JPH0775406B2 - Solid-state imaging device - Google Patents
Solid-state imaging deviceInfo
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- JPH0775406B2 JPH0775406B2 JP1036560A JP3656089A JPH0775406B2 JP H0775406 B2 JPH0775406 B2 JP H0775406B2 JP 1036560 A JP1036560 A JP 1036560A JP 3656089 A JP3656089 A JP 3656089A JP H0775406 B2 JPH0775406 B2 JP H0775406B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、CCD固体撮像素子が搭載され、電子的な露光
制御手段を備えた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 solid-state image pickup device equipped with a CCD solid-state image pickup device and equipped with electronic exposure control means.
(ロ) 従来の技術 CCD固体撮像素子を用いたテレビカメラの如き撮像装置
では、CCDの動作原理を活用して電子的に自動露光制御
をしようとすることが考えられている。(B) Conventional technology In an image pickup device such as a television camera using a CCD solid-state image pickup device, it is considered to electronically perform automatic exposure control by utilizing the operation principle of CCD.
例えば特開昭63−24764号公報では、フレームトランス
ファ型のCCD固体撮像素子に於いて垂直走査期間毎の光
電変換期間の途中でそれまで受光部に蓄積された光電荷
を読出転送の方向とは逆方向に転送排出し、残りの光電
変換期間だけで光電荷の蓄積を行う露光制御手段が示さ
れている。このような露光制御手段に依れば、光電荷の
逆転送タイミングが被写体輝度に応じて可変設定され、
光電変換期間を伸縮制御して最適の露光状態を得られ
る。For example, in JP-A-63-24764, in the frame transfer type CCD solid-state imaging device, the photoelectric transfer period in the middle of the photoelectric conversion period for each vertical scanning period is defined as the reading and transferring direction of the photoelectric charges accumulated in the light receiving unit until then. An exposure control unit is shown which transfers and discharges in the opposite direction and accumulates photocharges only during the remaining photoelectric conversion period. According to such an exposure control means, the reverse transfer timing of the photocharge is variably set according to the subject brightness,
The optimal exposure state can be obtained by controlling the expansion and contraction of the photoelectric conversion period.
ところが上述の露光制御手段では、逆転送タイミングの
1ステップでの変化量が均一であり、光電変換期間の伸
縮が一定期間単位で行われることになるため、光電変換
期間が長い場合と短い場合とでは変化の割合が異なって
しまう。例えば、光電変換期間が8H(Hは1水平走査期
間)単位で短縮されるとすると、光電変換期間が80Hの
ときには10%の短縮であるが、光電変換期間が16Hのと
きには50%の短縮となる。このため、固体撮像素子から
得られる画像信号のレベル変化の割合が不均一となり、
再生画面が見づらくなる。However, in the above-described exposure control means, the amount of change in the reverse transfer timing in one step is uniform, and the expansion and contraction of the photoelectric conversion period is performed in fixed period units. Then the rate of change will be different. For example, if the photoelectric conversion period is shortened by 8H (H is one horizontal scanning period), the photoelectric conversion period is shortened by 10% when it is 80H, but is reduced by 50% when it is 16H. Become. Therefore, the rate of change in the level of the image signal obtained from the solid-state image sensor becomes uneven,
The playback screen becomes difficult to see.
そこで本願出願人は、光電変換期間を一定の割合で伸縮
させて露光制御を行う固体撮像装置を特願昭63−150651
号に提案している。第4図にその構成を示す。Therefore, the applicant of the present application has proposed a solid-state imaging device which controls the exposure by expanding and contracting the photoelectric conversion period at a constant rate.
I am proposing to the issue. The structure is shown in FIG.
同図に於いて、フレームトランスファ型のCCD固体撮像
素子(10)は撮像部(11)と蓄積部(12)と水平転送部
(13)とからなり、撮像部(11)で垂直走査期間毎に光
電変換して得た画像電荷を一画面単位で蓄積部(12)に
一旦転送蓄積し、水平走査期間毎に一走査ライン単位で
水平転送部(13)を介して画像信号Y(t)として出力
するものである。そして、一画面単位で連続する画像信
号Y(t)は信号処理回路(1)でサンプルホールド、
ガンマ補正等の処理が施されて外部に出力される。In the figure, a frame transfer type CCD solid-state image pickup device (10) comprises an image pickup section (11), a storage section (12) and a horizontal transfer section (13). The image charges obtained by photoelectric conversion are temporarily transferred and stored in the storage unit (12) in units of one screen, and the image signal Y (t) is transferred in units of one scanning line in each horizontal scanning period via the horizontal transfer unit (13). Is output as. Then, the image signal Y (t) that is continuous for each screen is sampled and held by the signal processing circuit (1),
It is output to the outside after being subjected to processing such as gamma correction.
駆動回路(20)は、CCD(10)をパルス駆動するもの
で、撮像部(11)には電荷読出のための読出クロックφ
F或いは電荷排出のための排出クロックφBを夫々読出
クロック発生回路(21)或いは排出クロック発生回路
(22)から供給する。また、蓄積部(12)には蓄積クロ
ック発生回路(23)から蓄積クロックφSを供給し、さ
らに水平転送部(13)には出力クロック発生回路(24)
から出力クロックφHを供給する。尚、これら各クロッ
ク発生回路(21)(22)(23)(24)は同一の発振源か
らの基本クロックに基づいて作成され、同じくこの基本
クロックに基づき水平走査信号HD、垂直走査信号VDが得
られる。The drive circuit (20) pulse-drives the CCD (10), and the image pickup section (11) has a read clock φ for reading charges.
F or a discharge clock φ B for discharging charges is supplied from the read clock generation circuit (21) or the discharge clock generation circuit (22), respectively. Further, the storage clock φ S is supplied from the storage clock generation circuit (23) to the storage section (12), and the output clock generation circuit (24) is supplied to the horizontal transfer section (13).
From the output clock φ H. Each of these clock generation circuits (21) (22) (23) (24) is created based on a basic clock from the same oscillation source, and the horizontal scanning signal HD and the vertical scanning signal VD are also generated based on this basic clock. can get.
そして、読出クロック発生回路(21)には、垂直走査信
号VDのブランキング期間の特定タイミングで読出パルス
を持つ読出タイミング信号FTが入力され、排出クロック
発生回路(22)には、CCD(10)の露光量に応じたタイ
ミングに排出パルスが設定される排出タイミング信号BT
が入力される。Then, a read timing signal FT having a read pulse at a specific timing of the blanking period of the vertical scanning signal VD is input to the read clock generation circuit (21), and a CCD (10) is supplied to the discharge clock generation circuit (22). Ejection timing signal BT in which the ejection pulse is set at the timing according to the exposure amount of
Is entered.
続いて、この排出タイミング信号BT作成のための回路構
成を説明する。Subsequently, a circuit configuration for producing the discharge timing signal BT will be described.
CCD(10)から得られる画像信号Y(t)は積分回路
(2)で垂直走査期間単位で積分され、露光量信号Lと
して判定回路(30)に入力され、第1及び第2の比較器
(31)(32)で基準値Lmax,Lminと夫々比較される。こ
れら基準値Lmax,LminはCCD(10)の適正露光量範囲の上
限及び下限に対応するもので、これら基準値Lmax,Lmin
の間に露光量信号Lがあるときが適正な露光状態とな
る。これら、比較器(31)(32)の比較結果は垂直走査
期間に対応する読出駆動タイミングで夫々フリップフロ
ップ(33)(34)に記憶される。従って、両フリップフ
ロップ(33)(34)の出力は2ビットのデータとなり、
「0,0」,「1,0」及び「1,1」の何れかを示す。即ち2
ビットのデータは、夫々 「0,0」はL≧Lmax 「1,0」はLmax>L≧Lmin 「1,1」はLmin≧L を表わすことになる。そしてデコーダ(35)が各データ
「0,0」,「1,0」及び「1,1」を「露光抑圧信号」,
「露光固定信号」及び「露光促進信号」として解読し、
データ「0,0」に対しては光電変換期間の伸長信号OPEN
を出力し、データ「1,1」に対しては短縮信号CLOSEを出
力する。The image signal Y (t) obtained from the CCD (10) is integrated in the vertical scanning period unit by the integrating circuit (2) and input to the determination circuit (30) as the exposure amount signal L, and the first and second comparators are provided. (31) and (32) are compared with the reference values Lmax and Lmin, respectively. These reference values Lmax, Lmin correspond to the upper and lower limits of the proper exposure amount range of the CCD (10), and these reference values Lmax, Lmin
When there is an exposure amount signal L between them, the proper exposure state is obtained. The comparison results of the comparators (31) (32) are stored in the flip-flops (33) (34) at the read drive timing corresponding to the vertical scanning period. Therefore, the output of both flip-flops (33) (34) becomes 2-bit data,
Indicates one of "0,0", "1,0" and "1,1". Ie 2
In the bit data, "0,0" represents L≥Lmax "1,0" represents Lmax> L≥Lmin "1,1" represents Lmin≥L. Then, the decoder (35) converts each data “0,0”, “1,0” and “1,1” into an “exposure suppression signal”,
Decode as "exposure fixed signal" and "exposure promotion signal",
For the data "0,0", the expansion signal OPEN during the photoelectric conversion period
Is output, and the shortened signal CLOSE is output for the data “1,1”.
排出タイミング発生回路(40)は、伸長信号OPENに依っ
てカウントアップされ、短縮信号CLOSEに依ってカウン
トダウンされるアップダウンカウンタ(41)、このアッ
プダウンカウンタ(41)の出力を所定のバイナリデータ
にデコードするデコーダ(42)、一定周期のクロックCK
をカウントするステップカウンタ(43)及びデコーダ
(42)とステップカウンタ(43)との出力の一致を検知
する比較回路(44)からなり、ステップカウンタ(43)
の出力がデコーダ(42)の出力に一致するタイミングに
排出パルスを持つ排出タイミング信号BTを出力する。従
って、4ビット構成の場合、アップダウンカウンタ(4
1)には垂直走査線期間を16ステップに分割したときの
ステップ番号S0〜S15が格納され、デコーダにはステッ
プ番号S0〜S15に対応する4ビットのバイナリデータが
記憶される。尚、このバイナリデータについては後に詳
述する。一方ステップカウンタ(43)は読出タイミング
毎にリセットされ、垂直走査期間あたり16パルスを有す
るクロックCKに依ってカウントアップされる。そして、
2ステップカウンタ(43)の出力がデコーダ(42)の出
力に一致すると、比較回路(44)が排出パルスを発生す
る。以上の構成に依ると、アップダウンカウンタ(41)
がカウントアップされる毎に光電変換期間が一定の割合
で伸長され、カウントダウンされる毎に光電変換期間が
一定の割合で伸長される。The discharge timing generation circuit (40) counts up according to the expansion signal OPEN and counts down according to the shortening signal CLOSE. The output of the up / down counter (41) is converted into predetermined binary data. Decoder (42) to decode, clock CK with a constant cycle
The step counter (43), which comprises a step counter (43) for counting the number of times, a decoder (42) and a comparison circuit (44) for detecting the coincidence of outputs of the step counter (43).
The discharge timing signal BT having the discharge pulse is output at the timing when the output of the output coincides with the output of the decoder (42). Therefore, in the case of a 4-bit configuration, the up / down counter (4
1) stores the step numbers S 0 to S 15 when the vertical scanning line period is divided into 16 steps, and the decoder stores 4-bit binary data corresponding to the step numbers S 0 to S 15 . The binary data will be described later in detail. On the other hand, the step counter (43) is reset at each read timing and counted up by the clock CK having 16 pulses per vertical scanning period. And
When the output of the two-step counter (43) matches the output of the decoder (42), the comparison circuit (44) generates a discharge pulse. According to the above configuration, the up / down counter (41)
The photoelectric conversion period is extended at a constant rate each time is counted up, and the photoelectric conversion period is extended at a constant rate each time is counted down.
光電変換期間の変化の割合を3/4(短縮の場合)に設定
したときの各ステップ番号に対応するアップダウンカウ
ンタ(41)の出力及びデコーダ(42)の出力を表1に示
す。Table 1 shows the output of the up / down counter (41) and the output of the decoder (42) corresponding to each step number when the rate of change in the photoelectric conversion period is set to 3/4 (in the case of shortening).
この表に於いて、光電変換期間Eは、ステップS0のとき
を基準にパーセントで示してある。デコーダ(42)の出
力する4ビットのバイナリデータは、垂直走査期間を16
分割し、各ステップでの差が最小となるようなデータが
選ばれているため、光電変換期間が短くなると、変化量
が微少になりステップS9〜S12の如くデコーダ(42)の
出力が変化しない場合も生ずる。これに対しては、ステ
ップカウンタ(43)のビット数を増し、デコーダ(42)
の出力ビット数を増せば各ステップで一定の変化割合を
得ることができる。 In this table, the photoelectric conversion period E is shown in percentage with reference to the time of step S 0 . The 4-bit binary data output from the decoder (42) has 16 vertical scanning periods.
Divided, the difference in each step are selected data as a minimum, when the photoelectric conversion period is shortened, the output of the decoder as in step S 9 to S 12 variation becomes small (42) There are cases where it does not change. For this, the number of bits of the step counter (43) is increased and the decoder (42) is increased.
A constant rate of change can be obtained at each step by increasing the number of output bits of.
(ハ) 発明が解決しようとする課題 しかしながら、光電変換期間の変化割合をより均一なも
のとするために、ステップカウンタ(43)のビット数を
増大させるとデコーダ(42)のゲート数の増大を伴な
い、回路規模が大きくなる。(C) Problems to be Solved by the Invention However, in order to make the rate of change in the photoelectric conversion period more uniform, increasing the number of bits of the step counter (43) increases the number of gates of the decoder (42). As a result, the circuit scale increases.
また、排出タイミングは予めデコーダ(42)に設定され
たデータに基づいて決定されるため、一度設定した変化
割合の変更はデコーダ(42)の設定変更が必要となり、
煩雑な操作を要する。Further, since the discharge timing is determined based on the data set in the decoder (42) in advance, it is necessary to change the setting of the decoder (42) in order to change the change rate once set.
Complicated operation is required.
そこで本発明は、排出タイミング発生回路(40)の簡素
化を図り、光電変換期間の変化割合の変更が容易に行う
ことのできる固体撮像装置の提供を目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device in which the discharge timing generation circuit (40) can be simplified and the change rate of the photoelectric conversion period can be easily changed.
(ニ) 課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するために成されたもので、
その特徴とするところは、受光した画像を光電変換して
画像情報を得る固体撮像素子、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、上
記画像情報の露光量が上記固体撮像素子の適正露光範囲
内であるか否かを判定する判定回路、この判定回路の比
較結果に基づいて上記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とを設定して両タイミング
間の実効光電変換期間を伸縮制御するタイミング制御回
路、を備えた固体撮像装置であって、上記タイミング制
御回路は、実効光電変換期間を1ステップでその実効光
電変換期間の1/n(nは整数)の期間だけ伸長或いは短
縮せしめることにある。(D) Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above-mentioned problems.
The features are that a solid-state image sensor for photoelectrically converting a received image to obtain image information, a drive circuit for discharging and driving the photoelectrically converted charges of the solid-state image sensor, and a read drive for the image information. A determination circuit for determining whether or not it is within the proper exposure range of the solid-state image pickup device, and based on the comparison result of this determination circuit, the charge discharge drive timing and the charge read drive timing of the drive circuit are set to set the timing between the two timings. A solid-state imaging device comprising: a timing control circuit for controlling expansion / contraction of an effective photoelectric conversion period, wherein the timing control circuit has an effective photoelectric conversion period of 1 / n (n is an integer) of the effective photoelectric conversion period in one step. The purpose is to extend or shorten the period.
(ホ) 作 用 本発明に依れば、電荷排出駆動タイミングを指定するデ
ータが各ステップ毎に演算され、1ステップ毎に一定の
割合で光電変換期間が伸長或いは短縮されることにな
り、演算の設定、詳しくはデータを除算する除算値の設
定に依って光電変換期間の伸長或いは短縮の割合が可変
設定される。(E) Operation According to the present invention, the data designating the charge discharge driving timing is calculated for each step, and the photoelectric conversion period is extended or shortened at a constant rate for each step. Of the photoelectric conversion period is variably set according to the setting of, and more specifically, the setting of the division value for dividing the data.
(ヘ) 実施例 本発明の実施例を図面に従って説明する。(F) Example An example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明固体撮像装置の構成を示すブロック図で
ある。この図に於いて、CCD(10)、駆動回路(20)及
び判定回路(30)は第4図と同一構成であり、同一部分
には同一符号が付してある。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the solid-state imaging device of the present invention. In this figure, the CCD (10), the drive circuit (20) and the decision circuit (30) have the same construction as in FIG. 4, and the same parts are designated by the same reference numerals.
本発明の特徴とするところは、CCD(10)から得られる
画像信号Y(t)の露光量がCCD(10)の適正露光範囲の上
限より大きいときには実効光電変換期間をその期間の1/
n(nは整数)を1ステップとして短縮し、逆に適正露
光範囲の下限より小さいときには実効光電変換期間をそ
の期間の1/nを1ステップとして伸長することにある。
即ち、タイミング制御回路(50)は、電荷排出駆動のタ
イミングを水平走査線番号で指定するステップデータSX
(Xは正の整数)を記憶するデータホールド回路(5
1)、ステップデータSXの1/nを算出する除算回路(5
2)、この除算回路(52)の除算結果SX/nとステップデ
ータSXとの和或いは差を算出する演算回路(53)、水平
走査信号HDでカウントダウンされるステップカウンタ
(54)及び演算回路(53)とステップカウンタ(54)と
の出力の一致を検知して排出パルスを発生する比較回路
(55)で構成されている。演算回路(53)はデコーダ
(35)から光電変換期間の伸長信号OPENが入力されると
両データを加算し次のステップデータSX+1としてSX+SX
/nを出力し、短縮信号CLOSEが入力されるとステップデ
ータSXから除算データSX/nを減算し次のステップデータ
SX+1としてSX−SX/nを出力するもので、演算回路(53)
の出力は比較回路(55)でステップカウンタ(54)の出
力と比較されると共に、データホールド回路(51)に再
び記憶される。尚、デコーダ(35)から伸長信号OPEN及
び短縮信号CLOSEの何れも入力されなかった場合には、
演算回路(53)は加算及び減算は行わずにステップデー
タSXをそのまま出力する。A feature of the present invention is that when the exposure amount of the image signal Y (t) obtained from the CCD (10) is larger than the upper limit of the proper exposure range of the CCD (10), the effective photoelectric conversion period is 1 / of that period.
n (n is an integer) is shortened as one step, and conversely, when it is smaller than the lower limit of the proper exposure range, the effective photoelectric conversion period is extended by 1 / n of that period as one step.
That is, the timing control circuit (50) uses the step data S X that specifies the timing of charge discharge drive by the horizontal scanning line number.
(X is a positive integer) A data hold circuit (5
1), a division circuit that calculates 1 / n of step data S X (5
2), an arithmetic circuit (53) for calculating the sum or difference of the division result S X / n of the division circuit (52) and the step data S X , a step counter (54) and operation for counting down by the horizontal scanning signal HD. It is composed of a comparison circuit (55) which detects the coincidence of the outputs of the circuit (53) and the step counter (54) and generates an ejection pulse. When the expansion signal OPEN of the photoelectric conversion period is input from the decoder (35), the arithmetic circuit (53) adds both data and sets the next step data S X + 1 as S X + S X.
/ n is output, and when the shortened signal CLOSE is input, the division data S X / n is subtracted from the step data S X to obtain the next step data.
Outputs S X −S X / n as S X + 1. Operation circuit (53)
Is compared with the output of the step counter (54) by the comparison circuit (55) and is stored again in the data hold circuit (51). When neither the expansion signal OPEN nor the shortening signal CLOSE is input from the decoder (35),
The arithmetic circuit (53) outputs the step data S X as it is without performing addition and subtraction.
従って、比較回路(53)でステップカウンタ(54)の出
力と比較されるデータは、 SX+1=SX±SX/n に従って1ステップで1/nづつ変化することになり、こ
のステップデータSX+1に従って光電変換期間が1ステッ
プで1/n期間づつ変化する。Therefore, the data compared with the output of the step counter (54) in the comparison circuit (53) changes 1 / n in 1 step in accordance with S X + 1 = S X ± S X / n. According to the data S X + 1, the photoelectric conversion period changes in steps of 1 / n period.
例えば、光電変換期間が64H(Hは1水平走査期間)の
場合にn=8に設定すれば、1ステップで光電変換期間
は72H或いは56Hに伸長或いは短縮される。ここで、72H
を再び1/8だけ短縮すると63Hとなり、先の64Hには戻ら
ない。このため光電変換期間は何なる長さ(1H単位)に
も成り得ることになる。For example, if n = 8 is set when the photoelectric conversion period is 64H (H is one horizontal scanning period), the photoelectric conversion period is extended or shortened to 72H or 56H in one step. Where 72H
When is shortened by 1/8 again, it becomes 63H, and it does not return to the previous 64H. Therefore, the photoelectric conversion period can be any length (1H unit).
上述の除算回路(52)は第2図に示す如く、サンプルデ
ータSXの下位ビットにシフトさせるシフタで構成されて
おり、シフトするビット数に依って除算値nが決定され
る。即ち、サンプルデータSXは下位方向にmビットだけ
シフトされ、下位mビットを除いた上位ビットを取り出
すことで除算データSX/2m(mは整数)を得ている。例
えば、8ビットのデータ「10110010」について1/2を得
る場合には下位方向へ1ビットシフトして「01011001」
とし、1/8を得る場合には下位方向へ3ビットシフトし
て「00010110」とする。ただし、シフト後の下位mビッ
トは除算の余りとして無視する。As shown in FIG. 2, the division circuit (52) is composed of a shifter that shifts to the lower bit of the sample data S X , and the division value n is determined according to the number of bits to be shifted. That is, the sample data S X is shifted by m bits in the lower direction, and the upper bits except the lower m bits are taken out to obtain the division data S X / 2 m (m is an integer). For example, to obtain 1/2 for 8-bit data "10110010", shift 1 bit downward to "01011001".
When 1/8 is obtained, 3 bits are shifted in the lower direction to “00010110”. However, the lower m bits after the shift are ignored as the remainder of the division.
従って、サンプルデータSXを例えば「10110010」とし、
n=8とすれば次のサンプルデータSX+1は「11001000」
(光電変換期間を伸長)、「10011100」(光電変換期間
を短縮)或いは「10110010」(光電変換期間固定)の何
れかとなる。Therefore, the sample data S X is, for example, “10110010”,
If n = 8, the next sample data S X + 1 is “11001000”
(Extended photoelectric conversion period), "10011100" (shortened photoelectric conversion period), or "10110010" (fixed photoelectric conversion period).
尚、上述の除算回路(52)ではステップデータSXが除算
値nより小さい場合には除算データが「0」となってタ
イミング制御回路(50)が動作しなくなることから、そ
の場合には最下位のビットを「1」として出力するよう
に除算回路(52)が構成される。例えば、除算回路(5
2)の出力全ビットの論理和の反転を最下位のビットに
置換えればよい。In the above division circuit (52), when the step data S X is smaller than the division value n, the division data becomes "0" and the timing control circuit (50) does not operate. The division circuit (52) is configured to output the lower bit as "1". For example, the division circuit (5
It is sufficient to replace the inversion of the logical sum of all output bits in 2) with the least significant bit.
第3図は他の実施例のタイミング制御回路の構成を示す
ブロック図である。この図に於いて、データホールド回
路(51)、比較回路(55)及びステップカウンタ(54)
は第1図と同一であり、同一符号が付してある。除算回
路(56)は、データホールド回路(51)から入力される
ステップデータSXを除算nで除算し、除算データSX/nを
選択回路(58)に入力すると共に、反転回路(57)に入
力する。反転回路(57)は、除算データSX/nに対して正
負を反転した負除算データ−SX/nを作成するもので、除
算データSX/nの各ビットを反転して最下位のビットに
「1」を加えるように構成されている。例えば、8ビッ
トのデータ「00010110」に対しては、「11101010」を得
る。選択回路(58)はデコーダ(35)の出力に従って正
除算データSX/n或いは負除算データ−SX/nを選択して演
算回路(59)に与える。演算回路(59)では選択回路
(58)で選択されたデータSX/n或いは−SX/nとステップ
データSXとが加算される。そして、その加算結果は比較
回路(55)に入力されると共に、再びデータホールド回
路(51)に記憶される。即ち、光電変換期間の伸長信号
OPENが選択回路(58)に入力されると正除算データSX/n
が選択されて次のステップデータSX+1としてSX+SX/nが
得られ、短縮信号CLOSEが入力されると負除算データ−S
X/nが選択されて次のステップデータSX+1としてSX−SX/
nが得られる。例えばサンプルデータSXを「10110010」
とし、n=8とすれば、正除算データSn/8が「0001011
0」、負除算データ−Sn/8が「11101010」であることか
ら伸長信号OPENに対してステップデータSX+1は「110010
00」となり、短縮信号CLOSEに対してステップデータS
X+1は「10011100」となる。従って第1図の演算回路(5
3)の出力に一致する。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the timing control circuit of another embodiment. In this figure, a data hold circuit (51), a comparison circuit (55) and a step counter (54)
Are the same as those in FIG. 1 and are designated by the same reference numerals. The division circuit (56) divides the step data S X input from the data hold circuit (51) by the division n, inputs the division data S X / n to the selection circuit (58), and also the inverting circuit (57). To enter. Inverting circuit (57) is intended to create a negative division data -S X / n obtained by inverting the positive and negative with respect to the division data S X / n, the lowest inverts each bit of the division data S X / n It is configured to add "1" to the bit. For example, “11101010” is obtained for 8-bit data “00010110”. The selection circuit (58) selects the positive division data S X / n or the negative division data -S X / n according to the output of the decoder (35) and supplies it to the arithmetic circuit (59). The arithmetic circuit (59) adds the data S X / n or -S X / n selected by the selection circuit (58) and the step data S X. Then, the addition result is input to the comparison circuit (55) and stored again in the data hold circuit (51). That is, the expansion signal of the photoelectric conversion period
When OPEN is input to the selection circuit (58), the positive division data S X / n
Is selected and S X + S X / n is obtained as the next step data S X + 1. When the shortened signal CLOSE is input, the negative division data −S
X / n is selected and the next step data S X + 1 is S X −S X /
n is obtained. For example, the sample data S X is "10110010"
If n = 8, the positive division data S n / 8 becomes “0001011
0 ”, the negative division data −S n / 8 is“ 11101010 ”, so the step data S X + 1 is“ 110010 ”with respect to the expansion signal OPEN.
00 ”, and the step data S for the shortened signal CLOSE
X + 1 becomes "10011100". Therefore, the arithmetic circuit (5
Match the output of 3).
一方、デコーダ(35)が伸長信号OPEN及び短縮信号CLOS
Eの何れも出力しなかった場合には、選択回路(58)は
正除算データSX/n及び負除算データ−SX/nの何れも選択
せず、従って演算回路(59)はステップデータSXをその
まま出力する。On the other hand, the decoder (35) outputs the expansion signal OPEN and the shortening signal CLOS.
When neither E is output, the selection circuit (58) selects neither the positive division data S X / n nor the negative division data −S X / n. Output S X as is.
尚、上述演算回路(53)(58)に於いては、演算結果が
出力の最大値より大きくなる場合が生ずるが、このよう
な場合には出力が最大値、即ち出力全ビットが「1」に
設定される。In the arithmetic circuits (53) (58), the arithmetic result may be larger than the maximum output value. In such a case, the output is the maximum value, that is, all the output bits are "1". Is set to.
以上の実施例に対しては8ビット構成を例示してある
が、8ビット構成の場合0〜255までしかカウントがで
きず、通常のNTSC方式の垂直走査期間の水平走査線(26
2.5本)を全てカウントできないため、9ビット必要と
なる。このような構成に依ると、電荷排出駆動タイミン
グを垂直走査期間中のどのタイミングにも限定できる
る。また、光電変換期間が最大から最小まで絞られる場
合、n=8の場合には約30ステップ(約0.5秒)で達す
る。Although the 8-bit configuration is illustrated for the above embodiment, the 8-bit configuration can count only from 0 to 255, and the horizontal scanning line (26
2.5 bits) cannot be counted, so 9 bits are required. With such a configuration, the charge discharge driving timing can be limited to any timing during the vertical scanning period. Further, when the photoelectric conversion period is narrowed down from the maximum to the minimum, when n = 8, it reaches in about 30 steps (about 0.5 seconds).
(ト) 発明の効果 本発明に依れば、光電変換期間を常に一定の割合で伸長
或いは短縮することができると共に、その割合を容易に
変更することができ、より円滑な露光制御を実現でき
る。また、電荷排出のタイミングを指定するデータを演
算に依って得ているため、ゲート数の多いデコーダは必
要なく、回路規模の増大を防止できる。(G) Effect of the Invention According to the present invention, the photoelectric conversion period can be always extended or shortened at a constant rate, and the rate can be easily changed, and smoother exposure control can be realized. . Further, since the data designating the timing of discharging the electric charges is obtained by the calculation, the decoder having a large number of gates is not required, and the increase in the circuit scale can be prevented.
第1図は本発明固体撮像装置の一実施例を示すブロック
図、第2図は除算回路を説明する図、第3図は他の実施
例のタイミング制御回路の構成を示すブロック図、第4
図は従来の固体撮像装置を示すブロック図である。 (10)……CCD固体撮像素子、(11)……撮像部、(1
2)……蓄積部、(13)……水平転送部、(20)……駆
動回路、(21)……読出クロック発生回路、(22)……
排出クロック発生回路、(23)……蓄積クロック発生回
路、(24)……出力クロック発生回路、(30)……判定
回路、(31)(32)……比較器、(33)(34)……フリ
ップフロップ、(35)……デコーダ、(40)(50)……
タイミング制御回路、(41)……アップダウンカウン
タ、(42)……デコーダ、(43)(54)……ステップカ
ウンタ、(44)(55)……比較回路、(51)……データ
ホールド回路、(52)(56)……除算回路、(53)(5
9)……演算回路、(57)……反転回路、(58)……選
択回路。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a solid-state image pickup device of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a divider circuit, FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a timing control circuit of another embodiment, and FIG.
The figure is a block diagram showing a conventional solid-state imaging device. (10) …… CCD solid-state image sensor, (11) …… Imaging unit, (1
2) ... storage section, (13) ... horizontal transfer section, (20) ... drive circuit, (21) ... read clock generation circuit, (22) ...
Discharge clock generation circuit, (23) …… Accumulated clock generation circuit, (24) …… Output clock generation circuit, (30) …… Judgment circuit, (31) (32) …… Comparator, (33) (34) ...... Flip-flops, (35) …… Decoders, (40) (50) ……
Timing control circuit, (41) …… up / down counter, (42) …… decoder, (43) (54) …… step counter, (44) (55) …… comparator circuit, (51) …… data hold circuit , (52) (56) …… Division circuit, (53) (5
9) …… Operation circuit, (57) …… Inversion circuit, (58) …… Selection circuit.
Claims (1)
る固体撮像素子、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、上記画像情報の
露光量が上記固体撮像素子の適正露光範囲内であるか否
かを判定する判定回路、この判定回路の判定結果に基づ
いて上記駆動回路の電荷排出駆動タイミングと電荷読出
駆動タイミングとを設定して両タイミング間の実効光電
変換期間を伸縮制御するタイミング制御回路、を備えた
固体撮像装置であって、 上記タイミング制御回路は、電荷排出駆動タイミングを
決定するステップデータSX(Xは整数)を記憶するデー
タホールド回路、上記判定回の判定結果に応答し、上記
ステップデータSXを除数nで除算した除算データSX/nを
上記ステップデータSXに対して加算或いは減算すること
で新たなステップデータSX+1としてSX+SX/n或いはSX−
SX/nを算出する演算回路、垂直走査期間内に水平走査周
期でカウントされるカウンタ回路、及び、上記演算回路
の出力と上記カウンタ回路の出力との一致を検出して上
記駆動回路に電荷排出駆動の指示を与える比較回路、か
らなることを特徴とする固体撮像装置。1. A solid-state image sensor for photoelectrically converting a received image to obtain image information, a drive circuit for driving the photoelectric conversion charge of the solid-state image sensor to discharge and then reading out the solid-state image sensor. A judgment circuit for judging whether or not it is within the proper exposure range of the element, and based on the judgment result of this judgment circuit, the charge discharge driving timing and the charge reading driving timing of the driving circuit are set, and the effective photoelectric voltage between both timings is set. A solid-state imaging device, comprising: a timing control circuit for controlling expansion / contraction of a conversion period, wherein the timing control circuit stores a step data S X (X is an integer) for determining a charge discharge driving timing, in response to determining times of determination results, adding or subtracting the division data S X / n obtained by dividing the step data S X by divisor n with respect to the step data S X S in a new step data S X + 1 Rukoto X + S X / n or S X -
An arithmetic circuit for calculating S X / n, a counter circuit that is counted in a horizontal scanning period within a vertical scanning period, and a charge for the driving circuit by detecting a match between the output of the arithmetic circuit and the output of the counter circuit. A solid-state imaging device, comprising: a comparison circuit that gives an instruction for ejection driving.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1036560A JPH0775406B2 (en) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1036560A JPH0775406B2 (en) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | Solid-state imaging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02215288A JPH02215288A (en) | 1990-08-28 |
JPH0775406B2 true JPH0775406B2 (en) | 1995-08-09 |
Family
ID=12473142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1036560A Expired - Lifetime JPH0775406B2 (en) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | Solid-state imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0775406B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3058337B2 (en) * | 1990-04-09 | 2000-07-04 | ソニー株式会社 | Video camera |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59122182A (en) * | 1982-12-28 | 1984-07-14 | Toshiba Corp | Gain control method of image sensor |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP1036560A patent/JPH0775406B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02215288A (en) | 1990-08-28 |
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