JP2796817B2 - Driving device for image sensor - Google Patents

Driving device for image sensor

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JP2796817B2 JP63317374A JP31737488A JP2796817B2 JP 2796817 B2 JP2796817 B2 JP 2796817B2 JP 63317374 A JP63317374 A JP 63317374A JP 31737488 A JP31737488 A JP 31737488A JP 2796817 B2 JP2796817 B2 JP 2796817B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、撮像素子の駆動装置に係り、より具体的に
は、CCD等の撮像素子の電荷蓄積時間を制御できる撮像
素子の駆動装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a driving device of an image sensor, and more specifically, to a driving device of an image sensor capable of controlling a charge accumulation time of an image sensor such as a CCD.

[従来技術およびその問題点] 近年、従来の銀塩フィルムに代えて、CCD撮像素子を
用いる電子スチルカメラが種々開発されている。この種
の電子スチルカメラは、従来のカメラと同様のメカニカ
ルシャッタを用いて、メカニカルにシャッタ速度、つま
り、CCD撮像素子の受光部が被写体光を受光する時間を
メカニカルに調整していた。
[Prior art and its problems] In recent years, various electronic still cameras using a CCD image sensor instead of a conventional silver halide film have been developed. This type of electronic still camera uses a mechanical shutter similar to a conventional camera, and mechanically adjusts the shutter speed, that is, the time during which the light receiving unit of the CCD image sensor receives the subject light.

ところで、CCD撮像素子は、受光部に蓄積された電荷
を垂直転送用CCDに転送する時間の間隔、つまり蓄積時
間を変えれば、従来のメカニカルシャッタと同様のシャ
ッタ速度制御機能が得られる。そこで最近では、この電
荷蓄積時間の調整を積極的に利用した純電子シャッタを
採用して、カメラの軽量化を図ろうとしている。
By the way, the CCD image sensor can obtain a shutter speed control function similar to that of a conventional mechanical shutter by changing the time interval for transferring the charges accumulated in the light receiving unit to the vertical transfer CCD, that is, the accumulation time. Therefore, recently, it has been attempted to reduce the weight of the camera by adopting a pure electronic shutter that actively utilizes the adjustment of the charge accumulation time.

しかしながら、従来の電子スチルカメラに使用されて
いるCCD撮像素子は、受光部に蓄積された信号電荷を垂
直転送用CCDに転送させる蓄積制御信号が定期的に出力
される構成である。そのため、蓄積制御信号を所望の時
間に出力できる装置を新たに設けていた。このような装
置を新たに設けることは、カメラのコストアップにつな
がり、好ましくなかった。
However, a CCD image sensor used in a conventional electronic still camera has a configuration in which an accumulation control signal for transferring signal charges accumulated in a light receiving unit to a vertical transfer CCD is periodically output. Therefore, a device capable of outputting the accumulation control signal at a desired time is newly provided. Providing such a device newly leads to an increase in the cost of the camera, which is not preferable.

[発明の目的] 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、新たな装置を設けることなく、既存の装置
のみによってシャッタ速度を制御できる、撮像素子の駆
動装置を提供することを目的とする。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of such conventional problems, and an image pickup device driving device capable of controlling a shutter speed only by an existing device without providing a new device is provided. The purpose is to provide.

[発明の概要] 上記目的を達成するための本発明は、被写体像を電荷
に変換して蓄積する受光部および垂直転送部を備えた撮
像手段と;定期的に同期信号と、転送パルスと、この転
送パルスを、上記垂直転送部に転送された電荷を読み出
す読み出しパルスとする蓄積制御パルスとを出力し、外
部から掃き出し要求信号を受けたときには上記転送パル
スに代えて上記垂直転送部に転送された電荷を掃き出す
高速掃き出しパルスを出力するパルス信号出力手段と;
上記受光部の信号電荷を上記垂直転送部に転送させる強
制蓄積制御信号として用いる、上記パルス信号出力手段
の転送パルスとは異なる転送パルスと強制蓄積制御パル
スとを出力し、その後に上記掃き出し要求信号を出力す
る撮像制御手段と;上記パルス信号出力手段から出力さ
れる蓄積制御パルスと上記制御手段から出力される強制
蓄積制御パルスとを択一して上記撮像手段に接続する第
1の切換え手段と;上記パルス信号出力手段から出力さ
れる転送パルスまたは高速掃き出しパルスと上記制御手
段から出力される転送パルスとを択一して上記撮像手段
に接続する第2の切換え手段と;を備え、上記制御手段
は、レリーズスイッチからオン信号が出力された後、上
記パルス信号出力手段から出力される上記同期信号に同
期して上記第1、第2の切換え手段を動作させて撮像手
段を該制御手段に接続し、上記強制蓄積制御パルス、転
送パルスおよび掃き出し要求信号を出力した後、上記第
1、第2の切換え手段を動作させて上記パルス信号出力
手段を上記撮像手段に接続すること、に特徴を有する。
[Summary of the Invention] The present invention for achieving the above object includes: an image pickup unit having a light receiving unit and a vertical transfer unit for converting a subject image into electric charges and storing the charges; periodically synchronizing signals, transfer pulses, The transfer pulse is output as an accumulation control pulse as a readout pulse for reading out the electric charge transferred to the vertical transfer unit. When an external sweep request signal is received, the transfer pulse is transferred to the vertical transfer unit instead of the transfer pulse. Pulse signal output means for outputting a high-speed sweeping pulse for sweeping out charged electric charges;
A transfer pulse different from the transfer pulse of the pulse signal output means and a forced accumulation control pulse, which are used as a forced accumulation control signal for transferring the signal charges of the light receiving section to the vertical transfer section, and thereafter, the sweep request signal Imaging control means for outputting a signal; and a first switching means for selecting an accumulation control pulse output from the pulse signal output means and a forced accumulation control pulse output from the control means and connecting to the imaging means. A second switching means for selecting a transfer pulse or a high-speed sweeping pulse output from the pulse signal output means and a transfer pulse output from the control means and connecting to the image pickup means; And means for synchronizing with the synchronizing signal output from the pulse signal output means after the ON signal is output from the release switch. 2 operating the switching means, connecting the imaging means to the control means, outputting the forcible accumulation control pulse, the transfer pulse and the sweep-out request signal, and then operating the first and second switching means to generate the pulse. It is characterized in that the signal output means is connected to the imaging means.

この構成によれば、通常時は、パルス信号出力手段か
ら撮像手段に定期的に、定期蓄積制御信号および読出し
信号(垂直および水平転送信号)が出力される。
According to this configuration, the regular accumulation control signal and the readout signal (vertical and horizontal transfer signals) are periodically output from the pulse signal output unit to the image pickup unit.

一方、制御手段がシャッタ動作を開始すると、制御手
段から撮像手段には、シャッタ時間開始基準時に強制蓄
積制御信号が出力されて不要電荷が垂直転送部に転送さ
れ、パルス信号出力手段には掃き出し要求信号が出力さ
れてパルス信号出力手段から掃き出し信号(高速垂直逆
転送信号)が出力され、垂直転送部の不要電荷が高速で
掃き出される。
On the other hand, when the control means starts the shutter operation, a forced accumulation control signal is output from the control means to the imaging means at the shutter time start reference, unnecessary charges are transferred to the vertical transfer section, and a sweep-out request is sent to the pulse signal output means. A signal is output, and a sweep signal (high-speed vertical reverse transfer signal) is output from the pulse signal output means, and unnecessary charges in the vertical transfer unit are swept out at high speed.

そして、上記制御手段から強制蓄積制御信号が出力さ
れた後に受光部に蓄積された信号電荷が、上記パルス信
号出力手段から出力される定期蓄積制御信号および読出
し信号によって読み出される。
Then, the signal charge accumulated in the light receiving section after the forced accumulation control signal is output from the control means is read out by the periodic accumulation control signal and the readout signal output from the pulse signal output means.

出力制御手段から出力される強制蓄積制御信号は、被
写体の明るさに応じた適正なタイミングで、または撮像
者により設定されたタイミングで出力できる。
The forced accumulation control signal output from the output control means can be output at an appropriate timing according to the brightness of the subject or at a timing set by the photographer.

以上の動作により、撮像手段のみによる純電子シャッ
タが実現できる。
With the above operation, a pure electronic shutter using only the imaging unit can be realized.

また、パルス信号出力手段と制御手段とき既存のもの
を用いており、新たに設ける必要がないので、コストア
ップさせることなく、制御プログラムの変更のみで電子
シャッタを構成することができる。
Also, since the pulse signal output means and the control means use the existing ones and there is no need to newly provide them, the electronic shutter can be constituted only by changing the control program without increasing the cost.

[実施例の説明] 以下に、本発明にかかる撮像素子の駆動装置の実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。
[Explanation of Embodiment] An embodiment of a driving device for an image sensor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

第1図は、撮像素子の駆動装置の概略構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a driving device of an image sensor.

図に示すように、撮像手段としてのCCD撮像素子11に
は、このCCD撮像素子11を駆動するドライバ12が接続さ
れている。このドライバ12には、第1、第2の切換え手
段としての切換えスイッチ回路20A、20Bを介して、パル
ス信号出力手段としてのCCD駆動用クロックジェネレー
タ13、および制御手段としてのマイクロプロセッシング
ユニット(MPU)14が接続されている。
As shown in the figure, a driver 12 for driving the CCD image pickup device 11 is connected to the CCD image pickup device 11 as an image pickup means. The driver 12 includes a CCD drive clock generator 13 as a pulse signal output unit and a microprocessing unit (MPU) as a control unit via switching switch circuits 20A and 20B as first and second switching units. 14 are connected.

クロックジェネレータ13からは、CCD撮像素子11の各
受光素子(フォトダイオード)に蓄積された電荷を、一
定周期(通常およそ1/60秒周期)で垂直転送部としての
垂直転送用CCDに一斉に転送される定期蓄積制御信号と
しての定期蓄積制御パルスおよび比較的低速の転送パル
スがそれぞれ、CTGを介してスイッチ回路20Aに、および
CV1〜CV4を介してスイッチ回路20Bに出力される。な
お、クロックジェネレータ13は、周知の通り定期的に垂
直同期信号(垂直同期パルスVD)および水平同期信号
(図示せず)も出力している。本実施例の場合、クロッ
クジェネレータ13は、垂直同期パルスVDをMPU14および
録再部18に対して出力し、またこの垂直同期パルスVDと
同期して定期蓄積制御パルスを出力している。
From the clock generator 13, the charges accumulated in each light receiving element (photodiode) of the CCD image sensor 11 are simultaneously transferred to the vertical transfer CCD as a vertical transfer unit at a fixed cycle (usually about 1/60 second cycle) The periodic accumulation control pulse and the relatively low-speed transfer pulse as the periodic accumulation control signal are respectively transmitted to the switch circuit 20A via the CTG, and
Is output to the switch circuit 20B via the CV 1 ~CV 4. Note that the clock generator 13 also periodically outputs a vertical synchronization signal (vertical synchronization pulse VD) and a horizontal synchronization signal (not shown) as is well known. In the case of the present embodiment, the clock generator 13 outputs a vertical synchronization pulse VD to the MPU 14 and the recording / reproducing unit 18, and outputs a periodic accumulation control pulse in synchronization with the vertical synchronization pulse VD.

さらにクロックジェネレータ13からは、上記垂直転送
用CCDに転送された信号電荷を読出す読出し信号として
の水平および垂直転送信号が出力される。なお、上記読
出し信号の内、垂直転送信号はCV1〜CV4を介して出力さ
れるが、水平転送信号に関する構成は、説明を簡単にす
るため本実施例の説明では省略した。
Further, the clock generator 13 outputs horizontal and vertical transfer signals as read signals for reading the signal charges transferred to the vertical transfer CCD. Incidentally, among the read signal, but the vertical transfer signal is output via the CV 1 ~CV 4, constituting about a horizontal transfer signal is omitted in the description of this embodiment for simplicity of explanation.

CV1〜CV4の転送パルスは、CTGの蓄積制御パルスのレ
ベルに応じて、蓄積制御信号または垂直転送信号(読出
し信号または高速掃き出し信号)のいずれかになる。
The transfer pulses of CV 1 to CV 4 are either an accumulation control signal or a vertical transfer signal (read signal or high-speed sweep signal) according to the level of the accumulation control pulse of the CTG.

次に、本発明の特徴である構成について説明する。 Next, a configuration which is a feature of the present invention will be described.

MPU14は、この駆動装置全体の動作を総括的に制御し
ており、ここからは、切換えスイッチ回路20A、20Bにそ
れぞれ切り替え動作をさせる切換え信号がPSを介して出
力される。このPSに出力される切換え信号が“H"である
か“L"であるかで、切換えスイッチ回路20A、20Bの接続
位置、つまりドライバ12にMPU14を接続するか、クロッ
クジェネレータ13を接続するかが決定される。
The MPU 14 generally controls the operation of the entire driving device, and from this, a switching signal that causes the switching circuit 20A, 20B to perform a switching operation is output via the PS. The connection position of the switch circuits 20A and 20B, that is, whether the MPU 14 is connected to the driver 12 or the clock generator 13 is connected, depending on whether the switching signal output to the PS is "H" or "L". Is determined.

また、MPU14からは、CCD撮像素子11の受光部の各フォ
トダイオードに蓄積された信号電荷を垂直転送用CCDに
一斉に転送させる、強制蓄積制御信号としての強制蓄積
制御パルスおよび転送パルスが出力される。強制蓄積制
御パルスは、PTGを介して切換えスイッチ回路20Aに出力
され、転送パルスは、PV1〜PV4を介して切換えスイッチ
回路20Bに出力される。
Further, the MPU 14 outputs a forced accumulation control pulse and a transfer pulse as a forced accumulation control signal for simultaneously transferring the signal charges accumulated in each photodiode of the light receiving unit of the CCD image sensor 11 to the vertical transfer CCD. You. Force storage control pulse is output to the change-over switch 20A via the PTG, the transfer pulse is output to the change-over switch 20B via the PV 1 ~PV 4.

さらにMPU14からは、クロックジェネレータ13に対し
て、掃き出し要求信号としての掃き出し要求パルスがPH
Vを介して出力される。この掃き出し要求パルスが出力
されると、クロックジェネレータ13からは、不要電荷を
高速で掃き出させる高速掃き出し信号としての高速垂直
転送パルスが、CV1〜CV4を介して切換えスイッチ回路20
Bに出力される。
Further, the MPU 14 sends a sweep request pulse as a sweep request signal to the clock generator 13 as a PH signal.
Output via V. When the sweep-out request pulse is output, the clock generator 13, high-speed vertical transfer pulses as high-speed sweep signal which swept unnecessary charges at a high speed, CV 1 ~CV 4 a through switching switch circuit 20
Output to B.

切換えスイッチ回路20Aからドライバ12に対しては、
上記MPU14またはクロックジェネレータ13から出力され
るCTGまたはPTGの蓄積制御パルスが、TGを介して出力さ
れる。
From the changeover switch circuit 20A to the driver 12,
The CTG or PTG accumulation control pulse output from the MPU 14 or the clock generator 13 is output via the TG.

スイッチ回路20Bからドライバ12に対しては、CV1〜CV
4またはPV1〜PV4の転送パルスが、V1〜V4を介して出力
される。
For the driver 12 from the switch circuit 20B, CV 1 ~CV
Transfer pulses 4 or PV 1 ~PV 4 is output through the V 1 ~V 4.

そしてドライバ12からCCD撮像素子11に対しては、蓄
積制御信号としての、または読出し信号あるいは高速掃
き出し信号としての転送パルスが、ΦV1〜ΦV4を介して
出力される。
And for the CCD image sensor 11 from the driver 12, as accumulation control signal, or the transfer pulses as read signal or high-speed sweep signal is output via the ΦV 1 ~ΦV 4.

上記したように、クロックジェネレータ13またはMPU1
4から出力される何れの蓄積制御パルスを用いるか、ま
た、MPU14あるいはクロックジェネレータ13から出力さ
れる何れの転送パルスを用いるかは、MPU14からPSに出
力される切換え信号によって決定される。
As mentioned above, clock generator 13 or MPU1
Which storage control pulse output from 4 is used, and which transfer pulse output from MPU 14 or clock generator 13 is used, is determined by a switching signal output from MPU 14 to PS.

ドライバ12から出力されるΦV1〜ΦV4の転送パルス
は、TGの蓄積制御パルスのレベルに応じて、フォトダイ
オードの電荷を垂直転送用CCDに転送させる蓄積制御信
号、または垂直転送用CCD上の電荷を垂直転送させる読
出し信号、あるいは高速掃き出し信号となる。つまり、
転送パルスが蓄積制御パルスとともに出力されたときに
は蓄積制御信号となり、そうでないときには読出し信号
または掃き出し信号となる。
The transfer pulse of ΦV 1 to ΦV 4 output from the driver 12 is, depending on the level of the TG accumulation control pulse, an accumulation control signal for transferring the charge of the photodiode to the vertical transfer CCD, or It becomes a read signal for vertically transferring charges or a high-speed sweep signal. That is,
When the transfer pulse is output together with the accumulation control pulse, it becomes an accumulation control signal, and otherwise, it becomes a read signal or a sweep signal.

なお、垂直転送用CCDに転送された蓄積電荷の掃き出
しは、水平転送CCDとは逆方向に設けられた電荷掃き出
しドレインに対してなされる。
Note that the sweeping out of the accumulated charges transferred to the vertical transfer CCD is performed to a charge sweeping drain provided in a direction opposite to the horizontal transfer CCD.

上記CCD撮像素子11の受光素子を構成するフォトダイ
オードには、撮影レンズ15から入射して絞り16を通った
被写体像が結像され、その被写体像が信号電荷の形態で
捕らえられている。CCD撮像素子11の水平転送CCDには、
録再部18が接続されている。この録再部18は、CCD撮像
素子11から出力される信号電荷に関する情報をビデオ信
号として磁気ディスク17に記録し、あるいは磁気ディス
ク17に記録されているビデオ信号を読み出して再生す
る。磁気ディスク17および録再部18の動作は、MPU14に
よって制御される。
The photodiode constituting the light receiving element of the CCD image sensor 11 is formed with an image of a subject incident from the photographing lens 15 and passing through the aperture 16, and the subject image is captured in the form of signal charges. The horizontal transfer CCD of the CCD image sensor 11 has
The recording / reproducing unit 18 is connected. The recording / reproducing unit 18 records information on signal charges output from the CCD image pickup device 11 on the magnetic disk 17 as a video signal, or reads and reproduces a video signal recorded on the magnetic disk 17. The operations of the magnetic disk 17 and the recording / reproducing unit 18 are controlled by the MPU 14.

さらに、MPU14には、被写体の明るさを測定する測光
素子21からの測光信号を対数圧縮し、A/D変換してデジ
タル測光データとして出力する測光部22が接続されてい
る。MPU14は、その測光データに基づいて最適な絞り値
およびシャッタ速度(電荷蓄積時間)を演算する。
Further, the MPU 14 is connected to a photometry unit 22 that logarithmically compresses the photometry signal from the photometry element 21 that measures the brightness of the subject, performs A / D conversion, and outputs the result as digital photometry data. The MPU 14 calculates an optimal aperture value and shutter speed (charge accumulation time) based on the photometric data.

また、MPU14には、絞り16を駆動する絞り駆動回路23
と、レリーズボタン24とが接触されている。レリーズボ
タン24からオン信号が出力されると、MPU14は、上記測
光演算、絞り駆動回路23を介して絞り16の絞り込み制
御、上記CCD撮像素子11の駆動を行なう。
The MPU 14 has an aperture driving circuit 23 for driving the aperture 16.
And the release button 24 are in contact with each other. When an ON signal is output from the release button 24, the MPU 14 performs the photometric calculation, controls the aperture of the aperture 16 via the aperture drive circuit 23, and drives the CCD image sensor 11.

第2図は、反転型のドライバ12の具体的な回路の一例
を示したものである。
FIG. 2 shows an example of a specific circuit of the inversion type driver 12. As shown in FIG.

図に示されているように、CCD撮像素子11を駆動する
ΦV1〜ΦV4には、TGの蓄積制御パルスとCV1〜CV4の転送
パルスの組み合わせによって複数組のパルス信号が出力
されるようになっている。
As shown in the figure, a plurality of sets of pulse signals are output to ΦV 1 to ΦV 4 for driving the CCD image sensor 11 by a combination of a TG accumulation control pulse and a transfer pulse of CV 1 to CV 4. It has become.

切換えスイッチ素子30は、TGの蓄積制御パルスレベル
が“L"のときは、図示のようにVHとの接続状態にあり、
同パルスレベルが“H"のときは、VMとの接続に切換わ
る。
When the accumulation control pulse level of the TG is “L”, the changeover switch element 30 is in a state of connection with V H as shown in FIG.
When the same pulse level is "H", the switches to connect to the V M.

切換えスイッチ素子31は、V1の転送パルスレベルが
“L"のときには図示のようにスイッチ30との接続状態に
あり、同レベルが“H"のときにはVLとの接続に切換わ
る。
Changeover switch element 31 is in a connection state of the switch 30 as shown at the time of transfer pulse level V 1 is "L", when the same level of "H" switches to connect the V L.

切換えスイッチ素子32は、V2の転送パルスレベルが
“L"のときは、図示のようにVM′との接続状態にあり、
同レベルが“H"のときにはVLとの接続に切換わる。
Changeover switch element 32 may, when the transfer pulse level V 2 is "L", is in connection state between V M 'as shown,
When the level is “H”, the connection is switched to VL .

なお、上記VH、VM(VM′)、VLのレベルは、VH>VM
VLの関係にある。
The levels of V H , V M (V M ′), and V L are V H > V M >
VL .

V3およびV4に関する回路は、それぞれ上記V1およびV2
の回路と同一に構成されている。
V 3 and the circuit relating to V 4, respectively the V 1 and V 2
The circuit is configured identically.

上記ドライバ12の具体的なタイミングチャートを第3
図に示してある。TGの蓄積制御パルスの入力がないとき
には、切換えスイッチ素子30はVMに切換えられるので、
ΦV1からは、V1の転送パルスが反転されて出力される。
A specific timing chart of the driver 12 is shown in FIG.
It is shown in the figure. When there is no input of TG accumulation control pulses, since the changeover switch element 30 is switched to V M,
From? V 1, transfer pulses V 1 is output is inverted.

ΦV2、ΦV3、ΦV4からはそれぞれ、V2、V3、V4の転送
パルスが、上記V1と同様に反転されて出力される。
From ΦV 2 , ΦV 3 , ΦV 4 , transfer pulses of V 2 , V 3 , V 4 are inverted and output in the same manner as V 1 .

なお、上記場合において、V1〜V4の“H"レベルはΦV1
〜ΦV4のVM、VM′レベルに、同“L"レベルはVLレベルに
対応する。
In the above case, the “H” level of V 1 to V 4 is ΦV 1
V M of ~ΦV 4, the V M 'level, the "L" level corresponding to V L level.

また、TGの蓄積制御パルスの入力があると、切換えス
イッチ素子30が図示のようにVHに切換わるので、V1、V3
のレベルが“L"のときには、ΦV1、ΦV3のレベルがVH
なる。
Further, when there is an input of the storage control pulse TG, since the changeover switch element 30 is switched to the V H as shown, V 1, V 3
When the level of "L" is,? V 1, the level of? V 3 is V H.

上記説明の通り、ΦV1およびΦV3は三値信号となり、
ΦV1、ΦV3が最も高いレベルであるVHのときには蓄積制
御信号となり、フォトダイオードに蓄積された電荷を垂
直転送用CCDに転送する。一方、ΦV1〜ΦV4のレベルがV
M、VM′およびVLを取るときには垂直転送パルスとな
り、垂直転送用CCDに転送された電荷を、その垂直転送
用CCD上を順に転送する。
As described above, ΦV 1 and ΦV 3 are ternary signals,
When ΦV 1 and ΦV 3 are at the highest level, VH , the signal becomes an accumulation control signal, and the electric charge accumulated in the photodiode is transferred to the vertical transfer CCD. On the other hand, the level of ΦV 1 to ΦV 4 is V
M, becomes the vertical transfer pulse when taking a V M 'and V L, the charges transferred to the CCD for vertical transfer, and transfers the vertical transfer CCD top.

次に、このように構成された本発明の撮像素子制御装
置の具体的な動作を、第4図に示したフローチャートに
基づいて説明する。なお、このフローチャートの説明に
際しては、第1図の概略構成図、第5図および第6図の
タイミングチャートを参照しつつ説明する。
Next, a specific operation of the image pickup device control device of the present invention thus configured will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the flowchart will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG. 1 and the timing charts of FIG. 5 and FIG.

まず、レリーズボタン24がオンされると、MPU14は、P
Sの切換えパルスを“H"にセットし、PHVの掃き出し要求
信号を“L"にセットする(ステップ51、52)。このセッ
トにより、ドライバ12にはクロックジェネレータ13が接
続され、クロックジェネレータ13からは、第5図に示し
てあるように、1/60秒の周期で定期蓄積制御パルスがCT
Gに、転送パルスがCV1〜CV4に出力される。つまり、1/6
0秒の周期でCCD撮像素子11から被写体の画像が読み出さ
れ、録再部18に出力されることになる。
First, when the release button 24 is turned on, the MPU 14
The S switching pulse is set to “H”, and the PHV sweep request signal is set to “L” (steps 51 and 52). With this setting, a clock generator 13 is connected to the driver 12, and a periodic accumulation control pulse is generated from the clock generator 13 at a period of 1/60 second, as shown in FIG.
G and the transfer pulse is output to CV 1 to CV 4 . That is, 1/6
An image of the subject is read from the CCD image sensor 11 at a cycle of 0 seconds and output to the recording / reproducing unit 18.

そして、MPU14は、測光部22から出力された被写体の
明るさに関する測光データに基づいて測光演算し(ステ
ップ53)、最適な絞り値AVおよびシャッタ速度TVを求め
る。そしてその最適な絞り値AVに基づいて絞り駆動回路
23を制御し、最適な絞り値に絞り16を設定する(ステッ
プ54、55)。
Then, the MPU 14 performs a photometric calculation based on the photometric data on the brightness of the subject output from the photometric unit 22 (step 53), and obtains an optimal aperture value AV and shutter speed TV. And the aperture drive circuit based on the optimal aperture value AV
23 is controlled to set the aperture 16 to an optimal aperture value (steps 54 and 55).

絞り16の設定が終了すると、第5図に示すVDのパルス
が“H"になるのを待って、MPU14は切換えパルスPSを
“L"にセットする(ステップ56、57)。これによって、
スイッチ回路20A、20Bが切換え動作して、ドライバ12に
はMPU14が接続され、MPU14から強制蓄積制御パルスおよ
び転送パルスを出力し得る状態となる。つまり、ドライ
バ12から、蓄積制御信号を出力し得る状態となる。
When the setting of the diaphragm 16 is completed, the MPU 14 sets the switching pulse PS to "L" after waiting for the VD pulse shown in FIG. 5 to become "H" (steps 56 and 57). by this,
The switch circuits 20A and 20B perform a switching operation, and the MPU 14 is connected to the driver 12, so that the MPU 14 can output a forced accumulation control pulse and a transfer pulse. That is, the driver 12 is ready to output an accumulation control signal.

MPU14は、ステップ53で演算した最適なシャッタ速度T
Vが得られる時に、第5図および第6図に示すように、P
TGには強制蓄積制御パルスを、PV1〜PV4には転送パルス
を出力する。これにより、CCD撮像素子11の受光部に蓄
積されている不要電荷が垂直転送用CCDに一斉に転送さ
れる。(ステップ58)。上記強制蓄積制御パルスの出力
時は、シャッタ速度TVが1/60秒よりも速いときには、ク
ロックジェネレータ13から次の定期蓄積制御パルスが出
力される時から、遅いときには、数個先の定期蓄積制御
パルスが出力される時からシャッタ速度TVを逆算するこ
とにより求めることができる。
The MPU 14 calculates the optimal shutter speed T calculated in step 53.
When V is obtained, as shown in FIGS. 5 and 6, P
The forced accumulation control pulses to the TG, the PV 1 ~PV 4 outputs a transfer pulse. As a result, unnecessary charges accumulated in the light receiving section of the CCD image sensor 11 are simultaneously transferred to the vertical transfer CCD. (Step 58). When the forced accumulation control pulse is output, when the shutter speed TV is faster than 1/60 second, the clock generator 13 outputs the next periodic accumulation control pulse. It can be obtained by back-calculating the shutter speed TV from the time when the pulse is output.

そして、MPU14は、第5図に示すVDのパルスが“H"に
立ち上がるのを待って、PSの切換えパルスとPHVの掃き
出し要求信号とを“H"にセットする(ステップ59、6
0)。これにより、クロックジェネレータ13からCV1〜CV
4に高速掃き出しパルスが所定時間出力され、ドライバ1
2から高速掃き出しパルスとしての転送パルスがΦV1
ΦV2を介してCCD撮像素子11に対して出力され、CCD撮像
素子11の垂直転送用CCDに転送されている不要電荷が高
速で掃き出される。この高速掃き出しパルスは、クロッ
クジェネレータ13から次の定期蓄積制御パルスが出力さ
れる前に終了する。
Then, the MPU 14 waits until the VD pulse shown in FIG. 5 rises to “H”, and sets the PS switching pulse and the PHV sweep request signal to “H” (steps 59 and 6).
0). As a result, CV 1 to CV
4 a high-speed sweep pulse is output for a predetermined time,
The transfer pulse as a high-speed sweep pulse from ΦV 1
Unnecessary charges that are output to the CCD image sensor 11 via ΦV 2 and transferred to the vertical transfer CCD of the CCD image sensor 11 are swept out at high speed. The high-speed sweep pulse ends before the clock generator 13 outputs the next periodic accumulation control pulse.

クロックジェネレータ13から次の定期蓄積制御パルス
がCTGに出力され、転送パルスがCV1〜CV4に出力される
と、最適シャッタ速度TV時間に蓄積された信号電荷が垂
直転送CCDに転送される。MPU14は、その転送後に録再部
18のRECゲートを開け、上記信号電荷の記録を開始する
(ステップ61)。つまり、クロックジェネレータ13から
出力される垂直および水平転送信号によって垂直転送用
CCDから順に出力される信号電荷を、録再部18を介して
ビデオ信号として磁気ディスクに記録する。
From the clock generator 13 is next periodic accumulation control pulse is output to the CTG, transfer pulse when it is output to the CV 1 ~CV 4, the signal charges accumulated in the optimal shutter speed TV time is transferred to the vertical transfer CCD. After the transfer, the MPU 14
The REC gate 18 is opened to start recording the signal charge (step 61). That is, the vertical and horizontal transfer signals output from the clock generator 13
The signal charges sequentially output from the CCD are recorded on the magnetic disk as video signals via the recording / reproducing section 18.

1画面分の記録が終了したら、PHVの掃出し要求パル
スを“L"にセットして、最初の状態に戻す(ステップ6
2、63)。
When the recording for one screen is completed, the PHV sweep request pulse is set to "L" to return to the initial state (step 6).
2, 63).

以上の説明の通り本実施例によれば、シャッタ時間を
制御する強制蓄積制御信号および不要電荷を掃き出させ
る掃き出し要求信号は既存のMPU14から出力され、不要
電荷掃き出し用の高速掃き出し信号は既存のクロックジ
ェネレータ13から出力されるので、既存のシステムのソ
フトを変更するだけで、純電子シャッタを得ることがで
きる。
As described above, according to the present embodiment, the forced accumulation control signal for controlling the shutter time and the sweeping request signal for sweeping out unnecessary charges are output from the existing MPU 14, and the high-speed sweeping signal for sweeping out unnecessary charges is based on the existing MPU 14. Since the signal is output from the clock generator 13, a pure electronic shutter can be obtained only by changing the software of the existing system.

なお、以上の実施例では、CCD撮像素子の種類とし
て、メモリ領域を有さないインタライン転送方式のもの
を例示したが、これに限らず、例えば、メモリ領域を有
するものであっても本発明は適用可能である。
In the above embodiment, the type of the CCD image sensor is an interline transfer type having no memory area. However, the present invention is not limited to this. Is applicable.

また、本実施例では、シャッタ速度が被写体の明るさ
に応じて変わる自動露出制御の例を示したが、本発明
は、シャッタ速度をマニュアルで設定する構成でもよ
い。
Further, in the present embodiment, an example of the automatic exposure control in which the shutter speed changes according to the brightness of the subject has been described, but the present invention may be configured to set the shutter speed manually.

[発明の効果] 以上の説明から明らかな通り本発明は、既存のパルス
信号出力手段によって駆動されるCCD等の撮像素子にお
いて、露光時間(電荷蓄積時間)を任意に制御する強制
蓄積制御パルスおよび転送パルスと、垂直転送部の不要
電荷を短時間で掃き出させるための掃き出し要求信号と
は制御手段から出力させ、上記強制蓄積制御パルスおよ
び転送パルスが出力された後、垂直転送部に転送された
不要電荷の掃き出し、受光部に蓄積された信号電荷の垂
直転送部への転送、垂直転送部に転送された信号電荷の
読み出しはパルス信号出力手段が出力する、高速掃き出
しパルス、蓄積制御パルスおよび転送パルスによって実
行されるので、新たな信号出力手段を設けることなく、
既存のパルス信号出力手段および制御手段によってシャ
ッタ速度制御が可能な電子シャッタを実現できる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention provides a forced accumulation control pulse for arbitrarily controlling an exposure time (charge accumulation time) in an imaging device such as a CCD driven by an existing pulse signal output unit. The transfer pulse and a sweep request signal for sweeping out unnecessary charges in the vertical transfer unit in a short time are output from the control unit, and are transferred to the vertical transfer unit after the forcible accumulation control pulse and the transfer pulse are output. The unnecessary signal is swept out, the signal charge stored in the light receiving unit is transferred to the vertical transfer unit, and the signal charge transferred to the vertical transfer unit is read out by the pulse signal output unit. Since it is executed by the transfer pulse, without providing a new signal output means,
An electronic shutter whose shutter speed can be controlled by existing pulse signal output means and control means can be realized.

【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明にかかる撮像素子の駆動装置の一実施
例を示すブロック図、 第2図は、反転型のドライバの具体的な回路の一例を示
す図、 第3図は、第2図に示した反転型のドライバのタイミン
グチャート、 第4図は、第1図に示した撮像素子の駆動装置の動作フ
ローチャート、 第5図および第6図は、第1図に示した撮像素子の駆動
装置の各部のタイミングチャートである。 11…CCD撮像素子(撮像手段)、12…ドライバ(パルス
信号出力手段)、13…クロックジェネレータ(パルス信
号出力手段)、14…MPU(制御手段)、20A、20B…切換
えスイッチ回路(制御手段)。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a driving device for an image sensor according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a specific circuit of an inversion type driver. FIG. 3 is a timing chart of the inversion type driver shown in FIG. 2, FIG. 4 is an operation flowchart of the driving device of the image pickup device shown in FIG. 1, and FIGS. 4 is a timing chart of each unit of the image sensor driving device illustrated in FIG. 11: CCD image sensor (imaging means), 12: driver (pulse signal output means), 13: clock generator (pulse signal output means), 14: MPU (control means), 20A, 20B: switch circuit (control means) .

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体像を電荷に変換して蓄積する受光部
および垂直転送部を備えた撮像手段と; 定期的に同期信号と、転送パルスと、この転送パルス
を、上記垂直転送部に転送された電荷を読み出す読み出
しパルスとする蓄積制御パルスとを出力し、外部から掃
き出し要求信号を受けたときには上記転送パルスに代え
て上記垂直転送部に転送された電荷を掃き出す高速掃き
出しパルスを出力するパルス信号出力手段と; 上記受光部の信号電荷を上記垂直転送部に転送させる強
制蓄積制御信号として用いる、上記パルス信号出力手段
の転送パルスとは異なる転送パルスと強制蓄積制御パル
スとを出力し、その後に上記掃き出し要求信号を出力す
る撮影制御手段と; 上記パルス信号出力手段から出力される蓄積制御パルス
と上記制御手段から出力される強制蓄積制御パルスとを
択一して上記撮像手段に接続する第1の切換え手段と; 上記パルス信号出力手段から出力される転送パルスまた
は高速掃き出しパルスと上記制御手段から出力される転
送パルスとを択一して上記撮像手段に接続する第2の切
換え手段と;を備え、 上記制御手段は、レリーズスイッチからオン信号が出力
された後、上記パルス信号出力手段から出力される上記
同期信号に同期して上記第1、第2の切換え手段を動作
させて撮像手段を該制御手段に接続し、上記強制蓄積制
御パルス、転送パルスおよび掃き出し要求信号を出力し
た後、上記第1、第2の切換え手段を動作させて上記パ
ルス信号出力手段を上記撮像手段に接続することを特徴
とする撮像素子の駆動装置。
1. An imaging means comprising a light receiving unit and a vertical transfer unit for converting a subject image into electric charges and storing the charge; and periodically transferring a synchronization signal, a transfer pulse, and the transfer pulse to the vertical transfer unit. A pulse for outputting a storage control pulse as a read pulse for reading out the stored charge, and outputting a high-speed sweep pulse for sweeping the charge transferred to the vertical transfer unit instead of the transfer pulse when receiving a sweep request signal from outside. And a signal output means for outputting a transfer pulse different from the transfer pulse of the pulse signal output means and a forced storage control pulse used as a forced storage control signal for transferring the signal charge of the light receiving section to the vertical transfer section, and thereafter Imaging control means for outputting the sweep request signal to the storage means; an accumulation control pulse output from the pulse signal output means; A first switching means for selecting a forced accumulation control pulse to be connected to the imaging means; a transfer pulse or a high-speed sweep pulse output from the pulse signal output means; and a transfer pulse output from the control means. And a second switching means for connecting to the imaging means, and wherein the control means outputs an ON signal from a release switch, and then outputs the synchronization signal from the pulse signal output means. After the first and second switching means are operated in synchronization with the control circuit, the imaging means is connected to the control means, and the forced accumulation control pulse, the transfer pulse and the sweep request signal are output. And a pulse signal output unit connected to the imaging unit by operating the switching unit.
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