JPH04238472A - 固体撮像装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオカメラ等
に用いて好適な固体撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばＣＣＤイメージセンサのよ
うな固体撮像素子を用いて撮像を行うような固体撮像装
置において、メモリを用いて手振れによる表示画像のぶ
れを防止するようなものが知られている。

【０００３】すなわち、このような固体撮像装置は、Ｃ
ＣＤイメージセンサの撮像領域分のメモリを設け、該Ｃ
ＣＤイメージセンサで得られた画像データを一端該メモ
リに記憶するとともに、手振れ検出手段により撮像中の
手振れを検出する。そして、上記手振れ検出手段で検出
した手振れ量に応じて実際に画像を表示する領域である
表示領域を上記メモリ内において移動させ、該表示領域
の画像データのみを読み出す。

【０００４】これにより、手振れに追従して上記表示領
域の画像データを読み出すことができ、該手振れによる
表示画像のぶれを防止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
固体撮像装置は、上記メモリを設けなければならないた
め回路構成が複雑となってしまう。

【０００６】ここで、上記メモリを設けずに手振れを防
止するような固体撮像装置として、例えば図４（ａ）に
示すように、固体撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ
５０に、実際に画像を表示する表示領域６２よりも大き
な画像領域６１を設け、手振れ検出手段により手振れ量
を検出し、同図（ｂ）に示すように該検出した手振れ量
に応じて該表示領域６２を画像領域６１内において移動
するようなものが考えられる。

【０００７】上記ＣＣＤイメージセンサ５０としては、
例えば図５に示すようないわゆるインターライントラン
スファ形のものが設けられる。

【０００８】この図５において、インターライントラン
スファ形のＣＣＤイメージセンサ５０は、受光部である
フォトダイオード２０，該フォトダイオード２０から読
み出された画像データの転送路である読み出しゲート２
１，該画像データの垂直転送を行う垂直転送路２２及び
該画像データの水平転送を行う水平転送路２３及び該水
平転送路２３から転送された画像データの検出及び増幅
等を行うデータ検出部２４等から成っている。

【０００９】受光により上記フォトダイオード２０に蓄
積された電荷である画像データは、図６（ｃ）の時刻ｔ
１１〜時刻ｔ１３、時刻ｔ１４〜時刻ｔ１７・・・に示
す垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ５、垂直ブランキング
期間ＴＢＬＫ６の略々中間の時刻である時刻ｔ１２、時
刻ｔ１６・・・に同図（ａ）に示すように供給される読
み出しパルスによりフォトダイオード２０から読み出し
ゲート２１を介して垂直転送路２２に一度に転送される
。

【００１０】この垂直転送路２２に転送された画像デー
タは、後に説明する転送パルスにより１ライン毎に上記
水平転送路２３に転送され、データ検出部２４を介して
出力端子２５より出力されるが、図４（ａ）に示す表示
領域６２の下部分の不要画像データＦＧ１及び該表示領
域６２の上部分の不要画像データＦＧ２は高速転送され
る。

【００１１】すなわち、上記不要画像データＦＧ１は、
上記時刻ｔ１２に読み出しパルスが供給されてから、該
垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ５が終わる時刻ｔ１３ま
での間に供給される、図６（ｂ）に示す高速（高周波）
転送パルスにより高速転送され出力される。

【００１２】上記垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ５内に
不要画像データＦＧ１の高速転送が終了すると、次に図
６（ｂ）に示すように上記垂直ブランキング期間ＴＢＬ
Ｋ５が終了する時刻ｔ１３から、次の垂直ブロック期間
ＴＢＬＫ６が始まる時刻ｔ１４の間に供給される通常転
送パルスにより、上記表示領域６２の画像データが通常
転送され、同図（ｃ）に示すような映像信号が出力され
る。

【００１３】そして、上記不要画像データＦＧ２は、上
記垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ６が始まる時刻ｔ１４
から、次の読み出しパルスが供給される時刻ｔ１２まで
の間に、図６（ｂ）に示す高速転送パルスにより高速転
送される。

【００１４】このように、垂直ブランキング期間内に不
要画像データを高速転送し、映像期間に上記表示領域６
２の画像データを通常転送することにより、手振れ量に
応じた該表示領域６２の画像データのみを得ることがで
きる。

【００１５】しかし、このような固体撮像装置は、画像
領域の画像データを下部分から順に転送しなければなら
ないため、上記表示領域６２の画像データのみを転送す
ることはできない。

【００１６】このため、垂直ブランキング期間に不要画
像データを高速転送するようにしているが、上記読み出
しパルスは垂直ブランキング期間の略々中間の時刻に供
給されるように設定されているため、該不要画像データ
の高速転送は、該垂直ブランキング期間の１／２の時間
で行わなければならない。

【００１７】これは、上記不要画像データの高速転送の
際に高速転送パルスを出力する転送パルスドライバに大
きな負担がかかるうえ、不要画像データの転送効率が悪
くなり表示される画像の画質劣化を生じてしまう。

【００１８】この問題は、例えば図４（ｂ）に示すよう
に、上記表示領域６２を撮像領域６１の最初から読み出
す場合に、該表示領域６２の下部分の不要画像データＦ
Ｇ３を上記垂直ブランキング期間の１／２の時間で高速
転送しなければならないため、特に顕著に現れる。

【００１９】本発明は上述の課題に鑑みてなされたもの
であり、上記不要画像データの高速転送時の転送パルス
ドライバの負担を軽減し、不要画像データの転送効率を
良くし表示画像の画質劣化を防止することができるよう
な固体撮像装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像を表示す
る表示領域よりも大きな撮像領域を有する固体撮像素子
と、撮像中に生じた手振れを検出する手振れ検出手段と
、上記固体撮像素子を駆動する駆動パルスを発生する駆
動パルス発生手段と、上記駆動パルスに応じて上記固体
撮像素子を駆動する固体撮像素子駆動手段とを有し、上
記手振れ検出手段は、検出した手振れ量に応じて、上記
固体撮像素子の撮像領域に得られた画像データを垂直転
送路に転送するタイミングを変えるとともに、上記固体
撮像素子の表示領域以外に得られた画像データを垂直ブ
ランキング期間内に高速転送し、該表示領域に得られた
画像データを映像期間内に転送するように上記固体撮像
素子駆動手段を制御することを特徴として上述の課題を
解決する。

【００２１】

【作用】本発明に係る固体撮像装置は、手振れ検出手段
により検出した手振れ量に応じて上記固体撮像素子の撮
像領域に得られた画像データを垂直転送路に転送するタ
イミングを変えるとともに、垂直ブランキング期間内に
上記固体撮像素子の表示領域以外に得られた画像データ
を高速転送し、該表示領域に得られた画像データを映像
期間内に転送するように上記固体撮像素子駆動手段を制
御する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００２３】本発明に係る固体撮像装置は、例えば図１
に示すように、画像を表示する表示領域よりも大きな撮
像領域を有する固体撮像素子であるＣＣＤイメージセン
サ１と、撮像中に生じた手振れを検出する手振れ検出手
段である手振れ検出回路２と、該ＣＣＤイメージセンサ
１を駆動する駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段
であるタイミングジェネレータ３と、該駆動パルスに応
じて該ＣＣＤイメージセンサ１を駆動する固体撮像素子
駆動手段であるＣＣＤドライバ４とで構成されている。

【００２４】上記ＣＣＤイメージセンサ１としては、例
えば上述したような図５に示したＣＣＤイメージセンサ
５０と同様の動作を示す、いわゆるインターライントラ
ンスファ形のものを用いている。

【００２５】なお、このＣＣＤイメージセンサ１には、
いわゆるオーバーフロードレインが設けられており、図
５に示すフォトダイオード２０に蓄積した不要な電荷は
、上記ＣＣＤドライバ４から供給されるシャッタパルス
ＳＨにより該オーバーフロードレインに捨てられる。 このため、上記シャッタパルスＳＨをＣＣＤイメージセ
ンサ１に供給するタイミングを制御することにより、上
記フォトダイオード２０の電荷蓄積時間を制御すること
ができる。

【００２６】上記手振れ検出回路２は、撮像中の手振れ
を検出し、この検出した手振れ量に応じて上記ＣＣＤド
ライバ４を制御する。

【００２７】上記タイミングジェネレータ３は、上記Ｃ
ＣＤイメージセンサ１のフォトダイオード２０に蓄積し
た電荷である画像データを垂直転送路２２に転送する読
み出しパルスＶＴ、上記フォトダイオード２０の電荷蓄
積時間を制御するシャッタパルスＳＨ、上記垂直転送路
２２に転送された画像データの高速垂直転送及び上記水
平転送路２３に転送された画像データの高速水平転送を
行う高速転送パルスＨＣＬ及び該画像データの通常の転
送を行う通常転送パルスＬＣＬを発信する。これらの各
パルスは上記ＣＣＤドライバ４に供給される。

【００２８】次に具体的な動作説明をする。まず、撮像
が開始されると上記手振れ検出回路２は撮像中の手振れ
量の検出を行い、この検出した手振れ量に応じて上記図
４（ａ），（ｂ）にそれぞれ示すような表示領域６２の
決定を行う。

【００２９】上記表示領域６２が、例えば図４（ａ）に
示すように画像領域６１の略々真ん中に決定されたとす
ると、上記手振れ検出回路２は、図２（ｄ）に示す時刻
ｔ１〜時刻ｔ３間である垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ
１の略々中間の時刻ｔ２に、上記読み出しパルスＶＴが
上記ＣＣＤイメージセンサ１に供給されるようにＣＣＤ
ドライバ４を制御する。

【００３０】この読み出しパルスＶＴにより上記ＣＣＤ
イメージセンサ１は、図５に示すフォトダイオード２０
に蓄積された電荷である画像データを、読み出しゲート
２１を介して垂直転送路２２に一度に転送する。

【００３１】この垂直転送路２２に転送された画像デー
タは、転送パルスにより水平転送路２３に垂直転送され
、該水平転送路２３を介して１ライン毎に出力されるが
、図４（ａ）に示す表示領域６２の下部分の不要画像デ
ータＦＧ１及び該表示領域６２の上部分の不要画像デー
タＦＧ２は高速転送される。

【００３２】すなわち、上記手振れ検出回路２は、上記
時刻ｔ２に読み出しパルスＶＴがＣＣＤイメージセンサ
１に供給されるようにＣＣＤドライバ４をタイミング制
御すると、上記時刻ｔ２から上記垂直ブランキング期間
ＴＢＬＫ１が終わる時刻ｔ３までの間である高速転送期
間ＴＨＣＬ１に、上記高速転送パルスＨＣＬが選択され
るように上記ＣＣＤドライバ４を制御する。

【００３３】これにより、上記高速転送期間ＴＨＣＬ１
に、図２（ｂ）に示すような高速転送パルスＨＣＬが、
上記ＣＣＤイメージセンサ１に供給される。

【００３４】上記不要画像データＦＧ１は、上記高速転
送期間ＴＨＣＬ１に供給される高速転送パルスＨＣＬに
より高速転送され出力される。

【００３５】このように、検出した上記手振れ量に応じ
て上記読み出しパルスＶＴを、上記垂直ブランキング期
間内で移動することにより、上記高速転送パルスＨＣＬ
の周波数を約１／２の周波数にすることができる。

【００３６】上記手振れ検出回路２は、上記時刻ｔ３に
高速転送期間ＴＨＣＬ１に不要画像データＦＧ１の高速
転送が終了すると、該時刻ｔ３から、次の垂直ブランキ
ング期間ＴＢＬＫ２（時刻ｔ５〜時刻ｔ７）が始まる時
刻ｔ５までの間に、上記通常転送パルスＬＣＬが選択さ
れるように上記ＣＣＤドライバ４を制御するが、上述の
ように手振れに応じて上記読み出しパルスＶＴの供給タ
イミングを制御すると、１フレーム、又は、１フィール
ド毎に上記フォトダイオード２０の電荷蓄積時間が異な
る虞れがある。上記１フレーム、又は、１フィールド毎
にフォトダイオード２０の電荷蓄積時間が異なると、例
えばいわゆるフリッカとなったり、同じ色なのにトーン
の異なる色として表示される等の不具合を生ずる。

【００３７】このため、上記手振れ検出回路２は、図２
（ｃ）の時刻ｔ３，時刻ｔ８・・・に示すように、該制
御した読み出しパルスＶＴのタイミングに応じて上記シ
ャッタパルスＳＨをＣＣＤイメージセンサ１に供給する
ように上記ＣＣＤドライバ４を制御し、上記フォトダイ
オード２０の電荷蓄積時間を一定としている。

【００３８】上記垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ１の終
了後、上記ＣＣＤイメージセンサ１は、上記映像期間Ｔ
ＶＫ１に供給される図２（ｂ）に示す通常転送パルスに
より、上記表示領域６２の画像データの通常転送を行い
、同図（ｄ）に示すような該表示領域６２の画像データ
を出力する。

【００３９】この表示領域６２の画像データの通常転送
が終わり、図２（ｄ）の上記垂直ブランキング期間ＴＢ
ＬＫ２となると、上記手振れ検出回路２は、該垂直ブラ
ンキング期間ＴＢＬＫ２が始まる時刻である時刻ｔ５か
ら次の読み出しパルスＶＴが供給される時刻である時刻
ｔ６までの間である高速転送期間ＴＨＣＬ２に、再度上
記高速転送パルスＨＣＬを選択するように上記ＣＣＤド
ライバ４を制御する。

【００４０】これにより、上記高速転送期間ＴＨＣＬ２
には、図２（ｂ）に示すような高速転送パルスＨＣＬが
上記ＣＣＤイメージセンサ１に供給される。

【００４１】上記ＣＣＤイメージセンサ１は、この再度
供給される上記高速転送パルスＨＣＬにより上記不要画
像データＦＧ２の高速転送を行う。

【００４２】このように、上記表示領域６２の上部分の
不要画像データＦＧ２の高速転送が終了すると、上記手
振れ検出回路２は、上述のように検出した手振れ量に応
じて再度上記表示領域６２を決定するが、該表示領域６
２を、例えば図４（ｂ）に示すように画像領域６１の最
上段から読み出す場合、上記手振れ検出回路２は、上記
読み出しパルスＶＴが、図３（ｄ）に示す垂直ブランキ
ング期間（時刻ｔ２１〜時刻ｔ２４間）ＴＢＬＫ３内の
始めの時刻ｔ２２に上記ＣＣＤイメージセンサ１に供給
されるように上記ＣＣＤドライバ４を制御する。

【００４３】上記ＣＣＤイメージセンサ１は、供給され
る上記読み出しパルスＶＴにより、上述のように画像デ
ータを読み出す。

【００４４】次に、上記手振れ検出回路２は、上述のよ
うにタイミング制御された上記読み出しパルスＶＴがＣ
ＣＤイメージセンサ１に供給された時刻ｔ２２から、上
記垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ３が終わる時刻ｔ２４
までの間である高速転送期間ＴＨＣＬ３に、上記高速転
送パルスＨＣＬが選択されるように上記ＣＣＤドライバ
４を制御する。

【００４５】これにより、上記高速転送期間ＴＨＣＬ３
には、図３（ｂ）に示すように高速転送パルスＨＣＬが
上記ＣＣＤイメージセンサ１に供給され、図４（ｂ）に
示す表示領域６２の下部分にのみ存在する不要画像デー
タＦＧ３が上述のように高速転送される。

【００４６】なお、上記手振れ検出回路２は、図３（ｃ
）の時刻ｔ２３，時刻ｔ２５・・・に上記シャッタパル
スＳＨを上記ＣＣＤイメージセンサ１に供給し、上述の
ようにフレーム毎あるいはフィールド毎の電荷蓄積時間
が一定となるように制御している。

【００４７】上記手振れ検出回路２は、上記高速転送期
間ＴＨＣＬ３に上記不要画像データＦＧ３の高速転送が
終了すると、上記垂直ブランキング期間ＴＢＬＫ３が終
了した時刻ｔ２４から、次の垂直ブランキング期間ＴＢ
ＬＫ４（時刻ｔ２６〜時刻ｔ２８）が始まる時刻ｔ２６
までの間である映像期間ＴＶＫ２に、上記通常転送パル
スＬＣＬを選択するように上記ＣＣＤドライバ４を制御
する。

【００４８】これにより、図３（ｂ）に示すように、上
記映像期間ＴＶＫ２には上記通常転送パルスＬＣＬがＣ
ＣＤイメージセンサ１に供給され、同図（ｄ）に示すよ
うに上記表示領域６２の画像データが出力される。

【００４９】上記手振れ検出回路２は、上記表示領域６
２の画像データの通常転送が終了すると、上記垂直ブラ
ンキング期間ＴＢＬＫ４の始まる時刻ｔ２６から、図３
（ａ）に示す時刻ｔ２７に次の読み出しパルスＶＴを供
給するまでの間に、上記表示領域６２の上部分の不要画
像データの高速転送を行う。

【００５０】しかし、この場合、上記上部分の不要画像
データは存在しないため、上記手振れ検出回路２は、図
３（ｂ）に示すように上記時刻ｔ２６〜時刻ｔ２７の間
は、高速転送パルスＨＣＬ及び通常転送パルスＬＣＬの
何れも上記ＣＣＤイメージセンサ１に供給しないように
上記ＣＣＤドライバ４を制御する。

【００５１】以下、上記手振れ検出回路２は、上述のよ
うに検出した手振れ量に応じて読み出しパルスＶＴをＣ
ＣＤイメージセンサ１に供給するタイミングを制御し、
この読み出しパルスＶＴの供給タイミングに応じて高速
転送パルスＨＣＬ及び通常転送パルスＬＣＬが該ＣＣＤ
イメージセンサ１に供給されるようにＣＣＤドライバ４
を制御する。

【００５２】これにより、不要画像データは垂直ブラン
キング期間内に高速転送され、上記表示領域６２の画像
データは映像期間に通常転送される。

【００５３】以上の説明から明らかなように、本発明に
係る固体撮像装置は、上記ＣＣＤイメージセンサ１から
画像データの読み出しを行う読み出しパルスＶＴを上記
ＣＣＤイメージセンサ１に供給するタイミングを制御す
るとともに、該読み出しパルスＶＴを上記ＣＣＤイメー
ジセンサ１に供給したタイミングに応じて高速転送パル
スＨＣＬ及び通常転送パルスＬＣＬを該ＣＣＤイメージ
センサ１に供給することにより、垂直ブランキング期間
の略々中間の時刻に読み出しパルスが供給されるように
固定されていたときと比べ、約１／２の速度（周波数）
の高速転送パルスで不要画像データの高速転送を行うこ
とができる。

【００５４】このため、上記ＣＣＤドライバ４の高速転
送パルス供給における負担を軽減することができ、また
、上記約１／２の速度の信号処理に応じた回路構成とす
ればよいため回路全体の信号処理時間に余裕を持たせる
ことができる。

【００５５】また、回路全体の信号処理時間に余裕を持
たせることができるため、不要画像データの高速転送に
伴う表示画像の劣化を防止することができ、該回路全体
の寿命を長くすることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置は、手振れ検
出手段により検出した手振れ量に応じて上記固体撮像素
子の撮像領域に得られた画像データを垂直転送路に転送
するタイミングを変えるとともに、垂直ブランキング期
間内に上記固体撮像素子の表示領域以外に得られた画像
データを高速転送し、該表示領域に得られた画像データ
を映像期間内に転送するように上記固体撮像素子駆動手
段を制御することにより、該固体撮像素子の表示領域以
外に得られた画像データ（不要画像データ）の高速転送
速度を遅くすることができる。このため、固体撮像素子
駆動手段の高速転送パルス発信に伴う負担を軽減するこ
とができるうえ、当該回路全体における不要画像データ
の信号処理速度を遅くすることができ該回路全体にかか
る負担をも軽減することができる。また、上記不要画像
データを速度の遅くなった高速転送パルスで信号処理す
ることができるため、該不要画像データの高速転送に伴
う表示画像の劣化を防止し、当該回路全体の寿命を長く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図　　１】本発明に係る固体撮像装置の実施例のブロ
ック図である。

【図　　２】表示領域の上部分及び下部分に不要画素デ
ータが存在した場合における、本発明に係る固体撮像装
置の動作を説明するためのタイムチャートである。

【図　　３】表示領域の下部分にのみ不要画素データが
存在した場合における、本発明に係る固体撮像装置の動
作を説明するためのタイムチャートである。

【図　　４】ＣＣＤイメージセンサから手振れ量に応じ
て表示領域を移動し画像データを読み出すことにより表
示画像の手振れによる悪影響を防止する固体撮像装置の
、該手振れ量に応じた表示領域の移動を説明するための
模式図である。

【図　　５】インターライントランスファ形のＣＣＤイ
メージセンサの動作を説明するための模式図である。

【図　　６】上記ＣＣＤイメージセンサから手振れ量に
応じて表示領域を移動し画像データを読み出すことによ
り、表示画像の手振れによる悪影響を防止する固体撮像
装置の動作を説明するためのタイムチャートである。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像を表示する表示領域よりも大きな
   撮像領域を有する固体撮像素子と、撮像中に生じた手振
   れを検出する手振れ検出手段と、上記固体撮像素子を駆
   動する駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段と、上
   記駆動パルスに応じて上記固体撮像素子を駆動する固体
   撮像素子駆動手段とを有し、上記手振れ検出手段は、検
   出した手振れ量に応じて、上記固体撮像素子の撮像領域
   に得られた画像データを垂直転送路に転送するタイミン
   グを変えるとともに、上記固体撮像素子の表示領域以外
   に得られた画像データを垂直ブランキング期間内に高速
   転送し、該表示領域に得られた画像データを映像期間内
   に転送するように上記固体撮像素子駆動手段を制御する
   ことを特徴とする固体撮像装置。