JPH07203314A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH07203314A
JPH07203314A JP5335612A JP33561293A JPH07203314A JP H07203314 A JPH07203314 A JP H07203314A JP 5335612 A JP5335612 A JP 5335612A JP 33561293 A JP33561293 A JP 33561293A JP H07203314 A JPH07203314 A JP H07203314A
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JP
Japan
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signal
generator
vertical
image pickup
timing
Prior art date
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Pending
Application number
JP5335612A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Kiyofuji
清 清藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】1垂直期間以上の電荷蓄積時間の設定を任意に
行い得る固体撮像装置を提供する。 【構成】2はイメージセンサ、4は各種タイミング信号
を発生するタイミング発生器である。同期発生器10は
水平同期信号HD2バーを連続して出力すると共に、ト
リガパルスTRPに対応して垂直同期信号VD2を1個
だけ出力する。ランダムシャッターモードでは、同期発
生器10より出力される同期信号HD2バー、VD2
で、夫々同期発生器6の出力同期信号HD,VDをリセ
ットする。このシャッターモードでは、トリガパルスT
RPに応じて出力される1個の垂直同期信号VD2(V
D)に対応してイメージセンサ2より撮像信号を得て処
理回路12に供給する。2個のトリガパルスTRPの間
隔を制御することで、電荷蓄積時間を1垂直期間以上と
でき、また電荷蓄積時間を任意に設定し得る。回路構成
を複雑にすることなく安価に構成でき、自由度も向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ランダムなトリガパ
ルスの供給タイミングで撮像した映像信号を得ることが
できる固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工業用として用いられるカメラ装置とし
て移動路を移動する物体を検出して自動的に撮像する撮
像装置が提案されている。このような撮像装置では物体
の位置検出信号がランダムなトリガパルスとして供給さ
れ、その供給タイミングで撮像した映像信号を得ること
ができる。
【0003】この場合、固体撮像素子を駆動するための
タイミング信号を発生するタイミング発生器には同期発
生器より垂直同期信号および水平同期信号が供給され
る。そして、同期発生器には外部同期発生器より連続し
た水平同期信号が供給されると共に、トリガパルスに対
応して必要数の垂直同期信号が供給される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
撮像装置において、電荷蓄積時間を1垂直期間以上とす
るためには、トリガパルスに対応して外部同期発生器よ
り同期発生器に供給される必要数の垂直同期信号の周期
を1垂直期間以上とする必要があり、外部同期発生器の
垂直同期信号を発生するための回路構成が複雑となり、
しかもその周期、従って電荷蓄積時間を任意に設定する
ことが困難で自由度がないという問題点があった。
【0005】そこで、この発明では、回路構成を複雑と
することなく、1垂直期間以上の電荷蓄積時間の設定を
任意に行い得る固体撮像装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る固
体撮像装置は、固体撮像素子と、この固体撮像素子の出
力信号を処理して映像信号を出力する映像信号処理回路
と、固体撮像素子を駆動するタイミング信号を発生する
タイミング発生手段と、このタイミング発生手段に垂直
同期信号および水平同期信号を供給する第1の同期発生
手段と、連続した水平同期信号を発生すると共にトリガ
パルスに対応して1個の垂直同期信号を発生して第1の
同期発生手段にリセット信号として供給する第2の同期
発生手段とを備えるものである。
【0007】請求項2の発明に係る固体撮像装置は、ト
リガパルスの偶数番目に対応して映像信号処理回路より
出力される映像信号を取り込むための取込タイミングパ
ルスを発生するパルス発生手段を有するものである。
【0008】
【作用】請求項1の発明においては、第2の同期発生手
段より第1の同期発生手段にトリガパルスに対応して1
個の垂直同期信号が供給され、固体撮像素子の電荷蓄積
時間は第2の同期発生手段に供給される2個のトリガパ
ルスの間隔と略等しくなる。そのため、電荷蓄積時間を
1垂直期間以上とすることが可能となり、しかも2個の
トリガパルスの間隔を変化させることで電荷蓄積時間を
任意に設定することが可能となる。
【0009】請求項2の発明においては、トリガパルス
の偶数番目に対応して映像信号処理回路より出力される
映像信号を取り込むための取込タイミングパルスが発生
されるため、この取込タイミングパルスを使用すること
で、奇数番目と偶数番目のトリガパルスの間隔による電
荷蓄積時間でもって撮像された映像信号の取り込みを確
実に行うことが可能となる。
【0010】
【実施例】以下、図1を参照しながらこの発明の一実施
例について説明する。同図において、1は撮像レンズ、
2は撮像素子としてのCCDイメージセンサである。イ
メージセンサ2はCCD駆動回路3でもって駆動され、
必要とする種々のタイミング信号はタイミング発生器4
より供給される。
【0011】すなわち、タイミング発生器4よりCCD
駆動回路3には、イメージセンサ2の垂直転送クロック
として用いるイメージャー駆動パルスXV1〜XV4、
水平転送クロックとして用いるイメージャー駆動パルス
XH1,XH2、センサーゲートパルスXSG1,XS
G2およびプリチャージゲートパルスXPGが供給され
る。また、CCD駆動回路3よりイメージセンサ2に
は、垂直転送クロックV1〜V4、水平転送クロックH
1,H2およびプリチャージゲートパルスPGが供給さ
れる。センサーゲートパルスは垂直転送クロックV1,
V3に重畳された状態でイメージセンサ2に供給され、
センサ部からの信号読み出しはいわゆる3値駆動読出し
とされる。
【0012】また、5は電圧制御発振器である。この電
圧制御発振器5には調整された電圧VNが制御電圧とし
て供給される。電圧制御発振器5より出力されるクロッ
クCK2はタイミング発生器4に供給される。タイミン
グ発生器4では、このクロックCK2を用いて種々のタ
イミング信号が形成される。タイミング発生器4からは
クロックCK2を1/2分周したクロックCK1が出力
され、このクロックCK1は同期発生器6に供給され
る。同期発生器6ではクロックCK1を用いて垂直同期
信号VDおよび水平同期信号HDが形成される。
【0013】タイミング発生器4および同期発生器6の
動作はマイコン7によって制御される。マイコン7には
複数個のディップスイッチ8が接続されており、このデ
ィップスイッチ8によって動作モード等の設定が行なわ
れる。例えば、動作モードとして通常モードあるいはラ
ンダムシャッターモードが設定される。
【0014】また、9はトリガパルスTRPが供給され
る入力端子であり、この入力端子9に供給されるトリガ
パルスTRPは同期発生器10に供給される。また、同
期発生器10には同期発生器11より連続した水平同期
信号HD2(図2Bに図示)が供給されると共に、この
水平同期信号HD2の2倍の周波数を有する信号2HD
(図2Cに図示)が供給される。
【0015】同期発生器10の動作はマイコン7によっ
て制御される。同期発生器10からは水平同期信号HD
2を反転した信号HD2バーが出力され(図2Dに図
示)、この信号HD2バーは同期発生器6に供給され
る。また、同期発生器10では、トリガパルスTRPが
供給されると(図2Aに図示)、このトリガパルスTR
Pの立ち上がり後であって2個目の水平同期信号HD2
の立ち下がりのタイミングで立ち下がるように垂直同期
信号VD2が1個だけ形成される(図2Eに図示)。こ
の場合、水平同期信号HD2と垂直同期信号VD2の位
相関係は奇数フィールドの状態に固定される。同期発生
器10で形成される垂直同期信号VD2は同期発生器6
に供給される。
【0016】上述したように同期発生器6の動作はマイ
コン7によって制御される。すなわち、通常モードに設
定される場合、同期発生器6からはクロックCK1を用
いて形成される水平同期信号HDおよび垂直同期信号V
Dが連続して出力されてタイミング発生器4に供給され
る。この場合、水平同期信号HDおよび垂直同期信号V
Dは、同期発生器10より供給される信号HD2バーお
よび垂直同期信号VD2と何等同期関係にない。
【0017】一方、ランダムシャッターモードに設定さ
れる場合も同期発生器6からはクロックCK1を用いて
形成される水平同期信号HDおよび垂直同期信号VDが
出力されてタイミング発生器4に供給される。この場
合、水平同期信号HDは信号HD2バーによってカウン
タ(図示せず)がリセットされて形成されるため、信号
HD2バーと同期したものとなる(図2Gに図示)。ま
た、垂直同期信号VDは垂直同期信号VD2によってカ
ウンタ(図示せず)がリセットされて形成されるため、
垂直同期信号VD2と同期したものとなり、この垂直同
期信号VD2に対応して1個だけ出力される(図2Hに
図示)。
【0018】タイミング発生器4では、垂直同期信号V
Dの立ち下がり後の水平同期信号HDのパルス数が例え
ば9カウントされた後、クロックCK2が数百カウント
されてセンサーゲートパルス(読み出しパルス)XSG
1,XSG2が形成される(図2Iに図示)。
【0019】上述したようにタイミング発生器4の動作
はマイコン7によって制御される。タイミング発生器4
では、垂直同期信号VDおよび水平同期信号HDに応じ
て、転送クロックとして用いるイメージャー駆動パルス
XV1〜XV4,XH1,XH2等が形成される。な
お、CCDイメージセンサ2における転送動作はセンサ
ゲートパルスXSG1,XSG2が形成された後、所定
水平期間後にイメージャー駆動パルスXV1〜XV4,
XH1,XH2等が形成されて行われる。
【0020】そのため、通常モードに設定される場合、
CCDイメージセンサ2では各垂直同期信号VDの立ち
下がり後であって水平同期信号HDが9カウントされて
所定時間後にセンサーゲートパルスによって蓄積電荷の
垂直転送レジスタへの読み出しが行なわれ、その後所定
水平期間後に垂直転送クロックV1〜V4および水平転
送クロックH1,H2によって転送が行なわれる。これ
により、イメージセンサ2からは各垂直期間で連続して
撮像信号が出力される。
【0021】一方、ランダムシャッターモードに設定さ
れる場合、トリガパルスTRPに応じて発生される1個
の垂直同期信号VDの立ち下がり後であって水平同期信
号HDが9カウントされて所定時間後にセンサーゲート
パルスによって蓄積電荷の垂直転送レジスタへの読み出
しが行なわれ、その後所定水平期間後に垂直転送クロッ
クV1〜V4および水平転送クロックH1,H2によっ
て転送が行なわれる。これにより、CCDイメージセン
サ2からはトリガパルスTRPに応じて発生される1個
の垂直同期信号VDに対応して撮像信号が出力される。
【0022】また、イメージセンサ2より出力される撮
像信号は映像信号処理回路12に供給されて、レベル調
整、ガンマ補正、同期信号の付加等の処理が行なわれて
映像信号SVが形成される。この映像信号処理回路12
には同期発生器6より垂直同期信号VDおよび水平同期
信号HDに同期した複合同期信号SYNCが供給され
る。この映像信号処理回路12の動作はマイコン7によ
って制御される。映像信号処理回路12より出力される
映像信号SVは出力端子13に導出される。
【0023】上述したように通常モードでは、イメージ
センサ2より各垂直期間で連続して撮像信号が出力され
るため、出力端子13には同様に各垂直期間で連続して
映像信号SVが得られる。一方、ランダムシャッターモ
ードでは、イメージセンサ2よりトリガパルスTRPに
応じて発生される1個の垂直同期信号VDに対応して撮
像信号が出力されるため、出力端子13には同様にトリ
ガパルスTRPに応じて発生される1個の垂直同期信号
VDに対応して映像信号SVが得られる。
【0024】このランダムシャッターモードでは、トリ
ガパルスTRPに応じて発生される1個の垂直同期信号
VDに対応してイメージセンサ2より撮像信号が出力さ
れるものであり、イメージセンサ2の電荷蓄積時間は2
個のトリガパルスTRPの間隔と略等しくなる。つま
り、電荷蓄積時間は2個のトリガパルスTRPに応じて
水平同期信号HD2に同期して発生される2個の垂直同
期信号VDの間隔と等しくなる(図2HのTa,Tb参
照)。
【0025】そのため、奇数番目のスタートトリガパル
スTRPSTと偶数番目のストップトリガパルスTRPSP
の間隔を制御することで、電荷蓄積時間を1垂直期間以
上とすることができ、また電荷蓄積時間を任意に設定す
ることができる。したがって本例においては、同期発生
器10等の回路構成を複雑とすることがなく構成でき、
また電荷蓄積時間を任意に設定できることで自由度が向
上するという利益がある。
【0026】図2Jは、出力端子13に得られる映像信
号SVを示している。この場合、スタートトリガパルス
TRPST後に得られる映像信号SV1(×印を付与)は
電荷蓄積時間が不定であって無効とされる。これに対し
て、ストップトリガパルスTRPSP後に得られる映像信
号SV(○印を付与)の電荷蓄積時間はスタートトリガ
パルスTRPSTおよびストップトリガパルスTRPSP
間隔に対応した時間(Ta,Tb)となり有効とされ
る。
【0027】また、ランダムシャッターモードに設定さ
れる場合には、同期発生器10で出力端子13に得られ
る映像信号SVを取り込むための取込タイミングパルス
PPが形成され、この取込タイミングパルスPPは出力
端子14に導出される。この取込タイミングパルスPP
は、偶数番目のストップトリガパルスTRPSPが供給さ
れると、このトリガパルスTRPSPの立ち上がり後であ
って1個目の水平同期信号HD2の立ち下がりのタイミ
ングで立ち下がるように形成される(図2Fに図示)。
【0028】この取込タイミングパルスPPは、例えば
コンピュータ等の画像処理装置15に供給される。この
取込タイミングパルスPPを使用することで、画像処理
装置15では、出力端子13に出力される有効な映像信
号SVを確実に取り込むことができる。すなわち、画像
処理装置15では、取込タイミングパルスPPの立ち下
がりから次にくる垂直同期信号VDの立ち下がりを捕ら
えて映像信号SVを取り込めばよいことになる。
【0029】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、第2の同期発
生手段より第1の同期発生手段にトリガパルスに対応し
て1個の垂直同期信号が供給され、固体撮像素子の電荷
蓄積時間は第2の同期発生手段に供給される2個のトリ
ガパルスの間隔と略等しくなるため、電荷蓄積時間を1
垂直期間以上とすることができ、しかも2個のトリガパ
ルスの間隔を変化させることで電荷蓄積時間を任意に設
定できる。回路構成を複雑にすることなく安価に構成で
き、電荷蓄積時間を任意に設定できるので自由度が向上
する。
【0030】請求項2の発明によれば、トリガパルスの
偶数番目に対応して映像信号処理回路より出力される映
像信号を取り込むための取込タイミングパルスが発生さ
れるため、この取込タイミングパルスを使用すること
で、奇数番目と偶数番目のトリガパルスの間隔による電
荷蓄積時間でもって撮像された映像信号の取り込みを確
実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る固体撮像装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。
【図2】ランダムシャッターモードの動作を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
1 撮像レンズ 2 CCDイメージセンサ 3 CCD駆動回路 4 タイミング発生器 6,10,11 同期発生器 7 マイコン 9 入力端子 12 映像信号処理回路 13,14 出力端子 15 画像処理装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体撮像素子と、 この固体撮像素子の出力信号を処理して映像信号を出力
    する映像信号処理回路と、 上記固体撮像素子を駆動するタイミング信号を発生する
    タイミング発生手段と、 このタイミング発生手段に垂直同期信号および水平同期
    信号を供給する第1の同期発生手段と、 連続した水平同期信号を発生すると共にトリガパルスに
    対応して1個の垂直同期信号を発生して上記第1の同期
    発生手段にリセット信号として供給する第2の同期発生
    手段とを備えることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記トリガパルスの偶数番目に対応して
    上記映像信号処理回路より出力される映像信号を取り込
    むための取込タイミングパルスを発生するパルス発生手
    段を有することを特徴とする請求項1記載の固体撮像装
    置。
JP5335612A 1993-12-28 1993-12-28 固体撮像装置 Pending JPH07203314A (ja)

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JP5335612A JPH07203314A (ja) 1993-12-28 1993-12-28 固体撮像装置

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