JPH10191177A - 撮像素子の駆動制御方法、撮像装置、撮像制御装置及び撮像システム - Google Patents
撮像素子の駆動制御方法、撮像装置、撮像制御装置及び撮像システムInfo
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- JPH10191177A JPH10191177A JP9303128A JP30312897A JPH10191177A JP H10191177 A JPH10191177 A JP H10191177A JP 9303128 A JP9303128 A JP 9303128A JP 30312897 A JP30312897 A JP 30312897A JP H10191177 A JPH10191177 A JP H10191177A
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Abstract
タによる撮像動作を行い、所定の撮像範囲の有効電荷を
撮像信号として得ることができるようにした撮像素子の
駆動制御方法、撮像装置、撮像制御装置及び撮像システ
ムを提供する。 【解決手段】 撮像制御装置20は、撮像装置10に出
力する被写体の撮像を指定するトリガ信号のパルス幅を
可変設定するパルス幅可変設定部27を備え、パルス幅
可変設定部27により設定されたパルス幅のトリガ信号
MTRIGに基づいて上記撮像装置10を制御する。
Description
する物体を撮像する、主にファクトリーオートメーショ
ン(FA: Factory Automation)用として用いられるカメラ
装置等に適用される撮像素子の駆動制御方法、撮像装
置、撮像制御装置及び撮像システムに関する。
ファ(IT: Interline Transfer)型の固体撮像素子(CC
Dイメージセンサ)の有効電荷蓄積時間を制御すること
により、メカニカルなアイリスを用いることなく露光時
間調節を行う電子シャッタ機能を有する撮像装置を特開
平4−119776号において提案している。
垂直ブランキング信号VBがローレベルとなる垂直ブラ
ンキング期間VBLKに出力される図20の(B)に示
すセンサゲート信号SGにより、CCDイメージセンサ
の光電変換部の各画素に蓄積された電荷を垂直転送部に
読み出す。上記CCDイメージセンサの電荷蓄積時間
は、図20の(C)に示すリセット信号RT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信
号RTが供給されると画素に蓄積された電荷をオーバー
フロードレインに掃き捨てるようになっている。
期間(1H)毎に供給されている間(電荷掃き捨て期間
TI)は、上記CCDイメージセンサには有効電荷が蓄
積されない。したがって、上記CCDイメージセンサに
供給する上記リセット信号RTを停止したときから、該
CCDイメージセンサの光電変換部に有効電荷が蓄積さ
れることとなり、上記リセット信号RTを停止するタイ
ミングを制御することにより、有効電荷蓄積時間TE、
すなわち、シャッタ速度を制御することができる。
機能を用いることにより、被写体の動きに応じて上記シ
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。
ョン(FA: Factory Automation)用の撮像装置として、例
えば図21に示すような構成により、移動する物体の撮
像を行う撮像装置が知られている。この撮像装置では、
移動路201上を移動する物体202が撮像部203の
前に移動してくると、これを物体検出部204が検出
し、図22の(A)のタイミングt11に立ち下がって
ローレベルになるトリガ信号TRIGをシャッタ信号発
生回路205及び同期信号発生回路208に供給する。
トリガ信号TRIGが供給されると、図22の(B)に
示すように、上記トリガ信号TRIGの立下がりタイミ
ングt11で立ち上がるシャッタコントロール信号ST
CをCCD制御回路206に供給する。
イメージセンサ207の光電変換部に蓄積された電荷を
オーバーフロードレインに掃き捨てるためのリセット信
号RTを供給しており、上記トリガ信号TRIGが供給
されると、上記CCDイメージセンサ207へのリセッ
ト信号RTの供給を停止する。これにより、上記CCD
イメージセンサ207の光電変換部の各画素に有効電荷
の蓄積が開始される。
発生回路207から図22の(C)に示すようにタイミ
ングt11〜タイミングt12の期間中ローレベルとな
る垂直同期信号VD及び図22の(D)に示す水平同期
信号HDが供給されている。上記CCD制御回路205
は、上記シャッタコントロール信号STCが供給される
と、図22の(C)に示す垂直同期信号VDの立ち下が
るタイミングt11から、図22の(D)に示す水平同
期信号HDのパルス数を9発カウントした後、マスタク
ロックを所定数カウントしてから図22の(E)に示す
タイミングt13で立ち上がるセンサゲート信号SGを
上記CCDイメージセンサ206に供給する。
イミングt11で立ち上がるシャッタコントロール信号
STCが上記CCDイメージセンサ207に供給されて
から、図22の(E)に示すタイミングt13で立ち上
がる上記センサゲート信号SGが上記CCDイメージセ
ンサ207に供給されるまでの間、撮像レンズ209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207に蓄積されることとなり、このタイミン
グt11〜タイミングt13の間が有効電荷蓄積時間T
Eとなる。
グ期間VBLKを示す。
出された電荷は、撮像信号として信号処理回路210に
供給される。上記信号処理回路210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、これをビデ
オ信号として出力端子211を介して出力する。この出
力端子210を介して出力されるビデオ信号は、例えば
モニタに供給される。これにより、上記物体202を移
動させた場合における該物体202の状態を分析するこ
とができる。
部204から供給されるトリガ信号TRIGに応じて垂
直同期信号VDを生成するとともに有効電荷の蓄積を開
始することにより、移動する物体202を撮像するよう
になっている。
装置は、主としてFA用として用いられているため、上
記図21に示した物体202を高速で移動させ、例えば
1/10000秒等の高速シャッタにより撮像を行いた
い場合がある。
信号SGの出力タイミングがCCDイメージセンサの画
素配列に基づいて予め設定され固定されており、例えば
垂直同期信号VDの立ち下がりから水平同期信号HDの
パルス数を9発カウントした後、クロックを所定数カウ
ントしたタイミングでセンサゲート信号SGをCCDイ
メージセンサに供給するようになっている。したがっ
て、トリガ信号TRIGから垂直同期信号VDを生成し
て撮像動作を行う上記撮像装置では、上記垂直同期信号
VDの立ち下がりのタイミングから上記センサゲート信
号SGが出力されるタイミングまでの時間以下には有効
電荷蓄積時間TEを短縮することができず、1/100
00秒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。
からのビデオ信号に画像処理を行いたい場合がある。一
般に画像処理機器は所定の同期信号を基準として動作す
るようになっている。このため、例えば複数の撮像装
置、映像記録再生装置等からのビデオ信号を合成する場
合などに、基準となる同期信号に同期したビデオ信号を
画像処理機器に供給する必要がある。
ミングで、例えば図23の(A)に示すように、トリガ
信号TRIGが供給されると、所定の有効電荷蓄積時間
すなわち露光時間の後に、図23の(B)に示すセンサ
ゲート信号SGをCCDイメージセンサに供給し、光電
変換部の各画素に蓄積した電荷を垂直転送部に読み出す
と同時に、垂直同期信号V−SYNCを発生し、図23
の(C)に示すように、発生した垂直同期信号V−SY
NCに同期させて垂直転送部に読み出した電荷を撮像信
号VIDEOとして水平転送部を介して出力する。この
撮像装置では、図24の(A)に示すように、任意のタ
イミングすなわちランダムに供給されるトリガ信号TR
IGに応じて、ランダムな間隔で図24の(B)に示す
ようにビデオ信号VIDEOが出力されるため、一定周
期で垂直同期信号V−SYNCを出力することができな
い。
(C)に示すように、一定の周期の垂直同期信号V−S
YNCを発生しておき、図25の(A)に示すトリガ信
号TRIGが供給されると、所定の露光時間の後に、図
25の(B)に示すセンサゲート信号SGをCCDイメ
ージセンサに供給し、光電変換部の各画素に蓄積した電
荷を垂直転送部に読み出すと同時に、今まで発生してい
た垂直同期信号V−SYNCと異なり、トリガ信号TR
IGに基づくタイミングで垂直同期信号V−SYNCを
発生するようになっている。
撮像装置からのビデオ信号を用いて処理を行う例えばフ
レームメモリ,モニタ等のビデオ処理機器では、その動
作を供給されるビデオ信号に同期させることが要求され
る。しかし、これらのビデオ処理機器においては、ラン
ダム周期の同期信号に同期させることは技術的に非常に
難しく一般的には行われていない。
期した高速のランダムシャッタによる撮像動作を行い、
所定の撮像範囲の有効電荷を撮像信号として得ることが
できるようにした撮像素子の駆動制御方法、撮像装置、
撮像制御装置及び撮像システムを提供することにある。
囲の撮像信号を得ることができるようにした撮像素子の
駆動制御方法、撮像装置、撮像制御装置及び撮像システ
ムを提供することにある。
射された光量に応じた電荷を発生して蓄積する複数の受
光素子がマトリクス状に配置された受光部と、上記受光
部の各受光素子から読み出された電荷を転送する垂直転
送部と、上記垂直転送部を介して転送された電荷を出力
する水平転送部とを有するインターライントランスファ
型固体撮像素子の駆動制御を行うに当たり、第1のトリ
ガ信号に基づいて、ユーザにより可変設定可能なパルス
幅を有する第2のトリガ信号を生成する。上記第2のト
リガ信号の前縁のタイミングである第1のタイミングに
基づく第2のタイミングで、上記複数の受光素子に蓄積
された電荷を全て無効電荷として排除し、上記第2のタ
イミングから所定時間後の第3のタイミングで上記複数
の受光素子に蓄積された電荷を上記垂直転送部に読み出
す。上記第3のタイミングから第4のタイミングまでの
第1の期間に亘って、上記垂直転送部に転送された電荷
を第1の転送速度で垂直転送する。そして、上記第4の
タイミングから上記第2のトリガ信号の後縁に基づく第
5のタイミングまでの第2の期間に亘って、上記垂直転
送部の電荷を第1の転送速度よりも遅い第2の転送速度
で垂直転送することにより、上記第2の期間に上記水平
転送部に供給される電荷を有効電荷として上記水平転送
部から出力させる。これにより、インターライントラン
スファ型固体撮像素子の電子シャッタ機能を利用して、
第1のトリガ信号に同期した高速のランダムシャッタに
よる撮像動作を行い、第2のトリガ信号のパルス幅で決
定される画像範囲の有効電荷を撮像信号として得ること
ができる。
光量に応じた電荷を発生して蓄積する複数の受光素子が
マトリクス状に配置された受光部と、上記受光部の各受
光素子から読み出された電荷を転送する垂直転送部と、
上記垂直転送部を介して転送された電荷を出力する水平
転送部とを有するインターライントランスファ型固体撮
像素子の駆動制御方法であって、第1のトリガ信号に基
づいて、ユーザにより可変設定可能なパルス幅を有する
第2のトリガ信号を生成し、上記第2のトリガ信号の前
縁のタイミングである第1のタイミングに基づく第2の
タイミングで、上記複数の受光素子に蓄積された電荷を
全て無効電荷として排除し、上記第2のタイミングから
所定時間後の第3のタイミングで上記複数の受光素子に
蓄積された電荷を上記垂直転送部に読み出し、上記第3
のタイミングから第4のタイミングまでの第1の期間に
亘って、上記垂直転送部に転送された電荷を第1の転送
速度で垂直転送し、上記第4のタイミングから上記第2
のトリガ信号の後縁に基づく第5のタイミングまでの第
2の期間に亘って、上記垂直転送部の電荷を第1の転送
速度よりも遅い第2の転送速度で垂直転送することによ
り、上記第2の期間に上記水平転送部に供給される電荷
を有効電荷として上記水平転送部から出力させることを
特徴とする。本発明に係る撮像素子の駆動制御方法で
は、例えば、上記第2のトリガ信号のパルス幅の設定に
より、有効電荷として出力する画像範囲を変更する。
れた光量に応じた電荷を発生して蓄積する複数の受光素
子がマトリクス状に配置された受光部と、上記受光部の
各受光素子から読み出された電荷を転送する垂直転送部
と、上記垂直転送部を介して転送された電荷を出力する
水平転送部とを備えたインターライントランスファ型固
体撮像素子と、第1のトリガ信号に基づいて、ユーザに
より可変設定可能なパルス幅を有する第2のトリガ信号
を生成するパルス幅調整手段と、上記第2のトリガ信号
の前縁のタイミングである第1のタイミングに基づく第
2のタイミングで、上記複数の受光素子に蓄積された電
荷を全て無効電荷として排除し、上記第2のタイミング
から所定時間後の第3のタイミングで上記複数の受光素
子に蓄積された電荷を上記垂直転送部に読み出し、上記
第3のタイミングから第4のタイミングまでの第1の期
間に亘って、上記垂直転送部に転送された電荷を第1の
転送速度で垂直転送し、上記第4のタイミングから上記
第2のトリガ信号の後縁に基づく第5のタイミングまで
の第2の期間に亘って、上記垂直転送部の電荷を第1の
転送速度よりも遅い第2の転送速度で垂直転送すること
により、上記第2の期間に上記水平転送部に供給される
電荷を有効電荷として上記水平転送部から出力するよう
に上記インターライントランスファ型固体撮像素子を制
御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする。
制御手段は、例えば、標準テレビジョン方式に準拠した
標準垂直同期信号及び標準水平同期信号を生成し、上記
標準水平同期信号を上記インターライントランスファ型
固体撮像素子に出力する標準同期信号発生手段と、上記
第2のトリガ信号の前縁のタイミングを基準とした第2
のタイミングを与えるサブ垂直同期信号を発生し、上記
サブ垂直同期信号を上記インターライントランスファ型
固体撮像素子に出力するサブ同期信号発生手段と、上記
標準水平同期信号よりも周波数が高い高速水平同期信号
を上記第1の期間に亘って発生し、上記インターライン
トランスファ型固体撮像素子に出力する高速水平同期信
号発生手段を備える。また、上記サブ同期信号発生手段
は、例えば、上記第1のタイミングと同じ第2のタイミ
ングを与えるサブ垂直同期信号を発生する。
に応じた電荷を発生して蓄積する複数の受光素子がマト
リクス状に配置された受光部と、上記受光部の各受光素
子から読み出された有効電荷を転送する垂直転送部と、
上記垂直転送部を介して転送された有効電荷を出力する
水平転送部とを有するインターライントランスファ型固
体撮像素子と、上記有効電荷に基づく撮像信号を出力す
る撮像手段とを備える撮像装置を制御する撮像制御装置
であって、第1のトリガ信号に基づいて、ユーザにより
可変設定可能なパルス幅を有する第2のトリガ信号を生
成して上記撮像装置に供給するパルス幅調整手段と、上
記第2のトリガ信号の前縁のタイミングである第1のタ
イミングに基づく第2のタイミングで、上記複数の受光
素子に蓄積された電荷を全て無効電荷として排除し、上
記第2のタイミングから所定時間後の第3のタイミング
で上記複数の受光素子に蓄積された電荷を上記垂直転送
部に読み出し、上記第3のタイミングから第4のタイミ
ングまでの第1の期間に亘って、上記垂直転送部に転送
された電荷を第1の転送速度で垂直転送し、上記第4の
タイミングから上記第2のトリガ信号の後縁に基づく第
5のタイミングまでの第2の期間に亘って、上記垂直転
送部の電荷を第1の転送速度よりも遅い第2の転送速度
で垂直転送することにより、上記第2の期間に上記水平
転送部に供給される電荷を有効電荷として上記水平転送
部から出力するように上記インターライントランスファ
型固体撮像素子を制御する駆動制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
駆動制御手段は、例えば、標準テレビジョン方式に準拠
した標準垂直同期信号及び標準水平同期信号を生成し、
上記標準水平同期信号を上記撮像装置に出力する標準同
期信号発生手段と、上記第2のトリガ信号の前縁のタイ
ミングを基準とした第2のタイミングを与えるサブ垂直
同期信号を発生し、上記サブ垂直同期信号を上記撮像装
置に出力するサブ同期信号発生手段と、上記標準水平同
期信号よりも周波数が高い高速水平同期信号を上記第1
の期間に亘って発生し、上記撮像装置に出力する高速水
平同期信号発生手段を備える。また、上記サブ同期信号
発生手段は、上記第1のタイミングと同じ第2のタイミ
ングを与えるサブ垂直同期信号を発生する。また、本発
明に係る撮像制御装置は、例えば、上記撮像装置から出
力された上記撮像信号を一時的に記憶する記憶手段と、
上記撮像信号を上記第2のトリガ信号に応じて上記記憶
手段に記憶するとともに、上記記憶手段に記憶された撮
像信号を上記記憶手段から読み出し静止画像信号として
出力する出力制御手段を設けてもよい。
射された光量に応じた電荷を発生して蓄積する複数の受
光素子がマトリクス状に配置された受光部と、上記受光
部の各受光素子から読み出された有効電荷を転送する垂
直転送部と、上記垂直転送部を介して転送された有効電
荷を出力する水平転送部とを有するインターライントラ
ンスファ型固体撮像素子と、上記有効電荷に基づく撮像
信号を出力する撮像手段とを備える撮像装置と、第1の
トリガ信号に基づいて、ユーザにより可変設定可能なパ
ルス幅を有する第2のトリガ信号を生成して上記撮像装
置に供給するパルス幅調整手段と、上記第2のトリガ信
号の前縁のタイミングである第1のタイミングに基づく
第2のタイミングで、上記複数の受光素子に蓄積された
電荷を全て無効電荷として排除し、上記第2のタイミン
グから所定時間後の第3のタイミングで上記複数の受光
素子に蓄積された電荷を上記垂直転送部に読み出し、上
記第3のタイミングから第4のタイミングまでの第1の
期間に亘って、上記垂直転送部に転送された電荷を第1
の転送速度で垂直転送し、上記第4のタイミングから上
記第2のトリガ信号の後縁に基づく第5のタイミングま
での第2の期間に亘って、上記垂直転送部の電荷を第1
の転送速度よりも遅い第2の転送速度で垂直転送するこ
とにより、上記第2の期間に上記水平転送部に供給され
る電荷を有効電荷として上記水平転送部から出力するよ
うに上記インターライントランスファ型固体撮像素子を
制御する駆動制御手段とを備えた撮像制御装置とからな
ることを特徴とする。
駆動制御手段は、例えば、標準テレビジョン方式に準拠
した標準垂直同期信号及び標準水平同期信号を生成し、
上記標準水平同期信号を上記撮像装置に出力する標準同
期信号発生手段と、上記第2のトリガ信号の前縁のタイ
ミングを基準とした第2のタイミングを与えるサブ垂直
同期信号を発生し、上記サブ垂直同期信号を上記撮像装
置に出力するサブ同期信号発生手段と、上記標準水平同
期信号よりも周波数が高い高速水平同期信号を上記第1
の期間に亘って発生し、上記撮像装置に出力する高速水
平同期信号発生手段を備える。また、上記サブ同期信号
発生手段は、例えば、上記第1のタイミングと同じ第2
のタイミングを与えるサブ垂直同期信号を発生する。
て図面を参照して詳細に説明する。
に示すように構成される。この撮像システムは、ベルト
コンベア等からなる移送路1により移送される被検体2
を検出する物体センサ3の検出出力に基づいて、上記被
検体2を撮像装置10により撮像して静止画として取り
込む撮像システムであって、上記物体センサ3の検出出
力に応じて上記撮像装置10の動作制御を行って該撮像
装置10からのビデオ信号を静止画像信号としてメモリ
21に取り込む撮像制御装置20と、上記撮像装置10
からのビデオ信号が上記メモリ21を介して静止画像信
号として供給される画像処理装置30とを有する。
は、移送路1により移送される被検体2を検出し、被検
体2が該物体センサ3の前面に到達したときに、トリガ
信号TRIGを発生し、このトリガ信号TRIGを上記
撮像制御装置20に供給する。
うに、上記撮像制御装置20から端子C1,C2を介し
て外部同期信号EXT−VD,EXT−HDが供給され
る同期信号発生部11Aと、上記撮像制御装置20から
端子C4を介して変調トリガ信号MTRIGが供給され
るサブ同期信号発生部11B及びゲート信号発生部12
と、このゲート信号発生部12から供給されるゲート信
号GATEにより切り換え制御されるスイッチ回路13
と、マスタクロック発生器14から供給される約28.
6MHzのマスタクロックMCKにより動作するタイミ
ングジェネレータ15と、このタイミングジェネレータ
15から供給される各種タイミング信号等に応じて動作
するCCD駆動部16により駆動されるCCDイメージ
センサ17と、このCCDイメージセンサ17による撮
像信号が相関2重サンプリング(CDS: Correlated doubl
e sampling )回路18を介して供給されるプロセス部1
9とを備えてなる。
示すような構造のインターライントランスファ(IT: Int
erline Transfer)型のCCDイメージセンサであって、
奇数フィールドの各画素に相当する受光部SODD と偶数
フィールドの各画素に相当する受光部SEVENと、各受光
部SODD,SEVENに蓄積された電荷が読み出される垂直
転送部VREGと、上記垂直転送部VREG に読み出された
電荷を1水平ライン単位の撮像信号として出力する水平
転送部HREG とから成り、受光部SODD ,SEVENの下方
に形成された図示しないサブストレートの電位を制御す
ることにより、各受光部SODD ,SEVENに蓄積された電
荷をそのサブストレートに掃き捨てて、電荷蓄積時間を
制御するようにした電子シャッタ機能を有する。
ングジェネレータ15からマスタクロックMCKを1/
2に分周した約14.3MHzのクロックCLが供給さ
れており、このクロックCLに基づいて動作して、内部
信号VD,HDを発生すると共に、上記クロックCLを
1/4に分周して周波数が約3.5MHzのCL/4信
号を発生するようになっている。この同期信号発生部1
1Aは、外部同期が可能な構成のもので、上記端子C
1,C2に外部同期信号EXT−VD,EXT−HDが
供給されているときには、上記外部同期信号EXT−V
D,EXT−HDに同期した内部同期信号VD,HDを
発生する。そして、この同期信号発生部11Aに発生さ
れた内部同期信号VD,HD及びCL/4信号が上記サ
ブ同期信号発生部11Bに供給されている。さらに、上
記内部同期信号VD,HDは、上記ゲート信号発生部1
2及びプロセス部19に供給されている。
図4の(A)に示すようなトリガ信号TRIGのパルス
幅を可変することにより得られる例えば図4の(B)に
示すような変調トリガ信号MTRIGが上記端子C4に
供給される。このサブ同期信号発生部11Bでは、上記
端子C4に供給される変調トリガ信号MTRIGの立ち
上がりタイミングt1を基準にして図4の(D)に示す
ような変調垂直同期信号TG−VDを生成し、この変調
垂直同期信号TG−VDに基づいて予め設定されたシャ
ッタ速度に応じた期間T1だけ図4の(C)に示すよう
に電子シャッタ制御信号X−SUBを停止するととも
に、上記期間T1経過後に所定の期間T2だけ上記CL
/4信号とし、上記各期間T1,T2以外は標準テレビ
ジョン方式に準拠する内部水平同期信号HDとした変調
水平同期信号TG−HDを生成する。
より発生された変調垂直同期信号TG−VDは上記タイ
ミングジェネレータ15に供給され、また、上記変調水
平同期信号TG−HDは上記スイッチ回路13に供給さ
れ、さらに、電子シャッタ制御信号X−SUBは上記C
CD駆動部16に供給されている。
端子C4に供給される変調トリガ信号MTRIGの立ち
上がりエッジのタイミングt1を基準にして、内部水平
同期信号HDを16個カウントした16H期間経過後
に、上記期間T2中の所定の期間T3(ここでは21H
期間)だけ論理「H」となる図4の(F)に示すような
ゲート信号GATEを発生する。そして、このゲート信
号発生部12で発生されたゲート信号GATEは、上記
スイッチ回路13に供給されている。
制御装置20から端子C4を介して標準テレビジョン方
式における水平同期周波数fH の2〜7倍の周波数を有
する高速水平同期信号Hi−HDが供給されており、上
記ゲート信号GATEが論理「H」となる期間T3だけ
上記高速水平同期信号Hi−HDを選択し、また、上記
期間T3以外の期間は上記サブ同期信号発生部11Bか
ら供給される変調水平同期信号TG−HDを選択するよ
うになっている。このスイッチ回路13により選択され
た上記高速水平同期信号Hi−HD及び変調水平同期信
号TG−HDからなる図4の(G)に示すような変調水
平同期信号TG−HD’が上記タイミングジェネレータ
15に供給されている。
は、上記サブ同期信号発生部11Bから供給される変調
垂直同期信号TG−VDと上記スイッチ回路13により
選択された上記高速水平同期信号Hi−HD及び変調水
平同期信号TG−HDに基づいて、上記CCDイメージ
センサ17の駆動に必要な各種タイミング信号を生成し
て上記CCD駆動部16に供給する。
タイミング信号や電子シャッタ制御信号X−SUBに基
づいて図4の(E)に示すセンサゲート信号SGやリセ
ット信号、水平転送パルス、垂直転送パルス等の駆動パ
ルスを生成して、上記CCDイメージセンサ17を駆動
する。
イメージセンサ17から2ライン同時読み出しされた撮
像信号に対して、タイミングジェネレータ15から供給
されるサンプリングパルスに基づいていわゆる相関2重
サンプリングを行って、撮像信号の情報成分を取り出す
とともに、撮像信号に含まれているリセットノイズ等の
雑音を除去する。
DS回路18から供給された撮像信号にガンマ補正など
の所定の処理を施す。このプロセス部19から出力され
る図4の(H)に示すようなビデオ信号VIDEOが端
子C5を介して上記撮像制御装置20に供給される。
0により得られたビデオ信号VIDEOが端子C51を
介して供給されるメモリ21と、このメモリ21に対す
るデータの書き込み/読み出しを制御するメモリコント
ローラ22を備える。また、この撮像制御装置20は、
同期信号発生部23、サブ同期信号発生部24、高速水
平同期信号発生部25、マスタクロック発生器26及び
パルス幅可変設定部27を備え、上記物体センサ3の検
出出力として得られたトリガ信号TRIGが端子C20
を介して上記パルス幅可変設定部27に供給されるよう
になっている。このパルス幅可変設定部27は、上記端
子C20に供給されたトリガ信号TRIGのパルス幅を
任意に可変設定するもので、その具体的な構成例を図5
に示すように、モノマルチバイブレータ27Aと、この
モノマルチバイブレータ27Aに接続された半固定抵抗
器27aとコンデンサ27bによる時定数回路27Bと
からなる。このパルス幅可変設定部27は、モノマルチ
バイブレータ27Aが上記物体センサ3からのトリガ信
号TRIGによりトリガされることにより、図6に示す
ように、時定数回路27Bの時定数に応じたパルス幅W
の変調トリガパルス信号MTRIGを生成する。上記時
定数回路27Bの時定数に応じた変調トリガ信号MTR
IGのパルス幅Wは、半固定抵抗器27aにより連続的
に可変設定できるようになっている。
上記メモリコントローラ22及びサブ同期信号発生部2
4に供給されると共に端子C41から上記撮像装置10
に供給されるようになっている。
信号発生部23は、マスタクロック発生器26から供給
される約28.6MHzのマスタクロックMCKに基づ
いて同期信号VD,HDと、この水平同期信号HDの2
倍の周波数の2FH信号及び上記マスタクロックMCK
を1/4に分周したCL/4信号を発生する。この同期
信号発生部23により発生された同期信号VD,HDが
上記メモリコントローラ22に供給されており、また、
垂直同期信号VD及び2FH信号が上記サブ同期信号発
生部24に供給されており、また、CL/4信号が上記
高速水平同期信号発生部25に供給されており、さら
に、水平同期信号HDが端子C21を介して外部同期信
号EXT−HDとして上記撮像装置10に供給されるよ
うになっている。
記撮像装置10に供給する外部同期信号EXT−VDを
上記変調トリガ信号MTRIG、垂直同期信号VD及び
2FH信号から生成するものであって、例えば図7に示
すように構成されている。
は、上記変調トリガ信号MTRIG及び2FH信号が供
給されるエッジ検出回路100と、上記2FH信号がそ
れぞれクロック入力端子CLKに供給される第1乃至第
3のカウンタ111,112,113を備える。
信号がクロック入力端子CKに供給される第1及び第2
のD型フリップフロップ101,102と、上記第1の
D型フリップフロップ101の非反転出力と第2のD型
フリップフロップ102の反転出力が供給されるNAN
Dゲート103とからなり、上記変調トリガ信号MTR
IGが上記第1のD型フリップフロップ101のデータ
入力端子Dに供給され、この第1のD型フリップフロッ
プ101の非反転出力が上記第2のD型フリップフロッ
プ102のデータ入力端子Dに供給されるようになって
いる。このような構成のエッジ検出回路100は、上記
変調トリガ信号MTRIGの立ち上がりエッジを検出す
る。このエッジ検出回路100の検出出力は、上記第1
のカウンタ111のロード端子LDに供給されると共
に、D型フリップフロップ114のリセット端子Rに供
給される。
信号の立ち上がりエッジでカウントアップ動作を行う4
ビットのバイナリカウンタであって、上記エッジ検出回
路100の検出出力が上記ロード端子LDに供給される
ことにより、上記変調トリガ信号TRIGの立ち上がり
エッジ毎に[1000]がプリセットされ、上記2FH
信号の立ち上がりエッジ毎にアップカウントして、その
キャリー出力RCを上記D型フリップフロップ114の
クロック入力端子CKに供給する。
データ入力端子Dに論理「H」が与えられており、上記
エッジ検出回路100の検出出力が上記リセット端子R
に供給されることにより、上記変調トリガ信号MTRI
Gの立ち上がりエッジ毎にリセットされ、上記第1のカ
ウンタ111のキャリー出力RCをクロックとして上記
データ入力端子Dの論理「H」をラッチして、その非反
転出力を第2及び第3のカウンタ112,113の各制
御入力端子SPEに供給すると共に、各D型フリップフ
ロップ116,119のリセット端子Rに供給する。
イナリのプログラマブル・ダウン・カウンタであって、
その制御入力端子SPEが論理「L」となっている期間
すなわち、上記D型フリップフロップ114が上記変調
トリガ信号MTRIGの立ち上がりエッジのタイミング
t1でリセットされ、上記第1のカウンタ111のキャ
リー出力RCにより論理「H」を出力するまでの間、上
記2FH信号の立ち上がりエッジのタイミングで[10
001000]がプリセットされ、その後上記制御入力
端子SPEが論理「H」になると上記2FH信号の立ち
上がりエッジ毎にダウンカウントして、そのカウント出
力CO/CZをNANDゲートによるインバータ115
を介して上記D型フリップフロップ116のクロック入
力端子CKに供給する。
データ入力端子Dに論理「H」が与えられており、上記
D型フリップフロップ114の出力が上記リセット端子
Rに供給されることにより、上記D型フリップフロップ
114の出力の立ち上がりエッジ毎にリセットされ、上
記第2のカウンタ112のカウント出力CO/CZの反
転信号をクロックとして上記データ入力端子Dの論理
「H」をラッチして、その反転出力をNANDゲート1
17の一方の入力端子に供給する。
う一方の入力端子に上記D型フリップフロップ114の
非反転出力が供給されており、このD型フリップフロッ
プ114の非反転出力と上記D型フリップフロップ11
6の反転出力とのNAND出力として、図8の(A)に
示す変調トリガ信号MTRIGの立ち上がりエッジのタ
イミングt1から7H経過後に9H期間だけ論理「L」
となる図8の(B)に示すような第1の垂直同期信号V
D1を生成する。
上記第1の垂直同期信号VD1は、各NANDゲート1
21,129の各一方の入力端子に供給されていると共
に、D型フリップフロップ128のリセット端子Rに供
給されている。
ットバイナリのプログラマブル・ダウン・カウンタであ
って、その制御入力端子SPEが論理「L」となってい
る期間すなわち、上記D型フリップフロップ114が上
記変調トリガ信号MTRIGの立ち上がりエッジのタイ
ミングt1でリセットされ、上記第1のカウンタ111
のキャリー出力RCにより論理「H」を出力するまでの
間、上記2FH信号の立ち上がりエッジのタイミングで
[10010100]がプリセットされ、その後上記制
御入力端子SPEが論理「H」になると上記2FH信号
の立ち上がりエッジ毎にダウンカウントして、そのカウ
ント出力CO/CZをNANDゲートによるインバータ
118を介して上記D型フリップフロップ119のクロ
ック入力端子CKに供給する。
データ入力端子Dに論理「H」が与えられており、上記
D型フリップフロップ114の出力が上記リセット端子
Rに供給されることにより、上記D型フリップフロップ
114の出力の立ち上がりエッジ毎にリセットされ、上
記第3のカウンタ113のカウント出力CO/CZの反
転信号をクロックとして上記データ入力端子Dの論理
「H」をラッチして、その非反転出力をモノステーブル
マルチバイブレータ120のトリガ端子Aに供給する。
20は、上記D型フリップフロップ119の非反転出力
でトリガされることにより、その反転出力として、図8
の(C)に示すように、変調トリガ信号MTRIGの立
ち上がりエッジのタイミングt1から28H経過後に9
H期間だけ論理「L」となる第2の垂直同期信号VD2
を生成する。
20の反転出力すなわち上記第2の垂直同期信号VD2
は、上記NANDゲート121の他方の入力端子に供給
されると共に、D型フリップフロップ128のクロック
入力端子CKに供給されている。
Dゲート117から供給される第1の垂直同期信号VD
1と上記モノステーブルマルチバイブレータ120から
供給される第2の垂直同期信号VD2のNAND出力を
NANDゲートによるインバータ122を介して図8の
(D)に示すような信号VD’としてNANDゲート1
23の一方の入力端子に供給する。
入力端子に上記変調トリガ信号MTRIGの立ち下がり
エッジのタイミングt5でトリガされるモノステーブル
マルチバイブレータ105から出力されるパルス信号が
供給されており、このパルス信号と上記信号VD’との
NAND出力として、図8の(E)に示すような信号V
D”を生成する。このNANDゲート123により生成
された信号VD”は、NANDゲートによるインバータ
124を介してD型フリップフロップ127のデータ入
力端子Dに供給されている。
クロック入力端子CKに上記2FH信号が2段のモノス
テーブルマルチバイブレータ125,126で位相調整
されてクロック信号として供給されており、このクロッ
ク信号で上記信号VD”をラッチする。
上記D型フリップフロップ127によるラッチ出力を外
部同期信号EXT−VDとして端子C11を介して上記
撮像装置10に供給する。
いて、上記D型フリップフロップ128は、そのデータ
入力端子Dに論理「H」が与えられており、上記NAN
Dゲート117から供給される第1の垂直同期信号VD
1の立ち上がりエッジでリセットされ、上記モノステー
ブルマルチバイブレータ120から供給される第2の垂
直同期信号VD2をクロックとして上記データ入力端子
Dの論理「H」をラッチして、その反転出力を上記NA
NDゲート129のもう一方の入力端子に供給する。
記NANDゲート117から供給される第1の垂直同期
信号VD1と上記D型フリップフロップ128の反転出
力のNAND出力をNANDゲートによるインバータ1
30を介してゲート信号GATEとして上記高速水平同
期信号発生部25に供給する。上記ゲート信号GATE
は、図8の(F)に示すように、上記第1の垂直同期信
号VD1の立ち上がりエッジのタイミングから上記第2
の垂直同期信号VD2の立ち上がりエッジのタイミング
までの21Hの期間T3中だけ論理「H」となる。
撮像装置10に供給する高速水平同期信号Hi−HDを
上記CL/4信号から生成するものであって、例えば図
9に示すように構成されている。
5は、上記CL/4信号がクロック入力端子CLKに供
給されるカウンタ151と、このカウンタ151のプリ
セット値を設定する設定回路152を備える。
のプログラマブル・ダウン・カウンタであって、その制
御入力端子SPEが論理「L」となっている期間に、上
記クロック入力端子CLKに供給されるCL/4信号の
立ち上がりエッジのタイミングで上記設定回路152に
よる設定値がプリセットされ、その後上記制御入力端子
SPEが論理「H」になると上記CL/4信号の立ち上
がりエッジ毎にダウンカウントすることにより、そのカ
ウント出力CO/CZとして水平同期信号HDの2〜7
倍の周波数のパルスをNANDゲート154の一方の入
力端子に供給する。
号HDによりトリガされるモノステーブルマルチバイブ
レータ153の反転出力が他方の入力端子に供給されて
おり、このモノステーブルマルチバイブレータ153の
反転出力によりゲート制御されるようになっている。そ
して、このNANDゲート154のNAND出力がNA
NDゲート156に供給されると共にNANDゲートに
よるインバータ155を介して上記カウンタ151の制
御入力端子SPEに供給される。
サブ同期信号発生部24からゲート信号GATEが他方
の入力端子に供給されており、このゲート信号GATE
によりゲート制御されるようになっている。そして、こ
のNANDゲート156は、上記NANDゲート154
のNAND出力として供給される上記カウンタ151の
カウント出力CO/CZを上記ゲート信号GATEが論
理「H」となっている21Hの期間T3だけモノステー
ブルマルチバイブレータ157のトリガ入力端子Bに供
給する。
57は、上記21Hの期間T3に上記カウンタ151の
カウント出力CO/CZにより水平同期信号HDの2〜
7倍の周波数でトリガされ、その反転出力を高速水平同
期信号Hi−HDとして出力する。
トローラ22により上記変調トリガ信号MTRIG及び
同期信号VD,HDに基づいてデータの書き込み/読み
出しを制御され、上記端子C51を介して供給されたビ
デオ信号VIDEOを取り込み、このビデオ信号を静止
画像信号として端子C52から上記画像処理装置に供給
するようになっている。
記同期発生部23が発生する標準テレビジョン方式に準
拠した水平同期信号HDを外部水平同期信号EXT−H
Dとして上記撮像装置10に供給しており、上記物体セ
ンサ3が移送路1上の被検体2を検出してトリガ信号T
RIGを発生すると、そのトリガ信号TRIGを上記撮
像装置10に供給すると共に、上記トリガ信号TRIG
の上がりエッジのタイミングt1から7H経過後に9H
期間だけ論理「L」となる第1の垂直同期信号VD1と
28H経過後に9H期間だけ論理「L」となる第2の垂
直同期信号VD2を標準テレビジョン方式の垂直同期信
号VDに挿入した外部同期信号EXT−VDを上記サブ
同期信号発生部24が上記撮像装置10に供給し、さら
に、上記水平同期信号HDの2〜7倍の周波数の高速水
平同期信号Hi−HDを上記高速水平同期信号発生部2
5が上記撮像装置10に供給する。
制御装置20から供給される外部同期信号EXT−V
D,EXT−HD、高速水平同期信号Hi−HD及び変
調トリガ信号MTRIGに基づいて、上記サブ同期信号
発生部11Bで発生される変調垂直同期信号TG−VD
及びシャッタ制御信号X−SUB、上記スイッチ回路1
3により選択された高速水平同期信号Hi−HD及び変
調水平同期信号TG−HDからなる変調水平同期信号T
G−HD’に応じて撮像動作を行う。
イメージセンサ17は、その垂直転送動作の1サイクル
すなわち撮像電荷を1パケット送るのに約8.3μsを
要するものであって、1H期間すなわち63.556μ
sに可能な垂直転送動作のサイクル数が7.66すなわ
ち7サイクルが限界であるため、上記高速水平同期信号
Hi−HDの周波数は、水平同期信号HDの2〜7倍の
周波数としてある。
が挿入される期間T3は21Hあるので、上記期間T3
での垂直転送サイクルは、上記高速水平同期信号Hi−
HDの周波数が2fH のとき21×2=42サイクルと
なり、また、上記高速水平同期信号Hi−HDの周波数
が7fH のとき21×7=147サイクルとなる。
Dの周波数が2fH のときには、図10に斜線を施して
示すように、上記期間T3中に、上記CCDイメージセ
ンサ17の撮像面の上部が42ライン読み出される。そ
して、上記期間T3の終了時に上述の42ラインの読み
出しが終了しているので、正常サイクルに戻ってからス
タートのラインから正常な撮像信号が読み出されるこ
とになる。
周波数が7fH のときには、図11に斜線を施して示す
ように、上記期間T3中に、上記CCDイメージセンサ
17の撮像面の上部が147ライン読み出される。そし
て、上記期間T3の終了時に上述の147ラインの読み
出しが終了しているので、正常サイクルに戻ってからス
タートのラインから正常な撮像信号が読み出されるこ
とになる。
HDの周波数を可変することで、撮りたい映像の位置を
自由に設定することができる。
信号TRIGに基づいて生成される変調トリガ信号MT
RIGに応じて電子シャッタ機能を有するインターライ
ントランスファ型CCDイメージセンサ17の電荷掃捨
部への電荷の掃き捨てを所定時間T1停止させ、上記所
定時間T1経過後に、受光部に蓄積された撮像電荷を有
効電荷として垂直転送部VREGに読み出し、この垂直
転送部VREGに読み出された撮像電荷を所定数の転送
サイクルだけ高速垂直転送した後に上記変調トリガ信号
MTRIGの後縁のタイミングt5まで標準テレビジョ
ン方式に対応した垂直転送を行う。そして、上記高速垂
直転送により所定数のラインの撮像電荷を除いた有効電
荷を上記変調トリガ信号MTRIGのパルス幅の応じた
ライン数分の撮像信号として標準テレビジョン方式に対
応した垂直転送により上記水平転送部HREGを介して
出力させる。これにより、上記インターライントランス
ファ型CCDイメージセンサ17の電子シャッタ機能を
利用して、上記トリガ信号TRIGに同期した高速のラ
ンダムシャッタによる撮像動作を行い、所定数のライン
以降の必要な有効電荷を撮像信号として得ることができ
る。
制御装置20の高速水平同期信号発生部25において、
CL/4信号をカウントするカウンタ201に与えるプ
リセット値を設定回路202で変更することにより、水
平同期信号HDの2〜7倍の周波数の高速水平同期信号
Hi−HDを発生して、上記撮像装置10に供給するこ
とにより撮りたい映像の開始水平ライン位置を自由に設
定することができる。
ける映像終了タイミングt5を示す上記変調トリガ信号
MTRIGの立ち下がりエッジで決まる。すなわち、上
記ゲート信号GATEの立ち下がりのタイミングから上
記変調トリガ信号MTRIGの立ち下がりエッジまでの
期間が映像サイズとなる。
ゲート信号GATEの期間T3に100ライン転送し、
映像サイズを100ラインとした場合には、映像出力タ
イミング時に50ラインほど転送残りを生じるが、次の
ゲート信号GATEの期間T3に最初の100ラインと
重なる形で転送されるので、撮りたい部分の映像信号に
影響を及ぼすことはない。
転送残りが撮りたい部分の映像信号に影響を及ぼすこと
のないライン数は、上記ゲート信号GATEの期間T3
の転送サイクル数で決まり、上記ゲート信号GATEの
期間T3に100ライン転送する場合には100ライン
までである。つまり、映像サイズは、図13に示すよう
に、50ラインまで短縮することができる。
す上記変調トリガ信号MTRIGのパルス幅の設定によ
り、映像サイズは、50ラインから150ラインの範囲
で自由に設定することができる。
イミングを示す垂直同期信号VDで決まり、この垂直同
期信号VDのタイミングの直後まで短縮可能である。図
14に示すように、n=1とすると、N=47ラインで
標準テレビジョン方式における周期(262.5ライ
ン:EIA)に比べて1/5.6の周期での撮像動作を
行うことが可能である。
設定するのは、サブ同期信号発生部の構成上の問題で実
際の集積回路の動作に合わせたものである。
に上記高速水平同期信号Hi−HDの周波数を可変する
ことで、撮りたい映像の開始水平ライン位置を自由に設
定することができるので、図15の(A),(B)に示
すように画面上の位置L≠L’が変動してしまうような
被検体2を、図16の(A),(B)に示すように、常
に映像信号上、同一タイミングで出力できるように自動
補正してL=L’とすることが可能である。
平同期信号発生部25において手動操作により上記カウ
ンタ151のプリセット値を設定する設定回路152に
換えて、例えば図17に示すような構成の設定回路15
2’を用いれば良い。
歯状波信号発生器171とサンプルパルス発生器172
とサンプルホールド回路173と電圧比較器174とA
/D変換器175とからなる。
に示すようにインバータ181,182、Dフリップフ
ロップ回路183,184,185及び鋸歯状波発生回
路186により構成される。この鋸歯状波信号発生器1
71は、図19の(A)に示すような変調トリガ信号T
RIGがインバータ181を介してDフリップフロップ
回路183のリセット端子Rに供給され、また、図19
の(B)に示すような垂直同期信号VD”がDフリップ
フロップ回路183,184の各クロック端子CKに供
給されるとともに、上記垂直同期信号VD”がインバー
タ182を介してDフリップフロップ回路185の各ク
ロック端子CKに供給されるようになっている。Dフリ
ップフロップ回路183,184,185は、各データ
端子Dに論理「H」の電源が与えられている。Dフリッ
プフロップ回路183の出力端子QはDフリップフロッ
プ回路184のリセット端子Rに接続され、Dフリップ
フロップ回路184の出力端子QはDフリップフロップ
回路185のリセット端子Rと鋸歯状波発生回路186
のトリガ端子Tに接続され、Dフリップフロップ回路1
85の出力端子Qは鋸歯状波発生回路186のリセット
端子Rに接続されている。
1では、上記変調トリガ信号MTRIGが供給される毎
に、上記垂直同期信号VD”に基づいて映像サイズに対
応する撮像期間全体に亘る図19の(C)に示すような
鋸歯状波信号SWを発生する。この鋸歯状波信号発生器
171により発生された鋸歯状波信号SWは、上記サン
プルホールド回路173に供給される。
は、図19の(D)示すようなビデオ信号が供給される
と、このビデオ信号について被検体の映像信号のエッジ
を検出することより、上記被検体が撮像画像のフレーム
内のどの位置にいるのかを示す図19の(E)示すよう
なサンプルパルスSPを発生する。このサンプルパルス
発生器172により発生されたサンプルパルスSPは、
上記サンプルホールド回路173に供給される。
は、上記鋸歯状波信号発生器171から供給される鋸歯
状波信号を上記サンプルパルス発生器172から供給さ
れるサンプルパルスSPでサンプルホールドする。この
サンプルホールド回路173によるホールド出力は、上
記電圧比較器174に供給される。
プルホールド回路173によるホールド出力を基準電圧
VZ と比較する。この電圧比較器174による比較出力
は、上記A/D変換器175に供給される。
電圧比較器174による比較出力の信号レベルを8ビッ
トのデジタル値に変換して、このデジタル値をプリセッ
ト値として上記高速水平同期信号発生部25のカウンタ
151に与える。
被検体のタイミングが撮像スタートから早過ぎる場合、
上記サンプルホールド回路173によるホールド出力の
電圧が低くなり、上記電圧比較器174による比較出力
は上昇する。この電圧比較器174による比較出力の信
号レベルを上記A/D変換器175によりデジタル化し
て得られる8ビットのデジタル値をプリセット値として
上記高速水平同期信号発生部25のカウンタ151にプ
リセットすることにより、被検体2の位相は、撮像スタ
ートのタイミングから遅れ、上記鋸歯状波信号SWのセ
ンタに近づくことになる。逆に、被検体2のタイミング
が撮像スタートから遅過ぎる場合、上記サンプルホール
ド回路173によるホールド出力の電圧が高くなり、上
記電圧比較器174による比較出力は低下する。この電
圧比較器174による比較出力の信号レベルを上記A/
D変換器175によりデジタル化して得られる8ビット
のデジタル値をプリセット値として上記高速水平同期信
号発生部25のカウンタ151にプリセットすることに
より、被検体2の位相は、撮像スタートのタイミングに
近づき、上記鋸歯状波信号SWのセンタに近づくことに
なる。
る基準電圧VZ を上記鋸歯状波信号SWのセンタで得ら
れる電圧に設定しておくことにより、上記設定回路で被
検体を常に映像信号の中央に持ってくることができる。
プリングパルスSPを作成し、被検体2が撮像部のどの
位置にいるかを検出し、これでゲート期間T3の高速水
平同期信号Hi−HDの周波数を制御することによっ
て、被検体2を常に映像信号上の同一タイミングで出力
するように自動補正することができる。
は、第1のトリガ信号に基づいて、ユーザにより可変設
定可能なパルス幅を有する第2のトリガ信号を生成し、
上記第2のトリガ信号の前縁のタイミングである第1の
タイミングに基づく第2のタイミングで、インターライ
ントランスファ型固体撮像素子の複数の受光素子に蓄積
された電荷を全て無効電荷として排除し、上記第2のタ
イミングから所定時間後の第3のタイミングで上記複数
の受光素子に蓄積された電荷を垂直転送部に読み出し、
上記第3のタイミングから第4のタイミングまでの第1
の期間に亘って、上記垂直転送部に転送された電荷を第
1の転送速度で垂直転送し、上記第4のタイミングから
上記第2のトリガ信号の後縁に基づく第5のタイミング
までの第2の期間に亘って、上記垂直転送部の電荷を第
1の転送速度よりも遅い第2の転送速度で垂直転送する
ことにより、上記第2の期間に水平転送部に供給される
電荷を有効電荷として上記水平転送部から出力させるこ
とにより、インターライントランスファ型固体撮像素子
の電子シャッタ機能を利用して、第1のトリガ信号に同
期した高速のランダムシャッタによる撮像動作を行い、
第2のトリガ信号のパルス幅で決定される画像範囲の有
効電荷を撮像信号として得ることができる。また、本発
明に係る撮像素子の駆動制御方法では、上記第2のトリ
ガ信号のパルス幅の設定により、撮像信号として出力す
るライン数を変更して、任意の画像範囲の有効電荷を撮
像信号として得ることができる。
幅調整手段により第1のトリガ信号に基づいて生成され
る第2のトリガ信号の前縁のタイミングである第1のタ
イミングに基づく第2のタイミングで、上記複数の受光
素子に蓄積された電荷を全て無効電荷として排除し、上
記第2のタイミングから所定時間後の第3のタイミング
で上記複数の受光素子に蓄積された電荷を上記垂直転送
部に読み出し、上記第3のタイミングから第4のタイミ
ングまでの第1の期間に亘って、上記垂直転送部に転送
された電荷を第1の転送速度で垂直転送し、上記第4の
タイミングから上記第2のトリガ信号の後縁に基づく第
5のタイミングまでの第2の期間に亘って、上記垂直転
送部の電荷を第1の転送速度よりも遅い第2の転送速度
で垂直転送することにより、上記第2の期間に上記水平
転送部に供給される電荷を有効電荷として上記水平転送
部から出力するように上記インターライントランスファ
型固体撮像素子を制御する駆動制御手段を備えるので、
上記インターライントランスファ型固体撮像素子の電子
シャッタ機能を利用して、第1のトリガ信号に同期した
高速のランダムシャッタによる撮像動作を行い、第2の
トリガ信号のパルス幅で決定される画像範囲の有効電荷
を撮像信号として得ることができる。また、本発明に係
る撮像装置では、上記パルス幅調整手段で第2のトリガ
信号のパルス幅を設定することにより、撮像信号として
出力するライン数を変更して、任意の画像範囲の有効電
荷を撮像信号として得ることができる。
動制御手段によりインターライントランスファ型固体撮
像素子を制御して、第1のトリガ信号に同期した高速の
ランダムシャッタによる撮像動作を行い、第2のトリガ
信号のパルス幅で決定される画像範囲の有効電荷を撮像
信号として得ることができる。
撮像装置の動作を撮像制御装置により制御して、上記撮
像装置の電子シャッタ機能を利用して第1のトリガ信号
に同期した高速のランダムシャッタによる撮像動作を行
い、第2のトリガ信号のパルス幅で決定される必要なラ
イン以降の有効電荷の有効電荷を撮像信号として得るこ
とができる。
すブロック図である。
すブロック図である。
構成を模式的に示す平面図である。
である。
るパルス幅可変設定部の具体的な構成例を示す回路図で
ある。
ャートである。
るサブ同期信号発生部の具体的な構成を示す回路図であ
る。
グチャートである。
生部の具体的な構成を示す回路図である。
により撮像した画像の読み出し開始位置を可変するため
の原理を説明する図である。
するための原理を説明する図である。
から読み出される撮像信号の画像サイズを説明する図で
ある。
る。
ルを説明する図である。
が画面上でずれた状態を示す図である。
が画面上でずれた状態にあるものを同じタイミングで出
力するように自動補正した状態を示す図である。
期信号発生部の設定回路の構成を示すブロック図であ
る。
回路図である。
ングチャートである。
ートである。
る。
蓄積期間を示すタイムチャートである。
ートである。
ートである。
ートである。
装置、11A 同期信号発生部、11B サブ同期信号
発生部、12 ゲート信号発生部、13 スイッチ回
路、15 タイミングジェネレータ、16 CCD駆動
部、17 CCDイメージセンサ、20 撮像制御装
置、21 メモリ、22 メモリコントローラ、23
同期信号発生部、24 サブ同期信号発生部、25 高
速水平同期信号発生部、27 パルス幅可変設定部、3
0 画像処理装置
Claims (13)
- 【請求項1】 それぞれ入射された光量に応じた電荷を
発生して蓄積する複数の受光素子がマトリクス状に配置
された受光部と、上記受光部の各受光素子から読み出さ
れた電荷を転送する垂直転送部と、上記垂直転送部を介
して転送された電荷を出力する水平転送部とを有するイ
ンターライントランスファ型固体撮像素子の駆動制御方
法であって、 第1のトリガ信号に基づいて、ユーザにより可変設定可
能なパルス幅を有する第2のトリガ信号を生成し、 上記第2のトリガ信号の前縁のタイミングである第1の
タイミングに基づく第2のタイミングで、上記複数の受
光素子に蓄積された電荷を全て無効電荷として排除し、 上記第2のタイミングから所定時間後の第3のタイミン
グで上記複数の受光素子に蓄積された電荷を上記垂直転
送部に読み出し、 上記第3のタイミングから第4のタイミングまでの第1
の期間に亘って、上記垂直転送部に転送された電荷を第
1の転送速度で垂直転送し、 上記第4のタイミングから上記第2のトリガ信号の後縁
に基づく第5のタイミングまでの第2の期間に亘って、
上記垂直転送部の電荷を第1の転送速度よりも遅い第2
の転送速度で垂直転送することにより、 上記第2の期間に上記水平転送部に供給される電荷を有
効電荷として上記水平転送部から出力させることを特徴
とする撮像素子の駆動制御方法。 - 【請求項2】 上記第2のトリガ信号のパルス幅の設定
により、有効電荷として出力する画像範囲を変更するこ
とを特徴する請求項1記載の撮像素子の駆動制御方法。 - 【請求項3】 上記第2のタイミングは第1のタイミン
グと同じであることを特徴とする請求項1記載の撮像素
子の駆動制御方法。 - 【請求項4】 それぞれ入射された光量に応じた電荷を
発生して蓄積する複数の受光素子がマトリクス状に配置
された受光部と、上記受光部の各受光素子から読み出さ
れた電荷を転送する垂直転送部と、上記垂直転送部を介
して転送された電荷を出力する水平転送部とを備えたイ
ンターライントランスファ型固体撮像素子と、 第1のトリガ信号に基づいて、ユーザにより可変設定可
能なパルス幅を有する第2のトリガ信号を生成するパル
ス幅調整手段と、 上記第2のトリガ信号の前縁のタイミングである第1の
タイミングに基づく第2のタイミングで、上記複数の受
光素子に蓄積された電荷を全て無効電荷として排除し、
上記第2のタイミングから所定時間後の第3のタイミン
グで上記複数の受光素子に蓄積された電荷を上記垂直転
送部に読み出し、上記第3のタイミングから第4のタイ
ミングまでの第1の期間に亘って、上記垂直転送部に転
送された電荷を第1の転送速度で垂直転送し、上記第4
のタイミングから上記第2のトリガ信号の後縁に基づく
第5のタイミングまでの第2の期間に亘って、上記垂直
転送部の電荷を第1の転送速度よりも遅い第2の転送速
度で垂直転送することにより、上記第2の期間に上記水
平転送部に供給される電荷を有効電荷として上記水平転
送部から出力するように上記インターライントランスフ
ァ型固体撮像素子を制御する駆動制御手段とを備えたこ
とを特徴とする撮像装置。 - 【請求項5】 上記駆動制御手段は、標準テレビジョン
方式に準拠した標準垂直同期信号及び標準水平同期信号
を生成し、上記標準水平同期信号を上記インターライン
トランスファ型固体撮像素子に出力する標準同期信号発
生手段と、上記第2のトリガ信号の前縁のタイミングを
基準とした第2のタイミングを与えるサブ垂直同期信号
を発生し、上記サブ垂直同期信号を上記インターライン
トランスファ型固体撮像素子に出力するサブ同期信号発
生手段と、上記標準水平同期信号よりも周波数が高い高
速水平同期信号を上記第1の期間に亘って発生し、上記
インターライントランスファ型固体撮像素子に出力する
高速水平同期信号発生手段を備えることを特徴とする請
求項4記載の撮像装置。 - 【請求項6】 上記サブ同期信号発生手段は、上記第1
のタイミングと同じ第2のタイミングを与えるサブ垂直
同期信号を発生することを特徴とする請求項5記載の撮
像装置。 - 【請求項7】 それぞれ入射された光量に応じた電荷を
発生して蓄積する複数の受光素子がマトリクス状に配置
された受光部と、上記受光部の各受光素子から読み出さ
れた有効電荷を転送する垂直転送部と、上記垂直転送部
を介して転送された有効電荷を出力する水平転送部とを
有するインターライントランスファ型固体撮像素子と、
上記有効電荷に基づく撮像信号を出力する撮像手段とを
備える撮像装置を制御する撮像制御装置であって、 第1のトリガ信号に基づいて、ユーザにより可変設定可
能なパルス幅を有する第2のトリガ信号を生成して上記
撮像装置に供給するパルス幅調整手段と、 上記第2のトリガ信号の前縁のタイミングである第1の
タイミングに基づく第2のタイミングで、上記複数の受
光素子に蓄積された電荷を全て無効電荷として排除し、
上記第2のタイミングから所定時間後の第3のタイミン
グで上記複数の受光素子に蓄積された電荷を上記垂直転
送部に読み出し、上記第3のタイミングから第4のタイ
ミングまでの第1の期間に亘って、上記垂直転送部に転
送された電荷を第1の転送速度で垂直転送し、上記第4
のタイミングから上記第2のトリガ信号の後縁に基づく
第5のタイミングまでの第2の期間に亘って、上記垂直
転送部の電荷を第1の転送速度よりも遅い第2の転送速
度で垂直転送することにより、上記第2の期間に上記水
平転送部に供給される電荷を有効電荷として上記水平転
送部から出力するように上記インターライントランスフ
ァ型固体撮像素子を制御する駆動制御手段とを備えたこ
とを特徴とする撮像制御装置。 - 【請求項8】 上記駆動制御手段は、標準テレビジョン
方式に準拠した標準垂直同期信号及び標準水平同期信号
を生成し、上記標準水平同期信号を上記撮像装置に出力
する標準同期信号発生手段と、上記第2のトリガ信号の
前縁のタイミングを基準とした第2のタイミングを与え
るサブ垂直同期信号を発生し、上記サブ垂直同期信号を
上記撮像装置に出力するサブ同期信号発生手段と、上記
標準水平同期信号よりも周波数が高い高速水平同期信号
を上記第1の期間に亘って発生し、上記撮像装置に出力
する高速水平同期信号発生手段を備えることを特徴とす
る請求項7記載の撮像制御装置。 - 【請求項9】 上記サブ同期信号発生手段は、上記第1
のタイミングと同じ第2のタイミングを与えるサブ垂直
同期信号を発生することを特徴とする請求項8記載の撮
像制御装置。 - 【請求項10】 上記撮像装置から出力された上記撮像
信号を一時的に記憶する記憶手段と、 上記撮像信号を上記第2のトリガ信号に応じて上記記憶
手段に記憶するとともに、上記記憶手段に記憶された撮
像信号を上記記憶手段から読み出し静止画像信号として
出力する出力制御手段とをさらに設けたことを特徴とす
る請求項7記載の撮像制御装置。 - 【請求項11】それぞれ入射された光量に応じた電荷を
発生して蓄積する複数の受光素子がマトリクス状に配置
された受光部と、上記受光部の各受光素子から読み出さ
れた有効電荷を転送する垂直転送部と、上記垂直転送部
を介して転送された有効電荷を出力する水平転送部とを
有するインターライントランスファ型固体撮像素子と、
上記有効電荷に基づく撮像信号を出力する撮像手段とを
備える撮像装置と、 第1のトリガ信号に基づいて、ユーザにより可変設定可
能なパルス幅を有する第2のトリガ信号を生成して上記
撮像装置に供給するパルス幅調整手段と、上記第2のト
リガ信号の前縁のタイミングである第1のタイミングに
基づく第2のタイミングで、上記複数の受光素子に蓄積
された電荷を全て無効電荷として排除し、上記第2のタ
イミングから所定時間後の第3のタイミングで上記複数
の受光素子に蓄積された電荷を上記垂直転送部に読み出
し、上記第3のタイミングから第4のタイミングまでの
第1の期間に亘って、上記垂直転送部に転送された電荷
を第1の転送速度で垂直転送し、上記第4のタイミング
から上記第2のトリガ信号の後縁に基づく第5のタイミ
ングまでの第2の期間に亘って、上記垂直転送部の電荷
を第1の転送速度よりも遅い第2の転送速度で垂直転送
することにより、上記第2の期間に上記水平転送部に供
給される電荷を有効電荷として上記水平転送部から出力
するように上記インターライントランスファ型固体撮像
素子を制御する駆動制御手段とを備えた撮像制御装置と
からなることを特徴とする撮像システム。 - 【請求項12】 上記駆動制御手段は、標準テレビジョ
ン方式に準拠した標準垂直同期信号及び標準水平同期信
号を生成し、上記標準水平同期信号を上記撮像装置に出
力する標準同期信号発生手段と、上記第2のトリガ信号
の前縁のタイミングを基準とした第2のタイミングを与
えるサブ垂直同期信号を発生し、上記サブ垂直同期信号
を上記撮像装置に出力するサブ同期信号発生手段と、上
記標準水平同期信号よりも周波数が高い高速水平同期信
号を上記第1の期間に亘って発生し、上記撮像装置に出
力する高速水平同期信号発生手段を備えることを特徴と
する請求項11記載の撮像システム。 - 【請求項13】 上記サブ同期信号発生手段は、上記第
1のタイミングと同じ第2のタイミングを与えるサブ垂
直同期信号を発生することを特徴とする請求項12記載
の撮像システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30312897A JP4161392B2 (ja) | 1996-11-05 | 1997-11-05 | 撮像素子の駆動制御方法、撮像装置、撮像制御装置及び撮像システム |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-293031 | 1996-11-05 | ||
JP29303196 | 1996-11-05 | ||
JP30312897A JP4161392B2 (ja) | 1996-11-05 | 1997-11-05 | 撮像素子の駆動制御方法、撮像装置、撮像制御装置及び撮像システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10191177A true JPH10191177A (ja) | 1998-07-21 |
JP4161392B2 JP4161392B2 (ja) | 2008-10-08 |
Family
ID=26559222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30312897A Expired - Lifetime JP4161392B2 (ja) | 1996-11-05 | 1997-11-05 | 撮像素子の駆動制御方法、撮像装置、撮像制御装置及び撮像システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4161392B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100377517B1 (ko) * | 1999-02-25 | 2003-03-26 | 히다치덴시 가부시키가이샤 | 물체의 촬영조건에 따른 감시용 텔레비젼카메라의제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치 |
CN100407776C (zh) * | 2005-03-25 | 2008-07-30 | 索尼株式会社 | 成像装置和方法、以及成像控制装置和方法 |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30312897A patent/JP4161392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100377517B1 (ko) * | 1999-02-25 | 2003-03-26 | 히다치덴시 가부시키가이샤 | 물체의 촬영조건에 따른 감시용 텔레비젼카메라의제어방법, 장치 및 영상감시 기록장치 |
CN100407776C (zh) * | 2005-03-25 | 2008-07-30 | 索尼株式会社 | 成像装置和方法、以及成像控制装置和方法 |
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---|---|
JP4161392B2 (ja) | 2008-10-08 |
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