JPH11239297A - Image input device - Google Patents

Image input device

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JPH11239297A
JPH11239297A JP10040015A JP4001598A JPH11239297A JP H11239297 A JPH11239297 A JP H11239297A JP 10040015 A JP10040015 A JP 10040015A JP 4001598 A JP4001598 A JP 4001598A JP H11239297 A JPH11239297 A JP H11239297A
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JP
Japan
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ccd
interval
image input
state imaging
imaging device
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Application number
JP10040015A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Hayashi
義治 林
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image input device capable of eliminating flickers generated in the case of photographing an object illuminated with a fluorescent lamp by controlling the time interval of reading the signal charges from a CCD solid-state image pickup element. SOLUTION: This device is provided with a CCD driving means 6 for controlling the storage, read and transfer of electric charges in the CCD solid-state image pickup element 1, and the CCD solid-state image pickup element 1 is controlled so as to execute storage, read and transfer of the electric charges per every two fields by the CCD driving means 6. Further, it is provided with a control means 7 for dividing the interval of reading the signal charges into first, second and third intervals and periodically controlling the interval of reading.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いた画像入力装置において、蛍光灯の照明で撮影した場
合に生じる映像のフリッカを除去する機能を備えた画像
入力装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image input apparatus using a solid-state image pickup device, which has a function of removing a flicker of an image generated when an image is captured by illumination of a fluorescent lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、離れた場所にいる人とコミュ
ニケーションを図る手段として、音声情報に加えて、映
像情報も同時に伝送するテレビ会議システムが知られて
いるが、近年のパソコンの高性能化やインターネットの
普及によって、パソコンのCPUを使用してソフトウェ
アで画像の符号化・復号化を実現するテレビ会議システ
ムが登場してきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a means for communicating with a person at a remote place, there has been known a video conference system which simultaneously transmits video information in addition to audio information. With the spread of the Internet and the Internet, a video conference system that realizes image encoding / decoding by software using a CPU of a personal computer has appeared.

【0003】上記画像の符号化・復号化処理はコーディ
ックと呼ばれ、テレビ会議システムの心臓部に当たる技
術である。この画像の符号化処理では、1つのフレーム
内だけで画像圧縮を行うフレーム内符号化と、複数のフ
レーム間の差分から、動きベクトルを検出して画像圧縮
を行うフレーム間符号化を併用して、高能率の符号化を
実現している。
The above-described image encoding / decoding processing is called a codec, and is a technology corresponding to the heart of a video conference system. In this image encoding process, intra-frame encoding for compressing an image only in one frame and inter-frame encoding for compressing an image by detecting a motion vector from a difference between a plurality of frames are used together. , Realizes highly efficient encoding.

【0004】このため、フレーム間の差分が少ないほ
ど、すなわち、画像の変化が少ないほど、圧縮されたデ
ータ量を低減でき、高画質の画像伝送が可能になる。特
に、パソコンを使用してソフトウェアで画像をリアルタ
イム処理する場合は、扱うデータ量はできるだけ少なく
なることが望ましい。
Therefore, the smaller the difference between frames, that is, the smaller the change in the image, the more the amount of compressed data can be reduced, and high-quality image transmission becomes possible. In particular, when an image is processed in real time by software using a personal computer, it is desirable that the amount of data handled is as small as possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、テレビ会議
は通常、蛍光灯等で照明された室内で行われる。
By the way, a video conference is usually held in a room illuminated by a fluorescent light or the like.

【0006】しかし、蛍光灯照明下では、電源の周波数
とビデオカメラの垂直走査周波数の関係から、画像信号
にフリッカが生じることがある。
However, under fluorescent lamp illumination, flicker may occur in the image signal due to the relationship between the frequency of the power supply and the vertical scanning frequency of the video camera.

【0007】このフリッカの発生を説明するために、図
5に電源周波数50Hzで動作する蛍光灯で照明された
被写体を、NTSC方式のビデオカメラで撮影した場合
(例として電子シャッター速度を1/250秒にした場
合)のタイミング図を示す。
To explain the occurrence of flicker, FIG. 5 shows a case where a subject illuminated by a fluorescent lamp operating at a power supply frequency of 50 Hz is photographed by an NTSC video camera (for example, the electronic shutter speed is set to 1/250. (When the time is set to seconds).

【0008】図6はビデオカメラに使用されるインター
ライン転送方式のCCD固体撮像素子1の構造を説明す
るための一般的なブロック図である。被写体の光学像は
図6の光電変換部11で電気信号に変換されて、電荷と
して蓄積される。
FIG. 6 is a general block diagram for explaining the structure of an interline transfer type CCD solid-state imaging device 1 used in a video camera. The optical image of the subject is converted into an electric signal by the photoelectric conversion unit 11 in FIG.

【0009】この電荷は、垂直同期信号(図5(b))
に同期したタイミングで垂直転送CCD12に読み出さ
れる直前の必要な期間だけ蓄積され、それ以前の不要な
電荷は別の場所(例えば基板の深部)に掃き出される。
つまり、図5(c)に示すシャッターパルスのように、
電荷の蓄積が不要な期間ではパルスを加えて電荷を掃き
出し(捨ててしまい)、読み出しを行う直前の蓄積期間
(この例では1/250秒間)だけパルスを停止して、
光電変換部11に電荷が蓄積されるようにする。
This charge is used as a vertical synchronizing signal (FIG. 5B).
The unnecessary charges are accumulated for a necessary period immediately before being read out to the vertical transfer CCD 12 at a timing synchronized with the above, and unnecessary charges before that are discharged to another place (for example, a deep part of the substrate).
That is, like the shutter pulse shown in FIG.
In a period in which charge accumulation is unnecessary, a pulse is applied to sweep out (discard) the charge, and the pulse is stopped only for the accumulation period (1/250 second in this example) immediately before reading is performed.
Electric charges are stored in the photoelectric conversion unit 11.

【0010】図5(d)の垂直転送パルスは、垂直転送
CCD12を駆動するためのパルスの1例であり、3値
レベルになっている。この垂直転送パルスのレベルをH
IGHレベルにすることにより(図5(d)の読み出し
パルス)、光電変換部11に蓄積されている信号電荷を
垂直転送CCD12に読み出すことができる。垂直転送
CCD12に読み出された電荷は、水平ブランキング期
間に1走査線に相当する段数だけ垂直転送CCD12の
中を順番に転送され、最後に水平転送CCD13に転送
される。そして、1走査線分の電荷は水平走査期間中に
水平転送CCD13の中を順番に転送された後、電荷検
出・出力アンプ部14で電圧信号に変換・増幅されて出
力される。
The vertical transfer pulse shown in FIG. 5D is an example of a pulse for driving the vertical transfer CCD 12, and has a ternary level. The level of this vertical transfer pulse is H
By setting the signal level to the IGH level (read pulse in FIG. 5D), the signal charges stored in the photoelectric conversion unit 11 can be read out to the vertical transfer CCD 12. The charges read to the vertical transfer CCDs 12 are sequentially transferred through the vertical transfer CCDs 12 by the number of stages corresponding to one scanning line during the horizontal blanking period, and finally transferred to the horizontal transfer CCDs 13. Then, the charges for one scanning line are sequentially transferred through the horizontal transfer CCD 13 during the horizontal scanning period, and then converted and amplified into a voltage signal by the charge detection / output amplifier unit 14 and output.

【0011】電源周波数50HzでNTSC方式のビデ
オカメラを使用すると、フリッカは蛍光灯の明るさの周
期(図5(a))とビデオカメラの垂直走査周期(図5
(b))の最少公倍数である50mS毎に繰り返される
ため、図5(e)に示すように、CCD固体撮像素子か
ら出力される映像信号は3フィールド周期で変化するこ
とになる。
When an NTSC video camera is used at a power supply frequency of 50 Hz, flicker is caused by the brightness cycle of the fluorescent lamp (FIG. 5A) and the vertical scanning cycle of the video camera (FIG. 5A).
Since this is repeated every 50 mS, which is the least common multiple of (b), the video signal output from the CCD solid-state imaging device changes every three fields as shown in FIG. 5 (e).

【0012】このような蛍光灯によるフリッカはフレー
ム間差分信号を増大させ、コーディックでの処理データ
量を増加させてシステムの負荷を増やすと共に、撮像さ
れた画質自体をも低下させるため、フリッカ除去のため
の対策が必要になる。
The flicker caused by such a fluorescent lamp increases the difference signal between frames, increases the amount of data to be processed in the codec, increases the load on the system, and also reduces the image quality itself. Measures are needed.

【0013】このために、特開平9−270950号公
報では、フリッカの発生周期に合わせて画像データを間
引く方法が提案されているが、この方法では、伝送でき
る画像のフレームレートが制限されてしまうという問題
点がある。
For this purpose, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-270950 proposes a method of thinning out image data in accordance with a flicker occurrence period. However, this method limits the frame rate of an image that can be transmitted. There is a problem.

【0014】また、最近のテレビ会議システムでは、電
子シャッター速度を1/100秒に固定する方法もよく
行われている。しかし、電子シャッター速度を1/10
0秒に固定した場合、露出時間が変えられないので、窓
際や照明の明るい場所では映像信号が飽和して白つぶれ
が発生したり、逆に照明の暗い場所では照度が不足し
て、正しいレベルの映像信号が得られなくなるという問
題点がある。
In a recent video conference system, a method of fixing an electronic shutter speed to 1/100 second is often used. However, the electronic shutter speed is reduced to 1/10
If it is fixed to 0 seconds, the exposure time cannot be changed, so the video signal will be saturated near the window or in a brightly lit place, causing loss of whiteness. There is a problem that the video signal cannot be obtained.

【0015】本発明は、このような点を鑑みてなされた
ものであって、電源周波数50Hzの地域において蛍光
灯で照明された環境下で、ビデオカメラの電子シャッタ
ー速度を1/100秒に固定しなくても、フリッカ成分
を完全に除去できる画像入力装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of such a point, and in a region where a power supply frequency is 50 Hz, an electronic shutter speed of a video camera is fixed to 1/100 second under an environment illuminated by a fluorescent lamp. It is an object of the present invention to provide an image input device capable of completely removing a flicker component without performing.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の画像入力装置
は、上記課題を解決するため、CCD固体撮像素子によ
り撮像した画像をディジタル信号として外部装置に送信
する画像入力装置において、CCD固体撮像素子におけ
る電荷の蓄積、読み出し、転送を制御するCCD駆動手
段を備え、上記CCD駆動手段で電荷の蓄積、読み出
し、転送を2フィールド毎に1回実施するように上記C
CD固体撮像素子を制御し、さらに、信号電荷を読み出
す間隔を第1、第2、および第3の間隔に分けて、読み
出す間隔を周期的に制御するようにしたものである。
According to the present invention, there is provided an image input apparatus for transmitting an image picked up by a CCD solid-state image pickup device as a digital signal to an external device. The CCD drive means for controlling the accumulation, readout and transfer of the electric charge in the above-described C drive so that the charge, accumulation and readout and transfer of the electric charge are performed once every two fields by the CCD drive means
The CD solid-state imaging device is controlled, and furthermore, the interval for reading out signal charges is divided into first, second, and third intervals, and the interval for reading out signal charges is periodically controlled.

【0017】また、本発明の画像入力装置は、上記CC
D駆動手段で上記CCD固体撮像素子における信号電荷
の蓄積時間を1フィールド期間より長くなるように制御
するようにしたものである。
Further, the image input device of the present invention is characterized in that the CC
The D driving means controls the accumulation time of the signal charge in the CCD solid-state imaging device to be longer than one field period.

【0018】さらに、本発明の画像入力装置は、電源周
波数の検出手段を備え、上記検出手段で検出した電源周
波数に応じて、上記CCD駆動手段で上記CCD固体撮
像素子における信号電荷を読み出す間隔を制御するよう
にしたものである。
Further, the image input device of the present invention includes a power supply frequency detecting means, and sets an interval for reading out signal charges in the CCD solid-state imaging device by the CCD driving means in accordance with the power supply frequency detected by the detecting means. It is intended to be controlled.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下本発明の画像入力装置の実施
の形態を図1乃至図4とともに説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image input apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0020】<第1の実施の形態>図1は本発明の画像
入力装置の実施の形態を示すブロック図であり、図1に
おいて、CCD固体撮像素子1によって被写体の光学像
は電気信号に変換され、前処理手段2でCDS(Cor
related Double Sampling:相
関二重サンプリング)、AGC(Automatic
Gain Control:自動利得調整)、ADC
(Analog to Digital Conver
ter:A/D変換器)などの処理が行われ、ディジタ
ル信号に変換される。さらに、このディジタル信号は信
号処理手段3で、輝度信号と色信号に分離され、ホワイ
トバランス処理やガンマ補正等が行われ、適切な画像信
号のフォーマットに変換される(例えばYUV422、
YUV411等)。
<First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image input apparatus according to the present invention. In FIG. 1, an optical image of a subject is converted into an electric signal by a CCD solid-state imaging device 1. Then, the CDS (Cor
related Double Sampling: Correlated Double Sampling, AGC (Automatic)
Gain Control: Automatic gain adjustment), ADC
(Analog to Digital Cover
ter: A / D converter) and the like, and is converted into a digital signal. Further, this digital signal is separated into a luminance signal and a chrominance signal by the signal processing means 3, subjected to white balance processing, gamma correction and the like, and converted into an appropriate image signal format (for example, YUV422,
YUV411 etc.).

【0021】I/F手段5はパソコンとのデータ入出力
を行うためのインターフェース回路であり(例えばPC
Iバス、PCカード、USB、IEEE1394等が使
用される)、画像メモリ4は上記信号処理手段3から出
力される画像信号の転送速度と、上記I/F手段5の処
理速度が合わない場合に、画像信号をバッファリングし
て速度変換を実施するためのものである(上記I/F手
段5の転送速度が、上記信号処理手段3から出力される
画像信号の速度に比べて速い場合は、上記画像メモリ4
はなくてもよい)。
The I / F means 5 is an interface circuit for inputting and outputting data to and from a personal computer (for example, a PC
I bus, PC card, USB, IEEE 1394, etc. are used.) The image memory 4 is used when the transfer speed of the image signal output from the signal processing unit 3 and the processing speed of the I / F unit 5 do not match. , For performing a speed conversion by buffering the image signal (if the transfer speed of the I / F means 5 is higher than the speed of the image signal output from the signal processing means 3, The above image memory 4
May be omitted).

【0022】また、CCD駆動手段6は上記CCD固体
撮像素子1を駆動する各種パルスや、上記前処理手段2
のCDS・ADC等で必要となるパルスを発生する。制
御手段7は画像入力装置全体を管理・コントロールす
る。
The CCD driving means 6 includes various pulses for driving the CCD solid-state imaging device 1 and the pre-processing means 2.
The pulse necessary for the CDS / ADC of the above is generated. The control means 7 manages and controls the entire image input device.

【0023】さらに、本発明の画像入力装置は、電源周
波数を検出する検出手段8を備えている。上記検出手段
8は、例えば、交流電源の波形から電源周波数を自動的
に検出したり、フリッカの発生周期から電源周波数を自
動的に判別したり、また、スイッチ等を設けてユーザー
が使用する地域の電源周波数に合わせて手動で設定でき
るようにしてもよい。
Further, the image input apparatus of the present invention has a detecting means 8 for detecting a power supply frequency. The detection means 8 automatically detects a power supply frequency from a waveform of an AC power supply, automatically determines a power supply frequency from a flicker occurrence cycle, and provides a switch or the like to provide an area used by a user. May be manually set in accordance with the power frequency of the power supply.

【0024】図2は50Hzの電源周波数で点滅する蛍
光灯によって照明された被写体を、本発明の第1の実施
の形態における画像入力装置で撮影する場合のタイミン
グ図であり、図2において、(a)は蛍光灯の点滅周
期、(b)、(c)、(d)は上記CCD駆動手段6で
発生するパルス、(e)は上記CCD固体撮像素子1の
出力である。
FIG. 2 is a timing chart when an object illuminated by a fluorescent lamp flickering at a power frequency of 50 Hz is photographed by the image input device according to the first embodiment of the present invention. a) is a flickering cycle of the fluorescent lamp, (b), (c) and (d) are pulses generated by the CCD driving means 6 and (e) is an output of the CCD solid-state imaging device 1.

【0025】上記CCD固体撮像素子1は、図6に示す
ような汎用のビデオカメラに一般的に使用されているイ
ンターライン転送方式を採用している。
The CCD solid-state imaging device 1 employs an interline transfer system generally used in general-purpose video cameras as shown in FIG.

【0026】図2(d)の第1読み出しパルスによっ
て、上記CCD固体撮像素子1の光電変換部11に蓄積
されていた信号電荷は垂直転送CCD12に読み出され
る。その後、図2(d)の第1転送パルスによって、信
号電荷は垂直転送CCD12の中を順番に転送され、水
平転送CCD13、電荷検出・出力アンプ部14を経由
して出力される(図2(e))。
The signal charges stored in the photoelectric conversion unit 11 of the CCD solid-state imaging device 1 are read out to the vertical transfer CCD 12 by the first read pulse shown in FIG. Thereafter, the signal charges are sequentially transferred in the vertical transfer CCD 12 by the first transfer pulse in FIG. 2D, and are output via the horizontal transfer CCD 13 and the charge detection / output amplifier unit 14 (FIG. e)).

【0027】上記CCD駆動手段6は、電源周波数をf
p(Hz)とすると、垂直転送パルス(図2(d))の
第1読み出しパルスと第2読み出しパルスの間隔(第1
読み出し間隔)、および、第2読み出しパルスと第3読
み出しパルスの間隔(第2読み出し間隔)を3/(2f
p)秒に、また、第3読み出しパルスと次の第1読み出
しパルスの間隔(第3読み出し間隔)を4/(2fp)
秒に設定する(本実施の形態では、電源周波数は50H
zであるから、第1読み出し間隔と第2読み出し間隔は
0.03秒に、また、第3読み出し間隔は0.04秒にな
る)。
The CCD driving means 6 sets the power frequency to f
p (Hz), the interval between the first read pulse and the second read pulse of the vertical transfer pulse (FIG. 2D) (first
Read interval) and the interval between the second read pulse and the third read pulse (second read interval) is 3 / (2f
p), and the interval between the third read pulse and the next first read pulse (third read interval) is set to 4 / (2fp).
Set to seconds (in the present embodiment, the power supply frequency is 50H
Because of z, the first read interval and the second read interval are 0.03 seconds, and the third read interval is 0.04 seconds.)

【0028】この結果、読み出し間隔は蛍光灯の点滅周
期の整数倍になるので、電荷の蓄積期間は蛍光灯の点滅
に対して常に同じタイミングとなり、フリッカの発生を
防止することができる。
As a result, the readout interval is an integral multiple of the flickering cycle of the fluorescent lamp, so that the charge accumulation period is always at the same timing as the flickering of the fluorescent lamp, and flicker can be prevented.

【0029】なお、上記CCD駆動手段6において、垂
直同期信号(図2(b))の周期が262.5Hの場合
は(1Hは1水平走査期間で、1/15734秒)、第
1読み出し間隔と第2読み出し間隔を472.5Hに、
また、第3読み出し間隔を630Hになるように設定す
ればよい。
In the CCD driving means 6, if the period of the vertical synchronizing signal (FIG. 2B) is 262.5H (1H is one horizontal scanning period and 1/15734 second), the first readout interval is set. And the second reading interval to 472.5H,
Further, the third reading interval may be set to be 630H.

【0030】また、一般的なテレビ会議システムでは、
使用する撮像装置のテレビ方式(例えばNTSC方式や
PAL方式等)の違いを解消するために、画像信号を共
通の中間フォーマット(Common Interme
diate Format:以下CIFと略記、画素数
360(水平)×288(垂直)・30フレーム/秒)
に変換している。このため、本発明に係る画像入力装置
をテレビ会議システムで使用する場合は、30フレーム
/秒のフレームレートが必要となるが、図2に示すよう
に、上記CCD固体撮像素子1から、垂直同期2回毎に
1回電荷を読み出すようにしたので、CIFで必要とな
るフレームレートを確保することができ、滑らかな画面
表示が実現できる。
In a general video conference system,
In order to eliminate the difference in the TV system (for example, NTSC system, PAL system, etc.) of the imaging device to be used, an image signal is converted into a common intermediate format (Common Interme).
date Format: hereinafter abbreviated as CIF, the number of pixels is 360 (horizontal) × 288 (vertical) × 30 frames / second)
Has been converted to. For this reason, when the image input device according to the present invention is used in a video conference system, a frame rate of 30 frames / second is required. However, as shown in FIG. Since the charge is read once every two times, the frame rate required by the CIF can be secured, and a smooth screen display can be realized.

【0031】さらに、垂直転送期間中に読み出しパルス
が印加されないように読み出し間隔を設定しているの
で、垂直転送中の電荷と光電変換部から読み出した信号
電荷が垂直転送CCDの中で混じらないため、CCD固
体撮像素子自体に特殊な蓄積機構を必要とせず、汎用の
CCD固体撮像素子を使用できる。
Further, since the read interval is set so that the read pulse is not applied during the vertical transfer period, the charge during the vertical transfer and the signal charge read from the photoelectric conversion unit do not mix in the vertical transfer CCD. A general-purpose CCD solid-state imaging device can be used without requiring a special storage mechanism in the CCD solid-state imaging device itself.

【0032】<第2の実施の形態>次に、本発明の画像
入力装置の第2の実施の形態について説明する。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the image input apparatus of the present invention will be described.

【0033】画像入力装置で撮影する被写体は適切な照
明がなされていることが望ましいが、実際には照明が不
適切な場合がある。特に照明の暗い場所では、画面が暗
くなるだけでなく、上記前処理手段2のAGC処理で映
像信号のゲインが大きくなるため、ノイズが増加して、
S/N比が劣化するという問題が発生する。
It is desirable that the subject to be photographed by the image input device be properly illuminated, but in practice, the illumination may be inappropriate. In particular, in a place where the illumination is dark, not only the screen becomes dark, but also the gain of the video signal is increased by the AGC processing of the preprocessing means 2, so that the noise increases,
There is a problem that the S / N ratio is deteriorated.

【0034】垂直同期周波数が60Hzの場合、従来の
画像入力装置では、信号電荷は最大1/60秒(=0.
0167秒)間しか蓄積できなかったのに対して、本発
明の画像入力装置では、電源周波数が50Hzの場合、
信号電荷の読み出し間隔の最小値である3/(2fp)
秒(=0.03秒)まで、信号電荷の最大蓄積時間を増
加させることが可能になる(蓄積時間は従来の1.8倍
に増加できる)。
When the vertical synchronizing frequency is 60 Hz, the signal charge of the conventional image input device is 1/60 second (= 0.60 seconds) at maximum.
0167 seconds), whereas in the image input apparatus of the present invention, when the power supply frequency is 50 Hz,
3 / (2fp), which is the minimum value of the signal charge readout interval
It is possible to increase the maximum accumulation time of the signal charge until the second (= 0.03 second) (the accumulation time can be increased to 1.8 times the conventional value).

【0035】そこで、照明が暗い場合は、上記CCD駆
動手段6で上記CCD固体撮像素子1における信号電荷
の蓄積時間を1フィールド期間より長くなるように(最
大3/(2fp)秒)、シャッターパルスの掃き出し期
間を制御することによって、上記CCD固体撮像素子1
の感度を向上させ、S/N比を改善させることができ
る。
Therefore, when the illumination is dark, the shutter pulse is set by the CCD driving means 6 so that the accumulation time of the signal charge in the CCD solid-state imaging device 1 is longer than one field period (maximum 3 / (2 fp) seconds). By controlling the sweeping period of the CCD solid-state imaging device 1,
And the S / N ratio can be improved.

【0036】図3は本発明の第2の実施の形態における
画像入力装置の動作を説明するためのタイミング図であ
る(例として、電子シャッター速度を0.025秒にし
た場合)。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the image input apparatus according to the second embodiment of the present invention (for example, when the electronic shutter speed is set to 0.025 seconds).

【0037】被写体の照度が暗い場合、上記CCD駆動
手段6で、シャッターパルス(図3(c))の掃き出し
パルスの数を減少し、蓄積期間を増加させる。その結
果、上記CCD固体撮像素子1の光電変換部11におけ
る信号電荷の蓄積時間が長くなり、蓄積される電荷の量
が増大して感度を向上させることができる。
When the illuminance of the object is low, the number of shutter pulses (FIG. 3 (c)) to be discharged is reduced by the CCD driving means 6, and the accumulation period is increased. As a result, the accumulation time of the signal charge in the photoelectric conversion unit 11 of the CCD solid-state imaging device 1 is prolonged, and the amount of accumulated charge is increased, so that the sensitivity can be improved.

【0038】<第3の実施の形態>次に、本発明の画像
入力装置の第3の実施の形態について説明する。
<Third Embodiment> Next, a third embodiment of the image input apparatus of the present invention will be described.

【0039】日本国内の場合、電源周波数が50Hzの
地域と60Hzの地域が存在する。
In Japan, there are an area where the power supply frequency is 50 Hz and an area where the power frequency is 60 Hz.

【0040】そこで、本発明の画像入力装置は、図1に
示したように、電源周波数を検出する検出手段8を備え
ている。そして、上記検出手段8で検出した電源周波数
は、上記制御手段7を経由して、上記CCD駆動手段6
に伝えられる。そして、上記CCD駆動手段6は、電源
周波数に応じて、上記CCD固体撮像素子1を駆動する
各種パルスを発生させる。
Therefore, as shown in FIG. 1, the image input apparatus of the present invention includes a detecting means 8 for detecting a power supply frequency. The power frequency detected by the detection means 8 is transmitted to the CCD driving means 6 via the control means 7.
Conveyed to. Then, the CCD driving means 6 generates various pulses for driving the CCD solid-state imaging device 1 according to the power supply frequency.

【0041】電源周波数が50Hzの場合、上記CCD
駆動手段6は、上記の第1、第2の実施の形態で説明し
た方法で上記CCD固体撮像素子1を駆動する。
When the power supply frequency is 50 Hz, the above CCD
The driving means 6 drives the CCD solid-state imaging device 1 by the method described in the first and second embodiments.

【0042】図4は電源周波数が60Hzの場合に、本
発明の第3の実施の形態における画像入力装置の動作を
説明するためのタイミング図である。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the image input device according to the third embodiment of the present invention when the power supply frequency is 60 Hz.

【0043】上記CCD駆動手段6は、電源周波数をf
p(Hz)とすると、電源周波数60Hzの場合には、
垂直転送パルス(図4(d))の第1読み出しパルスと
第2読み出しパルスの間隔(第1読み出し間隔)、第2
読み出しパルスと第3読み出しパルスの間隔(第2読み
出し間隔)、および、第3読み出しパルスと次の第1読
み出しパルスの間隔(第3読み出し間隔)をすべて4/
(2fp)秒に設定する(本実施の形態では、電源周波
数は60Hzであるから、第1読み出し間隔=第2読み
出し間隔=第3読み出し間隔=0.0333秒にな
る)。
The CCD driving means 6 sets the power frequency to f
Assuming that p (Hz), when the power supply frequency is 60 Hz,
The interval between the first read pulse and the second read pulse of the vertical transfer pulse (FIG. 4D) (first read interval), the second
The interval between the read pulse and the third read pulse (second read interval) and the interval between the third read pulse and the next first read pulse (third read interval) are all 4 /
(2 fp) seconds (in the present embodiment, since the power supply frequency is 60 Hz, the first read interval = second read interval = third read interval = 0.0333 seconds).

【0044】この結果、読み出し間隔は蛍光灯の点滅周
期の整数倍になるので、電荷の蓄積期間は蛍光灯の点滅
に対して常に同じタイミングとなり、フリッカの発生を
防止することができる。
As a result, the readout interval is an integral multiple of the flickering cycle of the fluorescent lamp, so that the charge accumulation period is always at the same timing as the flickering of the fluorescent lamp, thereby preventing flicker.

【0045】また、上記CCD駆動手段6は、上記CC
D固体撮像素子1における信号電荷の蓄積時間を1フィ
ールド期間より長くなるように(最大4/(2fp)
秒)、シャッターパルスの掃き出し期間を制御できるの
で、被写体の照明が暗い場合は、上記CCD固体撮像素
子1の感度を向上させ、S/N比を改善させることがで
きる。
The CCD driving means 6 is provided with the CC driving means.
The accumulation time of signal charges in the D solid-state imaging device 1 is set to be longer than one field period (maximum 4 / (2 fp)).
Seconds), the shutter pulse sweep period can be controlled, so that when the illumination of the subject is dark, the sensitivity of the CCD solid-state imaging device 1 can be improved, and the S / N ratio can be improved.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の画像入力装置は上記のように構
成するため、請求項1記載の発明によれば、CCD固体
撮像素子から電荷が読み出される間隔は蛍光灯の点滅周
期の整数倍になるので、電荷の蓄積期間は蛍光灯の点滅
に対して常に同じタイミングとなり、フリッカの発生を
防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the image input apparatus of the present invention is configured as described above, the interval at which charges are read out from the CCD solid-state imaging device is set to an integral multiple of the blinking cycle of the fluorescent lamp. Therefore, the charge accumulation period is always at the same timing with respect to the flickering of the fluorescent lamp, and the occurrence of flicker can be prevented.

【0047】また、一般的なテレビ会議システムで採用
されているCIFで必要となるフレームレート(30フ
レーム/秒)を確保することができる。さらに、垂直転
送期間中に読み出しパルスが印加されないように読み出
し間隔を設定しているので、CCD固体撮像素子自体に
特殊な蓄積機構を必要とせず、汎用のCCD固体撮像素
子が使用できる。
Further, it is possible to secure a frame rate (30 frames / second) required by the CIF employed in a general video conference system. Further, since the read interval is set so that a read pulse is not applied during the vertical transfer period, a special storage mechanism is not required for the CCD solid-state imaging device itself, and a general-purpose CCD solid-state imaging device can be used.

【0048】また、請求項2記載の発明によれば、CC
D駆動手段でCCD固体撮像素子における信号電荷の蓄
積時間を1フィールド期間より長くなるように設定でき
るので、照明の暗い場所でも、CCD固体撮像素子の感
度を向上させ、S/N比を改善することができる。
According to the second aspect of the present invention, the CC
Since the accumulation time of the signal charge in the CCD solid-state imaging device can be set to be longer than one field period by the D driving means, the sensitivity of the CCD solid-state imaging device is improved even in a dark place, and the S / N ratio is improved. be able to.

【0049】さらに、請求項3記載の発明によれば、電
源周波数を検出する検出手段を備え、電源周波数に応じ
て、CCD駆動手段でCCD固体撮像素子における信号
電荷を読み出す間隔を制御するようにできるので、電源
周波数が60Hzの場合でも、上記請求項1および請求
項2で述べた効果を実現することができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, there is provided a detecting means for detecting a power supply frequency, and an interval for reading out signal charges in the CCD solid-state imaging device by the CCD driving means is controlled according to the power supply frequency. Therefore, even when the power supply frequency is 60 Hz, the effects described in the first and second aspects can be realized.

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

【図1】本発明の画像入力装置の実施の形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image input device of the present invention.

【図2】本発明の画像入力装置の第1の実施の形態の動
作を説明するためのタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the image input device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の画像入力装置の第2の実施の形態の動
作を説明するためのタイミング図である。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment of the image input apparatus of the present invention.

【図4】本発明の画像入力装置の第3の実施の形態の動
作を説明するためのタイミング図である。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an operation of the third embodiment of the image input apparatus of the present invention.

【図5】電源周波数50Hzで動作する蛍光灯で照明さ
れた被写体を、NTSC方式のビデオカメラで撮影した
場合に発生するフリッカを説明するための一般的なタイ
ミング図である。
FIG. 5 is a general timing chart for explaining flicker occurring when an object illuminated by a fluorescent lamp operating at a power supply frequency of 50 Hz is captured by an NTSC video camera.

【図6】ビデオカメラに使用されるインターライン転送
方式のCCD固体撮像素子の構造を説明するための一般
的なブロック図である。
FIG. 6 is a general block diagram for explaining the structure of an interline transfer type CCD solid-state imaging device used in a video camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CCD固体撮像素子 2 前処理手段 3 信号処理手段 4 画像メモリ 5 I/F手段 6 CCD駆動手段 7 制御手段 8 検出手段 11 光電変換部 12 垂直転送CCD 13 水平転送CCD 14 電荷検出・出力アンプ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CCD solid-state image sensor 2 Preprocessing means 3 Signal processing means 4 Image memory 5 I / F means 6 CCD drive means 7 Control means 8 Detection means 11 Photoelectric conversion part 12 Vertical transfer CCD 13 Horizontal transfer CCD 14 Charge detection / output amplifier part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CCD固体撮像素子により撮像した画像
をディジタル信号として外部装置に送信する画像入力装
置において、CCD固体撮像素子における電荷の蓄積、
読み出し、転送を制御するCCD駆動手段を備え、上記
CCD駆動手段で電荷の蓄積、読み出し、転送を2フィ
ールド毎に1回実施するように上記CCD固体撮像素子
を制御し、さらに、信号電荷を読み出す間隔を第1、第
2、および第3の間隔に分けて、読み出す間隔を周期的
に制御する制御するようにしたことを特徴とする画像入
力装置。
An image input device for transmitting an image captured by a CCD solid-state imaging device as a digital signal to an external device.
A CCD driving means for controlling reading and transfer; controlling the CCD solid-state imaging device so that the CCD driving means performs accumulation, readout and transfer of electric charge once every two fields; An image input device, wherein an interval is divided into first, second, and third intervals, and control is performed to periodically control a reading interval.
【請求項2】 上記CCD駆動手段で上記CCD固体撮
像素子における信号電荷の蓄積時間を1フィールド期間
より長くなるように制御するようにしたことを特徴とす
る請求項1記載の画像入力装置。
2. An image input apparatus according to claim 1, wherein said CCD driving means controls the accumulation time of signal charges in said CCD solid-state imaging device to be longer than one field period.
【請求項3】 上記CCD駆動手段で上記CCD固体撮
像素子における信号電荷を読み出す間隔を、電源周波数
の検出手段で検出した電源周波数に応じて制御するよう
にしたことを特徴とする請求項1記載の画像入力装置。
3. An apparatus according to claim 1, wherein an interval at which said CCD driving means reads out signal charges in said CCD solid-state imaging device is controlled in accordance with a power supply frequency detected by said power supply frequency detection means. Image input device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002165141A (en) * 2000-11-27 2002-06-07 Sony Corp Drive method for solid-state image pickup device, and camera

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