JPS62166661A - Video camera - Google Patents
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- JPS62166661A JPS62166661A JP61009237A JP923786A JPS62166661A JP S62166661 A JPS62166661 A JP S62166661A JP 61009237 A JP61009237 A JP 61009237A JP 923786 A JP923786 A JP 923786A JP S62166661 A JPS62166661 A JP S62166661A
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は固体撮像素子を用いたビデオカメラに関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a video camera using a solid-state image sensor.
従来の技術
近年ビデオデツキでは低速度再生、コマ送り等特殊再生
が盛んに行なわれている。その為ビデオカメラでは特殊
再生時に映像のブレが少なくなる高速度ビデオカメラが
注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, special playback such as low-speed playback and frame-by-frame playback has become popular in video decks. For this reason, high-speed video cameras that reduce image blur during special playback are attracting attention.
以下、図面を参照しながら上述した従来の高速度ビデオ
カメラの一例について説明する。An example of the conventional high-speed video camera mentioned above will be described below with reference to the drawings.
第3図は従来のインターライン電荷結合型固体撮像素子
(以下IL−CODと略す)を用いた高速度ビデオカメ
ラの全体構成を示すブロック図である。1oは機械シャ
ッター、11は1oを動作及び制御させるシャッター制
御部、12は光学レンズ、13はXL−COD、14は
IL−10D13を動作させる駆動部、16はIL−1
0D13より出力された信号をテレビジョン信号に変換
する信号処理部である。FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of a high-speed video camera using a conventional interline charge-coupled solid-state image sensor (hereinafter abbreviated as IL-COD). 1o is a mechanical shutter, 11 is a shutter control unit that operates and controls 1o, 12 is an optical lens, 13 is XL-COD, 14 is a drive unit that operates IL-10D13, 16 is IL-1
This is a signal processing unit that converts the signal output from the 0D13 into a television signal.
以上のように構成された従来のIL−CODを用いた高
速度ビデオカメラについて以下その動作について説明す
る。The operation of the conventional high-speed video camera using IL-COD configured as described above will be described below.
まず、11のシャッター制御部でシャッター速度を選択
し、その選択されたシャッター速度で10の機械シャッ
ターが開閉する。そして1oの機械シャッターが開いて
いる間に12の光学レンズを通して入射した光学信号を
、13のIL−CODで蓄積、検出し電気信号に変換し
、16の信号処理部でテレビジョン信号に変換する。First, a shutter speed is selected using the 11 shutter control units, and the 10 mechanical shutters are opened and closed at the selected shutter speed. Then, while the mechanical shutter 1o is open, the optical signal that enters through the optical lens 12 is accumulated, detected and converted into an electrical signal by the IL-COD 13, and converted into a television signal by the signal processing unit 16. .
以下にIL−(jcDの構成、動作を第4図〜第6図を
用いて説明する。第4図において16は光電変換素子と
してのフォトダイオード17は垂直転送レジスタであり
、この垂直転送レジスタハ垂直転送ゲート18°、19
,20.21により構成されている。22は信号読み出
しゲートであシ等価的に垂直転送ゲート18および2o
と共通となっている。23は垂直転送パルス供給端子で
ある。The configuration and operation of IL-(jcD will be explained below using FIGS. 4 to 6. In FIG. 4, 16 is a photodiode 17 as a photoelectric conversion element, and this vertical transfer register is a vertical transfer register. Transfer gate 18°, 19
, 20.21. 22 is a signal readout gate.Equivalently, vertical transfer gates 18 and 2o
It is common to 23 is a vertical transfer pulse supply terminal.
24は水平転送レジスタでありこの水平転送レジスタは
水平転送ゲート25.26により構成されている。27
は水平転送パルスの供給端子である。24 is a horizontal transfer register, and this horizontal transfer register is composed of horizontal transfer gates 25 and 26. 27
is a horizontal transfer pulse supply terminal.
28は電荷検出部であり、転送されてきた信号電荷を信
号電圧に変換する。電荷検出部28は通常フローティン
グディフエージョンアンプ(Floating Di
ffusion Amplifier)で構成されて
いる。29は信号出力端子である。30はオーバーフロ
ードレイン制御ゲートであり、31はオーバーフロード
レインであり、32はオーバーフロードレイン制御ゲー
ト電圧供給端子である。Reference numeral 28 denotes a charge detection section, which converts the transferred signal charge into a signal voltage. The charge detection section 28 is usually a floating diffusion amplifier (Floating Di
fffusion Amplifier). 29 is a signal output terminal. 30 is an overflow drain control gate, 31 is an overflow drain, and 32 is an overflow drain control gate voltage supply terminal.
以上の如き構成のIL−CODの動作を次に説明する。The operation of the IL-COD configured as above will be explained next.
フォトダイオード16は被写体よりの入射光を光電変換
し、信号電荷を得る。光電変換によって得られた電荷の
うち過剰電荷は3oのオーバーフロードレイン制御ゲー
トを介して31のオーバーフロードレインに吸い出され
る。31のオーバーフロードレインに吸い出される電荷
量は32のオーバー7o−ドレイン制御ゲート電圧供給
端子より印加される直流電圧によって決定される。光電
変換により得られた信号電荷は信号読み出しゲート22
を介して垂直転送レジスタ17を構成する垂直転送ゲー
トへ読め込まれた後、垂直転送パルス供給端子23より
供給された垂直転送パルスにより、垂直方向すなわち水
平レジスタ24の方向へ順次転送され、1水平ライン毎
に水平転送レジスタ24に読み込まれる。水平転送レジ
スタへ読み込まれた信号電荷は水平転送パルス供給端子
27から供給される水平転送パルス上より、電荷検出部
28へ順次転送され、電荷検出部28により電圧に変換
され、信号出力端子29から点順次信号として得られる
。前記の如き方法により得られた点順次信号を第3図の
信号処理部16を通すことによってテレビジョン信号を
得る。The photodiode 16 photoelectrically converts incident light from a subject to obtain signal charges. Among the charges obtained by photoelectric conversion, excess charges are sucked out to the overflow drain 31 via the overflow drain control gate 3o. The amount of charge sucked out to the overflow drain 31 is determined by the DC voltage applied from the overflow drain 32 control gate voltage supply terminal. The signal charge obtained by photoelectric conversion is sent to the signal readout gate 22.
is read into the vertical transfer gate constituting the vertical transfer register 17 via the vertical transfer pulse supply terminal 23, and sequentially transferred in the vertical direction, that is, in the direction of the horizontal register 24, by the vertical transfer pulse supplied from the vertical transfer pulse supply terminal 23, and one horizontal The data is read into the horizontal transfer register 24 line by line. The signal charge read into the horizontal transfer register is sequentially transferred to the charge detection section 28 from the horizontal transfer pulse supplied from the horizontal transfer pulse supply terminal 27, converted into a voltage by the charge detection section 28, and then output from the signal output terminal 29. Obtained as a point sequential signal. A television signal is obtained by passing the dot sequential signal obtained by the method described above through the signal processing section 16 shown in FIG.
第5図に前記のIL−CODの垂直転送パルス供給端子
に供給される垂直転送パルス及びオーバーフロードレイ
ン制御ゲート電圧供給端子に供給される電圧のタイミン
グチャートを示し、以下にその説明を述べる。FIG. 5 shows a timing chart of the vertical transfer pulse supplied to the vertical transfer pulse supply terminal of the IL-COD and the voltage supplied to the overflow drain control gate voltage supply terminal, and the explanation will be given below.
33.34は光電変換素子から垂直転送レジスタに信号
電荷を読み出す電荷読み出しパルス、36は前記の垂直
転送レジスタに読み出された信号電荷を水平レジスタ方
向へ順次転送する垂直転送パルスである。第1フイール
ドの電荷読み出しパルス33から第2フイールドの電荷
読み出しパルス34の間に光電変換素子に蓄積された信
号電荷が前記のIL−CODの動作に基づいて第2フイ
ー/l/ )’のテレビジョン信号となり、第2フイー
ルドの電荷読み出しパルス34から第1フイールドの電
荷読み出しパルス330間に光電変換素子に蓄積された
信号電荷が前記のIL−CODの動作に基づいて第1フ
イールドのテレビジ四ン信号トなる。その際の過剰電荷
はオーバーフロードレイン制御ゲート電圧、′供給端子
に供給される36の直流電圧の電圧値Vaによって決定
される。33 and 34 are charge read pulses for reading signal charges from the photoelectric conversion element to the vertical transfer register, and 36 are vertical transfer pulses for sequentially transferring the signal charges read to the vertical transfer register toward the horizontal register. The signal charge accumulated in the photoelectric conversion element between the charge readout pulse 33 of the first field and the charge readout pulse 34 of the second field is transferred to the second field /l/)' based on the operation of the IL-COD. The signal charge accumulated in the photoelectric conversion element between the charge read pulse 34 of the second field and the charge read pulse 330 of the first field is converted to the television signal of the first field based on the operation of the IL-COD. The signal goes off. The excess charge at this time is determined by the overflow drain control gate voltage, the voltage value Va of the 36 DC voltages supplied to the 'supply terminal.
発明が解決しようとする問題点
しかし前記のIL−CODを用いた高速度ビデオかメラ
では、機械シャッターを用いる為、構造的に犬きくなり
、重量も増加し、かつ機構的精度が要求されるのでコス
トも大幅に上昇するという欠点を有する。Problems to be Solved by the Invention However, the above-mentioned high-speed video camera using the IL-COD uses a mechanical shutter, which is structurally stiff, increases weight, and requires mechanical precision. Therefore, it has the disadvantage that the cost also increases significantly.
本発明は上記問題点に鑑み、機械シャッターを用いず、
IL−COD駆動信号に新たな信号を重畳することによ
り、機械シャッターを用いた高速度ビデオカメラと同等
の性能を得られる高速度ビデオカメラを提供するもので
ある0
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するために本発明は、オーツく一フロ
ードレイン制御ゲートの電位を、光電変換素子より垂直
転送レジスタへ電荷を読み出す読み出しパルス1と次の
読み出しパルス2との間の任意の時間内だけ、過剰電荷
のみならず全ての電荷が(前記光電変換素子に蓄積され
ず)全てオー・(−フロードレインへ吸い出されるよう
に制御する電荷蓄積時間制御信号を発生する固体撮像素
子駆動回路を有する構成を備えたものである。In view of the above problems, the present invention does not use a mechanical shutter,
By superimposing a new signal on the IL-COD drive signal, a high-speed video camera that can obtain performance equivalent to a high-speed video camera using a mechanical shutter is provided.Means for solving the problem In order to solve the above-mentioned problems, the present invention sets the potential of the automatic flow drain control gate at any time between the readout pulse 1 and the next readout pulse 2 for reading out the charge from the photoelectric conversion element to the vertical transfer register. A solid-state image sensor drive circuit that generates a charge accumulation time control signal to control so that not only excess charge but also all charges (not accumulated in the photoelectric conversion element) are sucked out to the -flow drain. It is equipped with a configuration having the following.
作用
本発明は上記した構成によって、−垂直走査期間に固体
撮像素子より読み出される電荷の蓄積時間が制御され、
これにより機械シャッターで入射光量を制御する方法と
同等の効果が得られる。Operation The present invention has the above-described configuration; - the accumulation time of charges read out from the solid-state image sensor during the vertical scanning period is controlled;
This provides the same effect as the method of controlling the amount of incident light using a mechanical shutter.
実施例
以下、本発明の実施例の高速度ビデオカメラについて、
図面を参照しながら説明する。Examples Below, regarding high-speed video cameras according to examples of the present invention,
This will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例の全体構成のブロック図
を示すものである。第1図において1は光学レンズ、2
はIL−1cI)、3は2を動作させる駆動部、4は2
より出力された信号をテレビジョン信号に変換する信号
処理部である。FIG. 1 shows a block diagram of the overall configuration of a first embodiment of the present invention. In Figure 1, 1 is an optical lens, 2
is IL-1cI), 3 is the drive unit that operates 2, and 4 is 2
This is a signal processing unit that converts the signal output from the TV into a television signal.
以上のように構成されたIL−CODを用いた高速度ビ
デオカメラについて以下、第1図及び第2図を用いてそ
の動作を説明する。The operation of the high-speed video camera using the IL-COD configured as described above will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.
まず、第2図は前記IL−CODの垂直パルス供給端子
に供給される垂直転送パルス及びオーツく一70−ドレ
イン制御ゲート電圧供給端子より供給される電荷蓄積時
間制御信号のタイミングチャートであって、6.6は前
記従来例の第6図の33.34と同じ、光電変換素子か
ら垂直転送レジスタに信号電荷を読み出す電荷読み出し
パルス、7は前記第5図の35と同じ、前記垂直転送レ
ジスタに読み出された信号電荷を水平転送レジスタ方向
に順次転送する垂直転送パルスである。8は前記光電変
換素子に蓄積された電荷をオーツ(−フロードレインに
吸い出す為の電荷蓄積時間制御信号である。First, FIG. 2 is a timing chart of the vertical transfer pulse supplied to the vertical pulse supply terminal of the IL-COD and the charge accumulation time control signal supplied from the autocouple 70-drain control gate voltage supply terminal, 6.6 is the same as 33.34 in FIG. 6 of the conventional example, and is a charge read pulse for reading signal charges from the photoelectric conversion element to the vertical transfer register; 7 is the same as 35 in FIG. 5, and is a charge read pulse to the vertical transfer register. This is a vertical transfer pulse that sequentially transfers read signal charges in the direction of the horizontal transfer register. Reference numeral 8 denotes a charge accumulation time control signal for sucking out the charges accumulated in the photoelectric conversion element to the -flow drain.
第1フイールドの電荷読み出しパルス6から時間t&だ
け8の電荷蓄積時間制御信号を電位vbまで上昇させる
。vbはこの場合、光電変換素子に蓄積された電荷のす
べてをオーバーフロードレインへ吸い出させることが可
能な電位である。その為、この時間taの間に光電変換
素子に入射した光は、すべてオーバーフロードレインに
吸い出されてしまい映像信号とはならない。その後第2
フイールドの電荷読み出しパルス6までの間、すなわち
tbだけ8の電荷蓄積時間制御信号を電位Vaまで下降
させる。Vaは前記従来例の第6図のV&と同じ電位で
、過剰電荷のみをオーバーフロードレインへ吸い出させ
ることが可能な電位である。その為、時間tb間に光電
変換素子に入射した光は、電荷に変換され、電荷読み出
しパルス6で垂直転送レジスタに読み出され、垂直転送
パルス7によって、水平転送レジスタに向けて転送され
、第2フイールドのテレビジョン信号となり、同様に第
2フイールドの電荷読み出しパルス6より時間ta経過
後から蓄積された電荷は第1フイールドの電荷読み出し
パルス6で垂直転送レジスタに読み出され垂直転送パル
ス7によって水平転送レジスタに向けて転送されて第1
フイールドのテレビジョン信号となる。The charge accumulation time control signal 8 is increased by time t& from the charge read pulse 6 of the first field to the potential vb. In this case, vb is a potential that allows all of the charges accumulated in the photoelectric conversion element to be sucked out to the overflow drain. Therefore, all the light incident on the photoelectric conversion element during this time ta is sucked out by the overflow drain and does not become a video signal. then the second
The charge accumulation time control signal 8 is lowered to the potential Va until the field charge readout pulse 6, that is, by tb. Va is the same potential as V& in FIG. 6 of the conventional example, and is a potential that allows only excess charge to be sucked out to the overflow drain. Therefore, the light incident on the photoelectric conversion element during time tb is converted into charges, read out to the vertical transfer register by the charge read pulse 6, transferred toward the horizontal transfer register by the vertical transfer pulse 7, and then transferred to the horizontal transfer register by the vertical transfer pulse 7. It becomes a two-field television signal, and similarly, the charges accumulated after time ta has elapsed since the second field's charge read pulse 6 are read out to the vertical transfer register by the first field's charge read pulse 6, and then by the vertical transfer pulse 7. The first data is transferred to the horizontal transfer register.
It becomes the field television signal.
以上のように本実施例によれば、IL−CCI)の駆動
回路に光電変換素子に蓄積された電荷をオーバーフロー
ドレインへ吸い出す電荷量を制御するオーバーフロード
レイン制御ゲートの電位を前記光電変換素子より垂直転
送レジスタへ電荷を読み出す電荷読み出し信号1と次の
電荷読み出しパルス2との間の任意の時間内だけ過剰電
荷のみならず全ての電荷をオーバーフロードレインへ吸
イ出されるように制御する電荷蓄積時間制御信号を設け
ることにより、光電変換素子に蓄積される信号時間を電
気的に制御し、高速度ビデオカメラとして用いることが
できる。As described above, according to this embodiment, the potential of the overflow drain control gate that controls the amount of charge that is sucked out of the photoelectric conversion element to the overflow drain in the drive circuit of the IL-CCI is set perpendicularly to the photoelectric conversion element. Charge accumulation time control that controls not only excess charge but all charges to be sucked out to the overflow drain only during an arbitrary time between charge readout signal 1 for reading charge to the transfer register and next charge readout pulse 2. By providing a signal, the signal time accumulated in the photoelectric conversion element can be electrically controlled and used as a high-speed video camera.
なお、第1の実施例において第1図の2はIL−4CD
としたが、第1図の2はフレーム転送電荷結合型固体撮
像素子としてもよい。また第2図のtaとtbの比は特
に定めない。In the first embodiment, 2 in FIG. 1 is an IL-4CD.
However, 2 in FIG. 1 may be a frame transfer charge-coupled solid-state imaging device. Further, the ratio between ta and tb in FIG. 2 is not particularly determined.
発明の効果
以上のように本発明によれば、−垂直走査期間内に固体
撮像素子の光電変換素子より読み出す電荷の蓄積時間を
電気的に制御するといったすぐれた効果を得ることがで
きる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect of electrically controlling the accumulation time of charges read out from a photoelectric conversion element of a solid-state image sensor within a vertical scanning period.
第1図は本発明の第1の実施例の全体構成のブロック図
、第2図は第1図の駆動部より発生する信号の一部のタ
イミングチャート、第3図は従来の工L−CODを用い
た高速度ビデオカメラの全体構成のブロック図、第4図
は第3図のIL−CODの構成図、第6図は第3図の駆
動部より発生する信号の一部のタイミングチャートであ
る。
1・・・・・・光学レンズ、2・・・・・・IL−CO
D、3・・・・・・駆動部、4・・・・・・信号処理部
。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男ほか1名第1図Fig. 1 is a block diagram of the overall configuration of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a timing chart of part of the signals generated from the drive section of Fig. 1, and Fig. 3 is a conventional L-COD. 4 is a block diagram of the overall configuration of a high-speed video camera using be. 1...Optical lens, 2...IL-CO
D, 3... Drive unit, 4... Signal processing unit. Name of agent: Patent attorney Satoshi Nakao and one other person Figure 1
Claims (1)
荷を吸い出す為のオーバーフロードレインを設け、前記
オーバーフロードレインへ吸い出す電荷量を制御するオ
ーバーフロードレイン制御ゲートの電位を、前記光電変
換素子より垂直転送レジスタへ電荷を読み出す第1の電
荷読み出しパルスと次の第2の電荷読み出しパルスとの
間の任意の時間内だけ、過剰電荷のみならず全ての電荷
が全て前記オーバーフロードレインへ吸い出されるよう
に制御する電荷蓄積時間制御信号を発生する固体撮像素
子駆動回路を有し、前記光電変換素子に蓄積される電荷
の蓄積時間を電気的に制御することを特徴とするビデオ
カメラ装置。An overflow drain is provided to suck out excess charge accumulated in the photoelectric conversion element of the solid-state image sensor, and the potential of the overflow drain control gate that controls the amount of charge sucked out to the overflow drain is transferred from the photoelectric conversion element to the vertical transfer register. Control is performed so that not only excess charge but all charges are sucked out to the overflow drain only during an arbitrary time period between the first charge read pulse for reading charges to the overflow drain and the second charge read pulse. 1. A video camera device comprising: a solid-state image sensor driving circuit that generates a charge accumulation time control signal; and electrically controls an accumulation time of charges accumulated in the photoelectric conversion element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61009237A JPS62166661A (en) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | Video camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61009237A JPS62166661A (en) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | Video camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62166661A true JPS62166661A (en) | 1987-07-23 |
Family
ID=11714790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61009237A Pending JPS62166661A (en) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | Video camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62166661A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5303052A (en) * | 1991-05-30 | 1994-04-12 | Sony Corporation | CCD solid-state pickup device with controlled shutter pulse generation |
-
1986
- 1986-01-20 JP JP61009237A patent/JPS62166661A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5303052A (en) * | 1991-05-30 | 1994-04-12 | Sony Corporation | CCD solid-state pickup device with controlled shutter pulse generation |
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