JP4416775B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本願発明は、複数の固体撮像素子を用いて複数の被写体映像を撮像し、それによって得られる複数系列の画像信号を合成する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that captures a plurality of subject images using a plurality of solid-state imaging elements and synthesizes a plurality of series of image signals obtained thereby.

デジタルスチルカメラ等の撮像装置において、複数の固体撮像素子を搭載し、互いに異なる被写体を同時に撮像することが考えられている。このような撮像装置では、複数の固体撮像装置から得られる複数系列の画像信号を合成して、例えば、1つの表示画面上に複数の再生画像を表示するように構成される。図10は、複数の固体撮像素子を搭載した撮像装置の一例を示すブロック図である。   In an imaging apparatus such as a digital still camera, it is considered that a plurality of solid-state imaging elements are mounted and different subjects are simultaneously imaged. Such an imaging device is configured to combine a plurality of series of image signals obtained from a plurality of solid-state imaging devices and display, for example, a plurality of reproduced images on one display screen. FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of an imaging apparatus equipped with a plurality of solid-state imaging elements.

図10に示す撮像装置は、2つの被写体映像を撮像するために、それぞれの被写体に対応して2つの撮像装置20a、20bを有しており、メモリコントローラ9によって、それぞれの出力が制御される。   The image pickup apparatus shown in FIG. 10 has two image pickup apparatuses 20a and 20b corresponding to the respective subjects in order to pick up two subject images, and the respective outputs are controlled by the memory controller 9. .

第1の撮像装置20aは、第1のCCD固体撮像素子1a、第1の昇圧回路2a、第1のCCDドライバ回路3a、第1のタイミング制御回路4a、第1のアナログ信号処理回路5a、第1のA/D変換回路6a、第1のデジタル信号処理回路7a及び第1のメモリ8aから構成され、第1の撮像系をなしている。第1のCCD固体撮像素子1aは、複数の受光画素が行列配置され、入射される第1の被写体画像に応答して発生した情報電荷を各受光画素に蓄積する。また、第1のCCD固体撮像素子1aは、各受光画素に発生する過剰な情報電荷を基板側へ吸収させる、いわゆる縦型オーバーフロードレイン構造を有しており、各受光画素に蓄積される情報電荷の基板側への排出が可能になっている。   The first imaging device 20a includes a first CCD solid-state imaging device 1a, a first booster circuit 2a, a first CCD driver circuit 3a, a first timing control circuit 4a, a first analog signal processing circuit 5a, a first 1 A / D conversion circuit 6a, first digital signal processing circuit 7a, and first memory 8a, and constitutes a first imaging system. In the first CCD solid-state imaging device 1a, a plurality of light receiving pixels are arranged in a matrix, and information charges generated in response to the incident first subject image are accumulated in each light receiving pixel. Further, the first CCD solid-state imaging device 1a has a so-called vertical overflow drain structure that absorbs excessive information charges generated in each light receiving pixel to the substrate side, and information charges accumulated in each light receiving pixel. Can be discharged to the substrate side.

第1の昇圧回路2aは、入力される電源電圧VD(図示せず)を昇圧して昇圧電圧を発生し、第1のCCDドライバ回路3aへ供給する。第1のCCDドライバ回路3aは、第1の昇圧回路2aで生成される昇圧電圧を用いて複数のクロックパルスを生成し、第1のCCD固体撮像素子1aへ供給する。これら複数のクロックパルスは、第1のタイミング制御回路4aから供給される各種タイミング信号に基づいて生成される。これにより、第1のCCD固体撮像素子1aの各受光画素に蓄積された情報電荷の電荷量に応じた画像信号Y(t)が、第1のCCD固体撮像素子1aから1画素単位で取り出される。   The first booster circuit 2a boosts an input power supply voltage VD (not shown) to generate a boosted voltage, which is supplied to the first CCD driver circuit 3a. The first CCD driver circuit 3a generates a plurality of clock pulses using the boosted voltage generated by the first booster circuit 2a, and supplies the clock pulses to the first CCD solid-state imaging device 1a. The plurality of clock pulses are generated based on various timing signals supplied from the first timing control circuit 4a. As a result, an image signal Y (t) corresponding to the amount of information charges accumulated in each light receiving pixel of the first CCD solid-state imaging device 1a is taken out from the first CCD solid-state imaging device 1a in units of one pixel. .

第1のタイミング制御回路4aは、一定周期の基準クロックCKをカウントする複数のカウンタからなり、基準クロックCKを分周して垂直同期信号VD及び水平同期信号HDを生成する。そして、これら垂直同期信号VD及び水平同期信号HDに同期するタイミングで、第1のCCDドライバ回路1bに供給する各種タイミング信号を生成する。これにより、第1のCCD固体撮像素子1aからは、水平同期信号HDに同期するタイミングで1ライン毎の画像信号Y(t)が出力され、垂直同期信号VDに同期するタイミングで1画面毎の画像信号Y(t)が出力される。   The first timing control circuit 4a includes a plurality of counters that count a reference clock CK having a fixed period, and generates a vertical synchronization signal VD and a horizontal synchronization signal HD by dividing the reference clock CK. Various timing signals to be supplied to the first CCD driver circuit 1b are generated at a timing synchronized with the vertical synchronization signal VD and the horizontal synchronization signal HD. As a result, the first CCD solid-state imaging device 1a outputs the image signal Y (t) for each line at the timing synchronized with the horizontal synchronization signal HD, and for each screen at the timing synchronized with the vertical synchronization signal VD. An image signal Y (t) is output.

第1のアナログ信号処理回路5aは、第1のCCD固体撮像素子1aから出力される画像信号Ya(t)に対して、CDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)、AGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)等のアナログ信号処理を施す。CDSでは、リセットレベルと信号レベルとを繰り返す画像信号に対し、リセットレベルをクランプした後に信号レベルを取り出すようにして、信号レベルの連続する画像信号を生成する。AGCでは、CDSで取り出された画像信号を1画面、或いは、1垂直走査期間単位で積分して、その積分データを所定の範囲内に収めるようにゲイン調整を行う。第1のA
/D変換器6aは、第1のアナログ信号処理回路5aから出力される第1の画像信号Ya(t)を第1のCCD固体撮像素子1aの出力タイミングに同期して規格化し、デジタル信
号の第1の画像データYa(n)を出力する。
The first analog signal processing circuit 5a performs CDS (Correlated Double Sampling) and AGC (Automatic Gain Control) on the image signal Ya (t) output from the first CCD solid-state imaging device 1a. Analog signal processing such as automatic gain control. In the CDS, for the image signal that repeats the reset level and the signal level, the signal level is extracted after the reset level is clamped to generate an image signal having a continuous signal level. In AGC, the image signal extracted by CDS is integrated in one screen or in units of one vertical scanning period, and gain adjustment is performed so that the integration data falls within a predetermined range. 1st A
The / D converter 6a normalizes the first image signal Ya (t) output from the first analog signal processing circuit 5a in synchronization with the output timing of the first CCD solid-state imaging device 1a, and converts the digital signal The first image data Ya (n) is output.

第1のデジタル信号処理回路7aは、第1の画像データYa(n)に対して、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度データ及び色差データを含む画像データY'(n)を生成する。また、第1のデジタル信号処理回路7aでは、露光制御回路及びホワイトバランス制御回路を内蔵し、第1のCCD固体撮像素子1aの露光状態を制御する露光制御、画像信号Y(t)のホワイトバランスを調整するホワイトバランス補正処理を施す。第1のメモリ8aはフレームメモリであり、メモリコントローラ9からの書き込み指示に応答して第1のデジタル信号処理回路7aから出力される輝度データ及び色差データを1画面単位で格納する。   The first digital signal processing circuit 7a performs processing such as color separation and matrix calculation on the first image data Ya (n) to generate image data Y ′ (n) including luminance data and color difference data. To do. Further, the first digital signal processing circuit 7a includes an exposure control circuit and a white balance control circuit, exposure control for controlling the exposure state of the first CCD solid-state imaging device 1a, and white balance of the image signal Y (t). Apply white balance correction processing. The first memory 8a is a frame memory, and stores luminance data and color difference data output from the first digital signal processing circuit 7a in response to a write instruction from the memory controller 9 in units of one screen.

第2の撮像装置20bは、第2のCCD固体撮像素子1b、第2の昇圧回路2b、第2のCCDドライバ回路3b、第2のタイミング制御回路4b、第2のアナログ信号処理回路5b、第2のA/D変換回路6b、第2のデジタル信号処理回路7b及び第2のメモリ8bから構成され、第2の撮像系をなしている。この第2の撮像装置20bを構成する各回路は、第1の撮像装置20aを構成する各回路と同一の回路構成であり、第2のCCD固体撮像素子1bから出力される第2の画像信号に対して同等の処理を行う。   The second imaging device 20b includes a second CCD solid-state imaging device 1b, a second booster circuit 2b, a second CCD driver circuit 3b, a second timing control circuit 4b, a second analog signal processing circuit 5b, 2 A / D conversion circuit 6b, second digital signal processing circuit 7b, and second memory 8b, and forms a second imaging system. Each circuit constituting the second imaging device 20b has the same circuit configuration as each circuit constituting the first imaging device 20a, and the second image signal output from the second CCD solid-state imaging device 1b. The same processing is performed for.

メモリコントローラ9は、第1及び第2のメモリ8a、8bからの第1及び第2の画像データの読み出しタイミングを制御し、第1の撮像装置20aで撮像された撮影画像と第2の撮像装置20bで撮像された撮影画像とが、単一の表示画面上で再生されるように制御する。例えば、図11(a)に示すように、単一の表示画面で垂直方向に分割された2つの領域に、第1の撮像装置20aで撮像された第1の撮影画像Aと第2の撮像装置20bで撮像された第2の撮像画像Bとをそれぞれ表示する場合、第1及び第2のメモリ8a、8bから第1の撮影画像Aに対応する第1の画像データYa(n)と第2の撮影画像Bに対応する第2の画像データYb(n)とを取り出すようにする。その後、表示画面上での表示形態に合うように2つの画像データを合成する。また、図11(b)に示すように、表示画面上に主として第1の撮像画像Aを表示し、表示画面の左下の1/4の領域に第2の撮像画像Bを縮小表示する場合、第1のメモリ8aから表示画面の上半分に相当する第1の画像データYa(n)を読み出し、その後、第1及び第2のメモリ8a、8bから表示画面の下半分の領域に相当する第1の画像データYa(n)と第2の画像データYb(n)とを読み出す。このとき、第2の撮影画像Bが表示画面上に割り当てられた領域で1画面分を表示するために、第2のメモリ8から読み出される1画面分の画像データを1/4のデータに圧縮する。そして、第1の画像データYa(n)と圧縮された第2の画像データYb(n)とを合成して、第1の撮影画像Aと1/4に縮小された第2の撮影画像Bとを1つの表示画面上に同時に表示する。   The memory controller 9 controls the readout timing of the first and second image data from the first and second memories 8a and 8b, and the captured image captured by the first imaging device 20a and the second imaging device. Control is performed so that the captured image captured in 20b is reproduced on a single display screen. For example, as illustrated in FIG. 11A, the first captured image A and the second captured image captured by the first imaging device 20a in two regions divided in the vertical direction on a single display screen. When displaying the second captured image B captured by the device 20b, the first image data Ya (n) and the first image data corresponding to the first captured image A from the first and second memories 8a and 8b. The second image data Yb (n) corresponding to the second captured image B is extracted. Thereafter, the two image data are combined so as to match the display form on the display screen. Further, as shown in FIG. 11B, when the first captured image A is mainly displayed on the display screen and the second captured image B is reduced and displayed in the lower left quarter region of the display screen, First image data Ya (n) corresponding to the upper half of the display screen is read from the first memory 8a, and then the first image data Ya (n) corresponding to the lower half of the display screen is read from the first and second memories 8a and 8b. The first image data Ya (n) and the second image data Yb (n) are read out. At this time, the image data for one screen read from the second memory 8 is compressed to ¼ data in order to display one screen for the area where the second captured image B is allocated on the display screen. To do. Then, the first image data Ya (n) and the compressed second image data Yb (n) are combined, and the first captured image A and the second captured image B reduced to ¼. Are simultaneously displayed on one display screen.

上述のような複数の被写体映像を複数の固体撮像素子を用いて撮像し、単一の表示画面上に複数の撮影画像を合成して表示する撮像装置は、固体撮像素子、駆動回路、タイミング制御回路及び信号処理回路がそれぞれ複数組搭載されており、回路規模が大きくなると共に、消費電力も大きくなるという不都合があった。このため、固体撮像素子以外の回路を共有化して撮像装置の回路規模を小型化することが考えられるが、撮像装置に含まれる回路のどこを共通にするかは多数の選択肢があり、これらの選択肢のうちから単純に共有化する回路を選択すると、機能低下等の弊害を招いてしまう。例えば、駆動系を共有化した場合、複数の固体撮像素子を同時駆動することができず、それぞれの固体撮像素子のフレームレートが低下してしまう。   An imaging apparatus that captures a plurality of subject images as described above using a plurality of solid-state imaging devices and synthesizes and displays a plurality of captured images on a single display screen includes a solid-state imaging device, a drive circuit, and timing control. Since a plurality of sets of circuits and signal processing circuits are mounted, there is an inconvenience that the circuit scale increases and the power consumption increases. For this reason, it is conceivable to reduce the circuit scale of the image pickup apparatus by sharing a circuit other than the solid-state image pickup device, but there are a number of choices as to which of the circuits included in the image pickup apparatus is common. If a simple circuit to be shared is selected from among the options, it will cause adverse effects such as functional degradation. For example, when the drive system is shared, a plurality of solid-state image sensors cannot be driven simultaneously, and the frame rate of each solid-state image sensor decreases.

そこで、本願発明は、複数の固体撮像素子を用いた撮像装置において、個別に設ける回路と共通にする回路との最適な組み合わせを見出し、回路規模の縮小を実現すると共に、効率的な動作を可能とする撮像装置の提供を目的とする。   Therefore, the present invention finds an optimal combination of an individually provided circuit and a common circuit in an imaging apparatus using a plurality of solid-state imaging elements, and realizes reduction in circuit scale and efficient operation. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus.

本願発明は、上述の課題を解決するために成されたもので、その特徴とするところは、複数の受光画素が行列配置され、第1の被写体映像に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積する第1の固体撮像素子と、複数の受光画素が行列配置され、第2の被写体映像に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積する第2の固体撮像素子と、前記第1の固体撮像素子の各受光画素に蓄積された情報電荷を転送出力して第1の画像信号を得る第1の駆動回路と、前記第2の固体撮像素子の各受光画素に蓄積された情報電荷を転送出力して第2の画像信号を得る第2の駆動回路と、一定周期の基準クロックに基づいて前記第1の固体撮像素子の垂直走査及び水平走査のタイミングを決定する第1のタイミング制御回路と、前記基準クロックに基づいて前記第2の固体撮像素子の垂直走査及び水平走査のタイミングを決定する第2のタイミング制御回路と、前記第1及び第2の固体撮像素子の動作タイミングに同期して前記第1及び第2の画像信号の何れか一方を選択的に出力する選択回路と、前記選択回路からの出力を受けて所定の画像信号を生成する信号処理回路と、を備え、前記選択回路は、所定の時間毎に交互に前記第1及び第2の画像信号を選択することを特徴とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The feature of the present invention is that a plurality of light receiving pixels are arranged in a matrix and each information light generated in response to the first subject image is received. A first solid-state imaging device that accumulates in pixels, a plurality of light-receiving pixels arranged in a matrix, and a second solid-state imaging device that accumulates information charges generated in response to a second subject image in each light-receiving pixel; A first drive circuit that transfers and outputs information charges accumulated in each light receiving pixel of the first solid-state image sensor to obtain a first image signal, and is accumulated in each light-receiving pixel of the second solid-state image sensor. A second driving circuit for transferring and outputting information charges to obtain a second image signal; and a first driving circuit for determining a vertical scanning timing and a horizontal scanning timing of the first solid-state imaging device based on a reference clock having a fixed period. Timing control circuit and the reference clock And a second timing control circuit for determining the timing of the vertical scanning and the horizontal scanning of the second solid-state imaging device, and the first and second solid-state imaging devices in synchronization with the operation timing of the first and second solid-state imaging devices. A selection circuit that selectively outputs one of the two image signals, and a signal processing circuit that receives the output from the selection circuit and generates a predetermined image signal, the selection circuit having a predetermined time The first and second image signals are alternately selected every time.

本願発明によれば、第1及び第2の画像信号が第1及び第2の固体撮像素子から選択回路に取り込まれ、これら第1及び第2の画像信号が選択回路で所定の時間毎に交互に選択されて出力される。この結果、選択回路の出力側で実質的に第1及び第2の画像信号が合成される。このため、選択回路以降の信号処理回路を第1及び第2の固体撮像素子で共有化することができる。これに加え、タイミング制御回路を各固体撮像素子に対応付けて設けるため、互いに駆動条件の異なる複数の固体撮像素子を1つの撮像装置に組み込むことができる。   According to the present invention, the first and second image signals are taken into the selection circuit from the first and second solid-state imaging devices, and the first and second image signals are alternately changed at predetermined intervals by the selection circuit. Is selected and output. As a result, the first and second image signals are substantially synthesized on the output side of the selection circuit. For this reason, the signal processing circuit after the selection circuit can be shared by the first and second solid-state imaging devices. In addition, since the timing control circuit is provided in association with each solid-state imaging device, a plurality of solid-state imaging devices having different driving conditions can be incorporated into one imaging device.

図1は、本願発明の撮像装置の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、2つの固体撮像装置を備えたものであり、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31b、第1及び第2の昇圧回路32a、33b、第1及び第2のCCDドライバ回路33a、33b、タイミング制御回路34、第1及び第2のクランプ回路35a、35b、選択回路36、アナログ信号処理回路37、A/D変換回路38及びデジタル信号処理回路39で構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the imaging apparatus of the present invention. This imaging device includes two solid-state imaging devices, and first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, first and second boosting circuits 32a and 33b, and first and second CCDs. The driver circuits 33a and 33b, the timing control circuit 34, the first and second clamp circuits 35a and 35b, the selection circuit 36, the analog signal processing circuit 37, the A / D conversion circuit 38, and the digital signal processing circuit 39 are included.

第1のCCD固体撮像素子31aは、例えば、図2に示すようなフレームトランスファ型の固体撮像素子であり、撮像部から蓄積部まで連続する複数の垂直シフトレジスタ1v、これら複数の垂直シフトレジスタ1vの出力側に配置される水平シフトレジスタ1h及びこの水平シフトレジスタ1hの出力側に配置される出力部1dより構成される。撮像部では、垂直シフトレジスタ1vが電気的に分離されて複数の受光画素が形成され、第1
の被写体画像を受けて発生する情報電荷が各受光画素に蓄積される。また、撮像部では、複数の垂直シフトレジスタの一部の列が遮光されて所謂OPB(Optical Black)領域と称される領域に設定されている。撮像部の各受光画素に蓄積された情報電荷は、フレーム転送クロックφa(f)及び垂直転送クロックφa(v)によって蓄積部に高速で転送される。蓄積部に出力された情報電荷は、蓄積部で一時的に蓄積され、垂直転送クロックφa(v)によって水平シフトレジスタ1hに1ライン単位で転送され、水平転送クロックφhによって水平シフトレジスタ1hから出力部1d側へ1画素単位で転送される。出力部1dへ出力
された情報電荷は、1画素毎に容量に蓄積されることで、電荷量に応じた電圧値に変換され、画像信号Ya(t)として出力される。このとき、出力部1dでは、水平転送クロックφhに同期するリセットクロックφrに応答して容量に蓄積された情報電荷がドレインへ排出される。また、第1のCCD固体撮像素子1aは、撮像部に発生する過剰な電荷を基板側へ吸収させる所謂縦型オーバーフロードレイン構造を有しており、撮像部に蓄積される情報電荷を基板クロックφa(b)によって基板側へ排出することが可能になっている。第2のCCD固体撮像素子31bは、第1のCCD固体撮像素子31aと同様に複数の受光画素が行列配置され、第2の被写体映像に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積し、この蓄積した情報電荷に応じた第2の画像信号Yb(t)を出力する。この第2のCCD固体撮像素子1bにおいても、縦型オーバーフロードレイン構造を有しており、基板側への情報電荷の排出が可能になっている。
The first CCD solid-state imaging device 31a is, for example, a frame transfer type solid-state imaging device as shown in FIG. 2, and includes a plurality of vertical shift registers 1v continuous from the imaging unit to the storage unit, and the plurality of vertical shift registers 1v. The horizontal shift register 1h disposed on the output side of the horizontal shift register 1h and the output unit 1d disposed on the output side of the horizontal shift register 1h. In the imaging unit, the vertical shift register 1v is electrically separated to form a plurality of light receiving pixels.
Information charges generated by receiving the subject image are accumulated in each light receiving pixel. Further, in the imaging unit, some columns of the plurality of vertical shift registers are shielded from light and set in a so-called OPB (Optical Black) region. Information charges accumulated in each light receiving pixel of the imaging unit are transferred to the accumulation unit at a high speed by a frame transfer clock φa (f) and a vertical transfer clock φa (v). The information charges output to the storage unit are temporarily stored in the storage unit, transferred to the horizontal shift register 1h by the vertical transfer clock φa (v) in units of one line, and output from the horizontal shift register 1h by the horizontal transfer clock φh. The data is transferred to the unit 1d side in units of one pixel. The information charge output to the output unit 1d is stored in a capacitor for each pixel, thereby being converted into a voltage value corresponding to the amount of charge and output as an image signal Ya (t). At this time, in the output unit 1d, the information charge accumulated in the capacitor is discharged to the drain in response to the reset clock φr synchronized with the horizontal transfer clock φh. Further, the first CCD solid-state imaging device 1a has a so-called vertical overflow drain structure that absorbs excessive charges generated in the imaging unit to the substrate side, and information charges accumulated in the imaging unit are transferred to the substrate clock φa. It is possible to discharge to the substrate side by (b). Similar to the first CCD solid-state image sensor 31a, the second CCD solid-state image sensor 31b has a plurality of light-receiving pixels arranged in a matrix and accumulates information charges generated in response to the second subject image in each light-receiving pixel. Then, the second image signal Yb (t) corresponding to the stored information charge is output. This second CCD solid-state imaging device 1b also has a vertical overflow drain structure, and information charges can be discharged to the substrate side.

第1の昇圧回路32aは、第1のCCD固体撮像素子31aに対応して配置され、入力される電源電圧VD(図示せず)を昇圧して昇圧し、第1のCCDドライバ回路33aへ供給する。第2の昇圧回路33bは、第2のCCD固体撮像素子31bに対応して配置され、第1の昇圧回路32aと同様に、電源電圧VDを昇圧して得られる昇圧電圧を第2のCCDドライバ回路33bへ供給する。   The first booster circuit 32a is disposed corresponding to the first CCD solid-state imaging device 31a, boosts and boosts the input power supply voltage VD (not shown), and supplies the boosted voltage to the first CCD driver circuit 33a. To do. The second booster circuit 33b is arranged corresponding to the second CCD solid-state imaging device 31b, and, like the first booster circuit 32a, the booster voltage obtained by boosting the power supply voltage VD is supplied to the second CCD driver. Supply to the circuit 33b.

第1のCCDドライバ回路33aは、タイミング制御回路34から供給されるタイミング信号に基づいて第1のフレーム転送クロックφa(f)、第1の垂直転送クロックφa(v)、第1の水平転送クロックφa(h)、第1のリセットクロックφa(r)及び第1の基板クロックφa(b)を生成し、第1のCCD固体撮像素子31aへ供給する。第2のCCDドライバ回路33bは、タイミング制御回路34から供給されるタイミング信号に基づいて第2のフレーム転送クロックφb(f)、第2の垂直転送クロックφb(v)、第2の水平転送クロックφb(h)、第2のリセットクロックφb(r)及び第2の基板クロックφb(b)を生成し、第2のCCD固体撮像素子33bへ供給する。これら第1及び第2のCCDドライバ回路33a、33bは、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bのそれぞれに対応して配置されており、このため、第1及び第2の固体撮像素子31a、31bの同時駆動が可能となっている。   Based on the timing signal supplied from the timing control circuit 34, the first CCD driver circuit 33a has a first frame transfer clock φa (f), a first vertical transfer clock φa (v), and a first horizontal transfer clock. φa (h), a first reset clock φa (r), and a first substrate clock φa (b) are generated and supplied to the first CCD solid-state imaging device 31a. Based on the timing signal supplied from the timing control circuit 34, the second CCD driver circuit 33b generates a second frame transfer clock φb (f), a second vertical transfer clock φb (v), and a second horizontal transfer clock. φb (h), a second reset clock φb (r) and a second substrate clock φb (b) are generated and supplied to the second CCD solid-state image sensor 33b. The first and second CCD driver circuits 33a and 33b are arranged corresponding to the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, respectively. For this reason, the first and second solid-state imaging are performed. The elements 31a and 31b can be driven simultaneously.

タイミング制御回路34は、一定周期の基準クロックCKをカウントする複数のカウンタ34aと、このカウンタの出力をデコードするデコーダ34bからなり、デコーダ34bの設定値を変更することで様々なタイミング信号を複数生成することができる。このタイミング制御回路34は、第1及び第2のCCDドライバ回路33a、33bに対して共通に配置される。   The timing control circuit 34 includes a plurality of counters 34a that count a reference clock CK having a fixed period and a decoder 34b that decodes the output of the counter, and generates a plurality of various timing signals by changing the set values of the decoder 34b. can do. The timing control circuit 34 is arranged in common with respect to the first and second CCD driver circuits 33a and 33b.

また、タイミング制御回路34では、例えば、図3のように設定される複数の表示モードのそれぞれに対応する複数の設定データのうちから1つを後述するレジスタ40から受け、これに応じてデコーダ34bの設定値が変更される。これにより、各クロックパルスの供給開始タイミングや立ち上がりタイミングが変更される。例えば、図3(b)の場合、これに対応する設定データがデコーダ34bに与えられ、第1のCCDドライバ回路33aに供給するクロックパルスの位相と第2のCCDドライバ回路33bに供給するクロックパルスの位相とがずれるように各クロックパルスが生成される。そして、これらのクロックパルスが第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bへ供給され、第1の画像信号Ya(t)と第2の画像信号Yb(t)とが時分割で出力されるように制御される。   Further, the timing control circuit 34 receives, for example, one of a plurality of setting data corresponding to each of a plurality of display modes set as shown in FIG. 3 from a register 40 which will be described later, and according to this, the decoder 34b. The set value of is changed. Thereby, the supply start timing and rise timing of each clock pulse are changed. For example, in the case of FIG. 3B, setting data corresponding to this is supplied to the decoder 34b, and the phase of the clock pulse supplied to the first CCD driver circuit 33a and the clock pulse supplied to the second CCD driver circuit 33b. Each clock pulse is generated so as to be out of phase. These clock pulses are supplied to the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, and the first image signal Ya (t) and the second image signal Yb (t) are output in a time division manner. It is controlled so that

レジスタ40は、複数の表示モードのそれぞれに対応付けられた複数の設定データを格納しており、外部から与えられる表示モード切り替え信号MODEを受けて、これによって指定される表示モードに対応した設定データをタイミング制御回路34に出力する。これにより、各クロックパルスの供給開始のタイミングや、或いは、立ち上がりのタイミン
グが指定された表示モードに合わせて変更される。
The register 40 stores a plurality of setting data associated with each of a plurality of display modes, receives a display mode switching signal MODE given from the outside, and sets data corresponding to the display mode specified thereby Is output to the timing control circuit 34. Thereby, the supply start timing or the rising timing of each clock pulse is changed in accordance with the designated display mode.

第1のクランプ回路35aは、第1のCCD固体撮像素子31aに対応して配置され、第1の画像信号Ya(t)をクランプして選択回路36に供給し、第2のクランプ回路35bは、第2のCCD固体撮像素子31bに対応して配置され、第2の画像信号Yb(t)をクランプして選択回路36に供給する。これら第1及び第2のクランプ回路35a、35bは、互いに同一のクランプレベルを有しており、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)の互いの黒レベルを同じ電圧レベルに固定した後に出力するようにしている。   The first clamp circuit 35a is arranged corresponding to the first CCD solid-state imaging device 31a, clamps the first image signal Ya (t) and supplies it to the selection circuit 36, and the second clamp circuit 35b The second image signal Yb (t) is clamped and supplied to the selection circuit 36, corresponding to the second CCD solid-state imaging device 31b. The first and second clamp circuits 35a and 35b have the same clamp level, and the black levels of the first and second image signals Ya (t) and Yb (t) are set to the same voltage. Output is made after fixing the level.

選択回路36は、2つの入力端子36a、36bと1つの出力端子36cとを備えて構成され、第1及び第2のクランプ回路35a、35bから出力される第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)を取り込んで、これらの信号の何れか一方を選択して画像信号Y(t)として出力する。選択回路36は、タイミング制御回路34から供給されるタイミング信号に従って動作し、第1のCCD固体撮像素子31aから第1の画像信号Ya(t)が出力されている期間で入力端子36aと出力端子36cを接続し、第2のCCD固体撮像素子31bから第2の画像信号Yb(t)が出力されている期間で入力端子36bと出力端子36cを接続する。即ち、選択回路36は、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bから時分割で出力される2系列の画像信号をこれらの出力タイミングに応じて選択的に取り込んで出力することで、その出力側で実質的に1系列の画像信号に合成している。   The selection circuit 36 includes two input terminals 36a and 36b and one output terminal 36c, and the first and second image signals Ya () output from the first and second clamp circuits 35a and 35b. t) and Yb (t) are taken in, one of these signals is selected and output as an image signal Y (t). The selection circuit 36 operates in accordance with the timing signal supplied from the timing control circuit 34, and the input terminal 36a and the output terminal in a period during which the first image signal Ya (t) is output from the first CCD solid-state imaging device 31a. 36c is connected, and the input terminal 36b and the output terminal 36c are connected during a period in which the second image signal Yb (t) is output from the second CCD solid-state imaging device 31b. That is, the selection circuit 36 selectively captures and outputs two series of image signals output in a time-sharing manner from the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b according to their output timings. On the output side, it is synthesized into one series of image signals.

アナログ信号処理回路37は、選択回路36から出力される画像信号Y(t)を取り込み、CDS、AGC等の信号処理を施して画像信号Y'(t)を出力する。A/D変換回路38は、アナログ信号処理の施された画像信号Y'(t)をデジタル信号に変換し、画像データY(n)として出力する。デジタル信号処理回路39は、画像データY(n)に対して、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度データ及び色差データを含む画像データを生成する。更に、デジタル信号処理回路39は、露光制御回路、ホワイトバランス制御回路、積分回路を内蔵しており、画像データを所定の期間単位で積分して、その積分値に基づいて露光制御、ホワイトバランス補正を行う。尚、アナログ信号処理回路37、A/D変換回路38及びデジタル信号処理回路39では、タイミング制御回路34の制御によって、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)のそれぞれに対する信号処理が時分割で別々に行われる。   The analog signal processing circuit 37 takes in the image signal Y (t) output from the selection circuit 36, performs signal processing such as CDS and AGC, and outputs the image signal Y ′ (t). The A / D conversion circuit 38 converts the image signal Y ′ (t) subjected to the analog signal processing into a digital signal and outputs it as image data Y (n). The digital signal processing circuit 39 performs processing such as color separation and matrix calculation on the image data Y (n) to generate image data including luminance data and color difference data. Further, the digital signal processing circuit 39 includes an exposure control circuit, a white balance control circuit, and an integration circuit. The digital signal processing circuit 39 integrates image data in units of a predetermined period, and performs exposure control and white balance correction based on the integration value. I do. In the analog signal processing circuit 37, the A / D conversion circuit 38, and the digital signal processing circuit 39, the first and second image signals Ya (t) and Yb (t) are controlled by the timing control circuit 34, respectively. Signal processing is performed separately in time division.

以上のように、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bに対して第1及び第2のCCDドライバ回路33a、33b、第1及び第2のクランプ回路35a、35bを個別に設け、アナログ信号処理回路37、A/D変換回路38及びデジタル信号処理回路39を共有化することで、機能低下を防止しながら撮像装置としての回路規模の縮小化を可能としている。即ち、2つのCCD固体撮像素子31a、31bを同時駆動させながら第1及び第2の画像信号の出力タイミングを時分割に設定し、その出力タイミングに合わせて選択回路36を動作させることで、2つの画像信号の切り換え動作を効率良く行っている。そして、選択回路36以降のアナログ信号処理回路37、A/D変換回路38及びデジタル信号処理回路39を共有化することで、撮像装置としての回路規模の縮小化を効果的に実現している。更に、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bに対してタイミング制御回路34を共通に設けており、回路規模の更なる小型化を可能としている。   As described above, the first and second CCD driver circuits 33a and 33b and the first and second clamp circuits 35a and 35b are individually provided for the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b. By sharing the analog signal processing circuit 37, the A / D conversion circuit 38, and the digital signal processing circuit 39, it is possible to reduce the circuit scale as an imaging apparatus while preventing functional degradation. That is, the output timings of the first and second image signals are set in time division while simultaneously driving the two CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, and the selection circuit 36 is operated in accordance with the output timing to The switching operation of two image signals is performed efficiently. By sharing the analog signal processing circuit 37, the A / D conversion circuit 38, and the digital signal processing circuit 39 after the selection circuit 36, it is possible to effectively reduce the circuit scale as the imaging apparatus. Further, the timing control circuit 34 is provided in common for the first and second CCD solid-state image pickup devices 31a and 31b, thereby further reducing the circuit scale.

また、本願発明の撮像装置では、2つのCCD固体撮像素子31a、31bに対して2つのクランプ回路35a、35bを個別に設けている。このため、2つのCCD固体撮像素子31a、31bの製造ばらつき等によって第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)の黒レベルにレベル差が生じたとしても、このレベル差を補正した後に選択回路36へ供給することができる。これにより、2つのCCD固体撮像素子31a、31bのそれぞれか
ら得られる2つの撮像画像のコントラストのばらつきを抑制し、2つの撮像画像で画質が相違するのを防止することができる。
In the image pickup apparatus of the present invention, two clamp circuits 35a and 35b are individually provided for the two CCD solid-state image pickup devices 31a and 31b. For this reason, even if a level difference occurs between the black levels of the first and second image signals Ya (t) and Yb (t) due to manufacturing variations of the two CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, the level difference is reduced. After correction, it can be supplied to the selection circuit 36. Thereby, it is possible to suppress variations in contrast between the two captured images obtained from the two CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, and to prevent the two captured images from being different in image quality.

図4は、図1の動作を説明するタイミング図である。ここでは、図3に示す複数の表示モードのうちから、主として第1の撮像画像Aを表示し、左下の1/4の領域に第2の撮像画像Bを表示する場合(図3(a))を例にあげて説明する。尚、以下の説明において、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bの撮像部が12ラインで構成されるものとする。   FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of FIG. Here, among the plurality of display modes shown in FIG. 3, the first captured image A is mainly displayed, and the second captured image B is displayed in the lower left quarter region (FIG. 3A). ) As an example. In the following description, it is assumed that the imaging units of the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b are configured with 12 lines.

タイミングt0〜t1において、垂直同期信号VDのブランキング期間内で第1のフレーム転送クロックφa(f)及び第1の垂直転送クロックφa(v)がクロッキングされて、第1のCCD固体撮像素子31aの撮像部に蓄積される1画面分の情報電荷が蓄積部に転送出力される。続くタイミングt1〜t2において、第2のフレーム転送クロックφb(f)及び第2の垂直転送クロックφb(v)がクロッキングされて、第2のCCD固体撮像素子31bの撮像部に蓄積される1画面分の情報電荷が蓄積部に転送出力される。ここで、第1のCCD固体撮像素子31aと第2のCCD固体撮像素子31bとでフレームシフトタイミングをずらすのは、フレームシフト開始時の突入電流のピーク値を低減させるためである。即ち、フレームシフトは、撮像部に蓄積された情報電荷を高速で蓄積部に転送出力するため、フレームシフト開始時には過大な突入電流が流れる。そこで、2つのCCD固体撮像素子で同時にフレームシフトを開始しないことで、突入電流のピーク値を低く抑えている。   At timings t0 to t1, the first frame transfer clock φa (f) and the first vertical transfer clock φa (v) are clocked within the blanking period of the vertical synchronization signal VD, so that the first CCD solid-state imaging device is used. Information charges for one screen accumulated in the imaging unit 31a are transferred and output to the accumulation unit. At subsequent timings t1 to t2, the second frame transfer clock φb (f) and the second vertical transfer clock φb (v) are clocked and stored in the imaging unit of the second CCD solid-state imaging device 31b. Information charges for the screen are transferred and output to the storage unit. Here, the reason why the frame shift timing is shifted between the first CCD solid-state image sensor 31a and the second CCD solid-state image sensor 31b is to reduce the peak value of the inrush current at the start of the frame shift. That is, in the frame shift, the information charges accumulated in the imaging unit are transferred and output to the accumulation unit at a high speed, and therefore an excessive inrush current flows at the start of the frame shift. Therefore, the peak value of the inrush current is kept low by not starting the frame shift simultaneously with the two CCD solid-state imaging devices.

続いて、タイミングt3において、水平同期信号HDに同期するタイミングで第1の垂直転送クロックφa(v)がクロッキングされ始め、第1のCCD固体撮像素子31aの蓄積部に出力された1画面分の情報電荷が1ライン単位で順次水平転送部に転送出力され、水平転送部に出力された情報電荷が順次画像信号Ya(t)として出力される。これは、タイミングt5まで継続され、1画面分の上半分の領域に相当する6ライン分の画像信号が出力される。尚、この期間では、第2のCCDドライバ回路33bへの電力供給が停止され、第2の垂直転送クロックφb(v)がローレベルに固定されている。これにより、第2のCCD固体撮像素子31bから第2の画像信号Yb(t)の出力がなされないようにしている。   Subsequently, at the timing t3, the first vertical transfer clock φa (v) starts to be clocked at a timing synchronized with the horizontal synchronization signal HD, and is output for one screen output to the storage unit of the first CCD solid-state imaging device 31a. Are sequentially transferred to the horizontal transfer unit in units of one line, and the information charges output to the horizontal transfer unit are sequentially output as the image signal Ya (t). This continues until timing t5, and image signals for 6 lines corresponding to the upper half area for one screen are output. During this period, power supply to the second CCD driver circuit 33b is stopped, and the second vertical transfer clock φb (v) is fixed at a low level. As a result, the second image signal Yb (t) is not output from the second CCD solid-state imaging device 31b.

タイミングt4において、第1の基板クロックφa(b)が立ち上げられて、第1のCCD固体撮像素子31aの撮像部に蓄積された情報電荷が基板側に排出される。そして、次のフレームシフトタイミングまでの期間Laで撮像部に情報電荷が蓄積される。また、タイミングt6において、第2の基板クロックφb(b)が立ち上げられて、次のフレームシフトタイミングまでの期間Lbで第2のCCD固体撮像素子31bの撮像部に情報電荷が蓄積される。   At timing t4, the first substrate clock φa (b) is raised, and the information charges accumulated in the imaging unit of the first CCD solid-state imaging device 31a are discharged to the substrate side. Information charges are accumulated in the imaging unit during a period La until the next frame shift timing. Further, at timing t6, the second substrate clock φb (b) is raised, and information charges are accumulated in the imaging unit of the second CCD solid-state imaging device 31b in the period Lb until the next frame shift timing.

タイミングt5において、第1のCCD固体撮像素子31aからの6ライン分の画像信号の出力が完了すると、第1の垂直転送クロックφa(v)の周期が2倍に変更され、それと同じ周期で第2の垂直転送クロックφb(v)のクロッキングが開始される。第1及び第2の垂直転送クロックφa(v)、φb(v)は、タイミングt5〜t7にわたってクロッキングされ、第1のCCD固体撮像素子31aから第2の画像信号Yb(b)が出力される。この期間
では、図4に示すように、第1及び第2の垂直転送クロックφa(v)、φb(v)が交互に立ち上がるように設定され、この結果、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bからは第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)が1ライン単位で交互に出力される。このとき、第2の画像信号Yb(t)は、表示領域が垂直方向の1/2の領域に設定されているため、12ラインで構成される1画面分が1ラインおきに間引かれて6ラインで出力される。また、タイミングt5〜t7においては、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)の出力タイミングに応答して、選択回路36でそれぞれの画像信号が選択的に取り出され、画像
信号Y(t)として出力される。このように、第1及び第2の画像信号Y(t)の出力タイミングを制御し、その出力タイミングに合わせて選択回路36を動作させることで、指定された表示モードに合わせた順序で画像信号を取り出すことができる。
When the output of the image signals for six lines from the first CCD solid-state imaging device 31a is completed at the timing t5, the cycle of the first vertical transfer clock φa (v) is changed to twice, and the first cycle is the same cycle. Clocking of two vertical transfer clocks φb (v) is started. The first and second vertical transfer clocks φa (v) and φb (v) are clocked over timings t5 to t7, and the second image signal Yb (b) is output from the first CCD solid-state imaging device 31a. The In this period, as shown in FIG. 4, the first and second vertical transfer clocks φa (v) and φb (v) are set to rise alternately. As a result, the first and second CCD solid-state imaging The first and second image signals Ya (t) and Yb (t) are alternately output from the elements 31a and 31b in units of one line. At this time, since the display area of the second image signal Yb (t) is set to a half area in the vertical direction, one screen composed of 12 lines is thinned out every other line. Output in 6 lines. In addition, at timings t5 to t7, in response to the output timings of the first and second image signals Ya (t) and Yb (t), the selection circuit 36 selectively extracts each image signal, and the image Output as signal Y (t). In this way, the output timing of the first and second image signals Y (t) is controlled, and the selection circuit 36 is operated in accordance with the output timing, so that the image signals are in the order according to the designated display mode. Can be taken out.

図5は、図4に示すタイミングで第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bから出力される第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)と、選択回路36から出力される画像信号Y(t)と、デジタル信号処理回路39から出力される画像データD(n)との状態を示すタイミング図である。   FIG. 5 shows the first and second image signals Ya (t) and Yb (t) output from the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b at the timing shown in FIG. FIG. 4 is a timing chart showing a state of an output image signal Y (t) and image data D (n) output from a digital signal processing circuit 39.

第1の画像信号Ya(t)は、図4で説明したように、6ライン目までは、順次1ライン単位で連続して出力される。その後、7ライン目からは、第2の画像信号Yb(t)と互いに異なるタイミングで交互に出力される。第2の画像信号Yb(t)は、第1の画像信号Ya(t)が6ライン分の出力が完了した後に出力が開始される。   As described with reference to FIG. 4, the first image signal Ya (t) is sequentially output in units of one line up to the sixth line. Thereafter, from the seventh line, the second image signal Yb (t) is alternately output at different timing. Output of the second image signal Yb (t) is started after the output of the first image signal Ya (t) for six lines is completed.

選択回路36から出力される画像信号Y(t)は、6ライン目までが第1の画像信号Ya(t)の6ラインとなり、7ライン目以降が第1の画像信号Ya(t)と第2の画像信号Yb(t)とが1ライン単位で交互に割り当てられる。即ち、第1の画像信号Ya(t)が6ライン目まで出力されるまでの期間では、選択回路36で第1のCCD固体撮像素子31a側が選択されており、第1の画像信号Ya(t)の6ライン目までがそのまま選択されて画像信号Y(t)として出力される。それ以降の期間では、選択回路36で第1のCCD固体撮像素子31a側と第2のCCD固体撮像素子31b側とが交互に選択され、第2の画像信号Yb(t)の1ライン目の信号に続いて第1の画像信号Ya(t)の7ライン目の信号、それに続いて第2の画像信号Yb(t)の3ライン目の信号という具合に、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)が交互に割り当てられて画像信号Y(t)として出力される。この結果、画像信号Y(t)の7ライン目以降は、実質的に第1の画像信号Ya(t)と第2の画像信号Yb(t)とが合成された状態となる。   In the image signal Y (t) output from the selection circuit 36, the first line is the 6th line of the first image signal Ya (t) up to the 6th line, and the 7th and subsequent lines are the first image signal Ya (t) and the 1st line. Two image signals Yb (t) are alternately assigned in units of one line. That is, in the period until the first image signal Ya (t) is output up to the sixth line, the selection circuit 36 selects the first CCD solid-state imaging device 31a side, and the first image signal Ya (t ) Up to the sixth line are selected as they are and output as an image signal Y (t). In the subsequent period, the selection circuit 36 alternately selects the first CCD solid-state image sensor 31a side and the second CCD solid-state image sensor 31b side, and the first line of the second image signal Yb (t) is selected. The first and second image signals include the signal of the seventh line of the first image signal Ya (t) following the signal, the signal of the third line of the second image signal Yb (t), and so on. Ya (t) and Yb (t) are alternately assigned and output as an image signal Y (t). As a result, after the seventh line of the image signal Y (t), the first image signal Ya (t) and the second image signal Yb (t) are substantially combined.

デジタル信号処理回路39から出力される画像データD(n)は、第1の画像信号Ya( t)の6ライン目までに相当する画像信号Y(t)の6ライン目までが順次信号処理が施されて出力される。7ライン目以降は、第2の画像信号Yb(t)の1ライン分に対応する画像データが、デジタル信号処理回路39に内蔵される圧縮回路で1ラインの半分のデータに圧縮される。これに加え、7ライン目以降では、第1の画像信号Ya(t)の1ライン分に対応する画像データから表示領域には当たらない1ラインの前半のデータが取り除かれる。そして、圧縮された画像データと1ラインの後半のみが取り出されたデータとが合成されて1ライン分の画像データD(n)とされる。例えば、画像データD(n)の7ライン目のデータは、第2の画像信号Yb(t)の1ライン目から生成された画像データが1ラインの半分に圧縮されたデータと第1の画像信号Ya(t)の7ライン目から生成された画像データの1ラインの後半が取り出されたデータとが合成されて生成されている。これにより、表示画面には、第1のCCD固体撮像素子31aで撮像した第1の撮影画像Aの左下側1/4の領域に第2のCCD固体撮像素子31bで撮像した第2の撮影画像Bが縮小表示され、2つの撮像画像が同時に表示される。   The image data D (n) output from the digital signal processing circuit 39 is sequentially subjected to signal processing up to the sixth line of the image signal Y (t) corresponding to the sixth line of the first image signal Ya (t). Applied and output. From the seventh line onward, image data corresponding to one line of the second image signal Yb (t) is compressed into half the data of one line by the compression circuit built in the digital signal processing circuit 39. In addition to this, for the seventh and subsequent lines, the first half of one line that does not fall within the display area is removed from the image data corresponding to one line of the first image signal Ya (t). Then, the compressed image data and the data obtained by taking out only the second half of one line are combined into image data D (n) for one line. For example, the data of the seventh line of the image data D (n) includes the first image and data obtained by compressing the image data generated from the first line of the second image signal Yb (t) to half of one line. The second half of one line of the image data generated from the seventh line of the signal Ya (t) is synthesized and generated. As a result, on the display screen, the second captured image captured by the second CCD solid-state image sensor 31b in the lower left quarter region of the first captured image A captured by the first CCD solid-state image sensor 31a. B is reduced and two captured images are displayed simultaneously.

このように、第1の画像信号Ya(t)と第2の画像信号Yb(t)との出力を切り換え、それに合わせた圧縮処理や合成処理を行うことで、表示画面上での再生画像の表示形態を切り換えることができる。即ち、それぞれの表示領域に合わせて第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)の各画像信号の出力を制御することで、フレームメモリを用いずとも、指定される表示モードに応じた画像データを生成することができる。例えば、図3(b)に示すように表示画面の垂直方向に1/2に分割された領域のそれぞれに第1及び第2の撮像画像A、Bを表示するには、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)を交互に出力するように第1及び第2のCCD31a、31bを駆動すれば良い。また、図3(c)、(d)に
示すように第1の撮影画像A、或いは、第2の撮影画像Bの何れか一方のみを表示する場合には、表示を所望する画像に合わせて第1のCCD固体撮像素子31a、または、第2のCCD固体撮像素子31bの何れか一方を駆動させるようにすれば良い。
In this way, by switching the output of the first image signal Ya (t) and the second image signal Yb (t) and performing compression processing and synthesis processing according to the output, the reproduced image on the display screen is displayed. The display form can be switched. In other words, by controlling the output of the first and second image signals Ya (t) and Yb (t) in accordance with the respective display areas, the designated display mode can be used without using a frame memory. It is possible to generate image data according to the above. For example, as shown in FIG. 3B, in order to display the first and second captured images A and B in each of the regions divided in half in the vertical direction of the display screen, the first and second The first and second CCDs 31a and 31b may be driven so as to alternately output the image signals Ya (t) and Yb (t). Further, when only one of the first photographed image A or the second photographed image B is displayed as shown in FIGS. 3C and 3D, the display is adjusted to the desired image. Any one of the first CCD solid-state image pickup device 31a or the second CCD solid-state image pickup device 31b may be driven.

図6は、デジタル信号処理回路39の構成を示すブロック図である。デジタル信号処理回路39は、ラインメモリ41、第1及び第2の積分回路42、43、露光制御回路44、RGBプロセス回路45、第3及び第4の積分回路46、47及びホワイトバランス制御回路48で構成される。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the digital signal processing circuit 39. The digital signal processing circuit 39 includes a line memory 41, first and second integrating circuits 42 and 43, an exposure control circuit 44, an RGB process circuit 45, third and fourth integrating circuits 46 and 47, and a white balance control circuit 48. Consists of.

ラインメモリ41は、A/D変換回路38から出力される画像データY(n)を1ライン単位で適数行を格納し、1水平走査期間で保持した後に第1及び第2の積分回路42、43に出力する。第1及び第2の積分回路42は、ラインメモリ41から出力される画像データY(n)を取り込み、例えば、1画面のうちの中央領域に相当する期間で積分する。これら第1及び第2の積分回路42、43は、タイミング制御回路34から供給される第1及び第2の積分制御信号W1、W2を受けて動作し、これら第1及び第2の積分制御信号W1、W2によって積分期間が制御される。第1及び第2の積分制御信号W1、W2は、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)の出力タイミング、或いは、出力順序に応じて生成され、例えば、ラインメモリ41から出力されるデータが第1の画像信号Ya(t)から生成されたデータである場合、図7に示すように、そのデータが出力される期間に対応して第1の積分制御信号W1がハイレベルに立ち上げられる。これにより、第1の積分制御信号W1を受ける第1の積分回路42では、第1の画像信号Ya(t)から生成された画像データの積分処理が行われる。逆に、ラインメモリ41から出力されるデータが第2の画像信号Yb(t)から生成されたデータである場合、そのデータが出力される期間に対応して第2の積分制御信号W2がハイレベルに立ち上げられ、第2の積分回路43で第2の画像信号Yb(t)から生成された画像データの積分処理が行われる。つまり、第1及び第2の積分回路42、43は、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)のそれぞれに対応しており、第1の画像信号Ya(t)に対応する画像データの積分と第2の画像信号Yb(t)に対応する画像データの積分とを独立して行うことができる。   The line memory 41 stores an appropriate number of lines of image data Y (n) output from the A / D conversion circuit 38 in units of one line, and holds the image data Y (n) in one horizontal scanning period, and then the first and second integration circuits 42. , 43. The first and second integration circuits 42 take in the image data Y (n) output from the line memory 41 and integrate, for example, in a period corresponding to the central area of one screen. The first and second integration circuits 42 and 43 operate in response to the first and second integration control signals W1 and W2 supplied from the timing control circuit 34, and these first and second integration control signals. The integration period is controlled by W1 and W2. The first and second integration control signals W1 and W2 are generated according to the output timing or the output order of the first and second image signals Ya (t) and Yb (t). For example, the line memory 41 When the data output from the first image signal Ya (t) is generated, as shown in FIG. 7, the first integration control signal W1 corresponds to the period during which the data is output. Launched to a high level. As a result, in the first integration circuit 42 that receives the first integration control signal W1, the integration processing of the image data generated from the first image signal Ya (t) is performed. Conversely, when the data output from the line memory 41 is data generated from the second image signal Yb (t), the second integration control signal W2 is high corresponding to the period during which the data is output. The second integration circuit 43 integrates the image data generated from the second image signal Yb (t). That is, the first and second integration circuits 42 and 43 correspond to the first and second image signals Ya (t) and Yb (t), respectively, and the first image signal Ya (t) The integration of the corresponding image data and the integration of the image data corresponding to the second image signal Yb (t) can be performed independently.

露光制御回路44は、第1及び第2の積分回路42、43に対して共通に配置され、これら2つの積分回路42、43からの出力に基づいて第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bの露光状態の制御をそれぞれ独立して時分割で行う。即ち、第1の積分回路42から出力される積分データに基づいて第1のCCD31aの蓄積時間を伸縮制御
し、第2の積分回路43から出力される積分データに基づいて第2のCCD固体撮像素子31bの蓄積時間を伸縮制御する。例えば、第1のCCD固体撮像素子31aの露光状態を制御する場合、第1の画像信号Ya(t)から生成された画像データの積分値が適正範囲より大きくなると、第1のCCD固体撮像素子31aの蓄積時間を短くするようにタイミング制御回路33へ指示を与える。逆に、積分値が適正範囲より小さくなると、蓄積時間を長くするように指示を与え、常に第1のCCD固体撮像素子31aの露光状態が適当となるようにフィードバック制御する。
The exposure control circuit 44 is disposed in common with respect to the first and second integration circuits 42 and 43, and the first and second CCD solid-state imaging devices 31a are based on outputs from the two integration circuits 42 and 43. , 31b are controlled in a time-sharing manner independently of each other. That is, the storage time of the first CCD 31a is controlled to expand / contract based on the integration data output from the first integration circuit 42, and the second CCD solid-state image pickup is performed based on the integration data output from the second integration circuit 43. The accumulation time of the element 31b is controlled to expand and contract. For example, when controlling the exposure state of the first CCD solid-state image sensor 31a, if the integral value of the image data generated from the first image signal Ya (t) becomes larger than the appropriate range, the first CCD solid-state image sensor 31a. An instruction is given to the timing control circuit 33 so as to shorten the accumulation time of 31a. On the contrary, when the integrated value becomes smaller than the appropriate range, an instruction is given to extend the accumulation time, and feedback control is performed so that the exposure state of the first CCD solid-state imaging device 31a is always appropriate.

RGBプロセス回路45は、画像データY(n)に対して、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度データ及び色差データを含む画像データD(n)を生成する。例えば、色分離処理においては、第1及び第2のCCD31a、31bの撮像部に装着されるカラーフィルタの色配列に従って画像データY(n)を振り分け、複数の色成分データR(n)、G(n)、B(n)を生成する。また、マトリクス演算処理においては、振り分けた各色成分データを合成して輝度データを生成すると共に、各色成分データから輝度データを差し引いて色差データを生成する。また、RGBプロセス回路45には、圧縮回路、合成回路が内蔵され、必要に応じて特定の画像データに対する圧縮処理を行うと共に、第1のCCD固体撮像素子31aから得られる画像データと第2のCCD固体撮像素子31bから得られる画
像データとを合成する。
The RGB process circuit 45 performs processing such as color separation and matrix calculation on the image data Y (n) to generate image data D (n) including luminance data and color difference data. For example, in the color separation process, the image data Y (n) is distributed according to the color arrangement of the color filters attached to the imaging units of the first and second CCDs 31a, 31b, and a plurality of color component data R (n), G (n) and B (n) are generated. Further, in the matrix calculation process, luminance data is generated by combining the distributed color component data, and color difference data is generated by subtracting the luminance data from the color component data. In addition, the RGB process circuit 45 includes a compression circuit and a synthesis circuit, and performs compression processing on specific image data as necessary, as well as image data obtained from the first CCD solid-state imaging device 31a and the second image data. The image data obtained from the CCD solid-state imaging device 31b is synthesized.

第3及び第4の積分回路46、47は、RGBプロセス回路45から出力される色成分データR(n)、G(n)、B(n)を取り込み、例えば、1画面単位から数画面単位で各色成分データ毎に積分する。これら第3及び第4の積分回路46、47は、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)の出力タイミング、或いは、出力順序に対応して生成される第3及び第4の積分制御信号W3、W4を受けて動作し、第1の画像信号Ya(t)から生成された色成分データR(n)、G(n)、B(n)の積分と第2の画像信号Yb(t)から生成された色成分データR(n)、G(n)、B(n)の積分とをそれぞれ独立して行う。   The third and fourth integration circuits 46 and 47 take in the color component data R (n), G (n), and B (n) output from the RGB process circuit 45, for example, from one screen unit to several screen units. To integrate for each color component data. The third and fourth integration circuits 46 and 47 generate the third and the second image signals corresponding to the output timing or the output order of the first and second image signals Ya (t) and Yb (t). 4 integration control signals W3 and W4, and the integration of the color component data R (n), G (n) and B (n) generated from the first image signal Ya (t) and the second Integration of the color component data R (n), G (n), and B (n) generated from the image signal Yb (t) is performed independently.

ホワイトバランス制御回路48は、第3及び第4の積分回路46、47に対して共通に配置され、これら2つの積分回路46、47から出力される積分データに基づいて第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)から生成された画像データのホワイトバランスの補正をそれぞれ独立して時分割で行う。このホワイトバランスの補正においては、例えば、第1の画像信号Ya(t)から生成された画像データのホワイトバランスを補正する場合、第3の積分回路46から出力される色成分データR(n)、G(n)、B(n)の各積分値を比較し、これらの積分値が一致するように色成分信号R(n)、B(n)に固有の係数を乗算する。   The white balance control circuit 48 is arranged in common with respect to the third and fourth integration circuits 46 and 47, and the first and second images are based on the integration data output from the two integration circuits 46 and 47. The white balance correction of the image data generated from the signals Ya (t) and Yb (t) is performed independently by time division. In this white balance correction, for example, when correcting the white balance of the image data generated from the first image signal Ya (t), the color component data R (n) output from the third integrating circuit 46 is used. , G (n), and B (n) are compared, and the color component signals R (n) and B (n) are multiplied by specific coefficients so that these integrated values match.

このように、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)のそれぞれに対応して複数の積分回路を設け、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)の出力タイミングに応じて各積分回路で積分処理を行うことで、第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)から生成される画像データの積分をそれぞれ独立して行うことができる。更には、これらの積分回路に対して露光制御回路44、或いは、ホワイトバランス制御回路48を共通に設ける構成としたことで、デジタル信号処理回路39の回路規模の大型化を最小限に抑えている。   Thus, a plurality of integration circuits are provided corresponding to the first and second image signals Ya (t) and Yb (t), respectively, and the first and second image signals Ya (t) and Yb (t ), The integration processing of the image data generated from the first and second image signals Ya (t) and Yb (t) is performed independently. Can do. Furthermore, since the exposure control circuit 44 or the white balance control circuit 48 is provided in common for these integration circuits, the increase in the circuit scale of the digital signal processing circuit 39 is minimized. .

また、この第1の実施形態においては、タイミング制御回路34を第1及び第2のCCD固体撮像素子に対して共通としているため、2つのCCD固体撮像素子の駆動条件が等しく設定されるが、これら2つのCCD固体撮像素子が全くの同一構成である必要はない。例えば、駆動条件が同一であれば、カラー撮像用やモノクロ撮像用のCCD固体撮像素子を組み合わせて用いても良いし、デバイス構造の異なるCCD固体撮像素子を用いても良い。ただし、カラー撮像とモノクロ撮像のCCD固体撮像素子を組み合わせて用いる場合、カラー撮像用とモノクロ撮像用の両者に対応できる信号処理回路が適用される。   In the first embodiment, since the timing control circuit 34 is common to the first and second CCD solid-state image sensors, the driving conditions of the two CCD solid-state image sensors are set equal. These two CCD solid-state imaging devices do not have to have exactly the same configuration. For example, if the drive conditions are the same, a CCD solid-state image sensor for color imaging or monochrome imaging may be used in combination, or a CCD solid-state image sensor having a different device structure may be used. However, when a CCD solid-state imaging device for color imaging and monochrome imaging is used in combination, a signal processing circuit that can handle both color imaging and monochrome imaging is applied.

続いて、本願発明の第2の実施形態を説明する。図8は、本願発明の第2の実施形態を示すブロック図である。この第2の実施形態において、第1の実施形態と異なる点は、タイミング制御回路を第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bに対して各別に設けた点にある。   Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that a timing control circuit is provided for each of the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b.

第1及び第2のタイミング制御回路50a、50bは、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bのそれぞれに対応して各別に設けられ、それぞれが独立して動作する。これら第1及び第2のタイミング制御回路50a、50bは、同一構成の回路であり、一定周期の基準クロックCKをカウントするカウンタ及びこのカウンタの出力をデコードするデコーダとを備えて構成される。第1及び第2のタイミング制御回路50a、
50bでは、デコーダの設定値を変更することで様々なタイミング信号を複数生成することができる。
The first and second timing control circuits 50a and 50b are provided separately for the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, and operate independently. The first and second timing control circuits 50a and 50b are circuits having the same configuration, and are configured to include a counter that counts a reference clock CK having a fixed period and a decoder that decodes the output of the counter. First and second timing control circuits 50a,
In 50b, a plurality of various timing signals can be generated by changing the setting value of the decoder.

このような構成において、例えば、第1のCCD固体撮像素子31aを駆動させる場合、第1のタイミング制御回路50aにて生成されるタイミング信号が第1のCCDドライバ回路31aに供給され、このタイミング信号に基づいて第1のフレーム転送クロックφa(f)、第1の垂直転送クロックφa(v)、第1の水平転送クロックφa(h)及び第1のリセッ
トクロックφa(r)が生成される。そして、第1のCCD固体撮像素子31aが駆動し、第1の画像信号Y(t)が第1のクランプ回路5aに取り込まれる。このとき、第2のタイミング制御回路50bは、タイミング信号の出力を停止しており、これにより、第2のCCDドライバ回路32b及び第2のCCD固体撮像素子31bの駆動が停止されている。
In such a configuration, for example, when driving the first CCD solid-state imaging device 31a, the timing signal generated by the first timing control circuit 50a is supplied to the first CCD driver circuit 31a, and this timing signal The first frame transfer clock φa (f), the first vertical transfer clock φa (v), the first horizontal transfer clock φa (h), and the first reset clock φa (r) are generated based on the above. Then, the first CCD solid-state imaging device 31a is driven, and the first image signal Y (t) is taken into the first clamp circuit 5a. At this time, the second timing control circuit 50b stops outputting the timing signal, thereby stopping the driving of the second CCD driver circuit 32b and the second CCD solid-state imaging device 31b.

このように、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bのそれぞれに対応付けて別々にタイミング制御回路を設けることで、各CCD固体撮像素子の仕様に合わせて別々のクロックパルスを生成することが可能となる。したがって、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bが互いに周波数の異なるクロックパルスで動作する固体撮像素子であったとしても、第1の実施形態と同様の動作を行うことができる。また、この第2の実施形態では、第1及び第2の昇圧回路33a、33bが第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bのそれぞれに対応して各別に設けられるため、2つのCCD固体撮像素子の動作電圧が相違していても、何ら問題はなく、2つのCCD固体撮像素子の効率的な動作が可能である。尚、アナログ信号処理回路37やデジタル信号処理回路39等の動作制御は、動作中のタイミング制御回路からのタイミング信号によって行われる。   In this way, by separately providing a timing control circuit in association with each of the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, separate clock pulses are generated in accordance with the specifications of each CCD solid-state imaging device. It becomes possible. Therefore, even if the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b are solid-state imaging devices that operate with clock pulses having different frequencies, the same operation as in the first embodiment can be performed. In the second embodiment, the first and second booster circuits 33a and 33b are provided corresponding to the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b, respectively. Even if the operating voltages of the solid-state imaging devices are different, there is no problem and the two CCD solid-state imaging devices can be efficiently operated. The operation control of the analog signal processing circuit 37, the digital signal processing circuit 39, and the like is performed by a timing signal from the timing control circuit in operation.

続いて、本願発明の第3の実施形態を説明する。図9は、本願発明の第3の実施形態の構成を示すブロック図である。この第3の実施形態において、第1の実施形態と異なる点は、第2の実施形態と同様の第1及び第2のタイミング制御回路50a、50bを設けたうえで、第1のCCD固体撮像素子31a用と第2のCCD固体撮像素子31b用とで昇圧回路61を共有化すると共に、クランプ回路35の前段に選択回路62を配置してクランプ回路35以降の信号処理系列を一本化したことにある。   Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the first embodiment in that first and second timing control circuits 50a and 50b similar to those of the second embodiment are provided, and then the first CCD solid-state imaging. The booster circuit 61 is shared by the element 31a and the second CCD solid-state image pickup element 31b, and the selection circuit 62 is arranged in front of the clamp circuit 35 to unify the signal processing series after the clamp circuit 35. There is.

昇圧回路61は、昇圧部61a及び出力選択部61bからなり、昇圧部61aは、入力される電源電圧を昇圧して昇圧電圧を生成し、出力選択部61bは、昇圧部61bの出力の供給先を第1のCCD固体撮像素子31a、第2のCCD固体撮像素子33aの動作タイミングに合わせて切り換える。そして、第1のCCD固体撮像素子31aを駆動させるとき、昇圧回路61は、昇圧部61aにて生成した昇圧電圧を第1のCCD固体撮像素子31a及び第1のCCDドライバ回路32aに出力し、第2のCCD固体撮像素子31bを駆動させるとき、昇圧電圧を第2のCCD固体撮像素子33a及び第2のCCDドライバ回路32bに出力する。尚、出力選択部61bによる切換動作は、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bの切換動作と同期して行われる。   The booster circuit 61 includes a booster 61a and an output selector 61b. The booster 61a boosts an input power supply voltage to generate a boosted voltage, and the output selector 61b supplies an output to the booster 61b. Are switched in accordance with the operation timing of the first CCD solid-state imaging device 31a and the second CCD solid-state imaging device 33a. When driving the first CCD solid-state image sensor 31a, the booster circuit 61 outputs the boosted voltage generated by the booster 61a to the first CCD solid-state image sensor 31a and the first CCD driver circuit 32a. When driving the second CCD solid-state imaging device 31b, the boosted voltage is output to the second CCD solid-state imaging device 33a and the second CCD driver circuit 32b. The switching operation by the output selection unit 61b is performed in synchronization with the switching operation of the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b.

選択回路62は、第1及び第2のトランジスタ62a、62b、抵抗素子62cからなる。第1及び第2のトランジスタ62a、62bは、それぞれ第1のCCD固体撮像素子31a、第2のCCD固体撮像素子31bに対応して設けられ、電源電圧VDと接地点との間に抵抗素子62cと直列接続される。これら第1及び第2のトランジスタ62a、62bは、例えば、バイポーラトランジスタから構成され、ベース端子に第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bの出力をそれぞれ受ける。したがって、選択回路62では、第1及び第2のCCD固体撮像素子31a、31bのうち、動作中のCCD固体撮像素子からの画像信号をインピーダンス変換して次段のクランプ回路35へ画像信号Y(t)として出力する。   The selection circuit 62 includes first and second transistors 62a and 62b and a resistance element 62c. The first and second transistors 62a and 62b are provided corresponding to the first CCD solid-state imaging device 31a and the second CCD solid-state imaging device 31b, respectively, and a resistance element 62c is provided between the power supply voltage VD and the ground point. Connected in series. The first and second transistors 62a and 62b are composed of, for example, bipolar transistors, and receive the outputs of the first and second CCD solid-state imaging devices 31a and 31b at the base terminals, respectively. Therefore, the selection circuit 62 impedance-converts the image signal from the active CCD solid-state image sensor among the first and second CCD solid-state image sensors 31a and 31b, and supplies the image signal Y ( Output as t).

このような構成において、例えば、第1のCCD固体撮像素子31aを駆動させる場合、第1のタイミング制御回路60aにて生成されるタイミング信号が第1のCCDドライバ回路32aへ供給されると共に、出力選択部61bで第1のCCDドライバ回路32a側が選択されて昇圧電圧が第1のCCDドライバ回路32aへ供給される。これにより、第1のCCD固体撮像素子31aが駆動し、第1の画像信号Ya(t)が選択回路62中の第1のトランジスタ62aに取り込まれる。そして、第1のトランジスタ62aが活性化し、第1の画像信号Ya(t)が画像信号Y(t)として出力される。   In such a configuration, for example, when driving the first CCD solid-state imaging device 31a, the timing signal generated by the first timing control circuit 60a is supplied to the first CCD driver circuit 32a and output. The selector 61b selects the first CCD driver circuit 32a side, and the boosted voltage is supplied to the first CCD driver circuit 32a. As a result, the first CCD solid-state imaging device 31 a is driven, and the first image signal Ya (t) is taken into the first transistor 62 a in the selection circuit 62. Then, the first transistor 62a is activated, and the first image signal Ya (t) is output as the image signal Y (t).

この第3の実施形態によれば、昇圧回路51が共通となっているため、2つのCCD固体撮像素子を同時駆動することができないといった制約を受けることになるが、第1及び第2の実施形態よりも回路構成を簡略化することができ、従来構成に対してシステム規模の大幅な縮小化を図ることができる。また、この第3の実施形態では、2つのCCD固体撮像素子の駆動に対して1つの昇圧回路を動作させるのみとなるため、消費電力を低減化することが可能となり、バッテリ駆動するような撮像装置に対して特に有効となる。   According to the third embodiment, since the booster circuit 51 is common, there is a restriction that the two CCD solid-state imaging devices cannot be driven simultaneously. The circuit configuration can be simplified as compared with the embodiment, and the system scale can be greatly reduced compared to the conventional configuration. In the third embodiment, since only one booster circuit is operated for driving two CCD solid-state imaging devices, it is possible to reduce power consumption and to perform imaging driven by a battery. This is particularly effective for the device.

以上第1乃至第3の実施形態を例示して本願発明を説明した。本願発明の撮像装置によれば、効率的な動作を可能としながら、システム規模の縮小化を図ることができる。また、第2及び第3の実施形態のように、タイミング制御回路をそれぞれのCCD固体撮像素子に対応して設けることで、互いに駆動条件の異なるCCD固体撮像素子であっても、効率的な動作とシステム規模の縮小化との両立を図ることができる。このような撮像装置は、汎用性が高く、各実施形態を選択的に採用することで、様々なアプリケーションに適用させることが可能である。以下に、その適用形態の一例を説明する。   The present invention has been described above by exemplifying the first to third embodiments. According to the imaging apparatus of the present invention, it is possible to reduce the system scale while enabling efficient operation. Further, as in the second and third embodiments, by providing a timing control circuit corresponding to each CCD solid-state image sensor, even a CCD solid-state image sensor having different driving conditions can be operated efficiently. And a reduction in system scale can be achieved. Such an imaging apparatus is highly versatile, and can be applied to various applications by selectively adopting each embodiment. Below, an example of the application form is demonstrated.

監視カメラシステムで用いられるCCD固体撮像素子には、一般に、非常に広いダイナミックレンジと高い受光感度との両立が望まれ、これを1つのCCD固体撮像素子で実現するには、夜間等の暗い場所での撮像に合わせて受光感度の高いCCD固体撮像素子及び赤外照明を採用すると共に、昼間等の明るい場所での撮像に合わせて赤外カットフィルタをCCDの受光面側にセットするといった構成が考えられる。これらの構成に加えて、赤外照明の制御や赤外カットフィルタの開閉制御等を行う機構が必要となり、システム全体としての機構が複雑となる。このため、CCD固体撮像素子が1つであるにも拘わらず、結果的にカメラシステムの規模の増大やコストの増大を招いてしまう。   In general, a CCD solid-state imaging device used in a surveillance camera system is desired to have both a very wide dynamic range and high light receiving sensitivity. In order to realize this with a single CCD solid-state imaging device, a dark place such as a nighttime is required. In addition to adopting a CCD solid-state imaging device and infrared illumination with high light receiving sensitivity in accordance with imaging at, the infrared cut filter is set on the light receiving surface side of the CCD in accordance with imaging in bright places such as daytime. Conceivable. In addition to these configurations, a mechanism for controlling infrared illumination, opening / closing control of an infrared cut filter, and the like is required, and the mechanism as a whole system becomes complicated. For this reason, although the number of the CCD solid-state imaging device is one, as a result, the scale of the camera system increases and the cost increases.

そこで、第1及び第2のCCD固体撮像素子のうち、第2のCCD固体撮像素子を赤外感度の高い固体撮像素子に設定し、第1のCCD固体撮像素子がそれよりも赤外感度の低い、一般的な固体撮像素子に設定する。昼間等の明るい場所での撮像では、第1のCCD固体撮像素子だけを駆動し、逆に、夜間等の暗い場所での撮像では、第2のCCD固体撮像素子だけを駆動する。この際、第1及び第2のCCD固体撮像素子の駆動の切換は、被写体照度に応じて自動的に行われるのが望ましい。即ち、露光制御の際に測光センサで測定される照度や信号処理回路で算出される画像信号の積分値を利用して行うことが可能である。   Therefore, among the first and second CCD solid-state imaging devices, the second CCD solid-state imaging device is set as a solid-state imaging device having high infrared sensitivity, and the first CCD solid-state imaging device has infrared sensitivity higher than that. Set to a low, general solid-state image sensor. In imaging in a bright place such as daytime, only the first CCD solid-state imaging device is driven. Conversely, in imaging in a dark place such as nighttime, only the second CCD solid-state imaging device is driven. At this time, it is desirable that the switching of the driving of the first and second CCD solid-state imaging devices is automatically performed according to the illuminance of the subject. That is, the exposure can be performed using the illuminance measured by the photometric sensor or the integral value of the image signal calculated by the signal processing circuit.

このように本願発明を適用すれば、CCD固体撮像素子が1つの場合と比べると、2つのCCD固体撮像素子やCCDドライバ回路が配置されることとなるが、赤外照明や赤外カットフィルタ及びこれらを制御する機構が不要となる。このため、実質的にシステム規模を縮小することができ、これに伴って、コストの削減を図ることができる。また、2つのCCD固体撮像素子が配置されるため、それぞれの撮像条件に適したレンズを各固体撮像素子に別々に設定することが可能となる。   If the present invention is applied as described above, two CCD solid-state image pickup devices and CCD driver circuits are arranged as compared with the case of one CCD solid-state image pickup device. A mechanism for controlling these becomes unnecessary. For this reason, the system scale can be substantially reduced, and the cost can be reduced accordingly. In addition, since two CCD solid-state imaging devices are arranged, it is possible to separately set lenses suitable for the respective imaging conditions for each solid-state imaging device.

次に、別の適用形態を説明する。従来より、携帯電話機等の携帯機器にカメラ機能を内蔵し、携行先で簡易なデジタルカメラとして使用可能なものがある。このような携帯電話機では、携行先で撮像した画像をインターネット回線を通じて送信することができる機能が含まれていることが多く、この機能を利用するには、ユーザーが携帯電話機の操作キーを用いて画像の送信先を指定するアドレスを入力する必要がある。そして、近年では、アドレス入力の煩わしさを解消するために、アドレスをバーコード表示し、このバーコードをセンサで読み取って一括的にアドレス入力を完了させるといった機能を盛り込むことが考えられている。   Next, another application form will be described. 2. Description of the Related Art Conventionally, some mobile devices such as mobile phones have a built-in camera function and can be used as a simple digital camera at the destination. Such mobile phones often include a function capable of transmitting an image captured at a destination through an Internet line. To use this function, a user can use an operation key of the mobile phone. It is necessary to enter an address that specifies the destination of the image. In recent years, it has been considered to incorporate a function of displaying an address as a barcode and reading the barcode with a sensor to complete the address input collectively in order to eliminate the troublesomeness of inputting an address.

そこで、第2のCCD固体撮像素子に第1のCCD固体撮像素子よりも受光画素数の多いCCD固体撮像素子を適用する。そして、一般に高い解像度が要求されるバーコード読み取り等の画像認識の際には、解像度の高い第2のCCD固体撮像素子を駆動し、一方、通常の撮像を行う場合には、第1のCCD固体撮像素子を駆動する。このような構成は、バーコード読み取り機能だけでなく、例えば、セキュリティのための指紋センサ等と通常の撮像を両立させる場合にも適用することができる。   Therefore, a CCD solid-state image sensor having a larger number of light receiving pixels than the first CCD solid-state image sensor is applied to the second CCD solid-state image sensor. In the case of image recognition such as barcode reading, which generally requires a high resolution, the second CCD solid-state imaging device having a high resolution is driven. On the other hand, when performing normal imaging, the first CCD A solid-state image sensor is driven. Such a configuration can be applied not only to the barcode reading function but also to the case where, for example, a fingerprint sensor for security and normal imaging are compatible.

ここで、説明した監視カメラシステム、バーコード読み取りシステム及び指紋センサシステムは、本願発明の適用形態としての一部である。即ち、互いに撮像条件の異なる複数の撮像を1つのシステムで両立させるような場合には、本願発明は、十分に適用可能である。   Here, the monitoring camera system, the barcode reading system, and the fingerprint sensor system described above are a part of application forms of the present invention. That is, the present invention is sufficiently applicable when a plurality of images having different imaging conditions are compatible with one system.

以上の実施形態においては、第1及び第2のCCD固体撮像素子がフレームトランスファ型である場合を例にあげて説明したが、本願発明は、これに限られるものではなく、1画面分の情報電荷を一時的に保持することのできる蓄積部を備えるフレームインターライン型の固体撮像素子を用いた撮像装置にも適している。   In the above embodiment, the case where the first and second CCD solid-state imaging devices are frame transfer types has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and information for one screen is used. It is also suitable for an image pickup apparatus using a frame interline type solid-state image pickup device including a storage unit capable of temporarily holding electric charges.

また、デジタル信号処理の露光制御、ホワイトバランス制御において、2つのCCD固体撮像素子に対応付けて複数の積分回路を設ける構成を例示しているが、本願発明は、これに限られるものではない。例えば、1ライン単位や1画面単位で第1及び第2のCCD固体撮像素子を交互に駆動させるといった2つのCCD固体撮像素子の動作切り換えを頻繁に行う場合には、積分回路を各CCD固体撮像素子に対応付けて別々に設けるのが望ましいが、複数画面単位で2つのCCD固体撮像素子の動作を切り換えるような場合には、積分回路を2つのCCD固体撮像素子で共有化しても良い。   Further, in the exposure control and white balance control of digital signal processing, a configuration in which a plurality of integration circuits are provided in association with two CCD solid-state imaging devices is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, in the case of frequently switching the operation of two CCD solid-state image pickup devices, such as alternately driving the first and second CCD solid-state image pickup devices in units of one line or one screen, an integration circuit is provided for each CCD solid-state image pickup. It is desirable to provide them separately in association with the elements. However, when switching the operation of two CCD solid-state image sensors in units of a plurality of screens, the integration circuit may be shared by the two CCD solid-state image sensors.

本願発明によれば、2つのCCD固体撮像素子からの画像信号の出力タイミングを時分割に設定し、その出力タイミングに合わせて選択回路を動作させている。これにより、2つの画像信号の切り換え動作を効率良く行うことができ、機能低下の弊害を防止することができる。更に、選択回路を信号処理回路の前段に配置して以降の回路を共有化する構成としたことで、撮像装置としての回路規模を最大限に縮小化することを可能としている。   According to the present invention, the output timing of the image signals from the two CCD solid-state imaging devices is set in time division, and the selection circuit is operated in accordance with the output timing. As a result, the switching operation of the two image signals can be performed efficiently, and the adverse effect of functional degradation can be prevented. Furthermore, by arranging the selection circuit in the preceding stage of the signal processing circuit and sharing the subsequent circuits, it is possible to reduce the circuit scale as the imaging device to the maximum.

本願発明の撮像装置の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a first embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. 固体撮像素子の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a solid-state image sensor. 表示モードの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a display mode. 図1の動作を説明するタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 1. 第1及び第2の画像信号Ya(t)、Yb(t)、画像信号Y(t)、画像データD(n)の状態を示すタイミング図である。FIG. 6 is a timing chart showing states of first and second image signals Ya (t), Yb (t), image signal Y (t), and image data D (n). デジタル信号処理回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a digital signal processing circuit. 第1及び第2の積分制御信号を説明するタイミング図である。It is a timing diagram explaining the 1st and 2nd integral control signal. 本願発明の第2の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 2nd Embodiment of this invention. 本願発明の第3の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 3rd Embodiment of this invention. 従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional imaging device. 表示モードの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a display mode.

符号の説明Explanation of symbols

1a、31a:第1のCCD固体撮像素子
1b、31b:第2のCCD固体撮像素子
2a、32a:第1の昇圧回路
2b、33b:第2の昇圧回路
3a、33a:第1のCCDドライバ回路
3b、33b:第2のCCDドライバ回路
4a:第1のタイミング制御回路
4b:第2のタイミング制御回路
5a:第1のアナログ信号処理回路
5b:第2のアナログ信号処理回路
6a:第1のA/D変換器
6b:第2のA/D変換器
7a:第1のデジタル信号処理回路
7b:第2のデジタル信号処理回路
8a:第1のメモリ
8b:第2のメモリ
9:メモリコントローラ
34:タイミング制御回路
35a:第1のクランプ回路
35b:第2のクランプ回路
36:選択回路
37:アナログ信号処理回路
38:A/D変換回路
39:デジタル信号処理回路
41:ラインメモリ
42:第1の積分回路
43:第2の積分回路
44:露光制御回路
45:RGBプロセス回路
46:第3の積分回路
47:第4の積分回路
48:ホワイトバランス制御回路
50a:第1のタイミング制御回路
50b:第2のタイミング制御回路
61:昇圧回路
61a:昇圧部
61b:出力選択部
1a, 31a: first CCD solid-state imaging device 1b, 31b: second CCD solid-state imaging device 2a, 32a: first boosting circuit 2b, 33b: second boosting circuit 3a, 33a: first CCD driver circuit 3b, 33b: second CCD driver circuit 4a: first timing control circuit 4b: second timing control circuit 5a: first analog signal processing circuit 5b: second analog signal processing circuit 6a: first A / D converter 6b: second A / D converter 7a: first digital signal processing circuit 7b: second digital signal processing circuit 8a: first memory 8b: second memory 9: memory controller 34: Timing control circuit 35a: first clamp circuit 35b: second clamp circuit 36: selection circuit 37: analog signal processing circuit 38: A / D conversion circuit 39: digital signal processing circuit 4 : Line memory 42: first integration circuit 43: second integration circuit 44: exposure control circuit 45: RGB process circuit 46: third integration circuit 47: fourth integration circuit 48: white balance control circuit 50a: first 1 timing control circuit 50b: second timing control circuit 61: boosting circuit 61a: boosting unit 61b: output selecting unit

Claims (7)

複数の受光画素が行列配置され、第1の被写体映像に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積する第1の固体撮像素子と、
複数の受光画素が行列配置され、第2の被写体映像に応答して発生する情報電荷を各受光画素に蓄積する第2の固体撮像素子と、
前記第1の固体撮像素子の各受光画素に蓄積された情報電荷を転送出力して第1の画像信号を得る第1の駆動回路と、
前記第2の固体撮像素子の各受光画素に蓄積された情報電荷を転送出力して第2の画像信号を得る第2の駆動回路と、
一定周期の基準クロックに基づいて前記第1の固体撮像素子の垂直走査及び水平走査のタイミングを決定する第1のタイミング制御回路と、
前記基準クロックに基づいて前記第2の固体撮像素子の垂直走査及び水平走査のタイミングを決定する第2のタイミング制御回路と、
前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号を取り込んで、前記第1のタイミング制御回路が前記第1の固体撮像素子を駆動させる場合は前記第1の画像信号を選択的に出力し、前記第2のタイミング制御回路が前記第2の固体撮像素子を駆動させる場合は前記第2の画像信号を選択的に出力する選択回路と、
前記選択回路の出力をクランプして出力するクランプ回路と、
前記クランプ回路からの出力を受けて所定の画像信号を生成する信号処理回路と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
A plurality of light receiving pixels arranged in a matrix, and a first solid-state imaging device that accumulates information charges generated in response to the first subject image in each light receiving pixel;
A plurality of light receiving pixels arranged in a matrix, and a second solid-state imaging device that accumulates information charges generated in response to the second subject image in each light receiving pixel;
A first drive circuit that transfers and outputs information charges accumulated in each light receiving pixel of the first solid-state imaging device to obtain a first image signal;
A second drive circuit for transferring and outputting information charges accumulated in each light receiving pixel of the second solid-state imaging device to obtain a second image signal;
A first timing control circuit for determining a timing of vertical scanning and horizontal scanning of the first solid-state imaging device based on a reference clock having a fixed period;
A second timing control circuit for determining a timing of vertical scanning and horizontal scanning of the second solid-state imaging device based on the reference clock;
When the first timing control circuit drives the first solid-state imaging device by taking in the first image signal and the second image signal, the first image signal is selectively output; A selection circuit that selectively outputs the second image signal when the second timing control circuit drives the second solid-state imaging device;
A clamp circuit for clamping and outputting the output of the selection circuit;
A signal processing circuit that receives the output from the clamp circuit and generates a predetermined image signal;
An imaging apparatus comprising:
請求項1に記載の撮像装置において、
入力される電圧を昇圧して昇圧電圧を生成する昇圧回路を更に備え、
前記昇圧回路は、前記昇圧電圧を生成する昇圧部と、前記昇圧電圧を前記第1及び第2の固体撮像素子の動作タイミングに同期して前記第1及び第2の駆動回路の何れか一方に選択的に出力する出力選択部と、を含むことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
A boost circuit that boosts an input voltage to generate a boost voltage;
The booster circuit includes a booster that generates the boosted voltage, and the boosted voltage is applied to one of the first and second drive circuits in synchronization with the operation timing of the first and second solid-state imaging devices. An image pickup apparatus comprising: an output selection unit that selectively outputs.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記信号処理回路は、前記第1及び第2の画像信号をそれぞれ取り込み、所定の期間単位で積分する第1及び第2の積分回路と、
前記第1及び第2の積分回路の各出力に基づいて、前記第1及び第2の固体撮像素子の露光状態をそれぞれ独立して制御する露光制御回路と、を含むことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The signal processing circuit takes in the first and second image signals, respectively, and integrates them in units of a predetermined period; and
An image pickup apparatus comprising: an exposure control circuit that independently controls exposure states of the first and second solid-state image pickup devices based on outputs of the first and second integration circuits, respectively. .
請求項に記載の撮像装置において、
前記信号処理回路は、前記第1及び第2の画像信号をそれぞれ取り込み、所定の期間単位で積分する第3及び第4の積分回路と、
前記第3及び第4の積分回路の各出力に基づいて、前記第1及び第2の画像信号のホワイトバランスをそれぞれ独立して補正するホワイトバランス制御回路と、を更に含むことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 3 .
The signal processing circuit captures the first and second image signals, respectively, and integrates them in a predetermined period unit;
And a white balance control circuit that independently corrects the white balance of the first and second image signals based on the outputs of the third and fourth integration circuits, respectively. apparatus.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記第1及び第2の固体撮像素子は、互いに駆動条件が異なることを特徴とする撮像装
置。
The imaging device according to claim 1,
The first and second solid-state imaging devices have different driving conditions from each other.
請求項に記載の撮像装置において、
前記第2の固体撮像素子は、前記第1の固体撮像素子よりも赤外感度が高く設定されることを特徴とする撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 5 ,
The second solid-state imaging device is set to have an infrared sensitivity higher than that of the first solid-state imaging device.
請求項に記載の撮像装置において、
前記第1及び第2の固体撮像素子は、受光画素数が互いに異なることを特徴とする撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 5 ,
The imaging device, wherein the first and second solid-state imaging devices have different numbers of light receiving pixels.
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