JP2010028856A - Imaging method and apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus and imaging method capable of reducing costs of the imaging apparatus by reducing storage capacity of a memory by reading images within an imaging range corresponding to a zoom magnification from a solid-state imaging device during digital zooming. <P>SOLUTION: During digital zooming, a digital zoom setting section 22 sets a vertical imaging range of a CMOS image sensor 13 in accordance with a zoom magnification, and the CMOS image sensor 13 performs imaging within the set imaging range. When the zoom magnification is changed, a maximum exposure time of the CMOS image sensor 13 is arithmetically operated on the basis of zoom magnifications before and after the change in such a manner that a shutter signal after the change does not interfere with a read signal before the change, and an exposure time of the CMOS image sensor 13 is set so as not to exceed the arithmetically operated maximum exposure time. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、X−Yアドレス型の固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズームを行う撮像装置および撮像方法に関する。   The present invention relates to an image pickup apparatus and an image pickup method for performing digital zoom for enlarging an image picked up by an XY address type solid-state image pickup device.

ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話の撮像部等のように固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズームを行う撮像装置が知られている。従来の撮像装置では、固体撮像素子により撮像された画像をメモリに記憶した後、ズーム範囲の画像を切り出し、拡大処理を行っていた(特許文献1および2参照)。   2. Description of the Related Art An imaging device that performs digital zoom for enlarging an image captured by a solid-state imaging device, such as a video camera, a digital camera, and an imaging unit of a mobile phone, is known. In a conventional imaging device, an image captured by a solid-state imaging device is stored in a memory, and then an image in a zoom range is cut out and enlarged (see Patent Documents 1 and 2).

特開2003−179799号公報JP 2003-179799 A 特開2003−153078号公報JP 2003-153078 A

しかしながら、従来の撮像装置では、固体撮像素子により撮像された画像をメモリに記憶した後、ズーム範囲の画像を切り出し、拡大処理を行うため、メモリの記憶容量が大きくなり、これにより撮像装置のコストが高くなるといった問題があった。   However, in the conventional imaging device, the image captured by the solid-state imaging device is stored in the memory, and then the image in the zoom range is cut out and subjected to the enlargement process. Therefore, the storage capacity of the memory increases, which results in the cost of the imaging device There was a problem that became high.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、デジタルズームの動作時には、ズーム倍率に応じた撮像範囲の画像を固体撮像素子から読み出すことによりメモリの記憶容量を低減し、これにより撮像装置のコストを低減することができる撮像装置および撮像方法を提供するにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to reduce the storage capacity of the memory by reading an image in the imaging range corresponding to the zoom magnification from the solid-state image sensor during the digital zoom operation. Thus, an imaging apparatus and an imaging method that can reduce the cost of the imaging apparatus are provided.

本発明の第1の撮像方法は、行列状に配列された複数の画素を垂直方向に走査する露光開始のためのシャッタ信号および露光終了のための読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定ステップと、前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズームステップとを含む撮像方法であって、前記デジタルズームステップで設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定ステップと、前記撮像範囲設定ステップで設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定ステップで設定された露光時間で行うように前記シャッタ信号および前記読み出し信号を走査させる駆動信号を出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動ステップとを含み、前記露光時間設定ステップは、前記デジタルズームステップでズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように変更前および変更後のズーム倍率に基づいて前記固体撮像素子の最大露光時間を演算する演算ステップを含み、前記演算ステップで演算された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定することを特徴とする。 In the first imaging method of the present invention, an exposure time is controlled by a shutter signal for starting exposure and a readout signal for ending exposure that scan a plurality of pixels arranged in a matrix in the vertical direction. When the exposure time setting step for setting the exposure time of the address type solid-state image sensor and the digital zoom operation mode for enlarging the image captured by the solid-state image sensor are selected, the zoom magnification is set, and the set zoom magnification is set. And a digital zoom step of enlarging an image captured by the solid-state image sensor, wherein the imaging range is set in the vertical direction of the solid-state image sensor in accordance with the zoom magnification set in the digital zoom step. The exposure of the imaging range set in the range setting step and the imaging range setting step is set in the exposure time setting step. A driving step for driving the solid-state imaging device by outputting a driving signal for scanning the shutter signal and the readout signal so that the exposure time is set, and the exposure time setting step includes a zoom magnification in the digital zoom step. Is changed so that the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change does not interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. A calculation step of calculating a maximum exposure time of the solid-state imaging device based on a zoom magnification, and setting the exposure time of the solid-state imaging device so as not to exceed the maximum exposure time calculated in the calculation step; To do.

また、本発明の第1の撮像装置は、行列状に配列された複数の画素と、蓄積された信号電荷を吐き出し露光を開始させるシャッタ信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査するシャッタ用走査回路と、露光を終了し蓄積された信号電荷を読み出す読み出し信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査する読み出し用走査回路とを有し、前記シャッタ信号および前記読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子と、前記固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定手段と、前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム手段とを備えた撮像装置であって、前記デジタルズーム手段により設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定手段と、前記撮像範囲設定手段により設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定手段により設定された露光時間で行うように前記シャッタ信号および前記読み出し信号を走査させる駆動信号を出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動手段とを備え、前記露光時間設定手段は、前記デジタルズーム手段によりズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように変更前および変更後のズーム倍率に基づいて前記固体撮像素子の最大露光時間を演算する演算手段を有し、前記演算手段により演算された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定することを特徴とする。 The first imaging device of the present invention scans a plurality of pixels arranged in a matrix and a shutter signal for discharging accumulated signal charges and starting exposure in units of rows in the vertical direction of the plurality of pixels. A shutter scanning circuit; and a readout scanning circuit that scans a readout signal for reading out the accumulated signal charges after completion of exposure in the vertical direction of the plurality of pixels, by the shutter signal and the readout signal. An XY address type solid-state imaging device whose exposure time is controlled, an exposure time setting means for setting the exposure time of the solid-state imaging device, and a digital zoom operation mode for enlarging an image captured by the solid-state imaging device are selected. And a digital zoom means for setting a zoom magnification and enlarging an image picked up by the solid-state image sensor at the set zoom magnification. An imaging apparatus, an imaging range setting unit that sets an imaging range in a vertical direction of the solid-state imaging device according to a zoom magnification set by the digital zoom unit, and exposure of an imaging range set by the imaging range setting unit Driving means for driving the solid-state imaging device by outputting a drive signal for scanning the shutter signal and the readout signal so as to perform the exposure time set by the exposure time setting means, and the exposure time setting means When the zoom magnification is changed by the digital zoom means, the shutter signal that scans the imaging range according to the changed zoom magnification does not interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. To calculate the maximum exposure time of the solid-state imaging device based on the zoom magnification before and after the change Has a step, and setting the solid exposure time of the image pickup device so as not to exceed the maximum exposure time calculated by said calculating means.

また、本発明の第2の撮像方法は、行列状に配列された複数の画素を垂直方向に走査する露光開始のためのシャッタ信号および露光終了のための読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズームステップを含む撮像方法であって、前記デジタルズーム動作モードが選択されたとき、前記固体撮像素子の最大露光時間を前記読み出し信号の垂直走査期間より短い所定時間に設定し、設定された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定ステップと、前記デジタルズームステップで設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定ステップと、前記撮像範囲設定ステップで設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定ステップで設定された露光時間で行うように前記シャッタ信号および前記読み出し信号を走査させる駆動信号を出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動ステップとを含み、前記デジタルズームステップは、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように、前記露光時間設定ステップで設定された最大露光時間に基づいてズーム倍率の最大変化率を設定する最大変化率設定ステップを含み、前記最大変化率設定ステップで設定された最大変化率を超えないようにズーム倍率を変化させることを特徴とする。 Further, in the second imaging method of the present invention, the exposure time is controlled by a shutter signal for starting exposure and a readout signal for ending exposure that scan a plurality of pixels arranged in a matrix in the vertical direction. -Digital zoom for setting a zoom magnification when a digital zoom operation mode for enlarging an image captured by a Y address type solid-state image sensor is selected, and enlarging an image captured by the solid-state image sensor at the set zoom magnification An imaging method including a step, wherein when the digital zoom operation mode is selected, the maximum exposure time of the solid-state image sensor is set to a predetermined time shorter than the vertical scanning period of the readout signal, and the set maximum exposure time is set The exposure time setting step for setting the exposure time of the solid-state imaging device so as not to exceed, and the digital zoom step. An imaging range setting step for setting the imaging range in the vertical direction of the solid-state imaging device according to the zoom magnification that has been set, and an exposure set in the exposure time setting step for exposure of the imaging range set in the imaging range setting step A drive signal for scanning the shutter signal and the readout signal so as to be performed in time, and a drive step for driving the solid-state imaging device, wherein the digital zoom step is performed after the change when the zoom magnification is changed. Based on the maximum exposure time set in the exposure time setting step so that the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification does not interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. A maximum change rate setting step for setting a maximum change rate of the zoom magnification, and the maximum change rate setting step And wherein the changing the zoom magnification so as not to exceed the maximum rate of change set.

また、本発明の第2の撮像装置は、行列状に配列された複数の画素と、蓄積された信号電荷を吐き出し露光を開始させるシャッタ信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査するシャッタ用走査回路と、露光を終了し蓄積された信号電荷を読み出す読み出し信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査する読み出し用走査回路とを有し、前記シャッタ信号および前記読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子と、前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム手段とを備えた撮像装置であって、前記デジタルズーム手段を動作させる動作モードが選択されたとき、前記固体撮像素子の最大露光時間を前記読み出し信号の垂直走査期間より短い所定時間に設定し、設定された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定手段と、前記デジタルズーム手段により設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定手段と、前記撮像範囲設定手段により設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定手段により設定された露光時間で行うように前記シャッタ用走査回路によりシャッタ信号を走査させるシャッタ用駆動信号と前記読み出し用走査回路により読み出し信号を走査させる読み出し用駆動信号とを出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動手段とを備え、前記デジタルズーム手段は、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように、前記露光時間設定手段により設定された最大露光時間に基づいてズーム倍率の最大変化率を設定する最大変化率設定手段を有し、前記最大変化率設定手段により設定された最大変化率を超えないようにズーム倍率を変化させることを特徴とする。 Further, the second imaging device of the present invention scans a plurality of pixels arranged in a matrix and a shutter signal for discharging accumulated signal charges and starting exposure in units of rows in the vertical direction of the plurality of pixels. A shutter scanning circuit; and a readout scanning circuit that scans a readout signal for reading out the accumulated signal charges after completion of exposure in the vertical direction of the plurality of pixels, by the shutter signal and the readout signal. When an XY address type solid-state imaging device whose exposure time is controlled and a digital zoom operation mode for enlarging an image captured by the solid-state imaging device are selected, the zoom magnification is set, and the set zoom magnification is set. An image pickup apparatus comprising: a digital zoom means for enlarging an image picked up by the solid-state image pickup device; and a motion for operating the digital zoom means. When the mode is selected, the maximum exposure time of the solid-state image sensor is set to a predetermined time shorter than the vertical scanning period of the readout signal, and the exposure time of the solid-state image sensor is set so as not to exceed the set maximum exposure time. An exposure time setting means for setting, an imaging range setting means for setting an imaging range in the vertical direction of the solid-state imaging device according to a zoom magnification set by the digital zoom means, and an imaging range set by the imaging range setting means A shutter driving signal for scanning the shutter signal by the shutter scanning circuit and a reading driving signal for scanning the reading signal by the reading scanning circuit so that the exposure is performed at the exposure time set by the exposure time setting means. Driving means for driving the solid-state imaging device, and the digital zoom means When the magnification is changed, the exposure time setting is performed so that a shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change does not interfere with a readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. A maximum change rate setting means for setting the maximum change rate of the zoom magnification based on the maximum exposure time set by the means, and the zoom magnification is set so as not to exceed the maximum change rate set by the maximum change rate setting means. It is characterized by changing.

本発明の第1の撮像方法および撮像装置によれば、デジタルズームのズーム倍率に応じて固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定し、設定された撮像範囲の露光を設定された露光時間で行うようにシャッタ信号および読み出し信号を走査させて固体撮像素子を駆動する。そして、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように変更前および変更後のズーム倍率に基づいて固体撮像素子の最大露光時間を演算し、演算された最大露光時間を超えないように固体撮像素子の露光時間を設定する。
したがって、ズーム倍率に応じた撮像範囲の画像を固体撮像素子から読み出すことができるので、読み出された画像を記憶するメモリの容量を小さくし、これにより撮像装置のコストを低減することができる。また、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように変更前および変更後のズーム倍率に基づいて固体撮像素子の最大露光時間を演算し、演算された最大露光時間を超えないように固体撮像素子の露光時間を設定するので、ズーム倍率が変化した場合でも、固体撮像素子により乱れのない正常な画像を撮像することが可能となる。
According to the first imaging method and imaging apparatus of the present invention, the imaging range in the vertical direction of the solid-state imaging device is set according to the zoom magnification of the digital zoom, and the exposure of the set imaging range is performed with the set exposure time. In this manner, the solid-state imaging device is driven by scanning the shutter signal and the readout signal. When the zoom magnification is changed, the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change is not changed so as not to interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. The maximum exposure time of the solid-state image sensor is calculated based on the zoom magnification after the change, and the exposure time of the solid-state image sensor is set so as not to exceed the calculated maximum exposure time.
Accordingly, since an image in the imaging range corresponding to the zoom magnification can be read from the solid-state imaging device, the capacity of the memory for storing the read image can be reduced, thereby reducing the cost of the imaging apparatus. Further, when the zoom magnification is changed, the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change does not interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. And the maximum exposure time of the solid-state image sensor is calculated based on the zoom magnification after the change, and the exposure time of the solid-state image sensor is set so as not to exceed the calculated maximum exposure time, so even if the zoom magnification changes, It is possible to capture a normal image without any disturbance by the solid-state imaging device.

また、本発明の第2の撮像方法および撮像装置によれば、デジタルズーム動作モードが選択されたとき、固体撮像素子の最大露光時間を読み出し信号の垂直走査期間より短い所定時間に設定し、設定された最大露光時間を超えないように固体撮像素子の露光時間を設定し、設定されたズーム倍率に応じて固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定し、設定された撮像範囲の露光を設定された露光時間で行うようにシャッタ信号および読み出し信号を走査させて固体撮像素子を駆動する。そして、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように、前記最大露光時間に基づいてズーム倍率の最大変化率を設定し、設定された最大変化率を超えないようにズーム倍率を変化させる。
したがって、ズーム倍率に応じた撮像範囲の画像を固体撮像素子から読み出すことができるので、読み出された画像を記憶するメモリの容量を小さくし、これにより撮像装置のコストを低減することができる。また、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように、前記最大露光時間に基づいてズーム倍率の最大変化率を設定し、設定された最大変化率を超えないようにズーム倍率を変化させるので、ズーム倍率が変化した場合でも、固体撮像素子により乱れのない正常な画像を撮像することが可能となる。
According to the second imaging method and imaging apparatus of the present invention, when the digital zoom operation mode is selected, the maximum exposure time of the solid-state imaging device is set to a predetermined time shorter than the vertical scanning period of the readout signal. The exposure time of the solid-state image sensor is set so as not to exceed the maximum exposure time, the vertical imaging range of the solid-state image sensor is set according to the set zoom magnification, and the exposure of the set imaging range is set The solid-state imaging device is driven by scanning the shutter signal and the readout signal so as to perform the exposure time. Then, when the zoom magnification is changed, the maximum signal is set so that the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change does not interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. A maximum zoom magnification change rate is set based on the exposure time, and the zoom magnification is changed so as not to exceed the set maximum change rate.
Accordingly, since an image in the imaging range corresponding to the zoom magnification can be read from the solid-state imaging device, the capacity of the memory for storing the read image can be reduced, thereby reducing the cost of the imaging apparatus. In addition, when the zoom magnification is changed, the maximum signal is set so that the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change does not interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. The maximum change rate of the zoom magnification is set based on the exposure time, and the zoom magnification is changed so as not to exceed the set maximum change rate, so even if the zoom magnification changes, the solid-state image sensor does not disturb the normal An image can be taken.

実施例1の撮像装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 図1に示されるCMOSイメージセンサ13の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the CMOS image sensor 13 shown by FIG. CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the CMOS image sensor 13. CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the CMOS image sensor 13. CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the CMOS image sensor 13. CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the CMOS image sensor 13. 読み出し信号とシャッタ信号との干渉を示す図である。It is a figure which shows interference with a read signal and a shutter signal. デジタルズーム倍率が変更されたときの最大露光時間の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the maximum exposure time when a digital zoom magnification is changed. 実施例5の撮像装置のCMOSイメージセンサの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a CMOS image sensor of an imaging apparatus according to a fifth embodiment. シャッタ信号間の干渉の問題を示す図である。It is a figure which shows the problem of the interference between shutter signals. 実施例6の撮像装置のCMOSイメージセンサの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a CMOS image sensor of an imaging apparatus according to a sixth embodiment. 実施例7の撮像装置のCMOSイメージセンサの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a CMOS image sensor of an imaging apparatus according to a seventh embodiment.

上記目的を達成するため、本発明は、行列状に配列された複数の画素と、蓄積された信号電荷を吐き出し露光を開始させるシャッタ信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査するシャッタ用走査回路と、露光を終了し蓄積された信号電荷を読み出す読み出し信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査する読み出し用走査回路とを有し、前記シャッタ信号および前記読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子を用いる。デジタルズーム動作モードが選択されたときには、デジタルズームのズーム倍率に応じて固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定し、設定された撮像範囲の露光を設定された露光時間で行うようにシャッタ信号および読み出し信号を走査させて固体撮像素子を駆動する。そして、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように変更前および変更後のズーム倍率に基づいて固体撮像素子の最大露光時間を演算し、演算された最大露光時間を超えないように固体撮像素子の露光時間を設定する。 To achieve the above object, the present invention scans a plurality of pixels arranged in a matrix, a shutter signal for starting the exposure discharges the signal charges accumulated in the row in the vertical direction of the plurality of pixels shutters A scanning circuit for scanning, and a scanning signal scanning circuit that scans a readout signal for reading the accumulated signal charge after completion of exposure in the vertical direction of the plurality of pixels, and is exposed by the shutter signal and the readout signal. An XY address type solid-state imaging device in which time is controlled is used. When the digital zoom operation mode is selected, the imaging range in the vertical direction of the solid-state imaging device is set according to the zoom magnification of the digital zoom, and the shutter signal and readout are performed so that the exposure of the set imaging range is performed with the set exposure time. The solid-state image sensor is driven by scanning the signal. When the zoom magnification is changed, the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change is not changed so as not to interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. The maximum exposure time of the solid-state image sensor is calculated based on the zoom magnification after the change, and the exposure time of the solid-state image sensor is set so as not to exceed the calculated maximum exposure time.

以下、本発明の実施例1の撮像装置および撮像方法について図面を参照して説明する。
図1は、実施例1の撮像装置の概略構成を示す図である。
図1に示すように、実施例1の撮像装置は、レンズ11、アイリス12、CMOSイメージセンサ13、信号処理回路14、画像メモリ15、操作部16、表示部17、記録メディア18および制御回路19を備える。
Hereinafter, an imaging apparatus and an imaging method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the imaging apparatus according to the first embodiment includes a lens 11, an iris 12, a CMOS image sensor 13, a signal processing circuit 14, an image memory 15, an operation unit 16, a display unit 17, a recording medium 18, and a control circuit 19. Is provided.

レンズ11は、例えばズームレンズからなり、被写体をCMOSイメージセンサ13に結像する。なお、レンズ11は、ズームレンズに限るものではなく、例えば単焦点レンズでもよい。アイリス12は、絞り量を調整するとともに、メカニカルシャッタとなる。CMOSイメージセンサ13は、レンズ11により結像された被写体を撮像する。なお、固体撮像素子は、CMOSイメージセンサに限るものではなく、X−Yアドレス型の固体撮像素子であればよい。   The lens 11 is formed of a zoom lens, for example, and forms an image of the subject on the CMOS image sensor 13. The lens 11 is not limited to a zoom lens, and may be a single focus lens, for example. The iris 12 adjusts the aperture amount and serves as a mechanical shutter. The CMOS image sensor 13 images the subject imaged by the lens 11. The solid-state image sensor is not limited to a CMOS image sensor, and may be an XY address type solid-state image sensor.

信号処理回路14は、CMOSイメージセンサ13により撮像された画像に種々の信号処理を行う。信号処理回路14は、CMOSイメージセンサ13により撮像された画像を拡大するデジタルズーム処理部21を有する。画像メモリ15には、CMOSイメージセンサ13により撮像され、信号処理回路14によりデジタル信号に変換された画像が記憶される。画像メモリ15は、信号処理回路14の信号処理に使用される。操作部16は、各種の操作情報を入力する図示しない操作ボタン、操作レバー等を有する。表示部17は、例えば液晶ディスプレイからなり、信号処理回路14の出力画像や、この撮像装置の情報を表示する。記録メディア18は、例えば交換可能な磁気テープ、光ディスク、メモリカードからなり、信号処理回路14の出力画像を記録する。   The signal processing circuit 14 performs various signal processing on the image captured by the CMOS image sensor 13. The signal processing circuit 14 includes a digital zoom processing unit 21 that enlarges an image captured by the CMOS image sensor 13. The image memory 15 stores an image captured by the CMOS image sensor 13 and converted into a digital signal by the signal processing circuit 14. The image memory 15 is used for signal processing of the signal processing circuit 14. The operation unit 16 includes an operation button, an operation lever, and the like (not shown) for inputting various types of operation information. The display unit 17 includes, for example, a liquid crystal display, and displays an output image of the signal processing circuit 14 and information on the imaging device. The recording medium 18 includes, for example, a replaceable magnetic tape, an optical disk, and a memory card, and records an output image of the signal processing circuit 14.

制御回路19は、操作部16により入力された操作情報に基づいてレンズ11、アイリス12、CMOSイメージセンサ13、信号処理回路14、画像メモリ15および表示部17を制御する。制御回路19は、デジタルズーム設定部22、撮像条件設定部23、レンズ駆動部24、アイリス駆動部25およびセンサ駆動部26を有する。   The control circuit 19 controls the lens 11, the iris 12, the CMOS image sensor 13, the signal processing circuit 14, the image memory 15 and the display unit 17 based on the operation information input from the operation unit 16. The control circuit 19 includes a digital zoom setting unit 22, an imaging condition setting unit 23, a lens driving unit 24, an iris driving unit 25, and a sensor driving unit 26.

デジタルズーム設定部22は、操作部16により入力されたズーム情報に基づいてデジタルズーム動作モードを選択(設定および解除)し、デジタルズーム動作モードが選択(設定)されたとき、前記ズーム情報に基づいてデジタルズーム倍率を設定し、設定されたデジタルズーム倍率に基づいてCMOSイメージセンサ13の垂直方向の撮像範囲を設定する。また、デジタルズーム設定部22は、デジタルズーム動作モードが選択(設定)されたとき、デジタルズーム処理回路21を制御する。デジタルズーム処理回路21は、デジタルズーム設定部22の制御命令に従ってCMOSイメージセンサ13により撮像されたズーム範囲の画像を拡大する。   The digital zoom setting unit 22 selects (sets and cancels) the digital zoom operation mode based on the zoom information input by the operation unit 16, and when the digital zoom operation mode is selected (set), the digital zoom magnification is based on the zoom information. And the vertical imaging range of the CMOS image sensor 13 is set based on the set digital zoom magnification. The digital zoom setting unit 22 controls the digital zoom processing circuit 21 when the digital zoom operation mode is selected (set). The digital zoom processing circuit 21 enlarges the image in the zoom range imaged by the CMOS image sensor 13 according to the control command of the digital zoom setting unit 22.

撮像条件設定回路23は、操作部16により入力された操作情報に基づいてレンズ11の光学ズーム倍率(ズームポジション)、アイリス12の絞り量およびCMOSイメージセンサ13の露光時間(シャッタスピード)を設定する。   The imaging condition setting circuit 23 sets the optical zoom magnification (zoom position) of the lens 11, the iris amount of the iris 12, and the exposure time (shutter speed) of the CMOS image sensor 13 based on the operation information input from the operation unit 16. .

レンズ駆動部24は、撮像条件設定回路23により設定された光学ズーム倍率に従ってレンズ11を駆動する。アイリス駆動部25は、撮像条件設定回路23により設定された絞り量に従ってアイリス12を駆動する。センサ駆動部26は、撮像条件設定回路23により設定された露光時間でCMOSイメージセンサ13を駆動する。センサ駆動部26は、デジタルズーム設定部22によりデジタルズーム動作モードが選択されたときには、デジタルズーム設定部22により設定された撮像範囲を撮像するようにCMOSイメージセンサ13を駆動する。   The lens driving unit 24 drives the lens 11 according to the optical zoom magnification set by the imaging condition setting circuit 23. The iris driving unit 25 drives the iris 12 according to the aperture amount set by the imaging condition setting circuit 23. The sensor driving unit 26 drives the CMOS image sensor 13 with the exposure time set by the imaging condition setting circuit 23. When the digital zoom operation mode is selected by the digital zoom setting unit 22, the sensor driving unit 26 drives the CMOS image sensor 13 so as to capture the imaging range set by the digital zoom setting unit 22.

図2は、図1に示されるCMOSイメージセンサ13の構成を示す図である。
図2に示すように、CMOSイメージセンサ13は、画素部31、シャッタ用走査回路32、読み出し用走査回路33、ドライバ回路34および水平読み出し回路35を備える。
画素部31は、行列状に配列された図示しない複数の画素からなる。各画素は、CMOSイメージセンサ13の入射光を信号電荷(画素信号)に変換する光電変換部と、光電変換部に蓄積された信号電荷を吐き出し露光を開始させるシャッタ用トランジスタ回路と、光電変換部に蓄積された信号電荷を増幅する増幅用トランジスタ回路と、増幅用トランジスタ回路により増幅された信号電荷を読み出す読み出し用トランジスタ回路とを有する。光電変換部は、例えばフォトダイオードからなる。フォトダイオードは、シャッタ用トランジスタ回路が駆動されたときには、蓄積された信号電荷を吐き出し画素信号を初期化し、読み出し用トランジスタ回路が駆動されたときには、蓄積された信号電荷が読み出された後、画素信号を初期化する破壊読出しを行う。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the CMOS image sensor 13 shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the CMOS image sensor 13 includes a pixel unit 31, a shutter scanning circuit 32, a readout scanning circuit 33, a driver circuit 34, and a horizontal readout circuit 35.
The pixel unit 31 includes a plurality of pixels (not shown) arranged in a matrix. Each pixel includes a photoelectric conversion unit that converts incident light of the CMOS image sensor 13 into a signal charge (pixel signal), a shutter transistor circuit that discharges the signal charge accumulated in the photoelectric conversion unit and starts exposure, and a photoelectric conversion unit. An amplifying transistor circuit for amplifying the signal charge stored in the memory, and a reading transistor circuit for reading out the signal charge amplified by the amplifying transistor circuit. The photoelectric conversion unit is made of, for example, a photodiode. The photodiode discharges the accumulated signal charge when the shutter transistor circuit is driven, initializes the pixel signal, and when the readout transistor circuit is driven, the pixel signal is read out after the accumulated signal charge is read out. Perform destructive readout to initialize the signal.

シャッタ用走査回路32は、センサ駆動部26からのシャッタ用駆動信号に基づいて画素部31の複数の画素のシャッタ用のトランジスタ回路を駆動するシャッタ信号をドライバ回路34を介して画素部31の複数の画素の垂直方向に行単位に走査する。シャッタ用走査回路32は、例えば前記複数の画素の任意の行を選択して走査するデコーダ回路からなる。
読み出し用走査回路33は、センサ駆動部26からの読み出し用駆動信号に基づいて画素部31の複数の画素の読み出し用のトランジスタ回路を駆動する読み出し信号をドライバ回路34を介して前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査する。読み出し用走査回路33は、例えば前記複数の画素の任意の行を選択して走査するデコーダ回路からなる。
ドライバ回路34は、シャッタ用走査回路32からのシャッタ信号および読み出し用走査回路33からの読み出し信号により画素部31を駆動する。水平読み出し回路35は、読み出し用走査回路33からの読み出し信号に基づいて選択された画素部31の同行の画素の画素信号を一括して読み出し、読み出された1ライン分の画素信号をパラレルシリアル変換して出力する。
The shutter scanning circuit 32 outputs a shutter signal for driving the shutter transistor circuits of a plurality of pixels of the pixel unit 31 based on the shutter driving signal from the sensor driving unit 26 via the driver circuit 34. Are scanned in units of rows in the vertical direction of the pixels. The shutter scanning circuit 32 includes a decoder circuit that selects and scans an arbitrary row of the plurality of pixels, for example.
The readout scanning circuit 33 outputs a readout signal for driving the readout transistor circuits of the plurality of pixels of the pixel unit 31 based on the readout driving signal from the sensor driving unit 26 via the driver circuit 34. Scan line by line in the vertical direction. The readout scanning circuit 33 is composed of, for example, a decoder circuit that selects and scans an arbitrary row of the plurality of pixels.
The driver circuit 34 drives the pixel unit 31 with the shutter signal from the shutter scanning circuit 32 and the readout signal from the readout scanning circuit 33. The horizontal readout circuit 35 collectively reads out pixel signals of pixels in the same row of the pixel unit 31 selected based on the readout signal from the readout scanning circuit 33, and reads out the pixel signals for one line read out in parallel serial. Convert and output.

このように構成された撮像装置では、操作部16の操作情報に基づく制御回路19の制御命令に従って各部が動作される。撮像条件設定回路23によりレンズ11の光学ズーム倍率、アイリス12の絞り量およびCMOSイメージセンサ13の露光時間(シャッタスピード)が設定され、レンズ駆動部24によりレンズ11が駆動され、アイリス駆動部25によりアイリス12が駆動され、センサ駆動部26によりCMOSイメージセンサ13が駆動される。そして、CMOSイメージセンサ13により撮像された画像は、信号処理回路14により信号処理が行われ、表示部17に表示され、記録メディア18に記録される。   In the imaging apparatus configured as described above, each unit is operated in accordance with a control command of the control circuit 19 based on the operation information of the operation unit 16. The imaging condition setting circuit 23 sets the optical zoom magnification of the lens 11, the iris amount of the iris 12 and the exposure time (shutter speed) of the CMOS image sensor 13, the lens 11 is driven by the lens driving unit 24, and the iris driving unit 25 The iris 12 is driven, and the CMOS image sensor 13 is driven by the sensor driving unit 26. The image captured by the CMOS image sensor 13 is subjected to signal processing by the signal processing circuit 14, displayed on the display unit 17, and recorded on the recording medium 18.

操作部16の操作情報(ズーム情報)に基づいてデジタルズーム設定部22によりデジタルズーム動作モードが選択されたときには、デジタルズーム設定部22によりデジタルズーム倍率とそのデジタルズーム倍率に応じたCMOSイメージセンサ13の撮像範囲とが設定され、設定された撮像範囲を撮像するようにセンサ駆動回路26によりCMOSイメージセンサ13が駆動される。そして、CMOSイメージセンサ13により撮像された画像は、画像メモリ15に記憶され、デジタルズーム処理部21によりズーム範囲が切り出され、拡大処理が行われる。   When the digital zoom operation mode is selected by the digital zoom setting unit 22 based on the operation information (zoom information) of the operation unit 16, the digital zoom setting unit 22 determines the digital zoom magnification and the imaging range of the CMOS image sensor 13 according to the digital zoom magnification. The CMOS image sensor 13 is driven by the sensor driving circuit 26 so as to image the set imaging range. The image captured by the CMOS image sensor 13 is stored in the image memory 15, the zoom range is cut out by the digital zoom processing unit 21, and the enlargement process is performed.

図3は、CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。
この動作は、いわゆる1フレームシャッタを切る動作である。露光時間が1フレーム期間に設定されたときには、シャッタ用走査回路32にシャッタ用駆動信号は与えられず、読み出し用走査回路33に読み出し用駆動信号が与えられる。読み出し用走査回路33により走査される読み出し信号は、1フレーム期間で画素部31の垂直方向に行単位に走査を行う。シャッタ動作は、読み出し信号により行われる。
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the CMOS image sensor 13.
This operation is a so-called one-frame shutter release operation. When the exposure time is set to one frame period, the shutter driving signal is not supplied to the shutter scanning circuit 32, and the reading driving signal is supplied to the reading scanning circuit 33. The readout signal scanned by the readout scanning circuit 33 performs scanning in units of rows in the vertical direction of the pixel portion 31 in one frame period. The shutter operation is performed by a read signal.

図4は、CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。
この動作は、シャッタ用走査回路32を駆動して露光時間を制御する動作である。露光時間は、1Hから1F−1Hの範囲で制御される。露光時間が1フレーム期間より短い時間に設定されたときには、シャッタ用走査回路32にシャッタ用駆動信号が与えられ、読み出し用走査回路33に読み出し用駆動信号が与えられる。シャッタ用走査回路32により走査されるシャッタ信号および読み出し用走査回路33により走査される読み出し信号は、1フレーム期間で画素部31の垂直方向に行単位に走査を行う。
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the CMOS image sensor 13.
This operation is an operation for controlling the exposure time by driving the shutter scanning circuit 32. The exposure time is controlled in the range of 1H to 1F-1H. When the exposure time is set to be shorter than one frame period, a shutter drive signal is supplied to the shutter scanning circuit 32, and a read drive signal is supplied to the read scanning circuit 33. The shutter signal scanned by the shutter scanning circuit 32 and the readout signal scanned by the readout scanning circuit 33 scan in units of rows in the vertical direction of the pixel portion 31 in one frame period.

図5は、CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。
図5において、Aは、デジタルズーム設定部22によりデジタルズーム倍率(B/A)に基づいて設定された画素部31の垂直方向の撮像範囲であり、Bは、デジタルズームがないときの画素部31の垂直方向の撮像範囲である。デジタルズーム動作モードが選択されたときには、撮像範囲Aの撮像が行われ、CMOSイメージセンサ13から読み出される。露光時間が1フレーム期間に設定されたときには、シャッタ用走査回路32にシャッタ用駆動信号は与えられず、読み出し用走査回路33に読み出し用駆動信号が与えられる。読み出し用走査回路33により走査される読み出し信号は、1フレーム期間で撮像範囲Aの垂直方向に行単位に走査を行う。シャッタ動作は、読み出し信号により行われる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the CMOS image sensor 13.
In FIG. 5, A is the vertical imaging range of the pixel unit 31 set based on the digital zoom magnification (B / A) by the digital zoom setting unit 22, and B is the vertical range of the pixel unit 31 when there is no digital zoom. This is the direction imaging range. When the digital zoom operation mode is selected, the imaging range A is imaged and read from the CMOS image sensor 13. When the exposure time is set to one frame period, the shutter driving signal is not supplied to the shutter scanning circuit 32, and the reading driving signal is supplied to the reading scanning circuit 33. The readout signal scanned by the readout scanning circuit 33 performs scanning in units of rows in the vertical direction of the imaging range A in one frame period. The shutter operation is performed by a read signal.

図6は、CMOSイメージセンサ13の動作を示す図である。
図6において、Aは、デジタルズーム設定部22によりデジタルズーム倍率(B/A)に基づいて設定された画素部31の垂直方向の撮像範囲であり、Bは、デジタルズームがないときの画素部31の垂直方向の撮像範囲である。デジタルズーム動作モードが選択されたときには、撮像範囲Aの撮像が行われ、CMOSイメージセンサ13から読み出される。デジタルズーム動作モードが選択されたときにも、シャッタ用走査回路32を駆動して露光時間を制御することができる。露光時間は、1Hから1F−1Hの範囲で制御される。露光時間が1フレーム期間より短い時間に設定されたときには、シャッタ用走査回路32にシャッタ用駆動信号が与えられ、読み出し用走査回路33に読み出し用駆動信号が与えられる。シャッタ用走査回路32により走査されるシャッタ信号および読み出し用走査回路33により走査される読み出し信号は、1フレーム期間で撮像範囲Aを垂直方向に行単位に走査を行う。
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the CMOS image sensor 13.
In FIG. 6, A is the vertical imaging range of the pixel unit 31 set based on the digital zoom magnification (B / A) by the digital zoom setting unit 22, and B is the vertical range of the pixel unit 31 when there is no digital zoom. This is the direction imaging range. When the digital zoom operation mode is selected, the imaging range A is imaged and read from the CMOS image sensor 13. Even when the digital zoom operation mode is selected, the exposure time can be controlled by driving the shutter scanning circuit 32. The exposure time is controlled in the range of 1H to 1F-1H. When the exposure time is set to be shorter than one frame period, a shutter drive signal is supplied to the shutter scanning circuit 32, and a read drive signal is supplied to the read scanning circuit 33. The shutter signal scanned by the shutter scanning circuit 32 and the readout signal scanned by the readout scanning circuit 33 scan the imaging range A in the vertical direction in units of rows in one frame period.

図7は、読み出し信号とシャッタ信号との干渉を示す図である。
図7に示すように、デジタルズーム倍率が変更されたときには、画素部31の垂直方向の撮像範囲が変化し、シャッタ信号および読み出し信号の走査速度が変化する。このような場合には、一定のフレームレートで撮像される読み出し信号とシャッタ信号とが干渉する場合がある。例えば、図7において、デジタルズーム倍率が小さくなり、撮像範囲が大きくなった場合の例として、フレーム(N)のシャッタ信号は、フレーム(N−1)の読み出し信号の最終行でタイミングが一致し、これより露光時間が長くなると、前後のフレームの撮像が正常に行われなくなる。一方、デジタルズーム倍率が大きくなり、撮像範囲が小さくなった場合の例として、フレーム(N+1)のシャッタ信号は、その開始行でフレーム(N)の読み出し信号とタイミングが一致し、これより露光時間が長くなると、前後のフレームの撮像が正常に行われなくなる。このように、デジタルズーム倍率が変更されたときには、露光時間が制限されることになる。
FIG. 7 is a diagram illustrating interference between the readout signal and the shutter signal.
As shown in FIG. 7, when the digital zoom magnification is changed, the imaging range in the vertical direction of the pixel unit 31 is changed, and the scanning speed of the shutter signal and the readout signal is changed. In such a case, the readout signal and the shutter signal that are imaged at a constant frame rate may interfere with each other. For example, in FIG. 7, as an example when the digital zoom magnification is reduced and the imaging range is increased, the shutter signal of frame (N) has the same timing in the last row of the readout signal of frame (N−1), If the exposure time is longer than this, imaging of the previous and subsequent frames will not be performed normally. On the other hand, as an example when the digital zoom magnification is increased and the imaging range is reduced, the shutter signal of the frame (N + 1) has the same timing as the readout signal of the frame (N) at the start row, and the exposure time is thereby determined. If the length is longer, the previous and next frames are not normally captured. As described above, when the digital zoom magnification is changed, the exposure time is limited.

実施例1の撮像装置では、デジタルズーム倍率が変更されたときには、CMOSイメージセンサ13により撮像されたその前後の画像を使用しないように制御回路19により廃棄し、廃棄された画像の代わりにその前の画像を使用する。   In the image pickup apparatus of the first embodiment, when the digital zoom magnification is changed, the control circuit 19 discards the previous and subsequent images captured by the CMOS image sensor 13 so that the previous image is used instead of the discarded image. Use an image.

このように実施例1によれば、デジタルズーム設定部22によりデジタルズーム倍率に基づいて設定された撮像範囲をCMOSイメージセンサ13により撮像する。
したがって、デジタルズーム倍率に応じた撮像範囲の画像を固体撮像素子から読み出すことができるので、読み出された画像を記憶する画像メモリ15の容量を小さくし、これにより撮像装置のコストを低減することができる。
また、デジタルズーム倍率が変更される前後の画像を使用しないように廃棄するので、後の画像の読み出し信号と前の画像のシャッタ信号との干渉により正常に撮像されない可能性のある画像を排除し、映像の乱れを防止することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the CMOS image sensor 13 captures an imaging range set by the digital zoom setting unit 22 based on the digital zoom magnification.
Therefore, an image in the imaging range corresponding to the digital zoom magnification can be read from the solid-state imaging device, so that the capacity of the image memory 15 for storing the read image can be reduced, thereby reducing the cost of the imaging device. it can.
Also, since the images before and after the digital zoom magnification is changed are discarded so as not to be used, images that may not be normally captured due to interference between the readout signal of the subsequent image and the shutter signal of the previous image are excluded, It is possible to prevent image disturbance.

実施例1では、デジタルズーム倍率が変更されたときには、CMOSイメージセンサ13により撮像されたその前後の画像を使用しないように制御回路19により廃棄する。このため、図7に示されるような読み出し信号とシャッタ信号との干渉がない場合にも、その前後の画像が廃棄される。これに対し、実施例2の撮像装置は、読み出し信号とシャッタ信号との干渉がない場合、当該画像を廃棄しない。なお、実施例2では、実施例1と異なる部分を説明する。   In the first embodiment, when the digital zoom magnification is changed, the control circuit 19 discards the images before and after the image captured by the CMOS image sensor 13 so as not to be used. Therefore, even when there is no interference between the readout signal and the shutter signal as shown in FIG. 7, the images before and after that are discarded. On the other hand, the image pickup apparatus according to the second embodiment does not discard the image when there is no interference between the readout signal and the shutter signal. In the second embodiment, parts different from the first embodiment will be described.

実施例2の撮像装置のデジタルズーム設定部22は、デジタルズーム倍率が変更されたとき、変更前後のデジタルズーム倍率に基づいて読み出し信号とシャッタ信号との干渉がない最大露光時間を演算し、演算された最大露光時間と撮像条件設定部23により設定された露光時間と比較する。制御回路19は、デジタルズーム設定部22の比較情報が撮像条件設定部23により設定された露光時間が演算された最大露光時間を超えたとき、CMOSイメージセンサ13により撮像されたデジタルズームが変更された前後の画像を使用しないように廃棄し、廃棄された画像の代わりにその前の画像を使用する。   When the digital zoom magnification is changed, the digital zoom setting unit 22 of the imaging apparatus according to the second embodiment calculates the maximum exposure time in which there is no interference between the readout signal and the shutter signal based on the digital zoom magnification before and after the change. The exposure time is compared with the exposure time set by the imaging condition setting unit 23. When the comparison information of the digital zoom setting unit 22 exceeds the maximum exposure time calculated by the imaging condition setting unit 23, the control circuit 19 before and after the digital zoom imaged by the CMOS image sensor 13 is changed. The previous image is discarded so that the previous image is used instead of the discarded image.

最大露光時間は、例えば次式で表される。
最大露光時間=1+MAX(Z(N−1),Z(N))/MIN(Z(N−1),Z(N))×F/2
ここで、Z(N−1):フレーム(N−1)のデジタルズーム倍率、
Z(N):フレーム(N)のデジタルズーム倍率、
F:1フレーム期間。
The maximum exposure time is expressed by the following formula, for example.
Maximum exposure time = 1 + MAX (Z (N−1), Z (N)) / MIN (Z (N−1), Z (N)) × F / 2
Where Z (N−1): digital zoom magnification of frame (N−1),
Z (N): Digital zoom magnification of frame (N),
F: One frame period.

図8は、デジタルズーム倍率が変更されたときの最大露光時間の一例を示す図である。
図8から理解されるように、デジタルズーム倍率が変更されないときには、最大露光時間は1フレーム期間になる。デジタルズーム倍率が変更されたときには、最大露光時間は1フレーム期間より短くなる。倍率がM倍に変更されたときの最大露光時間と1/M倍に変更されたときの最大露光時間とは一致する。デジタルズーム設定部22は、上記の式により最大露光時間を演算する代わりに図8に示される最大露光時間を記憶しておき、テーブルルックアップにより演算を行ってもよい。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the maximum exposure time when the digital zoom magnification is changed.
As understood from FIG. 8, when the digital zoom magnification is not changed, the maximum exposure time is one frame period. When the digital zoom magnification is changed, the maximum exposure time is shorter than one frame period. The maximum exposure time when the magnification is changed to M times coincides with the maximum exposure time when the magnification is changed to 1 / M times. The digital zoom setting unit 22 may store the maximum exposure time shown in FIG. 8 instead of calculating the maximum exposure time by the above formula, and perform the calculation by table lookup.

このように実施例2によれば、読み出し信号とシャッタ信号とが干渉しない画像を廃棄しないで、読み出し信号とシャッタ信号とが干渉する画像のみを廃棄するので、実施例1に比べ、動きの滑らかな画像を得ることができる。   As described above, according to the second embodiment, an image in which the readout signal and the shutter signal do not interfere with each other is not discarded, and only an image in which the readout signal and the shutter signal interfere with each other is discarded. Can be obtained.

実施例3では、実施例1および2と異なる部分を説明する。
実施例3の撮像装置のデジタルズーム設定部22は、実施例2と同様に、デジタルズーム倍率が変更されたときには、最大露光時間を演算する。そして、撮像条件設定回路23は、デジタルズーム設定部22により演算された最大露光時間を超えないように露光時間を設定する。
このように実施例3によれば、ズーム倍率が変化した場合でも、CMOSイメージセンサ13により乱れのない正常な画像を撮像することが可能となり、実施例1および2のようにデジタルズーム倍率が変更された前後の画像を廃棄する必要がない。
In the third embodiment, parts different from the first and second embodiments will be described.
As in the second embodiment, the digital zoom setting unit 22 of the imaging apparatus according to the third embodiment calculates the maximum exposure time when the digital zoom magnification is changed. Then, the imaging condition setting circuit 23 sets the exposure time so as not to exceed the maximum exposure time calculated by the digital zoom setting unit 22.
As described above, according to the third embodiment, even when the zoom magnification changes, the CMOS image sensor 13 can capture a normal image without any disturbance, and the digital zoom magnification is changed as in the first and second embodiments. There is no need to discard the previous and next images.

実施例4では、実施例1〜3と異なる部分を説明する。
実施例4の撮像条件設定回路23は、デジタルズーム設定部22によりデジタルズーム動作モードが選択されたとき、最大露光時間を1フレーム期間の1/2に設定し、設定された最大露光時間を超えないように露光時間を設定する。また、デジタルズーム設定部22は、撮像条件設定回路23により設定された最大露光時間に基づいてズーム倍率の変化率を制限する。
図8に示すように、ズーム倍率が1倍から16倍に変化した場合およびズーム倍率が16倍から1倍に変化した場合には、最大露光時間は、0.53となる。したがって、最大露光時間を0.5にすれば、この範囲内のズーム倍率の変化であれば、フレーム(N−1)の読み出し信号とフレーム(N)のシャッタ信号との干渉がない。
このように実施例4によれば、ズーム倍率が変化した場合でも、CMOSイメージセンサ13により乱れのない正常な画像を撮像することが可能となり、実施例1および2のようにデジタルズーム倍率が変更された前後の画像を廃棄する必要がない。
In the fourth embodiment, parts different from the first to third embodiments will be described.
When the digital zoom operation mode is selected by the digital zoom setting unit 22, the imaging condition setting circuit 23 according to the fourth embodiment sets the maximum exposure time to ½ of one frame period so as not to exceed the set maximum exposure time. Set the exposure time to. The digital zoom setting unit 22 limits the zoom magnification change rate based on the maximum exposure time set by the imaging condition setting circuit 23.
As shown in FIG. 8, when the zoom magnification is changed from 1 to 16 times and when the zoom magnification is changed from 16 to 1 time, the maximum exposure time is 0.53. Therefore, if the maximum exposure time is 0.5, there is no interference between the readout signal of frame (N-1) and the shutter signal of frame (N) as long as the zoom magnification changes within this range.
As described above, according to the fourth embodiment, even when the zoom magnification changes, the CMOS image sensor 13 can capture a normal image without disturbance, and the digital zoom magnification is changed as in the first and second embodiments. There is no need to discard the previous and next images.

図9は、実施例5の撮像装置のCMOSイメージセンサの構成を示す図である。
図9に示すように、このCMOSイメージセンサは、画素部31、シャッタ用シフトレジスタ42、読み出し用シフトレジスタ43、ドライバ回路44および水平読み出し回路35を備える。
図2に示されるCMOSイメージセンサの構成要素と同一のものには、同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a CMOS image sensor of the imaging apparatus according to the fifth embodiment.
As shown in FIG. 9, the CMOS image sensor includes a pixel unit 31, a shutter shift register 42, a readout shift register 43, a driver circuit 44, and a horizontal readout circuit 35.
The same components as those of the CMOS image sensor shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

シャッタ用シフトレジスタ42は、センサ駆動部26からのシャッタ用駆動信号(シフトレジスタ入力パターン信号およびシフトクロック信号)に基づいて画素部31の複数の画素のシャッタ用のトランジスタ回路を駆動するシャッタ信号をドライバ回路34を介して画素部31の複数の画素の垂直方向に行単位に順次に走査する。読み出し用シフトレジスタ43は、センサ駆動部26からの読み出し用駆動信号(シフトレジスタ入力パターン信号およびシフトクロック信号)に基づいて画素部31の複数の画素の読み出し用のトランジスタ回路を駆動する読み出し信号をドライバ回路34を介して前記複数の画素の垂直方向に行単位に順次に走査する。ドライバ回路44は、シャッタ用走査回路42のシャッタ信号(ビット位置情報)および読み出し用走査回路33の読み出し信号(ビット位置情報)に基づいて画素部31を駆動する。   The shutter shift register 42 outputs a shutter signal for driving shutter transistor circuits of a plurality of pixels of the pixel unit 31 based on a shutter drive signal (shift register input pattern signal and shift clock signal) from the sensor drive unit 26. Through the driver circuit 34, scanning is sequentially performed in units of rows in the vertical direction of the plurality of pixels of the pixel unit 31. The read shift register 43 outputs a read signal for driving a transistor circuit for reading a plurality of pixels in the pixel unit 31 based on a read drive signal (shift register input pattern signal and shift clock signal) from the sensor drive unit 26. The driver circuit 34 sequentially scans the plurality of pixels in the vertical direction in units of rows. The driver circuit 44 drives the pixel unit 31 based on the shutter signal (bit position information) from the shutter scanning circuit 42 and the readout signal (bit position information) from the readout scanning circuit 33.

実施例5のCMOSイメージセンサは、図3〜図6に示される実施例1のCMOSイメージセンサと同様の動作を行う。また、実施例5のCMOSイメージセンサは、図7に示される実施例1のCMOSイメージセンサの動作と同様に読み出し信号とシャッタ信号との干渉がある。このため、実施例5の撮像装置は、実施例3および4の撮像装置のように、読み出し信号とシャッタ信号との干渉がない条件で撮像を行うか、実施例2の撮像装置のように読み出し信号とシャッタ信号との干渉が発生する場合には、該当する画像を廃棄する、実施例1の撮像装置のようにデジタルズーム倍率が変化したとき、該当する画像を廃棄するように構成する。   The CMOS image sensor of the fifth embodiment performs the same operation as the CMOS image sensor of the first embodiment shown in FIGS. Further, the CMOS image sensor according to the fifth embodiment has an interference between the read signal and the shutter signal similarly to the operation of the CMOS image sensor according to the first embodiment shown in FIG. For this reason, the imaging apparatus according to the fifth embodiment performs imaging under the condition that there is no interference between the readout signal and the shutter signal as in the imaging apparatuses according to the third and fourth embodiments, or reads out like the imaging apparatus according to the second embodiment. When interference between the signal and the shutter signal occurs, the corresponding image is discarded. When the digital zoom magnification is changed as in the image pickup apparatus of the first embodiment, the corresponding image is discarded.

図10は、シャッタ信号間の干渉の問題を示す図である。
実施例5のCMOSイメージセンサでは、シャッタ用シフトレジスタ42によりシャッタ信号が走査され、読み出し用シフトレジスタ43により読み出し信号が走査される。デジタルズーム動作モードが選択された場合、シャッタ信号および読み出し信号は、画素部31の1行目から撮像範囲の開始行まで高速にシフトされ、撮像範囲の終了行から画素部31の最終行まで高速にシフトされる。このため、露光時間が長く変更されたときには、前のフレーム(N−1)の画像に異常が発生する。
FIG. 10 is a diagram illustrating a problem of interference between shutter signals.
In the CMOS image sensor of the fifth embodiment, the shutter signal is scanned by the shutter shift register 42, and the read signal is scanned by the read shift register 43. When the digital zoom operation mode is selected, the shutter signal and the readout signal are shifted at high speed from the first row of the pixel unit 31 to the start row of the imaging range, and from the end row of the imaging range to the last row of the pixel unit 31 at high speed. Shifted. For this reason, when the exposure time is changed long, an abnormality occurs in the image of the previous frame (N-1).

図10(A)に示すように、露光時間が変化せずに一定の場合には、フレーム(N−1)のシャッタ信号とフレーム(N)のシャッタ信号とは、それぞれの読み出し信号と同様に干渉しない。また、図10(C)に示すように、露光時間が小さく変更された場合にも、フレーム(N−1)のシャッタ信号とフレーム(N)のシャッタ信号とは干渉しない。
一方、図10(B)に示すように、露光時間が小さく変更された場合には、フレーム(N)のシャッタ信号がフレーム(N−1)のシャッタ信号に干渉する。すなわち、フレーム(N)のシャッタ信号を画素部31の1行目から撮像範囲の開始行まで高速にシフトさせると、フレーム(N−1)のシャッタ信号も同様に高速にシフトされるため、フレーム(N−1)に異常が発生する。
As shown in FIG. 10A, when the exposure time is constant without changing, the shutter signal of frame (N-1) and the shutter signal of frame (N) are the same as the respective readout signals. Does not interfere. Further, as shown in FIG. 10C, even when the exposure time is changed to be small, the shutter signal of the frame (N-1) and the shutter signal of the frame (N) do not interfere with each other.
On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the exposure time is changed to a small value, the shutter signal of frame (N) interferes with the shutter signal of frame (N−1). That is, when the shutter signal of the frame (N) is shifted at high speed from the first row of the pixel unit 31 to the start row of the imaging range, the shutter signal of the frame (N-1) is similarly shifted at high speed, so that the frame An abnormality occurs in (N-1).

このため、実施例5の撮像装置の制御回路19は、デジタルズーム時に露光時間が長く変更された場合には、変更前の画像を廃棄し、廃棄された画像の代わりにその前の画像を使用する。
このように実施例5によれば、デジタルズーム時に露光時間が長く変更された場合には、正常に撮像されない画像を排除する。したがって、映像の乱れを防止することができる。
For this reason, when the exposure time is changed for a long time during digital zooming, the control circuit 19 of the imaging apparatus according to the fifth embodiment discards the image before the change and uses the previous image instead of the discarded image. .
As described above, according to the fifth embodiment, when the exposure time is changed for a long time during digital zooming, images that are not normally captured are excluded. Accordingly, it is possible to prevent the image from being disturbed.

図11は、実施例6の撮像装置のCMOSイメージセンサの構成を示す図である。
図11に示すように、実施例6のCMOSイメージセンサは、図10に示される実施例5のCMOSイメージセンサのシャッタ用シフトレジスタ42を第1シャッタ用シフトレジスタ51および第2シャッタ用シフトレジスタ52に置き換えたものである。
第1および第2シャッタ用シフトレジスタ51および52は、画素部31の略中央で分割され、それぞれ独立のシャッタ駆動信号により駆動される。
実施例6のCMOSイメージセンサでは、第1および第2シャッタ用シフトレジスタ51および52がそれぞれ独立のシャッタ駆動信号により駆動されるので、第1シャッタ用シフトレジスタ51によりフレーム(N)のシャッタ信号が高速しシフトされても、第2シャッタ用シフトレジスタ52によりフレーム(N−1)のシャッタ信号を正常にシフトさせることができる。
このように実施例6によれば、露光時間が長く設定された場合にも、正常な撮像動作を行うことができるので、実施例5のように露光時間が長く変更された場合、変更前の画像を廃棄する必要がない。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a CMOS image sensor of the imaging apparatus according to the sixth embodiment.
As shown in FIG. 11, the CMOS image sensor of the sixth embodiment includes a shutter shift register 42 of the CMOS image sensor of the fifth embodiment shown in FIG. 10, a first shutter shift register 51 and a second shutter shift register 52. It has been replaced with.
The first and second shutter shift registers 51 and 52 are divided substantially at the center of the pixel unit 31 and are driven by independent shutter drive signals.
In the CMOS image sensor of the sixth embodiment, the first and second shutter shift registers 51 and 52 are driven by independent shutter drive signals, so that the first shutter shift register 51 generates a shutter signal of the frame (N). Even when shifted at high speed, the shutter signal of the frame (N−1) can be normally shifted by the second shutter shift register 52.
As described above, according to the sixth embodiment, since a normal imaging operation can be performed even when the exposure time is set to be long, when the exposure time is changed to be long as in the fifth embodiment, the pre-change operation is performed. There is no need to discard the image.

図12は、実施例7の撮像装置のCMOSイメージセンサの構成を示す図である。
図12に示すように、実施例7のCMOSイメージセンサは、図10に示される実施例5のCMOSイメージセンサをシャッタ用シフトレジスタ42を、第1シャッタ用シフトレジスタ61、第2シャッタ用シフトレジスタ62、駆動信号切り替え回路63およびシャッタ信号切り替え回路64に置き換えたものである。
駆動信号切り替え回路63には、シャッタ用駆動信号(シフトレジスタ入力パターン信号およびシフトクロック信号)が入力される。駆動信号切り替え回路63は、入力されたシャッタ用駆動信号を撮像順に交互に第1および第2シャッタ用シフトレジスタ61および62に切り替えて出力する。これにより、第1および第2シャッタ用シフトレジスタ61および62によりシャッタ信号が撮像順に交互に出力される。シャッタ信号切り替え回路64は、第1および第2シャッタ用シフトレジスタ61および62により撮像順に交互に出力されるシャッタ信号を交互に切り替えて入力し出力する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a CMOS image sensor of the imaging apparatus according to the seventh embodiment.
As shown in FIG. 12, the CMOS image sensor of the seventh embodiment is different from the CMOS image sensor of the fifth embodiment shown in FIG. 10 in that the shutter shift register 42, the first shutter shift register 61, and the second shutter shift register. 62, a drive signal switching circuit 63 and a shutter signal switching circuit 64.
The drive signal switching circuit 63 receives shutter drive signals (shift register input pattern signal and shift clock signal). The drive signal switching circuit 63 switches and outputs the input shutter drive signal to the first and second shutter shift registers 61 and 62 alternately in the imaging order. As a result, the shutter signals are alternately output in the order of imaging by the first and second shutter shift registers 61 and 62. The shutter signal switching circuit 64 alternately switches and inputs and outputs the shutter signals output alternately by the first and second shutter shift registers 61 and 62 in the imaging order.

実施例7のCMOSイメージセンサでも、第1シャッタ用シフトレジスタ51によりフレーム(N)のシャッタ信号が高速しシフトされても、第2シャッタ用シフトレジスタ52によりフレーム(N−1)のシャッタ信号を正常にシフトさせることができる。
このように実施例7によれば、露光時間が長く設定された場合にも、正常な撮像動作を行うことができるので、実施例5のように露光時間が長く変更された場合、変更前の画像を廃棄する必要がない。
Even in the CMOS image sensor of the seventh embodiment, even when the shutter signal of the frame (N) is shifted at a high speed by the first shutter shift register 51, the shutter signal of the frame (N-1) is output by the second shutter shift register 52. It can be shifted normally.
As described above, according to the seventh embodiment, even when the exposure time is set to be long, a normal imaging operation can be performed. Therefore, when the exposure time is changed to be long as in the fifth embodiment, the change before the change is performed. There is no need to discard the image.

11……レンズ、12……アイリス、13……CMOSイメージセンサ、14……信号処理回路、15……画像メモリ、16……操作部、17……表示部、18……制御回路、21……デジタルズーム処理部、22……デジタルズーム設定部、23……撮像条件設定回路23、24……レンズ駆動回路、25……アイリス駆動回路、26……センサ駆動回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Lens, 12 ... Iris, 13 ... CMOS image sensor, 14 ... Signal processing circuit, 15 ... Image memory, 16 ... Operation part, 17 ... Display part, 18 ... Control circuit, 21 ... ... Digital zoom processing unit, 22 ... Digital zoom setting unit, 23 ... Imaging condition setting circuit 23, 24 ... Lens driving circuit, 25 ... Iris driving circuit, 26 ... Sensor driving circuit

Claims (15)

行列状に配列された複数の画素を垂直方向に走査する露光開始のためのシャッタ信号および露光終了のための読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定ステップと、
前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズームステップとを含む撮像方法であって、
前記デジタルズームステップで設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定ステップと、
前記撮像範囲設定ステップで設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定ステップで設定された露光時間で行うように前記シャッタ信号および前記読み出し信号を走査させる駆動信号を出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動ステップとを含み、
前記露光時間設定ステップは、前記デジタルズームステップでズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように変更前および変更後のズーム倍率に基づいて前記固体撮像素子の最大露光時間を演算する演算ステップを含み、前記演算ステップで演算された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定する
像方法。
The exposure time of an XY address type solid-state imaging device in which the exposure time is controlled by a shutter signal for starting exposure and a readout signal for ending exposure that scan a plurality of pixels arranged in a matrix in the vertical direction. An exposure time setting step to be set;
A digital zoom step of setting a zoom magnification when a digital zoom operation mode for enlarging an image captured by the solid-state image sensor is selected, and enlarging an image captured by the solid-state image sensor at the set zoom magnification. An imaging method,
An imaging range setting step for setting an imaging range in the vertical direction of the solid-state imaging device according to the zoom magnification set in the digital zoom step;
A drive signal for scanning the shutter signal and the readout signal is output so that exposure of the imaging range set in the imaging range setting step is performed with the exposure time set in the exposure time setting step, and the solid-state imaging device is A driving step for driving,
In the exposure time setting step, when the zoom magnification is changed in the digital zoom step, a shutter signal that scans the imaging range according to the changed zoom magnification scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. A calculation step of calculating the maximum exposure time of the solid-state imaging device based on the zoom magnification before and after the change so as not to interfere with the readout signal, and the maximum exposure time calculated in the calculation step is not exceeded Set the exposure time of the solid-state image sensor ,
An imaging method.
行列状に配列された複数の画素と、蓄積された信号電荷を吐き出し露光を開始させるシャッタ信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査するシャッタ用走査回路と、露光を終了し蓄積された信号電荷を読み出す読み出し信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査する読み出し用走査回路とを有し、前記シャッタ信号および前記読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定手段と、
前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム手段とを備えた撮像装置であって、
前記デジタルズーム手段により設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定手段と、
前記撮像範囲設定手段により設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定手段により設定された露光時間で行うように前記シャッタ信号および前記読み出し信号を走査させる駆動信号を出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動手段とを備え、
前記露光時間設定手段は、前記デジタルズーム手段によりズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように変更前および変更後のズーム倍率に基づいて前記固体撮像素子の最大露光時間を演算する演算手段を有し、前記演算手段により演算された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定する
像装置。
A plurality of pixels arranged in a matrix, a shutter scanning circuit for discharging accumulated signal charges and starting a shutter signal for starting exposure in a row unit in the vertical direction of the plurality of pixels, and the exposure is completed and accumulated. A readout scanning circuit that scans a readout signal for reading out the signal charges in units of rows in the vertical direction of the plurality of pixels, and an exposure time is controlled by the shutter signal and the readout signal. A solid-state image sensor;
Exposure time setting means for setting an exposure time of the solid-state imaging device;
Digital zoom means for setting a zoom magnification and enlarging an image captured by the solid-state image sensor at the set zoom magnification when a digital zoom operation mode for enlarging an image captured by the solid-state image sensor is selected. An imaging device comprising:
An imaging range setting unit that sets an imaging range in a vertical direction of the solid-state imaging device according to a zoom magnification set by the digital zoom unit;
A drive signal for scanning the shutter signal and the readout signal is output so that exposure of the imaging range set by the imaging range setting unit is performed with the exposure time set by the exposure time setting unit, and the solid-state imaging device is Driving means for driving,
When the zoom magnification is changed by the digital zoom means, the exposure time setting means scans the imaging range according to the zoom magnification before the change by the shutter signal that scans the imaging range according to the changed zoom magnification. Computation means for computing the maximum exposure time of the solid-state imaging device based on the zoom magnification before and after the change so as not to interfere with the readout signal, so as not to exceed the maximum exposure time computed by the computation means Setting an exposure time of the solid-state imaging device ;
Imaging device.
前記シャッタ用走査回路は、前記複数の画素の任意の行を選択可能なデコーダからな
求項2記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit that Do from any row of selectable decoders of said plurality of pixels
Imaging device Motomeko 2 wherein.
前記シャッタ用走査回路は、前記複数の画素を垂直方向に行単位に順次に走査するシフトレジスタからな
求項2記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit that Do from the shift register for sequentially scanning the plurality of pixels in the vertical direction line by line
Imaging device Motomeko 2 wherein.
前記デジタルズーム動作モードが選択されたとき、かつ、前記露光時間設定手段により露光時間が増大されたとき、前記固体撮像素子により撮像された前記露光時間が増大される前の画像を使用しないように廃棄する廃棄手段を備え
求項4記載の撮像装置。
When the digital zoom operation mode is selected and the exposure time is increased by the exposure time setting means, the image taken by the solid-state image sensor is discarded so as not to use the image before the exposure time is increased. with disposal means to
Motomeko 4 imaging device according.
前記シャッタ用走査回路は、前記複数の画素の垂直方向の走査範囲がその略中央で分割された第1および第2の範囲のそれぞれを独立に走査する第1および第2のシフトレジスタを有す
求項2記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit includes first and second shift registers that independently scan the first and second ranges obtained by dividing the vertical scanning range of the plurality of pixels at substantially the center thereof. Ru
Imaging device Motomeko 2 wherein.
前記シャッタ用走査回路は、前記シャッタ用駆動信号が撮像順に交互に入力される第1および第2のシフトレジスタと、前記第1および第2のシフトレジスタにより走査されるシャッタ信号を前記撮像順に交互に切り替え前記複数の画素に出力する切り替え回路とを有す
求項2記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit alternately includes first and second shift registers to which the shutter driving signals are alternately input in the order of imaging, and shutter signals scanned by the first and second shift registers in the order of the imaging. that having a a switching circuit for outputting a switching said plurality of pixels
Imaging device Motomeko 2 wherein.
行列状に配列された複数の画素を垂直方向に走査する露光開始のためのシャッタ信号および露光終了のための読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズームステップを含む撮像方法であって、
前記デジタルズーム動作モードが選択されたとき、前記固体撮像素子の最大露光時間を前記読み出し信号の垂直走査期間より短い所定時間に設定し、設定された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定ステップと、
前記デジタルズームステップで設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定ステップと、
前記撮像範囲設定ステップで設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定ステップで設定された露光時間で行うように前記シャッタ信号および前記読み出し信号を走査させる駆動信号を出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動ステップとを含み、
前記デジタルズームステップは、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように、前記露光時間設定ステップで設定された最大露光時間に基づいてズーム倍率の最大変化率を設定する最大変化率設定ステップを含み、前記最大変化率設定ステップで設定された最大変化率を超えないようにズーム倍率を変化させる
像方法。
A plurality of pixels arranged in a matrix are captured by an XY address type solid-state imaging device whose exposure time is controlled by a shutter signal for starting exposure and a readout signal for ending exposure that scans in the vertical direction. An imaging method including a digital zoom step of setting a zoom magnification when a digital zoom operation mode for enlarging an image is selected and enlarging an image captured by the solid-state imaging device at the set zoom magnification,
When the digital zoom operation mode is selected, the maximum exposure time of the solid-state imaging device is set to a predetermined time shorter than the vertical scanning period of the readout signal, and the solid-state imaging device is set so as not to exceed the set maximum exposure time. An exposure time setting step for setting the exposure time;
An imaging range setting step for setting an imaging range in the vertical direction of the solid-state imaging device according to the zoom magnification set in the digital zoom step;
A drive signal for scanning the shutter signal and the readout signal is output so that exposure of the imaging range set in the imaging range setting step is performed with the exposure time set in the exposure time setting step, and the solid-state imaging device is A driving step for driving,
In the digital zoom step, when the zoom magnification is changed, the shutter signal that scans the imaging range according to the zoom magnification after the change does not interfere with the readout signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. Includes a maximum change rate setting step for setting a maximum change rate of the zoom magnification based on the maximum exposure time set in the exposure time setting step, and does not exceed the maximum change rate set in the maximum change rate setting step. To change the zoom magnification ,
An imaging method.
行列状に配列された複数の画素と、蓄積された信号電荷を吐き出し露光を開始させるシャッタ信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査するシャッタ用走査回路と、露光を終了し蓄積された信号電荷を読み出す読み出し信号を前記複数の画素の垂直方向に行単位に走査する読み出し用走査回路とを有し、前記シャッタ信号および前記読み出し信号により露光時間が制御されるX−Yアドレス型の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム動作モードが選択されたとき、ズーム倍率を設定し、設定されたズーム倍率で前記固体撮像素子により撮像された画像を拡大するデジタルズーム手段とを備えた撮像装置であって、
前記デジタルズーム手段を動作させるデジタルズーム動作モードが選択されたとき、前記固体撮像素子の最大露光時間を前記読み出し信号の垂直走査期間より短い所定時間に設定し、設定された最大露光時間を超えないように前記固体撮像素子の露光時間を設定する露光時間設定手段と、
前記デジタルズーム手段により設定されたズーム倍率に応じて前記固体撮像素子の垂直方向の撮像範囲を設定する撮像範囲設定手段と、
前記撮像範囲設定手段により設定された撮像範囲の露光を前記露光時間設定手段により設定された露光時間で行うように前記シャッタ用走査回路によりシャッタ信号を走査させるシャッタ用駆動信号と前記読み出し用走査回路により読み出し信号を走査させる読み出し用駆動信号とを出力し、前記固体撮像素子を駆動する駆動手段とを備え、
前記デジタルズーム手段は、ズーム倍率が変更されたとき、変更後のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査するシャッタ信号が変更前のズーム倍率に応じた前記撮像範囲を走査する読み出し信号に干渉しないように、前記露光時間設定手段により設定された最大露光時間に基づいてズーム倍率の最大変化率を設定する最大変化率設定手段を有し、前記最大変化率設定手段により設定された最大変化率を超えないようにズーム倍率を変化させる
像装置。
A plurality of pixels arranged in a matrix, a shutter scanning circuit for discharging accumulated signal charges and starting a shutter signal for starting exposure in a row unit in the vertical direction of the plurality of pixels, and the exposure is completed and accumulated. A readout scanning circuit that scans a readout signal for reading out the signal charges in units of rows in the vertical direction of the plurality of pixels, and an exposure time is controlled by the shutter signal and the readout signal. A solid-state image sensor;
Digital zoom means for setting a zoom magnification and enlarging an image captured by the solid-state image sensor at the set zoom magnification when a digital zoom operation mode for enlarging an image captured by the solid-state image sensor is selected. An imaging device comprising:
When the digital zoom operation mode for operating the digital zoom means is selected, the maximum exposure time of the solid-state imaging device is set to a predetermined time shorter than the vertical scanning period of the readout signal so as not to exceed the set maximum exposure time. Exposure time setting means for setting an exposure time of the solid-state imaging device;
An imaging range setting unit that sets an imaging range in a vertical direction of the solid-state imaging device according to a zoom magnification set by the digital zoom unit;
Shutter driving signal for scanning the shutter signal by the shutter scanning circuit and the scanning circuit for readout so that the exposure of the imaging range set by the imaging range setting means is performed with the exposure time set by the exposure time setting means And a driving means for driving the solid-state imaging device, outputting a driving signal for reading that scans the reading signal.
When the zoom magnification is changed, the digital zoom means prevents a shutter signal that scans the imaging range according to the changed zoom magnification from interfering with a read signal that scans the imaging range according to the zoom magnification before the change. The maximum change rate setting means for setting the maximum change rate of the zoom magnification based on the maximum exposure time set by the exposure time setting means, and exceeds the maximum change rate set by the maximum change rate setting means. changing the zoom magnification so as not,
Imaging device.
前記露光時間設定手段は、前記最大露光時間を前記読み出し信号の垂直走査期間の1/2に設定す
求項9記載の撮像装置。
The exposure time setting means to set the maximum exposure time to 1/2 of the vertical scanning period of the read signal
Imaging device Motomeko 9 wherein.
前記シャッタ用走査回路は、前記複数の画素の任意の行を選択可能なデコーダからな
求項9記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit that Do from any row of selectable decoders of said plurality of pixels
Imaging device Motomeko 9 wherein.
前記シャッタ用走査回路は、前記複数の画素を垂直方向に行単位に順次に走査するシフトレジスタからなる
求項9記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit includes a shift register that sequentially scans the plurality of pixels in units of rows in the vertical direction.
Imaging device Motomeko 9 wherein.
前記デジタルズーム動作モードが選択されたとき、かつ、前記露光時間設定手段により露光時間が増大されたとき、前記固体撮像素子により撮像された前記露光時間が増大される前の画像を使用しないように廃棄する廃棄手段を備え
求項12記載の撮像装置。
When the digital zoom operation mode is selected and the exposure time is increased by the exposure time setting means, the image taken by the solid-state image sensor is discarded so as not to use the image before the exposure time is increased. with disposal means to
Motomeko 12 imaging device according.
前記シャッタ用走査回路は、前記複数の画素の垂直方向の走査範囲がその略中央で分割された第1および第2の範囲のそれぞれを独立に走査する第1および第2のシフトレジスタを有す
求項9記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit includes first and second shift registers that independently scan the first and second ranges obtained by dividing the vertical scanning range of the plurality of pixels at substantially the center thereof. Ru
Imaging device Motomeko 9 wherein.
前記シャッタ用走査回路は、前記シャッタ用駆動信号が撮像順に交互に入力される第1および第2のシフトレジスタと、前記第1および第2のシフトレジスタにより走査されるシャッタ信号を前記撮像順に交互に切り替え前記複数の画素に出力する切り替え回路とを有す
求項9記載の撮像装置。
The shutter scanning circuit alternately includes first and second shift registers to which the shutter driving signals are alternately input in the order of imaging, and shutter signals scanned by the first and second shift registers in the order of the imaging. that having a a switching circuit for outputting a switching said plurality of pixels
Imaging device Motomeko 9 wherein.
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