JPH10136271A - 固体撮像素子駆動用タイミング発生器 - Google Patents
固体撮像素子駆動用タイミング発生器Info
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- JPH10136271A JPH10136271A JP8285049A JP28504996A JPH10136271A JP H10136271 A JPH10136271 A JP H10136271A JP 8285049 A JP8285049 A JP 8285049A JP 28504996 A JP28504996 A JP 28504996A JP H10136271 A JPH10136271 A JP H10136271A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １フィールド当たりの水平ライン数が変化し
ても、電子シャッタ機能において所望の露光時間が得ら
れるようにする。 【解決手段】 カウンタ３１は、垂直同期信号ＶＤが入
力されてから次の垂直同期信号ＶＤが入力されるまでの
間に入力される水平同期信号ＨＤのパルス数を計数する
ことによって、１フィールド当たりの水平ライン数を計
数する。演算部３２は、計数された水平ライン数から、
コントローラ１４によって水平ライン数単位で設定され
た露光時間を減算して、１フィールド当たりの電荷掃き
捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を求める。電荷掃き捨て信
号出力部３３は、センサゲートパルスが立った後、求め
られたパルス数だけ電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力
し、これに応じて、ドライバ１３は電荷掃き捨て基板電
圧クロックをＣＣＤイメージャ１に与える。
ても、電子シャッタ機能において所望の露光時間が得ら
れるようにする。 【解決手段】 カウンタ３１は、垂直同期信号ＶＤが入
力されてから次の垂直同期信号ＶＤが入力されるまでの
間に入力される水平同期信号ＨＤのパルス数を計数する
ことによって、１フィールド当たりの水平ライン数を計
数する。演算部３２は、計数された水平ライン数から、
コントローラ１４によって水平ライン数単位で設定され
た露光時間を減算して、１フィールド当たりの電荷掃き
捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を求める。電荷掃き捨て信
号出力部３３は、センサゲートパルスが立った後、求め
られたパルス数だけ電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力
し、これに応じて、ドライバ１３は電荷掃き捨て基板電
圧クロックをＣＣＤイメージャ１に与える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ（電荷結合
素子）等を用いた固体撮像素子を駆動するためのタイミ
ング信号を発生する固体撮像素子駆動用タイミング発生
器に関する。
素子）等を用いた固体撮像素子を駆動するためのタイミ
ング信号を発生する固体撮像素子駆動用タイミング発生
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤを用いた固体撮像素子を含むシス
テムでは電子シャッタ機能を有するものがある。電子シ
ャッタ機能は、１フィールドの期間の途中で、画素に蓄
積された信号電荷を基板に掃き捨てて、所望の時間だけ
露光（電荷の蓄積）を行うことのできる機能である。
テムでは電子シャッタ機能を有するものがある。電子シ
ャッタ機能は、１フィールドの期間の途中で、画素に蓄
積された信号電荷を基板に掃き捨てて、所望の時間だけ
露光（電荷の蓄積）を行うことのできる機能である。
【０００３】電子シャッタ機能における信号電荷の掃き
捨て方法としては、露光開始時の前に信号電荷の掃き捨
てを一度行う方法と、露光開始時までの間、信号電荷の
掃き捨てを繰り返し行う方法とがある。後者は、スミア
を防止することができるという利点がある。以下では、
露光開始時までの間、信号電荷の掃き捨てを繰り返し行
う方法を採用した電子シャッタ機能について説明する。
捨て方法としては、露光開始時の前に信号電荷の掃き捨
てを一度行う方法と、露光開始時までの間、信号電荷の
掃き捨てを繰り返し行う方法とがある。後者は、スミア
を防止することができるという利点がある。以下では、
露光開始時までの間、信号電荷の掃き捨てを繰り返し行
う方法を採用した電子シャッタ機能について説明する。
【０００４】この電子シャッタ機能における露光時間の
設定方法としては、以下のような方法がある。まず、こ
の方法では、前提として、信号電荷の掃き捨ては、水平
同期信号と同じ周期で固体撮像素子の基板に印加される
電荷掃き捨て基板電圧クロックに基づいて行われる。露
光時間の設定は、固体撮像素子を駆動するためのタイミ
ング信号を発生するタイミング発生器に対して、露光時
間を水平ライン数単位で設定することで行われる。タイ
ミング発生器は、次式により、１フィールド当たりに立
てる電荷掃き捨て基板電圧クロックに対応する電荷掃き
捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を決定する。
設定方法としては、以下のような方法がある。まず、こ
の方法では、前提として、信号電荷の掃き捨ては、水平
同期信号と同じ周期で固体撮像素子の基板に印加される
電荷掃き捨て基板電圧クロックに基づいて行われる。露
光時間の設定は、固体撮像素子を駆動するためのタイミ
ング信号を発生するタイミング発生器に対して、露光時
間を水平ライン数単位で設定することで行われる。タイ
ミング発生器は、次式により、１フィールド当たりに立
てる電荷掃き捨て基板電圧クロックに対応する電荷掃き
捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を決定する。
【０００５】〔ＸＳＵＢのパルス数〕＝〔１フィールド
当たりの水平ライン数〕−〔露光時間（単位：水平ライ
ン数）〕
当たりの水平ライン数〕−〔露光時間（単位：水平ライ
ン数）〕
【０００６】タイミング発生器は、読み出しタイミング
を示すセンサゲートパルスが立った後、上式で求められ
たパルス数だけ、電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力す
る。電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢが停止した後、次の垂直
同期信号が入力され、再びセンサゲートパルスが立つま
での間が露光時間となる。
を示すセンサゲートパルスが立った後、上式で求められ
たパルス数だけ、電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力す
る。電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢが停止した後、次の垂直
同期信号が入力され、再びセンサゲートパルスが立つま
での間が露光時間となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来、固体撮像素子に
おける水平ライン数は、テレビジョン方式のフォーマッ
トに対応して固定されたものであったが、最近では、パ
ーソナルコンピュータ入力用やファクトリオートメーシ
ョン用等、顧客やアプリケーションによって、水平ライ
ン数が変化するような使い方が増加している。そのた
め、上記の式に従って電子シャッタ機能における露光時
間を設定する場合、１フィールド当たりの水平ライン数
が変化すると、実際に得られる露光時間と、得ようとし
ていた露光時間との間にずれが生じてしまうという問題
点がある。
おける水平ライン数は、テレビジョン方式のフォーマッ
トに対応して固定されたものであったが、最近では、パ
ーソナルコンピュータ入力用やファクトリオートメーシ
ョン用等、顧客やアプリケーションによって、水平ライ
ン数が変化するような使い方が増加している。そのた
め、上記の式に従って電子シャッタ機能における露光時
間を設定する場合、１フィールド当たりの水平ライン数
が変化すると、実際に得られる露光時間と、得ようとし
ていた露光時間との間にずれが生じてしまうという問題
点がある。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、１フィールド当たりの水平ライン数
が変化しても、電子シャッタ機能において所望の露光時
間が得られるようにした固体撮像素子駆動用タイミング
発生器を提供することにある。
ので、その目的は、１フィールド当たりの水平ライン数
が変化しても、電子シャッタ機能において所望の露光時
間が得られるようにした固体撮像素子駆動用タイミング
発生器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子駆
動用タイミング発生器は、垂直同期信号および水平同期
信号を入力し、電子シャッタ機能において信号電荷掃き
捨てを指示するための電荷掃き捨て信号を含む固体撮像
素子駆動用のタイミング信号を発生する固体撮像素子駆
動用タイミング発生器において、垂直同期信号が入力さ
れてから次の垂直同期信号が入力されるまでの間に入力
される水平同期信号のパルス数を計数することによっ
て、１フィールド当たりの水平ライン数を計数する計数
手段と、この計数手段によって計数された水平ライン数
と別途設定された電子シャッタ機能における露光時間と
に基づいて、電子シャッタ機能における信号電荷掃き捨
て期間を決定し、この決定した期間に応じて電荷掃き捨
て信号を制御する電荷掃き捨て信号制御手段とを備えた
ものである。
動用タイミング発生器は、垂直同期信号および水平同期
信号を入力し、電子シャッタ機能において信号電荷掃き
捨てを指示するための電荷掃き捨て信号を含む固体撮像
素子駆動用のタイミング信号を発生する固体撮像素子駆
動用タイミング発生器において、垂直同期信号が入力さ
れてから次の垂直同期信号が入力されるまでの間に入力
される水平同期信号のパルス数を計数することによっ
て、１フィールド当たりの水平ライン数を計数する計数
手段と、この計数手段によって計数された水平ライン数
と別途設定された電子シャッタ機能における露光時間と
に基づいて、電子シャッタ機能における信号電荷掃き捨
て期間を決定し、この決定した期間に応じて電荷掃き捨
て信号を制御する電荷掃き捨て信号制御手段とを備えた
ものである。
【００１０】この固体撮像素子駆動用タイミング発生器
では、計数手段によって、垂直同期信号が入力されてか
ら次の垂直同期信号が入力されるまでの間に入力される
水平同期信号のパルス数を計数することによって、１フ
ィールド当たりの水平ライン数が計数され、計数された
水平ライン数と別途設定された電子シャッタ機能におけ
る露光時間とに基づいて、電荷掃き捨て信号制御手段に
よって、電子シャッタ機能における信号電荷掃き捨て期
間が決定され、この決定された期間に応じて電荷掃き捨
て信号が制御される。
では、計数手段によって、垂直同期信号が入力されてか
ら次の垂直同期信号が入力されるまでの間に入力される
水平同期信号のパルス数を計数することによって、１フ
ィールド当たりの水平ライン数が計数され、計数された
水平ライン数と別途設定された電子シャッタ機能におけ
る露光時間とに基づいて、電荷掃き捨て信号制御手段に
よって、電子シャッタ機能における信号電荷掃き捨て期
間が決定され、この決定された期間に応じて電荷掃き捨
て信号が制御される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施の形態に係る固体撮像素子駆動用タイミング発生器
を含むＣＣＤ固体撮像素子カメラシステムの要部の構成
を示すブロック図である。このシステムは、ＣＣＤを用
いた固体撮像素子であるＣＣＤイメージャ１と、垂直同
期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤ等の同期信号を発生
する同期信号発生器１１と、この同期信号発生器１１か
ら出力される垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤ
を入力し、電子シャッタ機能において信号電荷掃き捨て
を指示するための電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを含むＣＣ
Ｄイメージャ１の駆動用のタイミング信号を発生する本
実施の形態に係るタイミング発生器１２と、このタイミ
ング発生器１２から出力されるタイミング信号を入力
し、垂直転送クロック，水平転送クロックおよび電荷掃
き捨て基板電圧クロックを与えてＣＣＤイメージャ１を
駆動するドライバ１３と、電子シャッタ機能における露
光時間をシリアルで設定するコントローラ１４とを備え
ている。なお、本実施の形態では、信号電荷の掃き捨て
は、水平同期信号ＨＤと同じ周期でＣＣＤイメージャ１
の基板に印加される電荷掃き捨て基板電圧クロックに基
づいて行われるようになっている。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施の形態に係る固体撮像素子駆動用タイミング発生器
を含むＣＣＤ固体撮像素子カメラシステムの要部の構成
を示すブロック図である。このシステムは、ＣＣＤを用
いた固体撮像素子であるＣＣＤイメージャ１と、垂直同
期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤ等の同期信号を発生
する同期信号発生器１１と、この同期信号発生器１１か
ら出力される垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤ
を入力し、電子シャッタ機能において信号電荷掃き捨て
を指示するための電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを含むＣＣ
Ｄイメージャ１の駆動用のタイミング信号を発生する本
実施の形態に係るタイミング発生器１２と、このタイミ
ング発生器１２から出力されるタイミング信号を入力
し、垂直転送クロック，水平転送クロックおよび電荷掃
き捨て基板電圧クロックを与えてＣＣＤイメージャ１を
駆動するドライバ１３と、電子シャッタ機能における露
光時間をシリアルで設定するコントローラ１４とを備え
ている。なお、本実施の形態では、信号電荷の掃き捨て
は、水平同期信号ＨＤと同じ周期でＣＣＤイメージャ１
の基板に印加される電荷掃き捨て基板電圧クロックに基
づいて行われるようになっている。
【００１２】タイミング発生器１２は、電荷掃き捨て信
号ＸＳＵＢを発生する電荷掃き捨て信号発生部２１と、
ＣＣＤイメージャ１における読み出しタイミングを示す
センサゲートパルスＸＳＧを発生するセンサゲートパル
ス発生部２２と、垂直転送信号を発生する垂直転送信号
発生部２３と、水平転送信号を発生する水平転送信号発
生部２４と、タイミング発生部１２の動作制御を行う動
作制御部２５とを備えている。これらには、同期信号発
生器１１から出力される垂直同期信号ＶＤおよび水平同
期信号ＨＤが入力されるようになっている。タイミング
発生器１２は、更に、１フィールド当たりの水平ライン
数の計数を指示するためのモードスイッチ２６を備えて
いる。
号ＸＳＵＢを発生する電荷掃き捨て信号発生部２１と、
ＣＣＤイメージャ１における読み出しタイミングを示す
センサゲートパルスＸＳＧを発生するセンサゲートパル
ス発生部２２と、垂直転送信号を発生する垂直転送信号
発生部２３と、水平転送信号を発生する水平転送信号発
生部２４と、タイミング発生部１２の動作制御を行う動
作制御部２５とを備えている。これらには、同期信号発
生器１１から出力される垂直同期信号ＶＤおよび水平同
期信号ＨＤが入力されるようになっている。タイミング
発生器１２は、更に、１フィールド当たりの水平ライン
数の計数を指示するためのモードスイッチ２６を備えて
いる。
【００１３】電荷掃き捨て信号発生部２１は、モードス
イッチ２６がオンにされたときにイネーブルとなって、
垂直同期信号ＶＤが入力されてから次の垂直同期信号Ｖ
Ｄが入力されるまでの間に入力される水平同期信号ＨＤ
のパルス数を計数することによって、１フィールド当た
りの水平ライン数を計数する計数手段としてのカウンタ
３１と、このカウンタ３１によって計数された水平ライ
ン数とコントローラ１４によって別途設定された電子シ
ャッタ機能における露光時間とに基づいて、電子シャッ
タ機能における信号電荷掃き捨て期間に相当する１フィ
ールド当たりの電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を
決定する演算器３２と、この演算器３２によって決定さ
れたパルス数だけ、垂直同期信号ＶＤ入力後、水平同期
信号ＨＤと同じ周期で電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力
する電荷掃き捨て信号出力部３３とを有している。演算
器３２および電荷掃き捨て信号出力部３３が、本発明に
おける電荷掃き捨て信号制御手段に対応する。
イッチ２６がオンにされたときにイネーブルとなって、
垂直同期信号ＶＤが入力されてから次の垂直同期信号Ｖ
Ｄが入力されるまでの間に入力される水平同期信号ＨＤ
のパルス数を計数することによって、１フィールド当た
りの水平ライン数を計数する計数手段としてのカウンタ
３１と、このカウンタ３１によって計数された水平ライ
ン数とコントローラ１４によって別途設定された電子シ
ャッタ機能における露光時間とに基づいて、電子シャッ
タ機能における信号電荷掃き捨て期間に相当する１フィ
ールド当たりの電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を
決定する演算器３２と、この演算器３２によって決定さ
れたパルス数だけ、垂直同期信号ＶＤ入力後、水平同期
信号ＨＤと同じ周期で電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力
する電荷掃き捨て信号出力部３３とを有している。演算
器３２および電荷掃き捨て信号出力部３３が、本発明に
おける電荷掃き捨て信号制御手段に対応する。
【００１４】なお、タイミング発生器１２は、必要に応
じて、リセットゲートパルス等のタイミングパルスを、
直接、ＣＣＤイメージャ１に与えるようになっている。
また、図１では、ＣＣＤイメージャ１の出力信号の信号
処理系については省略している。
じて、リセットゲートパルス等のタイミングパルスを、
直接、ＣＣＤイメージャ１に与えるようになっている。
また、図１では、ＣＣＤイメージャ１の出力信号の信号
処理系については省略している。
【００１５】図３は図１におけるＣＣＤイメージャ１の
構成の一例を示す説明図である。この例におけるＣＣＤ
イメージャ１は、行列状に配列された複数の受光部２
と、それぞれ１列分の受光部２に対して読み出しゲート
６を介して接続された複数の垂直シフトレジスタ３と、
この垂直シフトレジスタ３の下端に接続された水平シフ
トレジスタ４と、この水平シフトレジスタ４の一端に接
続された出力部５とを備えている。
構成の一例を示す説明図である。この例におけるＣＣＤ
イメージャ１は、行列状に配列された複数の受光部２
と、それぞれ１列分の受光部２に対して読み出しゲート
６を介して接続された複数の垂直シフトレジスタ３と、
この垂直シフトレジスタ３の下端に接続された水平シフ
トレジスタ４と、この水平シフトレジスタ４の一端に接
続された出力部５とを備えている。
【００１６】図示しないが、このＣＣＤイメージャ１で
は、例えば、Ｎ型半導体基板に、Ｐ- 層からなるオーバ
ーフローバリアが形成され、このオーバーフローバリア
上に、受光部２を構成するＮ+ 層からなる電荷蓄積部
と、垂直シフトレジスタ３を構成するＮ+ 層からなる転
送チャネルとが形成されている。電荷蓄積部と転送チャ
ネルとの間には、読み出しゲート６が形成されている。
隣接する画素間には、Ｐ+ 層からなるチャネルストップ
が形成されている。更に、電荷蓄積部上には、Ｐ+ 層か
らなるバーチャルゲートが形成されている。このＣＣＤ
イメージャ１では、基板に対して、電荷掃き捨て基板電
圧クロックを印加することで、電荷蓄積部に蓄積された
信号電荷が基板に掃き捨てられ、電子シャッタ機能が実
現されるようになっている。
は、例えば、Ｎ型半導体基板に、Ｐ- 層からなるオーバ
ーフローバリアが形成され、このオーバーフローバリア
上に、受光部２を構成するＮ+ 層からなる電荷蓄積部
と、垂直シフトレジスタ３を構成するＮ+ 層からなる転
送チャネルとが形成されている。電荷蓄積部と転送チャ
ネルとの間には、読み出しゲート６が形成されている。
隣接する画素間には、Ｐ+ 層からなるチャネルストップ
が形成されている。更に、電荷蓄積部上には、Ｐ+ 層か
らなるバーチャルゲートが形成されている。このＣＣＤ
イメージャ１では、基板に対して、電荷掃き捨て基板電
圧クロックを印加することで、電荷蓄積部に蓄積された
信号電荷が基板に掃き捨てられ、電子シャッタ機能が実
現されるようになっている。
【００１７】次に、図２のタイミングチャートを参照し
て、本実施の形態に係るタイミング発生器１２の動作に
ついて説明する。このタイミング発生器１２では、電子
シャッタ機能における露光時間の設定は、コントローラ
１４により、露光時間を水平ライン数単位で設定するこ
とで行われる。
て、本実施の形態に係るタイミング発生器１２の動作に
ついて説明する。このタイミング発生器１２では、電子
シャッタ機能における露光時間の設定は、コントローラ
１４により、露光時間を水平ライン数単位で設定するこ
とで行われる。
【００１８】ここで、モードスイッチ２６がオフのとき
には、カウンタ３１は動作せず、演算部３２は、１フィ
ールド当たりの水平ライン数の初期設定値と、コントロ
ーラ１４によって設定された露光時間（単位：水平ライ
ン数）とに基づいて、次式により、１フィールド当たり
の電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を求め、その情
報を電荷掃き捨て信号出力部３３に与える。なお、１フ
ィールド当たりの水平ライン数の初期設定値は、予めタ
イミング発生器１２内に記憶されている。
には、カウンタ３１は動作せず、演算部３２は、１フィ
ールド当たりの水平ライン数の初期設定値と、コントロ
ーラ１４によって設定された露光時間（単位：水平ライ
ン数）とに基づいて、次式により、１フィールド当たり
の電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を求め、その情
報を電荷掃き捨て信号出力部３３に与える。なお、１フ
ィールド当たりの水平ライン数の初期設定値は、予めタ
イミング発生器１２内に記憶されている。
【００１９】〔ＸＳＵＢのパルス数〕＝〔１フィールド
当たりの水平ライン数の初期設定値〕−〔露光時間（単
位：水平ライン数）〕
当たりの水平ライン数の初期設定値〕−〔露光時間（単
位：水平ライン数）〕
【００２０】電荷掃き捨て信号出力部３３は、垂直同期
信号ＶＤ（図２（ａ））に同期して出力されるセンサゲ
ートパルスＸＳＧ（図２（ｃ））が立った後、上式で求
められたパルス数だけ電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢ（図２
（ｄ））を出力する。ドライバ１３は、電荷掃き捨て信
号ＸＳＵＢに応じて、電荷掃き捨て基板電圧クロックを
ＣＣＤイメージャ１に与える。電荷掃き捨て信号ＸＳＵ
Ｂ（電荷掃き捨て基板電圧クロック）が停止した後、次
の垂直同期信号ＶＤが入力され、再びセンサゲートパル
スＸＳＧが立つまでの間が露光時間Ｔｅとなる。
信号ＶＤ（図２（ａ））に同期して出力されるセンサゲ
ートパルスＸＳＧ（図２（ｃ））が立った後、上式で求
められたパルス数だけ電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢ（図２
（ｄ））を出力する。ドライバ１３は、電荷掃き捨て信
号ＸＳＵＢに応じて、電荷掃き捨て基板電圧クロックを
ＣＣＤイメージャ１に与える。電荷掃き捨て信号ＸＳＵ
Ｂ（電荷掃き捨て基板電圧クロック）が停止した後、次
の垂直同期信号ＶＤが入力され、再びセンサゲートパル
スＸＳＧが立つまでの間が露光時間Ｔｅとなる。
【００２１】一方、モードスイッチ２６がオンのときに
は、カウンタ３１は、垂直同期信号ＶＤ（図２（ａ））
が入力されてから次の垂直同期信号ＶＤが入力されるま
での間に入力される水平同期信号ＨＤ（図２（ｂ））の
パルス数を計数することによって、１フィールド当たり
の水平ライン数を計数する。
は、カウンタ３１は、垂直同期信号ＶＤ（図２（ａ））
が入力されてから次の垂直同期信号ＶＤが入力されるま
での間に入力される水平同期信号ＨＤ（図２（ｂ））の
パルス数を計数することによって、１フィールド当たり
の水平ライン数を計数する。
【００２２】演算部３２は、カウンタ３１によって計数
された１フィールド当たりの水平ライン数と、コントロ
ーラ１４によって設定された露光時間（単位：水平ライ
ン数）とに基づいて、次式により、１フィールド当たり
の電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を求め、その情
報を電荷掃き捨て信号出力部３３に与える。
された１フィールド当たりの水平ライン数と、コントロ
ーラ１４によって設定された露光時間（単位：水平ライ
ン数）とに基づいて、次式により、１フィールド当たり
の電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢのパルス数を求め、その情
報を電荷掃き捨て信号出力部３３に与える。
【００２３】〔ＸＳＵＢのパルス数〕＝〔計数された１
フィールド当たりの水平ライン数〕−〔露光時間（単
位：水平ライン数）〕
フィールド当たりの水平ライン数〕−〔露光時間（単
位：水平ライン数）〕
【００２４】電荷掃き捨て信号出力部３３は、垂直同期
信号ＶＤ（図２（ａ））に同期して出力されるセンサゲ
ートパルスＸＳＧ（図２（ｃ））が立った後、上式で求
められたパルス数だけ電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢ（図２
（ｄ））を出力する。ドライバ１３は、電荷掃き捨て信
号ＸＳＵＢに応じて、電荷掃き捨て基板電圧クロックを
ＣＣＤイメージャ１に与える。電荷掃き捨て信号ＸＳＵ
Ｂ（電荷掃き捨て基板電圧クロック）が停止した後、次
の垂直同期信号ＶＤが入力され、再びセンサゲートパル
スＸＳＧが立つまでの間が露光時間Ｔｅとなる。これに
より、１フィールド前の水平ライン数と現在の水平ライ
ン数が同一であれば、所望の露光時間が得られる。
信号ＶＤ（図２（ａ））に同期して出力されるセンサゲ
ートパルスＸＳＧ（図２（ｃ））が立った後、上式で求
められたパルス数だけ電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢ（図２
（ｄ））を出力する。ドライバ１３は、電荷掃き捨て信
号ＸＳＵＢに応じて、電荷掃き捨て基板電圧クロックを
ＣＣＤイメージャ１に与える。電荷掃き捨て信号ＸＳＵ
Ｂ（電荷掃き捨て基板電圧クロック）が停止した後、次
の垂直同期信号ＶＤが入力され、再びセンサゲートパル
スＸＳＧが立つまでの間が露光時間Ｔｅとなる。これに
より、１フィールド前の水平ライン数と現在の水平ライ
ン数が同一であれば、所望の露光時間が得られる。
【００２５】以上説明したように本実施の形態に係るタ
イミング発生器１２によれば、１フィールド当たりの水
平ライン数が変化しても、電子シャッタ機能において所
望の露光時間を得ることができる。従って、水平ライン
数を少なくしてフレームレートを向上させたり、逆に水
平ライン数を大きくしてブランキング期間を大きく取
り、信号処理等にこの時間を利用するといったアプリケ
ーション等が考えられる。
イミング発生器１２によれば、１フィールド当たりの水
平ライン数が変化しても、電子シャッタ機能において所
望の露光時間を得ることができる。従って、水平ライン
数を少なくしてフレームレートを向上させたり、逆に水
平ライン数を大きくしてブランキング期間を大きく取
り、信号処理等にこの時間を利用するといったアプリケ
ーション等が考えられる。
【００２６】また、本実施の形態に係るタイミング発生
器１２によれば、外部から１フィールド当たりの水平ラ
イン数を直接与えるという動作が不要なので、システム
構成が容易になる。
器１２によれば、外部から１フィールド当たりの水平ラ
イン数を直接与えるという動作が不要なので、システム
構成が容易になる。
【００２７】更に、本実施の形態に係るタイミング発生
器１２では、現在の１フィールド当たりの水平ライン数
を計数できるので、計数された水平ライン数に基づい
て、垂直同期信号ＶＤ入力後、次の垂直同期信号ＶＤの
入力タイミングを予測して動作制御を行うことが可能と
なる。従って、タイミング発生器１２の動作制御部２５
において、垂直同期信号ＶＤ入力後、次の垂直同期信号
ＶＤの入力前に、次の垂直同期信号ＶＤに対応する動作
制御を行うことも可能である。例えば、垂直同期信号Ｖ
Ｄ入力後、次の垂直同期信号ＶＤが入力される数Ｈ（水
平期間）前に、何らかのステータスを示すフラグを動作
させることができる。一例としては、タイミング発生器
１２が、ＣＣＤ固体撮像素子カメラシステム全体を制御
するマイクロコンピュータに対して、ＣＣＤイメージャ
１の有効画素範囲を示す信号を送る場合、その信号の立
上がりのタイミングを垂直同期信号ＶＤの入力タイミン
グに基づいて制御すると共に、その信号の立下がりのタ
イミングを、次の垂直同期信号ＶＤが入力される数Ｈ前
に設定することが可能となる。
器１２では、現在の１フィールド当たりの水平ライン数
を計数できるので、計数された水平ライン数に基づい
て、垂直同期信号ＶＤ入力後、次の垂直同期信号ＶＤの
入力タイミングを予測して動作制御を行うことが可能と
なる。従って、タイミング発生器１２の動作制御部２５
において、垂直同期信号ＶＤ入力後、次の垂直同期信号
ＶＤの入力前に、次の垂直同期信号ＶＤに対応する動作
制御を行うことも可能である。例えば、垂直同期信号Ｖ
Ｄ入力後、次の垂直同期信号ＶＤが入力される数Ｈ（水
平期間）前に、何らかのステータスを示すフラグを動作
させることができる。一例としては、タイミング発生器
１２が、ＣＣＤ固体撮像素子カメラシステム全体を制御
するマイクロコンピュータに対して、ＣＣＤイメージャ
１の有効画素範囲を示す信号を送る場合、その信号の立
上がりのタイミングを垂直同期信号ＶＤの入力タイミン
グに基づいて制御すると共に、その信号の立下がりのタ
イミングを、次の垂直同期信号ＶＤが入力される数Ｈ前
に設定することが可能となる。
【００２８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、例えば、上記実施の形態では、電子シャッタ機能に
おける信号電荷の掃き捨て方法として、露光開始時まで
の間、信号電荷の掃き捨てを繰り返し行う方法を採用し
た例を挙げたが、本発明は、露光開始時の前に信号電荷
の掃き捨てを一度行う方法を採用する場合にも適用する
ことができる。この場合には、演算器３２では、カウン
タ３１によって計数された１フィールド当たりの水平ラ
イン数と、コントローラ１４によって設定された露光時
間（単位：水平ライン数）とに基づいて、次式により、
電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢの発生タイミング（センサゲ
ートパルスＸＳＧが立った後、水平同期信号ＨＤの何個
目のパルスに同期して電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力
するか）を求め、そのタイミングで電荷掃き捨て信号Ｘ
ＳＵＢを出力するようにすれば良い。
ず、例えば、上記実施の形態では、電子シャッタ機能に
おける信号電荷の掃き捨て方法として、露光開始時まで
の間、信号電荷の掃き捨てを繰り返し行う方法を採用し
た例を挙げたが、本発明は、露光開始時の前に信号電荷
の掃き捨てを一度行う方法を採用する場合にも適用する
ことができる。この場合には、演算器３２では、カウン
タ３１によって計数された１フィールド当たりの水平ラ
イン数と、コントローラ１４によって設定された露光時
間（単位：水平ライン数）とに基づいて、次式により、
電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢの発生タイミング（センサゲ
ートパルスＸＳＧが立った後、水平同期信号ＨＤの何個
目のパルスに同期して電荷掃き捨て信号ＸＳＵＢを出力
するか）を求め、そのタイミングで電荷掃き捨て信号Ｘ
ＳＵＢを出力するようにすれば良い。
【００２９】〔ＸＳＵＢの発生タイミング〕＝〔計数さ
れた１フィールド当たりの水平ライン数〕−〔露光時間
（単位：水平ライン数）〕
れた１フィールド当たりの水平ライン数〕−〔露光時間
（単位：水平ライン数）〕
【００３０】また、本発明は、図３に示したようなイン
タライン・トランスファ方式のＣＣＤイメージャ１を用
いる場合に限らず、フレーム・トランスファ方式やフレ
ーム・インタライン・トランスファ方式のＣＣＤイメー
ジャを用いる場合にも適用することができる。
タライン・トランスファ方式のＣＣＤイメージャ１を用
いる場合に限らず、フレーム・トランスファ方式やフレ
ーム・インタライン・トランスファ方式のＣＣＤイメー
ジャを用いる場合にも適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし３の
いずれかに記載の固体撮像素子駆動用タイミング発生器
によれば、計数手段によって、垂直同期信号が入力され
てから次の垂直同期信号が入力されるまでの間に入力さ
れる水平同期信号のパルス数を計数することによって、
１フィールド当たりの水平ライン数を計数し、計数され
た水平ライン数と別途設定された電子シャッタ機能にお
ける露光時間とに基づいて、電荷掃き捨て信号制御手段
によって、電子シャッタ機能における信号電荷掃き捨て
期間を決定し、この決定された期間に応じて電荷掃き捨
て信号を制御するようにしたので、１フィールド当たり
の水平ライン数が変化しても、電子シャッタ機能におい
て所望の露光時間を得ることができ、しかも外部から１
フィールド当たりの水平ライン数を直接与えるという動
作が不要なので、システム構成が容易になるという効果
を奏する。
いずれかに記載の固体撮像素子駆動用タイミング発生器
によれば、計数手段によって、垂直同期信号が入力され
てから次の垂直同期信号が入力されるまでの間に入力さ
れる水平同期信号のパルス数を計数することによって、
１フィールド当たりの水平ライン数を計数し、計数され
た水平ライン数と別途設定された電子シャッタ機能にお
ける露光時間とに基づいて、電荷掃き捨て信号制御手段
によって、電子シャッタ機能における信号電荷掃き捨て
期間を決定し、この決定された期間に応じて電荷掃き捨
て信号を制御するようにしたので、１フィールド当たり
の水平ライン数が変化しても、電子シャッタ機能におい
て所望の露光時間を得ることができ、しかも外部から１
フィールド当たりの水平ライン数を直接与えるという動
作が不要なので、システム構成が容易になるという効果
を奏する。
【００３２】また、請求項３記載の固体撮像素子駆動用
タイミング発生器によれば、計数手段によって計数され
た水平ライン数に基づいて、垂直同期信号入力後、次の
垂直同期信号の入力タイミングを予測して動作制御を行
う動作制御手段を備えたので、請求項１記載の固体撮像
素子駆動用タイミング発生器の効果に加え、垂直同期信
号入力後、次の垂直同期信号の入力タイミングを予測し
て、次の垂直同期信号の入力前に、次の垂直同期信号の
入力タイミングに対応する動作制御を行うことが可能と
なるという効果を奏する。
タイミング発生器によれば、計数手段によって計数され
た水平ライン数に基づいて、垂直同期信号入力後、次の
垂直同期信号の入力タイミングを予測して動作制御を行
う動作制御手段を備えたので、請求項１記載の固体撮像
素子駆動用タイミング発生器の効果に加え、垂直同期信
号入力後、次の垂直同期信号の入力タイミングを予測し
て、次の垂直同期信号の入力前に、次の垂直同期信号の
入力タイミングに対応する動作制御を行うことが可能と
なるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る固体撮像素子駆動
用タイミング発生器を含むＣＣＤ固体撮像素子カメラシ
ステムの要部の構成を示すブロック図である。
用タイミング発生器を含むＣＣＤ固体撮像素子カメラシ
ステムの要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるタイミング発生器の動作について
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
【図３】図１におけるＣＣＤイメージャの構成の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
１…ＣＣＤイメージャ、１１…同期信号発生器、１２…
タイミング発生器、１３…ドライバ、１４…コントロー
ラ、２１…電荷掃き捨て信号発生部、２６…モードスイ
ッチ、３１…カウンタ、３２…演算器、３３…電荷掃き
捨て信号出力部
タイミング発生器、１３…ドライバ、１４…コントロー
ラ、２１…電荷掃き捨て信号発生部、２６…モードスイ
ッチ、３１…カウンタ、３２…演算器、３３…電荷掃き
捨て信号出力部
Claims (3)
- 【請求項１】 垂直同期信号および水平同期信号を入力
し、電子シャッタ機能において信号電荷掃き捨てを指示
するための電荷掃き捨て信号を含む固体撮像素子駆動用
のタイミング信号を発生する固体撮像素子駆動用タイミ
ング発生器において、 垂直同期信号が入力されてから次の垂直同期信号が入力
されるまでの間に入力される水平同期信号のパルス数を
計数することによって、１フィールド当たりの水平ライ
ン数を計数する計数手段と、 この計数手段によって計数された水平ライン数と別途設
定された電子シャッタ機能における露光時間とに基づい
て、電子シャッタ機能における信号電荷掃き捨て期間を
決定し、この決定した期間に応じて電荷掃き捨て信号を
制御する電荷掃き捨て信号制御手段とを備えたことを特
徴とする固体撮像素子駆動用タイミング発生器。 - 【請求項２】 前記電荷掃き捨て信号制御手段は、前記
計数手段によって計数された水平ライン数から、水平ラ
イン数単位で設定された露光時間を減算して得られる数
のパルス数だけ、垂直同期信号入力後、水平同期信号と
同じ周期で電荷掃き捨て信号を発生することを特徴とす
る請求項１記載の固体撮像素子駆動用タイミング発生
器。 - 【請求項３】 前記計数手段によって計数された水平ラ
イン数に基づいて、垂直同期信号入力後、次の垂直同期
信号の入力タイミングを予測して動作制御を行う動作制
御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の固体撮
像素子駆動用タイミング発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285049A JPH10136271A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 固体撮像素子駆動用タイミング発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285049A JPH10136271A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 固体撮像素子駆動用タイミング発生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136271A true JPH10136271A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17686512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8285049A Pending JPH10136271A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 固体撮像素子駆動用タイミング発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10136271A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007049256A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 撮像素子の駆動方法 |
| US7733384B2 (en) | 2005-09-20 | 2010-06-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Imaging device |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP8285049A patent/JPH10136271A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007049256A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 撮像素子の駆動方法 |
| US7733384B2 (en) | 2005-09-20 | 2010-06-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Imaging device |
| US8102438B2 (en) | 2005-09-20 | 2012-01-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Imaging device |
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