JPH01165277A - 固体撮像素子駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は固体撮像素子を駆動するための固体撮像素子駆
動装置に関し、更に詳しくは、データ多重記録を行うこ
とが可能な固体撮像素子駆動装置に関する。

（発明の背景） 近年、ＣＯＤ等の固体撮像素子とビデオフロッピーに記
録を行う記録装置とを組合わせたスチルビデオカメラが
実用化されている。このよう４〒スチルビデオカメラは
、従来のフィルムカメラとは異なり、現象、焼付処理が
不要である。そして、撮影した画像をテレビモニタ上で
確認することができ、又、画像データを遠隔地に電送で
きるというメリッ十を有している。

ところで、このスチルビデオカメラでは各静止画毎に、
日付等のデータを多重して記録することが可能である。

第５図はスチルビデオカメラのビデオフロッピー上に記
録される記録信号の周波数特性図である。

この図からも明らかなように、撮像によりｊ！′７られ
た輝度＜ｙ＞信号２色差（Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ）信号の他に
、データ多重信号が存在している。

このデータ多重信号の記録周波数はＮＴＳＣ方式で１．
ｔ２０４．５４ＫＨ２（１３ｆ＋　＞、記録レベルは色
差信号の一２０ｄＢと決められている。

変調方式は差動位相偏移変調（Ｄ　１ｆｆｅｒｅｎｔｉ
ａｌＰｈａｓｅ　　５ｈｉｆｔ　　Ｋｅｙｉｎｇ　　（
ＤＰＳＫ＞　）である。

この変調方式は、第（ｎ−１＞ビット目と第ｎビット目
のデータの変化によって、第ｎビットのデータを表現す
る形式である。即ち、第ｎビット目のデータがＨレベル
であれば、変調出力の２０４．５４ＫＨｚの信号（以下
１３ｆＨ信号という）の位相がそれまでの位相に比べ１
８０°偏移する。又、データがＬレベルであれば、変調
出力の１３ｆＨ信号の位相がそれまでの位相と変化しな
いように構成されている。このデータ多重信号として記
録できるものは、日付（１９ビツト）以外にフィールド
／フレームの識別（２ビツト）。

トラック番号（７ビツト）及びユーザ側のデータ（５４
ビット若しくは２７ビツト）である。これらのデータは
原則として４水平周期（４Ｈ）で１ビツトとなるよう構
成されているが、ユーザのデータは２日で１ビツトとす
ることも認められている。

従来のスチルビデオカメラで、上記したデータ多重記録
を行うようにするには、ＤＰＳＫ変調回路を設け、水平
同期信号を基準にして、データで１３ｆＨ信号を変調す
る必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したスチルビデオカメラでは、ＤＰＳＫ変調回路を
設けることにより、ＤＰＳＫ変調回路とＤＰＳＫ変調回
路にタイミング信号を供給する回路系との間の配線が複
雑になるという欠点があった。

又、ＤＰＳＫ変調回路の出力を帯域フィルタを介して記
録装置に供給する際は、フィルタの遅延時間によりＤＰ
ＳＫ信号の位相偏移タイミングが規定のタイミングから
ずれてしまい、画面にノイズが現われ易いという不具合
もあった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、配線及び回路構成が筒中で確実にデー
タ多重記録が行えるような、ＤＰＳＫ変調回路を内蔵し
た固体Ｖ／１象素子駆動装寞を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本発明は、固体撮像素子を駆動す
るための駆動パルスを作成する固体ｖａ像素子駆動装置
であって、基準となるクロック信号を発生ずるクロック
信号発生手段と、前記クロック信号を基準にして静止画
庵影用の駆動パルスを作成する駆動パルス作成手段と、
前記クロック信号を基準にして外部から与えられるデー
タを差動位相偏移変調して出力する差動位相偏移変調手
段とを備え、前記差動位相偏移変調手段は変調出力の位
相が偏移するタイミングを変化させることができるよう
構成されていることを特徴とするものである。

（作用） 固体躍倣素子駆動装置に内蔵されたＤＰＳＫ変調回路は
データで１３ｆＨ信号を差動位相偏移変調して、記録装
置に印加する。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成例を示すブロック図で
ある。図において、１は光電変換を行う固体撮像素子、
２は固体撮像素子１の感光部、３は感光部２で発生した
電荷を一時的に蓄える記憶部、４は固体撮像素子１に駆
動用パルスを与える固体囚像素子駆＃Ｊ装置、５は固体
胤１１！！素子１で光電変換された信号を信号処理する
信号処理回路、６は信号処理回路５から与えられた信号
及び後）ホするデータ多重信号を後述するシステムコン
トロール回路゛の指示に基づき磁気ディスク（ビデオフ
ロッピー）に記録する記録装置、７は各部に種々の指示
を与えるシステムコントロール回路、８はシステムコン
トロール回路７に設けられたシトツタ−ボタン、９はシ
ステムコントロール回路７の指示により発光するストロ
ボ、１０は露光量を１１１１定する測光回路、１１はシ
ステムコントロール回路７に接続された電源回路、１２
は基準信号を発生する発振器、１３は基準信号から駆動
パルスを作成する駆動パルス発生回路、１４は１１準信
号がら水平走査周波数（ｆＨ）信号及び１３ｆＨ信号を
作成する分周器、１５はｆ、から垂直走査周波数（ｆｖ
　）信号を作成するＶカウンタ、１６はｆｖ信号から位
相の異なる複数の垂直同期信号を作成するＶシフタ、１
７は同期信号を作成するデコーダ、１８はｆ、信号から
位相の異なる複数の水平同期信号を作成するＨシフタ、
１９及び２０はそれぞれ基準信号から固体撮像素子１の
感光部に生じた電荷を蓄積部に高速転送するための高速
転送用（Ｈ８）信号を作成するＨＳシフタ及びＨＳカウ
ンタ、２１はＨ８信号を出力するための１」Ｓデコーダ
である。尚、上記１４乃至１８にＲ２１−Ｉ　Ｒ若しく
はＶＲと示されているのはそれぞれリセット信号、Ｈリ
セット信号、■リセット信号が印加される端子である。

このうちリセット信号はシャッターの開閉時に与えられ
、Ｈリセット信号及びＶリセット信号は記録装置６と同
期をとる時に与えられる。２２は記録装置６が記録可能
となった時にＰＧ倍信号印加されＨリセット信号及び■
リセット信号を作成するＰＧ回路、２３は露光を行った
後の安定した最初のＰＧ倍信号みを通過させるゲート、
２４はゲート２３を通過したＰＧ倍信号エツジを検出す
るエツジ検出回路、２５はＰＧ倍信号エツジからＨリセ
ット信号を作成するＨリセット・発生回路、２６はＶリ
セット信号を作成するＶリセット発生回路である。第１
図では、このＨリセット信号とＶリセット信号が供給さ
れる結線は省略しであるが、前述のとおり上記１４乃至
１８に印加される。２７はスチルモード時にシステムコ
ントロール回路から与えられる露光コントロール信号に
基づき露光をコントロールするためシャッターコントロ
ール信号を作成するスチルモードシャッターコントロー
ル回路、２８はビデオモード時に露光をコントロールす
るビデオモードシャッターコントロール回路、２つは上
記Ｈ８信号、水平同期信号、垂直同期信号に基づき固体
ｉ像素子駆動用信号〈φ■及びφＳ）を作成するデコー
ダ、３０は上記水平同期信号、垂直同期信号、シャッタ
ーコントロール信号に基づき固体１１１１像素子に露光
開始及び終了の信号（ＳＧ倍信号を作成するφＳＧ系デ
コーダ、３１は上記２９及び３０の出力信号を増幅して
固体撮像素子の駆動信号として固体撮像素子１に供給す
るドライブ回路、３２はシステムコントロール回路７Ｑ
指示に基づき日付等のデータをＤＰＳＫ変調してデータ
多重信号として記録袋［６に供給するＤＰＳＫ変調回路
である。

第２図は上記ＤＰＳＫ変調回路３２の詳細を示すブロッ
ク図である。図において、３３はＨシフタ１８から与え
られる水平走査周波数（ｆＨ＞の位相の異なるＣＬＫ１
信号とＣＬＫ２信号のいずれか一方を出力するマルチプ
レクサ、３４はマルチプレクサ３３から出力されたＣＬ
Ｋ信号を１／２の周波数の信号に分周する分周器、３５
は分周器３４の出力のｆ　Ｈ／２の信号を更に１／２の
周波数（ｆＨ／４）の信号にする分周器、３６はｆ　Ｈ
／２の信号とｆＨ／４の信号のいずれか一方をシステム
コントロール回路からの指示（ＳＷ２＞により出力する
マルチプレクサ、３７はマルチプレクサ３６の出力をク
ロックパルスとしてシステムコントローラからのデータ
を入力とするＪ−にフリップフロップ、３８はシステム
コントロール回路からの指示（ＳＷｌ　）に基づきＪ−
にフリップフロップ３７の出力互（変調用信号ＭＯＤＳ
）を出力するか出力しないかを切換えるスイッチ、３９
は分周器１４からの１３ｆ＋信号を搬送波として、スイ
ッチ３８からの変調用信号ＭＯＤＳで位相偏移変調を行
い、ＤＰＳＫ信号として出力する変調回路である。この
ＤＰＳＫ信号が記録装置６に印加され、日付等のデータ
が静止画像と共に多重記録されるよう構成されている。

以下、上記装置の動作について説明する。システムコン
トロール回路７はシャッターボタン８が押されるのを待
機しており、この時は記録装置６には電源は供給されて
いない。フロッピーディスクを回転させるために多くの
電力を消費するからである。ここで、シャッターボタン
８が押されたとすると、システムコントロール回路７は
記録装置６に電源を供給し動作を開始させ、測光回路１
０に測光を指示し、又、スチルモードシャツターコント
ロール回路２７にトリが信号を与える。これにより、固
体撮像素子駆動装置４は駆動用パルスを固体撮像素子１
に供給して露光を開始させる。

この露光中にストロボを発光させる必要があれば、シス
テムコントロール回路７はストロボ９に発光を指示する
。ここで、所定の露光時間が経過するか若しくは適正露
光」に達した時点で、固体ｌａ像素子駆動装置４は固体
撮像素子１に露光終了のパルスを与え露光を終了させた
後、受光により感光部２で生じた電荷を蓄積部３に移す
ために高速転送用駆動パルスを与える。この高速転送用
駆動パルスにより電荷は記憶部３に読出し信号が与えら
れるまで記憶される。

記録装置６のフロッピーディスクは露光開始と同時に回
転を始めているが、安定するまでには上述のように数十
ミリ秒〜百ミリ秒程度かかるので、上記した記憶部３へ
の電荷転送終了後、記録装置６が記録可能状態になり、
ＰＧ倍信号安定するのを待つ。ＰＧ回路２２にこの安定
したＰＧ倍信号印加されると、ゲート２３は露光終了後
最初のＰＧ倍信号みを通過させ、エツジ検出回路２４が
正極性のＰＧ倍信号立ら下がりを検出し、これをもとに
Ｈｌ、ＩＩ？ット発生回路２５がＨリセット（１−Ｉ　
Ｒ”）信号を発生し、■リセット発生回路２６がＶリセ
ット（Ｖ　Ｒ）信号を発生して、分周器１４．ｖカラ＞
り１５．Ｖシフタ１６．　デＤ−ダ１７．Ｈシフタ１８
に印加しリセットする。このリセットにより、■シフタ
１６からの垂直同期信号及びＨシフタ１８からの水平同
期信号はＰＧ倍信号位相が同期したものとなる。この結
果、上記水平、垂直同期信号をもとにデコーダ２９で作
成され、ドライブ回２８３１から固体ｌＩｉ像素子１に
与えられる読出し用駆動パルスは記録ｉ置６のフロッピ
ーディスクの回転と同期することになる。このようにし
て、固体撮像素子駆動装ｅ４は記憶部３から記憶電荷を
読出させる。この後、信号処理回路５で信号処理を施し
、記録装置６でのフロッピーディスク上に記録を行う。

この記録が終了すると、システムコントロール回路７は
記録装置６への電源供給をやめ、待機状態に戻る。

上記した記憶電荷の読出し、記録に同期してＤＰＳＫ回
路３２は日付等のデータをＤＰＳＫ変調して記録装置６
に印加する。記録装置は信号処理回路からの画像信号と
共にＤＰＳＫ信号を多重記録する。以下、この多重記録
について第３図のタイミングチャートを用いて詳細に説
明する。マルチプレクサ３３には、位相の異なるＣＬＫ
１信号とＣＬＫ２信号が供給されており、いずれか一方
を出力するよう設定されている。分周器３４はこのｆＨ
同周期ＣＬＫ信号を分周し、第３図（イ）に示すｆＨ／
２信号に変換する。更に、分周器３５はこのｆ　Ｈ／２
信号を分周し、（ロ）に示すｆ　Ｈ／４信号に変換する
。マルチプレクサ３６にはｆ　Ｈ／２信号とｆ　Ｈ／　
４信号の双方が印加されており、システムコントロール
回路からのＳＷ２信号によりいずれか一方のみを出力す
る。データ多重記録では、原則として４Ｈを１ビツトと
して（及うが、ユーナ・エリアだけは２Ｈを１ビツトと
すすることも認められている。このため、必要に応じ、
上記ｆ　Ｈ／　２信号をマルチプレクサ３６から出力す
るようにしである。Ｊ−にフリップフロップ回路３７に
は（ハ）に示すデータ（ＤＡＴＡ）信号が上記した読出
し、記録のタイミングに合わせて与えられている。この
データ信号は、フィールド／フレーム識別、トラック番
号１年月日及びユーザのデータ等であり、システムコン
トロール回路から２進化符号として与えられる。このデ
ータ信号はＪ−にフリップフロップ回路３７で、マルチ
プレクサ３６からの出力をクロックパルスとして、変調
信号（ＭＯＤＳ信号）に変換される。

この変調信号は、ＤＡＴＡ信号がトｌレベルであれば、
１ビツト前の変調信号のレベル（Ｈ若しくはＬ）とは異
なるレベル（Ｌ若しくは１−１）になり、Ｄ　Ａ　Ｔ　
Ａ　（Ｎ　＠がＬレベルであれば、１ビツト前と同じ状
態になるものである。く二）はｆ　Ｈ／　４信号に基づ
いて作成されたＭＯＤＳ■信号、（へ）はｆ　Ｈ／２信
号に基づいて作成されたＭＯＤＳ■信号である。この′
ａ′調信号はスイッチ３８（多重記録時はａ側に切換え
られている）を介し、変調回路３９に印加される。変調
回路３つは分周器から与えられる１３ｈＨ信号（２０４
，５４ＫＨｚ　）を上記変調用信号により、位相変調し
、ＤＰＳＫ信号として出力する。（ホ）は（ニ）に示す
ＭＯＤＳ■信号により変調をかけた場合のＤＰＳＫ信号
、（ト）は（へ）に示したＭＯＤＳ■信号により変調を
かけた場合のＤＰＳＫ■信号である。これらＤＰＳＫ信
号は変調用信号のレベルが変化すると、搬送波である１
３ｆＨ信号の位相が反転する。

外部に変調回路をもつ場合はスイッチ３８をｂ側に切換
える。これにより、変調回路３９は無変換状態なり、（
チ）に示すよう１３ｆ＋信号をそのまま出力する。そし
て、この１３ｆＨ信号と、Ｊ−にフリツプフロツプ回路
３７の端子Ｑからの変調用信号とを外部の変調回路に供
給する。このような構成にすることにより、回路構成、
配線を簡単にすることができる。

尚、ＤＰＳＫ信号をバンドパスフィルタ若しくはローパ
スフィルタを介してから、記録装置！６に供給する場合
がある。この時にフィルタを通過することによりＤＰＳ
Ｋ信号が遅延する。ＤＰＳＫ信号の位相の変化点（位相
偏移のタイミング）は、水平同期信号（Ｈ，５ｙｎｃ　
）の立ち下がりから＋５．ＯμＳ　（！！れ）〜−ｏ、
０μＳ（進み）の範囲と決められているが、上記遅延に
よりこの範囲をＩＩＲする恐れがある。

そこで、マルチプレクサ３３に印加するＣＬＫ信号の位
相を進めることにより、このような不ξ−１合を解消す
ることができる。第４図は第３図に示したタイミングチ
ャートの位相反転部分を拡大したタイミングチャートで
ある。（イ）は水平同期信号（Ｈ，５ｙｎｃ　）パルス
、（ロ）はＨ，５ｙｎｃパルスに同期したＣＬＫ１信号
、（ハ）はＣＬＫｌを基準に作られたＤＰＳＫ信号、（
ニ）はＨ０３ｙｎｃの立ち下がりより時間下だけ進んだ
ＣＬ　Ｋ２信号、（ホ）はＣＬＫ２を基準に作られ、位
相反転のタイミングがＴだけ進んだＤＰＳＫ信号である
。このようにＤＰＳＫ信号の位相反転のタイミングを早
めることにより、フィルタの遅延の時間を相殺すること
が可能である。このため、マルチプレクサ３３にＣＬＫ
ＩとＣＬＫ２を印加しておき、接続するフィルタの遅延
時間によりＣＬＫｌかＣＬＫ２のいずれか一方を出力す
るように設定する。この時間Ｔはフィルタの遅延時間に
合わせて設定することができる（Ｈシフタ１８から所望
時間だけ位相のずれたＨパルスを取り出すことにより達
成できる）が、Ｈブランキングパルスの前縁を越えるほ
ど大きくてはならない。ＣＬＫ２の立ち上りのタイミン
グがＨブランキングの前縁以前であると、画像のノイズ
となって現われる可能性があるからである。従って、Ｔ
は数マイクロ秒程度以下が良く、１．３９μｓに設定し
てみたところ良好な結果をえるこができた。

以上のような構成とすることにより、簡単な回路構成で
、画像に悪影響を与える恐れがないようにデータ多重記
録を行える固体撮像素子駆動装置を実現することができ
る。

〈発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、固体撮像
素子駆動装置内にＤＰＳＫ回路を設けてＤＰＳＫ信号を
作成することにより、配線及び回路構成が簡単でデータ
多重記録を確実に行うことができるような固体撮像素子
側！Ｆｌ＋装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は第１図の一部の詳細を示すブロック図、第３図及
び第４図は本発明の一実施例の動作時のタイミングチャ
ート、第５図はスチルビデオの記録時の周波数特性図で
ある。 １・・・固体ｌＩｉＩ１ｇｔ素子　　　２・・・受光部
３・・・蓄積部 ４・・・固体撮像素子駆動装置 ５・・・信号処理回路　　　６・・・記録装置７・・・
システムコントロール回路 ８・・・シャッターボタン　９・・・ストロボ１０・・
・測光回路　　　　１１・・・電源回路１２・・・発振
器 １３・・・駆動パルス発生回路 １４・・・分周器　　　　　１５・・・Ｖカウンタ１６
・・・■シフタ　　　　１７，２９・・・デコーダ１８
・・・Ｈシフタ　　　　１９・・・ＨＳシフタ２ｏ・・
・ＨＳカウンタ　　２１・・・ＨＳデコーダ２２・・・
ＰＧ回路　　　　２３・・・ゲート２４・・・エツジ検
出回路 ２５・・・Ｈリセット発生回路 ２６・・・Ｖリセット発生回路 ２７・・・ スチルモードシャッターコントロール回路２８・・・ ビデオモードシャッターコントロール回路２９・・・デ
コーダ ３０・・・φＳＧ系デコーダ ３１・・・ドライブ回路 ３２・・・ＤＰＳＫ変調回路 ３３．３６・・・マルチプレクサ ３４．４５・・・分周器 ３７・・・Ｊ−にフリップフロップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子を駆動するための駆動パルスを作成する固
   体撮像素子駆動装置であって、基準となるクロック信号
   を発生するクロック信号発生手段と、前記クロック信号
   を基準にして静止画撮影用の駆動パルスを作成する駆動
   パルス作成手段と、前記クロック信号を基準にして外部
   から与えられるデータを差動位相偏移変調して出力する
   差動位相偏移変調手段とを備え、前記差動位相偏移変調
   手段は変調出力の位相が偏移するタイミングを変化させ
   ることができるよう構成されていることを特徴とする固
   体撮像素子駆動装置。 体撮像素子駆動装置。