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JP2580809B2 - Image sensor circuit - Google Patents
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JP2580809B2 - Image sensor circuit - Google Patents

Image sensor circuit

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JP2580809B2
JP2580809B2 JP1316900A JP31690089A JP2580809B2 JP 2580809 B2 JP2580809 B2 JP 2580809B2 JP 1316900 A JP1316900 A JP 1316900A JP 31690089 A JP31690089 A JP 31690089A JP 2580809 B2 JP2580809 B2 JP 2580809B2
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image sensor
charge accumulation
measurement
data
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばカメラ等の光学器械の自動焦点装置に
用いられるイメージセンサに関連する回路であって、電
荷蓄積形の光センサからなるイメージセンサとその測定
データを取り扱う回路を含むイメージセンサ回路に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit relating to an image sensor used for an automatic focusing device of an optical instrument such as a camera, for example, and an image sensor comprising a charge storage type optical sensor. And an image sensor circuit including a circuit for handling the measurement data.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上述の自動焦点装置等に用いるイメージセンサでは、
イメージ内の光強度分布を正確に測定する必要があり、
かつその各光センサが受ける光強度が非常に広範囲に変
化するので、光センサを電荷蓄積形にして光強度を電荷
蓄積時間に変換するのが有利である。かかる電荷蓄積形
光センサには例えばフォトダイオードが利用される。す
なわち、フォトダイオードがもつ接合容量を逆バイアス
状態に充電して置き、フォトダイオードが受ける光強度
に応じた光電流によりこれを放電させ、接合容量の両端
電圧がある一定値だけ変化するまでの時間を電荷蓄積時
間とする。
In the image sensor used for the above-described automatic focusing device and the like,
You need to accurately measure the light intensity distribution in the image,
In addition, since the light intensity received by each of the optical sensors varies in a very wide range, it is advantageous to convert the light intensity into a charge storage time by making the optical sensor a charge storage type. For example, a photodiode is used in such a charge storage type optical sensor. That is, the junction capacitance of the photodiode is charged in a reverse bias state, discharged by a photocurrent corresponding to the light intensity received by the photodiode, and the time until the voltage across the junction capacitance changes by a certain value. Is the charge accumulation time.

このように電荷蓄積形光センサによって光強度を電荷
蓄積時間に変換した後は、電荷蓄積時間の長さを適宜な
クロックパルスで刻んで計数することができ、かかる手
段によりイメージセンサ内の各光センサが受ける光の強
度を所望のビット数の測定データ,例えば8ビットのデ
ータでそれぞれ表すことができる。ところが、8ビット
のデータで表し得る光強度の段階数は256個であるのに
対して、各光センサが受ける光強度は1:106もの広範囲
内で変化し得る。もちろん、測定データを20ビットにす
ればよいが、ビット数をあまり増やすのは有利でなく実
用上の意味も少ない。
After the light intensity is converted into the charge accumulation time by the charge accumulation type optical sensor in this way, the length of the charge accumulation time can be counted by an appropriate clock pulse, and each light in the image sensor can be counted by such means. The intensity of light received by the sensor can be represented by measurement data of a desired number of bits, for example, 8-bit data. However, the number of stages of the light intensity, which may represent an 8-bit data whereas a 256, light intensity each photosensor is subjected may vary 1:10 6 things within wide limits. Of course, the measurement data may be set to 20 bits, but it is not advantageous to increase the number of bits too much and has little practical significance.

そこで、経時的に周期が変化する測定パルスで電荷蓄
積時間を刻んでデータ化する手段が従来からとられる。
すなわち、時間の経過とともに周期があらかじめ設定さ
れた関数関係でふつうは順次長くなる測定パルスで電荷
蓄積時間を刻むことにより、上述のように広範囲内に変
化する光強度を8ビット以内の短い測定データによって
実用上の意味のある精度で表現できる。
In view of the above, conventionally, a means for converting the charge accumulation time into data by measuring pulses whose period changes with time has been used.
In other words, the light intensity that changes within a wide range as described above can be changed to a short measurement data within 8 bits by ticking the charge accumulation time with a measurement pulse whose period is usually gradually increased with time as a function of a preset measurement pulse. Thus, it can be expressed with practically accurate precision.

かかる測定パルスの可変周期を指定する関数は回路的
にも設定できるが、用途に応じてこの関数の形を任意に
設定できようにするには、ROM内に表の形で記憶させて
おくのが最も望ましい。イメージセンサ内のすべての光
センサの電荷蓄積時間はもちろん同じ測定パルスを用い
てデータ化される。このようにして得られる測定データ
は、光センサごとに例えばラッチに一時記憶させて置き
必要に応じて読み出される。
The function for specifying the variable period of the measurement pulse can be set in terms of circuits, but in order to be able to set the form of this function arbitrarily according to the application, it is necessary to store it in the form of a table in ROM. Is most desirable. The charge accumulation time of all the optical sensors in the image sensor is converted into data using the same measurement pulse. The measurement data obtained in this manner is temporarily stored in, for example, a latch for each optical sensor, and is read as needed.

なお、以上の電荷蓄積形イメージセンサと電荷蓄積時
間を可変周期測定パルスにより測定データに変換する回
路を含むイメージセンサ回路は、そのすべてないし主要
部が関連回路とともに半導体チップ内に集積化され、例
えば自動焦点調整用に光学器械内に組み込まれる。
The image sensor circuit including the above-described charge accumulation type image sensor and a circuit for converting the charge accumulation time into measurement data by using a variable period measurement pulse, all or main parts of the image sensor circuit are integrated together with related circuits in a semiconductor chip. Built into the optics for automatic focus adjustment.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、かかる従来のイメージセンサ回路はそれを
組み込んだ集積回路装置を試験する際に、試験結果が不
明確になりやすく良否の判定が困難になる問題がある。
However, such a conventional image sensor circuit has a problem that, when testing an integrated circuit device incorporating the same, the test result tends to be unclear and it is difficult to judge the quality.

この試験では、所定の明暗パターンのイメージないし
は均一光をイメージセンサに与え、その各光センサごと
に測定データを読み出して、所定値であるか否かが判定
される。しかし、イメージセンサに所定のパターンを与
える光学系等に若干の誤差が発生しやすく、その明暗な
いし光強度分布の精度が測定データの例えば8ビットの
精度より必ずしも高くないので、測定データが光センサ
ごとにある程度変動するのは避けられず、これが良否判
定を困難にする一因である。
In this test, an image or a uniform light of a predetermined light-dark pattern is applied to the image sensor, and measurement data is read out for each of the light sensors to determine whether the value is a predetermined value. However, a slight error is likely to occur in an optical system or the like that gives a predetermined pattern to the image sensor, and the accuracy of the brightness or light intensity distribution is not always higher than the accuracy of, for example, 8 bits of the measurement data. It is inevitable that the quality of each item varies to some extent, which is one of the factors that makes it difficult to determine the quality.

もう一つの問題点は、測定データが変動した時その原
因がイメージセンサ側なのか,電荷蓄積時間を測定デー
タに変換するデータ化回路側なのかを分離できないこと
である。データ化回路の動作はもちろんあくまで正確で
ある必要があり、それが原因で測定データがたとえ僅か
でも変動しているのであれば必ず不良と判定しなければ
ならないが、イメージセンサ側と原因が分離できないの
ではデータ化回路側のあまり大きくない動作誤差は見落
とされてしまうことになる。
Another problem is that when the measurement data fluctuates, it cannot be determined whether the cause is the image sensor side or the data conversion circuit that converts the charge accumulation time into the measurement data. Of course, the operation of the data conversion circuit must be accurate, and if the measurement data fluctuates even slightly due to that, it must always be determined that it is defective, but the cause cannot be separated from the image sensor side In this case, an operation error that is not so large on the data conversion circuit side is overlooked.

本発明はかかる事情に立脚して、イメージセンサ回路
内の電荷蓄積時間を測定データに変換するデータ化回路
の動作をイメージセンサ側と独立に試験して良否を確定
できるようにし、これによりイメージセンサ回路全体に
対する試験結果を明確化して良否を確定することを目的
とする。
Based on such circumstances, the present invention enables the operation of a data conversion circuit that converts the charge storage time in an image sensor circuit into measurement data to be tested independently of the image sensor side to determine the quality of the image sensor circuit. The purpose of the present invention is to clarify the test results for the entire circuit and determine the quality.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、上述の目的を達成するため、光強度を電荷
蓄積時間に変換する電荷蓄積形の光センサを複数個含む
イメージセンサと、前記各光センサの電荷蓄積時間をデ
ータ化するため経時的に周期が変化する測定パルスを発
生し、当該測定パルスの発生動作を動作指令に基づいて
開始する測定パルス発生回路と、前記測定パルスを計数
して測定データを発生する計数回路と、前記各光センサ
からの電荷蓄積時間を表す検出信号に応じて測定データ
を読み込んで光センサごとに記憶するラッチ回路と、前
記イメージセンサ内の電荷蓄積時間が最短の光センサか
らの検出信号と試験モード時に与えられる試験指令との
論理和を前記動作指令として出力する始動回路とを備え
ることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image sensor including a plurality of charge accumulation type photosensors for converting light intensity into charge accumulation time, and a time-lapse method for converting the charge accumulation time of each of the optical sensors into data. A measuring pulse generating circuit for generating a measuring pulse whose period changes in accordance with an operation command based on an operation command, a counting circuit for counting the measuring pulse and generating measuring data, A latch circuit that reads measurement data in accordance with a detection signal indicating a charge accumulation time from the sensor and stores the data for each optical sensor; and a detection signal from the optical sensor having the shortest charge accumulation time in the image sensor and a test signal provided in a test mode. And a starting circuit for outputting a logical sum of the test command and the operation command as the operation command.

〔作用〕[Action]

上記構成中の測定パルス発生回路と計数回路とは前述
のデータ化回路を構成するもので、本発明においては、
イメージセンサ内の電荷蓄積時間が最短の光センサから
の検出信号と試験モード時に与えられる試験指令との論
理和を動作指令として出力する始動回路を設けたので、
試験モード時に、電荷蓄積時間が最短の光センサからの
検出信号が発生される前に試験指令を与える(イメージ
センサを遮光して光センサからの検出信号が発生しない
ようにすることは必ずしも必要ではない)ことにより、
光センサからの検出信号の発生時点の変動に影響される
ことなく、測定パルス発生回路に動作を開始させること
ができる。従って、それにより発生される測定パルスを
計数して測定データを発生する計数回路から測定データ
を読み取ってその経時的変化を調べることにより、イメ
ージセンサに与える明確パターンやイメージセンサ自体
の誤差に惑わされることなく、データ化回路の良否を確
定できるようにしたものである。
The measurement pulse generation circuit and the counting circuit in the above configuration constitute the above-mentioned data conversion circuit, and in the present invention,
Since the starting circuit which outputs the logical sum of the detection signal from the optical sensor with the shortest charge accumulation time in the image sensor and the test command given in the test mode as the operation command is provided,
In the test mode, a test command is given before the detection signal from the optical sensor with the shortest charge accumulation time is generated. (It is not always necessary to block the image sensor so that the detection signal from the optical sensor is not generated. No)
The operation of the measurement pulse generation circuit can be started without being affected by the fluctuation of the generation point of the detection signal from the optical sensor. Therefore, by reading the measurement data from the counting circuit that generates the measurement data by counting the measurement pulses generated by the measurement and examining the change with time, it is misleading by the clear pattern given to the image sensor and the error of the image sensor itself. The quality of the data conversion circuit can be determined without any problem.

本発明によるイメージセンサ回路では、かかるデータ
化回路に対する独立試験用の動作モードのほかに、イメ
ージセンサ回路としての正規の動作モードを選択でき
る。
In the image sensor circuit according to the present invention, a normal operation mode as the image sensor circuit can be selected in addition to the operation mode for the independent test for the data conversion circuit.

この正規モードでは、イメージセンサに所定の明暗パ
ターンを与えた状態で、上記構成にいうようにイメージ
センサ内の電荷蓄積時間が最短の光センサの検出信号に
応じて動作指令を始動回路に与えることにより、測定パ
ルス発生回路に動作を開始させてその時に受けている明
暗パターンの光強度分布に最も適した基本周期をもつ測
定パルスを発生させ、光センサごとにこの測定パルスを
用いて電荷蓄積時間から変換されてラッチ回路内に記憶
される測定データが読み取られる。従って、上述の独立
試験モードでデータ化回路の動作が良と判定された場
合、この正規モードで読み取られる測定データからイメ
ージセンサの動作の良否を従来よりも正確に判定でき
る。
In the normal mode, in a state where a predetermined light and dark pattern is given to the image sensor, an operation command is given to the starting circuit according to a detection signal of the optical sensor having the shortest charge accumulation time in the image sensor as described in the above configuration. In this way, the measurement pulse generation circuit starts operation, generates a measurement pulse having the basic period most suitable for the light intensity distribution of the light and dark pattern received at that time, and uses this measurement pulse for each optical sensor to calculate the charge accumulation time. The measurement data converted from and stored in the latch circuit is read. Therefore, when the operation of the data conversion circuit is determined to be good in the above-described independent test mode, the quality of the operation of the image sensor can be more accurately determined from the measurement data read in the normal mode.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図を参照しながら本発明の具体実施例を説明す
る。第1図は本発明によるイメージセンサ回路の実施例
のブロック回路図であり、第2図に光センサの具体回路
等が,第3図にその全体動作に関連する波形がそれぞれ
示されている。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of an image sensor circuit according to the present invention. FIG. 2 shows a specific circuit of an optical sensor and FIG. 3 shows waveforms related to the entire operation thereof.

第1図に示されたイメージセンサ回路100は前述の光
学器械の自動焦点調整用であって、ふつうは1対のイメ
ージセンサ10が用いられるが、図には簡略化のため1個
のみを示す。ふつう数十個の光センサ11がイメージセン
サ10内に含まれるが、まずこの光センサの内容と動作の
概要を第2図を参照して説明する。
The image sensor circuit 100 shown in FIG. 1 is for automatic focusing of the above-mentioned optical instrument, and usually uses a pair of image sensors 10, but only one is shown in the figure for simplicity. . Normally, several tens of optical sensors 11 are included in the image sensor 10. First, the content and operation of the optical sensor will be described with reference to FIG.

同図(a)に2個示す電荷蓄積形の光センサ11の主体
はフォトダイオード11aとその接合容量11bであり、始動
用のトランジスタ11cと直列接続されて電源電圧Vを逆
バイアス方向に受ける。トランジスタ11cに同図(b)
のリセットパルスRPを与えてオンさせると、接合容量11
bは電源電圧Vに充電され、フォトダイオード11aとトラ
ンジスタ11cの相互接続点の電位vは同図(c)に示す
ように0の電位にリセットされる。これ以降は、フォト
ダイオード11aが受けている光の強度に応じてそれが発
生する光電流により接合容量11bが放電されるので、同
図(c)のように電位vはこの光強度に応じた傾斜で立
ち上がって行く。
The two charge storage type optical sensors 11 shown in FIG. 2A are mainly composed of a photodiode 11a and a junction capacitor 11b thereof, and are connected in series with a starting transistor 11c to receive a power supply voltage V in a reverse bias direction. The same figure (b) for transistor 11c
When the reset pulse RP is applied and turned on, the junction capacitance 11
b is charged to the power supply voltage V, and the potential v at the interconnection point between the photodiode 11a and the transistor 11c is reset to 0 as shown in FIG. Thereafter, the junction capacitance 11b is discharged by the photocurrent generated according to the intensity of the light received by the photodiode 11a. Therefore, as shown in FIG. Get up on the slope.

この電位vを受ける同図(a)のインバータ11dない
しコンパレータはしきい値素子として用いられており、
その出力である同図(d)の光センサ11の検出信号DS
は、リセットパルスRPと同時にこの例では「H」にセッ
トされて電位vがその動作しきい値vtに達したとき
「L」に立ち下がる。この検出信号DSが立ち下がるまで
の図の時間Tが光センサ11の電荷蓄積時間であり、これ
によって光強度が電荷蓄積時間に変換されたことにな
る。
The inverter 11d or the comparator shown in FIG. 7A receiving this potential v is used as a threshold element.
The detection signal DS of the optical sensor 11 shown in FIG.
Is set to "H" in this example simultaneously with the reset pulse RP, and falls to "L" when the potential v reaches its operation threshold value vt. The time T in the figure until the detection signal DS falls is the charge accumulation time of the optical sensor 11, and the light intensity is converted into the charge accumulation time.

この電荷蓄積時間Tの長さを測定するために、第1図
の上半分に示された測定パルス発生回路20が設けられ
る。この実施例での測定パルス発生回路20は、基本クロ
ック発生回路21とカウンタ22とROM23と比較回路24とか
ら構成され、この内の比較回路24から測定パルスMPを発
する。この測定パルスMPを受ける計数回路30は、測定パ
ルス発生回路30とともにデータ化回路を構成するもの
で、測定パルスMPを計数した計数値を測定データDとし
てバス31上に乗せ、ROM23のアドレス入力Aとラッチ回
路40とに与える。
In order to measure the length of the charge accumulation time T, a measurement pulse generation circuit 20 shown in the upper half of FIG. 1 is provided. The measurement pulse generation circuit 20 in this embodiment is composed of a basic clock generation circuit 21, a counter 22, a ROM 23, and a comparison circuit 24. The comparison circuit 24 among these generates a measurement pulse MP. The counting circuit 30 receiving the measurement pulse MP constitutes a data conversion circuit together with the measurement pulse generation circuit 30. The counting value obtained by counting the measurement pulse MP is placed on the bus 31 as measurement data D, and the address input A of the ROM 23 is input. And the latch circuit 40.

本発明によるイメージセンサ回路の試験モード時の動
作は、上述の測定パルス発生回路30と計数回路40からな
るデータ化回路が行なうので、以下これを第3図の波形
図を参照して説明する。
The operation of the image sensor circuit according to the present invention in the test mode is performed by the data conversion circuit including the measurement pulse generation circuit 30 and the counting circuit 40, which will be described below with reference to the waveform diagram of FIG.

イメージセンサ回路100を動作させるに当たっては、
イメージセンサ10の各光センサ11の動作を前述のように
リセットするための第3図(a)に示すリセットパルス
RPがまず与えられ、これが同時に測定パルス発生回路20
の基本クロック発生回路21と計数回路30にも与えられ
る。基本クロック発生回路21はこの段階ではまだ基本ク
ロックBPを発生しないが、リセット後直ちにクロックパ
ルスCPの計数を開始する。
In operating the image sensor circuit 100,
A reset pulse shown in FIG. 3A for resetting the operation of each optical sensor 11 of the image sensor 10 as described above.
RP is given first, and this is simultaneously
The basic clock generation circuit 21 and the counting circuit 30 of FIG. At this stage, the basic clock generation circuit 21 does not generate the basic clock BP yet, but starts counting the clock pulses CP immediately after the reset.

本発明回路の動作を試験モードに入れるには、上述の
リセットパルスRPの後に所定時間が経過した時、第3図
(b)に示す試験指令TSをこの実施例では単一のオアゲ
ートである始動回路60に与える。始動回路60はこれを動
作指令OSとして基本クロック発生回路21に与え、それに
第3図(c)に示す基本クロックBPの発生動作を開始さ
せる。
In order to put the operation of the circuit of the present invention into the test mode, a test command TS shown in FIG. 3 (b) is applied when a predetermined time has elapsed after the above-mentioned reset pulse RP. Give to circuit 60. The starting circuit 60 gives this to the basic clock generating circuit 21 as an operation command OS, and starts the operation of generating the basic clock BP shown in FIG. 3 (c).

基本クロック発生回路21は、リセットパルスRPを受け
たのち動作指令OSを受けるまでの時間Teを前述のように
クロックパルスCPを計数することにより見ており、動作
指令OSに基づいてこの時間Teを2つの整数冪乗例えば64
で除した周期をもつ基本クロックBPを直ちに発生する。
カウンタ22は付属のオアゲート22aを介して受けた動作
指令OSによりクリアされており、この基本クロックBPを
計数動作を開始して計数値を比較回路24に与える。この
比較回路24はカウンタ22の計数値とROM23から受けてい
る指定値とを比較し、両値が一致したつど測定パルスMP
を発生して計数回路30に与えるとともに、オアゲート22
aを介してカウンタ22の計数値をクリアする。測定パル
スMPを受ける計数回路30はその計数値を測定データDと
してバス31に乗せる。ROM23はこの例では測定データD
の下位3ビットを除く部分をアドレス入力ADに受けて、
測定パルスMPの周期を経時的に変化させるための関数を
かかる指定アドレスに対応する数値表の形で記憶してい
る。
The basic clock generation circuit 21 sees the time Te from receiving the reset pulse RP to receiving the operation command OS by counting the clock pulse CP as described above, and calculates this time Te based on the operation command OS. Two integer powers, for example 64
Immediately generates the basic clock BP having the cycle divided by.
The counter 22 has been cleared by an operation command OS received via an attached OR gate 22a, starts counting operation of this basic clock BP, and gives a count value to a comparison circuit 24. The comparison circuit 24 compares the count value of the counter 22 with the designated value received from the ROM 23, and each time the values match, the measurement pulse MP
Is generated and given to the counting circuit 30, and the OR gate 22
The count value of the counter 22 is cleared via a. The counting circuit 30 receiving the measurement pulse MP puts the count value on the bus 31 as the measurement data D. ROM23 is the measurement data D in this example.
Of the address input AD except for the lower 3 bits
A function for changing the period of the measurement pulse MP over time is stored in the form of a numerical table corresponding to the designated address.

最も簡単にはこの数値表の値は、測定データDの0〜
7に対しては8,8〜15に対しては16という具合に測定デ
ータDが8進むごとに8ずつ等差級数的に増えるように
なっており、かかる表の数値が前述の指定値としてROM2
3のデータ出力DTから比較回路24に与えられる。比較回
路24はかかるROM23からの指定値に対して第3図(c)
の基本クロックBPの計数を繰り返えすカウンタ22からの
計数値を比較し、同図(d)に示すように周期が経時的
にこの例では段階的に増加する測定パルスMPを発する。
また、この測定パルスMPの計数回路30による計数結果で
ある測定データDは、同図(e)のようにその増加率が
経時的に減少して行く。
Most simply, the values in this numerical table are 0 to 0 in the measurement data D.
7 is 8, 8 to 15 is 16 and so on, and the measurement data D is increased by 8 every time the measurement data D advances by 8. The numerical values in this table are the specified values as described above. ROM2
The data output DT of 3 is applied to the comparison circuit 24. The comparison circuit 24 compares the designated value from the ROM 23 with the data shown in FIG.
The counter 22 repeats the counting of the basic clock BP, and a measurement pulse MP whose period is gradually increased in this example is generated as shown in FIG.
In addition, the rate of increase of the measurement data D, which is the result of counting the measurement pulse MP by the counting circuit 30, gradually decreases as shown in FIG.

試験モードでは、かかる測定データDを前述のように
読み取ってそれがROM23内に設定された数値表どおりに
正しく経時的に変化するか否かを調べるわけであるが、
この実施例ではチェックを容易にするため測定データD
中の第3図(f)のように変化する最下位ビットD0のみ
をバッファ回路32を介して読み出すようにされている。
In the test mode, the measurement data D is read as described above, and it is checked whether or not the measurement data D changes with time correctly according to the numerical table set in the ROM 23.
In this embodiment, measurement data D
Only the least significant bit D0 that changes as shown in FIG. 3 (f) is read out via the buffer circuit 32.

なお、ROM23内に設定される数値表は実際のイメージ
センサ回路の用途に最も適した関数形とされ、上述より
もさらに細かくかつ複雑に変化するようにされる。
It should be noted that the numerical table set in the ROM 23 is a function form most suitable for the application of the actual image sensor circuit, and is changed more finely and more complexly than the above.

次に正規モードの動作を説明する。この動作にはラッ
チ回路40が関与するので、まずこれを説明する。このラ
ッチ回路40はイメージセンサ10内の光センサ11と同じ個
数のラッチ41からなり、これらのラッチ41はバス31とそ
れぞれ接続され、かつ対応する光センサ11から第2図
(d)の検出信号DSを受けて、この例ではその「H」か
ら「L」への立ち下がりに同期してバス31に乗せられて
いる測定データDを読み込む動作を行なう。
Next, the operation in the normal mode will be described. Since this operation involves the latch circuit 40, this will be described first. The latch circuit 40 comprises the same number of latches 41 as the number of the optical sensors 11 in the image sensor 10. These latches 41 are connected to the bus 31, respectively, and the detection signals of FIG. In response to the DS, in this example, an operation of reading the measurement data D placed on the bus 31 is performed in synchronization with the fall from “H” to “L”.

イメージセンサ10には論理回路部12が付属して設けら
れており、そのすべての光センサ11からの検出信号DSを
受けてその内のどれかが「H」から「L」に変わるとそ
の出力を「H」にする。容易にわかるように、かかる動
作はすべての検出信号DSを入力するナンドゲートで作る
ことができ、その出力は最短の電荷蓄積時間を示す最短
信号SEである。
The image sensor 10 is provided with a logic circuit section 12 attached thereto, and receives a detection signal DS from all of the optical sensors 11, and when any of the detection signals DS changes from “H” to “L”, the output thereof is output. To “H”. As can be easily understood, such an operation can be made by a NAND gate to which all the detection signals DS are input, and the output thereof is the shortest signal SE indicating the shortest charge accumulation time.

始動回路50は、この最短信号SEを動作指令OSとして基
本クロック回路21に与え、測定パルス発生回路20に動作
を開始させる。前述のように基本クロック回路21はリセ
ットパルスRPを受けた後この動作指令OSを受けるまでの
時間Teを見ており、この時間Teつまり最短電荷蓄積時間
に応じた周期で基本クロックBPを発する。この動作開始
後の測定パルス発生回路20と計数回路30の動作は上述と
同じであり、バス31上の測定データDが検出信号DSに応
じてラッチ回路40のラッチ41内に光センサごとに読み込
まれて記憶される。
The starting circuit 50 supplies the shortest signal SE to the basic clock circuit 21 as an operation command OS, and causes the measurement pulse generating circuit 20 to start operation. As described above, the basic clock circuit 21 watches the time Te from receiving the reset pulse RP until receiving the operation command OS, and issues the basic clock BP at a period according to this time Te, that is, the shortest charge accumulation time. The operation of the measurement pulse generation circuit 20 and the counting circuit 30 after the start of the operation is the same as described above, and the measurement data D on the bus 31 is read into the latch 41 of the latch circuit 40 for each optical sensor according to the detection signal DS. Is memorized.

論理回路部12には前述のほかイメージセンサ10内のす
べての光センサ11からの検出信号DSを受ける例えばノア
ゲートが組み込まれており、すべての検出信号DSが
「H」から「L」に変わったときに最長の電荷蓄積時間
を示す最長信号SLがこれから発せられる。この最長信号
SLは、基本クロック回路21に与えられてその基本クロッ
クBPの発生動作従ってイメージセンサ回路100の測定動
作を停止させ、かつ終了信号EDとして外部に出力され
る。
The logic circuit unit 12 incorporates, for example, a NOR gate that receives the detection signals DS from all the optical sensors 11 in the image sensor 10 in addition to the above, and all the detection signals DS have changed from “H” to “L”. The longest signal SL, which sometimes indicates the longest charge accumulation time, will now be issued. This longest signal
SL is applied to the basic clock circuit 21 to stop the operation of generating the basic clock BP and hence the measurement operation of the image sensor circuit 100, and is output to the outside as the end signal ED.

この終了信号EDに基づいてラッチ回路40内に記憶され
ている測定データを読み取るには、例えばアドレス指定
回路42に読出指令RSをパルスの形で繰り返えして与え
る。アドレス指定回路42は読出指令RSを受けるつどにラ
ッチ回路40内のラッチ41に対するアドレスを歩進させな
がら、各ラッチ41内の記憶測定データをバス43上に順次
乗せて外部に出力させる。外部接続の簡単化には、バス
43にシフトレジスタに接続してそれから測定データをシ
リアルに出力させる。
In order to read the measurement data stored in the latch circuit 40 based on the end signal ED, for example, a read command RS is repeatedly given to the address designating circuit 42 in the form of a pulse. Each time the addressing circuit 42 receives the read command RS, the address for the latch 41 in the latch circuit 40 is incremented, and the stored measurement data in each latch 41 is sequentially put on the bus 43 and output to the outside. To simplify external connections, a bus
Connect the 43 to the shift register and then output the measurement data serially.

以上説明した正規モードはもちろんイメージセンサ回
路100を正規に使用する際の動作モードであるが、試験
モードでデータ化回路の動作を確認した後にこの正規モ
ードに切り換え、イメージセンサ10に試験用の明暗パタ
ーンを与えた状態で測定データを読み取ることにより、
イメージセンサの良否を正確に判定することができる。
The normal mode described above is, of course, an operation mode when the image sensor circuit 100 is used normally.After confirming the operation of the data conversion circuit in the test mode, the normal mode is switched to the normal mode, and the image sensor 10 is switched to the test mode. By reading the measurement data with the pattern given,
The quality of the image sensor can be accurately determined.

なお、以上説明した実施例回路やその動作はあくまで
例示であり、本発明の要旨内で適宜変更した態様で本発
明を実施できる。
It should be noted that the circuit of the embodiment described above and the operation thereof are merely examples, and the present invention can be implemented in an appropriately modified form within the gist of the present invention.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のような本発明によれば、イメージセンサ内の電
荷蓄積時間が最短の光センサからの検出信号と試験モー
ド時に与えられる試験指令との論理和を測定パルス発生
回路に動作指令として出力する始動回路を設け、試験モ
ード時に、イメージセンサ内の光センサからの検出信号
の発生時点の変動に影響されることなく、測定パルス発
生回路に動作を開始させ、それにより発生される測定パ
ルスを計数して測定データを発生する計数回路から測定
データを読み取ってその経時的変化を調べることができ
るようにしたので、従来のようにイメージセンサに与え
る試験用のパターンやイメージセンサ自体の誤差に惑わ
されることなく、測定パルス発生回路と計数回路を含む
データ化回路の動作の良否をほかの回路部分とは独立に
従って正確に測定することができる。
According to the present invention as described above, the starting of outputting the logical sum of the detection signal from the optical sensor having the shortest charge accumulation time in the image sensor and the test command given in the test mode to the measurement pulse generation circuit as an operation command A circuit is provided, and in the test mode, the measurement pulse generation circuit starts operating without being affected by the fluctuation of the generation point of the detection signal from the optical sensor in the image sensor, and the measurement pulse generated thereby is counted. Measurement data can be read from the counting circuit that generates the measurement data, and the changes over time can be examined.This eliminates the risk of errors in the test pattern given to the image sensor and errors in the image sensor itself as in the past. The accuracy of the operation of the data conversion circuit including the measurement pulse generation circuit and the counting circuit is accurately measured independently of other circuit parts. It is possible.

さらに本発明では、このデータ化回路の良否の確定後
に動作を正規モードに切り換えることにより、イメージ
センサが受けている試験用パターンの光強度分布に最も
適した基本始期をもつ測定パルスを用いて得られる測定
データから、イメージセンサの動作の良否を正確に判定
できる。
Further, according to the present invention, the operation is switched to the normal mode after the pass / fail of the data conversion circuit is determined, so that the measurement pulse having the basic starting time most suitable for the light intensity distribution of the test pattern received by the image sensor can be obtained. The quality of the operation of the image sensor can be accurately determined from the measured data obtained.

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

すべての図は本発明に関し、第1図は本発明によるイメ
ージセンサ回路の実施例のブロック回路図、第2図はイ
メージセンサ内の光センサの具体回路図とその動作を示
す波形図、第3図は第1図のイメージセンサ回路の動作
を例示する波形図である。図において、 10:イメージセンサ、11:光センサ、11a:フォトダイオー
ド、11b:フォトダイオードの接合容量、11c:トランジス
タ、11d:インバータ、12:論理回路部、20:測定パルス発
生回路、21:基本クロック発生回路、22:カウンタ、23:R
OM、24:比較回路、30:計数回路、31:測定データ用バ
ス、32:バッファ回路、40:ラッチ回路、41:ラッチ、42:
アドレス指定回路、43:測定データ用出力バス、50:始動
回路、100:イメージセンサ回路、BP:基本クロック、CP:
クロックパルス、D:測定データ、D0:測定データの最下
位ビット、DS:検出信号、ED:終了信号、MP:測定パル
ス、OS:動作指令、RP:リセットパルス、RS:読出指令、S
E:最短信号、SL:最長信号、T:電荷蓄積時間、Te:最短電
荷蓄積時間、TS:試験指令、V:電源電圧、v:光センサ内
の電位、vt:インバータの動作しきい値、である。
FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of an image sensor circuit according to the present invention, FIG. 2 is a specific circuit diagram of an optical sensor in the image sensor and a waveform diagram showing its operation, FIG. The figure is a waveform diagram illustrating the operation of the image sensor circuit of FIG. In the figure, 10: Image sensor, 11: Optical sensor, 11a: Photodiode, 11b: Photodiode junction capacitance, 11c: Transistor, 11d: Inverter, 12: Logic circuit section, 20: Measurement pulse generation circuit, 21: Basic Clock generation circuit, 22: counter, 23: R
OM, 24: comparison circuit, 30: counting circuit, 31: measurement data bus, 32: buffer circuit, 40: latch circuit, 41: latch, 42:
Addressing circuit, 43: Output bus for measurement data, 50: Start circuit, 100: Image sensor circuit, BP: Basic clock, CP:
Clock pulse, D: measurement data, D0: least significant bit of measurement data, DS: detection signal, ED: end signal, MP: measurement pulse, OS: operation command, RP: reset pulse, RS: read command, S
E: shortest signal, SL: longest signal, T: charge accumulation time, Te: shortest charge accumulation time, TS: test command, V: power supply voltage, v: potential in the optical sensor, vt: inverter operation threshold, It is.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光強度を電荷蓄積時間に変換する電荷蓄積
形の光センサを複数個含むイメージセンサと、前記各光
センサの電荷蓄積時間をデータ化するため経時的に周期
が変化する測定パルスを発生し、当該測定パルスの発生
動作を動作指令に基づいて開始する測定パルス発生回路
と、前記測定パルスを計数して測定データを発生する計
数回路と、前記各光センサからの電荷蓄積時間を表す検
出信号に応じて前記測定データを読み込んで光センサご
とに記憶するラッチ回路と、前記イメージセンサ内の電
荷蓄積時間が最短の光センサからの検出信号と試験モー
ド時に与えられる試験指令との論理和を前記動作指令と
して出力する始動回路とを備えることを特徴とするイメ
ージセンサ回路。
An image sensor including a plurality of charge accumulation type photosensors for converting light intensity into a charge accumulation time, and a measurement pulse whose period changes with time to convert the charge accumulation time of each of the photosensors into data. A measurement pulse generation circuit that starts the operation of generating the measurement pulse based on the operation command, a counting circuit that counts the measurement pulse to generate measurement data, and a charge accumulation time from each of the optical sensors. A latch circuit that reads the measurement data in accordance with the detected detection signal and stores the data for each optical sensor, and a logic between a detection signal from the optical sensor having the shortest charge accumulation time in the image sensor and a test command given in a test mode. A starting circuit that outputs the sum as the operation command.
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