field contains one image.

【0008】そして、従来のビデオカメラ装置において
は、OB素子の出力も1フィールド期間に1回の間隔で
読み出している。詳述すると、図5(c)に示すよう
に、水平同期信号HDにおける信号の間、即ち1H(水
平同期)期間に1回の間隔で映像信号が読み出される。
このとき水平黒基準HOB信号は、各映像ラインが水平
方向に読み出される毎に1回だけ読み出される。一方、
1フィールド期間内において、垂直方向にデータが転送
され、この垂直方向の転送の際に、垂直黒基準VOB信
号が、1回だけ読み出される。
[0008] In the conventional video camera device, the output of the OB element is also read out once every field period. More specifically, as shown in FIG. 5C, the video signal is read out between the signals in the horizontal synchronization signal HD, that is, once every 1H (horizontal synchronization) period.
At this time, the horizontal black reference HOB signal is read only once each time each video line is read in the horizontal direction. on the other hand,
Data is transferred in the vertical direction within one field period, and in this vertical transfer, the vertical black reference VOB signal is read only once.

【0009】ところで、一般的なCCDイメージセンサ
では、光電変換素子が強い光を受けることによっていわ
ゆるスミア現象が生じる。このスミア現象とは、光電変
換素子が強い光を受けることにより素子が早期に飽和状
態となり、これが周囲の光電変換素子や電荷の垂直転送
に影響を及ぼし、撮像画像において、過度の受光をした
部分の周囲や、上下垂直方向に滲みや線が生じる現象を
いう。このスミア現象による影響は、本来光が当たらな
いOB素子にも及ぶため、OBデータを検出することに
よって、スミア現象の発生を検知することができる。
Incidentally, in a general CCD image sensor, a so-called smear phenomenon occurs when the photoelectric conversion element receives strong light. The smear phenomenon is that the photoelectric conversion element receives an intense light and the element becomes saturated early, which affects the surrounding photoelectric conversion element and the vertical transfer of electric charge, and a portion of the captured image where excessive light is received. , Or a phenomenon in which bleeding or lines occur in the vertical and vertical directions. Since the influence of the smear phenomenon affects OB elements to which light is not originally applied, the occurrence of the smear phenomenon can be detected by detecting the OB data.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、従来のCCDイメージセンサでは、1フィー
ルド期間に1回の間隔でOBデータを読み取ることによ
ってスミア現象の検出を行うものであることから、この
間隔では十分な検出精度が得られず、画質の劣化を十分
に防止するのは困難であった。
However, as described above, in the conventional CCD image sensor, the smear phenomenon is detected by reading the OB data once every one field period. At this interval, sufficient detection accuracy could not be obtained, and it was difficult to sufficiently prevent image quality deterioration.

【0011】特に、1フィールド期間内に複数回光電変
換素子の読み出しを行って、1フィールド期間内に複数
枚の画像を撮像する高速撮像においては、従来の方法で
は、1つの垂直黒基準で、複数枚の画像のスミア検出等
を行うこととなり、クランプ処理の精度が低下する惧れ
がある。
In particular, in high-speed imaging in which reading of the photoelectric conversion element is performed a plurality of times in one field period to capture a plurality of images in one field period, in the conventional method, one vertical black reference is used. Smear detection or the like of a plurality of images is performed, and there is a concern that the accuracy of the clamping process may be reduced.

【0012】そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてな
されたものであり、CCD等の撮像装置において高輝度
データによるスミアが発生した際に起こる映像の劣化を
防止し、画質の向上を図ることのできる撮像装置の提供
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and aims to prevent deterioration of an image caused when smear due to high luminance data occurs in an image pickup device such as a CCD and improve image quality. It is an object of the present invention to provide an imaging device capable of performing the above.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本願請求項1に係る撮像
装置は、上述の課題を解決するためになされたものであ
り、光を検出する光電変換素子を行方向及び列方向に多
数格子状に配列してなる固体撮像部を有し、これらの光
電変換素子が受光によって蓄積した電荷を転送して撮像
する撮像装置において、前記固体撮像部には、水平方向
に配列される1又は複数行分の前記光電素子が受光しな
いように遮蔽して構成される光学的垂直黒基準の検出用
素子を設け、1フィールド期間内に前記各光電変換素子
の読み出しを複数回行い、1フィールド期間内に複数回
行われる前記読み出しをする毎に、前記垂直黒基準検出
用素子の電荷を読み出すものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: a plurality of photoelectric conversion elements for detecting light; The solid-state imaging section includes one or more rows arranged in a horizontal direction. An optical vertical black reference detecting element configured so as not to receive light by the photoelectric element for one minute, and reading out each of the photoelectric conversion elements a plurality of times within one field period, and within one field period Each time the reading is performed a plurality of times, the electric charge of the vertical black reference detecting element is read.

【0014】このような請求項1に係る撮像装置によれ
ば、1フィールド期間内に複数回行われる画像の読み出
しをする毎に、垂直黒基準検出用素子についても読み出
しを行うため、画像毎にスミア等の検出を行うことがで
き、精度よくクランプ処理を行うことができる。
According to the imaging apparatus of the first aspect, every time the image is read out a plurality of times during one field period, the readout is also performed on the vertical black reference detecting element. Smear and the like can be detected, and the clamp process can be performed with high accuracy.

【0015】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
撮像装置において、前記光電変換素子が受光しないよう
に遮蔽して構成され、少なくとも前記垂直黒基準検出用
素子を含む黒基準検出用素子を前記固体撮像部に設ける
とともに、前記固体撮像部における黒基準検出用素子か
らの出力を検出する検出手段を設け、1フィールド期間
内に前記各光電変換素子の読み出しを複数回行い、前記
検出手段の検出結果に基づいて、1フィールド期間内の
前記垂直黒基準検出用素子の電荷を、0回、又は前記光
電変換素子の読み出し回数の以下の回数に可変させるも
のである。
According to a second aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect, the photoelectric conversion element is shielded so as not to receive light, and includes at least the vertical black reference detecting element. A device is provided in the solid-state imaging unit, and a detection unit for detecting an output from the black reference detection device in the solid-state imaging unit is provided, and reading of each of the photoelectric conversion elements is performed a plurality of times within one field period. Based on the detection result of the means, the electric charge of the vertical black reference detecting element within one field period is varied to 0 times or the number of reading times of the photoelectric conversion element or less.

【0016】このような請求項2に係る撮像装置によれ
ば、1フィールド期間内に複数回画像の読み出しを行う
とともに、垂直黒基準検出用の素子の読み出しを、検出
手段の検出結果に基づいて、1フィールド期間内に0回
から画像の読み出し回数分だけ可変的に行うため、必要
に応じて垂直黒基準の読み出し回数を調節することがで
き、種々の撮像モード、撮像条件に応じたクランプ処理
等を行うことができる。
According to the imaging apparatus of the second aspect, the image is read a plurality of times within one field period, and the reading of the element for detecting the vertical black reference is performed based on the detection result of the detecting means. (1) Since the number of times of image reading is variably changed from 0 in one field period, the number of times of reading based on the vertical black can be adjusted as needed, and the clamping process according to various imaging modes and imaging conditions can be performed. Etc. can be performed.

【0017】これにより、例えば、平常時とスミア等の
発生時とで垂直黒基準の読み出し回数を変化させること
ができ、状況に応じて、撮像時の有効ライン数とクラン
プ処理の精度とのバランスを適宜調節することができ
る。
Thus, for example, the number of times of reading based on the vertical black can be changed between normal times and when smear or the like occurs, and a balance between the number of effective lines at the time of imaging and the accuracy of the clamping process can be made according to the situation. Can be adjusted appropriately.

【0018】また、この請求項2に係る撮像装置におい
て、垂直黒基準の読み出し回数を0とした場合には、垂
直黒基準の読み出しや信号処理を省略することができ、
映像信号処理の高速化を図ることができる。
In the image pickup apparatus according to the second aspect, when the number of times of reading the vertical black reference is set to 0, reading of the vertical black reference and signal processing can be omitted.
Video signal processing can be speeded up.

【0019】請求項3に係る発明は、請求項1又は2に
記載の撮像方式において、撮像された画像が表示された
場合に、前記垂直黒基準検出用素子からの信号が、表示
された該画像内に存在するときには、画像内に存在する
該信号を遮蔽する遮蔽手段を有するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the imaging system according to the first or second aspect, when a captured image is displayed, a signal from the vertical black reference detecting element is displayed. When it is present in the image, it has shielding means for shielding the signal present in the image.

【0020】このような請求項3に係る撮像装置によれ
ば、表示画面内に存在する黒基準をブランキングするこ
とによって、例えば信号の値を0とし、垂直黒基準が画
面内に移り込むのを防止することができるとともに、垂
直黒基準が例えばホワイトバランスやアイリス、フォー
カス等の調整に影響を及ぼすのを防止することができ
る。
According to the imaging apparatus of the third aspect, by blanking the black reference existing in the display screen, for example, the value of the signal is set to 0, and the vertical black reference moves into the screen. Can be prevented, and the vertical black reference can be prevented from affecting the adjustment of, for example, white balance, iris, focus, and the like.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る撮像装置の好
ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説
明する。本発明に係る撮像装置は、ビデオカメラ装置に
適用することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The imaging device according to the present invention can be applied to a video camera device.

【0022】[撮像装置の構成]この本発明の実施の形
態となるビデオカメラ装置100は、図1に示すように
被写体の撮像を行うCCDイメージセンサ1と、CCD
イメージセンサ1からの撮像信号から相関二重サンプリ
ング法を用いてノイズ成分を除去すると共に、これを適
当な利得で増幅して出力するCDS/AGC2と、CD
S/AGC2からの撮像信号をデジタル信号に変換する
ADC3と、このADC3からの出力に対して所定のビ
デオプロセス処理等を施して出力するDSP4とを有し
ている。
[Configuration of Imaging Apparatus] A video camera apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a CCD image sensor 1 for capturing an image of a subject as shown in FIG.
A CDS / AGC2 that removes noise components from the image pickup signal from the image sensor 1 by using a correlated double sampling method, amplifies the noise component with an appropriate gain, and outputs the amplified signal;
It has an ADC 3 for converting an image pickup signal from the S / AGC 2 into a digital signal, and a DSP 4 for subjecting an output from the ADC 3 to a predetermined video process process and the like and outputting the result.

【0023】また、このビデオカメラ装置100は、D
SP4からの撮像信号を一旦記憶するメモリ5と、前記
DSP3からの撮像信号をビデオテープに記録し再生す
る記録再生部(VTR)7と、記録時には前記DSP3
からの撮像信号を選択して出力し、再生時には前記記録
再生部7により再生された撮像信号を選択して出力する
切り替えスイッチ11と、メモリ6の記憶読み出し制御
を行うメモリ制御部5とを有している。
The video camera device 100 has a D
A memory 5 for temporarily storing an image pickup signal from the SP 4; a recording / reproducing unit (VTR) 7 for recording and reproducing the image pickup signal from the DSP 3 on a video tape;
A switch 11 for selecting and outputting an image signal from the memory 6 during reproduction and selecting and outputting an image signal reproduced by the recording / reproducing unit 7; and a memory control unit 5 for controlling storage and reading of the memory 6. are doing.

【0024】さらに、このビデオカメラ装置100は、
DSP4から供給される撮像信号に応じた画像及び記録
再生部7で再生された画像を表示する、例えば電子ビュ
ーファインダや小型液晶モニタで形成された表示部8
と、例えばテレビジョン受像器等の外部のモニタ装置に
撮像信号を供給するための外部出力端子10と、撮像モ
ードに応じて、記録時にはCCDイメージセンサ1に蓄
積された電荷の読み出し方を可変制御すると共に、再生
時には記録再生部7の再生状態を制御する制御部9とを
有している。
Further, the video camera device 100
A display unit 8 that displays an image corresponding to an image pickup signal supplied from the DSP 4 and an image reproduced by the recording and reproduction unit 7, for example, an electronic viewfinder or a small liquid crystal monitor.
An external output terminal 10 for supplying an image signal to an external monitor device such as a television receiver, and a method of variably controlling a method of reading electric charges stored in the CCD image sensor 1 during recording according to an image capturing mode. And a control unit 9 for controlling the reproduction state of the recording / reproduction unit 7 during reproduction.

【0025】そして、このビデオカメラ装置100で
は、撮像時(記録時)にあっては、スイッチ11の端子
11bと11cとを接続し、CCD1からの出力をメモ
リ制御部5を介して、表示部8やモニタ装置等に画像を
表示しつつ、撮像信号をVTR7に記録し、再生時にあ
っては、スイッチ11の端子11aと11cとを接続し
てVTR7に記録された撮像信号をメモリ制御部5に出
力し、表示部8、若しくは外部出力端子10を介してモ
ニタ装置等に表示する。
In the video camera device 100, at the time of imaging (at the time of recording), the terminals 11b and 11c of the switch 11 are connected, and the output from the CCD 1 is transmitted via the memory control unit 5 to the display unit. While displaying an image on the monitor 8 or a monitor device, the imaging signal is recorded on the VTR 7, and at the time of reproduction, the terminals 11 a and 11 c of the switch 11 are connected and the imaging signal recorded on the VTR 7 is stored in the memory control unit 5. And display it on a monitor device or the like via the display unit 8 or the external output terminal 10.

【0026】前述したCCDイメージセンサ1は、図2
に示すような、光電変換素子を、行方向及び列方向に多
数格子(2次元マトリクス)状に配列してなる固体撮像
部17を有するとともに、各光電変換素子が受光によっ
て蓄積した電荷を電気信号として出力するものである。
The above-described CCD image sensor 1 is similar to that shown in FIG.
And a solid-state imaging unit 17 in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged in a row direction and a column direction (two-dimensional matrix) as shown in FIG. Is output.

【0027】すなわち、このCCDイメージセンサ1で
は、固体撮像部17において光電変換素子が蓄積した電
荷を、各垂直転送路21を介して水平転送路22に垂直
転送した後、水平転送路22において水平転送し、アン
プ23、出力端子24を経て、前記CDS/AGC2に
供給される。なお、このCCDイメージセンサ1は、後
述する高速撮像モードにおいて、1フィールド期間内に
複数枚の画像を撮像する場合に、不要な電荷を掃き出す
ためのドレーン手段(図示せず)が設けられている。
That is, in the CCD image sensor 1, after the electric charges accumulated by the photoelectric conversion elements in the solid-state imaging section 17 are vertically transferred to the horizontal transfer paths 22 via the respective vertical transfer paths 21, the charges are horizontally transferred in the horizontal transfer paths 22. The data is transferred to the CDS / AGC 2 via the amplifier 23 and the output terminal 24. The CCD image sensor 1 is provided with a drain means (not shown) for sweeping out unnecessary charges when capturing a plurality of images within one field period in a high-speed imaging mode described later. .

【0028】また、上記固体撮像部17は、本実施形態
においては、光学像を撮像すべく受光し映像を撮像する
有効映像エリア12と、この有効映像エリア12の周囲
に配置される光電変換素子を例えばアルミ等により遮蔽
してなる光学的黒基準を検出するための垂直黒基準検出
素子VOB13,14及び水平黒基準検出素子HOB1
5,16とを有する。
In the present embodiment, the solid-state imaging unit 17 includes an effective image area 12 for receiving an optical image and capturing an image, and a photoelectric conversion element disposed around the effective image area 12. Black reference detection elements VOB13,14 for detecting an optical black reference, which is shielded by, for example, aluminum or the like, and a horizontal black reference detection element HOB1.
5 and 16.

【0029】VOB13,14は、固体撮像部17の最
上段及び最下段に水平に配列された光電変換素子を遮蔽
してなるものであり、有効映像エリア12における垂直
方向の黒基準を検出するものである。また、HOB1
5,16は、固体撮像部17の左右に垂直に配列された
光電変換素子を遮蔽してなるものであり、有効映像エリ
ア12における水平方向の黒基準を検出するものであ
る。
The VOBs 13 and 14 are formed by shielding photoelectric conversion elements horizontally arranged at the uppermost and lowermost stages of the solid-state image pickup unit 17 and detecting a vertical black reference in the effective image area 12. It is. Also, HOB1
Reference numerals 5 and 16 denote photoelectric conversion elements arranged vertically on the left and right sides of the solid-state imaging unit 17, and detect a horizontal black reference in the effective image area 12.

【0030】また、このDSP4には、図3(a)に示
すように、DSP4に供給される信号のうち、VOB信
号及びHOB信号の値を0とするためのブランキング手
段BLK25と、映像信号のホワイトバランスやアイリ
ス(絞り)、フォーカス等を自動で調節する自動制御手
段AUTO26と、AUTO26からの出力に基づいて
映像信号を加工しDSP4に対して出力するマイコン2
7とが設けられている。
As shown in FIG. 3A, the DSP 4 includes a blanking means BLK25 for setting the values of the VOB signal and the HOB signal to 0 among the signals supplied to the DSP 4, and a video signal. Automatic control means AUTO 26 for automatically adjusting the white balance, iris (aperture), focus, etc. of the microcomputer, and a microcomputer 2 for processing a video signal based on the output from the AUTO 26 and outputting it to the DSP 4
7 are provided.

【0031】[撮像時の動作]次に、このような構成を
有する当該実施の形態のビデオカメラ装置100の動作
説明をする。このビデオカメラ装置100には、固体撮
像部17の光電変換素子の読み出しを1フィールド期間
内に1回だけ行う「通常撮像モード」と、読み出しを1
フィールド期間内に複数回行う「高速撮像モード」が備
えられている。
[Operation at the Time of Imaging] Next, the operation of the video camera apparatus 100 according to the present embodiment having the above-described configuration will be described. The video camera apparatus 100 includes a “normal imaging mode” in which the reading of the photoelectric conversion elements of the solid-state imaging unit 17 is performed only once within one field period,
A “high-speed imaging mode” that is performed a plurality of times during a field period is provided.

【0032】(通常撮像モード時の動作)この通常撮像
モードにおいては、1フィールド期間内に1回だけ光電
変換素子の読み出しを行うとともに、VOB信号の読み
出しも1フィールド期間内に1回だけ行う。すなわち、
通常撮像モードでは、1フィールド期間に1回、すなわ
ち1/60秒間隔で、固体撮像装置17のすべての光電
変換素子について読み出しを行い、1フィールド期間に
1枚の画像を撮像する。なお、光電変換素子の読み出し
の際HOB信号は、画像の各ラインを読み出す毎に出力
される。
(Operation in Normal Imaging Mode) In this normal imaging mode, the photoelectric conversion element is read only once in one field period, and the VOB signal is read only once in one field period. That is,
In the normal imaging mode, reading is performed for all photoelectric conversion elements of the solid-state imaging device 17 once in one field period, that is, at 1/60 second intervals, and one image is captured in one field period. Note that the HOB signal is output every time each line of the image is read when reading the photoelectric conversion element.

【0033】(高速撮像モード時の動作)この高速撮像
モードにおいては、1フィールド期間内に光電変換素子
の読み出しを複数回行い、1フィールド期間内に複数枚
の画像を撮像する。本実施形態においては、例えば1フ
ィールド期間内に2回、すなわち1/120秒間隔で、
固体撮像装置17のすべての光電変換素子について読み
出しを行い、1フィールド期間に2枚の画像を撮像す
る。
(Operation in High-Speed Imaging Mode) In this high-speed imaging mode, reading of the photoelectric conversion element is performed a plurality of times in one field period, and a plurality of images are captured in one field period. In the present embodiment, for example, twice in one field period, that is, at an interval of 1/120 second,
Reading is performed for all photoelectric conversion elements of the solid-state imaging device 17, and two images are captured in one field period.

【0034】この高速撮像モードにおけるVOBの読み
出しについては、以下の形態を採ることができる。
For reading out the VOB in the high-speed imaging mode, the following modes can be adopted.

【0035】高速撮像モード時の実施形態1 この実施形態では、普段はVOBの読み出しを行わず、
有効ラインを最大限に使用して撮像を行う。このとき、
スミア等による異常値の検出は、HOB信号のみに基づ
いて行う。
Embodiment 1 in High-Speed Imaging Mode In this embodiment, VOB is not normally read out.
Imaging is performed by using the effective lines to the maximum. At this time,
Detection of an abnormal value due to smear or the like is performed based on only the HOB signal.

【0036】そして、DSP4は、HOB信号において
異常値が検出した場合、これをTG91に通知し、これ
を受けてTG91は、CCD1、CDS/AGC2及び
ADC3の駆動を制御することによって、VOB信号の
読み出しの方式を変更する。
When the DSP 4 detects an abnormal value in the HOB signal, the DSP 4 notifies the TG 91 of the abnormal value. In response, the TG 91 controls the driving of the CCD 1, the CDS / AGC 2 and the ADC 3 to thereby control the VOB signal. Change the reading method.

【0037】このVOB信号の読み出しの方式には、図
3(b)に示すような、1フィールド期間にVOB信号
を1回読み出し、1つのVOB信号で2枚の画像のクラ
ンプ処理を行う方式と、図3(c)に示すような、1フ
ィールド期間に複数回(本実施形態では2回)行われる
画像の読み出しをする毎にVOB信号を読み出し、1つ
の画像に対して1つのVOB信号でクランプ処理を行う
方式とがある。
As shown in FIG. 3B, the method of reading the VOB signal is to read the VOB signal once in one field period and to clamp two images with one VOB signal. 3C, a VOB signal is read out every time an image is read out a plurality of times (two times in this embodiment) in one field period, and one VOB signal is read for one image. There is a method of performing a clamping process.

【0038】この図3(b)に示す方式において、DS
P4によるスミア検出及びクランプ処理の後にはVOB
信号は不要となることから、BLK25からブランキン
グパルスを発生することによって、VOB信号の値を0
としたうえで、これをAUTO26やマイコン27に信
号を送出する。
In the method shown in FIG.
VOB after smear detection and clamp processing by P4
Since the signal becomes unnecessary, the value of the VOB signal is set to 0 by generating a blanking pulse from BLK25.
Then, a signal is sent to the AUTO 26 or the microcomputer 27.

【0039】一方、図3(c)に示す方式においても、
DSP4によるスミア検出及びクランプ処理の後には、
VOB信号は不要となることから、BLK25によって
ブランキングを行うことが好ましい。特に、本方式では
複数回VOB信号を読み出すため、2回目以降のVOB
信号が画面内に存在することとなるため、AUTO26
におけるホワイトバランスの調整等に影響を及ぼす惧れ
があるので、画面内に存在するVOB信号をブランキン
グするようにBLK25によってブランキングパルスを
発生する。
On the other hand, in the method shown in FIG.
After smear detection and clamping by DSP4,
Since the VOB signal becomes unnecessary, it is preferable to perform blanking by the BLK25. In particular, in this method, the VOB signal is read a plurality of times, so
Since the signal is present in the screen, AUTO 26
In such a case, the blanking pulse is generated by the BLK 25 so as to blank the VOB signal existing in the screen because there is a possibility that the white balance adjustment may be affected.

【0040】なお、これらの方式は、DSP4が必要に
応じて、例えば発生したスミアの程度に応じて適宜選択
するようにしてもよいし、操作者が選択するようにして
もよい。
These methods may be appropriately selected by the DSP 4 as necessary, for example, according to the degree of generated smear, or may be selected by the operator.

【0041】このような実施形態1によれば、普段はV
OB信号の読み出しを行わないため、その分高速に信号
の転送・処理を行うことができるとともに、有効ライン
数を最大にすることができ高品質な画像を撮像すること
ができる。そして、スミア等が発生した場合には、2つ
の方式を選択するため、必要な回数だけVOB信号を読
み出すことができ、状況に応じてクランプ処理の精度を
調節することができる。
According to the first embodiment, usually V
Since the reading of the OB signal is not performed, the transfer and processing of the signal can be performed at a correspondingly high speed, the number of effective lines can be maximized, and a high-quality image can be captured. Then, when smear or the like occurs, the two methods are selected, so that the VOB signal can be read out as many times as necessary, and the accuracy of the clamping process can be adjusted according to the situation.

【0042】高速撮像モード時の実施形態2 この実施形態では、普段は、図3(b)に示すように、
1フィールド期間に1回だけVOB信号の読み出しを行
う。すなわち、1フィールド期間において、2枚の画像
に対して1つのVOB信号で、スミア等の検出を行う。
このとき、DSP4によるスミアの検出をした後、AU
TO26ではVOB信号が不要になることから、VOB
信号信号をBLK25によってブランキングする。
Embodiment 2 in High-Speed Imaging Mode In this embodiment, usually, as shown in FIG.
The VOB signal is read out only once in one field period. That is, in one field period, detection of smear or the like is performed with one VOB signal for two images.
At this time, after detecting smear by DSP4, AU
Since TO26 does not require a VOB signal,
The signal signal is blanked by the BLK25.

【0043】そして、DSP4は、スミア等によるVO
B信号の異常値を検出した場合、これをTG91に通知
し、これを受けてTG91は、CCD1、CDS/AG
C2及びADC3の駆動を制御することによって、VO
B信号を1フィールド期間に複数回、本実施形態では、
1フィールド期間内に2回VOB信号読み出すことによ
って、2枚の画像に対して2つのVOB信号を対応させ
るようにする。このときも上述したように、画面内に存
在するVOB信号をブランキングするようにBLK25
によってブランキングパルスを発生させる。
The DSP 4 uses a VO by smear or the like.
When an abnormal value of the B signal is detected, the abnormal value is notified to the TG 91, and in response to this, the TG 91 sets the CCD 1, CDS / AG
By controlling the driving of C2 and ADC3, VO
The B signal is output a plurality of times in one field period.
By reading out the VOB signal twice within one field period, two VOB signals are made to correspond to two images. Also at this time, as described above, the BLK25 is set so as to blank the VOB signal existing in the screen.
Generates a blanking pulse.

【0044】このような実施形態2によれば、普段はV
OB信号の数を1つとしておき、VOB信号に要する分
の読み出し期間を映像撮像用に用いることができ、有効
映像ライン数を増大させることができる。また、本実施
形態では、普段にあっては、1フィールド期間内に少な
くとも1回はVOB信号によるスミアの検出を行うた
め、スミア等の異常が発生した場合に迅速にスミア防止
のための処理を開始することができる。また、スミア等
が発生した際にあっては、VOB信号の数を増大させる
ことによって、クランプ処理の精度を向上させることが
でき、スミア等による画像の劣化を抑制することができ
る。
According to the second embodiment, usually V
By setting the number of OB signals to one, the readout period required for the VOB signal can be used for video imaging, and the number of effective video lines can be increased. In this embodiment, since smear is normally detected at least once within one field period by the VOB signal, processing for preventing smear is quickly performed when an abnormality such as smear occurs. You can start. In addition, when smear or the like occurs, by increasing the number of VOB signals, it is possible to improve the accuracy of the clamp process, and it is possible to suppress image deterioration due to smear or the like.

【0045】[変形例]上述したビデオカメラ装置10
0については、以下のような変形をすることができる。
すなわち、上述した実施形態において1フィールド期間
内に複数回、画像の読み出しを行う高速撮像モードの場
合に、固体撮像部17において読み出しを、任意の光電
変換素子から開始することで、手ぶれ補正を行うことが
できる。
[Modification] The above-described video camera apparatus 10
For 0, the following modifications can be made.
That is, in the case of the high-speed imaging mode in which the image is read a plurality of times within one field period in the above-described embodiment, the image blur correction is performed by starting the reading in the solid-state imaging unit 17 from an arbitrary photoelectric conversion element. be able to.

【0046】詳述すると、1フィールド期間内に複数の
画像を撮像する際、ビデオカメラ装置100に設けられ
た手ぶれ検出手段(図示せず)によって、装置の傾斜や
上下左右への振動を検出し、これによってビデオカメラ
装置100に対する被写体の相対的な移動を算出し、こ
の算出結果に基づいて読み出しを開始する光電変換素子
を変更する。
More specifically, when capturing a plurality of images within one field period, the camera shake detection means (not shown) provided in the video camera apparatus 100 detects the tilt of the apparatus and vibrations up, down, left and right. Thus, the relative movement of the subject with respect to the video camera device 100 is calculated, and the photoelectric conversion element from which reading is started is changed based on the calculation result.

【0047】例えば、CCD1が上方に移動するように
ビデオカメラ装置100が傾斜した場合、被写体は撮像
画面上において下方に移動する。これに対応するよう
に、図4に示すように、読み出しを開始する光電変換素
子を下方にずらして有効映像えらを下方に移動させるこ
とにより、被写体の移動を相殺することができる。
For example, when the video camera device 100 is tilted so that the CCD 1 moves upward, the subject moves downward on the imaging screen. In order to cope with this, as shown in FIG. 4, the movement of the subject can be canceled by shifting the photoelectric conversion element from which reading is started downward and moving the effective image gill downward.

【0048】この場合においても、上述した、のよ
うな高速撮像モードにおける実施形態を採ることによっ
て、状況に応じたスミアの検出、クランプ処理等を適切
に行うことができ、撮像画像の向上を図ることができ
る。
Also in this case, by adopting the embodiment in the high-speed imaging mode as described above, it is possible to appropriately perform smear detection, clamp processing, and the like according to the situation, thereby improving the captured image. be able to.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明に係る撮像手段によれば、ビデオ
カメラ装置等のCCDイメージセンサを備えた撮像装置
で、例えば1フィールド期間内に複数回画像の読み出し
を行う高速モードを採用する場合においても、高輝度デ
ータによるスミア等、撮像信号に異常が発生した際に起
こる映像の劣化を、各撮像モードに応じて適切に防止
し、画質の向上を図ることができる。
According to the imaging means of the present invention, in an imaging apparatus having a CCD image sensor such as a video camera apparatus, for example, when a high-speed mode in which an image is read a plurality of times within one field period is adopted. In addition, it is possible to appropriately prevent image degradation that occurs when an abnormality occurs in an imaging signal such as smear due to high luminance data in accordance with each imaging mode, thereby improving image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る撮像装置を適用した実施の形態の
ビデオカメラ装置を模式的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a video camera device according to an embodiment to which an imaging device according to the present invention is applied.

【図2】前記実施の形態のビデオカメラ装置に設けられ
ているCCDイメージセンサの構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a CCD image sensor provided in the video camera device of the embodiment.

【図3】前記実施の形態におけるビデオカメラ装置の撮
像時の動作を示す説明図であり、(a)は動作時のブロ
ック図であり、(b)及び(c)は高速撮像モード時に
おけるVOB信号の読み出し形態を示すタイミングチャ
ートである。
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams showing an operation of the video camera device according to the embodiment at the time of imaging, FIG. 3A is a block diagram at the time of operation, and FIGS. 3B and 3C are VOBs in a high-speed imaging mode; 5 is a timing chart illustrating a signal reading mode.

【図4】前記実施形態における変形例を示す図であり、
固体撮像装置の有効映像エリアを模式的に示す図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a modification of the embodiment;
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an effective image area of the solid-state imaging device.

【図5】従来のビデオカメラ装置の説明図であり、
(a)はそのブロック図であり、(b)は撮像信号を模
式的に示す図であり、(c)は撮像信号のタイムチャー
トを示すものである。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional video camera device;
(A) is a block diagram thereof, (b) is a diagram schematically showing an image pickup signal, and (c) is a time chart of the image pickup signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…CCDイメージセンサ、2…相関二重サンプリング
/自動利得制御部(CDS/AGC)、3…アナログ・
デジタル変換(ADC)、4…デジタルシグナルプロセ
ッサ(DSP)、13,14…VOB、15,16…H
OB、21…垂直転送路、22…水平転送路、23…ア
ンプ、25…BLK、26…AUTO、27…マイコ
ン、91…TG
1: CCD image sensor, 2: Correlated double sampling / automatic gain controller (CDS / AGC), 3: Analog
Digital conversion (ADC), 4 ... Digital signal processor (DSP), 13,14 ... VOB, 15,16 ... H
OB, 21: vertical transfer path, 22: horizontal transfer path, 23: amplifier, 25: BLK, 26: AUTO, 27: microcomputer, 91: TG

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/232 H01L 27/14 B Fターム(参考) 2H002 CC21 DB01 DB19 EB00 FB51 GA11 GA33 GA46 GA54 HA05 HA07 JA08 ZA03 4M118 AA05 AB01 BA10 DB01 DD09 FA06 GB09 GB11 5C022 AA00 AA14 AB03 AB33 AC01 AC42 AC69 AC78 5C024 AA01 BA00 CA04 CA18 DA01 FA01 GA17 GA22 GA26 GA43 GA52 HA03 HA07 HA10 HA14 HA24 JA01 JA21 JA28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/232 H01L 27/14 BF term (Reference) 2H002 CC21 DB01 DB19 EB00 FB51 GA11 GA33 GA46 GA54 HA05 HA07 JA08 ZA03 4M118 AA05 AB01 BA10 DB01 DD09 FA06 GB09 GB11 5C022 AA00 AA14 AB03 AB33 AC01 AC42 AC69 AC78 5C024 AA01 BA00 CA04 CA18 DA01 FA01 GA17 GA22 GA26 GA43 GA52 HA03 HA07 HA10 HA14 HA24 JA01 JA21 JA28

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光を検出する光電変換素子を行方向及び
列方向に多数格子状に配列してなる固体撮像部を有し、
これらの光電変換素子が受光によって蓄積した電荷を転
送して撮像する撮像装置において、 前記固体撮像部には、水平方向に配列される1又は複数
行分の前記光電素子が受光しないように遮蔽して構成さ
れる光学的垂直黒基準の検出用素子を設け、 1フィールド期間内に前記各光電変換素子の読み出しを
複数回行い、 1フィールド期間内に複数回行われる前記読み出しをす
る毎に、前記垂直黒基準検出用素子の電荷を読み出すこ
とを特徴とする撮像装置。
1. A solid-state imaging unit having a large number of photoelectric conversion elements for detecting light arranged in a grid in a row direction and a column direction.
In an imaging device for transferring and accumulating charges accumulated by light reception by these photoelectric conversion elements, the solid-state imaging unit shields one or more rows of the photoelectric elements arranged in a horizontal direction so as not to receive light. An optical vertical black reference detecting element configured by: reading each photoelectric conversion element a plurality of times during one field period; and performing the reading performed a plurality of times during one field period; An imaging device for reading out charges from a vertical black reference detecting element.
【請求項2】 請求項1に記載の撮像装置において、 前記光電変換素子が受光しないように遮蔽して構成さ
れ、少なくとも前記垂直黒基準検出用素子を含む黒基準
検出用素子を前記固体撮像部に設けるとともに、 前記固体撮像部における黒基準検出用素子からの出力を
検出する検出手段を設け、 1フィールド期間内に前記各光電変換素子の読み出しを
複数回行い、 前記検出手段の検出結果に基づいて、1フィールド期間
内の前記垂直黒基準検出用素子の電荷を、0回、又は前
記光電変換素子の読み出し回数の以下の回数に可変させ
ることを特徴とする撮像装置。
2. The imaging device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is configured to block light so as not to receive light, and a black reference detection element including at least the vertical black reference detection element is used as the solid-state imaging unit. And a detecting means for detecting an output from the black reference detecting element in the solid-state imaging unit. The reading of each of the photoelectric conversion elements is performed a plurality of times within one field period, and based on a detection result of the detecting means. An image pickup apparatus, wherein the electric charge of the vertical black reference detecting element in one field period is changed to 0 times or the number of reading times of the photoelectric conversion element or less.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の撮像装置におい
て、 撮像された画像が表示された場合に、前記垂直黒基準検
出用素子からの信号が、表示された該画像内に存在する
ときには、画像内に存在する該信号を遮蔽する遮蔽手段
を有することを特徴とする撮像装置。
3. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein when a picked-up image is displayed, a signal from the vertical black reference detecting element is present in the displayed image. An imaging apparatus comprising: a shielding unit that shields the signal present in an image.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010074648A (en) * 2008-09-19 2010-04-02 Canon Inc Imaging apparatus, imaging method, and program
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JP2013090279A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Olympus Corp Solid-state image pickup device

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