JPH06125502A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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JPH06125502A
JPH06125502A JP5175290A JP17529093A JPH06125502A JP H06125502 A JPH06125502 A JP H06125502A JP 5175290 A JP5175290 A JP 5175290A JP 17529093 A JP17529093 A JP 17529093A JP H06125502 A JPH06125502 A JP H06125502A
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JP
Japan
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pulse
synchronizing signal
solid
supplied
horizontal synchronizing
Prior art date
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JP5175290A
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Hiroshi Fukui
博 福井
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a solid-state image pickup device enabling a high speed shutter of 1/10,000(sec), etc. CONSTITUTION:A reading pulse is formed by counting the prescribed number of the number of pulse of a horizontal synchronizing signal by a timing generator 13 and electric charge stored in a CCD image sensor 5 having an electronic shutter function is read by a reading pulse. By synchronizing with the shutter control pulse from the outside, a modulation horizontal 1 synchronizing signal of high frequency is formed from an internal horizontal synchronizing signal supplied from a signal generator 10 by a modulation HD preparing circuit 12 and is supplied to a timing generator 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば高速で移動する
物体を撮像する、主に工業用として用いられるカメラ装
置等に用いて好適な固体撮像装置に関し、特に、1/1
万(sec)等の高速シャッタを可能とした固体撮像装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device suitable for use in, for example, a camera device mainly used for industrial purposes for picking up an image of an object moving at a high speed, and particularly 1/1
The present invention relates to a solid-state imaging device capable of a high-speed shutter such as ten thousand (sec).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、本件出願人は、特願平2−238
930号の明細書及び図面において、フィールド蓄積型
の固体撮像素子(CCDイメージセンサ)の電荷蓄積時
間を制御することにより、アイリス機構を用いることな
く露光調節を行う電子シャッタ機能を有する固体撮像装
置を提案している。
2. Description of the Related Art Conventionally, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Application No. 2-238.
In the specification and the drawings of No. 930, a solid-state imaging device having an electronic shutter function for performing exposure adjustment without using an iris mechanism by controlling a charge storage time of a field storage type solid-state imaging device (CCD image sensor) is disclosed. is suggesting.

【0003】この固体撮像装置では、図4(a)に示す
垂直ブランキング信号がローレベルとなる垂直ブランキ
ング期間(VBLK)に出力される同図(b)に示すハ
イレベルの画像読み出しパルスにより、CCDイメージ
センサに蓄積された電荷を読み出す。上記CCDイメー
ジセンサの電荷蓄積時間は、図4(c)に示すリセット
パルスにより制御されており、該CCDイメージセンサ
はこのリセットパルスが供給されると蓄積した電荷をオ
ーバーフロードレインに掃き捨てるようになっている。
このため、上記リセットパルスが供給されている間(電
荷掃き捨て期間)は、上記CCDイメージセンサには電
荷が蓄積されない。従って、上記CCDイメージセンサ
に供給する上記リセットパルスを停止したときから、該
CCDイメージセンサに電荷が蓄積されることとなり、
上記リセットパルスを停止するタイミングを制御するこ
とにより、上記CCDイメージセンサの電荷蓄積時間、
すなわち、シャッタ速度を制御することができる。
In this solid-state image pickup device, a high level image read pulse shown in FIG. 4B is output during a vertical blanking period (VBLK) in which the vertical blanking signal shown in FIG. 4A is at a low level. , Read out the charge accumulated in the CCD image sensor. The charge storage time of the CCD image sensor is controlled by the reset pulse shown in FIG. 4C, and the CCD image sensor sweeps the stored charge to the overflow drain when the reset pulse is supplied. ing.
Therefore, while the reset pulse is being supplied (charge sweep-away period), no charge is accumulated in the CCD image sensor. Therefore, since the reset pulse supplied to the CCD image sensor is stopped, electric charges are accumulated in the CCD image sensor,
By controlling the timing of stopping the reset pulse, the charge accumulation time of the CCD image sensor,
That is, the shutter speed can be controlled.

【0004】上記固体撮像装置は、このような電子シャ
ッタ機能を用いることにより、被写体の動きに応じた上
記シャッタ速度を可変することができるため、特に高速
移動体における画像の取り込みに有利である。
By using such an electronic shutter function, the solid-state image pickup device can change the shutter speed according to the movement of the object, which is particularly advantageous for capturing an image in a high-speed moving object.

【0005】ここで、例えば主として工業用に用いら
れ、移動する物体の撮像を行うような固体撮像装置が知
られている。この固体撮像装置は、例えば図5に示すよ
うな構成となっており、移動路100上を移動する物体
101が撮像部102の前に移動してくると、これを位
置検出部103が検出し、図6(a)の時刻t11に示
すローレベルのトリガパルスをシャッタパルス発生回路
104に供給する。
Here, there is known a solid-state image pickup device which is mainly used for industrial purposes and which picks up an image of a moving object. This solid-state imaging device has a configuration as shown in FIG. 5, for example, and when an object 101 moving on a moving path 100 moves in front of the imaging unit 102, the position detection unit 103 detects it. , A low-level trigger pulse shown at time t11 in FIG. 6A is supplied to the shutter pulse generation circuit 104.

【0006】上記シャッタパルス発生回路104は、ロ
ーレベルのトリガパルスが供給されるとローレベルのシ
ャッタパルスをCCD制御回路105に供給するが、上
記ローレベルのトリガパルスが供給されると、図6
(b)の時刻t11に示すようにローレベルのシャッタ
パルスをCCD制御回路105に供給する。
The shutter pulse generating circuit 104 supplies a low level shutter pulse to the CCD control circuit 105 when the low level trigger pulse is supplied, and when the low level trigger pulse is supplied, the shutter pulse generating circuit 104 shown in FIG.
A low-level shutter pulse is supplied to the CCD control circuit 105 as shown at time t11 in (b).

【0007】上記CCD制御回路105は、上記ローレ
ベルのシャッタパルスが供給されている間はCCDイメ
ージセンサ106に蓄積された電荷を掃き捨てるための
リセットパルスを供給する。これにより、上記リセット
パルスが供給されている間は、上記CCDイメージセン
サ106による撮像は行われない。しかし、それと同時
に上記ローレベルのトリガパルスが供給されると、最後
のトリガパルスを供給した後、上記CCDイメージセン
サ106に供給するリセットパルスを停止する。これに
より、上記CCDイメージセンサ106に電荷の蓄積が
開始される。
The CCD control circuit 105 supplies a reset pulse for sweeping away charges accumulated in the CCD image sensor 106 while the low level shutter pulse is supplied. As a result, the CCD image sensor 106 does not capture an image while the reset pulse is being supplied. However, if the low-level trigger pulse is supplied at the same time, the reset pulse supplied to the CCD image sensor 106 is stopped after the final trigger pulse is supplied. As a result, the charge accumulation in the CCD image sensor 106 is started.

【0008】上記CCD制御回路105には、同期信号
発生回路107から図6(c)の時刻t11〜時刻t1
2に示すローレベルの垂直同期信号及び同図(d)に示
す水平同期信号が供給されている。上記CCD制御回路
105は、上記シャッタパルスが供給されると、図6
(c)に示す垂直同期信号の立ち下がりである時刻t1
1から、同図(d)に示す水平同期信号のパルス数を例
えば9発カウントした後、クロックパルスを数百カウン
トしてから同図(e)の時刻t13に示すハイレベルの
読み出しパルスを上記CCDイメージセンサ106に供
給する。これにより、上記図6(b)の時刻t11にシ
ャッタパルスが上記CCDイメージセンサ106に供給
されてから、同図(e)の時刻t13に上記CCDイメ
ージセンサ106に上記読み出しパルスが供給されるま
での間、撮像レンズ108を介して照射される撮像光に
応じた電荷が該CCDイメージセンサ106に蓄積され
ることとなり、この時刻t11〜時刻t13間がシャッ
タ速度となる。
In the CCD control circuit 105, the synchronizing signal generating circuit 107 outputs the time t11 to the time t1 shown in FIG. 6 (c).
The low level vertical synchronizing signal shown in FIG. 2 and the horizontal synchronizing signal shown in FIG. When the shutter pulse is supplied, the CCD control circuit 105 shown in FIG.
Time t1 when the vertical synchronizing signal shown in (c) falls.
1, the number of pulses of the horizontal synchronizing signal shown in FIG. 3D is counted, for example, 9 and then several hundred clock pulses are counted, and then the high-level read pulse shown at time t13 in FIG. It is supplied to the CCD image sensor 106. Thus, from the time when the shutter pulse is supplied to the CCD image sensor 106 at time t11 in FIG. 6B to the time when the read pulse is supplied to the CCD image sensor 106 at time t13 in FIG. 6E. During this period, electric charges corresponding to the imaging light emitted through the imaging lens 108 are accumulated in the CCD image sensor 106, and the shutter speed is between time t11 and time t13.

【0009】なお、上記CCDイメージセンサ106か
らの電荷の読み出しは、図6(f)に示す時刻t11〜
時刻t14間である垂直ブランキング期間に行われる。
The charge is read from the CCD image sensor 106 from time t11 to time t11 shown in FIG. 6 (f).
It is performed during the vertical blanking period which is between time t14.

【0010】上記CCDイメージセンサ106から読み
出された電荷は、撮像信号として撮像信号処理回路10
9に供給される。上記撮像信号処理回路109は、上記
撮像信号に同期信号を付加する等の信号処理を施し、こ
れを出力端子110を介して出力する。この出力端子1
10を介して出力される撮像信号は、例えば分析器の表
示画面等に供給される。これにより、上記物体101を
移動させた場合における該物体101の状態等を分析す
ることができる。
The charges read from the CCD image sensor 106 are used as an image pickup signal in the image pickup signal processing circuit 10.
9 is supplied. The image pickup signal processing circuit 109 performs signal processing such as adding a synchronization signal to the image pickup signal and outputs the signal through the output terminal 110. This output terminal 1
The imaging signal output via 10 is supplied to, for example, the display screen of the analyzer. This makes it possible to analyze the state and the like of the object 101 when the object 101 is moved.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このような移動する物
体の撮像を行う固体撮像装置は、主として工業用として
用いられているため、上記図5に示した物体101を高
速で移動させ、例えば1/1万(sec)等の高速シャ
ッタにより撮像を行いたい場合がある。
Since the solid-state image pickup device for picking up an image of such a moving object is mainly used for industrial purposes, the object 101 shown in FIG. There are cases where it is desired to perform imaging with a high-speed shutter such as / 10,000 (sec).

【0012】しかし、上記固体撮像装置では、例えば垂
直同期信号の立ち下がりから水平同期信号のパルス数を
9発カウントした後、クロックパルスを数百カウントし
てから読み出しパルスをCCDイメージセンサに供給す
る等のように、上記読み出しパルスの出力タイミング
が、該固体撮像装置に用いられるCCDイメージセンサ
の画素配列に基づいて予め固定され設定されている。
However, in the above solid-state image pickup device, for example, the number of pulses of the horizontal synchronizing signal is counted 9 times from the falling edge of the vertical synchronizing signal, the clock pulse is counted several hundreds, and then the read pulse is supplied to the CCD image sensor. As described above, the output timing of the read pulse is fixed and set in advance based on the pixel array of the CCD image sensor used in the solid-state imaging device.

【0013】これは、上記読み出しパルスが所定のタイ
ミングよりも早く出力され、有効画素が早く読み出され
ることにより、上記分析器の表示画面の下端部に基準の
黒レベルを得るために設けられた光学的黒の画素部分
(OPB)がはみ出て表示されることを防止するためで
ある。また、上記読み出しパルスが所定のタイミングよ
りも遅く出力され、有効画素が遅く読み出されることに
より、上記表示画面の上端部に上記OPBがはみ出て表
示されることを防止するためである。
This is because the read pulse is output earlier than a predetermined timing, and the effective pixel is read out earlier, so that the reference black level is provided at the lower end of the display screen of the analyzer. This is to prevent the pixel portion (OPB) of the target black from protruding and being displayed. This is also to prevent the OPB from being displayed outside the upper end of the display screen due to the readout pulse being output later than a predetermined timing and the effective pixels being read out later.

【0014】従って、上記固体撮像装置のシャッタ速度
(電荷蓄積時間)は、上記垂直同期信号の立ち下がりの
時刻から上記読み出しパルスが出力される時刻までの時
間以下には短縮することはできなかった。このため、従
来の固体撮像装置は、1/1万(sec)等の高速シャ
ッタによる撮像を行うことはできなかった。
Therefore, the shutter speed (charge accumulation time) of the solid-state image pickup device cannot be shortened to a time shorter than the time from the falling time of the vertical synchronizing signal to the time when the read pulse is output. . Therefore, the conventional solid-state image pickup device cannot take an image with a high-speed shutter of 1/10000 (sec) or the like.

【0015】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、1/1万(sec)等の高速シャッ
タを可能とした固体撮像装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a solid-state image pickup device capable of a high-speed shutter of 1 / 10,000 (sec) or the like.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、固体撮像素子に蓄積された電荷を掃き捨てるため
のリセットパルスの供給を停止したときから、蓄積され
た電荷を読み出すための読み出しパルスを該固体撮像素
子に供給するまでの間を電荷蓄積時間とし、上記リセッ
トパルスの供給を停止するタイミングを制御することに
より上記固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御する電子シ
ャッタ機能が設けられており、上記読み出しパルスは、
垂直同期信号が供給されたときから水平同期信号のパル
ス数を所定数カウントして上記固体撮像素子に供給する
固体撮像装置であって、シャッタコントロールパルスが
供給されると、上記リセットパルスの供給を停止するた
めのシャッタパルスを形成して出力するシャッタパルス
形成手段と、上記外部からトリガパルスが供給される
と、垂直同期信号,水平同期信号を形成して出力する同
期信号発生手段と、上記シャッタコントロールパルスが
供給されると、上記同期信号発生手段からの水平同期信
号から、該水平同期信号よりも高い周波数の変調水平同
期信号を形成して出力する変調水平同期信号形成手段
と、上記シャッタコントロールパルスが供給されたとき
に上記変調水平同期信号形成手段から供給される変調水
平同期信号をカウントし、このカウント値が所定数とな
ったところで上記読み出しパルスを形成し上記固体撮像
素子に供給する読み出しパルス形成手段とを有すること
を特徴とする構成として上述の課題を解決する。
The solid-state image pickup device according to the present invention is a read-out device for reading out the accumulated charge from the time when the supply of the reset pulse for sweeping away the charge accumulated in the solid-state image-pickup device is stopped. An electric shutter function is provided to control the charge storage time of the solid-state image sensor by controlling the timing of stopping the supply of the reset pulse, with the charge storage time being the period until the pulse is supplied to the solid-state image sensor. And the read pulse is
A solid-state imaging device for supplying a predetermined number of pulses of a horizontal synchronization signal from a time when a vertical synchronization signal is supplied to the solid-state imaging device and supplying the reset pulse when a shutter control pulse is supplied. A shutter pulse forming means for forming and outputting a shutter pulse for stopping, a synchronizing signal generating means for forming and outputting a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal when a trigger pulse is supplied from the outside, and the shutter. When a control pulse is supplied, a modulated horizontal synchronizing signal forming means for forming and outputting a modulated horizontal synchronizing signal having a frequency higher than the horizontal synchronizing signal from the horizontal synchronizing signal from the synchronizing signal generating means, and the shutter control. Counts the modulated horizontal sync signal supplied from the modulated horizontal sync signal forming means when a pulse is supplied. The count value is to solve the above problems as the configuration and having a read-out pulse forming means for supplying the formed the solid-state imaging device of the read pulse upon reaching a predetermined number.

【0017】また、本発明に係る固体撮像装置は、上記
変調水平同期信号形成手段は、指定されたシャッタ速度
に応じて上記水平同期信号の周波数を可変して上記変調
水平同期信号を形成して出力することを特徴とする構成
として上述の課題を解決する。
In the solid-state image pickup device according to the present invention, the modulated horizontal synchronizing signal forming means forms the modulated horizontal synchronizing signal by changing the frequency of the horizontal synchronizing signal according to a designated shutter speed. The above problem is solved as a configuration characterized by outputting.

【0018】[0018]

【作用】本発明に係る固体撮像装置は、外部からトリガ
パルスが供給されると、シャッタパルス形成手段が、固
体撮像素子に蓄積された電荷を掃き捨てるためのリセッ
トパルスの供給を停止するシャッタパルスを該固体撮像
素子に供給する。これにより、上記固体撮像素子が電荷
の蓄積を開始する。
In the solid-state image pickup device according to the present invention, when the trigger pulse is supplied from the outside, the shutter pulse forming means stops the supply of the reset pulse for sweeping away the charge accumulated in the solid-state image pickup device. Is supplied to the solid-state image sensor. As a result, the solid-state imaging device starts accumulating charges.

【0019】一方、変調水平同期信号形成手段は、シャ
ッタ速度が指定できるようになっており、シャッタコン
トロールパルスが供給されると、同期信号発生手段から
供給される水平同期信号の周波数を、該指定されたシャ
ッタ速度に応じて可変することにより、該水平同期信号
よりも高い周波数の変調水平同期信号を形成し、これを
読み出しパルス形成手段に供給する。
On the other hand, the modulated horizontal synchronizing signal forming means is designed so that the shutter speed can be designated. When the shutter control pulse is supplied, the frequency of the horizontal synchronizing signal supplied from the synchronizing signal generating means is designated. The modulated horizontal synchronizing signal having a frequency higher than that of the horizontal synchronizing signal is formed by changing the shutter speed according to the shutter speed, and this is supplied to the read pulse forming means.

【0020】上記読み出しパルス形成手段は、上記変調
水平同期信号形成手段から供給される変調水平同期信号
をカウントし、このカウント値が所定数となったところ
で読み出しパルスを上記固体撮像素子に供給する。
The read pulse forming means counts the modulated horizontal synchronizing signal supplied from the modulated horizontal synchronizing signal forming means, and when the count value reaches a predetermined number, the read pulse is supplied to the solid-state image pickup device.

【0021】これにより、上記シャッタパルスが供給さ
れたときから上記固体撮像素子に蓄積された電荷が上記
読み出しパルスにより読み出され出力される。
As a result, the electric charge accumulated in the solid-state image pickup device from the time when the shutter pulse is supplied is read by the read pulse and output.

【0022】上記読み出しパルス形成手段に供給される
上記変調水平同期信号は、上記指定されたシャッタ速度
に応じて、上記水平同期信号よりも高い周波数となるよ
うに変調されるため、上記読み出しパルス形成手段は、
通常の周波数の水平同期信号が供給されたときよりも早
く上記所定数のカウントを終了して読み出しパルスを上
記固体撮像素子に供給することができる。
Since the modulated horizontal synchronizing signal supplied to the read pulse forming means is modulated to have a frequency higher than that of the horizontal synchronizing signal according to the designated shutter speed, the read pulse forming means is formed. The means is
It is possible to finish the counting of the predetermined number and supply the read pulse to the solid-state imaging device earlier than when the horizontal synchronizing signal of the normal frequency is supplied.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の好ましい
実施例について図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the solid-state image pickup device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】本発明に係る固体撮像装置は、例えば図1
に示すような構成となっている。この図1に示す固体撮
像装置は、移動路1を移動する物体2を位置検出部3で
検出し、この位置検出部3による位置検出信号として得
られるトリガパルスに同期して上記物体2の撮像を行う
工業用の固体撮像装置に本発明を適用したものであっ
て、上記移動路1上の物体2を撮像レンズ4を介して撮
像するCCDイメージセンサ5を備える。
The solid-state image pickup device according to the present invention is shown in FIG.
The configuration is as shown in. The solid-state imaging device shown in FIG. 1 detects an object 2 moving on a moving path 1 by a position detection unit 3 and picks up an image of the object 2 in synchronization with a trigger pulse obtained as a position detection signal by the position detection unit 3. The present invention is applied to an industrial solid-state image pickup device for performing the above, and includes a CCD image sensor 5 for picking up an image of an object 2 on the moving path 1 through an image pickup lens 4.

【0025】そして、この固体撮像装置は、上記CCD
イメージセンサ5すなわち固体撮像素子に蓄積された電
荷を掃き捨てるためのリセットパルスの供給を停止した
ときから、蓄積された電荷を読み出すための読み出しパ
ルスを該CCDイメージセンサ5に供給するまでの間を
電荷蓄積時間とし、上記リセットパルスの供給を停止す
るタイミングを制御することにより上記CCDイメージ
センサ5の電荷蓄積時間を制御する電子シャッタ機能が
設けられており、上記読み出しパルスは、垂直同期信号
が供給されたときから水平同期信号のパルス数を所定数
カウントして上記CCDイメージセンサ5に供給するよ
うになっている。
The solid-state image pickup device is based on the CCD described above.
From the time when the supply of the reset pulse for sweeping away the charges accumulated in the image sensor 5, that is, the solid-state image sensor is stopped to the time when the readout pulse for reading out the accumulated charges is supplied to the CCD image sensor 5. An electronic shutter function is provided to control the charge storage time of the CCD image sensor 5 by controlling the timing of stopping the supply of the reset pulse as the charge storage time, and the vertical synchronizing signal is supplied to the read pulse. From that time, a predetermined number of pulses of the horizontal synchronizing signal are counted and supplied to the CCD image sensor 5.

【0026】具体的な構成としては、上記図1に示すよ
うに、上記位置検出部3による位置検出信号として得ら
れるトリガパルスを外部の同期信号発生器20に供給す
る出力端子6と、該外部同期信号発生器20により上記
トリガパルスに同期して発生される外部垂直同期信号E
XT.VD、外部水平同期信号EXT.HD及びシャッ
タコントロールパルスSCPが供給される入力端子7〜
9を備える。
As a specific configuration, as shown in FIG. 1, an output terminal 6 for supplying a trigger pulse obtained as a position detection signal by the position detection section 3 to an external synchronization signal generator 20, and the external terminal 6 An external vertical synchronizing signal E generated in synchronization with the trigger pulse by the synchronizing signal generator 20.
XT. VD, external horizontal sync signal EXT. Input terminal 7 to which HD and shutter control pulse SCP are supplied
9 is provided.

【0027】上記外部同期信号発生器20により上記ト
リガパルスに同期して発生された外部垂直同期信号EX
T.VD及び外部水平同期信号EXT.HDは、上記入
力端子7,8を介してシグナルジェネレータ10に供給
されるようになっている。また、上記外部同期信号発生
器20により上記トリガパルスに同期して発生されたシ
ャッタコントロールパルスSCPは、上記入力端子9を
介してシャッタパルス作成回路11及び変調HD作成回
路12に供給されるようになっている。
An external vertical synchronizing signal EX generated by the external synchronizing signal generator 20 in synchronization with the trigger pulse.
T. VD and external horizontal sync signal EXT. HD is supplied to the signal generator 10 via the input terminals 7 and 8. Further, the shutter control pulse SCP generated in synchronization with the trigger pulse by the external synchronization signal generator 20 is supplied to the shutter pulse creation circuit 11 and the modulation HD creation circuit 12 via the input terminal 9. Has become.

【0028】上記シグナルジェネレータ10は、本発明
に係る固体撮像装置における同期信号発生手段として機
能するものであって、タイミングジェネレータ13から
供給されるクロックCK1 (fCK)に基づいて動作し
て、上記外部同期信号発生器20からの外部垂直同期信
号EXT.VD及び外部水平同期信号EXT.HDの位
相を調整して内部垂直同期信号INT.VD’及び内部
水平同期信号INT.HDを生成する。そして、このシ
グナルジェネレータ10は、上記内部垂直同期信号IN
T.VD’を上記タイミングジェネレータ13に供給
し、また、上記内部水平同期信号INT.HDを上記変
調HD作成回路12に供給し、さらに、上記外部水平同
期信号EXT.HDと内部水平同期信号INT.HDを
位相比較器14に供給するようになっている。
The signal generator 10 functions as a synchronizing signal generating means in the solid-state image pickup device according to the present invention, and operates based on the clock CK 1 (f CK ) supplied from the timing generator 13. The external vertical synchronizing signal EXT. VD and external horizontal sync signal EXT. The phase of HD is adjusted and the internal vertical synchronizing signal INT. VD 'and internal horizontal synchronizing signal INT. Generate HD. Then, the signal generator 10 uses the internal vertical synchronization signal IN.
T. VD 'is supplied to the timing generator 13, and the internal horizontal synchronizing signal INT. HD is supplied to the modulated HD creating circuit 12, and the external horizontal synchronizing signal EXT. HD and internal horizontal synchronizing signal INT. HD is supplied to the phase comparator 14.

【0029】また、上記シャッタパルス作成回路11
は、本発明に係る固体撮像装置におけるシャッタパルス
形成手段として機能するものであって、上記外部同期信
号発生器20から上記トリガパルスに同期したシャッタ
コントロールパルスSCPが供給されると、上記CCD
イメージセンサ5の蓄積電荷を掃き捨てるためのリセッ
トパルスの供給を停止させるシャッタパルスを形成し、
これをCCD駆動回路17に供給するようになってい
る。
The shutter pulse creating circuit 11
Is a shutter pulse forming means in the solid-state imaging device according to the present invention. When the shutter control pulse SCP synchronized with the trigger pulse is supplied from the external synchronization signal generator 20, the CCD
A shutter pulse for stopping the supply of the reset pulse for sweeping away the accumulated charge of the image sensor 5 is formed,
This is supplied to the CCD drive circuit 17.

【0030】また、上記変調HD作成回路12は、本発
明に係る固体撮像装置における変調水平同期信号形成手
段として機能するものであって、上記外部同期信号発生
器20から上記トリガパルスに同期したシャッタコント
ロールパルスSCPが供給されると、上記シグナルジェ
ネレータ10からの内部水平同期信号INT.HDか
ら、該内部水平同期信号INT.HDよりも高い周波数
の変調水平同期信号INT.HDを形成して、これを上
記タイミングジェネレータ13に供給するようになって
いる。
The modulated HD creating circuit 12 functions as a modulated horizontal synchronizing signal forming means in the solid-state image pickup device according to the present invention, and is a shutter synchronized with the trigger pulse from the external synchronizing signal generator 20. When the control pulse SCP is supplied, the internal horizontal synchronizing signal INT. HD from the internal horizontal synchronizing signal INT. A modulated horizontal synchronization signal INT. The HD is formed and is supplied to the timing generator 13.

【0031】また、上記位相比較器14は、上記シグナ
ルジェネレータ10から供給される外部水平同期信号E
XT.HDと内部水平同期信号EXT.HDとを位相比
較して、その位相差に応じた位相比較出力をローパスフ
ィルタ(LPF)15を介して制御用直流電圧として電
圧制御型発振器(VCO)16に供給する。そして、上
記VCO16は、上記LPF15からの制御用直流電圧
に応じて、上記タイミングジェネレータ13から上記シ
グナルジェネレータ10に供給されているクロックパル
スCK1 (fCK)の、例えば2倍の周波数を有するクロ
ックパルスCK 2 (2fCK)を形成し、これを上記タイ
ミングジェネレータ13に供給するようになっている。
Further, the phase comparator 14 includes the signal
External horizontal synchronizing signal E supplied from the generator 10
XT. HD and internal horizontal synchronizing signal EXT. Phase ratio to HD
The phase comparison output according to the phase difference.
Power is supplied as a control DC voltage via the filter (LPF) 15.
The voltage-controlled oscillator (VCO) 16 is supplied. And above
The VCO 16 is a control DC voltage from the LPF 15.
In response to the
Clock pulse that is supplied to the digital generator 10.
CK1(FCK), Which has, for example, twice the frequency
Clock pulse CK 2(2fCK) Is formed, and this is
It is supplied to the ming generator 13.

【0032】また、上記タイミングジェネレータ13
は,上記VCO16から供給されるクロックパルスCK
2 (2fCK)に基づいて動作して、上記シグナルジェネ
レータ10にクロックパルスCK1 (fCK)を供給する
とともに、上記シグナルジェネレータ10から供給され
る内部垂直同期信号INT.VD’及び変調水平同期信
号MOD.HDに応じて上記CCDイメージセンサ5に
蓄積された電荷を読み出すための読み出しパルスXV1
〜XV4,XSG1,XSG2,H1,H2,PG等を
出力する。ここで、このタイミングジェネレータ13
は、本発明に係る固体撮像装置における読み出しパルス
形成手段として機能するものであって、上記内部垂直同
期信号INT.VD’の前縁から上記変調水平同期信号
MOD.HDを9カウントした後、クロックパルスCK
2 (2fCK)を数百カウントして読み出しパルス(セン
サゲートパルスXSG1 ,XSG2 )を形成する。
Further, the timing generator 13
Is a clock pulse CK supplied from the VCO 16
2 (2f CK ) to supply the clock pulse CK 1 (f CK ) to the signal generator 10 and to supply the internal vertical synchronizing signal INT. VD 'and the modulated horizontal synchronizing signal MOD. Readout pulse XV1 for reading out charges accumulated in the CCD image sensor 5 according to HD.
~ XV4, XSG1, XSG2, H1, H2, PG, etc. are output. Here, this timing generator 13
Which functions as a read pulse forming means in the solid-state image pickup device according to the present invention. The internal vertical synchronizing signal INT. From the leading edge of VD ', the modulated horizontal synchronizing signal MOD. After counting 9 HD, clock pulse CK
2 (2f CK ) is counted several hundreds to form a read pulse (sensor gate pulse XSG 1 , XSG 2 ).

【0033】そして、上記CCD駆動回路17は、上記
シャッタパルス作成回路11からのシャッタパルスによ
り上記CCDイメージセンサ5の蓄積電荷を掃き捨てる
ためのリセットパルスの供給を停止し、このリセットパ
ルスの供給を停止している有効電荷蓄積期間中に発生す
る撮像光の光量に応じた各画素の撮像電荷を上記センサ
ゲートパルスXSG1 ,XSG2 のタイミングを垂直転
送部に読み出して水平転送部を介して線順次に出力する
ように、上記タイミングジェネレータ13からの読み出
しパルスに応じて上記CCDイメージセンサ5を駆動す
る。
Then, the CCD drive circuit 17 stops the supply of the reset pulse for sweeping away the accumulated charge of the CCD image sensor 5 by the shutter pulse from the shutter pulse generation circuit 11, and supplies the reset pulse. The timing of the sensor gate pulses XSG 1 and XSG 2 is read out to the vertical transfer section and the image pickup charge of each pixel according to the light amount of the image pickup light generated during the stopped effective charge accumulation period is read out through the horizontal transfer section. The CCD image sensor 5 is driven according to the read pulse from the timing generator 13 so that the CCD image sensor 5 outputs the signals sequentially.

【0034】上記CCDイメージセンサ5から読み出さ
れた電荷である撮像信号は、撮像信号処理回路18によ
り同期信号を付加する等の信号処理が施されて、出力端
子19を介して例えば画像分析用の分析器等に供給され
るようになっている。
The image pickup signal which is the electric charge read from the CCD image sensor 5 is subjected to signal processing such as adding a synchronizing signal by the image pickup signal processing circuit 18, and is output through an output terminal 19 for image analysis, for example. It is designed to be supplied to analyzers, etc.

【0035】ここで、上記変調HD作成回路12は、例
えば図2に示すように構成される。この図2に示す変調
HD作成回路12は、上記外部同期信号発生器20から
のシャッタコントロールパルスSCPが入力端子21を
介して供給されるリセットパルス発生器22と、このリ
セットパルス発生器22が発生するリセットパルスP
RESET によりリセットされる発振器23、第1及び第2
のN進カウンタ24,25、第1及び第2のD型フリッ
プフロップ26,27、上記発振器23による発振出力
と上記第1のD型フリップフロップ26によるラッチ出
力が供給されるNANDゲート回路28と、上記第2の
D型フリップフロップ27のラッチ出力により切換制御
される切換スイッチ29とを備え、上記シグナルジェネ
レータ10から入力端子30を介して供給される内部水
平同期信号INT.HDと上記NANDゲート回路28
のゲート出力信号とを上記切換スイッチ29で選択する
ことにより変調水平同期信号MOD.HDを生成し、こ
の変調水平同期信号MOD.HDを出力端子31から出
力するようになっている。
Here, the modulation HD creation circuit 12 is an example.
For example, it is configured as shown in FIG. The modulation shown in this FIG.
The HD creation circuit 12 uses the external sync signal generator 20.
Shutter control pulse SCP of input terminal 21
Reset pulse generator 22 supplied via
Reset pulse P generated by the set pulse generator 22
RESETOscillator 23, first and second reset by
N-ary counters 24, 25, first and second D-type flip
Oscillation output from the flip-flops 26, 27 and the oscillator 23
And latch output by the first D-type flip-flop 26
The NAND gate circuit 28 to which power is supplied,
Switching control by latch output of D-type flip-flop 27
And a changeover switch 29 that is
Internal water supplied from the generator 10 via the input terminal 30
Flat sync signal INT. HD and the NAND gate circuit 28
And the gate output signal of
As a result, the modulated horizontal synchronization signal MOD. Generate HD,
Modulated horizontal synchronization signal MOD. Output HD from output terminal 31
I am trying to help.

【0036】この変調HD作成回路12において、上記
リセットパルス発生器22は、上記入力端子21を介し
て供給されるシャッタコントロールパルスSCPに同期
したリセットパルスPRESET を発生し、このリセットパ
ルスPRESET により上記発振器23、第1及び第2のN
進カウンタ24,25、第1及び第2のD型フリップフ
ロップ26,27をリセットする。
In the modulated HD creating circuit 12, the reset pulse generator 22 generates a reset pulse P RESET synchronized with the shutter control pulse SCP supplied through the input terminal 21, and the reset pulse P RESET causes the reset pulse P RESET to be generated. The oscillator 23, the first and second N
The advance counters 24 and 25 and the first and second D-type flip-flops 26 and 27 are reset.

【0037】また、上記発振器23は、上記リセットパ
ルスPRESET によりリセットされて、上記内部水平同期
信号INT.HDよりも高い周波数fxで発振するパル
スゲネレータであって、上記周波数fxのパルスP(f
x)を上記第1のN進カウンタ24のクロック端子に供
給するとともに、上記NANDゲート回路28に供給す
るようになっている。また、この発振器23は、発振周
波数fxが可変制御できるようになっている。
Further, the oscillator 23 is reset by the reset pulse P RESET , and the internal horizontal synchronizing signal INT. A pulse generator that oscillates at a frequency fx higher than HD, wherein the pulse P (f
x) is supplied to the clock terminal of the first N-ary counter 24 and also to the NAND gate circuit 28. Further, the oscillator 23 can variably control the oscillation frequency fx.

【0038】上記第1のN進カウンタ24は、上記リセ
ットパルスPRESET によりリセットされて、上記発振器
23からのパルスP(fx)をカウントする例えば9進
カウンタであって、上記パルスP(fx)を9カウント
する毎にキャリー出力を上記第1のD型フリップフロッ
プ26のクロック端子に供給する。また、上記第1のD
型フリップフロップ26は、上記リセットパルスP
RESET によりリセットされて、上記第1のN進カウンタ
24のキャリー出力をクロックとして、データ端子の論
理「L」をラッチすることにより、上記上記リセットパ
ルスPRESET によりリセットされてから上記第1のN進
カウンタ24が上記パルスP(fx)を9カウントする
までの期間TA に論理「H」となるラッチ出力を上記N
ANDゲート回路28に供給する。そして、上記NAN
Dゲート回路28は、上記第1のD型フリップフロップ
26のラッチ出力をゲート制御信号として上記発振器2
3からのパルスP(fx)をゲートすることにより、そ
のゲート出力信号として上記期間TA 中のみ上記パルス
P(fx)を出力する。
The first N-ary counter 24 is, for example, a 9-ary counter which is reset by the reset pulse P RESET and counts the pulse P (fx) from the oscillator 23. The pulse P (fx) The carry output is supplied to the clock terminal of the first D-type flip-flop 26 every 9 times. In addition, the first D
The flip-flop 26 has the reset pulse P
It is reset by RESET and latches the logic "L" of the data terminal by using the carry output of the first N-ary counter 24 as a clock, so that the first N is reset by the reset pulse P RESET. The latch output which becomes logical "H" during the period T A until the advance counter 24 counts the pulse P (fx) 9 times is N
It is supplied to the AND gate circuit 28. And the above NAN
The D-gate circuit 28 uses the latch output of the first D-type flip-flop 26 as a gate control signal to output the oscillator 2
By gating the pulse P (fx) from No. 3, the pulse P (fx) is output as the gate output signal only during the period T A.

【0039】また、上記第2のN進カウンタ25は、上
記シグナルジェネレータ10から内部水平同期信号IN
T.HDが上記入力端子30を介してクロック端子に供
給されるようになっている。この第2のN進カウンタ2
5は、上記リセットパルスP RESET によりリセットされ
て、上記内部水平同期信号INT.HDをカウントする
9進カウンタであって、上記内部水平同期信号INT.
HDを9カウントする毎にキャリー出力を上記第2のD
型フリップフロップ27のクロック端子に供給する。そ
して、上記第2のD型フリップフロップ27は、上記リ
セットパルスP RESET によりリセットされて、上記第2
のN進カウンタ25のキャリー出力をクロックとして、
データ端子の論理「L」をラッチすることにより、上記
リセットパルスPRESET によりリセットされてから上記
第2のN進カウンタ25が上記内部水平同期信号IN
T.HDを9カウントするまでの期間TB に論理「H」
となるラッチ出力を切換制御信号として上記切換スイッ
チ29に供給する。
Further, the second N-ary counter 25 is
Internal horizontal sync signal IN from signal generator 10
T. The HD is supplied to the clock terminal via the input terminal 30.
It is being paid. This second N-ary counter 2
5 is the reset pulse P RESETReset by
The internal horizontal synchronizing signal INT. Count HD
A 9-ary counter, which has the internal horizontal synchronizing signal INT.
Each time the HD is counted, the carry output is set to the second D
To the clock terminal of the flip-flop 27. So
Then, the second D-type flip-flop 27 is
Set pulse P RESETReset by the second
The carry output of the N-ary counter 25 of
By latching the logic "L" of the data terminal,
Reset pulse PRESETAfter being reset by
The second N-ary counter 25 uses the internal horizontal synchronizing signal IN.
T. Period T until counting 9 HDBLogical "H"
The latch output that becomes
It is supplied to Chi 29.

【0040】そして、上記切換スイッチ29は、上記第
2のD型フリップフロップ27のラッチ出力で切換制御
されることにより、通常は上記シグナルジェネレータ1
0から上記入力端子30を介して供給される内部水平同
期信号INT.HDを選択しており、上記期間TB に上
記NANDゲート回路28のゲート出力信号を選択す
る。これにより、上記期間TB 中の9発の内部水平同期
信号INT.HDを上記期間TA の9発のパルスP(f
x)に置き換えた変調水平同期信号MOD.HDを生成
して、この変調水平同期信号MOD.HDを出力端子3
1から出力する。
The changeover switch 29 is normally controlled by the latch output of the second D-type flip-flop 27 so that the signal generator 1 is normally operated.
0 from the internal horizontal synchronizing signal INT. HD is selected, and the gate output signal of the NAND gate circuit 28 is selected during the period T B. Thus, 9 shots internal horizontal synchronizing signal INT during the period T B. HD the above-mentioned period T A 9-shot pulse P (f
x), which is the modulated horizontal synchronization signal MOD. HD to generate the modulated horizontal synchronizing signal MOD. HD output terminal 3
Output from 1.

【0041】このような構成の変調HD作成回路12を
備える固体撮像装置では、上記移動路1を移動する物体
2が上記CCDイメージセンサ5の前方に位置したこと
を上記位置検出部3で検出することにより得られるトリ
ガパルスに同期した外部垂直同期信号EXT.VD、外
部水平同期信号EXT.HD及びシャッタコントロール
パルスSCPが上記同期信号発生器20から供給される
ことにより、図3のタイミングチャートに示すような撮
像動作を行い、上記CCDイメージセンサ5で上記移動
路1上の高速移動する物体2を撮像する。
In the solid-state image pickup device having the modulation HD creating circuit 12 having such a structure, the position detecting section 3 detects that the object 2 moving on the moving path 1 is located in front of the CCD image sensor 5. External vertical synchronizing signal EXT. VD, external horizontal sync signal EXT. When the HD and the shutter control pulse SCP are supplied from the synchronization signal generator 20, the image pickup operation shown in the timing chart of FIG. 3 is performed, and the CCD image sensor 5 moves the object on the moving path 1 at high speed. 2 is imaged.

【0042】すなわち、上記CCDイメージセンサ5
は、上記シグナルジェネレータ10により生成される内
部垂直同期信号INT.VD’及び内部水平同期信号I
NT.HDに同期して上記タイミングジェネレータ13
で生成される読み出しパルスに応じて動作する上記CC
D駆動回路17により駆動され、上記シャッタコントロ
ールパルスSCPに同期したシャッタパルスの後縁タイ
ミングta から読み出しパルス(センサゲートパルスX
SG1 ,XSG2 )の前縁タイミングtb までを有効電
荷蓄積期間TA とした高速シャッタによる撮像動作を行
うことになる。
That is, the CCD image sensor 5
Is an internal vertical synchronization signal INT. VD 'and internal horizontal sync signal I
NT. The timing generator 13 is synchronized with HD.
The CC that operates according to the read pulse generated in
Is driven by the D drive circuit 17, the edge timing t a from the read pulse (sensor gate pulse X after the shutter pulse synchronized with the shutter control pulse SCP
The image pickup operation by the high-speed shutter is performed with the effective charge accumulation period T A up to the leading edge timing t b of SG 1 and XSG 2 ).

【0043】これにより、上記移動路1を移動する物体
2の画像が上記モニタ装置に表示され、該物体の分析等
を行うことができる。
As a result, the image of the object 2 moving on the moving path 1 is displayed on the monitor device, and the object can be analyzed.

【0044】従って、上記トリガパルスに対して上記内
部垂直同期信号INT.VD’をどの位相で発生させて
も上記内部垂直同期信号INT.VD’の立ち下がりか
ら、上記変調水平同期信号MOD.HDのカウントを開
始するまでの期間が一定となり、ランダムなタイミング
で上記トリガパルスが発生しても、露光時間すなわち有
効電荷蓄積期間TA を一定とすることができ、ムラの無
い画像を上記モニタ装置に表示することができる。
Therefore, in response to the trigger pulse, the internal vertical synchronizing signal INT. Even if VD 'is generated in any phase, the internal vertical synchronizing signal INT. From the falling edge of VD ', the modulated horizontal synchronizing signal MOD. The period until the HD count starts is constant, and even if the trigger pulse is generated at random timing, the exposure time, that is, the effective charge accumulation period T A can be constant, and a uniform image can be displayed on the monitor. Can be displayed on the device.

【0045】また、上記変調水平同期信号MOD.HD
が出力されるタイミングの前後に1H以上の間隔を設け
ることにより、上記読み出しパルスが所定のタイミング
よりも早く出力され、有効画素が早く読み出されること
により生ずる、上記分析器の表示画面の下端部に基準の
黒レベルを得るために設けられた光学的黒の画素部分
(OPB)がはみ出て表示されることを防止することが
でき、また、上記読み出しパルスが所定のタイミングよ
りも遅く出力され、有効画素が遅く読み出されることに
より生ずる、上記表示画面の上端部に上記OPBがはみ
出て表示されることを防止することができる。
The modulated horizontal synchronizing signal MOD. HD
By providing an interval of 1H or more before and after the timing at which is output, the read pulse is output earlier than a predetermined timing, and the effective pixels are read earlier, which is caused at the lower end of the display screen of the analyzer. It is possible to prevent the optical black pixel portion (OPB) provided for obtaining the reference black level from being displayed outside, and the read pulse is output later than a predetermined timing, which is effective. It is possible to prevent the OPB from being displayed outside the upper end of the display screen due to the pixels being read out late.

【0046】また、上記変調水平同期信号MOD.HD
は、上述のように通常の周波数の内部水平同期信号IN
T.HDよりも高い周波数fxのため、該内部水平同期
信号INT.HDを上記タイミングジェネレータ13で
カウントするときよりも、該カウントを早く終了するこ
とができ、その分読み出しパルスを早く出力することが
でき、高速シャッタを可能とすることができる。
The modulated horizontal synchronizing signal MOD. HD
Is the internal horizontal sync signal IN of the normal frequency as described above.
T. Since the frequency fx is higher than HD, the internal horizontal synchronizing signal INT. The count can be finished earlier than when the HD is counted by the timing generator 13, the read pulse can be output earlier by that amount, and a high-speed shutter can be realized.

【0047】すなわち、上記タイミングジェネレータ1
3において、上記内部垂直同期信号INT.VD’の前
縁から上記内部水平同期信号INT.HDを9カウント
後、クロックパルスCK2 (2fCK)を数百カウントし
て読み出しパルス(センサゲートパルスXSG1 ,XS
2 )を形成した場合には、上記CCDイメージセンサ
5の有効電荷蓄積期間が図3に示すTc’(約9H)と
なってしまう。
That is, the timing generator 1
3, the internal vertical synchronizing signal INT. From the leading edge of VD ', the internal horizontal synchronizing signal INT. After counting 9 HD, count several hundreds of clock pulses CK 2 (2f CK ) and read out pulses (sensor gate pulses XSG 1 , XS).
When G 2 ) is formed, the effective charge storage period of the CCD image sensor 5 becomes Tc ′ (about 9H) shown in FIG.

【0048】また、上記変調HD作成回路12におい
て、発振器23の発振周波数fxを可変して、上記変調
水平同期信号MOD.HDの上記期間TA 中の周波数を
可変することにより、所望のシャッタ速度を達成するこ
とができる。
Further, in the modulation HD creation circuit 12, the oscillation frequency fx of the oscillator 23 is changed to change the modulation horizontal synchronization signal MOD. A desired shutter speed can be achieved by varying the frequency of the HD during the period T A.

【0049】このため、高速で移動する物体の撮像も鮮
明且つ容易に行うことができ、工業上における使用等に
貢献することができる。
Therefore, an image of an object moving at high speed can be clearly and easily captured, which contributes to industrial use and the like.

【0050】そして、当該固体撮像装置は、水平同期信
号を9カウントした後、クロックパルスを数百カウント
して読み出しパルスを出力する既存の上記タイミングジ
ェネレータ11を有する従来の固体撮像装置に、上記変
調HD作成回路12を設けるだけという構成のため、該
従来の回路構成の変更を最小限にとどめることができ
る。
Then, the solid-state image pickup device according to the related art has the above-mentioned conventional solid-state image pickup device having the above-mentioned timing generator 11 which outputs a read pulse by counting several hundreds of clock pulses after counting 9 horizontal synchronizing signals. Since only the HD creation circuit 12 is provided, changes in the conventional circuit configuration can be minimized.

【0051】なお、本発明に係る技術的思想は、電子シ
ャッタ機能が設けられており、ランダムに供給されるト
リガパルスに同期して撮像を行う固体撮像装置におい
て、水平同期信号を所定数カウントして読み出しパルス
を出力するタイミングジェネレータに、通常の周波数の
水平同期信号の代わりに、該通常の周波数の水平同期信
号よりも高い周波数の変調水平同期信号を供給すること
により、上記タイミングジェネレータのカウント動作を
早く終了させ、高速シャッタを達成するところにある。
The technical idea of the present invention is that the electronic shutter function is provided, and in a solid-state image pickup device which picks up an image in synchronization with a trigger pulse which is randomly supplied, a predetermined number of horizontal synchronizing signals are counted. The timing generator that outputs a read pulse is supplied with a modulated horizontal synchronizing signal having a frequency higher than the horizontal synchronizing signal having the normal frequency, instead of the horizontal synchronizing signal having the normal frequency. Is completed in a short time to achieve a high-speed shutter.

【0052】また、当該技術的思想は、上記変調水平同
期信号の周波数を制御することによりシャッタ速度を制
御するところにある。このため、上述の実施例に示した
回路構成に限定されることはなく、上述の技術的思想を
逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能であること
は勿論である。
The technical idea is to control the shutter speed by controlling the frequency of the modulated horizontal synchronizing signal. Therefore, the circuit configuration is not limited to those shown in the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea described above.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置は、指定され
たシャッタ速度に応じて、通常の水平同期信号よりも高
い周波数となるように変調した変調水平同期信号を読み
出しパルス形成手段に供給することにより、該読み出し
パルス形成手段で行われるパルス数のカウント時間を、
該通常の周波数の水平同期信号のパルス数のカウント時
間よりも短縮し、上記固体撮像素子に読み出しパルスを
供給するタイミングを早めることができる。
The solid-state image pickup device according to the present invention supplies to the read pulse forming means a modulated horizontal synchronizing signal which is modulated so as to have a frequency higher than a normal horizontal synchronizing signal according to a designated shutter speed. Thus, the counting time of the number of pulses performed by the read pulse forming means is
It is possible to shorten the counting time of the number of pulses of the horizontal synchronizing signal of the normal frequency, and to accelerate the timing of supplying the read pulse to the solid-state imaging device.

【0054】このため、上記固体撮像素子の電荷蓄積時
間、すなわちシャッタ速度を短縮することができ、例え
ば1/1万(sec)等の高速シャッタを可能とするこ
とができる。
Therefore, the charge accumulation time of the solid-state image pickup device, that is, the shutter speed can be shortened, and a high-speed shutter such as 1 / 10,000 (sec) can be realized.

【0055】また、上記高速シャッタを可能とすること
ができるため、高速で移動する物体の撮像も鮮明且つ容
易に行うことができ、工業上における使用等に貢献する
ことができる。
Further, since the high-speed shutter can be enabled, an object moving at high speed can be clearly and easily imaged, which contributes to industrial use and the like.

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

【図1】本発明に係る固体撮像装置を、ランダムなタイ
ミングで供給されるトリガパルスに同期して撮像を行う
工業用の固体撮像装置に適用した場合における実施例の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment when the solid-state imaging device according to the present invention is applied to an industrial solid-state imaging device that performs imaging in synchronization with a trigger pulse supplied at random timing.

【図2】上記実施例の固体撮像装置に設けられている変
調HD作成回路の具体的に構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a modulation HD creation circuit provided in the solid-state imaging device of the above embodiment.

【図3】上記実施例の固体撮像装置の動作を説明するた
めのタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the solid-state imaging device of the above embodiment.

【図4】電子シャッタ機能が設けられている従来の固体
撮像装置の動作を説明するためのタイムチャートであ
る。
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of a conventional solid-state imaging device having an electronic shutter function.

【図5】ランダムなタイミングで供給されるトリガパル
スに同期して撮像を行う従来の工業用の固体撮像装置の
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional industrial solid-state imaging device that performs imaging in synchronization with a trigger pulse supplied at random timing.

【図6】上記従来の工業用の固体撮像装置の動作を説明
するためのタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the conventional industrial solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・・・・・・・・・・・移動路 2・・・・・・・・・・・・・・・・物体 3・・・・・・・・・・・・・・・・位置検出部 5・・・・・・・・・・・・・・・・CCDイメージセ
ンサ 10・・・・・・・・・・・・・・・・シグナルジェネ
レータ 11・・・・・・・・・・・・・・・・シャッタパルス
作成回路 12・・・・・・・・・・・・・・・・変調HD作成回
路 13・・・・・・・・・・・・・・・・タイミングジェ
ネレータ 17・・・・・・・・・・・・・・・・CCD駆動回路 18・・・・・・・・・・・・・・・・撮像信号処理回
路 20・・・・・・・・・・・・・・・・外部同期信号発
生器
1 ... Movement 2 ... Object 3 ... .... Position detection unit 5 ... CCD image sensor 10 ... Signal generator 11 ...・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Shutter pulse creation circuit 12 ・ ・ ・ ・ ・ Modulation HD creation circuit 13・ ・ ・ ・ ・ Timing generator 17 ・ ・ ・ ・ ・ CCD drive circuit 18 ・ ・ ・ ・ ・ Imaging signal processing circuit 20 ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ External synchronization signal generator

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子に蓄積された電荷を掃き捨
てるためのリセットパルスの供給を停止したときから、
蓄積された電荷を読み出すための読み出しパルスを該固
体撮像素子に供給するまでの間を電荷蓄積時間とし、上
記リセットパルスの供給を停止するタイミングを制御す
ることにより上記固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御す
る電子シャッタ機能が設けられており、上記読み出しパ
ルスは、垂直同期信号が供給されたときから水平同期信
号のパルス数を所定数カウントして上記固体撮像素子に
供給する固体撮像装置であって、 シャッタコントロールパルスが供給されると、上記リセ
ットパルスの供給を停止するためのシャッタパルスを形
成して出力するシャッタパルス形成手段と、 上記シャッタコントロールパルスが供給されると、垂直
同期信号,水平同期信号を形成して出力する同期信号発
生手段と、 上記シャッタコントロールパルスが供給されると、上記
同期信号発生手段からの水平同期信号から、該水平同期
信号よりも高い周波数の変調水平同期信号を形成して出
力する変調水平同期信号形成手段と、 上記変調水平同期信号形成手段から供給される変調水平
同期信号をカウントし、このカウント値が所定数となっ
たところで上記読み出しパルスを形成し上記固体撮像素
子に供給する読み出しパルス形成手段とを有することを
特徴とする固体撮像装置。
1. From the time when the supply of a reset pulse for sweeping away the charges accumulated in the solid-state image sensor is stopped,
The charge storage time of the solid-state image sensor is controlled by controlling the timing at which the supply of the reset pulse is stopped until the read pulse for reading the accumulated charge is supplied to the solid-state image sensor. An electronic shutter function for controlling is provided, and the read pulse is a solid-state imaging device that counts a predetermined number of pulses of a horizontal synchronization signal from the time when a vertical synchronization signal is supplied and supplies the pulses to the solid-state imaging device. A shutter pulse forming means for forming and outputting a shutter pulse for stopping the supply of the reset pulse when the shutter control pulse is supplied; and a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal when the shutter control pulse is supplied. The shutter control pulse is used together with a synchronizing signal generating means for forming and outputting a signal. Then, from the horizontal synchronizing signal from the synchronizing signal generating means, a modulated horizontal synchronizing signal forming means for forming and outputting a modulated horizontal synchronizing signal having a frequency higher than the horizontal synchronizing signal, and the modulated horizontal synchronizing signal forming means. And a read pulse forming means for counting the modulated horizontal synchronizing signal supplied from the device, forming the read pulse when the count value reaches a predetermined number, and supplying the read pulse to the solid-state image sensor. .
【請求項2】 上記変調水平同期信号形成手段は、指定
されたシャッタ速度に応じて上記水平同期信号の周波数
を可変して上記変調水平同期信号を形成して出力するこ
とを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
2. The modulated horizontal synchronizing signal forming means changes the frequency of the horizontal synchronizing signal according to a designated shutter speed to form and output the modulated horizontal synchronizing signal. 1. The solid-state imaging device according to 1.
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