JP3255464B2 - Image sensor driving method and device - Google Patents
Image sensor driving method and deviceInfo
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばスチルビデオカ
メラに設けられ、被写体像に対応した映像信号を生成す
るための撮像素子を駆動する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for driving an image pickup device provided in a still video camera, for example, for generating a video signal corresponding to a subject image.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えばスチルビデオカメラ等に
は、光学系により得られた被写体像を電気的な映像信号
に変換するため、CCD(固体撮像素子)が設けられて
いる。CCDは、各画素に対応させてフォトダイオード
を有しており、露光によってフォトダイオードに蓄積さ
れた電荷は、遮光後、垂直転送CCDおよび水平転送C
CDを介して外部に出力される。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a still video camera or the like is provided with a CCD (solid-state image sensor) for converting a subject image obtained by an optical system into an electric video signal. The CCD has a photodiode corresponding to each pixel, and charges accumulated in the photodiode by the exposure are shielded from light by the vertical transfer CCD and the horizontal transfer CCD after light shielding.
Output to outside via CD.
【0003】ところが露光期間中、フォトダイオードの
受光量が多過ぎた場合、フォトダイオードから垂直転送
CCDに過剰電荷が漏れ込み、この過剰電荷がフォトダ
イオードに蓄積されていた信号電荷と混ざり、これによ
りスミア等が発生して画質が低下する。また、CCDに
生じた熱の影響により暗電流が発生し、垂直転送CCD
に不要電荷が生じている場合も同様に、画質が低下す
る。このような画質の低下を防止するため、従来、垂直
転送CCDに残留している過剰電荷を水平転送CCDに
高速で掃き出す構成が提案されている。However, during the exposure period, if the amount of light received by the photodiode is too large, excess charge leaks from the photodiode into the vertical transfer CCD, and this excess charge mixes with the signal charge stored in the photodiode. Smear and the like are generated, and the image quality is reduced. Also, a dark current is generated due to the influence of heat generated in the CCD, and the vertical transfer CCD
In the case where unnecessary charges are generated, the image quality is similarly reduced. In order to prevent such a decrease in image quality, a configuration has been proposed in which excess charges remaining in the vertical transfer CCD are swept out at high speed to the horizontal transfer CCD.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、垂直転送CC
Dに残留している電荷を高速で掃き出そうとすると、過
剰電荷が水平転送CCDから溢れたり、あるいは過剰電
荷の転送動作のタイミングにミスが発生することがあ
り、水平転送CCDの周辺のフォトダイオードに過剰電
荷が漏れて、この部分の画質が低下するという問題があ
る。また垂直転送CCDを高速駆動するためには、駆動
回路の能力を高める必要があることから、消費電力が増
加するという問題もある。However, the vertical transfer CC
If the charge remaining in D is to be swept out at high speed, excess charge may overflow from the horizontal transfer CCD or an error may occur in the timing of the transfer operation of the excess charge. There is a problem in that excess charge leaks into the diode, and the image quality in this portion deteriorates. Further, in order to drive the vertical transfer CCD at a high speed, it is necessary to increase the capability of the driving circuit, so that there is a problem that power consumption increases.
【0005】本発明は、高速駆動のための回路を設ける
ことなく、垂直転送CCDに残留している不要電荷を確
実に外部に掃き出すことができる撮像素子駆動方法を提
供することを目的としている。It is an object of the present invention to provide a method of driving an image pickup device capable of reliably sweeping out unnecessary charges remaining in a vertical transfer CCD without providing a circuit for high-speed driving.
【0006】[0006]
【問題を解決するための手段】本発明に係る撮像素子駆
動方法は、垂直転送CCDに残留している電荷を1フィ
ールドに対応した期間に渡り水平転送CCDを介して外
部に掃き出す第1のステップと、第1のステップが完了し
た後、露光によってフォトダイオードに蓄積された電荷
を垂直転送CCDに転送する第2のステップと、第2の
ステップが完了した後、垂直転送CCDおよび水平転送
CCDを介してフォトダイオードに蓄積された電荷を外
部に出力する第3のステップとを備え、絞りが閉じ始め
た後で、かつ完全に閉じる前に第1のステップが開始
し、第1のステップにおいて有効な信号電荷が形成され
ないオプティカルブラック領域であって水平転送CCD
に近接した部分のフォトダイオードに接続された垂直転
送CCDに残留した電荷の掃き出しが終了する前に露光
が完了し、第1のステップにおける電荷の掃き出しが第
3のステップにおける電荷の転送動作と同じ速さで行わ
れることを特徴としている。[Means for Solving the Problems] In the image pickup device driving method according to the present invention, the charge remaining in the vertical transfer CCD is removed by one filter.
A first step of sweeping out to the outside via the horizontal transfer CCD over a period corresponding to the threshold, and a second step of transferring the charge accumulated in the photodiode by exposure to the vertical transfer CCD after the completion of the first step. After the completion of the second step, the third step of outputting the charge accumulated in the photodiode via the vertical transfer CCD and the horizontal transfer CCD to the outside, and after the aperture starts to close, The first step is started before the shutter is completely closed, and in the optical black area where no effective signal charge is formed in the first step, a horizontal transfer CCD is provided.
The exposure is completed before the sweeping out of the charge remaining in the vertical transfer CCD connected to the photodiode in the portion close to the photodiode, and the sweeping out of the charge in the first step is the same as the charge transfer operation in the third step. It is characterized by being performed at a high speed.
【0007】本発明に係る撮像素子駆動装置は、垂直転
送CCDに残留している電荷を1フィールドに対応した
期間に渡り水平転送CCDを介して外部に掃き出す手段
と、露光によってフォトダイオードに蓄積された電荷を
垂直転送CCDに転送する手段と、この転送手段による
転送が完了した後、垂直転送CCDおよび水平転送CC
Dを介してフォトダイオードに蓄積された電荷を外部に
出力する手段とを備え、絞りが閉じ始めた後で、かつ完
全に閉じる前に掃き出し手段による電荷の掃き出し動作
が開始し、掃き出し動作において、有効な信号電荷が形
成されないオプティカルブラック領域であって水平転送
CCDに近接した部分のフォトダイオードに接続された
垂直転送CCDに残留した電荷の掃き出しが終了する前
に上記露光が完了し、掃き出し動作が出力手段による電
荷の転送動作と同じ速さで行われることを特徴としてい
る。In the image pickup device driving apparatus according to the present invention, the electric charges remaining in the vertical transfer CCD correspond to one field.
Means for sweeping out to the outside via the horizontal transfer CCD over a period, means for transferring the charge accumulated in the photodiode by exposure to the vertical transfer CCD, and, after the transfer by the transfer means is completed, the vertical transfer CCD and the horizontal transfer CC
Means for outputting the charge accumulated in the photodiode to the outside via D, and a sweeping operation of the charge by the sweeping means after the diaphragm starts to close and before the diaphragm completely closes.
Starts, and in the sweeping operation, before the sweeping out of the charge remaining in the vertical transfer CCD connected to the photodiode in the optical black area where the effective signal charge is not formed and adjacent to the horizontal transfer CCD is completed. The exposure is completed, and the sweeping operation is performed at the same speed as the charge transfer operation by the output unit.
【0008】[0008]
【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
1は、本発明の一実施例である撮像素子駆動装置を備え
たスチルビデオカメラのブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 is a block diagram of a still video camera provided with an image sensor driving device according to an embodiment of the present invention.
【0009】システムコントロール回路10はマイクロ
コンピュータであり、本スチルビデオカメラの全体の制
御を行う。A system control circuit 10 is a microcomputer and controls the whole still video camera.
【0010】撮像光学系はレンズ11と絞り12と光学
フィルタ13を備え、この撮像光学系を通った光線はC
CD14に導かれる。CCD14はVCCDドライバ1
5およびタイミング発生回路17によって駆動され、こ
れにより、CCD14上に結像された被写体像に対応し
た映像信号がCCD14から出力され、相関二重サンプ
リング(CDS)回路16に供給される。The imaging optical system includes a lens 11, a stop 12, and an optical filter 13.
Guided to CD14. CCD 14 is a VCCD driver 1
5 and a timing generation circuit 17, whereby a video signal corresponding to the subject image formed on the CCD 14 is output from the CCD 14 and supplied to the correlated double sampling (CDS) circuit 16.
【0011】CDS回路16に入力された映像信号は、
リセット雑音を除去された後、図示しないプリプロセス
回路においてガンマ補正等の所定の処理を施される。そ
してこの映像信号は、A/D変換器21においてデジタ
ル信号に変換され、画像メモリ22に格納される。映像
信号が格納される画像メモリ22のアドレスは、システ
ムコントロール回路10およびアドレス制御回路23を
介して制御される。なお、CDS回路16およびA/D
変換器21の動作は、タイミング発生回路17から出力
されるパルス信号によって制御される。The video signal input to the CDS circuit 16 is
After the reset noise is removed, predetermined processing such as gamma correction is performed in a pre-processing circuit (not shown). The video signal is converted into a digital signal by the A / D converter 21 and stored in the image memory 22. The address of the image memory 22 where the video signal is stored is controlled via the system control circuit 10 and the address control circuit 23. The CDS circuit 16 and the A / D
The operation of converter 21 is controlled by a pulse signal output from timing generation circuit 17.
【0012】画像処理回路24は、画像メモリ22に格
納された画像信号に対して、所定の処理を施し、これに
よりR信号、G信号およびB信号が出力される。これら
のR信号、G信号およびB信号は、記録装置25に入力
され、ICメモリカード等の記録媒体に記録される。The image processing circuit 24 performs a predetermined process on the image signal stored in the image memory 22, and outputs an R signal, a G signal and a B signal. These R signal, G signal and B signal are input to the recording device 25 and recorded on a recording medium such as an IC memory card.
【0013】システムコントロール回路10に接続され
たマニュアルスイッチ群26は、本スチルビデオカメラ
を操作するため、また表示素子27は、マニュアルスイ
ッチ群26の各種スイッチによる操作の内容等を表示す
るために、それぞれ設けられる。A manual switch group 26 connected to the system control circuit 10 operates the present still video camera, and a display element 27 displays the contents of operation by various switches of the manual switch group 26, and the like. Each is provided.
【0014】次に、図1および図2を参照して、CCD
14の構成およびCCD14を駆動するための構成を説
明する。Next, referring to FIG. 1 and FIG.
A configuration of the CCD 14 and a configuration for driving the CCD 14 will be described.
【0015】フォトダイオード31は各画素に対応して
設けられており、フォトダイオード31では入射光量に
応じて信号電荷が形成される。垂直転送CCD32は、
フォトダイオード31に隣接して垂直方向(図の縦方
向)に沿って設けられており、フォトダイオード31に
おいて生成された電荷を水平転送CCD33に転送す
る。水平転送CCD33にはFDA(フローティングデ
ィフュージョンアンプ)34が接続されており、このF
DA34では、水平転送CCD33によって転送されて
きた電荷が電圧に変換され、外部に出力される。The photodiodes 31 are provided corresponding to the respective pixels. In the photodiodes 31, signal charges are formed in accordance with the amount of incident light. The vertical transfer CCD 32
It is provided adjacent to the photodiode 31 along the vertical direction (vertical direction in the figure), and transfers the charge generated in the photodiode 31 to the horizontal transfer CCD 33. An FDA (floating diffusion amplifier) 34 is connected to the horizontal transfer CCD 33, and this FDA
In the DA 34, the electric charge transferred by the horizontal transfer CCD 33 is converted into a voltage and output to the outside.
【0016】VCCDドライバ15には、タイミング発
生回路17から/V1信号(符号/は極性が反転してい
ることを意味する)等が、またシステムコントロール回
路10から/Vsub 信号がそれぞれ入力され、これらの
電圧信号とは反対の極性を有する信号が、CCD14に
対して出力される。例えば、/V1信号〜/V4信号が
“L”(ロー)である時、φV1信号〜φV4信号(駆
動信号)が“H”(ハイ)として出力される。/Vsub
信号についても同様に、反対の極性を有するφVsub 信
号が出力される。The VCCD driver 15 receives a / V1 signal (sign / means that the polarity is inverted) from the timing generation circuit 17 and a / Vsub signal from the system control circuit 10, respectively. Is output to the CCD 14. For example, when the / V1 signal to / V4 signal is "L" (low), the φV1 signal to φV4 signal (drive signal) are output as "H" (high). / Vsub
Similarly, a φVsub signal having the opposite polarity is output.
【0017】同期信号発生回路41では、タイミング発
生回路17から出力されたクロック信号fck に基づい
て、システムコントロール回路10の制御により垂直同
期信号VDおよび水平同期信号HDが生成される。タイ
ミング発生回路17では、水平同期信号HD等に基づい
て、/V1信号〜/V4信号、/TG1信号および/T
G2信号が生成され、これらの信号はVCCDドライバ
15に入力される。In the synchronizing signal generating circuit 41, a vertical synchronizing signal VD and a horizontal synchronizing signal HD are generated under the control of the system control circuit 10 based on the clock signal fck output from the timing generating circuit 17. In the timing generation circuit 17, the / V1 signal to the / V4 signal, the / TG1 signal and / T
G2 signals are generated, and these signals are input to the VCCD driver 15.
【0018】CCD14では、VCCDドライバ15か
ら出力される駆動信号によってフォトダイオードから垂
直転送CCDの転送および垂直転送CCDにおける垂直
転送が行われ、タイミング発生回路17から出力される
駆動信号によって水平転送動作が行われる。すなわち垂
直転送CCD32では、VCCDドライバ15から端子
35a〜35dを介して供給される4相のφV1〜φV
4信号(駆動信号)によって、フォトダイオードからの
電荷転送および垂直方向の電荷の転送が行われる。水平
転送CCD33では、タイミング発生回路17から端子
36a、36bを介して供給されるφH1およびφH2
信号(駆動信号)によって、水平方向の電荷の転送が行
われる。VCCDドライバ15から端子37を介して供
給されるφVsub 信号は、CCD14に蓄積されている
不要電荷を、露光期間の直前にCCD14の基板の方向
に掃き出すためのものである。これらの信号により、信
号電荷の転送、信号電荷の蓄積時間、電子シャッタ速度
の決定、および過剰電荷の掃き出し等の制御が行われ
る。In the CCD 14, the transfer of the vertical transfer CCD from the photodiode and the vertical transfer in the vertical transfer CCD are performed by the drive signal output from the VCCD driver 15, and the horizontal transfer operation is performed by the drive signal output from the timing generation circuit 17. Done. That is, in the vertical transfer CCD 32, four-phase φV1 to φV supplied from the VCCD driver 15 via the terminals 35a to 35d.
Charge transfer from the photodiode and charge transfer in the vertical direction are performed by four signals (drive signals). In the horizontal transfer CCD 33, φH1 and φH2 supplied from the timing generation circuit 17 through terminals 36a and 36b are used.
The transfer of electric charge in the horizontal direction is performed by a signal (drive signal). The φVsub signal supplied from the VCCD driver 15 via the terminal 37 is for sweeping out unnecessary charges accumulated in the CCD 14 toward the substrate of the CCD 14 immediately before the exposure period. These signals control the transfer of the signal charge, the accumulation time of the signal charge, the determination of the electronic shutter speed, and the sweeping of the excess charge.
【0019】図3および図4は本発明の第1実施例であ
る撮像素子駆動方法を示しており、これらの図は、CC
D14によって検出された映像信号を、CCD14から
出力する動作のタイミングチャートである。FIGS. 3 and 4 show an image pickup device driving method according to a first embodiment of the present invention.
5 is a timing chart of an operation of outputting a video signal detected by D14 from a CCD 14.
【0020】図3において、露光期間の前、絞り12は
開口されている(符号F1)。FLD信号は画像のフィ
ールドを示しており、フィールドに応じて“H”と
“L”が切り換わる。すなわち、第1フィールドの時
“H”となり、第2フィールドの時“L”となる。/V
sub 信号は通常“H”であるが、マニュアルスイッチ群
26中のレリーズスイッチ(図示せず)の操作に基づく
所定のタイミングで“L”とされる。この/Vsub 信号
が“L”になると、すなわちφVsub 信号(図2参照)
が“H”になると、それまでフォトダイオード31に蓄
積されていた不要電荷が基板の方向に掃き出される。こ
の掃き出し期間中にフォトダイオードに発生する電荷は
すべて掃き出されるので、この掃き出し動作を終了した
時点からフォトダイオードの電荷蓄積が開始され、その
後、絞り12が閉じると(符号F2)、露光が完了す
る。不要電荷の掃き出しが終了してから絞り12が閉じ
るまでが露光期間であり、この間に、CCD14のフォ
トダイオード31には被写体像に対応した電荷が蓄積さ
れる。In FIG. 3, before the exposure period, the aperture 12 is opened (reference F1). The FLD signal indicates an image field, and switches between “H” and “L” according to the field. That is, it becomes "H" in the first field and "L" in the second field. / V
The sub signal is normally "H", but is set to "L" at a predetermined timing based on the operation of a release switch (not shown) in the manual switch group 26. When the / Vsub signal becomes "L", that is, the φVsub signal (see FIG. 2)
Becomes "H", unnecessary charges accumulated in the photodiode 31 up to that point are swept toward the substrate. Since all charges generated in the photodiode during this sweeping period are swept out, charge accumulation of the photodiode is started from the time when the sweeping operation is completed, and thereafter, when the aperture 12 is closed (reference F2), the exposure is completed. I do. The exposure period is from the end of the unnecessary charge sweeping to the closing of the aperture 12, during which the charge corresponding to the subject image is accumulated in the photodiode 31 of the CCD.
【0021】一方、/V1信号〜/V4信号は、常に所
定のタイミングでオンオフを繰り返している。すなわ
ち、垂直転送CCD32の第1〜第4の電極に印加され
るφV1信号〜φV4信号は、常に所定のタイミングで
“H”、“L”を繰り返している。このφV1信号〜φ
V4信号は、垂直転送CCD32において電荷の垂直転
送を行う駆動信号である。On the other hand, the / V1 signal to / V4 signal are repeatedly turned on and off at a predetermined timing. That is, the signals φV1 to φV4 applied to the first to fourth electrodes of the vertical transfer CCD 32 always repeat “H” and “L” at a predetermined timing. This φV1 signal to φ
The V4 signal is a drive signal for vertically transferring charges in the vertical transfer CCD 32.
【0022】さて露光期間が終了すると、FLD信号が
切り換わり、この後の1フィールドに対応した期間(掃
出期間)、垂直転送および水平転送が行われ、垂直転送
CCD32に残留している電荷が水平転送CCD33を
介して外部に掃き出される。この垂直転送CCD32に
残留している電荷は、フォトダイオード31から漏れ込
んだ過剰電荷、あるいは暗電流によるものである。At the end of the exposure period, the FLD signal is switched, and during the period corresponding to one field (sweep period), vertical transfer and horizontal transfer are performed, and the charge remaining in the vertical transfer CCD 32 is removed. It is swept out through the horizontal transfer CCD 33. The charge remaining in the vertical transfer CCD 32 is due to excess charge leaked from the photodiode 31 or dark current.
【0023】この過剰電荷の掃き出し動作は、映像信号
を読み出す時と同じ速さで行われる。この掃き出し動作
を図4を参照して説明すると、HD信号が“L”である
期間、すなわちブランキング期間の間、φV1信号〜φ
V4信号が連続的に変化し、垂直転送CCD32に残留
している電荷が水平転送CCD33側に2画素分だけ転
送される。すなわち、垂直転送CCD32の第1〜第4
の電極のうち例えば第1の電極に奇数フィールドのフォ
トダイオード31が接続され、また第3の電極に偶数フ
ィールドのフォトダイオード31が接続されており、例
えば第1の電極に対応した部分に残留している電荷が、
1回の垂直転送動作によって次の第1の電極に対応した
部分まで転送される。The operation of sweeping out the excess charge is performed at the same speed as when the video signal is read. This sweeping operation will be described with reference to FIG. 4. During the period in which the HD signal is "L", that is, during the blanking period, the signals φV1 to φV1
The V4 signal changes continuously, and the charge remaining in the vertical transfer CCD 32 is transferred to the horizontal transfer CCD 33 by two pixels. That is, the first to fourth of the vertical transfer CCD 32
For example, a photodiode 31 of an odd field is connected to the first electrode, and a photodiode 31 of the even field is connected to the third electrode. For example, the photodiode 31 remains at a portion corresponding to the first electrode. Charge is
The data is transferred to a portion corresponding to the next first electrode by one vertical transfer operation.
【0024】このような垂直転送動作の後、HD信号が
“H”となって水平転送期間となる。この水平転送期間
において水平転送CCD33では、φH1信号およびφ
H2信号が所定のタイミングで“H”、“L”を繰り返
すことによって電荷が転送され、1水平走査期間に対応
した電荷が水平転送CCD33から掃き出される。After such a vertical transfer operation, the HD signal goes to "H" and a horizontal transfer period is started. During this horizontal transfer period, the horizontal transfer CCD 33 outputs the φH1 signal and φ
The charge is transferred by the H2 signal repeating “H” and “L” at a predetermined timing, and the charge corresponding to one horizontal scanning period is swept out from the horizontal transfer CCD 33.
【0025】このような垂直転送と水平転送の繰り返し
によって、垂直転送CCD32に残留していた電荷が1
フィールド分の映像信号の読み出しと同じ時間(1/6
0秒)で垂直転送CCD32から掃き出されると(第1
のステップ)、図3に示すように、FLD信号の切り換
わりの直後に/TG1信号および/TG2信号が出力さ
れる。これにより、フォトダイオード31に蓄積されて
いた第1および第2フィールドの画像に対応した電荷、
すなわち露光によってフォトダイオード31に蓄積され
た電荷が垂直転送CCD32に転送される(第2のステ
ップ)。By the repetition of the vertical transfer and the horizontal transfer, the electric charge remaining in the vertical transfer CCD 32 becomes 1
The same time as reading the video signal for the field (1/6
(0 second), and is swept out of the vertical transfer CCD 32 (first
3), as shown in FIG. 3, the / TG1 signal and / TG2 signal are output immediately after the switching of the FLD signal. Thereby, the charges corresponding to the images of the first and second fields stored in the photodiode 31,
That is, the charge accumulated in the photodiode 31 by the exposure is transferred to the vertical transfer CCD 32 (second step).
【0026】そしてこの電荷は、/V1信号〜/V4信
号すなわちφV1信号〜φV4信号の作用によって水平
転送CCD33側に2画素分だけ転送され、その後、φ
H1信号およびφH2信号の作用によって水平転送CC
D33にある1水平走査線分の信号がFDA34(図
2)に転送される(第3のステップ)。このようにし
て、フォトダイオード31に蓄積された電荷(映像信
号)が垂直転送CCD32および水平転送CCD33を
介して1水平走査線ずつCCD14から出力される(符
号C1)。The charges are transferred to the horizontal transfer CCD 33 by two pixels by the action of the signals / V1 to / V4, that is, the signals φV1 to φV4.
H1 signal and φH2 signal cause horizontal transfer CC.
The signal for one horizontal scanning line in D33 is transferred to the FDA 34 (FIG. 2) (third step). In this way, the electric charge (video signal) accumulated in the photodiode 31 is output from the CCD 14 by one horizontal scanning line via the vertical transfer CCD 32 and the horizontal transfer CCD 33 (reference C1).
【0027】以上のように第1実施例では、露光期間
後、フォトダイオード31に蓄積された電荷を読み出す
前に、垂直転送CCD32に残留している電荷を水平転
送CCD33を介して外部に掃き出すように構成されて
いる。したがって、露光期間中にフォトダイオードから
垂直転送CCDに過剰電荷が漏れ込んだり、あるいは暗
電流が発生した場合であっても、この過剰電荷等がフォ
トダイオードに蓄積されていた信号電荷と混ざることは
なく、スミア等の発生すなわち画質の低下が防止され
る。さらに本実施例は、従来のように垂直転送CCD3
2内の過剰電荷を高速で掃き出すものではなく、映像信
号の読み出し動作と同じ速さで転送するものであるの
で、転送ミスが発生することはなく、また高速駆動する
ための回路を設ける必要がない。As described above, in the first embodiment, the charge remaining in the vertical transfer CCD 32 is swept to the outside via the horizontal transfer CCD 33 before the charge stored in the photodiode 31 is read out after the exposure period. Is configured. Therefore, even if excess charge leaks from the photodiode to the vertical transfer CCD during the exposure period, or if a dark current is generated, the excess charge and the like are not mixed with the signal charge stored in the photodiode. Therefore, occurrence of smear or the like, that is, deterioration of image quality is prevented. Further, in this embodiment, the vertical transfer CCD 3
2 does not sweep out the excess charge at a high speed, but transfers at the same speed as the read operation of the video signal. Therefore, no transfer error occurs, and it is necessary to provide a circuit for high-speed driving. Absent.
【0028】図5および図6は第2実施例を示すもので
ある。この実施例に関し、第1実施例と異なる部分のみ
を説明すると、露光期間の終期はFLD信号の切り換わ
りよりも後である。すなわち/V1信号〜/V4信号の
出力は、露光期間の終了よりも符号F3で示す期間(以
下、先行掃出期間という)だけ前に開始される。その他
の動作は第1実施例と同様である。FIGS. 5 and 6 show a second embodiment. In this embodiment, only the portions different from the first embodiment will be described. The end of the exposure period is after the switching of the FLD signal. That is, the output of the / V1 signal to / V4 signal is started before the end of the exposure period by a period indicated by reference F3 (hereinafter, referred to as a preceding sweep period). Other operations are the same as in the first embodiment.
【0029】先行掃出期間F3の長さについて、図6を
参照して説明する。この図は、CCD14の受光面44
と水平転送CCD33を示している。受光面44は、実
際に光が照射される有効画素エリア44aと、この有効
画素領域44aの周囲に形成されオプティカルブラック
領域44bとから成る。オプティカルブラック領域44
bは、光が照射されない部分、すなわち有効な信号電荷
が形成されない部分である。The length of the preceding sweep period F3 will be described with reference to FIG. This figure shows the light receiving surface 44 of the CCD 14.
And the horizontal transfer CCD 33. The light receiving surface 44 includes an effective pixel area 44a to which light is actually irradiated, and an optical black area 44b formed around the effective pixel area 44a. Optical black area 44
b is a portion where light is not irradiated, that is, a portion where effective signal charges are not formed.
【0030】先行掃出期間F3は、オプティカルブラッ
ク領域44bであって水平転送CCD33に近接した部
分Aに対応しており、この部分Aの垂直方向(図の縦方
向)の画素数×1水平走査線の読み出し時間×1/2、
すなわち、この部分Aの1フィールド分の電荷を読み出
す時間である。換言すれば、この部分Aのフォトダイオ
ード31(図2)に接続された垂直転送CCD32(図
2)に残留した電荷の掃き出しが終了する前に、露光が
完了している。したがって、露光が完了した後は、有効
画素領域44aのフォトダイオードに接続された垂直転
送CCD32に残留した電荷の掃き出しが行われること
となり、この掃き出し動作の時間を最小限に抑えること
ができる。The pre-sweep period F3 corresponds to the portion A which is the optical black area 44b and is close to the horizontal transfer CCD 33, and the number of pixels of this portion A in the vertical direction (vertical direction in the figure) × 1 horizontal scanning Line read time x 1/2,
That is, it is time to read the electric charges for one field of the portion A. In other words, the exposure has been completed before the sweeping out of the charges remaining in the vertical transfer CCD 32 (FIG. 2) connected to the photodiode 31 (FIG. 2) in this part A is completed. Therefore, after the exposure is completed, the charge remaining in the vertical transfer CCD 32 connected to the photodiode in the effective pixel area 44a is swept out, and the time of the sweeping operation can be minimized.
【0031】その他の作用および効果は第1実施例と同
様である。Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
【0032】以上のように第1および第2実施例は、特
に複雑な回路を設けることなく、画質を改善することが
できるという効果を奏する。As described above, the first and second embodiments have an effect that the image quality can be improved without providing a particularly complicated circuit.
【0033】なお、上記各実施例は、フィールドモード
で映像信号を記録する場合であったが、本発明はフレー
ムモードにも適用できることは勿論である。In each of the above embodiments, the video signal is recorded in the field mode. However, it is needless to say that the present invention can be applied to the frame mode.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高速駆動
のための回路を設けることなく、垂直転送CCDに残留
している不要電荷を確実に外部に掃き出すことができる
という効果が得られる。As described above, according to the present invention, there is obtained an effect that unnecessary charges remaining in the vertical transfer CCD can be reliably discharged to the outside without providing a circuit for high-speed driving. .
【図1】本発明の一実施例を適用したスチルビデオカメ
ラの回路構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a still video camera to which an embodiment of the present invention has been applied.
【図2】CCDの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a CCD.
【図3】本発明の第1実施例におけるCCDの動作のタ
イミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart of the operation of the CCD according to the first embodiment of the present invention.
【図4】垂直転送CCDの過剰電荷の掃き出し動作のタ
イミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of an operation of sweeping out excess charges of a vertical transfer CCD.
【図5】本発明の第2実施例におけるCCDの動作のタ
イミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart of the operation of the CCD according to the second embodiment of the present invention.
【図6】CCDの有効画素領域とオプティカルブラック
領域を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an effective pixel area and an optical black area of the CCD.
【符号の説明】 14 CCD 31 フォトダイオード 32 垂直転送CCD 33 水平転送CCD 44 受光面 44a 有効画素領域 44b オプティカルブラック領域[Description of Signs] 14 CCD 31 Photodiode 32 Vertical transfer CCD 33 Horizontal transfer CCD 44 Light receiving surface 44a Effective pixel area 44b Optical black area
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/335 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/335
Claims (2)
フィールドに対応した期間に渡り水平転送CCDを介し
て外部に掃き出す第1のステップと、 第1のステップが完了した後、露光によってフォトダイ
オードに蓄積された電荷を垂直転送CCDに転送する第
2のステップと、 第2のステップが完了した後、垂直転送CCDおよび水
平転送CCDを介して前記フォトダイオードに蓄積され
た電荷を外部に出力する第3のステップとを備え、 絞りが閉じ始めた後で、かつ完全に閉じる前に前記第1
のステップが開始し、 前記第1のステップにおいて有効な信号電荷が形成され
ないオプティカルブラック領域であって水平転送CCD
に近接した部分のフォトダイオードに接続された垂直転
送CCDに残留した電荷の掃き出しが終了する前に前記
露光が完了し、前記第1のステップにおける電荷の掃き
出しが前記第3のステップにおける電荷の転送動作と同
じ速さで行われることを特徴とする撮像素子駆動方法。1. An electric charge remaining in a vertical transfer CCD is reduced by 1
A first step of sweeping out to the outside via the horizontal transfer CCD over a period corresponding to the field, and a second step of transferring the charge accumulated in the photodiode by exposure to the vertical transfer CCD after the first step is completed. And after the completion of the second step, a third step of outputting the electric charge accumulated in the photodiode via the vertical transfer CCD and the horizontal transfer CCD to the outside, and after the aperture starts closing. And before closing completely
And the horizontal transfer CCD is an optical black area where effective signal charges are not formed in the first step.
The exposure is completed before the sweeping out of the charge remaining in the vertical transfer CCD connected to the photodiode in the portion close to the photodiode is completed, and the sweeping out of the charge in the first step is the transfer of the charge in the third step. An image pickup device driving method, wherein the operation is performed at the same speed as the operation.
フィールドに対応した期間に渡り水平転送CCDを介し
て外部に掃き出す手段と、 露光によってフォトダイオードに蓄積された電荷を垂直
転送CCDに転送する手段と、 この転送手段による転送が完了した後、垂直転送CCD
および水平転送CCDを介して前記フォトダイオードに
蓄積された電荷を外部に出力する手段とを備え、 絞りが閉じ始めた後で、かつ完全に閉じる前に前記掃き
出し手段による電荷の掃き出し動作が開始し、 前記掃き出し動作において、 有効な信号電荷が形成され
ないオプティカルブラック領域であって水平転送CCD
に近接した部分のフォトダイオードに接続された垂直転
送CCDに残留した電荷の掃き出しが終了する前に前記
露光が完了し、前記掃き出し動作 が前記出力手段による電荷の転送動作
と同じ速さで行われることを特徴とする撮像素子駆動装
置。2. The electric charge remaining in the vertical transfer CCD is reduced by 1
Means for sweeping out to the outside via the horizontal transfer CCD over a period corresponding to the field, means for transferring the charge accumulated in the photodiode by exposure to the vertical transfer CCD, and vertical transfer after the transfer by the transfer means is completed. CCD
And means for outputting the charge accumulated in the photodiode to the outside via a horizontal transfer CCD, and after the aperture starts to be closed and before the aperture is completely closed, the sweeping operation of the charge by the sweeping means is started. An optical black area where effective signal charges are not formed in the sweeping operation and a horizontal transfer CCD
The exposure is completed before the sweeping out of the charge remaining in the vertical transfer CCD connected to the photodiode in a portion close to the photodiode is completed, and the sweeping operation is performed at the same speed as the charge transfer operation by the output unit. An image pickup device driving device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31131592A JP3255464B2 (en) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | Image sensor driving method and device |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP31131592A JP3255464B2 (en) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | Image sensor driving method and device |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06141243A JPH06141243A (en) | 1994-05-20 |
JP3255464B2 true JP3255464B2 (en) | 2002-02-12 |
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ID=18015658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31131592A Expired - Fee Related JP3255464B2 (en) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | Image sensor driving method and device |
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Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (2)
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JP4540650B2 (en) | 2005-09-20 | 2010-09-08 | 三洋電機株式会社 | Imaging device |
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JPH06141243A (en) | 1994-05-20 |
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