JP5140185B2 - High-speed imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、高速撮像装置に係り、特に、画素周辺記録型撮像素子を使用して高速で撮像することの可能な高速撮像装置に関する。 The present invention relates to a high-speed imaging device, and more particularly to a high-speed imaging device capable of imaging at high speed using a pixel peripheral recording type imaging device.
1秒間に100万フレーム程度の画像を撮影可能な撮像素子として画素周辺記録型撮像素子は既に提案されており、超高速撮影装置に組み込まれて様々な分野で使用されている(例えば、特許文献1参照)。 A pixel peripheral recording type imaging device has already been proposed as an imaging device capable of capturing an image of about 1 million frames per second, and is incorporated in an ultrahigh-speed imaging device and used in various fields (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、従来の画素周辺記録型撮像素子を適用した高速撮像装置は、画素周辺記録型撮像素子自体は百万フレーム/秒で撮像可能な性能を有しているにも係らず、数十万から百万フレーム/秒以上の高速で撮影すると撮像素子に印加される駆動信号の電圧が低下し画質が悪化するという課題があった。 However, the conventional high-speed imaging device to which the pixel peripheral recording type image sensor is applied has a performance of several hundred thousand even though the pixel peripheral recording type image sensor itself has a performance capable of imaging at one million frames / second. When photographing at a high speed of 1 million frames / second or more, there is a problem that the voltage of the drive signal applied to the image sensor is lowered and the image quality is deteriorated.
図11は、従来の高速撮像装置の構成を示すブロック図であって、従来の高速撮像装置110は、被写体の光学像をアナログ電気信号に変換する光電変換部111と、光電変換部111から出力されるアナログ電気信号からノイズを除去しデジタル電気信号に変換するアナログ電気信号処理部112と、アナログ電気信号処理部112から出力されるデジタル電気信号を処理して画像信号を生成する画像信号生成部113と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部114と、制御信号に基づいて光電変換部111、アナログ電気信号処理部112および画像信号生成部113を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部115とを含む。
FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of a conventional high-speed imaging device. The conventional high-
また、図12は駆動信号生成部115の出力(実線)と光電変換部111に実際に印加される電圧波形(破線)であって、10万フレーム/秒の撮像速度(a)であれば光電変換部111には駆動信号生成部115の出力電圧がほぼそのまま印加されるが、100万フレーム/秒の撮像速度(b)となると光電変換部111に実際に印加される電圧の振幅は駆動信号生成部115の出力電圧の振幅よりも小さくなる。
FIG. 12 shows the output (solid line) of the drive
図13は、駆動信号生成部115が矩形波を出力する場合に光電変換部111で実際に測定される電圧(以下、実電圧Vrealという。)の最大電圧Vreal_Hと最小電圧Vreal_Lと撮像速度との関係を示すグラフであって、40万フレーム/秒以上の撮像速度となると最大電圧Vreal_Hと最小電圧Vreal_Lの差電圧は徐々に減少し、数百万フレーム/秒以上の撮像速度となると最大電圧Vreal_Hと最小電圧Vreal_Lの差電圧が減少して、信号対雑音比(S/N)が極端に悪化し、撮像不可能な状態となる。
FIG. 13 shows the maximum voltage Vreal_H, the minimum voltage Vreal_L, and the imaging speed of the voltage actually measured by the photoelectric conversion unit 111 (hereinafter referred to as the actual voltage Vreal) when the drive
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、画素周辺記録型撮像素子を使用して数十万から百万フレーム/秒以上の高速でもS/Nの劣化のない映像を撮像することの可能な高速撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and uses an image recording device with a peripheral pixel recording so that an image without degradation of S / N even at a high speed of several hundred thousand to one million frames / second or more. An object of the present invention is to provide a high-speed imaging device capable of imaging the image.
本発明の高速撮像装置は、被写体の光学像をアナログ電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部から出力される前記アナログ電気信号から雑音を除去しデジタル電気信号に変換する信号処理を行うアナログ電気信号処理部と、前記アナログ電気信号処理部から出力される前記デジタル電気信号に基づいて画像信号を生成する画像信号生成部と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記制御信号の周波数が高くなるほど前記光電変換部駆動信号のデューティ比を小さく補正するデューティ比補正部と、を含む構成を有している。 The high-speed imaging device of the present invention includes a photoelectric conversion unit that converts an optical image of a subject into an analog electric signal, and signal processing that removes noise from the analog electric signal output from the photoelectric conversion unit and converts the analog electric signal into a digital electric signal. An analog electrical signal processing unit to perform, an image signal generation unit for generating an image signal based on the digital electrical signal output from the analog electrical signal processing unit, and a control signal for generating a control signal having a frequency corresponding to the imaging speed A generation unit, a drive signal generation unit that generates an analog electric signal processing unit drive signal, an image signal generation unit drive signal, and a photoelectric conversion unit drive signal based on the control signal, and the photoelectric conversion as the frequency of the control signal increases And a duty ratio correction unit that corrects the duty ratio of the drive signal to be small.
この構成により、フォトダイオードの電荷の排出能力を高めることができるとともに、メモリCCDの電荷転送能力を高めることができることとなる。 With this configuration, the charge discharging capability of the photodiode can be increased, and the charge transfer capability of the memory CCD can be increased.
本発明は、制御信号の周波数に応じた光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部を設けることにより、画素周辺記録型撮像素子を使用して数十万から百万フレーム/秒以上の高速でもS/Nの劣化のない映像を撮像することができるという効果を有する高速撮像装置を提供することができるものである。 The present invention provides a drive signal generation unit that generates a photoelectric conversion unit drive signal in accordance with the frequency of the control signal, thereby using a pixel peripheral recording type image pickup device to achieve a high speed of several hundred thousand to one million frames / second or more. However, it is possible to provide a high-speed imaging device that has an effect of being able to capture an image without S / N degradation.
以下、本発明に係る高速撮像装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of a high-speed imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
即ち、本発明に係る高速撮像装置1の第1の実施形態は、図1のブロック図に示すように、被写体の光学像をアナログ電気信号に変換する光電変換部11と、光電変換部11から出力されるアナログ電気信号から雑音を除去しデジタル電気信号に変換する信号処理を行うアナログ電気信号処理部12と、アナログ電気信号処理部12から出力されるデジタル電気信号に基づいて画像信号を生成する画像信号生成部13と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部14と、制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部15と、制御信号の周波数が高くなるほど光電変換部駆動信号の振幅を大きく補正する振幅補正部16とを含む。
(First embodiment)
That is, the first embodiment of the high-
図2は、本発明に係る高速撮像装置1を適用した高速カラー撮像装置の構成を示すブロック図であって、高速カラー撮像装置2は、被写体光を取り込むレンズ27と、被写体光の入射および遮断を制御するシャッター機構28と、シャッター機構28を介して高速カラー撮像装置2に入射した被写体光を分光する分光プリズム29と、分光プリズム29により分光された赤色光、緑色光および青色光をそれぞれアナログ電気信号に変換する赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213と、赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213から出力される赤色光アナログ電気信号、緑色光アナログ電気信号および青色光アナログ電気信号から雑音を除去し、赤色光デジタル電気信号、緑色光デジタル電気信号および青色光デジタル電気信号に変換する電気信号処理を行う赤色光アナログ電気信号処理部221、緑色光アナログ電気信号処理部222および青色光アナログ電気信号処理部223と、赤色光デジタル電気信号、緑色光デジタル電気信号および青色光デジタル電気信号に基づいてカラー画像信号を生成するカラー画像信号生成部23と、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部24と、制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部25と、制御信号の周波数が高くなるほど光電変換部駆動信号の振幅を大きく補正する振幅補正部26とを含む。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a high-speed color imaging apparatus to which the high-
さらに、振幅補正部26は、赤色光光電変換部用振幅補正部261、緑色光光電変換部用振幅補正部262および青色光光電変換部用振幅補正部263とを含んでいる。
Furthermore, the
赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213、赤色光アナログ電気信号処理部221、緑色光アナログ電気信号処理部222および青色光アナログ電気信号処理部223、ならびに赤色光光電変換部用振幅補正部261、緑色光光電変換部用振幅補正部262および青色光光電変換部用振幅補正部263は、それぞれ同一構成を有するので、以下は赤色光光電変換部211、赤色光アナログ電気信号処理部221および赤色光光電変換部用振幅補正部261について構成と動作を説明する。
Red light
図3は、赤色光光電変換部211として使用される画素周辺記録型撮像素子3の構造図であって、赤色光の強度をアナログ電気信号に変換するフォトダイオード31は、下方に延伸する約100段のメモリCCD32(太い実線で囲んだ領域)を備える。そして、フォトダイオード31は露光のたびに受光量に比例した電荷を発生し、メモリCCD32に順次転送する。
FIG. 3 is a structural diagram of the pixel peripheral recording type
メモリCCD32に蓄積された電荷は、垂直読み出し転送路33(太い破線で囲んだ領域)および水平読み出し転送路34(太い一点鎖線で囲んだ領域)を介して赤色光アナログ電気信号処理部221に出力される。
The charges accumulated in the
赤色光アナログ電気信号処理部221は、赤色光光電変換部211で生じる雑音を除去する信号処理を実行する相関二重サンプリング(CDS)回路およびアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するアナログ/デジタル変換器を含んでおり、赤色光アナログ電気信号から雑音を除去して赤色光デジタル電気信号を生成する。
The red light analog electrical
カラー画像信号生成部23は、例えばデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)で構成され、赤色光デジタル電気信号、緑色光デジタル電気信号および青色光デジタル電気信号から例えばNTSC規格のカラー画像信号を生成する。
The color image
制御信号生成部24は、撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する。
The
駆動信号生成部25は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)を使用して構成され、制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する。
The drive
赤色光光電変換部用振幅補正部261は、制御信号の周波数が高くなるほど光電変換部駆動信号の振幅を大きく補正する。
The red light photoelectric conversion unit
図4は、赤色光光電変換部用振幅補正部261で生成された赤色光光電変換部駆動信号Vdの最大電圧Vd_Hおよび最小電圧Vd_Lと、赤色光光電変換部211に印加される実電圧Vrealの最大電圧Vreal_Hおよび最小電圧Vreal_Lとの関係を示すグラフである。
FIG. 4 shows the maximum voltage Vd_H and the minimum voltage Vd_L of the red light photoelectric conversion unit drive signal Vd generated by the red light photoelectric conversion unit
このグラフから判明するように、赤色光光電変換部211に印加される実電圧Vrealの最大電圧Vreal_Hと最小電圧Vreal_Lの差を12ボルトに維持するためには、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、赤色光光電変換部駆動信号Vdの最大電圧Vd_Hを制御信号の周波数が高くなるに従って上昇させ、最小電圧Vd_Lを制御信号の周波数が高くなるに従って低下させることが必要である。
As can be seen from this graph, in order to maintain the difference between the maximum voltage Vreal_H and the minimum voltage Vreal_L of the actual voltage Vreal applied to the red light
なお、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、赤色光光電変換部211を駆動する全てのパルスに対して補正を行う。
The red light photoelectric conversion unit
図5は、赤色光光電変換部211と赤色光光電変換部用振幅補正部261との接続関係を表すブロック図であって、赤色光光電変換部211のメモリCCD32を4相駆動する場合を示す。ここで、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、第1の振幅補正部261a、第2の振幅補正部261b、第3の振幅補正部261c、第4の振幅補正部261d、および第5の振幅補正部261eを有するものとする。
FIG. 5 is a block diagram showing the connection relationship between the red light
即ち、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、赤色光光電変換部211のフォトダイオード31を制御するフォトゲートパルスφPGを生成する第1の振幅補正部261a、メモリCCD32の第1のセル321、第5のセル325、第9のセル329・・・を制御する第1相パルスφ1を生成する第2の振幅補正部261b、メモリCCD32の第2のセル322、第6のセル326・・・を制御する第2相パルスφ2を生成する第3の振幅補正部261c、メモリCCD32の第3のセル323、第7のセル327・・・を制御する第3相パルスφ3を生成する第4の振幅補正部261d、メモリCCD32の第4のセル324、第8のセル328・・・を制御する第4相パルスφ4を生成する第5の振幅補正部261eを含む。
That is, red light photoelectric conversion unit for
図6は、赤色光光電変換部用振幅補正部261が有する電圧補正回路の一例であって、ディスクリート素子によって構成され、入力信号は制御信号と同じ周波数の光電変換部駆動信号Vc、最大電圧Vd_Hおよび最小電圧Vd_Lであり、出力信号である赤色光光電変換部駆動信号Vdは赤色光光電変換部211に供給される。
FIG. 6 shows an example of a voltage correction circuit included in the
図7は上記赤色光光電変換部用振幅補正部261の入力と出力の波形を示すグラフであって、入力信号(光電変換部駆動信号Vc)と出力信号(赤色光光電変換部駆動信号Vd)の位相は反転するものの、波形が歪むことはなく、矩形波状の赤色光光電変換部駆動信号Vdを赤色光光電変換部211に供給することが可能となる。
FIG. 7 is a graph showing the input and output waveforms of the
なお、駆動信号生成部25はFPGAのようなプログラマブル素子で構成してもよい。
The drive
以下、高速カラー撮像装置2の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the high-speed
即ち、被写体から放射される光はレンズ27を介して高速カラー撮像装置2内に結像する。
That is, the light emitted from the subject forms an image in the high-speed
被写体像は分光プリズム29で赤色光、緑色光および青色光に分光され、赤色光光電変換部211、緑色光光電変換部212および青色光光電変換部213で電気信号に変換される。以下では簡単のため、赤色光の処理について説明する。
The subject image is split into red light, green light, and blue light by the
高速カラー撮像装置2で100万フレーム/秒で撮像する場合は、駆動信号生成部25は、周波数が1MHzである制御信号に基づいてデューティ比50%の光電変換部駆動信号Vcを生成し、赤色光光電変換部用振幅補正部261に光電変換部駆動信号Vcを出力する。なお、この光電変換部駆動信号Vcは、例えば、最大電圧Vc_Hが12ボルト、最小電圧Vc_Lが0ボルトの一定振幅を有する。
When the high-speed
また、駆動信号生成部25は、周波数1MHzの制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号および画像信号生成部駆動信号を生成し、それぞれを赤色光アナログ電気信号処理部221およびカラー画像信号生成部23に供給する。
The drive
また、赤色光光電変換部用振幅補正部261は、実電圧Vrealの最大電圧Vreal_Hを12ボルト、最小電圧Vreal_Lを0ボルトとするために、光電変換部駆動信号Vcを例えば図4の補正特性により補正して、最大電圧Vd_Hが16ボルト、最小電圧Vd_Lが−4ボルト、振幅が20ボルトの赤色光光電変換部駆動信号Vdを発生する。
Also, the red light photoelectric conversion unit
図8は、赤色光光電変換部用振幅補正部261で生成された赤色光光電変換部駆動信号Vdの波形と赤色光光電変換部211で観測した実電圧Vrealの波形を示すグラフであって、赤色光光電変換部211においても12ボルトの振幅が確保され、例えば100万フレーム/秒でも鮮明な画像を撮像可能となることが判る。
FIG. 8 is a graph showing the waveform of the red light photoelectric conversion unit drive signal Vd generated by the red light photoelectric conversion unit
なお、赤色光光電変換部駆動信号Vdは、フォトゲートパルスφPG、第1相パルスφ1、第2相パルスφ2、第3相パルスφ3、第4相パルスφ4の5つのパルスを含む。 Note that the red photoelectric conversion unit drive signal Vd includes five pulses of a photogate pulse φ PG , a first phase pulse φ 1 , a second phase pulse φ 2 , a third phase pulse φ 3 , and a fourth phase pulse φ 4. Including.
赤色光光電変換部211は、フォトゲートパルスφPGが最大電圧となるたびに、受光量に比例した電荷を生成し、順次メモリCCDの第1のセル321に転送する。
Each time the photogate pulse φPG reaches the maximum voltage, the red light
そして、第1のセル321に転送された電荷は、第2のセル322、第3のセル323・・・と順次転送され、セル中に記憶される。
Then, the charge transferred to the
撮像が終了すると、メモリCCD32に記憶されている電荷は垂直読み出し転送路33および水平読み出し転送路34を介して、赤色光アナログ電気信号処理部221に送出される。
When the imaging is completed, the charges stored in the
以上説明したように、第1の実施形態によれば、光電変換部を駆動する光電変換部駆動信号の振幅を撮像速度に応じて大きくすることにより数十万から百万フレーム/秒以上の高速での撮像が可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the amplitude of the photoelectric conversion unit drive signal for driving the photoelectric conversion unit is increased according to the imaging speed, thereby increasing the speed from several hundred thousand to one million frames / second or more. It is possible to take images with
(第2の実施形態)
第1の実施形態においては、光電変換部駆動信号の振幅を撮像速度に応じて大きくしているが、これは撮像速度が速くなるとリセット動作において光電変換部のフォトダイオードに蓄積された電荷を完全に排出できずブルーミングが発生することを防止するためである。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the amplitude of the photoelectric conversion unit drive signal is increased in accordance with the imaging speed. However, when the imaging speed is increased, the charge accumulated in the photodiode of the photoelectric conversion unit in the reset operation is completely reduced. This is to prevent blooming from occurring due to inability to discharge.
従って、リセット動作における電荷の排出能力を高めることができれば、光電変換部駆動信号の振幅を撮像速度に応じて大きくすることなく高速撮像が可能となる。 Therefore, if the charge discharging capability in the reset operation can be increased, high-speed imaging can be performed without increasing the amplitude of the photoelectric conversion unit drive signal in accordance with the imaging speed.
そして、リセット動作における電荷の排出能力を高めるためには、光電変換部駆動信号が最小電圧を維持する時間を長くすればよい。 In order to increase the charge discharging capability in the reset operation, it is necessary to lengthen the time during which the photoelectric conversion unit drive signal maintains the minimum voltage.
そこで、第2の実施形態にあっては、最大電圧が12ボルト、最小電圧が0ボルトの光電変換部駆動信号Vcのデューティ比を撮像速度に応じて変更する。 Therefore, in the second embodiment, the duty ratio of the photoelectric conversion unit drive signal Vc having the maximum voltage of 12 volts and the minimum voltage of 0 volts is changed according to the imaging speed.
図9は、デューティ比を50%および25%とした場合の赤色光光電変換部211に印加される実電圧Vrealの最大電圧Vreal_H、最小電圧Vreal_Lを示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the maximum voltage Vreal_H and the minimum voltage Vreal_L of the actual voltage Vreal applied to the red light
デューティ比が50%であれば実電圧Vrealの中心電圧は6ボルトであり、撮像速度が数十万フレーム/秒以上となると、画像のダイナミックレンジが低下してしまう。 If the duty ratio is 50%, the center voltage of the actual voltage Vreal is 6 volts, and if the imaging speed is several hundred thousand frames / second or more, the dynamic range of the image is lowered.
一方、デューティ比を25%とすれば中心電圧は3ボルトまで低下し、リセット動作における電荷の排出能力が高まるため、撮像速度が数十万フレーム/秒であっても電荷を転送することができる。 On the other hand, if the duty ratio is 25%, the center voltage decreases to 3 volts and the charge discharging capability in the reset operation increases, so that charges can be transferred even if the imaging speed is several hundred thousand frames / second. .
よって、第2の実施形態にあっては、高速撮像装置1を適用した高速カラー撮像装置2は、デューティ比補正特性が組み込まれたデューティ比補正部17を有する。
Therefore, in the second embodiment, the high-speed
図10は、デューティ比補正部17から出力される赤色光光電変換部駆動信号Vd、赤色光光電変換部211に印加された実電圧Vrealを示すグラフであって、デューティ比を50%とした場合(a)と、デューティ比を25%とした場合(b)を示す。
FIG. 10 is a graph showing the red light photoelectric conversion unit drive signal Vd output from the duty ratio correction unit 17 and the actual voltage Vreal applied to the red light
このグラフから判るように、デューティ比を50%とした場合は、赤色光光電変換部211に印加された実電圧Vrealは、中心電圧=6ボルトとなり、転送時に電荷が溢れてブルーミングが発生する状態になる。
As can be seen from this graph, when the duty ratio is 50%, the actual voltage Vreal applied to the red-light
デューティ比を25%とした場合は、赤色光光電変換部211に印加された実電圧Vrealは最大電圧Vreal_H=6ボルト、最小電圧Vreal_L=1ボルトとなるため、ブルーミングが発生し難い状態となる。
When the duty ratio is 25%, the actual voltage Vreal applied to the red light
第2の実施形態の上記以外の構成、動作は第1の実施形態と同一であるので、説明を省略する。なお、高速カラー撮像装置2は、デューティ比補正部17を単独で備えてもよいし、振幅補正部26とデューティ比補正部17とを同時に備えてもよい。
Since the configuration and operation of the second embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted. The high-speed
以上説明したように、第2の実施形態によれば、光電変換部に印加する光電変換部駆動信号のデューティ比を撮像速度に応じて小さくすることにより数十万から百万フレーム/秒以上の高速での撮像が可能となる。 As described above, according to the second embodiment, the duty ratio of the photoelectric conversion unit drive signal applied to the photoelectric conversion unit is reduced according to the imaging speed, so that it is several hundred thousand to million frames / second or more. High-speed imaging is possible.
以上のように、本発明に係る高速撮像装置は、画素周辺記録型撮像素子を数十万から百万フレーム/秒以上の高速で駆動することができるという効果を有し、撮像装置等として有効である。 As described above, the high-speed imaging device according to the present invention has an effect that the pixel peripheral recording type imaging device can be driven at a high speed of several hundred thousand to one million frames / second or more, and is effective as an imaging device or the like. It is.
1 高速撮像装置
11 光電変換部
12 アナログ電気信号処理部
13 画像信号生成部
14 制御信号生成部
15 駆動信号生成部
16 振幅補正部
17 デューティ比補正部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記光電変換部から出力される前記アナログ電気信号から雑音を除去しデジタル電気信号に変換する信号処理を行うアナログ電気信号処理部と、
前記アナログ電気信号処理部から出力される前記デジタル電気信号に基づいて画像信号を生成する画像信号生成部と、
撮像速度に応じた周波数の制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号に基づいてアナログ電気信号処理部駆動信号、画像信号生成部駆動信号および光電変換部駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記制御信号の周波数が高くなるほど前記光電変換部駆動信号のデューティ比を小さく補正するデューティ比補正部と、を含む高速撮像装置。 A photoelectric conversion unit that converts an optical image of a subject into an analog electrical signal;
An analog electrical signal processing unit that performs signal processing to remove noise from the analog electrical signal output from the photoelectric conversion unit and convert it to a digital electrical signal;
An image signal generator for generating an image signal based on the digital electric signal output from the analog electric signal processor;
A control signal generation unit that generates a control signal having a frequency according to the imaging speed;
A drive signal generator that generates an analog electrical signal processor drive signal, an image signal generator drive signal, and a photoelectric converter drive signal based on the control signal;
A high-speed imaging device including a duty ratio correction unit that corrects the duty ratio of the photoelectric conversion unit drive signal to be smaller as the frequency of the control signal is higher.
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