JPH10322604A - Solid-state image pickup device - Google Patents
Solid-state image pickup deviceInfo
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- JPH10322604A JPH10322604A JP10159101A JP15910198A JPH10322604A JP H10322604 A JPH10322604 A JP H10322604A JP 10159101 A JP10159101 A JP 10159101A JP 15910198 A JP15910198 A JP 15910198A JP H10322604 A JPH10322604 A JP H10322604A
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はCCD(charge c
oupled device)の様な固体撮像素子の実効的な蓄積時間
を可変して長時間露光の電子シャッタを得る様に成した
もので、例えば人間が視覚することを前提としない映像
処理装置等に用いて好適なCCDカメラ等の固体撮像装
置に関する。The present invention relates to a CCD (charge c)
oupled device) to obtain an electronic shutter with a long exposure by varying the effective accumulation time of a solid-state imaging device, such as an image processing device that is not assumed to be viewed by humans. And a solid-state imaging device such as a CCD camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、メカニカルシャッタを用いずに電
気的に露光時間の制御を行い得る固体撮像装置として特
願昭61−252375号が提案されている。2. Description of the Related Art Hitherto, Japanese Patent Application No. 61-252375 has been proposed as a solid-state imaging device capable of electrically controlling an exposure time without using a mechanical shutter.
【0003】このような固体撮像装置を用いる電子シャ
ッタは電荷が固体撮像素子(以下CCDと記す)のセン
サに蓄積される時間を変化して行うもので、蓄積した電
荷はセンサゲートパルスが入ることで、センサから垂直
レジスタに転送される。つまり、シャッタパルスが止ま
ってから次にセンサゲートパルスが入るまでの時間がシ
ャッタの露光時間で、この露光時間を変えるようにして
いる。An electronic shutter using such a solid-state image pickup device changes the time during which electric charges are accumulated in a sensor of a solid-state image pickup device (hereinafter referred to as CCD). Is transferred from the sensor to the vertical register. In other words, the time from when the shutter pulse stops until the next sensor gate pulse enters is the shutter exposure time, and this exposure time is changed.
【0004】図7は上述の関係のタイミングチャートを
示すもので、図7Cのセンサゲートパルスは図7Aの垂
直同期信号(VD)に同期して出力される。蓄積した電
荷はこのセンサゲートパルスが入ることでセンサから垂
直レジスタに転送される。図7D及びEのシャッタパル
スは図7Bの水平同期信号(HD)毎に入力され、この
シャッタパルスが入力することによりセンサの電荷はC
CDのOFD(オーバーフロードレイン)に捨てられ
る。FIG. 7 shows a timing chart of the above relationship. The sensor gate pulse shown in FIG. 7C is output in synchronization with the vertical synchronizing signal (VD) shown in FIG. 7A. The accumulated electric charge is transferred from the sensor to the vertical register by receiving the sensor gate pulse. The shutter pulse in FIGS. 7D and 7E is input for each horizontal synchronization signal (HD) in FIG. 7B.
Discarded in the OFD (overflow drain) of the CD.
【0005】そして蓄積時間ではこのシャッタパルスの
発生を止めている。従って、1/500秒の方が1/1
000秒よりシャッタパルスの発生は長く止まってい
る。[0005] During the accumulation time, the generation of the shutter pulse is stopped. Therefore, 1/1500 second is 1/1
The generation of the shutter pulse stops longer than 000 seconds.
【0006】ここで、図7において、1/500秒と1
/1000秒のシャッタ速度を見ると蓄積時間の終りが
一定で蓄積時間の開始タイミングを変化してシャッタ速
度を変えていることがわかる。Here, in FIG. 7, 1/500 second and 1
Looking at the shutter speed of / 1000 seconds, it can be seen that the end of the accumulation time is constant and the shutter speed is changed by changing the start timing of the accumulation time.
【0007】又、CCDカメラ等の露光時間は通常はフ
レーム蓄積で1/30sec、フィールド蓄積で1/6
0secであり、電子シャッタとしては1/100〜1
/10000secが用いられ、これらはテレビジョン
の規格(EIA)に準拠している。The exposure time of a CCD camera or the like is usually 1/30 sec for frame accumulation and 1/6 for field accumulation.
0 sec, 1/100 to 1 as an electronic shutter
/ 10000 sec, which are based on the television standard (EIA).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の固体
撮像装置の場合、蓄積時間の終りが一定で蓄積開始の時
間を変えるようにしているので、例えばマシンビジョン
等では、高速撮影時に蓄積が始まったとき被写体が存在
しないと云う問題等が生じて好ましくなく、スチルカメ
ラ等では露光の終りを変化してシャッタ速度を決めるよ
うにしており、このような点からもシャッタとしては蓄
積時間が決まっていて終る時間が変化する方が自然で、
特にマシンビジョン関係ではこれが所望されている。In the case of the conventional solid-state imaging device as described above, the end of the accumulation time is fixed and the time of the start of the accumulation is changed. At the beginning, there is a problem that the subject does not exist, which is not preferable. In a still camera or the like, the shutter speed is determined by changing the end of exposure, and from such a point, the accumulation time of the shutter is determined. It's more natural to change the time to finish,
This is particularly desired in machine vision.
【0009】又、マシンビジョンなどでは、システムを
組み替えることがあるため、蓄積開始時間を一定とす
る、即ち、トリガ信号が供給されたタイミングから蓄積
を開始した上で、蓄積時間の終りまでの時間、即ち、有
効蓄積時間を外部から制御できると便利である。In a machine vision or the like, since the system may be rearranged, the accumulation start time is fixed, that is, the time from the start of the trigger signal supply to the end of the accumulation time. That is, it is convenient if the effective accumulation time can be externally controlled.
【0010】この様な、蓄積時間の終りを可変するやり
方としてインタライン転送方式とフレーム転送方式の中
間を行くフレームインタライン転送方式のCCDを用い
て実現することも考えられるが、これだと非常に高価と
なる欠点がある。As a method of changing the end of the storage time, it is conceivable to use a frame interline transfer type CCD which is intermediate between the interline transfer type and the frame transfer type. Has the disadvantage of being expensive.
【0011】更に、マシンビジョン等では1/30se
c以上の長時間露光を必要とする要求がしばしばある
が、従来のシャッタ速度では1/30secより長い露
光がない為に、この様な要求に答えられない問題があっ
た。Further, in machine vision or the like, 1/30 sec.
There is often a requirement that a long exposure of c or more is required, but there is a problem that such a requirement cannot be met because there is no exposure longer than 1/30 sec at a conventional shutter speed.
【0012】この発明は斯る点に鑑みてなされたもの
で、蓄積時間の開始を一定にし、蓄積時間の終りを変化
してシャッタ速度を変えることができると共に長時間露
光が可能なインタライン転送方式或はフレーム転送方式
等のどの様な方式にも適用可能なCCDカメラを提供す
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an interline transfer capable of keeping the start of the accumulation time constant, changing the end of the accumulation time to change the shutter speed, and performing long-time exposure. An object of the present invention is to provide a CCD camera which can be applied to any system such as a system or a frame transfer system.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置は
固体撮像素子と、所定のパルス幅を有するトリガ信号を
外部より入力するトリガ入力手段と、トリガ信号のパル
スの前端に基づくタイミングで固体撮像素子の有効電荷
の蓄積を開始し、トリガ信号のパルスの後端に基づくタ
イミングで固体撮像素子の有効電荷の蓄積を終了し、ト
リガ信号のパルス幅が有効蓄積期間となるよう固体撮像
素子を駆動する固体撮像素子駆動手段とを具備して成る
ものである。According to the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising: a solid-state imaging device; trigger input means for externally inputting a trigger signal having a predetermined pulse width; The solid-state imaging device starts accumulating the effective charge of the imaging device, ends the accumulation of the effective charge of the solid-state imaging device at a timing based on the trailing end of the pulse of the trigger signal, and sets the pulse width of the trigger signal to the effective accumulation period. And a driving means for driving the solid-state imaging device.
【0014】本発明によれば外部からのトリガ信号に同
期して電荷の蓄積を開始し、シャッタ速度設定信号によ
って設定された期間だけ電荷を蓄積する。これにより蓄
積時間(露光時間)の終りをシャッタ速度に応じて変え
ることができ、CCDカメラ外部から供給されるトリガ
信号のパルス幅によって有効蓄積期間制御ができる。従
って、マシンビジョンなどにおいて、このCCDカメラ
の使用者が外部トリガ信号のパルス幅を設定するだけで
容易に有効蓄積時間を制御できる。更に、シャッタ時間
を1/30sec以上の長時間露光が可能なCCDカメ
ラ(固体撮像装置)を得ることが出来る。According to the present invention, the accumulation of electric charge is started in synchronization with an external trigger signal, and the electric charge is accumulated only for a period set by the shutter speed setting signal. Thus, the end of the accumulation time (exposure time) can be changed according to the shutter speed, and the effective accumulation period can be controlled by the pulse width of the trigger signal supplied from outside the CCD camera. Therefore, in a machine vision or the like, the user of the CCD camera can easily control the effective accumulation time only by setting the pulse width of the external trigger signal. Further, it is possible to obtain a CCD camera (solid-state imaging device) capable of performing long-time exposure with a shutter time of 1/30 sec or more.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態例を
図1乃至図6に基づいて詳しく説明する。図1は本発明
の全体の構成を示す系統図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a system diagram showing the overall configuration of the present invention.
【0016】同図において、1はCCDの如き固体撮像
素子、2はCCD1からの撮像信号を信号処理するプロ
セッサ、3は出力端子、4はトリガ信号が印加される入
力端子、5はシンクジェネレータ、6はタイミング回路
である。In FIG. 1, 1 is a solid-state image sensor such as a CCD, 2 is a processor for processing an image signal from the CCD 1, 3 is an output terminal, 4 is an input terminal to which a trigger signal is applied, 5 is a sink generator, 6 is a timing circuit.
【0017】シンクジェネレータ5はプロセッサ2に対
して複合同期信号を発生し、タイミング回路6に垂直同
期信号及び水平同期信号を発生する。タイミング回路6
はプロセッサ2に対してクランプパルスやサンプリング
パルスを発生し、CCD6に対して駆動パルス、センサ
ゲートパルス及びシャッタパルスを発生する。The sync generator 5 generates a composite synchronization signal to the processor 2 and generates a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal to the timing circuit 6. Timing circuit 6
Generates a clamp pulse and a sampling pulse for the processor 2, and generates a drive pulse, a sensor gate pulse, and a shutter pulse for the CCD 6.
【0018】本発明では後で詳述されるようにトリガ信
号が入るとこれに同期して垂直同期信号VDを発生する
リスタートリセットモードと、露光時間(蓄積時間)の
始まりは一定でその終りを可変することができるリアル
シャッタモードと、長時間の露光が可能な長時間露光モ
ードを選択可能である。In the present invention, as will be described later in detail, when a trigger signal is input, a restart reset mode in which a vertical synchronizing signal VD is generated in synchronization with the trigger signal, and the start of an exposure time (accumulation time) is fixed and ended. Can be selected between a real shutter mode in which the exposure time can be varied and a long exposure mode in which long exposure can be performed.
【0019】リスタートリセットモードでは入力端子4
から図2Aに示すようなトリガ信号が印加されるとこれ
に同期してシンクジェネレータ5により図2Bに示すよ
うな垂直同期信号(VD)が発生される。In the restart reset mode, the input terminal 4
2A, a vertical synchronizing signal (VD) as shown in FIG. 2B is generated by the sync generator 5 in synchronization with the application of the trigger signal as shown in FIG.
【0020】又、リアルシャッタモードでは図3Aに示
すようなトリガ信号が入力端子4よりシンクジェネレー
タ5及びタイミング回路6に供給されると、タイミング
回路6よりCCD1に対して図3D及びGに示すような
幅狭のシャッタパルスがトリガ信号に同期して発生され
る。In the real shutter mode, when a trigger signal as shown in FIG. 3A is supplied from the input terminal 4 to the sync generator 5 and the timing circuit 6, the timing circuit 6 applies a signal to the CCD 1 as shown in FIGS. An extremely narrow shutter pulse is generated in synchronization with the trigger signal.
【0021】この幅狭のシャッタパルスは蓄積時間(露
光時間)の開始を表わす。また、シンクジェネレータ5
からはトリガ信号より所定時間遅延して図3Bおよび
Eに示すように垂直同期信号(VD)がタイミング回路
6に対して発生される。This narrow shutter pulse indicates the start of the accumulation time (exposure time). In addition, sync generator 5
After a predetermined time delay from the trigger signal,
As shown in E, a vertical synchronization signal (VD) is generated for the timing circuit 6.
【0022】すると、タイミング回路6からは垂直同期
信号に同期して図3C及びFに示すようなセンサゲート
パルスがCCD1に対して発生される。このセンサゲー
トパルスの発生は蓄積時間(露光時間)の終りを表わ
す。Then, a sensor gate pulse as shown in FIGS. 3C and 3F is generated from the timing circuit 6 to the CCD 1 in synchronization with the vertical synchronizing signal. The generation of this sensor gate pulse indicates the end of the accumulation time (exposure time).
【0023】上述のリスタートリセットモードではトリ
ガ信号が入るとこれに同期して即座に垂直同期信号が発
生されたが、このリアルシャッタモードでは垂直同期信
号を所定時間遅延することで蓄積時間(露光時間)の終
りを変化している。これによってトリガ信号が入ってか
ら露光開始し、露光時間の終りの変化によってシャッタ
速度を変える電子シャッタが可能となる。In the above-described restart reset mode, when a trigger signal is input, a vertical synchronizing signal is immediately generated in synchronization with the trigger signal. In the real shutter mode, however, the vertical synchronizing signal is delayed by a predetermined time so that the accumulation time (exposure time) is increased. The end of time) is changing. This enables an electronic shutter that starts exposure after a trigger signal is input and changes the shutter speed according to a change in the end of the exposure time.
【0024】また、長時間露光モードでは入力端子4に
印加される図4Aに示すようなトリガ信号の立下り、立
上りに同期して垂直同期信号を発生するも、その間に挿
入される垂直同期信号を図4Bに示すようにマスクす
る。これにより、実質的に露光時間はトリガ信号の立下
りから立上りまでの時間となり長時間の露光が可能とな
る。In the long exposure mode, a vertical synchronizing signal is generated in synchronization with the falling and rising of the trigger signal as shown in FIG. Is masked as shown in FIG. 4B. As a result, the exposure time is substantially the time from the fall of the trigger signal to the rise of the trigger signal, so that long-time exposure is possible.
【0025】図5はシンクジェネレータ5の具体的回路
構成の一例を示すもので、同図において、10は例えば
NTSC方式の場合、14.31818MHz(4
fSC)のクロック信号が供給される入力端子、11は入
力端子10からのクロック信号を455カウントして出
力するカウンタであって、カウンタ11の出力側には2
倍のHレート31.47kHzの信号(2fH )が得ら
れる。FIG. 5 shows an example of a specific circuit configuration of the sync generator 5. In FIG. 5, reference numeral 10 denotes 14.31818 MHz (4
f SC ) is an input terminal to which a clock signal is supplied, and 11 is a counter which counts 455 clock signals from the input terminal 10 and outputs the counted signal.
A double H-rate signal (2f H ) of 31.47 kHz is obtained.
【0026】なお、カウンタ11は455カウントする
とその出力信号によりリセットがかかるようになされ
る。12は1/2分周器であって、カウンタ11の出力
を1/2分周し、その出力側にHレート15.73kH
zの信号(fH )を得る。When the counter 11 counts 455, it is reset by the output signal. Reference numeral 12 denotes a 1 / frequency divider, which divides the output of the counter 11 by 、 and outputs an H rate of 15.73 kHz to its output side.
Obtain a signal of z (f H ).
【0027】このようにして得られた信号は波形整形回
路13に供給されて波形整形され、出力端子14に水平
同期信号として導出される。そのHレートは約6.7μ
secである。The signal obtained in this manner is supplied to a waveform shaping circuit 13 where the signal is shaped, and is output to an output terminal 14 as a horizontal synchronizing signal. Its H rate is about 6.7μ
sec.
【0028】15はカウンタ11からの出力信号を52
5カウントするカウンタであって、その出力側にインタ
レースされた実質的に垂直同期信号を得る。そしてその
Vレートは約572μsecのパルス幅となる。なお、
このカウンタ15も525カウントするとその出力信号
によりリセットがかかるようになされている。Reference numeral 15 denotes an output signal from the counter 11
A counter that counts five and obtains a substantially vertical synchronizing signal interlaced at its output. The V rate has a pulse width of about 572 μsec. In addition,
When the counter 15 counts 525, the counter 15 is reset by the output signal.
【0029】18はトリガ信号が印加される入力端子で
あって、入力端子18はトリガ信号の立下りと立上りで
微分パルスを発生する微分回路19を介してスイッチ回
路20の接点aに接続されると共に直接スイッチ回路2
0の接点bに接続され、更にシャッタ速度設定信号によ
りその遅延量が決定される可変遅延回路21を介してス
イッチ回路20の接点cに接続される。スイッチ回路2
0の共通端子(出力端子)はアンド回路22及び23の
一方の入力端に接続される。Reference numeral 18 denotes an input terminal to which a trigger signal is applied. The input terminal 18 is connected to a contact a of a switch circuit 20 via a differentiating circuit 19 which generates a differential pulse at the falling and rising of the trigger signal. Direct switch circuit 2 with
It is connected to a contact b of the switch circuit 20 via a variable delay circuit 21 whose delay amount is determined by a shutter speed setting signal. Switch circuit 2
A common terminal (output terminal) of 0 is connected to one input terminal of the AND circuits 22 and 23.
【0030】また入力端子18はインバータ回路24を
介してスイッチ回路25の接点aに接続され、スイッチ
回路25の接点b及びcは共通接続されて接地される。
スイッチ回路25の共通端子(出力端子)はオア回路2
6の一方の入力端子に接続され、このオア回路26とア
ンド回路22の各他方の入力端はカウンタ15の出力側
に接続される。The input terminal 18 is connected to a contact a of a switch circuit 25 via an inverter circuit 24, and the contacts b and c of the switch circuit 25 are commonly connected and grounded.
The common terminal (output terminal) of the switch circuit 25 is the OR circuit 2
6 and one input terminal of the OR circuit 26 and the other input terminal of the AND circuit 22 are connected to the output side of the counter 15.
【0031】またオア回路26の出力端はアンド回路2
3の他方の入力端に接続され、アンド回路23の出力端
は波形整形回路16を介して出力端子17に接続され
る。The output terminal of the OR circuit 26 is an AND circuit 2
3 is connected to the other input terminal, and the output terminal of the AND circuit 23 is connected to the output terminal 17 via the waveform shaping circuit 16.
【0032】スイッチ回路20及び25はモード切換信
号により切換えられ、長時間露光モードのときは接点a
側、リスタートリセットモードのときは接点b側、リア
ルシャッタモードのときは接点c側に夫々切換えられ
る。The switch circuits 20 and 25 are switched by a mode switching signal.
Side, the contact b side in the restart reset mode, and the contact c side in the real shutter mode.
【0033】リスタートリセットモードのときはスイッ
チ回路25の共通端子は接点b側を介して接地され、ス
イッチ回路20の共通端子は接点b側に接続される。入
力端子18よりトリガ信号(図2A)が供給されると、
このトリガ信号はスイッチ回路20の接点b側を通り、
アンド回路23を通って波形整形回路16で波形整形さ
れて図2Bの如き垂直同期信号として出力される。In the restart reset mode, the common terminal of the switch circuit 25 is grounded via the contact b, and the common terminal of the switch circuit 20 is connected to the contact b. When a trigger signal (FIG. 2A) is supplied from the input terminal 18,
This trigger signal passes through the contact b side of the switch circuit 20, and
The waveform is shaped by the waveform shaping circuit 16 through the AND circuit 23 and output as a vertical synchronization signal as shown in FIG. 2B.
【0034】またスイッチ回路20の接点b側を通って
トリガ信号はアンド回路22を介してリセット信号とし
てカウンタ15をリセットする。カウンタ15はリセッ
トされた時点より再びカウンタ11の出力信号をカウン
トし始め、525カウントした時点で出力を発生してオ
ア回路26及びアンド回路23を介して波形整形回路1
6に供給し、出力端子17に垂直同期信号として発生し
た垂直同期信号より所定間隔で順次所望の垂直同期信号
が取り出される。The trigger signal passes through the contact b of the switch circuit 20 and resets the counter 15 as a reset signal via the AND circuit 22. The counter 15 starts counting the output signal of the counter 11 again from the time of resetting, and generates an output at the time of counting 525, and outputs the output through the OR circuit 26 and the AND circuit 23.
6 and a desired vertical synchronization signal is sequentially extracted at predetermined intervals from the vertical synchronization signal generated at the output terminal 17 as a vertical synchronization signal.
【0035】リアルシャッタモードのときはスイッチ回
路25の共通端子は接点c側を介して同じく接地され、
スイッチ回路20の共通端子は接点c側に接続される。
入力端子18よりトリガ信号(図3A)が印加される
と、このトリガ信号は可変遅延回路21に供給され、こ
こでシャッタ速度に応じて所定量遅延され、後は上述同
様アンド回路23を通って出力端子17に垂直同期信号
として取り出されると共にアンド回路22を介してリセ
ット信号としてカウンタ15に供給されてこれをリセッ
トする。In the real shutter mode, the common terminal of the switch circuit 25 is also grounded via the contact c, and
The common terminal of the switch circuit 20 is connected to the contact c.
When a trigger signal (FIG. 3A) is applied from the input terminal 18, the trigger signal is supplied to the variable delay circuit 21, where it is delayed by a predetermined amount according to the shutter speed, and thereafter passes through the AND circuit 23 as described above. The signal is taken out to the output terminal 17 as a vertical synchronizing signal and supplied to the counter 15 as a reset signal via the AND circuit 22 to be reset.
【0036】図3B及びEは夫々シャッタ速度が1/2
50秒、1/500秒のときトリガ信号より垂直同期信
号が遅延されて出力されている状態を示している。これ
により蓄積時間の始まりは一定で、終りを可変できるこ
とがわかる。FIGS. 3B and 3E each show a shutter speed of 1/2.
At 50 seconds and 1/500 seconds, the vertical synchronization signal is output after being delayed from the trigger signal. This shows that the start of the accumulation time is constant and the end can be varied.
【0037】長時間露出モードのときはとスイッチ回路
20及び25の共通端子は接点a側に接続される。入力
端子18よりのトリガ信号(図4A)が印加されると、
このトリガ信号は微分回路19に供給され、ここでトリ
ガ信号の立下り及び立上りに同期して微分パルス(図示
せず)が発生され、これが上述同様アンド回路23を通
って波形整形回路16で波形整形されて図4Bの如き垂
直同期信号として出力される。In the long exposure mode, the common terminals of the switch circuits 20 and 25 are connected to the contact a. When a trigger signal (FIG. 4A) is applied from the input terminal 18,
This trigger signal is supplied to a differentiating circuit 19, where a differentiated pulse (not shown) is generated in synchronization with the falling and rising of the trigger signal. It is shaped and output as a vertical synchronization signal as shown in FIG. 4B.
【0038】また入力端子18よりのトリガ信号はイン
バータ回路24で反転され、スイッチ回路25の接点a
側を通ってオア回路26の一方の入力端に供給される。The trigger signal from the input terminal 18 is inverted by the inverter circuit 24, and the contact a of the switch circuit 25
It is supplied to one input terminal of the OR circuit 26 through the side.
【0039】このときオア回路26の一方の入力端のレ
ベルはハイレベル(H)にあるので、オア回路26の他
方の入力端に供給されるカウンタ15からの出力信号は
無効とされ、実質的にマスクされた状態となる。At this time, since the level of one input terminal of the OR circuit 26 is at the high level (H), the output signal from the counter 15 supplied to the other input terminal of the OR circuit 26 is invalidated, and substantially. Is masked.
【0040】この状態を図4Bに破線で示している。こ
れによりリアルシャッタモードの場合等には最大1フィ
ールド1/60秒の露光時間(蓄積時間)であったが、
それ以上の露光時間が可能となる。This state is shown by a broken line in FIG. 4B. As a result, in the case of the real shutter mode, etc., the exposure time (accumulation time) was 1/60 second at maximum for one field.
A longer exposure time is possible.
【0041】図6はタイミング回路6においてシャッタ
パルスの発生の仕方の構成の一例を示すもので、30は
トリガ信号(図3A)が供給される入力端子であって、
このトリガ信号は微分回路31に供給され、これより幅
狭例えば図3Hに示すように1μsecのシャッタパル
スが形成される。FIG. 6 shows an example of a configuration of a method of generating a shutter pulse in the timing circuit 6. Reference numeral 30 denotes an input terminal to which a trigger signal (FIG. 3A) is supplied.
This trigger signal is supplied to a differentiating circuit 31, which forms a shutter pulse of 1 μsec narrower than that, for example, as shown in FIG. 3H.
【0042】このシャッタパルス(の立下り)より蓄積
すなわち露光開始がなされる。このように微分回路31
で形成された幅狭のシャッタパルスは加算回路32の一
方の入力側に供給される。The accumulation, that is, the exposure start, is performed from (the falling edge of) the shutter pulse. Thus, the differentiation circuit 31
Is supplied to one input side of the adder circuit 32.
【0043】又、33は垂直同期信号(VD)が供給さ
れる入力端子であって、この入力端子33に供給される
垂直同期信号はスイッチ34を介してインバータ回路3
5で反転され、垂直同期信号に同期した通常のシャッタ
パルスとして加算回路32に供給され、もって加算回路
32の出力側には図3D及びGに示すようなシャッタパ
ルスが得られる。Reference numeral 33 denotes an input terminal to which a vertical synchronizing signal (VD) is supplied. The vertical synchronizing signal supplied to this input terminal 33 is supplied to the inverter circuit 3 via a switch 34.
5 is supplied to the adder circuit 32 as a normal shutter pulse synchronized with the vertical synchronizing signal, and a shutter pulse as shown in FIGS.
【0044】このシャッタパルスはスイッチ36の接点
b側を通ってCCD1(図1)のN型シリコン基板に供
給され、センサの電荷がOFDに捨てられる。This shutter pulse is supplied to the N-type silicon substrate of the CCD 1 (FIG. 1) through the contact b side of the switch 36, and the charge of the sensor is discarded to the OFD.
【0045】このときトリガ信号より所定時間遅延して
発生された垂直同期信号に同期しシャッタパルスを発生
してはまずいので、可変遅延回路37を設け、この回路
37に入力端子30からのトリガ信号を印加して所定幅
の遅延信号を形成し、この遅延信号をオフ信号としてス
イッチ34に供給し、トリガ信号より所定時間遅延して
発生した垂直同期信号を通さないようにスイッチ34を
オフ状態とする。At this time, it is not possible to generate a shutter pulse in synchronization with the vertical synchronizing signal generated by delaying the trigger signal by a predetermined time, so that a variable delay circuit 37 is provided. To generate a delay signal having a predetermined width, supply the delay signal as an off signal to the switch 34, and set the switch 34 to an off state so as not to pass a vertical synchronization signal generated with a predetermined time delay from the trigger signal. I do.
【0046】なお、この可変遅延回路37で形成される
遅延信号(オフ信号)もシャッタの速度に応じて可変す
るようにシャッタ速度設定信号を可変遅延回路37に供
給するようにする。The shutter speed setting signal is supplied to the variable delay circuit 37 so that the delay signal (off signal) formed by the variable delay circuit 37 also varies according to the shutter speed.
【0047】38は蓄積時間の始めを可変して終りを一
定とする従来のシャッタICでその出力はスイッチ36
の接点aを介してCCDのN型シリコン基板に供給され
る。Reference numeral 38 denotes a conventional shutter IC which varies the start of the accumulation time and keeps the end constant, and its output is a switch 36.
Is supplied to the N-type silicon substrate of the CCD through the contact a.
【0048】このようにしてリアルシャッタモードでは
狭幅のシャッタパルスで蓄積時間を決定し、垂直同期信
号で蓄積時間の終りを決定し、垂直同期信号はシャッタ
の速度に応じて変えることができるので、結果として蓄
積時間の終りをシャッタ速度に応じて可変することがで
きる。As described above, in the real shutter mode, the accumulation time is determined by the narrow shutter pulse, the end of the accumulation time is determined by the vertical synchronization signal, and the vertical synchronization signal can be changed according to the shutter speed. As a result, the end of the accumulation time can be changed according to the shutter speed.
【0049】[0049]
【発明の効果】上述の如くこの発明によれば、外部から
のトリガ信号に同期して蓄積を開始し、シャッタ速度設
定信号によって設定された期間だけ電荷を蓄積するよう
にしたので、蓄積時間(露光時間)の終りを可変するこ
とができ、CCDカメラ外部から供給されるトリガ信号
のパルス幅によって有効蓄積期間制御できる。従って、
マシンビジョンなどにおいて、このCCDカメラの使用
者が外部トリガ信号のパルス幅を設定するだけで容易に
有効蓄積時間を制御できて、特にマシンビジョンの如き
人間が視覚することを前提としない映像処理装置等に好
適な長時間露光可能なCCDカメラを実現できる。As described above, according to the present invention, accumulation is started in synchronization with an external trigger signal, and electric charges are accumulated only for a period set by the shutter speed setting signal. Exposure time) can be varied, and the effective accumulation period can be controlled by the pulse width of a trigger signal supplied from outside the CCD camera. Therefore,
In machine vision, etc., the CCD camera user can easily control the effective accumulation time only by setting the pulse width of the external trigger signal. Thus, it is possible to realize a CCD camera capable of performing long-time exposure suitable for, for example, the present invention.
【図1】本発明の構成を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of the present invention.
【図2】本発明の説明に供するリスタートリセットのタ
イミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart of a restart reset used for describing the present invention.
【図3】本発明の説明に供するリアルシャッタのタイミ
ングチャートである。FIG. 3 is a timing chart of a real shutter used for describing the present invention.
【図4】本発明の説明に供する長時間露光のタイミング
チャートである。FIG. 4 is a timing chart of long-time exposure for explaining the present invention.
【図5】本発明に用いられるシンクジェネレータの要部
の構成を示す系統図である。FIG. 5 is a system diagram showing a configuration of a main part of a sync generator used in the present invention.
【図6】本発明に用いるタイミング回路の要部の構成を
示す系統図である。FIG. 6 is a system diagram showing a configuration of a main part of a timing circuit used in the present invention.
【図7】従来の電気シャッタの説明に供するタイミング
チャートである。FIG. 7 is a timing chart for explaining a conventional electric shutter.
1‥‥CCD、5‥‥シンクジェネレータ、6‥‥タイ
ミング回路1 ‥‥ CCD, 5 ‥‥ sync generator, 6 ‥‥ timing circuit
Claims (1)
トリガ入力手段と、 上記トリガ信号のパルスの前端に基づくタイミングで上
記固体撮像素子の有効電荷の蓄積を開始し、該トリガ信
号のパルスの後端に基づくタイミングで該固体撮像素子
の有効電荷の蓄積を終了し、該トリガ信号のパルス幅が
有効蓄積期間となるよう該固体撮像素子を駆動する固体
撮像素子駆動手段とを具備したことを特徴とする固体撮
像装置。1. A solid-state imaging device, a trigger input means for externally inputting a trigger signal having a predetermined pulse width, and starting accumulation of effective charges of the solid-state imaging device at a timing based on a front end of a pulse of the trigger signal. A solid-state imaging device that terminates the accumulation of effective charges in the solid-state imaging device at a timing based on the trailing end of the pulse of the trigger signal, and drives the solid-state imaging device so that the pulse width of the trigger signal becomes an effective accumulation period. A solid-state imaging device comprising a driving unit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10159101A JP3013838B2 (en) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10159101A JP3013838B2 (en) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Solid-state imaging device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1005269A Division JP2920924B2 (en) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | CCD camera |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10322604A true JPH10322604A (en) | 1998-12-04 |
JP3013838B2 JP3013838B2 (en) | 2000-02-28 |
Family
ID=15686268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10159101A Expired - Lifetime JP3013838B2 (en) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Solid-state imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3013838B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011097342A (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Ricoh Co Ltd | Imaging apparatus and imaging method |
WO2017212722A1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | ソニー株式会社 | Control apparatus and control method |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP10159101A patent/JP3013838B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011097342A (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Ricoh Co Ltd | Imaging apparatus and imaging method |
WO2017212722A1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | ソニー株式会社 | Control apparatus and control method |
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Publication number | Publication date |
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JP3013838B2 (en) | 2000-02-28 |
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