JP3172359B2 - Imaging device - Google Patents
Imaging deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子から取り
出される映像信号をデジタルデータに変換して出力すよ
うにした撮像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging apparatus for converting a video signal taken out of a solid-state imaging device into digital data and outputting the digital data.
【0002】[0002]
【従来の技術】ファクシミリやイメージスキャナにおい
ては、被写体原稿を読み取る撮像装置によって得られる
映像信号に対してシェーディング補正やガンマ補正等の
信号処理が施される。これらの信号処理を行う信号処理
回路では、各信号処理の条件設定が容易になることや信
号の劣化が少なくなることから、アナログ信号処理から
デジタル信号処理へ移行する傾向にある。このため、撮
像装置側では、映像信号のデジタル信号処理に対応する
べく、出力段階でA/D変換処理を施すことにより映像
信号をデジタルデータ(映像データ)として出力するよ
うに構成される。2. Description of the Related Art In a facsimile or an image scanner, signal processing such as shading correction and gamma correction is performed on a video signal obtained by an image pickup device that reads a document of a subject. In a signal processing circuit that performs such signal processing, there is a tendency to shift from analog signal processing to digital signal processing because the condition setting of each signal processing is easy and signal deterioration is reduced. For this reason, the imaging apparatus is configured to output the video signal as digital data (video data) by performing A / D conversion processing at the output stage in order to support digital signal processing of the video signal.
【0003】図8は、映像信号をデジタルデータに変換
して出力する撮像装置のブロック図で、図9は、その動
作を説明するタイミング図である。CCD固体撮像素子
1は、1列に配列された複数の受光画素、各受光画素に
蓄積される情報電荷を受け取って転送するシフトレジス
タ及びシフトレジスタから出力される情報電荷を電圧に
変換して取り出す出力部からなり、駆動回路2から与え
られる駆動クロックDRVに応答して映像信号Y(t)を
出力する。駆動回路2は、一定の周期を有する基準クロ
ックCLKに基づいて駆動クロックDRVを生成し、撮
像素子1に供給する。この駆動クロックDRVは、一般
に、基準クロックCLKを所定の割合で分周して得られ
るものであり、受光画素からシフトレジスタ側に情報電
荷を転送する読出クロックφS、シフトレジスタの情報
電荷を出力側へ順次転送する転送クロックφH及び出力
部に蓄積される情報電荷を排出するリセットクロックφ
Rを含む。A/D変換回路3は、基準クロックCLKに
基づいて設定されるタイミングで映像信号Y(t)をサン
プルホールドし、ホールドしたレベルをデジタルデータ
に変換することによって映像データYD(n)を発生す
る。そして、この映像データYD(n)がシェーディング
補正やガンマ補正のための信号処理が行われる信号処理
回路に供給される。FIG. 8 is a block diagram of an image pickup apparatus for converting a video signal into digital data and outputting the digital data, and FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation. The CCD solid-state imaging device 1 includes a plurality of light-receiving pixels arranged in one row, a shift register that receives and transfers information charges accumulated in each light-receiving pixel, and converts information charges output from the shift registers into voltages and extracts the voltages. It comprises an output section and outputs a video signal Y (t) in response to a drive clock DRV given from the drive circuit 2. The drive circuit 2 generates a drive clock DRV based on a reference clock CLK having a fixed cycle, and supplies the drive clock DRV to the image sensor 1. The drive clock DRV is generally obtained by dividing the reference clock CLK by a predetermined ratio, and includes a read clock φS for transferring information charges from the light receiving pixels to the shift register side, and an information charge of the shift register on the output side. Clock φH for sequentially transferring data to the reset clock φ for discharging information charges accumulated in the output unit
Including R. The A / D conversion circuit 3 samples and holds the video signal Y (t) at a timing set based on the reference clock CLK, and converts the held level into digital data to generate video data YD (n). . Then, the video data YD (n) is supplied to a signal processing circuit that performs signal processing for shading correction and gamma correction.
【0004】撮像素子1においては、受光画素からシフ
トレジスタに取り込まれた情報電荷が転送クロックφH
に応答して出力部側へ転送され、出力部で1ビット毎に
電圧値に変換される。このようにして撮像素子1から取
り出される映像信号Y(t)は、転送クロックφHに同期し
て、リセットレベルと信号レベルとを交互に繰り返すこ
とになる。実際には、出力部の容量や電荷の移動速度の
影響により、リセットレベルから信号レベルに変化する
までには遅れが生じる。このため、A/D変換回路3の
サンプルホールドのタイミングは、映像信号Y(t)の信
号レベルが安定した期間、即ち、撮像素子1の出力部で
情報電荷が排出される直前の期間に設定される。In the image pickup device 1, information charges taken into the shift register from the light receiving pixels are transferred to the transfer clock φ H.
Is transferred to the output unit side in response to, and is converted into a voltage value for each bit at the output unit. Thus the video signal is taken out from the image pickup element 1 Y (t) is synchronized with the transfer clock phi H, to repeat alternately the reset level and the signal level. Actually, a delay occurs from the reset level to the signal level due to the influence of the capacitance of the output unit and the moving speed of the electric charge. For this reason, the sampling and holding timing of the A / D conversion circuit 3 is set to a period during which the signal level of the video signal Y (t) is stable, that is, a period immediately before the information charges are discharged from the output unit of the image sensor 1. Is done.
【0005】ところが、駆動回路2の駆動タイミングに
A/D変換回路3のサンプルホールドのタイミングを一
致させたとしても、撮像素子1の出力に遅延が生じる場
合があり、必ずしも映像信号Y(t)を所望のタイミング
でサンプルホールドできるとは限らない。このため、撮
像素子1とA/D変換回路3との間に遅延回路4を設け
てA/D変換回路3への映像信号Y(t)の入力のタイミ
ングをずらすことで、映像信号Y(t)を的確なタイミン
グでサンプルホールドできるようにしている。即ち、A
/D変換回路3から取り出されるサンプルホールドポイ
ントのモニタ信号SMPに対して映像信号Y(t)が所望
のタイミングとなるように遅延量を設定した遅延回路4
を撮像素子1とA/D変換回路3との間に接続すること
で、A/D変換回路3のサンプルホールドのタイミング
を最適化している。However, even when the timing of the sample and hold of the A / D conversion circuit 3 is made to coincide with the drive timing of the drive circuit 2, the output of the image pickup device 1 may be delayed, and the video signal Y (t) is not always required. Cannot be sampled and held at a desired timing. Therefore, a delay circuit 4 is provided between the image sensor 1 and the A / D conversion circuit 3 to shift the input timing of the video signal Y (t) to the A / D conversion circuit 3 so that the video signal Y (t) is shifted. t) can be sampled and held at the right timing. That is, A
A delay circuit 4 in which the amount of delay is set so that the video signal Y (t) has a desired timing with respect to the monitor signal SMP at the sample hold point taken out from the / D conversion circuit 3
Is connected between the image sensor 1 and the A / D conversion circuit 3 to optimize the sample-hold timing of the A / D conversion circuit 3.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】映像信号Y(t)を遅延
する遅延回路4は、アナログ情報を遅延するためのもの
であり、デジタル情報を遅延する遅延回路に比べて正確
な遅延量の設定が困難である。特に、映像信号Y(t)の
周波数が高くなると、遅延回路4の信頼性が得られなく
なり、遅延回路4によるタイミングの正確さがなくなる
という問題が生じる。そして、遅延回路4を構成する場
合には、歪みの少ないアナログ信号用のアンプが必要と
なることから、回路規模の増大が予測されると共に、温
度変化の影響を受け易くなって安定した回路動作を得ら
れなくなる。A delay circuit 4 for delaying a video signal Y (t) is for delaying analog information, and has a more accurate delay amount setting than a delay circuit for delaying digital information. Is difficult. In particular, when the frequency of the video signal Y (t) increases, the reliability of the delay circuit 4 cannot be obtained, and the timing of the delay circuit 4 becomes less accurate. When the delay circuit 4 is configured, an amplifier for an analog signal with less distortion is required. Therefore, an increase in the circuit scale is predicted, and the circuit operation becomes more susceptible to a temperature change, and a stable circuit operation is performed. Can not be obtained.
【0007】そこで本発明は、映像信号に対するA/D
変換回路のサンプルホールドのタイミング制御を容易に
し、且つ、安定した回路動作を保証できるようにするこ
とを目的とする。Therefore, the present invention provides an A / D converter for a video signal.
It is an object of the present invention to facilitate timing control of a sample and hold of a conversion circuit and to ensure stable circuit operation.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたもので、その特徴とするところ
は、複数の受光画素が1次元あるいは2次元に配列さ
れ、各受光画素で発生する情報電荷が駆動クロックに応
答して転送出力される固体撮像素子と、一定の周期を有
する基準クロックに基づいて駆動クロックを生成し、そ
の駆動クロックを上記固体撮像素子へ供給する駆動回路
と、上記固体撮像素子の出力を上記駆動回路の駆動タイ
ミングに同期したタイミングでサンプルホールドし、ホ
ールドしたレベルに対応するデジタルデータを発生する
アナログ/デジタル変換回路と、上記駆動回路の駆動タ
イミングと上記アナログ/デジタル変換回路のサンプル
ホールドタイミングとの位相差を制御する制御手段と、
を備えて、映像信号が所望のタイミングでアナログ/デ
ジタル変換回路にサンプルホールドされるようにするこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is characterized in that a plurality of light receiving pixels are arranged one-dimensionally or two-dimensionally. And a drive circuit for generating a drive clock based on a reference clock having a fixed period and supplying the drive clock to the solid-state image sensor An analog / digital conversion circuit that samples and holds the output of the solid-state imaging device at a timing synchronized with the drive timing of the drive circuit and generates digital data corresponding to the held level; Control means for controlling a phase difference between the sample and hold timing of the analog / digital conversion circuit and
And that the video signal is sampled and held by the analog / digital conversion circuit at a desired timing.
【0009】[0009]
【作用】本発明によれば、固体撮像素子が駆動されるタ
イミング、即ち、固体撮像素子から映像信号が出力され
るタイミングと、アナログ/デジタル変換回路のサンプ
ルホールドのタイミングと、がそれぞれ基準クロックの
1クロック期間単位で可変設定される。このため、互い
のタイミングの差を正確に制御することが可能になると
共に、ノイズや温度変化による影響を受けにくくなる。According to the present invention, the timing at which the solid-state imaging device is driven, that is, the timing at which a video signal is output from the solid-state imaging device, and the timing at which the sample / hold of the analog / digital conversion circuit is set to the reference clock. It is set variably in units of one clock period. For this reason, it is possible to accurately control the difference between the timings, and to be less susceptible to noise and temperature changes.
【0010】[0010]
【実施例】図1は、本発明の撮像装置のブロック図で、
図2は、その動作を説明するタイミング図である。CC
D固体撮像素子11は、1列のシフトレジスタの各ビッ
ト毎に複数の受光画素が対応付けられており、シフトレ
ジスタの出力側に設けられる出力部でシフトレジスタの
1ビット毎の情報電荷が電圧値に変換されて映像信号Y
(t)として出力される。この撮像素子11は、図8に示
す撮像素子1と同一のものである。駆動回路12は、分
周回路13から与えられる起動トリガTRGにより起動
し、基準クロックCLKに基づいて、読出クロック
φS、転送クロックφH及びリセットクロックφRを含む
駆動クロックDRVを生成して撮像素子11に供給す
る。ここで、読出クロックφSは受光画素に蓄積された
情報電荷をシフトレジスタへ転送し、転送クロックφH
はシフトレジスタへ転送された情報電荷を出力側へ順次
転送し、リセットクロックφRは出力部に蓄積される情
報電荷を周期的に排出する。分周回路13は、基準クロ
ックCLKを所定の比率で分周し、プログラム信号PR
Gで指定される位相を有する起動トリガTRGを駆動回
路13に供給する。この分周回路13では、分周比率に
応じた種類の位相の選択が可能であり、例えば、基準ク
ロックCLKを4分周する場合には4種類の位相が選択
でき、8分周する場合には8種類の位相が選択できる。
同様に、駆動回路12から撮像素子11に供給される駆
動クロックDRVについても、起動トリガTRGに対応
して、プログラム信号PRGで指定される位相を有す
る。A/D変換回路14は、基準クロックCLKに基づ
いて設定されるタイミングで映像信号Y(t)を1画素毎
にサンプルホールドし、ホールドしたレベルをデジタル
データに変換して映像データYD(n)を出力する。FIG. 1 is a block diagram of an imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation. CC
In the D solid-state imaging device 11, a plurality of light-receiving pixels are associated with each bit of a shift register in one column, and information charges for each bit of the shift register are output at an output unit provided on the output side of the shift register. Video signal Y
Output as (t). This image sensor 11 is the same as the image sensor 1 shown in FIG. The drive circuit 12 is activated by a start trigger TRG given from the frequency divider circuit 13, generates a drive clock DRV including a read clock φ S , a transfer clock φ H and a reset clock φ R based on the reference clock CLK and performs imaging. Supply to element 11. Here, the read clock φ S transfers the information charges accumulated in the light receiving pixels to the shift register, and the transfer clock φ H
Sequentially transfers the information charges transferred to the shift register to the output side, and the reset clock φ R periodically discharges the information charges stored in the output section. The frequency dividing circuit 13 frequency-divides the reference clock CLK at a predetermined ratio to generate a program signal PR.
A start trigger TRG having a phase designated by G is supplied to the drive circuit 13. In the frequency dividing circuit 13, it is possible to select a type of phase according to the frequency dividing ratio. For example, when dividing the reference clock CLK by four, four types of phases can be selected, and when dividing the frequency by eight, the phase can be selected. Can select eight kinds of phases.
Similarly, the drive clock DRV supplied from the drive circuit 12 to the image sensor 11 also has a phase specified by the program signal PRG corresponding to the start trigger TRG. The A / D conversion circuit 14 samples and holds the video signal Y (t) for each pixel at a timing set based on the reference clock CLK, converts the held level into digital data, and converts the video data YD (n). Is output.
【0011】続いて、駆動回路12及びA/D変換回路
14を基準クロックCLKの4倍の周期で動作させる場
合を説明する。分周回路13は、基準クロックCLKを
4分周して基準クロックCLKの4倍の周期を有する起
動トリガTRGを出力する。この起動トリガTRGに対
しては、互いに基準クロックCLKの1クロック期間ず
れた4種類の位相の設定が可能であり、この4種類の位
相のうちプログラム信号PRGにより指定される位相が
選択される。この起動トリガTRGで起動する駆動回路
12は、起動トリガTRGに対応した位相、即ち、プロ
グラム信号PRGが指定する位相の転送クロックφHを
発生する。映像信号Y(t)は、転送クロックφHに従うタ
イミングでリセットレベルと信号レベルとを交互に示す
ことになる。一方、A/D変換回路14は、映像信号Y
(t)をサンプルホールドするタイミングが、基準クロッ
クCLKの4倍の周期に設定される。また、A/D変換
回路14では、映像信号Y(t)のサンプルホールドパル
スの他にも、アナログ値からデジタルデータへの変換処
理の際に必要な各種のタイミングパルスが基準クロック
CLKから生成される。そこで、A/D変換回路14が
実際に映像信号Y(t)をサンプルホールドするタイミン
グを示すサンプルホールドポイントのモニタ信号SMP
を映像信号Y(t)と対比する。その結果、サンプルホー
ルドのタイミングがずれていれば、プログラム信号PR
Gの変更によって転送クロックφHの位相を変更し、映
像信号Y(t)を最適なタイミングでA/D変換回路14
にサンプルホールドさせる。例えば、映像信号Y(t)の
サンプルホールドのタイミングが、モニタ信号SMPに
対して1/2周期程度進んでいたとすると、図2に破線
で示すように、起動トリガTRGの位相を基準クロック
CLKの2クロック分ずらすことで転送クロックφHの
位相を180°遅らせて映像信号Y(t)を1/2周期遅
らせるようにする。このように、プログラム信号PRG
を変更すれば、A/D変換回路14のサンプルホールド
のタイミングを容易に変更することが可能である。ここ
では、分周回路13の分周比率を1/4としたため、映
像信号Y(t)の出力タイミングは4種類となるが、分周
回路13の分周比率をさらに細かく設定すれば、より正
確なタイミングの制御が可能になる。Next, a case where the drive circuit 12 and the A / D conversion circuit 14 are operated at a cycle four times as long as the reference clock CLK will be described. The frequency dividing circuit 13 divides the frequency of the reference clock CLK by 4, and outputs a start trigger TRG having a cycle four times as long as the reference clock CLK. For the activation trigger TRG, four types of phases that are shifted from each other by one clock period of the reference clock CLK can be set, and a phase specified by the program signal PRG is selected from the four types of phases. The drive circuit 12 activated by the activation trigger TRG generates a transfer clock φ H having a phase corresponding to the activation trigger TRG, that is, a phase specified by the program signal PRG. Video signal Y (t) is made to show alternate between the reset level and the signal level at a timing according to the transfer clock phi H. On the other hand, the A / D conversion circuit 14 outputs the video signal Y
The timing at which (t) is sampled and held is set to a period four times as long as the reference clock CLK. In addition, the A / D conversion circuit 14 generates various timing pulses required for conversion from an analog value to digital data from the reference clock CLK in addition to the sample and hold pulse of the video signal Y (t). You. Therefore, the monitor signal SMP at the sample hold point indicating the timing at which the A / D conversion circuit 14 actually samples and holds the video signal Y (t).
Is compared with the video signal Y (t). As a result, if the sample-hold timing is shifted, the program signal PR
The phase of the transfer clock φ H is changed by changing G, and the video signal Y (t) is converted to the A / D converter circuit 14 at the optimum timing.
Sample-hold. For example, assuming that the sample and hold timing of the video signal Y (t) is advanced by about 1/2 cycle with respect to the monitor signal SMP, as shown by a broken line in FIG. By shifting by two clocks, the phase of the transfer clock φ H is delayed by 180 ° to delay the video signal Y (t) by 周期 cycle. Thus, the program signal PRG
Is changed, it is possible to easily change the sample / hold timing of the A / D conversion circuit 14. Here, since the frequency division ratio of the frequency dividing circuit 13 is set to 1/4, the output timing of the video signal Y (t) is four types. However, if the frequency dividing ratio of the frequency dividing circuit 13 is set further finely, Accurate timing control becomes possible.
【0012】図3は、分周回路13の構成を示すブロッ
ク図で、図4は、その動作を説明するタイミング図であ
る。カウンタ15は、基準クロックCLKをカウント
し、そのカウント値をデコーダ16に供給する。デコー
ダ16は、カウンタ15のカウント値が所定の値に達す
る毎にカウンタ15にリセット信号を与え、カウンタ1
5を所定の周期で動作させる。例えば、基準クロックC
LKを4分周する場合には、カウンタ15のカウント値
が「4」だけ進んだときにカウンタ15にリセット信号
を与えるように構成され、カウンタ15を4クロック周
期で動作させる。ところで、基準クロックCLKを2n
分周とする場合であれば、カウンタ15をnビット構成
としてループ動作させることにより、カウンタ15を容
易に2nクロック周期で動作させることが可能である。
また、デコーダ16は、カウンタ15が所定の周期で動
作する間に、位相が1クロック期間単位でずれた複数の
タイミングパルスを発生し、セレクタ17へ供給する。
カウンタ15が4クロック周期で動作する場合には、図
4に示すように4種類のタイミングパルスD1〜D4を
発生する。そして、セレクタ17は、プログラム信号P
RGの指示に従ってデコーダ16から供給される複数の
タイミングパルスの内の1つを選択し、起動トリガTR
Gとして出力する。従って、起動トリガTRGの位相
は、プログラム信号PRGの指示を変更することで、基
準クロックCLKの1クロック期間単位での変更が可能
になる。例えば、タイミングパルスD2が選択されてい
る状態から、タイミングパルスD4を選択するようにプ
ログラム信号PRGを変更すれば、起動トリガTRGの
位相を2クロック期間遅らせることができる。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the frequency dividing circuit 13, and FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation thereof. The counter 15 counts the reference clock CLK and supplies the count value to the decoder 16. The decoder 16 supplies a reset signal to the counter 15 every time the count value of the counter 15 reaches a predetermined value,
5 is operated at a predetermined cycle. For example, the reference clock C
When the frequency of LK is divided by 4, the reset signal is supplied to the counter 15 when the count value of the counter 15 has advanced by "4", and the counter 15 is operated in a 4-clock cycle. By the way, the reference clock CLK is 2 n
In the case of frequency division, the counter 15 can be easily operated at 2 n clock cycles by making the counter 15 perform a loop operation with an n-bit configuration.
Further, the decoder 16 generates a plurality of timing pulses whose phases are shifted by one clock period while the counter 15 operates at a predetermined cycle, and supplies the timing pulses to the selector 17.
When the counter 15 operates in four clock cycles, it generates four types of timing pulses D1 to D4 as shown in FIG. Then, the selector 17 outputs the program signal P
One of a plurality of timing pulses supplied from the decoder 16 is selected according to the instruction of RG, and the activation trigger TR
Output as G. Therefore, the phase of the activation trigger TRG can be changed in units of one clock period of the reference clock CLK by changing the instruction of the program signal PRG. For example, by changing the program signal PRG so that the timing pulse D4 is selected from the state where the timing pulse D2 is selected, the phase of the activation trigger TRG can be delayed by two clock periods.
【0013】尚、この分周回路13については、プログ
ラム信号PRGによってデコーダ16のデコード情報を
書き替えるようにすることで、セレクタ17の省略が可
能である。図5は、駆動回路12の構成を示すブロック
図で、図6は、その動作を説明するタイミング図であ
る。In this frequency dividing circuit 13, the selector 17 can be omitted by rewriting the decoding information of the decoder 16 by the program signal PRG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the drive circuit 12, and FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation.
【0014】カウンタ18は、起動トリガTRGでリセ
ットされた後に基準クロックCLKをカウントすること
で、起動トリガTRGに応じた周期で動作し、そのカウ
ント値をデコーダ19に供給する。デコーダ19は、カ
ウンタ18が起動トリガTRGに対応した周期で動作す
る間に、特定のタイミングでタイミングパルスを発生
し、パルス生成部20へ供給する。また、デコーダ19
は、カウンタ18のカウント値が所定の値に達する毎に
カウンタ18にリセット信号を与えることで、カウンタ
18を周期的に動作させる。このデコーダ19からのリ
セット信号によるリセット周期は、起動トリガTRGに
よるリセット周期に一致するように設定される。このた
め、分周回路13からの起動トリガTRGの供給がなか
ったとしても、カウンタ18は、起動トリガTRGに従
う所定の周期で動作することになる。そして、パルス生
成部20は、デコーダ19から供給されるタイミングパ
ルスに基づいて2相の転送クロックφH1、φH2を生成
し、撮像素子11へ供給する。これと同時に、転送クロ
ックφH1、φH2と同一の周期を有するリセットクロック
φRを生成して撮像素子11へ供給する。このため、駆
動クロックDRVの位相が起動トリガTRGに対応して
設定されるThe counter 18 counts the reference clock CLK after being reset by the start trigger TRG, operates at a cycle corresponding to the start trigger TRG, and supplies the count value to the decoder 19. The decoder 19 generates a timing pulse at a specific timing while the counter 18 operates at a cycle corresponding to the activation trigger TRG, and supplies the timing pulse to the pulse generation unit 20. Also, the decoder 19
Supplies a reset signal to the counter 18 every time the count value of the counter 18 reaches a predetermined value, thereby causing the counter 18 to operate periodically. The reset cycle by the reset signal from the decoder 19 is set to match the reset cycle by the activation trigger TRG. For this reason, even if the activation trigger TRG is not supplied from the frequency dividing circuit 13, the counter 18 operates at a predetermined cycle according to the activation trigger TRG. Then, the pulse generator 20 generates two-phase transfer clocks φH1 and φH2 based on the timing pulse supplied from the decoder 19, and supplies the transfer clocks φH1 and φH2 to the image sensor 11. At the same time, a reset clock φR having the same cycle as the transfer clocks φH1 and φH2 is generated and supplied to the image sensor 11. Therefore, the phase of the drive clock DRV is set corresponding to the start trigger TRG.
【0015】図7は、本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。CCD固体撮像素子21は、図1の撮像素
子11と同様に、シフトレジスタの各ビット毎に複数の
受光画素が対応付けられ、そのシフトレジスタの出力側
に設けられる出力部でシフトレジスタの1ビット毎の情
報電荷を電圧値に変換して映像信号Y(t)を出力する。
駆動回路22は、基準クロックCLKに基づいて、読出
クロックφS、転送クロックφH及びリセットクロックφ
Rを含む駆動クロックDRVを生成して撮像素子21に
供給する。A/D変換回路23は、分周回路24から供
給されるシステムクロックSYSに基づいて設定される
タイミングで映像信号Y(t)を1画素毎にサンプルホー
ルドし、ホールドしたレベルをデジタルデータに変換し
て映像データYD(n)を出力する。分周回路24は、基
準クロックCLKを所定の比率で分周し、プログラム信
号PRGで指定される位相を有するシステムクロックS
YSを生成してA/D変換回路23へに供給する。この
分周回路24では、分周比率に応じた種類の位相の選択
が可能である。従って、A/D変換回路14のサンプル
ホールドのタイミングについても、システムクロックS
YSと同様に、プログラム信号PRGで指定される位相
に設定される。FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. The CCD solid-state imaging device 21 has a plurality of light-receiving pixels associated with each bit of the shift register, similarly to the imaging device 11 of FIG. 1, and an output unit provided on the output side of the shift register has one bit of the shift register. Each information charge is converted into a voltage value to output a video signal Y (t).
The drive circuit 22 outputs a read clock φ S , a transfer clock φ H and a reset clock φ based on the reference clock CLK.
A drive clock DRV including R is generated and supplied to the image sensor 21. The A / D conversion circuit 23 samples and holds the video signal Y (t) for each pixel at a timing set based on the system clock SYS supplied from the frequency dividing circuit 24, and converts the held level into digital data. To output video data YD (n). The frequency dividing circuit 24 frequency-divides the reference clock CLK at a predetermined ratio and generates a system clock S having a phase designated by the program signal PRG.
YS is generated and supplied to the A / D conversion circuit 23. In this frequency dividing circuit 24, it is possible to select a type of phase according to the frequency dividing ratio. Therefore, the timing of the sample and hold of the A / D conversion circuit 14 is also controlled by the system clock S
As with YS, the phase is set to the phase specified by the program signal PRG.
【0016】このような構成によると、A/D変換回路
23のサンプルホールドのタイミングを映像信号Y(t)
の位相に対応して容易に変更することができるため、図
1の場合と同様に、映像信号Y(t)を所望のタイミング
でA/D変換回路14へ取り込むことができる。According to such a configuration, the sample / hold timing of the A / D conversion circuit 23 is controlled by the video signal Y (t).
1, the video signal Y (t) can be taken into the A / D conversion circuit 14 at a desired timing as in the case of FIG.
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明によれば、撮像素子から出力され
る映像信号とこの映像信号をサンプルホールドするタイ
ミングとの位相差の制御が容易になり、映像信号を適正
なタイミングでサンプルホールドすることができる。そ
して、サンプルホールドのタイミングの制御でアナログ
回路を用いていないため、正確なタイミングの制御が可
能になると共に、温度変化やノイズの影響を受けにくく
なり、安定した回路動作が望める。According to the present invention, it is easy to control the phase difference between the video signal output from the image sensor and the timing at which the video signal is sampled and held, and the video signal is sampled and held at an appropriate timing. Can be. Since the analog circuit is not used for controlling the timing of the sample and hold, accurate timing control is possible, and the circuit is less affected by temperature change and noise, so that stable circuit operation can be expected.
【0018】また、駆動回路と映像信号処理回路とを1
チップ構成とする場合には、アナログ信号の遅延のため
の外付け回路が必要なくなり、撮像装置を構成する部品
点数の削減が図れる。Further, the driving circuit and the video signal processing circuit are
In the case of a chip configuration, an external circuit for delaying an analog signal is not required, and the number of components constituting the imaging device can be reduced.
【図1】本発明の撮像装置の一実施例を示すブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention.
【図2】図1の動作を説明するタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 1;
【図3】分周回路の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a frequency dividing circuit.
【図4】図3の動作を説明するタイミング図である。FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 3;
【図5】駆動回路の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a driving circuit.
【図6】図5の動作を説明するタイミング図である。FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 5;
【図7】本発明の撮像装置の他の実施例を示すブロック
図である。FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
【図8】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional imaging device.
【図9】図8の動作を説明するタイミング図である。FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 8;
1、11、21 CCD固体撮像素子 2、12、22 駆動回路 3、14、23 A/D変換回路 13、24 分周回路 15、18 カウンタ 16、19 デコーダ 17 セレクタ 20 パルス生成部 1, 11, 21 CCD solid-state imaging device 2, 12, 22 Drive circuit 3, 14, 23 A / D conversion circuit 13, 24 frequency divider 15, 18 Counter 16, 19 Decoder 17 Selector 20 Pulse generator
Claims (2)
に配列され、各受光画素で発生する情報電荷が駆動クロ
ックに応答して転送出力される固体撮像素子と、一定の
周期を有する第1の基準クロックを所定の割合で分周し
て第1の基準クロックの整数倍の周期を有する第2の基
準クロックを生成する分周回路と、上記第2の基準クロ
ックに基づいて駆動クロックを生成して上記固体撮像素
子へ供給する駆動回路と、上記固体撮像素子の出力を上
記第1の基準クロックの整数倍の周期に同期したタイミ
ングでサンプルホールドし、ホールドしたレベルに対応
するデジタルデータを発生するアナログ/デジタル変換
回路と、上記分周回路から出力される上記第2の基準ク
ロックの位相を上記第1の基準クロックの1周期単位で
変更することで、上記アナログ/デジタル変換回路のサ
ンプルホールドタイミングに対する上記駆動クロックの
位相を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする
撮像装置。 1. A solid-state imaging device in which a plurality of light receiving pixels are arranged one-dimensionally or two-dimensionally, information charges generated in each light receiving pixel are transferred and output in response to a driving clock, and a first solid-state imaging device having a fixed period. A frequency dividing circuit that divides the reference clock by a predetermined ratio to generate a second reference clock having a period that is an integral multiple of the first reference clock, and generates a drive clock based on the second reference clock And a drive circuit for supplying the solid-state image sensor with an output and sampling and holding the output of the solid-state image sensor at a timing synchronized with an integral multiple of the first reference clock to generate digital data corresponding to the held level. to an analog / digital converter, by changing the second reference clock phase output from the frequency dividing circuit in one cycle unit of the first reference clock, the upper Imaging apparatus for and control means for controlling the analog / digital converter of the sample hold timing for the driving clock phases, further comprising a said.
に配列され、各受光画素に発生する情報電荷が駆動クロ
ックに応答して転送出力される固体撮像素子と、一定の
周期を有する第1の基準クロックを所定の割合で分周し
て第1の基準クロックの整数倍の周期を有する第2の基
準クロックを生成する分周回路と、上記第1の基準クロ
ックに基づいて、上記第1の基準クロックの整数倍の周
期を有する駆動クロックを生成して上記固体撮像素子へ
供給する駆動回路と、上記固体撮像素子の出力を上記第
2の基準クロックに同期したタイミングでサンプルホー
ルドし、ホールドしたレベルに対応するデジタルデータ
を発生するアナログ/デジタル変換回路と、上記分周回
路から出力される上記第2の基準クロックの位相を上記
第1の基準クロックの1周期単位で変更することで、上
記駆動クロックに対する上記アナログ/デジタル変換回
路のサンプルホールドタイミングを制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とする撮像装置。 2. A solid-state imaging device in which a plurality of light receiving pixels are arranged one-dimensionally or two-dimensionally, information charges generated in each light-receiving pixel are transferred and output in response to a drive clock, and a first image pickup device having a fixed period. A frequency dividing circuit that divides the reference clock by a predetermined ratio to generate a second reference clock having a period that is an integral multiple of the first reference clock; A drive circuit that generates a drive clock having a period that is an integral multiple of the reference clock and supplies the drive clock to the solid-state imaging device; and samples and holds the output of the solid-state imaging device at a timing synchronized with the second reference clock. the analog / digital converter for generating digital data corresponding to the level, the second reference clock phase said first reference clock output from the frequency dividing circuit 1 by changing in cycle units, imaging, characterized in that and a control means for controlling the sample-and-hold timing of the analog / digital converter circuit for the drive clock device.
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---|---|---|---|
JP08168994A JP3172359B2 (en) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Imaging device |
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JPH07288660A JPH07288660A (en) | 1995-10-31 |
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---|---|
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JP4208892B2 (en) | 2006-05-01 | 2009-01-14 | キヤノン株式会社 | Solid-state imaging device |
US7920197B2 (en) | 2007-05-07 | 2011-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP08168994A patent/JP3172359B2/en not_active Expired - Lifetime
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