JPH04343586A - Method for driving solid-state image pickup element - Google Patents

Method for driving solid-state image pickup element

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Publication number
JPH04343586A
JPH04343586A JP3115852A JP11585291A JPH04343586A JP H04343586 A JPH04343586 A JP H04343586A JP 3115852 A JP3115852 A JP 3115852A JP 11585291 A JP11585291 A JP 11585291A JP H04343586 A JPH04343586 A JP H04343586A
Authority
JP
Japan
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scanning
pulse
area
state image
solid
Prior art date
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Pending
Application number
JP3115852A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Takase
聡 高瀬
Takuya Imaide
宅哉 今出
Toshiro Kinugasa
敏郎 衣笠
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3115852A priority Critical patent/JPH04343586A/en
Publication of JPH04343586A publication Critical patent/JPH04343586A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain a zooming function or a camera-shake correcting function by changing a reading position in a scanning area based upon the control of a solid-state image pickup element driving circuit. CONSTITUTION:Respective timing pulses Ssw, Sre are outputted from a rapid scanning timing generating circuit 85 and a reading scanning timing generating circuit 86 in a control circuit 24 (34). At the time of receiving the pulse Ssw, a rapid scanning pulse generating circuit 83 in a driving circuit 23 (33) generates a rapid scanning pulse for sweeping a signal in an area other than a scanning area. Receiving the pulse Sre, a reading scanning pulse generating circuit 84 generates a scanning pulse for reading out a signal in the scanning area. Finally an adder 82 adds respective scanning pulses and outputs a vertical CCD scanning pulse 81 from the circuit 23 (33). Thereby the phase of the pulse Sre to the circuit 84 is controlled and the pulse Sre is generated after the lapse of two horizontal scanning periods or more and then the signal in the scanning area is read out. Consequently the leakage of charge left without being transferred to a horizontal CCD into a video signal can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子を用いた
撮像装置に係り、その固体撮像素子の駆動方法に関し、
特に電子的なズーム機能及び手振れ補正機能を有する撮
像装置に好敵な駆動方法に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to an imaging device using a solid-state imaging device, and a method for driving the solid-state imaging device.
In particular, the present invention relates to a driving method that is suitable for imaging devices having electronic zoom functions and image stabilization functions.

【0002】0002

【従来の技術】近年、ビデオ一体型カメラの普及に伴い
、ユーザーが求める機能も多種多様化している。さらに
、半導体技術の進歩により,基板の高密度実装化が行な
われるようになるなど、小型、軽量化の開発をますます
進めていく必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of integrated video cameras, the functions demanded by users have become increasingly diverse. Furthermore, advances in semiconductor technology have led to higher-density packaging on boards, and there is a need to further develop smaller and lighter products.

【0003】ところで、ビデオ一体型カメラの機能の一
つとしてズーム機能がある。従来は、複数のレンズを組
合せ、複雑なカム構造を設けレンズズームとして、この
機能を実現していた。この手段において、ユーザーがさ
らに高倍率のレンズズームを望む場合には、レンズの枚
数を増加させ対応していた。しかしながら、この手段で
はレンズのビデオカメラに占める割合が増大するばかり
であり、小型、軽量化を進めていくという目標に対し相
反する要因となっていた。
By the way, one of the functions of an integrated video camera is a zoom function. Conventionally, this function was achieved by combining multiple lenses and providing a complex cam structure as a lens zoom. With this method, if the user desires a lens zoom with even higher magnification, the number of lenses is increased. However, this method only increases the proportion of the lens in the video camera, which is a factor that contradicts the goal of making the camera smaller and lighter.

【0004】そこで、この問題点を解決するために、特
開平1−228280公報などに示されているようにレ
ンズの枚数を増加させずに、固体撮像素子を駆動する方
法に着目し、固体撮像素子を駆動する走査パルスに制御
を加え、1水平走査期間に出力される走査パルス数を増
やし、固体撮像素子の垂直転送部を高速走査し、レンズ
ズームによらない固体撮像素子の駆動方法によるズーム
機能が提案されている。
Therefore, in order to solve this problem, we focused on a method of driving a solid-state image sensor without increasing the number of lenses, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 1-228280, etc., and developed a solid-state image sensor. By adding control to the scanning pulses that drive the element and increasing the number of scanning pulses output in one horizontal scanning period, the vertical transfer section of the solid-state image sensor is scanned at high speed, and zooming is achieved using a driving method of the solid-state image sensor that does not rely on lens zoom. Features are proposed.

【0005】また、小型化が進むにつれ、撮影時に手振
れが起こりやすくなり、撮影した映像を再生した場合、
手振れによる揺れが目立つようになってきた。
[0005] Furthermore, as miniaturization progresses, camera shake becomes more likely to occur during shooting, and when playing back captured images,
Shaking due to camera shake has become noticeable.

【0006】このため、Kinugasa et.al
. ” Electronic Image satb
ilizer for Video Camera U
se” IEEE Trans .on.C.E.,v
ol.36,No.3,August 1990  に
示されているように、ビデオ一体型カメラに手振れを検
出する検出回路を設け、検出回路からの信号によって固
体撮像素子を駆動する駆動回路から出力される走査パル
スを制御し、手振れをキャンセルできる量だけ走査領域
の読み出し位置を変化させることで、手振れを補正する
方法が提案されている。
[0006] For this reason, Kinugasa et. al
.. ” Electronic Image satb
ilizer for Video Camera U
se” IEEE Trans.on.C.E.,v
ol. 36, No. 3, August 1990, a video integrated camera is provided with a detection circuit for detecting camera shake, and a signal from the detection circuit controls the scanning pulse output from a drive circuit that drives a solid-state image sensor. A method has been proposed for correcting camera shake by changing the readout position of the scanning area by an amount that can cancel camera shake.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の手段は、固体撮
像素子を駆動するために駆動回路から出力される走査パ
ルスの数を、通常の1水平走査期間内に出力される数よ
りも増やし、走査領域以外の電荷の掃き出しを行なって
いる。この時、通常は1水平走査期間内に1回ずつ駆動
回路より走査パルスが出力され、垂直CCDから水平C
CDに電荷を転送するのに対し、1水平走査期間内に複
数回、垂直CCDから水平CCDへ電荷の転送を行なう
ために、水平CCDで扱うことのできる電荷量の最大量
を越えて垂直CCDから電荷の転送が行なわれることに
なる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above means increases the number of scanning pulses outputted from a driving circuit for driving a solid-state image sensor than the number outputted within one normal horizontal scanning period, Charges outside the scan area are swept out. At this time, normally, a scanning pulse is output from the drive circuit once within one horizontal scanning period, and the horizontal CCD is outputted from the vertical CCD.
In contrast to transferring charge to a CD, in order to transfer charge from the vertical CCD to the horizontal CCD multiple times within one horizontal scanning period, the amount of charge that can be handled by the horizontal CCD exceeds the maximum amount that can be handled by the vertical CCD. Charge transfer will be performed from there.

【0008】そのため、図1に示すように、走査領域以
外の信号を走査パルスの高速走査によって掃き出すこと
によって、水平CCDで扱うことのできる電荷量以上の
電荷が転送されずに水平CCDに残り、その転送されず
に残った電荷が、走査領域の信号読み出しを開始した時
に、映像信号にまで漏れ込み、その電荷がモニタ画面の
上の部分に白い帯状となって現れるという問題が生じる
Therefore, as shown in FIG. 1, by sweeping out signals outside the scanning area by high-speed scanning of scanning pulses, charges exceeding the amount of charge that can be handled by the horizontal CCD remain in the horizontal CCD without being transferred. A problem arises in that the charge remaining without being transferred leaks into the video signal when signal reading of the scanning area is started, and the charge appears as a white band in the upper part of the monitor screen.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
手段として、走査領域以外の領域を垂直帰線期間内に高
速走査して電荷を掃き出す場合、垂直帰線期間内のでき
る限り早い期間(例えば、垂直帰線期間の始まり)から
高速走査を行なう。
[Means for Solving the Problem] As a means to solve the above problem, when an area other than the scanning area is scanned at high speed during the vertical retrace period to sweep out the charges, it is necessary to scan the area as early as possible within the vertical retrace period. High-speed scanning is performed from (for example, the beginning of the vertical retrace period).

【0010】さらに、走査領域以外の領域の電荷を掃き
出すための走査パルスの出力終了後、2水平走査期間以
上経過した後、走査領域の電荷を読み出すための走査パ
ルスを出力開始する。
Furthermore, after two or more horizontal scanning periods have elapsed after the output of the scan pulse for sweeping out the charges in areas other than the scan area, output of the scan pulse for reading out the charges in the scan area is started.

【0011】[0011]

【作用】本発明により、固体撮像素子の駆動回路に制御
を加え、走査領域の読み出し位置を可変する場合、垂直
帰線期間内の早い期間で走査領域以外の領域を高速走査
して電荷を掃き出し、2水平走査期間以上経過した後で
、走査領域の電荷を読み出すための走査パルスを出力開
始するので、高速走査による走査領域以外の電荷の映像
信号への漏れ込みを防ぐことができる。
[Operation] According to the present invention, when controlling the drive circuit of the solid-state image sensor and varying the readout position of the scanning area, the area other than the scanning area is scanned at high speed in an early period within the vertical retrace period to sweep out the charges. , after two or more horizontal scanning periods have elapsed, the scanning pulse for reading out the charges in the scanning area is started to be output, so it is possible to prevent charges outside the scanning area from leaking into the video signal due to high-speed scanning.

【0012】0012

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いながら説明
する。
[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings.

【0013】図2に、本発明を用いてズーム機能を実現
しようとする撮像装置のブロック図、図4に固体撮像素
子の受光面と固体撮像素子の垂直CCDを駆動する走査
パルスを示す。
FIG. 2 is a block diagram of an image pickup device that uses the present invention to realize a zoom function, and FIG. 4 shows a scanning pulse for driving the light receiving surface of the solid-state image pickup device and the vertical CCD of the solid-state image pickup device.

【0014】図2において21はレンズ、22は固体撮
像素子、23は該固体撮像素子を駆動する駆動回路、2
4は該駆動回路を制御する制御回路、25は該固体撮像
素子から出力される信号を処理し、映像信号として出力
する信号処理回路、26は該信号処理回路25からのイ
ンターフェイス、27は該信号処理回路から取り出され
た信号を画像処理する画像処理部、28は固体撮像素子
22を駆動する走査パルス、29は映像信号、30は制
御信号である。
In FIG. 2, 21 is a lens, 22 is a solid-state image sensor, 23 is a drive circuit for driving the solid-state image sensor, and 2
4 is a control circuit that controls the drive circuit, 25 is a signal processing circuit that processes the signal output from the solid-state image sensor and outputs it as a video signal, 26 is an interface from the signal processing circuit 25, and 27 is the signal 28 is a scanning pulse for driving the solid-state image sensor 22; 29 is a video signal; and 30 is a control signal.

【0015】固体撮像素子22の受光面上に結像された
被写体像は、駆動回路23から出力される走査パルス2
8により固体撮像素子22を駆動することで光電変換さ
れ、電気的信号として固体撮像素子22より出力される
The object image formed on the light-receiving surface of the solid-state image sensor 22 is captured by the scanning pulse 2 output from the drive circuit 23.
8 drives the solid-state image sensor 22 to perform photoelectric conversion and output from the solid-state image sensor 22 as an electrical signal.

【0016】図4の期間t1において駆動回路23は、
ズーム倍率に応じて制御回路24から出力される制御信
号30によって、駆動回路23から出力される水平CC
Dの走査パルス28を通常の周波数に比べ高い周波数と
し、固体撮像素子22の垂直CCDを垂直帰線期間内に
高速走査し、領域(a)の電荷を掃き出す。
During the period t1 in FIG. 4, the drive circuit 23:
The horizontal CC output from the drive circuit 23 is controlled by the control signal 30 output from the control circuit 24 according to the zoom magnification.
The scanning pulse 28 of D is set to a higher frequency than the normal frequency, and the vertical CCD of the solid-state image sensor 22 is scanned at high speed during the vertical retrace period to sweep out the charges in the area (a).

【0017】次に、期間t2において、ズーム倍率に応
じた制御信号により駆動回路23から出力される垂直C
CDの走査パルス28を制御し(例えば、ズーム倍率が
2倍の時は、2水平走査期間に1回)、垂直CCDを間
引いて転送し、領域(b)の電荷を読み出す。
Next, during period t2, the vertical C output from the drive circuit 23 is
The scanning pulse 28 of the CD is controlled (for example, once every two horizontal scanning periods when the zoom magnification is 2x), the vertical CCD is thinned out and transferred, and the charges in the area (b) are read out.

【0018】最後に、期間t3において、領域(a)の
電荷を掃き出した場合と同様に高速走査により、領域(
c)の電荷を掃き出す。
Finally, in period t3, the area (
c) Sweep out the charge.

【0019】このような駆動方法により、固体撮像素子
22から出力された信号を信号処理した場合には、期間
t2において固体撮像素子を駆動する走査パルスを制御
し、領域(b)での電荷を、垂直CCDを間引いて読み
出しているために、垂直方向に伸長された映像となって
いる。
When the signal output from the solid-state image sensor 22 is processed by such a driving method, the scanning pulse for driving the solid-state image sensor is controlled in the period t2, and the charge in the region (b) is , because the vertical CCDs are thinned out and read out, the image is expanded in the vertical direction.

【0020】この信号を、信号処理回路25からインタ
ーフェイス26を介して取り出し、画像処理部27にお
いて水平方向のズーム処理を行ない、垂直CCDを間引
いて読み出すことによって欠落している信号を内挿処理
で補い、再度インターフェイス26を介して信号処理回
路25に入力し、信号処理回路25より映像信号として
出力することにより、水平、垂直ともにズームされた映
像を得ることができる。
This signal is taken out from the signal processing circuit 25 via the interface 26, and the image processing section 27 performs horizontal zoom processing, and by thinning out and reading the vertical CCD, the missing signals are interpolated. By supplementing the signal, inputting it again to the signal processing circuit 25 via the interface 26, and outputting it as a video signal from the signal processing circuit 25, it is possible to obtain a video zoomed both horizontally and vertically.

【0021】図3に、本発明を用いて手振れ補正機能を
実現しようとする撮像装置のブロック図を示す。
FIG. 3 shows a block diagram of an image pickup apparatus that uses the present invention to realize an image stabilization function.

【0022】図3において31はレンズ、32は固体撮
像素子、33は該固体撮像素子を駆動する駆動回路、3
4は該駆動回路を制御する制御回路、35は該固体撮像
素子から出力される信号を処理し、映像信号として出力
する信号処理回路、36は固体撮像素子32を駆動する
走査パルス、37は映像信号、38は手振れ検出回路、
39、40は制御信号である。
In FIG. 3, 31 is a lens, 32 is a solid-state image sensor, 33 is a drive circuit for driving the solid-state image sensor, 3
4 is a control circuit that controls the drive circuit, 35 is a signal processing circuit that processes the signal output from the solid-state image sensor and outputs it as a video signal, 36 is a scanning pulse that drives the solid-state image sensor 32, and 37 is a video signal. signal, 38 is a camera shake detection circuit,
39 and 40 are control signals.

【0023】固体撮像素子32の受光面上に結像された
被写体像は、駆動回路33から出力される走査パルス3
6により固体撮像素子32を駆動することで光電変換さ
れ、電気的信号として固体撮像素子32より出力される
The object image formed on the light-receiving surface of the solid-state image sensor 32 is captured by the scanning pulse 3 output from the drive circuit 33.
6, the solid-state image sensor 32 is photoelectrically converted and outputted from the solid-state image sensor 32 as an electrical signal.

【0024】撮影中に手振れが起きた場合、手振れ検出
回路38は、その状態を検出し制御信号39を出力する
。制御回路34は、制御信号39により駆動回路33を
制御する制御信号40を出力する。駆動回路33は、制
御信号40により固体撮像素子を駆動する走査パルス3
6を制御し、手振れを補正するように走査領域の読み出
し位置を変化させる。
If camera shake occurs during photographing, the camera shake detection circuit 38 detects the condition and outputs a control signal 39. The control circuit 34 outputs a control signal 40 that controls the drive circuit 33 using the control signal 39 . The drive circuit 33 generates a scanning pulse 3 that drives the solid-state image sensor using a control signal 40.
6 to change the readout position of the scanning area so as to correct camera shake.

【0025】図5に、固体撮像素子の構成図を示す。5
11〜51Nは垂直CCD、52は水平CCD、53は
ホトダイオード、54は電荷読出ゲート、551〜55
(M+M0)Nは画素、56は入力端子である。
FIG. 5 shows a configuration diagram of a solid-state image sensor. 5
11-51N are vertical CCDs, 52 are horizontal CCDs, 53 are photodiodes, 54 are charge readout gates, 551-55
(M+M0)N is a pixel, and 56 is an input terminal.

【0026】同図において、ホトダイオード53と電荷
読出ゲート54とからなる画素が水平方向にN個、垂直
方向にM個、M×N配列状に配置されている。水平方向
の画素を配列の上から順に第1行、第2行、…、垂直方
向の画素を配列状の左側から順に第1列、第2列、…、
とすると、第i行、第j列の画素は画素55ijと表わ
すことができる。
In the figure, pixels each consisting of a photodiode 53 and a charge readout gate 54 are arranged in an M×N array, with N pixels in the horizontal direction and M pixels in the vertical direction. The pixels in the horizontal direction are arranged in order from the top of the array in the first row, the second row, ..., the pixels in the vertical direction are arranged in order from the left in the first column, the second column, ...,
Then, the pixel in the i-th row and j-th column can be expressed as pixel 55ij.

【0027】第1列、第2列、…、第N列には、それぞ
れ垂直CCD511、CCD512、…、CCD51N
が接続されている。これらの垂直CCD511〜51N
は、{4(M+M0)+1}個のセルからなり、4つお
きのセル、つまり水平CCD52の左から順にセル1、
2、3、…とすると、そのうちの偶数番目にあたるセル
2、6、10、…、{4(M+M0)+1}にそれぞれ
第1行、第2行、第3行、…、第(M+M0)行の画素
が接続されている。したがって、画素55ijには垂直
CCD51のセル4(i−2)が接続されていることに
なる。
The first column, the second column, . . . , the Nth column have vertical CCDs 511, CCD 512, .
is connected. These vertical CCDs 511-51N
consists of {4(M+M0)+1} cells, and every fourth cell, that is, cell 1, cell 1,
2, 3, ..., the even numbered cells 2, 6, 10, ..., {4(M+M0)+1} are the 1st row, 2nd row, 3rd row, ..., (M+M0) row, respectively. pixels are connected. Therefore, cell 4 (i-2) of the vertical CCD 51 is connected to the pixel 55ij.

【0028】水平CCD52は、4(N−1)個のセル
からなっており、4個おきのセルがそれぞれ垂直CCD
521、CCD522、…、CCD52Nの第1番目の
セルに接続されている。水平CCD52のセルを左から
順にセル1、セル2、…、とすると、セル3が垂直CC
D511に、セル7が垂直CCD512に、…、セル(
4N−1)が垂直CCD51Nにそれぞれ接続されてい
る。 さらに水平CCD52のセル1は、出力端子47に接続
されている。
The horizontal CCD 52 consists of 4 (N-1) cells, and every fourth cell is a vertical CCD.
521, CCD 522, . . . , are connected to the first cell of CCD 52N. Assuming that the cells of the horizontal CCD 52 are cell 1, cell 2, ... in order from the left, cell 3 is the vertical CC.
In D511, cell 7 is in vertical CCD 512, ..., cell (
4N-1) are respectively connected to the vertical CCD 51N. Further, cell 1 of the horizontal CCD 52 is connected to an output terminal 47.

【0029】図6に、固体撮像素子の垂直CCD及び水
平CCDを駆動する走査パルスを示す。
FIG. 6 shows scanning pulses for driving the vertical CCD and horizontal CCD of the solid-state image sensor.

【0030】図6に示すように、垂直帰線期間に入力端
子46よりパルスVsが入力されると、画素55の電荷
読出ゲート54がオンとなり、ホトダイオード53に蓄
積された電荷が読み出される。画素55ijに読み出さ
れた電荷は、その画素55ijに接続された垂直CCD
51のセルに転送される。
As shown in FIG. 6, when the pulse Vs is input from the input terminal 46 during the vertical retrace period, the charge readout gate 54 of the pixel 55 is turned on, and the charge accumulated in the photodiode 53 is read out. The charge read out to the pixel 55ij is transferred to the vertical CCD connected to the pixel 55ij.
It is transferred to cell No. 51.

【0031】また各垂直CCD51のセル1、5、…、
4(M+M0)には垂直走査パルスV1、セル2、6、
…、{4(M+M0)+1}には垂直走査パルスV2、
セル3、7、…、{4(M+M0)−2}には垂直走査
パルスV3、セル4、8、…、{4(M+M0)−1}
には垂直走査パルスV4が供給され、パルスVsが入力
された時には、セル2、6、10、…、{4(M+M0
)+1}以外はすべて空の状態である。
Furthermore, cells 1, 5, . . . of each vertical CCD 51
4 (M+M0), vertical scanning pulse V1, cells 2, 6,
..., vertical scanning pulse V2 for {4(M+M0)+1},
Vertical scanning pulse V3 is applied to cells 3, 7, ..., {4(M+M0)-2}, and cell 4, 8, ..., {4(M+M0)-1}
is supplied with vertical scanning pulse V4, and when pulse Vs is input, cells 2, 6, 10,..., {4(M+M0
)+1} are all empty.

【0032】この時の垂直走査パルスV1、V3は”L
”(ローレベル)、垂直走査パルスV2、V4は”H”
(ハイレベル)になっていて、垂直CCD51のセル2
、6、10、…、{4(M+M0)+1}に電荷が保持
されていることになる。
At this time, the vertical scanning pulses V1 and V3 are "L".
” (low level), vertical scanning pulses V2 and V4 are “H”
(high level), and cell 2 of the vertical CCD 51
, 6, 10, . . . , {4(M+M0)+1}.

【0033】次に、垂直走査パルスV3が”H”となり
垂直走査パルスV4が”L”となり、さらに垂直走査パ
ルスV3が”L”となる時刻では、垂直CCD51では
電荷の転送がないが、垂直走査パルスV1が”H”とな
り垂直走査パルスV2が”L”となると、電荷が垂直C
CD51のひとつ上のセル1、5、9、…、…、4(M
+M0)に転送される。
Next, at the time when the vertical scanning pulse V3 becomes "H", the vertical scanning pulse V4 becomes "L", and the vertical scanning pulse V3 becomes "L", there is no charge transfer in the vertical CCD 51; When the scanning pulse V1 becomes "H" and the vertical scanning pulse V2 becomes "L", the charge changes to the vertical C
Cells 1, 5, 9, ..., ..., 4 (M
+M0).

【0034】次に、垂直走査パルスV4が”H”となっ
て垂直走査パルスV1が”L”となると、セル1、5、
9、の電荷は、水平CCD52のセル3、7、11、…
、(4N−1)に転送される。このようにして、水平C
CD52のセル3、7、11、…、(4N−1)に垂直
CCD51からの電荷が保持されることになる。
Next, when the vertical scanning pulse V4 becomes "H" and the vertical scanning pulse V1 becomes "L", cells 1, 5,
9, the charges of cells 3, 7, 11, . . . of the horizontal CCD 52 are
, (4N-1). In this way, horizontal C
Charges from the vertical CCD 51 are held in cells 3, 7, 11, . . . (4N-1) of the CD 52.

【0035】さらに、水平走査パルスH1を水平CCD
52のセル3、7、…、4(N−1)に、水平走査パル
スH2を水平CCD52のセル4、8、…、(4N−4
)に、水平走査パルスH3を水平CCD52のセル1、
5、9、…、(4N−3)に、水平走査パルスH4を水
平CCD52のセル2、6、10、…、(4N−2)に
供給することにより、水平走査パルスがH4、H3、H
2、H1,H4、…、と順に”H”(ハイレベル)にな
ることで、セルに蓄積された電荷が水平CCD52内で
1セルずつ左側に転送されていく。
Furthermore, the horizontal scanning pulse H1 is applied to the horizontal CCD.
52, horizontal scanning pulse H2 is applied to cells 3, 7, ..., 4 (N-1) of horizontal CCD 52, cells 4, 8, ..., (4N-4).
), the horizontal scanning pulse H3 is applied to cell 1 of the horizontal CCD 52,
5, 9, ..., (4N-3), by supplying the horizontal scanning pulse H4 to cells 2, 6, 10, ..., (4N-2) of the horizontal CCD 52, the horizontal scanning pulses H4, H3, H
2, H1, H4, . . . , the charges accumulated in the cells are transferred to the left one cell at a time in the horizontal CCD 52 by becoming "H" (high level).

【0036】このようにして、垂直CCD51から転送
された電荷は、水平CCD52の走査パルスの周期に等
しい周期で水平CCD52内で順に左側へと転送され、
出力端子57に出力される。
In this way, the charges transferred from the vertical CCD 51 are sequentially transferred to the left within the horizontal CCD 52 at a period equal to the period of the scanning pulse of the horizontal CCD 52.
It is output to the output terminal 57.

【0037】図7に本発明を用いてズーム機能を実現す
る撮像装置において、固体撮像素子の垂直CCDを駆動
する走査パルスを示す。なお説明を簡潔にするために、
走査パルスは、V1だけを示している。
FIG. 7 shows scanning pulses for driving the vertical CCD of the solid-state image sensor in an image pickup apparatus that implements a zoom function using the present invention. In order to keep the explanation simple,
The scan pulse shows only V1.

【0038】垂直帰線期間の始まりから、ズーム倍率に
応じて制御回路からの制御信号により、垂直CCD51
を駆動する走査パルスV1を通常の周波数に比べ高い周
波数のパルスとし、Th期間高速に垂直CCD51を走
査し走査領域以外の電荷を掃き出す。しかしながら、図
5に示すように水平CCD52から出力端子57への電
荷の転送は、水平CCD52を駆動する走査パルスの周
期に等しいため、垂直CCD51を走査するパルスの周
波数を高くした場合、通常の電荷を転送する周期に対し
て早い周期で垂直CCD51から水平CCD52に電荷
が転送されるので、垂直CCD51から水平CCD52
に転送された電荷をすべて水平CCD52から出力端子
に出力することができず、転送されずに残ってしまう電
荷が生じる。
From the start of the vertical retrace period, the vertical CCD 51 is controlled by a control signal from the control circuit according to the zoom magnification.
The scanning pulse V1 for driving is set to a pulse with a higher frequency than the normal frequency, and the vertical CCD 51 is scanned at high speed during the Th period to sweep out charges outside the scanning area. However, as shown in FIG. 5, the transfer of charge from the horizontal CCD 52 to the output terminal 57 is equal to the period of the scanning pulse that drives the horizontal CCD 52, so if the frequency of the pulse that scans the vertical CCD 51 is increased, the normal charge Since charge is transferred from the vertical CCD 51 to the horizontal CCD 52 at a faster period than the period in which the charge is transferred from the vertical CCD 51 to the horizontal CCD 52
It is not possible to output all the charges transferred from the horizontal CCD 52 to the output terminal, and some charges remain without being transferred.

【0039】そこで、垂直CCD51を高速走査した後
に、走査領域の信号を読み出すために垂直CCD51を
走査するパルスV1をTs期間出力しない。
Therefore, after the vertical CCD 51 is scanned at high speed, the pulse V1 for scanning the vertical CCD 51 is not output for the period Ts in order to read out the signals in the scanning area.

【0040】そしてTs期間(2水平走査期間以上)経
過した後、走査領域を読み出すための走査パルスを出力
開始して映像信号として扱えば、水平CCD52に転送
されないで残ってしまう電荷の、映像信号への漏れ込み
を防ぐことができる。
After the Ts period (more than 2 horizontal scanning periods) has elapsed, if the scanning pulse for reading out the scanning area is started to be output and treated as a video signal, the video signal of the charge remaining without being transferred to the horizontal CCD 52 leakage can be prevented.

【0041】図8に本発明を実現するための駆動回路を
制御する制御回路の例を示す。
FIG. 8 shows an example of a control circuit for controlling a drive circuit for realizing the present invention.

【0042】図8において、81は垂直CCD走査パル
ス、82は加算器、83は高速走査パルス発生回路、8
4は読出走査パルス発生回路、85は高速走査タイミン
グ発生回路、86は読出走査タイミング発生回路、87
はタイミング発生回路、88は同期パルスである。
In FIG. 8, 81 is a vertical CCD scanning pulse, 82 is an adder, 83 is a high-speed scanning pulse generation circuit, and 8
4 is a read scan pulse generation circuit, 85 is a high speed scan timing generation circuit, 86 is a read scan timing generation circuit, 87
88 is a timing generation circuit, and 88 is a synchronization pulse.

【0043】図8に示すように、垂直帰線期間を示す同
期パルス88が制御回路に入力されると、タイミング発
生回路87で走査領域以外の領域の信号を掃き出すため
の位相と走査領域の信号を読み出すための走査パルスを
出力開始する位相を決定し、高速走査タイミング発生回
路85及び読出走査タイミング発生回路84から、それ
ぞれタイミングパルスSsw、Sreを発生する。
As shown in FIG. 8, when a synchronizing pulse 88 indicating a vertical retrace period is input to the control circuit, the timing generating circuit 87 generates a phase and a scanning area signal for sweeping out signals in areas other than the scanning area. The timing pulses Ssw and Sre are generated from the high-speed scan timing generation circuit 85 and the readout scan timing generation circuit 84, respectively.

【0044】高速走査パルス発生回路は、タイミングパ
ルスSswが入力されると、走査領域以外の領域の信号
を掃き出すための高速走査パルスを発生し、読出走査パ
ルス発生回路はタイミングパルスSreが入力されると
、走査領域の信号を読み出すための走査パルスを発生す
る。 最終的に、加算器82により走査パルスを加算し、垂直
CCD走査パルスとして駆動回路から出力する。
When the timing pulse Ssw is input, the high-speed scanning pulse generation circuit generates a high-speed scanning pulse for sweeping out signals in areas other than the scanning area, and the readout scanning pulse generation circuit receives the timing pulse Sre. Then, a scanning pulse is generated to read out signals in the scanning area. Finally, the scan pulses are added by an adder 82 and outputted from the drive circuit as a vertical CCD scan pulse.

【0045】したがって、読出走査パルス発生回路に入
力されるタイミングパルスSreの位相を制御し、2水
平走査期間以上経過した後にタイミングパルスSreを
発生させて、走査領域の信号を読み出すことで、水平C
CDに転送されずに残る電荷の映像信号への漏れ込みを
防ぐことが可能となる。
Therefore, by controlling the phase of the timing pulse Sre input to the readout scanning pulse generation circuit and generating the timing pulse Sre after two or more horizontal scanning periods have elapsed to read out the signals in the scanning area, the horizontal C
It becomes possible to prevent charges remaining without being transferred to the CD from leaking into the video signal.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子の駆動回
路の制御により、走査領域の読み出し位置を可変するこ
とで、ズーム機能、あるいは手振れ補正機能を実現する
ことが可能となる。
According to the present invention, by controlling the drive circuit of the solid-state image sensor to vary the readout position of the scanning area, it is possible to realize a zoom function or an image stabilization function.

【0047】またこの時に、走査領域以外の領域の信号
を掃き出すために、垂直CCDを走査するパルスを高速
走査することによって、水平CCDに転送されずに残っ
てしまう電荷の映像信号への漏れ込みを、走査領域の信
号を読み出す走査パルスを高速走査終了後、2水平走査
期間以上経過した後に出力することで防ぐことが可能で
ある。
Also, at this time, by scanning the vertical CCD at high speed with pulses to sweep out signals in areas other than the scanning area, charges that remain without being transferred to the horizontal CCD leak into the video signal. This can be prevented by outputting the scanning pulse for reading out the signals in the scanning area after two or more horizontal scanning periods have elapsed after the high-speed scanning.

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

【図1】電荷の映像信号への漏れ込みを説明す説明図、
[Fig. 1] An explanatory diagram illustrating the leakage of charge into a video signal,

【図2】本発明を用いてズーム機能を有する撮像装置の
ブロック図、
FIG. 2 is a block diagram of an imaging device having a zoom function using the present invention;

【図3】本発明を用いて手振れ補正機能を有する撮像装
置のブロック図、
FIG. 3 is a block diagram of an imaging device having an image stabilization function using the present invention;

【図4】固体撮像素子の受光面及びモニタ画面を示す図
[Fig. 4] A diagram showing the light-receiving surface of the solid-state image sensor and the monitor screen,

【図5】固体撮像素子の構成図、[Fig. 5] Configuration diagram of a solid-state image sensor,

【図6】垂直CCDおよび水平CCDの走査パルスの波
形図、
[Fig. 6] Waveform diagram of scanning pulses of vertical CCD and horizontal CCD,

【図7】走査領域の読み出し位置を可変する撮像装置に
おける垂直CCDの走査パルスの波形図、
FIG. 7 is a waveform diagram of a scanning pulse of a vertical CCD in an imaging device that changes the readout position of a scanning area;

【図8】駆動
回路とその制御回路を示す回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a drive circuit and its control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…レンズ、 22…固体撮像素子、 23…駆動回路、 24…制御回路、 25…信号処理回路、 26…インターフェイス、 27…画像処理部、 28…走査パルス、 29…映像信号、 30…制御信号、 31…レンズ、 32…固体撮像素子、 33…駆動回路、 34…制御回路、 35…信号処理回路、 36…走査パルス、 37…映像信号、 38…手振れ検出回路、 39、40…制御信号、 511〜51N…垂直CCD, 52…水平CCD、 53…ホトダイオード、 54…電荷読み出ゲート、 551〜55(M+M0)N…画素、 56…入力端子、 57…出力端子、 81…垂直CCD走査パルス、 82…加算器、 83…高速走査パルス発生回路、 84…読出走査パルス発生回路、 85…高速走査タイミング発生回路、 86…読出走査タイミング発生回路、 87…タイミング発生回路、 88…同期パルス。 21...Lens, 22...solid-state image sensor, 23...drive circuit, 24...control circuit, 25...signal processing circuit, 26...Interface, 27...Image processing section, 28...scanning pulse, 29...Video signal, 30...control signal, 31...Lens, 32...solid-state image sensor, 33...drive circuit, 34...control circuit, 35...signal processing circuit, 36...scanning pulse, 37...Video signal, 38... Shake detection circuit, 39, 40...control signal, 511~51N...Vertical CCD, 52...Horizontal CCD, 53...Photodiode, 54...charge readout gate, 551 to 55 (M+M0)N...pixels, 56...input terminal, 57...output terminal, 81...Vertical CCD scanning pulse, 82...adder, 83...High-speed scanning pulse generation circuit, 84...Read scanning pulse generation circuit, 85...High-speed scanning timing generation circuit, 86...Read scan timing generation circuit, 87...timing generation circuit, 88...Synchronization pulse.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】M×Nの画素から成る有効画素領域と、該
有効走査領域内にm×nの画素(但し、M>m,N>n
とする)から成る走査領域とを有する固体撮像素子と、
該固体撮像素子を走査し、該走査領域の電荷を読み出す
ための走査パルスと、該走査領域以外の有効画素領域の
電荷を掃き出すための走査パルスとを生成する駆動回路
と、該固体撮像素子から出力される信号を処理し、映像
信号を生成する信号処理回路と、該駆動回路を制御する
制御回路とを具備し、該制御回路からの制御信号により
駆動回路から出力される走査パルスを制御し、前記走査
領域以外の有効画素領域を垂直帰線期間内に高速走査し
、該高速走査で掃き出される電荷の前記映像信号への漏
れ込みを防ぐことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法
Claim 1: An effective pixel area consisting of M×N pixels, and m×n pixels within the effective scanning area (wherein M>m, N>n
a solid-state image sensor having a scanning area consisting of
a drive circuit that scans the solid-state image sensor and generates a scan pulse for reading charges in the scan area and a scan pulse for sweeping out charges in an effective pixel area other than the scan area; It includes a signal processing circuit that processes the output signal and generates a video signal, and a control circuit that controls the drive circuit, and controls the scanning pulses output from the drive circuit based on the control signal from the control circuit. A method for driving a solid-state image pickup device, comprising: scanning an effective pixel area other than the scanning area at high speed during a vertical retrace period, and preventing charges swept out during the high-speed scanning from leaking into the video signal.
【請求項2】前記制御回路は、前記走査領域の電荷を読
み出すための走査パルスの位相を制御することを特徴と
する請求項1記載の固体撮像素子の駆動方法。
2. The method of driving a solid-state image sensing device according to claim 1, wherein the control circuit controls a phase of a scanning pulse for reading out charges in the scanning area.
【請求項3】前記走査領域の電荷を読み出すための走査
パルスが出力開始される位相を、前記走査領域以外の領
域の電荷を掃き出すための走査パルスの出力終了後、2
水平走査期間以上経過した後であることを特徴とする請
求項1又2記載の固体撮像素子の駆動方法。
3. The phase at which the scanning pulse for reading out the charges in the scanning area is started is set to 2 after the outputting of the scanning pulse for sweeping out the charges in the area other than the scanning area.
3. The method of driving a solid-state image sensor according to claim 1, wherein the method is performed after a horizontal scanning period or more has elapsed.
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