JP2009225023A - Solid-state imaging device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve the following problem: when receiving a trigger pulse signal continuously, an auto iris mechanism is operated by an image signal due to the trigger pulse signal, consequently an image signal obtained in a random shutter mode is varied caused by the auto iris mechanism. <P>SOLUTION: A solid-state imaging device images an image with an exposure time of a continuous shot exposure pulse circuit 7 in a random shutter mode of imaging a moving image and images an image with an exposure time of a random shutter exposure pulse circuit 8 by input of the trigger pulse signal from the outside in a random shutter mode of imaging a still image. The solid-state imaging device includes means 12 and 14 which hold set value of an optical system at an approximately fixed value at least from the time of input of the first trigger pulse signal from the outside to the time of completion of output of an image signal due to the last trigger pulse signal from the outside in the consecutive input of the trigger pulse signals. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は個体撮像装置に係り、特に、電子シャッタを使用し、かつ外部トリガ信号を使用して撮影する光電変換素子の駆動回路を備えた固体撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a solid-state imaging device including a photoelectric conversion element driving circuit that uses an electronic shutter and performs imaging using an external trigger signal.

固体撮像素子にCCD(Charge Coupled Device)やCMOSなどの光電変換素子を用いた固体撮像装置において、レンズ等の光学部品の他に、光電変換素子の電荷蓄積時間を変更することにより、絞り(アイリス)を変化させた時と同等の映像信号が得られるような電子シャッタが知られている。また、固体撮像装置には、ランダムシャッタモード(トリガ機能)と呼ばれているものがあり、通常は、撮影動作をしないが、外部よりのトリガ信号により、任意のタイミングで画像を取り出せることが知られている。ランダムシャッタモードによる撮影時は、瞬時に1フィールドまたは1フレーム静止画像を撮影するために、映像信号の輝度レベルの平均値で制御するオートアイリス機構を使用することができない。   In a solid-state imaging device using a photoelectric conversion element such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS as a solid-state imaging element, in addition to optical components such as a lens, the aperture (iris) is changed by changing the charge accumulation time of the photoelectric conversion element. There is known an electronic shutter that can obtain a video signal equivalent to that obtained by changing (). Some solid-state imaging devices are called a random shutter mode (trigger function), and usually do not perform a shooting operation, but it is known that an image can be taken out at an arbitrary timing by an external trigger signal. It has been. At the time of shooting in the random shutter mode, an auto iris mechanism that is controlled by the average value of the luminance level of the video signal cannot be used in order to instantaneously take one field or one frame still image.

従来技術を図4により詳しく説明する。図4は特許文献1に開示されたCCDカメラ装置のブロック図を示したものである。光電変換素子401は、光学系を通って入射した光を受けて、駆動回路403により駆動制御されながら、光電変換を行い、電気信号に変換する。映像信号処理回路402は、光電変換素子401の出力を映像信号に変換する処理を行う回路である。同期信号発生回路411からの同期信号に基づいて出力する。駆動回路403は、電子シャッタ回路404、PD(フォトダイオード)電荷転送信号発生回路405、電荷転送回路406および同期信号発生回路411からの同期信号に基づいて、光電変換素子401に対する駆動信号を生成して制御するものである。電子シャッタ回路404は、連続撮影露光パルス回路407およびランダムシャッタ露光パルス回路408からの出力信号により、光電変換素子のPDをリセットする信号を駆動回路403に対して出力する。PD電荷転送信号発生回路405は、ランダムシャッタ露光パルス回路408からの出力に基づいてCCDのPDの電荷を転送する信号を発生する回路である。電荷転送回路406は、電荷掃捨用高速転送回路409の出力信号に基づいて駆動回路403に対して制御信号を生成して出力する。連続撮影露光パルス回路407は、連続撮影すなわち通常の動画撮影時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。ランダムシャッタ露光パルス回路408は、静止画を撮影するランダムシャッタトリガ信号入力時に、ランダムシャッタ使用時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。電荷掃捨用高速転送回路409は、ランダムシャッタトリガ信号入力時に、電荷転送回路406に対して、高速に電荷を掃き捨てさせるための制御信号を発生する。シャッタモード切替制御回路410は、ランダムシャッタトリガ信号入力時に、連続撮影シャッタからランダムシャッタのモードに切り換える制御回路である。シャッタモード切替制御回路410は、電荷掃捨用高速転送回路409および同期信号発生回路411に対して信号を出力する。同期信号発生回路411は、シャッタモード切替制御回路の出力により、同期信号を発生し、映像信号処理回路402および駆動回路403に対して同期信号を出力する。
特開2002−185865号公報
The prior art will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram of the CCD camera device disclosed in Patent Document 1. In FIG. The photoelectric conversion element 401 receives light incident through the optical system, performs photoelectric conversion while being driven and controlled by the drive circuit 403, and converts the light into an electric signal. The video signal processing circuit 402 is a circuit that performs processing for converting the output of the photoelectric conversion element 401 into a video signal. Output based on the synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 411. The drive circuit 403 generates a drive signal for the photoelectric conversion element 401 based on synchronization signals from the electronic shutter circuit 404, the PD (photodiode) charge transfer signal generation circuit 405, the charge transfer circuit 406, and the synchronization signal generation circuit 411. Control. The electronic shutter circuit 404 outputs a signal for resetting the PD of the photoelectric conversion element to the drive circuit 403 based on output signals from the continuous shooting exposure pulse circuit 407 and the random shutter exposure pulse circuit 408. The PD charge transfer signal generation circuit 405 is a circuit for generating a signal for transferring the charge of the CCD PD based on the output from the random shutter exposure pulse circuit 408. The charge transfer circuit 406 generates and outputs a control signal to the drive circuit 403 based on the output signal of the charge sweeping high-speed transfer circuit 409. The continuous shooting exposure pulse circuit 407 is an exposure pulse generating circuit for setting a shutter time for continuous shooting, that is, normal moving image shooting. The random shutter exposure pulse circuit 408 is an exposure pulse generation circuit for setting a shutter time when the random shutter is used when a random shutter trigger signal for capturing a still image is input. The charge sweeping high-speed transfer circuit 409 generates a control signal for causing the charge transfer circuit 406 to sweep away charges at high speed when a random shutter trigger signal is input. The shutter mode switching control circuit 410 is a control circuit that switches from the continuous shooting shutter to the random shutter mode when a random shutter trigger signal is input. The shutter mode switching control circuit 410 outputs a signal to the charge sweeping high-speed transfer circuit 409 and the synchronization signal generation circuit 411. The synchronization signal generation circuit 411 generates a synchronization signal based on the output of the shutter mode switching control circuit, and outputs the synchronization signal to the video signal processing circuit 402 and the drive circuit 403.
JP 2002-185865 A

上記特許文献1に開示の従来技術は、連続撮影露光時間とランダムシャッタ露光時間を別々に設定できるように構成したため、ランダムシャッタモード時(外部からのトリガパルス信号による撮影するモード)にオートアイリス機構を使用することができるようになり、1回のランダムシャッタ撮影時において最適露出によるクリアな映像信号が得られるようになった。しかし、トリガパルス信号による映像信号によりオートアイリス機構が動作するため、上記2つの露光時間を異ならせて設定すると、ランダムシャッタの使用によりオートアイリスが変動してしまい、特にランダムシャッタが複数連続したときに、その影響が顕著になるという課題が発生した。   Since the conventional technique disclosed in Patent Document 1 is configured so that the continuous shooting exposure time and the random shutter exposure time can be set separately, the auto iris mechanism is provided in the random shutter mode (the mode in which shooting is performed using an external trigger pulse signal). It has become possible to use the image, and a clear video signal with an optimum exposure can be obtained at the time of one random shutter photographing. However, since the auto iris mechanism is operated by the video signal based on the trigger pulse signal, if the above two exposure times are set differently, the auto iris will fluctuate due to the use of a random shutter. The subject that the influence became remarkable occurred.

本発明は上記問題点に鑑み、ランダムシャッタを連続して動作させても、オートアイリスなどの光学系の機構を原因とする変動を生ないようにした固体撮像装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device in which fluctuations caused by an optical system mechanism such as auto iris are not generated even when a random shutter is continuously operated.

上記課題を解決するため、本発明の固体撮像装置は、連続撮影露光時間設定手段と、ランダムシャッタ露光時間設定手段とを有し、動画を撮影する連続撮影シャッタモード時は前記連続撮影露光設定手段の露光時間により撮像し、静止画を撮影するランダムシャッタモード時は外部よりのトリガパルス信号の入力により、前記ランダムシャッタ露光時間設定手段の時間により撮像する固体撮像装置において、前記外部よりのトリガパルス信号を連続して入力したとき、少なくとも最初の前記外部よりのトリガパルス信号が入力された時点から最後の前記外部よりのトリガパルス信号による映像信号の出力が終了するまでの間、光学系の設定値をほぼ一定に保持する手段を備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a solid-state imaging device of the present invention includes continuous shooting exposure time setting means and random shutter exposure time setting means, and in the continuous shooting shutter mode for shooting a moving image, the continuous shooting exposure setting means. In the random shutter mode in which the image is taken with the exposure time of the image, and in the random shutter mode for taking a still image, the trigger pulse signal from the outside is used in the solid-state imaging device for taking an image with the time of the random shutter exposure time setting means by inputting the trigger pulse signal from the outside. When the signal is continuously input, at least the setting of the optical system is performed from the time when the first external trigger pulse signal is input until the end of the output of the video signal by the external external trigger pulse signal. Means is provided for maintaining the value almost constant.

本発明によれば、固体撮像装置において、ランダムシャッタを連続して動作させても、オートアイリスなどの光学系の機構を原因とする変動を生ないようにできる効果がある。   According to the present invention, in the solid-state imaging device, even if the random shutter is operated continuously, there is an effect that the fluctuation caused by the mechanism of the optical system such as auto iris can be prevented.

図1に本発明の第1の実施の形態のブロック図を示す。   FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of the present invention.

本実施の形態は、連続撮影露光時間設定手段と、ランダムシャッタ露光時間設定手段とを有し、動画を撮影する連続撮影シャッタモード時は前記連続撮影露光設定手段の露光時間により撮像し、静止画を撮影するランダムシャッタモード時は外部よりのトリガパルス信号の入力により、前記ランダムシャッタ露光時間設定手段の時間により撮像する固体撮像装置において、前記外部よりのトリガパルス信号を入力したとき、少なくともトリガパルスを入力した時の途切れた映像信号から、ランダムシャッタ時の映像出力が終わるまでオートアイリスの設定値を更新させない、あるいは更新による変化が無視できる程度に小さくすることを特徴とする。また、更新させないときに、あらかじめ設定しておいた値をオートアイリスの設定値として出力できることを特徴とする。連続撮影シャッタモードの時には、その都度計算をしてオートアイリスの設定値を更新する。   The present embodiment has continuous shooting exposure time setting means and random shutter exposure time setting means. In the continuous shooting shutter mode for shooting a moving image, an image is taken according to the exposure time of the continuous shooting exposure setting means, and a still image is taken. In the random shutter mode for photographing the image, in the solid-state imaging device for imaging by the time of the random shutter exposure time setting means by the input of the trigger pulse signal from the outside, when the trigger pulse signal from the outside is input, at least the trigger pulse The setting value of the auto iris is not updated until the video output at the time of the random shutter is finished from the interrupted video signal at the time of inputting, or the change due to the update is made small enough to be ignored. Further, when not updating, it is possible to output a preset value as a set value of the auto iris. When in the continuous shooting shutter mode, the calculation value is updated each time and the setting value of the auto iris is updated.

以下、図1を参照して説明する。
固体撮像素子1は、光学系を通って入射した光を受けて、駆動回路3により駆動制御されながら、光電変換を行い、電気信号に変換する。
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
The solid-state imaging device 1 receives light incident through the optical system, performs photoelectric conversion while being driven and controlled by the drive circuit 3, and converts the light into an electric signal.

映像信号処理回路2は、光電変換素子1の出力を映像信号に変換する処理を行う回路である。映像信号処理回路2は、同期信号発生回路11からの同期信号に基づいて映像信号を出力する。   The video signal processing circuit 2 is a circuit that performs processing for converting the output of the photoelectric conversion element 1 into a video signal. The video signal processing circuit 2 outputs a video signal based on the synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 11.

駆動回路3は、電子シャッタ回路4、PD(フォトダイオード)電荷転送信号発生回路5、電荷転送回路6、及び同期信号発生回路11からの同期信号に基づいて、光電変換素子1に対する駆動信号を生成して制御するものである。   The drive circuit 3 generates a drive signal for the photoelectric conversion element 1 based on synchronization signals from the electronic shutter circuit 4, the PD (photodiode) charge transfer signal generation circuit 5, the charge transfer circuit 6, and the synchronization signal generation circuit 11. To control.

電子シャッタ回路4は、連続撮影露光パルス回路7およびランダムシャッタ露光パルス回路8からの出力信号により、光電変換素子のPDをリセットする信号を駆動回路3に対して出力する。   The electronic shutter circuit 4 outputs a signal for resetting the PD of the photoelectric conversion element to the drive circuit 3 based on output signals from the continuous shooting exposure pulse circuit 7 and the random shutter exposure pulse circuit 8.

PD電荷転送信号発生回路5は、ランダムシャッタ露光パルス回路8からの出力に基づいて光電変換素子のPDの電荷を転送する信号を発生する回路である。   The PD charge transfer signal generation circuit 5 is a circuit that generates a signal for transferring the charge of the PD of the photoelectric conversion element based on the output from the random shutter exposure pulse circuit 8.

電荷転送回路6は、電荷掃捨用高速転送回路9の出力信号に基づいて駆動回路3に対して制御信号を生成して出力する。   The charge transfer circuit 6 generates and outputs a control signal to the drive circuit 3 based on the output signal of the charge sweeping high-speed transfer circuit 9.

連続撮影露光パルス回路7は、連続撮影シャッタモードすなわち通常の動画撮影時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。   The continuous shooting exposure pulse circuit 7 is an exposure pulse generating circuit for setting a shutter time in continuous shooting shutter mode, that is, normal moving image shooting.

ランダムシャッタ露光パルス回路8は、静止画を撮影するランダムシャッタモード時のシャッタ時間を設定するための露光パルス発生回路である。   The random shutter exposure pulse circuit 8 is an exposure pulse generation circuit for setting a shutter time in a random shutter mode for taking a still image.

電荷掃捨用高速転送回路9は、ランダムシャッタトリガ信号により、電荷転送回路6に対して、高速に電荷を掃き捨てさせるための制御信号を発生する。   The charge sweeping high-speed transfer circuit 9 generates a control signal for causing the charge transfer circuit 6 to sweep away charges at a high speed in response to a random shutter trigger signal.

シャッタモード切替制御回路10は、連続撮影シャッタとランダムシャッタのモードを切り換える制御回路である。シャッタモード切替制御回路10は、電荷掃捨用高速転送回路9および同期信号発生回路11に対して信号を出力する。   The shutter mode switching control circuit 10 is a control circuit that switches between a continuous shooting shutter mode and a random shutter mode. The shutter mode switching control circuit 10 outputs a signal to the charge sweeping high-speed transfer circuit 9 and the synchronization signal generating circuit 11.

同期信号発生回路11は、シャッタモード切替制御回路の出力により、同期信号を発生し、映像信号処理回路2および駆動回路3に対して同期信号を出力する。   The synchronization signal generation circuit 11 generates a synchronization signal based on the output of the shutter mode switching control circuit, and outputs the synchronization signal to the video signal processing circuit 2 and the drive circuit 3.

制御信号発生回路12は、同期信号発生回路11からの出力により光学系(オートアイリス回路15)への制御値出力を切替える信号を切替回路14に対して出力する。   The control signal generation circuit 12 outputs a signal for switching the control value output to the optical system (auto iris circuit 15) to the switching circuit 14 based on the output from the synchronization signal generation circuit 11.

整流回路13は、映像信号処理回路2の出力映像信号より整流作用を行い、光学系(アイリス)制御用のDC値を出力する。   The rectifier circuit 13 rectifies the output video signal of the video signal processing circuit 2 and outputs a DC value for controlling the optical system (iris).

切替回路14は、サンプルホールド回路を使い、制御信号発生回路12からの制御信号により整流回路13の出力のDC値を更新するか、所定時間だけ更新しないようにするかを切替える。ランダムシャッタモード時に、トリガ入力時に途切れた映像信号が発生する時点から、連続した一連のランダムシャッタによるの映像信号の出力が終わる時点までの期間、オートアイリスの設定値を更新(実質的に変化が無視できる程度に小さくすることを含む)しないように切り替える。   The switching circuit 14 uses a sample and hold circuit to switch whether to update the DC value of the output of the rectifying circuit 13 or not to update only for a predetermined time by the control signal from the control signal generating circuit 12. In the random shutter mode, the auto iris setting value is updated during the period from the time when the video signal is interrupted when the trigger is input to the time when the video signal output by a series of consecutive random shutters ends (substantially ignore the change) (Including making it as small as possible).

上記切替回路14は、オートアイリス回路15への出力が実質的に変動の影響が無い程度に制御信号発生回路12からの制御信号により整流回路13の出力のDC値を更新するか、所定時間だけ更新しないようにするかを切替えることができればよいので、上記サンプルホールド回路を使って制御信号発生回路12からの制御信号により整流回路13の出力のDC値を更新するか、所定時間だけ更新しないようにするかを切替える方法の他に、所定時間だけ時定数を切替えできるローパスフィルタを使用し、変動を抑制するための長い方の時定数は例えば10秒以上に設定して、実質的に変動の影響が無い程度に整流回路13の出力のDC値を保持するようにしてもよい。   The switching circuit 14 updates the DC value of the output of the rectifier circuit 13 by a control signal from the control signal generation circuit 12 to such an extent that the output to the auto iris circuit 15 is not substantially affected by fluctuations, or updates for a predetermined time. Since it is only necessary to be able to switch whether or not to prevent, the DC value of the output of the rectifier circuit 13 is updated by the control signal from the control signal generation circuit 12 using the sample hold circuit, or is not updated for a predetermined time. In addition to the method of switching whether or not to use, a low-pass filter that can switch the time constant for a predetermined time is used, and the longer time constant for suppressing the fluctuation is set to, for example, 10 seconds or more to substantially influence the fluctuation. You may make it hold | maintain the DC value of the output of the rectifier circuit 13 to such an extent that there is no.

更に別の方法として、この期間は予め設定しておいたランダムシャッタ時のオートアイリス設定値を出力するかを切替えることもできる。   As yet another method, whether or not to output the auto iris set value at the time of the random shutter set in advance during this period can be switched.

また、トリガ入力前の連続撮影シャッタモード時に使用したフレーム(数フレーム分、あるいは数フィールド分でもよい)のオートアイリス値を用いて計算を行い出力するようにしてもよい。   Further, the calculation may be performed using the auto iris value of the frame (which may be several frames or several fields) used in the continuous shooting shutter mode before trigger input.

制御信号発生回路12からの制御信号により整流回路13の出力のDC値を更新するか、所定時間だけ更新しないようにするかを切替える、更に他の方法として、ランダムシャッタモードの連続する繰り返し回数、あるいはランダムシャッタモードの連続する時間が予め設定されている場合には、この繰り返し回数に相当する時間や予め設定された所定時間(例えば、最初のランダムシャッタトリガ信号が入力され、映像信号が途切れた時点から、最終のランダムシャッタによる映像信号の出力が終わるまでの時間)により切替回路14を切替えるようにすることができる。このためには、ランダムシャッタトリガ信号の最初のパルス発生時点から、上記所定時間のパルス信号を制御信号発生回路12で生成し、切替回路14に入力するように知れば良い。   Switching between updating the DC value of the output of the rectifier circuit 13 according to the control signal from the control signal generation circuit 12 or not updating it for a predetermined time. Alternatively, when the continuous time of the random shutter mode is set in advance, the time corresponding to the number of repetitions or a predetermined time (for example, the first random shutter trigger signal is input and the video signal is interrupted) The switching circuit 14 can be switched according to the time from the time point until the final output of the video signal by the random shutter. For this purpose, it is only necessary to know that the pulse signal of the predetermined time is generated by the control signal generation circuit 12 and input to the switching circuit 14 from the time of the first pulse generation of the random shutter trigger signal.

オートアイリス回路15は、切替回路14の出力より使用する光学系(アイリス)の制御値に変換して出力する。   The auto iris circuit 15 converts the output of the switching circuit 14 into a control value of the optical system (iris) to be used and outputs the control value.

連続撮影シャッタモードの時は、1フレームにつき計算を行いその都度、オートアイリス設定値を更新する。   In the continuous shooting shutter mode, calculation is performed for one frame, and the auto iris setting value is updated each time.

図2は、ランダムシャッタ使用時の動作のフローチャートである。ステップS1は、ランダムシャッタトリガ信号を入力する。ステップS2は、固体撮像装置の撮影モードを連続撮影シャッタモードからランダムシャッタモードに切り換える。ステップS3は、光電変換素子に対して現在出力中の電荷信号を掃き捨てるように制御する。ステップS4は、ランダムシャッタ用パルスを発生する。ステップS5は、光電変換素子のPDの電荷をリセットする。ステップS6は、光電変換素子のPDに対して電荷を蓄積するように指示する。ステップS7は、ステップS6で蓄積した電荷を光電変換素子の転送路に転送するように制御する。ステップS8は、光電変換素子出力を映像信号に変換して出力する。ステップS9は、撮影モードを連続撮影シャッターモードに切り換える。ステップS10は、連続撮影シャッタモードに復帰する。   FIG. 2 is a flowchart of the operation when the random shutter is used. In step S1, a random shutter trigger signal is input. In step S2, the shooting mode of the solid-state imaging device is switched from the continuous shooting shutter mode to the random shutter mode. In step S3, the photoelectric conversion element is controlled to sweep away the charge signal currently being output. Step S4 generates a random shutter pulse. In step S5, the charge of the PD of the photoelectric conversion element is reset. In step S6, the PD of the photoelectric conversion element is instructed to accumulate charges. In step S7, the charge accumulated in step S6 is controlled to be transferred to the transfer path of the photoelectric conversion element. In step S8, the photoelectric conversion element output is converted into a video signal and output. In step S9, the shooting mode is switched to the continuous shooting shutter mode. Step S10 returns to the continuous shooting shutter mode.

図3は、図1のタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart of FIG.

(a)は、切り換えモード信号である。連続撮影シャッタモードの途中よりランダムシャッタモードが始まり、ランダムシャッタモード終了後、連続撮影シャッタモードとなる。 (A) is a switching mode signal. The random shutter mode starts in the middle of the continuous shooting shutter mode, and after the random shutter mode ends, the continuous shooting shutter mode is set.

(b)は、ランダムシャッタートリガ信号である。パルスの立ち下がりでランダムシャッタモードとなる。1フレーム撮影後、連続撮影シャッタモードとなる。トリガの極性は、逆極性でもよく、立ち上がりから開始してもよい。 (B) is a random shutter trigger signal. Random shutter mode is entered at the falling edge of the pulse. After one frame shooting, the continuous shooting shutter mode is set. The polarity of the trigger may be reversed or may start from the rising edge.

(c)は、出力映像信号である。ランダムシャッタトリガ信号が入力されるとその時点(時刻t1)での映像信号は途切れたものとなり、ランダムシャッタ時の映像信号を1フレーム出力した後、連続撮影シャッタモード時の映像信号となる。再び、ランダムシャッタトリガ信号が入力されると映像信号は途切れたものとなり、ランダムシャッタ時の映像信号を1フレーム出力した後、連続撮影シャッタモード時の映像信号となる。 (C) is an output video signal. When the random shutter trigger signal is input, the video signal at that time (time t1) is interrupted, and after one frame of the video signal at the time of the random shutter is output, it becomes the video signal in the continuous shooting shutter mode. When the random shutter trigger signal is input again, the video signal is interrupted, and after one frame of the video signal for the random shutter is output, the video signal for the continuous shooting shutter mode is obtained.

(d)は、オートアイリス用映像積分波形(整流回路出力)である。ランダムシャッタトリガ信号入力時(時刻t1)からランダムシャッタ時の映像出力が終わるまで(時刻t2)オートアイリスの設定値の更新をしないようにする。または、実質的に変動が無視できる程度にフィルタの時定数を大きくする。または、あらかじめ設定しておいた設定値を出力する。または、連続撮影シャッタモードの時に使った、設定値を計算してそれを出力する。連続撮影シャッタモードに戻ると、映像積分波形で計算を行い、その都度更新を行う。 (D) is an image integration waveform (rectifier circuit output) for auto iris. The auto iris setting value is not updated from the time when the random shutter trigger signal is input (time t1) until the end of the video output during the random shutter (time t2). Alternatively, the filter time constant is increased to such an extent that fluctuations can be substantially ignored. Alternatively, a preset set value is output. Alternatively, the setting value used in the continuous shooting shutter mode is calculated and output. When returning to the continuous shooting shutter mode, calculation is performed with the integrated video waveform, and updating is performed each time.

(e)は、光電変換素子の垂直転送パルスである。連続撮影シャッタモード時は、1フレーム間パルスを出力し、ランダムシャッタモードになると途中で垂直転送パルスを休止して、光電変換素子に対して電荷を掃き捨てさせ、ランダムシャッタ時に1フレーム間連続して垂直転送パルスを送り、連続撮影シャッタモードに復帰してからは再び1フレーム毎に連続して垂直転送パルスを送る。 (E) is a vertical transfer pulse of the photoelectric conversion element. In the continuous shooting shutter mode, a pulse is output for one frame, and in the random shutter mode, the vertical transfer pulse is paused in the middle, and the photoelectric conversion element is swept away. The vertical transfer pulse is sent, and after returning to the continuous shooting shutter mode, the vertical transfer pulse is sent again continuously every frame.

(f)は、電子シャッターパルスで光電変換素子のPDリセットパルスで1フレームに1回リセットする。 (F) is reset once per frame by a PD reset pulse of the photoelectric conversion element by an electronic shutter pulse.

(g)は、PDの電荷転送パルスであり、垂直ブランキングに1回送る。 (G) is a charge transfer pulse of PD, which is sent once in vertical blanking.

(h)は、光電変換素子の露光時間をあらわしたものである。連続撮影シャッタモード時の露光時間はT1で、ランダムシャッタ時の露光時間はT2である。 (H) represents the exposure time of the photoelectric conversion element. The exposure time in the continuous shooting shutter mode is T1, and the exposure time in the random shutter is T2.

以上、本発明の上記実施の形態によれば、オートアイリス機構を使用し、連続撮影シャッタモード時の蓄積時間とランダムシャッタモード使用時の蓄積時間を別々に設定し、複数の連続する外部トリガ信号によるランダムシャッタモード時の映像信号時にオートアイリスの設定値を保持、あるいは実質的に変化が無視できるようにしたため、連続する外部トリガ信号による映像信号が変動しない最適露出によるクリアな映像信号が得られる。また、更新しない時に、あらかじめ設定しておいたオートアイリスの設定値を使うこともできる。トリガ周期が極短い時には、計算によるオートアイリス値が出ないときがあるが、あらかじめ設定しておいた設定値を使うことで、短い周期のトリガでもレンズ制御が可能になる。また、連続撮影シャッタモード時の映像信号とランダムシャッタ使用時の映像信号とを顕著に区別することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the auto iris mechanism is used, the accumulation time in the continuous shooting shutter mode and the accumulation time in the random shutter mode are set separately, and a plurality of continuous external trigger signals are used. Since the setting value of the auto iris is held at the time of the video signal in the random shutter mode, or the change can be substantially ignored, a clear video signal can be obtained by the optimum exposure in which the video signal by the continuous external trigger signal does not fluctuate. Moreover, when not updating, the preset value of the auto iris can be used. When the trigger cycle is very short, the calculated auto iris value may not be output. However, by using a preset value, the lens can be controlled even with a short cycle trigger. In addition, the video signal in the continuous shooting shutter mode and the video signal in use of the random shutter can be distinguished significantly.

なお、上記実施の形態のでは、ランダムシャッタトリガ信号入力時からランダムシャッタモード時の映像出力が終わるまでオートアイリスの設定値を更新させない、あるいは更新による変化が無視できる程度に小さくするように説明したが、オートアイリスの設定値に限らず、連続シャッタとランダムシャッタに設定値の相違があるような光学系の設定値に対して同様に適用することができる。   In the above embodiment, the setting value of the auto iris is not updated until the video output in the random shutter mode is completed after the random shutter trigger signal is input, or the change due to the update is made small enough to be ignored. The present invention is not limited to the auto iris setting value, and can be similarly applied to the setting value of the optical system in which there is a difference in the setting value between the continuous shutter and the random shutter.

以上、実施の形態により、本発明を具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されないことは言うまでも無い。   Although the present invention has been specifically described with the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment.

本発明の実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of an embodiment of the invention. ランダムシャッタモード時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of a random shutter mode. ブロック図のタイムチャートである。It is a time chart of a block diagram. 従来例のブロック図である。It is a block diagram of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・光電変換素子
2・・・映像信号処理回路
3・・・駆動回路
4・・・電子シャッタ回路
5・・・PD電荷転送信号発生回路
6・・・電荷転送回路
7・・・連続撮影露光パルス回路
8・・・ランダムシャッタ露光パルス回路
9・・・電荷掃捨用高速転送回路
10・・・シャッタモード切替制御回路
11・・・同期信号発生回路
12・・・制御信号発生回路
13・・・整流回路
14・・・切替回路
15・・・オートアイリス回路
401・・・光電変換素子
402・・・映像信号処理回路
403・・・駆動回路
404・・・電子シャッタ回路
405・・・PD電荷転送信号発生回路
406・・・電荷転送回路
407・・・連続撮影露光パルス回路
408・・・ランダムシャッタ露光パルス回路
409・・・電荷掃捨用高速転送回路
410・・・シャッタモード切替制御回路
411・・・同期信号発生回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoelectric conversion element 2 ... Video signal processing circuit 3 ... Drive circuit 4 ... Electronic shutter circuit 5 ... PD charge transfer signal generation circuit 6 ... Charge transfer circuit 7 ... Continuous Imaging exposure pulse circuit 8... Random shutter exposure pulse circuit 9... High-speed transfer circuit 10 for sweeping out charges 10... Shutter mode switching control circuit 11. ... Rectifier circuit 14 ... Switch circuit 15 ... Auto iris circuit 401 ... Photoelectric conversion element 402 ... Video signal processing circuit 403 ... Drive circuit 404 ... Electronic shutter circuit 405 ... PD Charge transfer signal generation circuit 406... Charge transfer circuit 407... Continuous shooting exposure pulse circuit 408... Random shutter exposure pulse circuit 409. Shutter mode switching control circuit 411 ... synchronizing signal generating circuit

Claims (1)

連続撮影露光時間設定手段と、ランダムシャッタ露光時間設定手段とを有し、動画を撮影する連続撮影シャッタモード時は前記連続撮影露光設定手段の露光時間により撮像し、静止画を撮影するランダムシャッタモード時は外部よりのトリガパルス信号の入力により、前記ランダムシャッタ露光時間設定手段の時間により撮像する固体撮像装置において、
前記外部よりのトリガパルス信号を連続して入力したとき、少なくとも最初の前記外部よりのトリガパルス信号が入力された時点から最後の前記外部よりのトリガパルス信号による映像信号の出力が終了するまでの間、光学系の設定値をほぼ一定に保持する手段を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
Random shutter mode that has continuous shooting exposure time setting means and random shutter exposure time setting means, and in continuous shooting shutter mode for shooting moving images, images are taken according to the exposure time of the continuous shooting exposure setting means, and still images are shot. In a solid-state imaging device that images by the time of the random shutter exposure time setting means by the input of a trigger pulse signal from outside,
When the external trigger pulse signal is continuously input, the video signal output by the last external trigger pulse signal is completed from the time when the first external trigger pulse signal is input. A solid-state imaging device comprising means for holding the set value of the optical system substantially constant during the interval.
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