JP7183009B2 - Imaging element and imaging device - Google Patents

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本発明は、撮像素子および撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device and an imaging device.

従来、リセット動作や読み出し動作を制御するための駆動パルスを発生させるタイミングを決定するために、垂直カウンタおよび水平カウンタを備える回路を有する撮像素子が知られている。このような構成において撮像素子の露光時間を制御するためには、垂直カウンタおよび水平カウンタのカウント値をリセットするタイミングを適切に制御する必要がある。従来、垂直カウンタおよび水平カウンタのカウント値のリセットをそれぞれ、撮像素子の外部から入力される垂直同期信号および水平同期信号によって行う構成において、垂直同期信号と水平同期信号の出力タイミングを制御する方法が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging device is known that has a circuit including a vertical counter and a horizontal counter for determining the timing of generating drive pulses for controlling reset operation and readout operation. In order to control the exposure time of the imaging element in such a configuration, it is necessary to appropriately control the timing of resetting the count values of the vertical counter and the horizontal counter. Conventionally, in a configuration in which the count values of a vertical counter and a horizontal counter are reset by a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal respectively input from the outside of an image sensor, there is a method of controlling the output timing of the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal. Proposed.

特許文献1には、水平走査をアサートされた水平同期信号に基づいて行い、垂直同期信号がアサートされる間隔である1垂直期間内に所定回数の水平同期信号をアサートすることによって画像の1フレームを取得する撮像装置が開示されている。特許文献1の撮像装置では、水平同期信号がアサートされる間隔が2種類存在する場合、間隔が長い水平期間は間隔が短い水平期間の間に設定される。これにより、画面全体で均すと、均一なタイミングで水平走査を行うことが可能となる。 In Patent Document 1, horizontal scanning is performed based on an asserted horizontal synchronizing signal, and one frame of an image is scanned by asserting the horizontal synchronizing signal a predetermined number of times within one vertical period, which is the interval at which the vertical synchronizing signal is asserted. is disclosed. In the imaging apparatus of Patent Document 1, when there are two types of intervals at which the horizontal synchronization signal is asserted, horizontal periods with long intervals are set between horizontal periods with short intervals. As a result, when smoothed over the entire screen, horizontal scanning can be performed at uniform timing.

特許文献2には、垂直同期信号の発生間隔と所定数の水平同期信号を発生させるまでに要する時間とが異なる場合、垂直同期信号の発生間隔を水平同期信号の発生間隔の整数倍にするために水平同期信号の発生間隔を変更する撮像装置が開示されている。特許文献2の撮像装置では、全ての水平走査を同一の時間で行い、画面内で露光時間を均一に保つことができる。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002, when the interval of generation of vertical synchronization signals is different from the time required to generate a predetermined number of horizontal synchronization signals, the interval of generation of vertical synchronization signals is set to an integral multiple of the interval of generation of horizontal synchronization signals. discloses an imaging device that changes the generation interval of the horizontal synchronizing signal. In the imaging apparatus of Patent Document 2, all horizontal scanning can be performed in the same time, and the exposure time can be kept uniform within the screen.

特許5737921号公報Japanese Patent No. 5737921 特許5268539号公報Japanese Patent No. 5268539

従来、カウンタと異なるクロックで動作する信号発生器から生成されるパルスに同期してカウント値をリセットして読み出しを行う構成が知られている。この場合、全く同じデバイスをクロック源として用いたとしてもデバイスの個体差に起因するクロックの周期のずれが発生する。同期信号の生成タイミングと各種カウンタのリセットタイミングを非同期のクロックで制御する構成では、同期信号の入力に同期してカウント値のリセットを行うと、カウント値のリセット周期がずれてしまう。そのため、カウント値のリセット周期に従う読み出し走査およびリセット走査のタイミングを常に一定のタイミングに制御することができなくなる。その結果、同期の前後で画面内の露光時間に差が生じてしまい、画面内に露光段差が発生してしまう。特許文献1,2に開示された撮像装置は、カウント値をリセットするタイミングを司る同期信号を、そのカウンタと同じクロックで動作する同期信号発生回路から発生させるため、このような課題を解決することができない。 Conventionally, a configuration is known in which a count value is reset and read out in synchronization with a pulse generated by a signal generator that operates with a clock different from that of the counter. In this case, even if exactly the same device is used as a clock source, clock cycle deviation occurs due to individual differences between devices. In a configuration in which the generation timing of a synchronous signal and the reset timing of various counters are controlled by asynchronous clocks, if the count value is reset in synchronization with the input of the synchronous signal, the reset cycle of the count value is shifted. Therefore, it becomes impossible to always control the timing of the read scanning and the reset scanning according to the reset cycle of the count value to a constant timing. As a result, a difference occurs in the exposure time in the screen before and after the synchronization, and an exposure step occurs in the screen. The image capturing apparatuses disclosed in Patent Documents 1 and 2 generate the synchronization signal that governs the timing of resetting the count value from the synchronization signal generation circuit that operates with the same clock as the counter, thereby solving such problems. can't

本発明は、各種カウンタと非同期で入力される垂直同期信号に同期した撮像を行いつつ、リセット走査および読み出し走査のタイミングを適切に制御可能な撮像素子およびこれを備える撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an imaging device capable of appropriately controlling the timing of reset scanning and readout scanning while performing imaging in synchronization with a vertical synchronization signal input asynchronously with various counters, and an imaging apparatus having the same. and

本発明の一側面としての撮像素子は、行列状に配置された複数の画素と、第1の周期または第1の周期外の第1のタイミングで第1のカウント値をリセットする第1のカウンタと、第2の周期または第2の周期外の第2のタイミングで第2のカウント値をリセットする第2のカウンタと、外部から入力された垂直同期信号を検出する検出手段と、第1のカウント値または第2のカウント値に基づいて、複数の画素を駆動するためのパルスを生成する生成手段と、を有し、生成手段は、第1のカウント値または第2のカウント値のうち、第1のカウンタおよび第2のカウンタとは異なるカウンタのカウント値に基づいて選択されたカウント値に同期してパルスを生成することを特徴とする。 An imaging device as one aspect of the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix and a first counter that resets a first count value at a first period or at a first timing outside the first period. a second counter for resetting a second count value at a second timing in the second period or at a second timing outside the second period; detecting means for detecting an externally input vertical synchronizing signal; generating means for generating a pulse for driving the plurality of pixels based on the count value or the second count value, the generating means generating one of the first count value and the second count value, A pulse is generated in synchronization with a count value selected based on a count value of a counter different from the first counter and the second counter.

本発明によれば、各種カウンタと非同期で入力される垂直同期信号に同期した撮像を行いつつ、リセット走査および読み出し走査のタイミングを適切に制御可能な撮像素子およびこれを備える撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging device capable of appropriately controlling the timing of reset scanning and readout scanning while performing imaging in synchronization with a vertical synchronization signal that is input asynchronously with various counters, and an imaging apparatus having the same. can be done.

本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention; FIG. 実施例1の撮像素子の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an imaging device of Example 1; 単位画素の駆動方法を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing a method of driving a unit pixel; 実施例1の画素アレイのリセット走査と読み出し走査のタイミングチャートである。4 is a timing chart of reset scanning and readout scanning of the pixel array of Example 1. FIG. 複数フレームにおける画素アレイのリセット走査と読み出し走査のタイミングチャートである。4 is a timing chart of reset scanning and readout scanning of a pixel array in multiple frames; 実施例2の撮像素子の回路ブロック図である。FIG. 11 is a circuit block diagram of an imaging device of Example 2; 実施例2の画素アレイのリセット走査と読み出し走査のタイミングチャートである。9 is a timing chart of reset scanning and readout scanning of the pixel array of Example 2. FIG.

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same reference numerals are given to the same members, and overlapping descriptions are omitted.

図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置1の構成を示すブロック図である。撮像装置1は、1つ以上のレンズを備える撮像光学系を有する。第1のレンズ100は、撮像光学系の先端側(被写体側)に配置されている。絞り101は、絞り駆動回路119により絞りアクチュエータ120を介して開口径を制御され、撮影時の光量調節を行う。第2レンズ102および第3レンズ103は、CPU110の出力に基づいてフォーカス駆動回路117によりフォーカスアクチュエータ118を介して制御され、光軸に沿って進退することで撮像光学系の焦点位置を調節する。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an imaging device 1 according to an embodiment of the invention. The imaging device 1 has an imaging optical system with one or more lenses. The first lens 100 is arranged on the tip side (subject side) of the imaging optical system. The diaphragm 101 has its aperture diameter controlled by the diaphragm drive circuit 119 via the diaphragm actuator 120, and adjusts the light amount during photographing. The second lens 102 and the third lens 103 are controlled by the focus driving circuit 117 via the focus actuator 118 based on the output of the CPU 110, and move back and forth along the optical axis to adjust the focal position of the imaging optical system.

フォーカルプレーンシャッタ104は、シャッター駆動回路116により制御され、静止画撮影時に露光秒時を調節する。光学的ローパスフィルタ105は、撮影画像の偽色やモアレを低減する。撮像素子106は、撮像光学系で形成された被写体の光学像を電気信号に光電変換する。撮像素子106は、第1のクロック生成回路107によって生成されたクロックによって動作し、CPU110によって制御される。 A focal plane shutter 104 is controlled by a shutter drive circuit 116 to adjust the exposure time during still image shooting. The optical low-pass filter 105 reduces false colors and moire in the captured image. The imaging device 106 photoelectrically converts an optical image of a subject formed by the imaging optical system into an electric signal. The imaging device 106 operates according to the clock generated by the first clock generation circuit 107 and is controlled by the CPU 110 .

DSP(Digital Signal Processor)108は、撮像素子106で撮影された画像データに対する補正・圧縮等の処理を行う画像処理部である。RAM109は、撮像素子106からの出力データを保持する信号保持手段の機能、DSP108で処理された画像データを記憶する画像データ記憶手段の機能、およびCPU110が動作を行う際のワークメモリの機能を有する。なお、本実施例ではこれらの機能を、RAM109を用いて実現するが、アクセス速度が十分に速く、動作上問題のないレベルのメモリを用いて実現してもよい。また、本実施例では、RAM109はDSP108やCPU110の外部に設けられているが、RAM109の一部または全部の機能をDSP108やCPU110に内蔵してもよい。 A DSP (Digital Signal Processor) 108 is an image processing unit that performs processing such as correction and compression on image data captured by the image sensor 106 . The RAM 109 has the function of signal holding means for holding output data from the image sensor 106, the function of image data storage means for storing image data processed by the DSP 108, and the function of work memory when the CPU 110 operates. . Although these functions are implemented using the RAM 109 in this embodiment, they may be implemented using a memory with a sufficiently high access speed and no problem in operation. Also, in this embodiment, the RAM 109 is provided outside the DSP 108 and the CPU 110 , but part or all of the functions of the RAM 109 may be incorporated in the DSP 108 or the CPU 110 .

CPU110は、第2のクロック生成回路111によって生成されるクロックによって動作し、撮像装置1の動作を統括的に制御する。CPU110は、撮像装置1の各部の動作を制御するためのプログラムを実行する。また、CPU110は、撮像素子106に対して垂直同期信号を出力することによって、撮像素子106の撮像タイミングを制御する機能を有する。 The CPU 110 operates according to the clock generated by the second clock generation circuit 111 and controls the operation of the imaging device 1 in a centralized manner. The CPU 110 executes a program for controlling the operation of each section of the imaging device 1 . The CPU 110 also has a function of controlling the imaging timing of the image sensor 106 by outputting a vertical synchronization signal to the image sensor 106 .

表示部112は、撮影した静止画像や動画像、およびメニュー等の表示を行う。操作部113は、撮影命令や撮影条件等の設定をCPU110に対して行う。記録媒体114は、静止画データおよび動画データを記録するための、撮像装置1に着脱可能な記録媒体である。ROM115は、CPU110が撮像装置1の各部の動作を制御するために実行するプログラムを格納する。 The display unit 112 displays captured still images, moving images, menus, and the like. The operation unit 113 sets the CPU 110 for shooting commands, shooting conditions, and the like. The recording medium 114 is a recording medium detachable from the imaging device 1 for recording still image data and moving image data. The ROM 115 stores programs executed by the CPU 110 to control the operation of each unit of the imaging apparatus 1 .

図2を参照して、本実施例の撮像素子106について説明する。図2は、本実施例の撮像素子106の説明図である。 The imaging element 106 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of the image sensor 106 of this embodiment.

まず、図2(a)を参照して、撮像素子106の構成について説明する。図2(a)は、撮像素子106の回路ブロック図である。画素アレイ200には、行列状に複数の単位画素201が配置されている。具体的には、水平方向に(m+1)個、垂直方向に(n+1)個の単位画素201が配置されている。なお、m,nともに自然数である。駆動パルス生成回路202は、第1のHカウンタ210または第2のHカウンタ211のカウント値に従って単位画素201のリセットや、単位画素201で光電変換により生成された画素信号の読み出しを行うためのパルスを生成する。生成されたパルスは、画素駆動回路204に供給される。行選択回路203は、第1のVカウンタ212または第2のVカウンタ213のカウント値に従って、駆動パルス生成回路202によって生成されたパルスを供給する行(特定行)を選択し、画素駆動回路204に選択した行を設定する。画素駆動回路204は、行選択回路203によって設定された行に、駆動パルス生成回路202によって生成されたパルスを供給する。 First, the configuration of the image sensor 106 will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a circuit block diagram of the imaging device 106. FIG. A plurality of unit pixels 201 are arranged in a matrix in the pixel array 200 . Specifically, (m+1) unit pixels 201 are arranged in the horizontal direction and (n+1) unit pixels 201 are arranged in the vertical direction. Both m and n are natural numbers. The drive pulse generation circuit 202 generates pulses for resetting the unit pixels 201 and reading pixel signals generated by photoelectric conversion in the unit pixels 201 according to the count value of the first H counter 210 or the second H counter 211. to generate The generated pulse is supplied to the pixel drive circuit 204 . The row selection circuit 203 selects a row (specific row) to which the pulse generated by the drive pulse generation circuit 202 is supplied according to the count value of the first V counter 212 or the second V counter 213 , and the pixel drive circuit 204 set the selected row to . The pixel drive circuit 204 supplies pulses generated by the drive pulse generation circuit 202 to the row set by the row selection circuit 203 .

画素信号は、画素駆動回路204から供給されるパルスに応じて垂直出力線205に行ごとに出力される。定電流源206は、画素アンプ用トランジスタ221と組み合わさってソースフォロワ回路を形成する。AD変換回路(以下、ADC)207は、垂直出力線205に出力されたアナログ出力を、その出力に応じたデジタル値に変換する。ADC207の動作タイミングは、第1のHカウンタ210または第2のHカウンタ211によって制御される。ADC207によって変換された画素信号は、水平走査回路208によって第1のHカウンタ210または第2のHカウンタ211のカウントタイミングに同期しながら順に選択されて、出力部209に転送される。出力部209は、ノイズ信号を減算した画素信号を外部に出力する。 Pixel signals are output to the vertical output lines 205 row by row according to pulses supplied from the pixel driving circuit 204 . The constant current source 206 forms a source follower circuit in combination with the pixel amplifier transistor 221 . An AD conversion circuit (hereinafter referred to as ADC) 207 converts the analog output output to the vertical output line 205 into a digital value corresponding to the output. The operation timing of ADC 207 is controlled by first H counter 210 or second H counter 211 . Pixel signals converted by the ADC 207 are sequentially selected by the horizontal scanning circuit 208 in synchronization with the count timing of the first H counter 210 or the second H counter 211 and transferred to the output section 209 . The output unit 209 outputs the pixel signal from which the noise signal has been subtracted to the outside.

同期カウンタ215は、第1のHカウンタ210、第2のHカウンタ211、第1のVカウンタ212、第2のVカウンタ213およびフレームカウンタ214を有し、第1のクロック生成回路107によって生成されたクロックで動作する。第1のHカウンタ210は、クロックの入力に伴って第1のHカウント値をカウントアップさせる。第1のHカウント値は、所定の周期経過時またはフレームカウンタ214のカウント値が偶数にカウントアップされるタイミングでリセットされる。第2のHカウンタ211は、クロックの入力に伴って第2のHカウント値をカウントアップさせる。第2のHカウント値は、所定の周期経過時またはフレームカウンタ214のカウント値が奇数にカウントアップされるタイミングでリセットされる。ここで、所定の周期とは、例えば、CPU110によって設定される周期である。第1のVカウンタ212は、第1のHカウント値がリセットされるタイミングに同期して第1のVカウント値をカウントアップするカウンタである。第1のVカウント値は、フレームカウンタ214のカウント値が偶数にカウントアップされるタイミングでリセットされる。第2のVカウンタ213は、第2のHカウント値がリセットされるタイミングに同期して第2のVカウント値をカウントアップするカウンタである。第2のVカウント値は、フレームカウンタ214のカウント値が奇数にカウントアップされるタイミングでリセットされる。フレームカウンタ214は、同期信号検出回路216によってCPU110から入力された垂直同期信号を検出したタイミングに同期してカウント値をカウントアップするカウンタである。フレームカウンタ214のカウント値は、少なくとも第1の状態または第2の状態に遷移可能である。本実施例では、フレームカウンタ214が第3のカウンタとして機能する。 A synchronous counter 215 has a first H counter 210 , a second H counter 211 , a first V counter 212 , a second V counter 213 and a frame counter 214 , and is generated by the first clock generation circuit 107 . clock. The first H counter 210 counts up the first H count value with the input of the clock. The first H count value is reset when a predetermined period elapses or when the count value of the frame counter 214 counts up to an even number. The second H counter 211 counts up the second H count value with the input of the clock. The second H count value is reset when a predetermined period elapses or when the count value of the frame counter 214 counts up to an odd number. Here, the predetermined period is, for example, a period set by the CPU 110 . The first V counter 212 is a counter that counts up the first V count value in synchronization with the timing at which the first H count value is reset. The first V count value is reset at the timing when the count value of the frame counter 214 counts up to an even number. The second V counter 213 is a counter that counts up the second V count value in synchronization with the timing at which the second H count value is reset. The second V count value is reset when the count value of the frame counter 214 counts up to an odd number. The frame counter 214 is a counter that counts up a count value in synchronization with the timing at which the synchronization signal detection circuit 216 detects the vertical synchronization signal input from the CPU 110 . The count value of the frame counter 214 can transition to at least the first state or the second state. In this embodiment, frame counter 214 functions as a third counter.

なお、本実施例では、画素駆動回路204やADC207は、撮像素子106に内蔵されているが、撮像素子106とは別のチップに設けられてもよい。 Although the pixel drive circuit 204 and the ADC 207 are incorporated in the image sensor 106 in this embodiment, they may be provided in a chip separate from the image sensor 106 .

次に、図2(b)を参照して、単位画素201の回路構成について説明する。図2(b)は、単位画素201の回路図である。フォトダイオード(PD)217は、マイクロレンズ下で単位画素201を構成する素子であり、光電変換部を構成する。光電変換部転送スイッチ218は、信号φptxによって制御される。信号φptxの値をHigh(以下、H)にすることによって、光電変換部に蓄積された光電荷をフローティングディフュージョン部(FD)219に転送することができる。 Next, the circuit configuration of the unit pixel 201 will be described with reference to FIG. 2(b). FIG. 2B is a circuit diagram of the unit pixel 201. As shown in FIG. A photodiode (PD) 217 is an element forming the unit pixel 201 under the microlens, and forms a photoelectric conversion unit. The photoelectric converter transfer switch 218 is controlled by a signal φptx. By setting the value of the signal φptx to High (hereinafter referred to as H), photocharges accumulated in the photoelectric conversion portion can be transferred to the floating diffusion portion (FD) 219 .

リセットスイッチ220は、FD219を初期化するように信号φpresによって制御される。画素アンプ用トランジスタ221は、セレクトスイッチ222、および垂直出力線205を介して定電流源206に接続されている。セレクトスイッチ222の入力信号φpselの値がHになると、画素アンプ用トランジスタ221は定電流源206に接続され、画素アンプを形成する。FD219はこの画素アンプに接続されているため、PD217からFD219に転送された電荷は、画素アンプによって電荷量に応じた電圧値に変換され、垂直出力線205に画素信号として出力される。 Reset switch 220 is controlled by signal φpres to initialize FD 219 . The pixel amplifier transistor 221 is connected to the constant current source 206 via the select switch 222 and the vertical output line 205 . When the value of the input signal φpsel of the select switch 222 becomes H, the pixel amplifier transistor 221 is connected to the constant current source 206 to form a pixel amplifier. Since the FD 219 is connected to this pixel amplifier, the charge transferred from the PD 217 to the FD 219 is converted by the pixel amplifier into a voltage value corresponding to the amount of charge and output to the vertical output line 205 as a pixel signal.

以下、図3を参照して、単位画素201の駆動方法について説明する。図3は、画素駆動回路204による単位画素201の駆動方法を示すタイミングチャートである。パルスが変化するタイミングとして以下で説明される時刻は全て、第1のHカウンタ210または第2のHカウンタ211のカウントタイミングに同期している。図中、第1のHカウンタ210の第1のHカウント値または第2のHカウンタ211の第2のHカウント値として0が記入されているタイミングが、第1または第2のHカウント値がリセットされるタイミングを示している。リセットされるタイミング以外の第1または第2のHカウント値の表記は、省略されている。なお、図3では、リセットされるタイミングを分かりやすくするためにリセットされるタイミングのHカウント値、すなわち0であるHカウント値を他のHカウント値よりも大きく記載しているが、実際にはHカウント値は等間隔でカウントアップされる。 A method of driving the unit pixel 201 will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart showing how the pixel driving circuit 204 drives the unit pixel 201. As shown in FIG. All of the times described below as pulse change timings are synchronized with the count timing of the first H counter 210 or the second H counter 211 . In the figure, the timing at which 0 is entered as the first H count value of the first H counter 210 or the second H count value of the second H counter 211 corresponds to the first or second H count value. It shows the reset timing. The notation of the first or second H count value other than the reset timing is omitted. In FIG. 3, the H count value at the reset timing, that is, the H count value of 0, is shown larger than the other H count values in order to make the reset timing easier to understand. The H count value is counted up at regular intervals.

図3(a)は、リセット動作を示すタイミングチャートである。時刻t300では、信号φptxの値をHとし、PD217がFD219に接続される。このとき、信号φpresの値はHのままであるから、単位画素201は電源に接続されてリセット状態になる。時刻t301では、信号φptxの値をLow(以下、L)とし、単位画素201のリセット状態が解除される。時刻t301以降、単位画素201の蓄積が開始される。図3(a)のタイミングチャートに対応する動作は、Hカウント値がリセットされる周期よりも短い期間で行われる。 FIG. 3(a) is a timing chart showing the reset operation. At time t300, the value of signal φptx is set to H, and PD217 is connected to FD219. At this time, since the value of the signal φpres remains H, the unit pixel 201 is connected to the power supply and enters the reset state. At time t301, the value of the signal φptx is set to Low (hereinafter referred to as L), and the reset state of the unit pixel 201 is released. After time t301, accumulation of the unit pixel 201 is started. The operation corresponding to the timing chart of FIG. 3A is performed in a period shorter than the cycle in which the H count value is reset.

図3(b)は、1行の読み出し動作を示すタイミングチャートである。時刻t302では、信号φpselの値をHとし、行が選択される。時刻t303では、信号φpresの値をLとし、FD219のリセットが解除される。時刻t304から時刻t305までの間において、ADC207によってFD219のリセットレベルがAD変換される。このAD変換によって、リセットレベルのデジタル値であるN信号が得られる。時刻t305では、信号φptxをHとし、PD217がFD219に接続され、PD217で発生した光電荷がFD219に転送される。時刻t306では、信号φptxの値をLとし、転送が終了する。ここで、時刻t305でのHカウント値と図3(a)の時刻t300でのHカウント値が同じとなるように設定されている。また、時刻t306での第1または第2のHカウント値と図3(a)の時刻t301での第1または第2のHカウント値が同じとなるように設定されている。このように設定することで、単位画素201がリセットされてから読み出されるまでの蓄積時間が、正確に第1または第2のHカウント値がリセットされる周期の整数倍になるように制御することができる。 FIG. 3B is a timing chart showing the read operation of one row. At time t302, the value of signal φpsel is set to H and a row is selected. At time t303, the value of the signal φpres is set to L, and the reset of the FD 219 is released. Between time t304 and time t305, the ADC 207 AD-converts the reset level of the FD 219 . Through this AD conversion, an N signal, which is a reset level digital value, is obtained. At time t305, the signal φptx is set to H, the PD 217 is connected to the FD 219, and the photoelectric charges generated by the PD 217 are transferred to the FD 219. At time t306, the value of signal φptx is set to L, and the transfer ends. Here, the H count value at time t305 and the H count value at time t300 in FIG. 3A are set to be the same. Also, the first or second H count value at time t306 and the first or second H count value at time t301 in FIG. 3A are set to be the same. By setting in this way, the accumulation time from the reset of the unit pixel 201 to the readout can be accurately controlled to be an integral multiple of the cycle at which the first or second H count value is reset. can be done.

時刻t306から時刻t307までの間において、ADC207によってFD219のリセットレベルがAD変換される。このAD変換によって、PD217に蓄積された光電荷に応じた出力のデジタル値であるS信号が得られる。時刻t308では、信号φhsr_0の値をHとする。これにより、選択された行の第0列目のADC207が出力部209に接続される。出力部209がS信号からN信号を差し引いて出力することで、第0列目の単位画素201に蓄積された光電荷のデジタル値が得られる。時刻t309では、信号φhsr_0の値をL、信号φhsr_1の値をHとし、第1列目の単位画素201のデジタル値が得られる。時刻t310では、信号φhsr_1の値をL、不図示の信号φhsr_2の値をHとする。以降逐次的に水平走査を行い、時刻t311から時刻t312までの間において第m列目の単位画素201の転送が終わり、水平転送が終了する。水平転送が終了すると同時に、信号φpresの値をHとし、選択行のFD219のリセットが行われる。時刻t313では、信号φpselの値をLとし、行の選択が終了する。図3(b)のタイミングチャートに対応する動作は、第1または第2のHカウント値がリセットされる周期よりも短い期間で行われる。 Between time t306 and time t307, the ADC 207 AD-converts the reset level of the FD 219 . By this AD conversion, an S signal, which is a digital value output according to the photocharge accumulated in the PD 217, is obtained. At time t308, the signal φhsr_0 is set to H. As a result, the ADC 207 in the 0th column of the selected row is connected to the output section 209 . The output unit 209 subtracts the N signal from the S signal and outputs it, thereby obtaining the digital value of the photocharge accumulated in the unit pixel 201 of the 0th column. At time t309, the value of the signal φhsr_0 is set to L, the value of the signal φhsr_1 is set to H, and the digital value of the unit pixel 201 in the first column is obtained. At time t310, the value of the signal φhsr_1 is set to L, and the value of the signal φhsr_2 (not shown) is set to H. Thereafter, horizontal scanning is sequentially performed, and the transfer of the unit pixel 201 of the m-th column is completed between time t311 and time t312, and the horizontal transfer is completed. At the same time when the horizontal transfer ends, the value of the signal φpres is set to H, and the FD 219 of the selected row is reset. At time t313, the value of signal φpsel is set to L, and row selection ends. The operation corresponding to the timing chart of FIG. 3B is performed in a period shorter than the cycle in which the first or second H count value is reset.

以上説明したように、所定の行のリセット動作および読み出し動作が、第1または第2のHカウント値がリセットされる周期よりも短い期間で行われる。リセット動作および読み出し動作を上の行から順次行うことによって、画像を取得することができる。 As described above, the reset operation and read operation of a predetermined row are performed in a period shorter than the cycle in which the first or second H count value is reset. An image can be acquired by sequentially performing the reset operation and the readout operation from the top row.

以下、図4を参照して、フレームカウンタ214のカウント値が偶数にカウントアップされる場合の画素アレイ200のリセット走査と読み出し走査について説明する。図4は、画素アレイ200のリセット走査と読み出し走査のタイミングチャートである。時刻t400では、同期信号検出回路216は、CPU110から撮像素子106に入力された垂直同期信号(以下、外部VD)を検出する。外部VDの検出(入力)に同期して、フレームカウンタ214のカウント値は偶数にカウントアップされる。このとき、第1のHカウンタ210の第1のHカウント値および第1のVカウンタ212の第1のVカウント値がリセットされる。CPU110によって設定された時刻t401では、画素アレイ200の第0行目のリセット動作が開始される。リセット動作は、第1のHカウント値に同期して図3(a)のタイミングチャートに沿って実行される。時刻t401から所定周期経過後、第1のHカウント値はリセットされ、それに伴って第1のVカウント値はカウントアップされる。第1のVカウント値がカウントアップされると、行選択回路203は次の行を選択し、次の行のリセット走査が開始される。このようにして、行単位で順次、リセット動作が行われる。 Reset scanning and readout scanning of the pixel array 200 when the count value of the frame counter 214 is counted up to an even number will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a timing chart of reset scanning and readout scanning of the pixel array 200. FIG. At time t400, the synchronizing signal detection circuit 216 detects a vertical synchronizing signal (hereinafter referred to as external VD) input from the CPU 110 to the image sensor 106. FIG. The count value of the frame counter 214 is counted up to an even number in synchronization with the detection (input) of the external VD. At this time, the first H count value of the first H counter 210 and the first V count value of the first V counter 212 are reset. At time t401 set by the CPU 110, the reset operation of the 0th row of the pixel array 200 is started. The reset operation is executed according to the timing chart of FIG. 3(a) in synchronization with the first H count value. After a predetermined period has elapsed from time t401, the first H count value is reset, and the first V count value is counted up accordingly. When the first V count value is counted up, the row select circuit 203 selects the next row and reset scanning of the next row is started. In this manner, the reset operation is sequentially performed on a row-by-row basis.

時刻t402では、第n-2行目のリセット動作が開始される。時刻t403では、同期信号検出回路216は、外部VDを検出する。外部VDの検出に同期して、フレームカウンタ214のカウント値は奇数にカウントアップされる。そのため、第2のHカウンタ211の第2のHカウント値および第2のVカウンタ213の第2のVカウント値がリセットされ、第1のHカウント値および第1のVカウント値はリセットされない。したがって、リセット動作は、中断されることなく続行される。時刻t404では、第1のHカウント値がリセットされる。時刻t404は、時刻t403で外部VDが検出されてから初めて第1のHカウント値がリセットされるタイミングである。本実施例では、このタイミングで読み出し動作が開始される。読み出し動作は、第1のHカウント値に同期して図3(b)のタイミングチャートに沿って実行される。蓄積時間は、CPU110によって設定された時刻t401と、時刻t404との時間差となる。 At time t402, the reset operation of the (n-2)th row is started. At time t403, the sync signal detection circuit 216 detects the external VD. The count value of the frame counter 214 is incremented to an odd number in synchronization with the detection of the external VD. Therefore, the second H count value of the second H counter 211 and the second V count value of the second V counter 213 are reset, and the first H count value and the first V count value are not reset. Therefore, the reset operation continues uninterrupted. At time t404, the first H count value is reset. Time t404 is the timing at which the first H count value is reset for the first time after the external VD is detected at time t403. In this embodiment, the read operation is started at this timing. The read operation is performed in synchronization with the first H count value and along the timing chart of FIG. 3(b). The accumulation time is the time difference between the time t401 set by the CPU 110 and the time t404.

このような動作を行うことによって、外部VDの検出に同期してリセット走査および読み出し走査を行いつつ、次の外部VDの検出により走査は中断されなくなる。その結果、外部VDの検出タイミングの前後でも画面内の露光時間には差は発生せず、画面内の露光段差も生じない。 By performing such an operation, reset scanning and read scanning are performed in synchronization with the detection of the external VD, and scanning is not interrupted by the next detection of the external VD. As a result, even before and after the detection timing of the external VD, no difference occurs in the exposure time within the screen, and no exposure step occurs within the screen.

なお、フレームカウンタ214のカウント値が奇数にカウントアップされる場合、第1のHカウンタ210と第2のHカウンタ211の役割が入れ替わり、第1のVカウンタ212と第2のVカウンタ213の役割が入れ替わる。 When the count value of the frame counter 214 is counted up to an odd number, the roles of the first H counter 210 and the second H counter 211 are switched, and the roles of the first V counter 212 and the second V counter 213 are switched. is replaced.

図5は、複数のフレームにおける画素アレイ200のリセット走査と読み出し走査のタイミングチャートである。時刻t550では、フレームカウンタ214のカウント値が2k(k:自然数)にカウントアップされ、第1のHカウンタ210の第1のHカウント値がリセットされる。時刻t551では、第1のHカウント値のリセットタイミングに同期してリセット走査500が開始される。時刻t552では、フレームカウンタ214のカウント値が2k+1にカウントアップされ、第2のHカウンタ211の第2のHカウント値がリセットされる。このとき、第1のHカウント値はリセットされないので、リセット走査500は中断されない。時刻t553では、第1のHカウント値のリセットタイミングに同期して読み出し走査501が開始される。 FIG. 5 is a timing chart of reset scanning and read scanning of the pixel array 200 in a plurality of frames. At time t550, the count value of the frame counter 214 is counted up to 2k (k: natural number), and the first H count value of the first H counter 210 is reset. At time t551, reset scanning 500 is started in synchronization with reset timing of the first H count value. At time t552, the count value of the frame counter 214 is counted up to 2k+1, and the second H count value of the second H counter 211 is reset. At this time, reset scan 500 is not interrupted because the first H count value is not reset. At time t553, read scanning 501 is started in synchronization with the reset timing of the first H count value.

時刻t554では、第2のHカウント値のリセットタイミングに同期してリセット走査502が開始される。時刻t555では、フレームカウンタ214のカウント値が2k+2にカウントアップされ、第1のHカウント値がリセットされる。このとき、第2のHカウント値はリセットされないので、リセット走査502は中断されない。時刻t556では、第2のHカウント値のリセットタイミングに同期して読み出し走査503が開始される。 At time t554, reset scanning 502 is started in synchronization with the reset timing of the second H count value. At time t555, the count value of the frame counter 214 is counted up to 2k+2, and the first H count value is reset. At this time, the reset scan 502 is not interrupted because the second H count value is not reset. At time t556, read scanning 503 is started in synchronization with the reset timing of the second H count value.

以上説明したように、本実施例の構成によれば、各種カウンタと非同期で入力される垂直同期信号に同期した撮像を行いつつも、その同期の前後でリセット走査および読み出し走査の周期が変わらないように撮像素子を駆動させることができる。 As described above, according to the configuration of this embodiment, while performing imaging in synchronization with vertical synchronization signals input asynchronously with various counters, the cycles of reset scanning and readout scanning do not change before and after the synchronization. The image pickup device can be driven like this.

本実施例では、第1のHカウンタ210の第1のHカウント値と第2のHカウンタ211の第2のHカウント値は同一周期でリセットされるが、必ずしも同一の周期でリセットされなくてもよい。例えば、第1のHカウント値のリセット周期を動画用のリセット走査および読み出し走査に最適な周期に設定し、第2のHカウント値のリセット周期を静止画用のリセット走査および読み出し走査に最適な周期に設定してもよい。この場合、フレームカウンタ214のカウント値が偶数にカウントアップされるタイミングで、第1のHカウント値に従って動画のリセット走査および読み出し走査が行われる。また、フレームカウンタ214のカウント値が奇数にカウントアップされるタイミングで、第2のHカウント値に従って静止画のリセット走査および読み出し走査が行われる。このような制御により、連続するフレームで異なる種類のデータを取得することができる。 In this embodiment, the first H count value of the first H counter 210 and the second H count value of the second H counter 211 are reset in the same period, but they are not necessarily reset in the same period. good too. For example, the reset period of the first H count value is set to the optimum period for reset scanning and readout scanning for moving images, and the reset period of the second H count value is set to the optimum period for reset scanning and readout scanning for still images. You can set it to period. In this case, at the timing when the count value of the frame counter 214 counts up to an even number, reset scanning and read scanning of the moving image are performed according to the first H count value. Also, at the timing when the count value of the frame counter 214 is counted up to an odd number, reset scanning and readout scanning of the still image are performed according to the second H count value. Such control makes it possible to acquire different types of data in successive frames.

また、本実施例では、第1のHカウント値および第2のHカウント値の周期が常に一定であるが、本発明はこれに限定されない。同一フレームでは、周期を一定に保つ必要があるが、複数のフレームでは、周期を一定に保つ必要はない。例えば、フレームカウンタ214のカウント値が4k,4k+1,4k+2にカウントアップされるタイミングで同期されるカウンタを動画用の周期、4k+3にカウントアップされるタイミングで同期されるカウンタを静止画用の周期で動作させる。このような制御により、連続する4フレームの中で1つのフレームでは静止画を取得し、他のフレームでは動画を取得することができる。 Moreover, in this embodiment, the cycles of the first H count value and the second H count value are always constant, but the present invention is not limited to this. The period should be kept constant in the same frame, but it is not necessary to keep the period constant in a plurality of frames. For example, the counter synchronized at the timing when the count value of the frame counter 214 is counted up to 4k, 4k+1, and 4k+2 is set to the period for the moving image, and the counter synchronized at the timing to be counted up to 4k+3 is set to the period for the still image. make it work. With such control, it is possible to obtain a still image in one of the four consecutive frames and to obtain a moving image in the other frames.

図6を参照して、本実施例の撮像素子106の構成について説明する。図6は、本実施例の撮像素子106の回路ブロック図である。本実施例では、実施例1と同一の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施例では、第1のVカウンタ212が第3のカウンタとして機能する。 The configuration of the imaging device 106 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a circuit block diagram of the imaging device 106 of this embodiment. In this embodiment, the same reference numerals are given to the same constituent elements as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the first V counter 212 functions as a third counter.

第1のHカウンタ210の第1のHカウント値は、所定の周期経過時または同期信号検出回路216によってCPU110から撮像素子106に入力された垂直同期信号(以下、外部VD)が検出されたタイミングでリセットされる。第1のVカウンタ212は、第1のHカウント値がリセットされるタイミングに同期して第1のVカウント値をカウントアップさせる。第1のVカウント値は、同期信号検出回路216によって外部VDが検出されたタイミングでリセットされる。 The first H count value of the first H counter 210 is obtained when a predetermined period has elapsed or when the synchronization signal detection circuit 216 detects a vertical synchronization signal (hereinafter referred to as external VD) input from the CPU 110 to the image sensor 106. is reset by The first V counter 212 counts up the first V count value in synchronization with the timing at which the first H count value is reset. The first V count value is reset at the timing when the synchronization signal detection circuit 216 detects the external VD.

第2のHカウンタ211の第2のHカウント値は、所定の周期経過時またはリセットパルス生成回路601でリセットパルスが生成されたタイミングに同期してリセットされる。第2のVカウンタ213は、第2のHカウント値がリセットされるタイミングに同期して第2のVカウント値をカウントアップさせる。第2のVカウント値は、リセットパルス生成回路601でリセットパルスが生成されたタイミングに同期してリセットされる。 The second H count value of the second H counter 211 is reset when a predetermined cycle has elapsed or in synchronization with the timing at which the reset pulse generation circuit 601 generates a reset pulse. The second V counter 213 counts up the second V count value in synchronization with the timing at which the second H count value is reset. The second V count value is reset in synchronization with the timing at which the reset pulse generation circuit 601 generates the reset pulse.

リセットタイミング設定手段600は、例えば、CPU110から設定された値(所定値)を保持する。リセットパルス生成回路601は、第1のVカウント値と、リセットタイミング設定手段600が保持する値とを比較し、両者が一致した場合にリセットパルスを出力する。そのため、第1のVカウント値とリセットタイミング設定手段600が保持する値とが一致したタイミングに同期して第2のHカウント値および第2のVカウント値がリセットされる。 The reset timing setting means 600 holds a value (predetermined value) set by the CPU 110, for example. The reset pulse generation circuit 601 compares the first V count value with the value held by the reset timing setting means 600, and outputs a reset pulse when both match. Therefore, the second H count value and the second V count value are reset in synchronization with the timing when the first V count value and the value held by the reset timing setting means 600 match.

図7は、本実施例の画素アレイ200のリセット走査と読み出し走査のタイミングチャートである。なお、一例として、リセットタイミング設定手段600が設定された値として「p-1」を保持している場合について説明する。 FIG. 7 is a timing chart of reset scanning and readout scanning of the pixel array 200 of this embodiment. As an example, a case where the reset timing setting means 600 holds "p-1" as a set value will be described.

時刻t700では、同期信号検出回路216は、外部VDを検出する。外部VDの検出(入力)に同期して、第1のHカウント値および第1のVカウント値はリセットされる。CPU110によって設定された時刻t701では、画素アレイ200の第0行目のリセット動作が開始される。リセット動作は、第1のHカウント値に同期して図3(a)のタイミングチャートに沿って実行される。時刻t701から所定周期経過後、第1のHカウント値はリセットされ、それに伴って第1のVカウント値はカウントアップされる。第1のVカウント値がカウントアップされると、行選択回路203は次の行を選択し、次の行のリセット走査が開始される。このようにして、行単位で順次、リセット動作が行われる。 At time t700, sync signal detection circuit 216 detects external VD. The first H count value and the first V count value are reset in synchronization with the detection (input) of the external VD. At time t701 set by the CPU 110, the reset operation of the 0th row of the pixel array 200 is started. The reset operation is executed according to the timing chart of FIG. 3(a) in synchronization with the first H count value. After a predetermined period has elapsed from time t701, the first H count value is reset, and the first V count value is counted up accordingly. When the first V count value is counted up, the row select circuit 203 selects the next row and reset scanning of the next row is started. In this manner, the reset operation is sequentially performed on a row-by-row basis.

時刻t702では、第1のVカウント値が「p-1」にカウントアップされると、リセットタイミング設定手段600が保持する値と一致する。そのため、リセットパルス生成回路601はリセットパルスを生成し、第2のHカウント値および第2のVカウント値は所定周期外のタイミングでリセットされる。このタイミングから、リセット動作は第2のHカウント値に同期して行われる。また、行選択は、第2のVカウント値に基づいて行われる。時刻t702から所定周期経過後、第2のHカウント値はリセットされ、第2のVカウント値はカウントアップされる。第2のVカウント値がカウントアップされると、行選択回路203は次の行を選択し、次の行のリセット走査が開始される。 At time t 702 , when the first V count value is counted up to “p−1”, it matches the value held by reset timing setting means 600 . Therefore, the reset pulse generation circuit 601 generates a reset pulse, and the second H count value and the second V count value are reset at a timing outside the predetermined cycle. From this timing, the reset operation is performed in synchronization with the second H count value. Row selection is also based on the second Vcount value. After a predetermined period has elapsed from time t702, the second H count value is reset and the second V count value is counted up. When the second V count value is counted up, the row select circuit 203 selects the next row and reset scanning of the next row is started.

時刻t703では、同期信号検出回路216は、外部VDを検出する。外部VDの検出に同期して、第1のHカウント値は所定周期外でリセットされる。しかしながら、このタイミングにおけるリセット動作は第2のHカウント値に従って実行されているため、リセット動作が中断されることはない。時刻t704では、第2のHカウント値のリセットタイミングに同期して読み出し動作が開始される。読み出し動作は、第2のHカウント値に同期して図3(b)のタイミングチャートに沿って実行される。 At time t703, the sync signal detection circuit 216 detects the external VD. The first H count value is reset outside the predetermined period in synchronization with the detection of external VD. However, since the reset operation at this timing is executed according to the second H count value, the reset operation is not interrupted. At time t704, the read operation is started in synchronization with the reset timing of the second H count value. The read operation is performed according to the timing chart of FIG. 3(b) in synchronization with the second H count value.

上述したように、時刻t701のリセット動作の開始から、時刻t704の読み出し動作の開始まで、外部VDの検出が行われる前後でも走査周期は変わらない。そのため、どの行においても蓄積時間は、CPU110によって設定された時刻t701と時刻t704との時間差となり、面内で一定の蓄積時間となる。その結果、同期の前後でも画面内の露光時間には差は発生せず、画面内の露光段差も生じない。 As described above, from the start of the reset operation at time t701 to the start of the readout operation at time t704, the scanning period does not change even before and after the detection of the external VD. Therefore, the accumulation time for any row is the time difference between time t701 and time t704 set by the CPU 110, and is a constant accumulation time within the plane. As a result, even before and after synchronization, there is no difference in the exposure time within the screen, and there is no exposure step within the screen.

以上説明したように、本実施例の構成によれば、各種カウンタと非同期で入力される垂直同期信号に同期した撮像を行いつつも、読み出し走査およびリセット走査の制御を適切に行うことができるようになる。また、読み出し走査が必ず第2のHカウンタ211に同期して行うことができるようになるため、実施例1の構成と比較して、駆動パルス生成回路を簡略化することができる。 As described above, according to the configuration of this embodiment, it is possible to appropriately control readout scanning and reset scanning while performing imaging in synchronization with vertical synchronization signals input asynchronously with various counters. become. In addition, since read scanning can always be performed in synchronization with the second H counter 211, the driving pulse generation circuit can be simplified as compared with the configuration of the first embodiment.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist.

106 撮像素子
201 単位画素
202 駆動パルス生成回路(生成手段)
210 第1のHカウンタ(第1のカウンタ)
211 第2のHカウンタ(第2のカウンタ)
216 同期信号検出回路(検出手段)
106 image sensor 201 unit pixel 202 drive pulse generation circuit (generation means)
210 first H counter (first counter)
211 second H counter (second counter)
216 synchronization signal detection circuit (detection means)

Claims (9)

行列状に配置された複数の画素と、
第1の周期または前記第1の周期外の第1のタイミングで第1のカウント値をリセットする第1のカウンタと、
第2の周期または前記第2の周期外の第2のタイミングで第2のカウント値をリセットする第2のカウンタと、
外部から入力された垂直同期信号を検出する検出手段と、
前記第1のカウント値または前記第2のカウント値に基づいて、前記複数の画素を駆動するためのパルスを生成する生成手段と、を有し、
前記生成手段は、前記第1のカウント値または前記第2のカウント値のうち、前記第1のカウンタおよび前記第2のカウンタとは異なるカウンタのカウント値に基づいて選択されたカウント値に同期して前記パルスを生成することを特徴とする撮像素子。
a plurality of pixels arranged in a matrix;
a first counter that resets a first count value at a first period or at a first timing outside the first period;
a second counter that resets a second count value at a second period or at a second timing outside the second period;
detection means for detecting a vertical synchronizing signal input from the outside;
generating means for generating a pulse for driving the plurality of pixels based on the first count value or the second count value;
The generating means synchronizes with a count value selected from the first count value or the second count value based on a count value of a counter different from the first counter and the second counter. and generating the pulse.
前記検出手段による前記垂直同期信号の検出に同期して第3のカウント値をカウントアップする第3のカウンタを更に有し、
前記第3のカウント値は、少なくとも第1の状態または第2の状態に遷移可能であり、
前記第1のタイミングは、前記第3のカウント値が前記第1の状態に遷移したタイミングであり、
前記第2のタイミングは、前記第3のカウント値が前記第2の状態に遷移したタイミングであり、
前記複数の画素のうち前記第1のカウント値に同期してリセット動作が行われた画素の読み出し動作は、前記第1のカウント値に同期して行われ、
前記複数の画素のうち前記第2のカウント値に同期してリセット動作が行われた画素の読み出し動作は、前記第2のカウント値に同期して行われることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
further comprising a third counter that counts up a third count value in synchronization with detection of the vertical synchronization signal by the detection means;
the third count value can transition to at least a first state or a second state;
the first timing is the timing at which the third count value transitions to the first state;
the second timing is the timing at which the third count value transitions to the second state;
a readout operation of a pixel for which a reset operation is performed in synchronization with the first count value among the plurality of pixels is performed in synchronization with the first count value;
2. The method according to claim 1, wherein a readout operation of a pixel for which a reset operation is performed in synchronization with said second count value among said plurality of pixels is performed in synchronization with said second count value. image sensor.
前記第1の状態は、前記第3のカウント値が偶数である状態であり、
前記第2の状態は、前記第3のカウント値が奇数である状態であることを特徴とする請求項2に記載の撮像素子。
the first state is a state in which the third count value is an even number;
3. The imaging device according to claim 2, wherein the second state is a state in which the third count value is an odd number.
前記第1のカウント値がリセットされるタイミングで第3のカウント値をカウントアップする第3のカウンタを更に有し、
前記第1のタイミングは、前記検出手段による前記垂直同期信号の検出されたタイミングであり、
前記第2のタイミングは、前記第3のカウント値が所定値に一致したタイミングであり、
前記複数の画素のうち前記第1のカウント値に同期して開始された画素のリセット動作は、前記第2のカウント値が前記第2のタイミングでリセットされた後、第2のカウント値に同期して行われ、前記画素の読み出し動作は、前記第2のカウント値に同期して行われることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
further comprising a third counter that counts up a third count value at the timing when the first count value is reset;
the first timing is the timing at which the vertical synchronization signal is detected by the detection means;
The second timing is timing when the third count value matches a predetermined value,
The reset operation of the pixels among the plurality of pixels started in synchronization with the first count value is synchronized with the second count value after the second count value is reset at the second timing. 2. The image pickup device according to claim 1, wherein the readout operation of the pixels is performed in synchronization with the second count value.
前記第1の周期および前記第2の周期は、同一周期であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像素子。 5. The imaging device according to claim 1, wherein the first period and the second period are the same period. 前記第1の周期および前記第2の周期は、異なる周期であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像素子。 5. The imaging device according to claim 1, wherein the first period and the second period are different periods. 前記第1の周期は、前記第1のカウント値が前記第1のタイミングでリセットされることで変更されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像素子。 The imaging device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first cycle is changed by resetting the first count value at the first timing. 前記第2の周期は、前記第2のカウント値が前記第2のタイミングでリセットされることで変更されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像素子。 The imaging device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second period is changed by resetting the second count value at the second timing. 請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像素子と、
前記第1および第2のカウンタの動作するためのクロックとは非同期のクロックで動作し、前記垂直同期信号を生成する生成手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging device according to any one of claims 1 to 8;
and generating means for generating the vertical synchronization signal by operating with a clock asynchronous to clocks for operating the first and second counters.
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