JP2008028696A - Synchronous circuit of imaging element - Google Patents
Synchronous circuit of imaging element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008028696A JP2008028696A JP2006198956A JP2006198956A JP2008028696A JP 2008028696 A JP2008028696 A JP 2008028696A JP 2006198956 A JP2006198956 A JP 2006198956A JP 2006198956 A JP2006198956 A JP 2006198956A JP 2008028696 A JP2008028696 A JP 2008028696A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- clock
- image sensor
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明はCCDやCMOSイメージセンサ等の撮像素子の同期回路に関するものであり、特に複数の出力系統を有する撮像素子の同期回路に関するものである。 The present invention relates to a synchronizing circuit for an image sensor such as a CCD or a CMOS image sensor, and more particularly to a synchronizing circuit for an image sensor having a plurality of output systems.
従来の撮像素子の同期回路の一例として特許文献1がある。従来の撮像素子の同期回路を、図3を用いて説明する。図3は、従来の撮像素子の同期回路のブロック図である。レンズ31を透過した光を電気信号に変換する固体撮像素子32と、固体撮像素子32の出力である電気信号を映像信号に変換する映像信号処理回路33と、を備えた撮像装置であって、固体撮像素子32に蓄積された電荷を読み出す読み出しパルスの時間間隔を制御する読み出しパルス制御回路35と、読み出しパルスを固体撮像素子32、映像信号処理回路33、ビデオメモリ36に供給する同期信号発生回路34と、読み出しパルスのタイミングにしたがって映像信号を記録するビデオメモリ36を備える。
There exists
読み出しパルス制御回路35が固体撮像素子32に供給する読み出しパルスの時間間隔を変化させる。例えば、低照度の場合には固体撮像素子32の露光時間を長くする。ビデオメモリ36は、読み出しパルスのタイミングに同期して映像信号処理回路33の出力する映像信号を記録する。
The read
上記例は、同期信号発生回路34が全体のタイミングを制御する、いわゆるマスター・モードの例である。次に、水平同期信号HD、垂直同期信号VDをタイミング・ジェネレータ以外で行う、いわゆるスレーブ・モードの例を示す。ここで、タイミング・ジェネレータは上記例の同期信号発生回路34に相当する。
The above example is an example of a so-called master mode in which the synchronization
図4は、従来のスレーブ・モードの撮像素子の同期回路のブロック図である。図4において、発振器1の出力であるCLK41は、タイミング・ジェネレータTG2と信号処理回路4に供給される。タイミング・ジェネレータTG2の出力である撮像素子駆動信号18は、撮像素子3に供給される。撮像素子3の出力する画像信号42は、信号処理回路4に供給される。信号処理回路4は、CLK41をカウントして水平同期信号HD6と垂直同期信号VD16を生成する。水平同期信号HD6と垂直同期信号VD16は、タイミング・ジェネレータTG2に供給される。タイミング・ジェネレータTG2は、CLK41、HD6、VD16から撮像素子3を駆動する撮像素子駆動信号18を生成する。
FIG. 4 is a block diagram of a synchronization circuit of a conventional image sensor in slave mode. In FIG. 4, CLK 41 that is the output of the
また、高画素化、高速化が求められる中、複数の出力系統を有する撮像素子も存在する。例えば、撮像素子の出力する画像信号を画面上半分と画面下半分の2系統に分けて並列に出力する撮像素子が存在する。このような撮像素子では、撮像素子駆動信号の周波数を2倍にすることなく2倍の速さで画像信号を読み出すことができるので、撮像素子駆動信号を高速化することによる消費電力の増加、発熱量の増加、輻射ノイズの増加を回避しながら、同時に高速な画像信号の読み出しを実現することができる。 In addition, there is an image sensor having a plurality of output systems in a demand for higher pixels and higher speed. For example, there is an image sensor that outputs the image signal output from the image sensor in parallel to two systems of the upper half of the screen and the lower half of the screen. In such an image sensor, since the image signal can be read out at a double speed without doubling the frequency of the image sensor drive signal, an increase in power consumption by increasing the speed of the image sensor drive signal, While avoiding an increase in the amount of heat generation and an increase in radiation noise, high-speed image signal reading can be realized at the same time.
図5(a)は、複数の出力系統を有する撮像素子の同期回路のブロック図である。図5(a)において、発振器1の出力であるCLKa7は、1/2分周器8と信号処理回路4に供給される。1/2分周器8の出力であるCLKb9は、タイミング・ジェネレータTG2に供給される。タイミング・ジェネレータTG2の出力である撮像素子駆動信号18は、撮像素子3に供給される。撮像素子3の出力する画面上半分の画像信号10と画面下半分の画像信号11は、信号処理回路4に供給される。信号処理回路4は、CLKa7をカウントして水平同期信号HD6と垂直同期信号VD16を生成する。水平同期信号HD6と垂直同期信号VD16は、タイミング・ジェネレータTG2に供給される。タイミング・ジェネレータTG2は、CLKa7、HD6、VD16から撮像素子3を駆動する撮像素子駆動信号18を生成する。
FIG. 5A is a block diagram of a synchronization circuit of an image sensor having a plurality of output systems. In FIG. 5A, CLKa 7 that is the output of the
発振器1の出力は従来の2倍の周波数とし、1/2分周器8によって周波数を半分にする。したがって、タイミング・ジェネレータTG2の出力である撮像素子駆動信号18は複数の出力系統を有さない撮像素子の場合と同じである。撮像素子3の出力する画面上半分の画像信号10と画面下半分の画像信号11は、信号処理回路4に入力される。信号処理回路4は、撮像素子3の出力する画面上半分の画像信号10と画面下半分の画像信号11を複数の出力系統を有さない撮像素子の場合の2倍の周波数であるCLKa7にしたがって合成し単一の画像信号を生成する。複数の出力系統を有さない撮像素子の場合の2倍の周波数であるCLKa7は、1/2分周回路8と信号処理回路4に供給されるが撮像素子3には供給されないので、消費電力の増加、発熱量の増加、輻射ノイズの増加を回避することができる。
The output of the
図5(b)は、複数の出力系統を有する撮像素子の同期回路のタイミングチャートである。1/2分周器8の出力であるCLKb9は、電源投入時やリセット時等の状態によって、偶発的に位相が180度反転した2つの信号CLKb9(A)とCLKb9(B)のいずれかになる。同様に、水平同期信号HD6も2つの信号HD6(A)とHD6(B)のいずれかになる。
しかしながら、このような構成の場合、CLKa7、CLKb9、HD6間で同期を取る必要がある。これらの同期が取れていなければ、電源投入時やリセット時等の状態によって位相が異なり、画素ずれが発生することになる。画素ずれは、画像異常となって現れる。また、画素ずれは電源投入時やリセット時だけではなく、垂直期間、水平期間毎に同期をとる場合にも発生する可能性がある。 However, in such a configuration, it is necessary to synchronize between CLKa7, CLKb9, and HD6. If these synchronizations are not achieved, the phase varies depending on the state of power-on, reset, etc., and pixel shift occurs. Pixel shift appears as an abnormal image. In addition, the pixel shift may occur not only when the power is turned on or reset, but also when synchronizing every vertical period and horizontal period.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、画素ずれの発生しない撮像素子の同期回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a synchronization circuit for an image sensor in which no pixel shift occurs.
上記課題を解決するために、本発明の撮像素子の同期回路は、クロックを分周して分周クロックを発生する分周器と、水平同期信号と垂直同期信号を生成する信号処理回路と、前記分周クロックと前記水平同期信号と前記垂直同期信号から撮像素子駆動信号を生成するタイミング・ジェネレータと、を有する撮像素子の同期回路であって、前記タイミング・ジェネレータはゲート信号を生成し、前記クロックと前記分周クロックと前記水平同期信号と前記ゲート信号から補正クロックを生成し前記信号処理回路に供給するクロック補正回路を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a synchronizing circuit of an imaging device of the present invention includes a frequency divider that divides a clock to generate a divided clock, a signal processing circuit that generates a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal, A timing generator that generates an image sensor drive signal from the frequency-divided clock, the horizontal synchronization signal, and the vertical synchronization signal, wherein the timing generator generates a gate signal; A clock correction circuit is provided that generates a correction clock from the clock, the frequency-divided clock, the horizontal synchronization signal, and the gate signal and supplies the correction clock to the signal processing circuit.
上記構成によって、2つのクロックの同期検出および同期合わせをすることで、画素ずれの発生しない良好な撮像素子の同期回路を提供することができる。本発明によれば、これらの効果を簡易な構成で実現できるため、実用上極めて有効である。 With the above configuration, by performing synchronization detection and synchronization of two clocks, it is possible to provide a favorable imaging device synchronization circuit in which pixel shift does not occur. According to the present invention, these effects can be realized with a simple configuration, which is extremely effective in practice.
(1.構成)
本発明の一実施例である撮像素子の同期回路の構成を、図1を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である撮像素子の同期回路のブロック図である。図1において、発振器1の出力であるCLKa7は、1/2分周器8と論理和回路14に供給される。1/2分周器8の出力であるCLKb9は、タイミング・ジェネレータTG2とフリップフロップ5のD入力に供給される。タイミング・ジェネレータTG2の出力である撮像素子駆動信号18は、撮像素子3に供給される。撮像素子3の出力する画面上半分の画像信号10と画面下半分の画像信号11は、信号処理回路4に供給される。信号処理回路4は、論理和回路14の出力であるCLKc15をカウントして水平同期信号HD6と垂直同期信号VD16を生成する。水平同期信号HD6は、タイミング・ジェネレータTG2とフリップフロップ5のクロック入力に供給される。垂直同期信号VD16は、タイミング・ジェネレータTG2に供給される。フリップフロップ5の出力である*Qとタイミング・ジェネレータTG2の出力であるゲート信号12は、論理積回路13に供給される。論理積回路13の出力17は、論理和回路14に供給される。論理和回路14の出力であるCLKc15は、信号処理回路4に供給される。フリップフロップ5、論理積回路13、論理和回路14は、本発明のクロック補正回路を構成する。
(2.動作)
本発明の一実施例である撮像素子の同期回路の動作を、図2を用いて説明する。図2は、本発明の一実施例である撮像素子の同期回路のタイミングチャートである。図2において、発振器1の出力であるCLKa7は、1/2分周器8で1/2分周されてCLKb9になる。CLKb9は、電源投入時やリセット時等の状態によって、偶発的に位相が180度反転した2つの信号CLKb9(A)とCLKb9(B)のいずれかになる。同様に、水平同期信号HD6も2つの信号HD6(A)とHD6(B)のいずれかになる。ここでは、CLKb9(A)とHD6(A)を正しい位相の信号として説明を行う。
(2.1正しい位相の場合)
CLKb9とHD6が正しい位相の場合、すなわちCLKb9(A)とHD6(A)の場合について説明する。HD6(A)の立ち上がり時点では、フリップフロップ5のD入力、すなわちCLKb9(A)はH状態なのでフリップフロップ5の*Q出力(A)はL状態になる。なお、フリップフロップ5の*Q出力(A)において、点線はその状態が不定であることを示す。タイミング・ジェネレータTG2の出力であるゲート信号12は、HD6(A)の立ち上がりに続くCLKb9(A)の半クロック分H状態を維持する。ここで、半クロック分とは当該クロックがH状態を維持する期間とする。論理積回路13において、一方の入力であるフリップフロップ5の*Q出力(A)はL状態であるので、他方の入力であるゲート信号12が変化しても、論理積回路13の出力17はL状態を維持する。したがって、CLKa7は、論理和回路14をそのまま通過してCLKc15(A)になり、信号処理回路4に供給される。
(2.2誤った位相の場合)
CLKb9とHD6が誤った位相の場合、すなわちCLKb9(A)とHD6(B)の場合について説明する。HD6(B)の立ち上がり時点では、フリップフロップ5のD入力、すなわちCLKb9(A)はL状態なのでフリップフロップ5の*Q出力(B)はH状態になる。なお、フリップフロップ5の*Q出力(B)において、点線はその状態が不定であることを示す。タイミング・ジェネレータTG2の出力であるゲート信号12は、HD6(B)の立ち上がりに続くCLKb9(A)の半クロック分H状態を維持する。ここで、半クロック分とは当該クロックがH状態を維持する期間とする。論理積回路13において、一方の入力であるフリップフロップ5の*Q出力(B)はH状態であるので、他方の入力であるゲート信号12はそのまま論理積回路13の出力17になる。したがって、論理和回路14の入力であるCLKa7は、ゲート信号12がH状態を維持している間マスクされてCLKc15(A)になり、信号処理回路4に供給される。
(1. Configuration)
The configuration of the synchronizing circuit of the image sensor that is one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a synchronizing circuit of an image sensor that is an embodiment of the present invention. In FIG. 1, CLKa 7 that is the output of the
(2. Operation)
The operation of the synchronizing circuit of the image sensor as an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing chart of the synchronization circuit of the image sensor according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, CLKa7 which is the output of the
(2.1 Correct phase)
The case where CLKb9 and HD6 are in the correct phase, that is, the case of CLKb9 (A) and HD6 (A) will be described. At the rising edge of HD6 (A), the D input of the flip-flop 5, that is, CLKb9 (A) is in the H state, so the * Q output (A) of the flip-flop 5 is in the L state. In the * Q output (A) of the flip-flop 5, the dotted line indicates that the state is indefinite. The
(2.2 In case of incorrect phase)
The case where CLKb9 and HD6 are in the wrong phase, that is, the case of CLKb9 (A) and HD6 (B) will be described. At the rising edge of HD6 (B), the D input of the flip-flop 5, that is, CLKb9 (A) is in the L state, so the * Q output (B) of the flip-flop 5 is in the H state. In the * Q output (B) of the flip-flop 5, the dotted line indicates that the state is indefinite. The
CLKa7がマスクされる期間はCLKb9(A)の半クロック分、すなわちCLKa7の1クロック分であるので、CLKc15(B)はCLKa7に対して1クロックずれることになる。これによって、CLKb9とHD6が誤った位相の場合に発生する画素ずれを抑止することができる。なお、図2においては、ゲート遅延や配線遅延等の影響を無視した理想的なタイミングチャートを示した。実際には、ゲート遅延や配線遅延等の影響により論理積回路13の出力17がCLKa7のL状態の期間に立ち上がり、論理和回路14の出力であるCLKc15の出力にグリッチが発生する場合がある。このような場合には、ワンショット等の遅延回路を用いて論理積回路13の出力17がCLKa7のH状態の期間に立ち上がるように調整すればよい。なお、最近のタイミング・ジェネレータでは、パルス位相やパルス幅を調整できる機能を有するものもあり、このような場合には各部の遅延量を考慮したゲート信号12を作成することも可能である。
(2.3その他の場合)
CLKb9とHD6がCLKb9(B)とHD6(B)の場合は正しい位相の場合であり、(2.1正しい位相の場合)の説明と同様である。また、CLKb9とHD6がCLKb9(B)とHD6(A)の場合は誤った位相の場合であり、(2.2誤った位相の場合)の説明と同様である。
Since the period during which CLKa7 is masked is a half clock of CLKb9 (A), that is, one clock of CLKa7, CLKc15 (B) is shifted by one clock with respect to CLKa7. As a result, pixel shifts that occur when CLKb9 and HD6 are in the wrong phase can be suppressed. FIG. 2 shows an ideal timing chart in which the influence of gate delay, wiring delay, etc. is ignored. Actually, the
(2.3 Other cases)
When CLKb9 and HD6 are CLKb9 (B) and HD6 (B), the phase is correct, which is the same as described in (2.1 Correct phase). Further, when CLKb9 and HD6 are CLKb9 (B) and HD6 (A), it is a case of an incorrect phase, which is the same as described in (2.2 In the case of an incorrect phase).
本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ機能を持つ携帯電話等の撮像素子を備えた装置に適用できる。 The present invention can be applied to an apparatus equipped with an image sensor such as a digital still camera, a digital video camera, and a mobile phone having a digital still camera function.
1 発振器
2 タイミング・ジェネレータ
3 撮像素子
4 信号処理回路
5 フリップフロップ
6 水平同期信号
7 クロック
8 1/2分周器
9 分周クロック
10 画面上半分の画像信号
11 画面下半分の画像信号
12 ゲート信号
13 論理積回路
14 論理和回路
15 補正クロック
16 垂直同期信号
17 論理積回路13の出力
18 撮像素子駆動信号
DESCRIPTION OF
Claims (3)
水平同期信号と垂直同期信号を生成する信号処理回路と、
前記分周クロックと前記水平同期信号と前記垂直同期信号から撮像素子駆動信号を生成するタイミング・ジェネレータと、
を有する撮像素子の同期回路であって、
前記タイミング・ジェネレータはゲート信号を生成し、
前記クロックと前記分周クロックと前記水平同期信号と前記ゲート信号から補正クロックを生成し前記信号処理回路に供給するクロック補正回路と、
を備えたことを特徴とする撮像素子の同期回路。 A frequency divider that divides the clock to generate a divided clock;
A signal processing circuit for generating a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal;
A timing generator that generates an image sensor drive signal from the divided clock, the horizontal synchronization signal, and the vertical synchronization signal;
A synchronization circuit of an image sensor having:
The timing generator generates a gate signal;
A clock correction circuit that generates a correction clock from the clock, the divided clock, the horizontal synchronization signal, and the gate signal and supplies the correction clock to the signal processing circuit;
An imaging device synchronization circuit comprising:
前記水平同期信号をクロック入力とし前記分周クロックをD入力とするフリッププロップと、
前記フリップフロップの反転出力と前記ゲート信号の論理積を生成する論理積回路と、
前記論理積回路の出力と前記クロックの論理和を生成する論理和回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像素子の同期回路。 The clock correction circuit includes:
A flip-prop having the horizontal synchronization signal as a clock input and the divided clock as a D input;
A logical product circuit for generating a logical product of the inverted output of the flip-flop and the gate signal;
An OR circuit for generating an OR of an output of the AND circuit and the clock;
The synchronizing circuit for an image sensor according to claim 1, comprising:
前記水平同期信号の立ち上がりより後で前記クロックの1周期分H状態を維持すること、
を特徴とする請求項1または2に記載の撮像素子の同期回路。 The gate signal is
Maintaining the H state for one cycle of the clock after the rising edge of the horizontal synchronizing signal;
The synchronizing circuit for an image sensor according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006198956A JP2008028696A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Synchronous circuit of imaging element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006198956A JP2008028696A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Synchronous circuit of imaging element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008028696A true JP2008028696A (en) | 2008-02-07 |
Family
ID=39118892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006198956A Pending JP2008028696A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Synchronous circuit of imaging element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008028696A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110035244A (en) * | 2019-04-19 | 2019-07-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | The training method of multichannel low frequency CMOS serial image data |
-
2006
- 2006-07-21 JP JP2006198956A patent/JP2008028696A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110035244A (en) * | 2019-04-19 | 2019-07-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | The training method of multichannel low frequency CMOS serial image data |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4208892B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP4974930B2 (en) | Timing signal generator and image reading apparatus having the same | |
JP5745961B2 (en) | Electronic endoscope device | |
JP2013000452A (en) | Electronic endoscope device | |
JP2007104241A (en) | Solid-state imaging apparatus, drive method of solid-state imaging apparatus, and imaging apparatus | |
JP4182071B2 (en) | Imaging device | |
JP2008055750A (en) | Timing detecting circuit | |
JP2008028696A (en) | Synchronous circuit of imaging element | |
JP4379380B2 (en) | Horizontal register transfer pulse generation circuit and imaging apparatus | |
JP2006191389A (en) | Video camera | |
JP2008160369A (en) | Imaging apparatus | |
JPH10257398A (en) | Generator for timing signal drive solid-state image-pickup element | |
JP4432570B2 (en) | Horizontal register transfer pulse generation circuit and imaging apparatus having this circuit | |
JP2001211347A (en) | Timing generator | |
JP2003333429A (en) | Method of controlling drive of image pickup element, image pickup device, and image pickup system | |
JP5017199B2 (en) | Delay circuit | |
JP7449062B2 (en) | Electronic equipment and its control method | |
JP2013165313A (en) | Camera control device | |
JP2006245632A (en) | Pulse formation circuit, imaging apparatus, and camera | |
JP4415858B2 (en) | Imaging apparatus and method | |
JP4703779B2 (en) | Head separation type camera device | |
JP2003298954A (en) | Drive circuit for solid-state image sensor | |
JP5151159B2 (en) | Data transfer circuit and data transfer method used therefor | |
JPH0564082A (en) | Solid-state image pickup device | |
JP2004146991A (en) | Imaging apparatus |