JP3524372B2 - 固体撮像装置及び駆動パルス発生チップ - Google Patents

固体撮像装置及び駆動パルス発生チップ

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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、固体撮像装置及び
駆動パルス発生チップに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、固体撮像装置、いわゆるイメージ
センサチップを駆動する方法としては、図3のようなも
のがある。同図において、1はイメージセンサチップ、
2はイメージセンサチップ1の駆動パルスを出して、該
イメージセンサチップ1を制御するためのマイコン等の
駆動タイミング制御装置(以下、マイコンと呼ぶ)、3
は駆動モード制御配線、5は駆動パルス配線、6は基本
クロック用配線、21はイメージセンサチップ1内に配
置された駆動パルス発生回路、22は同様に撮像部及び
周辺回路である。
【0003】また、図4は、別の従来例を示す図であ
り、4は駆動パルス発生回路、5は駆動パルス配線であ
る。また、図4のイメージセンサチップ1,マイコン
2,駆動モード制御配線3,基本クロック用配線6は図
3と共通のものを表わしている。
【0004】図3の例では、駆動モード制御配線3と基
本クロック用配線6により直接、ないしは駆動モード制
御配線3と基本クロック用配線6をもとにイメージセン
サチップ1内の回路で作られた駆動パルスにより撮像部
及び周辺回路2を駆動して撮像信号を出力するイメージ
センサが動作する。また、図4は、例えば強力な駆動力
を持つ駆動パルスが必要な場合であって、駆動モード制
御配線3,基本クロック用配線6をもとに必要な駆動パ
ルスが駆動パルス発生回路のチップ4内で作られる。
【0005】いずれの場合もイメージセンサチップ1の
動作モード及びそのタイミングは、マイコン等の駆動タ
イミング制御装置2で決定され、イメージセンサチップ
1を動かすためには、マイコン2も動作させなければな
らない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようなイメージセンサチップの外部駆動のみによる動作
は、場合によっては不都合が生ずる。
【0007】例えば、イメージセンサチップに予備動作
と本動作をさせ、本動作では、実際に必要とする像情報
の取り込みを行なうが、予備動作では、上記必要とする
像が、イメージセンサチップ上に投影されるのを監視す
る場合である。通常、予備動作状態で撮像したい対象画
像をモニターして選択し、対象画像を決定して、本動作
状態に移る過程を経る。このような場合、予備動作状態
で、必要な像がイメージセンサチップに写された後に、
本動作に移るが、予備動作状態は長時間続くこともあ
り、その間マイコン2、駆動パルス発生回路4を動作さ
せ続けなければならず、実際に必要な像情報を取り込む
ことがない期間も、電力を消費し続けねばならないとい
う欠点があった。
【0008】本発明の目的は、上記の例のような予備動
作においては、マイコン等駆動タイミング制御装置が動
作しなくても、イメージセンサチップ自体内で予備動作
を行ない、その間のマイコンの消費電力を節約すること
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、撮像部と、該撮像部を駆動するための駆
動パルス発生回路と、駆動パルスタイミングを決める
本クロックを発生する基本クロック発生回路と、前記基
本クロックから予備動作モードクロックを発生する予備
動作モードクロック発生回路と、をチップ上に形成した
固体撮像装置であって、さらに、第1の解像度で前記撮
像部より信号を読み出す予備動作モードでは、前記基本
クロック発生回路及び予備動作モードクロック発生回路
のクロックを選択し、前記第1の解像度よりも高い第2
の解像度で前記撮像部より信号を読み出す本動作モード
では、前記チップ外部の前記本動作モードの駆動タイミ
ングを決める駆動タイミング制御装置からのクロックを
選択する切り換えスイッチを前記チップ上に形成し、前
記駆動パルス発生回路には、前記基本クロック発生回
路、前記予備動作モードクロック発生回路及び前記駆動
タイミング制御装置からのパルスが供給されることを特
徴とする。
【0010】また、本発明は、撮像部を駆動するための
駆動パルス発生回路と、駆動パルスタイミングを決める
基本クロックを発生する基本クロック発生回路と、前記
基本クロックから予備動作モードクロックを発生する予
備動作モードクロック発生回路と、をチップ上に形成し
た駆動パルス発生チップであって、さらに、第1の解像
度で前記撮像部より信号を読み出す予備動作モードで
は、前記基本クロック発生回路及び予備動作モードクロ
ック発生回路のクロックを選択し、前記第1の解像度よ
りも高い第2の解像度で前記撮像部より信号を読み出す
本動作モードでは、前記チップ外部の前記本動作モード
の駆動タイミングを決める駆動タイミング制御装置から
のクロックを選択する切り換えスイッチを前記チップ上
に形成し、前記駆動パルス発生回路には、前記基本クロ
ック発生回路、前記予備動作モードクロック発生回路及
び前記駆動タイミング制御装置からのパルスが供給され
ことを特徴とする。
【0011】
【0012】
【0013】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。図1は、本発明の第1の実施形態を表わす固体撮像
装置である。同図において、1は光電変換素子を含む光
電変換部とその光電変換素子で光を受光した電荷を読み
出すための水平・垂直走査回路等を含む周辺走査回路と
を含み固体撮像装置を構成した1つのセンサチップ、2
はセンサチップ1の本動作モードの駆動パルスを出して
該センサチップ1を制御するためのマイコン等の駆動タ
イミング制御装置(以下、マイコンと呼ぶ)、3はマイ
コン2から本動作モードの駆動モード制御配線、6は本
動作モードの基本クロック用配線である。また、5は駆
動パルス配線である。
【0014】また、7は特に予備動作モード時用の基本
クロック発生回路、8は基本クロック発生回路7より発
生する基本クロックから予備動作モードクロックを発生
する予備動作モード発生回路、9はマイコン2からのク
ロックか、内部回路の基本クロック発生回路7及び予備
動作モード発生回路8のクロックか、どちらかを選択す
るためのスイッチ、10はスイッチ9の選択を決めるマ
イコン2からの出力線であり、出力線10の電圧はたと
えば、マイコン2がオフしている時はロウレベルとな
り、スイッチ9は内部回路の基本クロック発生回路7及
び予備動作モード発生回路8の出力を選択し、マイコン
2がオンの時はハイレベルとなって、スイッチ9はマイ
コン2からの駆動モード制御配線3のパルス,動作モー
ドの基本クロック用配線6が選択されるように決められ
る。
【0015】また、14は撮像部と撮像部の周辺走査回
路を含む光電変換装置の出力であるセンサ出力、11は
予備動作モードのもとでのセンサ出力に、必要な像信号
が含まれているかどうかを検知する検知回路、12は検
知回路11の出力をラッチするラッチ回路であり、その
出力13はマイコン2に伝送される。たとえば出力13
の電圧がロウレベルならば、必要な像を撮像部はとらえ
ない。ハイレベルならば、必要な像がとらえられたこと
を表わすと決めれば、出力13の出力がロウからハイに
なると、オフ状態だったマイコン2がオン状態となり、
イメージセンサの駆動は内部回路の基本クロック発生回
路7及び予備動作モード発生回路8の制御による予備動
作から、マイコン2の制御による本動作へ変わるように
設定できる。
【0016】また、20は本動作のもとでのセンサ出力
であり、これから必要な像情報をマイコン2が取り込む
ことができる。21は、本動作モード及び予備動作モー
ドのどちらかで動作する駆動パルスを発生する駆動パル
ス発生回路であり、水平・垂直走査用に水平走査用クロ
ック信号と駆動パルスφとその反転された反転駆動パル
スφバーと、垂直走査用のクロック信号と駆動パルス
φ’とその反転された反転駆動パルスφ’バーと、撮像
部のリセットパルス等の各種の駆動パルスを発生して撮
像部及び周辺走査回路に供給される。
【0017】以上のような実施形態により、予備動作に
おいては、マイコン2をオフの状態にしておいて、像情
報を取り込まねばならない本動作のときにマイコン制御
に切り替えることができるため、マイコンの余分な消費
電力を抑えることができる。予備動作は、解像度を落と
して動作させ、電力消費を小さくして行い、また、予備
動作は、連続して行うのではなく、500msに1回と
か、間欠的に行い、消費電力を極力下げて行う。この間
欠動作は、基本クロックをカウンターで数えて周期的に
動作させることで、実現できる。
【0018】また、予備動作において、イメージセンサ
1内だけで基本クロックを基本クロック発生回路7で発
生し、該基本クロックに基づいて予備動作モード発生回
路8で予備動作モードとして周辺走査回路を走査するた
めの予備動作モード用駆動制御信号を発生し、駆動パル
ス発生回路21でその駆動制御信号に基づいて駆動パル
スを発生して周辺走査回路を駆動するので、撮像部は予
備動作モードとしての動作で受光した画像信号を順次読
み出し、像検知回路11に出力してラッチ回路12に一
時的にラッチされて画像信号処理をも兼ねるマイコン2
に導入される。従って、予備動作の状態では、その走査
及び読み出しでは、単に画像範囲を定めるだけのモニタ
ーとして動作するために水平・垂直走査線数を、本動作
モード時に対して半分とすることも可能であり、その場
合の消費電力は、マイコンの消費電力ばかりでなく固体
撮像装置内部の消費電力をも大幅に削減できる。
【0019】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図2
は、本発明の第2の実施形態を表わす。イメージセンサ
1の駆動には駆動パルス発生チップ4が使われており、
図2において、イメージセンサチップ1及び,マイコン
2,駆動モード制御パルス3,駆動パルス発生チップ
4,駆動パルス5,基本クロックパルス6,基本クロッ
ク発生回路7,動作モード発生回路8,切り替えスイッ
チ9,モード切り替え選択パルス10,像検知回路1
1,ラッチ12,像検知判定出力13,駆動パルス発生
回路21,マイコン制御駆動におけるセンサ出力20
は、図1と共通のものであり、重複する説明を省略す
る。
【0020】かかる構成において、イメージセンサチッ
プ1と駆動パルス発生チップ4との2つのチップで構成
されていても、駆動パルス発生チップ4内に基本クロッ
ク発生回路7及び,動作モード発生回路8,切り替えス
イッチ9が搭載されているので、予備動作状態の場合に
は、基本クロック発生回路7で発生した基本クロックに
同期して、イメージセンサチップ1内の撮像部及び周辺
走査回路22を動作させ、センサ出力14に画像信号を
読み出す。
【0021】また、本動作状態においては、マイコン2
内の基本クロックに従って、基本クロックパルス6及び
駆動モード制御パルス3を駆動パルス発生回路21に供
給して、イメージセンサチップ1内の撮像部及び周辺走
査回路22を動作させ、センサ出力14に画像信号を読
み出すことができる。
【0022】図2に示す第2の実施形態において、予備
動作においては、イメージセンサチップ1は、駆動パル
ス発生チップ4に形成された基本クロック発生回路7の
タイミングで動作し、マイコン2はオフの状態である。
【0023】また、第1の実施形態と同様、マイコン2
がオンになるとマイコン2による駆動モード制御に切り
替わり、予備動作におけるマイコン2の消費電力を抑え
ることができ、全体的にも低消費電力化が可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
イメージセンサの駆動モード制御は、外部のマイコン
と、イメージセンサチップ上あるいは駆動パルス発生回
路チップ上に形成された基本クロック発生回路及び動作
モード発生回路とで切り替えることができるため、外部
マイコンでの信号処理を必要としない予備動作モードの
時はマイコン動作を止めることが可能となり、マイコン
の余分な消費電力を抑えることができる。
【0025】また、予備動作モードにおける動作につい
ては、イメージセンサチップ上あるいは駆動パルス発生
回路チップ上で、独自の撮像部及び周辺走査回路を駆動
し得るので、更なる低消費化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を説明するブロック図
である。
【図2】本発明の第2の実施形態を説明するブロック図
である。
【図3】従来例を説明する図である。
【図4】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
1 イメージセンサチップ 2 マイコン 3 駆動モード制御パルス 4 駆動パルス発生チップ 5 駆動パルス 6 基本クロックパルス 7 基本クロック発生回路 8 動作モード発生回路 9 切り替えスイッチ 10 モード切り替え選択パルス 11 像検知回路 12 ラッチ 13 像検知判定出力 14 センサ出力 20 マイコン制御駆動におけるセンサ出力 21 駆動パルス発生回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像部と、 該撮像部を駆動するための駆動パルス発生回路と、 駆動パルスタイミングを決める基本クロックを発生する
    基本クロック発生回路と、前記基本クロックから予備動作モードクロックを発生す
    る予備動作モードクロック発生回路 と、をチップ上に形
    成した固体撮像装置であって、 さらに、第1の解像度で前記撮像部より信号を読み出す
    予備動作モードでは、前記基本クロック発生回路及び予
    備動作モードクロック発生回路のクロックを選択し、前
    記第1の解像度よりも高い第2の解像度で前記撮像部よ
    り信号を読み出す本動作モードでは、前記チップ外部の
    前記本動作モードの駆動タイミングを決める駆動タイミ
    ング制御装置からのクロックを選択する切り換えスイッ
    チを前記チップ上に形成し、前記駆動パルス発生回路に
    は、前記基本クロック発生回路、前記予備動作モードク
    ロック発生回路及び前記駆動タイミング制御装置からの
    パルスが供給されることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 撮像部を駆動するための駆動パルス発生
    回路と、 駆動パルスタイミングを決める基本クロックを発生する
    基本クロック発生回路と、前記基本クロックから予備動作モードクロックを発生す
    る予備動作モードクロック発生回路 と、をチップ上に形
    成した駆動パルス発生チップであって、 さらに、第1の解像度で前記撮像部より信号を読み出す
    予備動作モードでは、前記基本クロック発生回路及び予
    備動作モードクロック発生回路のクロックを選択し、前
    記第1の解像度よりも高い第2の解像度で前記撮像部よ
    り信号を読み出す本動作モードでは、前記チップ外部の
    前記本動作モードの駆動タイミングを決める駆動タイミ
    ング制御装置からのクロックを選択する切り換えスイッ
    チを前記チップ上に形成し、前記駆動パルス発生回路に
    は、前記基本クロック発生回路、前記予備動作モードク
    ロック発生回路及び前記駆動タイミング制御装置からの
    パルスが供給されることを特徴とする駆動パルス発生チ
    ップ。
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