JP3486779B2 - Driving circuit for solid-state imaging device and electronic still camera - Google Patents
Driving circuit for solid-state imaging device and electronic still cameraInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高速シャッタスピードが
可能な電子スチルカメラに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic still camera capable of high shutter speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8は電子スチルカメラに用いられるフ
レームトランスファー型固体撮像素子(CCD)の一例
を示す構成説明図であり、図9,図10はフレームトラ
ンスファー型固体撮像素子の駆動信号を示す波形図であ
る。即ち、フレームトランスファー型CCD11は撮像
部11a、蓄積部11b及び水平転送部11cから構成
される。CCD11は撮像レンズを透過した入射光を撮
像部11aで光電変換した後、制御端子VI1〜VI4
及びVS1〜VS4に駆動信号発生器から入力される図
9に示すようなフレームシフトパルス信号VI1〜VI
4及びVS1〜VS4により蓄積部11bに垂直転送
し、撮像部で光電変換された1フレーム分の電荷を蓄積
部11bに順次蓄積し、水平転送部11cでは、蓄積部
11bに蓄積された1フレーム分の電荷が、蓄積部11
bの制御端子VS1〜VS4に駆動信号発生器から入力
される図10に示すようなフレームシフトパルス信号V
S1〜VS4により水平転送部11cに垂直転送される
と共に、その制御端子DHT1、DHT2に駆動信号発
生器から入力される図10に示すようなライン転送パル
ス信号DHT1、DHT2により外部の画像処理回路に
転送する。なお、水平転送部11cの制御端子DHTR
には、転送タイミングの同期を取る為の図10に示すよ
うなタイミングパルス信号DHTRが駆動信号発生器か
ら入力されている。また、CCD11は124×240
画素で、1フィールドの画像信号を1/60秒で出力す
る。2. Description of the Related Art FIG. 8 is a structural explanatory view showing an example of a frame transfer type solid state image pickup device (CCD) used in an electronic still camera, and FIGS. 9 and 10 show drive signals of the frame transfer type solid state image pickup device. It is a waveform diagram. That is, the frame transfer CCD 11 is composed of an image pickup section 11a, a storage section 11b and a horizontal transfer section 11c. The CCD 11 photoelectrically converts incident light that has passed through the imaging lens in the imaging unit 11a, and then controls terminals VI1 to VI4.
And frame shift pulse signals VI1 to VI as shown in FIG. 9 input to the VS1 to VS4 from the drive signal generator.
4 and VS1 to VS4 vertically transfer to the storage unit 11b, and the electric charges for one frame photoelectrically converted by the imaging unit are sequentially stored in the storage unit 11b. In the horizontal transfer unit 11c, one frame stored in the storage unit 11b is stored. The charge of the
The frame shift pulse signal V as shown in FIG. 10 inputted from the drive signal generator to the control terminals VS1 to VS4 of b.
It is vertically transferred to the horizontal transfer unit 11c by S1 to VS4, and is also transferred to an external image processing circuit by the line transfer pulse signals DHT1 and DHT2 as shown in FIG. 10 input from the drive signal generator to the control terminals DHT1 and DHT2 thereof. Forward. The control terminal DHTR of the horizontal transfer unit 11c
A timing pulse signal DHTR as shown in FIG. 10 for synchronizing the transfer timing is input to the drive signal generator. The CCD 11 is 124 × 240.
A pixel outputs an image signal of one field in 1/60 seconds.
【0003】従来のフレームトランスファー型固体撮像
素子を用いた電子スチルカメラは、撮像要求時には素子
に蓄積された余剰電荷を掃き出す駆動を行う必要があ
る。すなわち、図11に示すように、撮像要求がある
と、T1の期間において、垂直転送パルス(a)〜
(h)であるフレームシフトパルス信号VI1〜VI
4、VS1〜VS4を駆動信号発生器から供給して撮像
部11aの余剰電荷を蓄積部11bに転送する。T2の
期間において、垂直転送パルス(e)〜(h)であるフ
レームシフトパルス信号VS1〜VS4および水平転送
パルス(i)〜(k)であるライン転送パルス信号DH
T1、DHT2,タイミングパルス信号DHTRを駆動
信号発生器から供給して蓄積部11bの1フレーム分
(0〜123ライン)の余剰電荷を水平転送部11cに
転送すると共に水平転送部11cの1画面分の余剰電荷
を外部に読み出す。In a conventional electronic still camera using a frame transfer type solid-state image pickup device, it is necessary to drive to drive out excess charges accumulated in the device when an image pickup request is made. That is, as shown in FIG. 11, when an imaging request is made, the vertical transfer pulse (a) to
(H) Frame shift pulse signals VI1 to VI
4, VS1 to VS4 are supplied from the drive signal generator to transfer the surplus charge of the image pickup unit 11a to the storage unit 11b. In the period of T2, the frame transfer pulse signals VS1 to VS4 which are vertical transfer pulses (e) to (h) and the line transfer pulse signal DH which is horizontal transfer pulses (i) to (k).
T1, DHT2, and timing pulse signal DHTR are supplied from the drive signal generator to transfer the excess charge of one frame (0 to 123 lines) of the storage unit 11b to the horizontal transfer unit 11c and one screen of the horizontal transfer unit 11c. The excess charge of is read out.
【0004】そこで、さらに期間T3において、垂直転
送パルス(a)〜(h)であるフレームシフトパルス信
号VI1〜VI4、VS1〜VS4を駆動信号発生器か
ら供給して、期間T2に撮像部11aに発生した余剰電
荷を蓄積部11bの0〜4ライン(蓄積部の下部)に転
送し、且つ垂直転送パルス(e)〜(h)であるフレー
ムシフトパルス信号VS1〜VS4および水平転送パル
ス(i)〜(k)であるライン転送パルス信号DHT
1、DHT2,タイミングパルス信号DHTRを駆動信
号発生器から供給して蓄積部11bに圧縮された期間T
2に発生した余剰電荷を水平転送部11cに転送すると
共に水平転送部11cの余剰電荷を外部に読み出す。こ
のような余剰電荷掃き出し駆動では露光時間が期間T3
における0〜4ライン分の水平転送時間の高速シャッタ
を実現することができる。Therefore, further in the period T3, the frame transfer pulse signals VI1 to VI4 and VS1 to VS4 which are the vertical transfer pulses (a) to (h) are supplied from the drive signal generator to the image pickup section 11a in the period T2. Frame shift pulse signals VS1 to VS4 and horizontal transfer pulse (i) that transfer the generated excess charges to lines 0 to 4 of the storage unit 11b (lower part of the storage unit) and are vertical transfer pulses (e) to (h). ~ (K) line transfer pulse signal DHT
1, DHT2, the timing pulse signal DHTR is supplied from the drive signal generator and compressed in the storage unit 11b for the period T
The surplus charge generated in 2 is transferred to the horizontal transfer unit 11c, and the surplus charge in the horizontal transfer unit 11c is read to the outside. In such surplus charge sweeping drive, the exposure time is the period T3.
It is possible to realize a high-speed shutter having a horizontal transfer time of 0 to 4 lines in the above.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、より高
速のシャッタスピードが要求された場合には、上記の余
剰電荷掃き出し駆動方法では実現することができない。
又、撮像した露光電荷の読出しまでに2回の垂直転送と
余剰電荷読出しを行なう為、撮像要求時から撮像開始ま
でに時間がかかるという欠点があった。However, when a higher shutter speed is required, it cannot be realized by the above surplus charge sweeping-out driving method.
In addition, since the vertical transfer and the surplus charge reading are performed twice before the imaged exposure charge is read, there is a drawback that it takes time from the image pickup request to the image pickup start.
【0006】本発明は上記の実情に鑑みてなされたもの
で、シャッタスピードを高速化し得、且つ撮像要求時か
ら撮像開始までの時間を短縮し得る電子スチルカメラを
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic still camera capable of increasing the shutter speed and shortening the time from the request for image pickup to the start of image pickup.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、撮像部、蓄積部及び水平転送部よりなる固
体撮像素子を駆動する駆動回路において、前記撮像部の
余剰電荷を蓄積部へ転送する第1の手段と、この第1の
手段により蓄積部へ転送された余剰電荷を水平転送部へ
転送するとともに水平転送部へ転送された余剰電荷を外
部に読み出す第2の手段と、この第2の手段が余剰電荷
の水平転送部への転送及び外部への読み出しを行なって
いる間に前記撮像部により光電変換される露光電荷を基
板部へ掃き出す第3の手段と、前記第2の手段が余剰電
荷の水平転送部への転送および外部への読み出しを終了
した後、前記撮像部の露光電荷を蓄積部へ転送する第4
の手段と、この第4の手段により蓄積部へ転送された露
光電荷を水平転送部へ転送するとともに水平転送部へ転
送された露光電荷を外部に読み出す第5の手段とを具備
したことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention relates to a drive circuit for driving a solid-state image pickup device comprising an image pickup section, a storage section and a horizontal transfer section, in which a surplus charge of the image pickup section is stored. First means for transferring the excess charges transferred to the storage section by the first means to the horizontal transfer section, and second means for reading the excess charges transferred to the horizontal transfer section to the outside. The third means for sweeping the exposure charge photoelectrically converted by the image pickup section to the substrate section while the second means transfers the excess charge to the horizontal transfer section and reads it to the outside; Means for transferring the exposure charge of the image pickup section to the storage section after the means ends the transfer of the excess charge to the horizontal transfer section and the readout to the outside.
And the fifth means for transferring the exposure charge transferred to the storage section by the fourth means to the horizontal transfer section and reading the exposure charge transferred to the horizontal transfer section to the outside. It is what
【0008】[0008]
【作用】上記手段により本発明は、蓄積部の余剰電荷を
水平転送部へ転送する際、撮像部により光電変換された
電荷を基板部へ掃き出すため、水平転送部の余剰電荷の
読み出しが終了して、直ちに露光電荷の垂直転送駆動を
行なうことができ、水平転送部の余剰電荷の読み出し終
了直前の1水平分の電荷読み出し時間と垂直転送時間の
和を露光時間にできる。そのため、露光時間を短くして
シャッタスピードを高速化することができると共に、撮
像要求時から撮像開始までの時間を短縮することができ
る。According to the present invention, when the surplus charge in the storage section is transferred to the horizontal transfer section, the charge photoelectrically converted by the image pickup section is swept out to the substrate section, so that the readout of the surplus charge in the horizontal transfer section is completed. Then, the vertical transfer drive of the exposure charge can be immediately performed, and the sum of the charge read time and the vertical transfer time for one horizontal immediately before the end of the readout of the surplus charge of the horizontal transfer portion can be used as the exposure time. Therefore, the exposure time can be shortened to increase the shutter speed, and the time from the request for image pickup to the start of image pickup can be shortened.
【0009】[0009]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図1は本発明の一実施例のタイミングチャー
トであり、図2は本発明の一実施例に係るフレームトラ
ンスファー型CCDの状態を表した説明図である。即
ち、図2(a)に示すように、撮像部11a,蓄積部1
1b及び水平転送部11cよりなるフレームトランスフ
ァー型CCD11に余剰電荷eが蓄積された状態におい
て、撮像要求があると、図1の期間T11において、垂
直転送パルス(a)〜(h)であるフレームシフトパル
ス信号VI1〜VI4、VS1〜VS4を駆動信号発生
器から供給して、図2(b)に示すように撮像部11a
の余剰電荷eを蓄積部11bに垂直に転送すると共に蓄
積部11bの余剰電荷eを水平転送部11c側に垂直に
転送する。次に、図1の期間T12において、垂直転送
パルス(e)〜(h)であるフレームシフトパルス信号
VS1〜VS4を駆動信号発生器から供給して、図2
(c)に示すように蓄積部11bの余剰電荷eを水平転
送部11c側に垂直に転送する。この場合、垂直転送を
蓄積部11bにおいて2回行なうことにより、Nライン
分(全ライン数よりも少ない)の余剰電荷eが水平転送
部11c側に転送される。次に、図1の期間T13,T
14において、垂直転送パルス(e)〜(h)であるフ
レームシフトパルス信号VS1〜VS4および水平転送
パルス(i)〜(k)であるライン転送パルス信号DH
T1、DHT2,タイミングパルス信号DHTRを駆動
信号発生器から供給して、図2(c)に示すように水平
転送部11c側に転送されたNライン分の余剰電荷eを
垂直転送及び水平転送して外部に読み出す。この場合、
撮像部11aにはNライン分の余剰電荷eを垂直転送及
び水平転送する間に露光電荷が光電変換される。そこ
で、蓄積部11bの余剰電荷eを垂直に転送する際、図
3に示すように、垂直転送パルス(a),(c)である
フレームシフトパルス信号VI1,VI3及び基板駆動
パルス(l)である基板駆動パルス信号NSUBを駆動
信号発生器から供給すると、撮像部11aで光電変換さ
れた露光電荷が基板部のオーバーフロードレインに掃き
出される。図1の期間T13,T14において、このオ
ーバーフロードレインへの露光電荷の掃き出し及びNラ
イン分の余剰電荷eを外部に読み出しが終了した後、図
2(d)に示すように撮像部11aで露光電荷Eが光電
変換され、直ちに図1の期間T15において、垂直転送
パルス(a)〜(h)であるフレームシフトパルス信号
VI1〜VI4、VS1〜VS4を駆動信号発生器から
供給して、撮像部11aの露光電荷Eを蓄積部11bに
垂直に転送する。次に、図1の期間T17において、垂
直転送パルス(e)〜(h)であるフレームシフトパル
ス信号VS1〜VS4および水平転送パルス(i)〜
(k)であるライン転送パルス信号DHT1、DHT
2,タイミングパルス信号DHTRを駆動信号発生器か
ら供給して、蓄積部11bに転送された1画面分の露光
電荷Eを垂直転送及び水平転送して外部に読み出す。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a timing chart of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of a frame transfer type CCD according to one embodiment of the present invention. That is, as shown in FIG. 2A, the imaging unit 11a and the storage unit 1
When an image pickup request is made in a state in which the surplus electric charge e is accumulated in the frame transfer type CCD 11 including the 1b and the horizontal transfer unit 11c, the vertical shift pulses (a) to (h) which are the frame shifts in the period T11 of FIG. The pulse signals VI1 to VI4 and VS1 to VS4 are supplied from the drive signal generator, and as shown in FIG.
The surplus electric charge e of the above is vertically transferred to the storage unit 11b, and the surplus electric charge e of the storage unit 11b is vertically transferred to the horizontal transfer unit 11c side. Next, in the period T12 of FIG. 1, the frame shift pulse signals VS1 to VS4, which are vertical transfer pulses (e) to (h), are supplied from the drive signal generator, and
As shown in (c), the surplus charge e of the storage section 11b is vertically transferred to the horizontal transfer section 11c side. In this case, by performing vertical transfer twice in the storage unit 11b, the excess charges e of N lines (less than the total number of lines) are transferred to the horizontal transfer unit 11c side. Next, the periods T13 and T in FIG.
14, frame transfer pulse signals VS1 to VS4 which are vertical transfer pulses (e) to (h) and line transfer pulse signals DH which are horizontal transfer pulses (i) to (k)
T1, DHT2, and timing pulse signal DHTR are supplied from the drive signal generator to vertically and horizontally transfer the surplus charges e of N lines transferred to the horizontal transfer unit 11c side as shown in FIG. 2C. Read out. in this case,
The exposure charges are photoelectrically converted to the imaging unit 11a while the excess charges e for N lines are vertically and horizontally transferred. Therefore, when the surplus charge e of the storage unit 11b is vertically transferred, as shown in FIG. 3, the frame shift pulse signals VI1 and VI3 and the substrate drive pulse (l) which are vertical transfer pulses (a) and (c) are used. When a certain substrate drive pulse signal NSUB is supplied from the drive signal generator, the exposure charges photoelectrically converted by the image pickup unit 11a are swept out to the overflow drain of the substrate unit. In the periods T13 and T14 of FIG. 1, after the sweeping of the exposure charge to the overflow drain and the reading of the excess charge e of N lines to the outside are completed, the exposure charge is taken by the imaging unit 11a as shown in FIG. 2D. E is photoelectrically converted, and immediately in the period T15 of FIG. 1, the frame shift pulse signals VI1 to VI4 and VS1 to VS4, which are the vertical transfer pulses (a) to (h), are supplied from the drive signal generator, and the imaging unit 11a. The exposure charge E of is transferred vertically to the storage portion 11b. Next, in a period T17 of FIG. 1, frame transfer pulse signals VS1 to VS4 and horizontal transfer pulses (i) to which are vertical transfer pulses (e) to (h).
(K) line transfer pulse signals DHT1 and DHT
2. The timing pulse signal DHTR is supplied from the drive signal generator, and the exposure charge E for one screen transferred to the storage section 11b is vertically and horizontally transferred and read out to the outside.
【0010】この場合、露光時間は図1の期間T16に
相当し、これは水平転送部11c側の余剰電荷eの読み
出し終了直前の1水平分の電荷読み出し時間と垂直転送
時間の和になり、1/10000秒のシャッタスピード
が可能になる。また、垂直転送を蓄積部11bにおいて
2回行なうことにより、全余剰電荷eを読み出すライン
数をNラインと全ライン数より少なくしたので、撮像要
求時から撮像開始までの時間を短縮することができる。In this case, the exposure time corresponds to the period T16 in FIG. 1, which is the sum of the charge read time for one horizontal just before the end of the read of the excess charge e on the horizontal transfer section 11c and the vertical transfer time, A shutter speed of 1/10000 second is possible. Further, since the vertical transfer is performed twice in the storage unit 11b, the number of lines for reading out all the excess charges e is smaller than N lines and the total number of lines, so that it is possible to shorten the time from the request for image pickup to the start of image pickup. .
【0011】図4はパルス信号NSUB駆動部の回路図
である。すなわち、入力端子21には駆動信号発生器か
らのパルス信号が供給され、この入力端子21はコンデ
ンサC1及び抵抗R1の並列回路を介してNPNトラン
ジスタTRのベースに接続される。このトランジスタT
Rのベースは抵抗R2を介してトランジスタTRのエミ
ッタに接続されると共にトランジスタTRのエミッタは
接地される。前記トランジスタTRのコレクタは抵抗R
3を介して電源22に接続されると共にコンデンサC2
を介して出力端子23に接続され、この出力端子23と
コンデンサC2の接続点は抵抗R4及びダイオードDの
並列回路を介して電源22に接続される。出力端子23
はCCD11のNSUB端子に接続される。このよう
に、パルス信号NSUB駆動部はコンデンサとダイオー
ドを用いてレベルシフトしているため回路が安定するま
でに時間がかかり、この時間をMライン分の時間とする
と、全余剰電荷eを読み出すNライン分の時間との間に
は通常M<Nの関係があり、Nライン分の読み出し時間
があれば、パルス信号NSUB駆動部の回路は安定す
る。FIG. 4 is a circuit diagram of the pulse signal NSUB driving unit. That is, the pulse signal from the drive signal generator is supplied to the input terminal 21, and the input terminal 21 is connected to the base of the NPN transistor TR via the parallel circuit of the capacitor C1 and the resistor R1. This transistor T
The base of R is connected to the emitter of the transistor TR via the resistor R2, and the emitter of the transistor TR is grounded. The collector of the transistor TR is a resistor R
And a capacitor C2
Is connected to the output terminal 23 via the output terminal 23, and the connection point between the output terminal 23 and the capacitor C2 is connected to the power supply 22 via the parallel circuit of the resistor R4 and the diode D. Output terminal 23
Is connected to the NSUB terminal of the CCD 11. As described above, since the pulse signal NSUB driving unit is level-shifted using the capacitor and the diode, it takes time for the circuit to stabilize, and if this time is a time for M lines, N is read out for all the excess charges e. There is usually a relationship of M <N with the time for the line, and the circuit of the pulse signal NSUB driving unit is stable if the read time for the N lines is provided.
【0012】図5は本発明の駆動回路を電子スチルカメ
ラに適用したもので、この電子スチルカメラに内臓され
る画像処理回路30のブロック構成図である。この図に
おいて、電子スチルカメラは、A/Dコンバータ31、
CDS回路32、メモリ制御部33、タイミング発生器
34、レジスタ35、積分処理回路36、カウンタ3
7、タイマ38、CPU39、パラレルI/O 40、
ROM41、RAM42、I/Oポート43、割込処理
部44、シリアルI/O 45、及びシステムックロッ
ク発生部46により構成され、メモリ制御部33、レジ
スタ35、カウンタ37、タイマ38、CPU39、パ
ラレルI/O 40、ROM41、RAM42、I/O
ポート43、割込処理部44及びシリアルI/O 45
は、バス47に接続される。FIG. 5 is a block diagram of an image processing circuit 30 incorporated in the electronic still camera, in which the drive circuit of the present invention is applied to the electronic still camera. In this figure, the electronic still camera is an A / D converter 31,
CDS circuit 32, memory control unit 33, timing generator 34, register 35, integration processing circuit 36, counter 3
7, timer 38, CPU 39, parallel I / O 40,
It is composed of a ROM 41, a RAM 42, an I / O port 43, an interrupt processing unit 44, a serial I / O 45, and a system clock generating unit 46, and has a memory control unit 33, a register 35, a counter 37, a timer 38, a CPU 39, a parallel unit. I / O 40, ROM 41, RAM 42, I / O
Port 43, interrupt processing unit 44, and serial I / O 45
Is connected to the bus 47.
【0013】A/Dコンバータ31は、タイミング発生
器34から入力される処理タイミング信号によりA/D
変換処理タイミングが制御され、CCD11からアンプ
51により増幅されて出力される画像信号を所定のデジ
タル画像信号に変換してCDS回路32に出力する。The A / D converter 31 receives an A / D signal according to the processing timing signal input from the timing generator 34.
The conversion processing timing is controlled, and the image signal amplified and output from the CCD 11 by the amplifier 51 is converted into a predetermined digital image signal and output to the CDS circuit 32.
【0014】CDS回路32は、タイミング発生器34
から入力されるサンプリング・タイミング信号及びレジ
スタ35を介して入力される所定の制御信号により制御
され、A/Dコンバータ31から入力されるデジタル画
像信号に、CCD11の出力部で重畳されるランダム性
のリセットノイズや1/fノイズ等を除去する相関2重
サンプリング処理を行い、そのノイズを除去したデジタ
ル画像信号を、画像データとしてメモリ制御部33及び
積分処理回路36に出力する。The CDS circuit 32 includes a timing generator 34.
Controlled by a sampling timing signal input from the input terminal and a predetermined control signal input via the register 35, and is superimposed on the digital image signal input from the A / D converter 31 at the output portion of the CCD 11 Correlated double sampling processing that removes reset noise, 1 / f noise, and the like is performed, and the digital image signal from which the noise is removed is output to the memory control unit 33 and the integration processing circuit 36 as image data.
【0015】メモリ制御部33は、タイミング発生器3
4から入力されるアクセス・タイミング信号及びレジス
タ35から入力される所定のアクセス要求信号により制
御され、CDS回路32から入力される画像データを外
部に接続するSRAM52に転送して書込むとともに、
SRAM52から画像データを読み出してバス47を介
してパラレルI/O 40、I/Oポート43及びシリ
アルI/O 45に転送する。The memory controller 33 includes a timing generator 3
4 is controlled by the access timing signal input from 4 and a predetermined access request signal input from the register 35, and the image data input from the CDS circuit 32 is transferred to the SRAM 52 connected to the outside for writing,
The image data is read from the SRAM 52 and transferred to the parallel I / O 40, the I / O port 43, and the serial I / O 45 via the bus 47.
【0016】タイミング発生器34は、マスタークロッ
ク発生器46から入力されるマスタークロック信号に基
づいてA/Dコンバータ31用の処理タイミング信号、
CDS回路32用のサンプリング・タイミング信号、メ
モリ制御部33用のアクセス・タイミング信号及び積分
処理回路36用の積分処理タイミング信号等の画像処理
回路30内の各種処理タイミングを制御する各種タイミ
ング信号を生成すると共に、外部に接続するCCDドラ
イバ53におけるCCD11の動作タイミングを制御す
るための所定のタイミング信号を出力する。The timing generator 34 is a processing timing signal for the A / D converter 31 based on the master clock signal input from the master clock generator 46.
Generating various timing signals for controlling various processing timings in the image processing circuit 30, such as a sampling timing signal for the CDS circuit 32, an access timing signal for the memory control unit 33, and an integration processing timing signal for the integration processing circuit 36. At the same time, it outputs a predetermined timing signal for controlling the operation timing of the CCD 11 in the CCD driver 53 connected to the outside.
【0017】レジスタ35は、バス47を介してCPU
39から入力される各種制御信号を一時的に格納し、タ
イミング発生器34から入力されるタイミング信号に従
ってその各種制御信号をCDS回路32、メモリ制御部
33、積分処理回路36に出力する。The register 35 is a CPU via a bus 47.
Various control signals input from 39 are temporarily stored, and the various control signals are output to the CDS circuit 32, the memory control unit 33, and the integration processing circuit 36 according to the timing signal input from the timing generator 34.
【0018】積分処理回路36は、タイミング発生器3
4から入力される積分処理タイミング信号に従ってCD
S回路32から入力される画像データを積分処理し、そ
の積分結果をカウンタ37に出力する。The integration processing circuit 36 includes a timing generator 3
CD according to the integration processing timing signal input from
The image data input from the S circuit 32 is integrated, and the integration result is output to the counter 37.
【0019】カウンタ37は、積分処理回路36から入
力される積分結果に基づいてカウントアップし、そのカ
ウント値をバス47を介してCPU39に通知する。タ
イマ38は、画像撮影時のシャッタ動作の遅延時間等を
設定し、その設定時間をバス47を介して割込処理部4
4に通知する。The counter 37 counts up based on the integration result input from the integration processing circuit 36 and notifies the count value to the CPU 39 via the bus 47. The timer 38 sets a delay time or the like of the shutter operation at the time of image capturing, and the set time is set via the bus 47 to the interrupt processing unit 4.
Notify 4.
【0020】CPU39は、ROM41内に格納された
誤差拡散処理プログラムに基づいて画像データの誤差拡
散処理を実行して、2値画像データを生成すると共に、
後述するCCD11内の蓄積電荷を転送する転送タイミ
ング制御処理を実行し、CCD11における電子シャッ
タ動作を制御する。The CPU 39 executes the error diffusion processing of the image data based on the error diffusion processing program stored in the ROM 41 to generate the binary image data and
A transfer timing control process for transferring the accumulated charges in the CCD 11 which will be described later is executed to control the electronic shutter operation in the CCD 11.
【0021】パラレルI/O 40は、メモリ制御部3
3から転送される画像データを外部に接続する電子機器
のパラレルI/Oとの間で、所定のパラレルデータ通信
手順に従って出力する。ROM41は、CPU39が実
行する誤差拡散処理プログラム等を格納し、RAM42
は、CPU39が誤差拡散処理等を実行する際のデータ
を一時的に格納するデータエリアを形成する。The parallel I / O 40 is connected to the memory controller 3
The image data transferred from No. 3 is output according to a predetermined parallel data communication procedure with the parallel I / O of the electronic device connected to the outside. The ROM 41 stores an error diffusion processing program executed by the CPU 39, and the RAM 42.
Forms a data area for temporarily storing data when the CPU 39 executes error diffusion processing and the like.
【0022】I/Oポート43は、外部の電子機器等の
I/Oポートと接続し、画像データの授受を所定のデー
タ通信制御手順に従って制御する。割込処理部44は、
タイマ38により設定され遅延時間に応じてシャッタ遅
延動作等の割込処理を実行する。The I / O port 43 is connected to an I / O port of an external electronic device or the like, and controls the transfer of image data according to a predetermined data communication control procedure. The interrupt processing unit 44
An interrupt process such as a shutter delay operation is executed according to the delay time set by the timer 38.
【0023】シリアルI/O 45は、バス47を介し
てメモリ制御部33から転送される画像データを外部に
接続する電子機器のシリアルI/Oとの間で、所定のシ
リアル通信手順(例えば、RS232C)に従って出力
する。The serial I / O 45 communicates with the serial I / O of an electronic device that externally connects the image data transferred from the memory control unit 33 via the bus 47 to a predetermined serial communication procedure (for example, Output according to RS232C).
【0024】SRAM52は、メモリ制御部33により
画像データを一時的に格納するメモリエリアを形成す
る。CCDドライバ53は、タイミング発生器34から
入力されるタイミング信号に応じてCCD11内の光電
変換・蓄積期間及び蓄積電荷の転送タイミング等の動作
を制御するためのフレームシフトパルス信号及びライン
転送パルス信号を生成してCCD11に出力する。The SRAM 52 forms a memory area for temporarily storing the image data by the memory control unit 33. The CCD driver 53 generates a frame shift pulse signal and a line transfer pulse signal for controlling operations such as a photoelectric conversion / accumulation period in the CCD 11 and a transfer timing of accumulated charges according to a timing signal input from the timing generator 34. It is generated and output to the CCD 11.
【0025】図6は本発明の使用例として電子手帳カメ
ラの一例を示し、この例は一体型タイプである。すなわ
ち、電子スチルカメラ61のパラレルI/O 40,I
/Oポート43及びシリアルI/O 45を、電子手帳
62のパラレルI/O,I/Oポート及びシリアルI/
Oにそれぞれ対応して接続して使用すれば、電子スチル
カメラ61で撮像した画像を電子手帳62の表示部63
に表示することができる。FIG. 6 shows an example of an electronic notebook camera as a usage example of the present invention, which is an integral type. That is, the parallel I / O 40, I of the electronic still camera 61
The I / O port 43 and the serial I / O 45 are connected to the parallel I / O, the I / O port and the serial I / O of the electronic notebook 62.
If they are connected and used in correspondence with O, respectively, the image captured by the electronic still camera 61 is displayed on the display unit 63 of the electronic notebook 62.
Can be displayed on.
【0026】図7は本発明の使用例として電子手帳カメ
ラの他の例を示し、この例はオプションタイプである。
すなわち、電子スチルカメラ64のパラレルI/O 4
0,I/Oポート43及びシリアルI/O 45を、電
子手帳65のパラレルI/O,I/Oポート及びシリア
ルI/Oにそれぞれ対応して接続して使用すれば、電子
スチルカメラ64で撮像した画像を電子手帳65の表示
部66に表示することができる。FIG. 7 shows another example of an electronic notebook camera as a usage example of the present invention, and this example is an optional type.
That is, the parallel I / O 4 of the electronic still camera 64
If the 0, I / O port 43 and the serial I / O 45 are connected and used in correspondence with the parallel I / O, I / O port and the serial I / O of the electronic notebook 65, the electronic still camera 64 can be used. The captured image can be displayed on the display unit 66 of the electronic notebook 65.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、蓄積
部の余剰電荷を水平転送部へ転送する際、撮像部により
光電変換された電荷を基板部へ掃き出すため、水平転送
部の余剰電荷の読み出しが終了して、直ちに露光電荷の
垂直転送駆動を行なうことができ、水平転送部の余剰電
荷の読み出し終了直前の1水平分の電荷読み出し時間と
垂直転送時間の和を露光時間にできる。そのため、露光
時間を短くしてシャッタスピードを高速化することがで
きると共に、撮像要求時から撮像開始までの時間を短縮
することができる。As described above, according to the present invention, when the excess charge in the storage section is transferred to the horizontal transfer section, the charge photoelectrically converted by the image pickup section is swept out to the substrate section. The vertical transfer drive of the exposure charges can be performed immediately after the reading of the charges is completed, and the exposure time can be the sum of the charge reading time and the vertical transfer time for one horizontal immediately before the completion of the reading of the excess charges in the horizontal transfer section. . Therefore, the exposure time can be shortened to increase the shutter speed, and the time from the request for image pickup to the start of image pickup can be shortened.
【図1】本発明の一実施例に係る駆動信号のタイミング
チャートである。FIG. 1 is a timing chart of drive signals according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例に係るフレームトランスファ
ー型固体撮像素子の状態を表した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of a frame transfer type solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明に係る電子シャッタ時のパルス信号の一
例を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of a pulse signal at the electronic shutter according to the present invention.
【図4】本発明に係るパルス信号NSUB駆動部の一例
を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a pulse signal NSUB driving unit according to the present invention.
【図5】本発明の一実施例に係る電子スチルカメラに内
臓される画像処理回路のブロック構成図である。FIG. 5 is a block configuration diagram of an image processing circuit incorporated in an electronic still camera according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の使用例として電子手帳カメラの一例を
示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of an electronic notebook camera as a usage example of the present invention.
【図7】本発明の使用例として電子手帳カメラの他の例
を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing another example of an electronic notebook camera as a usage example of the present invention.
【図8】電子スチルカメラに用いられるフレームトラン
スファー型固体撮像素子の一例を示す構成説明図であ
る。FIG. 8 is a structural explanatory view showing an example of a frame transfer type solid-state imaging device used in an electronic still camera.
【図9】図8のフレームトランスファー型固体撮像素子
の駆動信号を示す波形図である。9 is a waveform diagram showing a drive signal of the frame transfer type solid-state imaging device of FIG.
【図10】図8のフレームトランスファー型固体撮像素
子の駆動信号を示す波形図である。10 is a waveform diagram showing a drive signal of the frame transfer type solid-state imaging device of FIG.
【図11】従来の電子スチルカメラに係る駆動信号のタ
イミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart of drive signals according to a conventional electronic still camera.
11…フレームトランスファー型CCD、11a…撮像
部、11b…蓄積部、11c…水平転送部、21…入力
端子、22…電源、23…出力端子、30…画像処理回
路、31…A/Dコンバータ、32…CDS回路、33
…メモリ制御部、34…タイミング発生器、35…レジ
スタ、36…積分処理回路、37…カウンタ、38…タ
イマ、39…CPU、40…パラレルI/O、41…R
OM、42…RAM、43…I/Oポート、44…割込
処理回路、45…シリアルI/O、46…システムック
ロック発生部、47…バス、51…アンプ、52…SR
AM、53…CCDドライバ、61…電子スチルカメ
ラ、62…電子手帳、63…表示部、64…電子スチル
カメラ、65…電子手帳、66…表示部。11 ... Frame transfer type CCD, 11a ... Imaging unit, 11b ... Storage unit, 11c ... Horizontal transfer unit, 21 ... Input terminal, 22 ... Power supply, 23 ... Output terminal, 30 ... Image processing circuit, 31 ... A / D converter, 32 ... CDS circuit, 33
... memory controller, 34 ... timing generator, 35 ... register, 36 ... integration processing circuit, 37 ... counter, 38 ... timer, 39 ... CPU, 40 ... parallel I / O, 41 ... R
OM, 42 ... RAM, 43 ... I / O port, 44 ... Interrupt processing circuit, 45 ... Serial I / O, 46 ... System clock generation unit, 47 ... Bus, 51 ... Amplifier, 52 ... SR
AM, 53 ... CCD driver, 61 ... Electronic still camera, 62 ... Electronic notebook, 63 ... Display section, 64 ... Electronic still camera, 65 ... Electronic notebook, 66 ... Display section.
Claims (4)
固体撮像素子を駆動する駆動回路において、 前記撮像部の余剰電荷を蓄積部へ転送する第1の手段
と、 この第1の手段により蓄積部へ転送された余剰電荷を水
平転送部へ転送するとともに水平転送部へ転送された余
剰電荷を外部に読み出す第2の手段と、 この第2の手段が余剰電荷の水平転送部への転送及び外
部への読み出しを行なっている間に前記撮像部により光
電変換される露光電荷を基板部へ掃き出す第3の手段
と、 前記第2の手段が余剰電荷の水平転送部への転送および
外部への読み出しを終了した後、前記撮像部の露光電荷
を蓄積部へ転送する第4の手段と、 この第4の手段により蓄積部へ転送された露光電荷を水
平転送部へ転送するとともに水平転送部へ転送された露
光電荷を外部に読み出す第5の手段とを具備したことを
特徴とする固体撮像素子の駆動回路。1. A drive circuit for driving a solid-state image pickup device comprising an image pickup section, a storage section, and a horizontal transfer section, comprising: first means for transferring excess charge of the image pickup section to the storage section; and the first means. Second means for transferring the surplus charge transferred to the storage section to the horizontal transfer section and reading out the surplus charge transferred to the horizontal transfer section to the outside, and the second means for transferring the surplus charge to the horizontal transfer section. And third means for sweeping the exposure charges photoelectrically converted by the image pickup section to the substrate section while reading out to the outside, and the second means for transferring the surplus charges to the horizontal transfer section and to the outside. And a horizontal transfer unit that transfers the exposure charge of the image pickup unit to the storage unit and the exposure charge transferred to the storage unit by the fourth unit. Exposure transferred to Driving circuit of the solid-state image pickup element characterized by comprising a fifth means for reading a load to the outside.
た余剰電荷を水平転送部側へ転送する第6の手段を備
え、 前記第2の手段は、この第6の手段により水平転送部側
へ転送された余剰電荷を水平転送部へ転送するとともに
水平転送部へ転送された余剰電荷を外部に読み出すこと
を特徴とする請求項1記載の固体撮像素子の駆動回路。2. A sixth means for transferring the excess charge transferred to the storage section by the first means to the horizontal transfer section side is provided, and the second means is provided by the sixth means. 2. The drive circuit for a solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the surplus charge transferred to the side is transferred to the horizontal transfer unit, and the surplus charge transferred to the horizontal transfer unit is read to the outside.
フレームトランスファー型固体撮像素子を駆動する駆動
回路において、 前記撮像部の余剰電荷を蓄積部へ転送する信号を発生す
る第1の駆動信号発生手段と、この第1の駆動信号発生
手段により発生された信号により蓄積部へ転送された余
剰電荷を水平転送部側へ転送する信号を発生する第2の
駆動信号発生手段と、 この第2の駆動信号発生手段により発生された信号によ
り水平転送部側へ転送された余剰電荷を水平転送部へ転
送するとともに水平転送部へ転送された余剰電荷を外部
に読み出す信号を発生する第3の駆動信号発生手段と、 この第3の駆動信号発生手段により発生された信号によ
り余剰電荷の水平転送部への転送及び外部への読み出し
が行なわれている間に前記撮像部により光電変換される
露光電荷をオーバーフロードレインへ掃き出す電子シャ
ッタの信号を発生する第4の駆動信号発生手段と、 前記第3の駆動信号発生手段により発生された信号によ
る余剰電荷の水平転送部への転送および外部への読み出
しが終了した後、前記撮像部の露光電荷を蓄積部へ転送
する信号を発生する第5の駆動信号発生手段と、 この第5の駆動信号発生手段により発生された信号によ
り蓄積部へ転送された露光電荷を水平転送部へ転送する
とともに水平転送部へ転送された露光電荷を外部に読み
出す信号を発生する第6の駆動信号発生手段とを具備し
たことを特徴とする固体撮像素子の駆動回路。3. A drive circuit for driving a frame transfer type solid-state image pickup device comprising an image pickup section, a storage section, and a horizontal transfer section, wherein a first drive signal for generating a signal for transferring excess charge of the image pickup section to the storage section. Generating means, second drive signal generating means for generating a signal for transferring the surplus charge transferred to the storage section to the horizontal transfer section side by the signal generated by the first drive signal generating means, and the second drive signal generating means. The third drive for generating a signal for transferring the surplus charge transferred to the horizontal transfer unit side to the horizontal transfer unit by the signal generated by the drive signal generating means and for reading out the surplus charge transferred to the horizontal transfer unit to the outside. The signal generating means and the signal generated by the third drive signal generating means are applied to the image pickup section while the surplus charges are transferred to the horizontal transfer section and read out to the outside. Fourth drive signal generating means for generating a signal of the electronic shutter for sweeping the exposure charge, which is more photoelectrically converted, to the overflow drain, and to the horizontal transfer portion of the excess charge by the signal generated by the third drive signal generating means. After the transfer and the reading to the outside are completed, the fifth drive signal generating means for generating a signal for transferring the exposure charge of the image pickup section to the storage section, and the signal generated by the fifth drive signal generating means Solid-state solid-state image pickup device, comprising: sixth drive signal generating means for generating a signal for transferring the exposure charge transferred to the storage part to the horizontal transfer part and for reading the exposure charge transferred to the horizontal transfer part to the outside. Driving circuit for image sensor.
固体撮像素子と、この固体撮像素子を駆動する駆動回路
と、前記固体撮像素子の撮像開始を指示する撮像指示手
段とを備えた電子スチルカメラにおいて、 前記駆動回路は、 前記撮像部の余剰電荷を蓄積部へ転送する第1の手段
と、 この第1の手段により蓄積部へ転送された余剰電荷を水
平転送部へ転送するとともに水平転送部へ転送された余
剰電荷を外部に読み出す第2の手段と、 この第2の手段が余剰電荷の水平転送部への転送及び外
部への読み出しを行なっている間に前記撮像部により光
電変換される露光電荷を基板部へ掃き出す第3の手段
と、 前記第2の手段が余剰電荷の水平転送部への転送および
外部への読み出しを終了した後、前記撮像部の露光電荷
を蓄積部へ転送する第4の手段と、 この第4の手段により蓄積部へ転送された露光電荷を水
平転送部へ転送するとともに水平転送部へ転送された露
光電荷を外部に読み出す第5の手段とを備え、 前記撮像指示手段により前記固体撮像素子の撮像開始が
指示されると、前記第1の手段が撮像部の余剰電荷の転
送を開始することを特徴とする電子スチルカメラ。4. An electronic device comprising: a solid-state image sensor including an image-capturing unit, a storage unit, and a horizontal transfer unit; a drive circuit for driving the solid-state image-capturing device; In the still camera, the drive circuit transfers a surplus charge of the image pickup unit to a storage unit, and a surplus charge transferred to the storage unit by the first unit to a horizontal transfer unit and a horizontal transfer unit. Second means for reading out the surplus charges transferred to the transfer section to the outside, and photoelectric conversion by the imaging section while the second means is transferring the surplus charges to the horizontal transfer section and reading out to the outside. The third means for sweeping the exposed charge to the substrate portion, and the second means after the transfer of the excess charge to the horizontal transfer portion and the reading to the outside are completed, and then the exposed charge of the imaging portion is stored in the storage portion. Transfer first Means and a fifth means for transferring the exposure charge transferred to the storage section by the fourth means to the horizontal transfer section and reading out the exposure charge transferred to the horizontal transfer section to the outside. An electronic still camera, wherein the first means starts transfer of surplus charges of the image pickup section when an instruction to start image pickup of the solid-state image pickup device is given by the means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12284093A JP3486779B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Driving circuit for solid-state imaging device and electronic still camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12284093A JP3486779B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Driving circuit for solid-state imaging device and electronic still camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06334924A JPH06334924A (en) | 1994-12-02 |
| JP3486779B2 true JP3486779B2 (en) | 2004-01-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12284093A Expired - Fee Related JP3486779B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Driving circuit for solid-state imaging device and electronic still camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486779B2 (en) |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12284093A patent/JP3486779B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06334924A (en) | 1994-12-02 |
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