JP3239087B2 - 撮像装置 - Google Patents
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- JP3239087B2 JP3239087B2 JP18999997A JP18999997A JP3239087B2 JP 3239087 B2 JP3239087 B2 JP 3239087B2 JP 18999997 A JP18999997 A JP 18999997A JP 18999997 A JP18999997 A JP 18999997A JP 3239087 B2 JP3239087 B2 JP 3239087B2
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- processing circuit
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/617—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise for reducing electromagnetic interference, e.g. clocking noise
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- Electromagnetism (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理過程で発
生するノイズが、画像信号に影響を与えにくいようにし
た撮像装置に関する。
生するノイズが、画像信号に影響を与えにくいようにし
た撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ等にイメージデータを取り
込む場合、被写体原稿を走査して読み取るイメージスキ
ャナを用いることがよく知られているが、近年では、立
体的な被写体にも対応できる電子スチルカメラを用いる
ことも考えられている。この電子スチルカメラは、例え
ば、ＣＣＤイメージセンサ及びその駆動回路からなり、
コンピュータの指示に応答する駆動回路が、ＣＣＤイメ
ージセンサの受光部に蓄積される情報電荷を転送出力し
て被写体映像に対応した映像信号を得るように構成され
る。
込む場合、被写体原稿を走査して読み取るイメージスキ
ャナを用いることがよく知られているが、近年では、立
体的な被写体にも対応できる電子スチルカメラを用いる
ことも考えられている。この電子スチルカメラは、例え
ば、ＣＣＤイメージセンサ及びその駆動回路からなり、
コンピュータの指示に応答する駆動回路が、ＣＣＤイメ
ージセンサの受光部に蓄積される情報電荷を転送出力し
て被写体映像に対応した映像信号を得るように構成され
る。
【０００３】図５は、従来の電子スチルカメラの構成を
示すブロック図で、図６は、従来の電子スチルカメラを
動作させる駆動クロックの波形図である。フレーム転送
方式のＣＣＤイメージセンサ１は、受光部ｉ、蓄積部
ｓ、水平転送部ｈ及び出力部ｄより構成される。受光部
ｉは、垂直方向に連続し、互いに平行に配列される複数
のシフトレジスタからなり、これらのシフトレジスタの
各ビットが電極の作用によって電位的に区画されて複数
の受光画素が定義される。これにより、光学系によって
受光部ｉに照射される被写体像に応じて、シフトレジス
タの各ビット、即ち、受光画素に情報電荷が蓄積され
る。蓄積部ｓは、受光部ｉの各シフトレジスタに連続す
る複数のシフトレジスタからなり、受光部ｉのシフトレ
ジスタから情報電荷を受け取って蓄積する。水平転送部
ｈは、各ビットが蓄積部ｓのシフトレジスタの出力端に
対応付けられる単一のシフトレジスタからなり、蓄積部
ｓから１水平ライン毎に受け取った情報電荷を順次転送
出力する。そして、出力部ｄは、水平転送部ｈの出力側
に設けられ、水平転送部ｈから出力される情報電荷を１
画素毎に電圧値に変換し、画像信号ｙ0(t)として出力す
る。
示すブロック図で、図６は、従来の電子スチルカメラを
動作させる駆動クロックの波形図である。フレーム転送
方式のＣＣＤイメージセンサ１は、受光部ｉ、蓄積部
ｓ、水平転送部ｈ及び出力部ｄより構成される。受光部
ｉは、垂直方向に連続し、互いに平行に配列される複数
のシフトレジスタからなり、これらのシフトレジスタの
各ビットが電極の作用によって電位的に区画されて複数
の受光画素が定義される。これにより、光学系によって
受光部ｉに照射される被写体像に応じて、シフトレジス
タの各ビット、即ち、受光画素に情報電荷が蓄積され
る。蓄積部ｓは、受光部ｉの各シフトレジスタに連続す
る複数のシフトレジスタからなり、受光部ｉのシフトレ
ジスタから情報電荷を受け取って蓄積する。水平転送部
ｈは、各ビットが蓄積部ｓのシフトレジスタの出力端に
対応付けられる単一のシフトレジスタからなり、蓄積部
ｓから１水平ライン毎に受け取った情報電荷を順次転送
出力する。そして、出力部ｄは、水平転送部ｈの出力側
に設けられ、水平転送部ｈから出力される情報電荷を１
画素毎に電圧値に変換し、画像信号ｙ0(t)として出力す
る。
【０００４】アナログ処理回路２は、ＣＣＤ１から入力
される画像信号ｙ0(t)に対し、サンプルホールド、レベ
ルクランプ等の処理を施し、所定のフォーマットに従う
画像信号ｙ1(t)を生成する。例えば、サンプルホールド
処理においては、ＣＣＤ１の出力部ｄの動作に同期して
リセットレベルと信号レベルとが交互に繰り返される画
像信号ｙ0(t)に対して、信号レベルのみが取り出され
る。また、レベルクランプ処理においては、画像信号ｙ
0(t)の水平走査期間の終端に設定される黒基準レベルが
各水平走査期間毎に所定のレベルにクランプされる。Ａ
／Ｄ変換回路３は、アナログ処理回路２から入力される
画像信号ｙ1(t)をアナログ処理回路２の動作、即ち、Ｃ
ＣＤ１の出力動作に従うタイミングで量子化し、受光部
ｉの各受光画素に対応する情報をデジタル値で表す画像
データＤ1(n)を生成する。デジタル処理回路４は、Ａ／
Ｄ変換回路３から入力される画像データＤ1(n)に対し
て、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度情報
及び色差情報を含む画像データＤ2(n)を生成する。例え
ば、色分離処理においては、ＣＣＤ１の受光部ｉに装着
されるカラーフィルタの色配列に従って画像データＤ1
(n)が振り分けられ、複数の色成分情報が生成される。
また、マトリクス演算処理においては、振り分けられた
各色成分が合成されて輝度情報が生成されると共に、各
色成分情報から輝度情報が差し引かれて色差情報が生成
される。そして、このデジタル処理回路４から出力され
る画像データＤ2(n)は、所定の出力フォーマットに従っ
て、コンピュータ機器へ供給される。
される画像信号ｙ0(t)に対し、サンプルホールド、レベ
ルクランプ等の処理を施し、所定のフォーマットに従う
画像信号ｙ1(t)を生成する。例えば、サンプルホールド
処理においては、ＣＣＤ１の出力部ｄの動作に同期して
リセットレベルと信号レベルとが交互に繰り返される画
像信号ｙ0(t)に対して、信号レベルのみが取り出され
る。また、レベルクランプ処理においては、画像信号ｙ
0(t)の水平走査期間の終端に設定される黒基準レベルが
各水平走査期間毎に所定のレベルにクランプされる。Ａ
／Ｄ変換回路３は、アナログ処理回路２から入力される
画像信号ｙ1(t)をアナログ処理回路２の動作、即ち、Ｃ
ＣＤ１の出力動作に従うタイミングで量子化し、受光部
ｉの各受光画素に対応する情報をデジタル値で表す画像
データＤ1(n)を生成する。デジタル処理回路４は、Ａ／
Ｄ変換回路３から入力される画像データＤ1(n)に対し
て、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度情報
及び色差情報を含む画像データＤ2(n)を生成する。例え
ば、色分離処理においては、ＣＣＤ１の受光部ｉに装着
されるカラーフィルタの色配列に従って画像データＤ1
(n)が振り分けられ、複数の色成分情報が生成される。
また、マトリクス演算処理においては、振り分けられた
各色成分が合成されて輝度情報が生成されると共に、各
色成分情報から輝度情報が差し引かれて色差情報が生成
される。そして、このデジタル処理回路４から出力され
る画像データＤ2(n)は、所定の出力フォーマットに従っ
て、コンピュータ機器へ供給される。
【０００５】駆動回路５は、タイミング制御回路６から
の各種タイミング信号に応答し、ＣＣＤ１の各部に対し
て多相の駆動クロックを供給する。例えば、受光部ｉ及
び蓄積部ｓに対し、４相の転送クロックφv、φsをそれ
ぞれ供給し、水平転送部ｈに対して２相の転送クロック
φhを供給する。垂直転送クロックφvは、図６に示すよ
うに、受光部ｉに蓄積された情報電荷を全て排出する排
出パルス及び受光部ｉの１画面分の情報電荷を蓄積部ｓ
へ転送する読出パルスを有する。蓄積転送クロックφs
は、垂直転送クロックφvの読出パルスに対応する読込
パルス及び蓄積部ｓの情報電荷を１水平ライン毎に水平
転送部ｈへ転送するライン送りパルスを有する。そし
て、水平転送クロックφhは、水平転送部ｈの１行分の
情報電荷を出力部ｄへ転送する出力パルスを有する。こ
れにより、排出パルスの終わりから読出パルスの始まり
までの間に受光部ｉに蓄積される情報電荷が、受光部ｉ
から蓄積部ｓへ転送されて一時的に保持され、この蓄積
部ｓから水平転送部ｈを介して１行単位で転送出力され
るようになる。
の各種タイミング信号に応答し、ＣＣＤ１の各部に対し
て多相の駆動クロックを供給する。例えば、受光部ｉ及
び蓄積部ｓに対し、４相の転送クロックφv、φsをそれ
ぞれ供給し、水平転送部ｈに対して２相の転送クロック
φhを供給する。垂直転送クロックφvは、図６に示すよ
うに、受光部ｉに蓄積された情報電荷を全て排出する排
出パルス及び受光部ｉの１画面分の情報電荷を蓄積部ｓ
へ転送する読出パルスを有する。蓄積転送クロックφs
は、垂直転送クロックφvの読出パルスに対応する読込
パルス及び蓄積部ｓの情報電荷を１水平ライン毎に水平
転送部ｈへ転送するライン送りパルスを有する。そし
て、水平転送クロックφhは、水平転送部ｈの１行分の
情報電荷を出力部ｄへ転送する出力パルスを有する。こ
れにより、排出パルスの終わりから読出パルスの始まり
までの間に受光部ｉに蓄積される情報電荷が、受光部ｉ
から蓄積部ｓへ転送されて一時的に保持され、この蓄積
部ｓから水平転送部ｈを介して１行単位で転送出力され
るようになる。
【０００６】タイミング制御回路６は、コンピュータ機
器側から供給される撮像命令Ｐ及び転送命令Ｔに応答
し、ＣＣＤ１の各転送駆動のタイミングを指定するタイ
ミング信号ＲＴ、ＶＴ、ＨＴを発生し、駆動回路５に供
給する。同時に、アナログ処理回路２、Ａ／Ｄ変換回路
３及びデジタル処理回路４に対して、基準クロックＣＫ
を供給し、各回路の動作をＣＣＤ１の出力動作に同期さ
せる。排出タイミング信号ＲＴは、撮像命令Ｐに応答
し、駆動回路５に対して垂直転送クロックφvの排出パ
ルスの発生を指示する。垂直転送タイミング信号ＶＴ
は、排出タイミング信号ＲＴに対して露光期間の分だけ
遅れ、駆動回路５に対して垂直転送クロックφvの排出
パルス及び蓄積転送クロックφsの読込パルスの発生を
指示する。水平転送タイミング信号ＨＴは、転送命令Ｔ
に応答し、駆動回路５に対して、蓄積転送クロックφs
のライン送りパルス及び水平転送クロックφhの出力パ
ルスの発生を指示する。水平転送タイミング信号ＨＴに
ついては、１トリガで１つのライン送りパルス及び出力
パルスを発生させるか、あるいは、１トリガで複数のラ
イン送りパルス及び出力パルスを等間隔で発生させるよ
うに構成される。
器側から供給される撮像命令Ｐ及び転送命令Ｔに応答
し、ＣＣＤ１の各転送駆動のタイミングを指定するタイ
ミング信号ＲＴ、ＶＴ、ＨＴを発生し、駆動回路５に供
給する。同時に、アナログ処理回路２、Ａ／Ｄ変換回路
３及びデジタル処理回路４に対して、基準クロックＣＫ
を供給し、各回路の動作をＣＣＤ１の出力動作に同期さ
せる。排出タイミング信号ＲＴは、撮像命令Ｐに応答
し、駆動回路５に対して垂直転送クロックφvの排出パ
ルスの発生を指示する。垂直転送タイミング信号ＶＴ
は、排出タイミング信号ＲＴに対して露光期間の分だけ
遅れ、駆動回路５に対して垂直転送クロックφvの排出
パルス及び蓄積転送クロックφsの読込パルスの発生を
指示する。水平転送タイミング信号ＨＴは、転送命令Ｔ
に応答し、駆動回路５に対して、蓄積転送クロックφs
のライン送りパルス及び水平転送クロックφhの出力パ
ルスの発生を指示する。水平転送タイミング信号ＨＴに
ついては、１トリガで１つのライン送りパルス及び出力
パルスを発生させるか、あるいは、１トリガで複数のラ
イン送りパルス及び出力パルスを等間隔で発生させるよ
うに構成される。
【０００７】このような電子スチルカメラによれば、撮
像命令Ｐに応答して所望の被写体映像が撮された後、転
送命令Ｔに応答して被写体映像を表す画像データＤ2(n)
が出力される。
像命令Ｐに応答して所望の被写体映像が撮された後、転
送命令Ｔに応答して被写体映像を表す画像データＤ2(n)
が出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】コンピュータ機器に電
子スチルカメラから画像データを取り込む場合、コンピ
ュータ機器側では、画像データの入力に対応できるよう
に、内部の処理が一時的に停止される。情報量の大きな
画像データが１画面分連続してコンピュータ機器に入力
されると、内部の処理を停止する時間が長くなるため、
通常は、画像データは、コンピュータ機器側の各部の処
理状況にあわせて１ライン単位で入力される。このよう
な入力方法に対応した撮像装置は、本出願人が提案した
特願平５−２２５８０１号（特開平７−８７４０４号）
に開示されている。
子スチルカメラから画像データを取り込む場合、コンピ
ュータ機器側では、画像データの入力に対応できるよう
に、内部の処理が一時的に停止される。情報量の大きな
画像データが１画面分連続してコンピュータ機器に入力
されると、内部の処理を停止する時間が長くなるため、
通常は、画像データは、コンピュータ機器側の各部の処
理状況にあわせて１ライン単位で入力される。このよう
な入力方法に対応した撮像装置は、本出願人が提案した
特願平５−２２５８０１号（特開平７−８７４０４号）
に開示されている。
【０００９】通常のコンピュータ機器においては、画像
データを入力する際の転送周波数が予め定められてい
る。この周波数は、必ずしも電子スチルカメラからの画
像データの出力周波数には一致していない。このため、
電子スチルカメラの出力部分に画像メモリを設け、この
画像メモリに一時的に記憶した画像データをコンピュー
タ機器の転送周波数に従う周期で読み出せるように構成
される。
データを入力する際の転送周波数が予め定められてい
る。この周波数は、必ずしも電子スチルカメラからの画
像データの出力周波数には一致していない。このため、
電子スチルカメラの出力部分に画像メモリを設け、この
画像メモリに一時的に記憶した画像データをコンピュー
タ機器の転送周波数に従う周期で読み出せるように構成
される。
【００１０】上述のような電子スチルカメラにおいて、
ＣＣＤ１の駆動周波数と画像データＤ2(n)の出力周波数
とが異なる場合、互いの周波数の差に起因する低周波ノ
イズが画像信号ｙ0(t)に混入するため、そのノイズが再
生画面上に縦縞となって表れるという問題が生じる。即
ち、カメラ内部で周波数の異なる２種類のクロックを用
いなければならないため、それぞれのクロックに従う各
部の動作タイミングのずれが、電源ラインや接地ライン
の電位変動を招き、ＣＣＤ１の出力部ｄやアナログ処理
回路２において、画像信号ｙ0(t)にノイズ成分が重畳す
ることになる。特に、アナログ処理回路２やデジタル処
理回路４の処理系をタイミング制御回路６などの制御系
と共に集積化して１チップ構成とする場合には、動作周
波数の違いによる低周波ノイズの影響は大きくなる。
ＣＣＤ１の駆動周波数と画像データＤ2(n)の出力周波数
とが異なる場合、互いの周波数の差に起因する低周波ノ
イズが画像信号ｙ0(t)に混入するため、そのノイズが再
生画面上に縦縞となって表れるという問題が生じる。即
ち、カメラ内部で周波数の異なる２種類のクロックを用
いなければならないため、それぞれのクロックに従う各
部の動作タイミングのずれが、電源ラインや接地ライン
の電位変動を招き、ＣＣＤ１の出力部ｄやアナログ処理
回路２において、画像信号ｙ0(t)にノイズ成分が重畳す
ることになる。特に、アナログ処理回路２やデジタル処
理回路４の処理系をタイミング制御回路６などの制御系
と共に集積化して１チップ構成とする場合には、動作周
波数の違いによる低周波ノイズの影響は大きくなる。
【００１１】そこで本発明は、画像信号にノイズを重畳
させることなく、コンピュータ機器に対して効率よく画
像情報を供給できる電子スチルカメラ（撮像装置）の提
供を目的とする。
させることなく、コンピュータ機器に対して効率よく画
像情報を供給できる電子スチルカメラ（撮像装置）の提
供を目的とする。
【００１２】
【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、複数の受光画素が行列配置され、照射される被写体
映像に対応する情報電荷を各受光画素に蓄積する固体撮
像素子と、上記固体撮像素子の各受光画素に蓄積される
情報電荷を受光画素に隣接する蓄積領域へ転送した後、
蓄積領域から１水平ライン毎に転送出力して１水平ライ
ン単位で連続する画像信号を得る駆動回路と、上記画像
信号に対して信号処理を施すアナログ処理回路と、信号
処理された上記画像信号を量子化して上記固体撮像素子
の各受光画素に対応する画像データを生成するＡ／Ｄ変
換回路と、上記画像データを１水平ライン単位で記憶す
るラインメモリと、上記ラインメモリから読み出される
上記画像データに対して信号処理を施すデジタル処理回
路と、を備え、上記駆動回路の動作に上記アナログ処理
回路及び上記Ａ／Ｄ変換回路の動作を同期させ、水平走
査期間の始まりの所定期間内に上記駆動回路及びアナロ
グ処理回路を動作させ、残余の水平走査期間に上記デジ
タル処理回路を動作させることにある。
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、複数の受光画素が行列配置され、照射される被写体
映像に対応する情報電荷を各受光画素に蓄積する固体撮
像素子と、上記固体撮像素子の各受光画素に蓄積される
情報電荷を受光画素に隣接する蓄積領域へ転送した後、
蓄積領域から１水平ライン毎に転送出力して１水平ライ
ン単位で連続する画像信号を得る駆動回路と、上記画像
信号に対して信号処理を施すアナログ処理回路と、信号
処理された上記画像信号を量子化して上記固体撮像素子
の各受光画素に対応する画像データを生成するＡ／Ｄ変
換回路と、上記画像データを１水平ライン単位で記憶す
るラインメモリと、上記ラインメモリから読み出される
上記画像データに対して信号処理を施すデジタル処理回
路と、を備え、上記駆動回路の動作に上記アナログ処理
回路及び上記Ａ／Ｄ変換回路の動作を同期させ、水平走
査期間の始まりの所定期間内に上記駆動回路及びアナロ
グ処理回路を動作させ、残余の水平走査期間に上記デジ
タル処理回路を動作させることにある。
【００１３】本発明によれば、駆動回路に同期したアナ
ログ処理回路及びＡ／Ｄ変換回路と、これらの回路とは
非同期のデジタル処理回路とが、各水平走査期間内で時
分割に動作する。このため、固体撮像素子の出力動作の
期間中に異なる周波数で動作する回路がなくなり、固体
撮像素子から出力される画像信号にノイズが重畳しにく
くなる。
ログ処理回路及びＡ／Ｄ変換回路と、これらの回路とは
非同期のデジタル処理回路とが、各水平走査期間内で時
分割に動作する。このため、固体撮像素子の出力動作の
期間中に異なる周波数で動作する回路がなくなり、固体
撮像素子から出力される画像信号にノイズが重畳しにく
くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の撮像装置として
の電子スチルカメラの構成を示すブロック図であり、図
２は、その電子スチルカメラを動作させる駆動クロック
の波形図である。ＣＣＤイメージセンサ１１は、図５の
ＣＣＤ１と同一のものであり、受光部ｉに蓄積される１
画面分の情報電荷を蓄積部ｓへ転送した後、その情報電
荷を水平転送部ｈを介して１水平ライン毎に転送出力す
ることで、画像信号ｙ0(t)を出力する。
の電子スチルカメラの構成を示すブロック図であり、図
２は、その電子スチルカメラを動作させる駆動クロック
の波形図である。ＣＣＤイメージセンサ１１は、図５の
ＣＣＤ１と同一のものであり、受光部ｉに蓄積される１
画面分の情報電荷を蓄積部ｓへ転送した後、その情報電
荷を水平転送部ｈを介して１水平ライン毎に転送出力す
ることで、画像信号ｙ0(t)を出力する。
【００１５】アナログ処理回路１２は、ＣＣＤ１１から
入力される画像信号ｙ0(t)に対し、サンプルホールド、
レベルクランプ等の処理を施し、所定のフォーマットに
従う画像信号ｙ1(t)を生成する。このアナログ処理回路
１２による処理は、図５のアナログ処理回路２と同一で
ある。Ａ／Ｄ変換回路１３は、アナログ処理回路１２か
ら入力される画像信号ｙ1(t)をアナログ処理回路１２の
出力動作に従うタイミングで量子化し、ＣＣＤ１１の受
光部ｉの各受光画素に対応する情報をデジタル値で表す
画像データＤ1(n)を生成する。ラインメモリ１４は、画
像データＤ1(n)を適数ライン分記憶できる容量を有し、
Ａ／Ｄ変換回路１３により生成される画像データＤ1(n)
を順次取り込んで記憶する。デジタル処理回路１５は、
ラインメモリ１４から読み出される画像データＤ1(n)に
対して、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度
情報及び色差情報を含む画像データＤ2(n)を生成する。
このデジタル処理回路１５における処理自体は、図５の
デジタル処理回路４と同一である。
入力される画像信号ｙ0(t)に対し、サンプルホールド、
レベルクランプ等の処理を施し、所定のフォーマットに
従う画像信号ｙ1(t)を生成する。このアナログ処理回路
１２による処理は、図５のアナログ処理回路２と同一で
ある。Ａ／Ｄ変換回路１３は、アナログ処理回路１２か
ら入力される画像信号ｙ1(t)をアナログ処理回路１２の
出力動作に従うタイミングで量子化し、ＣＣＤ１１の受
光部ｉの各受光画素に対応する情報をデジタル値で表す
画像データＤ1(n)を生成する。ラインメモリ１４は、画
像データＤ1(n)を適数ライン分記憶できる容量を有し、
Ａ／Ｄ変換回路１３により生成される画像データＤ1(n)
を順次取り込んで記憶する。デジタル処理回路１５は、
ラインメモリ１４から読み出される画像データＤ1(n)に
対して、色分離、マトリクス演算等の処理を施し、輝度
情報及び色差情報を含む画像データＤ2(n)を生成する。
このデジタル処理回路１５における処理自体は、図５の
デジタル処理回路４と同一である。
【００１６】駆動回路１６は、第１のタイミング制御回
路１７からの各種タイミング信号に応答し、ＣＣＤ１１
の各部に対して多相の駆動クロックを供給する。ＣＣＤ
１１の受光部ｉに供給される垂直転送クロックφvは、
図６の垂直転送クロックφvと同一であり、排出パルス
及び読み出しパルスを有し、これらのパルスの間の期間
に露光期間を設定する。蓄積部ｓに供給される蓄積転送
クロックφsは、垂直転送クロックφvの読出パルスに対
応した読み込みパルス及びライン送りパルスを有し、水
平転送部ｈに供給される水平転送クロックφhは、ライ
ン送りパルスに対応する出力パルスを有する。出力パル
スは、ライン送りパルスの発生周期よりも短い期間（例
えば、前半の期間）に、水平転送部ｈから１ライン分の
情報電荷を全て出力できるように周波数が設定される。
即ち、図６に示す蓄積転送クロックφs及び水平転送ク
ロックφhと比較すると、出力パルスの周波数が同じで
あればライン送りパルスの周期が長く設定され、ライン
送りパルスの周期が同じであれば出力パルスの周波数が
高く設定される。通常は、出力パルスの周波数が、各回
路の基準の動作周波数に応じて決定されるため、出力パ
ルスの周波数に応じてライン送りパルスの周期が設定さ
れる。以上の転送クロックによれば、水平走査期間（ラ
イン送りパルスの１周期）の始まりの所定期間内に１ラ
イン分の画像情報が出力されるＣＣＤ出力（画像信号ｙ
0(t)）を得ることができる。
路１７からの各種タイミング信号に応答し、ＣＣＤ１１
の各部に対して多相の駆動クロックを供給する。ＣＣＤ
１１の受光部ｉに供給される垂直転送クロックφvは、
図６の垂直転送クロックφvと同一であり、排出パルス
及び読み出しパルスを有し、これらのパルスの間の期間
に露光期間を設定する。蓄積部ｓに供給される蓄積転送
クロックφsは、垂直転送クロックφvの読出パルスに対
応した読み込みパルス及びライン送りパルスを有し、水
平転送部ｈに供給される水平転送クロックφhは、ライ
ン送りパルスに対応する出力パルスを有する。出力パル
スは、ライン送りパルスの発生周期よりも短い期間（例
えば、前半の期間）に、水平転送部ｈから１ライン分の
情報電荷を全て出力できるように周波数が設定される。
即ち、図６に示す蓄積転送クロックφs及び水平転送ク
ロックφhと比較すると、出力パルスの周波数が同じで
あればライン送りパルスの周期が長く設定され、ライン
送りパルスの周期が同じであれば出力パルスの周波数が
高く設定される。通常は、出力パルスの周波数が、各回
路の基準の動作周波数に応じて決定されるため、出力パ
ルスの周波数に応じてライン送りパルスの周期が設定さ
れる。以上の転送クロックによれば、水平走査期間（ラ
イン送りパルスの１周期）の始まりの所定期間内に１ラ
イン分の画像情報が出力されるＣＣＤ出力（画像信号ｙ
0(t)）を得ることができる。
【００１７】第１のタイミング制御回路１７は、撮像命
令Ｐに応答し、ＣＣＤ１１の各転送駆動のタイミングを
指定するタイミング信号ＲＴ、ＶＴ、ＨＴを発生し、駆
動回路１６に供給する。同時に、アナログ処理回路１
２、Ａ／Ｄ変換回路１３及びラインメモリ１４に対し
て、第１の基準クロックＣＫ１を供給し、アナログ処理
回路１２及びＡ／Ｄ変換回路１３の動作とラインメモリ
１４の書き込み動作とをＣＣＤ１１の出力動作に同期さ
せる。さらに、第２のタイミング制御回路１８に対し
て、１ライン分の情報電荷の転送出力が完了したことを
示すタイミング信号ＴＥを供給する。
令Ｐに応答し、ＣＣＤ１１の各転送駆動のタイミングを
指定するタイミング信号ＲＴ、ＶＴ、ＨＴを発生し、駆
動回路１６に供給する。同時に、アナログ処理回路１
２、Ａ／Ｄ変換回路１３及びラインメモリ１４に対し
て、第１の基準クロックＣＫ１を供給し、アナログ処理
回路１２及びＡ／Ｄ変換回路１３の動作とラインメモリ
１４の書き込み動作とをＣＣＤ１１の出力動作に同期さ
せる。さらに、第２のタイミング制御回路１８に対し
て、１ライン分の情報電荷の転送出力が完了したことを
示すタイミング信号ＴＥを供給する。
【００１８】排出タイミング信号ＲＴは、撮像命令Ｐに
応答し、駆動回路５に対して垂直転送クロックφvの排
出パルスの発生を指示する。垂直転送タイミング信号Ｖ
Ｔは、排出タイミング信号ＲＴに対して所望の露光期間
の分だけ遅れ、駆動回路５に対して垂直転送クロックφ
vの排出パルス及び蓄積転送クロックφsの読込パルスの
発生を指示する。排出タイミング信号ＲＴに対する垂直
転送タイミング信号ＶＴの遅れ、即ち、露光期間の長さ
は、画像信号ｙ0(t)の平均レベルを所定の範囲に納める
ようにして設定される。水平転送タイミング信号ＨＴ
は、垂直転送タイミング信号ＶＴに連続し、駆動回路５
に対して、蓄積転送クロックφsのライン送りパルス及
び水平転送クロックφhの出力パルスの発生を指示す
る。このライン送りパルス及び出力パルスの発生によ
り、ＣＣＤ１１の水平転送部ｈから１ライン分の情報電
荷が出力され、画像信号ｙ0(t)が得られる。この画像信
号ｙ0(t)に対しては、アナログ処理回路１２により各種
の処理が施され、さらに、Ａ／Ｄ変換回路１３により量
子化処理が施される。量子化により得られた画像データ
Ｄ1(n)は、一旦ラインメモリ１４に書き込まれる。
応答し、駆動回路５に対して垂直転送クロックφvの排
出パルスの発生を指示する。垂直転送タイミング信号Ｖ
Ｔは、排出タイミング信号ＲＴに対して所望の露光期間
の分だけ遅れ、駆動回路５に対して垂直転送クロックφ
vの排出パルス及び蓄積転送クロックφsの読込パルスの
発生を指示する。排出タイミング信号ＲＴに対する垂直
転送タイミング信号ＶＴの遅れ、即ち、露光期間の長さ
は、画像信号ｙ0(t)の平均レベルを所定の範囲に納める
ようにして設定される。水平転送タイミング信号ＨＴ
は、垂直転送タイミング信号ＶＴに連続し、駆動回路５
に対して、蓄積転送クロックφsのライン送りパルス及
び水平転送クロックφhの出力パルスの発生を指示す
る。このライン送りパルス及び出力パルスの発生によ
り、ＣＣＤ１１の水平転送部ｈから１ライン分の情報電
荷が出力され、画像信号ｙ0(t)が得られる。この画像信
号ｙ0(t)に対しては、アナログ処理回路１２により各種
の処理が施され、さらに、Ａ／Ｄ変換回路１３により量
子化処理が施される。量子化により得られた画像データ
Ｄ1(n)は、一旦ラインメモリ１４に書き込まれる。
【００１９】第２のタイミング制御回路１８は、転送命
令Ｔに応答し、ラインメモリ１４及びデジタル処理回路
１５に対して第２の基準クロックＣＫ２を供給する。こ
の第２の基準クロックＣＫ２は、デジタル処理回路１５
から画像データＤ2(n)を受け取るコンピュータ機器の転
送周波数に一致するものであり、第１の基準クロックＣ
Ｋ１とは非同期である。さらに、第２の基準クロックＣ
Ｋ２は、第１のタイミング制御回路１７から供給される
転送完了タイミング信号ＴＥに従い、各水平走査期間に
ＣＣＤ１１から１水平ライン分の情報電荷の転送出力が
完了した後に供給が開始される。これにより、ＣＣＤ１
１の出力動作中に、デジタル処理回路１５が第２の基準
クロックに従うタイミングで動作しなくなり、第１の基
準クロックＣＫ１と第２の基準クロックＣＫ２との周波
数の差に起因するノイズの発生を防止している。
令Ｔに応答し、ラインメモリ１４及びデジタル処理回路
１５に対して第２の基準クロックＣＫ２を供給する。こ
の第２の基準クロックＣＫ２は、デジタル処理回路１５
から画像データＤ2(n)を受け取るコンピュータ機器の転
送周波数に一致するものであり、第１の基準クロックＣ
Ｋ１とは非同期である。さらに、第２の基準クロックＣ
Ｋ２は、第１のタイミング制御回路１７から供給される
転送完了タイミング信号ＴＥに従い、各水平走査期間に
ＣＣＤ１１から１水平ライン分の情報電荷の転送出力が
完了した後に供給が開始される。これにより、ＣＣＤ１
１の出力動作中に、デジタル処理回路１５が第２の基準
クロックに従うタイミングで動作しなくなり、第１の基
準クロックＣＫ１と第２の基準クロックＣＫ２との周波
数の差に起因するノイズの発生を防止している。
【００２０】図３は、信号処理系の各回路の動作タイミ
ングを説明するタイミング図である。画像データｙ0(t)
に対するアナログ処理、画像データｙ1(t)に対する量子
化処理及び画像データＤ1(n)の書き込みは、各水平走査
期間の始まりの所定期間内に完了される。これらのタイ
ミングは、ＣＣＤ１１の水平転送部ｈ及び出力部ｄの動
作タイミングに同期している。即ち、蓄積転送クロック
φsのライン送りパルスの周期が１水平走査期間とな
り、その水平走査期間の始まりの一部が読出処理期間に
設定され、この読出処理期間内でアナログ処理回路１
２、Ａ／Ｄ変換回路１３及びラインメモリ１４が互いに
同期するタイミングで動作する。画像データＤ1(n)の読
み出し、画像データＤ1(n)に対するデジタル処理及び画
像データＤ2(n)の出力は、水平走査期間の途中、アナロ
グ処理回路１２の処理動作が完了してから始められ、水
平走査期間の終わりまでの間に完了される。即ち、各水
平走査期間で、読出処理期間を除いた期間に、処理出力
期間が設定され、この処理出力期間内でラインメモリ１
４及びデジタル処理回路１５が互いに同期するタイミン
グで動作する。これらのタイミングは、画像データＤ2
(n)を受けるコンピュータ機器の取り込み動作に同期し
ており、原則的にＣＣＤ１１の出力動作には同期してい
ない。
ングを説明するタイミング図である。画像データｙ0(t)
に対するアナログ処理、画像データｙ1(t)に対する量子
化処理及び画像データＤ1(n)の書き込みは、各水平走査
期間の始まりの所定期間内に完了される。これらのタイ
ミングは、ＣＣＤ１１の水平転送部ｈ及び出力部ｄの動
作タイミングに同期している。即ち、蓄積転送クロック
φsのライン送りパルスの周期が１水平走査期間とな
り、その水平走査期間の始まりの一部が読出処理期間に
設定され、この読出処理期間内でアナログ処理回路１
２、Ａ／Ｄ変換回路１３及びラインメモリ１４が互いに
同期するタイミングで動作する。画像データＤ1(n)の読
み出し、画像データＤ1(n)に対するデジタル処理及び画
像データＤ2(n)の出力は、水平走査期間の途中、アナロ
グ処理回路１２の処理動作が完了してから始められ、水
平走査期間の終わりまでの間に完了される。即ち、各水
平走査期間で、読出処理期間を除いた期間に、処理出力
期間が設定され、この処理出力期間内でラインメモリ１
４及びデジタル処理回路１５が互いに同期するタイミン
グで動作する。これらのタイミングは、画像データＤ2
(n)を受けるコンピュータ機器の取り込み動作に同期し
ており、原則的にＣＣＤ１１の出力動作には同期してい
ない。
【００２１】以上のように、各水平走査期間が読出処理
期間と処理出力期間とに分けられ、各期間でＣＣＤ１１
の駆動と画像データＤ2(n)の出力とを独立に行うように
したことで、それぞれの周波数を自由に設定することが
できる。以上の実施の形態においては、静止画像を得る
場合を例示したが、ＣＣＤ１１の動作周波数を高くして
水平走査のブランキング期間内に１ライン分の情報電荷
の出力を完了させるようにすれば、動画を得るようにす
ることも可能である。即ち、動画を表示する画像信号
は、図４に示すように、水平走査期間の区切りで、同期
信号等を含むブランキング期間が設定されており、この
ブランキング期間内に納まるように読出処理期間を設定
すれば、静止画像を得る場合と同様に、ノイズの重畳を
伴うことなく、自由な周波数で画像データを転送させる
ことが可能になる。
期間と処理出力期間とに分けられ、各期間でＣＣＤ１１
の駆動と画像データＤ2(n)の出力とを独立に行うように
したことで、それぞれの周波数を自由に設定することが
できる。以上の実施の形態においては、静止画像を得る
場合を例示したが、ＣＣＤ１１の動作周波数を高くして
水平走査のブランキング期間内に１ライン分の情報電荷
の出力を完了させるようにすれば、動画を得るようにす
ることも可能である。即ち、動画を表示する画像信号
は、図４に示すように、水平走査期間の区切りで、同期
信号等を含むブランキング期間が設定されており、この
ブランキング期間内に納まるように読出処理期間を設定
すれば、静止画像を得る場合と同様に、ノイズの重畳を
伴うことなく、自由な周波数で画像データを転送させる
ことが可能になる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子の駆動系
と画像情報の出力系とをそれぞれごく時の周波数で動作
させることができるようになる。このため、撮像装置か
ら得られる画像データの転送周波数を、装置に内蔵され
る撮像素子の駆動周波数に関係なく自由に選択すること
ができる。
と画像情報の出力系とをそれぞれごく時の周波数で動作
させることができるようになる。このため、撮像装置か
ら得られる画像データの転送周波数を、装置に内蔵され
る撮像素子の駆動周波数に関係なく自由に選択すること
ができる。
【図１】本発明の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の撮像装置を駆動するクロックの波形図
である。
である。
【図３】撮像装置の動作を説明するタイミング図であ
る。
る。
【図４】動画を表す画像信号の波形図である。
【図５】従来の固体撮像素子の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】従来の撮像装置を駆動するクロックの波形図で
ある。
ある。
１、１１ ＣＣＤイメージセンサ ｉ 受光部 ｓ 蓄積部 ｈ 水平転送部 ｄ 出力部 ２、１２ アナログ処理回路 ３、１３ Ａ／Ｄ変換回路 ４、１５ デジタル処理回路 ５、１６ 駆動回路 ６ タイミング制御回路 １４ ラインメモリ １７ 第１のタイミング制御回路 １８ 第２のタイミング制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の受光画素が行列配置され、照射さ
れる被写体映像に対応する情報電荷を各受光画素に蓄積
する固体撮像素子と、上記固体撮像素子の各受光画素に
蓄積される情報電荷を受光画素に隣接する蓄積領域へ転
送した後、蓄積領域から１水平ライン毎に転送出力して
１水平ライン単位で連続する画像信号を得る駆動回路
と、上記画像信号に対して信号処理を施すアナログ処理
回路と、信号処理された上記画像信号を量子化して上記
固体撮像素子の各受光画素に対応する画像データを生成
するＡ／Ｄ変換回路と、上記画像データを１水平ライン
単位で記憶するラインメモリと、上記ラインメモリから
読み出される上記画像データに対して信号処理を施すデ
ジタル処理回路と、を備え、上記駆動回路の動作に上記
アナログ処理回路及び上記Ａ／Ｄ変換回路の動作を同期
させ、水平走査期間の始まりの所定期間内に上記駆動回
路及びアナログ処理回路を動作させ、残余の水平走査期
間に上記デジタル処理回路を動作させることを特徴とす
る撮像装置。 - 【請求項２】 一定周期の基準クロックに基づいて上記
駆動回路の動作タイミングを制御し、この動作タイミン
グに上記アナログ処理回路及び上記Ａ／Ｄ変換回路の動
作を同期させると共に、上記基準クロックに従うタイミ
ングで上記画像データを上記ラインメモリに記憶させる
第１のタイミング制御回路と、上記基準クロックに非同
期で上記ラインメモリから上記画像データを読み出すと
共に、上記デジタル処理回路の動作タイミングを制御す
る第２のタイミング制御回路と、をさらに備えたことを
特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18999997A JP3239087B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 撮像装置 |
| TW087108380A TW373398B (en) | 1997-07-15 | 1998-05-29 | Photographing apparatus |
| US09/114,555 US6593966B1 (en) | 1997-07-15 | 1998-07-13 | Prevention of noise being superposed on video signal in image pickup apparatus |
| KR10-1998-0028399A KR100377076B1 (ko) | 1997-07-15 | 1998-07-14 | 촬상 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18999997A JP3239087B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1141522A JPH1141522A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3239087B2 true JP3239087B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16250705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18999997A Expired - Fee Related JP3239087B2 (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 撮像装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6593966B1 (ja) |
| JP (1) | JP3239087B2 (ja) |
| KR (1) | KR100377076B1 (ja) |
| TW (1) | TW373398B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006051817A1 (ja) * | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Olympus Corporation | 撮像装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7630011B1 (en) * | 1999-03-19 | 2009-12-08 | Aptina Imaging Corporation | High-speed sampling of signals in active pixel sensors |
| US7064784B2 (en) * | 2000-10-19 | 2006-06-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus adapted to carry out parallel operations in a continuous image pickup mode, and a control method |
| JP4489338B2 (ja) * | 2002-03-05 | 2010-06-23 | 富士フイルム株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
| JP2005073077A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| JP4481758B2 (ja) | 2004-07-28 | 2010-06-16 | 株式会社東芝 | 信号処理装置及びデータ処理装置 |
| JP2007096633A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 映像信号処理装置およびデジタルカメラ |
| JP4649313B2 (ja) | 2005-10-28 | 2011-03-09 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP4823743B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2011-11-24 | 三星電子株式会社 | 撮像装置，及び撮像方法 |
| JP2008028811A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アナログフロントエンド装置および撮像装置 |
| JP2009094613A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Panasonic Corp | 撮像処理システムおよびデジタルカメラ |
| JP6355397B2 (ja) | 2014-04-10 | 2018-07-11 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子その制御方法、電子機器、プログラム、記憶媒体 |
| TWI633980B (zh) * | 2018-01-24 | 2018-09-01 | 楊仁永 | Removal tool |
| KR20210092964A (ko) * | 2020-01-17 | 2021-07-27 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이를 포함하는 카메라 모듈 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5043821A (en) * | 1988-08-31 | 1991-08-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup device having a frame-size memory |
| EP0415756A3 (en) * | 1989-08-31 | 1991-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic still camera |
| EP0467683A3 (en) * | 1990-07-19 | 1992-09-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus |
| US5258834A (en) * | 1991-02-13 | 1993-11-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electronic endoscope for producing a color image by extracting a plurality of field picture images in one field period without changing a horizontal clock rate |
| US5382975A (en) * | 1991-08-30 | 1995-01-17 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image reading apparatus |
| JP2911344B2 (ja) | 1993-09-10 | 1999-06-23 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像装置 |
| EP0712238B1 (en) * | 1994-11-11 | 1999-10-20 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Solid-state image pickup device and method of driving the same |
| JP3096618B2 (ja) * | 1995-08-10 | 2000-10-10 | 三洋電機株式会社 | 撮像装置 |
| TW339418B (en) * | 1995-11-30 | 1998-09-01 | Sanyo Electric Co | Method for controlling a video camera |
| US5663759A (en) * | 1996-06-10 | 1997-09-02 | Industrial Technology Research Institute | Feature processor for a digital camera |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP18999997A patent/JP3239087B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-29 TW TW087108380A patent/TW373398B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-07-13 US US09/114,555 patent/US6593966B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-14 KR KR10-1998-0028399A patent/KR100377076B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW373398B (en) | 1999-11-01 |
| JPH1141522A (ja) | 1999-02-12 |
| KR100377076B1 (ko) | 2003-05-17 |
| KR19990013857A (ko) | 1999-02-25 |
| US6593966B1 (en) | 2003-07-15 |
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