JPH0514470B2 - - Google Patents

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JPH0514470B2
JPH0514470B2 JP63066330A JP6633088A JPH0514470B2 JP H0514470 B2 JPH0514470 B2 JP H0514470B2 JP 63066330 A JP63066330 A JP 63066330A JP 6633088 A JP6633088 A JP 6633088A JP H0514470 B2 JPH0514470 B2 JP H0514470B2
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period
signal
drive timing
counter
value
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Yoshihito Higashitsutsumi
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Sanyo Electric Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は固定撮像装置に関し、特にCCDの如
き固体撮像素子に対して露出制御を行う固体撮像
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a fixed imaging device, and particularly to a solid-state imaging device that performs exposure control on a solid-state imaging device such as a CCD.

(ロ) 従来の技術 撮像装置、例えばテレビカメラの露出制御は、
通常アイリス制御回路によりレンズ筒内の機械的
な絞り機構を制御しており、コストアツプの要因
となつていた。
(b) Conventional technology Exposure control of an imaging device, such as a television camera, is
Normally, the iris control circuit controls the mechanical diaphragm mechanism inside the lens barrel, which has been a factor in increasing costs.

その為、従来からCCD固体撮像素子を用いた
テレビカメラの如き固体撮像装置では、固体撮像
素子の駆動原理を活用して電子的に自動露光制御
(オートアイリス)しようとする試みがなされて
いる。
For this reason, in solid-state imaging devices such as television cameras that use CCD solid-state imaging devices, attempts have been made to electronically control automatic exposure (auto iris) by utilizing the driving principle of solid-state imaging devices.

例えば、実願昭61−139527号ではフレームトラ
ンスフア型のCCD固体撮像素子に於て、光電変
換期間の途中でこの素子の受光エリアにそれまで
光電変換して蓄積された画像電荷を画像信号読出
しの為の転送方向とは逆方向に転送排出し、残り
の光電変換期間(実効光電変換期間)だけで画像
電荷の蓄積を行う露光制御手段を設ける事が提案
されている。従つて、この様な露光制御手段によ
れば、電荷の逆転送タイミングを被写体の明るさ
に応じて変化させる事により良好な露光状態が得
られる。
For example, in Utility Model Application No. 61-139527, in a frame transfer type CCD solid-state image sensor, in the middle of the photoelectric conversion period, the image charge that has been photoelectrically converted and accumulated in the light receiving area of this element is read out as an image signal. It has been proposed to provide an exposure control means that transfers and discharges image charges in the opposite direction to the transfer direction for this purpose, and accumulates image charges only during the remaining photoelectric conversion period (effective photoelectric conversion period). Therefore, according to such an exposure control means, a good exposure state can be obtained by changing the timing of reverse charge transfer according to the brightness of the subject.

しかしながら、この様な従来装置に於ては、一
垂直走査線期間が一光電変換期間に対応し、この
期間ごとに逆転送タイミングが必ず設定される構
成であつたので、実効光電変換期間が一垂直ブラ
ンキング期間以下に制限されていた。
However, in such conventional devices, one vertical scanning line period corresponds to one photoelectric conversion period, and the reverse transfer timing is always set for each period, so the effective photoelectric conversion period is Vertical blanking period was limited to below.

従つて、従来装置では、オートアイリス機能を
備えているにもかかわらず、暗い被写体の撮像時
に結局、露光不足を招く不都合があつた。
Therefore, although the conventional apparatus is equipped with an auto-iris function, it has the disadvantage of resulting in insufficient exposure when imaging a dark subject.

(ハ) 発明が解決しようとする課題 本発明は上述の不都合に鑑みて成されたもので
あり、実効光電変換期間の無制限拡大を可能とし
て露光不足を完全に解消できるオートアイリス機
能を備えた固定撮像装置を提供するものである。
(c) Problems to be Solved by the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned disadvantages, and provides a fixed imaging device equipped with an auto-iris function that allows unlimited expansion of the effective photoelectric conversion period and completely eliminates underexposure. It provides equipment.

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明の固体撮像装置は、受光した画像を光電
変換することによつて画像信号を得る撮像素子、
この固体撮像素子の光電変換電荷を排出駆動した
後に読出駆動する駆動回路、この該駆動回路の電
荷排出駆動タイミングと電荷読出駆動タイミング
を設定して両タイミング間の実効光電変換期間を
制御する制御回路とからなり、この制御回路は特
定の垂直走査線期間中での電荷排出駆動タイミン
グを水平走査線期間番号で可変設定する第1のア
ツプダウンカウンタ、及び電荷排出駆動タイミン
グ後の電荷読出駆動タイミングまでの垂直走査線
期間数が可変設定される第2のアツプダウンカウ
ンタとが備えられ、第2のアツプダウンカウンタ
はカウントダウン中の第1のアツプダウンカウン
タの値が最小値から最大値に循環したときにカウ
ントアツプし、カウントアツプ中の第1のアツプ
ダウンカウンタの値が最大値から最小値に循環し
たときにカウントアツプする構成となつている。
(d) Means for Solving the Problems The solid-state imaging device of the present invention includes an imaging element that obtains an image signal by photoelectrically converting a received image;
A drive circuit that reads and drives the photoelectric conversion charge of the solid-state image sensor after discharging it, and a control circuit that sets the charge discharge drive timing and the charge readout drive timing of this drive circuit and controls the effective photoelectric conversion period between the two timings. This control circuit includes a first up-down counter that variably sets the charge discharge drive timing during a specific vertical scanning line period using a horizontal scanning line period number, and a charge readout drive timing after the charge discharge drive timing. a second up-down counter in which the number of vertical scanning line periods is variably set; The first up-down counter counts up when the value of the first up-down counter cycles from the maximum value to the minimum value.

(ホ) 作用 本発明によれば、特定の垂直走査線期間中での
電荷排出駆動タイミングを水平走査線期間番号で
可変設定する第1のアツプダウンカウンタ、及び
電荷排出駆動タイミング後の電荷読出駆動タイミ
ングまでの垂直走査線期間数が可変設定される第
2のアツプダウンカウンタとを設け、第2のアツ
プダウンカウンタはカウントダウン中の第1のア
ツプダウンカウンタの値が最小値から最大値に循
環したときにカウントアツプし、カウントアツプ
中の第1のアツプダウンカウンタの値が最大値か
ら最小値に循環したきとにカウントダウンするの
で、電荷排出駆動タイミングと電荷読出駆動タイ
ミングとの間の期間即ち、実効光電変換期間を複
数の垂直ブランキング期間に亘つて長時間設定で
き、しかもこの様に複数の垂直ブランキング期間
に亘つても水平走査線期間単位、或いは適数水平
走査線期間単位で実効光電変換期間長を伸縮制御
できる。
(E) Effects According to the present invention, the first up-down counter variably sets the charge discharge drive timing during a specific vertical scanning line period using the horizontal scanning line period number, and the charge readout drive after the charge discharge drive timing. A second up-down counter is provided in which the number of vertical scanning line periods up to the timing is variably set, and the second up-down counter is configured so that the value of the first up-down counter during countdown cycles from a minimum value to a maximum value. Since the first up-down counter during counting up cycles from the maximum value to the minimum value, it counts down, so the period between the charge discharge drive timing and the charge readout drive timing, that is, The effective photoelectric conversion period can be set for a long time over multiple vertical blanking periods, and even over multiple vertical blanking periods, the effective photoelectric conversion period can be set in units of horizontal scanning line periods, or in units of an appropriate number of horizontal scanning line periods. The length of the conversion period can be expanded or contracted.

(ヘ) 実施例 第1図に本発明の固体撮像装置の一実施例の構
成を示す。
(F) Embodiment FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the solid-state imaging device of the present invention.

同図に於て、Sは受光エリア1と蓄積エリア2
と水平レジスタ3からなるフレームトランスフア
型のCCD固体撮像素子であつて、受光エリア1
で一画面単位で光電変換して得た画像電荷を蓄積
エリア2に一旦転送蓄積した後、水平ブランキン
グ期間で一走査ライン単位で水平レジスタ3を介
して画像信号として出力するものである。そして
この画像信号は信号処理回路4でサンプルホール
ド及び増幅等の信号処理が施されてビデオ信号と
して出力される。
In the same figure, S is light receiving area 1 and storage area 2.
It is a frame transfer type CCD solid-state image sensor consisting of a horizontal register 3 and a light receiving area 1.
After the image charges obtained by photoelectric conversion in units of one screen are once transferred and accumulated in the storage area 2, they are output as image signals via the horizontal register 3 in units of one scanning line during the horizontal blanking period. This image signal is subjected to signal processing such as sample hold and amplification in the signal processing circuit 4, and is output as a video signal.

上記CCD固体撮像素子Sはクロツクによつて
駆動されるものであつて、受光エリア1には読出
転送クロツク発生回路5からの4相の順方向転送
クロツクΦF又は、排出転送クロツク発生回路6
からの4相の逆方向転送クロツクΦBが所定タイ
ミングで供給される。(これらのタイミングに就
いては後述する。)一方、蓄積エリア2には蓄積
転送クロツク発生回路7からの4相の転送クロツ
クΦSが供給され、水平レジスタ3には水平転送
クロツク発生回路8からの2相の転送クロツク
ΦHが供給される。尚、これ等クロツク発生回路
5,6,7,8は同一の発振手段(図示せず)か
らの基本クロツクに基づいて動作し、同じくこの
基本クロツクに基づき水平ブランキングパルス発
生手段(図示せず)が水平ブランキングパルス
PHを発生し、この水平ブランキングパルスPH
基づき垂直ブランキングパルス発生手段(図示せ
ず)が垂直ブランキングパルスPVを作成する。
The CCD solid-state image sensor S is driven by a clock, and the light receiving area 1 is provided with a four-phase forward transfer clock Φ F from a readout transfer clock generation circuit 5 or a discharge transfer clock generation circuit 6.
A four-phase reverse transfer clock ΦB is supplied at predetermined timing. (These timings will be described later.) On the other hand, the storage area 2 is supplied with a four-phase transfer clock ΦS from the storage and transfer clock generation circuit 7, and the horizontal register 3 is supplied with a four-phase transfer clock ΦS from the horizontal transfer clock generation circuit 8. A two-phase transfer clock Φ H is supplied. Note that these clock generation circuits 5, 6, 7, and 8 operate based on a basic clock from the same oscillation means (not shown), and also operate on the basis of a horizontal blanking pulse generation means (not shown) based on this basic clock. ) is the horizontal blanking pulse
A vertical blanking pulse generating means (not shown) generates a vertical blanking pulse P V based on the horizontal blanking pulse P H.

さらに、40は上記信号処理回路4からの1画
面分の画像信号Y(t)[輝度信号、或いはこれを含
むR,G,B信号の輝度成分]を積分する積分回
路であり、この積分値は第1及び第2の比較回路
9,10でそれぞれ所定の基準値と比較される。
即ち、第1の比較回路9は上記積分値を露光適正
範囲の上限を示す基準値Vr1と比較して比較結果
を第1のフリツプフロツプ11に格納する。又第
2の比較回路10は上記積分値を露光適正範囲の
下限を示す基準値Vr2と比較して比較結果を第2
のフリツプフロツプ12に格納する。
Furthermore, 40 is an integrating circuit that integrates one screen worth of image signal Y(t) [luminance signal or luminance components of R, G, B signals including this] from the signal processing circuit 4, and this integrated value are compared with predetermined reference values in first and second comparison circuits 9 and 10, respectively.
That is, the first comparison circuit 9 compares the above integral value with a reference value Vr1 indicating the upper limit of the appropriate exposure range, and stores the comparison result in the first flip-flop 11. Further, the second comparison circuit 10 compares the integrated value with a reference value Vr2 indicating the lower limit of the appropriate exposure range, and converts the comparison result into a second comparison circuit.
The data is stored in the flip-flop 12 of the flip-flop 12.

13は上記第1、及び第2のフリツプフロツプ
の2ビツトの格納値をデコードするデコーダであ
り、露光適正範囲以上の露光状態のとき露光制限
信号CLOSEを出力し、露光適正範囲以下のとき
露光促進信号OPENを出力し、また露光適正範囲
内のときには現状維持のために信号出力は行わな
い。
A decoder 13 decodes the 2-bit stored value of the first and second flip-flops, and outputs an exposure limit signal CLOSE when the exposure state is above the proper exposure range, and outputs an exposure promotion signal when the exposure state is below the proper exposure range. OPEN is output, and when the exposure is within the appropriate range, no signal is output to maintain the current status.

斯る第1図図示の本発明実施例装置の特徴とす
るところは、上記デコーダからの露光状態検知信
号を用いて上記固体撮像素子Sの実効光電変換期
間の伸縮を制御する制御回路Qにある。
The feature of the apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. .

該制御回路Qは、複数の垂直走査線期間nVに
亘る実効光電変換期間Eの垂直走査線期間数n即
ち固体撮像素子Sを読出駆動するまでの垂直ブラ
ンキングパルスRVの数nを設定するアツプダウ
ンカウンタ構成のVレジスタカウンタ19、垂直
ブランキングパルスRVをカウントするVカウン
タ20、これら両カウンタの一致検出を行い読出
転送クロツク発生回路5を所定期間起動させるた
めの読出駆動タイミング信号TFを出力するV比
較回路21を備え、更に実効光電変換期間の第1
の垂直走査線期間Vに於いて固定撮像素子Sを排
出駆動する水平ブランキング期間を示す水平走査
線番号mを例えばV/32のステツプで設定するア
ツプダウンカウンタ構成のHレジスタカウンタ1
4、水平ブランキングパルスPHをカウントする
Hカウンタ15、これら両カウンタの一致検出を
行い排出転送クロツク発生回路6を所定期間起動
させるための排出駆動タイミング信号TBを出力
するH比較回路16を備えている。
The control circuit Q sets the number n of vertical scanning line periods of the effective photoelectric conversion period E spanning a plurality of vertical scanning line periods nV, that is, the number n of vertical blanking pulses R V until the solid-state image sensor S is read and driven. A V register counter 19 configured as an up-down counter, a V counter 20 that counts vertical blanking pulses R V , and a read drive timing signal T F for detecting coincidence between these two counters and activating the read transfer clock generation circuit 5 for a predetermined period. The first V comparator circuit 21 of the effective photoelectric conversion period is provided.
An H register counter 1 having an up-down counter configuration sets a horizontal scanning line number m indicating a horizontal blanking period during which the fixed image pickup element S is ejected and driven in a vertical scanning line period V of , in steps of, for example, V/32.
4. An H counter 15 that counts horizontal blanking pulses P H , and an H comparison circuit 16 that detects coincidence between these two counters and outputs a discharge drive timing signal T B for starting the discharge transfer clock generation circuit 6 for a predetermined period. We are prepared.

斯様なカウンタ構成の制御回路Qに於ては、デ
コーダ13から得られる露光制限信号CLOSE、
及び露光促進信号OPENがそれぞれHレジスタカ
ウンタ14のアツプ信号U、及びダウン信号Dと
なる。更にこのHレジスタカウンタ14の値が最
大値[FF]から最小値[00]にカウントアツプ
した時に出力するリツプルキヤリー信号Cと上記
露光制限信号CLOSEとのAND18信号、及び最
小値[00]から最大値[FF]にカウントダウン
した時に出力するリツプルボロー信号Bと上記露
光促進信号OPENとのAND17信号がそれぞれ
Vレジスタカウンタ19のダウン信号D、及びア
ツプ信号Uとなる。一方、水平ブランキングパル
スPHをカウントするHカウンタ15並びに垂直
ブランキングパルスPVをカウントするVカウン
タ20はいずれも最大値までカウントするとこの
値を保持したまま停止するアツプカウンタであつ
て、上記V比較回路21から得られる読出駆動タ
イミング信号TFでリセツトされる構成となつて
いる。尚、このタイミング信号TFはフリツプロ
ツプ11,12の信号取込クロツクとしても働
き、更に後述するメモリ回路23のライト信号の
トリガとしても利用される。
In the control circuit Q having such a counter configuration, the exposure limit signal CLOSE obtained from the decoder 13,
and the exposure promotion signal OPEN become the up signal U and down signal D of the H register counter 14, respectively. Furthermore, the AND18 signal of the ripple carry signal C output when the value of this H register counter 14 counts up from the maximum value [FF] to the minimum value [00] and the above exposure limit signal CLOSE, and the maximum value from the minimum value [00]. The AND17 signal of the ripple borrow signal B output when counting down to [FF] and the exposure promotion signal OPEN becomes the down signal D and up signal U of the V register counter 19, respectively. On the other hand, the H counter 15 that counts the horizontal blanking pulses P H and the V counter 20 that counts the vertical blanking pulses P V are both up counters that stop while holding this value when they count up to the maximum value. It is configured to be reset by the read drive timing signal T F obtained from the V comparison circuit 21. Incidentally, this timing signal TF also functions as a signal acquisition clock for the flip-flops 11 and 12, and is also used as a trigger for a write signal of a memory circuit 23, which will be described later.

次に、第2図のタイミング図に基づき動作を説
明する。同図の動作例は、始め1垂直走査線期間
Vより短い実効光電変換期間Eで露光適正範囲に
あり、タイミングt0時に露光不足になり、タイミ
ングt1時に露光不足を検知して露光促進状態に遷
移し、タイミングt2時に1垂直走査線期間Vより
長い実効光電変換期間Eで露光適正を検知する場
合に就いて示している。また、同図の場合理解を
助ける都合上、Hレジスタカウンタ14の値が
V/4のステツプでアツプダウンさせて実効光電
変換期間EがV/4のステツプで伸縮するシステ
ムとしている。
Next, the operation will be explained based on the timing diagram of FIG. In the operation example shown in the figure, the exposure is within the proper range at the effective photoelectric conversion period E which is shorter than the first vertical scanning line period V, the exposure becomes insufficient at timing t 0 , and the underexposure is detected at timing t 1 and the exposure is promoted. The figure shows a case where appropriate exposure is detected during an effective photoelectric conversion period E which is longer than one vertical scanning line period V at timing t2 . Further, in the case of the figure, for convenience of understanding, a system is used in which the value of the H register counter 14 is increased or decreased in steps of V/4, and the effective photoelectric conversion period E is expanded or contracted in steps of V/4.

タイミングt0までの適正露光状態では期間V毎
の3V/4に該当する水平走査線番号がHレジス
タカウンタ14に格納され、Vレジスタカウンタ
には[1]が格納されており、この状態で安定し
ている。即ち、期間V毎の3V/4時点でHレジ
スタカウンタ14とHカウンタ15とが一致して
H比較回路16が排出駆動タイミング信号TB
出力し、これにより排出転送クロツク発生回路6
からの逆方向転送クロツクΦBが固体撮像素子S
に供給され、その受光エリア1でそれまで光電変
換された撮像電荷が外部に排出され削滅する。そ
して、V/4期間後の垂直ブランキングパルス
PVでVカウンタ20が[0]から[1]にカウ
ントアツプしたとき、この値がVレジスタカウン
タ19の値と一致し、V比較回路21が読出駆動
タイミング信号TFを出力し、これによつて読出
転送クロツク発生回路5からの順方向転送クロツ
クΦFが固体撮像素子Sに供給され、その受光エ
リア1でV/4の実効光電変換期間E中に光電変
換された撮像電荷が蓄積エリア2に転送されて、
次の期間Vで水平レジスタ3から信号処理回路4
を介して適正露光範囲のV波形(イ)(ロ)で示すビデオ
信号Y(t)が得られる。これらのV波形(イ)(ロ)は適正
露光範囲内にあり、その積分値の比較処理の結
果、デコーダ13からは信号出力が無く、従つて
両レジスタカウンタ14,19の格納値は増減さ
れない。この結果、次の期間Vでの期間Eは伸縮
せずに、E=V/4が維持される。
In the proper exposure state up to timing t 0 , the horizontal scanning line number corresponding to 3V/4 for each period V is stored in the H register counter 14, and [1] is stored in the V register counter, and it is stable in this state. are doing. That is, at the 3V/4 point in each period V, the H register counter 14 and the H counter 15 match, and the H comparator circuit 16 outputs the discharge drive timing signal T B , which causes the discharge transfer clock generation circuit 6
The reverse transfer clock Φ B from the solid-state image sensor S
The imaging charge that has been photoelectrically converted in the light receiving area 1 is discharged to the outside and is destroyed. and a vertical blanking pulse after a period of V/4.
When the V counter 20 counts up from [0] to [1] at P V , this value matches the value of the V register counter 19, and the V comparator circuit 21 outputs the read drive timing signal T F. Therefore, the forward transfer clock Φ F from the read transfer clock generation circuit 5 is supplied to the solid-state image sensor S, and the image pickup charge photoelectrically converted during the effective photoelectric conversion period E of V/4 in the light receiving area 1 is stored in the storage area. transferred to 2,
In the next period V, from the horizontal register 3 to the signal processing circuit 4
A video signal Y(t) shown in V waveforms (a) and (b) in the appropriate exposure range is obtained through the video signal Y(t). These V waveforms (A) and (B) are within the appropriate exposure range, and as a result of the comparison process of their integral values, there is no signal output from the decoder 13, so the values stored in both register counters 14 and 19 are not increased or decreased. . As a result, the period E in the next period V is not expanded or contracted, and E=V/4 is maintained.

この様な露光適正状態に於て、V波形(ロ)の期間
V中のタイミングt0時に被写体の照度が低下して
露光不足となつた場合、この次の期間VのV波形
(ハ)は大幅な輝度低下となる。
In such a proper exposure state, if the illuminance of the subject decreases at timing t 0 during period V of the V waveform (b) and the exposure becomes insufficient, the V waveform of the next period V
(C) results in a significant decrease in brightness.

このV波形(ハ)に続くタイミングt1の垂直ブラン
キング期間に露光不足が検知され、デコーダ13
は露光促進信号OPENを出力し、Hレジスタカウ
ンタ14の値をV/4分小さくする。これによつ
て、次の期間Vでの排出駆動タイミングTB
V/4だけ早まるので実効光電変換期間E=V/
2となる。
Insufficient exposure is detected during the vertical blanking period at timing t 1 following this V waveform (c), and the decoder 13
outputs the exposure promotion signal OPEN and decreases the value of the H register counter 14 by V/4. As a result, the discharge drive timing T B in the next period V is advanced by V/4, so the effective photoelectric conversion period E=V/
It becomes 2.

この様にHレジスタカウンタ14の値の減少が
続いて実効光電変換期間EがE=Vm迄伸長した
時、即ちHレジスタカウンタ14が最小値の
[00]から[FF]にカウントダウンした時は、H
レジスタカウンタ14からリツプルボロー信号B
が出力されVレジスタカウンタ19はカウントア
ツプされて値[2]となる。従つて、この後直ち
に生ずる第1番目の垂直ブランキングパルスPV
次点ではV比較回路21からは排出駆動タイミン
グ信号TBが得られずに、次の第2番目のパルス
PVで初めてこの排出駆動タイミング信号TFが得
られるので、このタイミングで読出転送クロツク
発生回路5からの順方向転送クロツクΦFが固体
撮像素子Sに供給される。その結果、受光エリア
1で実効光電変換期間E=V中に光電変換された
撮像電荷が蓄積エリア2に転送され、次の期間V
で水平レジスタ3から信号処理回路4を介してV
波形(ト)で示すビデオ信号Y(t)が出力される。尚、
上述の第1番目の垂直ブランキングパルスRV
点では読出駆動タイミング信号TFが得られない
ので、第2番目のパルスPVで読出駆動タイミン
グ信号TFが得られるまでの期間Vに於ては、画
像信号の出力がない為に信号処理回路4からのビ
デオ信号Y(t)にV波形は存在しない。
When the value of the H register counter 14 continues to decrease in this way and the effective photoelectric conversion period E extends to E=Vm, that is, when the H register counter 14 counts down from the minimum value [00] to [FF], H
Ripple borrow signal B from register counter 14
is output and the V register counter 19 is counted up to become the value [2]. Therefore, the first vertical blanking pulse P V that occurs immediately after this
At the next point, the discharge drive timing signal T B is not obtained from the V comparator circuit 21, and the next second pulse
Since this discharge drive timing signal T F is obtained for the first time at P V , the forward transfer clock Φ F from the read transfer clock generation circuit 5 is supplied to the solid-state image sensor S at this timing. As a result, the imaged charge photoelectrically converted in the light receiving area 1 during the effective photoelectric conversion period E=V is transferred to the storage area 2, and is transferred to the storage area 2 during the effective photoelectric conversion period E=V.
V from the horizontal register 3 through the signal processing circuit 4.
A video signal Y(t) shown in waveform (g) is output. still,
Since the read drive timing signal T F is not obtained at the time of the first vertical blanking pulse R V mentioned above, during the period V until the read drive timing signal T F is obtained by the second pulse P V. Since no image signal is output, there is no V waveform in the video signal Y(t) from the signal processing circuit 4.

さらに露光不足状態が続くと、デコーダ13か
ら露光促進信号OPENが出力される限りHレジス
タカウンタ14の値はさらにV/4分ずつ小さく
なつて実効光電変換期間EがV/4分ずつ伸長さ
れる。従つて、ビデオ信号Y(t)のV波形のレベル
は次第に増大することになる。
If the underexposure condition continues further, as long as the exposure promotion signal OPEN is output from the decoder 13, the value of the H register counter 14 will further decrease by V/4 minutes, and the effective photoelectric conversion period E will be extended by V/4 minutes. . Therefore, the level of the V waveform of the video signal Y(t) will gradually increase.

今、V波形(チ)が露光適正範囲に達した場合、タ
イミングt1の垂直ブランキング期間にこのV波形
(チ)の露光適正が検知され、デコーダ13は露光促
進信号OPENの出力を停止する。従つて、Hレジ
スタカウンタ14の値は3V/2に相当する水平
走査線番号を保持し、さらにVレジスタカウンタ
19も[2]を保持することになるので、実効光
電変換期間Eは3V/2に設定される。
Now, if the V waveform (H) reaches the appropriate exposure range, this V waveform will be
(H) The appropriate exposure is detected, and the decoder 13 stops outputting the exposure promotion signal OPEN. Therefore, the value of the H register counter 14 holds the horizontal scanning line number corresponding to 3V/2, and the V register counter 19 also holds [2], so the effective photoelectric conversion period E is 3V/2. is set to

以上の如く、長時間露光処理されたビデオ信号
Y(t)の無信号期間VはA/D変換器22とメモリ
回路23とD/A変換器24からなる補間手段に
て補間される。即ち、メモリ回路23は、読出駆
動タイミング信号TFをトリガとして1V期間のV
波形を記憶しつつ各期間V毎に記憶V波形を出力
するものであり、この補間処理により第2図のビ
デオ信号Y(t)のV波形(ヘ)(ト)(チ)(リ)…に続く無信
号V
期間にこれらV波形が繰り返し挿入されたビデオ
信号Y(t)が得られる。
As described above, the no-signal period V of the video signal Y(t) subjected to long-time exposure processing is interpolated by the interpolation means consisting of the A/D converter 22, the memory circuit 23, and the D/A converter 24. That is, the memory circuit 23 uses the read drive timing signal T F as a trigger to control V for a period of 1V.
While storing the waveform, the stored V waveform is output for each period V, and through this interpolation process, the V waveform of the video signal Y(t) in FIG. No signal V following
A video signal Y(t) is obtained in which these V waveforms are repeatedly inserted during the period.

上述の第2図の動作例では、露光不足状態に於
てHレジスタカウンタ14のカウントダウン動作
に連動してVレジスタカウンタ19をカウントア
ツプする場合について例示したが、露光過多状態
では逆にHレジスタカウンタ14のカウントアツ
プ動作に連動してVレジスタカウンタ19はカウ
ントダウンされることになり、この露光過多状態
は解消されることになる。
In the operation example shown in FIG. 2 described above, the V register counter 19 is counted up in conjunction with the countdown operation of the H register counter 14 in an underexposure state, but in an overexposure state, the H register counter 19 is counted up. The V register counter 19 is counted down in conjunction with the count up operation of 14, and this overexposure state is resolved.

(ト) 発明の効果 本発明の固体撮像素子は、以上の説明から明ら
かな如く、電荷排出駆動タイミングと電荷読出駆
動タイミングとの間の期間即ち、実効光電変換期
間を複数の垂直走査線期間に亘つて設定でき、し
かも複数の垂直走査線期間に亘る光電変換期間で
ありながら水平走査線期間単位、或いは適数水平
走査線期間単位でこの期間を制御できる。従つて
本発明によれば、極めて暗い被写体から明るい被
写体まで適正にアイリス制御でき、更には垂直走
査線期間より細かいステツプでの微妙なアイリス
制御が可能となる。
(G) Effects of the Invention As is clear from the above description, the solid-state imaging device of the present invention divides the period between the charge discharge drive timing and the charge readout drive timing, that is, the effective photoelectric conversion period into a plurality of vertical scanning line periods. Moreover, even though the photoelectric conversion period extends over a plurality of vertical scanning line periods, this period can be controlled in units of horizontal scanning line periods or in units of an appropriate number of horizontal scanning line periods. Therefore, according to the present invention, it is possible to properly control the iris from extremely dark objects to bright objects, and furthermore, it is possible to perform delicate iris control in steps finer than the vertical scanning line period.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の固体撮像装置の1実施例の構
成図、第2図は信号タイミング図である。 S……固体撮像素子、Q……制御回路、5……
読出転送クロツク発生回路、6……排出転送クロ
ツク発生回路、7……蓄積転送クロツク発生回
路、8……水平転送クロツク発生回路、9,10
……比較回路、11,12……フリツプフロツ
プ、13……デコーダ、14……Hレジスタカウ
ンタ、15……Hカウンタ、16……H比較回
路、19……Vレジスタカウンタ、20……Vカ
ウンタ、21……V比較回路。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the solid-state imaging device of the present invention, and FIG. 2 is a signal timing diagram. S...solid-state image sensor, Q...control circuit, 5...
Read transfer clock generation circuit, 6...Ejection transfer clock generation circuit, 7...Storage transfer clock generation circuit, 8...Horizontal transfer clock generation circuit, 9, 10
... Comparison circuit, 11, 12 ... Flip-flop, 13 ... Decoder, 14 ... H register counter, 15 ... H counter, 16 ... H comparison circuit, 19 ... V register counter, 20 ... V counter, 21...V comparison circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 受光した画像を光電変換することによつて画
像信号を得る撮像素子と、該固体撮像素子の光電
変換電荷を排出駆動した後に読出駆動する駆動回
路と、該駆動回路の電荷排出駆動タイミングと電
荷読出駆動タイミングを設定して両タイミング間
の実効光電変換期間を制御する制御回路とからな
り、 上記制御回路は、特定の垂直走査線間中での電
荷排出駆動タイミングを水平走査線番号で可変設
定する第1のアツプダウンカウンタ、及びカウン
トダウン中の第1のアツプダウンカウンタの値が
最小値から最大値に循環したときにカウントアツ
プし、カウントアツプ中の第1のアツプダウンカ
ウンタの値が最大値から最小値に循環したときに
カウントダウンして、電荷排出駆動タイミング後
の電荷読出駆動タイミングまでの垂直走査線期間
数を可変設定する第2のアツプダウンカウンタと
が備えられたことを特徴とした固定撮像装置。
[Scope of Claims] 1. An image sensor that obtains an image signal by photoelectrically converting a received image, a drive circuit that performs readout drive after discharging photoelectric conversion charges of the solid-state image sensor, and It consists of a control circuit that sets the charge discharge drive timing and the charge readout drive timing and controls the effective photoelectric conversion period between the two timings, and the control circuit horizontally controls the charge discharge drive timing between specific vertical scanning lines. A first up-down counter that is variably set by the scanning line number, and a first up-down counter that counts up when the value of the first up-down counter during counting cycles from the minimum value to the maximum value, and the first up-down counter that is counting up. and a second up-down counter that counts down when the counter value circulates from the maximum value to the minimum value and variably sets the number of vertical scanning line periods from the charge discharge drive timing to the charge readout drive timing. A fixed imaging device characterized by:
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US6498623B1 (en) * 1997-11-04 2002-12-24 Flashpoint Technology, Inc. System and method for generating variable-length timing signals in an electronic imaging device
US6317141B1 (en) 1998-12-31 2001-11-13 Flashpoint Technology, Inc. Method and apparatus for editing heterogeneous media objects in a digital imaging device
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