WO1998020674A1 - Drive control method, image pickup control method, image pickup controller, image pickup system, and image pickup device for image pickup element - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
Definitions
- TECHNICAL FIELD The present invention relates to an imaging device of an imaging device suitable for imaging, for example, an object that moves at high speed, and a method for controlling the driving of the imaging device, an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging device.
- TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drive control method, an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging device.
- an imaging device having an electronic shutter function for adjusting the exposure time is proposed in US Pat. No. 5,157,502.
- the sensor gate signal SG shown in FIG. 1B output during a vertical blanking period VBLK in which the vertical blanking signal VB shown in FIG.
- the charge stored in each pixel is read out to the vertical transfer unit. the above.
- the charge storage time of the CD image sensor is determined by the reset signal shown in Figure 1C.
- the CCD image sensor is controlled by RT. When the reset signal R # is supplied, the CCD image sensor sweeps the charge accumulated in the pixel to the overflow drain.
- the above-described imaging device is advantageous in capturing an image particularly in a high-speed moving object because the use of such an electronic shirt function makes it possible to vary the shutter speed in accordance with the movement of the subject.
- an imaging device for factory automation (FA) for example, an imaging device for imaging a moving object with a configuration as shown in FIG. 2 is known.
- the object detection unit 4 detects this and falls at the timing t11 shown in FIG. 3A.
- the trigger signal TRIG which becomes low level is supplied to the shirt signal generator 5 and the synchronizing signal generator 8.
- the above-mentioned trigger signal generating circuit 5 When the above-mentioned trigger signal TRIG is supplied, the above-mentioned trigger signal generating circuit 5 generates a shut-down control signal which rises at the timing t11 when the above-mentioned trigger signal TRIG falls, as shown in FIG. 3B.
- the CCD control circuit 6 supplies a reset signal RT for sweeping out the charges accumulated in the photoelectric conversion unit of the CCD image sensor 7 to an overflow drain, and supplies the trigger signal TRIG. Then, the supply of the reset signal RT to the CCD image sensor 7 is stopped. As a result, the accumulation of effective charges in each pixel of the photoelectric conversion unit of the CCD image sensor 7 is started.
- the CCD control circuit 6 includes a vertical synchronizing signal VD and a vertical synchronizing signal VD, which are at a low level during the period from timing t11 to timing t12, as shown in FIG. 3C.
- the indicated horizontal synchronization signal HD is supplied.
- the CCD control circuit 6 outputs the signal of the horizontal synchronization signal HD shown in FIG. 3D from the timing t11 when the vertical synchronization signal VD shown in FIG. 3C falls.
- the master clock is counted a predetermined number, and then the sensor gate signal SG rising at the timing t13 shown in FIG. 3E is supplied to the CCD image sensor 7.
- FIG. 3F shows the vertical blanking period VBLK.
- the charge read from the CCD image sensor 7 is supplied to the signal processing circuit 10 as an image signal.
- the signal processing circuit 209 includes: The image signal is subjected to signal processing such as adding a synchronization signal, and is output as a video signal via the output terminal 11.
- the video signal output via the output terminal 11 is supplied to, for example, a monitor. Thereby, the state of the object 2 when the object 2 is moved can be analyzed.
- the moving object 2 is imaged by generating the vertical synchronization signal VD in accordance with the trigger signal TRIG supplied from the object detection unit 4 and starting the accumulation of the effective charge. It has become.
- the imaging device that captures an image of a moving object is mainly used for FA
- the imaging device 2 shown in FIG. 2 is moved at a high speed, for example, at a high speed of 1/1000 second or the like. You may want to take an image due to a shut down.
- the output timing of the sensor gate signal SG is preset and fixed based on the pixel arrangement of the CCD image sensor.
- the horizontal synchronization signal is output from the fall of the vertical synchronization signal VD.
- the sensor gate signal SG is supplied to the CCD image sensor at the timing when the clock is counted a predetermined number. Therefore, in the above-described imaging apparatus that performs the imaging operation by generating the vertical synchronization signal VD from the trigger signal TRIG, the timing from the falling of the vertical synchronization signal VD to the timing when the sensor gate signal SG is output.
- the effective charge accumulation time could not be shortened in less than the time, and it was not possible to perform imaging by high-speed shutdown such as 1/1000 second.
- an image processing device uses an image processing device to perform image processing.
- an image processing device operates based on a predetermined synchronization signal. Therefore, for example, when synthesizing video signals from a plurality of imaging devices, video recording / reproducing devices, and the like, it is necessary to supply a video signal synchronized with a reference synchronization signal to an image processing device.
- the imaging apparatus when the trigger signal TRIG is supplied at an arbitrary timing, for example, as shown in FIG. 4A, after a predetermined effective charge accumulation time, that is, an exposure time, the imaging apparatus returns to FIG. 4B.
- the sensor gate signal SG shown in the figure is supplied to the CCD image sensor, and the electric charge accumulated in each pixel of the photoelectric conversion unit is read out to the vertical transfer unit.
- a vertical synchronization signal V-SYNC is generated, as shown in FIG. 4C.
- the charge read out to the vertical transfer unit in synchronization with the generated vertical synchronization signal V-SYNC is output as an image signal VIDE # via the horizontal transfer unit.
- video signals VIDE 0 are output at random intervals as shown in FIG. 5B according to an arbitrary timing, that is, a randomly supplied trigger signal TRIG. Therefore, the vertical synchronization signal V_SYNC cannot be output at a constant cycle.
- this imaging apparatus generates a vertical synchronizing signal V-SYNC having a constant period as shown in FIG. 6C, and supplies a trigger signal TRIG shown in FIG.
- the sensor gate signal SG shown in Fig. 6B is supplied to the CCD image sensor, and the electric charges accumulated in each pixel of the photoelectric conversion unit are read out to the vertical transfer unit, and at the same time, the vertical synchronization signal Unlike V_SYNC, the vertical synchronization signal V-SYNC is generated at the timing based on the trigger signal TRIG.
- an object of the present invention is to provide a drive control method for an image sensor, which performs an image pickup operation by high-speed random shutter synchronized with a trigger signal so that an effective charge in a predetermined image pickup range can be obtained as an image pickup signal. It is to provide an imaging device, an imaging control device, and an imaging system.
- Another object of the present invention is to provide a drive control method, an image pickup device, an image pickup control device, and an image pickup system of an image pickup device capable of obtaining an image pickup signal in an arbitrary image range.
- the arrival order is determined with an accuracy of 1/1000 second.
- an object of the present invention is to capture such a game content at an interval of 1/1100 seconds and to combine and output an image having a time difference of 1/1100 seconds into one image. It is an object of the present invention to provide an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging device that can perform the following.
- another object of the present invention is to provide an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging method capable of imaging an object moving at high speed with a predetermined time difference, synthesizing and outputting a single image.
- Equipment. DISCLOSURE OF THE INVENTION In the present invention, a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to the standard television system are generated, and based on the standard vertical synchronizing signal, a period of 1/2 or less of the standard vertical synchronizing signal is generated. A trigger signal is generated, and at the first timing according to the trigger signal, all charges accumulated in each light receiving element of the interline transfer solid-state imaging device are eliminated as reactive charges.
- the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit, and the second timing from the second timing to the third timing is read out.
- the charge transferred to the vertical transfer unit is vertically transferred at a first transfer rate over a period of 1, and the fourth timing, which is the timing of the next trigger signal from the third timing, Second period until The charge of the vertical transfer unit is vertically transferred at a second transfer rate corresponding to the standard television system, which is slower than the first transfer rate, so that the vertical signal is transmitted every cycle of the trigger signal.
- the above-mentioned line transfer solid-state imaging device is controlled so as to output one frame of image information via the transfer unit.
- the image information output from the in-line transfer type solid-state imaging device during a plurality of cycles of the trigger signal is temporarily stored, and the stored image information of a plurality of frames is stored.
- the rate based on the standard vertical sync signal and the standard horizontal sync signal it is read out as one frame of output image information, and the read out one frame of output image information is compared with the standard vertical sync signal and standard Add horizontal sync signal.
- a standard vertical sync signal and a standard horizontal sync signal conforming to the CCIR (Interational Radio Consultative Committee) method are generated, and a trigger signal having a period of 1/2 of the standard vertical sync signal is generated, and the CCIR image pickup is performed.
- CCIR Interational Radio Consultative Committee
- a second trigger signal having a pulse width variably set by a user is generated based on the first trigger signal, and the timing of the leading edge of the second trigger signal is generated.
- a second timing based on a certain first evening all charges accumulated in a plurality of light receiving elements of the interline transfer solid-state imaging device are eliminated as invalid charges, and the second evening is performed.
- the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit at a third timing after a predetermined time from the third timing, and during the first period from the third evening to the fourth timing described above.
- the charge transferred to the vertical transfer unit is vertically transferred at a first transfer rate over a period from the fourth timing to the fifth evening based on the trailing edge of the second trigger signal.
- the vertical transfer unit Is transferred vertically from the horizontal transfer unit during the second period as the effective charge.
- the electronic shutter function of the in-line and one-line transfer type solid-state imaging device is used to perform a high-speed random shutter imaging operation synchronized with the first trigger signal, and the second trigger signal pulse is output.
- An imaging signal in an image range determined by the width can be obtained.
- the pulse width of the above trigger signal the number of lines to be output as the imaging signal is changed, and an arbitrary image range is set. A surrounding image signal can be obtained.
- FIG. 1 is a time chart for explaining an electronic shutdown function in a conventional imaging device.
- FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional imaging device.
- FIG. 3 is a time chart showing an effective charge accumulation period in an imaging operation of a conventional imaging device.
- FIG. 4 is a time chart showing an imaging operation in synchronization with a trigger pulse signal in a conventional imaging device.
- FIG. 5 is a time chart showing an imaging operation in synchronization with a trigger pulse signal in a conventional imaging device.
- FIG. 6 is a time chart showing an imaging operation in synchronization with a trigger pulse signal in a conventional imaging device.
- FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of an imaging system to which the present invention is applied.
- FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device used in the imaging system.
- FIG. 9 is a plan view schematically showing a configuration of a CCD image sensor in the imaging device.
- FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the imaging apparatus.
- FIG. 11 is a circuit diagram showing a specific configuration of a sub-synchronous signal generation unit in the imaging control apparatus used in the imaging system.
- FIG. 12 is a timing chart showing the operation of the sub-synchronization signal generator.
- FIG. 13 is a circuit diagram showing a specific configuration of a high-speed horizontal synchronizing signal generator in the imaging control device.
- FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the imaging control device.
- FIG. 15 is a diagram for explaining a video signal obtained by the imaging control device.
- FIG. 16 is a diagram showing an image on a monitor screen represented by a video signal obtained by the imaging control device.
- FIG. 17 is a diagram showing the overall configuration of another imaging system to which the present invention is applied.
- FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of an imaging device used in the imaging system.
- FIG. 19 is a plan view schematically showing a configuration of a CCD image sensor in the imaging device.
- FIG. 20 is a timing chart illustrating the operation of the imaging apparatus.
- FIG. 21 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of a variable pulse width setting unit in the imaging control apparatus used in the imaging system. It is.
- FIG. 22 is a time chart showing the operation of the variable pulse width setting unit.
- FIG. 23 is a circuit diagram showing a specific configuration of a sub-synchronous signal generation unit in the imaging control device used in the above-described imaging system.
- FIG. 24 is a timing chart showing the operation of the sub-synchronous signal generator.
- FIG. 25 is a diagram illustrating the principle for changing the reading start position of an image captured by the CCD image sensor in the above-described imaging apparatus.
- FIG. 26 is a view for explaining the principle for changing the image reading start position.
- FIG. 27 is a diagram illustrating an image size of an image pickup signal read from the CCD image sensor in the image pickup apparatus.
- FIG. 28 is a diagram for explaining the image size.
- FIG. 29 is a diagram illustrating a trigger cycle of an imaging operation by the imaging device.
- FIG. 30 is a diagram showing a state where the position of the subject imaged by the imaging device is shifted on the screen.
- FIG. 31 is a diagram illustrating a state in which the position of the subject imaged by the imaging apparatus, which is shifted on the screen, is automatically corrected so as to be output at the same timing.
- FIG. 32 is a block diagram showing a configuration of a setting circuit of a high-speed horizontal synchronizing signal generation unit having the function of performing the automatic correction.
- FIG. 33 is a circuit diagram showing the configuration of the sawtooth wave generator of the setting circuit.
- FIG. 34 is a timing chart for explaining the operation of the setting circuit.
- the present invention is applied to, for example, an imaging system having a configuration as shown in FIG.
- This imaging system is an imaging system that captures a subject 102 traveling on a travel path 101 by an imaging device 110 and captures the image as a still image, and controls the operation of the imaging device 110.
- the video signal VIDE 0 from the imaging device 110 is taken into the memory 121 as a video signal VIDE 0 from the imaging device 110 as a still image signal, and the video signal VIDE 0 from the imaging device 110 is stored in the memory 1.
- an image processing device 130 supplied as a still image signal via the image processing device 21.
- the imaging device 110 is provided with a synchronization signal generation unit 11 to which external synchronization signals EXT_VD and EXT-HD are supplied from the imaging control device 20 via terminals CI and C2. 1A, a sub-synchronous signal generator 111B and a gate signal generator 112 to which a trigger signal CTRIG is supplied from the imaging control device 120 via a terminal C4.
- a switch circuit 113 controlled to be switched by the gate signal GATE supplied from the signal generator 112, and a mass of approximately 28.6 MHz supplied from the mass clock generator 114 It is driven by a timing generator 115 that operates with the evening clock MCK and a CCD driver 116 that operates according to various timing signals supplied from the timing generator 115.
- the correlation between the CCD image sensor 1 17 and the imaging signal from the CCD image sensor 1 17 Sampling (CDS: Correlated double sampling) comprising a processing unit 1 1 9 supplied via the circuit 1 1 8.
- the above CCD image sensor 117 has a structure as shown in FIG. All-pixel readout by simultaneous readout of two lines of IT (Interline Transfer) type.
- IT Interline Transfer
- the light receiving section SODD corresponding to each pixel in the odd field and the pixels in the even field are used.
- the corresponding light receiving section S EVEN the vertical transfer section VREG in which the charges of all the pixels stored in each of the light receiving sections S 0DD and S EVEN are read out for each field, and the charge read out to the above vertical transfer section V KEFI the horizontal transfer section H REG 1 for two lines to be output as an image signal of one horizontal line unit,
- the synchronizing signal generator 111A receives the clock CL of about 14.3 MHz obtained by dividing the master clock MCK by 1/2 from the timing generator 115, and this clock CL And generates internal signals VD and HD, and divides the clock CL by 1/4 to generate a CL / 4 signal with a frequency of about 3.5 MHz. .
- the synchronization signal generator 111A is configured to enable external synchronization.
- the external synchronization signals EXT-VD and EXT-HD When the external synchronization signals EXT-VD and EXT-HD are supplied to the terminals C1 and C2, the external synchronization is performed.
- Signal EXT Generates internal synchronization signals VD and HD synchronized with VD and EXT_HD. Then, the internal synchronization signals VD, HD, and CL / 4 signal generated in the synchronization signal generation section 111A are supplied to the sub synchronization signal generation section 111B. Further, the internal synchronization signals VD and HD are supplied to the gate signal generation unit 112 and the processing unit 119.
- the sub-synchronous signal generation section 111 B is provided with a modulation vertical synchronization signal TG-VD and a modulation horizontal synchronization signal TG- based on the timing t1 of the trigger signal CTRIG supplied to the terminal C4. Generates HD and electronic shutdown control signal X—SUB.
- the sub-synchronous signal generator 111B generates a modulated vertical synchronizing signal TG as shown in FIG. 10C with reference to the rising timing t1 of the trigger signal TRIG as shown in FIG. 10A.
- the above-mentioned CL / 4 signal is used only for a predetermined period T2 after the above period T1 has elapsed, and the normal internal horizontal synchronization signal HD is used for the periods other than the above periods T1 and T2.
- the modulated vertical synchronizing signal TG-VD generated by the sub-synchronizing signal generating unit 1111B is supplied to the timing generator 115, and the modulated horizontal synchronizing signal TG-HD is controlled by the switch.
- the electronic circuit control signal X—SUB is supplied to the switch circuit 113, and furthermore, to the CCD drive section 116.
- the gate signal generator 112 counts 16 internal horizontal synchronization signals HD based on the rising edge timing t1 of the trigger signal C TRIG supplied to the terminal C4. After the elapse of the 16 H period, the gate signal GATE shown in FIG. 10E is generated, which becomes the logic “H” for the predetermined period T 3 (the 19 H period here) of the above period T 2. .
- the gate signal GATE generated by the gate signal generation unit 112 is supplied to the switch circuit 113. The switch circuit 113 also controls the imaging control.
- a high-speed horizontal synchronizing signal Hi_HD having a frequency twice as high as the horizontal synchronizing frequency f ⁇ in the CCIR system is supplied via a terminal C 4, and a period T 3 in which the gate signal GATE becomes logic “H” Only the high-speed horizontal synchronization signal H i—HD is selected, and during the period other than the period T 3, the modulated horizontal synchronization signal TG—HD supplied from the sub-synchronization signal generation unit 11 1 B is selected. It has become.
- the modulated horizontal synchronizing signal TG_HD ′ as shown in FIG. 10F composed of the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD and the modulated horizontal synchronizing signal TG—HD selected by the switch circuit 113 is Supplied to the timing generator 115.
- the timing generator 115 includes the modulated vertical synchronization signal TG—VD supplied from the sub-synchronization signal generator 111B and the high-speed horizontal synchronization signal selected by the switch circuit 113.
- Various timing signals necessary for driving the CCD image sensor 117 are generated based on the Hi-HD and the modulated horizontal synchronization signal TG_HD, and supplied to the CCD drive unit 116. I do.
- the CCD drive section 116 generates the sensor gate signal SG, horizontal transfer pulse, and vertical transfer pulse shown in FIG. 10D based on the various timing signals, the electronic control signal X—SUB, and the timing signal. And the like to drive the CCD image sensor 117.
- the CDS circuit 118 responds to the imaging signal read out simultaneously from the CCD image sensor 117 by two lines based on a sampling pulse supplied from the timing generator 115 so-called. Performs correlated double sampling to extract the information component of the image signal and noise such as reset noise contained in the image signal. Is removed.
- the processing section 119 performs predetermined processing such as gamma correction on the imaging signal supplied from the CDS circuit 118.
- V I D E 02 is connected to the above imaging control device 1 via a terminal C 5.
- the imaging control device 120 includes a memory 12 1 to which video signals VIDE 01 and VIDE 02 obtained by the imaging device 110 are supplied via a terminal C 51, and data to the memory 12 1 It has a memory controller 122 that controls writing / reading of data.
- the imaging control device 120 includes a synchronization signal generator 123, a sub-synchronization signal generator 124, a high-speed horizontal synchronization signal generator 125, a master clock generator 126, and a trigger signal.
- a generator 1 27 is provided.
- the trigger signal C TRIG generated by the trigger signal generating section 127 is supplied to the memory controller 122 and the sub-synchronous signal generating section 124 and output via the terminal C 41. Further, the imaging control device 120 applies CC to the video signal read from the memory 122.
- Numeral 20 outputs a video signal VIDEO compliant with the CCIR method from the signal adder 128 through the terminal C52.
- the synchronization signal generating section 23 conforms to the CCIR method based on a mask clock MCK of about 28.6 MHz supplied from the master clock generator 126.
- the master vertical sync signal MVD, composite sync signal MCS and In addition to generating the synchronization signals VD and HD, it also generates a 2 FH signal with a frequency twice that of the horizontal synchronization signal HD and a CL / 4 signal obtained by dividing the master clock MCK by 1/4.
- the master / slave vertical synchronization signal MVD generated by the synchronization signal generator 123 is supplied to the memory controller 122 and the trigger signal generator 27, and the synchronization signal VD, HD is supplied to the memory controller 122, the vertical synchronization signal VD and the 2FH signal are supplied to the sub-synchronization signal generator 124, and the CL / 4 signal is supplied to the high-speed horizontal
- the synchronization signal is supplied to the synchronization signal generator 125, and the horizontal synchronization signal HD is supplied to the image pickup device 110 as an external synchronization signal EXT-HD via a terminal C21.
- the sub-synchronization signal generation unit 124 generates an external synchronization signal EXT_VD to be supplied to the imaging device 110 from the trigger signal CTRIG, the vertical synchronization signal VD, and the 2FH signal, For example, it is configured as shown in FIG.
- the sub-synchronous signal generation unit 124 shown in FIG. 11 includes an edge detection circuit 200 to which the trigger signal CTRIG and the 2FH signal are supplied, and a 2FH signal to the clock input terminal CLK. It has first to third counters 2 1 1, 2 1 2, 2 13.
- the edge detection circuit 200 includes first and second D-type flip-flops 201 and 202 in which the 2FH signal is supplied to a clock input terminal CK, and the first D-type flip-flop. And a NAND gate 203 to which an inverted output of the second D-type flip-flop 202 is supplied, and the above-mentioned trigger signal CTRIG is provided by the first flip-flop 201. It is supplied to the data input terminal D of the D-type flip-flop 201, The non-inverted output of the first D-type flip-flop 201 is supplied to the data input terminal D of the second D-type flip-flop 202.
- the edge detection circuit 200 having such a configuration detects the rising edge of the trigger signal CTRIG.
- the detection output of the edge detection circuit 200 is supplied to the load terminal LD of the first counter 211 and to the reset terminal R of the D-type flip-flop 214.
- the first count signal 211 is a 4-bit binary count signal that performs a count-up operation at the rising edge of the 2FH signal. [100] is preset at each rising edge of the trigger signal CTRIG, and is counted up at each rising edge of the 2FH signal.
- the carry output RC is supplied to the clock input terminal CK of the D-type flip-flop 214.
- the D-type flip-flop 214 has a logic “H” applied to its data input terminal D, and the detection output of the edge detection circuit 200 is supplied to the reset terminal R.
- the trigger signal is reset at each rising edge of the trigger signal CTRIG, and the carry output RC of the first counter 211 is used as a clock to latch the logic ⁇ H '' of the data input terminal D and non-inverted
- the output is supplied to the control input terminals SPE of the second and third power terminals 2 1 2 and 2 13 and the reset terminal R of each D-type flip-flop 2 16 and 2 19 To supply.
- the second counter is an 8-bit binary programmable down counter whose control input terminal SPE is logical.
- the period during which the signal is low that is, the D-type flip-flop 214 is reset at the rising edge timing t1 of the trigger signal CTRIG, and the first counter 211 Until the logic “H” is output by the carry output RC, [1 0 0 0 1 0 0 0] is preset at the rising edge of the 2FH signal, and then the control input terminal SPE
- the signal becomes logic "H” the count is down-counted at each rising edge of the 2FH signal, and the count output CO / CZ is passed through the NAND gate 215 via the NAND gate, and the D-type flip-flop is output.
- the D-type flip-flop 216 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 216 corresponds to the reset terminal R.
- the reset signal is reset at each rising edge of the output of the D-type flip-flop 214, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the second counter 212 is reset.
- the logic "H" of the input terminal D is latched, and the inverted output is supplied to one input terminal of the NAND gate 217.
- the NAND gate 217 has the other input terminal supplied with the non-inverted output of the D-type flip-flop 214, and the non-inverted output of the D-type flip-flop 21 and the above-mentioned input terminal.
- a NAND output with the inverted output of the D-type flip-flop 216 the timing of the rising edge of the trigger signal CTRIG shown in Fig.
- a first vertical synchronization signal VD1 as shown in FIG. 12B is generated.
- the output of the NAND gate 217 that is, the first vertical synchronization signal VD1 is connected to one input terminal of each of the NAND gates 221 and 229. As well as to the reset terminal R of the D-type flip-flop 228.
- the third counter 213 is an 8-bit binary programmable down counter, and is a period during which the control input terminal SPE is at the logic “L” level, that is, the D-type free counter. Until the flip-flop 2 14 is reset at the timing t1 of the rising edge of the trigger signal CTRIG and a logic “H” is output by the carry output RC of the first counter 2 11 During this time, [1 0 0 1 0 1 0 0] is preset at the timing of the rising edge of the 2FH signal, and when the control input terminal SPE becomes logic “H”, the 2FH signal rises Down-counting is performed at each edge, and the count output CO / CZ is supplied to the clock input terminal CK of the D-type flip-flop 219 via an inverter 218 using a NAND gate.
- the D-type flip-flop 219 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 219 is connected to the reset terminal R.
- the reset signal is reset at each rising edge of the output of the D-type flip-flop 214, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the third counter 211 is supplied. Latches the logic "H" of the data input terminal D and supplies the non-inverted output to the trigger terminal A of the monostable multivibrator 220.
- the monostable multi-vibration signal 220 is triggered by the non-inverted output of the D-type flip-flop 219, and as an inverted output thereof, as shown in FIG. 12C, the trigger signal CTRIG of The second vertical synchronization signal VD2 which becomes logic "L" only for 17H period after 20H has elapsed from the rising edge timing t1 is generated.
- the inverted output of the monostable multivibrator 220 that is, the second vertical synchronizing signal VD2 is supplied to the other input terminal of the NAND gate 221 and the D-type It is supplied to the clock input pin CK of the flip-flop 228.
- the NAND gate 221 is connected to the first vertical synchronizing signal VD1 supplied from the NAND gate 217 and the second vertical synchronizing signal VD1 supplied from the monostable multivibrator 220.
- the NAND output of the vertical synchronizing signal VD2 is supplied to one input terminal of the NAND gate 223 as a signal VD, as shown in Fig. 12D, via an inverter 222 using a NAND gate.
- the other input terminal is supplied with the vertical synchronizing signal VD from the synchronizing signal generator 123, and the vertical synchronizing signal VD and the signal VD ′ are connected to each other.
- a signal VD "as shown in FIG. 12E is generated as a NAND output.
- the signal VD" generated by the NAND gate 223 is supplied to a D-type signal through an inverter 224 formed by a NAND gate. Supplied to the overnight input terminal D of rip flop 227.
- the 2FH signal is phase-adjusted by a two-stage monostable multivibrator 225, 226 to a clock input terminal CK, and is supplied as a clock signal.
- the above signal VD "is latched by this clock signal.
- the sub-synchronous signal generator 124 uses the latch output from the D-type flip-flop 227 as an external synchronizing signal EXT-VD.
- the signal is supplied to the imaging device 110 via the terminal C111.
- the D-type flip-flop 228 has a logic “H” applied to its data input terminal D, and is supplied from the NAND gate 217.
- the first vertical synchronizing signal VD1 is reset at the rising edge of the first vertical synchronizing signal VD1, and the second vertical synchronizing signal VD2 supplied from the monostep multi-vibration unit 220 is used as a clock.
- the logic "H” of D is latched, and the inverted output is supplied to the other input terminal of the NAND gate 229.
- the NAND gate 229 NANDs the first vertical synchronization signal VD1 supplied from the NAND gate 217 and the NAND output of the inverted output of the D-type flip-flop 228.
- a gate signal GATE is supplied to the high-speed horizontal synchronization signal generation section 125 through a gate 230 through the gate. As shown in FIG. 12F, the gate signal GATE is changed from the timing of the rising edge of the first vertical synchronization signal VD1 to the timing of the rising edge of the second vertical synchronization signal VD2. It becomes logic "H" only during the period T3 of 17H until t3.
- the high-speed horizontal synchronizing signal generator 125 generates the high-speed horizontal synchronizing signal Hi_HD to be supplied to the imaging device 110 from the CL / 4 signal. It is configured as follows.
- the high-speed horizontal synchronizing signal generator 125 shown in Fig. 13 sets the counter 251, where the CL / 4 signal is supplied to the clock input terminal CLK, and the preset value of the counter 251, There is a setting circuit 2 52 to be used.
- the counter 251 is an 8-bit binary program-counter counter.
- the control input terminal SPE is at the logic “L” level and the clock input terminal CLK is At the timing of the rising edge of the CL / 4 signal supplied to the controller, the setting value of the setting circuit 25 is preset. After that, when the control input terminal SPE becomes logic "H", the CL / 4 signal is reset. By down-counting at each rising edge, a pulse having a frequency 2 to 7 times the frequency of the horizontal synchronizing signal HD is supplied to one input terminal of the NAND gate 254 as the count output CO / CZ.
- the NAND gate 254 receives the inverted output of the monostable multivibrator 253 triggered by the horizontal synchronizing signal HD, and supplies the inverted output of the monostable multivibrator 253 to the other input terminal. Gate control. Then, the NAND output of the NAND gate 254 is supplied to the NAND gate 256, and the control input of the counter 251 through the inverter 255 by the NAND gate. Supplied to terminal SPE. In the NAND gate 256, the gate signal GATE is supplied to the other input terminal from the sub-synchronization signal generation section 124, and the gate is controlled by the gate signal GATE. I have.
- the NAND gate 256 is connected to the count output CO / CZ of the counter 251, which is supplied as the NAND output of the NAND gate 254, by the gate signal GATE.
- the logic "H” is supplied to the trigger input terminal B of the monostable multivibrator 257 for the period T3 of 19H.
- This monostable multivibrator 2 5 7 During period T3, the count output CO / C ⁇ is triggered at twice the frequency of the horizontal synchronization signal HD, and the inverted output is output as the high-speed horizontal synchronization signal Hi_HD.
- the trigger signal generation 127 shown in FIG. 14A is based on a 50 Hz cycle master / slave vertical synchronization signal MVD compliant with the CCIR method supplied from the synchronization signal generator 13. As shown, a trigger signal CTRIG with a repetition period of 1/1000 second is generated.
- the memory controller 122 controls the writing / reading of the memory based on the trigger signal CTRIG and the synchronization signals VD and HD by the memory controller 122, and the memory controller 122 via the terminal C51.
- the supplied video signals VIDE01 and VIDE02 are taken in, and the video signals VIDEO1 and VIDEO2 are supplied as still image signals from the terminal C52 to the image processing apparatus.
- the horizontal synchronization signal HD compliant with the CCIR method generated by the synchronization generation section 123 is supplied to the imaging device 110 as an external horizontal synchronization signal EXT—HD.
- EXT—HD external horizontal synchronization signal
- the sub-synchronous signal generator 124 supplies the external synchronizing signal EXT—VD as shown in FIG. B to the image pickup device 110. Further, FIG. 14C having twice the frequency of the horizontal synchronizing signal HD The high-speed horizontal synchronization signal Hi 1 HD shown in FIG. Supply 1 1 o.
- the imaging device 110 based on the external synchronization signals EXT—VD, EXT—HD, the high-speed horizontal synchronization signal Hi—HD, and the trigger signal CTRIG supplied from the imaging control device 120.
- the imaging operation by reading all pixels is performed according to the modulated horizontal synchronization signal TG-HD and the modulated horizontal synchronization signal TG-HD.
- the video signals VIDE 01 and VIDE 02 obtained by the imaging device 110 are simultaneously read in two lines by a high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD having twice the frequency of the horizontal synchronization signal HD conforming to the CCIR method. Therefore, as shown in FIG. 15, a signal of an image for two frames during one field period. Since the frequency of the vertical synchronizing signal VD conforming to the CCIR method is 5.0 Hz, the imaging signal of two frames of images output during one field period is 1/1100 second. The images are captured with a time difference. Therefore, the memory controller 122 in the imaging control device 120 is provided with a 50 Hz period master / slave vertical synchronization signal MVD based on the CCIR method generated by the synchronization signal generator 23.
- the write control signals MWE N2, MWE N 1 and the read control signals MR EN 2 and MRE 1 as shown in FIG. 14F and FIG. 14G are generated to control the writing / reading of data to / from the memory 12 1. That is, the memory controller 122 captures the video signals VIDE 0 1 and VIDE ⁇ 2 simultaneously read by the imaging device 110 two lines into the memory 122, and reads the first half of the video signal for two frames. The write / read to / from the memory 121 is controlled so that the odd field video signal in one frame and the even field video signal in the second half frame are read.
- the odd-field video signal and the second half of the first half frame captured with a time difference of 1/1000 seconds are obtained from the memory 12 1.
- the video signal VIDE 0 for one field is output from the video signal of the even field in the frame.
- a video signal having a 100-Hz period in a 103-line effective video period is output including a blanking period of 11 lines in a 50-Hz sync cycle.
- the signal adder 128 adds a composite synchronizing signal MCS having a cycle of 50 Hz conforming to the CCIR method to the video signal read from the memory 122 in this way.
- the video signal VIDE 0 output from the signal adder 1 28 via the terminal C 52 is a video signal compliant with the CCIR system, and the image on the monitor is displayed on the screen as shown in FIG.
- the video that is exactly 1/1000 second later than the video above is output to the bottom of the screen.
- a video signal containing an image captured by the imaging device 110 with a time difference of exactly 1/1000 second at the front end and the second half of the screen is obtained from the memory 122.
- the video signal is supplied to the image processing device 130 as a still image signal.
- the video signal read from the memory 1 2 1 is CC
- the scan rate is twice as high as that of the IR system, since a normal CCIR synchronization signal is added by the signal adder 128, it can be recorded on a video tape recorder.
- the imaging control method, the imaging control device, the imaging system, and the imaging device according to the present invention generate the standard vertical synchronization signal and the standard horizontal synchronization signal based on the standard television system, and Based on the trigger signal, a trigger signal with a cycle of 1/2 or less of this standard vertical sync signal is generated, and the first timing according to the trigger signal is used for the first timing. All charges accumulated in the elements are eliminated as invalid charges, and the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are transferred to the vertical transfer unit at a second timing after a predetermined time from the first evening.
- the vertical transfer is performed at a second transfer rate corresponding to the standard television system, which is slower than the first transfer rate, for a second period until the fourth timing, which is the evening of the trigger signal.
- the line transfer type solid-state imaging device outputs one frame of image information via the vertical transfer portion for each cycle of the trigger signal by vertically transferring the charge of the portion. Control the device. Then, the image information output from the interline transfer solid-state imaging device during a plurality of cycles of the trigger signal is temporarily stored, and the stored image information of a plurality of frames is synchronized with the standard vertical synchronization.
- the present invention is applied to, for example, an imaging system having a configuration as shown in FIG.
- This imaging system is based on the detection output of an object sensor 3 that detects a subject 302 that is transported by a transport path 301 formed of a belt conveyor or the like, and captures the subject 302 based on the detection output.
- An imaging control device 320 that captures a still image signal into the memory 321, and an image processing device 330 that receives a video signal from the imaging device 310 as a still image signal via the memory 321
- an imaging control device 320 that captures a still image signal into the memory 321, and an image processing device 330 that receives a video signal from the imaging device 310 as a still image signal via the memory 321
- an image processing device 330 that receives a video signal from the imaging device 310
- the object sensor 303 detects the subject 202 transferred by the transfer path 1, and when the subject 302 reaches the front of the object sensor 303, A trigger signal TRIG is generated, and the trigger signal TRIG is supplied to the imaging control device 320.
- the image pickup device 310 is supplied with external synchronization signals EXT-VD and EXT-HD from the image pickup control device 320 via terminals C 1 and C 2.
- Synchronization signal generator 3 1 1 A A sub-synchronous signal generator 3 11 B and a gate signal generator 3 1 2 to which a modulation trigger signal MTRIG is supplied from an image controller 3 20 via a terminal C 4, and a gate signal generator 3 1 A switch circuit 3 13 controlled by the gate signal G ATE supplied from 2 and a master clock generator MCK of about 28.6 MHz supplied from the master clock generator 3 14
- a CCD image sensor 317 driven by a CCD drive section 316 which operates according to various timing signals supplied from the timing generator 315.
- the above-mentioned CCD image sensor 317 is an interline transfer (IT) type CCD image sensor having a structure as shown in FIG. 19, and a light receiving unit corresponding to each pixel of an odd field. S 0DD and the light receiving section S EVEN corresponding to each pixel in the even field, and the vertical transfer section V from which the charge accumulated in each light receiving section S ODD and S EVEN is read out
- the electric charge accumulated in each of the light receiving units S ODD and S EVEN is swept away to the substrate and the electric charge is removed. It has an electronic shirt function that controls the storage time.
- the synchronizing signal generator 311A is supplied with a clock CL of approximately 14.3 MHz obtained by dividing the master clock MCK into 1/2 from the timing generator 15 and this clock CL Based on In addition to generating internal signals VD and HD, the clock CL is divided by 1/4 to generate a CL / 4 signal with a frequency of about 3.5 MHz.
- the synchronization signal generator 311A is configured to enable external synchronization.
- EXT-VD, EXT-HD is supplied to the terminals CI and C2, the external synchronization signal is generated. No. EXT — VD, EXT — Generates internal synchronization signals VD and HD synchronized with HD.
- the internal synchronization signals VD, HD and CL / 4 generated by the synchronization signal generation section 311A are supplied to the sub-sync signal generation section 311B. Further, the internal synchronization signals VD and HD are supplied to the gate signal generator 312 and the process section 319.
- the sub-synchronous signal generation section 311B is provided by changing the pulse width of a trigger signal TRIG as shown in FIG. 2OA, for example, a modulated trigger signal as shown in FIG. 20B.
- MT RIG is supplied to the terminal C4.
- the sub-synchronization signal generation section 311 B uses the modulation vertical synchronization signal TG as shown in FIG. 20D based on the rising timing t1 of the modulation trigger signal MTR IG supplied to the terminal C4.
- the modulated horizontal synchronizing signal is the CL / 4 signal for the predetermined period T2 after the elapse of the period T1 and the internal horizontal synchronizing signal HD conforming to the standard television system except for the periods T1 and T2.
- TG Generic HD.
- the modulated vertical synchronizing signal TG-VD generated by the sub synchronizing signal generator 311B is supplied to the timing generator 315.
- the modulated horizontal synchronizing signal TG-HD is supplied to the switch circuit 313, and the electronic shirt evening control signal X-SUB is supplied to the CCD drive section 316. ing.
- the gate signal generation section 312 counts 16 internal horizontal synchronization signals HD based on the rising edge timing t1 of the modulation trigger signal MT RIG supplied to the terminal C4. After the lapse of the 16 H period, a gate signal GATE as shown in FIG. 20F, which becomes a logic “H” for a predetermined period T 3 (the 21 H period here) of the period T 2, is generated. The gate signal GATE generated by the gate signal generation section 312 is supplied to the switch circuit 313.
- the switch circuit 313 is connected to the high-speed horizontal synchronizing signal Hi having a frequency of 2 to 7 times the horizontal synchronizing frequency fH in the standard television system via the terminal C4 from the imaging control device 320.
- HD is supplied and the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD is selected only for the period T3 during which the gate signal GATE becomes logic "H", and during periods other than the period T3
- the modulation horizontal synchronizing signal TG-HD supplied from the sub synchronizing signal generator 311B is selected.
- the modulated horizontal synchronizing signal TG-HD 'as shown in FIG. 20G comprising the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD and the modulated horizontal synchronizing signal TG-HD selected by the switch circuit 3 13 Mining generator 3 15.
- the timing generator 315 includes the modulated vertical synchronization signal TG—VD supplied from the sub-synchronization signal generation section 311B and the high-speed horizontal synchronization signal H selected by the switch circuit 313. i- Based on the HD and the modulated horizontal synchronization signal TG_HD, various timing signals necessary for driving the CCD image sensor 317 are generated and supplied to the CCD drive section 316.
- the CCD drive section 316 generates the sensor gate signal SG, the reset signal, the horizontal transfer pulse, and the vertical signal shown in FIG. 20E based on the various timing signals and the electronic shutdown control signal X—SUB.
- a drive pulse such as a transfer pulse is generated to drive the CCD image sensor 317.
- the CDS circuit 318 performs so-called correlated double sampling based on a sampling pulse supplied from the timing generator 315 with respect to the imaging signal read out from the CCD image sensor 317 simultaneously by two lines. To extract the information component of the imaging signal and remove noise such as reset noise contained in the imaging signal.
- the processing section 319 performs predetermined processing such as gamma correction on the imaging signal supplied from the CDS circuit 318.
- a video signal VIDE 0 as shown in FIG. 20H output from the process section 3 19 is supplied to the imaging control device 320 via the terminal C 5.
- the imaging control device 320 is provided with a memory 321, to which the video signal VIDE 0 obtained by the imaging device 310 is supplied via a terminal C51, and a data readout for the memory 3221. Equipped with a memory controller 322 that controls writing / reading.
- the imaging control device 320 includes a synchronization signal generation section 32 3, a sub synchronization signal generation section 32 4, a high-speed horizontal synchronization signal generation section 32 5, a master clock generator 32 26 and a pulse width.
- the pulse width variable setting section 327 arbitrarily sets the pulse width of the trigger signal TRIG supplied to the terminal C20, and a specific configuration example is shown in FIG.
- a time constant circuit consisting of a mono-multi vibrator 3 27 A, a semi-fixed resistor 1 27 a and a capacitor 3 27 b connected to this mono-multi bilayer 3 27 A It consists of B.
- FIG. 1 a time constant circuit consisting of a mono-multi vibrator 3 27 A, a semi-fixed resistor 1 27 a and a capacitor 3 27 b connected to this mono-multi bilayer 3 27 A It consists of B.
- the pulse width variable setting unit 327 is configured to output the monomultivibration signal 327 A by the trigger signal TRIG from the object sensor 303 as shown in FIG.
- Time constant circuit Generates a modulated trigger pulse signal MTRIG with a pulse width W according to the time constant of 327B.
- the pulse width W of the modulation trigger signal MT RIG according to the time constant of the time constant circuit 327 B can be continuously and variably set by the semi-fixed resistor 327 a.
- the modulation trigger signal MT RIG is supplied to the memory controller 32 2 and the sub-synchronous signal generation section 324 and from the terminal C 41 to the imaging device 3 10. I have.
- the synchronizing signal generator 3 23 generates a synchronizing signal VD, based on a main clock MCK of about 28.6 MHz supplied from the main clock generator 326.
- HD and the horizontal sync signal 2FH signal of twice the frequency of the HD and the master clock M ⁇ 1 ⁇ are frequency-divided by 1/4 (1 ⁇ / 4 signal is generated.
- Synchronization signal generator The synchronization signals VD and HD generated by 3 2 3 are supplied to the memory controller 32 2, and the vertical synchronization signals VD and 2 FH signals are supplied to the sub-sync signal generation section 324.
- the CL / 4 signal is supplied to the high-speed horizontal synchronizing signal generator 3 25, and the horizontal synchronizing signal HD is supplied to the image pickup device 310 as an external synchronizing signal EXT—HD via a terminal C 21. It is being supplied.
- the sub-synchronous signal generating section 324 generates an external synchronizing signal EXT-VD to be supplied to the image pickup device 310 from the modulated trigger signal MTRIG, the vertical synchronizing signal VD and the 2FH signal.
- EXT-VD external synchronizing signal
- the sub-synchronous signal generator 324 shown in FIG. 23 includes an edge detection circuit 400 to which the modulation trigger signal MTRIG and the 2 FH signal are supplied, and a 2 FH signal to the clock input terminal CLK.
- First to third counties 4 1 1, 4 1 1 2 and 4 1 3 are provided.
- the edge detection circuit 400 includes first and second D-type flip-flops 401 and 402 in which the 2FH signal is supplied to a clock input terminal CK, and the first D-type flip-flop.
- a non-inverted output of the flip-flop 401 and a NAND gate 43 to which an inverted output of the second D-type flip-flop 402 is supplied, and the modulation trigger signal MTR IG Is supplied to the data input terminal D of the first D-type flip-flop 401, and the non-inverted output of the first D-type flip-flop 401 is supplied to the second D-type flip-flop 402. It is supplied to data input terminal D.
- the edge detection circuit 400 having such a configuration detects a rising edge of the modulation trigger signal MTRIG.
- the detection output of the edge detection circuit 400 is supplied to the load terminal LD of the first counter 411 and to the reset terminal R of the D-type flip-flop 414. Is done.
- the first count 411 is a 4-bit binary count that performs a count-up operation at the rising edge of the 2FH signal
- the detection output of the edge detection circuit 400 is the load
- [100] is preset at each rising edge of the above-mentioned modulated trigger signal TRIG, up-counted at each rising edge of the above-mentioned 2FH signal, and the carry output RC is output.
- the second count 412 is an 8-bit binary programmable down count, and is a period during which the control input terminal SPE is at the logic “L”, that is, the D-type flip-flop.
- Step 4 14 is reset at the timing t1 of the rising edge of the modulation trigger signal MTRIG, and until the logic ⁇ H '' is output by the carry output RC of the first counter 4 11 1.
- [1 0 0 0 1 0 0 0] is preset at the timing of the rising edge of the above 2FH signal, and then when the control input terminal SPE becomes logic “H”, every rising edge of the above 2FH signal Downcount and count
- the output C0 / CZ is supplied to the clock input terminal CK of the D-type flip-flop 416 via an inverter 415 using a NAND gate.
- the D-type flip-flop 416 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 414 is connected to the reset terminal R. By being supplied, it is reset at the rising edge of the output of the D-type flip-flop 414, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the second count 412 is used as a clock.
- the logic “H” of the input terminal D is latched and the inverted output is supplied to one input terminal of the NAND gate 417. In the NAND gate 417, the non-inverted output of the D-type flip-flop 414 is supplied to the other input terminal, and the non-inverted output of the D-type flip-flop 414 is supplied.
- the logic is generated only for 9 H period after 7 H from the rising edge timing tl of the modulation trigger signal MT RIG shown in Fig.
- the first vertical synchronizing signal VD1 as shown in FIG. 24B which becomes "L" is generated.
- the output of the NAND gate 417 that is, the first vertical synchronizing signal VD1 is supplied to one input terminal of each of the NAND gates 421 and 429, and the D-type flip-flop. Supplied to the reset terminal R of 428.
- the third counter 413 is an 8-bit binary programmable down counter, and is a period during which the control input terminal SPE is at the logic “L”, that is, the D-type free switch.
- the flip-flop 4 1 4 is the timing of the rising edge of the above-mentioned modulated trigger signal MTRIG. Reset at t1, and until the logic “H” is output by the first output RC of the first counter 4 1 1 and output RC, the timing of the rising edge of the above 2FH signal is [1 0 0 1 0 1 0 0] is preset, and when the control input terminal SPE goes to logic “H”, the countdown CO / CZ is counted down by the NAND gate at every rising edge of the 2FH signal. It is supplied to the clock input pin CK of the D-type flip-flop 419 via the inverter 418.
- the D-type flip-flop 419 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 414 is connected to the reset terminal R. By being supplied, it is reset at the rising edge of the output of the D-type flip-flop 414, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the third counter 413 is clocked. As a result, the logic “H” of the input terminal D is latched, and the non-inverted output is supplied to the trigger terminal A of the monostep multivibrator 420.
- the monostable multivibrator unit 420 is triggered by the non-inverted output of the D-type flip-flop 419, and as the inverted output, as shown in FIG.
- the second vertical synchronizing signal VD2 which becomes logic "L" for 9H period after 28H has elapsed from the rising edge timing t1 of the rigger signal MT RIG is generated.
- the inverted output of the monostable multi-bi-plane signal 420 that is, the second vertical synchronizing signal VD2 is supplied to the other input terminal of the NAND gate 121 and the D-type flip-flop is provided. It is supplied to clock input terminal CK of 128.
- the NAND gate 421 includes a first vertical synchronizing signal VD1 supplied from the NAND gate 417 and a second vertical synchronizing signal VD1 supplied from the monostable multi-multiplexer 420.
- the NAND output of the vertical synchronizing signal VD 2 is supplied to one input terminal of the NAND gate 423 as a signal VD ′ as shown in FIG. 24D via an inverter 422 using a NAND gate.
- the NAND gate 4 23 is a pulse output from the monostable multi-bi-layer 4 0 5 which is output to the other input terminal at the timing t 5 of the falling edge of the modulation trigger signal MTRIG.
- a signal is supplied, and a signal VD "as shown in FIG. 24E is generated as a NAND output of the pulse signal and the signal VD '.
- the signal VD" generated by the NAND gate 4 23 is The data is supplied to the data input terminal D of the D-type flip-flop 127 through the inverter 424 by the NAND gate.
- the 2FH signal is phase-adjusted by a two-stage monostable multivibrator 425, 426 to its clock input terminal CK and supplied as a clock signal.
- the signal VD is latched by this clock signal.
- the sub-synchronous signal generating section 324 supplies the latch output by the D-type flip-flop 127 as the external synchronizing signal EXT-VD to the image pickup device 310 via the terminal C11.
- the D-type flip-flop 428 has a logic “H” applied to its data input terminal D, and the first flip-flop 428 supplied from the NAND gate 4 17 Reset at the rising edge of the vertical sync signal VD1
- the logic “H” of the data input terminal D is latched by using the second vertical synchronization signal VD 2 supplied from the multi-vibrator 420 as a clock, and the inverted output is output to the NAND gate 4. 2 Supply to the other input terminal of 9.
- the NAND gate 429 outputs the first vertical synchronizing signal VD1 supplied from the NAND gate 417 and the NAND output of the inverted output of the D-type flip-flop 428.
- the signal is supplied to the high-speed horizontal synchronization signal generation section 325 as a gate signal GATE via an inverter 430 using a NAND gate.
- the gate signal GATE is, as shown in FIG. 24F, from the timing of the rising edge of the first vertical synchronization signal VD1 to the timing of the rising edge of the second vertical synchronization signal VD2. Becomes logic "H" only during the period T3 of 21H.
- the high-speed horizontal synchronizing signal generation section 3 25 generates the high-speed horizontal synchronizing signal Hi_HD to be supplied to the imaging device 10 from the CL / 4 signal, as shown in FIG.
- the configuration is the same as that of the high-speed horizontal synchronization signal generator 125 shown.
- the memory 3221 is controlled by the memory controller 3222 to write / read data based on the modulation trigger signal MT RIG and the synchronization signals VD and HD.
- the video signal VIDE 0 supplied through the terminal is taken in, and this video signal is supplied as a still image signal from a terminal C 52 to the image processing apparatus.
- the horizontal synchronization signal HD compliant with the standard television system generated by the synchronization generation section 3233 is excluded.
- the trigger signal is output.
- a trigger signal TRIG is supplied to the imaging device 310, and the first vertical signal which becomes logic "L" for only 9H period after a lapse of 7H from the rising edge timing t1 of the trigger signal TRIG.
- Synchronization signals VD 1 and 28 External synchronization signal EXT—VD in which second vertical synchronization signal VD 2 that becomes logic “L” for only 9 H after 8 H has been inserted into vertical synchronization signal VD of the standard television system,
- the sub-synchronization signal generator 324 supplies the imaging device 310 with the high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD having a frequency 2 to 7 times the frequency of the horizontal synchronization signal HD.
- the generating section 3 25 supplies the image to the imaging device 3 10.
- the external synchronization signals EXT—VD, EXT—HD, the high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD, and the modulation trigger signal MTRIG supplied from the imaging control device 320 are provided.
- the CCD image sensor 317 in the image pickup device 310 requires one cycle of the vertical transfer operation, that is, about 8.3 ⁇ s to send one image pickup charge. Since the number of vertical transfer operation cycles that can be performed in the H period, that is, 63.556 / s, is limited to 7.66, that is, 7 cycles, the high-speed horizontal synchronization signal Hi 1
- the HD frequency is 2 to 7 times the frequency of the horizontal synchronizing signal HD ( and the period T3 during which the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD is inserted is 21H.
- the position of the video to be shot can be freely set. That is, in the imaging device 310, an in-line one-line transfer type CCD image sensor 317 having an electronic shirt function in accordance with the modulated trigger signal MTRIG generated based on the trigger signal TRIG. Stops the sweeping of the electric charge to the electric charge sweeping section for a predetermined time T1, and after the elapse of the predetermined time T1, the imaging electric charge accumulated in the light receiving section becomes an effective electric charge. After reading the image charge read to the vertical transfer unit VREG for a predetermined number of transfer cycles at high speed, the timing t5 of the trailing edge of the modulated trigger signal MTR IG is read.
- the effective charge excluding the imaging charge of a predetermined number of lines by the high-speed vertical transfer is converted into an imaging signal for the number of lines corresponding to the pulse width of the modulation trigger signal MT RIG.
- the data is output via the horizontal transfer unit HR EG by transfer.
- the electronic shutter function of the above-mentioned in-line transfer type CCD image sensor 317 is used to perform an imaging operation using a high-speed random shirt synchronized with the above-mentioned trigger signal TRIG. Necessary effective charges after the line can be obtained as an imaging signal.
- the CL / 4 signal is counted in the high-speed horizontal synchronizing signal generation section 325 of the imaging control device 320.
- the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD having a frequency 2 to 7 times the horizontal synchronizing signal HD is generated by changing the default value in the circuit 25, and the image is supplied to the imaging device 10 to take a picture.
- the starting horizontal line position of the desired image can be set freely.
- the size of the image to be taken is determined by the falling edge of the above-mentioned modulated trigger signal MT RIG indicating the image end evening t5 in FIG. That is, the period from the timing of the falling edge of the gate signal GATE to the falling edge of the modulated trigger signal MTRIG is the video size.
- the gate signal GATE If 100 lines are transferred during the period T3 and the video size is set to 100 lines, about 50 lines will be left untransferred at the time of video output, but during the next gate signal GAT # ⁇ Since the data is transferred in a form that overlaps the first 100 lines on ⁇ 3, it does not affect the video signal of the part you want to shoot.
- the number of lines in which the transfer remainder generated at the time of the video output does not affect the video signal of the portion to be shot is determined by the number of transfer cycles in the period ⁇ 3 of the gate signal GA ⁇ ⁇ , and When transferring 100 lines during the period T3 of the signal GATE, the number of lines is up to 100 lines. That is, the video size can be reduced to 50 lines as shown in FIG.
- the video size can be freely set in the range of 50 lines to 150 lines.
- the trigger cycle is determined by the vertical synchronization signal VD indicating the video end timing, and can be shortened immediately after the timing of the vertical synchronization signal VD.
- the reason for setting two vertical synchronizing signals VD after the trigger is to match the operation of the actual integrated circuit due to the configuration problem of the sub-synchronous signal generator.
- the high-speed horizontal synchronizing signal generator 3 25 of the imaging controller 3 20 is replaced with a setting circuit 2 52 that manually sets the preset value of the counter 25 1, as shown in FIG.
- a setting circuit 4 52 having a configuration as shown in FIG. 2 may be used.
- the setting circuit 4 52 shown in Fig. 32 consists of a sawtooth signal generator 471, a sample pulse generator 472, a sample and hold circuit 473, a voltage comparator 474, and an A / D converter. 4 7 5
- the sawtooth wave signal generator 471, the invertors 481, 482, the D flip-flop circuits 483, 484, 485, and the sawtooth wave generation circuit It is composed of 4 8 6.
- the sawtooth wave signal generator 471 resets the D-type flip-flop circuit 483 via a modulated trigger signal TRIG as shown in FIG.
- a vertical synchronizing signal VD "as shown in FIG. 34B is supplied to each of the clock terminals CK of the D flip-flop circuits 483 and 484.
- the synchronization signal VD " is supplied to each clock terminal CK of the D flip-flop circuit 485 via the inverter 482.
- a logic “H” power is supplied to each data terminal D.
- the output terminal Q of the D flip-flop circuit 48 3 is connected to the reset terminal R of the D flip-flop circuit 4 84, and the D flip-flop
- the output terminal Q of the flip-flop circuit 4 8 4 is connected to the reset and the sort terminal R of the D flip-flop circuit 4 85 and the trigger terminal T of the sawtooth wave generating circuit 4 8 6.
- the output terminal Q of the circuit 485 is connected to the reset terminal R of the sawtooth wave generation circuit 186.
- the sawtooth signal generator 471 having such a configuration, every time the modulation trigger signal MTRIG is supplied, the sawtooth wave signal generator 471, over the entire imaging period corresponding to the image size based on the vertical synchronization signal VD ", A sawtooth signal SW as shown in Fig. 34C is generated, and the sawtooth signal SW generated by the sawtooth signal generator 471 is supplied to the sample and hold circuit 473.
- the sample pulse generator 472 detects the edge of the video signal of the subject with respect to this video signal.
- a sample pulse SP is generated as shown in FIG. 34E, which indicates where in the frame of the captured image 20 is located.
- the sample pulse SP generated by the sample pulse generator 472 is supplied to the sample hold circuit 473.
- the sample hold circuit 473 samples and holds the sawtooth signal supplied from the sawtooth signal generator 471 with the sample pulse SP supplied from the sample pulse generator 472. You. The hold output from the sample and hold circuit 473 is supplied to the voltage comparator 474.
- the voltage comparator 474 compares the hold output of the sample hold circuit 473 with a reference voltage.
- the comparison output from the voltage comparator 475 is supplied to the A / D converter 475.
- the A / D converter 475 converts the signal level of the comparison output from the voltage comparator 474 into an 8-bit digital value, and uses this digital value as a preset value in the high-speed operation. This signal is given to the counter 2 5 1 of the horizontal sync signal generator 3 2 5.
- the setting circuit 452 having such a configuration, when the timing of the subject 302 is too early from the start of imaging, the voltage of the hold output by the sample-hold circuit 473 becomes low, and the voltage of the voltage comparator 4 The comparison output by 7 4 rises.
- the 8-bit digital signal value obtained by digitizing the signal level of the comparison output by the voltage comparator 474 by the A / D converter 475 as a preset value is used as the high-speed horizontal synchronization signal generator.
- the phase of the subject is delayed from the timing of the start of imaging, and approaches the saw-tooth waveform signal SW.
- the voltage of the hold output by the sample and hold circuit 473 becomes high, and the comparison output by the voltage comparator 474 is output.
- the 8-bit digital value obtained by digitizing the signal level of the comparison output by the voltage comparator 474 with the A / D converter 475 as a preset value is used as the preset value of the high-speed horizontal synchronizing signal generator 3.
- the subject is always set to the video signal by the setting circuit. Can be brought to the center.
- a sampling pulse SP is created by using a part of the video signal, and the position of the subject 302 in the imaging unit is detected, whereby the high-speed horizontal synchronizing signal Hi 1 during the gate period T3 is detected.
- the HD frequency By controlling the HD frequency, it is possible to automatically correct the subject 2 so that it is always output at the same timing on the video signal.
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Abstract
The operation control of the image pickup device (310) is performed by the image pickup controller (320), according to the trigger signal TRIG obtained by detecting an object (302) to be inspected, with an object sensor (303), so as to pick up the image of the object (302) to be inspected, transferred on a transfer path (301), with the image pickup device (310). The image pickup controller (320) is equipped with a variable pulse width setter (307) which generates a modulated trigger signal MTRIG where pulse width can be set variably based on the trigger signal TRIG, a synchronizing signal generator (323) which generates a standard vertical synchronizing signal VD and a standard horizontal synchronizing signal HD conforming to a standard television system, a sub-synchronizing signal generator (324) which generates a sub-vertical synchronizing signal EXT-VD to give the second timing based on the first timing being the timing of the leading edge of the above modulated trigger signal MTRIG, and a high-speed horizontal synchronizing signal generator (325) which generates over a first period a high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD higher in frequency than the above standard horizontal synchronizing signal HD.
Description
明 細 書 撮像素子の駆動制御方法、 撮像制御方法、 撮像制御装置、 撮像シ ステム及び撮像装置 技 術 分 野 本発明は、 例えば高速で移動する物体を撮像するのに好適な撮像 素子の撮像素子の駆動制御方法、 撮像制御方法、 撮像制御装置、 撮 像システム及び撮像装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an imaging device of an imaging device suitable for imaging, for example, an object that moves at high speed, and a method for controlling the driving of the imaging device, an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging device. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drive control method, an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging device.
背 景 技 術 Background technology
本件出願人は、 イ ン夕一ライ ン トランスファ(IT: Interline Tra nsfer)型の固体撮像素子 ( C CD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夕機能を有する撮像装置を U S P 5 1 5 7 5 0 2において提案している。 By controlling the effective charge storage time of an interline transfer (IT) -type solid-state imaging device (CCD image sensor), the applicant of the present invention can eliminate the need for a mechanical iris. An imaging device having an electronic shutter function for adjusting the exposure time is proposed in US Pat. No. 5,157,502.
この撮像装置では、 図 1 Aに示す垂直ブランキング信号 VBが口 一レベルとなる垂直ブランキング期間 V B L Kに出力される図 1 B に示すセンサゲート信号 S Gにより、 C CD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。 In this imaging apparatus, the sensor gate signal SG shown in FIG. 1B output during a vertical blanking period VBLK in which the vertical blanking signal VB shown in FIG. The charge stored in each pixel is read out to the vertical transfer unit. the above.
CDィメージセンサの電荷蓄積時間は、 図 1 Cに示すリセッ ト信号
R Tにより制御されており、 該 C C Dイメージセンサはこのリセッ ト信号 R Τが供給されると画素に蓄積された電荷をオーバ一フロー ドレインに掃き捨てるようになつている。 The charge storage time of the CD image sensor is determined by the reset signal shown in Figure 1C. The CCD image sensor is controlled by RT. When the reset signal R # is supplied, the CCD image sensor sweeps the charge accumulated in the pixel to the overflow drain.
このため、 上記リセッ ト信号 R Τが 1水平期間 ( 1 Η ) 毎に供給 されている間 (電荷掃き捨て期間 Τ Ι ) は、 上記 C C D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 C C Dィメー ジセンサに供給する上記リセッ ト信号 R Tを停止したときから、 該 C C Dィメ一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 R Tを停止する夕ィ ミングを制御すること により、 有効電荷蓄積時間 T E、 すなわち、 シャツ夕速度を制御す ることができる。 For this reason, while the reset signal R 供給 is supplied every horizontal period (1 電荷) (charge sweeping period Τ Τ), no effective charge is accumulated in the CCD image sensor. Accordingly, effective charge is accumulated in the photoelectric conversion unit of the CCD image sensor from the time when the reset signal RT supplied to the CCD image sensor is stopped, and the reset signal RT is stopped when the reset signal RT is stopped. By controlling the timing, the effective charge accumulation time TE, that is, the shirt speed can be controlled.
上記撮像装置は、 このような電子シャツ夕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夕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。 ここで、 例えばファク ト リ一オートメーション(FA: Factory Aut omat ion )用の撮像装置として、 例えば図 2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 1上を移動する物体 2が撮像部 3の前に移動してく る と、 これを物体検出部 4が検出し、 図 3 Aに示すタイ ミング t 1 1 に立ち下がってローレベルになる ト リガ信号 T R I Gをシャツ夕信 号発生回路 5及び同期信号発生回路 8に供給する。 The above-described imaging device is advantageous in capturing an image particularly in a high-speed moving object because the use of such an electronic shirt function makes it possible to vary the shutter speed in accordance with the movement of the subject. . Here, as an imaging device for factory automation (FA), for example, an imaging device for imaging a moving object with a configuration as shown in FIG. 2 is known. In this imaging device, when the object 2 moving on the moving path 1 moves in front of the imaging unit 3, the object detection unit 4 detects this and falls at the timing t11 shown in FIG. 3A. The trigger signal TRIG which becomes low level is supplied to the shirt signal generator 5 and the synchronizing signal generator 8.
上記シャツ夕信号発生回路 5は、 上記ト リガ信号 T R I Gが供給 されると、 図 3 Bに示すように、 上記ト リガ信号 T R I Gの立下が りタイ ミング t 1 1で立ち上がるシャッ夕コン トロール信号 S T C を C C D制御回路 6に供給する。
上記 C C D制御回路 6は、 上記 C C Dイメージセンサ 7の光電変 換部に蓄積された電荷をオーバ一フロードレインに掃き捨てるため のリセッ ト信号 R Tを供給しており、 上記ト リガ信号 T R I Gが供 給されると、 上記 C C Dイメージセンサ 7へのリセッ ト信号 R Tの 供給を停止する。 これにより、 上記 C C Dイメージセンサ 7の光電 変換部の各画素に有効電荷の蓄積が開始される。 When the above-mentioned trigger signal TRIG is supplied, the above-mentioned trigger signal generating circuit 5 generates a shut-down control signal which rises at the timing t11 when the above-mentioned trigger signal TRIG falls, as shown in FIG. 3B. Supply STC to CCD control circuit 6. The CCD control circuit 6 supplies a reset signal RT for sweeping out the charges accumulated in the photoelectric conversion unit of the CCD image sensor 7 to an overflow drain, and supplies the trigger signal TRIG. Then, the supply of the reset signal RT to the CCD image sensor 7 is stopped. As a result, the accumulation of effective charges in each pixel of the photoelectric conversion unit of the CCD image sensor 7 is started.
上記 C C D制御回路 6には、 同期信号発生回路 8から図 3 Cに示 すようにタイ ミング t 1 1〜タイ ミング t 1 2の期間中ロ一レベル となる垂直同期信号 V D及び図 3 Dに示す水平同期信号 H Dが供給 されている。 上記 C C D制御回路 6は、 上記シャツ夕コン トロール 信号 S T Cが供給されると、 図 3 Cに示す垂直同期信号 V Dの立ち 下がるタイ ミング t 1 1から、 図 3 Dに示す水平同期信号 H Dのパ ルス数を 9発カウン ト した後、 マス夕クロックを所定数カウン トし てから図 3 Eに示すタイ ミング t 1 3で立ち上がるセンサゲート信 号 S Gを上記 C C Dイメージセンサ 7に供給する。 As shown in FIG. 3C, the CCD control circuit 6 includes a vertical synchronizing signal VD and a vertical synchronizing signal VD, which are at a low level during the period from timing t11 to timing t12, as shown in FIG. 3C. The indicated horizontal synchronization signal HD is supplied. When the shirt control signal STC is supplied, the CCD control circuit 6 outputs the signal of the horizontal synchronization signal HD shown in FIG. 3D from the timing t11 when the vertical synchronization signal VD shown in FIG. 3C falls. After counting the number of pulses 9 times, the master clock is counted a predetermined number, and then the sensor gate signal SG rising at the timing t13 shown in FIG. 3E is supplied to the CCD image sensor 7.
これにより、 上記図 3 Bに示すタイ ミング t 1 1で立ち上がるシ ャッ夕コン ト口一ル信号 S T Cが上記 C C Dイメージセンサ 7に供 給されてから、 図 3 Eに示すタイ ミング t 1 3で立ち上がる上記セ ンサゲート信号 S Gが上記 C C Dイメージセンサ 7に供給されるま での間、 撮像レンズ 9を介して照射される撮像光に応じた電荷が該 C C Dイメージセンサ 7に蓄積されることとなり、 このタイ ミング t 1 1〜タイ ミング t 1 3の間が有効電荷蓄積時間 T Eとなる。 なお、 図 3 Fは、 垂直ブランキング期間 V B L Kを示す。 As a result, after the shutter control signal STC rising at the timing t11 shown in FIG. 3B is supplied to the CCD image sensor 7, the timing t13 shown in FIG. Until the rising sensor gate signal SG is supplied to the CCD image sensor 7, charges corresponding to the imaging light irradiated through the imaging lens 9 are accumulated in the CCD image sensor 7. The effective charge accumulation time TE is between the timing t11 and the timing t13. FIG. 3F shows the vertical blanking period VBLK.
上記 C C Dイメージセンサ 7から読み出された電荷は、 撮像信号 として信号処理回路 1 0に供給される。 上記信号処理回路 2 0 9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 デォ信号として出力端子 1 1 を介して出力する。 この出力端子 1 1 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 2を移動させた場合における該物体 2の状態を 分析することができる。 The charge read from the CCD image sensor 7 is supplied to the signal processing circuit 10 as an image signal. The signal processing circuit 209 includes: The image signal is subjected to signal processing such as adding a synchronization signal, and is output as a video signal via the output terminal 11. The video signal output via the output terminal 11 is supplied to, for example, a monitor. Thereby, the state of the object 2 when the object 2 is moved can be analyzed.
このように、 この撮像装置では、 物体検出部 4から供給される ト リガ信号 T R I Gに応じて垂直同期信号 V D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 2を撮像するよ うになつている。 As described above, in this imaging device, the moving object 2 is imaged by generating the vertical synchronization signal VD in accordance with the trigger signal TRIG supplied from the object detection unit 4 and starting the accumulation of the effective charge. It has become.
ところで、 移動する物体の撮像を行う撮像装置は、 主として F A 用として用いられているため、 上記図 2に示した物体 2を高速で移 動させ、 例えば 1 / 1 0 0 0 0秒等の高速シャッ夕により撮像を行 いたい場合がある。 By the way, since the imaging device that captures an image of a moving object is mainly used for FA, the imaging device 2 shown in FIG. 2 is moved at a high speed, for example, at a high speed of 1/1000 second or the like. You may want to take an image due to a shut down.
しかし、 上記撮像装置では、 センサゲート信号 S Gの出力夕イ ミ ングが C C Dィメ一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 V Dの立ち下がりから水平同期 信号 H D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 S Gを C C Dイメージセン ザに供給するようになっている。 したがって、 ト リガ信号 T R I G から垂直同期信号 V D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 V Dの立ち下がりのタイ ミングから上記センサゲ 一ト信号 S Gが出力されるタイ ミングまでの時間以下には有効電荷 蓄積時間を短縮することができず、 1 / 1 0 0 0 0秒等の高速シャ ッ夕による撮像を行うことはできなかった。 However, in the above-described imaging apparatus, the output timing of the sensor gate signal SG is preset and fixed based on the pixel arrangement of the CCD image sensor. For example, the horizontal synchronization signal is output from the fall of the vertical synchronization signal VD. After counting 9 HD pulses, the sensor gate signal SG is supplied to the CCD image sensor at the timing when the clock is counted a predetermined number. Therefore, in the above-described imaging apparatus that performs the imaging operation by generating the vertical synchronization signal VD from the trigger signal TRIG, the timing from the falling of the vertical synchronization signal VD to the timing when the sensor gate signal SG is output. The effective charge accumulation time could not be shortened in less than the time, and it was not possible to perform imaging by high-speed shutdown such as 1/1000 second.
また、 画像処理機器を使用して、 撮像装置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。 In addition, using an image processing device, the video signal from the There are times when you want to perform image processing. Generally, an image processing device operates based on a predetermined synchronization signal. Therefore, for example, when synthesizing video signals from a plurality of imaging devices, video recording / reproducing devices, and the like, it is necessary to supply a video signal synchronized with a reference synchronization signal to an image processing device.
このような場合、 撮像装置は、 任意のタイ ミングで、 例えば図 4 Aに示すように、 ト リガ信号 T R I G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 4 Bに示すセンサゲート 信号 S Gを C C D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— S Y N Cを発生し、 図 4 Cに示すように、 発生した垂直同期信号 V 一 S Y N Cに同期させて垂直転送部に読み出した電荷を撮像信号 V I D E〇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 5 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 T R I Gに応じて、 ランダムな間隔で図 5 Bに示す ようにビデオ信号 V I D E 0が出力されるため、 一定周期で垂直同 期信号 V _ S Y N Cを出力することができない。 In such a case, when the trigger signal TRIG is supplied at an arbitrary timing, for example, as shown in FIG. 4A, after a predetermined effective charge accumulation time, that is, an exposure time, the imaging apparatus returns to FIG. 4B. The sensor gate signal SG shown in the figure is supplied to the CCD image sensor, and the electric charge accumulated in each pixel of the photoelectric conversion unit is read out to the vertical transfer unit. At the same time, a vertical synchronization signal V-SYNC is generated, as shown in FIG. 4C. The charge read out to the vertical transfer unit in synchronization with the generated vertical synchronization signal V-SYNC is output as an image signal VIDE # via the horizontal transfer unit. In this imaging device, as shown in FIG. 5A, video signals VIDE 0 are output at random intervals as shown in FIG. 5B according to an arbitrary timing, that is, a randomly supplied trigger signal TRIG. Therefore, the vertical synchronization signal V_SYNC cannot be output at a constant cycle.
あるいは、 この撮像装置は、 例えば図 6 Cに示すように、 一定の 周期の垂直同期信号 V— S Y N Cを発生しておき、 図 6 Aに示すト リガ信号 T R I Gが供給されると、 所定の露光時間の後に、 図 6 B に示すセンサゲート信号 S Gを C C D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 _ S Y N Cと異なり、 ト リガ信 号 T R I Gに基づく夕イ ミングで垂直同期信号 V— S Y N Cを発生 するようになつている。
ところで、 このような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。 Alternatively, this imaging apparatus generates a vertical synchronizing signal V-SYNC having a constant period as shown in FIG. 6C, and supplies a trigger signal TRIG shown in FIG. After a period of time, the sensor gate signal SG shown in Fig. 6B is supplied to the CCD image sensor, and the electric charges accumulated in each pixel of the photoelectric conversion unit are read out to the vertical transfer unit, and at the same time, the vertical synchronization signal Unlike V_SYNC, the vertical synchronization signal V-SYNC is generated at the timing based on the trigger signal TRIG. By the way, in a video processing device such as a frame memory or a monitor that performs processing using a video signal from such an imaging device, it is required to synchronize its operation with a supplied video signal.
ところが、 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。 However, in these video processing devices, synchronizing with a synchronization signal having a random period is very difficult technically and is not generally performed.
そこで、 本発明の目的は、 ト リガ信号に同期した高速のランダム シャッ夕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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a drive control method for an image sensor, which performs an image pickup operation by high-speed random shutter synchronized with a trigger signal so that an effective charge in a predetermined image pickup range can be obtained as an image pickup signal. It is to provide an imaging device, an imaging control device, and an imaging system.
また、 本発明に他の目的は、 任意の画像範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。 Another object of the present invention is to provide a drive control method, an image pickup device, an image pickup control device, and an image pickup system of an image pickup device capable of obtaining an image pickup signal in an arbitrary image range.
また、 スポ一ヅ競技における陸上や水泳など速度を競う分野では、 Also, in the field of speed competition such as land and swimming in sports competitions,
1 / 1 0 0秒の精度で着順判定が行われる。 The arrival order is determined with an accuracy of 1/1000 second.
そこで、 本発明の目的は、 このような競技内容を 1 / 1 0 0秒間 隔で撮像して、 1 / 1 0 0秒の時間差のある画像を 1枚の画像に合 成して出力することのできる撮像制御方法、 撮像制御装置、 撮像シ ステム及び撮像装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to capture such a game content at an interval of 1/1100 seconds and to combine and output an image having a time difference of 1/1100 seconds into one image. It is an object of the present invention to provide an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging device that can perform the following.
また、 本発明の他の目的は、 高速で移動する物体を所定の時間差 を持って撮像して 1枚の画像に合成して出力することのできる撮像 制御方法、 撮像制御装置、 撮像システム及び撮像装置を提供するこ とにある。
発 明 の 開 示 本発明では、 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、 上記標準垂直同期信号に基づいて、 この標準垂直同期信号の 1 / 2以下の周期のト リガ信号を生成し、 上記ト リガ信号に応じた第 1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各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 1の夕イ ミングから所定時間後の第 2の夕 ィ 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 2のタイ ミングから第 3のタイ ミングまでの第 1の 期間に亘つて、 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 3のタイ ミングから次のト リガ信号のタイ ミ ングである第 4のタイ ミングまでの第 2の期間に亘つて、 上記第 1 の転送速度よりも遅く標準テレビジョン方式に対応する第 2の転送 速度で上記垂直転送部の電荷を垂直転送することにより、 上記ト リ ガ信号の周期毎に、 上記垂直転送部を介して、 1フレームの画像情 報を出力するように上記ィン夕ーライン トランスファ型固体撮像素 子を制御する。 そして、 上記イ ン夕一ライ ン トランスファ型固体撮 像素子から上記ト リガ信号の複数の周期の間に出力された上記画像 情報を一時的に記憶し、 記憶された複数フレームの画像情報を上記 標準垂直同期信号及び標準水平同期信号に基づく速度で、 1 フレー ムの出力画像情報として読み出し、 読み出された 1 フレームの出力 画像情報に対し、 上記標準テレビジョン方式の標準垂直同期信号及 び標準水平同期信号を付加する。 これにより、 高速で移動する物体 を所定の時間差を持って撮像して 1枚の画像に合成した画像情報を
得ることができる。 例えば C C I R ( Interational Radio Consult ative Committee ) 方式に準拠した標準垂直同期信号及び標準水平 同期信号を発生し、 上記標準垂直同期信号の 1 / 2の周期のト リガ 信号を生成して、 C C I R方式の撮像装置の撮像制御を行うことに よって、 1 / 1 0 0秒の時間差のある画像を 1枚の画像に合成して 出力することができる。 Further, another object of the present invention is to provide an imaging control method, an imaging control device, an imaging system, and an imaging method capable of imaging an object moving at high speed with a predetermined time difference, synthesizing and outputting a single image. Equipment. DISCLOSURE OF THE INVENTION In the present invention, a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to the standard television system are generated, and based on the standard vertical synchronizing signal, a period of 1/2 or less of the standard vertical synchronizing signal is generated. A trigger signal is generated, and at the first timing according to the trigger signal, all charges accumulated in each light receiving element of the interline transfer solid-state imaging device are eliminated as reactive charges. At a second timing after a predetermined time from the second timing, the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit, and the second timing from the second timing to the third timing is read out. The charge transferred to the vertical transfer unit is vertically transferred at a first transfer rate over a period of 1, and the fourth timing, which is the timing of the next trigger signal from the third timing, Second period until The charge of the vertical transfer unit is vertically transferred at a second transfer rate corresponding to the standard television system, which is slower than the first transfer rate, so that the vertical signal is transmitted every cycle of the trigger signal. The above-mentioned line transfer solid-state imaging device is controlled so as to output one frame of image information via the transfer unit. Then, the image information output from the in-line transfer type solid-state imaging device during a plurality of cycles of the trigger signal is temporarily stored, and the stored image information of a plurality of frames is stored. At the rate based on the standard vertical sync signal and the standard horizontal sync signal, it is read out as one frame of output image information, and the read out one frame of output image information is compared with the standard vertical sync signal and standard Add horizontal sync signal. As a result, image information obtained by capturing an object moving at high speed with a predetermined time difference and combining it into one image Obtainable. For example, a standard vertical sync signal and a standard horizontal sync signal conforming to the CCIR (Interational Radio Consultative Committee) method are generated, and a trigger signal having a period of 1/2 of the standard vertical sync signal is generated, and the CCIR image pickup is performed. By performing the imaging control of the apparatus, an image having a time difference of 1/1100 seconds can be synthesized and output as one image.
また、 本発明では、 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の夕イ 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の夕ィ 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の夕イ ミングから第 4のタイ ミングまでの第 1の期間に亘つて、 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の夕イ ミングまでの第 2の期間に亘つて、 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。 これにより、 イン夕一ライン トランスファ型固体撮像素子の電子シャッ夕機能を利用して、 第 1 のト リガ信号に同期した高速のランダムシャッ夕による撮像動作を 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撮像信 号を得ることができる。 また、 上記ト 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
囲の撮像信号を得ることができる。 Further, according to the present invention, a second trigger signal having a pulse width variably set by a user is generated based on the first trigger signal, and the timing of the leading edge of the second trigger signal is generated. In a second timing based on a certain first evening, all charges accumulated in a plurality of light receiving elements of the interline transfer solid-state imaging device are eliminated as invalid charges, and the second evening is performed. The charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit at a third timing after a predetermined time from the third timing, and during the first period from the third evening to the fourth timing described above. The charge transferred to the vertical transfer unit is vertically transferred at a first transfer rate over a period from the fourth timing to the fifth evening based on the trailing edge of the second trigger signal. For the second period, the vertical transfer unit Is transferred vertically from the horizontal transfer unit during the second period as the effective charge. Let it. As a result, the electronic shutter function of the in-line and one-line transfer type solid-state imaging device is used to perform a high-speed random shutter imaging operation synchronized with the first trigger signal, and the second trigger signal pulse is output. An imaging signal in an image range determined by the width can be obtained. In addition, by setting the pulse width of the above trigger signal, the number of lines to be output as the imaging signal is changed, and an arbitrary image range is set. A surrounding image signal can be obtained.
図面の簡単な説明 図 1は、 従来の撮像装置における電子シャッ夕機能を説明するた めのタイムチャートである。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a time chart for explaining an electronic shutdown function in a conventional imaging device.
図 2は、 従来の撮像装置の構成を示すプロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional imaging device.
図 3は、 従来の撮像装置の撮像動作における有効電荷蓄積期間を 示すタイムチャートである。 FIG. 3 is a time chart showing an effective charge accumulation period in an imaging operation of a conventional imaging device.
図 4は、 従来の撮像装置における ト リガパルス信号に同期した撮 像動作を示すタイムチャートである。 FIG. 4 is a time chart showing an imaging operation in synchronization with a trigger pulse signal in a conventional imaging device.
図 5は、 従来の撮像装置における ト リガパルス信号に同期した撮 像動作を示すタイムチャートである。 FIG. 5 is a time chart showing an imaging operation in synchronization with a trigger pulse signal in a conventional imaging device.
図 6は、 従来の撮像装置における ト リガパルス信号に同期した撮 像動作を示すタイムチヤ一トである。 FIG. 6 is a time chart showing an imaging operation in synchronization with a trigger pulse signal in a conventional imaging device.
図 7は、 本発明を適用した撮像システムの全体構成を示すプロッ ク図である。 FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of an imaging system to which the present invention is applied.
図 8は、 上記撮像システムに用いた撮像装置の構成を示すプロッ ク図である。 FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device used in the imaging system.
図 9は、 上記撮像装置における C C Dイメージセンサの構成を模 式的に示す平面図である。 FIG. 9 is a plan view schematically showing a configuration of a CCD image sensor in the imaging device.
図 1 0は、 上記撮像装置の動作を示すタイ ミングチヤ一トである ( 図 1 1は、 上記撮像システムに用いた撮像制御装置におけるサブ 同期信号発生部の具体的な構成を示す回路図である。
図 1 2は、 上記サブ同期信号発生部の動作を示すタイ ミングチヤ ートである。 FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the imaging apparatus. ( FIG. 11 is a circuit diagram showing a specific configuration of a sub-synchronous signal generation unit in the imaging control apparatus used in the imaging system. . FIG. 12 is a timing chart showing the operation of the sub-synchronization signal generator.
図 1 3は、 上記撮像制御装置における高速水平同期信号発生部の 具体的な構成を示す回路図である。 FIG. 13 is a circuit diagram showing a specific configuration of a high-speed horizontal synchronizing signal generator in the imaging control device.
図 1 4は、 上記撮像制御装置の動作を示すタイ ミ ングチヤ一卜で ある。 FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the imaging control device.
図 1 5は、 上記撮像制御装置により得られるビデオ信号を説明す るための図である。 FIG. 15 is a diagram for explaining a video signal obtained by the imaging control device.
図 1 6は、 上記撮像制御装置により得られるビデオ信号により表 されるモニタ画面上の画像を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing an image on a monitor screen represented by a video signal obtained by the imaging control device.
図 1 7は、 本発明を適用した他の撮像システムの全体構成を示す 図である。 FIG. 17 is a diagram showing the overall configuration of another imaging system to which the present invention is applied.
図 1 8は、 上記撮像システムに用いた撮像装置の構成を示すプロ ック図である。 FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of an imaging device used in the imaging system.
図 1 9は、 上記撮像装置における C C Dィメ一ジセンサの構成を 模式的に示す平面図である。 FIG. 19 is a plan view schematically showing a configuration of a CCD image sensor in the imaging device.
図 2 0は、 上記撮像装置の動作を示すタイ ミングチヤ一トである, 図 2 1は、 上記撮像システムに用いた撮像制御装置におけるパル ス幅可変設定部の具体的な構成例を示す回路図である。 FIG. 20 is a timing chart illustrating the operation of the imaging apparatus. FIG. 21 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of a variable pulse width setting unit in the imaging control apparatus used in the imaging system. It is.
図 2 2は、 上記パルス幅可変設定部の動作を示すタイムチヤ一ト である。 FIG. 22 is a time chart showing the operation of the variable pulse width setting unit.
図 2 3は、 上記撮像システムに用いた撮像制御装置におけるサブ 同期信号発生部の具体的な構成を示す回路図である。 FIG. 23 is a circuit diagram showing a specific configuration of a sub-synchronous signal generation unit in the imaging control device used in the above-described imaging system.
図 2 4は、 上記サブ同期信号発生部の動作を示すタイ ミングチヤ —トである。
図 2 5は、 上記撮像装置における C C Dイメージセンサにより撮 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。 FIG. 24 is a timing chart showing the operation of the sub-synchronous signal generator. FIG. 25 is a diagram illustrating the principle for changing the reading start position of an image captured by the CCD image sensor in the above-described imaging apparatus.
図 2 6は、 同じく、 上記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。 FIG. 26 is a view for explaining the principle for changing the image reading start position.
図 2 7は、 上記撮像装置における C C Dイメージセンサから読み 出される撮像信号の画像サイズを説明する図である。 FIG. 27 is a diagram illustrating an image size of an image pickup signal read from the CCD image sensor in the image pickup apparatus.
図 2 8は、 同じく、 上記画像サイズを説明する図である。 FIG. 28 is a diagram for explaining the image size.
図 2 9は、 上記撮像装置による撮像動作の ト リガサイクルを説明 する図である。 FIG. 29 is a diagram illustrating a trigger cycle of an imaging operation by the imaging device.
図 3 0は、 上記撮像装置により撮像された被検体の位置が画面上 でずれた状態を示す図である。 FIG. 30 is a diagram showing a state where the position of the subject imaged by the imaging device is shifted on the screen.
図 3 1は、 上記撮像装置により撮像された被検体の位置が画面上 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。 FIG. 31 is a diagram illustrating a state in which the position of the subject imaged by the imaging apparatus, which is shifted on the screen, is automatically corrected so as to be output at the same timing.
図 3 2は、 上記自動補正を行う機能を備えた高速水平同期信号発 生部の設定回路の構成を示すプロック図である。 FIG. 32 is a block diagram showing a configuration of a setting circuit of a high-speed horizontal synchronizing signal generation unit having the function of performing the automatic correction.
図 3 3は、 上記設定回路の鋸歯状波発生器の構成を示す回路図で あ o FIG. 33 is a circuit diagram showing the configuration of the sawtooth wave generator of the setting circuit.
図 3 4は、 上記設定回路の動作を説明するためのタイ ミングチヤ ートである。 FIG. 34 is a timing chart for explaining the operation of the setting circuit.
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら 詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明は、 例えば図 7に示すような構成の撮像システムに適用さ れる。 この撮像システムは、 走行路 1 0 1を走行する被検体 1 0 2 を撮像装置 1 1 0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、 上記撮像装置 1 1 0の動作制御を行って該撮像装置 1 1 0からのビデオ信号 V I D E 0を静止画像信号としてメモリ 1 2 1に取り込む撮像制御装置 1 2 0と、 上記撮像装置 1 1 0からのビ デォ信号 V I D E 0が上記メモリ 1 2 1を介して静止画像信号とし て供給される画像処理装置 1 3 0とを有する。 The present invention is applied to, for example, an imaging system having a configuration as shown in FIG. This imaging system is an imaging system that captures a subject 102 traveling on a travel path 101 by an imaging device 110 and captures the image as a still image, and controls the operation of the imaging device 110. The video signal VIDE 0 from the imaging device 110 is taken into the memory 121 as a video signal VIDE 0 from the imaging device 110 as a still image signal, and the video signal VIDE 0 from the imaging device 110 is stored in the memory 1. And an image processing device 130 supplied as a still image signal via the image processing device 21.
上記撮像装置 1 1 0は、 図 8に示すように、 上記撮像制御装置 2 0から端子 C I , C 2を介して外部同期信号 E X T _ VD, EXT 一 HDが供給される同期信号発生部 1 1 1 Aと、 上記撮像制御装置 1 2 0から端子 C 4を介して ト リガ信号 C T R I Gが供給されるサ ブ同期信号発生部 1 1 1 B及びゲート信号発生部 1 1 2と、 このゲ 一ト信号発生部 1 1 2から供給されるゲート信号 G A T Eにより切 り換え制御されるスィ ッチ回路 1 1 3と、 マス夕クロック発生器 1 1 4から供給される約 2 8. 6 MH zのマス夕クロック MC Kによ り動作するタイ ミングジェネレータ 1 1 5と、 このタイ ミングジェ ネレ一夕 1 1 5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 C C D駆動部 1 1 6により駆動される C C Dイメージセンサ 1 1 7と、 この C CDイメージセンサ 1 1 7による撮像信号が相関 2 重サンプリング(CDS: Correlated double sampling )回路 1 1 8を 介して供給されるプロセス部 1 1 9とを備えてなる。 As shown in FIG. 8, the imaging device 110 is provided with a synchronization signal generation unit 11 to which external synchronization signals EXT_VD and EXT-HD are supplied from the imaging control device 20 via terminals CI and C2. 1A, a sub-synchronous signal generator 111B and a gate signal generator 112 to which a trigger signal CTRIG is supplied from the imaging control device 120 via a terminal C4. A switch circuit 113 controlled to be switched by the gate signal GATE supplied from the signal generator 112, and a mass of approximately 28.6 MHz supplied from the mass clock generator 114 It is driven by a timing generator 115 that operates with the evening clock MCK and a CCD driver 116 that operates according to various timing signals supplied from the timing generator 115. The correlation between the CCD image sensor 1 17 and the imaging signal from the CCD image sensor 1 17 Sampling (CDS: Correlated double sampling) comprising a processing unit 1 1 9 supplied via the circuit 1 1 8.
上記 C CDイメージセンサ 1 1 7は、 図 9に示すような構造のィ
ン夕一ライ ン トランスファ(IT: Interline Transfer)型の 2ライ ン 同時読み出しによる全画素読み出し C CD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 S ODD と偶数フィールド の各画素に相当する受光部 S EVENと、 各受光部 S 0DD , S EVENに蓄 積された全画素の電荷が 1 フィールド毎に読み出される垂直転送部 VREG と、 上記垂直転送部 VKEFI 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 2ライン分の水平転送部 HREG 1,The above CCD image sensor 117 has a structure as shown in FIG. All-pixel readout by simultaneous readout of two lines of IT (Interline Transfer) type. In a CCD image sensor, the light receiving section SODD corresponding to each pixel in the odd field and the pixels in the even field are used. The corresponding light receiving section S EVEN , the vertical transfer section VREG in which the charges of all the pixels stored in each of the light receiving sections S 0DD and S EVEN are read out for each field, and the charge read out to the above vertical transfer section V KEFI the horizontal transfer section H REG 1 for two lines to be output as an image signal of one horizontal line unit,
ΗΚ ΕΑ 2とから成り、 受光部 S ODD , S EVEN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 S OD D , S EVEN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夕機能を有する。 上記同期信号発生部 1 1 1 Aは、 上記タイ ミングジェネレータ 1 1 5からマス夕クロック M C Kを 1 /2に分周した約 1 4. 3 MH zのクロック C Lが供給されており、 このクロック C Lに基づいて 動作して、 内部信号 VD , HDを発生するとともに、 上記クロック C Lを 1 /4に分周して周波数が約 3. 5 MH zの C L/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 1 1 Aは、 外部 同期が可能な構成のもので、 上記端子 C l, C 2に外部同期信号 E X T— VD, E X T— HDが供給されているときには、 上記外部同 期信号 E X T— V D, E X T _ H Dに同期した内部同期信号 V D , HDを発生する。 そして、 この同期信号発生部 1 1 1 Aに発生され た内部同期信号 VD , HD及び C L/4信号が上記サブ同期信号発 生部 1 1 1 Bに供給されている。 さらに、 上記内部同期信号 VD , HDは、 上記ゲ一ト信号発生部 1 1 2及びプロセス部 1 1 9に供給 されている。
また、 上記サブ同期信号発生部 1 1 1 Bは、 上記端子 C 4に供給 される ト リガ信号 C T R I Gのタイ ミング t 1を基準にした変調垂 直同期信号 T G— VD及び変調水平同期信号 T G— HDと電子シャ ッ夕制御信号 X— S UBを発生する。 このサブ同期信号発生部 1 1 1 Bでは、 図 1 0 Aに示すような ト リガ信号 TR I Gの立ち上がり タイ ミング t 1を基準にして図 1 0 Cに示すような変調垂直同期信 号 T G— VDを生成し、 この変調垂直同期信号 T G— VDに基づい て予め設定されたシャッ夕速度に応じた期間 T 1だけ図 1 0 Bに示 すように電子シャツ夕制御信号 X - S UBを停止するとともに、 上 記期間 T 1経過後に所定の期間 T 2だけ上記 C L/4信号とし、 上 記各期間 T 1 , T 2以外は通常の内部水平同期信号 HDとした変調 水平同期信号 T G— HDを生成する。 そして、 このサブ同期信号発 生部 1 1 1 Bにより発生された変調垂直同期信号 T G— VDは上記 タイ ミングジェネレータ 1 1 5に供給され、 また、 上記変調水平同 期信号 T G— HDは上記スィ ツチ回路 1 1 3に供給され、 さらに、 電子シャッ夕制御信号 X— S UBは上記 C C D駆動部 1 1 6に供給 されている。 ΕΑ Κ ΕΑ2, and by controlling the potential of a not-shown substrate formed below the light receiving sections S ODD and S EVEN, the electric charges accumulated in each light receiving section S OD D and S EVEN are It has an electronic shutdown function that controls the charge storage time by sweeping it down to the substrate. The synchronizing signal generator 111A receives the clock CL of about 14.3 MHz obtained by dividing the master clock MCK by 1/2 from the timing generator 115, and this clock CL And generates internal signals VD and HD, and divides the clock CL by 1/4 to generate a CL / 4 signal with a frequency of about 3.5 MHz. . The synchronization signal generator 111A is configured to enable external synchronization. When the external synchronization signals EXT-VD and EXT-HD are supplied to the terminals C1 and C2, the external synchronization is performed. Signal EXT — Generates internal synchronization signals VD and HD synchronized with VD and EXT_HD. Then, the internal synchronization signals VD, HD, and CL / 4 signal generated in the synchronization signal generation section 111A are supplied to the sub synchronization signal generation section 111B. Further, the internal synchronization signals VD and HD are supplied to the gate signal generation unit 112 and the processing unit 119. Further, the sub-synchronous signal generation section 111 B is provided with a modulation vertical synchronization signal TG-VD and a modulation horizontal synchronization signal TG- based on the timing t1 of the trigger signal CTRIG supplied to the terminal C4. Generates HD and electronic shutdown control signal X—SUB. The sub-synchronous signal generator 111B generates a modulated vertical synchronizing signal TG as shown in FIG. 10C with reference to the rising timing t1 of the trigger signal TRIG as shown in FIG. 10A. Generates VD and stops the electronic shirt evening control signal X-SUB as shown in Fig. 10B for a period T1 corresponding to the preset shutdown speed based on this modulated vertical synchronization signal TG—VD. At the same time, the above-mentioned CL / 4 signal is used only for a predetermined period T2 after the above period T1 has elapsed, and the normal internal horizontal synchronization signal HD is used for the periods other than the above periods T1 and T2. Generate The modulated vertical synchronizing signal TG-VD generated by the sub-synchronizing signal generating unit 1111B is supplied to the timing generator 115, and the modulated horizontal synchronizing signal TG-HD is controlled by the switch. The electronic circuit control signal X—SUB is supplied to the switch circuit 113, and furthermore, to the CCD drive section 116.
また、 上記ゲート信号発生部 1 1 2は、 上記端子 C 4に供給され る ト リガ信号 C TR I Gの立ち上がりエッジのタイ ミング t 1を基 準にして、 内部水平同期信号 HDを 1 6個カウント した 1 6 H期間 経過後に、 上記期間 T 2中の所定の期間 T 3 (ここでは 1 9 H期 間) だけ論理 「H」 となる図 1 0 Eに示すようなゲート信号 GAT Eを発生する。 そして、 このゲート信号発生部 1 1 2で発生された ゲ一ト信号 GAT Eは、 上記スィ ツチ回路 1 1 3に供給されている c また、 上記スィ ッチ回路 1 1 3は、 上記撮像制御装置 1 2 0から
端子 C 4を介して C C I R方式における水平同期周波数 f π の 2倍 の周波数を有する高速水平同期信号 H i _HDが供給されており、 上記ゲ一ト信号 G A T Eが論理 「H」 となる期間 T 3だけ上記高速 水平同期信号 H i— HDを選択し、 また、 上記期間 T 3以外の期間 は上記サブ同期信号発生部 1 1 1 Bから供給される変調水平同期信 号 T G— HDを選択するようになっている。 このスイ ッチ回路 1 1 3により選択された上記高速水平同期信号 H i一 HD及び変調水平 同期信号 T G— HDからなる図 1 0 Fに示すような変調水平同期信 号 T G _ H D ' が上記タイ ミ ングジェネレータ 1 1 5に供給されて いる。 The gate signal generator 112 counts 16 internal horizontal synchronization signals HD based on the rising edge timing t1 of the trigger signal C TRIG supplied to the terminal C4. After the elapse of the 16 H period, the gate signal GATE shown in FIG. 10E is generated, which becomes the logic “H” for the predetermined period T 3 (the 19 H period here) of the above period T 2. . The gate signal GATE generated by the gate signal generation unit 112 is supplied to the switch circuit 113.The switch circuit 113 also controls the imaging control. From device 1 2 0 A high-speed horizontal synchronizing signal Hi_HD having a frequency twice as high as the horizontal synchronizing frequency f π in the CCIR system is supplied via a terminal C 4, and a period T 3 in which the gate signal GATE becomes logic “H” Only the high-speed horizontal synchronization signal H i—HD is selected, and during the period other than the period T 3, the modulated horizontal synchronization signal TG—HD supplied from the sub-synchronization signal generation unit 11 1 B is selected. It has become. The modulated horizontal synchronizing signal TG_HD ′ as shown in FIG. 10F composed of the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD and the modulated horizontal synchronizing signal TG—HD selected by the switch circuit 113 is Supplied to the timing generator 115.
また、 上記タイ ミングジェネレータ 1 1 5は、 上記サブ同期信号 発生部 1 1 1 Bから供給される変調垂直同期信号 T G— VDと上記 スィ ッチ回路 1 1 3により選択された上記高速水平同期信号 H i - HD及び変調水平同期信号 T G_ HD, に基づいて、 上記 C CDィ メ一ジセンサ 1 1 7の駆動に必要な各種タイ ミング信号を生成して 上記 C CD駆動部 1 1 6に供給する。 In addition, the timing generator 115 includes the modulated vertical synchronization signal TG—VD supplied from the sub-synchronization signal generator 111B and the high-speed horizontal synchronization signal selected by the switch circuit 113. Various timing signals necessary for driving the CCD image sensor 117 are generated based on the Hi-HD and the modulated horizontal synchronization signal TG_HD, and supplied to the CCD drive unit 116. I do.
また、 上記 C CD駆動部 1 1 6は、 上記各種タイ ミング信号ゃ電 子シャヅ夕制御信号 X— S UBに基づいて図 1 0 Dに示すセンサ一 ゲート信号 S Gや水平転送パルス、 垂直転送パルス等の駆動パルス を生成して、 上記 C C Dイメージセンサ 1 1 7を駆動する。 In addition, the CCD drive section 116 generates the sensor gate signal SG, horizontal transfer pulse, and vertical transfer pulse shown in FIG. 10D based on the various timing signals, the electronic control signal X—SUB, and the timing signal. And the like to drive the CCD image sensor 117.
また、 上記 C D S回路 1 1 8は、 上記 C C Dィメ一ジセンサ 1 1 7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 ジエネレ一夕 1 1 5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 トノィズ等の雑音
を除去する。 Further, the CDS circuit 118 responds to the imaging signal read out simultaneously from the CCD image sensor 117 by two lines based on a sampling pulse supplied from the timing generator 115 so-called. Performs correlated double sampling to extract the information component of the image signal and noise such as reset noise contained in the image signal. Is removed.
そして、 上記プロセス部 1 1 9では、 上記 C D S回路 1 1 8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 口セス部 1 1 9から出力される図 1 0 Gに示すようなビデオ信号 V Then, the processing section 119 performs predetermined processing such as gamma correction on the imaging signal supplied from the CDS circuit 118. The video signal V output from this process section 119 as shown in Fig. 10G
1 D E 0 1 , V I D E 02が端子 C 5を介して上記撮像制御装置 11 D E 0 1, V I D E 02 is connected to the above imaging control device 1 via a terminal C 5.
20に供給される。 Supplied to 20.
上記撮像制御装置 1 20は、 上記撮像装置 1 1 0により得られた ビデオ信号 V I D E 0 1 , V I D E 02が端子 C 5 1を介して供給 されるメモリ 1 2 1 と、 このメモリ 1 2 1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 1 2 2を備える。 また、 この撮像制御装置 1 2 0は、 同期信号発生部 1 2 3、 サブ同期信号 発生部 1 24、 高速水平同期信号発生部 1 2 5、 マス夕クロック発 生部 1 2 6及びト リガ信号発生部 1 2 7を備える。 上記ト リガ信号 発生部 1 2 7により生成された ト リガ信号 C T R I Gは、 上記メモ リコン トローラ 1 2 2及びサブ同期信号発生部 1 24に供給される とともに端子 C 4 1を介して出力される。 さらに、 この撮像制御装 置 1 2 0は、 上記メモリ 1 2 1から読み出されるビデオ信号に C C The imaging control device 120 includes a memory 12 1 to which video signals VIDE 01 and VIDE 02 obtained by the imaging device 110 are supplied via a terminal C 51, and data to the memory 12 1 It has a memory controller 122 that controls writing / reading of data. The imaging control device 120 includes a synchronization signal generator 123, a sub-synchronization signal generator 124, a high-speed horizontal synchronization signal generator 125, a master clock generator 126, and a trigger signal. A generator 1 27 is provided. The trigger signal C TRIG generated by the trigger signal generating section 127 is supplied to the memory controller 122 and the sub-synchronous signal generating section 124 and output via the terminal C 41. Further, the imaging control device 120 applies CC to the video signal read from the memory 122.
1 R方式に準拠した 5 0 H z周期のコンポジッ ト同期信号 M C Sを 付加する信号加算器 1 2 8を備える。 そして、 この撮像制御装置 1Equipped with a signal adder 128 that adds a 50 Hz composite sync signal MCS conforming to the 1R system. And this imaging control device 1
20は、 上記信号加算器 1 2 8から端子 C 5 2を介して C C I R方 式に準拠したビデオ信号 V I D E Oを出力するようになっている。 この撮像制御装置 1 2 0において、 上記同期信号発生部 2 3は、 マス夕クロヅク発生器 1 2 6から供給される約 2 8. 6 MH zのマ ス夕クロック MCKに基づいて C C I R方式に準拠した 5 0 H z周 期のマス夕垂直同期信号 MVD、 コンポジッ ト同期信号 M C S及び
同期信号 VD, HDを発生するとともに、 この水平同期信号 HDの 2倍の周波数の 2 F H信号及び上記マス夕クロック MCKを 1 /4 に分周した C L/ 4信号を発生する。 この同期信号発生部 1 2 3に より発生されたマス夕垂直同期信号 M V Dが上記メモリコン ト口一 ラ 1 2 2及びト リガ信号発生部 2 7に供給されており、 また、 同期 信号 VD , H Dが上記メモリコン トローラ 1 2 2に供給されており、 また、 垂直同期信号 VD及び 2 F H信号が上記サブ同期信号発生部 1 24に供給されており、 また、 C L/4信号が上記高速水平同期 信号発生部 1 2 5に供給されており、 さらに、 水平同期信号 HDが 端子 C 2 1を介して外部同期信号 E X T— HDとして上記撮像装置 1 1 0に供給されるようになっている。 Numeral 20 outputs a video signal VIDEO compliant with the CCIR method from the signal adder 128 through the terminal C52. In the imaging control device 120, the synchronization signal generating section 23 conforms to the CCIR method based on a mask clock MCK of about 28.6 MHz supplied from the master clock generator 126. The master vertical sync signal MVD, composite sync signal MCS and In addition to generating the synchronization signals VD and HD, it also generates a 2 FH signal with a frequency twice that of the horizontal synchronization signal HD and a CL / 4 signal obtained by dividing the master clock MCK by 1/4. The master / slave vertical synchronization signal MVD generated by the synchronization signal generator 123 is supplied to the memory controller 122 and the trigger signal generator 27, and the synchronization signal VD, HD is supplied to the memory controller 122, the vertical synchronization signal VD and the 2FH signal are supplied to the sub-synchronization signal generator 124, and the CL / 4 signal is supplied to the high-speed horizontal The synchronization signal is supplied to the synchronization signal generator 125, and the horizontal synchronization signal HD is supplied to the image pickup device 110 as an external synchronization signal EXT-HD via a terminal C21.
また、 上記サブ同期信号発生部 1 24は、 上記撮像装置 1 1 0に 供給する外部同期信号 E X T _ VDを上記ト リガ信号 C T R I G、 垂直同期信号 VD及び 2 F H信号から生成するものであって、 例え ば図 1 1に示すように構成されている。 Further, the sub-synchronization signal generation unit 124 generates an external synchronization signal EXT_VD to be supplied to the imaging device 110 from the trigger signal CTRIG, the vertical synchronization signal VD, and the 2FH signal, For example, it is configured as shown in FIG.
この図 1 1に示すサブ同期信号発生部 1 24は、 上記ト リガ信号 C T R I G及び 2 F H信号が供給されるエツジ検出回路 2 0 0と、 上記 2 F H信号がそれぞれクロック入力端子 C L Kに供給される第 1乃至第 3のカウンタ 2 1 1 , 2 1 2 , 2 1 3を備える。 The sub-synchronous signal generation unit 124 shown in FIG. 11 includes an edge detection circuit 200 to which the trigger signal CTRIG and the 2FH signal are supplied, and a 2FH signal to the clock input terminal CLK. It has first to third counters 2 1 1, 2 1 2, 2 13.
上記エッジ検出回路 2 0 0は、 上記 2 F H信号がクロック入力端 子 C Kに供給される第 1及び第 2の D型フ リ ップフロップ 2 0 1, 20 2と、 上記第 1の D型フ リ ップフロ ップ 2 0 1の非反転出力と 第 2の D型フ リ ップフロ ップ 2 0 2の反転出力が供給される N A N Dゲート 2 0 3とからなり、 上記ト リガ信号 C T R I Gが上記第 1 の D型フリ ップフロップ 2 0 1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 2 0 1の非反転出力が上記第 2の D 型フリ ツプフロップ 2 0 2のデ一夕入力端子 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 2 0 0は、 上記ト リ ガ信号 C T R I Gの立ち上がりエッジを検出する。 このエッジ検出 回路 2 0 0の検出出力は、 上記第 1のカウン夕 2 1 1のロード端子 L Dに供給されるとともに、 D型フリ ップフロップ 2 1 4のリセッ ト端子 Rに供給される。 The edge detection circuit 200 includes first and second D-type flip-flops 201 and 202 in which the 2FH signal is supplied to a clock input terminal CK, and the first D-type flip-flop. And a NAND gate 203 to which an inverted output of the second D-type flip-flop 202 is supplied, and the above-mentioned trigger signal CTRIG is provided by the first flip-flop 201. It is supplied to the data input terminal D of the D-type flip-flop 201, The non-inverted output of the first D-type flip-flop 201 is supplied to the data input terminal D of the second D-type flip-flop 202. The edge detection circuit 200 having such a configuration detects the rising edge of the trigger signal CTRIG. The detection output of the edge detection circuit 200 is supplied to the load terminal LD of the first counter 211 and to the reset terminal R of the D-type flip-flop 214.
上記第 1のカウン夕 2 1 1は、 上記 2 F H信号の立ち上がりエツ ジでカウン トアップ動作を行う 4ビッ 卜のバイナリカウン夕であつ て、 上記エッジ検出回路 2 0 0の検出出力が上記口一ド端子 L Dに 供給されることにより、 上記ト リガ信号 C T R I Gの立ち上がりェ ッジ毎に [ 1 0 0 0 ] がプリセッ トされ、 上記 2 F H信号の立ち上 がりエッジ毎にアップカウン トして、 そのキヤリー出力 R Cを上記 D型フリ ップフロップ 2 1 4のクロヅク入力端子 C Kに供給する。 上記 D型フリ ップフロヅプ 2 1 4は、 そのデータ入力端子 Dに論 理 「H」 が与えられており、 上記エッジ検出回路 2 0 0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、 上記ト リガ信号 C T R I 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 夕 2 1 1のキャリー出力 R Cをクロックとして上記デ一夕入力端子 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の力 ゥン夕 2 1 2 , 2 1 3の各制御入力端子 S P Eに供給するとともに、 各 D型フ リ ップフロ ップ 2 1 6 , 2 1 9のリセッ ト端子 Rに供給す る。 The first count signal 211 is a 4-bit binary count signal that performs a count-up operation at the rising edge of the 2FH signal. [100] is preset at each rising edge of the trigger signal CTRIG, and is counted up at each rising edge of the 2FH signal. The carry output RC is supplied to the clock input terminal CK of the D-type flip-flop 214. The D-type flip-flop 214 has a logic “H” applied to its data input terminal D, and the detection output of the edge detection circuit 200 is supplied to the reset terminal R. The trigger signal is reset at each rising edge of the trigger signal CTRIG, and the carry output RC of the first counter 211 is used as a clock to latch the logic `` H '' of the data input terminal D and non-inverted The output is supplied to the control input terminals SPE of the second and third power terminals 2 1 2 and 2 13 and the reset terminal R of each D-type flip-flop 2 16 and 2 19 To supply.
上記第 2のカウン夕 2 1 2は、 8ビッ トバイナリのプログラマブ ル · ダウン · カウン夕であって、 その制御入力端子 S P E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 2 1 4が上記ト リガ信号 C T R I Gの立ち上がりエッジのタイ ミング t 1でリセッ トされ、 上記第 1のカウン夕 2 1 1のキャリー出力 R C により論理 「H」 を出力するまでの間、 上記 2 FH信号の立ち上が りエッジのタイ ミングで [ 1 0 0 0 1 0 0 0 ] がプリセッ トされ、 その後上記制御入力端子 S P Eが論理 「H」 になると上記 2 F H信 号の立ち上がりエツジ毎にダウンカウン トして、 そのカウン ト出力 C O/C Zを NANDゲートによるィンバ一夕 2 1 5を介して上記 D型フ リ ップフロ ップ 2 1 6のクロック入力端子 C Kに供給する。 上記 D型フ リ ップフロップ 2 1 6は、 そのデ一夕入力端子 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 2 1 4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 ツ プフロップ 2 1 4の出力の立ち上がりエッジ毎にリセッ 卜され、 上 記第 2のカウン夕 2 1 2のカウン ト出力 C O/ C Zの反転信号をク ロックとして上記デ一夕入力端子 Dの論理 「H」 をラッチして、 そ の反転出力を NAN Dゲート 2 1 7の一方の入力端子に供給する。 そして、 この N ANDゲート 2 1 7は、 もう一方の入力端子に上 記 D型フリ ップフロップ 2 1 4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 2 1 の非反転出力と上記 D型フリ ヅプフ ロップ 2 1 6の反転出力との NAN D出力として、 図 1 2 Aに示す ト リガ信号 C T R I Gの立ち上がりエッジのタイ ミング t 1から 9 H経過後に 9 H期間だけ論理 「 L」 となる図 1 2 Bに示すような第 1の垂直同期信号 VD 1を生成する。 The second counter is an 8-bit binary programmable down counter whose control input terminal SPE is logical. The period during which the signal is low, that is, the D-type flip-flop 214 is reset at the rising edge timing t1 of the trigger signal CTRIG, and the first counter 211 Until the logic “H” is output by the carry output RC, [1 0 0 0 1 0 0 0] is preset at the rising edge of the 2FH signal, and then the control input terminal SPE When the signal becomes logic "H", the count is down-counted at each rising edge of the 2FH signal, and the count output CO / CZ is passed through the NAND gate 215 via the NAND gate, and the D-type flip-flop is output. Supplied to the clock input pin CK of step 2 16. The D-type flip-flop 216 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 216 corresponds to the reset terminal R. The reset signal is reset at each rising edge of the output of the D-type flip-flop 214, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the second counter 212 is reset. As a lock, the logic "H" of the input terminal D is latched, and the inverted output is supplied to one input terminal of the NAND gate 217. The NAND gate 217 has the other input terminal supplied with the non-inverted output of the D-type flip-flop 214, and the non-inverted output of the D-type flip-flop 21 and the above-mentioned input terminal. As a NAND output with the inverted output of the D-type flip-flop 216, the timing of the rising edge of the trigger signal CTRIG shown in Fig. A first vertical synchronization signal VD1 as shown in FIG. 12B is generated.
上記 NAN Dゲ一ト 2 1 7の出力すなわち上記第 1の垂直同期信 号 VD 1は、 各 NANDゲート 2 2 1, 2 2 9の各一方の入力端子
に供給されているとともに、 D型フリ ップフロップ 2 2 8のリセッ ト端子 Rに供給されている。 The output of the NAND gate 217, that is, the first vertical synchronization signal VD1, is connected to one input terminal of each of the NAND gates 221 and 229. As well as to the reset terminal R of the D-type flip-flop 228.
また、 上記第 3のカウン夕 2 1 3は、 8 ビッ トバイナリのプログ ラマブル · ダウン · カウン夕であって、 その制御入力端子 S P E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 2 1 4が上記ト リガ信号 C T R I Gの立ち上がりエッジのタイ ミン グ t 1でリセヅ 卜され、 上記第 1のカウン夕 2 1 1のキャ リー出力 R Cにより論理 「H」 を出力するまでの間、 上記 2 F H信号の立ち 上がりエッジのタイ ミングで [ 1 0 0 1 0 1 0 0 ] がプリセッ トさ れ、 その後上記制御入力端子 S P Eが論理 「H」 になると上記 2 F H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 C O / C Zを N A N Dゲートによるインバ一夕 2 1 8を介して 上記 D型フリ ップフロップ 2 1 9のクロック入力端子 C Kに供給す る。 The third counter 213 is an 8-bit binary programmable down counter, and is a period during which the control input terminal SPE is at the logic “L” level, that is, the D-type free counter. Until the flip-flop 2 14 is reset at the timing t1 of the rising edge of the trigger signal CTRIG and a logic “H” is output by the carry output RC of the first counter 2 11 During this time, [1 0 0 1 0 1 0 0] is preset at the timing of the rising edge of the 2FH signal, and when the control input terminal SPE becomes logic “H”, the 2FH signal rises Down-counting is performed at each edge, and the count output CO / CZ is supplied to the clock input terminal CK of the D-type flip-flop 219 via an inverter 218 using a NAND gate.
上記 D型フ リ ップフロップ 2 1 9は、 そのデ一夕入力端子 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 2 1 4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 2 1 4の出力の立ち上がりエツジ毎にリセッ トされ、 上 記第 3のカウン夕 2 1 3のカウン ト出力 C O / C Zの反転信号をク ロックとして上記デ一夕入力端子 Dの論理 「H」 をラッチして、 そ の非反転出力をモノステ一ブルマルチバイブレー夕 2 2 0のト リガ 端子 Aに供給する。 The D-type flip-flop 219 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 219 is connected to the reset terminal R. The reset signal is reset at each rising edge of the output of the D-type flip-flop 214, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the third counter 211 is supplied. Latches the logic "H" of the data input terminal D and supplies the non-inverted output to the trigger terminal A of the monostable multivibrator 220.
上記モノステーブルマルチバイブレ一夕 2 2 0は、 上記 D型フリ ップフロップ 2 1 9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 1 2 Cに示すように、 ト リガ信号 C T R I Gの
立ち上がりエッジのタイ ミング t 1から 2 0 H経過後に 1 7 H期間 だけ論理 「L」 となる第 2の垂直同期信号 VD 2を生成する。 このモノステ一ブルマルチバイ ブレー夕 2 2 0の反転出力すなわ ち上記第 2の垂直同期信号 VD 2は、 上記 N ANDゲ一ト 2 2 1の 他方の入力端子に供給されるとともに、 D型フ リ ップフロップ 2 2 8のクロヅク入力端子 CKに供給されている。 The monostable multi-vibration signal 220 is triggered by the non-inverted output of the D-type flip-flop 219, and as an inverted output thereof, as shown in FIG. 12C, the trigger signal CTRIG of The second vertical synchronization signal VD2 which becomes logic "L" only for 17H period after 20H has elapsed from the rising edge timing t1 is generated. The inverted output of the monostable multivibrator 220, that is, the second vertical synchronizing signal VD2 is supplied to the other input terminal of the NAND gate 221 and the D-type It is supplied to the clock input pin CK of the flip-flop 228.
上記 NAN Dゲート 2 2 1は、 上記 NAN Dゲ一ト 2 1 7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 イブレ一夕 2 2 0から供給される第 2の垂直同期信号 VD 2の N A ND出力を NANDゲートによるイ ンバー夕 2 2 2を介して図 1 2 Dに示すような信号 VD, として NANDゲート 2 2 3の一方の入 力端子に供給する。 The NAND gate 221 is connected to the first vertical synchronizing signal VD1 supplied from the NAND gate 217 and the second vertical synchronizing signal VD1 supplied from the monostable multivibrator 220. The NAND output of the vertical synchronizing signal VD2 is supplied to one input terminal of the NAND gate 223 as a signal VD, as shown in Fig. 12D, via an inverter 222 using a NAND gate.
上記 NANDゲ一ト 2 2 3は、 その他方の入力端子に上記同期信 号発生部 1 2 3からの垂直同期信号 VDが供給されており、 この垂 直同期信号 VDと上記信号 VD ' との NAND出力として、 図 1 2 Eに示すような信号 VD" を生成する。 この NANDゲ一ト 2 2 3 により生成された信号 VD" は、 NANDゲートによるイ ンバー夕 2 24を介して D型フ リ ップフロ ップ 2 2 7のデ一夕入力端子 Dに 供給されている。 In the NAND gate 222, the other input terminal is supplied with the vertical synchronizing signal VD from the synchronizing signal generator 123, and the vertical synchronizing signal VD and the signal VD ′ are connected to each other. A signal VD "as shown in FIG. 12E is generated as a NAND output. The signal VD" generated by the NAND gate 223 is supplied to a D-type signal through an inverter 224 formed by a NAND gate. Supplied to the overnight input terminal D of rip flop 227.
上記 D型フ リ ップフロップ 2 2 7は、 そのクロック入力端子 C K に上記 2 F H信号が 2段のモノステーブルマルチバイブレー夕 2 2 5 , 2 2 6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 V D " をラッチする。 In the D-type flip-flop 227, the 2FH signal is phase-adjusted by a two-stage monostable multivibrator 225, 226 to a clock input terminal CK, and is supplied as a clock signal. The above signal VD "is latched by this clock signal.
そして、 このサブ同期信号発生部 1 2 4は、 上記 D型フリ ップフ ロップ 2 2 7によるラツチ出力を外部同期信号 E X T— VDとして
端子 C 1 1を介して上記撮像装置 1 1 0に供給する。 The sub-synchronous signal generator 124 uses the latch output from the D-type flip-flop 227 as an external synchronizing signal EXT-VD. The signal is supplied to the imaging device 110 via the terminal C111.
さらに、 このサブ同期信号発生部 1 24において、 上記 D型フリ ップフロップ 2 2 8は、 そのデ一夕入力端子 Dに論理 「 H」 が与え られており、 上記 N ANDゲート 2 1 7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 —プルマルチバイブレ一夕 2 2 0から供給される第 2の垂直同期信 号 VD 2をクロックとして上記デ一夕入力端子 Dの論理 「H」 をラ ツチして、 その反転出力を上記 NANDゲート 2 2 9のもう一方の 入力端子に供給する。 Further, in the sub-synchronous signal generating section 124, the D-type flip-flop 228 has a logic “H” applied to its data input terminal D, and is supplied from the NAND gate 217. The first vertical synchronizing signal VD1 is reset at the rising edge of the first vertical synchronizing signal VD1, and the second vertical synchronizing signal VD2 supplied from the monostep multi-vibration unit 220 is used as a clock. The logic "H" of D is latched, and the inverted output is supplied to the other input terminal of the NAND gate 229.
そして、 上記 N ANDゲート 2 2 9は、 上記 N ANDゲート 2 1 7から供給される第 1の垂直同期信号 VD 1 と上記 D型フリ ップフ ロップ 2 2 8の反転出力の NAN D出力を N ANDゲ一トによるィ ンバ一夕 2 3 0を介してゲート信号 G A T Eとして上記高速水平同 期信号発生部 1 2 5に供給する。 上記ゲート信号 G AT Eは、 図 1 2 Fに示すように、 上記第 1の垂直同期信号 VD 1の立ち上がりェ ッジのタイ ミングから上記第 2の垂直同期信号 VD 2の立ち上がり エッジのタイ ミング t 3までの 1 7 Hの期間 T 3中だけ論理 「 H」 となる。 The NAND gate 229 NANDs the first vertical synchronization signal VD1 supplied from the NAND gate 217 and the NAND output of the inverted output of the D-type flip-flop 228. A gate signal GATE is supplied to the high-speed horizontal synchronization signal generation section 125 through a gate 230 through the gate. As shown in FIG. 12F, the gate signal GATE is changed from the timing of the rising edge of the first vertical synchronization signal VD1 to the timing of the rising edge of the second vertical synchronization signal VD2. It becomes logic "H" only during the period T3 of 17H until t3.
上記高速水平同期信号発生部 1 2 5は、 上記撮像装置 1 1 0に供 給する高速水平同期信号 H i _HDを上記 C L/4信号から生成す るものであって、 例えば図 1 3に示すように構成されている。 The high-speed horizontal synchronizing signal generator 125 generates the high-speed horizontal synchronizing signal Hi_HD to be supplied to the imaging device 110 from the CL / 4 signal. It is configured as follows.
この図 1 3に示す高速水平同期信号発生部 1 2 5は、 上記 C L/ 4信号がクロック入力端子 C L Kに供給されるカウン夕 2 5 1 と、 このカウン夕 2 5 1のプリセッ ト値を設定する設定回路 2 5 2を備 える。
上記カウン夕 2 5 1は、 8ビッ トバイナリのプログラマプル · ダ ゥン · カウン夕であって、 その制御入力端子 S P Eが論理 「L」 と なっている期間に、 上記ク口ック入力端子 C L Kに供給される C L /4信号の立ち上がりエツジのタイ ミングで上記設定回路 2 5 2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 S P Eが論 理 「H」 になると上記 C L/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 C O/C Zとして水平 同期信号 HDの 2〜 7倍の周波数のパルスを NAN Dゲート 2 54 の一方の入力端子に供給する。 The high-speed horizontal synchronizing signal generator 125 shown in Fig. 13 sets the counter 251, where the CL / 4 signal is supplied to the clock input terminal CLK, and the preset value of the counter 251, There is a setting circuit 2 52 to be used. The counter 251 is an 8-bit binary program-counter counter. The control input terminal SPE is at the logic “L” level and the clock input terminal CLK is At the timing of the rising edge of the CL / 4 signal supplied to the controller, the setting value of the setting circuit 25 is preset. After that, when the control input terminal SPE becomes logic "H", the CL / 4 signal is reset. By down-counting at each rising edge, a pulse having a frequency 2 to 7 times the frequency of the horizontal synchronizing signal HD is supplied to one input terminal of the NAND gate 254 as the count output CO / CZ.
上記 N A N Dゲート 2 54は、 水平同期信号 H Dにより ト リガさ れるモノステーブルマルチバイブレー夕 2 5 3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 夕 2 5 3の反転出力によりゲート制御されるようになつている。 そ して、 この N ANDゲート 2 54の N AND出力が N ANDゲ一ト 2 5 6に供給されるとともに NAN Dゲートによるィンバ一夕 2 5 5を介して上記カウン夕 2 5 1の制御入力端子 S P Eに供給される。 また、 上記 NAN Dゲート 2 5 6は、 上記サブ同期信号発生部 1 24からゲート信号 G AT Eが他方の入力端子に供給されており、 このゲート信号 GAT Eによりゲート制御されるようになっている。 そして、 この NAN Dゲ一ト 2 5 6は、 上記 NAN Dゲ一ト 2 54 の NAN D出力として供給される上記カウン夕 2 5 1のカウン ト出 力 C O/C Zを上記ゲート信号 GAT Eが論理 「 H」 となっている 1 9 Hの期間 T 3だけモノステーブルマルチバイブレータ 2 5 7の ト リガ入力端子 Bに供給する。 The NAND gate 254 receives the inverted output of the monostable multivibrator 253 triggered by the horizontal synchronizing signal HD, and supplies the inverted output of the monostable multivibrator 253 to the other input terminal. Gate control. Then, the NAND output of the NAND gate 254 is supplied to the NAND gate 256, and the control input of the counter 251 through the inverter 255 by the NAND gate. Supplied to terminal SPE. In the NAND gate 256, the gate signal GATE is supplied to the other input terminal from the sub-synchronization signal generation section 124, and the gate is controlled by the gate signal GATE. I have. The NAND gate 256 is connected to the count output CO / CZ of the counter 251, which is supplied as the NAND output of the NAND gate 254, by the gate signal GATE. The logic "H" is supplied to the trigger input terminal B of the monostable multivibrator 257 for the period T3 of 19H.
このモノステ一ブルマルチバイブレー夕 2 5 7は、 上記 1 9 Hの
期間 T 3に上記カウン夕 2 5 1のカウン ト出力 C O/C Ζにより水 平同期信号 HDの 2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 H i _HDとして出力する。 This monostable multivibrator 2 5 7 During period T3, the count output CO / C Ζ is triggered at twice the frequency of the horizontal synchronization signal HD, and the inverted output is output as the high-speed horizontal synchronization signal Hi_HD.
また、 上記ト リガ信号生成 1 2 7は、 上記同期信号発生部 1 3か ら供給される C C I R方式に準拠した 5 0 H z周期のマス夕垂直同 期信号 M V Dに基づいて図 1 4 Aに示すように 1 / 1 0 0秒の繰り 返し周期の ト リガ信号 C T R I Gを生成する。 The trigger signal generation 127 shown in FIG. 14A is based on a 50 Hz cycle master / slave vertical synchronization signal MVD compliant with the CCIR method supplied from the synchronization signal generator 13. As shown, a trigger signal CTRIG with a repetition period of 1/1000 second is generated.
そして、 上記メモリ 1 2 1は、 上記メモリコントローラ 1 2 2に より上記ト リガ信号 C T R I G及び同期信号 VD , H Dに基づいて デ一夕の書き込み/読み出しを制御され、 上記端子 C 5 1を介して 供給されたビデオ信号 V I D E 0 1 , V I D E 02を取り込み、 こ のビデオ信号 V I D E O l , V I D E O 2を静止画像信号として端 子 C 5 2から上記画像処理装置に供給するようになっている。 The memory controller 122 controls the writing / reading of the memory based on the trigger signal CTRIG and the synchronization signals VD and HD by the memory controller 122, and the memory controller 122 via the terminal C51. The supplied video signals VIDE01 and VIDE02 are taken in, and the video signals VIDEO1 and VIDEO2 are supplied as still image signals from the terminal C52 to the image processing apparatus.
このような構成の撮像制御装置 1 2 0では、 上記同期発生部 1 2 3が発生する C C I R方式に準拠した水平同期信号 HDを外部水平 同期信号 E X T— HDとして上記撮像装置 1 1 0に供給しており、 上記撮像装置 1 1 0に供給する図 1 4 Aに示すような ト リガ信号 C T R I Gの上がりエツジのタイ ミング t 1から 9 H経過後に 9 H期 間だけ論理 「L」 となる第 1の垂直同期信号 VD 1 と 1 1 H経過後 に 1 7 H期間だけ論理 「L」 となる第 2の垂直同期信号 VD 2を C C I R方式に準拠した通常の垂直同期信号 VDに挿入した図 1 4 B に示すような外部同期信号 E X T— VDを上記サブ同期信号発生部 1 24が上記撮像装置 1 1 0に供給し、 さらに、 上記水平同期信号 HDの 2倍の周波数を有する図 1 4 Cに示すような高速水平同期信 号 H i一 HDを上記高速水平同期信号発生部 1 2 5が上記撮像装置
1 1 oに供給する。 In the imaging control device 120 having such a configuration, the horizontal synchronization signal HD compliant with the CCIR method generated by the synchronization generation section 123 is supplied to the imaging device 110 as an external horizontal synchronization signal EXT—HD. When the rising edge of the trigger signal CTRIG as shown in FIG. 14A to be supplied to the imaging device 110 is set to a logic “L” for a 9 H period after a lapse of 9 H from the timing t 1. The vertical sync signal VD 1 and the second vertical sync signal VD 2 which becomes logic “L” for only 17 H after 11 H have passed are inserted into the normal vertical sync signal VD conforming to the CCIR method. The sub-synchronous signal generator 124 supplies the external synchronizing signal EXT—VD as shown in FIG. B to the image pickup device 110. Further, FIG. 14C having twice the frequency of the horizontal synchronizing signal HD The high-speed horizontal synchronization signal Hi 1 HD shown in FIG. Supply 1 1 o.
そして、 上記撮像装置 1 1 0では、 上記撮像制御装置 1 2 0から 供給される外部同期信号 EXT— VD, E XT— HD、 高速水平同 期信号 H i— H D及びト リガ信号 C T R I Gに基づいて、 上記サブ 同期信号発生部 1 1 1 Bで発生される変調垂直同期信号 T G— VD 及びシャッ夕制御信号 X_ S UB, 上記スィ ツチ回路 1 1 3により 選択された高速水平同期信号 H i一 HD及び変調水平同期信号 T G — HDからなる変調水平同期信号 T G— HD, に応じて全画素読み 出しによる撮像動作を行う。 Then, in the imaging device 110, based on the external synchronization signals EXT—VD, EXT—HD, the high-speed horizontal synchronization signal Hi—HD, and the trigger signal CTRIG supplied from the imaging control device 120. , The modulated vertical synchronization signal TG—VD generated by the sub-synchronization signal generation unit 1 1 1 B and the shutdown control signal X_S UB, and the high-speed horizontal synchronization signal Hi 1 HD selected by the switch circuit 113. The imaging operation by reading all pixels is performed according to the modulated horizontal synchronization signal TG-HD and the modulated horizontal synchronization signal TG-HD.
上記撮像装置 1 1 0により得られるビデオ信号 V I D E 0 1 , V I D E 02は、 C C I R方式に準拠した水平同期信号 H Dの 2倍の 周波数を有する高速水平同期信号 H i— HDで 2ライン同時読み出 しされたものであるから、 図 1 5に示すように、 1フィールド期間 中に 2フレーム分の画像を信号となっている。 そして、 C C I R方 式に準拠した垂直同期信号 VDの周波数は 5.0 H zであるから、 上 記 1フィ一ルド期間中に出力される 2フレーム分の画像の撮像信号 は 1/ 1 0 0秒の時間差をもって撮像されたものとなっている。 そこで、 上記撮像制御装置 1 2 0における上記メモリコント口一 ラ 1 2 2は、 上記同期信号発生部 2 3により発生された C C I R方 式に準拠した 5 0 H z周期のマス夕垂直同期信号 MVD及び同期信 号 VD , HDと、 上記ト リガ信号生成部 2 7により生成された ト リ ガ信号 C T R I Gに基づいて、 図 1 4 D及び図 1 4 Eに示すような 書き込み制御信号 MWE N 2, MWE N 1 と図 14 F及び図 1 4 G に示すような読み出し制御信号 MR E N 2, MR E 1を生成して、 上記メモリ 1 2 1に対するデ一夕の書き込み/読み出しを制御する。
すなわち、 上記メモリコン トローラ 1 2 2は、 上記撮像装置 1 1 0 により 2ライン同時読み出しされたビデオ信号 V I D E 0 1 , V I D E〇 2をメモリ 1 2 1に取り込んで、 2フレーム分のビデオ信号 から前半の 1 フレームにおける奇数フィ一ルドのビデオ信号と後半 の 1 フレームにおける偶数フィールドのビデオ信号を読み出すよう に、 上記メモリ 1 2 1への書き込み/読み出しを制御する。 The video signals VIDE 01 and VIDE 02 obtained by the imaging device 110 are simultaneously read in two lines by a high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD having twice the frequency of the horizontal synchronization signal HD conforming to the CCIR method. Therefore, as shown in FIG. 15, a signal of an image for two frames during one field period. Since the frequency of the vertical synchronizing signal VD conforming to the CCIR method is 5.0 Hz, the imaging signal of two frames of images output during one field period is 1/1100 second. The images are captured with a time difference. Therefore, the memory controller 122 in the imaging control device 120 is provided with a 50 Hz period master / slave vertical synchronization signal MVD based on the CCIR method generated by the synchronization signal generator 23. Based on the synchronization signals VD, HD and the trigger signal CTRIG generated by the trigger signal generation section 27, the write control signals MWE N2, MWE N 1 and the read control signals MR EN 2 and MRE 1 as shown in FIG. 14F and FIG. 14G are generated to control the writing / reading of data to / from the memory 12 1. That is, the memory controller 122 captures the video signals VIDE 0 1 and VIDE〇 2 simultaneously read by the imaging device 110 two lines into the memory 122, and reads the first half of the video signal for two frames. The write / read to / from the memory 121 is controlled so that the odd field video signal in one frame and the even field video signal in the second half frame are read.
これにより、 上記メモリ 1 2 1からは、 図 1 4 Hに示すように、 1 / 1 0 0秒の時間差をもって撮像された前半の 1 フレームにおけ る奇数フィ一ルドのビデオ信号と後半の 1 フレームにおける偶数フ ィールドのビデオ信号から、 1 フィールド分のビデオ信号 V I D E 0が出力される。 具体的には、 5 0 H zのシンク周期の中に、 有効 映像期間 1 0 3ラインの 1 0 0 H z周期のビデオ信号が 1 1ライン のブランキング期間を含んで出力される。 そして、 上記信号加算器 1 2 8は、 このようにして上記メモリ 1 2 1から読み出されるビデ ォ信号に C C I R方式に準拠した 5 0 H z周期のコンポジヅ ト同期 信号 M C Sを付加する。 この信号加算器 1 2 8から端子 C 5 2を介 して出力されるビデオ信号 V I D E 0は、 C C I R方式に準拠した ビデオ信号であって、 モニタ上の映像を図 1 6に示すように、 画面 の上側の映像に対して正確に 1 / 1 0 0秒後の映像を画面の下側に 出力することになる。 As a result, as shown in FIG. 14H, the odd-field video signal and the second half of the first half frame captured with a time difference of 1/1000 seconds are obtained from the memory 12 1. The video signal VIDE 0 for one field is output from the video signal of the even field in the frame. Specifically, a video signal having a 100-Hz period in a 103-line effective video period is output including a blanking period of 11 lines in a 50-Hz sync cycle. Then, the signal adder 128 adds a composite synchronizing signal MCS having a cycle of 50 Hz conforming to the CCIR method to the video signal read from the memory 122 in this way. The video signal VIDE 0 output from the signal adder 1 28 via the terminal C 52 is a video signal compliant with the CCIR system, and the image on the monitor is displayed on the screen as shown in FIG. The video that is exactly 1/1000 second later than the video above is output to the bottom of the screen.
この撮像システムでは、 上記撮像装置 1 1 0により正確に 1 / 1 0 0秒の時間差を持って撮像された画像を画面の前端と後半に含む ビデオ信号が上記メモリ 1 2 1から得られ、 このビデオ信号が静止 画像信号として画像処理装置 1 3 0に供給される。 In this imaging system, a video signal containing an image captured by the imaging device 110 with a time difference of exactly 1/1000 second at the front end and the second half of the screen is obtained from the memory 122. The video signal is supplied to the image processing device 130 as a still image signal.
ここで、 上記メモリ 1 2 1から読み出されるビデオ信号は、 C C
I R方式の 2倍のスキャンレートになっているが、 上記信号加算器 1 2 8により通常の C C I Rの同期信号が付加されているので、 ビ デォテープレコーダにも記録することができる。 Here, the video signal read from the memory 1 2 1 is CC Although the scan rate is twice as high as that of the IR system, since a normal CCIR synchronization signal is added by the signal adder 128, it can be recorded on a video tape recorder.
以上のように、 本発明に係る撮像制御方法、 撮像制御装置、 撮像 システム及び撮像装置では、 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、 上記標準垂直同期信 号に基づいて、 この標準垂直同期信号の 1 / 2以下の周期のト リガ 信号を生成し、 上記ト リガ信号に応じた第 1のタイ ミングでイ ン夕 —ライン トランスファ型固体撮像素子の各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 1の夕イ ミ ングから所定時 間後の第 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 垂直転送部に読み出し、 上記第 2のタイ ミングから第 3のタイ ミン グまでの第 1の期間に亘つて、 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 3のタイ ミングから次の ト リ ガ信号の夕イ ミングである第 4のタイ ミングまでの第 2の期間に亘 つて、 上記第 1の転送速度よりも遅く標準テレビジョン方式に対応 する第 2の転送速度で上記垂直転送部の電荷を垂直転送することに より、 上記ト リガ信号の周期毎に、 上記垂直転送部を介して、 1 フ レームの画像情報を出力するように上記ィン夕一ライン トランスフ ァ型固体撮像素子を制御する。 そして、 上記インターライ ン トラン スファ型固体撮像素子から上記ト リガ信号の複数の周期の間に出力 された上記画像情報を一時的に記憶し、 記憶された複数フレームの 画像情報を上記標準垂直同期信号及び標準水平同期信号に基づく速 度で、 1 フレームの出力画像情報として読み出し、 読み出された 1 フレームの出力画像情報に対し、 上記標準テレビジョン方式の標準
垂直同期信号及び標準水平同期信号を付加して出力するので、 高速 で移動する物体を所定の時間差を持って撮像して 1枚の画像に合成 して出力することができる。 したがって、 例えば C C I R ( Intera tional Radio Consultative Committee ) 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発生し、 上記標準垂直同期信号の 1 / 2の周期のト リガ信号を生成して、 C C I R方式の撮像装置の 撮像制御を行うことによって、 1 / 1 0 0秒の時間差のある画像を 1枚の画像に合成して出力することができる。 As described above, the imaging control method, the imaging control device, the imaging system, and the imaging device according to the present invention generate the standard vertical synchronization signal and the standard horizontal synchronization signal based on the standard television system, and Based on the trigger signal, a trigger signal with a cycle of 1/2 or less of this standard vertical sync signal is generated, and the first timing according to the trigger signal is used for the first timing. All charges accumulated in the elements are eliminated as invalid charges, and the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are transferred to the vertical transfer unit at a second timing after a predetermined time from the first evening. Reading, and vertically transferring the electric charge transferred to the vertical transfer unit at a first transfer speed over a first period from the second timing to the third timing, and Next from mining The vertical transfer is performed at a second transfer rate corresponding to the standard television system, which is slower than the first transfer rate, for a second period until the fourth timing, which is the evening of the trigger signal. The line transfer type solid-state imaging device outputs one frame of image information via the vertical transfer portion for each cycle of the trigger signal by vertically transferring the charge of the portion. Control the device. Then, the image information output from the interline transfer solid-state imaging device during a plurality of cycles of the trigger signal is temporarily stored, and the stored image information of a plurality of frames is synchronized with the standard vertical synchronization. 1 frame of output image information at a speed based on the signal and the standard horizontal synchronization signal. Since a vertical synchronization signal and a standard horizontal synchronization signal are added and output, it is possible to capture an object moving at high speed with a predetermined time difference and to synthesize and output a single image. Therefore, for example, a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to the CCIR (International Radio Consultative Committee) method are generated, and a trigger signal having a period of 1/2 of the standard vertical synchronizing signal is generated. By performing the imaging control of the imaging device of the above, an image having a time difference of 1/1100 seconds can be synthesized and output as one image.
また、 本発明は、 例えば図 1 7に示すような構成の撮像システム に適用される。 この撮像システムは、 ベルトコンベア等からなる移 送路 3 0 1により移送される被検体 3 0 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 3 0 2を撮像装置 3 1 0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 0 3の検出出力に応じて上記撮像装置 1 0の動作制御を行つ て該撮像装置 3 1 0からのビデオ信号を静止画像信号としてメモリ 3 2 1に取り込む撮像制御装置 3 2 0と、 上記撮像装置 3 1 0から のビデオ信号が上記メモリ 3 2 1を介して静止画像信号として供給 される画像処理装置 3 3 0とを有する。 The present invention is applied to, for example, an imaging system having a configuration as shown in FIG. This imaging system is based on the detection output of an object sensor 3 that detects a subject 302 that is transported by a transport path 301 formed of a belt conveyor or the like, and captures the subject 302 based on the detection output. An imaging system for capturing an image as a still image and controlling the operation of the imaging device 10 in accordance with the detection output of the object sensor 303 to output a video signal from the imaging device 310 An imaging control device 320 that captures a still image signal into the memory 321, and an image processing device 330 that receives a video signal from the imaging device 310 as a still image signal via the memory 321 And
この撮像システムにおいて、 物体センサ 3 0 3は、 移送路 1によ り移送される被検体 2 0 2を検出し、 被検体 3 0 2が該物体センサ 3 0 3の前面に到達したときに、 ト リガ信号 T R I Gを発生し、 こ のト リガ信号 T R I Gを上記撮像制御装置 3 2 0に供給する。 In this imaging system, the object sensor 303 detects the subject 202 transferred by the transfer path 1, and when the subject 302 reaches the front of the object sensor 303, A trigger signal TRIG is generated, and the trigger signal TRIG is supplied to the imaging control device 320.
また、 上記撮像装置 3 1 0は、 図 1 8に示すように、 上記撮像制 御装置 3 2 0から端子 C 1 , C 2を介して外部同期信号 E X T - V D , E X T— H Dが供給される同期信号発生部 3 1 1 Aと、 上記撮
像制御装置 3 2 0から端子 C 4を介して変調ト リガ信号 M T R I G が供給されるサブ同期信号発生部 3 1 1 B及びゲート信号発生部 3 1 2と、 このゲ一ト信号発生部 3 1 2から供給されるゲート信号 G AT Eにより切り換え制御されるスィ ッチ回路 3 1 3 と、 マスタク 口ック発生器 3 1 4から供給される約 2 8. 6 MH zのマス夕クロ ヅク M C Kにより動作するタイ ミングジェネレータ 3 1 5 と、 この タイ ミングジヱネレー夕 3 1 5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 C C D駆動部 3 1 6により駆動される C C Dィ メージセンサ 3 1 7 と、 この C C Dイメージセンサ 3 1 7による撮 像信号が相関 2重サンプリング(CDS: Correlated double sampling )回路 3 1 8を介して供給されるプロセス部 3 1 9 とを備えてなる。 上記 C C Dイメージセンサ 3 1 7は、 図 1 9に示すような構造の イン夕一ライン トランスファ(IT: Interline Transfer)型の C C D イメージセンサであって、 奇数フィ一ルドの各画素に相当する受光 部 S 0DD と偶数フィールドの各画素に相当する受光部 S EVENと、 各 受光部 S ODD, S EVENに蓄積された電荷が読み出される垂直転送部 VFurther, as shown in FIG. 18, the image pickup device 310 is supplied with external synchronization signals EXT-VD and EXT-HD from the image pickup control device 320 via terminals C 1 and C 2. Synchronization signal generator 3 1 1 A A sub-synchronous signal generator 3 11 B and a gate signal generator 3 1 2 to which a modulation trigger signal MTRIG is supplied from an image controller 3 20 via a terminal C 4, and a gate signal generator 3 1 A switch circuit 3 13 controlled by the gate signal G ATE supplied from 2 and a master clock generator MCK of about 28.6 MHz supplied from the master clock generator 3 14 And a CCD image sensor 317 driven by a CCD drive section 316 which operates according to various timing signals supplied from the timing generator 315. It comprises a process section 319 to which an image signal from the CCD image sensor 317 is supplied via a correlated double sampling (CDS) circuit 318. The above-mentioned CCD image sensor 317 is an interline transfer (IT) type CCD image sensor having a structure as shown in FIG. 19, and a light receiving unit corresponding to each pixel of an odd field. S 0DD and the light receiving section S EVEN corresponding to each pixel in the even field, and the vertical transfer section V from which the charge accumulated in each light receiving section S ODD and S EVEN is read out
REGと、 上記垂直転送部 VRE<3 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 HREQ とから成り、 受光部 REG, and a horizontal transfer unit H REQ that outputs the electric charge read out to the vertical transfer unit V RE <3 as an image signal per horizontal line unit.
S ODD , S EVEN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 S ODD , S EVENに蓄積された電 荷をそのサブス トレ一卜に掃き捨てて、 電荷蓄積時間を制御するよ うにした電子シャツ夕機能を有する。 By controlling the potential of a substrate (not shown) formed below S ODD and S EVEN, the electric charge accumulated in each of the light receiving units S ODD and S EVEN is swept away to the substrate and the electric charge is removed. It has an electronic shirt function that controls the storage time.
上記同期信号発生部 3 1 1 Aは、 上記タイ ミングジェネレータ 1 5からマス夕クロック MC Kを 1 /2に分周した約 1 4. 3 MH z のクロック C Lが供給されており、 このクロック C L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 C L を 1 /4に分周して周波数が約 3. 5 MH zの C L/4信号を発生 するようになつている。 この同期信号発生部 3 1 1 Aは、 外部同期 が可能な構成のもので、 上記端子 C I , C 2に外部同期信号 E X T 一 VD, EX T— HDが供給されているときには、 上記外部同期信 号 EX T— VD , E X T— H Dに同期した内部同期信号 VD , H D を発生する。 そして、 この同期信号発生部 3 1 1 Aにより発生され た内部同期信号 VD , HD及び C L/ 4信号が上記サブ同期信号発 生部 3 1 1 Bに供給されている。 さらに、 上記内部同期信号 VD , HDは、 上記ゲ一ト信号発生部 3 1 2及びプロセス部 3 1 9に供給 されている。 The synchronizing signal generator 311A is supplied with a clock CL of approximately 14.3 MHz obtained by dividing the master clock MCK into 1/2 from the timing generator 15 and this clock CL Based on In addition to generating internal signals VD and HD, the clock CL is divided by 1/4 to generate a CL / 4 signal with a frequency of about 3.5 MHz. The synchronization signal generator 311A is configured to enable external synchronization. When the external synchronization signal EXT-VD, EXT-HD is supplied to the terminals CI and C2, the external synchronization signal is generated. No. EXT — VD, EXT — Generates internal synchronization signals VD and HD synchronized with HD. Then, the internal synchronization signals VD, HD and CL / 4 generated by the synchronization signal generation section 311A are supplied to the sub-sync signal generation section 311B. Further, the internal synchronization signals VD and HD are supplied to the gate signal generator 312 and the process section 319.
また、 上記サブ同期信号発生部 3 1 1 Bは、 図 2 O Aに示すよう なト リガ信号 TR I Gのパルス幅を可変することにより得られる例 えば図 2 0 Bに示すような変調ト リガ信号 MT R I Gが上記端子 C 4に供給される。 このサブ同期信号発生部 3 1 1 Bでは、 上記端子 C 4に供給される変調ト リガ信号 MTR I Gの立ち上がりタイ ミン グ t 1を基準にして図 2 0 Dに示すような変調垂直同期信号 T G— VDを生成し、 この変調垂直同期信号 T G— VDに基づいて予め設 定されたシャッ夕速度に応じた期間 T 1だけ図 20 Cに示すように 電子シャッ夕制御信号 X— S U Bを停止するとともに、 上記期間 T 1経過後に所定の期間 T 2だけ上記 C L/4信号とし、 上記各期間 T 1 , T 2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 T G— HDを生成する。 The sub-synchronous signal generation section 311B is provided by changing the pulse width of a trigger signal TRIG as shown in FIG. 2OA, for example, a modulated trigger signal as shown in FIG. 20B. MT RIG is supplied to the terminal C4. The sub-synchronization signal generation section 311 B uses the modulation vertical synchronization signal TG as shown in FIG. 20D based on the rising timing t1 of the modulation trigger signal MTR IG supplied to the terminal C4. — Generates VD and stops the electronic shutdown control signal X—SUB as shown in Figure 20C for a period T1 corresponding to the preset shutdown speed based on this modulated vertical synchronization signal TG—VD. In addition, the modulated horizontal synchronizing signal is the CL / 4 signal for the predetermined period T2 after the elapse of the period T1 and the internal horizontal synchronizing signal HD conforming to the standard television system except for the periods T1 and T2. TG—Generate HD.
そして、 このサブ同期信号発生部 3 1 1 Bにより発生された変調 垂直同期信号 T G— VDは上記タイ ミングジェネレータ 3 1 5に供
給され、 また、 上記変調水平同期信号 T G— HDは上記スィ ッチ回 路 3 1 3に供給され、 さらに、 電子シャツ夕制御信号 X— S UBは 上記 C CD駆動部 3 1 6に供給されている。 The modulated vertical synchronizing signal TG-VD generated by the sub synchronizing signal generator 311B is supplied to the timing generator 315. The modulated horizontal synchronizing signal TG-HD is supplied to the switch circuit 313, and the electronic shirt evening control signal X-SUB is supplied to the CCD drive section 316. ing.
また、 上記ゲート信号発生部 3 1 2は、 上記端子 C 4に供給され る変調ト リガ信号 MT R I Gの立ち上がりエッジのタイ ミング t 1 を基準にして、 内部水平同期信号 H Dを 1 6個カウン ト した 1 6 H 期間経過後に、 上記期間 T 2中の所定の期間 T 3 (ここでは 2 1 H 期間) だけ論理 「H」 となる図 2 0 Fに示すようなゲート信号 G A T Eを発生する。 そして、 このゲート信号発生部 3 1 2で発生され たゲ一ト信号 G AT Eは、 上記スィ ツチ回路 3 1 3に供給されてい る。 In addition, the gate signal generation section 312 counts 16 internal horizontal synchronization signals HD based on the rising edge timing t1 of the modulation trigger signal MT RIG supplied to the terminal C4. After the lapse of the 16 H period, a gate signal GATE as shown in FIG. 20F, which becomes a logic “H” for a predetermined period T 3 (the 21 H period here) of the period T 2, is generated. The gate signal GATE generated by the gate signal generation section 312 is supplied to the switch circuit 313.
また、 上記スィ ツチ回路 3 1 3は、 上記撮像制御装置 3 2 0から 端子 C 4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 f H の 2〜 7倍の周波数を有する高速水平同期信号 H i一 HDが供給 されており、 上記ゲ一ト信号 G AT Eが論理 「H」 となる期間 T 3 だけ上記高速水平同期信号 H i— HDを選択し、 また、 上記期間 T 3以外の期間は上記サブ同期信号発生部 3 1 1 Bから供給される変 調水平同期信号 T G— HDを選択するようになっている。 このスィ ツチ回路 3 1 3により選択された上記高速水平同期信号 H i -HD 及び変調水平同期信号 T G— HDからなる図 2 0 Gに示すような変 調水平同期信号 T G - HD ' が上記タイ ミングジェネレータ 3 1 5 に供給されている。 Further, the switch circuit 313 is connected to the high-speed horizontal synchronizing signal Hi having a frequency of 2 to 7 times the horizontal synchronizing frequency fH in the standard television system via the terminal C4 from the imaging control device 320. HD is supplied and the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD is selected only for the period T3 during which the gate signal GATE becomes logic "H", and during periods other than the period T3 The modulation horizontal synchronizing signal TG-HD supplied from the sub synchronizing signal generator 311B is selected. The modulated horizontal synchronizing signal TG-HD 'as shown in FIG. 20G comprising the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD and the modulated horizontal synchronizing signal TG-HD selected by the switch circuit 3 13 Mining generator 3 15.
また、 上記タイ ミングジェネレータ 3 1 5は、 上記サブ同期信号 発生部 3 1 1 Bから供給される変調垂直同期信号 T G— VDと上記 スィ ツチ回路 3 1 3により選択された上記高速水平同期信号 H i―
H D及び変調水平同期信号 T G _ H Dに基づいて、 上記 C C Dィメ —ジセンサ 3 1 7の駆動に必要な各種タイ ミング信号を生成して上 記 C C D駆動部 3 1 6に供給する。 Further, the timing generator 315 includes the modulated vertical synchronization signal TG—VD supplied from the sub-synchronization signal generation section 311B and the high-speed horizontal synchronization signal H selected by the switch circuit 313. i- Based on the HD and the modulated horizontal synchronization signal TG_HD, various timing signals necessary for driving the CCD image sensor 317 are generated and supplied to the CCD drive section 316.
また、 上記 C C D駆動部 3 1 6は、 上記各種タイ ミング信号ゃ電 子シャッ夕制御信号 X— S U Bに基づいて図 2 0 Eに示すセンサゲ ート信号 S G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 C C Dィメージセンサ 3 1 7を駆動 する。 In addition, the CCD drive section 316 generates the sensor gate signal SG, the reset signal, the horizontal transfer pulse, and the vertical signal shown in FIG. 20E based on the various timing signals and the electronic shutdown control signal X—SUB. A drive pulse such as a transfer pulse is generated to drive the CCD image sensor 317.
また、 上記 C D S回路 3 1 8は、 上記 C C Dイメージセンサ 3 1 7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 3 1 5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 トノィズ等の雑音 を除去する。 The CDS circuit 318 performs so-called correlated double sampling based on a sampling pulse supplied from the timing generator 315 with respect to the imaging signal read out from the CCD image sensor 317 simultaneously by two lines. To extract the information component of the imaging signal and remove noise such as reset noise contained in the imaging signal.
そして、 上記プロセス部 3 1 9では、 上記 C D S回路 3 1 8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 口セス部 3 1 9から出力される図 2 0 Hに示すようなビデオ信号 V I D E 0が端子 C 5を介して上記撮像制御装置 3 2 0に供給される。 上記撮像制御装置 3 2 0は、 上記撮像装置 3 1 0により得られた ビデオ信号 V I D E 0が端子 C 5 1を介して供給されるメモリ 3 2 1 と、 このメモリ 3 2 1に対するデ一夕の書き込み/読み出しを制 御するメモリコン トローラ 3 2 2を備える。 また、 この撮像制御装 置 3 2 0は、 同期信号発生部 3 2 3、 サブ同期信号発生部 3 2 4、 高速水平同期信号発生部 3 2 5、 マス夕クロック発生器 3 2 6及び パルス幅可変設定部 3 2 7を備え、 上記物体センサ 3 0 3の検出出
力として得られた ト リガ信号 TR I Gが端子 C 2 0を介して上記パ ルス幅可変設定部 3 2 7に供給されるようになつている。 このパル ス幅可変設定部 3 2 7は、 上記端子 C 2 0に供給された ト リガ信号 T R I G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 2 1に示してあるように、 モノマルチバイブレー夕 3 2 7 Aと、 このモノマルチバイプレー夕 3 2 7 Aに接続された半固定抵 抗器 1 2 7 aとコンデンサ 3 2 7 bによる時定数回路 3 2 7 Bとか らなる。 このパルス幅可変設定部 3 2 7は、 モノマルチバイブレ一 夕 3 2 7 Aが上記物体センサ 30 3からの ト リガ信号 T R I Gによ り ト リガされることにより、 図 2 2に示すように、 時定数回路 3 2 7 Bの時定数に応じたパルス幅 Wの変調ト リガパルス信号 M T R I Gを生成する。 上記時定数回路 3 2 7 Bの時定数に応じた変調ト リ ガ信号 MT R I Gのパルス幅 Wは、 半固定抵抗器 3 2 7 aにより連 続的に可変設定できるようになつている。 Then, the processing section 319 performs predetermined processing such as gamma correction on the imaging signal supplied from the CDS circuit 318. A video signal VIDE 0 as shown in FIG. 20H output from the process section 3 19 is supplied to the imaging control device 320 via the terminal C 5. The imaging control device 320 is provided with a memory 321, to which the video signal VIDE 0 obtained by the imaging device 310 is supplied via a terminal C51, and a data readout for the memory 3221. Equipped with a memory controller 322 that controls writing / reading. Further, the imaging control device 320 includes a synchronization signal generation section 32 3, a sub synchronization signal generation section 32 4, a high-speed horizontal synchronization signal generation section 32 5, a master clock generator 32 26 and a pulse width. Equipped with a variable setting section 327, the detection output of the object sensor 303 The trigger signal TRIG obtained as a force is supplied to the pulse width variable setting section 327 via the terminal C20. The pulse width variable setting section 327 arbitrarily sets the pulse width of the trigger signal TRIG supplied to the terminal C20, and a specific configuration example is shown in FIG. As shown in the figure, a time constant circuit consisting of a mono-multi vibrator 3 27 A, a semi-fixed resistor 1 27 a and a capacitor 3 27 b connected to this mono-multi bilayer 3 27 A It consists of B. As shown in FIG. 22, the pulse width variable setting unit 327 is configured to output the monomultivibration signal 327 A by the trigger signal TRIG from the object sensor 303 as shown in FIG. Time constant circuit Generates a modulated trigger pulse signal MTRIG with a pulse width W according to the time constant of 327B. The pulse width W of the modulation trigger signal MT RIG according to the time constant of the time constant circuit 327 B can be continuously and variably set by the semi-fixed resistor 327 a.
そして、 上記変調ト リガ信号 MT R I Gが上記メモリコン トロー ラ 3 2 2及びサブ同期信号発生部 3 24に供給されると共に端子 C 4 1から上記撮像装置 3 1 0に供給されるようになっている。 Then, the modulation trigger signal MT RIG is supplied to the memory controller 32 2 and the sub-synchronous signal generation section 324 and from the terminal C 41 to the imaging device 3 10. I have.
この撮像制御装置 3 2 0において、 上記同期信号発生部 3 2 3は、 マス夕クロック発生器 3 2 6から供給される約 28. 6 MH zのマ ス夕クロック M C K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 2 F H信号及び上記マスタクロック M 〇1<を 1 /4に分周した( 1^/4信号を発生する。 この同期信号発 生部 3 2 3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 3 2 2に供給されており、 また、 垂直同期信号 VD及び 2 F H信号が上記サブ同期信号発生部 3 24に供給されており、 また、
C L/4信号が上記高速水平同期信号発生部 3 2 5に供給されてお り、 さらに、 水平同期信号 HDが端子 C 2 1を介して外部同期信号 E X T— H Dとして上記撮像装置 3 1 0に供給されるようになって いる。 In the imaging control device 320, the synchronizing signal generator 3 23 generates a synchronizing signal VD, based on a main clock MCK of about 28.6 MHz supplied from the main clock generator 326. HD and the horizontal sync signal 2FH signal of twice the frequency of the HD and the master clock M〇1 <are frequency-divided by 1/4 (1 ^ / 4 signal is generated. Synchronization signal generator The synchronization signals VD and HD generated by 3 2 3 are supplied to the memory controller 32 2, and the vertical synchronization signals VD and 2 FH signals are supplied to the sub-sync signal generation section 324. , Also, The CL / 4 signal is supplied to the high-speed horizontal synchronizing signal generator 3 25, and the horizontal synchronizing signal HD is supplied to the image pickup device 310 as an external synchronizing signal EXT—HD via a terminal C 21. It is being supplied.
また、 上記サブ同期信号発生部 3 24は、 上記撮像装置 3 1 0に 供給する外部同期信号 EXT— VDを上記変調ト リガ信号 MTR I G、 垂直同期信号 VD及び 2 F H信号から生成するものであって、 例えば図 2 3に示すように構成されている。 The sub-synchronous signal generating section 324 generates an external synchronizing signal EXT-VD to be supplied to the image pickup device 310 from the modulated trigger signal MTRIG, the vertical synchronizing signal VD and the 2FH signal. Thus, for example, it is configured as shown in FIG.
この図 2 3に示すサブ同期信号発生部 3 24は、 上記変調ト リガ 信号 MTR I G及び 2 F H信号が供給されるエッジ検出回路 4 0 0 と、 上記 2 F H信号がそれぞれクロック入力端子 C L Kに供給され る第 1乃至第 3のカウン夕 4 1 1, 4 1 2 , 4 1 3を備える。 The sub-synchronous signal generator 324 shown in FIG. 23 includes an edge detection circuit 400 to which the modulation trigger signal MTRIG and the 2 FH signal are supplied, and a 2 FH signal to the clock input terminal CLK. First to third counties 4 1 1, 4 1 1 2 and 4 1 3 are provided.
上記エッジ検出回路 40 0は、 上記 2 F H信号がクロヅク入力端 子 C Kに供給される第 1及び第 2の D型フ リ ップフロ ップ 40 1, 40 2と、 上記第 1の D型フ リ ップフロ ップ 4 0 1の非反転出力と 第 2の D型フ リ ップフロ ップ 40 2の反転出力が供給される NAN Dゲート 4 3とからなり、 上記変調ト リガ信号 MTR I Gが上記 第 1の D型フ リ ップフロップ 40 1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 4 0 1の非反転出力が上記第 2の D型フ リ ップフロ ップ 40 2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 4 0 0は、 上記変 調ト リガ信号 M T R I Gの立ち上がりエツジを検出する。 このエツ ジ検出回路 40 0の検出出力は、 上記第 1のカウン夕 4 1 1のロー ド端子 L Dに供給されると共に、 D型フ リ ップフロ ップ 4 1 4のリ セッ ト端子 Rに供給される。
上記第 1のカウン夕 4 1 1は、 上記 2 F H信号の立ち上がりエツ 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夕であつ て、 上記エッジ検出回路 4 0 0の検出出力が上記ロー ド端子 L Dに 供給されることにより、 上記変調ト リガ信号 T R I Gの立ち上がり エツジ毎に [ 1 0 0 0 ] がプリセッ 卜され、 上記 2 F H信号の立ち 上がりエツジ毎にアツプカウン ト して、 そのキヤリー出力 R Cを上 記 D型フリ ップフロップ 4 1 4のクロック入力端子 C Kに供給する , 上記 D型フリ ップフロップ 4 1 4は、 そのデ一夕入力端子 Dに論 理 「H」 が与えられており、 上記ェッジ検出回路 4 0 0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 M T R I Gの立ち上がりエッジ毎にリセッ 卜され、 上記第 1の力 ゥン夕 4 1 1のキャ リー出力 R Cをクロックとして上記デ一夕入力 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 のカウン夕 4 1 2, 4 1 3の各制御入力端子 S P Eに供給すると共 に、 各 D型フ リ ップフロ ップ 4 1 6, 4 1 9のリセッ ト端子 Rに供 給する。 The edge detection circuit 400 includes first and second D-type flip-flops 401 and 402 in which the 2FH signal is supplied to a clock input terminal CK, and the first D-type flip-flop. A non-inverted output of the flip-flop 401 and a NAND gate 43 to which an inverted output of the second D-type flip-flop 402 is supplied, and the modulation trigger signal MTR IG Is supplied to the data input terminal D of the first D-type flip-flop 401, and the non-inverted output of the first D-type flip-flop 401 is supplied to the second D-type flip-flop 402. It is supplied to data input terminal D. The edge detection circuit 400 having such a configuration detects a rising edge of the modulation trigger signal MTRIG. The detection output of the edge detection circuit 400 is supplied to the load terminal LD of the first counter 411 and to the reset terminal R of the D-type flip-flop 414. Is done. The first count 411 is a 4-bit binary count that performs a count-up operation at the rising edge of the 2FH signal, and the detection output of the edge detection circuit 400 is the load By supplying the signal to the terminal LD, [100] is preset at each rising edge of the above-mentioned modulated trigger signal TRIG, up-counted at each rising edge of the above-mentioned 2FH signal, and the carry output RC is output. Is supplied to the clock input terminal CK of the D-type flip-flop 414.The logic `` H '' is given to the input terminal D of the D-type flip-flop 414. When the detection output of the detection circuit 400 is supplied to the reset terminal R, it is reset at each rising edge of the modulation trigger signal MTRIG, and the capacitance of the first power source 411 is reset. Lead output RC The logic "H" of the data input terminal D is latched as a clock, and its non-inverted output is supplied to the control input terminals SPE of the second and third counters 4 1 2 and 4 13 together. Supply to the reset terminal R of each D-type flip-flop 416, 419.
上記第 2のカウン夕 4 1 2は、 8 ビッ トバイナリのプログラマブ ル · ダウン · カウン夕であって、 その制御入力端子 S P E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 4 1 4が上記変調ト リガ信号 M T R I Gの立ち上がりエッジのタイ ミン グ t 1でリセッ 卜され、 上記第 1のカウンタ 4 1 1のキャリー出力 R Cにより論理 「H」 を出力するまでの間、 上記 2 F H信号の立ち 上がりエッジのタイ ミングで [ 1 0 0 0 1 0 0 0 ] がプリセッ トさ れ、 その後上記制御入力端子 S P Eが論理 「H」 になると上記 2 F H信号の立ち上がりエツジ毎にダウンカウン ト して、 そのカウン ト
出力 C 0/C Zを N ANDゲートによるィンバ一夕 4 1 5を介して 上記 D型フ リ ップフロ ップ 4 1 6のクロック入力端子 C Kに供給す る。 The second count 412 is an 8-bit binary programmable down count, and is a period during which the control input terminal SPE is at the logic “L”, that is, the D-type flip-flop. Step 4 14 is reset at the timing t1 of the rising edge of the modulation trigger signal MTRIG, and until the logic `` H '' is output by the carry output RC of the first counter 4 11 1. [1 0 0 0 1 0 0 0] is preset at the timing of the rising edge of the above 2FH signal, and then when the control input terminal SPE becomes logic “H”, every rising edge of the above 2FH signal Downcount and count The output C0 / CZ is supplied to the clock input terminal CK of the D-type flip-flop 416 via an inverter 415 using a NAND gate.
上記 D型フリ ップフロップ 4 1 6は、 そのデ一夕入力端子 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 4 1 4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 ツ プフロップ 4 1 4の出力の立ち上がりエッジ毎にリセッ トされ、 上 記第 2のカウン夕 4 1 2のカウン ト出力 C O/C Zの反転信号をク ロックとして上記デ一夕入力端子 Dの論理 「H」 をラッチして、 そ の反転出力を NAN Dゲート 4 1 7の一方の入力端子に供給する。 そして、 この N ANDゲート 4 1 7は、 もう一方の入力端子に上 記 D型フリ ップフ口ヅプ 4 1 4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 4 1 4の非反転出力と上記 D型フリ ップフ ロップ 4 1 6の反転出力との NAND出力として、 図 24 Aに示す 変調ト リガ信号 MT R I Gの立ち上がりエッジのタイ ミング t lか ら 7 H経過後に 9 H期間だけ論理 「L」 となる図 24 Bに示すよう な第 1の垂直同期信号 VD 1を生成する。 The D-type flip-flop 416 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 414 is connected to the reset terminal R. By being supplied, it is reset at the rising edge of the output of the D-type flip-flop 414, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the second count 412 is used as a clock. The logic “H” of the input terminal D is latched and the inverted output is supplied to one input terminal of the NAND gate 417. In the NAND gate 417, the non-inverted output of the D-type flip-flop 414 is supplied to the other input terminal, and the non-inverted output of the D-type flip-flop 414 is supplied. As a NAND output of the inverted output and the inverted output of the D-type flip-flop 4 16 described above, the logic is generated only for 9 H period after 7 H from the rising edge timing tl of the modulation trigger signal MT RIG shown in Fig. The first vertical synchronizing signal VD1 as shown in FIG. 24B which becomes "L" is generated.
上記 NAN Dゲート 4 1 7の出力すなわち上記第 1の垂直同期信 号 VD 1は、 各 NANDゲート 4 2 1 , 4 2 9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 4 2 8のリセッ ト 端子 Rに供給されている。 The output of the NAND gate 417, that is, the first vertical synchronizing signal VD1, is supplied to one input terminal of each of the NAND gates 421 and 429, and the D-type flip-flop. Supplied to the reset terminal R of 428.
また、 上記第 3のカウン夕 4 1 3は、 8ビッ トバイナリのプログ ラマブル ' ダウン · カウン夕であって、 その制御入力端子 S P E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 4 1 4が上記変調ト リガ信号 M T R I Gの立ち上がりエツジのタイ
ミング t 1でリセッ トされ、 上記第 1のカウン夕 4 1 1のキヤリ一 出力 R Cにより論理 「H」 を出力するまでの間、 上記 2 F H信号の 立ち上がりエッジのタイ ミングで [ 1 0 0 1 0 1 0 0 ] がプリセッ 卜され、 その後上記制御入力端子 S P Eが論理 「H」 になると上記 2 F H信号の立ち上がりエツジ毎にダウン力ゥントして、 そのカウ ン ト出力 C O/C Zを NANDゲートによるインバー夕 4 1 8を介 して上記 D型フリ ップフロップ 4 1 9のクロック入力端子 C Kに供 給する。 The third counter 413 is an 8-bit binary programmable down counter, and is a period during which the control input terminal SPE is at the logic “L”, that is, the D-type free switch. The flip-flop 4 1 4 is the timing of the rising edge of the above-mentioned modulated trigger signal MTRIG. Reset at t1, and until the logic “H” is output by the first output RC of the first counter 4 1 1 and output RC, the timing of the rising edge of the above 2FH signal is [1 0 0 1 0 1 0 0] is preset, and when the control input terminal SPE goes to logic “H”, the countdown CO / CZ is counted down by the NAND gate at every rising edge of the 2FH signal. It is supplied to the clock input pin CK of the D-type flip-flop 419 via the inverter 418.
上記 D型フリ ップフロップ 4 1 9は、 そのデ一夕入力端子 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 4 1 4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 ツ プフロップ 4 1 4の出力の立ち上がりエッジ毎にリセッ 卜され、 上 記第 3のカウン夕 4 1 3のカウン ト出力 C O/C Zの反転信号をク ロックとして上記デ一夕入力端子 Dの論理 「H」 をラッチして、 そ の非反転出力をモノステ一プルマルチバイブレ一夕 4 2 0のト リガ 端子 Aに供給する。 The D-type flip-flop 419 has a logic “H” applied to its input terminal D, and the output of the D-type flip-flop 414 is connected to the reset terminal R. By being supplied, it is reset at the rising edge of the output of the D-type flip-flop 414, and the inverted signal of the count output CO / CZ of the third counter 413 is clocked. As a result, the logic “H” of the input terminal D is latched, and the non-inverted output is supplied to the trigger terminal A of the monostep multivibrator 420.
上記モノステ一ブルマルチバイブレ一夕 4 2 0は、 上記 D型フリ ヅプフロ ヅプ 4 1 9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 24 Cに示すように、 変調ト リガ信号 MT R I Gの立ち上がりエッジのタイ ミング t 1から 2 8 H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 VD 2を生成する。 このモノステ一ブルマルチバイプレー夕 42 0の反転出力すなわ ち上記第 2の垂直同期信号 VD 2は、 上記 NANDゲート 1 2 1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 1 2 8 のクロック入力端子 C Kに供給されている。
上記 NAN Dゲ一ト 42 1は、 上記 NAN Dゲ一ト 4 1 7から供 給される第 1の垂直同期信号 VD 1と上記モノステ一ブルマルチバ ィプレ一夕 4 2 0から供給される第 2の垂直同期信号 VD 2の N A ND出力を N ANDゲ一トによるィンバ一夕 4 22を介して図 24 Dに示すような信号 VD' として NANDゲート 4 2 3の一方の入 力端子に供給する。 The monostable multivibrator unit 420 is triggered by the non-inverted output of the D-type flip-flop 419, and as the inverted output, as shown in FIG. The second vertical synchronizing signal VD2 which becomes logic "L" for 9H period after 28H has elapsed from the rising edge timing t1 of the rigger signal MT RIG is generated. The inverted output of the monostable multi-bi-plane signal 420, that is, the second vertical synchronizing signal VD2 is supplied to the other input terminal of the NAND gate 121 and the D-type flip-flop is provided. It is supplied to clock input terminal CK of 128. The NAND gate 421 includes a first vertical synchronizing signal VD1 supplied from the NAND gate 417 and a second vertical synchronizing signal VD1 supplied from the monostable multi-multiplexer 420. The NAND output of the vertical synchronizing signal VD 2 is supplied to one input terminal of the NAND gate 423 as a signal VD ′ as shown in FIG. 24D via an inverter 422 using a NAND gate.
上記 N ANDゲート 4 2 3は、 その他方の入力端子に上記変調ト リガ信号 M T R I Gの立ち下がりエッジの夕ィ ミング t 5で ト リガ されるモノステーブルマルチバイプレー夕 4 0 5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 2 4 Eに示すような信号 VD" を生成する < この NANDゲート 4 2 3により生成された信号 VD" は、 NAN Dゲートによるインバ一夕 4 24を介して D型フリ ップフロップ 1 2 7のデータ入力端子 Dに供給されている。 The NAND gate 4 23 is a pulse output from the monostable multi-bi-layer 4 0 5 which is output to the other input terminal at the timing t 5 of the falling edge of the modulation trigger signal MTRIG. A signal is supplied, and a signal VD "as shown in FIG. 24E is generated as a NAND output of the pulse signal and the signal VD '. <The signal VD" generated by the NAND gate 4 23 is The data is supplied to the data input terminal D of the D-type flip-flop 127 through the inverter 424 by the NAND gate.
上記 D型フ リ ップフロップ 4 2 7は、 そのクロック入力端子 C K に上記 2 F H信号が 2段のモノステ一ブルマルチバイブレー夕 4 2 5 , 4 2 6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 V D " をラッチする。 In the D-type flip-flop 422, the 2FH signal is phase-adjusted by a two-stage monostable multivibrator 425, 426 to its clock input terminal CK and supplied as a clock signal. The signal VD "is latched by this clock signal.
そして、 このサブ同期信号発生部 3 24は、 上記 D型フリ ップフ ロップ 1 2 7によるラッチ出力を外部同期信号 EX T— VDとして 端子 C 1 1を介して上記撮像装置 3 1 0に供給する。 Then, the sub-synchronous signal generating section 324 supplies the latch output by the D-type flip-flop 127 as the external synchronizing signal EXT-VD to the image pickup device 310 via the terminal C11.
さらに、 このサブ同期信号発生部 3 24において、 上記 D型フリ ップフロップ 4 2 8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 NANDゲート 4 1 7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 卜され、 上記モノステ
一ブルマルチバイブレー夕 4 2 0から供給される第 2の垂直同期信 号 VD 2をクロックとして上記デ一夕入力端子 Dの論理 「H」 をラ ヅチして、 その反転出力を上記 NANDゲート 4 2 9のもう一方の 入力端子に供給する。 Further, in the sub-synchronous signal generating section 324, the D-type flip-flop 428 has a logic “H” applied to its data input terminal D, and the first flip-flop 428 supplied from the NAND gate 4 17 Reset at the rising edge of the vertical sync signal VD1 The logic “H” of the data input terminal D is latched by using the second vertical synchronization signal VD 2 supplied from the multi-vibrator 420 as a clock, and the inverted output is output to the NAND gate 4. 2 Supply to the other input terminal of 9.
そして、 上記 NAN Dゲ一ト 4 2 9は、 上記 NAN Dゲート 4 1 7から供給される第 1の垂直同期信号 VD 1と上記 D型フリ ップフ ロップ 4 2 8の反転出力の NAN D出力を N ANDゲートによるィ ンバ一夕 4 3 0を介してゲート信号 G AT Eとして上記高速水平同 期信号発生部 3 2 5に供給する。 上記ゲート信号 GA T Eは、 図 2 4 Fに示すように、 上記第 1の垂直同期信号 VD 1の立ち上がりェ ッジのタイ ミングから上記第 2の垂直同期信号 VD 2の立ち上がり エッジのタイ ミングまでの 2 1 Hの期間 T 3中だけ論理 「 H」 とな る。 The NAND gate 429 outputs the first vertical synchronizing signal VD1 supplied from the NAND gate 417 and the NAND output of the inverted output of the D-type flip-flop 428. The signal is supplied to the high-speed horizontal synchronization signal generation section 325 as a gate signal GATE via an inverter 430 using a NAND gate. The gate signal GATE is, as shown in FIG. 24F, from the timing of the rising edge of the first vertical synchronization signal VD1 to the timing of the rising edge of the second vertical synchronization signal VD2. Becomes logic "H" only during the period T3 of 21H.
上記高速水平同期信号発生部 3 2 5は、 上記撮像装置 1 0に供給 する高速水平同期信号 H i _HDを上記 C L/4信号から生成する ものであって、 上述の撮像システムにおける図 1 7に示した高速水 平同期信号発生部 1 2 5と同様に構成されている。 The high-speed horizontal synchronizing signal generation section 3 25 generates the high-speed horizontal synchronizing signal Hi_HD to be supplied to the imaging device 10 from the CL / 4 signal, as shown in FIG. The configuration is the same as that of the high-speed horizontal synchronization signal generator 125 shown.
また、 上記メモリ 3 2 1は、 上記メモリコン トローラ 3 2 2によ り上記変調ト リガ信号 MT R I G及び同期信号 VD, H D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 C 5 1を介し て供給されたビデオ信号 V I D E 0を取り込み、 このビデオ信号を 静止画像信号として端子 C 5 2から上記画像処理装置に供給するよ うになつている。 The memory 3221 is controlled by the memory controller 3222 to write / read data based on the modulation trigger signal MT RIG and the synchronization signals VD and HD. The video signal VIDE 0 supplied through the terminal is taken in, and this video signal is supplied as a still image signal from a terminal C 52 to the image processing apparatus.
このよう構成の撮像制御装置 3 2 0では、 上記同期発生部 3 2 3 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 E X T _ H Dとして上記撮像装置 3 1 0に供給して おり、 上記物体センサ 30 3が移送路 1上の被検体 3 0 2を検出し て ト リガ信号 T R I Gを発生すると、 そのト リガ信号 T R I Gを上 記撮像装置 3 1 0に供給すると共に、 上記ト リガ信号 TR I Gの上 がりエッジのタイ ミング t 1から 7 H経過後に 9 H期間だけ論理 「L」 となる第 1の垂直同期信号 VD 1 と 2 8 H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 VD 2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 E X T— VDを 上記サブ同期信号発生部 3 24が上記撮像装置 3 1 0に供給し、 さ らに、 上記水平同期信号 H Dの 2〜 7倍の周波数の高速水平同期信 号 H i—HDを上記高速水平同期信号発生部 3 2 5が上記撮像装置 3 1 0に供給する。 In the imaging control device 320 having such a configuration, the horizontal synchronization signal HD compliant with the standard television system generated by the synchronization generation section 3233 is excluded. When the object sensor 303 detects the subject 302 on the transfer path 1 and generates a trigger signal TRIG, the trigger signal is output. A trigger signal TRIG is supplied to the imaging device 310, and the first vertical signal which becomes logic "L" for only 9H period after a lapse of 7H from the rising edge timing t1 of the trigger signal TRIG. Synchronization signals VD 1 and 28 External synchronization signal EXT—VD, in which second vertical synchronization signal VD 2 that becomes logic “L” for only 9 H after 8 H has been inserted into vertical synchronization signal VD of the standard television system, The sub-synchronization signal generator 324 supplies the imaging device 310 with the high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD having a frequency 2 to 7 times the frequency of the horizontal synchronization signal HD. The generating section 3 25 supplies the image to the imaging device 3 10.
そして、 上記撮像装置 3 1 0では、 上記撮像制御装置 3 2 0から 供給される外部同期信号 E X T— VD, E XT— HD、 高速水平同 期信号 H i一 H D及び変調ト リガ信号 M T R I Gに基づいて、 上記 サブ同期信号発生部 3 1 1 Bで発生される変調垂直同期信号 T G_ VD及びシャッ夕制御信号 X— S U B、 上記スイッチ回路 3 1 3に より選択された高速水平同期信号 H i一 HD及び変調水平同期信号 T G— HDからなる変調水平同期信号 T G— H D ' に応じて撮像動 作を行う。 Then, in the imaging device 310, the external synchronization signals EXT—VD, EXT—HD, the high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD, and the modulation trigger signal MTRIG supplied from the imaging control device 320 are provided. The modulated vertical synchronizing signal TG_VD and the shutdown control signal X—SUB generated by the sub synchronizing signal generator 311 B, and the high-speed horizontal synchronizing signal Hi 1 selected by the switch circuit 3 13 HD and modulated horizontal sync signal TG—Performs imaging operation in accordance with the modulated horizontal sync signal TG—HD 'consisting of HD.
ここで、 上記撮像装置 3 1 0における C CDイメージセンサ 3 1 7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. 3〃 sを要するものであって、 1 H期間すなわち 6 3. 5 5 6 / sに可能な垂直転送動作のサイクル数が 7. 6 6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 H i一
HDの周波数は、 水平同期信号 H Dの 2 ~ 7倍の周波数としてある ( そして、 この高速水平同期信号 H i一 HDが挿入される期間 T 3 は 2 1 Hあるので、 上記期間 T 3での垂直転送サイクルは、 上記高 速水平同期信号 H i一 HDの周波数が 2 f H のとき 2 1 x 2 = 42 サイクルとなり、 また、 上記高速水平同期信号 H i _HDの周波数 が 7 f H のとき 2 1 x 7= 147サイクルとなる。 Here, the CCD image sensor 317 in the image pickup device 310 requires one cycle of the vertical transfer operation, that is, about 8.3〃s to send one image pickup charge. Since the number of vertical transfer operation cycles that can be performed in the H period, that is, 63.556 / s, is limited to 7.66, that is, 7 cycles, the high-speed horizontal synchronization signal Hi 1 The HD frequency is 2 to 7 times the frequency of the horizontal synchronizing signal HD ( and the period T3 during which the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD is inserted is 21H. vertical transfer cycle, the high Hayami horizontal sync signal frequency of the H i one HD becomes 2 1 x 2 = 42 cycles when 2 f H, also when the frequency of the high-speed horizontal synchronizing signal H i _HD is 7 f H 2 1 x 7 = 147 cycles.
すなわち、 上記高速水平同期信号 H i— HDの周波数が 2 f H の ときには、 図 25に斜線を施して示すように、 上記期間 T 3中に、 上記 C C Dイメージセンサ 3 1 7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 T 3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夕一ト① 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。 That is, when the frequency of the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD is 2 fH, as shown by hatching in FIG. 25, the upper part of the imaging surface of the CCD image sensor 317 during the period T3. Is read out for 42 lines. Then, since the reading of the above-mentioned 42 lines has been completed at the end of the period T3, a normal image pickup signal is read from the line of the first storage after returning to the normal cycle.
また、 上記高速水平同期信号 H i一 HDの周波数が 7 f „ のとき には、 図 26に斜線を施して示すように、 上記期間 T 3中に、 上記 C C Dィメ一ジセンサ 3 1 7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 T 3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夕一ト② 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。 When the frequency of the high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD is 7 f „, as shown by hatching in FIG. 26, during the period T3, the CCD image sensor 3 17 147 lines are read from the upper part of the imaging surface, and since the reading of 147 lines has been completed at the end of the period T3, after returning to the normal cycle, the line from the first line is returned. A normal imaging signal is read.
このように、 上記高速水平同期信号 H i— 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。 すなわち、 上記撮像装置 3 1 0では、 ト リガ信号 TR I Gに基づ いて生成される変調ト リガ信号 M T R I Gに応じて電子シャツ夕機 能を有するイン夕一ライン トランスファ型 C CDイメージセンサ 3 1 7の電荷掃捨部への電荷の掃き捨てを所定時間 T 1停止させ、 上 記所定時間 T 1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 VR E Gに読み出し、 この垂直転送部 VR E G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 MTR I Gの後縁のタイ ミング t 5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 MT R I G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 HR E Gを介して出力させる。 これにより、 上記イ ン夕一 ライン トランスファ型 C CDイメージセンサ 3 1 7の電子シャッ夕 機能を利用して、 上記ト リガ信号 TR I Gに同期した高速のランダ ムシャツ夕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。 Thus, by varying the frequency of the high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD, the position of the video to be shot can be freely set. That is, in the imaging device 310, an in-line one-line transfer type CCD image sensor 317 having an electronic shirt function in accordance with the modulated trigger signal MTRIG generated based on the trigger signal TRIG. Stops the sweeping of the electric charge to the electric charge sweeping section for a predetermined time T1, and after the elapse of the predetermined time T1, the imaging electric charge accumulated in the light receiving section becomes an effective electric charge. After reading the image charge read to the vertical transfer unit VREG for a predetermined number of transfer cycles at high speed, the timing t5 of the trailing edge of the modulated trigger signal MTR IG is read. Perform vertical transfer up to the standard television system. Then, the effective charge excluding the imaging charge of a predetermined number of lines by the high-speed vertical transfer is converted into an imaging signal for the number of lines corresponding to the pulse width of the modulation trigger signal MT RIG. The data is output via the horizontal transfer unit HR EG by transfer. As a result, the electronic shutter function of the above-mentioned in-line transfer type CCD image sensor 317 is used to perform an imaging operation using a high-speed random shirt synchronized with the above-mentioned trigger signal TRIG. Necessary effective charges after the line can be obtained as an imaging signal.
そして、 この撮像システムでは、 上記撮像制御装置 3 2 0の高速 水平同期信号発生部 3 2 5において、 C L/4信号をカウン トする 上述の図 1 7に示したカウン夕 2 5 1に与えるプリセッ ト値を設定 回路 2 5 2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 H i一 HDを発生して、 上記撮像装置 1 0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。 In this imaging system, the CL / 4 signal is counted in the high-speed horizontal synchronizing signal generation section 325 of the imaging control device 320. The preset given to the counter 251 shown in FIG. The high-speed horizontal synchronizing signal Hi-HD having a frequency 2 to 7 times the horizontal synchronizing signal HD is generated by changing the default value in the circuit 25, and the image is supplied to the imaging device 10 to take a picture. The starting horizontal line position of the desired image can be set freely.
また、 撮りたい映像のサイズは、 図 24における映像終了夕イ ミ ング t 5を示す上記変調ト リガ信号 MT R I Gの立ち下がりエッジ で決まる。 すなわち、 上記ゲート信号 GAT Eの立ち下がりのタイ ミングから上記変調ト リガ信号 M T R I Gの立ち下がりエッジまで の期間が映像サイズとなる。 The size of the image to be taken is determined by the falling edge of the above-mentioned modulated trigger signal MT RIG indicating the image end evening t5 in FIG. That is, the period from the timing of the falling edge of the gate signal GATE to the falling edge of the modulated trigger signal MTRIG is the video size.
ここで、 例えば図 2 7に示すように、 上記ゲート信号 GAT Eの
期間 T 3に 1 0 0ライン転送し、 映像サイズを 1 0 0ラインとした 場合には、 映像出力タイ ミング時に 5 0ラインほど転送残りを生じ るが、 次のゲ一ト信号 GAT Εの期間 Τ 3に最初の 1 0 0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。 Here, for example, as shown in FIG. 27, the gate signal GATE If 100 lines are transferred during the period T3 and the video size is set to 100 lines, about 50 lines will be left untransferred at the time of video output, but during the next gate signal GAT #に Since the data is transferred in a form that overlaps the first 100 lines on Τ3, it does not affect the video signal of the part you want to shoot.
なお、 上記映像出力タイ ミング時に生じる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 G A Τ Εの期間 Τ 3の転送サイクル数で決まり、 上記ゲート信号 GAT Eの期間 T 3に 1 0 0ライン転送する場合には 1 0 0ライン までである。 つまり、 映像サイズは、 図 2 8に示すように、 5 0ラ インまで短縮することができる。 In addition, the number of lines in which the transfer remainder generated at the time of the video output does not affect the video signal of the portion to be shot is determined by the number of transfer cycles in the period Τ3 of the gate signal GA Τ 、, and When transferring 100 lines during the period T3 of the signal GATE, the number of lines is up to 100 lines. That is, the video size can be reduced to 50 lines as shown in FIG.
したがって、 上記映像終了タイ ミングを示す上記変調ト リガ信号 MT R I Gのパルス幅の設定により、 映像サイズは、 5 0ラインか ら 1 5 0ラインの範囲で自由に設定することができる。 Therefore, by setting the pulse width of the modulated trigger signal MT RIG indicating the video end timing, the video size can be freely set in the range of 50 lines to 150 lines.
一方、 ト リガサイクルは、 上記映像終了タイ 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 29に示すように、 n= lとすると、 N= 4 7ラインで標準テレビジョン方式における周期 ( 2 6 2. 5ライン : E I A) 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。 On the other hand, the trigger cycle is determined by the vertical synchronization signal VD indicating the video end timing, and can be shortened immediately after the timing of the vertical synchronization signal VD. As shown in Fig. 29, if n = l, the imaging operation with a cycle of 1/5. 6 compared to the cycle in the standard television system (262.5 lines: EIA) with N = 47 lines It is possible to do so.
なお、 ト リガ後、 垂直同期信号 VDを 2発設定するのは、 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。 The reason for setting two vertical synchronizing signals VD after the trigger is to match the operation of the actual integrated circuit due to the configuration problem of the sub-synchronous signal generator.
また、 この撮像システムでは、 上述のように上記高速水平同期信 号 H i—HDの周波数を可変することで、 撮りたい映像の開始水平
ラィ ン位置を自由に設定することができるので、 図 3 0 A及び図 3 0 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 3 1 A及び図 3 1 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。 Also, in this imaging system, the frequency of the high-speed horizontal synchronization signal Hi-HD is varied as described above, so that the starting horizontal position of the video to be shot is obtained. Since the line position can be set freely, the subject 2 whose position L ≠ L 'on the screen fluctuates as shown in FIGS. 30A and 30B is shown in FIG. 31A. As shown in FIG. 31B, it is possible to automatically correct L = L ′ so that the video signal can always be output at the same timing.
これには、 上記撮像制御装置 3 2 0の高速水平同期信号発生部 3 2 5において手動操作により上記カウン夕 2 5 1のプリセッ ト値を 設定する設定回路 2 5 2に換えて、 例えば図 3 2に示すような構成 の設定回路 4 5 2を用いれば良い。 To do this, the high-speed horizontal synchronizing signal generator 3 25 of the imaging controller 3 20 is replaced with a setting circuit 2 52 that manually sets the preset value of the counter 25 1, as shown in FIG. A setting circuit 4 52 having a configuration as shown in FIG. 2 may be used.
この図 3 2に示す設定回路 4 5 2は、 鋸歯状波信号発生器 4 7 1 とサンプルパルス発生器 4 7 2とサンプルホールド回路 4 7 3と電 圧比較器 4 74と A/D変換器 4 7 5とからなる。 The setting circuit 4 52 shown in Fig. 32 consists of a sawtooth signal generator 471, a sample pulse generator 472, a sample and hold circuit 473, a voltage comparator 474, and an A / D converter. 4 7 5
上記鋸歯状波信号発生器 4 7 1は、 図 3 3に示すようにインバー 夕 4 8 1 , 4 8 2、 Dフ リ ップフロ ップ回路 4 83 , 4 84 , 48 5及び鋸歯状波発生回路 4 8 6により構成される。 この鋸歯状波信 号発生器 4 7 1は、 図 34 Aに示すような変調ト リガ信号 T R I G がィ ンバ一夕 4 8 1を介して Dフリ ップフ口ップ回路 4 8 3のリセ ッ ト端子 Rに供給され、 また、 図 34 Bに示すような垂直同期信号 VD " が Dフリ ヅプフ口ップ回路 4 8 3 , 4 84の各ク口ック端子 CKに供給されるとともに、 上記垂直同期信号 VD" がィンバ一夕 48 2を介して Dフリ ップフロップ回路 4 8 5の各クロック端子 C K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 4 8 3 , 4 8 4 , 4 8 5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 48 3の出力端子 Qは Dフ リ ップ フロップ回路 4 84のリセッ ト端子 Rに接続され、 Dフ リ ツプフ口
ップ回路 4 8 4の出力端子 Qは Dフリ ップフロップ回路 4 8 5のリ セ、ソ ト端子 Rと鋸歯状波発生回路 4 8 6のト リガ端子 Tに接続され、 Dフリ ツプフ口ップ回路 4 8 5の出力端子 Qは鋸歯状波発生回路 1 8 6のリセッ ト端子 Rに接続されている。 As shown in FIG. 33, the sawtooth wave signal generator 471, the invertors 481, 482, the D flip-flop circuits 483, 484, 485, and the sawtooth wave generation circuit It is composed of 4 8 6. The sawtooth wave signal generator 471 resets the D-type flip-flop circuit 483 via a modulated trigger signal TRIG as shown in FIG. A vertical synchronizing signal VD "as shown in FIG. 34B is supplied to each of the clock terminals CK of the D flip-flop circuits 483 and 484. The synchronization signal VD "is supplied to each clock terminal CK of the D flip-flop circuit 485 via the inverter 482. In the D flip-flop circuits 483, 484, and 485, a logic “H” power is supplied to each data terminal D. The output terminal Q of the D flip-flop circuit 48 3 is connected to the reset terminal R of the D flip-flop circuit 4 84, and the D flip-flop The output terminal Q of the flip-flop circuit 4 8 4 is connected to the reset and the sort terminal R of the D flip-flop circuit 4 85 and the trigger terminal T of the sawtooth wave generating circuit 4 8 6. The output terminal Q of the circuit 485 is connected to the reset terminal R of the sawtooth wave generation circuit 186.
このような構成の鋸歯状波信号発生器 4 7 1では、 上記変調ト リ ガ信号 M T R I Gが供給される毎に、 上記垂直同期信号 V D " 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 3 4 Cに示すよ うな鋸歯状波信号 S Wを発生する。 この鋸歯状波信号発生器 4 7 1 により発生された鋸歯状波信号 S Wは、 上記サンプルホールド回路 4 7 3に供給される。 In the sawtooth signal generator 471, having such a configuration, every time the modulation trigger signal MTRIG is supplied, the sawtooth wave signal generator 471, over the entire imaging period corresponding to the image size based on the vertical synchronization signal VD ", A sawtooth signal SW as shown in Fig. 34C is generated, and the sawtooth signal SW generated by the sawtooth signal generator 471 is supplied to the sample and hold circuit 473.
また、 上記サンプルパルス発生器 4 7 2は、 図 3 4 Dに示すよう 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 3 2 0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 3 4 Eに示すようなサ ンプルパルス S Pを発生する。 このサンプルパルス発生器 4 7 2に より発生されたサンプルパルス S Pは、 上記サンプルホールド回路 4 7 3に供給される。 Further, when a video signal as shown in FIG. 34D is supplied, the sample pulse generator 472 detects the edge of the video signal of the subject with respect to this video signal. A sample pulse SP is generated as shown in FIG. 34E, which indicates where in the frame of the captured image 20 is located. The sample pulse SP generated by the sample pulse generator 472 is supplied to the sample hold circuit 473.
また、 上記サンプルホールド回路 4 7 3は、 上記鋸歯状波信号発 生器 4 7 1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 4 7 2から供給されるサンプルパルス S Pでサンプルホールドす る。 このサンプルホールド回路 4 7 3によるホールド出力は、 上記 電圧比較器 4 7 4に供給される。 The sample hold circuit 473 samples and holds the sawtooth signal supplied from the sawtooth signal generator 471 with the sample pulse SP supplied from the sample pulse generator 472. You. The hold output from the sample and hold circuit 473 is supplied to the voltage comparator 474.
また、 上記電圧比較器 4 7 4は、 上記サンプルホールド回路 4 7 3によるホールド出力を基準電圧 と比較する。 この電圧比較器 4 7 4による比較出力は、 上記 A / D変換器 4 7 5に供給される。
そして、 上記 A / D変換器 4 7 5は、 上記電圧比較器 4 7 4によ る比較出力の信号レベルを 8 ビッ 卜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 3 2 5のカウン夕 2 5 1に与える。 Further, the voltage comparator 474 compares the hold output of the sample hold circuit 473 with a reference voltage. The comparison output from the voltage comparator 475 is supplied to the A / D converter 475. Then, the A / D converter 475 converts the signal level of the comparison output from the voltage comparator 474 into an 8-bit digital value, and uses this digital value as a preset value in the high-speed operation. This signal is given to the counter 2 5 1 of the horizontal sync signal generator 3 2 5.
このような構成の設定回路 4 5 2では、 被検体 3 0 2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 4 7 3によるホールド出力の電圧が低くなり、 上記電圧比較器 4 7 4 による比較出力は上昇する。 この電圧比較器 4 7 4による比較出力 の信号レベルを上記 A / D変換器 4 7 5によりデジタル化して得ら れる 8ビッ 卜のデジ夕ル値をプリセッ ト値として上記高速水平同期 信号発生部 3 2 5のカウン夕 2 5 1にプリセッ 卜することにより、 被検体の位相は、 撮像スタートのタイ ミングから遅れ、 上記鋸歯状 波信号 S Wのセン夕に近づく ことになる。 逆に、 被検体 3 0 2の夕 ィ ミ ングが撮像ス夕ートから遅過ぎる場合、 上記サンプルホールド 回路 4 7 3によるホールド出力の電圧が高くなり、 上記電圧比較器 4 7 4による比較出力は低下する。 この電圧比較器 4 7 4による比 較出力の信号レベルを上記 A / D変換器 4 7 5によりデジタル化し て得られる 8 ビッ 卜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 3 2 5のカウン夕 2 5 1にプリセッ トすることに より、 被検体の位相は、 撮像スタートのタイ ミングに近づき、 上記 鋸歯状波信号 S Wのセン夕に近づく ことになる。 In the setting circuit 452 having such a configuration, when the timing of the subject 302 is too early from the start of imaging, the voltage of the hold output by the sample-hold circuit 473 becomes low, and the voltage of the voltage comparator 4 The comparison output by 7 4 rises. The 8-bit digital signal value obtained by digitizing the signal level of the comparison output by the voltage comparator 474 by the A / D converter 475 as a preset value is used as the high-speed horizontal synchronization signal generator. By presetting to the count 25 of 25, the phase of the subject is delayed from the timing of the start of imaging, and approaches the saw-tooth waveform signal SW. Conversely, if the evening of the subject 302 is too late from the imaging start, the voltage of the hold output by the sample and hold circuit 473 becomes high, and the comparison output by the voltage comparator 474 is output. Drops. The 8-bit digital value obtained by digitizing the signal level of the comparison output by the voltage comparator 474 with the A / D converter 475 as a preset value is used as the preset value of the high-speed horizontal synchronizing signal generator 3. By presetting to the count 25 of 25, the phase of the subject approaches the timing of the start of imaging and approaches the timing of the sawtooth wave signal SW.
したがって、 上記電圧比較器 4 7 5に与える基準電圧 V z を上記 鋸歯状波信号 S Wのセン夕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。
このように映像信号の一部を利用してサンプリングパルス S Pを 作成し、 被検体 3 0 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 T 3の高速水平同期信号 H i 一 H D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。
Therefore, by setting the reference voltage V z to be applied to the voltage comparator 475 to a voltage obtained by the sensing of the sawtooth signal SW, the subject is always set to the video signal by the setting circuit. Can be brought to the center. In this way, a sampling pulse SP is created by using a part of the video signal, and the position of the subject 302 in the imaging unit is detected, whereby the high-speed horizontal synchronizing signal Hi 1 during the gate period T3 is detected. By controlling the HD frequency, it is possible to automatically correct the subject 2 so that it is always output at the same timing on the video signal.
Claims
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 ンタ一ライ ン トランスファ型固体撮像素子を備える撮像装置にお ける撮像制御方法であって、 1. A plurality of light-receiving elements that generate and accumulate charges corresponding to the amount of incident light and that are arranged in a matrix, and transfer the charge read from each light-receiving element in the light-receiving section. An imaging control method for an imaging apparatus provided with an inter-line transfer type solid-state imaging device, comprising: a vertical transfer section that performs transfer, and a horizontal transfer section that outputs electric charges transferred via the vertical transfer section. ,
( a ) 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するステツプと、 (a) generating a standard vertical synchronization signal and a standard horizontal synchronization signal conforming to the standard television system;
( b ) 上記標準垂直同期信号に基づいて、 この標準垂直同期信号 の 1 / 2以下の周期のト リガ信号を生成するステツプと、 (b) a step of generating a trigger signal having a period equal to or less than 1/2 of the standard vertical synchronization signal based on the standard vertical synchronization signal;
( c ) 上記ト リガ信号に応じた第 1の夕イ 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 1の 夕イ ミングから所定時間後の第 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上記垂直転送部に読み出し、 上記第 2のタイ ミングから第 3のタイ ミングまでの第 1の期間に亘つて、 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 3 の夕イ ミングから次のト リガ信号のタイ ミングである第 4のタイ ミ ングまでの第 2の期間に亘つて、 上記第 1の転送速度よりも遅く標 準テレビジョン方式に対応する第 2の転送速度で上記垂直転送部の 電荷を垂直転送することにより、 上記ト リガ信号の周期毎に、 上記 垂直転送部を介して、 1 フレームの画像情報を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ステップと、
( d ) 上記イ ン夕一ライ ン トランスファ型固体撮像素子から、 上 記ト リガ信号の複数の周期の間に出力された上記画像情報を一時的 に記憶するステツプと、 (c) All charges accumulated in the plurality of light receiving elements are eliminated as invalid charges at the first evening according to the trigger signal, and the second evening after a predetermined time from the first evening is reached. The charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit at the timing of the above, and the charge is read out to the vertical transfer unit over the first period from the second timing to the third timing. The transferred charge is vertically transferred at a first transfer rate, and the above-described charge is transferred over a second period from the third evening to the fourth timing that is the timing of the next trigger signal. By vertically transferring the charges of the vertical transfer section at a second transfer rate corresponding to the standard television system, which is slower than the first transfer rate, the cycle of the trigger signal is transmitted via the vertical transfer section every cycle of the trigger signal. To output one frame of image information Controlling an interline transfer solid-state image sensor; (d) a step of temporarily storing the image information output from the in-line transfer type solid-state imaging device during a plurality of cycles of the trigger signal;
( e ) 記憶された複数フレームの画像情報を上記標準垂直同期信 号及び標準水平同期信号に基づく速度で、 1 フレームの出力画像情 報として読み出すステツプと、 (e) reading out the stored image information of a plurality of frames as output image information of one frame at a speed based on the standard vertical synchronization signal and the standard horizontal synchronization signal;
( f ) 読み出された 1 フレームの出力画像情報に対し、 上記標準 テレビジョン方式の標準垂直同期信号及び標準水平同期信号を付加 するステップと (f) adding a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal of the standard television system to the read one frame of output image information;
を有することを特徴とする撮像制御方法。 An imaging control method, comprising:
2 . 上記ステップ ( a ) において、 C C I R ( International Rad io Consultative Committee ) 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発生し、 上記ステップ (b ) において、 上記 標準垂直同期信号の 1 / 2の周期のト リガ信号を生成することを特 徴とする請求項 1記載の撮像制御方法。 2. In the above step (a), a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to the CCIR (International Radio Consultative Committee) method are generated. In the above step (b), 1/11 of the standard vertical synchronizing signal is generated. 2. The imaging control method according to claim 1, wherein a trigger signal having two periods is generated.
3 . 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 ィン夕一ライン トランスファ型固体撮像素子を備える撮像装置を制 御する撮像制御装置であって、 3. A plurality of light receiving elements that generate and accumulate electric charge according to the amount of incident light and that are arranged in a matrix, and transfer the electric charge read from each light receiving element of the light receiving element. An imaging control device for controlling an imaging device including an inline-line transfer type solid-state imaging device having a vertical transfer unit and a horizontal transfer unit that outputs charges transferred via the vertical transfer unit, ,
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 る同期信号発生手段と、 Synchronizing signal generating means for generating a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to a standard television system, and outputting the standard horizontal synchronizing signal to the imaging device;
上記標準垂直同期信号に基づいて、 上記垂直同期信号の 1 / 2以
下の周期のト リガ信号を生成し、 上記ト リガ信号を上記撮像装置に 出力する ト リガ信号生成手段と、 Based on the standard vertical sync signal, less than 1/2 of the vertical sync signal Trigger signal generating means for generating a trigger signal of a lower cycle and outputting the trigger signal to the imaging device;
上記ト リガ信号に応じた第 1の夕イ 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 1の夕イ ミ ングから所定時間後の第 2のタイ ミングで上記複数の受光素子に蓄 積された電荷を上記垂直転送部に読み出し、 上記第 2のタイ ミ ング から第 3のタイ ミングまでの第 1の期間に亘つて、 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 3のタイ ミングから次のト リガ信号の夕イ ミングである第 4のタイ ミングま での第 2の期間に亘つて、 上記第 1の転送速度よりも遅く標準テレ ビジョン方式に対応する第 2の転送速度で上記垂直転送部の電荷を 垂直転送することにより、 上記ト リガ信号の周期毎に、 上記垂直転 送部を介して、 1 フレームの画像情報を出力するように上記ィン夕 一ライ ン トランスファ型固体撮像素子を制御する撮像素子制御手段 と、 All charges accumulated in the plurality of light receiving elements are eliminated as invalid charges at the first evening according to the trigger signal, and the second timing is performed a predetermined time after the first evening. Then, the electric charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit, and transferred to the vertical transfer unit for a first period from the second timing to the third timing. Vertically transferred at the first transfer rate, and the first charge is transferred over the second period from the third timing to the fourth timing, which is the timing of the next trigger signal. The vertical transfer of the charges of the vertical transfer unit at a second transfer speed corresponding to the standard television system, which is slower than the transfer speed of In order to output one frame of image information, Imaging device control means for controlling the transfer line solid-state imaging device;
複数フ レームの画像を記憶する記憶容量を有し、 上記イン夕ーラ イン トランスファ型固体撮像素子から、 上記ト リガ信号の複数の周 期の間に出力された上記画像情報を一時的に記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶された複数フレームの画像情報を上記標準垂 直同期信号及び標準水平同期信号に基づく速度で、 1 フレームの出 力画像情報として読み出す読み出し手段と、 It has a storage capacity to store multiple frame images, and temporarily stores the image information output from the inline transfer type solid-state imaging device during a plurality of periods of the trigger signal. Reading means for reading image information of a plurality of frames stored in the storage means as output image information of one frame at a speed based on the standard vertical synchronization signal and the standard horizontal synchronization signal;
上記読み出し手段によって読み出された 1 フレームの出力画像情 報に対し、 上記標準テレビジョン方式の標準垂直同期信号及び標準 水平同期信号を付加して出力する出力手段とを備えたことを特徴と する撮像制御装置。
Output means for adding a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal of the standard television system to one frame of output image information read by the reading means, and outputting the added information. Imaging control device.
4 . 上記撮像素子制御手段は、 上記ト リガ信号の前縁のタイ ミン グを基準とした第 2の夕イ 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の 2倍の周波数の高速水平同期 信号を上記第 1の期間に発生し、 上記高速水平同期信号を上記撮像 装置に出力する高速水平同期信号発生手段とを備えることを特徴と する請求項 3記載の撮像制御装置。 4. The imaging device control means generates a sub-vertical synchronization signal for providing a second evening based on the timing of the leading edge of the trigger signal, and transmits the sub-vertical synchronization signal to the imaging device. A sub-synchronization signal generating means to be output, and a high-speed horizontal synchronization signal for generating a high-speed horizontal synchronization signal having a frequency twice as high as the standard horizontal synchronization signal in the first period and outputting the high-speed horizontal synchronization signal to the imaging device The imaging control device according to claim 3, further comprising a generation unit.
5 . 上記同期信号発生手段は、 C C I R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発生し、 上記トリガ信号生成手段 は、 上記標準垂直同期信号の 1 / 2の周期のト リガ信号を生成する ことを特徴とする請求項 3記載の撮像制御装置。 5. The synchronizing signal generating means generates a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to the CCIR method, and the trigger signal generating means generates a trigger signal having a half cycle of the standard vertical synchronizing signal. The imaging control device according to claim 3, wherein the imaging control device is generated.
6 . 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 インタ一ライ ン トランスファ型固体撮像素子を備える撮像装置と、 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 る同期信号発生手段と、 上記標準垂直同期信号に基づいて、 上記垂 直同期信号の 1 / 2以下の周期のト リガ信号を生成し、 上記ト リガ 信号を上記撮像装置に出力する ト リガ信号生成手段と、 上記ト リガ 信号に応じた第 1の夕イ 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 1の夕イ ミングから所定 時間後の第 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 を上記垂直転送部に読み出し、 上記第 2のタイ ミングから第 3の夕
イ ミングまでの第 1の期間に亘つて、 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 3のタイ ミングから次 のト リガ信号のタイ ミングである第 4のタイ ミングまでの第 2の期 間に亘つて、 上記第 1の転送速度よりも遅く標準テレビジョン方式 に対応する第 2の転送速度で上記垂直転送部の電荷を垂直転送する ことにより、 上記ト リガ信号の周期毎に、 上記垂直転送部を介して、 1 フレームの画像情報を出力するように上記イ ン夕一ライ ン トラン スファ型固体撮像素子を制御する撮像素子制御手段と、 複数フレー ムの画像を記憶する記憶容量を有し、 上記インターライ ン トランス ファ型固体撮像素子から、 上記ト リガ信号の複数の周期の間に出力 された上記画像情報を一時的に記憶する記憶手段と、 上記記憶手段 に記憶された複数フレームの画像情報を上記標準垂直同期信号及び 標準水平同期信号に基づく速度で、 1 フ レームの出力画像情報とし て読み出す読み出し手段と、 上記読み出し手段によって読み出され た 1 フレームの出力画像情報に対し、 上記標準テレビジョン方式の 標準垂直同期信号及び標準水平同期信号を付加して出力する出力手 段とを備えた撮像制御装置と 6. A plurality of light-receiving elements that generate and accumulate electric charges according to the amount of incident light and that are arranged in a matrix, and transfer the electric charges read from each light-receiving element of the light-receiving elements. An imaging device including an inter-line transfer type solid-state imaging device having a vertical transfer unit, and a horizontal transfer unit that outputs charges transferred via the vertical transfer unit; and a standard vertical device conforming to a standard television system. A synchronizing signal generating means for generating a synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal, and outputting the standard horizontal synchronizing signal to the image pickup apparatus; and A trigger signal generating means for generating a trigger signal having a period, and outputting the trigger signal to the imaging device; and storing the trigger signal in the plurality of light receiving elements at a first evening according to the trigger signal. The charge accumulated in the plurality of light receiving elements is read out to the vertical transfer unit at a second timing after a predetermined time from the first evening, and is read out to the vertical transfer unit. Third evening from timing The charge transferred to the vertical transfer unit is vertically transferred at a first transfer rate over a first period until timing, and the third trigger signal is the timing of the next trigger signal from the third timing. By vertically transferring the charges of the vertical transfer unit at a second transfer speed corresponding to the standard television system, which is slower than the first transfer speed, for a second period until the timing of 4, Image sensor control means for controlling the in-line transfer type solid-state image sensor so as to output one frame of image information via the vertical transfer unit for each cycle of the trigger signal; Storage means having a storage capacity for storing frame images, and for temporarily storing the image information output from the interline transfer type solid-state imaging device during a plurality of cycles of the trigger signal; When, Reading means for reading out the image information of a plurality of frames stored in the storage means as output image information of one frame at a speed based on the standard vertical synchronizing signal and the standard horizontal synchronizing signal, and the reading means. An imaging control device comprising: an output means for adding a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal of the standard television system to one frame of output image information and outputting the same
からなることを特徴とする撮像システム。 An imaging system comprising:
7 . 上記撮像制御装置の撮像素子制御手段は、 上記ト リガ信号を 基準とした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 信号の 2倍の周波数の高速水平同期信号を上記第 1の期間に発生し、 上記高速水平同期信号を上記撮像装置に出力する高速水平同期信号 発生手段とを備えることを特徴とする請求項 6記載の撮像システム。 7. The imaging device control means of the imaging control device generates a sub-vertical synchronization signal based on the trigger signal, and outputs the sub-vertical synchronization signal to the imaging device. High-speed horizontal synchronizing signal generating means for generating a high-speed horizontal synchronizing signal having a frequency twice as high as that of a standard horizontal synchronizing signal in the first period, and outputting the high-speed horizontal synchronizing signal to the imaging device. The imaging system according to claim 6.
8 . 上記撮像制御装置は、 上記同期信号発生手段により C C I R
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発生し、 上記ト リガ信号生成手段により上記標準垂直同期信号の 1 / 2の周 期の ト リガ信号を生成することを特徴とする請求項 6記載の撮像シ ステム。 8. The above-mentioned imaging control device uses the above-mentioned synchronization signal generating means to perform Generating a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal compliant with the standard system, and generating a trigger signal having a half period of the standard vertical synchronizing signal by the trigger signal generating means. 6. The imaging system according to 6.
9 . 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、 9. A plurality of light-receiving elements that generate and accumulate electric charges according to the amount of incident light and that are arranged in a matrix, and transfer the electric charges read from each light-receiving element of the light-receiving elements. An interline transfer type solid-state imaging device including: a vertical transfer unit; and a horizontal transfer unit that outputs charges transferred via the vertical transfer unit.
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 同期信号を生成する標準同期信号生成手段と、 A standard synchronizing signal generating means for generating a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to a standard television system;
上記標準垂直同期信号に基づいて、 上記垂直同期信号の 1 / 2以 下の周期のト リガ信号を生成する ト リガ信号生成手段と、 Trigger signal generating means for generating a trigger signal having a cycle equal to or less than 1/2 of the vertical synchronization signal based on the standard vertical synchronization signal;
上記ト リガ信号に応じた第 1の夕イ 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 1の夕イ ミ ングから所定時間後の第 2のタイ ミングで上記複数の受光素子に蓄 積された電荷を上記垂直転送部に読み出し、 上記第 2のタイ ミング から第 3のタイ ミングまでの第 1の期間に亘つて、 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 3のタイ ミングから次のト リガ信号の夕ィ ミングである第 4のタイ ミングま での第 2の期間に亘つて、 上記第 1の転送速度よりも遅く標準テレ ビジョン方式に対応する第 2の転送速度で上記垂直転送部の電荷を 垂直転送することにより、 上記ト リガ信号の周期毎に、 上記垂直転 送部を介して、 1 フレームの画像情報を出力するように上記ィン夕 —ライ ン トランスファ型固体撮像素子を制御する撮像素子制御手段
と、 All charges accumulated in the plurality of light receiving elements are eliminated as invalid charges at the first evening according to the trigger signal, and the second timing is performed a predetermined time after the first evening. The electric charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit at a time, and transferred to the vertical transfer unit over a first period from the second timing to the third timing. The charges are vertically transferred at a first transfer rate, and the first charge is transferred over a second period from the third timing to the fourth timing, which is the timing of the next trigger signal. By vertically transferring the charges of the vertical transfer unit at a second transfer speed that is slower than the transfer speed and corresponds to the standard television system, one cycle of the trigger signal is transmitted via the vertical transfer unit at each cycle of the trigger signal. In order to output the image information of the frame, - imaging element control means for controlling the line transfer type solid-state imaging device When,
複数フレームの画像を記憶する記憶容量を有し、 上記ィン夕ーラ ィン トランスファ型固体撮像素子から、 上記ト リガ信号の複数の周 期の間に出力された上記画像情報を一時的に記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶された複数フレームの画像情報を上記標準垂 直同期信号及び標準水平同期信号に基づく速度で、 1 フレームの出 力画像情報として読み出す読み出し手段と、 It has a storage capacity for storing images of a plurality of frames, and temporarily stores the image information output from the in-line transfer type solid-state imaging device during a plurality of periods of the trigger signal. Storage means for storing; read means for reading out image information of a plurality of frames stored in the storage means as output image information of one frame at a speed based on the standard vertical synchronization signal and the standard horizontal synchronization signal;
上記読み出し手段によって読み出された 1 フレームの出力画像情 報に対し、 上記標準テレビジョン方式の標準垂直同期信号及び標準 水平同期信号を付加して出力する出力手段とを備えたことを特徴と する撮像装置。 Output means for adding a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal of the standard television system to one frame of output image information read by the reading means, and outputting the added information. Imaging device.
1 0 . 上記撮像素子制御手段は、 上記ト リガ信号を基準としたサ 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の 2倍の 周波数の高速水平同期信号を上記第 1の期間に発生し、 上記高速水 平同期信号を上記撮像装置に出力する高速水平同期信号発生手段と を備えることを特徴とする請求項 9記載の撮像装置。 10. The image sensor control means generates a sub-vertical synchronization signal based on the trigger signal, outputs the sub-vertical synchronization signal to the imaging device, and outputs the standard horizontal synchronization signal. A high-speed horizontal synchronization signal generating means for generating a high-speed horizontal synchronization signal having a frequency twice as high as that of the signal in the first period, and outputting the high-speed horizontal synchronization signal to the imaging device. 9. The imaging device according to 9.
1 1 . 上記同期信号発生手段は、 C C I R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発生し、 上記ト リガ信号生成手 段は、 上記標準垂直同期信号の 1 / 2の周期のト リガ信号を生成す ることを特徴とする請求項 9記載の撮像装置。 1 1. The synchronizing signal generating means generates a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to the CCIR method, and the trigger signal generating means has a cycle of 1/2 of the standard vertical synchronizing signal. 10. The imaging device according to claim 9, wherein the imaging device generates a trigger signal.
1 2 . 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
るィン夕ーライン トランスファ型固体撮像素子の駆動制御方法であ つて、 1 2. Generate and accumulate electric charge according to the amount of incident light. A light-receiving unit in which a plurality of light-receiving elements are arranged in a matrix, and transfer the electric charge read from each light-receiving element of the light-receiving unit. A vertical transfer unit, and a horizontal transfer unit that outputs charges transferred through the vertical transfer unit. A drive control method for a line transfer type solid-state imaging device, comprising:
( a ) 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ステツプと、 (a) generating a second trigger signal having a pulse width variably set by a user based on the first trigger signal;
( b ) 上記第 2のト リガ信号の前縁のタイ ミングである第 1の夕 ィ 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するステップと、 (b) In the second timing based on the first timing, which is the timing of the leading edge of the second trigger signal, all charges accumulated in the plurality of light receiving elements are eliminated as invalid charges. Steps to
( c ) 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 すステップと、 (c) reading out the charges accumulated in the plurality of light receiving elements to the vertical transfer unit at a third timing after a predetermined time from the second timing;
( d ) 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 期間に亘つて、 上記垂直転送部に転送された電荷を第 1の転送速度 で垂直転送するステツプと、 (d) a step of vertically transferring the charges transferred to the vertical transfer unit at a first transfer rate over a first period from the third timing to the fourth timing;
( e ) 上記第 4の夕イ 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の期間に亘つて、 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ステツプと を有することを特徴とする撮像素子の駆動制御方法。 (e) During the second period from the fourth evening timing to the fifth timing based on the trailing edge of the second trigger signal, the charge of the vertical transfer unit is transferred at the first transfer rate. Vertical transfer at a slower second transfer rate, and causing the horizontal transfer unit to output charges supplied to the horizontal transfer unit as effective charges during the second period. Drive control method of the imaging element to be performed.
1 3 . 上記ステップ ( a ) において、 上記有効電荷として出力す る画像範囲を変更するために、 上記第 2のト リガ信号のパルス幅を ユーザによって変更するステップをさらに有することを特徴する請 求項 1 2記載の撮像素子の駆動制御方法。 13. The request according to claim 1, wherein the step (a) further comprises a step of changing a pulse width of the second trigger signal by a user in order to change an image range to be output as the effective charge. Item 12. The drive control method for an image sensor according to Item 12.
1 4 . 上記ステップ ( b ) において、 上記第 2のタイ ミングは第 1の夕イ ミングと同じであることを特徴とする請求項 1 2記載の撮
像素子の駆動制御方法。 14. The imaging method according to claim 12, wherein in the step (b), the second timing is the same as the first evening timing. Drive control method for image element.
1 5 . 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 卜 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、 15 5. A light-receiving unit in which a plurality of light-receiving elements are arranged and arranged in a matrix in order to generate and accumulate electric charges according to the amount of incident light, and transfer the electric charges read out from each light-receiving element of the light-receiving elements. An interline transfer type solid-state imaging device, comprising: a vertical transfer unit that outputs electric charges transferred via the vertical transfer unit;
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の夕 イ ミングまでの第 1の期間に亘つて、 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の夕イ ミングまでの第 2の 期間に亘つて、 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 ン夕一ライ ン トランスファ型固体撮像素子を 制御する撮像素子制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 Pulse width adjusting means for generating a second trigger signal having a pulse width variably set by a user based on the first trigger signal; and timing of a leading edge of the second trigger signal. In a second timing based on a certain first timing, all charges accumulated in the plurality of light receiving elements are eliminated as invalid charges, and a third timing after a predetermined time from the second timing is performed. Then, the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit, and are transferred to the vertical transfer unit for a first period from the third timing to a fourth timing. The charges are vertically transferred at the first transfer rate, and the charges are vertically transferred over the second period from the fourth timing to the fifth evening based on the trailing edge of the second trigger signal. The charge of the vertical transfer unit is slower than the first transfer speed. By performing vertical transfer at a transfer rate of 2, the in-line transfer type solid-state imaging device outputs the charges supplied to the horizontal transfer portion during the second period as effective charges from the horizontal transfer portion. An imaging apparatus comprising: an imaging element control unit that controls an element.
1 6 . 上記撮像素子制御手段は、 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 同期信号を上記ィン夕ーライン 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ィン夕ーライン 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 亘つて発生し、 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 1 5記載の撮像装置。 16. The imaging device control means generates a standard vertical synchronization signal and a standard horizontal synchronization signal conforming to the standard television system, and outputs the standard horizontal synchronization signal to the in-line transfer type solid-state imaging device. A standard synchronization signal generating means, and a tie at the leading edge of the second trigger signal. A sub-vertical synchronization signal for providing a second timing based on the timing, and outputting the sub-vertical synchronization signal to the in-line transfer type solid-state imaging device; and the standard horizontal synchronization. 2. A high-speed horizontal synchronizing signal generating means for generating a high-speed horizontal synchronizing signal having a frequency higher than that of the signal over the first period and outputting the generated high-speed horizontal synchronizing signal to the inter-line transfer type solid-state imaging device. The imaging device according to 5.
1 7 . 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の夕イ 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 1 6記載の撮像装置。 17. The imaging apparatus according to claim 16, wherein the sub-synchronization signal generating means generates a sub-vertical synchronization signal that gives the same second timing as the first timing.
1 8 . 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 ン夕一ライ 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、 1 8. A plurality of light-receiving elements, each of which generates and accumulates a charge corresponding to the amount of incident light, are arranged in a matrix, and the effective charges read from each of the light-receiving elements in the light-receiving section are transferred. An in-line transfer type solid-state image pickup device having a vertical transfer section for transferring an effective charge transferred through the vertical transfer section, and an imaging signal based on the effective charge. An imaging control device that controls an imaging device including an imaging unit that performs
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、 Pulse width adjusting means for generating a second trigger signal having a pulse width variably set by a user based on the first trigger signal and supplying the generated second trigger signal to the imaging device;
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の夕イ 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の夕
イ ミングまでの第 1の期間に亘つて、 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 期間に亘つて、 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夕一ライン トランスファ型固体撮像素子を 制御する撮像素子制御手段とを備えたことを特徴とする撮像制御装 In the second timing based on the first timing, which is the timing of the leading edge of the second trigger signal, all charges accumulated in the plurality of light receiving elements are excluded as invalid charges, and The charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit at a third timing after a predetermined time from the evening of the second, and the fourth evening is read out from the third timing. The charge transferred to the vertical transfer unit is vertically transferred at a first transfer rate over a first period until timing, and the trailing edge of the second trigger signal is output from the fourth timing. By vertically transferring the charges of the vertical transfer unit at a second transfer speed lower than the first transfer speed over a second period up to a fifth timing based on the second period, Imaging control means for controlling the in-line transfer type solid-state imaging device so as to output charges supplied to the horizontal transfer section as effective charges from the horizontal transfer section. Dress
1 9 . 上記撮像素子制御手段は、 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 1 8記載の撮像制御装置。 19. The image sensor control means generates a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to the standard television system, and outputs the standard horizontal synchronizing signal to the imaging device. Generating a sub-vertical synchronization signal for providing a second timing based on the timing of the leading edge of the second trigger signal, and outputting the sub-vertical synchronization signal to the imaging device; Generating means for generating a high-speed horizontal synchronizing signal having a frequency higher than that of the standard horizontal synchronizing signal over the first period, and outputting the high-speed horizontal synchronizing signal to the imaging device. 19. The imaging control device according to claim 18.
2 0 . 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の夕イ 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 1 9記載の撮像制御装置。 20. The imaging control device according to claim 19, wherein the sub-synchronization signal generating means generates a sub-vertical synchronization signal that gives the same second timing as the first timing. .
2 1 . 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 1 8記載の撮像制 御装置。 21. A storage unit for temporarily storing the image pickup signal output from the image pickup apparatus, and the image pickup signal is stored in the storage unit according to the second trigger signal, and the storage unit An output system for reading out the stored image signal from the storage means and outputting it as a still image signal. 19. The imaging control device according to claim 18, further comprising control means.
2 2 . 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 ン夕一ライ 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、 ュ一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 夕イ ミングから所定時間後の第 3の夕イ 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の期間に亘つて、 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 の夕イ 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の期間に亘つて、 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ィン夕一ライ ン トランスフ ァ型固体撮像素子を制御する撮像素子制御手段とを備えた撮像制御 装置と 2 2. A light-receiving unit in which a plurality of light-receiving elements are arranged and arranged in a matrix in order to generate and accumulate electric charges corresponding to the amount of incident light, and an effective charge read from each light-receiving element of the light-receiving element An in-line transfer type solid-state imaging device having a vertical transfer unit for transferring, a horizontal transfer unit for outputting the effective charge transferred via the vertical transfer unit, and an imaging signal based on the effective charge. An imaging device having an imaging unit for outputting, and a second trigger signal having a pulse width variably settable by a user based on the first trigger signal, and supplying the generated second trigger signal to the imaging device In the second timing based on the pulse width adjusting means and the first timing which is the timing of the leading edge of the second trigger signal, all the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are invalid charges. As the above At a third evening after a predetermined time from the evening of the second, the charges accumulated in the plurality of light receiving elements are read out to the vertical transfer unit, and the charges from the third to the fourth timing are read out. The charge transferred to the vertical transfer unit is vertically transferred at a first transfer rate over a first period, and the fifth transfer is performed based on the trailing edge of the second trigger signal from the fourth timing. By vertically transferring the charges of the vertical transfer unit at a second transfer speed lower than the first transfer speed over a second period until the timing of the horizontal transfer, the horizontal transfer is performed during the second period. An image pickup control device comprising: image pickup device control means for controlling the above-mentioned line transfer solid-state image pickup device so as to output charges supplied to the section as effective charges from the horizontal transfer section;
からなることを特徴とする撮像システム。
An imaging system comprising:
2 3 . 上記撮像素子制御手段は、 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 2 2記載の撮像システム。 23. The image sensor control means generates a standard vertical synchronizing signal and a standard horizontal synchronizing signal conforming to a standard television system, and outputs the standard horizontal synchronizing signal to the imaging device. Generating a sub-vertical synchronization signal for providing a second timing based on the timing of the leading edge of the second trigger signal, and outputting the sub-vertical synchronization signal to the imaging device; Generating means for generating a high-speed horizontal synchronizing signal having a frequency higher than that of the standard horizontal synchronizing signal over the first period, and outputting the high-speed horizontal synchronizing signal to the imaging device. The imaging system according to claim 22.
2 4 . 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の夕イ 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 2 3記載の撮像システム。
24. The imaging system according to claim 23, wherein said sub-synchronization signal generating means generates a sub-vertical synchronization signal giving the same second timing as said first timing.
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Related Child Applications (1)
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Citations (4)
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JPH06319083A (en) * | 1993-05-06 | 1994-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Image pickup device |
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JPH1025682A (en) * | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Yotsuami:Kk | Connection part structure of striing |
-
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- 1997-11-05 WO PCT/JP1997/004027 patent/WO1998020674A1/en active Application Filing
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