JPH02210982A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インターライン転送方式、ＭＯ８型ＣＯＤ等
の固体撮像素子を用いた固体撮像装置の駆動方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第２図は一般的な固体撮像装置の構成を示しており、こ
の図に示した固体撮像装置は、多数の光電変換素子（１
）を同一平面上にマトリクス状に縦横に配列してなる光
電変換部（２）を備え、この光電変換部（２）の縦配列
の各光電変換素子（１）群に並行する位置にそれぞれ、
この光電変換部（２）に蓄積された信号電荷を垂直方向
に転送する垂直転送部（３）を配設すると共に、これら
の垂直転送部（３）の一端側に、各垂直転送部（３）か
ら転送される１水平ライン分の信号電荷を水平方向に転
送する水平転送部（４）を前記垂直転送部（３）に共通
となる状態で配設してあり、更に、水平転送部（４）か
らの信号電荷を信号電圧または信号電流に変換して出力
する信号電荷検出部（５）を有するものである。

第４図はこのような構成の固体撮像装置の代表的な駆動
パルスと出力信号の電圧波形の−・例を示しており、こ
の図において、ｉは複合帰線消去信号、■は光電変換部
（２）の信号電荷を垂直転送部（３）へ移す転送パルス
（以下、チャージパルスと略称する）、■１は垂直転送
部（３）の信号電荷を水平転送部（４）へ順次移すため
の転送パルス（以上、垂直転送パルスと略称する）、ｉ
ｖは水平転送部（４）の信号電荷を信号電荷検出部（５
）へ移す転送パルス（以下、水平転送パルスと略称する
）の電圧波形をそれぞれ示すものである。

垂直帰線消去期間（Ａ２）（Ｃ２）中にチャージパルス
（Ｂ２）を光電変換部（２）に印加し、光電変換部（２
）に蓄積された信号電荷を垂直転送部（３）に転送する
。次に、映像走査期間（Ｂ２）で垂直転送部（３）に１
水平走査期間（Ｂ２）毎に垂直転送パルス（Ｆ２）を印
加し、東直転送部（３）に蓄積された信号電荷を１水平
走査期間（Ｂ２）毎に水平転送部（４）に転送する。

これと同時に垂直転送パルス（Ｆ２）間の期間に水）′
Ｖ。

転送部（４）上の信号電荷を１回分転送できる周波数の
水平転送パルス（Ｇ２）を水平転送部（４）に印加し、
信号電荷を信号電荷検出部（５）より出力する。

以上の駆動方法による固体撮像装置の信号出力の電圧波
形を第４図Ｖに示している。また、このようにして得ら
れた信号出力を処理し、得られた複合映像信号を第４図
ｖｌに示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来の駆動方法では、撮像
目標物体が動く物体である場合、この撮像目標物体が固
体撮像装置に電気的に接続された再生画面の中央に位置
するように撮像目標物体に合わせて撮像装置を移動させ
なければならない上、移動の際の手振れを防止すること
が困難であるため、手間と技術を要するという問題点が
あった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、固体撮像装
置を動かすことなく静止状態に保持した状態で、移動す
る撮像目標物体を常に画面中央に位置するように前記固
体撮像装置を駆動する方法を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明の固体撮像装置
の駆動方法は、複数の光電変換素子が二次元的に配列さ
れる光電変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電
荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、ｉｌ’＋記垂直
転送部から転送される１水平ライン分の信号電荷を水平
方向に転送する水平転送部と、前記水平転送部からの信
号電荷を信号電圧または信号電流に変換して出力する信
号電荷検出部とを有する固体撮像装置の駆動方法であっ
て、前記固体撮像装置と電気的に接続されたビデオモニ
タ上における撮像目標物体の再生画像が前記ビデオモニ
タの中心部から位置ずれしている場合、前記光電変換部
の二次元に配列された各光電変換素子の電荷量により撮
像目標物体が前記ビデオモニタの中心部に位置するよう
に演算されたタイミングで前記光電変換部の読出し位置
を変化させることを特徴とするものである。

また、本発明は、光１変換素子に蓄積された信号電荷を
信号電荷読出しパルスにより垂直転送部へ転送した後、
撮像目標物体の再生画像が常にビデオモニタ上の垂直方
向の中心部に位置するように、前記垂直転送部を充電変
換部の垂直転送段数以下の段数だけ高速に駆動して、前
記転送された信号電荷を光電変換部外へ排出すると共に
、垂直転送部上の残りの信号電荷を１水平期間以上の間
隔で水平転送部へ転送し、更に、必要段数の垂直転送部
から水平転送部への信号電荷転送路ｒ後、垂直転送部上
の残りの信号電荷を光電変換部外へ排出するようにする
ことができる。

更に、本発明は、撮像目標物体の再生画像が常にビデオ
モニタ上の水５ｌｉ一方向の中心部に位置するように、
水平転送部の転送開始時刻または水平転送周波数を制御
するようにすることができる。

更にまた、撮像目標物体の変位を映像信号から検出する
ようにしてもよい。

〔作　　　用〕

上記構成によると、撮像目標物体が画面の中心部へ来る
ように光電変換部が駆動され、動く物体を撮像目標物体
としたときも撮像装置を静止状態に保持した状態で撮像
できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図はこの実施例における固体撮像装置の駆
動パルスと出力信号の電圧波形を示している。この実施
例が適用される固体撮像装置の構成は、既に説明した第
２図に示すものと同様であるので、重複を避けるために
その説明を省略すると共に、第２図に示した各構成部分
の符号は共通のものとしてこの実施例の説明に供するも
のとする。この固体撮像装置で捉えた撮像目標物体（６
）（第３図参照）は、同装置と電気的に接続されたビデ
オモニタ（図示せず）に再生画像として表示されるもの
である。

また、この実施例では前記光電変換部（２）として、取
直約４８０画素、水平約５１０画素を有するインターラ
イン転送方式固体撮像素子を用いている。

次に、このような構成の固体撮像装置の駆動方法を説明
すると、第１図において、■は複合帰線消去パルス、■
は信号電荷読出しパルス（チャージパルス）、ＩＩＩは
垂直転送パルス、■は水平転送パルスの電圧波形をそれ
ぞれ示すものである。

垂直帰線消去期間（Ａｔ）（ＣＩ）中にチャージパルス
（Ｅｌ）を充電変換部（２）に印加し、充電変換部（２
）に蓄積された信号電荷を垂直転送部（３）に転送する
。次に、垂直転送部（３）に高速転送パルス（Ｆｌ）を
印加し、垂直転送部（３）の約１／４の段数骨（約１２
０段）の転送を行う。この操作に上り光電変換部（２）
の一端側（水平転送部（４）側）から約１／４の部分（
第２図中、Ｐ部）まで蓄積された信号電荷が水平転送部
（４）に到達し、水平転送パルス（Ｇ１）により充電変
換部（２）外へ排出される。

この状態から、続く映像走査期間（Ｂ１）では水平走査
期間（ＤＩ）のほぼ真ん中の時刻に垂直転送パルス（旧
）を２水平走査期間毎に垂直転送部（３）に印加し、こ
れと同時に、２垂直転送パルス（旧）間の期間に水平転
送部（４）ヒの信号電荷を１回分転送できる周波数の水
平転送パルス（Ｇｌ）を水平転送部（４）に印加し、信
号電荷を信号電荷検出部（５）から出力する。この操作
により光電変換部（２）の−端側の約１７４の部分〜約
３７４の部分まで（第２図中、Ｑ部）、すなわち光電変
換部（２）の中央部分が１映像走査期間に引き廷ばされ
て出力される。

そして、映像走査期間（８１）の終わりには光電変換部
（２）の他端側の約ｌ／４（第２図中、Ｒ部）に蓄積さ
れた信号電荷が垂直転送部（３）の−都に残る状態とな
る。この信号電荷は次の垂直帰線消去期間（Ａりが始ま
り、チャージパルス（Ｅｌ）による信号電荷の垂直転送
部（３）への読出し、および高速水平転送パルス（Ｇｌ
）による垂直転送が行われることにより第２図中、Ｐ部
の排出と同時に排出される。

第１図中、■は以りの方法による固体撮像装置の信号出
力の電圧波形を示す。

次に、第３図に示すような状態で、撮像目標物体（６）
が充電変換部（２）に捉えられているとする。

この場合、ａ””１列の電荷量を各列毎に加算し、これ
らの列のうち、最も電荷量の少ない１列を中心に１水平
走査期間の先頭であるｄ列に第１図■の電圧波形で示す
追尾信号を出し、これを信号処理回路へ送り、前記追尾
信号を先頭とする１水平期間を第１図■の電圧波形で示
す前記信号出力から抜き出し、第１図の（ＩＩ）で示す
部分を有効部分とする。なお、第３図中、（ｐ）（ｒ）
は空白部分を、（ｑ）は撮像目標物体（６）の投影部分
を示す。

いま、撮像目標物体（６）が移動すると追尾信号の位置
が変化し、前記信号出力のうち撮像目標物体（６）が中
心となるように有効部分（１りも変化する。更に、信号
処理回路において、有効部分（１１）以外をブランキン
グ処理し、１水平走査期間遅延を行い、空白部分を補完
することで、充電変換部（２）のＱ部左右の任意の位置
を撮像目標物体（Ｇ）の中心としてビデオモニタ画面全
体まで拡大表示することができる。第１図中、■はこの
駆動方法における複合映像信号の電圧波形を示す。

なお、この実施例においては各列毎の電荷量を加算して
最も電荷量の少ない列を中心に水平方向のみの自動追尾
を行う方法を説明したが、この他、各行毎の電荷量を加
算し、最も電荷量の少ない行が中心となるように光電変
換部（２）の一端側Ｐ部および他端側Ｐ部の高速転送パ
ルスの段数比率を変化させることで垂直方向の自動追尾
も可能になる。

また、この実施例ではインターライン転送方式の固体撮
像素子を用いたが、ＭＯＳ型、ＣＣＤ型等、各種方式の
固体撮像素子を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によるときは、固体撮像装置
と電気的に接続されたビデオモニタ画面における撮像目
標物体の再生画像が常に前記ビデオモニタの中心部に位
置するように、固体撮像装置の光電変換部の読出し位置
を変化させるようにしているので、動く物体を撮像目標
物体としても固体撮像装置を静止状態に保持したままで
も、常に撮像目標物体をビデオモニタ画面の中心部に位
置させることができる。したがって、撮像目標物体の動
きに合わせて撮像装置を移動させる必要もなく、手振れ
を大きく抑制できるので、撮像装置の操作が極めて容易
になり、優れた画像を構成できるなど、実用−ヒの効果
が極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の駆動パ
ルスと出力信号を示す電圧波形図、第２図は一般的な固
体撮像装置の構成図、第３図は本発明実施例における自
動追尾作用の原理的説明図、第４図は従来例における固
体撮像装置の駆動パルスと出力信号を示す電圧波形図で
ある。 （１）・・・光電変換素子、（２）・・・光電変換部、
（３）・・・垂直転送部、（４）・・・水平転送部、（
５）・・・信号電萄検出部、（６）・・・撮像目標物体
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の光電変換素子が二次元的に配列される光電
   変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電荷を垂直
   方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送
   される１水平ライン分の信号電荷を水平方向に転送する
   水平転送部と、前記水平転送部からの信号電荷を信号電
   圧または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部と
   を有する固体撮像装置の駆動方法であって、前記固体撮
   像装置と電気的に接続されたビデオモニタ上における撮
   像目標物体の再生画像が常に前記ビデオモニタの中心部
   に位置するように、前記光電変換部の読出し位置を変化
   させることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
2. （２）光電変換素子に蓄積された信号電荷を信号電荷読
   出しパルスにより垂直転送部へ転送した後、撮像目標物
   体の再生画像が常にビデオモニタ上の垂直方向の中心部
   に位置するように、前記垂直転送部を光電変換部の垂直
   転送段数以下の段数だけ高速に駆動して、前記転送され
   た信号電荷を光電変換部外へ排出すると共に、垂直転送
   部上の残りの信号電荷を１水平期間以上の間隔で水平転
   送部へ転送し、更に、必要段数の垂直転送部から水平転
   送部への信号電荷転送終了後、垂直転送部上の残りの信
   号電荷を光電変換部外へ排出するようにした請求項（１
   ）記載の固体撮像装置の駆動方法。
3. （３）撮像目標物体の再生画像が常にビデオモニタ上の
   水平方向の中心部に位置するように、水平転送部の転送
   開始時刻または水平転送周波数を制御するようにした請
   求項（１）記載の固体撮像装置の駆動方法。
4. （４）撮像目標物体の変位を映像信号から検出するよう
   にした請求項（１）、（２）または（３）記載の固体撮
   像装置の駆動方法。