JP4974497B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、CCD等から構成される固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラ等の撮影装置に関するものである。   The present invention relates to a photographing apparatus such as a digital still camera provided with a solid-state imaging device composed of a CCD or the like.

近年、CCD等から構成される固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラが普及している。
図2は、デジタルスチルカメラに用いられるインターライン転送方式の固体撮像素子(1)の構成を表わしている。該固体撮像素子(1)においては、マトリクス状に配列された複数のフォトセンサ上に色フィルターアレイを設けて複数の画素(11)からなる撮像面を形成すると共に、垂直方向に配列された複数列の画素(11)の電荷を垂直方向に転送する複数の垂直レジスタ(12)と、これらの垂直レジスタ(12)によって転送された電荷を1水平期間(1H)の周期で出力する水平レジスタ(13)とが設けられている。
In recent years, digital still cameras having a solid-state imaging device composed of a CCD or the like have become widespread.
FIG. 2 shows a configuration of an interline transfer type solid-state imaging device (1) used in a digital still camera. In the solid-state imaging device (1), a color filter array is provided on a plurality of photosensors arranged in a matrix to form an imaging surface composed of a plurality of pixels (11), and a plurality of pixels arranged in the vertical direction. A plurality of vertical registers (12) for transferring the charges of the pixels (11) in the column in the vertical direction, and a horizontal register (1H) for outputting the charges transferred by these vertical registers (12) in a cycle of one horizontal period (1H) 13).

上記固体撮像素子(1)には、第1の位相を有する第1垂直転送パルスVφ1の入力端子8、第2の位相を有する第2垂直転送パルスVφ2の入力端子7、第3の位相を有する一対の第3垂直転送パルスVφ3A及びVφ3Bの入力端子6、5、第4の位相を有する第4垂直転送パルスVφ4の入力端子4、第5の位相を有する一対の第5垂直転送パルスVφ5A及びVφ5Bの入力端子3、2、及び第6の位相を有する第6垂直転送パルスVφ6の入力端子1が設けられている。これらの入力端子に各垂直転送パルスが供給されることによって、垂直レジスタ(12)に蓄積された電荷が水平レジスタ(13)に転送される。
又、上記固体撮像素子(1)には、一対の第1水平転送パルスHφ1A及びHφ1Bの入力端子21、16と、第1水平転送パルスをそれぞれ反転してなる一対の第2水平転送パルスHφ2A及びHφ2Bの入力端子22、17とが設けられている。これらの入力端子に各水平転送パルスが供給されることによって、垂直レジスタ(12)から水平レジスタ(13)に転送された電荷が外部に出力される。
更に、上記固体撮像素子(1)には、撮像面の露光前に画素に蓄積された電荷を外部へ掃き捨てる電子シャッタ動作を実行させるためのサブパルスφSUBの入力端子19が設けられている。尚、「サブパルス」及び下記の「サブタイミングパルス」の別称として「電子シャッターパルス」が用いられることもある。
The solid-state imaging device (1) has an input terminal 8 for a first vertical transfer pulse Vφ1 having a first phase, an input terminal 7 for a second vertical transfer pulse Vφ2 having a second phase, and a third phase. A pair of third vertical transfer pulses Vφ3A and Vφ3B, input terminals 6 and 5, an input terminal 4 of a fourth vertical transfer pulse Vφ4 having a fourth phase, and a pair of fifth vertical transfer pulses Vφ5A and Vφ5B having a fifth phase Input terminals 3 and 2 and an input terminal 1 for a sixth vertical transfer pulse Vφ6 having a sixth phase. By supplying each vertical transfer pulse to these input terminals, the electric charge accumulated in the vertical register (12) is transferred to the horizontal register (13).
The solid-state imaging device (1) includes a pair of first horizontal transfer pulses Hφ1A and Hφ1B input terminals 21 and 16 and a pair of second horizontal transfer pulses Hφ2A obtained by inverting the first horizontal transfer pulse, respectively. Hφ2B input terminals 22 and 17 are provided. By supplying each horizontal transfer pulse to these input terminals, the charges transferred from the vertical register (12) to the horizontal register (13) are output to the outside.
Further, the solid-state imaging device (1) is provided with an input terminal 19 for a sub-pulse φSUB for executing an electronic shutter operation for sweeping out charges accumulated in the pixels before exposure on the imaging surface. Note that “electronic shutter pulse” may be used as another name for “sub-pulse” and the following “sub-timing pulse”.

図8は、上記固体撮像素子(1)を具えた従来のデジタルスチルカメラの構成を表わしている。固体撮像素子(1)には、垂直転送駆動回路(2)及び水平転送駆動回路(3)が接続されており、垂直転送駆動回路(2)から上記の第1垂直転送パルスVφ1、第2垂直転送パルスVφ2、一対の第3垂直転送パルスVφ3A、Vφ3B、第4垂直転送パルスVφ4、一対の第5垂直転送パルスVφ5A、Vφ5B、第6垂直転送パルスVφ6及びサブパルスφSUBが供給されると共に、水平転送駆動回路(3)から一対の第1水平転送パルスHφ1A、Hφ1B、及び一対の第2水平転送パルスHφ2A、Hφ2Bが供給される。   FIG. 8 shows a configuration of a conventional digital still camera including the solid-state imaging device (1). A vertical transfer drive circuit (2) and a horizontal transfer drive circuit (3) are connected to the solid-state imaging device (1), and the first vertical transfer pulse Vφ1 and the second vertical transfer pulse are supplied from the vertical transfer drive circuit (2). A transfer pulse Vφ2, a pair of third vertical transfer pulses Vφ3A, Vφ3B, a fourth vertical transfer pulse Vφ4, a pair of fifth vertical transfer pulses Vφ5A, Vφ5B, a sixth vertical transfer pulse Vφ6 and a sub-pulse φSUB are supplied and horizontal transfer is performed. A pair of first horizontal transfer pulses Hφ1A and Hφ1B and a pair of second horizontal transfer pulses Hφ2A and Hφ2B are supplied from the drive circuit (3).

垂直転送駆動回路(2)及び水平転送駆動回路(3)には、タイミングジェネレータ(TG)(40)が接続されている。タイミングジェネレータ(40)では、後述の如くカウンタ(図示省略)を用いて第1垂直タイミングパルス、第2垂直タイミングパルス、一対の第3垂直タイミングパルス、第4垂直タイミングパルス、一対の第5垂直タイミングパルス、第6垂直タイミングパルス、電荷読出しパルス及びサブタイミングパルスが作成され、これらのパルスが垂直転送駆動回路(2)に供給される。又、駆動クロックを用いて一対の第1水平タイミングパルス及び一対の第2水平タイミングパルスが作成され、これらのパルスが水平転送駆動回路(3)に供給される。
垂直転送駆動回路(2)では、タイミングジェネレータ(40)から得られる電荷読出しパルス及び第1〜第6垂直タイミングパルスから第1〜第6垂直転送パルスVφ1、Vφ2、Vφ3A、Vφ3B、Vφ4、Vφ5A、Vφ5B及びVφ6が作成されると共に、サブタイミングパルスを増幅することによってサブパルスφSUBが作成され、作成されたパルスが固体撮像素子(1)に供給される。一方、水平転送駆動回路(3)では、タイミングジェネレータ(40)から得られる一対の第1水平タイミングパルス及び一対の第2水平タイミングパルスを増幅することによって一対の第1水平転送パルスHφ1A、Hφ1B及び一対の第2水平転送パルスHφ2A、Hφ2Bが作成され、これらのパルスが固体撮像素子(1)に供給される。
A timing generator (TG) (40) is connected to the vertical transfer driving circuit (2) and the horizontal transfer driving circuit (3). The timing generator (40) uses a counter (not shown) as will be described later, and uses a first vertical timing pulse, a second vertical timing pulse, a pair of third vertical timing pulses, a fourth vertical timing pulse, and a pair of fifth vertical timings. A pulse, a sixth vertical timing pulse, a charge readout pulse, and a sub-timing pulse are generated, and these pulses are supplied to the vertical transfer driving circuit (2). In addition, a pair of first horizontal timing pulses and a pair of second horizontal timing pulses are generated using the driving clock, and these pulses are supplied to the horizontal transfer driving circuit (3).
In the vertical transfer driving circuit (2), the first to sixth vertical transfer pulses Vφ1, Vφ2, Vφ3A, Vφ3B, Vφ4, Vφ5A from the charge readout pulse obtained from the timing generator (40) and the first to sixth vertical timing pulses, Vφ5B and Vφ6 are created, and the sub-pulse φSUB is created by amplifying the sub-timing pulse, and the created pulse is supplied to the solid-state imaging device (1). On the other hand, in the horizontal transfer driving circuit (3), a pair of first horizontal transfer pulses Hφ1A, Hφ1B and a pair of first horizontal timing pulses and a pair of second horizontal timing pulses obtained from the timing generator (40) are amplified. A pair of second horizontal transfer pulses Hφ2A and Hφ2B are generated, and these pulses are supplied to the solid-state imaging device (1).

又、固体撮像素子(1)から得られるCCD出力は、サンプリング部CDS及びゲイン制御部AGCからなるCDS/AGC回路(5)、A/Dコンバータ(6)、及び圧縮処理等の所定の画像処理を行なう画像処理回路(7)を経て、後段回路へ出力される。CDS/AGC回路(5)には、タイミングジェネレータ(40)から、CCD出力をサンプリングするためのサンプリング信号SHP、SHDが供給され、A/Dコンバータ(6)には、タイミングジェネレータ(40)から、A/D変換のためのサンプリング信号ADCKが供給される。   The CCD output obtained from the solid-state imaging device (1) is a predetermined image processing such as a CDS / AGC circuit (5) comprising a sampling unit CDS and a gain control unit AGC, an A / D converter (6), and compression processing. After passing through the image processing circuit (7) for performing the above, it is output to the subsequent circuit. Sampling signals SHP and SHD for sampling the CCD output are supplied from the timing generator (40) to the CDS / AGC circuit (5), and from the timing generator (40) to the A / D converter (6). A sampling signal ADCK for A / D conversion is supplied.

前記タイミングジェネレータ(40)及び前記画像処理回路(7)には、制御回路(80)が接続されており、制御回路(80)には、シャッターボタン(9)が接続されている。
制御回路(80)は、画像処理回路(7)から固体撮像素子(1)の有効領域の画像信号(輝度信号)を取得して該画像信号の信号レベルを検出し、その検出結果に基づいて露光時間やフォーカス調整値を算出する。そして、その算出結果に応じてタイミングジェネレータ(40)や図示省略するレンズ駆動回路の動作を制御する。
A control circuit (80) is connected to the timing generator (40) and the image processing circuit (7), and a shutter button (9) is connected to the control circuit (80).
The control circuit (80) acquires the image signal (luminance signal) of the effective area of the solid-state imaging device (1) from the image processing circuit (7), detects the signal level of the image signal, and based on the detection result. The exposure time and focus adjustment value are calculated. Then, the operation of the timing generator (40) and a lens driving circuit (not shown) is controlled according to the calculation result.

図9は、上記タイミングジェネレータ(40)の垂直タイミングパルス及びサブタイミングパルスの作成部の構成を表わしている。
該タイミングジェネレータは、駆動クロックに同期してカウントアップされる水平カウンタ(41)と、該水平カウンタ(41)から供給される水平同期パルスHDに同期してカウントアップされる垂直カウンタ(42)と、該垂直カウンタ(42)から供給される垂直同期パルスVDに同期してカウントアップされるフィールドカウンタ(43)とを具えている。前記水平カウンタ(41)には、前記垂直カウンタ(42)から垂直同期パルスVDが供給され、水平同期パルスHDと垂直同期パルスVDの同期がとられる。
FIG. 9 shows the configuration of the vertical timing pulse and sub-timing pulse generator of the timing generator (40).
The timing generator includes a horizontal counter (41) that is counted up in synchronization with a drive clock, and a vertical counter (42) that is counted up in synchronization with a horizontal synchronization pulse HD supplied from the horizontal counter (41). And a field counter (43) that counts up in synchronization with the vertical synchronizing pulse VD supplied from the vertical counter (42). The horizontal counter (41) is supplied with the vertical synchronizing pulse VD from the vertical counter (42), and the horizontal synchronizing pulse HD and the vertical synchronizing pulse VD are synchronized.

上記3つのカウンタ(41)(42)(43)には、コンパレータ(47)が接続されており、該コンパレータ(47)には、垂直タイミングパルス及びサブタイミングパルスについての波形情報が格納されている波形情報格納用レジスタ(46)が接続されている。   A comparator (47) is connected to the three counters (41), (42), and (43), and the comparator (47) stores waveform information about vertical timing pulses and sub-timing pulses. A waveform information storage register (46) is connected.

又、上記3つのカウンタ(41)(42)(43)には、最大値格納用レジスタ(44)が接続されており、最大値格納用レジスタ(44)からこれらのカウンタ(41)(42)(43)にそれぞれ、カウントすべき最大値Hmax、Vmax、Fmaxが供給される。
更に、垂直カウンタ(42)には、1/30秒の周期で基準垂直同期信号VDoを出力するシグナルジェネレータ(SG)(45)が接続されると共に、図8に示す制御回路(80)からの制御信号に基づいて該垂直カウンタ(42)の動作を制御するコントローラ(49)が接続されており、該コントローラ(49)は、垂直同期パルスVDを前記基準垂直同期パルスVDoに同期させる同期状態と同期させない非同期状態との間で切り換えるための同期/非同期切換え制御信号を垂直カウンタ(42)に供給する。
The three counters (41), (42), and (43) are connected to a maximum value storage register (44). These counters (41), (42) are connected to the maximum value storage register (44). The maximum values Hmax, Vmax, and Fmax to be counted are supplied to (43), respectively.
Further, the vertical counter (42) is connected to a signal generator (SG) (45) for outputting a reference vertical synchronizing signal VDo at a period of 1/30 seconds, and from the control circuit (80) shown in FIG. A controller (49) for controlling the operation of the vertical counter (42) based on a control signal is connected. The controller (49) has a synchronization state in which a vertical synchronization pulse VD is synchronized with the reference vertical synchronization pulse VDo. A synchronous / asynchronous switching control signal for switching between asynchronous states not to be synchronized is supplied to the vertical counter (42).

水平カウンタ(41)のカウント値がカウントアップされる度に水平カウンタ(41)からコンパレータ(47)へカウント値Hcountが出力される。そして、該カウント値が最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Hmaxに達したときに、水平カウンタ(41)から垂直カウンタ(42)及びコンパレータ(47)へ水平同期パルスHDが出力されると共に、カウント値が“1”の値にリセットされて再び“1”の値からカウントアップが開始される。
垂直カウンタ(42)は、上述の如く水平カウンタ(41)から供給される水平同期パルスHDに同期してカウントアップされ、その度に垂直カウンタ(42)からコンパレータ(47)へカウント値Vcountが出力される。そして、該カウント値が最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Vmaxに達したときに、垂直カウンタ(42)からコンパレータ(47)、水平カウンタ(41)及びフィールドカウンタ(43)へ垂直同期パルスVDが出力されると共に、カウント値が“1”の値にリセットされて再び“1”の値からカウントアップが開始される。
フィールドカウンタ(43)は、上述の如く垂直カウンタ(42)から供給される垂直同期パルスVDに同期してカウントアップされ、その度にフィールドカウンタ(43)からコンパレータ(47)へカウント値Fcountが出力される。そして、該カウント値が最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Fmaxに達したときに、カウント値が“0”の値にリセットされて再び“1”の値からカウントアップが開始される。
Each time the count value of the horizontal counter (41) is counted up, the count value Hcount is output from the horizontal counter (41) to the comparator (47). When the count value reaches the maximum value Hmax supplied from the maximum value storage register (44), the horizontal synchronization pulse HD is output from the horizontal counter (41) to the vertical counter (42) and the comparator (47). At the same time, the count value is reset to the value “1” and the count-up is started again from the value “1”.
The vertical counter (42) is counted up in synchronization with the horizontal synchronizing pulse HD supplied from the horizontal counter (41) as described above, and the count value Vcount is output from the vertical counter (42) to the comparator (47) each time. Is done. When the count value reaches the maximum value Vmax supplied from the maximum value storage register (44), the vertical counter (42) to the comparator (47), the horizontal counter (41), and the field counter (43). While the vertical synchronization pulse VD is output, the count value is reset to the value “1”, and the count-up is started again from the value “1”.
The field counter (43) is counted up in synchronization with the vertical synchronizing pulse VD supplied from the vertical counter (42) as described above, and the count value Fcount is output from the field counter (43) to the comparator (47) each time. Is done. When the count value reaches the maximum value Fmax supplied from the maximum value storage register (44), the count value is reset to “0” and starts counting up again from the value “1”. Is done.

コンパレータ(47)では、水平カウンタ(41)から供給されるカウント値Hcount、垂直カウンタ(42)から供給されるカウント値Vcount及びフィールドカウンタ(43)から供給されるカウント値Fcountと、波形情報格納用レジスタ(46)から供給される波形情報に含まれているカウント値とが比較され、該比較結果に応じてコンパレータ(47)の出力がハイからロー、或いはローからハイへと切り替わる。このとき、水平カウンタ(41)から供給される水平同期パルスHD及び垂直カウンタ(42)から供給される垂直同期パルスVDと同期がとられる。この様にして、矩形パルスからなる垂直タイミングパルス及びサブタイミングパルスが作成されることになる。尚、作成されたサブタイミングパルスは、上述の如く算出された露光時間に応じて作成されたイネーブル信号がハイの期間にタイミングジェネレータ(40)から出力される。   In the comparator (47), the count value Hcount supplied from the horizontal counter (41), the count value Vcount supplied from the vertical counter (42), the count value Fcount supplied from the field counter (43), and waveform information storage The count value included in the waveform information supplied from the register (46) is compared, and the output of the comparator (47) switches from high to low or from low to high according to the comparison result. At this time, the horizontal synchronization pulse HD supplied from the horizontal counter (41) and the vertical synchronization pulse VD supplied from the vertical counter (42) are synchronized. In this way, a vertical timing pulse and a sub-timing pulse composed of rectangular pulses are generated. The generated sub-timing pulse is output from the timing generator (40) during a period in which the enable signal generated according to the exposure time calculated as described above is high.

上記デジタルスチルカメラにおいては、固体撮像素子(1)によって撮影した動画(スルー画)を1/30秒の周期でLCDに表示するモニタモードの設定が可能であって、図10は、該モニタモードの動作及び固体撮像素子(1)に供給されるサブパルスφSUBを表わしている。尚、図10中、シャッターパルスはシャッターボタン(9)の押下時に発生するパルスである。
固体撮像素子(1)は、撮像面を構成する複数の画素の内、例えば8ライン中1ラインの割合で複数の画素の電荷を読み出す間引き読出しモードの設定が可能であって、モニタモードでは固体撮像素子(1)は間引き読出しモードに設定される。
上記デジタルスチルカメラにおいては、1垂直期間の内、露光時間を除く期間に一連のサブパルスφSUBを固体撮像素子(1)に供給することによって露光時間が制御されており、モニタモードが設定されている状態では、1垂直期間に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子(1)に供給されて画素(11)に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれ、次の垂直期間に、前記露光によって画素(11)に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、転送された電荷からLCDに表示すべき表示画像を作成する処理(表示処理)が行なわれる。そして、更に次の垂直期間に、前記作成された表示画像がLCDに表示される。この一連の動作、即ち、露光、転送、表示画像の作成及び表示が1垂直期間ずつずらして繰り返されることによって、1/30秒の周期で画像が撮影されてLCDに表示されることになる。
又、各垂直期間に、転送によって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が開始され、次の垂直期間に、前記演算が継続して行なわれて、該演算によって得られた露光時間及びフォーカス調整値の設定が行われる。
In the digital still camera, it is possible to set a monitor mode for displaying a moving image (through image) photographed by the solid-state imaging device (1) on the LCD at a period of 1/30 seconds. FIG. And the sub-pulse φSUB supplied to the solid-state imaging device (1). In FIG. 10, the shutter pulse is a pulse generated when the shutter button (9) is pressed.
The solid-state imaging device (1) can set a thinning readout mode for reading out charges of a plurality of pixels at a rate of, for example, one line out of eight lines among a plurality of pixels constituting the imaging surface. The image sensor (1) is set to a thinning readout mode.
In the digital still camera, the exposure time is controlled by supplying a series of sub-pulses φSUB to the solid-state imaging device (1) in a period excluding the exposure time in one vertical period, and the monitor mode is set. In the state, in one vertical period, a series of sub-pulses φSUB is supplied to the solid-state imaging device (1), and the charges accumulated in the pixels (11) are swept away, and then the imaging surface is exposed to the next vertical. During the period, the charge accumulated in the pixel (11) by the exposure is transferred, and a process for creating a display image to be displayed on the LCD from the transferred charge (display process) is performed. Then, in the next vertical period, the created display image is displayed on the LCD. By repeating this series of operations, that is, exposure, transfer, display image creation and display, with a shift of one vertical period, an image is taken at a period of 1/30 seconds and displayed on the LCD.
In each vertical period, the calculation of the exposure time and the focus adjustment value is started based on the image signal obtained by the transfer, and the calculation is continuously performed in the next vertical period. An exposure time and a focus adjustment value are set.

上記モニタモードが設定されている状態でシャッターボタン(9)が押下されると、次の垂直期間に、一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子(1)に供給されて画素(11)に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれる。その後、垂直同期パルスVDに同期して全画素取り込みモードが設定されて、撮像面を構成する全ての画素の電荷が複数のフィールドに分けて転送され、転送によって得られる画像信号が記録媒体に記録される。このとき、LCDには、モニタモードで最後に表示された画像が継続して表示される。尚、以下では、シャッターボタン(9)が押下されたときにモニタモードで最後に行なわれる露光を最終露光という。   When the shutter button (9) is pressed while the monitor mode is set, a series of sub-pulses φSUB are supplied to the solid-state imaging device (1) and accumulated in the pixel (11) in the next vertical period. After the charges are swept away, the imaging surface is exposed. Thereafter, the all-pixel capture mode is set in synchronization with the vertical synchronization pulse VD, the charges of all the pixels constituting the imaging surface are transferred divided into a plurality of fields, and the image signal obtained by the transfer is recorded on the recording medium. Is done. At this time, the last image displayed in the monitor mode is continuously displayed on the LCD. Hereinafter, the last exposure performed in the monitor mode when the shutter button (9) is pressed is referred to as final exposure.

ところで、モニタモードにおける1Hの時間は、固体撮像素子の画素数、駆動クロックの周波数(駆動周波数)、画素の間引き率等によって決まる。例えば、駆動周波数が24.5454MHzであって、モニタモードにおける画素数が(3532ピクセル×225ライン+1798ピクセル)で表わされるデジタルスチルカメラにおいては、1Hの時間は148μ秒となる。   Incidentally, the time of 1H in the monitor mode is determined by the number of pixels of the solid-state imaging device, the frequency of the driving clock (driving frequency), the pixel thinning rate, and the like. For example, in a digital still camera in which the drive frequency is 24.5454 MHz and the number of pixels in the monitor mode is represented by (3532 pixels × 225 lines + 1798 pixels), the time of 1H is 148 μsec.

図11は、モニタモードにおける1Hの時間が148μ秒となる従来のデジタルスチルカメラの水平カウンタ(41)及び垂直カウンタ(42)の動作を表わしている。
水平カウンタ(41)は、初期値“1”から駆動クロックに同期してカウントアップされ、図示の如くカウント値が最大値“3532”に達したときに、水平同期パルスHDを出力すると共に、カウント値を“1”の値にリセットして再び“1”の値からカウントアップを開始する。この様に、水平カウンタ(41)は“1”から“3532”までカウントアップを繰り返し、カウント値が最大値“3532”に達する度に水平同期パルスHDを出力する。一方、垂直カウンタ(42)は、初期値“1”から前記水平同期パルスHDに同期してカウントアップされる。そして、前記水平カウンタ(41)のカウント値が225回目に最大値“3532”に達したとき、カウント値を“1”の値にリセットして再び“1”の値からカウントアップを開始し、その後、カウント値が最大値“1798”に達したときに、水平同期パルスHDを出力すると共に、カウント値を“1”の値にリセットして再び“1”の値からカウントアップを開始する。又、このとき、垂直カウンタ(42)のカウント値は最大値“226”に達しており、垂直カウンタ(42)は、垂直同期パルスVDを出力すると共に、カウント値を“1”の値にリセットして再び“1”の値からカウントアップを開始する。
この様にして、モニタモードにおいては、148μ秒の周期で水平カウンタ(41)から水平同期パルスHDが出力され、該水平同期パルスHDの周期、即ち1Hの周期で固体撮像素子(1)の水平レジスタ(13)の電荷が出力されると共に、1Hの周期でサブパルスφSUBが固体撮像素子(1)に供給されることになる。又、1/30秒の周期で垂直カウンタ(42)から垂直同期パルスVDが出力され、該垂直同期パルスVDに同期してLCDに画像が表示されることになる。
FIG. 11 shows operations of the horizontal counter (41) and the vertical counter (42) of the conventional digital still camera in which the time of 1H in the monitor mode is 148 μsec.
The horizontal counter (41) counts up from the initial value “1” in synchronization with the drive clock. When the count value reaches the maximum value “3532” as shown in the drawing, the horizontal counter (41) outputs a horizontal synchronization pulse HD and counts. The value is reset to the value “1” and the count-up starts again from the value “1”. In this manner, the horizontal counter (41) repeats counting up from “1” to “3532”, and outputs a horizontal synchronization pulse HD every time the count value reaches the maximum value “3532”. On the other hand, the vertical counter (42) is counted up from the initial value “1” in synchronization with the horizontal synchronizing pulse HD. When the count value of the horizontal counter (41) reaches the maximum value “3532” for the 225th time, the count value is reset to the value “1”, and the count-up is started again from the value “1”. Thereafter, when the count value reaches the maximum value “1798”, the horizontal synchronization pulse HD is output, the count value is reset to “1”, and the count-up is started again from the value “1”. At this time, the count value of the vertical counter (42) reaches the maximum value “226”, and the vertical counter (42) outputs the vertical synchronization pulse VD and resets the count value to the value “1”. Then, counting up starts again from the value “1”.
In this way, in the monitor mode, the horizontal synchronization pulse HD is output from the horizontal counter (41) at a cycle of 148 μs, and the horizontal synchronization pulse HD, that is, the horizontal of the solid-state image pickup device (1) at a cycle of 1H. The electric charge of the register (13) is output, and the sub-pulse φSUB is supplied to the solid-state imaging device (1) with a period of 1H. Further, a vertical synchronization pulse VD is output from the vertical counter (42) at a period of 1/30 seconds, and an image is displayed on the LCD in synchronization with the vertical synchronization pulse VD.

尚、サブパルス及びチャージパルスを出力するタイミングを1つのカウンタによって制御するパルス発生装置が提案されている(特許文献1参照)。
又、モニタリング期間と本露光期間とで電子シャッタの本数を同一に設定する撮像装置が提案されている(特許文献2参照)。
特開平7−203310号公報[H04N 5/335] 特開2004−23208号公報[H04N 5/335]
A pulse generator that controls the timing of outputting sub-pulses and charge pulses with a single counter has been proposed (see Patent Document 1).
In addition, an imaging apparatus has been proposed in which the number of electronic shutters is set to be the same between the monitoring period and the main exposure period (see Patent Document 2).
JP-A-7-203310 [H04N 5/335] JP 2004-23208 A [H04N 5/335]

しかしながら、上記従来のデジタルスチルカメラにおいては、シャッターボタン(9)が押下されてから画像記録が終了するまでの撮影時間が長くなる問題があった。
本発明の目的は、画像撮影操作が行なわれてから画像記録が終了するまでの撮影時間を従来よりも短縮することが可能なデジタルスチルカメラ等の撮影装置を提供することである。
However, the conventional digital still camera has a problem that the photographing time from when the shutter button (9) is pressed to when the image recording is finished becomes long.
An object of the present invention is to provide a photographing apparatus such as a digital still camera that can shorten the photographing time from when an image photographing operation is performed to when the image recording is completed.

そこで本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行なった結果、図10に示す如く最終露光が行なわれる垂直期間に転送によって得られる画像信号は露光時間やフォーカス調整値の算出に用いられず、又、該垂直期間に表示処理によって作成された画像はLCDに表示されないため、該垂直期間に転送処理及び表示処理を行なう必要がないことに想到し、本発明の完成に至った。   Therefore, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has used the image signal obtained by the transfer in the vertical period in which the final exposure is performed as shown in FIG. 10 to calculate the exposure time and the focus adjustment value. In addition, since the image created by the display process in the vertical period is not displayed on the LCD, it is thought that there is no need to perform the transfer process and the display process in the vertical period, and the present invention has been completed.

本発明に係る撮影装置は、複数の画素からなる撮像面を具えた固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置とを具え、前記駆動装置は、同期信号を発生させる同期信号発生回路と、画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てるためのサブパルスを前記固体撮像素子に供給するサブパルス供給回路とを具えている。そして、該撮影装置は、前記固体撮像素子に一連のサブパルスを供給した後に撮像面の露光を行なう露光動作が前記同期信号発生回路から一定の周期で発生する同期信号に同期して開始される撮影モードの設定が可能であって、前記制御装置は、前記撮影モードが設定されている状態で画像撮影操作が行なわれたとき、前記同期信号発生回路から発生する同期信号に同期させて撮像面の露光を開始させると共に、前記同期信号の周期を撮像面の露光時間と同じ時間に設定した後、前記同期信号発生回路から発生する同期信号に同期させて前記固体撮像素子からの電荷の読出しを含む撮影動作を開始させる制御手段を具えている。   An imaging device according to the present invention includes a solid-state imaging device having an imaging surface composed of a plurality of pixels, a driving device that drives the solid-state imaging device, and a control device that controls the operation of the driving device, and the driving The apparatus includes a synchronization signal generation circuit that generates a synchronization signal, and a sub-pulse supply circuit that supplies a sub-pulse for sweeping out charges accumulated in the pixels to the outside to the solid-state imaging device. Then, the imaging apparatus performs imaging in which an exposure operation for exposing the imaging surface after supplying a series of sub-pulses to the solid-state imaging device is started in synchronization with a synchronization signal generated at a constant cycle from the synchronization signal generation circuit. The mode can be set, and the control device synchronizes with a synchronization signal generated from the synchronization signal generation circuit when an image shooting operation is performed in a state where the shooting mode is set. In addition to starting exposure, the period of the synchronization signal is set to the same time as the exposure time of the imaging surface, and then the charge is read from the solid-state imaging device in synchronization with the synchronization signal generated from the synchronization signal generation circuit. Control means for starting the photographing operation is provided.

上記本発明に係る撮影装置においては、撮影モードが設定されている状態では同期信号発生回路から一定の周期で同期信号が発生し、該同期信号に同期して、前記固体撮像素子に一連のサブパルスを供給した後に撮像面の露光を行なう露光動作が開始される。
そして、上記撮影モードが設定されている状態で画像撮影操作が行なわれたとき、前記同期信号発生回路から発生する同期信号に同期させて撮像面の露光が開始されると共に、該同期信号の周期が撮像面の露光時間と同じ時間に設定される。従って、撮像面の露光が開始されてから該露光時間が経過した時点で同期信号発生回路から同期信号が発生することになる。そして、該同期信号に同期して前記固体撮像素子からの電荷の読出しを含む撮影動作が開始される。この様に、画像撮影操作が行なわれたとき、同期信号に同期させて撮像面の露光を開始するので、固体撮像素子に一連のサブパルスを供給した後に撮像面の露光が行なわれていた従来のデジタルスチルカメラに比べて、画像撮影操作が行なわれてから画像記録が終了するまでの撮影時間が短くなる。尚、上記の露光時間と同じ時間には、露光時間と略同じ時間が含まれる。
In the imaging apparatus according to the present invention, a synchronization signal is generated from the synchronization signal generation circuit at a constant period when the imaging mode is set, and a series of sub-pulses are applied to the solid-state imaging device in synchronization with the synchronization signal. The exposure operation for exposing the imaging surface is started after supplying the.
Then, when an image shooting operation is performed in a state where the shooting mode is set, exposure of the imaging surface is started in synchronization with the synchronization signal generated from the synchronization signal generation circuit, and the cycle of the synchronization signal Is set to the same time as the exposure time of the imaging surface. Therefore, a synchronization signal is generated from the synchronization signal generation circuit when the exposure time has elapsed since the exposure of the imaging surface was started. Then, a photographing operation including reading of charges from the solid-state image sensor is started in synchronization with the synchronization signal. As described above, when the image capturing operation is performed, the exposure of the imaging surface is started in synchronization with the synchronization signal. Therefore, the exposure of the imaging surface has been performed after supplying a series of subpulses to the solid-state imaging device. Compared to a digital still camera, the shooting time from when an image shooting operation is performed until image recording is completed is shorter. The same time as the above exposure time includes substantially the same time as the exposure time.

具体的には、前記制御装置は、前記固体撮像素子への入射光の大きさに応じた露光時間を導出する露光時間導出手段を具えており、前記制御手段は、前記同期信号の周期を該露光時間導出手段から得られる露光時間と同じ時間に設定する。   Specifically, the control device includes an exposure time deriving unit that derives an exposure time according to the magnitude of incident light on the solid-state imaging device, and the control unit determines the period of the synchronization signal. It is set to the same time as the exposure time obtained from the exposure time deriving means.

又、具体的には、前記駆動装置の同期信号発生回路は、一定の周期でカウントアップされ、カウント値が外部から供給される値に達したときに同期信号を発生させるものであり、前記制御装置の制御手段は、前記露光時間導出手段から得られる露光時間に基づいて前記同期信号発生回路に供給すべき値を算出し、算出した値を前記同期信号発生回路に供給する。
該具体的構成においては、同期信号発生回路はカウント値が外部から供給される値に達したときに同期信号を発生させるので、露光時間に基づいて算出した値を同期信号発生回路に供給することによって、同期信号の周期を該露光時間と同じ時間に設定することが出来る。
More specifically, the synchronization signal generation circuit of the driving device counts up at a constant period and generates a synchronization signal when the count value reaches a value supplied from the outside. The control means of the apparatus calculates a value to be supplied to the synchronization signal generating circuit based on the exposure time obtained from the exposure time deriving means, and supplies the calculated value to the synchronization signal generating circuit.
In this specific configuration, the synchronization signal generation circuit generates a synchronization signal when the count value reaches a value supplied from the outside, and therefore supplies a value calculated based on the exposure time to the synchronization signal generation circuit. Thus, the period of the synchronization signal can be set to the same time as the exposure time.

更に具体的には、前記駆動装置は、水平同期信号を発生させる水平同期信号発生回路を具えており、前記同期信号発生回路は、垂直同期信号を発生させるものであって前記水平同期信号に同期してカウントアップされ、前記制御装置の制御手段は、前記露光時間導出手段から得られる露光時間と前記水平同期信号の周期とから前記同期信号発生回路に供給すべき値を算出する。
該具体的構成においては、前記同期信号発生回路は水平同期信号に同期してカウントアップされるので、例えば露光時間を該水平同期信号の周期で除算することによって、同期信号発生回路に供給すべき値を得ることが出来る。
More specifically, the driving device includes a horizontal synchronizing signal generating circuit that generates a horizontal synchronizing signal, and the synchronizing signal generating circuit generates a vertical synchronizing signal and is synchronized with the horizontal synchronizing signal. The control unit of the control device calculates a value to be supplied to the synchronization signal generating circuit from the exposure time obtained from the exposure time deriving unit and the period of the horizontal synchronization signal.
In this specific configuration, the synchronization signal generation circuit is counted up in synchronization with the horizontal synchronization signal, so that it should be supplied to the synchronization signal generation circuit, for example, by dividing the exposure time by the period of the horizontal synchronization signal. The value can be obtained.

更に又、具体的には、前記制御装置の制御手段は、撮像面の露光の開始時に前記駆動装置から前記固体撮像素子にサブパルスを供給する。
該具体的構成においては、撮像面の露光が開始時に、画素に蓄積された電荷が外部に掃き捨てられる。
More specifically, the control means of the control device supplies a sub pulse from the drive device to the solid-state image sensor at the start of exposure of the imaging surface.
In this specific configuration, when the exposure of the imaging surface is started, the charges accumulated in the pixels are swept out to the outside.

本発明に係る撮影装置によれば、画像撮影操作が行なわれたとき、同期信号に同期させて撮像面の露光を開始するので、固体撮像素子に一連のサブパルスを供給した後に撮像面の露光が行なわれていた従来のデジタルスチルカメラに比べて、画像撮影操作が行なわれてから画像記録が終了するまでの撮影時間を短縮することが出来る。   According to the photographing apparatus of the present invention, when an image photographing operation is performed, the exposure of the imaging surface is started in synchronization with the synchronization signal. Therefore, the exposure of the imaging surface is performed after supplying a series of subpulses to the solid-state imaging device. Compared to a conventional digital still camera that has been used, it is possible to shorten the shooting time from when an image shooting operation is performed until image recording is completed.

以下、本発明をCCDからなる固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係るデジタルスチルカメラは、図2に示す固体撮像素子(1)を具えており、該固体撮像素子(1)には、第1の位相を有する第1垂直転送パルスVφ1の入力端子8、第2の位相を有する第2垂直転送パルスVφ2の入力端子7、第3の位相を有する一対の第3垂直転送パルスVφ3A及びVφ3Bの入力端子6、5、第4の位相を有する第4垂直転送パルスVφ4の入力端子4、第5の位相を有する一対の第5垂直転送パルスVφ5A及びVφ5Bの入力端子3、2、及び第6の位相を有する第6垂直転送パルスVφ6の入力端子1が設けられている。
又、該固体撮像素子(1)には、一対の第1水平転送パルスHφ1A及びHφ1Bの入力端子21、16と、第1水平転送パルスを反転してなる一対の第2水平転送パルスHφ2A及びHφ2Bの入力端子22、17とが設けられている。
更に、該固体撮像素子(1)には、電子シャッタ動作を実行させるためのサブパルスφSUBの入力端子19が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments in which the present invention is implemented in a digital still camera having a solid-state imaging device composed of a CCD will be specifically described below with reference to the drawings.
The digital still camera according to the present invention includes a solid-state imaging device (1) shown in FIG. 2, and the solid-state imaging device (1) has an input terminal 8 for a first vertical transfer pulse Vφ1 having a first phase. , An input terminal 7 of a second vertical transfer pulse Vφ2 having a second phase, a pair of third vertical transfer pulses Vφ3A and Vφ3B having a third phase, input terminals 6 and 5, a fourth vertical having a fourth phase. There are provided an input terminal 4 for the transfer pulse Vφ4, a pair of fifth vertical transfer pulses Vφ5A and Vφ5B having the fifth phase 3, 2 and an input terminal 1 for the sixth vertical transfer pulse Vφ6 having the sixth phase. It has been.
The solid-state imaging device (1) includes a pair of first horizontal transfer pulses Hφ1A and Hφ1B input terminals 21 and 16 and a pair of second horizontal transfer pulses Hφ2A and Hφ2B formed by inverting the first horizontal transfer pulse. Input terminals 22 and 17 are provided.
Further, the solid-state imaging device (1) is provided with an input terminal 19 for a sub pulse φSUB for executing an electronic shutter operation.

図1は、本発明に係るデジタルスチルカメラの構成を表わしている。上記固体撮像素子(1)には、垂直転送駆動回路(2)及び水平転送駆動回路(3)が接続されており、垂直転送駆動回路(2)から上記の第1垂直転送パルスVφ1、第2垂直転送パルスVφ2、一対の第3垂直転送パルスVφ3A、Vφ3B、第4垂直転送パルスVφ4、一対の第5垂直転送パルスVφ5A、Vφ5B、第6垂直転送パルスVφ6及びサブパルスφSUBが供給されると共に、水平転送駆動回路(3)から一対の第1水平転送パルスHφ1A、Hφ1B、及び一対の第2水平転送パルスHφ2A、Hφ2Bが供給される。   FIG. 1 shows the configuration of a digital still camera according to the present invention. A vertical transfer drive circuit (2) and a horizontal transfer drive circuit (3) are connected to the solid-state imaging device (1), and the first vertical transfer pulse Vφ1 and the second transfer pulse from the vertical transfer drive circuit (2). A vertical transfer pulse Vφ2, a pair of third vertical transfer pulses Vφ3A, Vφ3B, a fourth vertical transfer pulse Vφ4, a pair of fifth vertical transfer pulses Vφ5A, Vφ5B, a sixth vertical transfer pulse Vφ6, and a sub-pulse φSUB are supplied. A pair of first horizontal transfer pulses Hφ1A and Hφ1B and a pair of second horizontal transfer pulses Hφ2A and Hφ2B are supplied from the transfer drive circuit (3).

垂直転送駆動回路(2)及び水平転送駆動回路(3)には、タイミングジェネレータ(TG)(4)が接続されている。タイミングジェネレータ(4)では、後述の如くカウンタ(図示省略)を用いて第1垂直タイミングパルス、第2垂直タイミングパルス、一対の第3垂直タイミングパルス、第4垂直タイミングパルス、一対の第5垂直タイミングパルス、第6垂直タイミングパルス、電荷読出しパルス及びサブタイミングパルスが作成され、これらのパルスが垂直転送駆動回路(2)に供給される。又、駆動クロックを用いて一対の第1水平タイミングパルス及び一対の第2水平タイミングパルスが作成され、これらのパルスが水平転送駆動回路(3)に供給される。
垂直転送駆動回路(2)では、タイミングジェネレータ(4)から得られる電荷読出しパルス及び第1〜第6垂直タイミングパルスから第1〜第6垂直転送パルスVφ1、Vφ2、Vφ3A、Vφ3B、Vφ4、Vφ5A、Vφ5B及びVφ6が作成されると共に、サブタイミングパルスを増幅することによってサブパルスφSUBが作成され、作成されたパルスが固体撮像素子(1)に供給される。一方、水平転送駆動回路(3)では、タイミングジェネレータ(4)から得られる一対の第1水平タイミングパルス及び一対の第2水平タイミングパルスを増幅することによって一対の第1水平転送パルスHφ1A、Hφ1B及び一対の第2水平転送パルスHφ2A、Hφ2Bが作成され、これらのパルスが固体撮像素子(1)に供給される。
A timing generator (TG) (4) is connected to the vertical transfer drive circuit (2) and the horizontal transfer drive circuit (3). The timing generator (4) uses a counter (not shown) as will be described later, and uses a first vertical timing pulse, a second vertical timing pulse, a pair of third vertical timing pulses, a fourth vertical timing pulse, and a pair of fifth vertical timings. A pulse, a sixth vertical timing pulse, a charge readout pulse, and a sub-timing pulse are generated, and these pulses are supplied to the vertical transfer driving circuit (2). In addition, a pair of first horizontal timing pulses and a pair of second horizontal timing pulses are generated using the driving clock, and these pulses are supplied to the horizontal transfer driving circuit (3).
In the vertical transfer driving circuit (2), the first to sixth vertical transfer pulses Vφ1, Vφ2, Vφ3A, Vφ3B, Vφ4, Vφ5A from the charge readout pulse obtained from the timing generator (4) and the first to sixth vertical timing pulses, Vφ5B and Vφ6 are created, and the sub-pulse φSUB is created by amplifying the sub-timing pulse, and the created pulse is supplied to the solid-state imaging device (1). On the other hand, the horizontal transfer driving circuit (3) amplifies the pair of first horizontal timing pulses and the pair of second horizontal timing pulses obtained from the timing generator (4) to thereby generate a pair of first horizontal transfer pulses Hφ1A, Hφ1B and A pair of second horizontal transfer pulses Hφ2A and Hφ2B are generated, and these pulses are supplied to the solid-state imaging device (1).

又、固体撮像素子(1)から得られるCCD出力は、サンプリング部CDS及びゲイン制御部AGCからなるCDS/AGC回路(5)、A/Dコンバータ(6)、及び圧縮処理等の所定の画像処理を行なう画像処理回路(7)を経て、後段回路へ出力される。CDS/AGC回路(5)には、タイミングジェネレータ(4)から、CCD出力をサンプリングするためのサンプリング信号SHP、SHDが供給され、A/Dコンバータ(6)には、タイミングジェネレータ(4)から、A/D変換のためのサンプリング信号ADCKが供給される。   The CCD output obtained from the solid-state imaging device (1) is a predetermined image processing such as a CDS / AGC circuit (5) comprising a sampling unit CDS and a gain control unit AGC, an A / D converter (6), and compression processing. After passing through the image processing circuit (7) for performing the above, it is output to the subsequent circuit. Sampling signals SHP and SHD for sampling the CCD output are supplied from the timing generator (4) to the CDS / AGC circuit (5), and from the timing generator (4) to the A / D converter (6). A sampling signal ADCK for A / D conversion is supplied.

前記タイミングジェネレータ(4)及び前記画像処理回路(7)には、制御回路(8)が接続されており、制御回路(8)には、シャッターボタン(9)が接続されている。
制御回路(8)は、画像処理回路(7)から固体撮像素子(1)の有効領域の画像信号(輝度信号)を取得して該画像信号の信号レベルを検出し、その検出結果に基づいて露光時間やフォーカス調整値を算出する。そして、その算出結果に応じてタイミングジェネレータ(4)や図示省略するレンズ駆動回路の動作を制御する。
A control circuit (8) is connected to the timing generator (4) and the image processing circuit (7), and a shutter button (9) is connected to the control circuit (8).
The control circuit (8) acquires the image signal (luminance signal) of the effective area of the solid-state imaging device (1) from the image processing circuit (7), detects the signal level of the image signal, and based on the detection result. The exposure time and focus adjustment value are calculated. Then, the operation of the timing generator (4) and a lens driving circuit (not shown) is controlled according to the calculation result.

図3は、上記タイミングジェネレータ(4)の垂直タイミングパルス及びサブタイミングパルスの作成部の構成を表わしている。
該タイミングジェネレータは、24.5454MHzの駆動クロックに同期してカウントアップされる水平カウンタ(41)と、該水平カウンタ(41)から供給される水平同期パルスHDに同期してカウントアップされる垂直カウンタ(42)と、該垂直カウンタ(42)から供給される垂直同期パルスVDに同期してカウントアップされるフィールドカウンタ(43)とを具えている。前記水平カウンタ(41)には、前記垂直カウンタ(42)から垂直同期パルスVDが供給され、水平同期パルスHDと垂直同期パルスVDの同期がとられる。
FIG. 3 shows the configuration of the vertical timing pulse and sub-timing pulse generator of the timing generator (4).
The timing generator includes a horizontal counter (41) that is counted up in synchronization with a drive clock of 24.5454 MHz, and a vertical counter that is counted up in synchronization with a horizontal synchronization pulse HD supplied from the horizontal counter (41). (42) and a field counter (43) counted up in synchronization with the vertical synchronizing pulse VD supplied from the vertical counter (42). The horizontal counter (41) is supplied with the vertical synchronizing pulse VD from the vertical counter (42), and the horizontal synchronizing pulse HD and the vertical synchronizing pulse VD are synchronized.

上記3つのカウンタ(41)(42)(43)には、コンパレータ(47)が接続されており、該コンパレータ(47)には、垂直タイミングパルス及びサブタイミングパルスについての波形情報が格納されている波形情報格納用レジスタ(46)が接続されている。   A comparator (47) is connected to the three counters (41), (42), and (43), and the comparator (47) stores waveform information about vertical timing pulses and sub-timing pulses. A waveform information storage register (46) is connected.

又、上記3つのカウンタ(41)(42)(43)には、最大値格納用レジスタ(44)が接続されており、最大値格納用レジスタ(44)からこれらのカウンタ(41)(42)(43)にそれぞれ、カウントすべき最大値Hmax、Vmax、Fmaxが供給される。
更に、垂直カウンタ(42)には、1/30秒の周期で基準垂直同期信号VDoを出力するシグナルジェネレータ(SG)(45)が接続されると共に、図1に示す制御回路(8)からの制御信号に基づいて該垂直カウンタ(42)の動作を制御するコントローラ(48)が接続されており、該コントローラ(48)は、垂直同期パルスVDを前記基準垂直同期パルスVDoに同期させる同期状態と同期させない非同期状態との間で切り換えるための同期/非同期切換え制御信号を垂直カウンタ(42)に供給する。
又、前記コントローラ(48)には、シャッターボタン(9)が押下されたときに図1に示す制御回路(8)から水平カウンタ(41)によってカウントすべき最大値Hmax´及び垂直カウンタ(42)によってカウントすべき最大値Vmax´が供給され、該コントローラ(48)はこれらの最大値Hmax´、Vmax´をそれぞれ、水平カウンタ(41)及び垂直カウンタ(42)に供給する。
The three counters (41), (42), and (43) are connected to a maximum value storage register (44). These counters (41), (42) are connected to the maximum value storage register (44). The maximum values Hmax, Vmax, and Fmax to be counted are supplied to (43), respectively.
Further, the vertical counter (42) is connected to a signal generator (SG) (45) for outputting a reference vertical synchronizing signal VDo at a period of 1/30 seconds, and from the control circuit (8) shown in FIG. A controller (48) for controlling the operation of the vertical counter (42) based on a control signal is connected, and the controller (48) has a synchronization state in which a vertical synchronization pulse VD is synchronized with the reference vertical synchronization pulse VDo. A synchronous / asynchronous switching control signal for switching between asynchronous states not to be synchronized is supplied to the vertical counter (42).
The controller 48 has a maximum value Hmax ′ to be counted by the horizontal counter 41 and the vertical counter 42 from the control circuit 8 shown in FIG. 1 when the shutter button 9 is pressed. The maximum value Vmax ′ to be counted is supplied by the controller 48, and the controller 48 supplies the maximum values Hmax ′ and Vmax ′ to the horizontal counter 41 and the vertical counter 42, respectively.

水平カウンタ(41)のカウント値がカウントアップされる度に水平カウンタ(41)からコンパレータ(47)へカウント値Hcountが出力される。そして、該カウント値が最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Hmaxに達したとき、及びコントローラ(48)から供給された最大値Hmax´に達したときに、水平カウンタ(41)から垂直カウンタ(42)及びコンパレータ(47)へ水平同期パルスHDが出力されると共に、カウント値が“1”の値にリセットされて再び“1”の値からカウントアップが開始される。
垂直カウンタ(42)は、上述の如く水平カウンタ(41)から供給される水平同期パルスHDに同期してカウントアップされ、その度に垂直カウンタ(42)からコンパレータ(47)へカウント値Vcountが出力される。そして、該カウント値が最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Vmaxに達したとき、及びコントローラ(48)から供給された最大値Vmax´に達したときに、垂直カウンタ(42)からコンパレータ(47)、水平カウンタ(41)及びフィールドカウンタ(43)へ垂直同期パルスVDが出力されると共に、カウント値が“1”の値にリセットされて再び“1”の値からカウントアップが開始される。
フィールドカウンタ(43)は、上述の如く垂直カウンタ(42)から供給される垂直同期パルスVDに同期してカウントアップされ、その度にフィールドカウンタ(43)からコンパレータ(47)へカウント値Fcountが出力される。そして、該カウント値が最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Fmaxに達したときに、カウント値が“1”の値にリセットされて再び“1”の値からカウントアップが開始される。
Each time the count value of the horizontal counter (41) is counted up, the count value Hcount is output from the horizontal counter (41) to the comparator (47). When the count value reaches the maximum value Hmax supplied from the maximum value storage register (44) and reaches the maximum value Hmax 'supplied from the controller (48), the horizontal counter (41) The horizontal synchronizing pulse HD is output from the counter to the vertical counter (42) and the comparator (47), the count value is reset to "1", and the count-up is started again from the value "1".
The vertical counter (42) is counted up in synchronization with the horizontal synchronizing pulse HD supplied from the horizontal counter (41) as described above, and the count value Vcount is output from the vertical counter (42) to the comparator (47) each time. Is done. When the count value reaches the maximum value Vmax supplied from the maximum value storage register (44) and when the count value reaches the maximum value Vmax 'supplied from the controller (48), the vertical counter (42). Outputs a vertical sync pulse VD to the comparator (47), horizontal counter (41), and field counter (43), and the count value is reset to "1" and the count up starts again from "1". Be started.
The field counter (43) is counted up in synchronization with the vertical synchronizing pulse VD supplied from the vertical counter (42) as described above, and the count value Fcount is output from the field counter (43) to the comparator (47) each time. Is done. When the count value reaches the maximum value Fmax supplied from the maximum value storage register (44), the count value is reset to "1" and starts counting up again from the value "1". Is done.

コンパレータ(47)では、水平カウンタ(41)から供給されるカウント値Hcount、垂直カウンタ(42)から供給されるカウント値Vcount及びフィールドカウンタ(43)から供給されるカウント値Fcountと、波形情報格納用レジスタ(46)から供給される波形情報に含まれているカウント値とが比較され、該比較結果に応じて、コンパレータ(47)の出力がハイからロー、或いはローからハイへと切り替わる。このとき、水平カウンタ(41)から供給される水平同期パルスHD及び垂直カウンタ(42)から供給される垂直同期パルスVDと同期がとられる。この様にして、矩形パルスからなる垂直タイミングパルス及びサブタイミングパルスが作成されることになる。尚、作成されたサブタイミングパルスは、上述の如く算出された露光時間に応じて作成されたイネーブル信号がハイの期間にタイミングジェネレータ(4)から出力される。   In the comparator (47), the count value Hcount supplied from the horizontal counter (41), the count value Vcount supplied from the vertical counter (42), the count value Fcount supplied from the field counter (43), and waveform information storage The count value included in the waveform information supplied from the register (46) is compared, and the output of the comparator (47) is switched from high to low or from low to high according to the comparison result. At this time, the horizontal synchronization pulse HD supplied from the horizontal counter (41) and the vertical synchronization pulse VD supplied from the vertical counter (42) are synchronized. In this way, a vertical timing pulse and a sub-timing pulse composed of rectangular pulses are generated. The generated sub-timing pulse is output from the timing generator (4) during a period in which the enable signal generated according to the exposure time calculated as described above is high.

上記デジタルスチルカメラにおいては、従来のデジタルスチルカメラと同様に、固体撮像素子(1)によって撮影した動画(スルー画)を1/30秒の周期でLCDに表示するモニタモードの設定が可能である。
モニタモードが設定されたときの水平カウンタ(41)及び垂直カウンタ(42)の動作は、図11に示す従来の動作と同一であって、1ライン目から225ライン目までは、最大値格納用レジスタ(44)から水平カウンタ(41)に最大値“3532”が供給されて該最大値までカウントアップが繰り返され、226ライン目は最大値“1798”が供給されて該最大値までカウントアップされる。又、最大値格納用レジスタ(44)から垂直カウンタ(42)に最大値“226”が供給されて該最大値までカウントアップされる。これによって、148μ秒の周期で水平カウンタ(41)から水平同期パルスHDが出力されることになる。又、1/30秒の周期で垂直カウンタ(42)から垂直同期パルスVDが出力されることになる。
In the digital still camera, as in the conventional digital still camera, it is possible to set a monitor mode for displaying a moving image (through image) photographed by the solid-state imaging device (1) on the LCD at a period of 1/30 seconds. .
The operation of the horizontal counter (41) and the vertical counter (42) when the monitor mode is set is the same as the conventional operation shown in FIG. 11, and the maximum value storage is performed from the first line to the 225th line. The maximum value “3532” is supplied from the register (44) to the horizontal counter (41) and the count-up is repeated up to the maximum value. The maximum value “1798” is supplied to the 226th line and the count-up is performed up to the maximum value. The In addition, the maximum value “226” is supplied from the maximum value storing register (44) to the vertical counter (42) and counted up to the maximum value. As a result, the horizontal synchronization pulse HD is output from the horizontal counter (41) with a period of 148 μs. Further, the vertical synchronization pulse VD is output from the vertical counter (42) at a period of 1/30 seconds.

そして、本発明に係るデジタルスチルカメラにおいては、露光時間を算出する単位が100μ秒と規定されており、シャッターボタン(9)が押下されたとき、1Hの時間が148μ秒から100μ秒に変更されると共に、1Vの時間が1/30秒から算出された露光時間と同じ時間に変更される。
シャッターボタン(9)が押下されたとき、制御回路(8)は、100μ秒の単位で露光時間を算出した後、算出した露光時間及び1Hの時間から垂直カウンタによってカウントすべき最大値Vmax´を算出する。例えば、最大値Vmax´は、算出された露光時間を1Hの時間である100μ秒で除算することによって得られる。その後、制御回路(8)は、算出した最大値Vmax´、及び水平カウンタによってカウントすべき最大値Hmax´“2454”をタイミングジェネレータ(4)に供給する。ここで、水平カウンタによってカウントすべき最大値Hmax´は1Hの時間が100μ秒となる値(Hmax´≒100μ秒×24.5454MHz)である。
図3に示すタイミングジェネレータのコントローラ(48)は、上述の如く制御回路(8)から供給された最大値Hmax´、Vmax´をそれぞれ、水平カウンタ(41)及び垂直カウンタ(43)へ供給する。
In the digital still camera according to the present invention, the unit for calculating the exposure time is defined as 100 μsec, and when the shutter button (9) is pressed, the time of 1H is changed from 148 μsec to 100 μsec. In addition, the time of 1V is changed to the same time as the exposure time calculated from 1/30 second.
When the shutter button (9) is pressed, the control circuit (8) calculates the exposure time in units of 100 μs, and then calculates the maximum value Vmax ′ to be counted by the vertical counter from the calculated exposure time and 1H time. calculate. For example, the maximum value Vmax ′ is obtained by dividing the calculated exposure time by 100 μsec, which is a time of 1H. Thereafter, the control circuit (8) supplies the calculated maximum value Vmax ′ and the maximum value Hmax ′ “2454” to be counted by the horizontal counter to the timing generator (4). Here, the maximum value Hmax ′ to be counted by the horizontal counter is a value (Hmax′≈100 μsec × 24.5454 MHz) at which the time of 1H becomes 100 μsec.
The controller (48) of the timing generator shown in FIG. 3 supplies the maximum values Hmax ′ and Vmax ′ supplied from the control circuit (8) as described above to the horizontal counter (41) and the vertical counter (43), respectively.

図5は、シャッターボタン(9)が押下されたときの水平カウンタ(41)及び垂直カウンタ(42)の動作を表わしている。尚、以下では、算出された露光時間が1000μ秒であって、制御回路(8)からタイミングジェネレータ(4)に垂直カウンタ(42)の最大値Vmax´として“10”が供給された場合について説明する。
水平カウンタ(41)は、初期値“1”から駆動クロックに同期してカウントアップされ、図示の如くカウント値がコントローラ(48)から供給された最大値Hmax´“2454”に達したときに、水平同期パルスHDを出力すると共に、カウント値を“1”の値にリセットして再び“1”の値からカウントアップを開始する。この様に、水平カウンタ(41)は“1”から“2454”までカウントアップを繰り返し、カウント値が最大値“2454”に達する度に水平同期パルスHDを出力する。一方、垂直カウンタ(42)は、初期値“1”から前記水平同期パルスHDに同期してカウントアップされる。その後、垂直カウンタ(42)のカウント値がコントローラ(48)から供給された最大値Vmax´“10”に達したときに、垂直カウンタ(42)は、垂直同期パルスVDを出力すると共に、カウント値を“1”の値にリセットして再び“1”の値からカウントアップを開始する。
この様にして、シャッターボタン(9)が押下されたときには、100μ秒の周期で水平カウンタ(41)から水平同期パルスHDが出力されることになる。又、露光時間と同じ時間である1000μ秒の周期で垂直カウンタ(42)から垂直同期パルスVDが出力されることになる。
FIG. 5 shows operations of the horizontal counter (41) and the vertical counter (42) when the shutter button (9) is pressed. In the following description, the calculated exposure time is 1000 μs and “10” is supplied from the control circuit (8) to the timing generator (4) as the maximum value Vmax ′ of the vertical counter (42). To do.
The horizontal counter (41) is counted up from the initial value “1” in synchronization with the drive clock, and when the count value reaches the maximum value Hmax ′ “2454” supplied from the controller (48) as shown in the figure, The horizontal synchronization pulse HD is output, the count value is reset to “1”, and the count-up is started again from the value “1”. In this manner, the horizontal counter (41) repeats counting up from “1” to “2454”, and outputs a horizontal synchronization pulse HD every time the count value reaches the maximum value “2454”. On the other hand, the vertical counter (42) is counted up from the initial value “1” in synchronization with the horizontal synchronizing pulse HD. Thereafter, when the count value of the vertical counter (42) reaches the maximum value Vmax ′ “10” supplied from the controller (48), the vertical counter (42) outputs the vertical synchronization pulse VD and count value Is reset to a value of “1”, and count-up is started again from a value of “1”.
In this way, when the shutter button (9) is pressed, the horizontal synchronization pulse HD is output from the horizontal counter (41) at a cycle of 100 μs. Further, the vertical synchronization pulse VD is output from the vertical counter (42) at a period of 1000 μsec which is the same time as the exposure time.

図6は、上記モニタモードの動作及び固体撮像素子(1)に供給されるサブパルスφSUBを表わしている。尚、図6中、シャッターパルスはシャッターボタン(9)の押下時に発生するパルスである。
上記デジタルスチルカメラにおいては、1垂直期間の内、露光時間を除く期間に一連のサブパルスφSUBを固体撮像素子(1)に供給することによって露光時間が制御されており、モニタモードが設定されている状態では、1垂直期間に一連のサブパルスφSUBが固体撮像素子(1)に供給されて画素(11)に蓄積された電荷が掃き捨てられた後、撮像面の露光が行なわれ、次の垂直期間に、前記露光によって画素(11)に蓄積された電荷の転送が行なわれると共に、転送された電荷からLCDに表示すべき表示画像を作成する処理(表示処理)が行なわれる。そして、更に次の垂直期間に、前記作成された表示画像がLCDに表示される。この一連の動作、即ち、露光、転送、表示画像の作成及び表示が1垂直期間ずつずらして繰り返されることによって、1/30秒の周期で画像が撮影されてLCDに表示されることになる。
又、各垂直期間に転送によって得られる画像信号に基づいて露光時間やフォーカス調整値の演算が開始され、次の垂直期間に、前記演算が継続して行なわれて、該演算によって得られた露光時間及びフォーカス調整値の設定が行われる。
FIG. 6 shows the operation in the monitor mode and the sub-pulse φSUB supplied to the solid-state imaging device (1). In FIG. 6, the shutter pulse is a pulse generated when the shutter button (9) is pressed.
In the digital still camera, the exposure time is controlled by supplying a series of sub-pulses φSUB to the solid-state imaging device (1) in a period excluding the exposure time in one vertical period, and the monitor mode is set. In the state, a series of sub-pulses φSUB is supplied to the solid-state imaging device (1) in one vertical period, and the charge accumulated in the pixel (11) is swept away, and then the imaging surface is exposed to the next vertical period. In addition, the charges accumulated in the pixels (11) by the exposure are transferred, and a process for creating a display image to be displayed on the LCD from the transferred charges (display process) is performed. Then, in the next vertical period, the created display image is displayed on the LCD. By repeating this series of operations, that is, exposure, transfer, display image creation and display, with a shift of one vertical period, an image is taken at a period of 1/30 seconds and displayed on the LCD.
In addition, the calculation of the exposure time and the focus adjustment value is started based on the image signal obtained by the transfer in each vertical period, and the calculation is continuously performed in the next vertical period, and the exposure obtained by the calculation is obtained. Time and focus adjustment values are set.

上記モニタモードが設定されている状態でシャッターボタン(9)が押下されると、その時点での垂直期間に得られた露光時間から垂直カウンタ(42)の最大値Vmax´が算出されて該最大値Vmax´及び水平カウンタ(41)の最大値Hmax´の設定が行なわれ、次の垂直同期パルスVDに同期して、固体撮像素子(1)にサブパルスφSUBが供給されて画素(11)に蓄積された電荷が掃き捨てられると共に、撮像面の最終露光が開始される。
その後、前記露光時間と同じ時間が経過した時点でタイミングジェネレータ(4)から垂直同期パルスVDが出力されることとなり、該垂直同期パルスVDに同期して全画素取り込みモードが設定されて、撮像面を構成する全ての画素の電荷が複数のフィールドに分けて転送され、転送によって得られる画像信号が記録媒体に記録される。このとき、LCDには、モニタモードで最後に表示された画像が継続して表示される。
When the shutter button (9) is pressed while the monitor mode is set, the maximum value Vmax ′ of the vertical counter (42) is calculated from the exposure time obtained in the vertical period at that time, and the maximum The value Vmax ′ and the maximum value Hmax ′ of the horizontal counter (41) are set, and in synchronization with the next vertical synchronization pulse VD, the sub-pulse φSUB is supplied to the solid-state imaging device (1) and accumulated in the pixel (11). The charged charges are swept away and the final exposure of the imaging surface is started.
Thereafter, when the same time as the exposure time elapses, the vertical synchronization pulse VD is output from the timing generator (4), the all-pixel capture mode is set in synchronization with the vertical synchronization pulse VD, and the imaging surface Are transferred in a plurality of fields, and an image signal obtained by the transfer is recorded on a recording medium. At this time, the last image displayed in the monitor mode is continuously displayed on the LCD.

図4は、モニタモードが設定されているときに図1に示す制御回路(8)によって実行される露光制御手続きを表わしている。
モニタモードが設定されている状態では、図示の如く、先ずステップS1にて露光時間を算出した後、ステップS2では、シャッターボタン(9)が押下されたか否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップS3に移行して、タイミングジェネレータ(4)に垂直転送駆動回路(2)に対するサブタイミングパルスの供給動作を実行させた後、ステップS1に戻って、上記手続きを繰り返す。該手続きが繰り返されている状態では、タイミングジェネレータ(4)の水平カウンタ(41)は、最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Hmaxまでカウントアップを繰り返して148μ秒の周期で水平同期パルスHDを出力すると共に、垂直カウンタ(42)は、最大値格納用レジスタ(44)から供給された最大値Vmaxまでカウントアップを繰り返して1/30秒の周期で垂直同期パルスVDを出力する。上記ステップS3では、該垂直同期パルスVDに同期してサブタイミングパルス供給動作が開始されると共に、該水平同期パルスHDの周期でサブタイミングパルスが固体撮像素子(1)に供給される。
FIG. 4 shows an exposure control procedure executed by the control circuit (8) shown in FIG. 1 when the monitor mode is set.
In the state where the monitor mode is set, as shown in the figure, first, after calculating the exposure time in step S1, it is determined in step S2 whether or not the shutter button (9) has been pressed, and it is determined to be no. In this case, the process proceeds to step S3, where the timing generator (4) executes the sub-timing pulse supply operation for the vertical transfer driving circuit (2), and then the process returns to step S1 to repeat the above procedure. In the state where the procedure is repeated, the horizontal counter (41) of the timing generator (4) repeats counting up to the maximum value Hmax supplied from the maximum value storing register (44) and repeats the horizontal in a cycle of 148 μs. In addition to outputting the synchronization pulse HD, the vertical counter (42) repeats counting up to the maximum value Vmax supplied from the maximum value storage register (44) and outputs the vertical synchronization pulse VD at a period of 1/30 seconds. . In step S3, the sub-timing pulse supply operation is started in synchronization with the vertical synchronizing pulse VD, and the sub-timing pulse is supplied to the solid-state imaging device (1) at the cycle of the horizontal synchronizing pulse HD.

上記手続きが繰り返されている状態でシャッターボタン(9)が押下されると、ステップS2にてイエスと判断されてステップS4に移行し、算出した露光時間及び水平同期パルスの周期から垂直カウンタ(42)の最大値Vmax´を算出した後、該最大値Vmax´及び水平カウンタ(41)の最大値Hmax´をタイミングジェネレータ(4)に供給して手続きを終了する。これによって、タイミングジェネレータ(4)の水平カウンタ(41)は、前記最大値Hmax´までカウントアップを繰り返して100μ秒の周期で水平同期パルスHDを出力すると共に、垂直カウンタ(42)は、前記最大値Vmax´までカウントアップを行なって前記算出された露光時間と同じ周期で垂直同期パルスVDを出力する。そして、該垂直同期パルスVDに同期して全画素取り込みモードが設定され、固体撮像素子(1)から全画素の電荷が読み出された後、再びモニタモードが設定される。   If the shutter button (9) is pressed while the above procedure is repeated, it is determined as YES in step S2, and the process proceeds to step S4. From the calculated exposure time and horizontal sync pulse period, the vertical counter (42 Then, the maximum value Vmax 'and the maximum value Hmax' of the horizontal counter (41) are supplied to the timing generator (4), and the procedure is terminated. As a result, the horizontal counter (41) of the timing generator (4) repeats counting up to the maximum value Hmax ′ and outputs a horizontal synchronization pulse HD at a cycle of 100 μs, and the vertical counter (42) Counting up to the value Vmax ′ and outputting the vertical synchronization pulse VD with the same cycle as the calculated exposure time. Then, the all-pixel capture mode is set in synchronization with the vertical synchronization pulse VD, and after the charges of all the pixels are read from the solid-state imaging device (1), the monitor mode is set again.

本発明に係るデジタルスチルカメラにおいては、図6に示す如く、シャッターボタン(9)が押下されたとき、垂直同期パルスVDに同期させて撮像面の最終露光を開始するので、図10に示す如く垂直同期パルスVDに同期させて一連のサブパルスφSUBを供給した後に撮像面の最終露光を行なう従来のデジタルスチルカメラに比べて、シャッターボタン(9)が押下されてから画像記録が終了するまでの撮影時間が短くなる。
又、シャッターボタン(9)が押下されたときに1Hの時間を100μ秒に変更することによって、モニタモードにおいて水平レジスタ(13)の電荷が出力される周期である148μ秒とは異なる100μ秒単位で最終露光の時間を制御することが出来る。
更に、シャッターボタン(9)が押下されたときに1つのみのサブパルスを固体撮像素子(1)に供給するので、一連のサブパルスを供給する従来のデジタルスチルカメラに比べてサブパルスの出力回数が減少し、これによって消費電力が低減する。
In the digital still camera according to the present invention, as shown in FIG. 6, when the shutter button (9) is pressed, the final exposure of the imaging surface is started in synchronization with the vertical synchronization pulse VD. Shooting from when the shutter button (9) is pressed until image recording is completed, as compared with a conventional digital still camera that performs final exposure of the imaging surface after supplying a series of sub-pulses φSUB in synchronization with the vertical synchronization pulse VD Time is shortened.
Also, by changing the time of 1H to 100 μs when the shutter button (9) is pressed, the unit is different from the 148 μs, which is the cycle in which the charge of the horizontal register (13) is output in the monitor mode. Can control the time of final exposure.
Furthermore, since only one sub-pulse is supplied to the solid-state imaging device (1) when the shutter button (9) is pressed, the number of sub-pulse outputs is reduced compared to a conventional digital still camera that supplies a series of sub-pulses. As a result, power consumption is reduced.

尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、図7に示す如く、シャッターボタン(9)が押下された時点で水平カウンタ(41)及び垂直カウンタ(42)をリセットし、これによって垂直カウンタ(42)から出力される垂直同期パルスVDに同期させて、固体撮像素子(1)にサブパルスφSUBを供給すると共に、撮像面の最終露光を開始させることも可能である。かかる構成においては、シャッターボタン(9)が押下された時点で得られている露光時間から垂直カウンタ(42)の最大値Vmax´が算出され、最終露光が行なわれる垂直期間に該最大値Vmax´及び水平カウンタ(41)の最大値Hmax´の設定が行なわれる。
又、上記実施の形態においては、シャッターボタン(9)が押下されたときに1Hの時間を100μ秒に変更しているが、100μ秒に限らず、任意の時間に変更することが可能である。
更に、上記実施の形態においては、シャッターボタン(9)が押下されたとき、水平カウンタ(41)の最大値Hmax´を“2454”に固定して垂直カウンタ(42)の最大値Vmax´を算出された露光時間に応じて変化させているが、垂直カウンタ(42)の最大値Vmax´を固定して水平カウンタ(41)の最大値Hmax´を算出された露光時間に応じて変化させることも可能である。水平カウンタ(41)の最大値Hmax´は、例えば算出された露光時間を垂直カウンタの最大値Vmax´で除算し、その結果に固体撮像素子(1)の駆動周波数を乗算することによって得られる。
更に又、上記実施の形態においては、本発明を図2に示す6相駆動方式の固体撮像素子(1)を具えたデジタルスチルカメラに実施しているが、3相駆動方式の固体撮像素子や4相駆動方式の固体撮像素子を具えたデジタルスチルカメラに実施することも可能である。
In addition, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim.
For example, as shown in FIG. 7, when the shutter button (9) is pressed, the horizontal counter (41) and the vertical counter (42) are reset, so that the vertical synchronization pulse VD output from the vertical counter (42) is obtained. In synchronism, it is possible to supply the sub-pulse φSUB to the solid-state imaging device (1) and to start the final exposure of the imaging surface. In such a configuration, the maximum value Vmax ′ of the vertical counter (42) is calculated from the exposure time obtained when the shutter button (9) is pressed, and the maximum value Vmax ′ is obtained in the vertical period in which the final exposure is performed. The maximum value Hmax ′ of the horizontal counter (41) is set.
In the above embodiment, the time of 1H is changed to 100 μsec when the shutter button (9) is pressed. However, the time is not limited to 100 μsec and can be changed to an arbitrary time. .
Further, in the above embodiment, when the shutter button (9) is pressed, the maximum value Hmax ′ of the horizontal counter (41) is fixed to “2454” and the maximum value Vmax ′ of the vertical counter (42) is calculated. The maximum value Vmax ′ of the vertical counter (42) is fixed and the maximum value Hmax ′ of the horizontal counter (41) is changed according to the calculated exposure time. Is possible. The maximum value Hmax ′ of the horizontal counter (41) is obtained, for example, by dividing the calculated exposure time by the maximum value Vmax ′ of the vertical counter and multiplying the result by the driving frequency of the solid-state imaging device (1).
Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention is implemented in a digital still camera including the six-phase drive type solid-state image pickup device (1) shown in FIG. It can also be implemented in a digital still camera including a four-phase drive type solid-state imaging device.

本発明を実施したデジタルスチルカメラの構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the digital still camera which implemented this invention. 固体撮像素子の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of a solid-state image sensor. 上記デジタルスチルカメラのタイミングジェネレータの構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the timing generator of the said digital still camera. 上記デジタルスチルカメラのモニタモードにおいて実行される露光制御手続きを表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the exposure control procedure performed in the monitor mode of the said digital still camera. 上記タイミングジェネレータの垂直カウンタ及び水平カウンタの動作を表わすタイムチャートである。It is a time chart showing the operation of the vertical counter and horizontal counter of the timing generator. 上記デジタルスチルカメラのシャッターボタン押下時の動作を表わすタイムチャートである。It is a time chart showing the operation at the time of pressing the shutter button of the digital still camera. 他の実施例のデジタルスチルカメラのシャッターボタン押下時の動作を表わすタイムチャートである。It is a time chart showing the operation | movement at the time of pressing the shutter button of the digital still camera of another Example. 従来のデジタルスチルカメラの構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the conventional digital still camera. 上記デジタルスチルカメラのタイミングジェネレータの構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the timing generator of the said digital still camera. 上記デジタルスチルカメラのシャッターボタン押下時の動作を表わすタイムチャートである。It is a time chart showing the operation at the time of pressing the shutter button of the digital still camera. 上記タイミングジェネレータの垂直カウンタ及び水平カウンタの動作を表わすタイムチャートである。It is a time chart showing the operation of the vertical counter and horizontal counter of the timing generator.

符号の説明Explanation of symbols

(1) 固体撮像素子
(11) 画素
(12) 垂直レジスタ
(13) 水平レジスタ
(2) 垂直転送駆動回路
(3) 水平転送駆動回路
(4) タイミングジェネレータ
(41) 水平カウンタ
(42) 垂直カウンタ
(43) フィールドカウンタ
(48) コントローラ
(5) CDS/AGC回路
(6) A/Dコンバータ
(7) 画像処理回路
(8) 制御回路
(9) シャッターボタン
(1) Solid-state image sensor
(11) Pixel
(12) Vertical register
(13) Horizontal register
(2) Vertical transfer drive circuit
(3) Horizontal transfer drive circuit
(4) Timing generator
(41) Horizontal counter
(42) Vertical counter
(43) Field counter
(48) Controller
(5) CDS / AGC circuit
(6) A / D converter
(7) Image processing circuit
(8) Control circuit
(9) Shutter button

Claims (3)

複数の画素からなる撮像面を具えた固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する駆動装置と、該駆動装置の動作を制御する制御装置とを具え、前記駆動装置は、同期信号を発生させる同期信号発生回路と、画素に蓄積された電荷を外部に掃き捨てるためのサブパルスを前記固体撮像素子に供給するサブパルス供給回路とを具えている撮影装置であって、前記固体撮像素子に一連のサブパルスを供給した後に撮像面の露光を行なう露光動作が前記同期信号発生回路から一定の周期で発生する同期信号に同期して開始される撮影モードの設定が可能な撮影装置において、前記制御装置は、前記撮影モードが設定されている状態で画像撮影操作が行なわれたとき、前記同期信号発生回路から発生する同期信号に同期させて撮像面の露光を開始させると共に、前記同期信号の周期を撮像面の露光時間と同じ時間に設定した後、前記同期信号発生回路から発生する同期信号に同期させて前記固体撮像素子からの電荷の読出しを含む撮影動作を開始させる制御手段を具え
前記駆動装置は、水平同期信号を発生させる水平同期信号発生回路を具えており、前記同期信号発生回路は、垂直同期信号を発生させるものであって前記水平同期信号に同期してカウントアップされ、カウント値が外部から供給される値に達したときに同期信号を発生させるものであり、前記水平同期信号発生回路は前記画像撮影操作が行なわれたことに応じて前記水平同期信号の周期を変更し、前記制御装置の制御手段は、前記露光時間と前記変更後の水平同期信号の周期に基づいて前記同期信号発生回路に供給すべき値を算出し、算出した値を前記同期信号発生回路に供給することを特徴とする撮影装置。
A solid-state imaging device having an imaging surface composed of a plurality of pixels, a driving device that drives the solid-state imaging device, and a control device that controls the operation of the driving device, the driving device generating a synchronization signal An imaging apparatus comprising: a synchronization signal generating circuit; and a sub-pulse supply circuit that supplies a sub-pulse for sweeping out charge accumulated in a pixel to the outside. The imaging device includes a series of sub-pulses applied to the solid-state image sensor. In the photographing apparatus capable of setting a photographing mode in which an exposure operation for performing exposure of the imaging surface after supply is started in synchronization with a synchronization signal generated at a constant cycle from the synchronization signal generation circuit, the control device includes: When an image shooting operation is performed with the shooting mode set, exposure of the imaging surface is started in synchronization with a synchronization signal generated from the synchronization signal generation circuit. In both cases, the period of the synchronization signal is set to the same time as the exposure time of the imaging surface, and then an imaging operation including reading of charges from the solid-state imaging device is started in synchronization with the synchronization signal generated from the synchronization signal generation circuit. comprising a control means for,
The driving device includes a horizontal synchronization signal generation circuit that generates a horizontal synchronization signal, and the synchronization signal generation circuit generates a vertical synchronization signal and is counted up in synchronization with the horizontal synchronization signal, A synchronization signal is generated when the count value reaches a value supplied from the outside, and the horizontal synchronization signal generation circuit changes the period of the horizontal synchronization signal in response to the image photographing operation. Then, the control means of the control device calculates a value to be supplied to the synchronization signal generation circuit based on the exposure time and the cycle of the changed horizontal synchronization signal, and supplies the calculated value to the synchronization signal generation circuit. An imaging device, characterized by being supplied .
前記制御装置は、前記固体撮像素子への入射光の大きさに応じた露光時間を導出する露光時間導出手段を具えており、前記制御手段は、前記同期信号の周期を該露光時間導出手段から得られる露光時間と同じ時間に設定する請求項1に記載の撮影装置。   The control device includes an exposure time deriving unit that derives an exposure time according to the magnitude of incident light on the solid-state imaging device, and the control unit determines the period of the synchronization signal from the exposure time deriving unit. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the photographing apparatus is set to the same time as the obtained exposure time. 前記制御装置の制御手段は、撮像面の露光の開始時に前記駆動装置から前記固体撮像素子にサブパルスを供給する請求項1または請求項に記載の撮影装置。 It said control means of the control device, imaging device according to claim 1 or claim 2 for supplying sub-pulses from the drive unit at the start of the exposure of the imaging surface in the solid-state imaging device.
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