JPH10145683A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH10145683A
JPH10145683A JP8293032A JP29303296A JPH10145683A JP H10145683 A JPH10145683 A JP H10145683A JP 8293032 A JP8293032 A JP 8293032A JP 29303296 A JP29303296 A JP 29303296A JP H10145683 A JPH10145683 A JP H10145683A
Authority
JP
Japan
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unit
shutter control
control signal
shutter
charge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8293032A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Bito
賢治 尾藤
Hiroshi Fukui
博 福井
Kikue Ishikawa
貴久枝 石川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8293032A priority Critical patent/JPH10145683A/ja
Publication of JPH10145683A publication Critical patent/JPH10145683A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャッタ速度の設定操作を外部制御モードだ
けでなく単独使用状態においても可能にした撮像装置を
提供する。 【解決手段】 電子シャッタ機能を有するCCDイメー
ジセンサ1と、シャッタ制御信号に応じて電荷掃捨部へ
の電荷の掃き捨てを所定時間停止させ、上記所定時間経
過後に、受光部に蓄積された撮像電荷を有効電荷として
垂直転送部に読み出し、所定数の転送サイクルだけ高速
垂直転送した後に通常の垂直転送を行い、上記所定数の
ラインの撮像電荷を除いた有効電荷を撮像信号として水
平転送部を介して出力させるCCD駆動部2と、トリガ
信号入力端子14を介して入力されるトリガ信号に応じ
てシャッタ制御信号を設定自在なタイミングで生成する
トリガシャッタ制御部5と、シャッタ制御信号入力端子
13を介して入力される外部シャッタ制御信号と上記ト
リガシャッタ制御部5から供給されシャッタ制御信号を
選択的に上記CCD駆動部2に供給する信号選択スイッ
チ7を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子シャッタ機能
を有する固体撮像素子を用いた撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本件出願人は、インターライントランス
ファ(IT: Interline Transfer)型の固体撮像素子(CC
Dイメージセンサ)の電荷蓄積時間を制御することによ
り、メカニカルなアイリスを用いることなく露光時間調
節を行う電子シャッタ機能を有する撮像装置を特開平4
−119776号において提案している。
【0003】この撮像装置では、図5の(a)に示す垂
直ブランキング信号がローレベルとなる垂直ブランキン
グ期間VBLKに出力される図5の(b)に示す読み出
し信号により、CCDイメージセンサの光電変換部の各
画素に蓄積された電荷を垂直転送部に読み出す。上記C
CDイメージセンサの電荷蓄積時間は、図5の(c)に
示すリセット信号により制御されており、該CCDイメ
ージセンサはこのリセット信号が供給されると画素に蓄
積された電荷をオーバーフロードレインに掃き捨てるよ
うになっている。
【0004】このため、上記リセット信号が供給されて
いる間(電荷掃き捨て期間)は、上記CCDイメージセ
ンサには電荷が蓄積されない。したがって、上記CCD
イメージセンサに供給する上記リセット信号を停止した
ときから、該CCDイメージセンサの光電変換部に有効
電荷が蓄積されることとなり、上記リセット信号を停止
するタイミングを制御することにより、電荷蓄積時間、
すなわち、シャッタ速度を制御することができる。
【0005】上記撮像装置は、このような電子シャッタ
機能を用いることにより、被写体の動きに応じて上記シ
ャッタ速度を可変することができるため、特に高速移動
体における画像の取り込みに有利である。
【0006】ところで、ファクトリーオートメーション
(FA: Factory Automation)やスポーツクリニックなどの
分野では、電子シャッタ機能を有する固体撮像素子を用
いた撮像装置にカメラコントロールユニットを接続し
て、トリガ信号に応じたシャッタ制御信号を上記カメラ
コントロールユニットから撮像装置に供給することによ
り、任意のタイミングで被写体を撮像し、その撮像出力
として得られるビデオ信号を画像処理装置に供給して画
像処理を施すことが行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子シャッ
タ機能を有する固体撮像素子により被写体を撮像する従
来の撮像装置では、電子シャッタ機能を制御する駆動パ
ルスは撮像装置側で作成するのが一般的で、外部からシ
ャッタ速度の設定を行う場合、例えばRS232Cによ
る設定などでは、コマンドを解読し、駆動パルスを制御
するための信号を出力するマイクロコンピュータなどの
制御回路部の仲介を必要とし、撮像装置単独ではシャッ
タ速度の設定を行うことができないという問題点があっ
た。
【0008】そこで、本発明の目的は、シャッタ速度の
設定操作を外部制御モードだけでなく単独使用状態にお
いても可能にした撮像装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、入射された光量に応じた電荷を発生する受光部と、
上記受光部で発生された電荷が転送される垂直転送部
と、上記垂直転送部を介して転送された電荷を出力する
水平転送部と、電荷掃捨部とを備え、上記受光部に蓄積
された電荷を上記電荷掃捨部に掃き捨てる電子シャッタ
機能を有する固体撮像素子と、シャッタ制御信号に応じ
て、上記電荷掃捨部への電荷の掃き捨てを所定時間停止
させ、上記所定時間経過後に、上記受光部に蓄積された
撮像電荷を有効電荷として上記垂直転送部に読み出し、
この垂直転送部に読み出された撮像電荷を所定数の転送
サイクルだけ高速垂直転送した後に通常の垂直転送を行
い、上記高速垂直転送により所定数のラインの撮像電荷
を除いた有効電荷を撮像信号として通常の垂直転送によ
り上記水平転送部を介して出力させる駆動部と、トリガ
信号入力端子を介して入力されるトリガ信号に応じてシ
ャッタ制御信号を設定自在なタイミングで生成するトリ
ガシャッタ制御部と、シャッタ制御信号入力端子を介し
て入力される外部シャッタ制御信号と上記トリガシャッ
タ制御部から供給されシャッタ制御信号を選択的に上記
駆動部に供給する信号選択スイッチとを備えることを特
徴とする。
【0010】本発明にかかる撮像装置において、上記信
号選択スイッチは、例えば、手動操作により切り換え設
定される。
【0011】また、本発明にかかる撮像装置は、例え
ば、上記シャッタ制御信号入力端子の外部接続状態を判
定する外部接続状態判定部を備え、上記シャッタ制御信
号入力端子の外部接続状態に応じて上記信号選択スイッ
チを上記外部接続状態判定部により自動的に切り換え制
御する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0013】本発明は、例えば図1に示すように、CC
Dイメージセンサ1をCCD駆動部2により駆動し、上
記CCDイメージセンサ1から得られる撮像出力を信号
処理部3によりビデオ信号としてビデオ信号出力端子1
1を介して出力する撮像装置10に適用される。
【0014】上記CCDイメージセンサ1は、例えば図
2に示すような構造のインターライントランスファ(IT:
Interline Transfer)型のCCDイメージセンサであっ
て、奇数フィールドの各画素に相当する受光部SODD
偶数フィールドの各画素に相当する受光部SEVENと、各
受光部SODD,SEVENに蓄積された電荷が読み出される
垂直転送部VREGと、上記垂直転送部VREG に読み出さ
れた電荷を1水平ライン単位の撮像信号として出力する
水平転送部HREG とから成り、受光部SODD ,SEV EN
下方に形成されたサブストレートの電位を制御すること
により、各受光部SODD ,SEVENに蓄積された電荷をそ
のサブストレートに掃き捨てて、電荷蓄積時間を制御す
るようにした電子シャッタ機能を有する。
【0015】そして、この撮像装置10は、上記CCD
駆動部2に与えるタイミング信号TGVDやシャッタ制
御信号INT・SHCを生成するトリガシャッタ制御部
5、上記信号処理部3やトリガシャッタ制御部5に同期
信号を供給する同期信号発生部6、上記CCD駆動部2
に供給するシャッタ制御信号を切り換える信号選択スイ
ッチ7、外部接続状態に応じて上記信号選択スイッチ7
の切り換え制御を行う外部接続状態検出部8などを備え
ると共に、外部からの信号入力端子として、上記同期信
号発生部6に接続された同期信号入力端子12、上記信
号選択スイッチ7に接続されたシャッタ制御信号入力端
子13及び上記トリガシャッタ制御部5に接続されたト
リガ信号入力端子14を備えている。
【0016】上記トリガシャッタ制御部5は、上記CC
Dイメージセンサ1をCCD駆動部2により駆動するの
に必要なタイミング信号を上記同期信号発生部6から供
給される同期信号に基づいて生成するタイミング発生器
からなり、上記トリガ信号入力端子14を介してトリガ
信号が供給されると、そのトリガ信号に基づいて上記同
期信号のタイミングから所定期間経過後にシャッタ制御
信号INT・SHCを出力するするようになっている。
このトリガシャッタ制御部5は、上記シャッタ制御信号
INT・SHCのパルス幅を可変設定するための設定操
作部5Aを備えており、これにより、上記CCDイメー
ジセンサ1の電荷蓄積期間すなわち電子シャッタ機能の
シャッタスピードを可変設定できるようになっている。
【0017】また、上記同期信号発生部6は、外部同期
可能な同期信号発生器からなり、同期信号入力端子12
に外部同期信号が供給されているときには、その外部同
期信号に同期した同期した外部同期モードの同期信号を
上記信号処理部3やトリガシャッタ制御部5に供給し、
同期信号入力端子12に外部同期信号が供給されていな
いときには、内部同期モードの同期信号を上記信号処理
部3やトリガシャッタ制御部5に供給するようになって
いる。
【0018】また、上記信号選択スイッチ7は、上記シ
ャッタ制御信号入力端子13を介して入力される外部シ
ャッタ制御信号と上記トリガシャッタ制御部5から供給
されシャッタ制御信号を選択的に上記CCD駆動部2に
供給するアナログスイッチからなり、その制御端子に供
給されるスイッチ制御信号がハイレベル状態にあれば上
記トリガシャッタ制御部5からのシャッタ制御信号を上
記CCD駆動部2に供給し、また、上記スイッチ制御信
号がローレベル状態にあれば上記シャッタ制御信号入力
端子13からの外部シャッタ制御信号を上記CCD駆動
部2に供給するようになっている。
【0019】さらに、上記外部接続状態検出部8は、外
部入力端子すなわち上記同期信号入力端子12、シャッ
タ制御信号入力端子13及びトリガ信号入力端子14に
接続コネクタを介してカメラコンロトールユニットが接
続されているか否かを判定するもので、例えば図3に示
すように、上記信号選択スイッチ7の制御端子に接続さ
れたスイッチ8Aとプルアップ抵抗8Bとからなる。上
記スイッチ8Aは、上記外部入力端子へのコネクタ接続
により閉成される常開スイッチからなり、閉成状態にお
いて上記信号選択スイッチ7の制御端子にローレベルの
スイッチ制御信号を与える。また、上記プルアップ抵抗
8Bは、正の電源電圧が供給されており、上記スイッチ
8Aが開成状態にあるときに、上記信号選択スイッチ7
の制御端子にハイレベルのスイッチ制御信号を与える。
【0020】このような構成の撮像装置10では、例え
ば、図4に示すように、トリガシャッタ制御部25や同
期信号発生部26を備えるカメラコントロールユニット
20が外部入力端子すなわち上記同期信号入力端子1
2、シャッタ制御信号入力端子13及びトリガ信号入力
端子14に接続コネクタを介して接続されると、上記外
部接続状態検出部8により上記信号選択スイッチ7の制
御端子にローレベルのスイッチ制御信号が与えられるの
で、上記信号選択スイッチ7を介して上記カメラコント
ロールユニット20側のトリガシャッタ制御部25から
外部シャッタ制御信号が上記CCD駆動部2に供給され
る。
【0021】ここで、上記カメラコントロールユニット
20側のトリガシャッタ制御部25は、同期信号発生器
26から供給される同期信号に基づいて、上記同期信号
のタイミングから所定期間経過後にシャッタ制御信号E
XT・SHCを出力し、このシャッタ制御信号EXT・
SHCを上記撮像装置10のシャッタ制御信号入力端子
13に供給するようになっている。このトリガシャッタ
制御部25は、上記シャッタ制御信号EXT・SHCの
パルス幅を可変設定するための設定操作部25Aを備え
ており、これにより、上記CCDイメージセンサ1の電
荷蓄積期間すなわち電子シャッタ機能のシャッタスピー
ドを可変設定できるようになっている。また、このカメ
ラコントロールユニット20側の同期信号発生部26
は、トリガ信号に基づいて所定の同期信号を発生して、
この同期信号を上記トリガシャッタ制御部25に供給す
ると共に上記撮像装置10側の同期信号発生器6に上記
同期信号入力端子12を介して供給し、また、上記トリ
ガ信号を上記撮像装置10側のトリガシャッタ制御部5
にトリガ信号入力端子14を介して供給するようになっ
ている。
【0022】したがって、この撮像装置10は、上記カ
メラコントロールユニット20が接続された状態では上
記同期信号発生部6が外部同期モードで動作し、外部同
期モードの同期信号に従ってCCDイメージセンサ1を
CCD駆動部2により駆動し、上記CCDイメージセン
サ1から得られる撮像出力を信号処理部3によりビデオ
信号としてビデオ信号出力端子11を介して出力する。
そして、この外部同期モードの撮像動作中には、上記カ
メラコントロールユニット20側のトリガシャッタ制御
部25によりCCDイメージセンサ1の電子シャッタ機
能が制御される。
【0023】また、この撮像装置10は、上記カメラコ
ントロールユニット20が取り外された単独使用状態で
は上記同期信号発生部6が自走モードで動作することに
より得られる同期信号に従ってCCDイメージセンサ1
をCCD駆動部2により駆動し、上記CCDイメージセ
ンサ1から得られる撮像出力を信号処理部3によりビデ
オ信号としてビデオ信号出力端子11を介して出力す
る。そして、この自走モードの撮像動作中には、内蔵し
たトリガシャッタ制御部5によりCCDイメージセンサ
1の電子シャッタ機能が制御される。
【0024】すなわち、この撮像装置10では、上記シ
ャッタ制御信号入力端子13の外部接続状態を判定する
外部接続状態判定部8により、上記シャッタ制御信号入
力端子13の外部接続状態に応じて上記信号選択スイッ
チ7を自動的に切り換え制御して、固体撮像素子1の電
子シャッタ機能をすることができ、シャッタ速度の設定
操作を外部制御モードだけでなく単独使用状態において
も行うことができる。
【0025】なお、この撮像装置10は、上記外部接続
状態判定部8を省略して、上記信号選択スイッチ7を手
動操作で切り換え設定するようにしても、シャッタ速度
の設定操作を外部制御モードだけでなく単独使用状態に
おいても行うことができる。
【0026】
【発明の効果】本発明にかかる撮像装置では、シャッタ
制御信号入力端子を介して入力される外部シャッタ制御
信号とトリガシャッタ制御部から供給されシャッタ制御
信号が信号選択スイッチを介して選択的に供給される駆
動部により、電子シャッタ機能を有する固体撮像素子を
駆動するので、固体撮像素子の電子シャッタ機能を上記
トリガシャッタ制御部で制御することができる。
【0027】すなわち、本発明にかかる撮像装置では、
例えば、上記信号選択スイッチを手動操作で切り換え設
定することによって、シャッタ速度の設定操作を外部制
御モードだけでなく単独使用状態においても行うことが
できる。
【0028】また、本発明にかかる撮像装置では、例え
ば、上記シャッタ制御信号入力端子の外部接続状態を判
定する外部接続状態判定部により、上記シャッタ制御信
号入力端子の外部接続状態に応じて上記信号選択スイッ
チを自動的に切り換え制御することができる。
【0029】したがって、本発明によれば、シャッタ速
度の設定操作を外部制御モードだけでなく単独使用状態
においても可能にした撮像装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる撮像装置の構成を示す図であ
る。
【図2】上記撮像装置におけるCCDイメージセンサの
構成を示す図である。
【図3】上記撮像装置における外部接続状態判定部の構
成を示す図である。
【図4】上記撮像装置にカメラコントロールユニットを
接続した状態を示す図である。
【図5】従来の撮像装置の動作を示すタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
1 CCDイメージセンサ、2 CCD駆動部、3 信
号処理部、5 トリガシャッタ制御制御部、6 同期信
号発生部、7 信号選択スイッチ、8 外部接続状態判
定部、10 撮像装置、11 ビデオ信号出力端子、1
2 同期信号入力端子、13 シャッタ制御信号入力端
子、14 トリガ信号入力端子、20カメラコントロー
ルユニット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射された光量に応じた電荷を発生する
    受光部と、上記受光部で発生された電荷が転送される垂
    直転送部と、上記垂直転送部を介して転送された電荷を
    出力する水平転送部と、電荷掃捨部とを備え、上記受光
    部に蓄積された電荷を上記電荷掃捨部に掃き捨てる電子
    シャッタ機能を有する固体撮像素子と、 シャッタ制御信号に応じて、上記電荷掃捨部への電荷の
    掃き捨てを所定時間停止させ、上記所定時間経過後に、
    上記受光部に蓄積された撮像電荷を有効電荷として上記
    垂直転送部に読み出し、この垂直転送部に読み出された
    撮像電荷を所定数の転送サイクルだけ高速垂直転送した
    後に通常の垂直転送を行い、上記高速垂直転送により所
    定数のラインの撮像電荷を除いた有効電荷を撮像信号と
    して通常の垂直転送により上記水平転送部を介して出力
    させる駆動部と、 トリガ信号入力端子を介して入力されるトリガ信号に応
    じてシャッタ制御信号を設定自在なタイミングで生成す
    るトリガシャッタ制御部と、 シャッタ制御信号入力端子を介して入力される外部シャ
    ッタ制御信号と上記トリガシャッタ制御部から供給され
    シャッタ制御信号を選択的に上記駆動部に供給する信号
    選択スイッチとを備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記信号選択スイッチは、手動操作によ
    り切り換え設定されることを特徴とする請求項1記載の
    撮像装置。
  3. 【請求項3】 上記シャッタ制御信号入力端子の外部接
    続状態を判定する外部接続状態判定部を備え、 上記シャッタ制御信号入力端子の外部接続状態に応じて
    上記信号選択スイッチを上記外部接続状態判定部により
    自動的に切り換え制御することを特徴とする請求項1記
    載の撮像装置。
JP8293032A 1996-11-05 1996-11-05 撮像装置 Withdrawn JPH10145683A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7609312B2 (en) 2005-03-25 2009-10-27 Sony Corporation Driving controlling method for image sensing device, and imaging device
TWI740137B (zh) * 2018-05-03 2021-09-21 美商梅瑞堤儀器公司 光學儀器、光譜儀、以及將一光學輸入轉換為一數位信號輸出之方法

Cited By (3)

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Effective date: 20040106