JPH04358480A

JPH04358480A - 固体撮像素子の駆動方法及び撮像装置

Info

Publication number: JPH04358480A
Application number: JP3159441A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takase; 聡高瀬; Takuya Imaide; 宅哉今出; Toshiro Kinugasa; 敏郎衣笠; Ryushi Nishimura; 龍志西村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1992-12-11
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JP3046097B2

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、固体撮像素子を用いた
固体撮像装置に係り、特に、固体撮像素子の一部の画素
に蓄積した電荷から映像信号を生成して電子的なズーム
機能や手振れ補正機能、マルチ画面機能を実現する固体
撮像装置に関する。

【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おり、さらに
、半導体技術の進歩や基板の高密度実装化などにより、
このビデオ一体型カメラの小型、軽量化がますます進め
られている。

【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が、従来では、複数のレンズ
を組み合わせて複雑なカム構造が設けられたズームレン
ズでもつ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ズームを望む場合には、レ
ンズの枚数を増加されてこれに対応させていた。しかし
ながら、これによると、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
くという目標に相反することになる。

【０００４】そこで、この問題点を解決するために、特
開平１−２２８２８０号公報などに示されているように
、固体撮像素子を駆動する方法に着目し、固体撮像素子
を駆動するパルスに制御を加えて１水平走査期間（以下
、１Ｈという）に出力されるパルス数を増やし、固体撮
像素子の垂直ＣＣＤを高速転送することにより、レンズ
の枚数を増加させずにズーム機能をもたせる電子的なズ
ーム機能が提案されている。

【０００５】また、小型化が進むにつれて撮影時に手振
れが起こりやすくなるが、このように手振れが起こると
、撮影した映像を再生する場合、手振れによる画像の揺
れが目立つようになる。

【０００６】そこで、かかる手振れを補正するために、
例えば、ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ．Ｃ．Ｅ．，ｖ
ｏｌ．３６，Ｎｏ．３，Ａｕｇｕｓｔ１９９０ｐｐ．５
２０−５２５に記載されるＫｉｎｕｇａｓａ等による論
文“Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　　Ｉｍａｇｅ　　ｓａｔｂ
ｉｌｉｚｅｒ　　ｆｏｒ　　Ｖｉｄｅｏ　　Ｃａｍｅｒ
ａ　　Ｕｓｅ”で述べられるように、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、この検出回路の
検出出力信号によつて固体撮像素子を駆動する駆動回路
から出力されるパルスを制御することにより、手振れを
キヤンセルできる量だけ有効画素領域内で走査画素領域
の位置を変化させて手振れを補正する方法が提案されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
手段では、固体撮像素子を駆動するための１Ｈ内のパル
スの数を通常の数よりも増やし、走査画素領域以外の有
効画素領域内の電荷の掃き出しを行なつている。このと
き、通常１Ｈ内に１回ずつ垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤに
電荷を転送しているが、上記従来の手段では、１Ｈ内に
複数回垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへ電荷の転送を行なつ
ており、このために、高輝度の被写体を撮影したときに
は、水平ＣＣＤで正常に転送できる電荷量の最大量を越
えて垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤへ電荷の転送が行なわれ
ることになる。

【０００８】このため、走査画素領域以外の有効画素領
域内の画素からの不要電荷を水平ＣＣＤから掃き出すた
めには数Ｈから数＋Ｈ期間も要し、垂直帰線期間内に不
要電荷掃出しを完了できない場合がある。この結果、転
送されずに水平ＣＣＤに残つた不要電荷がモニタ画面上
に白い帯状となつて現れてしまうという問題がある。

【０００９】本発明の目的は、かかる問題を解消し、水
平ＣＣＤに残留する不要電荷によつて生ずる画面劣化を
防止することができるようにした固体撮像装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、走査画素領域以外の有効画素領域の画素
の電荷を高速走査して掃き出す期間では、水平ＣＣＤを
駆動する走査パルスを遮断して水平ＣＣＤでの電荷転送
を停止する。

【００１１】また、本発明は、走査画素領域以外の有効
画素領域の画素の電荷を掃き出すための垂直ＣＣＤでの
高速走査終了後、水平ＣＣＤを駆動する走査パルスを通
常の周波数に比べ高い周波数のパルスとし、水平ＣＣＤ
を高速走査して水平ＣＣＤに転送されずに残つている電
荷を掃き出す。

【００１２】さらに、本発明は、走査画素領域以外の有
効画素領域の有効画素領域の画素電荷を高速走査して掃
き出している期間では、固体撮像素子のリセツトゲート
を制御してリセツト状態にする。

【００１３】

【作用】固体撮像素子の駆動回路を制御して走査画素領
域の位置を可変する場合、走査画素領域以外の有効画素
領域を高速走査して電荷を掃き出している期間では、水
平ＣＣＤの電荷転送を停止しているため、垂直ＣＣＤか
ら水平ＣＣＤに転送されてきた電荷は、水平ＣＣＤの電
荷蓄積部のポテンシヤルの傾きに依存して、出力ゲート
から掃き出される。

【００１４】また、垂直ＣＣＤの高速走査期間終了後、
水平ＣＣＤを駆動する走査パルスを通常の周波数に比べ
高い周波数のパルスとして水平ＣＣＤを高速走査するの
で、水平ＣＣＤの駆動回数が増加し、ポテンシヤルの傾
きだけでは掃き出されずに水平ＣＣＤに残つている電荷
も掃き出される。

【００１５】さらに、走査画素領域以外の有効画素領域
を高速走査している期間で、固体撮像素子のリセツトゲ
ートがリセツト状態にされるので、水平ＣＣＤに電荷が
残らなくなるという効果がさらに増大する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。図１は本発明による固体撮像素子の駆動方法の一実
施例を示すブロツク図であつて、１は制御回路、２はタ
イミング発生回路、３は高速走査タイミング発生回路、
４は垂直読出走査タイミング発生回路、５はゲートタイ
ミング発生回路、６は垂直高速走査パルス発生回路、７
は垂直読出走査パルス発生回路、８は加算回路、９は水
平走査パルス発生回路、１０はゲート回路である。

【００１７】同図において、垂直読出走査パルス発生回
路７は１Ｈ周期の垂直読出走査パルスを水平帰線期間毎
に発生する。この垂直読出走査パルスは、加算回路８を
介し、垂直ＣＣＤ走査パルスＶＣＣＤとして図示しない
固体撮像素子の垂直ＣＣＤに供給される。水平走査パル
ス発生回路９は１Ｈの整数分の１の周期の水平走査パル
スＨＣＣＤを発生する。この水平走査パルスＨＣＣＤは
固体撮像素子の水平ＣＣＤに供給される。

【００１８】固体撮像素子は、垂直方向にＭ個、水平方
向にＮ個とＭ行Ｎ列のマトリツクス状に配列された画素
と垂直ＣＣＤと水平ＣＣＤと出力部などから構成されて
いる。垂直ＣＣＤは画素の各列毎に設けられ、その各電
荷蓄積部が同じ列の夫々の画素に対向するように配列さ
れており、水平ＣＣＤはその各電荷蓄積部が夫々の垂直
ＣＣＤの最終電荷蓄積部と対向するように配置されてい
る。

【００１９】通常の撮像動作では、まず、垂直帰線期間
において、各画素の蓄積電荷が対応する垂直ＣＣＤの電
荷蓄積部に転送される。次に、垂直帰線期間が終わると
、垂直読出走査パルス発生回路７からの垂直ＣＣＤ走査
パルス毎に、垂直ＣＣＤにおいて、各電荷蓄積部の電荷
が次の電荷蓄積部に１段ずつ転送され、これにより、水
平帰線期間毎に各垂直ＣＣＤの最終電荷蓄積部の電荷が
水平ＣＣＤの対向する電荷蓄積部に転送される。このよ
うに水平ＣＣＤに電荷の転送が行なわれて水平帰線期間
が終わると、次の水平帰線期間までに、水平走査パルス
発生回路９からの水平ＣＣＤ走査パルスＨＣＣＤにより
、水平ＣＣＤで各電荷蓄積部の電荷が順次１段ずつ次の
電荷蓄積部へ転送される。これにより、１Ｈ毎に最終電
荷蓄積部から１行の画素列の電荷が順番に出力部に出力
される。

【００２０】ここで、水平ＣＣＤでの電荷転送プロセス
を説明する。いま、図２（ａ）において、水平ＣＣＤの
１つおきの電荷蓄積部をＡ、他の１つおきの電荷蓄積部
をＢとすると、水平走査パルスＨＣＣＤから形成された
“Ｈ”（高レベル）の走査パルスＨ１が電荷蓄積部Ａに
印加され、この走査パルスＨ１より位相が１８０°異な
る“Ｈ”の走査パルスＨ２が電荷蓄積部Ｂに印加される
。これら電荷蓄積部Ａ，Ｂのポテンシヤルは、走査パル
スＨ１，Ｈ２が供給されない“Ｌ”（低レベル）電位の
印加時には実線で示すよりも高くなり、“Ｈ”の走査パ
ルスＨ１，Ｈ２の印加時には破線で示すように低くなる
。

【００２１】そこで、電荷蓄積部Ａに電荷があるとし、
電荷蓄積部Ｂに走査パルスＨ２が印加されたとすると、
図２（ｂ）に示すように、電荷蓄積部Ａのポテンシヤル
が上昇して電荷蓄積部Ｂのポテンシヤルが下降する。こ
れにより、各電荷蓄積部Ａの黒丸で示す電荷は次段の電
荷蓄積部Ｂに移る。次に電荷蓄積部Ａに走査パルスＨ１
が印加されると、図２（ｃ）に示すように、電荷蓄積部
Ａのポテンシヤルが下降して電荷蓄積部Ｂのポテンシヤ
ルが上昇する。これにより、各電荷蓄積部Ｂの電荷は次
段の電荷蓄積部Ａに移り、最終電荷蓄積部Ｂの電荷は出
力部に出力される。以上の動作を繰り返すことにより、
各電荷蓄積部の電荷は１段ずつ同時に転送され、最終電
荷蓄積部から順次電荷が出力される。以上のことは、各
垂直ＣＣＤにおいても同様である。

【００２２】このように、図１における後述する垂直高
速パルス発生回路６、垂直読出走査パルス発生回路７、
加算回路８、水平走査パルス発生回路９および後述する
ゲート回路１０は、固体撮像素子の駆動回路を構成して
いる。

【００２３】制御回路１はタイミング発生回路２、垂直
高速走査タイミング発生回路３、垂直読出走査タイミン
グ発生回路４およびゲートタイミング発生回路５から構
成されている。この制御回路１は垂直帰線期間を示す同
期パルスＶＢＬＫが供給されているが、通常の撮像の場
合、この同期パルスＶＢＬＫに応答しない。したがつて
、垂直高速走査パルス発生回路６は動作せず、垂直読出
走査パルス発生回路７が通常の動作をし、その出力パル
スが垂直ＣＣＤ走査パルスＶＣＣＤとして固体撮像素子
の垂直ＣＣＤを駆動する。また、ゲート回路１０は開状
態に保持され、水平走査パルス発生回路９からの水平走
査パルスＨＣＣＤが常時固体撮像素子の水平ＣＣＤを駆
動する。

【００２４】ここで、固体撮像素子でのＭ行Ｎ列の画素
からなる領域を電荷読出し可能な有効画素領域とし、有
効画素領域内の実際に必要な電荷の読出しを行なうｍ行
ｎ列（但し、ｍ＜Ｍ，ｎ≦Ｎ）の画素からなる領域を走
査画素領域とする。

【００２５】図１において、ｍ＜Ｍ，ｎ＝Ｎの走査画素
領域が設定されている場合には、有効画素領域中の走査
画素領域以外の領域（以下、走査外画素領域という）の
画素の電荷は垂直帰線期間内に掃き出されるようにする
が、この掃出しタイミング制御が制御回路１によつて行
なわれる。

【００２６】すなわち、垂直帰線期間を示す同期パルス
ＶＢＬＫが供給されると、タイミング発生回路２は垂直
ＣＣＤの高速走査期間、垂直読出走査パルスの出力開始
、水平ＣＣＤの転送停止期間の位相を決定する。この位
相決定により、垂直高速走査タイミング発生回路はタイ
ミングパルスＳＳＷを発生し、垂直高速走査パルス発生
回路６に供給する。このタイミングパルスＳＳＷにより
、高速走査パルス発生回路６は走査外画素領域中の画素
の電荷を掃き出すための、垂直読出走査パルスに比べて
充分高い周波数の垂直高速走査パルスＶＨＰを発生する
。また、垂直読出走査タイミング発生回路４はタイミング
パルスＳｒｅを発生し、垂直読出走査パルス発生回路７
に供給する。このタイミングパルスＳｒｅにより、垂直
読出走査パルス発生回路７は走査画素領域の中の画素の
電荷を読み出すための垂直読出走査パルスＶＲＰを発生
する。これら垂直高速走査パルスＶＨＰと垂直読出走査
パルスＶＲＰは加算器回路８で加算され、垂直ＣＣＤ走
査パルスＶＣＣＤとして固体撮像素子の垂直ＣＣＤに供
給される。

【００２７】図３（ａ）は加算回路８から出力される垂
直ＣＣＤ走査パルスＶＣＣＤを示すものであつて、ＴＨ
が垂直高速走査パルスＶＨＰの期間であり、時刻ｔ１は
タイミング信号Ｓｒｅによる垂直読出走査パルス発生回
路７のパルス出力開始時点である。

【００２８】また、制御回路１におけるゲートタイミン
グ発生回路５は、タイミング発生回路２による位相決定
に基づいてタイミングパルスＨｓｔを発生し、ゲート回
路１０に供給する。タイミングパルスＨｓｔにより、ゲ
ート回路１０は垂直高速走査パルス発生回路６のパルス
出力タイミングと期間が等しいゲート信号を生成し、水
平ＣＣＤ走査パルス発生回路９から出力される水平ＣＣ
Ｄ走査パルスＨＣＣＤを遮断する。この水平ＣＣＤ走査
パルスＨＣＣＤは固体撮像素子の水平ＣＣＤを駆動する
のに用いられる。

【００２９】図３（ｂ）はこの水平ＣＣＤ走査パルスＨ
ＣＣＤを示すものであつて、ＴＬはゲート回路１０で遮
断される期間である。

【００３０】そこで、垂直帰線期間では、図３の期間前
に有効画素領域内の全ての画素の電荷が垂直ＣＣＤに転
送されるが、期間ＴＨで走査外画素領域の電荷が高速に
垂直ＣＣＤを転送され、水平ＣＣＤの各電荷蓄積部に送
られる。これにより、水平ＣＣＤには通常よりも多い電
荷が垂直ＣＣＤから転送されることになる。しかし、こ
のとき（期間ＴＬ）、水平ＣＣＤには“Ｈ”の水平ＣＣ
Ｄ走査パルスＨＣＣＤが供給されておらず、“Ｌ”電位
が印加されるので、先の図２の説明から明らかなように
、水平ＣＣＤのポテンシヤルは出力部のポテンシヤルよ
りも高くなり、垂直ＣＣＤから転送されてきた電荷の一
部は水平ＣＣＤから溢れて出力部が掃き出されることに
なる。

【００３１】そこで、期間ＴＬが終つて水平ＣＣＤが通
常の水平ＣＣＤ走査パルスＨＣＣＤで駆動されると、水
平ＣＣＤに残つている走査外画像領域からの電荷は少な
くなつており、図３（ｃ）に示すように、垂直帰線期間
内に出力部に充分掃き出すことができる。このようにし
て、走査外画素領域からの電荷が映像信号に漏れ込むの
が防げることになる。

【００３２】図４は本発明による固体撮像素子の駆動方
法の他の実施例を示すブロツク図であつて、１１は水平
高速走査タイミング発生回路、１２は水平高速走査パル
ス発生回路、１３は加算回路であり、図１に対応する部
分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。

【００３３】同図において、ゲート発生回路１０は、図
５に示すように、ゲートタイミング発生回路５からのタ
イミング信号Ｈｇａにより、期間ＴＨの開始時点から時
刻ｔ１までの期間のゲート信号を生成し、この期間水平
走査パルス発生回路９の出力パルスを遮断する。また、
水平高速走査タイミング発生回路１１はゲート回路１０
のゲート期間内の期間ＴＨに等しい期間ＴＬの終了時点
から時刻ｔ１までの期間ＴＤを表わすタイミング信号Ｈ
ＳＷを出力し、この期間ＨＳＷで水平高速走査パルス発
生回路１２が水平走査パルス発生回路９の出力パルスよ
りも高周波の水平高速走査パルスを発生する。これとゲ
ート回路１０の出力パルスとは加算回路１３で加算され
、水平ＣＣＤ走査パルスＨＣＣＤとして固体撮像素子の
水平ＣＣＤの駆動に用いられる。

【００３４】これ以外については図１に示した実施例と
同様であり、加算回路８，１３から出力される垂直ＣＣ
Ｄ走査パルスＶＣＣＤ、水平ＣＣＤ走査パルスＨＣＣＤ
を夫々図４（ａ），（ｂ）に示す。

【００３５】この実施例によると、期間ＴＨでは、図１
に示した実施例と同様、水平ＣＣＤのポテンシヤルが高
くなることにより、垂直ＣＣＤから転送された走査外画
像領域の画素の電荷の一部が水平ＣＣＤから出力部に掃
き出されるが、さらに、期間ＴＤにおいて、水平ＣＣＤ
のポテンシヤルが交互にかつ高速に図２（ｂ），（ｃ）
の状態を繰り返し、これにより、図５（ｃ）に示すよう
に、水平ＣＣＤにおける走査外画像領域の画素の電荷が
完了に出力部に掃き出されることになる。したがつて、
走査外画素領域の画素の電荷の映像信号への漏込み防止
効果が、図１に比べてさらに向上する。

【００３６】図６は本発明による固体撮像素子の制御方
法のさらに他の実施例の駆動パルスを示すものである。この実施例では、出力部のリセツトゲートを制御し、走
査外画素領域での画素の電荷の掃出しをより効果的にし
たものである。

【００３７】図１、図４に示した実施例では、走査外領
域を高速走査して電荷を掃き出すときに、水平ＣＣＤで
転送されないで残る電荷の映像信号への漏れ込みを防い
でいるが、この場合の出力部のリセツトゲートに供給さ
れるリセツトゲートパルスＲＧは、通常と同様、図６（
ｄ）に示すように、常に連続的な“Ｈ”のパルスである
。リセツトゲートにこのリセツトゲートパルスＲＧが供
給されると、図７において、リセツトゲートであるＭＯ
Ｓスイツチがオンして出力部の電荷蓄積部Ｃとリセツト
ドレインＲＤとの電位が等しくなり、図８に示すように
、垂直ＣＣＤから水平ＣＣＤに転送された電荷が１画素
ごとにリセツトドレインＲＤに出力される。したがつて
、期間ＴＨ，ＴＬでも、水平ＣＣＤでの走査外画素領域
の画素からの電荷は、リセツトゲートパルスＲＧ毎にリ
セツトドレインＲＤに掃き出される。

【００３８】これに対し、この実施例では、図６（ｃ）
に示すように、水平ＣＣＤ走査パルスＨＣＣＤのＴＬ期
間全体にわたつてリセツトゲートパルスが“Ｈ”に保持
される。したがつて、この期間、リセツトゲートのＭＯ
Ｓスイツチはオンし、出力部の電荷蓄積部Ｃとリセツト
ドレインＲＴとの電位が等しくなつて、常時水平ＣＣＤ
の電荷蓄積部から出力端子へ電荷が出力され、電荷の出
力効率が向上して、水平ＣＣＤに転送されずに残つてい
る電荷の映像信号への漏込みを防ぐ効果が増大する。

【００３９】図９は以上の実施例を用いてズーム機能を
実現した撮像装置の一具体例を示すブロツク図であつて
、１４はレンズ、１５は固体撮像素子、１６は該固体撮
像素子１５を駆動する上記実施例での駆動回路、１７は
駆動回路１６を制御する上記実施例での制御回路、１８
は固体撮像素子１５から出力される信号を処理して映像
信号として出力する信号処理回路、７０６は該信号処理
回路７０５からのインタフェーイス、７０７１９は信号
処理回路１８から取り出された信号を画像処理する画像
処理部である。

【００４０】次に、この具体例のズーム動作を図１０を
用いて説明する。レンズによつて、固体撮像素子１５の
受光面上に結像された被写体像は、固体撮像素子７０２
が駆動回路１６からの走査パルスａにより走査すること
が光電変換され、電気的信号として固体撮像素子１５よ
り出力される。

【００４１】ここで、図１０において、固体撮像素子１
５の受光面２０が有効画像領域であり、Ｓ２が走査画像
領域である。したがつて、Ｓ１，Ｓ３が走査外画像領域
となる。ここでは、この走査画像領域Ｓ２の、たとえば
、２重枠で囲んだ領域の画像がモニタ画面２１全体に表
示されるようにすることにより、電子的ズームが行なわ
れるものとする。走査外画像領域Ｓ１，Ｓ３では、固体
撮像素子１５において、上記のように電荷の掃出しが行
なわれるが、これらの期間を夫々ｔ１，ｔ２とする。

【００４２】図１０の期間ｔ１においては、駆動回路１
６は、ズーム倍率に応じて制御回路１７から出力される
制御信号ｂにより、出力する走査パルスａのうちの垂直
ＣＣＤ走査パルスを通常の周波数に比べ高い周波数とし
、固体撮像素子１５の垂直ＣＣＤを垂直帰線期間内に高
速に走査し、走査外画像領域Ｓ１の電荷を掃き出す。

【００４３】次に、図１０の期間ｔ２においては、制御
回路１７からのズーム倍率に応じた制御信号により駆動
回路１６から出力される垂直ＣＣＤ走査パルスが制御さ
れ（例えば、ズーム倍率が２倍のときには、２Ｈに１回
）、垂直ＣＣＤで間欠的に電荷転送が行なわれて走査画
素領域Ｓ２の電荷が読み出される。

【００４４】最後に、図１０の期間ｔ３においては、走
査外画素領域Ｓ１の電荷掃出しの場合と同様に、高速走
査により、走査外画素領域Ｓ３の電荷掃出しが行なわれ
る。

【００４５】このような駆動方法によって、固体撮像素
子１５から出力された信号を信号処理回路１８で信号処
理した場合には、期間ｔ２において、固体撮像素子１５
を駆動する走査パルスａを制御することにより、走査画
素領域Ｓ２での電荷を垂直ＣＣＤで間欠的に読み出して
いるために、垂直方向に伸長された映像となっているの
で、信号処理回路１８の出力信号Ｃはインターフェイス
を介して取り出され、画像処理部１９で図８の領域Ｓ２
の二重枠部分について水平方向のズーム処理がなされる
とともに、垂直ＣＣＤで間欠的に読み出されることによ
って欠落している水平走査期間の内挿処理が行なわれる
。このように処理された画像処理回路１９の出力信号ｄ
は再度インターフェイスを介して信号処理回路７０５１
８に供給され同期信号付加などの処理がなされた映像信
号ｅとして出力される。これにより、垂直、水平ととも
にズームされた映像を得ることができる。

【００４６】この場合、固体撮像素子１５が従来技術の
ものであって、単に垂直ＣＣＤで高速走査だけをするも
のであれば、図１１（ａ）に示すように、モニタ画面の
上部に電荷の溢れによる白い帯状のものＷが上記実施例
の方法を採用するとこの電荷映像信号への漏れ込みを防
ぐことができ、図１１（ｂ）に示すように、白い帯が生
じない画像が得られる。

【００４７】図１２は上記実施例を用いて手振れ補正機
能を実現した撮像装置の一具体例を示すブロック図であ
って、２０はレンズ、２１は固体撮像素子、２２は固体
撮像素子２１を駆動する駆動回路、２３は駆動回路２２
を制御する制御回路、２４は固体撮像素子２１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、２５は手振れ検出回路である。

【００４８】同図において、固体撮像素子２１の受光面
上に結像された被写体像は、駆動回路２２から出力され
る走査パルスａにより固体撮像素子９０２を駆動するこ
とで光電変換され、電気信号として固体撮像素子２１よ
り出力される。この場合も、図１０に示したように、有
効画素領域内に走査画素領域が設定されているが、この
走査画素領域は二重枠で表わされる領域である。

【００４９】撮影中に手振れが起きた場合には、手振れ
検出回路２５がこれを検出して制御信号Ｃを出力する。この制御信号ｂにより、制御回路２３は駆動回路２２を
制御し、固体撮像素子２１の走査画素領域の位置を変化
させる。例えば、手振れによって画像が垂直方向にｍ画
素分動いたとすると、制御回路２３は、制御信号ｂによ
り垂直方向に−ｍ画素分だけ走査画素領域の位置を移動
させる。これにより、手振れがキャンセルされる。

【００５０】このように、駆動回路２２は、制御回路２
３からの制御信号により、固体撮像素子２１を駆動する
走査パルスａを垂直帰線期間内で通常の周波数に比べ高
い周波数として高速走査させ、手振れ検出回路２５によ
って検出される手振れの量を補正する量だけ垂直、水平
方向に走査画像領域の位置を動かすことにより、手振れ
がキャンセルされる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子の駆動回路の制御により、走査画像領域の
位置を可変することで、特に、電子的なズーム機能や、
手振れ補正機能を実現することができ、この場合に、固
体撮像素子の垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤを駆動する走査
パルスを制御することで、走査外画像領域の電荷を掃き
出すために垂直ＣＣＤを駆動する走査パルスを高速とす
ることにより、水平ＣＣＤに転送されずに残っている電
荷の映像信号への漏れ込みを防ぐことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による固体撮像素子の駆動方法の一実施
例を示すブロック図である。

【図２】固体撮像素子の水平ＣＣＤの電荷蓄積部のポテ
ンシャルおよび電荷転送動作を示す図である。

【図３】図１における走査パルスを示す図である。

【図４】本発明による固体撮像素子の駆動方法の他の実
施例を示すブロック図である。

【図５】図４における走査パルスを示す図である。

【図６】本発明による固体撮像素子の駆動方法のさらに
他の実施例の走査パルスリセットゲートパルスを示す図
である。

【図７】固定撮像素子の出力部の等価回路を示す回路図
である。

【図８】固体撮像素子での水平ＣＣＤから出力部への電
荷転送を示す図である。

【図９】本発明を用いた電子的なズーム機能を有する撮
像装置の一具体例を示すブロック図である。

【図１０】図９に示した具体例の固体撮像素子の受光面
及びモニタ画面を示す図である。

【図１１】従来の固体撮像素子の駆動方法によるモニタ
画面と本発明の固体撮像素子の駆動方法によるモニタ画
面とを示す図である。

【図１２】本発明を用いた手振れ補正機能を有する撮像
装置の一具体例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１　　制御回路２　　タイミング発生回路３　　垂直高速走査タイミング発生回路４　　垂直読出
走査タイミング発生回路５　　ゲートタイミング発生回
路６　　垂直高速走査パルス発生回路７　　垂直読出走査パルス発生回路８　　加算回路９　　水平走査パルス発生回路１０　　ゲート回路１１　　水平高速走査タイミング発生回路１２　　水平
高速走査パルス発生回路１３　　加算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　垂直方向にＭ個、水平方向にＮ個とマ
トリツクス状に配列された画素からなる有効画素領域内
に垂直方向にｍ個、水平方向にｎ個の画素（但し、Ｍ＞
ｍ，Ｎ≧ｎ）からなる走査画素領域が設定され、該走査
画素領域の画素の電荷が第１の走査パルスで駆動される
垂直ＣＣＤで垂直方向に転送され、さらに、第２の走査
パルスで駆動される水平ＣＣＤで水平方向に転送される
ようにした撮像素子の駆動方法において、該有効画素領
域の該走査画素領域外の領域での画素の電荷を、該第１
の走査パルスよりも高周波の第３の走査パルスにより、
垂直ＣＣＤで高速に垂直方向に転送し、同時に、該水平
ＣＣＤの駆動を停止することを特徴とする固体撮像素子
の駆動方法。
【請求項２】　　垂直方向にＭ個、水平方向にＮ個とマ
トリツクス状に配列された画素からなる有効画素領域内
に垂直方向にｍ個、水平方向にｎ個の画素（但し、Ｍ＞
ｍ，Ｎ≧ｎ）からなる走査画素領域が設定され、該走査
画素領域の画素の電荷が第１の走査パルスで駆動される
垂直ＣＣＤで垂直方向に転送され、さらに、第２の走査
パルスで駆動される水平ＣＣＤで水平方向に転送される
ようにした撮像素子の駆動方法において、該有効画素領
域の該走査画素領域外の領域での画素の電荷を、該第１
の走査パルスよりも高周波の第３の走査パルスにより垂
直ＣＣＤで高速に垂直方向に転送し、さらに、該第２の
走査パルスよりも高周波の第４の走査パルスにより水平
ＣＣＤで高速に水平方向に転送することを特徴とする固
体撮像素子の駆動方法。
【請求項３】　　垂直方向にＭ個、水平方向にＮ個とマ
トリツクス状に配列された画素からなる有効画素領域内
に垂直方向にｍ個、水平方向にｎ個の画素（但し、Ｍ＞
ｍ，Ｎ≧ｎ）からなる走査画素領域が設定され、該走査
画素領域の画素の電荷が第１の走査パルスで駆動される
垂直ＣＣＤで垂直方向に転送され、さらに、第２の走査
パルスで駆動される水平ＣＣＤで水平方向に転送される
ようにした撮像素子の駆動方法において、該有効画素領
域の該走査画素領域外の領域での画素の電荷を、該第１
の走査パルスよりも高周波の第３の走査パルスにより垂
直ＣＣＤで高速に垂直方向に転送し、同時に、該水平Ｃ
ＣＤの駆動を停止し、しかる後、該第２の走査パルスよ
りも高周波の第４の走査パルスにより該水平ＣＣＤで高
速に水平方向に転送することを特徴とする固体撮像素子
の駆動方法。
【請求項４】　　請求項１，２または３において、前記
水平ＣＣＤの出力部を、前記有効画素領域内での前記走
査画素領域外での画素の電荷を掃き出すだめに、一定期
間リセツト状態とすることを特徴とする固体撮像素子の
駆動方法。