JP2003259237A - Random trigger shutter circuit - Google Patents

Random trigger shutter circuit

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JP2003259237A
JP2003259237A JP2002056263A JP2002056263A JP2003259237A JP 2003259237 A JP2003259237 A JP 2003259237A JP 2002056263 A JP2002056263 A JP 2002056263A JP 2002056263 A JP2002056263 A JP 2002056263A JP 2003259237 A JP2003259237 A JP 2003259237A
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JP
Japan
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pulse
timing
charge
trigger
time
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JP2002056263A
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Japanese (ja)
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Kenji Nakayama
憲二 中山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce exposure for a long time and dark noise and to prevent a smear. <P>SOLUTION: A VD counter 26 starts to count vertical synchronous pulses VD when a trigger pulse Trig is inputted, and an HD counter 28 counts horizontal synchronous pulses HD at each cycle of the vertical synchronous pulses VD. VD comparators 30, 32 and 34 compare a count value of the VD counter 26 with values of the VD position data of a charge read pulse SG, a charge sweeping out pulse SUB and a fast drive pulse Vdrf, respectively, while HD comparators 36, 38 and 40 compare a count value of the HD counter 28 with the values of the HD position data of the respective pulses SG, SUB and Vdrf, respectively to determine the timing of each of the pulses. Since the vertical synchronous pulses VD are also counted, a long time of exposure is available. Since timing can be flexibly set, dark noise can be reduced, and a smear can be prevented by interlocking with a mechanical shutter. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子にお
ける露光を制御するランダムトリガーシャッター回路に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a random trigger shutter circuit that controls exposure in a solid-state image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像素子は、ビデオカメラや電子ス
チルカメラの撮像手段として広く用いられている。図6
はこの種の固体撮像素子の一例を示す概略平面図であ
る。図6に示した従来の固体撮像素子102は、CCD
構造を有するインターライントランスファー方式の固体
撮像素子であり、半導体基板104の上に設けた多数の
光センサー106(フォトダイオード)、垂直電荷転送
レジスター108、水平電荷転送レジスター110など
により構成されている。光センサー106はマトリクス
状に配列され、垂直電荷転送レジスター108は、光セ
ンサー106の各列ごとに光センサー106の列に沿っ
て延設されている。水平電荷転送レジスター110は垂
直電荷転送レジスター108の一方の端部側に垂直電荷
転送レジスター108に直交して、すなわち光センサー
106の行の方向に延設され、その出力端には電荷電圧
変換を行うフローティングディフュージョン部112
(FD部112)が設けられている。FD部112が生
成した画像信号は出力回路114を通じて低インピーダ
ンスで固体撮像素子102の外部に出力される。
2. Description of the Related Art Solid-state image pickup devices are widely used as image pickup means for video cameras and electronic still cameras. Figure 6
FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of this type of solid-state imaging device. The conventional solid-state image sensor 102 shown in FIG. 6 is a CCD.
It is a solid-state image sensor of interline transfer type having a structure, and includes a large number of photosensors 106 (photodiodes) provided on a semiconductor substrate 104, a vertical charge transfer register 108, a horizontal charge transfer register 110, and the like. The photosensors 106 are arranged in a matrix, and the vertical charge transfer registers 108 are provided along the columns of the photosensors 106 for each column of the photosensors 106. The horizontal charge transfer register 110 is provided on one end side of the vertical charge transfer register 108 so as to be orthogonal to the vertical charge transfer register 108, that is, in the direction of the row of the photosensor 106, and the charge-voltage conversion is performed at the output end thereof. Floating diffusion unit 112
The (FD unit 112) is provided. The image signal generated by the FD unit 112 is output to the outside of the solid-state image sensor 102 through the output circuit 114 with low impedance.

【0003】垂直電荷転送レジスター108および水平
電荷転送レジスター110の電荷転送路上には、トラン
スファー電極およびストレッジ電極の対から成る転送電
極(図示せず)が、各転送レジスターにおける電荷転送
方向に配列され、これらの電極に駆動パルスを印加する
ことで信号電荷が転送レジスター上を転送される。
On the charge transfer paths of the vertical charge transfer register 108 and the horizontal charge transfer register 110, transfer electrodes (not shown) composed of pairs of transfer electrodes and storage electrodes are arranged in the charge transfer direction in each transfer register. By applying a drive pulse to these electrodes, the signal charges are transferred on the transfer register.

【0004】各光センサー106が受光して生成した信
号電荷は、本例では垂直電荷転送レジスター108の転
送電極に電荷読み出しパルスを印加することによって、
光センサー106の各列ごとに、垂直電荷転送レジスタ
ー108と光センサー106との間の読み出しゲート部
(図示せず)を通じて垂直電荷転送レジスター108に
一斉に読み出される。その後、垂直電荷転送レジスター
108を、その転送電極に駆動パルスを印加して駆動す
ることで、光センサー106から読み出された信号電荷
は垂直電荷転送レジスター108上を水平電荷転送レジ
スター110に向けて順次転送され、光センサー106
の1行分の信号電荷ごとに水平電荷転送レジスター11
0に供給される。
In this example, the signal charges received by the photosensors 106 are generated by applying a charge read pulse to the transfer electrodes of the vertical charge transfer register 108.
For each column of the photosensors 106, the data is simultaneously read to the vertical charge transfer registers 108 through a read gate unit (not shown) between the vertical charge transfer registers 108 and the photosensors 106. Then, by driving the vertical charge transfer register 108 by applying a drive pulse to the transfer electrode, the signal charges read from the photosensor 106 are directed to the horizontal charge transfer register 110 on the vertical charge transfer register 108. The light sensor 106 is sequentially transferred.
Horizontal charge transfer register 11 for each signal charge of one row
Supplied to zero.

【0005】水平電荷転送レジスター110に供給され
た光センサー1行分の信号電荷は、水平電荷転送レジス
ター110を駆動パルスにより駆動することで、水平電
荷転送レジスター110上をFD部112に向けて順次
転送され、水平電荷転送レジスター110の端部よりF
D部112に出力される。信号電荷はFD部112にお
いて電圧に変換され、出力回路114より画像信号とし
て低インピーダンスで外部に出力される。
The signal charges for one row of the photosensors supplied to the horizontal charge transfer register 110 are sequentially driven toward the FD section 112 on the horizontal charge transfer register 110 by driving the horizontal charge transfer register 110 with a driving pulse. F is transferred from the end of the horizontal charge transfer register 110.
It is output to the D section 112. The signal charge is converted into a voltage in the FD section 112, and is output from the output circuit 114 as an image signal to the outside with low impedance.

【0006】上記電荷読み出しパルスは垂直同期パルス
に同期して垂直電荷転送レジスター108に供給され、
そして垂直同期パルスに同期して垂直電荷転送レジスタ
ー108における信号電荷の転送が開始される。垂直同
期パルスは所定数の水平同期パルスごとに生成されてお
り、垂直電荷転送レジスター108の転送電極に印加さ
れる上記駆動パルスは、水平同期パルスと同一周期のた
とえば4相のパルスとされる。
The charge read pulse is supplied to the vertical charge transfer register 108 in synchronization with the vertical sync pulse.
Then, the signal charge transfer in the vertical charge transfer register 108 is started in synchronization with the vertical sync pulse. The vertical sync pulse is generated for every predetermined number of horizontal sync pulses, and the drive pulse applied to the transfer electrode of the vertical charge transfer register 108 is a pulse of, for example, four phases having the same period as the horizontal sync pulse.

【0007】固体撮像素子102において電子シャッタ
ーによる露光制御は、基板104に電荷掃き捨てパルス
を印加して光センサー106に蓄積した信号電荷を破棄
することで行われる。この電荷掃き捨てパルスは、各垂
直同期パルスの周期ごとに垂直同期パルスから設定した
時間が経過したところで印加され、そのタイミングから
上記電荷読み出しパルスが供給されるまでの時間が光セ
ンサー106の露光時間となる。そして、この間、光セ
ンサー106に蓄積した信号電荷は、垂直同期パルスに
同期して電荷読み出しパルスが垂直電荷転送レジスター
108の転送電極に印加されることにより、垂直電荷転
送レジスター108側に移動する。
The exposure control by the electronic shutter in the solid-state imaging device 102 is performed by applying a charge sweeping pulse to the substrate 104 and discarding the signal charges accumulated in the optical sensor 106. The charge sweep pulse is applied at the time when a set time elapses from the vertical sync pulse in each cycle of the vertical sync pulse, and the time from the timing until the charge read pulse is supplied is the exposure time of the optical sensor 106. Becomes Then, during this time, the signal charge accumulated in the photosensor 106 moves to the vertical charge transfer register 108 side by applying the charge read pulse to the transfer electrode of the vertical charge transfer register 108 in synchronization with the vertical synchronization pulse.

【0008】なお、電荷掃き捨てパルスは、通常、各水
平同期パルスのタイミングごとに基板104に印加され
ており、露光時には電荷掃き捨てパルスの供給が停止さ
れて光センサー106における信号電荷の蓄積が開始さ
れる。したがって、光センサー106の露光開始のタイ
ミングは最後に印加した電荷掃き捨てパルスにより決定
される。
The charge sweep pulse is normally applied to the substrate 104 at each timing of each horizontal synchronizing pulse, and the supply of the charge sweep pulse is stopped at the time of exposure, so that the signal charge is not accumulated in the optical sensor 106. Be started. Therefore, the exposure start timing of the photosensor 106 is determined by the last applied charge sweep pulse.

【0009】一方、電子シャッターを用いた露光をラン
ダムトリガーにより行う場合、固体撮像素子102は次
のように制御される。図7は電子シャッターを用いた露
光をランダムトリガーにより行う場合の制御を示すタイ
ミングチャートである。図7に示したように、トリガー
パルスTrigが入力される前の通常の状態では、不図
示の水平同期パルスに同期した例えば4相の駆動パルス
Vdrv(図では簡単のため1つの駆動パルスのみが示
されている)、および周期一定の垂直同期パルスVDに
同期した電荷読み出しパルスSGが垂直電荷転送レジス
ター108に供給されている。また、基板104には水
平同期パルス(図示せず)に同期して電荷掃き捨てパル
スSUBが印加されている。
On the other hand, when the exposure using the electronic shutter is performed by the random trigger, the solid-state image pickup device 102 is controlled as follows. FIG. 7 is a timing chart showing the control when the exposure using the electronic shutter is performed by a random trigger. As shown in FIG. 7, in a normal state before the trigger pulse Trig is input, for example, a four-phase drive pulse Vdrv (only one drive pulse is shown for simplicity in the figure is synchronized with a horizontal sync pulse (not shown). (Shown), and a charge read pulse SG synchronized with the vertical sync pulse VD having a constant period is supplied to the vertical charge transfer register 108. A charge sweep pulse SUB is applied to the substrate 104 in synchronization with a horizontal sync pulse (not shown).

【0010】そして、タイミングTtでトリガーパルス
Trigが入力されると、トリガーパルスTrigの立
ち下りのタイミングの直後の水平同期パルスのタイミン
グ、したがって駆動パルスVdrおよび電荷掃き捨てパ
ルスSUBのタイミングから、期間Tdの間、周期が通
常より短い駆動パルスが高速駆動パルスVdrfとして
垂直電荷転送レジスター108に供給され、垂直電荷転
送レジスター108に蓄積している不要電荷が転送破棄
される。
When the trigger pulse Trig is input at the timing Tt, the period Td starts from the timing of the horizontal synchronizing pulse immediately after the falling timing of the trigger pulse Trig, that is, the timing of the driving pulse Vdr and the charge sweeping-out pulse SUB. During this period, a drive pulse having a cycle shorter than usual is supplied to the vertical charge transfer register 108 as a high speed drive pulse Vdrf, and unnecessary charges accumulated in the vertical charge transfer register 108 are transferred and discarded.

【0011】一方、露光時間を設定するため、所定数の
水平同期パルスが生起したタイミングTsで最後の電荷
掃き捨てパルスSUBが基板に印加され、以降、光セン
サー106に信号電荷が蓄積する。その後、露光時間T
eが経過したところで、電荷読み出しパルスSGが垂直
電荷転送レジスター108に供給され、光センサー10
6に蓄積した信号電荷が垂直電荷転送レジスター108
側に読み出される。そして、垂直電荷転送レジスター1
08に取り込まれた信号電荷は次の垂直同期パルスが生
起した後、信号出力期間Toにおいて垂直電荷転送レジ
スター108により転送され、さらに水平電荷転送レジ
スター110により転送されて画像信号として固体撮像
素子102から出力される。
On the other hand, in order to set the exposure time, the last charge sweep-out pulse SUB is applied to the substrate at the timing Ts when a predetermined number of horizontal synchronizing pulses are generated, and thereafter, the signal charge is accumulated in the photosensor 106. Then, the exposure time T
When e has elapsed, the charge read pulse SG is supplied to the vertical charge transfer register 108, and the optical sensor 10
The signal charge accumulated in 6 is the vertical charge transfer register 108.
Read to the side. And the vertical charge transfer register 1
The signal charge taken in 08 is transferred by the vertical charge transfer register 108 in the signal output period To after the next vertical synchronizing pulse is generated, and further transferred by the horizontal charge transfer register 110 to be an image signal from the solid-state image sensor 102. Is output.

【0012】なお、通常の動作では、各垂直同期パルス
VDの直後にかならず電荷読み出しパルスが生成される
が、ランダムトリガーによる露光制御では、露光が終了
した後の最初の通常の電荷読み出しパルスSGは、図7
に点線で示したように、垂直電荷転送レジスター108
への印加が阻止される。これにより、ランダムトリガー
による露光の結果すでに垂直電荷転送レジスター108
に読み込まれている信号電荷が、次の垂直電荷転送レジ
スター108の周期でそのまま転送される。
In normal operation, a charge read pulse is always generated immediately after each vertical sync pulse VD. However, in exposure control by a random trigger, the first normal charge read pulse SG after the exposure is finished. , Fig. 7
As shown by the dotted line in FIG.
Is blocked. Accordingly, as a result of the exposure by the random trigger, the vertical charge transfer register 108 is already generated.
The signal charge read in is transferred as it is in the next cycle of the vertical charge transfer register 108.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の固体撮像素子102の露光制御では、最後の電荷
掃き捨てパルスや電荷読み出しパルスを供給するタイミ
ングの設定は、トリガーパルスTrigが入力された
後、水平同期パルスをカウンターにより計数することで
行われている。したがって、露光時間が垂直同期パルス
の複数周期に及ぶような長時間露光の制御は難しく、ラ
ンダムトリガーによる低速シャッター機能は実現されて
いない。
By the way, in such exposure control of the conventional solid-state image pickup device 102, the trigger pulse Trig is input to set the timing of supplying the last charge sweeping-out pulse or the charge reading pulse. After that, the horizontal synchronizing pulse is counted by a counter. Therefore, it is difficult to control the long-time exposure in which the exposure time extends over a plurality of periods of the vertical synchronizing pulse, and the low-speed shutter function by the random trigger has not been realized.

【0014】また、従来のランダムトリガーによる露光
制御では、図7に示したように、露光が終了して電荷読
み出しパルスSGが印加された後、次の垂直同期パルス
VDが生起するまでは垂直電荷転送レジスター108に
は駆動パルスが供給されず、垂直電荷転送レジスター1
08は停止した状態となっている。しかし、垂直電荷転
送レジスター108が停止するとダークノイズが発生
し、垂直電荷転送レジスター108の停止時間が長くな
るほどダークノイズが増大する。
Further, in the conventional exposure control by the random trigger, as shown in FIG. 7, after the exposure is completed and the charge read pulse SG is applied, the vertical charge is generated until the next vertical synchronizing pulse VD is generated. The drive pulse is not supplied to the transfer register 108, and the vertical charge transfer register 1
08 is in a stopped state. However, dark noise occurs when the vertical charge transfer register 108 stops, and dark noise increases as the stop time of the vertical charge transfer register 108 increases.

【0015】さらに、従来の露光制御では、高速駆動パ
ルスVdrfの供給を開始するタイミングは、かならず
トリガーパルスTrigが供給された直後の水平同期パ
ルスのタイミングとなっており、トリガーパルスTri
gのタイミングに対して任意に設定することができな
い。そして、垂直電荷転送レジスター108を高速駆動
している期間中も、最後の電荷掃き捨てパルスSUBの
後は、光センサー106が露光されるため、スミアの発
生が問題となる。スミアの発生を防止するにはメカニカ
ルシャッターを併用して、高速駆動中は光センサー10
6が露光されないようにすることが有効であるが、高速
駆動パルスVdrfのタイミングが上述のように固定で
あるため、従来はメカニカルシャッターの併用は困難で
あった。
Further, in the conventional exposure control, the timing of starting the supply of the high speed drive pulse Vdrf is always the timing of the horizontal synchronizing pulse immediately after the trigger pulse Trig is supplied, and the trigger pulse Tri
The timing of g cannot be set arbitrarily. Even during the period in which the vertical charge transfer register 108 is being driven at high speed, the photosensor 106 is exposed after the last charge sweeping-out pulse SUB, which causes a smear. A mechanical shutter is used to prevent smearing, and the optical sensor 10 is used during high-speed driving.
It is effective to prevent 6 from being exposed, but since the timing of the high-speed drive pulse Vdrf is fixed as described above, it has been difficult to use a mechanical shutter together in the past.

【0016】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、ランダムトリガーによる
露光制御を柔軟に行うことができ、垂直同期パルスの複
数周期に亘る長時間露光を可能とするとともに、ダーク
ノイズの低減、スミアの防止を可能とする固体撮像素子
のランダムトリガーシャッター回路を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to flexibly perform exposure control by a random trigger and enable long-time exposure over a plurality of periods of vertical synchronizing pulses. Another object of the present invention is to provide a random trigger shutter circuit for a solid-state image sensor that can reduce dark noise and prevent smear.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、複数の光センサーにより被写体を撮像し撮像
結果を表す画像信号を第1の同期パルスに同期して出力
する固体撮像素子に対して、トリガーパルスが入力され
た際に、光センサーの露光開始のタイミングを決定すべ
く前記光センサーに蓄積した信号電荷を掃き捨てる電荷
掃き捨てパルスと、前記光センサーに蓄積した信号電荷
を信号電荷の転送手段に読み出す電荷読み出しパルス
と、前記転送手段を駆動して前記転送手段が保持してい
る信号電荷を高速に転送し破棄する高速駆動パルスとを
供給するランダムトリガーシャッター回路であって、前
記第1の同期パルスをカウントして時間を測定する第1
の計時手段と、前記第1の同期パルスより周期の短い第
2の同期パルスをカウントして時間を測定する第2の計
時手段と、前記電荷掃き捨てパルスのタイミングに係わ
るデーターを受け取り、前記トリガーパルスが入力され
た際に前記第1および第2の計時手段による時間の測定
結果にもとづいて、前記タイミングデーターに対応する
タイミングで前記電荷掃き捨てパルスを固体撮像素子に
供給する電荷掃き捨てパルス発生手段と、前記高速駆動
パルスのタイミングに係わるデーターを受け取り、前記
トリガーパルスが入力された際に前記第1および第2の
計時手段による時間の測定結果にもとづいて、前記タイ
ミングデーターに対応するタイミングで前記高速駆動パ
ルスを固体撮像素子に供給する高速駆動パルス発生手段
と、前記電荷読み出しパルスのタイミングに係わるデー
ターを受け取り、前記トリガーパルスが入力された際に
前記第1および第2の計時手段による時間の測定結果に
もとづいて、前記タイミングデーターに対応するタイミ
ングで前記電荷読み出しパルスを固体撮像素子に供給す
る電荷読み出しパルス発生手段とを備えたことを特徴と
する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a solid-state image pickup device for picking up an image of a subject by a plurality of optical sensors and outputting an image signal representing the image pickup result in synchronization with a first synchronizing pulse. On the other hand, when a trigger pulse is input, the signal sweeping pulse that sweeps away the signal charge accumulated in the photosensor to determine the timing of starting the exposure of the photosensor and the signal charge accumulated in the photosensor are signaled. A random trigger shutter circuit that supplies a charge read pulse to be read to a charge transfer unit and a high-speed drive pulse that drives the transfer unit and rapidly transfers and discards the signal charge held by the transfer unit, A first for measuring the time by counting the first synchronization pulse;
And a second timing means for measuring the time by counting a second synchronizing pulse having a shorter cycle than the first synchronizing pulse, and data for timing of the charge sweeping pulse, and the trigger. Generation of a charge sweep pulse for supplying the charge sweep pulse to the solid-state image pickup device at a timing corresponding to the timing data based on a result of time measurement by the first and second timing means when a pulse is input. Means and data relating to the timing of the high-speed drive pulse, and when the trigger pulse is input, based on the measurement results of the time by the first and second timing means, at a timing corresponding to the timing data. High-speed drive pulse generating means for supplying the high-speed drive pulse to a solid-state imaging device, and the charge reading Then, the charge read pulse is received at the timing corresponding to the timing data based on the measurement result of the time by the first and second timing means when the trigger pulse is input. And a charge read pulse generating means for supplying to the solid-state image pickup device.

【0018】本発明のランダムトリガーシャッター回路
では、電荷掃き捨てパルス発生手段は、電荷掃き捨てパ
ルスのタイミングに係わるデーターを受け取り、トリガ
ーパルスが入力された際に第1および第2の計時手段に
よる時間の測定結果にもとづいて、タイミングデーター
に対応するタイミングで電荷掃き捨てパルスを固体撮像
素子に供給する。また、高速駆動パルス発生手段は、高
速駆動パルスのタイミングに係わるデーターを受け取
り、トリガーパルスが入力された際に第1および第2の
計時手段による時間の測定結果にもとづいて、タイミン
グデーターに対応するタイミングで高速駆動パルスを固
体撮像素子に供給する。そして、電荷読み出しパルス発
生手段は、電荷読み出しパルスのタイミングに係わるデ
ーターを受け取り、トリガーパルスが入力された際に第
1および第2の計時手段による時間の測定結果にもとづ
いて、タイミングデーターに対応するタイミングで電荷
読み出しパルスを固体撮像素子に供給する。
In the random trigger shutter circuit of the present invention, the charge sweep-out pulse generating means receives data relating to the timing of the charge sweep-out pulse, and when the trigger pulse is input, the time by the first and second timing means is set. Based on the measurement result of 1), the electric charge sweep pulse is supplied to the solid-state image sensor at the timing corresponding to the timing data. Further, the high speed drive pulse generating means receives the data relating to the timing of the high speed drive pulse, and responds to the timing data based on the measurement results of the time by the first and second time measuring means when the trigger pulse is input. A high-speed drive pulse is supplied to the solid-state image sensor at the timing. Then, the charge read pulse generating means receives the data relating to the timing of the charge read pulse, and responds to the timing data based on the result of the time measurement by the first and second time measuring means when the trigger pulse is input. A charge read pulse is supplied to the solid-state image sensor at a timing.

【0019】このように本発明では、第1および第2の
同期パルスをそれぞれカウントする第1および第2の計
時手段を用いて電荷掃き捨てパルス、高速駆動パルス、
ならびに電荷読み出しパルスのタイミングを設定するの
で、各パルスのタイミングを、第2の同期パルスの周期
単位で設定できるのみならず、第1の同期パルスの周期
単位でも設定できる。したがって、光センサーの露光時
間を短時間から長時間までの広い範囲で柔軟に制御で
き、さらに、トリガーパルスが入力された後の、各パル
スを供給するタイミングも種々に設定することができ
る。
As described above, in the present invention, the charge sweeping pulse, the high speed driving pulse, and the high speed driving pulse are provided by using the first and second timing means for counting the first and second synchronizing pulses, respectively.
Also, since the timing of the charge read pulse is set, the timing of each pulse can be set not only in the cycle unit of the second synchronization pulse but also in the cycle unit of the first synchronization pulse. Therefore, the exposure time of the optical sensor can be flexibly controlled in a wide range from short time to long time, and further, the timing of supplying each pulse after the trigger pulse is input can be set variously.

【0020】その結果、本発明では、第1の同期パルス
の複数周期に亘る長時間露光が可能となる。また、トリ
ガーパルスが入力された後、時間をおいて各パルスを固
体撮像素子に供給し、電荷読み出しパルスが、つづく第
1の同期パルスの近傍で供給されるようにしてダークノ
イズの低減を図ることができる。さらに、メカニカルシ
ャッターを使用する場合、メカニカルシャッターが閉じ
た後に、高速駆動パルスおよび電荷読み出しパルスを供
給するようにしてスミアの発生を防止することが可能と
なる。
As a result, in the present invention, it is possible to perform long-time exposure over a plurality of cycles of the first synchronizing pulse. Further, after the trigger pulse is input, each pulse is supplied to the solid-state image sensor with a time, and the charge read pulse is supplied in the vicinity of the subsequent first synchronization pulse to reduce dark noise. be able to. Further, when the mechanical shutter is used, it is possible to prevent the smear from occurring by supplying the high speed drive pulse and the charge read pulse after the mechanical shutter is closed.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明によるランダ
ムトリガーシャッター回路の一例を示すブロック図、図
2は図1のランダムトリガーシャッター回路を備えた固
体撮像装置の全体を示すブロック図である。また、図3
は実施の形態例のランダムトリガーシャッター回路の動
作を示すタイミングチャート、図4は長時間露光時の実
施の形態例のランダムトリガーシャッター回路の動作を
示すタイミングチャート、図5は、シャッターを切り直
した場合の実施の形態例のランダムトリガーシャッター
回路の動作を示すタイミングチャートである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a random trigger shutter circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an entire solid-state imaging device including the random trigger shutter circuit of FIG. Also, FIG.
Is a timing chart showing the operation of the random trigger shutter circuit of the embodiment, FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the random trigger shutter circuit of the embodiment at the time of long-time exposure, and FIG. 7 is a timing chart showing an operation of the random trigger shutter circuit of the exemplary embodiment in the case.

【0022】まず、図2を参照して固体撮像装置の全体
について説明する。図2に示した固体撮像装置2は、C
CD構造の固体撮像素子102(図6)、CDS/AD
C回路4、信号処理回路6、タイミング発生回路8、な
らびにマイクロコンピューター10を含んで構成されて
いる。タイミング発生回路8は、マイクロコンピュータ
ー10による制御のもとで、水晶発振器12(VCO)
からの基準クロックパルス14にもとづき、固体撮像素
子102の露光および電荷転送を制御すべく、4相の垂
直駆動パルスVdrおよび電荷読み出しパルスSGなら
びに電荷掃き捨てパルスSUBを固体撮像素子102に
供給し、さらに、水平電荷転送レジスター110の転送
電極に印加する2相の駆動パルスH1、H2を供給す
る。タイミング発生回路8はまた、各部に後述のような
タイミング信号を供給する。
First, the entire solid-state image pickup device will be described with reference to FIG. The solid-state imaging device 2 shown in FIG.
CD solid-state image sensor 102 (FIG. 6), CDS / AD
It is configured to include a C circuit 4, a signal processing circuit 6, a timing generation circuit 8 and a microcomputer 10. The timing generation circuit 8 is controlled by the microcomputer 10 and includes a crystal oscillator 12 (VCO).
In order to control the exposure and charge transfer of the solid-state image pickup device 102 based on the reference clock pulse 14 from, the four-phase vertical drive pulse Vdr, the charge read-out pulse SG, and the charge sweep-out pulse SUB are supplied to the solid-state image pickup device 102. Further, two-phase drive pulses H1 and H2 applied to the transfer electrodes of the horizontal charge transfer register 110 are supplied. The timing generation circuit 8 also supplies a timing signal as described below to each unit.

【0023】CDS(Correlated Double Sampling)/
ADC回路4は、サンプリングなどに係わるタイミング
信号XSHP、XSHDをタイミング発生回路8から受
け、固体撮像素子102が出力する画像信号からオフセ
ット分を除去することで、オフセットのバラツキによる
ノイズを除去する。そして、ノイズを除去した画像信号
をデジタル化して信号処理回路6に出力する。信号処理
回路6は、マイクロコンピューター10による制御に従
い、タイミング発生回路8からの垂直同期パルスVD、
水平同期パルスHDにもとづいて、CDS/ADC回路
4からの画像信号に対して、自動露光制御や自動ホワイ
トバランス制御を行い、ビデオ信号16として出力す
る。
CDS (Correlated Double Sampling) /
The ADC circuit 4 receives the timing signals XSHP and XSHD related to sampling and the like from the timing generation circuit 8 and removes the offset component from the image signal output by the solid-state image sensor 102, thereby eliminating noise due to offset variation. Then, the image signal from which the noise is removed is digitized and output to the signal processing circuit 6. Under the control of the microcomputer 10, the signal processing circuit 6 receives the vertical synchronizing pulse VD from the timing generating circuit 8,
Based on the horizontal synchronizing pulse HD, the image signal from the CDS / ADC circuit 4 is subjected to automatic exposure control and automatic white balance control, and output as a video signal 16.

【0024】実施の形態例のランダムトリガーシャッタ
ー回路は、タイミング発生回路8を構成するものであ
り、詳しくは図1に示したように構成されている。すな
わち、ランダムトリガーシャッター回路18は、トリガ
ー制御ブロック19、HD内カウンター20、ならびに
駆動パルス発生回路22を含んでいる。
The random trigger shutter circuit of the embodiment forms the timing generating circuit 8, and is specifically constructed as shown in FIG. That is, the random trigger shutter circuit 18 includes a trigger control block 19, an HD counter 20, and a drive pulse generation circuit 22.

【0025】そして、トリガー制御ブロック19は、ト
リガーモードコントローラー24、VDカウンター26
(本発明に係る第1の計時手段)、HDカウンター28
(本発明に係る第2の計時手段)を含み、さらに、VD
コンパレーター30、32、34およびHDコンパレー
ター36、38、40を含んでいる。
The trigger control block 19 includes a trigger mode controller 24 and a VD counter 26.
(First Clocking Means According to the Present Invention), HD Counter 28
(Second timing means according to the present invention), and further VD
Includes comparators 30, 32, 34 and HD comparators 36, 38, 40.

【0026】トリガーモードコントローラー24は、た
とえば操作者の操作にもとづいてトリガーパルスTri
gが生成され入力されると、直ちに次の水平同期パルス
HDの立ち下りのタイミングでトリガーモードに入り、
VDカウンター26およびHDカウンター28に計数値
をクリアーさせた上でカウント動作を開始させ、また、
同時に各コンパレーターにマイクロコンピューター10
(図2)から供給されるデーターを取り込ませる。
The trigger mode controller 24 uses the trigger pulse Tri based on the operation of the operator, for example.
When g is generated and input, it immediately enters the trigger mode at the falling edge of the next horizontal sync pulse HD,
After the count values are cleared by the VD counter 26 and the HD counter 28, the count operation is started, and
At the same time, each comparator has a microcomputer 10
The data supplied from (Fig. 2) is loaded.

【0027】VDカウンター26はトリガーモードコン
トローラー24の制御のもとで垂直同期パルスVDをカ
ウントして計数値をVDコンパレーター30、32、3
4に出力する。また、HDカウンター28はトリガーモ
ードコントローラー24の制御のもとで水平同期パルス
HDをカウントして計数値をHDコンパレーター36、
38、40に出力する。HDカウンター28はVDカウ
ンター26から信号を受け取り、VDカウンター26が
計数値を1ずつ増加させるごとに、したがって垂直同期
パルスVDごとに計数値をクリアーして0から水平同期
パルスHDを計数し直す。
The VD counter 26 counts the vertical synchronizing pulse VD under the control of the trigger mode controller 24, and counts the count value to VD comparators 30, 32, and 3.
Output to 4. Further, the HD counter 28 counts the horizontal synchronizing pulse HD under the control of the trigger mode controller 24 and counts the count value with the HD comparator 36,
Output to 38 and 40. The HD counter 28 receives the signal from the VD counter 26, and clears the count value each time the VD counter 26 increments the count value by one, and thus every vertical sync pulse VD, and recounts the horizontal sync pulse HD from 0.

【0028】VDコンパレーター30、32、34には
それぞれマイクロコンピューター10より、電荷読み出
しパルスSG、電荷掃き捨てパルスSUB、ならびに高
速駆動パルスVdrfのタイミングを設定するためのV
D位置データーが供給されており、各VDコンパレータ
ーは、トリガーモードコントローラー24の制御のもと
で、トリガーモードに入った時点で各データーをそれぞ
れ取り込んで保持する。
In the VD comparators 30, 32, and 34, the microcomputer 10 is used to set V for setting the timing of the charge read pulse SG, the charge sweep-out pulse SUB, and the high speed drive pulse Vdrf.
D position data is supplied, and each VD comparator, under the control of the trigger mode controller 24, fetches and holds each data when the trigger mode is entered.

【0029】また、HDコンパレーター36、38、4
0にはそれぞれマイクロコンピューター10より、電荷
読み出しパルスSG、電荷掃き捨てパルスSUB、なら
びに高速駆動パルスVdrfのタイミングを設定するた
めのHD位置データーが供給されており、各HDコンパ
レーターは、トリガーモードコントローラー24の制御
のもとで、トリガーモードに入った時点で各データーを
それぞれ取り込んで保持する。
Also, the HD comparators 36, 38, 4
0 is supplied with HD position data for setting the timing of the charge read pulse SG, the charge sweep pulse SUB, and the high-speed drive pulse Vdrf from the microcomputer 10, and each HD comparator is a trigger mode controller. Under the control of 24, when the trigger mode is entered, each data is captured and retained.

【0030】VDコンパレーター30は、VDカウンタ
ー26の計数値が、マイクロコンピューター10から与
えられた電荷読み出しパルスSGのVD位置データーの
値に一致したとき、そのことを示す信号をHDコンパレ
ーター36に出力し、HDコンパレーター36はこの信
号を受け取った後、HDカウンター28の計数値がマイ
クロコンピューター10から与えられた電荷読み出しパ
ルスSGのHD位置データーの値に一致したとき、その
ことを示す電荷読み出しタイミング信号42をHD内カ
ウンター20に出力する。
When the count value of the VD counter 26 coincides with the value of the VD position data of the charge read pulse SG given from the microcomputer 10, the VD comparator 30 sends a signal to the HD comparator 36 indicating that. After the output, the HD comparator 36 receives this signal, and when the count value of the HD counter 28 coincides with the value of the HD position data of the charge read pulse SG given from the microcomputer 10, the charge read indicating that is output. The timing signal 42 is output to the HD counter 20.

【0031】VDコンパレーター32は、VDカウンタ
ー26の計数値が、マイクロコンピューター10から与
えられた電荷掃き捨てパルスSUBのVD位置データー
の値に一致したとき、そのことを示す信号をHDコンパ
レーター38に出力し、HDコンパレーター38はこの
信号を受け取った後、HDカウンター28の計数値がマ
イクロコンピューター10から与えられた電荷掃き捨て
パルスSUBのHD位置データーの値に一致したとき、
そのことを示す電荷掃き捨てタイミング信号44をHD
内カウンター20に出力する。VDコンパレーター34
は、VDカウンター26の計数値が、マイクロコンピュ
ーター10から与えられた高速駆動パルスVdrfのV
D位置データーの値に一致したとき、そのことを示す信
号をHDコンパレーター40に出力し、HDコンパレー
ター40はこの信号を受け取った後、HDカウンター2
8の計数値がマイクロコンピューター10から与えられ
た高速駆動パルスVdrfのHD位置データーの値に一
致したとき、そのことを示す高速駆動タイミング信号4
6をHD内カウンター20に出力する。
The VD comparator 32, when the count value of the VD counter 26 coincides with the value of the VD position data of the charge sweep pulse SUB given from the microcomputer 10, outputs a signal indicating this to the HD comparator 38. After receiving this signal, the HD comparator 38, when the count value of the HD counter 28 matches the value of the HD position data of the charge sweep pulse SUB given from the microcomputer 10,
The charge sweep-away timing signal 44 indicating that is HD
Output to the inner counter 20. VD comparator 34
Indicates that the count value of the VD counter 26 is V of the high-speed drive pulse Vdrf given from the microcomputer 10.
When the value of the D position data matches, a signal indicating that is output to the HD comparator 40, and the HD comparator 40 receives this signal and then the HD counter 2
When the count value of 8 matches the value of the HD position data of the high speed drive pulse Vdrf given from the microcomputer 10, the high speed drive timing signal 4 indicating that
6 is output to the HD counter 20.

【0032】なお、VDコンパレーター30、HDコン
パレーター36は本発明に係る電荷読み出しパルス発生
手段を構成し、VDコンパレーター32、HDコンパレ
ーター38は本発明に係る電荷掃き捨てパルス発生手段
を構成しており、さらに、VDコンパレーター34、H
Dコンパレーター40は本発明に係る高速駆動パルス発
生手段を構成している。
The VD comparator 30 and the HD comparator 36 constitute the charge read pulse generating means according to the present invention, and the VD comparator 32 and the HD comparator 38 constitute the charge sweeping pulse generating means according to the present invention. In addition, VD comparator 34, H
The D comparator 40 constitutes the high speed drive pulse generating means according to the present invention.

【0033】HD内カウンター20はCLKカウンター
48および高速駆動カウンター50を備えている。高速
駆動カウンター50は、HDコンパレーター40から高
速駆動タイミング信号46が入力されると、一定の期
間、基本クロックをカウントして高速駆動パルスVdr
fのタイミングを決める信号VTをCLKカウンター4
8に出力する。CLKカウンター48は、電荷読み出し
パルスSG、電荷掃き捨てパルスSUB、ならびに高速
駆動カウンター50からの上記タイミング信号VTのタ
イミングを、水平同期パルスHDの周期以下の精度で精
密に設定すべく、水平同期信号より充分に周期の短い基
本クロックを計数する。そして、計数値が各パルスS
G、SUB、VTに対応する値になった時点でタイミン
グパルスを駆動パルス発生回路22に出力する。
The HD counter 20 includes a CLK counter 48 and a high speed drive counter 50. When the high-speed drive timing signal 46 is input from the HD comparator 40, the high-speed drive counter 50 counts the basic clocks for a certain period of time to drive the high-speed drive pulse Vdr.
The signal VT that determines the timing of f is applied to the CLK counter 4
Output to 8. The CLK counter 48 uses the horizontal sync signal to accurately set the timing of the charge read pulse SG, the charge sweep pulse SUB, and the timing signal VT from the high-speed drive counter 50 with an accuracy equal to or less than the cycle of the horizontal sync pulse HD. A basic clock with a sufficiently short cycle is counted. Then, the count value of each pulse S
A timing pulse is output to the drive pulse generation circuit 22 when the value reaches G, SUB, or VT.

【0034】駆動パルス発生回路22は、電荷読み出し
パルス発生回路52、高速駆動パルス発生回路54、な
らびに電荷掃き捨てパルス発生回路56を備えている。
電荷読み出しパルス発生回路52、駆動パルス発生回路
54、ならびに電荷掃き捨てパルス発生回路56は、そ
れぞれ上述のようにHD内カウンター20から各パルス
SG、SUB、Vdrfに対応するタイミングパルスが
入力されると、そのタイミングで、電荷読み出しパルス
SG、4相の高速駆動パルスVdrf(V1〜V4)、
ならびに電荷掃き捨てパルスSUBを発生し、固体撮像
素子102に供給する。
The drive pulse generation circuit 22 includes a charge read pulse generation circuit 52, a high speed drive pulse generation circuit 54, and a charge sweep-out pulse generation circuit 56.
The charge read pulse generation circuit 52, the drive pulse generation circuit 54, and the charge sweep-away pulse generation circuit 56 receive the timing pulses corresponding to the respective pulses SG, SUB, and Vdrf from the HD counter 20 as described above. , At that timing, the charge read pulse SG, the four-phase high-speed drive pulse Vdrf (V1 to V4),
In addition, a charge sweep-off pulse SUB is generated and supplied to the solid-state image sensor 102.

【0035】次に、このように構成されたランダムトリ
ガーシャッター回路18の動作について説明する。ま
ず、図3を参照して高速シャッター時の動作を説明す
る。露光時間を垂直同期信号の1周期より短く設定して
高速シャッター動作を行う場合には、電荷読み出しパル
スSG、電荷掃き捨てパルスSUB、ならびに高速駆動
パルスVdrfのタイミングを表すVD位置データーと
しては、すべて値が0であるデーターをマイクロコンピ
ューター10より各VDコンパレーター30、32、3
4に供給する。一方、HD位置データーについては、電
荷掃き捨てパルスSUBおよび高速駆動パルスVdrf
のタイミングを表すHD位置データーは値を0とし、電
荷読み出しパルスSGのタイミングを表すHD位置デー
ターは値を露光時間に対応する値としてマイクロコンピ
ューター10より各HDコンパレーター36、38、4
0に供給する。
Next, the operation of the random trigger shutter circuit 18 thus constructed will be described. First, the operation during high-speed shutter will be described with reference to FIG. When performing the high-speed shutter operation by setting the exposure time shorter than one cycle of the vertical synchronizing signal, all of the VD position data representing the timing of the charge read pulse SG, the charge sweep-away pulse SUB, and the high-speed drive pulse Vdrf is used. The data having a value of 0 is sent from the microcomputer 10 to the respective VD comparators 30, 32, 3
Supply to 4. On the other hand, for the HD position data, the charge sweep pulse SUB and the high speed drive pulse Vdrf
The HD position data indicating the timing of the charge read pulse SG has a value of 0, and the HD position data indicating the timing of the charge read pulse SG has a value corresponding to the exposure time from the microcomputer 10 to the HD comparators 36, 38, 4 respectively.
Supply to 0.

【0036】このような位置データーが各コンパレータ
ーに与えられている状態で、図3に示したように、タイ
ミングTtでトリガーパルスTrigが入力されると、
トリガーパルスTrigの立ち下りの直後の水平同期パ
ルスHDのタイミング(したがって駆動パルスVdrお
よび電荷掃き捨てパルスSUBのタイミング)で、トリ
ガーモードコントローラー24はトリガーモードで動作
させるべく各部を制御する。VDカウンター26は垂直
同期パルスVDを計数し、HDカウンター28は水平同
期パルスHDを計数しているが、トリガーモードに入る
とVDカウンター26は計数値をいったんクリアーして
0とする。
When the trigger pulse Trig is input at the timing Tt as shown in FIG. 3 in the state where such position data is given to each comparator,
The trigger mode controller 24 controls each part to operate in the trigger mode at the timing of the horizontal synchronizing pulse HD immediately after the fall of the trigger pulse Trig (hence the timing of the drive pulse Vdr and the charge sweep-out pulse SUB). The VD counter 26 counts the vertical synchronizing pulse VD and the HD counter 28 counts the horizontal synchronizing pulse HD, but when the trigger mode is entered, the VD counter 26 once clears the count value to zero.

【0037】そして、各VDコンパレーター30、3
2、34はVDカウンター26の計数値と、マイクロコ
ンピューター10から入力され保持している各VD位置
データーの値とを比較するが、この場合はVD位置デー
ターの値はすべて0であるため、各VDコンパレーター
30、32、34は直ちに、VDカウンター26の計数
値が各VD位置データーに一致したことを示す信号を対
応するHDコンパレーター36、38、40にそれぞれ
出力する。
Then, each VD comparator 30, 3
Reference numerals 2 and 34 compare the count value of the VD counter 26 with the value of each VD position data input from the microcomputer 10 and held. In this case, since the values of the VD position data are all 0, each The VD comparators 30, 32, and 34 immediately output signals indicating that the count value of the VD counter 26 matches each VD position data to the corresponding HD comparators 36, 38, and 40, respectively.

【0038】これにより、各HDコンパレーター36、
38、40は、HDカウンター28の計数値とマイクロ
コンピューター10から入力され保持している各HD位
置データーの値とを比較し、それらが一致するか否かを
判定する。そして、電荷掃き捨てパルスSUBおよび高
速駆動パルスVdrfのHD位置データーは上述のよう
に、値が0であるため、HDコンパレーター38、40
はそれぞれ直ちに電荷掃き捨てタイミング信号44およ
び高速駆動タイミング信号46をHD内カウンター20
に出力する。その結果、HD内カウンター20は、電荷
掃き捨てパルスSUBおよび高速駆動パルスVdrfの
より精密なタイミングを表すタイミングパルスを駆動パ
ルス発生回路22に出力する。駆動パルス発生回路22
では、電荷掃き捨てパルス発生回路56がこのタイミン
グパルスを受けとると、その時点で、最後の電荷掃き捨
てパルスSUBを出力した後、電荷掃き捨てパルスSU
Bの出力を停止する。また、高速駆動パルス発生回路5
4は、上記タイミングパルスを受け取ったタイミングか
ら一定の期間、高速駆動パルスVdrfを出力する。
As a result, each HD comparator 36,
38 and 40 compare the count value of the HD counter 28 with the value of each HD position data input from the microcomputer 10 and held, and determine whether or not they match. As described above, the HD position data of the charge sweep-out pulse SUB and the high-speed drive pulse Vdrf is 0, so the HD comparators 38, 40 are
Immediately outputs the charge sweep-away timing signal 44 and the high-speed drive timing signal 46 to the HD counter 20.
Output to. As a result, the HD counter 20 outputs a timing pulse representing a more precise timing of the charge sweep-out pulse SUB and the high speed drive pulse Vdrf to the drive pulse generation circuit 22. Drive pulse generation circuit 22
Then, when the charge sweep-out pulse generation circuit 56 receives this timing pulse, at that point, the final charge sweep-out pulse SUB is output, and then the charge sweep-out pulse SU is output.
Stop the output of B. In addition, the high-speed drive pulse generation circuit 5
4 outputs the high-speed drive pulse Vdrf for a certain period from the timing of receiving the timing pulse.

【0039】したがって、図3に示したように、トリガ
ーパルスTrigが入力されると、その直後のタイミン
グTsで、最後の電荷掃き捨てパルスSUBが固体撮像
素子102に供給され、また高速駆動パルスVdrfが
固体撮像素子102の垂直電荷転送レジスター108
(図6)に供給される。その後、HDカウンター28の
計数値が上昇し、電荷読み出しパルスSGのHD位置デ
ーターの値に一致すると、HDコンパレーター36はそ
のことを表す電荷読み出しタイミング信号42をHD内
カウンター20に出力する。これにより、HD内カウン
ター20は、電荷読み出しパルスSGのより精密なタイ
ミングを表すタイミングパルスを駆動パルス発生回路2
2に出力する。駆動パルス発生回路22では、電荷読み
出しパルス発生回路52がこのタイミングパルスを受け
とり、その時点で、電荷読み出しパルスSGを出力す
る。
Therefore, as shown in FIG. 3, when the trigger pulse Trig is input, at the timing Ts immediately after that, the final charge sweep-out pulse SUB is supplied to the solid-state image pickup device 102, and the high-speed drive pulse Vdrf is supplied. Is a vertical charge transfer register 108 of the solid-state image sensor 102.
(FIG. 6). After that, when the count value of the HD counter 28 increases and coincides with the value of the HD position data of the charge read pulse SG, the HD comparator 36 outputs a charge read timing signal 42 indicating this to the HD counter 20. As a result, the HD counter 20 outputs a timing pulse representing a more precise timing of the charge read pulse SG to the drive pulse generation circuit 2.
Output to 2. In the drive pulse generation circuit 22, the charge read pulse generation circuit 52 receives this timing pulse, and outputs the charge read pulse SG at that time.

【0040】したがって、図3に示したように、タイミ
ングTsで光センサー106の露光が開始された後、た
とえば露光時間Teが経過したところで電荷読み出しパ
ルスSGが固体撮像素子102に供給され、露光時間T
eの期間に光センサー106に蓄積した信号電荷が読み
出されて垂直電荷転送レジスター108に移動する。垂
直電荷転送レジスター108に移動した信号電荷は、従
来と同様、最初の垂直同期パルスVDの後、信号出力期
間Toにおいて垂直電荷転送レジスター108により転
送され、さらに水平電荷転送レジスター110により転
送されて画像信号として固体撮像素子102から出力さ
れる。
Therefore, as shown in FIG. 3, after the exposure of the optical sensor 106 is started at the timing Ts, for example, when the exposure time Te elapses, the charge read pulse SG is supplied to the solid-state image sensor 102, and the exposure time is T
The signal charge accumulated in the photosensor 106 during the period e is read out and moved to the vertical charge transfer register 108. The signal charges that have moved to the vertical charge transfer register 108 are transferred by the vertical charge transfer register 108 in the signal output period To after the first vertical synchronization pulse VD, and are further transferred by the horizontal charge transfer register 110, as in the conventional case, and are transferred to the image. The signal is output from the solid-state image sensor 102.

【0041】なお、本例では、メカニカルシャッターを
併用し、図3に示したように、メカニカルシャッターは
トリガーパルスTrigに先立つタイミングTmsか
ら、画像信号の出力が開始される直前のタイミングTm
eまでの期間で、あらかじめ設定された絞りの状態で開
放され、タイミングTme以降は閉じた状態とされる。
In this example, the mechanical shutter is also used, and as shown in FIG. 3, the mechanical shutter starts from the timing Tms preceding the trigger pulse Trig to the timing Tm immediately before the start of the image signal output.
In the period up to e, the aperture is opened in a preset aperture state, and is closed after timing Tme.

【0042】以上が、高速シャッター時の基本動作であ
り、このような動作ではトリガーパルスTrigの立ち
下りの直後から露光が開始されるので、トリガーパルス
Trigから露光が開始されるまでの遅延時間をできる
だけ小さくするという要求に応えることができる。
The above is the basic operation at the time of high-speed shutter. In such an operation, since the exposure is started immediately after the fall of the trigger pulse Trig, the delay time from the trigger pulse Trig to the start of the exposure is set. We can meet the demand of making it as small as possible.

【0043】ところで、露光時間が図3に例示した時間
より長い場合には、高速駆動パルスVdrfを固体撮像
素子102に供給するタイミングは、トリガーパルスT
rigの立ち下りの直後ではなく、電荷読み出しパルス
SGにより近いタイミングとする方がスミアの発生を抑
える上で有利である。そして、本実施の形態例は、この
ようなタイミングの調整に関して柔軟性が高く、単にH
Dコンパレーター40に与える高速駆動パルスVdrf
のHD位置データーの値を変更するのみで、高速駆動パ
ルスVdrfをスミア抑制に適したタイミングで固体撮
像素子102に供給することができる。
By the way, when the exposure time is longer than the time illustrated in FIG. 3, the timing for supplying the high-speed drive pulse Vdrf to the solid-state image sensor 102 is the trigger pulse T.
It is advantageous to suppress the occurrence of smear by setting the timing closer to the charge read pulse SG, not immediately after the fall of rig. The example of the present embodiment is highly flexible with respect to such timing adjustment.
High-speed drive pulse Vdrf given to the D comparator 40
It is possible to supply the high-speed drive pulse Vdrf to the solid-state image sensor 102 at a timing suitable for suppressing smear only by changing the value of the HD position data of.

【0044】また、図3の例では、電荷読み出しパルス
SGが供給された後、信号の出力が開始されるまでの時
間が比較的長く、この間、垂直電荷転送レジスター10
8は停止した状態となっている。しかし、垂直電荷転送
レジスター108の停止期間が長いと、停止期間の長さ
に比例してダークノイズが増大するので、ダークノイズ
を抑えるという点では、垂直電荷転送レジスター108
の停止期間ができるだけ短くなるようにすることが望ま
しい。
Further, in the example of FIG. 3, the time until the signal output is started after the charge read pulse SG is supplied is relatively long, and during this period, the vertical charge transfer register 10 is started.
8 is in a stopped state. However, if the vertical charge transfer register 108 has a long stop period, dark noise increases in proportion to the length of the stop period. Therefore, in terms of suppressing the dark noise, the vertical charge transfer register 108 is suppressed.
It is desirable to make the suspension period of (2) as short as possible.

【0045】そして、垂直電荷転送レジスター108の
停止期間を短くするには、図3に点線で示したように、
信号出力期間To(したがって、つづく垂直同期パルス
VD)に近い位置で電荷読み出しパルスSGを供給すれ
ばよく、したがって、露光を開始し高速駆動パルスVd
rfを供給するタイミングを後方のたとえばTs’にシ
フトすればよい。このようなタイミングのシフトは、本
実施の形態例では、HDコンパレーター38に与える電
荷掃き捨てパルスSUBのHD位置データーの値、およ
びHDコンパレーター40に与える高速駆動パルスVd
rfのHD位置データーの値を単に大きくするのみでよ
く、きわめて容易に行える。
In order to shorten the stop period of the vertical charge transfer register 108, as shown by the dotted line in FIG.
It suffices to supply the charge read pulse SG at a position close to the signal output period To (hence, the succeeding vertical synchronizing pulse VD). Therefore, exposure is started and the high speed drive pulse Vd is started.
The timing of supplying rf may be shifted to the rear, for example, Ts'. In this embodiment, such a timing shift is caused by the value of the HD position data of the charge sweep-out pulse SUB given to the HD comparator 38 and the high-speed drive pulse Vd given to the HD comparator 40.
The HD position data of rf may be simply increased, and this is extremely easy.

【0046】次に、図4を参照して低速シャッター時の
動作を説明する。露光時間を垂直同期信号の1周期より
長く設定して低速シャッター動作を行うため、ここでは
一例として、電荷読み出しパルスSGおよび高速駆動パ
ルスVdrfのタイミングを表すVD位置データーの値
は2とし、電荷掃き捨てパルスSUBのタイミングを表
すVD位置データーの値は0として、マイクロコンピュ
ーター10より各VDコンパレーター30、32、34
に供給する。
Next, the operation at the low speed shutter will be described with reference to FIG. Since the exposure time is set to be longer than one cycle of the vertical synchronizing signal to perform the low-speed shutter operation, here, as an example, the value of the VD position data representing the timing of the charge read pulse SG and the high speed drive pulse Vdrf is set to 2, and the charge sweep is performed. The value of the VD position data indicating the timing of the discard pulse SUB is set to 0, and the microcomputer 10 causes the respective VD comparators 30, 32, 34 to
Supply to.

【0047】一方、HD位置データーについては、一例
として、電荷掃き捨てパルスSUBのタイミングを表す
HD位置データーは値を0としてHDコンパレーター3
8に供給する。また、電荷読み出しパルスSGおよび高
速駆動パルスVdrfのタイミングを表すHD位置デー
ターの値としては、メカニカルシャッターが閉じた後に
高速駆動パルスVdrfを供給し、つづいて電荷読み出
しパルスSGを供給すべく水平同期パルスの周期単位で
設定する値をマイクロコンピューター10よりHDコン
パレーター36、40に供給する。
On the other hand, with respect to the HD position data, as an example, the HD position data representing the timing of the charge sweep-out pulse SUB is set to 0 and the HD comparator 3 is set.
Supply to 8. As the value of the HD position data representing the timing of the charge read pulse SG and the high speed drive pulse Vdrf, the high speed drive pulse Vdrf is supplied after the mechanical shutter is closed, and then the horizontal sync pulse is supplied to supply the charge read pulse SG. The value set in the cycle unit is supplied from the microcomputer 10 to the HD comparators 36 and 40.

【0048】このような位置データーが各コンパレータ
ーに与えられている状態で、図4に示したように、タイ
ミングTtでトリガーパルスTrigが入力されると、
トリガーパルスTrigの立ち下りの直後の水平同期パ
ルスHDのタイミング(したがって駆動パルスVdrお
よび電荷掃き捨てパルスSUBのタイミング)で、トリ
ガーモードコントローラー24はトリガーモードで動作
させるべく各部を制御する。
When the trigger pulse Trig is input at the timing Tt as shown in FIG. 4 in the state where such position data is given to each comparator,
The trigger mode controller 24 controls each part to operate in the trigger mode at the timing of the horizontal synchronizing pulse HD immediately after the fall of the trigger pulse Trig (hence the timing of the drive pulse Vdr and the charge sweep-out pulse SUB).

【0049】VDカウンター26は垂直同期パルスを計
数し、HDカウンター28は水平同期パルスを計数して
いるが、トリガーモードに入るとVDカウンター26は
計数値をいったんクリアーして0とする。また、トリガ
ーモードに入るとHDコンパレーター36、40は、そ
の時点のHDカウンター28の計数値(図4のTofに
対応)を取り込み、その値を、マイクロコンピューター
10から与えられ保持している各HD位置データーの値
に加算して、計数値が加算されたHD位置データーの値
を新たなHD位置データーとして保持する。
The VD counter 26 counts the vertical sync pulse and the HD counter 28 counts the horizontal sync pulse, but when the trigger mode is entered, the VD counter 26 once clears the count value to zero. Further, when the trigger mode is entered, the HD comparators 36 and 40 take in the count value (corresponding to Tof in FIG. 4) of the HD counter 28 at that time point, and the value is given from the microcomputer 10 and held therein. The value of the HD position data added to the value of the HD position data and the count value added is held as new HD position data.

【0050】そして、各VDコンパレーター30、3
2、34はVDカウンター26の計数値と、保持してい
る各VD位置データーの値とを比較するが、電荷掃き捨
てパルスSUBのVD位置データーの値は0であるた
め、VDコンパレーター32は直ちに、VDカウンター
26の計数値が各VD位置データーに一致したことを示
す信号を対応するHDコンパレーター38に出力する。
Then, each VD comparator 30, 3
Reference numerals 2 and 34 compare the count value of the VD counter 26 with the value of each VD position data held, but since the value of the VD position data of the charge sweep-out pulse SUB is 0, the VD comparator 32 Immediately, a signal indicating that the count value of the VD counter 26 matches each VD position data is output to the corresponding HD comparator 38.

【0051】これにより、HDコンパレーター38は、
HDカウンター28の計数値とマイクロコンピューター
10から入力され保持している電荷掃き捨てパルスSU
BのHD位置データーの値とを比較し、それらが一致す
るか否かを判定する。ここで、電荷掃き捨てパルスSU
BのHD位置データーも値が0であるため、HDコンパ
レーター38は直ちに電荷掃き捨てタイミング信号44
をHD内カウンター20に出力する。その結果、HD内
カウンター20は、電荷掃き捨てパルスSUBのより精
密なタイミングを表すタイミングパルスを駆動パルス発
生回路22に出力する。駆動パルス発生回路22では、
電荷掃き捨てパルス発生回路56がこのタイミングパル
スを受け、その時点で、最後の電荷掃き捨てパルスSU
Bを出力した後、電荷掃き捨てパルスSUBの出力を停
止する。したがって、図4に示したように、トリガーパ
ルスTrigが入力されると、その直後のタイミングT
sで、最後の電荷掃き捨てパルスSUBが固体撮像素子
102に供給される。
As a result, the HD comparator 38
The count value of the HD counter 28 and the charge sweep pulse SU that is input from the microcomputer 10 and is being held
The value of the HD position data of B is compared, and it is determined whether or not they match. Here, charge sweep pulse SU
Since the HD position data of B also has a value of 0, the HD comparator 38 immediately outputs the charge sweep-away timing signal 44.
Is output to the HD counter 20. As a result, the HD counter 20 outputs a timing pulse representing a more precise timing of the charge sweep-out pulse SUB to the drive pulse generation circuit 22. In the drive pulse generation circuit 22,
The charge sweep-out pulse generation circuit 56 receives this timing pulse, and at that point, the last charge sweep-out pulse SU
After outputting B, the output of the charge sweep-away pulse SUB is stopped. Therefore, as shown in FIG. 4, when the trigger pulse Trig is input, the timing T immediately after that is input.
At s, the final charge sweep pulse SUB is supplied to the solid-state image sensor 102.

【0052】その後、VDカウンター26の計数値が上
昇して2となると、VDコンパレーター30、34にお
いて計数値とVD位置データーの値とが一致するため、
VDコンパレーター30、34はそのことを表す信号を
それぞれHDコンパレーター36、40に出力する。こ
れによりHDコンパレーター36、40は、以降、それ
ぞれが保持しているHD位置データーの値とHDカウン
ター28の計数値とを比較し、それらが一致したところ
で、それぞれ高速駆動タイミング信号46および電荷読
み出しタイミング信号42をHD内カウンター20に出
力する。
After that, when the count value of the VD counter 26 rises to 2, the count values of the VD comparators 30 and 34 coincide with the value of the VD position data.
The VD comparators 30 and 34 output signals indicating that to the HD comparators 36 and 40, respectively. As a result, the HD comparators 36 and 40 subsequently compare the value of the HD position data held by each with the count value of the HD counter 28, and when they match, the high-speed drive timing signal 46 and the charge reading, respectively. The timing signal 42 is output to the HD counter 20.

【0053】そして、HD内カウンター20は、高速駆
動パルスVdrfおよび電荷読み出しパルスSGのより
精密なタイミングを表すタイミングパルスを駆動パルス
発生回路22に出力し、駆動パルス発生回路22では、
高速駆動パルス発生回路54および電荷読み出しパルス
発生回路52がこれらのタイミングパルスを受けとり、
タイミングパルスを受け取った時点でそれぞれ高速駆動
パルスVdrfおよび電荷読み出しパルスSGを固体撮
像素子102に出力する。
Then, the HD counter 20 outputs a timing pulse representing a more precise timing of the high speed drive pulse Vdrf and the charge read pulse SG to the drive pulse generation circuit 22. In the drive pulse generation circuit 22,
The high speed drive pulse generation circuit 54 and the charge read pulse generation circuit 52 receive these timing pulses,
When the timing pulse is received, the high speed drive pulse Vdrf and the charge read pulse SG are output to the solid-state image sensor 102, respectively.

【0054】本例ではメカニカルシャッターは、図4に
示したように、トリガーパルスTrigに先立つタイミ
ングTmsからタイミングTmeまでの期間で、あらか
じめ設定された絞りの状態で開放され、タイミングTm
e以降は閉じた状態となり、タイミングTmsからタイ
ミングTmeまでが露光時間Teとなる。そして、高速
駆動パルスVdrfおよび電荷読み出しパルスSGのV
D位置データーおよびHD位置データーは上述のように
設定されているので、高速駆動パルスVdrfはメカニ
カルシャッターがタイミングTmeで閉じるのに同期し
て固体撮像素子102に供給され、さらに、その直後の
タイミングTrで電荷読み出しパルスSGが固体撮像素
子102に供給される。電荷読み出しパルスSGが供給
された後は、高速シャッター動作の場合と同様、次の垂
直同期パルスVDにつづく信号出力期間Toにおいて、
信号電荷が転送され、撮像結果を表す画像信号が固体撮
像素子102から出力される。
In this example, as shown in FIG. 4, the mechanical shutter is opened in a preset aperture state during the period from the timing Tms preceding the trigger pulse Trig to the timing Tme, and the timing Tm is reached.
The state after e is closed, and the exposure time Te is from the timing Tms to the timing Tme. Then, the high speed drive pulse Vdrf and the charge read pulse SG V
Since the D position data and the HD position data are set as described above, the high speed drive pulse Vdrf is supplied to the solid-state image sensor 102 in synchronization with the closing of the mechanical shutter at the timing Tme, and the timing Tr immediately after that is supplied. Then, the charge read pulse SG is supplied to the solid-state image sensor 102. After the charge read pulse SG is supplied, as in the case of the high speed shutter operation, in the signal output period To following the next vertical synchronizing pulse VD,
The signal charge is transferred, and an image signal representing the image pickup result is output from the solid-state image pickup element 102.

【0055】このように本実施の形態例のランダムトリ
ガーシャッター回路18では、垂直同期パルスの周期単
位でも各パルスのタイミングを設定できるので、垂直同
期パルスの複数周期に亘る長時間露光が可能である。ま
た、上述のようにメカニカルシャッターが閉じた後に、
高速駆動パルスおよび電荷読み出しパルスを供給するこ
とができるので、不要信号電荷を破棄すべく垂直電荷転
送レジスター108を高速駆動している期間中は露光さ
れないようにしてスミアの発生を防止することができ
る。
As described above, in the random trigger shutter circuit 18 of the present embodiment, since the timing of each pulse can be set in units of vertical synchronizing pulse periods, long-time exposure over a plurality of vertical synchronizing pulse periods is possible. . Also, after closing the mechanical shutter as described above,
Since the high speed drive pulse and the charge read pulse can be supplied, it is possible to prevent smear by preventing exposure during the period in which the vertical charge transfer register 108 is driven at high speed in order to discard unnecessary signal charges. .

【0056】そして、本実施の形態例では上述のよう
に、トリガーモードに入ったとき、HDコンパレーター
36、40は、その時点のHDカウンター28の計数値
を取り込み、その値を、マイクロコンピューター10か
ら与えられた各HD位置データーの値に加算し、この加
算結果を、高速駆動パルスVdrfおよび電荷読み出し
パルスSGのタイミングを決めるために用いる。したが
って、トリガーパルスTrigが垂直同期パルスVDに
対して任意のタイミングで入力されても、露光時間Te
を、VDコンパレーターおよびHDコンパレーターに与
えるVD位置データーおよびHD位置データーの値に対
応する時間に正確に設定することができる。
In the present embodiment, as described above, when the trigger mode is entered, the HD comparators 36 and 40 take in the count value of the HD counter 28 at that time, and the value is read by the microcomputer 10. Is added to the values of the respective HD position data given by the above, and the addition result is used to determine the timing of the high speed drive pulse Vdrf and the charge read pulse SG. Therefore, even if the trigger pulse Trig is input at an arbitrary timing with respect to the vertical synchronizing pulse VD, the exposure time Te
Can be accurately set to the time corresponding to the values of the VD position data and the HD position data given to the VD comparator and the HD comparator.

【0057】また、実際の撮影環境では、ランダムシャ
ッターを一度作動させた後、すぐにシャッターを切り直
すといった場合も起こり得るが、本実施の形態例ではこ
のようなシャッターの切り直しにも対応することができ
る。図5に示したように、タイミングTt1で最初のト
リガーパルスTrigが入力されると、図3を参照して
説明したように最後の電荷掃き捨てパルスSUB、高速
駆動パルスVdrf、ならびに電荷読み出しパルスSG
が生成される(図5では点線により示されている)。し
かし、その後、タイミングTt2でシャッターが切り直
され、再度、トリガーパルスTrigが入力されると、
VDコンパレーター30、32、34およびHDコンパ
レーター36、38、40は再びマイクロコンピュータ
ー10からのVD位置データーおよびHD位置データー
を取り込んで保持し、また、VDカウンター26はクリ
アーされて同様の動作がくり返される。したがって、タ
イミングTt2の直後の水平同期パルスHDのタイミン
グで電荷掃き捨てパルスSUBおよび高速駆動パルスV
drfが出力され、つづいて電荷読み出しパルスSGが
出力される。そして、つづく信号出力期間Toで信号電
荷が転送され、画像信号が固体撮像素子102から出力
される。
In an actual photographing environment, the shutter may be re-opened immediately after the random shutter is operated once, but the present embodiment also deals with such re-shuttering. be able to. As shown in FIG. 5, when the first trigger pulse Trig is input at the timing Tt1, the final charge sweep pulse SUB, the high speed drive pulse Vdrf, and the charge read pulse SG are input as described with reference to FIG.
Is generated (indicated by the dotted line in FIG. 5). However, after that, when the shutter is turned off again at the timing Tt2 and the trigger pulse Trig is input again,
The VD comparators 30, 32, 34 and the HD comparators 36, 38, 40 again fetch and hold the VD position data and the HD position data from the microcomputer 10, and the VD counter 26 is cleared to perform the same operation. Repeated. Therefore, at the timing of the horizontal synchronizing pulse HD immediately after the timing Tt2, the charge sweep pulse SUB and the high speed drive pulse V
drf is output, and then the charge read pulse SG is output. Then, the signal charge is transferred in the subsequent signal output period To, and the image signal is output from the solid-state image sensor 102.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明のランダムト
リガーシャッター回路では、電荷掃き捨てパルス発生手
段は、電荷掃き捨てパルスのタイミングに係わるデータ
ーを受け取り、トリガーパルスが入力された際に第1お
よび第2の計時手段による時間の測定結果にもとづい
て、タイミングデーターに対応するタイミングで電荷掃
き捨てパルスを固体撮像素子に供給する。また、高速駆
動パルス発生手段は、高速駆動パルスのタイミングに係
わるデーターを受け取り、トリガーパルスが入力された
際に第1および第2の計時手段による時間の測定結果に
もとづいて、タイミングデーターに対応するタイミング
で高速駆動パルスを固体撮像素子に供給する。そして、
電荷読み出しパルス発生手段は、電荷読み出しパルスの
タイミングに係わるデーターを受け取り、トリガーパル
スが入力された際に第1および第2の計時手段による時
間の測定結果にもとづいて、タイミングデーターに対応
するタイミングで電荷読み出しパルスを固体撮像素子に
供給する。
As described above, in the random trigger shutter circuit of the present invention, the charge sweep pulse generating means receives the data relating to the timing of the charge sweep pulse, and when the trigger pulse is input, Based on the time measurement result by the second time measuring means, the charge sweeping-off pulse is supplied to the solid-state imaging device at the timing corresponding to the timing data. Further, the high speed drive pulse generating means receives the data relating to the timing of the high speed drive pulse, and responds to the timing data based on the measurement results of the time by the first and second time measuring means when the trigger pulse is input. A high-speed drive pulse is supplied to the solid-state image sensor at the timing. And
The charge read pulse generation means receives data relating to the timing of the charge read pulse, and at the timing corresponding to the timing data based on the result of the time measurement by the first and second timing means when the trigger pulse is input. A charge read pulse is supplied to the solid-state image sensor.

【0059】このように本発明では、第1および第2の
同期パルスをそれぞれカウントする第1および第2の計
時手段を用いて電荷掃き捨てパルス、高速駆動パルス、
ならびに電荷読み出しパルスのタイミングを設定するの
で、各パルスのタイミングを、第2の同期パルスの周期
単位で設定できるのみならず、第1の同期パルスの周期
単位でも設定できる。したがって、光センサーの露光時
間を短時間から長時間までの広い範囲で柔軟に制御で
き、さらに、トリガーパルスが入力された後の、各パル
スを供給するタイミングも種々に設定することができ
る。
As described above, in the present invention, the charge sweeping pulse, the high speed driving pulse, and the high speed driving pulse are obtained by using the first and second timing means for counting the first and second synchronizing pulses, respectively.
Also, since the timing of the charge read pulse is set, the timing of each pulse can be set not only in the cycle unit of the second synchronization pulse but also in the cycle unit of the first synchronization pulse. Therefore, the exposure time of the optical sensor can be flexibly controlled in a wide range from short time to long time, and further, the timing of supplying each pulse after the trigger pulse is input can be set variously.

【0060】その結果、本発明では、第1の同期パルス
の複数周期に亘る長時間露光が可能となる。また、トリ
ガーパルスが入力された後、時間をおいて各パルスを固
体撮像素子に供給し、電荷読み出しパルスが、つづく第
1の同期パルスの近傍で供給されるようにしてダークノ
イズの低減を図ることができる。さらに、メカニカルシ
ャッターを使用する場合、メカニカルシャッターが閉じ
た後に、高速駆動パルスおよび電荷読み出しパルスを供
給するようにしてスミアの発生を防止することが可能と
なる。
As a result, according to the present invention, it is possible to perform long-time exposure over a plurality of cycles of the first synchronizing pulse. Further, after the trigger pulse is input, each pulse is supplied to the solid-state image sensor with a time, and the charge read pulse is supplied in the vicinity of the subsequent first synchronization pulse to reduce dark noise. be able to. Further, when the mechanical shutter is used, it is possible to prevent the smear from occurring by supplying the high speed drive pulse and the charge read pulse after the mechanical shutter is closed.

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

【図1】本発明によるランダムトリガーシャッター回路
の一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a random trigger shutter circuit according to the present invention.

【図2】図1のランダムトリガーシャッター回路を備え
た固体撮像装置の全体を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an entire solid-state imaging device including the random trigger shutter circuit of FIG.

【図3】実施の形態例のランダムトリガーシャッター回
路の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the random trigger shutter circuit according to the embodiment.

【図4】長時間露光時の実施の形態例のランダムトリガ
ーシャッター回路の動作を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the random trigger shutter circuit of the embodiment example during long-time exposure.

【図5】シャッターを切り直した場合の実施の形態例の
ランダムトリガーシャッター回路の動作を示すタイミン
グチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the random trigger shutter circuit of the embodiment when the shutter is turned off again.

【図6】固体撮像素子の一例を示す概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing an example of a solid-state image sensor.

【図7】電子シャッターを用いた露光をランダムトリガ
ーにより行う場合の制御を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 7 is a timing chart showing a control when exposure using an electronic shutter is performed by a random trigger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2……固体撮像装置、4……CDS/ADC回路、6…
…信号処理回路、8……タイミング発生回路、10……
マイクロコンピューター、12……水晶発振器、14…
…基準クロックパルス、16……ビデオ信号、18……
ランダムトリガーシャッター回路、19……トリガー制
御ブロック、20……HD内カウンター、22……駆動
パルス発生回路、24……トリガーモードコントローラ
ー、26……VDカウンター、28……HDカウンタ
ー、30、32、34……VDコンパレーター、36、
38、40……HDコンパレーター、52……電荷読み
出しパルス発生回路、54……高速駆動パルス発生回
路、56……電荷掃き捨てパルス発生回路。
2 ... Solid-state imaging device, 4 ... CDS / ADC circuit, 6 ...
... Signal processing circuit, 8 ... Timing generation circuit, 10 ...
Microcomputer, 12 ... Crystal oscillator, 14 ...
… Reference clock pulse, 16 …… Video signal, 18 ……
Random trigger shutter circuit, 19 ... Trigger control block, 20 ... HD counter, 22 ... Drive pulse generation circuit, 24 ... Trigger mode controller, 26 ... VD counter, 28 ... HD counter, 30, 32, 34 ... VD comparator, 36,
38, 40 ... HD comparator, 52 ... Charge reading pulse generation circuit, 54 ... High-speed drive pulse generation circuit, 56 ... Charge sweep-out pulse generation circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の光センサーにより被写体を撮像し
撮像結果を表す画像信号を第1の同期パルスに同期して
出力する固体撮像素子に対して、トリガーパルスが入力
された際に、光センサーの露光開始のタイミングを決定
すべく前記光センサーに蓄積した信号電荷を掃き捨てる
電荷掃き捨てパルスと、前記光センサーに蓄積した信号
電荷を信号電荷の転送手段に読み出す電荷読み出しパル
スと、前記転送手段を駆動して前記転送手段が保持して
いる信号電荷を高速に転送し破棄する高速駆動パルスと
を供給するランダムトリガーシャッター回路であって、 前記第1の同期パルスをカウントして時間を測定する第
1の計時手段と、 前記第1の同期パルスより周期の短い第2の同期パルス
をカウントして時間を測定する第2の計時手段と、 前記電荷掃き捨てパルスのタイミングに係わるデーター
を受け取り、前記トリガーパルスが入力された際に前記
第1および第2の計時手段による時間の測定結果にもと
づいて、前記タイミングデーターに対応するタイミング
で前記電荷掃き捨てパルスを固体撮像素子に供給する電
荷掃き捨てパルス発生手段と、 前記高速駆動パルスのタイミングに係わるデーターを受
け取り、前記トリガーパルスが入力された際に前記第1
および第2の計時手段による時間の測定結果にもとづい
て、前記タイミングデーターに対応するタイミングで前
記高速駆動パルスを固体撮像素子に供給する高速駆動パ
ルス発生手段と、 前記電荷読み出しパルスのタイミングに係わるデーター
を受け取り、前記トリガーパルスが入力された際に前記
第1および第2の計時手段による時間の測定結果にもと
づいて、前記タイミングデーターに対応するタイミング
で前記電荷読み出しパルスを固体撮像素子に供給する電
荷読み出しパルス発生手段とを備えたことを特徴とする
ランダムトリガーシャッター回路。
1. An optical sensor when a trigger pulse is input to a solid-state imaging device that images a subject with a plurality of optical sensors and outputs an image signal representing an imaging result in synchronization with a first synchronization pulse. Charge sweep pulse for sweeping away the signal charge accumulated in the photosensor to determine the timing of starting the exposure, a charge read pulse for reading the signal charge accumulated in the photosensor to the signal charge transfer means, and the transfer means. A random trigger shutter circuit that supplies a high-speed drive pulse for driving and driving the signal charge held by the transfer unit at a high speed and discarding the signal charge, the time being measured by counting the first synchronization pulse. A first time measuring means; a second time measuring means for measuring a time by counting a second synchronizing pulse having a shorter cycle than the first synchronizing pulse; The data related to the timing of the charge sweep pulse is received, and the charge sweep is performed at the timing corresponding to the timing data based on the measurement result of the time by the first and second timing means when the trigger pulse is input. A charge sweep-away pulse generating means for supplying a discard pulse to the solid-state imaging device, and data for timing of the high-speed drive pulse, and the first pulse when the trigger pulse is input.
And high-speed drive pulse generating means for supplying the high-speed drive pulse to the solid-state imaging device at a timing corresponding to the timing data based on the result of time measurement by the second timing means, and data relating to the timing of the charge read pulse. The charge read pulse is supplied to the solid-state image sensor at a timing corresponding to the timing data based on the measurement result of the time by the first and second timing means when the trigger pulse is input. A random trigger shutter circuit comprising a reading pulse generating means.
【請求項2】 前記第2の同期パルスは、前記画像信号
を前記第1の同期パルスに同期して出力する際に前記転
送手段に供給される駆動パルスと同一の周期を有してい
ることを特徴とする請求項1記載のランダムトリガーシ
ャッター回路。
2. The second sync pulse has the same cycle as a drive pulse supplied to the transfer means when the image signal is output in synchronization with the first sync pulse. The random trigger shutter circuit according to claim 1.
【請求項3】 前記高速駆動パルスの周期は、前記画像
信号を前記第1の同期パルスに同期して出力する際に前
記転送手段に供給される駆動パルスの周期より短いこと
を特徴とする請求項1記載のランダムトリガーシャッタ
ー回路。
3. A cycle of the high speed drive pulse is shorter than a cycle of a drive pulse supplied to the transfer means when the image signal is output in synchronization with the first synchronization pulse. Item 2. The random trigger shutter circuit according to item 1.
【請求項4】 前記電荷掃き捨てパルスの前記タイミン
グデーターが表すタイミングから前記電荷読み出しパル
スの前記タイミングデーターが表すタイミングまでの時
間は、前記第1の同期パルスの1周期分の時間より長い
ことを特徴とする請求項1記載のランダムトリガーシャ
ッター回路。
4. The time from the timing represented by the timing data of the charge sweep pulse to the timing represented by the timing data of the charge read pulse is longer than the time for one cycle of the first synchronization pulse. The random trigger shutter circuit according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項5】 前記電荷読み出しパルスの前記タイミン
グデーターは前記第1の同期パルスの近傍のタイミング
を表していることを特徴とする請求項1記載のランダム
トリガーシャッター回路。
5. The random trigger shutter circuit according to claim 1, wherein the timing data of the charge read pulse represents a timing in the vicinity of the first synchronization pulse.
【請求項6】 固体撮像素子に入射する光はメカニカル
シャッターにより制御され、前記高速駆動パルスの前記
タイミングデーターが表すタイミングは、前記メカニカ
ルシャッターが閉じた直後のタイミングを表しているこ
とを特徴とする請求項4記載のランダムトリガーシャッ
ター回路。
6. The light incident on the solid-state imaging device is controlled by a mechanical shutter, and the timing represented by the timing data of the high-speed drive pulse represents the timing immediately after the mechanical shutter is closed. The random trigger shutter circuit according to claim 4.
【請求項7】 前記電荷読み出しパルスが固体撮像素子
に供給された後、最初の第1の同期パルス以降の、前記
第1の同期パルスの1周期に相当する期間において前記
転送手段が駆動され前記画像信号が出力されることを特
徴とする請求項1記載のランダムトリガーシャッター回
路。
7. The transfer means is driven during a period corresponding to one cycle of the first synchronization pulse after the first first synchronization pulse after the charge read pulse is supplied to the solid-state imaging device. The random trigger shutter circuit according to claim 1, wherein an image signal is output.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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