JP2001245218A

JP2001245218A - タイミング信号発生装置

Info

Publication number: JP2001245218A
Application number: JP2000054582A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Suzuki; 信雄鈴木
Original assignee: Fujifilm Microdevices Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Fujifilm Microdevices Co Ltd
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-09-07
Also published as: EP1134971A2; EP1134971B1; US6586771B2; DE60114683D1; EP1134971A3; KR100564048B1; US20010017659A1; KR20010085672A; DE60114683T2

Abstract

(57)【要約】【課題】固体撮像装置駆動用のタイミング信号発生装
置は、従来より、固体撮像装置を利用した機器の仕様に
応じて、その都度ハードウエアを設計、製品化している
ため、小さな変更であっても多大の経費と長い開発期間
が必要である。【解決手段】行列状に配設された多数個の光電変換素
子、光電変換素子列毎に該光電変換素子列に近接して配
置された垂直転送路および該垂直転送路の一端に接続さ
れた水平転送路を備えた固体撮像装置の駆動に使用され
るタイミング信号発生装置を、外部の制御手段により記
憶情報を書き換えることができる書き換え可能型の記憶
部と、前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記
固体撮像装置の動作モードに応じた複数種のタイミング
信号のシーケンスを発生することができるタイミング信
号発生部とを用いて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、行列状に配設され
た多数個の光電変換素子を備えた固体撮像装置を駆動さ
せるために複数種のタイミング信号を発生するタイミン
グ信号発生装置、および、前記複数種のタイミング信号
の発生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ（電荷結合素子）の量産技術が確
立されて以来、ＣＣＤ型の固体撮像装置をエリア・イメ
ージセンサとして利用したビデオカメラ、デジタルカメ
ラ等が急速に普及している。

【０００３】その一方で、携帯用端末の普及に伴って、
ＣＣＤ型固体撮像素子よりも消費電力の小さいＭＯＳ型
の固体撮像素子の開発も進められている。

【０００４】エリア・イメージセンサに利用されるＣＣ
Ｄ型の固体撮像装置やＭＯＳ型の固体撮像素子は、行列
状に配設された多数個の光電変換素子を備えている。光
電変換素子としては、フォトダイオードが多用されてい
る。

【０００５】ここで、本明細書でいう「行列状に配設さ
れた多数個の光電変換素子」とは、正方行列状（ただ
し、行数と列数とが異なる場合を含む。）に配設された
多数個の光電変換素子を含む他、画素ずらし配置された
多数個の光電変換素子をも含むものとする。

【０００６】「画素ずらし配置」とは、奇数番目に当た
る光電変換素子列を構成する各光電変換素子に対し、偶
数番目に当たる光電変換素子列を構成する光電変換素子
の各々が、各光電変換素子列内での光電変換素子同士の
ピッチＰ₁ の約１／２、列方向にずれ、奇数番目に当た
る光電変換素子行を構成する各光電変換素子に対し、偶
数番目に当たる光電変換素子行を構成する光電変換素子
の各々が、各光電変換素子行内での光電変換素子同士の
ピッチＰ₂ の約１／２、行方向にずれ、光電変換素子行
の各々が奇数列または偶数列の光電変換素子のみを含
む、多数個の光電変換素子の配置を意味する。上記のピ
ッチＰ₁ と上記のピッチＰ₂ とは同じ値であってもよい
し、異なる値であってもよい。

【０００７】また、「光電変換素子同士のピッチＰ₁ の
約１／２」とは、Ｐ₁ ／２を含む他に、製造誤差、設計
上もしくはマスク製作上起こる画素位置の丸め誤差等の
要因によってＰ₁ ／２からはずれてはいるものの、得ら
れる固体撮像装置の性能およびその画像の画質からみて
実質的にＰ₁ ／２と同等とみなすことができる値をも含
むものとする。本明細書でいう「光電変換素子同士のピ
ッチＰ₂ の約１／２」についても同様である。

【０００８】行列状に配設された多数個の光電変換素子
を備えている固体撮像装置によって画像データを得るた
めには、この固体撮像装置に配設されている種々の素子
を適切に駆動させるために、複数種のタイミング信号が
必要となる。

【０００９】例えばＣＣＤ型の固体撮像装置の駆動に必
要なタイミング信号には、垂直転送ＣＣＤの駆動パル
ス、水平転送ＣＣＤの駆動パルス、水平同期パルス等が
ある。固体撮像装置の性能や固体撮像装置を利用した機
器の性能等によっては、さらに、電子シャッタ用のオー
バーフロードレインパルス、光学的黒信号（オプティカ
ルブラック）のクランプパルス等が必要となる。

【００１０】固体撮像装置の駆動に必要なタイミング信
号のうち、水平転送ＣＣＤの駆動パルス、水平同期パル
ス、光学的黒信号のクランプパルス、電子シャッタ用の
オーバーフロードレインパルス等は、基本的に１水平走
査期間の周期で使用され、かつ、一定の単一パルス波形
を有する。ただし、電子シャッタ用のオーバーフロード
レインパルス等は、必ず１水平走査期間の周期で使用さ
れるという訳ではなく、固体撮像装置の動作モード等に
よっては使用されないこともある。一方、垂直転送ＣＣ
Ｄの駆動パルス等は、基本的に１水平走査期間内のパル
ス数やパルス波形が一定ではなく、不定期的に使用され
る。

【００１１】以下、本明細書においては、固体撮像装置
を駆動させる際に基本的に１水平走査期間の周期で使用
されるタイミング信号の各々を「第１類タイミング信
号」といい、基本的に１水平走査期間以外の周期もしく
は不定期に使用されるタイミング信号の各々を「第２類
タイミング信号」ということがある。

【００１２】第１類タイミング信号および第２類タイミ
ング信号を発生するためのタイミング信号発生装置が、
固体撮像装置内または固体撮像装置外に付設される。タ
イミング信号発生装置は、記憶部とタイミング信号発生
部とを具備する。

【００１３】第１類および第２類のタイミング信号の各
々を発生させるためのデータが記憶部に記憶される。第
１類タイミング信号の各々および第２類タイミング信号
の各々の発生を１水平走査期間単位で制御するためのデ
ータも記憶部に記憶される。

【００１４】以下、本明細書においては、第１類タイミ
ング信号の各々を発生させるためのデータを「第１類タ
イミング信号発生用データ」といい、第２類タイミング
信号の各々を発生させるためのデータを「第２類タイミ
ング信号発生用データ」という。第１類タイミング信号
の各々の発生および第２類タイミング信号の各々の発生
を１水平走査期間単位で制御するためのデータを「信号
発生制御用データ」という。第１類タイミング信号発生
用データ、第２類タイミング信号発生用データおよび信
号発生制御用データを「タイミング信号発生用データ」
と総称することがある。

【００１５】タイミング信号発生部は、タイミング信号
発生用データに基づいて、第１類タイミング信号の各々
および第２類タイミング信号の各々をそれぞれ所定の時
期に発生する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】第１類および第２類の
タイミング信号それぞれの発生時期や信号波形等は、固
体撮像装置の画素数や駆動方法等に応じて異なる。固体
撮像装置の画素数や駆動方法等は、一般に、この固体撮
像装置をエリア・イメージセンサとして利用した機器の
仕様に応じて異なる。

【００１７】従来は、固体撮像装置をエリア・イメージ
センサとして利用した機器の仕様に応じて、その都度、
タイミング信号発生装置のハードウエアを設計し、製品
化していた。

【００１８】タイミング信号発生装置のハードウエアの
設計、製品化は、小さな変更であっても多大の経費と長
い開発期間が必要であり、製品のコストアップをまね
く。また、製品化の遅延によって商機を逸することもあ
り得る。

【００１９】本発明の目的は、固体撮像装置を駆動させ
るための各種のタイミング信号の発生時期や信号波形等
を、この固体撮像装置をエリア・イメージセンサとして
利用した機器の仕様に応じて容易に変更することができ
るタイミング信号発生装置を提供することにある。

【００２０】本発明の他の目的は、固体撮像装置を駆動
させるための各種のタイミング信号の発生時期や信号波
形等を、この固体撮像装置をエリア・イメージセンサと
して利用した機器の仕様に応じて容易に変更することが
できる固体撮像装置駆動用タイミング信号の発生方法を
提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、行列状に配設された多数個の光電変換素子、光電変
換素子列毎に該光電変換素子列に近接して配置された垂
直転送路および該垂直転送路の一端に接続された水平転
送路を備えた固体撮像装置の駆動に使用されるタイミン
グ信号発生装置であって、外部の制御手段により記憶情
報を書き換えることができる書き換え可能型の記憶部
と、前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記固
体撮像装置の動作モードに応じた複数種のタイミング信
号のシーケンスを発生することができるタイミング信号
発生部とを有するタイミング信号発生装置が提供され
る。

【００２２】本発明の他の観点によれば、行列状に配設
された多数個の光電変換素子、光電変換素子列毎に該光
電変換素子列に近接して配置された垂直転送路および該
垂直転送路の一端に接続された水平転送路を備えた固体
撮像装置の駆動に使用されるタイミング信号の発生方法
であって、外部の制御手段により記憶情報を書き換える
ことができる書き換え可能型の記憶部に前記タイミング
信号の発生に必要なデータを記憶させる準備工程と、前
記記憶部に記憶させた前記データをタイミング信号発生
部によって処理して、前記固体撮像装置の動作モードに
応じた複数種のタイミング信号を発生するタイミング信
号発生工程とを含む固体撮像装置駆動用タイミング信号
の発生方法が提供される。

【００２３】書き換え可能型の記憶部とタイミング信号
発生部とを用いてタイミング信号発生装置を構成すれ
ば、記憶部に記憶させたタイミング信号発生用データを
外部の制御手段によって書き換えるだけで、このタイミ
ング信号発生装置によって発生する種々のタイミング信
号の発生時期、信号波形等を変更することができる。タ
イミング信号発生装置のハードウエアは変更しなくてよ
い。

【００２４】固体撮像装置を駆動させるための各種のタ
イミング信号の発生時期、信号波形等を、この固体撮像
装置を利用した機器の仕様に応じて容易に変更すること
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、実施例によるタイミング
信号発生装置の構成を概略的に示すブロック図である。

【００２６】同図に示すように、タイミング信号発生装
置１００は、例えば発振器１と、分周器２と、第１の記
憶部１０と、第２の記憶部１５と、タイミング信号発生
部２０と、第１〜第３バッファ７１〜７３と、第４〜第
７バッファ８１〜８４とを有する。タイミング信号発生
装置１００全体の動作は、外部のマイクロコンピュータ
９０によって制御される。

【００２７】発振器１は、マスタークロックを発生す
る。分周器２は、マスタークロックを分周してクロック
パルスを生成し、タイミング信号発生部２０中の水平走
査期間開始信号発生部３０に供給する。発振器１および
分周器２は、電源投入直後から動作を開始する。

【００２８】図１においては図示を省略しているが、分
周器２で生成されたクロックパルスは水平走査期間開始
信号発生部３０以外にも種々の箇所に供給される。発振
器１で生成されたマスタークロックについても同様であ
る。

【００２９】第１の記憶部１０は、例えば複数個のレジ
スタによって構成されるレジスタ群からなる。第１類タ
イミング信号発生用データが、第１の記憶部１０に記憶
される。

【００３０】第２の記憶部１５は、例えばＳＲＡＭ、Ｄ
ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の大容量半導体メモリによって
構成される。第２類タイミング信号発生用データおよび
信号発生制御用データが、第２の記憶部１５に記憶され
る。

【００３１】第１の記憶部１０および第２の記憶部１５
は、いずれも、マイクロコンピュータ等の制御手段によ
ってデータを書き換えることができる書き換え可能型の
記憶部である。１つの大容量半導体メモリの記憶領域を
第１の記憶部と第２の記憶部とに分けて使用することも
できる。

【００３２】エリア・イメージセンサに利用される固体
撮像装置は、少なくとも１つの動作モードの下に駆動で
きるように構成される。例えばデジタルスチルカメラに
使用される固体撮像装置は、スチル画像取り込み動作モ
ードと動画取り込み動作モードのいずれの動作モードで
も駆動できるように構成される。したがって、タイミン
グ信号発生装置１００は、固体撮像装置の１つの動作モ
ードに１つずつ対応する少なくとも１つの動作モードを
有する。

【００３３】さらに、電源投入直後やスリープ動作から
各種のタイミング信号の発生動作を開始できるように、
タイミング信号発生装置１００は、強制的に始動させる
ことができるように構成される。すなわち、タイミング
信号発生装置１００は、強制動作モードも有する。

【００３４】タイミング信号発生装置１００の１つの動
作モードに対して１つのシーケンス制御が行われる。行
うべきシーケンス制御を特定するためのシーケンス制御
指定用データが、例えば第１の記憶部１０に記憶され
る。

【００３５】第１類タイミング信号発生用データ、第２
類タイミング信号発生用データ、信号発生制御用データ
および各シーケンス指定用データは、固体撮像装置を利
用した機器の電源が投入されるたびに、例えばマイクロ
コンピュータ９０の指示により、図示を省略した読出専
用メモリ（ＲＯＭ）から読み出され、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）で形成された第１の記憶部１０または
第２の記憶部１５に書き込まれる。

【００３６】第１の記憶部１０または第２の記憶部１５
を不揮発性メモリによって構成した場合、不揮発性メモ
リに一旦記憶させたデータについては、固体撮像装置を
利用した機器の電源が投入されるたびに再度書き込むと
いう動作をしなくてもよい。

【００３７】分周器２によって生成されたクロックパル
スを利用して１水平走査期間を規定するために、１水平
走査期間に相当するクロックパルス数のデータが例えば
第１の記憶部１０に記憶される。

【００３８】タイミング信号発生部２０は、第１類タイ
ミング信号発生用データ、第２類タイミング信号発生用
データおよび信号発生制御用データに基づいて、種々の
第１類タイミング信号および種々の第２類タイミング信
号を発生する。

【００３９】タイミング信号発生部２０は、例えば、水
平走査期間開始信号発生部３０と、制御部４０と、タイ
ミング信号発生用カウンタ５０と、第１類タイミング信
号発生部６０と、第２類タイミング信号発生部８０とを
含んで構成される。

【００４０】水平走査期間開始信号発生部３０は、水平
走査期間の開始を指示する水平走査期間開始信号を発生
する。この水平走査期間開始信号発生部３０は、例え
ば、分周器２で生成されたクロックパルスを受けてその
パルス数をカウントする水平走査期間設定用カウンタ３
１、および、水平走査期間を規定するパルス数のデータ
と水平走査期間設定用カウンタ３１のカウント値とが入
力される比較器３２を含んで構成される。

【００４１】比較器３２は、１水平走査期間に相当する
クロックパルス数のデータと水平走査期間設定用カウン
タ３１のカウント値とが一致したときに、制御動作信号
を発生する。この制御動作信号は、水平走査期間開始信
号に相当する。

【００４２】比較器３２で発生した水平走査期間開始信
号は、制御部４０およびタイミング信号発生用カウンタ
５０に伝えられると共に、水平走査期間設定用カウンタ
３１にも送られる。水平走査期間開始信号を受けた水平
走査期間設定用カウンタ３１は、そのカウント値をリセ
ットする。水平走査期間設定用カウンタ３１に伝えられ
た水平走査期間開始信号は、リセット信号として機能す
る。

【００４３】水平走査期間開始信号（リセット信号）を
受けた水平走査期間設定用カウンタ３１は、分周器２か
ら伝えられるクロックパルスのパルス数をカウントし直
す。したがって、水平走査期間開始信号発生部３０は、
一定の周期で水平走査期間開始信号を繰り返し発生す
る。

【００４４】制御部４０は、例えば、所望の機能を行う
論理回路、記憶部等を含んで構成され、場合によっては
マイクロプロセッサを含む。

【００４５】この制御部４０は、第２の記憶部１５から
信号発生制御用データを受けると共に、水平走査期間開
始信号発生部３０から水平走査期間開始信号を受ける。
また、固体撮像装置の動作モードを示す信号を予め受
け、シーケンス制御指定用データを特定する。

【００４６】水平走査期間開始信号を受けた制御部４０
は、１つのシーケンス制御指定用データを例えば第１の
記憶部１０から受け、このデータによって特定されるシ
ーケンス制御により、第２の記憶部１５から受けた信号
発生制御用データ中の所定のレコードに従った動作を順
次行う。

【００４７】制御部４０は、第１類タイミング信号発生
部６０に第１制御信号を供給し、第２類タイミング信号
発生部８０に第２制御信号を供給する。

【００４８】なお、タイミング信号発生装置１００を強
制動作モードで動作させる場合には、例えば下記(i) 〜
(vii) の動作が順次行われて、制御部４０が第２の記憶
部１５から信号発生制御用データを受け取る。 (i) マイクロコンピュータ９０が、第１類タイミング信
号発生用データ、第２類タイミング信号発生用データ、
信号発生制御用データおよび各シーケンス指定用データ
を、第１の記憶部１０または第２の記憶部１５に書き込
む。 (ii)マイクロコンピュータ９０が、強制動作モード時の
シーケンス指定用データを示すコードを第１の記憶部１
０のシーケンス用レジスタに書き込む。 (iii) 強制動作モードでシーケンス用レジスタにコード
が書き込まれると、直ちに固体撮像装置の次の動作モー
ドを示す信号が第１の記憶部から制御部４０に伝えられ
る。 (iv)制御部４０が、強制動作モード時のシーケンス制御
に従って所定のデータを第１の記憶部１０から読み込
み、水平走査期間設定用カウンタ３１をリセットする。
また、１水平走査期間に相当するクロックパルス数のデ
ータを、第１の記憶部１０から比較器３２に与える。 (v) 比較器３２が、水平走査期間開始信号を繰り返し発
生し始める。 (vi)水平走査期間開始信号と固体撮像装置の次の動作モ
ードを示す信号とを受けた制御部４０が、固体撮像装置
の動作モードに対応する１つのシーケンス制御指定用デ
ータを特定し、このシーケンス制御指定用データを第１
の記憶部１０から読み込む。 (vii) 制御部４０が、読み込んだシーケンス制御指定用
データによって特定されるシーケンス制御に必要な信号
発生制御用データを第２の記憶部１５から受け取る。

【００４９】タイミング信号発生用カウンタ５０は、分
周器２からクロックパルスを受け、水平走査期間開始信
号発生部３０から水平走査期間開始信号を受ける。水平
走査期間開始信号は、タイミング信号発生用カウンタ５
０をリセットとすると共に、タイミング信号発生用カウ
ンタ５０にカウント動作を開始させる。したがって、タ
イミング信号発生用カウンタ５０は、新たにクロックパ
ルスのパルス数をカウントし始める。このカウント値
は、第１類タイミング信号発生部６０に供給される。

【００５０】第１類タイミング信号発生部６０は、第１
の記憶部１０から供給される第１類タイミング信号発生
用データと、タイミング信号発生用カウンタ５０から供
給されるカウント値と、制御部４０から供給される第１
制御信号とに基づいて、種々の第１類タイミング信号を
発生する。

【００５１】第１類タイミング信号発生部６０は、例え
ば、発生しようとする第１類タイミング信号の１種類に
つき１つのパルス生成部と、各パルス生成部に付設され
た比較器とによって構成することができる。

【００５２】パルス生成部は、例えば、フリップフロッ
プ回路、論理回路等を含んで構成される。

【００５３】各パルス生成部に対応して、例えば２個の
比較器が設けられる。一方の比較器はタイミング信号の
立ち上がりのタイミングを検知し、他方の比較器はタイ
ミング信号の立ち下がりのタイミングを検知する。

【００５４】図１には、図が複雑になるのを防ぐため
に、第１パルス生成部６１、第２パルス生成部６２およ
び第３パルス生成部６３の計３つのパルス生成部のみを
例示している。また、１つのパルス生成部につき１個の
比較器のみを示している。すなわち、第１パルス生成部
６１に対応する第１比較器６５、第２パルス生成部６２
に対応する第２比較器６６、および、第３パルス生成部
６３に対応する第３比較器６７を示している。

【００５５】第１類タイミング信号発生部６０で発生す
べき第１類タイミング信号の種類数は、駆動しようとす
る固体撮像装置の仕様や性能等に応じて異なる。例えば
デジタルスチルカメラ用の固体撮像装置では、第１類タ
イミング信号の種類数が概ね６〜１２となる。

【００５６】タイミング信号発生用カウンタ５０からの
カウント値は、各水平走査期間内でのタイミングを表
す。このカウント値は、第１比較器６５、第２比較器６
６および第３比較器６７の各々に供給される。さらに、
第１類タイミング信号発生部６０内に配設された第４比
較器６８にも供給される。

【００５７】第１類タイミング信号発生用データのうち
の所定のデータ、例えば水平同期パルスを発生させるた
めのカウント値が、第１の記憶部１０から第１比較器６
５に供給される。例えば２相駆動型水平転送ＣＣＤの駆
動に使用される第１相パルスを発生させるためのカウン
ト値が、第１の記憶部１０から第２比較器６６に供給さ
れる。例えば電子シャッタ用のオーバーフロードレイン
パルスを発生させるためのカウント値が、第１の記憶部
１０から第３比較器６７に供給される。

【００５８】第１〜第３比較器６５、６６、６７の各々
は、第１の記憶部１０から供給されるカウント値とタイ
ミング信号発生用カウンタ５０から供給されるカウント
値とを比較し、両者が一致した時点で制御動作信号を発
生する。これらの制御動作信号は、対応する第１〜第３
パルス生成部６１、６２または６３に供給される。

【００５９】制御部４０からの第１制御信号が、第１パ
ルス生成部６１、第２パルス生成部６２および第３パル
ス生成部６４の各々に与えられている。

【００６０】第１類タイミング信号発生用データのうち
の所定のデータ、例えば水平同期パルス発生用データ
が、第１の記憶部１０から第１パルス生成部６１に与え
られている。例えば２相駆動型水平転送ＣＣＤの駆動に
使用される第１相パルス発生用データが、第１の記憶部
１０から第２パルス生成部６２に与えられている。例え
ば電子シャッタ用のオーバーフロードレインパルス発生
用データが、第１の記憶部１０から第３パルス生成部６
３に与えられている。

【００６１】パルス生成部６１、６２、６３の各々は、
対応する第１〜第３比較器６５、６６または６７から供
給された制御動作信号と、制御部４０から与えられた第
１制御信号と、第１の記憶部１０から与えられたデータ
とに基づいて、それぞれ所定の第１類タイミング信号を
生成する。

【００６２】第１パルス生成部６１によって生成された
所定の第１類タイミング信号、例えば水平同期パルスＨ
Ｄは、第１バッファ７１を介して出力される。第２パル
ス生成部６２によって生成された所定の第１類タイミン
グ信号、例えば２相駆動型水平転送ＣＣＤの駆動に使用
される第１相水平転送パルスＰＨ１は、第２バッファ７
２を介して出力される。第３パルス生成部６３によって
生成された所定の第１類タイミング信号、例えば電子シ
ャッタ用のオーバーフロードレインパルスＸＯＦＤは、
第３バッファ７３を介して出力される。

【００６３】なお、第１類タイミング信号発生部６０で
発生する電子シャッタ用のオーバーフロードレインパル
スＸＯＦＤは、そのまま使用されるタイミング信号では
なく、反転させた後に使用される。以下、反転させた後
に使用されるタイミング信号については、その名称の後
に「Ｘ」で始まる略号を付す。

【００６４】第１類タイミング信号発生用データ中のカ
ウント終了値が、第１の記憶部１０から第４比較器６８
に与えられている。

【００６５】第４比較器６８は、タイミング信号発生用
カウンタ５０のカウント値がカウント終了値に達した時
点で制御動作信号（カウンタ停止信号）を発生する。こ
の制御動作信号（カウンタ停止信号）は、タイミング信
号発生用カウンタ５０に供給される。カウンタ停止信号
を受けたタイミング信号発生用カウンタ５０は、カウン
ト動作を停止する。

【００６６】前述のように、制御部４０は水平走査期間
開始信号を受けて第２制御信号の発生を開始し、第２類
タイミング信号発生部８０に供給する。

【００６７】第２類タイミング信号発生部８０は、第２
の記憶部１５から第２類タイミング信号発生用データを
受け、制御部４０からの第２制御信号を受けると、所定
種類数の第２類タイミング信号を発生する。第２類タイ
ミング信号発生部８０で発生した第２類タイミング信号
の各々は、例えばバッファを介して出力される。

【００６８】第２類タイミング信号発生部８０は、例え
ば、第２の記憶部１５の読み出しアドレス制御回路、読
み出したデータを記憶するレジスタ、論理回路等を含ん
で構成される。

【００６９】図１には、図が複雑になるのを防ぐため
に、第４バッファ８１、第５バッファ８２、第６バッフ
ァ８３および第７バッファ８４の計４つのバッファのみ
を例示している。例えば、４相駆動型垂直転送ＣＣＤの
駆動に使用される第１相垂直転送パルスＸＶ１が第４バ
ッファ８１を介して出力され、第２相垂直転送パルスＸ
Ｖ２が第５バッファ８２を介して出力され、第３相垂直
転送パルスＸＶ３が第６バッファ８３を介して出力さ
れ、第４相垂直転送パルスＸＶ４が第７バッファ８４を
介して出力される。

【００７０】第２類タイミング信号発生部８０で発生す
べき第２類タイミング信号の種類数は、駆動しようとす
る固体撮像装置の仕様や性能等に応じて異なる。例えば
デジタルスチルカメラ用の固体撮像装置では、第２類タ
イミング信号の種類数が概ね６〜２０となる。

【００７１】第２類タイミング信号発生部８０は、第２
の記憶部１５から与えられる第２類タイミング信号の発
生終了コードに基づき、第２類タイミング信号の発生動
作を停止する。第２類タイミング信号発生部８０は、第
２類タイミング信号の発生動作を停止した時点での第２
類タイミング信号それぞれの信号レベルを維持する。

【００７２】図２は、第２の記憶部１５に記憶される信
号発生制御用データの一例を部分的に示すブロック図で
ある。図２には計１２個のレコードが例示されている。
実際のレコード数は、一般に、１２より多い。

【００７３】例えば、図示したレコード１〜レコード７
が、固体撮像装置のある動作モードに対応する１つのシ
ーケンス制御の内容を示す。例えば、図示したレコード
８〜レコード１２が、固体撮像装置の他の動作モードに
対応する１つのシーケンス制御の内容を示す。

【００７４】図示したレコードの各々は、制御コードが
記録された第１フィールドと、繰返し数コードが記録さ
れた第２フィールドと、スタートアドレスが記録された
第３フィールドと、動作設定コードが記録された第４フ
ィールドとを含む。

【００７５】制御コードは、動作の種別を二進数で表
す。例えば、コード「００」によって動作の実行を表
し、コード「１１」によって１つのシーケンス制御に従
った動作の終了を表す。この場合のコード「１１」は、
エンドコードである。

【００７６】繰返し数コードは、例えば、制御コードに
よって表される動作を繰り返し行うべき水平走査期間の
数を二進数で表す。繰返し数コードが記録された第２フ
ィールドを設けることにより、信号発生制御用データ全
体のデータ量を低減させることができる。また、信号発
生制御用データを記憶するのに要するメモリ量を低減さ
せることができる。

【００７７】スタートアドレスは、制御コードによって
表される動作の対象となるデータのスタートアドレスを
表す。ただし、制御コードがエンドコードである場合
は、第３フィールドに無内容のコードを記録することが
できる。

【００７８】動作設定コードは、例えば、制御コードに
よって表される動作を行うべき水平走査期間内でのタイ
ミング信号の発生の有無や発生の時期を二進数で表す。
ただし、制御コードがエンドコードである場合は、第４
フィールドに無内容のコードを記録することができる。

【００７９】図３は、第２の記憶部１５に記憶される第
２類タイミング信号発生用データの一例を部分的に示す
ブロック図である。図３には計１２個のレコードが例示
されている。実際のレコード数は、１２より多い。

【００８０】例えば、図示したレコード１〜レコード１
０は、特定の第２類タイミング信号についての１つの発
生パターンを表し、レコード１１以降は同じ第２類タイ
ミング信号についての他の発生パターンを表す。

【００８１】図示したレコードの各々は、制御コードが
記録された第１フィールドと、繰返し数コードが記録さ
れた第２フィールドと、信号パターンコードが記録され
た第３フィールドとを含む。

【００８２】制御コードは、動作の種別を二進数で表
す。例えば、コード「００」によってタイミング信号の
発生を表し、コード「１１」によってタイミング信号の
発生の終了を表し、コード「０１」によってループ処理
の開始を表し、コード「１０」によってループ処理の終
了を表す。

【００８３】繰返し数コードは、例えば、制御コードに
よって表される動作を繰り返し行うべき期間の長さ、ま
たは、制御コードによって表される動作の繰り返し数を
二進数で表す。期間の長さは、例えばクロックパルスの
数（二進数）で表される。

【００８４】なお、制御コードがタイミング信号の発生
の終了を表す場合や、ループ処理の開始を表す場合、あ
るいは、ループ処理の終了を表す場合は、第２フィール
ドに無内容のコードを記録することができる。

【００８５】繰返し数コードが記録された第２フィール
ドを設けることにより、第２類タイミング信号発生用デ
ータ全体のデータ量を低減させることができる。また、
第２類タイミング信号発生用データを記憶するのに要す
るメモリ量を低減させることができる。

【００８６】信号パターンコードは、例えば、そのレコ
ードによって特定される１種または複数種のタイミング
信号のパターンを表す。

【００８７】例えば、４相駆動型垂直転送ＣＣＤの駆動
に使用される第１〜第４相垂直転送パルスそれぞれのパ
ターンを「０１０１」のように表すことができる。左端
の「０」によって、第１相垂直転送パルスＸＶ１がロー
レベルであることを表し、左から２番目の「１」によっ
て、第２相垂直転送パルスＸＶ２がハイレベルであるこ
とを表す。右から２番目の「０」によって、第３相垂直
転送パルスＸＶ３がローレベルであることを表し、右端
の「１」によって、第４相垂直転送パルスＸＶ４がハイ
レベルであることを表す。

【００８８】制御コードがタイミング信号の発生の終了
を表す場合や、ループ処理の開始を表す場合、あるい
は、ループ処理の終了を表す場合は、第４フィールドに
無内容のコードを記録することができる。

【００８９】図４は、図１に示したタイミング信号発生
装置１００における制御部４０の動作の一例を概略的に
示すフローチャートである。同図は、電源投入後からの
制御部４０の動作の一例を概略的に示している。以下の
説明は、図１で用いた参照符号を引用して行う。

【００９０】前述したように、電源投入直後は強制動作
モードに入る。

【００９１】まず、ステップＳ１で、強制動作モードの
信号を受ける。

【００９２】次に、ステップＳ２で水平走査期間設定用
カウンタ３１をリセットする。なお、１水平走査期間に
相当するクロックパルス数のデータは、第１の記憶部１
０から水平走査期間開始信号発生部３０の比較器３２に
与えられている。以後、比較器３２が、比較出力によっ
て水平走査期間開始信号を繰り返し発生する。

【００９３】次に、ステップＳ３で、シーケンス制御に
必要なデータを第１の記憶部１０から読み込む。

【００９４】ステップＳ４では、固体撮像装置の動作モ
ードに対応する１つのシーケンス制御指定用データを第
１の記憶部から読み込む。

【００９５】ステップＳ５では、ステップＳ４で読み込
んだシーケンス制御指定用データによって特定されるシ
ーケンス制御に必要な信号発生制御用データの最初のレ
コードを第２の記憶部１５から読み込む。

【００９６】ステップＳ６では、読み込んだレコードに
記録されている繰返し数コード、動作設定コードおよび
スタートアドレスに従って、繰返し数、動作およびスタ
ートアドレスをセットする。

【００９７】ステップＳ７では、第１制御信号および第
２制御信号を発生する。制御信号を受けた第１類タイミ
ング信号発生部６０または第２類タイミング信号発生部
８０は、所定のタイミング信号を発生する。

【００９８】ステップＳ８では、読み込んだレコードに
記録されている繰返し数から１を減じるデクリメント演
算を行う。

【００９９】ステップＳ９では、水平走査期間開始信号
発生部３０から次の水平走査期間開始信号を受信したか
否かを判断する。この判断は、次の水平走査期間開始信
号を受信するまで繰り返し行う。次の水平走査期間開始
信号を受信すると、ステップＳ１０に移る。

【０１００】ステップＳ１０では、ステップＳ８での演
算結果が０（零）より大きいか否かを判断する。０
（零）より大きい場合には、ステップＳ７からステップ
Ｓ１０までを繰り返すために、ステップＳ７に戻る。ス
テップＳ８での演算結果が０（零）である場合には、繰
り返し処理の必要がないので、ステップＳ１１に移る。

【０１０１】ステップＳ１１では、ステップＳ４で読み
込んだシーケンス制御指定用データによって特定される
シーケンス制御に必要な信号発生制御用データの次のレ
コードを第２の記憶部１５から読み込む。

【０１０２】ステップＳ１２では、ステップＳ１１で読
み込んだレコードに記録されている制御コードがエンド
コードであるか否かを判断する。エンドコードである場
合には、１水平走査期間内での処理が終了したためステ
ップＳ２に戻り、ステップＳ２からステップＳ１２まで
を繰り返す。エンドコードでない場合には、ステップＳ
６からステップＳ１２までを繰り返すために、ステップ
Ｓ６に戻る。

【０１０３】図５は、図１に示した水平走査期間開始信
号発生部３０、タイミング信号発生用カウンタ５０、第
１類タイミング信号発生部６０、制御部４０および第２
類タイミング信号発生部８０それぞれの動作タイミング
の一例と、水平同期信号ＨＤ、２相駆動型水平転送ＣＣ
Ｄの駆動に使用される第１相水平転送パルスＰＨ１、電
子シャッタ用のオーバーフロードレインパルスＸＯＦＤ
および４相駆動型垂直転送ＣＣＤの駆動に使用される第
１〜第４相垂直転送パルスＸＶ１〜ＸＶ４それぞれの波
形の一例を示すタイミング図である。ただし、図５にお
いては、図１で用いた参照符号を省略している。

【０１０４】なお、２相駆動型水平転送ＣＣＤの駆動に
使用される第２相水平転送パルスＰＨ２については図示
を省略している。第２相水平転送パルスＰＨ２は、第１
相水平転送パルスＰＨ１と逆相のパルスである。

【０１０５】制御部４０の動作タイミングから明らかな
ように、図５は、強制動作モード以外のモード時のタイ
ミング図である。図５においては、タイミング信号発生
装置の各構成要素が動作しているか否かを、ハッチング
を付すか否かで表す。ハッチングを付した領域は、これ
に対応する構成要素が動作していることを示す。

【０１０６】図１に示した発振器１、分周器２および水
平走査期間開始信号発生部３０は、電源投入の直後から
動作を開始する。発振器１がマスタークロックを発生
し、分周器２がマスタークロックを分周して、図５に示
すようにクロックパルスを生成する。水平走査期間開始
信号発生部３０の水平走査期間設定用カウンタ３１がク
ロックパルスのパルス数をカウントする。このカウント
値が所定の値、すなわち、水平走査期間開始信号発生部
３０の比較器３２に例えば第１の記憶部１０から与えら
れる１水平走査期間に相当するクロックパルス数、に達
すると、水平走査期間開始信号発生部３０が水平走査期
間開始信号を発生する。

【０１０７】水平走査期間開始信号発生部３０が時刻Ｔ
₁で水平走査期間開始信号を発生すると、この水平走査
期間開始信号を受けたタイミング信号発生用カウンタ５
０、第１類タイミング信号発生部６０および制御部４０
がそれぞれ動作を開始する。タイミング信号発生用カウ
ンタ５０および第１類タイミング信号発生部６０は、時
刻Ｔ₁からＴ₈まで動作する。制御部４０はＴ₁からＴ
₂₁まで動作する。

【０１０８】なお、時刻Ｔ₉からＴ₁₀にかけてオーバー
フロードレインパルスＸＯＦＤを発生させる必要がある
場合、タイミング信号発生用カウンタ５０および第１類
タイミング信号発生部６０は、時刻Ｔ₁からＴ₁₀まで動
作する。

【０１０９】第１類タイミング信号発生部６０が動作を
開始したのに伴って、水平同期信号ＨＤ発生用の信号が
時刻Ｔ₂からＴ₆までの間ハイレベルに変化し、第１相
水平転送パルスＰＨ１発生用の信号が時刻Ｔ₃からＴ₇
までの間ハイレベルに変化し、オーバーフロードレイン
パルスＸＯＦＤ発生用の信号が時刻Ｔ₄からＴ₅までの
間ローレベルに変化する。

【０１１０】水平同期信号ＨＤ発生用の信号が時刻Ｔ₂
からＴ₆までの間ハイレベルに変化したことは、時刻Ｔ
₂からＴ₆まで水平同期信号ＨＤが発生することを意味
する。同様に、オーバーフロードレインパルスＸＯＦＤ
は時刻Ｔ₄からＴ₅までの間発生する。第１相水平転送
パルスＰＨ１は、第１類タイミング信号発生部６０によ
る制御を受けた時刻Ｔ₃からＴ₇までの間はハイレベル
を維持し、第１類タイミング信号発生部６０による制御
を受けていない期間はクロックパルスと同じ波形のパル
スである。

【０１１１】制御部４０が動作を開始したのに伴って、
第２類タイミング信号発生部８０が時刻Ｔ₂₀からＴ₂₉ま
での間、動作する。これにより、垂直転送パルスＸＶ
１、ＸＶ２、ＸＶ３およびＸＶ４が時刻Ｔ₂₀からＴ₂₉ま
でまでの間発生する。

【０１１２】垂直転送パルスＸＶ１は、時刻Ｔ₂₀からＴ
₂₂までの間はローレベル、時刻Ｔ₂₂からＴ₂₅までの間は
ハイレベル、時刻Ｔ₂₅からＴ₂₉までの間は再びローレベ
ルと変化する。垂直転送パルスＸＶ２は、時刻Ｔ₂₀から
Ｔ₂₄までの間はローレベル、時刻Ｔ₂₄からＴ₂₇までの間
はハイレベル、時刻Ｔ₂₅からＴ₂₉までの間は再びローレ
ベルと変化する。垂直転送パルスＸＶ３は、時刻Ｔ₂₀か
らＴ₂₁の間はハイレベル、時刻Ｔ₂₁からＴ₂₆までの間は
ローレベル、時刻Ｔ₂₆からＴ₂₉までの間は再びハイレベ
ルと変化する。垂直転送パルスＸＶ４は、時刻Ｔ₂₀から
Ｔ₂₃までの間はハイレベル、時刻Ｔ₂₃からＴ₂₈までの間
はローレベル、時刻Ｔ₂₈からＴ₂₉までの間は再びハイレ
ベルと変化する。以上の垂直転送パルスにより、垂直転
送ＣＣＤ中の１行分の信号電荷が水平転送ＣＣＤ側に転
送される。

【０１１３】垂直転送パルスＸＶ１、ＸＶ２、ＸＶ３お
よびＸＶ４の各々は、時刻Ｔ₂₉以降次の水平走査期間内
で第２類タイミング信号発生部８０の動作が開始される
までの間、時刻Ｔ₂₉での信号レベルを維持する。

【０１１４】図６は、図５に示した垂直転送パルスＸＶ
１、ＸＶ２、ＸＶ３およびＸＶ４を発生させるために使
用される第２類タイミング信号発生用データ中の該当デ
ータの一例を示すコード表である。

【０１１５】同図に示したように、このデータはレコー
ド１〜レコード１０の計１０個のレコードからなる。個
々のレコードは、制御コードが記録されたフィールド
と、繰返し数コードが記録されたフィールドと、信号パ
ターンコードが記録されたフィールドとを含む。これら
のレコードは、レコード１から順次、第２類タイミング
信号発生部に読み出される。

【０１１６】制御コードは、動作の種別を表す。コード
「００」はタイミング信号の発生の開始を意味し、コー
ド「１１」はタイミング信号の発生の終了を意味する。

【０１１７】繰返し数コードは、制御コードによって表
される動作を繰り返し行うべき期間の長さをクロックパ
ルスの数で表わしている。この数は二進法で表される。
ただし、レコード１０はその制御コードから明らかなよ
うに、タイミング信号の発生の終了をさせるためのレコ
ードである。このため、レコード１０中の繰り返し数コ
ード「００００」は、フォーマットを満たすのみの無内
容のコードである。

【０１１８】信号パターンコード中の左端の数値は垂直
転送パルスＸＶ１の信号レベルを表し、左から２番目の
数値は垂直転送パルスＸＶ２の信号レベルを表し、右か
ら２番目の数値は垂直転送パルスＸＶ３の信号レベルを
表し、右端の数値は垂直転送パルスＸＶ４の信号レベル
を表す。数値「０」はローレベルであることを意味し、
数値「１」はハイレベルであることを意味する。なお、
垂直転送パルスＸＶ１〜ＸＶ４のうちの少なくとも１つ
が３種類の信号レベル（３電位）をとる場合は、各信号
レベルを例えば２ビットで表わし、全体を８ビットで表
わせばよい。

【０１１９】レコード１０は、タイミング信号の発生の
終了をさせるためのレコードであるので、その信号パタ
ーンコード「００００」は、フォーマットを満たすのみ
の無内容のコードである。

【０１２０】図７は、図１に示した水平走査期間開始信
号発生部３０、タイミング信号発生用カウンタ５０、第
１類タイミング信号発生部６０、制御部４０および第２
類タイミング信号発生部８０それぞれの動作タイミング
の他の例と、水平同期信号ＨＤ、２相駆動型水平転送Ｃ
ＣＤの駆動に使用される第１相水平転送パルスＰＨ１、
電子シャッタ用のオーバーフロードレインパルスＸＯＦ
Ｄおよび４相駆動型垂直転送ＣＣＤの駆動に使用される
第１〜第４相垂直転送パルスＸＶ１〜ＸＶ４それぞれの
波形の他の例を示すタイミング図である。ただし、図７
においては、図１で用いた参照符号を省略している。

【０１２１】なお、２相駆動型水平転送ＣＣＤの駆動に
使用される第２相水平転送パルスＰＨ２については図示
を省略している。第２相水平転送パルスＰＨ２は、第１
相水平転送パルスＰＨ１と逆相のパルスである。

【０１２２】図７に示した例は、(i) 第２類タイミング
信号発生部８０の動作終了時期が時刻Ｔ₂₉から時刻Ｔ₃₀
に変更された点、および、(ii)垂直転送パルスＸＶ１、
ＸＶ２、ＸＶ３およびＸＶ４が、それぞれ、時刻Ｔ₂₀か
らＴ₃₀までの間に計４回繰り返し発生している点で、図
５に示した例と異なる。他は、図５に示した例と同様で
ある。

【０１２３】図８は、図７に示した垂直転送パルスＸＶ
１、ＸＶ２、ＸＶ３およびＸＶ４を発生させるために使
用される第２類タイミング信号発生用データ中の該当デ
ータの一例を示すコード表である。

【０１２４】同図に示したように、このデータはレコー
ド１〜レコード１２の計１２個のレコードからなる。こ
れらのレコードは、レコード１から順次、第２類タイミ
ング信号発生部８０（図１参照）に読み出される。

【０１２５】個々のレコードは、図６に示した各レコー
ドと同様に、制御コードが記録されたフィールドと、繰
返し数コードが記録されたフィールドと、信号パターン
コードが記録されたフィールドとを含む。図８に示した
コードのうちで図６に示したコードと共通するものの意
味は、図６についての説明の中で述べた意味と同じであ
る。以下、図８において初めて示したコードの意味を説
明する。

【０１２６】制御コード「０１」は、ループ処理の開始
を意味する。したがって、レコード１はループ処理の開
始を指示するレコードである。レコード１中の繰り返し
数コードは、ループ処理の繰り返し数を表す二進数であ
る。図８に示した例でのループ処理の回数を十進数で表
すと「４」になる。レコード１中の信号パターンコード
「００００」は、フォーマットを満たすのみの無内容の
コードである。

【０１２７】制御コード「１０」は、ループ処理の終了
を意味する。したがって、レコード１０はループ処理の
終了を指示するレコードである。レコード１０中の繰り
返し数コード「００００」および信号パターンコード
「００００」は、フォーマットを満たすのみの無内容の
コードである。

【０１２８】ループ処理されるレコードがレコード２〜
レコード９であることから、垂直転送パルスＸＶ１、Ｘ
Ｖ２、ＸＶ３およびＸＶ４それぞれの繰り返し４周期分
の波形は、図７に示した波形よりも２クロックパルス分
短い。そのため、ループ処理の終了を指示するレコード
１０の後にレコード１１を設け、図７に示した時刻Ｔ ₂₈
からＴ₂₉までの間の波形に相当する波形を最後に発生さ
せている。

【０１２９】垂直転送パルスＸＶ１、ＸＶ２、ＸＶ３お
よびＸＶ４の各々は、時刻Ｔ₃₀以降次の水平走査期間内
で第２類タイミング信号発生部８０の動作が開始される
までの間、時刻Ｔ₃₀での信号レベルを維持する。

【０１３０】ループ処理を行わなくても、図７に示した
波形の垂直転送パルスＸＶ１、ＸＶ２、ＸＶ３およびＸ
Ｖ４を発生させることが可能である。しかしながら、ル
ープ処理を行えば、第２類タイミング信号発生用データ
全体のデータ量を低減させることができる。また、第２
類タイミング信号発生用データを記憶するのに要するメ
モリ量を低減させることができる。

【０１３１】図９は、図１に示したタイミング信号発生
装置１００における第２類タイミング信号発生部８０の
動作の一例を概略的に示すフローチャートである。第２
類タイミング信号発生部８０は、下記のステップＳ２１
〜ステップＳ３１に基づく動作を行って、所定の第２類
タイミング信号を発生する。以下の説明は、図１で用い
た参照符号を引用して行う。

【０１３２】まず、ステップＳ２１で、制御部４０から
伝達された信号が動作開始信号か否かを判断する。この
判断は、動作開始信号を受信するまで繰り返し行う。動
作開始信号を受信すると、ステップＳ２２に移る。な
お、動作開始信号は、制御部が発する第２制御信号の１
つである。

【０１３３】ステップＳ２２では、図４に示したステッ
プＳ７でセットした第２の記憶部１５のスタートアドレ
スからレコードを読み込む。読み込まれるレコードは、
所定の第２類タイミング信号発生用データに含まれてい
る。

【０１３４】ステップＳ２３では、読み込んだレコード
に記録されている制御コードがループ処理の開始を表す
コードであるか否かを判断する。ループ処理の開始を表
すコードである場合には、後述するステップＳ４１に移
る。ループ処理の開始を表すコードでない場合には、ス
テップＳ２４に移る。

【０１３５】ステップＳ２４では、ステップＳ２２で読
み込んだレコードに記録されている繰返し数コードおよ
び信号パターンコードに従って、繰返し数および信号パ
ターンをセットする。

【０１３６】ステップＳ２５では、ステップＳ２４でセ
ットした繰返し数および信号パターンならびに制御部４
０から供給される第２制御信号に従って、ステップＳ２
２で読み込んだレコードに対応する所定の第２類タイミ
ング信号を発生する。

【０１３７】ステップＳ２６では、ステップＳ２２で読
み込んだレコードに記録されている繰返し数から１を減
じるデクリメント演算を行う。

【０１３８】ステップＳ２７では、入力信号がクロック
パルスか否かを判断する。すなわち、次のクロックパル
スが発生したか否か判断される。この判断は、クロック
パルスを受信するまで繰り返し行う。クロックパルスを
受信すると、ステップＳ２８に移る。

【０１３９】ステップＳ２８では、ステップＳ２６での
演算結果が０（零）より大きいか否かを判断する。０
（零）より大きい場合には、ステップＳ２５からステッ
プＳ２８までを繰り返すために、ステップＳ２５に戻
る。ステップＳ２６での演算結果が０（零）である場合
には、繰り返し処理の必要がないので、ステップＳ２９
に移る。

【０１４０】ステップＳ２９では、ステップＳ２２で読
み込んだレコードの次のレコードを読み込む。

【０１４１】ステップＳ３０では、ステップＳ２９で読
み込んだレコードに記録されている制御コードがエンド
コードであるか否かを判断する。エンドコードである場
合には、ステップＳ３１に移る。エンドコードでない場
合には、ステップＳ２３からステップＳ３０までを繰り
返すために、ステップＳ２３に戻る。

【０１４２】ステップＳ３１では、ステップＳ２５で発
生した第２類タイミング信号の信号レベルを保持すると
ともに、第２類タイミング信号発生部８０の動作を停止
する。

【０１４３】ステップＳ２３で制御コードがループ処理
の開始を表すコードであると判断された場合には、ステ
ップＳ２３からステップＳ４１に移る。

【０１４４】ステップＳ４１では、ステップＳ２２で読
み込んだレコードに記録されているループ処理の繰返し
数コードに従って、繰返し数をセットする。また、ルー
プ内の最初のレコードがあるアドレスをスタートアドレ
スレジスタにセットする。

【０１４５】ステップＳ４２では、ステップＳ４１でセ
ットしたスタートアドレスに基づいて、ループ処理の際
に最初に読み込むべき所定の第２類タイミング信号発生
用データの最初のレコードを読み込む。

【０１４６】ステップＳ４３では、ステップＳ４２で読
み込んだレコードに記録されている繰返し数コードおよ
び信号パターンコードに従って、繰返し数および信号パ
ターンをセットする。

【０１４７】ステップＳ４４では、ステップＳ４３でセ
ットした繰返し数および信号パターンならびに制御部４
０から供給される第２制御信号に従って、ステップＳ４
２で読み込んだレコードに対応する所定の第２類タイミ
ング信号を発生する。

【０１４８】ステップＳ４５では、ステップＳ４２で読
み込んだレコードに記録されている繰返し数から１を減
じるデクリメント演算を行う。

【０１４９】ステップＳ４６では、入力信号がクロック
パルスか否かを判断する。すなわち、次のクロックパル
スが発生したか否か判断される。この判断は、クロック
パルスを受信するまで繰り返し行う。クロックパルスを
受信すると、ステップＳ４７に移る。

【０１５０】ステップＳ４７では、ステップＳ４５での
演算結果が０（零）より大きいか否かを判断する。０
（零）より大きい場合には、ステップＳ４４からステッ
プＳ４７までを繰り返すために、ステップＳ４４に戻
る。ステップＳ４５での演算結果が０（零）である場合
には、繰り返し処理を行う必要がないので、ステップＳ
４８に移る。

【０１５１】ステップＳ４８では、ステップＳ４２で読
み込んだレコードの次のレコードを読み込む。

【０１５２】ステップＳ４９では、ステップＳ４８で読
み込んだレコードに記録されている制御コードがループ
処理のエンドコードであるか否かを判断する。エンドコ
ードである場合には、ステップＳ５０に移る。エンドコ
ードでない場合には、ステップＳ４３からステップＳ４
９までを繰り返すために、ステップＳ４３に戻る。

【０１５３】ループ処理は、多層化されている場合があ
る。すなわち、ループ処理の中にさらにループ処理があ
る場合がある。

【０１５４】ステップＳ５０では、ステップＳ２２で読
み込んだレコードに記録されているループ処理の繰返し
数から１を減じるデクリメント演算を行う。

【０１５５】ステップＳ５１では、ステップＳ５０での
演算結果が０（零）より大きいか否かを判断する。０
（零）より大きい場合には、ステップＳ４２からステッ
プＳ５１までを繰り返すために、ステップＳ４２に戻
る。ステップＳ５０での演算結果が０（零）であった場
合には、ループ処理が終了したのでステップＳ２９に移
り、以下、ステップＳ２９からステップ３１までを行
う。

【０１５６】図１に示した第１の記憶部１０および第２
の記憶部１５は、それぞれ、例えばマイクロコンピュー
タ９０によってその内容を書き換えることが可能な記憶
部である。第１類タイミング信号発生用データ、第２類
タイミング信号発生用データおよび信号発生用データ
を、それぞれ所望の時期に書き換えることができる。

【０１５７】したがって、ＣＣＤ型やＭＯＳ型の固体撮
像装置を駆動させるための各種のタイミング信号の発生
時期や信号波形等を、この固体撮像装置を利用した電子
機器、例えば、ビデオカメラ、デジタルカメラ、デジタ
ルカメラ搭載型パーソナルコンピュータ、デジタルカメ
ラ搭載型携帯端末、デジタルカメラ搭載型ゲーム機器、
監視カメラ、業務用カメラ、放送用カメラ、工業用カメ
ラ等の仕様に応じて容易に変更することができる。この
とき、タイミング発生装置のハードウエア自体は変更し
なくてよい。

【０１５８】さらに、タイミング信号発生装置の１つの
動作モードに対して１つずつ作成されるシーケンス制御
指定用データを書き換え可能型の記憶部に記憶させれ
ば、このシーケンス制御指定用データを所望の時期に書
き換えることも可能になる。シーケンス制御指定用デー
タを書き換えることができれば、固体撮像装置を駆動さ
せるための各種のタイミング信号の発生時期、信号波形
等をさらに容易に変更することが可能になる。

【０１５９】第１類タイミング信号発生用データ、第２
類タイミング信号発生用データまたは信号発生制御用デ
ータのフォーマットが、実施例で例示したレコードのよ
うに繰り返し数コードを有するものであれば、このデー
タ自体のデータ量を低減させることができる他、このデ
ータを記憶するのに要するメモリ量を低減させることが
できる。ＣＣＤ型やＭＯＳ型の固体撮像装置を駆動させ
るためのタイミング信号発生器にとっては勿論、特に携
帯型電子機器のように大容量のメモリを搭載させにくい
電子機器にとって有効な、データフォーマットである。

【０１６０】以上、実施例によるタイミング信号発生装
置、このタイミング信号発生装置におけるタイミング信
号の発生方法、および、このタイミング信号発生装置に
おいて所望のタイミング信号を発生させるために使用さ
れるデータのフォーマットについて説明したが、本発明
は上述した実施例に限定されるものではない。

【０１６１】例えば、図１に示した実施例のタイミング
信号発生装置１００は発振器１および分周器２を備えて
いるが、これらの発振器１および分周器２はタイミング
信号発生装置１００の必須の構成要件ではない。タイミ
ング信号発生装置１００の外部からマスタークロックま
たはクロックパルスの供給を受けるように構成してもよ
い。また、クロックパルスではなくマスタークロックに
基づいて動作するようにタイミング信号発生装置１００
を構成することも可能である。

【０１６２】同様に、制御部４０、バッファ７１〜７３
およびバッファ８１〜８４もタイミング信号発生装置１
００の必須の構成要件ではない。

【０１６３】制御部４０に代えて、外部のコンピュー
タ、例えば図１に示したマイクロコンピュータ９０、を
利用することも可能である。制御部４０またはこれに代
わる外部のコンピュータは、水平走査期間開始信号発生
部３０からの水平走査期間開始信号を受けて動作を開始
するように設定する他、タイミング信号発生用カウンタ
５０からの制御動作信号を受けて動作を開始するように
設定することもできる。

【０１６４】バッファ７１〜７３およびバッファ８１〜
８４は、省略することも可能である。これらのバッファ
に代えて、固体撮像装置を直接駆動することが可能なド
ライバを使用することもできる。

【０１６５】カウント動作の誘導雑音が固体撮像装置か
らの画像データに漏洩するのを防止するうえから、水平
走査期間設定用カウンタ３１およびタイミング信号発生
用カウンタ５０は、それぞれグレーコードカウンタから
なることが好ましい。

【０１６６】グレーコード（ｇｒａｙｃｏｄｅ）カウ
ンタは、カウント値を交番二進コード（折り返し二進符
号）によって表す。

【０１６７】通常使用されているカウンタは桁上げ信号
数がクロック毎に異なる。そのため、多数の桁上げ信号
が同時に出ることがある。このような時には、その誘導
雑音が画像信号に重畳し、画質劣化を招く。これに対し
て、グレーコードカウンタは、各クロックで生じるビッ
ト反転が１個であるため、誘導雑音が少ないという利点
を有する。

【０１６８】図２に示した信号発生制御用データは、動
作設定コードが記録されたフィールドを有するレコード
によって構成されているが、動作設定コードは信号発生
用データから省略することもできる。その場合には、動
作設定のためのデータを例えば第１の記憶部に記憶させ
る。第１の記憶部に記憶させた動作設定のためのデータ
は、例えばマイクロコンピュータ９０の制御によって、
所定の時期に第１類タイミング信号発生部６０または第
２類タイミング信号発生部８０に供給することが可能で
ある。

【０１６９】信号発生制御用データは、図８に示した第
２類タイミング信号発生用データと同様に、ループ処理
の開始を意味するレコードとループ処理の終了を意味す
るレコードとを用いて構成することも可能である。ルー
プ処理を利用して信号発生制御用データを処理するよう
にすれば、信号発生制御用データ全体のデータ量を低減
させることができる。また、信号発生制御用データを記
憶するのに要するメモリ量を低減させることができる。

【０１７０】第２類タイミング信号発生用データまたは
信号発生制御用データを処理するにあたって１または複
数のループ処理を行う場合、個々のループ処理は一重の
ループ処理であってもよいし、多重のループ処理であっ
てもよい。

【０１７１】外部の垂直同期パルスに同期させて常にシ
ーケンスの始めから第１類タイミング信号および第２類
タイミングを発生させることにより、外部同期を容易に
実現することができる。この場合、シーケンスは、垂直
同期の時点から始まる。

【０１７２】その他、種々の変更、改良、組み合わせ等
が可能なことは当業者に自明であろう。

【０１７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像装置を駆動させるための各種のタイミング信号
の発生時期や信号波形等を、この固体撮像装置をエリア
・イメージセンサ等として利用した機器の仕様に応じて
容易に変更することができる。

【０１７４】したがって、所望のタイミング信号発生装
置を比較的に廉価に、かつ、迅速に提供することが容易
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例によるタイミング信号発生装置の構成を
概略的に示すブロック図である。

【図２】信号発生制御用データの一例を部分的に示すブ
ロック図である。

【図３】第２類タイミング信号発生用データの一例を部
分的に示すブロック図である。

【図４】実施例のタイミング信号発生装置における制御
部の動作の一例を概略的に示すフローチャートである。

【図５】実施例のタイミング信号発生装置における水平
走査期間開始信号発生部、タイミング信号発生用カウン
タ、第１類タイミング信号発生部、制御部および第２類
タイミング信号発生部それぞれの動作タイミングの一例
と、水平同期信号ＨＤ、２相駆動型水平転送ＣＣＤの駆
動に使用される第１相水平転送パルスＰＨ１、電子シャ
ッタ用のオーバーフロードレインパルスＸＯＦＤおよび
４相駆動型垂直転送ＣＣＤの駆動に使用される第１〜第
４相垂直転送パルスＸＶ１〜ＸＶ４それぞれの波形の一
例を示すタイミング図である。

【図６】図５に示した垂直転送パルスＸＶ１、ＸＶ２、
ＸＶ３およびＸＶ４を発生させるために使用される第２
類タイミング信号発生用データ中の該当データの一例を
示すコード表である。

【図７】実施例のタイミング信号発生装置における水平
走査期間開始信号発生部、タイミング信号発生用カウン
タ、第１類タイミング信号発生部、制御部および第２類
タイミング信号発生部それぞれの動作タイミングの他の
例と、水平同期信号ＨＤ、２相駆動型水平転送ＣＣＤの
駆動に使用される第１相水平転送パルスＰＨ１、電子シ
ャッタ用のオーバーフロードレインパルスＸＯＦＤおよ
び４相駆動型垂直転送ＣＣＤの駆動に使用される第１〜
第４相垂直転送パルスＸＶ１〜ＸＶ４それぞれの波形の
他の例を示すタイミング図である。

【図８】図７に示した垂直転送パルスＸＶ１、ＸＶ２、
ＸＶ３およびＸＶ４を発生させるために使用される第２
類タイミング信号発生用データ中の該当データの一例を
示すコード表である。

【図９】実施例のタイミング信号発生装置における第２
類タイミング信号発生部の動作の一例を概略的に示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…発振器、２…分周器、１０…第１の記憶部、
１５…第２の記憶部、２０…タイミング信号発生部、
３０…水平走査期間開始信号発生部、３１…水平走査
期間設定用カウンタ、３２…比較器、４０…制御
部、５０…タイミング信号発生用カウンタ、６０…
第１類タイミング信号発生部、８０…第２類タイミン
グ信号発生部、９０…マイクロコンピュータ、１０
０…タイミング信号発生装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C024 AX00 BX00 CX00 CX54 CX61 CY11 CY33 GX03 GX22 GY01 GZ02 GZ36 HX01 HX02 HX29 HX32 HX33 HX57 HX59

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】行列状に配設された多数個の光電変換素
子、光電変換素子列毎に該光電変換素子列に近接して配
置された垂直転送路および該垂直転送路の一端に接続さ
れた水平転送路を備えた固体撮像装置の駆動に使用され
るタイミング信号発生装置であって、外部の制御手段により記憶情報を書き換えることができ
る書き換え可能型の記憶部と、前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記固体撮
像装置の動作モードに応じた複数種のタイミング信号の
シーケンスを発生することができるタイミング信号発生
部とを有するタイミング信号発生装置。
【請求項２】前記記憶部に、前記多数個の光電変換素
子それぞれからの信号電荷の読み出し並びに読み出した
信号電荷の垂直転送および水平転送を行う際に基本的に
１水平走査期間の周期で使用される単一パルス波形を有
する複数種の第１類タイミング信号を発生するための第
１類タイミング信号発生用データと、基本的に前記１水
平走査期間内のパルス数またはパルス波形が変化し、不
定期に使用される複数種の第２類タイミング信号を発生
するための第２類タイミング信号発生用データと、前記
第１類タイミング信号それぞれの発生および前記第２類
タイミング信号それぞれの発生を１水平走査期間単位で
制御するための信号発生制御用データとを含むタイミン
グ信号発生用データが記憶される請求項１に記載のタイ
ミング信号発生装置。
【請求項３】前記記憶部に、さらに、前記固体撮像装
置の１つの動作モードに１つずつ対応する少なくとも２
つのシーケンス制御指定用データが記憶される請求項２
に記載のタイミング信号発生装置。
【請求項４】前記記憶部が、前記第１類タイミング信
号発生用データおよび前記少なくとも２つのシーケンス
制御指定用データの記憶に使用される第１の記憶部と、
前記第２類タイミング信号発生用データおよび前記信号
発生制御用データの記憶に使用される第２の記憶部とを
含む請求項３に記載のタイミング信号発生装置。
【請求項５】前記第１の記憶部が複数個のレジスタに
よって構成されるレジスタ群からなり、前記第２の記憶
部が書換え可能型の半導体メモリからなる請求項４に記
載のタイミング信号発生装置。
【請求項６】前記タイミング信号発生部が、１水平走査期間に相当するクロックパルス数毎に水平走
査期間開始信号を発生する水平走査期間開始信号発生部
と、前記水平走査期間開始信号を受けたときにクロックパル
スのカウント動作を開始し、そのカウント値がカウント
動作を終了すべき値に達した時にカウント動作を停止す
るタイミング信号発生用カウンタと、前記水平走査期間開始信号を受けたときに、または、前
記タイミング信号発生用カウンタのカウント値が所定の
カウント値と一致した時点で該タイミング信号発生用カ
ウンタが発生する制御動作信号を受けたときに、前記信
号発生制御用データを前記記憶部から前記固体撮像装置
の動作モードに応じた順序で読み出し、前記第１類タイ
ミング信号それぞれの発生を制御する第１制御信号、お
よび、前記第２類タイミング信号それぞれの発生を制御
する第２制御信号を発生する制御部と、前記第１類タイミング信号発生用データと前記タイミン
グ信号発生用カウンタのカウント値と比較することによ
ってタイミングを検知し、前記第１類タイミング信号発
生用データと前記第１制御信号とに基づいて前記複数種
の第１類タイミング信号を発生する第１類タイミング信
号発生部と、前記第２類タイミング信号発生用データと前記第２制御
信号とに基づいて、前記複数種の第２類タイミング信号
を発生する第２類タイミング信号発生部とを含む請求項
２〜請求項５のいずれかに記載のタイミング信号発生装
置。
【請求項７】前記記憶部に、さらに、前記１水平走査
期間に相当するクロックパルス数および前記タイミング
信号発生用カウンタのカウント動作を終了させるための
カウント値が記憶される請求項６に記載のタイミング信
号発生装置。
【請求項８】前記水平走査期間開始信号発生部がグレ
ーコードカウンタを含んで構成される請求項６または請
求項７に記載のタイミング信号発生装置。
【請求項９】前記信号発生制御用データが、前記固体
撮像装置の動作モード毎に区分された１または複数のレ
コードを含み、該レコードの各々が、動作の種別を表す
制御コードが記録された第１フィールドと、前記制御コ
ードによって表される動作を繰返し行うべき水平走査期
間の数を表すコードが記録された第２フィールドと、前
記制御コードによって表される動作の対象となるデータ
のスタートアドレスが記録された第３フィールドとを含
む請求項２〜請求項８のいずれかに記載のタイミング信
号発生装置。
【請求項１０】前記レコードの各々が、さらに、前記制
御コードによって表される動作を行うべき１水平走査期
間内での前記第１類タイミング信号の各々もしくは前記
第２類タイミング信号の各々の発生の有無もしくは発生
の時期を表すコードが記録された第４フィールドを含む
請求項９に記載のタイミング信号発生装置。
【請求項１１】前記第２類タイミング信号発生用デー
タの各々が、前記固体撮像装置の動作モード毎に区分さ
れた１または複数のレコードを含み、該レコードの各々
が、動作の種別を表す制御コードが記録された第１フィ
ールドと、前記制御コードによって表される動作を行う
べき期間の長さまたは該動作の繰返し数が記録された第
２フィールドと、発生させるべき第２類タイミング信号
の信号パターンを表すコードまたは無内容のコードが記
録された第３フィールドとを含む請求項２〜請求項１０
のいずれかに記載のタイミング信号発生装置。
【請求項１２】行列状に配設された多数個の光電変換
素子、光電変換素子列毎に該光電変換素子列に近接して
配置された垂直転送路および該垂直転送路の一端に接続
された水平転送路を備えた固体撮像装置の駆動に使用さ
れるタイミング信号の発生方法であって、外部の制御手段により記憶情報を書き換えることができ
る書き換え可能型の記憶部に前記タイミング信号の発生
に必要なデータを記憶させる準備工程と、前記記憶部に記憶させた前記データをタイミング信号発
生部によって処理して、前記固体撮像装置の動作モード
に応じた複数種のタイミング信号を発生するタイミング
信号発生工程とを含む固体撮像装置駆動用タイミング信
号の発生方法。
【請求項１３】前記記憶部に、前記多数個の光電変換
素子それぞれからの信号電荷の読み出し並びに読み出し
た信号電荷の垂直転送および水平転送を行う際に基本的
に１水平走査期間の周期で使用される単一パルス波形を
有する複数種の第１類タイミング信号を発生するための
第１類タイミング信号発生用データと、基本的に前記１
水平走査期間内のパルス数またはパルス波形が変化し、
不定期に使用される複数種の第２類タイミング信号を発
生するための第２類タイミング信号発生用データと、前
記第１類タイミング信号それぞれの発生および前記第２
類タイミング信号それぞれの発生を１水平走査期間単位
で制御するための信号発生制御用データとを含むタイミ
ング信号発生用データを記憶させる請求項１２に記載の
固体撮像装置駆動用タイミング信号の発生方法。
【請求項１４】前記タイミング信号発生部を、１水平走査期間に相当するクロックパルス数毎に水平走
査期間開始信号を発生する水平走査期間開始信号発生部
と、前記水平走査期間開始信号を受けたときにクロックパル
スのカウント動作を開始し、そのカウント値がカウント
動作を終了すべき値に達した時にカウント動作を停止す
るタイミング信号発生用カウンタと、前記水平走査期間開始信号を受けたときに、または、前
記タイミング信号発生用カウンタのカウント値が所定の
カウント値と一致した時点で該タイミング信号発生用カ
ウンタが発生する制御動作信号を受けたときに、前記信
号発生制御用データを前記記憶部から前記固体撮像装置
の動作モードに応じた順序で読み出し、前記第１類タイ
ミング信号それぞれの発生を制御する第１制御信号、お
よび、前記第２類タイミング信号それぞれの発生を制御
する第２制御信号を発生する制御部と、前記第１類タイミング信号発生用データと前記タイミン
グ信号発生用カウンタのカウント値と比較することによ
ってタイミングを検知し、前記第１類タイミング信号発
生用データと前記第１制御信号とに基づいて前記複数種
の第１類タイミング信号を発生する第１類タイミング信
号発生部と、前記第２類タイミング信号発生用データと前記第２制御
信号とに基づいて、前記複数種の第２類タイミング信号
を発生する第２類タイミング信号発生部とを含めて構成
する請求項１３に記載の固体撮像装置駆動用タイミング
信号の発生方法。
【請求項１５】前記信号発生制御用データが、前記固
体撮像装置の動作モード毎に区分された１または複数の
レコードを含み、該レコードの各々が、動作の種別を表
す制御コードが記録された第１フィールドと、前記制御
コードによって表される動作を繰返し行うべき水平走査
期間の数を表すコードが記録された第２フィールドと、
前記制御コードによって表される動作の対象となるデー
タのスタートアドレスが記録された第３フィールドとを
含む請求項１３または請求項１４に記載の固体撮像装置
駆動用タイミング信号の発生方法。
【請求項１６】前記レコードの各々が、さらに、前記
制御コードによって表される動作を行うべき１水平走査
期間内での前記第１類タイミング信号の各々もしくは前
記第２類タイミング信号の各々の発生の有無もしくは発
生の時期を表すコードが記録された第４フィールドを含
む請求項１５に記載の固体撮像装置駆動用タイミング信
号の発生方法。
【請求項１７】前記第２類タイミング信号発生用デー
タの各々が、前記固体撮像装置の動作モード毎に区分さ
れた１または複数のレコードを含み、該レコードの各々
が、動作の種別を表す制御コードが記録された第１フィ
ールドと、前記制御コードによって表される動作を行う
べき期間の長さまたは該動作の繰返し数が記録された第
２フィールドと、発生させるべき第２類タイミング信号
の信号パターンを表すコードまたは無内容のコードが記
録された第３フィールドとを含む請求項１３〜請求項１
６のいずれかに記載の固体撮像装置駆動用タイミング信
号の発生方法。
【請求項１８】行列状に配設された多数個の光電変換
素子、光電変換素子列毎に該光電変換素子列に近接して
配置された垂直転送路および該垂直転送路の一端に接続
された水平転送路を備えた固体撮像装置の駆動に使用さ
れ、前記多数個の光電変換素子それぞれからの信号電荷
の読み出し並びに読み出した信号電荷の垂直転送および
水平転送を行う際に基本的に１水平走査期間の周期で使
用される単一パルス波形を有する複数種の第１類タイミ
ング信号それぞれの発生、および基本的に前記１水平走
査期間内のパルス数またはパルス波形が変化し、不定期
に使用される複数種の第２類タイミング信号それぞれの
発生を、１水平走査期間単位で制御する信号発生制御用
データを用いる電子機器であって、各々が、前記固体撮像装置の動作モード毎に区分された
１または複数のレコードを含み、該レコードの各々が、
動作の種別を表す制御コードが記録された第１フィール
ドと、前記制御コードによって表される動作を繰返し行
うべき水平走査期間の数を表すコードが記録された第２
フィールドと、前記制御コードによって表される動作の
対象となるデータのスタートアドレスが記録された第３
フィールドとを含む信号発生制御用データを用いる電子
機器。
【請求項１９】前記レコードの各々が、さらに、前記
制御コードによって表される動作を行うべき１水平走査
期間内での前記第１類タイミング信号の各々もしくは前
記第２類タイミング信号の各々の発生の有無もしくは発
生の時期を表すコードが記録された第４フィールドを含
む請求項１８に記載の電子機器。