JPH01157678A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPH01157678A
JPH01157678A JP62315248A JP31524887A JPH01157678A JP H01157678 A JPH01157678 A JP H01157678A JP 62315248 A JP62315248 A JP 62315248A JP 31524887 A JP31524887 A JP 31524887A JP H01157678 A JPH01157678 A JP H01157678A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vertical
horizontal
solid
signal charges
transfer means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62315248A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiya Fujii
俊哉 藤井
Tadashi Nagai
正 永井
Tatsuki Ide
井手 達樹
Omichi Tanaka
田中 大通
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62315248A priority Critical patent/JPH01157678A/en
Publication of JPH01157678A publication Critical patent/JPH01157678A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a solid-state image pickup device to have an effect to magnify the image of an instantaneous and arbitrary point by adding an electronic method to an image magnifying function. CONSTITUTION:The device is equipped with an optical lens 101, an interline type CCD(charge coupled device) 102, a signal processing circuit 103, a solid-state image pickup element driving pulse generation circuit 104 for driving the interline type CCD 102, and a signal processing pulse generating circuit 105 for processing a signal. Namely, a light signal to pass the optical lens 101 is accumulated in a photoelectric converting element 201 of the solid-state image pickup element 102, and an accumulated signal charge operates the element driving pulse generating circuit 104 by each timing. Thus, a two-fold zooming can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子ズーム機能を有する固体撮像装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a solid-state imaging device having an electronic zoom function.

(従来の技術) 近年、ビデオテープレコーダの普及に伴い、固体撮像装
置の開発が活発化し、より小型、軽量。
(Prior Art) In recent years, with the spread of video tape recorders, development of solid-state imaging devices has become active, making them smaller and lighter.

高信頼性、低価格、そして多機能化が求められている。High reliability, low cost, and multifunctionality are required.

以下、従来の撮像装置の画像拡大機能について説明する
The image enlargement function of a conventional imaging device will be described below.

従来の撮像装置の画像拡大機能には光学的手法が用いら
れており、拡大効果を得るためには、複雑なカム機構に
より、複数枚のレンズからなるレンズ系のレンズを移動
させることにより実現していた。
The image magnification function of conventional imaging devices uses an optical method, and in order to achieve the magnification effect, a complex cam mechanism is used to move the lenses in a lens system consisting of multiple lenses. was.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記のような構成では、機械的にレンズ
を移動させるための時間が必要であり、瞬間的な拡大効
果を得ることは極めて困難である。
(Problems to be Solved by the Invention) However, with the above configuration, time is required to mechanically move the lens, and it is extremely difficult to obtain an instantaneous magnification effect.

また、レンズを移動させるための複雑なカム機構が必要
なため、画像の拡大位置を任意に設定することは不可能
である。
Furthermore, since a complicated cam mechanism is required to move the lens, it is impossible to arbitrarily set the enlarged position of the image.

本発明は、前記問題点に着目し、画像拡大機能に電子的
手法を付加することにより、瞬間的かつ任意点の画像を
拡大する効果を有する固体撮像装置を提供するものであ
る。
The present invention focuses on the above problem and provides a solid-state imaging device that has the effect of instantly enlarging an image at an arbitrary point by adding an electronic method to the image enlarging function.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記問題点を解決するために、次のような構
成としたものである。すなわち、2次元に配列された光
電変換素子と垂直転送段、水平転送段、光電変換素子の
信号電荷を垂直転送段へ読み出すための読み出しゲート
1、垂直転送段からの信号電荷を水平転送段へ読み出す
直列並列変換部、および信号電荷検出部を有する電荷結
合型の固体撮像装置において、固体撮像装置の垂直方向
に画像の拡大すべき部位以外に対応する画素の不要な信
号電荷を垂直帰線期間内に高速転送して排出するための
第1の垂直電荷転送手段と、固体撮像装置の垂直方向に
画像の拡大すべき部位に対応する画素の信号電荷をn水
平走査期間に1回ずつ間歇的に転送して出力するための
第2の垂直電荷転送手段と、前記第2の垂直電荷転送手
段により、信号電荷はn水平走査期間に1度ずつ直列並
列変換され、この直列並列変換以後の1水平走査期間内
に、水平方向に拡大すべき部位以外に対応する画素の不
要な信号電荷を水平転送段内で混合させて排出するため
の第1の水平電荷転送手段と、前記第2の垂直電荷転送
手段により信号電荷が直列並列変換される以前の1水平
走査期間内に、水平方向に拡大すべき部位に対応する画
素の信号電荷を通常の1 / nの速度で転送して出力
するための第2の水平電荷転送手段と、上記各転送手段
を駆動する垂直および水平駆動パルス発生回路とからな
ることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, a two-dimensionally arranged photoelectric conversion element, a vertical transfer stage, a horizontal transfer stage, a readout gate 1 for reading signal charges of the photoelectric conversion element to the vertical transfer stage, and a signal charge from the vertical transfer stage to the horizontal transfer stage. In a charge-coupled solid-state imaging device that has a readout serial-parallel conversion unit and a signal charge detection unit, unnecessary signal charges of pixels corresponding to areas other than the area where the image should be enlarged in the vertical direction of the solid-state imaging device are removed during the vertical retrace period. a first vertical charge transfer means for transferring and discharging the image at high speed within the solid-state imaging device; The signal charges are serial-to-parallel converted once every n horizontal scanning periods by the second vertical charge transfer means for transferring and outputting the signal charges to the serial-to-parallel conversion. a first horizontal charge transfer means for mixing and discharging unnecessary signal charges of pixels corresponding to areas other than those to be expanded in the horizontal direction within a horizontal transfer stage during a horizontal scanning period; To transfer and output the signal charges of pixels corresponding to the area to be expanded in the horizontal direction at a normal speed of 1/n within one horizontal scanning period before the signal charges are serial-parallel converted by the charge transfer means. The present invention is characterized by comprising a second horizontal charge transfer means, and vertical and horizontal drive pulse generation circuits for driving each of the above transfer means.

(作 用) 本発明は、上記の構成により、垂直方向、水平方向共に
n倍に拡大された画像信号を得ることになり、電気的な
スイッチの動作のみにより瞬間的にn倍の画像が生じ、
ズーム効果が得られることになる。
(Function) With the above configuration, the present invention obtains an image signal that is magnified by n times in both the vertical and horizontal directions, and an image that is magnified by n times is instantaneously generated only by the operation of an electric switch. ,
This will give you a zoom effect.

(実施例) 以下、本発明の固体撮像素子の駆動方法を用いた実施例
の2倍電子ズーム機能付固体撮像装置について説明する
(Example) Hereinafter, a solid-state imaging device with a double electronic zoom function according to an example using the solid-state imaging device driving method of the present invention will be described.

第1図は、本発明の実施例の2倍電子ズーム機能付固体
撮像装置のブロック図を示したものである。第1図にお
いて、101は光学レンズ、102はインターライン型
CCD(チャージ・カップルド・デバイス)、103は
信号処理回路、104は前記インターライン型CCDを
駆動させるための固体撮像素子駆動パルス発生回路、1
05は信号処理を行うための信号処理パルス発生回路で
ある。
FIG. 1 shows a block diagram of a solid-state imaging device with a 2x electronic zoom function according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 101 is an optical lens, 102 is an interline type CCD (charge coupled device), 103 is a signal processing circuit, and 104 is a solid-state image sensor driving pulse generation circuit for driving the interline type CCD. ,1
05 is a signal processing pulse generation circuit for performing signal processing.

以上のような構成のインターライン型CCDを用いた固
体撮像装置について、以下第1図、第2図、第3図、第
4図、第5図を用いてその動作を説明する。
The operation of the solid-state imaging device using the interline CCD configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, and 5.

まず、第1図に示す固体撮像素子(インターライン型C
CD)102の内部構成を第2図を用いて簡単に説明す
る。201は光電変換素子(電荷蓄積部)、202は垂
直転送部、203は水平転送部、204は信号出力部で
ある。
First, the solid-state image sensor (interline type C
The internal configuration of CD) 102 will be briefly explained using FIG. 201 is a photoelectric conversion element (charge storage section), 202 is a vertical transfer section, 203 is a horizontal transfer section, and 204 is a signal output section.

第1図に示す光学レンズ101を通った光信号は、第1
図に示す固体撮像素子102の光電変換素子201に蓄
積される。蓄積された信号電荷は、第1図に示す素子駆
動パルス発生回路104を、第4図および第5図に示す
タイミングで動作させることにより、第3図の模式図の
通り2倍ズームが行われることになる。
The optical signal passing through the optical lens 101 shown in FIG.
It is accumulated in the photoelectric conversion element 201 of the solid-state image sensor 102 shown in the figure. The accumulated signal charges are used to perform double zoom as shown in the schematic diagram of FIG. 3 by operating the element drive pulse generation circuit 104 shown in FIG. 1 at the timing shown in FIGS. 4 and 5. It turns out.

前記動作を順に説明すると、まず、第2図に示す光電変
換素子201に蓄積された信号電荷は、第4図に示すタ
イミング403および404で一斉に第2図に示す垂直
転送部202に読み出される。次に、第3図の301に
示す画素に対応する不要電荷を、第4図に示すタイミン
グ404および414で前記垂直送部202を高速動作
させることにより、第2図に示す水平転送部203およ
び第2図に示す信号出力部204を介して排出する。第
3図の302に示す画素に対応する垂直拡大時に必要な
信号電荷を、第4図に示すタイミング401および41
4で第4図に示す通り前記垂直転送部202を2水平走
査期間に1回ずつ間歇的に転送させることにより、画像
は垂直方向へ2倍にズームしたことになる。次に、第3
図の303に示す画素に対応する不要電荷を、第4図に
示すタイミング402および412で前記垂直転送部2
02を高速動作させることにより、前記水平転送部20
3および信号出力部204を介して排出する。
To explain the operation in order, first, the signal charges accumulated in the photoelectric conversion element 201 shown in FIG. 2 are read out all at once to the vertical transfer section 202 shown in FIG. 2 at timings 403 and 404 shown in FIG. . Next, by operating the vertical transfer section 202 at high speed at timings 404 and 414 shown in FIG. 4, the unnecessary charge corresponding to the pixel 301 shown in FIG. 3 is transferred to the horizontal transfer section 203 shown in FIG. It is discharged via the signal output section 204 shown in FIG. The signal charge required for vertical expansion corresponding to the pixel 302 in FIG. 3 is calculated at timings 401 and 41 shown in FIG.
4, the vertical transfer section 202 intermittently transfers the image once every two horizontal scanning periods, as shown in FIG. 4, so that the image is zoomed twice in the vertical direction. Next, the third
The unnecessary charge corresponding to the pixel shown at 303 in the figure is transferred to the vertical transfer unit 2 at timings 402 and 412 shown in FIG.
By operating 02 at high speed, the horizontal transfer section 20
3 and the signal output section 204.

以上で垂直の2倍拡大が完了したことになる。This completes the vertical double enlargement.

次に、水平の2倍拡大について説明する。Next, horizontal double enlargement will be explained.

第5図は、第4図の401および411に示す部分の拡
大図である。タイミング401および411に示す期間
において、前記垂直拡大時に必要な信号電荷は、第5図
の502に示すタイミングにおいて、前記垂直転送部2
02から前記水平転送部203に2水平走査期間に1回
ずつ直列並列変換され、第3図の304に示す画素に対
応する不要電荷を、第5図の503に示すタイミングで
前記水平転送部203を動作させることにより、前記信
号出力部204を介して排出される。この時、2水平走
査期間前のタイミングで直列並列変換された第3図の3
06に示す画素に対応する不要電荷と、前記水平転送部
203内で混合されて同時に排出されることになる。第
5図の504に示すタイミングでは、水平転送は停止し
、タイミング調整を行い、第5図の501に示すタイミ
ングで第3図の305に示す画素に対応する最終に必要
な信号電荷を、前記水平転送部203内で通常の1/2
の速度で転送させることにより、水平方向に2倍に拡大
されたことになる。以上のようにして、垂直、水平共に
2倍に拡大した固体撮像素子出力信号を得る。
FIG. 5 is an enlarged view of the portions shown at 401 and 411 in FIG. During the periods shown at timings 401 and 411, the signal charges necessary for the vertical expansion are transferred to the vertical transfer unit 2 at the timing shown at 502 in FIG.
02 to the horizontal transfer unit 203 once every two horizontal scanning periods, and the unnecessary charge corresponding to the pixel shown at 304 in FIG. 3 is transferred to the horizontal transfer unit 203 at the timing shown at 503 in FIG. 5. is discharged via the signal output section 204. At this time, 3 in FIG.
It is mixed with the unnecessary charge corresponding to the pixel shown in 06 in the horizontal transfer section 203 and discharged at the same time. At the timing shown at 504 in FIG. 5, the horizontal transfer is stopped, the timing is adjusted, and at the timing shown at 501 in FIG. 5, the finally necessary signal charge corresponding to the pixel shown at 305 in FIG. In the horizontal transfer unit 203, 1/2 of normal
By transferring the image at a speed of , the image is enlarged twice in the horizontal direction. In the manner described above, a solid-state image sensor output signal that is doubled both vertically and horizontally is obtained.

さらに、第1図に示された信号処理回路103と、第1
図に示された信号処理パルス発生回路105とにより、
同時化および各種信号処理を行い、電子的手法にて第3
図に示したように2倍に拡大されたテレビジョン信号が
得られる。
Furthermore, the signal processing circuit 103 shown in FIG.
With the signal processing pulse generation circuit 105 shown in the figure,
Synchronization and various signal processing are performed, and the third
As shown in the figure, a television signal magnified twice is obtained.

(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、レンズを機械的に移動
することなく、単にタイミングを変えるだけで、固体撮
像装置に2倍の瞬間のズーム機能を付加するといった優
れた効果を得ることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to add an instantaneous zoom function of 2x to a solid-state imaging device by simply changing the timing without mechanically moving the lens. effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の全体ブロック図、第2図は本
発明の実施例の固体撮像素子の構成図、第3図は本発明
の詳細な説明のための模式図、第4図および第5図は本
発明の実施例の固体撮像素子駆動パルスタイミングチャ
ート図である。 421・・第1フイールドのHDパルス、422−・・
第1フイールドのVDパルス、423〜426・第」フ
ィールドの垂直駆動パルス、431・・第2フイールド
のHDパルス。 432・・・第2フイールドのVDパルス、433〜4
36・第2フイールドの垂直駆動パルス、511・・・
HDパルス、 512・・・垂直駆動パルス、513、
514・・・水平駆動パルス。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第1図 第2図 201九宅麦訣舒 202・・企直私送帥 203 ボ子転送舒 204°儲号電荷抜阻#p
FIG. 1 is an overall block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the present invention in detail, and FIG. 4 and FIG. 5 is a solid-state image sensor driving pulse timing chart diagram according to an embodiment of the present invention. 421...1st field HD pulse, 422-...
VD pulse for the first field, vertical drive pulse for the 423rd to 426th fields, and HD pulse for the second field. 432...VD pulse of second field, 433-4
36. Vertical drive pulse of second field, 511...
HD pulse, 512... Vertical drive pulse, 513,
514...Horizontal drive pulse. Patent Applicant: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 201 Kutaku Mugisenshu 202... Planner Private Transporter 203 Boko Transferrer 204° Shugo Charge Discharge Prevention #p

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  2次元に配列された光電変換素子と垂直転送段、水平
転送段、光電変換素子の信号電荷を垂直転送段へ読み出
すための読み出しゲート、垂直転送段からの信号電荷を
水平転送段へ読み出す直列並列変換部、および信号電荷
検出部を有する電荷結合型の固体撮像装置において、固
体撮像装置の垂直方向に画像の拡大すべき部位以外に対
応する画素の不要な信号電荷を垂直帰線期間内に高速転
送して排出するための第1の垂直電荷転送手段と、固体
撮像装置の垂直方向に画像の拡大すべき部位に対応する
画素の信号電荷をn水平走査期間に1回ずつ間歇的に転
送して出力するための第2の垂直電荷転送手段と、前記
第2の垂直電荷転送手段により、信号電荷はn水平走査
期間に1度ずつ直列並列変換され、この直列並列変換以
後の1水平走査期間内に、水平方向に拡大すべき部位以
外に対応する画素の不要な信号電荷を水平転送段内で混
合させて排出するための第1の水平電荷転送手段と、前
記第2の垂直電荷転送手段により信号電荷が直列並列変
換される以前の1水平走査期間内に、水平方向に拡大す
べき部位に対応する画素の信号電荷を通常の1/nの速
度で転送して出力するための第2の水平電荷転送手段と
、上記各転送手段を駆動する垂直および水平駆動パルス
発生回路とからなることを特徴とする固体撮像装置。
Two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements, a vertical transfer stage, a horizontal transfer stage, a readout gate for reading signal charges of the photoelectric conversion elements to the vertical transfer stage, and a series/parallel system for reading signal charges from the vertical transfer stage to the horizontal transfer stage. In a charge-coupled solid-state imaging device that has a conversion unit and a signal charge detection unit, unnecessary signal charges of pixels corresponding to areas other than those to which the image should be enlarged in the vertical direction of the solid-state imaging device are removed at high speed within the vertical retrace period. a first vertical charge transfer means for transferring and discharging; and a first vertical charge transfer means for intermittently transferring signal charges of a pixel corresponding to a portion of the solid-state imaging device in which an image is to be enlarged in the vertical direction once every n horizontal scanning periods. The signal charges are serial-parallel converted once every n horizontal scanning periods by the second vertical charge transfer means for outputting the signals, and one horizontal scanning period after this serial-parallel conversion. a first horizontal charge transfer means for mixing and discharging unnecessary signal charges of pixels corresponding to areas other than those to be expanded in the horizontal direction in a horizontal transfer stage; and a second vertical charge transfer means. A second controller for transferring and outputting the signal charges of the pixels corresponding to the area to be expanded in the horizontal direction at a speed of 1/n of the normal speed within one horizontal scanning period before the signal charges are serial-parallel converted by 1. A solid-state imaging device comprising horizontal charge transfer means, and vertical and horizontal drive pulse generation circuits for driving each of the transfer means.
JP62315248A 1987-12-15 1987-12-15 Solid-state image pickup device Pending JPH01157678A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7508426B2 (en) * 2004-05-17 2009-03-24 Sony Corporation Image pickup device, and driving controlling method for solid-state imaging device
JP2009147931A (en) * 2007-12-13 2009-07-02 Samsung Techwin Co Ltd Digital photographing apparatus and method of driving image sensor

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